JP4460119B2 - Bending method and bending system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、曲げ加工方法及び曲げ加工システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ロボットを用いてワークを曲げ加工機としてのプレスブレーキへ供給し、所定の位置に位置決め自在とする曲げ加工システムが存在している。
【0003】
図11に示されているように、ロボット201を用いて自動運転によりワークWの曲げ加工が行われる場合、プレスブレーキ(図示省略)には、ロボットグリッパ203によりクランプされたワークWを突き当ててプレスブレーキの所定の曲げ加工位置へ位置決めするための突当て装置205が設けられており、この突当て装置205とロボット201は別々のコントローラにより制御されるために、それぞれ異なる座標系にて動作が行われる。
【0004】
ロボット201には、ワークWをクランプするロボットグリッパ203がロボットコントローラにより制御されてロボット座標系のX,Y,Z軸方向へ移動位置決め自在に設けられている。
【0005】
突当て装置205は、プレスブレーキの制御装置に制御されてストレッチ207がL軸方向(上記のY軸方向と同じ方向)とZ軸方向へ移動されると共に突当て部209がストレッチ207の長手方向に沿ってX軸方向へ移動位置決め自在に設けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の曲げ加工システムにおいては、突当て装置205とロボット201が別々の座標系で動作し、接点となる同じ基準を持たないために、お互いの位置合わせを行う手段として、例えばティーチングなどの現物合わせが必要であるという問題点があった。
【0007】
例えば、図12に示されているようにロボット201は突当て装置205の突当て部としてのポテンショメータ209との距離が正規寸法のLとなるように所定量の距離Xを移動したはずなのに、結果としてポテンショメータ209との距離がL0の位置に位置決めされてしまい、正規の距離Lに位置決めできないという問題点があった。
【0008】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、突当て装置とロボットとの相互の座標系をティーチングなどの位置合わせで調整する必要なく自動的に位置設定を行って、曲げ加工を行い得る曲げ加工方法及び曲げ加工システムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、曲げ加工機に対してワークを供給及び位置決め自在なロボットに備えられたロボットグリッパによりワークをクランプし、このワークを前記曲げ加工機に備えられた突当て装置の突き当て部に突き当てることにより曲げ加工機の曲げ加工位置に対してワークを位置決めして曲げ加工する際に、前記突当て装置又は前記ロボットグリッパの一方を予め決めた基準位置に位置決めし、前記突当装置又は前記ロボットグリッパの他方をX軸方向及びY軸方向へ移動して、予め基準位置に位置決めされた前記一方に対してX軸方向及びY軸方向から前記他方を突き当てたときの前記他方のX,Y軸座標を検出して、突当て装置の基準位置とロボットグリッパの基準位置のX,Y軸座標の相対位置関係を計算し、この計算された相対位置関係により、前記突当て装置の基準位置とロボットグリッパの基準位置の座標系のうちの一方の基準位置のX,Y軸座標を基準点として設定すると共にこの基準点に対して他方の基準位置のX,Y軸座標を同一の座標系に合わせて設定し、前記各基準点を基にして折曲げるべきワークに対するロボットの動作プログラムと突当て装置の動作プログラムを作成し、前記ロボットの動作プログラムと突当て装置の動作プログラムに基づいてロボットと突当て装置を移動せしめてワークを曲げ加工することを特徴とするものである。
【0011】
また、曲げ加工機に対してワークを供給及び位置決め自在なロボットグリッパを備えたロボットと、前記ロボットグリッパによりクランプされたワークを突き当てて曲げ加工機の曲げ加工位置に対してワークを位置決めする突当て装置と、この突当て装置のX軸座標を検出する突当てX座標検出装置と、突当て装置のY軸座標を検出する突当てY座標検出装置と、前記ロボットグリッパのX軸座標を検出するロボットX座標検出装置と、ロボットグリッパのY軸座標を検出するロボットY座標検出装置と、前記突当て装置又は前記ロボットグリッパの一方を予め決めた基準位置に位置決めし、前記突当て装置又はロボットグリッパの他方を前記一方に突当てたときの突当て装置の突当て基準位置とロボットグリッパのロボット基準位置のX,Y軸座標の相対位置関係を計算する演算装置と、この演算装置で計算された相対位置関係により、前記突当て基準位置とロボット基準位置の座標系のうちの一方の基準位置のX,Y軸座標を基準点として設定すると共にこの基準点に対して他方の基準位置のX,Y軸座標を同一の座標系に合わせて設定する基準点設定部と、前記基準点を基にして折り曲げるべきワークに対するロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラム作成部と、前記基準点を基にして折り曲げるべきワークに対する突当て装置の動作プログラムを作成する突当てプログラム作成部と、を備えていることを特徴とするものである。
【0012】
したがって、突当て基準位置とロボット基準位置とのX,Y軸上の相対位置関係が把握されることから、突当て基準位置あるいはロボット基準位置の一方の座標系を基準としてロボット動作プログラム、突当て動作プログラムが自動的に作成され、修正登録されるので、突当て装置に対するロボットの位置決め精度が大幅に向上する。また、上記の突当て装置を利用して金型を位置決めしてプレスブレーキに取り付けられた場合、金型に対するロボットの位置決め精度も向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の曲げ加工方法及び曲げ加工システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0014】
図3ないしは図5を参照するに、本実施の形態に係わる曲げ加工装置としての例えばプレスブレーキ1は、立設されたサイドフレーム3L,3Rを備えており、このサイドフレーム3L,3Rの上部前面には上部テーブル5が設けられており、この上部テーブル5の下部にはパンチ装着部としての中間板7にパンチPが着脱可能に装着されている。一方、サイドフレーム3L,3Rの下部前面には下部テーブル9が設けられている。この下部テーブル9の上のダイ装着部にはダイDが着脱可能に装着されている。
【0015】
また、プレスブレーキ1は上部、下部テーブル5,9の一方が昇降可動するラムとしてパンチPとダイDとの協働によりワークWに折曲げ加工が行われるよう構成されている。なお、本実施の形態では例えば下部テーブル9がラムシリンダ11(図7を参照)により昇降するよう構成されている。
【0016】
また、プレスブレーキ1にはロボットグリッパ13にてワークWをクランプしてプレスブレーキ1の曲げ加工線に対してワークWを自動的に供給及び位置決め自在とするワーク移動装置としての例えばロボット15が下部テーブル9の表側を図3において左右方向(X方向)に移動自在に設けられている。なお、上記のロボット15には所望の曲げ加工線に対してワークWを供給及び位置決め自在とするロボットグリッパ13がプレスブレーキ1に対して前後方向(Y方向)及び上下方向(図4において上下方向で、Z方向)に移動自在に設けられている。
【0017】
ロボット15は、本実施の形態においては昇降自在な下部テーブル9に一体的に取付けたベースプレート17に装着されている。
【0018】
より詳細には、ベースプレート17はダイDの長手方向に沿うX軸方向に延伸されており、このベースプレート17の前面に第1移動台19がX軸方向に移動自在に支承されている。この第1移動台19には、ベースプレート17に備えたX軸方向のラック21に噛合したピニオン(図示省略)が第1モータ23により回転駆動自在に設けられている。なお、前記第1モータ23にはロボットX座標検出装置としての例えば第1エンコーダ25(図7参照)が備えられているので、第1移動台19のX軸方向の移動位置を検知することができる。なお、第1エンコーダ25は制御装置に接続されている。
【0019】
また、第1移動台19には、上部側がY軸方向に拡大した扇形状部27が設けられており、この扇形状部27の上部には図4に示されているように後側よりも前側が低くなるように湾曲した円弧状のガイド部材としてラック部材29が設けられている。このラック部材29には、ラック部材29に沿ってY軸方向に移動自在の第2移動台31が支承されている。この第2移動台31には、ラック部材29に噛合したピニオンが第2モータ33により回転駆動自在に設けられている。なお、前記第2モータ33にはロボットY座標検出装置としての例えば第2エンコーダ35(図7参照)が備えられているので、第2移動台31のY軸方向の移動位置を検知することができる。なお、第2エンコーダ35は制御装置に接続されている。
【0020】
また、上記の第2移動台31には、第2移動台31の移動方向に対して直交する上下のZ軸方向に移動自在な昇降支柱37が支承されている。この昇降支柱37には上下方向のラックが形成されており、このラックと噛合したピニオンが第3モータ39により回転駆動自在に設けられている。なお、前記第3モータ39にはロボットZ座標検出装置としての例えば第3エンコーダ41(図7参照)が備えられているので、昇降支柱37は第3モータ39の駆動によって上下動され、且つ上下動位置は前記第3エンコーダ41により検知される。なお、第3エンコーダ41は制御装置に接続されている。
【0021】
第2移動台31がラック部材29に沿って前側へ移動されたときには、昇降支柱37は前側へ傾斜した状態になり、斜めに昇降するものであり、上昇時には下部テーブル9からワークWを離反するように機能するものとなる。
【0022】
また、昇降支柱37の上部には、Y軸方向に延伸したアーム43が適宜に固定されている。このアーム43の先端部にはワークWの一側縁部を把持自在なロボットグリッパ13が装着されている。
【0023】
より詳細には、ロボットグリッパ13はX軸と平行なB軸を中心として上下方向に回動自在に設けられており、上記のB軸と直交するA軸を中心として旋回自在に設けられている。また、上記A軸を中心としてロボットグリッパ13を旋回するための第4モータ45(図7参照)及びB軸を中心としてロボットグリッパ13を上下に回動するための第5モータ47(図7参照)が上記アーム43に装着されている。上記の第4,第5モータ45,47は、図7に示されているように後述する制御装置に接続されており、前述した第1モータ23と同様に位置検出装置としての例えば第4エンコーダ49(図7参照),第5エンコーダ51(図7参照)を備えているものである。
【0024】
また、ロボットグリッパ13には、ワークWをクランプ・アンクランプするための上部ジョー53と下部ジョー55とが備えられている。上記の上部、下部ジョー55はB軸回りに回動自在な回動スリーブ(図示省略)に旋回自在に支承されているので、上部ジョー53と下部ジョー55にクランプされたワークWは例えば図4に示されているようにB軸回りに反転されるほどの大きな角度範囲で旋回されるように構成されている。
【0025】
また、プレスブレーキ1には図5に示されているようにロボット15のロボットグリッパ13に把持されて移動されるワークWを所望の曲げ加工位置へ位置決めをするためのワーク位置決め装置としての例えば突当て装置57が下部テーブル9の裏側を図5において左右方向(X軸方向)、前後方向(L軸方向、上記のY軸方向と同じ方向)、図6において上下方向のZ軸方向に移動位置決め自在に設けられている。
【0026】
より詳しくは図5及び図6を参照するに、下部テーブル9の背面に2つのL軸方向に延伸された支持架台59がZ軸突当てモータ61(図7参照)により互いに同期してZ軸方向に昇降自在に設けられている。Z軸突当てモータ61には図7に示されているように突当てZ座標検出装置としての例えばZ軸突当てエンコーダ63が設けられており、制御装置に接続されている。
【0027】
2つの支持架台59にはL軸突当てモータ65により互いに同期して回転駆動されるボールネジ67がL軸方向に延伸されて軸承されており、L軸突当てモータ65には突当てY座標検出装置としての例えばL軸突当てエンコーダ69が設けられている。なお、L軸突当てエンコーダ69は制御装置に接続されている。
【0028】
各ボールネジ67にはナット部材71が螺合されており、ナット部材71の上部には支柱部材73が上下方向に延伸されており、上記の2つの支柱部材73の上部にはX軸方向に延伸されたストレッチ75が設けられている。
【0029】
したがって、支持架台59がZ軸方向へ移動自在であることと、L軸モータの回転駆動によりナット部材71がL軸方向へ移動自在であることから、ストレッチ75はL軸方向、Z軸方向へ移動位置決め自在である。
【0030】
さらに、ストレッチ75には図5に示されているように本実施の形態では2つの左側突当て装置77と右側突当て装置79が備えられており、左側及び右側突当て装置77,79はそれぞれ独立して図5において左右方向(X軸方向;XL軸及びXR軸)に移動自在に設けられている。したがって、左側及び右側突当て装置77,79の間隔は拡げたり縮めたりすることができる。
【0031】
図5を参照するに、例えば左側突当て装置77は突当てベース部81がストレッチ75にガイドされてX軸方向に移動位置決め自在に設けられており、突当てベース部81の後部にはXL軸突当てモータ83が設けられており、このXL軸突当てモータ83の駆動軸にはストレッチ75の背面にX軸方向に延伸されたラック85に噛合するピニオン87が設けられている。なお、XL軸突当てモータ83には突当てX座標検出装置としての例えばXL軸突当てエンコーダ89が設けられており、このXL軸突当てエンコーダ89は制御装置に電気的に接続されている。
【0032】
左側及び右側突当て装置77,79は対称的で同様の構造であるので同じ部材には同一符号で示すと、右側突当て装置79の突当てベース部81の後部にはXR軸突当てモータ91、ラック85に噛合するピニオン87が設けられており、XR軸突当てモータ91には突当てX座標検出装置としての例えばXR軸突当てエンコーダ93が設けられ、制御装置に接続されている。
【0033】
各突当てベース部81にはベース部95が固定されており、このベース部95にはL軸ゲージング用LMガイド(図示省略)を介してL軸ゲージング用センサとしての例えばポテンショメータ97がL軸方向に移動自在に設けられており、上記のL軸ゲージング用LMガイドの先にはワークWを突き当てるための突当て部としての例えば突当てパッド99が設けられている。したがって、上記のポテンショメータ97は突当てパッド99のL軸方向動作を検出する検出器である。
【0034】
また、ベース部95には突当てパッド99がX軸方向に押圧されたときにX軸方向動作を検出するX軸用近接センサ(図示省略)が取り付けられている。
【0035】
したがって、ワークWが上記の突当てパッド99に接触すると、X及びLゲージングが行われ、ワークが突当てパッド99に突当てられたことを検出する。例えば、Xゲージングの場合は、図8において矢印Aあるいは矢印Bの方向から突き当てられ、Lゲージングの場合は矢印Cの方向から突き当てられる。
【0036】
したがって、プレスブレーキ1は、折曲げ加工すべきワークWがロボット15によりクランプされてから、突当て装置57へ突き当てられるように移動されて、パンチPとダイDとの間に位置決めされ、本実施の形態では下部テーブル9が昇降して前記パンチPとダイDの協働でワークWがラムシリンダ11により折曲げ加工される。なお、プレスブレーキ1としては下部テーブル9が固定で上部テーブル5が上下動自在であっても構わない。
【0037】
なお、図3における左側のサイドフレーム3Lの左側には、上記のロボット15及びロボットグリッパ13、突当て装置57、ラムシリンダ11などを制御せしめるための制御装置101が設けられている。
【0038】
図7を参照するに、制御装置101では、中央処理装置としてのCPU103に種々のデータを入力するための入力手段としての例えばキーボードのごとき入力装置105と、種々のデータを表示せしめるCRTごとき表示装置107が接続されている。
【0039】
また、CPU103には、展開図、三面図、立体図等により得られるワークWの曲げ加工情報として例えば曲げ長さ、曲げ角度、フランジ長さなどのCAD情報などのデータが入力装置105から入力されて記憶されるメモリ109が接続されている。
【0040】
さらに、CPU103には金型レイアウト情報、ロボットグリッパ情報、グリッパ基準面情報及びグリッパ移動距離に基づき、ロボットグリッパ13をプレスブレーキ1の所定の金型取付位置へ移動位置決めする指令を与える主制御部111が接続されている。
【0041】
また、CPU103にはワークWの曲げ加工情報に基づいてロボット15の動作を予め設定したロボット動作プログラムが記憶されるロボットプログラムファイル113と、突当て装置57の動作を予め設定した突当てプログラムファイル115が接続されている。
【0042】
さらに、CPU103には、突当て装置57の突当て基準位置のX,Y軸座標とロボットグリッパ13のロボット基準位置のX,Y軸座標との相対位置関係を計算する演算装置117と、この演算装置117で得られる上記の2つの基準位置の相対位置関係により、突当て基準位置とロボット基準位置の一方の基準位置を基準点として設定すると共にこの基準点に対して他方の基準位置のX,Y軸座標を同一の座標系に合わせて設定する基準点設定部119が接続されている。
【0043】
さらに、CPU103には、上記の基準点設定部119により設定された基準点に対するロボット15の動作を修正してロボットプログラムファイル113に修正登録するよう指示を与えるロボットプログラム作成部121と、上記の基準点に対する突当て部の動作プログラムを修正して突当てプログラムファイル115に修正登録するよう指示を与える突当てプログラム作成部123が接続されている。
【0044】
また、CPU103には、ロボット15の各軸を制御するロボット軸制御部125が接続されており、このロボット軸制御部125を介して上述した第1モータ23、第2モータ33、第3モータ39、第4モータ45、第5モータ47及び各第1〜第5エンコーダ25,35,41,49,51が接続されている。
【0045】
さらに、CPU103には、突当て装置57の各軸を制御する突当て装置軸制御部127が接続されており、この突当て装置軸制御部127を介して上述したXL軸突当てモータ83、XR軸突当てモータ91、L軸突当てモータ65及び各エンコーダ63,69,89,93が接続されている。
【0046】
上記構成に基づき、曲げ加工方法について図1のフローチャート及び図2を参照して説明する。
【0047】
ロボット15及び突当て装置57は以上のように構成されているので、図8及び図9に示されているように、ロボット15の座標系としてはX軸,Y軸,Z軸座標であり、突当て装置57の座標系としてはXL軸,XR軸,L軸,Z軸座標であり、それぞれが独立しているのであるが、本発明の実施の形態では各座標を同一の座標系に変換すべく共通の基準点座標を設定することにより突当て装置57に対するロボット15の位置決め精度を向上している。
【0048】
ロボット15にロボットグリッパ13として計測用グリッパが取り付けられる。しかし、予め寸法が設定されたロボットグリッパ13でも構わない。このロボットグリッパ13が図2(A)に示されているようにX,Y,Z座標が(0,0,0)であるロボット基準位置へ移動される。本実施の形態では上記のロボット基準位置が基準点とするように設定される(ステップS1)。
【0049】
突当て装置57の突当てパッド99は、図2(A)、(B)に示されているように上記のロボット基準位置に位置するロボットグリッパ13に対して接触するまでX方向へ移動される。つまり、突当て装置57はX軸用近接センサが検出したときに停止する(ステップS2)。
【0050】
ロボット基準位置と突当て装置57の突当て基準位置とのX座標の相対位置関係が演算装置117にて計算される。
【0051】
例えば、図2(B)を参照するに、ロボットグリッパ13のロボット基準位置から左突当て装置57の突当てパッド99がロボットグリッパ13に接触した位置までのX座標の距離がL1であり、突当てパッド99とロボットグリッパ13との接触位置から突当てパッド99の突当て基準位置までのX座標の距離がL2であるので、基準点に対する左突当て装置57の突当て基準位置のX座標(L1+L2)が演算装置117にて計算され、この計算値のX方向の相対位置座標が基準点設定部119にて設定される。この設定は、右突当て装置57においても同様に行われる(ステップS3及びS4)。
【0052】
次に、突当て装置57の突当てパッド99は、図2(C)に示されているように上記のロボット基準位置に位置するロボットグリッパ13に対して接触するまでY方向へ移動される。つまり、突当て装置57はY軸用近接センサが検出したときに停止する(ステップS5)。
【0053】
次に、ロボット基準位置と突当て基準位置とのY座標の相対位置関係が演算装置117にて計算される。
【0054】
例えば、図2(D)を参照するに、ロボットグリッパ13のロボット基準位置から左突当て装置57の突当てパッド99の先端がロボットグリッパ13に接触した位置までのY座標の距離がL3であり、突当てパッド99とロボットグリッパ13との接触位置から突当てパッド99の突当て基準位置までのY座標の距離がL4+L5であるので、基準点に対する左突当て装置57の突当て基準位置のY座標(L3+L4+L5)が演算装置117にて計算され、この計算値のY方向の相対位置座標が基準点設定部119にて設定される。この設定は、右突当て装置57においても同様に行われる(ステップS6及びS7)。
【0055】
以上のステップS4およびS7について、まとめて説明する。図10に示されているように、ロボット基準位置(0,0)がX−Y絶対座標で(X1,Y1)に変換されるとすると、左突当て装置77の突当て基準位置のX−Y絶対座標は(X1+L1+L2,Y1+L3+L4+L5)となり、この座標を(X2,Y2)に変換されるものとする。
【0056】
同様に右突当て装置79の突当て基準位置のX−Y絶対座標は、上記の左突当て装置77の場合と同様にして(X3,Y3)に変換されるものとする。
【0057】
以上のようにロボット基準位置(X1,Y1),左突当て装置77の突当て基準位置の(X2,Y2),右突当て装置79の突当て基準位置(X3,Y3)が基準点設定部119にて設定される。
【0058】
上記の基準点を基準としてロボット動作プログラムが作成される。つまり、実施の形態ではロボット基準位置のX−Y絶対座標(X1,Y1)が基準点として設定されたので、ロボットプログラムファイル113に予め設定登録されているロボット動作プログラムに反映されて修正され、新たなロボット動作プログラムが作成され、ロボットプログラムファイル113に修正登録される。(ステップS8)。
【0059】
上記の基準点を基準として突当て動作プログラムが突当てプログラム作成部123にて作成される。つまり、左突当て装置77の突当て基準位置(X2,Y2)と右突当て装置79の突当て基準位置(X3,Y3)が、予め設定されている突当て動作プログラムに反映されて修正され、新たな突当て動作プログラムが作成され、突当てプログラムファイル115に修正登録される(ステップS9)。
【0060】
突当て装置57は、突当てプログラムファイル115の新たな突当て動作プログラムに基づいてX,Y,Z方向に移動位置決めされる。例えば、折曲げるべきワークWの大きさおよび折曲げ位置が予め分かっているので、ワークの折曲げ位置を金型の折曲げ加工線に位置決めすべく、左突当て装置77、右突当て装置79を移動することができる。図10においては、左突当て装置77の突当て基準位置のX−Y絶対座標は(X5,Y5)となり、右突当て装置79の突当て基準位置のX−Y絶対座標は(X6,Y6)となる。(ステップS10)。
【0061】
ロボット15は、ロボットグリッパ13にてワークWをクランプし、このワークWはロボットプログラムファイル113のロボット動作プログラムに基づいてX,Y,Z方向に移動されて所望の曲げ加工位置へ位置決めされる。例えば、折曲げるべきワークWの大きさおよび折曲げ位置が予め分かっているので、図10に示されているようにワークの折曲げ位置を金型の折曲げ加工線に位置決めすべく、ロボットグリッパ13のロボツト基準位置のX−Y絶対座標(X4,Y4)へ移動することができる。
【0062】
このとき、ワークWの図10において上端縁は左、右突当て装置77,79の各突当てパッド99に正確に突当てられることになり、パンチPとダイDとの協働によりワークWが折曲げられる。(ステップS11及びS12)。
【0063】
以上のように、突当て基準位置とロボット基準位置とのX,Y軸上の相対位置関係が把握されることから、突当て基準位置あるいはロボット基準位置の一方の座標系が基準点としてロボット動作プログラムあるいは突当て動作プログラムが自動的に作成され、修正登録されるので、従来のようにプレスブレーキ1とロボット15との相互の座標系をティーチングなどの位置合わせで調整する必要なく、突当て装置57に対するロボット15の位置決め精度が大幅に向上する。
【0064】
また、突当て装置57を利用して金型を位置決めしてプレスブレーキ1に取り付けられた場合、金型に対するロボット15の位置決め精度も向上する。
【0065】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【0066】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、突当て基準位置とロボット基準位置とのX,Y軸上の相対位置関係を把握できるので、突当て基準位置あるいはロボット基準位置の一方の座標系を基準点としてロボット動作プログラムあるいは突当て動作プログラムを自動的に作成し、修正登録できる。したがって、ロボット動作プログラムあるいは突当て動作プログラムに基づいてロボットと突当て装置を移動せしめるので、突当て装置に対するロボットの位置決め精度が大幅に向上する。突当て装置を利用して金型を位置決めしてプレスブレーキに取り付けられた場合も、金型に対するロボットの位置決め精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の曲げ加工方法を示すフローチャート図である。
【図2】(A)〜(D)はロボットグリッパと突当て装置の動作説明図である。
【図3】本発明の実施の形態で用いられる曲げ加工装置としてのプレスブレーキの正面図である。
【図4】図3のプレスブレーキの左側面図である。
【図5】図3のプレスブレーキの平面図である。
【図6】本発明の実施の形態の突当て装置の概略的な側面図である。
【図7】制御装置のブロック構成図である。
【図8】ロボットグリッパと突当て装置の概略的な平面図である。
【図9】ロボットグリッパと突当て装置の概略的な側面図である。
【図10】ロボットグリッパと突当て装置とにより加工すべきワークを折曲げ位置に位置決めするときの説明図である。
【図11】従来のロボットグリッパと突当て装置の関係を示す斜視図である。
【図12】従来のロボットグリッパと突当て装置の関係を示す平面図である。
【符号の説明】
1 プレスブレーキ
5 上部テーブル
9 下部テーブル
13 ロボットグリッパ
15 ロボット
23 第1モータ
25 第1エンコーダ(ロボットX座標検出装置)
33 第2モータ
35 第2エンコーダ(ロボットY座標検出装置)
39 第3モータ
41 第3エンコーダ(ロボットZ座標検出装置)
57 突当て装置
61 Z軸突当てモータ
63 Z軸突当てエンコーダ(突当てZ座標検出装置)
65 L軸突当てモータ
69 L軸突当てエンコーダ(突当てY座標検出装置)
75 ストレッチ
77 左側突当て装置
79 右側突当て装置
83 XL軸突当てモータ
89 XL軸突当てエンコーダ(突当てX座標検出装置)
91 XR軸突当てモータ
93 XR軸突当てエンコーダ(突当てX座標検出装置)
97 ポテンショメータ
99 突当てパッド(突当て部)
101 制御装置
113 ロボットプログラムファイル
115 突当てプログラムファイル
117 演算装置
119 基準点設定部
121 ロボットプログラム作成部
123 突当てプログラム作成部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bending method and a bending system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there exists a bending system in which a workpiece is supplied to a press brake as a bending machine using a robot so that the workpiece can be positioned at a predetermined position.
[0003]
As shown in FIG. 11, when the workpiece W is bent by automatic operation using the
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional bending system, since the
[0007]
For example, as shown in FIG. 12, the
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to automatically set the position without the need to adjust the mutual coordinate system of the abutment device and the robot by positioning such as teaching. An object of the present invention is to provide a bending method and a bending system capable of performing bending.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-described problems. The workpiece is clamped by a robot gripper provided in a robot capable of supplying and positioning the workpiece to a bending machine. Provided in the bending machine By abutting against the abutting part of the abutting device, Work When positioning and bending, the abutment device Or Positioning one of the robot grippers at a predetermined reference position; When the other of the abutment device or the robot gripper is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the other is abutted from the X-axis direction and the Y-axis direction against the one previously positioned at the reference position The other of Detect the X and Y axis coordinates of Suddenly Guess Equipment Reference position and robot Gripper The relative positional relationship between the X and Y axis coordinates of the reference position is calculated, and the abutting is calculated based on the calculated relative positional relationship. Equipment Reference position and robot Gripper Set the X and Y axis coordinates of one reference position of the reference position coordinate system as a reference point and set the X and Y axis coordinates of the other reference position to the same coordinate system for this reference point A robot operation program and an abutment device operation program for a workpiece to be bent based on each reference point, and the robot and the abutment device based on the robot operation program and the abutment device operation program. The workpiece is bent by moving the workpiece.
[0011]
Further, a robot provided with a robot gripper capable of supplying and positioning a workpiece with respect to the bending machine and a workpiece clamped by the robot gripper to position the workpiece with respect to the bending position of the bending machine. The abutting device, the abutting X coordinate detecting device for detecting the X axis coordinate of the abutting device, the abutting Y coordinate detecting device for detecting the Y axis coordinate of the abutting device, and detecting the X axis coordinate of the robot gripper A robot X-coordinate detecting device, a robot Y-coordinate detecting device for detecting the Y-axis coordinate of the robot gripper, Positioning one of the abutment device or the robot gripper at a predetermined reference position; The abutting device Or Robot gripper To the other An arithmetic device that calculates the relative positional relationship between the X and Y axis coordinates of the abutting reference position of the abutting device and the robot reference position of the robot gripper at the time of abutting, and the relative positional relationship calculated by this arithmetic device, The X and Y axis coordinates of one reference position in the coordinate system of the abutting reference position and the robot reference position are set as reference points, and the X and Y axis coordinates of the other reference position are the same with respect to this reference point. A reference point setting unit that is set in accordance with the coordinate system, a robot program creation unit that creates a robot operation program for a workpiece to be bent based on the reference point, and an abutment against the workpiece to be bent based on the reference point An abutting program creation unit for creating an operation program for the device, and No It is characterized by that.
[0012]
Therefore Suddenly Since the relative positional relationship between the contact reference position and the robot reference position on the X and Y axes is grasped, the robot operation program and the contact operation program are based on one coordinate system of the contact reference position or the robot reference position. Since it is automatically created and registered for correction, the positioning accuracy of the robot with respect to the abutting device is greatly improved. Further, when the die is positioned using the above-described abutting device and attached to the press brake, the positioning accuracy of the robot with respect to the die is also improved.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a bending method and a bending system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
Referring to FIGS. 3 and 5, for example, a
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
In this embodiment, the
[0018]
More specifically, the
[0019]
Further, the first moving table 19 is provided with a fan-shaped
[0020]
In addition, a
[0021]
When the second moving table 31 is moved to the front side along the
[0022]
Further, an
[0023]
More specifically, the
[0024]
The
[0025]
Further, as shown in FIG. 5, the
[0026]
More specifically, referring to FIG. 5 and FIG. 6, two support frames 59 extended in the L-axis direction on the back surface of the lower table 9 are synchronized with each other by a Z-axis abutment motor 61 (see FIG. 7). It can be moved up and down in the direction. As shown in FIG. 7, the Z-
[0027]
A
[0028]
A
[0029]
Accordingly, since the
[0030]
Further, as shown in FIG. 5, the
[0031]
Referring to FIG. 5, for example, the
[0032]
Since the left and right abutting
[0033]
A
[0034]
Further, an X-axis proximity sensor (not shown) that detects an X-axis direction operation when the abutting
[0035]
Therefore, when the workpiece W comes into contact with the abutting
[0036]
Therefore, after the work W to be bent is clamped by the
[0037]
A
[0038]
Referring to FIG. 7, in the
[0039]
In addition, data such as CAD information such as a bending length, a bending angle, and a flange length is input from the input device 105 to the
[0040]
Further, the
[0041]
Further, the
[0042]
Further, the
[0043]
Furthermore, the robot
[0044]
The
[0045]
Further, the
[0046]
Based on the above configuration, the bending method will be described with reference to the flowchart of FIG. 1 and FIG.
[0047]
Since the
[0048]
A measurement gripper is attached to the
[0049]
The abutting
[0050]
The relative position relationship of the X coordinate between the robot reference position and the contact reference position of the
[0051]
For example, referring to FIG. 2B, the X coordinate distance from the robot reference position of the
[0052]
Next, the abutting
[0053]
Next, the relative position relationship of the Y coordinate between the robot reference position and the contact reference position is calculated by the
[0054]
For example, referring to FIG. 2D, the distance of the Y coordinate from the robot reference position of the
[0055]
The above steps S4 and S7 will be described together. As shown in FIG. 10, the robot reference position (0, 0) is an XY absolute coordinate (X 1 , Y 1 ), The XY absolute coordinates of the reference position of the
[0056]
Similarly, the XY absolute coordinates of the reference position of the
[0057]
As described above, the robot reference position (X 1 , Y 1 ), (X of the butt reference position of the
[0058]
A robot operation program is created based on the reference point. That is, in the embodiment, the XY absolute coordinates (X 1 , Y 1 ) Is set as the reference point, and is reflected and corrected in the robot operation program set and registered in advance in the robot program file 113, and a new robot operation program is created and registered in the robot program file 113. (Step S8).
[0059]
An abutting operation program is created by the abutting program creation unit 123 using the above reference point as a reference. That is, the abutting reference position (X 2 , Y 2 ) And the butt reference position (X 3 , Y 3 ) Is reflected and corrected in a preset hitting operation program, and a new hitting operation program is created and registered in the hitting program file 115 (step S9).
[0060]
The abutting
[0061]
The
[0062]
At this time, the upper end edge of the workpiece W in FIG. 10 is accurately abutted against the respective abutting
[0063]
As described above, since the relative positional relationship between the abutting reference position and the robot reference position on the X and Y axes is grasped, the robot operation is performed with one of the abutting reference position or the robot reference position as a reference point. Since the program or the abutting operation program is automatically created and corrected and registered, there is no need to adjust the mutual coordinate system of the
[0064]
Further, when the die is positioned using the
[0065]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement in another aspect by making an appropriate change.
[0066]
【The invention's effect】
As can be understood from the description of the embodiments of the invention as described above, The present invention Since the relative positional relationship between the abutting reference position and the robot reference position on the X and Y axes can be grasped, one of the abutting reference position and the robot reference position coordinate system is used as a reference point as a reference point. A guessing operation program can be created automatically and registered for correction. Therefore, since the robot and the abutting device are moved based on the robot operation program or the abutting operation program, the positioning accuracy of the robot with respect to the abutting device is greatly improved. The positioning accuracy of the robot with respect to the mold can be improved even when the mold is positioned using the abutting device and attached to the press brake.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a bending method according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2D are operation explanatory views of a robot gripper and a butting device.
FIG. 3 is a front view of a press brake as a bending apparatus used in the embodiment of the present invention.
4 is a left side view of the press brake of FIG. 3. FIG.
5 is a plan view of the press brake of FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a schematic side view of the abutting device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block configuration diagram of a control device.
FIG. 8 is a schematic plan view of a robot gripper and a butting device.
FIG. 9 is a schematic side view of a robot gripper and a butting device.
FIG. 10 is an explanatory diagram when a workpiece to be processed is positioned at a bending position by a robot gripper and a butting device.
FIG. 11 is a perspective view showing the relationship between a conventional robot gripper and a butting device.
FIG. 12 is a plan view showing the relationship between a conventional robot gripper and a butting device.
[Explanation of symbols]
1 Press brake
5 Upper table
9 Lower table
13 Robot gripper
15 Robot
23 First motor
25 First encoder (robot X coordinate detector)
33 Second motor
35 Second encoder (robot Y coordinate detector)
39 Third motor
41 Third encoder (robot Z coordinate detector)
57 Butting device
61 Z-axis abutment motor
63 Z-axis abutment encoder (abutment Z-coordinate detection device)
65 L-axis bump motor
69 L-axis abutment encoder (abutment Y coordinate detector)
75 stretch
77 Left side bumper
79 Right abutment device
83 XL shaft bumping motor
89 XL axis bump encoder (butt X coordinate detector)
91 XR shaft abutment motor
93 XR axis bump encoder (butt X coordinate detector)
97 Potentiometer
99 Butting pad (butting part)
101 Control device
113 Robot program file
115 Hit program file
117 arithmetic unit
119 Reference point setting section
121 Robot program creation part
123 Hit program creation part
Claims (2)
前記突当て装置又は前記ロボットグリッパの一方を予め決めた基準位置に位置決めし、前記突当装置又は前記ロボットグリッパの他方をX軸方向及びY軸方向へ移動して、予め基準位置に位置決めされた前記一方に対してX軸方向及びY軸方向から前記他方を突き当てたときの前記他方のX,Y軸座標を検出して、突当て装置の基準位置とロボットグリッパの基準位置のX,Y軸座標の相対位置関係を計算し、
この計算された相対位置関係により、前記突当て装置の基準位置とロボットグリッパの基準位置の座標系のうちの一方の基準位置のX,Y軸座標を基準点として設定すると共にこの基準点に対して他方の基準位置のX,Y軸座標を同一の座標系に合わせて設定し、
前記各基準点を基にして折曲げるべきワークに対するロボットの動作プログラムと突当て装置の動作プログラムを作成し、
前記ロボットの動作プログラムと突当て装置の動作プログラムに基づいてロボットと突当て装置を移動せしめてワークを曲げ加工することを特徴とする曲げ加工方法。A workpiece is clamped by a robot gripper provided in a robot capable of supplying and positioning a workpiece to a bending machine, and the workpiece is bent by abutting against an abutting portion of an abutting device provided in the bending machine. When positioning and bending a workpiece with respect to the bending position of the processing machine,
One of the abutting device or the robot gripper is positioned at a predetermined reference position, and the other of the abutting device or the robot gripper is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction to be positioned at the reference position in advance. the other of X when butted against the other from the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the one, by detecting the Y-axis coordinates, X of the reference position and the reference position of the robot gripper collision against device, Y Calculate the relative position relationship of the axis coordinates,
Based on the calculated relative positional relationship, the X and Y axis coordinates of one reference position in the coordinate system of the reference position of the abutting device and the reference position of the robot gripper are set as reference points and The X and Y axis coordinates of the other reference position are set in accordance with the same coordinate system,
Create a robot operation program and a butting device operation program for the workpiece to be bent based on each reference point,
A bending method characterized in that a workpiece is bent by moving the robot and the abutment device based on the robot operation program and the abutment device operation program.
前記ロボットグリッパによりクランプされたワークを突き当てて曲げ加工機の曲げ加工位置に対してワークを位置決めする突当て装置と、
この突当て装置のX軸座標を検出する突当てX座標検出装置と、突当て装置のY軸座標を検出する突当てY座標検出装置と、
前記ロボットグリッパのX軸座標を検出するロボットX座標検出装置と、ロボットグリッパのY軸座標を検出するロボットY座標検出装置と、
前記突当て装置又は前記ロボットグリッパの一方を予め決めた基準位置に位置決めし、前記突当て装置又はロボットグリッパの他方を前記一方に突当てたときの突当て装置の突当て基準位置とロボットグリッパのロボット基準位置のX,Y軸座標の相対位置関係を計算する演算装置と、
この演算装置で計算された相対位置関係により、前記突当て基準位置とロボット基準位置の座標系のうちの一方の基準位置のX,Y軸座標を基準点として設定すると共にこの基準点に対して他方の基準位置のX,Y軸座標を同一の座標系に合わせて設定する基準点設定部と、
前記基準点を基にして折り曲げるべきワークに対するロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラム作成部と、
前記基準点を基にして折り曲げるべきワークに対する突当て装置の動作プログラムを作成する突当てプログラム作成部と、を備えていることを特徴とする曲げ加工システム。A robot equipped with a robot gripper capable of supplying and positioning a workpiece to a bending machine;
An abutting device for abutting the workpiece clamped by the robot gripper and positioning the workpiece with respect to the bending position of the bending machine;
An abutment X coordinate detection device for detecting the X axis coordinate of the abutment device, an abutment Y coordinate detection device for detecting the Y axis coordinate of the abutment device,
A robot X coordinate detection device for detecting the X axis coordinate of the robot gripper; a robot Y coordinate detection device for detecting the Y axis coordinate of the robot gripper;
One of the abutting device or the robot gripper is positioned at a predetermined reference position, and the abutting reference position of the abutting device when the other of the abutting device or the robot gripper is abutted against the one and the robot gripper An arithmetic unit for calculating the relative positional relationship between the X and Y axis coordinates of the robot reference position;
Based on the relative positional relationship calculated by this arithmetic unit, the X and Y axis coordinates of one reference position in the coordinate system of the abutting reference position and the robot reference position are set as reference points and A reference point setting unit for setting the X and Y axis coordinates of the other reference position in accordance with the same coordinate system;
A robot program creation unit for creating a robot motion program for a workpiece to be bent based on the reference point;
Bending system characterized that you have and a program creating unit butting creates an operation program of the device abutting against the workpiece to be bent on the basis of the reference point.
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