(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき駆動金型の追い込み量を補正する金型追い込み量の自動補正方法であって、複数の曲げコーナをもつ曲げ加工品を得る際に、特定の曲げコーナに係る曲げ角度の計測値に基づく金型追い込み量の補正値から他の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とする金型追い込み量の自動補正方法。
【請求項２】
曲げ角度に関連する加工要因が同一である曲げコーナをグループ化し、このグループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと同一グループであるときに、前記特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値から前記グループ化された曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
【請求項３】
前記曲げ角度に関連する加工要因による曲げコーナのグループ化に際しては予め許容範囲を設定し、この許容範囲内に前記曲げ角度に関連する加工要因の値があるときにその曲げ角度に関連する加工要因が同一であると判定することを特徴とする請求項２に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
【請求項４】
前記グループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと異なるグループであるときにそのグループと前記特定の曲げコーナと同一グループとの間の前記曲げ角度に関連する加工要因による相関を求め、この相関に応じて前記異なるグループの曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とする請求項２に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
【請求項５】
前記曲げ角度に関連する加工要因による曲げコーナのグループ化に際しては予め許容範囲を設定し、この許容範囲内に前記曲げ角度に関連する加工要因の値があるときにその曲げ角度に関連する加工要因が同一であると判定することを特徴とする請求項４に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
【請求項６】
前記曲げ角度に関連する加工要因は、目標曲げ角度，曲げ線長さ，上金型形状および下金型形状を含むことを特徴とする請求項２乃至５のうちのいずれかに記載の金型追い込み量の自動補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばプレスブレーキのような曲げ加工機において、曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき駆動金型の追い込み量を補正する金型追い込み量の自動補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばプレスブレーキのような曲げ加工機を用いて板状のワークの曲げ加工を行う際に、ＮＣ装置にワークの板厚，材質等のワーク条件や金型条件，機械条件等の各種情報を入力するとともに、これら入力情報に基づいて駆動金型の追い込み量を演算しその演算された追い込み位置まで上金型もしくは下金型を駆動して所望の曲げ加工品を得るようにしたものが知られている。
【０００３】
ところが、このように各種の情報を基にして金型の駆動を行ったとしても、実際の曲げ加工においては、ロット間におけるワーク自体の板厚および特性値のばらつきもしくは種々の加工条件の違いによって所望の曲げ角度が得られない場合が多く、どうしても曲げ角度誤差の発生が避けられないのが実情であった。
【０００４】
そこで、前述のような材料のばらつき等に起因する曲げ角度誤差を解消して高精度の曲げ加工を実現するために、曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき金型の追い込み量を補正するようにしたものが提案されている。このような曲げ角度計測手段を備える曲げ加工機の一例として、特開平５−６９０４６号公報に開示されたものがある。この公報に開示されている金属板折曲げ装置では、金属板の折曲げ外面上にスリット光を投光することにより形成される線状投光像を撮像手段にて撮像し、この撮像される画像に基づいて金属板の曲げ角度を演算して金型の追い込み量を補正するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の曲げ角度計測手段を備える曲げ加工機では、曲げ加工されるワークの加工形状によっては曲げ角度の計測が行えなかったり計測が困難な曲げコーナがある場合があり、このような場合にその曲げコーナについての曲げ角度誤差をどうしても解消することができないという問題点があった。また、この種従来の曲げ加工機では、複数の曲げコーナをもつ加工品の曲げ加工を行う際に、各曲げコーナの加工の都度金型の駆動を停止させて角度計測を行う必要があって加工時間がかかり過ぎるという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、複数の曲げコーナをもつ加工品において計測困難もしくは計測不能の曲げコーナがあってもその曲げコーナの曲げ角度精度を向上させることができるとともに、加工時間も短縮することのできる金型追い込み量の自動補正方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、本発明による金型追い込み量の自動補正方法は、曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき駆動金型の追い込み量を補正する金型追い込み量の自動補正方法であって、複数の曲げコーナをもつ曲げ加工品を得る際に、特定の曲げコーナに係る曲げ角度の計測値に基づく金型追い込み量の補正値から他の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、複数の曲げコーナをもつ曲げ加工品を得る際に、特定の曲げコーナの曲げ加工に際してその曲げコーナに係る曲げ角度が計測され、この計測値から算出される金型追い込み量の補正値に基づいてその特定の曲げコーナの曲げ加工が実行される。また、この特定の曲げコーナ以外の他の曲げコーナの曲げ加工に際しては、この他の曲げコーナの金型追い込み量の補正値が前記特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値から算出され、この算出される補正値に基づいて曲げ加工が実行される。こうして、計測困難もしくは計測不能の曲げコーナであってもその曲げコーナの曲げ角度精度の向上を図ることができ、また各曲げコーナの曲げ加工の都度角度計測を行う必要がなく計測を省略することができるので加工時間の短縮を図ることができる。
【０００９】
本発明においては、曲げ角度に関連する加工要因が同一である曲げコーナをグループ化し、このグループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと同一グループであるときに、前記特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値から前記グループ化された曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出するのが好ましい。
【００１０】
また、前記グループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと異なるグループであるときにそのグループと前記特定の曲げコーナと同一グループとの間の前記曲げ角度に関連する加工要因による相関を求め、この相関に応じて前記異なるグループの曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出するのが好ましい。
【００１１】
このようにして曲げ角度計測が実行される特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値からその特定の曲げコーナと同一グループおよび異なるグループに属する各曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値が算出され、全曲げコーナの曲げ加工を精度良く、かつ短時間で行うことが可能となる。
【００１２】
ここで、前記曲げ角度に関連する加工要因による曲げコーナのグループ化に際しては予め許容範囲を設定し、この許容範囲内に前記曲げ角度に関連する加工要因の値があるときにその曲げ角度に関連する加工要因が同一であると判定するのが好ましい。こうすることで、グループ化を容易に行うことができ、金型追い込み量の補正値算出をより容易に行うことができる。
【００１３】
また、前記曲げ角度に関連する加工要因は、目標曲げ角度，曲げ線長さ，上金型形状および下金型形状を含むものとするのが良い。
【００１４】
本発明の目的は、後述される詳細な説明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明するが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであることから、具体例として述べるものである。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明による金型追い込み量の自動補正方法の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１には、本発明の一実施例のシステム構成図が示されている。本実施例のプレスブレーキ１においては、架台２に支持されている下金型（ダイス）３と、この下金型３に対位してその上方に昇降自在に設けられるラム４の下部に取り付けられる上金型（パンチ）５とが備えられ、これら下金型３と上金型５との間に金属板からなるワークＷが挿入され、このワークＷを下金型３上に載置した状態でラム４を下降させてそのワークＷを下金型３と上金型５とで挟圧することによって、ワークＷの曲げ加工を行うようにされている。
【００１７】
前記架台２の前部（マンサイド）には、ワークＷの折り曲げ外面上に線状投光像を投影するスリット状の光源６と、この光源６による線状投光像を撮像するＣＣＤカメラ７とを備える角度計測ユニット８が取り付けられ、この角度計測ユニット８によりワークＷの曲げ角度が計測されるようになっている。なお、この角度計測ユニット８は架台２の前部に設ける代わりにその架台２の後部（マシンサイド）に設けても良く、また架台２の前部および後部の両方に設けてワークＷの二つの折り曲げ外面の曲げ角度を別個に計測するようにしても良い。
【００１８】
ＣＣＤカメラ７により撮像される画像は図示されないモニターテレビに映し出されるとともに画像データとして曲げ角度演算部９にて処理される。そして、この曲げ角度演算部９における演算によってワークＷの曲げ角度が算出され、この演算結果はＮＣ装置１０に入力される。このＮＣ装置１０には、このワークＷの曲げ角度の計測データのほか、予めワーク情報（材質，曲げ線長さ，曲げ角度等），金型情報（型高さ，Ｖ溝幅，Ｖ角度，パンチＲ等），機械情報（剛性，スピード仕様，ストローク仕様等）等の各データが入力されている。
【００１９】
このＮＣ装置１０においては、前述のワーク情報，金型情報，機械情報等の入力データに基づいてラム４の基準下限値（基準デプス量）が演算され、この演算結果に基づいてラム４が制御されて曲げ加工が実行される。この際、曲げ加工中におけるワークＷの実際の曲げ角度が曲げ角度演算部９にて演算されてその演算結果がＮＣ装置１０に入力されることで、この入力データに基づきＮＣ装置１０においてはラム下限値の補正値（補正デプス量）が演算され、この補正デプス量が前記基準デプス量に加算されて最終デプス量が求められ、こうして得られる最終デプス量に基づいてラム４が駆動される。
【００２０】
ところで、単一の曲げコーナのみを有する曲げ加工品を得る場合には前述のようにラム４が制御されて加工が実行されるが、例えば図２に示されているように複数の曲げコーナａ〜ｈを有する曲げ加工品（この例ではサッシに適用した場合が示されている。）１１を得ようとする場合には、図３に示される工程毎の加工図から明らかなように、▲１▼角度計測が行えない曲げコーナがある（工程２および工程４）、▲２▼全曲げコーナについて角度計測を行うと加工時間がかかり過ぎる、という問題がある。このために、本実施例では、角度計測を行った特定の曲げコーナに係るデータを利用して他の曲げコーナに係る最終デプス量を演算するようにされている。この演算を実行するために、本実施例の制御システムにおいては、補正有効コーナ自動層別装置１２（図１参照）が設けられており、この補正有効コーナ自動層別装置１２における演算データがＮＣ装置１０に入力されるようになっている。
【００２１】
この補正有効コーナ自動層別装置１２は、ＮＣ装置１０からのデータにより曲げ角度に影響を与える加工要因である目標曲げ角度，曲げ線長さ（Ｌ1 ，Ｌ2 ），上金型形状（パンチＲ，角度，高さ，形），下金型形状（Ｖ幅，Ｖ角度，高さ）等を特定するグルーピング用要因特定部１３と、このグルーピング用要因特定部１３において特定した要因に対しグルーピングする際の許容範囲を設定する許容範囲設定部１４と、この許容範囲設定部１４にて設定される許容範囲に応じて曲げコーナのグルーピングを行うコーナグルーピング部１５と、このコーナグルーピング部１５にてグルーピングされた同一グループもしくは異なるグループの各々に対してどのように補正するかという補正条件を設定する補正条件設定部１６と、この補正条件設定部１６にて設定される補正条件に従い、かつ曲げ角度計測を行った曲げコーナ、言い換えれば良品の加工が行われた曲げコーナの実デプスデータ（ＮＣ装置１０からの入力データ）に基づきデプス量の補正データを演算する補正データ演算部１７と、この補正データ演算部１７からの補正データに基づいて曲げ加工の工程データを変更する工程データ変更部１８とを備えており、この工程データ変更部１８からの出力データがＮＣ装置１０に入力されて必要に応じ曲げ角度計測を行わない曲げコーナのデプス量が補正されるようになっている。
【００２２】
次に、前述の制御システムにおける処理フローを図４によって説明する。
Ｓ１：グルーピング用要因特定部１３において曲げ角度に関連する前述の曲げ角度に影響を与える加工要因（目標曲げ角度，曲げ線長さ，上金型形状，下金型形状等）を特定する。
Ｓ２：特定した加工要因に対し許容範囲設定部１４においてグルーピングする際の許容範囲を設定する。
Ｓ３：コーナグルーピング部１５において曲げコーナのグルーピングを行う。
例えば図２に示される曲げ加工品１１の場合には、曲げ線長さＬ1 ，Ｌ2 によって曲げコーナａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで構成されるグループ（Ｇ１）と、曲げコーナｆ，ｇ，ｈで構成されるグループ（Ｇ２）との二つのグループに層別することができる。
【００２３】
Ｓ４：補正条件設定部１６において補正条件設定用テーブルに従って補正条件を設定する。ここで、補正方法としては次に示されるような各種ケースが考えられる。
ケース１；同一グループの補正
同一グループにおいて▲１▼全部補正する、▲２▼特定の工程のみ補正する、▲３▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
ケース２；同一グループの途中補正
同一グループにおいて途中まで曲げた結果に基づいて補正を行う場合で、▲１▼全部補正する、▲２▼特定の工程のみ補正する、▲３▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
ケース３；異なるグループの補正
異なるグループの補正を行うか、行わないかのいずれかを選択する。
ケース４；デプス値変更の受入れ可否
強制的にある工程のみ補正が行われないようにするかどうかを選択する。
ケース５；異なるグループの補正
異なるグループにおいて▲１▼全部補正する、▲２▼特定の工程のみ補正する、▲３▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
ケース６；異なるグループの途中補正
同一グループにおいて途中まで曲げた結果に基づいて補正を行う場合で、▲１▼全部補正する、▲２▼特定の工程のみ補正する、▲３▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
【００２４】
また、図２に示される曲げ加工品（サッシ）の場合の補正条件設定用テーブルの一例が表１に示されている。
【００２５】
【表１】
0003666925.tif 000002
【００２６】
表１において、「グループ」の欄には当該曲げコーナがＧ１，Ｇ２のいずれのグループに属するかが示されるとともに、括弧書きで同一グループの他の曲げコーナ記号が併記されている。また、「測定可否」の欄には曲げ角度の測定が可能か否かが示され、「同一グループ内の補正」の欄には同一グループ内における補正有効コーナが指示されている。ただし、この「同一グループ内の補正」の欄の指示データは工程毎に順次上書きされていく、すなわち新しいデータの方が優先する。また、「補正受入可否」の欄には補正を受け入れるか否かが示されている。さらに、「異グループ間の補正」の欄には補正の有無，補正可能コーナの表示，補正有効コーナ指示の各データが示され、「曲げ加工中の角度計測」の欄には角度計測を行うか否かが示されている。
【００２７】
この補正条件設定用テーブルは、各工程の曲げ加工を行った時に他の工程についてどのような補正を行うかを示すものである。このために、各々の工程で指示されている補正有効コーナに対して補正が行われることになる。また、「同一グループ内の補正」の欄において補正有効コーナが指示されているということは当該工程において角度計測を行うことを意味している。なお、後工程において既に加工が終わっている前工程の曲げコーナの補正が指示されている場合にはその補正は次のワークの曲げ加工から有効となる。
【００２８】
Ｓ５：工程１から曲げ加工を実行する。
Ｓ６〜Ｓ７：補正条件設定用テーブルより角度計測を行うか否かのデータを読み取り、角度計測を行うか否かを判定する。そして、計測を行うというときにはステップＳ８へ進み、計測を行わないというときにはステップＳ１２へ進む。
【００２９】
Ｓ８〜Ｓ９：角度計測を行うということなので、角度計測を伴う曲げ加工を実行し（Ｓ８）、次いで計測角が許容値内にあるか否かを判定する（Ｓ９）。そして、この判定の結果計測角が許容値以内にある場合にはステップＳ１０へ進み、許容値を越えている場合にはステップＳ１１へ進む。
Ｓ１０：補正条件の解釈および補正処理実行ルーチン。詳しくは図５に示されるフローチャートにより後述する。
Ｓ１１：計測角が許容値を越えているということなので補正を中止する。
Ｓ１２：角度計測を行わないということなので、角度計測およびその角度計測に基づく補正のない曲げ加工を実行する。
【００３０】
Ｓ１３：全工程の曲げ加工が完了したか否かを判定し、完了した場合にはフローを終了し、まだ完了していない場合にはステップＳ１４へ進む。
Ｓ１４：次の工程に進んでステップＳ６以下の各ステップを繰り返す。
【００３１】
次に、前述の補正条件の解釈および補正処理実行ルーチン（ステップＳ１０）について図５を参照しつつ説明する。
【００３２】
Ｓ１０−１〜１０−２：同一グループの補正を行うか否かを判定し（Ｓ１０−１）、補正を行う場合に曲げ角度の計測を行った曲げコーナに係るラム下限値の補正値に基づき補正有効コーナに係るラム下限値を変更する（Ｓ１０−２）。一方、補正を行わない場合にはステップＳ１０−３へ進む。
Ｓ１０−３：異なるグループ間の補正を行うか否かを判定し、補正を行う場合にはステップＳ１０−４へ進み、補正を行わない場合にはフローを終了する。
【００３３】
Ｓ１０−４：補正条件設定用テーブルよりグループ間でどの加工要因が異なるかを検出し、この検出により補正ルートを選択する。本フローに示される例ではグルーピングの要因が曲げ線長さと目標曲げ角度の場合であり、これら二つの要因によって三つの補正ルート（ルート１，ルート２，ルート３）のうちのいずれかが選択されるようになっている。なお、前記表１では明示されていないが、補正条件設定用テーブルには例えば後述する表２のようなグルーピングテーブルが含まれており、このグルーピングテーブルに基づいてグループ間での加工要因の違いが検出される。
【００３４】
Ｓ１０−５〜Ｓ１０−７：グループ間で目標曲げ角度のみが異なる場合にはルート１として曲げ角度差について補正演算を行い（Ｓ１０−５）、曲げ線長さのみが異なる場合にはルート２として曲げ線長さの差について補正演算を行い（Ｓ１０−６）、目標曲げ角度と曲げ線長さの両方が異なる場合にはルート３として曲げ角度差および曲げ線長さの差の両方について補正演算を行う（Ｓ１０−７）。
Ｓ１０−８：補正演算により得られたラム下限値の補正値に基づいて補正有効コーナに係るラム下限値を変更する。
【００３５】
本実施例においては、複数の曲げコーナを曲げ線長さによって二つのグループＧ１，Ｇ２に層別したものについて説明したが、例えば図６に示されているような曲げ角度の異なるコーナを有する曲げ加工品の場合には、目標曲げ角度と曲げ線長さとの二つの加工要因によって五つのグループ（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５）に層別される。この場合のグルーピングテーブルの一例が表２に示されている。
【００３６】
【表２】
0003666925.tif 000003
【００３７】
本実施例では、曲げ角度計測装置として、スリット状の光源とその光源による線状投光像を撮像するＣＣＤカメラとを備えて画像処理により曲げ角度を計測するものとしたが、この曲げ角度計測装置は、このようなものに限らず、複数の距離センサ（渦電流センサや静電容量センサ等）によりワークまでの距離の差を計測して曲げ角度を検出するものや、接触式の計測装置などいろいろなタイプのものを用いることができる。
【００３８】
本実施例では、下金型を固定式とし上金型を駆動式として（所謂オーバードライブ式）その上金型駆動用のラムの下限値を補正するものについて説明したが、本発明は、上金型を固定式とし下金型を駆動式とする所謂アンダードライブ式のプレスブレーキにも適用することができる。勿論、このアンダードライブ式の場合には、前述と同様な方法によって下金型駆動用のラムの上限値を補正することとなる。
【００３９】
前述のように、本発明は、種々に変更可能なことは明らかである。このような変更は本発明の精神および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図２】図２は、本実施例における曲げ加工品の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、本実施例における工程毎の加工図を示す図である。
【図４】図４は、本実施例の制御システムにおける処理フローを示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４における補正条件の解釈および補正処理実行ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施例における曲げ加工品の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  プレスブレーキ
３  下金型
４  ラム
５  上金型
６  光源
７  ＣＣＤカメラ
８  角度計測ユニット
９  曲げ角度演算部
１０  ＮＣ装置
１１  曲げ加工品
１２  補正有効コーナ自動層別装置
１３  グルーピング用要因特定部
１４  許容範囲設定部
１５  コーナグルーピング部
１６  補正条件設定部
１７  補正データ演算部
１８  工程データ変更部
ａ〜ｈ  曲げコーナ
Ｌ1 ，Ｌ2   曲げ線長さ
Ｗ  ワーク
【図１】
0003666925.tif 000004
【図２】
0003666925.tif 000005
【図３】
0003666925.tif 000006
【図４】
0003666925.tif 000007
【図５】
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【図６】
0003666925.tif 000009