特許 6491872 ロボットハンド及び多関節ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6491872

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】ロボットハンド及び多関節ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/00 20060101AFI20190318BHJP

   B21D 5/02 20060101ALI20190318BHJP

   B21D 43/04 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/00 C

   B21D5/02 U

   B21D43/04 C

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-255291(P2014-255291)

(22)【出願日】2014年12月17日

(65)【公開番号】特開2016-112667(P2016-112667A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2017年9月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】今井 一成

(72)【発明者】

【氏名】高橋 祐希

(72)【発明者】

【氏名】塔鼻 理恵

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 浩基

【審査官】 臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２５４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３１４０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４６４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０４４４８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０６−０３９３８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−２２２９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０８３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６７２２１７８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５／０２−４３／０４

Ｂ２１Ｊ １３／１０

Ｂ２５Ｊ １３／００−１５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアームの先端部に回転可能に連結したリストを有しかつ曲げ加工機への素材の搬入、素材の曲げ加工の補助、及び前記曲げ加工機からの製品の搬出を行う多関節ロボットの先端部に装着され、素材又は製品を保持するロボットハンドにおいて、
前記多関節ロボットの先端部である前記リストに装着され、前記多関節ロボットの先端部の軸心の方向に平行に延びた取付部材を有したハンド本体と、
前記取付部材の先端部に固定された固定爪、及び前記取付部材に前記固定爪に対して接近離反する方向へ移動可能に設けられた可動爪を有し、素材又は製品の端部を把持するメカニカルグリッパと、
基端部が前記固定爪の先端部に揺動可能に連結された揺動リンクと、
前記揺動リンクの先端部に設けられ、素材又は製品の表面を吸着する吸着グリッパと、
前記固定爪と前記揺動リンクとの間に設けられ、前記揺動リンクを揺動させるための揺動アクチュエータと、
を具備し、
前記吸着グリッパは、前記揺動リンクの揺動によって、前記メカニカルグリッパの先端部よりも前記ハンド本体に対して離隔しかつ素材又は製品の表面を吸着するための吸着位置と、前記メカニカルグリッパの先端部よりも前記ハンド本体側に接近しかつ障害物及び素材との干渉を回避するための待避位置との間を移動できるように構成され、前記吸着グリッパを前記吸着位置に位置させたときに、前記吸着グリッパの軸心が前記リストの軸心に対して平行に偏心し、
素材エリアから素材を取出す際及び製品を製品エリアへ送出す際に、前記リストの軸心が鉛直になるように姿勢を保てることを特徴とするロボットハンド。

【請求項2】

前記揺動アクチュエータは、一対の揺動エアシリンダであり、一対の前記揺動エアシリンダのシリンダ本体が一体的に接合され、一方の前記揺動エアシリンダにおける作動ロッドの先端部が前記揺動リンクに連結され、他方の前記揺動エアシリンダにおける作動ロッドの先端部が前記取付部材に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項3】

前記吸着グリッパは、素材若しくは製品の表面をエアの吸引力によって吸着するバキュームパッド、又は磁性材料からなる素材若しくは製品の表面を磁力によって吸着する電磁石であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロボットハンド。

【請求項4】

曲げ加工機への素材の搬入、素材の曲げ加工の補助、及び前記曲げ加工機からの製品の搬出を行う多関節ロボットにおいて、
先端部に請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のロボットハンドが装着されていることを特徴とする多関節曲げロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、曲げ加工機への素材の搬入及び素材の曲げ加工の補助等を行う多関節ロボットの先端部に装着されかつ素材又は製品を保持するロボットハンド等に関する。

【背景技術】

【0002】

多関節ロボットの一部であるロボットハンドについて種々の開発がなされており、ロボットハンドの先行技術として特許文献１に示すものがある。そして、その先行技術に係るロボットハンドの具体的な構成は、次のようになる。

【0003】

多関節ロボットの先端部には、ハンド本体が装着されており、このハンド本体には、素材（板材）又は製品（曲げ加工済みの板材）の端部を把持するメカニカルグリッパが設けられている。また、メカニカルグリッパは、ハンド本体に固定された固定爪（第１把持部材）と、ハンド本体に固定爪に対して接近離反する方向へ揺動可能に設けられた可動爪（第２把持部材）とを備えている。そして、固定爪には、素材又は製品の表面を吸着する吸着グリッパが設けられており、この吸着グリッパの軸心（吸着グリッパの吸着面に直交する仮想線）は、多関節ロボットの先端部の軸心に対して傾斜している。

【0004】

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１の他に、特許文献２及び特許文献３に示すものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−２５４６２７号公報

【特許文献2】特開２０１４−４６４４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、素材エリア（素材をストックするエリア）にランダムに載置（積載）された複数の素材を曲げ加工機に搬入する場合には、素材エリア側に素材の取出箇所が複数存在することになる。また、多関節ロボットによって素材エリアから素材を取出す際には、吸着グリッパの軸心が鉛直（垂直）になるようにロボットハンドを適正な姿勢に保つ必要がある。そのため、素材エリア側に素材の取出し箇所が複数存在すると、素材エリア周辺において、多関節ロボットに複雑な動作を強いることになり、多関節ロボットと障害物との干渉を招き易くなって、多関節ロボットによる素材の搬入に支障が生じるという問題がある。

【0007】

同様に、曲げ加工機から搬出された製品を製品エリア（製品をストックするエリア）に仕分けして載置する場合にも、製品エリア側に製品の送出箇所が複数存在することになり、前述と同様に、製品エリア周辺において、多関節ロボットと障害物との干渉を招き易くなって、多関節ロボットによる製品の搬出に支障が生じるという問題がある。

【0008】

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のロボットハンド等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の特徴は、複数のアームの先端部に回転可能に連結したリストを有しかつ曲げ加工機への素材（板材）の搬入、素材の曲げ加工の補助、及び前記曲げ加工機からの製品（曲げ加工済みの板材）の搬出を行う多関節ロボットの先端部に装着され、素材又は製品を保持するロボットハンドにおいて、前記多関節ロボットの先端部である前記リストに装着され、前記多関節ロボットの先端部の軸心の方向に平行に延びた取付部材を有したハンド本体と、前記取付部材の先端部に固定された固定爪、及び前記取付部材に前記固定爪に対して接近離反する方向へ移動可能に設けられた可動爪を有し、素材又は製品の端部を把持するメカニカルグリッパと、基端部が前記固定爪の先端部に揺動可能に連結された揺動リンクと、前記揺動リンクの先端部に設けられ、素材又は製品の表面を吸着する吸着グリッパと、前記固定爪と前記揺動リンクとの間に設けられ、前記揺動リンクを揺動させるための揺動アクチュエータと、を具備し、前記吸着グリッパは、前記揺動リンクの揺動によって、前記メカニカルグリッパの先端部よりも前記ハンド本体に対して離隔しかつ素材又は製品の表面を吸着するための吸着位置と、前記メカニカルグリッパの先端部よりも前記ハンド本体側に接近しかつ障害物及び素材との干渉を回避するための待避位置（干渉回避位置）との間を移動できるように構成され、前記吸着グリッパを前記吸着位置に位置させたときに、前記吸着グリッパの軸心（前記吸着グリッパの吸着面に直交する仮想線）が前記リストの先端部の軸心に対して平行に偏心し、素材エリアから素材を取出す際及び製品を製品エリアへ送出す際に、前記リストの軸心が鉛直になるように姿勢を保てることを要旨とする。

【0010】

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲の記載において、「保持」とは、把持及び吸着を含む意であって、「把持」とは、強固に把持することの他に、軽く挟むように支えることを含む意である。また、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。更に、「多関節ロボットの先端部の軸心」とは、多関節ロボットの先端部の回転軸心（回転の中心線）のことをいう。

【0011】

本発明の第１の特徴によると、前述のように、前記ロボットハンドにおいては、前記吸着グリッパを前記吸着位置に位置させたときに、前記吸着グリッパの軸心が前記多関節ロボットの先端部の軸心に対して平行に偏心するようになっている。そのため、素材エリア側に素材の取出箇所が複数存在しても、素材エリア周辺において、前記多関節ロボットの先端部の軸心周りの回転動作又は前記多関節ロボットの先端部の上方向への移動動作等、前記多関節ロボットに簡単な動作をさせるだけで、前記吸着グリッパの軸心が鉛直になるように前記ロボットハンドを適正な姿勢に保った状態で、前記素材エリアから素材を取出すことができる。

【0012】

同じ理由により、製品エリア側に製品の送出箇所が複数存在しても、製品エリア付近において、前記多関節ロボットの先端部の軸心周りの回転動作等、前記多関節ロボットに簡単な動作をさせるだけで、前記吸着グリッパの軸心が鉛直になるように前記ロボットハンドを適正な姿勢に保った状態で、製品を前記製品エリアへ送出すことができる。

【0013】

素材の曲げ加工の前に、前記吸着グリッパを前記待避位置へ移動させておくことにより、素材の曲げ加工中に、前記吸着グリッパと跳ね上がった素材との干渉を回避することができる。

【0014】

本発明の第２の特徴は、曲げ加工機への素材の搬入、素材の曲げ加工の補助、及び前記曲げ加工機からの製品の搬出を行う多関節ロボットにおいて、本発明の第１の特徴からなるロボットハンドが装着されていることを要旨とする。

【0015】

本発明の第２の特徴によると、前記多関節ロボットの動作を制御することにより、前記多関節ロボットの先端部を素材エリア（素材をストックするエリア）に接近させると共に、前記多関節ロボットの先端部の軸心を鉛直（垂直）にする。また、前記吸着グリッパを前記待避位置から前記吸着位置へ移動させて、前記吸着グリッパの軸心を鉛直にする。次に、前記吸着グリッパによって素材エリアに載置（積載）した素材の表面を吸着する。更に、前記多関節ロボットの動作を制御して前記多関節ロボットの先端部（前記ロボットハンド）を上方向へ移動させることにより、前記吸着グリッパの軸心が鉛直になるように前記ロボットハンドを適正な姿勢を保った状態で、素材エリアから素材を取出す。そして、前記多関節ロボットの動作を制御することにより、前記多関節ロボットの先端部を前記曲げ加工機に接近させる。これにより、素材を前記曲げ加工機に搬入することができる。

【0016】

素材を前記曲げ加工機に搬入した後に、前記吸着グリッパと前記メカニカルグリッパとの間で素材の保持換えを行うと共に、前記吸着グリッパを前記吸着位置から前記待避位置へ移動させる。そして、前記曲げ加工機によって素材に対して曲げ加工を行うことにより、素材から製品に仕上げることができる。このとき、前記メカニカルグリッパによって素材の端部を把持した状態で、前記多関節ロボットの動作を制御することにより、素材の曲げ加工の補助を行う。

【0017】

製品を仕上げた後に、前記吸着グリッパを前記待避位置から前記吸着位置へ移動させると共に、前記メカニカルグリッパと前記吸着グリッパと間で製品の保持換えを行う。そして、前記多関節ロボットの動作を制御することにより、前記多関節ロボットの先端部を製品エリア（製品をストックするエリア）に接近させると共に、前記多関節ロボットの軸心、換言すれば、前記吸着グリッパの軸心を鉛直にする。更に、前記吸着グリッパの軸心が鉛直になるように前記ロボットハンドを適正な姿勢を保った状態で、前記吸着グリッパの吸着状態を解除する。これにより、製品を前記曲げ加工機から搬出して製品エリアに送出すことができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、素材エリア側に素材の取出箇所が複数存在しても、素材エリア付近において、前記多関節ロボットに簡単な動作をさせるだけで、前記素材エリアから素材を取出すことができるため、例えば、素材エリアにランダムに載置（積載）された複数の素材を前記曲げ加工機に適宜に搬入することができ、前記多関節ロボットによる素材の搬入の自由度を拡大することができる。また、製品エリア側に製品の送出箇所が複数存在しても、製品エリア付近において、前記多関節ロボットに簡単な動作をさせることによって、製品を前記製品エリアへ送出すことができるため、例えば、前記曲げ加工機から搬出された製品を製品エリアに仕分けして載置することができ、前記多関節ロボットによる製品の搬出の自由度を拡大することができる。更に、素材の曲げ加工中に、前記吸着グリッパと跳ね上がった素材との干渉を回避できるため、前記多関節ロボットによる曲げ加工の補助の安定性を図ることができる。

【0019】

つまり、本発明によれば、前記多関節ロボットによる曲げ加工の補助の安定性を図った上で、前記多関節ロボットによる素材の搬入及び製品の搬出の自由度を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係るロボットハンドの斜視図であって、バキュームグリッパが吸着位置に位置した状態を示している。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係るロボットハンドの斜視図であって、バキュームグリッパが待避位置に位置した状態を示している。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係るロボットハンドを示す図であって、バキュームグリッパが吸着位置に位置した状態を示している。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットの全体構成及び動作を示す図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットの動作を示す図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットの動作を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットの動作を示す図である。

【図8】図８は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットの動作を示す図である。

【図9】図９は、本発明の実施形態の作用及び効果を説明する図である。

【図10】図１０は、本発明の実施形態の作用及び効果を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向をそれぞれ指している。

【0022】

図４に示すように、本発明の実施形態に係る多関節ロボット１は、プレスブレーキ３の前方に配設されており、プレスブレーキ３への素材Ｗの搬入、素材Ｗの曲げ加工の補助、及びプレスブレーキ３からの製品Ｍの搬出を行うものである。ここで、曲げ加工機の一例としてのプレスブレーキ３は、下部テーブル５と、下部テーブル５に上下に対向しかつ上下方向へ移動可能な上部テーブル７とを備えている。下部テーブル５の上側には、下部金型（ダイ金型）９が着脱可能に設けられており、上部テーブル７の下側には、下部金型９と協働して曲げ加工を行う上部金型（パンチ金型）１１が着脱可能に設けられている。そして、本発明の実施形態に係る多関節ロボット１の具体的な構成は、以下のようになる。

【0023】

多関節ロボット１は、ベース台１３を具備しており、６軸の制御軸を有している。また、ベース台１３は、床面に敷設した一対のガイドレール１５に左右方向へ移動可能に支持されており、ベース台１３の適宜位置には、ベース台１３を左右方向へ移動させるためのベース台用制御モータ（図示省略）が設けられている。

【0024】

ベース台１３には、アーム支持部材１７が鉛直（垂直）な第１制御軸Ｓ₁周りに旋回可能に設けられており、ベース台１３の適宜位置には、アーム支持部材１７を旋回させるためのロボット用第１制御モータ（図示省略）が設けられている。また、アーム支持部材１７には、下部アーム１９の基端部が水平な第２制御軸Ｓ₂周りに揺動可能に連結されており、アーム支持部材１７の適宜位置には、下部アーム１９を揺動させるロボット用第２制御モータ（図示省略）が設けられている。

【0025】

下部アーム１９の先端部には、第１上部アーム２１の基端部が水平な第３制御軸Ｓ₃周りに揺動可能に連結されており、下部アーム１９の先端部の適宜位置には、第１上部アーム２１を揺動させるロボット用第３制御モータ（図示省略）が設けられている。また、第１上部アーム２１の先端部には、第２上部アーム２３の基端部が第３制御軸Ｓ３に直交する第４制御軸Ｓ₄周りに回転可能に連結されており、第１上部アーム２１の基端部の適宜位置には、第２上部アーム２３を回転させるロボット用第４制御モータ（図示省略）が設けられている。

【0026】

第２上部アーム２３の先端部には、第１リスト２５の基端部が第４制御軸Ｓ４に直交する第５制御軸Ｓ₅周りに揺動可能に連結されており、第１上部アーム２１の基端部の適宜位置には、第１リスト２５を揺動させるロボット用第５制御モータ（図示省略）が設けられている。また、第１リスト２５の先端部には、第２リスト２７が第５制御軸Ｓ₅に直交する第６制御軸Ｓ₆周りに回転可能に連結されており、第１上部アーム２１の基端部の適宜位置には、第２リスト２７を回転させるロボット用第６制御モータ（図示省略）が設けられている。ここで、第６制御軸Ｓ₆は、第２リスト２７の軸心２７ｃと同心状に位置している。更に、多関節ロボット１の先端部である第２リスト２７には、素材Ｗ又は製品Ｍを保持するロボットハンド２９が装着されている。

【0027】

なお、多関節ロボット１は、前述のように６軸の制御軸を有しているが、ベース台用制御モータによってベース台１３が左右方向へ移動することによって実質的に７軸の制御軸を有することになる。また、多関節ロボット１が６軸の制御軸（実質的に７軸の制御軸）を有する代わりに、５軸以下の制御軸又は７軸以上の制御軸（実質的に８軸以上の制御軸）を有するようにしても構わない。

【0028】

続いて、本発明の実施形態に係るロボットハンド２９の構成の詳細について説明する。

【0029】

図１から図４に示すように、ロボットハンド２９は、第２リスト２７に同心状（同軸状）に装着されるハンド本体３１を具備しており、このハンド本体３１は、ハンド本体３１の軸心方向（軸心３１ｃの方向）へ延びた取付部材３３を有している。なお、ハンド本体３１の軸心３１ｃが第２リスト２７の軸心２７ｃと同心状にする代わりに、第２リスト２７の軸心２７ｃに対して平行に偏心するようにしても構わない。

【0030】

取付部材３３には、素材Ｗ又は製品Ｍの端部を把持するメカニカルグリッパ３５が設けられている。具体的には、取付部材３３の先端部には、ハンド本体３１の軸心方向へ延びた固定爪（第１把持部材）３７が固定されており、この固定爪３７は、ウレタン等の弾性体からなる複数の把持パッド（把持部）３９を有している。また、取付部材３３の基端部には、ハンド本体３１の軸心３１ｃに対して直交する方向へ延びたガイドバー４１が設けられている。ガイドバー４１には、ハンド本体３１の軸心方向へ延びた可動爪（第２把持部材）４３が固定爪３７に対して接近離反する方向（ハンド本体３１の軸心３１ｃに対して直交する方向）へ移動可能に設けられている。換言すれば、取付部材３３の基端部には、可動爪４３が固定爪３７に対して接近離反する方向へ移動可能にガイドバー４１を介して設けられている。可動爪４３は、ウレタン等の弾性体からなる複数の把持パッド（把持部）４５を有しており、各把持パッド４５は、対応する把持パッド３９に整合する位置に位置している。更に、可動爪４３には、ハンド本体３１の軸心３１ｃに対して直交する方向へ延びた一対のスライドバー４７が一体的に設けられており、各スライドバー４７は、取付部材３３に移動可能に支持されている。そして、取付部材３３には、可動爪４３を固定爪３７に対して接近離反する方向へ移動させるための把持エアシリンダ（把持アクチュエータの一例）４９が設けられており、この把持エアシリンダ４９における作動ロッド５１の先端部は、可動爪４３に連結されている。

【0031】

固定爪３７の先端部には、揺動リンク（揺動アーム）５３の基端部が揺動可能に連結されており、揺動リンク５３の先端部には、素材Ｗ又は製品Ｍの表面をエアの吸引力によって吸着する複数のバキュームグリッパ（吸着グリッパの一例）５５が設けられている。換言すれば、固定爪３７の先端部には、複数のバキュームグリッパ５５が揺動リンク５３を介して設けられている。また、各バキュームグリッパ５５は、揺動リンク５３の揺動によって吸着位置と待避位置（干渉回避位置）との間を移動できるように構成されている。ここで、吸着位置とは、メカニカルグリッパ３５の先端部（固定爪３７の先端部及び可動爪４３の先端部）よりもハンド本体３１に対して離隔しかつ素材Ｗ又は製品Ｍの表面を吸着するための位置のことをいう（図１参照）。待避位置とは、メカニカルグリッパ３５の先端部よりもハンド本体３１側に接近しかつ障害物及び素材Ｗとの干渉を回避するための位置のことをいう（図２及び図３参照）。そして、各バキュームグリッパ５５を吸着位置に位置させたときに、各バキュームグリッパ５５の軸心（各バキュームグリッパ５５の吸着面に直交する仮想線）５５ｃは、ハンド本体３１の軸心３１ｃ、換言すれば、第２リスト２７の軸心２７ｃに対して平行に偏心するようになっている。更に、固定爪３７と揺動リンク５３の間には、揺動リンク５３を揺動させるための一対の揺動エアシリンダ（揺動アクチュエータの一例）５７が配設されており、一対の揺動エアシリンダ５７のシリンダ本体５９は、一体的に接合されている。一方の揺動エアシリンダ５７における作動ロッド６１の先端部は、揺動リンク５３に連結されており、他方の揺動エアシリンダ５７における作動ロッド６１の先端部は、取付部材３３に連結されている。なお、揺動リンク５３の先端部に複数のバキュームグリッパ５５が設けられる代わりに、素材Ｗ又は製品Ｍの表面を磁力によって吸着する複数の電磁石（図示省略）が設けられるようにしてもいい。

【0032】

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

【0033】

図４に示すように、複数の制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御することにより、第２リスト２７を素材エリア（素材Ｗをストックするエリア）Ａ１に接近させると共に、第２リスト２７の軸心２７ｃを鉛直（垂直）にする。また、一対の揺動エアシリンダ５７の駆動により揺動リンク５３を一方向へ揺動させることにより、各バキュームグリッパ５５を待避位置から吸着位置へ移動させて、各バキュームグリッパ５５の軸心５５ｃを鉛直にする。次に、複数の制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御して第２リスト２７（ロボットハンド２９）を下方向へ移動させて、各バキュームグリッパ５５によって素材エリアＡ１（素材エリアＡ１の素材パレットＰ１）に載置（積載）した素材Ｗの表面を吸着する。更に、複数の制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御して第２リスト２７（ロボットハンド２９）を上方向へ移動させることにより、各バキュームグリッパ５５の軸心５５ｃが鉛直になるようにロボットハンド２９を適正な姿勢を保った状態で、素材エリアＡ１（素材エリアＡ１の素材パレットＰ１）から素材Ｗを取出す。そして、ロボットハンド２９を適正な姿勢に保った状態で、複数の制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御することにより、第２リスト２７をプレスブレーキ３に接近させる。これにより、素材Ｗをプレスブレーキ３に搬入することができる。

【0034】

素材Ｗをプレスブレーキ３に搬入した後に、図５に示すように、上部テーブル７を下方向へ移動させて、上部金型１１と下部金型９の協働により素材Ｗを一旦軽く把持する。次に、各バキュームグリッパ５５の吸着状態を解除して、一対の揺動エアシリンダ５７の駆動により揺動リンク５３を他方向へ揺動させることにより、各バキュームグリッパ５５を吸着位置から待避位置へ移動させる。そして、図６に示すように、複数の制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御して第２リスト２７の軸心２７ｃを水平にする。更に、把持エアシリンダ４９の駆動により可動爪４３を固定爪３７に対して接近する方向へ移動させることにより、可動爪４３と固定爪３７の協働により素材Ｗの端部を把持する。これにより、各バキュームグリッパ５５とメカニカルグリッパ３５との間で素材Ｗの保持換えを行うことができる。

【0035】

素材Ｗの保持換えを行った後に、図７に示すように、上部テーブル７を上下方向（下方向と上方向）へ複数回移動させて、上部金型１１と下部金型９の協働によって素材Ｗに対して複数回の曲げ加工を行うことにより、素材Ｗから製品Ｍに成形することができる。このとき、メカニカルグリッパ３５によって素材Ｗの端部を把持した状態で、複数の制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御することにより、素材Ｗの曲げ加工の補助を行う。

【0036】

製品Ｍを成形した後に、図７に示すように、把持エアシリンダ４９の駆動により可動爪４３を固定爪３７に対して離反する方向へ移動させることにより、メカニカルグリッパ３５の把持状態を解除する。次に、制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御することにより、第２リスト２７の軸心２７ｃを製品Ｍの表面（表面の被吸着部）に対して直交させる。また、一対の揺動エアシリンダ５７の駆動により揺動リンク５３を一方向へ揺動させることにより、各バキュームグリッパ５５を待避位置から吸着位置へ移動させる。そして、各バキュームグリッパ５５によって製品Ｍの表面を吸着する。これにより、メカニカルグリッパ３５と各バキュームグリッパ５５との間で製品Ｍの保持換えを行うことができる。

【0037】

製品Ｍの保持換えを行った後に、図８に示すように、ロボットハンド２９を適正な姿勢に保った状態で、複数の制御モータの駆動により多関節ロボット１の動作を制御することにより、第２リスト２７を製品エリア（製品Ｍをストックするエリア）Ａ２に接近させると共に、第２リスト２７の軸心２７ｃ、換言すれば、各バキュームグリッパ５５の軸心５５ｃを鉛直にする。そして、各バキュームグリッパ５５の軸心５５ｃが鉛直になるようにロボットハンド２９を適正な姿勢を保った状態で、各バキュームグリッパ５５の吸着状態を解除する。これにより、製品Ｍをプレスブレーキ３から搬出して製品エリアＡ２（製品エリアＡ２の製品パレットＰ２）に送出すことができる。なお、製品エリアＡ２は、素材エリアＡ１に対して左右方向に離隔してある。

【0038】

要するに、前述のように、ロボットハンド２９においては、各バキュームグリッパ５５を吸着位置に位置させたときに、各バキュームグリッパ５５の軸心５５ｃが第２リスト２７の軸心２７ｃに対して平行に偏心するようになっている。そのため、素材エリアＡ１側に素材Ｗの取出箇所が複数存在しても、素材エリアＡ１周辺において、第２リスト２７の軸心周りの回転動作又は第２リスト２７の上方向への移動動作等、多関節ロボット１に簡単な動作をさせるだけで、各バキュームグリッパ５５の軸心５５ｃが鉛直になるようにロボットハンド２９を適正な姿勢に保った状態で、素材エリアＡ１から素材Ｗを取出すことができる。

【0039】

同じ理由により、製品エリアＡ２側に製品Ｍの送出箇所が複数存在しても、製品エリアＡ２付近において、第２リスト２７の軸心周りの回転動作等、多関節ロボット１に簡単な動作をさせるだけで、各バキュームグリッパ５５の軸心５５ｃが鉛直になるようにロボットハンド２９を適正な姿勢に保った状態で、製品Ｍを製品エリアＡ２へ送出すことができる。

【0040】

素材Ｗの曲げ加工の前に、各バキュームグリッパ５５を待避位置へ移動させておくことにより、素材Ｗの曲げ加工中に、各バキュームグリッパ５５と跳ね上がった素材Ｗとの干渉を回避することができる。

【0041】

従って、本発明の実施形態によれば、素材エリアＡ１側に素材Ｗの取出箇所が複数存在しても、素材エリアＡ１付近において、多関節ロボット１に簡単な動作をさせるだけで、素材エリアＡ１から素材Ｗを取出すことができるため、例えば、図９に示すように、素材エリアＡ１の素材パレットＰ１にランダムに載置（積載）された複数の素材Ｗをプレスブレーキ３に適宜に搬入することができ、多関節ロボット１による素材Ｗの搬入の自由度を拡大することができる。また、製品エリアＡ２側に製品Ｍの送出箇所が複数存在しても、製品エリアＡ２付近において、多関節ロボット１に簡単な動作をさせるだけで、製品Ｍを製品エリアＡ２へ送出すことができるため、例えば、図１０に示すように、プレスブレーキ３から搬出された製品Ｍを製品エリアＡ２の製品パレットＰ２に仕分けして載置することができ、多関節ロボット１による製品Ｍの搬出の自由度を拡大することができる。更に、素材Ｗの曲げ加工中に、各バキュームグリッパ５５と跳ね上がった素材Ｗとの干渉を回避できるため、多関節ロボット１による曲げ加工の補助の安定性を図ることができる。

【0042】

つまり、本発明の実施形態によれば、多関節ロボット１による曲げ加工の補助の安定性を図った上で、多関節ロボット１による素材Ｗの搬入及び製品Ｍの搬出の自由度を拡大することができる。

【0043】

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

【符号の説明】

【0044】

Ｗ 素材
Ｍ 製品
Ａ１ 素材エリア
Ａ２ 製品エリア
Ｐ１ 素材パレット
Ｐ２ 製品パレット
Ｓ₁ 第１制御軸
Ｓ₂ 第２制御軸
Ｓ₃ 第３制御軸
Ｓ₄ 第４制御軸
Ｓ₅ 第５制御軸
Ｓ₆ 第６制御軸
１ 多関節ロボット
３ プレスブレーキ
５ 下部テーブル
７ 上部テーブル
９ 下部金型
１１ 上部金型
１３ ベース台
１５ ガイドレール
１７ アーム支持部材
１９ 下部アーム
２１ 第１上部アーム
２３ 第２上部アーム
２５ 第１リスト
２７ 第２リスト
２７ｃ 第２リストの軸心（多関節ロボットの先端部の軸心）
２９ ロボットハンド
３１ ハンド本体
３１ｃ ハンド本体の軸心
３３ 取付部材
３５ メカニカルグリッパ
３７ 固定爪
４１ ガイドバー
４３ 可動爪
４７ スライドバー
４９ 把持エアシリンダ
５３ 揺動リンク
５５ バキュームグリッパ（吸着グリッパ）
５５ｃ バキュームグリッパの軸心
５７ 揺動エアシリンダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】