(57)【要約】【課題】積層されたワークから、２枚目のワークを同時に取り出すなく確実に最表層の１枚のワークのみを分離することを可能にする。【解決手段】積層されたワーク３０の表層ワークを表面側から吸着する吸着部１０と、積層されたワークの側面に吸引力を作用させる側方吸引部２５とを備える。【効果】積層ワークに側方吸引力を作用させて２枚目以降のワークが同時に取り出されるのを防止して最表層のワークのみを確実に分離する。また、分離時に残された積層ワークの整列も維持されるため、以降のワークの分離も円滑に行うことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層されたワークから表層の１枚のワークを分離する分離装置であって、積層されたワークの表層ワークを該表層ワークの表面側から吸着する吸着部と、積層されたワークのうち少なくとも２層目のワークの側面に吸引力を作用させる側方吸引部とを備えることを特徴とする積層ワークの分離装置。
【請求項２】
前記吸着部および側方吸引部が、真空吸引によるものであることを特徴とする請求項１記載の積層ワークの分離装置。
【請求項３】
前記吸着部と前記側方吸引部とは、それぞれ真空吸引動作を独立して制御可能であることを特徴とする請求項２記載の積層ワークの分離装置。
【請求項４】
前記吸着部に対する真空吸引動作を調整する吸着部用バルブと、前記側方吸引部に対する真空吸引動作を調整する吸引部用バルブとをそれぞれ備えることを特徴とする請求項２記載の積層ワークの分離装置。
【請求項５】
前記側方吸引部は、積層ワークの外周側に沿って側方吸引口が複数配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層ワークの分離装置。
【請求項６】
前記した複数の側方吸引口は、等角度間隔で配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層ワークの分離装置。
【請求項７】
表層のワークを分離した積層ワークを次層のワークの分離に備えて移動させる積層ワーク移動装置を備えることを特徴とする請求項１記載の積層ワークの分離装置。
【請求項８】
前記吸着部の吸着口を、分離する表層のワークに対し、離接移動させる吸着口移動装置を備えることを特徴とする請求項１記載の積層ワークの分離装置。
【請求項９】
前記吸着部による表層ワークの分離を検知する分離検知装置を備えることを特徴とする請求項１記載の積層ワークの分離装置。
【請求項１０】
前記分離検知装置による分離検知に基づいて、吸着用バルブと吸引用バルブとワーク移動装置と吸着口移動装置の動作を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項９記載の積層ワークの分離装置。
【請求項１１】
積層ワークを積層方向に沿って保持し、かつ該積層ワークの積層方向への移動を可能とするガイド部を備えることを特徴とする請求項１記載の積層ワークの分離装置。
【請求項１２】
前記ガイド部は筒状からなり、該ガイド部の内周部と前記側方吸引部の吸引口とが連通していることを特徴とする請求項１１記載の積層ワークの分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層されたワークの表層から１枚のワークを吸着して分離し、搬送や他部品との組立等に供することができる積層ワークの分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
部品の組立ラインなどで、積層されたワークから順次１枚のワークを取りだして所定の組立工程に供する場合などには、積層ワークの表層にあるワークを真空吸引や磁力吸引などを用いた分離装置によって吸着して積層ワークから分離している。
しかしながら、積層されたワークは油分や埃などの付着によって互いに分離しにくくなっていることがあり、このような状態で上記分離装置で分離しようとすると、２枚またはそれ以上のワークが重なった状態で同時に積層ワークから取り出されてしまう場合がある。このままでは次工程等へのワーク搬送等は困難であるため、分離の際に、重なって取り出されないような工夫をしたり、重なって取り出されたワークのうち２枚目以降のワークを離脱させる作業を行っている。
【０００３】
例えば特許文献１では、永久磁石の磁力によってワーク間で反発力を生じさせてワーク同士を分離しやすくしている。また、特許文献２では、分離プレートを設けて、吸着具によって複数枚取り出された場合に、前記分離プレートに２枚目のワークが当たるようにして２枚目以降のワークを離脱させることを可能にした装置が記載されている。また、その他に、分離の際に、横方向より治具によって２枚目のワークを押さえたり、分離したワークに対しエアーを吹き付けて２枚目以降のワークを吹き飛ばしたりする方法が用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２１６８６８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３２８０４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に示された方法では、磁性体でないワークには適用が困難であり、また、ワークによっては永久磁石によって残留する磁気により不具合が生じる場合もあり、適用範囲が限られるという問題がある。また、特許文献２に記載された装置では、分離プレートと２枚目のワークとの位置合わせが難しいという問題がある。さらに、２枚目のワークを横から押さえる方法では、治具を正確に２枚目のワークに合わせるのが難しく、また、特に薄いワークでは、ワークの厚さに対し、治具の厚さを十分に小さくすることが難しく、２枚目のみの押さえることが困難になる。また、薄物ワークが傾いたりして、うまくおさえられないことが発生する。さらに、エアーで吹き飛ばす方法では、１枚目と２枚目の間にエアーを吹き当てることが非常に難しく、また、２枚目のワークを外部へ撒き散らしてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、積層されたワークから１枚のワークを分離する際に、確実に１枚のみを吸着して分離することを可能にする積層ワークの分離装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の積層ワークの分離装置のうち請求項１記載の発明は、積層されたワークから表層の１枚のワークを分離する分離装置であって、積層されたワークの表層ワークを該表層ワークの表面側から吸着する吸着部と、積層されたワークのうち少なくとも２層目のワークの側面に吸引力を作用させる側方吸引部とを備えることを特徴とする積層ワークの分離装置。
【０００８】
請求項２記載の積層ワークの分離装置は、請求項１記載の発明において、前記吸着部および側方吸引部が、真空吸引によるものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の積層ワークの分離装置は、請求項２記載の発明において、前記吸着部と前記側方吸引部とは、それぞれ真空吸引動作を独立して制御可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の積層ワークの分離装置は、請求項２記載の発明において、前記吸着部に対する真空吸引動作を調整する吸着部用バルブと、前記側方吸引部に対する真空吸引動作を調整する吸引部用バルブとをそれぞれ備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の積層ワークの分離装置は、請求項１記載の発明において、前記側方吸引部は、積層ワークの外周側に沿って側方吸引口が複数配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の積層ワークの分離装置は、請求項１記載の発明において、前記した複数の側方吸引口は、等角度間隔で配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の積層ワークの分離装置は、請求項１記載の発明において、表層のワークを分離した積層ワークを次層のワークの分離に備えて移動させる積層ワーク移動装置を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の積層ワークの分離装置は、請求項１記載の発明において、前記吸着部の吸着口を、分離する表層のワークに対し、離接移動させる吸着口移動装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の積層ワークの分離装置は、請求項１記載の発明において、前記吸着部による表層ワークの分離を検知する分離検知装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の積層ワークの分離装置は、請求項９記載の発明において、前記分離検知装置による分離検知に基づいて、吸着用バルブと吸引用バルブとワーク移動装置と吸着口移動装置の動作を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の積層ワークの分離装置は、請求項１記載の発明において、積層ワークを積層方向に沿って保持し、かつ該積層ワークの積層方向への移動を可能とするガイド部を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の積層ワークの分離装置は、請求項１１記載の発明において、前記ガイド部は筒状からなり、該ガイド部の内周部と前記側方吸引部の吸引口とが連通していることを特徴とする。
【００１９】
すなわち本発明によれば、積層されたワークに、側方から吸引部によって吸引力を作用させることができ、表層のワークに対しては、表面側から吸着部によって吸着力を作用させることができる。表層のワークにおいては、表面側から加わる吸着力の方が、側面のみに作用する側方吸引力よりも効果的にワークに作用するため、格別に側方吸引力を大きくしない限りは、吸着部によって容易に吸着して積層ワークから取り出すことができる。一方、２枚目のワークでは、吸着部による吸着力は作用しないかわずかに作用するのみであり、場合によっては油や埃によって１枚目のワークとの間に吸着力が作用する。しかし、これら吸着力は、側方からの吸引力に対し僅かなものであり、１枚目のワークが吸着部によって取り出される際にも、側方吸引力によって現位置が保持され、１枚目のワークとともに取り出されるのを防止する。この結果、１枚目のワークのみが吸着部によって、確実に分離されることになる。なお、側方からの吸引力は、少なくとも２枚目のワークに作用するものであればよいが、分離しようとする最表層ワークや３枚目以降のワークに作用するものであってもよい。
【００２０】
なお、吸着部および側方吸引部では、代表的には、真空吸引力を利用することができる。ただし、本発明としてはこれに限定されるものではなく、ワークによっては磁力等を利用するものであってもよい。
また、吸着部および側方吸引部の動作は、独立して制御可能にするのが望ましい。これにより吸着力および吸引力のオンオフなどを個別に制御して確実かつ円滑な分離作業を可能にする。上記動作制御は、吸着部に吸着部用バルブを設け、側方吸引部に吸引部用バルブを設けてこれらバルブの開閉や開度を制御することにより行うことができる。
【００２１】
また、側方吸引部の吸引口は、ワークの外周側に周方向に沿って複数配置してもよく、その場合、等角度間隔で配置するのが望ましい。これにより複数箇所から積層ワークに側方吸引力を作用させることができ、積層ワークの整列乱れ（横方向のずれや傾き）をできるだけ防止することができる。また、積層ワークは、該積層ワークの積層方向への移動を可能とするガイド部によって保持するものであってもよい。該ガイド部によって積層ワークの整列乱れは確実に防止される。
このガイド部を筒状とすることにより、ワーク保持能力は一層高まる。また、筒状のガイド部の内周部と前記側方吸引部の吸引口とを連通させ、ガイド部内に積層ワークを収納した際に、ワークの外周部とガイド部の内周部とに僅かな隙間が形成されるようにすれば、この隙間を通して側方吸引力が積層ワークの外周に亘って作用することになり、側方吸引力を外周方向に沿って均等に付加することが可能になる。
【００２２】
吸着部は、通常、積層されたワークに対し少なくとも吸着口を離接移動可能にして、表層のワークに当接または僅かな距離まで近接させ吸着力を作用させて吸着し、その後、吸着口を積層ワークから離すように移動させることで表層ワークの分離を行うことができる。上記離接移動は、モータ等の駆動装置と、駆動力を伝達する適宜の運動機構により構成される吸着口移動装置により実行することができる。なお、上記離接動作は、吸着口のみ行ってもよく、さらに吸着部全体で行ってもよい。
【００２３】
吸着部による表層ワークの分離に際しては、該分離を検知する検知装置を設けるのが望ましい。該検知装置は、分離されたワークの移動自体を直接検知するものであってもよく、また、吸着口における移動位置や吸着部での圧力変動等によって間接的に検知するものであってもよい。
【００２４】
吸着部によって表層ワークが分離されると、積層ワークにおける最表層のワークの位置が異なってくる。このため、表層ワークを分離した後は、吸着部と側方吸引部に対する積層ワークの位置関係を修正することが望ましい。この場合、吸着部および側方吸引部を移動させることも可能であるが、積層ワークを移動させる方が通常は容易である。積層ワークの移動は、表層ワークが分離された量だけ、積層ワークを積層方向に移動させればよく、モータ等の駆動装置と、駆動力を伝達する適宜の運動機構により構成されるワーク移動装置により実行することができる。
【００２５】
上記した吸着部用バルブ、吸引部用バルブ、ワーク移動装置および吸着口移動装置は、制御部によって関連付けて制御するのが望ましく、さらに、前記分離装置による分離検知結果に基づいて制御するのが望ましい。例えば、制御部では、分離検知に基づいて、吸引部用バルブを閉じて側方吸引を停止し、さらに、ワーク移動装置を動作させて積層ワークを移動させて次のワークの分離に備える。側方吸引部では、このようにワークの分離が検知されるまで側方吸引を行うことにより、２枚目以降のワークが同時に取り出されるのを確実に防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の積層ワークの分離装置の一実施形態を図１〜４に基づいて説明する。
図１は積層ワークの分離装置の全体構成を表したものである。該分離装置は、吸着口１１を有する吸着部１０を有しており、前記吸着口１１に連通する配管継手１２には、バルブＶ１（図３示）を介して図示しない真空吸引装置が接続されている。また、前記吸着部１０は、本発明の吸着口移動装置を構成するモータＭ１（図３示）および図示しない運動機構によって上下（図１示）に移動可能となっており、さらに吸着口１１に至る空間圧力を測定する圧力計１３が設けられている。該圧力計１３による測定結果は、後述する制御部１に測定信号として送られる。
【００２７】
また、上記吸着部１０の下方には、ワーク配置台２０が設置されており、該配置台２０には、積層されたワーク３０を内側に配置可能な筒状のガイド部２１が設けられており、該ガイド部２１の中心軸は、上記吸着部１０の中心軸と一致している。
また、ワーク配置台２０には、外周側から前記ガイド部２１に向けて伸張する側方吸引通路２６が形成されており、該側方吸引通路２６は、前記ガイド部２１の筒壁を貫通してガイド部２１の内周側に開口している。該開口部が側方吸引口２１ａとなっており、上記側方吸引通路２５および側方吸引口２１ａは側方吸引部２５を構成している。また、吸引通路２６の他端側は、ワーク配置台２０の側方に開口して、配管継手２７に連通している。配管継手２７は、バルブＶ２（図３示）を介して図示しない真空吸引装置に接続されている。
【００２８】
また、積層されたワーク３０は、上記ガイド部２１の下方に位置して該ガイド部２１と同軸に配置された棒マガジン４０上に配置される。なお、この実施形態では、ワーク３０は、薄板のリング形状を有しており、内径は上記棒マガジン４０の外径よりも僅かに大きく、棒マガジン４０に沿って積層可能となっており、外径は前記ガイド部２１の筒孔よりは僅かに小径でガイド部２１の筒孔内に挿入可能となっている。該ガイド部２１には、上端において径方向に沿って検知溝２１ｂが形成されており、該検知溝２１ｂの両側にワーク確認センサ２８が配置されており、該ワーク確認センサ２８によって検知溝２１ｂを塞ぐワーク３０が検知される。
【００２９】
また、棒マガジン４０の外周部には、筒状の昇降部４１がスライド移動可能に嵌め込まれており、該昇降部材４１は、ワーク３０の外径とほぼ同じ外径を有し、前記ガイド部２０の筒孔内に挿入可能となっている。前記ワーク配置台２０の他側には、昇降装置ガイドシャフト２２が上下方向に沿って取り付けられており、該ガイドシャフト２２には、昇降装置４２が上下にスライド移動可能に取り付けられている。該昇降装置４２は、モータＭ２（図３示）によって駆動され、前記ガイドシャフト２２に沿って昇降する。昇降装置４２には、前記昇降部４１に向けて横方向に伸張する上昇用フック４３が設けられており、該上昇用フック４３は、昇降部４１の下端に設けられた昇降部スリーブ４１ａと係合可能になっている。この係合により、上昇用フック４３の上昇に連れて昇降部４１を上昇させることができる。以上のように、モータＭ２、ガイドシャフト２２、昇降装置４２、上昇用フック４３、昇降部４１によって本発明のワーク移動装置が構成されている。
【００３０】
上記したモータＭ１、Ｍ２およびバルブＶ１、Ｖ２は、図３に示すように制御部１に接続されて該制御部１によって制御可能になっている。この制御部１は、例えば図示しないＣＰＵとこれを制御するプログラムによって構成することができる。また、制御部１には、前記圧力計１３による測定結果と、ワーク確認センサ２８による検知結果が入力されている。また、制御部１は、モータＭ１を動作制御する信号によって前記吸着口１１の上下位置を算出可能であり、該上下位置と圧力計で得られる測定圧力の変動から、吸着部１０がワーク３０を分離したか否かを検知することができる。すなわち、この実施形態では、制御部１と圧力計１３とにより分離検知装置が構成されている。本発明では、分離検知装置としては、この他に、センサによって吸着部１０に吸着されたワーク３０を直接検知するなどの構成とすることもできる。
【００３１】
次に、上記分離装置の動作について説明する。
先ず、棒マガジン４０の外周に嵌め込んだ昇降部４１上にワーク３０を積層し、制御部１の指令によりモータＭ２を動作させ、昇降装置４２をガイドシャフト２２に沿って上昇させる。すると上昇用フック４３が昇降部スリーブ４１ａに係合し、昇降部４１を上昇させる。昇降部４１は、積層ワーク３０をガイド部２１内の筒孔に沿って上昇させる。積層ワーク３０のうち、最表層ワーク３０ａがガイド部２１の筒孔上端側に移動すると、最表層ワーク３０ａがワーク確認用センサ２８で検知され、該検知結果が制御部１に伝えられる。制御部１では、該検知結果に従って、モータＭ２の動作を停止する。これにより積層ワーク３０の上昇は停止し、最表層ワーク３０ａは分離に備えてガイド部２１内で所定位置に置かれる。
【００３２】
次いで、制御部１の指令によりモータＭ１を制御して、吸着部１０を下降させ、さらに、バルブＶ１、Ｖ２を開く。すると配管継手１２を介して図示しない真空吸引装置による真空吸引力が吸着口１１に作用するとともに、配管継手２７を介して図示しない真空吸引装置による真空吸引力が吸引口２１ａに作用する。吸引口２１ａによる吸引力は、さらにガイド部２１と積層ワーク３０の外周部との間の小隙間に作用し、積層ワーク３０を横方向から吸引する。一方、吸着口１１が積層されたワークの最表層に近接すると、吸着口１１による吸引力が最表層ワーク３０ａの表面に作用し、遂には最表層ワーク３０ａを吸着口１１によって吸着部１０に吸着させる。この吸着は、圧力計１３による測定圧力の変動によって検知することができる。
【００３３】
次いで、吸着を検知した後、制御部１の指令によりモータＭ１を反転させ、図４に示すように最表層ワーク３０ａを吸着したままで吸着部１０を上昇させる。
この際には、上記したように、積層ワーク３０の側面には側方吸引力が作用しており、大きな力で吸着され上昇する最表層ワーク３０ａ以外は、積層された位置を維持し、２枚目以降のワーク３０が最表層ワークと同時に取り出されるのが防止される。また薄物のワークの傾きを防止し、次のワークの吸着・分離も円滑に行うことができる。また、この方法では、従来のように棒マガジン外にワークが散らばることもない。
そして吸着部１０が所定の位置にまで上昇し、かつ、圧力計１３による測定圧力が吸着状態を示している場合には、制御部１では、分離がなされたものと判定する（分離検知がなされる）。
【００３４】
その後は、吸着部１０を横方向移動させるなどして吸着分離したワーク３０ａを搬送等させることができる。また、制御部１では、上記分離検知に従って、バルブＶ２を閉じ、側方吸引部２５における側方吸引を停止する。次いで、制御部１の指令により、モータＭ２を動作させて昇降装置４２を上昇させ、これに連れて上昇用フック４３、昇降部４１、積層ワーク３０を上昇させる。そして、積層ワーク３０の最表層ワーク（前記分離行程前では２枚目のワーク）が所定の位置に上昇すると、前記したワーク確認用センサ２８により該ワークが検知され、その結果が制御部１に伝えられる。制御部１では、この検知結果に従ってモータＭ２の動作、すなわち昇降装置４２の上昇を停止される。これら動作により、次の最表層ワークが分離に備えて所定の位置に置かれる。この積層ワークに対しては、上記した分離行程を行うことにより、最表層の１枚のワークが分離される。上記行程を繰り返すことにより、積層ワークから順次１枚ずつワークを分離することができ、該行程の繰り返しにおいても確実に１枚のワークのみの分離を行うことができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、積層ワークの側面からの吸引は、１カ所の吸引口２１ａによって行うものとして説明したが、図５に示すように、積層ワーク３０の外周側に複数の吸引口２１ａを設け、各吸引口２１ａから同時に側方吸引を行ってできるだけ積層ワークの側面に均等に吸引力が加わるようにすることもできる。
なお、上記した各実施形態では、分離対象となるワークとして薄板リング形状のものを示したが、本発明としては、これに限定されるものではなく、積層した状態で表層から吸着によって分離されるワークに広く適用が可能である。なお、吸引口を複数設ける場合、一つの側方吸引部を設け、この側方吸引部に連通するようにして複数の吸引口を設けてもよく、また、複数の側方吸引部を設けることによって複数の吸引口を配置するものであってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の積層ワークの分離装置によれば、積層されたワークから表層の１枚のワークを分離する分離装置であって、積層されたワークの表層ワークを該表層ワークの表面側から吸着する吸着部と、積層されたワークのうち少なくとも２層目のワークの側面に吸引力を作用させる側方吸引部とを備えるので、最表層のワークのみを確実に分離して、２枚目以降のワークが同時に取り出されるのを防止する。また、分離時に残された積層ワークの整列も維持されるため、以降のワークの分離も円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に積層ワークの分離装置全体を示す正面断面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく制御系を示すブロック図である。
【図４】同じく動作状態を示す正面断面図である。
【図５】同じく他の実施形態における分離装置の平面図である。
【符号の説明】
１    制御部
１０    吸着部
１１    吸着口
１３    圧力計
２１    ガイド部
２１ａ  吸引口
２２    ガイドシャフト
２５    側方吸引部
２６    吸引通路
２８    ワーク確認センサ
３０    ワーク
３０ａ  最表層ワーク
４０    棒マガジン
４１    昇降部
４１ａ  昇降部スリーブ
４２    昇降装置
４３    上昇用フック
【図１】
2004203507.tif 000003
【図２】
2004203507.tif 000004
【図３】
2004203507.tif 000005
【図４】
2004203507.tif 000006
【図５】
2004203507.tif 000007