JP2009131910A - ワーク搬送ロボット及びワーク搬出入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プレスブレーキへ供給し位置決めするワークを吸着保持する機能のワーク保持手段とワークをクランプする機能のワーク保持手段とを備えたワーク搬送ロボット及びワーク搬入方法を提供する。
【解決手段】ワーク搬送ロボット１にＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動自在に備えたロボットヘッド１５に主回転軸１７を回転自在に備えると共に、当該主回転軸１７の軸心に対して直交する方向のワーク支持面を備えた回転フレーム２３を前記主回転軸１７に一体的に備え、この回転フレーム２３に支持されたワークＷの一辺側を把持自在又は吸着保持自在な第１ワーク保持手段２７を前記回転フレーム２３に備えると共に、前記ワークＷの前記一辺に隣接しかつ前記一辺に交差する方向のワークの他辺側を把持自在又は吸着保持自在の第２ワーク保持手段２９を前記回転フレーム２３に備え、前記第１ワーク保持手段２７又は第２ワーク保持手段２９の一方を、前記ワークの辺に沿う方向であって他方のワーク保持手段に対して接近離反する方向へ移動可能に構成してある。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばプレスブレーキ等のごとき板材折曲げ加工機に対して板状のワークの搬出入を行うワーク搬送ロボット及びワーク搬出入方法に係り、さらに詳細には、ワークを吸着する機能を備えたワーク保持手段とワークをクランプする機能を備えたワーク保持手段とを備え、両ワーク保持手段の間においてワークの持ち換えを行うことができると共に、一方のワーク保持手段に対して他方のワーク保持手段によってワークを相対的に移動することのできるワーク搬送ロボットに関する。

従来、プレスブレーキなどのごとき板材折曲げ加工機に対して板状のワークの搬出入を行うワーク搬送ロボットには、例えばバキュームカップや電磁石を利用してワークを吸着保持する形式と、ワークの一辺側をワーククランプによってクランプして把持する形式とがある。ワーク搬出入ロボットにおいて、ワークを保持するワーク保持部が前述したごとく吸着保持する形式においては、ワークの被保持部に穴等の加工が行われていると、ワークを保持することができない場合がある。また、ワークをクランプして保持する形式の場合には、ワークの被保持部に成形加工などが行われていると、この成形加工部に変形を与えることがあるので、ワークをクランプして保持することができない場合がある。

そこで、吸着保持機能を有するワーク保持部とクランプ機能を備えたワーク保持部との両方を備えたワーク搬送ロボットも提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
特開平６−２５４６２７号公報 特開２００１−２６９７３７号公報

前記特許文献１に記載の構成は、板状のワークを吸着保持する機能の第１ワーク保持手段とワークをクランプし把持する機能を備えた第２ワーク保持手段とを隣接して備えた構成であるが、第１ワーク保持手段と第２ワーク保持手段とをそれぞれ個別に使用してワークを保持する構成である。

したがって、特許文献１に記載の構成においては、第１ワーク保持手段と第２ワーク保持手段とによってワークを同時に保持することができないという問題がある。

特許文献２に記載の構成は、ワークを吸着保持する機能の第１ワーク保持手段と、ワークをクランプして把持する機能の第２ワーク保持手段とを一体的に備えた構成であるから、第１ワーク保持手段と第２ワーク保持手段とによってワークを同時に保持することができるものの、例えば第２のワーク保持手段によってワークを保持して第１ワーク保持手段に対してワークを相対的に移動することができないという問題がある。

したがって、前記特許文献１，２に記載の従来構成においては、板状のワークを板材折曲げ加工機へ供給してワークの折曲げ加工を行うとき、ワーク保持手段が板材折曲げ加工機と干渉する虞れがある場合、第１ワーク保持手段によってワークを保持した状態において第２ワーク保持手段のワーク保持位置を変更することができないので、折曲げ加工機から離れた位置に備えた例えば掴み替え台上にワークを一時的に載置し、ワークの保持位置を変更する必要があり、作業能率の向上を図る上において問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、ワーク位置決め部に位置決めされている板状のワークを、板材折曲げ加工機へ供給し、この板材折曲げ加工機において折曲げ加工された製品を製品格納部へ搬送するワーク搬送ロボットであって、当該ワーク搬送ロボットにＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動自在に備えたロボットヘッドに主回転軸を回転自在に備えると共に、当該主回転軸の軸心に対して直交する方向のワーク支持面を備えた回転フレームを前記主回転軸に一体的に備え、この回転フレームに支持されたワークの一辺側を把持自在又は吸着保持自在な第１ワーク保持手段を前記回転フレームに備えると共に、前記ワークの前記一辺に隣接しかつ前記一辺に交差する方向のワークの他辺側を把持自在又は吸着保持自在の第２ワーク保持手段を前記回転フレームに備え、前記第１ワーク保持手段又は第２ワーク保持手段の一方を、前記ワークの辺に沿う方向であって他方のワーク保持手段に対して接近離反する方向へ移動可能に構成してあることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送ロボットにおいて、前記第１ワーク保持手段はワークの支持面を吸着自在な吸着手段を備え、前記第２のワーク保持手段は、ワークをクランプ自在なワーククランプを、前記ワークから離反する方向へ移動可能かつ前記回転フレームのワーク支持面に対して没入可能に備えていることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送ロボットにおいて、前記ワーククランプは前記ワークの反対側を指向するように反転旋回可能であることを特徴とするものである。

また、ワーク位置決め部に位置決めされている板状のワークを、板材折曲げ加工機へ供給し、この板材折曲げ加工機において折曲げ加工された製品を製品格納部へ搬送するワーク搬送ロボットであって、当該ワーク搬送ロボットにＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動自在に備えたロボットヘッドに主回転軸を回転自在に備え、この主回転軸に一体的に備えたビーム部材を、当該主回転軸に対して直交する方向に長く設け、このビーム部材に、ワークを吸着自在な吸着手段を備えた第１ワーク保持手段を備えると共にワークをクランプ自在なワーククランプを備えた第２ワーク保持手段を備え、この第２ワーク保持手段を、前記ビーム部材の長手方向に移動可能に備えていることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送ロボットにおいて、前記ワーククランプは、前記第１ワーク保持手段に保持されているワークに対して接近離反する方向へ移動可能かつ前記第１ワーク保持手段におけるワーク支持面に対して没入可能に構成してあることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送ロボットにおいて、前記ワーククランプは、前記ワークの反対側を指向するように反転旋回可能に設けてあることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送ロボットにおいて、前記第２ワーク保持手段は、前記ロボットヘッドの両側方において前記ビーム部材にそれぞれ備えられていることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送ロボットにおいて、前記第１ワーク保持手段に保持されているワークを前記第２ワーク保持手段によって把持し、前記第１ワーク保持手段の保持を解放後に前記第１ワーク保持手段に対してワークを相対的に移動可能に構成してあることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送ロボットを使用して板材折曲げ加工機に対してワークの搬出入を行うワーク搬出入方法であって、ワーク位置決め部に位置決めされている板状のワークの取り出しは、吸着保持機能を有するワーク保持手段によって行い、前記板材折曲げ加工機による折曲げ加工を終了した製品を製品格納部へ搬送するときには吸着保持機能を有する前記ワーク保持手段によって前記製品を保持することを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬出入方法において、把持機能を備えたワーク保持手段によって製品を保持しているときには、当該ワーク保持手段によって製品を保持している状態において、吸着保持機能を有する前記ワーク保持手段に製品の持ち換えを行うことを特徴とするものである。

本発明によれば、ワークを吸着保持自在な第１ワーク保持手段とワークをクランプして把持自在な第２ワーク保持手段とによってワークを同時に保持することができると共に、第１ワーク保持手段に保持されているワークに対して第２ワーク保持手段のワーク把持位置を変更することができる。したがって、板材折曲げ加工機によってワークの折曲げ加工を行うとき、第１，第２のワーク保持位置の変更を容易に行うことができ、前記板材折曲げ加工機と第１，第２のワーク保持手段との干渉を容易に回避することができるものである。

すなわち、本発明によれば、第１ワーク保持手段によってワークを保持した状態において、第２ワーク保持手段によるワークの保持位置を変更することができるものである。したがって、掴み替え台にワークを一時的に載置する必要がなく、ワーク保持手段の保持位置変更を能率よく行うことができ、板状のワークの折曲げ加工能率向上を図ることができるものである。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係るワーク搬送ロボット１は、板状のワークＷの折曲げ加工を行う板材折曲げ加工機の一例としてのプレスブレーキ３の前側に配置してある。前記ワーク搬送ロボット１は、前記プレスブレーキ３の前側に左右方向（Ｘ軸方向）に長く設けたガイド部材５に沿って左右方向へ移動自在に支持されている。上記ワーク搬送ロボット１は、前記ガイド部材５に支持されて左右方向へ移動自在なＸスライダ７を備えており、このＸスライダ７上には垂直な軸心回りに旋回自在な旋回台９を備えている。

前記旋回台９には水平な軸心回りに上下方向に揺動自在な第１揺動アーム１１が支持されており、この第１揺動アーム１１の先端部には、第１揺動アーム１１に対して水平な軸心回りに揺動自在な第２揺動アーム１３が支持されている。この第２揺動アーム１３は、当該第２揺動アーム１３の長手方向の軸心回りに回動自在に設けられており、この第２揺動アーム１３の先端部には、当該第２揺動アーム１３の長手方向の前記軸心に対して直交する方向（図２においてのＹ軸方向）の軸心回りに揺動自在なロボットヘッド１５（図２参照）が備えられている。そして、このロボットヘッド１５には、当該ロボットヘッド１５の前記揺動軸心に対して直交する方向（図２においてのＺ軸方向）の主回転軸１７が回転自在に支持されており、この主回転軸１７には、当該主回転軸１７の軸心に対して直交する平面を備えた板状の取付部材１９が一体的に取付けてある。

なお、上記構成のごときワーク搬送ロボット１は、多関節型の産業用ロボットとして周知の構成であるから、ワーク搬送ロボット１のより詳細な構成及び動作の説明は省略する。既に理解されるように、ワーク搬送ロボット１に備えた前記ロボットヘッド１５は左右方向（Ｘ軸方向），前後方向（Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）へ移動自在であり、かつ水平な軸心回りに揺動可能である。

前記取付部材１９には四角形状の枠体フレーム２１が一体的に取付けてある。この枠体フレーム２１及び前記取付部材１９はワークＷを支持するワーク支持面を備えた回転フレーム２３を構成するもので、この回転フレーム２３には、当該回転フレーム２３に支持される四角形状の板状のワークＷの一辺側ＷＡを吸着保持するための複数の電磁石又はバキュームカップなどの吸着手段２５をＹ軸方向に列状に備えた第１ワーク保持手段２７が備えられている。

さらに、前記回転フレーム２３には、前記ワークＷの前記一辺ＷＡに隣接しかつ前記一辺ＷＡに直交（交差）する方向のワークＷの他辺側ＷＢを上下からクランプして把持自在な第２ワーク保持手段２９が備えられている。より詳細には、前記回転フレーム２３における前記枠体フレーム２１には、前記第１ワーク保持手段２７に備えた複数のバキュームカップ２５の列方向に対して直交するＸ軸方向のガイド部材３１（図３参照）が一体的に取付けてあり、このガイド部材３１にはＬ形状のスライダ３３が移動自在に支持されている。

上記スライダ３３は、前記ガイド部材３１に移動自在に支持された垂直部３３Ａの下部に、前記枠体フレーム２１から離反する方向に長い水平部３３Ｂを備えることによってＬ形状に構成してある。そして、前記ガイド部材３１に沿って前記スライダ３３を往復動するために、前記回転フレーム２３にはスライダ往復動用のアクチュエータが装着されている。すなわち、前記回転フレーム２３における枠体フレーム２１にはサーボモータ３５（図４参照）が装着してあり、このサーボモータ３５によって回転されるプーリと枠体フレーム２１に回転自在に支持されたプーリ３７には、前記ガイド部材３１に平行なエンドレス状のタイミングベルト３９が掛回してある。そして、このタイミングベルト３９の一部と前記スライダ３３は連結具４１を介して連結してある。

上記構成により、前記サーボモータ３５を適宜に回転することにより、スライダ３３をガイド部材３１に沿って矢印Ａ方向に移動でき、かつガイド部材３１の所望位置にスライダ３３を位置決めすることができる。すなわち、スライダ３３を、ワークＷの他辺側ＷＢに沿う方向であって前記第１ワーク保持手段２７に対して接近離反する方向へ移動、位置決めすることができるものである。なお、前記ガイド部材３１に沿ってスライダ３３を移動する構成としては、前述したごとき構成に限ることなく、例えばラック，ピニオン機構とすることや、アクチュエータとしてエアーシリンダなどのごとき流体圧機構を採用した構成など、種々の構成を採用することができる。

前記スライダ３３における前記水平部３３Ｂには前記バキュームカップ（吸着手段）２５の列方向と平行なＹ軸方向のガイド部材４３が設けてあり、このガイド部材４３には、スライドブラケット４５が移動自在に支持されている。そして、上記スライドブラケット４５をガイド部材４３に沿って移動するためのアクチュエータの一例として、前記スライドブラケット４５にはサーボモータ４７が装着してあり、このサーボモータ４７によって回転されるピニオン４９が、前記ガイド部材４３と平行に設けたラック５１に噛合してある。

上記構成により、サーボモータ４７を適宜に回転駆動することにより、スライドブラケット４５をガイド部材４３に沿って、前記回転フレーム２３に対して接近離反する矢印Ｂ方向へ移動位置決めすることができるものである。

前記スライドブラケット４５には、当該スライドブラケット４５に装着した例えばエアーシリンダなどのごとき上下動用アクチュエータ５３によって矢印Ｃ方向に上下動される昇降ブラケット５５が上下動可能に支持されており、この昇降ブラケット５５には、上下方向に長い回転軸５７が回転自在に支持されている。そして、上記回転軸５７を軸心回りに矢印Ｄ方向に回転するために、前記回転軸５７には従動ギア５９が一体的に取付けてあり、この従動ギア５９には、前記昇降ブラケット５５に装着したサーボモータなどのごとき回転用アクチュエータ６１によって回転される駆動ギア６３が噛合してある。

したがって、前記回転用アクチュエータ６１によって駆動ギア６３を回転することにより、前記回転軸５７を軸心回りに回転することができるものである。

前記回転軸５７には、前記ワークＷを上下からクランプ自在な前記第２ワーク保持手段２９を構成するワーククランプ６５が装着してある。より詳細には、前記回転軸５７は、図５に示すように中空軸に構成してあり、この回転軸５７の中空部には、クランプ用アクチュエータの一例として、例えばエアーシリンダなどのごとき流体圧機構におけるピストンロッド又はシリンダが上下動部材６７として上下動可能に設けられている。

本実施形態においては、流体圧機構におけるシリンダ６７が上下動する上下動部材として備えられており、このシリンダ６７内を上部室６７Ｕと下部室６７Ｌとに区画するピストン６９を上端部に備えたピストンロッド６９Ｒが前記回転軸５７内に固定してある。

したがって、前記上部室６７Ｕへ作動流体を供給すると上下動部材６７としてのシリンダが上昇し、下部室６７Ｌへ作動流体を供給すると、上下動部材６７は下降するものである。なお、上下動部材６７としてシリンダが上下動する場合について例示するが、回転軸５７内にシリンダを備えてピストンロッドが上下動する構成とすることもできるものである。

前記ワークＷを下側からクランプするために、前記回転軸５７には基部側の下部クランプジョー７１が一体的に取付けてあり、この下部クランプジョー７１には、Ｕ字形状の連結部材７３を介することによって先端側の下部クランプジョー７１Ａが離隔した状態において一体的に連結してある。すなわち基部側の下部クランプジョー７１と先端側の下部クランプジョー７１Ａとの間には空隙７５が形成してある。したがって、ワークＷの端縁部に立下り部が形成してある場合、上記立下り部を前記空隙７５に位置させることにより、何等の問題なくワークＷの位置決めを行うことができるものである。

前記下部クランプジョー７１，７１Ａと協働してワークＷをクランプするために、前記上下動部材６７には、前記下部クランプジョー７１，７１Ａと対向した上部クランプジョー７７，７７Ａが取付けてある。より詳細には、前記上下動部材６７には下部クランプジョー７１と対向して基部側の上部クランプジョー７７が一体的に取付けてあり、下部クランプジョー７１Ａと対向した先端側の上部クランプジョー７７Ａは逆Ｕ字形の連結部材７９を介して上部クランプジョー７７に連結してある。そして、上部クランプジョー７７と７７Ａとの間には空隙８１が形成してある。したがって、ワークＷの端縁部に立上り部が形成してある場合であっても、何等の問題なくワークＷをクランプすることができる。

上記構成により、上下に開いた状態の下部クランプジョー７１，７１Ａ上にワークＷを相対的に位置決めした後、クランプ用アクチュエータにおける前記シリンダ（上下動部材）６７を下降することにより、ワーククランプ６５における上下のクランプジョー７７，７７Ａ；７１，７１ＡによってワークＷを上下方向からクランプし把持することができる。そして、ワーククランプ６５によってワークＷをクランプした状態において、スライダ３３をガイド部材３１に沿って移動すること、及びスライドブラケット４５をガイド部材４３に沿って移動することにより、前記ワーククランプ６５をＸ，Ｙ方向へ移動することができ、当該ワーククランプ６５に把持されたワークＷを、回転フレーム２３上においてＸ，Ｙ方向へ移動することができるものである。

したがって、前記第１ワーク保持手段２７によってワークＷを保持した状態において板材折曲げ加工機３に対してワークＷの搬送（供給）を行った後、前記第１ワーク保持手段２７によるワークＷの保持位置を変更するようなとき、前記回転フレーム２３上においてワークＷを第１ワーク保持手段２７に対してＸ，Ｙ方向へ移動して保持位置を変更することができ、保持位置変更を容易に行うことができ、作業能率向上を図ることができるものである。

既に理解されるように、回転フレーム２３上のワークＷが、図２に示すように、中窓ＷＭを形成することによって、四辺ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，ＷＤを備えた四角形状のワークＷの場合、図２に示すように、ワークＷの一辺側ＷＡを複数のバキュームカップ２５を備えた第１ワーク保持手段２７でもって吸着保持し、上記一辺側ＷＡと直交する他辺側ＷＢをワーククランプ６５を備えた第２ワーク保持手段２９によって把持することにより、ワークＷを確実に保持して搬送することができるものである。

したがって、ワークＷが薄板で腰が弱いような場合であっても、ワークＷをＸ，Ｙ軸方向の直交する方向を保持することとなり、ワークＷに生じる傾向にある撓み等の発生を抑制して板材折曲げ加工機３へワークＷの搬送（供給）を行うことができるものである。

前述のごとく板材折曲げ加工機３へワークＷを供給してワークＷの折曲げ加工を行うとき、ワーククランプ６５などが板材折曲げ加工機３の一部と干渉する虞れがある場合には、ワーククランプ６５によるワークＷのクランプを解放した後、スライドブラケット４５をガイド部材４３に沿って前記回転フレーム２３から離反する方向へ移動する。そして、ワーククランプ６５がワークＷから離れた後に、昇降ブラケット５５を下降することにより、前記ワーククランプ６５を、前記回転フレーム２３のワーク保持面から没入して板材折曲げ加工機３との干渉を回避することができる。

また、板材折曲げ加工機３とワーククランプ６５の干渉を回避するために、ワーククランプ６５をワークＷの面から没入退避する動作としては、ワーククランプ６５をワークＷから離反する方向へ移動した後、回転用アクチュエータ６１によって回転軸５７を１８０°回転し、ワーククランプ６５がワークＷの方向を指向していた状態（図３に示す状態）からワークＷの反対側を指向する状態に反転旋回する。その後、昇降ブラケット５５を下降してワーククランプ６５をワークＷの面から没入し、スライドブラケット４５を元の位置へ戻すと、図６に示すように、ワーククランプ６５がワークＷの反対方向を指向し、かつワークＷの面から没入した状態となる。この図６に示す位置は、ワーククランプ６５の退避位置である。

この状態においては、スライドブラケット４５をスライダ３３の垂直部３３Ａに近接した状態に保持することとなるので、スライドブラケット４５を水平部３３Ｂの先端側に保持する場合に比較して安定した状態となり、回転フレーム２３のＸ，Ｙ，Ｚ方向への移動時の振動発生を抑制することができるものである。

前記構成において、前記ガイド部材５に近接して配置されたワーク位置決め部８３（図１参照）に予めＸ軸，Ｙ軸方向の基準位置へ位置決めされたワークを、前記ワーク搬送ロボット１によってプレスブレーキ３へ供給するには、図６に示したように、第２ワーク保持手段２９におけるワーククランプ６５を回転フレーム２３のワーク支持面から没入した退避位置へ退避した状態に保持する。換言すれば、第１ワーク保持手段２７における複数の吸着手段（バキュームカップ）２５のみによってワークＷを保持する状態にする。

次に、ワーク搬送ロボット１をガイド部材５に沿って適宜に移動すると共に回転フレーム２３を前記ワーク位置決め部８３の上方に位置決めし、かつ前記回転フレーム２３の上下を反転する。すなわち吸着手段２５が下を向いた状態とする。そして、前記吸着手段２５を最上部のワークＷにおける一辺側ＷＡの上面に当接し吸着する。その後、最上部のワークＷにおける一辺側を、その下側のワークから離れるように持上げた後、第２ワーク保持手段２９におけるワーククランプ６５が、ワークＷにおける他辺側ＷＢをクランプする位置へ復帰し、このワーククランプ６５によってワークＷの他辺側ＷＢをクランプする。

上述のように、第１ワーク保持手段２７における吸着手段２５によって最上部のワークＷの一辺側を吸着保持すると共に、第２ワーク保持手段２９におけるワーククランプ６５によって最上部のワークＷの他辺側を把持した後、回転フレーム２３を上方に持上げ、かつ上下の反転を行うと、図２に示す状態になる。その後、ワーク搬送ロボット１によってワークＷをプレスブレーキ３へ供給してワークＷの各辺ＷＣ，ＷＤの折曲げ加工を行う。そして、ワークＷの辺ＷＡの折曲げ加工を行う場合には、第２ワーク保持手段２９によってワークＷを第１ワーク保持手段２７に対してＸ，Ｙ軸方向へ移動し、ワークＷの辺ＷＡをワーク保持手段２７から大きく突出した状態に保持する。そして、ワークＷの辺ＷＡがプレスブレーキ３と対応するように回転フレーム２３を回動し、プレスブレーキ３へワークＷを供給して辺ＷＡの折曲げ加工を行う。

ワークＷの３辺ＷＡ，ＷＣ，ＷＤの折曲げ加工を行った後、ワークＷの辺ＷＢの折曲げ加工を行う場合には、ワークＷを掴み替え台８５（図１参照）上に一時載置し、ワークＷの掴み替えを行ってワークＷにおける辺ＷＢの折曲げ加工を継続して行う。

前述のようにワークＷの４辺ＷＡ〜ＷＤの折曲げ加工を行うと、ワークＷは折曲げ部によって補強される態様となる。また、場合によっては第２ワーク保持手段２９におけるワーククランプ６５によって折曲げ部を変形する場合もあるので、ワークＷの最終曲げ工程時には第１ワーク保持手段２７における吸着手段２５によって支持し、折曲げ加工終了時のワーク（製品）を前記吸着手段２５により吸着保持して製品格納部８７へ搬送する。

なお、ワークＷの折曲げ加工を行った部分を、ワーククランプ６５における下部クランプジョー７１，７１Ａの間の空隙７５又は上部クランプジョー７７，７７Ａの間の空隙８１に位置し、ワーククランプ６５によりワークＷを把持して製品の折曲げ加工を行ったときには、第１ワーク保持手段２７に製品を持ち換え、ワーククランプ６５を図６に示した退避位置へ位置決めする。その後に製品を製品格納部８７へ搬送する。

前述のように、第１ワーク保持手段２７によって製品を保持して製品格納部８７へ製品を搬送した後、製品の保持を解放するときには、回転フレーム２３の上下を反転して、すなわち第１ワーク保持手段２７における吸着手段２５を下向きにして製品の保持を解放するものである。このように、第１ワーク保持手段２７によって製品を保持し、製品格納部８７へ解放するとき、第２ワーク保持手段２９におけるワーククランプ６５は退避位置へ退避した状態にあるので、前記ワーククランプ６５と製品が干渉するようなことがなく、製品格納部８７への製品の解放を容易に行うことができるものである。

なお、上記説明においては、第１ワーク保持手段２７は、吸着手段２５を備えた構成とし、第２ワーク保持手段２９はワーククランプ６５を備えた構成として説明したが、第１，第２のワーク保持手段２７，２９が共に吸着手段２５を備えた構成や、共にワーククランプ６５を備えた構成とすることも可能である。また、第１ワーク保持手段２７に備えた吸着手段２５をＸ，Ｙ方向へ移動可能かつワークＷに設けた穴、成形加工部を回避する位置へ位置変更可能な構成とすることもできるものである。

図７は、ワーク搬送ロボット１においてワークを保持する部分の第２の実施形態を示すもので、ワーク搬送ロボット１の全体的構成は省略してある。この第２の実施形態において、前述した構成と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして、重複する説明は省略する。

この第２実施形態において、回転フレーム２３にはＸ軸方向に長いビーム部材８９が一体的に取付けてあり、このビーム部材８９におけるＹ軸方向の面であって主回転軸１７と反対側の側面には、ワークＷを吸着自在な電磁石又はバキュームカップなどのごとき複数の吸着手段２５がビーム部材８９の長手方向に適宜間隔に取付けてある。すなわち、ビーム部材８９におけるＹ軸方向の一側面に、複数の前記吸着手段２５を適宜間隔に備えた第１ワーク保持手段２７が備えられている。

前記ワーク吸着手段２５は、長尺のワークＬＷの長さに対応して、又長尺のワークＬＷに予め加工された穴などの位置に対応してＸ軸方向へ位置調整可能に、前記ビーム部材８９に取付けてある。したがって、複数のワーク吸着手段２５は互いの間隔が調整自在であると共に、ワークＷの所望位置に対応して位置調節自在なものである。なお、この第２の実施形態においては、複数のワーク吸着手段２５においてワークＷを支持する面がワーク支持面を構成するものである。

前記ビーム部材８９におけるＹ軸方向の他側面、すなわち前記主回転軸１７側の側面で前記回転フレーム２３の左右両側方には、左右方向（Ｘ軸方向）に長い左右のガイド部材９１Ｌ，９１Ｒがそれぞれ取付けられており、上記左右のガイド部材９１Ｌ，９１Ｒには左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒが左右方向へ移動自在に支持されている。この左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒは、前述した第２ワーク保持手段２９と同一構成であるから、第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒの詳細な説明は省略する。

前記第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒをガイド部材９１Ｌ，９１Ｒに沿って左右方向へ移動するために、前記ビーム部材８９の左右両端部にはそれぞれプーリ９３Ｌ，９３Ｒが回転自在に備えられており、この左右のプーリ９３Ｌ，９３Ｒには左右方向に長いエンドレス状のタイミングベルト９５が掛回してある。そして、左側の第２ワーク保持手段２９Ｌにおけるスライダ３３は前記タイミングベルト９５の上側に連結してあり、右側の第２ワーク保持手段２９Ｒにおけるスライダ３３はタイミングベルト９５の下側に連結してある。

したがって、モータなどのベルト回転用アクチュエータ（図示省略）によって前記タイミングベルト９５を回転すると、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒは互いに同期して接近離反する方向へ移動するものである。なお、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒは必ずしも互いに接近離反する必要はないものであり、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒはそれぞれ個別に独立して左右方向へ移動する構成とすることもできる。すなわち、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒを個別に左右方向へ移動自在に構成し、かつ個別に移動するためのアクチュエータを個別に備えた構成とすればよいものである。

この第２の実施形態においても、第１ワーク保持手段２７と左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒでもって長尺のワークＬＷを同時に保持することができると共に、第１ワーク保持手段２７がワークＬＷの保持を解放した状態にあるとき、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒの適宜一方でもってワークＬＷを保持してＸ軸方向へ移動することにより、第１ワーク保持手段２７に対してワークＬＷをＸ軸方向に移動することができるものである。すなわち、第１ワーク保持手段２７によるワークＬＷのＸ軸方向の保持位置を適宜位置に変更することができるものである。

また、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９ＲによってワークＬＷを保持した状態においてスライドブラケット４５をＹ軸方向（前後方向）に移動することにより、第１ワーク保持手段２７によるＹ軸方向の保持位置を適正位置に変更することができるものである。

さらに、第１ワーク保持手段２７がワークＬＷを保持した状態にあるとき、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９ＲがワークＬＷを解放して左右方向へ移動することができる。すなわち、左右の第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９ＲによるワークＬＷのＸ軸方向（左右方向）の保持位置を適正位置に変更することができるものである。

すなわち、第２実施形態においては、第１ワーク保持手段２７における複数の吸着手段２５の列方向と第２ワーク保持手段２９Ｌ，２９Ｒの移動方向とが同方向であるが、ワークＬＷの持ち替えを自在に行い得るものである。

以上のごとき構成において、前記ワーク搬送ロボット１によってワークＷをプレスブレーキ３へ自動的に供給する自動化を行う場合には、次のようにすることが望ましい。

すなわち、図８に示すように、製品のＣＡＤ情報が自動プログラミング装置に入力されると、自動プログラミング装置においては製品の曲げ順及びワークの折曲げ加工に使用する金型のレイアウトが決定される（ステップＳ１）。製品の曲げ順及び金型レイアウトが決定されると、曲げ工程毎にワーククランプ６５及び／又は吸着手段２５の位置及び第１ワーク保持手段２７及び／又は第２ワーク保持手段２９を使用するかをコンピュータにおいてシミュレーションされ決定される（ステップＳ２）。

上述のようにシミュレーションによって第１ワーク保持手段２７及び／又は第２ワーク保持手段２９の使用が決定され、かつワークの支持位置（保持位置）が決定されると、ワーク搬送ロボット１及びプレスブレーキ３を動作するためのＮＣプログラムがプログラミング装置によって作成され、このＮＣプログラムに従って折曲げ加工が開始される（ステップＳ３）。加工が開始されると、第１ワーク保持手段２７における吸着手段２５によってワーク位置決め部８３からワークＷを取り出し（ステップＳ４）、プレスブレーキ３に対してワークＷの供給が行われる（ステップＳ５）。

プレスブレーキ３に対してワークＷの供給が行われると、プレスブレーキ３におけるラムが下降し、プレスブレーキ３に備えた上下の金型によってワークＷの折曲げ加工が行われる（ステップＳ６）。ワークＷの折曲げ加工が行われると、ワークＷの次の折曲げ加工を行うに際し、前記吸着手段２５によるワークＷの吸着支持位置の変更が必要か否かの判別が行われ（ステップＳ７）、ＹＥＳの場合にはステップＳ８において把持手段を変更するか否か判別される。

上記ステップＳ８においてＹＥＳの場合には、ステップＳ９において掴み替え台８５を使用するか否かの判別が行われ、ＮＯの場合には、前記吸着手段２５によってワークＷを吸着支持していた状態から、第２ワーク保持手段２９におけるワーククランプ６５によりワークＷを把持する（ステップＳ１０）。前記ステップＳ９においてＹＥＳの場合には、ワークＷを掴み替え台８５に一時載置した後、前記ワーククランプ６５によってワークＷをクランプする（ステップＳ１１）。

前記ステップＳ８においてＮＯの場合には、ステップＳ１２において、ワーク把持位置変更のために掴み台を使用するか否かの判別が行われ、ＮＯの場合には、ステップＳ１３において、吸着手段２５によって吸着保持されているワークＷをワーククランプ６５によってクランプした後、前記吸着手段２５による吸着支持を解放し、この吸着手段２５に対してワークＷをＸ，Ｙ軸方向の適宜方向へ移動し、前記吸着手段２５によるワークＷの吸着位置を変更する。そして、吸着手段２５によってワークＷを再び吸着支持した後、ワーククランプ６５によるワークＷのクランプを解放し、ワーククランプ６５を退避位置に位置決めする（ステップＳ１４）。

ステップＳ１２においてＹＥＳの場合には、ステップＳ１５において、掴み替え台８５上にワークＷを一時載置して、吸着手段２５による吸着位置を変更する。

前記ステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１４，Ｓ１５からステップＳ１６へ移行して、プレスブレーキ３に対するワークＷの供給位置決めを行い、ワークＷの折曲げ加工を行う（ステップＳ１７）。次に、上記折曲げ加工が最終曲げ加工であるか否かを判別し（ステップＳ１８）、ＮＯの場合にはステップＳ５に戻り、再びプレスブレーキ３に対するワークＷの供給位置決めを行う。上記ステップＳ１８においてＹＥＳの場合にはステップＳ１９へ移行し、ワークＷを第１ワーク保持手段２７における吸着手段２５によって吸着保持しているか否かを判別する。

このステップＳ１９でＹＥＳの場合にはステップＳ２０へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ２１へ移動して吸着手段２５による吸着保持に変更してからステップＳ２０へ移行する。ステップＳ２０においては製品を製品格納部８７へ移送する。その後、ステップＳ２１へ移行し、前記製品格納部８７へ移送した製品が最終製品であるか否かを判別し、ＹＥＳの場合にはワークの折曲げ加工を終了し、ＮＯの場合にはステップＳ４へ戻り、次の新しいワークＷの折曲げ加工を継続する。

以上のごとき説明より理解されるように、第１ワーク保持手段２７と第２ワーク保持手段２９の両方でもってワークＷを保持することができると共に、掴み替え台８５を使用することなく第１，第２のワーク保持手段２７，２９によるワーク保持位置を変更することができるので、腰の弱いワークＷの保持を確実に行うことができると共にワーク保持の変更を迅速に行うことができ、作業能率向上を図ることができるものである。

プレスブレーキ及びワーク搬送ロボットを使用したシステム全体を概略的，概念的に示した斜視説明図である。 第１，第２のワーク保持手段によってワークを保持している状態を示す斜視説明図である。 第２ワーク保持手段を示す斜視説明図である。 第２ワーク保持手段を示す斜視説明図である。 ワーククランプの構成を示す斜視説明図である。 ワーククランプが退避位置へ退避した状態を示す斜視説明図である。 第２実施形態を示す斜視説明図である。 フローチャートである。 フローチャートである。

符号の説明

１ ワーク搬送ロボット
３ プレスブレーキ（板材折曲げ加工機）
１５ ロボットヘッド
１７ 主回転軸
２１ 枠体フレーム
２３ 回転フレーム
２５ バキュームカップ（吸着手段）
２７ 第１ワーク保持手段
２９ 第２ワーク保持手段
３３ スライダ
４５ スライドブラケット
５３ 上下動用アクチュエータ
５５ 昇降ブラケット
５７ 回転軸
６１ 回転用アクチュエータ
６５ ワーククランプ
６７ シリンダ（上下動部材）
７１ 基部側の下部クランプジョー
７１Ａ 先端側の下部クランプジョー
７５，８１ 空隙
７７，７７Ａ 上部クランプジョー

Claims (10)

1. ワーク位置決め部に位置決めされている板状のワークを、板材折曲げ加工機へ供給し、この板材折曲げ加工機において折曲げ加工された製品を製品格納部へ搬送するワーク搬送ロボットであって、当該ワーク搬送ロボットにＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動自在に備えたロボットヘッドに主回転軸を回転自在に備えると共に、当該主回転軸の軸心に対して直交する方向のワーク支持面を備えた回転フレームを前記主回転軸に一体的に備え、この回転フレームに支持されたワークの一辺側を把持自在又は吸着保持自在な第１ワーク保持手段を前記回転フレームに備えると共に、前記ワークの前記一辺に隣接しかつ前記一辺に交差する方向のワークの他辺側を把持自在又は吸着保持自在の第２ワーク保持手段を前記回転フレームに備え、前記第１ワーク保持手段又は第２ワーク保持手段の一方を、前記ワークの辺に沿う方向であって他方のワーク保持手段に対して接近離反する方向へ移動可能に構成してあることを特徴とするワーク搬送ロボット。
2. 請求項１に記載のワーク搬送ロボットにおいて、前記第１ワーク保持手段はワークの支持面を吸着自在な吸着手段を備え、前記第２のワーク保持手段は、ワークをクランプ自在なワーククランプを、前記ワークから離反する方向へ移動可能かつ前記回転フレームのワーク支持面に対して没入可能に備えていることを特徴とするワーク搬送ロボット。
3. 請求項２に記載のワーク搬送ロボットにおいて、前記ワーククランプは前記ワークの反対側を指向するように反転旋回可能であることを特徴とするワーク搬送ロボット。
4. ワーク位置決め部に位置決めされている板状のワークを、板材折曲げ加工機へ供給し、この板材折曲げ加工機において折曲げ加工された製品を製品格納部へ搬送するワーク搬送ロボットであって、当該ワーク搬送ロボットにＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動自在に備えたロボットヘッドに主回転軸を回転自在に備え、この主回転軸に一体的に備えたビーム部材を、当該主回転軸に対して直交する方向に長く設け、このビーム部材に、ワークを吸着自在な吸着手段を備えた第１ワーク保持手段を備えると共にワークをクランプ自在なワーククランプを備えた第２ワーク保持手段を備え、この第２ワーク保持手段を、前記ビーム部材の長手方向に移動可能に備えていることを特徴とするワーク搬送ロボット。
5. 請求項４に記載のワーク搬送ロボットにおいて、前記ワーククランプは、前記第１ワーク保持手段に保持されているワークに対して接近離反する方向へ移動可能かつ前記第１ワーク保持手段におけるワーク支持面に対して没入可能に構成してあることを特徴とするワーク搬送ロボット。
6. 請求項５に記載のワーク搬送ロボットにおいて、前記ワーククランプは、前記ワークの反対側を指向するように反転旋回可能に設けてあることを特徴とするワーク搬送ロボット。
7. 請求項４，５又は６に記載のワーク搬送ロボットにおいて、前記第２ワーク保持手段は、前記ロボットヘッドの両側方において前記ビーム部材にそれぞれ備えられていることを特徴とするワーク搬送ロボット。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のワーク搬送ロボットにおいて、前記第１ワーク保持手段に保持されているワークを前記第２ワーク保持手段によって把持し、前記第１ワーク保持手段の保持解放後に前記第１ワーク保持手段に対してワークを相対的に移動可能に構成してあることを特徴とするワーク搬送ロボット。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のワーク搬送ロボットを使用して板材折曲げ加工機に対してワークの搬出入を行うワーク搬出入方法であって、ワーク位置決め部に位置決めされている板状のワークの取り出しは、吸着保持機能を有するワーク保持手段によって行い、前記板材折曲げ加工機による折曲げ加工を終了した製品を製品格納部へ搬送するときには吸着保持機能を有する前記ワーク保持手段によって前記製品を保持することを特徴とするワーク搬出入方法。
10. 請求項９に記載のワーク搬出入方法において、把持機能を備えたワーク保持手段によって製品を保持しているときには、当該ワーク保持手段によって製品を保持している状態において、吸着保持機能を有する前記ワーク保持手段に製品の持ち換えを行うことを特徴とするワーク搬出入方法。

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