(57)【要約】【課題】板状のワークにおける曲げ部分の形状の目標形状との誤差の測定を精度良く行いながら当該ワークを曲げ加工することができる曲げ加工方法を提供する。【解決手段】板状のワークをピッチ送りする作業と、ワーク送り方向に対し直交する方向に延びるパンチをワークに押し付ける作業とを繰り返して、ワークを所定の形状に曲げ加工する曲げ加工方法であって、ワークに対してパンチを押し付けることにより、ワークに曲げ部分を成形するステップと、ワーク送り方向におけるワークの両側端部を上方に移動させることにより、ワークを持ち上げるステップと、持ち上げた状態のワークにおける曲げ部分の形状を計測するステップと、持ち上げた状態のワークの自重による撓み量を推定するステップと、推定した撓み量を考慮して、計測した曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を導き出すステップと、を含む。【選択図】図１
2019081184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークをピッチ送りする作業と、ワーク送り方向に対し直交する方向に延びるパンチを前記ワークに押し付ける作業とを繰り返して、前記ワークを所定の形状に曲げ加工する曲げ加工方法であって、
前記ワークに対して前記パンチを押し付けることにより、前記ワークに曲げ部分を成形するステップと、
前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部を上方に移動させることにより、前記ワークを持ち上げるステップと、
持ち上げた状態の前記ワークにおける前記曲げ部分の形状を計測するステップと、
持ち上げた状態の前記ワークの自重による撓み量を推定するステップと、
推定した前記撓み量を考慮して、計測した前記曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を導き出すステップと、を含む、曲げ加工方法。
【請求項２】
前記ワークを持ち上げるステップにおいて、その直前に成形された前記曲げ部分の曲げ角度の二等分線が鉛直線に一致するように、前記ワークを持ち上げる、請求項１に記載の曲げ加工方法。
【請求項３】
前記ワークを持ち上げるステップにおいて、前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部をそれぞれ一対の保持部により保持し、前記一対の保持部を上方に移動させることにより、前記ワークを持ち上げ、
前記一対の保持部は、前記ワークに前記曲げ部分を成形するときは、前記ワークの前記両側端部を保持せず、前記ワークに前記曲げ部分を成形した後に、前記ワークの前記両側端部を保持する、請求項１又は２に記載の曲げ加工方法。
【請求項４】
前記ワークを持ち上げるステップにおいて、前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部をそれぞれ一対の保持部により保持し、前記一対の保持部を上方に移動させることにより、前記ワークを持ち上げ、
前記ワークの端部は、ワイヤに接続されており、
前記ワークを持ち上げるステップにおいて、前記ワイヤを引っ張って前記ワークの端部を前記保持部に引き寄せた後に、前記保持部により前記ワークの端部を保持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の曲げ加工方法。
【請求項５】
前記曲げ部分の形状を計測するステップにおいて、前記曲げ部分の形状を計測するための計測装置により得られた計測値を時間平均した値を用いて、前記曲げ部分の形状を取得する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲げ加工方法。
【請求項６】
ピッチ送りされる板状のワークに対して曲げ成形を行う曲げ加工システムであって、
ワーク送り方向に対して直交する方向に延びるパンチを有し、前記ワークに対して前記パンチを押し付けることにより前記ワークに曲げ部分を成形する曲げ加工装置と、
前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部をそれぞれ保持する一対の保持部を有し、前記一対の保持部を上方に移動させることにより前記ワークを持ち上げる昇降装置と、
前記ワークが前記昇降装置に持ち上げられたときに、前記ワークにおける曲げ部分の形状を計測する計測装置と、
前記ワークが前記昇降装置に持ち上げられたときの前記ワークの自重による撓み量を推定する撓み量推定部と、
前記撓み量推定部により推定された前記撓み量を考慮して、計測した前記曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を導き出す誤差導出部と、を備える、曲げ加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材などのワークを曲げ加工するための曲げ加工方法及び曲げ加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、長尺のダイとパンチを含む曲げ加工装置（例えば、プレスブレーキ装置）を用いて、板状のワークの一部又は全体を湾曲した形状に成形する曲げ加工方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的に、この曲げ加工方法では、ワークをピッチ送りすることによりワークにパンチを押し付ける位置をずらしながら、ワークに対して複数回のプレス曲げを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９０２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような曲げ加工方法では、例えばワークが鉄道車両の側構体に使用される板材などの薄くて比較的大きい部材である場合、図１０に示すように、ワーク送り方向における手前側と奥側に、ワーク２００を支持する複数のローラ１０３を配置させる。そして、ダイ１０１及びローラ１０３に支持されたワーク２００に対して、パンチ１０２を押し付けることにより曲げ部分２０１を成形する。その後、当該曲げ部分２０１の曲率をＲゲージやデプスゲージなどで測定して、曲げ部分２０１の目標の形状からの誤差を測定する。曲げ部分２０１の曲げ量の不足が許容範囲より大きければ、再度ワーク２００の同じ個所をパンチ１０２でプレスする。曲げ部分２０１の目標形状からの誤差が許容範囲内にあることを確認すると、ワーク２００をピッチ送りし、次の曲げ部分の成形を行う。こうして、曲げ部分２０１の成形とその形状の確認を繰り返し、ワーク２００の一部又は全体を湾曲した形状に成形する。
【０００５】
しかしながら、ワーク２００の曲がり具合や各ローラ１０３の高さによっては、ワーク２００が複数のローラ１０３のうちのいくつかのローラ１０３から離れてしまうことがある。また、ワーク２００が薄くて比較的大きい部材である場合、その自重によってワーク２００が変形する。
【０００６】
即ち、例えば図１０に破線で示すように、実際のワーク形状の曲率半径は大きいにもかかわらず、ワーク２００の自重によってワーク送り方向における中央側部分が撓み、実際のワーク２００の曲率半径より小さく計測されることがある。また、ワーク２００の自重によってワーク送り方向における両側端部が下方に撓む場合、逆に実際のワーク２００の曲率半径より大きく計測されることもある。このように、測定される形状がワーク２００の支持状態や自重の影響を受けると、ワーク２００における曲げ部分２０１の形状と目標形状との誤差の測定を精度良く行うことができないおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、板状のワークにおける曲げ部分の形状の目標形状との誤差の測定を精度良く行いながら当該ワークを曲げ加工することができる曲げ加工方法及び曲げ加工システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の曲げ加工方法は、板状のワークをピッチ送りする作業と、ワーク送り方向に対し直交する方向に延びるパンチを前記ワークに押し付ける作業とを繰り返して、前記ワークを所定の形状に曲げ加工する曲げ加工方法であって、前記ワークに対して前記パンチを押し付けることにより、前記ワークに曲げ部分を成形するステップと、前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部を上方に移動させることにより、前記ワークを持ち上げるステップと、持ち上げた状態の前記ワークにおける前記曲げ部分の形状を計測するステップと、持ち上げた状態の前記ワークの自重による撓み量を推定するステップと、推定した前記撓み量を考慮して、計測した前記曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を導き出すステップと、を含む。
【０００９】
上記の方法によれば、ワークの両側端部を上方に移動させてワークを持ち上げるため、ワークの自重による撓み量を容易に推定することができる。また、推定した撓み量を考慮するため、計測した曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を精度良く導き出すことができる。
【００１０】
前記ワークを持ち上げるステップにおいて、その直前に成形された前記曲げ部分の曲げ角度の二等分線が鉛直線に一致するように、前記ワークを持ち上げてもよい。この方法によれば、曲げ部分の曲げ角度の二等分線が鉛直線に一致するようにワークを持ち上げるため、曲げ部分の形状の計測が容易になる。
【００１１】
前記ワークを持ち上げるステップにおいて、前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部をそれぞれ一対の保持部により保持し、前記一対の保持部を上方に移動させることにより、前記ワークを持ち上げ、前記一対の保持部は、前記ワークに前記曲げ部分を成形するときは、前記ワークの前記両側端部を保持せず、前記ワークに前記曲げ部分を成形した後に、前記ワークの前記両側端部を保持してもよい。この方法によれば、ワークに曲げ部分を成形するときは、一対の保持部がワークの両側端部を保持しないため、ワークがパンチを押し付けられたときに、ワークの両側端部の自由な跳ね上がりを許容することができる。
【００１２】
前記ワークを持ち上げるステップにおいて、前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部をそれぞれ一対の保持部により保持し、前記一対の保持部を上方に移動させることにより、前記ワークを持ち上げ、前記ワークの端部は、ワイヤに接続されており、前記ワークを持ち上げるステップにおいて、前記ワイヤを引っ張って前記ワークの端部を前記保持部に引き寄せた後に、前記保持部により前記ワークの端部を保持してもよい。この方法によれば、ワークを持ち上げる際に、ワークの端部に接続されたワイヤを引っ張って、ワークの端部を保持部に引き寄せるため、保持部によるワークの保持を容易に行うことができる。
【００１３】
前記曲げ部分の形状を計測するステップにおいて、前記曲げ部分の形状を計測するための計測装置により得られた計測値を時間平均した値を用いて、前記曲げ部分の形状を取得してもよい。ワークがパンチに押し付けられた直後、ワークの両側端部は跳ね上がり振動する。その後、ワークが持ち上げられた直後も、しばらくの間、ワークの振動は継続しているため、曲げ部分の形状を計測するための計測装置で得られる計測値は、振動の影響を受ける。この方法によれば、計測装置により得られた計測値を時間平均した値を用いて、曲げ部分の形状を取得するため、上述の振動の影響を除去して曲げ形状を計測することができる。
【００１４】
また、本発明の曲げ加工装置は、ピッチ送りされる板状のワークに対して曲げ成形を行う曲げ加工システムであって、ワーク送り方向に対して直交する方向に延びるパンチを有し、前記ワークに対して前記パンチを押し付けることにより前記ワークに曲げ部分を成形する曲げ加工装置と、前記ワーク送り方向における前記ワークの両側端部をそれぞれ保持する一対の保持部を有し、前記一対の保持部を上方に移動させることにより前記ワークを持ち上げる昇降装置と、前記ワークが前記昇降装置に持ち上げられたときに、前記ワークにおける曲げ部分の形状を計測する計測装置と、前記ワークが前記昇降装置に持ち上げられたときの前記ワークの自重による撓み量を推定する撓み量推定部と、前記撓み量推定部により推定された前記撓み量を考慮して、計測した前記曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を導き出す誤差導出部と、を備える。
【００１５】
上記の構成によれば、昇降装置が、ワークの両側端部を保持した状態でワークを持ち上げるため、撓み量推定部にてワークの自重による撓み量を精度良く推定することができる。また、誤差導出部が、推定した撓み量を考慮するため、計測した曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を精度良く導き出すことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、板状のワークにおける曲げ部分の形状の目標形状との誤差の測定を精度良く行いながら当該ワークを曲げ加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る曲げ加工方法に用いられる曲げ加工システムの概略側面図である。
【図２】図１に示す曲げ加工システムの概略平面図である。
【図３】図１に示す曲げ加工装置により曲げ加工されるワークの一例である。
【図４】図１に示す制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示す位置決め装置によりワークを持ち上げた状態を示す曲げ加工システムの概略側面図である。
【図６】（Ａ）は、ワークが持ち上げられる前の状態を示す、曲げ加工装置の一部の側面断面図であり、（Ｂ）は、ワークが持ち上げられた後の状態を示す、曲げ加工装置の一部の側面断面図である。
【図７】曲げ加工の流れを示すフローチャートである。
【図８】ワークを持ち上げた後の計測装置の計測値の経時変化を示すグラフである。
【図９】曲げ加工システムの変形例を説明するための図である。
【図１０】従来の曲げ加工方法におけるワーク形状の測定を説明するための曲げ加工装置の一部の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１及び図２は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る曲げ加工方法に用いられる曲げ加工システム１の概略側面図及び概略平面図である。曲げ加工システム１は、ワーク２を曲げ加工する曲げ加工装置１０、ワーク２を位置決めする位置決め装置２０、及び制御装置３０を備える。なお、図２では制御装置３０を省略する。
【００１９】
曲げ加工システム１は、板状のワーク２をピッチ送りする作業と、ワーク２をピッチ送りする方向（以下、ワーク送り方向）に対し直交する方向に延びるパンチ１２をワーク２に押し付ける作業とを繰り返して、ワーク２を所定の形状に曲げ加工する。なお、以下の説明では、便宜上、パンチ１２が延びる方向をＸ方向、ワーク送り方向をＹ方向、鉛直上向き方向をＺ方向と呼ぶこともある。
【００２０】
曲げ加工装置１０は、ワーク２に対してプレス曲げを行う。曲げ加工装置１０は、ワーク２を下方から支持するダイ１１と、ダイ１１の上方に配置されたパンチ１２を含む。ダイ１１及びパンチ１２は、Ｘ方向に延びる長尺である。ワーク２は、ダイ１１及びパンチ１２の間にセットされる。なお、図１及び図２では省略するが、ワーク送り方向におけるダイ１１より手前側と奥側には、ダイ１１とともにワーク２を支持する複数のローラ１９（図６参照）が配置される。
【００２１】
ここで、曲げ加工システム１により曲げ加工されるワーク２の一例について説明する。
【００２２】
図３に、本実施形態の曲げ加工システム１により曲げ加工されるワークの一例を示す。ワーク２は、比較的に大きな基板３と、基板３の一部を覆うように基板３に接合された少なくとも１つの補強板４を含む。本実施形態では、補強板４が複数存在する。基板３への補強板４の接合方法は、特に限定されるものではないが、例えばスポット溶接、リベット止め、間欠的又は連続的な隅肉溶接などである。
【００２３】
本実施形態では、ワーク２が鉄道車両の側構体の一部であり、基板３が車両長手方向に延びる長方形状の外板である。このため、基板３には、車両長手方向に並ぶ複数の窓用開口５と、ドア用開口６が形成されている。補強板４は、それらの開口５，６の間に配置されている。各補強板４は、車両高さ方向に延びる帯状の板である。
【００２４】
但し、ワーク２は、必ずしも鉄道車両の側構体の一部である必要はなく、鉄道車両の屋根構体の一部であってもよい。あるいは、ワーク２は、鉄道車両の流線形の先頭車両の一部であって、プレス曲げによって円錐状やその他の複雑な形状に加工されてもよい。さらには、ワーク２は、例えば、船舶の船体の一部であってもよいし、建設機械の筐体の一部であってもよい。
【００２５】
ワーク２の曲げ加工を開始する前に、曲げ加工装置１０によりパンチを押し付けられる曲げ予定位置（曲げ予定線）が予め計画される。本実施形態では、図３に曲げ予定位置Ｌの一部が示されているように、ワーク２の短手方向（車両短手方向）に互いに離間するように複数の曲げ予定位置Ｌが定められる。ワーク２は、当該ワーク２の長手方向（車両長手方向）とダイ１１及びパンチ１２の長手方向が一致するように曲げ加工装置１０にセットされる。また、ワーク２は、当該ワーク２の短手方向（車両短手方向）に位置決め装置２０によりピッチ送りされる。
【００２６】
また、本実施形態では、ワーク２が曲げ加工される際、図３に示すように、ワーク２の短手方向（車両短手方向）における両側端部２ａ，２ｂに、それぞれ複数の支持具７が固定される。支持具７は、位置決め装置２０にワーク２が位置決めされる際、当該位置決め装置２０に支持される。支持具７は、ワーク２の端部２ａ（又は２ｂ）を把持し、当該端部に固定される固定部８と、後述の保持部２１に保持される被保持部９を有する。被保持部９が保持部２１に保持されることにより、ワーク２は位置決め装置２０により位置決め可能となる。ワーク２の位置決めについて、詳細は後述する。
【００２７】
図１及び図２に戻って、曲げ加工装置１０におけるパンチ１２の上方には、ダイ１１と同程度の長さの固定フレーム１３が配置されている。固定フレーム１３の両側端部は、複数のロッド１４によりダイ１１の両側端部に連結されている。
【００２８】
上述したパンチ１２は、可動フレーム１５に保持されている。可動フレーム１５は、鉛直方向に摺動可能にロッド１４に支持されている。可動フレーム１５と固定フレーム１３の間には、複数の油圧シリンダ１６が設けられている。油圧シリンダ１６は、可動フレーム１５を介してパンチ１２をワーク２に押し付けたりワーク２から離間させたりする。油圧シリンダ１６は、後述する制御装置３０により制御される。
【００２９】
一対のダイ１１は、当該ダイ１１の長手方向に延びる溝１７を挟んで離間する。上述したパンチ１２は、これらのダイ１１の間でワーク２に押し付けられる。これにより、ワーク２には、曲げ部分を成形する。この曲げ部分の形状（即ち、曲げ角度の大きさ）は、パンチ１２のストローク量に依存する。
【００３０】
一対のダイ１１の間の溝１７には、ワーク２における曲げ部分の形状を計測する計測装置１８が配置される。例えば計測装置１８は、ワーク送り方向におけるワーク２の曲げ部分の断面形状を測定するように配置された２次元レーザセンサである。
【００３１】
図２に示すように、曲げ加工装置１０のワーク送り方向における手前側と奥側に、複数の位置決め装置２０が配置される。本実施形態では、曲げ加工装置１０のワーク送り方向における手前側に４つの位置決め装置２０が配置され、曲げ加工装置１０のワーク送り方向における奥側に４つの位置決め装置２０が配置される。但し、位置決め装置２０の数や配置はこれに限定されず、曲げ加工装置１０のワーク送り方向における手前側と奥側のそれぞれに、少なくとも１つの位置決め装置２０が配置されていればよい。
【００３２】
複数の位置決め装置２０は、互いに協動して１つのワーク２を位置決めする。複数の位置決め装置２０は、ワーク２の曲げ予定位置Ｌにパンチ１２が押し付けられるようにワーク２をピッチ送りする。また、複数の位置決め装置２０は、後述するように計測装置１８で高精度に計測するためにワーク２を持ち上げる。即ち、位置決め装置２０は本発明の昇降装置として機能する。
【００３３】
各位置決め装置２０は、ワーク２に固定された支持具７の被保持部９を保持する保持部２１と、保持部２１を移動させる移動装置２２を有する。本実施形態では、支持具７の被保持部９は、ワーク２の短手方向、即ちＸ方向に棒状に延びている。また、保持部２１は、上方に開口した、被保持部９に係合可能なフック形状である。移動装置２２により保持部２１を移動させて棒状に延びる被保持部９を引っ掛けることにより、保持部２１は被保持部９を保持する。
【００３４】
移動装置２２は、互いに直交する３軸方向、具体的には上述のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に保持部２１を移動させる。移動装置２２は、Ｘ方向移動モジュール２３、Ｙ方向移動モジュール２４及びＺ方向移動モジュール２５を備える。本実施形態における移動装置２２では、下方からＹ方向移動モジュール２４、Ｘ方向移動モジュール２３及びＺ方向移動モジュール２５の順に連結される。
【００３５】
より詳しくは、Ｙ方向移動モジュール２４は、Ｙ方向に延びる第１ベース部（図示せず）と、第１ベース部に対してＹ方向に移動可能な第１スライド部（図示せず）と、第１ベース部に対してＹ方向に第１スライド部をスライド駆動させる第１駆動部（図示せず）を有する。第１ベース部は、例えば台座２６上に配置される。
【００３６】
Ｘ方向移動モジュール２３は、Ｘ方向に延びる第２ベース部（図示せず）と、第２ベース部に対してＸ方向に移動可能な第２スライド部（図示せず）と、第２ベース部に対してＸ方向に第２スライド部をスライド駆動させる第２駆動部（図示せず）を有する。第２ベース部は、第１スライド部に固定され、当該第１スライド部と一体的に移動する。
【００３７】
Ｚ方向移動モジュール２５は、Ｚ方向に延びる第３ベース部２５ａと、第３ベース部２５ａに対してＺ方向に移動可能な第３スライド部２５ｂと、第３ベース部２５ａに対してＺ方向に第３スライド部２５ｂをスライド駆動させる第３駆動部（図示せず）を有する。第３ベース部２５ａは、第２スライド部に固定され、当該第２スライド部と一体的に移動する。また、保持部２１は、第３スライド部２５ｂに固定され、第３スライド部２５ｂと一体的に移動する。
【００３８】
移動装置２２の上述した第１駆動部、第２駆動部及び第３駆動部は、制御装置３０により制御される。即ち、制御装置３０は、曲げ加工装置１０の動作だけでなく、位置決め装置２０の動作も制御する。
【００３９】
制御装置３０は、各種の演算処理を実行するＣＰＵなどの演算部と、当該演算部で実行される演算のための各種プログラムを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭなどの演算記憶部を有する。図４は、制御装置３０の機能的構成を示すブロック図である。制御装置３０は、図４に示すように、曲げ加工制御部３１、位置決め制御部３２、持ち上げ位置決定部３３、撓み量推定部３４、及び誤差導出部３５を含み、これらの機能部は、上記ＣＰＵ等のハードウェア及び上記ＲＯＭ等に記憶されたソフトウェア等を組み合わせて構築される。制御装置３０は１つユニットにより構成されていなくてもよく、複数のユニットにより構成されてもよい。
【００４０】
曲げ加工制御部３１は、曲げ加工装置１０の動作を制御する。具体的には、曲げ加工制御部３１は、ワーク２に対してパンチ１２が所定のストローク量だけ押し付けられるよう、油圧シリンダ１６を駆動する。
【００４１】
位置決め制御部３２は、位置決め装置２０の動作を制御する。具体的には、位置決め制御部３２は、ワーク２の曲げ予定位置Ｌに所望の曲げ部分を成形するたびに、次の曲げ予定位置Ｌに曲げ部分を成形するためにワーク２をＹ方向にピッチ送りする。
【００４２】
また、位置決め制御部３２は、計測装置１８によりワーク２に成形された曲げ部分を計測する際に、ワーク２を所定位置まで持ち上げる。より詳しくは、本実施形態の曲げ加工方法では、ワーク２が曲げ加工装置１０により曲げ部分を成形された後に、当該曲げ部分の形状を計測装置１８により計測し、計測した形状と目標形状との誤差が許容範囲内にあるかを確認する。この確認作業において、計測装置１８による曲げ部分の形状の計測を、ワーク２を位置決め装置２０により持ち上げた状態で行う。
【００４３】
図５は、位置決め装置２０によりワーク２を持ち上げた状態を示す概略側面図である。図６（Ａ）は、ワーク２が持ち上げられる前の状態を示す、曲げ加工装置１０の一部の側面断面図であり、図６（Ｂ）は、ワークが持ち上げられた後の状態を示す、曲げ加工装置１０の一部の側面断面図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）で示されるローラ１９は、例えば図略の複数のワーク支持テーブルが備えており、ワーク支持テーブルは、例えばＸ方向に隣接する２つの位置決め装置２０の間に配置される。
【００４４】
図５に示すように、ワーク送り方向における手前の位置決め装置２０（以下、「手前側位置決め装置２０ａ」と呼ぶ。）と、ワーク送り方向における奥側の位置決め装置２０（以下、「奥側位置決め装置２０ｂ」と呼ぶ。）とが協動して、ワーク２を持ち上げる。これにより、図６（Ａ）に示すようにダイ１１及びいくつかのローラ１９に支持されていたワーク２は、図６（Ｂ）に示すようにダイ１１及びローラ１９から離れる。このように、ワーク２は、その両側端部２ａ，２ｂが支持され、且つダイ１１及びローラ１９から離れた状態で、計測装置１８に曲げ部分の形状を計測される。
【００４５】
図４に戻って、持ち上げ位置決定部３３は、位置決め装置２０によるワーク２の持ち上げ位置を決定する。具体的には、持ち上げ位置決定部３３は、ワーク２がダイ１１及びローラ１９から離れるように、手前側位置決め装置２０ａと奥側位置決め装置２０ｂのそれぞれの保持部２１の位置を決定する。
【００４６】
また、持ち上げ位置決定部３３は、持ち上げられたワーク２の曲げ部分の曲げ角度の二等分線が鉛直線Ｖに一致するように、手前側位置決め装置２０ａと奥側位置決め装置２０ｂのそれぞれの保持部２１の位置を決定する。このように、保持部２１の位置を算出することで、曲げ部分全体の上下方向の距離を短くすることができるため、下方から上方に向かってレーザを放つ計測装置１８の測定範囲に曲げ部分全体を確実に収めることができる。このため、曲げ部分の形状の計測が容易になる。位置決め制御部３２は、被保持部９を保持した保持部２１が、持ち上げ位置決定部３３により決定された位置に位置決めされるよう、位置決め装置２０を制御する。
【００４７】
位置決め装置２０によりワーク２が持ち上げられた状態では、図６（Ｂ）に実線で示すように、ワーク２は自重により撓んでいる。このため、計測装置１８に計測される形状は、図６（Ｂ）に破線で示した、実際の形状、即ち自重により撓んでない状態の形状とは異なる。本実施形態では、撓み量推定部３４及び誤差導出部３５が、自重による撓みを考慮して、計測した形状と目標形状との比較を行う。
【００４８】
具体的に、撓み量推定部３４は、ワーク２が位置決め装置２０に持ち上げられたときのワーク２の自重による撓み量を推定する。撓み量推定部３４は、周知の両端支持梁の撓み計算式を用いて、ワーク２の撓み量を推定する。また、誤差導出部３５は、撓み量推定部３４により推定された撓み量を考慮して、計測装置１８により計測した曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を導き出す。
【００４９】
次に、曲げ加工システム１による曲げ加工の流れについて、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５０】
ワーク２の曲げ加工を開始する前に、上述したように複数の曲げ予定位置Ｌが計画されるとともに、各曲げ予定位置Ｌに成形される曲げ部分の目標形状が予め計画される。この計画に基づいて、曲げ加工システム１によるワーク２の曲げ加工が実施される。
【００５１】
本実施形態のワーク２の曲げ加工では、図７に示すように、まず曲げ加工装置１０にワーク２をセットする（ステップＳ１）。具体的には、ワーク２における最初の曲げ予定位置Ｌが一対のダイ１１の間にくるように、曲げ加工装置１０にワーク２をセットする。
【００５２】
次に、油圧シリンダ１６を動作させ、ワーク２に対してパンチ１２を押し付け、ワーク２に曲げ部分を成形する（ステップＳ２）。
【００５３】
ワーク２に曲げ部分を成形した後、ワーク２のワーク送り方向における両側端部２ａ，２ｂを上方に移動させ、ワーク２を持ち上げる（ステップＳ３）。具体的には、位置決め装置２０は、その保持部２１がワーク２に固定された支持具７の被保持部９を保持するように、保持部２１を移動させる。そして、位置決め装置２０は、保持部２１が被保持部９を保持した状態で、持ち上げ位置決定部３３により決定した位置に保持部２１を移動させる。
【００５４】
ワーク２の持ち上げ、即ち、持ち上げ位置決定部３３により決定した位置への保持部２１の移動が完了すると、計測装置１８により、持ち上げた状態のワーク２における曲げ部分の形状を計測する（ステップＳ４）。
【００５５】
ステップＳ４では、計測装置１８により計測される計測値を時間平均した値を用いて、曲げ部分の形状を計測する。図８は、ワーク２を持ち上げた後の計測装置１８の計測値の経時変化を示すグラフである。図８の横軸は時間であり、持ち上げ位置決定部３３により決定した位置に保持部２１が到達した時間をｔ＝０としている。また、図８の縦軸は、計測装置１８の計測値である計測装置１８から曲げ部分までの距離である。ステップＳ２で、ワーク２がパンチ１２に押し付けられると、ワーク２の両側端部２ａ，２ｂは跳ね上がり振動する。その後、ステップＳ３でワーク２が持ち上げられた後も、図８に示すように、しばらくの間ワーク２の振動は継続している。
【００５６】
本実施形態では、ステップＳ３でワーク２の位置決めが完了してから所定の時間ｔ０経過するまでの間の計測値を時間平均した値を算出する。そして、この算出した平均値を、曲げ部分の形状を計測するために用いる。これにより、振動の影響を除去して曲げ形状を計測することができるとともに、ワーク２の振動が収まるのを待つ時間を省くことができる。
【００５７】
図７に戻って、ワーク２の曲げ部分の形状を計測した後、持ち上げた状態のワーク２の自重による撓み量を推定する（ステップＳ５）。
【００５８】
その後、推定した撓み量を考慮して曲げ部分の形状の目標形状からの誤差の導出し（ステップＳ６）、計測した形状と目標形状との誤差が許容範囲内にあるかを確認する。曲げ部分の曲げ量の不足が許容範囲より大きければ、再度ワーク２の同じ個所をパンチ１２でプレスし、曲げ部分の目標形状との誤差を許容範囲内に収める。
【００５９】
こうして、１つ曲げ予定位置Ｌにおける曲げ成形が完了する。次の曲げ予定位置Ｌでの曲げ成形が計画されている場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、次の曲げ予定位置Ｌが一対のダイ１１の間にくるように、位置決め装置２０によりワーク２をピッチ送りする（ステップＳ８）。
【００６０】
ワーク２をピッチ送りした後、位置決め装置２０は保持部２１によるワーク２の両側端部２ａ，２ｂの保持を解除するため、ワーク２はダイ１１及びローラ１９に支持される。そして、ステップＳ２に戻り、次の曲げ予定位置Ｌでのワーク２の曲げ部分の成形を行う。なお、ワーク２に曲げ部分を成形するときに、保持部２１によるワーク２の両側端部２ａ，２ｂの保持を解除する理由は、ワーク２がパンチ１２を押し付けられたときに、ワーク２の両側端部２ａ，２ｂの自由な跳ね上がりを許容するためである。
【００６１】
１つ曲げ予定位置Ｌにおける曲げ成形が完了した後に、次の曲げ予定位置Ｌがない、即ち全ての曲げ予定位置Ｌでの曲げ成形が完了した場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ワーク２の曲げ加工を終了する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の曲げ加工方法では、ワーク２の両側端部２ａ，２ｂを上方に移動させてワーク２を持ち上げるため、ワーク２の自重による撓み量を容易に推定することができる。また、推定した撓み量を考慮するため、計測した曲げ部分の形状の目標形状からの誤差を精度良く導き出すことができる。
【００６３】
（変形例）
上記実施形態では、フック形状の保持部２１を棒状の被保持部９を引っ掛けることに移動させることにより、保持部２１が被保持部９を保持したが、保持部２１の保持方法はこれに限定されない。図９は、上記実施形態とは異なる保持部２１の保持方法を説明するための図である。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）には、被保持部９が保持部２１に保持される様子が時系列順に示される。
【００６４】
図９に示す例では、保持部２１が、Ｚ方向（上下方向）に離間した一対のフック５１，５２により構成される。上側のフック５１は下方に開口し、下側のフック５２は上方に開口する。一対のフック５１，５２は、少なくとも上下方向に互いに別々に移動可能に構成されており、干渉しないようにＸ方向にも若干離間している。被保持部９は、一対のフック５１，５２に上下方向に挟み込まれることにより保持される。
【００６５】
この変形例では、被保持部９にワイヤ５３が接続されており、当該ワイヤ５３を介して被保持部９を保持部２１に引き寄せることができるように構成されている。具体的には、位置決め装置２０がワイヤ５３を引き込む（又は巻き取る）引込装置５４を有する。
【００６６】
ワーク２に対してパンチ１２を押し付けて曲げ部分を成形する際（図７のステップＳ２）、ワーク２の両側端部の自由な跳ね上がりを許容するよう、ワイヤ５３を撓ます。そして、ワーク２を持ち上げる際（図７のステップＳ３）、ワイヤ５３を引き込むよう引込装置５４を駆動させて、上側のフック５１に被保持部９を引き寄せる（図９（Ａ）参照）。これにより、被保持部９はフック５１の下側近傍に到達する（図９（Ｂ）参照）。その後、下側のフック５２を上方へと移動させて、被保持部９をフック５１，５２により上下方向に挟み込む（図９（Ｃ）参照）。こうして、ワーク２の端部２ａ（又は２ｂ）が保持部２１に保持される。
【００６７】
上側のフック５１と下側のフック５２は、共通の１つの位置決め装置２０により位置決めされてもよいし、２つの位置決め装置により別々に位置決めされてもよい。
【００６８】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００６９】
例えば、上記実施形態で説明された曲げ加工装置１０及び位置決め装置２０の構成やダイ１１及びパンチ１２等の構成要素の形状やスケールなども一例にすぎず、本発明を制限するものではない。
【００７０】
ワーク２の曲げ部分の形状を計測するための計測装置１８の構成や配置は、上記実施形態で説明されたものに限定されない。例えば、計測装置１８は、一対のダイ１１の間の溝１７に配置されなくてもよく、例えば一対のダイ１１の双方に対してワーク送り方向手前側に配置されてもよいし、ワーク送り方向奥側に配置されてもよい。また、上記実施形態では、計測装置１８は、２次元レーザセンサであったが、これに限定されない。
【００７１】
上記実施形態では、位置決め装置２０における移動装置２２が、下方からＹ方向移動モジュール２４、Ｘ方向移動モジュール２３及びＺ方向移動モジュール２５の順に連結されていたが、各移動モジュール２３〜２５の順序は特に限定されない。また、例えば、移動装置２２は、Ｘ方向移動モジュール２３を備えなくてもよい。また、移動装置２２は、ベース部に対しスライド部がスライド駆動するモジュールを備えた構成であったが、移動装置２２の構成はこれに限定されない。例えば移動装置２２は、多関節ロボットであってもよい。
【００７２】
また、支持具７の構成や配置は、上記実施形態で説明されたものに限られない。例えば、上記実施形態では、ワーク２の片側端部２ａ又は２ｂに４つの支持具７が設けられたが、ワーク２の片側端部２ａ又は２ｂに、ワーク２の長手方向に延びる１つの支持具７が設けられてもよい。この場合、１つの支持具７は複数（例えば４つ）の被保持部９を有してもよい。被保持部９及び保持部２１の形状及び構成も、上記実施形態に限定されず、保持部２１により被保持部９を保持可能な形状及び構成であれば、いかなる態様であってもよい。また、ワーク２に支持具７を固定しなくてもよく、位置決め装置２０が保持部２１により、支持具７を介さず直接的にワーク２の端部２ａ又は２ｂを保持してもよい。
【００７３】
位置決め装置２０が、ワーク送り方向へのワーク２のピッチ送りと、計測装置１８による曲げ部分の形状計測のためのワーク２の持ち上げの双方を行なったが、これらの作業は１つの装置で行われる必要はない。例えば、位置決め装置２０はワーク２の持ち上げのみ行い、ワーク２のピッチ送りは別の装置が行なってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１      ：曲げ加工システム
２      ：ワーク
１０    ：曲げ加工装置
１１    ：ダイ
１２    ：パンチ
１８    ：計測装置
２０    ：位置決め装置（昇降装置）
２１    ：保持部
３４    ：撓み量推定部
３５    ：誤差導出部
５３    ：ワイヤ
【図１】
2019081184.tif 000003
【図２】
2019081184.tif 000004
【図３】
2019081184.tif 000005
【図４】
2019081184.tif 000006
【図５】
2019081184.tif 000007
【図６】
2019081184.tif 000008
【図７】
2019081184.tif 000009
【図８】
2019081184.tif 000010
【図９】
2019081184.tif 000011
【図１０】
2019081184.tif 000012