JPH08115118A - ベンダのロボットハンドのゲージング方法及びゲージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目標までの移動距離が大きくなった場合にも
短時間でロボットハンドの位置決めができるベンダのロ
ボットハンドのゲージング方法及びゲージング装置を提
供する。 【構成】 ＮＣ装置１７の制御によりワークハンドリン
グ用ロボット３のロボットハンド３９がワークＷを把持
してワークＷの移動位置決めを行なう。ロボット３を現
在位置から加工位置である目標位置へ移動させるのに、
ＮＣ装置１７の演算部６３が移動距離を求め、その距離
の大きさに比例して段階的に設けられた倍率を標準の移
動速度に乗じてロボットハンド３９の移動を行なう。従
って、ロボットハンド３９が目標位置から遠い範囲では
移動速度が大であるが、目標位置に近づくにつれて移動
速度が標準速度に近くなっていく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はベンダのロボットハン
ドのゲージング方法及びゲージング装置に係り、さらに
詳しくは、移動距離が長い場合にも短時間で移動位置決
めできるベンダのロボットハンドのゲージング方法及び
ゲージング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６を参照するに、従来より、ワークを
把持したロボットの移動は、ポテンションメータの値に
より制御をするフルクローズドループで行われている。

【０００３】すなわち、ゲージングを開始して（ステッ
プＳＡ１）、ロボットの有する位置検出手段により現在
位置を確認し（ステップＳＡ２）、目標位置か否かを判
断する（ステップＳＡ３）。目標位置に達していればゲ
ージング処理は終了する（ステップＳＡ４）。目標位置
に達していない場合には、目標位置を計算して（ステッ
プＳＡ５）、ロボットの移動速度を算出する（ステップ
ＳＡ６）。これに基づいてロボットを移動させる（ステ
ップＳＡ７）。移動後、再びステップＳＡ２に戻って位
置確認をする。これを繰り返すことにより目標へ移動す
る。

【０００４】このため、ポテンションの位置検出に時間
がかかるので、ゲージング動作時にロボットは通常移動
量にゲインをかけて移動量の抑制を行なう。ここで、設
定されるゲインはゲージング動作を行なうのに最適な値
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、パラメータで設定されるゲ
インはゲージング動作では最適であるが、固定パラメー
タであるため目標位置までの移動距離θが長くなると、
図５に示すように目標位置に到達するまでの時間Ｔが長
くなるという問題がある。

【０００６】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、目標までの移動距離
が大きくなった場合にも短時間で移動位置決めができる
ベンダのロボットハンドのゲージング方法及びゲージン
グ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１による発明のベ
ンダのロボットハンドのゲージング方法は、上記の目的
を達成するために、ＮＣ装置により制御されるワークハ
ンドリング用ロボットを有するベンダであって、前記ロ
ボットの有する位置検出手段でワークを把持するロボッ
トハンドの現在位置を検出し、この現在位置から加工位
置である目標位置までのロボットハンドの移動距離を求
め、この移動距離の大きさに比例して段階的に設けられ
た倍率を求めた後、この倍率をロボットハンドの標準移
動速度に乗じて移動速度を段階的に変化させることを特
徴とするものである。

【０００８】請求項２による発明のベンダのロボットハ
ンドのゲージング装置は、上記の目的を達成するため
に、ＮＣ装置により制御されるとともに位置検出手段を
有するワークハンドリング用ロボットを備えたベンダで
あって、前記ＮＣ装置に前記位置検出手段で検出される
ロボットハンドの現在位置から加工位置である目標位置
までのロボットハンドの移動距離を求めるとともにこの
移動距離の大きさに比例して段階的に設けられた倍率を
標準移動速度に乗じて段階的に変化する移動速度を算出
する演算部を備えてなることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１によるベンダのロボットハンドのゲー
ジング方法では、ＮＣ装置の制御によりロボットハンド
がワークを把持してワークの移動位置決めを行なう。こ
のとき、ロボットの位置検出手段により得られるワーク
を把持したロボットハンドの現在位置から加工位置であ
る目標位置へロボットハンドを移動させるのに、その移
動距離の大きさに比例して段階的に設けられた倍率を標
準の移動速度に乗じてロボットハンドの移動を行なう。
従って、ロボットハンドが目標位置から遠い範囲では移
動速度が大であるが、目標位置に近づくにつれて移動速
度が標準速度に近くなっていく。

【００１０】請求項２によるベンダのロボットハンドの
ゲージング装置では、ＮＣ装置がワークハンドリング用
ロボットを制御してロボットハンドが把持しているワー
クの移動位置決めを行なう。このとき、ロボットの位置
検出手段により検出されるロボットハンドの現在位置か
ら加工位置である目標位置へロボットハンドを移動させ
るのに、ＮＣ装置の演算部が移動距離の大きさに比例し
て段階的に設けられた倍率を標準の移動速度に乗じて移
動速度を求め、ＮＣ装置がその速度によりロボットハン
ドの移動を制御する。従って、ロボットハンドが目標位
置から遠い範囲では移動速度が大であるが、目標位置に
近づくにつれて移動速度が標準速度に近くなっていく。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の好適な一実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１２】図３にはベンダとしてのプレスブレーキ１
及びワークハンドリング用のロボット３が示してある。

【００１３】プレスブレーキ１は、Ｃ字形状をした左右
のサイドフレーム５が上部フレーム７及び下部フレーム
９により一体的に連結されている。上部フレーム７の下
端にはパンチ１１が着脱自在に装着されており、パンチ
１１に対向してダイ１３が昇降自在のラム１５の上端に
着脱自在に装着されている。また、上部フレーム７の前
面にはプレスブレーキ１及びこのプレスブレーキ１の前
方に取付けられているロボット３を制御するＮＣ装置１
７が設けられている。

【００１４】従って、図２を併せて参照するに、ＮＣ装
置１７の制御によりロボット３を作動させてワークＷを
把持するとともにワークＷを所定位置に搬入し、ＮＣ装
置１７がラム１５の昇降を制御してパンチ１１及びダイ
１３の協働によりワークＷを曲げ加工するものである。

【００１５】ロボット３は、下部フレーム９に一体的に
取り付けたベースプレート１９に取付けられている。こ
のベースプレート１９は図示しないラックを伴ってダイ
１３の長手方向に沿って（Ｙ軸方向，紙面直角方向）延
伸しており、ロボット３は前記ラックに噛合するピニオ
ンを装着したＹ軸サーボモータ２１により左右方向（Ｙ
軸方向）に移動位置決めされる。このＹ軸サーボモータ
２１は位置検出手段としてのエンコーダ（図示せず）を
有しており、このエンコーダから得られるＹ軸方向位置
データはＮＣ装置１７に伝達される。

【００１６】また、ロボット３は上部側が前後方向（Ｌ
軸方向）に広がった扇形部材２３を有しており、この扇
形部材２３の上部には円弧状のラック部材２５が取付け
られている。このラック部材２５には、このラック部材
２５に沿うＬ軸方向に移動自在の移動台２７が支承され
ている。

【００１７】移動台２７には前記ラック部材２５に噛合
するピニオン（図示せず）を装着したＬ軸サーボモータ
２９が設けられており、このＬ軸サーボモータ２９には
位置検出手段としてのエンコーダ２９Ａ（図２参照）が
装備されている。

【００１８】従って、Ｌ軸サーボモータ２９を駆動する
ことにより移動台２７はラック部材２５に沿ってＬ軸方
向に円弧を描いて移動し、移動台２７のＬ軸方向位置は
エンコーダにより検出されてＮＣ装置１７に伝達され
る。

【００１９】移動台２７には、この移動台２７が移動す
る円弧に対する法線方向に昇降自在の柱部材３１が設け
られている。この柱部材３１には、上下方向にラック３
３が形成されており、このラック３３に噛合するピニオ
ン（図示せず）を装着したＺ軸サーボモータ３５が移動
台２７に取付けられている。

【００２０】従って、Ｚ軸サーボモータ３５の駆動によ
り柱部材３１は上下動し、かつＺ軸方向位置はＺ軸サー
ボモータ３５に設けられている位置検出装置としてのエ
ンコーダ（図示せず）により検出されてＮＣ装置１７に
伝達される。

【００２１】柱部材３１の上部には、Ｌ軸方向に延伸す
るアーム３７が取付けられており、このアーム３７の先
端部にはワークＷの一端を把持自在なロボットハンド３
９が装着されている。このロボットハンド３９は回転中
心軸４１を中心として上下方向に回動自在であり、旋回
中心軸４３を中心として左右方向へ旋回自在となってい
る。

【００２２】また、回転中心軸４１を中心として回転駆
動するサーボモータ４５及び旋回中心軸４３を中心とし
て旋回駆動するサーボモータ４７がアーム３７に設けら
れている。これらのサーボモータにも位置検出手段とし
てのエンコーダ４５Ａ，４７Ａが各々装備されている。

【００２３】従って、ＮＣ装置１７の制御により、ロボ
ットハンド３９がワークＷを把持した状態でＹ軸サーボ
モータ２１が左右方向（Ｙ軸方向）に移動位置決めし、
Ｚ軸サーボモータ３５の駆動により柱部材３１を上下動
して位置決めし、Ｌ軸サーボモータ２９を駆動すること
によりロボット３をＬ軸方向に円弧を描いて移動位置決
めし、さらにアーム３７先端のロボットハンド３９をサ
ーボモータ４５により上下方向に回転しサーボモータ４
７によって左右方向に旋回してワークＷを目標位置であ
る曲げ位置に位置決めする。

【００２４】この移動時におけるロボットハンド３９の
位置は、位置検出手段であるエンコーダ２１Ａ，２９Ａ
等により検出されて随時ＮＣ装置１７に伝達されてい
る。従って、ロボットハンド３９の位置はサーボ機構に
より正確に位置決めされる。

【００２５】また、下部フレーム９の左右方向の少なく
とも一端には、ロボット３とこのロボット３に把持され
たワークＷとの位置関係を検出するためにポテンション
メータのごときセンサを有するサイドゲージ４９が設け
られている。

【００２６】従って、ロボット３がワークＷを把持した
状態でサイドゲージ４９に接触してその情報をＮＣ装置
１７に出力し、ロボットハンド３９の現在位置と比較す
ることによりロボットハンド３９とワークＷの位置関係
が検出され、ワークＷの正確な位置決めが可能となる。

【００２７】ダイ１３の後方には、ワークＷの前後方向
の位置決めのためのバックゲージ５１が前後方向（Ｌ軸
方向）に移動位置決め自在に設けられており、このバッ
クゲージ５１には、一対の突当て５３が上下方向（Ｚ軸
方向），左右方向（Ｙ軸方向）に移動位置決め自在に設
けられている。この突当て５３には、ポテンションメー
タのごときセンサ５５が設けられており、その出力はＮ
Ｃ装置１７に入力されている。

【００２８】なお、ＮＣ装置１７は、ＣＰＵ５７の他、
入出力手段である操作パネル５９を備えており、曲げ加
工に必要な種々のデータを入力したり情報をオペレータ
に表示したりする。また、ＮＣ装置１７は入力されたデ
ータや加工プログラム等を記憶しておくメモリ６１や、
後述する計算を行なう演算部６３を有している。

【００２９】従って、ＮＣ装置１７がＹ軸方向及びＺ軸
方向で所定の位置にアーム３７を位置決めした後、ワー
クＷを所定の曲げ位置に位置決め（以後、この位置決め
を『ゲージング』という）する際に、左右の突当て５３
に設けられたバックゲージセンサ５５からの電圧の相違
によりワークＷが傾いて搬入されたことが検出される
と、ＮＣ装置１７はロボット３のロボットハンド３９を
左右に旋回させたり、上下に回動させてワークＷを水平
にしたり、さらにアーム３７を前後方向（Ｌ軸方向）に
移動させてロボットハンド３９の位置決めをすることに
よりワークＷを加工位置に搬入することができる。

【００３０】以下、図１に基づいて前述のようなワーク
Ｗのゲージング方法について説明する。

【００３１】ロボットハンド３９がワークＷを把持して
サイドゲージ４９に当接することによりワークＷとロボ
ットハンド３９との位置関係を検知した後、ロボット３
を所定位置に移動し、ゲージング処理を開始する（ステ
ップＳ１）。まず位置検出手段であるエンコーダ２９
Ａ，４５Ａ，４７Ａによりロボットハンド３９の位置か
らワークＷの現在位置を確認し（ステップＳ２）、バッ
クゲージセンサ５５からの情報により目標位置に達した
か否かを判断する（ステップＳ３）。目標位置に達して
いればゲージング処理は終了する（ステップＳ４）。

【００３２】一方、目標位置に達していない場合には、
目標位置を計算して（ステップＳ５）、目標位置までの
距離Ｄを求める（ステップＳ６）。

【００３３】この時、演算部６３は距離Ｄが所定量Ｌ１
（例えば、２ｍｍ）以下か否かを判定し（ステップＳ
７）、Ｌ１以下の場合には倍率をＫ１とする（ステップ
Ｓ８）。距離がＬ１以上の場合にはＬ２（例えば、５ｍ
ｍ）以下か否かを判定し（ステップＳ９）、Ｌ２以下の
場合には倍率をＫ２とする（ステップＳ１０）。距離が
所定量Ｌ２以上の場合には、倍率Ｋ３とする（ステップ
Ｓ１１）。ここで、Ｋ１＝１＜Ｋ２＜Ｋ３の関係があ
る。

【００３４】続いて、演算部６３が標準移動速度Ｖ０に
前記倍率Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を乗じてロボットの移動速度
を算出する（ステップＳ１２）。ＮＣ装置１７はこれに
基づいてサーボモータ２９，４５，４７を制御してロボ
ットハンド３９を移動させる（ステップＳ１３）。

【００３５】そして、移動後再びステップＳ２に戻って
ロボットハンド３９の位置確認をし、目標位置か否かを
判断し、倍率を求めて移動速度を求め移動を繰り返すこ
とにより目標へ移動する。

【００３６】このようなベンダのロボットハンドのゲー
ジング方法及びゲージング装置によれば、移動距離Ｄが
長い（図４中囲まれた面積が大きい）場合には移動速度
を大きくし、目標に近くなると段階的に標準移動速度Ｖ
０に戻すため、図４に示すように目標までの移動時間Ｔ
は短くなる。すなわち、図５に示す従来の方法と比較し
て同じ距離Ｄ（グラフ中囲まれた面積が等しい）移動す
るのに要する時間Ｔを短くすることができる。

【００３７】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施例においては、移動速度を３段階想定して倍率をＫ
１，Ｋ２，Ｋ３としたが、段階数はこれに限らず適宜決
定することができる。従って、無限に段階を設け倍率を
距離の関数で与えることにより、移動速度を連続的に変
化させることも可能である。また、段階を２ｍｍ，５ｍ
ｍで区切ったがこれに限らず適宜指定することができ
る。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明によるベンダのロボット
ハンドのゲージング方法は以上説明したようなものであ
り、ＮＣ装置の制御によりワークを把持したロボットハ
ンドの移動位置決めを行なう際に、位置検出手段により
得られるロボットハンドの現在位置から加工位置である
目標位置までの距離の大きさに比例して段階的に設けら
れた倍率を標準の移動速度に乗じた移動速度でロボット
ハンドの移動を行なうので、ロボットハンドが目標位置
から遠い範囲では移動速度が大であるが、目標位置に近
づくにつれて移動速度が標準速度に近づく。これによ
り、移動距離が長い場合に要する時間が短縮できるの
で、加工時間が短縮できる。

【００３９】請求項２によるこの発明のベンダのロボッ
トハンドのゲージング装置は、ＮＣ装置がロボットハン
ドの移動を制御してワークの位置決めを行なう際に、Ｎ
Ｃ装置の演算部が移動距離の大きさに比例して段階的に
設けられた倍率を標準の移動速度に乗じて移動速度を求
め、その速度によりロボットハンドの移動位置決めを行
なうので、ロボットハンドが目標位置から遠い範囲では
移動速度が大であるが、目標位置に近づくにつれて移動
速度が標準速度に近くなる。これにより、移動距離が長
い場合の所要時間を短縮化できるので、加工時間が短縮
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るベンダのロボットハンドのゲー
ジング方法を示すフローチャートである。

【図２】この発明に係るベンダのロボットハンドのゲー
ジング装置を示す構成ブロック図である。

【図３】この発明を用いたベンダとしてのプレスブレー
キを示す側面図である。

【図４】この発明を用いたロボットハンドの移動の状態
を示すグラフである。

【図５】従来の方法によるロボットハンドの移動の状態
を示すグラフである。

【図６】従来のロボットハンドの移動方法を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ プレスブレーキ（ベンダ） ３ ロボット １７ ＮＣ装置 ２９Ａ，４５Ａ，４７Ａ エンコーダ（位置検出手段） ３９ ロボットハンド ６３ 演算部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ装置により制御されるワークハンド
   リング用ロボットを有するベンダであって、前記ロボッ
   トの有する位置検出手段でワークを把持するロボットハ
   ンドの現在位置を検出し、この現在位置から加工位置で
   ある目標位置までのロボットハンドの移動距離を求め、
   この移動距離の大きさに比例して段階的に設けられた倍
   率を求めた後、この倍率をロボットハンドの標準移動速
   度に乗じて移動速度を段階的に変化させることを特徴と
   するベンダのロボットハンドのゲージング方法。
2. 【請求項２】 ＮＣ装置により制御されるとともに位置
   検出手段を有するワークハンドリング用ロボットを備え
   たベンダであって、前記ＮＣ装置に前記位置検出手段で
   検出されるロボットハンドの現在位置から加工位置であ
   る目標位置までのロボットハンドの移動距離を求めると
   ともにこの移動距離の大きさに比例して段階的に設けら
   れた倍率を標準移動速度に乗じて段階的に変化する移動
   速度を算出する演算部を備えてなることを特徴とするベ
   ンダのロボットハンドのゲージング装置。