JP5473234B2 - ブランク分離装置 - Google Patents

Description

本発明は積層されたブランクとブランクとの間に間隙を形成するブランク分離装置に関する。

従来、プレス加工ラインにおいては、予め所定の形状に裁断されたブランク材が一枚ずつ投入され加工されていく。
このブランク材の投入に当たっては、一般にディスタックフィーダやロボット式のディスタック装置が用いられている。
ところで、一般的なディスタック装置は、予め所定の形状に裁断されたブランク材が積層してなるスタックが載置されるパレット、スタックの最上部に位置するブランクを移送するためのハンドリングロボット、及び最上部のブランクとその直下に位置するブランクとの間に間隙を作るためのマグネットセパレータ（いわゆる磁石を有するブランク分離部置）を備えている。

ブランク分離装置は、最上位ブランクとその直ぐ下のブランクとの間に間隙を形成することによって、ハンドリングロボットが２枚重なったブランクを一緒に移送する現象、いわゆるダブルブランクの発生を防止するものである。

この際、ブランク分離装置はブランクを一定長の磁石によって磁化させ、ブランク同士の間に発生する斥力によって間隙を発生させるので、ブランクは確実に一枚ごとに取り上げられ移送が行われていく。
そしてブランクの移送が繰り返し行われるにつれて、スタックの高さが徐々に低くなっていき、ついにはブランク分離装置の磁化可能領域（磁石の作用する範囲）から外れることとなる。
ブランク分離装置は、上下位置が固定しているので、それを機能させて、スタックを常に磁化させ続けるためには、スタックを磁化可能領域まで持ち上げなければならない。すなわち、スタックを載荷しているパレットをリフトによって持ち上げなければならない。

しかし、重量の大きいスタックが載置されたパレットを持ち上げるには、堅牢且つ大型なリフトが必要となり、且つそのための配置空間も大きくなる。結果的にディスタック装置の製造コストを上昇させる原因となる。

この問題を解決するために、スタックを上昇させるのではなく、スタックの高さの低下に応じて下降移動可能な磁石（いわゆるマグネットセパレータの一部）を備えるブランク分離装置が開発されている（特許文献１参照）。
このように磁石が下降移動可能となることにより、堅牢な大型リフトを必要としなくなるので、ブランク分離装置の配置空間が少なくなり、その結果、ディスタック装置の製造コストも削減される。
特開２０００−６２９９１号公報

ところで、このようなブランク分離装置では、ロットによりブランクの大きさが変わった場合を想定すると、磁石を支持する制動手段の長さが調節不可であるため、ブランクの側面に磁石を接近させることができなく汎用性に欠ける。

一方では、近年、ブランクの形状として、矩形の他にも様々な形状が採用されるようになってきているが（例えば、異形ブランク等）、例えばこのような側面が真っ直ぐでなく斜めや湾曲した形状を有する異形ブランクの場合においても、同様にブランクの側面に磁石を接近させることができない。
その結果、磁石の磁力をブランクの形状に対応させて作用することができず、ブランク分離装置の機能が発揮できないこととなる。

本発明は以上の課題を解決すべく開発されたものである。
すなわち、ブランクの大きさが変わっても的確に対応できるブランク分離装置を提供することを目的とする。
更には、斜めの側面や湾曲した側面を有するブランクの形状に対しても的確に対応できるブランク分離装置を提供することを目的とする。

本発明者は、以上のような課題背景をもとに鋭意研究を重ねた結果、ブランクを磁化するためのブランク分離部を水平方向に移動可能な水平移動手段で支持することで上記の課題を解決できることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成させたものである。

すなわち本発明は、（１）、スタックを構成するブランクを磁化させることによって、ブランクとブランクとの間に間隙を発生させるブランク分離装置であって、スタックの側面に当接して、ブランクを磁化させるためのブランク分離部と、該ブランク分離部に連結されており、ブランク分離部を移動させて、その水平方向の位置を調節するための水平移動手段と、ブランク分離部とスタックの側面とが当接したことを検知する当接検知手段と、ブランク分離部の上下方向の位置を調節するための昇降手段と、最上位のブランクの位置を検知するディスタックレベル検知手段と、ブランク分離部の両側に配設され、高圧エアーを噴出するエアーノズルと、を備え、前記ブランク分離部が複数個備わっており、それぞれのブランク分離部が独立して作動する水平移動手段に接続されており、更に、前記ブランク分離部が、ブランクを磁化させるための磁性体と、磁性体を支持するホルダーとからなり、その水平方向の位置を調節するための水平移動手段が、ホルダーを後方から支持するスライドフレームと、該スライドフレームの駆動源となるエアシリンダーを備えており、前記スライドフレームは、上下方向に移動する矩形の上下移動フレームに取り付けられており、該上下移動フレームに最上位のブランクの位置を検知するディスタックレベル検知手段が設けられており、該ディスタックレベル検知手段が、光を発する発信部とそれを受ける受信部とよりなり、各発信部及び受信部は、上下移動フレームから突出した各アームを介して設けられており、スタックは発信部と受信部との間に位置するものであるブランク分離装置に存する。

また本発明は、（２）、前記最上位のブランクの位置が、ディスタックレベル検知手段の発信部と受信部とを結ぶ線の位置よりも下がると、上下移動フレームが一定ピッチ、降下するものである上記（１）記載のブランク分離装置に存する。

また本発明は、（３）、前記上下移動フレームは、その４隅に各一対のＬ字状ローラーガイドを備えており、該ローラーガイドは、床面に立設されたガイドレールに互いに直角方向に当接し、それに沿って上下移動するものである上記（１）のブランク分離装置に存する。
また本発明は、（４）、前記上下移動フレームが一定ピッチ降下する際、その降下量を、該上下移動フレームに連結されたブランク分離部の分離力が及ぶ磁化可能領域より小さく設定した上記（２）記載のブランク分離装置に存する。

なお、本発明の目的に添ったものであれば上記の発明を適宜組み合わせた構成も採用可能である。

本発明のブランク分離装置に備えられたブランク分離部は、水平方向に移動自在の水平移動手段によって支持されている。
従って、ブランク分離部はスタックの側面の形状、すなわちブランクの大きさに応じてブランク分離部の位置を適切に調節し、ブランク分離部をスタックの側面に確実に当接させることができる。
ロットの変更によりブランクの大きさが変わっても的確に対応できることとなる。

ブランク分離部が複数個備わっており、それぞれのブランク分離部が独立して作動する水平移動手段に接続されていることで、複雑な形状の側面を有する異形ブランクの形状にも柔軟に対応することができる。
ディスタックレベル検知手段が上下移動フレーム７に設けられていることにより、ブランク分離部と共に一体に該検知手段が上下移動でき、しかも安定した据え付けができる。
ディスタックレベルが下がっても、それを的確に検知することができる。

上下移動フレーム７は、その４隅に各一対のＬ字状ローラーガイド７１を備え、該ローラーガイド７１（ローラー７１Ａ、７１Ｂを含む）は、床面に立設されたガイドレールに互いに直角方向に当接し、それに沿って上下移動するものであることにより、上下移動フレーム７が上下移動する際に生じる、矢印Ｘ方向、及び矢印Ｙ方向のガタつきを無くし、安定した移動を実現できる。

本発明のブランク分離装置がエアブロー装置を備えることにより、ブランクとブランクとの間に形成された間隙に高圧エアーを吹き込んで、より確実にブランク同士を引き離すことができる。

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、本実施形態のブランク分離装置を示す概略平面図である。
また、図２は、昇降手段を一部断面で示したブランク分離装置の説明図である。
また、図３は、図２における、ブランクが小形のものとした場合を示す。
本実施形態のブランク分離装置ＡはスタックＷからブランクｗを一枚ずつ取り上げて移送するためのディスタックフィーダを構成する装置の一つで、２枚のブランクを一度に取り上げる現象（いわゆるダブルブランク）の発生を防止する機能を有する。

このブランク分離装置Ａを使ったダブルブランクの防止原理は、磁界を発生させるブランク分離部１をブランクが積み上げられたスタックＷの側面に近づけ当接させてブランクｗを磁化させ、ブランク間に発生する斥力によってブランクｗとブランクｗとの間に間隙を発生させるというものである。
このブランク間の間隙の発生により、最上位とその下に位置するブランク同士の分離がなされるため、取り上げの際、ダブルブランクの発生が防止されるのである。

本実施形態のブランク分離装置Ａは従来のブランク分離装置とは異なり、ブランク分離部１が水平方向に移動可能に支持され前進位置が調整できるので、少なくとも、ロットによりブランクｗの大きさが異なってもブランク分離部１をブランクｗの側面に当接させることができるので、極めて汎用的である。

次に、本実施形態のブランク分離装置Ａについて具体的に説明する。
本実施形態のブランク分離装置Ａは、ブランク間に間隙を発生させるためのブランク分離部１と、該ブランク分離部１に連結され、ブランク分離部１を水平移動させるための水平移動手段２とを備える。
そしてまたブランク分離部１を上下方向に移動させてその位置を調節するための昇降手段３と、ディスタックレベルに達したことを検知するディスタックレベル検知手段４と、ブランク分離部１とスタックＷの側面とが当接したことを検知する当接検知手段５と、を備える。
ここで「ディスタックレベル」とは、スタックの一番上に載置されたブランクの位置（すなわち最上位のブランクの位置）のことである。
なおブランクｗが積み重なった状態のスタックＷは、パレット６に載置されている。

本実施形態のブランク分離装置Ａは、ブランク分離部１を複数個備えているため、スタックの側面の形状が異なる場合に、その形状に沿ってブランク分離部１を配置することができる。
すなわち複雑な形状のブランクに対しても分離機能を十分発揮することができる。
ブランク分離部１は、ブランクｗを磁化させるための磁性体１Ａと、磁性体１Ａを支持するホルダー１Ｂとからなる。

さらに、ブランク分離部１はエアーノズルＮを備え、高圧エアーをブランクｗとブランクｗとの間に形成された間隙に吹き込むことでブランク同士を確実に引き離し、ダブルブランク防止能力をより高めている。

水平移動手段２は、ホルダー１Ｂを後方から支持するスライドフレーム２Ａと、スライドフレーム２Ａの駆動源となるエアシリンダー２Ｂとを備えており、スライドフレーム２Ａに連結されたエアシリンダー２Ｂを伸縮させることで、ブランク分離部１を水平方向に移動させ、その位置を調節する。

この当接検知手段５は、ブランク分離部１に設けられ、エアシリンダー２Ｂと電気的に接続されており、ブランク分離部１がスタックＷの側面（ブランクｗの側面でもある）に当接すると、それを感知し、エアシリンダー２Ｂを停止させる仕組みになっている。
なお、当接検知手段５には、例えば、磁性体１Ａの表面に電極を設けブランクｗと接触した時点で通電し、接触を検知する機構のものが好ましく採用される。

各ブランク分離部１に連結された水平移動手段２、及び各ブランク分離部１に設けられた当接検知手段５は、それぞれ独立した動作が可能となっている。
そのため、曲線と直線とで囲まれた形状のいわゆる異形ブランクからなるスタックＷに対しても、各ブランク分離部１は個々に作動してスタックＷの側面の形状に沿った適切な位置に当接配置される。

スライドフレーム２Ａは上下方向に移動する矩形の上下移動フレーム７に取り付けられており、上下移動フレーム７の上下方向（鉛直方向）の位置を調節することで、スライドフレーム２Ａの上下方向の位置、及びブランク分離部１の上下方向の位置も調節される。

上下移動フレーム７は、上下移動フレーム７を下方から支持するボールネジ３Ａや該ボールネジ３Ａを駆動させる駆動手段３Ｂで構成された昇降手段３に連結しており、この昇降手段３によって上下方向に移動させられる。

上下移動フレーム７は、その４隅に各一対のＬ字状ローラーガイド７１を備えており、該ローラーガイド７１（ローラー７１Ａ、７１Ｂを含む）は、床面に立設されたガイドレール７２に沿って上下移動する。
このローラーガイド７１は、互いに直角方向にガイドレール７２に当接しているので、上下移動フレーム７が上下移動する際に生じる、矢印Ｘ方向、及び矢印Ｙ方向のガタつきを無くし、安定した移動を実現している。

ディスタックレベル検知手段４は、上下移動フレーム７に設けられており、それと同体となって上下移動する。
ディスタックレベル検知手段４としては、例えば、光を発する発信部４Ａと、該発信部４Ａに対向して設けられた受信部４Ｂとから構成される。
そして、受信部４Ｂが発信部４Ａからの光を受信すると、前述した昇降手段３が作動する。

この実施の形態のディスタックレベル検知手段４においては、発信部４Ａ及び受信部４Ｂは、上下移動フレーム７から突出したアーム７３を介して設けられており、スタックＷはこれら発信部４Ａと受信部４Ｂとの間に位置することとなる。
従って、発信部４Ａから光が常時受信部４Ｂに向かって発せられているが、発信部４Ａと受信部４Ｂとの間にスタックＷが存在すると、常時発信部４Ａから発せられている光はスタックＷに遮断されて作動しない。
一方、両者の間にスタックＷが無くなると、発信部４Ａから発せられた光は受信部４Ｂにて感知され、該受信部４Ｂから低下通知信号が発信される。
低下通知信号が発信されると、それを受けて昇降手段３が作動し、上下移動フレーム７を一定ピッチＰ下降させるのである。

次に、ブランク分離部１の動作を、順を追って説明する。
図４はブランク分離部１の作動を説明する概略図である。最初に、パレット６に積み上げられたブランクｗ（スタックＷ）がブランク分離装置Ａの前に供給されてくる。
初期状態においては、ブランク分離装置Ａのブランク分離部１は、ブランク分離部１が発生させる磁界の影響が及ぶ磁化可能領域Ｌの中に、最上位に位置するブランクｗが含まれるような高さに位置付けられる。
すなわち、エアシリンダー２Ｂにエアーを供給することで、ブランク分離部１が待機状態（図４（ａ）に破線で示す）からスタックＷの側面に近づき、そして当接する（図４（ａ）参照）。

ブランク分離部１がスタックＷの側面に当接すると、当接検知手段５がそれを感知して停止信号を発信し、停止信号を受けたエアシリンダー２Ｂは停止する（図１参照）。
これで最上位のブランクがブランク分離部１の磁力による分離力が作用する磁化可能領域Ｌに位置する状態となる。

ここで、ディスタックレベル検知手段４の発信部４Ａから光が発せられているが、この光はスタックＷにより遮断されており受信部４Ｂに達することができない。
この状態からブランクｗは一枚ずつ取り出されて移送されていく。

ここでブランクｗの移送手段としては、通常、ロボット等の移送装置（ハンドリングロボット、ディスタックフィーダ等）が使われ、分離されたブランクｗを吸着により取り上げて一枚毎にラインに移送していく。
ディスタックフィーダによるブランクの移送が繰り返し行われることにより、ディスタックレベルは徐々に下がってくる。

一定枚数のブランク（例えば、２０枚程度で上下幅は１００ｍｍ程度）が移送されると、ディスタックレベルがディスタックレベル検知手段４の位置よりも下方に位置するようになる（図４（ｂ）参照）。
具体的には、ディスタックレベルが発信部４Ａと受信部４Ｂとを結ぶ線よりも下がる。その結果、スタックＷが発信部４Ａから発せられた光を遮断できなくなり、光は受信部４Ｂで受け止められる。

光が受信部４Ｂで受け止められることで、ディスタックレベル検知手段４はディスタックレベルの低下を感知する。
ディスタックレベブランク分離部１が一定のピッチＰ降下した状態では、その磁力は最上位のブランクｗを含む磁化可能領域Ｌに作用することができる。
逆に言うと、ブランク分離部１が降下するピッチＰは、ブランク分離部１の磁力による分離力が及ぶ磁化可能領域Ｌよりも小さく設定してある。

このようにブランク分離部１が一定のピッチＰ降下した状態では、その磁力は最上位のブランクｗを含む磁化可能領域Ｌに作用することができる。
逆に言うと、ブランク分離部１が降下するピッチＰは、ブランク分離部１の磁力による分離力が及ぶ磁化可能領域Ｌよりも小さく設定してある。

上下移動フレーム７が降下すると、それに設けられたブランク分離部１も降下し、同体となってディスタックレベル検知手段４の位置も下がる。
またディスタックフィーダにより、分離されたブランクを取り上げてラインに移送していき、一定枚数のブランク（例えば、２０枚程度で上下幅は１００ｍｍ程度）が移送されると、再びディスタックレベル検知手段４でディスタックレベルの低下が検知され、上下移動フレーム７が一定ピッチＰ降下する（図４（ｄ）、図４（ｅ）参照）。

以下、上述の動作が繰り返され、最後には、全てのブランクが取り上げられて、移送が終了する。
なお、ディスタックレベル検知手段４、当接検知手段５、エアシリンダー２Ｂ、昇降手段３等の駆動は、ブランク分離装置Ａの制御部によりシーケンス制御される。

本発明では、ブランクｗが一枚ずつ順次取り出され、ディスタックレベルがある程度の距離下がると、ブランク分離部１が間欠的に一定ピッチＰ下降する。
そして、ディスタックレベルが常に磁化可能領域Ｌ内にあるので、磁力が有効に作用しブランクｗを的確に分離させることができる。
従って、ダブルブランクの発生が確実に回避できる。

以上、本発明をその一実施形態を例に説明したが、本発明は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、ブランク分離部１において磁性体１Ａを支持するホルダー１Ｂに対して、回動自在にすることも可能である。

図５は、磁性体１Ａがホルダー１Ｂに対して、回動自在になっているブランク分離部１の例を拡大して示した平面図である。
この場合、磁性体１Ａは、支軸Ｓに回動自在になっており、ブランクに対して磁性体１Ａが当接する角度を変更できる。
また磁性体１Ａの前面には、一対のガード板１Ａ１が設けられており、このガード板により、磁性体１Ａが保護される。
なお、先述した当接検知手段５は、このガード板に設けることが好ましい。
このように、ブランクに当接する角度に自由度があるため、ブランクの曲面に対応し易い。
またエアーノズルＮは、磁性体１Ａの両側に配設されており、エアー流通管を通じてエアーが供給される。

またエアシリンダー２Ｂをスライドフレーム２Ａの駆動源として採用しているが、ボールネジやリニアモータ等の他のアクチュエータを採用することも当然可能である。
同様に昇降手段３にはボールネジ３Ａ以外にも、油圧シリンダを使うことも当然可能である。

図１は、本実施形態のブランク分離装置を示す平面図である。 図２は、昇降手段を一部断面で示したブランク分離装置の説明図である 図３は、図２における、ブランクが小形のものとした場合を示す。 図４は、ブランク分離部の作動を説明する概略説明図である。 図５は、ブランク分離部の例を拡大して示した平面図である。

符号の説明

Ａ・・・ブランク分離装置
１・・・ブランク分離部
１Ａ・・・磁性体
１Ｂ・・・ホルダー
２・・・水平移動手段
２Ａ・・・スライドフレーム
２Ｂ・・・エアシリンダー
３・・・昇降手段
３Ａ・・・ボールネジ
３Ｂ・・・駆動手段
４・・・ディスタックレベル検知手段
４Ａ・・・発信部
４Ｂ・・・受信部
５・・・当接検知手段
６・・・パレット
７・・・上下移動フレーム
７１・・・Ｌ字状ローラーガイド
７１Ａ・・・ローラー
７１Ｂ・・・ローラー
７２・・・ガイドレール
７３・・・アーム
Ｎ・・・エアーノズル
Ｓ・・・支軸
Ｗ・・・スタック
ｗ・・・ブランク

Claims (4)

1. スタックを構成するブランクを磁化させることによって、ブランクとブランクとの間に間隙を発生させるブランク分離装置であって、
   スタックの側面に当接して、ブランクを磁化させるためのブランク分離部と、
   該ブランク分離部に連結されており、ブランク分離部を移動させて、その水平方向の位置を調節するための水平移動手段と、
   ブランク分離部とスタックの側面とが当接したことを検知する当接検知手段と、
   ブランク分離部の上下方向の位置を調節するための昇降手段と、
   最上位のブランクの位置を検知するディスタックレベル検知手段と、
   ブランク分離部の両側に配設され、高圧エアーを噴出するエアーノズルと、を備え、
   前記ブランク分離部が複数個備わっており、それぞれのブランク分離部が独立して作動する水平移動手段に接続されており、
   更に、前記ブランク分離部が、ブランクを磁化させるための磁性体と、磁性体を支持するホルダーとからなり、その水平方向の位置を調節するための水平移動手段が、ホルダーを後方から支持するスライドフレームと、該スライドフレームの駆動源となるエアシリンダーを備えており、
   前記スライドフレームは、上下方向に移動する矩形の上下移動フレームに取り付けられており、該上下移動フレームに最上位のブランクの位置を検知するディスタックレベル検知手段が設けられており
   該ディスタックレベル検知手段が、光を発する発信部とそれを受ける受信部とよりなり、各発信部及び受信部は、上下移動フレームから突出した各アームを介して設けられており、スタックは発信部と受信部との間に位置するものであることを特徴とするブランク分離装置。
2. 前記最上位のブランクの位置が、ディスタックレベル検知手段の発信部と受信部とを結ぶ線の位置よりも下がると、上下移動フレームが一定ピッチ、降下するものであることを特徴とする、請求項１記載のブランク分離装置。
3. 前記上下移動フレームは、その４隅に各一対のＬ字状ローラーガイドを備えており、該ローラーガイドは、床面に立設されたガイドレールに互いに直角方向に当接し、それに沿って上下移動するものであることを特徴とする、請求項１記載のブランク分離装置。
4. 前記上下移動フレームが一定ピッチ降下する際、その降下量を、該上下移動フレームに連結されたブランク分離部の分離力が及ぶ磁化可能領域より小さく設定したことを特徴とする、請求項２記載のブランク分離装置。

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