JPH0911164A - ベンディング用６軸垂直多関節型ロボット - Google Patents
ベンディング用６軸垂直多関節型ロボットInfo
- Publication number
- JPH0911164A JPH0911164A JP16631095A JP16631095A JPH0911164A JP H0911164 A JPH0911164 A JP H0911164A JP 16631095 A JP16631095 A JP 16631095A JP 16631095 A JP16631095 A JP 16631095A JP H0911164 A JPH0911164 A JP H0911164A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- axis
- bending
- length
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小物から大物ワークの４辺曲げに対応し、か
つ曲げ動作中に特異点を通らないことにより、ワークへ
の追従を可能にする。 【構成】 機台３に植設された第１アーム５が途中部分
に設けられている第１回転機構ｊ1 により回転自在であ
り、第２アーム１９は第１アーム５との接合に用いられ
ている第２旋回軸ｊ2 により旋回自在である。第３アー
ム２１は第２アーム１９との接合に用いられている第３
旋回軸ｊ3 により旋回自在である。さらに、第３アーム
２１の先端に設けられた第５旋回軸により旋回可能であ
ると共に途中部分に第６回転機構を有する第４アーム
と、この第４アームの先端にはロボットハンド１３が設
けられている。この際、第２アーム１９の長さと第３ア
ーム２１の長さを約２．５：１とし、曲げ加工時に第３
アーム２１を上向きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸ｊ
5 を第６回転機構ｊ6 より下にあるように制御すべく構
成せしめた。
つ曲げ動作中に特異点を通らないことにより、ワークへ
の追従を可能にする。 【構成】 機台３に植設された第１アーム５が途中部分
に設けられている第１回転機構ｊ1 により回転自在であ
り、第２アーム１９は第１アーム５との接合に用いられ
ている第２旋回軸ｊ2 により旋回自在である。第３アー
ム２１は第２アーム１９との接合に用いられている第３
旋回軸ｊ3 により旋回自在である。さらに、第３アーム
２１の先端に設けられた第５旋回軸により旋回可能であ
ると共に途中部分に第６回転機構を有する第４アーム
と、この第４アームの先端にはロボットハンド１３が設
けられている。この際、第２アーム１９の長さと第３ア
ーム２１の長さを約２．５：１とし、曲げ加工時に第３
アーム２１を上向きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸ｊ
5 を第６回転機構ｊ6 より下にあるように制御すべく構
成せしめた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はベンディング用６軸垂
直多関節型ロボットに係り、さらに詳しくは、アームの
長さに特徴を有するベンディング用６軸垂直多関節型ロ
ボットに関するものである。
直多関節型ロボットに係り、さらに詳しくは、アームの
長さに特徴を有するベンディング用６軸垂直多関節型ロ
ボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ベンダーに用いられている一
般的な６自由度多関節ロボットについて簡単に説明す
る。図１４に示される６自由度多関節ロボット１では、
機台３に垂直に植設されている第１アーム５が設けられ
ている。この第１アーム５の途中部分には第１回転機構
ｊ1 が設けられており、垂直軸を回転軸として回転自在
となっている。この第１アーム５の上端には第２旋回軸
ｊ2 を介して第２アーム７が設けられており、この第２
アーム７は上下方向へ旋回自在となっている。
般的な６自由度多関節ロボットについて簡単に説明す
る。図１４に示される６自由度多関節ロボット１では、
機台３に垂直に植設されている第１アーム５が設けられ
ている。この第１アーム５の途中部分には第１回転機構
ｊ1 が設けられており、垂直軸を回転軸として回転自在
となっている。この第１アーム５の上端には第２旋回軸
ｊ2 を介して第２アーム７が設けられており、この第２
アーム７は上下方向へ旋回自在となっている。
【０００３】第２アーム７の先端には第３旋回軸ｊ3 を
介して第３アーム９が旋回自在に設けられている。この
第３アーム９の途中部分には第４回転機構ｊ4 が設けら
れており、第３アーム９の軸を中心として回転自在とな
っている。
介して第３アーム９が旋回自在に設けられている。この
第３アーム９の途中部分には第４回転機構ｊ4 が設けら
れており、第３アーム９の軸を中心として回転自在とな
っている。
【０００４】さらに、第３アーム９の先端には第５旋回
軸ｊ5 を介して第４アーム１１が旋回自在に設けられて
いる。この第４アーム１１の途中部分には第６回転機構
ｊ6が設けられており第４アーム１１の先端に設けられ
ているワーククランパであるバキュームパッド１３によ
り把持されているワークＷを回転自在に支持している。
軸ｊ5 を介して第４アーム１１が旋回自在に設けられて
いる。この第４アーム１１の途中部分には第６回転機構
ｊ6が設けられており第４アーム１１の先端に設けられ
ているワーククランパであるバキュームパッド１３によ
り把持されているワークＷを回転自在に支持している。
【０００５】このような６自由度多関節ロボット１の設
計に当たり、目標とする可搬重量，スピード，動作範囲
を実現するために最適なモータや減速機を選択する。ま
た、コストの問題で、バランサをつけたりモータの配置
を工夫するなどしてより小さいモータを選択するように
している。
計に当たり、目標とする可搬重量，スピード，動作範囲
を実現するために最適なモータや減速機を選択する。ま
た、コストの問題で、バランサをつけたりモータの配置
を工夫するなどしてより小さいモータを選択するように
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、図１５に示されているよう
に、曲げ動作中ワーククランプ１３の代りに、グリッパ
１５でワークＷをつかみっぱなしで軌跡に追従する場
合、ロボット１は位置および姿勢の制御をしなくてはな
らないが、一般的な６自由度ロボット１を用いた場合、
曲げ動作中に姿勢の特異点を通ることが多い。ここでい
う特異点とは、第５旋回軸ｊ5 の回度が０になる。つま
り、第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6 が平行になる
姿勢のことで、この近傍では姿勢の制御をするために、
第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6の速度が過大にな
り、ロボット１の能力を上まわってしまう場合が多く、
結果として姿勢制御ができなくなる。何故、ワークＷを
はなさずに曲げたいという理由は、曲げ精度やタクトタ
イムアップのためである。
うな従来の技術にあっては、図１５に示されているよう
に、曲げ動作中ワーククランプ１３の代りに、グリッパ
１５でワークＷをつかみっぱなしで軌跡に追従する場
合、ロボット１は位置および姿勢の制御をしなくてはな
らないが、一般的な６自由度ロボット１を用いた場合、
曲げ動作中に姿勢の特異点を通ることが多い。ここでい
う特異点とは、第５旋回軸ｊ5 の回度が０になる。つま
り、第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6 が平行になる
姿勢のことで、この近傍では姿勢の制御をするために、
第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6の速度が過大にな
り、ロボット１の能力を上まわってしまう場合が多く、
結果として姿勢制御ができなくなる。何故、ワークＷを
はなさずに曲げたいという理由は、曲げ精度やタクトタ
イムアップのためである。
【０００７】上記曲げ動作の場合、最大でもワークＷの
辺を３辺曲げたら持ち替え動作を行う必要がある。持ち
替えとはタクトや持ち替え精度により曲げ精度にも影響
がでる。そこで持ち替え回数を減すために、ワークＷの
端を持つグリッパ１５ではなく、ワークＷの中心を持ち
図１２に示されているようにバキュームパッド１３にす
るとよい。この場合でも、ワークＷの中心から端までの
長さが大きくなると、ワークＷがロボット自身とも干渉
するため大きいワークＷは持てない。また、第４アーム
１１の先端に第７回転機構ｊ7 を設け、その先端にパキ
ュームパッド１３を設けた場合には、ある程度の大きさ
のワークＷは持てるがそれでも制限があるし、第７回転
機構ｊ7 を追加するという問題がある。
辺を３辺曲げたら持ち替え動作を行う必要がある。持ち
替えとはタクトや持ち替え精度により曲げ精度にも影響
がでる。そこで持ち替え回数を減すために、ワークＷの
端を持つグリッパ１５ではなく、ワークＷの中心を持ち
図１２に示されているようにバキュームパッド１３にす
るとよい。この場合でも、ワークＷの中心から端までの
長さが大きくなると、ワークＷがロボット自身とも干渉
するため大きいワークＷは持てない。また、第４アーム
１１の先端に第７回転機構ｊ7 を設け、その先端にパキ
ュームパッド１３を設けた場合には、ある程度の大きさ
のワークＷは持てるがそれでも制限があるし、第７回転
機構ｊ7 を追加するという問題がある。
【０００８】逆に、ワークＷの中心から端までの長さが
小さいワークＷを曲げたい場合には、ロボット１の手首
部分すなわち第４回転機構ｊ4 〜ｊ6 回転機構ｊ6 付近
がベンダーのパネルに干渉してしまう問題がある。
小さいワークＷを曲げたい場合には、ロボット１の手首
部分すなわち第４回転機構ｊ4 〜ｊ6 回転機構ｊ6 付近
がベンダーのパネルに干渉してしまう問題がある。
【０００９】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、小物から大物ワーク
の４辺曲げに対応し、かつ曲げ動作中に特異点を通らな
いことにより、ワークへの追従が可能なベンディング用
６軸垂直多関節型ロボットを提供することにある。
術に着目してなされたものであり、小物から大物ワーク
の４辺曲げに対応し、かつ曲げ動作中に特異点を通らな
いことにより、ワークへの追従が可能なベンディング用
６軸垂直多関節型ロボットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１による発明のベンディング用６軸垂直多関
節型ロボットは、機台から上方へ植設されると共に途中
部分に第１回転機構を有する第１アームと、この第１ア
ームの上端に設けられた第２旋回軸により旋回自在の第
２アームと、この第２アームの先端に設けられた第３旋
回軸により旋回自在であると共に途中部分に第４回転機
構を有する第３アームと、この第３アームの先端に設け
られた第５旋回軸により旋回自在であると共に、途中部
分に第６回転機構を有する第４アームと、この第４アー
ムの先端に旋回且つ回転自在に設けられたワーククラン
パと、を有するベンディング用６軸垂直多関節型ロボッ
トであって、前記第２アームの長さと第３アームの長さ
の比が略２．５対１であると共に、第３回転機構を上向
きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸を第２旋回軸より下
にあるように制御すべく構成せしめてなることを特徴と
するものである。
に、請求項１による発明のベンディング用６軸垂直多関
節型ロボットは、機台から上方へ植設されると共に途中
部分に第１回転機構を有する第１アームと、この第１ア
ームの上端に設けられた第２旋回軸により旋回自在の第
２アームと、この第２アームの先端に設けられた第３旋
回軸により旋回自在であると共に途中部分に第４回転機
構を有する第３アームと、この第３アームの先端に設け
られた第５旋回軸により旋回自在であると共に、途中部
分に第６回転機構を有する第４アームと、この第４アー
ムの先端に旋回且つ回転自在に設けられたワーククラン
パと、を有するベンディング用６軸垂直多関節型ロボッ
トであって、前記第２アームの長さと第３アームの長さ
の比が略２．５対１であると共に、第３回転機構を上向
きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸を第２旋回軸より下
にあるように制御すべく構成せしめてなることを特徴と
するものである。
【００１１】また、請求項２による発明のベンディング
用６軸垂直多関節型ロボットは、請求項１における機台
が移動手段を備えてなることを特徴とするものである。
用６軸垂直多関節型ロボットは、請求項１における機台
が移動手段を備えてなることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】請求項１によるベンディング用６軸垂直多関節
型ロボットでは、機台に植設された第１アームが途中部
分に設けられている第１回転機構により軸まわりに回転
自在であり、第２アームは第１アームとの接合に用いら
れている第２旋回軸により第１アームに対して旋回自在
である。第３アームは第４回転機構により軸まわりに回
転自在であると共に、第２アームとの接合に用いられて
いる第３旋回軸により第２アームに対して旋回自在であ
る。さらに、第４アームは、第６回転機構により軸まわ
りに回転自在であると共に第３アームとの接合に用いら
れている第５旋回軸により第３アームに対して旋回自在
である。第４アームの先端にはワーククランパが旋回且
つ回転自在に設けられているので、ベンディング用６軸
垂直多関節型ロボットにより把持されたワークは６軸方
向に対して移動自在である。この際、第２アームの長さ
と第３アームの長さを略２．５：１とし、第３旋回軸を
上向きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸を第２旋回軸よ
り下にあるように制御すべく構成せしめてあるので、ベ
ンダーによる曲げ加工時における第２アームの旋回角度
を小さくして第３旋回軸が下がりすぎて土台等に衝突す
ることを防止する。
型ロボットでは、機台に植設された第１アームが途中部
分に設けられている第１回転機構により軸まわりに回転
自在であり、第２アームは第１アームとの接合に用いら
れている第２旋回軸により第１アームに対して旋回自在
である。第３アームは第４回転機構により軸まわりに回
転自在であると共に、第２アームとの接合に用いられて
いる第３旋回軸により第２アームに対して旋回自在であ
る。さらに、第４アームは、第６回転機構により軸まわ
りに回転自在であると共に第３アームとの接合に用いら
れている第５旋回軸により第３アームに対して旋回自在
である。第４アームの先端にはワーククランパが旋回且
つ回転自在に設けられているので、ベンディング用６軸
垂直多関節型ロボットにより把持されたワークは６軸方
向に対して移動自在である。この際、第２アームの長さ
と第３アームの長さを略２．５：１とし、第３旋回軸を
上向きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸を第２旋回軸よ
り下にあるように制御すべく構成せしめてあるので、ベ
ンダーによる曲げ加工時における第２アームの旋回角度
を小さくして第３旋回軸が下がりすぎて土台等に衝突す
ることを防止する。
【００１３】また、請求項２によるベンディング用６軸
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在である。
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在である。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。なお、前述の従来技術の欄で説明した６軸多
関節ロボット１と同じ部位には同じ符号を付すと共に重
複する説明は省略する。
説明する。なお、前述の従来技術の欄で説明した６軸多
関節ロボット１と同じ部位には同じ符号を付すと共に重
複する説明は省略する。
【００１５】図１にはこの発明に係るベンディング用６
軸垂直多関節型ロボット１７が示されている。この６軸
垂直多関節型ロボット１７では、第２旋回軸ｊ2 と第３
旋回軸ｊ3 との間である第２アーム１９の長さＬ2 と、
第３旋回軸ｊ3 と第５旋回軸ｊ5 との間である第３アー
ム２１の長さＬ3 との比を略２．５：１としている。ま
た、６軸垂直多関節型ロボット１７は機台３の下端部に
は移動手段としての車輪２３が設けられている。
軸垂直多関節型ロボット１７が示されている。この６軸
垂直多関節型ロボット１７では、第２旋回軸ｊ2 と第３
旋回軸ｊ3 との間である第２アーム１９の長さＬ2 と、
第３旋回軸ｊ3 と第５旋回軸ｊ5 との間である第３アー
ム２１の長さＬ3 との比を略２．５：１としている。ま
た、６軸垂直多関節型ロボット１７は機台３の下端部に
は移動手段としての車輪２３が設けられている。
【００１６】一方、土台２５の上には、所望の方向へガ
イドレール２７が敷設されており、前記車輪２３はこの
ガイドレール２７に沿って図１中紙面直角方向へ走行自
在となっている。その他の構造は前述の従来技術の欄で
説明したもの（図１２参照）と同様である。
イドレール２７が敷設されており、前記車輪２３はこの
ガイドレール２７に沿って図１中紙面直角方向へ走行自
在となっている。その他の構造は前述の従来技術の欄で
説明したもの（図１２参照）と同様である。
【００１７】本実施例では第３旋回軸ｊ3 を上向きの姿
勢にすると共に第５旋回軸ｊ5 を第２旋回軸ｊ2 より下
にもっていくように制御することにより、従来の問題を
解決した。
勢にすると共に第５旋回軸ｊ5 を第２旋回軸ｊ2 より下
にもっていくように制御することにより、従来の問題を
解決した。
【００１８】すなわち、６軸垂直多関節型ロボット１７
は、ロボットのＴ．Ｃ．Ｐ（ツールセンタポイント）を
ある位置姿勢にもっていった場合、８通りのパターンが
とれる。この中の１つに第３旋回軸ｊ3 の向きがある。
図２に示されているように、同じ位置，姿勢にＴ．Ｃ．
Ｐをもっていった場合、第３旋回軸ｊ3 の上下により２
通りのパターンがある。
は、ロボットのＴ．Ｃ．Ｐ（ツールセンタポイント）を
ある位置姿勢にもっていった場合、８通りのパターンが
とれる。この中の１つに第３旋回軸ｊ3 の向きがある。
図２に示されているように、同じ位置，姿勢にＴ．Ｃ．
Ｐをもっていった場合、第３旋回軸ｊ3 の上下により２
通りのパターンがある。
【００１９】図３に示されているように、Ｌ3 の向きを
上向き（第３旋回軸ｊ3 が下向き）に保持すると共に、
第６旋回軸ｊ6 を第５旋回軸ｊ5 より上にもっていき、
かつ第５旋回軸ｊ5 が第２旋回軸ｊ2 より下にあること
により、第６旋回軸ｊ6 でワークを回した場合、ロボッ
ト１７とワークの干渉がなくなるのである。
上向き（第３旋回軸ｊ3 が下向き）に保持すると共に、
第６旋回軸ｊ6 を第５旋回軸ｊ5 より上にもっていき、
かつ第５旋回軸ｊ5 が第２旋回軸ｊ2 より下にあること
により、第６旋回軸ｊ6 でワークを回した場合、ロボッ
ト１７とワークの干渉がなくなるのである。
【００２０】また、この姿勢で曲げ動作をした場合、第
４回転機構ｊ4 と第６旋回機構ｊ6が平行になる点（特
異点）が曲げ動作中に現われることがなくなると共に、
４辺持ち替えなしで曲げることができる。
４回転機構ｊ4 と第６旋回機構ｊ6が平行になる点（特
異点）が曲げ動作中に現われることがなくなると共に、
４辺持ち替えなしで曲げることができる。
【００２１】図４に基づいて、第２アーム１９の長さＬ
2 と第３アーム２１の長さＬ3 との比を略２．５：１と
した根拠について説明する。
2 と第３アーム２１の長さＬ3 との比を略２．５：１と
した根拠について説明する。
【００２２】図４（Ａ）に示されるように、Ｌ2 ＋Ｌ3
の長さを１６５０ｍｍとし、長さ２０００ｍｍのワーク
Ｗを中心位置においてクランプし、かつ第２旋回軸ｊ2
から折曲げ前のワークＷの高さＺ1 （図５参照）を４０
０ｍｍになるようにして、図示しないベンダーで９０度
曲げ加工を行う場合を想定したものである。
の長さを１６５０ｍｍとし、長さ２０００ｍｍのワーク
Ｗを中心位置においてクランプし、かつ第２旋回軸ｊ2
から折曲げ前のワークＷの高さＺ1 （図５参照）を４０
０ｍｍになるようにして、図示しないベンダーで９０度
曲げ加工を行う場合を想定したものである。
【００２３】図４（Ｂ）には、この発明に係る６軸多関
節ロボット２次元モデル１７が示されており、Ｌ2 ＝１
２００ｍｍ，Ｌ3 ＝４５０ｍｍ、すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3
＝２．６７：１の場合が示されている。この場合におけ
る加工前の点ＰＷ０に第五旋回軸ｊ5 を位置させるため
には、第２アーム１９が水平となす角ΘＢは下向きに１
０．１度となる。また、このとき第２アーム１９と第３
アーム２１のなす角ΦＢは、１３０度となる。
節ロボット２次元モデル１７が示されており、Ｌ2 ＝１
２００ｍｍ，Ｌ3 ＝４５０ｍｍ、すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3
＝２．６７：１の場合が示されている。この場合におけ
る加工前の点ＰＷ０に第五旋回軸ｊ5 を位置させるため
には、第２アーム１９が水平となす角ΘＢは下向きに１
０．１度となる。また、このとき第２アーム１９と第３
アーム２１のなす角ΦＢは、１３０度となる。
【００２４】図４（Ｃ）には、全体長さを等分にした、
Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２５ｍｍ すなわち、
Ｌ2 ：Ｌ3 ＝１：１の場合が示されている。この場合に
おける加工前の点ＰＷ０に第五旋回軸ｊ5 を位置させる
ためには、第２アーム１９が水平となす角ΦΘは下向き
に３０．８度となる。また、第２アーム１９と第３アー
ム２１のなす角ΦＣは、１３５．８度となる。
Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２５ｍｍ すなわち、
Ｌ2 ：Ｌ3 ＝１：１の場合が示されている。この場合に
おける加工前の点ＰＷ０に第五旋回軸ｊ5 を位置させる
ためには、第２アーム１９が水平となす角ΦΘは下向き
に３０．８度となる。また、第２アーム１９と第３アー
ム２１のなす角ΦＣは、１３５．８度となる。
【００２５】図４（Ｄ）には図４（Ｃ）の場合と同様に
全体長さを等分にした、Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２
５ｍｍ すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3 ＝１：１の場合が示され
ている。この場合において前述の（Ｂ）の場合と同様に
第２アーム１９が水平となす角を下向き１０．１度とし
て加工前の位置ＰＷ０を設定すると、第３旋回軸ｊ3に
おいて第２アーム１９と第３アーム２１を直線状に延ば
しても第五旋回軸ｊ5は加工後の点ＰＷ１に届かないこ
とがわかる。
全体長さを等分にした、Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２
５ｍｍ すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3 ＝１：１の場合が示され
ている。この場合において前述の（Ｂ）の場合と同様に
第２アーム１９が水平となす角を下向き１０．１度とし
て加工前の位置ＰＷ０を設定すると、第３旋回軸ｊ3に
おいて第２アーム１９と第３アーム２１を直線状に延ば
しても第五旋回軸ｊ5は加工後の点ＰＷ１に届かないこ
とがわかる。
【００２６】従って、図４（Ｂ），（Ｃ）では加工前点
ＰＷ０および加工後点ＰＷ１は移動範囲に入っているこ
とを示しているが、図２（Ｄ）では加工後点ＰＷ１は移
動範囲にないことを示している。
ＰＷ０および加工後点ＰＷ１は移動範囲に入っているこ
とを示しているが、図２（Ｄ）では加工後点ＰＷ１は移
動範囲にないことを示している。
【００２７】これらの図から明らかなように、図４
（Ｂ）に示される場合に第２旋回軸ｊ2において第２ア
ーム１９がなす角度は１０．１度であり、図４（Ｃ）に
示される場合に第２旋回軸ｊ2 において第２アーム１９
がなす角度は３０．８度となることから、第３アーム２
１が長い場合には、第３旋回軸ｊ3 がかなり下方まで移
動することがわかる。
（Ｂ）に示される場合に第２旋回軸ｊ2において第２ア
ーム１９がなす角度は１０．１度であり、図４（Ｃ）に
示される場合に第２旋回軸ｊ2 において第２アーム１９
がなす角度は３０．８度となることから、第３アーム２
１が長い場合には、第３旋回軸ｊ3 がかなり下方まで移
動することがわかる。
【００２８】さらに、第２アーム１９，第３アーム２１
の長さＬ2 ，Ｌ3 の比を１．０から３．２５まで変化さ
せて行った結果では、アームの長さの比が１：１に近い
場合には、第２アーム１９と第３アーム２１の作る角度
が鋭角となる姿勢しか取れず（Ｚ1 の高さ、ロボット各
アームの可動範囲、床との干渉による）、ワークＷが大
きいすなわち把持位置と折曲げ位置が離れている場合、
最終姿勢がとれなくなる。又その比が大きすぎる場合
（１３００／４００＝３．２５）には上記角度を鋭角に
取れても大きなワークＷを曲げる場合にはやはり腕の長
さがたりなくなって最終姿勢が取れないことがある。以
上の検討結果から、アーム長さＬ2 ，Ｌ3をそれぞれ１
２００ｍｍ，４５０ｍｍと決め、そのＬ2 ：Ｌ3 を略
２．５＝１とすると共に、第３旋回軸ｊ3 を上向きに保
持し、第５旋回軸ｊ5 の高さＨ1 を第２旋回軸ｊ2 の高
さＨ2 より下にあるように制御するのがよい。
の長さＬ2 ，Ｌ3 の比を１．０から３．２５まで変化さ
せて行った結果では、アームの長さの比が１：１に近い
場合には、第２アーム１９と第３アーム２１の作る角度
が鋭角となる姿勢しか取れず（Ｚ1 の高さ、ロボット各
アームの可動範囲、床との干渉による）、ワークＷが大
きいすなわち把持位置と折曲げ位置が離れている場合、
最終姿勢がとれなくなる。又その比が大きすぎる場合
（１３００／４００＝３．２５）には上記角度を鋭角に
取れても大きなワークＷを曲げる場合にはやはり腕の長
さがたりなくなって最終姿勢が取れないことがある。以
上の検討結果から、アーム長さＬ2 ，Ｌ3をそれぞれ１
２００ｍｍ，４５０ｍｍと決め、そのＬ2 ：Ｌ3 を略
２．５＝１とすると共に、第３旋回軸ｊ3 を上向きに保
持し、第５旋回軸ｊ5 の高さＨ1 を第２旋回軸ｊ2 の高
さＨ2 より下にあるように制御するのがよい。
【００２９】次に、実際の曲げ加工における６軸多関節
ロボット１７の動きを更に詳細に検討する。前提条件と
しては、ワークＷの下面をクランプする場合を考える。
これは、ワークＷの上面をクランプする場合にはワーク
Ｗの大きさに応じて懐の広さを要求されるため、下面か
らのクランプの方が有利だからである。
ロボット１７の動きを更に詳細に検討する。前提条件と
しては、ワークＷの下面をクランプする場合を考える。
これは、ワークＷの上面をクランプする場合にはワーク
Ｗの大きさに応じて懐の広さを要求されるため、下面か
らのクランプの方が有利だからである。
【００３０】ベンダーの金型位置は高い方がロボットに
とっては作業しやすいが、金型交換作業等のために、１
４５０ｍｍ前後を設定した。また、ロボットが走行台車
の上に乗って移動することを考えて、ロボットの到達距
離すなわちアームの長さを１６００ｍｍ確保した。第２
アーム１９の長さは１３００ｍｍ以下に設定した。
とっては作業しやすいが、金型交換作業等のために、１
４５０ｍｍ前後を設定した。また、ロボットが走行台車
の上に乗って移動することを考えて、ロボットの到達距
離すなわちアームの長さを１６００ｍｍ確保した。第２
アーム１９の長さは１３００ｍｍ以下に設定した。
【００３１】以上のような前提条件の下、図５には加工
前後における６軸多関節ロボット１７の第二アーム１９
および第３アーム２１の関係が示されている。図５にお
いて、Ｘ1,Ｙ1,Ｚ1 は加工前の第５旋回軸ｊ5 の位置、
Ｘ2,Ｙ2,Ｚ2 は加工後の第５旋回軸ｊ5 の位置、Ｌ2 は
第２アームの長さ、Ｌ3 は第３アームの長さ、Ｌは第２
旋回軸ｊ2 から第五旋回軸ｊ5 までの距離、ｈはｊ5 か
らワークＷ面までの距離、Θは曲げ角度、θ1 は加工前
の第２アームが水平面となす角度、θ2 は加工前の第２
アームと第３アームのなす角度、θ3 は加工前のＰ1 点
のＸＹ面への投影点とＹ軸の角度、θ4 は加工後のＬの
ＸＹ面への投影線とＹ軸の角度、θ5 は加工後の第２ア
ームが水平面となす角度、θ6 は加工後の第２アームと
第３アームのなす角度、Ｄは１軸中心とベンダー金型中
心距離、Ｘはワーク把持中心から折曲げ中心までの長
さ、を各々示す。
前後における６軸多関節ロボット１７の第二アーム１９
および第３アーム２１の関係が示されている。図５にお
いて、Ｘ1,Ｙ1,Ｚ1 は加工前の第５旋回軸ｊ5 の位置、
Ｘ2,Ｙ2,Ｚ2 は加工後の第５旋回軸ｊ5 の位置、Ｌ2 は
第２アームの長さ、Ｌ3 は第３アームの長さ、Ｌは第２
旋回軸ｊ2 から第五旋回軸ｊ5 までの距離、ｈはｊ5 か
らワークＷ面までの距離、Θは曲げ角度、θ1 は加工前
の第２アームが水平面となす角度、θ2 は加工前の第２
アームと第３アームのなす角度、θ3 は加工前のＰ1 点
のＸＹ面への投影点とＹ軸の角度、θ4 は加工後のＬの
ＸＹ面への投影線とＹ軸の角度、θ5 は加工後の第２ア
ームが水平面となす角度、θ6 は加工後の第２アームと
第３アームのなす角度、Ｄは１軸中心とベンダー金型中
心距離、Ｘはワーク把持中心から折曲げ中心までの長
さ、を各々示す。
【００３２】ここで、Ｚ1 が約４４０ｍｍになるように
θ1,θ2 を設定し、Θは５０度に設定する。このような
条件の下、θ3,θ4,θ5,θ6 が以下に示す計算式により
求まる。
θ1,θ2 を設定し、Θは５０度に設定する。このような
条件の下、θ3,θ4,θ5,θ6 が以下に示す計算式により
求まる。
【００３３】
【数１】 sin θ3 ＝（Ｄ−Ｘ）／（Ｌ2 ・cos θ1 −Ｌ3 ・cos(θ2 −θ1)） θ3 ＝sin -1（Ｘ1 ／（Ｌ2 ・cos θ1 −Ｌ3 ・cos(θ2 −θ1)）） Ｘ1 ＝Ｄ−Ｘ、Ｙ1 ＝（Ｌ2 ・cos θ1 −Ｌ3 ・cos(θ2 −θ1)）・cos θ3 、Ｚ1 ＝Ｌ2 ・sin θ1 ＋Ｌ3 ・sin(θ2 −θ1) Ｘ2 ＝Ｄ−（Ｘ・cos Θ＋ｈ・sin Θ）、Ｙ2 ＝Ｙ1 、Ｚ2 ＝Ｘ・sin Θ−ｈ ・cos Θ＋Ｚ1 ＋ｈ、Ｌ＝√（Ｘ2 2 ＋Ｙ2 2 ＋Ｚ2 2 ） θ4 ＝tan -1（Ｘ2 ／Ｙ2 ）、θ5 ＝tan -1（Ｚ2 ／√（Ｘ2 2 ＋Ｙ2 2 ）） −cos -1（（Ｌ2 ＋Ｌ2 2 −Ｌ3 2 ）／（２・Ｌ2 ・Ｌ））、θ6 ＝cos -1 （（Ｌ2 2 ＋Ｌ3 2 −Ｌ2 ）／（２・Ｌ2 ・Ｌ3 ）） 以上の式においてＬ2 およびＬ3 に種々の値を代入して
計算した結果が図６〜図１３に示してある。すなわち、
Ｌ2 を８５０ｍｍ，１０５０ｍｍ，１１５０ｍｍ，１２
５０ｍｍ，１３００ｍｍ，Ｌ3 を４００ｍｍ，４５０ｍ
ｍ，５５０ｍｍ，６５０ｍｍ，８５０ｍｍとしてベンダ
ー折り曲げ線からハンド中心まで２００ｍｍ，３００ｍ
ｍ，４００ｍｍ，５００ｍｍ，１２００ｍｍで曲げを行
う場合の最大許容寸法について検討を行ったところ、Ｌ
2 ＝Ｌ3 ＝８５０ｍｍではとどかないワークＷがあり、
５５０ｍｍでは長すぎる。他については問題ないが最大
到達距離から１２００ｍｍとして、４５０ｍｍを採用し
た。図６に示したものがよいことになる。これにより、
Ｌ2 とＬ3 の比を略２．５：１程度とすることが適する
ことがわかる。
計算した結果が図６〜図１３に示してある。すなわち、
Ｌ2 を８５０ｍｍ，１０５０ｍｍ，１１５０ｍｍ，１２
５０ｍｍ，１３００ｍｍ，Ｌ3 を４００ｍｍ，４５０ｍ
ｍ，５５０ｍｍ，６５０ｍｍ，８５０ｍｍとしてベンダ
ー折り曲げ線からハンド中心まで２００ｍｍ，３００ｍ
ｍ，４００ｍｍ，５００ｍｍ，１２００ｍｍで曲げを行
う場合の最大許容寸法について検討を行ったところ、Ｌ
2 ＝Ｌ3 ＝８５０ｍｍではとどかないワークＷがあり、
５５０ｍｍでは長すぎる。他については問題ないが最大
到達距離から１２００ｍｍとして、４５０ｍｍを採用し
た。図６に示したものがよいことになる。これにより、
Ｌ2 とＬ3 の比を略２．５：１程度とすることが適する
ことがわかる。
【００３４】このようなベンディング用６軸垂直多関節
型ロボット１によれば、ワークＷの曲げ加工を行う場合
に、加工に応じてワークＷを保持することができると共
に、第２アーム１９の旋回角度を小さくし、第３旋回軸
ｊ3 が下がりすぎて地面に衝突することを防止できる。
型ロボット１によれば、ワークＷの曲げ加工を行う場合
に、加工に応じてワークＷを保持することができると共
に、第２アーム１９の旋回角度を小さくし、第３旋回軸
ｊ3 が下がりすぎて地面に衝突することを防止できる。
【００３５】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施例における寸法は、ベンダーの金型位置，ワークＷの
大きさ，曲げ角度等により適正な値を設定することがで
きる。
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施例における寸法は、ベンダーの金型位置，ワークＷの
大きさ，曲げ角度等により適正な値を設定することがで
きる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるベンディング用６軸垂直多関節型ロボットでは、機
台に植設された第１アームが途中部分に設けられている
第１回転機構により回転自在であり、第２アームは第１
アームとの接合に用いられている第２旋回軸により第１
アームに対して旋回自在である。第３アームは第２アー
ムとの接合に用いられている第３旋回軸により第２アー
ムに対して旋回自在である。さらに、第３アームの先端
に設けられた第５旋回軸により旋回自在であると共に途
中部分に第６回転機構を有する第４アームとこの第４ア
ームの先端にはワーククランパが旋回且つ回転自在に設
けられているので、ベンディング用６軸垂直多関節型ロ
ボットにより把持されたワークは６軸方向に対して移動
自在である。これによりワークを保持して６自由度で移
動できるが、第２アームの長さと第３アームの長さを略
２．５：１とし、第３旋回軸を上向きの姿勢に保持し、
かつ第５旋回軸を第２旋回軸より下にあるように制御す
べく構成されているので、ベンダーによる曲げ加工時に
おける第２アームの旋回角度を小さくし、第３旋回軸が
下がりすぎて地面に衝突することを防止できる。
よるベンディング用６軸垂直多関節型ロボットでは、機
台に植設された第１アームが途中部分に設けられている
第１回転機構により回転自在であり、第２アームは第１
アームとの接合に用いられている第２旋回軸により第１
アームに対して旋回自在である。第３アームは第２アー
ムとの接合に用いられている第３旋回軸により第２アー
ムに対して旋回自在である。さらに、第３アームの先端
に設けられた第５旋回軸により旋回自在であると共に途
中部分に第６回転機構を有する第４アームとこの第４ア
ームの先端にはワーククランパが旋回且つ回転自在に設
けられているので、ベンディング用６軸垂直多関節型ロ
ボットにより把持されたワークは６軸方向に対して移動
自在である。これによりワークを保持して６自由度で移
動できるが、第２アームの長さと第３アームの長さを略
２．５：１とし、第３旋回軸を上向きの姿勢に保持し、
かつ第５旋回軸を第２旋回軸より下にあるように制御す
べく構成されているので、ベンダーによる曲げ加工時に
おける第２アームの旋回角度を小さくし、第３旋回軸が
下がりすぎて地面に衝突することを防止できる。
【００３７】また、請求項２によるベンディング用６軸
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在であり、ワークの搬入・搬出のため
の移動が広範囲で可能となる。
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在であり、ワークの搬入・搬出のため
の移動が広範囲で可能となる。
【図１】この発明に係るベンディング用６軸多関節ロボ
ットを示す構造図である。
ットを示す構造図である。
【図２】この発明のロボットの動きを説明する説明図で
ある。
ある。
【図３】この発明のロボットの動きを説明する説明図で
ある。
ある。
【図４】第２アームの長さと第３アームの長さの比が異
なる場合の各アームの動きを示す説明図である。
なる場合の各アームの動きを示す説明図である。
【図５】曲げ加工の前後におけるこの発明に係る第２ア
ームおよび第３アームの動きを示す座標図である。
ームおよび第３アームの動きを示す座標図である。
【図６】第２アームの長さＬ2 を８５０ｍｍ，第３アー
ムの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°と
した場合の計算結果を示す表である。
ムの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°と
した場合の計算結果を示す表である。
【図７】第２アームの長さＬ2 を１０５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図８】第２アームの長さＬ2 を１１５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図９】第２アームの長さＬ2 を１２５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を４５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を４５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図１０】第２アームの長さＬ2 を１３００ｍｍ，第３
アームの長さＬ3 を４００ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
アームの長さＬ3 を４００ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
【図１１】第２アームの長さＬ2 を８５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図１２】第２アームの長さＬ2 を１０５０ｍｍ、第３
アームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
アームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
【図１３】第２アームの長さＬ2 を１１５０ｍｍ、第３
アームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
アームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
【図１４】従来におけるベンディング用６軸多関節ロボ
ットの構造図である。
ットの構造図である。
【図１５】従来のベンディング用６軸多関節ロボットに
おける問題点を示す説明図である。
おける問題点を示す説明図である。
３ 機台 ５ 第１アーム １３ ワーククランパ １７ ６軸多関節ロボット １９ 第２アーム ２１ 第３アーム ２３ 車輪（移動手段） ｊ1 第１回転機構 ｊ2 第２旋回軸 ｊ3 第３旋回軸 ｊ4 第４回転機構
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ベンディング用６軸垂直多関節型ロボ
ット
ット
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はベンディング用６軸垂
直多関節型ロボットに係り、さらに詳しくは、アームの
長さに特徴を有するベンディング用６軸垂直多関節型ロ
ボットに関するものである。
直多関節型ロボットに係り、さらに詳しくは、アームの
長さに特徴を有するベンディング用６軸垂直多関節型ロ
ボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ベンダーに用いられている一
般的な６自由度多関節ロボットについて簡単に説明す
る。図１４に示される６自由度多関節ロボット１では、
機台３に垂直に植設されている第１アーム５が設けられ
ている。この第１アーム５の途中部分には第１回転機構
ｊ1 が設けられており、垂直軸を回転軸として回転自在
となっている。この第１アーム５の上端には第２旋回軸
ｊ2 を介して第２アーム７が設けられており、この第２
アーム７は上下方向へ旋回自在となっている。
般的な６自由度多関節ロボットについて簡単に説明す
る。図１４に示される６自由度多関節ロボット１では、
機台３に垂直に植設されている第１アーム５が設けられ
ている。この第１アーム５の途中部分には第１回転機構
ｊ1 が設けられており、垂直軸を回転軸として回転自在
となっている。この第１アーム５の上端には第２旋回軸
ｊ2 を介して第２アーム７が設けられており、この第２
アーム７は上下方向へ旋回自在となっている。
【０００３】第２アーム７の先端には第３旋回軸ｊ3 を
介して第３アーム９が旋回自在に設けられている。この
第３アーム９の途中部分には第４回転機構ｊ4 が設けら
れており、第３アーム９の軸を中心として回転自在とな
っている。
介して第３アーム９が旋回自在に設けられている。この
第３アーム９の途中部分には第４回転機構ｊ4 が設けら
れており、第３アーム９の軸を中心として回転自在とな
っている。
【０００４】さらに、第３アーム９の先端には第５旋回
軸ｊ5 を介して第４アーム１１が旋回自在に設けられて
いる。この第４アーム１１の途中部分には第６回転機構
ｊ6が設けられており第４アーム１１の先端に設けられ
ているロボットハンドであるバキュームパッド１３によ
り把持されているワークＷを回転自在に支持している。
軸ｊ5 を介して第４アーム１１が旋回自在に設けられて
いる。この第４アーム１１の途中部分には第６回転機構
ｊ6が設けられており第４アーム１１の先端に設けられ
ているロボットハンドであるバキュームパッド１３によ
り把持されているワークＷを回転自在に支持している。
【０００５】このような６自由度多関節ロボット１の設
計に当たり、目標とする可搬重量，スピード，動作範囲
を実現するために最適なモータや減速機を選択する。ま
た、コストの問題で、バランサをつけたりモータの配置
を工夫するなどしてより小さいモータを選択するように
している。
計に当たり、目標とする可搬重量，スピード，動作範囲
を実現するために最適なモータや減速機を選択する。ま
た、コストの問題で、バランサをつけたりモータの配置
を工夫するなどしてより小さいモータを選択するように
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、図１５に示されているよう
に、曲げ動作中バキュームパッド１３の代りに、グリッ
パ１５でワークＷをつかみっぱなしで軌跡に追従する場
合、ロボット１は位置および姿勢の制御をしなくてはな
らないが、一般的な６自由度ロボット１を用いた場合、
曲げ動作中に姿勢の特異点を通ることが多い。ここでい
う特異点とは、第５旋回軸ｊ5 の回度が０になる。つま
り、第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6 が平行になる
姿勢のことで、この近傍では姿勢の制御をするために、
第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6 の速度が過大にな
り、ロボット１の能力を上まわってしまう場合が多く、
結果として姿勢制御ができなくなる。何故、ワークＷを
はなさずに曲げたいという理由は、曲げ精度やタクトタ
イムアップのためである。
うな従来の技術にあっては、図１５に示されているよう
に、曲げ動作中バキュームパッド１３の代りに、グリッ
パ１５でワークＷをつかみっぱなしで軌跡に追従する場
合、ロボット１は位置および姿勢の制御をしなくてはな
らないが、一般的な６自由度ロボット１を用いた場合、
曲げ動作中に姿勢の特異点を通ることが多い。ここでい
う特異点とは、第５旋回軸ｊ5 の回度が０になる。つま
り、第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6 が平行になる
姿勢のことで、この近傍では姿勢の制御をするために、
第４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6 の速度が過大にな
り、ロボット１の能力を上まわってしまう場合が多く、
結果として姿勢制御ができなくなる。何故、ワークＷを
はなさずに曲げたいという理由は、曲げ精度やタクトタ
イムアップのためである。
【０００７】上記曲げ動作の場合、最大でもワークＷの
辺を３辺曲げたら持ち替え動作を行う必要がある。持ち
替えとはタクトや持ち替え精度により曲げ精度にも影響
がでる。そこで持ち替え回数を減すために、ワークＷの
端を持つグリッパ１５ではなく、ワークＷの中心を持ち
図１４に示されているようにバキュームパッド１３にす
るとよい。この場合でも、ワークＷの中心から端までの
長さが大きくなると、ワークＷがロボット自身とも干渉
するため大きいワークＷは持てない。また、第４アーム
１１の先端に第７回転機構ｊ7 を設け、その先端にパキ
ュームパッド１３を設けた場合には、ある程度の大きさ
のワークＷは持てるがそれでも制限があるし、第７回転
機構ｊ7 を追加するという問題がある。
辺を３辺曲げたら持ち替え動作を行う必要がある。持ち
替えとはタクトや持ち替え精度により曲げ精度にも影響
がでる。そこで持ち替え回数を減すために、ワークＷの
端を持つグリッパ１５ではなく、ワークＷの中心を持ち
図１４に示されているようにバキュームパッド１３にす
るとよい。この場合でも、ワークＷの中心から端までの
長さが大きくなると、ワークＷがロボット自身とも干渉
するため大きいワークＷは持てない。また、第４アーム
１１の先端に第７回転機構ｊ7 を設け、その先端にパキ
ュームパッド１３を設けた場合には、ある程度の大きさ
のワークＷは持てるがそれでも制限があるし、第７回転
機構ｊ7 を追加するという問題がある。
【０００８】逆に、ワークＷの中心から端までの長さが
小さいワークＷを曲げたい場合には、ロボット１の手首
部分すなわち第４回転機構ｊ4 〜ｊ6 回転機構ｊ6 付近
がベンダーのパネルに干渉してしまう問題がある。
小さいワークＷを曲げたい場合には、ロボット１の手首
部分すなわち第４回転機構ｊ4 〜ｊ6 回転機構ｊ6 付近
がベンダーのパネルに干渉してしまう問題がある。
【０００９】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、小物から大物ワーク
の４辺曲げに対応し、かつ曲げ動作中に特異点を通らな
いことにより、ワークへの追従が可能なベンディング用
６軸垂直多関節型ロボットを提供することにある。
術に着目してなされたものであり、小物から大物ワーク
の４辺曲げに対応し、かつ曲げ動作中に特異点を通らな
いことにより、ワークへの追従が可能なベンディング用
６軸垂直多関節型ロボットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１による発明のベンディング用６軸垂直多関
節型ロボットは、機台から上方へ植設されると共に途中
部分に第１回転機構を有する第１アームと、この第１ア
ームの上端に設けられた第２旋回軸により旋回自在の第
２アームと、この第２アームの先端に設けられた第３旋
回軸により旋回自在であると共に途中部分に第４回転機
構を有する第３アームと、この第３アームの先端に設け
られた第５旋回軸により旋回自在であると共に、途中部
分に第６回転機構を有する第４アームと、この第４アー
ムの先端に設けられたロボットハンドと、を有するベン
ディング用６軸垂直多関節型ロボットであって、前記第
２アームの長さと第３アームの長さの比が約２．５対１
であると共に、曲げ加工時に第３アームを上向きの姿勢
に保持し、かつ第５旋回軸を第６回転機構より下にある
ように制御すべく構成せしめてなることを特徴とするも
のである。
に、請求項１による発明のベンディング用６軸垂直多関
節型ロボットは、機台から上方へ植設されると共に途中
部分に第１回転機構を有する第１アームと、この第１ア
ームの上端に設けられた第２旋回軸により旋回自在の第
２アームと、この第２アームの先端に設けられた第３旋
回軸により旋回自在であると共に途中部分に第４回転機
構を有する第３アームと、この第３アームの先端に設け
られた第５旋回軸により旋回自在であると共に、途中部
分に第６回転機構を有する第４アームと、この第４アー
ムの先端に設けられたロボットハンドと、を有するベン
ディング用６軸垂直多関節型ロボットであって、前記第
２アームの長さと第３アームの長さの比が約２．５対１
であると共に、曲げ加工時に第３アームを上向きの姿勢
に保持し、かつ第５旋回軸を第６回転機構より下にある
ように制御すべく構成せしめてなることを特徴とするも
のである。
【００１１】また、請求項２による発明のベンディング
用６軸垂直多関節型ロボットは、請求項１における機台
が移動手段を備えてなることを特徴とするものである。
用６軸垂直多関節型ロボットは、請求項１における機台
が移動手段を備えてなることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】請求項１によるベンディング用６軸垂直多関節
型ロボットでは、機台に植設された第１アームが途中部
分に設けられている第１回転機構により軸まわりに回転
自在であり、第２アームは第１アームとの接合に用いら
れている第２旋回軸により第１アームに対して旋回自在
である。第３アームは第４回転機構により軸まわりに回
転自在であると共に、第２アームとの接合に用いられて
いる第３旋回軸により第２アームに対して旋回自在であ
る。さらに、第４アームは、第６回転機構により軸まわ
りに回転自在であると共に第３アームとの接合に用いら
れている第５旋回軸により第３アームに対して旋回自在
である。第４アームの先端にはロボットハンドが設けら
れているので、ベンディング用６軸垂直多関節型ロボッ
トにより把持されたワークは６軸方向に対して移動自在
である。この際、第２アームの長さと第３アームの長さ
を約２．５：１とし、第３アームを上向きの姿勢に保持
し、かつ第５旋回軸を第６回転機構より下にあるように
制御すべく構成せしめてあるので、ベンダーによる曲げ
加工時における第２アームの旋回角度を小さくして第３
旋回軸が下がりすぎて土台等に衝突することを防止す
る。
型ロボットでは、機台に植設された第１アームが途中部
分に設けられている第１回転機構により軸まわりに回転
自在であり、第２アームは第１アームとの接合に用いら
れている第２旋回軸により第１アームに対して旋回自在
である。第３アームは第４回転機構により軸まわりに回
転自在であると共に、第２アームとの接合に用いられて
いる第３旋回軸により第２アームに対して旋回自在であ
る。さらに、第４アームは、第６回転機構により軸まわ
りに回転自在であると共に第３アームとの接合に用いら
れている第５旋回軸により第３アームに対して旋回自在
である。第４アームの先端にはロボットハンドが設けら
れているので、ベンディング用６軸垂直多関節型ロボッ
トにより把持されたワークは６軸方向に対して移動自在
である。この際、第２アームの長さと第３アームの長さ
を約２．５：１とし、第３アームを上向きの姿勢に保持
し、かつ第５旋回軸を第６回転機構より下にあるように
制御すべく構成せしめてあるので、ベンダーによる曲げ
加工時における第２アームの旋回角度を小さくして第３
旋回軸が下がりすぎて土台等に衝突することを防止す
る。
【００１３】また、請求項２によるベンディング用６軸
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在である。
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在である。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。なお、前述の従来技術の欄で説明した６軸多
関節ロボット１と同じ部位には同じ符号を付すと共に重
複する説明は省略する。
説明する。なお、前述の従来技術の欄で説明した６軸多
関節ロボット１と同じ部位には同じ符号を付すと共に重
複する説明は省略する。
【００１５】図１にはこの発明に係るベンディング用６
軸垂直多関節型ロボット１７が示されている。この６軸
垂直多関節型ロボット１７では、第２旋回軸ｊ2 と第３
旋回軸ｊ3 との間である第２アーム１９の長さＬ2 と、
第３旋回軸ｊ3 と第５旋回軸ｊ5 との間である第３アー
ム２１の長さＬ3 との比を約２．５：１としている。ま
た、６軸垂直多関節型ロボット１７は機台３の下端部に
は移動手段としての車輪２３が設けられている。
軸垂直多関節型ロボット１７が示されている。この６軸
垂直多関節型ロボット１７では、第２旋回軸ｊ2 と第３
旋回軸ｊ3 との間である第２アーム１９の長さＬ2 と、
第３旋回軸ｊ3 と第５旋回軸ｊ5 との間である第３アー
ム２１の長さＬ3 との比を約２．５：１としている。ま
た、６軸垂直多関節型ロボット１７は機台３の下端部に
は移動手段としての車輪２３が設けられている。
【００１６】一方、土台２５の上には、所望の方向へガ
イドレール２７が敷設されており、前記車輪２３はこの
ガイドレール２７に沿って図１中紙面直角方向へ走行自
在となっている。その他の構造は前述の従来技術の欄で
説明したもの（図１４参照）と同様である。
イドレール２７が敷設されており、前記車輪２３はこの
ガイドレール２７に沿って図１中紙面直角方向へ走行自
在となっている。その他の構造は前述の従来技術の欄で
説明したもの（図１４参照）と同様である。
【００１７】本実施例では第３アーム２１を上向きの姿
勢にすると共に第５旋回軸ｊ5 を第６回転機構ｊ6 より
下にもっていくように制御することにより、従来の問題
を解決した。
勢にすると共に第５旋回軸ｊ5 を第６回転機構ｊ6 より
下にもっていくように制御することにより、従来の問題
を解決した。
【００１８】すなわち、６軸垂直多関節型ロボット１７
は、ロボットのＴ．Ｃ．Ｐ（ツールセンタポイント）を
ある位置姿勢にもっていった場合、８通りのパターンが
とれる。この中の１つに第３アーム２１の向きがある。
図２に示されているように、同じ位置，姿勢にＴ．Ｃ．
Ｐをもっていった場合、第３アーム２１の上下により２
通りのパターンがある。
は、ロボットのＴ．Ｃ．Ｐ（ツールセンタポイント）を
ある位置姿勢にもっていった場合、８通りのパターンが
とれる。この中の１つに第３アーム２１の向きがある。
図２に示されているように、同じ位置，姿勢にＴ．Ｃ．
Ｐをもっていった場合、第３アーム２１の上下により２
通りのパターンがある。
【００１９】図３に示されているように、Ｌ3 の向きを
上向き（第３アーム２１が上向き）に保持すると共に、
第６回転機構ｊ6 を第５旋回軸ｊ5 より上にもってい
き、第６回転機構ｊ6 でワークを回した場合、ロボット
１７とワークの干渉がなくなるのである。
上向き（第３アーム２１が上向き）に保持すると共に、
第６回転機構ｊ6 を第５旋回軸ｊ5 より上にもってい
き、第６回転機構ｊ6 でワークを回した場合、ロボット
１７とワークの干渉がなくなるのである。
【００２０】また、この姿勢で曲げ動作をした場合、第
４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6が平行になる点（特
異点）が曲げ動作中に現われることがなくなると共に、
４辺持ち替えなしで曲げることができる。
４回転機構ｊ4 と第６回転機構ｊ6が平行になる点（特
異点）が曲げ動作中に現われることがなくなると共に、
４辺持ち替えなしで曲げることができる。
【００２１】図４に基づいて、第２アーム１９の長さＬ
2 と第３アーム２１の長さＬ3 との比を約２．５：１と
した根拠について説明する。
2 と第３アーム２１の長さＬ3 との比を約２．５：１と
した根拠について説明する。
【００２２】図４（Ａ）に示されるように、Ｌ2 ＋Ｌ3
の長さを１６５０ｍｍとし、長さ２０００ｍｍのワーク
Ｗを中心位置においてクランプし、かつ第２旋回軸ｊ2
から折曲げ前のワークＷの高さＺ1 （図５参照）を４０
０ｍｍになるようにして、図示しないベンダーで９０度
曲げ加工を行う場合を想定したものである。
の長さを１６５０ｍｍとし、長さ２０００ｍｍのワーク
Ｗを中心位置においてクランプし、かつ第２旋回軸ｊ2
から折曲げ前のワークＷの高さＺ1 （図５参照）を４０
０ｍｍになるようにして、図示しないベンダーで９０度
曲げ加工を行う場合を想定したものである。
【００２３】図４（Ｂ）には、この発明に係る６軸多関
節ロボット２次元モデル１７が示されており、Ｌ2 ＝１
２００ｍｍ，Ｌ3 ＝４５０ｍｍ、すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3
＝２．６７：１の場合が示されている。この場合におけ
る加工前の点ＰＷ０に第五旋回軸ｊ5 を位置させるため
には、第２アーム１９が水平となす角ΘＢは下向きに１
０．１度となる。また、このとき第２アーム１９と第３
アーム２１のなす角ΦＢは、１３０度となる。
節ロボット２次元モデル１７が示されており、Ｌ2 ＝１
２００ｍｍ，Ｌ3 ＝４５０ｍｍ、すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3
＝２．６７：１の場合が示されている。この場合におけ
る加工前の点ＰＷ０に第五旋回軸ｊ5 を位置させるため
には、第２アーム１９が水平となす角ΘＢは下向きに１
０．１度となる。また、このとき第２アーム１９と第３
アーム２１のなす角ΦＢは、１３０度となる。
【００２４】図４（Ｃ）には、全体長さを等分にした、
Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２５ｍｍ すなわち、Ｌ2
：Ｌ3 ＝１：１の場合が示されている。この場合にお
ける加工前の点ＰＷ０に第５旋回軸ｊ5 を位置させるた
めには、第２アーム１９が水平となす角ΦΘは下向きに
３０．８度となる。また、第２アーム１９と第３アーム
２１のなす角ΦＣは、１３５．８度となる。
Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２５ｍｍ すなわち、Ｌ2
：Ｌ3 ＝１：１の場合が示されている。この場合にお
ける加工前の点ＰＷ０に第５旋回軸ｊ5 を位置させるた
めには、第２アーム１９が水平となす角ΦΘは下向きに
３０．８度となる。また、第２アーム１９と第３アーム
２１のなす角ΦＣは、１３５．８度となる。
【００２５】図４（Ｄ）には図４（Ｃ）の場合と同様に
全体長さを等分にした、Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２
５ｍｍ すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3 ＝１：１の場合が示され
ている。この場合において前述の（Ｂ）の場合と同様に
第２アーム１９が水平となす角を下向き１０．１度とし
て加工前の位置ＰＷ０を設定すると、第３旋回軸ｊ3に
おいて第２アーム１９と第３アーム２１を直線状に延ば
しても第五旋回軸ｊ5は加工後の点ＰＷ１に届かないこ
とがわかる。
全体長さを等分にした、Ｌ2 ＝８２５ｍｍ，Ｌ3 ＝８２
５ｍｍ すなわち、Ｌ2 ：Ｌ3 ＝１：１の場合が示され
ている。この場合において前述の（Ｂ）の場合と同様に
第２アーム１９が水平となす角を下向き１０．１度とし
て加工前の位置ＰＷ０を設定すると、第３旋回軸ｊ3に
おいて第２アーム１９と第３アーム２１を直線状に延ば
しても第五旋回軸ｊ5は加工後の点ＰＷ１に届かないこ
とがわかる。
【００２６】従って、図４（Ｂ），（Ｃ）では加工前点
ＰＷ０および加工後点ＰＷ１は移動範囲に入っているこ
とを示しているが、図２（Ｄ）では加工後点ＰＷ１は移
動範囲にないことを示している。
ＰＷ０および加工後点ＰＷ１は移動範囲に入っているこ
とを示しているが、図２（Ｄ）では加工後点ＰＷ１は移
動範囲にないことを示している。
【００２７】これらの図から明らかなように、図４
（Ｂ）に示される場合に第２旋回軸ｊ2において第２ア
ーム１９がなす角度は１０．１度であり、図４（Ｃ）に
示される場合に第２旋回軸ｊ2 において第２アーム１９
がなす角度は３０．８度となることから、第３アーム２
１が長い場合には、第３旋回軸ｊ3 がかなり下方まで移
動することがわかる。
（Ｂ）に示される場合に第２旋回軸ｊ2において第２ア
ーム１９がなす角度は１０．１度であり、図４（Ｃ）に
示される場合に第２旋回軸ｊ2 において第２アーム１９
がなす角度は３０．８度となることから、第３アーム２
１が長い場合には、第３旋回軸ｊ3 がかなり下方まで移
動することがわかる。
【００２８】さらに、第２アーム１９，第３アーム２１
の長さＬ2 ，Ｌ3 の比を１．０から３．２５まで変化さ
せて行った結果では、アームの長さの比が１：１に近い
場合には、第２アーム１９と第３アーム２１の作る角度
が鋭角となる姿勢しか取れず（Ｚ1 の高さ、ロボット各
アームの可動範囲、床との干渉による）、ワークＷが大
きいすなわち把持位置と折曲げ位置が離れている場合、
最終姿勢がとれなくなる。又その比が大きすぎる場合
（１３００／４００＝３．２５）には上記角度を鋭角に
取れても大きなワークＷを曲げる場合にはやはり腕の長
さがたりなくなって最終姿勢が取れないことがある。以
上の検討結果から、アーム長さＬ2 ，Ｌ3をそれぞれ１
２００ｍｍ，４５０ｍｍと決め、そのＬ2 ：Ｌ3 を約
２．５：１とすると共に、第３アーム２１を上向きに保
持し、第５旋回軸ｊ5 の高さＨ1 を第２旋回軸ｊ2 の高
さＨ2 より下にあるように制御するのがよい。
の長さＬ2 ，Ｌ3 の比を１．０から３．２５まで変化さ
せて行った結果では、アームの長さの比が１：１に近い
場合には、第２アーム１９と第３アーム２１の作る角度
が鋭角となる姿勢しか取れず（Ｚ1 の高さ、ロボット各
アームの可動範囲、床との干渉による）、ワークＷが大
きいすなわち把持位置と折曲げ位置が離れている場合、
最終姿勢がとれなくなる。又その比が大きすぎる場合
（１３００／４００＝３．２５）には上記角度を鋭角に
取れても大きなワークＷを曲げる場合にはやはり腕の長
さがたりなくなって最終姿勢が取れないことがある。以
上の検討結果から、アーム長さＬ2 ，Ｌ3をそれぞれ１
２００ｍｍ，４５０ｍｍと決め、そのＬ2 ：Ｌ3 を約
２．５：１とすると共に、第３アーム２１を上向きに保
持し、第５旋回軸ｊ5 の高さＨ1 を第２旋回軸ｊ2 の高
さＨ2 より下にあるように制御するのがよい。
【００２９】次に、実際の曲げ加工における６軸多関節
ロボット１７の動きを更に詳細に検討する。前提条件と
しては、ワークＷの下面をクランプする場合を考える。
これは、ワークＷの上面をクランプする場合にはワーク
Ｗの大きさに応じて懐の広さを要求されるため、下面か
らのクランプの方が有利だからである。
ロボット１７の動きを更に詳細に検討する。前提条件と
しては、ワークＷの下面をクランプする場合を考える。
これは、ワークＷの上面をクランプする場合にはワーク
Ｗの大きさに応じて懐の広さを要求されるため、下面か
らのクランプの方が有利だからである。
【００３０】ベンダーの金型位置は高い方がロボットに
とっては作業しやすいが、金型交換作業等のために、１
４５０ｍｍ前後を設定した。また、ロボットが走行台車
の上に乗って移動することを考えて、ロボットの到達距
離すなわちアームの長さを１６００ｍｍ確保した。第２
アーム１９の長さは１３００ｍｍ以下に設定した。
とっては作業しやすいが、金型交換作業等のために、１
４５０ｍｍ前後を設定した。また、ロボットが走行台車
の上に乗って移動することを考えて、ロボットの到達距
離すなわちアームの長さを１６００ｍｍ確保した。第２
アーム１９の長さは１３００ｍｍ以下に設定した。
【００３１】以上のような前提条件の下、図５には加工
前後における６軸多関節ロボット１７の第２アーム１９
および第３アーム２１の関係が示されている。図５にお
いて、Ｘ1,Ｙ1,Ｚ1 は加工前の第５旋回軸ｊ5 の位置、
Ｘ2,Ｙ2,Ｚ2 は加工後の第５旋回軸ｊ5 の位置、Ｌ2 は
第２アーム１９の長さ、Ｌ3 は第３アーム２１の長さ、
Ｌは第２旋回軸ｊ2 から第５旋回軸ｊ5 までの距離、ｈ
は第５旋回軸ｊ5 からワークＷ面までの距離、Θは曲げ
角度、θ1 は加工前の第２アーム１９が水平面となす角
度、θ2 は加工前の第２アーム１９と第３アーム２１の
なす角度、θ3は加工前のＰ1 点のＸＹ面への投影点と
Ｙ軸の角度、θ4 は加工後のＬのＸＹ面への投影線とＹ
軸の角度、θ5 は加工後の第２アーム１９が水平面とな
す角度、θ6 は加工後の第２アーム１９と第３アーム２
１のなす角度、Ｄは１軸中心とベンダー金型中心距離、
Ｘはワーク把持中心から折曲げ中心までの長さ、を各々
示す。
前後における６軸多関節ロボット１７の第２アーム１９
および第３アーム２１の関係が示されている。図５にお
いて、Ｘ1,Ｙ1,Ｚ1 は加工前の第５旋回軸ｊ5 の位置、
Ｘ2,Ｙ2,Ｚ2 は加工後の第５旋回軸ｊ5 の位置、Ｌ2 は
第２アーム１９の長さ、Ｌ3 は第３アーム２１の長さ、
Ｌは第２旋回軸ｊ2 から第５旋回軸ｊ5 までの距離、ｈ
は第５旋回軸ｊ5 からワークＷ面までの距離、Θは曲げ
角度、θ1 は加工前の第２アーム１９が水平面となす角
度、θ2 は加工前の第２アーム１９と第３アーム２１の
なす角度、θ3は加工前のＰ1 点のＸＹ面への投影点と
Ｙ軸の角度、θ4 は加工後のＬのＸＹ面への投影線とＹ
軸の角度、θ5 は加工後の第２アーム１９が水平面とな
す角度、θ6 は加工後の第２アーム１９と第３アーム２
１のなす角度、Ｄは１軸中心とベンダー金型中心距離、
Ｘはワーク把持中心から折曲げ中心までの長さ、を各々
示す。
【００３２】ここで、Ｚ1 が約４４０ｍｍになるように
θ1,θ2 を設定し、Θは５０度に設定する。このような
条件の下、θ3,θ4,θ5,θ6 が以下に示す計算式により
求まる。
θ1,θ2 を設定し、Θは５０度に設定する。このような
条件の下、θ3,θ4,θ5,θ6 が以下に示す計算式により
求まる。
【００３３】
【数１】 sin θ3 ＝（Ｄ−Ｘ）／（Ｌ2 ・cos θ1 −Ｌ3 ・cos(θ2 −θ1)） θ3 ＝sin -1（Ｘ1 ／（Ｌ2 ・cos θ1 −Ｌ3 ・cos(θ2 −θ1)）） Ｘ1 ＝Ｄ−Ｘ、Ｙ1 ＝（Ｌ2 ・cos θ1 −Ｌ3 ・cos(θ2 −θ1)）・cos θ3 、Ｚ1 ＝Ｌ2 ・sin θ1 ＋Ｌ3 ・sin(θ2 −θ1) Ｘ2 ＝Ｄ−（Ｘ・cos Θ＋ｈ・sin Θ）、Ｙ2 ＝Ｙ1 、Ｚ2 ＝Ｘ・sin Θ−ｈ ・cos Θ＋Ｚ1 ＋ｈ、Ｌ＝√（Ｘ2 2 ＋Ｙ2 2 ＋Ｚ2 2 ） θ4 ＝tan -1（Ｘ2 ／Ｙ2 ）、θ5 ＝tan -1（Ｚ2 ／√（Ｘ2 2 ＋Ｙ2 2 ）） −cos -1（（Ｌ2 ＋Ｌ2 2 −Ｌ3 2 ）／（２・Ｌ2 ・Ｌ））、θ6 ＝cos -1 （（Ｌ2 2 ＋Ｌ3 2 −Ｌ2 ）／（２・Ｌ2 ・Ｌ3 ）） 以上の式においてＬ2 およびＬ3 に種々の値を代入して
計算した結果が図６〜図１３に示してある。すなわち、
Ｌ2 を８５０ｍｍ，１０５０ｍｍ，１１５０ｍｍ，１２
５０ｍｍ，１３００ｍｍ，Ｌ3 を４００ｍｍ，４５０ｍ
ｍ，５５０ｍｍ，６５０ｍｍ，８５０ｍｍとしてベンダ
ー折り曲げ線からハンド中心まで２００ｍｍ，３００ｍ
ｍ，４００ｍｍ，５００ｍｍ，１２００ｍｍで曲げを行
う場合の最大許容寸法について検討を行ったところ、Ｌ
2 ＝Ｌ3 ＝８５０ｍｍではとどかないワークＷがあり、
５５０ｍｍでは長すぎる。他については問題ないが最大
到達距離から１２００ｍｍとして、４５０ｍｍを採用し
た。図６に示したものがよいことになる。これにより、
Ｌ2 とＬ3 の比を約２．５：１程度とすることが適する
ことがわかる。
計算した結果が図６〜図１３に示してある。すなわち、
Ｌ2 を８５０ｍｍ，１０５０ｍｍ，１１５０ｍｍ，１２
５０ｍｍ，１３００ｍｍ，Ｌ3 を４００ｍｍ，４５０ｍ
ｍ，５５０ｍｍ，６５０ｍｍ，８５０ｍｍとしてベンダ
ー折り曲げ線からハンド中心まで２００ｍｍ，３００ｍ
ｍ，４００ｍｍ，５００ｍｍ，１２００ｍｍで曲げを行
う場合の最大許容寸法について検討を行ったところ、Ｌ
2 ＝Ｌ3 ＝８５０ｍｍではとどかないワークＷがあり、
５５０ｍｍでは長すぎる。他については問題ないが最大
到達距離から１２００ｍｍとして、４５０ｍｍを採用し
た。図６に示したものがよいことになる。これにより、
Ｌ2 とＬ3 の比を約２．５：１程度とすることが適する
ことがわかる。
【００３４】このようなベンディング用６軸垂直多関節
型ロボット１によれば、ワークＷの曲げ加工を行う場合
に、加工に応じてワークＷを保持することができると共
に、第２アーム１９の旋回角度を小さくし、第３アーム
２１が下がりすぎて地面に衝突することを防止できる。
型ロボット１によれば、ワークＷの曲げ加工を行う場合
に、加工に応じてワークＷを保持することができると共
に、第２アーム１９の旋回角度を小さくし、第３アーム
２１が下がりすぎて地面に衝突することを防止できる。
【００３５】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施例における寸法は、ベンダーの金型位置，ワークＷの
大きさ，曲げ角度等により適正な値を設定することがで
きる。
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施例における寸法は、ベンダーの金型位置，ワークＷの
大きさ，曲げ角度等により適正な値を設定することがで
きる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるベンディング用６軸垂直多関節型ロボットでは、機
台に植設された第１アームが途中部分に設けられている
第１回転機構により回転自在であり、第２アームは第１
アームとの接合に用いられている第２旋回軸により第１
アームに対して旋回自在である。第３アームは第２アー
ムとの接合に用いられている第３旋回軸により第２アー
ムに対して旋回自在である。さらに、第３アームの先端
に設けられた第５旋回軸により旋回自在であると共に途
中部分に第６回転機構を有する第４アームとこの第４ア
ームの先端にはロボットハンドが設けられているので、
ベンディング用６軸垂直多関節型ロボットにより把持さ
れたワークは６軸方向に対して移動自在である。これに
よりワークを保持して６自由度で移動できるが、第２ア
ームの長さと第３アームの長さを約２．５：１とし、第
３アームを上向きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸を第
６回転機構より下にあるように制御すべく構成されてい
るので、ベンダーによる曲げ加工時における第２アーム
の旋回角度を小さくし、第３旋回軸が下がりすぎて地面
に衝突することを防止できる。
よるベンディング用６軸垂直多関節型ロボットでは、機
台に植設された第１アームが途中部分に設けられている
第１回転機構により回転自在であり、第２アームは第１
アームとの接合に用いられている第２旋回軸により第１
アームに対して旋回自在である。第３アームは第２アー
ムとの接合に用いられている第３旋回軸により第２アー
ムに対して旋回自在である。さらに、第３アームの先端
に設けられた第５旋回軸により旋回自在であると共に途
中部分に第６回転機構を有する第４アームとこの第４ア
ームの先端にはロボットハンドが設けられているので、
ベンディング用６軸垂直多関節型ロボットにより把持さ
れたワークは６軸方向に対して移動自在である。これに
よりワークを保持して６自由度で移動できるが、第２ア
ームの長さと第３アームの長さを約２．５：１とし、第
３アームを上向きの姿勢に保持し、かつ第５旋回軸を第
６回転機構より下にあるように制御すべく構成されてい
るので、ベンダーによる曲げ加工時における第２アーム
の旋回角度を小さくし、第３旋回軸が下がりすぎて地面
に衝突することを防止できる。
【００３７】また、請求項２によるベンディング用６軸
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在であり、ワークの搬入・搬出のため
の移動が広範囲で可能となる。
垂直多関節型ロボットでは、請求項１記載の機台が移動
手段を備えているので、ベンディング用６軸多関節ロボ
ット自体が移動自在であり、ワークの搬入・搬出のため
の移動が広範囲で可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るベンディング用６軸多関節ロボ
ットを示す構造図である。
ットを示す構造図である。
【図２】この発明のロボットの動きを説明する説明図で
ある。
ある。
【図３】この発明のロボットの動きを説明する説明図で
ある。
ある。
【図４】第２アームの長さと第３アームの長さの比が異
なる場合の各アームの動きを示す説明図である。
なる場合の各アームの動きを示す説明図である。
【図５】曲げ加工の前後におけるこの発明に係る第２ア
ームおよび第３アームの動きを示す座標図である。
ームおよび第３アームの動きを示す座標図である。
【図６】第２アームの長さＬ2 を８５０ｍｍ，第３アー
ムの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°と
した場合の計算結果を示す表である。
ムの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°と
した場合の計算結果を示す表である。
【図７】第２アームの長さＬ2 を１０５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図８】第２アームの長さＬ2 を１１５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図９】第２アームの長さＬ2 を１２５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を４５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を４５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図１０】第２アームの長さＬ2 を１３００ｍｍ，第３
アームの長さＬ3 を４００ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
アームの長さＬ3 を４００ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＞９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
【図１１】第２アームの長さＬ2 を８５０ｍｍ，第３ア
ームの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
ームの長さＬ3 を８５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０°
とした場合の計算結果を示す表である。
【図１２】第２アームの長さＬ2 を１０５０ｍｍ、第３
アームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
アームの長さＬ3 を６５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
【図１３】第２アームの長さＬ2 を１１５０ｍｍ、第３
アームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
アームの長さＬ3 を５５０ｍｍとし、θ1 ＋θ2 ＜９０
°とした場合の計算結果を示す表である。
【図１４】従来におけるベンディング用６軸多関節ロボ
ットの構造図である。
ットの構造図である。
【図１５】従来のベンディング用６軸多関節ロボットに
おける問題点を示す説明図である。
おける問題点を示す説明図である。
【符号の説明】 ３ 機台 ５ 第１アーム １３ バキュームパッド（ロボットハンド） １７ ６軸多関節ロボット １９ 第２アーム ２１ 第３アーム ２３ 車輪（移動手段） ｊ1 第１回転機構 ｊ2 第２旋回軸 ｊ3 第３旋回軸 ｊ4 第４回転機構
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (2)
- 【請求項１】 機台から上方へ植設されると共に途中部
分に第１回転機構を有する第１アームと、この第１アー
ムの上端に設けられた第２旋回軸により旋回自在の第２
アームと、この第２アームの先端に設けられた第３旋回
軸により旋回自在であると共に途中部分に第４回転機構
を有する第３アームと、この第３アームの先端に設けら
れた第５旋回軸により旋回自在であると共に途中部分に
第６回転機構を有する第４アームと、この第４アームの
先端に旋回且つ回転自在に設けられたワーククランパ
と、を有するベンディング用６軸垂直多関節型ロボット
であって、前記第２アームの長さと第３アームの長さの
比が略２．５対１であると共に、第３旋回軸を上向きの
姿勢に保持し、かつ第５旋回軸を第２旋回軸より下にあ
るように制御すべく構成せしめてなることを特徴とする
ベンディング用６軸垂直多関節型ロボット。 - 【請求項２】 前記機台が移動手段を備えてなることを
特徴とする請求項１記載のベンディング用６軸垂直多関
節型ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16631095A JP3638676B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | ベンディング用６軸垂直多関節型ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16631095A JP3638676B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | ベンディング用６軸垂直多関節型ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0911164A true JPH0911164A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3638676B2 JP3638676B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=15828981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16631095A Expired - Fee Related JP3638676B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | ベンディング用６軸垂直多関節型ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3638676B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103394565A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-11-20 | 周俊雄 | 一种工作尖半自动折弯设备 |
| CN106625627A (zh) * | 2017-02-08 | 2017-05-10 | 上海新时达电气股份有限公司 | 一种折弯机器人 |
| CN107081761A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-08-22 | 南京埃斯顿机器人工程有限公司 | 一种用于自动折弯时钣金与机体互不干涉的机器人 |
| WO2020021615A1 (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 株式会社Ｆｕｊｉ | ワーク自動搬送機 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100910349B1 (ko) | 2009-02-20 | 2009-08-04 | 주식회사 나온테크 | 다관절 로봇 및 그 운송방법 |
| JP7236066B2 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-03-09 | 株式会社オーエイプロト | パネル成形体のスプリングバック修正装置 |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16631095A patent/JP3638676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103394565A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-11-20 | 周俊雄 | 一种工作尖半自动折弯设备 |
| CN106625627A (zh) * | 2017-02-08 | 2017-05-10 | 上海新时达电气股份有限公司 | 一种折弯机器人 |
| CN107081761A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-08-22 | 南京埃斯顿机器人工程有限公司 | 一种用于自动折弯时钣金与机体互不干涉的机器人 |
| WO2020021615A1 (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 株式会社Ｆｕｊｉ | ワーク自動搬送機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3638676B2 (ja) | 2005-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6619560B2 (ja) | 曲げ加工装置 | |
| JP7144754B2 (ja) | 多関節ロボットおよび多関節ロボットシステム | |
| JP3511485B2 (ja) | ロボット | |
| JPH0911164A (ja) | ベンディング用６軸垂直多関節型ロボット | |
| JP2007118176A (ja) | 移動型マニピュレータ | |
| JP2536338B2 (ja) | ロボットの被加工物把持機構 | |
| JP2005169489A (ja) | 斜動多関節ロボットを補助ロボットとして使用する溶接システム | |
| JP2007168053A (ja) | 垂直多関節型ロボットのティーチング方法および産業用ロボット装置 | |
| JPS6374547A (ja) | ワ−ク反転ロボツト | |
| JP3507152B2 (ja) | 曲げ加工装置用ロボットハンドの曲げ追従制御方法 | |
| JPH068182A (ja) | 多関節ロボット | |
| JP2003117878A (ja) | ロボットのケーブル類保持構造 | |
| JP2770498B2 (ja) | ハンドリング用多関節ロボット | |
| JP3295247B2 (ja) | パネルベンダ用マニピュレータの制御装置 | |
| JP2012228761A (ja) | ロボットシステム及び被作業物の製造方法 | |
| JPH08118267A (ja) | 搬送ロボット | |
| CN207839677U (zh) | 五轴金属板材折弯加工机器人 | |
| JPH0442064Y2 (ja) | ||
| JP7583960B2 (ja) | ロボットシステム | |
| CN207839679U (zh) | 一种金属板材折弯机 | |
| JP7761808B1 (ja) | ロボットハンド | |
| JP2000117669A (ja) | ロボット | |
| CN119704197B (zh) | 一种智能规避机械臂打磨奇异点的方法及系统 | |
| JPH08305423A (ja) | 多関節ロボットの塗装姿勢制御方法 | |
| JP4004157B2 (ja) | 作業用ロボット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040528 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20050104 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050112 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080121 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |