(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材に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所定の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。
【請求項２】
前記の螺旋溝を形成した軸の先端溝部にワークの存在を検知させる手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載した重ね板材の分離装置。
【請求項３】
請求項１に記載した重ね板材の分離装置の少なくとも二台を点対称位置または中心点に放射状位置に配設した設置台を設け、当該設置台の前記点対称の中心点または放射中心点を軸に所定角度を断続的に回転または同等反転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。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３に記載した重ね板材の分離装置の螺旋溝付き軸上に連続的または自動的にワークを供給する手段を設けた重ね板材の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、主としてプレス成形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、重ね板材の分離保持する装置に関するものであって、詳しくは成型板材で孔を有するワークを縦方向に重ね保持した状態からワークを一枚ずつ分離させる、重ね板材の分離装置である。
【背景技術】
【０００２】  従来から、孔（基準孔）を有する板材によるプレス成形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形品ワークを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、常に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、付帯する予備作業の能率上にも問題となっている。【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して、その結果、労働災害等のトラブルが、より一層多く発生して深刻な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。
故に、多くの加工工程を有する場合以外は利用できないものである。これに関しての小型で簡単なものについては効果的な技術は見られない。
【参考文献】
【特許文献１】  特開２００２−３６１５８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  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形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】
【０００７】  上記の課題を解決するために、本発明の重ね板材の分離装置は、プレス成型品などの板材のワークを１枚ずつ分離する装置であって、板材に孔を有するプレス成型品のワークを縦方向に保持した状態で、ワークに開けられた所定の孔（基準孔）を貫通する大きさの軸の外周に、少なくとも１枚のワークの厚さを超える溝幅を有する螺旋溝を形成し、当該螺旋溝先端に連続した円環溝を軸の先端近隣に設け、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ることである。【０００８】  そして、前記の螺旋溝を形成した軸の先端円環溝部にワークの存在を検知させる手段を設けると良い。【０００９】  そして、前記重ね板材の分離装置の少なくとも二台を点対称位置や放射状の位置に配設した設置台を設け、当該設置台の前記点対称の中心点を軸に所定角度を断続的に回転または同等反転させる手段を設けることである。【００１０】  更に、前記分離装置の螺旋溝付き軸上に連続的または自動的にワークを供給する手段を設けると好ましい。
【発明の効果】
【００１１】  以上のとおり、本発明の装置によれば、以下の多くの優れた効果を奏する。
請求項１の発明によれば、横置きの螺旋溝付き軸と正転・反転回転手段を設けたので、複数の重ね板材を分離させて、１枚ずつ所定位置にて所定の姿勢で保持された状態で取り出することを能率よく行なうことができる。
そして、装置がシンプルで小型であり、しかもワークを縦の姿勢で取り扱うために、ワークに変形が発生し難く、且つ工場全体が省スペースとなる。【００１２】  また、請求項２の発明によれば、軸の先端円環溝部にワークの存在を検知させる手段を設けたことにより、ワークの保持された存在に応じたロボットの動作対処を即座にすることもできる。【００１３】  また、請求項３の発明によれば、請求項１に記載する重ね板材分離装置の少なくとも二台を点対称の関係にして設置台上に配置させ、この設置台を所定角度断続回転または同等反転させて交互に作動させることによって、その一方の板材分離装置が供給・加工作業をさせると同時に、反対側の板材分離装置は新たな別のワークの束を分離するために受け入れる作業ができ、作業が交互に連続的にできるので作業能率を向上することができる。【００１４】  更に、請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３に記載する重ね板材分離装置の螺旋溝付き軸上に、連続的または自動的にワークを供給する手段を設けることによって、一連の作業が容易にでき極めて能率が向上し、且つ人工の節約と疲労の低減もできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明である、重ね板材の分離保持装置の第１の実施例の全体構成を示す正面図で、図２はワーク（断面）をつけた図１の螺旋溝付軸先端部分拡大図である。図３は螺旋溝付軸に吊り下げられた状態のワークの全体を示す平面図である。
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で、主としてこれらで構成されている。【００１６】  本装置はプレス成型品の板材に孔（基準孔）を有するワークＷ（図３参照）を縦方向に保持した状態で、ワークＷに開けられた所定の孔を貫通する大きさの軸に、少なくとも１枚のワークＷの厚さの溝幅を有する螺旋溝６１を外周に形成し、当該螺旋溝６１の先端に連続した円環溝６２を軸６の略先端近隣に設けたものであって、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。
これにてワーク１枚ずつ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。【００１７】  詳しく説明すると螺旋溝付軸２は、例えばワークＷが図３に示すような幅が細くて長い自動車の車体用パネル板の場合、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太さの軸に、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６１の断面形状は一般にはＵ文字状か矩形ネジ形が好ましい。尚、ワークＷは必ずしも孔（基準孔）の存在に限定されず、横Ｕ文字状の横に深い切り込み部分があれば、その切り込みに螺旋溝付軸６を掛ければよい。【００１８】  また、図２で示すように、螺旋溝付軸６の先端には、前記螺旋溝６１に連続して同等の溝である円環溝６２を形成したストッパ６３を設けておく。当該ストッパ６３は軸６にねじ込んで一体固着しているが、最初から一体加工してもよい。このストッパ６３の円環溝６２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である。【００１９】  前記軸ホルダ５はボールベアリング７１を介してベアリングホルダ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。【００２０】  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７１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１１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。【００２１】  その他の実施例として、あえて図示しないが、必要に応じて、軸の先端の円環溝の位置にワークＷの存在を検知するセンサーを設けて、存在状態をロボットに通知するシステムを併用すると好ましい。【００２２】  また、最も簡単な実施例として、前記ストッパ６３と円環溝６２および螺旋溝付軸６を略水平状態に保持しながら、これに手動クランクハンドルを設けて、手によって正・逆回転させればよい。
従って、最もコンパクトに、しかも安価に実現する場合には、利用することもできる。【００２３】  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となる。【００２４】  図４は本発明の実施例の使用手順に応じた作動状態を説明するための正面図で、（ａ）はワークが投入されている状態で、（ｂ）はワークが引き込まれた状態である。（ｃ）はワークが軸の先端まで前進した状態である。（ｄ）はワークの一つを残して戻した状態である。
図４で示すように、以下の工程で行なわれ、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。
（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の逆回転によるワークＷの引き込    みが行なわれる。ワークＷは全数まとまった状態で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枚が円環溝６２の中に落ち込んで次以下のワークＷのストッパにもなっている。
（ｄ）戻し工程。
先頭のワークＷを１枚だけ円環溝６２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はまとまって根元方向に戻る。
この場合には、図３で示すようにワークＷは螺旋溝付軸６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。【００２５】  本発明に係るワークＷは、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、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、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。【００２６】  尚、上述した実施例にあっては、螺旋溝付き軸６が一本の構造としているが、これを並列に複数構造とすることも考えられる。こうした場合には交互に作動させ能率を上げることや、大きなワークを保持する支点を増やすことにもなって、重いワークでも可能となる。【００２７】  図５は本発明の第２の実施例における概略構成の正面図で、図６は図５の主要部の平面図である。
図５および図６で示すように、先述の重ね板材の分離装置９９の少なくとも二台を点対称位置に配設した設置台ＴＴを設け、当該設置台ＴＴの前記点対称の中心点を軸に所定角度を断続的に回転または同等反転させる手段を設けたものであって、図５の中央の装置が、重ね板材の分離装置９９の２台を設置台ＴＴ上の中央に点対称位置に設けて、一定時間ごと１８０度正転または同等反転を繰り返し行っているものである。
そして、右側の装置はワークＷを重ね板材の分離装置９９の螺旋溝付軸６上に供給する装置であり、左側の装置は分離された１枚のワークＷを次の加工工程に送るための多関節ロボットＲで、螺旋溝付軸６の先端位置にワークＷが所定孔（基準孔）にて吊り下げた状態で静止している時、ロボットハンドＲＨで捉えて、次の工程に移動できる多関節ロボットＲを設置する。
尚、左右の装置は、この場合仮に設けたものであって、無くてもよく、人手による方法をはじめ、他の多くの方法も考えられる。例えば後述の供給インデックス装置等もある。【００２８】  従って、第２の実施例としての中央の分離装置の構造について、以下に詳細説明をする。
図６で示すように、重ね板材の分離装置９９の２台の各機台１を設置台ＴＴ中心（図６中央に×印で示す）である回転軸心に点対称位置として固定して設ける。
そして、図５で示すように、前記設置台ＴＴは中心を回転軸ＴＳに接続され、当該回転軸ＴＳは更に下まで延長させて、その先端は設置台回転シリンダＣ５（テーブル支柱ＴＰ内にあり図示せず）接続している。また、設置台ＴＴはワークＷを吊り下げるに十分な所要の高さになるようにテーブル支柱ＴＰの上部に設けられ、前記回転軸ＴＳは吊り下げたワークＷと重ね板材の分離装置９９および設置台ＴＴの重力を受けられるように面ベアリングと共に円周ベアリングも設けられている。
そして前記回転軸ＴＳは一定の時間停止した後、その後１８０度回転と同反転を繰り返し行う。
また、前記の回動往復運動の設置台回転シリンダＣ５の代わりに、単に所定角度（本実施例の場合は１８０度ごとに）断続的に回転するサーボモーターを利用してもよしい。
尚、本事例のようにワークＷが細長くて、揺れ動く場合には、ワーク振れ止め板ＷＳを設けておくと、多関節ロボットＲが受け取り易く好ましい。
以上のようにすることによって、重ね板材の分離装置９９の一方が、分離されたワークＷの次工程への送り作業をしていると同時に、反対側の重ね板材の分離装置９９は、新たな別のワークＷの束を分離するための供給を受け入れる作業ができ、一連の作業が交互に連続的にできるので待ち時間がなく能率が向上する。【００２９】  図７は本発明の第３の実施例の主要部の平面図である。
図７で示すように、前記図５の実施例に対して、本発明である重ね板材の分離装置９９の４台を９０度ごとに設置台ＴＴ上中央に点対称位置に設けたものである。
この場合には、ワークＷの種類や大きさと形状およびワークＷへの加工作業によって設置台ＴＴを回動する作動のさせ方は色々考えられる。
例えば、ワークＷの束を受け入れるに時間が多く必要の場合、又は一台の分離装置９９の螺旋溝付軸６にはワークＷを沢山掛けられない場合には、受け入れ（分離前）側を多くして、反対に分離されたワークＷを次工程に送ったり、そのまま加工工程になって時間を長く必要とする場合には、送り出し（分離後）側の分離装置９９を多くする。
このようにすることによって、多くの重ね板材の分離装置９９に順次ワークＷの所定量の束を螺旋溝付軸６に掛けて供給すれば、供給能力を数倍増すこともでき極めて作業能率の向上となる。【００３０】  その他の実施例として、更に多くの偶数の重ね板材の分離装置９９を、設置台回転軸の中心に対して各々点対称に配置して設けることや、更に多くの重ね板材の分離装置９９を設置台回転軸の中心に対して放射状に配置して設けることもできる。その装置の数や配置形態に応じた停止時間と回転または回動そして反転のさせ方もベストなものに選定される。【００３１】  図８は本発明の第４の実施例のワークの連続供給装置の斜視図で、図９は図８の概略構造と作動説明図である。
先の図５、図８および図９で示すように、前記設置台ＴＴ上に設けられた一方の重ね板分離装置９９の螺旋溝付軸６の先端位置にワークＷの束を吊るし掛けるためのワークＷの所定孔（基準孔）を一致させるようにしてワークＷを吊り下げて運ぶ鈎形フックＦを所定距離間往復させてワークＷを供給する装置を設けた重ね板材の分離装置である。
図５で示すように、ワークＷを運びこむのに必要な距離の長さの対向Ｌ形レールＲＬをレール支柱ＲＰ（図５参照）にて所要高さに設ける。
図８と図９で示すように鈎形（Ｌ形）フックＦは前記レールＲＬの内壁左右に隙間を有する程の矩形の板材であるフックベースＦＢの中央に突起して固着されたフックシャフトＦＳにピンＰにて円弧を描くように移動できる状態で取り付けられている。前記フックベースＦＢの中央のフックシャフトＦＳの周囲で且つレールＲＬの内端に沿ってローラーＲＡが左右２個ずつ設けられ、レールＲＬの上端橋渡し状に板のレールブリッジＲＢが設けられ、当該レールブリッジＲＢの内側に前記フックベースＦＢと一定の隙間を有すると、
共に一対が左右一定の間隔で突起した矩形の上下振れ止めＵを設けている。この上下振れ止めＵと前記フックベースＦＢの左右の幅規制でフックベースＦＢは安定して、ワークＷの束を掛けた状態でレールＲＬ内をローラーＲＡによって走行移動することができる。【００３２】  また、レールＲＬの所定の位置のレールブリッジＲＢには、前記フックベースＦＢに先端が届く程度のロットが出没するフックストッパシリンダＣ２が直列に２個（図８参照）所定の間隔で取り付けられている。
これによって、フックＦが先述の重ね板材の分離装置９９の螺旋溝付軸６の先端と一致する位置に正確に停止そして走行開始させるようなっている。
また、フックＦの鈎（前）側にはフック固定用シリンダＣ１を設け、出没するロットでフックＦを後側に押すことによって、フックＦの先端を重ね板材の分離装置９９の螺旋溝付軸６の先端と水平状態で一致する位置にして、フックＦの反対（後）側に設けたフック位置ストッパＳ１で停止される。
更に、前記フック位置ストッパＳ１の下の位置にはフックＦの鈎に沿って鈎を跨ぎながら鈎の長さｌ（エル）間を出没するワーク押し出しシリンダＣ３が設けてある。
これによって、螺旋溝付軸６にワークＷの束をフックＦから移動させ供給する。
従って、一定ロットのワークＷの束を自動的に螺旋溝付き軸６上に供給できる。【００３３】  図１０は本発明の第５の実施例の概略構成正面図である。
図１０に示すように、その他の重ね板材の分離装置の螺旋溝付き軸上に連続又は自動的にワークを供給する手段として、遊園地の回転ブランコのように放射状に所定の分割角度でアームが設けられた、それぞれのアームの先端に外向きに鈎形フックＦが取り付けられて、当該フックＦの先端が前記重ね板材の分離装置の螺旋溝付き軸６の先端位置に一致させて、引っ掛けられたワークの束を軸上に移動させて供給し、その後は所定の角度断続的に回転して、空になったフックＦは所定位置で新たなワークの束が掛けられる。これを順次繰り返し供給作業が行われる。これを一般にインデックス装置とも言われている。【００３４】  前記本応用事例は、その一つを示したもので、これに限定されることなく、他にも多くのバリエーションも考えられる。例えば前記分離装置における螺旋溝付き軸６の多軸方式も考えられ、設置台ＴＴの角度を断続的に回転させる場合にはステッピングモーターやサーボモーターを用いることである。また一部を人手等に代えて自動でなく連続的でもよい。
上記各構成品の形状や、材質等いずれも記載している実施例に限定されないものである。例えば、本実施例のワークはフレームの部材であるため、それに適応した大きさの螺旋溝付き軸としているが、ワークの大きさが異なれば、螺旋溝や螺旋溝付軸の大きさも異なる。
また、ワークそのものがガスケット類や小形な板状部品などにも応用できる。
即ち、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、本発明の権利範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施例の全体構成を示す正面図。
【図２】ワーク（断面）をつけた図１の螺旋溝付軸先端部分拡大図。
【図３】本発明に係る螺旋溝付軸に吊り下げられた状態のワークの全体を示す平面図。
【図４】本発明の実施例の各工程作動状態を説明するための正面図。（ａ）は投入工程、（ｂ）は引き込み工程、（ｃ）は前進工程、（ｄ）は戻し工程である。
【図５】本発明の第２の実施例の概略構成正面図。
【図６】図５の主要部の平面図。
【図７】本発明の第３の実施例の主要部の平面図。
【図８】本発明の第４の実施例のワークの連続供給装置の斜視図。
【図９】図８の概略構造と作動説明図。
【図１０】本発明の第５の実施例の概略構成正面図。
【符号の説明】
【００３６】１    機台
１１  減速機取付け板
１７  ベアリングホルダ取付け台
２    減速機
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
６２  円環溝
６３  ストッパ
６４  軸植え込み部
７    ベアリングホルダ
７１  ボールベアリング
７２  サークリップ
８    緩み止めベアリングナット
９９  重ね板材分離装置
Ｗ    ワーク
ＷＳ  ワーク振れ止め板
ＴＴ  設置台
ＴＳ  回転軸
ＴＰ  回転台支柱
ＰＢ  支柱ベース
ＲＰ  レール支柱
Ｒ    多関節ロボット
ＲＨ  ロボットハンド
Ｆ    鈎形（Ｌ形）フック
ＦＢ  フックベース
ＦＳ  フックシャフト
Ｐ    ピン
ＲＬ  レール
ＲＢ  レールブリッジ
ＲＡ  ローラー
Ｕ    上下振れ止め
Ｈ    水平振れ止め
Ｃ１  フック固定用シリンダ
Ｃ２  フックストッパシリンダ
Ｃ３  ワーク押し出しシリンダ
Ｃ４  フック送出シリンダ
Ｃ５  設置台シリンダ
Ｓ１  フック位置ストッパ
Ｓ２  フックベースストッパ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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