JP2019010666A - Press brake and bending processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレスブレーキ、および曲げ加工方法に関する。 The present invention relates to a press brake and a bending method.
従来、板状のワークを挟圧することによりＶ曲げ加工を行う装置としてプレスブレーキが用いられている。プレスブレーキには、上金型（パンチ）と下金型（ダイ）が装着され、パンチとダイの協働により板状のワークが折り曲げられる（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に示すプレスブレーキでは、ワーク表面にスリット光を照射し、ワークの表面に描かれる画像に基づいてワークの曲げ角度の検出が行われている。
Conventionally, a press brake has been used as a device for performing V-bending by clamping a plate-like workpiece. An upper die (punch) and a lower die (die) are attached to the press brake, and a plate-like workpiece is bent by cooperation of the punch and the die (see, for example, Patent Document 1).
In the press brake shown in
しかしながら、上記特許文献１に示すプレスブレーキでは、Ｖ幅の大きい下金型を用いた場合、画像にダイが映りこみ、ワークに映ったスリット光とダイに映ったスリット光が判別できず、精度良く曲げ角度を計測できない場合があった。また、ワークとダイの境界部分のスリット光の曲がり等によって計測精度が悪くなることがあった。
本発明は、従来のプレスブレーキの課題を考慮し、Ｖ幅の大きい下金型を用いた場合でも精度良く曲げ角度の検出を行うことが可能なプレスブレーキおよび曲げ加工方法を提供することを目的とする。
However, in the press brake shown in
An object of the present invention is to provide a press brake and a bending method capable of accurately detecting a bending angle even when a lower die having a large V width is used in consideration of the problems of conventional press brakes. And
発明のプレスブレーキは、上金型と下金型によってワークを曲げ加工するプレスブレーキであって、第１テーブルと、第２テーブルと、投光部と、撮像部と、解析範囲設定部と、角度検出部と、を備える。第１テーブルは、上金型が装着可能である。第２テーブルは、形状の異なる複数種類の下金型が装着可能である。投光部は、第２テーブルに装着された下金型に載置されているワークに線状の光を投光する。撮像部は、曲げ加工の際に光によりワークの表面に形成される投光像を撮像する。解析範囲設定部は、第２テーブルに装着されている下金型の種類に基づいて撮像部による撮像画像から解析範囲を設定する。解析部は、解析範囲内の投光像からワークの曲げ角度を求める。 The press brake of the invention is a press brake for bending a workpiece by an upper die and a lower die, and includes a first table, a second table, a light projecting unit, an imaging unit, an analysis range setting unit, An angle detection unit. An upper mold can be mounted on the first table. A plurality of types of lower molds having different shapes can be mounted on the second table. The light projecting unit projects linear light onto the workpiece placed on the lower mold mounted on the second table. The imaging unit captures a projected image formed on the surface of the workpiece by light during bending. The analysis range setting unit sets the analysis range from the image captured by the imaging unit based on the type of the lower mold mounted on the second table. An analysis part calculates | requires the bending angle of a workpiece | work from the light projection image within an analysis range.
また、発明の曲げ加工方法は、上金型が装着可能な第１テーブルと、形状の異なる複数種類の下金型が装着可能な第２テーブルと、を備えたプレスブレーキを用いた曲げ加工方法であって、投光ステップと、撮像ステップと、解析範囲設定ステップと、角度演算ステップと、移動ステップと、を備える。投光ステップは、第２テーブルに装着された下金型に載置されている前記ワークに線状の光を投光する。撮像ステップは、曲げ加工の際に、光によって所定位置の前記ワークの表面に形成される投光像を撮像する。解析範囲設定ステップは、第２テーブルに装着されている下金型の種類に基づいて撮像部による撮像画像から解析範囲を設定する。解析ステップは、解析範囲内の投光像からワークの曲げ角度を演算する。移動ステップは、求められた曲げ角度に基づいて第１テーブルを目標位置まで移動する。 The bending method of the invention is a bending method using a press brake comprising a first table on which an upper mold can be mounted and a second table on which a plurality of types of lower molds having different shapes can be mounted. The method includes a light projecting step, an imaging step, an analysis range setting step, an angle calculation step, and a movement step. The light projecting step projects linear light onto the workpiece placed on the lower mold mounted on the second table. The imaging step captures a projected image formed on the surface of the workpiece at a predetermined position by light during bending. In the analysis range setting step, an analysis range is set from an image captured by the imaging unit based on the type of the lower mold mounted on the second table. In the analysis step, the bending angle of the workpiece is calculated from the projected image within the analysis range. The moving step moves the first table to the target position based on the calculated bending angle.
本発明によれば、精度良く曲げ角度の検出を行うことが可能なプレスブレーキおよび曲げ加工方法を提供することが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide a press brake and a bending method capable of accurately detecting a bending angle.
本発明にかかる実施の形態のプレスブレーキについて図面を参照しながら以下に説明する。
＜１．構成＞
（１−１．プレスブレーキ１の概要）
図１は、本実施の形態のプレスブレーキ１の正面図である。図２は、本実施のプレスブレーキ１の側面構成および制御構成を示す図である。
A press brake according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<1. Configuration>
(1-1. Overview of press brake 1)
FIG. 1 is a front view of a
本実施の形態のプレスブレーキ１は、パンチ２とダイ３によって板状のワークＷを曲げ加工するプレスブレーキであって、フレーム１０と、固定テーブル１１と、ラム１２と、ラム駆動部１３と、曲げ角度検出部１４ａ、１４ｂと、リニアセンサ１５と、加工条件入力部１６と、制御部１７と、を備える。
フレーム１０は、左右方向に所定の間隔をおいて配置された一対のプレート部１０ａ、１０ｂを有している。プレート部１０ａ、１０ｂは、図２に示すように、側面視において略Ｃ字形状の部材である。
The
The
固定テーブル１１は、プレート部１０ａ、１０ｂの下部に固定されており、上面にダイ３が装着可能である。ラム１２は、プレート部１０ａ、１０ｂの上部に昇降可能に支持されており、下面にパンチ２が装着可能である。ラム１２が下降してラム１２の下方に配置されている固定テーブル１１に接近し、ダイ３とパンチ２の協働によって、板状のワークＷに対して折り曲げ加工が行われる。なお、固定テーブル１１およびラム１２には、複数種類の形状の金型を装着可能である。
The fixed table 11 is fixed to the lower part of the
ラム駆動部１３は、油圧シリンダなどであり、圧油が供給または吸引されることにより伸縮し、ラム１２を昇降させる。なお、ラム駆動部１３は、油圧シリンダに限らず、サーボモータなどであってもよい。
曲げ角度検出部１４ａは、固定テーブル１１の作業者が作業する側（図１の手前側であって表側（前側ともいう）、図２矢印Ｆ参照）に設けられており、ワークＷの表側の曲げ角度を検出する。図２では、曲げる前のワークＷが二点鎖線で示されており、曲げた後のワークＷが実線で示されている。本実施の形態における表側の曲げ角度θｆは、曲げられたワークＷの表側部分Ｗｆと鉛直方向Ｐとの間に形成される角度を示す。曲げる前の板状のワークＷではθｆは９０°となる。
The
The
曲げ角度検出部１４ｂは、固定テーブル１１の作業者が作業する側の反対側（以下裏側（後側ともいう）、図２矢印Ｒ参照）に設けられており、ワークＷの裏側の曲げ角度を検出する。本実施の形態における裏側の曲げ角度θｒは、曲げられたワークＷの裏側部分Ｗｒと鉛直方向Ｐとの間に形成される角度を示す。曲げる前の板状のワークＷではθｒは９０°となる。
The
また、本実施の形態におけるワークＷの曲げ角度とは、ワークＷの表側部分Ｗｆと裏側部分Ｗｒの間に形成される角であり、表側の曲げ角度θｆと裏側の曲げ角度θｒとの和である。
曲げ角度検出部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、光源２１と、ＣＣＤカメラ２２とを有する。光源２１は、線状の光を投射し、ワークＷの折り曲げ外面上に線状投光像を投影する。ＣＣＤカメラ２２は、光源２１による線状投光像を撮像する。
The bending angle of the workpiece W in the present embodiment is an angle formed between the front side portion Wf and the back side portion Wr of the workpiece W, and is the sum of the bending angle θf on the front side and the bending angle θr on the back side. is there.
Each of the
例えば、図１に示すように、表側から見て、表側の光源２１は表側のＣＣＤカメラ２２の右側に配置されており、表側から見て、裏側の光源２１は裏側のＣＣＤカメラ２２の右側に配置されている。なお、光源２１とＣＣＤカメラ２２の位置は左右逆であってもよい。
リニアセンサ１５は、ラム１２の移動位置を検出する。
For example, as shown in FIG. 1, the
The
加工条件入力部１６は、ワーク情報、金型情報、および機械情報などが入力される。ワーク情報は、材質、曲げ線長さ、曲げ角度などの情報を含む。金型情報は、Ｖ溝幅、Ｖ角度、型高さ、パンチＲなどの情報を含む。機械情報は、剛性、スピード仕様、ストローク仕様などの情報を含む。
制御部１７は、加工条件入力部１６に入力された入力データ、および曲げ角度検出部１４ａ、１４ｂによって検出されたデータおよびリニアセンサ１５によって検出されたデータに基づいて、ラム駆動部１３を制御して昇降させる。
The machining
The
（１−２．制御部１７）
制御部１７は、記憶部３１と、解析範囲設定部３２と、角度演算部３３と、ラム移動量演算部３４と、ラム制御部３５と、を有する。
記憶部３１は、ダイ３の種類と、ダイ３の種類に対応する解析範囲を設定するための設定情報が対応付けられた設定テーブル３１１（後述する図８参照）を記憶する。
(1-2. Control unit 17)
The
The
解析範囲設定部３２は、加工条件入力部１６に入力された金型情報に含まれるダイ３の種類に対応する設定情報を記憶部３１の設定テーブル３１１から取得する。解析範囲設定部３２は、取得した設定情報に基づいて、ＣＣＤカメラ２２によって撮像された撮像画像から、曲げ角度を演算するための解析範囲を設定する。
角度演算部３３は、設定された解析範囲からワークＷの折れ曲がり角度を演算する。
The analysis
The
ラム移動量演算部３４は、加工条件入力部１６に入力された入力データに基づいて仮に設定された目標位置（追い込み量、またはラム１２の下限位置ともいえる）を演算し、演算された仮の目標位置に基づいて、仮の目標位置に達する前の位置である角度計測位置を設定し、ラム制御部３５に出力する。また、ラム移動量演算部３４は、角度計測位置において角度演算部３３によって演算された曲げ角度に基づいて、最終の目標位置を演算し、ラム制御部３５に出力する。
The ram movement
ラム制御部３５は、ラム移動量演算部３４によって演算されたラム移動量に達するように、リニアセンサ１５によって検出されるラム１２の位置に基づいてラム駆動部１３を制御する。
The
＜２．動作＞
次に、本実施の形態のプレスブレーキを用いた曲げ加工方向について説明する。
はじめに、プレスブレーキ１の一連の動作について説明した後に、ワークの折り曲げ角度を求める動作について説明する。
（２−１．プレスブレーキの一連の動作）
図３は、プレスブレーキ１の動作の一連の流れを示すフロー図である。
プレス動作を始める前に、作業者によって、加工条件入力部１６に、ワーク情報、金型情報、および機械情報などが入力される。ラム移動量演算部３４は、入力されたデータから仮の目標位置（追い込み量ともいい、ラム１２の下限位置ともいえる）を演算する。また、ラム移動量演算部３４は、仮の目標位置よりも上方の位置である角度計測位置を演算する。この演算の詳細については、先行文献と同様のため詳細な説明は省略する。
<2. Operation>
Next, the bending direction using the press brake of this embodiment will be described.
First, after describing a series of operations of the
(2-1. Series of press brake operations)
FIG. 3 is a flowchart showing a series of flows of the operation of the
Before starting the press operation, the worker inputs workpiece information, mold information, machine information, and the like into the machining
そして、ステップＳ１０において、ワークＷが固定テーブル１１に載置される。
次に、ステップＳ１１において、ラム制御部３５がラム駆動部１３を駆動させてラム１２が下降する。
そして、ステップＳ１２において、ラム制御部３５がリニアセンサ１５の値からラム１２が角度計測位置に到達したと判断するまでラム１２の下降が行われる。ラム制御部３５によってラム１２が角度検出位置に到達したと判断されると、制御はステップＳ１３へと進む。
In step S <b> 10, the workpiece W is placed on the fixed table 11.
Next, in step S11, the
In step S12, the
次に、ステップＳ１３において、制御部１７は、曲げ角度検出部１４ａ、１４ｂに撮像の指示を送信する。この指示により、各々の光源２１から線状の光がワークＷの表面に向けて照射され、各々のＣＣＤカメラ２２がワークＷの表面の投光像を撮像する。
次に、ステップＳ１４において、撮像画像から曲げ角度の演算が行われる。このステップＳ１４について後段にて詳述する。
Next, in step S13, the
Next, in step S14, a bending angle is calculated from the captured image. Step S14 will be described in detail later.
次に、ステップＳ１５において、ラム移動量演算部３４は、ステップＳ１４において求められた曲げ角度からラム１２の目標位置を修正する。上述したように、入力されたデータから予め目標位置が設定されているが、角度計測位置において検出された曲げ角度によって目標位置が修正されて最終の目標位置が決定される。最終の目標位置の決定については公知のため詳細な説明は省略するが、例えば、角度計測位置において検出された曲げ角度が、その位置において想定される曲げ角度より小さい場合には、最終の目標位置は仮の目標位置よりも上方の位置に修正される。また、例えば、角度計測位置において検出された曲げ角度が、その位置において想定される曲げ角度より大きい場合には、最終追い込み量は仮の追い込み量よりも下方の位置に設定される。
Next, in step S15, the ram movement
次に、ステップＳ１６において、ラム制御部３５がラム駆動部１３を駆動させてラム１２を下降させる。
次に、ステップＳ１７において、制御部１７は、角度計測回数が予め設定されている回数に達したかどうかを判断する。ワークＷの曲げ角度を検出する角度計測位置は、複数個所設定することができ、複数設定することによって、より正確に所望の角度を得られる最終の目標位置を設定できる。例えば、角度検出位置が２箇所設定されている場合には、ステップＳ１１〜ステップＳ１７までが２回繰り返される。
Next, in step S16, the
Next, in step S <b> 17, the
ステップＳ１７において、角度計測回数が設定した回数に到達すると、ステップＳ１８において、ラム制御部３５は、ラム１２を最終の目標位置まで下降させる。
次に、ステップＳ１９において、加圧が完了し、ラム制御部３５は、ラム１２を上昇させる。
When the number of angle measurements reaches the set number in step S17, the
Next, in step S19, pressurization is completed, and the
（２−２．角度演算）
次に、ワークの折り曲げ角度を求める角度演算の動作について説明する。
図４Ａおよび図４Ｂは、ワークの折り曲げ角度を求める角度演算の動作を示すフロー図である。
図４Ａに示すように、角度演算がスタートすると、ステップＳ２０において、解析範囲設定部３２は、加工条件入力部１６に入力されたデータからダイ３のＶ幅寸法を取得する。
(2-2. Angle calculation)
Next, an angle calculation operation for obtaining the bending angle of the workpiece will be described.
4A and 4B are flowcharts showing an angle calculation operation for obtaining a bending angle of a workpiece.
As shown in FIG. 4A, when the angle calculation starts, in step S20, the analysis
次に、ステップＳ２１において、解析範囲設定部３２は、記憶部３１に記憶されている設定テーブル３１１から取得したダイ３のＶ幅寸法に対応した設定情報を取得して、ＣＣＤカメラ２２の撮像画像から解析範囲を設定する。
解析範囲の設定について以下に詳しく説明する。
図５（ａ）は、例えば６ｍｍのＶ幅のダイ３ａを用いて厚さ１ｍｍのワークＷを折り曲げている状態を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）における裏側の撮像画像を示す図である。
Next, in step S <b> 21, the analysis
The setting of the analysis range will be described in detail below.
FIG. 5A is a diagram showing a state in which a workpiece W having a thickness of 1 mm is bent using a die 3a having a V width of 6 mm, for example, and FIG. 5B is a diagram of the back side in FIG. It is a figure which shows a captured image.
図６（ａ）は、例えば２５ｍｍのＶ幅のダイ３ｂを用いて厚さ３．２ｍｍのワークＷを折り曲げている状態を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）における裏側の撮像画像を示す図である。
図７（ａ）は、例えば５０ｍｍのＶ幅のダイ３ｃを用いて厚さ６．０ｍｍのワークＷを折り曲げている状態を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）における裏側の撮像画像を示す図である。
FIG. 6A is a diagram showing a state in which a workpiece W having a thickness of 3.2 mm is bent using a
FIG. 7A is a diagram showing a state in which a workpiece W having a thickness of 6.0 mm is bent using, for example, a
なお、図５（ａ）、図６（ａ）および図７（ａ）では、ダイ３の区別をするために、ダイ３ａ、３ｂ、３ｃと示す。また、図５（ａ）、図６（ａ）および図７（ａ）では、パンチ２は省略している。
図５（ａ）、図６（ａ）、および図７（ａ）では、Ｈ１は、表側におけるＣＣＤカメラ２２の撮像画像の上限を示し、Ｌ１は、表側におけるＣＣＤカメラ２２の撮像画像の下限を示す。Ｈ２は、裏側におけるＣＣＤカメラ２２の撮像画像の上限を示し、Ｌ２は、裏側におけるＣＣＤカメラ２２の撮像画像の下限を示す。また、図５（ｂ）、図６（ｂ）および図７（ｂ）には、撮像画像４０、解析範囲４１、および線状の投光像４２が示されている。
5A, FIG. 6A, and FIG. 7A show the dies 3a, 3b, and 3c in order to distinguish the dies 3. Further, the
In FIGS. 5A, 6A, and 7A, H1 indicates the upper limit of the image captured by the
ダイ３のＶ幅寸法は、図５（ａ）に示すように、ダイ３に形成されているＶ溝の幅Ａ（前後方向（矢印ＲＦ参照））を示す。Ｖ溝の幅Ａが大きくなると、ダイ３の全体の幅も大きくなる。本実施の形態では、ダイ３の高さ（固定テーブル１１からの高さ）は、Ｖ幅寸法が異なっても同じ値に設定されている。すなわち、本実施の形態における複数種類のダイ３は、Ｖ溝の幅寸法で１種類を特定することができる。
As shown in FIG. 5A, the V width dimension of the
図８は、記憶部３１に記憶されている設定テーブル３１１を示す図である。設定テーブル３１１には、NO.0〜NO.11の１２種類のダイ３の各々の設定情報が記憶されている。NO.0〜NO.11までの種類は、Ｖ寸法範囲で設定されている。例えば、Ｖ寸法幅が５ｍｍのダイはNO.1の種類に該当する。
また、各種類における表側の解析範囲のオフセット座標と裏側の解析範囲のオフセット座標が記憶されている。撮像画像４０の左上の角を原点Ｏ（0, 0）として、右方向にＸ座標および下方向にＹ座標を規定して、オフセット座標が決められている。撮像画像３０の範囲は、例えば、上下方向が1024pixelであり、左右方向が768pixelに設定されている。また、解析範囲４１は、曲げ角度を演算することが可能なデータ量を得られる範囲に設定されている。解析範囲４１は、例えば、オフセット座標から下方向に640pixelの範囲と右方向に512pixelの範囲に設定することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating the setting table 311 stored in the
Further, the offset coordinates of the analysis range on the front side and the offset coordinates of the analysis range on the back side in each type are stored. Offset coordinates are determined by defining the upper left corner of the captured
また、例えば、No.1のダイ３では、表側では、撮像画像４０の左端（0pixel）からＸの座標が512pixelまでの範囲が解析範囲として設定されるが、裏側では、撮像画像４０の右端（768pixel）からＸの座標が256pixelまでの範囲が解析範囲として設定されており、表側と裏側で解析範囲４１は左右対称となる。これは、表側から見て、表側の光源２１が右側で表側のＣＣＤカメラ２２が左側に配置されている場合に、表側から見て、裏側の光源２１が右側で裏側のＣＣＤカメラ２２が左側に配置されているためである。
Further, for example, in the No. 1
図５（ａ）に示すダイ３ａはＶ幅が狭いため、ＣＣＤカメラ２２による撮像範囲の下限（Ｌ２参照）が、ダイ３ａよりも上側に位置している。そのため、図５（ｂ）に示すように、撮像画像３０には、ダイ３が映りこんでいない。
ダイ３ａを用いた場合、解析範囲設定部３２は、入力データより取得したダイ３ａのＶ幅寸法６ｍｍに基づいて、設定テーブル３１１からダイ３ａの種類がNO.2であると判断し、裏側の撮像画像４０について、オフセット座標（256, 384）を取得する。
Since the die 3a shown in FIG. 5A has a narrow V width, the lower limit (see L2) of the imaging range by the
When the die 3a is used, the analysis
解析範囲設定部３２は、オフセット座標(256, 384)からＸ方向における512pixelの範囲とＹ方向における640pixelの範囲を解析範囲４１として設定する。
また、ダイ３ｂを用いた場合、解析範囲設定部３２は、入力データより取得したダイ３ｂのＶ幅寸法２５ｍｍに基づいて、設定テーブル３１１からダイ３ｂの種類がNo.7であると判断し、裏側の撮像画像４０についてオフセット座標（145, 218）を取得する。図６（ａ）に示すように、撮像画像４０の下限（Ｌ２参照）がダイ３ｂを通っているため、図６（ｂ）に示すように撮像画像４０にダイ３ｂが映りこんでいる。ダイ３ｂによって、線状の投光像４２が折れ曲がっている。
The analysis
When the
解析範囲設定部３２は、オフセット座標(145, 218)からＸ方向における512pixelの範囲とＹ方向における640pixelの範囲を解析範囲４１として設定する。
このようにオフセット座標が予めダイ３ｂが解析範囲に入らないように設定されているため、解析範囲４１としてダイ３ｂの画像を含まない範囲に設定される。
また、ダイ３ｃを用いた場合、解析範囲設定部３２は、入力データより取得したダイ３ｃのＶ幅寸法５０ｍｍに基づいて、設定テーブル３１１からダイ３ｃの種類がNo.10であると判断し、裏側の撮像画像４０についてオフセット座標（0, 0）を取得する。図７（ａ）に示すように、撮像画像４０の下限（Ｌ２参照）がダイ３ｃを通っているため、図７（ｂ）に示すように撮像画像４０にダイ３が映りこんでいる。また、ダイ３ｃの方がダイ３ｂよりも幅が大きいため、図６（ｂ）の撮像画像４０よりも図７（ｂ）の撮像画像４０の方がダイの映り込んでいる範囲が大きくなっている。また、図６（ｂ）と同様に、ダイ３ｃによって、線状の投光像４２が折れ曲がっている。
The analysis
Thus, since the offset coordinates are set in advance so that the
When the
解析範囲設定部３２は、オフセット座標(0, 0)からＸ方向における512pixelの範囲とＹ方向における640pixelの範囲を解析範囲４１として設定する。
ここで、ダイ３ｃの撮像画像４０への映り込みが大きいため、ダイ３ｃの画像が若干だけ解析範囲４１に入り込んでいるが、少量であるため後述する演算によって影響をほぼ除去することができる。
The analysis
Here, since the reflection of the die 3c in the captured
図５〜図７に示すように、撮像画像４０のうちダイ３が映り込まない範囲内に解析範囲４１を設定できる場合は、解析範囲４１は出来るだけ下方に設定されている。
図９（ａ）は、図５と同様にダイ３ａを用いてワークＷを折り曲げた状態を示す図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）における裏面側の撮像画像を示す図である。図９（ａ）に示すように、ワークＷの垂れ下がっている場合、図９（ｂ）に示すように、投光像４２の上方に湾曲（矢印Ｃ参照）が生じる。上述のように解析範囲４１を出来るだけ下方に設定することによって、ワークＷの垂れ下がりによって投光像４２の湾曲した部分を解析範囲４１から外すことができる。
As shown in FIGS. 5 to 7, when the
FIG. 9A is a diagram showing a state in which the workpiece W is bent using the die 3a as in FIG. 5, and FIG. 9B is a diagram showing a captured image on the back side in FIG. 9A. It is. As shown in FIG. 9A, when the workpiece W hangs down, as shown in FIG. 9B, a curve (see arrow C) is generated above the projected
以上のように解析範囲設定部３２によって表側および裏側の撮像画像４０の各々に対して解析範囲４１が設定される。
次に、ステップＳ２２において、角度演算部３３は、表側および裏側の各々の解析範囲４１の画像を横方向（Ｘ方向）の走査線（６４０本）に分割する。解析範囲４１のＹ方向は640pixelに設定されているため、Ｙ方向において1pixelごとに分割される。
As described above, the analysis
Next, in step S <b> 22, the
次に、ステップＳ２３において、角度演算部３３は、走査線ごとに２５６階調の輝度分布を求める。
次に、ステップＳ２４において、角度演算部３３は、輝度分布が正規分布であるか否かを判定し、正規分布でない場合には、ステップＳ２５において、輝度の一番多い輝度値±標準偏差に含まれる値を残し、それ以外の輝度値をワークＷ以外の輝度値とみなして削除する。
Next, in step S23, the
Next, in step S24, the
そして、ステップＳ２６において、残された輝度値の中心値（ＸＹ座標の値（pixel値））を求める。一方、ステップＳ２４において、輝度分布が正規分布であると判断された場合には、ステップＳ２６において、全ての輝度値の中心値（ＸＹ座標の値（pixel値））を求める。
ステップＳ２７に示すように、６４０本の走査線のすべての輝度中心（ＸＹ座標の値（pixel値））を求めるまでステップＳ２３〜ステップＳ２６が繰り返される。
In step S26, the central value (XY coordinate value (pixel value)) of the remaining luminance values is obtained. On the other hand, if it is determined in step S24 that the luminance distribution is a normal distribution, the central value of all luminance values (XY coordinate value (pixel value)) is obtained in step S26.
As shown in step S27, steps S23 to S26 are repeated until all luminance centers (XY coordinate values (pixel values)) of 640 scanning lines are obtained.
そして、すべての走査線の輝度中心が算出されると、制御がステップＳ２７からステップＳ２８へと進む。
次に、ステップＳ２８において、角度演算部３３は、すべての走査線の輝度中心から回帰直線を求める。なお、輝度中心の代わりに分布重心が用いられてもよく、この場合、ステップＳ２６において輝度中心の代わりに分布重心が求められる。
When the luminance centers of all the scanning lines are calculated, control proceeds from step S27 to step S28.
Next, in step S28, the
次に、ステップＳ２９において、角度演算部３３は、回帰直線と各分布重心もしくは輝度中心とのずれ量を算出する。
次に、ステップＳ３０において、角度演算部３３は、回帰直線と分布重心もしくは輝度中心のずれ量が２ピクセル以内の走査線が２１３本以上あるか否かの判断を行う。ずれ量が２ピクセル以内の走査線が２１３本以上ある場合には、データが信頼できるとして、ステップＳ３１において、角度演算部３３は、回帰直線からワークＷの曲げ角度を求める。回帰直線におけるワークＷの表側および裏側の各々の曲げ角度は予め実験等により求められており、校正テーブルとして記憶されている。角度演算部３３は、表側の撮像画像４０の解析範囲４１から算出された回帰直線から、校正テーブルに基づいてワークＷの表側の曲げ角度を求める。角度演算部３３は、裏側の撮像画像４０の解析範囲４１から算出された回帰直線から、校正テーブルに基づいてワークＷの裏側の曲げ角度を求める。そして、角度演算部３３は、表側の曲げ角度と後側の曲げ角度の和を求めて、ワークＷの曲げ角度を算出する。
Next, in step S29, the
Next, in step S30, the
一方、ステップＳ３０において、ずれ量が２ピクセル以内の走査線が２１３本以上ない場合には、データが信頼できないとして、エラーとなり、操作盤などにエラー表示が行われる。
以上のようにして、ワークＷの曲げ角度が算出され、算出された曲げ角度に基づいてラム１２の最終目標値が決定され、ラム１２が最終目標値まで下降されることにより、ワークＷの曲げ加工が行われる。
On the other hand, in step S30, if there are not 213 or more scanning lines with a deviation amount of 2 pixels or less, an error occurs and data is displayed on the operation panel or the like because the data is not reliable.
As described above, the bending angle of the workpiece W is calculated, the final target value of the
＜３．特徴＞
（３−１）
本実施の形態のプレスブレーキ１は、パンチ２（上金型の一例）とダイ３（下金型の一例）によってワークＷを曲げ加工するプレスブレーキ１であって、ラム１２（第１テーブルの一例）と、固定テーブル１１（第２テーブルの一例）と、光源２１（投光部の一例）と、ＣＣＤカメラ２２（撮像部の一例）と、解析範囲設定部３２と、角度演算部３３（解析部の一例）と、を備える。ラム１２は、パンチ２が装着可能である。固定テーブル１１は、形状の異なる複数種類のダイ３が装着可能である。光源２１は、固定テーブル１１に装着されたダイ３に載置されているワークＷに線状の光を投光する。ＣＣＤカメラ２２は、曲げ加工の際に光によりワークＷの表面に形成される投光像４２を撮像する。解析範囲設定部３２は、固定テーブル１１に装着されているダイ３の種類に基づいてＣＣＤカメラ２２による撮像画像４０から解析範囲４１を設定する。角度演算部３３は、解析範囲４１内の投光像４２からワークＷの曲げ角度を求める。
<3. Features>
(3-1)
A
このようにダイ３の種類に基づいて解析範囲４１を設定することにより、ＣＣＤカメラ２２によって撮像された撮像画像４０からダイ３が映りこんでいる領域を出来るだけ除いて、曲げ角度を演算するための解析範囲４１を設定できる。
このため、Ｖ幅の大きいダイ３を用いることによって撮像された撮像画像４０にダイ３が映りこんだ場合であっても、ダイ３に映った投光像を出来るだけ除いた解析範囲４１に基づいて精度良く曲げ角度の検出を行うことができる。
In this way, by setting the
For this reason, even if the
（３−２）
本実施の形態のプレスブレーキ１は、記憶部３１を更に備える。記憶部３１は、撮像画像４０から解析範囲４１を設定するためのオフセット座標（設定情報の一例）をダイ３（下金型の一例）の種類毎に記憶する。解析範囲設定部３２は、記憶部３１から、固定テーブル１１に装着されているダイ３の種類に対応するオフセット座標を取得し、オフセット座標から解析範囲４１を設定する。
(3-2)
The
このようにダイ３の種類ごとに解析範囲４１を設定するオフセット座標を予め記憶しておくことによって、撮像画像４０からダイ３が映り込んだ範囲を出来るだけ除くことができる。
また、予め記憶しておくことにより、ダイ３の形状に基づいて解析範囲４１を演算する必要がなく、ＣＰＵの負担を減らすことができる。
Thus, by storing in advance offset coordinates for setting the
Further, by storing in advance, it is not necessary to calculate the
（３−３）
本実施の形態のプレスブレーキ１では、光源２１（投光部の一例）およびＣＣＤカメラ２２（撮像部の一例）は、固定テーブル１１の表側および裏側の各々に配置されている。オフセット座標（設定情報の一例）は、表側のＣＣＤカメラ２２による撮像画像４０と、裏側のＣＣＤカメラ２２による撮像画像４０の各々に設定されている。解析範囲設定部３２は、表側の撮像画像４０および裏側の撮像画像４０の各々に対して解析範囲４１を設定する。角度演算部３３（解析部の一例）は、ワークＷの表側と裏側の各々の曲げ角度を求める。
(3-3)
In the
表側と裏側の双方で曲げ角度を求めることにより、ワークＷの折れ曲がりの検出精度を高めることができる。また、ダイ３のＶ溝の表側と裏側の傾斜角度が異なる場合であっても、表側と裏側の双方において曲げ角度を確認することができる。
By obtaining the bending angle on both the front side and the back side, the bending accuracy of the workpiece W can be increased. Moreover, even if the inclination angles of the front side and the back side of the V groove of the
（３−４）
本実施の形態のプレスブレーキ１では、撮像画像４０内におけるダイ３が映り込まない範囲が解析範囲４１以上の大きさの場合、解析範囲４１の下端は、ダイ３が映り込まない範囲の下端に設定され、撮像画像４０内におけるダイ３が映り込まない範囲が解析範囲４１より小さい場合、解析範囲４１の上端は、撮像画像４０の上端に設定される。
このように出来るだけ下方の範囲に解析範囲４１を設定することにより、ワークＷが垂れ下がる場合に撮像画像４０の上方に現れる投光像４２の歪みを解析範囲４１から除くことが出来る。
なお、撮像画像４０にダイ３が映り込まない場合には、撮像画像４０の下端から解析範囲４１は設定される。
(3-4)
In the
In this way, by setting the
When the
（３−５）
本実施の形態の曲げ加工方法は、パンチ２（上金型の一例）が装着可能なラム１２（第１テーブルの一例）と、形状の異なる複数種類のダイ３（下金型の一例）が装着可能な固定テーブル１１（第２テーブルの一例）と、を備えたプレスブレーキ１を用いた曲げ加工方法であって、ステップＳ１３（撮像ステップの一例）と、ステップＳ２０およびステップＳ２１（解析範囲設定ステップの一例）と、ステップＳ２２〜ステップＳ３１（解析ステップの一例）と、ステップＳ１８（移動ステップの一例）と、を備える。ステップＳ１３（撮像ステップの一例）は、固定テーブル１１（第２テーブルの一例）に装着されたダイ３に載置されているワークＷに線状の光を投光することによりワークＷの表面に形成される投光像４２を撮像する。ステップＳ２０およびステップＳ２１（解析範囲設定ステップの一例）は、固定テーブル１１に装着されているダイ３の種類に基づいてステップＳ１３（撮像ステップの一例）による撮像画像４０から解析範囲４１を設定する。ステップＳ２２〜ステップＳ３１（解析ステップの一例）は、解析範囲４１内の投光像４２からワークＷの曲げ角度を演算する。ステップＳ１８（移動ステップの一例）は、求められた曲げ角度に基づいてラム１２を目標位置まで下降する。
(3-5)
The bending method of the present embodiment includes a ram 12 (an example of a first table) on which a punch 2 (an example of an upper mold) can be mounted, and a plurality of types of dies 3 (an example of a lower mold) having different shapes. A bending method using a
このようにダイ３の種類に基づいて解析範囲４１を設定することにより、ＣＣＤカメラ２２によって撮像された撮像画像４０からダイ３が映りこんでいる領域を出来るだけ除いて、曲げ角度を演算するための解析範囲４１を設定できる。
このため、Ｖ幅の大きいダイ３を用いることによって撮像された撮像画像４０にダイ３が映りこんだ場合であっても、ダイ３に映った投光像を出来るだけ除いた解析範囲４１に基づいて精度良く曲げ角度の検出を行うことができる。
In this way, by setting the
For this reason, even if the
＜４．他の実施の形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施の形態では、記憶部３１が設定テーブル３１１を記憶し、解析範囲設定部３２が、設定テーブル３１１から該当するオフセット座標を取得しているが、設定テーブル３１１を記憶せず、入力データに含まれる金型情報から演算によってオフセット座標を算出してもよい。
<4. Other embodiments>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
In the above embodiment, the
（Ｂ）
上記実施の形態では、設定情報の一例としてオフセット座標が挙げられているが、オフセット座標に限らなくても良く、解析範囲４１を設定できる情報であればよい。
（Ｃ）
上記実施の形態では、Ｖ溝幅によってダイ３の種類が分けられているが、Ｖ溝幅だけに限らなくてもよく、例えば、ダイ３の高さ、または表側もしくは裏側への固定テーブル１１からの張り出し量なども付加して種類が分けられていてもよい。また、Ｖ溝幅の代わりにダイ３の張り出し量などが用いられても良い。
(B)
In the above embodiment, offset coordinates are cited as an example of setting information. However, the coordinates are not limited to offset coordinates, and any information that can set the
(C)
In the above embodiment, the type of the
（Ｄ）
上記実施の形態において用いられているダイ３は、表側と裏側において対称な形状であるが、表側と裏側で角度の異なるＶ溝を有するダイが用いられてもよい。その場合、図８に示すオフセット座標は、表側と裏側で左右対称とならず、別々に設定される。
（Ｅ）
上記実施の形態では、表側と裏側の双方に曲げ角度検出部１４が設けられているが、どちらか一方のみに設けられていてもよい。ワークＷが表側と裏側において対称的に曲げられる場合には、表側の曲げ角度および裏側の曲げ角度のいずれか一方を算出して、２倍することによってワークＷの曲げ角度を算出することができる。
(D)
The
(E)
In the above-described embodiment, the bending angle detection unit 14 is provided on both the front side and the back side, but may be provided only on either one. When the workpiece W is bent symmetrically on the front side and the back side, one of the front side bending angle and the back side bending angle is calculated and doubled to calculate the bending angle of the workpiece W. .
（Ｆ）
上記実施の形態では、下金型を固定式とし上金型を駆動式とする上金型駆動式のプレスブレーキ１（所謂オーバードライブ式）について説明したが、上金型を固定式として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できる。
(F)
In the above embodiment, the upper mold drive type press brake 1 (so-called overdrive type) in which the lower mold is fixed and the upper mold is driven has been described. The present invention can also be applied to a so-called underdrive press brake in which the mold is driven.
本発明のプレスブレーキおよび曲げ加工方法は、精度良く曲げ角度の検出を行うことが可能であり、板材の曲げ加工に広く適用できる。 The press brake and the bending method of the present invention can accurately detect the bending angle and can be widely applied to the bending of a plate material.
１ ：プレスブレーキ
２ ：パンチ（上金型の一例）
３、３ａ、３ｂ、３ｃ ：ダイ（下金型の一例）
１０ ：フレーム
１０ａ、１０ｂ ：プレート部
１１ ：固定テーブル（第２テーブルの一例）
１２ ：ラム（第１テーブルの一例）
１３ ：ラム駆動部
１４ａ、１４ｂ ：曲げ角度検出部
１５ ：リニアセンサ
１６ ：加工条件入力部
１７ ：制御部
２１ ：光源（投光部の一例）
２２ ：ＣＣＤカメラ（撮像部の一例）
３１ ：記憶部
３２ ：解析範囲設定部
３３ ：角度演算部
３４ ：ラム移動量演算部
３５ ：ラム制御部
４０ ：撮像画像
４１ ：解析範囲
４２ ：投光像
３１１ ：設定テーブル
Ｗ ：ワーク
1: Press brake 2: Punch (an example of an upper die)
3, 3a, 3b, 3c: Die (an example of lower mold)
10:
12: Ram (an example of the first table)
13:
22: CCD camera (an example of an imaging unit)
31: Storage unit 32: Analysis range setting unit 33: Angle calculation unit 34: Ram movement amount calculation unit 35: Ram control unit 40: Captured image 41: Analysis range 42: Projected image 311: Setting table W: Workpiece
Claims (5)
前記上金型が装着可能な第１テーブルと、
形状の異なる複数種類の前記下金型が装着可能な第２テーブルと、
前記第２テーブルに装着された前記下金型に載置されている前記ワークに線状の光を投光する投光部と、
曲げ加工の際に前記光により前記ワークの表面に形成される投光像を撮像する撮像部と、
前記第２テーブルに装着されている前記下金型の前記種類に基づいて前記撮像部による撮像画像から解析範囲を設定する解析範囲設定部と、
前記解析範囲内の前記投光像を解析して前記ワークの曲げ角度を求める解析部と、
を備えた、
プレスブレーキ。 A press brake that bends a workpiece with an upper die and a lower die,
A first table to which the upper mold can be mounted;
A second table on which a plurality of types of lower molds having different shapes can be mounted;
A light projecting unit that projects linear light onto the workpiece placed on the lower mold mounted on the second table;
An imaging unit that captures a projected image formed on the surface of the workpiece by the light during bending;
An analysis range setting unit that sets an analysis range from an image captured by the image capturing unit based on the type of the lower mold mounted on the second table;
An analysis unit for analyzing the projected image within the analysis range to obtain a bending angle of the workpiece;
With
Press brake.
前記解析範囲設定部は、前記記憶部から、前記第２テーブルに装着されている前記下金型の種類に対応する前記設定情報を取得し、前記設定情報から前記解析範囲を設定する、
請求項１に記載のプレスブレーキ。 A storage unit for storing, for each type of the lower mold, setting information for setting the analysis range from the captured image;
The analysis range setting unit acquires the setting information corresponding to the type of the lower mold mounted on the second table from the storage unit, and sets the analysis range from the setting information.
The press brake according to claim 1.
前記設定情報は、前記表側の前記撮像部による前記撮像画像と、前記裏側の前記撮像部による前記撮像画像の各々に設定されており、
前記解析範囲設定部は、前記表側の前記撮像画像および前記裏側の前記撮像画像の各々に対して前記解析範囲を設定し、
前記解析部は、前記ワークの前記表側と前記裏側の各々の曲げ角度を求める、
請求項２に記載のプレスブレーキ。 The light projecting unit and the imaging unit are disposed on the front side and the back side of the second table,
The setting information is set for each of the captured image by the imaging unit on the front side and the captured image by the imaging unit on the back side,
The analysis range setting unit sets the analysis range for each of the captured image on the front side and the captured image on the back side,
The analysis unit obtains bending angles of the front side and the back side of the workpiece,
The press brake according to claim 2.
前記撮像画像内における前記下金型が映り込まない範囲が前記解析範囲よりも小さい場合、前記解析範囲の上端は、前記撮像画像の上端に設定される、
請求項１〜３のいずれかに記載のプレスブレーキ。 When the range where the lower mold is not reflected in the captured image is larger than the analysis range, the lower end of the analysis range is set to the lower end of the range where the lower mold is not reflected,
When the range in which the lower mold is not reflected in the captured image is smaller than the analysis range, the upper end of the analysis range is set to the upper end of the captured image.
The press brake according to any one of claims 1 to 3.
前記第２テーブルに装着された前記下金型に載置されているワークに線状の光を投光することにより前記ワークの表面に形成される投光像を撮像する撮像ステップと、
前記第２テーブルに装着されている前記下金型の種類に基づいて前記撮像ステップによる撮像画像から解析範囲を設定する解析範囲設定ステップと、
前記解析範囲内の前記投光像を解析して前記ワークの曲げ角度を求める解析ステップと、
求められた前記曲げ角度に基づいて前記第１テーブルを目標位置まで移動する移動ステップと、を備えた曲げ加工方法。 A bending method using a press brake comprising a first table on which an upper mold can be mounted and a second table on which a plurality of types of lower molds having different shapes can be mounted,
An imaging step of capturing a projected image formed on the surface of the workpiece by projecting linear light onto the workpiece mounted on the lower mold mounted on the second table;
An analysis range setting step for setting an analysis range from a captured image obtained by the imaging step based on a type of the lower mold mounted on the second table;
Analyzing the projected image within the analysis range to determine the bending angle of the workpiece;
And a moving step of moving the first table to a target position based on the determined bending angle.
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