JP2020163436A - 製品搬出装置及び製品搬出方法 - Google Patents

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山崎 裕之
Hiroyuki Yamazaki
裕之 山崎
陽生 楢原
Akio Narahara
陽生 楢原
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Abstract

【課題】高低差のあるスキッドによって傾いて支持されている製品の取り出し作業の効率が向上する製品搬出装置を提供する。【解決手段】製品搬出装置(52)は、板状のワーク(W)から切り出されスキッド(31a)により支持された製品(WP)を吸着する複数の吸着パッド部(5c)と複数の吸着パッド部(5c)を有し昇降する基部(2)と複数の吸着パッド部(5c)のうち対象とする少なくとも1つの吸着パッド部(52t)が製品(WP)を吸着しているか否かを検出するセンサ(52s)と基部(2)の昇降を制御する制御装置(54)とを備える。制御装置(54)は、スキッド(31a)により支持された製品(WP)を、吸着パッド部(5c)の第1の高さ位置(LNa)で吸着して上昇させ、センサ(52s)の検出結果に基づいて製品(WP)を吸着していない、対象とする吸着パッド部(52t)があると判定したら吸着パッド部(5c)を第1の高さ位置(LNa)よりも低い第2の高さ位置(LNb)まで下降させる。【選択図】図7

Description

本発明は、レーザ加工によってワークから切り出した製品をワーク残材であるスケルトンから分離して取り出し搬出する製品搬出装置及び製品搬出方法に関する。
特許文献1には、レーザ加工によってワークから切り出した製品を吸着パッドで吸着し、ワーク残材であるスケルトンから分離して取り出し搬送することが記載されている。
特許文献2には、レーザ加工において、製品を支持する複数のスキッドの一部がレーザ光の熱で溶けるなどしてスキッドに高低差が生じ、支持する製品に傾きが生じることが記載されている。
特開平5−97272号公報 特開2011−018205号公報
高低差が生じているスキッドによって傾いて支持されている製品を、複数の吸着パッドで吸着して取り出そうとした場合、製品の低くなっている部位に対応した吸着パッドが製品を吸着できなくなることが多く、取り出し作業の効率が低下する。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、高低差のあるスキッドによって傾いて支持されている製品の取り出し作業の効率が向上する製品搬出装置及び製品搬出方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成、手順を有する。
1) 板状のワークから切り出されスキッドにより支持された製品を吸着する複数の吸着パッド部と、
前記複数の吸着パッド部を有し昇降する基部と、
前記複数の吸着パッド部のうち対象とする少なくとも1つの前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを検出するセンサと、
前記基部の昇降動作及び前記吸着パッド部の吸着動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記スキッドにより支持された前記製品を、前記吸着パッド部の第1の高さ位置で吸着して上昇させ、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があると判定したら、前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも低い第2の高さ位置まで下降させることを特徴とする製品搬出装置である。
2) 前記制御装置は、前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置に下降させ、再び前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があると判定したら、前記吸着パッド部を、前記第1の高さ位置よりも上方に上昇させた後、再び第2の高さ位置に下降させることを特徴とする1)に記載の製品搬出装置である。
3) 前記制御装置は、前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置へ下降中に前記センサの検出結果に基づいて、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部がないと判定したら、前記吸着パッド部を上昇させて前記製品を搬出することを特徴とする1)又は2)に記載の製品搬出装置である。
4) 板状の一つのワークから切り出されスキッドにより支持された複数の製品の一つを吸着する複数の吸着パッド部と、
前記複数の吸着パッド部を有し昇降する基部と、
前記複数の吸着パッド部のうち対象とする少なくとも1つの前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを検出するセンサと、
前記基部の昇降動作及び前記吸着パッド部の吸着動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記スキッドにより支持された前記複数の製品のうちの第1の製品に対し、前記吸着パッド部の第1の高さ位置で吸着して上昇させた後、前記センサの検出結果に基づいて前記第1の製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する吸着判定動作を実行し、前記第1の製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があると判定したら、前記第1の製品の吸着を停止してNG製品として吸着から開放すると共に、前記複数の製品のうち吸着判定動作を未実行の製品が有る場合には前記未実行の製品のうちの一つに対し前記吸着判定動作を実行し、無い場合には前記NG製品に対しリトライ動作を実行することを特徴とする製品搬出装置である。
5) 前記リトライ動作は、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも低い第2の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着し、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する動作であることを特徴とする4)に記載の製品搬出装置である。
6) 前記リトライ動作は、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かの判定で、あると判定した場合に、前記一のNG製品に対し前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置よりも低い第3の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する動作であることを特徴とする5)に記載の製品搬出装置である。
7) 前記リトライ動作は、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を、前記一のNG製品を吸着しながら前記第1の高さ位置よりも低い予め設定された下限位置まで下降させる過程で前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する動作であることを特徴とする4)に記載の製品搬出装置である。
8) 複数の前記吸着パッド部のうちの少なくとも一つが前記センサを備えた検出対象吸着パッド部であることを特徴とする1)〜7)のいずれか一つに記載の製品搬出装置である。
9) 板状のワークから切り出してスキッドによって支持した製品を、複数の吸着パッド部によって第1の高さ位置で吸着して上昇させ、
前記複数の吸着パッド部のうち少なくとも1つの吸着パッド部を対象とし、対象とした前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かをセンサによって検出し、
前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があるか否かを判定し、
前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があると判定した場合、上昇させた前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも下方の第2の高さ位置へ下降させる
ことを特徴とする製品搬出方法である。
10) 前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置へ下降した後、前記センサによって前記対象とした前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを再び検出し、かつ、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があると判定した場合、
前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも上方に上昇させた後、再び前記第2の高さ位置に下降させることを特徴とする9)に記載の製品搬出方法である。
11) 前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置へ下降中に、前記センサによって前記対象とした前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを検出し、かつ、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部がないと判定した場合、前記吸着パッド部を上昇させて前記製品を搬出することを特徴とする9)又は10)記載の製品搬出方法である。
12) 板状の一つのワークから切り出してスキッドによって支持した複数の製品のうちの第1の製品を、複数の吸着パッド部によって第1の高さ位置で吸着して上昇させ、
前記複数の吸着パッド部のうち少なくとも1つの吸着パッド部を対象とし、対象とした前記吸着パッド部が前記第1の製品を吸着しているか否かをセンサによって検出し、
前記センサの検出結果に基づいて前記第1の製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があるか否かの吸着判定動作を実行し、前記第1の製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があると判定した場合、前記第1の製品をNG製品として開放すると共に、前記複数の製品のうち前記吸着判定動作を未実行の製品が有る場合には前記未実行の製品のうちの一つに対し前記吸着判定動作を実行し、無い場合には前記NG製品に対しリトライ動作を実行する製品搬出方法である。
13) 前記リトライ動作として、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも低い第2の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着し、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定することを特徴とする12)に記載の製品搬出方法である。
14) 前記リトライ動作として、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かの判定で、あると判定した場合に、前記一のNG製品に対し前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置よりも低い第3の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定することを特徴とする13)に記載の製品搬出方法である。
15) 前記リトライ動作として、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を、前記一のNG製品を吸着しながら前記第1の高さ位置よりも低い予め設定された下限位置まで下降させる過程で前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定することを特徴とする12)に記載の製品搬出方法である。
16) 複数の前記吸着パッド部のうちの少なくとも一つを前記センサを備えた検出対象吸着パッド部とすることを特徴とする9)〜15)のいずれか一つに記載の製品搬出方法である。
本発明によれば、高低差のあるスキッドによって傾いて支持されている製品の取り出し作業の効率が向上する、という効果が得られる。
図1は、本発明の実施の形態に係る製品搬出装置の実施例である製品搬出装置52を含む加工システムSTを示す外観斜視図である。 図2は、加工システムSTの構成を示すブロック図である。 図3は、製品搬出装置52が有するテイクアウトローダ51を示す斜視図である。 図4は、テイクアウトローダ51が備える吸着ユニット5を示す側面図である。 図5は、テイクアウトローダ51の下面図である。 図6は、テイクアウトローダ51による製品WPの吸着動作を説明するための第1の図である。 図7は、テイクアウトローダ51による製品WPの吸着動作を説明するための第2の図である。 図8は、テイクアウトローダ51による製品WPの実施例1の製品搬出方法における吸着動作のフロー図である。 図9Aは、実施例2及び実施例3の製品搬出方法における吸着動作の共通部分のフロー図である。 図9Bは、実施例2の製品搬出方法における吸着動作の一部のフロー図である。 図9Cは、実施例2の製品搬出方法における吸着動作の残部のフロー図である。 図9Dは、実施例3の製品搬出方法における吸着動作のフロー図である。
本発明の実施の形態に係る製品搬出装置を、その実施例である製品搬出装置52により説明する。図1に示されるように、製品搬出装置52はテイクアウトローダユニット51を有し、製品搬出装置52とレーザ加工機53とを含んでレーザ加工システムSTが構成される。以下、テイクアウトローダユニット51をTKユニット51と称する。
(実施例1)
レーザ加工システムSTの全体構成を、外観斜視図の図1及びブロック図の図2を参照して説明する。説明の便宜上、上下左右前後の各方向を図1の矢印の方向で規定する。上下方向は鉛直方向であり、前方は作業者の立ち位置側である。
レーザ加工システムSTは、レーザ加工機53と、レーザ加工機53の左右いずれか(図1では右側)に隣接して配置された製品搬出装置52と、システム全体の動作を制御する制御装置54と、を含んで構成されている。
レーザ加工機53は、レーザ発振器53aと、レーザ発振器53aで生成されたレーザ光を射出する不図示のレーザ加工ヘッドとを有する。
レーザ発振器53aは、例えばファイバレーザであり、レーザ発振器53aで生成されたレーザ光は、プロセスファイバ53bを介してレーザ加工ヘッドに供給される。
レーザ加工機53は、ワークWを載置したワークパレット31を内部で左右方向に移動可能、かつレーザ加工ヘッドを前後方向及び上下方向に移動可能としている。
レーザ加工機53は、図1における右側面に、ワークパレット31を出入りさせるパレット出入口53cを有し、レーザ加工機53の内外にパレット出入口53cを通してワークパレット31を出し入れできるようになっている。
図1では、レーザ加工機53から製品搬出装置52側に排出されたワークパレット31が、二点鎖線で記載されたワークWを載置した状態で示されている。
レーザ加工機53は、ワークパレット31に載置されたワークWの任意の位置に対し、レーザ加工ヘッドからレーザ光を照射してレーザ加工を行う。
製品搬出装置52は、レーザ加工機53のパレット出入口53cに対応した位置に備えられたパレットテーブル52aと、パレットテーブル52aの前方に並設された移し替えテーブル52bと、を有する。図1において、ワークパレット31は、パレットテーブル52aに移送された状態で示されている。
製品搬出装置52は、複数の支柱52e及び壁部52fによって支持され、左右方向に平行に離隔し前後方向に延在する一対のトップフレーム52c,52dを備えている。
一対のトップフレーム52c,52dは、パレットテーブル52aの幅に対応した位置に配設されており、少なくともパレットテーブル52a及び移し替えテーブル52bの前後方向長さに対応した範囲それぞれに、レール52g,52hが設けられている。
レール52g,52hには、左右方向に延びる可動フレーム52jが、矢印DRaで示される前後方向に移動可能に支持されている。
可動フレーム52jには、TKユニット51が、矢印DRbで示される左右方向に移動可能に支持されている。
図2に示されるように、製品搬出装置52は、TKユニット駆動部52m及びパレット駆動部52nを備えている。
TKユニット駆動部52mは、レール52g,52hに対する可動フレーム52jの前後移動、及び可動フレーム52jに対するTKユニット51の左右移動を、制御装置54の制御の下で実行する。
TKユニット駆動部52mの動作により、TKユニット51は、パレットテーブル52a及び移し替えテーブル52bにおける任意の水平位置の上方に移動可能となっている。
図3は、TKユニット51を前方右斜め上方から見た斜視図である。図3において、TKユニット51を支持する可動フレーム52jは、二点鎖線で示されている。
図3に示されるように、TKユニット51は、本体部1と基部2とを有する。基部2は、下部に、製品などの板状部材を吸着可能な吸着ユニット5を複数有する吸着部51aを備える。TKユニット51は、可動フレーム52jに対し吸着部51aを昇降させる昇降駆動部51bを有している。昇降駆動部51bの動作は、制御装置54によって制御される。
図2に示されるように、制御装置54は、中央処理装置(CPU)54a,記憶部54d,及び入出力部54eを含んで構成されている。CPU54aは、吸着判定部54bを有する。
以上の構成により、製品搬出装置52は、レーザ加工機53から搬送されたワークパレット31上の製品WP及び図6に示される残材のスケルトンWSから、製品WPを取り出して移し替えテーブル52bに移送する。
具体的には、TKユニット51を移動して基部2を製品WPの上方に位置させて、吸着部51aを下降させる。そして、吸着ユニット5によって製品WPを吸着し吸着部51aを有する基部2を上昇させる。次いでTKユニット51を水平移動により移し替えテーブル52bの上方に移動し、基部2を下降させて吸着ユニット5による製品WPの吸着を解除する。
これにより、製品WPは、ワークパレット31上から移し替えテーブル52b上に移送される。
ここで、製品WPは加工の最終形態のものに限定されず、レーザによる切断で切り出された中間部材であって、次工程に搬送されて加工に供される部材を含む。
図1に示されるように、ワークパレット31は、複数枚のスキッド31aが並設された矩形のパレットである。スキッド31aは、上方に尖った複数の尖突部31bを有する金属板である。
次に、TKユニット51を、図3〜図6を参照して詳述する。
TKユニット51は、昇降駆動部51b,本体部1,及び基部2を有する。
昇降駆動部51bは、不図示のサーボモータを有し可動フレーム52jに支持されている。
本体部1は、昇降駆動部51bのサーボモータを動力源として昇降駆動部51bに対し昇降動作をするように支持されている。
基部2は、下部に吸着部51aを有し本体部1の下部に取り付けられている。
吸着部51aには、吸着ユニット5が上下方向を軸として複数配置されている。
図4は、吸着ユニット5の単体を示す側面図である。
吸着ユニット5は、エアシリンダ5aと、エアシリンダ5aの動作によりその下部から出入りするロッド5bと、ロッド5bの先端に取り付けられた吸着パッド部5cと、を有する。
吸着パッド部5cには、負圧を発生するポンプ52p(図2も参照)が気路52saを介して接続されており、先端のゴム製の吸盤部5ckの内部を負圧にして製品WPなどの平板部材を吸着できるようになっている。ポンプ52pの動作は制御装置54により制御される。
吸着パッド部5cとポンプ52pとを繋ぐ気路52saには、気路52sa内の圧力の高/低に応じてOFF/ONとなる吸着スイッチ52sが設けられている。吸着スイッチ52sは、吸着パッド部5cによって製品WPの吸着が行われている場合にONとなり、吸着有無を検出するセンサとして機能する。
図2に示されるように、吸着スイッチ52sからは、そのON/OFFの状態を示す吸着情報J1が制御装置54の吸着判定部54bに向けて出力される。吸着判定部54bは、吸着有無の検出結果である吸着情報J1に基づいて、吸着パッド部5cが製品WPを吸着しているか否かを判定する吸着判定動作を実行する。
吸着スイッチ52sは、複数の吸着ユニット5のうちの少なくとも1つを対象として設けられている。吸着スイッチ52sによって吸着有無を検出する吸着ユニット5を、検出対象吸着パッド部52tと称する。
図2は、吸着パッド部5cの数をm(m:正の整数)個としたときに、吸着スイッチ52sとして、1≦n≦mを満たすn個の吸着スイッチ52s1,52s2…52snがある場合を示している。
図5は、基部2の下面図である。図5において、吸着ユニット5は、十字を付した円形形状で示されている。
図5に示されるように、基部2では、複数の吸着パッド部5cのうち、上下方向の中央位置において左右方向に離隔して配置された7つの吸着パッド部5ca〜5cgが検出対象吸着パッド部52tとされている。TKユニット51は、検出対象吸着パッド部52tとされた吸着パッド部5ca〜5cgそれぞれに対応して吸着スイッチ52sを有する。
吸着判定部54bは、検出対象吸着パッド部52tとした吸着スイッチ52sが複数ある場合、吸着情報J1において、全ての検出対象吸着パッド部52tがONとなっているときにONと判定し、OFFとなっている検出対象吸着パッド部52tが1つでもあればOFFと判定する。
図3及び図4に示されるように、複数の吸着ユニット5は、吸盤部5ckの先端面である吸着面の高さ位置が、基部2の下面から下方に所定の距離Haとなる位置で揃うようになっている。
次に、上述のレーザ加工システムSTにおいて、複数のスキッド31aのうちの一部のスキッドの高さが、ワークWなどとの摩耗或いはレーザ光の照射による溶融などで低くなっている場合の、製品WPの製品搬出方法における取り出し動作について、図6及び図7の動作図、並びに、図8のフロー図を参照して説明する。
図6及び図7は、4枚のスキッド31a(31a1〜31a4),スキッド31aに支持された製品WP及びスケルトンWS,及びTKユニット51の一部などを模式的に示した側面視の動作図である。
図6に示されているように、スキッド31a1〜31a4は、スキッド31a2の高さが摩耗や溶融などによって他のスキッド31a1,31a3,31a4よりも低く、先端位置に高低差が生じているものとする。
そのため、スキッド31a2及びスキッド31a3で支持する製品WPは、低いスキッド31a2で支持される部分が下がり、全体に左下がりに傾いた状態になっている。
また、基部2に備えられている吸着パッド部5cは吸着パッド部5c1〜5c4の4つとし、それぞれに対応して吸着スイッチ52s1〜52s4が備えられているものとする。
まず、図6及び図8に示されるように、CPU54aは、基部2又はエアシリンダ5aを動作させて、吸着パッド部5cを、その先端の高さ位置が、第1の高さ位置である所定の基準吸着位置LNaに位置するまで、矢印DRcのように下降させる(Step1)。
基準吸着位置LNaは、正規の高さのスキッド31aに支持された製品WPの上面WPbの高さ位置である。より詳しくは、吸着パッド部5cの吸盤部5ckの下端面が、正規高さのスキッド31aに支持された製品WPの上面WPbに接触する位置である。
CPU54aは、ポンプ52pを動作させ、吸着パッド部5c(5c1〜5c4)によって製品WPを吸着させる(Step2)。
次いで、CPU54aは、基部2又はエアシリンダ5aを動作させて、吸着パッド部5cを基準吸着位置LNaから、図6に示される所定の距離Hbだけ上昇させる(Step3)。所定の距離Hbは、例えば30mmであり、所定の距離Hbだけ上昇した高さ位置を吸着判定上昇位置LNcとする。
CPU54aの吸着判定部54bは、吸着スイッチ52sによる吸着有無の検出結果として入来する吸着情報J1に基づいて、吸着スイッチ52sのすべてがONになっているか否かを判定する(Step4)。
スキッドに高低差がなく製品WPが水平姿勢の場合及びスキッドに高低差があっても製品WPの傾きがわずかである場合などでは、全ての吸着パッド部5cが製品WPの吸着に成功し、吸着スイッチ52sのすべてがONとなる(Step4:Yes)。
(Step4)の判定がYesの場合、CPU54aは、基部2をより高い搬送位置まで上昇させ(Step5)、製品WPを所定の場所に搬送し(Step6)、製品取り出し動作を終了する。
一方、スキッド31aに顕著な高低差があり製品WPの傾きが顕著な場合などでは、一部の吸着パッド部5cが吸着に失敗する場合がある。
具体的には、図6に示されるように、正規の高さのスキッド31a3で支持された側を吸着する吸着パッド部5c3,5c4は吸着に成功し、製品WPにおける低いスキッド31a2によって支持された側を吸着する吸着パッド部5c1,5c2は、製品WPの吸着に失敗する。
すなわち、吸着パッド部5c3,5c4それぞれに対応して設けられた吸着スイッチ52s3,52s4はONとなり、吸着パッド部5c1,5c2それぞれに対応して設けられた吸着スイッチ52s1,52s2はOFFとなる。
従って、吸着判定部54bは、(Step4)においてNoと判定する。
(Step4)の判定がNoの場合、CPU54aは、吸着パッド部5cの下降速度の設定を(Step1)での下降速度よりも遅くなるように変更する(Step7)。
次いで、図7に示されるように、CPU54aは、基部2を、吸着判定上昇位置から矢印DRdのように下降させる(Step8)。CPU54aは、(Step8)の動作開始後、基部2の吸着判定上昇位置LNcからの下降距離を監視する。
基部2の下降中、CPU54aは、吸着スイッチ52sによる吸着有無の検出結果として入来する吸着情報J1を監視し、吸着情報J1に基づいて、吸着スイッチ52sのすべてがONになったか否かを判定する(Step9)。
吸着スイッチ52sのすべてがONになり(Step4)の判定がYesとなった場合、CPU54aは(Step5)に移行し、基部2を下降から反転して上昇させ、製品WPの搬出動作を継続して実行する。
(Step4)の判定がNoの場合、基部2の下降距離、すなわち吸着パッド部5cの下降距離が、吸着判定上昇位置LNcから所定の距離haに達したか否かを判定する(Step10)。図7は、基部2の下降距離が所定の距離haに達した状態が示されている。
(Step10)の判定がNoの場合、CPU54aは(Step8)を再び実行する。
(Step10)の判定がYesの場合、吸着対象の製品WPの吸着は困難として、CPU54aはポンプ52pを停止し製品WPを吸着から開放する(Step11)。
このように、CPU54aは、吸着に失敗している吸着パッド部5c1,5c2の吸盤部5ckの下端を、吸着に成功している吸着パッド部5c3,5c4の吸着を維持したまま、基準吸着位置LNaに対し所定の距離haだけ下方の、第2の高さ位置である押し下げ基準位置LNbまで下降させる。
これにより、吸着パッド部5c1,5c2も製品WPに接触して吸着に成功し得る機会が与えられる。
そのため、製品WPが傾いていても、製品WPを吸着して搬送可能となる率が向上し、製品WPの取り出し作業の効率が向上する。
(変形例)
実施例1では(Step10)でYesと判定した場合、そのまま(Step11)へ移行する例を説明したが、変形例として、Yesの判定後、回数の判定を実行し、任意の回数に達するまで、(Step3)で、吸着判定上昇位置LNcと、(Step10)で判定する押し下げ基準位置LNbとの間を昇降するようにしてもよい。
この変形例によれば、吸着パッド部5cの押し下げ下降が複数回実行されるので、製品WPを吸着して搬送可能となる率は、1回だけ実行する図8に示される手順よりも向上する。
(実施例2及び実施例3)
実施例1及びその変形例で説明した手順において、吸着判定部54bが(Step4)でNoと判定した場合、その判定をした製品WPに対し、続けてリトライ動作となる押し下げ基準位置LNbまでの所定の距離haの押し下げ動作を実行する例を説明した。
これに対し、ワークWに複数の製品WPが面付けされている場合は、次の実施例2及び実施例3として示される製品搬出方法で、製品の取り出しを実行してもよい。
すなわち、(Step4)でNoと判定された吸着に失敗した製品WPは、一旦吸着を開放して放置しておく。そして、一つのワークWに面付けされている複数の製品WPのすべてに対して一通り吸着動作を実行し、搬出可能な製品は先に搬出しておく。
一つのワークWに面付けされた製品WPのうち、吸着動作を実行していない未吸着の製品がなくなったら、スキッド31aの上に残されている吸着に失敗した製品WPに対して吸着のリトライ動作を実行する。
実施例2の製品搬出方法における吸着のリトライ動作は、NG製品の吸着に失敗した場合、リトライ動作を繰り返して実行すると共にリトライ回数が増えるに従い予め設定した下限位置LNeを下限として徐々に下降位置を下げ、吸着できた製品WPを取り出す動作である。下限位置LNeは、基準吸着位置LNaよりも下方に所定の距離heの位置である。
実施例3の製品搬出方法における吸着のリトライ動作は、吸着パッド部5cを下降させる速度を通常の速度よりも遅くして、予め設定した下降の下限位置LNeに向けゆっくり下降させる。
吸着判定部54bは、その下降中、吸着スイッチ52sのON/OFF状態を常時監視し、吸着パッド部5cが予め設定した下限位置LNeに達するまでに吸着できた製品WPを取り出す。実施例2及び実施例3の下限位置LNeは、同じ位置であっても異なる位置であってもよい。ここでは便宜的に同じ符号LNeを付与して説明する。
以下、図9A,図9B,及び図9Cを参照して実施例2を、図9A及び図9Dを参照して実施例3を詳述する。
(実施例2の詳細)(図9A,図9B,及び図9C参照)
図9Aに示される(Step11)〜(Step16)は、図8を参照して説明した実施例1の(Step1)〜(Step6)と同じである。
吸着判定部54bが(Step14)でNoと判定した場合、実施例1では図8に示される(Step7)以降のルーチンに移行し、実施例2では図9A及び図9Bに示される「A」のルーチンである(Step17)以降のルーチンに移行する。
図9Bの「A」のルーチンに示されるように、CPU54aは、吸着パッド部5cを基準吸着位置LNaまで下降させて(Step17)、製品WPを吸着から開放する(Step18)。
次いで、CPU54aは、基部2を搬送位置まで上昇させ(Step19)、予め記憶部54dに記憶された、ワークWに割り付けされた製品WPの数及び位置などを示す製品割り付け情報に基づいて、また吸着動作を実行していない未吸着の製品WPの有無を判定する(Step20)。
(Step20)の判定がYesの場合、CPU54aは、未吸着の製品WPのうち次に吸着する製品WPを決めると共に基部2をその製品WPの上方に移動する(Step21)。そして、「A1」を経由して、次の未吸着の製品WPに対し図9Aの(Step11)移行の手順を実行する。
(Step20)の判定がNoの場合、ワークWに面付けされた複数の製品WPのすべてに対して吸着動作を実行したことになる。そこでCPU54aは、以降、吸着に失敗した製品WP(以下、NG製品WPとも称する)へのリトライ吸着動作を実行する。すなわち、CPU54aは、(Step18)で開放したNGの製品WPに対し再度吸着動作を実行すべく、次の量及び値を設定する。
すなわち、リトライ動作1回における下降量の増分としての下降量x、リトライ回数の上限値nを設定する。kはリトライ回数とする。n、kは正の整数である。
また、既述のように、下降位置の下限として下限位置LNeを、基準吸着位置LNaから下方に所定の距離heの位置として設定する。
下降量xが定量である場合は、リトライ回数の上限値は自ずと決まるので、上限値nの設定は不要である。また、リトライ回数の上限値nに替えて、リトライ時間の上限値を設定してもよい。図9B及び図9Cで示されるフローは、便宜的にリトライ回数の判定ステップを含めてある。
図9Bに示されるフローにおいて、CPU54aは、まずk=1とし(Step22)、基準吸着位置LNaからの下降距離として下降量kxを設定する(Step23)。
次いで、CPU54aは、下降量kxが所定の距離heを超えているか否かを判定し(Step24)、Noの場合、吸着パッド部5cの下降を開始する(Step25)。
CPU54aは、吸着パッド部5cの下降中に基準吸着位置LNaからの下降量を監視して下降量kxに達したかを判定し(Step26)、Noの場合は下降を継続する。
(Step26)でYesと判定したら、CPU54aは、NG製品WPの吸着動作を実行し(Step27)、吸着パッド部5cを吸着判定上昇位置LNcまで上昇する(Step28)。以降の手順は「F」を経由して図9Cのフローに示される。
図9Cにおいて、吸着判定部54bは、吸着情報J1に基づいて、吸着スイッチ52sがすべてONになっているか否かを判定し(Step29)、Yesの場合、「A2」を経由して図9Aの(Step15)へ移行する。
(Step29)の判定がNoの場合、CPU54aは、再度のリトライ動作を実行すべく、リトライ回数kがリトライ回数の上限値nに達しているか否かを判定する(Step30)。
(Step30)の判定がNoの場合、CPU54aは、リトライ回数kをインクリメントし(Step31)、「H」を経由して図9Bの(Step24)へ戻り次回のリトライ動作へ移行する。
(Step30)の判定がYesの場合、CPU54aは、他のNG製品が有るか否かを判定し(Step32)、その判定がNoの場合、リトライ動作を終了する。
(Step32)の判定がYesの場合、吸着しているNG製品WPを、取り出し不能として開放し(Step33)、基部2を別のNG製品WPの上方へ移動させる(Step34)。
CPU54aは、取り出し対象のNG製品WPを替えたことから、リトライ回数kを1にリセットし(Step35)、「H」を経由して手順を図9Bに示される(Step24)に戻す。
一方、(Step24)の判定がYesの場合、下降量kxが設定した最大下降距離である所定の距離heを超えるので、この時点で取り出し対象としているNG製品WPは取り出し不能として、「G」を経由して図9Cに示されるように、他のNG製品WPが有るか否かを判定する(Step36)。
(Step36)がNoの場合、リトライ動作を終了し、Yesの場合、(Step34)へ移行する。
(実施例3の詳細)(図9A及び図9C参照)
実施例3は、実施例2に対し、図9Aに示される(Step14)がNoと判定された場合、「B」のルーチンである図9Cに示される(StepB1)以降のルーチンを実行する例である。
製品搬出装置52が実施例3を実行可能とする場合は、予め、吸着パッド部5cが下降する最下の位置を下限位置LNeとして設定しておく。下限位置LNeは、押し下げ基準位置LNbと同じかそれより低く設定する。
まず、図9Aに示されるように吸着判定部54bが(Step14)でNoと判定した場合、CPU54aは、図9Cに示される「B」のルーチンを実行する。
まず、CPU54aは、製品WPを開放し上昇する(StepB1)。次いで、他の未吸着の製品WPが有るか否かを判定する(StepB2)。
判定がYesの場合、CPU54aは、他の未吸着の製品WPのうちの次に吸着動作を実行する製品WPを決め、基部2をその製品WPの上方に移動し(StepB3)、「B1」経由で図9Aに示されるStep1へ戻る。
(StepB2)の判定がNoの場合、CPU54aは、吸着パッド部5cの下降速度を通常よりも遅く設定し(StepB4)、吸着動作を開始し(StepB5)、設定した下降速度で吸着パッド部5cを下降させる(StepB6)。
CPU54aは、吸着パッド部5cの下降中、予め設定した下限位置LNeに達したか否かを常時判定する(StepB7)。
(StepB7)の判定がNoの場合、吸着判定部54bは、吸着スイッチ52sのすべてがONになったか否かを判定し(StepB8)、Noの場合(StepB7)へ戻り、吸着パッド部5cの下降を継続する。
(StepB8)の判定がNoで戻った(StepB7)の判定がYesとなった場合、CPU54aは、この製品WPを取り出して搬送することはできないと判断し、吸着を停止し製品WPを吸着から解放する(StepB9)。
次いでCPU54aは、他のNGの製品WPが有るか否かを判定し(StepB10)、判定がNoの場合はリトライ動作を終了する。
(StepB10)の判定がYesの場合、CPU54aは、他のNGの製品WPのうち次にリトライ動作を実行する製品WPを決めると共に、基部2をそのNGの製品WPの上方に移動し(StepB12)、再び(StepB4)に戻ってリトライ動作を継続実行する。
一方、(StepB8)の判定がYesとなった場合、すなわち、吸着パッド部5cが下限位置LNeに向けて下降している途中に、吸着スイッチ52sのすべてがONとなって吸着に成功した場合、CPU54aは基部2の下降を停止し(StepB12)、搬送位置まで上昇させる(StepB13)。
その後、CPU54aは、吸着に成功した製品WPの他所への搬送を実行し(StepB14)、(StepB10)へ移行する。
実施例3において(Step10)及び(Step11)は、1回目の吸着動作及びリトライ動作による吸着動作で製品WPが取り出しできて搬送された場合において共通に実行する。
すなわち、CPU54aは、他のNGの製品WPが有るか否かを判定する(StepB10)。判定がYesの場合、CPU54aは、次にリトライ動作をするNGの製品WPを決め、基部2をそのNGの製品WPの上方に移動し(StepB9)、(StepB4)移行を実行する。
(StepB8)の判定がNoの場合、他のNGの製品WPが有るか否かを判定すべく(StepB11)へ移行する。
実施例及び変形例1の手順のように、一つの製品WPに対し、吸着に失敗した後に続けてリトライ動作を実行した場合には、リトライ動作によって製品WPとスケルトンWSとの位置がずれるなどして、本来は直ちに吸着可能だったはずの他の未吸着の製品WPが吸着できなくなる可能性がある。
これに対し、実施例2及び実施例3は、すべての未吸着の製品WPに対しそれぞれ吸着動作を1回実行した後に、吸着に失敗したNG製品WPのリトライ動作を実行する。そのため、未吸着の製品WPの吸着効率が低下することはなく製品WPの吸着及び搬出効率が維持される。
本発明の実施例1〜3は、上述した手順、構成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いて変形してもよい。
吸着判定部54bは、吸着情報J1に基づいて複数の吸着スイッチ52sのうち、OFFとなっているものを特定するようにしてもよい。
これにより、吸着スイッチ52sがOFFになるのが偶発的な理由によるものか、或いは定常的に生じるものなのかが判別できる。
定常的に生じる場合は、該当する吸着スイッチ52sの故障や該当する吸着スイッチ52sに対応するスキッド31aの高さが低くなっているなどの異常が推測されるので、メンテナンス効率が向上する。
吸着を検出するセンサは、吸着スイッチ52sに限定されない。吸着ユニット5に電気接点を設け、製品WPが導電性を有する場合に導通が確保されているか否かで吸着を検出するセンサであってもよく、他の方式で吸着を検出できるセンサであってもよい。
実施例1〜3及び各変形例は、可能な範囲で組み合わせてよい。
例えば、実施例1として説明したリトライ動作の替わりに実施例2又は実施例3のリトライ動作を実行してもよい。また逆に、実施例2及び実施例3で説明したリトライ動作の替わりに実施例1のリトライ動作を実行してもよい。
1 本体部
2 基部
5 吸着ユニット
5a エアシリンダ
5b ロッド
5c,5ca〜5cg,5c1〜5c4 吸着パッド部
5ck 吸盤部
31 ワークパレット
31a,31a1〜31a4 スキッド
31b 尖突部
51 テイクアウトローダユニット(TKユニット)
51a 吸着部
51b 昇降駆動部
52 製品搬出装置
52a パレットテーブル
52b 移し替えテーブル
52c,52d トップフレーム
52e 支柱
52f 壁部
52g,52h レール
52j 可動フレーム
52m TKユニット駆動部
52n パレット駆動部
52p ポンプ
52t 検出対象吸着パッド部
52s,52s1〜52s4 吸着スイッチ
52sa 気路
53 レーザ加工機
53a レーザ発振器
53b プロセスファイバ
53c パレット出入口
54 制御装置
54a 中央処理装置(CPU)
54b 吸着判定部
54d 記憶部
54e 入出力部
Ha,Hb,hd,he 所定の距離
J1 吸着情報
kx 下降量(下降距離)
LNa 基準吸着位置(第1の高さ位置)
LNb 押し下げ基準位置(第2の高さ位置)
LNc 吸着判定上昇位置
LNd リトライ押し下げ位置
LNe 下限位置
ST レーザ加工システム
W ワーク
WP 製品
WPb 上面
WS スケルトン

Claims (16)

  1. 板状のワークから切り出されスキッドにより支持された製品を吸着する複数の吸着パッド部と、
    前記複数の吸着パッド部を有し昇降する基部と、
    前記複数の吸着パッド部のうち対象とする少なくとも1つの前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを検出するセンサと、
    前記基部の昇降動作及び前記吸着パッド部の吸着動作を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記スキッドにより支持された前記製品を、前記吸着パッド部の第1の高さ位置で吸着して上昇させ、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があると判定したら、前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも低い第2の高さ位置まで下降させることを特徴とする製品搬出装置。
  2. 前記制御装置は、前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置に下降させ、再び前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があると判定したら、前記吸着パッド部を、前記第1の高さ位置よりも上方に上昇させた後、再び第2の高さ位置に下降させることを特徴とする請求項1記載の製品搬出装置。
  3. 前記制御装置は、前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置へ下降中に前記センサの検出結果に基づいて、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部がないと判定したら、前記吸着パッド部を上昇させて前記製品を搬出することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の製品搬出装置。
  4. 板状の一つのワークから切り出されスキッドにより支持された複数の製品の一つを吸着する複数の吸着パッド部と、
    前記複数の吸着パッド部を有し昇降する基部と、
    前記複数の吸着パッド部のうち対象とする少なくとも1つの前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを検出するセンサと、
    前記基部の昇降動作及び前記吸着パッド部の吸着動作を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記スキッドにより支持された前記複数の製品のうちの第1の製品に対し、前記吸着パッド部の第1の高さ位置で吸着して上昇させた後、前記センサの検出結果に基づいて前記第1の製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する吸着判定動作を実行し、前記第1の製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があると判定したら、前記第1の製品の吸着を停止してNG製品として吸着から開放すると共に、前記複数の製品のうち吸着判定動作を未実行の製品が有る場合には前記未実行の製品のうちの一つに対し前記吸着判定動作を実行し、無い場合には前記NG製品に対しリトライ動作を実行することを特徴とする製品搬出装置。
  5. 前記リトライ動作は、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも低い第2の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着し、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する動作であることを特徴とする請求項4記載の製品搬出装置。
  6. 前記リトライ動作は、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かの判定で、あると判定した場合に、前記一のNG製品に対し前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置よりも低い第3の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する動作であることを特徴とする請求項5記載の製品搬出装置。
  7. 前記リトライ動作は、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を、前記一のNG製品を吸着しながら前記第1の高さ位置よりも低い予め設定された下限位置まで下降させる過程で前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定する動作であることを特徴とする請求項4記載の製品搬出装置。
  8. 複数の前記吸着パッド部のうちの少なくとも一つが前記センサを備えた検出対象吸着パッド部であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の製品搬出装置。
  9. 板状のワークから切り出してスキッドによって支持した製品を、複数の吸着パッド部によって第1の高さ位置で吸着して上昇させ、
    前記複数の吸着パッド部のうち少なくとも1つの吸着パッド部を対象とし、対象とした前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かをセンサによって検出し、
    前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があるか否かを判定し、
    前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があると判定した場合、上昇させた前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも下方の第2の高さ位置へ下降させる
    ことを特徴とする製品搬出方法。
  10. 前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置へ下降した後、前記センサによって前記対象とした前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを再び検出し、かつ、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があると判定した場合、
    前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも上方に上昇させた後、再び前記第2の高さ位置に下降させることを特徴とする請求項9記載の製品搬出方法。
  11. 前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置へ下降中に、前記センサによって前記対象とした前記吸着パッド部が前記製品を吸着しているか否かを検出し、かつ、前記センサの検出結果に基づいて前記製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部がないと判定した場合、前記吸着パッド部を上昇させて前記製品を搬出することを特徴とする請求項9又は請求項10記載の製品搬出方法。
  12. 板状の一つのワークから切り出してスキッドによって支持した複数の製品のうちの第1の製品を、複数の吸着パッド部によって第1の高さ位置で吸着して上昇させ、
    前記複数の吸着パッド部のうち少なくとも1つの吸着パッド部を対象とし、対象とした前記吸着パッド部が前記第1の製品を吸着しているか否かをセンサによって検出し、
    前記センサの検出結果に基づいて前記第1の製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があるか否かの吸着判定動作を実行し、前記第1の製品を吸着していない前記対象とした前記吸着パッド部があると判定した場合、前記第1の製品をNG製品として開放すると共に、前記複数の製品のうち前記吸着判定動作を未実行の製品が有る場合には前記未実行の製品のうちの一つに対し前記吸着判定動作を実行し、無い場合には前記NG製品に対しリトライ動作を実行する製品搬出方法。
  13. 前記リトライ動作として、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を前記第1の高さ位置よりも低い第2の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着し、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定することを特徴とする請求項12記載の製品搬出方法。
  14. 前記リトライ動作として、前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かの判定で、あると判定した場合に、前記一のNG製品に対し前記吸着パッド部を前記第2の高さ位置よりも低い第3の高さ位置まで下降させて前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定することを特徴とする請求項13記載の製品搬出方法。
  15. 前記リトライ動作として、前記NG製品のうちの一のNG製品を対象とし、前記吸着パッド部を、前記一のNG製品を吸着しながら前記第1の高さ位置よりも低い予め設定された下限位置まで下降させる過程で前記一のNG製品を吸着していない前記対象とする前記吸着パッド部があるか否かを判定することを特徴とする請求項12記載の製品搬出方法。
  16. 複数の前記吸着パッド部のうちの少なくとも一つを前記センサを備えた検出対象吸着パッド部とすることを特徴とする請求項9〜15のいずれか1項に記載の製品搬出方法。
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