JPH09248782A

JPH09248782A - ロボット用把持機構

Info

Publication number: JPH09248782A
Application number: JP7927896A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Takahashi; 紀之高橋; Noboru Shimizu; 昇清水; Masayoshi Fujinaka; 正義藤中
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】狭幅かつ長尺の板材であっても、その両側縁
部に折曲加工等を容易に施すことができるロボット用把
持機構を提供する。【解決手段】ロボットアーム１４の先端に、ロボット
アーム１４の軸線方向に伸延する長尺のベース２０を取
り付け、ベース２０の表面に多数の板材保持用吸着パッ
ド３３〜４０を取り付けたロボット用把持機構Ａにおい
て、ベース２０の表面に、さらに、狭幅の板材６０を、
複数の板材移動用吸着パッド４１〜４８を用いてベース
２０の一側縁部から他側縁部に移動する板材平行移動機
構を取り付けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板状材料を把持し
て、プレスブレーキに対し、この板状材料を搬入、継
続、追従保持ならびに搬出するロボット用把持機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレスブレーキの型内に板材を供
給したり、製品を取り出す作業を自動化するための工業
用ロボットとして、図５に示す形態の工業用ロボットＲ
がある。この工業用ロボットＲは、図５及び図６に示す
ように、図示しないプレスブレーキ８０の金型８１ａ、
８１ｂの中心線Ｃ１を回転中心とする第１アーム８２
と、その先端に、中心線Ｃ２を回転中心として回転する
ように連結した第２アーム８３と、その先端に、同じく
中心線Ｃ１と平行な線Ｃ３の方向に延び、かつ自軸まわ
りに回転する第３アーム８４とを有する。また、第３ア
ーム８４の先端の枢軸８５回りに回転自在に取り付けら
れたベース８６と、ベース８６の表面に取り付けられた
多数の吸着パッド８７とからなる。そして、この吸着パ
ッド８７によって図示しない板材を吸着保持して、プレ
スブレーキ８０の金型８１に挿入してプレス加工を行っ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した工業
用ロボットＲは、未だ、以下の解決すべき課題を有して
いた。即ち、図６において、下金型８１ｂの高さｙ及び
下金型８１ｂの中心線からプレスブレーキ８０の下テー
ブル９０までの距離ｘについては、機械的強度上一定の
制約がある。即ち、ｙを大きくすればプレス時に下金型
８１ｂの座屈が生じやすく、ｘを小さくすれば下テーブ
ル９０内の応力分布が不均一となり、下テーブル９０に
変形が生じる原因となる。このため、プレスブレーキ８
０における折り曲げ作業においてはｙをできるだけ小さ
くし、一方、ｘは大きくするのが通常である。このた
め、例えば、幅が約４００ｍｍ以下の狭幅矩形状の小サ
イズの板材８９を上下金型８１ａ、８１ｂ間に挿入使用
として第３アーム８４が下テーブル９０に衝突するとい
う問題があった。従って、かかる狭幅の板材８９の両側
に折り曲げ加工を施すためには、何らかの手段で板材８
９を持ち替える必要があった。即ち、ベース８６上に多
数の吸着パッド８７を設けて構成した把持機構を、プレ
スブレーキ８０と干渉しない位置までいったん後退さ
せ、板材８９を、例えば、予め設けてある一対の片持ち
腕からなる持替台に載せて離し、把持機構を移動させ、
反対位置の吸着パッド８７で再び板材８９を吸着支持し
て板材８９の未折曲部分を上下金型８１ａ、８１ｂの間
に挿入する等の必要があった。従って、狭幅の板材８９
の折曲加工等は著しく煩雑なものとなっていた。本発明
は、このような事情に鑑みなされたものであり、狭幅か
つ長尺の板材であっても、その両側縁部に折曲加工等を
容易に施すことができるロボット用把持機構を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のロボット用把持機構は、ロボットア
ームの先端に、該ロボットアームの軸線方向に伸延する
長尺のベースを取り付け、該ベースの表面に多数の板材
保持用吸着パッドを取り付けたロボット用把持機構にお
いて、前記ベースの表面に、さらに、狭幅の板材を、複
数の板材移動用吸着パッドを用いて、該ベースの一側縁
部から他側縁部に移動する板材平行移動機構を取り付け
たことを特徴とする。請求項２記載のロボット用把持機
構は、請求項１記載のロボット用把持機構において、前
記板材平行移動機構は第１及び第２板材平行移動機構か
らなり、第１板材平行移動機構は、上面に第１板材移動
用吸着パッドを具備する第１パッド昇降装置と、該第１
パッド昇降装置を前記ベースの一側縁部から前記ベース
の中央部まで移動する第１パッド移動装置とから構成さ
れると共に、前記第２板材移動機構は、上面に第２板材
移動用吸着パッドを具備する第２パッド昇降装置と、該
第２パッド昇降装置を前記ベースの中央部から前記他側
縁部に移動する第２パッド移動装置とから構成される。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、添付図に示す一実施の形態
を参照して、本発明を具体的に説明する。まず、図１を
参照して、本発明の一実施の形態に係るロボット用把持
機構Ａの全体構成について説明する。まず、図１を参照
して、ロボット用把持機構Ａを具備する工業用ロボット
Ｂの全体構成について説明する。図示するように、制御
装置６１によって姿勢制御される工業用ロボットＢは、
プレスブレーキ１０の金型１１の中心線Ｘ１を回転中心
とする第１ロボットアーム１２と、その先端に、中心線
Ｘ２を回転中心として回転するように連結した第２ロボ
ットアーム１３と、その先端に、同じく中心線Ｘ１と平
行な線Ｘ３の方向に延び、かつ自軸まわりに回転する第
３ロボットアーム１４とを有する。そして、この第３ロ
ボットアーム１４の先端に、狭幅の板材１５を把持する
ことができるロボット用挟持機構Ａが取り付けられてい
る。以下、ロボット用把持機構Ａの構成について、図２
〜図４を参照して詳細に説明する。図１〜図３に示すよ
うに、第３ロボットアーム１４上に、この第３ロボット
アーム１４と同一方向に伸延する長尺の矩形板からなる
ベース２０が配置されている。そして、ベース２０の中
央部は、基端を第３ロボットアーム１４の先端に回転自
在に取り付けられたベース回転軸２１の先端に固着され
ており、図示しない回転モータの駆動によって、ベース
回転軸２１の中心線Ｘ４回りに３６０度回転される。ま
た、ベース２０の表面の両側縁部には、板材保持用吸着
パッド３３〜３６及び３７〜４０が設けられている。こ
れらの吸着パッド３３〜３６は、各側縁部に移動されて
きた板材１５を保持するため設けられたものである。ま
た、各板材保持用吸着パッド３３〜４０は、平面視にお
いて長手方向に伸延する長円形形状を有している。本発
明の一実施の形態に係るロボット用把持機構Ａは、上記
した構成において、ベース２０の表面に、さらに、図１
〜図３に示すように、狭幅の板材１５を、ベース２０の
一側縁部から他側縁部に移動することができる板材平行
移動機構を取り付けたことを特徴とする。板材平行移動
機構は、本実施の形態では、ベース２０の各端部にそれ
ぞれ設けられており、それぞれ、第１及び第２板材平行
移動機構からなる。また、第１板材平行移動機構は、後
述するように、上面に第１板材移動用吸着パッド４１、
４２を具備する第１パッド昇降装置５２と、第１パッド
昇降装置５２をベース２０の一側縁部からベースの中央
部まで移動する第１パッド移動装置５１とから構成され
ており、一方、第２板材移動機構は、上面に第２板材移
動用吸着パッド４３、４４を具備する第２パッド昇降装
置５６と、第２パッド昇降装置５６をベース２０の中央
部から他側縁部に移動する第２パッド移動装置５５とか
ら構成されている。

【０００６】以下、板材平行移動機構について、図２及
び図３を参照してさらに詳細に説明する。なお、図２及
び図３に示すように、第１、第２板材移動用吸着パッド
４１〜４４及び４５〜４８は、それぞれ、ベース２０の
両端部に、左右対称に配設されており、同一構成を有す
る。従って、以下、第１、第２板材移動用吸着パッド４
１〜４４の構成のみについて具体的に説明する。図２及
び図３に示すように、第１板材移動用吸着パッドを形成
する長円形の板材移動用吸着パッド４１と円形の板材移
動用吸着パッド４２は、ベース２０の端部の内側に配設
されており、第２板材移動用吸着パッドを形成する長円
形の板材移動用吸着パッド４３と円形の板材移動用吸着
パッド４４は、ベース２０の端部の外側に配設されてい
る。そして、内側の端部に設けた第１板材移動用吸着パ
ッド４１、４２は、ベース２０の一側縁部に配設した板
材保持用吸着パッド３３〜３６と整合する一側縁部位置
から、仮想線で示すベース２０の中央位置まで、ベース
２０の長手方向軸線と直交する方向に移動可能に取付け
られている。即ち、ベース２０は、各内側端部に、ベー
ス２０の長手方向軸線と直交する方向に伸延するガイド
軸５０を設けており、ガイド軸５０には、その軸線方向
に移動自在なシリンダからなる第１パッド移動装置５１
が取付られている。そして、この第１パッド移動装置５
１には昇降シリンダからなる第１パッド昇降装置５２が
取付られている。また、この第１パッド昇降装置５２の
先端には吸着パッド取付板５３が取付られている。さら
に、この吸着パッド取付板５３の先端には、第１板材移
動用吸着パッド４１、４２が取り付けられている。かか
る構成によって、第１パッド昇降装置５２を作動するこ
とによって、第１板材移動用吸着パッド４１、４２を持
ち上げることができるとともに、第１パッド移動装置５
１を作動することによって、第１板材移動用吸着パッド
４１、４２を図２に示す一側縁部位置から仮想線で示す
中央位置まで移動することができる。一方、外側の端部
に設けた第２板材移動用吸着パッド４３、４４は、ベー
ス２０の実線で示す中央位置からベース２０の他側縁に
設けた板材保持用吸着パッド３７〜４０と整合する他側
縁部位置まで、ベース２０の長手方向軸線と直交する方
向に移動可能に取付けられている。即ち、ベース２０
は、各外側端部に、ベース２０の長手方向軸線と直交す
る方向に伸延するガイド軸５４を設けており、ガイド軸
５４には、その軸線方向に移動自在なシリンダからなる
第２パッド移動装置５５が取付られている。そして、こ
の第２パッド移動装置５５には昇降シリンダからなる第
２パッド昇降装置５６が取付られている。また、この第
２パッド昇降装置５６の先端には吸着パッド取付板５７
が取付られている。さらに、この吸着パッド取付板５７
の先端には、第２板材移動用吸着パッド４３、４４が取
り付けられている。かかる構成によって、第２パッド昇
降装置５６を作動することによって、第２板材移動用吸
着パッド４３、４４を持ち上げることができるととも
に、第２パッド移動装置５５を作動することによって、
第２板材移動用吸着パッド４３、４４を図２に実線で示
す中央位置から仮想線で示す他側縁位置まで移動するこ
とができる。

【０００７】以下、図４を参照して、第１及び第２板材
移動用吸着パッド４１〜４４及び４５〜４８によって、
板材６０を、ベース２０の一側縁部から他側縁部に移動
する方法について説明する。まず、図４（ａ）に示すよ
うに、ベース２０の一側縁部において、ベース２０の幅
よりも狭幅の板材１５が、板材保持用吸着パッド３３〜
３６及び第１板材移動用吸着パッド４１、４２、４５、
４６によって保持されている。図４（ｂ）に示すよう
に、ベース２０の両内側端部に設けた第１パッド昇降装
置５２を作動して、板材１５を、所定高さ、例えば、２
０ｍｍ持ち上げ、板材１５を板材保持用吸着パッド３３
〜３６から離脱する。図４（ｃ）に示すように、第１パ
ッド移動装置５１によって、ガイド軸５０に沿って、第
１パッド昇降装置５２、吸着パッド取付板５３及び第１
板材移動用吸着パッド４１、４２、４５、４６を、ベー
ス２０の一側縁部からベース２０の中央位置まで移動
し、停止する。図４（ｄ）に示すように、ベース２０の
中央位置で、板材１５を、第１板材移動用吸着パッド４
１、４２、４５、４６から、ベース２０の両外側端部に
設けた第２板材移動用吸着パッド４３、４４、４７、４
８に移動する。図４（ｅ）に示すように、第２パッド移
動装置５５によって、ガイド軸５４に沿って、第２パッ
ド昇降装置５６、吸着パッド取付板５７及び第２板材移
動用吸着パッド４３、４４、４７、４８を、実線で示す
ベース２０の中央位置から仮想線で示すベース２０の他
側縁部位置まで移動し、停止する。図４（ｆ）に示すよ
うに、第２パッド昇降装置５６を作動して板材１５を下
げて、板材保持用吸着パッド３７〜４０によっても板材
１５を保持させる。その後、ベース回転軸２１回りにベ
ース２０を１８０°回転させ、他側縁部をプレスブレー
キ１０の金型１１と対峙させ、進入させることによっ
て、他側縁部の折り曲げ加工を行う。このように、本実
施の形態では、狭幅の板材１５であっても、板材１５を
ロボット用把持機構Ａから離すことなく、その両側縁部
に所望の折曲加工を施すことができ、かかる狭幅の板材
１５の加工作業を容易かつ確実に行うことができる。ま
た、本実施の形態に係るロボット用把持機構Ａは、さら
に、その両側縁部に、上記した板材１５を含めた各種板
材を挟持可能な板材挟持機構も有する。即ち、ベース２
０は、また、図２及び図３に示すように、その両側縁部
に、中央部から左右対称に振り分けた位置に、それぞ
れ、同一構成の回転レバー２２、２２を取り付けてい
る。各回転レバー２２は、その基端を、ベース２０に固
着したレバー取付軸２３に軸受２４を介して回転自在に
枢支されており、また、その先端には、板材１５を挟持
するためのチャック２５が取付けられている。そして、
各回転レバー２２の回転によって、その先端に取付けた
チャック２５を、ベース２０の各側縁部と重合するチャ
ック格納位置Ｐ１と、板材１５を挟持可能な板材挟持位
置Ｐ２との間で出没自在に移動することができる。ま
た、図２及び図３に示すように、ベース２０の各側縁部
の中央位置には、両引シリンダ（複動シリンダ）からな
るチャック回転用シリンダ２６が固着されており、その
両端に設けた伸縮ロッド２６ａ、２６ｂは、回転レバー
２２、２２に向けて伸延している。そして、伸縮ロッド
２６ａ、２６ｂの先端は、基端を回転レバー２２、２２
に固着連結された回転ロボットアーム２７、２７の先端
に枢支連結されている。かかる構成によって、図２及び
図３に示すロッド進出位置にあるチャック回転用シリン
ダ２６を作動して伸縮ロッド２６ａ、２６ｂを後退させ
ると、回転ロボットアーム２７、２７がレバー取付軸２
３、２３回りに回転し、この回転に連動して、回転レバ
ー２２、２２がジャックナイフ状に外部に突出し、チャ
ック２５、２５は、図２及び図３に実線で示すチャック
格納位置Ｐ１から仮想線で示す板材挟持位置Ｐ２まで移
動することになる。一方、ロッド後退位置にあるチャッ
ク回転用シリンダ２６を作動して伸縮ロッド２６ａ、２
６ｂを進出させると、回転ロボットアーム２７、２７が
レバー取付軸２３、２３回りに逆方向に回転し、この回
転に連動して、回転レバー２２、２２が逆方向に回転
し、チャック２５、２５は、図２及び図３に仮想線で示
す板材挟持位置Ｐ２からチャック格納位置Ｐ１まで移動
することになる。また、各チャック２５は、本実施の形
態では、図２及び図３に示すように、一対の上下フィン
ガ２８、２９と、これらのフィンガ２８、２９を図示し
ないリンク機構を介して作動する板材挟持用シリンダ３
０とから構成されている。

【０００８】次に、上記構成を有するチャック２５、２
５による板材６０の折り曲げ加工について説明する。ま
ず、図１に示すように、工業用ロボットＢの各ロボット
アーム１２〜１４を作動するとともに、ベース２０の一
側縁部に設けたチャック回転用シリンダ２６を後退して
チャック２５、２５をチャック格納位置Ｐ１から板材挟
持位置Ｐ２まで回転して移動する。この際、チャック２
５、２５はベース２０の一側縁部から板材６０の挟持に
十分な長さ外部に突出することになる。その後、板材挟
持用シリンダ３０を作動することによって板材６０の一
側縁部を挟持し、その後、再度、工業用ロボットＢの各
ロボットアーム１２〜１４を作動して、板材６０の他側
縁部をプレスブレーキ１０の金型３１内に所定の位置、
角度で挿入する。ついで、プレスブレーキ１０のラムを
上下させてクランプして曲げ加工し、同時にロボット用
把持機構Ａを、板材６０を挟持したまま第１ロボットア
ーム１２の回転中心Ｘ１回りに回転する。一方、ロボッ
ト用把持機構Ａを使用しない場合は、チャック２５、２
５から板材６０を離脱した後、チャック回転用シリンダ
２６を進出して、チャック２５、２５を板材挟持位置Ｐ
２からチャック格納位置Ｐ１まで回転して移動する。こ
のチャック格納位置Ｐ１において、チャック２５、２５
はベース２０の両側縁に重合状態になる。従って、本発
明に係るロボット用把持機構Ａにおいては、チャック２
５、２５が、不使用時に、工業用ロボットＲを操作する
際に、他の物体と衝突し、故障したり、破損したりする
のを確実に防止することができる。また、常時、板材６
０をベース２０の両側縁に対して平行状態に挟持でき、
加工作業の作業性を向上することができる。

【０００９】

【発明の効果】請求項１及び２記載のロボット用把持機
構においては、ベースの表面に、狭幅の板材を、該ベー
スの一側縁部から他側縁部に移動する板材平行移動機構
を取り付けたので、狭幅の板材であっても、板材をロボ
ット用把持機構から離すことなく、その両側縁部に所望
の折曲加工を施すことができ、かかる狭幅の板材の加工
作業を容易かつ確実に行うことができる。請求項２記載
のロボット用把持機構は、請求項１記載のロボット用把
持機構において、板材平行移動機構を、狭幅の板材をベ
ースの一側縁部から中央部まで移動する第１板材平行移
動機構と、中央部まで移動されてきた板材を他側縁部ま
で移動する第２板材平行機構とより構成しているので、
十分な移動距離、即ち、十分なベース幅をとることがで
きる。従って、狭幅の板材のみならず、広幅の板材も確
実に保持することができ、両側縁部を折曲加工等するこ
とができる。また、必要に応じて、ベースの両側縁部に
それぞれ長尺かつ狭幅の板材を保持して所望の加工を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るロボット用把持機
構を具備する工業用ロボットによる板材加工作業の説明
図である。

【図２】同ロボット用把持機構の平面図である。

【図３】同ロボット用把持機構の側面図である。

【図４】同ロボット用把持機構の端面図である。

【図５】従来のロボット用把持機構を具備する工業用ロ
ボットによる板材加工作業の説明図である。

【図６】同ロボット用把持機構の作動説明図である。

【符号の説明】

Ａロボット用把持機構Ｂ工業用ロボ
ットＰ１チャック格納位置Ｐ２板材挟持
位置１２第１ロボットアーム１３第２ロボ
ットアーム１４第３ロボットアーム２０ベース３３〜４０板材保持用吸着パッド４１〜４８板
材移動用吸着パッド５１第１パッド移動装置５２第１パッ
ド昇降装置５５第２パッド移動装置５６第２パッ
ド昇降装置６０板材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットアームの先端に、該ロボットア
ームの軸線方向に伸延する長尺のベースを取り付け、該
ベースの表面に多数の板材保持用吸着パッドを取り付け
たロボット用把持機構において、前記ベースの表面に、
さらに、狭幅の板材を、複数の板材移動用吸着パッドを
用いて、該ベースの一側縁部から他側縁部に移動する板
材平行移動機構を取り付けたことを特徴とするロボット
用把持機構。
【請求項２】前記板材平行移動機構は第１及び第２板
材平行移動機構からなり、第１板材平行移動機構は、上
面に第１板材移動用吸着パッドを具備する第１パッド昇
降装置と、該第１パッド昇降装置を前記ベースの一側縁
部から前記ベースの中央部まで移動する第１パッド移動
装置とから構成されると共に、前記第２板材移動機構
は、上面に第２板材移動用吸着パッドを具備する第２パ
ッド昇降装置と、該第２パッド昇降装置を前記ベースの
中央部から前記他側縁部に移動する第２パッド移動装置
とから構成されることを特徴とする請求項１記載のロボ
ット用把持機構。