(57)【要約】【課題】大型化することなく一番上のワークと上から２番目のワークとを切り離すための手段を搭載することができるとともに、タクトタイムの延長なく両ワークの切り離しを行うことができる。【解決手段】鉛直方向に積み重ねられた板状または柱状のワークＷ１，Ｗ２を上から１個ずつ取り出すワーク取り出し装置であって、一番上のワークＷ１の周囲に配列されワークＷ１の側面を把持する複数の把持爪２を有し、鉛直上下方向に移動可能なチャックと、少なくとも１つの把持爪２の内部に設けられ、上から２番目のワークＷ２に向かって開口する噴出口３ａを有し、噴出口３ａから下方へエアＡを噴出するエア噴出回路３とを備えるワーク取り出し装置を提供する。【選択図】図３
2019042885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に積み重ねられた板状または柱状のワークを上から１個ずつ取り出すワーク取り出し装置であって、
一番上のワークの周囲に配列され該一番上のワークの側面を把持する複数の把持爪を有し、鉛直上下方向に移動可能なチャックと、
少なくとも１つの前記把持爪の内部に設けられ、上から２番目のワークに向かって開口する噴出口を有し、該噴出口から下方へエアを噴出するエア噴出回路とを備えるワーク取り出し装置。
【請求項２】
前記エア噴出回路が、
前記エアを送る配管と、
該配管の先端に接続されるとともに前記少なくとも１つの把持爪の下面に開口し、前記配管よりも大きな横断面積を有するエアポケットとを有する請求項１に記載のワーク取り出し装置。
【請求項３】
前記チャックを、前記積み重ねられたワークの上方と所定の搬送先の上方との間で３次元的に移動可能なアームを備える請求項１または請求項２に記載のワーク取り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積み重ねられたワークを上から１個ずつ取り出すワーク取り出し装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、積み重ねられたワークを上から１個ずつ取り出すワーク取り出し装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。ワーク取り出し装置によって一番上のワークが持ち上げられた際に、上から２番目のワークが一番上のワークに密着して一番上のワークと一緒に持ち上がってしまうことがある。特許文献１，２の装置は、一番上のワークと上から２番目のワークとの間に側方からエアを噴射することで上から２番目のワークを１番上のワークから切り離す手段を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０２３０４５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１２８４１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１，２の装置の前記切り離す手段は、ワークを持ち上げる手段とは別体に構成され持ち上げる手段の外側に設けられるため、ワーク取り出し装置全体が大型になり製造コストが高くなるという不都合がある。また、一番上のワークと上から２番目のワークとの間に側方からエアを噴射するので、両ワークを確実に切り離すことが難しいという問題がある。また、持ち上げる手段が一番上のワークを吸着によって保持した後にエアが噴射されて両ワークの切り離しが行われるため、タクトタイムが延びるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、大型化することなく一番上のワークと上から２番目のワークとを切り離すための手段を搭載することができるとともに、タクトタイムの延長なく両ワークの切り離しを行うことができるワーク取り出し装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、鉛直方向に積み重ねられた板状または柱状のワークを上から１個ずつ取り出すワーク取り出し装置であって、一番上のワークの周囲に配列され該一番上のワークの側面を把持する複数の把持爪を有し、鉛直上下方向に移動可能なチャックと、少なくとも１つの前記把持爪の内部に設けられ、上から２番目のワークに向かって開口する噴出口を有し、該噴出口から下方へエアを噴出するエア噴出回路とを備えるワーク取り出し装置である。
【０００７】
本態様によれば、チャックの下方に配置された複数のワークのうち、一番上のワークが複数の把持爪によって把持され、その状態でチャックが鉛直方向に上昇することで、ワークを上から順番に取り出すことができる。
この場合に、エア噴出回路の作動によって、上から２番目のワークに向かって少なくとも１つの把持爪の噴出口から下方にエアが噴出されることで、上から２番目のワークが下方に押さえ付けられる。そして、エアによって上から２番目のワークが下方に押さえ付けられている状態でチャックの上昇により一番上のワークが上昇することで、上から２番目のワークは一番上のワークから切り離される。
【０００８】
このように、把持爪の内部に切り離し手段を設けることで、装置全体を大型化することなく切り離し手段を設けることができる。また、一番上のワークの上昇と同時に、タクトタイムの延長なく一番上のワークと上から２番目のワークとの切り離しを行うことができる。
【０００９】
上記態様においては、前記エア噴出回路が、前記エアを送る配管と、該配管の先端に接続されるとともに前記少なくとも１つの把持爪の下面に開口し、前記配管よりも大きな横断面積を有するエアポケットとを有していてもよい。
このようにすることで、上から２番目のワークに作用するエアの圧力を増大し、ワークの切り離しをより確実に行うことができる。
【００１０】
上記態様においては、前記チャックを、前記積み重ねられたワークの上方と所定の搬送先の上方との間で３次元的に移動可能なアームを備えていてもよい。
このようにすることで、ワーク取り出し装置を、ワークを所定の搬送先へ搬送する搬送装置として使用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大型化することなく一番上のワークと上から２番目のワークとを切り離すための手段を搭載することができるとともに、タクトタイムの延長なく両ワークの切り離しを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク取り出し装置の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るワーク取り出し装置の部分的な外観図である。
【図３】図２の把持爪の内部構成およびワーク取り出し装置の動作を説明する図であり、（ａ）把持爪によって一番上のワークが把持された状態、（ｂ）上から２番目のワークに向かってエア噴出回路からエアが噴出されている状態、および（ｃ）チャックが上昇した状態を示している。
【図４】図２のワーク取り出し装置の変形例において下側から見た把持爪を示す図であり、把持爪に設けられたエアポケットの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るワーク取り出し装置１００について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るワーク取り出し装置１００は、例えば、加工後に鉛直方向に一列に積み重ねられたワークＷ１，Ｗ２，…を上から１個ずつ取り出して所定の搬送先に搬送する搬送用のロボットである。積み重ねられたワークＷ１，Ｗ２，…は、加工の際に表面に付着した油等が原因で相互にくっついてしまうことがある。ワーク取り出し装置１００は、ワークＷ１，Ｗ２，…を１個ずつ分離して搬送することができるように構成されている。
【００１４】
具体的には、ワーク取り出し装置１００は、図１から図３（ａ）〜（ｄ）に示されるように、ワークＷ１を把持する複数の把持爪２を有し鉛直上下方向に移動可能なチャック１と、把持爪２に内蔵され一番上のワークＷ１と上から２番目のワークＷ２とを切り離すためのエア噴出回路３とを備えている。
本実施形態のワーク取り出し装置１００は、側面よりも径方向外方に突出するつばＦが上端に設けられている円板状または円柱状のワークＷ１，Ｗ２，…に適用される。ワークＷ１，Ｗ２，…は、つばＦを上方に向けて積み重ねられている。
【００１５】
ワーク取り出し装置１００は、図１に示されるように、３次元的に動作可能な多関節のロボットアーム１０を備える多関節ロボットであり、ロボットアーム１０の先端部にチャック１が設けられている。チャック１は、ロボットアーム１０の動作によって、ワークＷ１，Ｗ２，…の上方と所定の搬送先の上方との間で水平方向、鉛直上下方向および斜め方向に３次元的に移動可能になっている。ワーク取り出し装置１００は、多関節ロボットに代えて、スカラロボットまたはローダであってもよい。
【００１６】
複数の把持爪２は、チャック１の下部に設けられ、一番上のワークＷ１の周囲に配列するように、鉛直方向の中心軸Ｘ回りに均等に配列している。本実施形態においては、３つの把持爪２を備える構成を想定しており、参照する図面には、３つの把持爪２のうち２つのみが図示されている。
【００１７】
３つの把持爪２は、中心軸Ｘに対して放射状に移動することで開閉し、それによりワークＷ１を把持および解放するようになっている。すなわち、３つの把持爪２は、中心軸Ｘに接近する方向に同時に移動することで閉じ、それによりワークＷ１の側面を把持する。また、３つの把持爪２は、中心軸Ｘから離間する方向に同時に移動することで開き、それによりワークＷ１を解放する。内側（中心軸Ｘ側）に配置されワークＷ１の側面に接触する把持爪２のチャック面２ａは、ワークＷ１の側面に沿うように中心軸Ｘ回りに湾曲している。
【００１８】
エア噴出回路３は、少なくとも１つの把持爪２の内部に設けられ、好ましくは全ての把持爪２の内部に設けられている。エア噴出回路３の一端には噴出口３ａが設けられ、エア噴出回路３の他端は、エア源（図示略）と接続されている。噴出口３ａを含むエア噴出回路３の一端部は、下方に向かって中心軸Ｘ側に漸次変位するように鉛直方向に対して傾斜し、噴出口３ａは、チャック面２ａの近傍において把持爪２の下面２ｂに開口している。したがって、３つの把持爪２がワークＷ１の側面を把持しているときに、噴出口３ａは、上から２番目のワークＷ２のつばＦと鉛直方向に対向する位置においてワークＷ２のつばＦに向かって開口するように配置され、噴出口３ａからワークＷ２のつばＦに向かって斜め下方にエアＡが噴出されるようになっている。
【００１９】
また、把持爪２がワークＷ１を把持した後、チャック１の上昇開始の前または上昇開始と同時に噴出口３ａからのエアＡの噴出が開始するように、チャック１およびエア噴出回路３の動作のタイミングは図示しない制御部によって制御されるようになっている。
【００２０】
次に、このよう構成されたワーク取り出し装置１００の作用について説明する。
積み重ねられたワークＷ１，Ｗ２，…は、３つの把持爪２の中心の鉛直下方にワークＷ１，Ｗ２，…の中心が位置するように、チャック１の下方に配置される。
ワーク取り出し装置１００の動作が開始されると、３つの把持爪２が一番上のワークＷ１を囲む位置までチャック１が下降し、続いて、図３（ａ）に示されるように、３つの把持爪２が閉じることで把持爪２によって一番上のワークＷ１の側面が把持される。
【００２１】
次に、図３（ｂ）に示されるように、エア源からエア噴出回路３へエアＡが供給され、噴出口３ａからエアＡが斜め下方に向かって噴出される。このときに、ワークＷ１の下にワークＷ２がくっついている場合には、噴出口３ａからのエアＡによってワークＷ２のつばＦが下方へ押さえ付けられる。
【００２２】
噴出口３ａからのエアＡの噴出の開始と同時または開始後に、チャック１は上昇を開始し、チャック１と一緒にワークＷ１も上昇する。ワークＷ１が上昇する過程において、上から２番目のワークＷ２は、噴出口３ａからのエアＡによって下方に押さえ付けられ続ける。これにより、図３（ｃ）に示されるように、上昇するワークＷ１からワークＷ２が確実に切り離され、ワークＷ１のみが持ち上げられる。
次に、ロボットアーム１０の動作によってワークＷ１は所定の搬送先の上方に搬送され、３つの把持爪２が開くことでワークＷ１は所定の搬送先に載置される。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、チャック１が一番上のワークＷ１を持ち上げるときに、上から２番目のワークＷ２が、当該ワークＷ２の上に位置する噴出口３ａから下方に噴出するエアＡによって下方に押さえ付けられるように構成されている。これにより、ワークＷ１を持ち上げる過程で、ワークＷ１の下にくっついているワークＷ２をワークＷ１から確実に切り離し、ワークＷ１のみを取り出すことができる。
【００２４】
また、エア噴出回路３が把持爪２の内部に設けられているので、チャック１とは別体のワーク切り離し手段をチャック１の外側に設ける場合と比較して、装置全体の小型化および低コスト化が可能である。また、エアＡの噴出によるワークＷ２の切り離しはワークＷ１の上昇と同時に行われる。したがって、チャック１のみを動作させたときのタクトタイムと比較して、タクトタイムの延長なく一番上のワークＷ１と上から２番目のワークＷ２との切り離しを行うことができる。
【００２５】
本実施形態においては、図４に示されるように、エア噴出回路３が、エアＡを送る配管３ｃの先端に接続され、把持爪２の下面２ｂに開口し、配管３ｃの横断面積（エアＡの流動方向に直交する方向の断面積）よりも大きな横断面積を有するエアポケット３ｂを有していてもよい。図４は、図２のＩ−Ｉ線における底面図である。噴出口３ａは、下面２ｂにおけるエアポケット３ｂの開口からなる。エアポケット３ｂは、上から２番目のワークＷ２のつばＦに効果的にエアＡの圧力を作用させることができるように、ワークＷ２の周方向に延びる円弧状であることが好ましい。
このようにエアポケット３ｂを設けることで、噴出口３ａから噴出されるエアＡにより、より大きな力でワークＷ２のつばＦを下方に押さえ付けることができ、大きな密着力でワークＷ１にくっついているワークＷ２も確実に切り離すことができる。
【００２６】
本実施形態においては、複数の把持爪２にエア噴出回路３が設けられている場合、複数のエア噴出回路３は、同時にエアＡを噴出してもよいが、順番にエアＡを噴出してもよい。
【００２７】
また、本実施形態においては、噴出口３ａが把持爪２の下面２ｂに開口していることとしたが、噴出口３ａの配置はこれに限定されるものではなく、噴出口３ａがワークＷ２よりも上方においてワークＷ２に向かって開口し噴出口３ａからのエアＡによってワークＷ２を下方に押さえ付けることができる限りにおいて、噴出口３ａの配置を変更してもよい。例えば、把持爪２の下面２ｂまたは側面から突出するノズルの先端に噴出口３ａが設けられていてもよい。
【００２８】
また、本実施形態に係るワーク取り出し装置１００が適用されるワークは、つばＦを有するワークＷ１，Ｗ２，…に限らず、つばＦを有しないワークであってもよい。
つばＦを有しないワークの場合においても、上から２番目のワークＷ２の側面に向かって噴出口３ａから斜め下方に噴出されたエアＡによって、ワークＷ２を下方に押さえ付けることができ、それによりワークＷ２をワークＷ１から切り離すことができる。
【符号の説明】
【００２９】
１００  ワーク取り出し装置
１  チャック
２  把持爪
２ａ  チャック面
２ｂ  下面
３  エア噴出回路
３ａ  噴出口
３ｂ  エアポケット
１０  ロボットアーム（アーム）
Ｗ１，Ｗ２  ワーク
Ｆ  つば
【図１】
2019042885.tif 000003
【図２】
2019042885.tif 000004
【図３】
2019042885.tif 000005
【図４】
2019042885.tif 000006