JP2023074973A - ワーク取り出し装置、ワーク取り出し方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】積み重ねられたワーク群からワークを取り出し可能な技術を提供する。【解決手段】上下方向に隣接する2つのうちの一方が他方よりも一方向に突出する突出部分が形成されるように互いに位置ズレして上下方向に積み重ねられた複数のワークWがそれぞれ載置され、一方向に沿って移動可能な複数のスライドプレート10と、スライドプレート10を一方向に移動させる分離ユニット30と、移動されたスライドプレート10上の最上段のワークWにおける突出部分を把持し、把持したワークWを搬送するハンドユニット40とを備えた。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、シート状物が積層状態にあるワークが積み重ねられたワーク群からワークを取り出すワーク取り出し装置、ワーク取り出し方法に関する。
従来、この種のワーク取り出し装置としては、下記特許文献1に示されるようなシート状物の取り出し装置が知られている。この取り出し装置は、収納部内に積層されて収納されている複数枚のシート状物を、その端から順次取り出すシート状物の取り出し装置において、一番端のシート状物の周縁部上の複数カ所を押さえる押さえ部と、吸引又は接着により上記シート状物を保持する一対の保持部と、収納部又は保持部を移動させる駆動部とを備えており、一対の保持部のうちの一方のシート状物を引き剥がす力が、他方のシート状物を引き剥がす力より弱くされており、少なくとも引き剥がし力の弱い側の保持部が、弾性体により伸張可能に構成されていることを特徴としている。
積み重ねられたワーク群からワークを取り出し可能な技術を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明の実施形態は、上下方向に隣接する2つのうちの一方が他方よりも一方向に突出する突出部分が形成されるように互いに位置ズレして上下方向に積み重ねられた複数のワークがそれぞれ載置され、一方向に沿って移動可能な複数のスライドプレートと、前記スライドプレートを一方向に移動させるプレート移動部と、前記移動されたスライドプレート上の最上段のワークにおける突出部分を把持し、把持したワークを搬送する把持搬送部とを備える。
本発明の実施形態によれば、積み重ねられたワーク群からワークを取り出し可能な技術を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(装置構成)
先ず、本実施形態に係るワーク取り出し装置の構成について図1及び図2を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係るワーク取り出し装置の概略斜視図である。
先ず、本実施形態に係るワーク取り出し装置の構成について図1及び図2を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係るワーク取り出し装置の概略斜視図である。
図1に示されるように、本実施形態に係るワーク取り出し装置1は、複数のシート状物が積層されてなるワークWが複数積み重ねられるようにそれぞれ載置された第1~第3スライドプレート10a~10cと、スライドプレート10を収容する上方が開放された箱状をなす収容ケース20と、間に収容ケース20が位置するように配置された一対の分離ユニット30a,30bと、ワークWを把持するハンドユニット40とを備える。なお、説明上、ワーク取り出し装置1において分離ユニット30aが配置されている側を前方、分離ユニット30bが配置されている側を後方と称し、この前後方向に水平に直交する方向を左右方向と称することとする。
(第1~第3スライドプレート10a~10c)
図2及び図3は、本実施形態に係るスライドプレートの概略正面図、概略平面図である。第1~第3スライドプレート10a~10cは、互いに同一形状をなす矩形の板状部材である。第1~第3スライドプレート10a~10cを個別に説明しない場合は、スライドプレート10と称して以後説明を行う。
図2及び図3は、本実施形態に係るスライドプレートの概略正面図、概略平面図である。第1~第3スライドプレート10a~10cは、互いに同一形状をなす矩形の板状部材である。第1~第3スライドプレート10a~10cを個別に説明しない場合は、スライドプレート10と称して以後説明を行う。
図2及び図3に示されるように、スライドプレート10の左右方向一方側の上面が外方に向かって下るように漸次傾斜する上方傾斜面110となっている。また、スライドプレート10の正面及び背面は、左右方向両端部が側方傾斜面120となることで左右方向中央が両端部よりも前後方向における外方側に突出する形となっている。
スライドプレート10は、収容ケース20内に左右方向に沿って水平移動可能に収容されており、図1に示されるように、初期状態において収容ケース20の左右方向一方側に寄せられて配置されている。したがって第1スライドプレート10aの左右方向他方側の側面と収容ケース20における左右方向他方側の側壁との間には間隙201が画成されており、初期状態においては間隙201に第1スライドプレート10aが移動することができる。なお、収容ケース20の正面壁、背面壁、両側面壁の高さは、スライドプレート10よりも低く形成されている。
水平に延在するスライドプレート10上面には、ワークWが複数積み重なったワーク群WGが載置されている。本実施形態においては、上下方向において隣接する2つのワークWは、左右方向に互い違いに位置ズレして配置されている。具体的には、図1に向かってスライドプレート10の右側に突き出るようスライドプレート10上面に最下段のワークWが載置され、その上にスライドプレート10の左側に突き出るようワークWが載置され、その上にスライドプレート10の右側に突き出るよう最上段のワークWが載置されることにより、3つのワークWが互い違いに配置されている。
最下段のワークWは、一部がスライドプレート10の右側から突き出るため、第2スライドプレート10b上の最下段のワークWの突出部分は第1スライドプレート10a上に位置し、第3スライドプレート10c上の最下段のワークWの突出部分は第2スライドプレート10b上に位置することとなる。しかしながらこれら最下段のワークWはそれぞれ上方傾斜面110上に位置するため、第1及び第2スライドプレート10a,10bの移動に干渉することはない。換言すれば、上方傾斜面110によれば、第1及び第2スライドプレート10a,10bの移動に、第2及び第3スライドプレート10b,10c上の最下段のワークWが影響を受けて位置ズレ等が起こることを防止することができる。
なお、ワークWは、可撓性を有する紙や板紙等のシート状物が積層されたものであるが、これに限定するものではなく、袋体や板状物といった固形物等、ハンドユニット40により把持可能なものであればどのようなものでもよい。
(分離ユニット30)
図4は、本実施形態に係る押圧装置の概略側面図であり、図5は分離ユニットによるスライドプレートの分離を説明するための図である。図1に示されるように、分離ユニット30a,30bは、移動装置310と、押圧装置320とを備える。分離ユニット30a,30bを個別に説明しない場合は、分離ユニット30と称して以後説明を行う。
図4は、本実施形態に係る押圧装置の概略側面図であり、図5は分離ユニットによるスライドプレートの分離を説明するための図である。図1に示されるように、分離ユニット30a,30bは、移動装置310と、押圧装置320とを備える。分離ユニット30a,30bを個別に説明しない場合は、分離ユニット30と称して以後説明を行う。
図1及び図5に示されるように、移動装置310は、左右方向に延在する長方箱状に形成されており、上面にスリット孔311が設けられている。スリット孔311にはピストンシリンダ320と連結されてこれを支持する連結支持具が挿通されており、当該連結支持具は左右方向に移動自在になった例えばリニア誘導モータ型アクチュエータ等の任意のアクチュエータ(不図示)により、スリット孔311に沿って移動可能となっている。その他、モータ軸を回転させる回転モータを用いる場合は、モータ軸の回転運動を直線運動に変換するカム機構に連結支持具を連結させる手法が考えられる。
図4に示されるように、押圧装置320は、前後方向に延在する長尺柱状に形成されたピストンロッド321と、流体が流入及び排出されることによりピストンロッド321を前後方向に沿って前進及び後退させるピストンシリンダ322とを備える。ピストンロッド321先端には、支持部材323が設けられており、支持部材323は支軸324を介して円盤状の回動体325を、上下方向を向く軸回りに回動可能に支持する。なお、押圧装置20に対する流体の流入及び排出操作は、後述する制御装置50(図7参照)が状況に応じて不図示のポンプを適宜制御することによりなされることとする。
分離ユニット30は、図5に示されるように押圧装置320を所定の分離位置に位置付けた後、ピストンロッド321を移動対象のスライドプレート10に向けて前進させ、その正面及び背面を回動体325で押圧することにより、当該スライドプレート10を移動させる。図5では、第1スライドプレート10aが押圧され、移動された後の状態が示されている。
具体的には、隣接するスライドプレート10の一方を分離移動させる場合、移動対象のスライドプレート10における他のスライドプレート10と隣接する側に位置する正面及び背面の側方傾斜面120に対向するよう、分離ユニット30a及び30bの各押圧装置320が位置付けられる。この位置が上述した分離位置となる。一方、分離した2つのスライドプレート10を再び接近させる場合は、移動対象のスライドプレート10における上記他のスライドプレート10と近接しない側の側方傾斜面120に対向するよう、分離ユニット30a及び30bの各押圧装置320を位置付け、これら側方傾斜面120を押圧すればよい。つまり、分離時に押圧した側方傾斜面120とは左右方向において逆方にある側方傾斜面120を押圧すれば、分離した2つのスライドプレート10を再び接近させることができる。
回動体325は、側方傾斜面120に対向した後、前進することにより側方傾斜面120に当接することとなる。当接後に更に前進されると回動体325が側方傾斜面120の傾斜に沿って回動すると共に側方傾斜面120を押圧し、当該回動に応じて押し出される形でスライドプレート10自体が漸次移動することとなる。これにより、移動対象のスライドプレート10の側方傾斜面120に対する負荷を軽減することができると共に、当該スライドプレート10の移動をより円滑にすることができる。なお、回動体325の周面をゴム等の弾性体として構成し、これらの効果をより一層高めるようにしてもよい。
(ハンドユニット40)
図6は、本実施形態に係るハンドユニットの概略斜視図である。図6に示されるように、ハンドユニット40は、支軸410と、支軸410下端に連結された支持プレート420と、押圧装置430とを備える。
図6は、本実施形態に係るハンドユニットの概略斜視図である。図6に示されるように、ハンドユニット40は、支軸410と、支軸410下端に連結された支持プレート420と、押圧装置430とを備える。
支軸410は、ここでは不図示の位置決めアクチュエータ440(図7参照)に連結されている。位置決めアクチュエータ440は、少なくとも上下左右及び前後方向を含む3次元方向に移動自在且つ支軸410周りに回動自在になった例えばリニア誘導モータ型アクチュエータ等の任意のアクチュエータである。この位置決めアクチュエータ440によりハンドユニット40は、支軸410を介してハンドユニット40を上下左右及び前後方向を含む3次元方向に沿って移動自在及び支軸410周りに回動自在となっている。
支持プレート420は、上面に支軸410が回転不能に連結された矩形の平板状に形成されており、その長手方向先端近傍における下面にL字状の把持プレート421が連結されている。支持プレート420の先端と把持プレート421の水平部422との間には後述する可動プレート433が配置されている。
押圧装置430は、前後方向に延在する長尺柱状に形成された2本のピストンロッド431と、流体が流入及び排出されることによりピストンロッド431を上下方向に沿って前進及び後退させるピストンシリンダ432とを備える。ピストンロッド432先端には、可動プレート433が設けられている。可動プレート433は、ピストンロッド431が前進及び後退されることにより、下降及び上昇移動し、把持プレート421の水平部422に対して接近及び離間することができる。当該可動プレート433下面と把持プレート421の水平部422上面との間にワークWを位置付け、可動プレート433を下降させることにより、把持プレート421と可動プレート433とでワークWを挟む形で把持することができる。なお、押圧装置430に対する流体の流入及び排出操作は、後述する制御装置50(図7参照)が状況に応じて不図示のポンプを適宜制御することによりなされることとする。
(制御系)
次に、本実施形態係るワーク取り出し装置1の制御系について説明する。図7は、本実施形態に係るワーク取り出し装置の制御系を示すブロック図である。図7に示されるように、ワーク取り出し装置1は、更に上述した各装置を駆動制御する制御装置50を備える。
次に、本実施形態係るワーク取り出し装置1の制御系について説明する。図7は、本実施形態に係るワーク取り出し装置の制御系を示すブロック図である。図7に示されるように、ワーク取り出し装置1は、更に上述した各装置を駆動制御する制御装置50を備える。
制御装置50は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等の記憶装置を有する情報処理装置であり、分離ユニット30とハンドユニット40とに有線等により通信可能に接続されてこれらに駆動信号を送出することにより駆動制御を行う。このような制御装置として、PC(Personal Computer)等を用いることができる。
具体的には、分離ユニット30に関し、制御装置50は移動装置310に対して駆動信号を送出し、所望の分離位置、離間位置に押圧装置320を位置付ける。また、制御装置50は押圧装置320に対して駆動信号を送出し、ピストンロッド321の前進及び後退を行う。また、ハンドユニット40に関し、制御装置50は、位置決めアクチュエータ440に対して駆動信号を送出し、ハンドユニット40を所望の位置に位置付ける。また、制御装置50は、押圧装置430に駆動信号を送出し、可動プレート433を昇降させてワークWの把持及び解放を行う。これら駆動信号送出のタイミングは予め設定されていてもよく、作業者が任意に制御装置50を操作して駆動信号を送出させてもよい。
(装置動作)
以下、本実施形態に係るワーク取り出し装置1の動作について、図8~図14を参照しつつ説明する。図8は本実施形態に係るワーク取り出し装置の初期状態を示す概略正面図である。なお、説明上図8では、収容ケース20のみが縦断面で示されている。これは以降の図9~図14においても同様である。図8に示されるように、初期状態においては第1~第3スライドプレート10a~10cが互いに隣接した状態にあることとする。先ず、制御装置50は、第1スライドプレート10aにおいて第2スライドプレート10bに隣接する側方傾斜面120前方にある分離位置P1に押圧装置320を位置付ける。
以下、本実施形態に係るワーク取り出し装置1の動作について、図8~図14を参照しつつ説明する。図8は本実施形態に係るワーク取り出し装置の初期状態を示す概略正面図である。なお、説明上図8では、収容ケース20のみが縦断面で示されている。これは以降の図9~図14においても同様である。図8に示されるように、初期状態においては第1~第3スライドプレート10a~10cが互いに隣接した状態にあることとする。先ず、制御装置50は、第1スライドプレート10aにおいて第2スライドプレート10bに隣接する側方傾斜面120前方にある分離位置P1に押圧装置320を位置付ける。
図9は、第1スライドプレートの分離及びワークの把持を説明するための図であり、図10は、第1スライドプレートにおけるワーク取り出しを説明するための図である。図9に示されるように、押圧装置320の分離位置P1への位置付け後、制御装置50は、ピストンロッド321を前進させて回動体325により対向する側方傾斜面120を押圧し第1スライドプレート10aを図中右方向に移動させる。移動後、制御装置50は、第1スライドプレート10aに載置されたワークWのうち、最上段にあるワークWの右端(突出部分)をハンドユニット40により把持し、取り出すことで所望の位置に搬送し、これを前後方向に並ぶ全ての最上段のワークWについて行う。上述したように、ワークWは左右方向において位置ズレして積み重なっており、最上段のワークWは、その下に隣接するワークWよりも図中右側に突出している。これにより、ハンドユニット40は最上段のワークWの把持を、その下に隣接するワークWに干渉することなく把持することができる。
図10に示されるように、最上段のワークWの取り出し後、制御装置50は次段の各ワークWを順次取り出す。この時、収容ケース20の側壁高さがスライドプレート10aの高さよりも低く形成されているため、ハンドユニット40と収容ケース20とが接触することはない。なお、ハンドユニット40はワークWの左右方向における突出部分を左右方向から把持するようにしているが、正面側または背面側から把持するようにしても良い。
図11は、第2スライドプレートの右方分離を説明するための図である。図11に示されるように、第1スライドプレート10aのワーク群WGの取り出し後、制御装置50は、第2スライドプレート10bにおいて第3スライドプレート10cに隣接する側方傾斜面120前方にある分離位置P2に押圧装置320を位置付ける。位置付け後、制御装置50は、第1スライドプレート10aの移動時と同様、ピストンロッド321を前進させて回動体325により対向する側方傾斜面120を押圧し、第2スライドプレート10bを図中右方向に分離移動させる。移動後、制御装置50は、第2スライドプレート10bに載置されたワークWを順次取り出し、搬送する。
図12は、第2スライドプレートにおける最下段のワーク取り出しを説明するための図である。図13は、第2スライドプレートの左方分離及びワークの把持を説明するための図である。図12に示されるように、ワークWを順次取り出し、最下段のワークWのみとなった場合、第1スライドプレート10aと第2スライドプレート10bとが隣接しているため、当該ワークWをハンドユニット40は把持することができない。したがって、制御装置50は、第2スライドプレート10bを今度は第1スライドプレート10aから分離させる。
具体的には、制御装置50は、第3スライドプレート10cとの分離時に押圧した側方傾斜面120とは左右方向において逆方に位置する側方傾斜面120前方の接近位置P3に押圧装置320を位置付け、ピストンロッド321を前進させて回動体325により当該側方傾斜面120を押圧する。これにより制御装置50は、図13に示されるように、第2スライドプレート10bを図中左方向に分離移動させ、第3スライドプレート10cに接近させる。接近後、第2スライドプレート10bと第1スライドプレート10aとの間には、左右方向において空間が形成されるため、ハンドユニット40により最下段のワークWを容易に把持し取り出すことが可能となる。
第2スライドプレート10b上のワーク群WGの取り出し後、制御装置50は、図14に示されるように、再度分離位置P2に分離装置320を位置付けて第2スライドプレート10bの側方傾斜面120を押圧することにより、第2スライドプレート10bを図中右方向に分離移動させる。第2スライドプレート10bと分離された第3スライドプレート10c上のワークWは、いずれも突出部分がハンドユニット40により把持可能な状態となる。したがってハンドユニット40により全てのワークWを取り出すことができる。
以上に説明した本実施形態によれば、ワークWが上下方向に互い違いに突出するよう積み重ねられたスライドプレート10を水平移動させることにより、ワークWを容易に取り出すことができる。例えば、ワーク群からワーク(バッチ)を順次取り出す場合、ワーク間に間紙(挿入紙)を噛ませ、間紙下にリフトを挿入して支持することでワークを取り出すといった手法が挙げられるが、このような手法では間紙を噛ませる作業が困難であり時間を要するという問題があり、またリフトの挿入によりワークの位置ズレが生じて支持が困難になる場合もある。しかしながら本実施形態に係るワーク取り出し装置によればこのような問題が生じ得ず、迅速且つ確実なワークの把持、取り出し搬送が可能となる。また、スライドプレート10を移動させる手法は、押圧装置320によりスライドプレート10の側方傾斜面120を押圧するのみでよいため、極めて簡単な構成且つ低コストで実現できる。
なお、本実施形態に係るハンドユニット40は、ワークWの突出部分のみを把持して取り出しているがこれに限定するものではなく、ワークWを把持可能なものであれば、どのようなものを用いても良い。例えば、図15に示されるような、回動可能な回動プレート450を有するハンドユニット40Aを用いるようにしてもよい。回動プレート450は、支持プレート420に設けられたモータ451のモータ軸452下端に連結されており、モータ451により上下方向を向く軸回りに回動自在に支持されている。モータ451は、支持プレート420において押圧装置430とは逆方に位置しており、その駆動制御が制御装置50によりなされる。このような構成のハンドユニット40Aによれば、ワークWの一端を可動プレート433と把持プレート421とにより挟持させ、僅かにワークWを浮かせた後、回動プレート450を回動させることにより、ワークWの中腹または他端の下面に回動プレート450先端部を位置付けることができる。したがってワークWを一端と中腹または他端とで支持することができるため、一端のみを把持する状態と比較して、ワークWが折れ曲がるといった事態を回避でき、ワークWへの負荷を軽減することができる。
また、本実施形態においては、スライドプレート10を分離ユニット30により移動させると説明したが、分離ユニット30を設けず、スライドプレート10自身が移動するようにしてもよい。例えばスライドプレート10下面に駆動ローラを設け、制御装置50が駆動ローラを回転制御することでスライドプレート10を移動させるといった手法が考えられる。
また、分離ユニット30の押圧装置320によりスライドプレート10を移動させると説明したが、押圧装置320に代えて連結装置を有し、連結装置がスライドプレート10の被連結部と連結して連結装置が移動することでスライドプレート10を移動させるようにしてもよい。連結装置としては、被連結部を凹部として形成して突状突起を凹部に嵌合させることで連結を実現するものや、磁石を用いて磁性的に連結させるなど、スライドプレート10と連結及び連結解除可能なものであればどのようなものを用いてもよい。
また、制御装置50により分離ユニット30及びハンドユニット40がそれぞれ駆動制御されると説明したが、それぞれが独立して駆動するようにしてもよい。
本発明は、その要旨または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の各実施形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。
1 ワーク取り出し装置
10 スライドプレート
10a~10c 第1~第3スライドプレート
30,30a,30b 分離ユニット(プレート移動部)
320 押圧装置(押圧部)
325 回動体
40 ハンドユニット(把持搬送部)
W ワーク
10 スライドプレート
10a~10c 第1~第3スライドプレート
30,30a,30b 分離ユニット(プレート移動部)
320 押圧装置(押圧部)
325 回動体
40 ハンドユニット(把持搬送部)
W ワーク
Claims (6)
- 上下方向に隣接する2つのうちの一方が他方よりも一方向に突出する突出部分が形成されるように互いに位置ズレして上下方向に積み重ねられた複数のワークがそれぞれ載置され、一方向に沿って移動可能な複数のスライドプレートと、
前記スライドプレートを一方向に移動させるプレート移動部と、
前記移動されたスライドプレート上の最上段のワークにおける突出部分を把持し、把持したワークを搬送する把持搬送部と
を備えることを特徴とするワーク取り出し装置。 - 前記プレート移動部は、一方向に沿って並ぶ前記複数のスライドプレートそれぞれに対向可能に移動し、前記複数のスライドプレートのうちの対向するスライドプレートを押圧する押圧部を有し、
前記スライドプレートは、前記プレート移動部に対向する対向面と、該対向面に対して傾斜する傾斜面とが形成されており、該傾斜面が前記押圧部により押圧されることにより前記一方向に移動する
ことを特徴とする請求項1記載のワーク取り出し装置。 - 前記押圧部は、前記傾斜面の押圧時に該傾斜面に当接する回動可能な回動体を有し、
前記回動体は、前記傾斜面を押圧する場合に該傾斜面に沿って回転する
ことを特徴とする請求項2記載のワーク取り出し装置。 - 前記複数のスライドプレートは、その上面の一部が傾斜面となっており、
互いに隣接する一方のスライドプレート上の最下段のワークにおける突出部分は、隣接する他方のスライドプレートの傾斜面上方に位置する
ことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項記載のワーク取り出し装置。 - 前記複数のスライドプレートは、2つの前記プレート移動部の間に位置しており、
2つの前記プレート移動部は、前記間に位置するスライドプレートを協働して移動させる
ことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項記載のワーク取り出し装置。 - 上下方向に隣接する2つのうちの一方が他方よりも一方向に突出する突出部分が形成されるように互いに位置ズレして上下方向に積み重ねられた複数のワークがそれぞれ載置された複数のスライドプレートのうち、1つのスライドプレートを移動させ、
移動されたスライドプレート上の最上段のワークにおける突出部分を把持し、把持したワークを搬送する
ことを特徴とするワーク取り出し方法。
Priority Applications (1)
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JP2021188208A JP2023074973A (ja) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | ワーク取り出し装置、ワーク取り出し方法 |
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2021
- 2021-11-18 JP JP2021188208A patent/JP2023074973A/ja active Pending
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