JPH04300029A - 矯正曲げ加工方法及びその装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、矯正曲げ加工により、
一度折曲げ加工されたワークの折曲げ角度をねらい値に
近づける矯正曲げ加工方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】折曲げ加工装置、例えば特願平２−５５
０２０号（軸線曲げ加工機の制御方法及びその装置）に
示されるような軸線曲げ加工機では、一軸上を送られて
くる比較的長尺の材料に、順次材料進行方向またはこの
方向に直交する軸の回りに曲げを与えることにより、立
体的な曲げ形状を生成する。この種の軸線曲げ加工は、
自動車のパッシプシートベルト用のガイドレールを始め
として種々のレール部材等に広く利用されているところ
である。

【０００３】ところが、この軸線曲げ加工で見られるよ
うに、複数箇所に複雑な曲げ加工を施すような折曲げ加
工機にあっては、単発的な折曲げ加工と異なり、材質、
厚み等の材料条件の変化、機械精度、加工環境の変化等
により、折曲げ結果がねらい値の回りに許容範囲を超え
てばらつくことがある。

【０００４】そこで、従来は、実開昭６１−９２４１３
号、特開昭６３−１５６５６号、特開平１−１９２４２
０号に見られるように、直線上の長尺材を所望の曲率に
軸線曲げを行った後に矯正曲げ加工することにより、基
準曲げ形状に対するプラス（＋）またはマイナス（−）
方向のバラツキを許容範囲内にいれるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来よりの曲げ矯正方式にあっては、いずれも矯正
すべき値をプラス（＋）またはマイナス（−）方向のデ
ィジタル値で設定するような方式であったため、データ
変更に際してはそれぞれ矯正特性が異なるプラス（＋）
またはマイナス（−）方向からの曲げ矯正につき、曲げ
及び矯正履歴を考慮してディジタル値を設定しなければ
ならず、曲げ矯正状態を直観的に取扱うことができない
ので数値設定に高度の熟練を要すると共に、多くの試行
錯誤を必要とし、矯正作業効率が悪いという問題点があ
った。

【０００６】そこで本発明は、必ずしも熟練者を要さず
、曲げ矯正を容易、迅速に行うことができる矯正曲げ加
工方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、矯正曲げ加工方法及びその装置を、特許請求
の範囲に記載の通りの構成とした。

【０００８】

【作用】本発明の矯正曲げ加工方法及び装置では、折曲
げ加工装置で折曲げられるワークの折曲げ角度がねらい
値の一方向にのみあるよう折曲げ加工し、折曲げ加工さ
れたワークを前記ねらい値に近ずけるよう、経験者の知
識データに基くファジー推論により前記一方向のみから
矯正曲げ加工する。従って、矯正方向が一方向にのみ限
定されるので、一定の矯正特性を対象として矯正量を指
定すればよく、感覚的にも数値変更が容易である。また
、矯正量を経験者の知識データを用いてファジー推論に
より求めるので、矯正作業に必ずしも熟練者を要さず、
曲げ矯正作業を円滑に、自動的に行なうことができる。

【０００９】また、折曲げ角度を分布させる方向を前記
ねらい値を超えた範囲であるようにすると、矯正方向は
必らず一度通った道筋上にあるので、他の部位との干渉
など不慮の事態を想定する必要もない。また、一度塑性
変形させた範囲で矯正する場合には、矯正特性が安定し
、安定した矯正処理を行える。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例に係る矯正曲げ加
工装置の機械構成を示す平面図、図２は、矯正部テーブ
ルの拡大説明図、図３はその正面側面図を示す。本例の
ワークＷは、中間直線部Ｓ１　と、これに曲り部Ｓ２　
，Ｓ３　を介して接続される直線部Ｓ４　，Ｓ５　から
成るアルミニウム合金製のガイドレール部材であるとす
る。説明を容易とするため、直線部Ｓ１　，Ｓ４　，Ｓ
５　及び曲り部Ｓ２　，Ｓ５　は、いずれも同一平面内
にあるとする。この種ガイドレール部材は、特願平２−
５５０２０号に示されるような軸線曲げ加工機によって
加工される。ワークＷは、中間直線部Ｓ１　を固定支持
され、他の直線部Ｓ４　，Ｓ５　をそれぞれ自由支持し
、各自由端をそれぞれ外側に押圧し移動させることによ
り曲げ矯正され、折曲げ角度がねらい値に近づけられる
。

【００１２】前記ワークＷの中間直線部Ｓ１　を固定支
持するために、ワーククランプ装置１が設けられている
。 このワーククランプ装置１は、直線部Ｓ１　を押圧固定
するためにその長手方向と直交する方向にクランプ力を
与えるためのエアーまたは押圧によるシリンダ装置２が
設けられている。従って、ワーククランプ装置１に直線
部Ｓ１　を載せ、シリンダ装置２を作動させることによ
り、ワークＷを図示の状態に固定できる。

【００１３】前記ワーククランプ装置１の両端には、ワ
ークＷの曲り部Ｓ２，Ｓ３　を直線部Ｓ１　寄りの位置
で各曲がり外郭部に略接触するブロック状の支点部材３
，４が固定的に設けられている。この支点部材３，４は
、各自由端の外側への矯正曲げに対し、この矯正量を各
曲り部Ｓ２，Ｓ３　で平均的に吸収するとともに本来、
矯正が不要な部分に好ましくない過度の力が及ぶのを抑
制するため配置されるものである。

【００１４】ワークＷの各自由端（直線部Ｓ４　，Ｓ５
　）に対しては、一対の矯正装置６Ｒ，６Ｌが配置され
ている。両矯正装置６Ｒ，６Ｌは同一構成であるので、
対応する部材には同一符号を付し、図において右側の矯
正装置６Ｒについてのみ示す。

【００１５】矯正装置６Ｒは、ワークＷの直線部Ｓ４　
の延伸方向と直交する方向に一対のガイドレール７を備
えて成り、このガイドレール７には矯正部テーブル８が
移動可能に支承されている。

【００１６】図３に詳細に示されるように、前記矯正部
テーブル８の下方にはナツット部材９が固定され、この
ナット部材９には、前記ガイドレール７と並行配置され
たボールねじ１０が螺合されている。このボールねじ１
０は軸受け１１ａ，１１ｂによって回転自在に軸支され
、ガイドレール７の内側端に設けたモータ１２と、カッ
プリング１３を介して接続されている。従って、モータ
１２を回転駆動することにより、矯正部テーブル８をガ
イドレール７に沿って一方向から他方向へ、または他方
向から一方向へ移動可能である。この移動方向をＡとす
る。

【００１７】図３に詳細に示されるように、前記矯正部
テーブル８には、セットボルト１４で固定され芯出しさ
れたカムフォロア１５と、スラストベアリング１６を介
して矯正部１７が載置されている。この矯正部１７は、
ワークＷの直線部Ｓ４　を載置する平面部１７Ｐと、こ
の平面部１７Ｐに載置されたワークを矯正移動させる垂
直部１７Ｈとを備えてなり、この垂直部１７にはワーク
Ｗが垂直部１７Ｈに近づく、ないし接触したことを検出
するための受発光器１８ａ，１８ｂが設けられている。

【００１８】また、前記矯正テーブル８の一端には金具
１９が設けられ、この金具１９は、前記ガイドレール７
に沿って配線された一対のプーリ２０ａ，２０ｂの間で
ピンと張った状態に架け回されたワイヤー２１と固定さ
れている。このワイヤー２１は回転駒２２を巻き込むよ
うに配され、回転駒２２はパルスジェネレータ２３と連
結されている。従って、矯正部テーブル８が移動すると
ワイヤ２１が移動して回転駒２２が回転し、この回転を
パルスジェネレータ２３に伝えるので、この移動はパル
スジェネレータ２３のパルスカウントによって検出可能
である。また、前記受発光器１８ａ，１８ｂでワークＷ
を検出したときのパルスジェネレータ２３の管理位置を
読み取ることにより、前記Ａ方向上でのワーク位置を検
出可能である。

【００１９】前記矯正テーブル８の他方にはドグ２４が
設けられている。また、このドグ２４の移動軌跡上には
、ドグ２４との接触を検出する３個のリミットスイッチ
２５，２６，２７が設けられている。リミットスイッチ
２５はマイナス（−）側のオーバランを検出するための
スイッチ、２６は原点位置を検出するためのスイッチ、
２７はプラス（＋）側のオーバランを検出するためのス
イッチである。原点位置検出用のスイッチ２６は、ワー
クＷの内側域に設けられ、常時はこの位置Ａ０　に位置
する矯正テーブル８をガイドレール７に沿って外側に移
動させることにより、矯正加工を行うことになる。矯正
方式については後で詳細に説明する。

【００２０】図４は制御装置の構成を示すブロック図で
ある。この制御装置は、主制御部２８を主体として、こ
れに信号入力部２９と、位置決め制御部３０と、ファジ
ー推論部３１を接続して成り、ファジー推論部３１と位
置決め制御部３０との間には矯正量演算部３２が介在さ
れている。前記パルスジェネレータ２３の検出信号は位
置カウンタ３３に入力されるようになっており、ここで
検出された位置信号は位置決め制御部３０及びファジー
推論部３１に出力されるようになっている。位置決め制
御部３０はモータ駆動部３４と接続され前述のモータ１
２を駆動する。信号入力部２９には、各リミットスイッ
チ２５，２６，２７の検出信号と、前記受発光器１８ａ
，１８ｂから成る光電センサ１８の検出信号が入力され
る。

【００２１】図５は上記制御装置の矯正処理方式を示す
フローチャートである。ステップ５０１では、ワークＷ
の現在位置ＡＷ　と許容範囲の上限位置ＡＵ　とを比較
し、ＡＷ　＜ＡＵ　のとき、ステップ５０２で回数チェ
ックしてステップ５０３以下の矯正処理に移る。

【００２２】ここで、図６，図７により、本発明の曲げ
矯正方式の原理を示す。まず図６において、軸線曲げ加
工前のワークＷ０　を軸線曲げ加工してワークＷを得て
いる。図右方の曲げ部Ｓ２　に着目すると、目標曲げ角
（ねらい値）αに対し、軸線曲げ加工において予め予計
の角度β１　，β２　（β２　＜β１　＜α）に曲げ加
工しているのである。そして、力Ｆを外側に与えること
によりβ２　からαへ、またはβ２　からβ１　を介し
てαへ矯正する。

【００２３】軸線曲げ加工において予め予計の角度β１
　，β２　に曲げる程度は、図７に示すように、軸Ａ上
の分布イロハ・・・においてこの分布の最大値が、軸Ａ
上でのねらい値Ａαを中心とする許容範囲ＡＵ，ＡＤ　
のうち下限の値ＡＤ　に一部重なる程度が最良である。 このように分布させると、分布最大値部分で許容値下限
ＡＤ　を超えるものは良品とでき、分布のバラツキを考
えても矯正完了ねらい値Ａαを超えるものは実用上発生
する確率は小さく無視し得る。矯正治具の原点Ａ０　は
、分布の最小値より十分下に取っておけば良い。図中Ａ
（＋）は矯正治具の上限作業限界を、Ａ（−）は下限作
業限界を示す。

【００２４】図５において、ステップ５０３では回数に
応じたファジー推論を行う。即ち、ワークの現在位置Ａ
Ｗ　と下限値ＡＤ　までの距離を演算し、これをファジ
ー推論の前件部入力値に変換する。また、変換された入
力値をファジールールの前件部に入力し、グレード値を
求め、ファジールールの後件部より規則全体の推論結果
を求める。さらに、推論結果より初回においては矯正量
１，２回目以降では矯正増加量をディジタル化する。

【００２５】次いでのステップ５０４では、ファジー推
論結果に基いて初回の矯正ではワーク現在位置に初回矯
正量とワークの材料ロットのバラツキなどを補正するた
めの補正量を追加する。また、２回目以降の矯正では、
ワーク現在位置矯正増加量を追加する。さらに、初回演
算操作完了状態を記憶保持する。

【００２６】次いでステップ５０５では計算結果を総和
メモリに代入し、ステップ５０６でプリセットしてステ
ップ５０７で矯正曲げを実行し、ステップ５０１へ返る
。

【００２７】ステップ５０１では、再度ＡＷ　＜ＡＤ　
の比較をし、ＡＷ　≧ＡＤ　となったらステップ５０８
へ移行してワークの現在位置ＡＷ　と許容範囲の上限Ａ
Ｕ　とを比較する。図７との関係において、ワークＷの
現在位置ＡＷ　がＡＤ　〜ＡＵ　の範囲に入っておれば
矯正終了（ＯＫ）である。上限値ＡＵを超えていれば、
これは不良（ＮＧ）である。ステップ５０９，５１０で
はそれぞれこれらの状態を記録し、次の矯正処理に移行
する。

【００２８】以上により、本例の矯正曲げ加工装置によ
れば、図７に示す分布のワークＷの自由端を位置決め移
動させることにより、ワークＷの折曲げ角度を許容値内
に入れるよう全自動で矯正するので、過度の矯正により
上限ＡＵ　を超えることのないよう小さな矯正を１回ま
たは複数回行うことにより、一方向からの矯正移動操作
で不良品を作ることなく安定して効率良く矯正加工する
ことができる。

【００２９】図７に示す実施例において、ワークＷの分
布をマイナス（−）側としてのは、このようにすると、
矯正方向は必らず一度通った道筋上にあるので、他の部
位との干渉など不慮の事態を想定する必要もないからで
ある。また、一度塑性変形させた範囲で矯正する場合に
は、矯正特性が安定し、安定した矯正処理を行えると考
えられるからである。

【００３０】上記実施例では、折曲げ加工の際に角度α
を超えるように予め曲げ加工しておき、図７に示す正規
分布に対して矯正加工する例を示したが、分布は必ずし
も正規分布でなくても良く、またプラス（＋）方向の分
布であっても良い。

【００３１】また、曲げ矯正加工装置での計測及び処理
結果を折曲げ加工装置にフィードバックし、図７に示す
分布がより適正と成るよう折曲げ加工装置を制御するこ
ともできる。

【００３２】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うことにより、この他適宜
態様で実施し得るものである。

【００３３】

【発明の効果】以上の通り、本発明の矯正曲げ加工方法
及び装置では、折曲げ加工機で折曲げられるワークの折
曲げ角度がねらい値の一方向にのみあるよう折曲げ角度
を分布させ、折曲げ加工されたワークを前記ねらい値に
近ずけるよう、経験者の知識データに基くファジー推論
により前記一方向のみから矯正曲げ加工する。従って、
矯正方向が一方向にのみ限定されるので、一定の矯正特
性を対象として矯正量を指定すればよく、感覚的にも数
値変更が容易である。また、矯正量を経験者の知識デー
タを用いてファジー推論により求めるので、矯正作業に
必ずしも熟練者を要さず、曲げ矯正作業を円滑に、自動
的に行なうことができる。

【００３４】また、折曲げ角度を分布させる方向を前記
ねらい値を超えた範囲であるようにすると、矯正方向は
必らず一度通った道筋上にあるので、他の部位との干渉
など不慮の事態を想定する必要もない。また、一度塑性
変形させた範囲で矯正する場合には、矯正特性が安定し
、安定した矯正処理を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る矯正曲げ加工装置の機
械構成を示す平面図。

【図２】図１に示す矯正部テーブルを拡大して示す平面
図。

【図３】図２の正面側面図。

【図４】図１の矯正曲げ加工装置の制御装置の構成を示
すブロック図。

【図５】図４の制御装置の矯正処理方式を示すフローチ
ャート。

【図６】折曲げワークを示す説明図。

【図７】折曲げワークの矯正軸Ａ上での分布とねらい値
Ａαとの関係を示す説明図。

【符号の説明】

６　　矯正テーブル １７　　矯正部 ２６　　原点検出用リミットスイッチ ２８　　主制御部 ２９　　信号入力部 ３０　　位置決め制御部 ３１　　ファジー推論部 ２　　矯正量演算部 ３３　　位置カラータ ３４　　モータ駆動部 α　　矯正時のねらい角 Ａα　　矯正時のねらい値 ＡＵ　　　許容範囲上限 ＡＤ　　　許容範囲下限

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　折曲げ加工装置で折曲げ加工されたワ
   ークを矯正曲げ加工装置で矯正曲げ加工することにより
   、前記ワークの折曲げ角度をねらい値に近づける矯正曲
   げ加工方法において、前記折曲げ加工装置で折曲げ加工
   されるワークの折曲げ角度が前記ねらい値の一方向にの
   み分布するよう折曲げ加工し、前記矯正曲げ加工装置に
   矯正曲げ加工をすべき部分を介して他の一部が自由端に
   なるよう前記ワークの一部を固定して支持し、前記自由
   端の一位置を検出することにより、この位置の目的とす
   る位置からのずれを検出し、前記ずれに応じた位置矯正
   量を経験者の知識データに基くファジー推論により求め
   、求めた位置矯正量に応じて前記自由端の一位置を一方
   向に矯正移動させ、ワーク曲げ角をねらい値に近づける
   ことを特徴とする矯正曲げ加工方法。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記折曲げ角度を
   分布させる方向は、前記ねらい値を超えた範囲であるこ
   とを特徴とする矯正曲げ加工方法。
3. 【請求項３】　　折曲げ加工装置で折曲げ加工されたワ
   ークを矯正曲げ加工することにより、前記ワークの折曲
   げ角度をねらい値に近づける矯正曲げ加工装置において
   、矯正すべき曲げ部の一端を固定し、他端を自由端とし
   て支持するワーククランプ装置と、前記ワークの自由端
   の曲げ矯正方向に沿って移動可能のワーク矯正部と、前
   記ワークの自由端の一位置の前記矯正方向に沿った現在
   位置を検出するワーク位置検出センサと、経験者の知識
   データに基いて前記ワーク位置検出センサの検出位置か
   ら前記自由端の一位置での矯正移動量を求めるファジー
   推論部と、前記ファジー推論部で求めた矯正移動量に基
   いて前記ワーク矯正部を一方向に移動させることにより
   前記ワークの折曲げ角度をねらい値に近づける位置決め
   制御部と、を備えたことを特徴とする矯正曲げ加工装置
   。