JP2860893B2 - 単板自動貼機と合板への単板貼着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は単板（ベニヤ）等の薄板
を高精度に合板等の台板上に搬送貼着する単板自動貼機
と合板への単板貼着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ベニヤスライサー等で薄板状にスラ
イスした単板を合板に貼着するには、貼着位置精度や単
板そのものがカールしている等のために人手に頼らざる
をえず自動化が遅れている分野であった。そこで本件出
願人は、特開平７−５２１０４号において、リフター部
上の単板を吸着盤で一旦姿勢制御部に置き、そこで角度
と長手方向の姿勢を制御した後、再度吸着盤で合板上に
貼着する単板仕組み機を提案した。この単板仕組み機に
より、人手で貼着する場合に比し、格段に能率と貼着精
度の向上が実現されたが、機械そのものの構造が複雑で
あるという欠点を有し、また更なる生産性の向上が望ま
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点から
成したものであり、単板等の薄板を高精度に合板等の台
板上に搬送貼着する構造が比較的単純で、生産性の高い
単板自動貼機と合板への単板貼着方法の提供をその目的
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１発明の単板自動貼機
は、吸着盤で吸着した単板を吸着盤の長手方向にほぼ直
交する方向に搬送してコンベア上の合板に貼着する単板
自動貼機において、（１）架台の吸着盤の走行路上で単
板の長手方向に沿って、所定の間隔で配設される複数個
の傾斜度検出センサーと、（２）架台の吸着盤の走行路
上で単板の長手方向一端部に、長手方向に所定の検出幅
を有して配設される位置検出センサーと、（３）前記傾
斜度検出センサーによって検出された情報に基づき、吸
着盤の長手方向両端部近傍を直接または間接的にそれぞ
れ独立して、吸着盤の長手方向にほぼ直交する方向に駆
動して単板の傾斜角度を制御する二つの横駆動手段と、
（４）位置検出センサーのみの情報。または該位置検出
センサーと前記傾斜度検出センサーとによって検出され
た各情報に基づき、前記コンベア上の単板の長手方向の
位置決めをコンベアごと駆動して制御する縦駆動手段と
を具備して成る。

【０００５】第２発明の合板への単板貼着方法は、ほぼ
単板複数枚分の幅を有する合板に単板を複数枚並べて貼
着する単板貼着方法において、請求項１記載の単板自動
貼機を複数台直列に配設し、各単板自動貼機では所定枚
数分の単板を合板上の所定貼着位置に貼着し、順次に最
終段の単板自動貼機に向けて各列の単板自動貼機でその
吸着盤の後退時に各単板を貼着した合板を搬送し、最終
段の単板自動貼機では合板上の単板の貼着充足位置に単
板を貼着し、合板の全面に単板を貼着した状態で送出し
て成り、合板全面への単板の貼着サイクルタイムを極め
て短縮化したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】傾斜度検出センサーは、それぞれ単板の長手方
向に沿う側縁部の通過を検出し、位置検出センサーは、
単板の長手方向の一端部の基準位置からの出入を検出
し、２つの横駆動手段は独立して吸着盤の長手方向の両
端部を横移動し、縦駆動手段はコンベア自体を単板の長
手方向に縦移動するものである。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の第１の実施例の
詳細を説明する。図１は本発明の単板自動貼機の平面
図、図２は側面図である。各図において、１は機械本体
を構成する架台、２は前段より搬入される接着剤が塗布
された合板３を所定位置に停止し、単板を貼着した後、
後段に搬出するコンベアである。前記コンベア２は、本
実施例ではエンドレスのベルト２ａをプーリー２ｂ間に
巻き渡し、搬出側のプーリー２ｂを架台１に載架したモ
ーター４で駆動している。本実施例では後述する理由に
より、モーター４と駆動するプーリー２ｂ間にユニバー
サル継手５を介在させている。更にコンベア２の下面に
は、架台１に固着されたリニアレール６と係合して摺動
するガイド２ｃが取着され、コンベア２全体が架台１に
載架された縦駆動手段としてのサーボモーター７と、そ
れにより駆動されるボールネジ８によって、合板３の搬
入搬出方向に駆動され、コンベア２上の合板３の精密な
位置決めを行う。この動作を可能とするために前述のユ
ニバーサル継手５を介在させている。尚ユニバーサル継
手５を介在させなくとも、モーター４をコンベア２側に
載架してモーター４ごと移動するようにしてもよい。吸
着盤１０は、梁１３から昇降用のエアシリンダー１４
ａ，１４ｂによって懸架され、吸気口１２に配管された
図外のブロワ等で吸引することによりその下面で単板１
１を吸着する。梁１３は図４に示すように、長手方向の
両端部において、２系統の横駆動手段、すなわち、架台
１に固着されたリニアレール１５ａ，１５ｂと係合して
摺動するガイド１６ａ，１６ｂが取着されたブラケット
１７ａ，１７ｂと揺動自在に軸支され、該ブラケット１
７ａ，１７ｂはボールネジ１８ａ，１８ｂとサーボモー
タ１９ａ，１９ｂによってそれぞれ独立して駆動され
る。尚、一方のブラケット１７ａは梁１３に直接軸支す
るのではなく、梁１３に取着したシャフト２０に挿通さ
れ図４矢印Ａ方向（即ち梁１３長手方向）に円滑に摺動
するように構成されたベアリングケース２１に軸支され
る。スリット１０ａ，１０ｂは吸着盤１０の一側縁部
（単板１１の搬送側側縁部）長手方向の両端部近傍に形
成され、後述する傾斜度検出センサーとしてのセンサー
３０ａ，３０ｂによる単板１１の検出を確実に行うため
のものである。すなわち、センサー３０ａ，３０ｂは吸
着盤１０に吸着された単板１１の前記側縁部の通過を検
出するもので、例えばいわゆる反射型の光電センサー等
が採用される。両センサー３０ａ，３０ｂは、単板１１
を吸着した吸着盤１０が図３矢印Ｂ方向に走行したとき
に、スリット１０ａ，１０ｂがその真上を通過する位置
で、コンベア２の搬入搬出方向と平行な一直線上に装着
される。尚、これらのセンサー３０ａ、３０ｂは、故障
等の不具合があった場合でも対応できるように複数個装
着しても良い。位置検出センサーとしてのセンサー３１
は吸着盤１０に吸着された単板１１の長手方向の一端部
１１ａの位置を検出するもので、例えば図５のように発
光素子３１ａから単板の長手方向に一定幅Ｗ１の光３１
ｃを発し、受光素子３１ｂで幅Ｗ２の光を受光して物体
の端部の位置あるいは寸法を検出するセンサーを用い
る。

【０００８】次に本発明の単板自動貼機Ｕの動作を説明
する。以下の説明では、ほぼ単板３枚分の幅の合板に単
板を３枚並べて貼着する単板自動貼機の例を説明する。
まず上面に接着剤が塗布された合板３が前段よりモータ
ー４で駆動されるコンベア２に搬入される。搬入された
合板３の前端部は図外のストッパに当接するとほぼ同時
にコンベア２の駆動をやめ、所定位置に停止させる。そ
の後合板３の後端部をエアシリンダー等によって押圧し
て前端部を前記ストッパに当てることで、後述する合板
３の搬入搬出方向への位置決めの際の合板３の位置ずれ
を防止するするようにしても良い。もちろん長手方向に
沿う両側縁部についても同様である。一方、図１の位置
にある吸着盤１０は、その下方の図外のリフタ上に積載
された単板の最上部の単板１１を吸着する。吸着する際
は、エアシリンダー１４ａ、１４ｂで吸着盤１０を下降
させて吸気口１２から吸気して行う。吸着後、エアシリ
ンダー１４ａ，１４ｂで吸着盤１０を上昇する。単板１
１は吸着盤１０に対して図６（１）のように必ずある傾
斜角度θをもって傾いて吸着されているとともに、その
長手方向の位置にも毎回バラツキがある。単板１１を吸
着した吸着盤１０はサーボモーター１９ａ，１９ｂ，ボ
ールネジ１８ａ，１８ｂによりコンベア２方向の単板１
１の貼着位置へ走行を始める。このとき両サーボモータ
ー１９ａ，１９ｂは同時に駆動して、吸着盤１０はコン
ベア２の搬入搬出方向と平行な状態を維持しつつ走行す
る。そして図６（２）のように単板１１の側縁部の通過
を検出する一方のセンサー３０ａに側縁部の点Ｐ１が至
る。更に吸着盤１０は走行を続け、次に図６（３）のよ
うに他方のセンサー３０ｂに側縁部の点Ｐ２が至る。各
センサー３０ａ，３０ｂが検出した側縁部のの点Ｐ１、
Ｐ２の通過タイミング等の情報から前記傾斜角度θが計
算される。またセンサー３１は走行してきた吸着盤１０
に吸着された単板１１の長手方向の一端部１１ａの位置
を検出する。例えば図７のように単板１１の一端部の一
方の隅角の点Ｓ１の位置と他方の隅角の点Ｓ２の位置を
求め、その平均を計算して幅方向の中央部の点Ｓ０の位
置を求める。このようにして求めた単板１１の前記傾斜
角度θと長手方向の一端部１１ａの位置からコンベア２
上の合板３の搬入搬出方向への移動量を算出する。この
移動量は一般的な幾何学計算で算出すれば良い。そして
この移動量だけサーボモーター７及びボールネジ８でコ
ンベア２ごと合板３を移動して搬入搬出方向の位置決め
を行う。この位置決め制御は吸着盤１０の走行中に行
う。また前記傾斜角度θからサーボモーター１９ａとボ
ールネジ１８ａによる吸着盤１０の送り停止位置とサー
ボモーター１９ｂとボールネジ１８ｂによる送り停止位
置を算出し、それぞれその位置まで吸着盤１０を走行さ
せ、停止する。例えば図６（１）の方向に単板１１が傾
いている場合の例では、サーボモーター１９ａとボール
ネジ１８ａによる送りがサーボモーター１９ｂとボール
ネジ１８ｂによる送りよりも先に停止して、単板１１を
コンベア２上の合板３と完全に平行になるよう制御す
る。この時吸着盤１０は、それを懸架する梁１３が前述
のように前記ブラケット１７ａ，１７ｂと揺動自在に軸
支されているため、コンベア２に対して傾斜することが
できる。また前述のように一方のブラケット１７ａは、
梁１３に取着したシャフト２０に挿通され梁１３の長手
方向に円滑に摺動するように構成されたベアリングケー
ス２１に軸支されるため、梁１３が傾斜する事によって
生じるブラケット１７ａ，１７ｂの揺動軸間距離の変動
に無理なく対応する事ができる。以上のようにして吸着
盤１０に吸着された単板１１の姿勢が制御され、コンベ
ア２上の合板３に正確に単板１１を貼着することができ
る。本実施例のようにほぼ単板３枚分の幅の合板３に単
板１１を３枚並べて貼着するには、図８に示すように例
えば合板３のＡ，Ｂ，Ｃの位置に順に１枚ずつ単板１１
を貼着していく。その際吸着盤１０で吸着した単板１１
を一枚毎に前述の姿勢の制御とコンベア２ごと合板３を
移動して搬入搬出方向の位置決め制御を行って貼着す
る。このように単板３枚分の幅の合板に単板を３枚並べ
て貼着した後、単板１枚分の幅に切断すれば、単板１枚
分の幅の合板に単板を１枚ずつ貼着するよりも生産性を
向上させる事ができる。また図１、図２からもわかると
おり、機械そのものの構成もきわめて単純である。

【０００９】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図９（１）は本発明の第２の実施例の平面図であ
る。第２の実施例では前述の第１の実施例の単板自動貼
機Ｕを３台直列に配設した。各単板自動貼機Ｕ１，Ｕ
２，Ｕ３における吸着盤１０に吸着した単板１１の姿勢
の制御とコンベア２ごと合板３を移動して搬入搬出方向
の位置決め制御を行って貼着するのは第１の実施例と全
く同様である。本実施例では各単板自動貼機Ｕ１，Ｕ
２，Ｕ３は単板３枚分の幅の合板３に単板１１を１枚し
か貼着しない。そして単板１１を１枚貼着する毎に合板
３は図９（２）のように順次に単板自動貼機Ｕ１からＵ
２，Ｕ２〜Ｕ３へ送られる。図９（２）において合板３
の斜線部が単板１１が貼着された位置を表す。即ち単板
自動貼機Ｕ１では合板３のＡで示す貼着位置に単板１１
を貼着したら、合板３を次の単板自動貼機Ｕ２へ送り、
そこで合板３のＢで示す貼着位置に単板１１が貼着され
る。Ａ，Ｂの位置に既に単板１１が貼着された合板３は
次の単板自動貼機Ｕ３に送られ、そこで合板３のＣで示
す貼着位置に単板１１が貼着され、送出される。

【００１０】図１０は本実施例の単板１１の他の貼着パ
ターンを示す図である。１回目のサイクルを示す図１０
（１）では、全部の単板自動貼機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が合
板３のＡで示す貼着位置に単板１１を貼着し、貼着後各
合板３は同時にそれぞれ矢印で示すように、先方の単板
自動貼機、すなわち、単板自動貼機Ｕ３における合板３
は送出され、単板自動貼機Ｕ２における合板３は単板自
動貼機Ｕ３に搬送され、単板自動貼機Ｕ１における合板
３は単板自動貼機Ｕ２に搬送されるとともに、単板自動
貼機Ｕ１には次なる合板３が搬入され、２回目のサイク
ルを開始する。２回目では図１０（２）に示すように、
各単板自動貼機Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３が合板３のＢで示す貼
着位置に単板１１を貼着し、貼着後各合板３は前記の要
領で各個に搬送搬入され、次いで３回目のサイクルを開
始する。３回目では図１０（３）に示すように、各単板
自動貼機Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が合板３のＣで示す貼着位置
に単板１１を貼着するもので、貼着後各合板３は前記の
要領で各個に搬送搬入されるものである。したがって、
各サイクル毎に単板自動貼機Ｕ３から送出される合板３
は全て３枚の単板１１が貼着されたものであり、順次に
図１０（１）〜（３）のサイクルを繰り返して合板３の
全面に単板１１を貼着するものである。このように本実
施例では、合板３に単板１１を貼着し終えた吸着盤１０
が次の単板１１を取りに戻るまでの時間を利用して合板
３を次の単板自動貼機に送っている。そのため第１の実
施例よりも生産性を向上させる事ができる。特に図１０
に示す貼着パターンによると、吸着盤１０が単板１１を
貼着して元位置に戻るまでの動作が、各単板自動貼機Ｕ
１，Ｕ２，Ｕ３でほぼ同時なので、より効率的である。

【００１１】図１１（１）は本発明の第３の実施例の平
面図である。第３の実施例では前述の第１の実施例の単
板自動貼機Ｕを２台直列に配設した。各単板自動貼機Ｕ
１，Ｕ２における吸着盤１０に吸着した単板１１の姿勢
の制御とコンベア２ごと合板３を移動して搬入搬出方向
の位置決め制御を行って貼着するのは第１の実施例と全
く同様である。本実施例では１つの単板自動貼機では単
板１１の３枚分の幅の合板３に単板１１を１枚または２
枚しか貼着しない。そして単板１１を１枚または２枚貼
着する毎に合板３を図１１（２）のように次の単板自動
貼機へ送る。図１１（２）において合板３の斜線部が単
板１１が貼着された位置を表す。即ち単板自動貼機Ｕ１
で合板３のＡとＢで示す貼着位置に単板１１を貼着した
ら、合板３を次の単板自動貼機Ｕ２へ送り、そこで合板
３のＣで示す貼着位置に単板１１が貼着され、送出され
る。

【００１２】図１２は本実施例の単板１１の他の貼着パ
ターンを示す図である。１回目のサイクルでは図１２
（１）に示すように、直列に配設した各単板自動貼機Ｕ
１、Ｕ２が合板３のＡとＢで示す貼着位置に単板１１を
貼着し、貼着後単板自動貼機Ｕ２における合板３は送出
され、単板自動貼機Ｕ１における合板３は単板自動貼機
Ｕ２搬送されるとともに、単板自動貼機Ｕ１には次なる
合板３が搬入され、２回目のサイクルを開始する。２回
目では図１２（２）に示すように、各単板自動貼機Ｕ
１、Ｕ２が合板３のＣで示す貼着位置に単板１１を貼着
し、貼着後各合板３は前記の要領で各個に搬送搬入され
るものである。以下、図１２（１）〜（２）で示すサイ
クルを順次繰り返すものであるが、１回目のサイクルに
おける単板自動貼機Ｕ２から送出される合板３を除き、
以降は各サイクル毎に単板自動貼機Ｕ２から送出される
合板３は全て３枚の単板１１が貼着されたものである。
以上のように本実施例では、合板３に単板１１を貼着し
終えた吸着盤１０が次の単板１１を取りに戻るまでの時
間を利用して合板３を次の単板自動貼機に送っている。
そのため第２の実施例ほどは生産性は高くはないが、経
済的に第１の実施例よりも生産性を向上させる事ができ
る。以上本発明の実施例を説明した。上記実施例では単
板（ベニヤ）を合板に貼着する場合を例にしているが、
単板以外の紙などを合板以外の台板に貼着することもで
きる。また上記実施例では単板の姿勢制御等にサーボモ
ーターとボールネジを用いているが、本発明はこれだけ
に限定されず、他の手段によって実施する場合も含まれ
る。また第１の実施例において、ほぼ単板３枚分の幅の
合板に単板を３枚並べて貼着する単板自動貼機の場合を
例に説明したが、ほぼ単板１枚分の幅の合板に単板１枚
を貼着する単板自動貼機も当然本発明にふくまれる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば単
純な構成で、高精度に単板を合板に貼着できる生産性の
高い単板自動貼機と該機を用いた合板への能率的な単板
貼着を提供できるという大なる効果を呈する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の単板自動貼機の一実施例の平面図。

【図２】本発明の単板自動貼機の一実施例の側面図。

【図３】吸着盤１０の説明図。

【図４】梁１３の部分詳細図。

【図５】センサー３の説明図。

【図６】単板１１の姿勢制御の説明図

【図７】単板１１の長手方向の一端部１１ａの位置検出
の説明図。

【図８】単板１１の合板３への貼着位置の説明図。

【図９】本発明の第２の実施例の平面図。

【図１０】第２の実施例の貼着パターンの説明図。

【図１１】本発明の第３の実施例の平面図。

【図１２】第３の実施例の貼着パターンの説明図。

【符号の説明】

１ 架台 ２ コンベア ２ａ ベルト ２ｂ プーリー ２ｃ ガイド ３ 合板 ４ モーター ５ ユニバーサル継手 ６ リニアレール ７ サーボモーター ８ ボールネジ １０ 吸着盤 １０ａ スリット １０ｂ スリット １１ 単板 １１ａ 一端部 １２ 吸気口 １３ 梁 １４ａ エアシリンダー １４ｂ エアシリンダー １５ａ リニアレール １５ｂ リニアレール １６ａ ガイド １６ｂ ガイド １７ａ ブラケット １７ｂ ブラケット １８ａ ボールネジ １８ｂ ボールネジ １９ａ サーボモーター １９ｂ サーボモーター ２０ シャフト ２１ ベアリングリース ３０ａ センサー ３０ｂ センサー ３１ センサー ３１ａ 発光素子 ３１ｂ 発光素子 ３１ｃ 光 Ｗ１ 発光幅 Ｗ２ 受光幅 Ｕ 単板自動貼機 Ｕ１ 単板自動貼機 Ｕ２ 単板自動貼機 Ｕ３ 単板自動貼機 Ａ 単板の貼着位置 Ｂ 単板の貼着位置 Ｃ 単板の貼着位置 Ｓ１ 単板の長手方向の一端部における位置検出点 Ｓ２ 単板の長手方向の一端部における位置検出点 Ｓ０ 単板の幅方向の計算値による中央点 Ｐ１ 単板の長手方向に沿う側縁部の位置検出点 Ｐ２ 単板の長手方向に沿う側縁部の位置検出点 θ 傾斜角度

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着盤で吸着した単板を吸着盤の長手方
   向にほぼ直交する方向に搬送してコンベア上の合板に貼
   着する単板自動貼機において、 （１）架台の暖着盤の走行路上で単板の長手方向に沿っ
   て、所定の間隔で配設される複数個の傾斜度検出センサ
   ーと、 （２）架台の吸着盤の走行路上で単板の長手方向一端部
   に、長手方向に所定の検出幅を有して配設される位置検
   出センサーと、 （３）前記傾斜度検出センサーによって検出された情報
   に基づき、吸着盤の長手方向両端部近傍を直接または間
   接的にそれぞれ独立して、吸着盤の長手方向にほぼ直交
   する方向に駆動して単板の傾斜角度を制御する二つの横
   駆動手段と、 （４）位置検出センサーのみの情報、または該位置検出
   センサーと前記傾斜度検出センサーとによって検出され
   た各情報に基づき、前記コンベア上の単板の長手方向の
   位置決めを各情報に基づき、コンベアごと単板の長手方
   向に駆動して、コンベア上の単板の長手方向の位置決め
   を制御する縦駆動手段とを具備して成る単板自動貼機。
2. 【請求項２】 ほぼ単板複数枚分の幅を有する合板に単
   板を複数枚並べて貼着する単板貼着方法において、請求
   項１記載の単板自動貼機を複数台直列に配設し、各単板
   自動貼機では所定校数分の単板を合板上の所定貼着位置
   に貼着し、順次に最終段の単板自動貼機に向けて各列の
   単板自動貼機でその吸着盤の後退時に各単板を貼着した
   合板を搬送し、最終段の単板自動貼機では合板上の単板
   の前段階の単板自動貼機で未貼着の位置全てに単板を貼
   着し、合板の全面に単板を貼着した状態で送出すること
   を特徴とする合板への単板貼着方法。