(57)【要約】【課題】分離工具を板材に当接させることにより把持された板材の位置を算出し正規位置との差分を考慮し製品の分離を行う。【解決手段】製品分離装置１は製品と残材とをミクロジョイントを介して接続した板材１１を分離する。前記製品分離装置１は、前記板材１１を把持する板材把持手段７，９と、前記ミクロジョイント部分を切断する分離工具１９と、把持された板材１１の板厚が露出した部分に当接する当接センサ１７，１８と、これらの制御を行う制御部５とを備えている。そして、少なくとも前記当接センサ１７，１８に前記分離工具１９を使用し、前記制御部５は前記当接センサ１８が当接したときの当接信号を取得し、前記当接信号に基づき前記板材の正規位置との差分を算出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品と残材とをミクロジョイントを介して接続した板材から前記製品を分離する製品分離システムにおいて、
前記板材を把持する板材把持手段と、前記ミクロジョイントを切断する分離工具と、把持された板材の加工部を検知する検知部と、これらの制御を行う制御部とを備え、
前記検知部による検知に前記分離工具を使用し、前記制御部は前記分離工具が前記加工部に当接したときに生成する検知信号を取得し、前記検知信号に基づき前記板材の正規位置との差分を算出することを特徴とする製品分離システム。
【請求項２】
前記検知部のうち板材端面の検知には、板金加工機のロケートピン付近に端面検出センサを有し、板材外形の端面を検知し、加工部検知には前記分離工具を利用し、前記制御部は、分離工具で取得した検知信号と共に前記端面検知センサで取得した検知信号に基づき前記板材の正規位置との差分を算出することを特徴とする請求項１記載の製品分離システム。
【請求項３】
前記板材の正規の位置との差分が許容範囲外であるとき分離工具の移動位置を変え前記差分を補い分離を実行することを特徴とする請求項１又は２記載の製品分離システム。
【請求項４】
前記分離工具はフロートレススイッチと接続し、前記分離工具が前記加工部に当接したことを検知することを特徴とする請求項１、２又は３記載の製品分離システム。
【請求項５】
製品と残材とをミクロジョイントを介して接続した板材から前記製品を分離する製品分離方法において、
制御部により制御され前記板材を把持する板材把持工程と、把持された板材の加工部を検知する検知工程とを含み、
前記検知工程では前記ミクロジョイントを切断する分離工具を前記板材の加工部に当接させ、前記制御部は前記分離工具が当接したときに生成する検知信号を取得し、前記検知信号に基づき前記板材の正規位置との差分を算出することを特徴とする製品分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は製品分離システム及びその方法に関し、さらに詳細には、ミクロジョイント（加工後の残材から製品が離れないように支持する微少部分）を介して製品と残材とを接続した板材が把持された位置を分離工具を利用し算出し正規位置との差分を補正し製品を分離する製品分離システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
板材の加工を行う際、板金加工機（例えば、ＮＣタレットパンチプレス，レーザ加工機）での加工終了時に、板材の端面を基準クランプに突当て、加工原点を決めてミクロジョイントの切断加工を行う。これは、板金加工機の原点と、製品分離加工の際の原点を一致させるためである。
【０００３】
具体的には、図６（ａ）に示すように、前記板金加工機により加工された板材１０１を取り出し加工原点を決める。そして、図６（ｂ）に示すように、製品と残材とはミクロジョイント１０３，１０５，０７，及び１０９により接続されている。そして、分離工具により前記ミクロジョイント１０３〜１０９を切断すると図６（ｃ）に示すように、製品１１１と、残材１１３とが分離される。
【０００４】
一方、図７（ａ）に示すように板材１０１を把持するが基準クランプ側の端面にキャンバによる傾きがある場合、図７（ｂ）に示すように予めキャンバによる傾きの影響が無くなるように板材１０１にミクロジョイント加工用の切欠き加工１１５，及び１１７（基準クランプが入る）を設ける。また、板金加工機でピン孔１１９，１２１の加工を行いミクロジョイント加工の際、ピンを前記丸孔１１９，１２１へ挿入し位置決めを行うことが行われている。
【０００５】
また、特許文献１参照。
【特許文献１】特許第２６６９６７３号（特開平２−１５２７４７号）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の方法では、以下のような問題があった。すなわち、上述のように基準クランプへの突当てを行うときの板材の配置誤差を小さくすることがミクロジョイントの加工の重要な要素となる（板金加工機による加工の際の板材原点と一致させる）。
【０００７】
しかし、板材のクランプ側端面のキャンバによる傾きにより誤差を小さくすることが困難なことが多いため、予めキャンバによる傾きの影響が無くなるように板材にミクロジョイント加工用の切欠き加工を行うには、加工するためにプログラムを変更しなければならないという問題があった。
【０００８】
さらに、ピンを丸孔へ挿入し位置決めを行う方法では基準クランプ側に前記ピン穴を設けなければならないので板材のつかみ換えを行わなければならなく加工時間が増えるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので請求項１に係る発明は、製品と残材とをミクロジョイントを介して接続した板材から前記製品を分離する製品分離システムにおいて、前記板材を把持する板材把持手段と、前記ミクロジョイントを切断する分離工具と、把持された板材の加工部を検知する検知部と、これらの制御を行う制御部とを備え、前記検知部による検知に前記分離工具を使用し、前記制御部は前記分離工具が前記加工部に当接したときに生成する検知信号を取得し、前記検知信号に基づき前記板材の正規位置との差分を算出する製品分離システムである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記検知部のうち、板材端面の検知には、板金加工機のロケートピン付近に端面検出センサを有し、板材外形の端面を検知し、加工部検知には前記分離工具を利用し、前記制御部は、分離工具で取得した検知信号と共に前記端面検知センサで取得した検知信号に基づき前記板材の正規位置との差分を算出する請求項１記載の製品分離システムである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記板材の正規の位置との差分が許容範囲外であるとき分離工具の移動位置を変え前記差分を補い分離を実行する請求項１又は２記載の製品分離システムである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前記分離工具はフロートレススイッチと接続し、前記分離工具が前記切断加工部に当接したことを検知する請求項１、２又は３記載の製品分離システムである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、製品と残材とをミクロジョイントを介して接続した板材から前記製品を分離する製品分離方法において、制御部により制御され前記板材を把持する板材把持工程と、把持された板材の加工部を検知する検知工程とを含み、前記検知工程では前記ミクロジョイントを切断する分離工具を前記板材の加工部に当接させ、前記制御部は前記分離工具が当接したときに生成する検知信号を取得し、前記検知信号に基づき前記板材の正規位置との差分を算出する製品分離方法である。
【発明の効果】
【００１４】
上述の如く本発明によれば、ミクロジョイントの分離工具（切断用の金型）を板材の加工部の検知センサとして使用するので簡易で正確な板材の配置位置を検出できる。そして、分離工具移動位置の補正を行うことにより適正な加工を行うことができるという効果がある。
【００１５】
また、上述のように予め切欠き加工用の加工プログラムに変更することが無くなり加工プログラムの修正工数が削減される。さらに、ピンを丸孔に挿入して位置決めを行うための必要な板材のつかみ換えがなくなり加工時間の削減ができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に、製品と残材とをミクロジョイントを介して接続した板材から製品を分離する製品分離システム１を示す。なお、本例では、板材とは板金加工用の板材を想定し、板金加工機は、例えば，ＮＣタレットパンチプレス，レーザ加工機等の装置を想定している。また、板材から製品を加工し、加工後に残った板材を残材と定義する。
【００１７】
前記製品分離システム１は、製品の分離を行う製品分離部３と製品分離部３の制御を行う制御部５とを備えている。
【００１８】
前記製品分離部３は、ミクロジョイントを介して製品と残材とを接続した状態に加工された板材１１を搬入自在かつ搬入位置から退避自在の移動テーブルと、前記移動テーブルによって搬入された板材１１を保持してＹ軸方向に移動自在の複数のクランプ７，９（基準クランプ７）とを備えている。さらに、板材１１のミクロジョイントを切断するための分離工具（ミクロジョイントカッター等）１９と、落下する製品を受ける製品パレットとを備えている。そして、前記分離工具１９はＸＹＺ座標系２３に移動自在に設けられている。
【００１９】
前記制御部５は、ロケートピン付近に配置された端面検知センサ１７が検知（矢印ＡＲ１方向に板材１１を移動し検知する）した板材１１のＸ軸方向の端面１３の検知信号を取得する検知信号取得部２５と、分離工具１９が板材１１の加工部（板金加工機により加工され形成された角穴の端面）１５に当接したときに得られる検知信号を取得する検知信号取得部２７と、各検知信号より板材１１の各位置を算出する位置情報取得部２９とを備えている。
【００２０】
さらに、前記板材１１のＸ軸方向の端面位置である端面位置のデータ，分離工具１９が当接した位置である分離工具検知位置データを記憶するメモリ３１と、前記端面位置データ，前記分離工具検知位置データを読み込み板材１１の正規の位置との差分を補正する補正データを生成する補正データ生成部３３と、前記補正データを記憶する補正データメモリ３５と、製品分離加工を制御する制御データを記憶する制御データメモリ３７と、前記制御データに基づき製品分離部３を制御する加工機制御部３９とを備えている。
【００２１】
ここで、分離工具１９を加工部１５に当接させて信号を取得する動作を図２及び図３を参照し説明する。図２（ａ）に示すように、板材１１は板金加工機により加工されたスリット（角穴等）４１，４３等を有している。そして、図２（ｂ）に示すように、前記スリット４１に分離工具１９が挿入される（図１において矢印ＡＲ２方向に移動する）。なお、この分離工具１９は、アーム部４５と分離カッター４７とを有している。続いて、前記分離工具１９は矢印ＡＲ４方向に移動し（図１においては矢印ＡＲ３方向に移動する）、アーム部４５の端面４８がスリット４１に係る加工部１５に当接する。
【００２２】
次ぎに、図３（ａ）に示すように、押さえ手段４９が板材１１に当接し、前記板材１１を押さえることにより固定する。そして、図３（ｂ）に示すように、分離工具本体５１が下降して前記分離工具１９との協働で板材１１のミクロジョイント部分４４を切り離す。
【００２３】
参照図を図１に戻す。板材１１の位置決め動作を説明する。初めに、板材１１を基準クランプ７に突き当て、続いて、前記板材１１を把持する。そして、クランプ９は板材１１の他方の端を把持する。
【００２４】
板材１１の端面１３をロケートピン付近に設置されている検知センサ１７で検知する。例えば、板材１１を矢印ＡＲ１方向に移動し所定の位置に移動したことを検知センサが検知する。ここで検知されたデータは検知信号取得部２５が取得し位置情報取得部２９により位置が算出される。
【００２５】
これによりＸＹＺ座標系２３のＸ軸方向の原点が把握できる。なお、本例で製品分離システム１は、製品分離部３に加工機（例えばＮＣタレットパンチプレス）を含めたものを想定しているのでロケートピンは板金加工機側に備えられているものを想定しても良い。
【００２６】
続いて、分離工具１９を加工に係るスリット（角穴）に入れ溝側面に沿ってゆっくりとＹ軸方向に移動させる。ここで、端面１５に当接したことを検出するのは、分離工具１９が加工部１５に接触したことをフロートレススイッチ２１が動作することにより行うことが望ましい。また、加工部１５に接触した分離工具１９が動くことを検出し接触を把握しても良い。ここで検知されたデータは検知信号取得部２７が取得し位置情報取得部２９により位置が算出される。
【００２７】
このように接触したことを検知することによりＹ軸方向の位置を算出できる。すなわち、分離工具１９の移動位置は数値制御に従って移動しているので接触したときの信号を取得することにより、この信号を取得したときの分離工具１９の座標位置を取得すればよいことになる。
【００２８】
図４を参照する。上述ではＸ軸方向の座標位置をロケートピン付近の検知センサ１７で取得した検知データから算出したが、以下に説明するようにＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置を分離工具１９の当接から求めてもよい。
【００２９】
すなわち、図４（ａ）に示すように板金加工機により切断加工された板材１１が取り出される。続いて、図４（ｂ）に示すように、製品分離部３に搬送され基準クランプ７に板材１１が把持される。この際、板材１１にキャンバー５１が存在するため板材１１の座標値の理論値と異なっている。このため、図４（ｃ）に示すように、切断工具１９を移動させスリットの端面１５，５３，５５，５７に当接させる。これにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の位置を算出することにより板材１１の傾きを求める。すなわち、Ｘ軸方向の差分ＤａとＹ軸方向の差分Ｄｂとによりθ＝ｔａｎ−１（Ｄｂ／Ｄａ）により傾きを求める。
【００３０】
図５（ａ）を参照して差分を算出する方法をより詳細に説明する。板材１１のスリットに係わる点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）・（ｘ１，ｙ１），Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）・（ｘ２，ｙ２），Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３）・（ｘ３，ｙ３）の座標θ値を考える。ここで（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）は理論値（指令値）であり、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）は実測値である。更に任意のミクロジョイント点をＰｎ（Ｘｎ，Ｙｎ），（ｘｎ，ｙｎ）とする。点Ｐ１，２，３の座標の内、ｙ１，ｙ２，ｘ３はセンサを利用して実測可能である。すなわち、点Ｐ１のｙ座標値ｙ１は端面検知センサ１７により検知され、点Ｐ２のｙ座標値ｙ２は分離工具１９のセンサ１８の移動による当接から得た信号に基づき算出できる。更に点Ｐ３のｘ座標値ｘ３も分離工具１９のセンサ１８の移動による当接から得た信号に基づき算出できる。それを示すのが図５（ｂ）である。この状態で線分Ｐ１Ｐ２はθの傾きを持つ。その傾きは
（実測値のｙ増分）／（理論値（指令値）のＸ増分）で表され、
ｔａｎθ＝（ｙ２−ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）              となる。    （１）
座標軸の変換を行うことで図５（ｃ）となり、
任意の点Ｐｎ’の座標は
ｘｎ＝Ｘｎｃｏｓθ−Ｙｎｓｉｎθ
ｙｎ＝Ｘｎｓｉｎθ−Ｙｎｃｏｓθ＋（Ｙ１−ｙ１）  となる      （２）
（１）および（２）式のθおよび（Ｙ１−ｙ１）の値を算出することにより、板材の正規位置を把握し、製品分離を正確に実施することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】製品分離装置の概略を説明する概略図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はミクロジョイントの切断を説明する説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は図２の続きの説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）はワーク位置の検出動作を説明する説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）はワーク位置補正値の生成を説明する説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は製品取り出し手順を説明する説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来の技術を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  製品分離システム
３  製品分離部
５  制御部
７  基準クランプ
９  クランプ
１１  板材
１３  加工部
１５  加工部
１７  Ｘ軸端面検知センサ
１８  当接センサ
１９  分離工具
２１  フロートレススイッチ
２３  ＸＹＺ座標系
【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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