JPH06328139A - 板材折曲げ加工機用のロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型ワ−クであっても、ロボットのア−ムと
当該ワ−クとの干渉が、加工中は勿論、加工前後のワ−
クの取扱いにおいても生じることのない折曲げ加工機用
のロボットを提供すること。 【構成】 板材折曲げ加工機に対しその設置床面上で垂
直軸回りに回転可能に配置したベ−スア−ム上にロボッ
ト架台を架装し、この架台に、６軸以上の軸数を有する
垂直多関節型ロボットを搭載した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレスブレ−キなどの板
材折曲げ加工機の板材取扱装置として使用して有用なロ
ボットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、板材折曲げ加工機に板材（以下、
ワ−クという）を自動的に供給し、曲げ加工後の前記ワ
−クを取出すことが出来るいわゆるハンドリングロボッ
ト（以下、ロボットという）が提案され、実用に供され
ているものもある。

【０００３】従来提案されているロボットとしては、一
例として図11に示すように、６軸垂直多関節型のロボッ
トの先端ア−ムTaにクランプ式のワ−ク把持部Ｃを設け
て形成したロボットＲを、プレスブレ−キPBの正面側に
適宜の離隔距離Ｄを保持させて、位置固定に配置したも
のが知られている。

【０００４】上記ロボットＲは、軸数が６あることによ
り、当該ロボットＲが位置固定であっても、プレスブレ
−キPBの加工部に対してワ−クＷを正曲げ、及び、横曲
げのために位置付け、かつ、金型Ｐの同じ位置で上記正
曲げと横曲げとを実行させることができるというメリッ
トがある。

【０００５】また、ロボットＲをプレスブレ−キ本体か
ら離隔させて位置固定に配設したことによって、プレス
ブレ−キPB本体と一体的に形成されたこれまでの固定型
ロボットに比べ、より大き目のワ−クＷであっても、ハ
ンドリング可能になった点が評価されている。

【０００６】しかし乍ら、上記のロボットＲにはこれか
ら解決すべき次のような問題点がある。即ち、ロボット
Ｒの位置が固定されているため、ハンドリング可能なワ
−クサイズの範囲が限られたものとなることがその一つ
である。そして、図11に示した例では、クランプ式のワ
−ク把持部Ｃを有するロボットＲにおいては、横長ワ−
クＷの左又は右側に横曲げを施すとき、前記把持部Ｃが
金型Ｐの中心に対して対称となる位置でハンドリングす
ることが望ましいが、曲げ加工中、或は、曲げ加工後、
各ア−ムＡ，Taとワ−クＷとの干渉を避けるため、前記
対称な位置でのハンドリングをするには、ワ−クＷは小
さなものに限定されざるを得ない。

【０００７】大形ワ−クをハンドリングして前記のよう
な干渉を避けるためには、プレスブレ−キPBの加工部に
おける曲げ位置を、金型Ｐの長手方向にずらすしかない
が、このような手法をとると、プレスブレ−キPBに幅広
の加工部を有する金型を装着しなければならないことと
なって不経済であるのみならず、プレプブレ−キPBの加
工部の中心から偏った位置での折曲げ加工となるため、
ワ−クに偏荷重がかかり易く、曲げ形状の精度に悪影響
をもたらすことが多い。

【０００８】一方、ワ−クサイズが大きくなると、クラ
ンプ式ハンドではワ−クのたわみが大きくなるので、把
持面積が大きくとれる吸着ハンドによる把持が望まし
い。しかし、吸着ハンドはワ−クＷをその中央で把持す
ることが要件であり、この要件を充足するためには、そ
の吸着ハンドを具備したロボットＲをプレスブレ−キPB
の加工部中心を臨む正面に設置することが考えられる。

【０００９】ところが、吸着ハンドを具備したロボット
Ｒをプレスブレ−キPBの正面に設置する態様をとると、
上述したア−ムとワ−クの干渉問題が一層顕著なものと
なるため、ハンドリングできるワ−クの大きさが限られ
てしまうことになる。

【００１０】従って、上記のような吸着ハンドを持つロ
ボットＲにおいて、大形ワ−クの正曲げ，横曲げの加工
を干渉問題を惹起することなく行うためには、一例とし
て、そのロボットＲを金型Ｐの中心に対して偏らせ、し
かも横向きに位置付けしなければならないことになる
が、一旦位置を固定して設けたロボットＲの向きや位置
を変えたり、把持部の形式を変更することは、煩しいの
みならず、決して容易ではなく、また、経済的ともいえ
ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、大
型ワ−クであっても、ロボットのア−ムと当該ワ−クと
の干渉が、加工中は勿論、加工前後のワ−クの取扱いに
おいても生じることのない折曲げ加工機用のロボットを
提供することを、その課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するこ
とを目的としてなされた本発明の構成は、板材折曲げ加
工機に対しその設置床面上で垂直軸回りに回転可能に配
置したベ−スア−ム上にロボット架台を架装し、この架
台に、６軸以上の軸数を有する垂直多関節型ロボットを
搭載したことを特徴とするものである。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例について図により説明す
る。図１は本発明ロボットの一例をプレスブレ−キの正
面側に設けた例を示す側面図、図２〜図５はそれぞれロ
ボット架台をプレスブレ−キの正面中央においてスイン
グ可能に設け、その上にロボットを設置した本発明ロボ
ットの作動状態の正面図、図６〜図８はそれぞれロボッ
ト架台をプレスブレ−キの正面側側端においてスイング
可能に設け、その上にロボットを設置した本発明ロボッ
トの作動状態の平面図、図９，図10はそれぞれ本発明に
おけるロボットの別例を示す平面図、図11は従来例の平
面図、図12は図11の左側面図である。

【００１４】図１，図２の実施例において、折曲げ加工
機、ここではプレスブレ−キPBの正面中央には、該プレ
スブレ−キPBから適宜離隔した位置に６軸以上のロボッ
トＲが設置される点は、従来例と同様であるが、本発明
はこの設置態様に、従来例にはない工夫を施したもので
ある。

【００１５】しかして、１は、前記プレスブレ−キPBに
おける金型Ｐの正面略中央において、プレスブレ−キPB
のフレ−ムＦに設けた垂直向きの第１垂直軸２に平面内
で旋回可能に設けた平板状のベ−スア−ム部材（以下、
単にア−ム部材１という）で、このア−ム部材１の先端
側には、当該部材１の長さ方向にスライド，固定自在に
したロボット架台３が載架されている。なお、架台３を
ア−ム部材１に対し、第２垂直軸４に関して回転自在と
してもよいが、そのようにするかどうかは任意である。
上記架台３の上には、前記第２垂直軸４と同軸上の別の
垂直軸S1を介してその台座５が回転自在にされた少なく
とも６軸垂直多関節タイプの汎用ロボットＲが搭載され
ている。

【００１６】ここで、上記ロボットＲは、一例として次
の構造のものである。即ち、台座５から立上げられた縦
向き平行ア−ムR1，R2と、このア−ムR1，R2の上端に接
続された水平向きの第３ア−ムR3と、この水平ア−ムR3
の先端に同軸上で順に接続された第４ア−ムR4，第５ア
−ムR5、及び、第５ア−ムR5に接続されたハンドア−ム
R6と、このハンドア−ムR6の先端に取付けられたクラン
プＣ、又は、真空或は磁力などによる吸着ハンドＢによ
るワ−クＷの把持部とを主要な部材として形成されてい
る。そして、このロボットＲの台座５と各ア−ムR1〜R4
は、各部材の接続部分に回動軸S1〜S6を介して接続され
ている。即ち、第１回動軸S1は台座５の架台３に対する
回転軸、第２回動軸S2は台座５に対するア−ムR1の揺動
軸、第３回動軸S3はア−ムR1に対するア−ムR3の上下揺
動軸、第４回動軸S4はア−ムR3に対するア−ムR4のひね
り軸、第５回動軸S5はア−ムR4に対するア−ムR5の揺動
軸、第６回動軸はア−ムR5に対するハンドア−ムR6のひ
ねり軸として形成されている。

【００１７】上記の本発明ロボットＲにおいて、ア−ム
部材１の第１垂直軸２での旋回、ア−ム部材１に対する
架台３のスライド、及び第２垂直軸４での旋回作動のた
めの駆動手段は、油圧，空圧，電動のいずれかのアクチ
ュエ−タを駆動源として使用する。そして、単一種類の
板材をワ−クとする折曲げ加工に対するア−ム部材１の
旋回角、架台３のスライド位置及び旋回角が位置決めさ
れて、ロボットＲの位置が固定的な場合には、その位置
で前記ア−ム部材１の旋回、架台３のスライド及び旋回
をロックする。一方、多品種少量の折曲げ加工のため、
前記ア−ム部材１と架台３の旋回及びスライドの位置決
めやその変更が頻繁に行われる場合に対しては、ロボッ
トＲ側の各ア−ムR1〜R6の各軸S1〜S6に関する作動に連
動した形式で作動制御可能なアクチュエ−タを用いる。

【００１８】ここで、ア−ム部材１の旋回と、架台３の
スライド及び旋回動作は、位置決め或はその変更が少な
い場合には、これらの動作を手動により行うようにして
もよい。また、位置決め後のア−ム部材１，架台３のロ
ック手段は、ストッパや留具などを用いる。このように
位置決め変更が少ない場合には、位置決めした後、架台
３をプレスブレ−キPB側と機械的に連結固定し、ア−ム
部材１を取外してしまってもよい。ア−ム部材１を取外
すためには、一例として架台３の四隅に下向きにアウト
リ−ガ（図示せず）を設けて、架台３をア−ム部材１に
対して自己昇降させるようにすると、取外し等の作業が
容易になり、かつ、固定も確実になる。

【００１９】ア−ム部材１を取外さない場合には、当該
ア−ム部材１の例えば内部を中空とし、この中空部をロ
ボットＲ側に対する配線，配管部として利用するように
してもよい。また、ロボットＲのプレスブレ−キPBの金
型Ｐに対する位置決めにおいては、ワ−クＷのサイズ規
模によって第１垂直軸２，第２垂直軸４，ア−ム部材１
のスライド軸のうち、すべての軸を使用したり、いずれ
か２軸を組合せて使用したり、或は、いずれか一軸のみ
を使用したりするが、どのような組合せにするかは、ハ
ンドリングすべきワ−クＷのサイズ、或は、このワ−ク
Ｗと各ア−ムR1〜R4との干渉回避などの観点から、合目
的的に選択すればよい。

【００２０】以上により、本発明ロボットの一例を形成
するが、このロボットＲの使用態様について図面を参照
しつつ説明する。まず、ワ−ク把持部をクランプＣで形
成したもの（図２，図３参照）では、ワ−クＷを金型Ｐ
の中心に関し対称となる向き，位置で曲げ、しかも、ロ
ボットＲのワ−ク把持部が設けられたハンドア−ムR6
が、ワ−クＷの左，右の横曲げ時でも、そのワ−クＷに
対し対称なア−ム姿勢となるようにするため、ア−ム部
材１はプレスブレ−キPBの中央に配置することが望まし
い。

【００２１】次に、ワ−クＷの長辺／短辺の寸法比が大
きいもの、或は、大型寸法のワ−クのハンドリングで
は、ロボットＲの位置をア−ム部材１を少し時計方向に
旋回させ、かつ、このア−ム部材１の先端に架台３を移
動させて、ハンドリング姿勢の確保、或は、ワ−クＷと
ア−ムR1〜R6との干渉回避を図ってる。この場合におけ
るア−ム部材１の第１垂直軸２に対する旋回角や、ア−
ム部材１のスライド軸に対する架台３の位置のデ−タ
は、これらを変数とする指示、或は、読取りによって残
しておき、次の同じワ−クＷに対するロボットＲの位置
決めの際に利用するようにすると、再現性の良好な位置
決め制御が可能になる。

【００２２】一方、ワ−ク把持部に吸着ハンドＢを使用
した本発明ロボットＲでは、図４，図５等に示すように
取扱うワ−クＷの大きさが大形のものであることが多
い。このような場合でも、本発明ロボットでは、図４，
図５に示すように、そのロボットＲが第１垂直軸２と、
ア−ム部材１のスライド軸の作用によってワ−クとロボ
ットの各ア−ムとの干渉を避けることができる。この干
渉回避のために、第２垂直軸４において架台３をア−ム
部材１に対し旋回させることもできる。また、本発明で
はロボットＲとワ−クＷとの干渉を避けるために、本発
明ロボットを図６〜図８に示すような態様でプレスブレ
−キに対して配置することが望ましい。

【００２３】即ち、図６〜図８に示した本発明ロボット
の配置態様は、ア−ム部材１を、ここではプレスブレ−
キPBの前面側の左端に位置付け、このア−ム部材１の上
にロボットＲを載せた架台３をスライド自在に架装した
ものである。この場合においても、図２〜図５で示した
例と同様に、ロボットＲはその架台３と一体にア−ム部
材１の上において、ワ−クサイズとロボットの動作可能
姿勢に対応させて任意の位置及び回転角でスライド，回
転自在であり、しかも、所望位置，角度で固定可能であ
る。

【００２４】本発明では、特に大形のワ−クＷに対し、
より自在なハンドリングで対応できるようにするため、
図９に示すように、ハンドア−ムR6に取付けられた吸着
ハンドＢの取付軸を回転軸６に形成することもできる。
また、図示しないが、上記軸６のほか、ワ−クＷの向き
を変更するための軸を加えることにより、曲げ辺の変更
やワ−クの持替えを、ロボット位置を固定したまま実行
できるようにしてもよい。

【００２５】以上の説明において、ア−ム部材１は、特
に、図２〜図５の態様で設けられる場合には、できるだ
け扁平で、ロボットに対するティ−チングやロボットを
使用しない手動折曲げ加工において、オペレ−タの作業
の支障にならないようにすることが望ましい。この点、
図６〜図８の例では、ア−ム部材１がプレスブレ−キPB
の側端に位置しているので、プレスブレ−キ前面に大き
な空間が確保できる。

【００２６】図10は本発明ロボットの応用例である。こ
こでは、プレスブレ−キPBの前面両側から前方へ延設す
るように設けた左，右の平行サブベ−スア−ム部材11，
12に、これらア−ム部材11，12と直交する向きのベ−ス
ア−ム部材13を前記ア−ム部材11，12の長手方向にスラ
イド，固定自在に架装し、このア−ム部材13の上にロボ
ットＲを載せた架台３を、スライド，固定自在に搭載し
ている。この構成にすると、プレスブレ−キ前面のオペ
レ−タの作業スペ−スが少なくなるが、ロボットＲの位
置，向きを変更するための変数が少ない直交型位置決め
ができるので、制御，管理が容易になる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上の通りであって、多関節型
ロボットの位置を折曲げ加工機に対して反復した再現が
容易になるように、ア−ム部材と架台を介在させて当該
ロボットを設置したので、ワ−クの大きさや折曲げ加工
の向きなどに対応してワ−クとア−ムの干渉のない位置
にそのロボットを位置付けることにより、折曲げ加工の
ためのワ−クハンドリングを容易に行うことができる。

【００２８】特に、ワ−クサイズの変更などによって、
ロボットの位置を変更しても、元の位置に正確且つ迅速
に復元位置決め可能であるから、多品種少量の折曲げ加
工に用いて有用である。

【００２９】また、ロボットの位置決めは、ア−ム部材
の回転角と架台のスライド量のパラメ−タによって指定
できるので、位置決めや位置変更の制御，管理が行い易
い利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ロボットの一例をプレスブレ−キの正面
側に設けた例を示す側面図。

【図２】ロボット架台をプレスブレ−キの正面中央にお
いてスイング可能に設け、その上にロボットを設置した
本発明ロボットの作動状態の正面図。

【図３】ロボット架台をプレスブレ−キの正面中央にお
いてスイング可能に設け、その上にロボットを設置した
本発明ロボットの作動状態の正面図。

【図４】ロボット架台をプレスブレ−キの正面中央にお
いてスイング可能に設け、その上にロボットを設置した
本発明ロボットの作動状態の正面図。

【図５】ロボット架台をプレスブレ−キの正面中央にお
いてスイング可能に設け、その上にロボットを設置した
本発明ロボットの作動状態の正面図。

【図６】ロボット架台をプレスブレ−キの正面側側端に
おいてスイング可能に設け、その上にロボットを設置し
た本発明ロボットの作動状態の平面図。

【図７】ロボット架台をプレスブレ−キの正面側側端に
おいてスイング可能に設け、その上にロボットを設置し
た本発明ロボットの作動状態の平面図。

【図８】ロボット架台をプレスブレ−キの正面側側端に
おいてスイング可能に設け、その上にロボットを設置し
た本発明ロボットの作動状態の平面図。

【図９】本発明におけるロボットの別例を示す平面図。

【図10】本発明におけるロボットの別例を示す平面図。

【図11】従来例の平面図。

【図12】図11の左側面図。

【符号の説明】

１ ベ−スア−ム部材 ２ 第１垂直軸 ３ ロボット架台 ４ 第２垂直軸 ５ 台座 Ｒ ロボット R1〜R6 ロボットのア−ム S1〜S6 ロボットの回動軸 Ｗ ワ−ク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材折曲げ加工機に対しその設置床面上
   で垂直軸回りに回転可能に配置したベ−スア−ム上にロ
   ボット架台を架装し、この架台に、６軸以上の軸数を有
   する垂直多関節型ロボットを搭載したことを特徴とする
   板材折曲げ加工機用のロボット。
2. 【請求項２】 ロボット架台は、その位置変更のため２
   軸又は３軸の位置変更軸を有する請求項１の板材折曲げ
   加工機用のロボット。
3. 【請求項３】 ロボット架台は、ベ−スア−ム部材を介
   して折曲げ加工機に機械的に接続された請求項２の板材
   折曲げ加工機用のロボット。