JPH0832399B2 - プレスブレーキ用材料取吸ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はプレスブレーキ用材料取扱ロボットに関
し、さらに詳細にいえば、折曲げられるべき平板材料を
プレスブレーキに搬入し、折曲げられた状態でプレスブ
レーキから搬出するためのプレスブレーキ用材料取扱ロ
ボットに関する。

〈従来の技術〉 従来から平板材料の所定位置を所定角度に折曲するた
めにプレスブレーキが使用されており、しかもプレスブ
レーキに対して平板材料を搬入乃至搬出するためのプレ
スブレーキ用材料取扱ロボットが配置されている（特開
昭59−175968号公報参照）。

上記プレスブレーキ用材料取扱ロボットは、第５図に
示すように、プレスブレーキの上型長軸（41）と一致す
る水平回転軸（43）が支持台（42）の上部に設けられて
いる。そして、水平回転軸（43）から直角方向に延びる
直角作動アーム（44）の先端部に水平回転軸（45）が設
けられている。さらに、水平回転軸（45）から直角方向
に延びる直角作動アーム（46）の先端部に水平回転軸
（47）が設けられている。さらにまた、水平回転軸（4
7）を上型長の1/2の長さに伸ばしているとともに、水平
回転軸（47）の先端部に垂直回転軸（48）が設けられて
おり、垂直回転軸（48）の先端部に、複数個の吸着ヘッ
ド（50）を有する把持部材（49）が設けられている。

また、プレスブレーキの下型（51）を上昇させること
により平板材料（52）を折曲する場合においても把持部
材（49）が平板材料（52）に追従するように水平回転軸
（43）が動作させるようにしている。

したがって、上記水平回転軸（43）（45）（47）を動
作させることにより、多数枚積重された平板材料（52）
の最上面にまで把持部材（49）を移動させることができ
る。この状態において把持部材（49）の複数個の吸着ヘ
ッド（50）を動作させることにより、最上位の平板材料
（52）を吸着させることができるので、その後は吸着状
態を維持したままで再び上記水平回転軸（43）（45）
（47）を動作させることにより、平板材料（52）を１枚
だけプレスブレーキの下型（51）の上面に接触させるこ
とができる。その後は下型（51）を上昇させ上型（53）
と下型（51）とで平板材料（52）を挟圧することにより
平板材料（52）を折曲することができる。そして、上記
折曲動作を行なわせている間は、把持部材（49）が平板
材料（52）を把持し続けるのであるが、水平回転軸（4
3）が折曲動作に追従して回転させられるのであるか
ら、１軸の制御を行なうだけで把持部材（49）を平板材
料（52）に追従させることができる。

さらに、折曲動作が完了した後は、下型（51）を下降
させてから水平回転軸（43）（45）（47）を動作させる
ことにより、排出位置まで搬出することができる。

この結果、平板材料（52）の搬入時および搬出時のみ
ならず、折曲時においても把持部材（49）に設けた吸着
ヘッド（50）による吸着状態が確保され続け、これら動
作の切替え時点等における吸着開始タイミングとのずれ
等に起因する平板材料の位置ずれを阻止し、高い折曲げ
加工精度を達成することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の構成のプレスブレーキ用材料取扱ロボットは、
平板材料の搬入、搬出時のみならず、プレス動作時にも
平板材料を把持しておくことが必要であるという認識の
下になされており、水平回転軸（43）のみを制御するこ
とにより把持部材（49）を折曲げ途中における平板材料
（52）に追従させることができるように思われる。しか
し、実際には水平回転軸（43）により駆動される部分の
質量が著しく大きくなり、また、板厚公差により折曲げ
軌跡が一定にならないのであるから、完全に平板材料
（52）に追従させることが殆ど不可能である。この結
果、プレスブレーキのプレス速度を全く変化させなけれ
ば、追従が不完全である程度に対応して平板材料（52）
に曲げ力が作用することになり、完成品の精度を低下さ
せてしまうという問題がある。逆にプレスブレーキのプ
レス速度を低下させれば把持部材（49）を完全に追従さ
せることができるのであるが、プレスブレーキ用材料取
扱ロボットを採用することによりかえってプレスブレー
キの処理速度を低下させてしまうことになるという問題
がある。

さらに詳細に説明すると、プレスブレーキは上型（5
3）と下型（51）との間に平板材料（52）を挟圧し、挟
圧の程度を制御することにより折曲げ角度を制御するこ
とができるのであるから、一般的に挟圧速度は一定に保
持されている。しかし、把持部材（49）の吸着ヘッド
（50）により吸着されている部分は、折曲げ角度により
定まる三角関数値に対応して移動するのであるから、折
曲げ開始から折曲げ完了までの間における把持部材（4
9）の移動量は一定ではなく、プレス動作遂行途中にお
ける折曲げ角度に対応して変化することになる。この結
果、通常のプレス速度では、水平回転軸（43）により駆
動される部分の質量の影響を受けて追従性が不十分にな
ってしまうのである。

また、運動性および機器的強度を考慮すれば、把持部
材（49）の動作範囲を大きくすることができないので、
平板材料（52）を把持部材（49）の移動可能限界位置ま
で移動させるための周辺装置および把持部材（49）の移
動限界位置から平板材料（52）を積重位置まで移動させ
るための周辺装置等が必要になり、プレスブレーキシス
テムが全体として大型化するのみならず、構成が複数化
してしまうという問題がある。

さらには、プレスブレーキ用材料取扱ロボットによっ
て平板材料（52）を搬入する方向が予め定められている
ので、プレスブレーキの設置位置、他の周辺装置との配
置情況、平板材料（52）の搬入位置、搬出位置等によっ
てプレスブレーキに対する配置位置関係が逆になる可能
性を考慮してプレスブレーキ用材料取扱ロボットを２種
類準備する必要があるという問題がある。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、プレスブレーキシステム全体として構成を簡素化す
ることができるとともに、小形化することができ、しか
も動作範囲を大きくすることができるとともに汎用性を
向上させることができるプレスブレーキ用材料取扱ロボ
ットを提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明のプレスブレ
ーキ用材料取扱ロボットは、１個以上の垂直回動軸およ
び水平回動軸部分を往復移動アームにより支持してあ
り、往復移動アームの基台がプレスブレーキの正面およ
び側面に何れの面とも正対しない所定箇所に配置されて
いるとともに、往復移動アームがプレスブレーキの正面
中央部と正対し得る長さに設定されており、垂直回動軸
および水平回動軸によりそれぞれ駆動されるアーム部分
が板状材料の所定の移動速度を維持するために必要な往
復移動アームの移動速度の大幅な増加を抑制し得る所定
の長さに設定されており、材料把持部がプレスブレーキ
作動中において板状材料の把持が中断されるものである
とともに、往復移動アームおよび各軸が板状材料にほぼ
追従するように材料把持部を移動させるよう動作させら
れるものである。

〈作用〉 以上の構成のプレスブレーキ用材料取扱ロボットであ
れば、往復移動アームを所定位置まで移動させた状態に
おいて１個以上の垂直回転軸および水平回転軸を動作さ
せることにより、材料把持部により平板材料を把持する
ことができ、その後所定高さにまで持上げることができ
る。そして、平板材料を持上げた状態で往復移動アーム
を移動させるとともに、必要があれば１個以上の垂直回
転軸および水平回転軸を動作させることにより平板材料
の把持状態を、プレスブレーキに搬入するのに適した状
態とするので、最終的にプレスブレーキに対して平板材
料を搬入することができる。

その後は、平板材料がプレスブレーキ側に保持された
こと、例えば、上型と下型とで平板材料が挟持されたこ
とを条件として材料把持部による平板材料の把持が中断
され、プレスブレーキによるプレス動作に伴なって１個
以上の垂直回転軸および水平回転軸を動作させることに
より、平板材料にある程度対状させられるように材料把
持部を移動させることができ、プレス動作完了時には、
材料把持部を平板材料に密着させることができる。

したがって、その後は、材料把持部による平板材料の
把持を行なわせてからプレスブレーキの上型と下型とを
離せばよく、往復移動アームを移動させることにより平
板材料を搬出位置まで移動させることができる。

以上要約すれば、往復移動アームにより、１個以上の
垂直回動軸および水平回動軸の移動範囲が規制されるの
であるから、移動範囲の拡大が容易であり、しかも往復
移動アームによる移動可能範囲の限界位置において１個
以上の垂直回転軸および水平回動軸が動作させられる関
係上、全体としての動作可能範囲を大きくすることがで
きる。そして、単純に往復動する往復移動アームを基準
として１個以上の垂直回動軸および水平回動軸を動作さ
せることができるのであるから、往復移動アームの何れ
の側にも材料把持部を位置させることができ、プレスブ
レーキに対する配置位置に拘らず良好に平板材料の搬入
乃至搬出を行なわせることができる。さらに、プレスブ
レーキに保持されて曲がっていく平板材料の所定の移動
に合わせて、２つの垂直回転軸と往復移動軸で材料把持
部を動かす時には、幾何学的関係を利用して２つの回転
アームの長さの比を適当に選べば（先端側／根元側＝3/
7〜3/10に）、重量の大きい往復移動軸の最大速度を大
きくとる必要がなくなるので、質量の小さな２つの回転
軸の制御のしやすさとあいまって材料把持部の追従性を
著しく高めることができる。

そして、プレス動作中においては、平板材料が上型と
下型との間に挟圧されているのであるから、この間にお
いては材料把持部による平板材料の把持は必要でなく、
この結果、プレス動作中におけるロボット制御を簡素化
することができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明す
る。

第１図はこの発明のプレスブレーキ用材料取扱ロボッ
トをプレスブレーキに対して配置した状態を示す概略斜
視図であり、プレスブレーキ（１）の正面および側面の
何れの面とも正対しない所定位置にプレスブレーキ用材
料取扱ロボット（２）が配置されている。尚、（11）は
上型であり、（12）は下型であり、（13）はプレスブレ
ーキ（１）に搬入された平板材料（３）を一時的に吸着
状態で支承するための材料支承部である。そして、図示
していないが、曲げ代を規制するためのバックゲージが
プレスブレーキ（１）に装着されており、外部からの設
定入力値に基づいて曲げ代を調整できるようにしてい
る。但し、この材料支承部（13）は、第３図に示すよう
に操作ハンドル（13a）により上下位置が調整できると
ともに、軸（13b）を中心として回動し、プレスブレー
キ（１）の正面に沿う格納状態が選択可能であることが
好ましい。

第２図はこの発明のプレスブレーキ用材料取扱ロボッ
トの一実施例を示す斜視図であり、所定長さの基台（2
1）に往復動可能に支持された往復移動アーム（22）
と、往復移動アーム（22）の先端部に設けられた第１水
平回転軸（23）と、第１水平回動軸（23）と直角方向に
延びる第１アーム（24）の先端部に設けられた第２水平
回転軸（25）と、第２水平回転軸（25）の延長方向に延
びる第２アーム（26）の先端部に設けられた垂直回転軸
（27）と、垂直回転軸（27）の延長方向に延びる第３ア
ーム（28）の先端部に設けられた材料把持部（29）と、
材料把持部（29）の先端部に設けられた複数個の吸着ヘ
ッド（30）とを有している。

そして、上記往復移動アーム（22）は垂直起立部（22
a）および水平腕部（22b）を有しており、水平腕部（22
b）は先端部がプレスブレーキ（１）の正面中央部に正
対し得る長さに設定されている。また、上記第１アーム
（24）、第２アーム（26）および第３アーム（28）は、
それぞれ平板材料（３）の所定の移動速度を維持するた
めに必要な往復移動アーム（22）（32）の移動速度の大
幅な増加を抑制し得る所定の長さに設定されている。

上記の構成のプレスブレーキシステムの動作は次のと
おりである。

プレスブレーキ（１）の正面に正対し、かつ所定距離
だけ離れた位置に設けられた材料支持台（４）に多数枚
の平板材料（３）が積重されている。

この状態において、往復移動アーム（22）を材料支持
台（４）とほぼ正対する位置まで移動させておいて、第
１回転軸（23）、第２回転軸（25）および垂直回転軸
（27）をそれぞれ動作させることにより材料把持部（2
9）の複数個の吸着ヘッド（30）を最上位の平板材料
（３）に接触させる。次いで吸着ヘッド（30）により平
板材料（３）を吸着させ、各軸（23）（25）（27）を逆
方向に動作させることにより平板材料（３）を１枚だけ
持上げることができる。

このようにして平板材料（３）を持ち上げた後、往復
移動アーム（22）をプレスブレーキ（１）に向かって移
動させ、平板材料（３）の折曲げ位置が上型（11）と下
型（12）との間に位置するようにプレスブレーキ（１）
に搬入した後、平板材料（３）を材料支承部（13）に支
承させてから吸着ヘッド（32）による平板材料（３）の
吸着を停止させる。この状態においては正確に位置決め
された平板材料（３）が材料支承部（13）に吸着状態で
支承されていることになるので、往復移動アーム（2
2）、第１水平回転軸（23）、第２水平回転軸（25）お
よび垂直回転軸（27）を動作させることにより材料把持
部（29）を平板材料（３）の下方に移動させるととも
に、吸着ヘッド（30）が上方を向くように反転させ、プ
レス作業に伴なう平板材料（３）の移動を阻害しない状
態にする。但し、このように材料把持部（29）の位置お
よび向きが変更された状態において吸着ヘッド（30）に
より平板材料（３）を吸着させておくようにしてもよい
ことは勿論である。

その後は、上型（11）を下降させることにより平板材
料（３）の折曲げを行なうのであるが、具体的には上型
（11）と下型（12）とにより平板材料（３）を挟持する
直前に吸着ヘッド（30）による平板材料（３）の吸着を
停止させるようにしているので、上型（11）の下降距離
を制御することにより平板材料（３）の折曲げ角度を正
確に設定するとができる。そして、上記の折曲げ動作を
行なっている間、第１水平回転軸（23）および第２水平
回転軸（25）の動作を制御することにより材料把持部
（29）を、折曲げに伴なって高速に上昇する平板材料
（３）の吸着予定位置にほぼ追従させることができる。
但し、この場合における追従性は現実に吸着動作が行な
われていないので余り高くなくてもよいが、第１水平回
転軸（23）よりも先端寄り部分の質量が小さいのである
からかなり高精度に追従させることができ、折曲げ動作
が完了した後、殆ど時間遅れを伴なうことなく吸着ヘッ
ド（30）による吸着動作を行なわせることができる。

したがって、その後は上型（11）を上昇させても平板
材料（３）は確実に把持された状態であるから自然落下
するおそれは全くなく、そのまま往復移動アーム（22）
および各軸（23）（25）（27）を動作させることにより
図示しない位置まで平板材料（３）を移動させ、吸着動
作を停止させることにより積重することができる。

以上の説明から明らかなように、この実施例において
は、往復移動アーム（22）の往復距離が基台（21）の長
さにより定まるのであるから、基台（21）の長さを十分
な長さにしておくことにより、材料支持台（４）として
平板材料搬送用台車を使用することができ、しかも平板
材料搬送用台車の停車位置をかなり自由に設定すること
ができる。

また、特には図示していないが、プレスブレーキ用材
料取扱ロボット（２）を基準とするプレスブレーキ
（１）と材料支持台（４）との位置関係を逆に設定して
もよく、この場合にも、往復移動アーム（22）の往復動
距離に見合う距離でプレスブレーキ（１）と材料支持台
（４）とが配置されていれば、上記と同様にしてスムー
ズに平板材料（３）の搬入、折曲げ、搬出を行なわせる
ことができる。

〈実施例２〉 第４図は他の実施例のプレスブレーキ用材料取扱ロボ
ットを組込んだプレスブレーキシステムを示す概略斜視
図であり、上記実施例と異なる点は、基台（21）に立設
させられてた状態で往復動する往復移動アーム（22）に
代えて、基台（31）から垂下させられた状態で往復動す
る往復移動アーム（32）を用いた点のみであり、他の部
分の構成は同一である。

この実施例の場合には基台（31）が空中に存在するこ
とになるので、床面上における空間利用効率を高めるこ
とができるほか、上記実施例と同様の作用を達成するこ
とができる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、材料支承部（13）を省略し、上型（11）と
下型（12）とで平板材料（３）を挟持した後吸着ヘッド
（30）による吸着を停止させるようにすることが可能で
あるほか、上型（11）を昇降させる代わりに下型（12）
を昇降させることが可能であり、その他、この発明の要
旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すこ
とが可能である。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、往復移動アームによる動作
可能範囲を規制しているので、動作可能範囲を大きく設
定することができるとともに、動作範囲の拡大に簡単に
対処することができ、しかも往復移動アームと支承され
ている各アームの質量を小さくしているので、材料把持
部の追従性を高めてプレスブレーキのプレス速度をその
まま維持することができ、さらにプレスブレーキに対す
る配置位置を自由に設定することができるという特有の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプレスブレーキ用材料取扱ロボット
の一実施例を組込んだプレスブレーキシステムを示す概
略斜視図、 第２図はこの発明のプレスブレーキ用材料取扱ロボット
の一実施例を示す斜視図、 第３図はプレスブレーキの材料支承部を示す概略斜視
図、 第４図はプレスブレーキ用材料取扱ロボットの他の実施
例を組込んだプレスブレーキシステムを示す概略斜視
図、 第５図は従来のプレスブレーキ用材料取扱ロボットを組
込んだプレスブレーキシステムを示す概略斜視図。 （１）……プレスブレーキ、（２）……プレスブレーキ
用材料取扱ロボット、（３）……平板材料、（21）（3
1）……基台、（22）（32）……往復移動アーム、（2
3）……第１水平回転軸、（24）……第１アーム、（2
5）……第２水平回転軸、（26）……第２アーム、（2
7）……垂直回転軸、（28）……第３アーム、（29）…
…材料把持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１個以上の垂直回動軸および水平回動軸と
   を有し、垂直回転軸に取付けられた材料把持部により板
   状材料（３）を把持してプレスブレーキ（１）に対して
   板状材料を搬入乃至搬出する機能を有するプレスブレー
   キ用材料取扱ロボットにおいて、１個以上の垂直回動軸
   （27）および水平回動軸（23）（25）部分を往復移動ア
   ーム（22）（32）により支持してあり、往復移動アーム
   （22）（32）の基台（21）（31）がプレスブレーキ
   （１）の正面および側面に何れの面とも正対しない所定
   箇所に配置されているとともに、往復移動アーム（22）
   （32）がプレスブレーキ（１）の正面中央部と正対し得
   る長さに設定されており、垂直回動軸（27）および水平
   回動軸（23）（25）によりそれぞれ駆動されるアーム部
   分（28）（24）（26）が板状材料（３）の所定の移動速
   度を維持するために必要な往復移動アーム（22）（32）
   の移動速度の大幅な増加を抑制し得る所定の長さに設定
   されており、材料把持部（29）がプレスブレーキ作動中
   において板状材料（３）の把持が中断されるものである
   とともに、往復移動アーム（22）（32）および各軸（2
   3）（25）（27）が板状材料（３）にほぼ追従するよう
   に材料把持部（29）を移動させるよう動作させられるも
   のであることを特徴とするプレスブレーキ用材料取扱ロ
   ボット。