CN114080281B - 真空夹持器以及工件的吸附保持方法 - Google Patents

真空夹持器以及工件的吸附保持方法 Download PDF

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Abstract

在主体部(支柱31‑33)上直接或间接地安装有用于吸引工件(W)的多个第一真空垫(35a‑35h)。滑块(301)构成为向主体部的外方向滑动。在第一真空垫正在吸引工件(W)的状态下，在滑块(301)以向主体部的外方向突出的方式滑动时，传感器(305)检测工件(W)的端部。在传感器(305)检测出工件(W)的端部而滑块(301)停止了的状态下，在比第一真空垫吸引工件(W)的位置更靠外侧的位置，第二真空垫(303)吸引工件(W)而抬起工件(W)的端部。

Description

真空夹持器以及工件的吸附保持方法
技术领域
本公开涉及一种真空夹持器以及工件的吸附保持方法。
背景技术
在专利文献1中记载了一种自动弯曲系统，其中，折弯机与折弯机器人协同动作而自动地对工件进行弯曲加工。折弯机器人保持工件并向折弯机输送。折弯机用冲头和模具夹持工件，保持工件的折弯机器人移动，从而对工件进行弯曲加工。
典型地，折弯机器人通过具有真空垫的真空夹持器吸附并输送工件(参照专利文献1或2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-107080号公报
专利文献2：日本特开2002-211707号公报
发明内容
真空夹持器需要仅保持并输送在载置部位层叠配置的多个工件中的最上位的一个工件。以往，在载置部位以与层叠的多个工件的端面相对的方式设置有磁浮子。磁浮子在上下方向上相邻的工件之间形成间隙而分离工件，因此真空夹持器能够仅保持最上位的1个工件而进行输送。
但是，若使用磁浮子，则存在工件有可能磁化的不良情况。另外，磁浮子虽然能够将磁性体的工件分离，但无法将铝板或奥氏体不锈钢板那样的非磁性体原料的工件分离。此外，为了使用磁浮子将工件分离，必须将多个工件的端面以与基准面相对的方式对齐并层叠在载置部位。
近年来，出现了如下的折弯机器人：利用照相机拍摄配置在载置部位的工件来检测配置有工件的位置，真空夹持器保持最上位的一个工件并进行输送。在这种情况下，不需要在载置部位将多个工件对齐配置，因此有时将多个工件随意配置。因此，无法使用磁浮子将各工件分离。
一个或一个以上的实施方式的目的在于提供一种能够吸附并保持层叠的多个工件中的最上位的一个工件的真空夹持器以及工件的吸附保持方法。
根据一个或一个以上的实施方式的第一方面，提供一种真空夹持器，其特征在于，具备：主体部；多个第一真空垫，其直接或间接地安装于所述主体部，用于吸引工件；滑块，其构成为向所述主体部的外方向滑动；传感器，其安装于所述滑块，在所述第一真空垫正在吸引工件的状态下，在所述滑块以向所述主体部的外方向突出的方式滑动时，检测所述工件的端部；以及第二真空垫，其安装于所述滑块，在所述传感器检测出所述工件的端部而所述滑块停止了的状态下，通过在比所述第一真空垫吸引所述工件的位置更靠外侧的位置吸引所述工件，从而将所述工件的端部抬起。
根据一个或一个以上的实施方式的第二方式，提供一种工件的吸附保持方法，其特征在于，包括如下步骤：通过直接或间接地安装于主体部的多个第一真空垫，吸引层叠的多个工件中的最上位的工件，使构成为向所述主体部的外方向滑动的滑块以向所述主体部的外方向突出的方式滑动，若检测安装于所述滑块的所述工件的端部的传感器检测到所述最上位的工件的端部，则使所述滑块停止，通过安装于所述滑块的第二真空垫，在比所述第一真空垫吸引所述工件的位置更靠外侧的位置吸引所述最上位的工件，从而抬起所述工件的端部，使由所述第二真空垫进行的所述工件的吸引停止，用所述第一真空垫吸引并保持所述最上位的工件。
根据一个或一个以上的实施方式的真空夹持器以及工件的吸附保持方法，能够吸附并保持层叠的多个工件中的最上位的一个工件。
附图说明
图1是表示具备折弯机和折弯机器人的自动弯曲系统的概略结构例的立体图。
图2是表示一个或一个以上的实施方式的真空夹持器的俯视图。
图3是表示一个或一个以上的实施方式的真空夹持器的侧视图。
图4是表示一个或一个以上的实施方式的真空夹持器的局部放大侧视图。
图5是表示一个或一个以上的实施方式的真空夹持器正在吸引最上位的工件的状态的局部放大侧视图。
图6是表示在一个或一个以上的实施方式的真空夹持器正在吸引最上位的工件的状态下使电动滑块滑动的状态的局部放大侧视图。
图7是表示在一个或一个以上的实施方式的真空夹持器使电动滑块的滑动停止的状态下，用于抬起最上位的工件的真空垫正在吸引最上位的工件的端部的状态的局部放大侧视图。
图8是表示接着图7所示的状态，用于抬起最上位的工件的真空垫抬起最上位的工件的端部的状态的局部放大侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图对一个或一个以上的实施方式的真空夹持器以及工件的吸附保持方法进行说明。
首先，使用图1，对具备折弯机和折弯机器人的自动弯曲系统的概略结构例进行说明。如图1所示，自动弯曲系统具备折弯机10和折弯机器人20。折弯机10具有在上下方向上移动自如的上部工作台11和固定的下部工作台12。在上部工作台11上安装有作为上部模具的冲头Tp，在下部工作台12上安装有作为下部模具的模具Td。
折弯机器人20配置在导轨200上，构成为沿着导轨200在折弯机10的左右方向上移动自如。在臂21的前端安装有用于吸附并保持工件W的真空夹持器30。真空夹持器30构成为相对于臂21的前端拆装自如。
作为载置部位的一个例子，在折弯机器人20的前方配置有托盘40。在托盘40上层叠配置有多个工件W。工件W是不锈钢板、软钢板、铝板等钣金。
如后所述，真空夹持器30吸附并保持最上位的一个工件W，并输送至冲头Tp与模具Td之间。折弯机10使上部工作台11下降而由冲头Tp和模具Td夹持工件W，折弯机器人20移动多关节的臂21，从而对工件W进行弯曲加工。也可以是，未图示的照相机检测托盘40上的工件W的位置，折弯机器人20使真空夹持器30位于工件W上的结构。
控制装置50控制折弯机器人20和真空夹持器30的动作。也可以是，控制装置50是控制折弯机10的控制装置(NC装置)。在控制折弯机10的控制装置与控制装置50分开设置的情况下，控制装置50与控制折弯机10的控制装置配合，控制折弯机器人20和真空夹持器30的动作。
接着，使用图2-图4对真空夹持器30的具体结构进行说明，使用图5-图8对真空夹持器30如何吸附多个工件W中的最上位的一个工件W进行说明。
图2-图4表示了真空夹持器30从折弯机器人20的臂21的前端拆除的状态。如图2或图3所示，真空夹持器30具备四棱柱状的支柱31。在支柱31的长度方向的两端部安装有与支柱31的长度方向正交的四棱柱状的支柱32和33。支柱31、32和33构成真空夹持器30的主体部。主体部的平面形状并不限定于图2所示的形状，也可以是矩形。
在支柱32的长度方向的两端部安装有支架。在一个支架上安装有真空垫35a，在作为另一个支架、即图3所示的支架34b上安装有真空垫35b。在支柱31上安装有夹持支柱31而相互相对的支架34c和34d、以及34e和34f。在支架34c、34d、34e和34f上分别安装有真空垫35c、35d、35e和35f。
在支柱33的长度方向的两端部安装有支架。在一个支架上安装有真空垫35g，在作为另一个支架、即图3所示的支架34h上安装有真空垫35h。在支柱31的中央部配置有用于与臂21的前端结合的连接器36。
虽未图示，但在真空垫35a-35h上配设有用于吸引工件W的管。将真空垫35a-35h作为第一真空垫。此外，第一真空垫只要直接或间接地安装于主体部即可，并不限定于经由支架安装的结构。第一真空垫的数量并不限定于8个，可以是任意的多个。
如图3所示，在支柱31的下方安装有沿支柱31的长度方向滑动的电动滑块301。也可以代替电动滑块301而使用利用空气进行滑动的滑块，滑块并不限定于电动。图4表示省略了支架34d和34f以及真空垫35d和35f的状态，以便容易看到安装于电动滑块301的结构。
如图3或图4所示，电动滑块301具备向下方突出的按压部302、用于抬起最上位的工件W的真空垫303、使真空垫303上下移动的气缸304、接近传感器305、空气喷嘴306。将真空垫303作为第二真空垫。也可以代替使用气缸304而用电动使真空垫303上下移动。
设置空气喷嘴306不是必须的，但优选设置。真空垫303的直径小于真空垫35a-35h，但也可以为直径与真空垫35a-35h相同。虽未图示，但在真空垫303上配设有用于吸引工件W的管。
如以上那样构成的真空夹持器30以如下方式吸附并保持多个工件W中的最上位的一个工件W。控制装置50使折弯机器人20移动，以使真空夹持器30位于工件W的上方。折弯机器人20有时也会沿着导轨200移动，有时仅臂21移动。如图5所示，控制装置50以使真空夹持器30下降的方式使臂21移动，使真空垫35a-35h与最上位的工件W接触，吸引最上位的工件W。
也可以根据工件W的大小或形状，仅真空垫35a-35h中的一部分真空垫吸引工件W。
作为一个例子，接近传感器305基于电容值检测接近传感器305是否与工件W相对。在图5的状态下接近传感器305与工件W接近，因此在真空垫35a-35h开始吸引最上位的工件W的时刻，或者在该时刻的前后，接近传感器305接通。此外，真空垫303位于上方，与最上位的工件W不接触。按压部302的前端与最上位的工件W接触或接近。
如图6所示，控制装置50以使电动滑块301向真空夹持器30的外方向突出的方式使电动滑块301滑动。控制装置50在真空垫35a-35h开始吸引最上位的工件W之后的规定的时间后，使电动滑块301滑动即可。
当电动滑块301向外方向滑动时，如图6所示，接近传感器305从工件W的端部脱离而向不与工件W相对的状态变化，因此接近传感器305断开。这样，能够在接近传感器305从接通向断开变化的时刻检测工件W的端部。控制装置50在接近传感器305变为断开的时刻使电动滑块301的滑动停止。
如图7所示，控制装置50在使电动滑块301的滑动停止后，通过气缸304使真空垫303下降而与最上位的工件W接触，通过真空垫303吸引最上位的工件W。与此同时，控制装置50使空气从空气喷嘴306喷出，向工件W的端部吹送空气。
控制装置50在通过真空垫303吸引最上位的工件W之后，通过气缸304使真空垫303上升。于是，如图8所示，在比真空垫35a-35h吸引工件W的位置更靠外侧的位置，最上位的工件W的端部被抬起。由于按压部302与最上位的工件W接触或接近，因此最上位的工件W的比按压部302更靠外侧的端部被抬起。
之后，控制装置50停止由真空垫303进行的吸引以及空气从空气喷嘴306的喷出。在通过真空垫303抬起工件W的端部时，必须向工件W的端部吹送空气。接着，控制装置50通过使臂21移动，从而将吸附于真空垫35a-35h的最上位的工件W抬起，向折弯机10输送。
如上所述，根据一个或一个以上的实施方式的真空夹持器以及工件的吸附保持方法，不需要使用磁浮子，就能够通过真空夹持器所具备的结构吸附并保持层叠的多个工件W中的最上位的一个工件W。
根据一个或一个以上的实施方式的真空夹持器以及工件的吸附保持方法，不会产生工件W磁化这样的不良情况。根据一个或一个以上的实施方式的真空夹持器以及工件的吸附保持方法，即使工件W为非磁性体，也能够吸附并保持最上位的一个工件W。根据一个或一个以上的实施方式的真空夹持器以及工件的吸附保持方法，也不需要将多个工件的端面以与基准面相对的方式对齐并层叠在载置部位。
本发明并不限定于以上说明的一个以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。在一个以上的实施方式中，使用了接近传感器305作为检测工件W的端部的传感器，但也可以代替接近传感器305而使用使用声波的传感器、使用激光测长器的传感器、光电传感器等任意的传感器。
优选通过气缸304使真空垫303上升将最上位的抬起工件W的端部的时刻与从空气喷嘴306喷出空气的时刻设为同时，但也可以在抬起工件W的端部之前开始空气的喷出，也可以在抬起工件W的端部之后开始喷出空气。在抬起工件W的端部时，向工件W的端部吹送空气即可。
在一个或一个以上的实施方式中，以安装于折弯机器人20的真空夹持器30为例，但在安装于折弯机器人20以外的输送机器人的真空夹持器中也能够采用一个以上的实施方式的结构。
本申请是主张基于2019年6月21日在日本专利局申请的日本特愿2019-115153号的优先权，其全部公开内容通过引用引用到此。

Claims (4)

1.一种真空夹持器，其特征在于，具备：
主体部；
多个第一真空垫，其直接或间接地安装于所述主体部，用于吸引工件；
滑块，其构成为向所述主体部的外方向滑动；
传感器，其安装于所述滑块，在所述第一真空垫正在吸引工件的状态下，在所述滑块以向所述主体部的外方向突出的方式滑动时，检测所述工件的端部；以及
第二真空垫，其安装于所述滑块，在所述传感器检测出所述工件的端部而所述滑块停止了的状态下，通过气缸使所述第二真空垫下降而与最上位的工件接触，通过所述第二真空垫吸引所述最上位的工件之后，通过所述气缸使所述第二真空垫上升，在比所述第一真空垫吸引所述工件的位置更靠外侧的位置，所述最上位的工件的端部被抬起。
2.根据权利要求1所述的真空夹持器，其特征在于，
还具备空气喷嘴，所述空气喷嘴在所述第二真空垫抬起所述工件的端部时，向所述工件的端部吹送空气。
3.一种工件的吸附保持方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过直接或间接地安装于主体部的多个第一真空垫，吸引层叠的多个工件中的最上位的工件，
使构成为向所述主体部的外方向滑动的滑块以向所述主体部的外方向突出的方式滑动，
若检测安装于所述滑块的所述工件的端部的传感器检测到所述最上位的工件的端部，则使所述滑块停止，
通过气缸使安装于所述滑块的第二真空垫下降而与所述最上位的工件接触，通过所述第二真空垫吸引所述最上位的工件之后，通过所述气缸使所述第二真空垫上升，在比所述第一真空垫吸引所述工件的位置更靠外侧的位置，所述最上位的工件的端部被抬起，
使由所述第二真空垫进行的所述工件的吸引停止，用所述第一真空垫吸引并保持所述最上位的工件。
4.根据权利要求3所述的工件的吸附保持方法，其特征在于，
在所述第二真空垫抬起所述工件的端部时，通过空气喷嘴向所述工件的端部吹送空气。
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