トップ :: B 処理操作 運輸 :: B21 本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き

【発明の名称】 金型干渉チェック方法及び装置
【発明者】 【氏名】安西 哲也

【氏名】小山 勝巳

【氏名】柴田 隆浩

【氏名】木部 宝

【氏名】芳賀 直

【要約】 【課題】プレスブレーキにおいて製品と金型との干渉をチェックする方法及び装置を提供する。

【構成】製品の立体図形データを格納した第1のメモリと、上記製品の折曲げ加工に必要な金型の断面形状データを格納した第2のメモリと、表示装置と、表示装置コントローラとを備え、上記表示装置に表示された製品の立体形状の切断位置を示す切断線によって指定された断面位置の端面形状データ及び曲げ位置該当金型の断面形状データを前記第1,第2のメモリから表示装置コントローラに取り込み、製品の指定された断面位置の端面形状と金型の断面形状と前記切断線とを合せて前記表示装置に表示することを特徴とする金型干渉チェック方法及び装置。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品の立体図形データを格納した第1のメモリと、上記製品の折曲げ加工に必要な金型の断面形状データを格納した第2のメモリと、表示装置と、表示装置コントローラとを備え、上記表示装置に表示された製品の立体形状の切断位置を示す切断線によって指定された断面位置の端面形状データ及び曲げ位置該当金型の断面形状データを前記第1,第2のメモリから表示装置コントローラに取り込み、製品の指定された断面位置の端面形状と金型の断面形状と前記切断線とを合せて前記表示装置に表示することを特徴とする金型干渉チェック方法。
【請求項2】
製品の立体図形データを格納した第1のメモリと、上記製品の折曲げ加工に必要な金型の断面形状データを格納した第2のメモリと、表示装置と、表示装置コントローラとを備え、上記表示装置に表示された製品の立体形状の切断位置を示す切断線によって指定された断面位置の端面形状データ及び曲げ位置該当金型の断面形状データを前記第1,第2のメモリから表示装置コントローラに取り込み、製品の指定された断面位置の端面形状と金型の断面形状と前記切断線とを合せて前記表示装置に表示する構成であることを特徴とする金型干渉チェック装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明はプレスブレーキに係り、さらに詳細には、ある製品の折曲げ加工を行うに当ってプレスブレーキに装着した金型の種類,レーアウトを検出して、同一製品の折曲げ加工時の金型の選択,レーアウト等を容易に行うことができ、また製品の折曲げ加工に当っての金型のレーアウト,ワーク等と金型の干渉チェック及びワーク・製品等の詳細部の表示等を行うことのできるプレスブレーキに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、折曲げ加工製品における複数の折曲げ箇所の折曲げ長さや形状が異なる場合、1台のプレスブレーキに複数の金型を適宜間隔に装着し、1台のプレスブレーキでもってワークの複数箇所の折曲げ加工を連続的に行うことがある。
【0003】
プレスブレーキに複数の金型を装着してワークの複数箇所の折曲げ加工を行う場合、再び同一製品の折曲げ加工を繰り返す場合に金型等の選択が容易であるように、使用金型の種類や配置を、例えば作業表等に記録することがあるが、この記録作業が厄介であるという問題がある。
【0004】
また、新規な製品の場合には、製品の曲げ順に対応して金型の種類や配置を作業者が考えなければならず、新しい製品の折曲げ加工に対応しての金型の選択,配置を考えることが面倒であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
さらに、ワークの折曲げ加工に当っては、ワークと金型との干渉チェックを行う必要があり、従来はワークと金型とを表示装置に立体的に表示しており、見にくいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、製品の立体図形データを格納した第1のメモリと、上記製品の折曲げ加工に必要な金型の断面形状データを格納した第2のメモリと、表示装置と、表示装置コントローラとを備え、上記表示装置に表示された製品の立体形状の切断位置を示す切断線によって指定された断面位置の端面形状データ及び曲げ位置該当金型の断面形状データを前記第1,第2のメモリから表示装置コントローラに取り込み、製品の指定された断面位置の端面形状と金型の断面形状と前記切断線とを合せて前記表示装置に表示することを特徴とするものである。
【0007】
また、製品の立体図形データを格納した第1のメモリと、上記製品の折曲げ加工に必要な金型の断面形状データを格納した第2のメモリと、表示装置と、表示装置コントローラとを備え、上記表示装置に表示された製品の立体形状の切断位置を示す切断線によって指定された断面位置の端面形状データ及び曲げ位置該当金型の断面形状データを前記第1,第2のメモリから表示装置コントローラに取り込み、製品の指定された断面位置の端面形状と金型の断面形状と前記切断線とを合せて前記表示装置に表示する構成であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0008】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、折曲げ加工を行う場合の製品と金型との干渉チェックが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
図1を参照するに、本例に係るプレスブレーキ1は、上部フレーム3と下部フレーム5とを上下に対向して備えており、上記上部フレーム3又は下部フレーム5の一方のフレームを可動フレームとして上下動可能に備えていると共に、当該可動フレームを上下動するための油圧シリンダ或はサーボモータのごとき昇降作動装置(図示省略)を備えている。
【0010】
前記上部フレーム3には複数の中間板7を介して複数のパンチ9A,9B,9C,9Dが着脱交換可能に取付けてあり、下部フレーム5には前記パンチ9A〜9Dに対応するダイ11が取付けてある。なお、ダイ11は1本にて例示してあるが、ワーク(図1には図示省略)の折曲げ形状によっては各パンチ9A〜9Dに個々に対応した複数のダイを装着するものである。
【0011】
さらに前記プレスブレーキ1には、当該プレスブレーキ1の各制御軸の制御を行うNC装置或は小型のコンピュータ等のごとき制御装置13を備えている。
【0012】
この制御装置13はCPU15を備えており、このCPU15にはR0M17,RAM19,CRTコントローラのごとき表示装置制御装置21を介して例えばCRTのごとき表示装置23が接続してある。さらに、前記CPU15には、例えばキーボード,マウス等のごとき適宜の入力装置25が接続してある。
【0013】
前記各パンチ9A〜9Dには、各パンチ9A〜9Dの形状,寸法,製造年月日,金型番号等、パンチ9A〜9Dに関するデータを書き込んだ符号,記号等の例えばバーコード27A〜27Dが付与されており、このバーコード27A〜27Dを読み取るための撮像装置またはバーコードスキャナのごときスキャナ29が左右方向に移動可能に設けられている。
【0014】
より詳細には、本例においては上部フレーム3に設けた左右方向のガイド部材31に前記スキャナ29が左右方向へ移動可能に支持されている。そして、上記スキャナ29の左右方向の移動位置を検出するために、例えばマグネスケール等のごときリニアスケールが位置検出装置33として設けられている。
【0015】
上記構成において、スキャナ29をガイド部材31に沿って左右方向に移動すると、例えば左端の基準位置からの移動位置が位置検出装置33によって検出され、そして、スキャナ29が各パンチ9A〜9Dの各バーコード27A〜27Dに対応したときには各バーコード27A〜27Dを読み取ることになる。
【0016】
上記スキャナ15によって読み取った各バーコード27A〜27Dのデータと位置検出装置33によって検出した検出位置データは制御装置13におけるCPU15によって製品番号等と互いに関連付けられてメモリ35に格納される。このメモリ35に格納されたデータは製品番号を検索することにより表示装置23に表示される。
【0017】
したがって、ある製品を折曲げ加工すべく複数のパンチ9A〜9D,ダイ11を装着した後、スキャナ29をガイド部材31に沿って左右方向に移動して各パンチ9A〜9Dに備えたバーコード27A〜27Dを読み取ることにより、必要なパンチと各パンチの配置位置を検知でき、メモリ35に各パンチ9A〜9Dの位置データ,金型形状寸法等のデータを格納することができる。
【0018】
そして、同一製品の折曲げ加工を再び行うときには、前記メモリ35から同一製品番号に関するデータを読み出して表示装置23に表示し、又はプリンター等によってプリントアウトし、この表示等に従って金型の配置を行うことにより、上記製品の折曲げ加工に必要な金型を同一位置に再び配置することができる。よって、同一製品の折曲げ加工を時間をおいて繰り返すようなとき、再加工時に金型の段取りを迅速に行うことができ、作業能率の向上を図ることができる。
【0019】
なお、前記説明においては、スキャナ29を手動的に移動する場合について説明したが、リニアモータあるいはサーボモータによって回転されるボールネジ機構等を用いて自動的に移動する構成とすることもできる。またバーコードはダイ11側にも設け、スキャナを下側に設けることもできるものである。
【0020】
さらに、前記制御装置13を上位のホストコンピュータ(図示省略)と適宜に接続し、前記パンチ(金型)9A〜9Dの位置データ,金型形状寸法等のデータを上記ホストコンピュータのメモリに格納し、このホストコンピュータに接続した他のプレスブレーキに備えた制御装置に上記データを読み出して、他のプレスブレーキにおいて前記金型(パンチ)9A〜9Dの位置データ,金型の形状寸法データを利用する構成とすることも可能であり、一度折曲げ加工を行った製品の折曲げ加工を再度行う場合、必要な金型のレーアウトを容易に行い得るようになるものである。
【0021】
前記スキャナ29等は、プレスブレーキに金型を装着してあるときに、金型の形状寸法や配置位置を検出する上において有益である。しかし、製品が新規である場合には、当該製品を折曲げ加工するための金型のレーアウトを新たに設定しなければならない。
【0022】
そこで、本例における前記制御装置13には、製品加工データとして曲げ線長さ,曲げ順,曲げ形状寸法,曲げ順による製品の立体図形データ等のデータを格納した製品データメモリ37が接続してあると共に、金型の形状寸法など金型の必要なデータを格納した金型データメモリ39が接続してある。
【0023】
なお、上記製品データメモリ37および金型データメモリ39は、上位のホストコンピュータに設けてあって、必要に応じて通信手段を介して制御装置13のRAM19に格納する構成とすることも可能である。この場合、制御装置13におけるメモリ容量を小さく制御することが可能である。
【0024】
さて、例えば図3に示すように、折曲げ線A,B,C,Dにおいて折曲げた折曲げ部FA,FB,FC,FDを備えた製品W1を、折曲げ線D,C,A,Bの順に折曲げ加工する場合、表示装置23に金型のレーアウトを表示する方法について説明する。
【0025】
上記製品W1の折曲げ加工を行う場合、ステップS1において製品加工データメモリ37のデータから製品W1においての最長曲げ長さの折曲げ線Dを検索し、この折曲げ線Dに対応した第1の金型(パンチ,ダイ)P1,D1を表示装置23に表示する[図4(A)]。
【0026】
そして、ステップS2において折曲げ順の1を設定し、ステップS3において最終の折曲げ回数に達したか否かを判別し、YESの場合には終りにする。ステップS3において、NOの場合にはステップS2において設定された折曲げ順の図形,曲げ線長さを金型P1,D1の間に表示する(ステップS4)。
【0027】
図3に示す製品W1の場合には、折曲げ線Dが最長であり、かつ曲げ順が最初であるから、折曲げ線Dの長さに対応した金型P1,D1を表示すると共に折曲げ線Dの位置を表示する[図4(A)]。
【0028】
図4(A)に示すように金型P1,D1が表示されかつ折曲げ線Dが表示された状態を見て、ステップS5で上記折曲げ線Dの折曲げが可能であるか否かを判別する。この場合、金型P1,D1と製品W1の干渉等がなく、金型P1,D1によって折曲げ線D位置の折曲げ加工が可能であるので、ステップS6に移行し、入力装置25を操作し、折曲げ線Dと金型P1,D1とを関連付けて登録する。
【0029】
次にステップS7に移行し、折曲げ順が2番目の折曲げ線Cに更新し金型P1,D1の間に表示する[ステップS4,図4(B)]。この場合、折曲げ線Dを折曲げることによって折曲げ部FDが折曲げられた状態にあるので、折曲げ部FDをも合せて表示する。
【0030】
次に、ステップS5で折曲げ線Cの折曲げ加工が可能か否かを判別する。この場合、折曲げ部FDが金型P1,D1と干渉するので、入力装置25を操作して製品W1の図形を左右方向に移動し、折曲げ部FDが金型P1,D1の端部から外れた位置において折曲げ可能であるから、ステップS6へ移行して、前述同様に登録を行う。
【0031】
次に、第3番目の折曲げ順は折曲げ線Aであるから、折曲げ部FD,FCを折曲げた状態において折曲げ線Aを金型P1,D1の間に表示し[図4(C)]、かつ製品W1の図形を左右方向に移動して、折曲げ線Aの折曲げ加工が可能か否かを判別する。この場合、折曲げ加工が不可であるから、ステップS8に移行し、製品W1の図形を金型P1,D1から外れた位置に移動すると、前記折曲げ線Aの長さに対応した新規の第2の金型P2,D2のデータが金型データメモリ39から読み出され表示される[図4(C)]。
【0032】
この場合、第2の金型P2,D2によって折曲げ線Aの折曲げ加工が可能であるから、ステップS9に移行してステップS6と同様に金型の登録が行われる。
【0033】
そして、ステップS10に移行して、第2の金型P2,D2によって以前の折曲げ線D,Cの折曲げ加工が可能であるか否かが判別され、NOであるから、ステップS7に移行する。
【0034】
次に、第4番目の折曲げ線Bの折曲げ加工を行うべく第1の金型P1,D1の間に製品W1の図形が表示されるので、第1の金型P1,D1によって折曲げ線Bの折曲げ加工が可能か否かを判別し、否の場合には製品W1の図形を第2の金型P2,D2の位置へ移動し、第2の金型P2,D2によっても否の場合に、さらに製品W1の図形を側方に移動すると、折曲げ線Bの長さに対応した第3の金型P3,D3が表示される[ステップS8、図4(D)]。
【0035】
したがって、この第3の金型P3,D3を前記ステップS6と同様に登録し(ステップS9)、ステップS10において、この第3の金型P3,D3によって、以前の折曲げ線D,C,Aの折曲げ加工が可能であるか否かを判別する。この場合、折曲げ線D,Cは折曲げ線Bより長く折曲げ加工は不可であるが、折曲げ線Aは折曲げ線Bより短いので、第3の金型P3,D3に対応せしめて、図4(C)の製品W1の図形を再表示し、第3の金型P3,D3によって折曲げ線Aの折曲げ加工が可能であるか否かを判別し、可能である場合にはステップS11に移行し、第2の金型P2,D2を消去し、折曲げ線Aと第3の金型P3,D3を関連付けて登録変更を行う。
【0036】
以上のごとき操作を繰り返し、メモリに登録した金型を表示装置23に表示すると、製品W1の場合には第1の金型P1,D1と第3の金型P3,D3のレーアウトが表示される[図4(E)]。
【0037】
したがって、表示装置23の表示に従ってプレスブレーキに必要な金型を装着することにより、製品W1の折曲げ加工に必要な金型のレーアウトが行われることになり、金型のレーアウトが容易なものである。
【0038】
すなわち、折曲げ加工を行う製品が新規な場合であっても、金型のレーアウトを比較的容易に行い得るものである。
【0039】
前述のごとく、プレスブレーキに複数の金型を配置して製品の折曲げ加工を行うとき、製品の形状が比較的単純な場合には金型と製品との干渉チェックを行うことは比較的容易である。製品と金型との干渉チェックを行う方法として、製品及び金型を立体的に表示し、かつ干渉部分のカラーを変更して表示することも考えられるが、製品の形状が複雑である場合には干渉部分が見にくいことがある。
【0040】
また、例えば製品形状の側面図又は断面図及び金型の側面図又は断面図を合せて表示して干渉チェックを行うことも考えられるが、側面図や断面図においては、干渉チェックを行いたい部分の手前側が同時に表示されることがあるので、形状が複雑な場合には干渉部分が見にくいことがある。
【0041】
そこで、本例においては次のごとくして製品と金型との干渉チェックを行うものである。
【0042】
すなわち、図6に示すように、製品データメモリ37に格納されている製品W2の立体図形データに基いて製品W2の立体形状を表示装置に表示すると共に、製品W2の切断位置を示す切断線CLを同時に表示装置に表示する。そして、上記切断線CLにおいて切断した製品W2の端面形状と、金型データメモリ39に格納されている必要な金型41P,41Dの断面形状とを合せて表示装置23に表示するものである。
【0043】
上記構成によれば、立体表示された製品W2の形状の任意の位置へ切断線CLを移動して切断端面形状を得ることができ、この端面形状と金型41P,41Dの断面形状とを合せて表示するものであるから、干渉チェックのための表示図形が単純化され、製品W2の干渉チェック位置及び製品W2と金型との干渉の有無を容易に目視することができるのである。
【0044】
金型と製品との干渉チェックを行うには、さらに次のごとき構成とすることも可能である。すなわち、図7に示すように、ステップS20においてデータメモリ37,39から製品W3と金型43との3次元データを取り込み、ステップS21において上記製品W3と金型43とを表示装置23に立体表示する。
【0045】
次に、製品W3の干渉チェックを行いたい位置と視線方向とを表示画面上に、例えば矢印等により指示すると(ステップS22)、指示された視線方向での製品W3と金型43との形状が表示されると共に、表示画面上において製品W3の仮想曲げ加工が開始され(ステップS23)、製品W3の曲げ加工状態が表示されると共に(ステップS24)、干渉チェックのために必要な部分の計算された断面積Tが、製品W3の示された干渉チェック位置W3Cの固定的で独立の断面積Qと金型43の固定的で独立の断面積Rとの和よりも小さいか否かが判断される(ステップS25)。計算された断面積Tが固定的なQとRの和よりも小さいときには、干渉が起きていると判断される。一方、計算された断面積Tが固定的なQとRの和よりも小さくないときには、干渉が起きていないと判断される。
【0046】
従って、ステップS25において、Q+R=Tならば仮想曲げ加工が継続され、Q+R>TならばステップS26に移行し、仮想曲げ加工が停止され、干渉位置のチェックが行われる。
【0047】
なお、上記説明は製品を金型との干渉チェックを行う場合について説明したが、例えばロボット,マニピュレータ等の付属装置の動作,形状データをメモリ45から取り込み、付属装置の図形をも製品W3と関連付けて表示装置23に表示し、前記ステップS22〜S26と同様のステップを踏襲することにより、金型と製品及び付属装置との干渉チェックを行うことができるものである。
【0048】
したがって、プレスブレーキに対してロボット等を用いてワークの供給を行う構成とした場合、ロボット等と金型等との干渉チェックが容易であり、ロボット等が金型等に当接することを未然に防止することができるものである。
【0049】
ところで、長尺の部品,製品の折曲げ加工を行う場合、製品,部品の展開図や製品の全体の形状を表示することがある。この場合、例えば製品が長尺であって縦と横の比率が極端に異なる場合には、製品の特徴部分等が潰れて表示されることがあり、特徴部分を正確に認識することができない場合がある。
【0050】
そこで、本例においては、製品が長尺の場合であっても、製品形状や展開図等の特徴点を明確に表示する構成が取られている。
【0051】
すなわち、制御装置13にはビデオラム45が接続してあり、長尺の製品W4又はその折曲げ線をも記入した展開図を表示装置23に表示したとき、縦寸法と横寸法との比率が大きく、特徴点が潰れてしまう場合には、前記長尺の製品W4の形状データをビデオラム45に取り込み、製品W4の長手方向へ所定ピッチで走査を行う。
【0052】
走査ピッチは、(例えば所望の解像度に基づき)固定とすることも可能であり、また形状の特徴部分の検出及びその走査に応じて可変とすることも可能である(例えば、詳細な走査を行なうときや形状の特徴部分のときは、高解像度を得るために微細な走査が行われる)。
【0053】
すなわち、ステップS30において走査線の1本目の設定を行い、ステップS31においてビデオラム45の全領域に亘って走査が完了したか否かを判別する。そして、ステップS32において走査線が折曲げ線をも含む展開図あるいは製品W4の図形と交差したとき、走査方向に対して直交する位置の座標データを取り込み、ステップS33において前回の座標データと今回の座標データとが同一であるか否かを判別し、同一の場合にはステップS34に移行して今回の座標データを省略する。その後、ステップS36に移行して、走査線を更新する。
【0054】
ステップS33において今回の座標データが前回の座標データと異なる場合にはステップS35へ移行して、現在の座標データが、製品W4の長手方向に関する以前のデータの隣接するデータとしてRAM19に一時的に登録される。次にステップS36において走査線を更新し、ステップS31〜S36を繰り返す。
【0055】
そして、ビデオラム45の全領域に亘っての走査が終了したときにはステップS37へ移行し、ステップS35においてRAM19に登録した座標に基いて図形を再展開する。
【0056】
すなわち、図9(A)において走査線L1,L2,L3は製品W4の図形と交差しないが、走査線L4は図形と交差するので、その交差位置の座標位置が取り込まれ一時的にRAM19に登録される。次に、走査線L5が図形と交差した座標位置が取り込まれ、走査線L4の場合の座標位置と比較され、異なるのでRAM19に登録される。さらに、走査線L6とL5の場合、L7とL6の場合、L8とL7との場合というように次々に走査を行い、そのときの図形との交差位置の座標位置が比較され、前回の場合と異なる場合の座標位置のみが製品W4の長手方向に関する以前のデータに隣接するデータとしてRAM19に登録され、この登録された座標データをビデオラム45に再格納することによって再展開すると、図9(B)に示すようになる。
【0057】
ここで、図9(B)に示すように、表示された図形が小さい場合には、所望の倍率で拡大することにより、図9(C)に示されるように拡大表示される。
【0058】
したがって、製品W4及びその展開図等が長尺であって、全体を表示した場合に特徴部分が潰れて表示されるような場合には、本例によれば、製品W4の長手方向を短縮し、また必要により拡大して表示できるので、製品W4の全体の特徴部分を一度に認識することができる。すなわち、本例によれば、製品W4の1部分のみの拡大表示ではないので、製品W4の全体の特徴部分の確認,把握を容易に行うことができるものである。
【0059】
なお、上記説明においては、図9(A)において左右方向にのみ走査した場合について説明したが、左右方向の走査を終了した後に上下方向の走査を行って、左右方向および上下方向の短縮を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】プレスブレーキの正面説明図である。
【図2】プレスブレーキの制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図3】製品の1例を示す立体図である。
【図4】金型レーアウト表示方法を示す説明図である。
【図5】金型レーアウト表示方法を示すフローチャートである。
【図6】製品と金型との干渉チェックを行う表示部の説明図である。
【図7】製品と金型との干渉チェックを行う別の方法を示すフローチャート及びその説明図である。
【図8】長尺の製品の図形等を長手方向に縮小する場合を示すフローチャートである。
【図9】長尺の製品の図形を長手方向に縮小し、再展開して表示し、かつ拡大表示する場合の説明図である。
【符号の説明】
【0061】
1 プレスブレーキ
21 CRTコントローラ
23 表示装置
37 製品データメモリ
39 金型データメモリ
【出願人】 【識別番号】390014672
【氏名又は名称】株式会社アマダ
【出願日】 平成19年6月21日(2007.6.21)
【代理人】 【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和

【識別番号】100100712
【弁理士】
【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

【識別番号】100100929
【弁理士】
【氏名又は名称】川又 澄雄

【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和

【識別番号】100101247
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 俊一

【識別番号】100098327
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 俊雄


【公開番号】 特開2008−6504(P2008−6504A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2007−163779(P2007−163779)