(57)【要約】【課題】任意の形状の成形品を作成する。【解決手段】金属加工装置（１０）は、保持した板材（１００）を押圧することで、板材を押圧方向に曲げる押圧部（１）と、押圧部と、押圧部により保持された板材との相対位置を変更する位置変更部（４）と、を備える。押圧部により板材に対して印加される押圧方向への押圧力、又は、板材に対する押圧方向への押圧部の押込み量は、押圧部により保持された板材の押圧位置が変更されるのに従い調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の板材に対して成形加工を行う金属加工装置であって、
保持した前記板材を押圧することで、前記板材を押圧方向に曲げる押圧部と、
前記押圧部と、前記押圧部により保持された前記板材との相対位置を変更する位置変更部と、を備え、
前記押圧部により前記板材に対して印加される前記押圧方向への押圧力、又は、前記板材に対する前記押圧方向への前記押圧部の押込み量は、前記押圧部により保持された前記板材の押圧位置が変更されるのに従い調整されることを特徴とする金属加工装置。
【請求項２】
前記押圧部は、
前記板材を押圧する第１押圧部と、
前記第１押圧部による押圧を受ける前記板材を保持する第２押圧部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の金属加工装置。
【請求項３】
前記第１押圧部は、前記押圧方向と交差する回転軸を有するローラーを備えることを特徴とする請求項２に記載の金属加工装置。
【請求項４】
前記第２押圧部は、
前記第１押圧部に対向する第２押圧部側対向部と、
前記第２押圧部側対向部の両側に設けられ、前記第２押圧部側対向部と共に前記板材に接触する第２押圧部側接触部と、
前記第１押圧部による前記板材への押圧に伴い、前記第２押圧部側接触部を前記第１押圧部側へと移動させる第２押圧部側移動部と、を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の金属加工装置。
【請求項５】
前記第２押圧部側接触部は、前記第１押圧部及び前記第２押圧部により保持された前記板材と交差する回転軸を有するローラーであることを特徴とする請求項４に記載の金属加工装置。
【請求項６】
前記第２押圧部側対向部は、前記押圧方向と交差する回転軸を有するローラーであることを特徴とする請求項４又は５に記載の金属加工装置。
【請求項７】
前記第２押圧部側対向部の、前記板材と接触する端部は、断面凹型形状であることを特徴とする請求項４から６の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項８】
前記第２押圧部側対向部は、前記第１押圧部による押圧を受ける前記板材を保持すると共に、前記板材を押圧するものであり、
前記第１押圧部は、前記板材を押圧すると共に、前記第２押圧部側対向部による押圧を受ける前記板材を保持するものであり、
前記第１押圧部は、
前記第２押圧部側対向部と対向する第１押圧部側対向部と、
前記第１押圧部側対向部の両側に設けられ、前記第１押圧部側対向部と共に前記板材に接触する第１押圧部側接触部と、
前記第２押圧部側対向部による前記板材への押圧に伴い、前記第１押圧部側接触部を前記第２押圧部側へと移動させる第１押圧部側移動部と、を備えることを特徴とする請求項４から７の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項９】
前記第２押圧部は、
少なくとも前記第１押圧部と対向する部分において所定の凹型形状を有し、
前記第１押圧部による押圧を受けて曲げられた前記板材を少なくとも２点で保持することを特徴とする請求項２又は３に記載の金属加工装置。
【請求項１０】
前記第２押圧部は、
前記押圧方向と交差する回転軸の周りを回転するものであり、
前記回転軸を中心軸とした場合に軸対称となるような形状であることを特徴とする請求項９に記載の金属加工装置。
【請求項１１】
前記位置変更部は、前記押圧方向と交差する平面においてその位置が固定された前記押圧部に対して、前記板材を移動させるものであることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項１２】
前記位置変更部は、
前記板材の端部を支持する支持部と、
前記支持部で支持された前記板材を、第１軸の方向に移動させる第１スライド部と、
前記支持部で支持された前記板材を、前記第１軸と交差する第２軸の方向に移動させる第２スライド部と、を備え、
前記支持部は、前記第１軸及び前記第２軸と交差する第３軸周りに前記板材を回転させるものであることを特徴とする請求項１１に記載の金属加工装置。
【請求項１３】
前記位置変更部は、前記押圧方向と交差する平面においてその位置が固定された前記板材に対して、前記押圧部を移動させるものであることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の金属加工装置を備えるロボットであって、
前記押圧部を保持する押圧部保持部と、
前記押圧部保持部を移動させる、前記位置変更部としてのロボットアームと、を備えることを特徴とするロボット。
【請求項１５】
金属製の板材に対して成形加工を行う金属加工方法であって、
保持した前記板材を押圧部が押圧することで、前記板材を押圧方向に曲げる曲げ工程と、
前記押圧部と、前記押圧部により保持された前記板材との相対位置を変更する位置変更工程と、を含み、
前記曲げ工程において、前記押圧部により前記板材に対して印加される前記押圧方向への押圧力、又は、前記板材に対する前記押圧方向への前記押圧部の押込み量は、前記押圧部により保持された前記板材の押圧位置が変更されるのに従い調整されることを特徴とする金属加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の板材に対して成形加工を行う金属加工装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製の板材に対して成形加工を行う技術としては、プレス加工、スピニング加工、インクリメンタル加工、ローラー加工、曲げ加工等、種々の技術が存在する。例えば曲げ加工の一例としては、特許文献１の技術が挙げられる。特許文献１には、金属板に対して押圧力を与える上金型と、曲げ加工時の金属板の伸びと共に移動する可動板とを備える曲げ加工装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９９１２０号公報（２０１５年１１月１２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、上金型は、１軸方向に延伸する、成形品対応の専用金型である。そのため、上金型を取り替えることなく、板材を任意の形状に曲げることはできない。
【０００５】
なお、ローラー加工（例：ローラーヘム加工）においても、特許文献１と同様、専用金型が用いられる。また、スピニング加工及びインクリメンタル加工は、板材を曲げることによって成形するものでは無い。
【０００６】
本発明の一態様は、成形品専用の金型を準備することなく、任意の形状の成形品を作成することを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る金属加工装置は、金属製の板材に対して成形加工を行う金属加工装置であって、保持した前記板材を押圧することで、前記板材を押圧方向に曲げる押圧部と、前記押圧部と、前記押圧部により保持された前記板材との相対位置を変更する位置変更部と、を備え、前記押圧部により前記板材に対して印加される前記押圧方向への押圧力、又は、前記板材に対する前記押圧方向への前記押圧部の押込み量は、前記押圧部により保持された前記板材の押圧位置が変更されるのに従い調整される。
【０００８】
前記の構成によれば、板材の各部位での押込み量を変えることができるため、各部位での曲げ角度を変えることができる。そのため、成形品専用の金型を準備することなく、板材の任意の部位を任意の曲げ角度に曲げることができる。つまり、成形品専用の金型を準備することなく、任意の形状の成形品（様々な種類（多品種）の成形品）を作成できる。また、成形品専用の金型を準備する必要がないため、成形品に応じた金型の取替えが不要となる。
【０００９】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記押圧部は、前記板材を押圧する第１押圧部と、前記第１押圧部による押圧を受ける前記板材を保持する第２押圧部と、を備えていても構わない。
【００１０】
前記の構成によれば、第１押圧部による押圧を受ける板材を第２押圧部で保持することにより、板材を押圧方向に曲げることが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記第１押圧部は、前記押圧方向と交差する回転軸を有するローラーを備えていても構わない。
【００１２】
前記の構成によれば、板材に対して一点で押圧（作用）することができる。
【００１３】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記第２押圧部は、前記第１押圧部に対向する第２押圧部側対向部と、前記第２押圧部側対向部の両側に設けられ、前記第２押圧部側対向部と共に前記板材に接触する第２押圧部側接触部と、前記第１押圧部による前記板材への押圧に伴い、前記第２押圧部側接触部を前記第１押圧部側へと移動させる第２押圧部側移動部と、を備えていても構わない。
【００１４】
前記の構成によれば、第１押圧部の押圧により、第２押圧部側接触部を第１押圧部側へと移動させることで、板材を曲げることができる。また、押圧力又は押込み量の変更に応じて第２押圧部側接触部の移動量を変更できる。そのため、板材を移動させつつ板材の各部位での押圧力又は押込み量を変更することによって、連続的に板材の曲げ角度を変更できる。
【００１５】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記第２押圧部側接触部は、前記第１押圧部及び前記第２押圧部により保持された前記板材と交差する回転軸を有するローラーであっても構わない。
【００１６】
前記の構成によれば、押圧部に対する板材の相対位置を変更するときに、第２押圧部側接触部との接触により板材が傷つくことを防止できる。
【００１７】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記第２押圧部側対向部は、前記押圧方向と交差する回転軸を有するローラーであっても構わない。
【００１８】
前記の構成によれば、押圧部に対する板材の相対位置を変更するときに、第２押圧部側対向部との接触により板材が傷つくことを防止できる。
【００１９】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記第２押圧部側対向部の、前記板材と接触する端部は、断面凹型形状であっても構わない。
【００２０】
前記の構成によれば、第２押圧部側対向部の、断面凹型形状を有する端部における２点と、第１押圧部の１点との合計３点で板材を曲げることができる。そのため、第１押圧部の押圧方向への移動量が小さくても（つまり浅い曲げ角度の場合でも）、板材の曲げ半径を小さくできるので、精度良く板材を曲げることができる。また、板材の曲げ頂点に押圧力を印加しやすいため、板材の弾性回復（スプリングバック）を抑制できる。
【００２１】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記第２押圧部側対向部は、前記第１押圧部による押圧を受ける前記板材を保持すると共に、前記板材を押圧するものであり、前記第１押圧部は、前記板材を押圧すると共に、前記第２押圧部側対向部による押圧を受ける前記板材を保持するものであり、前記第１押圧部は、前記第２押圧部側対向部に対向する第１押圧部側対向部と、前記第１押圧部側対向部の両側に設けられ、前記第１押圧部側対向部と共に前記板材に接触する第１押圧部側接触部と、前記第２押圧部側対向部による前記板材への押圧に伴い、前記第１押圧部側接触部を前記第２押圧部側へと移動させる第１押圧部側移動部と、を備えていても構わない。
【００２２】
前記の構成によれば、第２押圧部の押圧により、第１押圧部側接触部を第２押圧部側へと移動させることで、板材を曲げることができる。また、押圧力又は押込み量の変更に応じて第１押圧部側接触部の移動量を変更できる。そのため、板材を移動させつつ板材の各部位での押圧力又は押込み量を変更することによって、連続的に板材の曲げ角度を変更できる。
【００２３】
加えて、板材を第１押圧部側にも第２押圧部側にも曲げることができるので、板材をより複雑な形状に加工できる。
【００２４】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記第２押圧部は、少なくとも前記第１押圧部と対向する部分において所定の凹型形状を有し、前記第１押圧部による押圧を受けて曲げられた前記板材を少なくとも２点で保持しても構わない。
【００２５】
前記の構成によれば、第１押圧部による押圧を受けて曲げられた板材を、所定の凹型形状を有する第２押圧部の少なくとも２点で保持することで、板材を曲げることができる。また、板材を移動させつつ板材の各部位での押圧力又は押込み量を変更することによって、連続的に板材の曲げ角度を変更できる。
【００２６】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記押圧方向と交差する回転軸の周りを回転するものであり、前記回転軸を中心軸とした場合に軸対称となるような形状であっても構わない。
【００２７】
前記の構成によれば、押圧部に対する板材の相対位置を変更するときに、第２押圧部との接触により板材が傷つくことを防止できる。
【００２８】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記位置変更部は、前記押圧方向と交差する平面においてその位置が固定された前記押圧部に対して、前記板材を移動させるものであっても構わない。
【００２９】
前記の構成によれば、押圧部に対して板材を移動させることで、板材の任意の部位を任意の曲げ角度に曲げることができる。
【００３０】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記位置変更部は、前記板材の端部を支持する支持部と、前記支持部で支持された前記板材を、第１軸の方向に移動させる第１スライド部と、前記支持部で支持された前記板材を、前記第１軸と交差する第２軸の方向に移動させる第２スライド部と、を備え、前記支持部は、前記第１軸及び前記第２軸と交差する第３軸周りに前記板材を回転させるものであっても構わない。
【００３１】
前記の構成によれば、支持部、第１及び第２スライド部により、板材を自由に移動させることができる。
【００３２】
さらに、本発明の一態様に係る金属加工装置では、前記位置変更部は、前記押圧方向と交差する平面においてその位置が固定された前記板材に対して、前記押圧部を移動させるものであっても構わない。
【００３３】
前記の構成によれば、板材に対して押圧部を移動させることで、板材の任意の部位を任意の曲げ角度に曲げることができる。
【００３４】
さらに、本発明の一態様に係るロボットは、前記記載の金属加工装置を備えるロボットであって、前記押圧部を保持する押圧部保持部と、前記押圧部保持部を移動させる、前記位置変更部としてのロボットアームと、を備えていても構わない。
【００３５】
前記の構成によれば、ロボットアームにより、押圧部を自由に移動させることができる。
【００３６】
さらに、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る金属加工方法は、金属製の板材に対して成形加工を行う金属加工方法であって、保持した前記板材を押圧部が押圧することで、前記板材を押圧方向に曲げる曲げ工程と、前記押圧部と、前記押圧部により保持された前記板材との相対位置を変更する位置変更工程と、を含み、前記曲げ工程において、前記押圧部により前記板材に対して印加される前記押圧方向への押圧力、又は、前記板材に対する前記押圧方向への前記押圧部の押込み量は、前記押圧部により保持された前記板材の押圧位置が変更されるのに従い調整される。
【００３７】
前記の構成によれば、板材の各部位での押込み量を変えることができるため、各部位での曲げ角度を変えることができる。そのため、成形品専用の金型を準備することなく、板材の任意の部位を任意の曲げ角度に曲げることができる。つまり、成形品専用の金型を準備することなく、任意の形状の成形品（様々な種類（多品種）の成形品）を作成できる。また、成形品専用の金型を準備する必要がないため、成形品に応じた金型の取替えが不要となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の一態様によれば、成形品専用の金型を準備することなく、任意の形状の成形品を作成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態１に係る金属加工装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、押圧部の構成の一例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、押圧部による板材の押圧の様子を示す図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、板材を成形する様子を示す図である。
【図５】１軸型直線曲げ機としての金属加工装置の一例を示す図である。
【図６】図５に示す１軸型直線曲げ機の動作の一例について説明するための図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、２軸型直線曲げ機としての金属加工装置及びその動作の一例について説明するための図である。
【図８】実施形態２の金属加工装置を備えるロボットの一例を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態３の押圧部及びその動作の一例について説明するための図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は、実施形態４の押圧部の一例を示す図である。
【図１１】実施形態５の撓み防止機構の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
【００４１】
＜金属加工装置の構成＞
まず、金属加工装置１０について説明する。図１は、金属加工装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図２の（ａ）及び（ｂ）は、押圧部１の構成の一例を示す図である。図３の（ａ）〜（ｄ）は、押圧部１による板材１００の押圧の様子を示す図である。図４の（ａ）及び（ｂ）は、板材１００を成形する様子を示す図である。なお、図２の（ｂ）は、第２押圧部側復帰部３４の内部構造を説明するための図である。また、図３の（ａ）〜（ｄ）は、第２押圧部側復帰部３４の内部構造の別例を説明するための図でもある。
【００４２】
図１に示すように、金属加工装置１０は、金属製の板材１００に対して成形加工（曲げ加工）を行うものであって、例えば、押圧部１、位置変更部４、駆動部５及び制御部６を備える。
【００４３】
押圧部１は、保持した板材１００を押圧することで、板材１００を押圧方向に曲げる。押圧方向は、図３の（ａ）に示す矢印方向である。つまり、押圧方向は、曲げ加工前の板材１００の表面を含む平面（ＸＹ平面）と交差する方向であり、具体的には当該平面に対して略垂直な方向（−Ｚ軸方向）である。
【００４４】
押圧部１は、第１押圧部２及び第２押圧部３を備える。第１押圧部２は、板材１００を押圧する。第２押圧部３は、第１押圧部２による押圧を受ける板材１００を保持する。つまり、第１押圧部２は、第１押圧部２及び第２押圧部３の間に配置されることで第２押圧部３に保持された板材１００を押圧方向に押圧する。
【００４５】
本実施形態では、図２の（ａ）に示すように、第１押圧部２は、押圧方向と交差する回転軸２１Ａｘを有するローラー２１を備える。そのため、板材１００の押圧時に、板材１００と１点（面では無く点）で接触できるため、板材１００の各点での押圧が可能となる。ローラー２１の、板材１００と接触する周端部は、例えば、先細りの断面凸型形状となっている。板材１００と１点で接触し、かつ板材１００を押圧できる構成であれば、ローラー２１の形状は限定されず、またローラー２１に限定されない。例えば、ローラー２１に代わり、摺動部材であっても構わない。
【００４６】
第２押圧部３は、第２押圧部側対向部３１、第２押圧部側接触部３２、第２押圧部側移動部３３、及び第２押圧部側復帰部３４を備える。
【００４７】
第２押圧部側対向部３１は、第１押圧部２（具体的にはローラー２１）に対向するものである。第２押圧部側対向部３１の、板材１００と接触する端部は、断面凹型形状となっている。当該端部は、例えば、ローラー２１を嵌合可能な断面凹型形状であっても構わない。当該端部が断面凹型形状となっている場合、板材１００の押圧時に、当該端部における２点と第１押圧部２の１点との合計３点で板材１００を曲げることができるため、板材１００の曲げ半径を小さくできる。つまり、板材１００を所望の曲げ角度に精度良く曲げることができる。また、板材１００の曲げ頂点に押圧力を印加しやすいため、スプリングバックを抑制できる。
【００４８】
第２押圧部側対向部３１は、例えば図３の（ａ）〜（ｄ）に示すように、押圧方向と交差する回転軸３１Ａｘを有するローラーであっても構わない。また、第２押圧部側対向部３１としてのローラーにおける板材１００と接触する周端部も、上記端部と同様、断面凹部形状となっている。本実施形態では、当該周端部は、断面略Ｖ字形状となっているが、これに限らず、例えば断面略Ｕ字形状であっても構わない。
【００４９】
なお、第２押圧部側対向部３１は、図２及び図３においてローラーで実現されているか否かという点において異なるが、それ以外の基本的な構成及び機能は同じである。そのため、図２の説明において、適宜図３を参照しながら説明する。
【００５０】
第２押圧部側接触部３２は、第２押圧部側対向部３１の両側に設けられ、第２押圧部側対向部３１と共に板材１００に接触する。本実施形態では、第２押圧部側接触部３２は、第１押圧部２及び第２押圧部３により保持された板材１００と交差する回転軸３２Ａｘを有するローラーである。また、本実施形態では、第２押圧部側接触部３２は、第２押圧部側対向部３１の両側に１つずつ設けられているが、これに限られない。第２押圧部側接触部３２は、第２押圧部側対向部３１の両側に２つずつ以上設けられていても構わないし、第２押圧部側対向部３１の両側においてその個数が異なっていても構わない（例：一方の側に１個、他方の側に２個）。
【００５１】
第２押圧部側移動部３３は、図３の（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１押圧部２による板材１００への押圧に伴い、第２押圧部側接触部３２を第１押圧部２側へと移動させる。図３の（ａ）は、第１押圧部２による板材１００の押圧前の初期状態である。この状態から、第１押圧部２が板材１００を押圧していくと、第２押圧部側接触部３２は、図３の（ｂ）〜（ｄ）に示すように移動する。具体的には、第２押圧部側移動部３３は、この押圧を受けて、第１押圧部２の板材１００との接触位置（押圧位置）を通る、ＸＹ平面と略垂直な直線Ｌに近付くように、かつ当該直線Ｌに対して線対称となるように、第２押圧部側接触部３２を移動させる。
【００５２】
第２押圧部側復帰部３４は、第１押圧部２による押圧力が除荷されたときに、第２押圧部側対向部３１、第２押圧部側接触部３２及び第２押圧部側移動部３３を、押圧力が印加される前の状態に復帰させるものである。具体的には、第２押圧部側復帰部３４は、第１押圧部２による押圧力が印加されたときに、第２押圧部側対向部３１を＋Ｚ軸方向に支持する。また、第２押圧部側復帰部３４は、押圧力が除荷されたときに、第２押圧部側対向部３１、第２押圧部側接触部３２及び第２押圧部側移動部３３を、押圧力が印加される前の位置まで移動させる。
【００５３】
第２押圧部側復帰部３４は、例えば、図２の（ｂ）に示すように、圧縮ばね３４ａであっても構わない。圧縮ばね３４ａは、その一端が第２押圧部側対向部３１と接続され、第２押圧部側対向部３１の±Ｚ軸方向への移動に伴い伸縮する。第２押圧部側移動部３３は、第２押圧部側対向部３１に接続されているため、第２押圧部側対向部３１及び圧縮ばね３４ａの±Ｚ軸方向への移動に伴い、第２押圧部側接触部３２の位置を移動させる。
【００５４】
また、第２押圧部側復帰部３４は、例えば、図３の（ａ）〜（ｄ）に示すように、エアシリンダ３４０であっても構わない。エアシリンダ３４０は、エアシリンダフレーム３４２の内部にエアシリンダシャフト３４１が設けられた構成となっており、エアシリンダシャフト３４１の先端部が第２押圧部側対向部３１に接続されている。これにより、エアシリンダシャフト３４１は、第２押圧部側対向部３１の±Ｚ軸方向への移動に伴い移動する。また、第２押圧部側移動部３３は、第２押圧部側対向部３１に接続されているため、第２押圧部側対向部３１及びエアシリンダシャフト３４１の±Ｚ軸方向への移動に伴い、第２押圧部側接触部３２の位置を移動させる。これにより、図３の（ａ）〜（ｄ）に示すような、第２押圧部側対向部３１及び第２押圧部側接触部３２の移動が可能になる。
【００５５】
図３の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、少なくとも板材１００の押圧時には、板材１００は、押圧位置の１点と、２つの第２押圧部側接触部３２の各１点との合計３点で支持される。換言すれば、第２押圧部３は、第１押圧部２による押圧を受けて曲げられた板材１００を少なくとも２点で支持する。そのため、板材１００を押圧力に応じた曲げ角度に曲げることができる。つまり、第２押圧部側対向部３１の端部の断面形状が凹型形状（例：略Ｖ字形状）でなくても、板材１００を曲げることができる。但し、上述の通り、当該断面形状が凹型形状であれば、板材１００を精度良く曲げることができる。
【００５６】
位置変更部４は、押圧部１と、押圧部１により保持された板材１００との相対位置を変更する。これにより、板材１００において押圧位置が変更される。本実施形態では、位置変更部４は、押圧方向と交差する平面（例：上述のＸＹ平面）においてその位置が固定された押圧部１に対して、板材１００を移動させる。
【００５７】
駆動部５は、押圧部１を駆動するものである。駆動部５は、第１押圧部２及び第２押圧部３を独立して制御可能である。本実施形態では、駆動部５は、第１押圧部２を駆動することで、第１押圧部２を押圧方向（−Ｚ軸方向）、又はその反対方向（＋Ｚ軸方向）に移動させる。また、駆動部５は、第２押圧部３を駆動することで、第１押圧部２による押圧に伴って第２押圧部３を移動させる。さらに、駆動部５は、ローラー２１（及び第２押圧部側対向部３１がローラーである場合はそのローラー）の回転を制御しても構わない。
【００５８】
制御部６は、金属加工装置１０を統括的に制御するものであり、例えば、加工制御部６１、位置変更制御部６２及び駆動制御部６３を備える。
【００５９】
加工制御部６１は、板金解析等を行うことで、板材１００を所望の形状（成形品の形状）に加工するために金属加工装置１０の各部を制御する。加工制御部６１は、種々のパラメータに基づきＦＥＭ（Finite element method）解析等を行うことで、例えば、板材１００における加工経路、及び加工経路上の各点における曲げ角度を実現するための押圧力を決定する。つまり、加工制御部６１は、押圧部１により板材１００に対して印加される、押圧方向の押圧力を、押圧部１により保持された板材１００の押圧位置を変更するのに従い調整する。上述の種々のパラメータとしては、例えば、成形品の形状、板材１００の特性、及び金属加工装置１０の各部の特性が挙げられる。
【００６０】
なお、加工制御部６１は、上記ＦＥＭ解析等を行うことで、例えば、板材１００における加工経路、及び加工経路上の各点における曲げ角度を実現するための押込み量を決定しても構わない。つまり、加工制御部６１は、第１押圧部２を押圧方向へ移動させる押込み量（板材１００に対する押圧方向への押圧部１の押込み量）を、押圧部１により保持された板材１００の押圧位置を変更するのに従い調整しても構わない。
【００６１】
位置変更制御部６２は、加工制御部６１が決定した加工経路に基づき、位置変更部４を制御して、押圧部１と板材１００との相対位置を変更する。本実施形態では、位置変更制御部６２は、上述のＸＹ平面上において、固定された押圧部１に対して板材１００を移動させる。
【００６２】
駆動制御部６３は、加工制御部６１が決定した各点での押圧力に基づき、駆動部５を制御して、第１押圧部２又は第２押圧部３をそれぞれ駆動させる。本実施形態では、板材１００の各点において、加工制御部６１が決定した押圧力を板材１００に印加するように、第１押圧部２を押圧方向に移動させる。
【００６３】
このように、制御部６が押圧部１及び位置変更部４を制御することで、加工制御部６１が決定した加工経路（図４に示す点線で示す矢印）に沿って、各点での押圧力を変化させながら、板材１００を曲げることが可能となる。なお、図４の（ａ）は初期状態、図４の（ｂ）は、決定された加工経路の任意の点において、決定された押圧力で板材１００を押圧している様子を示している。
【００６４】
つまり、上述した金属加工装置１０により、板材１００に対して成形加工を行う金属加工方法を実現できる。具体的には、金属加工方法は、保持した板材１００を押圧部１が押圧することで、板材１００を押圧方向に曲げる曲げ工程と、上記相対位置を変更する位置変更工程と、を含む。曲げ工程と位置変更工程とは、板材１００に設定された加工経路上の各点において行われる。また、曲げ工程においては、上述のように、押圧力又は押込み量は、押圧位置が変更されるのに従い調整される。
【００６５】
ここで、板材１００を加熱することで、板材１００に対する成形性の向上を図っても構わない。この場合、金属加工装置１０は、板材１００を加熱する加熱部（不図示）を備える。板材１００に対する加熱は、板材１００の加工位置（押圧位置）付近に局所的に行う。局所的な加熱を行う場合、例えば、第１押圧部２と第２押圧部３とを通電させることで実現可能である。この場合、第１押圧部２及び第２押圧部３が加熱部となる。なお、加熱は、板材１００の全体に亘って（一律に）行われても構わない。
【００６６】
なお、本実施形態では、押圧部１の上側に、板材１００を押圧する第１押圧部２が設けられ、押圧部１の下側に、押圧された板材１００を受ける第２押圧部３が設けられているが、これに限られない。押圧部１の下側に第１押圧部２が設けられ、押圧部１の上側に第２押圧部３が設けられていても構わない。
【００６７】
＜金属加工装置の実施例：１軸型直線曲げ機＞
次に、金属加工装置１０の実施例について説明する。図５は、１軸型直線曲げ機としての金属加工装置１０の一例を示す図である。図６は、図５に示す１軸型直線曲げ機の動作の一例について説明するための図である。
【００６８】
金属加工装置１０は、図５に示すように、押圧部１と、位置変更部４としてのサーボシリンダと、駆動部５としてのエアシリンダとを備える。
【００６９】
エアシリンダは、第１押圧部２を上下方向（±Ｚ軸方向）に移動させるものである。エアシリンダは、伸縮部材を有し、第１押圧部２の上面に取付けられている。エアシリンダの伸縮により、第１押圧部２が±Ｚ軸方向に移動する。
【００７０】
サーボシリンダは、板材１００を±Ｘ軸（第１軸）方向に移動させるスライド部（第１スライド部）であり、板材１００が固定される第１スライダー４１と、±Ｘ軸方向に延伸し、かつ第１スライダー４１を±Ｘ軸方向に移動させる第１移動機構４２とを備える。図５に示すように、第１移動機構４２の筐体上面に第１スライダー４１が設けられており、第１移動機構４２が内蔵する駆動機構によって、第１スライダー４１を±Ｘ軸方向に移動させる。
【００７１】
具体的には、図６に示すように、サーボシリンダの端部近傍に第２押圧部３が固定される。また、金属加工装置１０は、第２押圧部３の近傍に、板材１００の±Ｘ軸方向への移動をガイドするガイド部１１と、ガイド部１１を金属加工装置１０の筐体と固定するエアハンド１２とを備える。
【００７２】
本実施形態では、ガイド部１１は、挿入された板材１００を挟み込む１対の爪部から構成されている。エアハンド１２は、エアを供給することによって点対称に開閉する１対のスライダー部１２１を有し、スライダー部１２１の上面でガイド部１１を構成する１対の爪部を固定している。また、エアハンド１２は、２つの爪部のそれぞれを、＋Ｙ軸方向又は−Ｙ軸方向に押圧可能に固定している。これにより、板材１００の曲げ加工にて発生する板材１００の搖動を、板材１００を挟み込むことで抑えることができるため、±Ｙ軸方向について、目標とする押圧位置と実際の板材１００の押圧位置とのずれを低減できる。つまり、曲げ成形品の形状精度を向上できる。また、既に曲げた成形品に対して、同じ部位に押圧力を再付加する場合にも、押圧位置のずれを低減できる。
【００７３】
また、サーボシリンダは、更に、板材１００を第１スライダー４１に固定するために、第１スライダー４１に取付けられた板材固定部４３と、板材固定部４３に取付けられ、かつ板材１００の端部を支持する板材支持部４４とを備える。板材支持部４４は、板材１００を支持する軸部と、軸部に嵌合することで、板材１００と当該軸部とを固定する固定具４４ａとを備える。軸部は、例えばボルトであり、固定具４４ａは、例えばナットである。
【００７４】
図６に示すように、板材１００を加工する場合、例えば、板材１００の端部に形成された貫通孔に板材支持部４４の軸部を通した後、当該軸部の上方（板材１００の上方）から固定具４４ａを装着する。この状態において、ガイド部１１により板材１００の進行方向が±Ｘ軸方向となるように、板材１００の位置が調整される。その後、制御部６の制御により、エアシリンダが第１押圧部２を±Ｚ軸方向に移動させつつ、サーボシリンダが板材１００を±Ｘ軸方向に移動させることで、板材１００に対する１軸方向への曲げ加工（線形曲げ加工）を行うことができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、駆動部５としてエアシリンダを採用し、かつ位置変更部４としてサーボシリンダを採用しているが、これに限定されない。例えば、位置変更部４及び駆動部５の両方にサーボシリンダを採用しても構わない。つまり、位置変更部４及び駆動部５の機能を実現するのであれば、その構成はどのようなものであっても構わない。
【００７６】
＜金属加工装置の実施例：２軸型直線曲げ機＞
次に、金属加工装置１０の別の実施例について説明する。図７の（ａ）及び（ｂ）は、２軸型直線曲げ機としての金属加工装置１０及びその動作の一例について説明するための図である。
【００７７】
金属加工装置１０は、図７の（ａ）に示すように、押圧部１と、駆動部５としてのエアシリンダとを備える。また、位置変更部４は、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１スライダー４１及び第１移動機構４２を有する第１スライド部４０ａ（例：サーボシリンダ）を備える。さらに、位置変更部４は、板材１００を±Ｙ軸（第１軸と交差する第２軸）方向に移動させる第２スライダー４６と、±Ｙ軸方向に延伸し、かつ第２スライダー４６を±Ｙ軸方向に移動させる第２移動機構４７とを有する第２スライド部４０ｂを備える。図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２移動機構４７の筐体上面に第２スライダー４６が設けられている。また、第２移動機構４７が内蔵する駆動機構によって、第２スライダー４６を±Ｙ軸方向に移動させる。この場合、第２スライダー４６及び第２移動機構４７がサーボシリンダであっても構わない。
【００７８】
また、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、位置変更部４は、第１スライダー４１と第２移動機構４７とを固定する固定治具４５を備える。つまり、固定治具４５により、第１スライド部４０ａ及び第２スライド部４０ｂが固定される。また、図７の（ｂ）に示すように、位置変更部４は、板材１００の端部を支持すると共に、板材１００をＺ軸（第１軸及び第２軸と交差する第３軸）周りに回転させる回転機構４８（支持部）を備える。回転機構４８は、例えばボルトであって、第２スライダー４６の端部に固定される。
【００７９】
このように、位置変更部４は、板材１００を支持すると共にＺ軸周りに回転させる回転機構４８と、当該板材１００を±Ｘ軸方向に移動させる第１スライド部４０ａと、当該板材１００を±Ｙ軸方向に移動させる第２スライド部４０ｂと、を備える。これにより、第１スライド部４０ａ及び第２スライド部４０ｂのそれぞれの移動に伴い、板材１００を２軸方向に移動させることができる。つまり、板材１００に対して、ＸＹ平面上で自由に曲げ加工を行うことが可能となる。なお、回転機構４８は、板材１００をスライドさせる第３スライド部とも称されても構わない。
【００８０】
なお、板材１００の２軸方向の移動を可能とするため、図７の（ａ）に示すように、エアハンド１２からガイド部１１が取り外されている。エアハンド１２も金属加工装置１０の筐体から取り外しても構わない。
【００８１】
図７の（ｂ）に示すように、板材１００を加工する場合、例えば、板材１００の端部に形成された貫通孔に回転機構４８を通すと共に、第２スライダー４６に形成された穴部に回転機構４８の先端部を嵌合又はねじ込む。これにより、第１スライド部４０ａ及び第２スライド部４０ｂに板材１００がＺ軸周りの回転を許す状態で固定される。その後、制御部６の制御により、駆動部５（例：エアシリンダ）が第１押圧部２を±Ｚ軸方向に移動させつつ、第１スライド部４０ａが±Ｘ軸方向に、及び／又は第２スライド部４０ｂが±Ｙ軸方向に板材１００を移動させる。これにより、板材１００に対する２軸方向への曲げ加工（例えば、クランク経路（加工経路）に沿った曲げ加工）を行うことができる。
【００８２】
なお、第１移動機構４２及び／又は第２移動機構４７は駆動機構を有していなくても構わない。第１移動機構４２及び第２移動機構４７は、駆動機構を有さない場合、それぞれ第１スライダー４１を±Ｘ軸方向に、第２スライダー４６を±Ｙ軸方向に移動させるためのガイド機構として機能する。また、この場合、加工制御部６１が決定した加工経路に基づき（例えば表示部（不図示）に表示される加工経路を確認しながら）、ユーザが手動で第１スライダー４１又は第２スライダー４６を移動させる。一方、回転機構４８は、電動ロータリーアクチュエータ等の駆動機構により回転制御されても構わない。
【００８３】
また、第１移動機構４２、第２移動機構４７及び回転機構４８が駆動機構を有する場合において、これらの機構が位置変更部４の機能を実現するのであれば、その機構の構造はどのようなものであっても構わない。
【００８４】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。なお、以降の実施形態においても同様である。
【００８５】
上記相対位置を変更するために、実施形態１では板材１００を移動させている。本実施形態では、位置変更部４は、押圧方向と交差する平面（ＸＹ平面）においてその位置が固定された板材１００に対して、押圧部１を移動させる。つまり、位置変更制御部６２は、加工制御部６１が決定した加工経路に基づき、位置変更部４を制御して、上述のＸＹ平面上において、固定された板材１００に対して押圧部１を移動させる。
【００８６】
＜金属加工装置の実施例：ロボット＞
本実施形態の金属加工装置１０は、例えばロボット７０により実現される。図８は、金属加工装置１０を備えるロボット７０の一例を示す図である。図８に示すように、板材１００は、曲げ加工の対象となる部分が台座２００の外部となるように、台座２００に固定されている。なお、板材１００の固定方法はこれに限らず、例えば板材１００の角部を固定することで、押圧部１に対して板材１００を固定させても構わない。この一例として、角部をロボットにて把持する形態が、後述の図１１に示されている。
【００８７】
ロボット７０は、図８に示すように、押圧部１を保持する押圧部保持部７１と、押圧部保持部７１を移動させるロボットアーム７２と、を備える。押圧部保持部７１は駆動部として、ロボットアーム７２は位置変更部４として、それぞれ機能する。
【００８８】
押圧部保持部７１は、ロボットアーム７２の先端部に取り付けられた断面略Ｃ型形状を有しており、先端上側部７１ａに第１押圧部２、先端下側部７１ｂに第２押圧部３が取り付けられている。押圧部保持部７１では、第１押圧部２が取り付けられた先端上側部７１ａが先端下側部７１ｂの方向に移動可能な構成となっている。これにより、第１押圧部２及び第２押圧部３の間に保持された板材１００を押圧方向（先端下側部７１ｂの方向）に押圧できる。なお、先端下側部７１ｂが先端上側部７１ａの方向に移動しても構わない。この場合、先端下側部７１ｂに第１押圧部２が設けられても構わない。
【００８９】
ロボットアーム７２は、押圧部保持部７１を、±Ｘ軸方向、±Ｙ軸方向及び±Ｚ軸方向の３軸方向に移動させるものである。また、押圧部保持部７１は、ロボットアーム７２の先端部を回転軸として、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りを回動可能なように、当該先端部に取付けられている。これにより、ロボット７０は、板材１００に対して任意の位置から曲げ加工を開始でき、かつ、板材１００に対して任意の方向に曲げ加工を行っていくことができる。
【００９０】
例えば、制御部６の制御により、ロボットアーム７２は、板材１００の下部に第２押圧部３を当接させるように、押圧部保持部７１を移動させる。その後、制御部６の制御により、押圧部保持部７１が第１押圧部２を±Ｚ軸方向に移動させつつ、ロボットアーム７２が押圧部保持部７１を±Ｘ軸方向及び／又は±Ｙ軸方向に移動させることで、上記のような板材１００に対する曲げ加工を実現できる。
【００９１】
なお、上記では、略水平に載置された板材１００に対して、ロボット７０を用いて曲げ加工を行う例について説明したが、これに限られない。上述のとおり、押圧部保持部７１は、±Ｘ軸方向、±Ｙ軸方向及び±Ｚ軸方向の３軸方向に移動可能であり、かつ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りを回動可能である。そのため、板材１００の載置状態がどのような状態であっても（例えば、板材１００が水平面に対して傾いていても、略垂直に起立していても）、ロボット７０は、板材１００に対して上記のような曲げ加工を行うことができる。
【００９２】
〔実施形態３〕
実施形態１では、第１押圧部２が板材１００を押圧し、第２押圧部３が押圧された板材１００を保持するものとして機能している。本実施形態の押圧部１ａでは、第１押圧部２ａ及び第２押圧部３ａが共に、板材１００を押圧する機能、及び押圧された板材１００を保持する機能を有する。
【００９３】
具体的には、第２押圧部３ａの第２押圧部側対向部３１は、第１押圧部２ａによる押圧を受ける板材１００を保持すると共に、板材１００を押圧するものとして機能する。第２押圧部側対向部３１は、例えば図３に示すような、第１押圧部２ａのローラー２１と嵌合可能なローラーであっても構わない。また、第１押圧部２ａは、板材１００を押圧すると共に、第２押圧部側対向部３１による押圧を受ける板材１００を保持するものとして機能する。
【００９４】
図９の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の押圧部１ａ及びその動作の一例について説明するための図である。図９の（ｂ）に示すように、第１押圧部２ａは、実施形態１と同様、第２押圧部側対向部３１と対向するローラー２１（第１押圧部側対向部）を備える。また、第１押圧部２ａは、第１押圧部側接触部２２、及び第１押圧部側移動部２３を備える。第１押圧部側接触部２２は、ローラー２１の両側に設けられ、ローラー２１と共に板材１００に接触するものである。第１押圧部側移動部２３は、第２押圧部側対向部３１による板材１００への押圧に伴い、第１押圧部側接触部２２を第２押圧部３側へと移動させるものである。つまり、第１押圧部側接触部２２は第２押圧部側接触部３２と同様の機能を有し、かつ第１押圧部側移動部２３は第２押圧部側移動部３３と同様の機能を有する。
【００９５】
また、第１押圧部側復帰部２４は、第２押圧部３ａによる押圧力が除荷されたときに、ローラー２１、第１押圧部側接触部２２及び第１押圧部側移動部２３を、押圧力が印加される前の状態に復帰させるものである。つまり、第１押圧部側復帰部２４は第２押圧部側復帰部３４と同様の機能を有する。加えて、第１押圧部側復帰部２４は、ローラー２１が板材１００を押圧するときに、ローラー２１を押圧方向へ移動させるものである。
【００９６】
第２押圧部３ａは、実施形態１と同様、第２押圧部側対向部３１、第２押圧部側接触部３２、第２押圧部側移動部３３、及び第２押圧部側復帰部３４を備える。但し、第２押圧部側復帰部３４は、第２押圧部側対向部３１が板材１００を押圧するときに、第２押圧部側対向部３１を押圧方向へ移動させるものとしても機能する。
【００９７】
駆動部５は、実施形態１と同様、板材１００を押圧するために第１押圧部２ａを±Ｚ軸方向に移動させたとき、第１押圧部２ａによる押圧に伴って第２押圧部３ａを移動させる。加えて本実施形態では、駆動部５は、板材１００を押圧するために第２押圧部３ａを±Ｚ軸方向に移動させたとき、第２押圧部３ａによる押圧に伴って第１押圧部２ａを移動させる。
【００９８】
第１押圧部２ａのローラー２１が板材１００を押圧した場合、図９の（ａ）に示すように、第２押圧部３ａでは、第２押圧部側移動部３３によって、第２押圧部側接触部３２が当該押圧に伴い第１押圧部２ａ側へと移動する。また、第１押圧部２ａでは、第２押圧部３ａの動作に伴い（つまりローラー２１の押圧に伴い）、第１押圧部側移動部２３によって第１押圧部側接触部２２がローラー２１側へと移動する。
【００９９】
一方、第２押圧部３ａの第２押圧部側対向部３１が板材１００を押圧した場合、図９の（ｃ）に示すように、第１押圧部２ａでは、第１押圧部側移動部２３によって、第１押圧部側接触部２２が当該押圧に伴い第２押圧部３ａ側へと移動する。また、第２押圧部３ａでは、第１押圧部２ａの動作に伴い（つまり第２押圧部側対向部３１の押圧に伴い）、第２押圧部側移動部３３によって、第２押圧部側接触部３２が第２押圧部側対向部３１へと移動する。
【０１００】
このように、第１押圧部２だけでなく、第２押圧部３の押圧によっても板材１００に対する曲げ加工を行うことができる。つまり、板材１００を±Ｚ軸方向に曲げることが可能となる。そのため、板材１００をより複雑な形状に加工することが可能となる。
【０１０１】
〔実施形態４〕
実施形態１の第２押圧部３は、第１押圧部２による押圧により移動する第２押圧部側接触部３２及び第２押圧部側移動部３３を備えているが、第２押圧部３は、第１押圧部２の押圧により移動する構成でなくても構わない。図１０の（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態の押圧部１ｂ〜１ｆの一例を示す図である。
【０１０２】
図１０の（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２押圧部３ｂ〜３ｄは、少なくとも第１押圧部２と対向する部分において所定の凹型形状を有する。つまり、第２押圧部３ｂ〜３ｄは、実施形態１のように、第１押圧部２の押圧に伴い移動しない。また、第２押圧部３ｂ〜３ｄは、第１押圧部２による押圧を受けて曲げられた板材１００を少なくとも２点で保持する。これにより、第１押圧部２による押圧力の変更に応じて、板材１００の曲げ角度を変更できる。
【０１０３】
図１０の（ａ）では、第２押圧部３ｂの、板材１００（つまり第１押圧部２）と対向する部分の断面形状（所定の凹型形状）は、略Ｕ字型である。図１０の（ｂ）では、第２押圧部３ｃの、板材１００と対向する部分の断面形状は、略Ｖ字型である。
【０１０４】
また、図１０の（ｃ）に示すように、第２押圧部３ｄは、押圧方向と交差する回転軸３Ａｘの周りを回転するものである。同図に示すように、第２押圧部３ｄの回転軸３Ａｘは、第１押圧部２の回転軸２１Ａｘと同一方向（±Ｙ軸方向）に延伸している。これにより、第１押圧部２の回転方向に合わせて、第２押圧部３ｄを回転させることができる。つまり、第２押圧部３ｄ全体で、第２押圧部側接触部３２の機能を有することになる。
【０１０５】
また、第２押圧部３ｄは、回転軸３Ａｘを中心軸とした場合に軸対称となるような形状である。つまり、第２押圧部３ｄが回転軸３Ａｘの周りを回転したとしても、板材１００（第１押圧部２）と対向する部分の断面形状を、所定の凹型形状とすることができる。なお、図１０の（ｃ）では、所定の凹型形状が略Ｖ字形状となっているが、これに限らず、例えば略Ｕ字形状（図１０の（ｂ）参照）であっても構わない。
【０１０６】
なお、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示す第２押圧部３ｂ及び第２押圧部３ｃは、１つの物体からなる一体型の構成であるが、これに限らず、図１０の（ｄ）及び（ｅ）に示すように、２以上の物体からなる分割型の構成であっても構わない。例えば、図１０の（ｄ）に示すように、押圧部１ｅの第２押圧部３ｅは、ローラー２１と対向する対向部３ｅ１と、対向部３ｅ１とは別体の周辺部３ｅ２とを備え、対向部３ｅ１が底部を規定する断面略Ｕ字形状を有している。同様に、図１０の（ｅ）に示すように、押圧部１ｆの第２押圧部３ｆは、ローラー２１と対向する対向部３ｆ１と、対向部３ｆ１とは別体の周辺部３ｆ２とを備え、対向部３ｆ１が底部を規定する断面略Ｖ字形状を有している。
【０１０７】
〔実施形態５〕
本実施形態では、板材１００の撓みを防止するための撓み防止機構の一例について説明する。撓み防止機構の一例として、板材１００の端部を保持し、かつ板材１００に外側への張力を与える機構が挙げられる。その一例を図１１に示す。図１１は、撓み防止機構の一例を示す図である。
【０１０８】
図１１では、金属加工装置１０がロボット７０に備えられている場合を例に挙げて説明する。図１１に示すように、板材１００の端部を保持し、かつ板材１００に外側への張力を与える板材保持ロボット９１〜９５を備える。本例では、板材保持ロボット９１〜９４は、板材１００の任意の必要な位置に設けられ、板材保持ロボット９５は、板材１００に対して曲げ加工を開始する位置の近傍となる、板材１００の端部に設けられている。板材保持ロボット９１〜９５は、それぞれ、板材１００を把持する板材把持部９１ａ〜９５ａを備える。
【０１０９】
板材保持ロボット９１〜９５は、板材把持部９１ａ〜９５ａにより板材１００を把持した後、把持した板材１００を外側へと引っ張る。板材保持ロボット９１〜９５は、板材１００を引っ張った状態において、板材１００の位置を固定する。このとき，板材保持ロボット９１〜９５は、事前に設定した以上の力が印加されると、事前に設定した方向に逃げる力制御をそれぞれで実施しても構わない。また、制御部６は、加工制御部６１で実施したＦＥＭ解析の結果から、曲げ加工の妨げにならないような板材把持部９１ａ〜９５ａの移動経路を計算しても構わない。この場合、制御部６は、ロボット７０による押圧力の印加が始まると、計算した板材把持部９１ａ〜９５ａの移動経路にあわせて板材保持ロボット９１〜９５を移動させても構わない。
【０１１０】
この状態において、ロボット７０は、押圧部１ａにより板材１００に対して押圧動作を行いつつ、ロボットアーム７２により押圧部保持部７１を板材１００に対して移動させる。これにより、板材１００に対して任意の位置から曲げ加工を開始でき、かつ、板材１００に対して任意の方向に曲げ加工を行っていくことができる。
【０１１１】
このように、板材１００に外側への張力を与えることで、板材１００が自重で撓んでしまうことを防止できる。そのため、板材１００に対して精度良く曲げ加工を行うことができる。なお、板材１００が大きいほど自重で撓みやすい。そのため、比較的大きい板材１００の曲げ加工において、上述した撓み防止機構を用いることは特に有用である。
【０１１２】
なお、本実施形態では、板材保持ロボット９１〜９５の５台で板材１００の撓みを防止しているが、５台に限定されない。板材保持ロボットは、少なくとも２台以上あれば、板材１００の撓みを防止できる。
【０１１３】
また、図１１では、ロボット７０に押圧部１ａが取り付けられているが、これに限らず、押圧部１、押圧部１ｂ〜１ｆが取り付けられていてもよい。また、板材保持ロボット９１〜９５は撓み防止機構の一例であって、金属加工装置１０の加工対象となる板材１００の撓みを防止できる機構であれば、どのような機構であってもよい。
【０１１４】
例えば実施形態１のように、ＸＹ平面上での位置が固定された押圧部１に対して板材１００が移動する構成において、撓み防止機構が用いられても構わない。この場合、撓み防止機構は、例えば、板材１００を外側へと引っ張りつつ、位置変更部４による板材１００の移動に対応して移動する機構であっても構わない。
【０１１５】
また、例えば実施形態１において、第２押圧部側接触部３２は、第１押圧部２の押圧による板材１００の変形、及び、押圧部１に対する板材１００の位置の変更に応じて、板材１００に接触するように移動する。そのため、第２押圧部側接触部３２が、板材１００が撓まないように保持しているといえる。この場合、第２押圧部側接触部３２が撓み防止機構として機能するといえる。同様に、実施形態３の第１押圧部側接触部２２についても撓み防止機構として機能するといえる。
【０１１６】
〔実施形態６〕
上述の実施形態では、押圧部１、１ａ〜１ｆは、それぞれ第１押圧部２、２ａ及び第２押圧部３、３ａ〜３ｆの組を１組備える構成であったが、これに限らず、複数組備える構成であっても構わない。例えば、押圧部１が、図２又は図３に示すような第１押圧部２及び第２押圧部３の組を複数組備える構成であっても構わない。また、押圧部は、押圧部１、１ａ〜１ｆの少なくとも２つを備える構成であっても構わない。つまり、押圧部は、少なくとも１つの第１押圧部と、少なくとも１つの第２押圧部とを備えていればよい。
【０１１７】
〔ソフトウェアによる実現例〕
金属加工装置１０の制御ブロック（特に制御部６の各部）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【０１１８】
後者の場合、金属加工装置１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１１９】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１ａ〜１ｆ  押圧部
２、２ａ  第１押圧部
３、３ａ〜３ｆ  第２押圧部
３Ａｘ    回転軸
４        位置変更部
１０      金属加工装置
２１      ローラー（第１押圧部側対向部）
２１Ａｘ  回転軸
２２      第１押圧部側接触部
２３      第１押圧部側移動部
３１      第２押圧部側対向部
３１Ａｘ  回転軸
３２      第２押圧部側接触部
３２Ａｘ  回転軸
３３      第２押圧部側移動部
４０ａ    第１スライド部
４０ｂ    第２スライド部
４８      回転機構（支持部）
７０      ロボット
７１      押圧部保持部
７２      ロボットアーム
１００    板材
【図１】
2019171404.tif 000003
【図２】
2019171404.tif 000004
【図３】
2019171404.tif 000005
【図４】
2019171404.tif 000006
【図５】
2019171404.tif 000007
【図６】
2019171404.tif 000008
【図７】
2019171404.tif 000009
【図８】
2019171404.tif 000010
【図９】
2019171404.tif 000011
【図１０】
2019171404.tif 000012
【図１１】
2019171404.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月19日(2018.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の板材に対して成形加工を行う金属加工装置であって、
保持した前記板材を押圧することで、前記板材を押圧方向に曲げる押圧部と、
前記押圧部と、前記押圧部により保持された前記板材との相対位置を変更する位置変更部と、を備え、
前記押圧部は、
前記板材を押圧する第１押圧部と、
前記第１押圧部による押圧を受ける前記板材を保持する第２押圧部と、を備え、
前記第２押圧部は、
前記第１押圧部に対向する第２押圧部側対向部と、
前記第２押圧部側対向部の両側に設けられ、前記第２押圧部側対向部と共に前記板材に接触する第２押圧部側接触部と、
前記第１押圧部による前記板材への押圧に伴い、前記第２押圧部側接触部を前記第１押圧部側へと移動させる第２押圧部側移動部と、を備え、
前記押圧部により前記板材に対して印加される前記押圧方向への押圧力、又は、前記板材に対する前記押圧方向への前記押圧部の押込み量は、前記押圧部により保持された前記板材の押圧位置が変更されるのに従い調整されることを特徴とする金属加工装置。
【請求項２】
前記第１押圧部は、前記押圧方向と交差する回転軸を有するローラーを備えることを特徴とする請求項１に記載の金属加工装置。
【請求項３】
前記第２押圧部側接触部は、前記第１押圧部及び前記第２押圧部により保持された前記板材と交差する回転軸を有するローラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の金属加工装置。
【請求項４】
前記第２押圧部側対向部は、前記押圧方向と交差する回転軸を有するローラーであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項５】
前記第２押圧部側対向部の、前記板材と接触する端部は、断面凹型形状であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項６】
前記第２押圧部側対向部は、前記第１押圧部による押圧を受ける前記板材を保持すると共に、前記板材を押圧するものであり、
前記第１押圧部は、前記板材を押圧すると共に、前記第２押圧部側対向部による押圧を受ける前記板材を保持するものであり、
前記第１押圧部は、
前記第２押圧部側対向部と対向する第１押圧部側対向部と、
前記第１押圧部側対向部の両側に設けられ、前記第１押圧部側対向部と共に前記板材に接触する第１押圧部側接触部と、
前記第２押圧部側対向部による前記板材への押圧に伴い、前記第１押圧部側接触部を前記第２押圧部側へと移動させる第１押圧部側移動部と、を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項７】
前記位置変更部は、前記押圧方向と交差する平面においてその位置が固定された前記押圧部に対して、前記板材を移動させるものであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項８】
前記位置変更部は、
前記板材の端部を支持する支持部と、
前記支持部で支持された前記板材を、第１軸の方向に移動させる第１スライド部と、
前記支持部で支持された前記板材を、前記第１軸と交差する第２軸の方向に移動させる第２スライド部と、を備え、
前記支持部は、前記第１軸及び前記第２軸と交差する第３軸周りに前記板材を回転させるものであることを特徴とする請求項７に記載の金属加工装置。
【請求項９】
前記位置変更部は、前記押圧方向と交差する平面においてその位置が固定された前記板材に対して、前記押圧部を移動させるものであることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の金属加工装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の金属加工装置を備えるロボットであって、
前記押圧部を保持する押圧部保持部と、
前記押圧部保持部を移動させる、前記位置変更部としてのロボットアームと、を備えることを特徴とするロボット。
【請求項１１】
金属製の板材に対して成形加工を行う金属加工方法であって、
保持した前記板材を押圧部が押圧することで、前記板材を押圧方向に曲げる曲げ工程と、
前記押圧部と、前記押圧部により保持された前記板材との相対位置を変更する位置変更工程と、を含み、
前記押圧部は、
前記板材を押圧する第１押圧部と、
前記第１押圧部による押圧を受ける前記板材を保持する第２押圧部と、を備え、
前記第２押圧部は、
前記第１押圧部に対向する第２押圧部側対向部と、
前記第２押圧部側対向部の両側に設けられ、前記第２押圧部側対向部と共に前記板材に接触する第２押圧部側接触部と、
前記第１押圧部による前記板材への押圧に伴い、前記第２押圧部側接触部を前記第１押圧部側へと移動させる第２押圧部側移動部と、を備え、
前記曲げ工程において、
前記第２押圧部側移動部により、前記第１押圧部による前記板材への押圧に伴い、前記第２押圧部側接触部が前記第１押圧部側へと移動し、
前記押圧部により前記板材に対して印加される前記押圧方向への押圧力、又は、前記板材に対する前記押圧方向への前記押圧部の押込み量は、前記押圧部により保持された前記板材の押圧位置が変更されるのに従い調整されることを特徴とする金属加工方法。