(57)【要約】      （修正有）【課題】大きく嵩張る板金部品の加工時における分離供給作業において、コンパクトで簡単な構造の、そして高能率な、重ね板材の分離装置を提供する。【解決手段】板材に基準孔としての中空部を有するワークＷを縦方向に保持した状態で、ワークの基準孔を貫通する太さの軸で、当該軸の外周には少なくとも１枚のワークの厚さの溝幅を有する螺旋溝６１を形成し、当該螺旋溝先端に連続すると共に、ワークを分離後も一定姿勢に保持する、少なくとも前記螺旋溝の底の直径より小さい円柱部６９を軸の先端に形成して、当該軸を略水平状態に保持して、正転、逆転を繰り返えさせる回転機構と前記螺旋溝付き軸の先端の円柱部位置にて、分離後も一枚のワークを一定姿勢で保持させるための、逆Ｕ文字ハンド９１を有するアーム機構９を設ける。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
板材に基準孔としての中空部を有するワークを縦方向に保持した状態で、ワークの基準孔を貫通する太さの軸で、当該軸の外周には少なくとも１枚のワークの厚さの溝幅を有する螺旋溝を形成し、当該螺旋溝先端に連続すると共に、ワークを分離後も一定姿勢に保持する、少なくとも前記螺旋溝の底の直径より小さい円柱部を軸の先端に形成して、当該軸を略水平状態に保持して、正転、且つ逆転を繰り返えさせる回転機構と前記螺旋溝付き軸の先端の円柱部位置にて、分離後も一枚のワークを一定姿勢で保持させるための、逆Ｕ文字ハンドを有するアーム機構を設けたことを特徴とする重ね板材の分離装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本考案は、主としてプレス成型品の加工での後工程に、ロボットなどによる自動セットに係る、ワークの自動取出しを容易化するための、重ね板材の分離する装置に関するものであって、詳しくは絞られた成型板材で上部付近に中空部（基準孔）を有するワークを縦方向に重ね保持した状態から、そのまま縦方向にワークを一枚ずつ分離して、分離後も一定姿勢で保持させる、重ね板材の分離装置である。
【背景技術】
【０００２】  従来から、中空部または孔（基準孔）を有する板材によるプレス成型品や平面状のガスケットなどの板状であるワークは、それら多数を平面的に積み重ねた状態で供給するので、それぞれのワークに位置ズレが生じて、円滑な供給に支障することがあった。
また、特に薄板などは変形を生じやすく多数の薄板プレス成型品ワークは大量に積み重ねることができないので、一定の数量だけを重ねて並置するため、工場の作業スペースや、加工後の保管場所を大変広く必要として、スペースコストおよび保管コスト上の問題となっていた。【０００３】  特に最近多く用いられている自動化ロボットの場合には、各作業の都度、ワークを一枚ずつ分離しても、常に分離されたワークの取り出し位置が変わるので、作業能率が著しく低下して深刻な問題にもなっている。
その他、ワークの供給や加工後に次の工程への移動時や一時保管する場合など、嵩張る板金部品の取り扱いには、その都度揃えるなど付帯する予備作業の能率上にも問題となっている。特に深い絞りなどの傾斜面を有するワークの場合にはワーク同士の干渉も作業の困難性を増すため、新たな問題ともなってきている。【０００４】  従来の板金もの用の省スペース保持装置は特別なものはなく、一般にはワークは大きなパレット上または大きな机状作業台に一定量の小山で平面的に寝かした状態で置かれていた。従って、それを加工したり組み付ける場合には、その都度吸盤状の工具や鉄系統の場合にはマグネットで接着して移動させてから所要の加工をして、加工が完了してから再び、それらの工具などで移動させて、それらの工具を取り外した後に揃えなければならず大変な手間（労力）や時間が掛かるばかりでなく、作業者の疲労度も増加する問題に発展している。【０００５】上記のような多くの問題に対して、従来の重ね板材の一枚取り分離装置には、フレーム構造体に沿って、分離側ストレッチとメクリ装置を昇降自在に備え、吸着装置と制御ユニットを設けた、以下（例えば特許文献１参照）の技術も公開されてはいるものの、その装置が大型で複雑であるため取り扱いが困難であるという問題があった。
また、モーターに複数の径のピッチが異なるネジ部を有する段付きのネジ回転軸を接続して、前記ネジ回転軸の端部付近にワークの存在確認センサーを配置したガスケット自動取り出し装置（特許文献２参照）も公開されているが、これは単に回転軸のネジ溝に沿ってガスケットが１枚ずつ分離させて先端から落下させるもので、枚数が一定にならず、落下後揃えて数をセンサーでカウントしなければならないという欠点や次の工程に供給するときは再び１枚ずつ供給しなければならないという問題があった。
【参考文献】
【特許文献１】
特開２００２−３６１５８３
【特許文献２】  実開平２−４６７３６
【０００６】  出願人は、本考案を出願するに先立って、「板材に基準孔を有するワークを縦方向に保持した状態で、ワークに開けられた前記基準孔を貫通する大きさの軸の外周に、少なくとも１枚のワークの厚さの溝幅を有する螺旋溝を形成し、当該螺旋溝先端に連続していると共に、ワークの一枚だけを分離させた後も一定の姿勢で保持するための円環溝を軸の先端近隣に設けたものであって、当該軸を略水平状態に保持して、正転、且つ逆転を繰り返えさせる手段を設けたことを特徴とする重ね板材の分離装置。」の特許（特願２００８−３３５８８６）を出願したが、さまざまな形態のワークを扱っていると、一部の形態のワーク例えばワークの絞りの深さなどにおいて、ワーク同士が相互に干渉しあって、螺旋溝から外れたり、螺旋溝付き軸端の円環溝やストッパから外れて落下してしまうという問題も発生した。これらの問題を解決しなければならなかった。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】  上記の問題を解決すると共に、重ね板材を取り扱う工場経営の合理化に対する多くの市場の要求にも応えるものである。
即ち、大きく嵩張るプレス成型品の加工時における板材の分離作業において、コンパクトで簡単な構造、且つロボットによる高能率の重ね板材の分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記の課題を解決するために、本考案の重ね板材の分離装置は、板材に基準孔としての中空部を有するワークを縦方向に保持した状態で、ワークの基準孔を貫通する太さの軸で、当該軸の外周には少なくとも１枚のワークの厚さの溝幅を有する螺旋溝を形成し、当該螺旋溝先端に連続すると共に、ワークを分離後も一定姿勢に保持する、少なくとも前記螺旋溝の底の直径より小さい円柱部を軸の先端に形成して、当該軸を略水平状態に保持して、正転、且つ逆転を繰り返えさせる回転機構と前記螺旋溝付き軸の先端の円柱部位置にて、分離後も一枚のワークを一定姿勢で保持させるための、逆Ｕ文字ハンドを有するアーム機構を設けたことを特徴とする重ね板材の分離装置である。
【考案の効果】
【０００９】  本考案の装置によれば、以下の優れた効果を奏する。
板材に基準孔としての中空部を有するワークを縦方向に保持した状態で、ワークの基準孔を貫通する太さの軸で、当該軸の外周には少なくとも１枚のワークの厚さの溝幅を有する螺旋溝を形成し、当該螺旋溝先端に連続すると共に、ワークを分離後も一定姿勢に保持する、大きくても前記螺旋溝の底の直径を越えない直径の円柱部を軸の先端に形成して、当該軸を略水平状態に保持して、正転、且つ逆転を繰り返えさせる回転機構と前記螺旋溝付き軸の先端の円柱部位置にて、分離後も一枚のワークを一定姿勢で保持させるための、逆Ｕ文字ハンドを有する定位置往復のアーム機構を設けたことによって、絞りを有するワークであっても、螺旋溝付き軸から外れることが無く、重なったワークを一枚ずつ分離して、分離した後も基準孔にて吊るされた一定の姿勢で保持されることができる。
従って、ロボットによって座標指示だけで連続的に次の加工工程にワークを能率よく送ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】本考案の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本考案である、重ね板材の分離保持装置の実施例の全体構成を示す正面図で、図２は図１の螺旋溝付軸にワーク一枚が吊り下げられ、ハンドで保持された状態の正面図である。
そして、図３はワーク（断面）１枚が分離された瞬間の図１の螺旋溝付軸先端部分拡大図である。
図１および図２に示すように、１は機台、２は減速機、３はモーターユニット、４はカップリング、５は軸ホルダ、６は螺旋溝付軸、７はベアリングホルダ、８は緩み止めベアリングナット、９は伸縮アーム機構で、主としてこれらで構成されている。【００１１】  本装置は板材に中空部としての基準孔を有するワークを縦方向に保持した状態で、ワークの前記基準孔を貫通する太さの軸で、当該軸の外周には少なくとも１枚のワークの厚さの溝幅を有する螺旋溝６１を形成している螺旋溝付軸６を設け、当該螺旋溝付軸６の先端に前記螺旋溝６１に連続すると共に、ワークを分離後も一定姿勢に保持する、少なくとも前記螺旋溝の底の直径より小さい円柱部６９を形成して、当該軸を略水平状態に保持して、正転、且つ逆転を繰り返えさせる回転機構と前記螺旋溝付軸６の先端の円柱部６９位置にて、分離後も一枚のワークを一定姿勢で保持させるための、逆Ｕ文字ハンド９１を有する伸縮アーム機構９を設けたことを特徴とする重ね板材の分離装置。
そして、当該螺旋溝付軸６を略水平状態に保持して、正転、且つ逆転を繰り返えさせる手段として、螺旋溝付軸６はカップリング４を介して減速機２とモーターユニット３を設けたものである。
これにて１０枚程度の束に重なったワークＷを手で供給しても良いし、ロボットで自動供給すれば好ましい。【００１２】  詳しく説明すると螺旋溝付軸２は、例えばワークＷが図２と図３のＷに示すような幅が細くて深い絞りを有する自動車の部品板などの場合、板面上の所定の位置にすでに開けられたバランスの良い基準となる孔（基準孔）に貫通して、且つ１０枚程度を重ねた状態で保持できる十分な強度の太さで且つ、軸の外周に、直径と同等の粗いピッチで軸の全長に亘って螺旋溝６１を形成して螺旋溝付軸６とし、当該螺旋溝付軸６の根元部分を軸ホルダ５に差し込むように軸植え込み部６４を段付きとして、軸ホルダ５の穴に挿入して固定ボルト５１にて固定しておく。前記螺旋溝６１の溝幅は１枚のワークＷの板厚を超える程で、溝の深さは板厚の２倍程度としておく。
また、螺旋溝付軸６の螺旋溝６１の断面形状は一般にはＵ文字状か角ネジ形が好ましい。
尚、ワークＷは必ずしも孔（基準孔）の存在に限定されず、逆Ｕ文字状のように深い切り込み部分などの中空部があれば、その切り込みに螺旋溝付軸６を掛ければよい。【００１３】  また、図１から図３で示すように、螺旋溝付軸６の先端には、前記螺旋溝６１に連続して同等の直径である円柱部６９を形成しておく。当該円柱部６９はこの部分だけを交換できるように別部材として、螺旋溝付軸６にねじ込んで一体固着しているが、最初から、これらを全て一体加工してもよい。この円柱部６９のところでワークＷの一枚だけを、分離させた後も一定の姿勢で保持するための逆Ｕ文字ハンド９１を有する伸縮アーム機構９を設けてある。【００１４】  前記軸ホルダ５は並列のボールベアリングを内蔵するベアリングホルダ７にて略水平状態に保持されながら、カップリング４にて減速機２を経由してモーターユニット３に接続されている。当該モーターユニット３にはモーターの回転方向の切り替えや回転数を変化させるためのモーターコントローラ３１が設けられている。【００１５】  カップリング４は円板形状の弾性材による一対のダンパー４１と締付ボルト４２から成って、前記軸ホルダ５と減速機２との両者の軸心を一致させると共に、僅かな軸心のズレを補正しながら回転を接続させているものである。
軸ホルダ５を支えているベアリングホルダ７はベアリングホルダ取付け台１７に、減速機２とモーターユニット３は減速機取付け板２１に、それぞれ取り付けられて機台１の上に並んで支持されている。そして、機台１はこの分離装置を複数台順次作動させるために円盤状のターンテーブル１１に中心点対称位置や放射状位置に設置されているので、当該ターンテーブル１１はテーブルベースに取り付けられ回転できるようになっている。【００１６】  前記螺旋溝付き軸６の先端円柱部６９でのワークＷを一定の姿勢で保持させるための逆Ｕ文字ハンドを有する伸縮アーム機構９は以下のように構成されている。
逆Ｕ文字ハンド９１は常に一定の位置への伸縮するアーム９２の端に設けられ、このアームは圧縮空気利用のシリンダ機構で、図で示すようにアームスパン９５からアームスティ９７、そしてアームベース９９とコ文字形に組み立てられている。
従って、逆Ｕ文字ハンド９１は前記螺旋溝付き軸６の先端円柱部６９の真上から降りてきて、円柱部を囲うようにして、ワークを保持していて、ロボットがワークを受け取りに来た時点で、そこから上昇して、元の所定位置にもどる。これを次々と一枚のワークが螺旋溝付き軸の先端に来たときごとに繰り返すのである。【００１７】  以上のように構成されているので、これを使用する場合は以下の手順で自動的に行なえばよく、その取り扱いや作業は極めて容易なもので、それぞれ次のように作動する。
（ａ）投入工程。
ワークＷは、ある一定量、例えば１０枚程度を重ねた状態で、一本の軸で保持する    ための最適な場所に開けられている孔（基準孔）を選定して、その孔に螺旋溝付軸６    を、軸の先端から中央部付近まで挿入して、ワークＷを一括投入供給する。
これは、毎回手作業でもよいし、所定のロボットにて行ってもよい。
（ｂ）引き込み工程。
前記螺旋溝付軸６の螺旋溝６１が軸６の根元に戻るような動きをする回転にモータ    ーユニット３を始動する。このモーターユニット３の逆回転でワークＷの一部が螺旋    溝に挿入され、それがガイドとなって他のワークの引き込みが行なわれる。従って、    重なったワークＷは全数まとまった状態で軸の根元方向に引き込まれていく。
（ｃ）前進工程。
ワークＷが螺旋溝付軸６の根元まで寄り集まったら、モーターコントローラ３１で    電源の配線接続を切り替えることによって、モーターユニット３が正回転によるワー    クＷの前進が始まり、ワークＷは順次螺旋溝６１の動きに沿って螺旋溝付軸６の先端    方向に移動して、先端のストッパ６３位置まで送られる。
そして、先頭のワークＷの１枚が円柱部６９に落ち込んだと同時に、その真上位置    からＵ文字ハンドが降りてきて、その位置で先頭のワークを保持しているので先頭の    ワークＷは次以下のワークＷのストッパにもなっている。
（ｄ）戻し工程。
先頭のワークＷ１を１枚だけ円柱部６９に残して、再びモーターユニット３を逆回    転させて、残りのワークＷの戻しを行なう。ワークＷは一部が螺旋溝に挿入されるた    め、まとまって根元方向に戻される。そして、この工程で同時に軸先端に下りていた    Ｕ文字ハンドが上昇して、元の位置に戻るのである。
この場合には、図３で示すように先頭のワークＷは螺旋溝付軸６の円柱部６９で自    然に吊り下げられた状態で軸６の支点とワークＷの重心との線が垂直になって、常に    正確に一定な位置となるので、ロボットによって、次の工程に確実に搬送され大変好    ましい。
前記ロボットは一般的に多用途の多関節ロボットが用いられる。
前述した（）から（）までが繰り返し行われ、重なったワークが全てなくなった時    点で、新たな重なったワークの束が供給されるのである。【００１８】  本考案に係るワークＷは、常に基準孔に貫通された軸部材にて自然に吊り下げられた状態で保持されるので、次々に分離されたどのワークＷでも常に軸部材の上接点とワークＷの重心までの線が垂直になって静止している。
従って、加工前後の保管時及び加工と次工程への運搬などに於いても、ワークＷを取り扱うロボットの場合はワークＷの支持位置を単に座標で捉えればよいので簡単な動作とすることができる。また、手作業での送る場合も作業前にワークＷを揃える必要が無く、加工準備や移動作業の能率が良いばかりでなく、保管時の変形が生じ難く、且つ保管スペースも著しく省スペースとなる優れた二次的効果もある。【００１９】  尚、Ｕ文字ハンドを有する伸縮アーム機構９は、本実施例では圧縮空気利用のシリンダロッドを円柱部６９の真上からの伸縮アーム機構としたが、本考案はこれに限定されるものではなく、趣旨を同じくする他のアーム・ハンド機構も含むものとする。
例えば、前記円柱部６９の水平方向からの往復機構や円柱部に合わせた円弧状に作動する往復機構なども考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案の第１の実施例の全体構成を示す正面図。
【図２】図１の螺旋溝付軸にワーク一枚が吊り下げられ、ハンドで保持された状態図
【図３】ワーク（断面）１枚が分離された瞬間の図１の螺旋溝付軸先端部分拡大図。
【符号の説明】
【００２１】      １    機台
１１  ターンテーブル
１５  テーブルベース
１７  ベアリングホルダ取付け台
２    減速機
２１  減速機取付け板
３    モーターユニット
３１  モーターコントローラ
４    カップリング
４１  ダンパー
４２  締付ボルト
５    軸ホルダ
５１  固定ボルト
６    螺旋溝付軸
６１  螺旋溝
６９  円柱部
７    ベアリングホルダ
８    緩み止めベアリングナット
９    エアーシリンダアーム機構
９１  逆Ｕ文字ハンド
９２  アーム
９５  アームスパン
９７  アームスティ
９９  アームベース
Ｗ    ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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