JP6204723B2

JP6204723B2 - ワークサポート装置及びワークの掴み換え方法

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Publication number: JP6204723B2
Application number: JP2013141279A
Authority: JP
Inventors: 典久小泉
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: JP2015013303A

Description

本発明は、プレスブレーキの前側に配置して使用されるワークサポート装置及び当該ワークサポート装置を使用してのワークの掴み換え方法に関する。さらに詳細には、プレスブレーキに対する板状のワークの搬入を、例えば産業用ロボットを用いて行うような場合、前記ロボットによってワークの掴み換えを行うことがある。このとき、ワークを支持するワークサポート装置に関する。

従来、プレスブレーキに対して板状のワークの搬入（供給）を行う場合、例えば産業用ロボットなどのごとき適宜のロボットを使用することがある。この場合、ワークの表面（又は裏面）を吸着保持する場合や、ワークの一端縁側をクランプする場合がある。そして、ワークの折曲げ加工時に、ワークの裏面側を吸着保持する場合や、ワークの他端縁側をクランプする場合がある。すなわち、ワークの掴み換えを行うことがある。したがって、プレスブレーキの前側に配置されるロボットの作動領域内に、ワークの掴み換え装置を配置することが提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、プレスブレーキに対してワークを搬入供給するときに、プレスブレーキの前側でワークを支持する構成のワークサポート装置も提案されている（例えば特許文献２，３参照）。

特開２００１−２８６９３６号公報特開平６−４７４４６号公報特開２００１−８７８２９号公報

前記特許文献１に記載の構成においては、例えばプレスブレーキにおける上部テーブルの前面やロボットの左右方向の側方位置にワーク支持装置を備え、ロボットによって保持したワークを、前記ワーク支持装置によって一時的に保持して、ワークの掴み換えを行う構成である。しかし、前記構成は、ロボットアームに備えた吸着パッドによってワークの表面又は裏面に吸着位置を変更するにすぎないものである。したがって、ワークの一端縁側と他端縁側との掴み換えを行う場合には使用不可能であった。

なお、特許文献２，３に記載のワークサポート装置は、単にワークを支持するにすぎないものである。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、プレスブレーキの前側に配置して使用されるワークサポート装置であって、プレスブレーキの前側に配置される左右方向のレール部材に沿って左右方向へ個別に移動自在な一対の左右方向移動部材を備え、上記各左右方向移動部材にそれぞれ上下動可能に備えた上下動部材の上部に、板状のワークを水平に支持するワーク支持部を備え、前記左右の上下動部材において前記ワーク支持部材の下側に、ワークを垂直状に保持してワークの左右端縁部を把持自在なワーククランプを左右に対向して備えていることを特徴とするものである。

プレスブレーキの前側に、左右方向へ個別に移動自在な左右のワークサポート装置を使用してのワークの掴み換え方法であって、ロボットハンドに備えたワーク保持部材によって板状のワークの上面を保持し、前記ワークの左右両側部を左右のワーク支持部材によって支持すると共に前記ワークの後側部をプレスブレーキにおける下型によって水平に支持することによって３点で支持し、かつ、前記ワークの後側部を、ワークを折曲げないように上下の金型によって挟んだ状態にあるとき、前記ワーク保持部材によるワークの保持を開放し、前記ワーク保持部材の上下を反転すると共に当該ワーク保持部材を前記ワークの下側へ移動し、当該ワーク保持部材によって前記ワークの下面を保持することを特徴とするものである。

本発明によれば、左右一対のワーク支持部材はワークの大きさに対応して互に接近離反可能であり、左右のワーク支持部材の間には、例えばロボットに備えたロボットハンドが出入可能なスペースがある。したがって、ロボットハンドに備えたワーク保持部材がワークを吸着する形式の場合やワークの端縁部を把持する形式の場合にも対応可能なものである。

プレスブレーキと産業用ロボットと本発明の実施形態に係るワークサポート装置の配置関係を示す斜視説明図である。ワークサポート装置の主要部の構成を示す説明図である。ワーククランプの構成を示す説明図である。ワークの掴み換えを行う動作の説明図である。ワークの掴み換えを行う動作の説明図である。ワークの掴み換えを行う動作の説明図である。ワークの掴み換えを行う動作の説明図である。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係るワークサポート装置１は、板状のワークＷの折曲げ加工を行うプレスブレーキ３と、当該プレスブレーキ３に対してワークＷの搬入、供給を行うべく、前記プレスブレーキ３の前側に配置した産業用ロボット５との間に配置してある。前記プレスブレーキ３は、ワークＷの折曲げ加工を行う上型７Ｕと下側７Ｌとを上下に対向した構成であって、この種のプレスブレーキ３の構成はよく知られた構成であるから、プレスブレーキ３の構成、作用についての説明は省略する。

前記産業用ロボット５は、よく知られた構成であるが、簡単に説明すると、上記産業用ロボット５は、左右方向（Ｘ軸方向）のガイドレール（図示省略）に沿って左右方向へ移動自在のスライダ（図示省略）を備えている。上記スライダ上にはベースフレーム９が備えられており、このベースフレーム９上には、水平に旋回自在な旋回ベース１１が備えられている。そして、この旋回ベース１１には、水平な回動軸の回りに、上下に揺動（回動）自在な第１アーム１３が備えられており、この第１アーム１３の先端側には、水平な回動軸回りに回動自在な第２アーム１５が備えられている。

上記第２アーム１５は、当該第２アーム１５の長手方向の軸心回りに回動可能であって、この第２アーム１５の先端側には、当該第２アーム１５の長手方向に対して直交する方向の回動軸及び当該回動軸に対して直交する方向の回動軸の回りに回動自在なロボットハンド１７が備えられている。そして、このロボットハンド１７には、前記ワークＷを保持自在なワーク保持部材１９が着脱交換自在に備えられている。上記ワーク保持部材１９には、ワークＷの表裏両面を吸着自在な適数の吸着パッドを備えた吸着型式のワーク保持部材と、ワークＷにおける端縁部の表裏両面をクランプ自在な適数のクランプジョーを備えた挟持型式のワーク保持部材がある。

既に理解されるように、前記産業用ロボット５におけるロボットハンド１７に対して各種のワーク保持部材を着脱交換することにより、ワークＷの表面又は裏面を吸着パッドによって吸着して、プレスブレーキ３における上下の金型７Ｕ，７Ｌの間へ搬入供給することができる。また、ワークＷの適宜端縁部をクランプジョーにより挟持してワークＷの搬入供給を行うことができるものである。なお、前述のごとき産業用ロボット５の構成は既によく知られた構成であるから、産業用ロボット５のより詳細な構成の説明及び作用の説明は省略する。

ところで、前記産業用ロボット５を使用して、プレスブレーキ３に対するワークＷの搬入、供給を行ってワークＷの折曲げ加工を行うとき、ロボットハンド１７に備えた前記ワーク保持部材１９によるワークＷの保持状態を変更すること、すなわちワークの掴み換えを行うことがある。上述のように、産業用ロボット５によってワークＷの掴み換えを行うとき、前記ワークサポート装置１によってワークＷを一時的に保持するものである。

前記ワークサポート装置１は、図１に示すように、前記プレスブレーキ３と前記産業用ロボット５の配置位置との間に配置してある。ワークサポート装置１は、図１に示すように、左側のワークサポート装置１Ｌと右側のワークサポート装置１Ｒとを左右方向に対向して備えている。より詳細には、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒはそれぞれ左右方向に長いレール部材２１Ｌ，２１Ｒを備えている。そして、上記レール部材２１Ｌ，２１Ｒには、左右方向へ個別に移動自在な筒状の左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒが備えられている。

前記左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒを左右方向へ移動位置決めするために、例えばボールネジ機構などのごとき適宜の左右方向移動位置決め機構（図示省略）を駆動するためのサーボモータ２５Ｌ，２５Ｒが前記レール部材２１Ｌ，２１Ｒにそれぞれ備えられている。したがって、制御装置（図示省略）の制御の下に前記各サーボモータ２５Ｌ，２５Ｒを適宜に制御することにより、前記左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒを、個別に左右方向へ移動位置決めすることや、同期して左右方向へ移動位置決めすることができるものである。

すなわち、左右一対の左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒは、ワークＷの左右方向の幅寸法（長さ寸法）に対応して間隔寸法を調節自在であると共に、例えばワークＷの折曲げ加工位置に対応して左右方向に移動位置決めすることができるものである。

前記左右の左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒの構成は左右対称であるから、一方の左右方向移動部材２３Ｌの詳細について説明する。この場合、他方の左右方向移動部材２３Ｒにおいて同一機能を奏する構成要素には他方の構成要素であることを示す（Ｒ）を付することとして重複した説明は省略する。

図２に示すように、前記左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒには上下動部材２７Ｌ，２７Ｒが上下動自在に備えられており、この上下動部材２７Ｌ，２７Ｒの上部には板状のワークＷを支持するワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒが備えられている。そして、前記左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒには、前記上下動部材２７Ｌ，２７Ｒを上下動するための流体圧シリンダなどのごとき上下動用アクチュエータ３１Ｌ，３１Ｒが備えられている。したがって、前記上下動用アクチュエータ３１Ｌ，３１Ｒを作動することにより、上下動部材２７Ｌ，２７Ｒを上下動することができ、上部に備えた前記ワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒの高さ位置を、例えば前記下型７Ｌの高さ位置に対応して位置決めすることができるものである。

なお、前記ワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒは、水平な板状の部材にて例示してある。しかし、ワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒは、ワークＷの左右両端側を支持可能であればよいものであり、必ずしも平面に限るものではないものである。

また、前記上下動部材２７Ｌ，２７Ｒの前側面には、ワークＷの左右方向の端縁部を把持自在なワーククランプ３３Ｌ，３３Ｒが互に対向して備えられている。より詳細には、前記上下動部材２７Ｌ，２７Ｒの前面で、前記ワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒの下側には流体圧シリンダ等のごときクランプ用アクチュエータ３５Ｌ，３５Ｒ（図３参照）が前方向へ突出して備えられている。そして、前記左右方向移動部材２３Ｌ，２３Ｒには前記クランプ用アクチュエータ３５Ｌ，３５Ｒとの干渉を回避するための切欠部３７Ｌ，３７Ｒ（図２（Ａ）参照）が形成してある。

前記ワーククランプ３３Ｌ，３３Ｒは、図３に示すように、ワークＷの左右両端縁部を前後方向に挟持自在な固定クランプジョー３９と可動クランプジョー４１とを備えている。より詳細には、前記固定クランプジョー３９は、前記クランプ用アクチュエータ３５Ｌ，３５Ｒの本体に固定してあり、前記可動クランプジョー４１は、前記クランプ用アクチュエータ３５Ｌ，３５Ｒに前後動自在に備えたピストンロッドを連結してある。したがって、板状のワークＷは、前記固定クランプジョー３９と可動クランプジョー４１とによって前後方向（Ｙ軸方向）にクランプされ垂直状に保持されるものである。

前記構成より理解されるように、産業用ロボット５によるワークＷの掴み換えを行うとき、左右一対の左右方向移動部２３Ｌ，２３Ｒにおけるワーク支持部２９Ｌ，２９ＲによってワークＷの左右両端側付近を下側から支持することができる。また、左右のワーククランプ３３Ｌ，３３ＲによってワークＷの左右両端縁部をクランプすることができる。

前述のごとき構成において、ワークＷの掴み換えを行う場合について説明する。先ず、産業用ロボット５におけるロボットハンド１７に、吸着パッド４３（図４参照）を備えたワーク保持部材１９を装着して、ワークＷの掴み換えを行う場合について説明する。

図４（Ａ）に示すように、ワークＷの上面（表面）を、吸着パッド４３によって吸着した状態において、ワークＷの下面（裏面）を吸着すべく掴み換えを行う場合、先ず、図４（Ａ）に示すように、ワークＷの後端縁付近に、プレスブレーキ３における下型７Ｌ上に水平に載置する。次に、図４（Ｂ）に示すように、上型７Ｕと下型７Ｌとによって、ワークＷを折曲げないように軽く挟み込む。また、ワークWの左右方向の幅（長さ）寸法に対応して予め左右方向に位置決めした左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒにおけるワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒを上昇して、ワークＷを下側から支持する。

上述のように、ワークＷの後端縁側を上下の金型７Ｕ，７Ｌによって軽く挟み込み、かつ左右のワーク支持部２９Ｌ，２９ＲによってワークＷの左右両端側付近を支持した状態にあるとき、ワークＷの上面（表面）の吸着を解除する（図４（Ｃ）参照）。その後、産業用ロボット５に備えたワーク保持部材１９の上下を反転すると共に、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒの間においてワークＷの下側へ移動位置決めする（図５（Ａ）参照）。

その後、ワーク保持部材１９を上昇し、ワークＷの下面（裏面）を吸着パッド４３によって吸着する（図５（Ｂ）参照）。そして、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒにおけるワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒを下降する（図５（Ｃ）参照）。その後、上下の金型７Ｕ，７Ｌによる挟持を解除することにより、産業用ロボット５に備えたワーク保持部材１９によるワークＷの掴み換えが終了することになる。

なお、上記説明においては、ワークＷを上下の金型７Ｕ，７Ｌによって軽く挟持する旨説明した。しかし、左右のワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒと下型７Ｌの３点でワークＷを支持するとき、ワークＷを安定して支持することができる場合には、上型７Ｕで必ずしも挟持する必要はないものである。また、左右のワーク支持部２９Ｌ，２９ＲのみによってワークＷの左右両端側を支持することも可能である。

次に、図６に示すように、左右方向に長い短冊状（長方形状）のワークＷの一端縁側（下端縁側）を、クランプ自在なワーククランプ４５を備えたワーク保持部材１９Ａによって保持し、上記ワークＷの他端縁側（上端縁側）をクランプすべく掴み換えを行う場合について説明する。

図６（Ａ）に示すように、ワーク保持部材１９Ａに備えたワーククランプ４５によってワークＷの下端縁側をクランプした状態において、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒの間の適宜高さ位置に水平に配置する。そして、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒに備えたワーククランプ３Ｌ，３Ｒを、前記ワークＷの高さ位置に対応した位置に上昇する（図６（Ｂ）参照）。その後、左右のワーククランプ３３Ｌ，３３ＲをワークＷの左右両端部の位置へ移動し、左右のワーククランプ３３Ｌ，３３ＲによってワークＷの左右両端部をクランプする（図６（Ｃ）参照）。

前述のように、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒにおけるワーククランプ３３Ｌ，３３ＲによってワークＷの左右両端部をクランプした後、産業用ロボット５におけるワーク保持部材１９Ａにおけるワーククランプ４５によるワークＷのクランプを解除する（図６（Ｄ）参照）。その後、前記ワーク保持部材１９Ａの上下を反転すると共に、前記ワークＷの上側に位置決めする（図７（Ａ）参照）。

そして、前記ワーク保持部材１９Ａに備えたワーククランプ４５によって前記ワークＷの上端縁側（他端縁側）をクランプする（図７（Ｂ）参照）。その後、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒにおけるワーククランプ３３Ｌ，３３ＲによるワークＷのクランプを解除する（図７（Ｃ）参照）。そして、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒを、当初の左右方向の位置へ戻すと共に、左右のワーククランプ３３Ｌ，３３Ｒを元の位置へ下降することにより、ワークＷの掴み換えを終了する（図７（Ｄ）参照）。

以上のごとき説明から理解されるように、本実施形態に係るワークサポート装置１Ｌ，１Ｒは、産業用ロボット５に備えたワーク保持部材１９が吸着パッド４３によってワークＷを吸着保持する場合であっても、ワーク保持部材１９Ａに備えたワーククランプ４５によってワークＷの端縁部をクランプする場合であっても容易に対応することができるものである。また、ワークサポート装置１Ｌ，１Ｒは左右に分割した構成であるから、プレスブレーキの前側へ後付け的に配置するとき、その配置を容易に行い得るものである。

ところで、本発明は前述したごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能なものである。例えば、前記説明においては、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒにおけるレール部材２１Ｌ，２１Ｒを左右別々に備えている。しかし、左右のレール部材２１Ｌ，２１Ｒを一体的に連結した構成とすることも可能である。また、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒにおける左右のワーククランプ３３Ｌ，３３Ｒを、左右方向の水平な軸心回りに回動する構成とすることも可能である。この場合、ワーククランプ３３Ｌ，３３ＲにワークをクランプしてワークＷの上下を反転することができるものである。

さらに、前記構成においては、左右のワーククランプ３３Ｌ，３３ＲによってワークＷの左右両端部をクランプする場合について説明した。しかし、左右のワークサポート装置１Ｌ，１Ｒにおけるワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒの部分に上下方向の溝を備えて、この溝にワークＷの左右両端側付近を係合支持する構成とすることも可能である。すなわち、ワーク支持部２９Ｌ，２９Ｒに、ワークＷを水平状に支持する機能と垂直状に支持する機能とを備えた構成とすることも可能である。

また、前記ワークサポート装置１Ｌ，１Ｒは、ワークＷの掴み換えを行う場合に限らず、プレスブレーキに対してワークＷの搬入、供給を行うときにワークを支持することもできるものである。

１Ｌ，１Ｒワークサポート装置
５産業用ロボット
７Ｕ上型
７Ｌ下型
１７ロボットハンド
１９Ａワーク保持部材
２１Ｌ，２１Ｒレール部材
２３Ｌ，２３Ｒ左右方向移動部材
２７Ｌ，２７Ｒ上下動部材
２９Ｌ，２９Ｒワーク支持部
３３Ｌ，３３Ｒワーククランプ
４３吸着パッド
４５ワーククランプ

Claims

プレスブレーキの前側に配置して使用されるワークサポート装置であって、プレスブレーキの前側に配置される左右方向のレール部材に沿って左右方向へ個別に移動自在な一対の左右方向移動部材を備え、上記各左右方向移動部材にそれぞれ上下動可能に備えた上下動部材の上部に、板状のワークを水平に支持するワーク支持部を備え、前記左右の上下動部材において前記ワーク支持部材の下側に、ワークを垂直状に保持してワークの左右端縁部を把持自在なワーククランプを左右に対向して備えていることを特徴とするワークサポート装置。
プレスブレーキの前側に、左右方向へ個別に移動自在な左右のワークサポート装置を使用してのワークの掴み換え方法であって、ロボットハンドに備えたワーク保持部材によって板状のワークの上面を保持し、前記ワークの左右両側部を左右のワーク支持部材によって支持すると共に前記ワークの後側部をプレスブレーキにおける下型によって水平に支持することによって３点で支持し、かつ、前記ワークの後側部を、ワークを折曲げないように上下の金型によって挟んだ状態にあるとき、前記ワーク保持部材によるワークの保持を開放し、前記ワーク保持部材の上下を反転すると共に当該ワーク保持部材を前記ワークの下側へ移動し、当該ワーク保持部材によって前記ワークの下面を保持することを特徴とするワークの掴み換え方法。