特開 2024-100371 自動計算装置、及び自動計算方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100371

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】自動計算装置、及び自動計算方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 43/00 20060101AFI20240719BHJP

   B21D 5/02 20060101ALI20240719BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

B21D43/00 W

B21D5/02 X

B25J13/08 Z

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004327

(22)【出願日】2023-01-16

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-05-07

(71)【出願人】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】本間 俊貴

【テーマコード（参考）】

3C707

4E063

【Ｆターム（参考）】

3C707AS05

3C707BS09

3C707KS03

3C707LV15

3C707MT01

3C707MT06

4E063AA01

4E063BA07

4E063FA08

4E063GA04

4E063LA17

(57)【要約】

【課題】オペレータの熟練度に関わらず、位置決め機構の動作モードを適切に決定する。
【解決手段】自動計算装置４０は、曲げロボット２０がワークＷを移動させて曲げ加工機の曲げ加工位置にワークＷを位置決めするための位置決め機構１４の動作モードを決定するコンピュータを備える。位置決め機構１４は、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの動作及びサイドゲージ１６の動作の組み合わせに応じて、ワークＷの位置決めを行うための複数の動作モードを備えている。コンピュータは、金型と位置決め機構１４との位置関係、及びワークＷの情報に基づいて、ワークＷに対して行われる曲げ工程毎に、複数の動作モードの中から位置決め機構１４の動作モードを決定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットがワークを移動させて曲げ加工機の曲げ加工位置に前記ワークを位置決めするための位置決め機構の動作モードを決定するコンピュータを備える自動計算装置において、
前記位置決め機構は、
前記曲げ加工機の左右方向に延在するワーク縁部が突き当てられることにより、前後方向における前記ワークの位置決めを行う一対のバックゲージと、
前後方向に延在するワーク縁部が突き当てられることにより、左右方向における前記ワークの位置決めを行うサイドゲージと、を含み、
前記サイドゲージの動作及び前記一対のバックゲージの動作の組み合わせに応じて、前記ワークの位置決めを行うための複数の動作モードを備え、
前記コンピュータが、
金型と前記位置決め機構との位置関係、及び前記ワークの情報に基づいて、前記ワークに対して行われる曲げ工程毎に、前記複数の動作モードの中から前記位置決め機構の動作モードを決定する
自動計算装置。

【請求項2】

前記複数の動作モードは、
前記一対のバックゲージ及び前記サイドゲージを同時に用いて前記ワークの位置決めを行う第１動作モードと、
前記一対のバックゲージを用いた前記ワークの位置決めを行った後に、前記サイドゲージを用いた前記ワークの位置決めを行い、その後に前記一対のバックゲージを用いた前記ワークの位置決めを再び行う動作モードであって、前記サイドゲージを用いた前記ワークの位置決めを、前記サイドゲージ及び前記ワークを下金型よりも上方に持ち上げた状態で行う第２動作モードと、
前記一対のバックゲージを用いた前記ワークの位置決めを行った後に、前記サイドゲージを用いた前記ワークの位置決めを行い、その後に前記一対のバックゲージを用いた前記ワークの位置決めを行う動作モードであって、前記サイドゲージを用いた前記ワークの位置決めを、前記サイドゲージ及び前記ワークを上下方向及び左右方向、前後方向に移動させた位置で行う第３動作モードと、
前記一対のバックゲージのみを用いた前記ワークの位置決めを行い、事前に教示された動作に従って前記ロボットが左右方向の位置決めを行う第４動作モードと、を備える
請求項１記載の自動計算装置。

【請求項3】

前記コンピュータは、
高い位置決め精度が要求される曲げ工程であると判断した場合には、前記第１から第３動作モードの中からいずれか一つの動作モードを選択する
請求項２記載の自動計算装置。

【請求項4】

前記コンピュータは、
前記下金型に前記ワークを載置した状態で、前記サイドゲージを前記ワーク縁部に突き当てることができると判断した場合には、前記第１動作モードを選択する
請求項３記載の自動計算装置。

【請求項5】

前記コンピュータは、
前記サイドゲージ及び前記ワークを前記下金型よりも上方に持ち上げれば、前記下金型と干渉することなく前記サイドゲージを前記ワーク縁部に突き当てることができると判断した場合には、前記第２動作モードを選択する
請求項４記載の自動計算装置。

【請求項6】

前記コンピュータは、
前記サイドゲージ及び前記ワークを上下方向及び左右方向、前後方向に移動させれば、前記下金型と干渉することなく前記サイドゲージを前記ワーク縁部に突き当てることができると判断した場合には、前記第３動作モードを選択する
請求項５記載の自動計算装置。

【請求項7】

前記コンピュータは、
前記第１から第３動作モードのうちいずれの動作モードでも前記サイドゲージを前記ワーク縁部に突き当てることができないと判断した場合には、前記第１から第３動作モードを選択せずに、前記第４動作モードを選択する
請求項６記載の自動計算装置。

【請求項8】

前記コンピュータは、
高い位置決め精度が要求される曲げ工程ではないと判断した場合には、前記第４動作モードを選択する
請求項２記載の自動計算装置。

【請求項9】

ロボットがワークを移動させて曲げ加工機の曲げ加工位置に前記ワークを位置決めするための位置決め機構の動作モードを、コンピュータが決定する自動計算方法において、
前記位置決め機構は、
前記曲げ加工機の左右方向に延在するワーク縁部が突き当てられることにより、前後方向における前記ワークの位置決めを行う一対のバックゲージと、
前後方向に延在するワーク縁部が突き当てられることにより、左右方向における前記ワークの位置決めを行うサイドゲージと、を含み、
前記サイドゲージの動作及び前記一対のバックゲージの動作の組み合わせに応じて、前記ワークの位置決めを行うための複数の動作モードを備え、
前記コンピュータが、
金型と前記位置決め機構との位置関係、及び前記ワークの情報に基づいて、前記ワークに対する曲げ工程毎に、前記複数の動作モードの中から前記位置決め機構の動作モードを決定する
自動計算方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動計算装置、及び自動計算方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、ワークを把持したロボットを制御して、曲げ加工機の曲げ加工位置に対してワークの位置決めを行う方法が開示されている。この曲げ加工機は、前後方向におけるワークの位置決めを行う一対のバックゲージと、左右方向におけるワークの位置決めを行うサイドゲージとを含む位置決め機構を備えている。

【0003】

また、特許文献１と同様、特許文献２にもワークの位置決めを行う方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１８２３６号公報

【特許文献2】特開２０１８－１９２５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

曲げ加工機の位置決め機構及びロボットは、加工プログラムに基づいて制御される。そして、この加工プログラムを作成にするにあたっては、曲げ工程毎に、位置決め機構の動作モードを定義する必要がある。

【0006】

従来、オペレータは、加工プログラムを作成するコンピュータ上で、曲げ工程毎に位置決め機構の動作モードを手動で決定していた。しかしながら、動作モードを決定するためには、位置決め機構の動作モードを熟知している必要があり、初心者のオペレータにとっては難しい作業が必要であった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様の自動計算装置は、ロボットがワークを移動させて曲げ加工機の曲げ加工位置にワークを位置決めするための位置決め機構の動作モードを決定するコンピュータを備える自動計算装置において、位置決め機構は、曲げ加工機の左右方向に延在するワーク縁部が突き当てられることにより、前後方向におけるワークの位置決めを行う一対のバックゲージと、前後方向に延在するワーク縁部が突き当てられることにより、左右方向におけるワークの位置決めを行うサイドゲージと、を含み、サイドゲージの動作及び一対のバックゲージの動作の組み合わせに応じて、ワークの位置決めを行うための複数の動作モードを備え、コンピュータが、金型と位置決め機構との位置関係、及びワークの情報に基づいて、ワークに対して行われる曲げ工程毎に、複数の動作モードの中から位置決め機構の動作モードを決定する。

【0008】

本発明の一態様の自動計算装置によれば、金型と位置決め機構との位置関係、及びワークの情報に応じた適切なゲージモードをパターン化しておくことで、自動計算装置により、各曲げ工程に適したゲージモードを自動的に選択することができる。これにより、オペレータが位置決め機構の動作モードを手動で決定する必要がない。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、オペレータの熟練度に関わらず、位置決め機構の動作モードを適切に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本実施形態に係る自動計算装置を含む曲げ加工システムの全体構成を示す図である。

【図2】図２は、第１ゲージモードを説明する図である。

【図3A】図３Ａは、第２ゲージモードを説明する図である。

【図3B】図３Ｂは、第２ゲージモードを説明する図である。

【図3C】図３Ｃは、第２ゲージモードを説明する図である。

【図4A】図４Ａは、第３ゲージモードを説明する図である。

【図4B】図４Ｂは、第３ゲージモードを説明する図である。

【図4C】図４Ｃは、第３ゲージモードを説明する図である。

【図5】図５は、第４ゲージモードを説明する図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る自動計算方法の処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】図７は、切り起こし曲げを示す説明図である。

【図8】図８は、フランジに対する距離を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照し、本実施形態に係る自動計算装置、及び自動計算方法について説明する。

【0012】

図１は、本実施形態に係る自動計算装置を含む曲げ加工システムの全体構成を示す図である。本明細書では、曲げ加工システムにおける方向の定義として、左右方向、前後方向、及び上下方向を用いる。左右方向及び前後方向は水平面において直交する２つの方向に対応し、上下方向は鉛直方向に対応する。ただし、これらの方向は、曲げ加工システムを説明するために、便宜的に用いられるに過ぎない。

【0013】

本実施形態に係る自動計算装置４０は、曲げロボット２０がワークＷを移動させて曲げ加工機の曲げ加工位置にワークＷを位置決めするための位置決め機構１４の動作モードを決定するコンピュータを備える自動計算装置である。位置決め機構１４は、曲げ加工機の左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が突き当てられることにより、前後方向におけるワークＷの位置決めを行う一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂと、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられることにより、左右方向におけるワークＷの位置決めを行うサイドゲージ１６と、を含み、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの動作及びサイドゲージ１６の動作の組み合わせに応じて、ワークＷの位置決めを行うための複数の動作モードを備えている。コンピュータは、金型と位置決め機構１４との位置関係、及びワークＷの情報に基づいて、ワークＷに対して行われる曲げ工程毎に、複数の動作モードの中から位置決め機構の動作モードを決定する。

【0014】

以下、曲げ加工システムの詳細な構成を説明する。曲げ加工システムは、曲げ加工機の一例であるプレスブレーキ１０と、曲げロボット２０と、プレスブレーキ制御装置３０と、ロボット制御装置３５と、自動計算装置４０とによって構成されている。

【0015】

プレスブレーキ１０は、ワークＷを曲げ線ＬＢに沿って所要の角度で折り曲げる曲げ加工機である。下部テーブル１１と、下部テーブル１１と対向するように設けられた上部テーブル（図示せず）とを備えている。上部テーブルは、上下方向に移動可能に構成されている。下部テーブル１１の上部には、一つ以上のダイ（下金型の一例）１２が左右方向に沿って装着され、上部テーブルの下部には、一つ以上のパンチ（上金型の一例）が左右方向に沿って装着されている。ダイ１２及びパンチは、プレスブレーキ１０の曲げ加工位置に対応して配置されている。曲げ加工位置とは、ダイ１２及びパンチによってワークＷに曲げ加工を実行するための位置をいい、具体的には、ダイ１２の刃先上においてワークＷの曲げ線ＬＢに相当する位置をいう。

【0016】

プレスブレーキ１０は、曲げロボット２０がワークＷを曲げ加工位置に位置決めするための位置決め機構１４を備えている。位置決め機構１４は、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂと、サイドゲージ１６と、を備えている。

【0017】

一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂは、上面視において下部テーブル１１及び上部テーブルの後方に配置されている。一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂは、左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が突き当てられることにより、前後方向におけるワークＷの位置決めを行う。ワーク縁部Ｗｅ１は、左右方向に沿って延在していればよく、必ずしもダイ１２（左右方向）と平行である必要はない。ワーク縁部Ｗｅ１が曲げ線ＬＢに対して斜めに傾斜している場合、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂは、斜めのワーク縁部Ｗｅ１に対して突き当てられる。一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂは、前後方向、左右方向、及び上下方向に移動可能に構成されており、プレスブレーキ制御装置３０から出力される動作指令に応じて、任意の位置に移動することができる。

【0018】

一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの先端には、図示しないポテンショメータなどのセンサが設けられており、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂは、ワークＷの前後方向の位置を検出することできる。一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに対してワーク縁部Ｗｅ１が突き当てられると、個々のバックゲージ１５ａ、１５ｂから、ワークＷの前後方向の位置を示す信号がポテンショメータ信号としてプレスブレーキ制御装置３０に出力される。

【0019】

サイドゲージ１６は、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの側方に配置されている。サイドゲージ１６は、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられることにより、左右方向におけるワークＷの位置決めを行う。サイドゲージ１６は、前後方向、左右方向、及び上下方向に移動可能に構成されており、プレスブレーキ制御装置３０から出力される動作指令に応じて、任意の位置に移動することができる。

【0020】

サイドゲージ１６の先端には、図示しないポテンショメータなどのセンサが設けられており、サイドゲージ１６は、ワークＷの左右方向の位置を検出することできる。サイドゲージ１６に対してワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられると、サイドゲージ１６から、ワークＷの左右方向の位置を示す信号がポテンショメータ信号としてプレスブレーキ制御装置３０に出力される。
後述するように、位置決め機構１４は、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの動作及びサイドゲージ１６の動作の組み合わせに応じて、ワークＷの位置決めを行うための複数の動作モード（以下「ゲージモード」という）を備えている。

【0021】

このような位置決め機構１４においては、プレスブレーキ制御装置３０に制御されて一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂ及びサイドゲージ１６が所定の位置に配置される。この状態で、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂ及びサイドゲージ１６に対してワーク縁部Ｗｅ１、Ｗｅ２が突き当たるように曲げロボット２０がワークＷを移動させることで、ワークＷの曲げ線ＬＢとプレスブレーキ１０の曲げ加工位置とが一致するように、ワークＷの位置決めを行うことができる。

【0022】

曲げロボット２０は、プレスブレーキ１０にワークＷを供給する。曲げロボット２０は、多関節のロボットアーム２１と、ロボットアーム２１の先端に設けられ、ワークＷを把持するロボットハンド２２とを備えている。曲げロボット２０は、把持したワークＷを左右方向及び前後方向に移動させることができる。また、曲げロボット２０は、把持したワークＷを上下方向に移動させることもできる。曲げロボット２０は、ロボット制御装置３５から出力される動作指令に応じて、ワークＷを任意の位置に移動することができる。

【0023】

プレスブレーキ制御装置３０は、自動計算装置４０によって作成された加工プログラムに基づいて、プレスブレーキ１０の動作を制御する。本実施形態との関係において、プレスブレーキ制御装置３０は、加工プログラムに規定される動作パターンに基づいて、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの動作、及びサイドゲージ１６の動作を制御する。プレスブレーキ制御装置３０は、ロボット制御装置３５と通信可能に接続されている。プレスブレーキ制御装置３０は、ロボット制御装置３５と連携しながら、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの動作、及びサイドゲージ１６の動作を制御する。

【0024】

ロボット制御装置３５は、加工プログラムに基づいて曲げロボット２０を動作させ、プレスブレーキ制御装置３０から転送されるポテンショメータ信号に基づいて曲げロボット２０のフィードバック制御を行う。これにより、曲げロボット２０は、把持するワークＷを左右方向及び前後方向に移動させ、ワークＷを曲げ加工位置へ位置決めする。

【0025】

このような構成のプレスブレーキ１０を用いて曲げ加工を行う場合、曲げロボット２０は、下部テーブル１１に装着したダイ１２上にワークＷを載置する。このとき、曲げロボット２０は、位置決め機構１４と協働することにより、ワークＷの曲げ線ＬＢとプレスブレーキ１０の曲げ加工位置とが一致するように、ワークＷの位置決めを行う。そして、プレスブレーキ制御装置３０は、上部テーブルを下部テーブル１１に向かって下降させる。これにより、ダイ１２とパンチとの間でワークＷが加圧され、曲げ線ＬＢにおいてワークＷが所望の曲げ角度で曲げられる。

【0026】

自動計算装置４０は、コンピュータによって実現されている。コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。ハードウェアプロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行させることにより、自動計算装置４０が備える種々の機能が実現される。

【0027】

自動計算装置４０は、ＣＡＭ（Computer Aided Design）の機能を搭載している。自動計算装置４０は、プレスブレーキ制御装置３０がプレスブレーキ１０の動作を制御する、及びロボット制御装置３５が曲げロボット２０の動作を制御するための加工プログラムを作成する。

【0028】

自動計算装置４０によって作成された加工プログラムは、プレスブレーキ制御装置３０に転送される。プレスブレーキ制御装置３０に転送された加工プログラムは、プレスブレーキ制御装置３０を通じてロボット制御装置３５に転送される。なお、自動計算装置４０は、作成した加工プログラムを、図示しないデータ管理サーバ内のデータベースに格納してもよい。この場合、プレスブレーキ制御装置３０は、データ管理サーバのデータベースに格納された加工プログラムを読み出してもよい。

【0029】

本実施形態との関係において、自動計算装置４０は、位置決め機構１４のゲージモードを決定する。具体的には、自動計算装置４０は、ワークＷに対して行われる曲げ工程毎に、ダイ１２と位置決め機構１４との位置関係、及びワークＷの情報に基づいて、複数のゲージモードの中から位置決め機構１４のゲージモードを決定する。曲げ工程毎に決定されたゲージモードは、当該曲げ工程における位置決め機構１４及び曲げロボット２０の動作を規定する加工プログラムに反映される。

【0030】

自動計算装置４０は、各曲げ工程に用いるダイ１２及びパンチの情報、すなわち、ダイ１２及びパンチの位置、個数などの情報を保有している。また、自動計算装置４０は、ワークの情報、すなわちワークＷの材質、板厚、形状及び大きさ、並びに各曲げ工程で折り曲げる曲げ線ＬＢの位置及び順番などの情報を保有している。

【0031】

以下、位置決め機構１４が備える複数のゲージモードについて説明する。本実施形態において、位置決め機構１４は、第１ゲージモードから第４ゲージモードまでの４つの動作モードを備えている。なお、各ゲージモードの説明において、ワークＷの移動は、ロボット制御装置３５によって制御される曲げロボット２０によって行われる。

【0032】

図２は、第１ゲージモードを説明する図である。第１ゲージモードは、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂ、及びサイドゲージ１６を同時に用いてワークＷの位置決めを行うゲージモードである。この第１ゲージモードは、ダイ１２上にワークＷを載置した状態で行われる。

【0033】

第１ゲージモードでは、左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに突き当てられ、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２がサイドゲージ１６に突き当てられる。これにより、曲げ線ＬＢが左右方向と平行となるようにワークＷの傾きが調整されるとともに、前後方向及び左右方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。

【0034】

図３Ａから図３Ｃは、第２ゲージモードを説明する図である。第２ゲージモードでは、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂを用いたワークＷの位置決めを行った後に、サイドゲージ１６を用いたワークＷの位置決めを行い、その後に一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂを用いたワークＷの位置決めを再び行う動作モードである。第２ゲージモードにおいて、サイドゲージ１６を用いたワークＷの位置決めは、サイドゲージ１６及びワークＷをダイ１２よりも上方に持ち上げた状態で行われる。一方、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂを用いたワークＷの位置決めは、ダイ１２上に板状のワークＷを載置した状態で行われる。

【0035】

第２ゲージモードでは、図３Ａに示すように、最初に、左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに突き当てられる。これにより、曲げ線ＬＢが左右方向と平行となるようにワークＷの傾きが調整される。

【0036】

つぎに、第１ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がワークＷを突き当てられた位置と比較して、サイドゲージ１６及びワークＷが上方に持ち上げられる。サイドゲージ１６及びワークＷの上方向の移動量はそれぞれ同じに設定されている。そして、図３Ｂに示すように、サイドゲージ１６に対して、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられる。これにより、左右方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。その後、サイドゲージ１６及びワークＷは、ワークＷがダイ１２によって支持されるまで下方に移動させられる。

【0037】

図３Ｃに示すように、最後に、左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに突き当てられる。これにより、前後方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。

【0038】

図４Ａから図４Ｃは、第３ゲージモードを説明する図である。第３ゲージモードでは、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂを用いたワークＷの位置決めを行った後に、サイドゲージ１６を用いたワークＷの位置決めを行い、その後に一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂを用いたワークＷの位置決めを再び行う動作モードである。第３ゲージモードにおいて、サイドゲージ１６を用いたワークＷの位置決めは、サイドゲージ１６及びワークＷを上下方向及び左右方向、前後方向に移動させた位置で行われる。一方、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂを用いたワークＷの位置決めは、ダイ１２上に板状のワークＷを載置した状態で行われる。

【0039】

第３ゲージモードでは、図４Ａに示すように、最初に、左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに突き当てられる。これにより、曲げ線ＬＢが左右方向と平行となるようにワークＷの傾きが調整される。

【0040】

つぎに、図４Ｂに示すように、第３ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がワークＷを突き当てられた位置と比較して、サイドゲージ１６及びワークＷが上下方向及び左右方向、前後方向にそれぞれ所定量だけ移動させられる。このとき、サイドゲージ１６及びワークＷは、ダイ１２とパンチとの間からワークＷが外れるように移動させられる。そして、所定量だけ移動した位置で、サイドゲージ１６に対して、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられる。これにより、左右方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。その後、ワークＷが、上下方向及び左右方向、前後方向にそれぞれ前述の所定量だけ移動させられる。このときの移動方向は、サイドゲージ１６及びワークＷを最初に移動させたとき比べて逆向きとなる。

【0041】

図４Ｃに示すように、最後に、左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに突き当てられる。これにより、前後方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。

【0042】

図５は、第４ゲージモードを説明する図である。第４ゲージモードは、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂのみを用いたワークＷの位置決めを行い、事前に教示された動作に従ってロボット２０が左右方向の位置決めを行う。この第４ゲージモードは、ダイ１２上に板状のワークＷを載置した状態で行われる。

【0043】

第４ゲージモードでは、左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに突き当てられる。これにより、曲げ線ＬＢが左右方向と平行となるようにワークＷの傾きが調整されるとともに、前後方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。また、事前に教示された動作に従って曲げロボット２０がワークＷを移動させることで、左右方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。

【0044】

以下、図６を参照し、位置決め機構１４のゲージモードを決定する自動計算方法について説明する。図６は、本実施形態に係る自動計算方法の処理の流れを示すフローチャートである。この自動計算方法は、自動計算装置４０によって実行される。１つのワークＷに対して複数の曲げ工程（複数の曲げ線ＬＢ）が設定されている場合、自動計算装置４０は、曲げ工程毎に図６に示す処理を行い、曲げ工程のそれぞれについて位置決め機構１４のゲージモードを決定する。各曲げ工程のゲージモードを決定するに際し、自動計算装置４０は、曲げ工程に用いるダイ１２及びパンチの情報、並びにワークＷの情報を参照する。

【0045】

ステップＳ１０において、自動計算装置４０は、計算対象となる曲げ工程がプレスブレーキ１０にワークＷが供給された直後の１曲げ目であるか否かを判断する。曲げ工程が１曲げ目である場合には、後述するステップＳ１４に進み、曲げ工程が１曲げ目ではない場合には、ステップＳ１１に進む。

【0046】

ステップＳ１１において、自動計算装置４０は、計算対象となる曲げ工程が、曲げロボット２０によるワークＷの掴み換え直後の工程であるか否かを判断する。曲げ工程が掴み換え直後の工程である場合には、後述するステップＳ１４に進み、曲げ工程が掴み換え直後の工程ではない場合には、ステップＳ１２に進む。

【0047】

図７は、切り起こし曲げを示す説明図である。ステップＳ１２において、自動計算装置４０は、計算対象となる曲げ工程が切り起こし曲げか否かを判断する。図７に示すように、切り起こし曲げは、ワークＷの内側に形成したスリットＷａによって区画された切り起こし片Ｗｂを曲げ線ＬＢに沿って折り曲げる加工をいう。曲げ工程が切り起こし曲げである場合には、後述するステップＳ１４に進み、曲げ工程が切り起こし曲げではない場合には、ステップＳ１３に進む。

【0048】

図８は、フランジに対する距離を示す説明図である。ステップＳ１３において、自動計算装置４０は、ワークＷに形成されたフランジ部Ｗｃとダイ１２又はパンチ１３との距離ＣＬが、予め設定された判定値以下であるか否かを判断する。距離ＣＬが判定値以下である場合には、ステップＳ１４に進み、距離ＣＬが判定値よりも大きい場合、後述するステップＳ２２に進む。

【0049】

上述のステップＳ１０からステップＳ１３までの各処理は、計算対象となる曲げ工程が高い位置決め精度が要求される曲げ工程であるかどうかを判断するために設けられている。すなわち、ステップＳ１０からステップＳ１３までの各判断で肯定判定される場合には、高い位置決め精度が要求される曲げ工程であることを意味している。

【0050】

高い位置決め精度が要求される曲げ工程であると判断した場合、自動計算装置４０は、ステップＳ１４からステップＳ２１までの処理を行うことで、第１から第３ゲージモードの中からいずれか一つのゲージモードを選択する。

【0051】

ステップＳ１４において、自動計算装置４０は、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができるか否かを判断する。この処理では、まず、自動計算装置４０は、ワークＷがダイ１２上に載置され、曲げ線ＬＢが曲げ加工位置に一致している状態をワークＷの基準状態として仮定する。自動計算装置４０は、この基準状態のワークＷを前提に、上記の判断を行う。

【0052】

ワークＷの形状、ダイ１２のレイアウトなどに起因して、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができないことがある。この場合には、第１ゲージモードを選択することができない。そこで、自動計算装置４０は、ステップＳ１４の判断を行うことで、第１ゲージモードの適用の可否を判断している。サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができる場合には、ステップＳ１５に進む。一方、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができない場合には、ステップＳ１６に進む。

【0053】

ステップＳ１５において、自動計算装置４０は、位置決め機構１４のゲージモードとして、第１ゲージモードを選択する。

【0054】

ステップＳ１６において、自動計算装置４０は、ダイ１２との干渉を無視すれば、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができるか否かを判断する。ダイ１２との干渉を無視することで、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができるのであれば、第２ゲージモードを選択する余地がある。

【0055】

そこで、自動計算装置４０は、ステップＳ１６の判断を行うことで、第２ゲージモードの適用の可否を判断している。ダイ１２との干渉を無視すれば、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができる場合には、ステップＳ１７に進む。一方、ダイ１２との干渉を無視しても、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができない場合には、ステップＳ１９に進む。

【0056】

ステップＳ１７において、自動計算装置４０は、第２ゲージモードを適用したときに、サイドゲージ１６がダイ１２と干渉するか否かを判断する。第２ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がダイ１２と干渉しない場合には、ステップＳ１８に進む。一方、第２ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がダイ１２と干渉する場合には、ステップＳ２０に進む。

【0057】

ステップＳ１８において、自動計算装置４０は、位置決め機構１４のゲージモードとして、第２ゲージモードを選択する。

【0058】

ステップＳ１９において、自動計算装置４０は、サイドゲージ１６の動作制限によりサイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができないのか否かを判断する。サイドゲージ１６は各方向へ移動することができるが、その動作範囲には機械的な制約がある。また、サイドゲージ１６は、機械的な制約から、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂに対して一定の間隔以上は近くづくことができないように制限されている。サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができない理由が、サイドゲージ１６の動作制限に起因するものであるならば、第３ゲージモードを選択する余地がある。

【0059】

そこで、自動計算装置４０は、ステップＳ１９の判断を行うことで、第３ゲージモードの適用の可否を判断している。サイドゲージ１６の動作制限によりサイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができない場合には、ステップＳ２０に進む。一方、サイドゲージ１６の動作制限を受けないにもかかわらず、サイドゲージ１６をワークＷに突き当てることができない場合には、ステップＳ２２に進む。

【0060】

ステップＳ２０において、自動計算装置４０は、第３ゲージモードを適用したときに、すなわち、サイドゲージ１６及びワークＷをそれぞれ上下方向及び左右方向、前後方向に移動させたときに、サイドゲージ１６がダイ１２と干渉するか否かを判断する。第３ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がダイ１２と干渉しない場合には、ステップＳ２１に進む。一方、第３ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がダイ１２と干渉する場合には、ステップＳ２２に進む。

【0061】

ステップＳ２１において、自動計算装置４０は、位置決め機構１４のゲージモードとして、第３ゲージモードを選択する。

【0062】

ステップＳ２２において、自動計算装置４０は、位置決め機構１４のゲージモードとして、第４ゲージモードを選択する。

【0063】

なお、第４ゲージモードが選択される状況としては、ステップＳ１０からステップＳ１３までの判断において全て否定判定された場合、すなわち、高い位置決め精度が要求される曲げ工程ではないと判断される場合である。あるいは、高い位置決め精度が要求される曲げ工程ではあるものの、第１から第３ゲージモードのうちいずれの動作モードでもサイドゲージ１６をワーク縁部Ｗｅ２に突き当てることができないと判断した場合である。

【0064】

このような一連のプロセスを経て、ある曲げ工程に対する位置決め機構１４のゲージモードが決定される。自動計算装置４０は、ワークＷにおける全ての曲げ工程について、図６に示す処理を行うことで、各曲げ工程における位置決め機構１４のゲージモードを決定することができる。

【0065】

このように本実施形態に係る自動計算装置４０によれば、金型と位置決め機構１４との位置関係、及びワークＷの情報に応じた適切なゲージモードをパターン化しておくことで、自動計算装置４０が、各曲げ工程に適したゲージモードを自動的に選択することができる。これにより、オペレータが位置決め機構の動作モードを手動で決定する必要がないので、オペレータの熟練度に関わらず、位置決め機構の動作モードを適切に決定することができる。

【0066】

本実施形態において、複数のゲージモードは、第１から第４ゲージモードを備えている。第１から第４ゲージモードの中から適切なゲージモードを選択するには、これらのゲージモードを熟知している必要があり、オペレータが手動でゲージモードを決定するのであれば、初心者のオペレータには難しい作業となる。しかしながら、本実施形態によれば、４つのゲージモードの中から各曲げ工程に適したゲージモードを自動的に決定することができる。これにより、オペレータが位置決め機構の動作モードを手動で決定する必要がないので、オペレータの熟練度に関わらず、位置決め機構の動作モードを適切に決定することができる。

【0067】

本実施形態において、自動計算装置４０は、高い位置決め精度が要求される曲げ工程であると判断した場合には、第１から第３ゲージモードの中からいずれか一つのゲージモードを選択している。

【0068】

第１から第３ゲージモードでは、ワークＷの前後方向及び左右方向の位置決めを、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂ及びサイドゲージ１６を利用して行うことができる。これにより、自動計算装置４０は、前後方向及び左右方向の位置決めを精度良く行うことができるゲージモードを選択することができる。

【0069】

本実施形態において、自動計算装置４０は、ダイ１２にワークＷを載置した状態で、サイドゲージ１６をワーク縁部Ｗｅ２に突き当てることができると判断した場合には、第１ゲージモードを選択する。

【0070】

この構成によれば、一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂ及びサイドゲージ１６を同時に用いてワークＷの位置決めを行うことできる。これにより、自動計算装置４０は、精度の高い位置決めを効率よく行うことができるゲージモードを自動的に決定することができる。

【0071】

本実施形態において、自動計算装置４０は、サイドゲージ１６及びワークＷをダイ１２よりも上方に持ち上げれば、ダイ１２と干渉することなくサイドゲージ１６をワーク縁部Ｗｅ２に突き当てることができると判断した場合には、第２ゲージモードを選択する。

【0072】

この構成によれば、ダイ１２との干渉を避けつつも、サイドゲージ１６を用いてワークＷの位置決めを行うことできる。これにより、自動計算装置４０は、精度の高い位置決めを行うことができるゲージモードを自動的に決定することができる。

【0073】

本実施形態において、自動計算装置４０は、サイドゲージ１６及びワークＷを上下方向及び左右方向、前後方向に移動させれば、ダイ１２と干渉することなくサイドゲージ１６をワーク縁部Ｗｅ２に突き当てることができると判断した場合には、第３ゲージモードを選択する。

【0074】

この構成によれば、ダイ１２との干渉を避けつつも、サイドゲージ１６を用いてワークＷの位置決めを行うことできる。これにより、自動計算装置４０は、精度の高い位置決めを行うことができるゲージモードを自動的に決定することができる。

【0075】

本実施形態において、自動計算装置４０は、第１から第３ゲージモードのうちいずれのゲージモードでもサイドゲージ１６をワーク縁部Ｗｅ２に突き当てることができないと判断した場合には、第１から第３ゲージモードに代えて、第４ゲージモードを選択する。

【0076】

この構成によれば、自動計算装置４０が、第１から第３ゲージモードが使用できない状況を自立的に判断し、第４ゲージモードを自動的に選択することができる。これにより、オペレータが位置決め機構の動作モードを手動で決定する必要がないので、オペレータの熟練度に関わらず、位置決め機構の動作モードを適切に決定することができる。

【0077】

本実施形態において、自動計算装置４０は、高い位置決め精度が要求される曲げ工程ではないと判断した場合には、第４ゲージモードを選択する。

【0078】

自動計算装置４０が、第１から第３ゲージモードを使用する必要がない状況を自立的に判断し、第４ゲージモードを自動的に選択することができる。これにより、オペレータが位置決め機構の動作モードを手動で決定する必要がないので、オペレータの熟練度に関わらず、位置決め機構の動作モードを適切に決定することができる。

【0079】

また、本実施形態に係る自動計算方法は、ワークＷを把持した曲げロボット２０がワークＷを移動させてプレスブレーキの曲げ加工位置に対してワークＷの位置決めを行うための位置決め機構１４の動作モードを、コンピュータが決定する自動計算方法である。位置決め機構１４は、プレスブレーキ１０の左右方向に延在するワーク縁部Ｗｅ１が突き当てられることにより、前後方向におけるワークＷの位置決めを行う一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂと、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられることにより、左右方向におけるワークＷの位置決めを行うサイドゲージ１６と、を含み、サイドゲージ１６の動作及び一対のバックゲージ１５ａ、１５ｂの動作の組み合わせに応じて、ワークＷの位置決めを行うための複数の動作モードを備える。そして、コンピュータが、ワークＷに対する曲げ工程毎に、金型と位置決め機構１４との位置関係、及びワークＷの情報に基づいて、複数の動作モードの中から位置決め機構１４の動作モードを決定する。

【0080】

この自動計算方法によれば、上記の自動計算装置と対応する特徴を備えており、各曲げ工程に適したゲージモードを、複数のゲージモードの中から選択することができる。これにより、オペレータが位置決め機構の動作モードを手動で決定する必要がないので、オペレータの熟練度に関わらず、位置決め機構の動作モードを適切に決定することができる。

【0081】

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【符号の説明】

【0082】

１０ プレスブレーキ（曲げ加工機）
１１ 下部テーブル
１２ ダイ（下金型）
１３ パンチ（上金型）
１４ 位置決め機構
１５ａ、１５ｂ バックゲージ
１６ サイドゲージ
２０ 曲げロボット（ロボット）
３０ プレスブレーキ制御装置
３５ ロボット制御装置
４０ 自動計算装置（コンピュータ）

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2023-12-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0036】

つぎに、第１ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がワークＷに突き当てられた位置と比較して、サイドゲージ１６及びワークＷが上方に持ち上げられる。サイドゲージ１６及びワークＷの上方向の移動量はそれぞれ同じに設定されている。そして、図３Ｂに示すように、サイドゲージ１６に対して、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられる。これにより、左右方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。その後、サイドゲージ１６及びワークＷは、ワークＷがダイ１２によって支持されるまで下方に移動させられる。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0040】

つぎに、図４Ｂに示すように、第３ゲージモードにおいてサイドゲージ１６がワークＷに突き当てられた位置と比較して、サイドゲージ１６及びワークＷが上下方向及び左右方向、前後方向にそれぞれ所定量だけ移動させられる。このとき、サイドゲージ１６及びワークＷは、ダイ１２とパンチとの間からワークＷが外れるように移動させられる。そして、所定量だけ移動した位置で、サイドゲージ１６に対して、前後方向に延在するワーク縁部Ｗｅ２が突き当てられる。これにより、左右方向におけるワークＷの位置が適正に位置決めされる。その後、ワークＷが、上下方向及び左右方向、前後方向にそれぞれ前述の所定量だけ移動させられる。このときの移動方向は、サイドゲージ１６及びワークＷを最初に移動させたときと比べて逆向きとなる。