JPH0977462A - スポンジ枚数検出方法、その装置及びスポンジ供給ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数枚のスポンジを、その枚数を検出しなが
ら同時にハンドリングする。 【解決手段】 一対の針ユニット１０は、ガイドシリン
ダ３によりその間隔が可変に設けられている。各針ユニ
ット１０は、それぞれロッドがＺ方向に進退可能に配置
された針シリンダと、針シリンダ５のロッドに弾性板６
を介して先端を下方に向けて支持された針８と、弾性板
６の表面に貼り付けられた歪ゲージ７とで構成される。
各針ユニット１０の針８を突出させてスポンジ９に突き
刺した状態でガイドシリンダ３のロッドを縮めると、ス
ポンジ９の枚数に応じて弾性板６が弾性変形し、歪ゲー
ジ７の出力が変化する。この歪ゲージ７の出力から、ス
ポンジ９の枚数が検出可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハンド部材に支持
された針をスポンジに突き刺すことによって、積み重ね
られた複数枚のスポンジを同時にハンドリング可能なス
ポンジ供給ハンドに関する。また本発明は、針で突き刺
したスポンジの枚数を検出する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工業製品においては、緩衝材や吸音材や
吸水材等として、スポンジが様々な分野で用いられてい
る。そして、これらの工業製品の製造工程の自動化に伴
い、製造工程でのスポンジの供給もハンドによる自動供
給化が進んでいる。

【０００３】図２は、従来のスポンジ供給ハンドの斜視
図である。図２に示すように、ハンド固定用ブロック１
１には、下端にＸＹ平面と平行な水平部を有するガイド
１２が固定されている。ガイド１２には、ロッドがＸ方
向に進退可能に配置されたガイドシリンダ１３の本体が
固定され、このガイドシリンダ１３のロッドにも、上述
のガイド１２と同様のガイド１４が固定されている。各
ガイド１２，１４には、それぞれロッドがＺ方向に進退
可能に配置された針シリンダ１５が固定されている。各
針シリンダ１５のロッドにはそれぞれ先端を下方に向け
た針１８が固定され、針シリンダ１５の駆動により針１
８がＺ方向に移動される。

【０００４】また、一方のガイド１４の水平部には、ス
ポンジの有無を検出するためのセンサ１６が、ブラケッ
ト１７を介して固定されている。センサ１６は光ファイ
バ式センサで、下方でのスポンジの有無を光学的に検出
するものである。これにより、スポンジが針１８で突き
刺された状態でセンサ１６の下方に存在している場合
に、スポンジが検出される。

【０００５】上記構成に基づきスポンジをハンドリング
する際は、まず、各針シリンダ１５のロッドを引き上げ
た状態で、各ガイド１２，１４の水平部がスポンジの上
面付近に位置するまでハンド固定用ブロック１１を降下
させる。次いで、各針シリンダ１５のロッドを突出さ
せ、針１８でスポンジを突き刺す。

【０００６】その後、ハンド固定用ブロック１１を上昇
させ、ガイドシリンダ１３のロッドを引き込ませる。ガ
イドシリンダ１３のロッドを引き込ませるのは、針１８
の先端が下方に向いているため、特に厚みの薄いスポン
ジの場合、そのままハンドリングすると、ハンドリング
途中で針１８からスポンジが抜け落ちてしまうおそれが
あるからである。すなわち、ガイドシリンダ１３のロッ
ドを引き込ませて針１８の針の間隔を小さくすることで
スポンジをＸ方向に多少圧縮し、これによりスポンジが
抜け落ちにくくしている。

【０００７】ガイドシリンダ１３のロッドを引き込ませ
たら、ガイド固定用ブロック１１を移動させ、スポンジ
を所定の位置にハンドリングする。この際、センサ１６
によりスポンジの有無を検出し、スポンジが検出されな
い場合には、不図示の警告手段により警告を発して作業
者に異常を知らせる。

【０００８】また、このような構成のスポンジ供給ハン
ドは、針シリンダ１５のロッドのストロークおよび針の
長さを任意に設定することにより、積み重ねられたスポ
ンジの中から所定の枚数のスポンジを同時にハンドリン
グできる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスポンジ供給ハンドでは、センサによりスポン
ジの有無を検出しているだけなので、複数枚のスポンジ
を同時にハンドリングする場合、ハンドリング途中でス
ポンジが落下しても、最上位置のスポンジが残っている
限りはスポンジを検出してしまう。従って、所定の枚数
のスポンジがハンドリングされているか否かまでは検出
することができなかった。さらに、スポンジを検出する
ためには、スポンジを突き刺したときにセンサの下方に
スポンジが存在していなければならない。そのため、穴
あきスポンジやサイズの小さいスポンジなどスポンジの
形状に応じて、針で突き刺したときにセンサの下方にス
ポンジが存在するように、センサの固定位置を変更しな
ければならなかった。

【００１０】そこで本発明は、積み重ねられた複数枚の
スポンジを針で突き刺したときに、スポンジの形状によ
らずにその枚数を確実に検出可能とするスポンジ枚数検
出方法及び装置を提供することを目的とする。さらに本
発明は、スポンジの形状によらずに、複数枚のスポンジ
をその枚数を検出しながら同時にハンドリングできるス
ポンジ供給ハンドを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のスポンジ枚数検出方法は、並列に配置され互い
の間隔が可変に設けられた一対のシリンダのロッドにそ
れぞれ支持された針を、積み重ねられた複数枚のスポン
ジに突き刺し、前記針で突き刺されたスポンジの枚数を
検出する方法であって、前記針のうち少なくとも一方の
シリンダの針を、弾性板を介して前記シリンダのロッド
に支持し、前記一対のシリンダのロッドを駆動して前記
針でスポンジを突き刺した後、前記一対のシリンダの間
隔を変化させ、それによって生じる弾性板の歪みから、
前記針で突き刺されたスポンジの枚数を検出することを
特徴とする。

【００１２】ここで、前記弾性板の表面に歪ゲージを貼
り付け、前記歪ゲージの出力からスポンジの枚数を検出
すれば、弾性板の歪の検出は容易である。さらに、前記
一対のシリンダの間隔を変化させたときの、前記歪ゲー
ジの出力と前記針で突き刺されているスポンジの枚数と
の関係を予め求めておくことにより、スポンジ枚数は歪
ゲージの出力から容易に検出される。

【００１３】また、本発明のスポンジ枚数検出装置は、
並列に配置され互いの間隔が可変に設けられた一対のシ
リンダと、前記一対のシリンダのロッドにそれぞれ支持
され前記一対のシリンダのロッドの駆動により、積み重
ねられた複数枚のスポンジに突き刺される針と、前記針
で突き刺されたスポンジの枚数を検出する検出手段とを
有するスポンジ枚数検出装置であって、前記針のうち少
なくとも一方のシリンダの針は弾性板を介して前記シリ
ンダのロッドに支持され、前記検出手段は、前記針でス
ポンジを突き刺した状態で前記一対のシリンダの間隔を
変化させたときに前記弾性板に生じる歪を検出する歪検
出手段であり、前記歪検出手段で検出された歪から、前
記針で突き刺されたスポンジの枚数を検出することを特
徴とするものである。前記歪検出手段としては、前記弾
性板に貼り付けられた歪ゲージを用いることができる。

【００１４】上記のとおり構成された本発明のスポンジ
枚数検出方法及び装置では、まず、一対のシリンダのロ
ッドを駆動し、ロッドに支持された針を、積み重ねられ
た複数枚のスポンジに突き刺す。その後、一対のシリン
ダの間隔を変化させる。すると、スポンジには圧縮力ま
たは引張力が加わり、針にはスポンジの復元力が作用す
る。ここで、針のうち少なくとも一方のシリンダの針は
弾性板を介してシリンダのロッドに支持されているの
で、針に作用するスポンジの復元力により弾性板には歪
が生じる。一対のシリンダの間隔の変化量が一定のと
き、弾性板に生じる歪量とスポンジの枚数とは比例関係
にあるので、このときの弾性板の歪からスポンジの枚数
が検出される。スポンジ枚数は、針でスポンジを突き刺
すことができれば検出可能であるので、スポンジの形状
についてはどのような形状であっても構わない。

【００１５】本発明のスポンジ供給ハンドは、間隔が可
変に設けられた一対のハンド部材にそれぞれ針が進退可
能に支持され、前記針を突出させてスポンジに突き刺す
ことで、積み重ねられた複数枚のスポンジを同時にハン
ドリング可能なスポンジ供給ハンドであって、前記針の
うち少なくとも一方のハンド部材の針は弾性板を介して
前記ハンド部材に支持され、前記弾性板には、前記弾性
板の歪を検出する歪検出手段が設けられていることを特
徴とする。

【００１６】ここで、前記一対のハンド部材は、前記針
でスポンジを突き刺した状態で間隔が変化され、前記弾
性板に歪を生じさせるものであってもよいし、前記歪検
出手段は、歪ゲージであってもよい。

【００１７】本発明のスポンジ供給ハンドでは、上述し
たスポンジ枚数検出の原理を利用している。従って、針
で突き刺せる形状であればどのような形状のスポンジで
あっても、ハンドリングするスポンジの枚数を検出しな
がら複数枚のスポンジを同時にハンドリング可能とな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１９】図１は、本発明のスポンジ供給ハンドの一
実施形態の斜視図である。同図において、ハンド固定用
ブロック１、ガイドシリンダ３及び一対のガイド２，４
については、図２に示した従来のスポンジ供給ハンドと
同様である。従来と同様の構成については詳細な説明を
省略し、以下では、主として本発明の特徴となる部分に
ついて説明する。

【００２０】各ガイド２，４には、それぞれ針ユニット
１０が固定されており、これら各ガイド２，４及び各針
ユニット１０で一対のハンド部材が構成される。各針ユ
ニット１０は、ロッドがＺ方向に進退可能に配置されて
ガイド２，４に固定された針シリンダ５と、針シリンダ
５のロッドに弾性板６を介して先端を下方に向けて支持
された針８と、弾性板６の表面に貼り付けられた歪ゲー
ジ７とで構成される。これにより、各針ユニット１０の
針８はそれぞれ並列に配置され、ガイドシリンダ３の駆
動で互いの間隔が可変に設けられるとともに、針シリン
ダ５の駆動でＺ方向に移動される。

【００２１】針シリンダ５のストローク及び針８の長さ
は、針８が最も上昇した位置にあるときには針８の先端
がガイド２，４の水平部２ａ，４ａの下面よりも上方に
位置し、かつ、針８が最も降下した位置にあるときには
針８の先端がガイド２，４の水平部２ａ，４ａの開口を
通過しハンドリングすべきスポンジ９の下端部に到達す
るように設定される。

【００２２】弾性板６としては、後述するハンドリング
動作の際に歪ゲージ７の出力変化を大きくするために、
弾性変形しやすい材料を選ぶのが好ましい。また、その
形状や配置についても、Ｘ方向には弾性 変形しやすい
が他の方向には変形しにくくなるようにするのが好まし
い。ここでは、弾性板６をＹＺ平面に平行になるように
配置している。

【００２３】上記構成に基づき、積み重ねられた複数枚
のスポンジ９を同時にハンドリングする際は、まず、各
針シリンダ５のロッドを引き上げた状態で、各ガイド
２，４の水平部２ａ，４ａがスポンジ９の上面付近に位
置するまでハンド固定用ブロック１を降下させる。次い
で、各針シリンダ５のロッドを突出させ、針８でスポン
ジ９を突き刺す。これにより、スポンジ９がスポンジ供
給ハンドに保持される。図１においては、３枚のスポン
ジ９を突き刺した状態を示している。

【００２４】その後、ハンド固定用ブロック１を上昇さ
せ、ガイドシリンダ３のロッドを引き込ませる。ガイド
シリンダ３のロッドを引き込ませると、各針ユニット１
０の針８のＸ方向の間隔が小さくなり、スポンジ９には
Ｘ方向に圧縮する力が加わる一方、針８にはスポンジ９
の復元力によりＸ方向の負荷が加わる。この針８に加わ
る力により、各弾性板６はＸ方向に弾性変形し、歪ゲー
ジ７の出力が変化する。

【００２５】そして、歪ゲージ７の出力値から、針８で
突き刺しているスポンジ９の枚数を検出する。ガイドシ
リンダ３のロッドの引き込み量が一定のとき、針８で突
き刺しているスポンジ９の枚数と歪ゲージ７の出力値と
は比例関係にあるので、スポンジ９の枚数と歪ゲージ７
の出力値との関係を予め求めておけば、歪ゲージ７の出
力値からスポンジ９の枚数を検出するのは容易である。
また、各針ユニット１０の針８の間隔を小さくすること
により弾性板６に生じる弾性変形を利用してスポンジ９
を検出しているので、スポンジ９を検出するための検出
手段の取付位置をスポンジ９の形状に応じて変更する必
要もなく、しかも、従来ではできなかったスポンジ９の
枚数も検出可能となる。

【００２６】なお、上述したように、弾性板６として弾
性変形しやすい材料を用い、その形状や配置を、Ｘ方向
には弾性変形しやすいが他の方向には変形しにくくなる
ように設定することで、スポンジ９の枚数による弾性板
６の弾性変形量の差すなわち歪ゲージ７の出力変化の差
が大きくなり、スポンジ枚数の検出精度がより向上す
る。また、ガイドシリンダ３のロッドの引き込み量を、
スポンジ９がＸ方向に多少圧縮される程度の量とすれ
ば、従来と同様に、ハンドリング中にスポンジ９を抜け
落ちにくくすることができる。

【００２７】検出したスポンジ９の枚数がハンドリング
すべきスポンジ９の枚数と一致していたら、ハンド固定
用ブロック１を移動させ、スポンジ９を所定の位置にハ
ンドリングする。もしこのとき、検出したスポンジ９の
枚数がハンドリングすべきスポンジ９の枚数と一致して
いなければ、警告ランプやブザー等の不図示の警告手段
により警告を発して作業者に異常を知らせる。

【００２８】スポンジ９が所定の位置にハンドリングさ
れたら、再び歪ゲージ７の出力からスポンジ９の枚数を
検出する。その結果、異常がなければ、ガイドシリンダ
３のロッドを元に戻し、さらに、各針シリンダ５のロッ
ドを引き上げる。針シリンダ５のロッドを引き上げる
と、針８は上昇して先端がガイド２，４の水平部２ａ，
４ａの下面よりも上方に位置するが、スポンジ９の位置
はガイド２，４の水平部２ａ，４ａで規制されるので針
８がスポンジ９から抜け、スポンジ供給ハンドによるス
ポンジ９の保持が解除される。一方、スポンジ９の枚数
の検出結果、ハンドリングすべき枚数と異なっている場
合には、前記警告手段により警告を発して作業者に異常
を知らせる。ここでは、スポンジ９の保持を解除する直
前にスポンジ枚数の検出を行っているが、ハンドリング
中においても連続的もしくは所定の時間間隔で歪ゲージ
７の出力をチェックし、スポンジ枚数の検出を行っても
よい。

【００２９】以上述べた実施形態では、スポンジ９の枚
数を検出する際に各針ユニット１０の針８の間隔を小さ
くした例を示したが、スポンジ９が破れない範囲で針８
の間隔を広げて弾性板６を弾性変形させ、これによる歪
ゲージ７の出力変化からスポンジ９の枚数を検出するこ
ともできる。また、各針ユニット１０は、どちらも同じ
構成のものを示したが、いずれか一方の針ユニット１０
については、弾性板６及び歪ゲージ７を設けず、針８を
針シリンダ５のロッドに直接固定した構成としても、他
方の針ユニット１０の歪ゲージ７の出力からスポンジ枚
数を検出することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のスポンジ枚
数検出方法及び装置は、それぞれロッドに針を支持する
一対のシリンダのうち少なくとも一方については弾性板
を介して針を支持し、針でスポンジを突き刺した状態で
一対のシリンダの間隔を変化させることで、これにより
生じる弾性板の歪から、針で突き刺されたスポンジの枚
数を検出することができる。しかも、弾性板に生じる歪
を利用しているので、針で突き刺すことができる形状で
あれば、どのような形状のスポンジでも検出することが
できる。

【００３１】本発明のスポンジ供給ハンドは、上記本発
明のスポンジ検出装置を利用したスポンジ供給ハンドで
あるので、針で突き刺した複数枚のスポンジの枚数を検
出しつつ、ハンドリングすることができる。さらに、ス
ポンジの形状についても、ハンドリングできる形状であ
ればどのような形状であっても枚数を検出できるので、
汎用性に優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスポンジ供給ハンドの一実施形態の斜
視図である。

【図２】従来のスポンジ供給ハンドの斜視図である。

【符号の説明】

１ ハンド固定用ブロック ２，４ ガイド ２ａ，４ａ 水平部 ３ ガイドシリンダ ５ 針シリンダ ６ 弾性板 ７ 歪ゲージ ８ 針 ９ スポンジ １０ 針ユニット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列に配置され互いの間隔が可変に設け
   られた一対のシリンダのロッドにそれぞれ支持された針
   を、積み重ねられた複数枚のスポンジに突き刺し、前記
   針で突き刺されたスポンジの枚数を検出する方法であっ
   て、 前記針のうち少なくとも一方のシリンダの針を、弾性板
   を介して前記シリンダのロッドに支持し、 前記一対のシリンダのロッドを駆動して前記針でスポン
   ジを突き刺した後、前記一対のシリンダの間隔を変化さ
   せ、それによって生じる弾性板の歪みから、前記針で突
   き刺されたスポンジの枚数を検出することを特徴とする
   スポンジ枚数検出方法。
2. 【請求項２】 前記弾性板の表面に歪ゲージを貼り付
   け、前記歪ゲージの出力からスポンジの枚数を検出する
   請求項１に記載のスポンジ枚数検出方法。
3. 【請求項３】 前記一対のシリンダの間隔を変化させた
   ときの、前記歪ゲージの出力と前記針で突き刺されてい
   るスポンジの枚数との関係を予め求めておき、前記歪ゲ
   ージの出力からスポンジの枚数を検出する請求項２に記
   載のスポンジ枚数検出方法。
4. 【請求項４】 並列に配置され互いの間隔が可変に設け
   られた一対のシリンダと、前記一対のシリンダのロッド
   にそれぞれ支持され前記一対のシリンダのロッドの駆動
   により、積み重ねられた複数枚のスポンジに突き刺され
   る針と、前記針で突き刺されたスポンジの枚数を検出す
   る検出手段とを有するスポンジ枚数検出装置であって、 前記針のうち少なくとも一方のシリンダの針は弾性板を
   介して前記シリンダのロッドに支持され、 前記検出手段は、前記針でスポンジを突き刺した状態で
   前記一対のシリンダの間隔を変化させたときに前記弾性
   板に生じる歪を検出する歪検出手段であり、前記歪検出
   手段で検出された歪から、前記針で突き刺されたスポン
   ジの枚数を検出することを特徴とするスポンジ枚数検出
   装置。
5. 【請求項５】 前記歪検出手段は、前記弾性板に貼り付
   けられた歪ゲージである請求項４に記載のスポンジ枚数
   検出装置。
6. 【請求項６】 間隔が可変に設けられた一対のハンド部
   材にそれぞれ針が進退可能に支持され、前記針を突出さ
   せてスポンジに突き刺すことで、積み重ねられた複数枚
   のスポンジを同時にハンドリング可能なスポンジ供給ハ
   ンドであって、 前記針のうち少なくとも一方のハンド部材の針は弾性板
   を介して前記ハンド部材に支持され、 前記弾性板には、前記弾性板の歪を検出する歪検出手段
   が設けられていることを特徴とするスポンジ供給ハン
   ド。
7. 【請求項７】 前記一対のハンド部材は、前記針でスポ
   ンジを突き刺した状態で間隔が変化され、前記弾性板に
   歪を生じさせる請求項６に記載のスポンジ供給ハンド。
8. 【請求項８】 前記歪検出手段は、歪ゲージである請求
   項６または７に記載のスポンジ供給ハンド。