JP6364230B2 - 板材分離装置及びマグネットフロータ - Google Patents

Description

本発明は、パレット上に積載された板状のワークを１枚毎分離する板材分離装置及びマグネットフロータに係り、さらに詳細には、分離された状態にある最上部のワークの高さ位置を検出する機能を備えた板材分離装置及びマグネットフロータに関する。

パレット上に積載（積層）された板状のワークを、ロボット等のごとき搬送装置によって１枚毎分離して、例えばプレスブレーキやレーザ加工機などの適宜の板材加工機に対して供給することが行われている。この場合、例えば２枚のワークが密着した状態でもって板材加工機へ供給されることがある。そこで、ワークを１枚毎分離するためにマグネットフロータを用いたり、前記搬送装置によってワークを搬送するとき、２枚取りを行ったか否かを確認するために、２枚取り検出装置（板厚計測手段）を備えることがある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−１０７０８０号公報

パレット上に積載されたワークを、ロボットなどのごとき搬送装置によって保持するとき、複数のバキュームパッドを備えたワーク保持部でもって吸着保持することがある。積載された最上部の１枚目のワークを前記ワーク保持部で保持するとき、１枚目の高さ位置を検出するために、前記ワーク保持部は、仕様最大高さ位置からワーク表面の検出動作（低速動作）でもって下降するものである。したがって、最初にワーク表面を検出する時間がかかるという問題がある。なお、２枚目からは、１枚目の高さ位置を参照して、高速で下降することが可能である。

最初にワークを吸着保持する場合であっても、１枚目のワークに高速下降して接近することが望ましいものである。したがって、特許文献１には、積載されたワークの上方位置に対して出没してワークの高さ位置を検出するセンサが備えられている。しかし、特許文献１に記載の構成は、パレット上に積載されたワークが水平であることを前提とするものである。

ところで、マグネットフロータを用いて板状のワークを１枚毎分離するとき、マグネットフロータに磁着されたワークの一端側は他端側よりも高くなるように傾斜する。そして、ワークの傾斜角は、ワークの大きさによって種々変化するものである。そして、前述したように、複数のバキュームパッドでもってワークの上面を吸着するとき、ワークに対してバキュームパッドが急激に接近し当接することは望ましいものではない。したがって、マグネットフロータを用いてワークの分離を行う場合、最上部の傾斜した状態にあるワークの傾斜上端付近の高さ位置を容易に検出できることが望まれていた。

また、パレット上に積載されたワークに切欠部などがある場合には、その切欠部を回避した位置において、マグネットフロータによって分離されたワークの最上部付近の高さ位置を検出することが望まれていた。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、直方体状のパレット上に積載した板状のワークを１枚毎分離する板材分離装置であって、前記パレットにおけるＸ方向の側面を当接自在なＸ方向当接部材を備えると共に前記パレットのＹ方向の側面を当接自在なＹ方向当接部材を備えたベースフレームに、積載した前記ワークのＸ方向の側面又はＹ方向の側面に当接自在なマグネットフロータを備え、このマグネットフロータによって上下方向に分離されて傾斜した状態の最上部のワークの最上部付近の高さ位置を検出するための高さ検出センサを前記マグネットフロータの上部に備え、このマグネットフロータにおけるワーク当接面に対して前記高さ検出センサを出没自在に備えていることを特徴とするものである。

また、板材分離装置に使用するマグネットフロータであって、当該マグネットフロータの本体に板状のワークを当接するワーク当接面を備え、このワーク当接面に一端縁が当接して傾斜した状態にある最上部のワークの最上部付近の高さ位置を検出するための高さ検出センサを、前記ワーク当接面に対して出没自在に前記本体の上部に備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、ワークの切欠部の位置を回避して、かつマグネットフロータに磁着して傾斜した状態にあるワークの傾斜上端付近の高さ位置を検出することができる。

本発明の実施形態に係る板材分離装置とパレットとロボット等のごとき搬送装置におけるワーク保持部との関係を示した平面説明図である。 本発明の実施形態に係る板材分離装置の斜視説明図である。 マグネットフロータの平面説明図である。

平面図である図１及び斜視図である図２を参照するに、本発明の実施形態に係る板材分離装置１は、Ｌ形状のベースフレーム３を備えている。より詳細には、前記ベースフレーム３は、Ｘ軸方向（左右方向）に長いＸ軸ベースフレーム５とＹ軸方向（前後方向）に長いＹ軸ベースフレーム７とを一体的に備えている。そして、前記Ｘ軸ベースフレーム３には、直方体形状のパレットＰにおけるＹ軸方向の一側面（後面）ＰＡを当接自在なＹ方向当接部材９が前方向へ突出して備えられている。また、前記Ｙ軸ベースフレーム７には、前記パレットＰにおける右側面（Ｘ軸方向の側面）ＰＢを当接自在なＸ方向当接部材１１が左方向へ突出して備えられている。

したがって、前記Ｙ方向当接部材９にパレットＰの後面ＰＡを当接し、Ｘ方向当接部材１１にパレットＰの右側面ＰＢを当接し位置決めすると、パレットＰのＸ，Ｙ方向の基準位置Ｏは、前記板材分離装置１における原点位置に一致して位置決めされることになる。

前記パレットＰ上には複数枚の板状のワークＷが積載（積層）されている。上記ワークＷの後側面（後端縁）は、図１に示すように、前記パレットＰの後面ＰＡから僅かに後方向に突出して配置してあり、ワークＷの右側面は、前記パレットＰの右側面ＰＢから僅かに右方向に突出してある。そして、前記Ｙ軸ベースフレーム７上には、積層した前記ワークＷの右側面に当接してワークＷのＸ軸方向の位置決めを行う端面当接部材１３を垂直に立設して備えたスライドプレート１５が備えられている。前記スライドプレート１５は、前記Ｙ軸ベースフレーム７に備えた前後方向のＴ溝などのごときガイド溝７Ｇに沿って前後方向に位置調節可能であり、前記スライドプレート１５に備えたロックハンドル１７によってＴボルト（図示省略）の上下動を操作することによって、前記Ｙ軸ベースフレーム７に対して前記スライドプレート１５を固定可能かつ固定を解除可能なものである。

前記Ｘ軸ベースフレーム５上には、複数のスライドプレート１９Ａ，１９ＢがＸ軸方向へ位置調節自在に備えられている。すなわち、スライドプレート１９Ａ，１９Ｂは前記スライドプレート１５と同様の構成であって、前記Ｘ軸ベースフレーム５に備えたＴ溝などのごときガイド溝５Ｇに沿って左右方向に移動可能である。そして、スライドプレート１９Ａ，１９Ｂに備えたロックハンドル２１を操作することによって、前記スライドプレート１９Ａ，１９ＢはＸ軸ベースフレーム５に固定自在かつ固定を解除自在なものである。

前記スライドプレート１９Ａ，１９Ｂには、マグネットフロータ（鉄板分離器）２３Ａ，２３Ｂが備えられている。このマグネットフロータ２３Ａ，２３Ｂは、積層された板状のワーク（鉄板）Ｗを上下に１枚毎分離する機能を奏するものであって、既によく知られた構成であるから、マグネットフロータ２３Ａ，２３Ｂの詳細な構成についての説明は省略する。

前記マグネットフロータ２３Ａ，２３Ｂは、前記スライドプレート１９Ａ，１９Ｂ上に垂直に立設した本体２５を備えている。この本体２５には、磁極作用によって積層したワークＷを上下に分離するための永久磁石（図示省略）が備えられている。そして、前記本体２５の前記パレットＰ上の積層されたワークＷと対向した対向面には、適宜の非磁性板２７が備えられている。この非磁性板２７は、パレットＰ上の積層されたワークＷを上下に分離する際に、ワークＷの一端縁（後端面）を当接し磁着するワーク当接面を構成するものである。

以上のごとき構成において、複数枚のワークＷを積載したパレットＰをＹ方向当接部材９、Ｘ方向当接部材１１に当接して位置決めすると、前記ワークＷの右側面は、Ｙ軸方向に予め位置調節した端面当接部材１３に当接される。また、ワークＷの後側面は、左右方向に予め位置決めしたマグネットフロータ２３Ａ，２３Ｂのワーク当接面２７に当接される。なお、ワークＷが小さい場合には、図１に示すように、一方のマグネットフロータ２３Ａのワーク当接面２７に当接されるものである。

既に理解されるように、マグネットフロータ２３Ａ，２３Ｂは左右方向に位置調節可能であるから、ワークＷの後側面の一部に切欠部がある場合には、当該切欠部を回避した位置に配置することができるものである。そして、マグネットフロータ２３Ａのワーク当接面２７に後側面を当接した複数枚のワークＷは磁極作用によって上下に分離されるものである。上述のように、ワークＷの後側が上下に分離されると、上部のワークＷは、後側が高くなるように傾斜するものである。

上述のように、後側が上下に分離されたワークＷを、ワーク搬送装置としてのロボット（図示省略）に備えたワーク保持部２９に備えた複数の吸着パッド３１によって吸着して、適宜の板材加工機に対してワークＷを１枚毎供給するものである。前記ワーク保持部２９は、当該ワーク保持部２９に備えた適宜のワーク表面検知センサ３３の接触子がワーク表面に接触してＯＮ作動したときに、前記吸着パッド３１によってワークＷを吸着するものである。

ところで、最初の１枚目のワークＷを保持するために、仕様最大高さ位置から前記ワーク保持部２９を低速動作（ワーク表面を検出する動作）で下降すると、時間がかかるという問題がある。そこで、前記ワーク表面検知センサ３３がＯＮ作動するまで高速で下降すると、前記吸着パッド３１等がワークＷに急激に当接することとなり問題である。まして、マグネットフロータ２３ＡによってワークＷの後側が上下に分離された状態にあるワークＷは、後側が高くなるように傾斜した状態にある。したがって、ワーク保持部２９に備えた前記ワーク表面検知センサ３３が最上部のワークＷの表面を検出する前に、ワーク保持部２９において後側に位置する吸着パッド３１がワークＷに急激に当接することがある。

そこで、本実施形態においては、ワークＷの大小に拘わりなく常にワークＷの後側の板材分離を行う一方のマグネットフロータ２３Ａに最上部のワークＷの高さ位置を検出するためのワーク高さ検出装置３５が備えられている。より詳細には、前記マグネットフロータ２３Ａにおける前記本体２５の上部には、図３に示すように、例えば流体圧シリンダなどのごとき往復作動装置３７が装着してある。そして、この往復作動装置３７に往復動自在に備えたピストンロッド等のごとき往復作動部材３９には、例えばレーザセンサなどのごとき適宜の高さ検出センサ４１を備えたセンサブラケット４３が一体的に取付けてある。

上記構成において、前記往復作動装置３７における往復作動部材３９が前方向（図３において左方向）へ往作動されると、前記高さ検出センサ４１が前記マグネットフロータ２３Ａにおけるワーク当接面２７から僅かに前方に突出して、最上部のワークＷの高さ位置を検出するものである。そして、前記往復作動部材３９が復作動されると、前記高さ検出センサ４１は、前記ワーク当接面２７に対して後方向に没入されて、前記ワーク保持部２９によってワークＷを搬送するときにワークＷと干渉するようなことはないものである。

既に理解されるように、前記高さ位置検出センサ４１が最上部のワークＷの高さ位置を検出する位置は、マグネットフロータ２３Ａにおけるワーク当接面２７から前方へ僅かに突出した位置である。したがって、前記高さ位置検出センサ４１は、マグネットフロータ２３Ａのワーク当接面２７に磁着当接されたワークＷの後端面（後端縁）付近である。換言すれば、前記高さ位置検出センサ４１は、前記ワーク当接面２７に後端面が磁着当接されて、後側が高くなるように傾斜された状態にあるワークＷの最上部付近の高さ位置を検出するものである。

したがって、パレットＰ上に積載されたワークＷを、ロボット等のごとき搬送装置に備えた前記ワーク保持部２９によって１枚毎保持して板材加工機へ供給する場合、前述したように、ワークＷを積載したパレットＰをＹ方向当接部材９、Ｘ方向当接部材１１に当接し、板材分離装置１に対してパレットＰの位置決めを行う。そして、パレットＰ上に予め位置決めして積載したワークＷの後端面を、予め位置決めしてあるマグネットフロータ２３Ａのワーク当接面２７Ａに当接する。

なお、前記マグネットフロータ２３Ａは、ワークＷの大きさに対応して、またワークＷの後側に形成された切欠部の位置を考慮して、予め左右方向に位置決めされるものである。換言すれば、前記マグネットフロータ２３ＡによってワークＷを上下に分離すべく、ワークＷに形成した切欠部の位置を回避してマグネットフロータ２３Ａを位置決め配置すると、前記高さ検出センサ４１は、必然的にワークＷの切欠部の位置を回避して配置されることになるものである。したがって、マグネットフロータ２３Ａに高さ検出センサ４１を備えている構成により、ワークＷの大きさや切欠部に対応しての高さ位置センサ４１の配置が容易なものである。

前述したように、パレットＰ上に積載したワークＷの後面をマグネットフロータ２３Ａのワーク当接面２７に当接すると、ワークＷの後側が一枚毎分離されて後側が高くなるように傾斜する。そして、前述したように、高さ検出センサ４１によって最上部のワークＷの高さ位置を検出すると、前記ワーク保持部２９の動作を制御する制御装置（図示省略）においては、検出したワークＷの高さ位置よりも僅かに高い位置を、前記ワーク保持部材２９の高速下降位置に設定し、ワーク保持部材２９の高速下降を行う。

その後、ワーク保持部材２９に備えたワーク表面検知センサ３３がワークＷの表面を検知するまで低速で下降する。そして、前記ワーク表面検知センサ３３がワーク表面を検知すると、各吸着パッド３１によってワークＷの吸着が行われる。この際、最上部のワークＷは後側が高くなるように傾斜した状態にあるので、前記ワーク保持部２９においての後側の吸着パッド３がワークＷを吸着した場合であっても、前側の吸着パッド３１はワークＷから離れた状態にある。

したがって、前記ワーク表面検知センサ３３がワーク表面を検知した後においても、前記ワーク保持部２９の低速下降を継続し、全ての吸着パッド３１がワークＷを吸着した後に、前記ワーク保持部２９を上昇して、積層された最上部のワークＷを持上げて分離するものである。なお、全ての吸着パッド３１がワークＷを吸着したか否かは、各吸着パッド３１とエジェクタポンプなどのごとき負圧発生手段（図示省略）とを接続した接続路内の圧力を検出することによって容易に検知できるものである。

前述のように、最上部の１枚目のワークＷの分離搬送を行った後、２枚目のワークＷを前記ワーク保持部２９の吸着パッド３１によって吸着する場合には、１枚目の表面を検知した高さ位置よりも僅かに高い位置までワーク保持部２９を急速下降し、その後にワークＷの表面を検出するまで低速下降して、２枚目のワークＷを吸着する。そして、ワークＷの表面を検出した高さ位置を更新し、この更新した高さ位置よりも僅かに高い位置までワーク保持部２９を急速下降することにより、パレットＰ上に積載されたワークＷを能率よく搬出して板材加工機へ供給することができるものである。

以上のごとき説明より理解されるように、本実施形態によれば、マグネットフロータ２３Ａの上部に高さ検出センサ４１を備え、この高さ検出センサ４１を、マグネットフロータ２３Ａのワーク当接面２７に対して出没自在に備えた構成である。したがって、ワークの大小に対応して、またワークに備えた切欠部を回避した位置において、傾斜した状態に分離されたワークの最上部位置付近の高さ位置を容易に検出することができるものである。

１ 板材分離装置
３ ベースフレーム
５ Ｘ軸ベースフレーム
７ Ｙ軸ベースフレーム
９ Ｙ方向当接部材
１１ Ｘ方向当接部材
２３Ａ，２３Ｂ マグネットフロータ（鉄板分離器）
２５ 本体
２７ 非磁性板（ワーク当接面）
２９ ワーク保持部
３１ 吸着パッド
３３ ワーク表面検知センサ
３５ ワーク高さ検出装置
４１ 高さ検出センサ

Claims (2)

1. 直方体状のパレット上に積載した板状のワークを１枚毎分離する板材分離装置であって、前記パレットにおけるＸ方向の側面を当接自在なＸ方向当接部材を備えると共に前記パレットのＹ方向の側面を当接自在なＹ方向当接部材を備えたベースフレームに、積載した前記ワークのＸ方向の側面又はＹ方向の側面に当接自在なマグネットフロータを備え、このマグネットフロータによって上下方向に分離されて傾斜した状態の最上部のワークの最上部付近の高さ位置を検出するための高さ検出センサを前記マグネットフロータの上部に備え、このマグネットフロータにおけるワーク当接面に対して前記高さ検出センサを出没自在に備えていることを特徴とする板材分離装置。
2. 板材分離装置に使用するマグネットフロータであって、当該マグネットフロータの本体に板状のワークを当接するワーク当接面を備え、このワーク当接面に一端縁が当接して傾斜した状態にある最上部のワークの最上部付近の高さ位置を検出するための高さ検出センサを、前記ワーク当接面に対して出没自在に前記本体の上部に備えていることを特徴とするマグネットフロータ。

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