JP3669159B2

JP3669159B2 - Work front and back reversing apparatus and method

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Publication number: JP3669159B2
Application number: JP19914698A
Authority: JP
Inventors: 祐作本多; 文男佐藤; 和正西田
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: JP2000025938A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣパッケージに用いられる放熱用蓋のような薄板状ワークを自動整列・箱詰めするラインにおいて、前記ワークの表裏を自動的に反転させるための装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のワークには、図８(a) ，(b) に示すように片面に窪み５１が形成され他面は平らに形成されたものや、表裏で色を異なるようにして形成されたものがある。このようなワーク５０を製品として出荷する際には、例えば図９に示すように表裏を揃えて複数枚重ねた状態でケース詰めする。したがって、箱詰めの際には、表裏の向きが反対になっているワークがある場合にはそのワークの向きを反転させて向きを揃える必要がある。
従来より、この種の薄板状ワークの表裏の反転は人間の手作業によって行われてきている。
【０００３】
また、ワークの表裏を反転させないで、ワークの向きを揃える方法としては、センサーや本件出願人が先に出願したワークの表裏判別装置などの手段と、所定のワークのみを取り出し、かつ、配置する装置とを連動させて、パレット上に配列された薄板状のワークの表裏を判別し、次いで、例えば、表向きにパレット上に配列されたワークのみを取り出して整列させる方法が知られている。
【０００４】
図１０は、上記ワークの表裏判別装置の一従来例を示す。この装置は、パレット５２上に配列されているワーク５０の表裏を判別する装置であって、吸着パッド５３と、吸着圧力検出手段（図示省略）を備えている。吸着パッド５３は、ワーク５０と接触する部分の幅がワーク５０の窪みの幅よりも狭くされかつワーク５０と接触する部分の中央部に吸着孔が開孔し昇降自在に支持されている。吸着圧力検出手段は、吸着パッド５３がワーク５０を吸着したときの吸着圧力を検出するようになっている。
また、パレット５２は、複数のワーク５０を多数列に配列する升目状の段差５２ａを有し、升目状の段差５２ａ内に載置されているワーク５０を吸着パッド５３の下に順次間欠的に送り込むようにするパレット移動機構５４を備えている。また、吸着パッド５３には吸着孔が、パレット５２上に一列に並んで載置されたワーク５０を同時に吸着しうるようにワーク５０と同数だけパレット５２上のワーク５０の配列間隔と等間隔に設けられている。
【０００５】
そして、パレット移動機構５４によりパレット５２上の所定の列位置にあるワーク５０を吸着パッド５３の吸着孔の下に位置するように位置合わせする。次いで吸着パッド５３をパレット５２の升目状の段差５２ａ内のワーク５０に所定位置まで接近するように下降させる。その後吸着パッド５３の吸着孔よりパレット５２上の一列のワーク５０を一斉に吸着する。そして、吸着圧力検出手段により、吸着孔の吸着圧力を各々別個に測定して、その吸着圧力の測定値の差により表裏を判定する。その後、吸着パッド５３によるワーク５０の吸着を解除してワーク５０をパレット５２のもとの升目内に戻し、次いで吸着パッド５３を上昇させる。以下、この操作を繰替えすことで、パレット５２上の総てのワーク５０の表裏を判別することができる。
【０００６】
このようなワークの表裏判別装置によりワークの表裏を判別した後に、表裏のうちの一方（例えば、表）と判別されたワークのみを吸着パッド５３などを作動させて取り出し、かつ、図示しない移動手段を介して吸着パッド５３を図１１に示すようなワーク整列装置に設けられた筒５５の上方に位置させる。
なお、筒５５の内側の孔５５ａはワーク５０がその側面をガイドされながら通過できる程度の大きさに形成されている。また筒５５の内部には、ワーク５０を受け止めるための支持部材５６が筒５５の底部５５ｂを一部分貫通するようにして設けられている。そして、筒５５または支持部材５６には、孔５５ａの長手方向に沿って往復移動可能となるような移動手段（図示省略）が設けられている。
【０００７】
吸着パッド５３を図１１に示すような筒５５の上方に位置させた後、吸着パッド５３によるワーク５０の吸着を解除してワーク５０を筒５５の内部に入れる。以後、この操作を繰り返すことによって同じ向きのワーク５０が一枚ずつ重ねられて行く。筒５５の中のワーク５０が所定枚数に達したとき、筒５５を下降させるか、または筒５５の内部でワーク５０を受ける支持部材５６を上昇させる。すると、同じ向きに整列された状態に複数枚重ねられたワーク５６を取り出せるようになるので、その後または、このときに自動的にケース（図示省略）に詰めるようにする。
このように、従来のワークの表裏を揃えてケース詰めする場合には、人の手を介してパレット上のワークの表裏を反転させるか、または、ワークの表裏を判別する手段を用いてワークの向きを判別した後に、同じ向きと判別されたワークのみを取り出して整列させる方法がとられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人の手で薄板状ワークの表裏を反転させる方法は、人件費などコスト面からみて能率の良い方法とはいえない。
また、パレットから表向きのワークのみ取り出して整列させる方法は、裏向きのワークがパレット上に残されることになる。このため、一方の向きのワークをケース詰めした後に、結局パレット上に残された他の向きのワークの表裏を反転させる作業を別途行わなければならないので、ワークの整列および箱詰め工程全体としての作業能率は良くなかった。
【０００９】
本発明は、パレット上に配列されたワークの表裏を自動的に揃えて、ワークの整列および箱詰め工程において省人化でき、作業能率、経済性を向上させることが可能な、ワークの表裏反転装置およびその方法の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明によるパレット上に配列されたワークの表裏反転装置は、パレット上に配列されているワークを真空吸着し、そのまま持ち上げてワークを取り出すワーク取出部と、ワーク取出部からワークを受け渡され、受け渡されたワークを真空吸着すると共に、そのまま回転してパレット上にワークを表裏反対の向きの状態で再配列するワーク反転部と、ワーク取出部からワーク反転部にワークが受け渡される際のワークの位置ずれを補正するワーク位置決め部とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、好ましくは、ワーク取出部は、ワークを真空吸着することが可能な第一真空吸着装置と、第一真空吸着装置を鉛直方向に移動させることが可能な第一位置移動手段とで構成され、
ワーク反転部は、ワークを真空吸着することが可能な第二真空吸着装置と、第一真空吸着装置の移動範囲から外れた位置で第二真空吸着装置を支持し、第二真空吸着装置の吸着部が、ワーク取出部がパレット上に配列されたワークの取り出しのために作動するときには第一真空吸着装置の移動範囲から外れると共にパレット上のワークの配列位置に直面し、ワーク取出部がパレットから取り出したワークを受け渡すときには第一真空吸着装置の吸着部に直面するように、第二真空吸着装置を１８０°回転可能な回転機構とで構成され、
ワーク位置決め部は、ワークを所定位置に導くことが可能な所定形状の段差部を有するガイド部材と、ガイド部材を介して第二真空吸着装置の吸着部上に位置するワークを所定位置に押し動かすことが可能な第二移動手段とで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、好ましくは、第二真空吸着装置の吸着部には、ワークと当接して位置固定可能な段差部が形成されていると共に、ガイド部材は、入口から内部に向かうにしたがって所定のワーク位置決め寸法に適合するように形成された傾斜部と所定のワーク位置決め寸法に適合するように形成された位置固定部とを備えており、ワークをその段差部と位置固定部とで所定の位置に位置固定するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、好ましくは、パレットに収納されているワークを、ワーク取出部によるワークの取り出しが可能な位置に送り込むように作動するパレット移動機構を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、好ましくは、パレットはワークを収納するための升目状の段差部を有し、かつ、段差部が所定のピッチで複数に並べられ、さらにその複数に並べられた段差部が多数列に配列されて構成されていて、パレット移動機構は、その段差部に収納されているワークをワーク取出部によるワークの取り出しが可能な位置へ列単位で順次送り込むようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、好ましくは、ワーク取出部、ワーク反転部、ワーク位置決め部を、それぞれ、パレット上の一列分のワークと同数個に、かつ、パレット上のワークの配列間隔と等間隔で設けて、パレット上に並べられた複数のワークの表裏を列単位で反転させることができるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、好ましくは、ワーク反転部の吸着孔の中心を通る鉛直線と、パレット上のワークの配列位置に直面するときの第二真空吸着装置の吸着孔の中心を通る鉛直線との間の距離が、パレットの列間の距離と一致するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、好ましくは、ワーク反転部をパレット側に向けたときワーク反転部の吸着孔の中心がパレット上の升目状の段差部の中心に位置させることが可能なようにワーク反転部をパレットの列に対し垂直な方向にスライドさせるためのスライド機構が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、好ましくは、スライド機構は、カム部材を回転機構に連動するように設けてなることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、好ましくは、パレット上に配列されているワークの表裏を判別可能なワーク表裏判別手段を備えると共に、表裏判別手段で表と判別されたワーク、または、裏と判別されたワークのいづれか一方のみに対して、ワーク取出部、ワーク反転部、ワーク位置決め部を作動させるための制御手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また本発明によるパレット上に配列されたワークの表裏反転方法は、
(1)パレット上に配列されているワークの表裏を、表裏判別手段を用いて判別し、
(2)表裏判別手段で表と判別されたワーク、または、裏と判別されたワークのいづれか一方のみに対して、ワーク取出部、ワーク反転部、ワーク位置決め部を作動させて、その一方のワークのみ表裏を反転させることにより、ワークをパレット上に総てのワークの表裏が揃うようにして再配列することを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、好ましくは、ワークをパレット上に再配列する際にスライド機構を作動させて、パレットの列に対し垂直な方向の位置調整をするようにしたことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施形態】
以下に、本発明によるパレット上に配列されたワークの表裏反転装置およびその方法の実施形態について図を用いて説明する。
図１は本発明によるパレット上に配列されたワークの表裏反転方法に用いられるワークの表裏反転装置の一実施形態を側方からみた断面図である。図２は本実施形態のワークの表裏反転装置の拡大正面図である。図３は図１のワークの表裏反転装置のパレットを示す図で、(a) は図１のワークの表裏反転装置を上方からみたときのパレットの拡大図、(b) は(a) の側面図である。図４は本実施形態によるワークの表裏反転装置のワーク反転部を示す図で、(a) は図１のワークの表裏反転装置を上方からみたときのワーク反転部の吸着部を示す部分拡大図、(b) は(a) のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図５は本実施形態によるワークの表裏反転装置のワーク位置決め部を示す図で、(a) は図１のワークの表裏反転装置を下方からみたときのワーク位置決め部のガイド部材を示す部分拡大図、(b) は(a) のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。図６は図１のワークの表裏反転装置を上方からみた、ワーク取出部からワーク反転部へワークを受け渡したときのワークとワーク反転部の吸着部との位置関係を示す説明図である。図７は図１のワークの表裏反転装置を同じ側からみた、ワーク取出部からワーク反転部へワークを受け渡したときのワークとワーク反転部の吸着部とワーク位置決め部との位置関係を示す要部拡大断面図である。
【００２３】
本実施形態のワークの表裏反転装置１は、図１に示すようにワーク取出部２と、ワーク反転部３と、ワーク位置決め部４と、パレット移動機構５とを備えた構成となっている。
ワーク取出部２は、第一の真空吸着装置６と、第一の真空吸着装置６を鉛直方向に移動させることが可能な移動手段７とで構成されている。
第一の真空吸着装置６は、その内部に形成されたワーク吸着用の吸着孔（図示省略）がチューブ配管（図示省略）を介して第一の真空源（図示省略）に接続されている。なお、真空源とは、例えば真空ポンプやエジェクタなど、真空状態を発生させる装置である。また、第一の真空吸着装置６の吸着孔と第一の真空源との途中には、真空状態をＯＮ，ＯＦＦさせるための第一の電磁真空弁（図示省略）が設けられている。また第一の真空吸着装置６は、その先端部（図において下端部）が細くなっている。
【００２４】
移動手段７は、例えば油圧式のような直動シリンダを備えた直動ロボットで構成されている。直動ロボット７は、装置の本体基盤８の両端に設けられた側板９に固定された上部基盤１０に固定されていて、移動テーブル７ａを鉛直方向に沿って所定の位置まで移動および移動停止させることができるようになっている。また第一の真空吸着装置６は、移動テーブル７ａに固定されていて、移動テーブル７ａを介して鉛直方向に沿って移動させられるようになっている。
そしてワーク取出部２は、直動ロボット７の作動によりパレット１１近傍にまで第一の真空吸着装置６を下降させ、第一の電磁真空弁（図示省略）を介して第一の真空吸着装置６に接続された第一の真空源（図示省略）の作動により真空状態をＯＮさせて、パレット１１上に配列されているワーク１２を吸着面６ａで真空吸着し、さらに直動ロボット７の逆方向（上方）への作動により、ワーク１２を真空吸着したまま上昇して、ワーク１２をパレット１１から取り出すことができるようになっている。なおワーク１２は、図８(a) ，(b) に示すワーク５０と同様に片面に窪みが形成され、他面は平らに形成されている。
【００２５】
パレット１１はワーク１２を平面的に整列させる治具であって、例えば図３(a) ，(b) に示すようにワーク１２を収納する縦寸法ｃ、横寸法ｄ、深さｅの升目状の段差部１１ａ（以下、升目と呼ぶ）がピッチｆ，ｇで等間隔で形成され、一つの升目１１ａにつきワーク１２を１枚収納できるようになっている。なお、説明の便宜上、図３(a) のパレット１１は図１の装置を上方から見ており、縦横が反対になった状態で示されている。また、ワーク１２を完全に収納するためには升目１１ａの外寸ｃ，ｄ、深さｅは、図６および図７に示すワーク１２の外寸ｈ，ｉ、厚さｊよりも僅かに大きく取ることが好ましい（以下、ピッチｆでパレット送り方向Ｘ，Ｙに対し垂直に並んだ升目１１ａのひとかたまりを列と呼ぶ）。なお、升目の数、ピッチは限定されるものではなく、任意に設けることができる。
【００２６】
そして本実施形態では、ワーク取出部２の第一の真空吸着装置６の吸着孔（図示省略）は、パレット１１の升目１１ａのピッチｆと等間隔で同数個、列をなして設けられており、ワーク取出部２によってパレット１１上のワーク１２を一列分一斉に吸着することができるようになっている。また、第一の真空吸着装置６は、それぞれの吸着孔の中心がピッチｆ方向においてパレット１１の升目１１ａの中心とほぼ完全に一致するように設けられている。
【００２７】
ワーク反転部３は、図１に示すように第二の真空吸着装置１３と、第二の真空吸着装置１３を１８０°回転可能な回転機構１４とで構成されている。
第二の真空吸着装置１３には、図４(a) に示すように吸着面１３ａおよびワーク吸着用の吸着孔１３ｂがパレット１１の升目１１ａのピッチｆと等間隔で同数個、列をなして設けられている。吸着孔１３ｂは例えば真空ポンプやエジェクタなどの第二の真空源（図示省略）に接続されている。また、第二の真空吸着装置１３の吸着孔と第二の真空源との途中には、真空状態をＯＮ，ＯＦＦさせるための第二の電磁真空弁（図示省略）が設けられている。そして、第二の真空吸着装置１３は、第二の電磁真空弁（図示省略）を介して第二の真空吸着装置１３に接続された第二の真空源（図示省略）の作動により真空状態をＯＮさせて、ワーク１２を一列分一斉に吸着することができるようになっている。吸着面１３ａには図４(b) に示すように段差部１３ｃが設けられていて、段差部１３ｃの端面ｎ，ｏは、ワーク１２を密着させたときにワーク１２の中心が第二の真空吸着装置１３のそれぞれの吸着孔の中心ｌに一致する位置にセットできるようにワーク受け渡し面１３ｄより一段高い所定位置に設けられている。また、段差部１３ｃの面ｐは、段差部１３ｃの端面ｎの反対側においてワーク受け渡し面１３ｄより一段低くなるようにして設けられている。
【００２８】
また第二の真空吸着装置１３は、図１に示すようにその一端部１３ｅがワーク取出部２の第一の真空吸着装置６の移動範囲を外れるように形成されている。そして一端部１３ｅは、図１および図２に示すようにワークの表裏反転装置の本体基盤８の両端に設けられた側板９にその両端を支持された回転シャフト１５に支持、固定されている。また回転シャフト１５はその一端がロータリーアクチュエータ１６に接続されていて１８０°回転することができるようになっている。ロータリーアクチュエータ１６は、ロータリーアクチュエータホルダ１７を介してワークの表裏反転装置の本体基盤８の一方の側板９に固定されている。そして第二の真空吸着装置１３は、図１に示すような向きと、回転シャフト１５を中心に１８０°回転した向きの２点で位置決めされるようになっている。すなわち本実施形態では、回転シャフト１５と、ロータリーアクチュエータ１６と、ロータリーアクチュエータホルダ１７とでワーク反転部３の回転機構１４が構成されている。
【００２９】
そして第二の真空吸着装置１３は、図１に示すような向きにあるときには、吸着面１３ａが、ワーク取出部２の第一の真空吸着装置６の吸着面６ａに直面して、ワーク取出部２からのワーク１２を受け渡されるように位置する。また図１に示す向きから１８０°回転したときは、第二の真空吸着装置１３は、第一の真空吸着装置６の移動範囲から外れると共に吸着面１３ａが、パレット１１上のワーク１２の配列位置に直面するようになっている。なお第二の真空吸着装置１３の第二の真空源は、ワーク１２を吸着したときは、回転機構１４により第二の真空吸着装置１３が回転させられてその吸着面１３ａが下側を向いてもワーク１２を吸着した状態を保持できるような吸着力を有している。
【００３０】
なお、第一の真空吸着装置６から第二の真空吸着装置１３へのワーク１２の受渡しの際にワーク１２は自由落下による衝撃でワーク反転部１３ａのワーク受渡面上１３ｄで僅かに位置ずれを起しやすい。
そこで、第二の真空吸着装置１３のそれぞれの吸着孔の中心ｌは、ピッチｆ方向およびピッチｇ方向において第一の真空吸着装置６のそれぞれの吸着孔の中心ｍと図６に示すように僅かにずれた位置に設けられている（なお、図６において一点鎖線で示すパレット１１の升目１１ａの中心と、ワーク取出部２の吸着孔の中心ｍは一致するように設計されている。）。
そして、第二の真空吸着装置１３上のワーク１２の位置決めは、後述のワーク位置決め部４により行われるようになっている。
【００３１】
ワーク位置決め部４は、ガイド部材１８と、ガイド部材１８を所定のワーク位置決め位置に移動可能な移動手段１９とで構成されている。
ガイド部材１８の下面１８ａには図５(a) ，(b) に示すような段差部１８ｂがピッチｆで設けられている。段差部１８ｂは、その入口から内部に向かうにしたがって所定のワーク位置決め寸法に適合するように形成された傾斜部１８ｃと所定のワーク位置決め寸法に適合するようにコの字状に形成された位置固定部１８ｄとを備えている。
移動手段１９は、直動ロボットで構成されている。直動ロボット１９は上部基盤１０に固定されたロボット用基板２０に固定されている。
またガイド部材１８は直動ロボット１９の移動テーブル１９ａに固定されている。そして、ガイド部材１８は直動ロボット１９の作動により吸着面１３ａ上のワーク１２に近づいて、ワーク１２を押して、段差部１３ｂの端面ｎ，ｏに密着させることができるようになっている。また直動ロボット１９は、ガイド部材１８がワーク１２を段差部１３ｃの端面ｎ，ｏに密着させた位置および段差部１３ｃから離れた所定位置の２点で動作を停止するように制御されている。
【００３２】
ところで、上述のように第二の真空吸着装置１３のそれぞれの吸着孔の中心ｌは、ピッチｆ方向およびピッチｇ方向において第一の真空吸着装置６のそれぞれの吸着孔の中心ｍと図６に示すように僅かにずれた位置に設けてある。しかも、ワーク位置決め部４により、第二の真空吸着装置１３上でワーク１２の位置決めを行ったとしても、第二の真空吸着装置１３からパレット１１上へワーク１２を受け渡す際にワーク１２は自由落下による衝撃でパレット１１上で僅かに位置ずれを起しやすい。
そこで、ワーク反転部３を図１に示す向きから１８０°回転させたときに、ワーク位置決め４により位置決めされたワーク１２の位置をパレット１１の升目１１ａ上に位置修正するための手段を別途備える必要がある。
【００３３】
そこで本実施形態では、ピッチｇ方向への位置を修正するために、ワーク取出部２の吸着孔の中心を通る鉛直線とパレット１１側を向くワーク反転部３の吸着孔の中心を通る鉛直線との間の距離が、パレット１１の列間の距離ｇと一致するように設計されている。そして、ワーク反転部３を図１に示す向きから１８０°回転させたときに、升目１１ａの中心と第二の真空吸着装置１３の吸着孔の中心ｌとが一致するようになっている。
またピッチｆ方向への位置を修正するために、ワーク反転部３を図１に示す向きから１８０°回転させたときに、ワーク反転部３をピッチｆ方向へのずれ量分スライドさせるスライド機構２１が設けられている（図２）。
【００３４】
スライド機構２１は、シャフトスライダー２２と、圧縮ばね２３と、カムフォロア２４と、テーパカラー２５と、回転機構１４とで構成されている。
シャフトスライダー２２は、回転機構１４の回転シャフト１５を支持する両側の側板９に設けられた貫通孔９ａ内に設けられていて、回転シャフト１５の長手方向へ円滑にスライドできるようにしている。圧縮ばね２３は、回転シャフト１５を挿し通されて、回転シャフト１５の他端（ロータリーアクチュエータ１６が接続されていない側）の鍔部１５ａと側板９との間に弾接状態で設けられている。
カムフォロア２４は、支持部２４ａと、支持部２４ａに回転可能に取付けられた回転部２４ｂとで構成されている。支持部２４ａはロータリーアクチュエータ１６に近い側の側板９に固定されている。
テーパカラー２５は、その厚みが１８０°の回転周期で変化するように形成され鍔状の部材であって、回転シャフト１５の一端（ロータリーアクチュエータ１６が接続されている側）に固定されていて、ロータリーアクチュエータ１６を作動させたときに回転シャフト１５と一体に連動するようになっている。またテーパカラー２５は、カムフォロア２４の回転部２４ｂに接触しており、図１の位置まで１８０°回転させたときにワーク反転部３を回転シャフト１４と共にピッチｆ方向のずれ量分移動させてパレット１１上の升目１１ａの中心位置に戻すように設計されている。
【００３５】
パレット移動機構５は、所定ピッチでもってピッチｇ方向に多数地点で位置決めの可能な直動ロボット２６と、パレット台２７と、パレット位置決め機構２８とで構成されている。
直動ロボット２６は、ワークの表裏反転装置の本体基盤８上に敷設されている。また直動ロボット２６は、移動テーブル２６ａを備えており、移動テーブル２６ａをピッチｇ方向（図１においてＸ−Ｙ方向）に沿って所定の位置まで移動および移動停止させることができるようになっている。
パレット台２７は移動テーブル２６ａ上に固定されている。パレット位置決め機構２８はパレット台２７上に設けられていて、表裏を反転させるワーク１２を載置するパレット１１をパレット台２７上の所定位置に固定するようになっている。
【００３６】
その他、本実施形態のワーク表裏反転装置には、図１に示すようにワークの表裏判別装置２９が設けられている。ワークの表裏判別装置２９は、吸着パッド２９ａと、吸着圧力検出手段（図示省略）を備えている。吸着パッド２９ａは、ワーク１２と接触する部分の幅がワーク１２の窪みの幅よりも狭くされかつワーク１２と接触する部分の中央部に吸着孔が開孔すると共に、上部基盤１０に昇降自在に支持されている。
吸着パッド２９ａの先端部２９ｂには、吸着孔が、パレット１１の升目１１ａ上に並んで載置されたワーク１２を同時に吸着しうるようにワーク１２と同数だけパレット１１上のワーク１２の配列間隔と等間隔に設けられている。
また、吸着パッド２９ａは、図示省略した例えば真空ポンプやエジェクタなどの第三の真空源（図示省略）に接続されている。また、吸着パッド２９ａの吸着孔と第三の真空源との途中には、真空状態をＯＮ，ＯＦＦさせるための第三の電磁真空弁（図示省略）が設けられている。そして、吸着パッド２９ａは、第三の電磁真空弁（図示省略）を介して吸着パッド２９ａに接続された第三の真空源（図示省略）の作動により真空状態をＯＮさせて、ワーク１２を一列分一斉に吸着することができるようになっている。
【００３７】
また吸着圧力検出手段には、負圧センサー（図示省略）が備えられていて、吸着パッド２９ａがワーク１２を吸着したときの吸着圧力を検出するようになっている。
また本実施形態のワークの表裏判別装置２９では、パレット１１の升目１１ａ内に載置されているワーク１２を吸着パッド２９ａの下に順次間欠的に送り込むようにするためのパレット移動機構を直動ロボット２６が兼ねている。
そして、吸着パッド２９ａの先端部２９ｂよりパレット１１上の一列内のワークの表裏を列単位で判別することができるようになっている。またワークの表裏判別装置２９は、図示省略したマイクロコンピューターなどの制御部に接続されており、表裏を判別した情報信号を制御部に送るようになっている。
また、マイクロコンピューターなどの制御部は、ワーク取出部２、ワーク反転部３、ワーク位置決め部４、パレット移動機構５と接続しており、それぞれの作動および作動停止のタイミング、動作方向などを制御するようになっている。
【００３８】
次に、本装置の動作説明を行なう。
図３に示すようなパレット１１の升目１１ａにワーク１２を収納し、次いでパレット１１をパレット台２７の上に載せる。そしてパレット１１を、パレット位置決め機構２８によって所定の位置に位置決めする。
そして、直動ロボット２６を作動させて、移動テーブル２６ａを介してパレット台２７を、一列の升目１１ａのそれぞれの中心と、ワーク取出部２の第一の真空吸着装置６の一列の吸着孔の中心とが一致する位置まで移動させ、その位置で直動ロボット２６の作動を停止させる。
【００３９】
次いで、直動ロボット７を作動させて、移動テーブル７ａを介してワーク取出部２の第一の真空吸着装置６を、その先端面６ａがパレット１１の上面に接触しない程度に接近するように下降させその位置で直動ロボット７の作動を停止させる。なお、第一の真空吸着装置６の下降を邪魔しないように、第一の真空吸着装置６の下降に先立って、ロータリーアクチュエータを作動させてワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３を、図１とは１８０°反対向きにあらかじめ回転させておく。第一の真空吸着装置６を所定位置まで下降させた後、ワーク取出部２の第一の真空源を作動させて、吸着面６ａでパレット１１に収納されている一列分のワーク１２を一斉に吸着させる。
次いで、直動ロボット７を作動させて、移動テーブル７ａを介してワーク取出部２の第一の真空吸着装置６を、ワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３が回転しても衝突しない位置まで上昇させ、その後、直動ロボット７の作動を停止させる。その後、ロータリーアクチュエータ１６を作動させて、ワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３を回転シャフト１５と共に１８０°回転させ、図１に示すような位置に復帰させる。
【００４０】
次いで、図１に示す直動ロボット７を作動させて、移動テーブル７ａを介してワーク取出部２の第一の真空吸着装置６を、その先端面６ａがワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３の吸着面１３ａに接近するように下降させ、その位置で直動ロボット７の作動を停止させる。なお、ワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３を図１に示すような位置に復帰させたときに、ワーク取出部２の第一の真空吸着装置６の吸着面６ａがワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３の吸着面１３ａに対し、ワーク１２の受け渡しが可能な所定位置まで既に十分に接近している場合には、ワーク取出部２の第一の真空吸着装置６を下降させなくてもよい。
その後、第一の真空吸着装置６の第一の真空源の作動を停止させてワーク１２の吸着を解除する。これにより、第一の真空吸着装置６の吸着面６ａに吸着されていたワーク１２は自由落下して、ワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３の受渡面１３ｃに受け渡される。そして、第二の真空吸着装置１３の第二の真空源を作動させてワーク取出部２より受け渡されたワーク１２を吸着面１３ａで吸着させる。
【００４１】
続いて、直動ロボット１９を作動させて移動テーブル１９ａを介してワーク位置決め部４のガイド部材１８を図７の矢印Ｙ方向に移動させる。このとき、ガイド部材１８はワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３の段差部１３ｃの面ｐの上を通り、先ず段差部１８ｂの傾斜部１８ｃが第二の真空吸着装置１３の吸着面１３ａ上のワーク１２を押していき、次いで位置固定部１８ｄによりワーク１２をワーク反転部３の段差部１３ｃの端面ｎ，ｏに突き当たって位置を固定する。その後、直動ロボット１９の作動を停止させる。
このとき、ワーク１２の中心が第二の真空吸着装置１３のそれぞれの吸着孔の中心ｌに一致する位置に位置決めされて、ワーク１２は、第二の真空吸着装置１３の第二の吸着源により全体的にバランスのとれた状態で吸着される。
【００４２】
次に、直動ロボット１９を作動させて移動テーブル１９ａをワーク反転部２から離れる方向に移動させてワーク位置決め部４を図１の位置に戻し、その後直動ロボット１９の作動を停止させる。次いで、ロータリーアクチュエータ１６を作動させて、回転シャフト１５を介して、ワーク反転部３を吸着面１３ａがパレット１１側を向くように１８０°回転させる。
このとき、ワーク取出部２の吸着孔の中心を通る鉛直線とパレット１１側を向くワーク反転部３の吸着孔の中心を通る鉛直線との間の距離が、パレット１１の列間のピッチｇと一致するように予め設計されているので、ピッチｇ方向に関しては、升目１１ａの中心と第二の真空吸着装置１３の吸着孔の中心ｌとが部分的に一致する。
【００４３】
また、ロータリーアクチュエータ１６を作動させたときに、テーパカラー２５がカムフォロア２４と接触しながら回転シャフト１５と一体に回転する。そしてテーパカラー２５は、その厚みの変化により、図１の位置まで１８０°回転させられたときにワーク反転部３を回転シャフト１４と共にピッチｆ方向のずれ量分移動させてパレット１１上の升目１１ａの中心位置に戻す。
このとき、ワーク反転部３の吸着面１３ａに吸着されたワーク１２の中心はパレット１１上の升目１１ａの中心に位置づけられる。
【００４４】
なお、ワーク反転部３を吸着面１３ａがパレット１１側を向くように１８０°回転させたときには、吸着面１３ａに吸着されるワーク１２は、その鉛直方向の位置がパレット１１から取り出されたときよりも所定量（例えば一列分）矢印Ｙ方向にずれている。
そこで、直動ロボット２６を作動させて移動テーブル２６ａを介してパレット台２７を所定量のずれ分だけ矢印Ｙ方向に送った後、直動ロボット２６の作動を停止させる。
これにより、ワーク反転部３を反転（この場合、パレット１１側を向くように１８０°回転）させた後のワーク１２をパレット１１へ戻す処理と、次列のワーク１２をワーク取出部２によって吸着させる処理とを同時に行なわせることが可能になる。
【００４５】
その後、ワーク反転部３の第二の真空吸着装置１３の第二の真空源の作動を停止する。そして、吸着面１３ａからワーク１２を自由落下させてパレット１１の升目１１ａに戻す。なお、このときもワーク１２は、自由落下による僅かなずれを生じ易いが、升目１１ａの段差に衝突することによってずれが修正される。このようにして、パレット１１の上に戻されたワーク１２は、パレット１１からワーク取出部２により取り出される前とワーク反転部３により戻された後とでは、表裏が反転させられている。
これらの操作をパレット１１上の総ての升目１１ａの列に対して行えば、パレット１１上の総てのワーク１２の表裏を反転させることができる。
【００４６】
なお本実施形態においては、ワーク取出部２によるワーク１２の取り出しに先立って図１０に示すような真空圧を用いた構成のワークの表裏判別装置２２により、パレット１１上のワーク１２の表裏を判別するようにし、その結果を制御部に記憶させている。そして、例えばワーク１２が裏面を上にして収納されている升目１１ａの箇所のみ、ワーク取出部２、ワーク反転部３の吸着孔のそれぞれの真空源を作動させて、ワーク１２を反転させるように図示省略した制御部で制御される。このため本実施形態によれば、表裏が反対のワークのみを選択して自動的に表裏を反転させることができ、パレット１１上の全面に渡ってワーク１２の表裏を揃えることができる。
【００４７】
その後、ワーク取出部２のようなワーク吸着手段を用いてワーク１２を図１１に示すような筒５５の上方に位置させた後、ワーク吸着手段によるワーク１２の吸着を解除してワーク１２を筒５５の内部に入れる。以後、この操作を繰り返すことによって同じ向きのワーク１２が一枚ずつ重ねられて行き、同じ向きに整列された状態に複数枚重ねられたワーク５６を取り出せるようになり、その後または、このときに自動的にケース（図示省略）に詰めることができる。
【００４８】
なお、ワークの表裏判別手段は、上記実施形態のような真空圧を用いた構成のものに限定されるものではなく、レーザー測長器や画像処理装置やワークの表裏の形状が判別できるように形成された治具などで構成されていてもよい。
また、本発明のワークの表裏反転装置は、片方の面に窪みが形成されたワークに限定されるものではなく、例えば、表裏で色が異なるワークにも適用可能である。この場合には、ワークの表裏判別手段として、真空圧を用いた構成の装置の代わりに、色判別センサー（図示省略）を備えた装置を組み合わせれば、上記実施形態と同様にパレット上の全面に渡ってワークの表裏を揃えることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、パレット上に配列されたワークを自動的に反転させることができるようになり、省人化が期待できる。
また、ワークの表裏判別手段を備えることにより、パレット上に配列されたワークの表裏を全面的に自動的に揃えることが簡単にできるようになり、更に工程の単略化、効率化に貢献でき、後工程であるワークのケース詰めの作業内容も簡略化、効率化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパレット上に配列されたワークの表裏反転方法に用いられるワークの表裏反転装置の一実施形態を側方からみた断面図である。
【図２】本実施形態のワークの表裏反転装置の拡大正面図である。
【図３】図１のワークの表裏反転装置のパレットを示す図で、(a) は図１のワークの表裏反転装置を上方からみたときのパレットの拡大図、(b) は(a) の側面図である。
【図４】本実施形態によるワークの表裏反転装置のワーク反転部を示す図で、(a) は図１のワークの表裏反転装置を上方からみたときのワーク反転部の吸着部を示す部分拡大図、(b) は(a) のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図５】本実施形態によるワークの表裏反転装置のワーク位置決め部を示す図で、(a) は図１のワークの表裏反転装置を下方からみたときのワーク位置決め部のガイド部材を示す部分拡大図、(b) は(a) のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
【図６】図１のワークの表裏反転装置を上方からみた、ワーク取出部からワーク反転部へワークを受け渡したときのワークとワーク反転部の吸着部との位置関係を示す説明図である。
【図７】図１のワークの表裏反転装置を同じ側からみた、ワーク取出部からワーク反転部へワークを受け渡したときのワークとワーク反転部の吸着部とワーク位置決め部との位置関係を示す要部拡大断面図である。
【図８】ワークの形態を示す図で、(a) はその上面図、(b) はその側面図である。
【図９】ケース詰めにする際のワークの一態様を示す説明図である。
【図１０】ワークの表裏判別装置の一従来例を示す一部切欠側面図である。
【図１１】ワークの整列装置の一従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ワーク表裏反転装置
２ワーク取出部
３ワーク反転部
４ワーク位置決め部
５パレット移動機構
６真空吸着装置（ワーク取出部用）
６ａ吸着面（ワーク取出部用）
７直動ロボット（ワーク取出部用）
７ａ移動テーブル（パレット移動機構用）
８ワーク表裏反転装置の本体基盤
９側板
１０上部基盤
１１パレット
１１ａ一升の升目
１２ワーク
１３真空吸着装置（ワーク反転部用）
１３ａ吸着面（ワーク反転部用）
１３ｂ吸着孔
１３ｃ受渡部
１３ｄ段差部
１４回転機構
１５回転シャフト
１６ロータリーアクチュエータ
１７ロータリーアクチュエータホルダ
１８ガイド部材
１８ａ下面
１８ｂ段差部
１８ｃ傾斜部
１８ｄ位置固定部
１９直動ロボット（ワーク位置決め部用）
１９ａ移動テーブル（パレット移動機構用）
２０ロボット用基盤
２１スライド機構
２２シャフトスライダー
２３圧縮ばね
２４カムフォロア
２４ａ支持部
２４ｂ回転部
２５テーパカラー
２６直動ロボット（パレット移動機構用）
２６ａ移動テーブル（パレット移動機構用）
２７パレット台
２８パレット位置決め機構
２９ワークの表裏判別装置
２９ａ吸着パッド
２９ｂ先端部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and a method for automatically reversing the front and back of a workpiece in a line for automatically aligning and boxing a thin plate workpiece such as a heat dissipation lid used in an IC package.
[0002]
[Prior art]
In this kind of work, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), a recess 51 is formed on one side and the other side is formed flat, or formed with different colors on the front and back sides. There is. When such a workpiece 50 is shipped as a product, for example, as shown in FIG. Therefore, when packing a box, if there is a workpiece whose front and back are opposite, it is necessary to reverse the direction of the workpiece to align the direction.
Conventionally, reversing the front and back of this type of thin plate-like workpiece has been performed manually by humans.
[0003]
Also, as a method of aligning the direction of the work without inverting the front and back of the work, the sensor and means such as the work front / back discrimination device previously filed by the applicant and the predetermined work are taken out and arranged. A method is known in which the front and back of thin plate-like workpieces arranged on a pallet are discriminated by interlocking with an apparatus, and then, for example, only the workpieces arranged on the pallet are taken out and aligned.
[0004]
FIG. 10 shows a conventional example of the above-described workpiece front / back discrimination device. This device is a device for discriminating the front and back of the workpieces 50 arranged on the pallet 52, and includes a suction pad 53 and a suction pressure detecting means (not shown). The suction pad 53 is supported in such a manner that the width of the portion in contact with the workpiece 50 is narrower than the width of the recess of the workpiece 50 and the suction hole is opened at the center of the portion in contact with the workpiece 50 so that the suction pad 53 can be raised and lowered. The suction pressure detecting means detects the suction pressure when the suction pad 53 sucks the workpiece 50.
Further, the pallet 52 has a grid-like step 52 a for arranging a plurality of workpieces 50 in a plurality of rows, and the workpiece 50 placed in the grid-like step 52 a is sequentially and intermittently placed under the suction pad 53. A pallet moving mechanism 54 is provided for feeding. Further, the suction holes in the suction pad 53 are equally spaced from the arrangement interval of the workpieces 50 on the pallet 52 by the same number as the workpieces 50 so that the workpieces 50 placed in a line on the pallet 52 can be sucked at the same time. Is provided.
[0005]
Then, the pallet moving mechanism 54 aligns the work 50 in a predetermined row position on the pallet 52 so as to be positioned under the suction hole of the suction pad 53. Next, the suction pad 53 is lowered so as to approach the workpiece 50 in the grid-like step 52 a of the pallet 52 to a predetermined position. Thereafter, a row of workpieces 50 on the pallet 52 are sucked together from the suction holes of the suction pad 53. Then, the adsorption pressure of the adsorption hole is measured separately by the adsorption pressure detection means, and the front and back are determined by the difference in the measured value of the adsorption pressure. Thereafter, the suction of the work 50 by the suction pad 53 is released, the work 50 is returned to the original mesh of the pallet 52, and then the suction pad 53 is raised. Hereinafter, the front and back of all the workpieces 50 on the pallet 52 can be determined by repeating this operation.
[0006]
After discriminating the front and back of the workpiece by such a workpiece front / back discriminating device, only the workpiece discriminated as one of the front and back (for example, the front) is taken out by operating the suction pad 53 or the like, and moving means (not shown) The suction pad 53 is positioned above the cylinder 55 provided in the work aligning apparatus as shown in FIG.
In addition, the hole 55a inside the cylinder 55 is formed in a size that allows the workpiece 50 to pass through while being guided along its side surface. A support member 56 for receiving the workpiece 50 is provided inside the cylinder 55 so as to partially penetrate the bottom 55 b of the cylinder 55. The cylinder 55 or the support member 56 is provided with moving means (not shown) that can reciprocate along the longitudinal direction of the hole 55a.
[0007]
After the suction pad 53 is positioned above the cylinder 55 as shown in FIG. 11, the suction of the work 50 by the suction pad 53 is released and the work 50 is put into the cylinder 55. Thereafter, by repeating this operation, the workpieces 50 in the same direction are stacked one by one. When the number of workpieces 50 in the cylinder 55 reaches a predetermined number, the cylinder 55 is lowered or the support member 56 that receives the workpiece 50 inside the cylinder 55 is raised. Then, since a plurality of workpieces 56 that are aligned in the same direction can be taken out, it is automatically packed in a case (not shown) thereafter or at this time.
In this way, when packing the case with the front and back of a conventional work aligned, the work front and back on the pallet are reversed with the help of a human hand, or a means for discriminating the front and back of the work is used. After discriminating the orientation, only the work discriminated as having the same orientation was taken out and aligned.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of reversing the front and back of a thin plate work by a human hand is not an efficient method in terms of costs such as labor costs.
Further, in the method of taking out and aligning only the workpiece facing up from the pallet, the workpiece facing down is left on the pallet. For this reason, after the work in one orientation is packed in the case, it is necessary to separately perform the work of inverting the front and back of the work in the other orientation that remains on the pallet. The efficiency was not good.
[0009]
The present invention automatically aligns the front and back of workpieces arranged on a pallet, saves labor in the work alignment and boxing process, and can improve work efficiency and economy. It is an object of the present invention to provide such a method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the apparatus for reversing the front and back of a work arranged on a pallet according to the present invention vacuum-sucks the work arranged on the pallet, lifts the work as it is, and takes out the work. The work reversing part that delivers the work from the part, vacuums the delivered work, rotates it as it is, and rearranges the work in the opposite direction on the pallet, and the work reversing part from the work removal part And a workpiece positioning unit that corrects a positional deviation of the workpiece when the workpiece is transferred.
[0011]
In the present invention, it is preferable that the workpiece take-out unit includes a first vacuum suction device capable of vacuum-sucking the workpiece, and first position moving means capable of moving the first vacuum suction device in the vertical direction. Consists of
The work reversing unit supports the second vacuum suction device capable of vacuum-sucking the workpiece and the second vacuum suction device at a position outside the moving range of the first vacuum suction device, and the suction of the second vacuum suction device. When the work take-out section is operated to take out the work arranged on the pallet, it moves out of the movement range of the first vacuum suction device and faces the work arrangement position on the pallet. The second vacuum suction device is configured with a rotation mechanism capable of rotating 180 ° so as to face the suction part of the first vacuum suction device when delivering the taken-out work,
The work positioning unit pushes the guide member having a stepped portion having a predetermined shape capable of guiding the work to a predetermined position and the work positioned on the suction part of the second vacuum suction device to the predetermined position via the guide member. It is comprised with the 2nd moving means which can be performed.
[0012]
In the present invention, it is preferable that the suction portion of the second vacuum suction device is formed with a step portion that can be fixed in contact with the workpiece, and the guide member has a predetermined direction from the inlet toward the inside. An inclined portion formed so as to conform to the workpiece positioning dimension and a position fixing portion formed so as to conform to a predetermined workpiece positioning dimension are provided, and the workpiece is positioned at a predetermined position by the step portion and the position fixing portion. It is characterized in that the position is fixed to.
[0013]
In addition, the present invention is preferably characterized in that it includes a pallet moving mechanism that operates so as to send the workpiece stored in the pallet to a position where the workpiece can be taken out by the workpiece taking-out portion.
[0014]
In the present invention, it is preferable that the pallet has a grid-like stepped portion for storing a workpiece, the stepped portion is arranged in a plurality at a predetermined pitch, and a plurality of stepped portions are arranged in the plurality. The pallet moving mechanism is arranged in rows, and the pallet moving mechanism is configured to sequentially feed the workpieces stored in the stepped portion in units of rows to a position where the workpiece can be taken out by the workpiece take-out portion. .
[0015]
In the present invention, it is preferable that the workpiece take-out unit, the workpiece reversing unit, and the workpiece positioning unit are provided in the same number as the workpiece for one row on the pallet, and at equal intervals with the arrangement interval of the workpieces on the pallet. Further, the present invention is characterized in that the front and back of a plurality of works arranged on a pallet can be reversed in units of rows.
[0016]
In the present invention, preferably, a vertical line passing through the center of the suction hole of the work reversing portion and a vertical line passing through the center of the suction hole of the second vacuum suction device when facing the arrangement position of the work on the pallet. The distance between them is made to coincide with the distance between the rows of the pallets.
[0017]
In the present invention, preferably, the work reversing part is arranged so that the center of the suction hole of the work reversing part can be positioned at the center of the grid-shaped stepped part on the pallet when the work reversing part is directed to the pallet side. A slide mechanism for sliding in a direction perpendicular to the pallet row is provided.
[0018]
In the present invention, it is preferable that the slide mechanism is provided such that the cam member is interlocked with the rotation mechanism.
[0019]
In addition, the present invention preferably includes a work front / back discrimination means capable of discriminating the front / back of the work arranged on the pallet, and the work discriminated as the front or back by the front / back discrimination means. Control means for operating the workpiece take-out part, the work reversing part, and the work positioning part is provided for only one of them.
[0020]
Further, the method for reversing the front and back of the workpieces arranged on the pallet according to the present invention is as follows.
(1) Identify the front and back of the work arranged on the pallet using the front and back discrimination means,
(2) Operate the workpiece unloading unit, workpiece reversing unit, and workpiece positioning unit for only one of the workpieces identified as front or back by the front / back discrimination means, and the workpiece of one of them. Only by reversing the front and back, the work is rearranged so that the front and back of all the works are aligned on the pallet.
[0021]
Further, the present invention is preferably characterized in that when the work is rearranged on the pallet, the slide mechanism is operated to adjust the position in the direction perpendicular to the pallet row.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a front / back reversing apparatus and method for workpieces arranged on a pallet according to the present invention are described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a workpiece front / back reversing device used in a method for turning a workpiece arranged on a pallet according to the present invention from the side. FIG. 2 is an enlarged front view of the work front / back reversing device of the present embodiment. 3 is a view showing the pallet of the work reversing device of FIG. 1, (a) is an enlarged view of the pallet when the work reversing device of FIG. 1 is viewed from above, and (b) is a side view of (a). FIG. FIG. 4 is a view showing a work reversing part of the work front / back reversing device according to the present embodiment, and FIG. 4 (a) is a partially enlarged view showing a suction part of the work reversing part when the work front / back reversing device of FIG. (B) is sectional drawing which follows the AA 'line of (a). FIG. 5 is a diagram showing a workpiece positioning portion of the workpiece front / back reversing device according to the present embodiment. FIG. 5 (a) is a partially enlarged view showing a guide member of the workpiece positioning portion when the workpiece front / back turning device of FIG. 1 is viewed from below. (B) is sectional drawing which follows the BB 'line of (a). 6 is an explanatory view showing the positional relationship between the work and the suction part of the work reversing unit when the work is transferred from the work take-out unit to the work reversing unit, as seen from above. FIG. 7 is a view showing the positional relationship between the work, the suction part of the work reversing part, and the work positioning part when the work is transferred from the work take-out part to the work reversing part as seen from the same side of the work reversing device of FIG. FIG.
[0023]
As shown in FIG. 1, the work front / back reversing device 1 according to the present embodiment includes a work take-out part 2, a work reversing part 3, a work positioning part 4, and a pallet moving mechanism 5.
The workpiece extraction unit 2 includes a first vacuum suction device 6 and a moving means 7 that can move the first vacuum suction device 6 in the vertical direction.
The first vacuum suction device 6 has a workpiece suction hole (not shown) formed therein connected to a first vacuum source (not shown) via a tube pipe (not shown). The vacuum source is a device that generates a vacuum state, such as a vacuum pump or an ejector. A first electromagnetic vacuum valve (not shown) for turning the vacuum state on and off is provided midway between the suction hole of the first vacuum suction device 6 and the first vacuum source. Further, the first vacuum suction device 6 has a thin tip end (lower end in the figure).
[0024]
The moving means 7 is composed of a linear motion robot including a linear motion cylinder such as a hydraulic type. The linear motion robot 7 is fixed to an upper base 10 fixed to side plates 9 provided at both ends of the main body base 8 of the apparatus, and moves and stops moving the moving table 7a to a predetermined position along the vertical direction. Be able to. The first vacuum suction device 6 is fixed to the moving table 7a and can be moved along the vertical direction via the moving table 7a.
Then, the workpiece take-out unit 2 lowers the first vacuum suction device 6 to the vicinity of the pallet 11 by the operation of the linear motion robot 7, and the first vacuum suction device 6 through the first electromagnetic vacuum valve (not shown). The vacuum state is turned on by the operation of a first vacuum source (not shown) connected to, the workpieces 12 arranged on the pallet 11 are vacuum-sucked by the suction surface 6a, and the reverse direction of the linear motion robot 7 is further reversed. By operating upward (upward), the workpiece 12 can be lifted while being vacuum-sucked, and the workpiece 12 can be taken out from the pallet 11. The work 12 has a recess formed on one side and the other side formed flat, like the work 50 shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
[0025]
The pallet 11 is a jig for aligning the workpieces 12 in a plane. For example, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the pallet 11 has a grid shape having a longitudinal dimension c, a lateral dimension d, and a depth e. Are formed at equal intervals with pitches f and g, so that one piece of workpiece 12 can be accommodated in each cell 11a. For convenience of explanation, the pallet 11 in FIG. 3 (a) is viewed from above the apparatus in FIG. In order to completely store the workpiece 12, the outer dimensions c and d and the depth e of the mesh 11a are slightly larger than the outer dimensions h and i and the thickness j of the workpiece 12 shown in FIGS. It is preferable to take it (hereinafter, a group of cells 11a arranged at a pitch f and perpendicular to the pallet feeding directions X and Y is called a row). The number and pitch of the cells are not limited and can be arbitrarily set.
[0026]
In the present embodiment, the same number of suction holes (not shown) of the first vacuum suction device 6 of the workpiece take-out unit 2 are provided at equal intervals with the pitch f of the grid 11a of the pallet 11. The workpiece takeout unit 2 can suck the workpieces 12 on the pallet 11 all at once. Further, the first vacuum suction device 6 is provided such that the center of each suction hole substantially coincides with the center of the grid 11a of the pallet 11 in the pitch f direction.
[0027]
As shown in FIG. 1, the work reversing unit 3 includes a second vacuum suction device 13 and a rotation mechanism 14 that can rotate the second vacuum suction device 13 by 180 °.
As shown in FIG. 4 (a), the second vacuum suction device 13 has the same number of suction surfaces 13a and workpiece suction holes 13b arranged at equal intervals with the pitch f of the grid 11a of the pallet 11. Is provided. The suction hole 13b is connected to a second vacuum source (not shown) such as a vacuum pump or an ejector. A second electromagnetic vacuum valve (not shown) for turning the vacuum state on and off is provided midway between the suction hole of the second vacuum suction device 13 and the second vacuum source. The second vacuum suction device 13 is brought into a vacuum state by operation of a second vacuum source (not shown) connected to the second vacuum suction device 13 via a second electromagnetic vacuum valve (not shown). When turned on, the workpieces 12 can be sucked all at once. As shown in FIG. 4 (b), the suction surface 13a is provided with a stepped portion 13c, and the end surfaces n and o of the stepped portion 13c are centered on the work 12 when the work 12 is brought into close contact with the second vacuum. It is provided at a predetermined position one step higher than the workpiece transfer surface 13d so that it can be set at a position that coincides with the center l of each suction hole of the suction device 13. Further, the surface p of the step portion 13c is provided so as to be one step lower than the workpiece transfer surface 13d on the side opposite to the end surface n of the step portion 13c.
[0028]
Further, as shown in FIG. 1, the second vacuum suction device 13 is formed such that one end portion 13 e thereof is out of the moving range of the first vacuum suction device 6 of the workpiece take-out portion 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the one end portion 13e is supported and fixed to a rotating shaft 15 supported at both ends by side plates 9 provided at both ends of the main body base 8 of the work front / back reversing device. One end of the rotary shaft 15 is connected to the rotary actuator 16 so that the rotary shaft 15 can rotate 180 °. The rotary actuator 16 is fixed to one side plate 9 of the main body base 8 of the work front / back reversing device via a rotary actuator holder 17. The second vacuum suction device 13 is positioned at two points: an orientation as shown in FIG. 1 and an orientation rotated by 180 ° about the rotary shaft 15. That is, in the present embodiment, the rotating shaft 15, the rotary actuator 16, and the rotary actuator holder 17 constitute the rotating mechanism 14 of the work reversing unit 3.
[0029]
When the second vacuum suction device 13 is oriented as shown in FIG. 1, the suction surface 13 a faces the suction surface 6 a of the first vacuum suction device 6 of the workpiece removal portion 2, and the workpiece removal portion. It is located so that the work 12 from 2 can be delivered. When the second vacuum suction device 13 is rotated 180 ° from the direction shown in FIG. 1, the second vacuum suction device 13 is out of the moving range of the first vacuum suction device 6, and the suction surface 13 a is arranged on the pallet 11. Face to face. The second vacuum source of the second vacuum suction device 13 is configured such that when the workpiece 12 is sucked, the second vacuum suction device 13 is rotated by the rotating mechanism 14 so that the suction surface 13a faces downward. Also, it has a suction force that can hold the state where the work 12 is sucked.
[0030]
When the workpiece 12 is delivered from the first vacuum suction device 6 to the second vacuum suction device 13, the workpiece 12 is slightly displaced on the workpiece delivery surface 13d of the workpiece reversing portion 13a due to an impact caused by free fall. Easy to wake up.
Therefore, the center l of each suction hole of the second vacuum suction device 13 is slightly different from the center m of each suction hole of the first vacuum suction device 6 in the pitch f direction and the pitch g direction as shown in FIG. (It is designed so that the center of the grid 11a of the pallet 11 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6 and the center m of the suction hole of the workpiece take-out portion 2 are coincident with each other).
And positioning of the workpiece | work 12 on the 2nd vacuum suction apparatus 13 is performed by the workpiece positioning part 4 mentioned later.
[0031]
The workpiece positioning unit 4 includes a guide member 18 and moving means 19 that can move the guide member 18 to a predetermined workpiece positioning position.
Steps 18b as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) are provided on the lower surface 18a of the guide member 18 at a pitch f. The stepped portion 18b has an inclined portion 18c formed so as to conform to a predetermined workpiece positioning dimension as it goes inward from the entrance thereof, and a fixed position formed in a U shape so as to conform to the predetermined workpiece positioning dimension. 18d.
The moving means 19 is composed of a linear motion robot. The linear motion robot 19 is fixed to a robot substrate 20 fixed to the upper base 10.
The guide member 18 is fixed to a moving table 19 a of the linear motion robot 19. The guide member 18 can be brought into close contact with the end surfaces n and o of the step portion 13b by approaching the workpiece 12 on the suction surface 13a by the operation of the linear motion robot 19 and pushing the workpiece 12. The linear motion robot 19 is controlled so as to stop the operation at two points, a position where the guide member 18 brings the workpiece 12 into close contact with the end faces n, o of the stepped portion 13c and a predetermined position away from the stepped portion 13c. .
[0032]
By the way, as described above, the center l of each suction hole of the second vacuum suction device 13 corresponds to the center m of each suction hole of the first vacuum suction device 6 in the pitch f direction and the pitch g direction as shown in FIG. As shown, it is provided at a slightly shifted position. Moreover, even if the workpiece positioning unit 4 positions the workpiece 12 on the second vacuum suction device 13, the workpiece 12 is free when the workpiece 12 is transferred from the second vacuum suction device 13 onto the pallet 11. A slight misalignment is likely to occur on the pallet 11 due to an impact caused by dropping.
Therefore, it is necessary to separately provide means for correcting the position of the work 12 positioned by the work positioning 4 on the mesh 11a of the pallet 11 when the work reversing unit 3 is rotated 180 ° from the direction shown in FIG. There is.
[0033]
Therefore, in the present embodiment, in order to correct the position in the pitch g direction, a vertical line passing through the center of the suction hole of the workpiece take-out part 2 and a vertical line passing through the center of the suction hole of the work reversing part 3 facing the pallet 11 side. Is designed to coincide with the distance g between the rows of the pallets 11. When the work reversing unit 3 is rotated 180 degrees from the direction shown in FIG. 1, the center of the mesh 11 a coincides with the center l of the suction hole of the second vacuum suction device 13.
Further, in order to correct the position in the pitch f direction, when the work reversing unit 3 is rotated 180 ° from the direction shown in FIG. 1, the slide mechanism 21 slides the work reversing unit 3 by the amount of deviation in the pitch f direction. Is provided (FIG. 2).
[0034]
The slide mechanism 21 includes a shaft slider 22, a compression spring 23, a cam follower 24, a taper collar 25, and a rotation mechanism 14.
The shaft slider 22 is provided in a through hole 9 a provided in the side plates 9 on both sides that support the rotating shaft 15 of the rotating mechanism 14, and can slide smoothly in the longitudinal direction of the rotating shaft 15. The compression spring 23 is inserted through the rotary shaft 15 and is provided in an elastic state between the flange 15a of the other end of the rotary shaft 15 (the side to which the rotary actuator 16 is not connected) and the side plate 9. .
The cam follower 24 includes a support portion 24a and a rotation portion 24b that is rotatably attached to the support portion 24a. The support portion 24 a is fixed to the side plate 9 on the side close to the rotary actuator 16.
The taper collar 25 is a bowl-shaped member formed so that the thickness thereof changes with a rotation period of 180 °, and is fixed to one end (the side to which the rotary actuator 16 is connected) of the rotary shaft 15. When the rotary actuator 16 is actuated, the rotary shaft 15 is integrally interlocked. The taper collar 25 is in contact with the rotating portion 24b of the cam follower 24. When the taper collar 25 is rotated 180 ° to the position shown in FIG. 1, the work reversing portion 3 is moved together with the rotating shaft 14 by the amount of deviation in the pitch f direction. 11 is designed to return to the center position of the mesh 11a on the top.
[0035]
The pallet moving mechanism 5 includes a linear motion robot 26 that can be positioned at many points in a pitch g direction with a predetermined pitch, a pallet stand 27, and a pallet positioning mechanism 28.
The linear motion robot 26 is laid on the main body base 8 of the work front / back reversing device. The linear motion robot 26 includes a moving table 26a, and can move and stop moving the moving table 26a to a predetermined position along the pitch g direction (XY direction in FIG. 1). Yes.
The pallet stand 27 is fixed on the moving table 26a. The pallet positioning mechanism 28 is provided on the pallet table 27 so as to fix the pallet 11 on which the work 12 to be turned upside down is placed at a predetermined position on the pallet table 27.
[0036]
In addition, the workpiece front / back reversing device of the present embodiment is provided with a workpiece front / back discrimination device 29 as shown in FIG. The work front / back discrimination device 29 includes a suction pad 29a and suction pressure detection means (not shown). The suction pad 29a has a width of a portion in contact with the work 12 narrower than a width of a recess in the work 12 and a suction hole is opened in a central portion of the portion in contact with the work 12, and can be raised and lowered to the upper base 10. It is supported.
Arrangement intervals of the workpieces 12 on the pallet 11 are the same as the workpieces 12 so that the suction holes can simultaneously suck the workpieces 12 placed side by side on the grid 11a of the pallet 11 at the tip portion 29b of the suction pad 29a. Are provided at equal intervals.
The suction pad 29a is connected to a third vacuum source (not shown) such as a vacuum pump or an ejector (not shown). A third electromagnetic vacuum valve (not shown) for turning the vacuum state on and off is provided midway between the suction hole of the suction pad 29a and the third vacuum source. The suction pad 29a is turned on by a third vacuum source (not shown) connected to the suction pad 29a via a third electromagnetic vacuum valve (not shown), and the workpieces 12 are lined up. It can be adsorbed simultaneously.
[0037]
Further, the suction pressure detection means is provided with a negative pressure sensor (not shown) so as to detect the suction pressure when the suction pad 29a sucks the workpiece 12.
In the workpiece front / back discrimination device 29 of the present embodiment, the pallet moving mechanism for moving the workpiece 12 placed in the grid 11a of the pallet 11 intermittently and sequentially below the suction pad 29a is linearly moved. The robot 26 also serves.
And the front and back of the workpiece | work in one row on the pallet 11 can be discriminate | determined per row | line | column from the front-end | tip part 29b of the suction pad 29a. The work front / back discrimination device 29 is connected to a control unit such as a microcomputer (not shown), and sends an information signal for discriminating the front / back to the control unit.
Further, a control unit such as a microcomputer is connected to the workpiece take-out unit 2, the workpiece reversing unit 3, the workpiece positioning unit 4, and the pallet moving mechanism 5, and controls the timing of each operation and operation, the operation direction, and the like. It is like that.
[0038]
Next, the operation of this apparatus will be described.
The workpiece 12 is housed in the grid 11 a of the pallet 11 as shown in FIG. 3, and then the pallet 11 is placed on the pallet table 27. Then, the pallet 11 is positioned at a predetermined position by the pallet positioning mechanism 28.
Then, the linear motion robot 26 is operated, and the pallet table 27 is moved through the moving table 26a to the center of each of the row of meshes 11a and the row of suction holes of the first vacuum suction device 6 of the workpiece take-out unit 2. The robot is moved to a position where the center coincides, and the operation of the linear motion robot 26 is stopped at that position.
[0039]
Next, the linear motion robot 7 is operated, and the first vacuum suction device 6 of the workpiece pick-up unit 2 is lowered via the moving table 7 a so that the tip surface 6 a does not contact the upper surface of the pallet 11. Then, the operation of the linear motion robot 7 is stopped at that position. In order not to disturb the lowering of the first vacuum suction device 6, prior to the lowering of the first vacuum suction device 6, the rotary actuator is operated so that the second vacuum suction device 13 of the work reversing unit 3 is It is rotated beforehand in the opposite direction of 180 ° from FIG. After the first vacuum suction device 6 is lowered to a predetermined position, the first vacuum source of the workpiece take-out unit 2 is operated, and the workpieces 12 for one row stored on the pallet 11 are simultaneously gathered by the suction surface 6a. Adsorb.
Next, the linear motion robot 7 is operated so that the first vacuum suction device 6 of the workpiece take-out unit 2 does not collide even if the second vacuum suction device 13 of the workpiece reversing unit 3 rotates via the moving table 7a. The position is raised to the position, and then the operation of the linear motion robot 7 is stopped. Thereafter, the rotary actuator 16 is operated to rotate the second vacuum suction device 13 of the work reversing unit 3 180 degrees together with the rotary shaft 15 to return to the position as shown in FIG.
[0040]
Next, the linear motion robot 7 shown in FIG. 1 is operated, and the first vacuum suction device 6 of the workpiece take-out unit 2 is moved via the moving table 7 a, and the second vacuum suction of the workpiece reversing unit 3 is the tip surface 6 a. The robot 13 is lowered so as to approach the suction surface 13a of the device 13, and the operation of the linear motion robot 7 is stopped at that position. When the second vacuum suction device 13 of the work reversing unit 3 is returned to the position as shown in FIG. 1, the suction surface 6 a of the first vacuum suction device 6 of the workpiece take-out unit 2 is the workpiece reversing unit 3. If the suction surface 13a of the second vacuum suction device 13 is already sufficiently close to a predetermined position where the workpiece 12 can be delivered, the first vacuum suction device 6 of the workpiece take-out portion 2 is lowered. You don't have to.
Thereafter, the operation of the first vacuum source of the first vacuum suction device 6 is stopped, and the suction of the workpiece 12 is released. Thereby, the workpiece 12 adsorbed on the adsorption surface 6 a of the first vacuum adsorption device 6 falls freely and is delivered to the delivery surface 13 c of the second vacuum adsorption device 13 of the workpiece reversing unit 3. And the 2nd vacuum source of the 2nd vacuum suction apparatus 13 is operated, and the workpiece | work 12 delivered from the workpiece extraction part 2 is attracted | sucked by the suction surface 13a.
[0041]
Subsequently, the linear motion robot 19 is operated to move the guide member 18 of the workpiece positioning unit 4 in the arrow Y direction in FIG. 7 via the movement table 19a. At this time, the guide member 18 passes over the surface p of the step portion 13 c of the second vacuum suction device 13 of the work reversing unit 3, and first, the inclined portion 18 c of the step portion 18 b is the suction surface of the second vacuum suction device 13. The work 12 on 13a is pushed, and then the position is fixed by abutting the work 12 against the end surfaces n and o of the stepped portion 13c of the work reversing portion 3 by the position fixing portion 18d. Thereafter, the operation of the linear motion robot 19 is stopped.
At this time, the center of the work 12 is positioned at a position corresponding to the center l of each suction hole of the second vacuum suction device 13, and the work 12 is moved by the second suction source of the second vacuum suction device 13. Adsorbed in a well-balanced state as a whole.
[0042]
Next, the linear motion robot 19 is operated to move the moving table 19a in the direction away from the work reversing unit 2 to return the work positioning unit 4 to the position shown in FIG. 1, and then the operation of the linear motion robot 19 is stopped. Next, the rotary actuator 16 is operated to rotate the work reversing unit 3 through the rotary shaft 15 by 180 ° so that the suction surface 13a faces the pallet 11 side.
At this time, the distance between the vertical line passing through the center of the suction hole of the workpiece take-out part 2 and the vertical line passing through the center of the suction hole of the work reversing part 3 facing the pallet 11 side is the pitch g between the rows of the pallets 11. In the pitch g direction, the center of the mesh 11a and the center l of the suction hole of the second vacuum suction device 13 partially match with each other.
[0043]
When the rotary actuator 16 is operated, the taper collar 25 rotates integrally with the rotary shaft 15 while being in contact with the cam follower 24. When the taper collar 25 is rotated 180 ° to the position shown in FIG. 1 due to the change in thickness thereof, the work reversing portion 3 is moved together with the rotary shaft 14 by an amount of deviation in the pitch f direction, thereby forming a mesh 11a on the pallet 11. Return to the center position.
At this time, the center of the work 12 attracted to the suction surface 13 a of the work reversing unit 3 is positioned at the center of the grid 11 a on the pallet 11.
[0044]
When the work reversing unit 3 is rotated 180 ° so that the suction surface 13a faces the pallet 11 side, the workpiece 12 sucked on the suction surface 13a is more than when the vertical position is taken out from the pallet 11. Is also shifted in the arrow Y direction by a predetermined amount (for example, for one row).
Therefore, the linear motion robot 26 is operated to send the pallet table 27 in the direction of the arrow Y by a predetermined amount via the moving table 26a, and then the operation of the linear motion robot 26 is stopped.
As a result, the work reversing unit 3 is reversed (in this case, rotated 180 ° so as to face the pallet 11 side), and the work 12 is returned to the pallet 11 and the work 12 in the next row is sucked by the work unloading unit 2. Can be performed simultaneously.
[0045]
Thereafter, the operation of the second vacuum source of the second vacuum suction device 13 of the work reversing unit 3 is stopped. Then, the work 12 is freely dropped from the suction surface 13 a and returned to the mesh 11 a of the pallet 11. At this time, the workpiece 12 is likely to be slightly displaced due to free fall, but the displacement is corrected by colliding with the step of the mesh 11a. Thus, the work 12 returned to the top of the pallet 11 is inverted between before and after being taken out from the pallet 11 by the work takeout unit 2 and after being returned by the work reversing unit 3.
If these operations are performed on all rows 11a on the pallet 11, the front and back of all the workpieces 12 on the pallet 11 can be reversed.
[0046]
In the present embodiment, prior to taking out the work 12 by the work take-out unit 2, the front and back of the work 12 on the pallet 11 is discriminated by the work front / back discrimination device 22 having a configuration as shown in FIG. The result is stored in the control unit. Then, for example, only the portion of the cell 11a in which the work 12 is stored with the back side up is operated by activating the respective vacuum sources of the suction holes of the work take-out unit 2 and the work reversing unit 3 so that the work 12 is reversed. Control is performed by a control unit (not shown). For this reason, according to this embodiment, it is possible to automatically reverse the front and back by selecting only the workpieces with the opposite sides, and to align the front and back of the workpiece 12 over the entire surface of the pallet 11.
[0047]
Thereafter, the workpiece 12 is positioned above the cylinder 55 as shown in FIG. 11 using a workpiece suction means such as the workpiece pick-up unit 2, and then the workpiece 12 is released from being sucked by the workpiece suction means. Put inside 55. Thereafter, by repeating this operation, the workpieces 12 in the same direction are stacked one by one, and a plurality of workpieces 56 stacked in the same direction can be taken out. Thus, it can be packed in a case (not shown).
[0048]
The workpiece front / back discrimination means is not limited to the one using the vacuum pressure as in the above embodiment, so that the laser length measuring device, the image processing apparatus, and the workpiece front / back shape can be discriminated. You may be comprised with the formed jig | tool.
In addition, the work front / back reversing device of the present invention is not limited to a work in which a depression is formed on one surface, and can be applied to, for example, a work with different colors on the front and back. In this case, if a device equipped with a color discrimination sensor (not shown) is combined as a workpiece front / back discrimination means instead of a device using a vacuum pressure, the entire surface on the pallet is similar to the above embodiment. You can align the front and back of the work across
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the workpieces arranged on the pallet can be automatically reversed, and labor saving can be expected.
In addition, by providing workpiece front / back discriminating means, it is easy to automatically align the front and back of the workpieces arranged on the pallet, which can further contribute to the simplification and efficiency of the process. In addition, the work content of the work case packing, which is a subsequent process, can be simplified and made efficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of a work front / back reversing device used in a method for turning over a work arranged on a pallet according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view of the work front / back reversing device of the embodiment.
3 is a view showing the pallet of the work reversing device of FIG. 1, (a) is an enlarged view of the pallet when the work reversing device of FIG. 1 is viewed from above, and (b) is a view of (a). It is a side view.
4A and 4B are diagrams showing a work reversing unit of the work front / back reversing device according to the present embodiment, in which FIG. 4A is a partial enlarged view showing a suction unit of the work reversing unit when the work front / back reversing device of FIG. FIG. 4B is a sectional view taken along line AA ′ in FIG.
5A and 5B are views showing a workpiece positioning portion of the workpiece front / back reversing device according to the present embodiment, in which FIG. 5A is a partially enlarged view showing a guide member of the workpiece positioning portion when the workpiece front / back turning device of FIG. 1 is viewed from below. FIG. 4B is a sectional view taken along line BB ′ in FIG.
6 is an explanatory view showing a positional relationship between the work and the suction part of the work reversing unit when the work is transferred from the work take-out unit to the work reversing unit, as seen from above.
7 shows the positional relationship between the workpiece, the suction portion of the workpiece reversing unit, and the workpiece positioning unit when the workpiece is transferred from the workpiece take-out unit to the workpiece reversing unit, as seen from the same side of the workpiece reversing device of FIG. It is a principal part expanded sectional view.
FIGS. 8A and 8B are views showing the form of a workpiece, wherein FIG. 8A is a top view thereof and FIG. 8B is a side view thereof.
FIG. 9 is an explanatory view showing one mode of a work when packing cases.
FIG. 10 is a partially cutaway side view showing a conventional example of a workpiece front / back discrimination device.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional example of a workpiece alignment apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Work front / back reversing device
2 Work removal part
3 Work reversing part
4 Workpiece positioning part
5 Pallet moving mechanism
6 Vacuum suction device (for workpiece removal part)
6a Suction surface (for workpiece removal part)
7 Linear motion robot (for workpiece removal part)
7a Moving table (for pallet moving mechanism)
8 Main body of work front / back reversing device
9 Side plate
10 Upper base
11 palettes
11a First base
12 Work
13 Vacuum suction device (for work reversing part)
13a Suction surface (for work reversing part)
13b Adsorption hole
13c Delivery Department
13d Stepped part
14 Rotating mechanism
15 Rotating shaft
16 Rotary actuator
17 Rotary actuator holder
18 Guide member
18a bottom surface
18b Stepped part
18c Inclined part
18d Position fixing part
19 Linear motion robot (for workpiece positioning part)
19a Moving table (for pallet moving mechanism)
20 Robot base
21 Slide mechanism
22 Shaft slider
23 Compression spring
24 cam followers
24a support part
24b Rotating part
25 Taper collar
26 Linear motion robot (for pallet moving mechanism)
26a Moving table (for pallet moving mechanism)
27 Pallet stand
28 Pallet positioning mechanism
29 Work front / back discrimination device
29a Suction pad
29b Tip

Claims

パレット上に配列されているワークを真空吸着し、そのまま持ち上げてワークを取り出すワーク取出部と、前記ワーク取出部からワークを受け渡され、受け渡されたワークを真空吸着すると共に、そのまま回転して前記パレット上にワークを表裏反対の向きの状態で再配列するワーク反転部と、前記ワーク取出部から前記ワーク反転部にワークが受け渡される際のワークの位置ずれを補正するワーク位置決め部とを備えてなることを特徴とするワークの表裏反転装置。The work arranged on the pallet is vacuum-sucked and lifted as it is, and the work take-out part that picks up the work and delivers the work from the work take-out part. A workpiece reversing unit for rearranging the workpieces on the pallet in a state opposite to the front and back sides, and a workpiece positioning unit for correcting a positional deviation of the workpiece when the workpiece is transferred from the workpiece take-out unit to the workpiece reversing unit. A workpiece reversing device characterized in that it is provided.

前記ワーク取出部は、ワークを真空吸着することが可能な第一真空吸着装置と、前記第一真空吸着装置を鉛直方向に移動させることが可能な第一位置移動手段とで構成され、
前記ワーク反転部は、ワークを真空吸着することが可能な第二真空吸着装置と、前記第一真空吸着装置の移動範囲から外れた位置で前記第二真空吸着装置を支持し、前記第二真空吸着装置の吸着部が、前記ワーク取出部がパレット上に配列されたワークの取り出しのために作動するときには前記第一真空吸着装置の移動範囲から外れると共にパレット上のワークの配列位置に直面し、前記ワーク取出部がパレットから取り出したワークを受け渡すときには前記第一真空吸着装置の吸着部に直面するように、前記第二真空吸着装置を１８０°回転可能な回転機構とで構成され、
前記ワーク位置決め部は、ワークを所定位置に導くことが可能な所定形状の段差部を有するガイド部材と、前記ガイド部材を介して前記第二真空吸着装置の吸着部上に位置するワークを所定位置に押し動かすことが可能な第二移動手段とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワークの表裏反転装置。The workpiece take-out part is composed of a first vacuum suction device capable of vacuum-sucking a workpiece, and a first position moving means capable of moving the first vacuum suction device in the vertical direction,
The workpiece reversing unit supports the second vacuum suction device at a position outside the moving range of the first vacuum suction device and a second vacuum suction device capable of vacuum suction of the workpiece, and the second vacuum When the suction part of the suction device operates to take out the work arranged on the pallet, the suction part deviates from the moving range of the first vacuum suction device and faces the work position on the pallet; When the workpiece take-out part delivers the work taken out from the pallet, the second vacuum suction device is configured with a rotation mechanism capable of rotating 180 ° so as to face the suction part of the first vacuum suction device,
The workpiece positioning unit includes a guide member having a stepped portion having a predetermined shape capable of guiding the workpiece to a predetermined position, and a workpiece positioned on the suction portion of the second vacuum suction device via the guide member at a predetermined position. 2. The work front / back reversing device according to claim 1, further comprising second moving means that can be pushed and moved.

前記第二真空吸着装置の吸着部には、ワークと当接して位置固定可能な段差部が形成されていると共に、前記ガイド部材は、入口から内部に向かうにしたがって所定のワーク位置決め寸法に適合するように形成された傾斜部と所定のワーク位置決め寸法に適合するように形成された位置固定部とを備えており、ワークを前記段差部と前記位置固定部とで所定の位置に位置固定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のワークの表裏反転装置。The suction portion of the second vacuum suction device is formed with a step portion that can be fixed in contact with the workpiece, and the guide member conforms to a predetermined workpiece positioning dimension from the entrance toward the inside. And a position fixing portion formed so as to conform to a predetermined workpiece positioning dimension, and the workpiece is fixed at a predetermined position by the step portion and the position fixing portion. The work front / back reversing device according to claim 2, wherein the work front / back reversing device is provided.

前記パレットに収納されているワークを、前記ワーク取出部によるワークの取り出しが可能な位置に送り込むように作動するパレット移動機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいづれかに記載のワークの表裏反転装置。4. The workpiece according to claim 1, further comprising a pallet moving mechanism that operates to send the workpiece stored in the pallet to a position where the workpiece can be taken out by the workpiece take-out portion. Front / back reversing device.

前記パレットはワークを収納するための升目状の段差部を有し、かつ、前記段差部が所定のピッチで複数に並べられ、さらにその複数に並べられた前記段差部が多数列に配列されて構成されていて、前記パレット移動機構は、前記段差部に収納されているワークを前記ワーク取出部によるワークの取り出しが可能な位置へ列単位で順次送り込むようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいづれかに記載のワークの表裏反転装置。The pallet has a grid-like stepped portion for storing a workpiece, the stepped portion is arranged in a plurality at a predetermined pitch, and the stepped portions arranged in the plurality are arranged in multiple rows. The pallet moving mechanism is configured so that the workpieces housed in the stepped portion are sequentially fed in units of rows to a position where the workpiece can be taken out by the workpiece take-out portion. Or the workpiece reversing device according to any one of 4 to 4.

前記ワーク取出部、前記ワーク反転部、前記ワーク位置決め部を、それぞれ、前記パレット上の一列分のワークと同数個に、かつ、前記パレット上のワークの配列間隔と等間隔で設けて、前記パレット上に並べられた複数のワークの表裏を列単位で反転させることができるようにしたことを特徴とする請求項１ないし５のいづれかに記載のワークの表裏反転装置。The pallet is provided with the same number of the workpiece take-out unit, the workpiece reversing unit, and the workpiece positioning unit as the workpieces for one row on the pallet, and at equal intervals with the arrangement interval of the workpieces on the pallet. 6. The work front / back reversing apparatus according to claim 1, wherein the front and back of the plurality of works arranged on the top can be reversed in units of rows.

前記ワーク反転部の吸着孔の中心を通る鉛直線と、前記パレット上のワークの配列位置に直面するときの前記第二真空吸着装置の吸着孔の中心を通る鉛直線との間の距離が、前記パレットの列間の距離と一致するようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載のワークの表裏反転装置。The distance between the vertical line passing through the center of the suction hole of the work reversing part and the vertical line passing through the center of the suction hole of the second vacuum suction device when facing the arrangement position of the work on the pallet, 7. The work front / back reversing apparatus according to claim 5, wherein the distance between the pallet rows is the same as the distance between the pallet rows.

前記ワーク反転部を前記パレット側に向けたとき前記ワーク反転部の吸着孔の中心が前記パレット上の前記升目状の段差部の中心に位置させることが可能なように前記ワーク反転部をパレットの列に対し垂直な方向にスライドさせるためのスライド機構が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のワークの表裏反転装置。When the work reversing part is directed to the pallet side, the work reversing part is placed on the pallet so that the center of the suction hole of the work reversing part can be positioned at the center of the grid-shaped stepped part on the pallet. 8. The work front / back reversing device according to claim 7, further comprising a slide mechanism for sliding in a direction perpendicular to the row.

前記スライド機構は、カム部材を前記回転機構に連動するように設けてなることを特徴とする請求項８に記載のワークの表裏反転装置。9. The work front / back reversing device according to claim 8, wherein the slide mechanism is provided with a cam member interlocked with the rotation mechanism.

前記パレット上に配列されている前記ワークの表裏を判別可能なワーク表裏判別手段を備えると共に、前記表裏判別手段で表と判別されたワーク、または、裏と判別されたワークのいづれか一方のみに対して、前記ワーク取出部、前記ワーク反転部、前記ワーク位置決め部を作動させるための制御手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいづれかに記載のワークの表裏反転装置。A work front / back discriminating means capable of discriminating the front / back of the work arranged on the pallet, and only one of the work discriminated as front / back by the front / back discriminating means or the work discriminated as the back side. 10. The work front / back reversing device according to claim 1, further comprising a control means for operating the work take-out part, the work reversing part, and the work positioning part.

請求項１０に記載のワークの表裏反転装置において、前記パレット上に配列されている前記ワークの表裏を、前記表裏判別手段を用いて判別し、前記表裏判別手段で表と判別されたワーク、または、裏と判別されたワークのいづれか一方のみに対して、前記ワーク取出部、前記ワーク反転部、前記ワーク位置決め部を作動させて、その一方のワークのみ表裏を反転させることにより、前記ワークをパレット上に総てのワークの表裏が揃うようにして再配列することを特徴とするワークの表裏反転方法。The work front / back reversing device according to claim 10, wherein the front and back of the work arranged on the pallet is discriminated using the front / back discriminating means, and the work discriminated as front / back by the front / back discriminating means, or The work picking part, the work reversing part, and the work positioning part are operated for only one of the works determined to be the reverse side, and only the one work is turned over to reverse the work. A method for reversing a work, characterized by rearranging so that the front and back of all the works are aligned.

前記ワークをパレット上に再配列する際に前記スライド機構を作動させて、パレットの列に対し垂直な方向の位置調整をするようにしたことを特徴とする請求項１１に記載のワークの表裏反転方法。12. The work front / back inversion according to claim 11, wherein when the work is rearranged on the pallet, the slide mechanism is operated to adjust the position in a direction perpendicular to the pallet row. Method.