JPH0716656A - ロボットのハンド - Google Patents

ロボットのハンド

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JPH0716656A
JPH0716656A JP16701693A JP16701693A JPH0716656A JP H0716656 A JPH0716656 A JP H0716656A JP 16701693 A JP16701693 A JP 16701693A JP 16701693 A JP16701693 A JP 16701693A JP H0716656 A JPH0716656 A JP H0716656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate material
robot
hand
gripped
frame
Prior art date
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Pending
Application number
JP16701693A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunori Kitano
克典 北野
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Publication of JPH0716656A publication Critical patent/JPH0716656A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ロボットの作業効率向上。 【構成】コの字状フレーム4の内側の2つのクランパ
5、5が回転されることによって板材WKがフレーム4
内で反転される。アーム2が回転することにより板材W
Kがフレーム4とともに反転される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットのハンド構造
に関し、特にプレスブレーキに板材を供給してプレスブ
レーキに板材の折曲加工を行わせるプレスブレーキロボ
ットのアーム先端に装着されるハンドの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆる長尺の板材のサッシ曲げ加工
は、プレスブレーキロボット(以下ロボットという)を
使用して、従来以下のような態様で行われている。
【0003】すなわち、プレスブレーキの前面に、いわ
ゆる追従動作を行うサポートアームと、ワークである板
材の長辺方向を軸とする回転(いわゆる小トンボ)を行
わせるクランプ回転機構を具えた第1のグリッパとが設
けられている。さらに、プレスブレーキの前方には、第
2のグリッパにて板材を把持し板材の短辺方向を軸とす
る回転(いわゆる大トンボ)を行わせるワーク反転装置
が別設されている。
【0004】そこで、第1のグリッパにより板材を把持
して所定のコーナーの曲げ加工を行った後、この第1の
グリッパに設けられたクランプ回転機構によってつぎの
コーナを曲げるための姿勢にすることができないときに
は、第1のグリッパから第2のグリッパに板材を受け渡
し、上記ワーク反転装置により板材を反転させ、つぎの
コーナーを曲げるに適した姿勢にする。しかる後、さら
に第2のグリッパから第1のグリッパに板材を受け渡
し、サポートアームにより追従動作を行わせてつぎのコ
ーナの曲げ加工を行うようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来はサ
ッシ曲げ加工を行う場合、第1のグリッパと第2のグリ
ッパとの間で、板材の受け渡しを要するために、その分
作業時間を要し作業効率が損なわれることになってい
る。
【0006】しかも、グリッパ間で板材を受け渡してい
るため、受け取る側のグリッパの開口部が狭い場合に
は、中央部がたわんでしまった長尺の板材を良好に渡す
ことができないという不都合が生じる。
【0007】このため、受け渡す側の一対のグリッパを
それぞれ反対方向に引張り板材にテンションを与えたわ
みを減らすようにしたり、サパートアームに板材を載せ
たまま板材をたわまないように受け渡したりする必要が
あり、そのための作業に時間が費やされるとともに、装
置のコストもかさむことになっていた。
【0008】さらに、1枚の板材の加工を終了させるま
でに何度もグリッパにより掴み換えを行わなければなら
ないため、板材をクランプする位置が計算上の位置とず
れていってしまいプレスブレーキのバックストップやポ
テンショメータにうまく突き当たらなくなくなり、加工
の精度が低下するなど装置の信頼性が損なわれるという
不都合も招来している。
【0009】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、板材の受け渡し、掴み換えを要せずに加工を
終了させることができるロボットハンドを提供すること
により、作業効率の向上、装置コストの低減、加工精度
向上による装置の信頼性向上を図ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
ロボットのアーム先端にハンドを装着し、該ハンドによ
り板材を把持することにより所定の作業を行うロボット
のハンドにおいて、前記板材の対向する辺をそれぞれ把
持する2つのクランパを、コの字状のフレームの内側に
対向して配設するとともに、前記2つのクランパを回転
させ、前記把持された板材を前記フレーム内で反転させ
るクランパ回転手段を各クランパごとに設け、前記アー
ムにより前記フレームを回転させることにより前記把持
された板材を前記フレームとともに反転させるようにし
ている。
【0011】
【作用】かかる構成によれば、上記2つのクランパによ
って、曲げが行われない板材の短辺が把持されたとする
と、これらクランパが回転されることによって把持され
た板材がフレーム内で反転される。
【0012】そして、アームが回転することにより把持
された板材がフレームとともに反転される。
【0013】このように、簡易な構造のハンドであり、
ひとたびクランパにより板材を把持したならばクランパ
の回転およびアームの回転のみで、板材の受け渡し、掴
み換えを要することなく曲げ加工の全工程を終了させる
ことができる。しかも、把持した板材の中央がたわむよ
うなことがあっても、板材を挿入する対象がプレスブレ
ーキのダイハイトであり十分に開口部が広いので、たわ
みが問題にはなることもない。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係るロボット
のハンドの実施例について説明する。図1は本発明に係
るハンドを使用したロボットにより板材の曲げ加工を行
わせるプレスブレーキシステムの構成を示すそれぞれ上
面図(図1(a))、正面図(図1(b))である。
【0015】すなわち、同図に示すように、このシステ
ムは、板材WKをロボット1に搬入する搬入装置10
と、板材WKをプレスブレーキ6に供給する6軸の垂直
多関節ロボット1と、パンチ9をダイ8に向けて下降さ
せることにより板材WKの曲げ加工を行うプレスブレー
キ6と、曲げ加工の全工程が終了したワークWKをロボ
ット1から搬出する搬出装置11とから構成されてい
る。
【0016】上記ロボット1は、先端のアーム2がその
長手方向のX軸(ロボットの第6軸)を回転軸として回
転されるようになっており、そのアーム2の先端には板
材WKを把持するハンド3が回動自在に装着されてい
る。したがって、ハンド3が回転されると、板材WKは
ハンド3とともに上記回転軸Xを回転中心にして矢印A
方向に回転される。
【0017】ハンド3はその構成については後に詳述す
るが、大きくは、コの字状のフレーム4と、このフレー
ム4内にあってそれぞれ対向して設けられた2つのクラ
ンパ5、5とから構成されている。これら2つのクラン
パ5、5は、板材WKの対向する短辺c、dを把持する
ものであり、上記X軸と垂直なY軸を回転軸として回転
されるようになっている。したがって、クランパ5が回
転されると、クランパ5により把持された板材WKはフ
レーム4内で上記Y軸を回転中心にして矢印C方向に回
転される。ここで、C方向の回転と上記A方向の回転と
は異なる自由度であるので、板材WKを、異なる2自由
度の回転であらゆる姿勢にもっていくことができる。
【0018】このように板材WKが回転、反転され、ク
ランパ5により把持されていない板材WKの長辺aない
しbのいずれかがコの字状のフレーム4の開口側に位置
されると、このフレーム4の開口側をプレスブレーキ6
に向けて矢印B方向に移動させるようロボット1の各軸
を駆動することで、上記開口側に位置された長辺aない
しbをプレスブレーキ6のパンチ9とダイ8との間に挿
入することができる。板材WKの位置決めはバックスト
ップ7により行われる。しかる後、プレスブレーキ6を
駆動することで板材WKの曲げ加工が行われる。
【0019】なお、ロボット1およびプレスブレーキ6
は、図示せぬ制御装置により制御される。
【0020】図2は上記ハンド3のより詳細な構成を示
すそれぞれ上面図(図2(a))、正面図(図2
(b))である。
【0021】同図に示すように、ハンド3は、コの字状
のフレーム4を構成し、板材WKの長辺a、bの長さに
対応する長さを有するフレーム部材4aと、このフレー
ム部材4aに左右対称に配設され、クランパ5を支持す
るフレーム部材4bとからなっている。
【0022】フレーム部材4a、4bには、底板17a
が設けられており、この底板17aには、シリンダ12
と、このシリンダ12の駆動に伴い矢印D方向に移動さ
れるラック13が配設されるとともに、クランパ5を回
動自在に支持する側板17bが立設されている。
【0023】ラック13が矢印D方向に移動されるとピ
ニオン14は回転され、この回転に応じて、ピニオン1
4とシャフト15を介して連結されたクランパ5を矢印
C方向に回転させる。
【0024】クランパ5は上フィンガ5aと下フィンガ
5bとからなり、シリンダ16の駆動に伴い、上フィン
ガ5aが矢印E方向に、下フィンガ5bと離間自在に移
動される。よって、板材WKをクランプあるいはアンク
ランプすることができる。ここで、シリンダ16による
フィンガ移動機構は、リブ脚長の大きな曲げワーク(深
曲げワーク)を搬出するときに、クランプ部を逃がす逃
げ機構として機能する。なお、リブ脚長が小さく、それ
が通常のクランパの開口長以下であるならば、この逃げ
機構を設けなくても通常のクランパを用いることができ
る。
【0025】図3はハンド3の他の構成例を示すそれぞ
れ上面図(図3(a))、正面図(図3(b))および
A−A断面図である(図3(c))。なお、図2と同一
のものには同一符号を付与し、それについての重複した
説明は省略する。
【0026】すなわち、図2と異なるのは、クランパ1
8の構造であり、このクランパ18は上フィンガ18a
と下フィンガ18bとからなり、シリンダ19の駆動に
伴い、ラック20が矢印F方向に移動され、この移動に
応じてピニオン21が回転され、このピニオン21の中
心軸Zを回転中心にして上フィンガ18aが矢印G方向
に、下フィンガ18bと離間自在に回転される。よっ
て、この回転により板材WKをクランプあるいはアンク
ランプすることができる。
【0027】ここで、上フィンガ18aは下フィンガ1
8bに対し90°開くようになっており、上述した逃げ
機構を構成している。
【0028】つぎに、上述したプレスブレーキロボット
1を用いて図7に示すようないわゆるサッシ曲げを行う
ための処理手順について説明する、この場合、板材WK
の各コーナ(1)、(2)、(3)、(4)は、この順
番で折り曲げられる。
【0029】すなわち、まず、最初に搬入装置10から
板材WKが搬入されて、図4(a)に示すように、板材
WKの短辺c、dがハンド3のクランパ5、5によって
把持される。このとき、底板17aを上側に位置させク
ランパ5の上フィンガ5aを下側に位置させるととも
に、板材WKの長辺aを前方に位置させた姿勢で把持さ
れる。そして矢印に示すように、板材WKがプレスブレ
ーキ6のパンチ9とダイ8との間にバックストップ7に
当接されるまで挿入されるようロボット1が駆動制御さ
れる。そして、図4(b)に示すように板材WKがダイ
8上に載置され、パンチ9がダイ8に向けて下降され
る。
【0030】図4(c)に示すように、パンチ9が下降
し板材WKが曲げられるに伴い板材WKが跳ね上がって
くるが、クランパ5のフィンガ5a、5bを開状態にす
ることで、ハンド3を跳ね上がりに追従して動作するこ
とができる。
【0031】やがて、パンチ9が上昇しパンチ9による
板材WKの曲げが終了した時点で、開いていたフィンガ
5a、5bは閉じられ板材WKを再び把持する。これで
板材WKのコーナ(1)の曲げ加工が完了する。そし
て、アーム2の回転軸が矢印A方向に180°回転する
ことにより、長辺aを前方に維持したまま板材WKが上
下反転される(図4(d)参照)。
【0032】このとき、ハンド3のフレーム4も上下反
転された状態となり、この状態で、矢印に示すように、
板材WKがプレスブレーキ1に挿入されるようロボット
1が駆動制御される(図4(e)参照)。
【0033】そして、板材WKがダイ8上に載置され
(図5(f))、パンチ9がダイ8に向けて下降され
る。そして、板材WKの跳ね上がり追従動作が図4
(c)と同様に行われる(図5(g))。これにより板
材WKのコーナ(2)の曲げ加工が完了する。そして、
クランパ5の回転軸が矢印C方向に180°回転され、
板材WKが上下反転されるとともに長辺aに対向する長
辺bが前方に位置される(図5(h))。この状態で、
矢印に示すように、板材WKがプレスブレーキ1に挿入
されるようロボット1が駆動制御される(図5(i)参
照)。
【0034】そして、板材WKがダイ8上に載置され
(図5(j))、パンチ9がダイ8に向けて下降され
る。そして、板材WKの跳ね上がり追従動作が図4
(c)と同様に行われる(図6(k))。これにより板
材WKのコーナ(3)の曲げ加工が完了する。そして、
アーム2の回転軸が矢印A方向に180°回転され、板
材WKが上下反転するとともに長辺bが前方に位置され
た状態が維持される(図6(l))。この状態で、矢印
に示すように、板材WKがプレスブレーキ1に挿入され
るようロボット1が駆動制御される(図6(m)参
照)。
【0035】そして、板材WKがダイ8上に載置され
(図6(n))、パンチ9がダイ8に向けて下降され
る。そして、板材WKの跳ね上がり追従動作が図4
(c)と同様に行われ、板材WKのコーナ(4)の曲げ
加工が完了する(図6(o))。
【0036】そして、板材WKをプレスブレーキ6から
取り出し、サッシ曲げ加工品(図7)を搬出装置11に
搬出する。
【0037】なお、実施例では、ロボットがプレスブレ
ーキロボットである場合を想定して説明したが、本発明
としてはこれに限定されることなく、ハンドにより板材
を把持して所定の作業を行うロボットであれば、任意の
作業ロボットに適用することができる。
【0038】また、実施例では、クランパ5の回転軸Y
とアーム2の回転軸Xとが垂直となる場合について説明
したが、これに限定されることなくこれら回転軸の交差
する角度は作業内容に応じて任意に設定することができ
る。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
ンドに板材を把持したまま自在に板材を反転させる回転
機構を設けるようにしたので、板材の受け渡し、掴み換
えを要せずに曲げ加工を行うことができ、作業効率の向
上、装置コストの低減、加工精度向上による装置の信頼
性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係るロボットのハンドの実施例
装置を示す図であり、プレスブレーキロボットシステム
の構成を示す上面図および正面図である。
【図2】図2は図1に示すプレスブレーキロボットのハ
ンドの構成を詳細に示す上面図および正面図である。
【図3】図3は他のハンドの構成を示す上面図、正面図
およびA−A断面図である。
【図4】図4は図1に示すプレスブレーキロボットが行
う曲げ加工の工程を時系列的に示す図である。
【図5】図5は図4に続く工程を時系列的に示す図であ
る。
【図6】図6は図5に続く工程を時系列的に示す図であ
る。
【図7】図7は、実施例においてサッシ曲げが行われた
ワークの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
2 アーム 3 ハンド 4 フレーム 5 クランパ WK 板材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットのアーム先端にハンドを装
    着し、該ハンドにより板材を把持することにより所定の
    作業を行うロボットのハンドにおいて、 前記板材の対向する辺をそれぞれ把持する2つのクラン
    パを、コの字状のフレームの内側に対向して配設すると
    ともに、 前記2つのクランパを回転させ、前記把持された板材を
    前記フレーム内で反転させるクランパ回転手段を各クラ
    ンパごとに設け、 前記アームにより前記フレームを回転させることにより
    前記把持された板材を前記フレームとともに反転させる
    ようにしたロボットのハンド。
  2. 【請求項2】 前記ロボットは、前記ハンドにより
    把持された板材をプレスブレーキに供給することにより
    板材の曲げ加工を行わせるプレスブレーキロボットであ
    る請求項1記載のロボットのハンド。
  3. 【請求項3】 前記クランパの回転軸と前記アーム
    の回転軸とが垂直となるように前記フレームが前記アー
    ム先端に回動自在に装着される請求項1記載のロボット
    のハンド。
JP16701693A 1993-07-06 1993-07-06 ロボットのハンド Pending JPH0716656A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017030147A (ja) * 2016-11-01 2017-02-09 キヤノン株式会社 組立装置、把持ハンドおよび物品の組立方法
JP2018001352A (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 川崎重工業株式会社 ワークの反転装置
CN113560452A (zh) * 2021-07-01 2021-10-29 江苏金锠盛机床有限公司 一种集成自动化机械手的数控折弯机
CN115090728A (zh) * 2022-08-24 2022-09-23 山东鼎泰盛机械科技有限公司 一种杀菌锅加工用金属板卷筒处理用夹持卷制台

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