JPH0352717A

JPH0352717A - 折曲加工装置

Info

Publication number: JPH0352717A
Application number: JP18587189A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Aoki; 貴行青木
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1991-03-06
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JP2818441B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は折曲加工装置に関する。

（従来の技術）一般に、折曲加工は、パンチ又はダイの内一方の金型を
他方の金型に対して接近・離反させ両全型間に挿入され
た板材（ワーク）を所定角度に曲げ加工するものである
。このとき、ワーク祠質、板厚に応じ、所定の曲げ角と
なるよう、押圧力を定めたり、ディプス量を定めたりし
ている。曲げ角度の確認は、専ら角度ゲージやテンプレ
−１・等角度測定治具を用いて目視にて行われている。

ところが、角度ゲージやテンプレート等の角度測定治具
を用いての角度測定は次の加工で測定結果を反映させる
ことはできても、加工中のワークについて反映させるこ
とはできない。また、加圧力の設定やディプス量の設定
には相当困難な調整作業が必要であるが、ディプス量を
精密に定めても、ワークや加工条件のバラツキにより、
完全に再現させるのが困難であるという問題がある。

そこで、従来、加工中の曲げ角を検出し、曲げ角の自動
調整を行うべく、ワーク端面からの反射光によりワーク
曲げ角度を光電的に検出することが提案されている（例
えば特公昭６３−３６８５１）。

詳細には、特公昭６３−３６８５１の発明では、ワーク
端面からの反射光によりワークの曲げ角度を曲げ角度検
出器で光電的に検出し、検出した曲げ角度を設定値と比
較することにより、曲げ角が目標角となるよう金型（パ
ンチ）を制御する。また、前記曲げ角度検出器には、ワ
ーク端面からの反射光を得るために撮像すべきワークの
端面に向けて投光する光源が付属され、照明法をいわゆ
る反射型とした撮像装置が構成されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の如くワーク端面からの反射光によ
りワーク曲げ角度を検出する反射型の曲げ角度検出器に
あっては、折曲加工装置では、ワーク端面の状態によっ
て反射光に相当ムラが生じるので、高精度の角度検出が
行えないという問題点あった。

すなわち、一般に、板金材料であるワーク端面は、シャ
ーリング切断によって剪断面ないし破断面が形成されて
いるため、汚れや錆の発生などと相俟って、光の反射に
ムラが生ずるのである。したがって、反射光よりワーク
端面の像を安定して結ばせるのが難しく、かつ入射光が
一様でも、曲げ作業と共にワークが移動するのでカメラ
に対し反射光が角度の変化と共に変化して、検出角と実
際曲げ角との間にかなりの誤差が生ずるのである。

また、反射型の曲げ角度検出器では、ワーク材質毎に反
射率が異なるため、入射光量や２値化閾値を調整し直さ
なければならず、処理装置の構或及びその調整方式が複
雑となるという問題点があった。

さらに従来の折曲げ加工装置では、いわゆるフレームの
あくび現象などにより、ワークに反りなどの異常が生じ
た場合に、これを自動的に検出することはできなかった
。

そこで、本発明は、加工中の曲げ角を自動検出し、曲げ
角が１１標角となるよう白動的に金型を制御する折曲げ
加工装置において、曲げ角を安定に、かつ高精度に検出
することにより製品精度を向上することができる折曲加
工装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、曲げ角度の検出に際し、併せてワーク
反りなどの異常状態をも検出できる折曲加工装置を提供
することを目的とする。

［発明の構威］（課題を解決するための手段）上記課題を解決する本発明の折曲加工装置は、その概要
を第１図に示すように、折曲加工機１の側面側に配置さ
れ折曲加工される板材Ｗの端面曲げ形状を照明法を陰影
法として撮像する撮像手段２と、該撮像手段２と反対側
の側面に配置され、前記撮像手段２に向けて均一な拡散
光を照射する面光源３と、前記撮像手段２で撮像された
信号から前記板材Ｗの現在曲げ角を検出する曲げ角検出
手段４と、検出された現在曲げ角に基いて最終曲げ角が
目標曲げ角となるよう前記折曲加工機の金型（パンチま
たはダイ）５を制御する金型制御手段６を備えたことを
特徴とする。

また、同第１図に示すように、折曲加工機１の側面側に
配置され折曲加工される板材Ｗの端面曲げ形状を照明法
を陰影法として撮像する撮像手段２と、該撮像手段２と
反対側の側面に配置され、前記撮像手段２に向けて均一
な拡散光を照射する面光源３と、前記撮像手段２で撮像
された信号から前記板材Ｗの現在曲げ角を検出する曲げ
角検出手段４と、検出された現在曲げ角に基いて最終曲
げ角が目標曲げ角となるよう前記折曲加工機１の金型５
を制御する金型制御手段６と、前記撮像手段２で撮像さ
れた信号から前記板材Ｗの反りなどになる異常状態を検
出する異常状態検出手段７を備えたことを特徴とする。

（作用）本発明では、光源３をワークＷに対し撮像手段２と反対
側に配置してワーク端面を陰影像として撮像する。した
がって、ワーク端面の状態に拘わらず、曲げ角の変化に
対し一様にワーク端面の像を得ることができ、安定に、
かつ高精度に曲げ角度を検出することができる。

また面光源３からの透過光を用いてワーク端面の像を陰
影像として捉えるので、ワークに反りが生じたような場
合には、同一画像中にワーク端面像とは別途の像（影）
を得ることができ、この検出によっ゛て曲げ不良など異
常状態を検出することができる。

（実施例）第２図に示すように、本例の折曲加工機１Ａは、Ｃ形の
側面フレーム８の上部に設けた上部エプロン９に対し下
部の移動テーブル１０を上下動させる方式である。上部
エプロン９の下方にはバンチ１１が固定され、下部の移
動テーブル１０の上部にダイ１２が設けられている。

上記側面フレーム８の一方には、前記パンチ１１の下端
に向けて焦点を合わせることができる視覚センサ（ＣＣ
Ｄカメラ）１３が取付けられている。

前記側面フレーム８の他方には、視覚センサ１３の光軸
を中心として、視覚センサ１３の視野より充分広い面積
をもつ面光源１４が取付けられている。

面光源１４は、第３図に示すように、箱体１５内にハロ
ゲン電球１６を設け、発光面１７を乳白色のアクリル板
やすりガラスとするような構或である。かかる構成によ
り、発光面１７からはワークＷを介し視覚センサ１３に
向けて均一な拡散光を照射することができる。

したがって、前記視覚センサ１３は、面光源１４からの
照射光をワークＷの端面倒で撮像することができ、透過
光、言い換えればワーク端縁の像から、後述する態様で
ワークＷの曲げ角度を検出することができる。

上記折曲加工機ＩＡの一側面には前記下部の移動テーブ
ル８を位置決め制御するためにＮＣ装置１８が設けられ
、他側面には、画像処理装置１つ及びＣＲＴ２０を備え
たボックス２１が配置されている。

第４図に示すように、前記画像処理装置１つは、その内
部に、バス２２にＣＰＵ２３、ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２５
、アナログデジタル変換回路（Ａ／Ｄ回路）２６、フレ
ームメモリ２７、人出力インタフェイス２８を接続して
成り、Ａ／Ｄ回路２６には前記視覚センサ１３のビデオ
信号が入力されるようになっている。また、入出力イン
タフエイス２８は前記ＮＣ装置１８から撮像指令信号を
人力し、ＮＧ装置１８に折曲制御のための補正信号を出
力するようになっている。

前記フレームメモリ２７は、前記Ａ／Ｄ回路２６を介し
て入力されたビデオ信号のデジタル値により、第５図に
大まかに示すように、ワークＷの端面形状に応じた画像
を平面ｘｙ座標に記憶する。

第５図において、例えば黒画素は０、自画素は１の２値
化信号を示しているものとする。

第６図〜第９図を用いて、上記画像処理装置１９による
角度検出方式を説明する。

ステップ６０１では、フレームメモリ２７上に捉えたワ
ークＷの端面（端縁）形状の画像につき、第７図に示す
ように、板材Ｗの折曲中心たる端面の最下端の点Ｐ。（
Ｐ（１ｘ，Ｐｏｙ）を検出する。

このとき得られる像は、陰影法によるので、ワーク端面
の像は、すなわちワーク端縁の像となっており、反射法
によるものと違って、ワークの端面状態に影響されない
ものである。

ステップ６０２では、上記点Ｐ。を中心として、第８図
に示すように、端面画像をＡ，Ｂ２領域に分割する。

ステップ６０３では、第９図に示すように、各領域Ａ，
Ｈに対する慣性主軸ＬＡ，ＬＢを求め、ステップ６０４
では、各主軸ＬＡ，ＬＢのＸ軸と為す角θ９，θ８を求
め、ステップ５０５で曲げ角ψを得る。

ステップ６０３〜６０５の慣性主軸ＬＡ，ＬＢの算出に
よる角度演算方式は、公知の手法によればよい。

すなわち、今、ワーク端面を示す黒画素を１，他を０さ
として、各領域Ａ，Ｂの慣性モーメントをｍＡ　ＩＪ＋
　　ｍａ　ｌＪとすると、・・・（１）・・・（２）但し、ｆ（ｘ．Ｙ）＝１または０である。また、第９図に示すように慣性主軸ＬＡ，Ｌ．
とＸ軸との為す角を０９，及びθ８とするとであるので
、曲げ角ψは ψ−１θ４−θ．・・・（５）で求められる。

ここに、本例の画像処理装置１つでは、第７図〜第９図
に示すように、ワークＷの全ての端面形状について処理
するので、像は角度変化の経歴によらず瞬間的に捉らえ
た像により角度ψを高精度に得ることができる。

そこで、本例の折曲加工装置では、第１０図に示すフロ
ーチャートに基いて折曲加工を実施する。

すなわち、第２図においてダイ１２の上昇により、折曲
げ加工が実施されると、ステップ１００１でカメラ１３
より画像信号を取り込み、ステップ１００２で、まず加
工不良をチェックする。チェック点は、ワークＷが目標
角ψ。となるまでの間のーまたは複数点でよく、予め設
定されたダイ１２の位置または検出角ψに応じて実施す
る。

ここで、２値化時の端面形状について検討ずる。

折曲加工機１Ａの構造上、曲げ加工圧力の不均一さによ
って、ワークＷの曲げ角度が一様でなく、第１１図（ａ
）．（ｂ）のように反る場合がある。

この反りの歪みが大きいと、フレームメモリ２７１　２１１上の２値化信号上にも、第１１図（ａ）のワークＷを上
方から見た場合の検出状態を示す第１２図に示すように
、ワーク端部の領域２９の周辺に歪みの領域３０として
影響を与える。この領域３ｏは、領域２０とは別途に２
値化閾値を適宜変化させることにより得ることができる
ものである。この場合、明らかに曲げ加工不良であるの
で、本例では、この歪みを検出してアラーム出力するも
のである。

歪みの検出は、例えば、第１２図において、ワーク端部
の幅をｌ　ＲＩ＋　　ｌ　Ｒ２＋　　ｌ　Ｒ３＋　　吏
ＬＩ＋　　文，２，ｌＬ３として３点以上計測し、次の
場合、■、■でアラームを出力する。

■ｌＲｔとＩＬＲ２とｌ　Ｒ３の差が一定値以上■１ｔ
＋とＩＬＬ２と斐Ｌ，の差が一定値以上ステップ１００
２で加工不良が検出された場合には、以後の加工作業は
不要となるので、ステップ１００３へ移行し、ここで、
Ｎｃ装置１８へ加工不良のアラームを出力し、これで加
工を中止する。

一方、ステップ１００２で加工不良が判別されなかった
場合には、ステップ１００４で曲げ角度の検出処理を実
行し、ステップ１００５でＮＣ装置１８へ補正指令を出
力する。

すなわち、この検出は、曲げ終了後のワークについて行
って、追加の曲げ角ΔψをＮＣ装置１８へ指令するもの
である。したがって、この追加の曲げを実行することに
より、ワークＷの曲げ角ψは、目標角ψ。となる。

また、最大加圧時の曲げ角ψを検出し、そのときの予定
の曲げ角ψ。との比較を行ってＮＣ装置１８に補正の動
作を行わせるようにしてもよい。

あるいは、最大加圧時及び曲げ終了時以外の点について
予め予定角度φ。を設定しておいて、検出角ψとの間の
誤差△ψに基いて、ＮＣ装置１８に補正指令を与えても
よい。

以上により、本例の折曲加工装置では、ワークＷの折曲
角度を高精度に検出することができ、現在曲げ角が予定
の角度に対してずれているときは、ＮＣ装置１２に補正
をかけることができ、容易、迅速、確実に高精度の折曲
加工を実施できる。

また加工不良もチェックできるので、製品検査の工数を
減らすことができ、高精度の製品のみを加工することが
できる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行なうことにより、適宜の態様で実施し
得るものである。

［発明の効果］以上の通り、本発明は特許請求の範囲に記載の通りの折
曲加工装置であるので、照明方式を陰影法としてワーク
端縁の像から高精度に曲げ角度を検出することができ、
全自動で高精度の曲げ加工を実施できる。

また、照明方式を陰影法として撮像信号からワーク異常
を検出できるので、製品不良をチェックすることができ
、高精度の製品を加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示す図、第２図以下は本発明の
実施例を示し、第２図は折曲加工機の斜１５視図、第３図は面光源の斜視説明図、第４図は画像処理
装置の内部構造を示す回路図、第５図はフレームメモリ
に現われた画像の説明図、第６図は角度検出方式を示す
フローチャート、第７図、第８図、第９図は画像処理方
式を示す説明図、第１０図は加工方式を示すフローチャ
ート、第１１図・（ａ），（ｂ）は加工不良の状態を示
す説明図、第１２図は加工不良の検出方式を示す説明図
である。１・・・折曲加工機２・・・撮像手段３・・・面光源４・・・曲げ角検出手段５・・・金型６・・・金型制御手段７・・・異常状態検出手段Ｗ・・・板材（ワーク）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）折曲加工機の側面側に配置され折曲加工される板
材の端面曲げ形状を照明法を陰影法として撮像する撮像
手段と、該撮像手段と反対側の側面に配置され、前記撮
像手段に向けて均一な拡散光を照射する面光源と、前記
撮像手段で撮像された信号から前記板材の現在曲げ角を
検出する曲げ角検出手段と、検出された現在曲げ角に基
いて最終曲げ角が目標曲げ角となるよう前記折曲加工機
の金型を制御する金型制御手段を備えたことを特徴とす
る折曲加工装置。
（２）折曲加工機の側面側に配置され折曲加工される板
材の端面曲げ形状を照明法を陰影法として撮像する撮像
手段と、該撮像手段と反対側の側面に配置され、前記撮
像手段に向けて均一な拡散光を照射する面光源と、前記
撮像手段で撮像された信号から前記板材の現在曲げ角を
検出する曲げ角検出手段と、検出された現在曲げ角に基
いて曲げ角が目標曲げ角となるよう前記折曲加工機の金
型を制御する金型制御手段と、前記撮像手段で撮像され
た信号から前記板材の反りなどになる異常状態を検出す
る異常状態検出手段を備えたことを特徴とする折曲加工
装置。