JPH11221625A - 関節型ロボットによる曲げ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工時間を短縮できる関節型ロボットによる曲
げ加工方法を得る。 【解決手段】長尺状の被加工物１に沿って、被加工物１
の軸方向と平行な軸の廻りで回動する関節３７〜３９を
有する関節型ロボット２６を曲げ位置に移動する。そし
て、関節型ロボット２６の先端に取り付けた曲げ機構４
４の曲げ型４８と曲げ型４８の周りを公転可能な締め型
５４とにより被加工物１を挟持し、締め型５４を公転さ
せ被加工物１を曲げ加工する。次の曲げ位置に移動する
際には、各関節３７〜３９を回動して、曲げ機構４４の
姿勢を変更しながら、かつ、曲げ型４８と締め型５４と
の間に被加工物１がある状態を維持しながら曲げ機構４
４を被加工物１に沿って移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺状の被加工
物、例えばパイプや棒状材を曲げ加工する際に、関節型
ロボットに取り付けた曲げ機構を移動して、被加工物を
順次曲げ加工する曲げ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特公平５−１３０１１号公報
にあるように、パイプ等の長尺状の被加工物のほぼ中央
を把持するチャック機構を備えると共に、チャック機構
に把持された被加工物と平行に、かつその両側にそれぞ
れ設けられた２組の軌道上をチャック機構に向かって互
いに対向して移動する２組の移動機構を設ける。

【０００３】そして２組の移動機構に被加工物の軸方向
と平行な軸の廻りで回動する関節を有する関節型ロボッ
トをそれぞれ載置し、両関節型ロボットの先端に、被加
工物の曲げ形状に応じた曲げ型と、曲げ型の周りを公転
可能な締め型とにより被加工物を挟持し、締め型を公転
させ被加工物を曲げ加工する曲げ機構をそれぞれ取り付
ける。この関節型ロボットを被加工物に沿って移動し
て、被加工物の両側からその中央に向かって順次曲げ加
工する方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の方法では、一箇所での曲げ加工が終了して、関
節型ロボットを被加工物に沿って移動する際に、曲げ機
構を被加工物から離してから、次の曲げ加工箇所に移動
していた。移動後、再び関節型ロボットの各関節を回動
して、曲げ機構の曲げ型と締め型との間に被加工物が来
るように、曲げ機構を移動していたので、加工時間が長
くなるという問題があった。

【０００５】本発明の課題は、加工時間を短縮できる関
節型ロボットによる曲げ加工方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、長尺状の被加工物に沿って、該被加工物の軸方向と
平行な軸の廻りで回動する関節を有する関節型ロボット
を移動すると共に、前記関節型ロボットの先端に取り付
けた曲げ機構の曲げ型と該曲げ型の周りを公転可能な締
め型とにより前記被加工物を挟持し、前記締め型を公転
させ前記被加工物を曲げ加工する関節型ロボットによる
曲げ加工方法において、前記各関節を回動して、前記曲
げ機構の姿勢を変更しながら、かつ、前記曲げ型と前記
締め型との間に前記被加工物がある状態を維持しながら
前記関節型ロボットの前記曲げ機構を前記被加工物に沿
って移動することを特徴とする関節型ロボットによる曲
げ加工方法がそれである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、ほぼ中央
にパイプ等の長尺状の被加工物１を把持可能なチャック
機構２が設けられている。このチャック機構２は、図示
しないチャック爪により被加工物１の外周を把持するよ
うに構成されている。

【０００８】また、チャック機構２に把持された被加工
物１と平行に、かつ把持された被加工物１の両側に、そ
れぞれ２本づつのレール３，４が敷設されて軌道６，８
が設けられている。このレール３，４には、それぞれ移
動台１０，１２がレール３，４上を移動可能に載せられ
ている。

【０００９】そして、移動台１０，１２はそれぞれ軌道
６，８の端に設けられた駆動機構１４，１６により回転
されるチェーン１８，２０を介して軌道６，８に沿って
移動されるように構成されている。この２台の移動台１
０，１２、両軌道６，８、２組の駆動機構１４，１６等
により第１及び第２移動機構２２，２４を構成してい
る。

【００１０】前記両移動台１０，１２には、それぞれ第
１及び第２関節型ロボット２６，２８が載置されてお
り、この両関節型ロボット２６，２８は同一構成のもの
であり、両移動台１０，１２上にチャック機構２を中心
にして対称となるように設けている。

【００１１】第１及び第２関節型ロボット２６，２８
は、図３に示すように、移動台１０，１２上に固定され
た固定部２９，３０と、３本のアーム３１〜３３，３４
〜３６と、固定部２９，３０及び各アーム３１〜３３，
３４〜３６を接続すると共に被加工物１の軸方向と平行
な軸の廻りで回動する３箇所の関節３７〜３９，４０〜
４２とを有するものである。

【００１２】そして、第１及び第２関節型ロボット２
６，２８の先端のアーム３３，３６には、それぞれ第１
及び第２曲げ機構４４，４６が取り付けられている。こ
の第１及び第２曲げ機構４４，４６も同一構成であるの
で、第１関節型ロボット２６に取り付けた第１曲げ機構
４４について詳細に説明する。この第１曲げ機構４４
は、図４、図５に示すように、アーム３３の軸の延長方
向に曲げ型４８の軸が同軸上に設けられており、曲げ型
４８には、その外周に曲げ半径に応じた溝５０が形成さ
れている。

【００１３】また、シリンダ５２により駆動され曲げ型
４８に向かって移動して、曲げ型４８と共に被加工物１
を挟持する締め型５４が設けられており、この締め型５
４は被加工物１を挟持した状態で曲げ型４８の廻りを公
転し、締め型５４を所定の角度回転して、いわゆるコン
プレッション曲げができるように構成されている。そし
て、この締め型５４に並んで曲げ加工時の反力を受ける
圧力型５６が設けられている。

【００１４】次に、関節型ロボットによる曲げ加工方法
を適用した曲げ加工装置の作動について説明する。ま
ず、図６に示す形状に加工する場合、長尺状の被加工物
１のほぼ中央の分割点Ａ0 を、チャック機構２により把
持する。そして、両移動台１０，１２を移動して、第１
及び第２関節型ロボット２６，２８を所定の位置まで移
動した後、予め設定された動作で、例えば、図７（イ）
に示すように、第１関節型ロボット２６の場合で説明す
ると、各関節３７〜３９を回転して、第１曲げ機構４４
を倒立させると共に、曲げ型４８の溝５０の曲げ開始位
置が被加工物１に当接するように曲げ位置Ｑ1 に移動す
る。

【００１５】次に、第１曲げ機構４４の締め型５４を移
動して、曲げ型４８と締め型５４とにより被加工物１を
挟持し、圧力型５６を被加工物１に当接させてから、締
め型５４を曲げ型４８の廻りに予め設定された所定角度
公転させて（図４矢印Ｃ）、被加工物１を曲げ加工す
る。

【００１６】所定角度締め型５４を公転させて被加工物
１を所定角度で曲げ加工した後、締め型５４と圧力型５
６とを移動して、被加工物１の挟持を解放する。尚、第
２関節型ロボット２８の第２曲げ機構４６においても同
様の動作が実行されて、被加工物１が曲げ加工される。

【００１７】一箇所での曲げ加工を終了すると、再び駆
動機構１４を駆動して、図７（ロ）に示すように、次の
曲げ位置Ｑ2 まで、移動台１０をチャック機構２に向か
って移動させる。次の曲げ加工位置まで移動すると、前
述したと同様に、第１曲げ機構４４により被加工物１を
曲げ加工する。

【００１８】更に、図７（ハ）に示すように、第１関節
型ロボット２６を次の曲げ位置Ｑ3にまで移動すると共
に、各関節３７〜３９を回転して第１曲げ機構４４を垂
直に立てる。そして、第１曲げ機構４４を駆動して、被
加工物１を曲げ加工する。こうして、チャック機構２に
把持された被加工物１を、その端側からチャック機構２
に向かって順次曲げ加工していく。

【００１９】この図７（ロ）の曲げ位置Ｑ2 から図７
（ハ）の曲げ位置Ｑ3 に移動する際に、第１曲げ機構４
４は倒立した状態から正立した状態に姿勢を変化させる
必要がある。このとき、図７（ロ）の曲げ位置Ｑ2 から
図７（ハ）の曲げ位置Ｑ3 に駆動機構１４を駆動して移
動台１０を移動し、かつ、各関節３７〜３９を回動し
て、図８（イ）〜（ハ）に示すように、第１曲げ機構４
４の姿勢を変化させる。

【００２０】図８（イ）に示す第１曲げ機構４４が倒立
した状態から、各関節３７〜３８を回動して、被加工物
１が曲げ型４８と締め型５４との間にある状態を維持し
つつ、第１曲げ機構４４の姿勢を変化させる。図８
（イ）に示す状態から、図８（ロ）に示す第１曲げ機構
４４が横方向を向いた状態に姿勢を変化させ、更に、図
８（ハ）に示す第１曲げ機構４４が正立した状態に姿勢
を変化させる。この姿勢を変化させている間、被加工物
１が曲げ型４８と締め型５４との間にある状態を維持す
るように各関節３７〜３８を回動する。

【００２１】これにより、曲げ加工終了後、次の曲げ位
置に移動する際に、第１曲げ機構４４を被加工物１から
退避させず、しかも、次の曲げ方向に応じて第１曲げ機
構４４の姿勢を変化させるので、タクトタイムが短縮さ
れる。尚、第２関節型ロボット２８についても同様であ
る。

【００２２】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の関節型ロボ
ットによる曲げ加工方法は、曲げ位置に移動する際に、
曲げ機構を被加工物から退避させず、しかも、次の曲げ
方向に応じて曲げ機構の姿勢を変化させるので、タクト
タイムが短縮され、加工時間を短縮することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての関節型ロボットに
よる曲げ加工方法を適用した曲げ加工装置の正面図であ
る。

【図２】本実施形態の曲げ加工装置の平面図である。

【図３】本実施形態の曲げ加工装置の拡大側面図であ
る。

【図４】本実施形態の第１曲げ機構の拡大平面図であ
る。

【図５】本実施形態の第１曲げ機構の拡大側面図であ
る。

【図６】本実施形態の関節型ロボットによる曲げ加工方
法に従って曲げ加工した被加工物の斜視図である。

【図７】本実施形態の関節型ロボットによる曲げ加工方
法の曲げ工程を示す斜視図である。

【図８】本実施形態の関節型ロボットによる曲げ加工方
法の曲げ機構の姿勢の変化を示す説明図である。

【符号の説明】 １…被加工物 ２…チャック機構 ６，８…軌道 ２２…第１移動機構 ２４…第２移動機構 ２６…第１関節型ロボット ２８…第２関節型ロボット ４４…第１曲げ機構 ４６…第２曲げ機構 ４８…曲げ型 ５４…締め型 ５６…圧力型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺状の被加工物に沿って、該被加工物
   の軸方向と平行な軸の廻りで回動する関節を有する関節
   型ロボットを移動すると共に、前記関節型ロボットの先
   端に取り付けた曲げ機構の曲げ型と該曲げ型の周りを公
   転可能な締め型とにより前記被加工物を挟持し、前記締
   め型を公転させ前記被加工物を曲げ加工する関節型ロボ
   ットによる曲げ加工方法において、 前記各関節を回動して、前記曲げ機構の姿勢を変更しな
   がら、かつ、前記曲げ型と前記締め型との間に前記被加
   工物がある状態を維持しながら前記関節型ロボットの前
   記曲げ機構を前記被加工物に沿って移動することを特徴
   とする関節型ロボットによる曲げ加工方法。