JP2820898B2 - ワーク体の整列積層装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣカードなどの平板
状のワーク体を揃えて積み上げるワーク体の整列積層装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣカード製造工程での各工程間のワー
ク体の移動は、マガジン単位で行われる。すなわち、各
工程に設けられた装置へのワーク体の供給および各装置
からのワーク体の排出は、マガジン毎交換することによ
り行われる。そこで、従来より、平板状のワーク体をマ
ガジン内に揃えて積み上げるために、ワーク体の整列積
層装置が使用されている。

【０００３】このワーク体の整列積層装置には、従来よ
り、図３（ａ）（ｂ）に示すようなものが知られてい
る。図示するワーク体の整列積層装置１０は、ＩＣカー
ドＷを略鉛直方向に積み上げた状態で保持する収容室１
１が形成された複数のマガジンＭと、ＩＣカードＷを吸
着盤１２により吸着保持してマガジンＭまで搬送すると
共に吸着保持状態を解除してＩＣカードＷを収容室１１
内に落下させるワーク体搬送手段１３と、昇降移動自在
な昇降手段１４とを有している。ワーク体の整列積層装
置１０は、さらに、ＩＣカードＷが収容されていない空
のマガジンＭを積み上げ位置Ａに向けて供給する第１移
送装置１５と、ＩＣカードＷが収容された収容済マガジ
ンＭを積み上げ位置Ａから排出する第２移送装置１６と
を有している。

【０００４】昇降手段１４は、ラック・アンド・ピニオ
ンやボールネジなどから構成されるエレベータ装置１７
であり、ＩＣカードの最上面高さを常に所定寸法Ｈに維
持すべく昇降制御される。したがって吸着盤１２との間
に形成される空間、すなわちＩＣカードＷが落下する空
間高さｈも常に一定となり、このｈをＩＣカード１枚分
の厚みに１〜２ｍｍを加えた寸法にすることによりＩＣ
カードを押し付けることなくマガジンＭ内に確実に整列
積層可能となる。

【０００５】このワーク体の整列積層装置１０は、次ぎ
のように作動する。空のマガジンＭが積み上げ位置Ａに
セットされると、エレベータ装置１７が昇降制御され、
Ｈの高さまで上昇する。するとワーク体搬送手段１３が
作動を開始しＩＣカードＷを吸着盤１２により吸着保持
してマガジンＭまで搬送した後、吸着保持状態を解除し
てＩＣカードＷを収容室１１内に落下させる。エレベー
タ装置１７はＩＣカード１枚の厚み分下降し、ＩＣカー
ド上面高さをＨに保持する。ワーク体搬送手段１３によ
るＩＣカードＷの搬送・落下と、エレベータ装置１３の
昇降制御とを繰り返すことにより、ＩＣカードＷは、略
鉛直方向に積み上げた状態でマガジンＭの収容室１１に
積層される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のワーク
体の整列積層装置１０では、昇降手段１４としてエレベ
ータ装置１７を用いているが、この種のエレベータ装置
１７はラック・アンド・ピニオンやボールネジなどから
構成され、移動距離を制御しつつ昇降移動しなければな
らないため、昇降する際、非常に低速で、また比較的高
価なものである。このため、ワーク体の整列積層装置１
０のコストが上昇するという問題があった。さらに、マ
ガジンＭの交換にも長時間を要するという問題がある。
すなわち、積み上げ位置Ａにセットされているマガジン
Ｍが満杯になると、まず、エレベータ装置１７を下降し
てマガジンＭの収容室１１の外部にまで退避させ、次い
で、第２移送装置１６を駆動して満杯になった収容済マ
ガジンＭを積み上げ位置Ａから排出し、次いで、第１移
送装置１５を駆動して新たな空マガジンＭを積み上げ位
置Ａに供給し、次いで、エレベータ装置１７を所定の位
置まで上昇させなければ、マガジンＭの交換作業が完了
しない。このようにマガジンＭの交換作業に長時間を要
したのでは、ＩＣカードＷの積み上げを一時的に停止し
なければならず、ＩＣカードＷの製造を効率良く行うこ
とができないという欠点がある。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、装置コストの低減を図ることが
でき、さらには、マガジンの交換作業を短時間に行って
ワーク体の製造効率の向上を達成し得るワーク体の整列
積層装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、平板状のワーク体を積み上げるワーク体
の整列積層装置であって、前記ワーク体を略鉛直方向に
積み上げた状態で保持する収容室が形成された枠体と、
前記ワーク体を保持して前記枠体まで搬送すると共に保
持状態を解除して前記ワーク体を前記収容室内に落下さ
せるワーク体搬送手段と、前記収容室内に位置する上昇
限位置と前記収容室の外部に退避した下降限位置との２
つの位置に選択的に昇降移動自在な昇降手段と、複数個
の前記枠体が上面に取り付けられた回転自在なテーブル
と、当該テーブルを回転駆動する駆動手段と、前記ワー
ク体搬送手段を下方に向けて押圧する弾発力を付勢する
弾発手段とを有し、前記昇降手段が上昇限位置または下
降限位置のいずれの位置に移動しても、前記ワーク体の
落下を開始するときには、前記ワーク体が落下する空間
高さが、前記ワーク体を落下させたときに当該ワーク体
を整列状態で積層し得る所定寸法に設定されることを特
徴とするワーク体の整列積層装置である。

【０００９】

【作用】本発明によれば、昇降手段が上昇限位置に移動
した後、ワーク体搬送手段により、ワーク体を保持して
枠体まで搬送し、保持状態を解除してワーク体を枠体の
収容室内に落下させる。ワーク体の落下を開始するとき
には、ワーク体が落下する空間高さが整列積層可能な最
大寸法内での所定寸法に設定されているので、ワーク体
を落下させても、当該ワーク体は、整列された状態で枠
体の収容室内に保持される。ワーク体搬送手段によるワ
ーク体の搬送・落下を繰り返すことにより、ワーク体
は、略鉛直方向に積み上げられた状態で順次整列積層さ
れ、ワーク体最上面高さは徐々に上昇する。ワーク体の
積層高さが前記所定寸法以上になると、ワーク体搬送手
段が弾発手段の弾発力に抗して上方に移動するので、ワ
ーク体の整列積層動作は継続される。なお、この弾発力
はワーク体にダメージを与えない程度の弱い力で充分で
ある。ワーク体が所定量積層されたために昇降手段を下
降限位置に移動しても、この位置でワーク体の落下を開
始するときには、ワーク体が落下する空間高さが所定寸
法に設定される。よって、ワーク体の整列積層動作は継
続される。

【００１０】昇降手段は、上昇限位置と下降限位置との
２つの位置に選択的に昇降移動自在であれば良いため、
エアシリンダのような昇降手段も使用可能であり、昇降
する際、非常に高速であり、また比較的安価なものを使
用することができ、装置コストを低減することができ
る。また、満杯になった枠体を交換するには、駆動手段
によりテーブルを回転させて、新たな空の枠体を所定位
置に臨ませ、昇降手段を上昇限位置まで移動すれば良
い。したがって、枠体の交換動作が簡素化され、交換動
作に要する時間も短くなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１（ａ）（ｂ）は、本発明に係るワーク体の
整列積層装置の概略構成を示す平面図および要部断面
図、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、同実施例の作動
状態を示す要部拡大断面図である。

【００１２】図１に示すように、本実施例のワーク体の
整列積層装置２０は、ワーク体としてのＩＣカードＷを
略鉛直方向に積み上げた状態で保持する収容室２１が形
成された枠体としての複数個のマガジンＭと、ＩＣカー
ドＷを保持してマガジンＭまで搬送すると共に保持状態
を解除してＩＣカードＷを収容室２１内に落下させるワ
ーク体搬送手段２２と、昇降移動自在な昇降手段２３と
を有している。ワーク体の整列積層装置２０は、さら
に、複数個のマガジンＭが上面に取り付けられた回転自
在なテーブル２４と、当該テーブル２４を回転駆動する
駆動手段２５とを有している。

【００１３】さらに詳述すると、マガジンＭは、上下面
が開口した角柱形状をなし、本実施例では、８個のマガ
ジンＭ（Ｍ１〜Ｍ８の総称）がテーブル２４上に等間隔
で固定されている。

【００１４】ワーク体搬送手段２２は、図中に設定した
座標系のＸ−Ｚ方向に移動自在となったアーム部２６
と、ＩＣカードＷの吸着保持および保持状態解除を行う
吸着部２７とを有している。吸着部２７は、シャフト２
８の下端に取り付けられた吸着盤２９を有し、シャフト
２８の他端には吸着盤２９を負圧にするための図示しな
い負圧回路が接続されている。シャフト２８はアーム部
２６の通孔２６ａに上下動（Ｚ方向）自在に挿通されて
いる。シャフト２８に固定したリング部３０とアーム部
２６との間には、吸着盤２９を下方にむけて押圧する弾
発力を付勢する弾発手段３１を設けてある。弾発手段３
１は、図示するスプリングの他、ゴムなどの弾性体であ
っても良い。

【００１５】駆動手段２５は、テーブルをインデックス
送りする公知のインデックスユニット３２より構成され
ている。昇降手段２３は、例えば、エアーシリンダ３３
より構成され、収容室２１内に位置する上昇限位置Ｐ１
と収容室２１の外部に退避した下降限位置Ｐ２との２つ
の位置に選択的に昇降移動自在となっている。エアーシ
リンダ３３の進退ロッド３４の先端には、吸着盤２９に
よる吸着保持状態が解除されて落下するＩＣカードＷを
受けるために、載置板３５が取り付けられている。

【００１６】図２（ａ）に示すように、エアーシリンダ
３３が上昇限位置Ｐ１まで移動した場合には、載置板３
５の上面は、マガジンＭの収容室２１の高さをＬとする
と、Ｌ／２の位置に配置される。また、ワーク体搬送手
段２２の吸着部２７がＩＣカードＷを吸着保持し、この
ＩＣカードＷをマガジンＭの収容室２１内に搬入した状
態においては、スプリング３１の弾発力の作用によっ
て、吸着盤２９は最も下方位置にある。このとき、吸着
盤２９と載置板３５との間に形成される空間すなわちＩ
ＣカードＷが落下する空間の高さは、寸法ｈに設定され
ている。ここに、寸法ｈは、ＩＣカードＷを落下させた
ときに当該ＩＣカードＷが立たずに、また、反転せずに
確実に整列可能な高さ寸法であり、ＩＣカードＷでは、
５０mm程度である。

【００１７】一方、図２（ｃ）に示すように、エアーシ
リンダ３３が下降限位置Ｐ２まで移動した場合には、載
置板３５も収容室２１の外部に退避し、載置板３５上に
積層されたＩＣカードＷは、マガジンＭの下端縁に形成
した支持部３６によって保持される。所定枚数のＩＣカ
ードＷが積層されてマガジンＭの収容室２１が満杯にな
ったことを検出するために、ワーク体の整列積層装置２
０には、光透過型の検出センサ３８が設けられている。
マガジンＭの側壁における上端近傍には、一対のセンサ
用透過孔３９，４０が形成され、一方の透過孔３９には
発光素子４１が近接して設けられ、他方の透過孔４０に
は発光素子４１から出射された光を受光する受光素子４
２が近接して設けられている。なお、マガジンＭの収容
室２１が満杯になったことを検出する手段としては、セ
ンサを設けることなく、ワーク体の枚数を計数するな
ど、種々の態様が可能である。

【００１８】次に、本実施例の作用を説明する。空のマ
ガジンＭ１が積み上げ位置Ａにセットされると、図２
（ａ）に示すように、エアーシリンダ３３が上昇限位置
Ｐ1まで移動され、載置板３５が、Ｌ／２の位置に配置
される。また、ワーク体搬送手段２２も作動を開始し、
ＩＣカードＷを吸着盤２９により吸着保持してマガジン
Ｍの上方まで搬送した後、アーム部２６が下降し、吸着
盤２９がＩＣカードＷを保持したままマガジンＭの収容
室２１内に下降する。そして、吸着保持状態を解除して
ＩＣカードＷを収容室２１内に落下させる。このとき、
ＩＣカードＷが落下する空間の高さが所定寸法ｈとなっ
ているので、ＩＣカードＷを落下させても、当該ＩＣカ
ードＷは、整列された状態でマガジンの収容室内に保持
される。

【００１９】ワーク体搬送手段２２によるＩＣカードの
搬送・落下を繰り返すことにより、ＩＣカードＷは、略
鉛直方向に積み上げられた状態で載置板３５上に順次積
層される。載置板３５上のＩＣカードＷの積層高さがｈ
以上になった場合には、図２（ｂ）に示すように、ワー
ク体搬送手段２２のアーム部２６が所定位置まで下降す
ると、吸着部２７は、スプリング３１の弾発力に抗して
上方に移動する。そして、ＩＣカードＷの吸着保持を解
除すると、当該ＩＣカードＷは落下することなく積層さ
れる。図２（ａ）中に示される寸法 （Ｌ／２）−ｈ
領域へのＩＣカードＷの積層は、上述のとおり、スプリ
ング３１が弾性変形しつつ吸着部２７が上方移動するこ
とにより繰り返し行われる。

【００２０】図２（ｂ）に示すように、積層したＩＣカ
ードＷがセンサ用透過孔３９、４０を閉塞する位置まで
達すると、発光素子４１からの光は、積層されたＩＣカ
ードＷにより遮断され、受光素子４２に至らない。この
ときの受光素子４２の検出信号が図示しない制御系で解
析されて、収容室２１の上半分が満杯になったことが検
知される。すると、図２（ｃ）に示すように、エアーシ
リンダ３３が下降限位置Ｐ2まで移動する。この移動に
より、載置板３５も収容室２１の外部に退避し、載置板
３５上に積層されていたＩＣカードＷは、マガジン下端
縁の支持部３６によって保持される。このとき、支持部
３６に保持されている一番上のＩＣカードＷの上面は、
Ｌ／２の位置に配置されることになり、図２（ａ）に示
した状態と同様の状態となる。つまり、エアーシリンダ
３３が下降限位置Ｐ２に移動しても、ＩＣカードＷを落
下させる空間の高さが所定寸法ｈから再度始まることと
なり、ＩＣカードＷを落下させても、当該ＩＣカードＷ
は、整列された状態でマガジンＭの収容室２１内に保持
される。

【００２１】その後は、上述したように、ワーク体搬送
手段２２によるＩＣカードＷの搬送・落下を繰り返し、
さらにはスプリング３１の弾発力に抗する搬送・保持解
除を繰り返すことにより、図２（ｄ）に示すように、積
層したＩＣカードＷがセンサ用透過孔３９、４０を閉塞
する位置まで再度達する。これにより、所定枚数のＩＣ
カードＷが整列積層され、マガジンＭの収容室２１の全
てが満杯になったことが検知される。１個のマガジンＭ
に対するＩＣカードＷの積層が完了すると、マガジンＭ
の交換作業、すなわち、収容済マガジンＭ１を積み上げ
位置Ａから排出し、新たな空マガジンＭ２を積み上げ位
置Ａに供給する作業が行われる。このマガジンＭの交換
作業は、インデックスユニット３２によりテーブル２４
をインデックス送りし、エアーシリンダ３３を上昇限位
置Ｐ１まで移動するだけで完了する。

【００２２】このように本実施例によれば、エレベータ
装置１７に比較して安価なエアーシリンダ３３を昇降手
段２３として使用しているため、整列積層装置２０のコ
ストの低減を図ることができる。さらに、マガジンＭの
交換作業はテーブル２４をインデックス送りし、エアー
シリンダ３３を２位置Ｐ１、Ｐ２のうちの一方の位置Ｐ
１に移動するという極めて簡単な動作だけで完了する。
したがって、マガジンＭの交換作業を短時間に行い得る
ので、ＩＣカードＷの搬送系を一時停止する事態も発生
せず、ＩＣカードＷの製造効率の向上を達成することが
可能となる。特に、５０枚〜１００枚程度の小枚数単位
でＩＣカードＷを梱包する際などに有利である。また、
エアーシリンダ３３のＺ方向ストロークはＬ／２あれば
十分であり、昇降手段２３の設置スペースを小さくする
こともできる。

【００２３】なお、ワーク体としてＩＣカードＷを例に
説明したが、本発明は、この場合に限定されるものでは
なく、種々のワーク体Ｗに適用可能である。また、ワー
ク体搬送手段２２も吸着方式に限られるものではない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のワーク体
の整列積層装置によれば、安価な昇降手段を使用できる
ので装置コストの低減を図ることができ、さらには、マ
ガジンの交換作業を短時間に行ってワーク体の製造効率
の向上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明に係るワーク体の整列
積層装置の概略構成を示す平面図および要部断面図であ
る。

【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、同実施例の作動
状態を示す要部拡大断面図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は、従来のワーク体の整列積層装
置の概略構成を示す平面図および要部断面図である。

【符号の説明】

２０…ワーク体の整列積層装置 ２１…収容室 ２２…ワーク体搬送手段 ２３…昇降手段 ２４…テーブル ２５…駆動手段 ３１…スプリング（弾発手段） ３２…インデックスユニット（駆動手段） ３３…エアーシリンダ（昇降手段） Ｍ…マガジン（枠体） Ｐ１…上昇限位置 Ｐ２…下降限位置 Ｗ…ＩＣカード（ワーク体）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状のワーク体を積み上げるワーク体
   の整列積層装置であって、 前記ワーク体を略鉛直方向に積み上げた状態で保持する
   収容室が形成された枠体と、 前記ワーク体を保持して前記枠体まで搬送すると共に保
   持状態を解除して前記ワーク体を前記収容室内に落下さ
   せるワーク体搬送手段と、 前記収容室内に位置する上昇限位置と前記収容室の外部
   に退避した下降限位置との２つの位置に選択的に昇降移
   動自在な昇降手段と、 複数個の前記枠体が上面に取り付けられた回転自在なテ
   ーブルと、 当該テーブルを回転駆動する駆動手段と、 前記ワーク体搬送手段を下方に向けて押圧する弾発力を
   付勢する弾発手段とを有し、 前記昇降手段が上昇限位置または下降限位置のいずれの
   位置に移動しても、前記ワーク体の落下を開始するとき
   には、前記ワーク体が落下する空間高さが、前記ワーク
   体を落下させたときに当該ワーク体を整列状態で積層し
   得る所定寸法に設定されることを特徴とするワーク体の
   整列積層装置。