(57)【要約】【課題】  簡単な機構により確実にシート体を１枚ずつ取り出すことができ、装置の低コスト化及びメンテナンスの簡略化を図ることができるシート体供給装置を提供する。【解決手段】  積層された状態にある複数のシート体Ｓからシート体Ｓを１枚ずつ取り出すシート体供給装置。前記複数のシート体Ｓを収容する収容部１０と、前記複数のシート体Ｓのうち最上層のシート体Ｓを吸着し得る吸着部２１を有する昇降自在の吸着機構２０と、この吸着機構２０を昇降させる駆動部３０と、前記吸着部２１により吸着された状態で上昇するシート体Ｓの上面に接触し得るピン４１を備えた爪部４０と、前記吸着機構２０及び爪部４０を垂直軸廻りに回動させる回動機構５０とを備えている。  【選択図】      図３
2007070060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された状態にある複数のシート体からシート体を１枚ずつ取り出すシート体供給装置であって、
前記複数のシート体を収容する収容部と、
前記複数のシート体のうち最上層のシート体を吸着し得る吸着部を有する昇降自在の吸着機構と、
この吸着機構を昇降させる駆動部と、
前記吸着部により吸着された状態で上昇するシート体の上面に接触し得るピンを備えた爪部と、
前記吸着機構及び爪部を垂直軸廻りに回動させる回動機構
とを備えたことを特徴とするシート体供給装置。
【請求項２】
前記爪部が、互いに平行な２本のアームを有する略Ｕ字状の本体部と、この本体部に接続されており、当該本体部と反対側の端部付近が前記回動機構の回動軸に支持された基部とで構成されており、前記吸着部を中心として対称となるように前記２本のアームのそれぞれに少なくとも１本のピンが設けられている請求項１に記載のシート体供給装置。
【請求項３】
前記ピンの上下方向の位置が調節可能にされている請求項１〜２のいずれかに記載のシート体供給装置。
【請求項４】
前記ピンがボルト体からなっており、このボルト体が、前記アームに形成されたメネジ孔と、このメネジ孔と同芯になるように当該アームに配設されたナットとに螺合されている請求項３に記載のシート体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート体供給装置に関する。さらに詳しくは、積層された状態にある複数のシート体からシート体を１枚ずつ取り出して、取り出したシート体を次の工程に供給するのに用いられるシート体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種の製品を管理するために金属タグと呼ばれる金属製のシート体又は薄板が用いられている。この金属タグは、一般に５０〜６０ｍｍ×８０〜１００ｍｍ程度の矩形状を呈しており、厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度の金属シートから作製されている。そして、金属タグには、製品管理に必要な製品名、材質、個数等の情報が、油性インクをスタンプしたり、打刻したり、レーザにより金属タグ表面の塗装を蒸発させたりして印字される。
【０００３】
ところで前記印字プロセスを自動で行う場合、印字を行うステーションに金属製のシート体を連続して供給する必要があり、従来においては、この連続供給を回転ローラ又は吸着手段を用いて行っていた。
すなわち、回転ローラを用いる方法では、複数のシート体を積層した状態でカセット内に収納し、この複数のシート体の最上層のシート体に接触するように配設した回転ローラを回転させ、最上層のシート体を滑らせることでシート体を１枚ずつ取り出している。この場合、最上層から２枚目以下のシート体は、前記カセットの段差（壁体）に引っかかることで、前記最上層のシート体と分離されるように構成されている。
また、吸着手段を用いる方法では、同じく積層した状態でカセット内に収納されている複数のシート体の最上層のシート体に吸着手段を接触させ、シート体を吸着した状態の吸着手段を移動させることで、シート体を１枚ずつ取り出すようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記回転ローラを用いる方法では、最上層のシート体を、最上層から２枚目のシート体上面を滑らせることで、シート体の取り出しを行っていることから、シート体同士が擦れることでシート体の表面に疵がつくことがある。また、シート体の厚さが小さい場合、カセットの段差で最上層から２枚目以下のシート体を引っ掛けることができず、最上層のシート体とともに最上層から２枚目以下のシート体の何枚かが移送されることがある。
【０００５】
一方、吸着手段を用いる方法では、回転ローラのようにシート体表面に疵がつくことはないが、積層された状態にある複数のシート体は、当該シート体を作製する際にシート体表面に付着した油等により相互に癒着したような状態になることから、複数枚が引っ付いた状態で取り出されることがある。
【０００６】
回転ローラ又は吸着手段を用いる従来の方法において、このように複数枚のシート体が取り出された場合、余分なシート体を取り去る必要があるが、従来ではエアにより吹き飛ばしたり、機械的に掻き落としたりすることで、前記余分なシート体を取り去っていた。この場合、余分なシート体を検出するためのセンサ、エアの給排をする電磁弁、掻き落とし機構を駆動するための駆動装置等を装備する必要があり、装置が複雑になるとともにコストアップの要因となっていた。また、この掻き落とし機構の分だけ、シート体供給装置のメンテナンスが複雑になっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な機構により確実にシート体を１枚ずつ取り出すことができ、装置の低コスト化及びメンテナンスの簡略化を図ることができるシート体供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシート体供給装置は、積層された状態にある複数のシート体からシート体を１枚ずつ取り出すシート体供給装置であって、
前記複数のシート体を収容する収容部と、
前記複数のシート体のうち最上層のシート体を吸着し得る吸着部を有する昇降自在の吸着機構と、
この吸着機構を昇降させる駆動部と、
前記吸着部により吸着された状態で上昇するシート体の上面に接触し得るピンを備えた爪部と、
前記吸着機構及び爪部を垂直軸廻りに回動させる回動機構
とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明のシート体供給装置では、吸着部により吸着された状態で上昇するシート体の上面に接触し得るピンを備えた爪部が設けられており、前記ピンがシート体上面に接触した後にさらに吸着機構を上昇させることで、当該シート体に曲げが生じる。その際、仮に、複数のシート体が前記吸着部に吸着されていたとしても、最上層から２枚目以下のシート体は、前記吸着部からの吸着力を受けていないので、シート体自身の復元力（反発力）によって元のフラットな状態に戻ろうとする。その結果、最上層のシート体と、最上層から２枚目以下のシート体との間に隙間ができ、両者の付着力（癒着力）が解放されるので、最上層から２枚目以下のシート体は自重により下方に落下する。こうして、最上層のシート体だけを取り出すことができる。そして、前記爪部は、吸着部により吸着された状態で上昇するシート体の上面に接触し得るピンを備えただけの簡単な構成であるので、低コストであり、またメンテナンスも容易である。
【００１０】
前記爪部を、互いに平行な２本のアームを有する略Ｕ字状の本体部と、この本体部に接続されており、当該本体部と反対側の端部付近が前記回動機構の回動軸に支持された基部とで構成し、前記吸着部を中心として対称となるように前記２本のアームのそれぞれに少なくとも１本のピンを設けることができる。この場合、シート体を吸着する吸着部を中心として当該シート体に対称に下向きの力を与えることができ、最上層のシート体と、最上層から２枚目以下のシート体との間に確実に隙間を形成することができる。その結果、最上層のシート体だけを確実に取り出すことができる。
【００１１】
前記ピンの上下方向の位置が調節可能にされているのが好ましい。爪部のピンの上下方向の位置を調節可能にすることで、当該ピンの下方への突出距離を調節することができる。これにより、シート体に与え得る曲げの大きさの調節が可能になり、シート体の材質や厚さに応じて、ピンの下方への突出距離を調節することで、最上層から２枚目以下のシート体を下方に確実に落下させる隙間を、最上層のシート体と、最上層から２枚目以下のシート体との間に形成することができる。また、ピンの位置により突出距離を変えることで、シート体に曲げだけでなく、捻りを与えることができ、より確実に余分のシート体を下方に落下させることができる。
【００１２】
前記ピンがボルト体からなっており、このボルト体が、前記アームに形成されたメネジ孔と、このメネジ孔と同芯になるように当該アームに配設されたナットとに螺合されているのが好ましい。この構成によれば、ボルト体を回転させるだけで、簡単にピンの下方への突出距離を調節することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のシート体供給装置によれば、簡単な機構により確実にシート体を１枚ずつ取り出すことができ、装置の低コスト化及びメンテナンスの簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明のシート体供給装置（以下、単に供給装置ともいう）の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜３は、本発明の一実施の形態に係る供給装置を示しており、それぞれ（ａ）は正面説明図、（ｂ）は側面説明図である。また、図１〜３は、本発明の供給装置を用いてシート体を１枚ずつ取り出す原理を説明する図でもあり、図１は吸着機構の吸着部が積層されたシート体の上面に接触した状態を示しており、図２は吸着部により吸着されたシート体が上昇して当該シート体の上面に爪部のピンが接触した状態を示しており、図３は図２に示される位置よりもさらにシート体が上昇し、当該シート体に接触するピンによってシート体が湾曲した状態を示している。
【００１５】
本実施の形態の供給装置は、積層された状態にある複数のシート体Ｓからシート体Ｓを１枚ずつ取り出して、次の工程に供給するのに用いられ、複数のシート体Ｓを収容する収容部１０と、前記複数のシート体Ｓのうち最上層のシート体Ｓを吸着し得る吸着部２１を有する昇降自在の吸着機構２０と、この吸着機構２０を昇降させる駆動部３０と、前記吸着部２１により吸着された状態で上昇するシート体Ｓの上面に接触し得るピン４１を備えた爪部４０と、前記吸着機構２０及び爪部４０を垂直軸廻りに回動させる回動機構５０とで主に構成されている。
【００１６】
前記シート体Ｓは、スチール等の金属で作製されており、厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度の金属製薄板に塗装をし、ついでプレスによる打ち抜き加工をし、必要に応じてバリ取り等の後加工を施すことで、表面が塗装された５０〜６０ｍｍ×８０〜１００ｍｍ程度の矩形状のものを得ることができる。このシート体Ｓは、例えば鉄筋や鋼材等の製品を管理するための金属タグとして用いられ、その表面に、製品管理に必要な製品名、材質、個数等の情報が、油性インクをスタンプしたり、打刻したり、レーザにより金属タグ表面の塗装を蒸発させたりして印字される。
【００１７】
前記シート体Ｓは、作製された後、所定枚数ずつ（例えば、２００枚ずつ）硬く束ねられた状態で、搬送及び保管され、前記印字処理に先立って、当該シート体Ｓを束ねている紐等を取り外して、供給装置の収容部１０にセットされる。その際、シート体Ｓ同士は、それらの表面に付着している油等の影響で互いに付着（癒着）したような状態になっていることがある。
【００１８】
前記収容部１０は、矩形状のシート体Ｓの周囲を囲むようにして配置された５本の円柱体１１からなっており、この５本の円柱体１１によってシート体Ｓの上下左右（平面における上下左右）が位置決めされる。円柱体１１は、シート体Ｓの両短辺と、一方の長辺に対して１本ずつ配設されており、他方の長辺（図１〜３の（ａ）において左側、同（ｂ）において奥側の長辺）にのみ２本配設されている。少なくとも片方の長辺に２本配設することで、シート体Ｓが収容部１０内で回転するのを抑制することができる。
前記吸着部２１は、シート体Ｓの短辺方向に平行な中心線に沿って一対配設されており、断面略Ｌ字状のブラケット２２に固定されている。このブラケット２２は、同じく断面略Ｌ字状の駆動部３０のヘッド３２にボルト３３により固定されている。吸着部２１の先端には、ゴムや軟質の合成樹脂等からなる吸盤２３が設けられており、一方、吸着部２１に基端にはチューブ２４が連結されており、このチューブ２４はシート体Ｓを吸引するための真空源（図示せず）に接続されている。
【００１９】
駆動部３０は、ピストン３１を備えており、エアの給排により前記ピストン３１を進退させることで、前記吸着機構２０を昇降させることができる。この駆動部３０は、後述する爪部４０の基部に固定されており、一端が真空源に接続されたチューブ（図示せず）の他端が接続されている。
【００２０】
本発明の特徴は、シート体Ｓを吸着する吸着機構２０とともに、当該シート体Ｓに当接してシート体Ｓを湾曲させ得る爪部４０を設けたことであり、この爪部４０は、図４に示されるように、互いに平行な２本のアーム４２を有する略Ｕ字状の本体部４３と、この本体部４３に接続されており、当該本体部４３と反対側の端部付近が前記回動機構５０の回動軸５１に支持された基部４４とで構成されている。また、前記吸着部２１を中心として対称となるように前記２本のアーム４２のそれぞれにピン４１が２本ずつ設けられている。
【００２１】
吸着部２１により吸着された状態で上昇するシート体Ｓの上面に接触し得るピン４１を備えた爪部４０を設けることで、当該ピン４１がシート体Ｓ上面に接触した後にさらに吸着機構２０を上昇させることにより、当該シート体Ｓに曲げを発生させることができる。そして、前述した理由により、仮に最上層のシート体Ｓに余分のシート体Ｓが付着していたとしても、最上層から２枚目以下のシート体は、前記吸着部２１からの吸着力を受けないので、シート体Ｓ自身の復元力（反発力）によって元のフラットな状態に戻ろうとする。その結果、最上層のシート体Ｓと、最上層から２枚目以下のシート体Ｓとの間に隙間Ｇができ、両者の付着力（癒着力）が解放されるので、最上層から２枚目以下のシート体Ｓは自重により下方の収容部１０内に落下する。
【００２２】
また、本実施の形態では、前記吸着部２１を中心として対称となるように前記２本のアーム４２のそれぞれにピン４１が２本ずつ設けられているので、シート体Ｓを吸着する吸着部２１を中心として当該シート体Ｓに対称に下向きの力を与えることができ、最上層のシート体Ｓと、最上層から２枚目以下のシート体Ｓとの間に確実に隙間Ｇを形成することができる。その結果、最上層のシート体Ｓだけを確実に取り出すことができる。
【００２３】
前記ピン４１は、図４に示されるように、それぞれボルト体からなっており、このボルト体が、前記アーム４２に形成されたメネジ孔と、このメネジ孔と同芯になるように当該アームに配設されたナット４６とに螺合されている。この場合、ボルト体を回動させることにより、当該ボルト体の上下方向（シート体Ｓの上面を基準として、これに接近又は離反する方向）の位置を調節することができる。すなわち、ボルト体の下方への突出距離を調節することができ、これにより、シート体Ｓに与え得る曲げの大きさの調節が可能になる。そして、シート体Ｓの材質や厚さに応じて、ピン４１（ボルト体）の下方への突出距離を調節することで、最上層から２枚目以下のシート体Ｓを下方に確実に落下させる隙間Ｇを、最上層のシート体Ｓと、最上層から２枚目以下のシート体Ｓとの間に形成することができる。また、ピン４１の位置により突出距離を変えることで、シート体Ｓに曲げだけでなく、捻りを与えることができ、より確実に余分のシート体Ｓを下方に落下させてシート体Ｓを１枚だけ収容部１０から取り出すことができる。
【００２４】
つぎに、図１〜３を参照しつつ、前述した供給装置を用いてシート体Ｓを１枚ずつ取り出す手順について説明をする。
まず、所定枚数のシート体Ｓを収容部１０を構成する円柱体１１の内側にセットする（このとき吸着機構２０は、取り出したシート体Ｓを次の処理のために解放する位置にある）。前記円柱体１１の最上端付近には、図示しないフォトセンサが最上層のシート体Ｓの側面を検出し得るように配設されている。また、前記収容部１０の底部には、押上げ手段１２が配設されており、この押上げ手段１２はサーボモータ（図示せず）等の駆動手段連結されている。シート体Ｓを収容部１０内にセットした状態で前記押上げ手段１２の先端面は最下層のシート体Ｓの底面に当接している。そして、最上層のシート体Ｓが取り出される等して前記フォトセンサが非検出の状態になると、前記サーボモータが駆動してフォトセンサがシート体Ｓの側面を検出するまで積層されたシート体Ｓを押し上げるように、構成されている。
【００２５】
運転開始ボタンを押すと、吸着部２１がシート体Ｓの上方にくるように前記吸着機構２０及び爪部４０が回動し、ついで吸着部２１の吸盤２３が最上層のシート体Ｓに接触するまで、吸着機構２０及び爪部４０が回動機構５０により下降させられる（図１参照）。このとき、吸盤２３には、エアによる吸引力が作用しており、これによりシート体Ｓは吸着部２１に吸着される。
【００２６】
ついで、駆動部３０のピストン３１が進出すると、吸着機構２０が上昇し、その結果、前記吸着部２１に吸着されたシート体Ｓも上昇し、爪部４０のピン４１先端と接触する（図２参照）。
そして、駆動部３０のピストン３１がさらに進出すると、シート体Ｓの中央付近は前記吸着部２１に吸着されているので上昇するが、前記ピン４１と接触している周辺部は当該ピン４１に邪魔されて上方に移動することができないので、シート体Ｓは、吸着部２１に吸着されている部分を中心にして上に凸状の曲面をなすように湾曲する（図３参照）。このとき、前述したように、最上層のシート体Ｓと、最上層から２枚目以下のシート体Ｓとの間に隙間Ｇができ、両者の付着力（癒着力）が解放されるので、最上層から２枚目以下のシート体Ｓは自重により下方の収容部１０内に落下する。
【００２７】
ついで、回動機構５０により、前記吸着機構２０及び爪部４０は、所定角度だけ回動され、その位置で吸着機構２０の吸引力が解放されるとともに、駆動部３０のピストン３１が後退し、吸着機構２０が下方に移動し、前記シート体Ｓは下方に落下する。この下方位置には、ベルトコンベア等の搬送手段が配設されており、ベルトコンベア上に落下したシート体Ｓは、当該シート体Ｓへの印字処理が行われるステーションに搬送される。
【００２８】
なお、本発明の供給装置は、前述した実施の形態以外にも種々の態様が可能であり、例えば前記シート体Ｓの吸着は、真空吸引以外に、磁力（シート体Ｓが磁性体である場合）を用いることもでき、また吸着部２１の数も１つだけであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、金属タグに限らず、ある程度の弾性力（反発力）を有する限り、合成樹脂シート等他のシート体にも本発明の供給装置を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のシート体供給装置の一実施の形態において、吸着機構の吸着部が積層されたシート体の上面に接触した状態を示しており、（ａ）は供給装置の正面説明図、（ｂ）は同じく側面説明図である。
【図２】吸着部により吸着されたシート体が上昇して当該シート体の上面に爪部のピンが接触した状態を示しており、（ａ）は供給装置の正面説明図、（ｂ）は同じく側面説明図である。
【図３】図２に示される位置よりもさらにシート体が上昇し、当該シート体に接触するピンによってシート体が湾曲した状態を示しており、（ａ）は供給装置の正面説明図、（ｂ）は同じく側面説明図である。
【図４】本発明のシート体供給装置における爪部の一例を示しており、（ａ）は平面説明図、（ｂ）は側面説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０収容部
１１円柱体
１２押上げ手段
２０吸着機構
２１吸着部
２３吸盤
３０駆動部
３１ピストン
４０爪部
４１ピン
４２アーム
４３本体部
４４基部
４６ナット
５０回動機構
Ｓシート体
Ｇ隙間
【図１】
2007070060.tif 000003
【図２】
2007070060.tif 000004
【図３】
2007070060.tif 000005
【図４】
2007070060.tif 000006