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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