JPH0839172A - 板材加工機におけるマニピュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、板材を精密に移動位置決めするこ
とができるマニピュレータを提供することを目的とす
る。 【構成】 上部クランプアーム１９と下部クランプアー
ム２１より板材をクランプしたことを検出するクランプ
検出装置３５を設け、板厚データ及びキャレッジ７の水
平方向の移動位置データを入力する入力部４１を設け、
入力された板厚データに基づいてクランプしたときのク
ランプアーム１９，２１の水平方向の変位量を求めて、
入力された上記移動位置データをこの変位量を考慮して
補正する演算部４５を設け、補正前の移動位置データ又
は補正後の移動位置データに基づいて前記制御モータ１
１を制御する制御部３９を設けてなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、折曲げ加工機のごとき
板材加工機において、この板材加工機に対して接近離反
する水平方向へ板材を移動位置決めするマニピュレータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】板材加工機におけるマニピュレータの先
行技術として特開平１−３０９７２９号公報に示すもの
がある。この先行技術について簡単に説明すると、折曲
げ加工機における前方にはキャレッジがこの折曲げ加工
機に対して接近離反する水平なｙ軸方向へ移動可能に設
けてあり、このキャレッジはサーボモータの駆動制御に
よりｙ軸方向へ移動するものである。上記キャレッジに
はベルクランク状の上部クランプアームの基部及び下部
クランプアームの基部が設けてあり、上部クランプアー
ムと下部クランプアームにより板材を把持するため、上
部クランプアームはクランプシリンダの作動により上下
方向へ揺動可能に構成してある。

【０００３】上記構成により、キャレッジを折曲げ加工
機に対して離反せしめた後において、板材を上部クラン
プアームと下部クランプアームの間に相対的に位置せし
め、クランプシリンダの作動により上部クランプアーム
を下方向へ揺動させることにより、上部クランプアーム
の先端部と下部クランプアームの先端部により板材をク
ランプすることができる。そして、サーボモータの駆動
制御によりキャレッジをｙ軸方向へ移動させることによ
り、板材をｙ軸方向の所定位置に移動位置決めすること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上部クランプ
アームを下方向へ揺動させて、上部クランプアームと下
部クランプアームにより板材をクランプしたときにクラ
ンプアームの先端部に集中荷重が働き、クランプアーム
の先端部がｙ軸方向へわずかな量だけ変位する。そのた
め、板材をｙ方向の所定位置に精密に移動位置決めする
ことができず、加工精度が悪くなるという問題があっ
た。

【０００５】そこで、本発明は、板材を精密に移動位置
決めすることができる板材加工機におけるマニピュレー
タを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
点を解決するため、本発明においては、第１の手段とし
て、板材加工機の一方にキャレッジをこの板材加工機に
対して接近離反する水平方向へ移動可能に設け、このキ
ャレッジをこの接近離反する水平方向へ移動させるため
の制御モータを設け、このキャレッジに上部クランプア
ームの基部及び下部クランプアームの基部を設け、この
上部クランプアームの先端部と下部クランプアームの先
端部により板材をクランプするため、上部クランプアー
ムを上下方向へ揺動可能に構成し、この上部クランプア
ームを揺動させるクランプシリンダを設けてなる板材加
工機におけるマニピュレータにおいて、上記上部クラン
プアームと下部クランプアームより板材をクランプした
ことを検出するクランプ検出装置を設け、板厚データ及
びキャレッジの水平方向の移動位置データを入力する入
力部を設け、入力された板厚データに基づいてクランプ
したときのクランプアームの水平方向の変位量を求め
て、入力された上記移動位置データをこの変位量を考慮
して補正する演算部を設け、補正前の移動位置データ又
は補正後の移動位置データに基づいて前記制御モータを
制御する制御部を設けてなることを特徴とする。

【０００７】第２の手段として、第１の手段の構成要件
の他に、前記クランプシリンダを上下方向へ揺動可能に
構成し、このクランプシリンダにおけるピストンロッド
を前記上記クランプアームに連結してなることを特徴と
する。

【０００８】第３の手段として、前記上部クランプアー
ムの他端部（先端部の反対側端部）にトグルリンクの一
端を連結し、このトグルリンクの他端を前記キャレッジ
に連結し、前記クランプシリンダを上下方向へ揺動可能
に構成し、このクランプシリンダにおけるピストンロッ
ドを上記トグルリンクの一部に連結してなることを特徴
とする。

【０００９】

【作用】前記の構成において、入力部に板厚データ及び
移動位置データを入力した後に、演算部によりこの板厚
データに基づいてクランプしたときのクランプアームの
水平方向の変位量を求めて、移動位置データをこの変位
量を考慮して補正する。

【００１０】次に、キャレッジを板材加工機に対して離
反せしめた後において、板材を上部クランプアームと下
部クランプアームの間に相対的に位置せしめ、クランプ
シリンダの作動により上部クランプアームを下方向へ揺
動させる。これによって、上部クランプアームの先端部
と下部クランプアームの先端部により板材をクランプす
ることができる。このとき、クランプアームの先端部に
は集中荷重が働いており、水平方向へわずか量だけ変位
する。特に、第３の手段によれば、トグルリンクを介し
て上部クランプアームを下方向へ揺動させているため、
クランプ力は大きく、水平方向の変位量も対応して大き
くなる。また、上部クランプアームと下部クランプアー
ムにより板材をクランプしたことは、クランプ検出装置
により検出される。

【００１１】板材をクランプした後に、制御部により補
正後の移動位置データに基づいて制御モータを制御し
て、キャレッジを板材加工機に対して接近離反する水平
方向へ移動させて、板材をこの水平方向における所定位
置に移動位置決めする。

【００１２】なお、板材をクランプしていない状態、即
ちクランプ検出装置によりクランプしたことが検出され
ていない場合にあっては、制御部により補正前の移動位
置データに基づいて制御モータを制御してキャレッジを
上記水平方向へ移動させる。

【００１３】

【実施例】以下、本実施例に係る発明について図面を参
照して説明する。

【００１４】図１，図２を参照するに、板材加工機の一
例としての折曲げ加工機１の前方（図１，図２において
右方向）には板材Ｗを支持するワークテーブル３が設け
てあり、このワークテーブル３は前後（ｙ軸）方向、左
右（ｘ軸）方向（図１において紙面に向って表裏方向、
図２において下上方向）へ延伸してある。上記ワークテ
ーブル３には板材Ｗをｙ軸方向へ移動位置決めするマニ
ピュレータ５が設けてあり、以下、このマニピュレータ
５について詳細に説明する。

【００１５】上記ワークテーブル３のフレーム３ａには
マニピュレータ５の一部を構成するキャレッジ７がガイ
ド部材９を介してｙ軸方向へ移動可能に設けてなる。こ
のキャレッジ７をｙ軸方向へ移動させるため、フレーム
３ａにはサーボモータ１１に連動連結したボールネジ１
３がｙ軸方向へ延伸して設けてあり、このボールネジ１
３に螺合したナット部材１５がキャレッジ７に一体的に
設けてある。なお、上記サーボモータ１１は、キャレッ
ジ７のｙ軸方向の移動位置を検出するエンコーダ１７を
備えている。

【００１６】上記キャレッジ７の中央部には上部クラン
プアーム１９の基部が設けてあると共に、このキャレッ
ジ７の後部には上部クランプアーム１９と上下に対向し
た下部クランプアーム２１の基部が一体的に設けてあ
る。この上部クランプアーム１９の先端部（一端部）と
下部クランプアーム２１の先端部により板材Ｗをクラン
プするため、上部クランプアーム１９はヒンジピン２３
を介して上下方向へ揺動可能に構成してあって、上部ク
ランプアーム１９の他端部はトグルリンク２５の一端を
連結ピン２７を介して連結してあり、このトグルリンク
２５の他端はキャレッジ７に連結ピン２９を介して連結
してある。このトグルリング２５を揺動させるため、キ
ャレッジ７の適宜位置にはクランプシリンダ３１がヒン
ジピン（図示省略）を介して上下方向へ揺動可能に設け
てあり、このクランプシリンダ３１におけるピストンロ
ッド３３が連結ピン３４を介してトグルリンク２５に連
結してある。

【００１７】ここで、上部クランプアーム１９の先端部
と下部クランプアーム２１の先端部により板材Ｗをクラ
ンプしたことは、適宜のクランプ装置３５（図３参照）
により検出される。なお、このクランプ検出装置３５は
クランプシリンダ３１内の圧力が所定圧を越したことを
検出する圧力スイッチでもよく、また、上部クランプア
ーム１９が所定の揺動位置を越えて下方向へ揺動したこ
とを検出するリミットスイッチであってもよい。

【００１８】図３を参照するに、上記マニピュレータ５
は板材Ｗのｙ軸方向へ移動位置決め制御する位置決め制
御手段３７を備えており、この位置決め制御手段３７
は、制御部３９、入力部４１、記憶部４３、演算部４５
をからなっている。上記入力部４１は板厚データ、キャ
レッジ７のｙ軸方向の移動位置データ等を入力する作用
を有しており、記憶部４３は、クランプしたときのクラ
ンプアーム１９，２１のｙ軸方向の変位量と板材Ｗの板
厚との関係を示すデータテーブル等を記憶する作用を有
している。また、演算部４５は、入力された板厚データ
に基づいてクランプしたときのクランプアーム１９，２
１のｙ軸方向の変位量を上記データテーブルにより求め
て、入力された移動位置データにこの変位量を加えて補
正する作用を有している。更に制御部３９には前記サー
ボモータ１１、エンコーダ１７、クランプ検出装置３５
が接続してあって、補正前の移動位置データ又は補正後
の移動位置データに基づいてサーボモータ１１を制御す
る作用を有している。

【００１９】前述の構成に基づいて本実施例の作用につ
いて説明する。

【００２０】入力部４１に板材Ｗの板厚データ及び移動
位置データを入力した後に、演算部４５によりこの板厚
データに基づいてクランプしたときのクランプアーム１
９，２１のｙ軸方向の変位量を上記データテーブルから
求めて、移動位置データに変位量を加えて補正する。

【００２１】次に、制御部３９によりサーボモータ１１
を駆動制御してボールネジ１３を回転させることによ
り、キャレッジ７を折曲げ加工機１に対して離反するｙ
軸方向へ移動させる。そして、板材Ｗを上部クランプア
ーム１９と下部クランプアーム２１の間に相対的に位置
せしめ、クランプシリンダ３１の作動によりトグルリン
グ２５を介して上部クランプアーム１９をヒンジピン２
３を中心として下方向へ揺動させる。これによって、上
部クランプアーム１９の先端部と下部クランプアーム２
１の先端部により板材Ｗをクランプすることができる。
このとき、クランプアーム１９，２１の先端部には集中
荷重が働いており、水平方向へわずか量だけ変位する。
また上部クランプアーム１９と下部クランプアーム２１
により板材Ｗをクランプしたことは、クランプ検出装置
３５により検出される。

【００２２】板材Ｗをクランプした後に、制御部３９に
より補正後の移動位置データに基づいてサーボモータ１
１を制御してキャレッジ７を折曲げ加工機１に対して接
近するｙ軸方向へ移動させて、板材Ｗをｙ軸方向におけ
る所定位置に移動位置決めする。

【００２３】なお、板材Ｗをクランプしていない状態、
即ちクランプ検出装置３５によりクランプしたことが検
出されていない場合にあっては、制御部３９により補正
前の移動位置データに基づいてサーボモータ１１を制御
してキャレッジ７をｙ軸方向へ移動させる。

【００２４】本実施例によれば、板材Ｗをクランプして
クランプアーム１９，２１がｙ軸方向へ変位した場合で
あっても、入力したキャレッジ７の移動位置データを変
位置を考慮して補正し、この補正後の移動位置データに
基づいてサーボモータ１１を制御しているため、板材Ｗ
を上記ｙ軸方向の所定位置に精密に移動位置決めするこ
とかでき、精密で折曲げ加工を行うことかできる。

【００２５】なお、本発明は、前述のごとき実施例の説
明に限るものではなく、適宜に本発明と均等の範囲内に
おいて実施可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上のごとき請求項１〜請求項３記載の
発明によれば、板材をクランプしてクランプアームが水
平方向へ変位した場合であっても、入力したキャレッジ
の移動位置データを変位量を考慮して補正し、この補正
後の移動位置データに基づいて制御モータを制御してい
るため、板材を上記水平方向の所定位置に精密に移動位
置決めすることかでき、精密な板材加工を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マニピュレータの側面図である。

【図２】マニピュレータを備えた折曲げ加工機の正面図
である。

【図３】位置決め制御手段のブロック図である。

【符号の説明】

１ 折曲げ加工機 ５ マニピュレータ ７ キャレッジ １１ サーボモータ １９ 上部クランプアーム ２１ 下部クランプアーム ２５ トグルリンク ３１ クランプシリンダ ３５ クランプ検出装置 ３７ 制御手段 ３９ 制御部 ４１ 入力部 ４３ 記憶部 ４５ 演算部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材加工機の一方にキャレッジをこの板
   材加工機に対して接近離反する水平方向へ移動可能に設
   け、このキャレッジをこの接近離反する水平方向へ移動
   させるための制御モータを設け、このキャレッジに上部
   クランプアームの基部及び下部クランプアームの基部を
   設け、この上部クランプアームの先端部と下部クランプ
   アームの先端部により板材をクランプするため、上部ク
   ランプアームを上下方向へ揺動可能に構成し、この上部
   クランプアームを揺動させるクランプシリンダを設けて
   なる板材加工機におけるマニピュレータにおいて、 上記上部クランプアームと下部クランプアームより板材
   をクランプしたことを検出するクランプ検出装置を設
   け、 板厚データ及びキャレッジの水平方向の移動位置データ
   を入力する入力部を設け、 入力された板厚データに基づいてクランプしたときのク
   ランプアームの水平方向の変位量を求めて、入力された
   上記移動位置データをこの変位量を考慮して補正する演
   算部を設け、 補正前の移動位置データ又は補正後の移動位置データに
   基づいて前記制御モータを制御する制御部を設けてなる
   ことを特徴とする板材加工機におけるマニピュレータ。
2. 【請求項２】 前記クランプシリンダを上下方向へ揺動
   可能に構成し、このクランプシリンダにおけるピストン
   ロッドを前記上記クランプアームに連結してなることを
   特徴とする請求項１に記載の板材加工機におけるマニピ
   ュレータ。
3. 【請求項３】 前記上部クランプアームの他端部にトグ
   ルリンクの一端を連結し、このトグルリンクの他端を前
   記キャレッジに連結し、前記クランプシリンダを上下方
   向へ揺動可能に構成し、このクランプシリンダにおける
   ピストンロッドを上記トグルリンクの一部に連結してな
   ることを特徴とする請求項１記載の板材加工機における
   マニピュレータ。