JPS63154218A - 曲げ順位の自動決定装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、折曲機械における曲げ順位の自動決定方法
に関する。

（従来の技術） 従来より、折曲機械における曲げ順位の決定は手作業で
行われている。

これは、板材を適宜折曲げて粗形状等所定形状の製品を
得るために、曲げ可能、かつ、作業性が良好な折曲順位
を試行錯誤により決定するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の手作業による曲げ順位の決定には
、次の如きの問題点がある。

■　曲げ順位の決定を試行錯誤により行うため、決定作
業に多くの時間を費し、効率が悪い。

■　各曲げ工程をＣＲＴ等表示装置に形状表示しながら
、実際に曲げ可能であるか否かを確認することは可能で
あるが、曲げ工程が大となる製品にあっては、曲げ可能
のアルゴリズムが複雑となるため、曲げ順位の決定に極
めて多くの時間が必要である。

■　試行錯誤による曲げ順位の決定では、曲げ可能順位
が決定されたとしても、必ずしも作業性が良好でなく、
場合によっては、板材を頻繁に反転ないし回転させなけ
ればならなくなるなどマテハン（Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｈ
ａｎｄｌｉｒ＋ｏ　）に極めて多くの労を要することと
なることがある。

■　手作業による曲げ順位の決定は、ＦＡ化の弊害とな
っている。

そこで、この発明は上記問題点を改善し、曲げ順位の決
定を作業性が良好となる態様で自動的に行うことを目的
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にこの発明では、製品形状デー
タと金型及び金型取付具並びに突当て装置等機械形状デ
ータとに基いて板材と前記機械とが干渉することが無い
展開順位を複数種演算し、演算された展開順位のうち作
業性が最良となる展開順位に基いて最適曲げ順位を決定
するようにした。

（作用） この発明では、製品を板月まで展開し、展開順位に基い
て曲げ順位を決定する。

ここに、展開可能か否かは、製品形状データと機械形状
データとに基いて各展開点において板材と機械とが干渉
することが無いか否かで判定される。

又、最適順位の決定は、複数選択された展開可能順位の
うち、作業性が最良となる順位ｙに基いて得る。

（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ＣＲＴ７ａを備。

えた制御装置７が付属され、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９，１１を有し、下金型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。又、折曲機械３には、前
記下金型１１の背部側に、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は前方側から前記バックゲージに突き当てら
れた板材（図示せず）を、前記下金型１１を上昇駆動す
ることで所定角度に折曲げる。

本例では、コンピュータ１で、曲げ順位の自動決定が行
われ、決定された順位が光ファイバ５を介して制御装置
７に送られ、ここで所定の曲げ作業が行われる。

第２図はコンピュータ１の機能構成を示すブロック図で
ある。

図示のように、コンピュータ１は、製品形状設定部１５
と、機械形状登録部１７と、金型データ登録部１９とを
有している。

製品形状設定部１５は、図面入力装置やキーボード等と
接続され、第３図に断面図で示すような製品Ｗｅの形状
を設定記憶する。

製品Ｗｅの形状は、端点Ｐａ　、Ｐ５と各折曲点Ｐ１〜
Ｐ４間の各フランジの長さＨ１〜ｌ−１５や各折曲点Ｐ
１〜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るもので
ある。

機械形状登録部１７は、前記折曲機械３の上下金型９．
１１の取付部（テーブルを含む）や前記バックゲージ等
の機械配置を登録するものである。

これは、機械３に固有のデータとなる。

金型データ登録部１９は、前記上下金型９．１１の形状
を機能別に分類整理して記憶するものである。該登録部
１９を前記登録部１７に対し別個に設けたのは、金型は
多数の金型の中から選択使用されるからである。

製品形状設定部１５と、機械形状登録部１７と、金型デ
ータ登録部１９とは、各部１５．１７．１９に設定、記
憶されたデータを適宜出力できる態様で曲げ順位自動設
定部２１に接続されている。

曲げ順位自動設定部２１は、制御データ登録部２３と、
マテハン登録部２４と、通信制御部２５とに接続されて
いる。

曲げ順位自動決定部２１に前記設定部１５又は登録部１
７．１９から入力したデータに基いて後述する方式で曲
げ順位を自動決定し、その結果を前記制御部＠７に出力
する。

制御データ登録部２３及びマテハン登録部２５は、曲げ
順位自動決定部２１の中間処理に利用され、折曲機械３
のラム１３の制御データやバックゲージの制御データを
記憶したり、又、折曲機械３の面前で作業するオペレー
タのマテハンを記憶したりするものである。

通信制御部２５は前記光ファイバ５と接続され、コンピ
ュータ１と制御装置７との間の通信制御を司どる。

第４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すツリー構造であ
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−Ｐ＋　−Ｐ３−Ｐ４ Ｐ２−ＰＩ　−Ｐ４−Ｐ３ Ｐ２　　Ｐ３　　ＰＩ−Ｐ４ Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４　　Ｐ＋ Ｐ２−Ｐ４　　　ＰＩ　　　Ｐ３ Ｐ２　−Ｐ４　　　Ｐ３　　　ＰＩ 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５図は展開開始点（Ｐ２）の決定方式を示すフローチ
ャートである。

ステップ５０１で、展開点を示す変数ｉを１とし、ステ
ップ５０２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。

ツキアテ申聞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、ツキアテが容易となる板材の方向である
。

ステップ５０３では、展開のシミュレーションを行って
、展開萌後で板材と機械（金型を含む）とが干渉するか
否かを判断する。

ステップ５０３で干渉すると判断された場合には、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５０４へ移行し、次の展開点をセットする。

又、ステップ５０３で干渉しないと判断された場合には
、ステップ５０５へ移行し、ここで当該展開点Ｐｉ及び
、当該展開点Ｐｉにおける展開状態における制御データ
（ラム１３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５０６へ移行する。

ステップ５０６では、展開点の変数ｉが総＠ｎ（第３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終了したことに名み、ステップ
５０７へ移行する。ステップ５０６でｉく口が判断され
た場合には、残り展開点について検討すべく、ステップ
５０４へ移行する。

ステップ５０７では、展開可能の点Ｐ１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を展開開
始点として終了する。又、展開可縫点が複数である場合
にはステップ５０８へ移行し、ここで、内側の展開点Ｐ
ｉを選択する。

ステップ５０９で更に２個の展開点が判断された場合、
例えば、第３図においてＰ２とＰ３が残った場合には、
ステップ５１０で番号の若い方Ｐ２を選択する。

以上第５図に示した処理により、１つの展開開始点例え
ば第３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ｄ械とが
干渉しないことを前提として、■　ツキアテ重量が小さ
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た訳である。

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６図は上記手続に次いで実行される曲げ順位の決定方
式を示すフローチャートである。

ステップ６０１では、第５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６０２では、当該展開開始点Ｐｓを始点として
現わされる第４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６０３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
される次の段数の意であり、第４図の例では、ここで展
開点Ｐ＋　が設定される訳である。

ステップ６０４では、段数Ｊが全段数、即ち全展開数ｎ
より大であるか否かを判断し、ｊ＞ｎなら当該ループに
ついて段数ｊが全段数ｎを超えたことに鑑みてループ終
了を判断し、ステップ６０５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６０７へ移行する。

ステップ６０７では、第５図に示したステップ５０２と
同様に展開点Ｐｊについてツキアテ重吊が最小となる曲
げ方向を決定し、ステップ６０８へ移行する。

ステップ６０８では、展開点Ｐｊについて、前の展開点
Ｐｊａに対し折曲げ加工する際に必要となるマテハンが
容易となる曲げ姿勢を決定する。

即ち、マテハンは、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
性が良好なものを優先させて決定する。

ステップ６０９では第５図に示したステップ５０３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６１０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が全段数ｎの途中であってもステップ６０５へ移行
し、次のループの検証に移る。

又、ステップ６１０で干渉しないことが判断された場合
には、ステップ６１１へ移行し、ここで必要事項をΩ録
した後ステップ６１２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の制御データ等である。

ステップ６１２では、変数ｊに１を和し、当該ループの
次の段の検証に移る。

ステップ６０６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６１３へ移行する。なお、ステップ６０５か
らステップ６０３への移行により新たなループが設定さ
れるが、新たに設定されたループで既にステップ６１１
で０録された展開点についてはステップ６０７〜６１１
の処理を省略することができる。

ステップ６１３では、端末まで届いたループを選択する
。

ステップ６１４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６１５では、評価値が最小となるループの各展
開点の順位を反転し、マテハン最良の最適曲げ順位を決
定する。

ステップ６１６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にマテハン種別を付けたデータを制
御装置７へ出力する。

第７図に、第３図に示した製品ｗｅについての具体例を
示した。

本例では、第５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６図に示したステップ６０２〜６１
３までの処理で展開順位が第４図に示した６通りのルー
プから３通りに絞られる。

そして、ステップ６１４．６１５の処理によりマテハン
の難易度評価値の最小のもの（Ｐ２→Ｐ１→Ｐ３→Ｐ４
　）が選択され、順位が反転されて、最適曲げ順位Ｐ４
→Ｐ３→Ｐ＋−＋Ｐ２が出力される。

第８図（ａ）〜（ｅ）は、第１図に示したＣＲＴ７ａの
表示例を示すものである。

光ファイバ５を介して伝送された曲げ順位及びこれに付
随するデータは、折曲機械３を操作するオペレータに次
のように利用される。

まず、第８図（ａ）に示すように、ＣＲＴ７ａに製品形
状及び段取り手順が表示される。

そこで、表示された内容に基いて所定の段取りを行った
後所定のキー操作をすると、第８図（ｂ）に示すように
、平板状の板材Ｗｏの曲げ点Ｐ４を破線で示すように折
曲げるべき旨が表示される。又、このとき、バックゲー
ジが所定の制御データにより所定位置に位置決めされる
。

そこで、オペレータは、第８図（ｂ）に実線で示すよう
に板材Ｗｏを位置決めされたバックゲージに突き当て、
図示しないフットペタルを足踏み操作すると、ラム１３
が上昇し、板材ＷＯが破線で示すように折曲げられて板
材Ｗ１となる。

以下、順次、バックゲージが第８図（ｃ）　、　（ｃｌ
）　、　（ｅ）に示す位置に自動位置決めされるので、
順次折曲げられた板材Ｗｌ　、Ｗ２　、Ｗ３に所定のマ
テハンを施し、各板材Ｗ＋　、Ｗ２　、Ｗ３の端面を位
置決めされたバックゲージに突き当てつつ前記フットペ
タルを足踏み操作することで製品Ｗｅ＠得ることができ
る。

オペレータは、常時ＣＲＴ７ａの指示により作業を進め
て行けば良いのでマテハンにとまどいを生ずることもな
く、効率的な折曲げ作業を行うことができる。ここに、
ＣＲＴ７ａに示されるマテハンは、第７図で説明したよ
うに全折曲工程を通じて最も容易なものとなっている。

第９図は展開段数が多数（例えば１０段）の場合の展開
方式を示すフローチャートである。

ステップ９０１では、全段数ｎｏを途中の段数０１　（
例えば５段）で切る。

ステップ９０２では、第６図で示したステップ６１４ま
での処理と同様の処理で０１段までのツリー構造につい
て展開可能のループを選択し、選択されたループの中か
らマテハン良好のループをａｆｌｌｉｌ（例えば３個）
検出する。

ステップ９０３では、検出されたａ個のループについて
のみ段数０１以下の段の検証を行う。

ステップ９０４．９０５では、端末まで届いたループに
ついてマテハン最良のものを選択し、最適展開順位を求
め、これを反転させて最適曲げ順位を得る。

第９図に示した処理により、ループ数が極めて多数とな
るツリー構造について、ループ数をより適した形で絞り
込むことができ、コンピュータ１の処理速度を格段に高
めることが可能である。

β 寸法精度が一問題となる部分がある場合にｋその部分の
両端の一つの端に対し他の端が突き当て点となる展開順
位を選択し、選択されたループから作業性が最良となる
ものを抽出すれば良い。又、斜め突き当てを考慮して、
できるだけこれを避けるようにすることもできる。さら
に、これら条件をユーザサイドで定めるようにすること
もできる。

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、製品形状データと金型
及び金型取付具並びに突当て装置等機械形状データとに
基いて板材と前記機械とが干渉することが無い展開順位
を複数種演算し、演算された展開順位のうち作業性が最
良となる展開順位に基いて最適曲げ順位を決定するよう
にしたので、曲げ順位の決定を作業性が良好となる態様
で自動的に行うことができ、もってＦＡ化の進展を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明の実施例を示し、第１図はこの
発明を実施することができるコンピュータの位置づけを
示す折曲ラインの配置を示す説明図、第２図はコンピュ
ータの機能構成を示すブロック図、第３図は製品例を示
す断面図、第４図はツリー構造の説明図、第５図は展開
開始点の決定方式のフローチャート、第６図は曲げ順位
の決定方式のフローチャート、第７図は第３図に示す製
品に第５図及び第６図に示す処理を施した結果を示す説
明図、第８図はＣＲＴの表示例を示す説明図、第９図は
展開段数が多数の場合の展開方式を示すフローチャート
である。 １コンピユータ ３・・・折曲機械 ２１・・・曲げ順位決定部 Ｐ１〜Ｐ４・・・展開点（折曲げ点） Ｗｅ・・・製品 Ｗｏ　、Ｗ＋　、Ｗ２　、Ｗ３・・・根材代理人　　弁
理士　　三　好　　保　男１　図 第２囚 段数 ↓ 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）製品形状データと金型及び金型取付具並びに突当
   て装置等機械形状データとに基いて板材と前記機械とが
   干渉することが無い展開順位を複数種演算し、演算され
   た展開順位のうち作業性が最良となる展開順位に基いて
   最適曲げ順位を決定するようにしたことを特徴とする曲
   げ順位の自動決定方法。
2. （２）前記展開順位の演算は、展開開始点から展開終了
   する点までの間の各展開点を節とするツリー構造を想定
   して、各展開ループから板材と機械とが干渉することが
   無い展開ループを選択するものである特許請求の範囲第
   １項記載の曲げ順位の自動決定方法。
3. （３）前記展開順位の演算では、各展開点において、今
   回の展開点に対し前回の展開点に至るマテハン種類と前
   記金型及び前記突当て装置の制御データとが登録される
   特許請求の範囲第１項記載の曲げ順位の自動決定方法。
4. （４）前記作業性は、前記マテハン種類の困難度の評価
   値の総和で評価される特許請求の範囲第１項記載の曲げ
   順位の自動決定方法。
5. （５）前記展開順位の演算は、展開可能段数が多いとき
   、まず前記ツリー構造の段数制限を行って展開可能でか
   つ作業性が良好なループを適数求め、次いで求めたルー
   プについて端末までの探索が行われる特許請求の範囲第
   １項記載の曲げ順位の自動決定方法。