(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された光をその照射方向に回帰させる特性を有する回帰性反射シートを、材質の異なる金属材料間に介在させた積載群より金属材料を取り出すに際し、
上記金属材料及び上記回帰性反射シートそれぞれに、投光部及び受光部を備えた拡散反射型光電センサーより検出光を照射し、反射して受光部に戻るそれぞれの戻り光の受光量の差から該金属材料と該回帰性反射シートとを識別することにより上記金属材料の材質の切換え時期を識別する
ことを特徴とする混載金属材料の識別方法。
【請求項２】
上記金属材料及び上記回帰性反射シートへ照射する検出光を、該金属材料及び該回帰性反射シートの投光面に対して垂直又は斜めに照射することを特徴とする請求項１記載の混載金属材料の識別方法。
【請求項３】
投光部及び受光部を備えた拡散反射型光電センサーと、
照射された光をその照射方向に回帰させる特性を有する回帰性反射シートを、材質の異なる金属材料間に介在させた積載群の金属材料及び回帰性反射シートそれぞれに、上記投光部から検出光を照射し、反射して受光部に戻るそれぞれの戻り光の受光量の差から該金属材料と該回帰性反射シートとを識別することにより上記金属材料の材質の切換え時期を識別する判断部とを備えた
ことを特徴とする混載金属材料の識別装置。
【請求項４】
上記投光部から照射する検出光を集光レンズを介して上記金属材料及び上記回帰性反射シートの投光面に対して斜めに照射する構成としたことを特徴とする請求項３記載の混載金属材料の識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材質の異なる金属材料が混載されて積層された積層群から材料の切換え時期を正確に検出することのできる混載金属材料の識別方法及びその装置を提供することにある。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、材質の異なる金属材料（ワーク）を複数枚積み重ねて混載したパレットからワーク取出し装置によって一枚ずつ金属材料を取り出した後、その金属材料を曲げ加工装置に搬送して該金属材料に対し自動曲げ加工を行う場合、異なる材料毎にその材質に応じた曲げ加工プログラムを使用して加工する必要がある。つまり、ワークの材質が異なればベンディングデータも異なるため、その材質に適した曲げ加工プログラムで加工する必要があるからである。
【０００３】
曲げ加工プログラムの切換えを行うには、上記材料の切換え時期を正確に検出する必要がある。材料の切換え時期の検出は、例えば図９に示すように、パレット１０１上に混載された材料の異なる金属材料Ｗ１、Ｗ２の間に黒色のプラボード１０３を介在させ、これら金属材料Ｗ１、Ｗ２及びプラボード１０３に、吸着パッド１０５を有するワーク取出し装置１０７に設けられた光電センサー１０９より検出光を照射し、その戻り光の受光量の差から求めている。
【０００４】
具体的には、金属材料Ｗ１、Ｗ２の反射輝度（反射率）に比べてプラボード１０３の反射輝度が小さいことを利用して、複数枚積層した材質の異なる金属材料Ｗ１、Ｗ２の間に上記プラボード１０３を介在させ、上記光電センサー１０９のダークオン信号をトリガーとしてワーク取出し装置１０７を動作させるローディングプログラムと曲げ加工プログラムを変更し、トリガーを受け取ったプラボード１０３を排出するプログラムを実行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法では、反射輝度差を利用して材料の切換え時期を検出するため、ダークオン信号で光電センサー１０９のトリガーによる切換えの安定性のためには輝度差が諸条件で大きくなければならないが、プラボード１０３と同様に黒色系のカラー鋼板のようなワーク（反射率の低いワーク）が混載されている場合には、該プラボード１０３との識別が困難となる。つまり、これらの間の受光量に差が生じないため検出が困難となる。
【０００６】
また、図９に示すように、シートセパレータ１１１等により金属材料Ｗ１の片側が持ち上がり、検出光Ｈｖが金属材料Ｗ１の投光面（上面）に対して斜めに照射された場合には、該金属材料Ｗ１が反射輝度の高い材料であるにも拘わらず、受光部には僅かな受光量しか検出されないことになり、誤ってトリガーを出し曲げ加工プログラムを切り換えてしまう可能性がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、照射された光をその照射方向に回帰させる特性を有する回帰性反射シートを、材質の異なる金属材料間に介在させた積載群より金属材料を取り出すに際し、金属材料と回帰性反射シートそれぞれに、投光部及び受光部を備えた拡散反射型光電センサーより検出光を照射し、受光部に戻る戻り光の受光量の差から該金属材料と該回帰性反射シートとを識別することにより上記金属材料の材質の切換え時期の識別を行う。
【０００８】
回帰性反射シートは、照射された光をその照射方向に回帰する特性を有するため、受光部に戻る光が、ステンレス等のような鏡面を持つ反射率の高い金属材料に比べて遥かに高い。この特性を利用することで、様々な反射特性を持つ金属材料と回帰性反射シートとの受光量の差が明確となり、これら金属材料と回帰性反射シートとを正確に識別することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、ワークＷを折曲げ加工する曲げ加工装置における材料供給装置に、本発明を適用したものである。
【００１０】
本実施形態の材料供給装置１は、図１に示すように、一側縁をシートセパレータ３に突当てた形態でワーク載置台５上に載置した、材質の異なる複数枚の金属材料Ｗ（ワーク）を平積みした積載群より、該金属材料Ｗを一枚ずつ取り出して曲げ加工装置（図示は省略する）に搬送する装置である。
【００１１】
かかる材料供給装置１は、図１ないし図３に示すように、ワーク載置台５と曲げ加工装置との間を往復動し且つワーク載置台５に載置された金属材料Ｗに対して昇降動するように構成された移動体７を有すると共に、その移動体７に一対のアーム９、９が設けられ、これらアーム９、９に沿って金属材料Ｗを一枚ずつ取り出すワーク取出し手段１１、１１が移動自在に設けられた構成とされている。
【００１２】
ワーク取出し手段１１、１１は、所定間隔を置いて平行配置される一対のアーム９、９に移動位置決め自在に設けられるスライダアーム１３、１３と、このスライダアーム１３、１３の両端に垂下して設けられるマグネット１５、１５とを有してなる。マグネット１５、１５は、上記スライダアーム１３、１３の両端にコイルバネ１７、１７によって上下動自在とされたマグネット保持アーム１９、１９の先端に設けられている。
【００１３】
なお、上記マグネット１５、１５の代わりに吸着パットを使用して、該吸着パットにより金属材料Ｗを吸着保持するようにしてもよい。
【００１４】
そして、上記材料供給装置１には、図１ないし図３に示すように、混載金属材料の識別装置２１が設けられている。かかる識別装置２１は、一方のスライダアーム１３に設けられた昇降用シリンダー２３のシリンダロッド３３の先端に設けられており、該昇降用シリンダー２３によって上下動するようになされている。
【００１５】
上記識別装置２１は、投光部と受光部を備えた光学センサー２７を有し、その投光部から照射された検出光を金属材料Ｗの投光面に照射する構成とされている。投光部は、例えば図４に示すように、光学センサー２７の先端から照射した検出光Ｈｖを約６０度（図４に示す角度θ）に拡散するタイプの拡散反射型光電センサーからなり、受光レベルの設定によりトリガーを出すようになっている。上記拡散反射型光電センサーには、トリガレベルの設定が容易なオートチューニングタイプ、または、トリガレベルの設定が容易なボリューム付きタイプの光電センサーが採用できる。
【００１６】
また、上記材料供給装置１には、図１ないし図３に示すように、上記シリンダロッド３３の先端に近接センサー２５が設けられている。かかる近接センサー２５は、ワーク吸着状態を確認するためのもので、該近接センサー２５より金属材料を吸着していない状態の信号が入るとアラームを出したり、停止状態となる。
【００１７】
また、上記材料供給装置１には、投光部から検出光を照射し、金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４又は後述する回帰性反射シート２９に反射して受光部に戻るそれぞれの戻り光の受光量の差から該金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４と該回帰性反射シート２９とを識別する判断部が設けられている。
【００１８】
上記検出光Ｈｖは、上記金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４又は回帰性反射シート２９の投光面（上面）に対して垂直に照射するようにする。また、上記検出光Ｈｖを照射する光学センサー２７の取付高さＨは、図４に示すように、金属材料Ｗの投光面から高さＨ＝１５〜２０ｍｍなる距離を持って配置されている。上記高さＨを１５〜２０ｍｍとすることで、最も高い識別効率を得ることができる。
【００１９】
上記ワーク載置台５上に平積みされた金属材料Ｗは、図１に示すように、材質の異なる複数種類の金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４が複数枚まとめて平積みされている。そして、その異なる材質からなる金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４それぞれの間に、材料の切換え時期を検出するための回帰性反射シート２９が介在されている。本実施形態では、材質の異なる４種類の金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４をワーク載置台５上に積載した場合を例に挙げ、最下段の金属材料Ｗ１とその上の金属材料Ｗ２との間、該金属材料Ｗ２とその上の金属材料Ｗ３との間、該金属材料Ｗ３と最上段の金属材料Ｗ４との間にそれぞれ回帰性反射シート２９を介在させている。
【００２０】
上記回帰性反射シート２９は、図５に示すように、光学センサー２７の先端から照射された検出光Ｈｖを、照射方向に回帰させる特性を有したシートである。かかる回帰性反射シート２９には、例えば道路標識などに使用される材料（スリーエム社製、商品名：スコッチライト）で表面をコーティングして層とした粘着シートや、上記材料をワークのブランク材などに貼り付けたものが使用される。
【００２１】
次に、上記のように構成された材料供給装置１の動作について説明する。図示しない制御装置のローディングプログラムに応じて材料供給装置１がワーク載置台５に載置された金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の上に移動され、該ローディングプログラムに従って所定の金属材料Ｗがマグネット１５、１５によって磁気吸着されて一枚ずつ取り出され、その取り出された金属材料Ｗが曲げ加工装置に搬送される。上記金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を取り出すに際しては、投光部から検出光Ｈｖを金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４に対して照射し、その戻り光を受光部で受光して受光量を求める。
【００２２】
金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４に照射された検出光Ｈｖは光の直進性により、図４に示すように、投光面に照射されて受光部に戻る量が、その照射された量全体の６％〜１０％となる。例えば、鏡面と同様な表面を持つステンレス鋼のような反射率の高い金属材料、通常の鉄板などの如き金属材料、または黒色塗装した反射率の極めて低いカラー鋼板等も上記範囲の受光量となる。
【００２３】
そして、例えば同一材質の金属材料Ｗ４が運び出されて回帰性反射シート２９が一番上になると、光学センサー２７の先端より回帰性反射シート２９に対して照射された検出光Ｈｖは、図５に示すように、投光面に照射されて受光部に戻る量が、その照射された量全体の３０％〜５０％と大幅に増える。回帰性反射シート２９は、回帰特性に優れることから、戻り光を効率良く受光部に戻すことができ、受光量を金属材料Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４に対して増加させることができる。
【００２４】
従って、金属材料Ｗ４からの受光量と回帰性反射シート２９からの受光量の差より、上記した判断部にて、金属材料Ｗ４から回帰性反射シート２９に切り替わったことを判別する。すなわち、これら受光量の差が識別差となり、拡散反射型光電センサーのライトオンの設定で、鏡面と同様の表面を持つ反射輝度の最も高い）ステンレス鋼等の金属材料を含む種々の反射特性を持つ金属材料（ワーク）と回帰性反射シートとの識別を正確に検出することができる。
【００２５】
このように、拡散反射型光電センサー及び回帰性反射シートを使用することで、反射率の極めて低い黒色系カラー鋼板などのような材料でも材質の切換え時期を正確に検出することができる。
【００２６】
また、シートセパレータ３により金属材料Ｗが斜めになれば、上記受光量の差がさらに広がり、回帰性反射シート２９が回帰できる角度の限界（２０度程度は充分可能）まで正確な識別が可能となる。このように、シートセパレータ３によって金属材料Ｗが斜めに浮き上がっても、正確に金属材料Ｗと回帰性反射シート２９とを識別することができるため、誤動作を防止することができる。
【００２７】
上記受光量の差から材質の切換え時期を検出すると、拡散反射型光電センサーのライトオン信号をトリガーとして、次の金属材料Ｗ３を運び出すローディングプログラムと曲げ加工プログラムを実行し、トリガーを受け取った金属材料Ｗを排出するプログラムが実行される。
【００２８】
以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、上述の実施形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００２９】
例えば、光学センサー２７から照射する検出光Ｈｖを金属材料Ｗ及び回帰性反射シート２９に直接照射するのではなく、集光レンズを介して照射するようにしてもよい。かかる集光レンズを使用するには、図８に示すように、検出光Ｈｖを金属材料Ｗの投光面に対して垂直に照射すると、戻り光はそのまま受光部に戻り、反射率の高い金属材料Ｗに対しては受光量が回帰性反射シート２９における受光量を上回って識別が不可能となる。
【００３０】
このため、図６に示すように、集光レンズ３１を透過する検出光Ｈｖを、金属材料Ｗの投光面に対して斜めに照射するように光学センサー２７及び集光レンズ３１を配置する。このように配置することで、金属材料Ｗに照射された検出光Ｈｖが反射され、集光レンズ３１に戻る戻り光が減少する。一方、回帰性反射シート２９に検出光Ｈｖが照射された場合には、図７に示すように、戻り光が集光レンズ１３を介して受光部に戻る量が増加する。従って、これら受光量の差から金属材料Ｗと回帰性反射シート２９との識別を正確に判別することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
本発明の混載金属材料の識別方法によれば、材質の異なる金属材料の間に回帰性に優れた回帰性反射シートを介在させると共に拡散反射型光電センサーを使用していることから、該回帰性反射シートに反射して受光部に戻る戻り光の受光量が充分に確保され、反射率の低い金属材料であっても該金属材料及び回帰性反射シートに反射して戻る戻り光の受光量に差が生じ、これら受光量の差を識別情報として金属材料と回帰性反射シートとを正確に判別することにより金属材料の材質の切換え時期を正確に判別することができる。
【００３４】
また、本発明の混載金属材料の識別装置によれば、拡散反射型光電センサーと、金属材料及び回帰性反射シートそれぞれに検出光を照射し、反射して受光部に戻るそれぞれの戻り光の受光量の差から該金属材料と該回帰性反射シートとを識別することにより金属材料の材質の切換え時期を識別する判断部とを備えているので、金属材料と回帰性反射シートとを正確に識別することができ、材質の異なる金属材料の切換え信号を誤ることなく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の材料供給装置を示す模式図である。
【図２】本実施形態の材料供給装置を示す正面図である。
【図３】本実施形態の材料供給装置を示す平面図である。
【図４】金属材料の投光面に垂直に検出光を照射した状態を示す図である。
【図５】回帰性反射シートの投光面に垂直に検出光を照射した状態を示す図である。
【図６】金属材料の投光面に対して斜めに検出光を照射した状態を示す図である。
【図７】回帰性反射シートの投光面に対して斜めに検出光を照射した状態を示す図である。
【図８】金属材料の投光面に垂直に、集光レンズを介して検出光を照射した状態を示す図である。
【図９】従来の材料供給装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１  材料供給装置
５  ワーク載置台
２１  識別装置
２５  近接センサー
２７  光学センサー
２９  回帰性反射シート
Ｗ  金属材料
【図１】
0004301624.tif 000002
【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】
0004301624.tif 000008
【図８】
0004301624.tif 000009
【図９】
0004301624.tif 000010