(57)【要約】【課題】製品部にキズや歪を生じさせることなく、製品部を短時間で母材から分離すること。【解決手段】金属の板材にミクロジョイントで連結支持された製品部を板材から分離するミクロジョイント分離装置において、板材の端面を把持するとともに板材と直交する高さ方向に昇降可能に設けられる複数の把持部２と、この把持部２を振動させる振動発生手段３と、把持部２の高さ位置を把持部ごとに制御する高さ制御手段８とを備えること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の板材にミクロジョイントで連結支持された製品部を前記板材から分離するミクロジョイント分離装置において、
前記板材の端面を把持するとともに前記板材と直交する高さ方向に昇降可能に設けられる複数の把持部と、前記把持部を振動させる振動発生手段と、前記把持部の高さ位置を前記把持部ごとに制御する高さ制御手段とを備えることを特徴とするミクロジョイント分離装置。
【請求項２】
金属の板材にミクロジョイントで連結支持された製品部を前記板材から分離するミクロジョイント分離装置において、
前記板材の端面を把持するとともに前記板材と直交する高さ方向に昇降可能に設けられる複数の把持部と、前記把持部ごとに対応させて設けられ該把持部を振動させる振動発生手段と、前記把持部の高さ位置を前記把持部ごとに制御する高さ制御手段と、前記振動発生手段が発する振動数を可変に制御する振動数制御手段を備えることを特徴とするミクロジョイント分離装置。
【請求項３】
加工機で加工された金属の板材にミクロジョイントで連結支持された製品部を前記板材から分離するミクロジョイント分離装置において、
前記加工機から取り出された前記板材が載置されるテーブル面と、前記テーブル面を取り囲んで配置され、前記板材の端面を把持するとともに前記テーブル面と直交する高さ方向に昇降可能に設けられる複数の把持部と、前記把持部ごとに対応させて設けられ該把持部を振動させる振動発生手段と、前記把持部の高さ位置を前記把持部ごとに制御する高さ制御手段と、前記振動発生手段が発する振動数を可変に制御する振動数制御手段とを備えることを特徴とするミクロジョイント分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の板材にミクロジョイントで接続された製品部を板材から分離するミクロジョイント分離装置に係り、特に板材に振動を与えてミクロジョイント部分を破断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パンチプレス機などの加工機で金属の板材（以下、適宜、母材という。）が所定の形状に打ち抜かれ、母材にミクロジョイントを介して接続された製品部は、例えば、母材が比較的厚板の場合、手作業で母材と製品部との間に工具を差し込み、衝撃を加えることによりミクロジョイントを切断し、母材から分離されていた。しかし、この方法によれば、複数の製品部を製品単位で処理しなければならないため、作業時間が長くなり、しかも製品にキズや歪を発生させるおそれがあった。
【０００３】
これに対し、母材を片方の手で持ち上げ、もう一方の手に持った振動発生装置を母材に接触させて振動を加え、ミクロジョイントに金属疲労を生じさせて破断させることにより、母材から製品部を分離する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方法によれば、作業効率を向上できるとともに、製品の品質を保つことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７９７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術によれば、例えば、厚板の母材は重量が大きくなるため、これを手で支えながら振動を加えることは作業者にとって大きな負担になるという問題があった。また母材のサイズや厚みなどによっては、振動による効果が十分に得られない部分が生じ、その結果、処理時間が長くなることも考えられる。
【０００６】
本発明は、製品部にキズや歪を生じさせることなく、製品部を短時間で母材から分離することができるミクロジョイント分離装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、金属の板材にミクロジョイントで連結支持された製品部を板材から分離するミクロジョイント分離装置において、板材の端面を把持するとともに板材と直交する高さ方向に昇降可能に設けられる複数の把持部と、この把持部を振動させる振動発生手段と、把持部の高さ位置を把持部ごとに制御する高さ制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、まず、板材を複数の把持部で把持することにより複数箇所から板材に振動を加えることができるため、板材の大きさや厚みなどに関わらず、振動を板材全体に効率よく伝えることができる。これにより製品部の品質を保ちながら製品部の分離時間を短縮することができる。また製品部の分離作業中は作業者が板材を支える必要がないため、作業者の負担が減り作業効率を向上させることができる。さらに高さ制御手段を備えているため、例えば、振動を加えながら、一の把持部の高さ位置を他の把持部の高さ位置と異ならせることにより、板材には変形に伴うねじり力が発生する。これにより製品部の分離時間をより短くすることができる。
【０００９】
また、上記のミクロジョイント分離装置に代えて、板材の端面を把持するとともに板材と直交する高さ方向に昇降可能に設けられる複数の把持部と、把持部ごとに対応させて設けられ把持部を振動させる振動発生手段と、把持部の高さ位置を把持部ごとに制御する高さ制御手段と、振動発生手段が発する振動数を可変に制御する振動数制御手段を備えるようにしてもよい。
【００１０】
これによれば、例えば、板材の大きさや厚みなどに応じて振動数の最適化を図ることができる。また把持部同士で振動数を異ならせることにより、例えば、板材において共振位置や相殺位置を考慮した振動数を設定できるため、製品部の分離をより効率的に行うことができる。
【００１１】
本発明の具体例としては、加工機で加工された金属の板材にミクロジョイントで連結支持された製品部を板材から分離するミクロジョイント分離装置において、加工機から取り出された板材が載置されるテーブル面と、このテーブル面を取り囲んで配置され、板材の端面を把持するとともにテーブル面と直交する高さ方向に昇降可能に設けられる複数の把持部と、把持部ごとに対応させて設けられ把持部を振動させる振動発生手段と、把持部の高さ位置を把持部ごとに制御する高さ制御手段と、振動発生手段が発する振動数を可変に制御する振動数制御手段とを備えた構成とすることができる。即ち、このような構成のミクロジョイント分離装置を、例えば、加工機から板材を搬出する搬出装置に適用することにより、所定の作業場まで板材を搬出するまでの間、板材から製品部を自動的に分離することができるため、加工サイクルの時間内で分離作業を行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製品部にキズや歪を生じさせることなく、製品部を短時間で母材から分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明による一実施の形態のミクロジョイント分離装置の構成を示す斜視図である。図２は図１のミクロジョイント分離装置の側面図である。図３は図１のミクロジョイント分離装置の駆動部を拡大して示す正面図である。
【００１５】
本実施の形態において、ミクロジョイント分離装置により処理される金属の板材、つまり母材は、パンチプレスなどの板金加工機により所定の形状が打ち抜かれ、母材中に複数の製品部がミクロジョイントを介在させて連結されているものである。板金加工機から取り出された母材はミクロジョイント分離装置にセットされ、製品部が母材から分離される。
【００１６】
図に示すように、本実施の形態のミクロジョイント分離装置は、駆動部２１と、駆動部２１の動作を制御する制御装置８とから構成される。駆動部２１は図示しない板金加工機から取り出される母材を搬出する搬出装置２２に取り付けられている。
【００１７】
搬出装置２２は、母材が載置される搬出テーブル１と底板９との間にパンタグラフ１５が設けられ、搬出テーブル１の高さが自在に調整できるようになっている。底板９の側面には車輪１０が取り付けられており、この車輪１０を介して搬出装置２２がガイドレール６上を走行する。ガイドレール６上には搬出装置２２の位置を検出するリミットスイッチ７が設けられている。
【００１８】
駆動部２１は、母材を把持するクランプ２と、クランプ２を振動させる振動発生機３と、クランプ２を動作させるクランプシリンダ４と、クランプ２を搬出テーブル１と直交する高さ方向に昇降させる昇降シリンダ５とを備えて構成され、搬送テーブル１の側面の四隅にそれぞれ取り付けられている。昇降シリンダ５は直動ガイド１３に案内されてシリンダ本体が昇降し、この昇降動作によって、クランプ２、振動発生機３、クランプシリンダ４が一体となって昇降するようになっている。クランプシリンダ４の動作は、ロッド１１、リンク機構１２を介してクランプ２に伝えられ、回転動作（矢印ａ）したクランプ２が支持台１４と当接するようになっている。振動発生機３は、例えばリンク機構１２と連結されており、リンク機構１２を介してクランプ２に振動が伝達されるようになっている。
【００１９】
制御装置８は、搬出装置２２とは別の場所に設けられ、振動発生機３、クランプシリンダ４、昇降シリンダ５と有線又は無線で接続されている。これにより、例えば、振動発生器3が発する振動数、クランプシリンダ４によるクランプ２の動作、昇降シリンダ５によるクランプ２の高さ位置などが制御されるようになっている。
【００２０】
次に、このようにして構成されるミクロジョイント分離装置と搬出装置２２の動作について説明する。
【００２１】
板金加工機から搬出された母材が搬出テーブル１上に載置され、板金加工機からの信号によりガイドレール６上のリミットスイッチ７が動作を開始すると、搬出装置２２がガイドレール６に沿って移動する。搬出装置２２が移動して車輪１０がリミットスイッチ７と接触すると、リミットスイッチ７から検出信号が制御装置８に出力される。制御装置８はリミットスイッチ７からの検出信号を受けてクランプシリンダ４に動作信号を出力し、４箇所のクランプシリンダ４を上昇させることにより、クランプ２は回転動作（矢印ａ）を行い、搬出テーブル１上の母材を支持台１４との間で把持する。次いで、制御装置８は、昇降シリンダ５に動作信号を出力し、４箇所の昇降シリンダ５を同時に同じ高さまで上昇させる。これにより母材は搬出テーブル１から所定の高さで水平に浮いた状態となる。
【００２２】
その後、制御装置８は４箇所の振動発生機３に動作信号を出力し、振動発生機３が発した振動を、クランプ２を介して母材に伝えることにより母材を振動させる。４箇所のクランプ２から伝播された振動は母材全体に広がることにより、振動の大きさのムラが少なくなるため、母材にミクロジョイントで支持された製品部は、短時間でミクロジョイントが破断され母材から分離される。
【００２３】
このように四隅のクランプ２から母材に振動を与えることにより、製品部を母材から分離することができるが、本実施の形態のミクロジョイント分離装置は、母材を振動させることに加えて、母材にねじり力、つまり一定の歪を発生させるようにしている。
【００２４】
具体的に、例えば、４箇所のクランプ２を同じ高さ位置（以下、基準高さという。）に揃えてセットし、振動を発生させた状態で、任意のクランプ２−１のみを基準高さから所定の高さまで上昇させ、数秒間保持してからクランプ２−１を基準高さまで下降させる。次に、クランプ２−２のみを同様に上昇させ、数秒間保持してから下降させる。このように、クランプ２−１、２−２、２−３、２−４の順にクランプ２を上昇、下降させながら振動を加えることにより、母材には、ねじり力が発生するため、瞬時に製品を母材から分離することができる。なお、この動作は制御装置８から各クランプ２に対応する昇降シリンダ５に制御信号を順次出力することにより実現できる。
【００２５】
母材にねじり力を加える方法としては、クランプ２を基準高さに対して順次上昇させる方法に限られるものではなく、基準高さよりも上昇させた後、基準高さまで戻し、次いで基準高さよりも下降させ、基準高さまで戻す動作を１サイクルとして次のクランプの動作に移る方法、或いは、異なるクランプ間で基準高さに対して高さ方向が反対になるように一方を上昇、他方を下降させるなどの方法を採用してもよい。要はクランプ間で高さ位置を異ならせることにより、母材にねじり力を生じさせ、製品部の分離時間を短くすることができる。なお、母材にねじり力を生じさせても、製品部はミクロジョイントで連結されているだけであるから、製品部に歪が生じることはない。
【００２６】
さらに本実施の形態のミクロジョイント分離装置は、各クランプ２から発生する振動数をそれぞれ変化させることができる。これは、４箇所の振動発生装置３における振動数をそれぞれ制御装置８により制御することにより実現できる。これにより、例えば、母材の大きさや板厚などに応じて振動数の最適化を図ることができる。またクランプ２間で振動数を異ならせることにより、例えば、母材における共振位置や相殺位置などを考慮して振動数を設定することができるため、振動による分離効率を向上させ、製品部の分離時間をより短くすることができる。
【００２７】
また本実施の形態のミクロジョイント分離装置は、母材を４箇所で把持する構成となっているが、これに限られるものではなく、少なくとも２箇所で把持することができれば、本発明の効果を得ることができる。また本実施の形態のミクロジョイント分離装置は、例えば、母材の板厚が１．０ｍｍ〜３．２ｍｍのときにミクロジョイントを最も効率よく破断することができるが、適宜振動数などの条件を調整することにより、これ以外の板厚においても本発明の効果を得ることができる。
【００２８】
以上述べたように、本実施の形態のミクロジョイント分離装置によれば、母材から製品部を分離するに際し、母材を振動させることに加えて、ねじり力を与えることにより、製品部にキズや歪を生じさせることなく、分離作業を短時間で行うことができ、しかも作業者が母材に触れることがないため、作業者の負担を少なくすることができる。さらに母材に複数箇所から振動を与え、それぞれの振動数を自在に調整することができるため、製品部の分離をより効率的に行うことができる。
【００２９】
また本実施の形態のミクロジョイント分離装置は、板金加工機の搬出機に取り付けられているため、母材の加工サイクルの時間内に製品部を母材から分離することができ、作業効率を向上させることができる。なお、本実施の形態のミクロジョイント分離装置は、搬出機に取り付ける例に限定されるものではなく、固定された設置面、例えば、作業台などに取り付けて使用することもできる。
【実施例】
【００３０】
本実施例では、まず、母材（寸法２４３８ｍｍ×１２１９ｍｍ、板厚３．２ｍｍ：酸洗鋼板（材質ＳＰＨＣ））を板金加工機により切断、穿孔加工して、ミクロジョイントで接続された製品部を１０箇所形成した。次に、この加工された母材を本発明のミクロジョイント分離装置にセットして製品部の分離を行った。ここで、母材は４箇所（４隅）でクランプにより固定し、それぞれのクランプを介して設定された振動数（例えば、２６５０回／分）による振動を与えるとともに、製品部を変形させる場合と変形させない場合について、すべての製品部が母材から分離するまでの時間を計測した。
【００３１】
この結果、４箇所のクランプの設置高さを揃え、母材を変形させずに振動を与えたときの分離時間は例えば１５０秒であったのに対し、１箇所のクランプのみ他のクランプの設置高さよりも例えば１５０ｍｍ高くし、母材に変形を加えた状態で振動を与えたときの分離時間は例えば３０秒であった。これにより母材にねじり力を与えることで製品部の分離時間を短縮できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による一実施の形態のミクロジョイント分離装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のミクロジョイント分離装置の側面図である。
【図３】図１のミクロジョイント分離装置の駆動部を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  搬出テーブル
２  クランプ
３  振動発生機
４  クランプシリンダ
５  昇降シリンダ
６  ガイドレール
７  リミットスイッチ
８  制御装置
２１  駆動部
２２  搬出装置
【図１】
2009039747.tif 000003
【図２】
2009039747.tif 000004
【図３】
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