JP2010089936A - 部品取出装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークからの部品の取り出しを吸着力を変化させることにより行う。
【解決手段】ワークWに板取りされ加工された部品Psを取り出す部品取出装置であり、ワークWに対し移動自在であり、部品Psを保持する吸着パッドPadを複数箇所に有するアーム21Aと、各吸着パッドPadの部品Psを保持する機能を各吸着パッドPad毎にオン状態又はオフ状態の切り換え制御を行うとともに、オン状態の場合に各吸着Padの部品Psを保持する保持力を制御する制御手段27aとを備える。そして、制御手段27aは、吸着パッドPadの部品Psを保持する力を変化させ、部品PsをワークWから取り出す制御を行う。
【選択図】図1
【解決手段】ワークWに板取りされ加工された部品Psを取り出す部品取出装置であり、ワークWに対し移動自在であり、部品Psを保持する吸着パッドPadを複数箇所に有するアーム21Aと、各吸着パッドPadの部品Psを保持する機能を各吸着パッドPad毎にオン状態又はオフ状態の切り換え制御を行うとともに、オン状態の場合に各吸着Padの部品Psを保持する保持力を制御する制御手段27aとを備える。そして、制御手段27aは、吸着パッドPadの部品Psを保持する力を変化させ、部品PsをワークWから取り出す制御を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、部品取出装置及びその方法に係り、詳しくは、部品とワークを同時に吸着等により保持し、保持能力を変化させることによりワークから部品を分離し該部品を取り出す部品取出装置及びその方法に関する。
従来、ワークから部品を吸着して取り出す部品取出装置(例えばビルドインテイクアウトローダ)においては、アームが備える吸着パッドで部品を吸着する。そして、吸着する際には複数のソレノイドにより吸着パッドのバキュームエアをオン状態又はオフ状態にしている。
図9に示すように、例えば、部品Psを吸着するために、16個の各吸着パッドPad1〜Pad16のうち部品Psの上に存在する吸着パッドPad1、Pad4、Pad5、Pad8、Pad9、Pad10及びPad11のソレノイドをオン状態にしていた。このように部品Psに係る吸着パッドをオン状態、オフ状態に管理するとともに、各吸着パッドPad1〜Pad16のソレノイドのオン状態/オフ状態は群管理で制御されている。
群管理とは、例えば、吸着パッドPad1のソレノイドをオン状態あるいはオフ状態にすると2個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御される。同様に、吸着パッドPad4のソレノイドをオン状態またはオフ状態にすると、2個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御される。吸着パッドPad5のソレノイドをオン状態またはオフ状態にすると、4個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御される。吸着パッドPad8のソレノイドをオン状態またはオフ状態にすると、3個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御される。
さらに、吸着パッドPad9のソレノイドをオン状態またはオフ状態にすると、2個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御される。吸着パッドPad10のソレノイドをオン状態またはオフ状態にすると、3個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御される。吸着パッドPad11のソレノイドをオン状態またはオフ状態にすると、3個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御されるというものである。
また、特許文献1を参照。
特開平05−097272号
上述の部品取出装置には下記のような課題があった。例えば、図9に示すU字型の部品Psを吸着・搬出しようとする場合に、部品Ps上の吸着パッドは吸着パッド1、4、5、8、9、10、及び11の全部で7群存在する。ここで、吸着パッドPad1を除いた吸着パッド4、5、8、9、及び11に係るソレノイドをオン状態とすると、ワークのうち切り取られていない部分(残材)を吸着している。
残材はクランプにより本体に固定されているので、吸着パッド4、5、8、9、10及び11のソレノイドをオン状態として、部品Psのみを持ち上げることができないので部品Psを搬出することができない。
しかし、吸着パッドPad1のみのソレノイドをオン状態にしても部品Psをバランス的に持ち上げることができず、この部品Psは搬送することができないという問題があった。
請求項1に係る発明は、ワークから加工された部品を取り出す部品取出装置において、前記部品を保持する部品保持部と、前記部品保持部の保持機能を作動状態又は解除状態に切り換えるとともに、前記作動状態の場合に前記部品保持部の保持能力を変化させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記部品保持部が前記部品と前記ワークを保持している場合に、前記保持能力を高い状態から低い状態に変化させ、前記部品を前記ワークから分離する制御を行う部品取出装置が望ましい。
請求項2に係る発明は、前記部品保持部は、該部品保持部から前記ワークが離れたことを検知する検知手段を有する上記部品取出装置が望ましい。
請求項3に係る発明は、前記部品の重量を算出する算出手段を備え、前記制御手段は前記部品保持部の保持能力を前記部品の重量に応じて設定する制御を行うこと。
請求項4に係る発明は、前記部品保持部は複数配置された負圧により吸着する吸着パッドである上記部品取出装置が望ましい。
請求項5に係る発明は、前記部品保持部は複数配置され、電磁石への励磁により部品を保持する上記部品取出装置が望ましい。
請求項6に係る発明は、前記制御手段は、複数の前記部品保持部の中から定められものに対し作動状態または作動解除の切り換え制御を行う上記部品取出装置が望ましい。
請求項7に係る発明は、ワークから加工された部品を取り出す部品取出方法において、部品保持部は前記部品を保持するものであり、制御手段が、前記部品保持部の保持機能を作動状態又は解除状態に切り換えるとともに、前記作動状態の場合に前記部品保持部の保持能力を変化させ、前記制御手段は、前記部品保持部が前記部品と前記ワークを保持している場合に、前記保持能力を高い状態から低い状態に変化させ、前記部品を前記ワークから分離する制御を行う部品取出方法が望ましい。
本発明によれば、制御手段は、部品保持部が部品と前記ワークを保持している場合に、保持能力を高い状態から低い状態に変化させ、部品を前記ワークから分離する制御を行うので、部品のみを吸着でき、吸着パッド間の隙間にしか入らないような非常に小さな部品以外は、部品の形状によらないで部品をワークから取り出すことができるという効果を奏する。
図1を参照する。この発明に係る加工機の例としての複合機1の一実施の形態を示す。本例では、紙面に対し上(垂直)方向から見た場合に左右方向をX軸とし、前記X軸に対し直角に交わる上下方向をY軸方向とし、前記紙面に対し垂直な方向をZ軸方向とする。
前記複合機1は、フレーム3と、テーブル5と、キャリッジベース7と、キャリッジ9と、複数のクランパ11と、レーザ加工部13と、レーザ加工ヘッド15と、レーザ発振器15aと、タレット17と、ガイド19と、部品保持部21と、CAD/CAM装置23と、制御盤PC25と、NC装置27と、該NC装置27に備えられた制御手段27a及び算出手段27bを備えている。
前記フレーム3は床面に固定されており、前記レーザ加工部13と、レーザ加工ヘッド15と、タレット17等を支持するものである。前記テーブル5は、前記フレーム3に対しY軸方向に駆動手段(サーボモータ等)により移動位置決め自在に構成されている。前記キャリッジベース7は、前記テーブル5の一端部にX軸方向に延伸して備えられている。そして、前記キャリッジ9は、該キャリッジベース7上を駆動手段(サーボモータ等)によりX軸方向に移動位置決め自在に設けられている。前記キャリッジ9にはワークWを把持するクランプ11が複数備えられている。
レーザ加工部13は、前記フレーム3のY軸方向に延伸して備えられている。前記レーザ加工ヘッド15は、前記レーザ加工部13上をY軸方向に駆動手段(サーボモータ等)により移動位置決め自在に備えられている。また、前記レーザ加工ヘッド15は、Z軸方向に移動位置決め自在でありレーザ発振装置15aよりレーザビームが与えられ、アシストガス供給源(図示しない)よりアシストガスが供給される。
そして、ワークWをレーザ加工ヘッド15の真下位置に移動させ、レーザ加工ヘッド15の先端ノズルよりレーザビームがアシストガス噴射と共にワークWの被加工位置に向けて照射されることにより、レーザ切断加工が行われる。
前記タレット17は、上下のタレットより構成され、上部タレットが回転割出し自在に支持されている。また、この上部タレットに対向して、下部フレームに下部タレットが回転割出し自在に支持されている。なお、上部フレームの加工位置に対応する場所には、ラムシリンダが設けられており、ラムを下降させて上部タレットのパンチ金型と下部タレットのダイ金型の協働によりワークWに対し加工を行う。この際に、クランプ11に把持されたワークWは、キャレッジ9のX軸方向の移動及びテーブル5のY軸方向の移動により上下金型の間にワークWの加工位置を位置決め可能に構成されている。
前記フレーム3の一端部には、部品保持部21のガイド19がY軸方向に延伸して備えられている。そして、前記部品保持部21は、切断された部品Psを保持しながら該ガイド19に沿ってY軸方向に移動位置決め自在であるとともにクランプ11に把持されたワークWは、キャレッジ9のX軸方向の移動に構成されている。実際には、部品保持部21が部品Psを取り出すときは既に部品PsがワークWから切り離されているのでその切断された状態からワークWを動かすことは通常は行わない。そして、部品保持部21がY軸方向に動作して部品Psを取り出す。
本例では部品保持部21の1例として、アーム21Aと、アーム21Aを支持する支持部21Bと、アーム21Aに複数配置された吸着パッドPad1〜Pad16とで構成されたものを想定して以下の説明を行う。
前記CAD/CAM装置23は、部品Psの板取り形状を作図することにより、レーザ加工用のNCデータを作成したり、また、該板取り形状に金型形状を割り付け、タレットパンチ・ダイ加工用のNCデータを作成するとともに該NCデータの送信を制御盤PC25へ行う。
前記制御盤PC25は、前記NCデータを受信し、NC装置27等へ分配するものであり、スケジュール運転を行うことも可能になる。前記NC装置27は、前記NCデータを受信する。そして、前記制御手段27aは、受信したNCデータに基づき前記複合機1の制御を行う。
図2乃至図4を参照する。アーム21Aと、アーム21Aを支持する支持部21Bと、アーム21Aに複数配置された吸着パッドPad1〜Pad16とで構成された部品保持部21のXY軸方向の動作を示す。図3は、図2における複合機1を正面から見たものであり、部品保持部21のZ軸方向の動作を示すものである。
前記アーム支持部21Bは、前記アーム21Aを支持するとともにZ軸方向に駆動手段(図示しない)により移動位置決めする。前記アーム支持部21Bは、ガイド19上をY軸方向に移動可能である。
そして、図2乃至図4に示すように、ワークWとアーム21Aの相対的な位置関係は矢印Ar1から矢印Ar2に、さらに矢印Ar3へ向かうようになり目的の部品Psを吸着することが可能となる。なお、実際には、アーム21Aと、アーム21Aを支持する支持部21Bと、アーム21Aに複数配置された吸着パッドPad1〜Pad16とで構成された部品保持部21が部品Psを取り出すときは既に部品PsがワークWから切り離されているのでその状態からワークWをX、Y軸の移動により動かすことは通常は行わない。部品Psの切断動作の後に、アーム21Aと、アーム21Aを支持する支持部21Bと、アーム21Aに複数配置された吸着パッドPad1〜Pad16とで構成された部品保持部21が動作して(ワークWは動かずに)部品Psを取り出す動作が通常になる。そして、取り出された部品Psはコンベア29に搬送される。
上述のように、ワークWに加工を行うことにより作製された部品Psを取り出す部品取出装置において、部品Psを保持する吸着パッドPad1〜Pad16の保持能力を作動状態又は作動状態の解除の切り換え制御を行うとともに、作動状態の場合に各吸着パッドPad1〜Pad16の部品Psの保持能力の変化を制御する制御手段27aとを備える。
そして、制御手段27aは、各吸着パッドPad1〜Pad16が部品PsとワークWを保持する場合に保持能力を強い状態から弱い状態に変化させ、部品PsをワークWから取り出す制御を行う。
さらに、吸着パッドPad1〜Pad16からワークWが離れたことを検知する検知手段を有する。該検知手段は、例えば、ワークWの上面とのZ軸方向の距離を静電容量や渦電流等によって非接触式に計測する検知手段(センサ)A〜Pである。
また、部品Psの重量を算出する算出手段27bを備え、制御手段27aは吸着パッドPad1〜Pad16の保持能力を部品Psの重量に応じて設定する制御を行うことができるように構成されてもよい。ここで、部品Psの重量は以下のようにして算出することができる。すなわち、CAD/CAM装置23でネスティングされ配置された各部品の面積を求め、ワークWの板厚、材質から重量を計算することができる。そして、該重量に応じて、予め保持能力を設定しておく。
また、部品Psへ吸着する吸着パッドPadに替え、電磁石への励磁により部品Psを保持するものでも良い。
さらに、制御手段27aは、複数の吸着パッドPad1〜Pad16の中から定められものに対し作動状態または作動解除の切り換え制御を行うことができる。
図4を参照する。部品PsをワークWから吸着し取り出す場合について示す。アーム21Aは吸着パッドPad1〜Pad16を有する。また、各吸着パッドPad1〜Pad16の間には、複数の検知センサA〜Pが配置されている。
また、吸着パッドPad1〜16は群管理されている。吸着パッドPad1のソレノイドをオン状態あるいはオフ状態にすることに同期して、2個の吸着パッドでバキュームエアがオン状態またはオフ状態に制御される。吸着パッドPad2〜Pad16のソレノイドに対しても同様に群管理することができる。
図5を参照する。上述した部品PsをワークWから取り出す動作を示す。
初めに、ステップS501では、部品Psを吸着する際に、吸着パッドPad1〜Pad16のソレノイドを全てオン状態にすることで気体の流入に係る弁を開いた状態とする。
ステップS03では、ワークW(残材)と部品Psをともに吸着させる。図6を参照する。アーム21Aの吸着パッドPad1〜Pad16は部品PsとワークWの両方を吸着している。
ステップS05では、ワークWを、数ミリ持ち上げる。図7を参照する。部品PsとワークWは、アーム21Aの吸着パッドPad1〜Pad16に吸着され、部品PsとワークWがブラシBrの先端より距離Dis(数ミリ)だけ上昇している。
ステップS07では、その後、吸着パッドPad1〜Pad16のエアー流量をソレノイドにより徐々に下げる。
ステップS09では、アーム21Aに配置された検知手段A〜PによりワークWと部品Psの検知を行う。該検知手段A〜Pは、例えば、ワークWの上面とのZ軸方向の距離を静電容量や渦電流等によって非接触式に計測する距離センサである。これにより、ワークWと部品Psが分離したか否かの判断を行うことができる。
ステップS11では、部品Psのみが吸着されたか否かの判断を行う。部品Psのみが吸着されたと判断されたとき処理はステップS13に進む。部品Psのみでない(残材を含んでいる場合)と判断したとき処理はステップS07に戻る。
図8を参照する。部品PsがワークWより分離し、部品Psを搬送できる状態になっている。すなわち、残材はクランプ11により把持されているので、元の形状に戻る弾性力が働くので残材と部品Psが分離する。
ステップS13では、再び吸着パッドPad1〜Pad16のエアー流量を上げる。これにより、部品Psを吸着する吸着力が上がり安定して部品を搬送することができる。そして、処理を終了する。
なお、この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
例えば、コンピュータプログラムとして、以下のように構成される。
ワークから加工された部品を取り出す部品取出装置のコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、前記部品を保持する部品保持部と、前記部品保持部の保持機能を作動状態又は解除状態に切り換えるとともに、前記作動状態の場合に前記部品保持部の保持能力を変化させる制御手段して機能させ、
前記制御手段に、前記部品保持部が前記部品と前記ワークを保持している場合に、前記保持能力を高い状態から低い状態に変化させ、前記部品を前記ワークから分離する制御を実行させるコンピュータプログラム。
コンピュータに、前記部品を保持する部品保持部と、前記部品保持部の保持機能を作動状態又は解除状態に切り換えるとともに、前記作動状態の場合に前記部品保持部の保持能力を変化させる制御手段して機能させ、
前記制御手段に、前記部品保持部が前記部品と前記ワークを保持している場合に、前記保持能力を高い状態から低い状態に変化させ、前記部品を前記ワークから分離する制御を実行させるコンピュータプログラム。
また、上記コンピュータプログラムを記録媒体に記録させてもよい。
1 複合機
3 フレーム
5 テーブル
7 キャリッジベース
9 キャリッジ
11 クランパ
13 レーザ加工部
15 レーザ加工ヘッド
17 タレット
19 ビルトインテイクアウトローダのガイド
21A ビルトインテイクアウトローダのアーム
21B ビルトインテイクアウトローダ(支持部)
23 CAD/CAM装置
25 制御盤PC
27 NC装置
29 コンベア
Ps 部品
W ワーク
3 フレーム
5 テーブル
7 キャリッジベース
9 キャリッジ
11 クランパ
13 レーザ加工部
15 レーザ加工ヘッド
17 タレット
19 ビルトインテイクアウトローダのガイド
21A ビルトインテイクアウトローダのアーム
21B ビルトインテイクアウトローダ(支持部)
23 CAD/CAM装置
25 制御盤PC
27 NC装置
29 コンベア
Ps 部品
W ワーク
Claims (7)
- ワークから加工された部品を取り出す部品取出装置において、
前記部品を保持する部品保持部と、
前記部品保持部の保持機能を作動状態又は解除状態に切り換えるとともに、前記作動状態の場合に前記部品保持部の保持能力を変化させる制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記部品保持部が前記部品と前記ワークを保持している場合に、前記保持能力を高い状態から低い状態に変化させ、前記部品を前記ワークから分離する制御を行うことを特徴とする部品取出装置。 - 前記部品保持部は、該部品保持部から前記ワークが離れたことを検知する検知手段を有することを特徴とする請求項1に記載の部品取出装置。
- 前記部品の重量を算出する算出手段を備え、
前記制御手段は前記部品保持部の保持能力を前記部品の重量に応じて設定する制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品取出装置。 - 前記部品保持部は複数配置された負圧により吸着する吸着パッドであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の部品取出装置。
- 前記部品保持部は複数配置され、電磁石への励磁により部品を保持することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の部品取出装置。
- 前記制御手段は、複数の前記部品保持部の中から定められものに対し作動状態または作動解除の切り換え制御を行うことを特徴とする請求項4又は5に記載の部品取出装置。
- ワークから加工された部品を取り出す部品取出方法において、
部品保持部は前記部品を保持するものであり、
制御手段が、前記部品保持部の保持機能を作動状態又は解除状態に切り換えるとともに、前記作動状態の場合に前記部品保持部の保持能力を変化させ、
前記制御手段は、前記部品保持部が前記部品と前記ワークを保持している場合に、前記保持能力を高い状態から低い状態に変化させ、前記部品を前記ワークから分離する制御を行うことを特徴とする部品取出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008262964A JP2010089936A (ja) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | 部品取出装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008262964A JP2010089936A (ja) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | 部品取出装置及びその方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010089936A true JP2010089936A (ja) | 2010-04-22 |
Family
ID=42253061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008262964A Pending JP2010089936A (ja) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | 部品取出装置及びその方法 |
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JP (1) | JP2010089936A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023210677A1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 京セラ株式会社 | 処理装置、吸着機構制御部、プログラム、処理システム及び吸着機構 |
-
2008
- 2008-10-09 JP JP2008262964A patent/JP2010089936A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023210677A1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 京セラ株式会社 | 処理装置、吸着機構制御部、プログラム、処理システム及び吸着機構 |
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