JP7118745B2 - 加工装置及び加工方法 - Google Patents

加工装置及び加工方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7118745B2
JP7118745B2 JP2018103740A JP2018103740A JP7118745B2 JP 7118745 B2 JP7118745 B2 JP 7118745B2 JP 2018103740 A JP2018103740 A JP 2018103740A JP 2018103740 A JP2018103740 A JP 2018103740A JP 7118745 B2 JP7118745 B2 JP 7118745B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact
curved surface
section
roller
plate thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018103740A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019206065A (ja
Inventor
毅 山田
哲典 三好
聡 喜多野
昌寛 青山
武志 角舛
雄也 田中
直輝 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2018103740A priority Critical patent/JP7118745B2/ja
Priority to CN201980012744.6A priority patent/CN111712350A/zh
Priority to EP19811720.2A priority patent/EP3738712A4/en
Priority to US16/968,683 priority patent/US11827379B2/en
Priority to PCT/JP2019/016569 priority patent/WO2019230239A1/ja
Publication of JP2019206065A publication Critical patent/JP2019206065A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7118745B2 publication Critical patent/JP7118745B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/10—Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/068—Table-like supports for panels, sheets or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/14—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by passing between rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/16—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B51/00—Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/06—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving conveyor belts, a sequence of travelling work-tables or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/068—Fuselage sections
    • B64C1/069—Joining arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/061—Frames

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Description

本発明は、加工装置及び加工方法に関するものである。
航空機の胴体や主翼等の航空機部品は、長尺状のフレームなどの構造部材から構成される。このようなフレームは、強度を向上させる等の目的から、板状の部材に対して、長手方向の断面が所望の断面形状となるように曲折成形されるとともに、フレームが適用される胴体及び主翼等が、曲面形状を有することから、長手方向に沿って湾曲した曲線形状を有するように成形される。このため、フレームは、複雑な形状を為している。
このような航空機に用いられるフレームは、重量軽減等の目的で、部分的に板厚を薄くする加工等の板厚方向の加工（以下、「板厚加工」という。）を行うことがある。このような板厚加工は、従来、フレームをエッチング液に浸漬するケミカルミーリングと呼ばれる手法で行われていた。
実開平５－３１８３６号公報
しかしながら、ケミカルミーリングは、人手による作業が多く必要であり、フロータイムが長くなるとともに、エッチング液の維持及び処理するためのコストも必要であるため、コストが増大するという問題があった。
このような問題を解決するために、機械加工によって、フレームに対して板厚加工を行うことが考えられる。フレームに対して、板厚加工を施す際には、上述のように複雑な形状をしたフレームを支持する支持装置を用いることがある（例えば、特許文献１）。特許文献１の装置では、側面クランプシリンダー及び底面クランプシリンダーによって、基準面に部品を押し付け、部品の正面（側面）と底面とを同時にクランプしている。
しかしながら、フレームは、上述のように、板金成形によって製造される部品であるので、曲げ角度等にバラつきが発生する。このため、フレームごとに形状が異なることがある。また、一本のフレームであっても、一様に成形されずに、長手方向の位置によって断面形状が異なることがある。
特許文献１の装置では、フレームを押し付ける基準面の形状は一様であるので、特許文献１の装置で、長手方向の断面形状が一様でないフレームを支持する場合、支持装置の基準面になじまない部分が発生する。また、特許文献１の装置では、側面クランプシリンダー及び底面クランプシリンダーによって、フレームを基準面に押し付けている。基準面になじんでいない部分が生じた状態のフレームを、正面（側面）及び底面の２面を同時に押し付けた状態とすると、押し付けていない部分において、フレームが基準面から浮き上がるように変形してしまう可能性がある。このような浮き上がった状態の部品に対して、板厚加工を施すと、正確な加工を施すことができず、加工精度が低減するという問題を招来する可能性があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、加工精度を向上させることができる加工装置及び加工方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の加工装置及び加工方法は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る加工装置は、板状の第１部分と、該第１部分の縁から曲折して延びる板状の第２部分とを一体的に有する被加工物を加工する加工装置であって、前記第１部分の一面と当接する当接部及び前記第１部分の他面を前記当接部の方向へ押圧する押圧部を有し、前記第１部分の板厚方向の移動を規制する規制部と、前記第２部分の板厚方向へ移動可能であって、前記第２部分を支持する支持部と、前記第１部分の前記他面を加工する加工部と、を備える。
上記構成では、第１部分を押圧部によって押圧し、第１部分の一面を当接部に当接させることで、第１部分の板厚方向の移動を規制している。これにより、第１部分を当接部に当接させた状態における第２部分の位置は、第１部分と第２部分との為す角度によって異なる。上記構成では、第２部分を支持する支持部が、第２部分の板厚方向へ移動可能であるので、第２部分に応じた位置に移動することができる。これにより、第２部分が何れの位置にあっても、支持部を移動させることで、第２部分を支持することができる。したがって、第１部分と第２部分とが為す角度が、何れの角度の被加工物であっても、第１部分を当接部に当接させた状態で、第２部分を支持部で支持することができる。よって、第１部分と第２部分とを有するような複雑な形状の被加工物であっても、第１部分を当接部に当接させて、安定した状態で被加工物を加工することができる。以上から、加工精度を向上させることができる。
また、第２部分に応じた位置で第２部分を支持することができるので、第１部分を当接させ、かつ、第２部分を支持した状態において、被加工物に発生する応力を抑制することができる。これにより、被加工物の変形を抑制することができる。したがって、被加工物が当接部から浮き上がるような変形（第１部分と当接部とが離間するような変形）を防止することができる。以上から、確実に第１部分を当接部に当接させて、より安定した状態で被加工物を加工することができる。
また、本発明の一態様に係る加工装置は、前記当接部と前記第１部分とが当接しているか否かを判断する当接判断部と、前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、前記当接判断部の判断に基づいて、前記当接部と前記第１部分とが当接するように前記駆動部を駆動する制御部と、を備えてもよい。
駆動部によって、第２部分が移動するように支持部が駆動されると、第２部分と一体的に形成されている、第１部分も移動する。すなわち、駆動部は、支持部を駆動することで、第２部分を介して、第１部分を移動させることができる。
上記構成では、当接判断部の判断に基づいて、当接部と第１部分とが当接するように駆動部を駆動している。これにより、より確実に第１部分を当接部に当接させて、安定した状態で被加工物を加工することができる。
また、本発明の一態様に係る加工装置は、前記当接部と前記第１部分の前記他面との距離を導出する距離導出部と、前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、前記距離導出部が導出した距離に基づいて、前記当接部と前記第１部分とが当接するように前記駆動部を駆動する制御部と、を備えてもよい。
上記構成では、距離導出部が導出した距離に基づいて、当接部と第１部分とが当接するように駆動部を駆動している。これにより、より確実に第１部分を当接部に当接させて、安定した状態で被加工物を加工することができる。
また、本発明の一態様に係る加工装置は、前記第１部分と前記第２部分とが為す角度を導出する角度導出部と、前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、前記角度導出部が導出した前記角度に基づいて、前記当接部と前記第１部分とが当接するように前記駆動部を駆動する制御部と、を備えてもよい。
上記構成では、角度導出部が導出した角度に基づいて、当接部と第１部分とが当接するように駆動部を駆動している。これにより、より確実に第１部分を当接部に当接させて、安定した状態で被加工物を加工することができる。
また、本発明の一態様に係る加工装置は、前記押圧部に作用する負荷を導出する負荷導出部と、前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、前記負荷導出部が導出した前記負荷に基づいて、該負荷が小さくなるように、前記駆動部を駆動する制御部と、を備えてもよい。
被加工物の第１部分が当接部から離間する際には、押圧部に押圧方向と反対方向の負荷が作用する。上記構成では、負荷導出部でこの負荷を導出し、導出した負荷に基づいて、該負荷が小さくなるように駆動部を駆動している。これにより、より確実に第１部分を当接部に当接させて、安定した状態で被加工物を加工することができる。
本発明の一態様に係る加工方法は、板状の第１部分と、該第１部分の縁から曲折して延びる板状の第２部分とを一体的に有する被加工物の加工方法であって、前記第１部分の他面を押圧部によって押圧し、前記第１部分の一面を当接部に当接させることで、前記第１部分の板厚方向の移動を規制する工程と、前記第２部分の板厚方向への移動を許容するように前記第２部分を支持する工程と、前記第１部分の前記他面を加工する工程と、を備えている。
本発明によれば、加工精度を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る加工装置の要部を示した斜視図である。 図１のII－II矢視端面を模式的に示した図である。 図１のIII－III矢視端面を模式的に示した図である。 図１のIV－IV矢視端面を模式的に示した図である。 図１の加工装置のブロック図である。 図２の加工装置において、第１湾曲面部と当接部とが当接していない状態を示した図である。 図２の加工装置において、第１湾曲面部と当接部とが当接している状態を示した図である。 図１の加工装置の変形例を示した模式的な端面図である。 図１の加工装置の変形例を示した模式的な端面図である。
以下に、本発明に係る加工装置及び加工方法の一実施形態について、図１から図５を用いて説明する。
本実施形態に係る加工装置１は、航空機胴体構造の補強材に用いられる航空機部品を構成するフレーム等を製造する際に用いられる。
加工装置１は、図１に示すように、ワーク（被加工物）２を支持する支持装置１１と、支持装置１１に支持されたワーク２に対して切削加工を施す切削装置（加工部）１２と、支持装置１１及び切削装置１２を制御する制御装置（制御部）１３と、を備えている。
本実施形態に係るワーク２は、長尺状の部材であって、長手方向が円弧となるように湾曲するとともに、長手方向の断面形状が略Ｚ形状をしている。ワーク２は、アルミ合金製の板状の部材に対して、断面形状を付与する曲折加工を施すとともに、曲折加工を施された部材に対して、長手方向が円弧となるように湾曲させる加工を施すことで成形されている。
ワーク２は、略水平に延びる板状の部材であって平面を有する平面部（第２部分）３と、平面部３の短手方向の一方の縁から上方に略垂直に曲折して延びる板状の部材であって湾曲面を有する第１湾曲面部（第１部分）４と、平面部３の短手方向の他方の縁から下方に略垂直に曲折して延びる板状部材であって湾曲面を有する第２湾曲面部５と、第２湾曲面部５の下縁から第１湾曲面部４方向に略垂直に突出するリップ部６と、を一体的に有する。
本実施形態に係る加工装置１は、このようなワーク２の重量を軽減させるために、平面部３、第１湾曲面部４及び第２湾曲面部５に対して、板厚が低減するように切削加工を施す装置である。
支持装置１１は、ワーク２を支持するとともに、ワーク２を所定方向に搬送する装置である。本実施形態では、平面部３が略水平面となる状態であって、かつ、第１湾曲面部４が略鉛直面となる状態で、ワーク２が支持装置１１に支持されている。
支持装置１１は、第１湾曲面部４の板厚方向の移動を規制する第１クランプ装置（規制部）１５と、平面部３を支持する第２クランプ装置（支持部）１６と、第２クランプ装置１６を平面部３の板厚方向に移動させる駆動部１７（図５参照）と、を備えている。
第１クランプ装置１５は、ワーク２の長手方向に沿って、所定の間隔で複数設けられている。また、第１クランプ装置１５は、各々、第１湾曲面部４の一面４ａと当接する当接部１９と、第１湾曲面部４の他面４ｂを当接部１９の方向へ押圧する押圧部２２と、を有している（図３も参照）。
当接部１９は、円柱状の当接ローラ２０と、略鉛直上下方向に延在する中心軸を中心に回転可能に当接ローラ２０を支持する当接ローラ支持部２１と、を有する。当接ローラ２０は、外周面が略鉛直面となるように、当接ローラ支持部２１に支持されている。当接ローラ支持部２１は、支持装置１１の本体１４に固定されており、水平方向及び上下方向の移動を規制するように当接ローラ２０を支持している。また、複数設けられた当接部１９の一部または全部には、中心軸を中心に当接ローラ２０を回転駆動させるモータ２６が設けられている。
押圧部２２は、当接部１９から所定距離離間して配置されるとともに、当接部１９と対向するように配置されている。押圧部２２は、円柱状の押圧ローラ２３と、略鉛直上下方向に延在する中心軸を中心に回転可能に押圧ローラ２３を支持する押圧ローラ支持部２４と、押圧ローラ支持部２４を当接部１９方向へ移動させるシリンダ部２５と、を有する。押圧ローラ２３は、外周面が略鉛直面となるように、押圧ローラ支持部２４に支持されている。シリンダ部２５は、油圧等の駆動力によって、押圧ローラ支持部２４及び押圧ローラ２３を当接部１９方向へ移動させる。
このように、第１クランプ装置１５は、押圧部２２の押圧力によって、当接ローラ２０の外周面に第１湾曲面部４の一面４ａを当接させることで、第１湾曲面部４の板厚方向の移動を規制している。換言すれば、第１クランプ装置１５は、押圧部２２（詳細には、押圧ローラ２３）と当接部１９（詳細には、当接ローラ２０）とで、第１湾曲面部４を挟持することで、第１湾曲面部４の板厚方向の移動を規制している。また、当接ローラ２０は、当接ローラ支持部２１によって移動を規制されているので、第１クランプ装置１５は、当接ローラ２０の外周面を基準面として、第１湾曲面部４の移動を規制している。また、当接ローラ２０及び押圧ローラ２３は、モータ２６の駆動力によって、中心軸を中心に回転駆動し、ワーク２を所定方向へ搬送している。
第２クランプ装置１６は、ワーク２の長手方向に沿って、所定の間隔で複数設けられている。また、各第２クランプ装置１６は、各々、平面部３に対して一面方向（図１及び図２でいう上方）から当接する上方ローラ部３０と、平面部３に対して他面方向（図１及び図２でいう下方）から当接する下方ローラ部３１と、を有していて、平面部３の板厚方向へ移動可能となっている（図２も参照）。
上方ローラ部３０は、円柱状の上方ローラ３２と、略水平方向に延在する中心軸を中心に回転可能に上方ローラ３２を支持する上方ローラ支持部３３と、を有する。上方ローラ３２は、外周面が鉛直面と直交する面となるように、上方ローラ支持部３３に支持されている。上方ローラ支持部３３は、支持装置１１の本体１４に固定されており、平面部３の板厚方向（図１及び図２でいう上下方向）に移動可能となるように、上方ローラ３２を支持している。
下方ローラ部３１は、円柱状の下方ローラ３４と、略水平方向に延在する中心軸を中心に回転可能に下方ローラ３４を支持する下方ローラ支持部（図示省略）と、を有する。下方ローラ３４は、外周面が鉛直面と直交する面となるように、下方ローラ支持部に支持されている。下方ローラ支持部は、支持装置１１の本体１４に固定されており、平面部３の板厚方向（図１及び図２でいう上下方向）に移動可能となるように、下方ローラ３４を支持している。
このように、第２クランプ装置１６は、上方ローラ３２及び下方ローラ３４で、平面部３を挟持するとともに、中心軸を中心に回転駆動することで、ワーク２を所定方向へ搬送している。
駆動部１７は、上方ローラ３２に連結され、上方ローラ３２を平面部３の板厚方向（図１及び図２でいう上下方向）に移動させる上方ローラ駆動部（図示省略）と、下方ローラ３４を平面部３の板厚方向に移動させる下方ローラ駆動部（図示省略）と、を有する。駆動部１７は、上方ローラ駆動部及び下方ローラ駆動部を連動させ、平面部３を挟持可能なように上方ローラ３２及び下方ローラ３４を移動させる。
切削装置１２は、平面部３の板厚方向に延在するエンドミル３７を有する。エンドミル３７は、第１湾曲面部４の板厚方向に移動可能であって、図４に示すように、支持装置１１に支持されているワーク２と接触することでワーク２を切削する。
また、加工装置１は、各種センサを備えている。詳細には、図５に示すように、当接ローラ２０と第１湾曲面部４の他面４ｂとが当接しているか否かを判断する当接判断部４１と、当接ローラ２０と第１湾曲面部４の他面４ｂとの距離を導出する距離導出部４２と、第１湾曲面部４と平面部３とが為す角度を導出する角度導出部４３と、シリンダ部２５に作用する負荷を測定する負荷導出部４４と、を備えている。
当接判断部４１は、例えば、接触を検知するタッチセンサと、タッチセンサからの情報に基づいて当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接していると判断する判断部と、によって構成される。タッチセンサは、当接ローラ２０の外周面に設けられる。判断部とタッチセンサとは、同じ装置として設けられてもよく、また、別の装置に設けられてもよい。別の装置に設けられる場合には、判断部は制御装置１３に設けられてもよい。
距離導出部４２は、例えば、所定方向に超音波を放射する超音波センサと、超音波センサからの情報に基づいて当接ローラ２０と第１湾曲面部４の他面４ｂとの距離を算出する距離算出部と、によって構成される。超音波センサは、当接部１９に設けられ、ワーク２方向へ超音波を放射する。距離算出部と超音波センサとは、同じ装置として設けられてもよく、また、別の装置に設けられてもよい。別の装置に設けられる場合には、距離算出部は、制御装置１３に設けられてもよい。
なお、当接判断部４１及び距離導出部４２は、タッチセンサ及び超音波センサの代わりに、当接部１９とワーク２とを撮像するカメラを用いてもよい。この場合には、カメラに撮像された撮像データから、判断部が、当接ローラ２０と第１湾曲面部４との間に隙間が形成されているか否かを判定するとともに、隙間が形成されていないと判定した場合に当接していると判断してもよい。そして、当接ローラ２０と第１湾曲面部４との間に隙間が形成されている判断した場合に、距離算出部が、撮像データから当該隙間の距離を算出することで、当接ローラ２０と第１湾曲面部４の他面４ｂとの距離を導出してもよい。
角度導出部４３は、例えば、ワーク２の一部または全部を撮像するカメラと、カメラからの撮像データに基づいて第１湾曲面部４と平面部３とが為す角度を算出する角度算出部とによって構成される。カメラと角度算出部とは、同じ装置として設けられてもよく、また、別の装置に設けられてもよい。別の装置に設けられる場合には、角度算出部は、制御装置１３に設けられてもよい。
負荷導出部４４は、例えば、第１クランプ装置１５に設けられたシリンダ部２５に作用する抵抗力を検知する負荷センサと、負荷センサからの情報に基づいてシリンダ部２５に作用する負荷を算出する負荷算出部と、によって構成される。負荷センサと負荷算出部とは、同じ装置として設けられてもよく、また、別の装置に設けられてもよい。別の装置に設けられる場合には、負荷算出部は、制御装置１３に設けられてもよい。
制御装置１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
制御装置１３は、図５に示すように、当接判断部４１、距離導出部４２、角度導出部４３及び負荷導出部４４からのデータに基づいて、駆動部１７を制御する駆動制御部４６を有する。
駆動制御部４６は、当接判断部４１の判断に基づいて、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接するように駆動部１７を駆動する。具体的には、当接判断部４１が、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接していると判断した場合には、上方ローラ３２及び下方ローラ３４が当該位置を維持するように駆動部１７を制御する。また、当接判断部４１が、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接していないと判断した場合には、第１湾曲面部４が当接部１９と当接するように、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を移動させる。
また、駆動制御部４６は、距離導出部４２が導出した距離に基づいて、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接するように駆動部１７を駆動する。具体的には、距離導出部４２が導出した距離分、第１湾曲面部４が当接部１９方向に移動ように、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を移動させる。
また、駆動制御部４６は、角度導出部４３が導出した角度に基づいて、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接するように駆動部１７を駆動する。具体的には、角度導出部４３が導出した角度分、第１湾曲面部４が当接部１９方向に移動するように、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を移動させる。
また、駆動制御部４６は、負荷導出部４４が導出した負荷に基づいて、該負荷が小さくなるように、駆動部１７を駆動する。具体的には、負荷導出部４４によって、継続的にシリンダ部２５に作用する負荷を測定し、この負荷が所定の閾値以下となるように、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を移動させる。
次に、本実施形態に係る加工装置１の挙動について説明する。
まず、加工装置１にワーク２が導入される。このとき、第１湾曲面部４が、当接ローラ２０と押圧ローラ２３との間に位置し、かつ、平面部３が、上方ローラ３２と下方ローラ３４との間に位置するように導入される。加工装置１に導入されたワーク２は、当接ローラ２０に設けられたモータ２６の駆動力によって、所定方向に搬送される。
加工装置１は、ワーク２を所定方向に搬送するとともに、シリンダ部２５からの駆動力によって、押圧ローラ２３を当接部１９方向に移動させ、第１湾曲面部４の他面４ｂを押圧ローラ２３で押圧する。押圧ローラ２３に押圧された第１湾曲面部４は、当接ローラ２０に当接した状態となる。第１湾曲面部４の一面４ａを当接ローラ２０に当接させることで、第１湾曲面部４の板厚方向の移動を規制する。このように、第１クランプ装置１５によって第１湾曲面部４を挟持する。また、同時に、加工装置１は、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を移動させて、平面部３を挟持する。このとき、第２クランプ装置１６は、平面部３の板厚方向（図１等でいう上下方向）への移動を許容するように、平面部３を挟持する。
このとき、各種センサによって、第１湾曲面部４と当接部１９とが離間していると判断した場合には、制御装置１３が駆動部１７を制御し、第１湾曲面部４が当接部１９と当接するように、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を移動させる。例えば、図６に示すように、第１湾曲面部４の上部が、下部よりも当接ローラ２０から離れている場合には、図７のように、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を上方に移動せることで、ワーク２全体を、ワーク２の長手方向に延びる中心軸を中心として回転させることで、第１湾曲面部４と当接部１９とを当接させる。また、例えば、第１湾曲面部４の上部が下部よりも当接ローラ２０に近い位置に位置している場合には、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を下方に移動させることで、第１湾曲面部４と当接部１９とを当接させる。
第１湾曲面部４と当接部１９とを当接させた状態で、加工装置１は、エンドミル３７を移動させ、第１湾曲面部４とエンドミル３７とを接触させる。そして、エンドミル３７によって、第１湾曲面部４の他面４ｂを切削加工し、第１湾曲面部４の板厚を低減させる。
このようにして、本実施形態に係る加工装置１は、ワーク２に対して加工を施す。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、第１湾曲面部４を押圧部２２によって押圧し、第１湾曲面部４の一面４ａを当接部１９に当接させることで、第１湾曲面部４の板厚方向の移動を規制している。これにより、第１湾曲面部４を当接部１９に当接させた状態における平面部３の位置は、第１湾曲面部４と平面部３との為す角度によって異なる。
本実施形態では、平面部３を支持する第２クランプ装置１６が、平面部３の板厚方向へ移動可能であるので、平面部３に応じた位置に移動することができる。これにより、平面部３が何れの位置にあっても、第２クランプ装置１６を移動させることで、平面部３を支持することができる。したがって、第１湾曲面部４と平面部３とが為す角度が、何れの角度のワーク２であっても、第１湾曲面部４を当接部１９に当接させた状態で、平面部３を第２クランプ装置１６で支持することができる。よって、複雑な形状のワーク２であっても、第１湾曲面部４を当接ローラ２０（基準面）に当接させて、安定した状態でワーク２を加工することができる。以上から、加工精度を向上させることができる。
また、平面部３に応じた位置で平面部３を支持することができるので、第１湾曲面部４を当接させ、かつ、平面部３を支持した状態において、ワーク２に発生する応力を抑制することができる。これにより、ワーク２の変形を抑制することができる。したがって、ワーク２が当接ローラ２０から浮き上がるような変形（第１湾曲面部４と当接ローラ２０とが離間するような変形）を防止することができる。以上から、確実に第１湾曲面部４を当接ローラ２０（基準面）に当接させて、より安定した状態でワーク２を加工することができる。
また、駆動部１７によって、平面部３が移動するように第２クランプ装置１６が駆動されると、平面部３と一体的に形成されている、第１湾曲面部４も移動する。すなわち、駆動部１７は、第２クランプ装置１６を駆動することで、平面部３を介して、第１湾曲面部４を移動させることができる。
本実施形態では、当接判断部４１の判断に基づいて、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接するように駆動部１７を駆動している。これにより、より確実に第１湾曲面部４を当接ローラ２０（基準面）に当接させて、安定した状態でワーク２を加工することができる。
また、本実施形態では、距離導出部４２が導出した距離に基づいて、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接するように駆動部１７を駆動している。これにより、より確実に第１湾曲面部４を当接ローラ２０（基準面）に当接させて、安定した状態でワーク２を加工することができる。
また、本実施形態では、角度導出部４３が導出した角度に基づいて、当接ローラ２０と第１湾曲面部４とが当接するように駆動部１７を駆動している。これにより、より確実に第１湾曲面部４を当接ローラ２０（基準面）に当接させて、安定した状態でワーク２を加工することができる。
また、ワーク２の第１湾曲面部４が当接ローラ２０から離間する際には、押圧部２２に押圧方向と反対方向の負荷が作用する。本実施形態では、負荷導出部４４でこの負荷を導出し、導出した負荷に基づいて、該負荷が小さくなるように駆動部１７を駆動している。これにより、より確実に第１湾曲面部４を当接ローラ２０（基準面）に当接させて、安定した状態でワーク２を加工することができる。
このように、本実施形態の加工装置１では、安定した状態でワーク２を加工することができるので、加工後のワーク２の板厚のバラつきを小さくすることができる。これにより、加工パスを低減することができるので、加工工程を短縮することが可能となる。
次に、本実施形態の変形例について、図８に基づいて説明する。
図８に示されている加工装置１００は、第２湾曲面部５を加工する際に用いられる。図８に示すように、当接部１０１が、支持装置１１の本体１４から突出するように設けられており、平面部３とリップ部６との間に入り込むように配置されている。
本変形例では、押圧部２２（図示省略）が第２湾曲面部５の他面５ｂを押圧することで、第２湾曲面部５の一面５ａを当接部１０１に当接させている。また、本件変形例においても、上記実施形態と同様に、平面部３が第２クランプ装置１６によって支持されている。第２クランプ装置１６の構成は、上記実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
本変形例によれば、リップ部６と当接部１９とが干渉しないので、第２湾曲面部５を当接部１９に当接させることができるので、第２湾曲面部５に対する加工においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、本変形例と、上記実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、上記実施形態で説明した加工装置１の下流側に本変形例で説明した加工装置１００を連続して設けてもよい。このようにすることで、一連として、第１湾曲面部４及び第２湾曲面部５に対して、板厚を低減させる加工を、精度よく施すことができる。したがって、加工工程を短縮することができる。
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、当接判断部４１、距離導出部４２、角度導出部４３及び負荷導出部４４を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。当接判断部４１、距離導出部４２、角度導出部４３及び負荷導出部４４のいずれかを選択して設けてもよい。
また、上記実施形態では、例えば、接触センサを当接ローラ２０に複数設けてもよい。このような構成とすることで、第１湾曲面部４のどの部分が浮き上がっているか判断することができるので、より正確に第２クランプ装置１６を移動させて、第１湾曲面部４と当接部１９とを当接させることができる。
また、ワーク２の形状は、上記実施形態の形状に限定されない。例えば、長手方向の断面が略Ｌ状のワークであってもよい。また、断面が略Ｚ状であって、リップ部６が設けられていないワークであってもよく、第１湾曲面部４及び第２湾曲面部５の両方にリップ部６が設けられているワークであってもよい。
また、上記実施形態では、ワーク２をローラで挟持することで、ワークを所定方向に搬送する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ワーク２をブロック等に当接させて、搬送を行わない構成としてもよい。
また、上記実施形態では、第２クランプ装置１６において、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を一つずつ設ける構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、上方ローラ３２及び下方ローラ３４を２つずつ設けてもよい。このように構成することで、第１湾曲面部４側の上方ローラ３２ａ及び下方ローラ３４ａの挙動と、第２湾曲面部５側の上方ローラ３２ｂ及び下方ローラ３４ｂの挙動とを連動させることで、より正確に当接ローラ２０に第１湾曲面部４を当接させることができる。
１ 加工装置
２ ワーク（被加工物）
３ 平面部（第２部分）
４ 第１湾曲面部（第１部分）
４ａ 一面
４ｂ 他面
５ 平面部（第２部分）
６ リップ部
１１ 支持装置
１２ 切削装置（加工部）
１３ 制御装置（制御部）
１５ 第１クランプ装置（規制部）
１６ 第２クランプ装置（支持部）
１７ 駆動部
１９ 当接部
２０ 当接ローラ
２１ 当接ローラ支持部
２２ 押圧部
２３ 押圧ローラ
２４ 押圧ローラ支持部
２５ シリンダ部
２６ モータ
３２ 上方ローラ
３４ 下方ローラ
３７ エンドミル

Claims (6)

  1. 板状の第１部分と、該第１部分の縁から曲折して延びる板状の第２部分とを一体的に有する被加工物を加工する加工装置であって、
    前記第１部分の一面と当接する当接部及び前記第１部分の他面を前記当接部の方向へ押圧する押圧部を有し、前記第１部分の板厚方向の移動を規制する規制部と、
    前記第２部分の板厚方向へ移動可能であって、前記第２部分を板厚方向へ移動可能に支持する支持部と、
    前記第１部分の前記他面を加工する加工部と、を備える加工装置。
  2. 前記当接部と前記第１部分とが当接しているか否かを判断する当接判断部と、
    前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、
    前記当接判断部の判断に基づいて、前記当接部と前記第１部分とが当接するように前記駆動部を駆動する制御部と、を備え、
    前記第２部分は、前記第１部分の前記他面側に曲折して延び、
    前記規制部は、前記第１部分の板厚方向における両方向の移動を規制している請求項１に記載の加工装置。
  3. 前記当接部と前記第１部分の前記他面との距離を導出する距離導出部と、
    前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、
    前記距離導出部が導出した距離に基づいて、前記当接部と前記第１部分とが当接するように前記駆動部を駆動する制御部と、を備え、
    前記第２部分は、前記第１部分の前記他面側に曲折して延び、
    前記規制部は、前記第１部分の板厚方向における両方向の移動を規制している請求項１または請求項２に記載の加工装置。
  4. 前記第１部分と前記第２部分とが為す角度を導出する角度導出部と、
    前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、
    前記角度導出部が導出した前記角度に基づいて、前記当接部と前記第１部分とが当接するように前記駆動部を駆動する制御部と、を備え、
    前記第２部分は、前記第１部分の前記他面側に曲折して延び、
    前記規制部は、前記第１部分の板厚方向における両方向の移動を規制している請求項１から請求項３のいずれかに記載の加工装置。
  5. 前記押圧部に作用する負荷を導出する負荷導出部と、
    前記第２部分が移動するように前記支持部を移動させる駆動部と、
    前記負荷導出部が導出した前記負荷に基づいて、該負荷が小さくなるように、前記駆動部を駆動する制御部と、を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の加工装置。
  6. 板状の第１部分と、該第１部分の縁から曲折して延びる板状の第２部分とを一体的に有する被加工物の加工方法であって、
    前記第１部分の他面を押圧部によって押圧し、前記第１部分の一面を当接部に当接させることで、前記第１部分の板厚方向の移動を規制する工程と、
    前記第２部分の板厚方向への移動を許容するように前記第２部分を支持する工程と、
    前記第１部分の前記他面を加工する工程と、を備えた加工方法。
JP2018103740A 2018-05-30 2018-05-30 加工装置及び加工方法 Active JP7118745B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018103740A JP7118745B2 (ja) 2018-05-30 2018-05-30 加工装置及び加工方法
CN201980012744.6A CN111712350A (zh) 2018-05-30 2019-04-18 加工装置及加工方法
EP19811720.2A EP3738712A4 (en) 2018-05-30 2019-04-18 PROCESSING DEVICE AND PROCESSING METHODS
US16/968,683 US11827379B2 (en) 2018-05-30 2019-04-18 Processing device and processing method
PCT/JP2019/016569 WO2019230239A1 (ja) 2018-05-30 2019-04-18 加工装置及び加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018103740A JP7118745B2 (ja) 2018-05-30 2018-05-30 加工装置及び加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019206065A JP2019206065A (ja) 2019-12-05
JP7118745B2 true JP7118745B2 (ja) 2022-08-16

Family

ID=68697481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018103740A Active JP7118745B2 (ja) 2018-05-30 2018-05-30 加工装置及び加工方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11827379B2 (ja)
EP (1) EP3738712A4 (ja)
JP (1) JP7118745B2 (ja)
CN (1) CN111712350A (ja)
WO (1) WO2019230239A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111906990B (zh) * 2020-07-30 2021-11-26 滁州辉煌无纺科技有限公司 一种皮雕发泡机注射枪的枪头固定组件
CN114043263B (zh) * 2021-11-08 2023-11-21 陕西飞机工业有限责任公司 一种曲度带弯边零件弯边边缘精度铣切导轨夹具
JP7424589B2 (ja) 2021-11-19 2024-01-30 三菱重工業株式会社 加工方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS605415B2 (ja) * 1981-01-29 1985-02-12 三菱重工業株式会社 被加工物の位置決め及びクランプ方法
KR0163945B1 (ko) * 1990-02-23 1999-03-30 아마다 미쯔아끼 공작물 각도측정장치 및 방법
JP2824806B2 (ja) * 1990-07-09 1998-11-18 財団法人日本航空機開発協会 ２方向クランプ装置
JP2542775Y2 (ja) 1991-10-04 1997-07-30 三菱重工業株式会社 曲面自在対応クランプ装置
JP3135155B2 (ja) 1992-01-30 2001-02-13 豊田工機株式会社 ワークの押付装置
CN1092555C (zh) * 1996-03-22 2002-10-16 波音公司 确定性机翼装配
JP4076100B2 (ja) 1997-10-31 2008-04-16 富士重工業株式会社 位置決め装置
ITUD20020210A1 (it) * 2002-10-11 2004-04-12 Antonio Codatto Procedimento e dispositivo per la piegatura di elementi,
FR2861326B3 (fr) 2003-10-24 2006-02-03 Dufieux Ind Procede et dispositif d'usinage de panneaux
FR2988317B1 (fr) * 2012-03-23 2014-05-09 Airbus Operations Sas Outillage d'usinage pour cadre de fuselage d'aeronef
CN203863426U (zh) * 2014-06-09 2014-10-08 广西玉柴机器股份有限公司 机床的插销防错装置
JP6498590B2 (ja) * 2015-10-28 2019-04-10 三菱重工業株式会社 組立体製造装置及び組立体製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210009250A1 (en) 2021-01-14
US11827379B2 (en) 2023-11-28
CN111712350A (zh) 2020-09-25
EP3738712A1 (en) 2020-11-18
JP2019206065A (ja) 2019-12-05
WO2019230239A1 (ja) 2019-12-05
EP3738712A4 (en) 2021-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7118745B2 (ja) 加工装置及び加工方法
US8312801B2 (en) Methods and apparatus to adjust the lateral clearance between cutting blades of shearing machines
US11618133B2 (en) Workpiece supporting device and workpiece supporting method
US11179900B2 (en) Laminate shear forming machine with dynamic pressure adjustment
US5813263A (en) Ram position setting method and ram control unit for press brake
WO2016021578A1 (ja) ロール曲げ加工方法及び加工装置
JP2013180339A (ja) プレスブレーキおよびワークの曲げ加工方法
JP7313813B2 (ja) 加工装置及び加工装置の制御方法
CN108136468B (zh) 用于制造具有基本上平行的带边缘的金属带的方法和设备
KR101802429B1 (ko) 프레스 브레이크
JP2017192974A (ja) 曲げ加工機及び曲げ加工方法
JP5277024B2 (ja) ダイ
JP6064010B1 (ja) ワークの折曲げ加工方法及びベンダー
KR101840701B1 (ko) 절곡기 및 절곡기의 절곡 각도 검출 방법
JP3842986B2 (ja) 管切断装置及び方法
JP2000254729A (ja) 曲げ加工方法及び曲げ加工システム
KR101444350B1 (ko) 선체 블록 제작방법
JPWO2018189806A1 (ja) ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法
JP2018126763A (ja) プレスブレーキによる折曲げ加工方法及びプレスブレーキ
US20220288663A1 (en) Bending method and bending system
Saengkhiao et al. Increasing the dimensional accuracy of U-bend product of high strength steel sheets by controlling the pressure pad
JPH0724862B2 (ja) Ｎｃ折曲げ機におけるワーク位置決め方法
JP6754677B2 (ja) 曲げ加工機及び曲げ加工方法
JP2788310B2 (ja) 板ばねの成形方法およびその装置
JP5337622B2 (ja) 金属板の加工用保持装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220111

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7118745

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150