(57)【要約】      （修正有）【課題】接続部で接続された製品を、ワークから、確実、かつ効率よく切り離すことができるとともに、製品側の切断部にバリの発生を防止することができる接続部切断装置を提供すること。【解決手段】パンチングユニットが、ワークの下面に位置し、上部が多角形の下型２２と、下型２２の上方に位置し、下型２２の中心軸２２ｃと同じ中心軸を中心に回転するとともに、上刃２１ｂを備え上下動可能なパンチングヘッド２１とを含み、上刃２１ｂの内側が下型２２の外周部のそれぞれの辺２２ａに位置するようにパンチングヘッド２１が回転可能であり、中心軸２２ｃがワークの製品側に位置し、下型２２の辺２２ａ及び上刃２１ｂの内側が、ワークの接続部の先端部に位置した状態で、上刃２１ｂを下降させることにより、接続部が切断されるように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークから接続部で接続された製品を切り離す装置であって、
前記接続部を切断するパンチングユニットを備え、
該パンチングユニットが、前記ワークの下面に位置し、その上部が多角形をした下型と、該下型の上方に位置し、前記の下型の中心軸と同じ中心軸を中心に回転するとともに、上刃を備えた上下動可能なパンチングヘッドとを含んで構成され、
前記上刃の内側が、前記下型の外周部のそれぞれの辺に位置するように前記パンチングヘッドが回転可能に構成され、
前記中心軸が前記ワークの前記製品側に位置し、前記下型の辺及び前記上刃の内側が、前記ワークの前記接続部の先端部に位置した状態で、前記上刃が下降することにより、前記接続部が切断されるように構成されていることを特徴とする接続部切断装置。
【請求項２】
前記多角形の下型のそれぞれの辺が凹形であり、前記上刃が前記下型のそれぞれの辺の凹形に合致する形状であることを特徴とする請求項１に記載の接続部切断装置。
【請求項３】
ワークから接続部で接続された製品を切り離す装置であって、
前記接続部を切断するパンチングユニットを備え、
該パンチングユニットが、前記ワークの下面に位置し、その上部が円形をした下型と、該下型の上方に位置し、前記下型の中心軸と同じ中心軸を中心に回転するとともに、上刃を備えた上下動可能なパンチングヘッドとを含んで構成され、
前記上刃の内側が、前記下型の上部外周部に位置するように前記パンチングヘッドが回転可能に構成され、
前記中心軸が前記ワークの前記製品側に位置し、前記下型の上部外周部及び前記上刃の内側が、前記ワークの前記接続部の先端部に位置した状態で、前記上刃が下降することにより、前記接続部が切断されるように構成されていることを特徴とする接続部切断装置。
【請求項４】
ワークから接続部で接続された製品を切り離す装置であって、
前記接続部を切断するパンチングユニットを備え、
該パンチングユニットが、前記ワークの下面に位置し、その上部内周部が円形をした下型と、該下型の上方に位置し、前記下型の中心軸と同じ中心軸を中心に回転するとともに、上刃を備えた上下動可能なパンチングヘッドとを含んで構成され、
前記上刃の外側が、前記下型の上部円形内周部に位置するように前記パンチングヘッドが回転可能に構成され、
前記中心軸が前記ワークの前記製品の外側に位置し、前記下型の上部円形内周部及び前記上刃の外側が、前記ワークの前記接続部の先端部に位置した状態で、前記上刃が下降することにより、前記接続部が切断されるように構成されていることを特徴とする接続部切断装置。
【請求項５】
前記ワークが載置され、載置された前記ワークが送り込まれるワーク送り込み部と、前記パンチングユニットと、前記接続部が切断された前記製品を含む前記ワークから前記製品を取り出す製品取り出し部とが順に設けられ、
前記ワーク送り込み部は、その上面にワーク支持シートを備え、さらに、前記ワークの幅方向の一端側を把持する進行方向位置合わせロボット、及び幅方向位置合わせロボットを備え、
前記ワークの前記ワーク送り込み部から前記製品取り出し部への移動、及び前記ワークの進行方向における切断する前記接続部への位置合わせが、前記進行方向位置合わせロボットにより制御され、
前記パンチングユニットの前記ワークの幅方向における切断する前記接続部への移動と位置合わせが、前記幅方向位置合わせロボットにより制御されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の接続部切断装置。
【請求項６】
前記ワーク送り込み部における前記ワーク支持シートが、ブラシテーブルで構成されていることを特徴とする請求項５に記載の接続部切断装置。
【請求項７】
ピックアップロボットが装備され、前記ワークが前記ピックアップロボットにより前記ワーク送り込み部に載置され、前記ワークから切り離された前記製品が前記ピックアップロボットにより、前記製品取り出し部から取り出されるように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の接続部切断装置。
【請求項８】
前記ワークが載置されるワーク供給テーブルが、前記ワーク送り込み部の側部近傍に配置され、
前記ワーク供給テーブル上の前記ワークを保持し、前記ワーク送り込み部に搬送し載置するワーク搬送装置と、
前記製品取り出し部の側部近傍に配置され、前記ワークから切り離された前記製品を前記製品取り出し部から取り出す製品ピックアップロボットと、
を備えていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかの項に記載の接続部切断装置。
【請求項９】
前記ワーク搬送装置が、
前記ワーク供給テーブル及び前記ワーク送り込み部を跨いで設けられたガイドフレームと、
該ガイドフレームに沿って移動可能なワーク保持移動部と、
該ワーク保持移動部に固定されたワーク保持昇降部と、
該ワーク保持昇降部に支持され、前記ワークを保持した状態で昇降可能なワーク保持部と、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項８に記載の接続部切断装置。
【請求項１０】
前記下型及び／又は上刃が容易に交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の接続部切断装置。
【請求項１１】
その上部が多角形をした下型と、
上刃の内側が、前記多角形の下型の外周部のそれぞれの辺に合致するように形成されたパンチングヘッドとを含んで構成されていることを特徴とする接続部切断装置用パンチングユニット。
【請求項１２】
その上部が円形をした下型と、
上刃の内側が、前記円形の下型の上部外周部に当接するように形成されたパンチングヘッドとを含んで構成されていることを特徴とする接続部切断装置用パンチングユニット。
【請求項１３】
その上部の内周部が円形をした下型と、
上刃の外側が、前記下型の上部円形内周部に合致するように形成されたパンチングヘッドとを含んで構成されていることを特徴とする接続部切断装置用パンチングユニット。
【請求項１４】
請求項８又は９に記載の接続部切断装置の使用方法であって、
前記製品取り出し部の側部近傍に製品用パレットを配置し、前記ワークから切り離された複数形状の前記製品を形状別に前記製品用パレット上に積み重ね、後の工程でまとめて使用される複数形状の製品を、前記製品用パレットにより、一度にまとめて搬送することを特徴とする接続部切断装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークにミクロジョイントなどの接続部で接続されている製品を切り離すための接続部切断装置及び接続部切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属などの板材から、１個又は複数個の所定の形状の製品を切り出す場合、タレットパンチプレスなどによる打ち抜き加工が行われる。打ち抜き加工の際には、打ち抜き加工の作業効率を高めるために、製品と枠の部分とをミクロジョイントなどの接続部で接続した状態に加工し、後の工程で接続部を切断することにより、製品を切り離す方法が採用されることが多い。
枠の部分と接続部で接続された製品で構成されたワークから製品を切り離す方法として、いくつかの方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、板材の端面を把持するとともに板材と直交する高さ方向に昇降可能に設けられた複数の把持部と、この把持部を振動させる振動発生手段と、把持部の高さ位置を把持部ごとに制御する高さ制御手段を備えた接続部分離装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ワークが載置されワーク全面を支持するクッション部材と、ワーク上を移動自在に設けられ、押圧ヘッドで荷重をかけ任意の部品の接続部を剪断して部品をワークから分離する押圧装置と、接続部加工情報に基づき分離する部品の接続部の近傍に位置決めする位置決め手段とを備えた接続部加工部品の分離装置が開示されている。
【０００５】
[発明が解決しようとする課題]
上記特許文献１に開示されている接続部分離装置では、ワークの外周部を把持し、把持した状態で上下に振動させることにより接続部と製品を分離させるようになっている。この分離装置の場合には、ワークの板厚が厚い場合、接続部の位置、形状などにより、製品が分離されにくいことがある。また、激しく振動させるために騒音が大きいこと、分離された製品がバラバラになって落下してしまうという作業上の課題のほか、製品側の接続部分離部にバリが発生しやすいという課題もあった。
【０００６】
上記特許文献２に開示されている接続部加工部品の分離装置では、ワークがクッション部材に載置されており、接続部を押圧ヘッドにより押圧することにより、接続部を剪断するようになっている。ワークがクッション部材に載置された状態で、接続部が押圧されるので、切断後には、接続部の先端が下方に曲がるとともに、製品側には切断部にバリが発生しやすいという課題があった。
【０００７】
ワークから分離された後の製品に、切断時に生じたバリが残っている場合には、バリによる他の製品の損傷、ハンドリング上のトラブル、製品の品質などの観点から、バリを取り除く必要が生じる。したがって、接続部の切断時には、製品側におけるバリの発生を防止することが重要な課題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３９７４７号公報
【特許文献２】特開平８−２０６９９５号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段及びその効果】
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、ミクロジョイントなどの接続部で接続された製品を、ワークから、確実、かつ効率よく切り離すことができるとともに、製品側の切断部にバリを生じさせることのない接続部切断装置及び接続部切断方法を提供することを目的としている。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る接続部切断装置（１）は、
ワークから接続部で接続された製品を切り離す装置であって、
前記接続部を切断するパンチングユニットを備え、
該パンチングユニットが、前記ワークの下面に位置し、その上部が多角形をした下型と、該下型の上方に位置し、前記下型の中心軸と同じ中心軸を中心に回転するとともに、上刃を備えた上下動可能なパンチングヘッドとを含んで構成され、
前記上刃の内側が、前記下型の外周部のそれぞれの辺に位置するように前記パンチングヘッドが回転可能に構成され、
前記中心軸が前記ワークの前記製品側に位置し、前記下型の辺及び前記上刃の内側が、前記ワークの前記接続部の先端部に位置した状態で、前記上刃が下降することにより、前記接続部が切断されるように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
上記接続部切断装置（１）によれば、ワークの接続部が切断される際、下型の多角形の辺が接続部の先端部、言い換えれば接続部の先端部と製品との境界部に位置した状態で接続部が切断される。切断の際、製品側は下型によって強固に支えられているので、製品側におけるバリの発生を防止することができる。また、接続部が下型と上刃による剪断状態で切断されるので、確実に接続部が切断される。そのため、バリの発生のない品質に優れた製品が得られることに加えて、ワークから、確実、かつ効率よく製品を切り離すことができる。また、バリによる他の製品の損傷、ハンドリング上のトラブルの発生を防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る接続部切断装置（２）は、上記接続部切断装置（１）において、
前記多角形の下型のそれぞれの辺が凹形であり、前記上刃が前記下型のそれぞれの辺の凹形に合致する形状であることを特徴としている。
上記接続部切断装置（２）によれば、多角形の下型の辺が凹形であり、上刃が下型の辺の凹形に合致する形状であるので、その組合せにより、接続部の切断後に、接続部の先端部近傍が製品側に突起として残ることを防止することができる。そのため、製品の取り扱い上支障を来す可能性のある突起の発生を確実に防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る接続部切断装置（３）は、
ワークから接続部で接続された製品を切り離す装置であって、
前記接続部を切断するパンチングユニットを備え、
該パンチングユニットが、前記ワークの下面に位置し、その上部が円形をした下型と、該下型の上方に位置し、前記下型の中心軸と同じ中心軸を中心に回転するとともに、上刃を備えた上下動可能なパンチングヘッドとを含んで構成され、
前記上刃の内側が、前記下型の上部外周部に位置するように前記パンチングヘッドが回転可能に構成され、
前記中心軸が前記ワークの前記製品側に位置し、前記下型の上部外周部及び前記上刃の内側が、前記ワークの前記接続部の先端部に位置した状態で、前記上刃が下降することにより、前記接続部が切断されるように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記接続部切断装置（３）によれば、ワークの接続部が切断される際、下型の円形の外周部が接続部の先端部、言い換えれば接続部の先端部と製品との境界部に位置した状態で接続部が切断される。切断の際、製品側は下型によって強固に支えられているので、製品側におけるバリの発生を防止することができる。また、接続部が下型と上刃による剪断状態で切断されるので、確実に接続部が切断される。そのため、バリの発生のない品質に優れた製品が得られることに加えて、ワークから、確実、かつ効率よく製品を切り離すことができる。また、バリによる他の製品の損傷、ハンドリング上のトラブルの発生を防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係る接続部切断装置（４）は、
ワークから接続部で接続された製品を切り離す装置であって、
前記接続部を切断するパンチングユニットを備え、
該パンチングユニットが、前記ワークの下面に位置し、その上部内周部が円形をした下型と、該下型の上方に位置し、前記下型の中心軸と同じ中心軸を中心に回転するとともに、上刃を備えた上下動可能なパンチングヘッドとを含んで構成され、
前記上刃の外側が、前記下型の上部円形内周部に位置するように前記パンチングヘッドが回転可能に構成され、
前記中心軸が前記ワークの前記製品の外側に位置し、前記下型の上部円形内周部及び前記上刃の外側が、前記ワークの前記接続部の先端部に位置した状態で、前記上刃が下降することにより、前記接続部が切断されるように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
上記接続部切断装置（４）によれば、ワークの接続部が切断される際、下型の内周部が接続部の先端部、言い換えれば接続部の先端部と製品との境界部に位置した状態で接続部が切断される。切断の際、製品側は下型によって強固に支えられているので、製品側におけるバリの発生を防止することができる。また、接続部が下型と上刃による剪断状態で切断されるので、確実に接続部が切断される。そのため、バリの発生のない品質に優れた製品が得られることに加えて、ワークから、確実、かつ効率よく製品を切り離すことができる。また、バリによる他の製品の損傷、ハンドリング上のトラブルの発生を防止することができる。
さらに、下型の内周部が円形であるため、接続部の先端部に対する下型の内周部の位置合わせに自由度が大きく、上刃の位置合わせを含む中心軸に対する角度設定が容易という長所がある。また、接続部の切断時に、接続部の先端部に下型の内周部である凹部が位置する関係となる。そのため、下型の内周部を接続部の先端部よりわずかに製品側に位置させることにより、切断後に製品側に接続部の残部である突起の発生を防止することができるという利点がある。このほか、下型の内周部が円形であり、外周部側は円形のほか任意の形状を選択することができるので、下型の製作が容易という長所もある。
【００１７】
また、本発明に係る接続部切断装置（５）は、上記接続部切断装置（１）〜（４）のいずれかにおいて、
前記ワークが載置され、載置された前記ワークが送り込まれるワーク送り込み部と、前記パンチングユニットと、前記接続部が切断された前記製品を含む前記ワークから前記製品を取り出す製品取り出し部とが順に設けられ、
前記ワーク送り込み部は、その上面にワーク支持シートを備え、さらに、前記ワークの幅方向の一端側を把持する進行方向位置合わせロボット、及び幅方向位置合わせロボットを備え、
前記ワークの前記ワーク送り込み部から前記製品取り出し部への移動、及び前記ワークの進行方向における切断する前記接続部への位置合わせが、前記進行方向位置合わせロボットにより制御され、
前記パンチングユニットの前記ワークの幅方向における切断する前記接続部への移動と位置合わせが、前記幅方向位置合わせロボットにより制御されるように構成されていることを特徴としている。
【００１８】
上記接続部切断装置（５）によれば、ワーク送り込み部と、パンチングユニットと、ワークから切り離された製品を取り出す製品取り出し部とが順に設けられ、ワークの進行方向の移動と位置合わせ、パンチングヘッドの幅方向の移動と位置合わせが前記ロボットによって制御される。そのため、接続部の切断を自動化できるとともに、ワーク内に多くの接続部が存在する場合でも、迅速かつ正確に切断する接続部への移動と位置合わせが実行され、ワークから、確実、かつ効率よく製品を切り離すことができる。
【００１９】
また、本発明に係る接続部切断装置（６）は、上記接続部切断装置（５）において、
前記ワーク送り込み部における前記ワーク支持シートが、ブラシテーブルで構成されていることを特徴としている。
上記接続部切断装置（６）によれば、ワークがブラシテーブル上を移動することになるので、ワークを滑らかに移動させることができることに加えて、ワークに傷が付きにくいという利点がある。
【００２０】
また、本発明に係る接続部切断装置（７）は、上記接続部切断装置（５）又は（６）において、
ピックアップロボットが装備され、前記ワークが前記ピックアップロボットにより前記ワーク送り込み部に載置され、前記ワークから切り離された前記製品が前記ピックアップロボットにより、前記製品取り出し部から取り出されるように構成されていることを特徴としている。
上記接続部切断装置（７）によれば、前記ワークの供給部から前記ワーク送り込み部への移し替え、接続部の切断後の前記製品取り出し部から外部への移し替えが前記ピックアップロボットによって行われるので、人手を要することなく迅速に実行される。そのため、大幅に作業の効率化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明に係る接続部切断装置（８）は、上記接続部切断装置（５）〜（７）のいずれかにおいて、
前記ワークが載置されるワーク供給テーブルが、前記ワーク送り込み部の側部近傍に配置され、
前記ワーク供給テーブル上の前記ワークを保持し、前記ワーク送り込み部に搬送し載置するワーク搬送装置と、
前記製品取り出し部の側部近傍に配置され、前記ワークから切り離された前記製品を前記製品取り出し部から取り出す製品ピックアップロボットと、
を備えていることを特徴としている。
【００２２】
上記接続部切断装置（８）によれば、前記ワーク供給テーブル上のワークが、前記ワーク搬送装置により前記ワーク送り込み部に供給され、ワークから切り離された製品が前記製品ピックアップロボットにより前記製品取り出し部から取り出される。すなわち、ワークの供給と製品の取り出しとが別の手段で行われ、ワークの供給と製品の取り出しを平行して行うことが可能となり、切断作業の迅速化を図ることができる。
前記製品ピックアップロボットは、機能が限定された小型で小回りの利くロボットを用いることが可能であり、１つのワークに形状や大きさの異なる製品が含まれる場合でも、取り出した製品を形状や大きさ別に仕分けすることができる。そのため、製品が少量多品種の場合などに特に好適となる。
また、前記ワーク送り込み部へのワークの供給が前記ワーク搬送装置によって行われるので、ワークの大きさや形状に応じて、ワークの保持と移し替えに、より適した条件を選択することが可能である。そのため、より確実、かつ迅速にワークの移し替えを行うことができることとなる。
【００２３】
また、本発明に係る接続部切断装置（９）は、上記接続部切断装置（８）において、
前記ワーク搬送装置が、
前記ワーク供給テーブル及び前記ワーク送り込み部を跨いで設けられたガイドフレームと、
該ガイドフレームに沿って移動可能なワーク保持移動部と、
該ワーク保持移動部に固定されたワーク保持昇降部と、
該ワーク保持昇降部に支持され、前記ワークを保持した状態で昇降可能なワーク保持部と、
を含んで構成されていることを特徴としている。
【００２４】
上記接続部切断装置（９）によれば、前記ワーク搬送装置が、前記ワーク供給テーブル及び前記ワーク送り込み部を跨いで設けられた前記ガイドフレーム、前記ワーク保持移動部、前記ワーク保持昇降部、前記ワーク保持部とを含んで構成されている。そのため、前記ワーク送り込み部へのワークの供給を、より確実、かつ迅速に行うことができる。また、ワークの保持移動と保持昇降に単軸ロボットを利用することができるので、その場合には、前記ワーク送り込み部へのワークの供給をよりいっそう円滑に行うことができることとなる。
【００２５】
また、本発明に係る接続部切断装置（１０）は、上記接続部切断装置（１）〜（９）のいずれかにおいて、
前記下型及び／又は上刃が容易に交換可能に構成されていることを特徴としている。
上記接続部切断装置（１０）によれば、前記パンチングユニットの下型又は上刃が消耗し、ワークの接続部の切断に支障が生じてきそうであれば、これらを、消耗品としてすぐに容易に交換することができ、接続部切断装置の前記パンチングユニットの性能を容易に維持することができる。
【００２６】
本発明に係るパンチングユニット（１）は、
その上部が多角形をした下型と、
上刃の内側が、前記多角形の下型の外周部のそれぞれの辺に合致するように形成されたパンチングヘッドとを含んで構成されていることを特徴としている。  また、本発明に係るパンチングユニット（２）は、
その上部が円形をした下型と、
上刃の内側が、前記円形の下型の上部外周部に当接するように形成されたパンチングヘッドとを含んで構成されていることを特徴としている。
また、本発明に係るパンチングユニット（３）は、
その上部の内周部が円形をした下型と、
上刃の外側が、前記下型の上部円形内周部に合致するように形成されたパンチングヘッドとを含んで構成されていることを特徴としている。
【００２７】
上記パンチングユニット（１）〜（３）によれば、それぞれ１組の下型とパンチングヘッドによって構成されており、接続部切断装置にこれらのパンチングユニットを適用することにより、ワークから製品を切断した際に、製品側にバリの発生のない品質の良好な製品を得ることができる。また、パンチングヘッドを昇降させることができる様々な装置への適用が可能であり、多様なワークの接続部の切断に応用することができる。
【００２８】
また、本発明に係る接続部切断装置の使用方法は、上記接続部切断装置（８）又は（９）の使用方法であって、
前記製品取り出し部の側部近傍に製品用パレットを配置し、前記ワークから切り離された複数形状の前記製品を形状別に前記製品用パレット上に積み重ね、後の工程でまとめて使用される複数形状の製品を、前記製品用パレットにより、一度にまとめて搬送することを特徴としている。
上記接続部切断装置の使用方法によれば、後の工程でまとめて使用される複数形状の製品を、前記製品用パレットにより、一度にまとめて搬送することができる。そのため、後の組み立て工程に必要なパーツ１セット分をまとめて移動させることができ、後の工程作業を効率的に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が対象とする接続部を有するワークの一例を示す斜視図であり、（ａ）は１枚のワークに同じ形状の製品が形成されている例、（ｂ）は１枚のワークに異なる形状の製品が形成されている例、（ｃ）は接続部の一例を示す部分拡大図である。
【図２】実施の形態に係る接続部切断装置の全体の構成の一例を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係る接続部切断装置の主要部の構成の一例を示す斜視図である。
【図４】実施の形態に係る接続部切断装置における下型が多角形のパンチングユニットを示す斜視図であり、（ａ）は上刃及び上刃支持部を含むパンチングヘッド、（ｂ）は下型を示している。
【図５】実施の形態に係る接続部切断装置における下型が多角形の別のパンチングユニットを示す斜視図であり、（ａ）は上刃及び上刃支持部を含むパンチングヘッド、（ｂ）は下型を示している。
【図６】パンチングヘッドと下型によるワークの接続部の切断を示す図であり、（ａ）及び（ｂ）は側面図、（ｃ）は接続部の切断位置を示す平面図である。
【図７】接続部切断時のワークの各接続部の位置と下型の位置との関係を示す平面図であり、（ａ）は下型、（ｂ）は各接続部と下型の辺の位置との関係を示している。
【図８】実施の形態に係る接続部切断装置における下型が円形のパンチングユニットを示す斜視図である。
【図９】実施の形態に係る接続部切断装置における別のパンチングユニットを示す斜視図である。
【図１０】図９に示したパンチングヘッドと下型によるワークの接続部の切断を示す図であり、（ａ）は接続部切断時のワークの接続部の位置と下型の位置との関係を示す平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】別の実施の形態に係る接続部切断装置の全体の構成の一例を示す斜視図である。
【図１２】別の実施の形態に係る接続部切断装置のうち、ワーク搬送装置をワーク供給部側から見た斜視図である。
【図１３】ピックアップロボット、製品ピックアップロボットのワーク保持部の例を示す斜視図であり、（ａ）は保持部が平板型、（ｂ）は細長型の例を示す図である。
【図１４】実施の形態に係る接続部切断装置による接続部の切断を制御する制御部のシステム構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態に係る接続部切断装置により、ワークから製品を切り離す工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態に係る接続部切断装置を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明が対象とする接続部を有するワークの例を示す斜視図であり、（ａ）及び（ｂ）はワーク全体を示す図であり、（ａ）は１枚のワークに同じ形状の製品が形成されている例、（ｂ）は１枚のワークに異なる形状の製品が形成されている例、（ｃ）は接続部の一例を示す部分拡大図である。
【００３１】
図１（ａ）、（ｂ）に示したように、ワーク１０には、製品１１の大きさが小さい場合には、１枚のワーク１０に複数の製品１１が含まれる。また、１つのワークに含まれる製品１１は、図１（ａ）に示したように形状が同じ場合、図１（ｂ）に示したように、形状が異なる場合がある。
図１（ｃ）に示したように、それぞれの製品１１は、少なくとも２つの接続部１２によって、ワーク１０の外枠である外周部１３に接続されている。
製品１１と製品１１の外周部１３との間には切り抜き部１４があり、接続部１２は、切り抜き部１４に位置し、製品１１と外周部１３との間を接続している。接続部１２は、例えば、製品１１が四角形の場合には、通常、対角の位置に１個ずつ計２個、又は各角に１個ずつ計４個であり、その数は、製品１１の形状、大きさなどに応じて適宜選択される。なお、接続部１２には、ミクロジョイントと呼ばれるジョイント部なども含まれる。
【００３２】
図１（ｃ）に示したように、接続部１２の形状は、製品１１側の先端部１２ａの幅がもっとも狭く、外周部側１２ｂの幅に比べて先端部１２ａの幅の方が著しく狭い。接続部１２の先端部１２ａの幅は狭く、製品１１を保持可能程度となっている。すなわち、製品１１は、接続部１２の先端部１２ａの位置でワーク１０から容易に切り離すことができるようになっている。
本発明で対象となるワーク１０は、通常、鉄、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属板で構成されている。
ワーク１０の大きさは様々であり、大きい場合は縦横１．２ｍ×２．４ｍ程度、小さい場合は１辺が数１０ｍｍ程度である。また、質量は２０ｋｇ程度の場合もある。
【００３３】
図２は、実施の形態に係る接続部切断装置全体の構成の一例を示す斜視図である。また、図３は、実施の形態に係る接続部切断装置の主要部の構成を示す斜視図である。なお、図３では、図２に示したピックアップロボット７０及びそのワーク保持部７１が省かれている。接続部切断装置１は、パンチングユニット２０、幅方向位置合わせロボット３０、進行方向位置合わせロボット４０、ワーク送り込み部５０、製品取り出し部６０、ワーク送り込み部５０へのワーク１０の供給、製品１１の取り出しなどの働きをするピックアップロボット７０を含んで構成されている。また、図２、図３には、ワーク１０について、図１（ａ）に示したタイプのものが示されている。
また、パンチングユニット２０のパンチングヘッド２１は、幅方向位置合わせロボット３０のパンチングヘッドガイド２３に取り付けられている。幅方向位置合わせロボット３０で、パンチングユニット２０の幅方向の移動、位置合わせが行われる。
【００３４】
ワーク供給部５１に位置するワーク１０は、ピックアップロボット７０によりワーク送り込み部５０に載置され、パンチングユニット２０でワーク１０のすべての接続部１２が切断された後、製品取り出し部６０で、製品１１がピックアップロボット７０により取り出され、その後ワーク１０の残部１５がワーク残部収容部６１に排出される。
なお、図２では、ピックアップロボット７０のアーム先端部に取り付けられた保持部７１と、ワーク１０及び製品１１との関係が明らかなように、ピックアップロボット７０の保持部７１が、ワーク１０をピックアップし移動させたそれぞれの位置、製品１１をピックアップし移し替えた位置にそのまま示されている。実際には、保持部７１はピックアップロボット７０のアームとともに移動するものである。また、ピックアップロボット７０としては、多くの分野で利用されている汎用の水平多関節ロボットのほか、垂直多関節ロボット、パラレルリンクロボットなどの５軸、６軸ロボットを利用することができる。
【００３５】
図２、図３に示したように、接続部切断装置１の主要部は、パンチングユニット２０を含む幅方向位置合わせロボット３０を中心に、その上流側にワーク送り込み部５０、下流側に製品取り出し部６０、ワーク残部収容部６１を含んで構成されている。
ワーク送り込み部５０は、固定された支持台５２、支持台５２の上面に配置されたワーク支持シート５３を備えており、ワーク１０はワーク支持シート５３上を滑らせてパンチングユニット２０を含む幅方向位置合わせロボット３０に送り込まれる。ワーク支持シート５３は、例えば、ブラシテーブルで構成されていることが好ましい。ブラシテーブルを利用すると、ワーク１０を滑らかに移動させることができるほか、ワーク１０に傷が付きにくいという利点がある。
【００３６】
ワーク１０の進行方向（Ｙ軸方向）の移動は、進行方向位置合わせロボット４０によって制御される。進行方向位置合わせロボット４０は、図３に示したように、ワーク送り込み部５０から製品取り出し部６０にかけて、幅方向（Ｘ軸方向）の一端側に設けられており、単軸ロボット（一軸ロボット）などの移動の制御可能なロボットを備えている。また、ワーク１０の進行方向位置合わせロボット４０側がロボットのチャック４１によって把持されており、ワーク１０はロボットに把持された状態で、ワーク送り込み部５０から製品取り出し部６０まで移動する。その間、ロボットによって、ワーク１０の接続部１２のＹ軸方向の切断位置が制御される。
【００３７】
ワーク１０はワーク送り込み部５０では、ワーク支持シート５３上を滑らせて移動させる。一方、製品取り出し部６０は、ベルトコンベアなどのコンベア６２で構成されており、製品取り出し部６０では、ワーク１０はロボットによってＹ軸方向に移動するとともに、ワーク１０にはコンベア６２によってもＹ軸方向への移動が生じる。ロボットによるＹ軸方向の移動とコンベア６２による移動の速度、距離に相違が生じる場合には、切断されていない接続部１２のＹ軸方向の位置合わせに支障が生じる可能性がある。そのために、ワーク１０のロボットによる移動に同期させて、コンベア６２の移動を制御することが好ましい。
製品取り出し部６０から製品１１が取り出された後、コンベア６２によりワーク１０の残部１５がワーク残部収容部６１に排出される。
【００３８】
製品取り出し部６０については、図３を参照し、ベルトコンベアなどのコンベア６２で構成する例を示したが、コンベアでなくてもよい。例えば、ワーク送り込み部５０のように固定された支持台上にブラシテーブルなどのシートが備えられているものであってもよい。その場合には、製品１１を取り出した後、ワーク１０の残部１５を払い出すために、支持台の幅方向の一端側又は進行方向の末端部に回転軸を含む支点を設け、支点の反対側を上方に回転させ、ワーク１０の残部１５を製品取り出し部６０外に落下させるようにする。この場合、接続部１２の切断後、ワーク１０全体が製品取り出し部６０に移動する程度に、支持台が進行方向に移動するようにしてもよい。
【００３９】
ワーク１０の幅方向（Ｘ軸方向）の移動は、幅方向位置合わせロボット３０によって実行される。幅方向位置合わせロボット３０は、ワーク送り込み部５０と製品取り出し部６０との間に位置し、パンチングユニット２０の下型２２の移動と位置合わせ手段である単軸ロボットなどのロボット（図示せず）と、パンチングヘッド２１の移動と位置合わせを行うパンチングヘッドガイド２３とで構成されている。パンチングヘッド２１のＸ軸方向の移動と位置合わせは、下型２２の場合と同様に単軸ロボットを用いることが好ましい。下型２２及びパンチングヘッド２１の移動と位置合わせにそれぞれ単軸ロボットを用いる場合、両者の移動と位置合わせは、同期してほぼ誤差を生じることなく行うことができる。
【００４０】
図４、図５は、下型が多角形のパンチングユニットの例を示す斜視図であり、図４（ａ）、図５（ａ）はパンチングヘッド、図４（ｂ）、図５（ｂ）は下型を示している。図４の場合は、下型２２の上部の辺２２ａが直線状、図５の場合は、下型２２の上部の辺２２ａが凹形となっている場合である。パンチングヘッド２１の上刃２１ｂについては、下型２２の辺２２ａの形状に合わせた形となっており、図４に示した下型２２の辺２２ａが直線状の場合には、上刃２１ｂの内側（下型２２の辺側）２１ｂａが平板状、図５に示した下型２２の辺２２ａが凹形の場合には、上刃２１ｂの内側（下型２２の辺側）２１ｂｂが下型２２の辺２２ａの凹形に合わせて横断面が凸形となっている。また、上刃２１ｂは、パンチングヘッド２１の上刃支持部２１ａに対し、ボルトなどにより固定されている。なお、上刃２１ｂ、下型２２は、消耗品であり、いずれも交換可能に取り付けられている。
【００４１】
図４、図５に示した例では、下型２２はパンチングヘッド２１に対面する面が８角形であり、パンチングヘッド２１には上刃支持部２１ａに上刃２１ｂが取り付けられている。また、下型２２の中心軸２２ｃとパンチングヘッド２１及び上刃支持部２１ａの中心軸は同じ位置、すなわち、下型２２中心軸２２ｃの延長線上にパンチングヘッド２１及び上刃支持部２１ａの中心軸が位置するという関係にある。さらに、パンチングヘッド２１の上刃支持部２１ａには、下型２２の辺２２ａに対応する位置に、上刃２１ｂの内側（切断側）２１ｂａ、２１ｂｂが位置するように上刃２１ｂが取り付けられている。
パンチングヘッド２１と下型２２の中心軸が同じ位置であるため、パンチングヘッド２１を所定の角度、例えば、下型２２が８角形の場合は４５°回転させることにより、下型２２の各辺２２ａに上刃２１ｂを移動させることができる。
【００４２】
図６は、パンチングヘッドと下型によるワークの接続部の切断を示す図であり、（ａ）及び（ｂ）は側面図、（ｃ）は接続部の切断位置を示す平面図である。図１にも示したように、接続部１２は、その先端部１２ａで切断される。切断の際、下型２２は中心軸２２ｃ側が製品１１側に位置し、かつ下型２２の１つの辺２２ａが接続部１２の先端部１２ａに位置するようにする。さらに、パンチングヘッド２１を回転させ、上刃２１ｂの内側２１ｂａを下型２２の切断部の辺２２ａに位置させる。
この状態でパンチングヘッド２１を下降させることにより、接続部１２の切断を行う。このような状態で接続部１２の切断が行われるため、図６（ｂ）に示したように、接続部１２は切断され下方に変形する。一方、製品１１側は下型２２に支持されているため、製品１１側では接続部１２の切断によるバリの発生を防止することができ、切断部にバリなどの発生のない製品１１を得ることができる。
【００４３】
また、下型２２の辺２２ａが直線の場合には、接続部１２の切断の際に、位置合わせにずれが生じ、切断位置が接続部１２の先端部１２ａより接続部１２の付け根側に寄ると、接続部１２の先端部１２ａの近傍が製品１１側に残り突起となる可能性がある。一方、図５を参照して説明したように、下型２２の辺２２ａを凹形とし、それに対応した形状の上刃２１ｂとの組合せとすることにより、接続部１２の切断後に、製品１１側に接続部１２の先端部１２ａ近傍が突起として残ることを防止することができる。
【００４４】
このように、製品１１側に接続部１２の先端部１２ａの近傍が突起として、確実に残らないようにする必要がある場合には、下型２２の辺２２ａを凹形とし、それに対応した形状の上刃２１ｂを利用することが好ましい。
下型２２の辺２２ａの凹形の形状については、凹部が角形でも湾曲形でもよい。
下型２２の辺２２ａが凹形の場合、接続部１２の先端部１２ａより製品１１側の位置で切断されることになるが、凹形のへこみは無視できる程度に小さくてよいので、本発明では、そのような場合も接続部１２は先端部１２ａで切断されるものとする。
【００４５】
下型２２の上部の多角形は、上刃２１ｂが下降する領域だけでよい。その下部については、円形でも多角形でも差し支えない。
上刃２１ｂは、刃先が鋭利である必要はないが、接続部１２の切断に用いられるものであるため、耐摩耗性、機械的強度を有する工具鋼などで構成されていることが好ましい。また、下型２２についても、その辺２２ａが接続部１２の切断に用いられるものであるため、上刃２１ｂと同様に、耐摩耗性、機械的強度を有する工具鋼などで構成されていることが好ましい。先に述べたように、上刃２１及び下型２２は消耗品であるため、交換可能であり、かつ交換容易に取り付けられている。
【００４６】
パンチングヘッド２１を下降させ、接続部１２を切断するためのパンチングには、サーボモータなどを用いた電動式パンチが適している。クランク式、油圧式などを利用することができるが、パンチング性能、制御、装置構成などの観点から、電動式パンチがもっとも好ましい。
【００４７】
図７は、接続部切断時のワークの各接続部の位置と下型の位置との関係を示す平面図である。図７に示した例では、下型２２は、辺Ａ〜Ｈからなる８角形である。また、ワーク１０には、接続部イ〜ヌの１０箇所が設けられている。各接続部１２の切断の際の接続部イ〜ヌと切断に用いられる下型２２の辺Ａ〜Ｈとの関係は、図６に示されているとおりであり、接続部イ〜ヌと辺Ａ〜Ｈとの具体的な組合せ次のとおりである。
イ−Ｈ、ロ−Ａ、ハ−Ｂ、ニ−Ｂ、ホ−Ｄ、ヘ−Ｄ、ト−Ｅ、チ−Ｆ、リ−Ｆ、ヌ−Ｈ。
各接続部イ〜ヌと下型２２の辺Ａ〜Ｈとを上記のように組み合わせることにより、下型２２の中心軸２２ｃを製品１１側に位置させることができる。そのため、いずれの接続部１２においても、製品１１側にバリ等の発生を起こさせることなく、接続部１２の切断を行うことができる。
【００４８】
図４〜図７には、下型２２が８角形の例を示したが、下型２２の形状は８角形以外の多角形であってもよい。ただし、３角形の場合には、下型２２の角（頂点）の部分と上刃２１ｂとの間で接続部１２の切断を行うことになる可能性があるため、小さな位置ずれでも製品１１側にバリ等が発生しやすい。そのため、４角形以上、又は５角形以上の多角形であることが好ましい。
なお、下型２２の多角形の部分は下型２２の上部、すなわち、ワーク１０の接続部１２の切断時に、上刃２１ｂ下降する位置を含む領域であり、下型２２の外周側のすべての部分が多角形である必要はない。
【００４９】
図４〜図７を参照して、下型の上部の辺が多角形の例について説明したが、下型の上部は多角形に限定されるものではない。
図８は、実施の形態に係る接続部切断装置における下型が円形のパンチングユニットを示す斜視図である。図８に示したパンチングユニット２０は、上部外周部２２ａｂが円形の下型２２と、上刃支持部２１ａに固定された上刃２１ｂを含んで構成されている。上部外周部２２ａｂが円形の下型２２に対応する上刃２１ｂの内側２１ｂａは、平板状でもよく、円形の下型２２の曲率半径より大きい凹形であってもよい。
下型２２の上部外周部２２ａｂが円形の場合、接続部１２の先端部１２ａに対する下型２２及び上刃２１ｂの位置合わせは、図４〜図７を参照して説明した場合と同様であり、外周部が多角形の場合は辺２２ａ、外周部が円形の場合は弧状の上部外周部２２ａｂである点が相違するのみである。
【００５０】
図９は、実施の形態に係る接続部切断装置における別のパンチングユニットを示す斜視図である。また、図１０は、図９に示したパンチングヘッドと下型によるワークの接続部の切断を示す図であり、（ａ）は接続部切断時のワークの接続部の位置と下型の位置との関係を示す平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１０（ｂ）に示した下型及びワークの部分は、図１０（ａ）に示したＡ−Ａ’線における断面を示している。
【００５１】
図４〜図８を参照して説明したパンチングユニット２０の場合は、下型２２の外側の辺２２ａ、下型２２の上部外周部２２ａｂが接続部１２の先端部１２ａに位置する状態で接続部１２の先端部１２ａの切断が行われる。これに対して、パンチングユニット２５の場合には、図９、図１０に示したように、下型２７が、上部の内側が円形の円筒状となっている。そのため、図９、図１０（ｂ）に示したように、下型２７に対応するパンチングヘッド２６は、上刃支持部２６ａの外側下部に上刃２６ｂが取り付けられており、上刃２６ｂの外側２６ｂａが、下型２７の上部円形内周部２７ａに対応する位置となっている。
このように、パンチングユニット２０の場合には、下型２２の外周側の辺２２ａ又は上部外周部２２ａｂを利用して接続部１２の切断が行われるのに対し、パンチングユニット２５の場合には、下型２７の上部円形内周部２７ａを利用して、接続部１２の切断が行われる点が相違している。
そのために、パンチングヘッド２６は、上記のように、上刃２６ｂの外側２６ｂａが、下型２７の上部円形内周部２７ａに対応する位置となっている。
【００５２】
パンチングヘッド２６の上刃２６ｂについては、下型２７の上部円形内周部２７ａの形状に合わせて、上刃２６ｂの外側２６ｂａは横断面が凸型であり、凸型の曲率半径は下型２７の上部円形内周部２７ａの曲率半径より小さいことが好ましい。また、上刃２６ｂは、パンチングヘッド２６の上刃支持部２６ａに対し、ボルトなどにより固定されている。なお、上刃２６ｂ、下型２７は、消耗品であり、いずれも交換可能に取り付けられている。
【００５３】
図１０（ａ）に示したように、パンチングユニット２５によって接続部１２を切断する場合には、下型２７の上部円形内周部２７ａが接続部１２の先端部１２ａに位置するようにする。そのために、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示したように、下型２７の中心軸２７ｃは、ワーク１０の外周部１３側に位置させる。また、上刃支持部２６ａの中心軸２６ｃもワーク１０の外周部１３側である下型２７の中心軸２７ｃの延長線上に位置させる。
【００５４】
このように、下型２７の中心軸２７ｃとパンチングヘッド２６及び上刃支持部２６ａの中心軸２６ｃとは同じ位置、すなわち、下型２７中心軸２７ｃの延長線上にパンチングヘッド２６及び上刃支持部２６ａの中心軸２６ｃが位置するという関係にある。さらに、パンチングヘッド２６の上刃支持部２６ａには、下型２７の上部円形内周部２７ａに対応する位置に、上刃２６ｂの外側（切断側）２６ｂａが位置するように上刃２６ｂが取り付けられている。上刃２６ｂの外側２６ｂａの位置は、接続部１２を切断した際に、下型２７の上部円形内周部２７ａに接触しない位置である。
【００５５】
パンチングヘッド２６と下型２７の中心軸が同じ位置であるため、パンチングヘッド２６を回転させることにより、下型２７の上部円形内周部２７ａの上方の所定の位置に上刃２６ｂを移動させることができる。
図１０（ｂ）に示した状態でパンチングヘッド２６を下降させることにより、接続部１２の先端部１２ａの切断を行うことができる。
【００５６】
パンチングユニット２５の場合には、接続部１２の切断時に、接続部１２の先端部１２ａに下型２７の上部円形内周部２７ａである凹部が位置する関係となる。そのため、下型２７の上部円形内周部２７ａを接続部１２の先端部１２ａよりわずかに製品１１側に位置させることが可能であり、その場合には、切断後に製品１１側に接続部１２の残部である突起の発生を防止することができるという利点がある。
また、パンチングユニット２５の場合には、下型２７の切断に利用される部分が円形の内周部であるため、下型が多角形などの場合と異なり、切断時の下型２７の位置合わせ、及び下型２７の切断位置に対応する上刃２６ｂの位置合わせが容易という長所がある。
【００５７】
図９、図１０には、下型２７について、外側が円形である円筒状の例を示したが、外側は角形などその他の形状であってもよい。また、上刃支持部２６ａについても、横断面は円形以外の形状であってもよい。
図４、図５に示したパンチングユニット２０の上刃支持部２１ａについても、必ずしも下型２２と同じ多角形でなくてもよい。上刃支持部２１ａの中心軸２１ｃが下型２２の中心軸と２２ｃと同じ位置で、上刃２１ｂの内側２１ｂａが下型２２の辺２２ａに対応する位置であればよい。
【００５８】
上記のように、パンチングユニット２０、２５は、実施の形態に係る接続部切断装置１においてもっとも重要な役割を果たす部分である。
すなわち、接続部１２を切断する下型２２が多角形のパンチングユニット２０については、ワーク１０の下面に位置し、その上部が多角形をした下型２２と、下型２２の上方に位置し、多角形の下型２２の中心軸２２ｃと同じ中心軸２１ｃを中心に回転するとともに、上刃２１ｂを備え上下動可能なパンチングヘッド２１とを含んで構成され、上刃２１ｂの内側が、下型２２の外周部のそれぞれの辺２２ａに位置するようにパンチングヘッド２１が回転可能であり、中心軸２１ｃ、２２ｃがワーク１０の製品１１側に位置し、下型２２の辺２２ａ及び上刃２１ｂの内側２１ｂａが、ワーク１０の接続部１２の先端部１２ａに位置した状態で、上刃２１ｂが下降することにより、接続部１２が切断されるように構成されている。
上記接続部切断装置１に用いられる接続部切断装置用パンチングユニット２０は、上部が多角形をした下型２２と、上刃２１ｂの内側が、多角形の下型２２の外周部のそれぞれの辺２２ａに合致するように形成されたパンチングヘッド２１とを含んで構成されているものである。
【００５９】
また、接続部１２を切断する下型２２が円形のパンチングユニット２０については、ワーク１０の下面に位置し、その上部が円形をした下型２２と、下型２２の上方に位置し、下型２２の中心軸２２ｃと同じ中心軸２１ｃを中心に回転するとともに、上刃２１ｂを備え上下動可能なパンチングヘッド２１とを含んで構成され、上刃２１ｂの内側が、下型２２の上部外周部２２ａｂに位置するようにパンチングヘッド２１が回転可能であり、中心軸２１ｃ、２２ｃがワーク１０の製品１１側に位置し、下型２２の上部外周部２２ａｂ及び上刃２１ｂの内側２１ｂａが、ワーク１０の接続部１２の先端部１２ａに位置した状態で、上刃２１ｂが下降することにより、接続部１２が切断されるように構成されている。
上記接続部切断装置１に用いられる接続部切断装置用パンチングユニット２０は、上部が円形をした下型２２と、上刃２１ｂの内側が、円形の下型２２の上部外周部２２ａｂに当接するように形成されたパンチングヘッド２１とを含んで構成されているものである。
【００６０】
また、接続部１２を切断するパンチングユニット２５については、ワーク１０の下面に位置し、その上部内周部が円形をした下型２７と、下型２７の上方に位置し、下型２７の中心軸２７ｃと同じ中心軸２６ｃを中心に回転するとともに、上刃２６ｂを備えた上下動可能なパンチングヘッド２６とを含んで構成され、上刃２６ｂの外側２６ｂａが、下型２７の上部円形内周部２７ａに位置するようにパンチングヘッド２６が回転可能に構成され、中心軸２６ｃ、２７ｃがワーク１０の製品１１の外側に位置し、下型２７の上部円形内周部２７ａ及び上刃２６ｂの外側２６ｂａが、ワーク１０の接続部１２の先端部１２ａに位置した状態で、上刃２６ｂが下降することにより、接続部１２が切断されるように構成されている。
上記接続部切断装置１に用いられる接続部切断装置用パンチングユニット２５は、上部の内周部が円形をした下型２７と、上刃２６ｂの外側２６ｂａが、下型２７の上部円形内周部２７ａに合致するように形成されたパンチングヘッド２６とを含んで構成されているものである。
【００６１】
実施の形態に係る接続部切断装置１は、上記のように、ワーク１０が載置され、載置されたワーク１０が送り込まれるワーク送り込み部５０と、パンチングユニット２０、２５と、接続部１２が切断された製品１１を含むワーク１０から製品１１を取り出す製品取り出し部６０とが順に設けられ、ワーク送り込み部５０が固定され、上面にワーク支持シート５３を備え、ワーク１０の幅方向の一端側を把持する進行方向位置合わせロボット４０を備え、ワーク１０のワーク送り込み部５０から製品取り出し部６０への移動、及びワーク１０の進行方向における切断する接続部１２への位置合わせが、進行方向位置合わせロボット４０により制御され、パンチングユニット２０、２５のワーク１０の幅方向における切断する接続部１２への移動と位置合わせが、幅方向位置合わせロボット３０により制御されるように構成されている。
【００６２】
図１１は、別の実施の形態に係る接続部切断装置の全体の構成の一例を示す斜視図である。また、図１２は、図１１に示した別の実施の形態に係る接続部切断装置のうち、ワーク搬送装置をワーク供給部側から見た斜視図である。
別の実施の形態に係る接続部切断装置２は、次の点で図２〜図３を参照して説明した接続部切断装置１と異なっている。接続部切断装置１では、ワーク１０をワーク供給部５１からワーク送り込み部５０に移し替えるとともに、ワーク１０から切り離された製品１１を製品取り出し部６０から取り出す働きをするピックアップロボット７０を備えている。すなわち、ピックアップロボット７０により、ワーク送り込み部５０へのワーク１０の供給、及び製品取り出し部６０から切り離された製品１１の取り出しが行われるようになっている。
【００６３】
これに対し、接続部切断装置２の場合には、ピックアップロボット７０に代えて、ワーク供給部５１からワーク送り込み部５０にワーク１０を移し替えるワーク搬送装置５５を備えていること、及びワーク１０から切り離された製品１１を製品取り出し部６０から取り出す働きをする製品ピックアップロボット７５を製品取り出し部６０の側部近傍に備えていることの２点が相違している。パンチングユニット２０、２５、幅方向位置合わせロボット３０、進行方向位置合わせロボット４０、ワーク送り込み部５０、製品取り出し部６０などは、接続部切断装置１の場合と同様である。
なお、図１１、図１２には、ワーク１０として、図１（ｂ）に示したタイプのものが示されている。
【００６４】
図１１に示したように、接続部切断装置２の場合には、ワーク送り込み部５０の側部近傍に配置されたワーク供給テーブル５１ａ上のワーク１０が、ワーク搬送装置５５によりワーク送り込み部５０に供給され、ワーク１０から切り離された製品１１は製品ピックアップロボット７５により製品取り出し部６０から取り出される。接続部切断装置１の場合のように、１台のピックアップロボット７０により、ワーク１０のワーク送り込み部５０への移し替えと、製品取り出し部６０からの製品１１の取り出しとを行うのではなく、接続部切断装置２の場合には、ワーク１０の供給と製品１１の取り出しとを別の手段に分けた点に大きな相違がある。
【００６５】
図１１、図１２に示したように、ワーク搬送装置５５は、ワーク供給部５１であるワーク供給テーブル５１ａ、及びワーク送り込み部５０を跨いで設けられたガイドフレーム５６と、ワーク保持部７２を支持するとともに昇降可能なワーク保持昇降部５７と、ガイドフレーム５６に沿って移動可能なワーク保持移動部５８とを含み、ワーク保持昇降部５７がワーク保持移動部５８に固定されている。また、ガイドフレーム５６上には横方向移動部５９が設けられており、ワーク保持移動部５８は、横方向移動部５９によって、ワーク供給テーブル５１ａとワーク送り込み部５０との間を往復移動可能となっている。
【００６６】
このように、接続部切断装置２は、ワーク１０が載置されるワーク供給テーブル５１ａが、ワーク送り込み部５０の側部近傍に配置され、ワーク供給テーブル５１ａ上のワーク１０を保持し、ワーク送り込み部５０に搬送し載置するワーク搬送装置５５と、製品取り出し部６０の側部近傍に配置され、ワーク１０から切り離された製品１１を製品取り出し部６０から取り出す製品ピックアップロボット７５とを備えている。
【００６７】
上記のワーク搬送装置５５によって、ワーク保持部７２で保持されたワーク１０が、ワーク保持昇降部５７及びワーク保持移動部５８を介して、ガイドレール５６によって支持された横方向移動部５９の動きにより、ワーク供給テーブル５１ａからワーク送り込み部５０に移し替えられる。
ワーク昇降部５７については、単軸ロボットで構成することが好ましい。そのほか、エアシリンダ、サーボモータとボールネジなどとの組合せを用いることができる。また、横方向移動部５９についても、単軸ロボットで構成することが好ましいが、エアシリンダ、モータ駆動のチェーン又はベルトを利用して構成することもできる。
【００６８】
ワーク保持部７２には、図示されていないが、下側に吸着パッドが設けられており、ワーク供給デーブル５１ａで吸着パッドによりワーク１０を保持し、ワーク送り込み部５０でワーク１０を離脱させることができるようになっている。
なお、ワーク保持部７２、製品ピックアップロボット７５に用いられるワーク保持部７６については、後に図１３を参照して説明する。
【００６９】
製品取り出し部６０から、ワーク１０から切り離された製品１１を取り出す製品ピックアップロボット７５は、接続部切断装置１に用いられるピックアップロボット７０と同様に、汎用の水平多関節ロボットのほか、垂直多関節ロボット、パラレルリンクロボットなどを用いることができる。ただし、製品ピックアップロボット７５の場合には、製品取り出し部６０から図１１に示した製品用パレット６３に製品１１を移し替えることだけに使われる。そのため、接続部切断装置１のピックアップロボット７０のように、質量の大きいワーク１０をピックアップする必要がない。製品１１はワーク１０から切り離されているので、ピックアップする製品１１の質量が小さい。また、ロボットのアームの移動範囲が狭い。したがって、製品ピックアップロボット７５としては、接続部切断装置１に用いられるピッキングロボット７０に比べ、より小型で簡素化されたロボットを採用することができる。
【００７０】
上記にように、接続部切断装置２の場合には、製品ピックアップロボット７５が、製品取り出し部６０から製品１１を取り出すことだけに用いられる。また、製品ピックアップロボット７５は、ワーク搬送装置５５によるワーク１０のワーク送り込み部５０への移し替え動作と平行して動作させることができる。そのため、製品取り出し部６０から単に製品１０を取り出すことだけではなく、後の工程を考慮した製品１１の移し替えを行うのに好都合である。例えば、図１１に示したように、１枚のワーク１０の中に、製品１１として形状が異なる製品１１ａが１つ、１１ｂが２つ、１１ｃが２つ存在する場合、１つの製品用パレット６３上に、製品１１ａを１組、１１ｂを２組、１１ｃを２組ずつというように、製品１１を整列した状態で積み重ねることができる。
【００７１】
すなわち、接続部切断装置２を用いて接続部１２の切断を行う場合には、製品取り出し部６０の側部近傍に製品用パレット６３を配置しておき、ワーク１０から切り離された製品１１を所定の形状別に製品用パレット６３上に積み重ね、後の工程で使用される複数の形状の複数の製品１１を、製品用パレット６３により一括して搬送するという方法を採用することができる。
製品１１ａ〜１１ｃが、後の工程における組み立てや処理に必要なパーツ１セット分である場合には、１つの製品用パレット６３を後の工程に移動させることにより、速やかに、効率的に次の作業を行うことができる。
【００７２】
このように、接続部切断装置２の場合には、ワーク送り込み部５０へのワーク１０の供給と、製品取り出し部６０から切り離された製品１１の取り出しとが別の手段で実行されるので、ワーク送り込み部５０の作業と製品取り出し部６０の作業とを平行して行うことができるという利点がある。そのために、製品取り出し部６０では、複数の形状の製品１１を仕分けした状態で、１つの製品用パレット６３に揃えることが可能である。したがって、特に少量多品種の完成品を得る場合の接続部切断装置として極めて好適である。
【００７３】
図１３は、接続部切断装置のピックアップロボット、製品ピックアップロボットに用いられるワーク保持部の一例を示す斜視図であり、（ａ）は図２に示したワーク保持部７１、図１１及び図１２に示したワーク保持部７２に対応するタイプ、（ｂ）は図１１に示したワーク保持部７６に対応するタイプである。
ピックアップロボット７０のアーム先端部のワーク保持部７１と、ワーク搬送装置５５のワーク保持部７２とは、吸着パッド７１ｂが縦横に配列された平板型のタイプであり、その一例が図１３（ａ）に示されている。なお、以下の説明では、ワーク保持部７１と７２を合わせてワーク保持部７１と表記する。一方、製品ピックアップロボット７５のアーム先端部に設けられたワーク保持部７６は、吸着パッド７６ｂが一列に配列された細長型のタイプであり、その一例が図１３（ｂ）に示されている。
【００７４】
これらのワーク保持部７１、７６により、ワーク１０、製品１１が吸着保持され、移し替えなどが行われる。図１３に示したワーク保持部７１、７６は、真空吸着パッドを用いるタイプであり、ボックス７１ａ、７６ａと、ボックス７１ａ、７６ａの下面に取り付けられた複数の吸着パッド７１ｂ、７６ｂとを備えている。なお、ワーク保持部７１の場合には、ボックス７１ａが３つに分かれているため、それぞれのボックス７１ａを吸排気するための接続管７１ｃが設けられている。このほか、接続管７１ｃ、ボックス７６ａの上面、又は側面には、真空吸排気を行うためのホースの接続部（図示省略）が設けられており、ホースを介して真空ポンプ、エジェクタなどと接続することにより、ボックス７１ａ、７６ａ内の吸排気を行うことができるようになっている。
【００７５】
吸着パッド７１ｂ、７６ｂは、ワーク１０の製品１１の位置に合わせて配置されていることが好ましい。そのため、ワーク保持部７１、７６は、ワーク１０、製品１１の形状、ワーク１０内の製品１１の位置などを考慮して、適宜適切なワーク保持部７１、７６を選択して使用することが好ましい。
吸着パッド７１ｂ、７６ｂは、その尾部が円筒状になっており、ボックス７１ａ、７６ａの吸着パッド装着孔に対し、簡単に着脱することができる。したがって、ワーク１０の大きさ、製品１１の数、大きさ、形状、吸着パッド７１ｂ、７６ｂの損傷などに応じて適宜交換することができる。また、ワーク保持部７１、７６は、ワーク１０や製品１１の大きさ、数などに応じて、ワーク１０や製品１１を保持しやすいタイプに適宜交換して使用することが好ましい。
【００７６】
吸着パッド７１ｂ、７６ｂは、迅速、確実に製品１１を保持し離脱させることができるように、少なくとも１段の蛇腹タイプで、ニトリルゴム、シリコーンゴム、天然ゴムなどで形成されていることが好ましい。なお、吸着パッド７１ｂ、７６ｂには、市販されている汎用の吸着パッドを使用することができる。
【００７７】
図１３（ｂ）には、製品１１を個別にピックアップできるように、ワーク保持部７６が細長で、吸着パッド７６ｂが一列に３つ設けられている例を示した。例えば、製品１１が小さいため、３つの吸着パッド７６ｂのうち製品１１の外側に吸着パッド７６ｂが位置することが生じる可能性がある。このような場合でも、真空吸着の場合には、吸着パッド７６ｂ内に鋼球などのボールを設けておくことにより、吸引時にボールが吸引口を塞ぐようにすることができるので、空気の吸引を防止し、製品１１外の部分での吸着パッド７６ｂによる吸着作用を停止させることができる。
【００７８】
保持部７１、７６について、図１３を参照し真空吸着方式の場合を説明したが、保持部７１、７６については、真空吸着以外の方法を適用することもできる。例えば、ワーク１０が鋼板などの磁性を有する材料の場合には、電磁石を用いることができる。その場合には、吸着パッド７１ｂ、７６ｂに代えて、電磁石を取り付ける。ワーク１０、製品１１を保持する場合には、電磁石に通電することにより吸着し、通電を解除することにより離脱させるという方法を利用して、ワーク１０、製品１１の保持、搬送を行うようにする。
【００７９】
図１４は、実施の形態に係る接続部切断装置による接続部の切断を制御する制御部のシステム構成を示すブロック図である。
制御システム８０は、ワーク１０の接続部１２の切断に用いられ、入力部８１、制御部８２、出力部８３で構成されている。入力部８１には、ワーク１０の打ち抜き加工に用いられたＮＣデータが入力されて利用される。ＮＣデータは、タレットパンチプレスなどによる打ち抜き加工によってワーク１０が加工される際に用いられるデータであり、そのデータを利用して、接続部１２の切断位置を決定することができる。
【００８０】
接続部１２の位置に関するデータがない場合には、撮像した画像を基に接続部１２の切断位置を決定するようにしてもよい。
ＮＣデータを基に、ワーク１０の接続部１２の位置を判定するプログラムを利用して、ワーク１０の各接続部１２の切断位置座標（Ｘ、Ｙ）、切断位置を基にした各接続部１２の切断順序等が求められる。入力部８１には、ＮＣデータのほか、接続部１２の切断を行うワーク１０の数量、切断力などのパンチングデータが入力される。
【００８１】
入力部８１のデータは、それぞれ該当する制御部８２のＸ軸移動制御部、Ｙ軸移動制御部、パンチングユニット制御部に送られる。制御部８２によって生成される制御信号が出力部８３に出力され、それぞれの信号を基に、Ｘ軸方向位置合わせロボット（幅方向位置合わせロボット３０）によるワーク１０の移動と位置合わせ、Ｙ軸方向位置合わせロボット（進行方向位置合わせロボット４０）によるワーク１０の移動と位置合わせ、パンチングユニット２０、２５の切断動作が制御される。
【００８２】
図１５は、実施の形態に係る接続部切断装置により、ワークから製品を切り離す工程の一例を示すフローチャートである。図１５は、図２〜図７を参照して説明した接続部切断装置１、図１１、図１２を参照して説明した接続部切断装置２を対象とした例であり、図１４に示した制御システム８０によって制御される。なお、以下の各ステップに関しては、パンチングユニット２０を対象に説明する。
ステップ１では、ワーク１０に関するＮＣデータなどのデータを取得する。
ステップ２では、取得したデータを基に、ワーク１０の各接続部１２について、切断位置データである切断位置座標（Ｘｎ、Ｙｎ）を取得する。
ステップ３では、各接続部１２の切断位置座標（Ｘｎ、Ｙｎ）に対応する下型２２及びパンチングヘッド２１の中心軸座標（Ｘｎ′、Ｙｎ′）を算出し決定する。
ステップ４では、各接続部１２の切断順序を決定する。
上記のステップ１〜４については、図１４に示した制御システム８０の入力部８１により実行される。
【００８３】
ステップ５では、図２に示したピックアップロボット７０、又は図１１、図１２に示したワーク搬送装置５５により、ワーク１０をワーク供給部５１でピックアップし、ワーク送り込み部５０上に移し替える。
ステップ６では、図３に示した進行方向位置合わせロボット４０により、接続部１２の切断位置に対応する下型２２及びパンチングヘッド２１の中心軸座標のＹｎ′にワーク１０を移動し、Ｙ軸方向の位置合わせを行う。
ステップ７では、図３に示した幅方向位置合わせロボット３０により、接続部１２の切断位置に対応する下型２２及びパンチングヘッド２１の中心軸座標のＸｎ′にワーク１０を移動し、Ｘ軸方向の位置合わせを行う。
ステップ８では、パンチングヘッド２１の上刃２１ｂを回転させ、上刃２１ｂを切断位置（Ｘｎ、Ｙｎ）に位置合わせする。
ステップ９では、パンチングヘッド２１、すなわち、上刃２１ｂを下降させ、接続部１２の切断を行う。
【００８４】
ステップ１０で、ワーク１０内のすべての接続部１２の切断が完了したか否かを判断する。完了していないと判断された場合にはステップ６に戻り、同じワーク１０の接続部１２の切断を繰り返す。ワーク１０内のすべての接続部１２の切断が完了したと判断された場合には、ステップ１１に進む。
ステップ１１では、ワーク１０全体を図２、図３、図１１に示した製品取り出し部６０に移動させる。
【００８５】
ステップ１２で、図２に示したピックアップロボット７０、又は図１１に示した製品ピックアップロボット７５により、製品取り出し部６０から製品１１をピックアップする。
ステップ１３では、ワーク１０から製品１１が取り除かれたワーク１２の残部１５をスクラップとして排出する。
ステップ１４で、すべてのワーク１０の接続部１２の切断が完了したか否かを判断し、完了していないと判断された場合にはステップ５に戻り、次のワーク１０の接続部１２の切断を行う。すべてのワーク１０の接続部１２の切断が完了したと判断された場合には、作業を終了する。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明したが、上記の説明は本発明の例示にすぎない。本発明の範囲を逸脱することなく、種々の改良や変更を行うことができ、それらも本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８７】
１、２      接続部切断装置
１０      ワーク
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ    製品
１２      接続部
１２ａ    先端部
１２ｂ    外周部側
１３      外周部
１４      切り抜き部
１５      残部
２０、２５      パンチングユニット
２１、２６      パンチングヘッド
２１ａ、２６ａ    上刃支持部
２１ｂ、２６ｂ    上刃
２１ｂａ、２１ｂｂ    上刃の内側
２１ｃ、２２ｃ、２６ｃ、２７ｃ    中心軸
２２、２７      下型
２２ａ    辺
２２ａｂ    上部外周部
２３      パンチングヘッドガイド
２６ｂａ    上刃の外側
２７ａ      上部円形内周部
３０      幅方向位置合わせロボット
４０      進行方向位置合わせロボット
４１      チャック
５０      ワーク送り込み部
５１      ワーク供給部
５１ａ    ワーク供給テーブル
５２      支持台
５３      ワーク支持シート
５５      ワーク搬送装置
５６      ガイドフレーム
５７      ワーク保持昇降部
５８      ワーク保持移動部
５９      横方向移動部
６０      製品取り出し部
６１      ワーク残部収容部
６２      コンベア
６３      製品用パレット
７０      ピックアップロボット
７１、７２、７６    ワーク保持部
７１ａ、７６ａ    ボックス
７１ｂ、７６ｂ    吸着パッド
７１ｃ    接続管
７５      製品ピックアップロボット
８０      制御システム
８１      入力部
８２      制御部
８３      出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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