JP5178050B2 - ワーク搬送方法及びワーク搬送装置。 - Google Patents

ワーク搬送方法及びワーク搬送装置。 Download PDF

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Description

本発明は、ワーク搬送方法及びワーク搬送装置に関する。
プレス装置等のワークを加工する装置においては、ワーク搬送装置を用いて連続的にワークが搬送される。
このとき、生産性や加工品質を向上させるために、ワーク搬送装置にはワークを同じタイミングで、同じ位置に連続して搬送する性能(以下「搬送性」という。)が要求される。
このような状況下、ワーク搬送方法に関しては様々な検討がなされている。
例えば、ワーク供給部に積載されたワークを、最上側より1枚ずつフィーダーにより搬送手段を構成する第1の搬送コンベアへ供給する方法が知られている。(例えば、特許文献1参照)。
かかる方法においては、ワークの積載量が減少するとエレベータ機構を上昇させるようになっている。
特開2006−347673号公報
しかしながら、上記特許文献1記載の方法においては、ワークの数が減ってくると、フィーダーがワークを吸着する位置が徐々に下方に移行することになる。
したがって、この方法では、フィーダーがワークを吸着し、上昇するときのタイミングが徐々にずれるので、搬送性が十分とはいえない。
一方、ワークを1枚搬送する毎に、エレベータ機構でワークを1ピッチずつ上昇させる方法も考えられるが、ワークは非常に薄いものである(例えば1mm)ので、エレベータ機構の上昇度合いを調整することは、通常、困難である。
また、エレベータ機構で重量負荷の大きいもの(積載されたワーク)を1ピッチずつ上昇させるのはエネルギー効率が悪い。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送性に優れ、エネルギー効率にも優れたワーク搬送方法及びワーク搬送装置を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、吸着保持部は吸着保持する場合、許容される上限及び下限からなる一定の上下許容幅を有する点に着目した。
そして、この幅内では吸着保持部の位置を下方に移行させることなく吸着保持部できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は(1)複数枚のワークが積層されたワークリフトと、前記ワークの最上にある搬送ワークを吸着保持可能な吸着保持部を有する搬送手段とにより、搬送ワークを繰り返し搬送可能なワーク搬送方法であって、前記搬送手段が中心軸と、該中心軸に回動可能となるように接続されたアームと、該アームの先端に接続された前記吸着保持部とを有し、且つ該搬送手段が所定位置に下降した場合に、前記搬送ワークを吸着保持可能な下限と上限とを設定し、前記搬送ワークが前記下限に位置するようになった時、前記ワークリフトが前記ワークを上昇させ、前記搬送ワークを前記上限に位置させるものにおいて、前記下限が、前記吸着保持部が圧縮することなく前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であり、前記上限が、前記吸着保持部が最も圧縮した状態で前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であると共に、前記吸着保持部が圧縮しない状態と最も圧縮した状態で、前記アームが同じ高さ位置に維持されるワーク搬送方法に存する。
本発明は、()搬送ワークを検出する上部センサー及び下部センサーを更に有し、前記下部センサーの検出信号に基づいて前記ワークリフトが前記ワークを上昇させ、上部センサーの検出信号に基づいて前記ワークリフトの上昇を停止させる上記(1)記載のワーク搬送方法に存する。
本発明は、()下部センサーが、下限に前記搬送ワークがないことを検出するものであり、上部センサーが、上限に前記搬送ワークがあることを検出するものである上記()記載のワーク搬送方法に存する。
本発明は、()上部センサーが、光を発射する上部投光部と該上部投光部から発射された光を受光する上部受光部とで構成され、下部センサーが、光を発射する下部投光部と該下部投光部から発射された光を受光する下部受光部とで構成されている上記()記載のワーク搬送方法に存する。
本発明は、()複数枚のワークが積層されたワークリフトと、ワークの最上にある搬送ワークを吸着保持可能な吸着保持部を有する搬送手段と、搬送ワークを検出する下部センサー及び上部センサーと、を備え、搬送手段が所定位置に下降した場合に、前記搬送ワークを吸着保持可能な下限と上限とからなる上下許容幅を設定し、下部センサー及び前記上部センサーの間隔が前記上下許容幅と等しくしたワーク搬送装置であって、下限が、前記吸着保持部が圧縮することなく前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であり、上限が、前記吸着保持部が最も圧縮した状態で前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であると共に、吸着保持部が圧縮しない状態と最も圧縮した状態で、アームが同じ高さ位置に維持されるワーク搬送装置に存する。
本発明は、()搬送ワークをプレスラインに搬送するものである上記()記載のワーク搬送装置に存する。
なお、本発明の目的に沿ったものであれば、上記、(1)〜()を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
本発明のワーク搬送方法においては、搬送ワークを吸着保持可能な下限と上限とを設定するので、搬送性に優れ、エネルギー効率にも優れる。
上記ワーク搬送方法において、下限が、吸着保持部が圧縮することなく搬送ワークを吸着保持可能な搬送ワークの位置であり、上限が、吸着保持部が最も圧縮した状態で搬送ワークを吸着保持可能な搬送ワークの位置であると、ワークが減り、搬送ワークの位置が徐々に下方に移行したとしても、吸着保持部が圧縮した状態から解放状態となりながら搬送ワークが吸着保持されることになる。
したがって、この場合、吸着保持部が繰り返し同じ軌跡をたどり、且つ同じ位置で搬送ワークを吸着保持できるので、搬送するタイミングのずれが抑制でき、搬送性により優れる。
上記ワーク搬送方法においては、搬送手段として中心軸と、該中心軸に回動可能となるように接続されたアームと、該アームの先端に接続された吸着保持部と、を有するものを用いると、中心軸を中心としてアーム及び吸着保持部を回動させることにより、搬送ワークが搬送されるので、搬送ワークを速く搬送できるようになる。
上記ワーク搬送方法においては、搬送ワークを検出する上部センサー及び下部センサーを更に有し、下部センサーの検出信号に基づいてワークリフトがワークを上昇させ、上部センサーの検出信号に基づいてワークリフトの上昇を停止させることで、確実に上限と下限との間の上下許容幅で、搬送ワークの搬送が行われる。
また、この場合、ワークの厚み等が変わった場合であっても、搬送するタイミングのずれが抑制でき、搬送性に優れる。
なお、上記ワーク搬送方法において、下部センサーが、下限に搬送ワークがないことを検出するものであり、上部センサーが、上限に搬送ワークがあることを検出するものであると、より効果的である。
上記ワーク搬送方法においては、上部センサーが、光を発射する上部投光部と該上部投光部から発射された光を受光する上部受光部とで構成され、下部センサーが、光を発射する下部投光部と該下部投光部から発射された光を受光する下部受光部とで構成されていると、上限及び下限を確実に検出できる。
本発明のワーク搬送装置は、複数枚のワークが積層されたワークリフトと、ワークの最上にある搬送ワークを吸着保持可能な吸着保持部を有する搬送手段と、搬送ワークを検出する下部センサー及び上部センサーと、を備え、搬送手段が所定位置に下降した場合に、搬送ワークを吸着保持可能な下限と上限とからなる上下許容幅を設定し、下部センサー及び上部センサーの間隔が上下許容幅と等しいので、搬送性に優れ、エネルギー効率にも優れるものとなる。
上記搬送装置は、下限が、吸着保持部が圧縮することなく搬送ワークを吸着保持可能な搬送ワークの位置であり、上限が、吸着保持部が最も圧縮した状態で搬送ワークを吸着保持可能な搬送ワークの位置であると、吸着保持部が繰り返し同じ軌跡をたどり、且つ同じ位置で搬送ワークを吸着保持できるので、搬送するタイミングのずれが抑制でき、搬送性により優れるものとなる。
なお、上記ワーク搬送装置は、搬送ワークをプレスラインに搬送するものであると、より効果的である。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。
また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。
更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
図1は、本実施形態に係るワーク搬送装置の一例を示す概略正面図である。
図1に示すように、本実施形態に係るワーク搬送装置100は、複数枚のワークWが積層されたワークリフト1と、ワークWの最上にある搬送ワークW1を吸着保持可能な吸着保持部11を有する搬送手段10と、搬送ワークW1を検出する下部センサー50及び上部センサー40と、を備える。
上記ワークリフト1は、昇降機構5と、昇降機構5に取り付けられた載置台3とからなり、昇降機構5の昇降移動に基づいて、載置台3が昇降移動されるようになっている。
そして、かかる載置台3には、複数枚のワークWが積層されている。
すなわち、ワークリフト1において、昇降機構5の昇降移動に基づいて、ワークWが昇降移動可能となっている。
上記搬送手段10は中心軸12と、該中心軸12に回動可能となるように接続されたアーム13と、該アーム13の先端に接続された吸着保持部11と、を有する。
上記搬送手段10は、中心軸12を中心として、単にアーム13を回動させることにより、吸着保持部11に吸着保持された搬送ワークW1が搬送される。
したがって、上記ワーク搬送装置100においては、搬送ワークW1を速く搬送できる。
上記吸着保持部11は、ドーム状の弾性部材からなっており、ドーム内は図示しない減圧手段により減圧することが可能となっている。
したがって、搬送ワークW1と吸着保持部11とが接触し、ドーム内が減圧されることにより、搬送ワークW1が吸着保持部11に吸着保持される。
なお、吸着保持部11は、搬送ワークW1を吸着する際に一定の上下許容幅Rで、搬送ワークW1を吸着保持する。
上記減圧手段の減圧時の圧力(1気圧からの負圧度)は、確実に搬送ワークW1を吸着保持する観点から、−0.8〜−0.3kgf/cmであることが好ましい。
ここで、本実施形態に係るワーク搬送装置100においては、吸着保持部11が搬送ワークW1に接し圧縮することなく搬送ワークW1を吸着保持可能な搬送ワークW1の位置を下限Uとし、吸着保持部11が最も圧縮した状態で搬送ワークW1を吸着保持可能な搬送ワークW1の位置を上限Tとして上下許容幅Rを設定する。
このとき、本実施形態に係るワーク搬送装置100においては、後述する理由から下部センサー50及び上部センサー40の間隔が上下許容幅Rと等しくなっている。
このことより、吸着保持部11を上下移動しなくても搬送ワークW1を常に吸着保持できるので、上記ワーク搬送装置100は、搬送性に優れ、エネルギー効率にも優れるものとなる。
また、この場合、吸着保持部11が繰り返し同じ軌跡をたどり、且つ同じ位置で搬送ワークW1を吸着保持できるので、搬送するタイミングのずれが抑制でき、搬送性により優れるものとなる。
なお、上限Tの搬送ワークW1を検出する上記上部センサー40及び下限Uの搬送ワークW1を検出する下部センサー50については後述する。
次に、上記ワーク搬送装置100を用いたワーク搬送方法について説明する。
まず、本実施形態に係るワーク搬送方法においては、複数枚のワークWをワークリフト1に積層し、ワークWの最上にある搬送ワークW1が搬送される所定の位置まで上昇させる。
次いで、搬送手段10の吸着保持部11を下降させ、搬送ワークW1と接触する所定位置(以下「吸着位置」という。)に移動させると共に、吸着保持部11内部を減圧することにより、搬送ワークW1を吸着保持する。
そして、吸着保持された状態のまま、アーム13が上昇し、さらに回動することにより、搬送ワークWが搬送される。
なお、上記搬送ワークW1が搬送された後は、残されたワークWの最上にあるワークが次の搬送ワークW1となる。
このような操作が繰り返されることにより、連続して搬送ワークW1が搬送される。
本実施形態に係るワーク搬送方法においては、常に上下許容幅Rに搬送ワークW1があるように制御されている。
ここで、上記上下許容幅とは、搬送ワークW1を吸着保持可能な下限と上限との間の幅を意味する。
すなわち、上記ワーク搬送方法においては、この上下許容幅Rの範囲内に搬送ワークW1が位置し、当該搬送ワークW1の搬送が遂行される。
図2の(a)(b)及び(c)は、本実施形態に係るワーク搬送方法における上下許容幅を説明するための説明図である。
図2の(a)に示すように、本実施形態に係るワーク搬送方法においては、搬送手段の吸着保持部11が最も圧縮した状態で搬送ワークW1を吸着保持可能な搬送ワークW1の位置が上限Tとなる。
そして、搬送ワークW1が上限Tに位置する状態から、順次搬送されていくと、搬送ワークW1の位置が徐々に下方に移行する。
一方、図2の(b)に示すように、本実施形態に係るワーク搬送方法においては、搬送手段が吸着位置に下降した場合に、吸着保持部11が搬送ワークW1に接し圧縮することなく搬送ワークW1を吸着保持可能な搬送ワークW1の位置が下限Uとなる。
上記ワーク搬送方法においては、搬送により、搬送ワークW1の位置が徐々に下方に移行し、下限Uの位置に到達すると、ここで初めてワークリフト1により、搬送ワークW1が上限Tの位置まで上昇し、図2の(c)に示す状態となる。
したがって、上記ワーク搬送方法においては、常に上限Tと下限Uとの間の上下許容幅Rで、搬送ワークW1の搬送が行われるのである。
この場合、上下許容幅Rで、搬送ワークW1の搬送が行われる間は、搬送手段10のアーム13と共に吸着保持部11の上下移動は全くなく、常に同じ位置(吸着位置)で搬送ワークW1を吸着保持できる。
具体例を示すと、吸着保持部11が圧縮する幅(上下許容幅R)が15mmであり、搬送ワークW1の厚みが1mmである場合は、搬送ワークW1が上限Tに位置した状態から、15枚搬送されることにより、下限Uに到達することになる。
そして、下限Uに到達した後、ワークリフト1が次の搬送ワークW1を上限Tまで上昇させる。
ここで、吸着保持部11が圧縮する幅(上下許容幅R)は、ワークリフト1のピッチ上昇の精度限界の観点から、少なくとも5mm以上であることが好ましい。
なお、圧縮する最大範囲は、吸着保持部11の設計によって異なることになる。
本実施形態に係るワーク搬送方法において、上限T及び下限Uの検出は、上限Tの搬送ワークW1を検出する上部センサー40及び下限Uの搬送ワークW1を検出する下部センサー50により行われる。
すなわち、上記ワーク搬送方法においては、下部センサー50及び上部センサー40からの検出信号に基づいて、搬送ワークが下限から上限に上下許容幅Rの分だけワークリフト1がワークWを上昇させる。
この上昇は間歇的に繰り替えされる。
図3は、本実施形態に係るワーク搬送方法におけるワークリフトの制御方法の説明図である。
また、図4は、図3の制御方法の手順を説明するフローチャートである。
図3及び4に示すように、まず、上限Tに搬送ワークW1があるとする。
この状態から、搬送ワークW1が一枚ずつ取り出されて(W1、W1・・・)下限Uに到達すると、下部センサー50が下限Uに搬送ワークW1がないことを検出し、その検出信号Pを制御装置80に送る。
そうすると、制御装置80は、検出信号Pに基づいて、ワークリフト1に上昇指令を発し、ワークリフト1がワークWを上昇させる。
次いで、搬送ワークW1が上限Tに到達すると、上部センサー40が上限Tに搬送ワークW1があることを検出し、その検出信号Qを制御装置80に送る。
そうすると、制御装置80は、検出信号Qに基づいて、ワークリフト1に停止指令を発し、ワークリフト1の上昇が停止する。
以上のサイクルが繰り返しが行われる。
このように、上記ワーク搬送方法においては、ワークリフト1は上下許容幅Rをピッチとする間歇移動を行う。
通常、上下許容幅Rは数センチであることから、ワークリフト1による移動は、1〜2秒程度である。
これに対し、搬送手段10により搬送される時間は、通常、3〜4秒程度である。
よって、ワークリフト1の間歇移動の時間は、搬送される時間よりも短くなるので、搬送ワークW1の搬送を妨げない。
これらのことにより、本実施形態に係るワーク搬送方法においては、タイミング良く、且つ効率よく搬送ワークW1の搬送が行われる。
また、ワークの厚み等が代わった場合であっても、同様に搬送するタイミングのずれが防止でき、搬送性に優れる。
例えば厚さが増した場合は、間歇移動のサイクル時間が短くなるだけである。
図1に戻り、上部センサー40は、光を発射する上部投光部41と該上部投光部41から発射された光を受光する上部受光部42とで構成され、下部センサー50は、光を発射する下部投光部51と該下部投光部51から発射された光を受光する下部受光部52とで構成される。
すなわち、上部投光部41から発射された光を上部受光部42が受光できなくなったとき、搬送ワークW1が上限Tに位置していることを意味する。
また、下部投光部51から発射された光を下部受光部52が受光できるようになったとき、搬送ワークW1が下限Uに位置していることを意味する。
このように、上部センサー40に上部投光部41と上部受光部42とを、下部センサー50に下部投光部51と下部受光部52とを用いると、上限T及び下限Uを確実に検出できる。
以上より、本実施形態に係るワーク搬送方法によれば、吸着保持部11の吸着保持する上下位置が変わらないため、吸着保持部11が繰り返し同じ軌跡をたどることになる。
よって、搬送するタイミングのずれが防止でき、搬送性にも優れたものとなるのである。
このようなワーク搬送方法は、例えば、タンデムプレスラインやトランスファープレスライン等のプレスラインにおいて、好適に用いられる。
図5は、本実施形態に係るワーク搬送方法を用いたプレスラインの例を模式的に示す概略側面図である。
図5に示すように、例えば、本実施形態に係るワーク搬送方法が、搬送ワークW1をプレスライン60に搬送するものである場合、搬送ワークW1を吸着保持した吸着保持部11は、所定距離上昇し、次いで、水平移動し、所定距離下降することにより、プレスライン60に搬送されることになる。
下限と、上限との間(上下許容幅)において、搬送ワークW1の搬送が行われるので、ワークWが減り、搬送ワークW1の位置が徐々に下方に移行したとしても、吸着保持部11が圧縮した状態から徐々に解放状態となりながらも搬送ワークが吸着保持される。
したがって、この場合、吸着保持部11は、所定距離上昇し、水平移動し、所定距離下降する操作が繰り返されることになる。
すなわち、吸着保持部11が繰り返し同じ軌跡をたどり、且つ同じ位置で搬送ワークを吸着保持できることになる。
よって、本実施形態に係るワーク搬送方法を用いると、搬送ワークW1をプレスライン60に搬送するタイミングのずれが防止でき、搬送性に優れる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、本実施形態に係るワーク搬送方法においては、吸着保持部11が弾性部材からなっているところ、かかる弾性部材としては、天然ゴム、エラストマー、等の素材が挙げられる。
本実施形態に係るワーク搬送方法においては、吸着保持部11がドーム状の弾性部材からなっているが、これに限定されるものではない。
例えば、吸着保持部の弾性は、素材によるものでなく、構造によるものであってもよい。
図6の(a)及び(b)は、吸着保持部の他の例を示す概略正面図である。
図6の(a)に示すように、吸着保持部31は一部に弾性素材が用いられたベローズ構造33であってもよく、図6の(b)に示すように、吸着保持部32は非弾性体34にスプリングが設けられ全体として弾性部材となっているものであってもよい。
何れにしても吸着保持部31,32は、搬送ワークW1を吸着する際に一定の上下許容幅Rで、搬送ワークW1を吸着保持することができる。
本実施形態に係るワーク搬送方法においては、ワークリフト1の昇降機構5は特に限定されない。
かかる昇降機構5としては、アキュームレータ、ラックピニオン、リニアモーター等が使用される。
本実施形態に係るワーク搬送方法においては、上部センサー40及び下部センサー50を用いているが、必ずしも必要ではない。
また、本実施形態に係るワーク搬送方法においては、上部センサー40及び下部センサー50として、投光部と受光部とからなる光感知方法を用いているが、接触感知方法等であってもよい。
図1は、本実施形態に係るワーク搬送装置の一例を示す概略正面図である。 図2の(a)(b)及び(c)は、本実施形態に係るワーク搬送方法における上下許容幅を説明するための説明図である。 図3は、本実施形態に係るワーク搬送方法におけるワークリフトの制御方法の説明図である。 図4は、図3の制御方法の手順を説明するフローチャートである。 図5は、本実施形態に係るワーク搬送方法を用いたプレスラインの例を模式的に示す概略側面図である。 図6の(a)及び(b)は、吸着保持部の他の例を示す概略正面図である。
符号の説明
1・・・ワークリフト
3・・・載置台
5・・・昇降機構
10・・・搬送手段
11,31,32・・・吸着保持部
12・・・中心軸
13・・・アーム
33・・・ベローズ構造
34・・・非弾性体
40・・・上部センサー
41・・・上部投光部
42・・・上部受光部
50・・・下部センサー
51・・・下部投光部
52・・・下部受光部
60・・・プレスライン
80・・・制御装置
100・・・ワーク搬送装置
P,Q・・・検出信号
R・・・上下許容幅
T・・・上限
U・・・下限
W・・・ワーク
W1・・・搬送ワーク

Claims (6)

  1. 複数枚のワークが積層されたワークリフトと、前記ワークの最上にある搬送ワークを吸着保持可能な吸着保持部を有する搬送手段とにより、搬送ワークを繰り返し搬送可能なワーク搬送方法であって、
    前記搬送手段が中心軸と、該中心軸に回動可能となるように接続されたアームと、該アームの先端に接続された前記吸着保持部とを有し、且つ
    該搬送手段が所定位置に下降した場合に、前記搬送ワークを吸着保持可能な下限と上限とを設定し、
    前記搬送ワークが前記下限に位置するようになった時、前記ワークリフトが前記ワークを上昇させ、前記搬送ワークを前記上限に位置させるものにおいて、
    前記下限が、前記吸着保持部が圧縮することなく前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であり、
    前記上限が、前記吸着保持部が最も圧縮した状態で前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であると共に、
    前記吸着保持部が圧縮しない状態と最も圧縮した状態で、前記アームが同じ高さ位置に維持されることを特徴とするワーク搬送方法。
  2. 前記搬送ワークを検出する上部センサー及び下部センサーを更に有し、
    前記下部センサーの検出信号に基づいて前記ワークリフトが前記ワークを上昇させ、
    前記上部センサーの検出信号に基づいて前記ワークリフトの上昇を停止させることを特徴とする、請求項1記載のワーク搬送方法。
  3. 前記下部センサーが、前記下限に前記搬送ワークがないことを検出するものであり、前記上部センサーが、前記上限に前記搬送ワークがあることを検出するものであることを特徴とする、請求項記載のワーク搬送方法。
  4. 前記上部センサーが、光を発射する上部投光部と該上部投光部から発射された光を受光する上部受光部とで構成され、
    前記下部センサーが、光を発射する下部投光部と該下部投光部から発射された光を受光する下部受光部とで構成されていることを特徴とする、請求項記載のワーク搬送方法。
  5. 複数枚のワークが積層されたワークリフトと、
    前記ワークの最上にある搬送ワークを吸着保持可能な吸着保持部を有する搬送手段と、
    前記搬送ワークを検出する下部センサー及び上部センサーと、
    を備え、
    前記搬送手段が所定位置に下降した場合に、前記搬送ワークを吸着保持可能な下限と上限とからなる上下許容幅を設定し、
    前記下部センサー及び前記上部センサーの間隔が前記上下許容幅と等しくしたワーク搬送装置であって、
    前記下限が、前記吸着保持部が圧縮することなく前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であり、
    前記上限が、前記吸着保持部が最も圧縮した状態で前記搬送ワークを吸着保持可能な前記搬送ワークの位置であると共に、
    前記吸着保持部が圧縮しない状態と最も圧縮した状態で、前記アームが同じ高さ位置に維持されることを特徴とするワーク搬送装置。
  6. 前記搬送ワークをプレスラインに搬送するものであることを特徴とする請求項記載のワーク搬送装置。
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