JP2007204183A - ワーク搬送方法及びワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カッタで切断して形成される矩形ワークをワークテーブル上から容易に持ち上げ、その持ち上げた矩形ワークから不要部分を確実に分離させるようにしたワーク搬送方法及びワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】 搬送移動可能な吸着ベース１８に切断された矩形ワークＷ１と対応するように吸着パッド３５を取り付け、矩形ワークＷ１辺の半分程度の小径である吸着パッド３５を矩形ワークＷ１の中心から偏心した位置を吸着させて持ち上げた後に、前記吸着ベース１８に設けた振動発生手段３３により吸着パッド３５を振動させるようにした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、シート状ワークをカッタで切断して形成される矩形ワークを吸着して搬送するようにしたワーク搬送方法及びワーク搬送装置に関する。

特許文献１には、ワークテーブル上に載置されるセラミックグリーンシートなどのシート状ワークを、昇降するカッタによって切断して複数の小さなサイズの矩形ワークとするシート状ワークの切断機が記載されている。この特許文献１に記載の切断機においては、１枚のシート状ワークＷは、例えば図９（ａ）に示すように、周囲を枠状に残して縦横に切れ目が入れられて複数の矩形ワークＷ１とその間の不要部分Ｗ２に切断される。このような切断機から矩形ワークＷ１を取り出すものとして、図９（ｂ）に示すように、矩形ワークＷ１の夫々に対応して吸着パッドａを設けて矩形ワークＷ１を上側から吸着し、不要部分Ｗ２のみをワークテーブル側から吸着し、その状態で吸着パッドａをシート厚さ方向上方に移動させることで矩形ワークＷ１と不要部分Ｗ２とを分離し、矩形ワークＷ１のみを吸着パッドａで吸着して次工程に運ぶものが実用に供されている。

類似する技術として特許文献２では、可撓性の吸着パッドをワーク全体に吸着させ、ワークの両端部を中央部より先に持ち上げるワークの搬送装置が開示してある。特許文献３では、複数の吸着パッドを有する板材の搬送装置が開示してある。
特開２００１−１１３５２０号公報 特開平５−２４６５６５号公報 特開２００１−３１０８３４号公報

実用に供されている矩形ワークＷ１の分離搬送方法では、ワークテーブルから矩形ワークＷ１のみを持ち上げて不要部分Ｗ２から分離するものであるため、切断面の摩擦抵抗により不要部分Ｗ２との分離が確実でなく矩形ワークＷ１がワークテーブル側に残る不要部分Ｗ２に引っ張られて厚さ方向で変形してしまうおそれがあった。また、矩形ワークの中心を吸着した状態で持ち上げようとすると、矩形ワークとワークテーブルとの間が真空状態となっているので矩形ワークが容易に持ち上がらない問題があった。
特許文献２，３は、積層された多数枚のシートや板材に吸着パッドを吸着させて１枚づつ持ち上げるものであり、カッタで切断して形成される矩形ワークに吸着パッドを吸着させて持ち上げるようになっていない。
そこで本発明の課題は、上記問題点を解決するもので、カッタで切断して形成される矩形ワークをワークテーブル上から容易に持ち上げ、その持ち上げた矩形ワークから不要部分を確実に分離させるようにしたワーク搬送方法及びワーク搬送装置を提供することを目的とする。

本発明のワーク搬送方法は、シート状ワークをカッタで切断して形成される矩形ワークを吸着して搬送するようにしたワーク搬送方法において、搬送移動可能なベースに切断された矩形ワークと対応する引上具を取り付け、引上具を矩形ワークの中心から偏心した位置に対峙させて持ち上げるようにしたことを特徴とする。
具体的には、引上具を吸着パッドで構成し、吸着パッドを矩形ワークの中心から偏心した位置に吸着させて持ち上げるようにしたことを特徴とする。
また、複数の吸着パッドを切断された矩形ワークの中心から偏心した位置に吸着させて持ち上げるようにしたことを特徴とする。
更に、ベースに引上具を振動させる振動発生手段を設け、引上具が切断された矩形ワークの中心から偏心した位置を持ち上げた後に、振動発生手段により引上具を振動させるようにしたことを特徴とする。

また、本発明のワーク搬送装置は、搬送移動可能なベースに撓み板を板厚方向に撓み可能となるようにその周辺部を支持し、その撓み板に切断された矩形ワークと対応する引上具を取り付け、ベースに設けた振動発生手段により撓み板を介して引上具を振動させるようにしたことを特徴とする。具体的には、引上具を吸着パッドで構成し、吸着パッドを振動させるようにしたことを特徴とする。また、振動発生手段の上下振動部材を撓み板の面中央に接続して、撓み板の中央部分を上下動させるようにしたことを特徴とする。

本発明では、搬送移動可能なベースに切断された矩形ワークと対応する引上具を取り付け、引上具を矩形ワークの中心から偏心した位置に対峙させて持ち上げるようにしたことで、矩形ワークの角部から矩形ワークとワークテーブルの間に空気が入り込むので容易に矩形ワークが持ち上がるようになる。また、引上具を吸着パッドで構成し、吸着パッドを矩形ワークの中心から偏心した位置に吸着させて持ち上げるようにしたので、吸着パッドによって矩形ワークの持上げ及び持上げ解除を容易に確実に行える。また、切断された矩形ワークが大きなものである場合には、複数の吸着パッドを切断された矩形ワークの中心から偏心した位置に吸着させることで、容易に矩形ワークが持ち上がるようになる。
更に、ベースに引上具を振動させる振動発生手段を設け、引上具が切断された矩形ワークの中心から偏心した位置を持ち上げた後に、振動発生手段により引上具を振動させるようにしたので、持ち上げた矩形ワークと一緒に不要部分が持ち上がっても、引上具を振動させることで不要部分が確実に落下することになる。また、搬送移動可能なベースに撓み板を板厚方向に撓み可能となるようにその周辺部を支持し、その撓み板に切断された矩形ワークと対応する引上具を取り付け、ベースに設けた振動発生手段により撓み板を介して引上具を振動させるようにしたので、撓み板に設けた引上具を簡易な構成で効率的に振動させることができる。また、引上具を吸着パッドで構成し、吸着パッドを振動させるようにしたので、矩形ワークの持上げ及び持上げ解除を簡易な構成で確実に行える。また、振動発生手段の上下振動部材を撓み板の面中央に接続して、撓み板の中央部分を上下動させるようにしたので、吸着パッド等の引上具を上下振動と共に外向きに傾けることができ、矩形ワークを不要部分から引き離して確実に持上げることができる。

図１，２において、１はセラミックグリーンシート（シート状ワーク）Ｗの切断機であり、ワークテーブル２は、ベース２Ａに上下方向の中心軸線周りに９０°回転可能に支持されている。該ベース２Ａはワークテーブル２の上面がカッタ３と対向する加工位置Ｐ１とその前方のワーク取り出し位置Ｐ２との間で図示しないねじ送り機構により進退移動する。セラミックグリーンシートＷは、図５に示すように、中央に矩形孔７を有する保持枠８に粘着テープ９で周囲が貼り付けられ、この保持枠８を図示しないクランプ装置によりワークテーブル２上に固定される。こうしてワークテーブル２上に載置されたセラミックグリーンシートＷに対して、カッタ３の昇降運動とワークテーブル２の加工位置Ｐ１での前後送り運動により送り方向と直交する方向に複数の切れ目を入れ、その後、ワークテーブル２を９０°回転して前記切れ目と直交する複数の切れ目を入れ、図５に示すように周囲を枠状に残し、内側エリアを複数（ここでは縦４、横４の１６個のマトリクス分布である）の矩形（正方形）ワークＷ１と矩形ワークＷ１の間の縦横の不要部分Ｗ２とに切断する。尚、切断機１は１枚のセラミックグリーンシートＷを切断する場合も、複数枚を積層したものを切断することもある。

前記切断機１の前方には、複数の矩形ワークＷ１を個々に吸着して搬送するワーク搬送装置Ａが設置されている。ワークテーブル２の移動方向と直交する左右両側にはフレーム１０が立設され、上部が横板１１で接続してある。横板１１には左右方向に直線案内レール１２と周知のロッドレスシリンダ１３が並設してある。断面Ｌ字の搬送基体１６の背面に直線案内レール１２に案内される案内子１４が固着されると共に、ロッドレスシリンダ１３の外側移動体１５が連結され、外側移動体１５の移動により搬送基体１６が直線案内レール１２に沿って左右方向に移動するようになっている。搬送基体１６には昇降ガイドロッド１７によりベースを構成する吸着ベース１８を昇降可能に案内し、昇降シリンダ１９で吸着ベース１８を昇降するようにしてある。吸着ベース１８の四隅には下面に所定長さのロッド２０が固着されている。そのロッド２０の下端にはリング状の上板２１と中心が段付き孔２３となっているリング状の下部材２２とがボルト２４により一体に取り付けてある。上板２１の中心孔２５径は段付き孔２３の大径部２３ａより小さくしてあり、段付き孔２３の小径部２３ｂより大きくしてある。上板２１と段付き孔２３とにより円溝２６が形成され、この円溝２６に円板状の撓み板３０がその外周（周辺部）をゴムのごとき弾性体３１で厚さ方向の両側を挟み込んで嵌装されている。撓み板３０は、下部材２２に圧入したスプリングピン３２が切欠き溝３０ａに嵌まり込むことで回転方向への移動を防止されると共に、撓み板３０の外周が弾性体３１に挟まれた状態で面方向に移動できるようになっている。撓み板３０の面中央には、振動発生手段としてのシリンダ３３のピストンロッド３４（上下振動部材）が連結してある。シリンダ３３は吸着ベース１８に固定してある。

撓み板３０には前記切断後の複数の矩形ワークＷ１の分布位置と対応して、ワーク取り出し位置Ｐ２に位置された各矩形ワークＷ１と上下に対応する位置に、引上具として例示する吸着パッド３５の上端部が撓み板３０に一体に連結されている。また、各吸着パッド３５の吸着面３６を、図５，６に示すように、矩形ワークＷ１の中心から偏心した位置に吸着させるようになっている。各吸着パッド３５は撓み板３０から下方に所定長さ突出した下端に吸着面３６を有し、図示しない吸引源と連通されて前記吸着面３６に吸引力を生じ、矩形ワークＷ１を個々に吸着するようになっている。尚、本実施形態では、カッタ３で切断して形成される複数の矩形ワークＷ１を持ち上げるものであるが、図７のようなカッタ３で切断して形成される矩形ワークＷ３の場合には、複数（２個）の吸着パッド３５の吸着面３６を矩形ワークＷ３の中心から偏心した位置に吸着させるようになっている。ワーク取り出し位置Ｐ２の側方には矩形ワークＷ１の取り出し台３７が設けてある。

前述のように、切断機１の加工位置Ｐ１にワークテーブル２を位置させてワークテーブル２上のセラミックグリーンシートＷに縦横に切れ目を入れ、そのワークテーブル２をワーク取り出し位置Ｐ２に移動させると、待機していたワーク搬送装置Ａの各吸着パッド３５が切断された各矩形ワークＷ１と上下に対向する。シリンダ３３のピストンロッド３４を突出させずに撓み板３０を水平にしたまま吸着ベース１８がワークテーブル２上面に向けて下降し、図５，６（ａ）のように、下降端において各矩形ワークＷ１は対応する吸着パッド３５により矩形ワークＷ１の中心から偏心した位置を吸着される。

次いで吸着ベース１８が上昇すると、図６（ｂ）のように、矩形ワークＷ１の角部が持ち上げられる。このように予め角部を持ち上げることで、矩形ワークＷ１とワークテーブル２との間の空気が入り込み、矩形ワークＷ１とワークテーブル２との間の真空状態が解除されるから、従来に比べ矩形ワークＷ１が容易に持ち上げられる。そして、図６（ｃ）のように、不要部分Ｗ２は吸着パッド３５で吸着されていないのでそのままワークテーブル２上に残るものもあるが、矩形ワークＷ１と一緒に持ち上がるものも発生する。吸着ベース１８が上昇したところで、シリンダ３３のピストンロッド３４を繰り返し突出させ撓み板３０の中央部分を上下動させる。すると撓み板３０を介して各吸着パッド３５が振動することで矩形ワークＷ１から不要部分Ｗ２が分離され、不要部分Ｗ２はワークテーブル２上に落下する。不要部分Ｗ２を切り離した矩形ワークＷ１は対応する吸着パッド３５に吸着されたまま、ロッドレスシリンダ１３の動作により搬送基体１６が取り出し台３７方向に搬送され、取り出し台３７の上方で停止し、下降して複数の矩形ワークＷ１を取り出し台３７上に載置して吸着が解除される。

上記実施形態では、縦４、横４の矩形ワークＷ１となる切断分布パターンに対応した配置で吸着パッド３５を撓み板３０に配置しているが、他の切断分布パターン、例えば不要部分Ｗ２の幅が小さくなって縦５、横５であるとか、縦６、横６であるとかの場合が想定されるときには、予めそれらに対応して吸着パッド３５を備えた撓み板３０を準備しておく。そして、ボルト２４を外して上板２１と下部材２２とを取り外し、切断分布パターンに対応した撓み板３０を選択して上板２１と下部材２２との間に弾性体３１を挟むようにして段取り替えすれば、各種の切断分布パターンに迅速に対応できる。
尚、本実施形態では、吸着パッド３５の吸着面３６を切断された矩形ワークＷ１辺の半分程度の小径にし、その吸着面３６を矩形ワークＷ１の中心から偏心した位置に吸着させることで、矩形ワークＷ１の角部に吸着パッド３５が近づき、矩形ワークＷ１の角部が不要部分Ｗ２に引っ張られることなく矩形ワークの角部を容易に持ち上げることができる。また、図８のように、吸着パッド３５の吸着面３６Ａを切断された矩形ワークＷ１の上面と略同じ大きさにし、その吸着面３６Ａの一部を矩形ワークＷ１の中心から偏心した位置に吸着させるようにしたことで、矩形ワークＷ１の角部により近づいた位置に吸着させることも可能となる。
また、本発明の引上具としては、図示のような空気吸引によって吸着する吸着パッドに特定されるものではなく、空気噴射によって負圧を発生させて吸着するようにした吸着パッドや、粘着力を利用して引き上げるようにした粘着パッドを利用したり、或いはシートの材質によっては静電気や磁力を利用した持上部材で構成しても良い。

本発明のワーク搬送装置と切断機を組み合わせた状態の正面図である。 図１のＩＩ視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。 本実施形態での吸着パッドの吸着位置を示す図である。 作用説明図である。 他の実施形態を示す図である。 別の実施形態を示す図である。 （ａ）は切れ目の入ったセラミックグリーンシートを示す斜視図、（ｂ）は従来の分離搬送装置を示す図である。

符号の説明

３ カッタ
１８ 吸着ベース
３０ 撓み板
３３ シリンダ
３４ ピストンロッド
３５ 吸着パッド
３６ 吸着面
Ｗ セラミックグリーンシート
Ｗ１ 矩形ワーク
Ａ ワーク搬送装置

Claims (7)

1. シート状ワークをカッタで切断して形成される矩形ワークを吸着して搬送するようにしたワーク搬送方法において、搬送移動可能なベースに切断された矩形ワークと対応する引上具を取り付け、引上具を矩形ワークの中心から偏心した位置に対峙させて持ち上げるようにしたことを特徴とするワーク搬送方法。
2. 引上具を吸着パッドで構成し、吸着パッドを矩形ワークの中心から偏心した位置に吸着させて持ち上げるようにしたことを特徴とする請求項１記載のワーク搬送方法。
3. 複数の吸着パッドを切断された矩形ワークの中心から偏心した位置に吸着させて持ち上げるようにしたことを特徴とする請求項２記載のワーク搬送方法。
4. ベースに引上具を振動させる振動発生手段を設け、引上具が切断された矩形ワークの中心から偏心した位置を持ち上げた後に、振動発生手段により引上具を振動させるようにしたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のワーク搬送方法。
5. 搬送移動可能なベースに撓み板を板厚方向に撓み可能となるようにその周辺部を支持し、その撓み板に切断された矩形ワークと対応する引上具を取り付け、ベースに設けた振動発生手段により撓み板を介して引上具を振動させるようにしたことを特徴とするワーク搬送装置。
6. 引上具を吸着パッドで構成し、吸着パッドを振動させるようにしたことを特徴とする請求項５記載のワーク搬送装置。
7. 振動発生手段の上下振動部材を撓み板の面中央に接続して、撓み板の中央部分を上下動させるようにしたことを特徴とする請求項５記載のワーク搬送装置。

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