JP5559676B2 - ワーク停止装置及びそれを用いたワーク停止方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク停止装置及びそれを用いたワーク停止方法に関し、更に詳しくは、ワークが傷付かないようにワークを停止させることができるワーク停止装置及びそれを用いたワーク停止方法に関する。

ワークをプレスするプレス加工の分野において、搬送されるワークを停止させる手段として、ストッパーが用いられている。

例えば、移送されてくるワークを停止させる鉛直状ストッパーを備える鋼板製ワークの積上げ装置（例えば、特許文献１参照）、ワークを機器直前において適正位置に停止させるストッパーを備える送り込み装置（例えば、特許文献２参照）、搬送装置によって送り込まれるワークを受け止めるストッパーを備えるシートプレス成形設備（例えば、特許文献３参照）、ワークを停止させるストッパー部と、ストッパー部にワークが到達したことを検出する検出部と、を備えるワーク折り返し装置（例えば、特許文献４又は５参照）等が知られている。

特開平９−３０６４７号公報 特開２００４−１５５５４７号公報 特開２００５−２１９３００号公報 特開２００６−１９９４９７号公報 特開２００７−３１３７９８号公報

しかしながら、上述した特許文献１〜５に記載の装置においては、ストッパーが固定式であるので、ワークがストッパーに衝突すると、ワークに傷が付く恐れがある。特に、勢いよく走行させたワークを停止させる場合は、ワークに負担がかかり、傷等が付きやすい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークが傷付かないようにワークを停止させることができるワーク停止装置及びそれを用いたワーク停止方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、ストッパーを後退させてワークを停止させることにより、すなわち、ストッパーをワークの進行方向と同じ方向にスライドさせながらワークを停止させることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、（１）、走行するワークを停止させるワーク停止装置であって、前記ワークが走行する基台と、該基台に設けられたストッパー体と、前記基台に対して平行に設けられたレールと、を備え、前記ストッパー体が連結部を介して前記レールをスライド可能となっており、前記ストッパー体が前記ワークの進行方向と同じ方向にスライドしながら減速し前記ワークを停止させるワーク停止装置において、前記レールがネジ軸、及び、前記連結部がナットからなり、前記ネジ軸を回転させることにより前記ストッパー体がスライドするようになっており、前記ストッパー体よりも上流側の前記基台に前記ワークの端部を検出する検出センサーが設けられており、前記ストッパー体には、前記ワークが衝突したときの衝撃を吸収するためのバネ体が設けられており、前記ストッパー体の当接部に当接センサーが設けられ、且つ、ストッパー体の当接部には、ワークが当接する中央部が設けられ、さらに該中央部の上方に、ワークの進行方向に向かって傾斜した傾斜部が設けられており、前記検出センサーが走行してきたワークを検出したとき、前記ストッパー体を前記ワークの進行方向にスライドさせ、前記当接センサーが走行してきたワークを検出したとき、前記ストッパー体のスライド速度を減速させるようにしたワーク停止装置に存する。

本発明のワーク停止装置においては、ストッパー体を後退（ワークの進行方向と同じ方向にスライド）させながらワークを停止させることにより、ワークが傷付かないようにワークを停止させることができる。特に、勢いよく走行させたワークを停止させる場合には好適である。なお、ストッパー体をスライドさせる方法としては、例えば、レールをネジ軸とし、ストッパー体連結部をナットとして、ネジ軸を回転させればよい。
また、ストッパー体には、ワークが衝突したときの衝撃を吸収するためのバネ体が設けられていることが好ましい。この場合、緩衝効果が働くので、衝突による衝撃をさらに軽減することができる。

本発明のワーク停止装置においては、ストッパー体よりも上流側の基台に検出センサーが設けられている場合、走行してきたワークを検出し、そのタイミングを見計らって、ストッパー体をスライドさせることができる。

本発明のワーク停止方法においては、上述したワーク停止装置を用い、ワークの走行時に、ストッパー体を該ワークの進行方向にスライドさせ、該ワークと該ストッパー体との衝突による衝撃を軽減させる。このため、ワークが傷付かないようにワークを停止させることができる。
また、ワークの走行時に、検出センサーが該ワークを検出し、該検出による検出信号に基づいて、ストッパー体を該ワークの進行方向にスライドさせるとよりタイミング良くワークを停止させることができる。

図１の（ａ）は、本実施形態に係るワーク停止装置の一例を示す概略側面図であり、（ｂ）は、その上面図である。 図２は、本実施形態に係るワーク停止装置のストッパー体を示す拡大断面図である。 図３の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るワーク停止装置のワークを停止させる過程を説明するための概略側面図である。 図４は、本実施形態に係るワーク停止装置を用いたワーク停止方法におけるワーク及びストッパー体の時間と速度の関係を示すグラフである。 図５は、他の実施形態に係るワーク停止装置の一例を示す上面図である。 図６の（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係るワーク停止装置を用いたワーク停止方法におけるワーク及びストッパー体の時間と速度の関係を示すグラフである。 図７は、他の実施形態に係るワーク停止装置のストッパー体を示す部分拡大断面図である。

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の（ａ）は、本実施形態に係るワーク停止装置の一例を示す概略側面図であり、（ｂ）は、その上面図である。
図１の（ａ）に示すように、本実施形態に係るワーク停止装置１００は、ワークが走行する基台１と、該基台１に設けられたストッパー体２と、基台１に対して平行に設けられたレール３と、ストッパー体２よりも上流側の基台１に設けられた検出センサー４と、を備える。
また、ストッパー体２は、連結部５を介してレール３に取り付けられており、該レール３に沿ってスライド可能となっている。すなわち、ストッパー体２は、基台１に平行にスライド可能となっている。

図１の（ｂ）に示すように、ワーク停止装置１００において、基台１は、複数のライン体１ａからなり、隣合うライン体１ａ間には、それぞれストッパー体２が配設されている。すなわち、ワーク停止装置１００は、複数のストッパー体２を備えている。このため、走行するワークのサイズに応じて、使用するライン体１ａ及びストッパー体２を適宜選択することが可能となっている。

ここで、各ライン体１ａの上面には自由回転可能なローラー１ｂが設けられている（図１の（ａ）参照）。これにより、走行してきたワークは、基台１上をスムーズに進行することになる。なお、図１の（ｂ）では、ローラー１ｂを略して示している。

ワーク停止装置１００において、レール３は、ネジ軸で形成されており、連結部５が該ネジ軸に螺合するナットからなっている。
また、レール３には、ストッパー駆動モータ１３が取り付けられており、該ストッパー駆動モータ１３を駆動させることにより、レール３が回転するようになっている。なお、ストッパー駆動モータ１３としては、サーボモータが好適に用いられる。

これらのことにより、ストッパー駆動モータ１３がレール３（ネジ軸）を回転させると、ストッパー体２が取り付けられた連結部５（ナット）がレール３に沿ってスライドするようになっている。すなわち、ストッパー駆動モータ１３の駆動を制御することにより、ストッパー体２のスライド運動が制御されることとなる。

図２は、本実施形態に係るワーク停止装置のストッパー体を示す拡大断面図である。
図２に示すように、ストッパー体２は、当接部２ａと、該当接部２ａがバネ体２ｂを介して取り付けられた本体部２ｃと、からなる。なお、本体部２ｃは上述した連結部５に取り付けられている。

ワーク停止装置１００においては、ワークが当接部２ａに当接されることになる。このとき、ワーク停止装置１００においては、ストッパー体２にバネ体２ｂが設けられているので、ワークＷが当接部２ａに衝突したときの衝撃を吸収することができる。このため、ワークが傷付くことをより抑制できる。

ここで、レール３が回転する速度（以下「回転速度」ともいう。）は、ワークが走行する速度（以下「走行速度」ともいう。）よりもストッパー体２が後方にスライドする速度（以下「スライド速度」ともいう。）が遅くなるように初期の速度が決定され、一旦、ワークを受け止めた後、ストッパー体２のスライド速度が減速するように回転速度が遅くなり、そして、ワークが所望の位置、に達した時点で停止するようになっている。なお、用いられる各ストッパー体２はすべて同期させて駆動される。

図１に戻り、ワーク停止装置１００においては、基台１に設けられたストッパー体２よりも上流側に検出センサー４が設けられている。
検出センサー４は、走行してきたワークを検出する。具体的には、ワークの端部の存否を検出する。そして、その検出信号に基づいてストッパー駆動モータ１３が駆動し、レール３を回転させる。なお、ストッパー駆動モータ１３の制御により、レール３を回転させる回転速度は調整可能となっている。
したがって、ワークの速度に対応させて初期回転速度及び減速する際の加速度を設定することにより、タイミングを見計らって、ストッパー体２をスライドさせることが可能である。

かかる検出センサー４としては、特に限定されないが、光電センサー、レーザセンサー、近接センサー等が適宜用いられる。

次に、本実施形態に係るワーク停止装置１００を用いたワークを停止させる方法を説明する。
図３の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るワーク停止装置のワークを停止させる過程を説明するための概略側面図である。

ワーク停止装置１００を用いたワーク停止方法は、ワークＷの走行時に、ストッパー体２を該ワークＷの進行方向にスライドさせ、該ワークＷと該ストッパー体２との衝突による衝撃を軽減させる方法である。すなわち、例えば、洗浄機からワークＷがフリーランニングで矢印Ａ方向に走行してきた場合、図３の（ａ）に示すように、検出センサー４が該ワークＷの端部を検出する。そして、検出センサー４の検出による検出信号に基づいて、ストッパー駆動モータ１３が駆動し、レール３を回転させる。これにより、図３の（ｂ）に示すように、ストッパー体２がレール３に沿って後退するようになる。すなわち、ストッパー体２がワークＷの進行方向（矢印Ａ）に基台１をスライドするようになる。

そして、図３の（ｃ）に示すように、ワークＷがストッパー体２に当接すると、ワークＷと同体となったストッパー体２は、ストッパー駆動モータ１３を減速させることにより、レール３の回転速度が減速され、スライド速度が徐々に遅くなり（図４参照）、その後、ワークＷと共にストッパー体２を所望の位置で停止させる。なお、停止させると同時に、次工程のためのワークＷの位置決めをしてもよい。

図４は、本実施形態に係るワーク停止装置を用いたワーク停止方法におけるワーク及びストッパー体の時間と速度の関係の一例を示すグラフである。なお、グラフ中、Ｓ１は、ワークＷの時間と走行速度の関係を示し、Ｓ２は、ストッパー体２の時間とスライド速度の関係を示す。

図４に示すように、まず、ワークＷ（Ｓ１）は、略一定速度で基台１上を走行し、それを検出センサーが検出して、まず、時間ｔ１にストッパー体２（Ｓ２）をスライドさせ、ワークＷよりも遅い一定速度となるようにする。このとき、ワークＷ（Ｓ１）の走行速度と、ストッパー体２（Ｓ２）のスライド速度との間には、所定の速度差Ｈが設定されている。これにより、ロット内において、ワークＷ（Ｓ１）の走行速度に多少のブレがあった場合でも、スライド速度は、常にワークＷの走行速度よりも低速状態が維持される。したがって、ストッパー体２（Ｓ２）は、本実施形態に係るワーク停止方法により、確実にワークＷ（Ｓ１）を停止させることができる。
時間ｔ２において、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）に当接され同体となると、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）の速度に追従する。これにより、ワークＷ（Ｓ１）の走行速度が減速され、ストッパー体２のスライド速度と同じになる。
そして、その直後にストッパー体２（Ｓ２）のスライド速度が減速され、それと共にワークＷ（Ｓ１）の走行速度が減速し、時間ｔ３において、ストッパー体２が停止すると共に、ワークＷが停止することになる。

以上より、本実施形態に係るワーク停止装置１００によれば、ストッパー体２をワークＷの進行方向と同じ方向にスライドさせながらワークを停止させることにより、ワークが傷付かないようにワークを停止させることができる。

本実施形態に係るワーク停止装置１００は、例えば、洗浄機に接続することにより、洗浄機から排出され、フリーランニング状態となったワークＷを、傷つけることなく停止させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記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停止装置１００においては、図１の（ｂ）に示すように、６つのストッパー体２を用いているが、図５に示すように、ワークＷ１のサイズが小さい場合は、６つの中から選択された４つのストッパー体２を用いればよい。

本実施形態に係るワーク停止装置１００においては、レール３がネジ軸、及び、連結部５がナットからなり、ネジ軸を回転させることにより、ストッパー体２がスライドするようになっているが、これに限定されず、ラックピニオン機構、リニアモータ等を用いてストッパー体２がスライドするようにしてもよい。

本実施形態に係るワーク停止装置１００においては、基台１として、複数のライン体１ａが用いられているが、コンベアを用いてもよい。

本実施形態に係るワーク停止装置１００においては、ストッパー体２の当接部２ａに、当接センサーが設けられていてもよい。この場合、ワークＷがストッパー体２に当接されたタイミングを当接センサーが検出し、その検出信号に基づいて、ストッパー体２のスライド速度を減速させることができる。

本実施形態に係るワーク停止装置１００において、ストッパー体２には、ワークＷが衝突したときの衝撃を吸収するためのバネ体が設けられているが、必ずしも設けられていなくてもよい。

本実施形態に係るワーク停止装置１００においては、ストッパー体２よりも上流側の基台１に検出センサー４が設けられて、該検出センサー４により、ワークを検出しているが、ワークの排出タイミング、速度等をコンピュータ制御し、それに応じてストッパー体２を駆動させるようにしてもよい。この場合は、ワークの走行時に、ストッパー体を該ワークの進行方向にスライドさせ、該ワークと該ストッパー体との衝突による衝撃を軽減させることになる。

他の実施形態に係るワーク停止装置を用いたワーク停止方法においては、図４に示す方法に限定されない。
例えば、図６の（ａ）〜（ｃ）に示す方法であってもよい。
図６の（ａ）に示す方法は、まず、ワークＷ（Ｓ１）は、略一定速度で基台１上を走行し、それを検出センサーが検出して、時間ｔ１にストッパー体２（Ｓ２）のスライド速度を加速させ、その後、ワークＷよりも遅い一定速度となるようにする。
そして、ストッパー体２（Ｓ２）のスライド速度が減速され、時間ｔ２１において、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）に当接されると、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）の減速している速度に追従する。これにより、ワークＷ（Ｓ１）の走行速度も減速され、時間ｔ３において、ストッパー体２が停止すると共に、ワークＷが停止することになる。

図６の（ｂ）に示す方法は、まず、ワークＷ（Ｓ１）は、略一定速度で基台１上を走行し、それを検出センサーが検出して、時間ｔ１にストッパー体２（Ｓ２）のスライド速度を加速させ、所定の時間後にストッパー体２のスライド速度を減速させる。
そして、時間ｔ２２において、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）に当接されると、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）の減速している速度に追従する。これにより、ワークＷ（Ｓ１）の走行速度も減速され、時間ｔ３において、ストッパー体２が停止すると共に、ワークＷが停止することになる。

図６の（ｃ）に示す方法は、まず、ワークＷ（Ｓ１）は、略一定速度で基台１上を走行し、それを検出センサーが検出して、時間ｔ１にストッパー体２（Ｓ２）のスライド速度を加速させる。
そして、時間ｔ２３において、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）に当接されると、ストッパー体２（Ｓ２）のスライド速度を減速させると共に、ワークＷ（Ｓ１）がストッパー体２（Ｓ２）の減速している速度に追従する。これにより、ワークＷ（Ｓ１）の走行速度も減速され、時間ｔ３において、ストッパー体２が停止すると共に、ワークＷが停止することになる。

他の実施形態に係るワーク停止装置を用いたワーク停止方法において、ストッパー体の当接部２ａは、一部が傾斜していてもよい。
図７は、他の実施形態に係るワーク停止装置のストッパー体を示す部分拡大断面図である。
図７に示すように、ストッパー体の当接部１２が、中央の中央部１２ａと、該中央部１２ａの上方にワークの進行方向に向かって傾斜した傾斜部１２ｂとを有していてもよい。この場合、ワークが当接部１２の中央部１２ａに当接されることになる。
このとき、ストッパー体は、傾斜部１２ｂを有するので、当接したワークが傾斜部１２ｂのほうに逃げることが可能となる。これにより、確実にワークを傷付けることなく、所望の位置に配置することができる。

本実施形態に係るワーク停止装置１００は、例えば、ワークをプレスするプレス加工の分野において、搬送されるワークを停止させる手段として、好適に用いられる。特に、勢いよく走行させたワークを停止させる場合には好適である。

１・・・基台
１ａ・・・ライン体
１ｂ・・・ローラー
２・・・ストッパー体
２ａ，１２・・・当接部
２ｂ・・・バネ体
２ｃ・・・本体部
３・・・レール
４・・・検出センサー
５・・・連結部
１２ａ・・・中央部
１２ｂ・・・傾斜部
１３・・・ストッパー駆動モータ
１００・・・ワーク停止装置
Ｗ，Ｗ１・・・ワーク

Claims (1)

1. 走行するワークを停止させるワーク停止装置であって、
   前記ワークが走行する基台と、
   該基台に設けられたストッパー体と、
   前記基台に対して平行に設けられたレールと、を備え、
   前記ストッパー体が連結部を介して前記レールをスライド可能となっており、
   前記ストッパー体が前記ワークの進行方向と同じ方向にスライドしながら減速し前記ワークを停止させるワーク停止装置において、
   前記レールがネジ軸、及び、前記連結部がナットからなり、
   前記ネジ軸を回転させることにより前記ストッパー体がスライドするようになっており、
   前記ストッパー体よりも上流側の前記基台に前記ワークの端部を検出する検出センサーが設けられており、
   前記ストッパー体には、前記ワークが衝突したときの衝撃を吸収するためのバネ体が設けられており、
   前記ストッパー体の当接部に当接センサーが設けられ、且つ、
   ストッパー体の当接部には、ワークが当接する中央部が設けられ、さらに該中央部の上方に、ワークの進行方向に向かって傾斜した傾斜部が設けられており、
   前記検出センサーが走行してきたワークを検出したとき、前記ストッパー体を前記ワークの進行方向にスライドさせ、前記当接センサーが走行してきたワークを検出したとき、前記ストッパー体のスライド速度を減速させるようにしたことを特徴とするワーク停止装置。

Images