JPH08141650A - ベンダの曲げ角度測定装置及び測定方法及びこの測定装置を用いた曲げ加工方法 - Google Patents
ベンダの曲げ角度測定装置及び測定方法及びこの測定装置を用いた曲げ加工方法Info
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- JPH08141650A JPH08141650A JP28661394A JP28661394A JPH08141650A JP H08141650 A JPH08141650 A JP H08141650A JP 28661394 A JP28661394 A JP 28661394A JP 28661394 A JP28661394 A JP 28661394A JP H08141650 A JPH08141650 A JP H08141650A
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Abstract
できるベンダの曲げ角度測定装置及び測定方法及びこの
測定装置を用いた曲げ加工方法を提供する。 【構成】 曲げ加工の際、バックゲージ45の突当て5
7に取付けられたカメラ(センサ)69が、ワークWの
曲げ加工部分を上下方向にスキャンしてワークWまでの
距離を多数点について測定することによりワークWの形
状を検出し、検出された形状はNC装置17の演算部8
7が最小二乗法により直線近似して、ワークWの曲げ角
度を得る。また、ワークWハンドリング用のロボット3
が、ワークWの曲げ加工部分が曲げ角度測定装置の測定
範囲内に位置するようにワークWを移動させるので、確
実に曲げ角度を得ることができる。測定されたワークW
の曲げ角度を目標曲げ角度と比較し、目標曲げ角度に至
らない場合には追い曲げをすることにより正確な角度の
曲げ加工ができる。
Description
装置及び測定方法及びこの測定装置を用いた曲げ加工方
法に係り、さらに詳しくは、曲げ加工におけるワークの
曲げ角度を精度よく測定し、正確な曲げ加工を行なうこ
とのできるベンダの曲げ角度測定装置及び測定方法及び
この測定装置を用いた曲げ加工方法に関するものであ
る。
曲げ角度の測定を行なうには、図13に示すようにダイ
101に静電容量センサ等のセンサ103を埋め込んで
加工中のワークWまでの距離を測定したり、図14に示
すように三角測量の原理を利用してレーザ光線LBをワ
ークWに照射し、その反射光をカメラ105等の距離セ
ンサがスキャンしてワークWの形状を得て角度を求める
等が行われていた。
込む場合にはV溝幅の小さいダイ101への埋め込みは
困難であり、一般に高価であること。また、レーザ光に
よりスキャンする方法の場合には、金型に組み込んで曲
げ加工中のワークWの曲げ角度を測定するには、カメラ
105が大きすぎる等の不都合から、ベンダのバックゲ
ージに角度センサを取り付けてワークまでの距離を求め
る方法が提案されている(実開平3−106209)。
たベンダのバックゲージに角度センサを取り付けてワー
クまでの距離を求める方法においては、最小距離にある
一点のみを求めるものであるためワークの表面の粗さに
影響を受けるおそれがある。
術に着目してなされたものであり、容易に装着できると
ともに正確な曲げ角度の測定及び曲げ加工のできるベン
ダの曲げ角度測定装置及び測定方法及びこの測定装置を
用いた曲げ加工方法を提供することにある。
ンダの曲げ角度測定装置は、上記の目的を達成するため
に、NC装置に制御されてパンチとダイの協働によりバ
ックゲージで位置決めされたワークに曲げ加工を行なう
ベンダであって、前記バックゲージの突当てにワークの
曲げ角度を測定するセンサを、加工部分を中心に測定す
べく上下方向に回動自在に設けるとともに、このセンサ
が曲げ加工部分を上下方向にスキャンして曲げ加工部分
及びその周辺にある多数点までの距離を測定することに
よりワークの形状を検出して曲げ角度を得るべく構成さ
れていることを特徴とするものである。
定装置は、上記の目的を達成するために、請求項1にお
けるNC装置が、センサによって検出された形状を最小
二乗法により直線近似して曲げ角度を測定する演算部を
有することを特徴とするものである。
角度測定方法は、上記の目的を達成するために、協働し
てワークに曲げ加工を行なうパンチ及びダイと、このパ
ンチ及びダイの前方にあってワークを把持して移動位置
決めするロボットと、ダイの後方にあってワークの前後
方向の位置決めをするバックゲージとを備えてなるベン
ダであって、曲げ加工後に前記ロボットによりワークの
曲げ加工部分がバックゲージの突当てに設けられている
センサの測定範囲内に位置するようにワークを移動さ
せ、その後センサによりワークの曲げ加工部分を上下方
向にスキャンしてワークの形状を検出し、その形状から
ワークの曲げ角度を測定することを特徴とするものであ
る。
定装置を用いた曲げ加工方法は、上記の目的を達成する
ために、請求項1又は2の曲げ角度測定装置によりある
いは請求項3の曲げ角度測定方法により測定された曲げ
角度を予め設定されている目標曲げ角度と比較し、この
曲げ角度差に基づいて加工時におけるパンチ又はダイの
移動量を制御することを特徴とするものである。
は、NC装置の制御の下、バックゲージにより位置決め
されたワークをパンチ及びダイの協働により曲げ加工を
行なう。この加工の際、バックゲージの突当てに取付け
られたセンサが、ワークの曲げ加工部分を上下方向にス
キャンしてワークまでの距離を多数点について測定する
ことによりワークの形状を検出する。そして、検出され
た形状からワークの曲げ角度を測定する。また、センサ
は上下方向に回動自在なので、角度測定時以外はワーク
との干渉を回避し、測定時には曲げ部分が測定範囲の中
心部分にくるように回動位置決めする。
では、請求項1のNC装置の演算部がセンサによって検
出された形状を最小二乗法により直線近似して、ワーク
の曲げ角度を正確に得る。
は、協働してワークの曲げ加工を行なうパンチ及びダイ
の前方にあるロボットがワークを把持して、ダイの上で
且つダイの後方にあるバックゲージに当接するようにワ
ークを位置決めし、曲げ加工後、ロボットはワークの曲
げ加工部分がセンサの測定範囲内に位置するようにワー
クを移動させてセンサにより曲げ部分を上下方向にスキ
ャンして形状を検出するして曲げ角度を得る。
用いた曲げ加工方法では、曲げ角度測定装置又は測定方
法により測定されたワークの曲げ角度を目標曲げ角度と
比較し、目標曲げ角度に至らない場合にはパンチ又はダ
イの移動量を制御して追い曲げをすることにより正確な
角度の曲げ加工を行なう。また、次のワークの曲げ加工
では、NC装置がこの結果に従ってパンチ又はダイの移
動量を制御して正確な曲げ加工を行なう。
づいて説明する。
及びワークハンドリング用のロボット3が示してある。
のサイドフレーム5が上部フレーム7及び下部フレーム
9により一体的に連結されている。上部フレーム7の下
端にはパンチ11が着脱自在に装着されており、パンチ
11に対向してダイ13が昇降自在のラム15の上端に
着脱自在に装着されている。また、上部フレーム7の前
面にはプレスブレーキ1及びこのプレスブレーキ1の前
方に取付けられているロボット3を制御するNC装置1
7が設けられている。
ット3を作動させてワークWを把持するとともにワーク
Wを所定位置に搬入し、NC装置17がラム15の昇降
を制御してパンチ11とダイ13の協働によりワークW
を曲げ加工するものである。
リング用のロボット3が装備されている。このロボット
3は、下部フレーム9に一体的に取り付けたベースプレ
ート19に取付けられている。このベースプレート19
は図示しないラックを伴ってダイ13の長手方向に沿っ
て(Y軸方向)延伸しており、ロボット3は前記ラック
に噛合するピニオンを装着したY軸サーボモータ21に
より左右方向(Y軸方向)に移動位置決めされる。この
Y軸サーボモータ21はエンコーダのような位置検出手
段を有しており、位置データはNC装置17に伝達され
る。
向)に広がった扇形部材23を有しており、この扇形部
材23の上部には円弧状のラック部材25が取付けられ
ている。このラック部材25には、このラック部材25
に沿うL軸方向に移動自在の移動台27が支承されてい
る。
するピニオン(図示せず)を装着したL軸サーボモータ
29が設けられている。このL軸サーボモータ29はエ
ンコーダのような位置検出手段を有している。
ことにより移動台27はラック部材25に沿ってL軸方
向に円弧を描いて移動し、移動台27のL軸方向位置は
L軸サーボモータ29に装着された位置検出装置により
検出されてNC装置17に伝達される。
る円弧に対する法線方向に昇降自在の柱部材31が設け
られている。この柱部材31には、上下方向にラック3
3が形成されており、このラック33に噛合するピニオ
ン(図示せず)を装着したZ軸サーボモータ35が移動
台27に取付けられている。このZ軸サーボモータ35
にもエンコーダのような位置検出手段が設けられてい
る。
り柱部材31は上下動し、かつZ軸方向位置はZ軸サー
ボモータ35に設けられている位置検出装置により検出
されてNC装置17に伝達される。
るアーム37が取付けられており、このアーム37の先
端部にはワークWの一端を把持自在なワーククランパ3
9が装着されている。このワーククランパ39は回転中
心軸41を中心として上下方向に回動自在であり、旋回
中心軸43を中心として左右方向へ旋回自在となってい
る。
動するサーボモータ(図示せず)及び旋回中心軸43を
中心として旋回駆動するサーボモータ(図示せず)がア
ーム37に設けられている。これらのサーボモータにも
エンコーダのような位置検出装置が設けられている。
ククランパ39でワークWを把持した状態でY軸サーボ
モータ21により左右方向(Y軸方向)に移動位置決め
し、L軸サーボモータ29を駆動することによりロボッ
ト3をL軸方向に円弧を描いて移動位置決めし、Z軸サ
ーボモータ35の駆動により柱部材31を上下動して位
置決めし、さらにワークWを把持したアーム37を回転
及び旋回してワークWを加工位置に位置決めする。
ーキ1にはワークWの位置決めを行なうバックゲージ4
5がダイ13の後方(図3中左側)において、前後方向
(L軸方向)に移動位置決め自在に設けられている。
の左右両端部付近において平行な二本のガイド47が下
部フレーム9の後方に突き出す状態で設けられており、
このガイド47の上にビーム49が左右方向(Y軸方
向)に延設されている。
移動させるための移動手段であるL軸モータ51とボー
ルネジ53が設けられており、L軸モータ51がボール
ネジ53を回転駆動することによりビーム49がL軸方
向に移動する。L軸モータ51にはロータリーエンコー
ダ55が取付けられており、ビーム49の位置が検出さ
れる。
て左右方向(Y軸方向)に移動自在の一対の突当て57
が設けられている。この一対の突当て57はビーム49
の左右両端に設けられているY軸モータ59により図示
しないボールネジを回転駆動することにより移動し、そ
のY軸方向の位置はY軸モータ59に取付けられている
ロータリーエンコーダ61により検出される。
ており、図示しないボールネジを回転駆動することによ
りZ軸方向に移動し、そのZ軸方向の位置はZ軸モータ
63に取付けられているロータリーエンコーダ65によ
り検出される。
9,63を制御することにより、突当て57は、L軸方
向(前後方向),Y軸方向(左右方向),Z軸方向(上
下方向)に移動し位置決め可能となる。また、各軸モー
タ51,59,63に備わっているエンコーダ55,6
1,65で位置を確認するサーボ機構によりNC装置1
7が所定の位置に正確に移動位置決めする。
るように、NC装置17で制御されるカメラ駆動モータ
67により上下方向(Z軸方向)に旋回位置決め自在な
距離センサとしてのカメラ69が取付けられており、曲
げ加工時にカメラ69が邪魔にならないような向きに回
避できるようになっている。カメラ駆動モータ67にも
エンコーダ71が装着されており、カメラ69の角度が
検出されNC装置17に伝達される。
ントローラ73を介してNC装置17に接続されてい
る。このカメラ69は光源であるレーザダイオード75
からのレーザ光線LBをミラーM1に照射する。このミ
ラーM1は、ミラー回転モータ77によりスキャンすべ
く所定角度ミラー回転軸79回りに往復回転する。
し、ワークWからの反射光をミラーM1と同じ回転軸7
9回りに回転するミラーM2に照射して、その反射光を
固定ミラーM3,M4及びレンズ81を介してCCDラ
インセンサ83に照射する。可動ミラーM1,M2は一
体的に回転し、回転量はミラー回転軸79に設けられて
いるエンコーダ85により検出される。
転モータ77、CCDラインセンサ83、エンコーダ8
5等はカメラコントローラ73を介してNC装置に接続
されている。
三角測量の原理に基づく測定をミラー回転モータ77で
ミラー回転軸79を回転してスキャンしながら行なうこ
とにより対象物の形状を測定するものである。
を用いた測定では、レーザダイオード75が対象物W0
にレーザ光LBを照射し、その反射光をレンズ81を介
してCCDラインセンサ83に照射する。この1回の測
定により、図6に示すようにCCDラインセンサ83の
出力のピークがP1の場合は図5におけるZ1を、出力
ピークがP2の場合はZ2を、出力ピークがP3の場合
はZ3の距離であることがわかる。
ミラーM1,M2及び固定されたミラーM3,M4の組
合せにより、対象物に対して所定の角度スキャンするこ
とにより図7に示すように、各スキャンポイントにおけ
る基準点P0から対象物までの距離を測定することがで
き、測定された点を繋げることにより対象物の形状を検
出することができる。
離は基準点P0からの距離なので、測定点を繋げると、
図8に示すように一般に曲線となる。そこで、DSPを
用いて変換し、NC装置17の演算部87(図4参照)
が各点を最小二乗法により直線近似すると、図9に示す
ような形状が得られ、この直線から曲げ角度が得られ
る。
曲げ角度測定の手順を説明しつつ曲げ角度測定装置を用
いた曲げ加工方法について説明する。
のワーククランパ39に把持されたワークWをダイ13
上でバックゲージ45の突当て57に当接させて位置決
めする。続いて、ダイ13を上昇させてパンチ11との
協働により曲げ加工を行なう(ステップS1)。
られるとこれに従ってロボット3のワーククランパ39
は上下方向に回動しながら上昇する(図10中矢印
A)。また、ダイ13の上昇に伴ってワークWも跳ね上
がることから、カメラ69にワークWが当たらないよう
にNC装置17の指令により曲げ角度測定用のカメラ6
9を若干上向きに回動して位置決め固定しておく。
動させて、ワークWの加工部分がカメラ69の測定範囲
内の中央付近に入るようにワークWを移動させる(ステ
ップS2,図11)。
M2をミラー回転軸79回りに往復回転させることによ
り加工部分を挟んで上下方向へスキャンし(図11中二
点左遷の矢印)、ワークWの曲げ部分の多数点(例えば
256点)までの距離を測定し、これに基づいて演算部
87が直線近似して曲げ角度を求める(ステップS
3)。このとき、必要に応じて突当て57をY軸方向へ
移動させ、ワークWの形状を測定することによりワーク
WのY軸方向の通りを測定することもできる(図1
2)。以上のようにして測定されたワークWの曲げ角度
はNC装置17に伝達される。
曲げ角度を比較して(ステップS4)、未だ目標曲げ角
度に達しない場合にはD値を修正して(ステップS
5)、追い曲げを行なう(ステップS6)が、目標曲げ
角度まで達した場合には前の加工におけるデータを用い
て修正したD値により次のワークWの曲げ加工を行なう
(ステップS7)。
を行なう。
測定方法によれば、金型にセンサ等を埋め込むことなく
ワークWの曲げ角度を測定することができるので、ダイ
13のV溝が小さい場合でも可能である。
メラ69を取付けたので、NC装置17によるL軸,Y
軸,Z軸方向の移動位置決めが可能である。また、左右
の突当て57はY軸及びZ軸方向に個別に移動位置決め
可能なので、この各々にカメラ69を取付けておけばY
軸及びZ軸方向にカメラ69を別個に位置決めすること
ができる。従って、ワークWに切欠きがある場合でも対
応できる。
を使用する場合には、ロボット3によりワークWの加工
部分をカメラ69の測定範囲内に移動することができる
ので、確実に角度を測定することができる。
の機能を有しているので多数点について迅速な測定を行
うことができ、ワークWの加工部分の形状を容易に得る
ことができる。従って、曲げ角度のみならずフランジ寸
法を計測することも、プログラムの変更により容易にで
きる。
ら測定を行なうことにより、ワークWのY軸方向の通り
を測定することができる。
法により直線近似して曲げ角度を求めるので、ワークW
の表面粗さに左右されることなく正確な角度を得ること
ができる。
式のバックゲージの突当てとしても使用することができ
る。
いた曲げ加工方法によれば、曲げ加工におけるワークW
の曲げ角度を測定しながら曲げ加工を行なうため、正確
な角度の曲げ加工を行なうことができる。
されることなく、適当な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施例においては、カメラ69自体が旋回してスキャンす
るのでなくカメラ69内部に所定の角度スキャンして複
数点について距離測定する機能を有していたが、このよ
うな機能がないカメラ69の場合には、NC装置17の
制御によりカメラ69自体を旋回しながら距離測定をし
て同様の効果を得ることもできる。
を用いて距離を測定する非接触式のセンサとしてのカメ
ラ69を使用したが、接触式のセンサを使用することも
可能である。
ッパを有する場合には、これにカメラ69を取り付ける
こともできる。
測定装置は以上説明したようなものであり、加工の際バ
ックゲージの突当てに取付けられたセンサが、ワークの
曲げ加工部分を上下方向にスキャンしてワークまでの距
離を多数点について測定することによりワークの形状を
検出する。これにより、検出された形状からワークの曲
げ角度を測定することができる。また、センサは上下方
向に回動自在なので、角度測定時以外はワークとの干渉
を回避することができ、測定時には曲げ部分が測定範囲
の中心部分にくるように回動位置決めすることができ
る。
度測定装置では、センサによって検出された形状をNC
装置の演算部が最小二乗法により直線近似するため、ワ
ークの曲げ角度がより正確に得られる。
度測定方法によれば、協働してワークの曲げ加工を行な
うパンチ及びダイの前方にあるロボットがワークを把持
して、ダイの上で且つダイの後方にあるバックゲージに
当接するようにワークを位置決めし、曲げ加工後ロボッ
トはワークの曲げ加工部分がセンサの測定範囲内に位置
するようにワークを移動させてセンサにより曲げ部分を
上下方向にスキャンして形状を検出するので、確実に曲
げ角度を得ることができる。
げ角度測定装置を用いた曲げ加工方法では、曲げ角度測
定装置又は測定方法により測定されたワークの曲げ角度
を目標曲げ角度と比較し、目標曲げ角度に至らない場合
にはパンチ又はダイの移動量を制御して追い曲げをする
ことにより正確な角度の曲げ加工ができる。また、次の
ワークの曲げ加工では、この結果に従ってパンチ又はダ
イの移動量を制御することにより正確な曲げ加工を行な
うことができる。
実施例であり、バックゲージに装着した例を示す斜視図
である。
いた曲げ加工方法の流れを示すフローチャートである。
ある。
す説明図である。
図である。
る。
グラフである。
を示すグラフである。
げ加工を行った図である。
図である。
を示す図である。
断面図である。
測定する例を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 NC装置に制御されてパンチとダイの協
働によりバックゲージで位置決めされたワークに曲げ加
工を行なうベンダであって、前記バックゲージの突当て
にワークの曲げ角度を測定するセンサを、加工部分を中
心に測定すべく上下方向に回動自在に設けるとともに、
このセンサが曲げ加工部分を上下方向にスキャンして曲
げ加工部分及びその周辺にある多数点までの距離を測定
することによりワークの形状を検出して曲げ角度を得る
べく構成されていることを特徴とするベンダの曲げ角度
測定装置。 - 【請求項2】 前記NC装置が、前記センサによって検
出された形状を最小二乗法により直線近似して曲げ角度
を測定する演算部を有することを特徴とする請求項1記
載のベンダの曲げ角度測定装置。 - 【請求項3】 協働してワークに曲げ加工を行なうパン
チ及びダイと、このパンチ及びダイの前方にあってワー
クを把持して移動位置決めするロボットと、ダイの後方
にあってワークの前後方向の位置決めをするバックゲー
ジとを備えてなるベンダであって、曲げ加工後に前記ロ
ボットによりワークの曲げ加工部分がバックゲージの突
当てに設けられているセンサの測定範囲内に位置するよ
うにワークを移動させ、その後センサによりワークの曲
げ加工部分を上下方向にスキャンしてワークの形状を検
出し、その形状からワークの曲げ角度を測定することを
特徴とするベンダの曲げ角度測定方法。 - 【請求項4】 請求項1又は2記載の曲げ角度測定装置
によりあるいは請求項3記載の曲げ角度測定方法により
測定された曲げ角度を予め設定されている目標曲げ角度
と比較し、この曲げ角度差に基づいて加工時におけるパ
ンチ又はダイの移動量を制御することを特徴とするベン
ダの曲げ角度測定装置を用いた曲げ加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28661394A JP3522859B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | ベンダ及びワークの曲げ角度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28661394A JP3522859B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | ベンダ及びワークの曲げ角度測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08141650A true JPH08141650A (ja) | 1996-06-04 |
JP3522859B2 JP3522859B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=17706686
Family Applications (1)
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JP28661394A Expired - Fee Related JP3522859B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | ベンダ及びワークの曲げ角度測定方法 |
Country Status (1)
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JP3522859B2 (ja) | 2004-04-26 |
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