JP2010207858A

JP2010207858A - ワークピックアップシステム

Info

Publication number: JP2010207858A
Application number: JP2009056508A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ago; 真司吾郷; Yoshiaki Nakagawa; 義明中川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-10
Also published as: JP5426905B2

Abstract

【課題】ダブルブランクを防止しつつワークの搬送のサイクルタイムを短縮できるワークピックアップシステムを提供すること。
【解決手段】ワークピックアップシステム１は、ブランク１５の搬送中に、順次にバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅを下降させ、少なくとも最初及び次に下降するバキュームカップ１３Ａ、１３Ｂがブランク１５に必要吸着力で吸着してから最後に下降するバキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着する前に、少なくともバキュームカップ１３Ａを所定距離上昇させ、バキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着した直後にバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅの全てを待機位置に向けて上昇させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の把持手段をワークに吸着させて持ち上げるワークピックアップシステムに関するものである。

ワークピックアップシステムにおいて、把持手段であるバキュームカップの昇降をサーボ機構によって行い、バキュームカップがワークに到達する前に、バキュームカップの昇降速度を高速から低速に切り替える技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１によれば、ワークのサイズは考慮されていないため、バキュームカップの数は問題となっておらず、単体のバキュームカップによりワークをピックアップしている。

特開平４−２７４８３２号公報

しかしながら、ワークのサイズが大型の際にはバキュームカップを複数設ける必要があり、ダブルブランク（ワークの２枚取り）を防止するために、複数のバキュームカップをそれぞれタイミングをずらして上昇させる場合がある。

この場合、搬送手段による搬送の完了を待ってから複数のバキュームカップを一斉に下降させて同時にワークに吸着させると、先に上昇させるバキュームカップの上昇を待ってから最後に上昇するバキュームカップを上昇させる必要があるため、最後に上昇するバキュームカップに無駄な待機時間が発生し、サイクルタイムが長くなっていた。

本発明は、ダブルブランクを防止しつつワークの搬送のサイクルタイムを短縮できるワークピックアップシステムを提供することを目的とする。

（１）複数の把持手段をワークに吸着させて持ち上げるワークピックアップシステムであって、ワークを搬送方向に搬送する搬送手段と、前記搬送方向に設けられた複数の把持手段と、前記搬送手段によるワークの搬送中に、前記搬送方向とは逆方向の最端部に位置する前記把持手段から順次に待機位置からワークに向けて下降させる下降手段と、前記下降手段により少なくとも最初及び次に下降する把持手段がワークに吸着してから最後に下降する把持手段がワークに吸着する前に、少なくとも前記最初に下降する把持手段を所定距離上昇させる第１上昇手段と、前記最後に下降する把持手段がワークに吸着した直後に前記複数の把持手段の全てを前記待機位置に向けて上昇させる第２上昇手段と、
を備えるワークピックアップシステム。

（１）の構成によれば、ワークピックアップシステムは、少なくとも最初及び次に下降する把持手段がワークに吸着してから最後に下降する把持手段がワークに吸着する前に、少なくとも最初に下降する把持手段を所定距離上昇させ、最後に下降する把持手段がワークに吸着した直後に複数の把持手段の全てを待機位置に向けて上昇させる。

よって、最後に下降した把持手段がワークに吸着してから上昇するまでの無駄な待機時間がなくなるので、サイクルタイムを短縮することができる。

また、下降手段は、ワークの搬送中に、順次に把持手段を下降させる。すなわち、ワークの搬送完了を待つことなく、把持手段を下降させるので、搬送が完了するまでの無駄な待機時間がなくなるので、このことからもサイクルタイムを短縮することができる。

さらに、第１上昇手段は、少なくとも最初及び次に下降する把持手段がワークに吸着してから最後に下降する把持手段がワークに吸着する前に、少なくとも最初に下降する把持手段を所定距離上昇させる。

よって、ワーク同士の端部から離板させることができるので、ワーク同士に隙間を空けるためのマグネットフローターを設けることなくダブルブランクを防止することができる。

（２）（１）に記載のワークピックアップシステムであって、ワーク同士の隙間に空気を送り込む送風手段をさらに備え、前記送風手段は、前記第１上昇手段により少なくとも前記最初に下降する把持手段が上昇したことを条件に空気を送り込むことを特徴とするワークピックアップシステム。

（２）の構成によれば、送風手段は、第１上昇手段により少なくとも最初に下降する把持手段が上昇したことを条件にワーク同士の隙間に空気を送り込むので、ダブルブランクの防止をさらに強化することができる。

本発明によれば、ダブルブランクを防止しつつワークの搬送のサイクルタイムを短縮できるワークピックアップシステムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るワークピックアップシステム１の側面図である。本発明の一実施形態に係るワークピックアップシステム１の平面図である。本発明の一実施形態に係るワークピックアップシステム１が備える制御装置とサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅとの関係との関係を示すブロック図である。制御装置がサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを下降等させる制御の流れを示すフローチャートである。サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが待機位置から下降を開始する様子を示すフローチャートである。サーボシリンダ１１Ａが所定距離上昇しブランク１５同士の隙間に空気が送り込まれている様子を示す図である。全てのバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅがブランク１５に吸着している様子を示す図である。サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが上昇中の様子を示す図である。サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが待機位置に戻ってから、ブランク１５を搬送する様子を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るワークピックアップシステム１の側面図である。

ワークピックアップシステム１は、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅと、支持軸１２Ａ〜１２Ｅと、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅと、ＭＧＴ（マグネット）ベルト１４と、制御装置（図示せず）と、複数枚のブランク１５と、このブランク１５を支持する支持台１６と、ブランク同士の隙間に空気を送り込む送風装置と、（図示せず）を備えている。

支持軸１２Ａ〜１２Ｅは、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅを支持する部材である。また、支持軸１２Ａ〜１２Ｅは、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅと連結している。また、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅの下部には、複数枚のブランク１５と、このブランク１５を支持する支持台１６とが配置されている。さらに、図１では、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが待機位置に存在している状態を示している。

さらにまた、ワークピックアップシステム１は、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅをブランク１５に吸着させて上方に引き上げることにより、ブランク１５とＭＧＴベルト１４とを接触させ、ＭＧＴベルト１４を駆動させることで、ブランク１５を搬送方向Ａに向けて搬送する。なお、ＭＧＴベルト１４は磁気を帯びているため、ブランク１５と磁力で接着する。

本実施形態では、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅは、搬送方向Ａとは逆方向の最端部に位置するバキュームカップ１３Ａから１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅの順で順次に下降する。

図２は、本発明の一実施形態に係るワークピックアップシステム１の平面図である。

図２は、ワークピックアップシステム１を上方から見た平面図であり、複数（本発明の実施形態によれば、５つ）のＭＧＴベルト１４の間に複数のバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅが配置されている。本発明の実施形態によれば、各ＭＧＴベルト１４の間に配置されるバキュームカップ１３の数は５つである。なお、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅ、支持軸１２Ａ〜１２Ｅ、ブランク１５及び支持台１６は、図示を省略している。

図３は、本発明の一実施形態に係るワークピックアップシステム１が備える制御装置とサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅとの関係を示すブロック図である。

サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅはそれぞれモータ４１Ａ〜４１Ｅを備えており、モータ４１Ａ〜４１Ｅを介して制御装置に電気的に接続されている。モータ４１Ａ〜４１Ｅは、制御装置から駆動制御信号を受信することによりサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを下降等（下降・上昇・停止）させる。なお、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅの下降等に伴い、支持軸１２Ａ〜１２Ｅ及びバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅが下降等する。

制御装置は、下降手段２１、検出手段２２、比較手段２３、停止制御手段２４、レーザ測定部２５、記憶部２６、第１上昇手段２７、第２上昇手段２８及び送風手段２９を備えている。

下降手段２１は、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを下降させる駆動制御信号をモータ４１Ａ〜４１Ｅに送信する。検出手段２２は、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅがブランク１５を押圧する力に対応する物理量（本実施例では、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅに流れる電流値）を検出する。

比較手段２３は、検出手段２２が検出した電流値と、基準電流値と、を比較する。なお、基準電流値とは、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅのそれぞれがブランク１５を吸い上げるために必要な吸着力（以下、「必要吸着力」とする。）でブランク１５を押圧する力に相当する電流値である。この基準電流値は、記憶部２６に予め記憶されている。

停止制御手段２４は、比較手段２３による比較結果によりサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅのそれぞれに流れる電流値が基準電流値に到達した場合、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅのそれぞれの下降を停止させる。

第１上昇手段２７は、１番目と２番目に下降するバキュームカップ１３Ａ、１３Ｂがブランク１５に必要吸着力で吸着してから、サーボシリンダ１１Ａを所定距離上昇させる。

第２上昇手段２８は、最後に下降するバキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着した直後にサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを待機位置に向けて上昇させる。送風手段２９は、第１上昇手段によりサーボシリンダ１１Ａが上昇したことを条件にブランク１５同士の隙間に空気を送り込む。

図４は、制御装置がサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを下降等させる制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１では、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを１１Ａから順次に下降させる。サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅの下降に伴い支持軸１２Ａ〜１２Ｅ及びバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅも下降する。

ここで、図５を参照して、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが待機位置から下降を開始する様子について説明する。

図５によれば、ブランク１５が搬送方向Ａに搬送中であり、搬送方向Ａとは逆方向の最端部のサーボシリンダ１１Ａから順次に１１Ｂ及び１１Ｃが待機位置から下降している。一方、サーボシリンダ１１Ｄ、１１Ｅは、待機位置に存在している。また、搬送中のブランク１５は、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｃの下降方向には存在していないが、バキュームカップ１３Ｄ、１３Ｅの下降方向には未だ存在している。ここで、各サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが下降を開始する条件とは、搬送中のブランク１５が、各バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅの下降方向を通り過ぎたことである。

このように、搬送中のブランク１５が、各バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅの下降方向を通り過ぎたことを条件として、下降手段２１は、各サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを順次に下降させる。

なお、搬送中のブランク１５が各バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅの下降方向を通り過ぎたことを判断するために、制御装置は、ブランク１５の搬送方向への移動距離を測定する測定部（図示せず）を備える。測定方法の一例としては、ＭＧＴベルト１４の駆動速度を一定として駆動時間を測定することにより、駆動速度と駆動時間との積をとるようにする。

また、制御装置は、各サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを下降させる際には、待機位置から最上段のブランク１５までの途中（例えば、待機位置から最上段のブランク１５までの距離の半分）に至るまでは加速して下降させ、その後は、減速させるようにするとよい。このようにすることで、サイクルタイムをより短縮できるとともに、各バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅがブランク１５に吸着する際の衝撃をより少なくすることができる。

図４に戻って、ステップＳ２では、１番目と２番目に下降したバキュームカップ１３Ａ、１３Ｂがブランク１５に必要吸着力で吸着した否かを判断する。具体的には、サーボシリンダ１１Ａ、１１Ｂに流れる各電流値がいずれも基準電流値に到達したか否かを判断する。この判定がＹＥＳの場合、ステップＳ３の処理を行い、ＮＯの場合、ステップＳ２の処理を行う。

ステップＳ３では、１番目に下降したサーボシリンダ１１Ａを所定距離上昇させると共にブランク１５同士の隙間に空気を送り込む。

ここで、図６を参照して、サーボシリンダ１１Ａが所定距離上昇しブランク１５同士の隙間に空気が送り込まれている様子について説明する。

図６によれば、サーボシリンダ１１Ａが所定距離上昇し、最上段のブランク１５の端部が次段のブランク１５と離板してできた隙間に、送風装置によって空気が送り込まれている。また、バキュームカップ１３Ａ、１３Ｂは、ブランク１５に吸着しているが、バキュームカップ１３Ｃ〜１３Ｅは下降中であり、ブランク１５には吸着していない。

なお、送風装置が空気を送り込むトリガーは、サーボシリンダ１１Ａ、１１Ｂに流れる各電流値がいずれも基準電流値に到達したことである。すなわち、１番目と２番目に下降したバキュームカップ１３Ａ、１３Ｂがブランク１５に必要吸着力で吸着したことである。

図４に戻って、ステップＳ４では、全てのバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着した否かを判断する。具体的には、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅに流れる各電流値がいずれも基準電流値に到達したか否かを判断する。この判定がＹＥＳの場合、ステップＳ５の処理を行い、ＮＯの場合、ステップＳ４の処理を行う。

ここで、図７を参照して、全てのバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着している様子について説明する。

図７によれば、全てのバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着しており、バキュームカップ１３Ａは既に所定距離上昇している。よって、最後に下降したバキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着してから、バキュームカップ１３Ａを上昇させる必要がないので、バキュームカップ１３Ｅが必要吸着力で吸着した直後にバキュームカップ１３Ｅを上昇させることができる。よって、バキュームカップ１３Ｅが必要吸着力でブランク１５に吸着した後バキュームカップ１３Ｅを上昇させるまでの無駄な待機時間がなくなりサイクルタイムを短縮することができる。

なお、第１上昇手段２７は、バキュームカップ１３Ａを所定距離上昇させてからバキュームカップ１３Ａの上昇速度を０にはせず上昇は継続させるとよい。これによって、上昇速度を一旦０にしてから再び上昇させるために必要なより大きな加速度を生じさせる必要がなくなり、制御装置の制御負担を軽減することができる。

図４に戻って、ステップＳ５では、全てのサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅを上昇させる。この様子を、図８に示す。

図８は、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが上昇中の様子を示す図である。この図によれば、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅがブランク１５に吸着し、ブランク１５を１枚だけ上昇させている。

図４に戻って、ステップＳ６では、全てのサーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが待機位置にあるか否かを判断する。この判定がＹＥＳの場合、ステップＳ７の処理を行い。ＮＯの場合、ステップＳ６の処理を行う。

ステップＳ７では、ブランク１５を搬送し、搬送中にステップＳ１の処理を行う。この処理が行われる際の様子を、図９を参照して説明する。

図９は、サーボシリンダ１１Ａ〜１１Ｅが待機位置に戻ってから、ブランク１５を搬送する様子を示す図である。この図によれば、ブランク１５がＭＧＴベルト１４に吸着し、Ａ方向に搬送されている。また、搬送中のブランク１５が、バキュームカップ１３Ａの下降方向を通り過ぎており、サーボシリンダ１１Ａが下降を開始している。

この後、図４に示した一連の処理を繰り返して行うことで、ブランク１５の搬送を行う。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。

（１）ワークピックアップシステムは、少なくとも最初及び次に下降するバキュームカップ１３Ａ、１３Ｂがブランク１５に必要吸着力で吸着してから最後に下降するバキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着する前に、少なくともバキュームカップ１３Ａを所定距離上昇させ、バキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着した直後にバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅの全てを待機位置に向けて上昇させる。
よって、最後に下降したバキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着してから上昇するまでの無駄な待機時間がなくなるので、サイクルタイムを短縮することができる。
また、下降手段２１は、ブランク１５の搬送中に、順次にバキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅを下降させる。すなわち、ブランク１５の搬送完了を待つことなく、バキュームカップ１３Ａ〜１３Ｅを下降させるので、搬送が完了するまでの無駄な待機時間がなくなるので、このことからもサイクルタイムを短縮することができる。
さらに、第１上昇手段２７は、少なくとも最初及び次に下降するバキュームカップ１３Ａ、１３Ｂがブランク１５に必要吸着力で吸着してから最後に下降するバキュームカップ１３Ｅがブランク１５に必要吸着力で吸着する前に、少なくともバキュームカップ１３Ａを所定距離上昇させる。
よって、ブランク１５同士の端部から離板させることができるので、ブランク１５同士に隙間を空けるためのマグネットフローターを設けることなくダブルブランクを防止することができる。

（２）送風装置は、第１上昇手段２７により少なくとも最初に下降するバキュームカップ１３Ａが上昇したこと、すなわち、最初及び次に下降するバキュームカップ１３Ａ、１３Ｂがブランク１５に必要吸着力で吸着したことを条件にブランク１５同士の隙間に空気を送り込むことができるので、ダブルブランクの防止をさらに強化することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１ワークピックアップシステム
１１Ａ〜１１Ｅサーボシリンダ
１２Ａ〜１２Ｅ支持軸
１３Ａ〜１３Ｅバキュームカップ
１４ＭＧＴベルト
１５ブランク
１６支持台
２１下降手段
２７第１上昇手段
２８第２上昇手段

Claims

複数の把持手段をワークに吸着させて持ち上げるワークピックアップシステムであって、
ワークを搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送方向に設けられた複数の把持手段と、
前記搬送手段によるワークの搬送中に、前記搬送方向とは逆方向の最端部に位置する前記把持手段から順次に待機位置からワークに向けて下降させる下降手段と、
前記下降手段により少なくとも最初及び次に下降する把持手段がワークに吸着してから最後に下降する把持手段がワークに吸着する前に、少なくとも前記最初に下降する把持手段を所定距離上昇させる第１上昇手段と、
前記最後に下降する把持手段がワークに吸着した直後に前記複数の把持手段の全てを前記待機位置に向けて上昇させる第２上昇手段と、
を備えるワークピックアップシステム。
請求項１に記載のワークピックアップシステムであって、
ワーク同士の隙間に空気を送り込む送風手段をさらに備え、
前記送風手段は、前記第１上昇手段により少なくとも前記最初に下降する把持手段が上昇したことを条件に空気を送り込むことを特徴とするワークピックアップシステム。