特開 2024-30249 グリッパ及びワークの保持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030249

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】グリッパ及びワークの保持方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

B25J15/06 A

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132972

(22)【出願日】2022-08-24

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-02-06

(71)【出願人】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】110001612

【氏名又は名称】弁理士法人きさらぎ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 浩基

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS05

3C707BS12

3C707CS04

3C707DS01

3C707EU04

3C707FS01

3C707FT02

3C707FU01

3C707HS12

3C707NS09

(57)【要約】

【課題】ワークの加工時間をより一層短縮する。
【解決手段】グリッパは、少なくともワークの曲げ加工に用いられる曲げロボットのアームの先端部に設けられた回転構造体に直接又は間接的に取り付けられるグリッパ本体と、前記グリッパ本体の先端部に設けられ、ワークを吸着する吸着体と、を備え、前記吸着体は、前記回転構造体の回転軸と交差する方向に向く吸着面を含み、前記吸着面は、前記回転構造体の回転軸に沿う方向において、前記回転構造体の回転中心部の投影面積の範囲内に位置しており、前記吸着体は、前記吸着面と直交する軸を中心として回転可能に構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくともワークの曲げ加工に用いられる曲げロボットのアームの先端部に設けられた回転構造体に直接又は間接的に取り付けられるグリッパ本体と、
前記グリッパ本体の先端部に設けられ、ワークを吸着する吸着体と、
を備え、
前記吸着体は、前記回転構造体の回転軸と交差する方向に向く吸着面を含み、
前記吸着面は、前記回転構造体の回転軸に沿う方向において、前記回転構造体の回転中心部の投影面積の範囲内に位置しており、
前記吸着体は、前記吸着面と直交する軸を中心として回転可能に構成されている
グリッパ。

【請求項2】

前記グリッパ本体は、前記回転構造体の前記回転軸の軸方向と平行に延びる第１軸部と、前記第１軸部の軸方向と交差する方向に延びる第２軸部と、を含み、
前記吸着体は、前記第２軸部の先端部に設けられている
請求項１に記載のグリッパ。

【請求項3】

前記第１軸部は、前記回転構造体の回転中心部から外れた偏心位置に位置している
請求項２に記載のグリッパ。

【請求項4】

前記グリッパ本体と、前記回転構造体と、を連結するベース部材を更に備え、
前記グリッパ本体及び前記ベース部材は、前記吸着体を回転させる回転機構を内蔵する
請求項１～３のいずれか１項に記載のグリッパ。

【請求項5】

前記第１軸部は、前記吸着体がワークを吸着した状態において、前記吸着体の回転時にワークが前記ベース部材と干渉しない程度の長さを有する
請求項４に記載のグリッパ。

【請求項6】

請求項１～３に記載のグリッパによりワークを吸着保持した状態において、前記グリッパの前記吸着体を回転させて前記ワークを回転させることにより、前記ワークの向きを変更する
ワークの保持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、グリッパ及びワークの保持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ワークの曲げ加工の補助等を行う曲げロボットが知られている。例えば、特許文献１には、図１３に示すように、アーム１０１の先端部に設けられたロボットヘッド部１０２と、ロボットヘッド部１０２の垂直位置に設けられたクランプ部１０３と、を備えるロボットが記載されている。ロボットヘッド部１０２は、クランプ部１０３を水平軸回りに垂直面内及び垂直軸回りに水平面内でそれぞれ回動可能に構成されている。

【0003】

特許文献１に記載のロボットは、例えば、クランプ部１０３によりワークＷをロボットヘッド部１０２の上方に位置するように保持した下アプローチ状態において、クランプ部１０３を水平面内で（ロボットヘッド部を）回転させる。これにより、プレスブレーキに対するワークＷの向きを水平方向に１８０°回転させることができる。また、ロボットは、クランプ部１０３のストレッチ部材１０４を水平方向にスライドさせることにより、バキュームクランパ１０５に吸着されたワークＷを水平方向にスライド可能に構成されている。

【0004】

そのため、特許文献１に記載のロボットでは、プレスブレーキにより、例えばワークの一辺を曲げた後に、ロボットの姿勢変更やワークの掴み換えを行うことなく、ワークの反対側の一辺を、最初に曲げた一辺と同じ向きに曲げることができる。これにより、ワークの加工時間を短縮できるという利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０７－３２３３３４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、特許文献１に記載のロボットにおいて、ワークの反対側の一辺を、最初に曲げた一辺とは曲げ方向を逆向きに曲げたい場合、図１３に示すように、ロボットヘッド部１０２により、クランプ部１０３を垂直面内及び水平面内でそれぞれ回転させる。そして、ロボットヘッド部１０２がクランプ部１０３の上方に位置するような上アプローチ状態で、パンチＰとダイＤの間に、反対側の一辺を挿入してワークＷの曲げ加工を行うことが考えられる。

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載のロボットでは、ワークＷを吸着するクランプ部１０３がロボットヘッド部１０２の垂直位置に位置する構造のため、上記上アプローチ状態でのワークＷの曲げ加工時において、ロボットのアーム１０１がワークＷの曲げ加工時の動きに従って上方斜め前方側に動作すると、ロボットヘッド部１０２がプレスブレーキのパンチＰやプレスブレーキそのものに干渉するおそれがある。

【0008】

そのため、特許文献１に記載のロボットでは、補助把持装置を介して、ロボットヘッド部１０２がクランプ部１０３の下側に位置するようにワークＷの掴み換えをする動作を行う必要がある。その他のロボットにおいては、ロボットヘッド部１０２がクランプ部１０３の下側に位置するようにロボットの姿勢そのものを変更する動作が必要となる場合がある。いずれの場合にも、ワークＷの加工時間を要するという問題がある。

【0009】

本発明の一態様は、ワークの加工時間をより一層短縮することが可能なグリッパ及びワークの保持方法である。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様に係るグリッパは、少なくともワークの曲げ加工に用いられる曲げロボットのアームの先端部に設けられた回転構造体に直接又は間接的に取り付けられるグリッパ本体と、前記グリッパ本体の先端部に設けられ、ワークを吸着する吸着体と、を備え、前記吸着体は、前記回転構造体の回転軸と交差する方向に向く吸着面を含み、前記吸着面は、前記回転構造体の回転軸に沿う方向において、前記回転構造体の回転中心部の投影面積の範囲内に位置しており、前記吸着体は、前記吸着面と直交する軸を中心として回転可能に構成されている。

【0011】

本発明の一態様に係るワークの保持方法は、上記のグリッパによりワークを吸着保持した状態において、前記グリッパの前記吸着体を回転させて前記ワークを回転させることにより、前記ワークの向きを変更する。

【0012】

本発明の一態様に係るグリッパ及びワークの保持方法によれば、グリッパ本体の先端部に設けられた吸着体が、回転構造体の回転軸と交差する方向に向き、且つ回転構造体の回転軸に沿う方向において、回転構造体の回転中心部の投影面積の範囲内に位置する吸着面を含んでおり、この吸着面と直交する軸を中心として回転することにより、ワークの曲げ加工時のロボットの姿勢変更動作やワークの掴み換え動作を行う必要がなくなるので、ワークの加工時間をより一層短縮することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様に係るグリッパ及びワークの保持方法によれば、ワークの加工時間をより一層短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットを示す概略図である。

【図2】図２は、一実施形態に係るグリッパを示す側面図である。

【図3】図３は、一実施形態に係るグリッパの一部透過側面図である。

【図4】図４は、一実施形態に係るグリッパの回転動作の一例を示す概略図である。

【図5】図５は、一実施形態に係るグリッパのワーク未保持状態を示す正面図である。

【図6】図６は、一実施形態に係るグリッパのワーク保持状態を示す正面図である。

【図7】図７は、一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットによる曲げ加工の動作を示す概略図である。

【図8】図８は、一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットによる曲げ加工の動作を示す概略図である。

【図9】図９は、一実施形態に係るグリッパの曲げ加工時の動作を示す側面図である。

【図10】図１０は、一実施形態に係るグリッパの曲げ加工時の動作を示す側面図である。

【図11】図１１は、一実施形態に係るグリッパの曲げ加工時の動作を示す側面図である。

【図12】図１２は、一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットによる曲げ加工の動作を示す概略図である。

【図13】従来の曲げロボットによる曲げ加工の動作を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態に係るグリッパ及びワークの保持方法を詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、以下の実施の形態においては、各構成要素の配置、縮尺及び寸法等が誇張或いは矮小化されて示されている場合、並びに一部の構成要素の記載が省略されている場合がある。

【0016】

［グリッパを有するワーク供給ロボットの全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットを示す概略図である。
図１に示すように、一実施形態に係るワーク供給ロボット１は、概略的には、ワーク載置台９上に櫛歯状に載置されたワークＷ群から端のワークＷｅを搬送可能に構成されている。なお、ワークＷ群は、ワーク載置台９上に、所謂平積みに積載されていてもよい。ワーク供給ロボット１は、端部のワークＷｅを保持するロボットハンドとしてのグリッパ１０を含んでいる。

【0017】

ここで、グリッパ１０は、少なくともワークＷの曲げ加工に用いられるワーク供給ロボット（曲げロボット）１のアーム部（アーム）２の先端部に設けられた回転部（回転構造体）３に直接又は間接的に取り付けられるグリッパ本体１１を備える。また、グリッパ１０は、グリッパ本体１１の先端部に設けられ、ワークを吸着する吸着部（吸着体）１２を備える。吸着部（吸着体）１２は、回転部（回転構造体）３の回転軸Ｐ１（図４等参照）と交差（本実施形態では直交）する方向に向く吸着面１２ａ（図２等参照）を含む。吸着面１２ａは、回転部（回転構造体）３の回転軸Ｐ１に沿う方向において、回転部（回転構造体）３の回転中心部の投影面積の範囲Ｈ（図２、図５参照）内に位置している。吸着部（吸着体）１２は、吸着面１２ａと直交する軸Ｐ２（図５等参照）を中心として回転可能に構成されている。

【0018】

なお、一実施形態に係るワーク供給ロボット１は、曲げ加工機等の加工機（図示せず、以下同じ。）と、この加工機及びワーク供給ロボット１を制御する制御装置（図示せず、以下同じ。）と、を備えて構成され、加工機と共にワークＷの自動加工を行う加工システムに含まれてもよい。

【0019】

［ワーク供給ロボットの詳細構成］
ワーク供給ロボット１は、ワーク載置台９と、ワークＷの搬送先（例えば、加工機等）との間に配置されている。ワーク供給ロボット１は、ワーク載置台９上でワークＷを保持し、保持したワークＷを加工機等の搬送先に向けて搬送するように構成されている。

【0020】

具体的には、ワーク供給ロボット１は、移動機構６０と、グリッパ１０と、アーム部２と、を含んでいる。また、ワーク供給ロボット１は、これら各部を制御する制御部（図示せず）を含んでいる。移動機構６０は、ワーク供給ロボット１を移動させる。グリッパ１０は、ワークＷを保持可能に構成される。アーム部２は、グリッパ１０をワークＷに対して接近又は離隔させる。

【0021】

移動機構６０は、レール部６０ａと、ベース台６０ｂと、ベース台駆動手段（図示せず）と、を有する。レール部６０ａは、床面８上に敷設される。ベース台６０ｂは、レール部６０ａ上に沿って移動可能に構成される。ベース台駆動手段は、ベース台６０ｂを駆動させる。移動機構６０は、例えば、所謂直動機構として構成される。移動機構６０は、制御装置に含まれるロボット制御部（図示せず）からの制御信号に基づく制御部による制御によって、床面８上においてワーク供給ロボット１を移動させる。なお、移動機構６０は、種々の公知の構成を採用可能であるため、その詳細な説明を省略する。

【0022】

アーム部２は、一端部が移動機構６０のベース台６０ｂに連結されると共に、他端部（先端部）の回転部３がグリッパ１０に連結されている。アーム部２は、ロボット制御部からの制御信号に基づく制御部による制御によって、グリッパ１０をワークＷに対して接近又は離隔させるよう構成されている。一実施形態において、アーム部２は、６軸の制御軸を有する多関節アームである。

【0023】

アーム部２は、ワーク載置台９からのワークＷの搬送だけではなく、加工機等へのワークＷの搬送（搬入）、ワークＷの加工（曲げ加工）の補助、及び、加工機等からの製品（曲げ加工品）の搬送（搬出）等を実行可能に構成されている。なお、アーム部２を含むワーク供給ロボット１は、種々の公知の構成を採用可能であるため、その詳細な説明を省略する。また、アーム部２は、上述した６軸の制御軸を有する多関節アームの構成に限定されず、種々の公知の構成を任意に採用することが可能である。

【0024】

［グリッパの構成］
図２は、一実施形態に係るグリッパを示す側面図である。図３は、一実施形態に係るグリッパの一部透過側面図である。図４は、一実施形態に係るグリッパの回転動作の一例を示す概略図である。図５は、一実施形態に係るグリッパのワーク未保持状態を示す正面図である。図６は、一実施形態に係るグリッパのワーク保持状態を示す正面図である。

【0025】

グリッパ１０は、図２及び図３に示すように、アーム部２の先端部の回転部３に、例えばベース部材１５を介して着脱可能に装着されるグリッパ本体１１と、グリッパ本体１１に取り付けられ、ワークＷを保持可能に構成された一つの吸着部１２と、を有している。このように構成されたグリッパ１０（及びベース部材１５）は、図４に示すように、回転部３の回転によって、回転軸Ｐ１を回転中心として図中矢印で示す方向に３６０°回動可能に装着される。また、吸着部１２は、図５に示すように、後述する回転機構の回転駆動により、軸Ｐ２を回転中心として３６０°回動自在に設けられている。

【0026】

グリッパ本体１１は、例えば、回転部（回転構造体）３の回転軸Ｐ１の軸方向と平行に延びる第１シャフト部（第１軸部）１３と、第１シャフト部（第１軸部）１３の軸方向と交差する方向に延びる第２シャフト部（第２軸部）１４と、を含む。吸着部（吸着体）１２は、第２シャフト部（第２軸部）１４の先端部に設けられている。なお、グリッパ本体１１は、図２に示す側面視で、棒状の第１シャフト部１３及び第２シャフト部１４が、例えばＬ字形状となるように回転部３に装着されている。すなわち、本実施形態では、回転軸Ｐ１の軸方向に沿って直線状に延びる長い第１シャフト部１３の先端部に、回転軸Ｐ１と交差する軸Ｐ２の軸方向に沿って直線状に延びる第１シャフト部１３よりも短い第２シャフト部１４が設けられている。このような形状により、回転部３と吸着部１２との間の距離を十分に確保することができると共に、ワークＷを、その面が常に回転部３の回転軸Ｐ１に沿った状態で保持することができる。

【0027】

吸着部１２は、第２シャフト部１４の先端において、エアを吸引するエア吸引源（図示せず）に配管を介して接続されている。配管は、例えばグリッパ本体１１に沿って内部又は外部に配設されている。吸着部１２は、その上端部がワークＷの表面に吸着可能（接触可能）な吸着面１２ａを構成する平型（側方台形形状）の吸着パッドにより構成され得る。従って、吸着部１２は、エア吸引源による配管を通したエアの吸引力によって、ワーク載置台９に櫛歯状に載置されたワークＷ群から端のワークＷｅの表面に吸着するよう構成されている。吸着面１２ａは、既述のとおり、回転部３の回転軸Ｐ１に沿う方向において、回転部３の回転中心部の投影面積の範囲Ｈ内に位置している（図２及び図５参照）。ここで、「回転中心部の投影面積の範囲Ｈ」とは、以下のように定義され得る。すなわち、図２に示すように、回転部３の回転軸Ｐ１を金型であるダイＤの上面Ｕと水平方向に一致させたときに、ダイＤの垂直方向中心を通る曲げ線Ｖと第２シャフト部１４の前面１４ｂとの間の水平方向の距離をＬ２、この距離Ｌ２からマージンαを引いた距離をＬ２－αとする。また、マージンαの垂線ＶαとダイＤの上面Ｕとの交点を原点として、グリッパ１０側の斜め上方及び斜め下方にそれぞれ上面Ｕとのなす角度θで延びる線を、グリッパ１０がプレスブレーキに干渉するプレスブレーキ干渉ラインＰＬとする。更に、上記投影面積の範囲Ｈから第１シャフト部１３の外側面１３ｂまでの径方向の距離をＬ３としたときに、投影面積の範囲Ｈは、Ｈ／２＋Ｌ３＜（Ｌ２－α）ｔａｎθゆえにＨ＜｜２｛（Ｌ２－α）ｔａｎθ－Ｌ３｝｜となる。なお、角度θは、ワークＷを９０°曲げる場合は例えば４５°であり、例えば１５°～４５°の範囲を取り得る。

【0028】

また、グリッパ本体１１の第１シャフト部（第１軸部）１３は、回転部（回転構造体）３の回転中心部から外れた偏心位置に位置している。第１シャフト部１３を、回転軸Ｐ１を回転中心とした径方向における所定範囲の回転中心部の外側（偏心位置）に位置させることで、例えば図４に示すように、グリッパ１０が回転部３により回転されたときの、吸着部１２の吸着面１２ａの位置が回転中心（回転軸Ｐ１）から変化しないようにすることが可能となる。

【0029】

具体的には、グリッパ１０がワークＷを未保持の状態においては、図５に示すように、吸着部１２の吸着面１２ａが、軸Ｐ２と直交し回転軸Ｐ１に沿って形成された面Ｈｐより僅かに上方に位置するように、面Ｈｐとずれた位置に配置されるようグリッパ本体１１及び吸着部１２が設置されている。この状態からグリッパ１０がワークＷを吸着保持すると、図６に示すように、吸着部１２が吸着により僅かに変形するので、吸着部１２の吸着面１２ａと、ワークＷの下面及び面Ｈｐとが、回転軸Ｐ１と同じ面レベルの位置にくることとなる。これにより、グリッパ１０に保持されたワークＷの回転軸Ｐ１と重なる平面位置は、回転部３による回転で変わることはない。

【0030】

なお、本実施形態に係るグリッパ１０は、上記のように、グリッパ本体１１と、回転部（回転構造体）３と、を連結するベース部材１５を更に備える。そして、グリッパ本体１１及びベース部材１５は、吸着部（吸着体）１２を回転させる回転機構１６を内蔵する。グリッパ本体１１と回転部３との間にベース部材１５を備えることで、グリッパ本体１１を間接的に回転部３に取り付けることができ、取り付けのバリエーションを増やすことが可能となる。なお、グリッパ本体１１は、ベース部材１５を介さずに回転部３に直接に取り付けることも可能である。

【0031】

グリッパ本体１１及びベース部材１５に内蔵される回転機構１６は、図３に示すように、回転シャフト１２ｂと、ラック部１３ａと、ピニオン部１４ａと、駆動部１５ａと、を含んでいる。駆動部１５ａは、例えば、ベース部材１５及び第１シャフト部１３の内部に設けられた電動シリンダにより構成される。駆動部１５ａは、その他、ラック部１３ａの代わりにベルト駆動等が可能な電動モータ等も採用し得る。ラック部１３ａは、ベース部材１５及び第１シャフト部１３の内部に収容された駆動部１５ａの先端側に設けられている。ピニオン部１４ａは、第２シャフト部１４の内部に収容された回転シャフト１２ｂの一端側に設けられ、ラック部１３ａと噛合している。なお、回転シャフト１２ｂの他端側には、吸着部１２が取り付けられている。

【0032】

このように構成された回転機構１６では、駆動部１５ａによりラック部１３ａを回転軸Ｐ１に沿った方向に動かすと、ピニオン部１４ａと共に回転シャフト１２ｂが軸Ｐ２回りに回動するので、吸着部１２を面Ｈｐの面内で、例えば３６０°自在に回転させることができる。なお、回転機構１６は、グリッパ本体１１及びベース部材１５に内蔵されているので、外観上の美観が損なわれることはない。

【0033】

なお、グリッパ本体１１の第１シャフト部（第１軸部）１３は、吸着部（吸着体）１２がワークＷを吸着した状態において、吸着部（吸着体）１２の回転時にワークＷがベース部材１５と干渉しない程度の長さを有する。すなわち、最大長がＬのワークＷの中心部を吸着部１２が吸着すると仮定した場合、図２に示すように、第１シャフト部１３の長さＬ１は、Ｌ／２よりも長い長さに設定される。ここで、ワークＷの最大長Ｌとは、ワークＷの外縁の一点からこれと対向する他点までの直線距離が最大となる部分における該直線距離のことをいい、例えばワークＷが矩形状である場合には、対角線の長さを意味する。

【0034】

一方、仮に、最大長ＬのワークＷの端部を吸着部１２が吸着する場合は、第１シャフト部１３の長さＬ１は、Ｌよりも長い長さに設定される（［Ｌ／２，Ｌ］＜Ｌ１）。より具体的には、第１シャフト部１３の長さＬ１は、例えば５ｃｍ程度に設定されている。第１シャフト部１３の長さＬ１がこのように設定されることにより、ワークＷがいずれの向きに吸着部１２により回転されたとしても、ベース部材１５に干渉することはないので、干渉による曲げ加工時の不具合を防止することができる。

【0035】

［ワーク供給ロボットによる曲げ加工の動作］
図７は、一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットによる曲げ加工の動作を示す概略図である。図８は、一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットによる曲げ加工の動作を示す概略図である。図９は、一実施形態に係るグリッパの曲げ加工時の動作を示す側面図である。図１０は、一実施形態に係るグリッパの曲げ加工時の動作を示す側面図である。図１１は、一実施形態に係るグリッパの曲げ加工時の動作を示す側面図である。図１２は、一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットによる曲げ加工の動作を示す概略図である。

【0036】

ワーク供給ロボット１によるワークＷの曲げ加工の動作においては、上記のグリッパ１０によりワークＷを吸着保持した状態において、グリッパ１０の吸着部（吸着体）１２を回転させてワークＷを回転させることにより、ワークＷの向きを変更することが行われる。

【0037】

まず、ワーク供給ロボット１は、図１に示すように、グリッパ１０の吸着部１２の吸着面１２ａを横向きにするように姿勢を変える。そして、ワークＷ群の端のワークＷｅをグリッパ１０で吸着保持する。その後、吸着保持したワークＷをプレスブレーキに搬送（搬入・搬出）する。なお、ワークＷは、例えばその寸法が比較的小さい所謂小物の被加工物である。

【0038】

一実施形態に係るワーク供給ロボット１では、例えば図７に示すように、グリッパ１０がワークＷを吸着保持した状態で、回転部３の回転軸Ｐ１の軸方向が、プレスブレーキ９０にほぼ正対して向かう方向となる正面姿勢で、ワークＷをプレスブレーキ９０にアプローチさせることができる。このため、グリッパ１０をプレスブレーキ９０のパンチＰ及びダイＤに十分近づけて曲げ加工を行うことが可能となる。

【0039】

例えば、プレスブレーキ９０によってワークＷの最初に曲げた一辺側を、続けて曲げ方向を逆向きに曲げる場合、グリッパ１０がワークＷの下方に位置する下アプローチ姿勢から、回転部３の回転によりベース部材１５と共にグリッパ本体１１及び吸着部１２を回転軸Ｐ１を回転中心に１８０°回転させる。これにより、ワークＷの最初に曲げた一辺の曲げ方向が上方向から下方向に方向転換され、図７に示すようなグリッパ１０がワークＷの上方に位置する上アプローチ姿勢がとられる。この状態から、グリッパ１０が吸着保持したワークＷの最初に曲げた一辺側を、パンチＰとダイＤの間に正面姿勢のまま挿入し、プレスブレーキ９０のバックゲージ（図示せず）に当接させて位置決めを行う。

【0040】

その後、図８に示すように、２回目の曲げ加工を行う際にアーム部２を、曲げ順ごとのワーク供給ロボット１のフォローイングの軌跡に応じてプレスブレーキ９０に向かって斜め上方に移動させワークＷのはね上げに追従させるフォローイングを行う。これにより、ワークＷの最初に曲げた一辺側を、続けてクランク状に折り曲げることができる。最初に曲げた一辺側をクランク状に折り曲げたら、図９に示すように、グリッパ１０を正面姿勢に戻した上で、ワークＷ及びグリッパ１０を、図中矢印Ｂで示すようなプレスブレーキ９０から離隔する方向に引き戻す。なお、グリッパ１０を正面姿勢に戻すのは、折り曲げた後にそのままワークＷ及びグリッパ１０を図中矢印Ｂで示す離隔する方向に引き戻した上で、行われてもよい。そして、例えばワークＷの最初に曲げた一辺と反対側の一辺を、２回目に曲げた曲げ方向（クランク状の折曲部）とは逆向きに曲げる場合、図１０に示すように、ワークＷの反対側の一辺がプレスブレーキ９０側に向くように、回転機構１６により吸着部１２を図中矢印で示すように１８０°回転させる。

【0041】

更に、グリッパ１０がワークＷの上方に位置する上アプローチ姿勢から、図１１に示すように、回転部３の回転によりベース部材１５と共にグリッパ本体１１及び吸着部１２を、回転軸Ｐ１を回転中心に図中矢印で示すように１８０°回転させる。これにより、ワークＷの最初に曲げた一辺と反対側の一辺の曲げ方向を逆方向とすることが可能な、グリッパ１０がワークＷの下方に位置する下アプローチ姿勢がとられる。この状態から、ワークＷ及びグリッパ１０を、図中矢印Ｆで示すようなプレスブレーキ９０に接近する方向に押し出す。こうして、グリッパ１０が吸着保持したワークＷの反対側の一辺を、図１２に示すように、パンチＰとダイＤの間に正面姿勢のまま挿入し、プレスブレーキ９０のバックゲージ（図示せず）に当接させて位置決めを行う。そして、３回目の曲げ加工を行う際にアーム部２を、曲げ順ごとのワーク供給ロボット１のフォローイングの軌跡に応じてプレスブレーキ９０に向かって斜め上方に移動させワークＷのはね上げに追従させるフォローイングを行う。

【0042】

このように、一実施形態に係るグリッパ１０を有するワーク供給ロボット１は、ワークＷの掴み換え動作が不要で、且つアーム部２の先端部側の姿勢を変更する動作も不要となるので、曲げ加工作業の加工時間を大きく中断させることなく、次工程の曲げ加工を行うことができるため、加工時間を短縮して生産性を大幅に向上させることが可能となる。

【0043】

［一実施形態に係るグリッパを有するワーク供給ロボットの効果］
以上説明したように、一実施形態に係るグリッパ１０は、アーム部２の先端部の回転部３に直接吸着部１２が設けられる態様とは異なり、回転部３から回転軸Ｐ１の軸方向に沿って延びるグリッパ本体１１を備え、このグリッパ本体１１の先端側に吸着部１２を設けている。また、吸着部１２の吸着面１２ａが回転部３の回転軸Ｐ１と交差する方向に向いている。このため、回転部３と吸着部１２との間の距離を大きくとることが可能で、グリッパ１０を正面姿勢でプレスブレーキ９０にアプローチさせることができるため、アーム部２の先端部がプレスブレーキ９０等に干渉することはなく、小さなワークＷでも確実に曲げ加工を行うことができる。

【0044】

また、一実施形態に係るグリッパ１０は、回転部３の回転軸Ｐ１を回転中心として垂直面内で３６０°回転し、吸着部１２が軸Ｐ２を回転中心として水平面内で３６０°回転することができる構造を有するので、ワークＷの向きを自在に変更することができ、全ての辺を上記のような姿勢変更動作及び掴み換え動作をすることなく曲げ加工することができる。

【0045】

［変形例］
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、一実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

【0046】

例えば、上述した一実施形態では、吸着部１２の吸着面１２ａが回転部３の回転軸Ｐ１と一致するものとして説明したが、これに限定されない。例えば、吸着面１２ａは、ある程度の範囲で回転軸Ｐ１に対して斜めになっていてもよい。また、吸着面１２ａは、回転部３の回転中心部の投影面積の範囲Ｈ内にあれば、回転軸Ｐ１から離れた位置にあってもよい。従って、グリッパ本体１１の第１シャフト部１３及び第２シャフト部１４の位置も、吸着部１２の吸着面１２ａが上記投影面積の範囲Ｈ内にあるような偏心位置での配置であれば、上述したものに限定されない。

【0047】

上述した一実施形態では、グリッパ本体１１が、第１シャフト部１３及び第２シャフト部１４が直線状で側面視Ｌ字形状に形成されたものとして説明したが、これに限定されない。例えば、第１シャフト部１３に相当する部分が、ワークＷの折曲部の形状に干渉しないように、クランク状に曲がっていても、第４，第５，…，第ｎシャフト部を構成するように凸凹状に折れ曲がっていてもよい。この場合、第２シャフト部１４は、第１シャフト部１３の先端のみならず、第ｎシャフト部の先端に設けられていてもよい。

【0048】

また、上述した一実施形態では、回転機構１６が、ベース部材１５及びグリッパ本体１１に内蔵されたものとして説明したが、これに限定されない。回転機構１６は、ベース部材１５及びグリッパ本体１１の外部に設けられていてもよい。また、グリッパ本体１１の回転軸Ｐ１に沿った方向の長さ（第１シャフト部１３の長さＬ１）及び軸Ｐ２に沿った方向の長さ（第２シャフト部１４の長さ）は、吸着部１２に吸着保持されたワークＷが吸着部１２の回転によりベース部材１５（ベース部材１５がない場合は回転部３）に干渉しない長さであれば、上述したものに限定されない。

【0049】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0050】

１ ワーク供給ロボット
２ アーム部
３ 回転部
８ 床面
９ ワーク載置台
１０ グリッパ
１１ グリッパ本体
１２ 吸着部
１２ａ 吸着面
１２ｂ 回転シャフト
１３ 第１シャフト部
１３ａ ラック部
１４ 第２シャフト部
１４ａ ピニオン部
１５ ベース部材
１５ａ 駆動部
１６ 回転機構
９０ プレスブレーキ

【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】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくともワークの曲げ加工に用いられる曲げロボットのアームの先端部に設けられた回転構造体に直接又は間接的に取り付けられるグリッパ本体と、
前記グリッパ本体の先端部に設けられ、ワークを吸着する吸着体と、
を備え、
前記吸着体は、前記回転構造体の回転軸と交差する方向に向く吸着面を含み、
前記吸着面は、前記ワークの吸着状態において、前記回転構造体の回転軸上に位置しており、
前記吸着体は、前記吸着面と直交する軸を中心として回転可能に構成されている
グリッパ。

【請求項2】

前記グリッパ本体は、前記回転構造体の前記回転軸の軸方向と平行に延びる第１軸部と、前記第１軸部の軸方向と交差する方向に延びる第２軸部と、を含み、
前記吸着体は、前記第２軸部の先端部に設けられている
請求項１に記載のグリッパ。

【請求項3】

前記第１軸部は、前記回転構造体の回転中心部から外れた偏心位置に位置している
請求項２に記載のグリッパ。

【請求項4】

前記グリッパ本体と、前記回転構造体と、を連結するベース部材を更に備え、
前記グリッパ本体及び前記ベース部材は、前記吸着体を回転させる回転機構を内蔵する
請求項２又は３に記載のグリッパ。

【請求項5】

前記第１軸部は、前記吸着体がワークを吸着した状態において、前記吸着体の回転時にワークが前記ベース部材と干渉しない程度の長さを有する
請求項４に記載のグリッパ。

【請求項6】

請求項１～３に記載のグリッパによりワークを吸着保持した状態において、前記グリッパの前記吸着体を回転させて前記ワークを回転させることにより、前記ワークの向きを変更する
ワークの保持方法。