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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung, in der zwei Biegemechanismen
bewegt werden, um das Werkstück
von seinen gegenüberliegenden
Enden zu seiner Mitte nacheinanderfolgend zu biegen, wenn ein Rohr,
ein Stangenmaterial oder ein anderes längliches Werkstück gebogen/bearbeitet
wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Wie
in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 13011/1993 oder der Schrift US-A-4945747, die die Grundlage
des Oberbegriffs des Anspruch 1 bildet, offenbart ist, ist eine
bekannte Biegevorrichtung mit einem Spannfuttermechanismus zum Halten
eines Rohrs oder eines länglichen
Werkstücks
im Wesentlichen in dessen Mitte, zwei sich bewegenden Mechanismen,
die sich entlang zwei parallel auf gegenüberliegenden Seiten des durch
den Spannfuttermechanismus gehaltenen Werkstücks bereitgestellten Schienen
zu der Mittelposition bewegen können,
und auf den sich bewegenden Mechanismen montierten Gelenkbauartrobotern,
von denen jeder sich um parallel mit einer Axialrichtung des Werkstücks liegenden achsendrehenden
Gelenke aufweist, bereitgestellt. In der Biegevorrichtung ist an
einem Spitzenende von jedem Gelenkbauartroboter ein Biegemechanismus
angebracht, in dem das Werkstück
durch eine Biegematrize gehalten wird, die an eine Biegeform des
Werkstücks
angepasst ist, und eine sich um die Biegematrize drehende Klemmmatrize
gehalten ist, und das Werkstück
durch das Drehen der Klemmmatrize gebogen wird.
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Der
Biegevorgang wird durch das aufeinanderfolgende Biegen des Werkstücks von
seinen gegenüberliegenden
Seiten zu seiner Mitte durchgeführt,
zu der sich die Gelenkbauartroboter entlang des Werkstücks bewegen.
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Bei
dem bekannten Verfahren wird jedoch der Biegemechanismus von dem
Werkstück
entfernt, bevor es sich zu der nächsten
Biegeposition bewegt, wenn das Biegen an einer Stelle vollendet
ist und die Gelenkbauartroboter entlang des Werkstücks bewegt
werden. Nach der Bewegung wird jedes Gelenk des Gelenkbauartroboters
gedreht, um den Biegemechanismus auf eine derartige Weise zu bewegen,
dass das Werkstück
zwischen der Biegematrize und der Klemmmatrize des Biegemechanismus
angeordnet ist, was ein Problem verursacht, dass die notwendige
Zeit zum Bearbeiten des Werkstücks
verlängert
ist.
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Ein
anderes Problem ist wie folgt:
Wenn das Werkstück gemäß Konstruktionsdaten
gebogen wird, kann das Werkstück
in den meisten Fällen
wegen Unterschieden in der Härte
und der Längsdehnung
des Werkstücks
gebogen werden wie konstruiert. Um das Problem zu lösen werden
nach der Durchführung
einer Versuchsbearbeitung die Unterschiede der Konstruktionsdaten
gemessen, die Konstruktionsdaten korrigiert und das Werkstück wieder
gemäß der korrigierten Konstruktionsdaten
gebogen. In den meisten Fällen
sind die Koordinationsdaten eines imaginären Punkts als Konstruktionsdaten
gegeben. Zum Beispiel sind Biegepunkte als Schnittpunkte als Konstruktionsdaten
gegeben, die durch das Verlängern
der Mittelinien der angrenzenden geraden Abschnitte des Werkstücks erhalten werden.
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Da
die Biegepunkte imaginär
sind, können
die Biegepunkte des gebogenen Werkstücks nicht direkt gemessen werden.
Deswegen werden die Biegepunkte aus den gemessenen Daten berechnet,
nachdem der Abstand zwischen Biegeabschnitten und dem Biegewinkel
in dem gebogenen Werkstück
gemessen wurde. Darüber
hinaus ist es nicht einfach, zu erfahren, welcher Biegepunkt zu
korrigieren ist, wenn sich die Konstruktionsdaten von den gemessenen
Daten unterscheiden, da eine große Anzahl von Biegepunkten
vorhanden ist. Falls die Daten von einem Biegepunkt korrigiert werden,
weist insbesondere die Korrektur einen Einfluss auf die anderen
Biegepunkte auf, was ein Problem verursacht, dass der Korrekturvorgang
schwierig ist.
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Die
bekannte Biegevorrichtung ist außerdem mit einer Entladevorrichtung
zum Abgeben des gebogenen Werkstücks
von dem Spannfuttermechanismus bereitgestellt, um es nach Vollendung
des Biegevorgangs abzuliefern. Da das Werkstück durch die Entladevorrichtung
abgeliefert wird, ist die Größe der Vorrichtung
unvorteilhaft vergrößert, da
ein Raum zum Installieren der Entladevorrichtung notwendig ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Biegevorrichtung
für einen
Gelenkbauartroboter bereitzustellen, die eine Bearbeitungszeit verkürzen kann.
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Um
diese Aufgabe zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung eine Biegevorrichtung gemäß Anspruch 1
bereit.
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Die
Biegevorrichtung stellt die Wirkung bereit, dass eine Taktzeit verkürzt werden
kann, um eine Bearbeitungszeit zu verkürzen.
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Weitere
Gesichtspunkte der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 eine
Vorderansicht einer Biegevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist;
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2 eine
Draufsicht der Biegevorrichtung ist;
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3 eine
vergrößerte Seitenansicht
der Biegevorrichtung ist;
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4 eine
vergrößerte Draufsicht
eines ersten Biegemechanismus der Vorrichtung ist;
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5 eine
vergrößerte Seitenansicht
des ersten Biegemechanismus ist;
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6 ein
Blockdiagramm ist, das schematisch einen Steuerabschnitt der Biegevorrichtung
zeigt;
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7 ein
Flussdiagramm ist, das einen Prozess zeigt, bei dem Bearbeitungsdaten
in dem Steuerabschnitt der Biegevorrichtung vorbereitet werden;
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8 eine
perspektivische Ansicht eines Werkstücks ist, das durch die Biegevorrichtung
gebogen/bearbeitet ist;
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9A bis 9C erläuternde
Ansichten eines Biegevorgangs durch einen ersten Gelenkbauartroboter
der Biegevorrichtung sind;
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10A bis 10C erläuternde
Ansichten einer Änderung
der Einstellung des Biegemechanismus sind, wenn die Biegevorrichtung
den Biegevorgang durchführt;
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11 ein
Flussdiagramm eines Steuerschritts zum Ändern der Einstellung des Biegemechanismus ist;
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12 eine
erläuternde
Ansicht eines Verdrehwinkels des Biegemechanismus ist;
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13 ein
Flussdiagramm eines Entladesteuervorgangs ist, der in der Biegevorrichtung
der Ausführungsform
durchgeführt
wird;
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14A bis 14E erläuternde
Ansichten eines Abgabewegs des Werkstücks zur Zeit der Entladung
sind.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen im
Detail beschrieben.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist ein Spannfuttermechanismus 2,
der ein Rohr oder ein längliches Werkstück 1 halten
kann, in im Wesentlichen der Mitte einer Biegevorrichtung 100 bereitgestellt.
In dem Spannfuttermechanismus 2 wird der äußere Umfang
des Werkstücks 1 durch
Spannfutter (nicht gezeigt) gehalten.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, sind Schienen 6 und 8 jeweils
mit darauf gelegten Gleisen 3, 4 parallel mit
dem durch den Spannfuttermechanismus 2 gehaltenen Werkstück 1 und
auf gegenüberliegenden
Seiten von dem gehaltenen Werkstück 1 angeordnet.
Sich bewegende Basen 10, 12 sind auf den Gleisen 3, 4 auf eine
solche Weise abgelegt, dass sie sich entlang der Gleise 3, 4 bewegen
können.
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Die
sich bewegenden Basen 10, 12 werden entlang der
Schienen 6, 8 über
Ketten 18, 20 bewegt, die durch Antriebsmechanismen 14, 16 gedreht
werden, die an den Enden der Schienen 6 bzw. 8 vorgesehen sind.
Die sich bewegenden Basen 10, 12, die Schienen 6, 8 und
die Antriebsmechanismen 14, 16 bilden erste und
zweite Bewegungsmechanismen 22, 24 aus.
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Erste
und zweite Gelenkbauartroboter 26, 28 sind auf
den sich bewegenden Basen 10 bzw. 12 montiert.
Die Gelenkbauartroboter 26, 28 weisen die gleiche
Struktur auf, und sind auf den sich bewegenden Basen 10, 12 symmetrisch
zueinander auf Seiten des Spannfuttermechanismus 2 vorgesehen.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, ist der erste oder der zweite
Gelenkbauartroboter 26, 28 bereitgestellt mit
einem Basisabschnitt 29, 30, der an der sich bewegenden
Basis 10, 12 befestigt ist, drei Armen 31 bis 33, 34 bis 36,
und drei Gelenken 37 bis 39, 40 bis 42,
die die Basisabschnitte 29, 30 mit den Armen 31 bis 33, 34 bis 36 verbinden
und sich um Achsen drehen, die zu der Axialrichtung des Werkstücks 1 parallel
liegen.
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Erste
und zweite Biegemechanismen 44, 46 sind an den
Spitzenendenarmen 33, 36 der ersten bzw. zweiten
Gelenkbauartroboter 26, 28 angebracht. Da die
ersten und zweiten Biegemechanismen 44, 46 die gleiche
Struktur aufweisen, wird der erste Biegemechanismus 44 im
Detail beschrieben, der an dem ersten Gelenkbauartroboter 26 angebracht
ist.
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Wie
aus 4, 5 ersichtlich ist, ist in dem
ersten Biegemechanismus 44 ein Schaft einer Biegematrize
koaxial in der erweiterten Axialrichtung des Arms 33 bereitgestellt,
und eine Nut 50 ist in dem äußeren Umfang der Biegematrize 48 gemäß dem Biegeradius
ausgebildet.
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Darüber hinaus
ist eine Klemmmatrize 54 bereitgestellt. Die Klemmmatrize 54 wird
durch einen Zylinder 52 betätigt, sich zu der Biegematrize 48 zu
bewegen und das Werkstück
zusammen mit der Biegematrize 48 zu halten. Die Klemmmatrize
ist konstruiert, um eine sogenannte Kompressionsbiegung durch das
Drehen um die Biegematrize durchzuführen, während das Werkstück 1 mit
der Biegematrize 48 gehalten wird. Eine Druckmatrize 56 ist
ebenfalls angrenzend an die Klemmmatrize 54 bereitgestellt,
um zu der Zeit des Biegens eine Reaktion zu Empfangen. 5 zeigt,
dass der Biegemechanismus 44 aufrecht eingesetzt ist.
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Wie
aus 6 ersichtlich ist, wird die Biegevorrichtung 100 durch
eine Steuerung oder einen Hostrechner 100, eine erste Steuervorrichtung 102 und
eine zweite Steuervorrichtung 104 betätigt und gesteuert, um das
Biegen des Werkstücks 1 durchzuführen. In
dem Hostrechner 100 ist ein Logikschaltkreis hauptsächlich aus
einer CPU 106, einem ROM 108 in einem RAM 110 bestimmt
und über
eine gemeinsame Sammelschiene 116 mit einem Eingangs/Ausgangsschaltkreis 114 zusammengeschaltet,
um eine Eingabe/Ausgabe mit einer Tastatur 112 und einer
Anzeige 113 durchzuführen.
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In
der Ausführungsform
werden Konstruktionsdaten über
die Tastatur 112 durch einen Bediener in den Hostrechner 100 eingegeben.
Programme zum Betreiben der ersten und zweiten Gelenkbauartroboter 26, 28 werden
entsprechend von dem Hostrechner 100 zu den ersten und
zweiten Steuervorrichtungen 102, 104 übertragen.
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In
der ersten Steuervorrichtung 102 ist ein Logikschaltkreis
hauptsächlich
aus einer CPU 120, einem ROM 122 und einem RAM 124 bestimmt,
und über
eine gemeinsame Sammelschiene 128 mit einem Eingabe/Ausgabeschaltkreis 126 zum
Durchführen
einer Eingabe/Ausgabe mit einem außenliegenden Servomotor und ähnlichem
zusammengeschaltet.
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Signale
werden über
den Eingabe/Ausgabeschaltkreis 126 von dem ersten Biegemechanismus 44, dem
Spannfuttermechanismus 2, dem ersten sich bewegenden Mechanismus 22 und
dem ersten Gelenkbauartroboter 26 zu der CPU 120 übertragen.
Auf der anderen Seite gibt die CPU 120 ausgehend von den
Daten, Signalen und Daten in dem ROM 122 und dem ROM 124 Antriebssignale
zum Betätigen des
ersten Biegemechanismus 44, des Spannfuttermechanismus 2,
des ersten sich bewegenden Mechanismus 22 und dem ersten
Gelenkbauartroboters 26 über den Eingabe/Ausgabeschaltkreis 126 aus,
um jeden Mechanismus zu betätigen.
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Andererseits
weist die zweite Steuervorrichtung 104 im Wesentlichen die selbe
Struktur auf. Ein Logikschaltkreis ist hauptsächlich aus einer CPU 150,
einem ROM 152 und einem RAM 154 bestimmt, und über eine
gemeinsame Sammelschiene 158 mit einem Eingabe/Ausgabeschaltkreis 156 zum
Durchführen
einer Eingabe/Ausgabe mit einem außenliegenden Servomotor und ähnlichem
zusammengeschaltet.
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Signale
werden über
den Eingabe/Ausgabeschaltkreis 156 von dem zweiten Biegemechanismus 46, dem
zweiten sich bewegenden Mechanismus 24 und dem zweiten
Gelenkbauartroboter 28 über
den Eingabe/Ausgabeschaltkreis 156 zu der CPU 150 übertragen.
Andererseits gibt die CPU 150 ausgehend von den Daten,
Signalen und Daten in dem Rom 152 und dem RAM 154 Antriebssignale
zum Betätigen
des zweiten Biegemechanismus 46, des zweiten sich bewegenden
Mechanismus 24 und des zweiten Gelenkbauartroboters 28 über den
Eingabe/Ausgabeschaltkreis 156 aus, um jeden Mechanismus
zu betätigen.
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Der
Betrieb der Biegevorrichtung gemäß der Ausführungsform
wird als nächstes
beschrieben.
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Wenn
das Werkstück 1 in
eine in 8 gezeigte Form gebogen wird,
wird durch den Spannfuttermechanismus 2 zuerst ein Teilpunk
A0 im Wesentlichen in der Mitte des länglichen Werkstücks 1 ergriffen.
Darauffolgend werden nach dem Bewegen der sich bewegenden Basen 10, 12 zum
Bewegen der ersten und zweiten Gelenkbauartroboter 26, 28 zu
vorbestimmten Positionen die Betätigung
durchgeführt,
wie voreingestellt wurde. Wie zum Beispiel aus 9A ersichtlich
ist, werden die Gelenke 37 bis 39 für den ersten
Gelenkbauartroboter 26 gedreht, der erste Biegemechanismus 44 umgekehrt
und die Biegematrize 48 auf solch eine Weise bewegt, dass
die innere Fläche
der Nut 50 von der Biegematrize 48 mit der äußeren Fläche des
Werkstücks 1 in
Anlage gerät.
In diesem Fall werden die Gelenke 37 bis 39 gedreht,
um die Nut 50 der Biegematrize 48 in die Biegerichtung
des Werkstücks 1 zu
drehen.
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Darauffolgend
wird die Klemmmatrize 54 des ersten Biegemechanismus 44 bewegt,
und das Werkstück 1 wird
durch die Biegematrize 48 und die Klemmmatrize 54 gehalten.
Nachdem die Druckmatrize 56 mit dem Werkstück 1 in
Anlage gerät,
wird die Klemmmatrize 54 um einen vorbestimmten Winkel
um die Biegematrize 48 gedreht, wie durch einen Pfeil C
in 4 ersichtlich ist, und das Werkstück 1 wird
gebogen.
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Nachdem
die Klemmmatrize 54 nur durch den eingestellten Winkel
gedreht wird, um das Werkstück 1 zu
biegen, werden die Klemmmatrize 54 und die Druckmatrize 56 bewegt,
um das Werkstück 1 freizugeben. Zusätzlich wird
der gleiche Vorgang in dem zweiten Biegemechanismus 46 des
zweiten Gelenkbauartroboters 28 durchgeführt, und
das Werkstück 1 wird
gebogen.
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Nachdem
das Biegen von einer Stelle vollendet ist, wird wieder der Antriebsmechanismus 14 betätigt. Wie
aus 9B ersichtlich ist, wird die sich bewegende Basis 10 zu
dem Spannfuttermechanismus 2 bewegt, bis die nächste Biegeposition
erreicht ist. Nachdem die sich bewegende Basis 10 zu der
nächsten
Biegeposition bewegt wurde, wird das Werkstück 1 durch den ersten
Biegemechanismus 44 gebogen, wie voranstehend beschrieben
wurde.
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Darüber hinaus
wird der erste Gelenkbauartroboter 26 zu der nächsten Biegeposition
bewegt, wie aus 9C ersichtlich ist, die Gelenke 37 bis 39 werden
gedreht und der erste Biegemechanismus 44 wird vertikal aufgestellt.
Darauffolgend wird der erste Biegemechanismus 44 betätigt, um
das Werkstück 1 zu
biegen. Auf diese Weise wird das durch den Spannfuttermechanismus 2 gehaltene
Werkstück 1 aufeinanderfolgend
von seinen Enden zu dem Spannfuttermechanismus 2 hin gebogen.
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Wenn
die sich bewegende Basis 10 von der Biegeposition Q2 der 9B zu
der Biegeposition Q3 der 9C bewegt
wird, muss die Einstellung des ersten Biegemechanismus 44 von
dem umgekehrten Zustand zu dem aufrechten Zustand geändert werden.
In diesem Fall wird der Antriebsmechanismus betätigt, um die sich bewegende
Basis 10 von der Biegeposition Q2 der 9B zu
der Biegeposition Q3 der 9C zu
bewegen, die Gelenke 37 bis 39 werden gedreht
und die Einstellung des ersten Biegemechanismus 44 wird
geändert,
wie aus 10A bis 10C ersichtlich
ist.
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Wenn
der erste Biegemechanismus 44 umgekehrt wird, wie aus 10A ersichtlich ist, wird die Einstellung des
ersten Biegemechanismus 44 durch das Drehen der Gelenke 37 bis 39 geändert, während das Werkstück 1 zwischen
der Biegematrize 48 und der Klemmmatrize 54 verbleibt.
Die aus 10A ersichtliche Einstellung
wird zu einem Zustand geändert,
in dem der erste Biegemechanismus 44 seitlich ausgerichtet
ist, wie aus 10B ersichtlich ist, und weiter
in einen Zustand geändert,
in dem der erste Biegemechanismus 44 aufrecht eingestellt
ist. Während
die Einstellung geändert
wird, werden die Gelenke 37 bis 39 auf solch eine Weise
gedreht, dass das Werkstück 1 zwischen
der Biegematrize 48 und der Klemmmatrize 54 gehalten
ist. Die Einstellungsänderung
wird gemäß der in
dem Flussdiagramm der 11 gezeigten Schritte gesteuert.
Bei Schritt 400 werden die Daten der Mittelposition der
Werkstücks 1 gelesen.
Darauffolgend werden bei Schritt 410 die Klemmmatrize 54 und
die Druckmatrize 56 geringfügig von dem Werkstück 1 wegbewegt.
Darauffolgend werden bei Schritt 420 ausgehend von den
erhaltenen Daten der Mittelposition die Einstellung des Biegemechanismus
durch Drehen des Biegemechanismus 48, der Klemmmatrize 54 und
der Druckmatrize 56 um die Mittelposition geändert.
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Nachdem
der Biegevorgang auf diese Weise vollendet ist, wird der erste Biegemechanismus 44 zu
der nächsten
Biegeposition bewegt, ohne von dem Werkstück 1 zurückgezogen
zu werden. Zusätzlich
wird die Einstellung des ersten Biegemechanismus 44 gemäß der nächsten Biegerichtung
geändert.
Deswegen ist die Taktzeit verkürzt.
Das gleiche gilt für
den zweiten Gelenkbauartroboter 28.
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Nachfolgend
wird der Vorgang des Vorbereitens der Bearbeitungsdaten in dem Steuerschaltkreis
der Ausführungsform
mit Bezug auf das Flussdiagramm der 7 als nächstes beschrieben.
Das Biegen des Werkstücks 1 wird
ausgehend von den Konstruktionsdaten des Werkstücks 1 durchgeführt. Wenn
zum Beispiel das Werkstück 1 in
die aus 8 ersichtliche Form gearbeitet
werden soll, sind die Konstruktionsdaten als dreidimensionale Koordinatendaten
eines orthogonalen Koordinatensystems gegeben. Die Konstruktionsdaten
werden über
die Tastatur 112 in den Hostrechner 100 eingegeben.
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Darüber hinaus
sind die Konstruktionsdaten die Koordinatendaten der Mittellinie
des Werkstücks 1. Für die gebogene
Stelle wird der Schnittpunkt der Mittellinien der geraden Abschnitte
des Werkstücks 1 als Biegepunkt
betrachtet, und die XYZ-Koordinate des Biegepunkts wird als Konstruktionsdatum
verwendet. Die Koordinatendaten von beiden Enden des Werkstücks 1 werden
ebenfalls als Konstruktionsdaten eingegeben. In dem Beispiel der 8,
wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ist ein Ende des Werkstücks 1 ein
Biegepunkt Q0 (Ursprung), das andere Ende ist ein Biegepunkt Qe,
und die Konstruktionsdaten der Biegepunkte Q1 bis Q6 zwischen Q0
und Qe werden eingegeben.
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Wenn
der Vorgang zum Vorbereiten der Bearbeitungsdaten begonnen wird,
wird zuerst bei Schritt 200 bestimmt, ob Konstruktionsdaten
eines neuen Werkstücks 1 vorbereitet
sind oder nicht. Es wird in Erwiderung auf die Antwort einer Eingabe
der Tastatur 112 bestimmt ob das Werkstück 1 neu ist oder
nicht. Wenn das Werkstück 1 neu
ist, werden die Konstruktionsdaten in Schritt 210 gelesen.
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Darauffolgend
werden bei Schritt 220 die Konstruktionsdaten in Bearbeitungsdaten
umgewandelt, die aus einem Zufuhrabstand P zwischen Biegepunkten
Q, einem Biegerichtungswinkel R und einem Biegewinkel B bestimmt
sind. Die Bearbeitungsdaten werden zum Beispiel erhalten, wenn das
Werkstück 1 aufeinanderfolgend
von dem Biegepunkt Q0 zu dem Biegepunkt Qe des anderen Endes nur
durch den ersten Gelenkbauartroboter 26 gebogen/bearbeitet
werden.
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Der
Zufuhrabstand P bezeichnet ein Zufuhrausmaß des ersten Gelenkbauartroboters 26,
das durch das Berücksichtigen
des Biegeradius (30 in Tabelle 1) entlang der Axialrichtung
(Z-Achsenrichtung in 8) des Werkstücks 1 durch
den ersten Biegemechanismus 22 bestimmt wird. Darüber hinaus
ist der Biegerichtungswinkel R ein Winkel, der die Einstellung der
ersten und zweiten Biegemechanismen 44, 46 anzeigt,
während
der Biegewinkel B einen Winkel anzeigt, durch den das Werkstück 1 gebogen
ist, d. h. einen Drehwinkel der Klemmmatrize 54 in der
Richtung des Pfeils C, wie aus 4 ersichtlich
ist. Die Werte der Bearbeitungsdaten werden auf inkremente Weise
berechnet.
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Nachdem
die Konstruktionsdaten in die Bearbeitungsdaten umgewandelt wurden,
wird ein Vorgang zum Bestimmen des Teilungspunkts A0 bei Schritt 230 durchgeführt. Der
Teilungspunkt A0 ist ein Punkt des Werkstücks 1, das durch den
Spannfuttermechanismus 2 gehalten wird. Das Werkstück 1 wird
durch den ersten Gelenkbauartroboter 26 und dem zweiten
Gelenkbauartroboter 28 auf gegenüberliegenden Seiten des Teilungspunktes
A0 gebogen/bearbeitet. Wie aus 8 ersichtlich
ist, ist im Wesentlichen die Mitte des geraden Abschnitts des Werkstücks 1 als
Teilungspunkt A0 ausgewählt,
der eine Länge
aufweist, die ausreichend ist, um durch den Spannfuttermechanismus 2 gehalten
zu werden.
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Darauffolgend
werden die Bearbeitungsdaten bei den Teilungspunkten A0 als Bezug
bei Schritt 240 zu den ersten und zweiten Gelenkbauartrobotern 26, 28 verteilt.
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, ist die Bearbeitung der Biegepunkte
Q1 bis Q3 zwischen dem Biegepunkt Q0 an dem einen Ende und dem Teilungspunkt A0
dem ersten Gelenkbauartroboter 26 zugeordnet.
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Da
der zweite Gelenkbauartroboter 28 sich in die Richtung
umgekehrt zu der Richtung des ersten Gelenkbauartroboters 26 bewegt,
wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, ist das Bearbeiten der Biegepunkte
Q6 bis Q4 zwischen dem Biegepunkt Qe am anderen Ende und dem Teilungspunkt
A0 dem zweiten Gelenkbauartroboter 28 zugeordnet. Deswegen
werden die Konstruktionsdaten für
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 in die Bearbeitungsdaten
für die
Bewegung von dem Biegepunkt Q6 zu dem Biegepunkt Q4 umgewandelt.
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Nach
der Umwandlung wird bei Schritt 250 bestimmt, ob die Daten
zu korrigieren sind oder nicht. Es wird in Übereinstimmung mit der Eingabe
von der Tastatur 112 bestimmt, ob die Daten zu korrigieren
sind oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Daten nicht zu korrigieren
sind, wird der Vorgang bei und nach Schritt 270 ausgeführt, so
dass die Bearbeitungsdaten von dem Hostrechner 100 zu den
ersten und zweiten Steuervorrichtungen 102, 104 übertragen
werden. Nachdem die Daten übertragen
wurden, wird der Steuervorgang einmal vollendet, und das Werkstück 1 wird
ausgehend von den übertragenen
Bearbeitungsdaten gebogen/bearbeitet.
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Nachdem
das Werkstück 1 durch
die Bearbeitungsdaten gebogen wurde, werden der Zufuhrabstand P,
der Biegerichtungswinkel R und der Biegewinkel B von jedem der Biegepunkte
Q1 bis Q6 gemessen. Darauffolgend werden der Zufuhrabstand P, der
Biegerichtungswinkel R und der Biegewinkel B in den in Tabelle 2
oder 3 gezeigten Bearbeitungsdaten direkt durch einen Bediener korrigiert,
wenn die Form des gebogenen Werkstücks 1 unterschiedlich
von den Bearbeitungsdaten ist.
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In
dem Vorgang der Vorbereitung der Bearbeitungsdaten werden die Bearbeitungsdaten
bei Schritt 260 korrigiert, wenn bei Schritt 200 bestimmt
wird, dass das Werkstück 1 nicht
neu ist und bei Schritt 250 bestimmt wird, dass die Daten
zu korrigieren sind. Zum Beispiel werden die Tabelle 2, 3 auf der
Anzeige 130 angezeigt, und die Bearbeitungsdaten der Tabellen
2, 3 werden ausgehend von der Eingabe von der Tastatur 112 korrigiert.
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Insbesondere
wenn der Abstand zwischen den Biegepunkten Q2 und Q3 von den Bearbeitungsdaten unterschiedlich
ist, ist der Zufuhrabstand P des Biegepunkts Q3 in den Bearbeitungsdaten
aus Tabelle 2 zu korrigieren. Das Korrekturausmaß wird durch das Messen des
Abstands zwischen den Biegepunkten Q2 und Q3 mit einem Lineal oder Ähnlichem
bestimmt, und der Zufuhrabstand P wird erhöht/verringert. Sogar falls
der Zufuhrabstand P korrigiert wird, unterliegen die Zufuhrabstände P der
anderen Biegepunkte Q keinem Einfluss. Das gleiche gilt für den Biegerichtungswinkel
R und den Biegewinkel B. Die Daten von jedem Biegepunkt Q können ohne
Beeinflussen der Daten der anderen Biegepunkte korrigiert werden.
Zusätzlich
werden die Vorgänge
der Schritte 200 bis 220 durch die Einrichtung
zum Vorbereiten der Bearbeitungsdaten durchgeführt, und der Vorgang der Schritte 250 und 260 wird
durch die Korrektureinrichtung durchgeführt. Darüber hinaus wird der Vorgang
des Schritts 230 durch die Einrichtung zum Bestimmen des
Teilungspunkts durchgeführt.
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Ein
Entladesteuervorgang, der durchgeführt wird, nachdem der Biegevorgang
vollendet ist, wird mit Bezug auf 12, 13 und 14A bis 14E als
nächstes
beschrieben.
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Wie
aus 12 ersichtlich ist, ist ein Verdrehwinkel auf
0 Grad eingestellt, ein Drehwinkel einer Uhrzeigersinnrichtung auf
einem positiven Winkel eingestellt, und ein Drehwinkel einer Gegenuhrzeigersinnrichtung
auf einen negativen Winkel eingestellt, wenn der erste Biegemechanismus 44 sich
in einem aufrechten Zustand befindet und die Mittelachse der Biegematrizes
in einer vertikalen Richtung liegt. Der Verdrehwinkel bezeichnet
einen Winkel des ersten Biegemechanismus 44, wenn das Werkstück 1 durch
den ersten Biegemechanismus 44 des ersten Gelenkbauartroboters 26 schlussendlich
gebogen/bearbeitet ist. Eine erste Musterverarbeitung wird durchgeführt, wenn
der Verdrehwinkel in dem Bereich von –30 bis 20 Grad liegt, eine
zweite Musterbearbeitung wird durchgeführt, wenn der Verdrehwinkel
in dem Bereich von 20 bis 120 Grad liegt, eine dritte Musterbearbeitung
wird durchgeführt,
wenn der Verdrehwinkel in dem Bereich von 120 bis 250 Grad liegt,
eine vierte Musterbearbeitung wird durchgeführt, wenn der Verdrehwinkel
in dem Bereich von 250 bis 272 Grad liegt, und eine fünfte Musterbearbeitung
wird durchgeführt,
wenn der Verdrehwinkel sich in dem Bereich von 30 bis –90 Grad
befindet.
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Mit
Bezug auf 13 wird zuerst bei Schritt 600 bestimmt,
ob das Werkstück 1 automatisch
entladen ist oder nicht, wenn der Biegevorgang vollständig ist.
Es wird über
die Tastatur 120 voreingestellt, ob das Entladen automatisch
ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass das Werkstück 1 automatisch
entladen wird, wird der Verdrehwinkel des ersten Biegemechanismus 44 des
ersten Gelenkbauartroboters 26 bei den Schritten 610, 630, 650 und 670 bestimmt.
In 14A ist der erste Gelenkbauartroboter 26 durch
eine durchgehende Linie gezeigt, während der zweite Gelenkbauartroboter 28 durch
eine Zweipunktstrichlinie gezeigt ist. Da die 14B bis 14E lediglich
den ersten Gelenkbauartroboter 26 zeigen, zeigen die Zweipunktstrichlinien
in diesen Zeichnung ebenfalls den ersten Gelenkbauartroboter 26.
In 14B bis 14E ist
die Bewegung des ersten Gelenkbauartroboters 26 durch doppelte
Pfeile gezeigt.
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Zuerst
wird bei Schritt 610 bestimmt, ob der Verdrehwinkel des
ersten Biegemechanismus 44 sich in dem Bereich von –30 bis
20 Grad befindet oder nicht. Wenn der Winkel sich in dem Bereich
befindet, wird bei Schritt 620 die erste Musterverarbeitung
durchgeführt.
Wie aus 14A ersichtlich ist, wird das
Werkstück 1 in
einer Position P0 innerhalb der Nut horizontal durch den zweiten
Gelenkbauartroboter 28 in eine durch einen Pfeil gezeigte
Richtung zu der im Wesentlichen mittleren Position zwischen der
Klemmmatrize und der Biegematrize bewegt, um das durch den zweiten
Biegemechanismus 46 gehaltene Werkstück 1 von der Nut der
Biegematrize des ersten Biegemechanismus 44 zu entfernen.
Darauffolgend wird das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 zu der Entladeposition
Pa bewegt, nachdem das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 nach oben bewegt und
aus dem Biegemechanismus 44 entnommen wurde. In der ersten
Musterverarbeitung bewegt sich der erste Gelenkbauartroboter 26 nicht.
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Wenn
andererseits bei Schritt 630 bestimmt wird, dass der Verdrehwinkel
des ersten Biegemechanismus 44 sich in dem Bereich von
20 bis 120 Grad befindet, wie aus 14B ersichtlich
ist, wird die zweite Musterverarbeitung bei Schritt 640 durchgeführt. Zuerst
wird der Gelenkbauartroboter 26 auf solch eine Weise nach
unten bewegt, wie durch eine Zweipunktstrichlinie gezeigt ist, dass
das Werkstück 1 in
der Mitte der Biegematrize und der Klemmmatrize des ersten Biegemechanismus 44 positioniert
ist, während
das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 gehalten wird. Danach
wird das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 zu der Entladeposition
Pa bewegt, um das Werkstück 1 von
dem ersten Biegemechanismus 44 zu entfernen, nachdem der
erste Gelenkbauartroboter 26 horizontal nach links bewegt
wurde.
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Wenn
darüber
hinaus bei Schritt 650 bestimmt wird, dass der Verdrehwinkel
des ersten Biegemechanismus 44 sich in den Bereich von
120 bis 250 Grad befindet, wie aus 14C ersichtlich
ist, wird bei Schritt 660 die dritte Musterverarbeitung
durchgeführt.
Der erste Gelenkbauartroboter 26 wird auf solch eine Weise nach
links bewegt, wie durch die Zweipunktstrichlinie gezeigt ist, dass
das Werkstück 1 zwischen
der Biegematrize und der Klemmmatrize des ersten Biegemechanismus 44 positioniert
ist, während
das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 gehalten ist. Danach
wird der erste Gelenkbauartroboter 26 nach oben bewegt,
und weiter in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um das
Werkstück 1 von
dem ersten Biegemechanismus 44 zu lösen. Der erste Gelenkbauartroboter 26 ist
somit positioniert, nicht mit dem Entladeweg des Werkstücks 1 zusammenzustoßen. Darauffolgend
wird das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 zu der Entladeposition
Pa bewegt.
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Wenn
bei Schritt 670 bestimmt wird, dass der Verdrehwinkel des
ersten Biegemechanismus 44 sich in dem Bereich von 250
bis 272 Grad befindet, wie aus 14D ersichtlich
ist, wird die vierte Musterverarbeitung bei Schritt 680 durchgeführt. Der
erste Gelenkbauartroboter 26 wird durch eine Weise nach
oben bewegt, wie durch die Zweipunktstrichlinie gezeigt ist, dass
das Werkstück
in der Biegematrize und der Klemmmatrize des ersten Biegemechanismus 44 positioniert
ist, während
das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 gehalten wird. Danach
wird der erste Gelenkbauartroboter 26 nach rechts bewegt
und weiter in die Uhrzeigersinnrichtung gedreht, um das Werkstück 1 von
dem ersten Biegemechanismus 44 zu lösen. Der erste Gelenkbauartroboter 26 ist
somit positioniert, nicht mit dem Entladeweg des Werkstücks 1 zusammenzustoßen. Darauffolgend
wird das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 zu der Entladeposition Pa
bewegt.
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Darüber hinaus
wird die fünfte
Musterverarbeitung bei Schritt 690 ausgeführt, wenn
der Verdrehwinkel des ersten Biegemechanismus 44 sich außerhalb
des zuvor erwähnten
Bereichs befindet, wie aus 14E ersichtlich
ist. Wenn zum Beispiel der Verdrehwinkel des ersten Biegemechanismus 44 –35 Grad
beträgt,
wird der erste Gelenkbauartroboter 26 auf solch eine Weise
nach rechts oben bewegt, wie durch die Zweipunktstrichlinie gezeigt
ist, dass das Werkstück 1 in
der Mitte der Biegematrize und der Klemmmatrize des ersten Biegemechanismus 44 positioniert
ist, während
das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 gehalten wird. Danach
wird der erste Gelenkbauartroboter 26 nach rechts unten
bewegt, um das Werkstück 1 von
dem ersten Biegemechanismus 44 zu lösen. Der erste Gelenkbauartroboter 26 ist
somit positioniert, nicht mit dem Entladeweg des Werkstücks 1 zusammenzustoßen. Darauffolgend
wird das Werkstück 1 durch
den zweiten Gelenkbauartroboter 28 zu der Entladeposition
Pa bewegt.
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Wie
voranstehend beschrieben wurde, gibt es gemäß dem Verdrehwinkel des ersten
Biegemechanismus 44 begrenzte Arten von Mustern zum Bewegen
des Werkstücks 1 zu
der Entladeposition Pa von der Position P0, bei der das Werkstück 1 in
die Nut eingepasst ist. Das Muster wird in Übereinstimmung mit dem Verdrehwinkel
des ersten Biegemechanismus 44 ausgewählt, und das Werkstück 1 wird
durch den zweiten Gelenkbauartroboter 28 zu der Entladeposition
Pa bewegt.
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Wenn
andererseits bei Schritt 600 bestimmt wird, dass das Entladen
nicht automatisch ist, wird bei Schritt 700 ein Vorgang
durch Lehren ausgeführt.
Insbesondere wird ein Weg zum Bewegen des ersten Biegemechanismus 44 durch
den ersten Gelenkbauartroboter 26 und Bewegen des Werkstücks 1 zu
der Entladeposition Pa durch den zweiten Gelenkbauartroboter 28 geleert
und gespeichert.
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Bei
Schritt 680 entfernen die ersten und zweiten Gelenkbauartroboter 26 und 28 das
Werkstück 1 von der
Nut des ersten Biegemechanismus 44 und bewegen es gemäß dem geleerten
und gespeicherten Bewegungsweg zu der Entladeposition Pa. Zusätzlich wird
der Vorgang der Schritte 610 bis 690 durch die
Steuereinrichtung für
die automatische Lieferung ausgeführt, während der Vorgang des Schritts 700 durch
die Steuereinrichtung des gelehrten Lieferns ausgeführt wird.
In der voranstehend erwähnten
Ausführungsform
ist das Bewegungsmuster des Werkstücks 1 gemäß dem Verdrehwinkel
des ersten Biegemechanismus 44 bestimmt, um das Werkstück 1 durch
den zweiten Biegemechanismus 46 zu entladen, ohne mit dem
ersten Biegemechanismus zusammenzustoßen, aber der erste Biegemechanismus 44 und
der zweite Biegemechanismus 46 können umgekehrt betätigt werden.
Insbesondere wird das Werkstück
entladen, ohne mit dem anderen Biegemechanismus zusammenzustoßen, während es
durch einen der Biegemechanismen gehalten wird.
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Abänderung
der hierin offenbarten Erfindung werden für Fachleute offensichtlich
sein und es ist beabsichtigt, dass alle derartigen Abänderungen
innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen, wie sie durch die anhängenden
Ansprüche
definiert ist.
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Offenbart
ist eine Biegevorrichtung, in der Bearbeitungsdaten eines Zufuhrabstands
zwischen Biegepunkten, eines Biegerichtungswinkels und eines Biegewinkels
von Konstruktionsdaten eines Werkstücks vorbereitet werden, und
ein Teilungspunkt bestimmt wird, um den Biegevorgang durch erste
und zweite Gelenkbauartroboter bei einer Stelle einer geraden Linie
des Werkstücks
zu teilen, die in der Lage ist durch einen Spannfuttermechanismus
gehalten zu werden. Nach einer Versuchsbearbeitung werden die Bearbeitungsdaten
korrigiert. Während
des Bearbeitens werden die ersten und zweiten Gelenkbauartroboter
zu den Biegepositionen bewegt, die um Achsen parallel mit der Axialrichtung
des Werkstücks
drehbare Gelenke aufweisen. Das Werkstück wird durch eine Biegematrize
und eine Klemmmatrize gehalten, die um die Biegematrize eines Biegemechanismus
drehbar sind, der an dem Spitzenende jedes Gelenkbauartroboters
angebracht ist, und durch das Drehen der Klemmmatrize gebogen/bearbeitet
werden. Wenn er sich zu der nächsten
Bewegungsposition bewegt, wird jedes Gelenk gedreht, um die Einstellung
des Biegemechanismus zu ändern,
und der Biegemechanismus wird entlang des Werkstücks bewegt, während das
Werkstück
zwischen der Biegematrize und der Klemmmatrize verbleibt. Nachdem
der Biegevorgang vollendet ist, wird das durch den Biegemechanismus
des zweiten Gelenkbauartroboters gehaltene Werkstück gemäß dem Winkel
des Biegemechanismus des ersten Gelenkbauartroboters in eine Richtung
bewegt, in der der Biegemechanismus des ersten Gelenkbauartroboters
nicht mit diesen zusammenstößt, und
automatisch zu der Entladeposition bewegt.