JP6046065B2 - 分離回収装置及びそれを用いた部品の取出方法 - Google Patents

Description

本発明は、分離回収装置及びそれを用いた部品の取出方法に関し、更に詳しくは、平板状の板材から、レーザー加工された部品を連続して分離回収できる分離回収装置及びそれを用いた部品の取出方法に関する。

板材を切断する方法として、レーザー加工が注目されている。
レーザー加工においては、レーザー光を用いてその動きをプログラム制御することにより、精密に板材を所望の形状に切断することができ、且つバリが発生しにくいという利点がある。

そして、レーザー加工された部品は、様々な方法で取り出される。
部品の取出方法としては、例えば、レーザー切断機構によって製品と周辺残材とに溶断し、周辺残材は、載置部の周辺から自重により落下して容器によって回収され、被加工脆性板から切り出された製品は、ロボットアームによって吸着保持され、搬出用コンベアに移送し、搬出用コンベアによって搬送する取出方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、レーザー切断装置の下流側に配設され、且つ、切断済みの部品である製品部品及びスクラップ部品を分離して回収する分離回収装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。かかる分離回収装置は、搬送手段と、搬送手段により搬送される移載部材と、移載部材に設けられ且つ製品部品を吸着するための吸着手段と、該移載部材に設けられ且つスクラップ部品を下方に押圧するための押圧手段と、吸着手段の吸着・解除を制御する制御手段と、を備えている。

特開２００７−３１９８９３号公報 特許第４７０５１３９号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の取出方法及び上記特許文献２記載の分離回収装置においては、部品を連続して取り出すには必ずしも効率が良いとはいえない。特に、板材を、部品と該部品の内側に位置する内部切断片と部品の縁側に位置する縁部切断片とに分ける場合は、取出すこと自体が困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、板材を、部品と、該部品の内側に位置する内部切断片と、部品の縁側に位置する縁部切断片とに分け、その間の部品を効率良く連続して取り出すことができる分離回収装置及びそれを用いた部品の取出方法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、平板状の板材をレーザー光で切断するレーザーブランキング装置と、縁部切断片をスクラップシュートに落下させる第１搬送コンベアと、内部切断片を取り出し除去するロボットと、を備えることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明は、（１）平板状の板材をレーザー光で切断し、部品、該部品の内側に孤立して位置する内部切断片、及び、該部品の縁側に開放されて位置する縁部切断片、に分割するレーザーブランキング装置と、部品、内部切断片及び縁部切断片を搬送しながら、縁部切断片をスクラップシュートに落下させる第１搬送コンベアと、該第１搬送コンベア上の内部切断片を取り出し除去するロボットと、部品を搬送する第２搬送コンベアと、第１搬送コンベアと第２搬送コンベアとの間に、内部切断片を落下させることができるスクラップ分離コンベアを更に備え、該スクラップ分離コンベアが独立に部品の搬送方向と垂直に移動可能な複数のエンドレスベルトにより構成されており、該スクラップ分離コンベアから第２搬送コンベアに部品が受け渡される分離回収装置に存する。

本発明は、（２）第２搬送コンベアが、部品を下面に磁着させる第１電磁コンベアと、該第１電磁コンベアから受け渡され部品を下面に磁着させる第２電磁コンベアとからなり、第１電磁コンベアが連続運転で部品を搬送するものであり、第２電磁コンベアが間欠運転で部品を搬送するものである上記（１）記載の分離回収装置に存する。

本発明は、（３）第２電磁コンベアから所定の位置で落下させた部品を載置するための載置台を更に備える上記（２）記載の分離回収装置に存する。

本発明は、（４）内部切断片が、別部品と、残余片とに切断されており、ロボットが、別部品と、残余片とを把持し、残余片をスクラップシュートに落下させると共に、別部品を回収する上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の分離回収装置に存する。

本発明は、（５）レーザーブランキング装置と、第１搬送コンベアとの間に、部品を洗浄するための洗浄機を更に備える上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の分離回収装置に存する。

本発明は、（６）レーザーブランキング装置が、板材にレーザー光を照射するレーザーノズルと、レーザーノズルの下方に設けられた一対の上流側支持ローラ及び下流側支持ローラと、上流側支持ローラ及び下流側支持ローラの下方に設けられた引込ローラと、上流側支持ローラ、下流側支持ローラ及び引込ローラに案内され、板材を搬送するためのエンドレスコンベアと、を備え、レーザーノズルを移動させながら、該レーザーノズルからレーザー光を板材に向けて照射すると共に、上流側支持ローラ、下流側支持ローラ及び引込ローラをレーザーノズルの移動に追従させる上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の分離回収装置に存する。

本発明は、（７）エンドレスコンベアの上方には、エンドレスコンベアの進行方向に直交するようにＸ軸レールが取り付けられており、エンドレスコンベアの左右両端には、エンドレスコンベアの進行方向に沿ってＹ軸レールが取り付けられており、レーザーノズルがＸ軸レールに案内されて移動可能となっており、Ｘ軸レールがＹ軸レールに案内されて移動可能となっている上記（６）記載の分離回収装置に存する。

本発明は、（８）上流側支持ローラ及び下流側支持ローラの間には、スパッタ受け箱が設置されている上記（６）又は（７）に記載の分離回収装置に存する。

本発明は、（９）上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の分離回収装置を用い、平板状の板材からレーザー加工された部品を取り出す部品の取出方法であって、板材を、レーザー光で切断し、部品、該部品の内側に孤立して位置する内部切断片及び部品の縁側に開放されて位置する縁部切断片に分割するレーザー加工工程と、部品、内部切断片及び縁部切断片を搬送する第１搬送工程と、部品を搬送しながら縁部切断片を落下させる落下工程と、部品を搬送しながら内部切断片をロボットで除去する除去工程と、部品を搬送する第２搬送工程と、を備え、レーザー加工工程、第１搬送工程及び落下工程が、連続運転で行われる部品の取出方法に存する。

本発明は、（１０）部品を落下させ積層させるパイリング工程を更に備える上記（９）記載の部品の取出方法に存する。

本発明は、（１１）板材を搬送しながらレーザー加工工程が行われる上記（９）又は（１０）に記載の部品の取出方法に存する。

本発明の分離回収装置は、平板状の板材をレーザー光で切断するレーザーブランキング装置を備えるので、平板状の板材を、所望の形状の部品、内部切断片及び縁部切断片に切断することができる。
そして、第１搬送コンベアが縁部切断片をスクラップシュートに落下させ、ロボットが内部切断片を取り出し除去することにより、部品を効率良く連続して取り出すことが可能となる。

本発明の分離回収装置においては、第２搬送コンベアが第１電磁コンベア及び第２電磁コンベアからなる場合、例えば、第１搬送コンベアから受け渡される部品を第１電磁コンベアにおいて連続運転で搬送すると共に搬送速度を調整し、当該第１電磁コンベアから受け渡される部品を第２電磁コンベアにおいて間欠運転で搬送することができる。すなわち、第１電磁コンベアが搬送速度を調整することにより、第１搬送コンベアが連続運転で搬送する部品の速度を一定に保ちつつ、第２電磁コンベアにおいて間欠運転で部品を搬送することが可能となる。これにより、搬送される部品を所望の位置で正確且つ安全に搬出することができる。
また、このとき、分離回収装置が、第２電磁コンベアから所定の位置で落下させた部品を載置するための載置台を更に備えると、載置台の上に部品を積層することで、スタックとして部品を搬出しやすくなる。

本発明の分離回収装置において、第１搬送コンベアと第２搬送コンベアとの間に、スクラップ分離コンベアを更に備えると、例えば、ロボットが内部切断片を取り出すことができなかった場合や内部切断片が小さくロボットが把持できない場合等に、当該内部切断片をスクラップ分離コンベアで落下させることができる。

本発明の分離回収装置においては、レーザーブランキング装置により、内部切断片を、更に、別部品と、残余片とに切断することができる。これにより、板材の不要部分を極力少なくすると共に、効率よく別部品を得ることができる。
このとき、ロボットが、別部品と、残余片とを把持し、残余片をスクラップシュートに落下させると共に、別部品を回収するようにすることで、当該別部品を効率よく回収することができる。

本発明の分離回収装置においては、レーザーブランキング装置と、第１搬送コンベアとの間に、部品を洗浄するための洗浄機を更に備えると、部品や内部切断片に付着した油等によりロボットが把持できない等のトラブルの発生を抑制することができる。
また、このとき、レーザー切断時に発生するヒュームやスパッタ等の不純物も除去できるので、後工程におけるプレス成型時に当該不純物によるキズが発生することを防止することができる。

本発明の分離回収装置においては、レーザーブランキング装置が、板材にレーザー光を照射するレーザーノズルと、レーザーノズルの下方に設けられた一対の上流側支持ローラ及び下流側支持ローラと、上流側支持ローラ及び下流側支持ローラの下方に設けられた引込ローラと、上流側支持ローラ、下流側支持ローラ及び引込ローラに案内され、板材を搬送するためのエンドレスコンベアと、を備えるので、レーザーノズルの下方の上流側支持ローラ及び下流側支持ローラ間に十分な空間を形成することができる。これにより、レーザーノズルでレーザー加工を行っても、レーザー加工が行われる板材の直下が一定の空間となるので、エンドレスコンベアがレーザー光によって損傷することを防止することができる。なお、かかる空間は任意の位置に形成することができるので、加工位置が制限されない。
また、レーザーノズルを移動させながら、該レーザーノズルからレーザー光を板材に向けて照射すると共に、上流側支持ローラ、下流側支持ローラ及び引込ローラをレーザーノズルの移動に追従させるようになっているので、レーザーノズル自体を前後に大きく移動させてレーザー加工を行うことができる。すなわち、レーザー加工が可能な領域を大きく広げることができ、これにより板材の搬送速度をあげることも可能となる。

本発明の分離回収装置においては、レーザーブランキング装置のエンドレスコンベアの上方には、エンドレスコンベアの進行方向に直交するようにＸ軸レールが取り付けられており、エンドレスコンベアの左右両端には、エンドレスコンベアの進行方向に沿ってＹ軸レールが取り付けられており、レーザーノズルがＸ軸レールに案内されて移動可能となっており、Ｘ軸レールがＹ軸レールに案内されて移動可能となっているので、これらを組合せて駆使することにより、レーザーノズルを、前後方向、左右方向、斜め方向、曲線方向等、あらゆる方向に移動させることが可能となる。これにより、搬送される板材に対し、複雑な形状にレーザー加工を行うこともできる。

本発明の分離回収装置においては、レーザーブランキング装置の上流側支持ローラ及び下流側支持ローラの間には、スパッタ受け箱が設置されているので、レーザー加工の際に発生するスパッタを回収することも可能となる。

本発明の部品の取出方法においては、上述した分離回収装置を用い、レーザー加工工程、第１搬送工程、落下工程、除去工程及び第２搬送工程を連続運転で行うことにより、板材を、部品と該部品の内側に位置する内部切断片と部品の縁側に位置する縁部切断片とに分けた場合であっても、部品を効率良く連続して取り出すことができる。
また、パイリング工程を更に備えることにより、部品を積層したスタックとして搬出することができる。
このとき、板材を搬送しながらレーザー加工工程を行うことにより、生産効率をより向上させることができ、設備もよりコンパクトにすることができる。

図１は、本実施形態に係る分離回収装置を模式的に示す側面図である。 図２は、本実施形態に係る分離回収装置のレーザーブランキング装置を模式的に示す側面図である。 図３は、本実施形態に係る分離回収装置のレーザーブランキング装置を概略的に示す斜視図である。 図４は、本実施形態に係る分離回収装置の第１搬送コンベアを模式的に示す上面図である。 図５は、本実施形態に係る分離回収装置のロボットを概略的に示す斜視図である。 図６は、本実施形態に係る分離回収装置のスクラップ分離コンベアを模式的に示す上面図である。 図７は、本実施形態に係る部品の取出方法を示すフローチャートである。 図８（ａ）は、本実施形態に係る部品の取出方法を説明するための説明図である。 図８（ｂ）は、本実施形態に係る部品の取出方法を説明するための説明図である。 図８（ｃ）は、本実施形態に係る部品の取出方法を説明するための説明図である。 図８（ｄ）は、本実施形態に係る部品の取出方法を説明するための説明図である。 図８（ｅ）は、本実施形態に係る部品の取出方法を説明するための説明図である。 図８（ｆ）は、本実施形態に係る部品の取出方法を説明するための説明図である。 図９（ａ）は、本実施形態に係る部品の取出方法における板材の分離方法を説明するための概念図であり、図９（ｂ）は、他の実施形態に係る部品の取出方法における板材の分離方法を説明するための概念図である。

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は、本実施形態に係る分離回収装置を模式的に示す側面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る分離回収装置１００は、レーザーブランキング装置１０と、第１搬送コンベア２０と、ロボット３０と、スクラップ分離コンベア６０と、第１電磁コンベア４１及び第２電磁コンベア４２からなる第２搬送コンベア４０と、載置台５０とを備える。
分離回収装置１００においては、レーザーブランキング装置１０により、平板状の板材が所望の形状の部品に切断され、当該部品を搬送しながら、不要部分である内部切断片及び縁部切断片が、第１搬送コンベア２０、ロボット３０又はスクラップ分離コンベア６０により除去される。
このため、分離回収装置１００によれば、部品のみを効率良く連続して取り出すことができる。

レーザーブランキング装置１０は、平板状の板材を搬送させながら、レーザーノズルから照射されるレーザー光で切断し、所望の形状の部品、該部品の内側に孤立して位置する内部切断片、及び、該部品の縁側に開放されて位置する縁部切断片、に分割する装置である。このため、レーザーブランキング装置１０は、切断効率が高く、生産性に優れる。
ここで、レーザー光の種類としては、特に限定されないが、例えば、固体レーザー、液体レーザー、ガスレーザー、半導体レーザー、自由電子レーザー、金属蒸気レーザー、化学レーザー等を用いることができる。
また、板材としては、鉄、アルミニウム、チタン、マグネシウム等の金属だけでなく、レーザー光で切断されるものであれば、ガラス、セラミックス、樹脂、これらの複合材等であってもよい。

図２は、本実施形態に係る分離回収装置のレーザーブランキング装置を模式的に示す側面図である。
図２に示すように、レーザーブランキング装置１０は、板材Ｘにレーザー光を照射するレーザーノズル１１と、レーザーノズル１１の周辺に位置し、レーザー加工時の板材Ｘの振動を抑制するための振動防止手段５と、レーザーノズル１１の下方に設けられた一対の上流側支持ローラ１１ａ及び下流側支持ローラ１１ｂと、上流側支持ローラ１１ａ及び下流側支持ローラ１１ｂの下方に設けられた引込ローラ１１ｃと、上流側支持ローラ１１ａ、下流側支持ローラ１１ｂ及び引込ローラ１１ｃに案内され、板材を搬送するためのエンドレスコンベア１２と、エンドレスコンベア１２の張力を調整するための張力調整ローラ１３ａと、上流側支持ローラ１１ａ及び下流側支持ローラ１１ｂの間の空間Ｓに設置されたスパッタ受け箱１４とを備える。
また、レーザーブランキング装置１０においては、エンドレスコンベア１２が、複数の案内ローラ１３、上流側支持ローラ１１ａ、下流側支持ローラ１１ｂ及び引込ローラ１１ｃによって案内されるようになっている。

レーザーブランキング装置１０においては、板材Ｘがエンドレスコンベア１２により上流側から下流側に搬送され、当該エンドレスコンベア１２上にて、レーザーノズル１１を用いてレーザー加工が施される。このとき、レーザーノズル１１を移動させながら、該レーザーノズル１１からレーザー光を板材Ｘに向けて照射すると共に、上流側支持ローラ１１ａ、下流側支持ローラ１１ｂ及び引込ローラ１１ｃをレーザーノズル１１の移動に追従させる。これにより、レーザーノズル１１自体を前後に大きく移動させてレーザー加工を行うことができる。すなわち、レーザー加工が可能な領域を大きく広げることができ、これにより板材の搬送速度をあげることも可能となる。
また、レーザーノズル１１でレーザー加工を行っても、レーザー加工が行われる板材Ｘの直下が一定の空間Ｓとなっているので、エンドレスコンベア１２がレーザー光によって損傷することを防止することができる。なお、かかる空間は任意の位置に形成することができるので、加工位置が制限されない。

レーザーブランキング装置１０においては、レーザーノズル１１の周りを囲むように振動防止手段５が取り付けられている。
また、振動防止手段５は、板材に接圧を与えており、レーザー加工時のブランク材の振動を抑制するようになっている。
さらに、振動防止手段５は、レーザーノズル１１が取り付けられているフレームに固定され、レーザーノズル１１と共に水平方向に移動するようになっている。

レーザーブランキング装置１０のレーザーノズル１１において、レーザーノズル１１は前後、左右、斜めのあらゆる方向に移動できる特徴があるが、このようにレーザーノズル１１の周囲に振動防止手段５を設けることにより、全ての方向に対しても振動を抑制でき、レーザー加工が正確に行える利点がある。
なお、かかる振動防止手段５としては、特に限定されないが、接圧ブラシ等が挙げられる。

レーザーブランキング装置１０においては、上流側支持ローラ１１ａ、下流側支持ローラ１１ｂ及び引込ローラ１１ｃにより形成された空間Ｓに、スパッタ受け箱１４が設置される。すなわち、スパッタ受け箱１４は、レーザーノズル１１と、エンドレスコンベア１２との間の空間Ｓに配置される。
スパッタ受け箱１４は、エンドレスコンベア１２の進行方向に直交する方向（すなわちエンドレスベルト１２を横断する方向）に延びた箱状となっており、レーザー加工の際に発生するスパッタを回収可能となっている。

図３は、本実施形態に係る分離回収装置のレーザーブランキング装置を概略的に示す斜視図である。なお、図３は、板材１を省略して示している。
図３に示すように、レーザーブランキング装置１０において、エンドレスコンベア１２の上方には、エンドレスコンベア１２の進行方向に直交するようにＸ軸レール１５ａが取り付けられており、レーザーノズル１１がＸ軸レール１５ａに案内されて移動可能となっている。
また、エンドレスコンベア１２の左右両端には、エンドレスコンベア１２の進行方向に沿って一対のＹ軸レール１５ｂが取り付けられており、Ｘ軸レール１５ａがＹ軸レール１５ｂに案内されて移動可能となっている。
このため、レーザーブランキング装置１０においては、これらの移動を組合せてプログラム制御することにより、搬送される板材を、前後方向、左右方向、斜め方向、曲線方向等、あらゆる方向にレーザー加工を行うことが可能となる。

図４は、本実施形態に係る分離回収装置の第１搬送コンベアを模式的に示す上面図である。
図４に示すように、第１搬送コンベア２０は、複数のエンドレスベルト２１からなる。
また、第１搬送コンベア２０の両側には、スクラップシュートＰが設けられている。

第１搬送コンベアにおいては、図示しない部品、内部切断片及び縁部切断片が、複数のエンドレスベルト２１の上に載置された状態で、当該エンドレスベルト２１の回動によって、搬送されるようになっている。
このとき、第１搬送コンベア２０の幅（部品の搬送方向Ｙに垂直な方向の幅）は、板材の幅（部品の搬送方向Ｙに垂直な方向の幅）より狭くなっている。このため、レーザーブランキング装置で切断された部品、内部切断片及び縁部切断片のうち、縁側に位置する縁部切断片は、第１搬送コンベア２０の両側で、スクラップシュートＰに落下するようになっている。

図５は、本実施形態に係る分離回収装置のロボットを概略的に示す斜視図である。
図５に示すように、ロボット３０は、アーム式のものが好適に用いられる。
ロボット３０は、第１搬送コンベア２０で落下除去されない内部切断片をアーム３１で把持し取り出すことが可能となっている。

ここで、ロボット３０のアーム３１には、複数のバキュームカップ３２が取り付けられている。
これらのバキュームカップ３２は、それぞれ独立して吸引保持可能となっている。これにより、内部切断片が、別部品と、残余片とに切断分離されている場合、別部品と、残余片とを同時に把持し、別部品を把持したバキュームカップ３２と、残余片を把持したバキュームカップ３２との吸引のＯＮ／ＯＦＦを調整することにより、残余片をスクラップシュートＰに落下させ、別部品のみを搬送回収することが可能となっている。
したがって、この場合、不要部分である内部切断片から、別部品を取り出すことも可能となるので、板材の不要部分を極力少なくすると共に、効率よく別部品を得ることができる。

図６は、本実施形態に係る分離回収装置のスクラップ分離コンベアを模式的に示す上面図である。
図６に示すように、スクラップ分離コンベア６０は、複数のエンドレスベルト６１からなる。
また、スクラップ分離コンベア６０の下側には、図示しないスクラップシュートが設けられている。

スクラップ分離コンベア６０においては、部品及び内部切断片が、複数のエンドレスベルト６１の上に載置された状態で、当該エンドレスベルト６１の回動によって、搬送されるようになっている。
なお、スクラップ分離コンベア６０の幅（部品の搬送方向に垂直な方向の幅）は、部品の幅（部品の搬送方向に垂直な方向の幅）以上となっているので、部品は落下しない。

スクラップ分離コンベア６０において、複数のエンドレスベルト６１は、それぞれ独立に、部品の搬送方向Ｙとは垂直な方向に移動可能となっている。
したがって、例えば、上述したロボットが内部切断片を取り出すことができなかった場合や内部切断片が小さ過ぎてロボットが把持できない場合等に、当該内部切断片を、エンドレスベルト６１を移動させ隣り合うエンドレスベルト６１間にスペースを設けることにより、図示しないスクラップシュートに落下させ除去することができるようになっている。

図１に戻り、スクラップ分離コンベア６０の上方には、ＣＣＤカメラ６２が設けられている。
したがって、スクラップ分離コンベア６０上において、部品の位置や内部切断片が残存していないかをＣＣＤカメラで確認することができる。

第２搬送コンベア４０は、スクラップ分離コンベア６０から受け渡された部品を下面に磁着させて搬送する第１電磁コンベア４１と、該第１電磁コンベア４１から受け渡され部品を下面に磁着させて搬送する第２電磁コンベア４２とからなる。このため、磁力のＯＮ／ＯＦＦを調整することにより、所望の位置で部品を落下回収することができる。

載置台５０は、第２電磁コンベアから所定の位置で落下させた部品を載置する台であり、例えば、公知のコンベア、パレット、リフター等が適宜用いられる。
載置台５０を設けることにより、載置台５０の上に部品を積層することで、スタックとして部品を搬出しやすくなる。

洗浄機７０は、レーザーブランキング装置１０と、第１搬送コンベア２０との間に設置され、部品を洗浄する装置である。
洗浄機７０を設けることにより、部品や内部切断片に付着した油等を除去することができる。これにより、不純物の影響で、ロボットが内部切断片を把持できない等のトラブルの発生を抑制することができる。
また、レーザー切断時に発生するヒュームやスパッタ等の不純物も除去できるので、後工程におけるプレス成型時に当該不純物によるキズが発生することを防止することができる。

次に、本実施形態に係る部品の取出方法について説明する。
本実施形態に係る部品の取出方法は、上述した分離回収装置１００が用いられ、平板状の板材からレーザー加工された部品と、別部品とを取り出す部品の取出方法である。
図７は、本実施形態に係る部品の取出方法を示すフローチャートである。
図７に示すように、本実施形態に係る部品の取出方法は、レーザー加工工程Ｓ１と、第１搬送工程Ｓ２と、落下工程Ｓ３と、除去工程Ｓ４と、第２搬送工程Ｓ５と、パイリング工程Ｓ６と、を備える。
部品の取出方法によれば、板材を、部品と該部品の内側に位置する内部切断片と部品の縁側に位置する縁部切断片とに分けた場合であっても、部品を効率良く連続して取り出すことができる。

図８（ａ）〜図８（ｆ）は、本実施形態に係る部品の取出方法を説明するための説明図である。
図８（ａ）に示すように、レーザー加工工程Ｓ１においては、板材が、レーザーブランキング装置１０のレーザー光で切断され、部品Ｘ１、該部品Ｘ１の内側に孤立して位置する内部切断片Ｘ２及び部品Ｘ１の縁側に開放されて位置する縁部切断片Ｘ３に分割される。
また、内部切断片Ｘ２は、別部品Ｘ２１と、該別部品Ｘ２１の周縁に位置する残余片Ｘ２２とに分割される（図９参照）。
なお、レーザー加工工程Ｓ１においては、上述したレーザーブランキング装置１０が用いられるので、板材を搬送しながら、前後方向、左右方向、斜め方向、曲線方向等、あらゆる方向にレーザー加工が行われる。これにより、生産効率がより向上する。
そして、レーザー加工により分断された部品Ｘ１、内部切断片Ｘ２（別部品Ｘ２１及び残余片Ｘ２２）及び縁部切断片Ｘ３は、洗浄機７０で洗浄される。

次に、図８（ｂ）に示すように、第１搬送工程Ｓ２においては、第１搬送コンベア２０により、部品Ｘ１、内部切断片Ｘ２及び縁部切断片Ｘ３が搬送される。
そして、落下工程Ｓ３において、部品Ｘ１を搬送しながら縁部切断片Ｘ３を落下させる。すなわち、上述したように、第１搬送コンベア２０の幅が、板材の幅より狭くなっているので、板材Ｘの両側に位置する縁部切断片Ｘ３は、スクラップシュートＰに落下除去される。

次に、図８（ｃ）に示すように、除去工程Ｓ４において、部品Ｘ１を搬送しながら内部切断片Ｘ２をロボット３０で除去する。
このとき、内部切断片Ｘ２が、別部品Ｘ２１と、残余片Ｘ２２とに切断分離されているので、別部品Ｘ２１と、残余片Ｘ２２とがロボット３０により同時に把持され、残余片Ｘ２２のみをスクラップシュートＰに落下させる。
そして、図８（ｄ）に示すように、別部品Ｘ２１のみをロボット３０で更に搬送し、別部品用載置台５１に載置することにより、本来不要部分である内部切断片Ｘ２から、必要な別部品Ｘ２１を分離回収することができる。
なお、別部品用載置台５１は、上述した載置台５０と同様に、例えば、公知のコンベア、パレット、リフター等が適宜用いられる。

次に、図８（ｅ）に示すように、内部切断片Ｘ２及び縁部切断片Ｘ３が除去された部品Ｘ１は、スクラップ分離コンベア６０により搬送される。
なお、必要に応じて、スクラップ分離コンベア６０のエンドレスベルト６１を幅方向に移動させることにより、内部切断片をスクラップシュートに落下させることができる。

そして、第２搬送工程Ｓ５において、部品Ｘ１は、スクラップ分離コンベア６０上から第１電磁コンベア４１（第２搬送コンベア４０）の下面に磁着させるように受け渡され、更に、第１電磁コンベア４１から第２電磁コンベア４２に受け渡されることにより、搬送される。

ここで、第１電磁コンベア４１は、連続運転で部品を搬送するものとなっており、第２電磁コンベア４２は、間欠運転で部品を搬送するものとなっている。
すなわち、第１電磁コンベア４１は、レーザーブランキング装置１０からスクラップ分離コンベア６０まで一定速度で連続搬送される部品を、下面に磁着させて、その速度よりも速い速度で搬送する。これにより、隣り合う部品間にスペースを設けることができるので、第２電磁コンベア４２は、第１電磁コンベア４１から受け渡された部品を間欠運転で搬送することが可能となる。
したがって、第２搬送コンベア４０においては、第１電磁コンベア４１が搬送速度を調整することにより、第１搬送コンベア４１が連続運転で搬送する部品の速度と、第２電磁コンベア４２によって部品を回収する速度とを対応させて一定に保つことができる。その結果、搬送される部品を所望の位置で正確且つ安全に搬出することが可能となる。

次に、図８（ｆ）に示すように、パイリング工程において、搬送された部品Ｘ１が載置台５０に対応する位置に到達したところで、第２電磁コンベア４２の磁力をＯＦＦにし落下させ、下方の載置台４０上に積層させる。これにより、部品Ｘ１を積層したスタックとして搬出することができる。

本実施形態に係る部品Ｘ１の取出方法においては、レーザー加工工程Ｓ１、第１搬送工程Ｓ２及び落下工程Ｓ３が、連続運転で行われるので、板材を、部品と、該部品の内側に位置する内部切断片と、部品の縁側に位置する縁部切断片とに分け、その中の部品を効率良く連続して取り出すことができる。

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、本実施形態に係る分離回収装置１００は、スクラップ分離コンベア６０を備えているが、必ずしも必須ではない。
また、第２搬送コンベア４０が第１電磁コンベア４１及び第２電磁コンベア４２からなっているが、この組み合わせに限定されない。

本実施形態に係る分離回収装置１００においては、内部切断片を、別部品と、残余片とに切断し、別部品をも取り出しているが、必ずしも別部品を別途取り出す必要はない。
図９（ａ）は、本実施形態に係る部品の取出方法における板材の分離方法を説明するための概念図であり、図９（ｂ）は、他の実施形態に係る部品の取出方法における板材の分離方法を説明するための概念図である。
図９（ａ）に示すように、本実施形態に係る部品の取出方法においては、単位ユニットＸ０における内部切断片Ｘ２を、レーザーブランキング装置で、別部品Ｘ２１と、残余片Ｘ２２とに切断している。
そして、内部切断片Ｘ２を取り出した後、残余片Ｘ２２を除去し、別部品Ｘ２１を回収している。
しかし、図９（ｂ）に示すように、内部切断片は、別部品と、残余片とに切断されていなくてもよい。他の実施形態に係る部品の取出方法においては、単位ユニットＸ０から、内部切断片Ｘ２及び縁部切断片Ｘ３を除去することにより、部品Ｘ１が得られる。

本実施形態に係る分離回収装置１００においては、図1や図８に示すように、レーザーブランキング装置１０、洗浄機７０、第１搬送コンベア２０、スクラップ分離コンベア６０及び第２搬送コンベア４０が、この順序で一列に配列され、ロボット３０が第１搬送コンベア２０の両側に配置されているが、これらの配列やロボットの配置位置は、これに限定されない。
例えば、製品を取り出した後、スクラップを分離したり、洗浄を行ってもよい。

本発明は、平板状の板材から、レーザー加工された部品を連続して分離回収できる分離回収装置である。部品は、例えば、プレス成形することにより、自動車の部品として使用することができる。

５・・・振動防止手段
１０・・・レーザーブランキング装置
１１・・・レーザーノズル
１１ａ・・・上流側支持ローラ
１１ｂ・・・下流側支持ローラ
１１ｃ・・・引込ローラ
１２・・・エンドレスコンベア
１３・・・案内ローラ
１３ａ・・・張力調整ローラ
１４・・・スパッタ受け箱
１５ａ・・・Ｘ軸レール
１５ｂ・・・Ｙ軸レール
２０・・・第１搬送コンベア
２１・・・エンドレスベルト
３０・・・ロボット
３１・・・アーム
３２・・・バキュームカップ
４０・・・第２搬送コンベア
４１・・・第１電磁コンベア
４２・・・第２電磁コンベア
５０・・・載置台
６０・・・スクラップ分離コンベア
１００・・・分離回収装置
Ｐ・・・スクラップシュート
Ｓ・・・空間
Ｓ１・・・レーザー加工工程
Ｓ２・・・第１搬送工程
Ｓ３・・・落下工程
Ｓ４・・・除去工程
Ｓ５・・・第２搬送工程
Ｓ６・・・パイリング工程
Ｘ・・・板材
Ｘ０・・・単位ユニット
Ｘ１・・・部品
Ｘ２・・・内部切断片
Ｘ２１・・・別部品
Ｘ２２・・・残余片
Ｘ３・・・縁部切断片
Ｙ・・・部品の搬送方向

Claims (11)

1. 平板状の板材をレーザー光で切断し、部品、該部品の内側に孤立して位置する内部切断片、及び、該部品の縁側に開放されて位置する縁部切断片、に分割するレーザーブランキング装置と、
   前記部品、前記内部切断片及び前記縁部切断片を搬送しながら、前記縁部切断片をスクラップシュートに落下させる第１搬送コンベアと、
   該第１搬送コンベア上の前記内部切断片を取り出し除去するロボットと、
   前記部品を搬送する第２搬送コンベアと、
   前記第１搬送コンベアと前記第２搬送コンベアとの間に、前記内部切断片を落下させることができるスクラップ分離コンベアを更に備え、
   該スクラップ分離コンベアが独立に部品の搬送方向と垂直に移動可能な複数のエンドレスベルトにより構成されており、
   該スクラップ分離コンベアから前記第２搬送コンベアに前記部品が受け渡される分離回収装置。
2. 前記第２搬送コンベアが、前記部品を下面に磁着させる第１電磁コンベアと、該第１電磁コンベアから受け渡され前記部品を下面に磁着させる第２電磁コンベアとからなり、
   前記第１電磁コンベアが連続運転で前記部品を搬送するものであり、
   前記第２電磁コンベアが間欠運転で前記部品を搬送するものである請求項１記載の分離回収装置。
3. 前記第２電磁コンベアから所定の位置で落下させた前記部品を載置するための載置台を更に備える請求項２記載の分離回収装置。
4. 前記内部切断片が、別部品と、残余片とに切断されており、
   前記ロボットが、前記別部品と、前記残余片とを把持し、前記残余片を前記スクラップシュートに落下させると共に、前記別部品を回収する請求項１〜３のいずれか１項に記載の分離回収装置。
5. 前記レーザーブランキング装置と、前記第１搬送コンベアとの間に、前記部品を洗浄するための洗浄機を更に備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の分離回収装置。
6. 前記レーザーブランキング装置が、
   前記板材にレーザー光を照射するレーザーノズルと、
   前記レーザーノズルの下方に設けられた一対の上流側支持ローラ及び下流側支持ローラと、
   前記上流側支持ローラ及び前記下流側支持ローラの下方に設けられた引込ローラと、
   前記上流側支持ローラ、前記下流側支持ローラ及び前記引込ローラに案内され、前記板材を搬送するためのエンドレスコンベアと、
   を備え、
   前記レーザーノズルを移動させながら、該レーザーノズルからレーザー光を前記板材に向けて照射すると共に、前記上流側支持ローラ、前記下流側支持ローラ及び前記引込ローラを前記レーザーノズルの移動に追従させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の分離回収装置。
7. 前記エンドレスコンベアの上方には、前記エンドレスコンベアの進行方向に直交するようにＸ軸レールが取り付けられており、
   前記エンドレスコンベアの左右両端には、前記エンドレスコンベアの進行方向に沿ってＹ軸レールが取り付けられており、
   前記レーザーノズルが前記Ｘ軸レールに案内されて移動可能となっており、
   前記Ｘ軸レールが前記Ｙ軸レールに案内されて移動可能となっている請求項６記載の分離回収装置。
8. 前記上流側支持ローラ及び前記下流側支持ローラの間には、スパッタ受け箱が設置されている請求項６又は７に記載の分離回収装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の分離回収装置を用い、平板状の板材からレーザー加工された部品を取り出す部品の取出方法であって、
   前記板材を、レーザー光で切断し、部品、該部品の内側に孤立して位置する内部切断片及び前記部品の縁側に開放されて位置する縁部切断片に分割するレーザー加工工程と、
   前記部品、前記内部切断片及び前記縁部切断片を搬送する第１搬送工程と、
   前記部品を搬送しながら前記縁部切断片を落下させる落下工程と、
   前記部品を搬送しながら前記内部切断片をロボットで除去する除去工程と、
   前記部品を搬送する第２搬送工程と、
   を備え、
   前記レーザー加工工程、前記第１搬送工程及び前記落下工程が、連続運転で行われる部品の取出方法。
10. 前記部品を落下させ積層させるパイリング工程を更に備える請求項９記載の部品の取出方法。
11. 前記板材を搬送しながら前記レーザー加工工程が行われる請求項９又は１０に記載の部品の取出方法。

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