JP2018140462A - Conveyance device of sheet material - Google Patents

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森田 健一
Kenichi Morita
健一 森田
大誠 田口
Hiromasa Taguchi
大誠 田口
悠介 松本
Yusuke Matsumoto
悠介 松本
朝彦 長谷部
Tomohiko Hasebe
朝彦 長谷部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conveyance device of a sheet material capable of conveying the sheet material which is shaped into a three-dimensional shape and has flexibility while maintaining the three-dimensional shape.SOLUTION: A conveyance device 10 of a sheet material S is for conveying the sheet material S which is shaped into a three-dimensional shape and has flexibility. The conveyance device 10 includes: an arm-like movement mechanism 20 which moves the sheet material S; and a suction mechanism 30 which is mounted in the movement mechanism 20 and sucks the sheet material S shaped into the three-dimensional shape. The suction mechanism 30 has first and second suction sections 31A and 31B which are brought into contact with the sheet material S from a different direction and suck the sheet material S and first and second movable sections 32A and 32B which move the first and second suction sections 31A and 31B so that the first and second suction sections 31A and 31B can be brought into contact with the sheet material S from the different direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、立体形状に賦形された可撓性を有したシート材を搬送するのに好適なシート材の搬送装置に関する。   The present invention relates to a sheet material conveying apparatus suitable for conveying a flexible sheet material shaped into a three-dimensional shape.

従来から、シート材を搬送する装置として、シート材を吸着させた状態で、シート材を搬送する搬送装置が提案されている。たとえば、特許文献1には、ロボットアーム式のシート材の搬送装置が提案されている。この搬送装置は、シート材を搬送する搬送アームの先端に、シート材を静電吸着させる平板状の吸着保持板を備えている。   Conventionally, as a device for conveying a sheet material, a conveyance device for conveying the sheet material in a state where the sheet material is adsorbed has been proposed. For example, Patent Document 1 proposes a robot arm type sheet material conveying apparatus. This conveyance device includes a flat suction holding plate that electrostatically adsorbs a sheet material at the tip of a conveyance arm that conveys the sheet material.

この搬送装置によれば、載置台の平面部位に、平面形状を維持して載置されたシート材を、その平面形状を保持したまま、吸着保持板に静電吸着させ、吸着させたシート材を搬送することができる。   According to this transport device, the sheet material placed on the planar portion of the mounting table while maintaining the planar shape is electrostatically adsorbed to the adsorption holding plate while the planar shape is maintained, and the adsorbed sheet material Can be transported.

特開2016−179547号公報JP-A-2006-179547

しかしながら、立体形状に賦形された可撓性を有するシート材を、たとえば、特許文献1に示すような搬送装置で上方から吸着した場合、シート材は自重で変形してしまい、賦形した当初の立体的な形状をシート材が保持することができない。   However, when a flexible sheet material shaped into a three-dimensional shape is adsorbed from above by a conveying device as shown in Patent Document 1, for example, the sheet material is deformed by its own weight and is initially shaped. The sheet material cannot hold the three-dimensional shape.

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、立体形状に賦形された可撓性を有したシート材を、その立体形状を保持しつつ搬送することができるシート材の搬送装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points, and the object of the present invention is to convey a flexible sheet material shaped into a three-dimensional shape while maintaining the three-dimensional shape. An object of the present invention is to provide a sheet material conveying apparatus that can perform the above process.

前記課題を解決すべく、本発明に係るシート材の搬送装置は、立体形状に賦形された可撓性を有したシート材を搬送するためのシート材の搬送装置であって、前記搬送装置は、シート材を移動させるアーム状の移動機構と、前記移動機構に取付けられ、前記立体形状に賦形されたシート材を吸着する吸着機構と、を備えており、前記吸着機構は、前記シート材に異なる方向から接触して、前記シート材を吸着する複数の吸着部と、前記各吸着部が前記異なる方向からシート材に接触するように、前記各吸着部を可動させる可動部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a sheet material conveying apparatus according to the present invention is a sheet material conveying apparatus for conveying a flexible sheet material shaped into a three-dimensional shape, and the conveying apparatus Comprises an arm-shaped moving mechanism for moving a sheet material, and an adsorption mechanism attached to the moving mechanism and adsorbing the sheet material shaped into the three-dimensional shape, A plurality of suction portions that contact the material from different directions and suck the sheet material; and a movable portion that moves the suction portions so that the suction portions contact the sheet material from the different directions. It is characterized by providing.

本発明によれば、立体形状に賦形された可撓性を有したシート材を搬送する際には、可動部により吸着部を可動し、複数の方向から複数の吸着部をシート材に接触させることができる。次に、異なる方向から吸着部をシート材に接触した状態で、各吸着部でシート材を吸着することができる。次に、吸着部がシート材を吸着した状態で、アーム状の移動機構により移動することができる。この結果、立体形状に賦形されたシート材の形状を保持したまま、シート材を搬送することができる。また、吸着部を可動させる可動部を設けたことにより、様々な立体形状に賦形されたシート材を、その形状を保持したまま搬送することができる。   According to the present invention, when transporting a flexible sheet material shaped into a three-dimensional shape, the suction part is moved by the movable part, and the plurality of suction parts are brought into contact with the sheet material from a plurality of directions. Can be made. Next, the sheet material can be adsorbed by each adsorbing unit in a state where the adsorbing unit is in contact with the sheet material from different directions. Next, it can be moved by an arm-shaped moving mechanism in a state where the adsorbing portion adsorbs the sheet material. As a result, the sheet material can be conveyed while maintaining the shape of the sheet material shaped into a three-dimensional shape. In addition, by providing a movable portion that moves the suction portion, it is possible to convey sheet materials shaped into various three-dimensional shapes while maintaining the shapes.

本発明の実施形態に係るシート材の搬送装置の模式的概念図である。It is a typical conceptual diagram of the conveyance device of the sheet material concerning the embodiment of the present invention. 図1に示すシート材の搬送装置の吸着機構の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the adsorption | suction mechanism of the conveying apparatus of the sheet material shown in FIG. 図1に示すシート材の搬送装置の要部正面図である。It is a principal part front view of the conveying apparatus of the sheet material shown in FIG. (a)〜(c)は、図3に示す搬送装置を用いたシート材の搬送方法を説明する模式的概念図である。(A)-(c) is a typical conceptual diagram explaining the conveying method of the sheet | seat material using the conveying apparatus shown in FIG. (a),(b)は、従来の搬送装置を用いたシート材の搬送方法を説明する模式的概念図である。(A), (b) is a typical conceptual diagram explaining the conveyance method of the sheet | seat material using the conventional conveying apparatus.

以下に、図1〜図5を用いて、本発明に係るシート材の搬送装置の実施形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るシート材Sの搬送装置10の模式的概念図である。図2は、図1に示すシート材Sの搬送装置10の吸着機構30の要部斜視図である。図3は、図1に示すシート材Sの搬送装置10の要部正面図である。
Below, embodiment of the conveying apparatus of the sheet material which concerns on this invention is described using FIGS.
FIG. 1 is a schematic conceptual diagram of a conveying device 10 for a sheet material S according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a main part of the suction mechanism 30 of the sheet material conveying device 10 shown in FIG. FIG. 3 is a front view of an essential part of the conveying device 10 for the sheet material S shown in FIG.

図1に示すように、本実施形態に係るシート材Sの搬送装置10は、例えば、未硬化の熱可塑性樹脂に、強化繊維が含浸された繊維強化樹脂シート(FRPシート)などの可撓性を有したシート材Sを搬送する装置(多関節ロボット)である。   As shown in FIG. 1, the conveying apparatus 10 of the sheet material S according to the present embodiment is, for example, flexible such as a fiber reinforced resin sheet (FRP sheet) in which reinforcing fibers are impregnated with an uncured thermoplastic resin. Is a device (multi-joint robot) for conveying a sheet material S having

シート材Sは、図1に示す賦形台9の表面に沿って、立体形状に賦形された可撓性を有したシート材であり、搬送装置10は、このように賦形されたシート材Sを搬送する。搬送装置10は、シート材Sを移動させるアーム状の移動機構20と、移動機構20に取付けられ、シート材Sを吸着する吸着機構30と、を備えている。   The sheet material S is a flexible sheet material shaped into a three-dimensional shape along the surface of the shaping table 9 shown in FIG. 1, and the conveying device 10 is a sheet shaped in this way. The material S is conveyed. The conveying device 10 includes an arm-shaped moving mechanism 20 that moves the sheet material S, and an adsorption mechanism 30 that is attached to the moving mechanism 20 and adsorbs the sheet material S.

アーム状の移動機構20は、基台21から立設した支柱部23を備えており、支柱部23は、駆動モータ(図示せず)の駆動により、水平方向に回動自在となっている。支柱部23の先端には、第1アーム部25の一端が回動自在に連接されており、第1アーム部25の他端には、第2アーム部27が回動自在に連接されている。   The arm-shaped moving mechanism 20 includes a column portion 23 erected from a base 21, and the column portion 23 is rotatable in the horizontal direction by driving of a drive motor (not shown). One end of the first arm portion 25 is rotatably connected to the tip end of the column portion 23, and the second arm portion 27 is rotatably connected to the other end of the first arm portion 25. .

第1アーム部25は、支柱部23に取付けられた駆動モータ24の駆動により、支柱部23に対して上下方向に回動するように構成されている。さらに、第2アーム部27は、第1アーム部25の他端(先端)に取付けられた駆動モータ26の駆動により、支柱部23に対して上下方向に回動するように構成されている。第2アーム部27の先端には、吸着機構30が取り付けられており、吸着機構30は、駆動モータ28の駆動により回動するように構成されている。   The first arm unit 25 is configured to rotate in the vertical direction with respect to the column unit 23 by driving of a drive motor 24 attached to the column unit 23. Further, the second arm portion 27 is configured to rotate in the vertical direction with respect to the column portion 23 by driving of a drive motor 26 attached to the other end (tip) of the first arm portion 25. A suction mechanism 30 is attached to the tip of the second arm portion 27, and the suction mechanism 30 is configured to rotate by driving of the drive motor 28.

吸着機構30は、シート材Sに異なる3つの方向から接触して、シート材Sを吸着する第1〜第3吸着部31A〜31Cと、第1および第2吸着部31A、31Bが異なる2つの方向からシート材Sに接触するように、第1および第2吸着部31A、31Bを可動させる第1および第2可動部32A、32Bと、を備えている。   The suction mechanism 30 comes into contact with the sheet material S from three different directions, and the first to third suction portions 31A to 31C that suck the sheet material S and the first and second suction portions 31A and 31B are different from each other. First and second movable portions 32A and 32B that move the first and second suction portions 31A and 31B so as to come into contact with the sheet material S from the direction are provided.

図2および図3に示すように、第1吸着部31Aは、第1可動部32Aの先端に取付けられており、第1可動部32Aは、角度調整用のアタッチメント36を介して、フレーム35に取付けられている。同様に、第2吸着部31Bも、第2可動部32Bの先端に取付けられており、第2可動部32Bは、角度調整用のアタッチメント(図示せず)を介して、フレーム35に取付けられている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first suction portion 31A is attached to the tip of the first movable portion 32A, and the first movable portion 32A is attached to the frame 35 via an attachment 36 for angle adjustment. Installed. Similarly, the second suction portion 31B is also attached to the tip of the second movable portion 32B, and the second movable portion 32B is attached to the frame 35 via an attachment for angle adjustment (not shown). Yes.

ここで、第1〜第3吸着部31A〜31Cは、シート材Sに接触する先端が開放された筒状(具体的には蛇腹状)の吸着体(例えば図2参照)である。第1〜第3吸着部31A〜31Cは、各吸着面31a〜31cをシート材Sに接触させた状態で、吸着体である内部を例えば吸引ポンプにより負圧にすることにより、シート材Sを吸着することができる。   Here, the 1st-3rd adsorption | suction part 31A-31C is a cylindrical (specifically bellows-like) adsorption body (for example, refer FIG. 2) by which the front-end | tip which contacts the sheet material S was open | released. The first to third suction portions 31A to 31C make the sheet material S into a negative pressure by, for example, a suction pump while the suction surfaces 31a to 31c are in contact with the sheet material S. Can be adsorbed.

第1吸着部31Aは、その吸着面31aがシート材Sの第1側面s1と対向するように、第1可動部32A等を介してフレーム35に取付けられている。第2吸着部31Bは、その吸着面31bがシート材Sの第2側面s2と対向するように、第2可動部32B等を介してフレーム35に取付けられている。ここで、シート材Sの第2側面s2は、第1側面s1の反対側に形成された表面であり、これらは、シート材Sの異なる側面である。   The first suction portion 31A is attached to the frame 35 via the first movable portion 32A or the like so that the suction surface 31a faces the first side surface s1 of the sheet material S. The second suction portion 31B is attached to the frame 35 via the second movable portion 32B or the like so that the suction surface 31b faces the second side surface s2 of the sheet material S. Here, the second side surface s2 of the sheet material S is a surface formed on the opposite side of the first side surface s1, and these are different side surfaces of the sheet material S.

本実施形態では、第1吸着部31Aと、シート材Sを挟んで反対側に配置された第2吸着部31Bにより、賦形台9に立体形状に賦形されたシート材Sを挟み込んで、搬送することができる。   In the present embodiment, the first suction part 31A and the second suction part 31B arranged on the opposite side across the sheet material S sandwich the sheet material S shaped in a three-dimensional shape on the shaping table 9, Can be transported.

さらに、第3吸着部31Cは、その吸着面31cがシート材Sの上面s3と対向するように、フレーム35に取付けられており、本実施形態では、第3吸着部31Cは、可動部により可動せず、移動機構20により吸着機構30を上下動させること(具体的には、第1アーム部25および第2アーム部27の回動させること)で、シート材Sとともに移動する。したがって、第3吸着部31Cは、フレーム35に対して、相対的には可動しない。   Further, the third suction portion 31C is attached to the frame 35 so that the suction surface 31c faces the upper surface s3 of the sheet material S. In the present embodiment, the third suction portion 31C is movable by the movable portion. Instead, the suction mechanism 30 is moved up and down by the moving mechanism 20 (specifically, the first arm portion 25 and the second arm portion 27 are rotated), thereby moving together with the sheet material S. Therefore, the third suction portion 31 </ b> C does not move relative to the frame 35.

本実施形態では、第1可動部32Aおよび第2可動部32Bは、直動式のアクチュエータである。図3に示すように、第1可動部32Aは、シート材Sの第1側面s1と直交する方向に沿って、第1吸着部31Aを可動するように配置されている。同様に、第2可動部32Bは、シート材Sの第2側面s2と直交する方向に沿って、第2吸着部31Bを可動するように配置されている。このように構成された第1および第2可動部32A,32Bで、第1および第2吸着部31A,31Bを可動させることにより、吸着面31a、31bをシート材Sの第1および第2側面s1、s2に均一に接触させることができる。   In the present embodiment, the first movable portion 32A and the second movable portion 32B are direct acting actuators. As shown in FIG. 3, the first movable portion 32 </ b> A is arranged so as to move the first suction portion 31 </ b> A along a direction orthogonal to the first side surface s <b> 1 of the sheet material S. Similarly, the second movable portion 32B is arranged so as to move the second suction portion 31B along a direction orthogonal to the second side surface s2 of the sheet material S. By moving the first and second suction portions 31A and 31B with the first and second movable portions 32A and 32B configured as described above, the suction surfaces 31a and 31b are moved to the first and second side surfaces of the sheet material S. It is possible to uniformly contact s1 and s2.

以下に、本実施形態に係る搬送装置10によるシート材Sの搬送方法について、従来の搬送装置90による搬送方法と対比しながら、以下に説明する。図4(a)〜(c)は、図3に示す搬送装置10を用いたシート材Sの搬送方法を説明する模式的概念図である。図5(a),(b)は、従来の搬送装置90を用いたシート材Sの搬送方法を説明する模式的概念図である。   Below, the conveyance method of the sheet | seat material S by the conveying apparatus 10 which concerns on this embodiment is demonstrated below, contrasting with the conveying method by the conventional conveying apparatus 90. FIG. 4A to 4C are schematic conceptual views illustrating a method for conveying the sheet material S using the conveying device 10 illustrated in FIG. FIGS. 5A and 5B are schematic conceptual views illustrating a method for conveying the sheet material S using the conventional conveying device 90.

まず、図4(a)に示すように、本実施形態では、移動機構20により、吸着機構30をシート材Sに移動させる。具体的には、第1アーム部25および第2アーム部27を回動することにより、第3吸着部31Cの吸着面31cを、シート材Sの上面s3に接触させる。   First, as shown in FIG. 4A, in this embodiment, the suction mechanism 30 is moved to the sheet material S by the moving mechanism 20. Specifically, the suction surface 31c of the third suction portion 31C is brought into contact with the upper surface s3 of the sheet material S by rotating the first arm portion 25 and the second arm portion 27.

次に、図4(b)に示すように、第3吸着部31Cの吸着面31cが、シート材Sの上面s3に接触した状態で、第1可動部32Aと第2可動部32Bとにより、第1吸着部31Aと第2吸着部31Bを可動させる。これにより、第1吸着部31Aの吸着面31aを、シート材Sの第1側面s1に接触させ、第2吸着部31Bの吸着面31bを、シート材Sの第2側面s2に接触させる。   Next, as shown in FIG. 4 (b), the first movable portion 32A and the second movable portion 32B have the suction surface 31c of the third suction portion 31C in contact with the upper surface s3 of the sheet material S. The first suction part 31A and the second suction part 31B are moved. Thereby, the suction surface 31a of the first suction part 31A is brought into contact with the first side surface s1 of the sheet material S, and the suction surface 31b of the second suction part 31B is brought into contact with the second side surface s2 of the sheet material S.

この状態で、ポンプ(図示せず)を駆動し、第1吸着部31Aにシート材Sの第1側面s1を吸着させ、第2吸着部31Aにシート材Sの第2側面s2を吸着させ、第3吸着部31Cにシート材Sの上面s3を吸着させる。   In this state, a pump (not shown) is driven to adsorb the first side surface s1 of the sheet material S to the first adsorption unit 31A, and adsorb the second side surface s2 of the sheet material S to the second adsorption unit 31A. The upper surface s3 of the sheet material S is adsorbed by the third adsorption unit 31C.

次に、図4(c)に示すように、第1〜第3吸着部31A〜31Cに、シート材Sを吸着した状態で、移動機構20の第1アーム部25および第2アーム部27を回動することにより、吸着機構30を上方に移動させ、シート材Sを賦形台9から引き離す。   Next, as illustrated in FIG. 4C, the first arm unit 25 and the second arm unit 27 of the moving mechanism 20 are moved in a state where the sheet material S is adsorbed to the first to third adsorbing units 31 </ b> A to 31 </ b> C. By rotating, the suction mechanism 30 is moved upward, and the sheet material S is pulled away from the shaping table 9.

これまでは、例えば、図5(a)に示す、平板状のシート材の搬送用の搬送装置90の如く、下方側にのみ吸着面91aを有した複数(3つ)の吸着部91を有した吸着機構93では、吸着部91は、シート材Sの上面s3しか吸着できない。   Up to now, for example, as shown in FIG. 5A, a plurality of (three) suction portions 91 having suction surfaces 91a only on the lower side have been provided, such as a transport device 90 for transporting a flat sheet material. In the suction mechanism 93, the suction portion 91 can suck only the upper surface s3 of the sheet material S.

したがって、図5(b)に示すように、吸着部91に、シート材Sの上面s3を吸着した状態で、フレーム95に取付けられた吸着部91とともに吸着機構93を上方に移動させ、シート材Sを賦形台9から引き離すと、シート材Sは、自重により変形してしまう。   Therefore, as shown in FIG. 5B, the suction mechanism 93 is moved upward together with the suction portion 91 attached to the frame 95 in a state where the upper surface s3 of the sheet material S is sucked to the suction portion 91, thereby the sheet material. When S is pulled away from the shaping table 9, the sheet material S is deformed by its own weight.

しかしながら、本実施形態では、立体形状に賦形された可撓性を有したシート材Sを搬送する際に、3つの方向から第1〜第3吸着部31A〜31Cがシート材Sを吸着した状態で、シート材Sを搬送することができる。この結果、立体形状に賦形されたシート材Sの形状を保持したまま、シート材Sを搬送することができる。   However, in the present embodiment, when the flexible sheet material S shaped into a three-dimensional shape is conveyed, the first to third adsorption portions 31A to 31C adsorb the sheet material S from three directions. In the state, the sheet material S can be conveyed. As a result, the sheet material S can be conveyed while maintaining the shape of the sheet material S shaped into a three-dimensional shape.

以上、本発明の実施の形態を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本発明に含まれるものである。   As mentioned above, although it explained in full detail using embodiment of this invention, a concrete structure is not limited to this embodiment and an Example, There exists a design change in the range which does not deviate from the summary of this invention. They are also included in the present invention.

10:搬送装置、20:移動機構、30:吸着機構、31A:第1吸着部、31B:第2吸着部、31C:第3吸着部、32A:第1可動部、32B:第2可動部、S:シート材   10: transport device, 20: moving mechanism, 30: suction mechanism, 31A: first suction section, 31B: second suction section, 31C: third suction section, 32A: first movable section, 32B: second movable section, S: Sheet material

Claims (1)

立体形状に賦形された可撓性を有したシート材を搬送するためのシート材の搬送装置であって、
前記搬送装置は、シート材を移動させるアーム状の移動機構と、
前記移動機構に取付けられ、前記立体形状に賦形されたシート材を吸着する吸着機構と、を備えており、
前記吸着機構は、前記シート材に異なる方向から接触して、前記シート材を吸着する複数の吸着部と、
前記各吸着部が前記異なる方向からシート材に接触するように、前記各吸着部を可動させる可動部と、を備えることを特徴とするシート材の搬送装置。
A sheet material conveying apparatus for conveying a flexible sheet material shaped into a three-dimensional shape,
The conveying device includes an arm-shaped moving mechanism that moves a sheet material;
An adsorption mechanism that is attached to the moving mechanism and adsorbs the sheet material shaped into the three-dimensional shape.
The suction mechanism includes a plurality of suction portions that contact the sheet material from different directions and suck the sheet material;
A sheet material conveying apparatus, comprising: a movable portion that moves each of the suction portions so that the suction portions come into contact with the sheet material from the different directions.
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