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{Technisches Gebiet}
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkstückaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen von einzelnen Werkstücken von der Oberseite der gestapelten Werkstücke.
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{Stand der Technik}
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Bislang kennt man Werkstückaufnahmevorrichtungen, die Werkstücke einzeln von der Oberseite der gestapelten Werkstücke aufnehmen (siehe zum Beispiel PTL 1 und PTL 2). Wird das oberste Werkstück durch die Werkstückaufnahmevorrichtung angehoben, kann das zweite Werkstück von der Oberseite am obersten Werkstück kleben bleiben und gemeinsam mit dem obersten Werkstück angehoben werden. Die Vorrichtungen von PTL 1 und PTL 2 weisen Mittel zum Trennen des zweiten Werkstücks vom obersten Werkstück durch Einblasen von Luft von der Seite zwischen das oberste Werkstück und das zweite Werkstück auf.
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{Liste der Zitate}
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{Patentliteratur}
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- {PTL 1} Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Patentschrift Nr. 2016-023045
- {PTL 2} Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Patentschrift Nr. 2003-312841
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{Kurzdarstellung der Erfindung}
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{Technisches Problem}
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Die Mittel zum Trennen in den Vorrichtungen von PTL 1 und PTL 2 sind jedoch gesondert von den Mitteln zum Anheben der Werkstücke und außerhalb der Mittel zum Anheben bereitgestellt. Daher besteht insofern eine Unannehmlichkeit, als dass die gesamte Werkstückaufnahmevorrichtung groß wird, und sich die Herstellungskosten erhöhen. Darüber hinaus wird die Luft von der Seite zwischen das oberste Werkstück und das zweite Werkstück eingeblasen. Daher besteht die Schwierigkeit, dass es schwierig ist, die beiden Werkstücke zuverlässig voneinander zu trennen. Ferner halten die Mittel zum Anheben das oberste Werkstück durch Vakuum fest, und danach wird die Luft eingeblasen, um die beiden Werkstücke voneinander zu trennen. Daher besteht das Problem, dass die Taktzeit verlängert ist.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben erwähnten Umstände gemacht worden, und die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkstückaufnahmevorrichtung zu schaffen, die Mittel zum Trennen des obersten Werkstücks vom zweiten Werkstück anbringen kann, ohne die Größe der Vorrichtung zu erhöhen, sowie die beiden Werkstücke voneinander trennen kann, ohne die Taktzeit zu verlängern.
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{Lösung des Problems}
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Um die oben erwähnte Aufgabe zu erreichen, stellt die vorliegende Offenbarung die folgenden Lösungen bereit.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Werkstückaufnahmevorrichtung, die dafür ausgelegt ist, plattenartige oder säulenförmige Werkstücke einzeln von einer Oberseite der in einer vertikalen Richtung gestapelten Werkstück aufzunehmen, umfassend: ein Spannfutter aufweisend eine Mehrzahl von Greifklauen, die rund um ein oberstes Werkstück angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Greifklauen derart ausgelegt sind, dass sie eine Seitenfläche des obersten Werkstücks ergreifen, wobei das Spannfutter in einer vertikalen Richtung beweglich ist; und einen Lufteinblaskreislauf, der innerhalb mindestens einer der Greifklauen bereitgestellt ist, umfassend eine Blasöffnung aufweisend eine Öffnung in Richtung eines zweiten Werkstücks, wobei der Lufteinblaskreislauf dafür ausgelegt ist, Luft aus der Blasöffnung zu blasen.
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Gemäß diesem Aspekt wird durch die Mehrzahl von Greifklauen das oberste der Werkstücke aus der Mehrzahl von Werkstücken, die unter dem Spannfutter angeordnet sind, ergriffen und das Spannfutter in diesem Zustand in der vertikalen Richtung angehoben. Somit können die Werkstücke der Reihe nach von der Oberseite aufgenommen werden.
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In diesem Fall wird das zweite Werkstück durch das Blasen der Luft aus der Blasöffnung von mindestens einer der Greifklauen nach unten in Richtung des zweiten Werkstücks durch die Betätigung des Lufteinblaskreislauf nach unten gedrückt. Dann wird das oberste Werkstück durch Anheben des Spannfutters in dem Zustand, in welchem das zweite Werkstück durch die Luft nach unten gedrückt wird, angehoben. Somit wird das zweite Werkstück vom obersten Werkstück getrennt.
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Daher kann durch Bereitstellung der Trennungseinheit innerhalb der Greifklaue die Trennungseinheit ohne Erhöhung der Größe der gesamten Vorrichtung bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, gleichzeitig mit dem Anheben des obersten Werkstücks das oberste Werkstück vom zweiten Werkstück zu trennen, ohne die Taktzeit zu verlängern.
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Im obigen Aspekt kann der Lufteinblaskreislauf ein Rohr zum Zuführen der Luft und eine mit einer Spitze des Rohres verbundene Lufttasche, aufweisend eine Öffnung in einer unteren Fläche der mindestens einen der Greifklauen und eine größere Querschnittsfläche als das Rohr, aufweisen.
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Auf diese Weise ist es möglich, den Druck der Luft, die auf das zweite Werkstück wirkt, zu erhöhen, und die Werkstücke zuverlässig voneinander zu trennen.
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Im obigen Aspekt kann ein Arm bereitgestellt sein, welcher das Spannfutter dreidimensional zwischen einer Oberseite der gestapelten Werkstücke und einer Unterseite eines vorher festgelegten Übergabeziels bewegen kann.
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Auf diese Weise kann die Werkstückaufnahmevorrichtung als eine Übergabevorrichtung verwendet werden, welche Werkstücke zu einem vorher festgelegten Übergabeziel transferieren.
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{Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung}
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wirkung erzielt, dass Mittel zum Trennen des obersten Werkstücks vom zweiten Werkstück angebracht werden können, ohne die Größe der Vorrichtung zu erhöhen, und dass die beiden Werkstücke voneinander getrennt werden können, ohne die Taktzeit zu verlängern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine allgemeine Konfigurationszeichnung einer Werkstückaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine teilweise Außenansicht der Werkstückaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Zeichnung der inneren Konfiguration einer Greifklaue und der Funktion der Werkstückaufnahmevorrichtung von 2, welche (a) den Zustand abbildet, in dem das oberste Werkstück durch die Greifklaue ergriffen wird, (b) den Zustand abbildet, in dem Luft aus einem Lufteinblaskreislauf in Richtung eines zweiten Werkstücks geblasen wird, und (c) den Zustand abbildet, in dem ein Spannfutter angehoben wird.
- 4 ist eine Zeichnung, welche die Greifklaue von der Unterseite betrachtet in einer Modifikation der Werkstückaufnahmevorrichtung von 2 abbildet, sowie ein Beispiel einer in der Greifklaue bereitgestellten Lufttasche abbildet.
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{Beschreibung von Ausführungsformen}
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Werkstückaufnahmevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform ist zum Beispiel ein Roboter zum Transferieren, der die Werkstücke W1, W2 ..., die nach der maschinellen Bearbeitung in einer vertikalen Richtung gestapelt sind, einzeln von der Oberseite aufnimmt und sie zu einem vorher festgelegten Übergabeziel transferiert. Aufgrund eines Öles oder Ähnlichem, das bei der maschinellen Bearbeitung an einer Oberfläche haftet, können die gestapelten Werkstücke W1, W2 ... aneinanderhaften. Die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 ist derart ausgelegt, dass sie die Werkstücke W1, W2 ... trennen und einzeln transferieren kann.
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Wie in 1 bis 3 (a) bis (c) gezeigt, umfasst die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 insbesondere ein Spannfutter 1, das in einer vertikalen Richtung auf und ab bewegt werden kann, aufweisend eine Mehrzahl von Greifklauen 2 zum Ergreifen des Werkstücks W1, und einen Lufteinblaskreislauf 3, der innerhalb der Greifklaue 2 eingebaut ist, um das oberste Werkstück W1 vom zweiten Werkstück W2 zu trennen.
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Die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 dieser Ausführungsform wird für scheibenartige oder zylindrische Werkstücke W1, W2 ... verwendet, an deren Oberseite ein Flansch F radial nach außen vorspringt, sodass eine Seitenfläche geschaffen ist. Die Werkstücke W1, W2 ... sind mit den Flanschen F nach oben zeigend gestapelt.
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Wie in 1 gezeigt ist die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 ein Knickarmroboter aufweisend einen Knickarmroboterarm 10, der in drei Dimensionen arbeiten kann, und das Spannfutter 1 ist an einem Spitzenabschnitt des Roboterarms 10 bereitgestellt. Das Spannfutter 1 ist dreidimensional beweglich durch die Funktion des Roboterarms 10, d.h. in der horizontalen Richtung, auf und ab in der vertikalen Richtung, und in einer schrägen Richtung zwischen der Oberseite der Werkstücke W1, W2 ... und der Unterseite eines vorher festgelegten Übergabeziels. Anstelle des Knickarmroboters kann die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 auch ein SCARA-Roboter oder ein Lader sein.
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Die Mehrzahl der Greifklauen 2 sind im unteren Abschnitt des Spannfutters 1 bereitgestellt, und sie sind in der vertikalen Richtung derart gleichmäßig rund um die Mittelachse X angeordnet, dass sie rund um den Umfang des obersten Werkstücks W1 angeordnet sind. In dieser Ausführungsform wird von einer Konfiguration mit drei Greifklauen 2 ausgegangen, wobei nur zwei der drei Greifklauen 2 in der genannten Zeichnung abgebildet sind.
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Die drei Greifklauen 2 werden durch Bewegung radial in Bezug auf die Mittelachse X geöffnet und geschlossen, wodurch sie das Werkstück W1 ergreifen und loslassen. Das bedeutet, die drei Greifklauen 2 werden geschlossen, indem sie sich gleichzeitig in die Richtung hin zur Mittelachse X bewegen, wodurch sie die Seitenfläche des Werkstücks W1 ergreifen. Darüber hinaus werden die drei Greifklauen 2 geöffnet durch gleichzeitiges Bewegen in der Richtung weg von der Mittelachse X, wodurch sie das Werkstück W1 loslassen. Eine Spannfutterfläche 2a der Greifklaue 2, die innerhalb (an der Seite der Mittelachse X) angeordnet ist und die Seitenfläche des Werkstücks W1 berührt, ist rund um die Mittelachse X gebogen, um sich entlang der Seitenfläche des Werkstücks W1 zu erstrecken.
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Ein Lufteinblaskreislauf 3 ist innerhalb mindestens einer der Greifklauen 2 bereitgestellt, und ist vorzugsweise innerhalb allen Greifklauen 2 bereitgestellt. Eine Blasöffnung 3a ist in einem Ende des Lufteinblaskreislaufs 3 bereitgestellt, und das andere Ende des Lufteinblaskreislaufs 3 ist mit einer Luftquelle (nicht abgebildet) verbunden. Ein Endabschnitt des Lufteinblaskreislaufs 3 aufweisend die Blasöffnung 3a neigt sich in Bezug auf die vertikale Richtung, um sich allmählich nach unten hin zur Seite der Mittelachse X zu verschieben, und die Blasöffnung 3a weist eine Öffnung in einer unteren Fläche 2b der Greifklaue 2 nahe der Spannfutterfläche 2a auf. Wenn die drei Greifklauen 2 die Seitenfläche des Werkstücks W1 ergreifen, ist die Blasöffnung 3a folglich derart angeordnet, dass die Öffnung an der Position, in der die Öffnung in vertikaler Richtung gegenüber einem Flansch F des zweiten Werkstücks W2 angeordnet ist, zum Flansch F des Werkstücks W2 zeigt, und Luft A wird von der Blasöffnung 3a schräg nach unten in Richtung des Flanschs F des Werkstücks W2 geblasen.
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Darüber hinaus werden die Zeitabläufe des Spannfutters 1 und des Lufteinblaskreislaufs 3 durch eine Steuereinheit, die nicht gezeigt ist, gesteuert, sodass das Blasen der Luft A aus der Blasöffnung 3a vor dem oder zur selben Zeit mit dem Start des Anhebens des Spannfutter 1 gestartet wird, nachdem die Greifklauen 2 das Werkstück W1 ergreifen.
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Nun folgt eine Beschreibung des Betriebs der oben beschriebenen Werkstückaufnahmevorrichtung 100.
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Die gestapelten Werkstücke W1, W2 ... sind unter dem Spannfutter 1 derart angeordnet, dass sich der Mittelpunkt der Werkstücke W1, W2 ... vertikal unterhalb des Mittelpunkts der drei Greifklauen 2 befindet.
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Wenn der Betrieb der Werkstückaufnahmevorrichtung 100 gestartet wird, senkt sich das Spannfutter 1 zur Position ab, wo die drei Greifklauen 2 das oberste Werkstück W1 umschließen, und, wie in 3 (a) gezeigt, wird in der Folge die Seitenfläche des obersten Werkstücks W1 durch die Greifklauen 2 ergriffen, indem sich die drei Greifklauen 2 schließen.
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Wie in 3 (b) gezeigt wird als Nächstes die Luft A dem Lufteinblaskreislauf 3 von der Luftquelle zugeführt, und die Luft A wird von der Blasöffnung 3a schräg nach unten geblasen. Wenn das Werkstück W2 in diesem Moment an der Unterseite des Werkstücks W1 haftet, wird der Flansch F des Werkstücks W2 durch die Luft A aus der Blasöffnung 3a nach unten gedrückt.
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Zugleich mit oder nach dem Start des Blasens von Luft A aus der Blasöffnung 3a beginnt das Anheben des Spannfutters 1, und das Werkstück W1 wird zusammen mit dem Spannfutter 1 ebenfalls angehoben. In dem Verfahren, in welchem das Werkstück W1 angehoben wird, wird das Werkstück W2 weiterhin durch die Luft A aus der Blasöffnung 3a nach unten gedrückt. Wie in 3 (c) gezeigt, wird das Werkstück W2 zuverlässig vom Werkstück W1, das angehoben wird, getrennt, und nur das Werkstück W1 wird angehoben.
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Als Nächstes wird das Werkstück W1 durch die Funktion des Roboterarms 10 über das vorher festgelegte Übergabeziel bewegt, und das Werkstück W1 wird durch Öffnen der drei Greifklauen 2 am vorher festgelegten Übergabeziel platziert.
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Wie oben beschrieben ist die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform derart ausgelegt, dass, wenn das Spannfutter 1 das oberste Werkstück W1 anhebt, das zweite Werkstück W2 durch die Luft A, die von der Blasöffnung 3a, die über dem Werkstück W2 angeordnet ist, nach unten geblasen wird, nach unten gedrückt wird. Somit kann beim Verfahren des Anhebens des Werkstücks W1 das Werkstück W2, das an der Unterseite des Werkstücks W1 haftet, zuverlässig vom Werkstück W1 getrennt, und nur das Werkstück W1 aufgenommen werden.
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Da darüber hinaus der Lufteinblaskreislauf 31 innerhalb der Greifklaue 2 bereitgestellt ist, ist es im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Werkstücktrennungseinheit gelöst vom Spannfutter 1 außerhalb des Spannfutters 1 bereitgestellt ist, möglich, die Größe und Kosten der gesamten Vorrichtung zu verringern. Darüber hinaus erfolgt die Trennung des Werkstücks W2 durch Blasen der Luft A gleichzeitig mit dem Anheben des Werkstücks W1. Demgemäß ist es möglich, das oberste Werkstück W1 im Vergleich zur Taktzeit, wenn nur das Spannfutter 1 betrieben wird, ohne Verlängerung der Taktzeit vom zweiten Werkstück W2 zu trennen.
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In dieser Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, kann der Lufteinblaskreislauf 3 mit der Spitze des Rohrs 3c, das die Luft A zuführt, verbunden sein, kann eine Öffnung in der unteren Fläche 2b der Greifklaue 2 aufweisen, und kann eine Lufttasche 3b aufweisen, die eine Querschnittsfläche aufweist, welche größer als die Querschnittsfläche des Rohrs 3c ist (eine Querschnittsfläche im rechten Winkel zur Strömungsrichtung der Luft A). 4 ist eine Unteransicht betrachtet entlang der Linie I-I in 2. Die Blasöffnung 3a besteht aus einer Öffnung der Lufttasche 3b in der unteren Fläche 2b. Vorzugsweise weist die Lufttasche 3b eine Bogenform auf, die sich in der Umfangsrichtung des Werkstücks W2 erstreckt, sodass es möglich ist, dass der Druck der Luft A wirksam auf den Flansch F des zweiten Werkstücks W2 wirkt.
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Durch Bereitstellen der Lufttasche 3b wie oben beschrieben kann der Flansch F des Werkstücks W2 durch die Luft A, die aus der Blasöffnung 3a geblasen wird, mit einer größeren Kraft nach unten gedrückt werden, und auch das Werkstück W2, das mit einer großen Haftkraft am Werkstück W1 haftet, kann zuverlässig getrennt werden.
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Wenn der Lufteinblaskreislauf 3 in dieser Ausführungsform für eine Mehrzahl von Greifklauen 2 bereitgestellt ist, kann eine Mehrzahl von Lufteinblaskreisläufen 3 die Luft A gleichzeitig, oder in einer bestimmten Reihenfolge, ausblasen.
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Darüber hinaus weist in dieser Ausführungsform die Blasöffnung 3a die Öffnung in der unteren Fläche 2b der Greifklaue 2 auf. Die Anordnung der Blasöffnung 3a ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Anordnung der Blasöffnung 3a kann verändert werden, solange sich die Öffnung der Blasöffnung 3a in Richtung des Werkstücks W2 oberhalb des Werkstücks W2 befindet, und das Werkstück W2 durch die Luft A aus der Blasöffnung 3a nach unten gedrückt werden kann. Zum Beispiel kann die Blasöffnung 3a an der Spitze einer Düse, die aus der unteren Fläche 2b oder einer Seitenfläche der Greifklaue 2 vorspringt, bereitgestellt sein.
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Darüber hinaus sind die Werkstücke, für welche die Werkstückaufnahmevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform verwendet wird, nicht auf die Werkstücke W1, W2 ... mit dem Flansch F beschränkt, und können auch Werkstücke ohne den Flansch F sein.
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Auch im Fall der Werkstücke ohne den Flansch F kann das Werkstück W2 durch die Luft A, die aus der Blasöffnung 3a in Richtung der Seitenfläche des zweiten Werkstücks W2 schräg nach unten geblasen wird, nach unten gedrückt werden. Somit kann das Werkstück W2 vom Werkstück W1 getrennt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Werkstückaufnahmevorrichtung
- 1
- Spannfutter
- 2
- Greifklaue
- 2a
- Spannfutterfläche
- 2b
- Untere Fläche
- 3
- Lufteinblaskreislauf
- 3a
- Blasöffnung
- 3b
- Lufttasche
- 10
- Roboterarm (Arm)
- W1, W2
- Werkstück
- F
- Flansch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016023045 [0002]
- JP 2003312841 [0002]
