JPS63154217A - 折曲機械の制御システム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、折曲機械の制御方法に関する。

（従来の技術） 従来より、折曲機械はライン中に独立に配置され、作業
指示書を携えた作業者の操作によって稼動されている。

一方、近年の自動化技術の進歩により、各種機械が自動
化され、無人化ラインの達成に今−歩の所であり、折曲
機械についてもＦＡ化の要求が高まっている。

（発明が解決しよとする問題点） しかしながら、周知のように、折曲機械は極めて繊細な
機械であるがため手動を介入せざるを得ない場合が多々
あって、無人化はおろが、半自動化の域を脱しきれない
のが実情である。

手動を介さざるを得ない場合とは、段取り、金型の選択
、曲げ順の作成、微調整、ワーク（板材）供給サービス
等である。

そこで、この発明は、半自動的な折曲機械の省人、省略
化を図り、もって作業効率を高めることができる折曲機
械の制御方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するためこの発明では、曲げ順及び該手
順を実行するに要する機械制御データ並びに段取り情報
をコンピュータで作成し、折曲機械に付属された表示装
置に前記段取り情報を表示すると共に該段取り表示に基
いて段取りされた環境下で各曲げ工程における曲げ形状
を表示しつつ前記制御データを用いて折曲げ機械を制御
するようにし、前記曲げ形状の表示では、各曲げ工程に
あける曲げ前後の板材形状と、金型及び金型ホルダ等前
記板材と干渉する恐れのある機械配置とマテハン種別と
を合せて表示するようにした。

（作用） この発明では、コンピュータで、曲げ順決定と、制御デ
ータの作成と、段取り情報の作成とが行われる。

一方、現場側の折曲制御装置では、段取り情報の表示と
、実際加工に応じた曲げ順の表示と、制御データの出力
とが行われる。

又、曲げ順表示では、各曲げ工程における曲げ前後の板
材形状と、金型及び金型ホルダ等前記板材と干渉する恐
れのある機械配置と、マテハ種別とが表示される。

従って、折曲機械を操作する作業者は、表示された段取
り情報に基いて所定の段取りを行い、表示される折曲手
順に従って、所定のワーク供給サービスを行うのみで、
折曲加工を効率良く行うことができる。

（実施例） 以下、添付図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図は、折曲機械のライン配置を示す説明図である。

図示のように、管理室側にはコンピュータ１が配置され
、現場側には複数の折曲機械３が配置されている。又、
各折曲機械３には制御装置７が付属され、該制御装置７
と前記コンピュータ１とは通信線〈例えば光ファイバ）
５を介して双方向通信可能に接続されている。

折曲機械３は、上下金型（パンチ及びダイ）９゜１１を
有し、ダイ１１はラム１３の上部に固定され、シリンダ
装置によって昇降駆動されるようになっている。前記ダ
イ１１の背部側には、図示しないサーボモータによって
前後駆動可能のバックゲージ〈図示せず）が備えられて
いる。

折曲機械３は、オペレータのワーク供給サービスにより
前記バックゲージに突き当てられた板材（図示せず）を
、前記ダイ１１を上昇駆動することで所定角度に折曲げ
る。

第２図に示すように、コンピュータ１は、データベース
１５と、図面・加工条件入力手段１７と、他の手段１９
，２１．２３．２５．２７．２９とを有してする。

データベース１５は、金型の形状データや、バックゲー
ジやテーブル等の各機械の配置を示す機械構成データ等
、演算に必要な各種基本データを記憶するためのもので
ある。

第３図に示すように、データベース１５中の金型データ
ファイル１５ａは、前記パンチ及びダイ９．１１の形状
を角度区分し、優先度を付けて記憶する。

角度区分は曲げ可能角が、９０度以上のもの、６０度以
上９０未満のもの、３０度以上６０未満のもの、３０度
未満のものの４種に区分される。

金型形状データは、各金型の外形を規定するのに必要な
データである。

同−区分内で各金型に付けられる優先度は、優先して使
用すべき順位である。

なお、ファイル１５ａには、各パンチ９及びダイ１１に
、使用度数を付け、使用による摩耗度を考慮して形状デ
ータを補正するようにしても良い。

図面・加工条件入力手段１７は、ＣＣＤスキャす等図面
入力装置やキーボード等を有して構成され、第４図に示
すような製作図面を画像処理し、処理した画像及び当該
製品の製作数等を各手段１９．２１，２３．２５に出力
するものである。

第４図において、製品Ｗｅは、端点Ｐａ　、Ｐ５、折曲
点Ｐ１〜Ｐ４間の各フランジの長さＨ＋’、Ｈ５や各折
曲点Ｐ１〜Ｐ４の曲げ角Ａ１〜Ａ４で規定されるが、実
際には、図示のように平面的でなく立体的に規定されて
よいものである。

段取り情報作成手段１つは、当該製品を折曲加工するに
際し必要となる、例えば設定金型、指定板材等の段取り
情報を作成するものである。

曲げ順自動決定手段２１は、第８図〜第１０図で後述す
るように、最も効率的な折曲げ順序を自動的に決定する
ものである。

金型自動選択手段２３は、第６図で後述するように、所
定の折曲加工を行うに際し、適用可能の金型を自動選択
するものである。

制御データ作成手段２５は、前記曲げ順自動決定手段２
１で決定された曲げ順で所定の折曲加工を行うに際し、
折曲機械３のバックゲージやラム１３等を制御するため
の制御データを各曲げ工程毎のデータとして作成するも
のである。

各手段１９．２１．２３．２５は通信制御手段２７と接
続されている。通信制御手段２７は、前記制御データ作
成手段２５と接続される補正情報記憶手段２９と接続さ
れている。

通信制御手段２７は、各手段１９．２１．２３゜２５で
作成された情報をメツセージとして通信線５を介して所
定の制御装置７へ伝送するものである。

通信制御手段２７は、各制御装＠７から送られてきた情
報を受信する別能も有しており、特に、情報中の補正値
δを補正情報記憶手段２９に記憶させる機能を有してい
る。補正値δについては後述する。

第６図は前記金型自動選択手段２３の処理内容を示すフ
ローチャートである。

第６図において、ステップ６０１では、第４図に示すよ
うな製品Ｗｅの形状データを入力する。

ステップ６０２では、製品Ｗｅの最小曲げ角ＡＭＩＮを
算出する。

ステップ６０３では、当該曲げ角ΔＭＩＮにより、所定
区分の金型群を選択する。第４図に示す例では、製品Ｗ
ｅの曲げ角は全て９０度であり、最小曲げ角ＡＭＩＮは
９０度であるので、第３図に示した金型ファイル１５ａ
よりＡ≧９０の区分の金型群が選択される。

ステップ６０４では、選択された金型群の中から、最も
優先度の高い金型が１つ選択される。

ステップ６０５では、第７図に示したように、当該最小
曲げ角ＡＭ　Ｉ　Ｎ部分における曲げ前接の板材形状と
、機械（金型を含む）との間の干渉状態がシミュレート
される。

第７図には、パンチ９上部にパンチホルダ９ａが示され
、ダイ１１の下方にダイホルダ１１ａが示され、更にダ
イ１１の後部側にはバックゲージＧＢが示されているが
、これら機械の配置は実際に即した干渉有無を調べるた
めに必要である。

ステップ６０６では、干渉有無の結果が判別され、製品
Ｗｅと機械が干渉するならステップ６０４へ移行し、次
に優先度の高い金型を選択する。

ステップ６０６で、干渉しないと判断された場合には、
ステップ６０７へ移行し、ここで、当該金型を曲げ金型
に選択する。

以上により、線量Ｗｅを折曲げ加工するに最適な曲げ金
型が自動的に、かつ迅速に選択される。

又、最小曲げ角Ａ）、１１　Ｎで折曲げ可能の金型を探
索したので、選択された金型で折曲不能の部分がでるこ
とはない。

第８図は、前記製品Ｗｅの点Ｐ２を展開開始点として、
数学的に最後まで展開可能の順序を示したツリー構造で
ある。図示のように、例示した製品Ｗｅは展開点が４箇
所である故に、展開ループは法認の通り６通りある。

Ｐ２−ＰＩ　　Ｐ３　　Ｐ４ ｐ２−ＰＨＰ４−Ｐ３ Ｐ２−Ｐ３−ＰＩ　　Ｐ４ Ｐ２　　Ｐ３　　Ｐ４−Ｐ＋ Ｐ２　　Ｐ４−ＰＩ　−Ｐ３ Ｐ２　−Ｐ４　−Ｐ３　　　Ｐ＋ ただし、このループ数６は、展開開始点をＰ２と定めた
からであって、これを定めない場合のループ数はその４
倍の２４通りである。

そこで、コンピュータ１を使って、これから展開可能の
ループを探索しようとする場合、所定の展開開始点をま
ず決定してやることが重要である。

第９図は前記曲げ順自動決定手段２１が行う展開開始点
（Ｐ２）の決定方式を示すフローチャートである。

ステップ９０１で、展開点を示す変数１を１とし、ステ
ップ９０２で、展開点Ｐｉについてツキアテ重量が小と
なる曲げ方向を決定する。

ツキアテ重量が小となる曲げ方向とは、ツキアナ時、金
型位置を境として、前方側より後方（手前）側の方が重
くなる、即ち、ツキアテが容易な板材の方向である。

ステップ９０３では、展開のシミュレートを行って、展
開前後で板材と機械（金型を含む）とが干渉するか否か
を判断する。

ステップ９０３で干渉すると判断される場合には、展開
点としてこの点を採用することはできないので、ステッ
プ９０４へ移行し、次の展開点をセットする。

又、ステップ９０３で干渉しないと判断された場合には
、ステップ９０５へ移行し、ここで当該展開点Ｐ１及び
、展開点Ｐｉにおける制御データ（ラムの制御データ、
バックゲージの制御データ）を登録し、ステップ９０６
へ移行する。

ステップ９０６では、展開点の変数１が総数ｎ（第４図
の例では４）となったか否かを判断し、ｉ＝ｎであれば
全展開点について検討したことに鑑み、ステップ９０７
へ移行する。ステップ９０６でｉ　＜ｎが判断された場
合には、残り展開点について検討すべく、ステップ９０
４へ移行する。

ステップ９０７では、展開可能の点Ｐｉが１個であるか
否かの判断が行われ、１個であればこの点Ｐｉを開始点
として終了する。又、展開可能点が複数である場合には
ステップ９０８へ移行し、ここで、内側の展開点Ｐ１を
選択する。

ステップ９０９で更に２個の展開点が判断された場合、
例えば第４図においてＰ２とＰ３が残ったような場合に
は、ステップ９１０で番号の若い方（Ｐ２）を選択する
。

第９図に示した処理により、１つの展開開始点例えば第
４図に示す点Ｐ２が選択されることになる。

ここに、展開開始点の決定に際しては、板材と機械とが
干渉しないことを前提として、■　マハテン重昂が小さ
いこと、 ■　内側の点を選択すること、 ■　番号の若い方 なる決定における優先度が実行される×訳である。

これにより、少なくとも最終折曲時に無理なマテハンを
強制されることがない曲げ順位の決定をするための準備
ができたことになる。

第１０図は上記手続に次いで実行される曲げ順決定方式
を示すフローチャートである。

ステップ１００１では、第９図に示した処理により求め
られた展開開始点Ｐｓ　　（第４図の例ではＰ２　）が
設定される。

ステップ１００２では、当該展開開始点ｐｓを始点とし
て現わされる第８図に示すようなツリー構造において、
まず第１のループが設定される。

ステップ１００３では、段数Ｊに数値２が設定される。

段数２とは、第１段としての展開開始点ｐｓに次いで設
定される段数の意であり、第８図の例では、ここで展開
点Ｐ１が設定される訳である。

ステップ１００４では、段数ｊが全段数、即ち全展開数
０より大であるか否かを判断し、ｊ＞ｎならループ終了
を判断し、ステップ１００５へ移行して次のループへ移
る。又、ｊ≦ｎならまだ当該ループを検討すべきである
としてステップ１゜０７へ移行する。

ステップ１００７では、第９図に示したステップ９０２
と同様に展開点Ｐｊについてツキアテ重量が最小となる
曲げ方向を決定し、ステップ１００８へ移行する。

ステップ１００８では、展開点Ｐｊについて、前の展開
点Ｐｊ−＋を折曲げ加工する際に必要となるツキアテが
容易となる曲げ姿勢を決定する。即ち、マテハン順送り
の他に、小トンボ、回転、大トンボ等と呼ばれる種類の
ものを有するが、ここで作業性が良好なマテハンを優先
させて決定する。

ステップ１００９では、第９図に示したステップ９０３
と同様に板材と機械との間の干渉の有無′を検討する。

ステップ１０１０では、干渉の有無を判断し、干渉する
場合には、最早このループは使用できないと判断して、
段数ｊが途中であってもステップ１００５へ移行し、次
のループの検証に移る。

又、ステップ１０１０で干渉しないことが判断された場
合には、ステップ１０１１へ移行し、ここで必要事項を
登録した後ステップ１０１２へ移行する。必要事項とは
、展開点Ｐｊと、ＰｊのＰｊ−＋に対するマテハン種別
と、Ｐｊの制御データである。

ステップ１０１２では、変数ｊに１を加え、当該ループ
の次段の検証に移る。

ステップ１００６では全ループについての検証終了を判
断し、全ループについての検証終了が判断された場合に
は、ステップ１０１３へ移行する。

なお、ステップ１００５からステップ１００３への移行
に際して新たなループが設定されるが、新たに設定され
たループにおいて、既にステップ１０１１で登録された
展開点についてはステップ１００７〜１０１１の処理は
省略される。

ステップ１０１３では、端末まで届いたループを選択す
る。

ステップ１０１４では、選択された各ループについてマ
テハン困難度の総和を求める。

ステップ１０１５では、評価値が最小となるループの展
開順位を反転し、マテハン最良の最適曲げ順位を決定す
る。

ステップ１０１６では、折曲ループと該ループを実行す
るに要する制御データとマテハン種別と制御データとを
、制御装置７へ出力する。

第１１図に、第４図に示した製品Ｗｅについての具体制
を示した。

本例では、第９図に示した処理により折曲開始点として
Ｐ２が選択され、第１０図に示したステップ１００２〜
１０１３までの処理で第８図に示した６通りのループか
ら３通りに展開順位が絞られる。そして、ステップ１０
１４．１０１５の処理によりマテハンの難易な評価値の
最小もの（Ｐ２→Ｐ＋−＋ｐ３→Ｐ４　）が選択され、
順位が反転されて、最適曲げ順位Ｐ４→Ｐ３→Ｐ１→Ｐ
２が求められる。

以上の如くして第６図で選択された金型の金型番号と、
第９図、第１０図で求められた曲げ順及び制御データ等
のデータは、第５図に示したようなメツセージとされ、
光ファイバ５を介して前記制御装置７へ送られる。

第１２図は制御装置７の機能を示すブロック図である。

図示のように、制御装置７は前記コンピュータ１の通信
制御手段２７と接続される通信制御手段３１を有してい
る。

通信制御手段３１は、加工情報記憶部３３と・制御デー
タ記憶部３５と、通信要求バッファ３７と、伝送情報記
憶部３９と接続されている。

通信制御手段３１は、入力されたメツセージを、制御デ
ータＤｏとそれ以外の加工情報とに分解し、これらデー
タ及び情報を制御データ記憶部３５及び加工情報記憶部
３３にそれぞれ記憶させる。又、通信制御手段３１は、
伝送情報記憶部３９からコンピュータ１への伝送要求が
あった場合には、該要求に応じて、伝送情報記憶部３９
に記憶された情報を前記コンピュータ１へ伝送する。

又、通信制御手段３１は、通信要求バッファ３７と接続
され、該バッファ３７は通信要求報知部４１と接続され
ている。

通信制御手段３１は、コンピュータ１側からメツセージ
を入力したにも拘わらず、加工情報記憶部３３及び制御
データ記憶部３５が満杯であるような場合には、入力メ
ツセージを一時通信要求バッファ３７へ記憶する。この
とき、通信要求バッファ３７は、通信要求を通信要求報
知部４１へ出力する。通信要求報知部４１は、例えばラ
ンプで構成され、作業者は、このランプの点灯によって
通信要求が有ることを知ることができる。

前記加工情報記憶部３３及び前記制御データ記憶部３５
は、表示制御部４３に接続されている。

υ制御データ記憶部３５は、ＮＣ制御部４５とも接続さ
れている。表示制御部４３と、前記伝送情報記憶部３９
と、ＮＣ制御部４５とは操作部４７と接続されている。

表示制御部４３は表示部（ＣＲＴ）７ａと接続されてい
る。

表示制御部４３は、操作部４７の操作に基いて、ＣＲ’
Ｔ７ａに次の如きの表示を行わせる。

■　段取り情報の表示 加工開始に際しては、加工情報記憶部３３の記憶内容の
一部を読取って、製品名、金型名、材質、板厚等段取り
に必要な情報を表示する。なお、操作部４７からの指令
によっては、加工情報記憶部３１に記憶されている他の
情報等を表示することも可能である。

■　曲げ順表示 ＣＲＴ７ａには、第１４図に示すように、曲げ順データ
に付属された表示用データを検索して各工程の曲げ形状
を表示することが可能である。作業者は、この表示を見
て、ワーク供給姿勢を決定することができるものである
。

ＮＧｔｉ制御部４５は、順次進められる操作部４７の工
程操作に基いて、制御データ記憶部３５からの工程毎の
制御データを受取って、バックゲージやラム１３等の被
制御部材をサーボ制御する。

以上のシステム構成により、第１図に示した管理室側の
コンピュータ１は、製品図面に基いて、段取り情報及び
曲げ順データ並びに制御データを作成することができ、
これらをメツセージ中に含めて制御装置７に送ることが
できる。

一方、現場側の制御装置７は、前記メツセージを受は取
って、段取り情報や曲げ順データの表示を行いつつ各工
程毎の制御データに基いて折曲機械３の被制御部材を制
御することができる。

そこで、作業者は、段取り表示を参照して所定の段取り
作業を行ったのち、試し曲げ等を行うことになる。

段取り作業は、所定の金型を折曲機械３の本体に取付け
ると共に、所定の板材Ｗを所定数準備するが如く行われ
るものである。

ここに、準備される板材Ｗは、某時期に、某メーカから
納入された単位ロットの板材（例えば１ｏＯｏ枚）から
所定数（例えば１００枚）抽出されるものである。この
ロットについては、板厚、硬度等品質は略一定している
と考えことができるものである。

そこで、作業者は、準備した板材を用いて、例えば試し
曲げを行い、コンピュータ１から送られた制御データＤ
Ｏに対する補正値δを求める。試し曲げは、第１３図に
示すように、まず、板材Ｗの先端Ｗａを制御データによ
って位置決めされたバックゲージぢ１に突き当て、しか
る後、図示しないフットベタルを足踏み操作して、ラム
１３を制御データで指定される位置へ自動位置決めする
ことで行われる。補正値δは、実際の加工形状を図面の
加工形状と一致させるべくバックゲージ５１又はラム１
３を補正動作させる制御量として求められるものである
。

補正値δは、第１２図に示した操作部４７の操作により
、通信線５を介してコンピュータ１へ送られる。

コンピュータ１における補正値δの利用方式は次の通り
である。

■　補正値δが、１枚の板材についての第１折曲工程の
補正値である場合、コンピュータ１は、該補正値δを第
２．第３の折曲工程に反映させるべく、全ての制御デー
タを補正し、補正後の制御データを再送する。

即ち、一般に、コンピュータ１で作成された制御データ
Ｄｏに対し生ずる補正値δは、板材ロットの相違に基い
て発生するものであることを鑑みれば、多数の折曲げ工
程について生ずる誤差は画一的なものであり、第１の折
曲工程に生じた誤差に基いて、他の折曲工程の補正をも
行い得るものである。

なお、補正値δを得るための試し曲げは、必ずしも製品
そのものについての試し曲げでなくとも良く、小さな試
し曲げ用の試験片で得てもよい。

■　補正値δが、複数折曲工程に対する単位製品につい
てのものである場合、コンピュータ１は、この補正値δ
を入力し、当該板材ロットに対する補正値δを認識し、
該補正値を、同一ロットの板材を使用する他の折曲機械
３へ反映させ、補正値δに基づく補正を加えた制御デー
タＤｏを送るこ゛とができる。

又、この場合、補正値δを送ってきた折曲機械３の次の
製品に補正値δを反映させることもできる。

■　コンピュータ１は、各機械３から送られてきた補正
データδを第２図に示した補正情報記憶手段２９に順序
立てて蓄積し、統計処理して各機械の精度を求めたり、
理論式の改善に役立てることも可能である。

補正値δに代えて、板材の厚み、硬度等を検出し、検出
結果をコンピュータ１へ移送し、検出値に基いた制御デ
ータを転送させるようにしても良い。

折曲機械３への板材供給サービスは、１４図（ａ）〜（
ｅ）を参照して行えばよく、作業は極めて容易である。

表示の内容は次の通りとなっている。

■　工程毎の折曲前後の板材形状 ■　パンチ９及びダイの形状 ■　パンチホルダ、ダイホルダ、バックゲージ等機構の
配置 ■　第１４図（ｄ）に示すようなマテハン表示（順送り
は表示せず） なお図には、折曲前後の板材形状を実線と破線とで示し
ているが、ＣＲＴ７ａがカラー画面で構成される場合に
はこれらを異なる色で表示すればよいものである。

なお、この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、他の態様でも実
施し得るものである。

［発明の効果］ 以上の通り、この発明によれば、加工作業を手間どらせ
る原因となる工程生成をコンピュータで行わせると共に
折曲機械に付属させた表示装置の表示内容を作業し易い
形に適正化したので、作業者は表示画面の表示内容に従
って作業を進めるだけでよく、作業効率が大幅に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも実施例を示し、第１図は折曲加工ライン
の一例を示す説明図、第２図は管理室側コンピュータの
機能を示すブロック図、第３図は金型ファイルの説明図
、第４図は製品例を示す断面図、第５図はメツセージの
内容を示す説明図、第６図は曲げ金型の自動選択方式の
フローチャート、第７図は干渉試験の説明図、第８図は
展開点を節とするツリー構造の説明図、第９図は展開開
始点の決定方式のフローチャート、第１０図は曲げ順自
動決定方式のフローチャート、第１１図は曲げ順自動決
定の具体例の説明図、′：：１１２図は制御装置の機能
を示すブロック図、第１３図は試し曲げの説明図、第１
４図（ａ）〜（ｅ）は表示例の説明図である。 １・・・コンピュータ ３・・・折曲機械 ５・・・通信線（光ファイバ） ７・・・制御装置 ７ａ・・・ＣＲＴ 代理人　弁理士　　三　好　保　男 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲げ順及び該手順を実行するに要する機械制御デ
   ータ並びに段取り情報をコンピュータで作成し、折曲機
   械に付属された表示装置に前記段取り情報を表示すると
   共に該段取り表示に基いて段取りされた環境下で各曲げ
   工程における曲げ形状を表示しつつ前記制御データを用
   いて折曲げ機械を制御するようにし、前記曲げ形状の表
   示では、各曲げ工程における曲げ前後の板材形状と、金
   型及び金型ホルダ等前記板材と干渉する恐れのある機械
   配置とマテハン種別とを合せて表示するようにしたこと
   を特徴とする折曲機械の制御方法。
2. （２）前記コンピュータは、曲げ金型の自動選択をも行
   うものであり、前記段取り情報には選択された金型番号
   も含められる特許請求の範囲第１項記載の折曲機械の制
   御方法。
3. （３）前記コンピュータは管理室側に配置され、前記コ
   ンピュータと前記折曲機械の制御装置とは、通信回線を
   介して接続される特許請求の範囲第１項記載の折曲機械
   の制御装置。