JP5837950B2 - 板金部品の曲げ角度補正システム - Google Patents

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。

特開２０１１−２６０２４号公報

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。

図１は、本発明の実施の形態における板金部品の曲げ角度補正システムの全体構成を示す図である。 図２は、図１の曲げ角度補正システムの曲げ加工設備において、板金部品の曲げ加工を説明するための概略図である。 図３は、図１の曲げ角度補正システムの補正金型保管設備を示す概略斜視図である。 図４は、図１の曲げ角度補正システムの曲げ加工設備において、補正金型が取り付けられた状態を示す概略斜視図である。 図５は、図４の曲げ加工設備において、板金部品の曲げ角度の補正加工を説明するための概略図である。 図６は、図１の曲げ角度補正システムにおける処理フローを示す図である。 図７は、エレベータ装置の構成を示す概略図である。

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

Claims (3)

1. 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。
2. 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。
3. 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。

Images