JP5866186B2

JP5866186B2 - ワーク分離装置

Info

Publication number: JP5866186B2
Application number: JP2011254792A
Authority: JP
Inventors: 貴治井上
Original assignee: Amada Holdings Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: JP2013107110A

Description

本発明は、板状のワークが複数互いに密着した状態の複数ワークを分離するワーク分離装置に関する。

従来、積層された複数の板状のワークを１枚ずつ吸着して持ち上げる装置としては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。この装置は、一番上のワークを吸着して例えば１０ｍｍ程度持ち上げ反らせた状態で、ワーク相互の隙間にエアブローすることで、２枚目以降のワークも一緒に持ち上げてしまうことを抑制し、ワークの分離を行って１枚取りを可能としている。

特開２００３−１６５０８２号公報

ところで、上記した従来の装置は、ワークとして比較的大きな定尺材に対しては１枚取りが容易であるが、ロボットで保持した状態のワークに対して曲げ加工を行うような場合には、ワークは外形加工を実施した後などの半製品であって比較的小物であり、ワークを反らせての１枚取りは困難なものとなる。

そこで、本発明は、ワークの分離を容易に行えるようにすることを目的としている。

本発明は、板状のワークが複数互いに密着した状態の複数ワークの上面である一方の面を保持する第１保持部としての上部吸着パッドと、この上部吸着パッドにより前記複数ワークを前記一方の面から保持した状態で、前記複数ワークの下面である他方の面を保持して前記上部吸着パッドから離反する方向に移動可能な第２保持部としての下部吸着パッドを有することを特徴とする。

本発明によれば、第１保持部によりワークを一方の面から保持した状態で、第２保持部により複数ワークの他方の面を保持して第１保持部から離反する方向に移動させることで、小物や板厚が厚いワークであってもワークの分離を容易に行うことができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態に係わるワーク分離装置を示す図４のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、（ａ）の状態からシリンダ駆動により下部吸着パッドを上部吸着パッドから離反させることで、ワークの分離作業を行っている状態を示す作用説明図である。ワーク分離装置の外観を示す斜視図である。図１のワーク分離装置に、ロボットハンドの吸着パッドで保持したワークを載置台に搬送して載置した状態を示す作用説明図である。図３の状態から、載置台上のワークを上部吸着パッドにより吸着している状態を示す作用説明図である。図４の状態から、下部吸着パッドを載置台とともに下降させてワークの分離作業を行っている状態を示す、図１（ｂ）と同様の作用説明図である。ワークを複数積層配置している素材台の斜視図である。ワークの分離作業を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

本発明の一実施形態に係わるワーク分離装置は、図２にその全体を示しているが、ワークＷを載置する載置部としての載置台１を基台３上に備えている。基台３は、周囲四方にて上下方向に延設される４本の支柱３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、これら各支柱３ａ〜３ｄ相互を下部にて互いに連結する下部連結材３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈと、各支柱３ａ〜３ｄ相互を上部にて互いに連結する上部連結材３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｍとを備えている。なお、図２では、支柱３ａと図１に示す支柱３ｄとを連結する上部連結材３ｍは図示されていない。

この内、上部連結材３ｊ，３ｋ，３ｍには、これら各上部連結材３ｊ，３ｋ，３ｍの上部及び両側部をそれぞれ覆うカバー部材３Ｊ，３Ｋ，３Ｍを設けている。

そして、上記した４本の上部連結材３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｍで囲まれたほぼ正方形状の空間を閉塞するようにして載置台１を配置している。載置台１は、ほぼ正方形状や長方形状のパネル状で、上部連結材３ｉに対応する一側縁１ａが上部連結材３ｉ上に載置された状態であり、他の３方の側縁１ｂ，１ｃ，１ｄは、カバー部材３Ｊ，３Ｋ，３Ｍの内側に位置して上記した空間内に入り込むように構成している。

上部連結材３ｉ上に載置された状態の一側縁１ａは、２つのヒンジ部材５によって上部連結材３ｉに連結されており、これにより載置台１は、図２に示すほぼ水平な状態と、図５に示す側縁１ｃ側が下方に変位して上記空間内に入り込んだ傾斜状態との間を回動可能である。

上記した載置台１の、上部連結材３ｉ上に載置された状態の一側縁１ａと反対側に位置する側縁１ｃの下部には、図１に示すように分離シリンダ７のピストンロッド９の先端（上端）を、連結具１１を介して回動可能に連結している。分離シリンダ７は、図２に示すように、その下部を、基台３の下部連結材３ｇに、取付具１３の回動支持ピン１４を介して回動可能に連結している。したがって、載置台１は、分離シリンダ７の駆動によって上記した図２のほぼ水平な状態と、図５の傾斜状態との間を回動可能となる。

また、支柱３ｃ付近の上部連結材３ｋ（カバー部材３Ｋ）に沿った位置の載置台１には、第２保持部としての下部吸着パッド１５を複数取り付けている。この複数の下部吸着パッド１５は、図２に示すように載置台１の表面から上方に突出している。一方、載置台１の表面の他のほぼ全域には、複数の載置台吸着パッド１７を、載置台１の表面から上方に突出させた状態で配置している。この載置台吸着パッド１７の先端（上端）位置と下部吸着パッド１５の先端（上端）位置とは上下方向がほぼ同等となっている。

さらに、載置台１の表面における下部吸着パッド１５の近傍には、ワークＷを検出するワークセンサ１９を設置している。

ここで、支柱３ｃ付近のカバー部材３Ｋは除去してあって上部連結材３ｋが外部に露出しており、この露出している上部連結材３ｋに、第１保持部としての上部吸着パッド２１を設けている。上部吸着パッド２１は、複数の下部吸着パッド１５に対向する位置に複数設けてあり、上部シリンダ２３によって、図１，４，５に示すワークＷを吸着する吸着位置と、図２，３に示すワークＷを吸着しない非吸着位置との間を移動変位する。

上部シリンダ２３は、取付板２４の載置台１と反対側に設けてある取付ブラケット２５に、連結ピン２７を介して上部を回転可能に連結している。取付板２４は、上部連結材３ｋ上にて設けてある取付部材２９の図１中で紙面手前側の端部に取り付けている。

上部シリンダ２３のピストンロッド３１の先端（上端）は、連結ピン３３を介して連結アーム３５の一端に回転可能に連結している。一方、上部吸着パッド２１は、一対のパッド保持具３７の先端側に設けてある支持具３８に保持固定し、一対のパッド保持具３７の基端側は、取付部材２９に回動支持ピン３９を介して回動可能に連結している。

そして、上記した連結アーム３５の他端を一対のパッド保持具３７の長手方向ほぼ中間位置に回転可能に連結している。したがって、上部シリンダ２３を駆動してピストンロッド３１を進退移動させることにより、連結アーム３５を介して一対のパッド保持具３７が回動支持ピン３９を中心として回転する。これにより、上部吸着パッド２１が図１，４，５に示すワークＷを吸着する吸着位置と、図２，３に示すワークＷを吸着しない非吸着位置との間を移動変位する。

ワークＷは、複数の吸着パッド４１を備える図示しないロボットによって搬送される。この図示しないロボットのアーム先端には脱着機構４３を介して吸着ハンド４５を着脱可能に取り付け、吸着ハンド４５の先端に複数の吸着パッド４１を保持させている。

本実施形態では、図６に示す素材台４７上に積層してある複数のワークＷに対し、上記したロボットの吸着パッド４１によって最上部の１枚のワークＷを吸着する。そして、その吸着したワークＷを、例えば図示しない曲げロボットのグリッパに受け渡し、グリッパで保持したワークＷを図示しない例えばプレスブレーキに搬送供給して曲げ加工を行う。

ここで、ロボットの吸着パッド４１により最上部の１枚のワークＷを吸着する際に、最上部の１枚のワークＷにその下部のワークＷが密着して、２枚あるいは３枚など複数同時に持ち上げてしまうことがある。１枚保持した状態か複数枚保持した状態かは、図６の素材台４７の上部に設置してあるセンサ４９が検出して判断する。

その際、本実施形態では、吸着パッド４１で保持してしまった複数のワークＷを、図３に示すように載置台１の支柱３ｃに対応する角部上に搬送して載置台吸着パッド１７及び下部吸着パッド１５上に載置する。その際、載置台吸着パッド１７及び下部吸着パッド１５により、複数のワークＷのうち最下部のワークＷの下面を、図１（ａ）のように吸着させる。

なお、本実施形態では、吸着パッド４１で保持してしまった複数のワークＷを複数ワークＷａとする。また、この複数ワークＷａの吸着パッド４１で吸着している側を一方の面とし、複数ワークＷａの載置台吸着パッド１７及び下部吸着パッド１５で吸着している側を他方の面とする。

複数ワークＷａを載置台１に載置する際には、上部吸着パッド２１は、図３に示すように上部シリンダ２３が後退駆動して載置台１から離反して開放した状態となっている。この開放状態から、複数ワークＷａを載置台１に載置した後、上部シリンダ２３が前進駆動して図１（ａ）、図４に示すように、上部吸着パッド２１を複数ワークＷａの上面（一方の面）に吸着させる。

そして、上記図１（ａ）、図４の状態から分離シリンダ７を駆動してピストンロッド９を後退させると、載置台１が、上部連結材３ｉに対応する一側縁１ａ側を支点として、下部吸着パッド１５で吸着した側の側縁１ｃが下方に移動するよう回転し、図５に示す傾斜した状態となる。このとき、載置台１に取り付けてある下部吸着パッド１５も下方に移動するので、下部吸着パッド１５で吸着している複数ワークＷａのうち最下部のワークＷも一緒に下方に移動して上部のワークＷから分離される。

分離の際には、上部吸着パッド２１と下部吸着パッド１５とでワークＷの縁部（側縁１ｃ）を吸着しているので、該縁部側からこれと反対側の縁部（一側縁１ａ）に向けて徐々に引き剥がされ、分離作業が効率よくなされる。また、この際、上部吸着パッド２１と下部吸着パッド１５とが互いに対向する位置にあるので、引き剥がす方向の力を複数ワークＷａに効率よく付与でき、より確実に分離作業を行うことができる。

次に、上記した分離作業の手順を図７に示すフローチャートに基づき説明する。まず、図６に示す素材台４７に積層してある複数ワークＷａに対し、ロボットの吸着パッド４１によって最上部の１枚のワークＷを吸着して持ち上げる。そして、持ち上げたワークＷが１枚であるかどうかを、図６のセンサ４９によって検出する（ステップＳ１）。

ここで、持ち上げたワークＷが１枚である場合には、この吸着している１枚のワークＷを、図示しない曲げロボットのグリッパに受け渡し（ステップＳ２）、曲げロボットは、グリッパで保持した１枚のワークＷを図示しない例えばプレスブレーキに搬送供給して曲げ加工を行う。

一方、前記ステップＳ１で、吸着パッド４１によって持ち上げたワークＷが１枚ではなく複数の場合には、この持ち上げた複数のワークＷ（複数ワークＷａ）を図３のように載置台１の角部上に搬送して（ステップＳ３）、複数ワークＷａの下面を載置台吸着パッド１７及び下部吸着パッド１５に吸着させる。その後、前述したように上部吸着パッド２１により複数ワークＷａの上面を吸着させた状態で、分離シリンダ７を後退駆動して図１（ｂ）、図５のように分離作業を実施する（ステップＳ４）。

分離した後は、吸着ハンド４５を図６の素材台４７まで移動させて、吸着パッド４１で把持しているワークＷが１枚であるかどうかを、センサ４９により再度検出する（ステップＳ５）。センサ４９の検出結果が１枚の場合には、前述したようにこの１枚のワークＷを、図示しない曲げロボットのグリッパに受け渡す（ステップＳ２）。

センサ４９の検出結果が１枚でない場合には、載置台１上のワークセンサ１９によってワークＷの検出を行う（ステップＳ６）。このときワークＷが検出されて載置台１上にワークＷが残ったままでは分離作業ができないので、吸着パッド４１で吸着している複数ワークＷａは分離作業を行わず別の場所に搬送移動移動して吸着を解除する（ステップＳ７）。上記ステップＳ６で、ワークＷが検出されず載置台１上にワークＷが残っていない場合には、ステップＳ３に戻って複数ワークＷａを載置台１へ搬送し、その後はステップＳ４の分離作業以降の動作を繰り返す。

前記ステップＳ２で、１枚のワークＷを、図示しない曲げロボットのグリッパに受け渡した後は、前記ステップＳ６と同様に、載置台１上のワークセンサ１９によってワークＷの検出を行う（ステップＳ８）。ここで、載置台１上にワークＷがある場合には、前記ステップＳ６にて載置台１上にワークＷがある場合も同様にして、吸着ハンド４５を載置台１の角部上に移動させて（ステップＳ９）、載置台１上のワークＷを吸着パッド４１で吸着して持ち上げる（ステップ１０）。

その後は、上記吸着して持ち上げたワークＷが、１枚であるかどうかを、前記ステップＳ５にて図６のセンサ４９により検出する。その後は前述したように、検出結果が１枚であれば、この１枚のワークＷをグリッパ式ロボットに受け渡し（ステップＳ２）、複数であれば、載置台１上にワークＷがあるかどうかを検出する（ステップＳ６）。

以上説明したように、本実施形態によれば、上部吸着パッド２１により複数ワークＷａを一方の面から保持した状態で、下部吸着パッド１５により複数ワークＷａの他方の面を保持しつつ下部吸着パッド１５を上部吸着パッド２１から離反する方向に移動させるようにしている。これにより、板状のワークＷが複数互いに密着した状態の複数ワークＷａの分離が可能となり、小物のワークＷであってもあるいは板厚が厚いワークＷであっても、複数ワークＷａの分離を行ってワークの１枚取りを容易に行うことができる。

また、本実施形態では、上部吸着パッド２１及び下部吸着パッド１５は、板状のワークＷの縁部近傍を吸着保持しているため、この吸着保持している縁部側からこれと反対側の縁部に向けて徐々に引き剥がされ、分離作業を効率よく行うことができる。

また、本実施形態では、下部吸着パッド１５が設けられて複数ワークＷａを載置する載置台１を有し、この載置台１は、板状のワークＷの縁部近傍を保持する上部吸着パッド２１及び下部吸着パッド１５と反対側の端部を支点として、これら上部、下部各吸着パッド２１，１５が互いに離反する方向に回動可能である。このため、載置台１を下方に単に上部吸着パッド２１から離反する方向に移動させるだけで、ワークＷの分離作業を容易に行うことができる。

さらに、本実施形態によれば、載置台１を、上部吸着パッド２１及び下部吸着パッド１５が互いに接近離反する方向に基台３に対して回動可能に設け、この基台３に、上部吸着パッド２１及び下部吸着パッド１５を設けている。このため、載置台１、上部吸着パッド２１及び下部吸着パッド１５を、基台３に一体的に設けてワークＷの分離装置あるいは１枚取り装置として、ユニット化することができる。

なお、上記した実施形態では、上部吸着パッド２１及び下部吸着パッド１５など、ワークＷを吸引して保持するものを使用しているが、ワークＷが鋼などの磁性材料であれば、磁石により保持するものであってもよい。

Ｗワーク
Ｗａ複数ワーク
１載置台（載置部）
３基台
１５下部吸着パッド（第２保持部）
２１上部吸着パッド（第１保持部）

Claims

板状のワークが複数互いに密着した状態の複数ワークの上面である一方の面を保持する第１保持部としての上部吸着パッドと、
この上部吸着パッドにより前記複数ワークを前記一方の面から保持した状態で、前記複数ワークの下面である他方の面を保持して前記上部吸着パッドから離反する方向に移動可能な第２保持部としての下部吸着パッドと、
を有することを特徴とするワーク分離装置。
前記第２保持部は、前記複数ワークの一縁部に沿って複数設けられ、
前記第１保持部は、複数の前記第２保持部に対向して複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワーク分離装置。
板状のワークが複数互いに密着した状態の複数ワークを載置する載置部と、
前記複数ワークの一方の面を保持する第１保持部と、
前記載置部に設けられ、前記載置部に載置された前記複数ワークの他方の面を保持する第２保持部と、
を有し、
前記第１保持部及び前記第２保持部は、前記載置部に載置された前記複数ワークの一縁部近傍を保持し、
前記載置部は、前記一縁部近傍を保持する前記第１保持部及び前記第２保持部と反対側の端部を支点として、前記第１保持部と前記第２保持部とが互いに離反する方向に回動可能であることを特徴とするワーク分離装置。
前記載置部を、前記第１保持部と前記第２保持部とが互いに接近離反する方向に基台に対して回動可能に設け、前記基台に、前記第１保持部を設けたことを特徴とする請求項３に記載のワーク分離装置。