(57)【要約】【課題】ダブルブランクの発生を抑制し生産性が安定化するワーク保持機構及びワーク保持方法を提供すること。【解決手段】本発明は、複数のワークＷが積層されたスタック２０からワークＷを保持するためのワーク保持機構１００であって、スタック２０と、該スタック２０に並設され、ワークＷの位置決めをするガイド２１と、スタック２０に磁力を付与するマグネットフロータ２１と、スタック２０の最上位のワークＷを吸着保持し、上昇移動させるエアーシリンダ１０と、エアーシリンダ１０が最上位のワークＷを加速上昇させ、ガイド２１に囲まれる領域で急停止させたとき、最上位のワークＷと該ワーク下側のワークＷ１との間にエアーを流し込むエアーブロー２２と、を備えるワーク保持機構１００である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワークが積層されたスタックからワークを保持するためのワーク保持機構であって、
スタックと、
該スタックに並設され、前記ワークの位置決めをするガイドと、
前記スタックに磁力を付与するマグネットフロータと、
前記スタックの最上位のワークを吸着保持し、上昇移動させるエアーシリンダと、
前記エアーシリンダが最上位のワークを加速上昇させ、前記ガイドに囲まれる領域で急停止させたとき、最上位のワークと該ワーク下側のワークとの間にエアーを流し込むエアーブローと、
を備えるワーク保持機構。
【請求項２】
前記スタックが、リフターに載置されている請求項１記載のワーク保持機構。
【請求項３】
前記エアーブローが複数設けられており、各エアーブローから吹付けられたエアー同士を最上位のワークと該ワーク下側のワークとの間で衝突させる請求項１又は２に記載のワーク保持機構。
【請求項４】
前記マグネットフロータが前記ガイドを兼ねている請求項１〜３のいずれか一項に記載のワーク保持機構。
【請求項５】
前記エアーシリンダが、シリンダと、該シリンダに内接するピストンヘッド及び該ピストンヘッドに垂下し且つ前記シリンダ外に延出するように接続されたピストンロッドからなるピストンと、前記ピストンロッドの下端に取り付けられた吸着手段と、前記シリンダ及び前記ピストンヘッドにより区画される上方空間、及び、前記シリンダ及び前記ピストンヘッドにより区画される下方空間、の圧力を調整する圧力調整手段と、を備え、
前記圧力調整手段により、前記ピストンを昇降移動させ、
前記吸着手段に前記ワークを吸着保持させる請求項１〜４のいずれか一項に記載のワーク保持機構。
【請求項６】
前記上方空間に連通するように前記シリンダに接続され前記上方空間にエアーを流出入するための上方エアー流出入管と、
前記下方空間に連通するように前記シリンダに接続され該下方空間にエアーを流出入するための下方エアー流出入管と、
前記上方エアー流出入管及び前記下方エアー流出入管へのエアーの流出入を切替る切替弁と、
該切替弁に接続されたエアー流入管及び開放管と、
該エアー流入管に接続されたコンプレッサーと、
を更に備える請求項５記載のワーク保持機構。
【請求項７】
請求項５記載のワーク保持機構を用いたワーク保持方法であって、
前記下方空間の気圧を大気圧とし、前記上方空間の気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、前記ピストンの下降を開始させ、前記所定時間経過後に前記上方空間及び前記下方空間の気圧を大気圧とした状態で前記ピストンを下降させる下降開始ステップと、
前記ワークに前記吸着手段を当接させる下降当接ステップと、
前記吸着手段に前記ワークを吸着保持させる吸着ステップと、
前記上方空間の気圧を大気圧とし、前記下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、前記ピストンを加速上昇させる上昇開始ステップと、
前記ガイドに位置決めされた状態で、前記上方空間の気圧を前記下方空間と同じにすることにより、前記ピストンを急停止させる停止ステップと、
その後、前記上方空間の気圧を大気圧とし、前記下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、前記ピストンを上昇させる再上昇ステップと、
を備えるワーク保持方法。
【請求項８】
請求項６記載のワーク保持機構を用いたワーク保持方法であって、
前記下方エアー流出入管を前記切替弁により前記開放管に接続させ前記下方空間の気圧を大気圧とし、前記上方エアー流出入管を前記切替弁により前記エアー流入管に接続させ、前記コンプレッサーからエアーを流入させることで、前記上方空間の気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、前記ピストンの下降を開始させる下降開始ステップと、
前記所定時間経過後に前記上方エアー流出入管及び前記下方エアー流出入管を前記切替弁により開放管に接続させ前記上方空間及び前記下方空間の気圧を大気圧とした状態で前記ピストンを下降させて前記吸着手段にワークを当接させる下降当接ステップと、
前記吸着手段に前記ワークを吸着保持させる吸着ステップと、
前記上方エアー流出入管を前記切替弁により前記開放管に接続させ前記上方空間の気圧を大気圧とし、前記下方エアー流出入管を前記切替弁により前記エアー流入管に接続させ、前記コンプレッサーからエアーを流入させることで、前記下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、前記ピストンを加速上昇させる上昇開始ステップと、
前記ワークが前記ガイドに位置決めされた状態で、前記上方エアー流出入管を前記切替弁により前記エアー流入管に接続させ、前記コンプレッサーからエアーを流入させることで、前記上方空間の気圧を前記下方空間と同じにすることにより、前記ピストンを急停止させる停止ステップと、
その後、前記上方エアー流出入管を前記切替弁により前記開放管に接続させ前記上方空間の気圧を大気圧とし、前記ピストンを上昇させる再上昇ステップと、
を備えるワーク保持方法。
【請求項９】
前記下降開始ステップ、前記下降当接ステップ、前記吸着ステップ、前記上昇開始ステップ、前記停止ステップ及び前記再上昇ステップがいずれも、タイマーによって制御されている請求項７又は８に記載のワーク保持方法。
【請求項１０】
前記ピストンが下降する際の前記吸着保持手段の下限の位置が、前記スタックのワーク同士の間に隙間が形成されていない状態の最上位のワークの位置に設定されている請求項７又は８に記載のワーク保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク保持機構及びワーク保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス加工の分野において、ワークは、一般に積層されたスタックという状態にして取り扱われる。そして、かかるスタックからワークを１枚ずつプレス機に搬送し、プレス加工が施される。
このワークを搬送する方法として、エアーシリンダが用いられる。具体的には、エアーシリンダのピストンに設けた吸着手段に、スタックの最上位のワークを吸着保持させ、ワークを１枚ずつ昇降移動させた後、ベルトコンベア等に吸着させて搬送する方法である。
【０００３】
ところが、スタックの最上位のワークを上昇させる際、該ワークと下側のワークとの間が負圧になるので、２枚のワークが貼りついた状態で上昇してしまう場合がある（以下この現象を「ダブルブランク」という。）。
そうすると、ワークの搬送中に、貼りついた下のワークが突然落下したり、プレス機に一度に二枚のワークが供給される。前者は人身事故につながり、後者は、プレス加工した際に金型に大きな力が加わり、金型が破損したりする虞がある。
【０００４】
かかるダブルブランクを防止するために、アイドルステージに載置されたブランクの重量からダブルブランクの発生の有無を検知する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５６３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１記載の検知方法においては、ダブルブランクがプレス加工されることを抑制できるものの、ワークの搬送中にダブルブランクを検出するため、ワークの搬送が効率的ではない。このため、ダブルブランクが多発する場合は、その後のワークの搬送が十分になされず、生産性が低下することになる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送前にダブルブランクの発生を抑制し生産性が安定化するワーク保持機構及びワーク保持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、エアーシリンダがワークを吸着保持し、ワークを上昇させる際に、ワークの加速上昇を途中で急停止させることにより、ダブルブランクの下側のワークを振り落とす方法を考えた。そして、所定の機構の下、ワークを振り落とすことにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、（１）複数のワークが積層されたスタックからワークを保持するためのワーク保持機構であって、スタックと、該スタックに並設され、ワークの位置決めをするガイドと、スタックに磁力を付与するマグネットフロータと、スタックの最上位のワークを吸着保持し、上昇移動させるエアーシリンダと、エアーシリンダが最上位のワークを加速上昇させ、ガイドに囲まれる領域で急停止させたとき、最上位のワークと該ワーク下側のワークとの間にエアーを流し込むエアーブローと、を備えるワーク保持機構に存する。
【００１０】
本発明は、（２）スタックが、リフターに載置されている上記（１）記載のワーク保持機構に存する。
【００１１】
本発明は、（３）エアーブローが複数設けられており、各エアーブローから吹付けられたエアー同士を最上位のワークと該ワーク下側のワークとの間で衝突させる上記（１）又は（２）に記載のワーク保持機構に存する。
【００１２】
本発明は、（４）マグネットフロータがガイドを兼ねている上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のワーク保持機構に存する。
【００１３】
本発明は、（５）エアーシリンダが、シリンダと、該シリンダに内接するピストンヘッド及び該ピストンヘッドに垂下し且つシリンダ外に延出するように接続されたピストンロッドからなるピストンと、ピストンロッドの下端に取り付けられた吸着手段と、シリンダ及びピストンヘッドにより区画される上方空間、及び、シリンダ及びピストンヘッドにより区画される下方空間、の圧力を調整する圧力調整手段と、を備え、圧力調整手段により、ピストンを昇降移動させ、吸着手段にワークを吸着保持させる上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のワーク保持機構に存する。
【００１４】
本発明は、（６）上方空間に連通するようにシリンダに接続され上方空間にエアーを流出入するための上方エアー流出入管と、下方空間に連通するようにシリンダに接続され該下方空間にエアーを流出入するための下方エアー流出入管と、上方エアー流出入管及び下方エアー流出入管へのエアーの流出入を切り替える切替弁と、該切替弁に接続されたエアー流入管及び開放管と、該エアー流入管に接続されたコンプレッサーと、を更に備える上記（５）記載のワーク保持機構に存する。
【００１５】
本発明は、（７）上記（５）記載のワーク保持機構を用いたワーク保持方法であって、下方空間の気圧を大気圧とし、上方空間の気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、ピストンの下降を開始させ、所定時間経過後に上方空間及び下方空間の気圧を大気圧とした状態でピストンを下降させる下降開始ステップと、ワークに吸着手段を当接させる下降当接ステップと、吸着手段にワークを吸着保持させる吸着ステップと、上方空間の気圧を大気圧とし、下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、ピストンを加速上昇させる上昇開始ステップと、ガイドに位置決めされた状態で、上方空間の気圧を下方空間と同じにすることにより、ピストンを急停止させる停止ステップと、その後、上方空間の気圧を大気圧とし、下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、ピストンを上昇させる再上昇ステップと、を備えるワーク保持方法に存する。
【００１６】
本発明は、（８）上記（６）記載のワーク保持機構を用いたワーク保持方法であって、下方エアー流出入管を切替弁により開放管に接続させ下方空間の気圧を大気圧とし、上方エアー流出入管を切替弁によりエアー流入管に接続させ、コンプレッサーからエアーを流入させることで、上方空間の気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、ピストンの下降を開始させる下降開始ステップと、所定時間経過後に上方エアー流出入管及び下方エアー流出入管を切替弁により開放管に接続させ上方空間及び下方空間の気圧を大気圧とした状態でピストンを下降させて吸着手段にワークを当接させる下降当接ステップと、吸着手段にワークを吸着保持させる吸着ステップと、上方エアー流出入管を切替弁により開放管に接続させ上方空間の気圧を大気圧とし、下方エアー流出入管を切替弁によりエアー流入管に接続させ、コンプレッサーからエアーを流入させることで、下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、ピストンを加速上昇させる上昇開始ステップと、ワークがガイドに位置決めされた状態で、上方エアー流出入管を切替弁によりエアー流入管に接続させ、コンプレッサーからエアーを流入させることで、上方空間の気圧を下方空間と同じにすることにより、ピストンを急停止させる停止ステップと、その後、上方エアー流出入管を切替弁により開放管に接続させ上方空間の気圧を大気圧とし、ピストンを上昇させる再上昇ステップと、を備えるワーク保持方法に存する。
【００１７】
本発明は、（９）下降開始ステップ、下降当接ステップ、吸着ステップ、上昇開始ステップ、停止ステップ及び再上昇ステップがいずれも、タイマーによって制御されている上記（７）又は（８）に記載のワーク保持方法に存する。
【００１８】
本発明は、（１０）ピストンが下降する際の吸着保持手段の下限の位置が、スタックのワーク同士の間に隙間が形成されていない状態の最上位のワークの位置に設定されている上記（７）又は（８）に記載のワーク保持方法に存する。
【００１９】
なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記（１）〜（１０）を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のワーク保持機構においては、エアーシリンダが最上位のワークを加速上昇させる途中のガイドに囲まれる領域で急停止させる。このとき、スタックには、積層されたワーク同士が反発するように磁力が付与されており、且つ、最上位のワークと該ワーク下側のワークとの間にエアーが流し込まれる。
上記ワーク保持機構においては、急停止により、ダブルブランクとなった場合の下側のワークが最上位ワークに衝突し、その反動で下方への力が働くことになる。また、同時に、磁力によるワーク間の反発、エアーによるワーク間の反発が働くので、下側のワークは、確実に振り落とされることになる。
【００２１】
また、下側のワークは、ガイドに位置決めされた領域で落下するので、落下する際もガードに案内される。このため、下側のワークは、ずれることなく、再びスタック上に配置されることになる。
【００２２】
したがって、本発明のワーク保持機構によれば、簡便な方法で、搬送前にダブルブランクの発生を抑制することができる。このため、生産性を安定化させることができる。
【００２３】
本発明のワーク保持機構においては、スタックが、リフターに載置されていると、リフターがスタックを上方にピッチ送りできるので、エアーシリンダがワークの吸着保持を繰り返す際に、同じ位置でワークを吸着保持できるようになる。
【００２４】
本発明のワーク保持機構においては、エアーブローが複数設けられており、各エアーブローから吹付けられたエアー同士を最上位のワークと該ワーク下側のワークとの間で衝突させるようにすると、衝突したエアーは上下方向に逃げるようになるので、最上位のワークと該ワーク下側のワークとを切り離す方向にエアー圧が働くようになる。
このため、ダブルブランクをより確実に抑制することが可能となる。
【００２５】
本発明のワーク保持機構においては、マグネットフロータがガイドを兼ねていると、装置全体をよりコンパクトにすることができる。
【００２６】
本発明のワーク保持機構においては、エアーシリンダの上方空間及び下方空間の圧力を調整することにより、エアーシリンダの昇降移動や急停止をコントロールすることが可能である。なお、上方空間及び下方空間へのエアーの流出入は、上方エアー流出入管、及び、下方エアー流出入管を設け、これらへのエアーの流出入を切替弁で切り替えられるようにすると、簡便にピストンを昇降移動及び急停止させることができるようになる。
【００２７】
本発明のワーク保持方法は、上述したワーク保持機構を用いるので、簡便な方法で、搬送前にダブルブランクの発生を抑制することができる。このため、生産性を安定化させることができる。
【００２８】
本発明のワーク保持方法においては、下降開始ステップ、下降当接ステップ、吸着ステップ、上昇開始ステップ、停止ステップ及び再上昇ステップがいずれも、タイマーによって制御されている場合、簡単にピストンの昇降移動を制御できる。
【００２９】
本発明のワーク保持方法においては、ピストンが下降する際の吸着保持手段の下限の位置が、スタックのワーク同士の間に隙間が形成されていない状態の最上位のワークの位置に設定されている場合、吸着保持手段が、確実にワークを吸着保持すると共に、ワークを押さえつける力が極力小さくなるので、ワーク同士間の隙間が完全に閉じられず、その結果、ダブルブランクの発生をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本実施形態に係るワーク保持機構を概略的に示す正面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るワーク保持方法における吸着手段の高さ方向の位置と、時間との関係を示すグラフである。
【図３】図３の（ａ）は、本実施形態に係るワーク保持方法における下降当接ステップの状態を示す概略図であり、（ｂ）は、本実施形態に係るワーク保持方法における停止ステップの状態を示す概略図であり、（ｃ）は、本実施形態に係るワーク保持方法における再上昇ステップの状態を示す概略図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るワーク保持機構の圧力調整手段を示す概略図である。
【図５】図５は、他の実施形態に係るワーク保持機構を概略的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００３２】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係るワーク保持機構を概略的に示す正面図である。
図１に示すように、上記ワーク保持機構１００は、リフター２３と、該リフター２３に載置されているスタック２０と、該スタック２０に並設され、ワークＷの位置決めをするガイド２１と、スタック２０に磁力を付与するマグネットフロータ２１と、スタック２０の最上位のワーク（以下「最上位ワーク」という。）Ｗを吸着保持し、上昇移動させるエアーシリンダ１０と、エアーシリンダ１０が最上位ワークＷを加速上昇させ、マグネットフロータ２１に囲まれる領域で急停止させたとき、最上位ワークＷと該最上位ワークＷの下側のワーク（以下「下側ワーク」という。）Ｗ１との間にエアーを流し込むエアーブロー２２と、を備える。
【００３３】
上記リフター２３は、公知のものが適宜用いられる。かかるリフター２３は、電動式、油圧式、空圧式のいずれであってもよい。
かかるリフター２３は、スタックを上方にピッチ送りできるようになっている。すなわち、エアーシリンダ１０が最上位ワークＷの搬送を繰り返し、ワークが減ってくることにより、スタック２０の最上位ワークＷの位置が下方に移行した際、リフター２３が、スタック２０を上方にピッチ送りすることによって、最初に最上位ワークＷを吸着保持した位置と同じ位置で、エアーシリンダ１０が最上位ワークＷを吸着保持できるようなる。
そうすると、一定のタイミングでワークを搬送することが可能となり、生産性が向上する。
【００３４】
上記マグネットフロータ２１は、スタック側に電磁石を備えており、スタックに近接させることによって、スタック２０に磁力を付与する機能を有する。なお、かかる電磁石の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
ワーク保持機構１００においては、マグネットフロータ２１をスタック２０に近接させることにより、スタック２０のワーク毎に同極の磁力が付与される。そうすると、積層されているワークＷ同士が反発するので、ダブルブランクが起こりにくくなる。
特に、後述するエアーシリンダ１０が最上位ワークＷを吸着保持して加速上昇させた後、急停止させ、下側ワークＷ１を振り落とす際、最上位ワークＷと下側ワークＷ１とに同極の磁力が付与されると、下側ワークＷ１を効果的に振り落とすことができる。
【００３５】
上記ワーク保持機構１００においては、マグネットフロータ２１がガイドを兼ねている。すなわち、マグネットフロータ２１は、スタック２０を水平方向に位置決めをする。
また、上述したように、下側ワークＷ１が振り落とされた場合、下側ワークＷ１はマグネットフロータ２１によって位置決めされ、その直下に控えるスタック２０の最上位に配置されることになる。なお、下側ワークＷ１がマグネットフロータ２１によって位置決めされるようにするため、最上位ワークＷの加速上昇の急停止は、水平方向がマグネットフロータ２１（ガイド）に囲まれた領域で行われる。
【００３６】
上記エアーブロー２２は、スタックに向かってエアーを吹き付ける装置である。なお、吹き付け方法は、連続式であっても間欠式であってもよい。
ワーク保持機構１００においては、スタックに向かって、エアーを吹き付けることにより、最上位ワークと、下側ワークとの間に負圧が生じにくくなる。このため、ダブルブランクが抑制される。
特に、後述するエアーシリンダ１０が最上位ワークＷを吸着保持して加速上昇させた後、急停止させ、下側ワークＷ１を振り落とす際、同時に最上位ワークＷと下側ワークＷ１との間にエアーを吹き付けることで、下側ワークＷ１を効果的に振り落とすことができる。
【００３７】
上記エアーシリンダ１０は、シリンダ１１と、該シリンダ１１に内接するピストンヘッド１２ａ及び該ピストンヘッド１２ａに垂下し且つシリンダ１１外に延出するように接続されたピストンロッド１２ｂからなるピストン１２と、ピストンロッド１２ｂの下端に取り付けられた吸着手段１３と、を備える。
ここで、シリンダ１１及びピストンヘッド１２ａにより区画される空間を上方空間１５ａといい、シリンダ１１及びピストンヘッド１２ａにより区画される空間を下方空間１５ｂという。
【００３８】
ピストン１２の下端に取り付けられた吸着手段１３は、伸縮可能なドーム状の弾性体であり、図示しない吸引手段により内部が減圧されるようになっている。すなわち、吸着手段１３は、内部が減圧されることにより、ワークＷを吸着保持するようになっている。このため、吸着する際にワークへの衝撃が低減される。
【００３９】
上記エアーシリンダ１０において、上方空間１５ａ及び下方空間１５ｂには空気が充填されている。
また、シリンダ１１には後述する圧力調整手段が取り付けられており、該圧力調整手段により、上方空間１５ａと下方空間１５ｂとの圧力が変動されるようになっている。すなわち、上記エアーシリンダ１０は、上方空間１５ａと下方空間１５ｂとに圧力差を与えることにより、ピストン１２が昇降移動するようになっている。なお、圧力調整手段については、後述する。
【００４０】
上記ワーク保持機構１００によれば、ピストン１２を急停止させることにより、ダブルブランクとなった場合の下側ワークＷ１が最上位ワークに衝突し、その反動で下方への力が働くことになる。同時に、磁力によるワーク間の反発、エアーによるワーク間の反発が働くので、下側ワークＷ１は、確実に振り落とされることになる。
また、下側ワークＷ１は、マグネットフロータ２１（ガイド）に位置決めされた領域で落下するので、落下する際もガードに案内される。このため、下側ワークＷ１は、ずれることなく、再びスタック２０上に配置されることになる。
【００４１】
したがって、本実施形態に係るワーク保持機構によれば、簡便な方法で、搬送前にダブルブランクの発生を抑制することができる。このため、生産性を安定化させることができる。
【００４２】
次に、上述したワーク保持機構１００を用いたワーク保持方法について説明する。
本実施形態に係るワーク保持方法は、下降開始ステップと、下降当接ステップと、吸着ステップと、上昇開始ステップと、停止ステップと、再上昇ステップと、を備える。
以下、各ステップについて説明する。
【００４３】
（下降開始ステップ）
下降開始ステップは、下方空間１５ｂの気圧を大気圧とし、上方空間１５ａの気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、ピストン１２の下降を開始させるステップである。
【００４４】
図２は、本実施形態に係るワーク保持方法における吸着手段１３の高さ方向の位置と、時間との関係を示すグラフである。
上記ワーク吸着方法においては、下方空間１５ｂの気圧を大気圧とし、上方空間１５ａの気圧を所定時間ｔ、大気圧より大きくすることにより、ピストン１２の下降を開始させる。
このとき、上方空間１５ａの気圧は、具体的には、１．５〜５ＭＰａとすることが好ましく、２〜３ＭＰａとすることがより好ましい。
【００４５】
そして、所定時間ｔ経過後に上方空間１５ａ及び下方空間１５ｂの気圧を大気圧にする。すなわち、上方空間１５ａの気圧を大気圧に戻す。
そうすると、上方空間１５ａ及び下方空間１５ｂの気圧が同じ大気圧になるので、ピストン１２は、慣性及びピストン１２自体の重力によって自然に下降することになる。
【００４６】
（下降当接ステップ）
下降当接ステップは、所定時間経過後に上方空間１５ａ及び下方空間１５ｂの気圧を大気圧とした状態でピストン１２を自重で下降させて最上位ワークＷに吸着手段１３を当接させるステップである。なお、下降当接ステップを開始する時間をＴ１とする（図２参照）。
【００４７】
図３の（ａ）は、本実施形態に係るワーク保持方法における下降当接ステップの状態を示す概略図である。
図３の（ａ）に示すように、ピストン１２の下端に接続された吸着手段１３がワークＷの位置に到達すると、吸着手段１３とワークＷとが当接される。
このとき、ピストン１２は、積極的に下降せずに、慣性及びピストン１２自体の重力によって自然下降させたものであるので、ピストン１２からワークＷに加わる衝撃力が小さくなる。
これにより、上記ワーク保持方法においては、ワークＷが傷付いたり、変形したりすることが抑制される。また、ダブルブランクにもなりにくい。
【００４８】
（吸着ステップ）
吸着ステップは、吸着手段１３にワークＷを吸着保持させるステップである。なお、吸着ステップを開始する時間をＴ２とする（図２参照）。
【００４９】
吸着ステップにおいては、ピストンが下降する際の吸着保持手段の下限の位置（以下「下死点」ともいう。）が、スタックのワーク同士の間に隙間が形成されていない状態の最上位のワークの位置に設定されている。なお、マグネットフロータで磁力が付与されている時、最上位ワークから数枚は、ワーク間に間隙を生じている。
そして、吸着手段１３が下死点（図２参照）まで下降し、吸着手段１３の内部を減圧することにより、最上位ワークＷが吸着手段１３に吸着保持される。
【００５０】
この場合、吸着手段１３が、確実にワークＷを吸着保持すると共に、ワークＷを押さえつける力が極力小さくなるので、ワークＷ同士間の隙間が完全に閉じられず、その結果、ダブルブランクの発生をより抑制することができる。
【００５１】
（上昇開始ステップ）
上昇開始ステップは、上方空間の気圧を大気圧とし、下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、ピストンを上昇させるステップである。なお、上昇開始ステップを開始する時間をＴ３とする（図２参照）。
【００５２】
上昇開始ステップにおいては、上方空間１５ａの気圧を大気圧とし、下方空間１５ｂの気圧を大気圧より大きくすることにより、ピストン１２を加速上昇させる。
このとき、下方空間１５ｂの気圧は、具体的には、１．５〜５ＭＰａとすることが好ましく、２〜３ＭＰａとすることがより好ましい。
【００５３】
（停止ステップ）
停止ステップは、ワークがマグネットフロータ（ガイド）に位置決めされた状態で、上方空間の気圧を下方空間と同じにすることにより、ピストンを急停止させるステップである。なお、停止ステップを開始する時間をＴ４とする（図２参照）。
【００５４】
図３の（ｂ）は、本実施形態に係るワーク保持方法における停止ステップの状態を示す概略図である。
図３の（ｂ）に示すように、停止ステップにおいては、マグネットフロータ２１に位置決めされた領域Ｒにおいて、ピストン１２の加速上昇が急停止される。なお、この急停止は、ダブルブランクの有無を問わず行われる。
【００５５】
このとき、停止ステップにおいては、マグネットフロータ２１から最上位ワークＷに磁力が付与され、同時にエアーブロー２２から最上位ワークＷにエアーが吹き付けられる。なお、磁力の付与、及び、エアーの吹き付けは、停止ステップ時のみならず、常時行っていてもよい。すなわち、ピストンがワークＷに当接される前の段階から、磁力が付与されていてもよく、エアーが吹き付けられていてもよい。
これにより、ダブルブランクが生じている場合は、下側ワークＷ１がマグネットフロータ２１に位置決めされた状態で矢印Ａ方向に落下し、元の位置に戻ることになる。
【００５６】
（再上昇ステップ）
再上昇ステップは、上方空間の気圧を大気圧とし、下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、ピストンを上昇させるステップである。なお、再上昇ステップを開始する時間をＴ５とする（図２参照）。
【００５７】
図３の（ｃ）は、本実施形態に係るワーク保持方法における再上昇ステップの状態を示す概略図である。
図３の（ｃ）に示すように、再上昇ステップは、上述した上昇開始ステップと同様にして行われる。
【００５８】
その後、例えば、持ち上げられたワークＷは、図示しないスタックの最上位のワークＷよりも上方に配置された磁性コンベアに吸着させ搬送される。
また、エアーシリンダ１０自体を搬送させる場合もある。
【００５９】
ここで、上記ワーク保持方法において、ピストン１２が下降を開始した時から、吸着手段１３がワークＷに当接するまでの時間Ｔ１と、上記所定時間ｔとが、下記式を満たすことが好ましい。
この場合、確実にピストン１２からワークＷに加わる衝撃力を小さくすることができる。ｔ≦０．８Ｔ１
０＜ｔ≦０．５（秒）
【００６０】
上記所定時間において、上方空間１５ａの気圧を、１．５〜５ＭＰａとする場合、ｔは０．１〜０．６秒とすることが好ましく、０．３〜０．５秒とすることがより好ましい。
この場合、確実にピストン１２を下降させることができ、且つピストン１２からワークＷに加わる衝撃力がより小さくなる。
【００６１】
また、このとき、Ｔ２からＴ３までの時間（Ｔ３−Ｔ２）は０．２〜０．５秒であることが好ましく、Ｔ３からＴ４までの時間（Ｔ４−Ｔ３）は０．１〜０．２秒であることが好ましく、Ｔ４からＴ５までの時間（Ｔ５−Ｔ４）は０．３〜０．５秒であることが好ましい。
【００６２】
上記ワーク保持方法においては、所定時間ｔと、下降開始ステップ、下降当接ステップ、吸着ステップ、上昇開始ステップ、停止ステップ及び再上昇ステップの開始時間と、がタイマーによって制御されている。
このように、タイマーにより制御されているので、ピストンが上昇するタイミングのばらつきを防止できるという利点がある。
【００６３】
本実施形態に係るワーク保持方法によれば、上述したワーク保持機構１００を用いるので、簡便な方法で、搬送前にダブルブランクの発生を抑制することができる。このため、生産性を安定化させることができる。
【００６４】
次に、ワーク保持機構１００の圧力調整手段について説明する。
図４は、本実施形態に係るワーク保持機構の圧力調整手段を示す概略図である。
図４に示すように、ワーク保持機構１００の圧力調整手段は、上方空間１５ａに連通するようにシリンダ１１に接続され上方空間１５ａにエアーを流出入するための上方エアー流出入管３１ａと、下方空間１５ｂに連通するようにシリンダ１１に接続され下方空間１５ｂにエアーを流出入するための下方エアー流出入管３１ｂと、上方エアー流出入管３１ａ及び下方エアー流出入管３１ｂへのエアーの流出入を切り替える切替弁３０と、該切替弁３０に接続されたエアー流入管３３及び開放管３２と、該エアー流入管３３に接続されたコンプレッサー３５と、該開放管３２に接続されたサイレンサー３４と、を備える。なお、上記コンプレッサー３５は、空気を流入する機能を発揮し、サイレンサー３４は、空気を流出する際の消音機能を発揮する。
【００６５】
本実施形態に係るワーク保持機構１００においては、エアーシリンダ１０の上方空間１５ａ及び下方空間１５ｂの圧力を調整することにより、ピストン１２の昇降移動や急停止をコントロールすることが可能である。
また、上方空間１５ａ及び下方空間１５ｂへのエアーの流出入が、上方エアー流出入管３１ａ、及び、下方エアー流出入管３１ｂを設け、これらへのエアーの流出入を切替弁３０で切り替えられるようになっているので、簡便にピストン１２を昇降移動及び急停止させることができる。
【００６６】
上方エアー流出入管３１ａには、エアーの流出をコントロールするための第１スピードコントローラ３２ａが取り付けられている。かかる第１スピードコントローラ３２ａにより、ピストン１２の上限付近位置でのクッション効果が得られる。
一方、下方エアー流出入管３１ｂには、エアーの流入の速度を調整するための第２スピードコントローラ３２ｂ、及び、エアーの流出の速度を調整するための第３スピードコントローラ３２ｃが取り付けられている。第２スピードコントローラ３２ｂ及び第３スピードコントローラ３２ｃにより、ピストンが急激に昇降移動することが抑制される。
【００６７】
ここで、第１スピードコントローラ３２ａ、第２スピードコントローラ３２ｂ及び第３スピードコントローラ３２ｃは、同じ機構であり、公知のものが用いられる。なお、ワーク保持機構１００において、上方エアー流出入管３１ａのエアーの流出は、第１スピードコントローラ３２ａで調整しているのに対し、下方エアー流出入管３１ｂのエアーの流入と流出とは、それぞれ第２スピードコントローラ３２ｂと第３スピードコントローラ３２ｃとにわけて調整している。
【００６８】
次に、圧力調整手段とワーク保持方法との関係について説明する。
上記ワーク保持機構１００の下降開始ステップにおいては、下方エアー流出入管３１ｂを切替弁３０により開放管３２に接続させることにより、下方空間１５ｂの気圧を大気圧とする。
また、上方エアー流出入管３１ａを切替弁３０によりエアー流入管３３に接続させ、コンプレッサー３５からエアーを流入させることで、上方空間１５ａの気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、ピストンの下降を開始させる。
【００６９】
下降当接ステップにおいては、所定時間経過後に上方エアー流出入管３１ａ及び下方エアー流出入管３１ｂを切替弁３０により開放管３２に接続させ上方空間１５ａ及び下方空間１５ｂの気圧を大気圧とした状態でピストンを下降させて吸着手段１３に最上位ワークＷを当接させる。
【００７０】
上昇開始ステップにおいては、上方エアー流出入管３１ａを切替弁３０により開放管３２に接続させ上方空間１５ａの気圧を大気圧とする。
また、下方エアー流出入管３１ｂを切替弁３０によりエアー流入管３３に接続させ、コンプレッサー３５からエアーを流入させることで、下方空間１５ｂの気圧を大気圧より大きくすることにより、ピストンを加速上昇させる。
【００７１】
停止ステップにおいては、最上位ワークＷがマグネットフロータ２１（ガイド）に位置決めされた状態で、上方エアー流出入管３１ａを切替弁３０によりエアー流入管３３に接続させ、コンプレッサー３５からエアーを流入させることで、上方空間１５ａの気圧を下方空間１５ｂと同じにすることにより、ピストン１２を停止させる。
【００７２】
再上昇ステップにおいては、上方エアー流出入管３１ａを切替弁３０により開放管３２に接続させ、上方空間１５ａの気圧を大気圧とすることにより、ピストンを上昇させる。
【００７３】
このように、上記ワーク保持機構１００においては、上方エアー流出入管３１ａ、及び、下方エアー流出入管３１ｂを設け、これらへのエアーの流出入を切替弁３０により切り替えられるようにしているので、簡便にピストン１２を自然下降させることができるようになる。
【００７４】
［第２実施形態］
図５は、他の実施形態に係るワーク保持機構を概略的に示す正面図である。
図５に示すように、上記ワーク保持機構２００は、エアーブローが２つ設けられており、一方のエアーブロー２２と他方のエアーブロー２２ａとから吹付けられたエアー同士が最上位ワークＷと下側ワークＷ１との間で衝突するようになっている点で、上述した第１実施形態に係るワーク保持機構１００と相違する。なお、第２実施形態に係るワーク保持機構２００のその他の構成は、第１実施形態に係るワーク保持機構１００と同じである。
【００７５】
すなわち、上記ワーク保持機構２００は、リフター２３と、該リフター２３に載置されているスタック２０と、該スタック２０に並設され、ワークＷの位置決めをするガイド２１と、スタック２０に磁力を付与するマグネットフロータ２１と、スタック２０の最上位ワークＷを吸着保持し、上昇移動させるエアーシリンダ１０と、エアーシリンダ１０が最上位ワークＷを加速上昇させ、マグネットフロータ２１に囲まれる領域で急停止させたとき、最上位ワークＷと下側ワークＷ１との間にエアーを流し込み、且つ、エアー同士が衝突するように設けられた２つのエアーブロー２２，２２ａと、を備える。
【００７６】
上記エアーブロー２２，２２ａはいずれも、スタックに向かってエアーを吹き付ける装置である。なお、吹き付け方法は、連続式であっても間欠式であってもよい。
上記ワーク保持機構２００は、エアーブロー２２，２２ａが２つ設けられているので、各エアーブローから吹付けられたエアー同士が最上位ワークＷと下側ワークＷ１との間で衝突し、衝突したエアーは上下方向に逃げるようになっている。
このため、最上位ワークＷと下側ワークＷ１とを切り離す方向にエアー圧が働くようになるので、ダブルブランクをより確実に抑制することが可能となる。
【００７７】
なお、第２実施形態に係るワーク保持機構を用いたワーク保持方法、及び、ワーク保持機構２００の圧力調整手段は、第２実施形態に係るワーク保持機構２００がエアーブロー２２，２２ａを２つ備えていること以外は、第１実施形態に係るワーク保持機構１００を用いたワーク保持方法、及び、ワーク保持機構１００の圧力調整手段と同じである。
【００７８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００７９】
例えば、上記ワーク保持機構１００，２００においては、マグネットフロータ２１がガイドを兼ねているが、マグネットフロータとガイドは別体であってもよい。
この場合、マグネットフロータ２１は、スタックに磁力を付与し、ガイドはスタックの位置決めをすることになる。
また、下側ワークが振り落とされた場合、下側ワークはガイドによって位置決めされ、スタックの最上位に配置されることになる。なお、下側ワークがガイドによって位置決めされるようにするため、最上位ワークの加速上昇の急停止は、水平方向がガイドに囲まれた領域で行われる。
【００８０】
上記ワーク保持機構１００，２００においては、所定時間と、ワークを吸着保持した後の吸着手段を上昇させる時間とがタイマーによって制御されているが、タイマー以外の方法で制御してもよい。
【００８１】
また、ワーク保持方法における第１スピードコントローラ３２ａ、第２スピードコントローラ３２ｂ、第３スピードコントローラ３２ｃ及びサイレンサー３４は、必ずしも必須の構成要素ではない。
【符号の説明】
【００８２】
１０・・・エアーシリンダ
１１・・・シリンダ
１２・・・ピストン
１２ａ・・・ピストンヘッド
１２ｂ・・・ピストンロッド
１３・・・吸着手段
１５ａ・・・上方空間
１５ｂ・・・下方空間
２０・・・スタック
２１・・・マグネットフロータ（ガイド）
２２，２２ａ・・・エアーブロー
２３・・・リフター
３０・・・切替弁
３１ａ・・・上方エアー流出入管
３１ｂ・・・下方エアー流出入管
３２・・・開放管
３２ａ・・・第１スピードコントローラ
３２ｂ・・・第２スピードコントローラ
３２ｃ・・・第３スピードコントローラ
３３・・・エアー流入管
３４・・・サイレンサー
３５・・・コンプレッサー
１００，２００・・・ワーク保持機構
Ａ・・・矢印
Ｒ・・・領域
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５・・・時間
Ｗ・・・最上位ワーク（ワーク）
Ｗ１・・・下側ワーク（ワーク）
【図１】
2010194567.tif 000003
【図２】
2010194567.tif 000004
【図３】
2010194567.tif 000005
【図４】
2010194567.tif 000006
【図５】
2010194567.tif 000007