(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークが積層配置されたワーク収容部に対し、ロボットハンドに設けた保持具を用いて前記ワークを保持して取り出し、この取り出したワークを、前記保持具により保持した状態でスライドプレートに押し付けてスライドプレートとともに移動させ、このスライドプレートに対しワークが押し付けられる面と反対側に設けたセンサにより、前記スライドプレートに設けた開口部に位置するワークの端部を検出して前記保持具に保持されたワークが１枚であるかどうかを検出することを特徴とする板材の検出方法。
【請求項２】
板状のワークが積層配置されたワーク収容部に対し、ロボットハンドに設けられ前記ワークを保持して取り出す保持具と、この保持具が保持して取り出したワークが押し付けられた状態でワークとともにスライド移動可能なスライドプレートと、このスライドプレートに対しワークが押し付けられる面と反対側に設置され、ワークを前記スライドプレートとともに移動させてこのスライドプレートに設けた開口部に位置する前記ワークの端部を検出し、前記保持具が保持したワークが１枚であるかどうかを検出するセンサとを有することを特徴とする板材の検出装置。
【請求項３】
前記保持具は、ワークを保持するバキュームパッドであり、前記スライドプレートには、多数の小孔が設けられていることを特徴とする請求項２記載の板材の検出装置。
【請求項４】
前記スライドプレート上に、前記保持具により１枚を越えて積層された状態で保持されたワークを裏面から保持可能な保持部を設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の板材の検出装置。
【請求項５】
水平配置された前記スライドプレートは、１枚を越えて保持されて前記保持部によって保持した余分なワークを、外部に排出すべく、一方の端部が他方の端部を中心として上方に回動可能であることを特徴とする請求項４記載の板材の検出装置。
【請求項６】
前記保持具は、少なくとも一対のワークの端部相互が対向した状態で個別に保持する構成であり、前記センサは、前記一対のワークの対向する端部を検出する構成であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の板材の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロボットハンドによって保持した板状のワークが、正しく１枚保持されているかどうかを検出する板材の検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、ロボットハンド１に設けた複数のバキュームパッド３，５により、板状のワーク７，９をそれぞれ保持した状態で、クランプ装置１１に取り付けた対向型センサ１３により、保持した一方のワーク７が正しく１枚保持されているかどうかを検出する状態を示している。この状態からクランプ装置１１を作動させて対向型センサ１３でワーク７を挟み検出動作に移行する。他方のワーク９を検出する場合には、ロボットハンド１を矢印Ａで示すように１８０度回転させて、ワーク９が対向型センサ１３相互間に入り込むよう移動させて行う。
【０００３】
上記した各ワーク７，９は、図示しないパレット上にそれぞれ積層配置されており、この積層状態では、ワーク表面に付着している洗浄油や防錆油などによりワーク相互が密着している。このため、バキュームパッド３，５でワーク７，９をそれぞれ吸着する際には、本来１枚ずつ保持すべきところが、一度に２枚保持してしまう恐れがある。このため上記したセンサ１３で、バキュームパッド３および５の双方のワーク保持状態について、片側ずつ検出動作を行っている。
【０００４】
バキュームパッド３，５が正しく１枚ずつワーク７，９を保持したことを、センサ１３により検出したら、ワーク７，９は、ロボットハンド１により図示しない製造ラインに投入されて、相互に対向する端部相互がレーザ溶接装置などにより突き合わせ溶接される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の板材の検出装置は、一方のバキュームパッド３で保持しているワーク７の検出後、他方のバキュームパッド５で保持しているワーク９を検出する際に、ロボットハンド１を１８０度回転させなければならないうえ、検出するにはクランプ装置１１を作動させる必要があるので、ワーク保持から製造ラインへの投入までの時間が長くかかり、全体のワーク加工時間が長くなって生産コスト削減に支障を来すとともに、クランプ装置１１を動作させるアクチュエータが必要となって設備費の増大を招く。
【０００６】
また、対向型センサ１３で検出したワークが２枚以上となった場合には、余分に保持したワークの剥離作業については特に考慮されていないので、ロボットハンド１によって保持しているワークを一旦すべて排出した後、再度パレットからワークの保持動作を行う必要があるため、稼働効率が極めて悪いものとなる。
【０００７】
上記問題を解決するために、例えば、パレットからワークを保持して取り出すワーク取出用のロボットと、このロボットによりパレットから取り出された後、受け渡しテーブルに一旦搬送されたワークを、センサ部まで搬送して検出動作を行った後、製造ラインへ搬入する搬入用ロボットとを利用することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、この場合には、２台のロボットを利用する必要があることから大きなコストアップを招き、好ましいものではない。
【０００９】
そこで、この発明は、大きなコストアップを招くことなく、ワーク取り出しから検出動作を経て製造ラインへのワーク投入までの時間を短縮させることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、板状のワークが積層配置されたワーク収容部に対し、ロボットハンドに設けた保持具を用いて前記ワークを保持して取り出し、この取り出したワークを、前記保持具により保持した状態でスライドプレートに押し付けてスライドプレートとともに移動させ、このスライドプレートに対しワークが押し付けられる面と反対側に設けたセンサにより、前記スライドプレートに設けた開口部に位置するワークの端部を検出して前記保持具に保持されたワークが１枚であるかどうかを検出する板材の検出方法としてある。
【００１１】
上記した板材の検出方法によれば、ロボットハンドの保持具によって保持して取り出したワークを、センサに対して相対移動させてその端部を検出することで、短時間で検出動作がなされる。
このとき保持具は、保持したワークをスライドプレートに押し付けた状態でスライドプレートとともに移動させ、この移動時に、ワークの端部がセンサ上を通過する。
また、ワークをスライドプレートに押し付ける際には、ワークの端部がスライドプレートの開口部に対応する位置とし、この状態でスライドプレートとともにワークを移動させることで、センサがワークの端部を検出する。
【００１２】
請求項２の発明は、板状のワークが積層配置されたワーク収容部に対し、ロボットハンドに設けられ前記ワークを保持して取り出す保持具と、この保持具が保持して取り出したワークが押し付けられた状態でワークとともにスライド移動可能なスライドプレートと、このスライドプレートに対しワークが押し付けられる面と反対側に設置され、ワークを前記スライドプレートとともに移動させてこのスライドプレートに設けた開口部に位置する前記ワークの端部を検出し、前記保持具が保持したワークが１枚であるかどうかを検出するセンサとを有する。
【００１３】
上記構成によれば、ワーク収容部からロボットハンドの保持具によりワークを保持して取り出し、この取り出したワークをその端部がセンサ上を通過するようセンサに対して相対移動させることで、取り出したワークが１枚であるかどうかが検出される。
このとき保持具は、保持したワークをスライドプレートに押し付けた状態でスライドプレートとともに移動させ、この移動時に、ワークの端部がセンサ上を通過する。
また、ワークをスライドプレートに押し付ける際には、ワークの端部がスライドプレートの開口部に対応する位置とし、この状態でスライドプレートとともにワークを移動させることで、センサがワークの端部を検出する。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項２の発明の構成において、前記保持具は、ワークを保持するバキュームパッドであり、前記スライドプレートには、多数の小孔が設けられている。
【００１９】
上記構成によれば、ワークを保持していない不使用状態のバキュームパッドが存在する場合、この不使用のバキュームパッドがスライドプレートを押し付けても、小孔によってスライドプレートに対する吸着動作が回避される。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明の構成において、前記スライドプレート上に、前記保持具により１枚を越えて積層された状態で保持されたワークを裏面から保持可能な保持部を設けてある。
【００２１】
上記構成によれば、１枚を越えるワークが保持されたことがセンサによって検出されたときに、スライドプレートに接触して押し付けられている余分に保持されたワークが、保持部により保持されて保持具が保持している他のワークと引き離される。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項４の発明の構成において、水平配置された前記スライドプレートは、１枚を越えて保持されて前記保持部によって保持した余分なワークを、外部に排出すべく、一方の端部が他方の端部を中心として上方に回動可能である。
【００２３】
上記構成によれば、ロボットハンドの保持具により１枚を越えて保持された余分なワークは、スライドプレート上の保持部によって保持されて他のワークと引き離された後、スライドプレートの一方の端部が他方の端部を中心として上方に回動するとともに、保持部による余分なワークの保持動作を解除すると、このワークはスライドプレート上を滑り落ちて外部に排出される。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項２ないし５のいずれか１項の発明の構成において、前記保持具は、少なくとも一対のワークの端部相互が対向した状態で個別に保持する構成であり、前記センサは、前記一対のワークの対向する端部を検出する構成としてある。
【００２５】
上記構成によれば、ロボットハンドの少なくとも一対の保持具が、対応する一対のワークをそれぞれ保持した状態で、この一対のワークの相互に対向する端部をセンサに対して通過させることで、センサの検出動作がなされる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ロボットハンドの保持具によって保持して取り出したワークを、センサに対して相対移動させてその端部を検出し、保持したワークが２枚以上であるかどうかを検出するようにしたので、ワーク取り出しから検出動作を経て製造ラインへのワークの投入を、ロボットを２台使用するような大きなコストアップを招くことなく、短時間で行うことができる。
また、ワークがセンサ上を通過する際に、ワークが押し付けられた状態でワークとともに移動するスライドプレートを設けたため、センサとワークとの間の寸法が安定し、検出精度を向上させることができる。
さらに、センサは、スライドプレートに対しワークが押し付けられる面と反対側に設置され、前記スライドプレートは、前記センサがワークの端部を検出するための開口部を備えているので、ワークをスライドプレートに押し付ける際に、ワークの端部がスライドプレートの開口部に対応する位置とし、この状態でスライドプレートとともにワークを移動させることで、センサによりワークの端部を検出することができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、ロボットハンドの保持具により保持して取り出したワークを、その端部がセンサ上を通過するようセンサに対して相対移動させることで、取り出したワークが１枚であるかどうかを検出する構成としたので、ワーク取り出しから検出動作を経て製造ラインへのワークの投入を、ロボットを２台使用するような大きなコストアップを招くことなく、短時間で行うことができる。
また、ワークがセンサ上を通過する際に、ワークが押し付けられた状態でワークとともに移動するスライドプレートを設けたため、センサとワークとの間の寸法が安定し、検出精度を向上させることができる。
さらに、センサは、スライドプレートに対しワークが押し付けられる面と反対側に設置され、前記スライドプレートは、前記センサがワークの端部を検出するための開口部を備えているので、ワークをスライドプレートに押し付ける際に、ワークの端部がスライドプレートの開口部に対応する位置とし、この状態でスライドプレートとともにワークを移動させることで、センサによりワークの端部を検出することができる。
【００３０】
請求項３の発明によれば、スライドプレートは、多数の小孔が設けられているので、ワークを保持していない不使用状態のバキュームパッドが存在する場合には、この不使用状態のバキュームパッドがスライドプレートを押し付けても、小孔によってスライドプレートに対する吸着動作が回避され、不使用状態のバキュームパッドが保護されて信頼性が向上する。
【００３１】
請求項４の発明によれば、スライドプレート上に、１枚を越えて保持されたワークを裏面から保持可能な保持部を設けたため、１枚を越えるワークが保持されたことがセンサによって検出されたときに、スライドプレートに接触して押し付けられている余分に保持されたワークを、保持部により保持し、ロボットハンドの保持具によって保持されている他のワークと引き離すことができ、ワーク収容部に対して再度保持および取り出し動作を繰り返す必要がなく、稼働効率が向上する。
【００３２】
請求項５の発明によれば、水平配置されたスライドプレートは、１枚を越えて保持されて保持部によって保持された余分なワークを、外部に排出すべく、一方の端部が他方の端部を中心として上方に回動可能であるので、スライドプレート上の保持部によって保持されて他のワークと引き離された余分なワークは、スライドプレートの上方への回動によって外部へ排出でき、この状態からスライドプレートを元に戻して再度検出動作を継続して行うことが可能となり、高精度な検出作業を行うことができる。
【００３３】
請求項６の発明によれば、ロボットハンドの少なくとも一対の保持具が、対応する一対のワークをそれぞれ保持した状態で、この一対のワークの相互に対向する端部をセンサに対して通過させることで、センサの検出動作がなされるので、対となったワークの検出動作を短時間で行うことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３５】
図１は、この発明の実施の一形態を示す板材の検出装置の概略を示す斜視図で、図２は、図１の検出装置を備えた設備全体を示す平面図である。図２の設備は、板材である板状のワーク１５，１７の端部相互をを突き合わせ溶接するもので、溶接工程２３を中心として図２中でその左側にプリセット工程２５、同右側にワーク搬出工程２７が設けられている。但し、ワーク１５，１７は、図２では具体的な形状としてあるが、図１および後述する図３では、簡略化のため矩形状としてある。
【００３６】
プリセット工程２５で位置決めされたワーク１５，１７は、溶接工程２３で端部相互がレーザ溶接により溶接接合され、ワーク搬出部２７から第１の搬出用ロボット２９によりワーク受け台３１に搬出される。ワーク受け台３１からは第２の搬出用ロボット３３により別のワーク受け台３５，３７に搬出される。溶接工程２３の図中で上部側には、溶接工程２３にて使用する各種ワークに対応した治具の交換用の台車３９，４１が配置されている。
【００３７】
上記プリセット工程２５には、ワーク搬入用ロボット４３によってワーク１５，１７が搬入される。ワーク搬入用ロボット４３はガイド部４５上を移動可能であり、このガイド部４５の側方に、ワーク１５，１７がそれぞれ積層配置されているワーク収容部としてのパレット４７および４９が設置されている。
【００３８】
パレット４７，４９は、図３に示すように、積層されたワーク１５が４箇所に並べて配置されるとともに、このワーク１５に対応してワーク１７が積層された状態で４箇所に並べて配置されている。ワーク搬入用ロボット４３は、上記積層配置された８箇所の各ワーク１５，１７の最上部の４枚のワーク１５および４枚のワーク１７を同時に保持可能なロボットハンド５１を備えている。すなわちこのロボットハンド５１は、ワーク１５，１７を吸着して保持する保持具としてのバキュームパッド５３を少なくとも８つ備えている。
【００３９】
上記ガイド部４５に対し、パレット４７，４９と反対側には、板材検出部５５が設けられている。板材検出部５５は、図１に示すように、ベース５７上に、相互に突き合わせ溶接される一組のワーク１５，１７に対応するスライドプレート５９が、四組のワーク１５，１７にそれぞれ対応するよう４枚配置されている。
【００４０】
スライドプレート５９とベース５７との間には、スライドプレート５９の配列方向に延長される支持フレーム６１が複数介装され、支持フレーム６１上には、各スライドプレート５９に３本ずつのローラ保持具６３が固定されている。ローラ保持具６３には、複数のローラ６５が回転可能に設けられ、このローラ６５上をスライドプレート５９がその長手方向にスライド移動可能となっている。
【００４１】
支持フレーム６１上には、図１のＢ矢視図である図４に示すように、各スライドプレート５９に対応してブラケット６７が固定され、ブラケット６７にはスライドプレート５９の長手方向に延長されるガイドロッド６９が固定されている。一方スライドプレート５９の下面には、上記ガイドロッド６９が移動可能に挿入されるガイドブラケット７０が固定されている。すなわち、スライドプレート５９が前記ローラ６５上をスライド移動する際には、ガイドロッド６９にガイドされる。
【００４２】
スライドプレート５９の一方の端部に配置された支持フレーム６１は、下面にブラケット７１が設けられ、これに対応してベース５７上には、上記ブラケット７１に軸７３を介して回転可能に連結される支持ブラケット７５が設けられている。スライドプレート５９の他方の端部に配置された支持フレーム６１は、スライドプレート５９が水平状態を保持できるように下面に設けた図示しないブラケットがベース５７に当接した状態となる。すなわち、スライドプレート５９は、上記水平状態から、軸７３を中心として矢印Ｃで示すよう上方に所定角度まで回動可能である。
【００４３】
スライドプレート５９は、長手方向中央部に長方形状の開口部５９ａが形成されている。この開口部５９ａのほぼ中央に臨むように、ベース５７側に通過検知型のセンサ７７が設置されている。このセンサ７７は、ロボットハンド５１が保持して取り出したワーク１５，１７の相互に対向する端部１５ａ，１７ａを検出し、各バキュームパッド５３で保持したワーク１５，１７がそれぞれ１枚であるかどうかを検出するものである。
【００４４】
スライドプレート５９の上記開口部５９ａ以外のほぼ全域には、多数の小孔５９ｂが形成されているとともに、開口部５９ａを間に挟んでその両側には、一つのバキュームパッド５３により２枚以上保持されたワーク１５，１７のうちのスライドプレート５９に密着する余分なワークを保持して引き離す、バキュームパッドや電磁マグネットなどからなる保持部７８が設けられている。
【００４５】
また、ベース５７上には、スライドプレート５９を図１の位置となるよう図１中で矢印Ｄ方向に引張るスプリングバランサ７９が設置されている。スプリングバランサ７９は、そのハウジング７９ａ内に収容されたスプリングにより連結ワイヤ７９ｂを引き込むよう構成され、連結ワイヤ７９ｂの先端は、相互に隣接するスライドプレート５９の下面相互を連結している連結部材８１に連結されている。上記スプリングバランサ７９によってスライドプレート５９は、図１に示す位置に保持され、この保持状態から矢印Ｓで示す方向にスライド移動可能である。
【００４６】
次に作用を説明する。ワーク搬入用ロボット４３が、パレット４７あるいは４９上に積層載置してあるワーク１５，１７を、八つのバキュームパッド５３で４枚ずつ前部で８枚吸着保持して板材検出部５５上に搬送し、スライドプレート５９上に密着するよう押し付ける。このとき板材検出部５５上でのワーク１５およびワーク１７は、その相互に対向する端部１５ａ，１７ａが、センサ７７に対してスライドプレート５９のスライド移動方向Ｓとは反対側で、かつ開口部５９ａに対応する位置となるようセットする。
【００４７】
このとき、ワーク１５，１７を保持していない不使用状態のバキュームパッド５３ａが存在し、この不使用状態のバキュームパッド５３ａがスライドプレート５９に当接する場合、スライドプレート５９には多数の小孔５９ｂが形成されているので、バキュームパッド５３ａのスライドプレート５９への吸着が回避される。これにより、ロボットハンド５１としてワーク１５，１７の８枚保持に対応した専用のものを使用する必要がなく、汎用のものを使用することが可能となる。
【００４８】
ワーク１５，１７をスライドプレート５９に密着させた状態から、ロボットハンド５１をスライドプレート５９の長手方向に移動させてワーク１５，１７およびスライドプレート５９を矢印Ｓ方向に移動させる。これにより、ワーク１５，１７の端部１５ａ，１７ａはセンサ７７上を通過し、センサ７７は、各バキュームパッド５３がワーク１５，１７を１枚ずつ正しく吸着保持しているかどうかを検出する。この検出動作は、ワーク１５，１７をスライドプレート５９に密着させているので、ワーク１５，１７とセンサ７７との距離が一定に保たれ、高精度な検出が可能となる。
【００４９】
上記検出動作の後に、ワーク１５，１７をスライドプレート５９から離反させるべくロボットハンド５１をワーク１５，１７とともに上昇させると、スライドプレート５９は、スプリングバランサ７９の作用によって元の図１に示す位置に復帰する。
【００５０】
上記センサ７７の検出動作の結果、各バキュームパッド５３がワーク１５，１７を正しく一枚ずつ保持している場合には、ロボット４３は、ロボットハンド５１を移動させてワーク１５，１７をプリセット工程２５に搬入する。プリセット工程２５に搬入されたワーク１５，１７は、溶接工程２３へ移送されて治具上に位置決めされた状態で、相互に対向する端部１５ａ，１７ａがレーザ溶接により接合固定される。溶接後のワーク１５，１７は、ワーク搬出工程２７へ移送されて第１の搬出用ロボット２９により搬出される。
【００５１】
上記センサ７７の検出動作の結果、ワーク１５，１７を正しく一枚保持していないバキュームパッド５３が存在する場合には、スライドプレート５９上の保持部７８を動作させてスライドプレート５９に密着している余分なワーク１５，１７を吸着または磁着により保持する。その後、スライドプレート５９を矢印Ｃ方向に所定角度位置まで回動させて傾斜させた状態で、保持部７８による保持動作を解除すると、スライドプレート５９上の余分なワーク１５，１７は、スライドプレート５９に沿って落下し、外部に排出される。
【００５２】
そして、ワーク１５，１７を保持しているロボットハンド５１を前記と同様にしてセンサ７７上を通過させて再度同様な検出動作を行う。この再度の検出動作でもまだ１枚保持がなされていないバキュームパッド５３が存在する場合には、保持部７８による余分なワーク１５，１７の保持に続いてスライドプレート５９の上方への回動により、ワーク１５，１７の排出を上記と同様にして行った後、センサ７７による検出動作を行う。以上のように検出動作を繰り返し行うことで、バキュームパッド５３によるワーク１５，１７の保持が１枚であるかどうかを確実に検出できる。
【００５３】
このように、一つのバキュームパッド５３がワーク１５，１７を２枚以上保持している場合には、余分なワーク１５，１７を排出後、継続してセンサ７７による検出動作を繰り返せばよく、従来のように保持しているワーク１５，１７をすべて排出して再度パレット４５，４７に戻ってワークの保持および取出動作を繰り返す必要がないので、ワーク取り出しから製造ラインへのワーク投入までの時間が短縮し、稼働効率が向上する。
【００５４】
また、パレット４５，４７からのワーク取出動作と、ワーク検出およびプリセット工程２５へのワーク投入動作とを、一つのロボット４３で行っているので、各動作に対応した二つのロボットを使用する場合に比べて大きなコストアップを招くことなくはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示す板材の検出装置の概略を示す斜視図である。
【図２】図１の検出装置を備えた設備全体を示す平面図である。
【図３】図２の設備におけるパレット上にワークが積載配置されている状態を示す斜視図である。
【図４】図１の拡大されたＢ矢視図である。
【図５】従来の板材の検出装置の動作説明図である。
【符号の説明】
１５，１７  ワーク
１５ａ，１７ａ  ワークの端部
４７，４９  パレット（ワーク収容部）
５１  ロボットハンド
５９  スライドプレート
５９ａ  開口部
５９ｂ  小孔
７７  センサ
７８  保持部
【図１】
0003674348.tif 000002
【図２】
0003674348.tif 000003
【図３】
0003674348.tif 000004
【図４】
0003674348.tif 000005
【図５】
0003674348.tif 000006