JP6619560B2 - 曲げ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、長尺状の被加工物（例えばパイプ、棒状材等）を所定の方向に曲げ加工する曲げ加工装置に関する。

従来、被加工物を複数箇所で曲げ加工する曲げ加工装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この曲げ加工装置では、被加工物の軸方向と平行な軸の廻りで回動する関節を３組有する関節型ロボットの先端に曲げ機構が取り付けられる。被加工物はチャック機構により把持される。各関節が回動することにより曲げ機構が所定の位置に移動する。また、移動機構により、曲げ機構が被加工物の軸方向に移動する。

また、近年では、曲げ加工装置の設置スペースを小さくし、被加工物を加工する際の自由度（加工の自由度）を向上させるために、旋回間接や揺動間接を複数有する多関節ロボットを用い、そのアームの先端に曲げ機構を配置した曲げ加工装置が開発されている（特許文献２参照）。

特開２００１−２１２６２４号公報 特開２００６−１１６６０４号公報

ところが、上記曲げ加工装置では、被加工物の加工の自由度が大きいものの、より一層加工の自由度を高く、しかも、加工の加工時間（加工のスピード）を向上させる技術が望まれている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、被加工物の加工の自由度を高めるとともに、被加工物の加工時間を短くすることができる曲げ加工装置を提供することを目的とする。

本発明は、長尺状の被加工物を曲げ加工する曲げ加工装置において、所定方向に直線状に延びる軌道装置と、前記軌道装置に載置され、該軌道装置上を移動可能な第１基台及び第２基台と、前記第１基台に搭載された第１ロボットと、前記第２基台に搭載された第２ロボットと、前記第１ロボット及び前記第２ロボットのそれぞれの一端に配置され、前記被加工物の把持及び曲げ加工を行う曲げ機構と、を備え、前記第１ロボット及び前記第２ロボットは、それぞれ、少なくとも、前記各ロボットが搭載された前記各基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、前記被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節と、を備えた多関節ロボットである。

つまり、本発明では、第１基台に載置された第１ロボットと第２基台に載置された第２ロボットは、それぞれ上述した関節を備えた多関節ロボットであるので、第１基台や第２基台を軌道装置に沿って移動するとともに、多関節ロボットの関節を所望の方向に曲げることにより、曲げ機構を所望に位置に配置することができる。よって、曲げ機構に把持した被加工物を所望の位置に配置することができる。つまり、被加工物を搬送する際や曲げ加工する際に、被加工物が周囲の装置等に干渉しない位置や、搬送に適した位置（搬送時間が短い位置）に容易に移動させることができる。

従って、上述した好ましい位置にて、例えば被加工物の一端側や他端側等の曲げ加工などを行うことができるので、加工の自由度が高く、加工時間も短くできるという顕著な効果を奏する。

また、第１基台及び第２基台が移動できるとともに、第１ロボット及び第２ロボットも同時に動作できるので、被加工物の搬送途中で、例えば第１ロボットにて被加工物を把持するとともに曲げ加工を行い、第２ロボットにて別の被加工物を把持するとともに曲げ加工を行うことができる。つまり、第１ロボットと第２ロボットが、それぞれの被加工物の搬送と同時に曲げ加工ができるので、加工時間を大きく短縮できるという効果がある。

また、本発明では、下記の構成を採用できる。
・多関節ロボットとしては、例えば６軸以上の多関節ロボット（例えば３軸以上の回動関節と３軸以上の揺動関節を用いた多関節ロボット）を用いることができる。

・軌道装置とは別体に、被加工物を把持するチャック機構を有するチャック装置を備えていてもよい。つまり、第１ロボットや第２ロボットにより搬送された被加工物を把持するチャック装置を備えてもよい。

この構成の場合には、第１ロボットや第２ロボットで搬送した被加工物（曲げ加工前でも曲げ加工後でもよい）を、チャック装置に把持させ、その状態で、第１ロボットや第２ロボットの曲げ機構を用いて、被加工物の曲げ加工を行うことができるので、一層加工の自由度が向上するという効果がある。

・チャック装置は、軌道装置と平行に配置された補助軌道装置に載置され、補助軌道装置に沿って移動可能に構成されていてもよい。
チャック装置が特定の位置に固定されているのではなく、補助軌道装置上にて移動可能とすると、被加工物をチャックする位置の自由度が大きく、よって、加工の自由度が向上するという効果がある。

また、チャック装置は、上下方向の位置を自動又は手動にて変更可能としてもよい。更に、支柱に先端側に回動可能なアームを取り付けるとともに、アームの先端にチャック機構を設ける場合には、アームを支柱に対して所定角度回転可能としてもよい。

・軌道装置上の第１ロボットや第２ロボットの曲げ機構が届く範囲に、被加工物を供給する被加工物供給装置を配置してよい。
・軌道装置を、第１軌道装置と、第１軌道装置と別体で且つ平行に配置された第２軌道装置とにより構成してもよい。この場合、第１軌道装置に第１基台及び第１ロボットが搭載され、第２軌道装置に第２基台及び第２ロボットが搭載される。

なお、第１軌道装置と第２軌道装置とは、同一の直線上に配置されていてもよい。或いは、第１軌道装置と第２軌道装置とは、異なる直線上に平行に配置されていてもよい。
・第１基台、第２基台、第１ロボット、第２ロボット、チャック装置、曲げ機構の動作を制御する制御装置を備えていてもよい。

・第１ロボットの曲げ機構によって、被加工物の一端側を把持するとともに、第２ロボットの曲げ機構によって、被加工物の他端側の曲げ加工を行ってもよい。
・第１ロボットの曲げ機構によって、被加工物の一端側を把持して被加工物を搬送する途中で、第１ロボットの曲げ機構によって、被加工物の曲げ加工を行ってもよい。

・また、第１ロボットが被加工物を搬送している際に、第２ロボットの曲げ機構によって、（第１ロボットが搬送している被加工物とは）別の被加工物の一端側を把持して当該別の被加工物を搬送する途中で、第２ロボットの曲げ機構によって、当該別の被加工物の曲げ加工を行ってもよい。

曲げ加工装置の全体構成を示す平面図である。 曲げ加工装置の全体構成を示す正面図である。 曲げ加工装置の全体構成を示す側面図である。 曲げ加工装置の軌道装置、各ロボット装置、チャック装置を拡大して示す平面図である。 曲げ加工装置の軌道装置、各ロボット装置、チャック装置を拡大して示す正面図である。 第１ロボット装置を拡大して示す側面図である。 軌道装置上のロボット装置の基台近傍を拡大して模式的に示す側面図である。 第１ロボット装置を拡大して示す平面図である。 曲げ機構を示し、（ａ）は曲げ機構を示す側面図、（ｂ）は曲げ機構を示す平面図、（ｃ）は曲げ機構の曲げ加工動作を示す説明図である。 チャック装置を示す側面図である。 曲げ加工装置の動作を模式的に示し、（ａ）は両ロボットを用いた場合の動作を示す説明図、（ｂ）は両ロボットとチャック装置を用いた場合の動作を示す説明図である。 曲げ加工装置の電気的構成を示すブロック図である。 曲げ加工装置の制御装置による処理のうち、両ロボットを用いた場合の処理を示すフローチャートである。 曲げ加工装置の制御装置による処理のうち、両ロボットとチャック装置を用いた場合の処理を示すフローチャートである。 両ロボットとチャック装置を用いた場合の他の処理を示すフローチャートである。 他の実施形態を示し、（ａ）は第２実施形態の曲げ加工装置を示す平面図、（ｂ）は第３実施形態の曲げ加工装置を示す平面図である。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
まず、第１実施形態の曲げ加工装置の全体構成について説明する。

図１〜図５に示すように、第１実施形態の曲げ加工装置２は、図１の左右方向（Ｘ方向）に直線状に伸びる軌道装置４と、軌道装置４に搭載されて軌道装置４の長手方向（Ｘ方向）に移動可能な第１基台６と、軌道装置４に搭載されて軌道装置４の長手方向（Ｘ方向）に移動可能な第２基台８と、第１基台６に搭載された第１ロボット１０と、第２基台８に搭載された第２ロボット１２とを備えている。

なお、第１基台６及び第１ロボット１０を第１ロボット装置１１と称し、第２基台８及び第２ロボット１２を第２ロボット装置１３と称する。
更に、曲げ加工装置２は、軌道装置４の長手方向と垂直の方向（Ｙ方向）において、軌道装置４と平行に配置された補助軌道装置１４と、補助軌道装置１４に搭載されて補助軌道装置１４上をＸ方向に移動可能なチャック装置１６と、第１ロボット装置１１や第２ロボット装置１３の稼働範囲内に配置された被加工物（ワーク）１８の搬入装置（被加工物供給装置：ローダー）２０と、第１ロボット装置１１や第２ロボット装置１３の稼働範囲内に（図１の左側）に配置された被加工物１８の搬出受け台２１とを備えている。

なお、図１〜図３の二点鎖線Ｌ１、Ｌ２で囲まれた範囲が、第１ロボット１０及び第２ロボット１２の動作範囲（詳しくは被加工物１８を把持する位置の動作範囲）である。
次に、曲げ加工装置２の各部の構成について詳細に説明する。

なお、第１ロボット装置１１と第２ロボット装置１３については、基本的に同様な構成であるので、以下では、一方の第１ロボット装置１１を例に挙げて説明する。
＜軌道装置４＞
図６に示すように、軌道装置４上には、第１基台６が、図６の紙面と垂直方向（Ｘ方向）に配置されている。

詳しくは、図７に模式的に示すように、軌道装置４は、図７の左右の凸状の第１基部２２及び第２基部２４の上に、Ｘ方向に平行に延びるように、それぞれ第１レール２６及び第２レール２８が配置されている。この両レール２６、２８の断面形状は左右に凹部２６ａ、２８ａがある形状である。

一方、第１基台６の下面には、第１レール２６及び第２レール２８と同じ幅（中心間の距離）となるように、それぞれ第１ガイド３０及び第２ガイド３２が配置されている。この両ガイド３０、３２は、例えば周知のＬＭガイド（登録商標）であり、その下面側には、各レール２６、２８と嵌合する各溝３４、３６が形成されている。

なお、溝３４、３６の左右には、レール２６、２８の左右の凹部２６ａ、２８ａに対して、図７の上下方向に係合する凸部３０ａ、３２ａが形成されており、各ガイド３０、３２が、図７の上方に脱落しないようにされている。

また、第１基部２２の右上の端部（上面側）には、Ｘ方向に沿ってラック（ラックギア）３８が形成されている。
一方、第１基台６の上面側には、基台用モータ４０（図６参照）が固定されており、下面側には、基台用モータ４０によって駆動させるギア機構４２が配置されている。そして、ギア機構４２の先端には、ピニオン（ピニオンギア）４４が取り付けられ、ラック３８とピニオン４４とは噛み合うように配置されている。

従って、基台用モータ４０を駆動すると、ラック３８とピニオン４４とにより、第１基台６（従って第１ロボット装置１１）が、軌道装置４に沿ってＸ方向に移動する。
＜第１ロボット１０＞
図６及び図８に示すように、第１ロボット１０は、複数のアームや関節を備えた関節型ロボット（多関節ロボット）である。第１ロボット１０の先端には、パイプ等の長尺状の被加工物１８を把持したり曲げ加工する後述する曲げ機構５０が取り付けられている。
この第１ロボット１０は、関節で接続された２つの部材が揺動つまり曲げ動作を行うことができる３個の第１〜第３揺動関節５２、５４、５６と、関節で接続された一方の部材に対して他方の部材が旋回動作を行うことができる３個の第１〜第３旋回関節５８、６０、６２とを備えている。揺動関節の軸の方向は、２つの部材のリンク方向に対して直角であり、旋回関節の軸の方向は、２つの部材のリンク方向と同じである。

詳しくは、第１ロボット１０は、第１基台６に取り付けられた固定部６４を備え、固定部６４と第１旋回台６６とは、第１旋回関節５８により接続されている。第１旋回関節５８は、鉛直な軸ＣＶ１の廻りで第１旋回台６６を所定角度で回動駆動する機構を有するものである。図６及び図８に、第１旋回台６６の回動方向を矢印Ａで示す。

第１旋回台５６には、第１アーム６８の一端が第１揺動関節５２を介して接続されている。第１揺動関節５２は水平な軸ＣＨ１の廻りで第１アーム６８を所定角度で回動駆動する機構を有するものである。第１揺動関節５２の水平な軸ＣＨ１と第１旋回関節５８の鉛直な軸ＣＶ１とは直交している。図６に、第１アーム６８の回動方向を矢印Ｂで示す。

第１アーム６８の他端と第２アーム７０の一端とが第２揺動関節５４を介して接続されている。第２揺動関節５４は第１揺動関節５２の水平な軸ＣＨ１と平行な軸ＣＨ２の廻りで第２アーム７０を所定角度で回動駆動する機構を有するものである。図６に、第２アーム７０の回動方向を矢印Ｃで示す。

第２アーム７０には、第２旋回関節６０が設けられており、軸中心の旋回軸を中心として、第２アーム７０の後部７０ｂは前部７０ａに対してひねり運動を行うことができる。図６及び図８に、後部７０ｂの回動方向を矢印Ｄで示す。

第２アーム７０の他端には、第２旋回台７２（図８参照）が第３旋回関節６２を介して接続されている。第２旋回関節６２は、第１、第２揺動関節５２、５４の水平な軸ＣＨ１、ＣＨ２と直交する軸ＣＶ２の廻りで第２旋回台７２を所定角度で回動駆動する機構を有するものである。図８に、第２旋回台７２の回動方向を矢印Ｅで示す。

第２旋回台７２には、先端アーム７４の一端が第３揺動関節５６を介して接続されている。第３揺動関節５６は、先端アーム７４を軸ＣＨ３の廻りに回動するものである。図６に、先端アーム７４の回動方向を矢印Ｆで示す。

尚、図８に示す第２旋回関節６２及び第２旋回台７２は、図６には隠れているため、現れていないことに留意されたい。
また、図８に示すように、先端アーム７４の先端に回転可能な補助関節７６が設けられており、補助関節７６に曲げ機構５０が取り付けられている。補助関節７６は、第３揺動関節５６と図示しないギア機構により機械的に接続されている。なお、ギア機構は、入力の回転数よりも出力の回転数が増加するように構成された周知のギアボックスである。

そして、第３揺動関節５６により先端アーム７４を３６０度旋回させると、補助関節７６により曲げ機構５０は３６０度以上旋回するように構成されている。
以上のような構成により、被加工物１８を障害とすることなく曲げ機構５０を被加工物１８の廻りに回動させることなどが可能となっている。

なお、上記例では補助関節７６は、第３揺動関節５６と図示しないギア機構により機械的に接続されていたが、これに限るものではない。補助関節７６は、例えば別の駆動モータにより、第３揺動関節５６と独立して旋回する構成でもよい。

＜曲げ機構５０＞
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、曲げ機構５０は、曲げ型８０を備えており、曲げ型８０は、その軸方向に３種類の曲げ半径に応じた３つの溝部８２、８４、８６が積み重ねられて形成されている。

なお、上記例では曲げ型８０を軸方向に３種類としていたが、これに限るものではない。曲げ型８０は３種類以上あってもよいし、３種類以下であってもよい。
また、曲げ型８０と協働して被加工物１８を挟持する締め型８８を備えており、締め型８８は、シリンダ８９により駆動されて曲げ型８０に向かって移動する。更に、締め型８８に並んで曲げ加工時の反力を受ける圧力型９０が設けられている。

図９（ｃ）に示すように、締め型８８は、被加工物１８を挟持した状態で曲げ型８０の廻りを公転し、被加工物１８を所定の角度曲げ加工できる。なお、図９（ｃ）に、締め型８８の公転方向を矢印Ｇで示す。

＜チャック装置１６＞
図１０に示すように、チャック装置１６は、補助軌道装置１４上に載置されており、手動により紙面方向（Ｘ方向）に移動可能である。補助軌道装置１４は、平行に配置された（軌道装置４と同様な）一対のレール９２、９４を備えている。

チャック装置１６の下部には、基板９６が配置されており、基板９６の下面側に、第１ロボット装置１１と同様なガイド９８、１００が取り付けられている。
つまり、レール９２、９４にガイド９８、１００が嵌め込まれており、レール９２、９４上をガイド９８、９８が摺動することにより、チャック装置１６が補助軌道装置１４上を移動する。

また、チャック装置１６は、基板９６上に立設された支柱１０２と、支柱１０２から軌道装置４側に突出したアーム１０４とを備えている。
アーム１０４は、例えば空気圧や油圧や駆動モータを利用した図示しない駆動装置によって、上下方向に自動的に移動する。また、アーム１０４の先端側は、駆動装置１０６によって、上下方向に自動的に揺動する。

更に、アーム１０４の先端には、被加工物１８を挟むようにして把持するチャック機構１０８が設けられている。このチャック機構１０８は、上爪部１１０及び下爪部１１２と、上爪部１１０と下爪部１１２との間を開閉する図示しないリンク機構と、このリンク機構を駆動する図示しない駆動装置により構成されている。

ここでは、チャック機構１０８は、これに把持された被加工物１８が、水平な状態、つまり、第１旋回関節５８の鉛直な軸ＣＶ１と直交するように構成されている。
なお、図１０では、破線にて、チャック機構１０８を上方に移動させ、且つ、アーム１０４の先端側を上方に持ち上げた状態を示している。

次に、曲げ加工装置２の基本的な動作について説明する。
なお、第１、第２ロボット装置１１、１３は、基本的に同様な動作が可能である。
＜各ロボット装置１１、１３の基本動作＞
第１ロボット装置１１については、第１基台６のＸ方向への動作を制御することにより、第１ロボット装置１１のＸ方向の位置を決めることができる。また、Ｘ方向への移動とともに、第１〜第３揺動関節５２、５４、５６、第１〜第３旋回関節５８、７０、７２を旋回することにより、曲げ機構５０の姿勢や移動位置を制御することができる。

例えば、被加工物１８を把持する位置に応じて、被加工物１８の軸方向と曲げ型８０の溝部８２、８４、８６の方向とが一致するように曲げ機構５０を移動できる。また、被加工物１８の曲げ方向に応じて、被加工物１８の曲げ方向と曲げ型８０の溝部８２、８４、８６の方向とが一致するように曲げ機構５０を移動できる。

つまり、被加工物１８の把持位置や曲げ方向に対応させて、曲げ機構５０の姿勢を変えることができる。本第１実施形態では、第３揺動関節５６と補助関節７６とは同期した一定の関係があるので、把持位置や曲げ方向が定まれば、先端アーム７４及び第３揺動関節５６の位置は定まる。

第２揺動関節５４の位置は、第１揺動関節５２を中心とし、第１揺動関節５２と第２揺動関節５４との間の距離を半径とする円弧上にあると共に、第３揺動関節５６を中心とし、第２揺動関節５４と第３揺動関節５６との間の距離を半径とする円弧上にある。よって、第２揺動関節５４はこれらの両円弧の交点にあれば、曲げ型８０の位置が定まる。このとき、交点は２点存在する場合があるが、その場合には、第２アーム７０が被加工物１８と干渉したり、曲げ加工後の被加工物１８の先端が第２アーム７０と干渉したりしない交点を選択する。

こうして、各第１〜第３揺動関節５２、５４、５８の位置が定まることにより、固定部６４と第１アーム６８とのなす角度、第１アーム６８と第２アーム７０とのなす角度、第２アーム７０と先端アーム７４とのなす角度が各々求められる。この求めた各角度に応じて、各第１〜第３揺動関節５２、５４、５６により第１アーム６８、第２アーム７０、先端アーム７４を所定の角度に旋回する。これにより、曲げ型８０の溝部８２、８４、８６が被加工物１８に当接するように移動される。

なお、曲げ機構５０の位置を、Ｘ方向に移動させる場合には、第１基台６を所定量Ｘ方向に移動させることによって対応することが可能である。
＜両ロボット装置１１、１３の共同動作＞
図１１（ａ）に示すように、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を把持するとともに、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側を把持することができる。

また、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を把持するとともに、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側の曲げ加工を行うことができる。

例えば、被加工物１８の途中にろう付け箇所があったり、枝管がろう付けされている場合に、第１ロボット１０が自在性の高いチャック装置の役割を果たしながら、第２ロボット１２により曲げ機構５０を新しい位置に移動させて曲げ加工を行うことができる。

また、上述した動作は、第１ロボット１０の被加工物１８の曲げ加工中に行うことができる。つまり、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を曲げ加工する際に、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂも被加工物１８の他端側の曲げ加工を行うことができる。

更に、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側を把持した状態で、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側を持ち替えること（即ち把持位置を変更する）ことができる。

＜両ロボット装置１１、１３とチャック装置１６の共同動作＞
図１１（ｂ）に示すように、例えば、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物供給装置２０に配置された被加工物１８を把持して、チャック装置１６の近傍に移動させて、チャック機構１０８により被加工物１８を把持させることができる。

この状態で、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８の一端側の曲げ加工を行うことができる。同様に、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによって、被加工物１８の他端側の曲げ加工を行うことができる。

また、被加工物１８を複数箇所で曲げる場合には、曲げ加工の際等に被加工物１８が周知の装置と干渉しないようにして、また、必要に応じて、適宜把持する箇所を変更して、上述した曲げ加工を繰り返して行えばよい。

例えば、第１ロボット１０による曲げ加工が途中まで進んだ被加工物１８に対して、チャック機構１０８を解放して姿勢を変えて、干渉をさけるようにして、第２ロボット１２で曲げ加工を行うことができる。

なお、曲げ加工後は、例えば、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって、被加工物１８を把持し、チャック装置１６のチャック機構１０８を解放して、被加工物１８を搬出受け台２１に載置することができる。

＜他の動作＞
これとは別に、第１ロボット１０と第２ロボット１２とで、それぞれ独自の動作を平行して行うことができる。

例えば、第１ロボット１０にて、被加工物供給装置２０に配置された被加工物１８を把持して搬送するとともに、同時に、第２ロボット１２にて、加工済みの他の被加工物１８を搬出受け台２１に搬送することができる。

次に、曲げ加工装置２の電気的構成について説明する。
図１２に示すように、曲げ加工装置２は、タッチパネル式ホストコンピュータ１２０及び制御装置１２２によって、駆動制御されて被加工物１８の加工を行う。タッチパネル式ホストコンピュータ１２０は、ＣＰＵ１２４、ＲＯＭ１２６及びＲＡＭ１２８を、論理演算回路の主たる構成として備えている。ＣＰＵ１２４、ＲＯＭ１２６及びＲＡＭ１２８は、入力機器１３０及び表示装置１３２との間の信号の入出力を行う入出力回路１３４に、コモンバス１３６を介して、接続されている。なお、入力機器１３０は、周知のキーボードでもよいし、タッチパネル式でもよい。

被加工物１８に対して行われる加工或いは処理に関するデータは、オペレータにより操作される入力機器１３０からタッチパネル式ホストコンピュータ１２０に入力される。タッチパネル式ホストコンピュータ１２０では、第１、第２ロボット装置１１、１３、曲げ機構５０及びチャック装置１６を作動させるためのプログラムが作成され、作成されたプログラムがタッチパネル式ホストコンピュータ１２０から制御装置１２２に送信される。

制御装置１２２は、ＣＰＵ１３８、ＲＯＭ１４０及びＲＡＭ１４２を論理演算回路の主たる構成として備えている。ＣＰＵ１３８、ＲＯＭ１４０及びＲＡＭ１４２は、コモンバス１４４を介して、入出力回路１４６に接続され、この入出力回路１４６には、第１、第２ロボット装置１１、１３、曲げ機構５０及びチャック装置１６が接続されている。

次に、曲げ加工装置２の制御処理について説明する。
ここでは、曲げ加工装置２の主な動作について、制御装置１２２において行われる曲げ制御処理などを、図１３及び図１４のフローチャートに基づいて説明する。

＜両ロボット装置１１、１３の共同動作＞
まず、所定の長さに予め切断された被加工物１８が、被加工物供給装置２０上に搬送される。

そして、図１３に示すように、第１基台６及び第１ロボット１０の第１旋回関節５８を駆動して、第１ロボット１０を被加工物供給装置２０の被加工物１８と対向させる。また、第１ロボット１０の第１〜第３揺動関節５２、５４、５６を駆動して、曲げ機構５０ａを移動し、被加工物１８が曲げ型８０の溝部８２、８４、８６のいずれか（例えば溝部８２）に当接するように移動する（ステップ１００）。

次に、締め型８８を移動して、曲げ機構５０ａにより被加工物１８を把持（挟持）する（ステップ１１０）。
曲げ機構５０ａにより被加工物１８を挟持した後、第１ロボット１０を制御し、各第１〜第３揺動関節５２、５４、５６及び第１〜第３旋回関節５８、６０、６２を駆動して、被加工物１８を、例えば図１１（ａ）に示すような加工位置（曲げ加工位置）に移動する（ステップ１２０）。

続いて、第２ロボット１２を制御して、その曲げ機構５０ｂを被加工物１８５の曲げ加工位置に移動する（ステップ１３０）。曲げ加工箇所が複数ある場合には、被加工物１８の先端側から曲げ加工を開始する。曲げ機構５０ｂを曲げ加工位置に移動した後、締め型８８、圧力型９０を駆動して、被加工物１８に突き当て、締め型８８を曲げ型８０の廻りに所定の曲げ角度に応じて公転させて、曲げ加工を行う（ステップ１４０）。

曲げ加工終了後、締め型８８、圧力型９０を解放する。
次の曲げ加工を行なう場合には（ステップ１５０）、ステップ１３０，１４０の処理を繰り返して、第２ロボット１２を制御して、次の曲げ加工位置に曲げ機構５０ｂを移動し、曲げ機構５０ｂにより被加工物１８を曲げ加工する。

なお、ここでは、第１ロボット１０で被加工物１８を把持し、第２ロボット１２で被加工物１８の曲げ加工を行う例を挙げたが、その順番に限定はなく、互いに役割を入れかえて、順次曲げ加工を行ってもよい。

そして、全ての曲げ加工を終了した際には（ステップ１５０）、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによる把持は継続した状態で、第２ロボット１２の曲げ機構５０ｂによる把持を解放する（ステップ１６０）。

その後、第１ロボット装置１１を制御して、曲げ機構５０ａを移動して、被加工物１８を搬出受け台２１上に移動し、曲げ機構５０ａによる被加工物１８の把持を解放して、被加工物１８を搬出受け台２１上に乗せる（ステップ１７０）。

＜両ロボット装置１１、１３とチャック装置１６の共同動作＞
なお、前記図１３の処理と同様な内容は、簡単に説明する。
図１４に示すように、第１基台６及び第１ロボット１０の第１旋回関節５８を駆動して、第１ロボット１０を被加工物供給装置２０の被加工物１８と対向させる。また、第１ロボット１０の第１〜第３揺動関節５２、５４、５６を駆動して、曲げ機構５０ａを移動し、被加工物１８が曲げ型８０の溝部８２、８４、８６のいずれか（例えば溝部８２）に当接するように移動する（ステップ２００）。

次に、締め型８８を移動して、曲げ機構５０ａにより被加工物１８を把持（挟持）する（ステップ２１０）。
曲げ機構５０ａにより被加工物１８を把持した後、第１ロボット１０を制御し、各第１〜第３揺動関節５２、５４、５６及び第１〜第３旋回関節５８、６０、６２を駆動して、被加工物１８を、例えば図１１（ｂ）に示すような、チャック装置１６によるチャック位置に移動する（ステップ２２０）。

チャック装置１６では、チャック機構１０８を駆動して被加工物１８を把持する（ステップ２３０）
続いて、例えば第２ロボット１２を制御して、その曲げ機構５０ｂを被加工物１８５の曲げ加工位置に移動する（ステップ２４０）。

曲げ加工箇所が複数ある場合には、被加工物１８の先端側から曲げ加工を開始する。曲げ機構５０ｂを曲げ加工位置に移動した後、締め型８８、圧力型９０を駆動して、被加工物１８に突き当て、締め型８８を曲げ型８０の廻りに所定の曲げ角度に応じて公転させて、曲げ加工を行う（ステップ２５０）。

曲げ加工終了後、締め型８８、圧力型９０を解放する。
次の曲げ加工を行なう場合には（ステップ２６０）、ステップ２４０，２５０の処理を繰り返して、第２ロボット１２を制御して、次の曲げ加工位置に曲げ機構５０ｂを移動し、曲げ機構５０ｂにより被加工物１８を曲げ加工する。

なお、ここでは、第２ロボット１０で被加工物１８の曲げ加工を行う例を挙げたが、第１ロボット１０で曲げ加工を行ってもよく、両ロボット１０、１２で同時に曲げ加工を行ってもよい。

そして、全ての曲げ加工を終了した際には（ステップ２６０）、第１ロボット１０の曲げ機構５０ａによって被加工物１８を把持し（ステップ２７０）、チャック機構１０８による把持を解放する（ステップ２８０）。

そして、第１ロボット装置１１を制御して、曲げ機構５０ａを移動して、被加工物１８を搬出受け台２１上に移動し、曲げ機構５０ａによる被加工物１８の把持を解放して、被加工物１８を搬出受け台２１上に乗せる（ステップ２９０）。

なお、ここでは、第１ロボット装置１１で被加工物１８を搬出受け台２１へ搬送しているが、第２ロボット装置１３で被加工物１８を搬出受け台２１へ搬送してもよい。
次に、両ロボット装置１１、１３とチャック装置１６の共同動作の他の例について説明する。

図１５に示すように、曲げ加工が開始されると（生産開始）、第１ロボット装置１１が待機位置に移動した後に（ステップ３００）、被加工物１８を被加工物供給装置２０から取り出し（ステップ３１０）、被加工物１８をチャック装置１６にて把持（セット）する（ステップ３２０）。

次に、加工開始位置に移動し（ステップ３３０）、被加工物１８の半分（一端側）を加工する（ステップ３４０）。
そして、曲げ終了（生産終了）か否かを判定し（ステップ３５０）、曲げ終了でない場合は、前記ステップ３１０に戻り、曲げ終了の場合は、本処理を終了する。

一方、第２ロボット装置１３では、第１ロボット装置１１と同様に、待機位置に移動した後に（ステップ４００）、加工開始位置に移動する（ステップ４１０）。
そして、第１ロボット装置１１にて被加工物１８をチャック装置１６にセットした後に、被加工物の半分（他端側）を加工する（ステップ４２０）。

更に、第１ロボット装置１１にて被加工物１８の半分を加工した後に、被加工物１８をチャック装置１６から取り出し（ステップ４３０）、被加工物１８を搬出受け台２１に排出する（ステップ４４０）。

そして、曲げ終了（生産終了）か否かを判定し（ステップ４５０）、曲げ終了でない場合は、前記ステップ４１０に戻り、曲げ終了の場合は、本処理を終了する。
次に、曲げ加工装置２による効果について説明する。

本第１実施形態では、第１基台６に載置された第１ロボット１０と第２基台８に載置された第１ロボット１２は、それぞれ上述した関節を備えた多関節ロボットであるので、第１基台６や第２基台８を軌道装置４に沿って移動するとともに、多関節ロボットの関節を所望の方向に曲げることにより、曲げ機構５０を所望に位置に配置することができる。よって、曲げ機構５０に把持した被加工物１８を所望の位置に配置することができる。

つまり、被加工物１８を搬送する際や曲げ加工する際に、被加工物１８が周囲の装置等に干渉しない位置や、搬送に適した位置（搬送時間が短い位置）に容易に移動させることができる。

従って、上述した好ましい位置にて、例えば被加工物１８の一端側や他端側等の曲げ加工などを行うことができるので、加工の自由度が高く、加工時間も短くできるという顕著な効果を奏する。

また、第１基台６及び第２基台８が移動できるとともに、第１ロボット１０及び第２ロボット１２も同時に動作できるので、被加工物１８の搬送途中で、例えば第１ロボット１０にて被加工物１８を把持するとともに曲げ加工を行い、第２ロボット１２にて別の被加工物１８を把持するとともに曲げ加工を行うことができる。つまり、第１ロボット１０と第２ロボット１２が、それぞれの被加工物１８の搬送と同時に曲げ加工ができるので、加工時間を大きく短縮できるという効果がある。

更に、第１ロボット装置１１と第２ロボット装置１３は、独自に動作するように制御できるので、第１ロボット装置１１と第２ロボット装置１３で、同時に異なる動作を行うことができる。

その上、被加工物１８の途中にろう付け箇所があったり、枝管がろう付けされている場合に、第１ロボット１０が自在性の高いチャック装置の役割を果たしながら、第２ロボット１２により曲げ機構５０を新しい位置に移動させて曲げ加工を行うことができる。

また、本第１実施形態では、軌道装置４とは別体に、被加工物１８を把持するチャック機構１０８を有するチャック装置１６を備えている。よって、第１ロボット１０や第２ロボット１２で搬送した被加工物１８（曲げ加工前でも曲げ加工後でもよい）を、チャック装置１６に把持させ、その状態で、第１ロボット１０や第２ロボット１２の曲げ機構５０を用いて、被加工物１８の曲げ加工を行うことができるので、一層加工の自由度が向上するという効果がある。

また、チャック装置１６は、補助軌道装置１４上にて移動可能であるので、被加工物１８をチャックする位置の自由度が大きく、よって、加工の自由度が更に向上するという効果がある。

更に、チャック装置１６は、上下方向の位置を自動で変更でき、しかも、アーム１０４の先端にチャック機構１０８を設けているので、把持位置の自由度が向上するという利点がある。

しかも、第１ロボット１０による曲げ加工が途中まで進んだ被加工物１８に対して、チャック機構１０８を解放して姿勢を変えて、干渉をさけるようにして、第２ロボット１２で曲げ加工を行うことができるという効果がある。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の曲げ加工装置について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。

図１６（ａ）に示すように、第２実施形態の曲げ加工装置１５０は、軌道装置１５２が、左右の第１軌道装置１５４と第２軌道装置１５６に分離している。この第１軌道装置１５４と第２軌道装置１５６とは、一直線となるように配置されている。

そして、第１軌道装置１５４上に、第１実施形態と同様に、第１基台１５８及び第１ロボット１６０からなる第１ロボット装置１６２が配置され、第２軌道装置１５６上に、第２基台１６４及び第２ロボット１６６からなる第２ロボット装置１６８が同様に配置されている。

本第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様な効果を奏する。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の曲げ加工装置について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。

図１６（ｂ）に示すように、第３実施形態の曲げ加工装置１７０では、軌道装置１７２は、並列（平行）に配置された第１軌道装置１７４と第２軌道装置１７６とから構成されている。

そして、第１軌道装置１７４上に、第１実施形態と同様に、第１基台１７８及び第１ロボット１８０からなる第１ロボット装置１８２が配置され、第２軌道装置１７６上に、第２基台１８４及び第２ロボット１８６からなる第２ロボット装置１８８が同様に配置されている。

本第３実施形態においても、前記第１実施形態と同様な効果を奏する。

２、１５０、１７０…曲げ加工装置
４、１５２、１７２…軌道装置
６、１５８、１７８…第１基台
８、１６４、１８４…第２基台
１０、１６０、１８０…第１ロボット
１１、１６２、１８２…第１ロボット装置
１２、１６６、１８６…第２ロボット
１３、１６８、１８８…第２ロボット装置
１６…チャック装置
２０…被加工物供給装置
５０、５０ａ、５０ｂ…曲げ機構
８０…曲げ型
８８…締め型
１０８…チャック機構

Claims (8)

1. 長尺状の被加工物を曲げ加工する曲げ加工装置において、
   所定方向に直線状に延びる軌道装置と、
   前記軌道装置に載置され、該軌道装置上を移動可能な第１基台及び第２基台と、
   前記第１基台に搭載された第１ロボットと、
   前記第２基台に搭載された第２ロボットと、
   前記第１ロボット及び前記第２ロボットのそれぞれの一端に配置され、前記被加工物の把持及び曲げ加工を行う曲げ機構と、
   を備え、
   前記第１ロボットは、少なくとも、該第１ロボットが搭載された前記第１基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、前記被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節と、を備えた多関節ロボットであり、
   且つ、前記第２ロボットは、少なくとも、該第２ロボットが搭載された前記第２基台に対して鉛直な軸の回りを回動可能な関節と、前記被加工物の軸方向と平行な軸の回りで回動可能な関節と、を備えた多関節ロボットであり、
   更に、前記軌道装置とは別体に配置され、前記第１ロボット及び前記第２ロボットの少なくとも一方により搬送された前記被加工物を把持するチャック装置を備え、
   前記チャック装置は、前記軌道装置と平行に配置された補助軌道装置に載置され、該補助軌道装置に沿って、前記第１基台及び前記第２基台の移動方向と平行に移動可能に構成されている曲げ加工装置。
2. 請求項１に記載の曲げ加工装置において、
   前記第１ロボット及び前記第２ロボットの少なくとも一方の到達可能な位置に、前記被加工物を供給する被加工物供給装置を備えた曲げ加工装置。
3. 請求項１又は２に記載の曲げ加工装置において、
   前記軌道装置は、第１軌道装置と、該第１軌道装置とは別体で且つ該第１軌道装置と平行に配置された第２軌道装置と、を備えており、
   前記第１軌道装置に前記第１基台及び前記第１ロボットが搭載され、前記第２軌道装置に前記第２基台及び前記第２ロボットが搭載されている曲げ加工装置。
4. 請求項３に記載の曲げ加工装置において、
   前記第１軌道装置と前記第２軌道装置とは、同一の直線上に配置されている曲げ加工装置。
5. 請求項３に記載の曲げ加工装置において、
   前記第１軌道装置と前記第２軌道装置とは、異なる直線上に平行に配置されている曲げ加工装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
   前記第１基台、前記第２基台、前記第１ロボット、前記第２ロボット、前記チャック装置、前記曲げ機構の動作を制御する制御装置を備えた曲げ加工装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
   前記第１ロボットの曲げ機構によって、前記被加工物の一端側を把持するとともに、前記第２ロボットの曲げ機構によって、前記被加工物の他端側の曲げ加工を行う両側制御手段を備えた曲げ加工装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の曲げ加工装置において、
   前記第１ロボットの曲げ機構によって、前記被加工物の一端側を把持して前記被加工物を搬送する途中で曲げ加工を行い、前記第２ロボットの曲げ機構によって、前記第１ロボットが把持している前記被加工物とは別の前記被加工物の曲げ加工を行う搬送時制御手段を備えた曲げ加工装置。