JP2014240091A - 曲げ加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で設置スペースを小さくすることができ、かつ、被加工物の加工時間を短くすることができる曲げ加工システムを提供する。
【解決手段】曲げ加工システム１は、第１把持手段４０、第１曲げ手段５０及び第１移動手段を有する第１曲げ加工装置１０と、第２把持手段及び第２曲げ加工手段を有する第２曲げ加工装置６０と、制御手段と、を備える。曲げ加工システムは、制御手段により、第１曲げ加工工程と、第１移動工程と、第２曲げ加工工程と、第２移動工程と、を所定の回数繰り返すことにより、被加工物の曲げ加工を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺状の被加工物（例えばパイプ、棒状材等）を所定の方向に曲げ加工する曲げ加工システムに関する。

従来、被加工物を複数箇所で曲げ加工する曲げ加工装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この曲げ加工装置では、被加工物の軸方向と平行な軸の廻りで回動する関節を３組有する関節型ロボットの先端に曲げ機構が取り付けられる。被加工物はチャック機構により把持される。各関節が回動することにより曲げ機構が所定の位置に移動する。また、移動機構により、チャック機構が被加工物の軸方向に移動する。

特開２００１−２１２６２４号公報

ところが、上記曲げ加工装置では、移動機構によりチャック機構を移動させることで被加工物を軸方向に移動させるように構成されている。この場合、被加工物を把持したチャック機構が移動できるようにするスペースが必要となる。このため、装置全体が大型化し得る。例えば、設置スペースが大きくなる。そこで、関節型ロボットにチャック機構を取り付け、曲げ機構を固定台に取り付けて曲げ加工することが考えられる。

しかし、関節型ロボットにチャック機構を取り付けると、構造が複雑となり得る。また、曲げ加工自体は固定台に取り付けられた曲げ機構でのみ行われるため、被加工物の加工時間を短くできないという問題が生じ得る。

簡易な構造で設置スペースを小さくすることができ、かつ、被加工物の加工時間を短くすることができる曲げ加工システムが望まれる。

この欄においては、本発明の理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」の欄において用いた符号を付す。もちろん、この符号は、本発明の範囲を限定することを意味するものではない。

本発明は、第１曲げ加工装置（１０）、第２曲げ加工装置（６０）及び制御手段を備えた曲げ加工システム（１）である。
第１曲げ加工装置（１０）は、第１把持手段（４０）、第１曲げ手段（５０）及び第１移動手段を有している。

第１把持手段（４０）は、長尺状の被加工物（５）を把持する。第１曲げ手段（５０）は、被加工物（５）が第１把持手段（４０）により把持された状態で、その被加工物（５）を曲げる。第１移動手段は、被加工物（５）が第１把持手段（４０）により把持された状態で、その第１把持手段（４０）を移動させることにより被加工物（５）を軸方向に移動させる。

第２曲げ加工装置（６０）は、第２把持手段（６２，７０）及び第２曲げ加工手段（６２，７０，７２）を有している。
第２把持手段（６２，７０）は、長尺状の被加工物（５）を把持する。第２曲げ加工手段（６２，７０，７２）は、被加工物（５）が第２把持手段（６２，７０）により把持された状態で、その被加工物（５）を曲げる。

制御手段は、第１曲げ加工装置（１０）及び第２曲げ加工装置（６０）を制御する。制御手段は、第１曲げ加工工程、第１移動工程、第２曲げ加工工程及び第２移動工程を所定の回数繰り返すことにより被加工物（５）の曲げ加工を行う。

第１曲げ加工工程では、第１把持手段（４０）で長尺状の被加工物（５）を把持した状態で、第１曲げ手段（５０）で長尺状の被加工物（５）を曲げ加工する。第１移動工程では、第１曲げ加工工程を行いつつ、第１移動手段で被加工物（５）を軸方向に移動させる。

第２曲げ加工工程では、第１移動工程の後、第２把持手段（６２，７０）で被加工物（５）を把持した後、第１把持手段（４０）における被加工物（５）の把持状態を解除させ、第２曲げ加工手段（６２，７０，７２）で被加工物（５）を曲げ加工する。

第２移動工程では、第２曲げ加工工程を行いつつ、第１把持手段（４０）を次の曲げ加工位置に移動させる。
このような曲げ加工システム（１）によれば、簡易な構造で設置スペースを小さくすることができ、かつ、被加工物の加工時間を短くすることができる。以下その理由を説明する。

第１曲げ加工装置（１０）において、第１把持手段（４０）で被加工物（５）を把持した状態で被加工物（５）を曲げ加工するとともに、被加工物（５）を軸方向に移動させる（このとき、第２把持手段（６２，７０）は、把持状態を解除している）。したがって、被加工物（５）を軸方向に移動させながら曲げ加工を行うことができる。

軸方向への移動（被加工物（５）の移動）が完了したら、第２把持手段（６２，７０）で被加工物（５）を把持し、第１把持手段（４０）における被加工物（５）の把持状態を解除させる。そして、第２曲げ加工装置（６０）において、被加工物（５）を曲げ加工する。この際、第１把持手段（４０）を次の被加工物（５）の曲げ加工位置に移動させる。

つまり、第２曲げ加工装置（６０）で被加工物（５）の曲げ加工を行いつつ、第１把持手段（４０）を、次の曲げ加工位置に移動させる。
このように、第１曲げ加工装置（１０）と第２曲げ加工装置（６０）との間で、被加工物（５）の曲げ加工と移動とを連動して行うことにより、加工時間のロスを最小限にすることができる。つまり、被加工物（５）の曲げ加工時間を短くすることができる。

さらに、第１曲げ加工装置（１０）において被加工物（５）の曲げ加工をするとともにその被加工物（５）を移動させている。この場合、被加工物（５）の長さは、曲げ加工が終了した部分に応じて短くなっていくので、第１曲げ加工装置（１０）と第２曲げ加工装置（６０）との設置間隔を、被加工物（５）の長さの範囲内にすることができる。このため、曲げ加工システム（１）の設置スペースを小さくすることができる。

さらに、従来の曲げ機構と異なり、第１把持手段（４０）及び第２把持手段（６２，７０）を備えることでチャック装置が不要となり得る。このため、曲げ加工システム（１）をコンパクトにすることができる。

ところで、第１曲げ加工装置（１０）の構造としては種々の構造が考えられる。
例えば、第１曲げ加工装置（１０）は、設置のための第１基部（２２）と、第１基部（２２）の軸周りに回動するように、第１基部（２２）に設置された第Ａ１関節（１８）と、第Ａ１関節（１８）に設置され、第１基部（２２）の回転軸に直交する軸の周りに回動する第Ａ２関節（１２）と、第Ａ２関節（１２）の回転軸に直交する方向に設置された第１中間腕部（２６）と、第１中間腕部（２６）の先端に設置され、第Ａ２関節（１２）の回転軸に平行な軸周りに回動する第Ａ３関節（１４）と、第Ａ３関節（１４）の回転軸に直交する方向に設置され、第Ａ３関節（１４）の回転軸に直交する軸周りに回動する第Ａ４関節（２０）と、第Ａ４関節（２０）の回転軸方向に設置された第２中間腕部（２８）と、第２中間腕部（２８）の先端に設置され、第Ａ４関節（２０）の回転軸と直交する軸周りに回動する第Ａ５関節（２１）と、第Ａ５関節（２１）の回転軸に直交する方向に設置され、第Ａ５関節（２１）の回転軸に直交する軸周りに回転する第Ａ６関節（１６）と、第Ａ６関節（１６）の回転軸に直交する方向に設置された先端腕部（３２）と、を備えてもよい。そして、第１把持手段（４０）及び第１曲げ加工手段（５０）が、先端腕部（３２）に装着されてもよい。

つまり、第１曲げ加工装置（１０）は、第Ａ１〜Ａ６関節の６軸と、第１曲げ加工手段（５０）の１軸とを含めた７軸を有して構成されても良い。
このようにすると、複数の関節を有するいわゆる関節型ロボットを用いて第１曲げ加工装置（１０）を構成することができるため、簡易かつ低コストで曲げ加工システム（１）を構成することができる。

さらに、第２曲げ加工装置（６０）は、設置のための第１１基部（１２２）と、第１１基部（１２２）の軸周りに回動するように、第１１基部（１２２）に設置された第Ｂ１関節（１１８）と、第Ｂ１関節（１１８）に設置され、第１１基部（１２２）の回転軸に直交する軸の周りに回動する第Ｂ２関節（１１２）と、第Ｂ２関節（１１２）の回転軸に直交する方向に設置された第１１中間腕部（１２６）と、第１１中間腕部（１２６）の先端に設置され、第Ｂ２関節（１１２）の回転軸に平行な軸周りに回動する第Ｂ３関節（１１４）と、第Ｂ３関節（１１４）の回転軸に直交する方向に設置され、第Ｂ３関節（１１４）の回転軸に直交する軸周りに回動する第Ｂ４関節（１２０）と、第Ｂ４関節（１２０）の回転軸方向に設置された第１２中間腕部（１２８）と、第１２中間腕部（１２８）の先端に設置され、第Ｂ４関節（１２０）の回転軸と直交する軸周りに回動する第Ｂ５関節（１２１）と、第Ｂ５関節（１２１）の回転軸に直交する方向に設置され、第Ｂ５関節（１２１）の回転軸に直交する軸周りに回転する第Ｂ６関節（１１６）と、第Ｂ６関節（１１６）の回転軸に直交する方向に設置された先端腕部（１３２）と、を備えてもよい。そして、第２把持手段（６２，７０）及び第２曲げ加工手段（６２，７０，７２）が、先端腕部（１３２）に装着されてもよい。

つまり、第２曲げ加工装置（６０）は、第Ｂ１〜Ｂ６関節の６軸と、第２曲げ加工手段（６２，７０，７２）の１軸とを含めた７軸を有して構成されても良い。
このようにすると、第１曲げ加工装置（１０）と同様に、いわゆる関節型ロボットを用いて第２曲げ加工装置（６０）を構成することができるため、簡易かつ低コストで曲げ加工システム（１）を構成することができる。

また、第２曲げ加工装置（６０）は、被加工物（５）を曲げる際に被加工物（５）の軸方向に対して任意の角度に傾けることができるように構成されている傾斜機構（１７０）を備えてもよい。

第２曲げ加工装置（６０）は、例えば、被加工物（５）の直径に応じた溝を外周に有し、曲げ半径に応じて形成された曲げ型と、曲げ型に対向する位置に設けられた曲げアームと、を備えてもよく、それらによる曲げ方向が被加工物（５）の軸に対して任意の角度に傾けることができるように構成されてもよい。

第１曲げ加工装置（１０）を作動させるとともに、第２曲げ加工装置（６０）を作動させれば（例えば、曲げアームを、曲げモータ又は手動によって回転駆動させれば）、被加工物（５）を、任意の角度の傾きを持たせて曲げ加工することができる。

また、第１曲げ加工装置（１０）及び第２曲げ加工装置（６０）のうち少なくとも何れか１方は、第１曲げ加工装置（１０）の設置位置と第２曲げ加工装置（６０）の設置位置とを結んだＸ軸、第２曲げ加工装置（６０）の設置面に水平かつＸ軸に垂直なＹ軸、並びに、Ｘ軸及びＹ軸に垂直なＺ軸のうち、少なくとも何れか１軸方向に移動可能に構成されてもよい。

このようにすると、第１曲げ加工装置（１０）及び第２曲げ加工装置（６０）の何れか一方又は両方を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち少なくとも１方向に移動させることができる。これにより、可動軸が増え、より複雑な曲げ加工を行うことができる。

曲げ加工システムの構造を示す図である。 固定曲げ加工装置の構造を示す図である。 制御処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態における固定曲げ加工装置の構成を示す図である。 第２曲げ加工装置として、複数の関節を有する関節型ロボットを用いた場合の曲げ加工装置の構造を示す図である。 固定曲げ加工装置の拡大図である。 曲げ加工システム１の作用を示す図である。 第４実施形態の曲げ加工システムの概略図である。 他の実施形態の曲げ加工システムの概略図である。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
図１に示すように、曲げ加工システム１は、関節型ロボット１０と、固定曲げ加工装置６０と、を備えている。また、図示しない制御部を備えている。関節型ロボット１０及び固定曲げ加工装置６０は、図１に示すように、平坦な設置面７に載置されている。

関節型ロボット１０は、図１に示すように、第Ａ１固定部２２、第Ａ１関節１８、第Ａ２関節１２、第Ａ３関節１４、第Ａ４関節２０、第Ａ５関節２１、第Ａ６関節１６、第Ａ１アーム２６、第Ａ２アーム２８及び先端アーム３２を備えている。即ち、関節型ロボット１０は、第Ａ１〜Ａ６関節の６軸を有する。加えて、後述する曲げ加工機構５０に基づく１軸を有する。

第Ａ１固定部２２は、関節型ロボット１０自体を設置面７に設置するための基礎となる部分である。
第Ａ１関節１８は、第Ａ１固定部２２の軸周りに回動するように、第Ａ１固定部２２に固定されており、鉛直な軸（第Ａ１固定部２２の回転軸）ＣＶ１の廻りで第１旋回台２４を所定角度で回動駆動する周知の機構を有する。

第Ａ２関節１２は、第１旋回台２４を介して、第Ａ１関節１８に設置され、第Ａ１固定部２２の回転軸に直交する軸の周りに回動する関節である。
第Ａ２関節１２の回転軸に直交する方向において、その第Ａ２関節１２には、略円柱状の第Ａ１アーム２６の一端が取り付けられている。第Ａ２関節１２は、水平な軸ＣＨ１の廻りで第Ａ１アーム２６を所定角度で回動駆動する周知の機構が設けられている。

第Ａ２関節１２の水平な軸ＣＨ１と第Ａ１関節１８の鉛直な軸ＣＶ１とは直交している。
第Ａ３関節１４は、第Ａ１アーム２６の先端（第Ａ２関節１２に取り付けられている端部の反対端）に取り付けられており、第Ａ２関節１２の水平な軸ＣＨ１に対して平行な軸ＣＨ２の廻りで、後述する第Ａ２アーム２８を所定角度で回動駆動する周知の機構を有する。

第Ａ４関節２０は、第Ａ３関節１４の回転軸に直交する方向において、第Ａ３関節１４に取り付けられている。第Ａ４関節２０は、第Ａ３関節１４の回転軸に直交する軸周りに回動する関節である。

第Ａ４関節２０の回転軸方向の同心軸上に第２旋回台３０が取り付けられ、第２旋回台３０の回転軸方向（第Ａ４関節２０の回転軸方向）略円柱状の第Ａ２アーム２８の一端が取り付けられている。

第Ａ４関節２０は、第Ａ２関節１２の水平な軸ＣＨ１及び第Ａ３関節１４の水平な軸ＣＨ２と直交する軸ＣＶ２（第Ａ４関節２０の回転軸）の廻りで第２旋回台３０を所定角度で回動駆動する周知の機構を有する。

第Ａ５関節２１は、第Ａ２アーム２８の先端に取り付けられ、第Ａ４関節２０の回転軸と直交する軸ＣＶ３周りに回動する周知の機構を有する。
第Ａ６関節１６は、第Ａ５関節２１の回転軸に直交する方向に取り付けられ、第Ａ５関節２１の回転軸に直交する軸周りに回転する関節である。

第Ａ６関節１６の回転軸に直交する方向には、先端アーム３２が取り付けられている。先端アーム３２は、第Ａ６関節１６により、第Ａ２関節１２の水平な軸ＣＨ１及び第Ａ３関節１４の水平な軸ＣＨ２と平行な軸ＣＨ３の廻りに回動する。

関節型ロボット１０の先端アーム３２の先端には、クランプ機構４０が取り付けられている。クランプ機構４０は、図示しない爪部とシリンダとを備えている。
爪部は、固定爪部と、それに対向して設けられた可動爪部とを有する。シリンダによって可動爪部を作動させることで、固定爪部と可動爪部との間に、パイプ等の長尺状のワーク５を把持できる。

先端アーム３２には、曲げ加工機構５０が取り付けられている。曲げ加工機構５０は、図１に示すように、ワーク５の曲げ半径に応じて形成された曲げ型５２を備えている。曲げ型５２の外周には、ワーク５の直径に応じた溝（図示せず）が形成されている。

先端アーム３２において、曲げ型５２に対向する位置には、曲げアーム５４が備えられている。曲げアーム５４は、曲げモータ５６によって回転駆動されるように先端アーム３２に取り付けられている。

このようなクランプ機構４０の固定爪部と可動爪部とでワーク５を把持し、曲げ加工機構５０において、曲げアーム５４でワーク５を曲げ型５２の溝の周りに圧着することでワーク５の曲げ加工を行う。

固定曲げ加工装置６０は、図２に示すように、パイプ等の長尺状のワーク５の曲げ半径に応じて形成された曲げ型６２を備える。曲げ型６２の外周には、ワーク５の直径に応じた溝６４が形成されている。

曲げ型６２は、曲げアーム６６とともに、支柱６１及び支持板６３を介して固定台６８に回転可能に支持されている。曲げアーム６６は、曲げモータ６７により回転駆動されるように設けられている。

曲げ型６２としては、図２では複数の溝６４が積層された曲げ型が示されている。溝６４は、ワーク５の曲げ半径に応じて複数設けられてもよい。一方、曲げ型６２としては１個の溝６４が形成された曲げ型が用いられてもよい。

曲げ型６２に対向して、曲げアーム６６上に締め型７０が移動可能に支持されている。締め型７０は、第１シリンダ６９により駆動され、曲げ型６２とともにワーク５を把持できるように構成されている。

つまり、曲げ型６２と締め型７０とでワーク５を把持することができ、曲げ型６２及び締め型７０は、チャック機構の機能を実現する。
図６は、固定曲げ加工装置６０の拡大図である。図６において、図２と同じ構成については同じ符号を付している。

図６に示されるように、ワーク５は、曲げ型６２の溝６４と、締め型７０のチャック７０aにおける溝７０ｂとで挟持される。なお、チャック７０ａのそれぞれは、溝６４の曲率半径に応じて大きさ（長さ）が異なっている。

曲げ型６２及び締め型７０は、ワーク５の送り制御に連動して動作する。具体的には、ワーク５が所望の位置まで送り出されると、締め型７０が曲げ型６２側に移動し、ワーク５が挟持される。

このような本実施形態によれば、固定曲げ加工装置６０の曲げ型６２と締め型７０とでワーク５を適切に挟持することができ、従来の曲げ加工装置が有するチャック機構を省略することができる。換言すれば、チャック機構を別途設けなくてもよい。

また、本実施形態においては、ワーク５の太さ（直径）に応じて、曲げ型６２と締め型７０とによるクランプの力（クランプ力）が一定となるように制御している。このような制御により、挟持されたワーク５が曲げ型６２と締め型７０との間で滑ってしまうことを防止し得ることに加え、ワーク５に不要に傷がついてしまうことを防止し得る。

このような本実施形態によれば、より高い品質の製品を製造することができる。
締め型７０と並んで圧力型７２が設けられている。圧力型７２は、第２シリンダ７４により駆動する。圧力型７２は、ワーク５に当てられ、曲げ加工時の反力を受けることができるように構成されている。

制御部は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、表示画面及び設定部を備えており、ＲＯＭに格納されているプログラム及び設定部で設定される曲げ加工条件等に基づいて、関節型ロボット１０及び固定曲げ加工装置６０を制御する。

設定部は、いわゆるタッチスクリーンであり、表示画面に表示された設定項目を、設定者が指などで押下することにより、曲げ加工条件等を設定できるように構成されている。
（制御処理の説明）
次に、図３に示すフローチャートに基づいて、制御部で実行される制御処理について説明する。

以下の説明において、関節型ロボット１０の第Ａ２関節１２、第Ａ３関節１４、第Ａ６関節１６、第Ａ１関節１８、第Ａ４関節２０、第Ａ５関節２１、第Ａ１固定部２２、第１旋回台２４、第Ａ１アーム２６、第Ａ２アーム２８、第２旋回台３０、先端アーム３２を作動させることを、単に、アームを作動させる、と称する場合がある。

制御処理では、ＣＰＵは、Ｓ１００において、関節型ロボット１０のアームを作動させ、クランプ機構４０及び曲げ加工機構５０をワーク５が置いてある位置へ移動させる。続くＳ１０５において、関節型ロボットのクランプ機構４０で、ワーク５の最初に曲げる位置を把持させる。

続くＳ１１０では、Ｓ１０５において把持したワーク５を曲げ加工機構５０により曲げ加工しつつ、アームを作動させて、固定曲げ加工装置６０における曲げ加工位置にワーク５を移動させる。

続くＳ１１５では、固定曲げ加工装置６０の曲げ型６２と締め型７０によってワーク５を把持させる。続くＳ１２０において、関節型ロボット１０のクランプ機構４０でのワーク５の把持を解除させる。これにより、ワーク５は、固定曲げ加工装置６０において把持されることになる。

続くＳ１２５では、固定曲げ加工装置５０でワーク５を曲げ加工させつつ、関節型ロボット１０のアームを作動させ、クランプ機構４０及び曲げ加工機構５０を次の曲げ加工位置へ移動させる。

例えば、アーム（クランプ機構４０及び曲げ加工機構５０）は、曲げ加工されるワーク５の曲げ形状に基づき、数値制御（ＮＣ制御）される。
続くＳ１３０では、曲げ加工が終了したか否かを判定する。つまり、関節型ロボット１０及び固定曲げ加工装置６０において所定回数の曲げ加工が終了したか否かを判定する。

曲げ加工が終了したと判定した場合（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、Ｓ１５０へ移行する。一方、曲げ加工が終了していないと判定した場合（Ｓ１３０：Ｎｏ）、Ｓ１３５へ移行する。
Ｓ１３５では、関節型ロボット１０のクランプ機構４０でワーク５を把持させる。続くＳ１４０において、固定曲げ加工装置６０の曲げ型６２と締め型７０におけるワークの把持を解除させる。

続くＳ１４５では、関節型ロボット１０でワーク５を曲げ加工させつつ、関節型ロボット１０のアームを作動させて、固定曲げ加工装置６０における曲げ加工位置にワーク５を移動させた後、処理をＳ１１５へ戻し、曲げ加工を繰り返す。

Ｓ１５０では、関節型ロボット１０のクランプ機構４０でワーク５を把持する。続くＳ１５５において、固定曲げ加工装置６０の曲げ型６２と締め型７０におけるワーク５の把持状態を解除する。

続くＳ１６０において、関節型ロボット１０のアームを作動させ、クランプ機構４０及び曲げ加工機構５０をワーク５の排出位置へ移動させる。続くＳ１６５において、関節型ロボット１０のクランプ機構４０におけるワーク５の把持状態を解除し、ワーク５を排出した後、制御処理を終了する。
（曲げ加工システム１の作用）
以下、曲げ加工システム１の作用について説明する。

図７は、曲げ加工システム１の作用の一例を示す図である。
図７において、Ｔ１及びＴ２は、関節型ロボット１０による、ワーク５の曲げ位置を示す。特に、Ｔ１は１回目（最初）の曲げ位置であり、Ｔ２は２回目の曲げ位置である。Ｂ１及びＢ２は、固定曲げ加工装置６０による、ワーク５の曲げ位置を示す。特に、Ｂ１は１回目（最初）の曲げ位置であり、Ｂ２は２回目の曲げ位置である。

なお、図７においては、関節型ロボット１０による曲げをロボット曲げと記載し、固定曲げ加工装置６０による曲げをＢ軸曲げと記載している。
図７の例では、まず、関節型ロボット１０（具体的には、先端アーム３２に取付けられたクランプ機構４０及び曲げ加工機構５０）が曲げ位置Ｔ１に移動し、曲げ位置Ｔ１にて関節型ロボット１０によってワーク５の曲げ加工を行う（Ｓ２００）。具体的には、曲げ加工機構５０が回転し、曲げ加工が行われる。

その後、曲げ加工機構５０が初期位置に戻る（Ｓ２１０）。
この際、固定曲げ加工装置６０によってワーク５が把持し直され、固定曲げ加工装置６０によって、曲げ位置Ｂ１にて曲げ加工が行われる（Ｓ２３０）。具体的には、固定曲げ加工装置６０の締め型７０が回動し、曲げ加工が行われる。その後、締め型７０が初期位置に戻る（Ｓ２３０）。

この場合、曲げ位置Ｔ１と曲げ位置Ｂ１とは関連していても良い。具体的には、関節型ロボット１０が曲げ位置Ｔ１に移動した際、固定曲げ加工装置６０は、ワーク５に対し、曲げ位置Ｂ１に位置するように構成されていても良い。

その後、固定曲げ加工装置６０による曲げに追従して、関節型ロボット１０が、次の曲げ位置Ｔ２に移動する（Ｓ２２０）。ここでは、関節型ロボット１０のアームの送り及び捻りが同時に行われる。

そして、曲げ位置Ｔ２にて、ワーク５が関節型ロボット１０によって把持し直され、関節型ロボット１０によって曲げ加工が行われる（Ｓ２４０）。この際、関節型ロボット１０は、ワーク５を把持して曲げを行いながら、固定曲げ加工装置６０による曲げ位置がＢ１からＢ２に遷移するように、移動する（Ｓ２５０）。換言すれば、ワーク５に対する固定曲げ加工装置６０の位置が、曲げ位置Ｂ１から曲げ位置Ｂ２に遷移するように、関節型ロボット１０が移動する。この場合、関節型ロボット１０の移動が完了した際（Ｓ２５０）、固定曲げ加工装置６０とワーク５との相対位置が変化し、固定曲げ加工装置６０によって、曲げ位置Ｂ２にて曲げ加工が行われ得るようになる。

そして、曲げ位置Ｂ２にて、ワーク５が固定曲げ加工装置６０によって把持し直され、曲げ加工が行われる（Ｓ２７０）。
（曲げ加工システム１の特徴）
以上のような曲げ加工システム１では、関節型ロボット１０において、クランプ機構４０でワーク５を把持した状態でワーク５を曲げ加工するとともに、ワーク５を軸方向に移動させる（このとき、固定曲げ加工装置６０では、ワーク５の把持状態を解除している）。したがって、関節型ロボット１０において、ワーク５を軸方向に移動させながら曲げ加工を行うことができる。

そして、軸方向への移動が完了したら、固定曲げ加工装置６０において、ワーク５を把持する。一方、関節型ロボット１０のクランプ機構４０におけるワーク５の把持状態を解除させる。そして、固定曲げ加工装置６０においてワーク５を曲げ加工しつつ、クランプ機構４０及び曲げ加工機構５０を次のワーク５の曲げ加工位置に移動させる。

このように、関節型ロボット１０と固定曲げ加工装置６０とが、連動しつつも独立して動作し、ワーク５の曲げ加工と、ワーク５及び各機構の移動が連続的に行われる。これにより、ワーク５の曲げ加工時間のロスを最小限にすることができる。つまり、ワーク５の曲げ加工時間を短縮することができる。

さらに、関節型ロボット１０において、ワーク５の曲げ加工をするとともにワーク５を移動させている。したがって、ワーク５の長さは、曲げ加工が終了した部分に応じて短くなっていくので、関節型ロボット１０と固定曲げ加工装置６０との設置距離を短くすることができる。このため、曲げ加工システム１をコンパクトにすることができる。

また、複数の関節を有するいわゆる関節型ロボット１０を用いているため、簡易かつ低コストで曲げ加工システム１を構成することができる。
［第２実施形態］
次に、図４に基づいて、第１実施形態における固定曲げ加工装置６０の曲げ方向を変更できるようにした第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態における曲げ加工システム１では、関節型ロボット１０の構成は同じであり、固定曲げ加工装置６０の構成が多少異なるだけあるため、その異なる部分のみを説明する。

本第２実施形態では、曲げ加工システム１は、関節型ロボット１０に取り付けられている曲げ加工機構５０によってワーク５を曲げながら、固定曲げ加工装置６０内のワーク５をひねるように構成されている。

第２実施形態における固定曲げ加工装置１６０は、図４に示すように、第１実施形態における曲げ加工装置６０の支柱６１に対して支持板６３が回転できるようした傾斜機構１７０が設けられている。

傾斜機構１７０は、支柱６１、支持板６３、モータ１７２及びモータ１８０を備えている。
支持板６３に取り付けられた機構（曲げ型６２、曲げアーム６６等）は、支持板６３の上端部に取り付けられたモータ１７２によって水平軸ＣＨ４を中心に回転し得る。

支持板６３は、支柱基部１７４内部において支持板６３の下端部の位置に取り付けられたモータ１８０によって、回転できるように構成されている。
支柱６１は、円筒状の支柱基部１７４と、支柱基部１７４に内挿された支柱延伸部１７６とから構成されている。そして、支柱基部１７４には、延伸用モータ１７８及び図示しないボールスクリューが内蔵されている。延伸用モータ１７８及びボールスクリューによって、支柱延伸部１７６は、支柱基部１７４に対して（図４中のＺ軸方向に）伸縮し得る。

曲げ加工装置１６０では、支柱基部１７４の下部に、移動機構１９０が設けられている。
移動機構１９０は、支柱基部１７４を、図４中のＸ軸方向及びＹ方向に移動させるための機構である。Ｘ軸方向への移動は、移動用モータ１９２及びボールスクリュー１９４により達成される。具体的には、移動用モータ１９２の回転をボールスクリュー１９４によりＸ軸方向の移動運動に変換することにより、支柱基部１７４をＸ軸方向へ移動させる。

Ｙ軸方向における支柱基部１７４の移動は、移動用モータ１９６及びボールスクリュー１９８により達成される。
このような傾斜機構１７０及び移動機構１９０を備えた固定曲げ加工装置１６０によれば、モータ１７２によって、支持板６３に取り付けられた機構を任意の角度に回転させることができるので、ワーク５を設置面に対して水平方向のみならずワーク５の軸方向に対して任意の角度を持たせて曲げ加工することができる。

支持板６３をモータ１７２によって回転させると、支持板６３に取り付けられた機構である曲げ型６２及び曲げアーム６６の位置が変化する。このため、支柱延伸部１７６を、延伸用モータ１７８によって図４中のＺ軸方向に伸縮させるとともに、モータ１８０によって支持板６３を回転させたり、移動機構１９０によって曲げ加工装置１６０自体の位置を図４中のＸ軸やＹ軸方向に移動させることにより、それらの位置を第１実施形態の固定曲げ加工装置６０におけるそれらの位置と同じにする。

具体的には、曲げ型６２及び曲げアーム６６の初期位置は、支持板６３をモータ１７２によって回転させると変化する。より具体的には、曲げ型６２及び曲げアーム６６の位置を示すＸ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値が変化する。

Ｘ座標値の変化分は、移動機構１９０（移動用モータ１９２及びボールスクリュー１９４）によるＸ軸方向の移動によって補正することができる。
Ｙ座標値の変化分は、移動機構１９０（移動用モータ１９６及びボールスクリュー１９８）によるＹ軸方向の移動によって補正することができる。

Ｚ座標値の変化分は、支柱延伸部１７６の伸縮によって補正することができる。
このような補正により、曲げ型６２及び曲げアーム６６の位置を初期位置に保持することが可能である。

そして、関節型ロボット１０を第１実施形態と同じように作動させるとともに、固定曲げ加工装置１６０の支持板６３及び支持板６３に取り付けられた機構の角度を０°とすれば、第１実施形態の曲げ加工装置６０と同様にワーク５を水平方向に曲げ加工することができる。

また、支持板６３に取り付けられた機構の角度を任意の角度にして作動させれば、ワーク５をその軸方向に任意の角度の傾きを付けて曲げ加工することができる。例えば、支持板６３に取り付けられた機構の角度を９０°にすると、ワーク５を垂直方向に曲げ加工することができる。

また、傾斜機構１７０とは別に、移動機構１９０で曲げ加工装置１６０自体の位置を図４中のＸ軸あるいはＹ軸方向に移動させるようにしてもよい。
［第３実施形態］
次に、図５に基づき、第１実施形態における固定曲げ加工装置６０に代えて複数の関節を有する関節型ロボット１００を用いた第３実施形態について説明する。関節型ロボット１００は、第１実施形態における関節型ロボット１０とほぼ同じ構造を有し、同じ構成部分には第１実施形態における符号と同じ符号を付して、その説明を省略する。

関節型ロボット１００は、図５に示すように、第１実施形態の関節型ロボット１０と同様に、第Ｂ１固定部１２２、第Ｂ２関節１１２、第Ｂ３関節１１４、第Ｂ４関節１２０、第Ｂ５関節１２１、第Ｂ６関節１１６、第Ｂ１アーム１２６、第Ｂ２アーム１２８及び先端アーム１３２を備えている。

第Ｂ１固定部１２２は、関節型ロボット１００を設置面７に設置するための基礎となる部分である。第Ｂ１関節１１８は、第Ｂ１固定部１２２の軸周りに回動するように、第Ｂ１固定部１２２に取り付けられた関節機構である。

第Ｂ２関節１１２は、第Ｂ１関節１１８に取り付けられ、第Ｂ１固定部１２２の回転軸に直交する軸の周りに回動する周知の関節機構である。第Ｂ３関節１１４は、第Ｂ１アーム１２６の先端に取り付けられ、第Ｂ２関節１１２の回転軸に平行な軸周りに回動する周知の関節機構である。

第Ｂ４関節１２０は、第Ｂ３関節１１４の回転軸に直交する方向に取り付けられ、第Ｂ３関節１１４の回転軸に直交する軸周りに回動する周知の関節機構である。第Ｂ５関節１２１は、第Ｂ２アーム１２８の先端に取り付けられ、第Ｂ４関節１２０の回転軸と直交する軸周りに回動する周知の関節機構である。

第Ｂ６関節１１６は、第Ｂ５関節１２１の回転軸に直交する方向に取り付けられ、第Ｂ５関節１２１の回転軸に直交する軸周りに回転する周知の関節機構である。
第Ｂ１アーム１２６は、第Ｂ２関節１１２の回転軸に直交する方向に取り付けられた略円柱状のアームである。第Ｂ２アーム１２８は、第Ｂ４関節１２０の回転軸方向に取り付けられた略円柱状のアームであり、先端アーム１３２は、第Ｂ６関節１１６の回転軸に直交する方向に取り付けられたアームであり、第１実施形態の先端アームと同じアームである。

先端アーム１３２には、第１実施形態と同様に、クランプ機構６２等が取り付けられている。
このような曲げ加工システム１によれば、第２曲げ加工装置として、第１曲げ加工装置と同様に、いわゆる関節型ロボットを用いることができるため、簡易かつ低コストで曲げ加工システム１を構成することができる。
［第４実施形態］
次に、図８に基づき、第４実施形態の曲げ加工システム１について説明する。

第４実施形態の曲げ加工システム１において、第３実施形態の曲げ加工システム１と同じ構成については同じ符号を付している。
第４実施形態の曲げ加工システム１は、第３実施形態の曲げ加工システム１と異なり、関節型ロボット１０と関節型ロボット１００との間に配置されるセンターチャック２００を備えている。

センターチャック２００は、ワーク５を把持できるように構成されている。
このような構成により、第４実施形態の曲げ加工システム１では、センターチャック２００の両側から、関節型ロボット１０，１００により、同時に曲げ加工を行うことができる。具体的には、関節型ロボット１０と関節型ロボット１００との間で相互にワーク５を把持し直す必要がなく、曲げ加工を連続的に行うことができる。これにより、加工時間をより短縮できるようになる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。

例えば、図９に示されるとおり、曲げ加工システム１としては、複数台の関節型ロボットを並べ、かつ、関節型ロボットが自走するように構成しても良い。図９の例では、４台の関節型ロボットが、同軸上を自走可能なように並べられている。

そして、図９の例では、４台の関節型ロボットを２分割して、曲げ加工システムＬと曲げ加工システムＲとを構築しても良い。これによれば、図５又は図８に示すような曲げ加工システム１を２つ構築し得る。

例えば、上記第２実施形態では、モータ１７２を用いて支持板を回転させ、延伸用モータ１７８を用いて支柱延伸部１７６を伸縮させていたが、モータ１７２や延伸用モータ１７８を用いず、手動で回転や伸縮ができるような構造にしてもよい。

１… 曲げ加工システム ５… ワーク ７… 設置面 １０… 関節型ロボット １２… 第Ａ２関節 １４… 第Ａ３関節 １６… 第Ａ６関節 １８… 第Ａ１関節 ２０… 第Ａ４関節 ２１… 第Ａ５関節 ２２… 第Ａ１固定部 ２４… 第１旋回台 ２６… 第Ａ１アーム ２８… 第Ａ２アーム ３０… 第２旋回台 ３２… 先端アーム ４０… クランプ機構 ５０… 曲げ加工機構 ５２… 曲げ型 ５４… 曲げアーム ５６… 曲げモータ ６０… 固定曲げ加工装置 ６１… 支柱 ６２… 曲げ型 ６３… 支持板 ６４… 溝 ６６… 曲げアーム ６７… 曲げモータ ６８… 固定台 ６９… 第１シリンダ ７０… 締め型 ７２… 圧力型 ７４… 第２シリンダ １００… 関節型ロボット １１２… 第Ｂ２関節 １１４… 第Ｂ３関節 １１６… 第Ｂ６関節 １１８… 第Ｂ１関節 １２０… 第Ｂ４関節 １２１… 第Ｂ５関節 １２２… 第Ｂ１固定部 １２６… 第Ｂ１アーム １２８… 第Ｂ２アーム １３２… 先端アーム １６０… 曲げ加工装置 １７０… 傾斜機構 １７２… モータ １７４… 支柱基部 １７６… 支柱延伸部 １７８… 延伸用モータ １８０… モータ １９０… 移動機構 １９２… 移動用モータ １９４… ボールスクリュー １９５… 移動台 １９６… 移動用モータ １９８… ボールスクリュー。

Claims (5)

1. 長尺状の被加工物を把持する第１把持手段、前記第１把持手段により把持した状態で、前記被加工物を曲げる第１曲げ手段及び前記第１把持手段で前記被加工物を把持した状態で前記第１把持手段を移動させることにより、前記被加工物を軸方向に移動させる第１移動手段を有する第１曲げ加工装置と、
   前記長尺状の被加工物を把持する第２把持手段及び前記第２把持手段により把持した状態で、前記被加工物を曲げる第２曲げ加工手段を有する第２曲げ加工装置と、
   前記第１曲げ加工装置及び前記第２曲げ加工装置を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１把持手段で長尺状の被加工物を把持した状態で、前記第１曲げ手段で前記長尺状の被加工物を曲げ加工する第１曲げ加工工程と、
   前記第１曲げ加工工程を行いつつ、前記第１移動手段で前記被加工物を軸方向に移動させる第１移動工程と、
   前記第１移動工程の後、前記第２把持手段で前記被加工物を把持させた後、前記第１把持手段における前記被加工物の把持状態を解除させ、前記第２曲げ加工手段で前記被加工物を曲げ加工する第２曲げ加工工程と、
   前記第２曲げ加工工程を行いつつ、前記第１把持手段を次の曲げ加工位置に移動させる第２移動工程と、
   を所定の回数繰り返すことにより前記被加工物の曲げ加工を行うことを特徴とする曲げ加工システム。
2. 請求項１に記載の曲げ加工システムにおいて、
   前記第１曲げ加工装置は、
   設置するための第１基部と、
   前記第１基部の軸周りに回動するように、前記第１基部に設置された第Ａ１関節と、
   前記第Ａ１関節に設置され、前記第１基部の回転軸に直交する軸の周りに回動する第Ａ２関節と、
   前記第Ａ２関節の回転軸に直交する方向に設置された第１中間腕部と、
   前記第１中間腕部の先端に設置され、前記第Ａ２関節の回転軸に平行な軸周りに回動する第Ａ３関節と、
   前記第Ａ３関節の回転軸に直交する方向に設置され、前記第Ａ３関節の回転軸に直交する軸周りに回動する第Ａ４関節と、
   前記第Ａ４関節の回転軸方向に設置された第２中間腕部と、
   前記第２中間腕部の先端に設置され、前記第Ａ４関節の回転軸と直交する軸周りに回動する第Ａ５関節と、
   前記第Ａ５関節の回転軸に直交する方向に設置され、前記第Ａ５関節の回転軸に直交する軸周りに回転する第Ａ６関節と、
   前記第Ａ６関節の回転軸に直交する方向に設置された先端腕部と、
   を備え、
   前記第１把持手段及び前記第１曲げ加工手段は、前記先端腕部に装着されていることを特徴とする曲げ加工システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の曲げ加工システムにおいて、
   前記第２曲げ加工装置は、
   設置するための第１１基部と、
   前記第１１基部の軸周りに回動するように、前記第１１基部に設置された第Ｂ１関節と、
   前記第Ｂ１関節に設置され、前記第１１基部の回転軸に直交する軸の周りに回動する第
   Ｂ２関節と、
   前記第Ｂ２関節の回転軸に直交する方向に設置された第１１中間腕部と、
   前記第１１中間腕部の先端に設置され、前記第Ｂ２関節の回転軸に平行な軸周りに回動する第Ｂ３関節と、
   前記第Ｂ３関節の回転軸に直交する方向に設置され、前記第Ｂ３関節の回転軸に直交する軸周りに回動する第Ｂ４関節と、
   前記第Ｂ４関節の回転軸方向に設置された第１２中間腕部と、
   前記第１２中間腕部の先端に設置され、前記第Ｂ４関節の回転軸と直交する軸周りに回動する第Ｂ５関節と、
   前記第Ｂ５関節の回転軸に直交する方向に設置され、前記第Ｂ５関節の回転軸に直交する軸周りに回転する第Ｂ６関節と、
   前記第Ｂ６関節の回転軸に直交する方向に設置された先端腕部と、
   を備え、
   前記第２把持手段及び前記第２曲げ加工手段は、前記先端腕部に装着されていることを特徴とする曲げ加工システム。
4. 請求項１又は請求項２に記載の曲げ加工システムにおいて、
   前記第２曲げ加工装置は、
   前記被加工物を曲げる際、前記被加工物の軸方向に対して、任意の角度に傾けることが可能に構成されている傾斜機構を備えていることを特徴とする曲げ加工システム。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の曲げ加工システムにおいて、
   前記第１曲げ加工装置又は前記第２曲げ加工装置のうち少なくとも何れか１方は、
   前記第１曲げ加工装置と前記第２曲げ加工装置の設置位置とを結んだＸ軸、前記第２曲げ加工装置の設置面に水平かつ前記Ｘ軸に垂直なＹ軸、又は、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸に垂直なＺ軸のうち、少なくとも何れか１軸方向に移動可能に構成されていることを特徴とする曲げ加工システム。

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