JP4363332B2

JP4363332B2 - ワーク分離機能を備えたワーク搬送装置

Info

Publication number: JP4363332B2
Application number: JP2005009718A
Authority: JP
Inventors: 哲也桶谷; 直己服部; 聡山田
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2025-01-18
Also published as: JP2006199379A

Description

この発明は、シート状ワークをカッタで切断して形成される複数の矩形ワークを個々に吸着して搬送するワーク搬送装置に係るものである。

特許文献１には、セラミックグリーンシートなどのシート状ワークを、昇降するカッタによって切断して複数の小さなサイズの矩形ワークとするシート状ワークの切断機が記載されている。この特許文献１に記載の切断機においては、１枚のシート状ワークＷは、例えば図７（ａ）に示すように周囲を枠状に残して縦横に切れ目が入れられて複数の矩形ワークＷ１とその間の不要部分Ｗ２に切断される。このような切断機から矩形ワークＷ１を取り出すものとして、図７（ｂ）に示すように、矩形ワークＷ１の夫々に対応して真空吸着パッドａを設けて矩形ワークＷ１を上側から吸着し、不要部分Ｗ２のみを下側から真空吸着し、その状態で真空吸着パッドａをシート厚さ方向上方に移動させることで矩形ワークＷ１と不要部分Ｗ２とを分離し、矩形ワークＷ１のみを上側の真空吸着パッドａで吸着して次工程に運ぶものが実用に供されている。

類似する技術として特許文献２では密着されていた複数のグリーンシート片を夫々吸着パッドで真空吸着し、その状態で吸着パッドを移動させて複数のグリーンシート片相互の間隔を広げてグリーンシート片を個々に分離しているものが公知である。
特許文献３では、可撓性の吸着パッドを備えたシート状ワークの搬送装置が開示してある。特許文献４では、複数の吸着パッドを有する板材の搬送装置が開示してある。
特開２００１−１１３５２０号公報特開２０００−１２３９５９号公報特開平５−２４６５６５号公報特開２００１−３１０８３４号公報

実用に供されている矩形ワークの分離搬送方法では、矩形ワークＷ１のみをシート厚さ方向に移動させて不要部分Ｗ２から分離するものであるため、切断面の摩擦抵抗により不要部分Ｗ２との分離が確実でなく矩形ワークＷ１が下側に残る不要部分Ｗ２に引っ張られて厚さ方向で変形してしまう。また、矩形ワークＷ１と不要部分Ｗ２の平面方向相対距離が変わらないまま分離するため、切断面が互いに擦れることで切断面の粗度が悪くなるなどの問題があった。
特許文献２のものは、密着していたグリーンシート片を個々に吸着してその相互の間隔を広げることでグリーンシート片を面方向で分離しているが、間隔を広げる機構に関して示唆するところがない。特許文献３、４は、大きなサイズのシート状ワークや板材を１枚づつ吸着するものであり、複数の矩形ワークを個々に吸着するようにしていない。
この発明は、シート状ワークを切断して形成された複数の矩形ワークを、吸着パッドを用いて吸着し、変形を抑えて個々に確実に分離して搬送可能とする分離機能付きの搬送装置を提供するものである。

本発明のワーク搬送装置は、シート状ワークをカッタで切断して形成される複数の矩形ワークを個々に吸着して搬送するワーク搬送装置であって、搬送移動する吸着ベースに撓み板を板厚方向に撓み可能となるようにその周辺部を支持し、その撓み板には、吸着ベースと反対側に切断された矩形ワークの夫々と対応する複数の真空吸着パッドを取り付け、前記撓み板を真空吸着パッドを取り付けた側に撓ませることにより前記複数の真空吸着パッドの軸線を傾かせて真空吸着パッドの吸着面間の相対位置が広がるように構成して成る。具体的には、撓み板は円形であり、吸着ベースに撓み発生手段を取り付け、撓み発生手段の進退部材を撓み板の面中央に接続したことを特徴とする。撓み板は交換可能に吸着ベースに支持されていると好ましい。

本願装置では、複数の矩形ワークの夫々を真空吸着パッドで真空吸着し、その状態で撓み板を撓ませて複数の真空吸着パッドの軸線を傾かせて真空吸着パッドの吸着面間の相対位置が広がるようにしたので、各吸着パッドで吸着されていた矩形ワークはワークの面方向に引っ張られて切断部分で確実に分離され、また、厚さ方向に引っ張らないのでワーク変形を抑えることができる。
また本願請求項２記載の発明では、１つの撓み発生手段の進退部材を円形の撓み板の面中央に接続して撓み板を撓ませる構造としたので、簡易な構成である。
また請求項３の発明では、予め各種の矩形ワークの分布に対応して真空吸着パッドを備えた撓み板を準備しておき、切断された矩形ワークの分布パターンと対応する撓み板に交換することで各種の分布パターンに切断された矩形ワークを分離、取り出すことができる。

図１，２において、１はセラミックグリーンシート（シート状ワーク）Ｗの切断機であり、ワークテーブル２は、ベース２Ａに上下方向の中心軸線周りに９０°回転可能に支持されている。該ベース２Ａはワークテーブル２の上面がカッタ３と対向する加工位置Ｐ１とその前方のワーク取り出し位置Ｐ２との間で図示しないねじ送り機構により進退移動する。ワークテーブル２は切り屑除去装置として機能する排出シート４を巻きつけた送り出しロール５とこの排出シート４を巻き取る巻き取りロール６とを前後に備えている。排出シート４は送り出しロール５からワークテーブル２上面を通過して巻き取りロール６に巻き取られる。セラミックグリーンシートＷは、図５に示すように、中央に矩形孔７を有する保持枠８に粘着テープ９で周囲が貼り付けられ、この保持枠８をワークテーブル２に位置決めして図示しないクランプ装置により固定して前記排出シート４上に載置される。こうしてワークテーブル２上に載置されたセラミックグリーンシートＷに対して、カッタ３の昇降運動とワークテーブル２の加工位置Ｐ１での前後送り運動により送り方向と直交する方向に複数の切れ目を入れ、その後、ワークテーブル２を９０°回転して前記切れ目と直交する複数の切れ目を入れ、図７（ａ）に示すように周囲を枠状に残し、内側エリアを複数（ここでは縦４、横４の１６個のマトリクス分布である）の矩形（正方形）ワークＷ１と矩形ワークＷ１の間の縦横の不要部分Ｗ２とに切断する。ワーク切断時のカッタ３の下降端高さは、セラミックグリーンシートＷのみ切断して排出シート４は切断しないように設定してある。なお、切断機は１枚のセラミックグリーンシートＷを切断する場合も、複数枚を積層したものを切断することもある。

ワークテーブル２の移動方向と直交する左右両側にはフレーム１０，１０が立設され、上部が横板１１で接続してある。横板１１には左右方向に直線案内レール１２と周知のロッドレスシリンダ１３が並設してある。断面Ｌ字の搬送基体１６の背面に直線案内レール１２に案内される案内子１４が固着されると共に、ロッドレスシリンダ１３の外側移動体１５が連結され、外側移動体１５の移動により搬送基体１６が直線案内レール１２に沿って左右方向に移動するようになっている。搬送基体１６には昇降ガイドロッド１７により吸着ベース１８を昇降可能に案内し、昇降シリンダ１９で吸着ベース１８を昇降するようにしてある。吸着ベース１８の４隅には下面に所定長さのロッド２０が固着されている。そのロッド２０の下端にはリング状の上板２１と中心が段付き孔２３となっているリング状の下部材２２とがボルト２４により一体に取り付けてある。上板２１の中心孔２５径は段付き孔２３の太径部２３ａより小さくしてあり、段付き孔２３の小径部２３ｂより大きくしてある。上板２１と段付き孔２３とにより円溝２６が形成され、この円溝２６に円板状の撓み板３０がその外周（周辺部）をゴムのごとき弾性体３１で厚さ方向の両側を挟み込んで嵌装され、環状の弾性体３１の外周の２箇所を押しネジ３２で板厚み方向に軽く押しつけて弾性体３１が外れないようにすると共に、撓み板３０の外周が弾性体３１に挟まれた状態で面方向に移動できるように支持している。撓み板３０の面中央には、撓み発生手段としてのシリンダ３３のピストンロッド３４（進退部材）が連結してある。シリンダ３３は吸着ベース１８に固定してある。

撓み板３０には前記切断後の複数の矩形ワークＷ１の分布位置と対応して、ワーク取り出し位置Ｐ２に位置された各矩形ワークＷ１と上下に対応する位置に、真空吸着パッド３５の上端部が一体に連結されて真空吸着パッド３５の軸線Ｌが撓み板３０に対して直角になっている。真空吸着パッド３５は撓み板３０から下方に所定長さ突出した下端に吸着面３６を有し、図示しない真空吸引源と連通されて前記吸着面３６に真空を生じ、矩形ワークＷ１を個々に吸着する。ワーク取り出し位置Ｐ２の側方には矩形ワークＷ１の取り出し台３７が設けてある。

前述のように、切断機１の加工位置Ｐ１にワークテーブル２を位置させてワークテーブル２上のセラミックグリーンシートＷに縦横に切れ目を入れ、そのワークテーブル２をワーク取り出し位置Ｐ２に移動させると、待機していた吸着搬送装置の各吸着パッド３５が切断された各矩形ワークＷ１と上下に対向する。シリンダ３３のピストンロッド３４を突出させずに撓み板３０を水平にしたまま吸着ベース１８がワークテーブル２上面に向けて下降し、下降端において各矩形ワークＷ１は対応する真空吸着パッド３５により真空吸着される。

次いで吸着ベース１８が上昇すると、不要部分Ｗ２は真空吸着パッド３５で吸着されていないのでそのままワークテーブル２上に残るものもあるが、図６（ａ）のように、矩形ワークＷ１と一緒に持ち上がるものも発生する。吸着ベース１８が上昇したところで、シリンダ３３のピストンロッド３４を突出させ、撓み板３０の中央を下方に突き出す。すると撓み板３０はその周囲が面方向に僅かに移動して図６（ｂ）のように撓む。真空吸着パッド３５は上端部が撓み板３０に直角となるように固着してあるため、撓み板３０の中央（下方に突き出す部分）から各真空吸着パッド３５までの距離に応じた撓み板３０の撓み量の差により、真空吸着パッド３５の軸線Ｌの傾きに差が生じ（距離が遠いものは傾きが大きい）、その結果、吸着面３６の位置が広がって吸着面３６に吸着されていた矩形ワークＷ１が面方向（面の広がり方向）で引っ張られて切断部分から切り離され不要部分Ｗ２が分離される。また、分離を確実にするために数回繰り返しても良い。分離された不要部分Ｗ２はワークテーブル２の排出シート４に落下し、落下した不要部分Ｗ２は、排出シート４が一定量巻き取られることにより排出される。

こうして不要部分Ｗ２を切り離した矩形ワークＷ１は対応する吸着パッド３５に吸着されたまま、ロッドレスシリンダ１３の動作により搬送基体１６が取り出し台３７方向に搬送され、取り出し台３７の上方で停止し、下降して複数の矩形ワークＷ１を取り出し台３７上に載置して吸着を解除する。

上記実施形態では、縦４、横４の矩形ワークＷ１となる切断分布パターンに対応した配置で吸着パッド３５を撓み板３０に配置しているが、他の切断分布パターン、例えば不要部分Ｗ２の幅が小さくなって縦５、横５であるとか、縦６、横６であるとかの場合が想定されるときには、予めそれらに対応して吸着パッド３５を備えた撓み板３０を準備しておく。そして、ボルト２４を外して上板２１と下部材２２とを取り外し、切断分布パターンに対応した撓み板３０を選択して上板２１と下部材２２との間に弾性体３１を挟むようにして段取り替えすれば、各種の切断分布パターンに迅速に対応できる。

本願搬送装置を切断機と組み合わせた状態の正面図である。図１のＩＩ視図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。図１のＶ−Ｖ線拡大断面図である。作用説明図である。（ａ）は切れ目の入ったセラミックグリーンシートを示す斜視図，（ｂ）は従来の分離搬送装置を示す図である。

符号の説明

３カッタ
１８吸着ベース
３０撓み板
３３シリンダ（撓み発生手段）
３４ピストンロッド（進退部材）
３５真空吸着パッド
３６吸着面
Ｌ真空吸着パッドの軸線
Ｗセラミックグリーンシート（シート状ワーク）
Ｗ１矩形ワーク

Claims

シート状ワークをカッタで切断して形成される複数の矩形ワークを個々に吸着して搬送するワーク搬送装置であって、搬送移動する吸着ベースに撓み板を板厚方向に撓み可能となるようにその周辺部を支持し、その撓み板には、吸着ベースと反対側に切断された矩形ワークの夫々と対応する複数の真空吸着パッドを取り付け、前記撓み板を真空吸着パッドを取り付けた側に撓ませることにより前記複数の真空吸着パッドの軸線を傾かせて真空吸着パッドの吸着面間の相対位置が広がるように構成して成るワーク分離機能を備えたワーク搬送装置。
撓み板は円形であり、吸着ベースに撓み発生手段を取り付け、撓み発生手段の進退部材を撓み板の面中央に接続したことを特徴とする請求項１記載のワーク分離機能を備えたワーク搬送装置。
撓み板は交換可能に吸着ベースに支持されていることを特徴とする請求項２記載のワーク分離機能を備えたワーク搬送装置。