JPH08108234A - 板金加工方法及びこの方法に用いるワークハンドリングロボット - Google Patents

板金加工方法及びこの方法に用いるワークハンドリングロボット

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JPH08108234A
JPH08108234A JP24374694A JP24374694A JPH08108234A JP H08108234 A JPH08108234 A JP H08108234A JP 24374694 A JP24374694 A JP 24374694A JP 24374694 A JP24374694 A JP 24374694A JP H08108234 A JPH08108234 A JP H08108234A
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JP
Japan
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work
robot
workpiece
handling robot
sheet metal
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Withdrawn
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JP24374694A
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English (en)
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Katsushi Hagiwara
克司 萩原
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークハンドリングロボット3を備えたプレ
スブレーキ1等の板金加工装置において、ワークWの曲
げ位置決定に従来のバックゲージ17等への突き当て等
を要せずに、容易かつ短時間に上記ロボットのワーク曲
げ位置設定ができる手段を提供する。 【構成】 このため、一対のワーククランプ用グリッパ
51/53の一方に、クランプされたワークWのこのグ
リッパに対するクランプ位置を検出するための圧力セン
サSを設けて、このクランプ位置を検出し、所定の基準
クランプ位置との偏差を算出し、この偏差量に基づいて
前記ロボット3のワーク加工セット位置を補正するよう
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばプレスブレー
キ等による板金加工方法及びこの方法に用いるワークハ
ンドリングロボットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の板金曲げ加工装置におい
て、板金ワークの折曲げ加工を行うに際して、ワークを
自動的に取扱うためのハンドリングロボット(マニピュ
レータ)として、例えば本願と同一出願人により、特開
昭63−168226号公報により、つぎのような5軸
の自由度を有するロボットが提案開示されている。
【0003】このロボットは、後述する図4,5に示す
ように、金型13,15の長手方向と平行なX軸に移動
自在な第1移動台25に、このX軸方向に直交するY軸
方向に移動自在の第2移動台35を支承して設け、この
第2移動台35上に、上下方向のZ軸方向に移動自在に
支承された昇降支柱39の上部に板材ワークW把持装置
45を配設し、この把持装置45を前記X軸と平行な水
平A軸を中心上下方向に回動自在に、またこのA軸と直
交するB軸を中心として旋回自在に設けたものである。
【0004】図4及び図5に、上記ロボットを備えた前
記引用文献例のプレスブレーキの全体斜視図及び側面図
を示す。前記引用文献における詳細な重複説明は省略
し、次にその要点のみを簡単に説明する。
【0005】図4,5において、1はこの板材折曲げ加
工装置(プレスブレーキ)を示し、3は、その前側に配
設された板金ワークW取扱い用の5軸自由度マニピュレ
ータ(ワークハンドリングロボット)である。5は、ワ
ークWを収容するマガジン部、9は折曲げ加工後の製品
を示す。
【0006】9/11は、それぞれプレスブレーキ1の
上部/下部フレームで、それぞれには金型として上型
(パンチ)/下型(ダイ)13/15が着脱自在に取付
けられ、下部フレーム11の昇降により、両型13/1
5間に介在するワークWの折曲げ加工を行う。
【0007】図5において、17は、ワークWのX軸方
向と水平方向に直角方向のY軸方向(前後方向)の位置
決めを行うためのバックゲージで、その先端のワーク当
接部には当接検出用センサ19を備えている。また、図
4の21は、このセンサ19やプレスブレーキ1の動作
及びロボット3の各動作を制御するための数値制御装置
である。
【0008】23は、ロボット3を下部フレーム11と
一体的に取り付けたベースプレート、29は第1移動台
25駆動用第1モータ、31は、第1移動台25上の扇
形部材、33は、その上部の円弧状ラック、35は第2
移動部材、37は、その駆動用の第2のモータ、39は
昇降支柱で、41はその駆動用の第3モータであり、4
3は、Y軸方向に延びるアーム、45は、その先端部の
ロボットヘッド部に装着された板材ワークWの把持装置
(クランプ部)である。
【0009】47は、ワーク把持装置45をB軸回りに
水平面内に旋回するための第4モータ、また、49は、
これをA軸、回りに垂直面内を上下に回動するための第
5モータである。
【0010】一方、A軸は、A軸駆動用第5モータ49
により、ロボットヘッドH、すなわち、クランプ部45
をA軸回りに所望角度回転駆動し得るよう構成されてい
る。
【0011】また、図4において、87は、ベースプレ
ート23の一側部に配設された補助把持装置で、例え
ば、ロボット3が片側加工済のワークWの反対側を加工
するために位置決めを行うために、ロボット3の把持装
置45がつかみ換えを行うため、一時的にそのワークW
を保持するための装置である。
【0012】また、図6にロボットヘッド部HのB軸に
沿う断面図を示す。ロボットアーム43の先端部のロボ
ットヘッド部Hに配設されたワーク把持装置45は、前
記A軸回りに回動自在な回動スリーブ55に旋回自在に
支承されており、A軸と直交する方向の回転筒59の上
端部には下方グリッパ53が一体的に取付けられ、また
エアシリンダ等の直線形アクチュエータ65のシリンダ
67の上部には上方グリッパ51が一体的に取付けられ
ている。また上/下方グリッパ51/53は、リンク機
構79を介して相互に連結され、ワークWは、シリンダ
67の上下動によりワークWを把持/解放し得るよう構
成されている。
【0013】以上のようなワークハンドリングロボット
3を備えたプレスブレーキ1において、ワークWの曲げ
加工を行うには、前記のように、ストレッチ上の予め計
算された位置に、複数のバックゲージ17の突き当て部
を移動し、ロボット3アーム43先端部の把持装置45
の上下一対のグリッパ51,53によりワークWを把持
して、その前縁をバックゲージ17に突き当てることに
より、ワークWのパンチ/ダイ13/15による曲げ加
工位置を設定していた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、突き当て部
の先端の当接検出用のセンサ(ポテンショメータ)19
にワークWの前縁が正確に当接するようロボットアーム
43を移動させて曲げ位置を決定するため、比較的長い
時間が必要であり、その分加工のトータルサイクルタイ
ムを悪化させていた。
【0015】また、ワークW形状が、例えば図7に一例
を示すように突き当てるべき前縁部が直線状でない場合
や、ロボット3のグリッパ51,53との平行から大き
く掛け離れている場合には、突き当てによる曲げ線BL
の位置決めができないため、図7に破線で示すような特
別のジグJ等を必要とし、さらにコストや時間の追加が
付随した。
【0016】また、新たなワークWを把持するため、ロ
ボット1を図4のX−X方向右方へ移動させて、例えば
ワーク素材W群を収容した図8(a)にその側面図を例
示したローディング装置100において、一枚取り用に
バキュームパッド101で吸引されて上昇されたロボッ
ト3への受渡し待機状態のワークWを、ロボット用のグ
リッパ51/53で把持するとき、所定位置に堆積され
た各ワークWの正規の吸着すべき位置102と、実際に
バキュームパッド101に吸着される位置103とが、
例えば図8(b)に示すようにズレを生じ、その都度、
グリッパ51/53に対するワーククランプ位置も、そ
の分変動することになる。
【0017】本発明は、以上のような従来技術のワーク
曲げ位置決定上の問題点にかんがみてなされたもので、
前記ワークの曲げ位置決定に要する時間を大幅に短縮で
き、かつ、そのままでは従来曲げ線位置を決定できなか
ったワーク形状でも、容易に所定の曲げ加工を可能とす
る方法、ならびにその方法を用いたハンドリングロボッ
トの提供を目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、 (1)ワークハンドリングロボットにおける一対のワー
ククランプ用グリッパの一方に、クランプされたワーク
のこのグリッパに対するクランプ位置を検出するための
センサ手段を設け、このセンサ手段からの出力信号によ
り、このワークのクランプ位置を検出したのち、所定の
基準クランプ位置との偏差を算出し、この偏差量に基づ
き、前記ロボットのワーク加工セット位置を補正するよ
う構成した板金加工方法を採用することにより、前記目
的を達成しようとするものである。
【0019】(2)さらにまた、ワークハンドリングロ
ボットにおける一対のワーククランプ用グリッパの一方
に、クランプされたワークのこのグリッパに対するクラ
ンプ位置を検知するためのセンサ手段を設けるよう板金
加工用ハンドリングロボットを構成することにより、前
記目的を達成しようとするものである。
【0020】
【作用】以上のような本発明に係る方法/構成により、
従来方法のようにバックゲージへの突き当て等を必要と
せずに、ロボットに曲げ加工位置をティーチングするこ
とができるため、曲げ加工作業のトータルサイクルタイ
ムを短縮し得ると共に、またワーク前縁部が直線状でな
いワークでも特別のジグ等を要することなく曲げ加工を
行うことができる。
【0021】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。図1(a)に、本発明に係る一実施例のハンドリン
グロボット部の概略側面図、及び図1(b)に、そのワ
ーク把持部(クランプ部)の上面図を示す。また、図2
にその制御回路構成ブロック図を示す。
【0022】(構成)本実施例の特徴は、図1に示すよ
うに、ハンドリングロボット3のワークWを把持するク
ランプ部45の上/下一対のグリッパ51/53の一方
(本実施例においては、下方グリッパ53とする)のワ
ーククランプ時のワークW接触側の表面にシート状の圧
力センサSを配設したことにある。
【0023】この圧力センサSは、その実際の接触面に
加わる力の大きさに応じて例えば、電気抵抗が変化する
物質の薄膜状要素を、一定間隔で均一的にマトリックス
状に分布するよう配設することにより、個々の要素の電
気抵抗値の出力により、その接触面に加わる圧力分布を
測定することができる。
【0024】図2における変換装置Cは、圧力センサS
から取込んだ各要素の電気抵抗値の分布形状からワーク
Wの実把持位置を計算し、ロボット3の基部に配設され
たNC装置Nにより、ロボット動作の制御を行うよう構
成されている。
【0025】(動作)以上のような構成におけるハンド
リングロボット3のワークWの曲げ加工位置への位置決
め動作シーケンスについて図3に基づいて説明する。
【0026】(1)ロボット3は、まず初回、前記図8
(a)におけるワークローディング装置100部へ移動
して、ワーク受渡し可能状態にバキュームパッド101
により吊上げられた一枚のワークWをクランプすること
により、そのつかみ状態による実際のワーク把持位置の
センサSの出力する電気抵抗値の分布を測定する。その
平面説明図を図3(a)に示す。
【0027】この初回の分布状態を変換装置Cに取込
み、前記圧力分布より、その把持位置を計算して、これ
を“基準位置A0 ”とし、この状態で、曲げ加工位置へ
のセット動作をロボット3にティーチングする。
【0028】(2)次に、第2回目以降は、前記(1)
と同様、つぎのワークWをローディング装置100部で
受取ってクランプすると、その時の圧力センサSの電気
抵抗値の分布を変換装置Cに取込み、その把持位置を計
算し、前記(1)における基準位置A0 との前後(Y−
方向),左右(X−方向)、及びワークX,Y平面内回
転角の各偏差量を算出してNC装置Nに送出する。
【0029】NC装置Nは、基準位置A0 からの前記各
偏差量をそれぞれ補正して、ロボット3の曲げ加工位置
へワーク位置決め動作を指令する。図3(b)にその偏
差の一例として、第2回目のつかみがY方向の前方に寸
法yだけ基準位置より深くつかんだ場合A1 の図例を示
し、yがその補正量となる。
【0030】また図3(c)に、次回のワークのつかみ
が前記基準位置A0 から右側に角度θだけ回転して把持
した場合A0 を誇張して示したものであり、NC装置N
において、この偏差角θ分を補正して、ロボット3のワ
ーク位置決め動作の指令を行うようにしたものである。
【0031】X方向(左右)の偏差もしくは、以上の各
偏差がそれぞれ同時に生じた場合にも変換装置Cにおい
てこれらの総合偏差補正が行われる。
【0032】(作用)以上のような制御動作により、例
えば毎回のワーク受取り時のグリッパつかみ位置が変動
しても、ロボット3は、自動的に常に正しく補正された
位置決め動作が可能となるため、前記従来例のように時
間のかかるバックゲージ突き当て等による動作が不要と
なり、曲げ加工時間のトータルサイクルタイムの短縮に
寄与することができる。
【0033】また突き当て動作が不要となるため、前記
図7例におけるようなワーク前縁部が非直線形状のワー
クでも特別のジグ等を要することなく、上記同様の曲げ
加工が可能となる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハンドリングロボットのワーク把持装置のグリッパ部に
圧力センサを配設することにより、把持した個々のワー
クの基準位置からの偏差量を算出して正規の曲げ加工位
置制御をハンドリングロボットに行わせることができる
ため、従来技術に必要であったバックゲージへの突き当
て等が不要となるため、曲げ加工のトータルサイクル時
間の短縮に寄与することができる。
【0035】さらにまた、従来の非直線状の突き当て部
を有するワークをも容易に加工し得るようになり、コス
ト的にも寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施例のハンドリングロボット部の概略側
面図
【図2】 その制御回路構成のブロック図
【図3】 グリッパのワークつかみ状態説明平面図
【図4】 プレスブレーキの一例の全体斜視図
【図5】 プレスブレーキの一例の側面図
【図6】 ロボットヘッド部のB軸に沿う断面図
【図7】 ワーク形状の一例
【図8】 ワークローディング装置の一例の側面図
【符号の説明】
1 プレスブレーキ 3 ワークハンドリングロボット 43 ロボットアーム 45 ワーク把持装置(クランプ部) 51/53 上/下方グリッパ BL 曲げ線位置 C 変換装置 H ロボットヘッド N NC装置 W ワーク
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B25J 13/08 Z 15/08 U

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークハンドリングロボットにおける一
    対のワーククランプ用グリッパの一方に、クランプされ
    たワークのこのグリッパに対するクランプ位置を検出す
    るためのセンサ手段を設け、このセンサ手段からの出力
    信号により、このワークのクランプ位置を検出したの
    ち、所定の基準クランプ位置との偏差を算出し、この偏
    差量に基づき、前記ロボットのワーク加工セット位置を
    補正することを特徴とする板金加工方法。
  2. 【請求項2】 前記センサ手段は、前記一方のワークク
    ランプ用グリッパのワーク圧接面に互に所定間隔でマト
    リックス状に配設された複数の圧力センサであることを
    特徴とする請求項1記載の板金加工方法。
  3. 【請求項3】 ワークハンドリングロボットにおける一
    対のワーククランプ用グリッパの一方に、クランプされ
    たワークのこのグリッパに対するクランプ位置を検知す
    るためのセンサ手段を設けたことを特徴とする板金加工
    用ハンドリングロボット。
JP24374694A 1994-10-07 1994-10-07 板金加工方法及びこの方法に用いるワークハンドリングロボット Withdrawn JPH08108234A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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