JP6744888B2 - 非磁性ブランク搬送装置及びそれを用いた非磁性ブランクの搬送方法 - Google Patents
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Description
そして、かかるブランクとしては、一般に鉄板、鋼板等の磁性を示す材料が用いられるため、ブランクの搬送には、磁石(マグネット)を利用したベルトコンベアやロボットが多く用いられている。
この例としては、例えば、第1コンベアと、第2コンベアと、積載台とを備えるパイラーコンベアにおいて、第2コンベアが、第1コンベアから受け渡されたワークを下面に磁着させて間欠運転にて順次搬送することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
金属加工の分野においては、その一環として、これらの製品の原材料として用いられる鉄板、鋼板等を、より軽量なアルミニウム板、FRP板等に代えて加工を行うことが検討されている。
ところが、アルミニウム板、FRP板等は、磁性を示さない、いわゆる非磁性体であるため、上記特許文献1記載のパイラーコンベアを含む従来の磁石を利用したベルトコンベアやロボットは、それの搬送に用いることができないという問題がある。
また、当該直動装置がサーボモータ駆動となっているので、昇降移動する支持コンベアの位置を容易に制御することができる。すなわち、非磁性ブランクを極力付勢しないように、吸着部の吸引カップを非磁性ブランクの上面に接する位置まで、高精度で下降させることができる。これにより、吸引カップを非磁性ブランクに当接させる際の非磁性ブランクへの衝撃を緩和することができる。
また、搬送コンベアに支持された状態で非磁性ブランクが吸着部に吸着されて搬送されるようになっているので、非磁性ブランクに傷が付くこと及び変形することを抑制することができ、且つ、当該非磁性ブランクを確実に搬送することが可能となる。
このとき、上面当接ステップと下面当接ステップとを略同時に行うことにより、当接時の非磁性ブランクへのダメージをより軽減することができ、且つ、各ステップに要する時間が短縮されることにより歩留まりを向上させることができる。
また、本明細書においては、非磁性ブランクが搬送される方向をX軸方向とし、水平面において当該X軸方向に垂直な幅方向をZ軸方向とし、これらに直交する上下方向をY軸方向とする。
ここで、非磁性ブランクとは、磁性を示さないブランクを意味し、ブランクとは、プレス加工の対象となるもの、すなわち、打ち抜き又は切断された板状の素材を意味する。かかる非磁性ブランクとしては、プレス加工に用いられるアルミニウム板やFRP板が挙げられる。
なお、第1位置及び第2位置の詳細については、後述する。
図1は、本発明に係る非磁性ブランク搬送装置の第1実施形態の概略を示す側面図である。
なお、支持バー50及び細幅コンベア10aの図示は省略している。
図1に示すように、第1実施形態に係る非磁性ブランク搬送装置100は、非磁性ブランク1が載置されるエンドレス状の搬送コンベア10と、当該搬送コンベア10の上方に一定距離離れて配置され、水平方向に移動可能な複数の吸着部20と、当該複数の吸着部20が取り付けられた支持コンベア30と、当該支持コンベア30を昇降移動させるための直動装置40と、非磁性ブランク1を上方に付勢するための支持バー(図示しない)とを備える。
図2は、図1の非磁性ブランク搬送装置のA矢視部分正面図である。
図2に示すように、細幅コンベア10aは、細幅駆動プーリ11と、細幅従動プーリ12と、細幅駆動プーリ11及び細幅従動プーリ12に張架され、非磁性ブランクよりも細幅の細幅ベルト13と、細幅コンベア10aをZ軸方向にスライドさせるための駆動装置14とからなる。なお、細幅駆動プーリ11及び細幅従動プーリ12は、フレーム(図示しない)に支持されている。
すなわち、搬送コンベア10は、互いに平行となるように配設された複数の細幅コンベア10aからなり、各細幅コンベア10aは、駆動装置14により、それぞれ独立に、或いは同期して、Z軸方向にスライド可能となっている。
そして、この状態で各細幅コンベア10aの細幅駆動プーリ11を駆動させると、各細幅コンベア10aは、同時に同方向に回動するようになっている。なお、各細幅コンベア10aの細幅駆動プーリ11は、同期させるため、互いに連結されていてもよい。従動駆動プーリ12についても同じである。これにより、載置された非磁性ブランク1は、複数の細幅コンベア10aに支持されながら、X軸方向(図1の左から右方向)に搬送可能となっている。
また、搬送コンベア10及び上流側吸着部20aによりX軸方向に搬送される非磁性ブランク1の搬送前の搬送コンベア10上の位置を第1位置P1とし、一定距離を搬送した後の搬送コンベア10上の位置を第2位置P2とする。すなわち、搬送前の上流側吸着部20aの直下の搬送コンベア10上が第1位置P1となり、搬送後の上流側吸着部20aの直下の搬送コンベア10上が第2位置P2となる。なお、上流側吸着部20aと下流側吸着部20bとの間の距離が、第1位置P1と第2位置P2との間の距離に相当する。
ちなみに、後述するように、搬送コンベア10及び下流側吸着部20bによりX軸方向に搬送される非磁性ブランク1の搬送前の搬送コンベア10上の位置は第2位置P2となり、搬送後の搬送コンベア10上の位置は第3位置(図示しない)となる。すなわち、搬送前の下流側吸着部20bの直下の搬送コンベア10上が第2位置P2となり、搬送後の下流側吸着部20bの直下の搬送コンベア10上が第3位置(図示しない)となる。
ここで、吸引カップ22は、内部が空洞となっており、吸引源(図示しない)により、内部が吸引されるようになっている。したがって、吸引カップ22の下面に非磁性ブランクを当接させ、吸引源により吸引カップ22の内部を吸引することにより、非磁性ブランクが吸引カップ22に吸着されることになる。なお、上流側吸着部20aの吸引カップ22の内部を吸引する吸引源と、下流側吸着部20bの吸引カップ22の内部を吸引する吸引源とは、同一のものであっても別々のものであってもよい。
また、支持杆25は、その略中央部分が後述する支持コンベア30に取り付けられる。
これらのことから、非磁性ブランク搬送装置100においては、上流側吸着部20a及び下流側吸着部20bが、支持杆25を介して、支持コンベア30に取り付けられることになる。
そして、支持ベルト33には、固定部33aが設けられている。
なお、かかる固定部33aには、上述した支持杆25の略中央部分が取り付け固定される。
したがって、2枚の非磁性ブランク1は、上流側吸着部20a又は下流側吸着部20bにそれぞれ吸着された状態で、X軸方向(図1の左から右方向)に搬送されることになる。
したがって、非磁性ブランク搬送装置100においては、直動装置40を駆動させることにより、支持コンベア30だけでなく、該支持コンベア30に取り付けられた支持杆25、並びに、支持杆25に取り付けられた上流側吸着部20a及び下流側吸着部20b、が一体となって昇降移動することになる。
このことにより、非磁性ブランク搬送装置100においては、上流側吸着部20a及び下流側吸着部20bを同時に昇降移動させることが可能となる。
これにより、非磁性ブランク搬送装置100においては、上流側吸着部20a及び下流側吸着部20bを昇降移動させる距離を制御することが可能となっている。すなわち、上流側吸着部20a及び下流側吸着部20bの昇降移動の際の位置を正確に制御することが可能となっている。
また、支持コンベア30は、LMレール5a及びLMブロック5bからなるLMガイド5を介して、フレーム9に取り付けられている。すなわち、支持コンベア30は、本体部35に取り付けられたLMブロック5aが、フレーム9に設けられたY軸方向に延びるLMレール5bに沿ってスライド可能となるように取り付けられる。これにより、支持コンベア30は、Y軸方向に案内されるようになっている。
また、かかる支持バー50は、その上端に当接ゴム体51が取り付けられており、下側には昇降装置(図示しない)が取り付けられている。このため、支持バー50は、昇降装置により昇降移動が可能となっており、仮に、支持バー50を上昇移動させることにより、支持バー50の当接ゴム体51が非磁性ブランク1の下面を当接され、更に、上方に付勢するようになっている。
その結果、吸着部20の吸引カップ22を非磁性ブランク1の上面に当接させる際に、支持バー50が非磁性ブランク1の撓みを解消することにより、吸着部20が非磁性ブランク1を均等且つ確実に吸着することが可能となる。
図3は、第1実施形態に係る非磁性ブランクの搬送方法を示すフローチャートである。
図3に示すように、第1実施形態に係る非磁性ブランク1の搬送方法は、ベルト位置調整ステップS1と、配置ステップS2と、下面当接ステップS3と、上面当接ステップS4と、吸引ステップS5と、下方乖離ステップS6と、搬送ステップS7と、停止ステップS8と、上方乖離ステップS9と、送還ステップS10とを備える。
非磁性ブランクの搬送方法においては、上述した非磁性ブランク搬送装置100を用い、これらのステップが順次行われる。
図4の(a)及び(b)に示すように、ベルト位置調整ステップS1は、非磁性ブランク1の少なくとも両側を支持可能となるように、細幅コンベア10aをZ軸方向にスライドさせるステップである。
このとき、非磁性ブランク1をバランス良く支持するため、配置される非磁性ブランク1の重心を含むXZ平面から両側のZ軸方向に同じ距離Hとなるように、細幅コンベア10aの位置を調整することが好ましい。
これにより、非磁性ブランク1は、吸着部20と細幅コンベア10aとに挟み込まれた状態となる。また、細幅コンベア10a同士の間の空隙の部分では、非磁性ブランク1は、重力により下方に撓むことなく、吸着部20と支持バー50により挟み込まれた状態となる。
上述したように、非磁性ブランク1を挟み込んだ状態で吸引ステップS5を行うことにより、非磁性ブランク1を、より効果的に吸着部20に吸着させることができる。
なお、吸引ステップS5を行うことにより、非磁性ブランク1には、吸着部20による下方への付勢力が付与されず、逆に、上方への吸引力が働くことになる。
また、これに加え、吸引ステップS5も略同時に行うことが好ましい。この場合、各ステップに要する時間が短縮されるので、歩留まりを向上させることができる。
なお、下面当接ステップS3、上面当接ステップS4及び吸引ステップS5を同時に行わない場合は、この順序で、連続して極力短時間で行うことが好ましい。
なお、下方乖離ステップS6を行うことにより、非磁性ブランク1は、その上面が吸着部20に吸着され、その下面の両側が細幅コンベア10aに支持された状態となる。
図5の(a)及び(b)に示すように、搬送ステップS7は、上流側の非磁性ブランク1の上面を上流側吸着部20aが吸引し、下流側の非磁性ブランク1の上面を下流側吸着部20bが吸引し、且つ、両方の非磁性ブランク1の下面を搬送コンベア10(細幅コンベア10a)が支持した状態で、上流側の非磁性ブランク1を第1位置P1から第2位置P2に搬送し、下流側の非磁性ブランク1を第2位置P2から第3位置P3に搬送するステップである。
これにより、非磁性ブランク1に傷が付くこと及び変形することを抑制し、且つ、当該非磁性ブランク1を確実に搬送することが可能となる。
なお、搬送ステップS7が行われるタイミングで、新たな非磁性ブランクが第1位置P1に配置される。
なお、停止ステップS8においては、単に、吸引源による吸引を止めるだけでなく、吸引カップ22内を常圧に戻すため、吸引カップ22内に積極的に空気を送り込んでもよい。
これにより、上流側吸着部20aは、第2位置P2の上方から第1位置P1の上方に送還され、下流側吸着部20bは、第3位置P3の上方から第2位置P2の上方に送還されることになる。
なお、送還ステップS10が行われるタイミングで、第3位置P3に配置された非磁性ブランクが別のコンベアやロボット等により取り出される。
図6は、本発明に係る非磁性ブランク搬送装置の第2実施形態の概略を示す側面図である。
図6に示すように、第2実施形態に係る非磁性ブランク搬送装置101は、非磁性ブランク1が載置されるエンドレス状の搬送コンベア10と、当該搬送コンベア10の上方に一定距離離れて配置され、水平方向に移動可能な吸着部20と、当該吸着部20が取り付けられた支持コンベア30と、当該支持コンベア30を昇降移動させるための直動装置40とを備える。
すなわち、第2実施形態に係る非磁性ブランク搬送装置101は、吸着部20が1基のみであり、且つ、非磁性ブランク1を上方に付勢するための支持バー50を有さないこと以外は、第1実施形態に係る非磁性ブランク搬送装置100と同じである。
図7は、第2実施形態に係る非磁性ブランクの搬送方法を示すフローチャートである。
図7に示すように、第2実施形態に係る非磁性ブランク1の搬送方法は、配置ステップS2と、上面当接ステップS4と、吸引ステップS5と、搬送ステップS7と、停止ステップS8と、上方乖離ステップS9と、送還ステップS10とを備える。
すなわち、第2実施形態に係る非磁性ブランクの搬送方法は、ベルト位置調整ステップS1と、下面当接ステップS3と、下方乖離ステップS6とを有さないこと以外は、第1実施形態に係る非磁性ブランクの搬送方法と同じである。
非磁性ブランクの搬送方法においては、上述した非磁性ブランク搬送装置101を用い、これらのステップが順次行われる。
例えば、複数の細幅コンベア10a代わりに、1本の広幅のベルトを採用することも可能である。
本発明に係る非磁性ブランク搬送装置及びそれを用いた非磁性ブランクの搬送方法によれば、非磁性ブランクに傷が付くこと及び変形することを抑制し、且つ、当該非磁性ブランクを確実に搬送することができる。
10・・・搬送コンベア
100,101・・・非磁性ブランク搬送装置
10a・・・細幅コンベア
11・・・細幅駆動プーリ
12・・・細幅従動プーリ
13・・・細幅ベルト
14・・・駆動装置
20・・・吸着部
20a・・・上流側吸着部
20b・・・下流側吸着部
21・・・基体
22・・・吸引カップ
25・・・支持杆
25a・・・連結部
30・・・支持コンベア
31・・・駆動プーリ
32・・・従動プーリ
33・・・支持ベルト
33a・・・固定部
35・・・本体部
40・・・直動装置
5・・・LMガイド
50・・・支持バー
51・・・当接ゴム体
5a・・・LMレール
5b・・・LMブロック
9・・・フレーム
H・・・距離
P1・・・第1位置
P2・・・第2位置
P3・・・第3位置
S1・・・ベルト位置調整ステップ
S10・・・送還ステップ
S2・・・配置ステップ
S3・・・下面当接ステップ
S4・・・上面当接ステップ
S5・・・吸引ステップ
S6・・・下方乖離ステップ
S7・・・搬送ステップ
S8・・・停止ステップ
S9・・・上方乖離ステップ
Claims (5)
- 非磁性ブランクを搬送するための非磁性ブランク搬送装置であって、
前記非磁性ブランクが載置されるエンドレス状の搬送コンベアと、
該搬送コンベアの上方に配置された吸着部と、
該吸着部が取り付けられた支持コンベアと、
該支持コンベアを昇降移動させるための直動装置と、を備え、
前記吸着部が、基体と、該基体に取り付けられ該基体から下方に延びる複数の吸引カップとを有しており、
前記直動装置が、サーボモータ駆動となっており、
前記非磁性ブランクが前記吸着部に吸着され、且つ、前記搬送コンベアに支持された状態で搬送され、
前記搬送コンベアが、複数の細幅コンベアからなり、
該細幅コンベアが、細幅駆動プーリと、細幅従動プーリと、前記細幅駆動プーリ及び前記細幅従動プーリに張架された細幅ベルトとからなり、
前記複数の細幅コンベアがそれぞれ独立に幅方向にスライド可能となっており、
前記細幅コンベア同士の間に配置された上下方向に延びる支持バーを更に備え、
前記支持バーを上昇移動させることにより、該支持バーが前記非磁性ブランクを上方に付勢可能となっている非磁性ブランク搬送装置。 - 前記吸着部を複数備える請求項1記載の非磁性ブランク搬送装置。
- 請求項1又は2記載の非磁性ブランク搬送装置を用いた非磁性ブランクの搬送方法であって、
前記非磁性ブランクを前記搬送コンベア上の第1位置に配置する配置ステップと、
前記直動装置が、前記支持コンベアを下降させ、前記吸引カップを前記非磁性ブランクの上面に当接させる上面当接ステップと、
前記非磁性ブランクの上面を、吸引源により前記吸引カップを介して吸引する吸引ステップと、
前記非磁性ブランクを、前記吸着部が吸引し、且つ、前記搬送コンベアが支持した状態で、前記吸着部と、前記搬送コンベアとを同期させて搬送方向に移動させることにより、該非磁性ブランクを前記第1位置から前記搬送コンベアの第2位置に搬送する搬送ステップと、
前記吸引源による吸引を停止する停止ステップと、
前記直動装置が、前記支持コンベアを上昇させ、前記吸引カップを前記非磁性ブランクから乖離させる上方乖離ステップと、
前記吸着部を前記第2位置の上方から前記第1位置の上方に送還する送還ステップと、
を有する非磁性ブランクの搬送方法。 - 請求項1記載の非磁性ブランク搬送装置を用いた非磁性ブランクの搬送方法であって、
前記非磁性ブランクを複数の前記細幅コンベアで支持可能となるように、該細幅コンベアを幅方向にスライドさせるベルト位置調整ステップと、
前記非磁性ブランクを前記細幅コンベア上の第1位置に配置する配置ステップと、
前記支持バーを上昇させ、前記非磁性ブランクの下面に当接させる下面当接ステップと、
前記直動装置が、前記支持コンベアを下降させ、前記吸引カップを前記非磁性ブランクの上面に当接させる上面当接ステップと、
前記非磁性ブランクの上面を、吸引源により前記吸引カップを介して吸引する吸引ステップと、
前記支持バーを下降させ、前記非磁性ブランクから乖離させる下方乖離ステップと、
前記非磁性ブランクを、前記吸着部が吸引し、且つ、前記搬送コンベアが支持した状態で、前記吸着部と、前記搬送コンベアとを同期させて搬送方向に移動させることにより、該非磁性ブランクを前記第1位置から前記搬送コンベアの第2位置に搬送する搬送ステップと、
前記吸引源による吸引を停止する停止ステップと、
前記直動装置が、前記支持コンベアを上昇させ、前記吸引カップを前記非磁性ブランクから乖離させる上方乖離ステップと、
前記吸着部を前記第2位置の上方から前記第1位置の上方に送還する送還ステップと、
を有する非磁性ブランクの搬送方法。 - 前記上面当接ステップと前記下面当接ステップとを略同時に行う請求項4記載の非磁性ブランクの搬送方法。
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