JP2023055440A - Lug folding device and lug folding method - Google Patents

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卓也 亀山
Takuya Kameyama
範夫 青
Norio Ao
靖規 福島
Yasunori Fukushima
テモテ 金
Temote Kim
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Abstract

To provide a lug folding device and a lug folding method that can increase degrees of freedom of facility layout.SOLUTION: A lub folding device folds a lug of an end face coating part which is a part of folding paper packaging a metal belt coil and a part covering an axial end face of the metal belt coil, and comprises: a robot part which folds the lug of the end face coating part; a relative position detection part which detects relative position information associated with relative positions of the robot part and metal belt coil; and a control part which controls the robot part on the basis of, the relative position information detected by the relative position detection part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、耳折装置及び耳折方法に関する。 The present invention relates to a selvedge folding device and a selvedge folding method.

圧延機で圧延された金属帯は、巻き取り機で巻き取られてコイルの形で輸送されるが、この金属帯コイルは、通常、傷付き防止等の目的で梱包紙により梱包される。梱包紙は金属帯コイル幅より幅の広いものが用いられる。梱包紙は、円筒状の金属帯コイルの側面(曲面)を覆うとともに、金属帯コイルの軸方向端面を覆う部分である端面被覆部がコイル軸方向において金属帯コイルからはみ出すようにして金属帯コイルに被せられる。そして、この端面被覆部には耳折り作業によって多数のひだ(折込部)が形成され、端面被覆部が金属帯コイルに密着する形でその軸方向端面を覆うことになる。 A metal strip rolled by a rolling mill is wound up by a winder and transported in the form of a coil, and this metal strip coil is usually packed with packing paper for the purpose of preventing damage. The packing paper used is wider than the width of the metal band coil. The packing paper covers the side surface (curved surface) of the cylindrical metal band coil and wraps the metal band coil in such a manner that the end face covering portion, which is the portion that covers the axial end face of the metal band coil, protrudes from the metal band coil in the axial direction of the coil. covered by A large number of pleats (folded portions) are formed in the edge-covering portion by the edge-folding work, and the edge-covering portion covers the axial end face of the metal band coil in such a manner as to be in close contact therewith.

特許文献1には、耳折り作業を自動化する装置が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a device for automating edge folding work.

特公平7-94244号公報Japanese Patent Publication No. 7-94244

しかし、特許文献1の装置では、金属帯コイルを決まった位置に配置することが必要であり、また、一旦設置した装置の位置を変更することが困難である等、設備レイアウトの自由度が低くなる。 However, in the device of Patent Document 1, it is necessary to arrange the metal strip coil at a fixed position, and it is difficult to change the position of the device once installed, and the degree of freedom in facility layout is low. Become.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、設備レイアウトの自由度を高めることができる耳折装置及び耳折方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a selvedge folding device and a selvedge folding method that can increase the degree of freedom in equipment layout.

本発明の一態様に係る耳折装置は、金属帯コイルを梱包する梱包紙の一部であって前記金属帯コイルの軸方向端面を覆う部分である端面被覆部の耳折りを行う耳折装置であって、前記端面被覆部の耳折りを行うロボット部と、前記ロボット部と前記金属帯コイルとの相対位置に関する相対位置情報を検出する相対位置検出部と、前記相対位置検出部で検出した前記相対位置情報に基づいて、前記ロボット部を制御する制御部とを備える。 A selvedge folding device according to an aspect of the present invention is a selvedge folding device that performs selvedge folding of an end face covering portion that is a part of packing paper for packing a metal band coil and that covers the axial end face of the metal band coil. A robot unit that folds the edges of the end face covering portion, a relative position detection unit that detects relative position information regarding the relative positions of the robot unit and the metal band coil, and the relative position detection unit detects and a control unit that controls the robot unit based on the relative position information.

本発明の一態様に係る耳折方法は、金属帯コイルを梱包する梱包紙の一部であって前記金属帯コイルの軸方向端面を覆う部分である端面被覆部の耳折方法であって、前記端面被覆部の耳折りをロボット部が行うこと、前記ロボット部と前記金属帯コイルとの相対位置に関する相対位置情報を相対位置検出部が検出すること、検出した前記相対位置情報に基づいて、前記ロボット部を制御部が制御することを含む。 An edge folding method according to an aspect of the present invention is a method for folding an end surface covering portion, which is a part of a packing paper for packing a metal band coil and covers an axial end surface of the metal band coil, A robot unit performs edge folding of the end face covering portion, a relative position detection unit detects relative position information regarding the relative position between the robot unit and the metal band coil, and based on the detected relative position information, A control unit controls the robot unit.

本発明によれば、金属帯コイルを予め決まった位置に配置する必要がなく、設備レイアウトの自由度を高めることができる。 According to the present invention, it is not necessary to arrange the metal band coil at a predetermined position, and the degree of freedom in equipment layout can be increased.

耳折装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an edge folding apparatus. 第1エンドエフェクタの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a 1st end effector. 第2エンドエフェクタの構成の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a configuration of a second end effector; FIG. 把持部の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation|movement of a holding part. グリッパの構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a gripper. 金属帯コイルのコイル梱包までの状態を示す図である。It is a figure which shows the state to coil packing of a metal band coil. 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの位置合わせの第1例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a first example of alignment of a first articulated robot and a second articulated robot; 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの位置合わせの第2例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a second example of alignment of the first articulated robot and the second articulated robot; 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの第1動作を示す図である。It is a figure which shows the 1st operation|movement of a 1st articulated robot and a 2nd articulated robot. 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの第2動作を示す図である。It is a figure which shows the 2nd operation|movement of a 1st articulated robot and a 2nd articulated robot. 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの第3動作を示す図である。It is a figure which shows the 3rd operation|movement of a 1st articulated robot and a 2nd articulated robot. 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの第4動作を示す図である。It is a figure which shows the 4th operation|movement of a 1st articulated robot and a 2nd articulated robot. 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの第5動作を示す図である。It is a figure which shows the 5th operation|movement of a 1st articulated robot and a 2nd articulated robot. 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの第6動作を示す図である。It is a figure which shows the 6th operation|movement of a 1st articulated robot and a 2nd articulated robot. 第1多関節ロボット及び第2多関節ロボットの第7動作を示す図である。It is a figure which shows the 7th operation|movement of a 1st articulated robot and a 2nd articulated robot. 耳折装置の処理手順を示す図である。It is a figure which shows the processing procedure of an edge folding apparatus.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は耳折装置100の構成の一例を示す図である。耳折装置100は、円筒状の金属帯コイル(後述の図6参照)を梱包する梱包紙の一部であって金属帯コイルの軸方向端面を覆う部分である端面被覆部の耳折り作業を自動で行う装置である。耳取り作業の詳細は後述する。図1に示すように、耳折装置100は、相対位置検出部10、制御部20、及びロボット部90を備える。相対位置検出部10、制御部20、及びロボット部90それぞれは、お互いに有線通信又は無線通信を用いて情報の送受信を行うことができる。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the edge folding device 100. As shown in FIG. The edge folding device 100 performs an edge folding operation of an end surface covering portion which is a part of packing paper for packing a cylindrical metal band coil (see FIG. 6 described later) and which is a portion covering the axial end surface of the metal band coil. It is an automatic device. The details of the ear picking work will be described later. As shown in FIG. 1 , the edge folding device 100 includes a relative position detection section 10 , a control section 20 and a robot section 90 . The relative position detection unit 10, the control unit 20, and the robot unit 90 can mutually transmit and receive information using wired communication or wireless communication.

相対位置検出部10は、ロボット部90と金属帯コイルとの相対位置に関する相対位置情報を検出することができる。ロボット部90は、金属帯コイルの側面(曲面)を覆った梱包紙の端面被覆部の耳折り作業を行うことができる。制御部20は、相対位置検出部10で検出した相対位置情報に基づいて、ロボット部90を制御することができる。かかる構成により、耳折対象(梱包対象)の金属帯コイルを所定位置に配置しなくても、相対位置検出部10がロボット部90と金属帯コイルとの相対位置に関する相対位置情報を検出し、検出した相対位置情報に基づいて、ロボット部90を制御することができるので、金属帯コイルを決まった位置に配置する必要がなく、また、配置を変更することもできるので、設備レイアウトの自由度を高めることができる。以下、各部の詳細について説明する。 The relative position detection section 10 can detect relative position information regarding the relative position between the robot section 90 and the metal band coil. The robot unit 90 can fold the edge covering portion of the packing paper that covers the side surface (curved surface) of the metal band coil. The control section 20 can control the robot section 90 based on the relative position information detected by the relative position detection section 10 . With such a configuration, the relative position detection unit 10 detects the relative position information regarding the relative position between the robot unit 90 and the metal strip coil without arranging the metal strip coil to be folded (to be packed) at a predetermined position. Since the robot section 90 can be controlled based on the detected relative position information, there is no need to arrange the metal strip coils at fixed positions, and the arrangement can be changed, so the facility layout can be freely arranged. can increase The details of each unit will be described below.

相対位置検出部10は、三次元計測装置として機能するLiDAR(Light Detection And Ranging)センサ11、算出部12、及び出力部13を備える。LiDARセンサ11は、レーザ光を照射して反射光や散乱光を検出するもので、これを用いて金属帯コイルまでの距離測定や形状算出を行うことができる。LiDARセンサ11は、カメラを含めることにより、金属帯コイルの高解像度の3D画像を生成することもできる。LiDARセンサ11は、金属帯コイルの三次元位置情報を検出することができる。 The relative position detection unit 10 includes a LiDAR (Light Detection And Ranging) sensor 11 that functions as a three-dimensional measuring device, a calculation unit 12, and an output unit 13. The LiDAR sensor 11 emits laser light and detects reflected light and scattered light, and can be used to measure the distance to the metal band coil and to calculate the shape. The LiDAR sensor 11 can also generate high-resolution 3D images of the metal strip coil by including a camera. The LiDAR sensor 11 can detect three-dimensional position information of the metal strip coil.

算出部12は、ロボット部90の位置情報と、LiDARセンサ11で検出した、金属帯コイルの三次元情報とに基づいて、ロボット部90と金属帯コイルとの相対位置に関する相対位置情報を算出することができる。ロボット部90の位置情報は、例えば、制御部20の記憶部24に記憶しておき、記憶部24から取得すればよい。 The calculation unit 12 calculates relative position information about the relative positions of the robot unit 90 and the metal strip coil based on the position information of the robot unit 90 and the three-dimensional information of the metal strip coil detected by the LiDAR sensor 11. be able to. The position information of the robot unit 90 may be stored in the storage unit 24 of the control unit 20 and acquired from the storage unit 24, for example.

出力部13は、算出部12で算出(検出)した相対位置情報を制御部20へ出力する。これにより、制御部20は、金属帯コイルの配置位置に関わらず、金属帯コイルの位置に応じて、ロボット部90と金属帯コイルとの相対位置情報を取得することができる。相対位置情報の詳細は後述する。 The output unit 13 outputs the relative position information calculated (detected) by the calculation unit 12 to the control unit 20 . Thereby, the control unit 20 can acquire relative position information between the robot unit 90 and the metal band coil according to the position of the metal band coil, regardless of the arrangement position of the metal band coil. Details of the relative position information will be described later.

ロボット部90は、耳折りロボットとしての第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80、及び移動部60を備える。移動部60には、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80が取り付けられ、移動部60は、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の並進移動及び回転を可能にする。本実施形態では、人と協働できる協働ロボットを第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80として用いている。制御部20は、相対位置情報に基づいて、金属帯コイルと耳折りロボットとが所定の配置となる位置に耳折りロボットを移動させるように移動部60を制御することができる。これにより、金属帯コイルを決まった位置に配置する必要がなく、また、配置を変更することもできるので、設備レイアウトの自由度を高めることができる。 The robot section 90 includes a first articulated robot 70 and a second articulated robot 80 as edge folding robots, and a moving section 60 . A first articulated robot 70 and a second articulated robot 80 are attached to the moving part 60, and the moving part 60 enables translational movement and rotation of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. . In this embodiment, collaborative robots that can cooperate with humans are used as the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 . Based on the relative position information, the control unit 20 can control the moving unit 60 to move the edge folding robot to a position where the metal band coil and the edge folding robot are arranged in a predetermined manner. As a result, it is not necessary to arrange the metal band coils at fixed positions, and the arrangement can be changed, so that the degree of freedom in facility layout can be increased.

移動部60は、回転台30、昇降部40、及び移動台車50を備える。回転台30は、昇降部40に固定され、駆動部31、及びロボットテーブル32を備える。昇降部40は、移動台車50上に設置され、駆動部41を備える。移動台車50は、駆動部51を備える。第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80は、ロボットテーブル32(回転台30)に取り付けられている。駆動部31は、例えばサーボモータで構成され、制御部20から制御信号を受信すると、受信した制御信号に基づいて、ロボットテーブル32(回転台30)を回転軸周りに回転させることができる。ロボットテーブル32の回転の中心軸は水平方向に向けられている。なお、ロボットテーブル32の回転の中心軸は水平方向に限定されるものではなく、金属帯コイルの設置状態に合わせて、水平方向から所定角度だけ傾けた方向に向けられるようにしてもよい。ロボットテーブル32の回転の中心軸を所定方向に定めることにより、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80による梱包紙の操作のための基準方向を設定できる。なお、相対位置検出部10は、回転台30の所定位置(例えば、ロボットテーブル32以外の部分)に設けてもよい。相対位置検出部10の取り付け位置と、ロボットテーブル32の回転の中心軸上の所定位置、及び中心軸の方向との位置関係は、予め定めておくことができる。 The moving unit 60 includes a turntable 30 , an elevating unit 40 and a moving carriage 50 . The rotating table 30 is fixed to the lifting section 40 and includes a driving section 31 and a robot table 32 . The lifting unit 40 is installed on the mobile carriage 50 and includes a driving unit 41 . The mobile carriage 50 includes a drive section 51 . The first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 are attached to the robot table 32 (turntable 30). The drive unit 31 is configured by, for example, a servomotor, and when receiving a control signal from the control unit 20, can rotate the robot table 32 (turntable 30) around the rotation axis based on the received control signal. The central axis of rotation of the robot table 32 is oriented horizontally. The central axis of rotation of the robot table 32 is not limited to the horizontal direction, and may be oriented in a direction tilted from the horizontal direction by a predetermined angle according to the installation state of the metal strip coil. By setting the central axis of rotation of the robot table 32 in a predetermined direction, it is possible to set a reference direction for manipulating the packaging paper by the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 . Note that the relative position detector 10 may be provided at a predetermined position of the turntable 30 (for example, a portion other than the robot table 32). The positional relationship between the mounting position of the relative position detector 10, a predetermined position on the central axis of rotation of the robot table 32, and the direction of the central axis can be determined in advance.

駆動部51は、例えばサーボモータと伝動機構の組合せで構成され、制御部20から制御信号を受信すると、受信した制御信号に基づいて、移動台車50を床面上で2次元的に水平方向に移動させることができる。駆動部41は、例えばサーボモータと伝動機構の組合せで構成され、制御部20から制御信号を受信すると、受信した制御信号に基づいて、回転台30を昇降させることができる。このように、制御部20は、制御信号を駆動部51に送信して移動台車50を水平方向に移動させることにより、昇降部40を水平移動させることができる。また、制御部20は、制御信号を駆動部41に送信して昇降部40を垂直方向に移動させることにより、回転台30を昇降させることができる。また、制御部20は、制御信号を駆動部31に送信することにより、ロボットテーブル32を回転させることができる。 The driving unit 51 is composed of, for example, a combination of a servomotor and a transmission mechanism, and when receiving a control signal from the control unit 20, based on the received control signal, moves the mobile carriage 50 two-dimensionally horizontally on the floor surface. can be moved. The drive unit 41 is configured by, for example, a combination of a servomotor and a transmission mechanism, and when receiving a control signal from the control unit 20, can move the turntable 30 up and down based on the received control signal. In this manner, the control unit 20 can horizontally move the lifting unit 40 by transmitting the control signal to the driving unit 51 to move the carriage 50 in the horizontal direction. Further, the control unit 20 can move the turntable 30 up and down by transmitting a control signal to the drive unit 41 to move the elevation unit 40 in the vertical direction. Further, the control section 20 can rotate the robot table 32 by transmitting a control signal to the driving section 31 .

第1多関節ロボット70は、例えば、6軸ロボットで構成することができる。6軸ロボットは、3次元空間(XYZ軸座標系)において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、X軸周り、Y軸周り、及びZ軸周りの全部で6自由度を持っている。第1多関節ロボット70は、回転軸を有する複数のジョイント(関節)、ジョイント間を接続する複数のリンクを備え、先端部に第1エンドエフェクタ71を備える。第2多関節ロボット80も、同様に6軸ロボットで構成され、先端部に第2エンドエフェクタ81を備える。なお、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80は、所定の手順で所定の作業を行なえるように動作プログラムが作成され、動作プログラムは、例えば、記憶部24に記憶しておくことができる。 The first articulated robot 70 can be composed of, for example, a six-axis robot. A six-axis robot has a total of six degrees of freedom in the three-dimensional space (XYZ axis coordinate system) in the X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction, around the X-axis, around the Y-axis, and around the Z-axis. . The first articulated robot 70 includes a plurality of joints (joints) having rotation axes, a plurality of links connecting the joints, and a first end effector 71 at the tip. The second articulated robot 80 is also a 6-axis robot and has a second end effector 81 at its tip. Note that the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 have operation programs created so that they can perform predetermined tasks in predetermined procedures, and the operation programs are stored in the storage unit 24, for example. can be done.

第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80は、制御部20から制御信号を受信すると、受信した制御信号に基づいて、所定の手順で所定の作業を行うことができる。なお、この場合、制御信号は、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の運転開始や運転停止などの信号とし、具体的な手順や動作を記憶する装置は、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の内部に組み込んでおく構成でもよい。 When the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 receive a control signal from the control unit 20, they can perform a predetermined work according to a predetermined procedure based on the received control signal. In this case, the control signal is a signal for starting or stopping the operation of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80, and the device for storing specific procedures and actions is the first articulated robot. 70 and the second articulated robot 80 may be installed inside.

多関節ロボットを用いることにより、第1エンドエフェクタ71、及び第2エンドエフェクタ81の位置と姿勢を制御し、3次元空間で作業が可能となるので、人が手作業で行う梱包作業(耳折作業)を再現することができる。また、梱包紙の正確な紙折や、シワの除去等の繊細な作業を再現することで、高品質な(例えば、ズレやシワがない)紙折が可能となる。 By using an articulated robot, the positions and postures of the first end effector 71 and the second end effector 81 can be controlled, and work can be performed in a three-dimensional space. work) can be reproduced. In addition, by reproducing delicate work such as accurate folding of packing paper and removal of wrinkles, it is possible to fold paper with high quality (for example, without misalignment or wrinkles).

制御部20は、CPU(Central Processing Unit)21、RAM(Random Access Memory)22、ROM(Read Only Memory)23、記憶部24、及びインタフェース部25を備える。制御部20は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成することができる。記憶部24は、半導体メモリ又はハードディスク等で構成することができ、耳折装置100の動作プログラム、処理結果、及びその他所要の情報を記憶することができる。インタフェース部25は、通信モジュールを備え、相対位置検出部10及びロボット部90との間で情報の送受信を行うことができる。 The control section 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 21 , a RAM (Random Access Memory) 22 , a ROM (Read Only Memory) 23 , a storage section 24 and an interface section 25 . The control unit 20 can be configured by, for example, an information processing device such as a personal computer. The storage unit 24 can be composed of a semiconductor memory, a hard disk, or the like, and can store an operation program of the edge folding device 100, processing results, and other necessary information. The interface section 25 has a communication module and can transmit and receive information to and from the relative position detection section 10 and the robot section 90 .

図2は第1エンドエフェクタ71の構成の一例を示す図である。第1エンドエフェクタ71は、略矩形状の押さえ部材711、押さえ部材711に形成された、矩形状の穴部712、粘着部材として機能する粘着テープがロール状に巻回されたロール部714、ロール部714に巻回された粘着テーブを所要の大きさにカットし、カットした粘着テープを貼付する貼付部713を備える。押さえ部材711は、梱包紙の端面被覆部を金属帯コイルの軸方向端面に押し付けるためのものである。貼付部713は、所要サイズにカットされた粘着テープを、穴部712から露出する梱包紙に貼付することにより、梱包紙の耳折りされた部分を固定するためのものである。第1エンドエフェクタ71は、図2の符号Aで示す方向に沿って回転させることができるとともに、符号Bで示す方向に沿って移動させることができる。また、貼付部713は、押さえ部材711の位置を維持したまま、符号Bで示す方向に沿って移動させることができる。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the first end effector 71. As shown in FIG. The first end effector 71 includes a substantially rectangular pressing member 711, a rectangular hole portion 712 formed in the pressing member 711, a roll portion 714 in which an adhesive tape functioning as an adhesive member is wound in a roll shape, a roll A sticking part 713 is provided for cutting the adhesive tape wound around the part 714 into a desired size and sticking the cut adhesive tape. The pressing member 711 is for pressing the end surface covering portion of the packing paper against the axial end surface of the metal band coil. The attaching portion 713 is for attaching an adhesive tape cut to a required size to the packaging paper exposed from the hole portion 712 to fix the edge-folded portion of the packaging paper. The first end effector 71 can be rotated along the direction indicated by symbol A in FIG. 2 and can be moved along the direction indicated by symbol B. As shown in FIG. Also, the sticking portion 713 can be moved along the direction indicated by the symbol B while maintaining the position of the pressing member 711 .

これにより、梱包紙の端面被覆部のうち、耳折りされた部分のずれや戻りを防止することができる。 As a result, it is possible to prevent the edge-folded portion of the end surface covering portion of the packing paper from slipping or returning.

図3は第2エンドエフェクタ81の構成の一例を示す図である。第2エンドエフェクタ81は、把持部としてのグリッパ811、812を備える。グリッパ811、812を纏めて把持部81とも称する。グリッパ811、812は、所要の形状の平板で構成することができる。グリッパ811、812は、所定の軸周りに回動させることができる。把持部は、梱包紙の端面被覆部の端部を掴むことができる。具体的には、グリッパ811とグリッパ812とで梱包紙の端面被覆部の端部を両側から挟み込んで掴むことができる。第2エンドエフェクタ81は、図3の符号Aで示す方向に沿って回転させることができるとともに、符号Bで示す方向に沿って移動させることができる。なお、把持部81は、力制御を応用した把持検知機能を備える。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the second end effector 81. As shown in FIG. The second end effector 81 includes grippers 811 and 812 as holding portions. The grippers 811 and 812 are also collectively referred to as a gripping portion 81 . The grippers 811, 812 can consist of flat plates of the desired shape. Grippers 811 and 812 can be rotated around a predetermined axis. The gripping part can grip the end of the end surface covering part of the packing paper. Specifically, the gripper 811 and the gripper 812 can sandwich and grip the end of the end surface covering portion of the packing paper from both sides. The second end effector 81 can be rotated along the direction indicated by symbol A in FIG. 3 and can be moved along the direction indicated by symbol B. As shown in FIG. The grasping portion 81 has a grasping detection function that applies force control.

これにより、梱包紙の端面被覆部の端部を掴んで、端部を所要の方向に移動又は回転させること、掴んだ状態で端部の位置を維持することができる。 As a result, it is possible to grasp the end portion of the end surface covering portion of the packing paper, move or rotate the end portion in a desired direction, and maintain the position of the end portion in the state of being grasped.

図4は把持部の動作の一例を示す図である。図4Aは、グリッパ811、812が開いた状態(固定側のグリッパ812から可動側のグリッパ811が離れた状態)を表す。把持部で端面被覆部の端部を掴む前の状態を示す。図4Bは、グリッパ811、812が閉じた状態(固定側のグリッパ812と可動側のグリッパ811が接した状態)を表し、把持部で端面被覆部の端部を掴んだ状態を示す。なお、梱包紙は図示していない。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation of the gripping section. FIG. 4A shows a state in which the grippers 811 and 812 are open (a state in which the movable-side gripper 811 is separated from the fixed-side gripper 812). The state before gripping the end of the end face covering portion with the gripping portion is shown. FIG. 4B shows a state in which the grippers 811 and 812 are closed (a state in which the fixed-side gripper 812 and the movable-side gripper 811 are in contact), and shows a state in which the end of the end face covering portion is gripped by the gripping portion. Note that the packing paper is not shown.

図5はグリッパ811、812の構造の一例を示す図である。図5は、2つのグリッパの長さを同等にした場合を示す。梱包紙は金属帯コイルに巻回されているので、梱包紙に巻き癖がある場合がある。図5Aの例では、梱包紙の巻き癖等によって、端面被覆部の端部が湾曲し、把持部の動作時に端部を挟むことができない把持ミスが生じる可能性がある。そこで、図5Bに示すように、2つのグリッパ811、812のうち、金属帯コイルに近い側のグリッパ812の長さをグリッパ811よりも長くしてもよい。これにより、梱包紙に巻き癖がある場合でも、梱包紙の端面被覆部の端部を確実に挟んで把持することができる。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the structure of grippers 811 and 812. As shown in FIG. FIG. 5 shows the case where the lengths of the two grippers are made equal. Since the packing paper is wound around the metal band coil, the packing paper may have a curl. In the example of FIG. 5A, the end of the end surface covering portion may be curved due to curling of the packing paper or the like, and there is a possibility that the gripping error may occur in which the end cannot be pinched during operation of the gripping portion. Therefore, as shown in FIG. 5B, of the two grippers 811 and 812, the gripper 812 closer to the metal band coil may be longer than the gripper 811. As shown in FIG. As a result, even when the packaging paper has a curl, the end of the end surface covering portion of the packaging paper can be reliably pinched and gripped.

図6は金属帯コイル200のコイル梱包までの状態を示す図である。図6Aは、金属帯コイル200に梱包紙が巻かれていない状態を示す。符号201は、軸方向端面である。本明細書において、「コイル梱包」とは、鋼板コイルのような金属帯コイルを、製品の出荷前に工場や倉庫などでの品質保持や運搬時の損傷防止等のために、梱包紙でコイルを梱包する(梱包済金属帯コイルの状態にする)ことを意味する。 FIG. 6 is a diagram showing the state of the metal band coil 200 up to coil packaging. FIG. 6A shows a state in which no packing paper is wrapped around the metal strip coil 200 . Reference numeral 201 is an axial end face. In this specification, the term “coil packaging” refers to a metal strip coil such as a steel coil that is wrapped in packaging paper in order to maintain quality in a factory or warehouse before shipping the product and to prevent damage during transportation. means to pack (put into a packed metal strip coil).

図6Bは、帯状の梱包紙が、金属帯コイル200の外周に巻かれた状態を示す。符号301は梱包紙300の端面被覆部を示す。図6Bの状態において、(1)金属帯コイル200の円周方向に沿って端面被覆部301の山折り部(「ひだ」)を折りつつ、その都度、山折り部を粘着テープで固定し、同様の作業を梱包紙300の端面被覆部全体に対して行う。本実施の形態の耳折装置は、かかる(1)の作業を自動で行うものである。そして、(2)金属帯コイル200の内径側にはみ出した山折り部をコイル穴内側に押し込んで固定することにより、図6Cに示すような「コイル梱包」状態となる。 FIG. 6B shows a state in which strip-shaped packing paper is wound around the outer circumference of the metal strip coil 200 . A reference numeral 301 denotes an end surface covering portion of the packing paper 300 . In the state of FIG. 6B, (1) while folding the mountain folds (“folds”) of the end surface covering portion 301 along the circumferential direction of the metal band coil 200, each time the mountain folds are fixed with an adhesive tape, A similar operation is performed for the entire end surface covering portion of the packing paper 300 . The edge folding device of the present embodiment automatically performs the work (1). Then, (2) the metal band coil 200 is pushed into the coil hole to fix the mountain-folded portion protruding to the inner diameter side, thereby forming a "coil-packed" state as shown in FIG. 6C.

図6Cに示すように、梱包済金属帯コイルの状態では、金属帯コイルは帯状の梱包紙(梱包材)で巻かれており、始端と尾端は固定されている。金属帯コイルの軸方向端面側の複数のひだを織り込んだ「菊折り」の形になり、金属帯コイルの内径側にはみ出した「ひだ」は、金属帯コイル穴の内側に収納される。 As shown in FIG. 6C, in the state of the packed metal band coil, the metal band coil is wound with a band-shaped packing paper (packing material), and the leading end and the tail end are fixed. A plurality of pleats on the axial end face side of the metal band coil are woven into a "chrysanthemum fold" shape, and the "plait" protruding to the inner diameter side of the metal band coil is accommodated inside the metal band coil hole.

次に、金属帯コイルに対する第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の位置合わせについて説明する。 Next, alignment of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 with respect to the metal belt coil will be described.

図7は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の位置合わせの第1例を示す図である。第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の位置合わせは、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80が取り付けられたロボットテーブル32の位置合わせにより行うことができる。ロボットテーブル32の回転の中心軸上の所定位置のXYZ座標値、中心軸の方向は、移動部60の移動や回転に応じて逐一記憶部24に記憶することができる。図6Bの例でも説明したように、金属帯コイルには、帯状の梱包紙が外周に巻かれた状態となっており、梱包紙の端面被覆部301が折り曲げられる前の状態となっている。 FIG. 7 is a diagram showing a first example of alignment of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. As shown in FIG. Alignment of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 can be performed by aligning the robot table 32 on which the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 are attached. The XYZ coordinate values of a predetermined position on the central axis of rotation of the robot table 32 and the direction of the central axis can be stored in the storage unit 24 one by one according to the movement and rotation of the moving unit 60 . As described in the example of FIG. 6B, the metal band coil is in a state in which a band-shaped packing paper is wound around the outer circumference, and the end surface covering portion 301 of the packing paper is in a state before being folded.

相対位置検出部10は、金属帯コイルの三次元位置情報と、ロボットテーブル32の回転の中心軸上の所定位置及び中心軸の方向に関する情報とに基づいて、金属帯コイルの内径の中心軸と、ロボットテーブル32の回転の中心軸とのズレを算出することができる。図7Aは、金属帯コイルの内径の中心軸と、ロボットテーブル32の回転の中心軸とがずれている状態を示す。 The relative position detection unit 10 detects the center axis of the inner diameter of the metal band coil based on the three-dimensional position information of the metal band coil and the information on the predetermined position on the central axis of rotation of the robot table 32 and the direction of the central axis. , the deviation from the central axis of rotation of the robot table 32 can be calculated. FIG. 7A shows a state in which the central axis of the inner diameter of the metal band coil is misaligned with the central axis of rotation of the robot table 32 .

制御部20は、図7Bに示すように、金属帯コイルの内径の中心軸と、ロボットテーブル32の回転の中心軸とが一致するように、移動台車50を移動させ、昇降部を昇降させて、ロボットテーブル32の位置合わせを行う。 As shown in FIG. 7B, the control unit 20 moves the movable carriage 50 so that the central axis of the inner diameter of the metal band coil coincides with the central axis of rotation of the robot table 32, and raises and lowers the elevating unit. , the positioning of the robot table 32 is performed.

図8は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の位置合わせの第2例を示す図である。第2例では、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の位置合わせを直接行うのではなく、相対位置検出部10により、金属帯コイルの三次元位置情報を3D計測し、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の動作プログラムに計測結果を反映して、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の動作を補正することができる。三次元位置情報としては、例えば、図8Aに示すように、設備の上から見たときの、金属帯コイルの中心軸とロボットテーブル32の回転の中心軸との角度を、金属帯コイルの側面の傾きαとして計測することができる。また、図8Bに示すように、梱包紙端部を示す直線(曲線でもよい)の方向と水平方向との角度を、梱包材の角度βとして計測することができる。 FIG. 8 is a diagram showing a second example of alignment of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. As shown in FIG. In the second example, instead of directly aligning the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80, the relative position detection unit 10 performs 3D measurement of the three-dimensional position information of the metal band coil, The measurement results can be reflected in the motion programs of the multi-joint robot 70 and the second multi-joint robot 80 to correct the motions of the first multi-joint robot 70 and the second multi-joint robot 80 . As the three-dimensional position information, for example, as shown in FIG. can be measured as the slope α. Further, as shown in FIG. 8B, the angle between the direction of the straight line (or curved line) indicating the edge of the packing paper and the horizontal direction can be measured as the angle β of the packing material.

次に、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の動作手順について説明する。制御部20は、所定の動作プログラムを実行することにより、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80それぞれの動作を制御することができる。以下では、図9~15を用いて、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第1動作~第7動作について説明する。 Next, operation procedures of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 will be described. The control unit 20 can control the motion of each of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 by executing a predetermined motion program. The first to seventh motions of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 will be described below with reference to FIGS. 9 to 15. FIG.

図9は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第1動作を示す図である。制御部20は、梱包紙の端面被覆部301の折込部を押さえ部材711で金属帯コイルの軸方向端面201に押し付けるように第1多関節ロボット70を制御する。この場合、押さえ部材711は、図9中の符号C1で示す方向に沿って移動する。なお、本実施形態では、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の過負荷防止、梱包紙の損傷防止、及び金属帯コイルの側面のキズ防止のため、梱包紙への密着動作は力制御で行う。例えば、ロボットの所定の関節におけるトルク値が上限値を超えないように制御する。第1動作により、折込部を金属帯コイルの側面に密着させることができる。 FIG. 9 is a diagram showing the first motion of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. FIG. The control unit 20 controls the first articulated robot 70 so that the folded portion of the end surface covering portion 301 of the packing paper is pressed against the axial end surface 201 of the metal band coil by the pressing member 711 . In this case, the pressing member 711 moves along the direction indicated by symbol C1 in FIG. In this embodiment, in order to prevent overloading of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80, damage to the packing paper, and scratching of the side surface of the metal band coil, the close contact operation to the packing paper is Do it with force control. For example, control is performed so that the torque value at a predetermined joint of the robot does not exceed the upper limit. By the first action, the folded portion can be brought into close contact with the side surface of the metal band coil.

図10は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第2動作を示す図である。制御部20は、把持部811、812(81)で梱包紙の折込部の端部を把持するように第2多関節ロボット80を制御する。この場合、折込部は、押さえ部材711によって金属帯コイルの軸方向端面201に向かって押し付けられている。第2動作により、梱包紙端部が把持される。 10A and 10B are diagrams showing the second motion of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. FIG. The control unit 20 controls the second multi-joint robot 80 so that the gripping units 811 and 812 (81) grip the ends of the folded portions of the packing paper. In this case, the folded portion is pressed against the axial end surface 201 of the metal band coil by the pressing member 711 . The second action grips the end of the packaging paper.

図11は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第3動作を示す図である。制御部20は、押さえ部材711を梱包紙の折込部の谷折り線の位置に移動(図11中の符号C2で示す方向に沿って移動)し、押さえ部材711の一縁辺711aが谷折り線に沿うようにして、押さえ部材711によって谷折り線の位置で梱包紙を金属帯コイルの軸方向端面201に押し付けるように第1多関節ロボット70を制御する。第3動作により、梱包紙の谷折り線の位置決めを行うことができるとともに、谷折り線の位置を維持することができる。 11A and 11B are diagrams showing the third motion of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. FIG. The control unit 20 moves the pressing member 711 to the position of the valley fold line of the folded portion of the packing paper (moves along the direction indicated by reference symbol C2 in FIG. 11) so that one edge 711a of the pressing member 711 is aligned with the valley fold line. , the pressing member 711 presses the packing paper against the axial end surface 201 of the metal band coil at the position of the valley fold line. By the third operation, it is possible to position the valley fold line of the packaging paper and to maintain the position of the valley fold line.

図12は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第4動作を示す図である。制御部20は、梱包紙の折込部の端部を把持部81により把持した状態で、谷折り線を基準として反対側の位置に把持部81を移動(図12中の符号C3で示す方向に沿って移動)し、梱包紙を折り込むように第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80を制御する。なお、本実施形態では、梱包紙材質に依らない一定張力での紙折動作、ロボットの過負荷防止のため、力制御及びバネ機構を備えたグリッパ811、812で折込動作を行う。第4動作により、把持部81によって把持された折込部が折り込まれるに応じて折込部の山折り線を形成することができる。 12A and 12B are diagrams showing the fourth motion of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. FIG. The control unit 20 moves the gripping part 81 to a position on the opposite side of the valley fold line while gripping the edge of the folding part of the packing paper (in the direction indicated by the symbol C3 in FIG. 12). ), and controls the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 to fold the packing paper. In the present embodiment, the folding operation is performed by grippers 811 and 812 having a force control and a spring mechanism in order to fold the paper with a constant tension regardless of the packing paper material and to prevent the robot from being overloaded. By the fourth operation, the folded portion gripped by the gripping portion 81 can be folded to form a mountain fold line of the folded portion.

図13は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第5動作を示す図である。制御部20は、押さえ部材711を梱包紙の谷折り線に合わせて移動(図13中の符号C4で示す方向に沿って移動)するように第1多関節ロボット70を制御する。このとき、把持部81によって把持された折込部は、軸方向端面から軸方向外側に押さえ部材711よりも若干離れた状態で保持されている。第5動作により、谷折り線に沿って折込部を折り込むことができる。 13A and 13B are diagrams showing the fifth motion of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. FIG. The control unit 20 controls the first articulated robot 70 to move the pressing member 711 along the valley fold line of the packing paper (moving along the direction indicated by symbol C4 in FIG. 13). At this time, the folded portion gripped by the gripping portion 81 is held in a state slightly away from the pressing member 711 to the axially outer side from the axial end face. By the fifth operation, the folding portion can be folded along the valley fold line.

図14は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第6動作を示す図である。制御部20は、押さえ部材711を折込部の山折り部に押し付けながら山折り部(山折り線)に沿って移動(図14中の符号C5で示す方向に沿って移動)するように第1多関節ロボット70を制御する。この際、把持部81が梱包紙の折込部の端部を把持した状態で、押さえ部材711を一旦金属帯コイルの軸方向端面201から離し、把持部81によって把持された折込部の山折り線の上から折込部を、押さえ部材711により再度軸方向端面に押し付けながら、押さえ部材711を符号C5で示す方向に山折り線に沿って移動させる。また、力制御によって梱包紙を折り込む際に生じるシワを除去することができる。第6動作により、山折り線に沿って山折り部を折り込むことができる。また、折込部の折り目を強調することができる。 14A and 14B are diagrams showing the sixth motion of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. FIG. The control unit 20 moves the pressing member 711 along the mountain fold portion (mountain fold line) while pressing it against the mountain fold portion of the folding portion (moves along the direction indicated by reference numeral C5 in FIG. 14). It controls the articulated robot 70 . At this time, with the gripping portion 81 gripping the end portion of the folded portion of the packing paper, the pressing member 711 is once separated from the axial end surface 201 of the metal band coil, and the fold line of the folded portion gripped by the gripping portion 81 is pulled. The pressing member 711 is moved along the mountain fold line in the direction indicated by reference symbol C5 while pressing the folded portion against the axial end face again from above. In addition, wrinkles generated when folding the packing paper can be removed by force control. By the sixth operation, the mountain-folded portion can be folded along the mountain-folded line. In addition, the crease of the folded portion can be emphasized.

図15は第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80の第7動作を示す図である。制御部20は、折り終えた折込部を固定するよう山折り部の縁を跨いで粘着テープ(粘着部材)を貼り付けるように第2多関節ロボット80を制御する。この場合、押さえ部材711は、折り込まれた山折り部を押さえたまま、貼付部713は、所要サイズにカットされた粘着テープを、穴部712から露出する山折り部の縁を跨いで粘着テープを貼り付ける。また、把持中、張力がある状態で粘着テープを貼り付けることにより、梱包紙の全体的な膨らみを抑えることができる。第7動作により、山折り部(「ひだ」)を固定することができる。 15A and 15B are diagrams showing the seventh motion of the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80. FIG. The control unit 20 controls the second multi-joint robot 80 to apply an adhesive tape (adhesive member) across the edge of the mountain fold so as to fix the folded portion. In this case, the pressing member 711 holds the folded mountain fold, and the sticking unit 713 applies the adhesive tape cut to a required size across the edge of the mountain fold exposed from the hole 712 . paste. Further, by attaching the adhesive tape in a tensioned state during gripping, it is possible to suppress the overall bulging of the packing paper. A seventh action allows the mountain folds (“folds”) to be fixed.

制御部20は、金属帯コイルの円周方向に沿って前述の第1動作から第7動作までの一連の動作(耳折動作)を所定回数繰り返す。これにより、金属帯コイルの半周分の耳折作業が完了すると、ロボットテーブル32を180度回転させて、第1多関節ロボット70及び第2多関節ロボット80と金属帯コイルとの位置関係を反転させて、残りの半周分について第1動作から第7動作までの耳折動作を行い、金属帯コイルの全周に亘って耳折動作を行う。なお、ロボットテーブル32を180度回転する構成に代えて、クレードルロールによって金属帯コイル自体を回転させてもよい。 The control unit 20 repeats a series of operations (edge folding operations) from the first operation to the seventh operation described above for a predetermined number of times along the circumferential direction of the metal band coil. Thus, when the edge folding work for half the circumference of the metal band coil is completed, the robot table 32 is rotated 180 degrees to reverse the positional relationship between the first articulated robot 70 and the second articulated robot 80 and the metal band coil. Then, the edge folding operations of the first operation to the seventh operation are performed for the remaining half of the circumference, and the edge folding operation is performed over the entire circumference of the metal band coil. Instead of rotating the robot table 32 by 180 degrees, the metal band coil itself may be rotated by the cradle roll.

前述のように、本実施形態による耳折動作は、グリッパと押さえ部材とを用いた一連の紙折動作によって実現できる。また、力制御を行うことにより、常に一定の張力、押さえ力で耳折を行うことができ、折りシワを防止することができる。また、ロボットテーブルを回転させることができるので、クレードルロールなどの付帯設備が不要となり、設備的な制約を受けにくい。また、把持の張力が発生している状態で粘着テープを貼り付けるので、紙折のずれを解消できる。 As described above, the edge folding operation according to this embodiment can be realized by a series of paper folding operations using the gripper and the pressing member. In addition, by controlling the force, the edge folding can be always performed with a constant tension and pressing force, and folding wrinkles can be prevented. In addition, since the robot table can be rotated, there is no need for ancillary equipment such as a cradle roll, and it is less subject to equipment restrictions. In addition, since the adhesive tape is applied while the gripping tension is being generated, misalignment of paper folding can be eliminated.

図16は耳折装置100の処理手順を示す図である。以下では、便宜上、処理の主体を制御部20として説明する。制御部20は、梱包対象の金属帯コイルを所定位置に搬送する(S11)。梱包対象の金属帯コイルは、例えば、図6Bに例示するような状態となっている。また、金属帯コイルの搬送は、所定位置との誤差があってもよい。 16A and 16B are diagrams showing the processing procedure of the edge folding device 100. FIG. In the following description, for the sake of convenience, the control unit 20 is assumed to be the subject of processing. The control unit 20 conveys the metal strip coil to be packed to a predetermined position (S11). The metal band coil to be packed is in a state as illustrated in FIG. 6B, for example. Also, the conveying of the metal band coil may have an error from the predetermined position.

制御部20は、金属帯コイルの3D計測及び位置合わせを行う(S12)。3D計測は、金属帯コイルの三次元位置情報の検出や3D画像の生成を含む。位置合わせは、例えば、図7及び図8に例示した位置合わせを行う。位置合わせが完了すると、制御部20は、梱包紙の折込部を押さえ部材711で金属帯コイルの軸方向端面201に押し付ける(S13)。ステップS13の処理は、図9に例示した第1動作である。 The control unit 20 performs 3D measurement and alignment of the metal strip coil (S12). 3D measurement includes detection of 3D positional information of the metal band coil and generation of 3D images. For the alignment, for example, the alignment illustrated in FIGS. 7 and 8 is performed. When the alignment is completed, the control unit 20 presses the folded portion of the packing paper against the axial end surface 201 of the metal band coil with the pressing member 711 (S13). The process of step S13 is the first operation illustrated in FIG.

次に、制御部20は、把持部81で梱包紙の折込部の端部を把持する(S14)。ステップS14の処理は、図10に例示した第2動作である。その後、制御部20は、押さえ部材711を梱包紙の折込部の谷折り線の位置に移動し、谷折り線の位置で梱包紙を金属帯コイルの軸方向端面201に押し付ける(S15)。ステップS15の処理は、図11に例示した第3動作である。 Next, the control unit 20 grips the end of the folded portion of the packing paper with the gripping unit 81 (S14). The process of step S14 is the second operation illustrated in FIG. After that, the control unit 20 moves the pressing member 711 to the position of the valley fold line of the folded portion of the packing paper, and presses the packing paper against the axial end surface 201 of the metal band coil at the position of the valley fold line (S15). The process of step S15 is the third operation illustrated in FIG.

次に、制御部20は、梱包紙の折込部の端部を把持部81で把持した状態で、谷折り線を基準として反対側の位置に把持部81を移動し、梱包紙を折り込む(S16)。ステップS16の処理は、図12に例示した第4動作である。その後、制御部20は、押さえ部材711を梱包紙の谷折り線に合わせて移動する(S17)。ステップS17の処理は、図13に例示した第5動作である。 Next, the control unit 20 moves the gripping part 81 to a position on the opposite side of the valley fold line while gripping the end of the folding part of the packaging paper with the gripping part 81, and folds the packaging paper (S16). ). The processing of step S16 is the fourth operation illustrated in FIG. Thereafter, the control unit 20 moves the pressing member 711 along the valley fold line of the packaging paper (S17). The process of step S17 is the fifth operation illustrated in FIG.

次に、制御部20は、押さえ部材711を折込部の山折り部に押し付けながら山折り部に沿って移動する(S18)。ステップS18の処理は、図14に例示した第6動作である。その後、制御部20は、折り終えた折込部を固定するように、山折り部の縁を跨いで粘着部材(例えば、粘着テープ)を貼り付ける(S19)。ステップS19の処理は、図15に例示した第7動作である。 Next, the control unit 20 moves along the mountain fold while pressing the pressing member 711 against the mountain fold (S18). The processing of step S18 is the sixth operation illustrated in FIG. Thereafter, the control unit 20 affixes an adhesive member (for example, adhesive tape) across the edge of the mountain fold so as to fix the folded portion (S19). The processing of step S19 is the seventh operation illustrated in FIG.

そして、制御部20は、金属帯コイルの全周の耳折作業が完了したか否かを判定し(S20)、全周の耳折作業が完了していない場合(S20でNO)、金属帯コイルの半周の耳折作業が完了したか否かを判定する(S21)。半周の耳折作業が完了していない場合(S21でNO)、制御部20は、ステップS13以降の処理を続ける。半周の耳折作業が完了した場合(S21でYES)、制御部20は、ロボットベース(ロボットテーブル32)を回転し(S22)、ステップS13以降の処理を続ける。全周の耳折作業が完了した場合(S20でYES)、制御部20は、処理を終了する。なお、図16に示す処理は、梱包対象の金属帯コイルが搬送される都度、繰り返し行うことができる。 Then, the control unit 20 determines whether or not the edge folding work for the entire circumference of the metal band coil is completed (S20), and if the edge folding work for the entire circumference is not completed (NO in S20), A judgment is made as to whether or not the edge folding work for the half circumference of the coil has been completed (S21). If the edge folding work for half the circumference has not been completed (NO in S21), the control unit 20 continues the processing from step S13 onward. When the half-turn edge folding work is completed (YES in S21), the control unit 20 rotates the robot base (robot table 32) (S22), and continues the processing from step S13 onward. When the edge folding work for the entire circumference is completed (YES in S20), the control section 20 terminates the process. The processing shown in FIG. 16 can be repeated each time the metal strip coil to be packed is conveyed.

図16に示すような、各処理手順を定めたコンピュータプログラムを記録媒体に記録しておき、当該記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータに備えられたRAMにロードし、コンピュータプログラムをCPUで実行することにより、コンピュータ上で制御部20を実現することができる。なお、図16に示すような、各処理手順を定めたコンピュータプログラムは、記録媒体に代えて、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードすることもできる。 A computer program defining each processing procedure as shown in FIG. By doing so, the control unit 20 can be realized on the computer. It should be noted that the computer program defining each processing procedure as shown in FIG. 16 can also be downloaded via a network such as the Internet in place of the recording medium.

前述のような汎用的な紙折動作を行うプログラムを準備するだけで、金属帯コイルのコイル径、梱包紙材質、耳折回数等、種々の条件にかかわらず耳折動作が可能となる。 Simply by preparing a program for performing a general paper folding operation as described above, the edge folding operation can be performed regardless of various conditions such as the coil diameter of the metal band coil, the material of the packing paper, the number of edge foldings, and the like.

手作業でコイル梱包を行う場合には、作業姿勢が悪く身体的負担が大きくなる。また、梱包作業者の担い手が減少しているため、将来的な人員不足が懸念される。しかし、本実施の形態によれば、コイル梱包作業の中でも身体的負担が大きい耳折作業を自動化することができ、作業者の作業負担を大幅に改善することができる。また、梱包現場において、作業者とロボットの作業分担ができ、効率的な人員配置が可能となる。 When coil packaging is performed manually, the working posture is bad and the physical burden increases. In addition, since the number of packing workers is decreasing, there is a concern that there will be a shortage of personnel in the future. However, according to the present embodiment, it is possible to automate the edge folding work, which is a physically demanding work among the coil packing work, and to greatly reduce the work burden on the worker. In addition, at the packing site, it is possible to divide the work between workers and robots, enabling efficient personnel allocation.

また、本実施の形態によれば、ロボット部において協働ロボットを使用することにより、作業員と協働可能な安全設計が可能となる。例えば、適切なリスクアセスメントを行うことにより、安全柵なしで人との協働作業が可能となる。安全柵が不要なため、空きスペースさえ確保できれば、設備敷地内の任意の場所を梱包作業場所として使用することが可能となる。 In addition, according to the present embodiment, by using a collaborative robot in the robot section, a safe design that allows cooperation with a worker becomes possible. For example, by conducting an appropriate risk assessment, collaborative work with humans becomes possible without safety fences. Since a safety fence is not required, any place within the facility site can be used as a packing work site as long as an empty space can be secured.

本実施の形態の耳折装置は、自動ラインに設置されているような大型装置に比べて、安価で省スペース化が可能である。また汎用の多関節ロボットを使用することで専用の特別な機械装置が殆ど必要なくなり、保守のための専門の技術者の知識習得等の負担が軽減される。 The edge folding device of the present embodiment is inexpensive and space-saving compared to a large-sized device installed in an automatic line. In addition, the use of a general-purpose multi-joint robot eliminates the need for a special mechanical device for exclusive use, and reduces the burden of acquiring knowledge for maintenance of a specialized engineer.

例えば、上記の実施の形態では三次元計測装置としてLiDARセンサを用いた形態を説明したが、本発明はこれに限られず、2つのカメラで異なる2方向から金属帯コイルを撮影し、これらの撮影画像や映像に基づいて三次元位置情報を算出する装置等であってもよい。 For example, in the above embodiments, a form using a LiDAR sensor as a three-dimensional measuring device has been described, but the present invention is not limited to this, and two cameras photograph the metal band coil from two different directions, and these photographs are taken. A device or the like that calculates three-dimensional position information based on an image or video may also be used.

また、上記の実施の形態では粘着部材として粘着テープを用いた形態を説明したが、本発明はこれに限られず、予め所定の長さに切断して用意された粘着シール等であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, an embodiment using an adhesive tape as an adhesive member has been described, but the present invention is not limited to this, and an adhesive seal or the like prepared in advance by cutting to a predetermined length may be used. .

以上に開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての修正や変形を含むものと意図される。 The embodiments disclosed above should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims rather than the above-described embodiments, and is intended to include all modifications and variations within the scope and meaning of equivalents of the scope of claims.

10 相対位置検出部
11 LiDARセンサ
12 算出部
13 出力部
20 制御部
21 CPU
22 RAM
23 ROM
24 記憶部
25 インタフェース部
30 回転台
31 駆動部
32 ロボットテーブル
40 昇降部
41 駆動部
50 移動台車
51 駆動部
60 移動部
70 第1多関節ロボット
71 第1エンドエフェクタ
711 押さえ部材
712 穴部
713 貼付部
714 ロール部
80 第2多関節ロボット
81 第2エンドエフェクタ(把持部)
811、812 グリッパ(把持部)
90 ロボット部
200 金属帯コイル
201 軸方向端面
300 梱包紙
301 端面被覆部
10 relative position detector 11 LiDAR sensor 12 calculator 13 output unit 20 controller 21 CPU
22 RAMs
23 ROMs
24 storage unit 25 interface unit 30 rotating table 31 driving unit 32 robot table 40 lifting unit 41 driving unit 50 mobile carriage 51 driving unit 60 moving unit 70 first articulated robot 71 first end effector 711 holding member 712 hole 713 sticking unit 714 roll unit 80 second articulated robot 81 second end effector (grasping unit)
811, 812 Gripper (grasping part)
90 robot unit 200 metal band coil 201 axial end surface 300 packing paper 301 end surface covering unit

Claims (8)

金属帯コイルを梱包する梱包紙の一部であって前記金属帯コイルの軸方向端面を覆う部分である端面被覆部の耳折りを行う耳折装置であって、
前記端面被覆部の耳折りを行うロボット部と、
前記ロボット部と前記金属帯コイルとの相対位置に関する相対位置情報を検出する相対位置検出部と、
前記相対位置検出部で検出した前記相対位置情報に基づいて、前記ロボット部を制御する制御部と
を備える、
耳折装置。
An edge folding device for edge-folding an end face covering portion which is a part of a packing paper for packing a metal band coil and covers an end face in the axial direction of the metal band coil,
a robot unit that folds the edges of the end face covering portion;
a relative position detection unit that detects relative position information about the relative positions of the robot unit and the metal strip coil;
a control unit that controls the robot unit based on the relative position information detected by the relative position detection unit;
Ear folding device.
前記ロボット部は、
耳折りロボットと、
前記耳折りロボットが取り付けられ、前記耳折りロボットの並進移動及び回転を可能にする移動部と
を備え、
前記制御部は、
前記相対位置情報に基づいて、前記金属帯コイルと前記耳折りロボットとが所定の配置となる位置に前記耳折りロボットを移動させるように前記移動部を制御する、
請求項1に記載の耳折装置。
The robot unit
ear-folding robot,
a moving part to which the edge folding robot is attached and which enables translational movement and rotation of the edge folding robot;
The control unit
controlling the moving unit to move the edge folding robot to a position where the metal strip coil and the edge folding robot are arranged in a predetermined manner based on the relative position information;
The edge folding device according to claim 1.
前記耳折りロボットは、
前記端面被覆部を前記金属帯コイルの前記軸方向端面に押し付けるための押さえ部材が先端部に取り付けられた第1多関節ロボットと、
前記端面被覆部の端部を掴むための把持部が先端部に取り付けられた第2多関節ロボットと
を備える、
請求項2に記載の耳折装置。
The ear-folding robot
a first multi-joint robot having a pressing member attached to its distal end portion for pressing the end surface covering portion against the axial end surface of the metal band coil;
a second multi-joint robot having a gripping part for gripping the end of the end face covering part attached to the tip part,
The edge folding device according to claim 2.
前記第1多関節ロボットの前記先端部に、前記梱包紙の耳折りされた部分を固定するための粘着部材を前記梱包紙に貼付する貼付部を備える、
請求項3に記載の耳折装置。
The distal end portion of the first articulated robot is provided with a sticking portion for sticking an adhesive member for fixing the folded portion of the packing paper to the packing paper,
The edge folding device according to claim 3.
前記制御部は、
前記第1多関節ロボット及び前記第2多関節ロボットそれぞれの動作を制御し、
前記動作は、
(1)前記梱包紙の折込部を前記押さえ部材で前記金属帯コイルの前記軸方向端面に押し付けること、
(2)前記把持部で前記梱包紙の前記折込部の端部を把持すること、
(3)前記押さえ部材を前記梱包紙の前記折込部の谷折り線の位置に移動し、前記谷折り線の位置で前記梱包紙を前記金属帯コイルの前記軸方向端面に押し付けること、
(4)前記梱包紙の前記折込部の前記端部を前記把持部により把持した状態で、前記谷折り線を基準として反対側の位置に前記把持部を移動し、前記梱包紙を折り込むこと、
(5)前記押さえ部材を前記梱包紙の谷折り線に合わせて移動すること、
(6)前記押さえ部材を前記折込部の山折り部に押し付けながら前記山折り部に沿って移動すること、及び、
(7)折り終えた前記折込部を固定するよう前記山折り部の縁を跨いで前記粘着部材を貼り付けること、
を含む、
請求項4に記載の耳折装置。
The control unit
controlling the motion of each of the first articulated robot and the second articulated robot;
The operation is
(1) pressing the folded portion of the packing paper against the axial end face of the metal band coil with the pressing member;
(2) gripping an end portion of the folding portion of the packing paper with the gripping portion;
(3) moving the pressing member to the position of the valley fold line of the folded portion of the packaging paper, and pressing the packaging paper against the axial end surface of the metal band coil at the position of the valley fold line;
(4) moving the gripping portion to a position on the opposite side with respect to the valley fold line in a state where the end portion of the folding portion of the packaging paper is gripped by the gripping portion, and folding the packaging paper;
(5) moving the pressing member along the valley fold line of the packaging paper;
(6) moving the pressing member along the mountain fold portion while pressing the pressing member against the mountain fold portion of the folding portion;
(7) Affixing the adhesive member across the edge of the mountain fold so as to fix the folded portion;
including,
The edge folding device according to claim 4.
前記移動部は、
移動台車と、
前記移動台車上に設けられた昇降部と、
前記昇降部によって昇降される回転台と
を備え、
前記耳折りロボットは、前記回転台に取り付けられており、
前記回転台の回転の中心軸が水平方向に向けられている、
請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の耳折装置。
The moving part is
a mobile trolley,
A lifting unit provided on the mobile carriage;
a turntable that is raised and lowered by the raising and lowering unit;
The edge folding robot is attached to the turntable,
the central axis of rotation of the turntable is oriented horizontally;
The edge folding device according to any one of claims 2 to 5.
前記相対位置検出部は、
前記金属帯コイルの三次元位置情報を算出する三次元計測装置と、
前記三次元位置情報と前記ロボット部の位置情報とに基づいて、前記相対位置情報を算出する算出部と
を備える、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の耳折装置。
The relative position detection unit is
a three-dimensional measuring device that calculates three-dimensional position information of the metal band coil;
a calculation unit that calculates the relative position information based on the three-dimensional position information and the position information of the robot unit;
The edge folding device according to any one of claims 1 to 6.
金属帯コイルを梱包する梱包紙の一部であって前記金属帯コイルの軸方向端面を覆う部分である端面被覆部の耳折方法であって、
前記端面被覆部の耳折りをロボット部が行うこと、
前記ロボット部と前記金属帯コイルとの相対位置に関する相対位置情報を相対位置検出部が検出すること、
検出した前記相対位置情報に基づいて、前記ロボット部を制御部が制御すること、
を含む耳折方法。
A method for folding an end face covering portion, which is a part of a packing paper for packing a metal band coil and covers an end face in the axial direction of the metal band coil, comprising:
a robot unit performing edge folding of the end face covering portion;
a relative position detection unit detecting relative position information about the relative positions of the robot unit and the metal strip coil;
a control unit controlling the robot unit based on the detected relative position information;
Ear fold method including.
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