WO2016132845A1

WO2016132845A1 - ベンディングロボット及びワーク検出方法

Info

Publication number: WO2016132845A1
Application number: PCT/JP2016/052434
Authority: WO
Inventors: 加藤　哲明; 篤志山岸; 大也内田
Original assignee: 株式会社アマダホールディングス
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-08-25
Also published as: EP3260245B1; US10046378B2; EP3260245A4; US20180015619A1; EP3260245A1; CN107249830B; JP6019149B2; JP2016150423A; CN107249830A

Abstract

　ベンディングロボットは、スタッカの収納基準平面に端面を当接して収納されたワークを取り出して曲げ加工機に供給する。ベンディングロボットは、収納基準平面と平行に移動する本体部と、本体部に支持され、スタッカの上方に位置取り可能なアーム部と、アーム部に設けられ、スタッカに収納されたワークとの距離を非接触測定する距離センサと、を備えている。上記ベンディングロボットによれば、曲げ加工を高効率で行える。

Description

ベンディングロボット及びワーク検出方法

　本発明は、スタッカ（ワーク積載装置）に置かれた板状のワーク[workpiece]を取り出してベンディング装置に供給するベンディングロボットと、スタッカでのワーク有無を検出するワーク検出方法と、に関する。

　下記特許文献１は、スタッカに置かれた板状のワークを吸着などによって取り出し、ベンディング装置での曲げ加工に供するベンディングロボットと称される多関節ロボットアームを開示している。また、下記特許文献２は、積まれたワークから、一つのワークを多関節ロボットアームによって取り出す際のワーク検出を、上方に配置したカメラで取得した画像に基づき行う技術を開示している。また、下記特許文献３は、積載された板状のワークの最上の一枚を吸着搬送するために、積載されたワークの最上位置検出を、ワーク上方に配置した吊り掛け治具に取り付けたレーザなどによる非接触式距離センサで行う技術を開示している。

日本国特開２００２－１３７０１９号公報日本国特開２０１２－０２４９０３号公報日本国特開平５－２１２４７５号公報

　特許文献２に開示された画像に基づく検出技術、又は、特許文献３に開示された非接触式距離センサでの測距結果に基づく検出技術を、特許文献１に開示されたベンディングロボットに組み合わせることで、スタッカのワーク有無検出ができる。スタッカのワーク有無検出は、曲げ加工の最初に行う必要があり、ベンディングロボットを用いた曲げ加工効率を向上させるために、できるだけ高速で実行できることが望まれる。

　しかし、ワーク有無検出のために、スタッカの上方から撮像[taking an image]又は測距[measuring a distance]する場合、ベンディングロボットが干渉しないように撮像範囲又は測距範囲から予め退避させ、撮像又は測距が終了したら復帰させるという加工に直接関与しない動作を行う必要がある。従って、曲げ加工効率が低下する、という改善すべき点がある。

　本発明の目的は、曲げ加工を高効率で行えるベンディングロボット及びワーク検出方法を提供することにある。

　本発明の第１の特徴は、収納基準平面を有するスタッカの前記収納基準平面に端面が当接するよう収められたワークを、前記スタッカから取り出して曲げ加工機に供給するベンディングロボットであって、前記収納基準平面と平行に移動する本体部と、前記本体部に支持され前記スタッカの上方に位置取り可能なアーム部と、前記アーム部に設けられ、前記スタッカに収められた前記ワークとの距離を非接触で測定可能な距離センサと、を備えている、ベンディングロボットを提供する。

　ここで、前記本体部が前記収納基準平面と平行に移動して、前記距離センサが前記収納基準平面に近接した計測経路で測定する、ことが好ましい。

　本発明の第１の特徴は、ベンディングロボットによって曲げ加工機に供給されるワークを収めるスタッカにおける、前記ワークの収納有無を検出するワーク検出方法であって、前記スタッカに、収められた前記ワークの端面が当接する収納基準平面を有する壁板を設け、前記ベンディングロボットに、前記収納基準平面と平行に移動する本体部と、前記本体部に支持され前記スタッカの上方に位置取り可能なアーム部と、前記アーム部に設けられ前記スタッカに収められた前記ワークとの距離を非接触で測定可能な距離センサと、を設けておき、前記本体部を前記収納基準平面と平行に移動させて、前記距離センサに前記収納基準平面に近接した計測経路で測距させる測距ステップと、前記測距ステップにおける測距で二つの電流値が得られた場合に、前記スタッカに前記ワークが収納されていると判定する判定ステップと、を含む、ワーク検出方法を提供する。

実施形態に係るベンディングロボットの側面図である。上記ベンディングロボットのブロック図である。上記ベンディングロボットによって把持されるワークが載置されるスタッカの平面図である。ワーク検出動作における測定動作のフロー図である。測定動作で得られた電流の推移例を示すグラフである。ワーク検出動作における判定動作のフロー図である。判定動作の変形例のグラフである。ワーク検出動作の変形例の平面図である。別の判定動作のフロー図である。

　実施形態に係るベンディングロボット１を、図面を参照しつつ説明する。ベンディングロボット１は、いわゆる６軸の垂直多関節ロボットアームを含んで構成されている。図１を参照してベンディングロボット１の全体構成を説明する。説明の便宜のため、上下前後方向は、図１中の矢印に示されるように規定される。また、図面に垂直な方向が、左右方向として規定され、手前方向が左方向である。図１には、ベンディングロボット１に加えて、周辺に設置される装置等が示されている。

　ベンディングロボット１は、曲げ加工機Ｍの前方近傍に設置されている。曲げ加工機Ｍは、左右方向に延在している。曲げ加工機Ｍは、一組の曲げ金型を備えており、その一方の金型Ｍａが装着される上テーブルＭｂ、及び、上テーブルＭｂの下方に対向配置され、その他方の金型Ｍｃが装着される下テーブルＭｄも備えている。曲げ加工機Ｍは、一方のテーブルを他方のテーブルへ接近させることで、ベンディングロボット１によって上テーブルＭｂと下テーブルＭｄとの間に挿入されたワークＷを一対の金型Ｍａ，Ｍｃで挟んで曲げ加工する。

　ベンディングロボット１の前方には、スタッカ載置台Ｍ２が設置されている。スタッカ載置台Ｍ２上には、スタッカ３１が載置されている。スタッカ３１上には、曲げ加工機Ｍで曲げ加工されるワークＷを積載可能である。スタッカ３１は、スタッカ載置台Ｍ２へと搬入可能であり、かつ、スタッカ載置台Ｍ２から搬出可能である。

　ベンディングロボット１は、基台２と、本体部３とを備えている。基台２は、床ＦＬ上に設置されて左右方向に平行に延びる一対のガイドレール２ａ，２ｂを有している。本体部３は、ガイドレール２ａ，２ｂによって左右方向に移動可能に支持されている。

　本体部３には、基本腕部４が取り付けられている。基本腕部４は、鉛直な軸線ＣＬａまわりに回動可能（矢印Ｄａ参照）で、かつ、水平な軸線ＣＬｂまわりに回動可能（矢印Ｄｂ参照）である。基本腕部４の先端部は、中間腕部５の一方端部と関節部６で連結されている。関節部６では、基本腕部４と中間腕部５とが、水平な軸線ＣＬｃまわりに相対回動可能（矢印Ｄｃ参照）に連結されている。

　中間腕部５の他方端部は、ショルダ部７と関節部８で連結されている。関節部８では、中間腕部５とショルダ部７とが、水平な軸線ＣＬｄまわりに相対回動可能（矢印Ｄｄ参照）に連結されている。軸線ＣＬｂ、軸線ＣＬｃ、及び、軸線ＣＬｄは、互いに平行である。

　ショルダ部７は、軸線ＣＬｄと直交する軸線ＣＬｅに沿って直状に延びる直腕部９の一方端部を支持している。直腕部９は、軸線ＣＬｅまわりに回動可能（矢印Ｄｅ参照）である。直腕部９の他方端部は、先端腕部１０を支持している。先端腕部１０は、軸線ＣＬｅと直交する軸線ＣＬｆまわりに回動可能（矢印Ｄｆ参照）である。先端腕部１０は、ワークＷを吸着保持する吸着部１０ａを備えている。吸着部１０ａは、クランプ部１０ｂの一部でもある。クランプ部１０ｂは、その開閉動作によってワークＷを厚さ方向に挟む。吸着部１０ａ及びクランプ部１０ｂは、先端腕部１０の長手方向に延びる軸線ＣＬｇまわりに回動可能（矢印Ｄｇ参照）である。

　以下の説明では、基本腕部４、中間腕部５、ショルダ部７、直腕部９、及び、先端腕部１０をまとめてアーム部Ａとも称する。アーム部Ａは、後述する駆動部ＫＤによって種々の姿勢を取るとができ、スタッカ３１の上方に位置取り[positioned]可能である。この位置取りでは[in this positioning]、上方から見たときに、少なくともショルダ部７の可動範囲に、スタッカ３１が含まれる。

　ベンディングロボット１は、スタッカ３１に載置された板状のワークＷを取り出し、反対側に設置された曲げ加工機Ｍに供給する。詳しくは、ベンディングロボット１は、スタッカ３１に積載された複数のワークＷからなるワーク群ＷＧから、最上のワークＷを、吸着部１０ａによって吸着して取り出して、吸着したワークＷを曲げ加工機Ｍに供給する。ベンディングロボット１は、曲げ工程中には、ワークＷをクランプ部１０ｂで持ち替え、曲げ加工によるワークＷの変形に追従させてアーム部Ａの姿勢を変えることでワークＷを継続保持する。ベンディングロボット１は、曲げ加工後には、所定の排出場所にワークＷを排出（移動）する。

　ガイドレール２ａ，２ｂ上の本体部３の移動動作、及び、アーム部Ａの各腕部の回動等の動作は、制御部１１の制御の下、ベンディングロボット１に内蔵された各駆動部（図示せず）によって実行される。ここでは、制御部１１に制御される各駆動部をまとめて、駆動部ＫＤと称する（図２参照）。駆動部ＫＤは、各駆動部の動作状況を検出するエンコーダやセンサなどの検出器を備えている。検出器で検出された動作状況は、制御部１１にフィードバックされる。図１において、制御部１１は、ベンディングロボット１とは別体的に床ＦＬ上に設置されており、ベンディングロボット１とは有線で通信を行う。

　アーム部Ａには、下方の被測距物との距離を非接触で測定できる距離センサ７ａが設けられている。本実施形態の距離センサ７ａは、ショルダ部７に取り付けられており、赤外光やレーザ光などの光ビームＢを利用して測距する。測距のために出射する光ビームＢの光軸を軸線ＣＬｄ及び軸線ＣＬｅと直交し、かつ、軸線ＣＬｅを水平にしたときに、光ビームＢが下方へと照射できるように、距離センサ７ａの取り付け位置及び取り付け姿勢が設定されている。

　スタッカ３１は、ワークＷを積載可能な台車[cart]として形成されている。スタッカ載置台Ｍ２の上部には、スタッカ載置部Ｍ２ａが設けられている。スタッカ載置部Ｍ２ａ上には、スタッカ３１が、ベンディングロボット１側が低くなるように水平に対し角度θａで傾斜載置される。スタッカ載置部Ｍ２ａは、スタッカ３１と当接してスタッカ３１の後方側の位置決めを行う、上方に突出したストッパＳを有している。図３は、図１の矢印Ｙａ方向に沿って見たスタッカ３１の平面図であり、ある形状を有するワークＷがスタッカ３１上に載置されている。

　スタッカ３１は、矩形の底板３２と、左壁板３３と、後壁板３４と、を備えている。底板３２は、複数のキャスタ３２ａ（図１参照）を有している。左壁板３３及び後壁板３４は、底板３２の隣接する二辺から立設されている。底板３２の上面３２ｂと、左壁板３３の右面３３ａと、後壁板３４の前面（収納基準平面）３４ａとは、互いに直交する面として形成されている。前面３４ａは、スタッカ３１がストッパＳで規制された所定の位置にあるときに、ガイドレール２ａ，２ｂと平行となるように設定されている。すなわち、本体部３は、前面３４ａに対して平行に移動する。スタッカ３１は、後壁板３４側が下方となるようにスタッカ載置部Ｍ２ａ上に傾斜載置される。底板３２の上面３２ｂと左壁板３３の右面３３ａと後壁板３４の前面３４ａとの交点を載置基準点Ｐ１として、ワークＷがスタッカ３１に載置される。

　ワークＷの外形形状は様々であるが、本実施形態では、基準点Ｐ１に寄せてワークＷがスタッカ３１に載置される。従って、ワークＷは、左壁板３３の右面３３ａと少なくとも１ヶ所が当接し、かつ、後壁板３４の前面３４ａとも少なくとも１ヶ所が当接するように、スタッカ３１に載置される。すなわち、右面３３ａが左右方向の基準平面となり、前面３４ａが前後方向の基準平面となる。また、ワークＷの左右方向の長さが、前面３４ａ近傍で底板３２の幅Ｌ（図３参照）よりも短くなるとよい。すなわち、前面３４ａ近傍で、上面３２ｂが露出するとよい。これにより、後述する光ビームＢの照射経路ＢＫ上で、底板３２の上面３２ｂが測距基準面として露出される。

　なお、上面３２ｂは、ワークＷを載せた状態で必ずしも露出されていなくてもよい。上面３２ｂが露出されていない場合、試運転時などでの距離センサ７ａの校正作業で、任意の電流値を高さ方向の基準位置に相当する基準電流値として、予め設定（調整）する。これにより、設定された基準電流値と測定された電流値との差分に基づいて、又は、設定された基準電流値の絶対値と測定された電流の絶対値とに基づいて、積載されたワークＷの高さを測定することができる。もちろん、距離センサ７ａの測定出力が電圧依存の場合は、出力電流ではなく出力電圧に基づいて高さを測定できる。

　ベンディングロボット１の設置位置に対する、スタッカ載置台Ｍ２の設置位置及び傾斜角度θａは、予め決められている。また、スタッカ載置台Ｍ２上のスタッカ３１の載置位置も、予め決められている。従って、ベンディングロボット１に対する基準点Ｐ１の位置及び方向、並びに、スタッカ３１上に載置されたワークＷの載置角度及び傾斜方向は、例えば、図１中に規定された３次元座標（上下前後左右）上に予め設定できる。予め設定されたこれらの値は、制御部１１の記憶部１１Ｒに記憶される。

　アーム部Ａの可動範囲及びスタッカ載置台Ｍ２上のスタッカ３１の位置は、距離センサ７ａによってスタッカ３１の後方部分（後壁板３４及びその近傍部分）を測距できるように設定されている。

　以上の構成を有するベンディングロボット１は、スタッカ３１からワークＷを取り出す際に、制御部１１によってスタッカ３１にワークＷが載置されているか否かを検出すると共に、（ワークＷが載置されている場合は）積載高さＨａを検出する（以下、ワーク検出動作と称する）。積載高さＨａは、（ワークＷの厚さＷｔ）×（積載枚数Ｎ）に対応する。

　本実施形態のワーク検出動作では、測定動作及び判定動作が行われる。

＜測定動作＞
　測定動作を、図４及び図５を参照しつつ説明する。制御部１１は、駆動部ＫＤを動作させて、光ビームＢが底板３２の上面３２ｂと直交し、かつ、測定開始点Ｐａ（図３参照）を照射するように、アーム部Ａの姿勢を制御する（Ｓｔｅｐ１）。測定開始点Ｐａは、基準点Ｐ１から上面３２ｂに沿って前方に距離Ｌａ隔てた点である。

　制御部１１は、距離センサ７ａからの出力信号（例えば電流値）の記録を開始し（測定開始：Ｓｔｅｐ２）、ガイドレール２ａ，２ｂ上で本体部３を右方向に移動（直動）させる（Ｓｔｅｐ３）。この本体部３の右移動で、光ビームＢの照射位置は、後壁板３４の前面３４ａに近接する平行な照射経路ＢＫ上を移動する（図３参照）。

　制御部１１は、光ビームＢの照射位置が底板３２の右端部Ｐｂに達したか否かを判定する（Ｓｔｅｐ４）。光ビームＢの移動量（位置）は、本体部３の移動量（位置）から把握される。

　Ｓｔｅｐ４の判定が否（Ｎｏ）の場合、制御フローはＳｔｅｐ３へ戻り、本体部３の移動が継続される。一方、Ｓｔｅｐ４の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、本体部３の移動が停止され（Ｓｔｅｐ５）、出力信号の記録も停止されて測定が終了する（Ｓｔｅｐ６）。すなわち、測定動作が終了する。

　例えば、ワークＷが図３に示される形状の場合、ワーク検出動作によって図５に示されるデータが得られる（距離センサ７ａの出力電流値）。図３に示されたワークＷは、後壁板３４の前面３４ａと当接する二つの突出部Ｗａ，Ｗｂを有している。

　図３に示されるように、距離センサ７ａと照射経路ＢＫ上の被測距物との間の距離は、光ビームＢが突出部Ｗａに照射される区間Ｐｃ－Ｐｄ、及び、光ビームＢが突出部Ｗｂに照射される区間Ｐｅ－Ｐｆで、他の（光ビームＢが上面３２ｂに照射される）区間よりも短くなる。すなわち、図５に示されるように、距離センサ７ａの出力電流は、区間Ｐｃ－Ｐｄ及び区間Ｐｅ－Ｐｆで、光ビームＢが上面３２ｂに照射されるときの基準距離に対応する電流値Ｉａよりも高い、載置されたワークＷの高さＨａだけ基準距離よりも短い距離に対応する電流値Ｉｂを示す。

　記憶部１１Ｒには、一枚のワークＷの厚さＷｔと、厚さＷｔに対応する距離センサ７ａの出力電流との対応がテーブルとして予め記憶されている。従って、制御部１１は、スタッカ３１にワークＷが載置されているか否かを、二つの電流値が検出されるか否かで判定できる。また、二つの電流値が検出された場合のそれらの差分で、載置されているワークＷの枚数を把握できる。本実施形態では、一枚のワークＷの厚さＷｔに対応する電流値はＩｃである。

＜判定動作＞
　次に、判定動作を、図６を参照しつつ説明する。制御部１１は、測定動作で得られた測定結果に基づいて、測定開始点Ｐａと端部Ｐｂとの間で、一つの電流値のみが測定されたか否かが判定される（Ｓｔｅｐ１１）。Ｓｔｅｐ１１の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、ワークＷが載置されていないと判定され（Ｓｔｅｐ１２）、「非載置」である旨の信号が出力され（Ｓｔｅｐ１３）て、判定動作が終了する。

　一方、Ｓｔｅｐ１１の判定が否（Ｎｏ）の場合、三つ以上の電流値が測定されたか否かが判定される（Ｓｔｅｐ１４）。本実施形態では、ワークＷは、平板材であり、正常に積層されていれば三つ以上の電流値が測定されることはない。従って、Ｓｔｅｐ１４の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、載置不良と判定され（Ｓｔｅｐ１５）、アラームが出力され（Ｓｔｅｐ１６）て、判定動作が終了する。一方、Ｓｔｅｐ１４の判定が否（Ｎｏ）の場合（すなわち、二つの電流値が測定された場合）、ワークＷは正常に載置されていると判定される（Ｓｔｅｐ１７）。

　Ｓｔｅｐ１７に続いて、二つの電流値の差（Ｉｂ－Ｉａ）を一枚のワークＷの厚さＷｔに対応する電流値Ｉｃで除算することで、積載枚数Ｎが算出される（Ｓｔｅｐ１８）。算出された積載枚数Ｎが出力され（Ｓｔｅｐ１９）て、判定動作が終了する。このようにして、ワーク検出動作（測定動作及び判定動作）が完了する。

　Ｓｔｅｐ１７でワークＷが正常に載置されていると判定された場合、制御部１１は、曲げ加工のために、アーム部Ａを制御してスタッカ３１に載置されたワークＷを取り出す。この際、制御部１１は、積載高さＨａを把握しているので、最上のワークＷから所定距離（例えば、１５ｍｍ程度）隔てた上方位置まで先端腕部１０を高速に移動させた後、先端腕部１０を低速に移動させる。

　基準点Ｐ１と測定開始点Ｐａとの間の距離Ｌａをできるだけ小さい値（例えば、厚さＷｔと同等の値）で設定することが好ましい。ワーク検出動作では、ワークＷの形状情報などを記憶部１１Ｒに記憶しておく必要はない。従って、制御部１１がワークＷの形状情報を参照するのに時間をとられることはないので、その分、処理が高速化する。ただし、他の目的でワークＷの形状情報を記憶部１１Ｒに記憶している場合には、制御部１１は、その形状情報に基づいて、外形からの切込み距離が最も小さい凹部の切り込み距離（図３の距離Ｌｂに相当）を取得し、距離Ｌａをその切込み距離Ｌｂよりも小さい値に設定してもよい。

　上述したベンディングロボット１によれば、スタッカ３１にワークＷが載置されているか否かを判定するための距離センサ７ａがアーム部Ａに備えられ、アーム部Ａの下方側の被測距部材（ワークＷ）との距離を測ることができる。従って、アーム部Ａの下方側のスタッカ３１の測距の際にアーム部Ａが距離センサ７ａの測定範囲と干渉することはなく、アーム部Ａを退避させる必要がないので、ワーク有無判定（スタック３１上へのワークＷの収納有無判定）を短時間で行うことができる。この結果、曲げ加工を高効率で行える。

　本発明は、上述した実施形態での（手順及び構成）に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変形することができる。

　例えば、測定動作及び判定動作を同時に実行してもよい。具体的には、測定動作中に図７に示されるように二つの電流値を検出した時点でワークＷが載置されていると判定（判定動作）してもよい。この場合、光ビームＢが端部Ｐｂに到達していなくても測定動作を停止して、ワーク検出動作（測定動作及び判定動作）を完了することもできる。また、この二つの電流値は、図７に示されるように底板３２の上面３２ｂに対応する低い電流値Ｉａ、及び、ワークＷの高さＨａに対応する高い電流値Ｉｂの順に測定されるとは限らない。ワークＷの形状によっては、基準点Ｐ１の位置に切欠きがなく、測定開始時に高い電流値Ｉｂが測定された後に、光ビームＢが切欠きを通して上面３２ｂに照射されたり、光ビームＢがワークＷの端部を越えて上面３２ｂに照射されて、上面３２ｂに対応する低い電流値Ｉａが測定される場合もある。この場合でも二つの電流値が検出されるので、ワークＷがスタッカ３１上に載置されている判定して、ワーク検出動作が完了されてもよい。このようにすることで、ワーク検出動作をより高速に実行することができる。

　本実施形態では、測定動作において、底板３２の上面３２ｂを測距基準面として上述した電流値Ｉａが設定された。しかし、他の面を測距基準面として設定してもよい。例えば、上述したスタッカ３１の替わりに、図８に示されるスタッカ３１Ａを用いてもよい。スタッカ３１Ａでは、左壁板３３の上端面に、上面３２ｂからの高さが高精度に位置出しされている（測距）基準面３１Ａａが設けられている。測定動作では、基準面３１Ａａ上の点ＰａＡを開始位置とした照射経路ＢＫａに沿って光ビームＢが照射される。

　ワークＷがスタッカ３１上に載置されていない場合、基準面３１Ａａ及び上面３２ｂの距離に対応する二つの電流値が測定される。一方、ワークＷがスタッカ３１上に載置され、かつ、照射経路ＢＫａ上に上面３２ｂが含まれない場合、基準面３１Ａａ及びワークＷの上面Ｗｃの距離に対応する二つの電流値が測定される。上面Ｗｃに対応する電流値は上面３２ｂに対応する電流値と異なるので、ワークＷがスタッカ３１上に載置されていることが検出される。また、ワークＷがスタッカ３１上に載置され、かつ、ワークＷの形状（切込み）によって照射経路ＢＫａ上に上面３２ｂが含まれる場合、基準面３１Ａａ、ワークＷの上面Ｗｃ、及び、上面３２ｂの距離に対応する三つの電流値が測定される。この場合は、電流値の大小を判定する必要なく、ワークＷがスタッカ３１上に載置されていることが検出される。

　基準面３１Ａａを設ける方法によれば、ワークＷが、図８に示されるように、切込みのない、底板３２からはみ出す大きい矩形形状を有する場合でも、ワークＷの載置有無を判定することができる。

　上述した判定動作では、基本的に、距離センサ７ａから出力された電流の大きさを相対比較する。しかし、距離センサ７ａから出力された電流の絶対値に基づいて判定してもよい。この場合、距離センサ７ａの校正作業で、被測定物までの距離と電流の絶対値とを予め対応させておく。この対応は、例えば、記憶部１１Ｒに対応テーブルとして記憶される。また、距離センサ７ａの有効測定範囲が、距離センサ７ａから出射される光ビームＢの方向に沿った距離Ｄａ～Ｄｂとして設定される。この範囲は、距離センサ７ａの仕様上の測定範囲よりもやや狭く設定される。例えば、距離センサ７ａの仕様上の測定範囲が２５０ｍｍ～７５０ｍｍである場合、精度維持等の理由から、有効測定範囲はＤａ＝３００ｍｍ～Ｄｂ＝７００ｍｍに設定される。これらの前提条件の下、例えば、光ビームＢを図３に示される照射経路ＢＡに沿って照射して測定が行われる。

　図９は、絶対値に基づく判定動作のフロー図を示している。Ｖｓｅｎは、距離センサ７ａの出力電流の絶対値に基づいて記憶部１１Ｒに記憶された対応テーブルから得られた非測距物との距離である。Ｖｍｉｎは、測定開始後に照射経路ＢＡ上の距離Ｖｓｅｎの内で距離センサ７ａに最も近い距離である（即ち、測定された距離Ｖｓｅｎの最小値がＶｍｉｎである）。まず、新規測定に際してＶｍｉｎがリセット（Ｓｅｔｐ３１）された後、測定サーチ動作が開始される（Ｓｔｅｐ３２）。例えば、Ｓｔｅｐ３１では、Ｖｍｉｎは、最大値（最遠距離：７００ｍｍ）にリセットされる。

　次いで、測定実行要求の有無が確認される（Ｓｔｅｐ３３）。測定実行要求が無（Ｎｏ）の場合、サーチ動作が終了され（Ｓｔｅｐ３８）、その時点でのＶｍｉｎが出力され（Ｓｔｅｐ３９）て、測定動作が終了する。一方、測定実行要求が有（Ｙｅｓ）の場合、測定されたＶｓｅｎの値が有効測定範囲内にあるか否か、すなわち、Ｄａ＜Ｖｓｅｎ＜Ｄｂであるか否かが判定される（Ｓｔｅｐ３４）。

　Ｓｔｅｐ３４で否（Ｎｏ）の場合、設定不具合やワークの異常載置などによって測定が困難であると推察される。このため、アラームが出力され（Ｓｔｅｐ３５）て、測定動作が終了する。Ｓｔｅｐ３４で是（Ｙｅｓ）の場合、測定が継続され、Ｖｓｅｎの値がＶｍｉｎより小さいか否かが判定される（Ｓｔｅｐ３６）。

　Ｓｔｅｐ３６で否（Ｎｏ）の場合、制御フローはＳｔｅｐ３３へ戻る。一方、Ｓｔｅｐ３６で是（Ｙｅｓ）の場合、測定されたＶｓｅｎによってＶｍｉｎが上書きされて、計測値が更新される（Ｓｔｅｐ３７）。Ｓｔｅｐ３７の後、制御フローはＳｔｅｐ３３に戻る。

　本変形例によれば、距離センサ７ａの出力電流の絶対値に基づいて、距離センサ７ａからの非測距物の距離を測定できる。従って、照射経路ＢＡ上の凹凸状態が把握され、ワークＷの載置有無を判定できる。また、一枚のワークＷに対応する出力電流の絶対値が予め把握できるので、積載されたワークＷの枚数も判定できる。

　なお、制御部１１の設置場所は限定されない。制御部１１は、ベンディングロボット１に内蔵されてもよい。また、ベンディングロボット１に無線通信手段を設け、制御部１１がベンディングロボット１と無線通信してもよい。

　本発明の第１の特徴は以下のように定義することもできる。
　１．　スタッカの収納基準平面に端面を当接して前記スタッカ上に収納されたワークを取り出して曲げ加工機に供給するベンディングロボットであって、
　前記収納基準平面と平行に移動する本体部と、
　前記本体部に支持され、前記スタッカの上方に位置取り可能なアーム部と、
　前記アーム部に設けられ、前記スタッカに収納された前記ワークとの距離を非接触測定する距離センサと、
　を備えている、ベンディングロボット。
　２．　上記１に記載のベンディングロボットであって、
　前記本体部が前記収納基準平面と平行に移動する間に、前記距離センサが、前記収納基準平面の近傍の計測経路に沿って前記ワークとの前記距離を測定する、ベンディングロボット。
　３．　上記１又は２に記載のベンディングロボットであって、
　前記距離センサと前記スタッカの底面の上面との距離を予め記憶する記憶部を有する制御部をさらに備えており、
　前記制御部が、前記距離センサによって検出された前記ワークとの前記距離と、前記記憶部に予め記憶された前記上面との距離との比較によって、前記ワークの前記スタックでの収納有無を判定する、ベンディングロボット。

　本発明の第２の特徴は以下のように定義することもできる。
　Ａ．　ベンディングロボットによって曲げ加工機に供給されるワークのスタッカでの収納有無を検出するワーク検出方法であって、
　前記スタッカが、収納された前記ワークの端面と当接する収納基準平面を有する壁板備え、
　前記ベンディングロボットが、前記収納基準平面と平行に移動する本体部と、前記本体部に支持され、前記スタッカの上方に位置取り可能なアーム部と、前記アーム部に設けられ、前記スタッカに収納された前記ワークとの距離を非接触測定する距離センサと、を備えており、
　前記方法が、
　前記本体部を前記収納基準平面と平行に移動させ、
　前記本体部が前記収納基準平面と平行に移動する間に、前記距離センサによって前記収納基準平面の近傍の計測経路に沿って距離を測定し、
　前記距離センサによって二種類の距離が測定された場合に、前記スタッカに前記ワークが収納されていると判定する、ワーク検出方法。

　日本国特許出願第２０１５－３０２１４号（２０１５年２月１９日出願）の全ての内容は、ここに参照されることで本明細書に援用される。本発明の実施形態を参照することで上述のように本発明が説明されたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲に照らして決定される。

Claims

　収納基準平面を有するスタッカの前記収納基準平面に端面が当接するよう収められたワークを、前記スタッカから取り出して曲げ加工機に供給するベンディングロボットであって、
　前記収納基準平面と平行に移動する本体部と、
　前記本体部に支持され前記スタッカの上方に位置取り可能なアーム部と、
　前記アーム部に設けられ、前記スタッカに収められた前記ワークとの距離を非接触で測定可能な距離センサと、
　を備えている、ベンディングロボット。
　請求項１記載のベンディングロボットであって、
　前記本体部が前記収納基準平面と平行に移動して、前記距離センサが前記収納基準平面に近接した計測経路で測定する、ベンディングロボット。
　ベンディングロボットによって曲げ加工機に供給されるワークを収めるスタッカにおける、前記ワークの収納有無を検出するワーク検出方法であって、
　前記スタッカに、収められた前記ワークの端面が当接する収納基準平面を有する壁板を設け、
　前記ベンディングロボットに、前記収納基準平面と平行に移動する本体部と、前記本体部に支持され前記スタッカの上方に位置取り可能なアーム部と、前記アーム部に設けられ前記スタッカに収められた前記ワークとの距離を非接触で測定可能な距離センサと、を設けておき、
　前記本体部を前記収納基準平面と平行に移動させて、前記距離センサに前記収納基準平面に近接した計測経路で測距させる測距ステップと、
　前記測距ステップにおける測距で二つの電流値が得られた場合に、前記スタッカに前記ワークが収納されていると判定する判定ステップと、を含む、ワーク検出方法。