JP3168640B2 - プレスブレーキシステムにおけるワーク取扱装置 - Google Patents

プレスブレーキシステムにおけるワーク取扱装置

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JP3168640B2
JP3168640B2 JP29607391A JP29607391A JP3168640B2 JP 3168640 B2 JP3168640 B2 JP 3168640B2 JP 29607391 A JP29607391 A JP 29607391A JP 29607391 A JP29607391 A JP 29607391A JP 3168640 B2 JP3168640 B2 JP 3168640B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はプレスブレーキシステ
ムにおけるワーク取扱装置に関し、さらに詳細にいえ
ば、複数枚の平板状のワークが積重された状態において
最上位のワークを持ち上げてプレスブレーキに搬入し、
折り曲げが行なわれたワークをプレスブレーキから搬出
するワーク取扱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から平板状のワークを折り曲げるた
めにプレスブレーキと、プレスブレーキに対してワーク
を搬入乃至搬出するワーク取扱ロボットとを含むプレス
ブレーキシステムが提供され、種々の分野において使用
されている。図11は従来のプレスブレーキシステムの
構成を概略的に示す斜視図であり、上型71a、下型7
1b、バックゲージ71c、ワーク支承台71d等を有
するプレスブレーキ71の前面側所定位置にワーク74
を積重しておくワーク積重部72が配置されているとと
もに、プレスブレーキ71およびワーク積重台72に対
して所定の位置関係で少なくとも1つの回動アームを含
むワーク取扱ロボット73が配置されている。
【0003】したがって、ワーク取扱ロボット73の各
軸を動作させることによりワーク把持部73aを移動さ
せ、ワーク積重台72上の最上位のワーク74を把持し
た後、ワーク取扱ロボット73の各軸を動作させること
によりワーク74をプレスブレーキ71に搬入し、プレ
スブレーキ71を動作させることによりワーク74の所
定位置を折り曲げることができる。その後は、ワーク取
扱ロボット73の各軸を動作させることによりワーク7
4をプレスブレーキ71から搬出できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のプレスブレ
ーキシステムにおいては、ワーク積重台72からワーク
を1枚だけ持ち上げてプレスブレーキ71に搬入し、折
り曲げ後にワーク74をプレスブレーキ71から搬出す
る一連の動作を全てワーク取扱ロボットにより遂行して
いるのであるから、タクトタイムが圧迫され、全体とし
てワーク折り曲げ効率が低下してしまうという不都合が
ある。
【0005】さらに詳細に説明すると、ワーク積重台7
2上におけるワーク74の表裏の如何によってはワーク
取扱ロボット73により最上位のワーク74を把持した
後、直ちにプレスブレーキ71に搬入することができ
ず、一旦ワーク支承台71d上にワーク74を支承さ
せ、ワーク取扱ロボット73による持ち替えを行なわな
ければならないことになるので、ワーク74をプレスブ
レーキ71に搬入するまでに著しく長時間がかかってし
まうことになる。
【0006】また、ワーク積重台72上に積重されてい
るワーク74は一般的に高精度に整列された状態ではな
いから、ワーク取扱ロボット73によりワーク74を把
持した後、プレスブレーキ71のバックゲージ71c、
図示しないサイドゲージ等にワーク74を押圧して位置
決めを行なう必要があるのでプレスブレーキ71による
折り曲げが可能な状態になるまでに長時間がかかってし
まうことになる。
【0007】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ワーク積重台からのワークの持ち上げ作
業からワーク取扱ロボットを解放し、プレスブレーキシ
ステム全体としてのワーク折り曲げ効率を向上できる新
規なワーク取扱装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1のワーク取扱装置は、折り曲げ処理対象
となる複数枚のワークを積重しておくワーク積重部に近
接して最上位のワークを持ち上げてほぼ垂直状態に保持
し、ワークの所望の面に対するワーク取扱ロボットによ
る把持を許容するワーク処理部を含んでいる。
【0009】請求項2のワーク取扱装置は、ワーク処理
部が、ワーク制御部に積重されている最上位のワークの
端縁部を把持してほぼ垂直状態になるように回動させる
ものである。請求項3のワーク取扱装置は、ワーク処理
部が、ワークを回動させるためのアームと、アームの基
端部に対して一方の端部が回転可能に連結された第1リ
ンクと、アームの基端寄り所定位置に対して一方の端部
が回転可能に連結された第2リンクとを含み、一方のリ
ンクの他端部が所定の固定部位に回転可能に連結されて
いるとともに他方のリンクの他端部が回動駆動源に連結
されており、しかも各リンクの他端部の、アームに対す
る連結位置に対する相対位置が上下方向およびアームの
長手方向とほぼ平行な方向に関して互いに逆に設定され
ている。
【0010】請求項4のワーク取扱装置は、ワーク処理
部が、ほぼ垂直状態のワークの位置決めを行なうための
サイドゲージを含んでいる。
【0011】
【作用】請求項1のワーク取扱装置であれば、ワーク取
扱ロボットにより平板状のワークを把持してプレスブレ
ーキに搬入し、折り曲げが行なわれたワークをワーク取
扱ロボットにより搬出する場合において、折り曲げ処理
対象となる複数枚のワークをワーク積重部に積重してお
き、この状態でワーク処理部により最上位のワークを持
ち上げてほぼ垂直状態に保持し、ワークの所望の面に対
するワーク取扱ロボットによる把持を許容するのである
から、ワーク処理部によりワークをほぼ垂直状態に保持
した後にワーク取扱ロボットによるワークの把持を行な
えばよく、ワーク取扱ロボットをプレスブレーキに対す
るワークの搬入乃至搬出のみに適用できるのでタクトタ
イムを改善して全体としてのワーク折り曲げ作業効率を
向上できる。また、ワーク取扱ロボットによるワークの
把持面をワーク取扱ロボットの各軸を制御するだけで簡
単に選択でき、ワーク積重部から持ち上げたワークの表
裏反転作業が不要になるので、この面からも全体として
のワーク折り曲げ効率を向上できる。
【0012】請求項2のワーク取扱装置であれば、ワー
ク処理部が、ワーク制御部に積重されている最上位のワ
ークの端縁部を把持してほぼ垂直状態になるように回動
させるものであるから、最上位のワークのみをめくるよ
うに持ち上げることができ、ワークが2枚以上同時に持
ち上げられる可能性を大巾に低減できる。請求項3のワ
ーク取扱装置であれば、持ち上げのためにワークを把持
した状態において回転駆動源を動作させれば、該当する
リンクが回動され、該当するリンクの回動に追従してア
ームに対して回動力が与えられる。しかし、この場合に
は、他方のリンクが回転されることになるのであるか
ら、両リンクの一方の端部の相対位置に基づいてアーム
の位置および方向が定まることになり、アームは単純で
ない回動動作を行なうことになる。そして、この回動動
作は、アームがほぼ水平な状態においてアームが殆ど回
動せず、非常にゆっくりと上下方向に移動することにな
るので、回動駆動源に対して著しく大きな減速比を達成
できる。即ち、回転駆動源に要求されるトルクを著しく
小さくできる。また、アームがある程度移動した後は、
アームが殆ど上下方向に移動せず、しかもかなり高速に
回動することになるので回転駆動源に対して非常に小さ
い減速比を達成できる。即ち、回転駆動源に要求される
トルクがかなり大きくなる。しかし、回動角度が大きく
なれば、ワークの持ち上げに必要なトルクが小さくなる
ので、回転駆動源に要求されるトルクを小さくできる。
この結果、回転駆動源に要求されるトルクを広範囲にわ
たって小さくでき、しかもほぼ一定にできる。したがっ
て、必要以上に大トルクの回転駆動源を使用する必要が
なくなる。
【0013】請求項4のワーク取扱装置であれば、ワー
ク処理部が、ほぼ垂直状態のワークの位置決めを行なう
ためのサイドゲージを含んでいるのであるから、ワーク
取扱ロボットにより把持される前にワークの位置決めを
達成でき、全体としてのワーク折り曲げ効率を向上でき
るほか、高精度の折り曲げを達成できる。
【0014】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図5はこの発明のワーク取扱装置が組み込ま
れたプレスブレーキシステムの一例を示す概略図であ
り、プレスブレーキ1の正面にほぼ正対する所定位置に
平板状のワークを積重するワーク搬入パレット4が移動
可能に配置されているとともに、ワーク搬入パレット4
よりもプレスブレーキ1から離れた所定位置にワーク3
を1枚だけ持ち上げてほぼ垂直状態に起立させるワーク
処理部5が配置されており、さらに、プレスブレーキ1
の正面および側面の何れとも正対していない所定位置に
ワーク取扱ロボット2が配置されている。尚、11は上
型であり、12は下型である。そして、下型12の内奥
側に1対のバックゲージ13がプレスブレーキ本体に位
置調節可能に装着されており、上型11の一側端面に接
触する状態でサイドゲージ14が装着されている。
【0015】また、ワーク取扱ロボット2は、図6に示
すように、所定長さの基台21に往復動可能に支持され
た往復移動アーム22と、往復移動アーム22の上端部
に設けられた第1垂直回動軸23と、第1垂直回動軸2
3と直角方向に延びる第1アーム24の先端部に設けら
れた第1水平回動軸25と、第1水平回動軸25と直角
方向に延びる第2アーム26の先端部に設けられた第2
水平回動軸27と、第2水平回動軸27の延長方向に延
びる第3アーム28の先端部に設けられた第2垂直回動
軸29と、第2垂直回動軸29の延長方向に延びる第4
アーム30の先端部に設けられたワーク把持部31とを
有している。尚、ワーク把持部31には複数個の吸着パ
ッド32が設けられており、図示しない真空源と連通さ
れている。そして、図示しない吸着力調節部により吸着
力が変化されるようにしている。この吸着力調節部とし
ては、例えば、真空源と連通される吸着パッドの数を変
化させるものが例示できるが、真空源による吸着力を変
化させるものであってもよい。
【0016】図1および図2を参照しながらワーク搬入
パレット4およびワーク処理部5をさらに詳細に説明す
る。ワーク搬入パレット4は下面にコロを有する台車で
あり、台車上に多数枚のワーク3を積重した状態でプレ
スブレーキ1の正面にほぼ正対する位置まで移動されて
プレス作業のためのワーク3持ち上げに備え、全てのワ
ーク3が持ち上げられた場合にワーク供給位置まで移動
されて新たな多数枚のワーク3の積重が行なわれる。
【0017】ワーク処理部5は、基台51に対して上下
回動可能に設けられたスイングアーム52と、ワーク3
をほぼ垂直な状態に保持するワーク保持部材53とを有
しているとともに、ワーク保持部材53の所定位置にサ
イドゲージ54a,54bを有している。上記スイング
アーム52は、先端部にワーク3を吸着保持するための
複数個の吸着パッド52aを有しており、ほぼ水平状態
に回動した状態で吸着パッド52aによりワーク搬入パ
レット4の最上位のワーク3の端縁部を吸着保持し、ワ
ーク3を吸着保持したままでほぼ垂直状態にまで回動す
るとともに、吸着パッド52aによる吸着を停止するこ
とによりワーク3をワーク保持部材53に渡す。上記ワ
ーク保持部材53は、ほぼ垂直状態に起立した1対の支
持板53a,53bを互に所定距離(少なくともスイン
グアーム52が通過し得る距離)だけ離れた状態で配置
してなるものであり、両支持板53a,53bの下端部
にワーク3を支承する下部フランジ53c,53dを有
している。そして、両ワーク支持板53a,53bの少
なくとも上半部を大きく切り欠くことによりワーク取扱
ロボット2のワーク把持部31の通過を許容している。
上記サイドゲージ54a,54bは上記両支持板53
a,53bに設けられたものであり、支持板53a,5
3bによりほぼ垂直状態に保持され、かつ下部フランジ
53c,53dにより支承されたワーク3の両端部を押
圧することによりワーク3のセンタリングを達成するも
のである。
【0018】上記構成のプレスブレーキシステムの作用
は次のとおりである。多数枚のワーク3を積重したワー
ク搬入パレット4を所定位置まで移動させた状態におい
て先ずスイングアーム52をほぼ水平状態にまで回動さ
せて吸着パッド52aを最上位のワーク3と接触させ、
吸着パッド52aによりワーク3の端縁部を吸着保持さ
せる(図2参照)。次いで、スイングアーム52をほぼ
垂直状態になるように回動させ、吸着パッド52aによ
る吸着保持を停止させることによりワーク3を1対の支
持板53a,53bに渡す。ワーク3は支持板53a,
53bの支持面に沿って自重で下方に移動し、下部フラ
ンジ53c,53dにより支承されて上下方向の位置決
めが達成される(図3参照)。その後、サイドゲージ5
4a,54bを動作させることによりワークの水平方向
の位置決めが達成される。尚、スイングアーム52は、
サイドゲージ54a,54bによる位置決めが行なわれ
ている間、またはサイドゲージ54a,54bによる位
置決めが終了した後にワーク搬入パレット4から離れる
方向に回動され、ワーク取扱ロボット2の動作を阻害し
ない状態にする(図4参照)。
【0019】したがって、その後は、ワーク取扱ロボッ
ト2の各軸を制御して、ワーク3の所望の面をワーク把
持部31により把持し、そのままプレスブレーキ1に搬
入して折り曲げ動作を行なわせることにより、何らワー
ク3の持ち替え動作を行なうことなく所望の側へのワー
ク3の折り曲げを達成できる。また、次のワーク3につ
いては、ワーク取扱ロボット2を用いて必要な折り曲げ
動作またはワーク搬出動作を行なっている間にワーク処
理部5により位置決めしておくことができるのであるか
ら、積重されているワークを持ち上げる作業からワーク
取扱ロボット2を解放でき、システム全体としてのタク
トタイムを向上できる。
【0020】さらに、従来のプレスブレーキシステムに
おいては、ワーク持ち上げ直後にワークの表裏反転を行
なう必要がある可能性があり、この場合にはタクトタイ
ムが一層圧迫されていたのであるが、この実施例におい
てはワーク3の所望の面を把持できるのであるから、特
別には表裏反転作業を行なう必要がなく、タクトタイム
を一層向上できる。さらにまた、ワーク取扱ロボット2
による位置決め作業を著しく低減できるのであるから、
タクトタイムを一層向上できる。
【0021】また、ワークの表裏反転を行なう場合にワ
ークを一時的に保持しておくためのワーク支承部を特別
にプレスブレーキ1に設けておく必要がなく、さらに、
ワーク搬入パレット4から持ち上げられたワークを自動
的に位置決めできるのであるからワーク搬入パレット4
に対するワークの積重を乱積みするだけでよい。さらに
また、スイングアーム52によりワーク3の端縁部を把
持してめくるように持ち上げるのであるから、2枚以上
のワーク3が同時に持ち上げられる可能性を著しく低減
できる。
【0022】
【実施例2】図7はこの発明のワーク取扱装置の他の実
施例の要部を概略的に示す図、図8は回転駆動源を示す
側面図であり、上記実施例と異なる点は、スイングアー
ム52に代えてアーム55、第1リンク56および第2
リンク57を設けた点のみである。
【0023】さらに詳細に説明すると、上記アーム55
は先端部に複数個の吸着パッド52aを有しており、基
端部が第1リンク56の一方の端部に回転可能に連結さ
れている。そして、アーム55の基端寄り所定位置が第
2リンク57の一方の端部に回転可能に連結されてい
る。また、第1リンク56の他方の端部が上記アーム5
5と第1リンク56との連結位置よりも下方かつアーム
55の先端寄りにおいて所定の固定部位56aに回転可
能に連結されている。第2リンク57の他方の端部が上
記アーム55と第2リンク57との連結位置よりも上方
かつアーム55の基端側において回転駆動源58に連結
されている。さらに、第1リンク56の長さと第2リン
ク57の長さとが、両リンク56,57の一方の端部の
円弧状動作軌跡が他方のリンクの端部の円弧状動作軌跡
と所定の2点において交差するような所定長さに設定さ
れている。尚、上記吸着パッド52aは全体がほぼ平板
状の基体52bに装着されており、基体52bの一方の
端縁寄り所定位置がアーム55の先端部に回動可能に連
結されているとともに、この連結位置よりも端縁寄りの
所定位置とアーム55の対応位置との間に付勢バネ52
cが介挿されている。
【0024】尚、回転駆動源58は、シリンダ装置58
aと、シリンダ装置58aのピストンロッドと第2リン
ク57の他端部とを連結する連結棒部材58bとで構成
され、ピストンロッドの進退に対応して第2リンク57
を回動させるようにしている。上記構成のワーク取扱装
置の作用は次のとおりである。
【0025】全ての吸着パッド52aにより最上位のワ
ーク3を吸着した状態においてはアーム55がほぼ水平
である。この状態において回転駆動源58を所定方向に
動作させれば、第2リンク57とアーム55との連結位
置は図9中にR2で示す動作軌跡上を時計回り方向に移
動する。そして、第1リンク56とアーム55との連結
位置は図9中にR1で示す動作軌跡上に拘束される。し
たがって、両連結位置が対応する動作軌跡上に拘束され
ることに伴なってアーム55が回動されるとともに上昇
されることになる。このアームの動作は、動作軌跡R1
が動作軌跡R2の内部である範囲において回動速度が著
しく小さいとともに、上下方向の移動速度がある程度大
きくなるのであるから、回転駆動源58のトルクが余り
大きくなくても十分に大きいワーク3持ち上げ力を得る
ことができる。また、動作軌跡R1が動作軌跡R2の外
部になれば回動速度が大きくなるのであるから、ワーク
3を高速に移動させることができる。この結果、ワーク
3を持ち上げるために大きな力が必要である間は十分に
大きな減速比を達成し、小さい力で十分な場合には小さ
い減速比を達成できる。尚、ワーク3の持ち上げ初期に
は、吸着パッド52aを複数個装着してある基体52b
が水平に上昇するのではなく、一方の端縁側が先に上昇
するのであるから、ワーク3をめくるように持ち上げる
ことができ、ワーク3が2枚以上持ち上げられる可能性
を大巾に低減できる。
【0026】また、第2リンク57の角度に対応する必
要トルクは図10(A)に示すとおりであり、前記実施
例における必要トルク(図10(B)参照)と比較して
角度が小さい範囲におけるトルクを大巾に減少できてい
るのであるから、ワーク3を剥離するために特別にトル
クが要求されることを考慮しても回転駆動源58に要求
されるトルク特性をほぼフラットにでき、回転駆動源5
8の最大トルクを余り大きくする必要がなくなる。即
ち、例えば比較的発生トルクが小さいシリンダ装置58
aを採用できる。さらに、アーム55が殆ど回動するこ
となく上下方向に移動できる範囲をかなり大きく確保で
きるのであるから、積重されているワーク3が多い状態
と少ない状態とで吸着パッド52aによるワーク吸着位
置をほぼ一定に維持できるとともに、全ての吸着パッド
52aをほぼ均一にワーク3に接触させることにより確
実な吸着を達成できる。
【0027】尚、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば、スイングアーム52によりワー
ク3の中央部を吸着保持して持ち上げることが可能であ
るほか、余り高い折り曲げ精度が要求されない場合には
サイドゲージ54a,54bを省略することが可能であ
り、さらに、第1リンク56に代えて第2リンク57を
回転駆動源と連結することが可能であるほか、ワーク3
の持ち上げ後に回転駆動源を往復動作させることにより
ワーク3に振動を与えて確実にワーク3を1枚ずつ持ち
上げることが可能であり、その他、この発明の要旨を変
更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可
能である。
【0028】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、ワーク
処理部によりワークをほぼ垂直状態に保持した後にワー
ク取扱ロボットによるワークの把持を行なえばよく、ワ
ーク取扱ロボットをプレスブレーキに対するワークの搬
入乃至搬出のみに適用できるのでタクトタイムを改善し
て全体としてのワーク折り曲げ作業効率を向上できると
ともに、ワーク取扱ロボットによるワークの把持面をワ
ーク取扱ロボットの各軸を制御するだけで簡単に選択で
き、ワーク積重部から持ち上げたワークの表裏反転作業
が不要になるので、この面からも全体としてのワーク折
り曲げ効率を向上できるという特有の効果を奏する。
【0029】請求項2の発明は、最上位のワークのみを
めくるように持ち上げることができ、ワークが2枚以上
同時に持ち上げられる可能性を大巾に低減できるという
特有の効果を奏する。請求項3の発明は、アームがほぼ
水平な状態においてアームが殆ど回動せず、非常にゆっ
くりと上下方向に移動させるとともに、アームがある程
度移動した後はかなり高速に回動させるので、回転駆動
源に要求されるトルクを広範囲にわたって小さくでき、
しかもほぼ一定にできるという特有の効果を奏する。
【0030】請求項4の発明は、ワーク取扱ロボットに
より把持される前にワークの位置決めを達成でき、全体
としてのワーク折り曲げ効率を向上できるほか、高精度
の折り曲げを達成できるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のワーク取扱装置の一実施例を示す斜
視図である。
【図2】図1の中央縦断面図である。
【図3】ワーク位置決め状態を示す中央縦断面図であ
る。
【図4】ワーク取扱ロボットによる自由なワーク把持を
許容する状態を示す中央縦断面図である。
【図5】この発明のワーク取扱装置が組み込まれたプレ
スブレーキシステムの一例を示す概略図である。
【図6】ワーク取扱ロボットの構成を示す斜視図であ
る。
【図7】この発明のワーク取扱装置の他の実施例の要部
を概略的に示す図である。
【図8】回転駆動源を示す側面図である。
【図9】アームの動作軌跡を説明する図である。
【図10】実施例2と実施例1におけるトルク特性を示
す図である。
【図11】従来のプレスブレーキシステムの構成を概略
的に示す斜視図である。
【符号の説明】
1 プレスブレーキ 2 ワーク取扱ロボット 3
平板状のワーク 4 ワーク搬入パレット 5 ワーク処理部 54a,54b サイドゲージ 55 アーム 5
6 第1リンク 57 第2リンク 58 回転駆動源

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワーク取扱ロボット(2)により平板状
    のワーク(3)を把持してプレスブレーキ(1)に搬入
    し、折り曲げが行なわれたワーク(3)をワーク取扱ロ
    ボット(2)により搬出するプレスブレーキシステムに
    おいて、折り曲げ処理対象となる複数枚のワーク(3)
    を積重しておくワーク積重部(4)に近接して最上位の
    ワーク(3)を持ち上げてほぼ垂直状態に保持し、ワー
    ク(3)の所望の面に対するワーク取扱ロボット(2)
    による把持を許容するワーク処理部(5)を含んでいる
    ことを特徴とするプレスブレーキシステムにおけるワー
    ク取扱装置。
  2. 【請求項2】 ワーク処理部(5)が、ワーク積重部
    (4)に積重されている最上位のワーク(3)の端縁部
    を把持してほぼ垂直状態になるように回動させるもので
    ある請求項1に記載のプレスブレーキシステムにおける
    ワーク取扱装置。
  3. 【請求項3】ワーク処理部(5)が、ワーク(3)を回
    動させるためのアーム(55)と、アーム(55)の基
    端部に対して一方の端部が回転可能に連結された第1リ
    ンク(56)と、アーム(55)の基端寄り所定位置に
    対して一方の端部が回転可能に連結された第2リンク
    (57)とを含み、一方のリンクの他端部が所定の固定
    部位に回転可能に連結されているとともに他方のリンク
    の他端部が回動駆動源(58)に連結されており、しか
    も各リンクの他端部の、アーム(55)に対する連結位
    置に対する相対位置が上下方向およびアーム(55)の
    長手方向とほぼ平行な方向に関して互いに逆に設定され
    ている請求項2に記載のプレスブレーキシステムにおけ
    るワーク取扱装置。
  4. 【請求項4】 ワーク処理部(5)が、ほぼ垂直状態の
    ワーク(3)の位置決めを行なうためのサイドゲージ
    (54a)(54b)を含んでいる請求項1から請求項
    3の何れかに記載のプレスブレーキシステムにおけるワ
    ーク取扱装置。
JP29607391A 1991-04-17 1991-11-12 プレスブレーキシステムにおけるワーク取扱装置 Expired - Lifetime JP3168640B2 (ja)

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