JPH0354018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、NCタレツトパンチプレス（以下、
NC・TPPと称する）による板金加工作業におけ
るNC用プログラム作成の前処理等に用いられる
展開図作成方法に関する。

〔従来の技術〕

第１図は、NC・TPPで板金加工を行うための
従来のNCプログラムテープ作成までの作業フロ
ーチヤートである。この図からわかるように、曲
げ加工チエツクを最初に行い、所望の曲げ加工の
可否を作業者が製作図面を見ながら経験によつて
判断した後、展開図作成のための曲げ寸法計算を
手計算で行い、各曲げ個所の寸法及び展開寸法を
決めたうえで展開図を製図していた。この展開図
作成のための展開寸法を算出することも、物品の
形状によりそれぞれ異なり、熟練者でないと簡単
にはできない。

特に、材料の材質、板厚、曲げ方法の違いによ
つて、曲げ個所の曲げ代は微妙に異なり、熟練者
でも時間のかかる作業である。

さらに、展開計算を行つた後のNCプログラム
テープ作成のためにデータ入力作業時に、入力ミ
スをした場合には、その原因を発見することは、
極めて困難であり、再度始めから作業をやり直さ
なければならなかつた。このように、従来の展開
図作成方法は、NCプログラムテープ作成までの
作業中で、最も時間を要するものであり、これを
非熟練者でも、短時間で容易に行うことができる
展開図作成方法が望まれていた。

こうした要望を満たすために関係ある従来技術
として、特開昭55−30318号公開公報には、設
計すべき形状を標準化してモデルとして登録して
おき、必要に応じて寸法を指示してモデル設計を
進め、固定されたモデルの展開形状を得る方法。
形状イメージを最初にモデルとして表現出来な
いので始めに簡単な図面を作成してから、形状を
各面毎に分解して、各面の接続状態を全て調べて
から、どんな展開形状となるかを知つてから、各
面単位の寸法を指示し、穴あけ切り欠きを行つて
から再び、各面間の接続状態を逐一定義しても、
もとの形状を再現する方法。形状コード毎に用
意された基本モデルに対し、予め登録されている
フランジ形状から任意のフランジ形状を選択して
付加した後に、、各面間の接続状態を定義し、入
力された曲げ半径や曲げ角度などの曲げ情報によ
つて、曲げ補正量を計算し各接続状態と接続部の
曲げ情報とによつて展開形状を作成する方法。

以上３つの展開形状を作成する方法が開示され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記の３つの方法は、いずれも
板金筐体の形状設計を行うための展開図作成方法
であつて、三角法などの投影図法で記載された完
成した製作図面に基づいて展開図を作成するため
のものではない。限られた範囲での展開図作成方
法であり、いずれも汎用性がなく非熟練者には使
用が難しい方法である。

すなわち、の方法では、形状をモデルとして
固定化しているため、モデル以外の形状に対して
は適用できない。の方法は、各面の接続状態を
全て調べて、どんな展開形状となるかを作業者が
想定してから、展開形状データを作成し、その後
に展開図を作成するので、従来の手作業で行つて
いた方法と大差なく、非熟練者には作成が困難で
ある。の方法は、と同様に基本モデルや登録
されているフランジ形状以外の補正できない範囲
の形状に対しては、展開図を作成することができ
ず、汎用性がない。また、各面間の接続状態を定
義する点については、と同様に非熟練者には困
難であり、熟練を要する。さらに、製作図面に基
づいて入力作業をする場合には、各面についてど
の部分を基本モデルとして対応させ、どの部分に
どのフランジ形状を当てはめるか試行錯誤しなく
てはならず、極めて煩雑である。

本発明は、以上説明した従来技術の問題点を解
決し、未熟練者でも簡単な入力作業によつて、容
易に短時間で展開図を作成できるようにした板金
展開図表示方法を提供することを目的とするもの
である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を用いて説
明する。

第２図は本発明を実施するための装置の概略図
である。図中１は演算処理装置（以下CPUとい
う）、２は記憶装置、３はキーボード、４はCPU
１の出力を受けて、各面形状や展開図を画像表示
するためのグラフイクデイスプレイである。

記憶装置２は各種の必要なデータベースを格納
しておくためのものであり、データベースとして
は、材料の材質別に、材質・板厚（ｔ）と曲げ方
法別に曲げ部分の平均板厚（t₀）を格納した材料
特性データ群と、曲げ加工機名別に加圧力とポン
チ・ダイ名別にダイの肩間隔と受圧部の水平投影
長とポンチ・ダイの図形データとを格納した曲げ
方法特性データ群と、NC・TPP名別に加工可能
材料寸法を格納したNC・TPP特性データ群があ
る。これらのデータは、あらかじめキーボード３
や磁気テープなどの入力装置により記憶装置２に
格納される。

キーボード３からは、折り曲げ加工を必要とす
る物品の製作図面に描かれた、各投影面における
物品の断面を示す部分を除いた部分の面形状を、
それぞれ表示するための各面を示す情報、曲げを
含む場合の寸法、曲げを含まない場合の寸法、両
寸法を区別をするための識別信号、曲げ方法名、
材料名、材質、板厚、各面形状ごとの曲げ個所の
曲げ半径（Ｒ）、曲げ角度（θ）などが入力され
る。CPU１の演算処理については後述する。

展開図作成の前に先ず製作図面の折り曲げ箇所
を見出し、曲げ加工をなしうるか否か曲げ加工チ
エツクをシミユレーシヨンによつて行う。

第３図ａから曲げ部がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと４個所
あることがわかるから、加工の順序も検討してグ
ラフイツクデイスプレイ４上で加工チエツクのシ
ミユレーシヨンを行う。

キーボード３から第１段階として図面データと
して板厚（ｔ）、材料の曲げ線の長さと材質と曲
げ加工機名とポンチ・ダイの名称と曲げ方法を入
力すると、CPU部１は格納されたデータベース
より必要データを選び、必要加圧力を計算し、曲
げ加工機の加圧力と比較し、曲げ加工の可否をグ
ラフイツクデイスプレイ４の画面上に表示する。

次に第２段階として第３図ａの製作図面から折
り曲げの順序を考慮して、仕上り製品の断面図形
状データと使用するポンチ・ダイの断面図形状デ
ータとを入力させると、CPU部１が図形演算を
してグラフイツクデイスプレイ４の画面上にポン
チ・ダイ断面図、材料の断面図とが、曲げ順に従
つて組合わされて表示される。

これらの図形がすべて重なり合わない場合に
は、曲げ可能となる。

途中で重なり、曲げ加工下能と判断された場合
は、加工順、ポンチ・ダイの寸法等を検討して再
度くり返す。上記はすべてグラフイツクデイスプ
レイ４の画面上でシミユレートできる。

このように、折り曲げ加工情報及びポンチ・ダ
イの名称を受けると、CPU部１は折り曲げ加工
すべき板金材の、各折り曲げ一加工工程ごとの加
工後の断面形状を演算し、この演算された一工程
ごとの断面形状と、この断面形状に対応づけて加
工位置にポンチ・ダイの断面形状が位置するよう
に演算したボンチ・ダイの断面形状が、グラフイ
ツクデイスプレイ４の画面に組合せて表示され、
これが一工程ごとに順次表示されてシミユレーシ
ヨンされる。

このようにシミユレーシヨンによつて曲げ加工
可能が判明した場合には、展開図作成段階に進
む。

第３図は、本発明による展開図作成方法の一実
施例を説明するための説明図であり、ａは三角法
で描かれた折り曲げ加工を施す物品の製作図面を
示している。この製作図面に基づづいてｃに示さ
れた展開図を作成するために、先ず始めにａの製
作図面の各投影面である正面図、平面図、左側面
図、右側面図それぞれから折り曲げ個所を見い出
し、各曲げ個所に曲げ個所を示す情報として曲げ
信号又は曲げ番号を付与する。図では「曲げ１」
〜「曲げ４」の４箇所に曲げが存在する。このと
き、各投影面それぞれに現れている同一の曲げ個
所には、同一の曲げ信号または曲げ番号を付与す
る。この作業は、製作図面を見ながら直観的に行
える単純な作業である。

つぎに、展開図作成のためのキーボード３から
の各データの入力作業について説明する。

第３図ａで各折り曲げ個所に「曲げ１」〜「曲
げ４」の曲げ番号を付与した後に、各投影面にお
ける物品の断面を示す部分を除いた部分の面形状
を、製作図面に記載されている寸法を読み取りな
がら入力する。この寸法情報を入力する作業に前
後して、キーボード３から曲げ方法名、材料名、
材質、板厚、各面形状ごとの曲げ個所の曲げ半径
（Ｒ）、曲げ角度（θ）などの諸データを入力す
る。これらのデータは、全て製作図面に製造に必
要なデータとして記入されているので、この入力
作業にも熟練を要しない。

製作図面の各投影面における前記物品の断面を
示す部分を除いた部分の面形状をそれぞれ表示す
るため入力作業中の各面形状に関する形状・寸法
データの入力は、グラフイクデイスプレイ４を見
ながら対話形式で行われ、各種コマンド命令の入
力に応じて図形がグラフイクデイスプレイ４の画
面に表示される。

コマンド命令による入力と画面に表示される図
形の例を第４図によつて説明する。

第４図ａは、第３図に示された製作図面中の正
面図から前面側に位置する部分を抽出して描いた
説明用の図である。この図においては、上側に曲
げ個所が「曲げ１」として存在している。この図
から物品の断面を示す部分を除いた部分の面形状
を示すために、面情報として面の番号を「面φ」
とし、この面φの形状がたて寸法「10」、よこ寸
法「35」と製作図面に寸法が記載されているとす
る。

第４図ｂは、製作図面から読み取つた寸法中
に、曲げ個所が含まれているか否かを区別するた
めに、予め定めておく識別記号と図面寸法との関
係を示した図である。「Ａ」は曲げを含まない寸
法を示し、「Ｂ」は片側に曲げを含む寸法を示し、
「Ｃ」は両側に曲げを含む寸法を示している。第
４図ａ，ｂに基づいて、コマンド命令および寸法
情報を入力した場合のグラフイクデイスプレイ４
の画面に表示される図形とを対応させたのが、第
４図のｃ，ｄ，ｅである。

ｃの左側に示したように、面の番号「面φ」、
よこ寸法「35」、たて寸法「10」及びたて寸法に
は片側に曲げが含まれていることを示す記号
「Ｂ」とをそれぞれ入力すると、先に入力されて
いる板厚とたて寸法とから、曲げを含まない寸法
が演算され、曲げを含まない場合のたて寸法で
「面φ」の形状を示す矩形形状をした図形がカー
ソルがおかれた「１」の点から、ｃの右側に示し
たようにグラフイクデイスプレイ４の画面に表示
される。この曲げを含んだ寸法情報と板厚とか
ら、曲げが含まない寸法に変換するための演算
は、全ての面について自動的にCPU１で演算さ
れる。

つぎに、ｄの左側に示したように、「HM」お
よび「４」を入力すると、カーソルは「１」から
「４」に移動し、「面φ」における曲げ個所の存在
位置が表示される。

さらに入力作業を続けてｅの左側に示したよう
に、曲げ番号「曲げ１」、曲げ記号「Ｐ」、曲げ方
向「１」、曲げ付加の最終位置を示す「３」をそ
れぞれ入力すると、曲げ方法名、材料名、材質、
板厚、各面形状ごとの曲げ個所の曲げ半径（Ｒ）、
曲げ角度（θ）などの入力された諸データに基づ
き、材料の材質別に格納されている材料特性デー
タ群中から該当する材質・板厚（ｔ）と曲げ方法
「Ｐ」に対応する曲げ部分の平均板厚（t₀）が選
択的に読み出され、後述する曲げ代の演算処理が
行われて「曲げ１」における曲げ代の寸法が求め
られる。その後、ｄの図形に曲げ代分を付加した
図形がｅの右側に示したように表示される。

ここで、曲げ代の演算処理について説明する。
第５図において、入力された寸法情報と板厚とに
基づいて演算された、曲げを含まない部分の寸法
をａ、ｂとし、曲げ半径をＲ、曲げ角度をθ、曲
げ部分の平均板厚をt₀とした場合、曲げ代の必要
寸法L′及び曲げ代を含めた材料の必要寸法Ｌは、
以下に示した計算式(1)、(2)に基づいて求められ
る。

L′＝θ／3602π（Ｒ＋t₀／２） ……(1) Ｌ＝ａ＋θ／3602π（Ｒ＋t₀／２）＋ｂ ……(2) 曲げ代の寸法L′が演算によつて求められた後
に、先に作成した各面ごとの図形情報をもとに、
曲げ代が付加された各図形それぞれの曲げ個所を
示す情報が同一であるか否かを照合し、同一の曲
げ個所同志を曲げ代を介して互いに接続し、前記
各図形が連なつた合成図形を展開図として表示す
るための演算処理をCPU１で行う。

また、合成された展開図のたて、よこの最大寸
法は、前記(2)の式によつて求められた材料の必要
寸法Ｌに基づいて、展開寸法を算出する演算処理
もCPU１で行われる。こうした演算処理結果は、
CPU１から出力されてグラフイクデイスプレイ
４により、折り曲げ加工のために必要な展開図と
して第３図ｃに示すように表示され、同時に材料
の必要寸法すなわち展開寸法も寸法情報として出
力される。

なお、必要に応じてXYプロツタなどに描かせ
てもよい。

展開図作成後、NCタレツトパンチプレスの加
工範囲内に展開寸法が入るかを比較して、加工範
囲内にあればグラフイツクデイスプレイ４上に
OKの表示を、加工範囲外の場合はNOの表示を
して、曲げ加工シミユレーシヨンおよび展開図表
示を再度やり直す。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、板金材の種
類、各種類ごとの寸法、厚み、材料特性データお
よび各種曲げ加工機名、加圧データと共に、ポン
チ・ダイの種類、各種類ごとの断面形状をデー
タ・ベースとして用意しておけば、被加工材の板
厚、曲げ方向、加工順番、ポンチ・ダイの種類を
入力するだけで加工順に被加工材の加工状態での
断面形状が演算され、この加工順に折り曲げられ
る加工状態の被加工材の断面形状が組合せて画像
表示されるから、各工程の加工の可能、不可能を
直ちに知ることができ、また、一般的な製作図面
の各投影面における前記物品の断面を示す部分を
除いた部分の面形状ごとに、各面を示す情報とと
もに曲げを含む場合の寸法と曲げを含まない場合
の寸法とを区別して寸法情報として入力し、入力
された前記板金の板厚と前記寸法情報とから、各
面形状ごとに曲げを含まない寸法を演算し、曲げ
を含まない場合の各面形状を示す図形をそれぞれ
表示させ、次に、各曲げ個所の曲げ代を自動的に
演算して求められた曲げ代を前記各図形の曲げ個
所に付加した図形をそれぞれ表示させた後に、曲
げ代が付加された各図形それぞれの曲げ個所を示
す情報が同一であるか否かを照合し、同一の曲げ
個所同志を曲げ代を介して互いに接続して、前記
各図形が連なつた合成図形を展開図として表示す
るので、一般的な製作図面に記載された図面情報
に基づく入力作素は容易であり、面倒な曲げ代計
算はCPU内で自動的に行われうえに、各入力段
階ごとに、対話形式で行うため、未熟練者でも容
易に短時間で展開図を作成できる。しかも、立体
モデルなどがないと展開図が作成出来ないなどの
制約がなく、汎用性に富む。さらに、展開図作成
のための入力作業中に入力ミスが生じた場合に
も、同一の曲げ個所を示す情報が相接する二面の
両方に存在するか否かを照合して合成しているの
で、展開図が作成されないことによつて立ちどこ
ろに入力ミスを発見でき、展開図が合成されれば
入力が正しかつたことを意味し、入力チエツクも
同時に行なえる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の板金加工作業プロセスを示す
フローチヤート、第２図は本発明の実施例を示す
装置の概略図、第３図は本発明による展開図作成
例を示す説明図、第４図は入力作業時のコマンド
命令とグラフイクデイスプレイに表示される図形
との関係の一例を示した説明図、第５図は曲げ代
の寸法を演算するための説明図である。 １：CPU、２：記憶装置、３：キーボード、
４：グラフイクデイスプレイ、５：XYプロツ
タ、６：制御ステーシヨン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板金を折り曲げ加工して所望形状の物品を製
   造する際に用いる製作図面に基づいて展開図を作
   成する展開図作成方法であつて、 板金の材質、板厚、曲げ方法に対応させて曲げ
   部分の平均板厚および各種曲げ加工機名、加圧力
   データと共に、板金折り曲げ加工に用いるポン
   チ・ダイの種類、各種類ごとの曲げ方向、断面形
   状データをデータ・ベースとして予め記憶してお
   く段階と、 折り曲げ加工すべき板金材の板厚、各折り曲げ
   加工一工程ごとの折り曲げ方向及び角度、各折り
   曲げ加工一工程ごとの該板金端部あるいは最前の
   折り曲げ箇所から次の折り曲げ箇所までの距離
   を、折り曲げ情報として入力記憶させる段階と、 折り曲げ加工工程の順番を入力記憶させる段階
   と、 各折り曲げ加工工程で使用するポンチ・ダイの
   種類を前記データベースから指定する段階と、 前記折り曲げ情報と工程順番情報とに基づい
   て、折り曲げ加工すべき板金材の前記各折り曲げ
   加工一工程ごとの折り曲げ加工後の断面形状を順
   次演算させる段階と、 前記各折り曲げ加工一工程ごとの前記板金材の
   折り曲げ加工後の断面形状と、該その折り曲げ加
   工において使用される位置に位置させた前記ポン
   チ・ダイの断面形状とを、組合せて画像表示させ
   る段階と、 前記組合せた画像においてポンチ・ダイと板金
   材とが重なり合う場合に、前記入力した加工順番
   および前記選択したポンチ・ダイの種類のうちの
   少なくとも一方を変更して重なり合いが解除され
   るまで、画像表示させてシミユレーシヨンさせる
   段階と、 曲げ加工シミユレートで加工可能となつた場合
   に、前記製作図面の各投影面における前記物品の
   断面を示す部分を除いた部分の面形状をそれぞれ
   表示するため、各面形状ごとに、各面を示す情報
   とともに曲げを含む場合の寸法と曲げを含まない
   場合の寸法とを区別した寸法情報を入力する段階
   と、 入力された前記板金の板厚と前記寸法情報とか
   ら、各面形状ごとに曲げを含まない寸法を演算
   し、曲げを含まない場合の各面形状を示す図形を
   それぞれ表示する段階と、 該表示された各図形ごとに、少なくとも曲げ個
   所を示す情報をそれぞれ入力する段階と、 前記各図形ごとに入力された曲げ個所を示す情
   報、曲げ半径、曲げ角度、前記データ・ベースか
   ら読みだされた平均板厚に基づいて、各図形の該
   当する曲げ個所の曲げ代を演算し、求められた曲
   げ代を前記各図形の曲げ個所に付加した図形をそ
   れぞれ表示する段階と、 曲げ代が付加された各図形それぞれの曲げ個所
   を示す情報が同一であるか否かを照合し、同一の
   曲げ個所同志を曲げ代を介して互いに接続し、前
   記各図形が連なつた合成図形を展開図として表示
   する段階とを備えた板金展開図作成方法。