JPS63168226A - 板材折曲げ加工装置用マニピュレータおよびそのマニピュレータを備えた板材折曲げ加工装置 - Google Patents

板材折曲げ加工装置用マニピュレータおよびそのマニピュレータを備えた板材折曲げ加工装置

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JPS63168226A
JPS63168226A JP62313760A JP31376087A JPS63168226A JP S63168226 A JPS63168226 A JP S63168226A JP 62313760 A JP62313760 A JP 62313760A JP 31376087 A JP31376087 A JP 31376087A JP S63168226 A JPS63168226 A JP S63168226A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばプレスブレーキのごとき折曲げ加工装
置において折曲げ加工される板材を取扱うことのできる
マニピュレータおよびそのマニピュレータを備えた折曲
げ加工装置に関する。
（従来の技術） 従来、プレスブレーキのごとき板材折曲げ加工装置にお
いて板材の折曲げ加工を行うに際し、自動化を図るため
に、板材を自動的に取扱うマニピュレータが開発されて
いる。
従来のマニピュレータは、一般的には産業用ａポットよ
り成るものであって、折曲げ加工装置の前方などの所定
の位置に設置されるのが通常で廓る。この種のマニピュ
レータは、所定位置に設けられた支柱にアームを上下動
自在かつ旋回自在に設けると共に伸縮回転自在に設けて
なり、このアームの先端部に、板材を把持自在な板材把
持装置を備えてなるものである。
（発明が解決しようとする問題点） 上記構成のごとき従来のマニピュレータにおいて、板材
把持装置の移動領域を広くするには、アームを長くしな
ければならず、全体的構成が大型化するという問題点が
あった。また、板材折曲げ加工装２における折曲げ加工
装２に対する板材の位置決めは、もっばらマニピュレー
タによる位置決めによるため、板材の位置決め精度を向
上するにはマニピュレータを高精度に組立てなければな
らず、製造価格が極めて高くなるという問題点があった
。
この発明は、上述のごとぎ問題点に鑑みてなされたもの
で、プレスブレーキのごとき板材折曲げ加工装置におい
て、板材の取扱いに有益なマニピュレータおよびそのマ
ニピュレータを備えた板材加工装置を提供しようとする
ものである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 前述のごとき問題点を解決するために、第１発明は、板
材折曲げ加工装置において板材の折曲げ加工を行う金型
の長手方向と平行なＸ軸方向に移動自在な第１移動台に
、この第１移動台の移動方向に対して直交するＹ軸方向
に移動自在の第２移動台を支承して設け、この第２移動
台に上下の２軸方向に移動自在に支承された昇降支柱の
上部に板材Ｐ！持表装置装着して設け、この板材把持装
置を、前記Ｘ軸と平行なり軸を中心として上下方向に回
動自在に設けると共に、上記Ｂ軸と直交す゛るＡ軸を中
心として旋回自在に設けてなるものである。
また第２発明は、板材折曲げ加工装置において金型を支
承した上部フレームあるいは下部フレームの前面に、上
記金型の長手方向と平行なＸ軸方向に移動自在な第１移
動台を装着して設け、この第１移動台に支承された第２
移動台を、第１移動′台の移動方向に対し直交するＹ軸
方向へ移動自在に設け、この第２移動台に上下のＺ軸方
向へ移動自在に支承された昇降支柱の一端部に、板材を
把持自在な板材把持装置を装着して設け、この板材把持
装置を、前記Ｘ軸と平行なり軸を中心として上下方向に
回動自在に設けると共に、上記Ｂ軸と直交するＡ軸を中
心として旋回自在に設け、前記板材把持装置に把持され
た板材の突当て位置決めを行うバックゲージの複数箇所
に、板材の当接を検知するセンサを設けてなるものであ
る。
（作用） 第１発明においては、前記構成により、第１移動台をＸ
軸方向に移動することによって、板材把持装置に把持さ
れた板材を金型の長手方向の所望位δに対応して位置決
めできる。第２移動台をＹ軸方向に移動することにより
、板材の折曲げ位置を金型の加工位置に合わせることが
でき、また、昇降支柱を上下動すると共に、Ｂ軸を中心
とじて板材把持装置を上下に回動することにより、板材
の折曲げ加工時における跳ね上りに対して板材把持装置
を追従せしめることができる。さらに、板材把持装置を
、Ａ＠を中心として旋回することにより、例えば四角形
の板材の場合には、板材把持装置に把持された１辺を除
く他の３辺を前記金型に対して位置決めすることができ
る。さらにまた、板材把持装置が板材を把持した状態に
おいて、Ａ軸を中心として板材を約９０’旋回すると共
に、Ｂ軸を中心として上下を反転することにより、板材
の上下が反転されることとなる。
第２発明においては、第１発明の作用に加えて、板材の
位置決め時に板材がバックゲージに当接したか否かを複
数のセンサによって検出するので、金型に対する板材の
位置決めが正確に行われ得ることとなる。
（実施例） 第１図を参照するに、板材折曲げ加工装置１は、例えば
プレスブレーキ等よりなるものであって、この板材折曲
げ加工装ｖ１１のｙＩ側にマニピュレータ３が装着しで
ある。また板材折曲げ加工装置１の側部には、板材Ｗを
収容したマガジン部５が設けられると共に、折曲げ後の
製品Ｐを次工程に搬送する搬送装置７が配置されてれい
る。上記マガジン部５や搬送装置７の構成は一般的な構
成でよいものであるから、その詳細についての説明は省
略する。
前記板材折曲げ加工装置１は、一般的なプレスブレーキ
と同様に、上部フレーム９を備えると共に下部フレーム
１１を備えており、上部フレーム９には上型１３が着脱
自在に装着されている。また下部フレーム１１には下型
１５が装着されている。
公知のように、上記構成のごとき板材折曲げ加工装置１
においては、上下のフレーム９．１１の一方を昇降作動
し、上型１３と下型１５とを係合することにより、上型
７３と下型１５との間に介在された板材Ｗの折曲げ加工
を行うものである。
なお、詳細な図示を省略するが、本実施例においては下
部フレーム１１が昇降するように構成されている。
さらに板材折曲げ加工装置１には、＃Ｊ後方向（第２図
において左右方向：Ｙ軸方向）の板材Ｗの位置決′めを
行うバックゲージ１７が前復方向へ移動位置決め自在に
設けられている。このバックゲージ１７の複数箇所には
、板材Ｗの当接を検出するセンサ１９が装着しである。
上記センサ１９は、例えば直動形のポテンションメータ
のごとく、測定行程が比較的長い線形トランスジューサ
よりなるものである。
上記構成により、通常の手段によって予め位置決めされ
たバックゲージ１７に板材Ｗを当接して位置決めすると
き、複数箇所の各センサ１９の出力が所定の出力値に一
致したか否かを検知することにより、板材Ｗの端縁が上
下の金型１３．１５による折曲げ線（以下、必要により
曲げ軸Ｃと呼称するンと平行であるか否かを知ることか
でき。
板材Ｗの正確な位置決めを行うことができる。
上記センサ１９からの出力信号は、上部フレーム９に装
着された一般的な数値制御２１１Ｖｅ置２１に入カされ
る。この数値制御装置２１は、板材折曲げ加工装置１に
おける各作動部の作動や前記バンクゲージ１７の作動お
よび前記マニピュレータ３の作動を制御づるもので、前
記各センサ１９からの出力信号が入力されたときには、
各センサ１９の出力値が所望の出力値となるように、マ
ニピュレータ３の作動を制御するものである。　前記マ
ニピュレータ３は、本実施例においては異時自在な一下
部フレーム１１に一体的に取付けたベースプレート２３
に装着されている。
より詳細には、上記ベースプレート２３は、下型１５の
長手方向に沿う左右方向（Ｘ軸方向）に延伸してあり、
このベースプレート２３の前面に第１移動台２５がＸ軸
方向に移動自在に支承されている。この第１移動台２５
には、前記ベースプレー１・２３に備えたＸ軸方向のラ
ック杆２７に噛合したピニオン（図示省略）が回転自在
に設けられていると共に、上記とニオンを回転駆動する
だめの第１サーボモータ２９が設けられている。なお、
第１サーボモータ２９がビニオンを回転駆動するための
動力伝達線描は一般的な構成でよいので、その詳細につ
いては説明を省略する。前記第１サーボモータ２９は、
例えばステッピングモータ等よりなるものであって、エ
ンコーダのごとき位置検出装置を備えている。
上記構成により、第１サーボモータ２９を作動部ること
によって第１移動第２５をＸ軸方向に移動することがで
き、かつ基準位置に対する第１移動台２５のＸ軸方向の
移動位置を検知することができる。
第１図、第２図より明らかなように、前記第１移動台２
５には、上部側が前後方向（Ｙ軸方向）に拡大した扇形
状部３１が設けてあり、この扇形状部３１の上部には円
弧状のラック部材３３が設けられている。このラック部
ＩＪ３３には、ラック部材３３に沿ってＹ軸方向に移動
自在の第２移動台３５が支承されている。この第２移動
台３５には、ラック部材３３に噛合したビニオン（図示
省略）が回転自在に設けられていると共に、上記ピニオ
ンを回転駆動る第２サーボモータ３７が装着されている
。この第２サーボモータ３７は、第１サーボモータ２９
同様にエンコーダのごとき位置検出装置を備えているも
のである。
上記構成により、第２サーボモータ３７を駆動すること
によって、第２移動台３５はラック部材３３に沿って円
弧状にＹ軸方向に移動される。上記第２移動台３５のＹ
軸方向の位置は、第２サーボモータ３７に備えた位置検
出装置によって検知される。
第１図、第２図より明らかなように、前記第２移動台３
５には、第２移動台３５の移動方向に対して直交する上
下の７＠方向に移動自在な昇降支柱３９が支承されてい
る。この昇降支柱３９には上下方向のラックが形成しで
ある。このラックと噛合したピニオン（図示省略）が前
記第２移動台３５に回転自在に支承されており、かつこ
のビニオンを回転駆動する第３サーボモータ４１が第２
移動台３５に装着されている。この第３サーボモータ４
１は第１サーボモータ２９同様に位置検知装置を備えて
いるものである。
上記構成により、昇降支柱３９は、第３サーボモータ４
１の駆動によって上下動され、かつ上下動位置は位置検
知装置によって検知されることが理解されよう。
前記昇降支柱３９の上部には、Ｙ軸方向に延伸したアー
ム４３が適宜に固定しである。このアーム４３の先端部
には、板材Ｗの一側縁部を把持自在な板材把持装置４５
が装着しである。より詳細には、第１図、第２図に示さ
れるように、板材把持装置４５は、Ｘ軸と平行なり軸を
中心として上下方向に回動自在に設けられていると共に
、上記Ｂ軸と直交するＡ軸を中心として旋回自在に設け
られている。
上記Ａ軸を中心として板材把持装置４５を旋回するため
の第４サーボモータ４７およびＢ軸を中心として板材把
持装置４５を上下に回動するための第５サーボモータ４
９が前記アーム４３に装着されている。上記第４．第５
のサーボモータ４７゜４９は、前述の第１サーボモータ
２９同様に位置検知装置を備えているものである。なお
、第４す−ボモータ４７によって板材把持装置４５をＡ
＠回りに旋回するための動力伝達機構や、第５サーボモ
ータ４９によって上下に回動するための動力伝達機構は
種々の構成を採ることができるものであり、この構成に
特徴を有するものではないので、その詳細については説
明を省略する。
第３図、第４図に詳細に示されるように、前記板材把持
装置４５は、板材Ｗを把持するための上部ジョー５１と
下部ジョー５３とを備えてなるものである。上部ジョー
５１および下部ジョー５３は、板材Ｗを把持する板材把
持１ｇ５４を巾広く形成してほぼ１字形状に形成しであ
る。上記各ショー５１．５３は、前記Ｂ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いるもの
である。
より詳細には、回動スリーブ５５は、第３図より明らか
なように、前記アーム４３の先端部に形成されたクレビ
ス状の凹部５７内に位置している。
この回動スリーブ５５の両側には前記Ｂ軸と軸心が一致
したスタッフシャフト５７が設けられている。ずなわち
、回動スリーブ５５は、上記各スタンプシャフト５７を
介することにより、アーム４３の先端部に回動自在に支
承されているものである。なお、一方のスタッフシャフ
ト５７にはチェンスブロクット笠（図示省略）が設けら
れ、前記第５サーボモータ４９から動力を受けるように
構成されている。
１４図に詳細に示されるように、前記回動スリーブ５５
内には、前記Ｂ軸と直交する方向の回転ｒ：ｙ５９が複
数の軸承６１を介して回転自在に支承されている。この
回転筒５９の軸心は前記Ａ軸に一致してあり、この回転
筒５９の上端部に前記下部ジョー５３が一体的に取付け
である。回転筒５９にはベベルギヤ６３が一体的に取付
けてあり、前記第４サーボモータ４７からの動力を受け
るように溝成しである。
上記回転筒５９の内部には、例えばエアーシリンダ等よ
りなる直線運動形のアクチュエータ６５が設けられてい
る。より詳細には、上記アクチュエータ６５におけるシ
リンダ６７が上下動自在に設けられており、このシリン
ダ６７の上部に前記上部ジョー５１が一体的に取付けで
ある。上記シリンダ６７の内部は区画壁部６９によって
上下二段の圧力室７１Ａ、７１Ｂに区画されており、各
圧力室７１Ａ、７１Ｂには、ピストンロッド７３に取付
けた各ピストン７５が嵌合しであると共に、ピストンロ
ッド７３に穿設された流体路が接続しである。上記ピス
トンロッド７３の下部は、前記回動スリーブ５５に一体
的に取付けたロッドホルダ７７に一体的に取付けである
。
前記上部ジョー５１と下部ジョー５３との相対的な回動
を規制するために、上部ジョー５１と下部ジョー５３は
、リンク機＃１７９を介して互に連結しである。すなわ
ち、第４図より明らかなように、上部ジョー５１に基部
を枢支した第１リンク８１の先端部と、基部を下部ジョ
ー５３に枢着した第２リンク８３の先端部とを、ビン８
５を介して枢支連結しである。
上述のごとき構成により、アクチュエータ６５の作動に
よって上部ジョー５１を上下動することができ、下部ジ
ョー５３との間に板材Ｗを把持することができる。上記
アクチュエータ６５は、上下に圧力’Ｊ７１Ａ、７１Ｂ
を備えるものであるから、小径であっても、比較的大き
な把持力を得ることができるものである。
また、第４サーボモータ４７の駆動によって上下のジ：
ｌ−５１，５３をＡ軸回りに旋回することができ、第３
図に示すように、板材把持部５４をアーム４３の長手方
向および両側方に突出した状態に位置決めすることがで
きる。したがって、上記板材把持部５４がアーム４３の
側方に突出した状態にあるときに、回動スリーブ５５を
Ｂ軸回り、に回動することにより、板材把持部５４に把
持された板材Ｗの上下が反転されるものである。
再びＮ１図を参照するに、前記下部フレーム１１あるい
はベースプレート２３の一側部には、板材Ｗを一時的に
把持自在な補助把持装置８７が装着しであると共に、サ
イドゲージ装置８９が適宜のブラケットを介して装着さ
れている。
上記補助把持装置８７は、板材Ｗを把持するための上部
ジョー９１と下部ジョー９３を備えており、上記上部ジ
ョー９１の上下動は、前記板材把持装置４５におけるア
クチュエータ６５と同様めアクチュエータ（図示省略）
によって行われるものである。従って、上部ジョー９１
を上下動する構成の詳細については説明を省略する。
前記ｔナイドゲージ装置８９は、マニピュレータ３と板
材把持装置４５に把持された板材Ｗの一側縁との位置関
係を検知するときに使用されるもので、側方センサ９５
を億えている。この側方センサ９５は、前記バックゲー
ジ１７に備えられたセンサ９と同様に、直動形のポテン
ションメータのごとき線形トランスジューサよりなるも
のである。
この側方センサ９５の出力値は前記数値制御装置２１に
入力されるものである。
したがって、板材把持装置４５に把持された板材Ｗの一
側縁が側方センサ９５に当接され、この側方センサ９５
の出力値が所定の出力値であるときに、マニピュレータ
３のＸ軸方向の位置を第１サーボモータ２９に備えられ
た位置検出装置の検出値を数値制御装ｆｉ２１に読込む
。そして、板材Ｗを把持していない時の基準位置の位置
検出値と比較することにより、板材把持装置４５に把持
された板材Ｗの一側縁とマニピュレータ３とのＸ軸方向
の位置的関係を知ることができる。よって、サイドゲー
ジ装置８９を基準として、上下型１３゜１５に対して板
材ＷのＸ軸方向の位置決めを正確に行うことができる。
以上のごとき構成により、第５図に模型的に示すように
、板材把持装置４５が四角形の板９ＡＷのＳ辺側を把持
した状態にあるとき、Ａ軸を中心として板材把持装置４
５を旋回することにより、他の３辺側Ｔ、Ｕ、Ｖを曲げ
軸Ｃに対して位置決めすることができる。したがって、
３辺側Ｔ、ｔＪ。
■の折曲げ加工が連続的に行われ得ることが理解されよ
う。また、第５図に示されるように、板材把持装置４５
をアーム４３の側方に突出した状態において、ＢＩＮ１
回りに回動することにより、板材Ｗの上下が反転される
ことが理解されよう。すなわち、板材Ｗの逆向げも連続
的に行い得るものである。
上述のごとく板材Ｗの３辺側Ｔ、　Ｌｌ、　Ｖの折曲げ
加工を行った後、Ｓ辺側の折曲げを行うには、第６図、
第７図に示されるように、上下の金型１３．１５の間に
板材ＷのＵ辺側が挟持された状態にあるときに、第８図
、第９図に示すように、板材把持装置４５をＴ辺側ある
いはＶ辺側に移行して、板材Ｗを把持し直す。そして、
板材ＷのＳ辺側を曲げ軸Ｃに位置決めすることにより、
上記Ｓ辺側の折曲げを容易に行うことができる。
なお、板材Ｗの寸法が比較的小さく、上下の金型１３．
１５間に板材Ｗを挟持した状態においての把持し直しが
困難な場合には、上記板材を補助把持装置８７の位ｎに
移動し、この補助把持装置８７によって板材Ｗを一時的
に把持することにより、板材Ｗの把持し直しを容易に行
うことができる。
前述のごとく、板材把持装置４５によって板材Ｗを把持
し、板材Ｗの各辺側の折曲げ加工を行うとぎには、先ず
、サイドゲージ装置８９に備えられた側方センサ９５に
板材Ｗの一側縁を接触せしめて、板材Ｗの一側縁とマニ
ピュレータ３とのＸ軸方向の位置的関係を検知する。そ
して、Ｘ軸方向の位置決めは、サイドゲージ装置８９を
基準として行う。板材ＷのＹ軸方向の位置決めは、バッ
クゲージ１７を予め位置決めし、このバンクゲージ１７
に備えられた複数のセンサ１９に板材Ｗを接触せしめ、
各センサ１９の検出値がそれぞれ所望の検出値となるよ
うに、マニピュレータ３をＹ軸方向に移動すると共に、
Ａ軸回りに板材把持装置４５を適宜に旋回することによ
って行われる。
すなわち、板材ＷがＸ軸方向およびＹ軸方向に正確に位
置決めされた後に、折曲げ加工が行われるのである。
折曲げ加工終了後の板材Ｗは、マニピュレータ３によっ
て搬送装［７の位置に移送され、次に、搬送装置７によ
り製品Ｐとして次工程に搬送される。
［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、本発
明によれば、マニピュレータの大きな行動範囲に対して
マニピュレータを小型化できると共に、また、板材折曲
げ加工位置に対する板材の位置決めを正確に行うことが
できるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１１図は本発
明に係る装置の斜視図である。第２図は同側面図である
。第３図は第２図における矢印■部の拡大平面図で、１
部断面しである。第４図は第３図におけるＩＶ　−ＩＶ
線に沿った断面図である。第５図は主要部の運動を模型
的に示した平面図である。第６図〜第９図は、それぞれ
作用状態を示す説明図である。 １・・・板材折曲げ加工装置　１３・・・上型１５・・
・下型　　　　　　　１７・・・バックゲージ１９・・
・センサ　　　　　　２５・・・第１移動台３５・・・
第２移動台　　　　３９・・・昇降支柱４５・・・板材
把持装置　　　５１・・・上部ジョー５３・・・下部ジ
ョー　　　　６５・・・アクチュエータ１７・・・８７
・・・補助把持装置 ９５・・・側方センサ 代理人　弁理士　三　好　　保　男 寓２図 第６図 第７図 第８図 第９　旧

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）板材折曲げ加工装置において板材の折曲げ加工を
    行う金型の長手方向と平行なＸ軸方向に移動自在な第１
    移動台に、この第１移動台の移動方向に対して直交する
    Ｙ軸方向に移動自在の第２移動台を支承して設け、この
    第２移動台に上下のＺ軸方向に移動自在に支承された昇
    降支柱の上部に板材把持装置を装着して設け、この板材
    把持装置を、前記Ｘ軸と平行なＢ軸を中心として上下方
    向に回動自在に設けると共に、上記Ｂ軸と直交するＡ軸
    を中心として旋回自在に設けてなることを特徴とする板
    材折曲げ加工装置用マニピュレータ。
  2. （２）Ａ軸、Ｂ軸は同一平面内において交差しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のマニピュ
    レータ。
  3. （３）板材把持装置は、板材を把持するための上部ジョ
    ーと下部ジョーとを備えると共に上部ジョーあるいは下
    部ジョーの少なくとも一方を上下動するための直線運動
    形のアクチュエータを備えてなり、上記アクチュエータ
    の軸がＡ軸と一致していることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項または第２項に記載のマニュピレータ。
  4. （４）上部ジョーとアクチュエータとが連動連結してあ
    り、上部ジョーと下部ジョーはそれぞれに枢支されたリ
    ンクを介して連結してあることを特徴とする特許請求の
    範囲第３項に記載のマニピュレータ。
  5. （５）板材把持装置は、昇降支柱の上部に取付けられた
    アームの先端部に装着されており、このアームの長手方
    向に対して直交する方向に旋回自在であり、かつアーム
    の両側方に張出す位置に位置決め自在であることを特徴
    とする特許請求の範囲第４項に記載のマニュピレータ。
  6. （６）板材折曲げ加工装置において金型を支承した上部
    フレームあるいは下部フレームの前面に、上記金型の長
    手方向と平行なＸ軸方向に移動自在な第１移動台を装着
    して設け、この第１移動台に支承された第２移動台を、
    第１移動台の移動方向に対して直交するＹ軸方向へ移動
    自在に設け、この第２移動台に上下のＺ軸方向へ移動自
    在に支承された昇降支柱の一端部に、板材を把持自在な
    板材把持装置を装着して設け、この板材把持装置を、前
    記Ｘ軸と平行なＢ軸を中心として上下方向に回動自在に
    設けると共に、上記Ｂ軸と直交するＡ軸を中心として旋
    回自在に設け、前記板材把持装置に把持された板材の突
    当て位置決めを行うバックゲージの複数箇所に、板材の
    当接を検知するセンサを設けてなることを特徴とする板
    材折曲げ加工装置。
  7. （７）第１移動台を支承したフレームの一側部付近に、
    板材を一時的に把持自在な補助把持装置が設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の板材
    折曲げ加工装置。
  8. （８）補助把持装置に近接して側方センサが設けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の板
    材折曲げ加工装置。
  9. （９）センサが線形トランスジューサであることを特徴
    とする特許請求の範囲第６項又は第８項に記載の板材折
    曲げ加工装置。
  10. （１０）第１移動台は昇降自在なフレームと一体的に昇
    降するように上記フレームに装着されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第６項に記載の板材折曲げ加工装
    置。
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