(57)【要約】【課題】機構全体の小型化を図ると共に、小径の薄板の分離取り出しにおいても適用できる薄板取り出し装置および薄板取り出し方法を得る。【解決手段】薄板取り出し装置は、薄板の表面に対向して配置され、薄板を押える部材から構成された押え機構と、押え機構に接して配置され、薄板に対する法線方向の力を押え機構に付与するばねと、押え機構を挟んだ両側に配置され、薄板を真空圧により吸着する吸着機構と、を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板の表面に対向して配置され、前記薄板を押える部材から構成された押え機構と、
前記押え機構に接して配置され、前記薄板に対する法線方向の力を前記押え機構に付与するばねと、
前記押え機構を挟んだ両側に配置され、前記薄板を真空圧により吸着する吸着機構と、を備えたことを特徴とする薄板取り出し装置。
【請求項２】
前記押え機構の前記薄板側の第１の端面は、前記吸着機構の前記薄板側の第２の端面より突出して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の薄板取り出し装置。
【請求項３】
前記押え機構および前記ばねは、ガイドにより保持されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄板取り出し装置。
【請求項４】
前記薄板の側面からエアを吐出するノズルを備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の薄板取り出し装置。
【請求項５】
前記押え機構は、真空圧により前記薄板を吸着する別の吸着機構を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の薄板取り出し装置。
【請求項６】
前記吸着機構の位置を変動させる電動アクチュエータを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の薄板取り出し装置。
【請求項７】
前記押え機構と前記吸着機構を前記薄板に対して法線方向に下降または上昇させるための駆動機に取り付けられたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の薄板取り出し装置。
【請求項８】
薄板を押える部材から構成された押え機構と前記薄板を真空圧により吸着する吸着パッドを前記薄板の表面に対向して配置する工程と、
前記押え機構と前記吸着パッドを前記薄板に対して法線方向に下降または上昇させるための駆動機を前記薄板に対して下降させる方向に移動させることにより、前記押え機構の前記部材の端面を前記薄板に接触させる工程と、
前記押え機構が前記薄板を押えた状態で、前記薄板に対する法線方向の力を前記押え機構に付与するばねを圧縮させることにより、前記吸着パッドを前記薄板に接触させる工程と、
前記吸着パッドに接続された真空ポンプを動作させることにより、前記吸着パッドと前記薄板の間を真空圧として、前記吸着パッドを前記薄板に吸着させる工程と、
前記吸着パッドが前記薄板を吸着し、前記押え機構が前記薄板を押えた状態から、前記駆動機を前記ばねの圧縮量以下の距離上昇させる方向に移動させることにより、前記薄板に弾性変形を発生させて前記薄板を前記薄板に接する別の薄板から分離して取り出す工程と、を有することを特徴とする薄板取り出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、積層された薄板を１枚ずつ分離して取り出すための薄板取り出し装置および薄板取り出し方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、平坦度の良い金属製の薄板を積層された状態から１枚ずつ分離して取り出すための薄板取り出し装置では、２つ以上の吸着パッドを並列に設置して薄板を真空圧にて吸着させたのち、前述の吸着パッドのいずれか一つを上昇させ、薄板の１枚目を変形させることで分離取り出しを可能としている(例えば、特許文献１参照)。
また、従来の薄板取り出し装置は、マグネットセパレータを用いて各薄板に隙間を生じさせることで薄板の分離取り出しを可能としている(例えば、特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６０−６９２３３号公報
【特許文献２】特開２００８−２０１５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された従来の薄板取り出し装置は、薄板の分離取り出し時に、吸着機構全体を昇降させる駆動源および独立して吸着パッドを昇降させる駆動源の２つの駆動源を必要としており、機構部分を含む薄板取り出し装置全体が大型化する問題があった。
また、薄板取り出し装置の機構部分の大型化に伴い、小径の薄板に対して適用が困難であるという問題があった。
さらにまた、特許文献２で開示された従来の薄板取り出し装置は、マグネットセパレータを用いて分離取り出しを行うため、対象の薄板の材質が強磁性体でないと適用できないという問題があった。
また、前述の薄板取り出し装置においては、一つの薄板取り出し装置で複数形状の薄板に対応した分離取り出しができないという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、機構全体の小型化を図ると共に、小径の薄板の分離取り出しにおいても適用が可能である薄板取り出し装置および薄板取り出し方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る薄板取り出し装置は、薄板の表面に対向して配置され、前記薄板を押える部材から構成された押え機構と、前記押え機構に接して配置され、前記薄板に対する法線方向の力を前記押え機構に付与するばねと、前記押え機構を挟んだ両側に配置され、前記薄板を真空圧により吸着する吸着機構と、を備えたことを特徴とするものである。
また、この発明に係る薄板取り出し方法は、薄板を押える部材から構成された押え機構と前記薄板を真空圧により吸着する吸着パッドを前記薄板の表面に対向して配置する工程と、前記押え機構と前記吸着パッドを前記薄板に対して法線方向に下降または上昇させるための駆動機を前記薄板に対して下降させる方向に移動させることにより、前記押え機構の前記部材の端面を前記薄板に接触させる工程と、前記押え機構が前記薄板を押えた状態で、前記薄板に対する法線方向の力を前記押え機構に付与するばねを圧縮させることにより、前記吸着パッドを前記薄板に接触させる工程と、前記吸着パッドに接続された真空ポ
ンプを動作させることにより、前記吸着パッドと前記薄板の間を真空圧として、前記吸着パッドを前記薄板に吸着させる工程と、前記吸着パッドが前記薄板を吸着し、前記押え機構が前記薄板を押えた状態から、前記駆動機を前記ばねの圧縮量以下の距離上昇させる方向に移動させることにより、前記薄板に弾性変形を発生させて前記薄板を前記薄板に接する別の薄板から分離して取り出す工程と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による薄板取り出し装置および薄板取り出し方法によれば、機構全体の小型化を図ると共に、小径の薄板への分離取り出しにおいても適用が可能である。また、薄板の材質を問わず、分離取り出しおよび供給が可能となる。さらにまた、小型化および分離取り出し動作の単純化に伴い、複数形状の薄板に対しても分離取り出しを可能とする薄板取り出し装置および薄板取り出し方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による薄板取り出し装置を示す正面図である。
【図２】図１の薄板取り出し装置を薄板側に下降させた状態を示す正面図である。
【図３】図１の薄板取り出し装置を図２の状態からさらに薄板側に下降させた状態を示す正面図である。
【図４】図１の薄板取り出し装置を薄板側から上昇させた状態を示す正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による薄板取り出し装置を示す正面図である。
【図６】図５の薄板取り出し装置を薄板側に下降させた状態を示す正面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による薄板取り出し装置を示す正面図である。
【図８】この発明の実施の形態４による薄板取り出し装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態１について説明する。なお、各図面において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
図１は、この発明の実施の形態１による薄板取り出し装置を示す正面図である。図１に示すように、薄板取り出し装置１は、例えば、マガジン内において位置を規制された積層体８から薄板７を分離取り出しするものである。
薄板取り出し装置１は、例えば金属製の薄板７を押える押え機構２、分離対象の薄板７を押える力を発生させる圧縮ばね３、押え機構２および圧縮ばね３を保持するガイド４、分離対象の薄板７を真空圧にて吸着する吸着パッド５および吸着パッド６によって構成される。吸着パッド５および吸着パッド６の数は一例であり、これに限るものではなく、薄板７の大きさおよび重量によって決定される。また、押え機構２は、薄板７の表面に対向して配置されており、ブロック形状の部材から構成されている。また、圧縮ばね３は、押え機構２に接して配置されており、薄板７に対する垂直方向（法線方向）の力を押え機構２に付与する。
【００１０】
図１に示すように、吸着パッド５および吸着パッド６は、押え機構２を挟んだ両側に配置されている。吸着パッド５および吸着パッド６と押え機構２の水平距離を大きくとるほうが、分離取り出し動作時における分離対象の薄板７と積層体８の最上面に位置する薄板７との変形の形状差が大きくなるため、分離性が向上する。
薄板取り出し装置１は、薄板７に対して垂直方向に駆動するロボット等の駆動機（図示なし）に取り付けられ、駆動源（図示なし）の駆動により動作する。駆動機は、薄板７に対して垂直方向に下降または上昇させるように動作する。上記に加え、真空発生機器（図示なし）によって、吸着パッド５および吸着パッド６に接続した配管内を真空圧とし、吸着パッド５および吸着パッド６に接触する薄板７を吸着する。吸着パッド５および吸着パッド６の端面は、押え機構２の端面と比較して、薄板７の変形許容値未満となる長さ分だけ上方に設置される。つまり、図１に示すように、押え機構２の薄板７側の端面は、吸着パッド５および吸着パッド６の薄板７側の端面より突出して形成されている。また、圧縮ばね３により薄板７へ加える力は、薄板７が弾性変形を起こす範囲内の力とする。
【００１１】
図２は、ロボット等の駆動機により薄板取り出し装置１を薄板７側へ下降させた状態を示す薄板取り出し装置１の正面図である。ロボット等の駆動機にて薄板取り出し装置１を薄板７側へ下降させると、押え機構２の端面は、吸着パッド５および吸着パッド６より下方に突出して設置されているため、吸着パッド５および吸着パッド６の端面よりも先に分離対象の薄板７と接触する。この状態において、ロボット等にて薄板取り出し装置１を下降させた場合、圧縮ばね３が圧縮されることで、押え機構２が分離対象の薄板７の中心部を下方向に押えたまま薄板取り出し装置１が下降する。
【００１２】
図３は、図１における薄板取り出し装置１を図２の状態からさらにロボット等の駆動機により薄板側に下降させた状態を示す薄板取り出し装置１の正面図である。ロボット等の駆動機により薄板取り出し装置１を下降させることで、圧縮ばね３が圧縮され、押え機構２が積層体８の最上面にある薄板７を押えたまま、吸着パッド５および吸着パッド６が分離対象の薄板７と接触する。
この状態において、真空ポンプ（図示なし）を動作させ、吸着パッド５および吸着パッド６に接続した配管内、吸着パッド５および吸着パッド６と薄板７との間を真空圧とし、吸着パッド５および吸着パッド６を分離対象の薄板７に吸着させる。
【００１３】
ロボット等の駆動機により、薄板取り出し装置１を圧縮ばね３の圧縮量以下の距離分だけ上昇させることで、薄板７における吸着パッド５および吸着パッド６と接触した箇所が、真空圧により発生した吸着力によって上昇する。薄板７における押え機構２と接触している箇所においては、圧縮ばね３により発生した弾性力に押され続けることで、圧縮ばね３の圧縮量分のみしか上昇せず、押え機構２と薄板７との接触は保持される。
分離対象の薄板７における吸着パッド５および吸着パッド６と接触する箇所と押え機構２と接触する箇所において上昇量の差が生じ、分離対象の薄板７において弾性変形が発生する。前述の弾性変形により、薄板取り出し装置１に吸着する薄板７と積層体８の最上面の薄板７との間に隙間が生じることで、薄板７同士の密着性が失われ、分離対象の薄板７と積層体８の最上面に位置する薄板７との分離が行われる。
【００１４】
図４は、図３における吸着状態から、ロボット等の駆動機により薄板取り出し装置１を薄板７側から上昇させた状態を示す薄板取り出し装置１の正面図である。薄板取り出し装置１による分離対象の薄板７の積層体８の最上面に位置する薄板７からの分離が行われたのち、ロボット等の駆動機により薄板取り出し装置１を搬送することにより、薄板取り出し装置１における吸着パッド５および吸着パッド６にて吸着した薄板７を任意の位置へ搬送する。
【００１５】
搬送中において、薄板取り出し装置１の吸着パッド５および吸着パッド６により吸着された薄板７は、押え機構２による押え箇所と吸着パッド５および吸着パッド６の吸着位置との端面位置の差により、前述の薄板７の変形許容値未満となる長さ分だけ変形した状態にて搬送される。
この発明の実施の形態１における薄板取り出し装置１によれば、圧縮ばね３等により薄板７の一部を抑える押え機構２によって、分離取り出し動作を一つの駆動源により実現することができる。よって、機構全体の小型化および小径の薄板７への適用が可能であることに加え、薄板７の材質を問わず、分離取り出しおよび供給が可能となるといった効果が得られる。
【００１６】
この発明の実施の形態１における薄板取り出し装置１においては、ロボット等の駆動機
に対し、薄板取り出し装置１を１台取り付ける構成としたが、薄板取り出し装置１をロボット等の駆動機に対して複数台取り付ける構成としてもよい。薄板取り出し装置１では、ロボット等の駆動機における分離取り出しに必要な動作は昇降動作のみであることや、この発明の実施の形態１における薄板取り出し装置１による駆動源の低減に伴う小型化による低質量化によって、駆動機に対して薄板取り出し装置１を複数台取り付けることが可能となる。複数台取り付けられた薄板取り出し装置１における吸着パッド５および吸着パッド６による吸着位置を薄板取り出し装置１の中心に対して外周方向に同じとした場合、同一形状の薄板７を同一装置にて複数枚分離および吸着および供給することが可能となる。複数台取り付けられた薄板取り出し装置１における吸着パッド５および吸着パッド６による吸着位置を、それぞれ異なる薄板７の形状に対応した位置にした場合、形状の異なる薄板７を同一装置にて複数枚の分離および吸着および供給が可能となる。
【００１７】
以上の構成により、同一のハンドを用いた同一形状の薄板７の複数枚の分離取り出しおよび供給、もしくは複数形状の薄板７を同一の装置にて分離取り出しおよび供給が可能なことから、複数枚および複数形状の薄板７を分離取り出しおよび供給する際のロボット等の駆動機のハンドチェンジによるロスの低減といった効果が得られる。
【００１８】
また、この発明の実施の形態１においては、押え機構２を分離対象の薄板７の中心位置を押えるよう取付ける構成としたが、押え機構２により押し付ける位置を吸着パッド５および吸着パッド６と同様に、薄板７の中心より外側としてもよい。また、薄板７の中心部を押え機構２にて押し付ける構成としたが、この構成においては薄板７の外周部を押え機構２にて押える構成とする。分離時に押え機構２による薄板７の押える箇所を外周部とすることで、薄板７の中心部が空洞となるリング形状をもつ薄板７においても、押え機構２と吸着パッド５および吸着パッド６の取り付け高さの差および圧縮ばね３の弾性力と押え機構２による薄板７の押えつけが可能となり、同様の分離取り出し動作が行える。
【００１９】
以上より、発明の実施の形態１による薄板取り出し装置１によれば、円盤形状の薄板７の分離取り出しおよび供給に加え、中心が空洞となるリング形状の薄板７の分離取り出しが可能となるといった効果が得られる。
また、実施の形態１において、薄板７は例えば鋼板またはアルミ板などの金属製としたが、弾性変形するものであればこれに限らず、プラスチック板等の板材でもよい。
また、実施の形態１においては、マガジン内に薄板７が積層された積層体８から薄板７を１枚ずつ分離して取り出すための薄板取り出し装置１について説明したが、これに限らず、薄板取り出し装置１は、例えばベルトコンベア等の搬送装置などで搬送された薄板７を搬送装置から分離取り出す場合にも適用できる。
また、ロボットなどの駆動機は、薄板７に対して垂直方向に下降または上昇させるだけでなく、分離対象に対して垂直方向に接近または離反させるように動作するものであればよい。
【００２０】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による薄板取り出し装置９を示す正面図である。実施の形態１においては、押え機構２と吸着パッド５および吸着パッド６との上昇距離の差によって分離取り出しを可能とする構成としたが、実施の形態２においては、分離取り出しを促進させるために、エアブロー機構を設けてもよい。
薄板取り出し装置９は、マガジン内にて位置を規制された積層体８から分離取り出しを行う分離対象の薄板７を押える押え機構２、分離対象の薄板７を押える力を発生させる圧縮ばね３、押え機構２および圧縮ばね３を保持するガイド４、分離対象の薄板７を真空圧にて吸着する吸着パッド５および吸着パッド６、分離対象の薄板７にエアを吹き付けるエア吐出ノズル１０、真空発生機器（図示なし）から構成される。
分離を行う薄板７に対するエア吐出ノズル１０の高さが、積層体８の積層高さに関わら
ず一定とするために、エア吐出ノズル１０は薄板取り出し装置９に取り付けることが望ましい。
【００２１】
また、エア吐出ノズル１０は、吸着パッド５および吸着パッド６による分離対象の薄板７の吸着箇所に対してエアブローを可能とするように取り付けるのが望ましい。
図６は、図５の薄板取り出し装置９を薄板７側に下降させた状態を示す正面図である。図６に示すように、分離を行う薄板７と積層体８の最上面にある薄板７との間に生じた隙間に、薄板７同士の密着性の解消を目的としてエア吐出ノズル１０よりエアを吐出する。エア吐出ノズル１０より吐出するエアは、分離時にのみ間欠的に吐出することでエアの消費量が抑制可能となる。
【００２２】
この発明の実施の形態２による薄板取り出し装置９においては、実施の形態１における薄板７の積層体８からの分離取り出しに加え、エア吐出ノズル１０からのエアブローにより、薄板７同士の密着解消による分離性の向上を図ることができる。さらに、薄板７を分離する際のエアブローを間欠的に吐出することで、エアの消費量抑制といった効果が得られる。
【００２３】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３における薄板取り出し装置１１を示す正面図である。実施の形態１および実施の形態２においては、押え機構２をブロック形状の部材としたが、実施の形態３においては、押え機構２を吸着パッド５および吸着パッド６とは別の吸着パッド１２としてもよい。
図７に示すように、薄板取り出し装置１１は、積層された金属製の薄板７を押えかつ真空圧にて吸着する吸着パッド１２を有する押え機構２、金属製の薄板７を押える力を発生させる圧縮ばね３、押え機構２および圧縮ばね３を保持するガイド４、薄板７を真空圧にて吸着する吸着パッド５および吸着パッド６から構成される。薄板取り出し装置１１をロボット等の駆動機を用いて薄板７側へ下降させ、圧縮ばね３の弾性力により吸着パッド１２により薄板７を押さえつけながら吸着することで、吸着パッド５および吸着パッド６に加え、吸着パッド１２による吸着力が加わり、金属製の薄板７への吸着力が増し、薄板取り出し装置１１の小型化かつ安定した搬送が行える。
【００２４】
また、吸着パッド１２における吸着力が金属製の薄板７を単独で搬送可能であるほど大きい場合には、搬送時に吸着パッド５および吸着パッド６における真空圧を大気解放することで、金属製の薄板７の吸着パッド５および吸着パッド６による吸着力が無くなり、搬送中において金属製の薄板７の吸着パッド１２、吸着パッド５および吸着パッド６による吸着位置の高さ差による変形なく搬送可能となる。
以上の構成により、薄板取り出し装置１１の駆動源を1つとした小型化した装置により
吸着力の向上および金属製の薄板７の変形なく、搬送が可能といった効果が得られる。
【００２５】
実施の形態４．
図８は、実施の形態４による薄板取り出し装置１３を示す正面図である。実施の形態１および実施の形態２においては、吸着パッド５および吸着パッド６の位置を固定としたが、実施の形態４においては、電動アクチュエータ等に吸着パッド５および吸着パッド６を取り付け、吸着パッド５および吸着パッド６の位置を可変式としてもよい。
図８に示すように、薄板取り出し装置１３は積層された金属製の薄板７を押える押え機構２、金属製の薄板７を押える力を発生させる圧縮ばね３、押え機構２および圧縮ばね３を保持するガイド４、薄板７を真空圧にて吸着する吸着パッド５および吸着パッド６、吸着パッド５および吸着パッド６の位置を変化させる電動アクチュエータ１４から構成される。
【００２６】
電動アクチュエータ１４は、薄板取り出し装置１３の中心より外側へ動作可能とする。電動アクチュエータ１４を動作させ、電動アクチュエータ１４の可動部に取り付けられた吸着パッド５および吸着パッド６の位置を変化させることで、薄板取り出し装置１３にて複数の形状および寸法の金属製の薄板７を分離取り出しすることが可能となる。
以上のように、電動アクチュエータ１４による吸着パッド５および吸着パッド６の位置の変更により、複数形状の金属製の薄板７を同一の装置にて分離取り出しおよび供給可能なことから、複数形状の金属製の薄板７を分離取り出しおよび供給する際のロボット等の駆動機のハンドチェンジによるロスの低減といった効果が得られる。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  薄板取り出し装置、２  押え機構、３  圧縮ばね、４  ガイド、５  吸着パッド、６  吸着パッド、７  薄板、８  積層体、９  薄板取り出し装置、１０  エア吐出ノズル、１１  薄板取り出し装置、１２  吸着パッド、１３  薄板取り出し装置、１４  電動アクチュエータ
【図１】
2018104181.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018104181.tif 000005
【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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