(57)【要約】【課題】  素材を画像入力装置で監視することで加工ラインの曲げ加工機等に発生し得るトラブルを事前に検知し防ぐ。【解決手段】  素材Ｗが搬送され曲げ加工機１７により折り曲げ加工を自動で行う曲げ加工の監視システム１である。この曲げ加工の監視システム１の制御部２１は、製造中に前記素材を画像入力装置で撮像し、画像データに基づき前記素材の状態を監視する監視手段を備えている。さらに、前記監視手段は、前記素材の搬送中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第１監視手段と、前記素材の折り曲げ加工中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第２監視手段とを有している。そして、前記監視手段と連携して製品の製造を適正に実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材が搬送され曲げ加工機により折り曲げ加工を行う過程で、この素材の監視を自動で行う曲げ加工の監視方法において、
前記素材を画像入力装置で撮像し、画像データに基づき前記素材の状態を監視する監視工程を含み、
前記監視工程は、前記素材の搬送中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第１監視工程と、前記素材の折り曲げ加工中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第２監視工程とを含み、
前記監視工程と連携して製品の加工を適正に実行することを特徴とする曲げ加工の監視方法。
【請求項２】
前記第１監視工程は少なくとも前記素材の向き、外形、穴位置、板厚、及び反りを監視し、前記第２監視工程は、少なくとも曲げ工程と、各工程における曲げ後の素材の形状とを監視することを特徴とする請求項１記載の曲げ加工の監視方法。
【請求項３】
前記素材に反りがあるときは反りの量を算出し金型が干渉しない位置へアプローチ位置を変更するように曲げ加工機に指令を出すことを特徴とする請求項１又は２記載の曲げ加工の監視方法。
【請求項４】
異常を検出した場合、管理コンピュータへ異常内容を自動転送することを特徴とする請求項１、２又は３記載の曲げ加工の監視方法。
【請求項５】
異常を検出した場合、加工の停止、又は続行の判断を行うことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の曲げ加工の監視方法。
【請求項６】
素材が搬送され曲げ加工機により折り曲げ加工を行う過程で、この素材の監視を自動で行う曲げ加工の監視システムにおいて、
前記素材を画像入力装置で撮像し、画像データに基づき前記素材の状態を監視する監視手段を備え、
前記監視手段は、前記素材の搬送中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第１監視手段と、前記素材の折り曲げ加工中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第２監視手段とを有し、
前記監視手段と連携して製品の加工を適正に実行することを特徴とする曲げ加工の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は曲げ加工の監視方法及びそのシステムに関し、さらに詳細には、加工データと素材とを比較し同一の物か否かを自動で判断し、次ぎの動作を決定し、さらに曲げ加工のプロセス及び各曲げ後の素材の形状が正常か異常かを自動で判断し対処する曲げ加工の監視方法及びそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば素材を曲げ加工する場合、予め作成された加工スケジュール、加工プログラム等により制御された加工ライン、曲げ加工機等で自動で加工が行われる。このため、素材のセット方向、素材の原点セット等も自動で行われる。そして、セットされた素材を曲げ加工機で予め定められた曲げ工程で折り曲げ加工を自動で行っている。
【０００３】
また、特許文献１を参照。
【特許文献１】特開平１０−２５８３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の方法では、以下のような問題があった。すなわち、素材のセット方向が違ったりした場合、素材の原点セットが正しく出ない。この結果、素材と金型とが干渉して、サーボアラームで停止したりする。また、金型や部品を破損する。
【０００５】
加工プログラムで特定した素材と違う素材を加工することもあり、加工後に発生するトラブルで加工ラインを停止させる為、復旧に時間が掛かり、被害も大きくなるという問題があった。
【０００６】
一方、素材を曲げ加工するために作成された加工プログラムにより制御され曲げ加工機が自動で素材の折り曲げ加工を行う。このため曲げ作業中に金型と素材が干渉したりする場合が発生し、精度の良い製品が製造できないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので請求項１に係る発明は、素材が搬送され曲げ加工機により折り曲げ加工を行う過程で、この素材の監視を自動で行う曲げ加工の監視方法において、
前記素材を画像入力装置で撮像し、画像データに基づき前記素材の状態を監視する監視工程を含み、前記監視工程は、前記素材の搬送中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第１監視工程と、前記素材の折り曲げ加工中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第２監視工程とを含み、前記監視工程と連携して製品の加工を適正に実行する曲げ加工の監視方法である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記第１監視工程は少なくとも前記素材の向き、外形、穴位置、板厚、及び反りを監視し、前記第２監視工程は、少なくとも曲げ工程と、各工程における曲げ後の素材の形状とを監視する請求項１記載の曲げ加工の監視方法である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記素材に反りがあるときは反りの量を算出し金型が干渉しない位置へアプローチ位置を変更するように曲げ加工機に指令を出す請求項１又は２記載の曲げ加工の監視方法である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、異常を検出した場合、管理コンピュータへ異常内容を自動転送する請求項１、２又は３記載の曲げ加工の監視方法である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、異常を検出した場合、加工の停止、又は続行の判断を行う請求項１〜４いずれか１項記載の曲げ加工の監視方法である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、素材が搬送され曲げ加工機により折り曲げ加工を行う過程で、この素材の監視を自動で行う曲げ加工の監視方法において、
前記素材を画像入力装置で撮像し、画像データに基づき前記素材の状態を監視する監視手段を備え、前記監視手段は、前記素材の搬送中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第１監視手段と、前記素材の折り曲げ加工中に画像入力装置で撮像した画像データに基づき前記素材の状態を監視する第２監視手段とを有し、前記監視手段と連携して製品の加工を適正に実行する曲げ加工の監視システムである。
【発明の効果】
【００１３】
上述の如く本発明によれば、加工ラインに備えられた制御部が画像入力装置を使用して製品の製造状況を確認しながら、加工を停止したり、加工を続行する事で、機械、素材等が保護される。そして、自動運転を極力停止させないようにする事で生産性が向上するという効果がある。例えば、素材に反りがあるとき反りの量を算出し金型が干渉しない位置へアプローチ位置を変更するように曲げ加工機に指令を出すことで曲げ加工機の保護が図れる。
【００１４】
また、例えば、各曲げ工程後の素材の形状を監視するので、金型と素材との干渉等による不良製品の製造を防止できる効果がある。さらに、異常を検出した場合、管理コンピュータへ異常内容を自動転送することで適正な復旧処置が行えるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１を参照する。曲げ加工の監視システム１は、曲げ加工ライン３と、この曲げ加工ライン３の制御を行う操作盤（コンピュータ装置を内蔵している）５と、前記操作盤５をネットワークへ接続するためのサーバコンピュータ７と、管理センタコンピュータ（例えば加工機械等の保守・管理サービスを行う事業者が備える）９とを備えている。そして、前記サーバコンピュータ７と、前記管理者コンピュータ９とは通信システム（例えばインターネット）１１により通信可能になっている。
【００１７】
前記曲げ加工ライン３は、素材Ｗ（図示しない）を搬送し所定の位置に前記素材Ｗをセットする素材セットテーブル１３と、曲げ加工機１７と、所定の位置にセットされた前記素材Ｗを把持し前記曲げ加工機１７と協働して加工を行う素材把持ロボット１５とを備えている。
【００１８】
前記操作盤５は、表示部１９と、前記曲げ加工ライン３の制御を行う制御部２１とを備えている。
【００１９】
一方、前記操作盤５には搬送中の素材Ｗを監視する画像入力装置（例えば、素材を搬入する装置上に高感度のＣＣＤカメラやスキャナ等）２３、曲げ加工中の素材Ｗを監視する画像入力装置（例えば、素材を搬入する装置上に高感度のＣＣＤカメラやスキャナ等）２５とが接続されている。
【００２０】
図２に前記制御部２１の構成を示す。
【００２１】
前記制御部２１は、素材Ｗの搬送に係る監視の制御を行う第１制御部３１と、素材Ｗの曲げ加工に係る監視の制御を行う第２制御部３３と、加工プログラムデータ３５ａ、曲げ工程別形状データ３５ｂ等を記憶するメモリ３５と、ワーク（素材）画像データ３７ａ、曲げワーク（素材）画像データ３７ｂ等を記憶するメモリ３７とを備えている。
【００２２】
前記加工プログラムデータ３５ａは、ＮＣデータ（あるいはＣＡＤデータでもよい）のごときデータで、このデータから曲げ加工前の素材Ｗの形状（外形、穴等）を特定できる。
【００２３】
前記曲げ工程別形状データ３５ｂは、例えば、製品の立体モデルを曲げ工程別に生成した３次元ＣＡＤデータを想定している。
【００２４】
前記ワーク画像データ３７ａは、搬送中の素材Ｗを前記画像入力装置２３で撮像し生成された画像データである。
【００２５】
前記曲げワーク画像データ３７ｂは、曲げ加工中の素材Ｗを前記画像入力装置２５で撮像し生成した画像データである。
【００２６】
一方、前記第１制御部３１は、加工プログラムデータ３５ａ、ワーク画像データ３７ａを読み込む読込部３９と、この読み込んだ各データの処理を行うデータ処理部４１と、素材Ｗの搬送状態等の監視を実行する実行部４３とを備える。
【００２７】
すなわち、前記データ処理部４１は、読み込んだ加工プログラム３５ａの処理を行う加工プログラム処理部４１ａと、読み込んだワーク画像データ３７ａの処理を行うワーク画像データ処理部４１ｂとを有し、前記実行部４３は、処理されたデータ同士を比較する比較部４３ａと、この比較の結果を判断する判断部４３ｂと、必要に応じ処置を行う処置部４３ｃとを有している。
【００２８】
前記第２制御部３３は、曲げ工程別形状データ３５ｂ、曲げワーク画像データ３７ｂを読み込む読込部４５と、この読み込んだ各データの処理を行うデータ処理部４７と、素材Ｗの曲げ加工等の監視を実行する実行部４９とを備える。
【００２９】
すなわち、前記データ処理部４７は、曲げ工程別形状データ３５ｂの処理を行う曲げ工程別形状データ処理部４７ａと、曲げワーク画像データ３７ｂの処理を行う曲げワーク画像データ処理部４７ｂとを有し、前記実行部４９は、処理されたデータ同士の比較を行う比較部４９ａと、この比較の結果を判断する判断部４９ｂと、必要に応じ処置を行う処置部４９ｃとを有している。
【００３０】
図３、図４、図５及び図６を参照し、前記曲げ加工の監視システム１の動作を説明する。
【００３１】
ステップＳ３０１では、読込部３９により加工プログラム３５ａが呼び出され、加工が実行される。
【００３２】
ステップＳ３０３では、画像入力装置２３により素材Ｗの撮像（スキャニング）を行い素材Ｗの形状等の測定を行う。
【００３３】
すなわち、ワーク画像データ処理部４１ｂがワーク画像データ３７ａを処理する。そして、素材Ｗの外形や穴位置、寸法、板厚等を計測する。続いて、加工プログラム処理部４１ａが加工プログラムデータ３５ａの処理を行う。
【００３４】
ステップＳ３０５では、それぞれのデータと比較し素材Ｗと処理された加工プログラムデータ３５ａとが同じかどうかの比較判断を行う。この結果、同じと判断されたとき処理はステップＳ３０７に進む。違うと判断されたとき処理はステップＳ３０９に進む。
【００３５】
すなわち、前記比較は比較部４３ａが行う。続いて、判断部４３ｂ、処置部４３ｃにより誤差が許容差以内であれば加工を続行し、違っていた場合は、警告を出し搬入せずに修正又は取り出しを要求する。
【００３６】
また、素材Ｗが反っていた場合、反りの量を計測し、金型が干渉しない位置へアプローチ位置を変更する指示を処置部４３ｃが出す。これにより、適正な曲げ加工が行われる。ここで、反りとは、素材Ｗが平坦でないことをいう。この結果、素材Ｗが金型と干渉し破損等が起こる（ステップＳ３０９）。
【００３７】
図４を参照する。図４（ａ）は、画像入力装置２３で撮像したワーク画像データ３７ａを示している。すなわち、ワーク画像データ３７ａ中にはコントラストの違う２つの領域ＥＡと領域ＥＢとが存在する。このことを利用して、コントラストの違う境界線Ａ１〜Ｌ１、及びＣＩＲ１の線分を抽出する。
【００３８】
図４（ｂ）を参照する。処理された加工プログラムデータ３５ａを示している。この処理された加工プログラムデータ３５ａから線分Ａ２〜Ｌ２、及びＣＩＲ２を抽出する。この結果、各線分同士を比較し、素材Ｗの外形と、穴形状等の形状の一致の監視が行える。このとき、画像入力装置２３を移動させることで素材Ｗの板厚、及び反りの状態等の撮像も行われ監視する。
【００３９】
ステップＳ３０７では、曲げ加工機１７による素材Ｗの曲げ加工がスタートする。
【００４０】
ステップＳ３１１では、曲げ加工と同時に画像入力装置２５による撮像（録画）のスタートが行われる。すなわち、加工がスタートしたら画像入力装置２５（ＣＣＤカメラ等）で加工状況をモニタリングする。
【００４１】
そして、ここで得られた曲げワーク画像データ３７ｂは曲げワーク画像データ処理部４７ｂにより処理される。一方、曲げ工程別形状データ３５ｂも曲げ工程別形状データ処理部４７ａにより適宜に処理される。
【００４２】
図５を参照する。メモリ３５には、曲げ工程別形状データ３５ｂが記憶されている。この曲げ工程別形状データ３５ｂは、曲げ工程別に曲げ後の素材の形状が立体モデルで記憶されている。すなわち、図５（ａ）に示すように曲げ加工前の素材Ｗの立体形状が記憶されている。図５（ｂ）に示すように、素材Ｗの曲げ線Ｍ１で加工が行われた後の立体モデルが記憶されている。
【００４３】
さらに、図５（ｃ）に示すように、素材Ｗの曲げ線Ｍ１、Ｍ２において曲げ加工された後の立体モデルが記憶されている。図５（ｄ）に示すように素材Ｗの曲げ線Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３で曲げ加工された後の立体モデルが記憶されている。そして、図５（ｅ）に示すように素材Ｗの曲げ線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、及びＭ４で曲げ後の立体モデルが記憶される。これにより、曲げ工程と、各工程における素材Ｗの形状が特定できる。
【００４４】
そして、図６（ａ）に示すように曲げ加工機１７で第１工程で素材Ｗを曲げた後、図６（ｂ）に示すように素材Ｗを矢印ＡＲ４、矢印ＡＲ５、矢印ＡＲ６方向からそれぞれ、画像入力装置２５ａ、画像入力装置２５ｂ、及び画像入力装置２５ｃで撮像する。この結果、画像入力装置２５ａにより図６（ｃ）のような画像データが得られる。また、画像入力装置２５ｂにより図６（ｄ）のような画像データが得られる。さらに、画像入力装置２５ｃにより図６（ｅ）のような画像データが得られる。
【００４５】
このようにして得られた画像データは、図５（ｂ）に示す矢印ＡＲ１、矢印ＡＲ２、及び矢印ＡＲ３方向からの側面図と比較部４９ａにより、それぞれ比較され曲げ加工が適正に行われているかどうかが判断部４９ｂにより判断される。一方、このような各工程について曲げ形状を監視することで、曲げ工程（曲げ順）についても監視できるものである（ステップＳ３１３）。
【００４６】
ステップＳ３１５では、ステップＳ３１３での監視の結果、異常がない場合、監視を続行する。異常がある場合、処理はステップＳ３１７に進む。
【００４７】
ステップＳ３１７では、処置部４９ｃが曲げ加工ライン３を自動で停止する。異常の判断手段としては正常状態加工を１度記録して、それとの比較を実施するか或いはシミュレータの情報と比較する。加工状況は自動録画して問題点の原因究明に使用する。
【００４８】
続いて、処置部４９ｃが管理センタコンピュータ９に異常に係るデータを送信する。また、Ｗｅｂを利用して担当者やサービスマン、特定の管理センタへ画像データを送付する。
【００４９】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】曲げ加工の監視システムの概略を説明する概略図である。
【図２】制御部の概略を説明する概略図である。
【図３】曲げ加工の監視システムの動作を説明するフローチャート図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は形状の特定を説明する説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は曲げ工程別形状データを説明する説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は形状の比較を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  曲げ加工の監視システム
３  曲げ加工ライン
５  操作盤
７  サーバコンピュータ
９  管理センタコンピュータ
１１  通信システム
１３  素材セットテーブル
１５  素材把持ロボット
１７  曲げ加工機
１９  表示部
２１  制御部
２３  画像入力装置（搬送中用）
２５  画像入力装置（曲げ加工中用）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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