JP6803254B2 - Optical sensor installation structure and work loading system - Google Patents
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Description
本発明は、載置エリアに載置されたワークの位置情報を検出する際に用いられるカメラ等の光学センサを設置するための光学センサ設置構造等に関する。 The present invention relates to an optical sensor installation structure for installing an optical sensor such as a camera used when detecting position information of a work mounted in a mounting area.
従来から、曲げ加工等の分野においては、載置エリアからY軸方向の一方側に離隔した加工機の1つであるプレスブレーキに多関節ロボットによって板状のワーク(板金)を搬入するワーク搬入システムが広く普及している(特許文献1から特許文献4参照)。 Conventionally, in fields such as bending, a plate-shaped work (sheet metal) is carried into a press brake, which is one of the processing machines separated from the mounting area on one side in the Y-axis direction, by an articulated robot. The system is widely used (see Patent Documents 1 to 4).
近年、ワーク搬入システムにおいては、載置エリアに載置されたワークの位置情報に基づいて、ワークを載置エリア側から取り出すための多関節ロボットの取出用の動作情報(ローディング情報)を補正する手法が採られている。具体的には、載置エリアに載置されたワークを光学センサの1つであるカメラによって上方向から撮像し、カメラからの撮像画像に基づいてワークの位置情報を検出し、ワークの位置情報に基づいて多関節ロボットのローディング情報を補正している。この手法を採ることにより、ワークを載置エリアの所定箇所に正確に載置しなくても、ワークをプレスブレーキに適切に搬入して高精度な曲げ加工を行うことができる。 In recent years, in a work loading system, motion information (loading information) for taking out an articulated robot for taking out a work from the mounting area side is corrected based on the position information of the work placed in the mounting area. The method is adopted. Specifically, the work placed in the mounting area is imaged from above by a camera, which is one of the optical sensors, and the position information of the work is detected based on the image captured by the camera, and the position information of the work is detected. The loading information of the articulated robot is corrected based on. By adopting this method, it is possible to appropriately carry the work into the press brake and perform high-precision bending even if the work is not accurately placed at a predetermined position in the mounting area.
また、ワーク搬入システムは、カメラを載置エリアの上方に設置するためのカメラ設置構造(光学センサ設置構造)として、載置エリアのX軸方向の片側(一方側)に立設されたL型の支持フレームを具備している。支持フレーム(カメラ設置構造)は、載置エリアのX軸方向の片側に立設された支柱部材と、支柱部材の上端部に載置エリアの上方側へ突出して設けられた片持ち状の梁部材とを具備している。梁部材は、カメラを取付けるための取付部(取付面)を備えている。 In addition, the work loading system is an L-shape installed on one side (one side) of the mounting area in the X-axis direction as a camera mounting structure (optical sensor mounting structure) for mounting the camera above the mounting area. It is equipped with a support frame. The support frame (camera installation structure) consists of a strut member erected on one side of the mounting area in the X-axis direction and a cantilever beam provided at the upper end of the strut member so as to project upward of the mounting area. It is equipped with a member. The beam member includes a mounting portion (mounting surface) for mounting the camera.
ところで、ワーク搬入システムがカメラ設置構造を具備すると、カメラ設置構造と多関節ロボット等(多関節ロボットに保持されたワークを含む)との干渉を回避するために、多関節ロボットの動作範囲が制限され、ワークをプレスブレーキに効率良く搬入することができない場合がある。また、カメラ設置構造とフォークリフト又は天井クレーン等(フォークリフト又は天井クレーンによって保持されたワーク及びパレットを含む)との干渉を回避するために、フォークリフト又は天井クレーンの動作範囲が制限され、フォークリフト又は天井クレーンによってY軸方向の他方側からワークを積み重ねた状態で載置エリアに供給することができない場合がある。 By the way, when the work loading system is provided with the camera installation structure, the operating range of the articulated robot is limited in order to avoid interference between the camera installation structure and the articulated robot or the like (including the work held by the articulated robot). Therefore, it may not be possible to efficiently carry the workpiece into the press brake. In addition, in order to avoid interference between the camera installation structure and the forklift or overhead crane (including workpieces and pallets held by the forklift or overhead crane), the operating range of the forklift or overhead crane is limited, and the forklift or overhead crane is limited. Depending on the situation, the workpieces may not be supplied to the mounting area in a stacked state from the other side in the Y-axis direction.
つまり、カメラ設置構造による多関節ロボットの動作範囲の制限、及びフォークリフト又は天井クレーンの動作範囲の制限を解除しつつ、カメラを用いて多関節ロボットのローディング情報を補正することは困難であるという問題がある。 That is, there is a problem that it is difficult to correct the loading information of the articulated robot by using the camera while releasing the limitation of the operating range of the articulated robot by the camera installation structure and the limitation of the operating range of the forklift or the overhead crane. There is.
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成からなる光学センサ設置構造等を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical sensor installation structure or the like having a novel configuration capable of solving the above-mentioned problems.
本発明の第1の態様は、載置エリアからY軸方向の一方側に離隔した加工機に多関節ロボットによってワークを搬入するワーク搬入システムの構成要素であって、前記載置エリアに載置されたワークの位置情報を検出(取得)する際に用いられる光学センサを設置するための光学センサ設置構造(光学センサ設置装置)において、前記載置エリアのX軸方向の両側に設けられ、Y軸方向へ延びた一対のガイドフレーム(固定フレーム)と、一対の前記ガイドフレームの間に前記載置エリアを跨ぐようにY軸方向に移動可能に設けられた門型フレームと、を具備し、前記門型フレームは、各ガイドフレームにY軸方向へ移動可能に立設された支柱部材と、一対の前記支柱部材の上端部の間に連結するように設けられ、前記光学センサを取付けるための取付部(取付面)を備えた梁部材と、を有したことである。 The first aspect of the present invention is a component of a work loading system for loading a workpiece by an articulated robot into a processing machine separated from the loading area on one side in the Y-axis direction, and is mounted in the previously described mounting area. In the optical sensor installation structure (optical sensor installation device) for installing the optical sensor used to detect (acquire) the position information of the workpiece, it is provided on both sides of the above-mentioned installation area in the X-axis direction, and Y A pair of guide frames (fixed frames) extending in the axial direction and a gate-shaped frame provided between the pair of the guide frames so as to be movable in the Y-axis direction so as to straddle the previously described area are provided. The gate-shaped frame is provided so as to be connected between a support column member erected on each guide frame so as to be movable in the Y-axis direction and an upper end portion of the pair of support column members, and is used for mounting the optical sensor. It has a beam member provided with a mounting portion (mounting surface).
本発明の第1の態様によると、前記載置エリアに載置されたワークの位置情報を検出する場合には、前記門型フレームをY軸方向へ移動させて、前記光学センサをワークの真上に位置決めする。これにより、前記光学センサを用いて、ワークを前記載置エリア側から取り出すための前記多関節ロボットの取出用の動作情報(ローディング情報)を補正することができる。 According to the first aspect of the present invention, when detecting the position information of the work placed in the above-described placement area, the portal frame is moved in the Y-axis direction and the optical sensor is moved to the true position of the work. Position up. Thereby, the operation information (loading information) for taking out the articulated robot for taking out the work from the previously described placement area side can be corrected by using the optical sensor.
前記多関節ロボットによってワークを前記載置エリアから前記加工機に搬入する場合には、前記門型フレームをY軸方向の他方側へ移動させて、前記多関節ロボットに離反した待機位置に位置(待機)させる。これにより、前記門型フレームを前記多関節ロボット等(前記多関節ロボットに保持されたワークを含む)との干渉領域から外れた領域に待機させることができる。 When the workpiece is carried into the processing machine from the previously described area by the articulated robot, the portal frame is moved to the other side in the Y-axis direction and is positioned at a standby position away from the articulated robot ( (Wait). As a result, the portal frame can be made to stand by in a region outside the interference region with the articulated robot or the like (including the work held by the articulated robot).
フォークリフト又は天井クレーンによってY軸方向の他方側からワークを積み重ねた状態で前記載置エリアに供給する場合には、前記門型フレームをY軸方向の一方側へ移動させて、前記多関節ロボットに接近した待避位置に位置(待避)させる。これにより、前記門型フレームをフォークリフト又は天井クレーン等(フォークリフト又は天井クレーンによって保持されたワーク及びパレットを含む)との干渉領域から外れた領域に待避させることができる。 When the workpieces are stacked from the other side in the Y-axis direction by a forklift or an overhead crane and supplied to the above-mentioned placement area, the portal frame is moved to one side in the Y-axis direction to the articulated robot. Position (shelter) at an approaching shelter position. As a result, the portal frame can be retracted to an area outside the area of interference with a forklift, an overhead crane, or the like (including a workpiece and a pallet held by the forklift or the overhead crane).
本発明の第2の態様は、載置エリアからY軸方向の一方側に離隔した加工機に多関節ロボットによってワークを搬入するワーク搬入システムにおいて、本発明の第1の態様からなる光学センサ設置構造(光学センサ設置装置)を具備したことである。 A second aspect of the present invention is an optical sensor installation according to the first aspect of the present invention in a work loading system in which a workpiece is loaded by an articulated robot into a processing machine separated from the mounting area on one side in the Y-axis direction. It is equipped with a structure (optical sensor installation device).
本発明の第2の態様によると、本発明の第1の態様による作用と同様の作用を奏する。 According to the second aspect of the present invention, the action is similar to the action according to the first aspect of the present invention.
本発明によれば、前述のように、前記光学センサを用いて前記多関節ロボットのローディング情報を補正することができる。また、前記門型フレームを前記多関節ロボット等との干渉領域から外れた領域に待機させることができる。更に、前記門型フレームをフォークリフト又は天井クレーン等との干渉領域から外れた領域に待避させることができる。よって、本発明によれば、前記光学センサ設置構造による前記多関節ロボットの動作範囲の制限、及びフォークリフト又は天井クレーンの動作範囲の制限を解除しつつ、前記光学センサを用いて前記多関節ロボットのローディング情報を補正することができる。 According to the present invention, as described above, the loading information of the articulated robot can be corrected by using the optical sensor. In addition, the portal frame can be made to stand by in a region outside the region of interference with the articulated robot or the like. Further, the portal frame can be retracted to an area outside the area of interference with a forklift, an overhead crane, or the like. Therefore, according to the present invention, the articulated robot can be operated by using the optical sensor while releasing the limitation of the operating range of the articulated robot by the optical sensor installation structure and the limitation of the operating range of the forklift or the overhead crane. The loading information can be corrected.
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「立設される」とは、立てた状態で設けられることである。また、「X軸方向」とは、水平方向の1つであり、本発明の実施形態にあっては、左右方向のことである。「Y軸方向」とは、X軸方向に直交する水平方向の1つであり、本発明の実施形態にあっては、前後方向のことである。なお、図面中、「FF」は、前方向、「FR」は、後方向、「L」は、左方向、「R」は、右方向、「U」は、上方向、「D」は、下方向をそれぞれ指している。 In the specification of the present application and the scope of claims, "provided" means that it is provided indirectly through another member in addition to being provided directly. "Standing up" means being set up in an upright position. Further, the "X-axis direction" is one of the horizontal directions, and in the embodiment of the present invention, it is the left-right direction. The "Y-axis direction" is one of the horizontal directions orthogonal to the X-axis direction, and in the embodiment of the present invention, it is the front-back direction. In the drawing, "FF" is the forward direction, "FR" is the backward direction, "L" is the left direction, "R" is the right direction, "U" is the upward direction, and "D" is the upward direction. It points downwards.
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係るワーク搬入加工システム1は、載置エリアPAからY軸方向の一方側(後方)に離隔したプレスブレーキ3に多関節ロボット5によって板状のワーク(板金)Wを搬入するワーク搬入システムの1つである。また、ワーク搬入加工システム1は、プレスブレーキ3による曲げ加工を多関節ロボット5によって補助するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the workpiece carry-in processing system 1 according to the embodiment of the present invention uses an articulated
ワーク搬入加工システム1の構成要素である多関節ロボット5は、載置エリアPAとプレスブレーキ3との間にガイド台7を介してX軸方向(左右方向)へ走行可能(移動可能)に設けられている。また、多関節ロボット5は、例えば、前記特許文献1及び前記特許文献2等に示すように、6軸の制御軸を有した公知の構成からなる。なお、多関節ロボット5が6軸の制御軸を有する代わりに、5軸以下の制御軸又は7軸以上の制御軸を有してもよい。
The articulated
ワーク搬入加工システム1は、多関節ロボット5の他に、載置エリアPAにパレット9を介して載置されたワークWを上方向から撮像する単眼型のカメラ11を構成要素として具備している。カメラ11は、載置エリアPAに載置されたワークWの向き情報(姿勢情報)を含むワークWの位置情報を検出するための光学センサの1つである。また、カメラ11は、撮像素子としてCCD(Charge Coupled Device )又はCMOS(complementary metal oxide semiconductor)を有している。なお、カメラ11の型式を単眼型に代えて双眼型にしてよい。
In addition to the articulated
ワーク搬入加工システム1は、多関節ロボット5及びカメラ11等の動作を制御する制御装置(図示省略)を構成要素として具備している。また、制御装置は、載置エリアPAに載置されたワークWをカメラ11によって上方向から撮像した後に、カメラ11からの撮像画像に基づいて、ワークWの位置情報を検出(取得)するように構成されている。制御装置は、ワークWの位置情報に基づいて、ワークWを載置エリアPA側から取り出すための多関節ロボット5の取出用の動作情報(ローディング情報)を補正するように構成されている。更に、ワーク搬入加工システム1は、カメラ11を載置エリアPAの上方に設置するための光学センサ設置構造としてカメラ設置構造13を構成要素として具備している。
The work loading processing system 1 includes a control device (not shown) for controlling the operation of the articulated
続いて、本発明の実施形態に係るカメラ設置構造(光学センサ設置構造)13の具体的な構成について説明する。 Subsequently, a specific configuration of the camera installation structure (optical sensor installation structure) 13 according to the embodiment of the present invention will be described.
図1から図4に示すように、カメラ設置構造13は、載置エリアPAのX軸方向の一方側(左側)に複数の支持脚15を介して設けられた箱状の第1ガイドフレーム(第1固定フレーム)17を具備している。第1ガイドフレーム17は、Y軸方向へ延びており、第1ガイドフレーム17のX軸方向の両側部(左側部及び右側部)は、開口されている。また、カメラ設置構造13は、載置エリアPAのX軸方向の他方側(右側)に複数の支持脚19を介して設けられた箱状の第2ガイドフレーム(第2固定フレーム)21を具備している。第2ガイドフレーム21は、第1ガイドフレーム17と同様に、Y軸方向へ延びており、第2ガイドフレーム21のX軸方向の両側部は、開口されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
第1ガイドフレーム17は、その上面に、第1スライドプレート23をY軸方向へ移動可能に備えている。また、第1ガイドフレーム17は、その内側におけるY軸方向の一端側(後端側)に、第1駆動プーリ25を回転可能に備えている。第1ガイドフレーム17は、その内側におけるY軸方向の他端側(前端側)に、第1従動プーリ27を回転可能に備えている。そして、第1駆動プーリ25と第1従動プーリ27には、Y軸方向へ走行する無端状の第1ベルト29が巻回して設けられており、第1スライドプレート23は、第1ベルト29の適宜位置に一体的に連結されている。
The
同様に、第2ガイドフレーム21は、その上面に、第2スライドプレート31をY軸方向へ移動可能に備えている。また、第2ガイドフレーム21は、その内側におけるY軸方向の一端側に、第2駆動プーリ33を回転可能に備えている。第2ガイドフレーム21は、その内側におけるY軸方向の他端側に、第2従動プーリ35を回転可能に備えている。そして、第2駆動プーリ33と第2従動プーリ35には、Y軸方向へ走行する無端状の第2ベルト37が巻回して設けられており、第2スライドプレート31は、第2ベルト37の適宜位置に一体的に連結されている。
Similarly, the
第1ガイドフレーム17は、その後端側に、第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31をY軸方向へ同期して移動させるアクチュエータとしてサーボモータ39を備えている。また、サーボモータ39の出力軸は、第1駆動プーリ25に連動連結されており、第1駆動プーリ25と第2駆動プーリ33は、X軸方向へ延びた連結軸41によって連動連結されている。なお、連結軸41は、第1駆動プーリ25と第2駆動プーリ33との間に設けられた軸受部材(図示省略)によって回転可能に支持されている。
The
図1から図3に示すように、第1スライドプレート23と第2スライドプレート31は、それらの間に、門型フレーム43をY軸方向へ移動可能に備えており、門型フレーム43は、載置エリアPAを跨いでいる。換言すれば、第1ガイドフレーム17と第2ガイドフレーム21との間には、門型フレーム43が載置エリアPAを跨ぐように第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31を介してY軸方向へ移動可能に設けられている。そして、門型フレーム43の具体的な構成は、次の通りである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
門型フレーム43は、第1スライドプレート23に立設された第1支柱部材45を有している。換言すれば、門型フレーム43は、第1ガイドフレーム17に第1スライドプレート23を介してY軸方向へ移動可能に立設された第1支柱部材45を有している。また、第1支柱部材45は、アルミニウム合金からなる複数の引き抜き材45aにより構成されており、複数の引き抜き材45aは、鉄鋼からなりかつ曲げ加工を施した板金部材45bにより補強されている。
The
門型フレーム43は、第2スライドプレート31に立設された第2支柱部材47を有している。換言すれば、門型フレーム43は、第2ガイドフレーム21に第2スライドプレート31を介してY軸方向へ移動可能に立設された第2支柱部材47を有している。また、第2支柱部材47は、アルミニウム合金からなる複数の引き抜き材47aにより構成されており、複数の引き抜き材47aは、鉄鋼からなりかつ曲げ加工を施した板金部材47bにより補強されている。
The
図1、図2、及び図5に示すように、第1支柱部材45と第2支柱部材47は、それらの上端部の間に、X軸方向へ延びた梁部材49を連結するように備えている。また、梁部材49の一端部(左端部)は、LM(Linear Motion)ガイド51によって第1支柱部材45の上端部にX軸方向の移動を許容した状態で連結されている。LMガイド51は、第1支柱部材45の上端部に設けられかつX軸方向へ延びたLMレール51aと、梁部材49の一端部の下側に設けられかつLMレール51aにX軸方向へ案内されるLMブロック51bとからなる。更に、梁部材49の他端部(右端部)は、第2支柱部材47の上端部に一体的に連結されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the
梁部材49は、アルミニウム合金からなる複数の引き抜き材49aにより構成されており、複数の引き抜き材49aは、鉄鋼からなりかつ曲げ加工を施した板金部材49bにより補強されている。また、梁部材49は、その中央部に、カメラ11をボルト(図示省略)によって取付けるための取付部(取付面)49cを備えている。
The
図5に示すように、第1支柱部材45は、その上端部側に、ブラケット53を一体的に備えており、梁部材49は、その一端部側(左端部側)に、ブラケット55を一体的に備えている。一対のブラケット53,55は、その間に、複合シリンダ(シリンダ対)57を備えている。換言すれば、第1支柱部材45の上端部側と梁部材49の一端部側との間には、複合シリンダ57が一対のブラケット53,55を介して設けられている。そして、複合シリンダ57等の具体的な構成は、次の通りである。
As shown in FIG. 5, the
複合シリンダ57は、2つのエアシリンダ59,61のシリンダ本体59a,61a同士を一体化して構成されている。また、一方のエアシリンダ(第1エアシリンダ)59の作動ロッド59bの先端部は、ブラケット55に一体的に連結されている。換言すれば、一方のエアシリンダ59の作動ロッド59bの先端部は、第1支柱部材45の上端部側にブラケット55を介して一体的に連結されている。更に、他方のエアシリンダ(第2エアシリンダ)61の作動ロッド61bの先端部は、ブラケット55に球面継手63等を介して連結されている。換言すれば、他方のエアシリンダ61の作動ロッド61bの先端部は、梁部材49の一端部側にブラケット55及び球面継手63等を介して連結されている。
The
一方のエアシリンダ59のシリンダ本体59aは、その左側面に、シリンダ本体59aの回転を規制する回り止めロッド65を一体的に備えており、回り止めロッド65は、ブラケット53にX軸方向へ移動可能に支持されている。また、他方のエアシリンダ61のシリンダ本体61aは、その右側面に、シリンダ本体61aの回転を規制する回り止めロッド67を一体的に備えており、回り止めロッド67は、ブラケット55にX軸方向へ移動可能に支持されている。
The
カメラ設置構造13は、複合シリンダ57を駆動させるための流体回路ユニットとしてのエア回路ユニット69を具備している。そして、エア回路ユニット69の具体的な構成は、次の通りである。
The
図5に示すように、一方のエアシリンダ59のロッド側のシリンダ室59cには、エア回路71の一端部が接続されており、エア回路71の他端部には、作動流体としてのエアを供給するエアコンプレッサ等のエア供給源73に接続されている。エア回路71の途中には、第1方向制御弁としてのソレノイド弁75が配設されている。ソレノイド弁75は、PポートとAポートを連通させた状態とEポートとAポートを連通させた状態とに切り替え可能に構成されている。ソレノイド弁75のEポートには、エア回路77の一端部が接続されており、エア回路77の他端部は、エア回路71におけるエア供給源73とソレノイド弁75との中間に接続されている。エア回路77の途中には、第1圧力制御弁としての減圧弁(レギュレータ)79が接続されている。
As shown in FIG. 5, one end of an
他方のエアシリンダ61のヘッド側のシリンダ室61cには、エア回路81の一端部が接続されており、エア回路81の他端部には、エア回路71におけるエア供給源73とエア回路77の他端部との中間に接続されている。エア回路81の途中には、第2方向制御弁としてのソレノイド弁83が配設されている。ソレノイド弁83は、ソレノイド弁75と同様に、PポートとAポートを連通させた状態とEポートとAポートを連通させた状態とに切り替え可能に構成されている。ソレノイド弁83のEポートには、エア回路85の一端部が接続されており、エア回路85の他端部は、エア回路81におけるその他端部とソレノイド弁83との中間に接続されている。エア回路85の途中には、第2圧力制御弁としての減圧弁(レギュレータ)87が接続されている。
One end of the
前述の構成により、一対のソレノイド弁75,83におけるソレノイドを消磁すると、一対のソレノイド弁75,83におけるPポートとAポートが連通する。すると、加圧したエアが一方のエアシリンダ59のロッド側のシリンダ室59c及び他方のエアシリンダ61のヘッド側のシリンダ室61cに供給される。その結果、2つのエアシリンダ59,61のシリンダ本体59a,61aをブラケット55側へ寄せて、梁部材49の一端部を第1支柱部材45の上端部に対して固定した状態にすることができる。
According to the above configuration, when the solenoids in the pair of
一対のソレノイド弁75,83におけるソレノイドを励磁すると、一対のソレノイド弁75,83におけるEポートとAポートが連通する。すると、減圧弁79を経由した減圧したエアが一方のエアシリンダ59のロッド側のシリンダ室59cに供給されると共に、減圧弁87を経由した減圧したエアが他方のエアシリンダ61のヘッド側のシリンダ室61cに供給される。その結果、減圧したエアによって負荷をかけつつ、第1支柱部材45の上端部に対する梁部材49のX軸方向の移動を許容した状態にすることができる。
When the solenoids in the pair of
つまり、図2及び図5に示すように、エア回路ユニット69は、加圧したエア及び減圧したエアのうちいずれかを選択し、一方のエアシリンダ59のロッド側のシリンダ室59c及び他方のエアシリンダ61のヘッド側のシリンダ室61cに同期して供給するように構成されている。また、複合シリンダ57及びエア回路ユニット69は、梁部材49の一端部を第1支柱部材45の上端部に対して固定する固定手段としての機能を有する。
That is, as shown in FIGS. 2 and 5, the
なお、一方のエアシリンダ59のロッド側のシリンダ室59c及び他方のエアシリンダ61のヘッド側のシリンダ室61cにエアを供給する代わりに、一方のエアシリンダ59のヘッド側のシリンダ室59d及び他方のエアシリンダ61のロッド側のシリンダ室61dにエアを供給してもよい。
Instead of supplying air to the
図1から図3に示すように、第1ガイドフレーム17は、その近傍に、載置エリアPAに向かって照明光を照射するLED(Light Emitting Diode)照明等の第1照明89を備えており、第1照明89は、Y軸方向へ延びている。また、第2ガイドフレーム21は、その近傍に、載置エリアPAに向かって照明光を照射するLED照明等の第2照明91を備えており、第2照明91は、Y軸方向へ延びている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。 Subsequently, the operation and effect of the embodiment of the present invention will be described.
図1、図3、及び図5に示すように、載置エリアPAに載置されたワークWの位置情報を検出する場合には、まず、一対のソレノイド弁75,83におけるソレノイドを励磁して、第1支柱部材45の上端部に対する梁部材49のX軸方向の移動を許容した状態にする。次に、サーボモータ39の駆動により第1ベルト29及び第2ベルトを同期して走行させて、第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31をY軸方向へ同期して移動させる。すると、門型フレーム43を第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31と一体的にY軸方向へ移動させて、カメラ11をワークWの中央部の真上に位置決めする。そして、一対のソレノイド弁75,83におけるソレノイドを消磁することにより、梁部材49の一端部を第1支柱部材45の上端部に対して固定した状態にする。これにより、カメラ11を用いて多関節ロボット5のローディング情報を補正することができる。
As shown in FIGS. 1, 3 and 5, when detecting the position information of the work W mounted on the mounting area PA, first, the solenoids in the pair of
図1、図5、及び図6に示すように、多関節ロボット5によってワークWを載置エリアPAからプレスブレーキ3に搬入し又はプレスブレーキ3による曲げ加工を補助する場合には、一対のソレノイド弁75,83におけるソレノイドを励磁して、第1支柱部材45の上端部に対する梁部材49のX軸方向の移動を許容した状態にする。次に、サーボモータ39の駆動により第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31をY軸方向の他方側(前方向)へ同期して移動させる。すると、門型フレーム43を第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31と一体的にY軸方向の他方側へ移動させて、多関節ロボット5に離反した待機位置に位置(待機)させる。これにより、門型フレーム43を多関節ロボット5等(多関節ロボット5に保持されたワークWを含む)との干渉領域から外れた領域に待機させることができる。
As shown in FIGS. 1, 5, and 6, when the articulated
図1、図5、及び図7に示すように、フォークリフト93又は天井クレーン(図示省略)によってY軸方向の他方側からワークWを積み重ねた状態で載置エリアPAに供給する場合には、一対のソレノイド弁75,83におけるソレノイドを励磁して、第1支柱部材45の上端部に対する梁部材49のX軸方向の移動を許容した状態にする。次に、サーボモータ39の駆動により第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31をY軸方向の一方側(後方向)へ同期して移動させる。すると、門型フレーム43を第1スライドプレート23及び第2スライドプレート31と一体的にY軸方向の一方側へ移動させて、多関節ロボット5に接近した待避位置に位置(待避)させる。これにより、門型フレーム43をフォークリフト93又は天井クレーン等(フォークリフト93又は天井クレーンによって保持されたワークW及びパレット9を含む)との干渉領域から外れた領域に待避させることができる。
As shown in FIGS. 1, 5, and 7, when the workpieces W are stacked and supplied to the mounting area PA from the other side in the Y-axis direction by a
以上の如き、本発明の実施形態によれば、前述のように、カメラ11を用いて多関節ロボット5のローディング情報を補正することができる。また、門型フレーム43を多関節ロボット5等との干渉領域から外れた領域に待機させることができる。更に、門型フレーム43をフォークリフト93又は天井クレーン等との干渉領域から外れた領域に待避させることができる。よって、本発明の実施形態によれば、カメラ設置構造13による多関節ロボット5の動作範囲の制限、及びフォークリフト93又は天井クレーンの動作範囲の制限を解除しつつ、カメラ11を用いて多関節ロボット5のローディング情報を補正することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the loading information of the articulated
また、第1支柱部材45の上端部に対する梁部材49のX軸方向の移動を許容した状態にすることができるため、第1ガイドフレーム17と第2ガイドフレーム21の平行誤差があっても、門型フレーム43をY軸方向へスムーズに移動させる。これにより、本発明の実施形態によれば、第1ガイドフレーム17と第2ガイドフレーム21の平行誤差がある程度許容され、カメラ設置構造13の設置性を向上させることができる。
Further, since the
特に、前述のように、第1支柱部材45がアルミニウム合金からなる複数の引き抜き材45aにより構成され、第2支柱部材47がアルミニウム合金からなる複数の引き抜き材47aにより構成されている。梁部材49がアルミニウム合金からなる複数の引き抜き材49aにより構成されている。これにより、門型フレーム43の軽量化、換言すれば、カメラ設置構造13の軽量化を図ることができ、カメラ設置構造13の設置性をより向上させることができる。
In particular, as described above, the
更に、梁部材49の一端部を第1支柱部材45の上端部に対して固定した状態にすることができるため、載置エリアPAに載置されたワークWの位置情報を検出する際に、カメラ11を載置エリアPAに対して固定することができる。これにより、本発明の実施形態によれば、ワークWの位置情報の検出精度、換言すれば、多関節ロボット5のローディング情報の補正精度を向上させることができる。
Further, since one end of the
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、前記特許文献2及び特開2015−213954号公報等に示すように、光学センサとしてカメラ11の代わりに三次元レーザセンサを用いる等、その他、種々の態様で実施可能である。そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。
The present invention is not limited to the description of the above-described embodiment. For example, as shown in Patent Document 2 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-213954, a three-dimensional laser is used as an optical sensor instead of the
1 ワーク搬入加工システム(ワーク搬入システム)
3 プレスブレーキ(加工機)
5 多関節ロボット
7 ガイド台
9 パレット
11 カメラ(光学センサ)
13 カメラ設置構造(光学センサ設置構造)
17 第1ガイドフレーム
21 第2ガイドフレーム
23 第1スライドプレート
31 第2スライドプレート
39 サーボモータ
41 連結軸
43 門型フレーム
45 第1支柱部材
45a 引き抜き材
47 第2支柱部材
47a 引き抜き材
49 梁部材
49a 引き抜き材
49c 取付部(取付面)
51 LMガイド
53 ブラケット
55 ブラケット
57 複合シリンダ(シリンダ対)
59 エアシリンダ
59a シリンダ本体
59b 作動ロッド
59c ロッド側のシリンダ室
61 エアシリンダ
61a シリンダ本体
61b 作動ロッド
61c ヘッド側のシリンダ室
63 球面継手
69 エア回路ユニット(流体回路ユニット)
75 ソレノイド弁
79 減圧弁(レギュレータ)
83 ソレノイド弁
87 減圧弁(レギュレータ)
89 第1照明
91 第2照明
93 フォークリフト
PA 載置エリア
W ワーク
1 Work carry-in processing system (work carry-in system)
3 Press brake (processing machine)
5 Articulated
13 Camera installation structure (optical sensor installation structure)
17
51
59
75
83
89
Claims (7)
前記載置エリアのX軸方向の両側に設けられ、Y軸方向へ延びた一対のガイドフレームと、
一対の前記ガイドフレームの間に前記載置エリアを跨ぐようにY軸方向に移動可能に設けられた門型フレームと、を具備し、
前記門型フレームは、
各ガイドフレームにY軸方向へ移動可能に立設された支柱部材と、
一対の前記支柱部材の上端部の間に連結するように設けられ、前記光学センサを取付けるための取付部を備えた梁部材と、を有したことを特徴とする光学センサ設置構造。 It is a component of the work loading system that loads the work by an articulated robot into a processing machine separated from the mounting area on one side in the Y-axis direction, and detects the position information of the work mounted in the previously described mounting area. In the optical sensor installation structure for installing the optical sensor used in the case
A pair of guide frames provided on both sides of the above-mentioned placement area in the X-axis direction and extending in the Y-axis direction,
A gantry frame provided so as to be movable in the Y-axis direction so as to straddle the previously described placement area is provided between the pair of the guide frames.
The gate-shaped frame
Supporting members erected on each guide frame so that they can move in the Y-axis direction,
An optical sensor installation structure characterized by having a beam member provided so as to be connected between the upper end portions of the pair of support column members and provided with a mounting portion for mounting the optical sensor.
2つのシリンダのシリンダ本体同士を一体化して構成され、一方の前記シリンダの作動ロッドの先端部が一方の前記支柱部材の上端部側に連結され、他方の前記シリンダの作動ロッドの先端部が前記梁部材の一端部側に連結された複合シリンダと、
加圧した作動流体及び減圧した作動流体のうちいずれかを選択し、一方の前記シリンダのロッド側のシリンダ室及び他方の前記シリンダのヘッド側のシリンダ室、或いは一方の前記シリンダのヘッド側のシリンダ室及び他方の前記シリンダのロッド側のシリンダ室に同期して供給するように構成された流体回路ユニットと、を有したことを特徴とする請求項3に記載の光学センサ設置構造。 The locking means
The cylinder bodies of the two cylinders are integrated with each other, the tip of the working rod of one of the cylinders is connected to the upper end of one of the strut members, and the tip of the working rod of the other cylinder is said. A composite cylinder connected to one end of the beam member,
One of the pressurized working fluid and the depressurized working fluid is selected, and the cylinder chamber on the rod side of one cylinder and the cylinder chamber on the head side of the other cylinder, or the cylinder on the head side of one cylinder. The optical sensor installation structure according to claim 3, further comprising a chamber and a fluid circuit unit configured to synchronously supply the chamber and the cylinder chamber on the rod side of the other cylinder.
請求項1から請求項6のうちのいずれか1項に記載の光学センサ設置構造を具備したことを特徴とするワーク搬入システム。 In a work loading system in which a workpiece is loaded by an articulated robot into a processing machine separated from the mounting area on one side in the Y-axis direction.
A work loading system comprising the optical sensor installation structure according to any one of claims 1 to 6.
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