曲げ加工システム及びその方法
【課題】曲げ加工機３においてワークＷの把持手段５に対するずれを補正する機能を有し製品の加工不良を低減させる。
【解決手段】ワークＷを把持する把持手段とワークＷに曲げ加工を行う曲げ加工機３とを備えた曲げ加工システム１である。そして、把持手段５がワークＷを把持してから、所定の加工を終了するまで、把持手段５とワークＷとの位置関係にずれが存在する場合に、当該ずれの存在を検出する検出手段１７と、検出手段１７での検出結果に応じて、ずれを補正する補正手段３５とを備える。さらに、検出手段１７は、曲げ加工機に備えられたバックゲージであり、把持手段５がワークＷを把持し当該バックゲージに突き当てることにより、ずれの生成を検出する。
【解決手段】ワークＷを把持する把持手段とワークＷに曲げ加工を行う曲げ加工機３とを備えた曲げ加工システム１である。そして、把持手段５がワークＷを把持してから、所定の加工を終了するまで、把持手段５とワークＷとの位置関係にずれが存在する場合に、当該ずれの存在を検出する検出手段１７と、検出手段１７での検出結果に応じて、ずれを補正する補正手段３５とを備える。さらに、検出手段１７は、曲げ加工機に備えられたバックゲージであり、把持手段５がワークＷを把持し当該バックゲージに突き当てることにより、ずれの生成を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は曲げ加工システム及びその方法に関し、特に曲げ加工機においてワークの把持手段に対するずれを補正する機能を有し製品の加工不良を低減させる曲げ加工システム及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、曲げロボットのロボット本体が、加工する製品（例えば、板金）を把持してベンダー（曲げ加工機等）に取り付けた複数の金型にアプローチして曲げを行っているが、位置ずれが発生した場合に対し補正機能が無い。
【０００３】
図２３〜２９に従来の曲げ加工方法を示す。初めに図２３に示すように、曲げ加工の一連の工程において、ロボットが積載されているワーク（材料）Ｗを把持した際にずれが発生するとワークＷがずれたまま曲げ動作による曲げ加工が行われ曲げ不良が発生する。また、把持手段（グリッパ）がワークＷの掴み変えを行った際にずれが発生すると、ワークＷがずれたまま曲げ動作による曲げ加工が行われ曲げ不良が発生する。さらに、曲げ動作によりワークＷと把持手段（グリッパ）のあいだにずれが発生すると、ワークＷがずれたまま曲げ動作による曲げ加工が行われ曲げ不良が発生する。
【０００４】
具体的な場合を想定し説明する。図２４に示すように、ロボットが積載台車３７に積載されたずれの存在するワークＷを把持する。そして、図２５に示すようにバックゲージ１７Ｌ、１７ＲにワークＷを当接させ突き当て動作（ゲージング）を行うと、図２６に示すようにワークＷとパンチ金型１１ｂ、ダイ金型１５は平行になるが図の左右方向であるＸ軸方向において、曲げ箇所と金型位置にずれが発生し曲げ動作による曲げ加工で製品不良が発生する。
【０００５】
一方、図２７に示すように、ワークＷが曲げ加工により把持手段（グリッパ）５の軸心に対し傾いた場合を想定する。ワークＷに対し巾が小さく、かつ、１箇所のみを曲げる場合は曲げ後にワークＷは回転方向にずれ易い。図２８に示すように位置がずれた場合に、バックゲージ１７Ｌ、１７ＲにワークＷを当接させ突き当て動作（ゲージング）を行うと、図２９に示すようにワークＷとパンチ金型、ダイ金型は平行になるが図の左右方向であるＸ軸方向において、曲げ箇所とパンチ金型位置にずれが発生し曲げ動作による曲げ加工で製品不良が発生する。
【０００６】
また、特許文献１及び２を参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３９１５１号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
次のような課題がある。位置ずれが発生した場合に、そのまま気が付かずにおくと不良品を大量に発生してしまう等の課題があった。
【０００９】
本願発明は、曲げロボットで材料（板金）を把持して自動運転を行う場合、曲げ前や曲げ途中、曲げ後での把持位置のずれによる不良品の発生を低減させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、ワークを把持する把持手段とワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工システムにおいて、所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在する場合に、当該ずれを検出する検出手段と、前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正手段とを備えた曲げ加工システムである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記検出手段は、前記曲げ加工機に備えられたバックゲージであり、前記把持手段が前記ワークを把持し当該バックゲージに突き当てることにより発生する当該バックゲージの変位量を測定し、この測定結果に応じて前記ずれの存在を検出する請求項１に記載の曲げ加工システムである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記補正手段による前記ずれの補正において、前記把持手段は前記ワークを掴み変えるものであり、ダイ金型及びパンチ金型により前記ワークを保持した後に前記把持手段は前記ワークの掴み変えを行う請求項１又は２に記載の曲げ加工システムである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記ワークは積載台に積載されており、前記検出手段による前記ずれの検出は積載台から前記ワークを把持しローディングした直後に行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の曲げ加工システムである。
【００１４】
請求項５に係る発明は、前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は前記把持手段による前記ワークの掴み換えが行われた直後に行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲げ加工システムである。
【００１５】
請求項６に係る発明は、前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は各曲げ加工直後に行う請求項１〜５のいずれか１項に記載の曲げ加工システムである。
【００１６】
請求項７に係る発明は、ワークを把持する把持手段とワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工方法において、検出手段により、所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在した場合に当該ずれの存在を検出する検出工程と、補正手段により、前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正工程とを含む曲げ加工方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、例えば、突き当てセンサ（例えば、２つのバックゲージ）の値を読み込み、この、突き当てセンサによる値が、規定値を越えた場合、把持手段とワークにずれが存在すると判断すると共に、当該ずれを補正するので不良製品の発生を抑制でき良品を加工できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】曲げ加工システムの概略を示す概略図である。
【図２】曲げ加工システムの要素を説明する説明図である。
【図３】曲げ加工システムの要素を説明する説明図である。
【図４】突き当て動作を説明する説明図である。
【図５】突き当て動作を説明する説明図である。
【図６】突き当て動作を説明する説明図である。
【図７】補正の際の閾値を説明する説明図である。
【図８】補正の動作を示すフローチャートである。
【図９】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１０】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１１】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１２】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１３】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１４】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１５】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１６】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１７】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１８】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１９】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２０】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２１】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２２】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２３】従来の技術を説明する従来図である。
【図２４】従来の技術を説明する従来図である。
【図２５】従来の技術を説明する従来図である。
【図２６】従来の技術を説明する従来図である。
【図２７】従来の技術を説明する従来図である。
【図２８】従来の技術を説明する従来図である。
【図２９】従来の技術を説明する従来図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜３に、作業ステーションの内部に設置される板金パーツを曲げるための曲げ加工システム１の例を示す。なお、図１〜３において、座標軸Ｄｉｍに示すように、曲げ加工機３のダイホルダ１３方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸に垂直で曲げ加工機３の前後方向をＹ軸とし、ＸＹ軸により定義される平面に垂直な方向（曲げ加工機３の上下方向）をＺ軸方向とする。また、ロボット・アーム７に備えられた把持手段５の回転方向の軸をＡ回転軸（図４等参照）とする。
【００２０】
図１に示すように、曲げ加工システム１には、以下の機械構成が含まれる。即ち、ワークＷを曲げるための曲げ加工機（プレスブレーキ）３と、この曲げ加工機（プレスブレーキ）３内でワークＷを操作しかつ位置決めするための５自由度（ＸＹＺ軸、Ａ回転軸、把持動作等）のロボット・アーム７及び把持手段（グリッパ）５と、このロボット・アーム７及び把持手段（グリッパ）５が掴む位置で素ワークＷを搬入し位置決めし且つ完成ワークＷを搬出するための材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９と、把持手段（グリッパ）５がその掴みを変更する間に、ワークＷを保持するためのリポジショニング・グリッパ（再位置決めグリッパ）５Ａである。材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９は、ワークＷを持ち上げるための上方吸着力を生成する幾つかの吸着盤を備え、Ｘ軸方向に走行軸を持ったハンドリングロボットをその具体例として含むものである。これにより材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９が、ワークＷをロボット・アーム７先端に備えられた把持手段（グリッパ）５へ渡し、その後に把持手段（グリッパ）５からのワークＷを回収し完成ワークＷを搬出することを可能とする。
【００２１】
図２は、ワークＷ上に曲げ加工を行うため位置決めされた曲げ加工機（プレスブレーキ）３のパーツ図である。パーツには、把持手段（グリッパ）５を有するロボット・アーム７と連携してワークＷに加工を行うパンチ・ホルダ９に保持されるパンチ金型１１ａ、１１ｂ等とダイホルダ１３に設置されるダイ金型１５ａ、１５ｂ等が含まれる。バックゲージ機構１７は、図１においてパンチ金型１１ａとダイ金型１５ａ付近に示されるが当該バックゲージ機構１７は、曲げ加工機・コントローラ２１の制御によりＸＹＺ軸方向に移動位置決め自在に構成されている。
【００２２】
図３を参照する。ステージ（段）１は、曲げ加工機（プレスブレーキ）３の最左部におけるステージから成り、ステージ２は、ダイホルダ１３に沿ったステージ１の右側に位置する。なお、図３ではステージ３以降は図示しないが設定されているものである。
【００２３】
例えばステージ１で第１の曲げが行われる場合、把持手段（グリッパ）５に把持されたワークＷはステージ１に移動し（この際に２つのバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒを有するバックゲージ機構１７もステージ１側へ移動するものである）、図２に示すように、ワークＷがバックゲージ機構１７のバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの後部停止部に達し接触するまで移動される。次に、ステージ１でワークＷ上に曲げ加工が実行される。曲げ加工の実行では、ダイ金型１５ａが、図２に示すＺ軸方向に上方移動する。パンチ金型１１ａとダイ金型１５ａが、ワークＷが曲げ加工機（プレスブレーキ）３内で比較的安定した姿勢を取るように同時にワークＷに接触すると、把持手段（グリッパ）５は、ワークＷに対する把持を開放し、ロボット・アーム７の移動により、把持手段（グリッパ）５をワークＷから離反せしめる。曲げ加工機（プレスブレーキ）３は、次に、適切な曲げが形成されるまで、ダイ金型１５ａの上方移動を完了することにより、そのワークＷの曲げを完了させる。
【００２４】
この曲げ加工の際に、ワークＷをその曲げ状態に保持しつつ、ダイ金型１５ａがパンチ金型１１ａに対して一旦係合する（噛み合う）と、曲げ加工機（プレスブレーキ）３を下げることによりダイ金型１５ａを係脱する（解放する）前に、ロボット・アーム７は、ワークＷを保持するためにその把持手段（グリッパ）５を再位置決めする。把持手段（グリッパ）５がワークＷを保持すると、ダイ金型１５ａを開放することにより係脱される。ロボット・アーム７は、次に、ワークＷに対してプログラムされた特定の曲げシーケンス（曲げ順）での次の曲げを実行するため、ワークＷを移動操作し、再び位置決めする。曲げシーケンス内の次の曲げは、実行される曲げ種類および曲げ加工機（プレスブレーキ）３内に設定される金型に応じて、同じステージ１又は、ステージ２、３等の異なるステージで行われる。
【００２５】
なお、実行される次の曲げ、及びワークＷの形状に応じて、把持手段（グリッパ）５の掴み位置は再位置決めされる必要がある。図１に示す再位置決めグリッパ５Ａは、前記ワークＷをその曲げ状態に保持しつつ、ダイ金型１５ａがパンチ金型１１ａに対して一旦係合する方法によらないで再位置決めをするため設けられている。把持手段（グリッパ）５の再位置決めが必要である次の曲げの実行前に、ワークＷは、ロボット・アーム７により再位置決めグリッパ５Ａまで移動される。次に、次の曲げ或は一連の曲げのために好適な位置で把持手段（グリッパ）５がワークＷを掴むことができるように、再位置決めグリッパ５ＡがワークＷを掴む。
【００２６】
図１に示す曲げ加工システム１は、制御装置により制御される。これらの制御装置は、曲げ加工機・コントローラ２１、ロボット・コントローラ２３、ローディング・アンローディングコントローラ２５を備える。これら各コントローラはコンピュータ［ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を含む］により構成されるものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）の記憶装置等を備えコンピュータプログラムにより動作するものである。
【００２７】
前記曲げ加工機・コントローラ２１は、曲げ加工機３を制御するものであり、前記ロボット・コントローラ２３は、ロボット・アーム７、把持手段（グリッパ）５を有するロボットの動作等を制御する。また、ローディング・アンローディングコントローラ２５は、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９を制御しワークＷの搬入及び搬出を行う。
【００２８】
また、曲げ加工機・コントローラ２１、ロボット・コントローラ２３、ローディング・アンローディングコントローラ２５は互いに通信可能に接続されて連携して作動する。
【００２９】
さらに、曲げ加工機・コントローラ２１は曲げ制御手段２７とずれ検出手段２９を備え、ロボット・コントローラ２３はハンドリング制御手段３１と突き当て制御手段３３とずれ補正手段３５とを備える。
【００３０】
前記曲げ制御手段２７は、曲げ加工機３において、曲げ加工の動作等を制御する。前記ずれ検出手段２９は、２つのバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒを備え、ワークＷがバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接した際の移動量等を測定するように構成される。前記ハンドリング制御手段３１は、前記把持手段（グリッパ）５と前記ロボット・アーム７の動作を制御する。前記突き当て制御手段３３は、ワークＷを把持した把持手段（グリッパ）５のゲージング動作等を制御する。前記ずれ補正手段３５は、ワークＷを掴み換えることによりワークＷと把持手段５とに存在する位置のずれを補正する制御を行う。
【００３１】
図４〜７を参照し突き当て動作（ゲージング）について説明する。突き当て動作（ゲージング）とは、把持手段（グリッパ）５に把持されたワークＷをバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てＡ軸回転方向に交互に振りながらワークＷの位置決めを行うものである。すなわち、図４に示すようにワークＷをバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てワークＷを一方の回転方向に回転させる。この結果、ワークＷとダイ金型１５の角度Ａｎｇ１は９０°より数度程度大きくなる。その後、図５に示すようにワークＷをバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てワークＷを他方の回転方向に回転させる。この結果、ワークＷとダイ金型１５の角度Ａｎｇ２は９０°より数度程度小さくなる。このような動作を繰り返すことにより、図６に示すようにワークＷはバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに対し平行になりダイ金型１５とワークＷの角度Ａｎｇ３は略９０°になる。
【００３２】
図７に前記バックゲージ機構７の構造を示す。バックゲージ機構１７は、突き当て動作（ゲージング）を実行するため、少なくとも２つのポテンショメータとしての機能を含むバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒを備える。位置及び位置の変化量等を求めるバックゲージは既に幾つかの方法が公知であるので詳しい説明は省略するが１例を示す。
【００３３】
前記バックゲージ１７Ｌは、測定部１７Ｌａと円柱状の心棒部１７Ｌｂと当接部１７Ｌｃとを有し、前記心棒部１７Ｌｂの回りにはバネ部材１７Ｌｄがはめられている。そして、当接部１７ＬｃにワークＷが当接することによりバネ部材１７Ｌｄの縮むと共に当接部１７Ｌｃ、心棒部１７Ｌｂが可動する。測定部１７Ｌａが前記可動に基づき移動位置、変位量等を電気的に測定する（例えば、１５ｍｍ程度の変位が測定可能に構成される）。
【００３４】
また、前記バックゲージ１７Ｒは、測定部１７Ｒａと円柱状の心棒部１７Ｒｂと当接部１７Ｒｃとを有し、前記心棒部１７Ｒｂの回りにはバネ部材１７Ｒｄがはめられている。そして、当接部１７ＲｃにワークＷが当接することによりバネ部材１７Ｒｄの縮むと共に当接部１７Ｒｃ、心棒部１７Ｒｂが可動する。測定部１７Ｒａが前記可動に基づき移動位置、変位量等を電気的に測定する。
【００３５】
これにより、例えば、バックゲージ１７Ｌにより距離Ｄｉｓ１を求め、バックゲージ１７Ｒにより距離Ｄｉｓ２を求めることができる。さらに、距離Ｄｉｓ１と距離Ｄｉｓ２の差からワークＷのずれを検出することにより、ワークＷの角度Ａｎｇ４が９０°より大きいことを検出できる。
【００３６】
図８に曲げ加工システム１の動作を示す。初めに、ステップＳ０１では、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９がローディング・アンローディングコントローラ２５に制御されてワークＷのローディング処理を行う。そして、曲げるワークＷをロボット・アーム７に備えた把持手段（グリッパ）５で把持する。次いで、曲げ加工の金型（ダイ金型、パンチ金型）の間へワークＷをアプローチする。
【００３７】
ステップＳ０３では突き当て制御手段３３が把持手段（グリッパ）５を制御し突き当て処理を行う。すなわち、ワークＷを曲げるために２個のポテンショメータであるバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当て動作（ゲージング）する。
【００３８】
ステップＳ０５では、ずれ検出手段２９が、ずれ検出処理を行う。バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの移動位置、変位量等を測定し算出する。
【００３９】
ステップＳ０７では、すれ検出手段２９が許容値の範囲内か否かを判断する。許容値である場合に処理はステップＳ１１に進む。許容値の範囲内でないと判断した場合に処理はステップＳ０９に進む。
【００４０】
ステップＳ０９では、ずれ補正手段３５に制御された前記把持手段（グリッパ）５によりずれ補正処理が行われる。すなわち、把持しているワークＷの姿勢を９０°振る。そして、再度ダイ金型、パンチ金型へアプローチする。把持位置を補正するためにバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てる。ワークＷを把持しているロボットがセンサの値を確認しながらワークＷと金型との平行出しを行う。平行が確認できたら、ダイ金型、パンチ金型でワークＷを挟む。そして、把持手段（グリッパ）５がワークＷのクランプを放し、把持手段（グリッパ）５をワークＷと平行にすると共に金型までの距離を正しい位置に補正して掴み換えを行う。そして、９０°振った姿勢を元に戻す。
【００４１】
次いで、曲げ加工の金型（ダイ金型、パンチ金型）の間へワークＷをアプローチし、突き当て処理を行う。そしてバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てする。ずれ検出処理を行い、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの変位量を測定する。そして、ワークＷを把持している把持手段５がセンサの測定値を確認しながらワークＷを更に平行にするゲージングを行う。その後ワークＷを金型で挟み把持手段（グリッパ）５をワークＷから開放する。
【００４２】
ステップＳ１１では、曲げ制御手段２７に制御された曲げ加工機３によりワークＷに対する曲げ加工処理が行われる。
【００４３】
ステップＳ１３では、曲げ制御手段２７が全ての曲げに関し完了したか否かの判断を行う。完了したと判断した場合に処理はステップＳ１７に進む。全ての曲げについては完了していないと判断した場合に処理はステップＳ１５に移る。
【００４４】
ステップＳ１５では、ハンドリング制御手段３１に制御され把持手段（グリッパ）５によりハンドリング処理が行われ、その後ステップＳ０３に処理を戻す。
【００４５】
ステップＳ１７では、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９がローディング・アンローディングコントローラ２５に制御されてワークＷのアンローディング処理が行われる。
【００４６】
上述のように、一般的なずれ補正を行う動作を示したが、具体的な例を示す。図９〜１５を参照する。ワークＷが、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９により積載台車３７に積載された場合を想定する。図９に示すように、ワークＷは積載台車１９に対し積載位置がずれている。ここで、ワークＷは所定の厚みを持った板材で外形は略長方形であるものとする。
【００４７】
図１０を参照する。把持手段（グリッパ）５はワークＷを把持する際に積載台車３７に対し垂直に移動するのでワークＷを把持した場合に当該ワークＷは把持手段（グリッパ）５に対し傾いている。そして、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに直進し、そのまま当接する。ここでワークＷは傾いたまま、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接するため当接部１７Ｌｃ、１７Ｒｃの移動量が異なる。そして、移動量に所定の差（例えば、０．１ｍｍ）が生じた場合に補正を行うように判断する。
【００４８】
図１１を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５は、ワークＷを把持したまま、別のステージへ移動し、９０°ワークＷを回転し、ワークＷの縁をバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接させる。
【００４９】
図１２を参照する。突き当て動作（ゲージング）により、ワークＷをダイ金型１５ａに対し平行に位置決めする。このため、把持手段（グリッパ）５の軸心はダイ金型１５ａに対し、垂直ではなく斜めに傾いている。そして、この状態でのバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒ（例えば、当接部１７Ｌｃ、１７Ｒｃ）の位置を記憶装置等に記憶する。
【００５０】
図１３を参照する。ダイ金型１５ａに対応するパンチ金型１１ａとの協働によりワークＷを軽く（ワークＷを変形させない圧力）把持する。
【００５１】
図１４を参照する。把持手段（グリッパ）５は一旦、ワークＷに対する把持を開放し、その後にワークＷに対し斜めに傾いていた姿勢をワークＷに対し軸心が垂直になるように補正し、再度ワークＷを把持する。なお、再度ワークＷを把持する際は、ワークＷの外形は加工データ等より求めることができ、ワークＷの位置はゲージング動作で求められ、把持手段（グリッパ）５の位置は制御データ等より求められるため寸法ａ（ワークＷの中心）を決定し、寸法ｂを仮決定して、把持手段（グリッパ）５が掴み換えを行えばよい。
【００５２】
図１５を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５はワークＷを９０°回転させ、ステージを変えてワークＷを元に戻す。その後、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接させて、Ｙ軸方向の位置を決め、ダイ金型１１ａ、パンチ金型１１ｂの協働によりワークＷに対し曲げ加工を行う。ここで、寸法ｂに対する補正はワークＷの外形の大きさや曲げ位置が分かっているためワークＷのＹ軸方向の停止位置をバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの変位位置に応じて決めることにより補正する。
【００５３】
図１６〜２２を参照する。ワークＷが曲げ加工により把持手段（グリッパ）５の軸心に対し傾いた場合、あるいは掴み換えのときに傾いた場合を想定する。図１６に示すように、ワークＷに対し巾が小さく、かつ、１箇所のみを曲げる場合は曲げ後にワークＷは回転し易い。このため位置がずれた場合に対し補正を行う必要がある。なお、ワークＷは所定の厚みを持った板材で外形は略長方形であるものとする。
【００５４】
ロボット・アーム７と把持手段（グリッパ）５はワークＷを把持する際に正常の場合を想定したワーク位置に対し垂直に移動するので傾いたワークＷを把持した場合に当該ワークＷは把持手段（グリッパ）５に対し傾いている。
【００５５】
図１７を参照する。バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに直進し、そのまま当接する。ここでワークＷは傾いたまま、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接するため当接部１７Ｌｃ、１７Ｒｃの移動量が異なる。そして、移動量に所定の差（例えば、０．１ｍｍ）が生じた場合に補正を行うように判断する。
【００５６】
図１８を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５は、ワークＷを把持したまま、別のステージへ移動し、９０°ワークＷを回転し、ワークＷの縁をバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接させる。
【００５７】
図１９を参照する。突き当て動作（ゲージング）により、ワークＷがダイ金型１５ａに対し平行にする。このため、把持手段（グリッパ）５の軸心はダイ金型１５ａに対し、垂直ではなく斜めに傾いている。
【００５８】
図２０を参照する。ダイ金型１５ａに対応するパンチ金型１１ａとの協働によりワークＷを軽く（ワークＷを変形させない圧力）把持する。
【００５９】
図２１を参照する。把持手段（グリッパ）５は一旦、ワークＷに対する把持を開放し、その後にワークＷに対し斜めに傾いていた姿勢をワークＷに対し軸心が垂直になるように補正し、再度ワークＷを把持する。なお、再度ワークＷを把持する際は、ワークＷの外形は加工データ等より求めることができ、ワークＷの位置はゲージング動作で求められ、把持手段（グリッパ）５の位置は制御データ等より求められるため寸法ａを決定し、寸法ｂ（ワークＷの中心）を仮決定して、把持手段（グリッパ）５が掴み換えを行う。
【００６０】
図２２を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５はワークＷを９０°回転させ、ステージを変えてワークＷを元に戻す。その後、ゲージング動作によりワークＷの位置決めを行い、ダイ金型１１ａ、パンチ金型１１ｂの協働によりワークＷに対し曲げ加工を行う。
【００６１】
ここで、寸法ｂの補正値はゲージング動作により、Ｙ軸方向のワーク位置が特定できたので正確な値とすることができる。さらに、正規の把持位置に再度掴み換えを行う場合もある。
【００６２】
この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【符号の説明】
【００６３】
１ 曲げ加工システム
３ 曲げ加工機（プレスブレーキ）
５ 把持手段
５Ａ 再位置決めグリッパ
７ ロボット・アーム
９ パンチホルダ
１１ａ パンチ金型
１１ｂ パンチ金型
１３ ダイホルダ
１５ａ ダイ金型
１５ｂ ダイ金型
１７ 突き当て手段（バックゲージ）
１９ ローダ・アンローダ
２１ 曲げ加工機コントローラ
２３ ロボットコントローラ
２５ ローディング・アンローディング・コントローラ
２７ 曲げ制御手段
２９ ずれ検出手段
３１ ハンドリング制御手段
３３ 突き当て制御手段
３５ ずれ補正手段
Ｗ ワーク
Ｄｉｍ 座標軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は曲げ加工システム及びその方法に関し、特に曲げ加工機においてワークの把持手段に対するずれを補正する機能を有し製品の加工不良を低減させる曲げ加工システム及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、曲げロボットのロボット本体が、加工する製品（例えば、板金）を把持してベンダー（曲げ加工機等）に取り付けた複数の金型にアプローチして曲げを行っているが、位置ずれが発生した場合に対し補正機能が無い。
【０００３】
図２３〜２９に従来の曲げ加工方法を示す。初めに図２３に示すように、曲げ加工の一連の工程において、ロボットが積載されているワーク（材料）Ｗを把持した際にずれが発生するとワークＷがずれたまま曲げ動作による曲げ加工が行われ曲げ不良が発生する。また、把持手段（グリッパ）がワークＷの掴み変えを行った際にずれが発生すると、ワークＷがずれたまま曲げ動作による曲げ加工が行われ曲げ不良が発生する。さらに、曲げ動作によりワークＷと把持手段（グリッパ）のあいだにずれが発生すると、ワークＷがずれたまま曲げ動作による曲げ加工が行われ曲げ不良が発生する。
【０００４】
具体的な場合を想定し説明する。図２４に示すように、ロボットが積載台車３７に積載されたずれの存在するワークＷを把持する。そして、図２５に示すようにバックゲージ１７Ｌ、１７ＲにワークＷを当接させ突き当て動作（ゲージング）を行うと、図２６に示すようにワークＷとパンチ金型１１ｂ、ダイ金型１５は平行になるが図の左右方向であるＸ軸方向において、曲げ箇所と金型位置にずれが発生し曲げ動作による曲げ加工で製品不良が発生する。
【０００５】
一方、図２７に示すように、ワークＷが曲げ加工により把持手段（グリッパ）５の軸心に対し傾いた場合を想定する。ワークＷに対し巾が小さく、かつ、１箇所のみを曲げる場合は曲げ後にワークＷは回転方向にずれ易い。図２８に示すように位置がずれた場合に、バックゲージ１７Ｌ、１７ＲにワークＷを当接させ突き当て動作（ゲージング）を行うと、図２９に示すようにワークＷとパンチ金型、ダイ金型は平行になるが図の左右方向であるＸ軸方向において、曲げ箇所とパンチ金型位置にずれが発生し曲げ動作による曲げ加工で製品不良が発生する。
【０００６】
また、特許文献１及び２を参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３９１５１号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
次のような課題がある。位置ずれが発生した場合に、そのまま気が付かずにおくと不良品を大量に発生してしまう等の課題があった。
【０００９】
本願発明は、曲げロボットで材料（板金）を把持して自動運転を行う場合、曲げ前や曲げ途中、曲げ後での把持位置のずれによる不良品の発生を低減させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、ワークを把持する把持手段とワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工システムにおいて、所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在する場合に、当該ずれを検出する検出手段と、前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正手段とを備えた曲げ加工システムである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記検出手段は、前記曲げ加工機に備えられたバックゲージであり、前記把持手段が前記ワークを把持し当該バックゲージに突き当てることにより発生する当該バックゲージの変位量を測定し、この測定結果に応じて前記ずれの存在を検出する請求項１に記載の曲げ加工システムである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記補正手段による前記ずれの補正において、前記把持手段は前記ワークを掴み変えるものであり、ダイ金型及びパンチ金型により前記ワークを保持した後に前記把持手段は前記ワークの掴み変えを行う請求項１又は２に記載の曲げ加工システムである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記ワークは積載台に積載されており、前記検出手段による前記ずれの検出は積載台から前記ワークを把持しローディングした直後に行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の曲げ加工システムである。
【００１４】
請求項５に係る発明は、前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は前記把持手段による前記ワークの掴み換えが行われた直後に行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲げ加工システムである。
【００１５】
請求項６に係る発明は、前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は各曲げ加工直後に行う請求項１〜５のいずれか１項に記載の曲げ加工システムである。
【００１６】
請求項７に係る発明は、ワークを把持する把持手段とワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工方法において、検出手段により、所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在した場合に当該ずれの存在を検出する検出工程と、補正手段により、前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正工程とを含む曲げ加工方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、例えば、突き当てセンサ（例えば、２つのバックゲージ）の値を読み込み、この、突き当てセンサによる値が、規定値を越えた場合、把持手段とワークにずれが存在すると判断すると共に、当該ずれを補正するので不良製品の発生を抑制でき良品を加工できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】曲げ加工システムの概略を示す概略図である。
【図２】曲げ加工システムの要素を説明する説明図である。
【図３】曲げ加工システムの要素を説明する説明図である。
【図４】突き当て動作を説明する説明図である。
【図５】突き当て動作を説明する説明図である。
【図６】突き当て動作を説明する説明図である。
【図７】補正の際の閾値を説明する説明図である。
【図８】補正の動作を示すフローチャートである。
【図９】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１０】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１１】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１２】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１３】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１４】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１５】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１６】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１７】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１８】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図１９】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２０】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２１】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２２】補正の動作を図示で説明する説明図である。
【図２３】従来の技術を説明する従来図である。
【図２４】従来の技術を説明する従来図である。
【図２５】従来の技術を説明する従来図である。
【図２６】従来の技術を説明する従来図である。
【図２７】従来の技術を説明する従来図である。
【図２８】従来の技術を説明する従来図である。
【図２９】従来の技術を説明する従来図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜３に、作業ステーションの内部に設置される板金パーツを曲げるための曲げ加工システム１の例を示す。なお、図１〜３において、座標軸Ｄｉｍに示すように、曲げ加工機３のダイホルダ１３方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸に垂直で曲げ加工機３の前後方向をＹ軸とし、ＸＹ軸により定義される平面に垂直な方向（曲げ加工機３の上下方向）をＺ軸方向とする。また、ロボット・アーム７に備えられた把持手段５の回転方向の軸をＡ回転軸（図４等参照）とする。
【００２０】
図１に示すように、曲げ加工システム１には、以下の機械構成が含まれる。即ち、ワークＷを曲げるための曲げ加工機（プレスブレーキ）３と、この曲げ加工機（プレスブレーキ）３内でワークＷを操作しかつ位置決めするための５自由度（ＸＹＺ軸、Ａ回転軸、把持動作等）のロボット・アーム７及び把持手段（グリッパ）５と、このロボット・アーム７及び把持手段（グリッパ）５が掴む位置で素ワークＷを搬入し位置決めし且つ完成ワークＷを搬出するための材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９と、把持手段（グリッパ）５がその掴みを変更する間に、ワークＷを保持するためのリポジショニング・グリッパ（再位置決めグリッパ）５Ａである。材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９は、ワークＷを持ち上げるための上方吸着力を生成する幾つかの吸着盤を備え、Ｘ軸方向に走行軸を持ったハンドリングロボットをその具体例として含むものである。これにより材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９が、ワークＷをロボット・アーム７先端に備えられた把持手段（グリッパ）５へ渡し、その後に把持手段（グリッパ）５からのワークＷを回収し完成ワークＷを搬出することを可能とする。
【００２１】
図２は、ワークＷ上に曲げ加工を行うため位置決めされた曲げ加工機（プレスブレーキ）３のパーツ図である。パーツには、把持手段（グリッパ）５を有するロボット・アーム７と連携してワークＷに加工を行うパンチ・ホルダ９に保持されるパンチ金型１１ａ、１１ｂ等とダイホルダ１３に設置されるダイ金型１５ａ、１５ｂ等が含まれる。バックゲージ機構１７は、図１においてパンチ金型１１ａとダイ金型１５ａ付近に示されるが当該バックゲージ機構１７は、曲げ加工機・コントローラ２１の制御によりＸＹＺ軸方向に移動位置決め自在に構成されている。
【００２２】
図３を参照する。ステージ（段）１は、曲げ加工機（プレスブレーキ）３の最左部におけるステージから成り、ステージ２は、ダイホルダ１３に沿ったステージ１の右側に位置する。なお、図３ではステージ３以降は図示しないが設定されているものである。
【００２３】
例えばステージ１で第１の曲げが行われる場合、把持手段（グリッパ）５に把持されたワークＷはステージ１に移動し（この際に２つのバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒを有するバックゲージ機構１７もステージ１側へ移動するものである）、図２に示すように、ワークＷがバックゲージ機構１７のバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの後部停止部に達し接触するまで移動される。次に、ステージ１でワークＷ上に曲げ加工が実行される。曲げ加工の実行では、ダイ金型１５ａが、図２に示すＺ軸方向に上方移動する。パンチ金型１１ａとダイ金型１５ａが、ワークＷが曲げ加工機（プレスブレーキ）３内で比較的安定した姿勢を取るように同時にワークＷに接触すると、把持手段（グリッパ）５は、ワークＷに対する把持を開放し、ロボット・アーム７の移動により、把持手段（グリッパ）５をワークＷから離反せしめる。曲げ加工機（プレスブレーキ）３は、次に、適切な曲げが形成されるまで、ダイ金型１５ａの上方移動を完了することにより、そのワークＷの曲げを完了させる。
【００２４】
この曲げ加工の際に、ワークＷをその曲げ状態に保持しつつ、ダイ金型１５ａがパンチ金型１１ａに対して一旦係合する（噛み合う）と、曲げ加工機（プレスブレーキ）３を下げることによりダイ金型１５ａを係脱する（解放する）前に、ロボット・アーム７は、ワークＷを保持するためにその把持手段（グリッパ）５を再位置決めする。把持手段（グリッパ）５がワークＷを保持すると、ダイ金型１５ａを開放することにより係脱される。ロボット・アーム７は、次に、ワークＷに対してプログラムされた特定の曲げシーケンス（曲げ順）での次の曲げを実行するため、ワークＷを移動操作し、再び位置決めする。曲げシーケンス内の次の曲げは、実行される曲げ種類および曲げ加工機（プレスブレーキ）３内に設定される金型に応じて、同じステージ１又は、ステージ２、３等の異なるステージで行われる。
【００２５】
なお、実行される次の曲げ、及びワークＷの形状に応じて、把持手段（グリッパ）５の掴み位置は再位置決めされる必要がある。図１に示す再位置決めグリッパ５Ａは、前記ワークＷをその曲げ状態に保持しつつ、ダイ金型１５ａがパンチ金型１１ａに対して一旦係合する方法によらないで再位置決めをするため設けられている。把持手段（グリッパ）５の再位置決めが必要である次の曲げの実行前に、ワークＷは、ロボット・アーム７により再位置決めグリッパ５Ａまで移動される。次に、次の曲げ或は一連の曲げのために好適な位置で把持手段（グリッパ）５がワークＷを掴むことができるように、再位置決めグリッパ５ＡがワークＷを掴む。
【００２６】
図１に示す曲げ加工システム１は、制御装置により制御される。これらの制御装置は、曲げ加工機・コントローラ２１、ロボット・コントローラ２３、ローディング・アンローディングコントローラ２５を備える。これら各コントローラはコンピュータ［ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を含む］により構成されるものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）の記憶装置等を備えコンピュータプログラムにより動作するものである。
【００２７】
前記曲げ加工機・コントローラ２１は、曲げ加工機３を制御するものであり、前記ロボット・コントローラ２３は、ロボット・アーム７、把持手段（グリッパ）５を有するロボットの動作等を制御する。また、ローディング・アンローディングコントローラ２５は、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９を制御しワークＷの搬入及び搬出を行う。
【００２８】
また、曲げ加工機・コントローラ２１、ロボット・コントローラ２３、ローディング・アンローディングコントローラ２５は互いに通信可能に接続されて連携して作動する。
【００２９】
さらに、曲げ加工機・コントローラ２１は曲げ制御手段２７とずれ検出手段２９を備え、ロボット・コントローラ２３はハンドリング制御手段３１と突き当て制御手段３３とずれ補正手段３５とを備える。
【００３０】
前記曲げ制御手段２７は、曲げ加工機３において、曲げ加工の動作等を制御する。前記ずれ検出手段２９は、２つのバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒを備え、ワークＷがバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接した際の移動量等を測定するように構成される。前記ハンドリング制御手段３１は、前記把持手段（グリッパ）５と前記ロボット・アーム７の動作を制御する。前記突き当て制御手段３３は、ワークＷを把持した把持手段（グリッパ）５のゲージング動作等を制御する。前記ずれ補正手段３５は、ワークＷを掴み換えることによりワークＷと把持手段５とに存在する位置のずれを補正する制御を行う。
【００３１】
図４〜７を参照し突き当て動作（ゲージング）について説明する。突き当て動作（ゲージング）とは、把持手段（グリッパ）５に把持されたワークＷをバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てＡ軸回転方向に交互に振りながらワークＷの位置決めを行うものである。すなわち、図４に示すようにワークＷをバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てワークＷを一方の回転方向に回転させる。この結果、ワークＷとダイ金型１５の角度Ａｎｇ１は９０°より数度程度大きくなる。その後、図５に示すようにワークＷをバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てワークＷを他方の回転方向に回転させる。この結果、ワークＷとダイ金型１５の角度Ａｎｇ２は９０°より数度程度小さくなる。このような動作を繰り返すことにより、図６に示すようにワークＷはバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに対し平行になりダイ金型１５とワークＷの角度Ａｎｇ３は略９０°になる。
【００３２】
図７に前記バックゲージ機構７の構造を示す。バックゲージ機構１７は、突き当て動作（ゲージング）を実行するため、少なくとも２つのポテンショメータとしての機能を含むバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒを備える。位置及び位置の変化量等を求めるバックゲージは既に幾つかの方法が公知であるので詳しい説明は省略するが１例を示す。
【００３３】
前記バックゲージ１７Ｌは、測定部１７Ｌａと円柱状の心棒部１７Ｌｂと当接部１７Ｌｃとを有し、前記心棒部１７Ｌｂの回りにはバネ部材１７Ｌｄがはめられている。そして、当接部１７ＬｃにワークＷが当接することによりバネ部材１７Ｌｄの縮むと共に当接部１７Ｌｃ、心棒部１７Ｌｂが可動する。測定部１７Ｌａが前記可動に基づき移動位置、変位量等を電気的に測定する（例えば、１５ｍｍ程度の変位が測定可能に構成される）。
【００３４】
また、前記バックゲージ１７Ｒは、測定部１７Ｒａと円柱状の心棒部１７Ｒｂと当接部１７Ｒｃとを有し、前記心棒部１７Ｒｂの回りにはバネ部材１７Ｒｄがはめられている。そして、当接部１７ＲｃにワークＷが当接することによりバネ部材１７Ｒｄの縮むと共に当接部１７Ｒｃ、心棒部１７Ｒｂが可動する。測定部１７Ｒａが前記可動に基づき移動位置、変位量等を電気的に測定する。
【００３５】
これにより、例えば、バックゲージ１７Ｌにより距離Ｄｉｓ１を求め、バックゲージ１７Ｒにより距離Ｄｉｓ２を求めることができる。さらに、距離Ｄｉｓ１と距離Ｄｉｓ２の差からワークＷのずれを検出することにより、ワークＷの角度Ａｎｇ４が９０°より大きいことを検出できる。
【００３６】
図８に曲げ加工システム１の動作を示す。初めに、ステップＳ０１では、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９がローディング・アンローディングコントローラ２５に制御されてワークＷのローディング処理を行う。そして、曲げるワークＷをロボット・アーム７に備えた把持手段（グリッパ）５で把持する。次いで、曲げ加工の金型（ダイ金型、パンチ金型）の間へワークＷをアプローチする。
【００３７】
ステップＳ０３では突き当て制御手段３３が把持手段（グリッパ）５を制御し突き当て処理を行う。すなわち、ワークＷを曲げるために２個のポテンショメータであるバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当て動作（ゲージング）する。
【００３８】
ステップＳ０５では、ずれ検出手段２９が、ずれ検出処理を行う。バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの移動位置、変位量等を測定し算出する。
【００３９】
ステップＳ０７では、すれ検出手段２９が許容値の範囲内か否かを判断する。許容値である場合に処理はステップＳ１１に進む。許容値の範囲内でないと判断した場合に処理はステップＳ０９に進む。
【００４０】
ステップＳ０９では、ずれ補正手段３５に制御された前記把持手段（グリッパ）５によりずれ補正処理が行われる。すなわち、把持しているワークＷの姿勢を９０°振る。そして、再度ダイ金型、パンチ金型へアプローチする。把持位置を補正するためにバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てる。ワークＷを把持しているロボットがセンサの値を確認しながらワークＷと金型との平行出しを行う。平行が確認できたら、ダイ金型、パンチ金型でワークＷを挟む。そして、把持手段（グリッパ）５がワークＷのクランプを放し、把持手段（グリッパ）５をワークＷと平行にすると共に金型までの距離を正しい位置に補正して掴み換えを行う。そして、９０°振った姿勢を元に戻す。
【００４１】
次いで、曲げ加工の金型（ダイ金型、パンチ金型）の間へワークＷをアプローチし、突き当て処理を行う。そしてバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに突き当てする。ずれ検出処理を行い、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの変位量を測定する。そして、ワークＷを把持している把持手段５がセンサの測定値を確認しながらワークＷを更に平行にするゲージングを行う。その後ワークＷを金型で挟み把持手段（グリッパ）５をワークＷから開放する。
【００４２】
ステップＳ１１では、曲げ制御手段２７に制御された曲げ加工機３によりワークＷに対する曲げ加工処理が行われる。
【００４３】
ステップＳ１３では、曲げ制御手段２７が全ての曲げに関し完了したか否かの判断を行う。完了したと判断した場合に処理はステップＳ１７に進む。全ての曲げについては完了していないと判断した場合に処理はステップＳ１５に移る。
【００４４】
ステップＳ１５では、ハンドリング制御手段３１に制御され把持手段（グリッパ）５によりハンドリング処理が行われ、その後ステップＳ０３に処理を戻す。
【００４５】
ステップＳ１７では、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９がローディング・アンローディングコントローラ２５に制御されてワークＷのアンローディング処理が行われる。
【００４６】
上述のように、一般的なずれ補正を行う動作を示したが、具体的な例を示す。図９〜１５を参照する。ワークＷが、材料ローダ・アンローダ（Ｌ／ＵＬ）１９により積載台車３７に積載された場合を想定する。図９に示すように、ワークＷは積載台車１９に対し積載位置がずれている。ここで、ワークＷは所定の厚みを持った板材で外形は略長方形であるものとする。
【００４７】
図１０を参照する。把持手段（グリッパ）５はワークＷを把持する際に積載台車３７に対し垂直に移動するのでワークＷを把持した場合に当該ワークＷは把持手段（グリッパ）５に対し傾いている。そして、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに直進し、そのまま当接する。ここでワークＷは傾いたまま、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接するため当接部１７Ｌｃ、１７Ｒｃの移動量が異なる。そして、移動量に所定の差（例えば、０．１ｍｍ）が生じた場合に補正を行うように判断する。
【００４８】
図１１を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５は、ワークＷを把持したまま、別のステージへ移動し、９０°ワークＷを回転し、ワークＷの縁をバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接させる。
【００４９】
図１２を参照する。突き当て動作（ゲージング）により、ワークＷをダイ金型１５ａに対し平行に位置決めする。このため、把持手段（グリッパ）５の軸心はダイ金型１５ａに対し、垂直ではなく斜めに傾いている。そして、この状態でのバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒ（例えば、当接部１７Ｌｃ、１７Ｒｃ）の位置を記憶装置等に記憶する。
【００５０】
図１３を参照する。ダイ金型１５ａに対応するパンチ金型１１ａとの協働によりワークＷを軽く（ワークＷを変形させない圧力）把持する。
【００５１】
図１４を参照する。把持手段（グリッパ）５は一旦、ワークＷに対する把持を開放し、その後にワークＷに対し斜めに傾いていた姿勢をワークＷに対し軸心が垂直になるように補正し、再度ワークＷを把持する。なお、再度ワークＷを把持する際は、ワークＷの外形は加工データ等より求めることができ、ワークＷの位置はゲージング動作で求められ、把持手段（グリッパ）５の位置は制御データ等より求められるため寸法ａ（ワークＷの中心）を決定し、寸法ｂを仮決定して、把持手段（グリッパ）５が掴み換えを行えばよい。
【００５２】
図１５を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５はワークＷを９０°回転させ、ステージを変えてワークＷを元に戻す。その後、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接させて、Ｙ軸方向の位置を決め、ダイ金型１１ａ、パンチ金型１１ｂの協働によりワークＷに対し曲げ加工を行う。ここで、寸法ｂに対する補正はワークＷの外形の大きさや曲げ位置が分かっているためワークＷのＹ軸方向の停止位置をバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒの変位位置に応じて決めることにより補正する。
【００５３】
図１６〜２２を参照する。ワークＷが曲げ加工により把持手段（グリッパ）５の軸心に対し傾いた場合、あるいは掴み換えのときに傾いた場合を想定する。図１６に示すように、ワークＷに対し巾が小さく、かつ、１箇所のみを曲げる場合は曲げ後にワークＷは回転し易い。このため位置がずれた場合に対し補正を行う必要がある。なお、ワークＷは所定の厚みを持った板材で外形は略長方形であるものとする。
【００５４】
ロボット・アーム７と把持手段（グリッパ）５はワークＷを把持する際に正常の場合を想定したワーク位置に対し垂直に移動するので傾いたワークＷを把持した場合に当該ワークＷは把持手段（グリッパ）５に対し傾いている。
【００５５】
図１７を参照する。バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに直進し、そのまま当接する。ここでワークＷは傾いたまま、バックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接するため当接部１７Ｌｃ、１７Ｒｃの移動量が異なる。そして、移動量に所定の差（例えば、０．１ｍｍ）が生じた場合に補正を行うように判断する。
【００５６】
図１８を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５は、ワークＷを把持したまま、別のステージへ移動し、９０°ワークＷを回転し、ワークＷの縁をバックゲージ１７Ｌ、１７Ｒに当接させる。
【００５７】
図１９を参照する。突き当て動作（ゲージング）により、ワークＷがダイ金型１５ａに対し平行にする。このため、把持手段（グリッパ）５の軸心はダイ金型１５ａに対し、垂直ではなく斜めに傾いている。
【００５８】
図２０を参照する。ダイ金型１５ａに対応するパンチ金型１１ａとの協働によりワークＷを軽く（ワークＷを変形させない圧力）把持する。
【００５９】
図２１を参照する。把持手段（グリッパ）５は一旦、ワークＷに対する把持を開放し、その後にワークＷに対し斜めに傾いていた姿勢をワークＷに対し軸心が垂直になるように補正し、再度ワークＷを把持する。なお、再度ワークＷを把持する際は、ワークＷの外形は加工データ等より求めることができ、ワークＷの位置はゲージング動作で求められ、把持手段（グリッパ）５の位置は制御データ等より求められるため寸法ａを決定し、寸法ｂ（ワークＷの中心）を仮決定して、把持手段（グリッパ）５が掴み換えを行う。
【００６０】
図２２を参照する。ロボット・アーム７の把持手段（グリッパ）５はワークＷを９０°回転させ、ステージを変えてワークＷを元に戻す。その後、ゲージング動作によりワークＷの位置決めを行い、ダイ金型１１ａ、パンチ金型１１ｂの協働によりワークＷに対し曲げ加工を行う。
【００６１】
ここで、寸法ｂの補正値はゲージング動作により、Ｙ軸方向のワーク位置が特定できたので正確な値とすることができる。さらに、正規の把持位置に再度掴み換えを行う場合もある。
【００６２】
この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【符号の説明】
【００６３】
１ 曲げ加工システム
３ 曲げ加工機（プレスブレーキ）
５ 把持手段
５Ａ 再位置決めグリッパ
７ ロボット・アーム
９ パンチホルダ
１１ａ パンチ金型
１１ｂ パンチ金型
１３ ダイホルダ
１５ａ ダイ金型
１５ｂ ダイ金型
１７ 突き当て手段（バックゲージ）
１９ ローダ・アンローダ
２１ 曲げ加工機コントローラ
２３ ロボットコントローラ
２５ ローディング・アンローディング・コントローラ
２７ 曲げ制御手段
２９ ずれ検出手段
３１ ハンドリング制御手段
３３ 突き当て制御手段
３５ ずれ補正手段
Ｗ ワーク
Ｄｉｍ 座標軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持する把持手段と前記ワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工システムにおいて、
所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在する場合に当該ずれを検出する検出手段と、
前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする曲げ加工システム。
【請求項２】
前記検出手段は、前記曲げ加工機に備えられたバックゲージであり、前記把持手段が前記ワークを把持し当該バックゲージに突き当てることにより生成する当該バックゲージの変位量を測定し、この測定結果に応じて前記ずれの存在を検出することを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工システム。
【請求項３】
前記補正手段による前記ずれの補正において、前記把持手段は前記ワークを掴み変えるものであり、ダイ金型及びパンチ金型により前記ワークを保持した後に前記把持手段は前記ワークの掴み変えを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の曲げ加工システム。
【請求項４】
前記ワークは積載台に積載されており、前記検出手段による前記ずれの検出は積載台から前記ワークを把持しローディングした直後に行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の曲げ加工システム。
【請求項５】
前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は前記把持手段による前記ワークの掴み換えが行われた直後に行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲げ加工システム。
【請求項６】
前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は各曲げ加工直後に行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の曲げ加工システム。
【請求項７】
ワークを把持する把持手段とワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工方法において、
検出手段により、所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在した場合に当該ずれの存在を検出する検出工程と、
補正手段により、前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正工程とを含むことを特徴とする曲げ加工方法。
【請求項１】
ワークを把持する把持手段と前記ワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工システムにおいて、
所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在する場合に当該ずれを検出する検出手段と、
前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする曲げ加工システム。
【請求項２】
前記検出手段は、前記曲げ加工機に備えられたバックゲージであり、前記把持手段が前記ワークを把持し当該バックゲージに突き当てることにより生成する当該バックゲージの変位量を測定し、この測定結果に応じて前記ずれの存在を検出することを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工システム。
【請求項３】
前記補正手段による前記ずれの補正において、前記把持手段は前記ワークを掴み変えるものであり、ダイ金型及びパンチ金型により前記ワークを保持した後に前記把持手段は前記ワークの掴み変えを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の曲げ加工システム。
【請求項４】
前記ワークは積載台に積載されており、前記検出手段による前記ずれの検出は積載台から前記ワークを把持しローディングした直後に行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の曲げ加工システム。
【請求項５】
前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は前記把持手段による前記ワークの掴み換えが行われた直後に行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の曲げ加工システム。
【請求項６】
前記ワークに対し複数工程の曲げ加工が行われる場合に、前記検出手段による前記ずれの検出は各曲げ加工直後に行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の曲げ加工システム。
【請求項７】
ワークを把持する把持手段とワークに曲げ加工を行う曲げ加工機とを備えた曲げ加工方法において、
検出手段により、所定の加工を終了するまでに前記把持手段と前記ワークとの位置関係に、ずれが存在した場合に当該ずれの存在を検出する検出工程と、
補正手段により、前記検出手段での検出結果に応じて前記ずれを補正する補正工程とを含むことを特徴とする曲げ加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１２−２４８２０（Ｐ２０１２−２４８２０Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６６８０４（Ｐ２０１０−１６６８０４）
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
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