JPH1071441A - シート材自動供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート材自動供給装置の供給効率を高める。 【解決手段】 鋼板等のシート材を積層する基台と、シ
ート材を吸着するバキュームカップを有するリフトアー
ムとからなり、積層したシート材のうち最上層の１枚を
バキュームカップに吸着した状態でリフトアームを駆動
し、シート材を１枚ずつプレス機に搬入する装置におい
て、基台からプレス機へ至るシート材の搬送軌道途中に
非接触形の板厚センサを配し、この板厚センサの検知範
囲を通過させたシート材の板厚を検知して、搬送中のシ
ート材が１枚だけであるかどうかを判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス機へシート
材を供給するシート材自動供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生産効率の向上は各装置の自動化が決め
手であり、プレス機へシート材を供給するシート材自動
供給装置についても、従来から様々な改良が加えられて
いる。この改良の例として、実公昭62-4349号や特開平7
-241638号、実公昭62-19385号を挙げることができる。
実公昭62-4349号は、２軸であった２枚検出器を１軸で
移動可能とし、２軸であることにより生じていた各軸相
互の調整や軸の位置関係による危険の発生等の問題を解
決したものである。この開示技術における２枚検出器
は、バキュームカップが吸着したシート材をロールで挟
み、直接的にシート材の板厚を計測して１枚であるかど
うかを判定する。

【０００３】特開平7-241638号は、バキュームカップに
重量センサを取り付け、バキュームカップが吸着したシ
ート材の重量を計測して１枚であるかどうかを判定する
ようにしたものである。実公昭62-4349号の２枚検出器
にあたる重量センサがバキュームカップと一体化されて
いるため、移動する軸を設ける必要もなく、装置全体を
コンパクトにすることができる利点がある。

【０００４】実公昭62-19385号は、上記２例とは異な
り、供給装置におけるシート材の位置決めをするための
改良である。供給装置においては、積層したシート材の
最上層の１枚をマグネットフロータで浮かせ、バキュー
ムカップに吸着させるのが通例であり、積層したシート
材はマグネットフロータを備えたストッパ等に当接させ
てマグネットフロータに対する位置決めをする。この実
公昭62-19385号は、リフト部材上端に独立して水平移動
する受部材を設け、この受部材上に積層したシート材を
水平移動させて位置決めするもので、この受部材はばね
により基準位置へ自動的に復帰するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実公昭62-4349号は、
上述したように２枚検出器の分だけ供給装置が大型化す
る問題点があり、しかも供給するシート材が１枚である
かどうかを検知するためには、必ず２枚検出器にシート
材を移動させ、一時停止させなければならず、単位時間
当たりのシート材の供給効率を低下させる原因となって
いた。

【０００６】特開平7-241638号では、重量センサがシー
ト材の枚数を検知するために、特に搬送経路から逸らす
必要はなく、検知時期も自由なので、単位時間当たりの
シート材の供給効率を改善できる。しかし、シート材搬
送中において、加速又は減速中には重量センサに正圧又
は負圧が加わるし、また重量センサの検知方向とは異な
る向きにシート材が搬送されていると正確にシート材の
重量を計測できなくなるから、重量センサを働かせる時
期は自ずと限定される。仮に、重量センサを正確に働か
せる方向に定速搬送する時間を長くすれば、今度は単位
時間当たりのシート材の供給効率が低下してしまう問題
がある。

【０００７】また、実公昭62-4349号では、確かにリフ
ト部材への負荷は大きく低減されるものの、位置決めの
ために水平移動したシート材には、受部材のばねにより
常に前記移動とは逆向きの付勢を受けている状態にあ
り、何らかの原因によって積層したシート材がずれない
とも限らない。

【０００８】そこで、以上の従来例に見られる問題点を
検討し、これらを解決した供給装置を開発することとし
た。併せて、装置のコンパクト化並びに装置の設置台数
の削減を図るため、前記開発する供給装置の汎用性を実
現するに必要なマグネットフロータの配置についても検
討し、シート材の大きさ、形状を問わずに１台の供給装
置で対応できるようにすることとした。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題の検討の結果開
発したものが、鋼板等のシート材を積層する基台と、シ
ート材を吸着するバキュームカップを有するリフトアー
ムとからなり、積層したシート材のうち最上層の１枚を
バキュームカップに吸着した状態でリフトアームを駆動
し、シート材を１枚ずつプレス機に搬入する装置におい
て、基台からプレス機へ至るシート材の搬送軌道途中に
非接触形の板厚センサを配し、この板厚センサの検知範
囲を通過させたシート材の板厚を検知して、搬送中のシ
ート材が１枚だけであるかどうかを判別するシート材自
動供給装置である。板厚センサには、光学的なもののほ
か、電磁的なもの、超音波を用いたものがある。

【００１０】本発明の供給装置では、バキュームカップ
が吸着したシート材が１枚だけであるかどうかを板厚に
よって判別する板厚センサが非接触形であるため、シー
ト材に接触することにより生ずる誤差がなく、正確に、
かつ瞬時に検知を終えることができる。しかも、シート
材が検知範囲を通過すればよいので、搬送中のシート材
を停止させる必要がなく、供給効率をリフトアームの能
力に応じて限度一杯まで高めることも可能となる。

【００１１】また、同装置において、最上層のシート材
を浮かび上がらせてバキュームカップに吸着させるため
このシート材を挟んで対向する側縁に当接させる一対の
マグネットフロータを配設してなり、積層したシート材
の一側縁を当接させる基台上のストッパに前記マグネッ
トフロータの一方を、このストッパから延びるリンクア
ームに前記マグネットフロータの他方をそれぞれ取り付
ける。

【００１２】マグネットフロータを当接させるシート材
を挟んで対向する側縁それぞれを、ストッパに向かって
前側縁(ストッパに当接させる側縁)、後側縁(前側縁に
対向する側縁)とする。本発明の供給装置では、シート
材の対向する前側縁及び後側縁に一対のマグネットフロ
ータをそれぞれ当接させることにより、通常１枚搬出し
ていくごとに上昇させられるシート材を略水平に浮かび
上がらせることができる。リンクアームに取り付けたマ
グネットフロータは、リンクアームの折曲具合を調節す
ることで、大きさ、形状とは関係なくシート材の後側縁
に当接させることができ、しかも基部をストッパの上部
に取り付けたマグネットフロータと同じ高さとすれば、
平面内での折曲調節だけで、マグネットフロータをスト
ッパのマグネットフロータと同じ高さでシート材の後側
縁に当接させることができる。なお、シート材を挟んで
対向する側縁をストッパに向かって左側縁、右側縁と
し、一対のマグネットフロータをそれぞれ別体のリンク
アームに取り付けるようにしてもよい。

【００１３】更に、ストッパを立設した基台上に台板を
設けてこの台板上にシート材を積層してなり、この台板
はアクチュエータを駆動力としてストッパへ向けて接近
又は離反可能とし、台板上に積層したシート材をストッ
パに接近させて全シート材の側縁をストッパに突き当て
て全シート材のストッパに対する位置調整をする。

【００１４】アクチュエータを駆動力とする台板は、例
えばアクチュエータの伸長によりストッパに向けて接近
し、台板上に積載したシート材の各側縁をストッパに突
き当てる。そしてアクチュエータの動力を停止させる
と、シート材はなんら外力を受けない静的に安定した状
態で位置固定され、ストッパに対して位置決めされた状
態で停止する。これは、アクチュエータは台板をストッ
パに向けて接近又は離反させるときにのみ、該当方向の
移動力を台板に加えるため、移動後に台板及びシート材
に移動力が残存しないからである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照しながら説明する。図１はプレス機１前面
に配した本発明のシート材自動供給装置２,３の平面
図、図２は同装置２の正面図であり、図３は同装置２の
左側面図である(図１及び図２においてはリフトアーム
７及びバキュームカップ８を省略、図３においては図面
に向かって手前のリンクアーム４を省略)。本例では、
レール５上を左右に移動する基台６上に同型の供給装置
２,３を２台並設してあり、プレス機１前面に移動した
供給装置２から、リフトアーム７先端のバキュームカッ
プ８がシート材９を吸着し、１枚ずつプレス機１へ供給
する。

【００１６】供給装置２は、図１〜図３に見られるよう
に、基台６上に昇降機構10(本例ではパンタグラフ構
造、但し駆動源の図示を省略)を備えた台板11を設け、
この台板11がアクチュエータ12を駆動力として基台６に
立設するストッパ13に向けて接近、離反する。ストッパ
13は、(1)最上層のシート材９にマグネットフロータ14,
15が当接する位置で台板11の上昇を停止させるため、最
上層のシート材９を検知する高さセンサ16と、(2)バキ
ュームカップ８が吸着したシート材９の枚数を判別する
ため、プレス機１への供給中に検知範囲を通過するシー
ト材９の厚さを検知する厚さセンサ17と、(3)上限位置
まで上昇した台板11が当たることで全シート材の供給終
了を検知するリミットセンサ18を配し(図２参照)、積層
したシート積層体19の左右側縁に当接して整列させる整
列ガイド20,20を摺接状態で取り付けている。整列ガイ
ド20は、シート材を積層したシート積層体19の幅、積層
位置に合わせて間隔を拡縮できる。なお、供給装置３も
同じ仕様であるので、説明を省略する。

【００１７】リンクアーム４は基部をストッパ13に固着
した３軸アームで、水平面内でのみ折曲可能であり、上
記高さセンサ16及び厚さセンサ17を挟んで左右対称に一
対設けてある(図１及び図３参照)。マグネットフロータ
14はストッパ13に高さセンサ16及び厚さセンサ17を挟ん
で左右対称に、そしてマグネットフロータ15は各リンク
アーム４の先端に、計４個設けてあり、通常シート材９
の前側縁21と後側縁22とへ対向関係に当接させる(図１
及び図３参照)。シート材９の前側縁21及び後側縁22に
マグネットフロータ14,15を当接させると、直下のシー
ト積層体19との密着を解消し、最上層のシート材９は略
水平に浮かび上がる。これにより、バキュームカップ８
が吸いつけたシート材９は略水平状態を維持して厚さセ
ンサ17の検知範囲を通過することができ、正確な検知を
実現するのである。

【００１８】リンクアーム４は、シート材９の後側縁22
に当接させるマグネットフロータ15をシート材９の大き
さ、形状に合わせて変位させるためのもので、本発明の
供給装置２が取り扱えるシート材の種類を増やす働きを
有する。このため、図１に見られるように略正方形のシ
ート材９にマグネットフロータを対向関係で当接させる
だけでなく(図４)、広幅で奥行きが狭いシート材９(図
５)や逆に狭幅で奥行きの深いシート材９(図６)、この
ほか例えば後側縁が不規則な凹凸を有するシート材９
(図７)でも、マグネットフロータ15を当接させることが
できる。また、本例のリンクアーム４は水平面内でしか
折り曲がらないので、マグネットフロータ15をシート材
９に当接させる際、高さ方向の位置合せを必要としな
い。

【００１９】シート材９の供給手順は次の通りである。
積層したシート材からなるシート積層体19は、積層した
状態でクレーン等により一括して運び込まれ、ストッパ
13から離反した位置にある台板11上に載せられる(図８
中二点鎖線)。これは、クレーン等にシート積層体19を
括りつけるロープを解く空間を確保するためで、このシ
ート積層体19の運搬作業を邪魔しないように、リンクア
ーム４は台板11上方から退避させておく。アクチュエー
タ12を駆動力とする台板11は、相互に位置ずれした状態
にあるシート積層体19をストッパ13に向けて接近させ、
シート積層体19の前側縁21のほとんどをストッパ13に突
き当てることで、シート積層体19を構成する個々のシー
ト材のストッパ13に対する位置を調整し、整列させるこ
とができる(図８中実線)。

【００２０】シート積層体19を構成する個々のシート材
は、更に整列ガイドにより左右位置を位置決めする(図
１参照)。続いて昇降機構10により台板11を上昇させ、
最上層のシート材９が高さセンサ16に検知された時点で
台板11を停止させ、シート材９の前側縁21はストッパ13
側のマグネットフロータ14に当接し、前側縁21側を浮か
せて傾斜した状態になる。そして、リンクアーム４を折
り曲げ、マグネットフロータ15がストッパ13のマグネッ
トフロータ14と対向するように前記シート材９の後側縁
22にマグネットフロータ15を当接させるとシート材９は
略水平に浮き上がる。バキュームカップ８は、この略水
平に浮いたシート材９を吸着する。以後、シート積層体
19全部のシート材の供給が終了するまで、リンクアーム
４の折曲状態は維持する。これにより、台板11がシート
材９の厚さ分だけ上昇するごとに、随時最上層のシート
材９の前側縁21と後側縁22とにマグネットフロータ14,1
5が当接し、シート材９は自動的に浮かび上がることに
なる(図９)。

【００２１】本発明の供給装置２では、厚さセンサ17の
検知範囲をバキュームカップ８に吸着されたシート材９
が通過することで、シート材９が１枚であるかどうかを
判別する。本例では、マグネットフロータ14,15により
浮き上がらせたシート材９をバキュームカップ８が吸着
した状態(図10)から、リフトアーム７が直上にバキュー
ムカップ８を持ち上げることにより、シート材９を略水
平状態、すなわち厚さセンサ17に対してシート材９を略
直交状態にして通過させ、シート材９の厚さを検知す
る。予め、厚さセンサ９に接続した比較装置(コンピュ
ータ等、図示せず)には供給すべきシート材９の１枚分
の厚さ(基準値)が与えられており、検知した厚さと基準
値とを比較して、バキュームカップ８が吸着したシート
材９の枚数を判別するのである(図11)。

【００２２】シート材９を完全な水平状態にして厚さセ
ンサ17の検知範囲を通過させることは難しく、前記基準
値は検知誤差を加味した値となる。検知したシート材９
の厚さが前記基準値の範囲を越えた場合、バキュームカ
ップ８は２枚以上のシート材９を吸着しているとして、
現在吸着しているシート材９の供給を中止し、供給装置
２近傍の回収場所(図示せず)へシート材９を排出する。
また、現在バキュームカップ８が吸着しているシート材
９が、与えられた基準値と異なる厚さを持つシート材で
あっても、同様によけられることになる。このように、
本発明の供給装置における厚さセンサ17は、供給するシ
ート材９が１枚であるかどうかを判別するほか、そのシ
ート材９が真正なものかを判別する機能も有している。

【００２３】シート材９の供給は、以上の手順を繰り返
す。そして、台板10上のシート積層体19をすべて供給し
終わると、上昇する台板10がリミットセンサ18に当た
り、台板10は上昇から下降へと反転する。台板10が完全
に下降し終えると、本例では基台６全体が左方向へ移動
し(図12)、今度は隣の供給装置３から別のシート積層体
23からシート材の供給が始まる。空になった台板11上に
は、また別のシート積層体がクレーン等によって運ばれ
て、次の供給工程に備えることになる。このように、供
給装置２,３それぞれの供給効率を高める一方、複数の
供給装置２,３の切替を円滑にすることで、より効率的
なシート材の供給を実現する。

【００２４】

【発明の効果】本発明のシート材自動供給装置の最大の
効果は、供給効率が高められる点にある。これは、バキ
ュームカップが吸着したシート材を非接触形の厚さセン
サにより厚さを検知し、判別することによるもので、従
来とは異なり、シート材の枚数を調べるのに、別途検知
機構等へシート材を迂回させる必要や、シート材の供給
を一時停止させる必要もなく、短い搬送軌道でシート材
を搬送するできるからである。

【００２５】また、多種多様なシート材に合わせて、こ
のシート材の前側縁及び後側縁にマグネットフロータを
当接させることで、バキュームカップが吸着する最上層
のシート材を直下のシート材との密着から解放し、確実
に浮かび上がらせるようにしたことも、供給効率の向上
に寄与している。これにより、シート材の選別作業が大
幅に軽減されるからである。

【００２６】更に、こうした能力向上した供給装置を、
上記実施形態に見られるように小型化し、１台の基台上
に台板を並設することで、供給装置の必要台数を軽減
し、ひいては設置面積を削減した点も、経済的な効果と
言える。小型化に伴い、例えばストッパを挟んでプレス
機とシート材とが近接する結果、シート材の搬送距離が
短くなり、それだけ供給に要する時間が短縮できるし、
しかも実施形態のような並設方法は、本発明の供給装置
の供給効率の向上という効果を、より有効的に活用でき
るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレス機前面に配した本発明のシート材自動供
給装置の平面図である。

【図２】同装置の正面図である。

【図３】同装置の左側面図(但し、図面に向かって手前
のリンクアームを省略)である。

【図４】同装置において、略正方形のシート材にマグネ
ットフロータを対向関係で当接させた状態を表した部分
拡大平面図である。

【図５】同装置において、広幅で奥行きが狭いシート材
にマグネットフロータを対向関係で当接させた状態を表
した部分拡大平面図である。

【図６】同装置において、狭幅で奥行きの深いシート材
にマグネットフロータを対向関係で当接させた状態を表
した部分拡大平面図である。

【図７】同装置において、後側縁が不規則な凹凸を有す
るシート材にマグネットフロータを対向関係で当接させ
た状態を表した部分拡大平面図である。

【図８】同装置において、台板をストッパに向けて接近
させ、各シートの前側縁をそれぞれストッパに突き当て
て位置決めした状態を表した部分拡大側面図である。

【図９】同装置において、マグネットフロータを当接さ
せてシート材を略水平に浮き上がらせ、バキュームカッ
プに吸着させた状態を表した部分拡大側面図である。

【図10】同装置において、バキュームカップが吸着した
シート材が厚さセンサの検知範囲を通過する前を表した
部分拡大側面図である。

【図11】同装置において、バキュームカップが吸着した
シート材が厚さセンサの検知範囲を通過した後を表した
部分拡大側面図である。

【図12】同装置において、基台全体が左方向へ移動し、
別の台板上に積層したシート材の供給が始まるところを
表した平面図である。

【符号の説明】

１ プレス機 ２ 左のシート材自動供給装置 ３ 右のシート材自動供給装置 ４ リンクアーム ５ レール ６ 基台 ７ リフトアーム ８ バキュームカップ ９ 最上層のシート材 10 昇降機構 11 台板 12 アクチュエータ 13 ストッパ 14 ストッパに設けたマグネットフロータ 15 リンクアームに設けたマグネットフロータ 16 高さセンサ 17 厚さセンサ 18 リミットセンサ 19 シート材を積層したシート積層体 20 整列ガイド 21 前側縁 22 後側縁 23 別のシート積層体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３０Ｂ 15/30 １０８ Ｂ３０Ｂ 15/30 １０８ Ｂ６５Ｈ 1/04 ３２２ Ｂ６５Ｈ 1/04 ３２２ 3/08 ３１０ 3/08 ３１０Ａ 3/60 ３１０ 3/60 ３１０ 7/12 7/12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板等のシート材を積層する基台と、シ
   ート材を吸着するバキュームカップを有するリフトアー
   ムとからなり、積層したシート材のうち最上層の１枚を
   バキュームカップに吸着した状態でリフトアームを駆動
   し、シート材を１枚ずつプレス機に搬入する装置におい
   て、基台からプレス機へ至るシート材の搬送軌道途中に
   非接触形の板厚センサを配し、該板厚センサの検知範囲
   を通過させたシート材の板厚を検知して、搬送中のシー
   ト材が１枚だけであるかどうかを判別することを特徴と
   するシート材自動供給装置。
2. 【請求項２】 鋼板等のシート材を積層する基台と、シ
   ート材を吸着するバキュームカップを有するリフトアー
   ムとからなり、積層したシート材のうち最上層の１枚を
   バキュームカップに吸着した状態でリフトアームを駆動
   し、シート材を１枚ずつプレス機に搬入する装置におい
   て、最上層のシート材を浮かび上がらせてバキュームカ
   ップに吸着させるため該シート材を挟んで対向する側縁
   に当接させる一対のマグネットフロータを配設してな
   り、積層したシート材の一側縁を当接させる基台上のス
   トッパに前記マグネットフロータの一方を、該ストッパ
   から延びるリンクアームに前記マグネットフロータの他
   方をそれぞれ取り付けたことを特徴とするシート材自動
   供給装置。
3. 【請求項３】 鋼板等のシート材を積層する基台と、シ
   ート材を吸着するバキュームカップを有するリフトアー
   ムとからなり、積層したシート材のうち最上層の１枚を
   バキュームカップに吸着した状態でリフトアームを駆動
   し、シート材を１枚ずつプレス機に搬入する装置におい
   て、ストッパを立設した基台上に台板を設けて該台板上
   にシート材を積層してなり、該台板はアクチュエータを
   駆動力としてストッパへ向けて接近又は離反可能とし、
   台板上に積層したシート材をストッパに接近させて全シ
   ート材の側縁をストッパに突き当てて全シート材のスト
   ッパに対する位置調整をすることを特徴とするシート材
   自動供給装置。