JP5837950B2 - 板金部品の曲げ角度補正システム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、板金部品の曲げ角度補正システムに関する。
従来より、図7に示すようなエレベータ装置が知られている。ここに示すエレベータ装置1は、昇降路2内を昇降自在な乗りかご3と、乗りかご3に主ロープ4を介して連結された釣合錘5と、主ロープ4を介して乗りかご3及び釣合錘5を昇降させる巻上機(昇降駆動部)6と、を備えている。主ロープ4は、巻上機6に連結されたトラクションシーブ7に巻き掛けられている。このような構成において、巻上機6がトラクションシーブ7を回転駆動することにより、主ロープ4が巻き上げられ、乗りかご3及び釣合錘5がそれぞれ昇降し、乗りかご3が、建物に設けられた複数の乗場8のうちの任意の乗場8に着床して、利用者が乗降可能になっている。
このようなエレベータ装置1においては、鋼板などの板状の金属部材を折り曲げて形成された板金部品が多く使用されている。例えば、乗りかご3の出入口や乗場8の出入口に設けられた三方枠、乗りかご3に設けられたかごドア、乗場8に設けられた乗場ドアなどが代表例として挙げられる。
このような板金部品の曲げ角度は、高い精度を要求されることが多い。しかしながら一方で、板金部品の材料の弾性作用(スプリングバック)によって、精度のよい曲げ加工が困難になる場合もある。このため、板金部品の曲げ加工が完了した後、作業者が、専用の角度計測器を用いて板金部品の曲げ角度を個々に計測し、必要に応じて曲げ角度の補正を行っている。
しかしながら、計測の際には、一の曲げ部分に対して複数箇所で曲げ角度の計測を行い、曲げ方向に直交する方向における曲げの均一性(通り)があるか否かを確認している。また、計測された曲げ角度が予め定められた寸法公差から外れている場合には、作業者が、ハンマーなどの工具を使用して当該曲げ部分をたたいて、曲げ角度の補正を行う。
このように曲げ角度を補正する場合、人手によって曲げ角を計測する手間と補正する手間とがかかっている。このため、曲げ角度の補正に多くの時間が費やされている。また、このように人手によって曲げ角度の計測と補正が行われることにより、角度補正の品質のばらつきが生じやすいという課題がある。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、板金部品の曲げ角度の補正を容易かつ精度良く行うことができる板金部品の曲げ角度補正システムを提供することを目的とする。
実施の形態による板金部品の曲げ角度補正システムは、曲げ加工された板金部品の曲げ部分の曲げ角度を補正する板金部品の曲げ角度補正システムである。当該曲げ角度補正システムは、板金部品の曲げ加工を行う曲げ加工設備と、曲げ加工された板金部品の曲げ部分を撮像して曲げ部分画像を作成する撮像手段と、を備えている。撮像手段により作成された曲げ部分画像は、計測手段により画像解析されて曲げ部分の初期曲げ角度が計測される。計測手段により計測された曲げ部分の初期曲げ角度と目標角度との角度差異に基づいて、補正角度決定手段により補正角度が決定される。板金部品の初期曲げ角度を互いに異なる角度で補正可能な複数の補正金型が、補正金型保管設備に保管されている。補正金型選定手段は、曲げ部分の初期曲げ角度が目標角度より小さい場合、補正金型保管設備に保管された複数の補正金型のうち、補正角度決定手段により決定された補正角度で曲げ部分の初期曲げ角度を補正可能な補正金型を選定する。
また、実施の形態による板金部品の曲げ角度補正システムは、曲げ加工された板金部品の曲げ部分の曲げ角度を補正する板金部品の曲げ角度補正システムである。当該曲げ角度補正システムは、曲げ金型を用いて板金部品の曲げ加工を行う曲げ加工設備と、曲げ加工された板金部品の曲げ部分を撮像して曲げ部分画像を作成する撮像手段と、を備えている。撮像手段により作成された曲げ部分画像が、計測手段により画像解析されて曲げ部分の初期曲げ角度が計測される。計測手段により計測された曲げ部分の初期曲げ角度と目標角度との角度差異に基づいて、補正角度決定手段により補正角度が決定される。曲げ加工設備は、曲げ部分の初期曲げ角度が目標角度より大きい場合、補正角度決定手段により決定された補正角度に基づいて、曲げ部分の初期曲げ角度の補正を行う際の曲げ金型の押込量を増大させる。
以下、図1乃至図6を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態による板金部品の曲げ角度補正システムは、板金部品を曲げ加工するとともに、曲げ加工された板金部品の曲げ部分の曲げ角度を補正するためのシステムである。この曲げ角度補正システムは、例えば、エレベータ装置(図7参照)で使用される三方枠などの板金部品に好適に用いることができる。
図1に示すように、板金部品の曲げ角度補正システム20は、板金部品10の曲げ加工を行う曲げ加工設備21と、曲げ加工設備21の曲げ金型15(図2参照)により曲げ加工された板金部品10の曲げ部分11を撮像して曲げ部分画像を作成する撮像手段22と、撮像手段22に(例えば、有線で)接続された管理サーバ23と、を備えている。このうち曲げ加工設備21には、図2に示すように、曲げ金型(パンチ)15が取り付けられるとともに、板金部品10がダイ16に保持され、曲げ金型15が板金部品10を押し込むことにより、板金部品10が曲げ加工されて、曲げ部分11が形成される。形成された曲げ部分11の初期曲げ角度12は、曲げ金型15の金型先端角度や、曲げ金型15の押込量に応じて変えることができ、所望の角度とすることができる。
図1に示すように、撮像手段22は、板金部品10の曲げ部分11を撮像することに適した2つの形状撮影用カメラ22aを含んでいる。これら2つの形状撮影用カメラ22aにより、板金部品10の曲げ部分11が撮像されて、曲げ部分画像が作成される。作成された曲げ部分画像は、管理サーバ23に伝送される。
管理サーバ23は、撮像手段22により作成された曲げ部分画像を画像解析して曲げ部分11の初期曲げ角度12を計測する計測手段24と、計測手段24により計測された曲げ部分11の初期曲げ角度12と目標角度(当該曲げ部分11の設計角度)との角度差異に基づいて、初期曲げ角度12を補正するための補正角度を決定する補正角度決定手段25と、を有している。
このうち計測手段24は、曲げ部分画像を画像認識して画像解析を行い、曲げ部分11の初期曲げ角度12を計測する。なお、初期曲げ角度12の計測方法としては、曲げ部分11の初期曲げ角度12を計測することができれば特に限られるものではない。
管理サーバ23は、補正角度データベース26を有している。この補正角度データベース26には、互いに異なる複数の補正候補角度が記憶されている。記憶されている補正候補角度は、後述する補正金型保管設備27に保管されている補正金型17により補正可能な角度(初期曲げ角度12からの増減分)に対応している。
補正角度決定手段25は、計測手段24により計測された曲げ部分11の初期曲げ角度12と目標角度との角度差異を算出し、算出された角度差異に基づいて、補正角度データベース26に記憶された複数の補正候補角度のうち適切な(例えば、最も近い)一の補正候補角度を補正角度と決定する。
そして、決定された補正角度に応じて、曲げ部分11の初期曲げ角度12の補正が行われる。すなわち、曲げ部分11の初期曲げ角度12が目標角度より小さい場合(補正角度が正の値となる場合)には、補正金型17を用いて初期曲げ角度12から角度を拡げるような補正が行われる。一方、曲げ部分11の初期曲げ角度12が目標角度より大きい場合(補正角度が負の値となる場合)には、曲げ加工設備21内の曲げ金型15の押込量を増大させて初期曲げ角度12よりも角度を小さくするような補正が行われる。初期曲げ角度12が目標角度より小さいか、あるいは大きいかの判断は、上述した補正角度決定手段25が行うことができる。以下に、初期曲げ角度12が目標角度より小さい場合について説明する。
図1に示すように、曲げ角度補正システム20は、板金部品10の初期曲げ角度を互いに異なる角度で補正可能な複数の補正金型17を保管する補正金型保管設備27と、補正角度決定手段25により決定された補正角度に対応する補正金型17を曲げ加工設備21に取り付ける補正金型取付手段28と、を更に備えている。このうち、補正金型保管設備27に保管されている複数の補正金型17は、図3に示すように、互いに厚さ(押込方向に直交する方向、図3または図5に示す横方向)が異なり、2つ一組で曲げ加工設備21内の曲げ金型15に取り付けられて、初期曲げ角度12の補正に使用される。
管理サーバ23は、補正金型データベース30と、補正金型データベース30に記憶された複数の補正金型17の中から適切な補正金型17を選定する補正金型選定手段29と、を更に有している。このうち、この補正金型データベース30には、補正金型保管設備27に保管されている補正金型17のデータ(識別番号、補正可能な角度など)が記憶されている。補正金型選定手段29は、補正金型データベース30に記憶された複数の補正金型17(すなわち、補正金型保管設備27に保管された複数の補正金型17)のうち、補正角度決定手段25により決定された補正角度で板金部品10の初期曲げ角度12を補正可能な補正金型17の識別番号を選定する。
このように構成されていることにより、補正角度決定手段25は、曲げ部分11の初期曲げ角度12が目標角度より小さいと判断した場合、補正金型選定手段29に補正金型17を選定させる旨の指示を行う。この指示を受けた補正金型選定手段29は、上述のようにして補正金型17を選定する。
管理サーバ23には、補正金型取付手段28が(例えば、有線で)接続されており、補正金型選定手段29により選定された補正金型17の識別番号は、補正金型取付手段28に伝送される。
補正金型取付手段28は、補正金型選定手段29から伝送された識別番号に対応する補正金型17を補正金型保管設備27から取り出して、曲げ加工設備21に取り付ける。この際、曲げ加工設備21には、図4および図5に示すように、板金部品10の曲げ部分11の曲げ加工を行った曲げ金型15の両側に取り付けられる。このことにより、曲げ部分11の初期曲げ角度12の補正を行う段取りが完了し、初期曲げ角度12の補正を行うことが可能となる。この際、図5に示すように、曲げ金型15の両側の補正金型17が、板金部品10を押圧し、曲げ部分11の角度を拡げて図5に示すような補正後角度13とすることが可能となる。すなわち、補正金型17の厚さに応じて、補正後角度13を調整することができる。
このような構成からなる本実施の形態の作用について図6を用いて説明する。
まず、曲げ加工設備21において板金部品10が曲げ加工される(ステップS1)。この場合、まず、曲げ加工設備21内に、目標角度に相当する金型先端角度を有する曲げ金型15が取り付けられるとともに、曲げ加工を行う前の板金部品10がダイ16に保持される(図2参照)。続いて、板金部品10が保持されながら曲げ金型15が板金部品10に押し付けられ、曲げ金型15が板金部品10に対して所望量押し込まれる。このようにして、板金部品10が曲げ加工され、初期曲げ角度12を有する曲げ部分11が形成される。
続いて、撮像手段22により、板金部品10の曲げ部分11が撮像される(ステップS2)。この場合、2つの形状撮影用カメラ22aにより曲げ部分11が撮像されて曲げ部分画像が作成される。作成された曲げ部分画像は、管理サーバ23に伝送される。
次に、管理サーバ23の計測手段24により、曲げ部分画像が画像解析されて、曲げ部分11の初期曲げ角度12が計測される(ステップS3)。
そして、補正角度決定手段25により、計測された初期曲げ角度12と目標角度との角度差異に基づいて、補正角度が決定される(ステップS4)。この場合、補正角度決定手段25は、計測された初期曲げ角度12と目標角度とに基づいて角度差異を算出し、算出された角度差異に基づいて、補正角度データベース26に記憶された複数の補正候補角度のうち一の補正候補角度を補正角度と決定する。例えば、目標角度90°で曲げ加工された板金部品10の曲げ部分11の初期曲げ角度12が89.1°と計測された場合、角度差異として+0.9°が算出される。補正角度データベース26には、・・・、+0.75°、+1.0°、・・・の補正候補角度が記憶されている場合、+0.9°に最も近い+1.0°が補正角度として決定される。
続いて、補正金型選定手段29により、決定された補正角度に基づいて、補正金型保管設備27に保管された複数の補正金型17から一の補正金型17が選定される(ステップS5)。この場合、補正金型選定手段29は、補正金型データベース30に記憶された複数の補正金型のうち、決定された補正角度で板金部品10の初期曲げ角度12を補正可能な補正金型17の識別番号を選定する。例えば、補正角度として+1.0°が決定された場合には、曲げ加工設備21内の曲げ金型15の両側に一対の補正金型17を取り付けることにより曲げ部分11の角度を1.0°増大させることが可能な補正金型17を選定する。そして、選定された補正金型17の識別番号は、補正金型取付手段28に伝送される。
次に、補正金型取付手段28により、選定された補正金型17が曲げ加工設備21に取り付けられる(ステップS6)。すなわち、補正金型取付手段28は、補正金型選定手段29から伝送された識別番号に対応する補正金型17を補正金型保管設備27から取り出して曲げ加工設備21内の曲げ金型15に取り付ける。取り付けられた補正金型17は、曲げ金型15の両側に配置される(図4および図5参照)。このことにより、曲げ部分11の初期曲げ角度12の補正を行う段取りが完了する。
その後、曲げ加工設備21において、板金部品10の曲げ部分11が補正曲げ加工(再加工)される(ステップS7)。このことにより、曲げ部分11の初期曲げ角度12から角度を拡げるように曲げ部分11が曲げられて初期曲げ角度12が補正され、曲げ部分11の角度を図5に示すような補正後角度13とすることができる。この結果、当該曲げ部分11の曲げ角度を目標角度に近づけることができる。
曲げ部分11の補正曲げ加工が行われた後、上述したステップS2以降の手順を行うことにより、当該曲げ部分11の曲げ角度が再度計測されて、目標角度に達したか否か(寸法公差の範囲内にあるか否か)が確認される。目標角度に達した場合には、この曲げ部分11の曲げ加工は終了し、目標角度に達していない場合には、再度、補正が行われることが好適である。
なお、上述のようにして選定された補正金型17を、曲げ加工設備21に取り付けた状態のままで、次の板金部品10の曲げ加工を行うようにしてもよい。このことは、先の板金部品10を形成する材料と同一ロットの材料(例えば、同一のロールに巻かれた板材)により形成された板金部品10の曲げ加工を行う際に適用することが好適である。この場合、その後の板金部品10の初期曲げ角度12の計測や補正を省略しつつ板金部品10の精度を向上させることができ、曲げ加工工程の短縮化および品質向上を図ることができる。また、この場合、当該ロットの材料の曲がりやすさなどの材料条件を加味して、その後の同一ロットの板金部品10の曲げ加工を行うことができ、曲げ加工の精度向上を図ることができる。材料のロットが変わる場合には、補正金型取付手段28により補正金型17が曲げ加工設備21から取り外されて補正金型保管設備27に保管され、上述したステップS1からの手順に沿って曲げ加工および補正が行われることが好適である。
このように本実施の形態によれば、曲げ加工された板金部品10の曲げ部分11を撮像した曲げ部分画像を画像解析して当該曲げ部分11の初期曲げ角度12が計測され、この計測された初期曲げ角度12と目標角度との角度差異に基づいて、初期曲げ角度12を補正するための補正角度を決定することができる。このことにより、人手による作業ではなく、自動的に初期曲げ角度12を計測して補正角度を決定することができる。このため、初期曲げ角度12の計測および補正を容易に行うことができるとともに、初期曲げ角度12の補正の品質向上を図ることができる。すなわち、板金部品10の初期曲げ角度12の補正を容易かつ精度良く行うことができる。更に言えば、本実施の形態により、曲げ加工設備21自体を要因とする初期曲げ角度12の製造誤差を加味して初期曲げ角度12を補正することができ、板金部品10の精度向上を図ることが可能となる。
また、本実施の形態によれば、決定された補正角度に基づいて補正金型17が選定され、選定された補正金型17が、補正金型保管設備27から取り出されて曲げ加工設備21に取り付けられる。このことにより、人手による作業ではなく、自動的に補正金型17を曲げ加工設備21に取り付けて、初期曲げ角度12の補正のための段取りを行うことができる。このため、板金部品10の初期曲げ角度12の補正を容易に行うことができる。
さらに、本実施の形態によれば、初期曲げ角度12を補正するための補正角度は、補正角度データベース26に記憶された複数の補正候補角度のうち一の補正候補角度から決定される。このことにより、補正金型保管設備27に保管された補正金型17によって補正可能な補正角度を適切に決定することができ、補正金型17の選定をスムーズに行うことができるとともに、保管すべき補正金型17の種類が増大することを抑制できる。
なお、上述した本実施の形態においては、曲げ部分11の初期曲げ角度12が目標角度より小さい場合について説明した。そこで、以下に、曲げ部分11の初期曲げ角度12が目標角度より大きい場合について説明する。この場合、上述したように、曲げ加工設備21内の曲げ金型15の押込量を増大させることで初期曲げ角度12の補正を行うことができる。
より具体的には、補正角度決定手段25は、曲げ部分11の初期曲げ角度12が目標角度より大きいと判断した場合、曲げ加工設備21に曲げ金型15の押込量を増大させて曲げ加工を行う旨の指示を行う。この指示を受けた曲げ加工設備21は、補正角度決定手段25により決定された補正角度に基づいて、曲げ金型15の押込量を増大させる。すなわち、負の値となる補正角度が小さくなる(当該補正角度の絶対値が大きくなる)につれて押込量を増大させるように調整する。このことにより、曲げ加工設備21において、曲げ部分11の初期曲げ角度12の補正を行うための曲げ加工(再加工)を行う際、板金部品10に対する曲げ金型15の押込量が、先の曲げ加工時(ステップS1)よりも増大される。このことにより、初期曲げ角度12よりも角度を小さくするように曲げ部分11が曲げられて初期曲げ角度12が補正され、当該曲げ部分11の曲げ角度を目標角度に近づけることができる。
また、上述のようにして調整された曲げ金型15の押込量を、次の板金部品10の曲げ加工時に適用するようにしてもよい。このことは、先の板金部品10を形成する材料と同一ロットの材料により形成された板金部品10の曲げ加工を行う際に適用することが好適である。この場合、その後の板金部品10の初期曲げ角度12の計測や補正を省略しつつ板金部品10の精度を向上させることができ、曲げ加工工程の短縮化および品質向上を図ることができる。また、この場合、当該ロットの材料の曲がりやすさなどの材料条件を加味して、その後の同一ロットの板金部品10の曲げ加工を行うことができ、曲げ加工の精度向上を図ることができる。なお、材料のロットが変わる場合には、曲げ金型15の押込量を調整される前の値に戻して板金部品10の曲げ加工を行うことが好適である。
曲げ部分11の初期曲げ角度12が目標角度より大きい場合、補正角度決定手段25は、補正角度データベース26に記憶された補正候補角度を選定することなく、計測手段24により計測された曲げ部分11の初期曲げ角度12と目標角度との角度差異自体を補正角度と決定してもよい。この場合、補正角度をきめ細かく決定して、曲げ金型15の押込量をきめ細かく決定することができ、当該曲げ部分11の曲げ角度を目標角度により一層近づけることができる。
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による板金部品の曲げ角度補正システムは、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
10 板金部品
11 曲げ部分
12 初期曲げ角度
15 曲げ金型
17 補正金型
20 曲げ角度補正システム
21 曲げ加工設備
22 撮像手段
24 計測手段
25 補正角度決定手段
26 補正角度データベース
27 補正金型保管設備
28 補正金型取付手段
29 補正金型選定手段
11 曲げ部分
12 初期曲げ角度
15 曲げ金型
17 補正金型
20 曲げ角度補正システム
21 曲げ加工設備
22 撮像手段
24 計測手段
25 補正角度決定手段
26 補正角度データベース
27 補正金型保管設備
28 補正金型取付手段
29 補正金型選定手段
Claims (3)
- 曲げ加工された板金部品の曲げ部分の曲げ角度を補正する板金部品の曲げ角度補正システムであって、
前記板金部品の曲げ加工を行う曲げ加工設備と、
曲げ加工された前記板金部品の前記曲げ部分を撮像して曲げ部分画像を作成する撮像手段と、
前記撮像手段により作成された前記曲げ部分画像を画像解析して前記曲げ部分の初期曲げ角度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記曲げ部分の前記初期曲げ角度と目標角度との角度差異に基づいて補正角度を決定する補正角度決定手段と、
前記板金部品の前記初期曲げ角度を互いに異なる角度で補正可能な複数の補正金型を保管する補正金型保管設備と、
前記曲げ部分の前記初期曲げ角度が前記目標角度より小さい場合、前記補正金型保管設備に保管された複数の前記補正金型のうち、前記補正角度決定手段により決定された前記補正角度で前記曲げ部分の前記初期曲げ角度を補正可能な前記補正金型を選定する補正金型選定手段と、を備えたことを特徴とする曲げ角度補正システム。 - 前記補正金型選定手段により選定された前記補正金型を前記補正金型保管設備から取り出して前記曲げ加工設備に取り付ける補正金型取付手段を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の曲げ角度補正システム。
- 前記補正金型保管設備に保管された複数の前記補正金型により補正可能な角度として複数の補正候補角度が記憶された補正角度データベースを更に備え、
前記補正角度決定手段は、前記角度差異に基づいて、前記補正角度データベースに記憶された複数の前記補正候補角度のうち一の前記補正候補角度を前記補正角度と決定することを特徴とする請求項1または2に記載の曲げ角度補正システム。
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