JP2016007609A - ワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの形状・大きさに拘わらず、該ワークを１台のワーククランプ装置だけで対応可能としたワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置及びその方法を提供する。
【解決手段】曲げ加工装置１１のワーク操作用ロボット１３のアーム９に取り付けた固定フレーム２Ａに対して可動フレーム３Ａを旋回自在とすることにより、可動フレーム３Ａと固定フレーム２Ａに設けられたバキュームパッド１４と吸着プレート１５を所定の位置に位置決めし、位置決めしたバキュームパッド１４と吸着プレート１５により該ワークＷをクランプし、ワークＷの形状・大きさに拘わらず、１台のワーククランプ装置８でワークＷをクランプ可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、パンチとダイを備えた曲げ加工装置に対し、ワークをクランプして搬入し、曲げ加工した後搬出するワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置及びそのワーククランプ装置を使用するワーククランプ方法に関する。

従来は、本願の図１０に示すように、長尺材であって短辺Ｔの寸法が比較的大きいパネル形状ワークＷは、大きなワーククランプ装置（ハンド）Ｃ１でクランプし、図１１に示すように、同様に長尺材であって短辺Ｔが比較的小さいリブ形状ワークＷは、小さなワーククランプ装置（ハンド）Ｃ２でクランプしていた。

しかし、このように２種類のワーククランプ装置を準備しておいて、その都度交換しなければならないことは、極めて面倒で時間がかかり、効率が悪い。

そこで、例えば特開２００１-２６９７３７号公報に開示されているように、メカクランプ５５（同公報の図１、図２）とバキュームパッド６５とを併用することにより、ワークＷをクランプするワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置が開発された。

ところが、ワークが、パネル形状ワークＷ（本願の図１０に相当）の場合には、メカクランプ５５（同公報の図１、図２）とバキュームパッド６５を併用することにより、該ワークＷに対するクランプ力は十分確保されるが、リブ形状ワークＷ（本願の図１１に相当）の場合には、メカクランプ５５は使用できず、バキュームパッド６５だけで該ワークＷをクランプせざるを得ず、該ワークＷに対するクランプ力を十分確保できないおそれがあり、その結果、曲げ加工中のワークＷが機械本体側からの曲げ力に耐え切れずバキュームパッド６５でクランプされた状態で位置ズレが発生し、出来上がった製品の精度が低下し、不良製品が発生することがある等種々の弊害がある。

そこで、本願の出願人は、ワークのクランプ力を確保することにより、曲げ加工時におけるワークの位置ズレを阻止し、製品の精度を向上させて不良製品の発生を除去することを目的とする特許出願を行った（特願２０１３−２２００１６）。

特開２００１-２６９７３７号公報 特願２０１３−２２００１６

上記特願２０１３−２２００１６によれば、例えば長尺材であって短辺Ｔの寸法が比較的大きい場合（パネル形状ワークに相当）には（同願の図９（Ａ））、クランプ部１７と吸着部１８により該ワークＷをクランプし、長尺材であって短辺Ｔの寸法が比較的小さい場合（リブ形状ワークに相当）には（同願の図９（Ｂ））、クランプ部１７のみにより該ワークＷをクランプするので、ワークＷの大きさに対応して該ワークＷをクランプすることが可能となり、従って、ワークのクランプ力を確保することにより、曲げ加工時におけるワークの位置ズレを阻止し、製品の精度を向上させて不良製品の発生を除去することができるという前記目的を達成できた。

しかし、上記特願２０１３−２２００１６によっても、ワークの形状・大きさによっては、対応できない場合がある。

例えば、バキュームパッド１４（本願の図７）では吸着不可能なフランジＦが形成されているリブ形状ワークＷをクランプしなければならない場合は、前記特願２０１３−２２００１６に開示されているワーククランプ装置の構造では（同願の図１０）対応できない。

本発明の目的は、ワークの形状・大きさに拘わらず、該ワークを１台のワーククランプ装置だけで対応可能としたワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置及びその方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、請求項１に記載したように、
曲げ加工装置１１のワーク操作用ロボット１３のアーム９に取り付けた固定フレーム２Ａに対して可動フレーム３Ａを旋回自在とすることにより、可動フレーム３Ａと固定フレーム２Ａに設けられたバキュームパッド１４と吸着プレート１５を所定の位置に位置決めし、位置決めしたバキュームパッド１４と吸着プレート１５により該ワークＷをクランプし、ワークＷの形状・大きさに拘わらず、１台のワーククランプ装置８でワークＷをクランプ可能としたことを特徴とするワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置と、請求項５に記載したように、
上記請求項1記載のワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置を使用するワーククランプ方法であって、
（１）CＡＤ情報に基づき算出したワークＷの形状・大きさに応じて、固定フレーム２Ａに対して可動フレーム３Ａを曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄから離反するように旋回させることにより、バキュームパッド１４と吸着プレート１５を曲げ加工装置１１の前後方向における一直線上に配置するように位置決めし、又は固定フレーム２Ａに対して可動フレーム３Ａを曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄに接近するように旋回させることにより、バキュームパッド１４と吸着プレート１５を曲げ加工装置１１の上下方向において対向するように位置決めし、
（２）その後、上記位置決めしたバキュームパッド１４と吸着プレート１５により該ワークＷをクランプすることを特徴とするワーククランプ方法という手段を講じている。

上記本発明の構成によれば、例えば長尺材であって短辺（Ｙ軸方向）の寸法が比較的大きいパネル形状ワークＷや（図５（Ａ））、同様に長尺材であって短辺の寸法が比較的小さいリブ形状ワークＷ（図５（Ｂ））の場合には、バキュームパッド１４の吸着力によりワークＷをクランプすると共に、吸着プレート１５とクランプ部１６により該ワークＷを支持し、また例えば対向するように位置決めされたバキュームパッド１４（図７）と吸着プレート１５のうちの後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５にも前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５にもかからず且つ後端部にフランジＦが形成され該フランジＦがバキュームパッド１４では吸着できないクランプ部分が極めて少ないリブ形状ワークＷの場合には、前方と後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５による謂わば２列分の強いクランプ力をクランプ部１６に作用させることにより、該ワークＷをクランプするので、本発明によれば、どのような形状・大きさのワークＷも１台のワーククランプ装置８で対応可能である。

上記のとおり、本発明によれば、ワークの形状・大きさに拘わらず、該ワークを１台のワーククランプ装置だけで対応可能としたワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置及びその方法を提供するという効果を奏する。

本発明の全体図である。 本発明に係るワーク操作用ロボット１３におけるワーククランプ装置８を示す平面図である。 図２の側面図である。 本発明に係るワーク操作用ロボット１３におけるワーククランプ装置８を構成する垂直旋回機構４の説明図である。 本発明の動作説明図である（その１）。 本発明の動作説明図である（その２）。 本発明の動作説明図である（その３）。 本発明の全体動作を説明するためのフローチャートである。 図８のワーククランプ動作を説明するためのフローチャートである。 ワークＷの短辺Ｔ寸法が比較的大きい場合（パネル形状ワーク）の従来技術の説明図。 ワークＷの短辺Ｔ寸法が比較的小さい場合（リブ形状ワーク）の従来技術の説明図。

以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。

図１は本発明の全体図であり、図示するロボットによる曲げ加工システムは、曲げ加工装置１１のＮＣ装置１０から製品情報である例えばＣＡＤ情報を入力して、曲げ順、金型Ｐ、Ｄ、金型レイアウトなど算出した後（他には、例えば工程（曲げ順）ごとに、加工対象であるワークＷの形状や大きさ、ロボット１３のワーク追従動作の軌跡などを算出）（図８のステップ１０１〜ステップ１０２）、ロボット１３にワークＷをクランプさせ（図８のステップ１０３）、実際の曲げ加工を行う（図８のステップ１０４）。

上記曲げ加工システムは、パンチＰ（図１）とダイＤを有する曲げ加工装置１１と該曲げ加工装置１１に対してクランプしたワークＷを搬入し、曲げ加工し、搬出するといったワークＷを操作（ハンドリング）するロボット１３との組み合わせから成る。

上記ワーク操作用ロボット１３としては、例えば曲げロボットがあり、該曲げロボット１３の側方に設置された搬入出装置（図示省略）から素材としてのワークを受け取って機械本体に挿入し、製品が加工された場合には、その製品を上記搬入出装置に渡すようになっている。

そして、上記ＮＣ装置１０は、ロボットコントローラ１（図１）との間で双方向信号Ｓ２をやりとりすることにより、ワーク操作用ロボット１３におけるワーククランプ装置８とワークＷとの関係（図５〜図７）を、例えば画像処理装置（図示省略）を用い、常に監視するようになっている。

また、曲げ加工装置１１（図１）としては、プレスブレーキがあり、よく知られているように、上部テーブル２０に装着されたパンチＰと、下部テーブル２１に装着されたダイＤを有している。

下部テーブル２１の後方には、バックゲージが配置され、該バックゲージの突当２３は、スライダ２４に取り付けられ、該スライダ２４は、左右方向（紙面に垂直な方向）に延びるストレッチ２５に滑り結合している。

更に、上記プレスブレーキ１１の両側には、側板６が設置され、各側板６には、油圧シリンダ７などから成るラム駆動源が設けられ、下降式プレスブレーキでは、上部テーブル２０が下降することにより、上昇式プレスブレーキでは、下部テーブル２１が上昇することにより、既述したパンチＰとダイＤでワークＷを曲げ加工する。

前記プレスブレーキ１１の前方には、既述したワーク操作用ロボット１３、即ち、ロボット１３が設置されている。

このロボット１３は、ワーククランプ装置８を有し、ロボットコントローラ１（図１）からの制御信号Ｓ１により、該ワーククランプ装置８は、所定の制御が行われる（例えば図９）。

上記ワーククランプ装置８は、ロボット１３のアーム９に取り付けた固定フレーム２と該固定フレーム２に対して旋回（より詳しくは垂直面内における旋回、即ち垂直旋回、以下同じ）自在な可動フレーム３を有する。

そして、固定フレーム２のうちの例えば固定フレーム２Ａと（図２）、可動フレーム３のうちの例えば対応する可動フレーム３Ａとは、いずれもバキュームパッド１４と吸着プレート１５、更には、クランプ部１６を有している。

この構成により、ＮＣ装置１０（図１）が曲げ順ごとに算出した所定の形状・大きさのワークＷに基づき、ロボットコントローラ１（図１）は，ワーククランプ装置８の前記可動フレーム３Ａ（図２）を固定フレーム２Ａに対して曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄから離反するように旋回させるか（図４（Ａ））、反対に曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄに接近するように旋回させるか（図４（Ｂ）〜図４（Ｃ））を判断し（図９のステップ１０３Ａ）、該判断に従って可動フレーム３Ａを旋回させてバキュームパッド１４と吸着プレート１５を所定の位置に位置決めした後（図９のステップ１０３Ｂ、１０３Ｄ）、位置決めしたバキュームパッド１４と吸着プレート１５によりワークＷをクランプする（図９のステップ１０３Ｃ、１０３Ｅ）。

従って、本発明によれば、ワークＷの形状・大きさに拘わらず、１台のワーククランプ装置８だけで該ワークＷに対応可能なワーク操作用ロボット１３におけるワーククランプ装置及びその方法を提供するという効果を奏する。

このような効果を奏する本発明に係る前記ワーククランプ装置８（図１）は、既述したように、固定フレーム２と可動フレーム３を有する。

このうちの固定フレーム２は、図２に示すように、ロボットアーム９に取り付けられ、全体として矩形状を有する。

即ち、図２は左側に曲げ加工装置１１、従って、金型Ｐ、Ｄが配置され、その右側にアーム９に取り付けたワーククランプ装置８が配置され、該ワーククランプ装置８は、ワークＷを該曲げ加工装置１１に搬入する直前の状態を表しているものとする。

このような図２において、固定フレーム２の一番外側において、図示するように、曲げ加工装置１１の左右方向（Ｘ軸方向）に伸びる固定フレーム２Ｃと、該固定フレーム２Ｃに直交し曲げ加工装置１１の前後方向（Ｙ軸方向）に伸びる固定フレーム２Ｄと、該固定フレーム２Ｄに直交し曲げ加工装置１１の左右方向（Ｘ軸方向）に伸びる固定フレーム２Ｅと、該固定フレーム２Ｅに直交し曲げ加工装置１１の前後方向（Ｙ軸方向）に伸びる固定フレーム２Ｆにより、矩形状の骨組みが形成されている。

そして、この骨組みを構成する２本の左右方向（Ｘ軸方向）に伸びる固定フレーム２Ｃと２Ｅを連結する固定フレーム２Ｇと２Ｈが、曲げ加工装置１１の前後方向（Ｙ軸方向）に亘って設けられ、該固定フレーム２Ｇと２Ｈは、ロボットアーム９に直接取り付けられている。

更に、固定フレーム２のうちの曲げ加工装置１１（図２）に向かって左側の２本の固定フレーム２Ｆと２Ｇ、及び右側の２本の固定フレーム２Ｄと２Ｈをそれぞれ連結し左右方向（Ｘ軸方向）に伸びる固定フレーム２Ｊと２Ｋが設けられている。

これら固定フレーム２Ｊと２Ｋ、及び既述した曲げ加工装置１１に最も近い固定フレーム２Ｃとを連結する２本ずつの前後方向（Ｙ軸方向）に伸びる固定フレーム２Ａと２Ｂが設けられている。

そして、この固定フレーム２Ａと２Ｂに対して、対応する可動フレーム３Ａと３Ｂは、後述するリンク１７を用いた垂直旋回機構４により、旋回自在に設けられている。

上記垂直旋回機構４は、図２の場合には、４個設けられているが、全て同じ構成と動作を有するので、いずれか１個について（例えば図２に向かって一番下に配置された垂直旋回機構４）詳説する。

即ち、垂直旋回機構４は（図４）、端的にいえば、リンク１７と固定フレーム・シリンダ１８と可動フレーム・シリンダ１９により構成されている。

上記リンク１７は（図４（Ｂ））、可動フレーム３Ａを伴って固定フレーム２Ａの基端部２Ａ２に垂直旋回自在に取り付けられている。

上記リンク１７は、所定の角度θ（図４（Ｂ））を成す第１リンク部材１７Ａと第２リンク部材１７Ｂから構成され、該第１リンク部材１７Ａの端部には、固定フレーム・シリンダ１８のピストンロッド１８Ａが接続（例えばピン結合、以下同じ）され、固定フレーム・シリンダ１８の先端部は固定フレーム２Ｆ（図２）に接続されている

更に、上記リンク１７（図４（Ｂ））の第２リンク部材１７Ｂの端部には、前記可動フレーム３Ａの基端部３Ａ２が接続されることにより、既述したように、該リンク１７は可動フレーム３Ａを伴って固定フレーム２Ａの基端部２Ａ２に垂直旋回自在に取り付けられている。

また、上記第２リンク部材１７Ｂのほぼ中央部には、可動フレーム・シリンダ１９のピストンロッド１９Ａが接続され、該可動フレーム・シリンダ１９の先端部は可動フレーム３Ａのほぼ中央部に接続されている

従って、上記構成によれば、垂直旋回機構４は（図４）、可動フレーム３Ａを伴って固定フレーム２Ａの基端部２Ａ２に垂直旋回自在に取り付けられているリンク１７と（図４（Ａ））、該リンク１７全体を固定フレーム２Ａに対して垂直旋回させる固定フレーム・シリンダ１８と（図４（Ｂ））、該固定フレーム・シリンダ１８によりリンク１７全体を固定フレーム２Ａに対して垂直旋回させた後（図４（Ｂ））、上記可動フレーム３Ａをリンク１７に対して垂直旋回させる可動フレーム・シリンダ１９（図４（Ｃ））から構成されている。

一方、前記固定フレーム２Ａの先端部２Ａ１（図２において左端）と可動フレーム３Ａの先端部３Ａ１（図２において右端）には、既述したように、バキュームパッド１４と吸着プレート１５が順次配置されている。

更に、上記固定フレーム２Ａと可動フレーム３Ａの最外側には、クランプ部１６が設けられている。

上記バキュームパッド１４と吸着プレート１５とクランプ部１６は（図５〜図７）、協働してワークＷをクランプし、それぞれの場合において機能が異なる。

即ち、クランクすべきワークＷの形状（例えば平坦か（図５）、フランジＦ（図７）や穴があるか）や大きさ（パネル形状かリブ形状か）により、機能は異なる。

例えば、パネル形状ワークＷ（長尺材であって短辺（Ｙ軸方向）の寸法が比較的大きいワークＷ（図５（Ａ）））をクランプする場合には、可動フレーム３Ａを固定フレーム２Ａに対して曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄから離反するように旋回させることにより、バキュームパッド１４と吸着プレート１５が前後方向（Ｙ軸方向）において一直線上に配置されるように位置決めする（図９のステップ１０３Ｂ）。

この場合の固定フレーム２Ａと可動フレーム３Ａの関係は、両者が互いに１８０°開いている（図４（Ａ））。

そして、この場合には、固定フレーム２Ａ（図５（Ａ））と可動フレーム３Ａの先端部２Ａ１、３Ａ１に取り付けた両側のバキュームパッド１４の吸着力によりワークＷをクランプする。

つまり、両側（Ｙ軸方向）のバキュームパッド１４は、その吸着力によりワークＷを直接クランプする機能を有する。

また、例えば、リブ形状ワークＷ（長尺材であって短辺（Ｙ軸方向）の寸法が比較的小さいワークＷ（図５（Ｂ）））をクランプする場合には、同様に、可動フレーム３Ａを固定フレーム２Ａに対して曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄから離反するように旋回させることにより、バキュームパッド１４と吸着プレート１５が前後方向（Ｙ軸方向）において一直線上に配置されるように位置決めする（図９のステップ１０３Ｂ）。

よって、この場合は、前方（図５（Ｂ）において左側）のバキュームパッド１４、換言すれば、固定フレーム２Ａの先端部２Ａ１に取り付けたバキュームパッド１４の吸着力によりワークＷをクランプする。

即ち、この場合は、同様に、前方のバキュームパッド１４は、その吸着力によりワークＷを直接クランプする機能を有する。

そして、上記図５（Ａ）、図５（Ｂ）の場合には、吸着プレート１５とクランプ部１６は、いずれもワークＷを支持する機能を有する。

一方、前記図５（Ｂ）の場合よりも短辺（Ｙ軸方向）寸法が小さいリブ形状ワークＷをクランプする場合には（図６のようにワークＷが後方（右側）のバキュームパッド１４と吸着プレート１５にかからない場合や、図７のようにワークＷにバキュームパッド１４で吸着できないフランジＦが形成され、前方と後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５にかからない場合）、可動フレーム３Ａを固定フレーム２Ａに対して曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄに接近するように旋回させることにより、可動フレーム３Ａ側と固定フレーム２Ａ側のバキュームパッド１４と吸着プレート１５を上下方向（Ｚ軸方向）において対向するように位置決めする（図９のステップ１０３Ｄ）。

この場合の固定フレーム２Ａと可動フレーム３Ａの関係は、固定フレーム２Ａに対して可動フレーム３Ａが上方に位置すると共に両者が重複している（図４（Ｃ））。

そして、この場合には、つまり後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５にかからないリブ形状ワークＷの場合には（図６〜図７）、前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５との関係において、以下に示すように、それぞれ異なる方法によりワークＷをクランプする。

このうち、図６（Ａ）のように、前方のバキュームパッド１４の吸着力で完全にクランプされるワークＷの場合には、該吸着力でワークＷをクランプすると共に、後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５によるクランプ力をクランプ部１６に作用させることにより、該クランプ部１６のクランプ力でワークＷをクランプする。

また、図６（Ｂ）のように、前方のバキュームパッド１４の吸着力で完全にクランプされないワークＷの場合には、後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５によるクランプ力をクランプ部１６及び前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５に作用させることにより、該クランプ部１６及び前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５のクランプ力でワークＷをクランプする。

更に、図７のように、前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５にもかからず且つ後端部にフランジＦが形成され該フランジＦがバキュームパッド１４で吸着できないワークＷの場合には、前方と後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５によるクランプ力をクランプ部１６に作用させることにより、該クランプ部１６のクランプ力でワークＷをクランプする。

図７の場合、ワークＷは最外側のクランプ部１６だけでクランプされるので、クランプ部分が極めて少なく、このため前方と後方の謂わば２列分のバキュームパッド１４と吸着プレート１５から発生した強いクランプ力で、ワークＷをクランプすることにより、曲げ加工装置１１の金型Ｐ、Ｄによる曲げ加工時において、機械本体側からの力による該ワークＷの位置ズレが生じないようにする。

また、左右（Ｘ軸方向）最外側の固定フレーム２Ｆ（図２）、２Ｄと中央部の固定フレーム２Ｇ、２Ｈには、それぞれバキュームパッド１４が取り付けられ、ワークＷがそれらバキュームパッド１４にかかる場合には、該ワークＷを吸着するようになっている。

更には、図５〜図７において詳述したように、ワークＷをクランプする場合のクランプ力は、専らバキュームパッド１４の吸着力に依存し、固定フレーム・シリンダ１８（図４）や可動フレーム・シリンダ１９の力には依存しない。

つまり、固定フレーム・シリンダ１８と可動フレーム・シリンダ１９は、リンク１７を用いた垂直旋回機構４を作動させるために使用されるものであり、ワークＷをクランプするためには直接には寄与しない。

以下、上記構成を有する本発明の動作を、図５〜図９に基づいて、説明する。

尚、以下に述べる本発明の動作の判断は、ロボットコントローラ１（図１）を通じてＮＣ装置１０が行うものとする。

（１）曲げ順、金型、金型レイアウトなどを算出するまでの動作。
図８のステップ１０１において、ＣＡＤ情報を入力し、ステップ１０２において、曲げ順、金型、金型レイアウトなどを算出する。

即ち、ＮＣ装置１０は（図１）、ＣＡＤ情報が入力されたことを検知すると、例えば加工情報算出部（図示省略）を制御し、曲げ順、金型、金型レイアウト、更には、Ｄ値、Ｌ値、曲げ順ごとのロボット１３のフォローイング軌跡、加工対象であるワークＷの形状や大きさなどワークWの曲げ加工に必要な情報を算出させる。

（２）ワークＷのクランプ動作。
図８のステップ１０３において、ワーク操作用ロボット１３のワーククランプ装置８によりワークＷをクランプさせるが、その詳細は、図９に示されている。

先ず、図９のステップ１０３Ａにおいて、ＣＡＤ情報に基づき算出したワークＷの形状・大きさに応じて、可動フレーム３Ａを金型Ｐ、Ｄから離反するように旋回させるか又は金型Ｐ、Ｄに接近するように旋回させるかを判断する。

そして、加工対象がパネル形状ワークＷ（図５）又はリブ形状ワークＷの場合には（図９のステップ１０３Ａの下矢）、図９のステップ１０３Ｂにおいて、可動フレーム３Ａを金型Ｐ、Ｄから離反するように旋回させることにより、バキュームパッド１４と吸着プレート１５を一直線上に配置するように位置決めする。

即ち、図５に示すように、バキュームパッド１４と吸着プレート１５を曲げ加工装置１１の前後方向（Ｙ軸方向）における一直線上に配置するように位置決めする。

その後、図９のステップ１０３Ｃおいて、バキュームパッド１４の吸着力でワークＷをクランプする（図５）。

と同時に、既述したように、吸着プレート１５とクランプ部１６によりワークＷを支持する。

一方、加工対象が一層小さいリブ形状ワークＷの場合には（図９のステップ１０３Ａの右下矢）、図９のステップ１０３Ｄにおいて、可動フレーム３Ａを金型Ｐ、Ｄに接近するように旋回させることにより、バキュームパッド１４と吸着プレート１５を対向するように位置決めする。

その後は、図９のステップ１０３Ｅおいて、前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５との関係において、異なる方法により、ワークＷをクランプする（図６〜図７）。

例えば、図６（Ａ）のように、前方のバキュームパッド１４の吸着力で完全にクランプされるワークＷの場合には、該吸着力でワークＷをクランプすると共に、後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５によるクランプ力をクランプ部１６に作用させることにより、該クランプ部１６のクランプ力でワークＷをクランプする。

また、図６（Ｂ）のように、前方のバキュームパッド１４の吸着力で完全にクランプされないワークＷの場合には、後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５によるクランプ力をクランプ部１６及び前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５に作用させることにより、該クランプ部１６及び前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５のクランプ力でワークＷをクランプする。

更に、図７のように、前方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５にもかからず且つ後端部にフランジＦが形成され該フランジＦがバキュームパッド１４で吸着できないワークＷの場合には、前方と後方のバキュームパッド１４と吸着プレート１５によるクランプ力をクランプ部１６に作用させることにより、該クランプ部１６のクランプ力でワークＷをクランプする。
（３）ワークＷの曲げ加工動作。

図８のステップ１０４において、ワークＷの曲げ加工を行うが、よく知られているように、前記本発明に係るワーク操作用ロボット１３のワーククランプ装置８によりクランプされたワークＷを、プレスブレーキ１１（図１）のパンチＰとダイＤの間から搬入し、曲げ加工後に搬出することを繰り返し（図８のステップ１０５のＮＯ）、全ての加工が終了した場合には（図８のステップ１０５のＹＥＳ）、曲げ加工システム（図１）の動作を終了させる（ＥＮＤ）。

本発明は、ワークの形状・大きさに拘わらず、該ワークを１台のワーククランプ装置だけで対応可能としたワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置及びその方法に利用され、曲げ加工時に、上部テーブル２０が下降する下降式プレスブレーキのみならず、下部テーブル２１が上昇する上昇式プレスブレーキにも適用され、極めて有用である。

１ ロボットコントローラ
２ 固定フレーム
３ 可動フレーム
４ 垂直旋回機構
６ 側板
９ アーム
１０ ＮＣ装置
１１ 曲げ加工装置
１３ ワーク操作用ロボット
１４ バキュームパッド
１５ 吸着プレート
１６ クランプ部
１７ リンク
１７A 第１リンク部材
１７B 第２リンク部材
１８ 固定フレーム・シリンダ
１９ 可動フレーム・シリンダ
２０ 上部テーブル
２１ 下部テーブル
２３ 突当
Ｄダイ
Ｐ パンチ
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. 曲げ加工装置のワーク操作用ロボットのアームに取り付けた固定フレームに対して可動フレームを旋回自在とすることにより、可動フレームと固定フレームに設けられたバキュームパッドと吸着プレートを所定の位置に位置決めし、位置決めしたバキュームパッドと吸着プレートにより該ワークをクランプし、ワークの形状・大きさに拘わらず、１台のワーククランプ装置でワークをクランプ可能としたことを特徴とするワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置。
2. 上記可動フレームの旋回機構がリンクを用いた垂直旋回機構により構成され、該垂直旋回機構は、可動フレームを伴って固定フレームに垂直旋回自在に取り付けられているリンクと、該リンク全体を固定フレームに対して垂直旋回させる固定フレーム・シリンダと、該固定フレーム・シリンダによりリンク全体を固定フレームに対して垂直旋回させた後、上記可動フレームをリンクに対して垂直旋回させる可動フレーム・シリンダから構成されている請求項１記載のワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置。
3. 上記ワークの形状・大きさに応じて、固定フレームに対して可動フレームを曲げ加工装置の金型から離反するように旋回させることにより、バキュームパッドと吸着プレートを曲げ加工装置の前後方向における一直線上に配置するように位置決めし、又は固定フレームに対して可動フレームを曲げ加工装置の金型に接近するように旋回させることにより、バキュームパッドと吸着プレートを曲げ加工装置の上下方向において対向するように位置決めする請求項１又は２記載のワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置。
4. 上記可動フレームと固定フレームには、バキュームパッドと吸着プレートの他にクランプ部が設けられ、該バキュームパッドと吸着プレートとクランプ部の協働により、ワークをクランプする請求項１、２又は３記載のワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置。
5. 上記請求項1記載のワーク操作用ロボットにおけるワーククランプ装置を使用するワーククランプ方法であって、
   （１）CＡＤ情報に基づき算出したワークの形状・大きさに応じて、固定フレームに対して可動フレームを曲げ加工装置の金型から離反するように旋回させることにより、バキュームパッドと吸着プレートを曲げ加工装置の前後方向における一直線上に配置するように位置決めし、又は固定フレームに対して可動フレームを曲げ加工装置の金型に接近するように旋回させることにより、バキュームパッドと吸着プレートを曲げ加工装置の上下方向において対向するように位置決めし、
   （２）その後、上記位置決めしたバキュームパッドと吸着プレートにより該ワークをクランプすることを特徴とするワーククランプ方法。
6. 上記（２）において、バキュームパッドと吸着プレートの他にクランプ部がワークのクランプ動作に加わり、パネル形状ワーク又はリブ形状ワークの場合には、バキュームパッドの吸着力によりワークをクランプすると共に、吸着プレートとクランプ部により該ワークＷを支持し、対向するように位置決めされたバキュームパッドと吸着プレートのうちの後方のバキュームパッドと吸着プレートにかからないリブ形状ワークの場合には、前方のバキュームパッドと吸着プレートとの関係において、それぞれ異なる方法によりワークをクランプする請求項５記載のワーククランプ方法。
7. 上記対向するように位置決めされたバキュームパッドと吸着プレート１５のうちの後方のバキュームパッドと吸着プレートにかからないリブ形状ワークであって前方のバキュームパッドの吸着力で完全にクランプされるワークの場合には、該吸着力でワークをクランプすると共に、後方のバキュームパッドと吸着プレートによるクランプをクランプ部に作用させることにより、該クランプ部のクランプ力でワークをクランプし、同様のワークであつて前方のバキュームパッドの吸着力で完全にクランプされないワークの場合には、後方のバキュームパッドと吸着プレートによるクランプ力をクランプ部及び前方のバキュームパッドと吸着プレートに作用させることにより、該クランプ部及び前方のバキュームパッドと吸着プレートのクランプ力でワークをクランプし、同様のワークであつて前方のバキュームパッドと吸着プレートにもかからず且つ後端部にフランジが形成され該フランジがバキュームパッドで吸着できないワークの場合には、前方と後方のバキュームパッドと吸着プレートによるクランプ力をクランプ部に作用させることにより、該クランプ部のクランプ力でワークをクランプする請求項６記載のワーククランプ方法。

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