JPH02299724A - 曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明（友　長尺状の被加工機　例・えばパイプや棒状
材を所定の方向に曲げ加工する際に、曲げ機構を被加工
物の廻りに移動して曲げ加工する曲げ加工装置に関する
。

［従来の技術］ 従来より、長尺状の被加工物を複数の箇所で曲げ加工す
る際に、その曲げ方向がそれぞれの曲げ箇所で異なる場
合に脹　被加工物を曲げ方向に応じて捻るか、あるい（
上　曲げ機構をその曲げ方向に応じて被加工物の廻りに
公転させるものが用いられている。どちらのものを用い
るか［上　被加工物の曲げ形状に応じて選定されている
。曲げ機構を公転させるものとして（上　例えｆ！　　
特開昭５９−１８３９３８号公報にあるように、曲げ機
構を支持体に取り付け、支持体を被加工物の軸線に沿っ
て移動可能とし、そして、支持体を曲げ方向に応じて被
加工物の軸線を中心にして所定角度回転させて、被加工
物の先端から順次曲げ加工するものが知られている。ま
た、特開昭６２−９３０２９号公報にあるよう（ミ　被
加工物の任意適所を把持するチャック機構を有し、チャ
ック機構の少なくとも一方に被加工物の軸線方向に移動
する支持体を設け、この支持体に被加工物の軸線を中心
として回転可能な回動体を支持し、この回動体に曲げ機
構を取り付け、回動体を被加工物の曲げ方向に応じて所
定角度回転して、被加工物の先端から順次曲げ加工する
ものが知られている。

［発明が解決し、ようとする課題］ しか１７ながら、被加工物の各曲げ加工箇所での曲げ半
径が異なる場合に１社　曲げ型にそれぞれの曲げ半径に
応じた複数の溝をその軸方向に積層［７て設けている。

こうした従来の曲げ加工装置で。

異なる曲げ半径で曲げ加工する場合に（飄　曲げ半径に
応じて曲げ型をその軸方向に移動すると共に、更に、そ
の軸方向に直交する方向に曲げ半径の差分に応じて移動
しなければならなｔ八　そのへ　支持体や回転体上に曲
げ機構をその軸方向に移動するための移動機構と、その
軸方向と直交する方向１：移動する移動機構との２組の
移動機構を設けなければならない。この移動力向が互い
に直交する２組の移動機構を、支持体や回動体上（二設
けることは困難であり、仮に設置ｊだとしても装置が大
きくなり、　しかも曲げ加工後の被加工物の先端が、こ
の移動機構　支持体、回転体等に干渉して、曲げ加工方
向が抑制される場合があるという問題があつＬ そこで本発明は上記の課題を解決することを目的どし、
曲げ機構を被加工物の廻りに移動すると共に、異なった
曲げ半径で容易に曲げ加工できる曲げ加工装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本発明は課題乞解決するため
の手段と１．て次の構成を取つＬ　即ち、長尺状の被加
工物の曲げ加工形状に応じた複数の溝を有する曲げ型と
、該曲げ型の廻りを公転可能な締め型とにより前記被加
工物を挟持し、前記締め型を公転させて曲げ加工する曲
げ機構を有する曲げ加工装置において、 前記被加工物の軸方向と平行な軸の廻りで回動する関節
を少なくとも３組以上有する多関節型ロボットのアーム
先端に前記曲げ機構を取り付けたことを特徴とする曲げ
加工装置の構成がそれである。

［作用］ 前記構成を有する曲げ加工装置（瓜　多関節型ロボット
が、少なくとも３組の各関節を被加工物の軸方向と平行
な軸の廻りで回動Ｌ５て、そのアームの先端に取り付け
られた曲げ機構を、被加工物の廻りで移動し、曲げ加工
形状（；応じた複数の溝の汽　所定の溝が被加工物に応
じた位置となるように移動する。そして、曲げ機構が、
曲げ型と締め型とにより被加工物を挟持し、締め型を曲
げ型の廻りに公転して被加工物Ｐ所定の曲げ形状に曲げ
加工する。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例である曲げ加工装置の正面図
である。　１は固定部であり、この固定部１と第１アー
ム２の一端とは、第１関節４により接続されている。こ
の第１閏節４は、被加工物である長尺状のバイブＰの軸
方向と平行な軸を中心として第１アーム２を指示された
所定角度に回動駆動する周知の機ｊＩ′！４包有するも
のである。

そして、第１アーム２の他端と第２アーム６の一端と（
戯　第２関節８により接続されている。この第２開節８
も前記第１開節４と同様の構成のものであり、第２７−
八６を指示された所定角度１：回動駆動するものである
。更に、第２アーム６の他端と、先端アーム１０の一端
と（よ　第３関節１２により接続されており、この第３
関節］２も、前記第１関節４及び第２開節８ど同様の構
成のものである。この固定部１、第１アーム２、第２７
−八８、先端アーム１０、第１関節４、第２関節８、第
３関節１２により多関節型ロボット１４を構成している
。

また、多関節型ロボット１４の先端アーム１０の先端］
へ　曲げ機構１６が取り付けられている。

この曲げ機構１６１上　第２＠　第３図に示すように、
先端アー・−ム１０の軸の延長方向に曲げ型１８の軸が
同軸上に設けられており、曲げ型１８に［表その軸方向
の廻りに２種類の曲げ半径に応じた２つの溝２０．２２
が積層されて形成されている。

また、シリンダ２４により駆動され曲げ型１８に向かっ
て移動し０５曲げ型１８ど共にバイブＰを挟持する締め
型２６が設けられており、この締め型２６はバイブＰを
挟持した状態で曲げ型１８の廻りを公転し、締め型２６
を所定の角度回転して、いわゆるコンプレッション曲げ
ができるようになされている。そして、この締め型２６
に並んで曲げ加工時の反力を受ける圧力型２８が設けら
れている。このよう１：、多関節型ロボット１４に曲げ
機構１６を取り付けているので、各関節４゜８、１２を
回動しても、曲げ型１８の軸方向（飄常にバイブＰの軸
方向と直交する。

尚、本実施例で（飄　前述した曲げ加工装置を、第５＠
　第６図に示すように、被加工物としてのバイブＰを固
定し、それぞれ曲げ機構１６を取り付けた２台の多関節
型ロボット１４をバイブＰの軸方向に移動して、バイブ
Ｐを曲げ加工する装置に応用している。この装置に（表
　はぼ中央に長尺状のバイブＰを把持可能なチャック機
構３０が設けられている。このチャック機構３０（友　
摺動台３２の先端に固定されており、この摺動台３２は
揺動部材３４に摺動可能に支承さ札　揺動部材３４に設
けられた上下用シリンダ３６により摺動台３２を介して
チャック機構３０が上下方向く第５図矢印へ方向）に移
動されるようになされている。

また、揺動部材３４は揺動可能に支承されており、図示
しない揺動用シリンダにより揺動部材３４、摺動台３２
のを介してチャック機構３０を揺動できるようになされ
ている（第５図矢印Ｂ方向）。

更１：、チャック機構３０に把持されたバイブＰと平行
１：、かつ把持されたバイブＰの両側１：、それぞれ２
本づつのレール３８．４０が敷設されており、このレー
ル３８．４０に（表　それぞれ移動台４２．４４がレー
ル３８．４０上を移動可能に載・せられている。そして
、移動台４２．４４はそれぞれレール３８．４０の端に
設けられた駆動機構４６．４８により回転されるチェー
ン５０，５２を介してレール３８．４０に沿って移動さ
れるようになされている。

前記両移動台４２．　４４１：Ｉ飄　　それぞれ前述し
た多関節型ロボット１４が載置されており、この両釜関
節型ロボット１４は同一構成のものであり、両移動台４
２．４４上にチャック機構３０を中心にして対称となる
ように設けている。

次（ミ　前述した本実施例の曲げ加工装置の作動につい
て第４図によって説明する。

まず、被加工物としての長尺状のバイブＰのほぼ中央を
、チャック機構３０により把持する。そして、駆動機構
４６．４８によりチェーン５０゜５２を介して両移動台
４２．４４を所定の位置まで移動する。この移動位置１
山　両移動台４２，４４がチャック機構３０を中心とし
て対称となる位置にある必要はなく、曲げ加工形状に応
じてそれぞれ別個の所定の位置に移動すればよしＸ、両
移動台４２．４４を移動して、両釜関節型ロボット１４
を所定の位置まで移動した後、予め設定された動作で、
例え１区　一方の多関節型ロボット１４の場合で説明す
ると、各関節４，８．１２を回転して、曲げ型１８の満
２０．２２の曲げ開始位置がバイブＰに当接するように
移動する。

例え（Ｌ　曲げ型１８の満２２に応じた小さな曲げ半径
で曲げ加工する場合に（よ　溝２２がバイブＰに当接す
るように移動される。この際　第４図（イ）、　（ロ）
、　（ハ）に示すよう；ミ　そのバイブＰの曲げ方向に
応じて、バイブＰの曲げ方向と曲げ型の溝２２の方向と
が一致するようにされる。

本実施例で１瓜　曲げ型１８の軸方向とバイブＰの軸方
向とは常に直交するので、先端アーム１２の長手方向が
曲げ方向と直交する方向１：、そして溝２２をバイブＰ
と当接させることにより、第３関節１２の位置が定まる
。

また　第２間節８の位置（友　第１関節４を中心とし、
第１関節４と第２関節８との間の距離を半径とする円弧
上にあると共に、第３関節１２を中心とし、第２関節８
と第３間節１２との間の距離を半径とする円弧上にある
。よって、第２関節８はこれらの両円弧の交点にあれＩ
ｆ、　　曲げ型１８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（友　第２アー
ム６がバイブＰと干渉したり、曲げ加工後のバイブＰの
先端が第２アーム６と干渉したりしない交点を選択する
− こうして、各関節４，８．１２の位置が定まることによ
り、固定部１と第１アーム２とのなす角度、第１７−ム
２と第２アーム６とのなす角度、第２アーム６と先端ア
ーム１２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、各関節４，８．１２により第１アーム２
、第２アーム６、先端アーム１２を所定の角度に回動す
る。これ［二より、曲げ型１８の溝２２がパイプＰに当
接するように移動される。尚、パイプＰを大きな曲げ半
径で曲げ加工する場合に（よ　第４図（ニ）に示すよう
に、同様にして、他方の溝２０がパイプＰに当接するよ
う（二移動される。このように、本実施例で（よ　大き
な曲げ半径用の溝２０と、小さな曲げ半径用の溝２２と
の２つの溝を備えているが、曲げ半径の種類がそれ以上
ある場合に［よ　それに応じて、それらの曲げ半径の溝
を３つ以上積層して設けても、同様にして実施可能であ
る。

次１ミ　曲げ機構］６の締め型２６を移動して、曲げ型
１８と締め型２６とによりパイプＰを挟持し、圧力型２
８をパイプＰに当接させてから、締め型２６を曲げ型１
８の廻りに予め設定された所定角度公転させて（第２図
矢印Ｃ）、パイプＰを曲げ加工する。所定角度締め型２
６を公転させてパイプＰを所定角度で曲げ加工した後、
締め型２６と圧力型２８とを移動して、パイプＰの挟持
を解放する。尚、他方の多関節型ロボット１４の曲げ機
構１６においても同様の動作が実行されて、パイプＰが
曲げ加工される。このときのパイプＰの曲げ角度（表　
一方の曲げ機構］４（二よるものと、他方の曲げ機構１
４とによるものとで、異なる角度とすることもできる。

更１：、異なる曲げ半径で曲げ加工することもできる。

一箇所での曲げ加工を終了すると、再び両駅動機構４６
．４８を駆動して、次の曲げ加工位置まで、両移動台４
２．４４をチャック機構３０に向かって互いに対向して
移動させる。次の曲げ加工位置まで移動すると、前述し
たと同様１ミ　両釜関節型ロボット１４により曲げ機構
１６を所定の曲げ方向　所定の曲げ半径となるように移
動する。

そして、曲げ機構１６によりパイプＰを所定の角度、所
定の曲げ方向　所定の曲げ半径に曲げ加工する。

こうして、前述した動作を繰り返し実行して、チャック
機構３０に把持されたパイプＰを、その両端側からチャ
ック機構３０１こ向かつて順次曲げ加工していく。そし
て、チャック機構３０のある付近で曲げ加工する場合］
：、多関節型ロボット１４と、チャック機構３０、摺動
台３２、揺動部材３４等とが干渉する場合に（よ　ある
い（上　曲げ加工するパイプＰの先端がこれらのチャッ
ク機構３０等と干渉する場合に（上　チャック機構３０
を矢印へ方向に下降させると共に、矢印Ｂ方向に揺動し
て退避させる。

尚、前述した多関節型ロボット１４１１．．３個の関節
４，８．１２を有する場合について説明したが、各関節
４，８．１２間の距離等の関係に応じて、第６図に示す
ように、第２アーム６等とパイプＰが干渉する場合があ
る。例え（戴　第７図に実線で示すように、第２アーム
６がパイプＰの上から覆いかぶさる様な曲げ方向となる
と、第２７−ム６がパイプＰと干渉し、それ以上の曲げ
方向となるように曲げ型１６をパイプＰの廻りに移動で
きなくなる。また、二点鎖線で示すように、第２アーム
６がパイプＰの下からパイプＰを押し上げる様な曲げ方
向となると、第２アーム６がパイプＰと干渉し、それ以
上の曲げ方向となるように曲げ型１６をパイプＰの廻り
に移動できなくなる。

このように、３個の関節４，８．１２を有する多関節型
ロボット１４で１．ｔ、　　各関節４，８．１２間距離
に応じて、第７図に斜線で示す扇型の領域では干渉を生
じ、その領域に応じた方向にはパイプＰを曲げることが
できない領域が存在する場合がある。よって、多関節型
ロボット１４の関節の数を第８図（二示すように４組の
関節４．　８．　１２゜５４とし、更に第３アーム５６
を追加することにより、前述したような領域を生じるこ
となく、パイプＰの曲げ方向に制約を受けることなく、
あらゆる方向にパイプＰの曲げ加工を行うことができる
。更に、必要に応じて、関節の数を５個以上に増やして
も同様にしてパイプＰの曲げ加工を行うことができる。

前述した如く、本実施例の曲げ加工装置（友　多関節型
ロボット１４がその３組以上の関節４，８゜１２．５４
によって、その先端に取り付けられた曲げ機構１６をバ
イブＰの軸方向と平行な軸の廻りに回動させる。そして
、曲げ機構１６を所定の曲げ方向となるようにすると共
（ミ　曲げ半径に応じた溝２０，２２１ニパイプＰが当
接するように移動し、曲げ機構１６が曲げ型１８と締め
型２６とによってバイブＰを挟持して、締め型２６を公
転させて曲げ加工する。

従って、多量′節型ロボット１４の先端に曲げ機構１６
を取り付けることにより、装置を大型化せず（ニ　バイ
ブＰの曲げ半径が複数あっても、その曲げ半径に応じた
溝２０．２２にバイブＰが当接するようにバイブＰの廻
りに移動して、異なった曲げ半径で容易に曲げ加工する
ことができる。

以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得る。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明の曲げ加工装置（よ多関節型
ロボットの先端に曲げ機構を取り付けることにより、装
置を大型化せずに、被加工物の曲げ半径が複数あっても
、その曲げ半径に応じた溝に被加工物が当接するように
被加工物の廻りに移動して、異なった曲げ半径で容易に
曲げ加工することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての曲げ加工装置の正面
は　第２図は本実施例の曲げ機構の上面医　第３図は本
実施例の曲げ機構の側面医　第４図は本実施例の曲げ加
工装置の動作の説明医　第５図は本実施例の曲げ加工装
置を応用した装置の側面医　第６図は第５図の上面は　
第７図は本実施例の干渉領域の説明医　第８図は他の実
施例としての曲げ加工装置の正面図である。 Ｐ・・・バイブ　　　　　　１・・・固定部２・・・第
１アーム ４、　８．　１２．　５４・・・関節 ６・・・第２アーム　　　　１０・・・先端アーム１４
・・・多関節ロボット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長尺状の被加工物の曲げ加工形状に応じた複数の溝を有
   する曲げ型と、該曲げ型の廻りを公転可能な締め型とに
   より前記被加工物を挟持し、前記締め型を公転させて曲
   げ加工する曲げ機構を有する曲げ加工装置において、 前記被加工物の軸方向と平行な軸の廻りで回動する関節
   を少なくとも３組以上有する多関節型ロボットのアーム
   先端に前記曲げ機構を取り付けたことを特徴とする曲げ
   加工装置。