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公開番号2024077601
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-07
出願番号2023185717
出願日2023-10-30
発明の名称加工位置割付方法及び板金加工方法
出願人株式会社アマダ
代理人個人,個人,個人
主分類B21D 28/36 20060101AFI20240531BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】突起部形成金型の加工位置の割り付けが容易な、加工位置割付方法を提供する。
【解決手段】加工位置割付方法は、コンピュータ(7)が、板金(W)から切り出す製品(WP)が板金(W)の残材(WS)に載るように残材に形成する支持突起部(We)の加工位置を割り付けるときに、板金(W)に予め割り付けた製品(WP)の輪郭線(T)に囲まれた部分(WR)を、第1の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなしてその部分(WR)のたわみ量(δ)を求め、得られたたわみ量(δ)が第1の所定値(δa)を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大許容長さ(Lga)に基づいて、支持突起部(We)の加工位置の割り付け間隔を設定する。
【選択図】図22A
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータが、
板金から切り出す製品が前記板金の残材に載るように前記残材に形成する支持突起部の加工位置を割り付けるときに、
前記板金に予め割り付けた前記製品の輪郭線に囲まれた部分を、第１の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなして前記部分のたわみ量を求め、
得られた前記たわみ量が第１の所定値を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大許容長さに基づいて、前記支持突起部の加工位置の割り付け間隔を設定する加工位置割付方法。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記製品に前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる延出部があるときに、前記延出部を等分布荷重の片持ち梁とみなして前記延出部の第１たわみ量を求め、
得られた前記延出部の第１たわみ量が第２の所定値を越えない等分布荷重の片持ち梁の最大許容長さに基づいて、前記延出部の先端部分に前記支持突起部の加工位置を割り付けるか否かを判定する請求項１記載の加工位置割付方法。
【請求項３】
前記延出部の先端部分に前記支持突起部の加工位置を割り付けると判定したときに、前記延出部を前記第２の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなして前記延出部の第２たわみ量を求め、
得られた前記延出部の第２たわみ量が第３の所定値を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大許容長さに基づいて、前記延出部の側縁部分に前記支持突起部を割り付けるか否かを判定する請求項２記載の加工位置割付方法。
【請求項４】
前記製品に前記第１の方向と直交する第２の方向に切り込まれた切込み部があるときに、前記切込み部に対応する前記残材の延出部である残材延出部を等分布荷重の片持ち梁とみなして前記残材延出部の第１たわみ量を求め、
得られた前記残材延出部の第１たわみ量が第２の所定値を越えない等分布荷重の片持ち梁の最大許容長さに基づいて、前記残材延出部の先端部分に前記支持突起部の加工位置を割り付けるか否かを判定する請求項１記載の加工位置割付方法。
【請求項５】
前記残材延出部の先端部分に前記支持突起部の加工位置を割り付けると判定したときに、前記残材延出部を前記第２の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなして前記残材延出部の第２たわみ量を求め、
得られた前記残材延出部の第２たわみ量が第３の所定値を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大許容長さに基づいて、前記切込み部の側縁部分に前記支持突起部を割り付けるか否かを判定する請求項４記載の加工位置割付方法。
【請求項６】
前記支持突起部を形成する支持突起部形成金型の形状に応じて、前記支持突起部の形成において前記板金の平坦部分に対応させるべき金型ガイド領域を設定し、
前記輪郭線に囲まれた領域に厚さ方向に突出する突出成形部がある場合に、前記突出成形部と、割り付けた前記加工位置における前記金型ガイド領域との干渉の有無を判定し、
干渉有と判定したときに、前記加工位置の割り付け位置を干渉しない位置にずらす補正を実行する請求項１～５のいずれか１項に記載の加工位置割付方法。
【請求項７】
前記支持突起部を形成する支持突起部形成金型の形状に応じて、前記板金の非開口部分に対応させるべきバウンディングボックスを設定し、
前記輪郭線に囲まれた領域に開口する孔がある場合に、前記孔と、割り付けられた前記加工位置における前記バウンディングボックスとの干渉の有無を判定し、
干渉有と判定したときに、前記加工位置の割り付け位置を干渉しない位置にずらす補正を実行する請求項１～５のいずれか１項に記載の加工位置割付方法。
【請求項８】
前記支持突起部を形成する支持突起部形成金型の形状に応じて、前記板金の非開口部分に対応させるべきバウンディングボックスを設定し、
前記輪郭線に囲まれた領域に、前記第１の方向に延びる第２延出部がある場合に、前記第２延出部と、割り付けられた前記加工位置における前記バウンディングボックスとの干渉の有無を判定し、
干渉有と判定したときに、前記加工位置の割り付け位置を干渉しない位置にずらす補正を実行する請求項１～５のいずれか１項に記載の加工位置割付方法。
【請求項９】
コンピュータが、
板金から切り出す製品の輪郭線を前記板金に割り付けた後、
前記切り出す製品が前記板金の残材に載るように前記残材に形成する支持突起部の加工位置の割り付けを、前記輪郭線に囲まれた部分を、第１の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなして前記部分のたわみ量を求め、得られた前記たわみ量が第１の所定値を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大許容長さに基づいて、前記支持突起部の加工位置の割り付け間隔を設定することで行い、
加工機が、
前記輪郭線における、前記第１の方向の両端部側に予め設定した一対の残存輪郭線以外の部分を切断し、
前記割り付けた加工位置に前記支持突起部を形成した後、前記一対の残存輪郭線を切断して前記製品を前記板金から切り出す板金加工方法。
【請求項１０】
前記残材の、前記輪郭線における前記第１の方向の両端部それぞれに対応する部位に、前記切り出す製品の前記第１の方向の移動を規制する第１移動規制突起部の加工位置を割り付けると共に、
前記残材の、前記輪郭線における前記第１の方向に直交する第２の方向の両端部それぞれに対応する部位に、前記切り出す製品の前記第２の方向の移動を規制する第２移動規制突起部の加工位置を割り付ける、請求項１記載の加工位置割付方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工位置割付方法及び板金加工方法に関する。
続きを表示（約 5,700 文字）【背景技術】
【０００２】
板金に対しパンチ加工とレーザ加工との両方の加工を行う複合加工機が知られている。この複合加工機を用い、板金に対して切り出す製品の一部が残材の下側に潜り込むことを防止する形状を形成する金型、及びその金型を用いて板金を加工する板金加工方法が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された金型は、製品の輪郭における所定位置の縁部を板厚以上に持ち上げる押上部と、その所定位置に対応した残材の縁部に、持ち上げた製品の縁部の下側に潜り込んで製品を支持する突起（以下、支持突起）をコイニング加工で形成するコイニング部とを有する。
【０００３】
この支持突起を形成する加工を、製品の輪郭に沿って複数箇所行うことで、製品は支持突起の上に乗った状態で安定維持され、残材の下側に潜り込むことが防止される。これにより、切り出した製品を、搬送装置によって吸着して持ち上げて次工程へ搬送する作業を確実に実行できる。このように、残材に対し製品の下側に突出し切り出す製品を支持するための支持突起を形成する金型を、以下、支持突起部形成金型と称する。また、特許文献１（図１５参照）には、切り出した製品の、残材に対する水平方向の移動を規制するために残材に上方に向けて突出するブリッジ状の突起（以下、移動規制突起）を形成することが記載されている。特許文献２には、そのブリッジ状の移動規制突起と製品の下側を支持する支持突起とを併せ持つ突起を形成する金型が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－０７５２８９号公報
特開２０２１－１４６３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
切り出す製品を支持するための支持突起を形成する位置、すなわち支持突起部形成金型による加工位置は、従来、作業者が製品の形状及び板厚などに基づいてワークに割り付けていた。例えば、製品の、支持突起で支持されない非支持部分は、板厚が薄いほど、また、片持ち梁に見立てたときの梁長が長いほど、自重による下方へのたわみが大きくなって残材の下側に潜り込み易い。従って、作業者は、非支持部分のたわみができるだけ小さく、かつ支持突起部形成金型による加工回数をできるだけ少なくして生産性を向上させるように加工位置の割り付けを行う必要がある。
【０００６】
そのため、支持突起部形成金型の加工位置の割り付けは、難易度が高く経験に大きく左右され、作業者毎のばらつきも生じ易く、作業者の負担は大きい。そのため、支持突起部形成金型の加工位置の割り付けが容易な、加工位置割付方法及び板金加工方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１又はそれ以上の実施形態の第１の態様は、コンピュータが、板金から切り出す製品が前記板金の残材に載るように形成する支持突起部の加工位置を割り付けるときに、前記板金に予め割り付けた前記製品の輪郭線に囲まれた部分を、第１の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなして前記部分のたわみ量を求め、得られた前記たわみ量が第１の所定値を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大長さに基づいて、前記支持突起部の加工位置の割り付け間隔を設定する加工位置割付方法である。
１又はそれ以上の実施形態の第２の態様は、コンピュータが、板金から切り出す製品の輪郭線を前記板金に割り付けた後、前記切り出す製品が載るよう前記板金の残材に形成する支持突起部の加工位置の割り付けを、前記輪郭線に囲まれた部分を、第１の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなして前記部分のたわみ量を求め、得られた前記たわみ量が第１の所定値を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大長さに基づいて、前記支持突起部の加工位置の割り付け間隔を設定することで行い、加工機が、前記輪郭線における、前記第１の方向の両端部側に予め設定した一対の残存輪郭線以外の部分を切断し、前記割り付けた加工位置に前記支持突起部を形成した後、前記一対の残存輪郭線を切断して前記製品を前記板金から切り出す板金加工方法である。
１又はそれ以上の実施形態の第３の態様は、コンピュータが、板金から切り出す製品が前記板金の残材に載るように前記残材に形成する支持突起部と、前記支持突起部に載った製品が前記残材に沿って移動するのを規制するように前記残材に形成する移動規制突起部との加工位置を割り付けるときに、前記支持突起部と前記移動規制突起部とを、近接位置に一回の加工動作で形成する金型を用いて形成するものとし、前記板金に予め割り付けた前記製品の輪郭線に囲まれた部分を、第１の方向に延びる等分布荷重の両端単純支持梁とみなして前記部分のたわみ量を求め、得られた前記たわみ量が第１の所定値を越えない等分布荷重の両端単純支持梁の最大許容長さに基づいて、前記支持突起部の加工位置の割り付け間隔を設定する加工位置割付方法である。
【発明の効果】
【０００８】
１又はそれ以上の実施形態の加工位置割付方法によれば、支持突起部形成金型の加工位置の割り付けが容易になる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１Ａは、本発明の実施の形態に係る板金加工方法を実行する板金加工システムＳＴを示す図である。
図１Ｂは、板金加工システムＳＴが備える制御装置２のブロック図である。
図２Ａは、板金加工システムＳＴのパンチ加工部１２が備える支持突起部形成金型Ｋ５６の動作を説明するための第１の図である。
図２Ｂは、図２Ａに次ぐ動作を説明するための第２の図である。
図２Ｃは、図２Ｂに次ぐ動作を説明するための第３の図である。
図２Ｄ（ａ）は、支持突起部形成金型Ｋ５６による加工で得られた支持突起形成部Ｐを示す平面図であり、図２Ｄ（ｂ）は、図２Ｄ（ａ）におけるＳ１Ｄｂ－Ｓ１Ｄｂ位置での断面図である。
図３は、ワークＷ及びワークＷから切り出す製品の輪郭線Ｔを示す平面図である。
図４Ａは、輪郭線Ｔにおける、残存輪郭線Ｔｚを除く範囲をレーザビームＬＳで切断して製品中間体ＷＲを形成した状態を示す平面図である。
図４Ｂは、製品中間体ＷＲを、等分布荷重での両端単純支持梁とみなした概念図である。
図５は、製品中間体ＷＲを等分布荷重での両端単純支持梁とみなした場合の、板厚ｔと長さＬｇとの組み合わせと、たわみ量δとの関係を示した表１である。
図６は、板厚ｔと距離Ｌａとの関係を示した表２である。
図７は、板厚ｔと最大ピッチＬｂとの関係を示した表３である。
図８は、ワークＷに形成した支持突起形成部Ｐ１～Ｐ３によって製品中間体ＷＲを支持した状態を示す平面図である。
図９は、ワークＷＡ及びワークＷＡから切り出す製品の輪郭線ＴＡを示す平面図である。
図１０Ａは、輪郭線ＴＡにおける延出部ＴＡｃの拡大図である。
図１０Ｂは、延出部ＴＡｃを等分布荷重での片持ち梁とみなした概念図である。
図１０Ｃは、輪郭線ＴＡにおける切込み部ＴＡｄの拡大図である。
図１０Ｄは、切込み部ＴＡｄを等分布荷重での片持ち梁とみなした概念図である。
図１１は、板厚ｔと延出部ＴＡｃの長さＬｃとの組み合わせと、たわみ量δ２との関係を示した表４である。
図１２は、板厚ｔと支持が不要な延出部ＴＡｃの最大の長さＬｃとの関係を示した表５である。
図１３は、板厚ｔと割付不要最大長さＬｃａとの関係を示した表６である。
図１４は、製品中間体ＷＲＡに対する支持突起形成部Ｐ１～Ｐ６の割り付け状態を示す平面図である。
図１５は、孔ＷＰａ，ＷＰｂを輪郭近傍に有する製品中間体ＷＲＢに対する支持突起形成部Ｐ１～Ｐ３の割り付け状態を示す平面図である。
図１６Ａは、支持突起部形成金型Ｋ５６Ａの動作を説明するための第１の図である。
図１６Ｂは、図１６Ａに次ぐ動作を説明するための第２の図である。
図１６Ｃは、図１６Ｂに次ぐ動作を説明するための第３の図である。
図１６Ｄ（ａ）は、支持突起部形成金型Ｋ５６Ａによる加工で得られる支持突起形成部Ｐを示す平面図であり、図１６Ｄ（ｂ）は、図１６Ｄ（ａ）におけるＳ１６Ｄｂ－Ｓ１６Ｄｂ位置での断面図である。
図１７は、支持突起部形成金型Ｋ５６Ａの形状に基づいて設定するバウンディングボックスＡＲＢ及び金型ガイド領域ＡＲＧを示す平面図である。
図１８は、製品ＷＰの突出成形部ＷＰｃに対する支持突起形成加工位置の補正方法を説明する図であり、図１８（ａ）は補正前の平面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）におけるＳ１８ｂ－Ｓ１８ｂ位置での断面図、図１８（ｃ）は補正後の支持突起形成加工位置を示す平面図である。
図１９は、製品ＷＰの孔ＷＰｄに対する支持突起形成加工位置の補正方法を説明する図であり、図１９（ａ）は補正前の平面図、図１９（ｂ）は補正後の平面図である。
図２０は、製品ＷＰのＸ方向延出部ＷＰｅに対する支持突起形成加工位置の補正方法を説明する図であり、図２０（ａ）は補正前の平面図、図２０（ｂ）は補正後の平面図である。
図２１は、最終前切断線Ｔｂの設定方法を説明するための図である。
図２２Ａは、支持突起形成加工位置の割り付け方法を示すフロー図である。
図２２Ｂは、サブルーチンのフロー図である。
図２３Ａは、統括割付部７が実行する加工位置割付動作の第１手順を示す図である。
図２３Ｂは、加工位置割付動作の第２手順を示す図である。
図２３Ｃは、加工位置割付動作の第３手順を示す図である。
図２３Ｄは、加工位置割付動作の第４手順を示す図である。
図２４Ａは、移動規制突起部Ｗｆの平面図である。
図２４Ｂは、図２４ＡにおけるＳ２４Ｂ－Ｓ２４Ｂ位置から見た移動規制突起部Ｗｆの前面図である。
図２４Ｃは、図２４ＡにおけるＳ２４Ｃ－Ｓ２４Ｃ位置での断面図である。
図２４Ｄは、図２４Ｄ（ａ）の移動規制突起部Ｗｆを図２４Ｄ（ｂ）の記号Ｐ２１で示すことを説明する図である。
図２５は、製品中間体ＷＲ２に対する支持突起形成部ＰＢ１，ＰＢ２及び移動規制突起形成部Ｐ２１～Ｐ２４の割り付け状態を示す平面図である。
図２６は、製品中間体ＷＲ３に対する支持突起形成部ＰＢ３，ＰＢ４及び移動規制突起形成部Ｐ２７の割り付け状態を示す平面図である。
図２７は、製品中間体ＷＲ４に対する支持突起形成部ＰＢ５，ＰＢ６及び移動規制突起形成部Ｐ２８～Ｐ３１の割り付け状態を示す平面図である。
図２８Ａは、複合突起形成部ＰＷに関する図であり、図２８Ａ（ａ）は平面図、図２８Ａ（ｂ）は複合突起形成部ＰＷの記号を説明するための図である。
図２８Ｂは、複合突起形成部ＰＷの前面図である。
図２８Ｃは、図２８ＡにおけるＳ２８Ｃ－Ｓ２８Ｃ位置での断面図である。
図２８Ｄは、複合突起部Ｗｇを形成する複合突起部形成金型ＫＷを説明するための断面図である。
図２８Ｅは、複合突起部形成金型ＫＷによって形成する移動規制突起部Ｗｆｂを示す断面図である。
図２８Ｆは、移動規制突起部Ｗｆｂが形成された移動規制突起形成部ＰＣの平面図である。
図２８Ｇは、移動規制突起形成部ＰＣを示す記号を説明するための図である。
図２９は、製品中間体ＷＲ５に対する複合突起形成部ＰＷ１～ＰＷ５及び移動規制突起形成部ＰＣ１，ＰＣ２の割り付け状態を示す平面図である。
図３０Ａは、ワークＷＣ６に、スリットＷｍ及び拡張スリットＷｍ６ａ，Ｗｍ６ｂによって製品中間体ＷＲ６形成した状態を示す平面図である。
図３０Ｂは、製品中間体ＷＲ６を形成したワークＷＣ６に、支持突起形成部ＰＢ７～ＰＢ１０及び移動規制突起形成部Ｐ３２，Ｐ３３を形成した状態を示す平面図である。
図３０Ｃは、ワークＷＣ６において製品ＷＰ６を切り出した状態を示す平面図である。
図３０Ｂの支持突起形成部ＰＢ７～ＰＢ１０及び移動規制突起形成部Ｐ３２，Ｐ３３の替わりに複合突起形成部ＰＷ８～ＰＷ１１を形成した状態を示す平面図である。
図３１は、図３０Ｃにおける矢視Ｙ３０の斜め上方から見た部分斜視図である。
図３２は、図３０ＤにおけるＡ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る加工位置割付方法及び板金加工方法について、板金加工システムＳＴが実行する加工位置割付動作及び板金加工により説明する。
以下の説明において、残材に対し、切り出した製品の下側を支持するための支持突起のみを形成するモードＡを、実施例１として説明する。また、残材に対し、支持突起部に加えて、切り出した製品の水平方向の移動を規制するために上方に向け突出するブリッジ状の移動規制突起部も併せて形成するモードＢを、実施例２として説明する。また、残材に対し、特許文献２に記載された、切り出した製品の支持と移動規制との両方の機能を併せ持つ移動規制突起部（以下、複合突起部と称する）を形成するモードＣを、実施例３として説明する。すなわち、
実施例１：支持突起部のみの場合（モードＡ）
実施例２：支持突起部＋移動規制突起部の場合（モードＢ）
実施例３：複合突起部の場合（モードＣ）
である。
（【００１１】以降は省略されています）

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