JP5866183B2 - Method for supplying rectangular workpieces loaded unaligned to a bending machine - Google Patents

Method for supplying rectangular workpieces loaded unaligned to a bending machine Download PDF

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Description

本発明は、整列されずに積載された長方形の被加工材の折曲げ加工機への供給方法に関する。   The present invention relates to a method of supplying rectangular workpieces stacked without being aligned to a bending machine.

ロボットによって折曲げ加工機へ長方形の被加工材の供給を行わせる場合、例えば、図29に示すように、ローディング装置201に積載された長方形の被加工材Wをロボットハンド203で吸着保持する際に、積載された長方形の被加工材Wの方向がバラバラでバキュームパッド205の長方形の被加工材W端部からの距離A〜Dが大きく相違すると、吸着ミスが発生したり、折曲げ加工機におけるバックゲージへの当接位置決め時に曲げ金型と被加工材Wの位置がずれることがある。   In the case where a rectangular workpiece is supplied to the bending machine by the robot, for example, when the rectangular workpiece W loaded on the loading device 201 is sucked and held by the robot hand 203 as shown in FIG. In addition, when the stacked rectangular workpieces W have different directions and the distances A to D from the end of the rectangular workpiece W of the vacuum pad 205 are greatly different, a suction error occurs or a bending machine The position of the bending mold and the workpiece W may be shifted at the time of positioning for contact with the back gauge.

そのため、ローディング装置201には被加工材Wをきちん整列して積載する必要があり、そのための作業工数が増加するという問題がある。   For this reason, it is necessary to load the workpieces W on the loading device 201 in an aligned manner, and there is a problem that the number of work steps for that purpose increases.

また、ロボットハンドが2枚以上の被加工材Wを同時に吸着する場合があり、これを防止する手段として、例えば図30に示す如きマグネットフロータ207がある。しかしながら、マグネットフロータ207を使用する場合には、積載された長方形の被加工材Wの端部が揃っていないと2枚取りを防止できない。また、図31に示す如くマグネットフロータ207における2枚取りを防止するために、エアーブロー装置209を併用するが(特許文献1)、やはり被加工材Wの端部が揃っていないとエアーブローの効果が出ず2枚取りを防止することができないという問題がある。   Further, there is a case where two or more workpieces W are simultaneously attracted by the robot hand. As a means for preventing this, there is a magnet floater 207 as shown in FIG. 30, for example. However, when the magnet floater 207 is used, it is not possible to prevent two sheets from being taken unless the ends of the stacked rectangular workpieces W are aligned. Further, as shown in FIG. 31, an air blow device 209 is used in combination to prevent two pieces from being taken in the magnet floater 207 (Patent Document 1). There is a problem that it is not possible to prevent the removal of two sheets because of no effect.

また、図32に示す如く、吸着パッド支持アーム301に設けたシリンダ支持枠302に進退シリンダ303を揺動可能に設け、この進退シリンダ303の進退ロッド(ピストンロッド)304により係合ピン305を軸として揺動させられる中空軸体306に設けた吸着パッド307で被加工材Wの端部を「めくり動作」により2枚取りを防止する方法(特許文献2)もあるが、折曲げ加工機に供給する長方形の被加工材Wには、図33に示す様に4隅に切欠き部311を有する形状も多くあり、吸着パッド307は切欠き部311を避けなければならず、被加工材の形状毎に移動しなくてははならず、「めくり動作」を効率的に使用できない。   Further, as shown in FIG. 32, a cylinder support frame 302 provided on the suction pad support arm 301 is provided with an advance / retreat cylinder 303 so as to be swingable. There is a method (Patent Document 2) in which the end portion of the workpiece W is prevented by a “turning operation” with a suction pad 307 provided on the hollow shaft body 306 that is swung as described above. The rectangular workpiece W to be supplied also has many shapes having notches 311 at four corners as shown in FIG. 33, and the suction pad 307 must avoid the notches 311. It must move for each shape, and the “turning operation” cannot be used efficiently.

特開2002−361583号公報JP 2002-361585 A 特開2001−122456号公報JP 2001-122456 A

本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、ローディング装置に長方形の被加工材を整列積載することが不要であり、かつ2枚取りした場合でも、ロボットハンドの吸着手段及び掴み換え装置を利用して被加工材を確実に1枚に分離可能な折曲げ加工機への長方形の被加工材供給方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the problem of the present invention is that it is not necessary to align and stack rectangular workpieces on the loading device, and even when two sheets are taken, To provide a rectangular workpiece supply method to a bending machine capable of reliably separating a workpiece into a single sheet by using a suction means and a gripping device of a robot hand.

上述の課題を解決する手段として請求項1に記載の整列されずに積載された長方形の被加工材の折曲げ加工機への供給方法は、複数の吸着手段を備えたロボットハンドを装着したロボットと、CAMコンピュータと、積載姿勢計測手段と板厚計測手段とを備えたローディング装置と、被加工材掴み換え装置とを備えた被加工材折曲げ加工システムにおいて、次の行程によることを要旨とするものである。
1.CAM用のコンピュータに入力されている曲げ製品の図形データから、被加工材の輪郭の直線部を自動的に検出し、ローディング装置に積載された被加工材の積載姿勢の計測に適した計測ポイントとして、複数枚の被加工材の全てのY軸基準辺とX軸基準辺の直線部を含む位置に計測ポイントを設定する
.前記積載姿勢計測手段による計測データから、前記ローディング装置に積載された最上部の被加工材のY軸基準辺を表す直線の式と、X軸基準辺を表す直線の式を求め、前記Y軸基準辺のX軸に対する傾きαと新しい原点座標O’(x,y)を計算して求める。
.行程1で求めたY軸基準辺のX軸に対する傾きαと、新しい原点座標O’(x,y)に基づいて、前記ロボットハンドの把持姿勢を修正して被加工材を吸着保持すると共に、前記ロボットハンドの複数の吸着手段を個別に上下動させて吸着された2枚目以降の被加工材を前記ローディング装置へ落下させる。
.前記板厚計測手段により前記吸着手段が保持している被加工材の板厚を計測する。
.前記行程において複数枚の被加工材が吸着保持されていることを検出した場合、この吸着保持されている複数枚の被加工材を前記掴み換え装置に搬送して被加工材を一時保持させ、この掴み換え装置に一時保持した被加工材の最上層から1枚ずつ順番に吸着保持して前記ローディング装置へ返送積載する。
.返送積載された被加工材に対して前記行程1から行程を実施する。
.前記行程において複数枚の被加工材が吸着保持されていないことを検出した場合その被加工材を折曲げ加工機へ供給する。
As a means for solving the above-mentioned problem, the method for supplying a rectangular work material stacked in an unaligned manner according to claim 1 to a bending machine is a robot equipped with a robot hand equipped with a plurality of suction means. And a workpiece bending system with a loading device including a CAM computer, a loading posture measuring means and a plate thickness measuring means, and a workpiece gripping device. To do.
1. Measuring points suitable for measuring the loading posture of the workpiece loaded on the loading device by automatically detecting the straight line of the workpiece contour from the graphic data of the bent product input to the CAM computer As described above, measurement points are set at positions including straight portions of all the Y-axis reference sides and the X-axis reference sides of the plurality of workpieces .
2 . From the measurement data obtained by the loading posture measuring means, a straight line expression representing the Y axis reference side of the uppermost workpiece loaded on the loading device and a straight line expression representing the X axis reference side are obtained, and the Y axis The inclination α of the reference side with respect to the X axis and a new origin coordinate O ′ (x, y) are calculated and obtained.
3 . Based on the inclination α with respect to the X-axis of the Y-axis reference side obtained in step 1 and the new origin coordinates O ′ (x, y), the gripping posture of the robot hand is corrected and the workpiece is sucked and held, The plurality of suction means of the robot hand are individually moved up and down to drop the second and subsequent workpieces to the loading device.
4 . The plate thickness of the workpiece held by the suction unit is measured by the plate thickness measuring unit.
5 . When it is detected in step 4 that a plurality of workpieces are sucked and held, the plurality of workpieces held by suction are conveyed to the gripping device to temporarily hold the workpiece. Then, the uppermost layer of the workpiece temporarily held in the gripping device is sucked and held one by one from the uppermost layer and returned and loaded onto the loading device.
6 . Steps 1 to 4 are performed on the workpieces returned and loaded.
7 . When it is detected in step 4 that a plurality of workpieces are not held by suction, the workpieces are supplied to a bending machine.

請求項2に記載の整列されずに積載された被加工材の折曲げ加工機への供給方法は、請求項1に記載の整列されずに積載された被加工材の折曲げ加工機への供給方法において、前記積載姿勢計測手段はレーザスリット光を用いた光切断法により前記被加工材の輪郭をキャプチャし、前記レーザスリット光で前記被加工材スキャンすることにより前記被加工材のX軸方向とY軸方向の端面位置を検出することを要旨とするものである。   The method for supplying unfolded workpieces to the folding machine according to claim 2 is the same as the method for supplying unfolded workpieces to the folding machine according to claim 1. In the supply method, the stacking posture measuring means captures an outline of the workpiece by an optical cutting method using laser slit light, and scans the workpiece with the laser slit light to thereby detect the X axis of the workpiece. The gist is to detect the direction and the end surface position in the Y-axis direction.

請求項3に記載の整列されずに積載された長方形の被加工材の折曲げ加工機への供給方法は、請求項1に記載の被加工材の折曲げ加工機への供給方法において、前記積載姿勢計測手段はレーザ変位計を備えた一対の測定ヘッドをX、Y及びZの3軸方向に移動位置決め自在に設け、前記レーザ変位計により前記被加工材上面の高さの変位を検出することにより、前記被加工材のX軸方向とY軸方向の端面位置を検出することを要旨とするものである。   The supply method to the bending machine of the rectangular workpieces loaded unaligned according to claim 3 is the method of supplying a bending material to the bending machine according to claim 1, wherein The loading posture measuring means is provided with a pair of measuring heads equipped with a laser displacement meter so that they can be moved and positioned in the three axial directions of X, Y and Z, and the displacement of the upper surface of the workpiece is detected by the laser displacement meter. Thus, the gist is to detect the end face positions of the workpiece in the X-axis direction and the Y-axis direction.

本願発明の折曲げ加工機への被加工材供給方法によれば、ローディング装置に積載された被加工材をロボットハンドで吸着保持する際に、被加工材が整列積載されていなくても、ローディング装置の最上部の被加工材の位置決め基準位置に対する積載位置の変位を計測して、ロボットハンドの把持姿勢を修正して吸着保持するので、ロボットハンドによるの吸着ミスを防止し、かつ折曲げ加工時における曲げ位置のずれを防止することができる。   According to the work material supply method to the bending machine of the present invention, when the work material loaded on the loading device is sucked and held by the robot hand, the loading is performed even if the work materials are not aligned and loaded. The displacement of the loading position relative to the positioning reference position of the workpiece at the top of the device is measured, and the gripping posture of the robot hand is corrected and held by suction. It is possible to prevent the deviation of the bending position at the time.

また、ロボットハンドが2枚以上の被加工材を同時に吸着した場合には、ロボットハンドの吸着手段と掴み換え装置を利用して被加工材を確実に1枚に分離してから折曲げ加工機へ供給することができる。   Also, when the robot hand sucks two or more workpieces at the same time, it uses a robot hand suction means and a gripping device to reliably separate the workpieces into one, and then the bending machine Can be supplied to.

また、ローディング装置に被加工材が整列積載されていなくても構わないので整列積載のための作業工数が減少するので折曲げ加工の加工コストが低下する。   Further, since the work pieces do not have to be aligned and stacked on the loading device, the number of work steps for aligning and loading is reduced, so that the processing cost of the bending process is reduced.

本願発明に係る折曲げ加工機への被加工材供給方法における被加工材曲げ加工システムの説明図。Explanatory drawing of the workpiece bending process system in the workpiece supply method to the bending machine which concerns on this invention. ローディング装置の説明図(全体斜視図)。Explanatory drawing (overall perspective view) of a loading apparatus. 図2における3次元レーザセンサ部の拡大図(正面側)。The enlarged view (front side) of the three-dimensional laser sensor part in FIG. 図2における3次元レーザセンサ部の拡大図(裏面側)。The enlarged view (back side) of the three-dimensional laser sensor part in FIG. ローディング装置の計測範囲の説明図(全体斜視図)。Explanatory drawing (whole perspective view) of the measurement range of a loading apparatus. るローディング装置の計測範囲の説明図(平面図)。Explanatory drawing (plan view) of the measurement range of the loading apparatus. ローディング装置の計測範囲の説明図(後側面図)。Explanatory drawing (rear side view) of the measurement range of a loading apparatus. ローディング装置の計測範囲の説明図(図6の左側面図)Explanatory drawing of measurement range of loading device (left side view of FIG. 6) 3次元レーザセンサの測定原理の説明図。Explanatory drawing of the measurement principle of a three-dimensional laser sensor. 3次元レーザセンサの測定動作状況を説明する図。The figure explaining the measurement operation | movement condition of a three-dimensional laser sensor. 3次元レーザセンサによる測定結果の解析図。The analysis figure of the measurement result by a three-dimensional laser sensor. ロボットハンドの吸着手段の概要の説明図で、(a)は上面図(b)は側面図を示す。It is explanatory drawing of the outline | summary of the adsorption | suction means of a robot hand, (a) is a top view, (b) shows a side view. ロボットハンドの吸着手段の波打ち動作の説明図。Explanatory drawing of the wave | undulation operation | movement of the adsorption | suction means of a robot hand. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図。Explanatory drawing of 2 sheet picking prevention operation | movement which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順1)。Explanatory drawing (procedure 1) of 2 sheet picking prevention operation which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順2)。Explanatory drawing (procedure 2) of 2 sheet picking prevention operation | movement which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順3)。Explanatory drawing (procedure 3) of 2 sheet picking prevention operation which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順4)。Explanatory drawing (procedure 4) of 2 sheet picking prevention operation | movement which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順5)。Explanatory drawing (procedure 5) of 2 sheet picking prevention operation which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順6)。Explanatory drawing (procedure 6) of 2 sheet picking_up prevention operation | movement which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順7)。Explanatory drawing (procedure 7) of 2 sheet picking prevention operation | movement which concerns on this invention. 本願発明に係る2枚取り防止動作の説明図(手順7−2)。Explanatory drawing (procedure 7-2) of 2 sheet picking_up prevention operation | movement which concerns on this invention. ローディング装置の別の実施形態の説明図。Explanatory drawing of another embodiment of a loading apparatus. 図23のローディング装置における位置計測手段の説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram of position measurement means in the loading device of FIG. 図23のローディング装置に載置された被加工材の載置位置の計測ポイントの説明図。Explanatory drawing of the measurement point of the mounting position of the workpiece mounted in the loading apparatus of FIG. 図23のローディング装置における位置計測手段の計測状況の説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram of a measurement state of a position measurement unit in the loading device of FIG. 図23のローディング装置における位置計測手段の計測状況の説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram of a measurement state of a position measurement unit in the loading device of FIG. 図23のローディング装置における位置計測手段による計測ポイントの位置計算の説明図。FIG. 24 is an explanatory diagram of position calculation of a measurement point by position measurement means in the loading apparatus of FIG. ローディング装置に積載された端部が不揃の被加工材をロボットハンドで吸着保持する際の状況を説明する図。The figure explaining the condition at the time of attracting and holding the workpiece in which the edge part loaded in the loading apparatus is uneven with a robot hand. 端部が不揃の被加工材をマグネットフロータで分離させた状態。A state in which workpieces with uneven edges are separated by a magnet floater. マグネットフロータにエアーブロー装置を併用したときの分離状態の説明図。Explanatory drawing of the isolation | separation state when an air blower is used together with a magnet floater. 吸着パッドで被加工材Wの端部をめくって2枚取りを防止する例の説明図。Explanatory drawing of the example which turns over the edge part of the to-be-processed material W with a suction pad, and prevents taking 2 sheets. 4隅に切欠き部を有する被加工材の例。The example of the workpiece which has a notch part in four corners.

以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。図1は本発明に係る折曲げ加工機への長方形の被加工材供給方法の使用に適した折曲げ加工システム1の一例である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a bending system 1 suitable for use with a rectangular workpiece supply method to a bending machine according to the present invention.

上記折曲げ加工システム1において、折曲げ加工機である例えばプレスブレーキ3の前方には、これから折曲げ加工を行う長方形の被加工材Wが積載されたローディング装置5が配置してあり、このローディング装置5と前記プレスブレーキ3との間にはロボット7が配置してある。   In the bending system 1, a loading device 5 on which a rectangular workpiece W to be folded is loaded is disposed in front of, for example, a press brake 3 that is a bending machine. A robot 7 is arranged between the device 5 and the press brake 3.

上述のロボット7は、人間に代わって前記ローディング装置5に積載された前記被加工材の最上層の1枚を取って、前記プレスブレーキ3に装着されている曲げ金型(図示省略)の間に供給して折曲げ加工の作業を行うことが可能な構成を備えたものであり、この折曲げ加工システム1では多関節形の産業用ロボットを用いた例が示してある。   The above-described robot 7 takes one of the uppermost layers of the workpiece loaded on the loading device 5 on behalf of a human being, and between the bending dies (not shown) attached to the press brake 3. In this bending processing system 1, an example using an articulated industrial robot is shown.

前記ロボット7は、前記プレスブレーキ3の前方の床上にX軸方向(曲げ金型の長手方向)に延伸して敷設した基台9上を移動位置決め自在に設けてある。   The robot 7 is provided on a floor 9 in front of the press brake 3 so as to be movable and positionable on a base 9 extended and laid in the X-axis direction (longitudinal direction of the bending mold).

より詳細には、前記基台9に設けた一対のX軸ガイドレール11に前記ロボット7の基部のX軸キャリッジベース13が移動自在に係合しており、このX軸キャリッジベース13には前記基台9に設けたラック15に噛合するピニオン(図示省略)を駆動するX軸モータ17が設けてあり、このX軸モータ17を駆動することにより、前記ロボット7は前記基台9上をX軸方向に移動位置決め自在に設けてある。   More specifically, an X-axis carriage base 13 at the base of the robot 7 is movably engaged with a pair of X-axis guide rails 11 provided on the base 9. An X-axis motor 17 that drives a pinion (not shown) that meshes with a rack 15 provided on the base 9 is provided. By driving the X-axis motor 17, the robot 7 moves the X on the base 9. It can be moved and positioned in the axial direction.

また、前記X軸キャリッジベース13上にZ軸方向に立設した主軸19を有し、この主軸19はZ軸を中心に約360度の範囲に回転位置決め自在である。そして、この主軸19には垂直面内において揺動可能な第1アーム21が設けてあり、第1アーム21の先端には第2アーム23が垂直面内において上下動可能に設けられ、この第2アーム23の先端にエンドエフェクターとして後述する複数の真空吸着パッドの如き吸着手段25を備えたロボットハンド27がこの第2アーム23の軸心に対して旋回可能に装着してある。   A main shaft 19 is provided on the X-axis carriage base 13 so as to stand in the Z-axis direction. The main shaft 19 can be rotated and positioned within a range of about 360 degrees around the Z-axis. The main shaft 19 is provided with a first arm 21 swingable in a vertical plane, and a second arm 23 is provided at the tip of the first arm 21 so as to be movable up and down in the vertical plane. A robot hand 27 provided with suction means 25 such as a plurality of vacuum suction pads, which will be described later, as end effectors is attached to the tip of the two arms 23 so as to be rotatable with respect to the axis of the second arm 23.

図1に示すように、前記基台9の左側には前記ロボットハンド27に保持された被加工材Wを受領して一時的に保持する掴み換え装置29が設けてある。また、前記プレスブレーキ3の右側には加工済みの製品PDを載置しておく製品置き場31が設けてある。また、前記プレスブレーキ3の左側には前記ロボット7を制御するロボット制御装置33が配置してある。   As shown in FIG. 1, on the left side of the base 9, there is provided a grip changing device 29 that receives and temporarily holds a workpiece W held by the robot hand 27. Further, on the right side of the press brake 3, there is provided a product storage place 31 on which the processed product PD is placed. A robot control device 33 for controlling the robot 7 is arranged on the left side of the press brake 3.

前記ローディング装置5には、長方形の被加工材の積載姿勢を計測する積載姿勢計測手段36が設けてある。この積載姿勢計測手段36にはロボットハンド27が保持した被加工材Wを挟持してその板厚をポテンショメータで計測する板厚計測手段37が設けてある(図2参照)。   The loading device 5 is provided with a loading posture measuring means 36 for measuring the loading posture of a rectangular workpiece. The loading posture measuring means 36 is provided with a plate thickness measuring means 37 for holding the workpiece W held by the robot hand 27 and measuring the plate thickness with a potentiometer (see FIG. 2).

また、前記折曲げ加工システム1には、前記ロボット制御装置33の上位に位置するCAM用のコンピュータ38が設けてあり、このCAM用のコンピュータ38において曲げ製品の図形データ、折曲げ加工関係データ、ロボット動作関係のデータ並びに後述する別の形態の積載姿勢計測手段35における長方形の被加工材Wの積載姿勢の計測ポイントに関するデータ等を作成するものである。   Further, the bending system 1 is provided with a CAM computer 38 positioned above the robot control device 33. In the CAM computer 38, graphic data of bending products, bending processing related data, Data related to the robot operation and data related to the measurement point of the loading posture of the rectangular workpiece W in another loading posture measuring means 35 to be described later are created.

前記積載姿勢計測手段36は、X軸方向に延伸した基台40aとY軸方向に延伸した基台40bを一体的に接合したL字型の基台40を有し、この基台40の両端部には一対の支柱42が立設してある。また、支柱42上部にはガイド付きのロッドレスシリンダ54のガイド部54aがX軸方向にかつ水平に設けてある。そしてロッドレスシリンダ54に備わるスライダ(図示省略)にブラケット56を介して3次元レーザセンサ58が保持してある。   The loading posture measuring means 36 has an L-shaped base 40 in which a base 40 a extending in the X-axis direction and a base 40 b extending in the Y-axis direction are integrally joined. A pair of support columns 42 are erected on the part. In addition, a guide portion 54a of a rodless cylinder 54 with a guide is provided in the X axis direction and horizontally on the support 42. A three-dimensional laser sensor 58 is held via a bracket 56 on a slider (not shown) provided in the rodless cylinder 54.

前記積載姿勢計測手段36の基台40におけるX軸方向に延伸した基台40aには、長方形の被加工材WのY軸基準辺75に当接係合して被加工材WのY軸47方向の位置決めを行うための複数のY軸基準部材60が立設してある。同様に基台40bには被加工材WのX軸基準辺77に当接係合してX軸45方向の位置決めを行うX軸基準部材62が立設してある。   The base 40a extended in the X-axis direction of the base 40 of the stacking posture measuring means 36 abuts and engages with the Y-axis reference side 75 of the rectangular workpiece W and the Y-axis 47 of the workpiece W. A plurality of Y-axis reference members 60 for standing in the direction are erected. Similarly, an X-axis reference member 62 is positioned on the base 40b so as to abut on and engage with the X-axis reference side 77 of the workpiece W to position in the X-axis 45 direction.

図3、図4を参照するに、前記ブラケット56には、前記3次元レーザセンサ58のX軸方向の移動距離を検出するロータリエンコーダ64が取り付けてある。このロータリエンコーダ64の入力軸には前記ロッドレスシリンダ54に設けたラック66に噛合するピニオン68が設けてある。したがって、前記3次元レーザセンサ58のX軸方向の移動位置をロータリエンコーダ64により検出することができる。   Referring to FIGS. 3 and 4, the bracket 56 is attached with a rotary encoder 64 that detects the movement distance of the three-dimensional laser sensor 58 in the X-axis direction. The input shaft of the rotary encoder 64 is provided with a pinion 68 that meshes with a rack 66 provided in the rodless cylinder 54. Therefore, the movement position of the three-dimensional laser sensor 58 in the X-axis direction can be detected by the rotary encoder 64.

図5〜図8に示すように、積載姿勢計測手段36における3次元レーザセンサ58の計測範囲70は、X軸方向は約1000mm、Y軸方向の幅wは約400mm、被加工材Wの積載高Hさは約200mmである。しかしながら、この計測範囲70は一例であってこの範囲に限定されるものではない。   As shown in FIGS. 5 to 8, the measurement range 70 of the three-dimensional laser sensor 58 in the stacking posture measuring means 36 is about 1000 mm in the X-axis direction, the width w in the Y-axis direction is about 400 mm, and stacks the workpieces W. The height H is about 200 mm. However, the measurement range 70 is an example and is not limited to this range.

なお、前記3次元レーザセンサ58による物体の3次元形状の測定原理は、図9に示す如く、レーザスリット光72を用いた公知の光切断法(例えば、特開200−193428号公報)により測定対象物OPの輪郭74をキャプチャし、この測定対象物OPを例えばX軸方向にスキャンすることにより3次元イメージを内蔵のカメラにより画像データとして取得するものである。すなわち、測定対象物OPの輪郭像74をY軸方向の高さの値として計測することができる。   The measurement principle of the three-dimensional shape of the object by the three-dimensional laser sensor 58 is measured by a known light cutting method using a laser slit light 72 (for example, JP-A No. 200-193428) as shown in FIG. A contour 74 of the object OP is captured, and the measurement object OP is scanned in the X-axis direction, for example, so that a three-dimensional image is acquired as image data by a built-in camera. That is, the contour image 74 of the measurement object OP can be measured as a height value in the Y-axis direction.

図10、図11参照しながら、3次元レーザセンサ58による長方形の被加工材Wの積載姿勢計測の仕方を説明する。   A method of measuring the stacking posture of the rectangular workpiece W by the three-dimensional laser sensor 58 will be described with reference to FIGS.

前記ローディング装置5に複数枚の長方形の被加工材Wが整列されずに積載されている場合、例えば、最上層の被加工材WがX軸に対して図10の如く傾斜していた場合、3次元レーザセンサ58から最上層の被加工材W上面に投射されるレーザスリット光72を積載姿勢計測手段36の原点O(0,0)からX軸方向にスキャンする。   When a plurality of rectangular workpieces W are stacked on the loading device 5 without being aligned, for example, when the uppermost workpiece W is inclined with respect to the X axis as shown in FIG. The laser slit light 72 projected from the three-dimensional laser sensor 58 onto the upper surface of the uppermost workpiece W is scanned in the X-axis direction from the origin O (0, 0) of the loading posture measuring means 36.

スキャンによりレーザスリット光72がX=Cに位置したときに、3次元レーザセンサ58により被加工材Wの端部、この例の場合では、Y軸基準辺75とレーザスリット光72が交差するP点の座標(x1,y1)が、3次元レーザセンサ58に内蔵する画像解析ソフトにより検出される。同様にして、P点〜P点のそれぞれの座標(x2,y2)〜(x7,y7)が検出される。なお、スキャンのピッチは適宜に設定することができる。 When the laser slit light 72 is positioned at X = C by scanning, the end of the workpiece W by the three-dimensional laser sensor 58, in this example, the Y-axis reference side 75 and the laser slit light 72 intersect with each other. One point of coordinates (x1, y1) is detected by image analysis software built in the three-dimensional laser sensor 58. Similarly, each of the coordinates of P 2 points to P 7 points (x2, y2) ~ (x7 , y7) is detected. The scan pitch can be set appropriately.

次いで、上述のスキャンにより検出したP点〜P点における座標(x1,y1)〜(x5,y5)データを基にして、統計的手法である最小自乗法によりY軸基準辺75を表す回帰直線Lの方程式、Y=a+bX・・(1)を求める。なお、回帰直線Lの勾配αは、α=tan−1bである。また係数a、bは回帰係数として求められるものである。 Then, based on the coordinates (x1, y1) ~ (x5 , y5) data in P 1 point to P 5 points detected by the scanning described above, represents a Y-axis reference edge 75 by the least square method is a statistical method The equation of the regression line L 1 , Y = a + bX (1) is obtained. Note that the gradient α of the regression line L 1 is α = tan −1 b. The coefficients a and b are obtained as regression coefficients.

同様にして、P点、P点における座標(x6,y6)、(x7,y7)のデータを基にして、X軸基準辺77を表す回帰直線Lの方程式は、Y=c+dX・・・(2)として求めることができる。この直線Lと前記直線Lから交点O’の座標(x,y)を計算して求めることができる(図11参照)。なお、係数c、dは回帰係数として求められるものである。 Similarly, coordinates (x6, y6) in 6 points, P 7 point P, based on the data of (x7, y7), the equation of the regression line L 2 representing the X-axis reference edge 77, Y = c + dX ·・ ・ It can be obtained as (2). Coordinates of the intersection point O 'and the straight line L 2 from the straight line L 1 (x, y) can be obtained by calculation (see FIG. 11). The coefficients c and d are obtained as regression coefficients.

図12(a、b)を参照するに、前記ロボットハンド27は、長方形の枠組部材79に下端部にバキュームパッド25を取り付けた空圧シリンダ81が複数個(図12の例では81a〜81fが2列、81g、81hが1列の計14個)が設けてあり、この複数の空圧シリンダ81は前記ロボット制御装置33により個別に上下動させることが可能に設けてある。   Referring to FIGS. 12A and 12B, the robot hand 27 includes a plurality of pneumatic cylinders 81 each having a rectangular frame member 79 attached with a vacuum pad 25 at the lower end (81a to 81f in the example of FIG. 12). The plurality of pneumatic cylinders 81 are provided so that they can be individually moved up and down by the robot control device 33.

図13は、前記ロボットハンド27の空圧シリンダ81を個別に波打ち作動させている状態を説明した図であり、図13aの状態では被加工材Wを水平に吸着保持した状態である。図13b、図13cは空圧シリンダ81a〜81f及び81g、81hを波が打つように作動させた状態である。この様に波打ち動作を空圧シリンダで行わせることにより、2枚取りされた被加工材Wの下側の板材を分離落下させるのである。   FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the pneumatic cylinder 81 of the robot hand 27 is individually waved. In the state of FIG. 13A, the workpiece W is sucked and held horizontally. 13b and 13c show a state in which the pneumatic cylinders 81a to 81f and 81g and 81h are operated so as to hit a wave. In this way, by causing the undulation operation to be performed by the pneumatic cylinder, the lower plate material of the two workpieces W taken is separated and dropped.

再度、図1を参照するに、前記掴み換え装置29は、被加工材Wの裏面側を公知の真空吸着パッドにより吸着して水平保持する一対の水平保持アーム30a、30bと、この水平保持アーム30a、30bに水平保持された被加工材Wの上面側を公知の真空吸着パッドにより吸着して、揺動シリンダ32a、32bにより、上方向にほぼ90°に旋回保持する一対の旋回アーム手段34a、34bを備えている。   Referring to FIG. 1 again, the grip changing device 29 includes a pair of horizontal holding arms 30a and 30b that hold the back side of the workpiece W by a known vacuum suction pad and horizontally hold it, and the horizontal holding arm. A pair of swivel arm means 34a that adsorbs the upper surface side of the workpiece W held horizontally by 30a and 30b by a known vacuum suction pad and swivels and holds it approximately 90 ° upward by the swing cylinders 32a and 32b. , 34b.

上記構成の折曲げ加工システム1における折曲げ加工機への被加工材供給方法について説明する。   A method for supplying a workpiece to the bending machine in the bending system 1 having the above configuration will be described.

行程1: 積載姿勢計測手段36により長方形の被加工材Wのローディング基準であるX軸45に対する傾きと、新しい座標原点O’(x,y)を求める。   Step 1: The loading posture measuring means 36 obtains the inclination of the rectangular workpiece W with respect to the X axis 45 as a loading reference and a new coordinate origin O ′ (x, y).

行程2: 行程1で求められた結果に基づいて、前記ロボットハンドの把持姿勢を修正して被加工材Wを吸着保持すると共に、前記ロボットハンド27の複数の吸着手段を個別に上下動させて吸着された2枚目以降の被加工材を前記ローディング装置5へ落下させる。   Step 2: Based on the result obtained in Step 1, the gripping posture of the robot hand is corrected to suck and hold the workpiece W, and the plurality of suction means of the robot hand 27 are individually moved up and down. The adsorbed second and subsequent workpieces are dropped onto the loading device 5.

より詳細には、新しい座標原点O’(x,y)と傾斜角度αから、ロボットの動作基準原点をO(0,0)から新しい座標原点O’(x,y)に移動させると共に座標軸を角度α度回転させ、この新しいロボットの動作基準原点O’(x,y)を基に、前記ロボットハンド27の把持姿勢を修正して被加工材を吸着保持すると共に、前記ロボットハンドの複数の吸着手段を個別に上下動させ、吸着された2枚目以降の被加工材を分離して落下させる。   More specifically, from the new coordinate origin O ′ (x, y) and the inclination angle α, the robot motion reference origin is moved from O (0, 0) to the new coordinate origin O ′ (x, y) and the coordinate axis is changed. The angle is rotated by α degrees, and based on the operation reference origin O ′ (x, y) of the new robot, the gripping posture of the robot hand 27 is corrected and the workpiece is sucked and held. The suction means is individually moved up and down to separate and drop the second and subsequent workpieces.

行程3: 前記板厚計測手段により前記吸着手段が保持している被加工材の板厚を計測する。   Step 3: The plate thickness of the workpiece held by the suction unit is measured by the plate thickness measurement unit.

行程4: 行程3において複数枚の被加工材が吸着保持されていることを検出した場合、この吸着保持されている複数枚の被加工材Wを前記掴み換え装置29に搬送して被加工材を一時保持させ、この掴み換え装置29に一時保持した被加工材の最上層から1枚ずつ順番に吸着保持して前記ローディング装置5へ返送積載する。   Step 4: When it is detected in Step 3 that a plurality of workpieces are held by suction, the plurality of workpieces W held by suction are conveyed to the gripping changer 29 and processed. Are temporarily held, and are picked up and held one by one from the uppermost layer of the workpiece temporarily held in the re-holding device 29 and returned to and loaded on the loading device 5.

行程5: 返送積載された被加工材に対して前記行程1から行程3を実施する。   Step 5: Steps 1 to 3 are performed on the workpieces that have been returned and loaded.

行程6: 前記行程3において複数枚の被加工材が吸着保持されていないことを検出した場合その被加工材を折曲げ加工機へ供給する。   Step 6: When it is detected in Step 3 that a plurality of workpieces are not attracted and held, the workpieces are supplied to a bending machine.

例えば、前記行程4において、例えば、図14に示す如く、「A」、「B」、「C」の3枚が同時に吸着保持されている場合、以下の手順1〜手順7により、掴み換え装置に一時保持した被加工材「A」、「B」、「C」を前記ローディング装置へ返送積載する。   For example, in the step 4, for example, as shown in FIG. 14, when three sheets “A”, “B”, and “C” are sucked and held at the same time, the gripping device is changed by the following procedure 1 to procedure 7. The workpieces “A”, “B”, and “C” temporarily held in are returned and stacked on the loading device.

「手順1」:「A」、「B」、「C」の3枚を前記ロボット7のロボットハンド27により、前記掴み換え装置29へ搬送して、この3枚の被加工材を水平保持アーム30a、30bに一時保持させる(図14、図15参照)。   “Procedure 1”: Three pieces “A”, “B”, and “C” are conveyed by the robot hand 27 of the robot 7 to the grip-replacement device 29, and the three workpieces are held horizontally. 30a and 30b are temporarily held (see FIGS. 14 and 15).

「手順2、手順3」:前記ロボットハンド27により前記掴み換え装置29に一時保持した被加工材の最上層の1枚「A」を吸着保持して、前記ローディング装置5へ返送積載する(図16、図17参照)。   “Procedure 2 and Procedure 3”: The uppermost layer “A” of the workpiece temporarily held in the re-holding device 29 by the robot hand 27 is sucked and held and returned and loaded onto the loading device 5 (FIG. 16, see FIG.

「手順4、手順5」:残り「B」、「C」の上層の1枚「B」を吸着保持して前記ローディング装置5へ返送積載する(図18、図19参照)。   “Procedure 4 and Procedure 5”: The remaining “B” and “C”, “B”, which is the upper layer, are sucked and held and returned and loaded onto the loading device 5 (see FIGS. 18 and 19).

「手順6」:最後に、残りの「C」を吸着保持して前記ローディング装置5へ返送積載する(図20、21参照)。この結果、前記ローディング装置5には、上から「C」、「B」、「A」の逆順に積載されることになる。   “Procedure 6”: Finally, the remaining “C” is sucked and held and returned and loaded onto the loading device 5 (see FIGS. 20 and 21). As a result, the loading device 5 is loaded in the reverse order of “C”, “B”, and “A” from the top.

図22は、前記行程1において、「A」、「B」2枚を吸着保持して前記ローディング装置5へ返送積載し、次いで残りの「C」を返送積載した場合である(手順7−2)。   FIG. 22 shows a case where, in the step 1, two “A” and “B” are sucked and held and returned and loaded onto the loading device 5, and then the remaining “C” is returned and loaded (procedure 7-2). ).

被加工材が付着する要因は、例えば被加工材の表面に油分が多い場合、重ねた状態で長時間放置されていた場合、上部の被加工材の重量が大きい場合等がその要因になるっているとが考えられる。そこで、上述の行程1〜7の動作を行うことにより、被加工材「A」、「B」、「C」の間に空気が入り、また重い重量がかかることなく次回の付着の可能性が少なくなるのである。   Factors that cause the work material to adhere are, for example, when there is a lot of oil on the surface of the work material, when the work material is left in a stacked state for a long time, or when the weight of the upper work material is large. It is thought that it is. Therefore, by performing the operations in steps 1 to 7 described above, air enters between the workpieces “A”, “B”, and “C”, and there is a possibility of the next adhesion without taking a heavy weight. It will be less.

図23は、前記ローディング装置5に設けた別の形態の積載姿勢計測手段35の説明図である。   FIG. 23 is an explanatory view of another form of the loading posture measuring means 35 provided in the loading device 5.

この積載姿勢計測手段35は、基台49上に設けたX軸用計測ユニット39とY軸用計測ユニット41からなっている。   The loading posture measuring means 35 includes an X-axis measuring unit 39 and a Y-axis measuring unit 41 provided on a base 49.

前記X軸用計測ユニット39とY軸用の計測ユニット41の構成および機能は、計測する方向が相違する以外はほぼ同一であるので、以下にX軸用計測ユニット39について説明する。   Since the configuration and function of the X-axis measurement unit 39 and the Y-axis measurement unit 41 are substantially the same except that the measurement direction is different, the X-axis measurement unit 39 will be described below.

図23を参照するに、前記X軸用計測ユニット39はレーザ変位計を備えた測定ヘッド43aを有し、この測定ヘッド43aは、前記ローディング装置5のY軸方向のローディング基準であるX軸45と、X軸方向のローディング基準であるY軸47の方向へ移動位置決め自在にかつX、Y軸方向に直交するZ軸方向に移動位置決め自在に設けてある。   Referring to FIG. 23, the X-axis measuring unit 39 has a measuring head 43a provided with a laser displacement meter. The measuring head 43a is an X-axis 45 that is a loading reference in the Y-axis direction of the loading device 5. And can be moved and positioned in the direction of the Y axis 47, which is the loading reference in the X axis direction, and can be moved and positioned in the Z axis direction orthogonal to the X and Y axis directions.

より詳細には、図24に示す様に前記X軸用計測ユニット39は、前記基台49上に設けた一対のX軸ガイドレール51に移動自在に係合するX軸キャリジベース53を有しており、このX軸キャリジベース53にはコラム55が一体的に立設してあると共に、このコラム55に隣接してX軸サーボモータ57が設けてある。   More specifically, as shown in FIG. 24, the X-axis measuring unit 39 has an X-axis carriage base 53 that is movably engaged with a pair of X-axis guide rails 51 provided on the base 49. The X-axis carriage base 53 is provided with a column 55 integrally provided therewith, and an X-axis servo motor 57 is provided adjacent to the column 55.

前記基台49には、前記X軸駆動用のサーボモータ57の出力軸に設けたピニオン(図示省略)に噛合するラック59がX軸方向に延伸して設けてある。   The base 49 is provided with a rack 59 that extends in the X-axis direction and meshes with a pinion (not shown) provided on the output shaft of the servo motor 57 for driving the X-axis.

また、前記コラム55には、測長機能付きの上下動シリンダ61を立設してあり、この上下動シリンダ61の右側面(図24において右側)にZ軸キャリジベース63が昇降自在に取り付けてある。そして、このZ軸キャリジベース63には、レーザ発振器65を一体的に備えた前記測定ヘッド43aをY軸方向に移動自在に保持すると共に、この測定ヘッド43aをY軸方向に進退させる測長機能付きY軸シリンダ67が設けてある。   Further, the column 55 is provided with a vertical movement cylinder 61 having a length measuring function. A Z-axis carriage base 63 is attached to the right side surface (right side in FIG. 24) of the vertical movement cylinder 61 so as to be movable up and down. is there. The Z-axis carriage base 63 holds the measuring head 43a integrally provided with the laser oscillator 65 so as to be movable in the Y-axis direction, and moves the measuring head 43a back and forth in the Y-axis direction. An attached Y-axis cylinder 67 is provided.

上述の測定ヘッド43aには、被加工材Wの上面に当接して上下方向の位置を検出するためにX軸方向に回転自在の表面ガイドローラ69が設けてある。そして、この測定ヘッド43aに前記Y軸シリンダ67のピストンロッド71が連結してある。   The measuring head 43a is provided with a surface guide roller 69 that is rotatable in the X-axis direction in order to contact the upper surface of the workpiece W and detect the vertical position. A piston rod 71 of the Y-axis cylinder 67 is connected to the measuring head 43a.

上記構成のX軸用計測ユニット39において、前記サーボモータ57、上下動シリンダ61およびY軸シリンダ67を作動させることにより、前記測定ヘッド43aをローディング装置5に載置された最上部の被加工材W上の適宜な位置に移動位置決めするこができる。さらに、前記測定ヘッド43aのレーザ変位計により最上部の被加工材Wの高さ(Z軸座標)の測定がができると共に、被加工材W上面の高さの変位を検出することにより、被加工材Wの端面位置を検出することができる。   In the X-axis measuring unit 39 having the above-described configuration, the uppermost workpiece on which the measuring head 43a is placed on the loading device 5 by operating the servo motor 57, the vertical movement cylinder 61, and the Y-axis cylinder 67. It can be moved and positioned at an appropriate position on W. Further, the height (Z-axis coordinate) of the uppermost workpiece W can be measured by the laser displacement meter of the measuring head 43a, and the displacement of the height of the upper surface of the workpiece W is detected. The end face position of the workpiece W can be detected.

前記ローディング装置5のパレット73に複数枚の長方形の被加工材Wが整列されずに積載されている場合、この最上部の被加工材WのX軸45(又はY軸47)に対する傾きを計測するに当たっては、始めに計測に適した計測ポイントPを被加工材W上に設定する必要がある。   When a plurality of rectangular workpieces W are stacked on the pallet 73 of the loading device 5 without being aligned, the inclination of the uppermost workpiece W with respect to the X axis 45 (or Y axis 47) is measured. In doing so, it is necessary to first set a measurement point P suitable for measurement on the workpiece W.

図25は、被加工材Wの位置決め基準辺であるY軸基準辺75とX軸基準辺77を有する被加工材W〜Wが不揃いに4枚重なって載置された例であり、その中で被加工材Wが最上層に在る。この様な場合の計測ポイントPの設定は、複数枚の被加工材W〜Wの全てのY軸基準辺75とX軸基準辺77の直線部を含む位置に計測ポイントPを設定する。 FIG. 25 is an example in which four workpieces W 1 to W 4 having a Y-axis reference side 75 and an X-axis reference side 77, which are positioning reference sides of the workpiece W, are placed in an irregular manner. workpiece W 4 is in the top layer therein. In such a case, the measurement point P is set at a position including the straight line portions of all the Y-axis reference sides 75 and the X-axis reference sides 77 of the plurality of workpieces W 1 to W 4. .

より詳細には、CAM用のコンピュータ38が、入力されている曲げ製品の図形データから被加工材Wの輪郭の直線部を自動的に検出し、ローディング装置5に積載された被加工材Wの積載姿勢の計測に適した計測ポイントP〜Pの4点を指定する。例えば、X軸45側のY軸基準辺75にP、Pの2点、Y軸47側のX軸基準辺77にP、Pの2点の計4点を指定する。長方形の被加工材Wの場合、Y軸基準辺75にP、Pの2点、X軸基準辺77にPの1点の計3点でも構わない。なお、図25において、PはX=A、PがX=B(A<B)であり、PはY=C、PはY=D(C<D)の場合を示したものである。 More specifically, the CAM computer 38 automatically detects the straight line portion of the contour of the workpiece W from the input graphic data of the bent product, and the workpiece W loaded on the loading device 5 is detected. Four measurement points P 1 to P 4 suitable for measurement of the loading posture are designated. For example, two points P 1 and P 2 are designated on the Y-axis reference side 75 on the X-axis 45 side, and two points P 3 and P 4 are designated on the X-axis reference side 77 on the Y-axis 47 side. In the case of the rectangular workpiece W, there may be a total of three points: two points P 1 and P 2 on the Y-axis reference side 75 and one point P 3 on the X-axis reference side 77. In FIG. 25, P 1 is X = A, P 2 is X = B (A <B), P 3 is Y = C, and P 4 is Y = D (C <D). Is.

次に、前記X軸用計測ユニット39により、最上部の被加工材WのX軸45に対する傾きを計測する場合について図26、図27を参照しながら説明する。 Then, by the X-axis measuring unit 39, FIG. 26 will be described with reference to FIG. 27 for the case of measuring the inclination relative to the X-axis 45 at the top of the workpiece W 4.

計測ポイントがP(X=A)の場合、前記X軸サーボモータ57を作動させて、測定ヘッド43aのX座標をP、例えば、A=xになるように位置決めする。次いで、上下動シリンダ61を上昇限まで上昇させた後、Y軸シリンダ67を前進端まで伸張させて、測定ヘッド43aを積載された被加工材Wの上方に移動させる。 When the measurement point is P 1 (X = A), the X-axis servo motor 57 is operated to position the X coordinate of the measurement head 43a to be P 1 , for example, A = x 1 . Then, after raising the elevating cylinder 61 to rise limit, by stretching the Y-axis cylinder 67 to the advanced end moves above the workpiece W 4 of the measuring head 43a loaded.

次いで、上下動シリンダ61を作動させ、測定ヘッド43aの表面ガイドローラ69が被加工材W表面に当接するまで下降させる(図26の状態)。このとき、測定ヘッド43aのレーザ変位計からのレーザ光LBが被加工材Wの表面に投光されて、被加工材Wの表面位置と測定ヘッド43aの間の距離が計測される。 Then, by operating the elevating cylinder 61, the surface guide rollers 69 of the measuring head 43a lowers until it abuts against the workpiece W 4 surface (the state of FIG. 26). At this time, the laser beam LB from the laser displacement meter of the measuring head 43a is projected to the surface of the workpiece W 4, the distance between the measuring head 43a and the surface position of the workpiece W 4 is measured.

次いで、Y軸シリンダ67をX軸45側へ移動させ、被加工材WのY軸基準辺75における測定ヘッド43aのレーザ変位計の変位を検出することにより、被加工材WのY軸基準辺75とX軸45の間の距離、Y=yが計測される。すなわち、計測ポイントがPの座標(x、y)が求められる。同様にして、計測ポイントPの座標(x、y )が求められる(図28参照)。 Then, the Y-axis cylinder 67 is moved to the X-axis 45 side, by detecting the displacement of the laser displacement gauge of the measuring head 43a in the Y-axis reference edge 75 of the workpiece W 4, Y-axis of the workpiece W 4 the distance between the reference edge 75 and X-axis 45, Y = y 1 is measured. That is, the coordinates (x 1 , y 1 ) of the measurement point P 1 are obtained. Similarly, the coordinates (x 2 , y 2 ) of the measurement point P 2 are obtained (see FIG. 28).

したがって、Pの座標(x、y)とPの座標(x、y)とから、この計測ポイントPとPを通る直線Lの方程式は、次式(1)により求められる。
(数1)
Y={(y−y)/(x−x)}(X−x)+y・・・(1)
Thus, since the coordinates P 1 (x 1, y 1) and P 2 of the coordinates (x 2, y 2), the equation of the straight line L 1 passing through the measurement point P 1 and P 2, the following equation (1) Is required.
(Equation 1)
Y = {(y 2 −y 1 ) / (x 2 −x 1 )} (X−x 1 ) + y 1 (1)

前記Y軸用計測ユニット41の測定ヘッド43bを用いれば、同様にして、計測ポイントがP、Pの座標(x、y)、(x、y)が求められる。これにより、計測ポイントP、Pを通る直線の方程式Lは、次式(2)により求められる。
(数2)
Y={(y−y)/(x−x)}(X−x)+y・・・(2)
Using the measurement head 43b of the Y-axis measurement unit 41, the coordinates (x 3 , y 3 ) and (x 4 , y 4 ) of the measurement points P 3 and P 4 are obtained in the same manner. Thus, the equation L 2 of the straight line passing through the measurement point P 3, P 4 is obtained by the following equation (2).
(Equation 2)
Y = {(y 4 −y 3 ) / (x 4 −x 3 )} (X−x 3 ) + y 3 (2)

また、数式(1)、(2)から、被加工材WのY軸基準辺75とX軸基準辺77を通る直線LとLの交点O’の座標(x,y)、すなわち、新しい座標原点O’(x,y)が求められる。なお、Y軸基準辺75のX軸45に対する傾きαは、α=tan−1(y−y)/(x−x)となる。また、X軸基準辺77Y軸47に対する傾きβは、β=tan−1(y−y)/(x−x)である。 Further, from the formulas (1) and (2), the coordinates (x, y) of the intersection point O ′ of the straight lines L 1 and L 2 passing through the Y-axis reference side 75 and the X-axis reference side 77 of the workpiece W 4 , that is, A new coordinate origin O ′ (x, y) is determined. The inclination α of the Y-axis reference side 75 with respect to the X-axis 45 is α = tan −1 (y 2 −y 1 ) / (x 2 −x 1 ). Further, the inclination β with respect to the X-axis reference side 77 Y-axis 47 is β = tan −1 (y 4 −y 3 ) / (x 4 −x 3 ).

これにより、新しい座標原点O’(x,y)と傾斜角度αから、ロボットの動作基準原点をO(0,0)から新しい座標原点O’(x,y)に移動させると共に座標軸を角度α度回転させ、この新しいロボットの動作基準原点O’(x,y)を基に、前記ロボットハンド27の把持姿勢を修正して被加工材Wを吸着保持することができる。 As a result, the robot operation reference origin is moved from O (0,0) to the new coordinate origin O ′ (x, y) from the new coordinate origin O ′ (x, y) and the inclination angle α, and the coordinate axis is angle α. The workpiece W 4 can be sucked and held by correcting the gripping posture of the robot hand 27 based on the operation reference origin O ′ (x, y) of the new robot.

1 折曲げ加工システム
3 プレスブレーキ
5 ローディング装置
7 ロボット
9 基台
11 X軸ガイドレール
13 X軸キャリッジベース
15 ラック
17 X軸モータ
19 主軸
21 第1アーム
23 第2アーム
25 吸着手段
27 ロボットハンド
29 掴み換え装置
30(a、b) 水平保持アーム
31 製品置き場
32(a、b) 揺動シリンダ
33 ロボット制御装置
34(a、b) 旋回アーム手段
35、36 積載姿勢計測手段
37 板厚計測手段
38 CAM用のコンピュータ
39 X軸用計測ユニット
40 基台
41 Y軸用計測ユニット
42 支柱
43 測定ヘッド
45 X軸
47 Y軸
49 計測ユニット基台
51 X軸ガイドレール
53 X軸キャリジベース
54 ロッドレスシリンダ
54a ガイド部
55 コラム
56 ブラケット
57 X軸サーボモータ
58 3次元レーザセンサ
59 ラック
60 Y軸基準部材
61 上下動シリンダ
62 X軸基準部材
63 Z軸キャリジベース
64 ロータリエンコーダ
66 ラック
65 レーザ発振器
67 Y軸シリンダ
68 ピニオン
69 表面ガイドローラ
71 ピストンロッド
72 レーザスリット光
74 輪郭
73 パレット
75 Y軸基準辺
77 X軸基準辺
79 枠組部材
81 空圧シリンダ
P 計測ポイント
OP 測定対象物
W 被加工材
1 Bending system 3 Press brake 5 Loading device 7 Robot 9 Base 11 X-axis guide rail
13 X-axis carriage base 15 Rack 17 X-axis motor 19 Main shaft 21 First arm 23 Second arm 25 Suction means 27 Robot hand 29 Re-holding device 30 (a, b) Horizontal holding arm 31 Product place 32 (a, b) Swing Dynamic cylinder
33 Robot control device 34 (a, b) Rotating arm means 35, 36 Loading posture measuring means 37 Plate thickness measuring means 38 Computer for CAM 39 X-axis measuring unit 40 Base 41 Y-axis measuring unit 42 Prop 43 Measuring head 45 X-axis 47 Y-axis 49 Measurement unit base 51 X-axis guide rail 53 X-axis carriage base 54 Rodless cylinder 54a Guide part 55 Column 56 Bracket 57 X-axis servo motor 58 Three-dimensional laser sensor 59 Rack 60 Y-axis reference member 61 Vertical movement cylinder 62 X-axis reference member 63 Z-axis carriage base 64 Rotary encoder 66 Rack 65 Laser oscillator 67 Y-axis cylinder 68 Pinion 69 Surface guide roller 71 Piston rod 72 Laser slit light 74 Contour 73 Palette 75 Y-axis reference Side 77 X-axis reference side 79 Frame member 81 Pneumatic cylinder P Measurement point OP Measurement object W Work material

Claims (3)

複数の吸着手段を備えたロボットハンドを装着したロボットと、CAMコンピュータと、積載姿勢計測手段と板厚計測手段とを備えたローディング装置と、被加工材掴み換え装置とを備えた被加工材折曲げ加工システムにおいて、次の行程によることを特徴とする整列されずに積載された長方形の被加工材の折曲げ加工機への供給方法。
1.CAM用のコンピュータに入力されている曲げ製品の図形データから、被加工材の輪郭の直線部を自動的に検出し、ローディング装置に積載された被加工材の積載姿勢の計測に適した計測ポイントとして、複数枚の被加工材の全てのY軸基準辺とX軸基準辺の直線部を含む位置に計測ポイントを設定する
.前記積載姿勢計測手段による計測データから、前記ローディング装置に積載された最上部の被加工材のY軸基準辺を表す直線の式と、X軸基準辺を表す直線の式を求め、前記Y軸基準辺のX軸に対する傾きαと新しい原点座標O’(x,y)を計算して求める。
.行程1で求めたY軸基準辺のX軸に対する傾きαと、新しい原点座標O’(x,y)に基づいて、前記ロボットハンドの把持姿勢を修正して被加工材を吸着保持すると共に、前記ロボットハンドの複数の吸着手段を個別に上下動させて吸着された2枚目以降の被加工材を前記ローディング装置へ落下させる。
.前記板厚計測手段により前記吸着手段が保持している被加工材の板厚を計測する。
.前記行程において複数枚の被加工材が吸着保持されていることを検出した場合、この吸着保持されている複数枚の被加工材を前記掴み換え装置に搬送して被加工材を一時保持させ、この掴み換え装置に一時保持した被加工材の最上層から1枚ずつ順番に吸着保持して前記ローディング装置へ返送積載する。
.返送積載された被加工材に対して前記行程1から行程を実施する。
.前記行程において複数枚の被加工材が吸着保持されていないことを検出した場合その被加工材を折曲げ加工機へ供給する。
Workpiece material folding provided with a robot equipped with a robot hand equipped with a plurality of suction means, a CAM computer, a loading device provided with a loading posture measuring means and a plate thickness measuring means, and a work material gripping device. In a bending system, a method of supplying a rectangular work material loaded in an unaligned manner to a bending machine characterized by the following process.
1. Measuring points suitable for measuring the loading posture of the workpiece loaded on the loading device by automatically detecting the straight line of the workpiece contour from the graphic data of the bent product input to the CAM computer As described above, measurement points are set at positions including straight portions of all the Y-axis reference sides and the X-axis reference sides of the plurality of workpieces .
2 . From the measurement data obtained by the loading posture measuring means, a straight line expression representing the Y axis reference side of the uppermost workpiece loaded on the loading device and a straight line expression representing the X axis reference side are obtained, and the Y axis The inclination α of the reference side with respect to the X axis and a new origin coordinate O ′ (x, y) are calculated and obtained.
3 . Based on the inclination α with respect to the X-axis of the Y-axis reference side obtained in step 1 and the new origin coordinates O ′ (x, y), the gripping posture of the robot hand is corrected and the workpiece is sucked and held, The plurality of suction means of the robot hand are individually moved up and down to drop the second and subsequent workpieces to the loading device.
4 . The plate thickness of the workpiece held by the suction unit is measured by the plate thickness measuring unit.
5 . When it is detected in step 4 that a plurality of workpieces are sucked and held, the plurality of workpieces held by suction are conveyed to the gripping device to temporarily hold the workpiece. Then, the uppermost layer of the workpiece temporarily held in the gripping device is sucked and held one by one from the uppermost layer and returned and loaded onto the loading device.
6 . Steps 1 to 4 are performed on the workpieces returned and loaded.
7 . When it is detected in step 4 that a plurality of workpieces are not held by suction, the workpieces are supplied to a bending machine.
請求項1に記載の整列されずに積載された長方形の被加工材の折曲げ加工機への供給方法において、前記積載姿勢計測手段はレーザスリット光を用いた光切断法により前記被加工材の輪郭をキャプチャし、前記レーザスリット光で前記被加工材スキャンすることにより前記被加工材のX軸方向とY軸方向の端面位置を検出することを特徴とする整列されずに積載された被加工材の折曲げ加工機への供給方法。   2. The method of feeding a rectangular workpiece stacked in an unaligned manner according to claim 1 to a bending machine, wherein the stacking posture measuring means is a method of cutting the workpiece by an optical cutting method using laser slit light. Capturing the contour and scanning the workpiece with the laser slit light to detect the position of the end surface of the workpiece in the X-axis direction and the Y-axis direction. Supplying method to the material bending machine. 請求項1に記載の整列されずに積載された長方形の被加工材の折曲げ加工機への供給方法において、前記積載姿勢計測手段はレーザ変位計を備えた一対の測定ヘッドをX、Y及びZの3軸方向に移動位置決め自在に設け、前記レーザ変位計により前記被加工材上面の高さの変位を検出することにより、前記被加工材のX軸方向とY軸方向の端面位置を検出することを特徴とする整列されずに積載された被加工材の折曲げ加工機への供給方法。   2. The method of feeding a rectangular workpiece stacked in an unaligned manner according to claim 1 to a bending machine, wherein the stacking posture measuring means includes a pair of measuring heads equipped with a laser displacement meter as X, Y and It is provided so that it can be moved and positioned in the three Z directions, and the position of the end face of the workpiece in the X-axis and Y-axis directions is detected by detecting the displacement of the height of the workpiece upper surface by the laser displacement meter. A method for supplying unfolded workpieces to a bending machine, characterized in that:
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