JP7095948B2 - テーラードブランクの取り出し方法 - Google Patents
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そして、スタックの状態で所定の加工装置の位置まで移動され、当該スタックから1枚ずつブランクが取り出されて、プレス加工等の金属加工が施される。
テーラードブランクが積層されたスタックにおいては、厚肉のブランク片同士が積層された部分(厚肉領域)と、薄肉のブランク片同士が積層された部分(薄肉領域)とでは段差が生じてしまい、しかもテーラードブランクを取り出す度に段差のサイズが変化するため、例えば、吸着手段のアームにバネ等を取り付けて当該段差を吸収できるように対応させ、スタックから最上位のテーラードブランクを取り出している。
また、テーラードブランクの薄肉のブランク片同士が積層された部分は、その上端が端面視で湾曲することになるため、吸着手段の吸着部がその上面を吸着できない場合がある(図1の(b)参照)。
また、テーラードブランクの段取り替え等により、吸着手段のバネをロッドに対応できるように交換する必要があるため、手間がかかるという欠点もある。
また、テーラードブランクの取り出し方法においては、複数のリフターが、厚肉領域及び薄肉領域の上端が予め設定された取り出し位置に到達するまで、当該スタックを上昇させることにより、次の吸着ステップにおいて、吸着部を最上位テーラードブランクに容易且つ確実に吸着させることが可能となる。
また、スタック上昇ステップが行われた後、吸着ステップ、ブランク上昇ステップ、搬送ステップ及びピッチ上昇ステップを繰り返し行うことにより、テーラードブランクを連続して順次取り出すことができる。
なお、テーラードブランクの取り出し方法においては、既存の吸着手段を用いることができ、バネ等の余分な装置を取り付ける必要もないため、手間がかからないという利点もある。
これにより、最上位テーラードブランクが取り出し位置に到達したことを確認してから次の吸着ステップを行うことができる。また、第1検出センサー及び第2検出センサーからの信号に基づいて、各リフターの駆動を制御することも可能となる。
図1の(a)は、本実施形態に係るテーラードブランクの取り出し方法により取り出されるテーラードブランクを示す概略側面図であり、図1の(b)は、複数のテーラードブランクが積層されたスタックを示す概略側面図である。
図1の(a)に示すように、本実施形態に係るテーラードブランクの取り出し方法において、テーラードブランクXは、厚さが異なるブランク片の端面同士を連結させたものである。具体的には、薄肉のブランク片X1と、厚肉のブランク片X2との端面同士を、下面が面一となるように当接させて、一体に溶接したものである。ちなみに、テーラードブランクは、一般に一方側の面が露出する外側面となるため、その一方側の面全体が面一となるように溶接される。
なお、薄肉のブランク片X1及び厚肉のブランク片X2の材質としては、特に限定されず、冷間圧延鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板等が挙げられる。薄肉のブランク片X1及び厚肉のブランク片X2の材質は、同一であっても異なっていてもよい。
このように、薄肉のブランク片X1と厚肉のブランク片X2とが連結されており、且つ、両者の厚みが異なるため、スタックSにおいては、厚肉領域S2の上端は略水平となるものの、薄肉領域S1の上端は連結した部分から外側に向けて湾曲した形態となる。なお、この湾曲した部分には、図示しない間隙が生じる。
図2に示すように、ディスタック装置Dは、複数のテーラードブランクXが積層されたスタックSを載置するための載置台1と、該載置台1の下方に配置され、スタックSを上昇移動させるための複数のリフター2と、複数の吸着部31を有する吸着手段3と、取り出し位置Pに向けて配置された第1検出センサー41及び第2検出センサー42と、スタックSの両側にそれぞれ設けられたマグネットフロータ5及びエアーブロー6と、を備える。
そして、各貫通孔11の下方には、それに対応する位置にリフター2が配置される。
したがって、載置台1は、その上面にスタックSを載置可能であり、貫通孔11により下方に配置されたリフター2の昇降移動を妨げない。
ここで、各リフター2としては、例えば、サーボシリンダを採用することが好ましい。なお、サーボシリンダは、サーボモータの回転をボールねじの直線機構に変換し、これによりシリンダを昇降させるものである。
例えば、薄肉領域S1の下方に配置されたリフター2は、薄肉領域S1を所定の取り出し位置Pまで大きく上昇させ、その一方で、厚肉領域S2の下方に配置されたリフター2は、厚肉領域S2を所定の取り出し位置まで少なく上昇させることができる。
また、サーボシリンダは、シンプルな構造であるため、比較的狭いスペースであっても設置することができるという利点がある。
なお、リフター2には、荷重を検知可能なロードセル等が設けられていてもよい。
吸着手段3においては、吸着部31が最上位テーラードブランクXを吸着可能となっており、アーム部32はその吸着部31と共に昇降移動する。
このとき、各吸着部31は、同じ高さに位置しており、全てのアーム部32が同期して昇降移動するようになっている。
また、各アーム部32は、フレームFに固定されて一体化されていることが好ましい。この場合、フレーム自体を昇降移動させることにより、全てのアーム部32を同時に昇降移動させることができる。その結果、アーム部の昇降移動に要する時間を最大限短縮することができるので、取り出しの効率が向上する。
ここで、吸着部31は、弾性変形が可能な吸着カップからなり、その内部を吸引することにより負圧にすることが可能となっている。すなわち、吸着部31を最上位テーラードブランクXに当接させ、その内部を負圧にすることにより、最上位テーラードブランクXが吸着部31に吸着される。
吸着部31として、弾性変形が可能な吸着カップを採用することにより、伸縮する分だけ自由度があるため、最上位テーラードブランクの上端が取り出し位置Pよりも幾らか下方に位置した場合であっても対応することができる。
また、取り出し位置Pは、水平面であることが好ましい。この場合、アーム部30によって下降する複数の吸着部が、同時に最上位テーラードブランクXに当接され、同時にこれを吸着把持し、同時にこれを取り出すことになるため、吸着部31の昇降移動に必要な時間を極力少なくすることができる。
なお、上述したように、吸着部31には伸縮する分の自由度があるため、最上位テーラードブランクXが取り出された場合であっても、取り出し位置Pで次に取り出すべき最上位テーラードブランクXを吸着保持することができる。
第1検出センサー41は、取り出し位置Pに到達した薄肉領域S1の上端を検出するものであり、第2検出センサー42は、取り出し位置Pに到達した厚肉領域S2の上端を検出するものである。
これにより、ディスタック装置Dにおいては、厚肉領域S2の上端及び薄肉領域S1の上端が取り出し位置Pに到達したか否かを認識することが可能となる。
また、最上位テーラードブランクXが取り出し位置に到達したことを確認してから後述する吸着ステップを行うことができる。
また、第1検出センサー41及び第2検出センサー42からの信号に基づいて、制御部(図示しない)が各リフター2の駆動を制御することも可能となる。
そして、第1検出センサー41は、薄肉領域S1の両側(図2でいう紙面に垂直方向の薄肉領域S1の両側)に設けられており、第2検出センサー42は、同様に厚肉領域S2の両側に設けられている。
このとき、全ての第1検出センサー41及び第2検出センサー42は、同一面に配置されていることが好ましい。また、取り出し位置Pが所定の水平面である場合は、第1検出センサー41及び第2検出センサー42も同一水平面に配置されることが好ましい。この場合、最上位テーラードブランクXの上面が水平面であることを確認することができる。すなわち、最上位テーラードブランクXの一部が傾いている等のエラーを事前に発見することが可能となる。
これにより、ディスタック装置Dは、最上位テーラードブランクXに確実に吸着させることが可能となる。すなわち、第1検出センサー41及び第2検出センサー42が検出しない光線同士の間に、突起部等があったとしても、吸着部31をそこに吸着させないようにすることで、吸着不良等のエラーが生じることを抑制できる。
マグネットフロータ5は、スタックS側に電磁石を備えており、スタックSに近付けることによって、スタックSに磁力を付与する機能を有する。なお、かかる電磁石の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
テーラードブランクXが磁性体である場合、マグネットフロータ5により、スタックSのテーラードブランクX毎に同極の磁力が付与される。そうすると、積層されているテーラードブランクX同士が反発するので、最上位テーラードブランクXを取り出す際に、その直下のテーラードブランクXから剥がれ易くすることができる。すなわち、いわゆるダブルブランクが生じることを防止できる。
なお、テーラードブランクXが磁性体でない場合は、マグネットフロータ5は要さない。
エアーブロー6は、エアーを吹き付ける機能を有する。
例えば、吸着部31が最上位テーラードブランクXを吸着して取り出す際に、最上位テーラードブランクXと、その直下のテーラードブランクXとの間に向けてエアーを吹き付けることで、最上位テーラードブランクXを、その直下のテーラードブランクXから剥がれ易くすることができる。すなわち、いわゆるダブルブランクが生じることを防止できる。
図3は、本実施形態に係るテーラードブランクの取り出し方法を示すフローチャートである。
図3に示すように、本実施形態に係るテーラードブランクXの取り出し方法は、載置台1に載置されたスタックSを上昇させるスタック上昇ステップ51と、吸着手段3が、吸着部31を最上位テーラードブランクXに吸着させる吸着ステップ52と、吸着手段3が、吸着部31を上昇させ、最上位テーラードブランクXのみを上昇させるブランク上昇ステップ53と、吸着手段3が、最上位テーラードブランクXを別の位置に搬送する搬送ステップ54と、取り出されたテーラードブランクの厚さの分だけスタックを上昇させるピッチ上昇ステップ55と、を有する。
また、スタック上昇ステップ51が行われた後、吸着ステップ52、ブランク上昇ステップ53、搬送ステップ54及びピッチ上昇ステップ55を繰り返し行うことにより、テーラードブランクXを連続して順次取り出すことができる。
まず、スタック上昇ステップ51においては、既にスタックSが載置台1に載置された状態にある。
かかる載置方法は特に限定されず、例えば、薄肉のブランク片X1と厚肉のブランク片X2との端面同士を一体に溶接して製造したテーラードブランクXを、順次載置台1の上に配置し、積層していくことで、スタックSが載置台1に載置された状態とすればよい。
図4に示すように、スタック上昇ステップ51においては、スタックSが載置台1に載置された状態から、複数のリフター2が、スタックSを上昇させる。
このとき、上述したように、ディスタック装置Dの複数のリフター2は、それぞれ独立に駆動させることが可能となっているので、薄肉領域S1下方のリフター2は、薄肉領域S1の上端が第1検出センサー41に検出されるまで、当該薄肉領域S1を上昇させ、厚肉領域S2下方のリフター2は、厚肉領域S2の上端が第2検出センサー42に検出されるまで、当該厚肉領域S2を上昇させる。すなわち、第1検出センサー41又は第2検出センサー42の検出信号に基づいて、制御部(図示しない)が、各リフター2の駆動をそれぞれ独立に停止させる。
そうすると、薄肉領域S1と厚肉領域S2との上面が略面一となり、且つ、それらの上端が取り出し位置Pに位置することになる。
図5に示すように、吸着ステップ52は、吸着手段3が、吸着部31を、取り出し位置Pまで下降させ、最上位テーラードブランクXに吸着させるステップである。
スタック上昇ステップ51により、薄肉領域S1の上面が、湾曲せず、厚肉領域S2の上面と面一の平面となっているため、吸着ステップ52においては、吸着手段3の吸着部31が確実に最上位テーラードブランクXを吸着することが可能となる。すなわち、吸着が不十分となり、吸着したテーラードブランクXが取り出し中に落下する等のエラーが生じることを抑制できる。
また、薄肉領域S1と厚肉領域S2との上面が略面一となっているので、吸着部31は、上述したように、同じ高さに配置し、全てのアーム部32を同期して一定距離下降移動させることができる。これにより、テーラードブランクの取り出し方法は、吸着部31の下降に要する時間を極力短くすることができるため、テーラードブランクXの取り出し速度が向上する。ちなみに、各吸着部31の下降移動の距離が異なると、一番時間のかかる吸着部31の下降移動に吸着のタイミングを合わせる必要がある。
図6に示すように、ブランク上昇ステップ53は、吸着手段3が、吸着部31を上昇させ、最上位テーラードブランクXのみを上昇させるステップである。
ブランク上昇ステップ53において、吸着部31は、上述したことと同様に、全てのアーム部32を同期して上昇移動させることができる。
これにより、テーラードブランクの取り出し方法は、吸着部31の上昇に要する時間を極力短くすることができるため、テーラードブランクXの取り出し速度が向上する。
このとき、マグネットフロータ5は、スタックSの両側に配置されるので、ブランクを上昇させる際に、横方向にブレないように、上方に案内する役割も果たす。
搬送ステップ54において、取り出された最上位テーラードブランクXは、吸着手段3により上方又は横方向に搬送されて、別の搬送装置に渡される。
例えば、吸着手段3が最上位テーラードブランクXを上方に搬送した場合は、吸着手段3が、スタックSの上方に配置された磁性コンベア(図示しない)の下面に、最上位テーラードブランクXを磁着することにより渡され、当該磁性コンベアにより最上位テーラードブランクが搬送される。
また、吸着手段3自体をコンベアやロボット等で横方向に搬送し、所望の位置で、吸着部31から最上位テーラードブランクXを離脱させてもよい。
ブランク上昇ステップ53において、最上位テーラードブランクXが取り出されたことを、第1検出センサー41及び第2検出センサー42が検出すると、その検出信号に基づいて、制御部(図示しない)が、最上位テーラードブランクXの厚さの分だけ、各リフター2をそれぞれ独立に駆動させる。
そうすると、薄肉領域S1及び厚肉領域S2の上端が再び、取り出し位置Pに到達することになる。
例えば、最上位テーラードブランクXを1枚ずつ複数回取り出した後に、スタックSを上昇させる場合は、ピッチ上昇ステップ55を行う頻度を減らせるので、テーラードブランクXを取り出す効率を向上させることができる。
例えば、図7の(a)に示すように、テーラードブランクXAは、厚肉のブランク片X2の両側に薄肉のブランク片X1が一体に溶接されたものであってよい。
また、図7の(b)に示すように、テーラードブランクXBは、薄肉のブランク片X1の両側に厚肉のブランク片X2が一体に溶接されたものであってもよい。
例えば、載置台は、複数の帯状のものの集合体であってもよく、格子状であってもよい。
例えば、テーラードブランクXが磁性を有するものである場合、吸着部31は磁石であってもよい。
例えば、近接センサー、超音波センサー、画像処理カメラ等であってもよい。
11・・・貫通孔
2・・・リフター
3・・・吸着手段
31・・・吸着部
32・・・アーム部
41・・・第1検出センサー
42・・・第2検出センサー
5・・・マグネットフロータ
51・・・スタック上昇ステップ
52・・・吸着ステップ
53・・・ブランク上昇ステップ
54・・・搬送ステップ
55・・・ピッチ上昇ステップ
6・・・エアーブロー
D・・・ディスタック装置
F・・・フレーム
P・・・取り出し位置
S・・・スタック
S1・・・薄肉領域
S2・・・厚肉領域
X・・・テーラードブランク(最上位テーラードブランク)
X1・・・薄肉のブランク片
X2・・・厚肉のブランク片
Claims (6)
- 厚さが異なるブランク片の端面同士を下面が面一となるように当接させて一体に溶接した複数のテーラードブランクが、それぞれ前記下面が下となるように同じ向きに積層されたスタックを載置するための板状の載置台と、該載置台に縦横に複数配列され上下方向に貫通した貫通孔に対応する位置の下方に配置され、前記スタックを上昇移動させるための複数のリフターと、前記テーラードブランクを吸着するための複数の吸着部を有する吸着手段と、予め設定された取り出し位置に向けて配置された複数の第1検出センサー及び複数の第2検出センサーと、を備えるディスタック装置を用い、
少なくとも、前記テーラードブランクの薄肉のブランク片同士が積層された薄肉領域と、前記テーラードブランクの厚肉のブランク片同士が積層された厚肉領域とを有する前記スタックから、該スタックの最上位に位置する最上位テーラードブランクのみを取り出すためのテーラードブランクの取り出し方法であって、
前記載置台に載置された前記スタックの前記薄肉領域と前記厚肉領域との上面が略面一となり、且つ、前記薄肉領域と前記厚肉領域との上端が前記取り出し位置に到達するまで、前記複数のリフターをそれぞれ独立に駆動させ、前記貫通孔を通過させて前記スタックの下面に当接させ、前記スタックを上昇させるスタック上昇ステップと、
前記吸着手段が、前記吸着部を、前記取り出し位置まで下降させ、前記最上位テーラードブランクに吸着させる吸着ステップと、
前記吸着手段が、前記吸着部を上昇させ、前記最上位テーラードブランクのみを上昇させるブランク上昇ステップと、
前記吸着手段が、前記最上位テーラードブランクを別の位置に搬送するとともに、前記吸着部を、前記最上位テーラードブランクから離脱させる搬送ステップと、
複数の前記リフターがそれぞれ独立に、取り出されたテーラードブランクの厚さの分だけ前記スタックを上昇させるピッチ上昇ステップと、
を有し、
前記第1検出センサーは、前記薄肉領域の両側に設けられ、前記第2検出センサーは、前記厚肉領域の両側に設けられ、
前記スタック上昇ステップ及び前記ピッチ上昇ステップにおいては、前記第1検出センサーが前記取り出し位置に到達した前記薄肉領域の上端を検出し、前記第2検出センサーが前記取り出し位置に到達した前記厚肉領域の上端を検出するまで、前記複数のリフターがそれぞれ独立に駆動して前記スタックを上昇させるものであり、
前記スタック上昇ステップが行われた後、前記吸着ステップ、前記ブランク上昇ステップ、前記搬送ステップ及び前記ピッチ上昇ステップが繰り返し行われるテーラードブランクの取り出し方法。 - 前記複数のリフターがいずれもサーボモータの回転をボールねじの直線機構に変換し、これによりシリンダを昇降させるサーボシリンダであり、
該サーボシリンダが、それぞれ独立に、サーボモータの回転数を制御することで、前記シリンダの位置が制御される請求項1記載のテーラードブランクの取り出し方法。 - 前記取り出し位置が水平面であり、前記第1検出センサー及び前記第2検出センサーが同一水平面に配置されている請求項1又は2に記載のテーラードブランクの取り出し方法。
- 記第1検出センサー及び前記第2検出センサーが光線を発射する光電センサーであり、
前記吸着ステップにおいて、前記光線の平面位置に対応するように配列された前記複数の吸着部を、前記最上位テーラードブランクに吸着させる請求項1~3のいずれか1項に記載のテーラードブランクの取り出し方法。 - 前記吸着手段が、少なくとも、複数のアーム部と、該アーム部の先端にそれぞれ設けられた前記吸着部とを有し、
前記複数のアーム部がフレームに固定されて一体化されており、
前記吸着部が、弾性変形が可能な吸着カップからなる請求項1~4のいずれか1項に記載のテーラードブランクの取り出し方法。 - 前記ディスタック装置が、前記スタックの両側にそれぞれ設けられたマグネットフロータ及びエアーブローを更に備え、
前記スタック上昇ステップにおいて、前記マグネットフロータにより前記スタックに磁力が付与され、前記エアーブローにより前記最上位テーラードブランクとその直下のテーラードブランクとの間に向けてエアーが吹き付けられる請求項1~5のいずれか1項に記載のテーラードブランクの取り出し方法。
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