WO2014136541A1 - ワーク搬送方法及びワーク搬送システム - Google Patents

ワーク搬送方法及びワーク搬送システム Download PDF

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lifted
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workpieces
stacked
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Inventor
今井　一成
浩基 鶴田
祐希 高橋
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株式会社 アマダ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/20—Storage arrangements; Piling or unpiling
    • B21D43/24—Devices for removing sheets from a stack
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway

Definitions

  • the present invention relates to a workpiece conveying method and a system [method and system for carrying workpieces] for conveying stacked plate-like workpieces one by one in the next process.
  • stacked sheet-shaped workpieces are transported one by one to the next process in order from the top by a workpiece transport device (such as a transport robot).
  • a workpiece transport device such as a transport robot.
  • two or more workpieces may be lifted. If two or more workpieces are lifted, the lower workpiece may fall. Further, when the workpiece is picked up and lifted by the holder [gripper] of the transfer device, the picked-up workpiece may fall.
  • a technique for mounting a mechanism for preventing a workpiece from dropping on a holder of a transfer device has also been proposed (see Patent Documents 1, 2, and 3 below).
  • Patent Documents 1 to 3 are provided with a frame having a plurality of vacuum pads on the lower surface as a workpiece holder. And the hook which prevents the fall of the workpiece
  • the dimensions of the frame are fixedly set, it is necessary to prepare a plurality of frames in order to cope with workpieces of various dimensions.
  • An object of the present invention is to provide a workpiece transfer method and system that does not adversely affect peripheral devices even when two or more workpieces are lifted and the lower workpiece is dropped. It is in.
  • a first feature of the present invention is a work transport method for transporting stacked plate-like works one by one to the next process by a transport device, and (a) the uppermost by a holding device of the transport device.
  • Lift the workpiece (b) move the receiving member into a space between the lifted workpiece and the stacked workpieces, and (c) detect whether the lifted workpiece is a single piece.
  • a workpiece transfer method is provided in which the lifted workpieces are transferred to the next process and returned to (a).
  • a second feature of the present invention is a workpiece transfer system that transfers stacked plate-like workpieces one by one to the next process, and a movable holding that holds the uppermost workpiece of the stacked workpieces Whether the conveying device having a device, the receiving member movable to the space between the workpiece lifted by the holding device and the stacked workpieces, and the workpiece lifted by the holding device are one piece
  • a workpiece transfer system including a detector for detecting whether or not and a control device for controlling the transfer device and the receiving member based on a detection result of the detector.
  • workpieces of various dimensions can be transported without adversely affecting peripheral devices.
  • the workpiece transfer system 1 of the present embodiment is provided with a placement area [placement area] 5 having a mounting table 3 such as a pallet on which plate-like workpieces W are stacked. ing.
  • a transport device [handling machine] equipped with a holding device [holding device] 7 that can hold the stacked workpieces W one by one in order from the top. 9 is disposed.
  • the holding device 7 includes, for example, a vacuum pad that attracts the workpiece W and a magnetic pad that attracts the workpiece W with an electromagnet. Such a holding device 7 is well known and will not be described in detail.
  • the transfer device 9 is composed of, for example, an industrial robot (robot arm), and the holding device 7 is attached to the tip of the robot arm. Similar to a general robot arm, a robot arm (conveying device 9) having a holding device 7 at its tip can turn about a vertical axis and can turn (swing) about a horizontal axis. In other words, the holding device 7 is movable in the X, Y, and Z axis (see FIG. 1) directions. Further, the transport device 9 can slide along the guide base 11 extending in the Y-axis direction and can be stopped at an arbitrary position. The position of the transport device 9 is controlled by a controller (not shown: NC device or the like) via a moving servo motor (not shown) provided in the transport device 9.
  • a controller not shown: NC device or the like
  • a moving servo motor not shown
  • the system 1 moves to the space between the lifted workpiece W and the stacked workpieces W when the uppermost one of the workpieces W stacked by the holding device 7 of the transfer device 9 is lifted.
  • a possible receiving member 13 is provided. More specifically, the system 1 includes a guide rail 15 parallel to the guide base 11, and the receiving member 13 is slidably attached to the guide rail 15. The position of the receiving member 13 is controlled by the control device described above via a servo motor (not shown) that slides the receiving member 13.
  • the receiving member 13 has a size corresponding to the maximum dimension of the workpiece W targeted by the system 1.
  • the receiving member 13 is moved between the lifted workpiece W and the stacked workpieces W before the conveyance of the uppermost workpiece W lifted by the holding device 7 is started.
  • the receiving member 13 is provided with a detector 17 (see FIG. 3) for detecting whether or not the number of workpieces W lifted by the holding device 7 is two or more.
  • the detector 17 measures the thickness across the workpiece W being lifted, and when the measured thickness is equal to or greater than one, the number of workpieces lifted is two or more. Is detected.
  • the detector 17 may be a non-contact sensor, and since such a sensor is already well known, its detailed description is omitted. Note that the detector 17 may perform detection based on the weight of the workpiece W being lifted instead of the thickness.
  • the system 1 has a refuge base 19 near the arrangement area 5.
  • the detector 17 detects that there are two or more lifted workpieces W, the workpieces W are placed on the waiting table 19.
  • step S1 in a position other than the upper position of the mounting table 3 (in the present embodiment, the upper position of the retracting table 19) (step S1). That is, in the initial state, the upper side of the mounting table 3 (stacked workpieces W) is open.
  • the transfer device 9 is stopped at the position of the arrangement region 5, and the uppermost work W is lifted by the holding device 7 (step S2).
  • the receiving member 13 is slid between the lifted workpiece W and the stacked workpieces W by the control device (step S3: see FIGS. 2 and 3).
  • the workpiece W is horizontally moved in the X-axis direction (rightward in FIG. 2), and the thickness of the workpiece W lifted by the detector 17 provided on the receiving member 13 is measured (step S4). Based on the measurement result, the detector 17 detects whether or not the number of the lifted workpieces W is two or more (in other words, whether or not it is one) (step S5).
  • step S6 When the number of lifted workpieces W is one, the workpieces W are transported to the next process by the transport device 9 (step S6). On the other hand, when the number of the lifted workpieces W is two or more, the workpieces W are moved to a position above the waiting table 19 by the transport device 9. At this time, the receiving member 13 is slid following (synchronized with) the workpiece W to be moved (step S7: see FIGS. 4 and 5).
  • the receiving member 13 is retracted to a position other than the upper position of the resting base 19 (in this embodiment, the upper position of the mounting base 3) (step S8), and the upper part of the resting base 19 is opened (see FIG. 6). ).
  • the lifted work W is placed on the waiting table 19 (step S9: see FIG. 7).
  • the system 1 is returned to the initial state, and the above-described operation is repeated.
  • the workpieces W loaded on the mounting table 3 are conveyed one by one to the next process.
  • work W mounted on the waiting stand 19 can be used when those contact
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified within the scope of the invention.
  • the transfer device 9 and the receiving member 13 are synchronized and slid to the upper position of the retracting table 19.
  • the workpiece W may be moved to the upper position of the waiting table 19 only by the operation of the transfer device 9 (robot arm) itself without sliding the transfer device 9.
  • step S70 when two or more workpieces W are lifted, the holding of the workpiece W by the transport device 9 (holding device 7) is released, and the workpiece W may be immediately placed on the receiving member 13 (FIG. 9).
  • the receiving member 13 may be configured so that the receiving member 13 is inclined and the workpiece W is slid down onto the waiting table 19.
  • the workpiece W may be transferred from the receiving member 13 to the resting table 19 by a separate mounting device (robot or the like).
  • the transport device 9 and the receiving member 13 are each slidable (movable) linearly in the Y-axis direction.
  • the conveyance device 9 and the receiving member 13 may be horizontally turnable (movable).
  • either the conveyance apparatus 9 or the receiving member 13 may slide linearly, and the other may turn horizontally.
  • the receiving member 13 when the uppermost workpiece W is lifted by the holding device 7 of the transport device 9, the receiving member 13 is immediately moved under the lifted workpiece W. Therefore, even if two or more workpieces W that are in close contact with each other are lifted and the lower workpiece W is dropped, the dropped workpiece W is received by the receiving member 13.
  • the two or more workpieces W that are in close contact with each other are placed on the waiting table 19. Therefore, when the workpiece W is conveyed to the next process by the conveyance device 9, one workpiece W is always conveyed. That is, when the work W is transported to the next process, the work W does not fall on the peripheral device.

Abstract

　ワーク搬送方法によれば、積層された板状のワークを搬送装置によって次工程に一枚ずつ搬送する。（ａ）前記搬送装置の保持装置によって、一番上のワークを持ち上げる。（ｂ）持ち上げられた前記ワークと積層された前記ワークとの間の空間に、受け部材を移動する。（ｃ）持ち上げられた前記ワークが一枚であるか否かを検出する。（ｄ）（ｃ）において、持ち上げられた前記ワークが一枚である場合に、持ち上げた前記ワークを次工程へ搬送して、（ａ）に戻る。上記搬送方法によれば、周辺機器などに悪影響を与えることがなく、各種寸法のワークを搬送することができる。

Description

ワーク搬送方法及びワーク搬送システム
　本発明は、積層された板状のワークを次工程に一枚ずつ搬送するワーク搬送方法及びシステム[method and system for carrying workpieces]に関する。
　積層された板状ワーク[stacked sheet-shaped workpieces]（ブランク材[blank materials]）を、ワーク搬送装置（搬送ロボットなど）によって一番上から順に一枚ずつ次工程に搬送する場合がある。このとき、ワークが互いに密着していると、二枚以上のワークを持ち上げてしまう場合がある。二枚以上のワークが持ち上げられると、下側のワークが落下するおそれがある。また、搬送装置の保持具[gripper]でワークを吸着して持ち上げる場合は、吸着されたワークが落下するおそれもある。そこで、搬送装置の保持具に、ワークの落下を防止する機構を実装する技術も提案されている（下記特許文献１、２及び３参照）。
日本国特開２０１１－４５９４６号公報 日本国特開平９－２６７２８４号公報 日本国特開平５－２８５８７６号公報
　上記特許文献１～３によって開示された搬送装置は、ワークの保持具として複数のバキュームパッドを下面に備えたフレームが設けられている。そして、バキュームパッドに吸着されたワークの落下を防止するフックが、フレームの周縁部に設けられている。しかし、これらの装置では、フレームの寸法は固定的に設定されているので、各種寸法のワークに対応するには、複数のフレームを用意する必要がある。
　本発明の目的は、二枚以上のワークを持ち上げられてしまい、下側のワークが落下してしまったような場合でも、周辺機器に悪影響を与えることのないワーク搬送方法及びシステムを提供することにある。
　本発明の第１の特徴は、積層された板状のワークを搬送装置によって次工程に一枚ずつ搬送するワーク搬送方法であって、（ａ）前記搬送装置の保持装置によって、一番上のワークを持ち上げ、（ｂ）持ち上げられた前記ワークと積層された前記ワークとの間の空間に、受け部材を移動し、（ｃ）持ち上げられた前記ワークが一枚であるか否かを検出し、（ｄ）（ｃ）において、持ち上げられた前記ワークが一枚である場合に、持ち上げた前記ワークを次工程へ搬送して、（ａ）に戻る、ワーク搬送方法を提供する。
　ここで、（ｅ１）（ｃ）において、持ち上げられた前記ワークが一枚でない場合に、前記保持装置及び前記受け部材を、積層された前記ワークに隣接する待避台の上方位置に移動し、（ｆ１）前記待避台の前記上方位置から前記受け部材を退避させ、（ｇ１）持ち上げられた前記ワークを前記待避台上に載置して、（ａ）に戻る、ことが好ましい。
　あるいは、（ｅ２）（ｃ）において、持ち上げられた前記ワークが一枚でない場合に、持ち上げられた前記ワークを前記受け部材上に載置し、（ｆ２）前記受け部材を、積層された前記ワークに隣接する待避台の上方位置に移動し、（ｇ２）前記受け部材上に載置された前記ワークを前記待避台上に移載して、（ａ）に戻る、ことが好ましい。
　本発明の第２の特徴は、積層された板状のワークを次工程に一枚ずつ搬送するワーク搬送システムであって、積層された前記ワークの一番上のワークを保持する移動可能な保持装置を有する搬送装置と、前記保持装置によって持ち上げられた前記ワークと積層された前記ワークとの間の空間に移動可能な受け部材と、前記保持装置によって持ち上げられた前記ワークが一枚であるか否かを検出する検出器と、前記検出器の検出結果に基づいて、前記搬送装置及び前記受け部材を制御する制御装置と、を備えているワーク搬送システムを提供する。
　上記第１又は第２の特徴によれば、周辺機器などに悪影響を与えることがなく、各種寸法のワークを搬送することができる。
実施形態に係るワーク搬送システムの全体的構成を示す視説明図である。 上記システムの正面図である。 上記システムの右側面図である。 上記システムの動作を示す正面説明図である。 上記システムの動作を示す正面説明図である。 上記システムの動作を示す正面説明図である。 上記システムの動作を示す正面説明図である。 上記システムの動作のフローチャートである。 上記システムの動作の変形例のフローチャートである。
　図１～３に示されるように、本実施形態のワーク搬送システム１には、板状のワークＷが積層されるパレットのような載置台３を備えた配置領域[placement area]５が設けられている。配置領域５の近傍には、積層されたワークＷを一番上から順に一枚ずつ保持することのできる保持装置[holding device]（保持具[gripper]）７を備えた搬送装置[handling machine]９が配設されている。なお、保持装置７は、例えば、ワークＷを吸着するバキュームパッドやワークＷを電磁石で引きつける磁気パッドを有して構成されている。このような保持装置７は、よく知られているので、詳細な説明は省略する。
　搬送装置９は、例えば、産業用ロボット（ロボットアーム）で構成されており、保持装置７は、ロボットアームの先端に取り付けられている。一般的なロボットアームと同様に、保持装置７を先端に有するロボットアーム（搬送装置９）は、垂直軸回りに旋回可能で、かつ、水平軸回りに回動（揺動）可能である。即ち、保持装置７は、Ｘ、Ｙ及びＺ軸（図１参照）方向に移動可能である。さらに、搬送装置９は、Ｙ軸方向に延設されたガイドベース１１に沿ってスライド可能で、任意の位置で停止され得る。なお、搬送装置９の位置は、搬送装置９に備えられた移動用サーボモータ（図示せず）を介して、制御装置[controller]（図示せず：ＮＣ装置など）によって制御される。
　また、システム１は、搬送装置９の保持装置７によって積層されたワークＷの一番上の一枚を持ち上げたときに、持ち上げられたワークＷと積層されたワークＷとの間の空間に移動可能な受け部材[catch member]１３を備えている。より詳細には、システム１は、ガイドベース１１と平行にガイドレール１５を備えており、受け部材１３は、ガイドレール１５にスライド可能に取り付けられている。受け部材１３の位置は、受け部材１３をスライドさせるサーボモータ（図示せず）を介して、上述した制御装置によって制御される。
　受け部材１３は、システム１が対象とするワークＷに最大寸法に対応する大きさを有している。受け部材１３は、保持装置７によって持ち上げられた一番上のワークＷの搬送が開始される前に、持ち上げられたワークＷと積層されているワークＷとの間に移動される。そして、受け部材１３には、保持装置７によって持ち上げられたワークＷの枚数が二枚以上であるか否かを検出する検出器[detector]１７（図３参照）が設けられている。
　検出器１７は、持ち上げられているワークＷを挟んで厚さを測定し、測定された厚さが一枚の厚さ以上であるときに、持ち上げられたワークＷの枚数が二枚以上であると検出する。なお、検出器１７は、非接触センサでもよく、このようなセンサは既によく知られているので、その詳細な説明は省略する。なお、検出器１７は、厚さに代えて、持ち上げられているワークＷの重量に基づいて、検出を行ってもよい。
　システム１には、配置領域５の近傍に待避台[refuge base]１９が設けられている。待避台１９には、持ち上げられたワークＷが二枚以上であると検出器１７によって検出されたときに、それらのワークＷが載置される。
　次に、上述したシステム１の動作を図８に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。配置領域５の載置台３上に積層されたワークＷを、搬送装置９によって一枚ずつ次工程に搬送する場合、初期状態（図１参照）では、受け部材１３は、ガイドレール１５に沿って、載置台３の上方位置以外の位置（本実施形態では、待避台１９の上方位置）に退避されている[evacuated]（ステップＳ１）。即ち、初期状態では、載置台３（積層されたワークＷ）の上方は開放されている。
　この初期状態で、搬送装置９が配置領域５の位置に停止され、一番上のワークＷが保持装置７によって持ち上げられる（ステップＳ２）。その後、ワークＷの搬送開始前に、制御装置によって、持ち上げられたワークＷと積層されているワークＷとの間に受け部材１３がスライドされる（ステップＳ３：図２及び図３参照）。続いて、ワークＷがＸ軸方向（図２中右方）に水平移動され、受け部材１３に設けられた検出器１７によって持ち上げられたワークＷの厚さが測定される（ステップＳ４）。検出器１７は、測定結果に基づいて、持ち上げられたワークＷの枚数が二枚以上であるか否か（逆に言えば、一枚であるか否か）を検出する（ステップＳ５）。
　持ち上げられたワークＷの枚数が一枚である場合には、搬送装置９によってワークＷは次工程へと搬送される（ステップＳ６）。一方、持ち上げられたワークＷの枚数が二枚以上である場合には、ワークＷは、搬送装置９によって待避台１９の上方位置へと移動される。このとき、受け部材１３は、移動されるワークＷに追従されて（同期されて）スライドされる（ステップＳ７：図４及び図５参照）。
　その後、受け部材１３は、待避台１９の上方位置以外の位置（本実施形態では、載置台３の上方位置）に退避され（ステップＳ８）、待避台１９の上方が開放される（図６参照）。続いて、持ち上げられているワークＷが、待避台１９上に載置される（ステップＳ９：図７参照）。この後、システム１は初期状態に復帰され、上述した動作が繰り返される。上述した動作によって、載置台３上に積載されているワークＷは、一枚ずつ次工程へと搬送される。なお、待避台１９上に載置されたワークＷは、それらの密着状態が解除されることで使用可能となる。
　なお、保持装置７によって二枚以上のワークＷが持ち上げている間に下側のワークＷが落下しても、落下したワークＷは積層されているワークＷの一番上に戻されるだけである。また、搬送装置９及び受け部材１３が同期されて待避台１９の上方位置にスライドされる間に下側のワークＷが落下しても、落下したワークＷは受け部材１３によって受け止められる。従って、ワークＷが落下しても、周辺機器などに悪影響はない。
　本発明は、上記実施形態に限定されず、発明の範囲内で変形され得る。例えば、上記実施形態では、二枚以上のワークＷが持ち上げられた場合、搬送装置９及び受け部材１３が同期されて待避台１９の上方位置にスライドされた。しかし、可能であれば、搬送装置９をスライドさせずに、搬送装置９（ロボットアーム）自体の動作のみでワークＷを待避台１９の上方位置に移動させても良い。
　また、二枚以上のワークＷが持ち上げられた場合、搬送装置９（保持装置７）によるワークＷの保持を解放して、ワークＷを直ちに受け部材１３上に載置してもよい（図９のフローチャート参照：ステップＳ７０）。この場合、例えば、受け部材１３のみを待避台１９の上方位置へとスライドさせて（ステップＳ８０）、ワークＷを待避台１９上に載置させる（ステップＳ９０）。このとき、受け部材１３を傾斜させてワークＷを待避台１９上へと滑落させるように、受け部材１３を構成すればよい。あるいは、別に設けられた載置装置（ロボットなど）によって、ワークＷを受け部材１３上から待避台１９上に移してもよい。これらの構成が適用された場合、上述したように受け部材１３上に落下したワークＷを制御装置によって待避台１９上に移すことができる。
　上記実施形態では、搬送装置９及び受け部材１３がそれぞれＹ軸方向に直線的にスライド可能（移動可能）であった。しかし、搬送装置９及び受け部材１３がそれぞれ水平に旋回可能（移動可能）でもよい。なお、受け部材１３でワークＷを受ける場合、搬送装置９又は受け部材１３の一方が直線的にスライドし、他方が水平に旋回してもよい。
　上記実施形態では、搬送装置９の保持装置７によって一番上のワークＷが持ち上げられると、持ち上げられたワークＷの下に受け部材１３が直ちに移動される。従って、互いに密着している二枚以上のワークＷが持ち上げられて下側のワークＷが落下しても、落下したワークＷは受け部材１３に受け止められる。
　また、持ち上げられた互いに密着している二枚以上のワークＷは、待避台１９上に載置される。従って、搬送装置９によってワークＷを次工程へと搬送するときには、必ず一枚のワークＷが搬送される。即ち、次工程へのワークＷの搬送時には、ワークＷが周辺機器上に落下することはなない。

Claims (4)

  1. 　積層された板状のワークを搬送装置によって次工程に一枚ずつ搬送するワーク搬送方法であって、
    　（ａ）前記搬送装置の保持装置によって、一番上のワークを持ち上げ、
    　（ｂ）持ち上げられた前記ワークと積層された前記ワークとの間の空間に、受け部材を移動し、
    　（ｃ）持ち上げられた前記ワークが一枚であるか否かを検出し、
    　（ｄ）（ｃ）において、持ち上げられた前記ワークが一枚である場合に、持ち上げた前記ワークを次工程へ搬送して、（ａ）に戻る、ワーク搬送方法。
  2. 　請求項１に記載のワーク搬送方法であって、
    　（ｅ１）（ｃ）において、持ち上げられた前記ワークが一枚でない場合に、前記保持装置及び前記受け部材を、積層された前記ワークに隣接する待避台の上方位置に移動し、
    　（ｆ１）前記待避台の前記上方位置から前記受け部材を退避させ、
    　（ｇ１）持ち上げられた前記ワークを前記待避台上に載置して、（ａ）に戻る、ワーク搬送方法。
  3. 　請求項１に記載のワーク搬送方法であって、
    　（ｅ２）（ｃ）において、持ち上げられた前記ワークが一枚でない場合に、持ち上げられた前記ワークを前記受け部材上に載置し、
    　（ｆ２）前記受け部材を、積層された前記ワークに隣接する待避台の上方位置に移動し、
    　（ｇ２）前記受け部材上に載置された前記ワークを前記待避台上に移載して、（ａ）に戻る、ワーク搬送方法。
  4. 　積層された板状のワークを次工程に一枚ずつ搬送するワーク搬送システムであって、
    　積層された前記ワークの一番上のワークを保持する移動可能な保持装置を有する搬送装置と、
    　前記保持装置によって持ち上げられた前記ワークと積層された前記ワークとの間の空間に移動可能な受け部材と、
    　前記保持装置によって持ち上げられた前記ワークが一枚であるか否かを検出する検出器と、
    　前記検出器の検出結果に基づいて、前記搬送装置及び前記受け部材を制御する制御装置と、を備えているワーク搬送システム。
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