JP2773917B2 - ベンディング装置のワーク位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ベンディングマシンと、このマシンにワー
ク供給サービスを行うベンディングロボットとの協働作
業によりベンディング加工を行うベンディング装置のワ
ーク位置決め装置に関する。

（従来の技術） 一般に、ベンディングマシンでは、バックゲージなど
ベンディング加工するワークの先端位置を規則する突当
て装置が設けられ、この突当て装置にワーク先端を突き
当て位置決めすることによりワーク加工寸法を定める。
突当て装置にワークが突き当ったか否かは適宜リミット
スイッチの作動などにより検出される。

ところが、ベンディングマシンにベンディングロボッ
トを適用し、ワーク供給サービスを行う場合、金型（パ
ンチ及びダイ）に対し前後動して位置決めされた突当て
装置に対し、ベンディングロボットにてワークをほどよ
く突き当てるのは難しい。

そこで、従来は、例えば特開昭59-227379号公報（被
加工物の供給方法及び装置）に示されるように前記のバ
ックゲージに代えて、非接触の変位センサを設け、ベン
ディングロボット（産業用ロボット）で予定される位置
へのワーク位置決めしたときの位置ずれを検出し、ずれ
補正を行っている。

このようにすれば、ロボットに把持させたワークをセ
ンサの動作範囲内に位置決めしたのち、所定の補正を行
えばよいので、位置決めが容易、確実なものとなる。

一方、近年のベンディングマシンでは、ワーク幅位置
を金型に対して定位置とするために、例えば特開昭63-1
68226号公報（板材折曲げ加工装置用マニピュレータお
よびそのマニピュレータを備えた板材折曲げ加工装置）
に示されるように、ベンディングマシンの側面側にワー
ク側端を検出するためのサイドゲージを設けた例があ
る。

このサイドゲージは、ワーク側端を検出することによ
り、ワーク側端を金型側端に対して定位置に位置決め
し、金型の所定位置がワークの左右方向の所定位置に当
たるようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の如く種々提案されている従来の
ベンディング装置のワーク位置決めにあっては、ベンデ
ィングロボットにてワークをバックゲージに相当する非
接触偏位センサに対して位置決めし、サイドゲージでワ
ーク側端を検出してのち、金型に対して左右位置決めし
所定のベンディング加工を行うが、サイドゲージの作り
方、あるいは位置決め制御の方式の適否によっては加工
効率が悪く、また加工精度が悪くなるという問題点があ
った。

すなわち、例えば比較的小さな金型をベンディングマ
シンの略中央部に配置し、かつサイドゲージをベンディ
ングマシンの側面側のフレーム部分に設けた場合には、
ワーク前後方向の位置決めをしたのち、サイドゲージン
グすると、その間の移動に多くの時間を要し、加工効率
が悪くなる。また、この点に鑑みて、金型位置をサイド
ゲージ側に寄せ付けて設置する場合には、金型段取り時
間を多く要するのみでなく、加工精度に影響を与える。
さらに、例えばワークにねじれが生じている場合、この
ワークをサイドゲージングすると、ベンディングロボッ
トの基準点（例えば把持点）に対し、サイドゲージに当
たるワーク側端の前後ないし左右の位置にずれが生じ、
正しくゲージングされず加工精度が悪くなる。

特に、ワークが側面側にフランジ部を有し、このフラ
ンジ部を金型に対して正確に位置決めしなければならな
いようなベンディング加工では、横方向の位置ずれ度合
によっては不良品を発生してしまう。

そこで、本発明は、ベンディングマシンのパンチ及び
ダイに対しベンディングロボットにてワーク位置決めし
前記パンチ及びダイを相対的に接近・離反させることに
よりベンディング加工を行うベンディング装置のワーク
位置決め装置において、高効率、高精度の位置決めを行
うことを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、ベンデ
ィング装置の金型に対して前後方向へ位置決め可能に設
けたストレッチに複数の移動体を左右方向へ位置決め可
能に設けると共に、前記金型に対して位置決めされるワ
ークの前端位置を検出する位置検出器を前記各移動体に
設け、かつ前記ワークの側端位置を検出すべく適宜一方
の移動体の側方位置に配置した位置検出器を、当該一方
の移動体に一体的に設けてなるものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るベンディング装置の
位置決め装置の要部を示す平面図である。

図示のように、本例の位置決め装置は、金型１に沿っ
てストレッチ２が配置され、このストレッチ２に対し図
において左右方向（Ｘ方向）に独立して移動可能の移動
体3,4を有し、各移動体3,4のそれぞれの前記Ｘ方向とは
直交するＹ方向でワークＷの前端位置を検出するポテン
ションメータ5,6が設けられている。Ｘ方向は図右方向
を正（＋）、逆方向を負（−）、Ｙ方向は上側を正
（＋）、下側を負（−）とする。

ポテンショメータ5,6は、前記移動体3,4に固定された
ストッパ7,8に固定され、このストッパ先端位置からＹ
軸負（−）方向への所定距離（例えば10〜15mm）内に位
置するワークＷの前端位置を検出することができる。す
なわち、ストッパ7,8の先端からワークＷまでの距離を
検出することにより、ワークＷの前端位置を検出するこ
とができる。ここでは、これらポテンショメータ5,6を
用いてワークＷの前端位置を検出する部材を従来同様バ
ックゲージと呼ぶ。

また、前記ストッパ７には、ワークＷの左端を前記ポ
テンショメータ5,6と同様にして検出し、ワークＷのＸ
位置を検出するポテンショメータ９が適宜のアーム部材
10を介して固定的に設けられている。ここでは、このポ
テンショメータ９を用いてワークＷの左端位置を検出す
る部材を、以下サイドゲージと呼ぶ。

前記ワークＷの後端は、ベンディングロボットのハン
ド12により把持され、ワーク供給サービスされるように
なっている。ロボットは、例えば６軸（直交３軸X,Y,
Z、回転A,B2軸含む）で構成される。ハンド12は、ワー
クＷを把持し、前後（Ｙ）方向に移動させると共に、枢
軸12Aを支点として左右方向（Ｂ方向）に回転させる軸
を有し、図示しない各種の軸を駆動して、ワークＷの姿
勢を定めＸ及びＹ軸位置決めする。

第２図にワークＷの一例を示した。

本例のワークＷは、水平部W_Aの左右の両辺にフランジ
部W_B,W_Cを有し、両フランジ部W_B,W_Cに対し所定のクリア
ランスＣを持たせた幅のパンチ1A（図示しないダイ1Bも
同一幅とする）によりベンディング加工される。このよ
うなワークＷを金型１（1A,1B）に対して位置決めする
ためには、例えばワークＷの水平部W_Aの端部よりクリア
ランスＣ（一般には2mm程度）だけ右方の基準点P_Wが金
型１の左端に来るように正確にＸ方向に位置決めされな
ければならない。

第３図に上記ベンディングマシン及びベンディングロ
ボットを制御する制御装置の概要を示した。

図示のように、本例の制御装置は、スケジュール編集
装置10にスケジュール運転装置11を接続して成り、この
運転装置11にベンディングマシン制御装置12とロボット
制御装置13を接続して成る。

ベンディングマシン制御装置12には、各バックゲージ
の移動体7,8をそれぞれＸ方向にサーボ位置決めするた
めのサーボモータM1,M2と、バックゲージ及びサイドゲ
ージの前記ポテンショメータ５（P1）、６（P2）、９
（P3）が適宜入出力インタフェイスを介して接続されて
いる。各ポテンショメータ5,6,9が検出した距離信号は
適宜位置信号Y1,Y2,X3に変換されて使用される。前記ス
トレッチ２は図示しないサーボモータにより前後方向に
位置決め駆動される。

ロボット制御装置13には、前記ハンド12を駆動するた
めのＹ軸サーボモータMY、Ｂ軸回転用のサーボモータMB
など多数のサーボモータが設けられている。

上記の制御装置にあっては、スケジュール編集装置10
でスケジュールされたデータに基いてスケジュール運転
装置11を作動させ、ベンディングマシン制御装置12及び
ロボット制御装置13の協働作業により、各スケジュール
内でワークＷの位置決め作業が為される。

第４図にワークＷの位置決め方式を示した。

ステップ401では、ロボットハンド12をＹ方向へ位置
決めし、次いでステップ402でサイドゲージのポテンシ
ョメータ９に変化が有る、すなわちワークＷの左端がポ
テンショメータ９に触れるまでＸ負（−）方向へ移動す
る。このとき、バックゲージは適宜プルバックさせれば
良い。また、第１図に示すようにサイドゲージは一方の
移動体３と固定的に設けられているので、移動量はせい
ぜい数cm程度である。

ステップ404以下ではワークＷの平行出しを行ったこ
とを条件としてＸ方向の位置決めを行う。

すなわち、ステップ404でワークＷの平行出しを行っ
たことを条件としてポテンショメータ９の変化量（セン
サ変化量）ΔＸを求め、ステップ405で移動すべき量ｌ
を求め、ステップ406でこの移動量ｌの移動を行ってス
テップ407で位置決め完了信号を出力し、以下通常の曲
げ工程へ移行する。

移動量ｌの算出は、次式による。

ｌ＝X_T−（X_S−ΔＸ） X_T：ワーク左端を金型１に対し位置決めすべきＸ位置 X_S：ポテンショメータ９の基準位置 ワークＷの平行出しは、第１図に示す位置決め装置に
よればワークＷのＹ方向の位置決め状態からの移動距離
が小さく、この間の移動にて大きな姿勢ずれを生ずるこ
とはないのでＹ方向位置決め時に、合わせて平行出しを
行っておいて良い。

第５図に示すように、ワークＷの平行出しを行わない
状態でワークＷの左端位置を見る場合には、第６図の平
行出しを行ったものと比較すれば明らかなように、検出
位置X_NGに大きなずれ（Xok-X_NG）を生ずるのである。

ワークＷの平行出しは、この他ステップ403に次いで
ワークＷの左端がポテンショメータ９に触れたのち行う
ようにしてもよい。

また、ワークＷの平行出しは、ステップ403に次い
で、センサ変化量ΔＸの読み込みに次いでＸ方向の移動
量ｌの算出と同時的に行うようにしてもよい。

すなわち、第５図の状態において、各ポテンショメー
タにより検出されたワークＷの位置及びセンサ変化量を
Y1,Y2,ΔＸとすると、X1＝X2としたときのセンサ変化量
ΔＸを求めることができるので、ワークＷの平行出しと
Ｘ方向移動量ｌの算出を同時的に行うことができる。

以上により、本例の位置決め方式によれば、ワークＷ
の金型１に対する平行出しを行ったことを条件にしてワ
ークＷのＸ方向の移動量を定め、第２図に示すワークＷ
の基準点P_Wを金型１に対し所定のクリアランスＣを保っ
て配置されるようワークＷをＸ方向に位置決めできる。
これによりワークＷのＸ方向の位置決め誤差をベンディ
ングロボットの位置決め誤差内にすることができる。

特に、第１図に示す位置決め装置を用いる場合には、
金型１に対して移動体3,4を任意の位置に移動させたと
きサイドゲージも共に移動させるので、高速で、かつ高
精度の位置決めを行うことができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、適宜の態様で実施し得
るものである。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本発明は、ベンディング装置の金型に対して前後
方向へ位置決め可能に設けたストレッチ（２）に複数の
移動体（3,4）を左右方向へ位置決め可能に設けると共
に、前記金型に対して位置決めされるワーク（Ｗ）の前
端位置を検出する位置検出器（5,6）を前記各移動体
（3,4）に設け、かつ前記ワーク（Ｗ）の側端位置を検
出すべく適宜一方の移動体の側方位置に配置した位置検
出器（９）を、当該一方の移動体に一体的に設けた構成
である。

上記構成より明らかなように、本発明においては、前
後方向へ位置決め可能に設けたストレッチ２に左右方向
へ位置決め可能に設けた各移動体3,4にはワークＷの前
端位置を検出する位置検出器5,6がそれぞれ設けてあ
り、かつ一方の移動体には、前記ワークＷの側端位置を
検出する位置検出器９が一体的に設けてあるから、各移
動体3,4に設けた位置検出器5,6によってワークＷの前端
位置を検出すると同時にワークＷの側端位置を位置検出
器９によって検出することができ、ワークＷの前後方向
の位置決め及び左右方向の位置決めを迅速かつ精度良く
行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る位置決め装置の構成図
を示す平面図、第２図はワークの一例を示す斜視図、第
３図は制御装置の構成例を示すブロック図、第４図は位
置決め方式のフローチャート、第５図及び第６図はワー
クの平行出しの説明図である。 １（1A,1B）……金型 ２……ストレッチ 3,4……移動体 5,6,9……ポテンショメータ 10……アーム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベンディング装置の金型に対して前後方向
   へ位置決め可能に設けたストレッチ（２）に複数の移動
   体（3,4）を左右方向へ位置決め可能に設けると共に、
   前記金型に対して位置決めされるワーク（Ｗ）の前端位
   置を検出する位置検出器（5,6）を前記各移動体（3,4）
   に設け、かつ前記ワーク（Ｗ）の側端位置を検出すべく
   適宜一方の移動体の側方位置に配置した位置検出器
   （９）を、当該一方の移動体に一体的に設けたことを特
   徴とするベンディング装置のワーク位置決め装置。