JP3052003B2

JP3052003B2 - 薄板ワークの移載装置

Info

Publication number: JP3052003B2
Application number: JP3071363A
Authority: JP
Inventors: 恵一郎森本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-04-04
Filing date: 1991-04-04
Publication date: 2000-06-12
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JPH04308133A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、重ね合わせた状態で台
車に搭載した薄板ワークを１枚ずつ次工程に移載するた
めの薄板ワークの移載装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のボンネット、ルーフ、ト
ランク等の比較的寸法が大きい薄板ワークを加工装置に
供給する作業は、台車に複数枚ずつ段積みした状態で搬
入される前記薄板ワークを人手で１枚ずつ分離して加工
装置に移載することにより行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の人手による作業は多大な労力と時間を必要として作
業効率が悪いばかりか、移載時に薄板ワークに傷や変形
が発生する場合があり、品質管理の面においても問題が
あった。また前記作業をロボットを用いて自動化しよう
とした場合、周辺部がヘム加工により折り曲げられた薄
板ワークが相互に噛み合い、複数枚の薄板ワークが重な
り合った状態で加工装置に供給される不都合が懸念され
る。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、段積みされた薄板ワークを加工装置へ移載する作業
を自動化することを第１の目的とし、更にその移載時に
重なり合った薄板ワークを確実に分離することを第２の
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、複数枚の薄板ワークを重ね合わ
せた状態で搭載した台車を位置決めする台車位置決め手
段と、前記複数枚の薄板ワークを一括して台車から引き
出して位置決めするワーク引き出し位置決め手段と、位
置決めした薄板ワークを１枚ずつ吸着してワーク支持手
段に移載するワーク移載手段と、前記吸着した薄板ワー
クの重なりを検出する検出機構とを備え、前記ワーク引
き出し位置決め手段は、前記台車から一括して引き出し
た複数枚の薄板ワークの左右両側縁を相互間に挟圧して
左右方向に位置決めし得るように、相互に接近・離間可
能に対向する一対の位置決め部材を有しており、前記検
出機構は、何れかの位置決め部材に支持され、薄板ワー
クの周縁折り曲げ部の幅をワーク側方より検出すること
により該ワークの重なりの有無を先に判断するための第
１センサと、何れかの位置決め部材に支持され、薄板ワ
ークを相互間に挿入した状態で該ワークの厚さを検出す
ることにより該ワークの重なりの有無を後で判断するた
めの上下一対の第２センサとを有していることを特徴と
する。

【０００６】また請求項２の発明は、請求項１の発明の
上記特徴に加えて、前記ワーク移載手段により複数の薄
板ワークが重なり合って吸着された時にそれら薄板ワー
クを一枚ずつ分離するために、薄板ワークの表面を吸着
して上下に揺動させる吸着手段と、吸着した薄板ワーク
の端面に高圧エアーを噴出するエアー噴出手段とを備え
たことを特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【０００８】図１は薄板ワークの分離移載装置の概略側
面図であって、薄板ワークＷを搭載した状態で搬入され
る台車Ｔを所定位置に停止させる台車位置決め手段Ａ、
台車Ｔから複数枚の薄板ワークＷを一括して引き出した
後、その薄板ワークＷを位置決めするワーク引き出し位
置決め手段Ｂ、位置決めした薄板ワークＷの１枚を吸着
して搬送するロボットよりなるワーク移載手段Ｃ、ワー
ク移載手段Ｃから薄板ワークＷを受け取るワーク支持手
段Ｄ、およびワーク支持手段Ｄに載置された薄板ワーク
Ｗに所定の加工、例えばシーラの塗布を施すロボットよ
りなるワーク加工手段Ｅから構成される。

【０００９】次に、図２〜図４に基づいて前記台車Ｔお
よび台車位置決め手段Ａの構造を説明する。台車Ｔは下
面に４個の車輪１を有する矩形状の基枠２と、その基枠
２の隅部に立設した４本の支柱３と、その支柱３の下部
および上部を水平に連結して補強する連結部材４を備え
る。支柱３の中間部には上下方向に所定間隔を存して棚
５が設けられ、それぞれの棚５にはワークＷである自動
車のボンネットが複数枚重ね合わされた状態で搭載され
る。前記棚５はワークＷの左右両側部のみを支持するよ
うに、台車Ｔの前部側と後部側（図３の紙面上側と下
側）に分離して設けられ、その間には後述のワーク引き
出し位置決め手段Ｂが進入する空間が形成される。

【００１０】台車位置決め手段Ａは、床面に設けられて
台車Ｔの車輪１の支持ブラケットを案内する一対の車輪
ガイド１１と、床面に支持部材１２を介して設けられて
台車Ｔの基枠２の側面を案内する一対の側面ガイド１３
を備え、薄板ワークＷを搭載した台車Ｔは前記両ガイド
１１，１３に案内されて所定位置に搬入される。一対の
車輪ガイド１１の間に位置するように床面に固設した支
持枠１４には、進入する台車Ｔの基枠２の前端が当接す
る一対のストッパ１５が取付台１６を介して設けられ
る。前記取付台１６にはシリンダ１７が設けられ、その
出力ロッドの先端にクランプ部材１８の下端が連結され
るとともに、クランプ部材１８の中間部と取付台１６に
設けたブラケット１９にリンク２０の両端が連結され
る。したがってシリンダ１７を伸長することにより、ク
ランプ部材１８が図４の鎖線位置から実線位置に揺動
し、台車Ｔの基枠２を前記ストッパ１５との間に挟圧し
て位置決め固定することができる。

【００１１】次に、図２、図３、図５に基づいて前記ワ
ーク引き出し位置決め手段Ｂの構造を説明する。床面に
設けた基台２１の一側には２本の支柱２２が立設され、
各支柱２２に上下方向に沿設したガイドレール２３にス
ライダ２４を介して架台２５が上下動自在に支持され
る。２本の支柱２２間にはモータ２６により回転駆動さ
れるボールネジ２７が配設され、そのボールネジ２７に
ナット部材２８を螺合させることにより前記架台２５は
上下方向に往復駆動される。架台２５には、台車Ｔの各
棚５に載置した薄板ワークＷを積み重ね状態で引き出す
ための引き出し機構Ｂ₁、引き出した薄板ワークＷを左
右方向すなわち図３の紙面上下方向に位置決めする一対
の側面位置決め機構Ｂ₂、前記薄板ワークＷを前後方向
すなわち図３の紙面左右方向に位置決めする前面位置決
め機構Ｂ₃、および前記ワーク移載機構Ｃにより吸着し
た薄板ワークＷの重なりを検出する検出機構Ｂ₄が設け
られる。

【００１２】図７〜図１０を併せて参照すると明らかな
ように、引き出し機構Ｂ₁は架台２５の上面に前後方向
に配設した左右一対の断面「コ」字状のガイド部材２９
を備える。ガイド部材２９の長手方向に沿って所定間隔
で設けたピン３０には各々２個の下部ローラ３１が回転
自在に支持されるとともに、ガイド部材２９に設けた複
数のブラケット３２には各１個の上部ローラ３３が支持
される。下部ローラ３１と上部ローラ３３間には、引き
出し板３４の下部に沿って固着したラックバー３５が上
下から挟まれて長手方向にスライド自在に支持される。
一対のガイド部材２９間には連結軸３６が回転自在に架
設され、その両端に設けたピニオン３７が前記一対の引
き出し板３４のラックバー３５に噛合する。前記連結軸
３６に固着した従動スプロケット３８は架台２５の下面
に設けたモータ３９の駆動スプロケット４０にチェン４
１を介して接続され、これにより一対の引き出し板３４
は図２に示す位置と図６に示す位置間を往復駆動され
る。

【００１３】引き出し板３４の先端部近傍には薄板ワー
クＷの下面を検出すべく、光電管４２と触角状の検出部
材４３を有するリミットスイッチ４４が設けられる。ま
た、引き出し板３４の先端には薄板ワークＷの端縁に係
合する引き出し部材４５が上向きに突設される。

【００１４】図３、図８、図１１に示すように、前記側
面位置決め機構Ｂ₂は架台２５の左右両側に設けられて
おり、それぞれ一対のガイドレール４６にスライダ４７
を介して摺動自在に支持され、シリンダ４８に接続され
て相互に接近・離間するスライドベース４９を備える。
各スライドベース４９には板状の位置決め部材５０がブ
ラケット５１を介して支持され、これら一対の位置決め
部材５０で薄板ワークＷの左右両側縁を押圧することに
より位置決めする。

【００１５】図３、図８、図１２に示すように、前記前
面位置決め機構Ｂ₃は左右のガイド部材２９の前端間を
連結ビーム５２と共に接続する連結板５３上に設けられ
る。連結板５３の中央部には、台車Ｔから引き出された
薄板ワークＷの前端を検出すべく、触角状の検出部材５
４を有するリミットスイッチ５５が設けられる。連結板
５３の左右両端に設けたブラケット５６に枢支されたＬ
字状の位置決め部材５７は、その基端がシリンダ５８に
リンク５９を介して連結されて上下揺動し、前記薄板ワ
ークＷの前端を押圧して位置決めする。

【００１６】図８、図１１、図１３に示すように、検出
機構Ｂ₄は一方の側面位置決め機構Ｂ₂の位置決め部材
５０に上向きの突設したステー６０の上端に第１センサ
６１を備え、その第１センサ６１により薄板ワークＷの
周縁の折り曲げ部の長さＬ₁を検出することにより、該
薄板ワークＷが２枚重ねの状態にあるかを判断する。ま
た前記位置決め部材５０にはステー６２を介して上下一
対の第２センサ６３が設けられ、その第２センサ６３間
に挿入された薄板ワークＷの厚さｔ₁を検出することに
より、該薄板ワークＷが２枚重ねの状態にあるかを判断
する。

【００１７】なお、図３および図８における符号６５
は、架台２５上からワーク支持手段Ｄに移載される薄板
ワークＷの重なりを防止すべく、その端縁に高圧エアー
を吹き付けるエアーノズルである。

【００１８】図２、図７、図１４、図１５に示すよう
に、ワーク移載機構Ｃは多関節型のロボットよりなり、
その最終アーム７１の先端に取り付けたＨ型の支持部材
７２には薄板ワークＷを吸着する４個の吸盤７３が設け
られる。下端に吸盤７３を揺動自在に支持した揺動軸７
４は支持部材７２に設けたスラストベアリング７５に摺
動自在に支持され、その摺動軸７４は上端にストッパリ
ング７６で抜け止めを施した状態でスプリング７７によ
り下向きに付勢される。スラストベアリング７５の上部
には摺動軸７４が遊嵌するＵ字状の固定部材７８が設け
られる。固定部材７８の開放端部は、中間部がピン７９
で枢支されてシリンダ８０で開閉駆動される一対のクラ
ンプアーム８１で挟持され、これにより前記摺動軸７４
は所定の位置に固定される。

【００１９】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用を説明する。

【００２０】図２に示すように、それぞれの棚５に薄板
ワークＷを複数枚ずつ積み重ね状態で搭載した台車Ｔが
車輪ガイド１１と側面ガイド１３に案内されて搬入され
ると、台車位置決め手段Ａのシリンダ１７が伸長してク
ランプ部材１８が揺動し、台車Ｔの基枠２をストッパ１
５との間に挟圧して位置決め固定する。

【００２１】この状態からワーク引き出し位置決め手段
Ｂに設けた引き出し機構Ｂ₁のモータ３９を駆動する
と、左右の引き出し板３４が下部ローラ３１と上部ロー
ラ３３に案内されて左方向に移動し、図６に示すように
台車Ｔの最下段の棚５の下部に進入する。続いてモータ
２６を駆動してボールネジ２７およびナット部材２８を
介して架台２５を上昇させると、この架台２５に支持さ
れた前記引き出し板３４も一体に上昇する。引き出し板
３４が上昇して前記棚５に支持した薄板ワークＷの下面
に接近すると、引き出し板３４に設けた光電管４２が作
動して前記モータ２６の回転速度を低下させ、これによ
り引き出し板３４の上昇速度を減少させる。そして検出
部材４３が薄板ワークＷの下面に当接してリミットスイ
ッチ４４が作動すると、引き出し板３４の上昇を停止さ
せる。この状態から引き出し板３４を右方向に移動させ
ると、その先端に設けた引き出し部材４５に係止された
複数枚の薄板ワークＷが棚５から架台２５上に引き出さ
れる。

【００２２】図１２に示すように、棚５から引き出され
た薄板ワークＷの先端が架台２５の先端に設けた検出部
材５４に当接すると、リミットスイッチ５５が作動して
引き出し板３４の移動が停止する。続いて一対の側面位
置決め機構Ｂ₂のシリンダ４８が収縮してスライダ４７
を内側に移動させ、そのスライダ４７に設けた位置決め
部材５０で薄板ワークＷの両側面を押圧して位置決めす
る（図１１参照）。これと同時に前面位置決め機構Ｂ₃
のシリンダ５８が収縮し、位置決め部材５７が反時計方
向に揺動することにより薄板ワークＷの前面を押圧して
位置決めする（図１２参照）。

【００２３】上述のようにして薄板ワークＷを位置決め
した架台２５が一旦下限位置に下降すると、図７に示す
ようにロボットよりなるワーク移載手段Ｃの最終アーム
７１を下降させ、４個の真空吸着式の吸盤７３により積
み重ねられた薄板ワークＷの最上部のものを吸着する。
このとき薄板ワークＷの表面形状に応じて各吸盤７３は
自由に揺動し、かつ摺動軸７４のスライドにより自由に
上下動する。吸盤７３が薄板ワークＷを吸着して図示せ
ぬプレッシャースイッチが作動すると、図１５に示すよ
うにシリンダ８０が作動し、クランプアーム８１および
固定部材７８で前記摺動軸７４をクランプして固定す
る。

【００２４】次に、薄板ワークＷを位置決めしている側
面位置決め機構Ｂ₂と前面位置決め機構Ｂ₃をアンクラ
ンプ位置に復帰させた後、ワーク移載手段Ｃの吸盤７３
に吸着した薄板ワークＷをワーク支持手段Ｄに移載すべ
く、図７に示すように先ず薄板ワークＷの後部を方向
に持ち上げ、続いて薄板ワークＷの前部を方向に斜め
前方に持ち上げ、最後に薄板ワークＷ全体を方向に持
ち上げる。これにより、図１２に示す薄板ワークＷの前
端の噛み合い部を分離させ、最上部の一枚の薄板ワーク
Ｗのみを分離して吸着保持することができる。

【００２５】しかしながら、上記方法によっても複数枚
の薄板ワークＷを完全に分離させて確実に１枚の薄板ワ
ークＷのみを吸着することは困難であるため、更に次の
ような手段が取られる。すなわち、架台２５から僅かに
上昇させた薄板ワークＷをワーク移載手段Ｃにより上下
に揺するとともに、架台２５の後部に設けたエアーノズ
ル６５から薄板ワークＷの後端に高圧エアーを噴出し、
これにより重なっている下側の薄板ワークＷを分離落下
させる。

【００２６】その後、図１１に示す第１センサ６１によ
り薄板ワークＷの分離を確認する。すなわち薄板ワーク
Ｗが依然として複数枚重なった状態にあれば、その周縁
の折り曲げ部の幅Ｌ₁が通常の場合の幅Ｌ₀よりも大き
くなって異常が検出される。この場合には薄板ワークＷ
をもう一度揺すった後に再び第１センサ６１で分離を確
認する。その結果薄板ワークＷの分離が確認されれば、
更に図１３の第２センサ６３で分離を再確認する。第２
センサ６３は薄板ワークＷの厚さを検出するもので、薄
板ワークＷが複数枚重なった状態にあれば、その厚さが
正常な場合の厚さｔ₀よりも大きいｔ₁となって異常が
検出される。前記第１センサ６１は薄板ワークＷが深く
噛み込むとＬ₁とＬ₀の差が小さくなって重なりを検出
できない場合があるのに対し、第２センサ６３は薄板ワ
ークＷが深く噛み込んで密着した場合にも重なりを検出
することができる。

【００２７】而して、第１センサ６１あるいは第２セン
サ６３が依然として薄板ワークＷの重なりを検出した場
合には、ワーク移載手段Ｃを停止させて警報が発せられ
る。なお、二つのセンサ６１，６３を設けた理由は、浅
く噛み込んだ薄板ワークＷの重なりを確実に検出するこ
とができる第１センサ６１と、密着した薄板ワークＷの
重なりでも確実に検出できる第２センサ６３を組み合わ
せて確実な検出を期するとともに、一対の第２センサ６
３間に薄板ワークＷを挿入する場合に、浅く噛み込んだ
薄板ワークＷが前記第２センサ６３に接触することを防
止するためである。

【００２８】上述のようにして１枚の薄板ワークＷのみ
が吸盤７３に吸着されると、その薄板ワークＷをワーク
移載手段Ｃによりワーク支持手段Ｄに移載した後、ワー
ク加工手段Ｅにより所定の加工が施される。

【００２９】上記作用の繰り返しにより架台２５上の全
ての薄板ワークＷがワークＷ支持手段Ｄに排出される
と、架台２５が再び上昇して台車Ｔの次段の棚５から次
の複数枚の薄板ワークＷが引き出される。

【００３０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものでなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。

【００３１】例えば、吸盤７３により真空吸着に代え
て、電磁石により薄板ワークＷを吸着することが可能で
ある。

【００３２】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
台車に相互に重ね合わせた状態で搭載した複数枚の薄板
ワークを、ワーク引出し位置決め手段により台車から一
括して引き出して位置決めし、次いでワーク移載手段に
より薄板ワークを１枚ずつ吸着してワーク支持手段に移
載するようにしたので、段積みされた薄板ワークを一枚
ずつ次工程に供給する作業を人手を介さずに自動化する
ことができる。その結果、労力の大幅な節減と作業効率
の向上が達成されるだけでなく、薄板ワークに傷や変形
が発生することが防止されて品質の向上が可能となる。

【００３３】またワーク引き出し位置決め手段は、台車
から一括して引き出した複数枚の薄板ワークの左右両側
縁を相互間に挟圧して左右方向に位置決めし得るよう
に、相互に接近・離間可能に対向する一対の位置決め部
材を有しており、ワーク移載手段で吸着した薄板ワーク
の重なりを検出する検出機構のセンサを上記位置決め部
材に支持させるようにしたので、ワークが重なり合った
状態で移載されるのを未然に防止することができ、しか
もそのワーク重なりを検出するセンサの支持手段とし
て、ワークの左右方向の位置決め部材が兼用されるた
め、それだけ構造の簡素化が図られる。

【００３４】更に上記検出機構は、薄板ワークの周縁折
り曲げ部の幅をワーク側方より検出することにより該ワ
ークの重なりの有無を先に判断するための第１センサ
と、薄板ワークを相互間に挿入した状態で該ワークの厚
さを検出することにより該ワークの重なりの有無を後で
判断するための上下一対の第２センサとを有するので、
浅く噛み込んだ薄板ワークの重なりを確実に検出可能な
第１センサと、密着した薄板ワークの重なりでも確実に
検出できる第２センサとを組み合わせることで、ワーク
の重なりをダブルチェックすることができて、その検出
精度を高めることができる。その上、浅く噛み込んだ薄
板ワークの重なりを確実に検出可能な第１センサによる
検出を、第２センサによる検出よりも先行させることに
より、一対の第２センサの対向面間に薄板ワークを挿入
させる際に浅く噛み込んだ薄板ワークの周縁折り曲げ部
が第２センサに接触することを未然に回避可能となる。

【００３５】また特に請求項２の発明によれば、ワーク
移載手段により複数の薄板ワークが重なり合って吸着さ
れた場合において、それら薄板ワークを一枚ずつ分離す
る際に、吸着した薄板ワークを上下に揺動させ、かつそ
の端面に高圧エアーを噴出させることができるので、薄
板ワークの重なりを防止して１枚ずつ確実に分離するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】段積み薄板ワークの分離移載装置の概略側面図

【図２】図１の要部拡大図

【図３】図２の３方向矢視図

【図４】図２の４−４線断面図

【図５】図３の５方向矢視図

【図６】前記図２に対応する作用の説明図

【図７】図３の７−７線断面図

【図８】図７の８−８線断面図

【図９】図８の９−９線断面図

【図１０】図８の１０−１０線断面図

【図１１】図８の１１−１１線断面図

【図１２】図８の１２−１２線断面図

【図１３】図８の１３−１３線断面図

【図１４】図７の１４部拡大図

【図１５】図１４の１５−１５線断面図

【符号の説明】

Ａ・・・・台車位置決め手段Ｂ・・・・ワーク引き出し位置決め手段Ｂ₄・・・検出機構Ｃ・・・・ワーク移載手段Ｄ・・・・ワーク支持手段５０・・・位置決め部材６１・・・第１センサ６３・・・第２センサ６５・・・エアーノズル（エアー噴出手段）７３・・・吸盤（吸着手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の薄板ワーク（Ｗ）を重ね合わせ
た状態で搭載した台車（Ｔ）を位置決めする台車位置決
め手段（Ａ）と、前記複数枚の薄板ワーク（Ｗ）を一括
して台車（Ｔ）から引き出して位置決めするワーク引き
出し位置決め手段（Ｂ）と、位置決めした薄板ワーク
（Ｗ）を１枚ずつ吸着してワーク支持手段（Ｄ）に移載
するワーク移載手段（Ｃ）と、前記吸着した薄板ワーク
（Ｗ）の重なりを検出する検出機構（Ｂ₄）とを備え、前記ワーク引き出し位置決め手段（Ｂ）は、前記台車
（Ｔ）から一括して引き出した複数枚の薄板ワーク
（Ｗ）の左右両側縁を相互間に挟圧して左右方向に位置
決めし得るように、相互に接近・離間可能に対向する一
対の位置決め部材（５０）を有しており、前記検出機構（Ｂ ₄ ）は、何れかの位置決め部材（５
０）に支持され、薄板ワーク（Ｗ）の周縁折り曲げ部の
幅（Ｌ ₀ ，Ｌ ₁ ）をワーク側方より検出することにより
該ワークの重なりの有無を先に判断するための第１セン
サ（６１）と、何れかの位置決め部材（５０）に支持さ
れ、薄板ワーク（Ｗ）を相互間に挿入した状態で該ワー
クの厚さ（ｔ ₀ ，ｔ ₁ ）を検出することにより該ワーク
の重なりの有無を後で判断するための上下一対の第２セ
ンサ（６３）とを有していることを特徴とする、薄板ワ
ークの移載装置。
【請求項２】前記ワーク移載手段（Ｃ）により複数の
薄板ワーク（Ｗ）が重なり合って吸着された時にそれら
薄板ワーク（Ｗ）を一枚ずつ分離するために、薄板ワー
ク（Ｗ）の表面を吸着して上下に揺動させる吸着手段
（７３）と、吸着した薄板ワーク（Ｗ）の端面に高圧エ
アーを噴出するエアー噴出手段（６５）とを備えたこと
を特徴とする、請求項１に記載の薄板ワークの移載装
置。