JPH07314043A - 金型追い込み量の自動補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計測困難もしくは計測不能の曲げコーナをも
つワークであっても曲げ角度精度の向上と加工時間の短
縮とを図ることができるようにする。 【構成】 ＮＣ装置１０からのデータによりグルーピン
グ用要因特定部１３にて曲げ角度に影響を与える加工要
因を特定し、この特定した要因に対し許容範囲設定部１
４にてグルーピングする際の許容範囲を設定してコーナ
グルーピング部１５にて曲げコーナのグルーピングを行
う。そして、補正条件設定部１６にて補正条件を設定
し、この設定された補正条件に基づき補正データ演算部
１７にて良品の加工が行われた曲げコーナの実デプスデ
ータに基づきデプス量の補正データを演算し、工程デー
タ変更部１８にて曲げ加工の工程データを変更する。こ
のようにして、曲げ角度計測を行った特定の曲げコーナ
に係るデプス量の補正値に基づいて曲げ角度計測を行わ
ない曲げコーナのデプス量を補正する。

Description

【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５−６９
０４６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、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）、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 ，Ｌ
₂ ），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１
７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（Ｇ
２）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全部補正する、特定の工程の
み補正する、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、全部補正する、特定の工程のみ補
正する、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全部補正する、特定の工程
のみ補正する、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、全部補正する、特定の工程のみ補
正する、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】

【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Ｓ
１２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，Ｇ
５）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】

【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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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請求項１に記載の金型追
   い込み量の自動補正方法。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。