(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクをスタッキングするための、スタッキングラインシステムであって、
前記ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクを受けるための移送ユニット；
ブランクをその上にスタッキングするための少なくとも１つのスタッキング支持体；
少なくとも２つの産業用ロボットであって、少なくとも、
各ロボットが、前記移送ユニットからブランクをスタッキング支持体上に置くためにピックする単独動作モードと
少なくとも２つの前記ロボットのグループが、前記移送ユニットからブランクをスタッキング支持体上に置くためにピックするように同一のブランクに対して同時に作業する協調動作モードとで動作可能であるように、前記移送ユニットに対して配置される、産業用ロボット；並びに、
前記産業用ロボットを、前記ブランクの前記ブランキングシャーもしくはブランキングプレスからのアウトプットレートに応じて、前記単独動作モード又は前記協調動作モードで動作させるように適合される、ロボット制御手段
を含む、スタッキングラインシステム。
【請求項２】
前記ロボットのグループは２つのロボットにより構成される、請求項１に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項３】
前記移送ユニット上のブランクの位置を検出するように構成される人工視覚ユニットをさらに含む、請求項１又は２に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項４】
前記産業用ロボットの少なくとも一部は、少なくとも４つの軸を備えるシリアルロボットである、請求項１から３のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項５】
前記産業用ロボットの少なくとも一部はパラレル運動マニピュレータを含み、前記パラレル運動マニピュレータの各々は、第１の固定素子、第２の可動素子、及び少なくとも３つのアームを含み、前記アームの各々は、駆動手段により作動される第１のアーム部分と第２のアーム部分とを含み、前記第２のアーム部分は前記可動素子に連結されるリンク構成を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項６】
前記パラレル運動マニピュレータの少なくとも一部において、前記第１の固定素子は平行のトラックを含み、前記第２の可動素子は手首部マウントを含み、前記アームの各々は、前記トラックの１つに沿って変位可能なキャリッジ、及び前記キャリッジと前記手首部マウントとの間に連結されるリンクを含む、請求項５に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項７】
前記パラレル運動マニピュレータの少なくとも一部において、前記第１の固定素子は少なくとも１つの軸を含み、前記第２の可動素子は手首部マウントを含み、前記アームの各々は、前記第１の固定素子の軸の周囲を回転可能な第１のアーム部分、及び前記第１のアーム部分と前記手首部マウントとの間に連結されるリンクを含む、請求項５又は６に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項８】
前記ロボットの少なくとも一部は天井設置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項９】
前記ロボットは前記移送ユニットの実質的に上方に配置される、請求項８に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１０】
前記移送ユニットは受け位置から搬送パスに沿って前記ブランクを搬送し、前記ロボットは、前記搬送パスの上方に前記搬送パスに実質的に位置合わせされて配置される、請求項９に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１１】
少なくとも２つは前記移送ユニットの一方の側に配置され、少なくとも２つは前記移送ユニットの他方の側に配置される、少なくとも４つの産業用ロボットを含み、前記移送ユニットの同じ側にあるロボットの１ペアは前記協調動作モードで協働できる、請求項１から８のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１２】
前記ロボットが単独動作モードで動作するように設定される場合に、各ロボットに関連付けられる２つのスタッキング支持体を含み、前記ロボット及び前記スタッキング支持体は、各ロボットが、各ロボットに関連付けられる２つのスタッキング支持体のいずれかの上にブランクを置くことができるように構成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１３】
２つのスタッキング支持体を含み、各ロボットがブランクを前記２つのスタッキング支持体の両方に置くことができるように、前記２つのスタッキング支持体は、前記ロボットが単独動作モードで動作するように設定される場合に、少なくとも２つのロボットによって共用される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１４】
前記ロボットが協調動作モードで動作するように設定される場合に、各ロボットのグループに関連付けられる２つのスタッキング支持体を含み、前記ロボット及びスタッキング支持体は、各ロボットのグループが、各ロボットに関連付けられる２つのスタッキング支持体のいずれかの上にブランクを置くことができるように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１５】
前記移送ユニットは、リニアコンベヤを含み、前記産業用ロボットの各々又は前記産業用ロボットのグループの各々が前記ブランクをスタッキング支持体上に置くために前記ブランクを搬送パスに沿った位置で前記リニアコンベヤからピックするように、前記リニアコンベヤは、前記ブランクを搬送パスに沿って搬送するように構成される、請求項１から１４のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１６】
前記移送ユニットの表面は静止している、請求項１から１５のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１７】
前記移送ユニットは、少なくとも１つの受けロボットであって、前記受けロボットの各々は、前記ブランキングシャー又はブランキングプレスからブランクを受ける受け位置から移動するように構成される、受けロボットと、前記産業用ロボットもしくは前記産業用ロボットのグループのうちの１つが前記ブランクをスタッキング支持体上に置くために前記受けロボットから前記ブランクをピックする、少なくとも１つの送達位置とを含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１８】
前記移送ユニットは２つの受けロボットを含み、前記２つの受けロボットの各々は、共用の受け位置から少なくとも１つの送達位置へと移動するように構成され、前記２つの受けロボットの前記送達位置は異なる、請求項１７に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項１９】
前記受けロボットは４軸シリアルロボットである、請求項１７又は１８に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項２０】
前記移送ユニットは、受け位置と少なくとも１つの送達位置との間を移動するように構成される少なくとも１つのシャトルを含み、前記産業用ロボット又は前記産業用ロボットのグループは、前記ブランクをスタッキング支持体上に置くために、送達位置にある前記シャトルから前記ブランクをピックする、請求項１から１９のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項２１】
前記移送ユニットは、受け位置と２つの異なる送達位置との間を交互に移動するように構成されるシャトルを含む、請求項２０に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項２２】
前記移送ユニットは２つのシャトルを含み、前記２つのシャトルの各々は、前記２つのシャトルにとって共用の受け位置と前記２つのシャトルにとって異なる送達位置との間を往復動するように構成される、請求項２０に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項２３】
前記シャトルは、前記受け位置と前記送達位置との間で往復動するリニアシャトルを含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項２４】
前記シャトルは、前記受け位置と前記送達位置との間で回転する回転シャトルを含む、請求項２０から２３のいずれか一項に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項２５】
前記移送ユニットは、２つの位置間を移動するシャトルであって、前記２つの位置の各々で、ロボット又はロボットのグループによって、一方のブランクが前記シャトル上で受けられ他方のブランクが前記シャトルからピックされるように、２つのブランク用に適切な寸法を有するシャトルを含む、請求項２０に記載のスタッキングラインシステム。
【請求項２６】
ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクをスタッキングする方法であって、
少なくとも２つの産業用ロボットと、前記ロボットを動作させてラインからアウトプットされるブランクをピックさせ少なくとも１つのスタック上に置かせるための制御手段とを提供すること、並びに、
前記ブランクの前記ブランキングシャーもしくはブランキングプレスからのアウトプットレートに応じて、
各ロボットが前記ラインからアウトプットされるブランクをスタック上に置くために当該ブランクを把持及びピックする、単独動作モードで、前記産業用ロボットを動作させる、又は、
前記ラインからアウトプットされる同一のブランクをスタック上に置くために当該同一のブランクを把持及びピックするように前記ロボットのグループが同時に作業する、協調動作モードで、前記産業用ロボットを動作させることを含む、方法。
【請求項２７】
前記アウトプットレートが、単位時間あたりにアウトプットされるブランクの数により定義される場合、前記制御手段は、前記アウトプットレートが既定値未満のときに、２つのロボットからなるグループを協調動作モードで動作させる、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクを受けるための移送ユニットと、ブランクをその上で支持するスタッキングとを含む、スタッキングラインシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両部品などのスタンプされる又はプレスされる金属部品の製造中、別個のブランキングラインで事前に金属コイルから切削された金属ブランクが、プレスに供給され得る。ブランクは、所定の長さもしくは台形形状を有する単純な金属シート（ブランキングシャーによるシャー切削）、又は、より複雑な外形、カットアウトなど（打ち抜きダイによるブランキングプレスでの形切断）であり得る。最近では鋸歯状の縁を含むブランクも、シャー又はプレスで生産され得る。
【０００３】
ブランキングシャー又はブランキングプレスで生産されるブランクは、後でスタッキングラインから離れて移動されて１つずつプレスラインに供給されるために、又は、保存されて後に使用されもしくは別の生産サイトに搬送されるために、スタッキングパレット、トロリー、カートもしくは同様の支持体に整然とスタックされねばならない。ブランクのスタックに２つのパレット、トロリー、又はカートを使用することで、連続的な動作が可能となる。
【０００４】
スタッキングプロセスにおいて考慮すべき一態様として、ブランキングラインにおける生産性は、特に比較的小さい部品の場合は非常に高いのが通例であり、例えば長さが１ｍ未満の小さなブランクでは毎分６０ブランクを容易に達成するが、長さが２〜４ｍ程度のブランクの場合は毎分２０ブランクのレートでアウトプットされることとなる。
【０００５】
スタッキングプロセスに関連する他の課題は、様々な材料、形状、重量、アウトプットレートなど、プロセスとシステムとが適応しなければならないブランクの多様性であり、スタッキングパレットにおけるブランクの位置決めに正確性が要求されることである。
【０００６】
従来、ブランクは打ち抜きダイもしくはシャーからの排出後に１つずつピックされ、磁気及び／又は真空カップコンベヤシステムを使用して、スタッキングパレット上に落とされる。
【０００７】
ブランクはピックされて磁気もしくは真空コンベヤシステムから吊られ、コンベヤシステムはブランクを中央位置に搬送し、ここでブランクはセンタリングシステムによって中央に置かれ、磁気もしくは真空システムによって解放されてスタック上に落下するが、この動きには、各ブランクの特定の形状に関連して、ブランクが正しい位置に到達するようにガイドユニットによる誘導が必要である。スタック上に既にあるブランクの数にかかわらず、ブランクがスタックされるテーブルまたはパレットは、ブランクが適切な高さを起点として解放されるように、漸進的に低くなっている。
【０００８】
このような既知のシステムでは、要求されるセンタリングを提供することが複雑となる場合が少なくとも幾つかはあり得、しかも、このようなシステムを幾つかの異なるブランク寸法や重量に適応させることは大幅な変更を必要とするかもしれず、費用及び／又は時間の浪費である。
【０００９】
本発明は、上述の欠点が少なくとも部分的に解決されるような、ブランキングシャーもしくはブランキングプレスから供給されるブランクのためのスタッキングラインシステム又はスタッキングを提供することを目的とする。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクをスタッキングするためにスタッキングラインシステムが提供され、前記スタッキングラインシステムは、
ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクを受けるための移送ユニット；
ブランクをその上にスタッキングするための少なくとも１つのスタッキング支持体；
少なくとも２つの産業用ロボットであって、
該移送ユニットに対して配置されて、少なくとも、
各ロボットが、前記移送ユニットからブランクをスタッキング支持体上に置くためにピックする単独動作モードと
少なくとも２つの前記ロボットの１グループが、前記移送ユニットからブランクをスタッキング支持体上に置くためにピックするように同一のブランクに対して同時に作業する協調動作モードと
で動作可能な、産業用ロボット；並びに、
該産業用ロボットを、ブランクのサイズ、ブランクの重量、ブランクのブランキングシャーもしくはブランキングプレスからのアウトプットレート、及び／又はこれらの組み合わせに関連するパラメータに応じて、単独動作モード又は協調動作モードで動作させるように適合される、ロボット制御手段
を含む。
【００１１】
単独もしくは協調動作モードで動作可能な産業用ロボットの使用により、単一のロボットでは適切なサイズ、パワー、及びスピードで取り扱えないブランクを含む、異なるサイズ、重量、及びアウトプット／搬送レートを有する幅広いブランクに適合可能となるので、スタッキングラインに柔軟性が生まれる。
【００１２】
さらに、ロボットを変更する必要がないため、従来型の磁気もしくは真空式ラインと比較して、あるブランクから別のブランクへのラインの適合を要する変更も少ない作業及び短いダウンタイムで済み、ごく単純な誘導システムの適合で十分であるか又はそれさえ不要となり得る。例えばスタックされるブランクの下の空気層の影響のため、ロボットに何らかの誘導が要求され、この空気層はブランクがほぼスタック上にあるときにわずかな横方向の移動を引き起こし得る。
【００１３】
追加の利点は、産業用ロボットがブランクを単純な方式で正確にスタッキングするのに適しているということである。例えば、ロボットが各ブランクを最適な高さで解放するように動作可能であるので、垂直移動を伴うスタッキングテーブル又はパレットの設置が不要となる。
【００１４】
本明細書において「産業用ロボット」という表現は、自動制御式であり、再プログラム可能な、多目的用の、３軸以上のマニピュレータプログラム可能なものであって、位置に固定される又は可動であって産業用オートメーション用途に使用され、ＩＳＯ８３７３において国際標準化規格に規定されるようなロボットを指す。
【００１５】
本発明のさらなる態様では、ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクをスタッキングするための方法が提供される。
【００１６】
当業者には、本発明の実施形態のさらなる目的、利点、及び特長が、本明細書の精読によって明らかとなるあるいは本発明の実施によって獲得されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の特定の実施形態が、非限定的な例として、添付図面を参照し以下に記載される。
【００１８】
【図１】ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされ得る、ブランキング形状の幾つかの例を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、単独モードで動作するロボットを含むスタッキングラインシステムの斜視図である。
【図３】協調モードで動作するロボットを含む、図１のスタッキングラインシステムの斜視図である。
【図４】本発明の別の実施形態による、単独モードで動作するロボットを含むスタッキングラインシステムの斜視図である。
【図５】協調モードで動作するロボットを含む、図４のスタッキングラインシステムの斜視図である。
【図６】図２及び図３のものと同様のスタッキングラインシステムの斜視図であるが、移送ユニットの実施形態が異なる。
【図７】図２及び図３のものと同様のスタッキングラインシステムの斜視図であるが、移送ユニットの実施形態がさらに異なる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ブランキングシャーもしくはブランキングプレスでは、矩形もしくは台形のブランクが金属コイルからのシャーによって切削され、より複雑な形状もまたブランキングダイによって作成される。これらのブランクは、例えばプレスラインなどにおいて後でさらなる動作が実施され得る、ワークピースである。このため、ブランキングシャーもしくはブランキングプレスからアウトプットされるブランクは、ブランキングシャーもしくはブランキングプレスに隣接して配置されるスタッキングラインにスタックされる。
【００２０】
図１は、ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされ得る、幾つかのブランクを例示的に示す。
【００２１】
図２は、ブランキングシャーもしくはブランキングプレスからアウトプットされるブランクをスタッキング支持体上にスタックするために、ブランキングシャーもしくはブランキングプレスの排出口に配置され得る、本発明の一実施形態によるスタッキングラインを示す。
【００２２】
具体的には、図２は、ブランキングシャーもしくはブランキングプレスから矢印の方向にアウトプットされるブランク１００を受ける移送ユニット２を概略的に示し、ここから産業ロボットがブランク１００を、後述のようにスタックするためにピックする。
【００２３】
移送ユニット２は例えば、すべてのブランクが受けられて同じ方向にピックされる図２に示すような静止表面であってもよく、ブランク１００を搬送パスに沿って搬送するように配置されてここからブランクがロボットによってピックされるリニアコンベヤであってもよい。移送ユニット２のさらなる実施形態については後述する。
【００２４】
システムは、ブランクが後で別の生産ラインに搬送されてさらに処理されるように、ブランクをその上にスタッキングするためのスタッキング支持体３も含み得る。スタッキング支持体３は任意の既知のタイプであり得るため、図中では概略的にのみ示してある。
【００２５】
搬送パスの各側又は搬送パスの上方には２つの産業用ロボット、この例では、少なくとも４つの軸（図２では６つの回転軸）を含む２つのシリアルロボット（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）が存在し得る。各ロボットは、ブランク１００の取り扱いに適した例えば既知の真空又は磁気ツールなどのツール６を担持する。
【００２６】
図示のように、ロボットは障害となりにくいよう天井設置され得る。
【００２７】
図２及び図３のようなスタッキングラインシステムに用いられ得るシリアルロボットの一例は、ＡＢＢ（ｗｗｗ．ａｂｂ．ｃｏｍ）から入手可能なＩＲＢ６６２０である。
【００２８】
ロボット５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄは、制御手段（図示せず）によって制御され、移送ユニット２からブランク１００をそれぞれピックし、関連付けられたスタッキング支持体３上に置くことができる。ロボットのこの動作は本明細書では「単独動作モード」と称される。
【００２９】
これは例えば図２に示す下記のような所定のシーケンスで行われ得る。
ロボット５ａはブランク１００を移送ユニット２からピックしている；
ロボット５ｂは前のブランク１００をピックしてスタッキング支持体３の方へ移動させている；
ロボット５ｃはブランクを、関連するスタッキング支持体３上に置いている；
ロボット５ｄはブランク１００を関連するスタッキング支持体に置き、次のブランクをピックしに戻っている。
【００３０】
ブランクがピックされる移送ユニット２上の位置は、すべてのロボット５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄに対して同じであってもよく、あるいは例えば移送ユニット２がリニアコンベヤである場合は、異なるロボットに対して異なるピック位置が存在してもよい。
【００３１】
制御手段がブランクの正確な位置を知るよう、移送ユニット２上のピック位置に関連して、ロボット制御手段に連結される人工視覚ユニット７が存在し得る。これによって、各ブランクが望ましい正確性で移送ユニット２からピックされその後スタッキング支持体３上に置かれることが保障され得る。
【００３２】
人口視覚７ユニットは、ブランクがブランキングシャー又はブランキングプレスから受けられる位置に配置され、移送ユニットがコンベヤである場合、システムは、コンベヤに関連付けられるエンコーダなど既知の手段をさらに含み、コンベヤ上を進むブランクの位置を制御し得る。したがって各ロボットは移動するコンベヤ上の適切な位置でブランクをピックするので、コンベヤを停止させる必要がない。
【００３３】
図３は、より大きい及び／又はより重いブランク２００に適した移送ユニット２及び動作状態のロボット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを示し、ここで２つのロボットは協働するように制御手段によって制御される。
【００３４】
この場合、図示のように、移送ユニット２の一方の側のロボット５ａ、５ｃのペア、及び移送ユニット２の他方の側のロボット５ｂ、５ｄのペアは協調するように制御され、ロボットの各ペアがブランク２００に対して同時に作動して、ブランク２００を移送ユニット２からピックしスタッキング支持体３上に置く。２つのロボットが各ブランクを移動させるために協働するこの動作は、本明細書では「協調動作モード」と称される。
【００３５】
図３では、ロボット５ａ及び５ｃが移送ユニット２からブランク２００をピックしており、ロボット５ｂ及び５ｄは前にピックしたブランク２００をスタッキング支持体３上に置いている。
【００３６】
ロボットを協調的に動作させる制御ユニットは例えば、ＡＢＢ社（ｗｗｗ．ａｂｂ．ｃｏｍ）から入手可能なＭｕｌｔｉＭｏｖｅ機能を含むものであり得る。ＭｕｌｔｉＭｏｖｅは、例えばＡＢＢ社のＩＲＣ５制御モジュールに組み込まれた機能であって、幾つかのマニピュレータが単一のロボットのように働くよう制御できる。
【００３７】
スタッキングラインの動作例は後述される。
【００３８】
ブランキングシャーもしくはブランキングプレス（図示せず）において比較的軽量及び／又は小さい、例えば２０ｋｇブランクなどが生産されて毎分６０ブランクがアウトプットされる場合、４つのロボット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは単独作業モードで動作されて、各ロボットがブランキングシャーもしくはブランキングプレスからアウトプットされるブランクの４つに１つをピックしてスタックする。
【００３９】
これは、各ロボットが毎分１５ブランクをピックしてスタックし、したがって１ブランクにつき４秒を有することを意味する。２０ｋｇは比較的軽量であるので、比較的小さく速いロボットがシステムにおいて用いられ得るが、これはこのサイクルタイムにおける作業では十分な速さであり得る。
【００４０】
ブランキングシャーもしくはブランキングプレスにおいて、例えば４０ｋｇブランクなどのより重い及び／又は大きなブランクが生産される場合、アウトプットレートはより小さく、例えば毎分２０ブランクとなるのが通例である。この場合、ロボットの各ペアすなわちロボット５ａ、５ｂ及びロボット５ｃ、５ｄは、図３に示すように協調作業モードで動作され、各ペアがブランキングシャーもしくはブランキングプレスからアウトプットされるブランクの２つに１つをピックしてスタックする。
【００４１】
これは、各ロボットが毎分１０ブランクをピックしてスタックし、したがって１ブランクにつき６秒を有することを意味する。
【００４２】
図４及び図５はスタッキングラインシステムの別の実施形態を概略的に示し、この場合は、図２及び図３のシリアルロボットに代わってパラレル運動マニピュレータ（ＰＫＭ）が産業用ロボットとして用いられる。これら両方の実施形態に共通のフィーチャには同じ参照番号が付され、これ以上詳細には説明されない。
【００４３】
図４は、単独動作モードで作業する４つのパラレル運動マニピュレータ（ＰＫＭ）５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、及び５０ｄを示し、各ＰＫＭは、図３のシリアルロボットによって実施されるのと同様のシーケンスでブランク１００を移送ユニット２からピックしてスタッキング支持体３上に置く。
【００４４】
パラレル運動マニピュレータ（ＰＫＭ）は低慣性ロボットであって、シリアルロボットよりも動作において高速であることができる。
【００４５】
より詳細には、ＰＫＭは、第１の固定素子と第２の可動素子と少なくとも３つのアームとを一般的に含むマニピュレータである。各アームは第１のアーム部分と第２のアーム部分とを含み、第２のアーム部分は可動素子に接続されるリンク構成を含む。第１のアーム部分の各々は駆動手段によって作動され、駆動手段は移動質量を減らすために固定素子に配置されることが好ましい。リンク構成は、手首部のマニピュレート時に、支持している第１のアーム部分の作動に起因する力を伝達する。
【００４６】
この設計により、高度な荷重容量、高い剛性、高い固有振動数及び軽量性が付与される。
【００４７】
図４で５０ｃの参照番号で示されるＰＫＭのように、この実施例で各マニピュレータは、３つのキャリッジ６１を含み、各キャリッジはリニアモータ（図示せず）により駆動されて３つの平行トラック６２ｃのうちの１つに対して摺動し、３つのキャリッジ６１は対応するリンク６４により球形ジョイントを介して共通の手首部マウント６３に連結され、ブランクをハンドリングするツール６が手首部マウント６３に取り付けられる。
【００４８】
この実施形態で、トラック６２はＰＫＭの固定素子であり、手首部マウント６３は可動素子であり、キャリッジ６１及びリンク６４はＰＫＭのアームの２つの部分をそれぞれ形成する。
【００４９】
キャリッジ６１の各々の対応するトラックに沿ってキャリッジ６１の位置を変化させることによって、手首部マウント６３が様々な位置に高速かつ確実な方式で変移され得ることを理解されたい。
【００５０】
図４及び図５では、ＰＫＭがごく概略的にのみ示されていることに留意すべきである。ＰＫＭの構造、細部及び動作パラメータは当業者には既知であり、いかなる特定の応用に対しても、最適なフィーチャを伴ってＰＫＭを用いることが可能であろう。例えば、ＰＫＭの各リンク６４はシングル、ダブル、トリプル・・・又はこれらの組み合わせであり得、同様に、トラック６２のレイアウトは、特定の応用の各々において手首部６３がとるべき位置及び利用可能な空間に基づいて決定され得る。ＰＫＭの３つのトラック６２は平行であるが同一平面上である必要はなく、システムのレイアウトにおいて適切であれば垂直に配置されてもよい。
【００５１】
単独動作モードでは、ＰＫＭ５０ａ〜５０ｄは図４に示すような所定のシーケンスに従う。
ＰＫＭ５０ａはブランク１００を移送ユニット２からピックしている；
ＰＫＭ５０ｂは前のブランク１００をピックしてスタッキング支持体３の方へ移動させている；
ＰＫＭ５０ｃはブランクを、関連するスタッキング支持体３上に置いている；
ＰＫＭ５０ｄはブランク１００を関連するスタッキング支持体に置き、次のブランクをピックしに移送ユニット２の方へと戻っている。
【００５２】
シリアルロボットを用いた実施形態と同様、５０ａ、５０ｂ、５０、及び５０ｄのすべてのＰＫＭは、ブランクを移送ユニット２上の同じ位置でピックしてもよく、異なるピック位置でピックしてもよい。
【００５３】
図４のロボットは図５に示すように協調動作モードでも動作し得る。移送ユニット２の一方の側のロボット５０ａ、５０ｃのペア、及び移送ユニット２の他方の側のロボット５０ｂ、５０ｄのペアは、各ペアがブランク２００に対して同時に作動して、ブランク２００を移送ユニット２からピックしスタッキング支持体３上に置くように、協調するよう制御される。図では、ロボット５０ａ及び５０ｃが移送ユニット２からブランク２００をピックしており、ロボット５０ｂ及び５０ｄは前にピックしたブランク２００をスタッキング支持体３上に置いている。
【００５４】
図４及び図５に示すＰＫＭロボットを、他の任意適切な種類のＰＫＭに替えてもよいことに留意されたい。例えば、一又は複数の軸と３つ以上のアームとを含む第１の固定素子を有する、例えば特許文献ＷＯ０３／０６６２８９に記載のタイプであってもよい。各アームは、回転モータにより駆動されて前記軸のうちの１つの周囲を回転する第１のアーム部分と、第１のアーム部分と手首部マウントとの間に連結されて第２の可動素子を形成するリンクとを有する。
【００５５】
この種のＰＫＭは、特定の場合に応じて主軸を垂直又は水平にして天井設置することもできる。
【００５６】
図４、５のようなリニアＰＫＭ及びＷＯ０３／０６６２８９のような回転ＰＫＭにおいて、手首部マウントは回転１自由度と対応するアクチュエータとをさらに含み得る。
【００５７】
例えば図２及び図３の実施形態では移送ユニットの各側に配置される２つのロボットが存在するが、他の実施形態では、天井設置されたロボットが、ブランク搬送パスの上方に、搬送パスにほぼ位置合わせされて配置され得る。
【００５８】
例えば移送ユニットがコンベヤである場合、協調動作モードで、搬送方向に数えて最初の２つのロボットが協働してブランクをピックし、第３及び第４のロボットが協働してブランクをピックするように、位置合わせされた４つのロボットがコンベヤの上方に配置され得る。
【００５９】
各ロボット又は各ロボットグループに対して２つのスタッキング支持体を配置することがより容易となるように、搬送パス上方にロボットを配置して、搬送パスの側のスタッキング支持体のためにより広く空間を残すことができる。
【００６０】
図６及び図７は、図２及び図３のシリアルロボットを用いるスタッキングシステムに応用される、移送ユニット２のさらなる２つの実施形態を示す。
【００６１】
図６では移送ユニット２が、静止表面又はリニアコンベヤに替えて、例えば４軸又は６軸シリアルロボットなどの２つの受けロボット８ａ及び８ｂを含む。
【００６２】
受けロボット８ａ、８ｂの各々は、ブランキングシャーもしくはブランキングプレスからアウトプットされるブランク１００を受ける中央の共用受け位置から、横の送達位置に移動することができ、図のロボット８ａは送達位置にあり、図のロボット８ｂは共用の受け位置にあることが示されている。ロボット８ｂにとっての受け位置は、図中、この受け位置に対して右側である。
【００６３】
図示のように、２つの受けロボット８ａ及び８ｂの送達位置は異なり、ロボット８ａは、ロボット５ａ及び５ｃのうちの１つ（又は協調モードでは両方）がブランクを受けロボット８ａからピックしてスタッキング支持体３上に置くことができるように、ブランク１００をロボット５ａ及び５ｃの隣の位置に送達し、一方ロボット８ｂは、ブランクをスタッキングシステムの他方の側におけるロボット５ｂ及び５ｃの隣の位置に送達する。
【００６４】
他の実施形態では、例えばロボットが単独モードで作業している場合、受けロボット８ａはブランクを、ロボット５ａ及び５ｃのうちのいずれか一方にそれぞれ関連付けられる２つの異なる位置へ送達することが想定され得る。幾つかの実施形態では、協調動作モードの場合、２つのロボット８ａ及び８ｂは協働して１つのブランクをロボット５ａ及び５ｃのペアへ送達し、後続するブランクをロボット５ｂ及び５ｄへ送達することも想定され得る。
【００６５】
より一般的には、少なくとも１つの受けロボットが配置されて、産業用ロボットのうちの１つ又は産業用ロボットのうちの１グループがブランクをピックする受け位置から、少なくとも１つの送達位置へと移動し、この受けロボットは、異なるロボット又はロボットグループのための異なる送達位置へと移動し得る。
【００６６】
このような実施形態で受けロボットとして用いられ得る商品は、ＡＢＢ（ｗｗｗ．ａｂｂ．ｃｏｍ）から入手可能なロボットＩＲＢ４６０又はＩＲＢ６６０である。
【００６７】
図２、３、及び６と同様のスタッキングシステムを示す図７の代替的実施形態では、移送ユニット２が、ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされたブランクを受ける中央受け位置と、中央位置の両側の少なくとも２つの異なる送達位置との間で往復動可能な、シャトル９を含み、単独モード又は協調モードで作業する産業用ロボット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが、ブランクを送達位置のうちの１つにあるシャトルからピックする。
【００６８】
図７は、受け位置と送達位置のうちの１つとの両方にあるシャトル９を示し、ごく概略的にのみ図示されている。
【００６９】
他の実施形態で、移送ユニットは図７のシャトル９のようなシャトルを２つ含み、これら各シャトルは、ブランキングシャー又は打ち抜きダイから出されたブランクを受ける共用の中央受け位置と２つの異なる送達位置との間を動き、一方のシャトルはロボット５ａ及び５ｃ用に、他方のシャトルはロボット５ｂ及び５ｄ用に機能する。
【００７０】
本発明の実施形態において、一又は複数のシャトルは、図７のようなリニアユニットである代わりに回転ユニットであり得る。この場合各シャトルは、２つの回転シャトルが用いられる場合、共用の受け位置と１つの送達位置との間で回転し得、あるいは代替的に、単一のシャトルが受け位置と２つの異なる送達位置との間を回転し得る。
【００７１】
移送ユニットの別の実施形態では、前記２つの位置の各々において、１つのブランクがシャトル上に受けられ、その間に別のブランクがロボット又はロボットグループによってシャトルからピックされるように、２つのブランクに適した寸法のシャトルが設けられ、２つの位置の間で例えば往復動式に又は回転式に移動し得る。すなわち、第１の位置では、シャトルの右側がブランクを受ける受け位置にあり、その間に左側は、ロボットがそれ以前にシャトル上に置かれたブランクをピックする送達位置にある。第２の位置では、シャトルの右側が前記受けられたブランクを送達する送達位置に移動し、その間に左側は新しいブランクを受けるため受け位置に到達している。
【００７２】
本発明の実施形態によれば、ブランキングシャー又はブランキングプレスからアウトプットされるブランクをスタッキングする方法は、上記に開示したような少なくとも２つの産業用ロボットと、ラインからアウトプットされるブランクをピックさせスタック上に置かせるように該ロボットを動作するための適切な制御手段とを提供することを含み、該産業用ロボットは、ブランクのサイズ、ブランクの重量、搬送パスに沿ったブランクの搬送レート、及び／又はこれらの組み合わせに関連するパラメータに応じて、上述のように単独動作モード又は協調動作モードで動作され得る。
【００７３】
例えばブランクのサイズなどのパラメータが既定値を超える場合、制御はロボットを協調動作モードで作業させ得る。
【００７４】
すべてのブランクが所定のシーケンスにしたがいロボットによって移送ユニットからピックされるように、制御手段はロボット又はロボットのグループを所定のシーケンスで動作させる。
【００７５】
本発明の幾つか特定の実施形態及び実施例のみが本明細書に記載されたが、他の代替的実施形態及び／又は本発明の応用並びにそれらの等価物が実施可能であることが、当業者には理解されよう。さらに、本発明は、記載された特定の実施形態のすべての可能な組み合わせをも包含する。本発明の範囲は、特定の実施形態によっては限定されず、下記の特許請求の範囲の公正なる理解によってのみ規定されるものである。
【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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