JP2000263139A - ワーク位置決め方法及び折曲げ加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに対するバックゲージの位置を自動的
に補正することのできるワーク位置決め方法を提供する
ことにある。 【解決手段】 ワーク突当てガイドの両側にそれぞれポ
テンションメーターが設けられたバックゲージを、マニ
ピュレータによってクランプしたワークに対して相対的
に移動させて、一方のポテンションメーターが該ワーク
に非接触のときにはバックゲージを他方のポテンション
メーターが設けられる方向へ移動させ、他方のポテンシ
ョンメーターが該ワークに非接触のときにはバックゲー
ジを一方のポテンションメーターが設けられる方向へ移
動させて、それぞれのポテンションメーターの入力値が
規定値になるように、上記ワークに対するバックゲージ
の位置を決めをする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク位置決め方
法及び折曲げ加工システムに関し、詳細には、ワークに
対するバックゲージの位置を自動的に補正することので
きるワーク位置決め方法及び折曲げ加工システムを提供
することにある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、曲げロボットシステムにおいて
は、単体機としても使用するベンダー（曲げ加工装置）
を用いるため、曲げ加工に必要な各種データであるベン
ドデータを作成する必要がある。

【０００３】ベンドデータは、通常手曲げを行うことで
作成し、ロボット（マニピュレータ）によってワークを
所定角度に折曲げ加工する、いわゆるロボット加工のた
めのロボット用曲げデータに変換する必要がある。

【０００４】手曲げ加工によるベンドデータは、例えば
図９に示すように、バックゲージの突当てガイド１０１
に、ワーククランパ１０３によってクランプされたワー
クＷを突き当てて、該突当てガイド１０１に一体化され
た一対のポテンションメーター１０３、１０５から得て
いる。

【０００５】しかし、手曲げデータをロボット用曲げデ
ータに変換を行っても、実際に加工すると微調整が必要
になる。例えば、図１０に示すように、ワーククランパ
１０３に反りがあると、パンチＰ及びダイＤからなる金
型とワークＷとの位置が合わなくなる。そのため、どの
程度の調整が必要か実際に曲げ加工装置にて確認動作
と、人の手による補正作業が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、これまで
は、実際の曲げ加工装置によって調整の確認動作と作業
者による補正作業を必要とするため、その作業が面倒で
あるばかりか、作業者によってばらつき安定性が得られ
ない。

【０００７】そこで本発明は、上述の課題を解決すべく
提案されたものであって、ワークに対するバックゲージ
の位置を自動的に補正し、その補正作業を正確、容易且
つ安定して行うことのできるワーク位置決め方法及び折
曲げ加工システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるワーク位
置決め方法は、ワーク突当てガイドの両側にそれぞれポ
テンションメーターが設けられたバックゲージを、マニ
ピュレータによってクランプしたワークに対して相対的
に移動させて、一方のポテンションメーターが該ワーク
に非接触のときにはバックゲージを他方のポテンション
メーターが設けられる方向へ移動させ、他方のポテンシ
ョンメーターが該ワークに非接触のときにはバックゲー
ジを一方のポテンションメーターが設けられる方向へ移
動させて、それぞれのポテンションメーターの入力値が
規定値になるように、上記ワークに対するバックゲージ
の位置を決めることを特徴とする。

【０００９】このように、ポテンションメーターを用い
て、該ポテンションメーターの入力値を検出し、その入
力値が規定値となるように、ワークに対するバックゲー
ジの位置決めを行えば、目視により位置決めを行うこと
なく正確なワークに対するバックゲージの位置決めが自
動的に行える。

【００１０】一方、本発明にかかる折曲げ加工システム
は、一対のポテンションメーターを有し、ワークを所定
位置に位置決めするバックゲージを有した折曲げ加工機
と、該バックゲージに対して該ワークを当接させて該ワ
ークを所定位置に移動位置決めするマニピュレータとを
備えた折曲げ加工システムであって、上記マニピュレー
タによってクランプされた上記ワークに対して上記バッ
クゲージを相対的に移動させ、上記各ポテンションメー
ターの上記ワークとの接触信号、非接触信号に基づき、
該ワークと該バックゲージとが適切な位置となるよう
に、該バックゲージを所定方向に所定量移動させるよう
に指示するバックゲージの移動指令情報を格納したバッ
クゲージ移動指令手段を、上記折曲げ加工機の制御部に
設けた構成である。

【００１１】このように、ポテンションメーターのワー
クとの接触信号、非接触信号に基づき、該ワークとバッ
クゲージとが適切な位置となるように、該バックゲージ
を所定方向に所定量移動させるように指示するバックゲ
ージの移動指令情報を格納したバックゲージ移動指令手
段を、折曲げ加工機の制御部に設けたことにより、目視
により位置決めを行うことなく正確なワークに対するバ
ックゲージの位置決めが自動的に行える。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１３】先ず、ワーク位置決め方法を説明する前
に、折曲げ加工システムについて簡単に説明する。

【００１４】本実施形態の折曲げ加工システムは、図１
に示すように、例えばサーボモーターによってパンチＰ
又はダイＤを相対的に接近又は離れる方向に移動させる
ことにより、これらパンチＰとダイＤとの協働によっ
て、ダイＤ上に位置決めされるワークＷを所定角度に折
り曲げるように構成された、折曲げ加工機である曲げ加
工装置１を有する。

【００１５】この曲げ加工装置１には、図１中矢印Ｙで
示す前後方向において、ワークＷの位置決めを行うため
のバックゲージ３が移動自在に設けられている。かかる
バックゲージ３は、例えば図３に示すように、手曲げし
た場合においてワークＷの後端縁をストレッチに設けた
突当てガイド５に突き当てることで、該ワークＷの前後
方向での位置を位置決めするようになっている。

【００１６】そして、このバックゲージ３には、ワーク
Ｗの当接を検出すると共にワークＷの位置を検出する二
つのポテンションメーターＡ、Ｂが設けられている。ポ
テンションメーターＡ、Ｂは、図３に示すように、突当
てガイド５の両側にそれぞれ設けられている。そして、
これらポテンションメーターＡ、Ｂは、例えばコイルバ
ネ７の先端に設けられ、該コイルバネ７の弾発力により
ワークＷに対して押し付けるようになしている。

【００１７】なお、バックゲージ３は、ワークＷの長手
方向である、図１の紙面と直交するＸ方向（図示は省略
する）に複数設けられており、これら複数のバックゲー
ジ３によって該ワークＷの曲がりを検出するようにして
いる。本実施形態では、図５に示すように、二つのバッ
クゲージ３を使用し、同図中（ａ）のバックゲージ３を
左バックゲージ３、同図中（ｂ）のバックゲージ３を右
バックゲージ３という。また、右バックゲージ３にも左
バックゲージ３と同様のポテンションメーターＣ、Ｄが
設けられている。

【００１８】また、上記曲げ加工装置１には、図１に示
すように、ワークＷを把持（クランプ）して該ワークＷ
をポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに押し付ける方
向と離れる方向（図２中矢印Ｙ方向）に移動自在とする
ロボットであるマニピュレータ９が設けられている。か
かるマニピュレータ９は、図１の紙面と直交する方向
（Ｘ方向）に移動自在とされると共に、アーム１１の先
端に設けたワーク把持手段であるワーククランパ１３を
同図中矢印Ｚ方向に出没自在としている。また、マニピ
ュレータ９は、扇形台１５の円弧状に沿ってワーククラ
ンパ１３を図１中矢印Ｖで示す方向に移動自在となして
いる。

【００１９】さらに、上記マニピュレータ９は、図１に
示すように、垂直軸としてのＭ軸を中心としてワークク
ランパ１３を水平面内において旋回自在とすると共に、
水平軸としてのＲ軸を中心としてワーククランパ１３を
上下に回動自在としている。

【００２０】上記ワーククランパ１３は、図１に示すよ
うに、ワークＷを板厚方向から挟み込んで把持するよう
になされており、上記アーム１１の先端に設けられてい
る。

【００２１】また、上記曲げ加工装置１は、図示しない
制御部を有しており、この制御部にバックゲージ移動指
令手段が設けられている。かかるバックゲージ移動指令
手段は、上記マニピュレータ９によってクランプされた
上記ワークＷに対して上記バックゲージ３を相対的に移
動させ、上記各ポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
上記ワークＷとの接触信号、非接触信号に基づき、該ワ
ークＷと該バックゲージ３とが適切な位置となるよう
に、該バックゲージ３を所定方向にストレッチ（図示は
省略する）上において所定量移動させるように指示する
バックゲージの移動指令情報が格納されている。

【００２２】また、上記曲げ加工装置１には、各ポテン
ションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入力値を検出するため
の検出部（図示は省略する）が設けられている。この検
出部には、それぞれの位置に配置されたポテンションメ
ーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入力値が入力されるようになさ
れている。

【００２３】本実施形態では、上記ポテンションメータ
ーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを使用してワークＷを位置決めするゲ
ージング機能を、位置合わせではなく位置検出として使
用する。つまり、マニピュレータ９の移動に対してポテ
ンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入力値に変化がある
かを確認する。そして、そのセンサー値の入力変化量に
より、ワークＷとポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
の位置関係を得る。具体的な方法については後述する。

【００２４】本発明は、ロボットであるマニピュレータ
９を使用してワークＷを所定角度に折曲げ加工するに際
して、該ワークＷの所定折曲げ線上にパンチＰを位置決
めすべく、該マニピュレータ９によってクランプしたワ
ークＷをポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを使用し
て所定位置に位置決めするものである。この位置決め方
法について、図２に示すフローチャート及び図３〜図８
の工程図を参照しながら詳細に説明する。

【００２５】先ず、金型へのアプローチを行う。すなわ
ち、図２に示すように、電源がオンとなってスタート
し、ステップＳ１において、図３に示すようにバックゲ
ージ３をワークＷに接近、つまり前進させて最初のワー
クＷの位置を判定する。

【００２６】ここでは、ワークＷをゲージングする領域
にバックゲージ３（ポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ）が位置決めされていないと、当然ワークＷとポテン
ションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとの適切な接触は得られ
ないため、ワークＷを正確に所定位置に位置決めするこ
とができない。そのため、マニピュレータ９によってワ
ークＷをクランプした後に、ポテンションメーターＡ、
Ｂ、Ｃ、ＤをワークＷに接近する方向へ移動（または、
その逆にワークＷをポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、
Ｄへ移動）させて、該ワークＷとポテンションメーター
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの接触状態を検出する。

【００２７】そして、ステップＳ３において、このとき
のポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入力値が正
常、つまり入力値が予め決められた所定値の範囲内にあ
るか否かを判定する。

【００２８】正常であれば（ＹＥＳ）、ワークＷが目的
の位置に当たっている可能性が高いので、後述するステ
ップＳ５において確認モードを実効する。正常でなけれ
ば（ＮＯ）、ステップＳ１３において調整モードを実効
する。正常でない状態は、例えばセンサー値に変化が無
くワークＷにポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが当
たっていない可能性が高い状態、または、センサー値に
大きな変化が生じ目的の位置にワークＷが当たっていな
い可能性が高い状態をいう。

【００２９】調整モードが実効されると、ステップＳ１
５において、ポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの状
態を確認する。そして、ステップＳ１７にて右側センサ
ーが反応しない場合には、ステップＳ１９にて突当て動
作（右）フラグがオン（ＯＮ）になる。一方、ステップ
Ｓ２１で左側センサーが反応しない場合には、ステップ
Ｓ２３で突当て動作（左）フラグがオン（ＯＮ）にな
る。

【００３０】なお、ここでは、図５に示すように、右側
センサーを各左右バックゲージ３の右側に配置されるポ
テンションメーターＢ、Ｄ、左側センサーを各左右バッ
クゲージ３の左側に配置されるポテンションメーター
Ａ、Ｃとする。

【００３１】そして、ステップＳ２５において、図４に
示すようにバックゲージ３（ポテンションメーターＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）をワークＷから離れる方向に移動、つまり
後退させる。次に、ステップＳ２７において、突当て部
材であるバックゲージ３を、上記各ポテンションメータ
ーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのフラグ状態に基づき所定方向へ所定
量移動させる。その動作フラグのオン・オフによる右バ
ックゲージ３及び左バックゲージ３の移動方法は、次の
表１の通りである。

【００３２】

【表１】 例えば、表１上段の上から二番目の左バックゲージ３
（ポテンションメーターＡ、Ｂ）を例にとると、右ポテ
ンションメーターＢのフラグがオン（ＯＮ）、左ポテン
ションメーターＡのフラグがオフ（ＯＦＦ）の場合、左
バックゲージ３を左方向に移動させる。

【００３３】右ポテンションメーターＢのフラグがオン
（ＯＮ）というのは、図２のフローチャートのステップ
Ｓ１７にあるように右ポテンションメーターＢが反応無
しである状態、つまり右ポテンションメーターＢがワー
クＷと非接触の状態、左ポテンションメーターＡのフラ
グがオフ（ＯＦＦ）というのは、ステップＳ２１にある
ように左ポテンションメーターＡがワークＷと接触して
いる状態を意味する。この状態を図示すると、図６の上
図に表すことができる。

【００３４】従って、右ポテンションメーターＢがワー
クＷに接触していないため、図６に示すように、左バッ
クゲージ３を左方向に移動させ、左右のポテンションメ
ーターＡ、ＢをそれぞれワークＷに接触させるようにす
る。このときの移動量Ｌは、現在地（この例では図６の
上図位置）より使用するポテンションメーター（センサ
ー）に合わせて算出する。また、その移動量Ｌは、例え
ば５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で任意に指定する。また、こ
のとき右バックゲージ３も左バックゲージ３と同一方向
に同一量移動させ、左右バックゲージ３、３の間隔を一
定とするようにしてもよい。

【００３５】なお、上記左右のバックゲージ３の左右方
向への移動は、所定回数（例えば３回）繰り返して状態
に変化が無い場合、元の位置に戻して上下方向からの移
動を行う。送り量は、左右方向を５ｍｍ、上下方向を３
ｍｍとし、上下方向の移動でも変化が無い場合はアラー
ムとする。上下方向の移動は、図１に示したＲ軸を中心
としてワーククランパ１３を上下方向に移動させる。上
下、左右の送り量は、任意に設定できる。

【００３６】次に、バックゲージ３の移動が終了したら
ステップＳ２９に進んでポテンションメーターＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄを前進させた後、ステップＳ５に進み確認モード
を実効する。確認モードは、図７に示すように、ステッ
プＳ７において、ワーク把持手段であるワーククランパ
１３によってワークＷをＹ方向に前後及び／又はＭ軸を
中心としてワークＷを水平面内で矢印Ｓに示すように旋
回させる。

【００３７】そして、ステップＳ９において、ポテンシ
ョンメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入力値が正常か否かを判
別する。ここでは、図８に示すように、左右のポテンシ
ョンメーターＡ、Ｂ及びＣ、Ｄそれぞれの入力値が、上
記ワークＷの突当て位置からコイルバネ７の基端部まで
の距離をＸとしたときの予め設定しておいたポテンショ
ンメーターの規定値か否かを判別する。すなわち、左右
のポテンションメーターＡ、Ｂ及びＣ、Ｄそれぞれが、
上記距離ＸとなるようにワークＷを移動し、そのときの
ポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入力値が上記所
定値であるか否かを判別する。

【００３８】正常であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１１
において、ワークＷに対するバックゲージ３の位置が正
しいと判定して現在位置を登録し、上記したフローを終
了する。正常でない（ＮＯ）と判断した場合は、ステッ
プＳ１３に戻り再び調整モードを実効する。

【００３９】このように、本発明では、バックゲージ３
に設けたポテンションメーターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの入力変
化量により、ワークＷとポテンションメーターＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄとの位置関係を検出しているため、従来目視によ
り判断していたワークＷに対するバックゲージの突当て
位置による補正を自動的に且つ正確に行うことができ
る。

【００４０】以上、本発明を適用した具体的な実施形態
について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限
されることなく種々の変更が可能である。

【００４１】例えば、上述の実施形態では、曲げ加工装
置に本発明を適用したが、シャーリングマシン等に本発
明を適用しても同様の作用効果を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４３】本発明のワーク位置決め方法によれば、ポ
テンションメーターを用いて、該ポテンションメーター
の入力値を検出し、その入力値が規定値となるように、
ワークに対するバックゲージの位置決めを行うので、目
視により位置決めを行うことなく正確なワークに対する
バックゲージの位置決めを自動的に行うことができる。

【００４４】また、本発明の折曲げ加工システムによれ
ば、ポテンションメーターのワークとの接触信号、非接
触信号に基づき、該ワークとバックゲージとが適切な位
置となるように、該バックゲージを所定方向に所定量移
動させるように指示するバックゲージの移動指令情報を
格納したバックゲージ移動指令手段を、折曲げ加工機の
制御部に設けたことにより、目視により位置決めを行う
ことなく正確なワークに対するバックゲージの位置決め
を自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】折曲げ加工システムの側面図である。

【図２】ワーク位置決め方法を示すフローチャートであ
る。

【図３】バックゲージをワークに対して前進させる状態
を示す工程図である。

【図４】バックゲージをワークに対して後退させる状態
を示す工程図である。

【図５】突当て動作フラグのオン・オフによって左右の
バックゲージを移動させる方向示す図である。

【図６】左バックゲージを左方向に移動させる状態を示
す工程図である。

【図７】ワークを前後方向及び左右方向に移動させる状
態を示す工程図である。

【図８】バックゲージによってワークを所定位置に位置
決めした状態を示す図である。

【図９】手曲げによりワークを所定位置に位置決めした
状態を示す図である。

【図１０】ワーククランパの反りによってワークが反り
金型とワーク位置が合わない状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 曲げ加工装置 ３ バックゲージ ５ 突当てガイド ９ マニピュレータ １３ ワーククランパ Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ ポテンションメーター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク突当てガイドの両側にそれぞれポ
   テンションメーターが設けられたバックゲージを、マニ
   ピュレータによってクランプしたワークに対して相対的
   に移動させて、一方のポテンションメーターが該ワーク
   に非接触のときにはバックゲージを他方のポテンション
   メーターが設けられる方向へ移動させ、他方のポテンシ
   ョンメーターが該ワークに非接触のときにはバックゲー
   ジを一方のポテンションメーターが設けられる方向へ移
   動させて、それぞれのポテンションメーターの入力値が
   規定値になるように、上記ワークに対するバックゲージ
   の位置を決めることを特徴とするワーク位置決め方法。
2. 【請求項２】 一対のポテンションメーターを有し、ワ
   ークを所定位置に位置決めするバックゲージを有した折
   曲げ加工機と、該バックゲージに対して該ワークを当接
   させて該ワークを所定位置に移動位置決めするマニピュ
   レータとを備えた折曲げ加工システムであって、 上記マニピュレータによってクランプされた上記ワーク
   に対して上記バックゲージを相対的に移動させ、上記各
   ポテンションメーターの上記ワークとの接触信号、非接
   触信号に基づき、該ワークと該バックゲージとが適切な
   位置となるように、該バックゲージを所定方向に所定量
   移動させるように指示するバックゲージの移動指令情報
   を格納したバックゲージ移動指令手段を、上記折曲げ加
   工機の制御部に設けたことを特徴とする折曲げ加工シス
   テム。