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技術 搬送ローダおよびその制御方法

出願人 コマツ産機株式会社
発明者 鎌田郁夫
出願日 2006年10月27日 (14年3ヶ月経過) 出願番号 2006-292516
公開日 2008年5月8日 (12年9ヶ月経過) 公開番号 2008-105089
状態 特許登録済
技術分野 物品の積み重ね及び付属装置 プレス機器への材料供給・位置決め プレス機械からの製品取出し 材料の供給・位置決め、製品の取り出し
主要キーワード 異種複数 バキュームユニット Y座標 CNC加工機 搬送ローダ 立体成型 最大移動位置 積込位置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

表面に突起等がある搬送物集積する場合でも、その集積動作が先に積み込まれた別の搬送物に邪魔されているか否かを正確に判断できる搬送ローダを提供すること。

解決手段

搬出ローダ5の吸着制御部102においては、選択されたバキュームカップにて搬送物を吸着した直後に、当該バキュームカップに対応した在荷検出用近接スイッチが当該バキュームカップの上昇を検出した場合には、在荷検出用近接スイッチからの検出信号に基づいて搬送物の吸着を維持するように判断し、かつ搬送物の搬送途中で、前記上昇したバキュームカップを検出している在荷検出用近接スイッチとは異なる別の在荷検出用近接スイッチが、この別の在荷検出用近接スイッチに対応したバキュームカップの上昇を検出した場合には、当該別の在荷検出用近接スイッチからの検出信号に基づいて搬送物をリリースするように判断する。

概要

背景

従来、1枚の定尺材から同種製品を多数取り出すいわゆる多数個取りを行う板材加工システムにあっては、製品が規定の集積高さになった段階で順次次のエリアに集積するといった手法が採用されていた。一方、需要に対する同期生産方式を実現するためのレーザ加工機NCパンチプレスを用いた板材加工システムにおいては、1枚の定尺材に異種複数個の製品が配置(ネスティング)されるうえ、同種製品であっても、縦、横自由配置であるなど、千差万別の状態で加工されるため、定尺材から切り出される製品を個別に搬出するとともに、搬出時にはその製品が有する特性別仕分けしたいという要求がある。

しかしながら、そのような同期生産方式では、素材(定尺材)の歩留まり優先した製品配置ゆえに、数枚から数十枚の素材にわたって同一製品がばらまかれた状態で加工が進むことになるため、例えば同一形状の製品が連続して搬出されるとは限らず、途中で別の形状の製品が何種類も搬出されることになる。このため、後に搬出された製品の数が多く、集積高さも高い場合には、先に搬出された形状と同一形状の製品を再び搬出して積み込む際に、その動作を後に搬出された製品の集積塊が邪魔をする場合がある。このような場合、製品を正しく保持しているかを検出するのみのセンサを備えた従来の搬出ローダロボットハンドでは(特許文献1)、集積塊を崩しながら集積作業を続けることになりかねない。

そこで、搬送ローダでの製品の搬送途中に集積塊にぶつかったことを検出可能な検出手段を設け、検出した段階で何らかの処置を施すことが望まれる。

特開2000−167790号公報

概要

表面に突起等がある搬送物を集積する場合でも、その集積動作が先に積み込まれた別の搬送物に邪魔されているか否かを正確に判断できる搬送ローダを提供すること。搬出ローダ5の吸着制御部102においては、選択されたバキュームカップにて搬送物を吸着した直後に、当該バキュームカップに対応した在荷検出用近接スイッチが当該バキュームカップの上昇を検出した場合には、在荷検出用近接スイッチからの検出信号に基づいて搬送物の吸着を維持するように判断し、かつ搬送物の搬送途中で、前記上昇したバキュームカップを検出している在荷検出用近接スイッチとは異なる別の在荷検出用近接スイッチが、この別の在荷検出用近接スイッチに対応したバキュームカップの上昇を検出した場合には、当該別の在荷検出用近接スイッチからの検出信号に基づいて搬送物をリリースするように判断する。

目的

本発明の目的は、表面に突起等が存在する搬送物を集積する場合においても、その集積動作が先に積み込まれた別の搬送物に邪魔されているか否かを正確に判断できる搬送ローダおよびその制御方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

搬送物吸着する複数のバキュームカップと、これらのバキュームカップが設けられたキャリアと、バキュームカップが搬送物に当接した時点からのキャリアの下降に伴って、当該キャリアに対し相対的に上昇したバキュームカップを検出する検出手段と、選択されたバキュームカップにて搬送物を吸着した直後に、当該バキュームカップに対応した検出手段が当該バキュームカップの上昇を検出した場合には、当該検出手段からの検出信号に基づいて搬送物の吸着を維持するように判断し、かつ前記搬送物の搬送途中で、前記上昇したバキュームカップを検出している検出手段とは異なる別の検出手段が、この別の検出手段に対応したバキュームカップの上昇を検出した場合には、当該別の検出手段からの検出信号に基づいて搬送物をリリースするように判断する吸着制御部とを備えていることを特徴とする搬送ローダ

請求項2

搬送物を吸着する複数のバキュームカップと、これらのバキュームカップが設けられたキャリアと、バキュームカップが搬送物に当接した時点からのキャリアの下降に伴って、当該キャリアに対し相対的に上昇したバキュームカップを検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号に基づいてバキュームカップでの搬送物の吸着を維持するかまたは前記搬送物をリリースするかを判断する吸着制御部とを備えた搬送ローダの制御方法であって、選択されたバキュームカップにて搬送物を吸着した直後に、当該バキュームカップに対応した検出手段が当該バキュームカップの上昇を検出した場合には、前記吸着制御部は当該検出手段からの検出信号に基づいて製品の吸着を維持するように判断し、前記搬送物の搬送途中で、前記上昇したバキュームカップを検出している検出手段とは異なる別の検出手段が、この別の検出手段に対応したバキュームカップの上昇を検出した場合には、前記吸着制御部は当該別の検出手段からの検出信号に基づいて搬送物をリリースするように判断することを特徴とする搬送ローダの制御方法。

技術分野

0001

本発明は、搬送ローダおよびその制御方法に関する。

背景技術

0002

従来、1枚の定尺材から同種製品を多数取り出すいわゆる多数個取りを行う板材加工システムにあっては、製品が規定の集積高さになった段階で順次次のエリアに集積するといった手法が採用されていた。一方、需要に対する同期生産方式を実現するためのレーザ加工機NCパンチプレスを用いた板材加工システムにおいては、1枚の定尺材に異種複数個の製品が配置(ネスティング)されるうえ、同種製品であっても、縦、横自由配置であるなど、千差万別の状態で加工されるため、定尺材から切り出される製品を個別に搬出するとともに、搬出時にはその製品が有する特性別仕分けしたいという要求がある。

0003

しかしながら、そのような同期生産方式では、素材(定尺材)の歩留まり優先した製品配置ゆえに、数枚から数十枚の素材にわたって同一製品がばらまかれた状態で加工が進むことになるため、例えば同一形状の製品が連続して搬出されるとは限らず、途中で別の形状の製品が何種類も搬出されることになる。このため、後に搬出された製品の数が多く、集積高さも高い場合には、先に搬出された形状と同一形状の製品を再び搬出して積み込む際に、その動作を後に搬出された製品の集積塊が邪魔をする場合がある。このような場合、製品を正しく保持しているかを検出するのみのセンサを備えた従来の搬出ローダロボットハンドでは(特許文献1)、集積塊を崩しながら集積作業を続けることになりかねない。

0004

そこで、搬送ローダでの製品の搬送途中に集積塊にぶつかったことを検出可能な検出手段を設け、検出した段階で何らかの処置を施すことが望まれる。

0005

特開2000−167790号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、吸着した製品の積込が別の製品の集積塊に阻害されていることのみを検出するように検出手段を設けることは難しく、例えば製品を吸着した際にも検出手段が反応してしまうことが考えられる。このような場合には、製品を吸着した直後にもかかわらず、積込が阻害されていると判断される可能性があり、何らかの対処が必要になって非効率的である。

0007

特に、バキュームカップを用いた搬出ローダにおいて、集積塊に衝突したバキュームカップが押し戻されることで集積が阻害されていると判断するような構成では、より誤った判断が多くなる。つまり、近年の板材加工機ではブランキング加工の他、各種の成型を伴った立体加工が可能であり、このような立体成型部分が多数存在する製品をバキュームカップで吸着しようとすると、バキュームカップが下がり切らないうちに立体成型部に当接し、そのまま搬送ローダの下降に伴ってバキュームカップのみが相対的に押し戻され、よって検出手段で検出されてしまうからである。

0008

本発明の目的は、表面に突起等が存在する搬送物を集積する場合においても、その集積動作が先に積み込まれた別の搬送物に邪魔されているか否かを正確に判断できる搬送ローダおよびその制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明の搬送ローダは、搬送物を吸着する複数のバキュームカップと、これらのバキュームカップが設けられたキャリアと、バキュームカップが搬送物に当接した時点からのキャリアの下降に伴って、当該キャリアに対し相対的に上昇したバキュームカップを検出する検出手段と、選択されたバキュームカップにて搬送物を吸着した直後に、当該バキュームカップに対応した検出手段が当該バキュームカップの上昇を検出した場合には、当該検出手段からの検出信号に基づいて搬送物の吸着を維持するように判断し、かつ前記搬送物の搬送途中で、前記上昇したバキュームカップを検出している検出手段とは異なる別の検出手段が、この別の検出手段に対応したバキュームカップの上昇を検出した場合には、当該別の検出手段からの検出信号に基づいて搬送物をリリースするように判断する吸着制御部とを備えていることを特徴とする。

0010

本発明の搬送ローダの制御方法は、搬送物を吸着する複数のバキュームカップと、これらのバキュームカップが設けられたキャリアと、バキュームカップが搬送物に当接した時点からのキャリアの下降に伴って、当該キャリアに対し相対的に上昇したバキュームカップを検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号に基づいてバキュームカップでの搬送物の吸着を維持するかまたは前記搬送物をリリースするかを判断する吸着制御部とを備えた搬送ローダの制御方法であって、選択されたバキュームカップにて搬送物を吸着した直後に、当該バキュームカップに対応した検出手段が当該バキュームカップの上昇を検出した場合には、前記吸着制御部は当該検出手段からの検出信号に基づいて製品の吸着を維持するように判断し、前記搬送物の搬送途中で、前記上昇したバキュームカップを検出している検出手段とは異なる別の検出手段が、この別の検出手段に対応したバキュームカップの上昇を検出した場合には、前記吸着制御部は当該別の検出手段からの検出信号に基づいて搬送物をリリースするように判断することを特徴とする。

発明の効果

0011

以上において、本発明によれば、搬送物の吸着直後に検出されるバキュームカップの移動に対しては、その移動を積込作業が邪魔されていることによるとは判断せず、バキュームカップが搬送物表面の突起等に当接して移動したものと判断するため、そのまま積込動作を継続でき、この段階での対処を不要にできる。そして、搬送物の搬送過程において検出手段によりバキュームカップの移動が検出された場合には、その移動を積込作業が邪魔されていることによると判断でき、実際に邪魔されているか否かを正確に判断できる。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る板材加工システム1の構成を示すブロック図である。図2は、板材加工システム1を構成する各装置およびその配置を示す平面図である。

0013

図1図2において、板材加工システム1は、鋼板ステンレス鋼板、あるいはアルミ板等の板金素材を加工するシステムであって、素材を出し入れ自在に設けられた複数段ストッカ2と、ストッカ2から取り出された素材を次工程に搬入する搬入ローダ3と、搬入された素材を加工する板材加工機4と、加工によって素材から切り出された製品(搬送物)を個々に搬出する搬出ローダ(搬送ローダ)5と、搬出された製品を特性別に仕分けして積み込み、格納しておくセパレータ6とを備えて構成され、これらの装置2〜6が一連の流れ工程上に配置されている。ただし、図1において、矢印は情報の流れを示す。

0014

さらに、図1に示すように、板材加工システム1には、スケジューラ7およびセルコントローラ8が設けられている。スケジューラ7は、パーソナルコンピュータ等から構成されているとともに、加工に要するプログラムを選択可能とされ、選択されたプログラムをセルコントローラ8、板材加工機4、および搬出ローダ5に送信する。このプログラムは、所定のスケジュールグループ単位で組まれており、場合によっては1つのスケジュールグループのプログラムにより複数枚の素材にわたる加工が実施されることもある。

0015

なお、実際にはセルコントローラ8は、プログラム中のシーケンスプログラム加工情報として取得する。すなわち、セルコントローラ8は、板材加工システム1全体の流れを統括して制御するシーケンサで構成されているのである。

0016

また、板材加工機4は、プログラム中の加工プログラムを取得し、搬出ローダ5は、プログラム中の製品情報を取得する。加工プログラムとしては、CNC加工機通常用いられるNCプログラムである。搬出ローダ5が取得する製品情報の中には、加工される製品の製品番号、搬出された製品を積み込むための搬出パレットを指定するパレット番号棚番)、搬出パレット中のいずれの位置に製品を集積するかを指定するパレット基準のX座標およびY座標などが含まれている。このうちの製品番号は、形状が同一であったり、後工程が同一であったりするなど、同じ特性の製品には同一の製品番号が付与される。そして、同じ製品番号の製品は、同じ搬出パレットの同一位置に集積されることになる。

0017

セルコントローラ8から板材加工機4へは加工指令が送信され、この指令により、指定されたプログラムによる加工が実施される。この加工によって、1枚の素材からは異種複数個の製品が切り出されることになる。一方、実際の加工に先立って板材加工機4は、搬入ローダ3に搬入情報を出力し、搬入ローダ3は搬入情報中にあるパレット番号の情報をストッカ2に送信する。これによりストッカ2は、指定されたパレット番号の搬入パレットに格納された素材を取り出し、これを搬入ローダ3が板材加工機4に搬入する。

0018

また、板材加工機4は、搬出ローダ5に対して搬出情報および積込情報を送信する。搬出情報としては、加工される個々の製品の最終加工位置座標(X座標、Y座標:最終パンチ位置であり、加工機基準の座標である)、製品吸着位置座標、前記製品番号などである。積込情報としては、製品積込後に養生シート掛けるか否かを指定するコマンドや、製品を積み込むにあたって先にある製品に倣ってリリースするのか、あるいは先にある製品の上方からリリースするのかを指定するコマンドが含まれている。

0019

ここで、図2に示すように、搬入ローダ3は、複数のバキュームカップ31を備えたキャリア32がX軸方向(板材加工機4に向かう方向であり、図中の左右方向)およびZ軸方向(図中の表裏方向)に移動する構成である。キャリア32は、X軸方向の移動の際には、ストッカ2での素材の吸着位置から下流側のリリース位置にわたって設けられたガイドフレーム33上を移動する。素材のリリース位置は、板材加工機4での素材のクランプ位置でもよいが、クランプ位置の手前でもよい。クランプ位置の手前でリリースする場合には、リリースした素材をクランプ位置まで移動させるコンベア等が設けられる。バキュームカップ31は、大小複数サイズの定尺材を吸着できる配置になっている。

0020

板材加工機4は、300〜500種類の金型交換可能に収容するガトリング機構を備えたプレスセンタであり、通常のブランキング加工の他、ハーフピアス切り曲げバーリング絞りプロジェクションルーバー補強ビード、切り絞りといった簡単な成型加工が行えるものである。従って、切り出された製品には、種々の成型加工により、立体的に加工された部位が存在することになる。

0021

板材加工機4において、複数のクランプ41を備えたキャリッジ42は、クランプ位置4AからX軸方向(図中の左右方向)およびY軸方向(図中の上下方向)に移動可能とされ、各軸共に最大に移動した位置が最大移動位置4Bとして図中に示されている。クランプ位置4Aの図中上方の位置は、加工後の製品の搬出位置4C(キャリッジは不図示)となっている。

0022

搬出ローダ5は、多数のバキュームカップ51が設けられたキャリア52を備えている。このキャリア52は、逆T字状の昇降ラック53の水平部54に沿ってY軸方向(図中の上下方向)に移動し、また、昇降ラック53自身は、板材加工機4の搬出位置4Cからセパレータ6を越えて架設されたガイドフレーム55に対してZ軸方向(図中の表裏方向)に移動自在に支持され、かつそのガイドフレーム55に沿ってX軸方向(図中の左右方向)に移動自在とされている。

0023

また、キャリア52には、圧空式の図示しないシリンダにて進退する一対の拡張部56が設けられており、この拡張部56に設けられたバキュームカップ51をも利用することで、多様な形状に切り出された製品を確実に吸着できるようになっている。このような搬出ローダ5の詳細については後述する。

0024

セパレータ6は、概略直方体状に組まれたフレーム61を備え、このフレーム61の内部には、上下複数段(本実施形態では5段:図2では最上段のみを図示)にわたって載置テーブル62が設置されている。載置テーブル62上の所定の位置には、搬出パレット63が設置される。それぞれの載置テーブル62は、ギヤードモータ64および適宜な動力伝達手段により、前後方向(図中の上下方向で、搬出ローダ5のY軸方向に同じ)に移動自在に構成されている。

0025

さらに、図2中の符号Aで示される位置が、載置テーブル62の積込位置であり、この積込位置Aにて搬出ローダ5は、吸着した製品を搬出パレット63に積み込む。図中の符号Bで示される位置は格納位置であり、積込位置Aで積み込まれた製品を格納しておく位置である。この格納位置Bでは、フォークリフトによる搬出パレット63の出し入れが行われる。なお、複数段の載置テーブル62のうち、最下段から幾段かの載置テーブル62は、図中の取出位置Cまで移動可能に設けられており、フレーム61の外側に設定されたこの取出位置Cでは、搬出パレット63上の製品を作業者が直接取り出すことが可能である。

0026

格段の搬出パレット63には、製品情報で指定される前述のパレット番号(例えば上下5段であれば、1〜5)が付与されている。例えば最下段の搬出パレット63にはパレット番号が(1)が付与され、最上段に設置された搬出パレット63にはパレット番号が(5)が付与される。そして、製品に応じていずれの載置テーブル62(搬出パレット63)を積込位置Aに移動させるかは、その製品の製品情報に含まれる製品番号およびパレット番号に基づいて、搬出ローダ5側のコントローラが判断し、セパレータ6のギヤードモータ64を制御する。

0027

すなわち、搬出ローダ5側にあっては、板材加工機4で切り出される全製品の製品番号およびパレット番号がスケジューラ7からの製品情報により予めわかっているため、搬出ローダ5は、板材加工機4側からの搬出指令をトリガとして前記搬出情報に基づいて搬出動作を開始するとともに、製品を積み込むための搬出パレット63を製品番号およびパレット番号から判断し、積込位置Aに移動させるのである。

0028

以下には、図3図5をも参照し、搬出ローダ5について詳説する。搬出ローダ5のキャリア52は、昇降ラック53の水平部54に対してボールスクリューによる駆動機構で移動する構造である。水平部54の側方にはスクリュー軸57が設けられ、このスクリュー軸57には、キャリア52側が係合している。また、水平部54の下面にはライナーモーションガイド用のガイドバー58が取り付けられ、これにキャリア52側のスライダ59が摺動自在に係合している。スクリュー軸57はサーボモータ70によって回転駆動され、キャリア52がガイドバー58でガイドされながらY軸方向(図3での左右方向)に移動する。

0029

一方、昇降ラック53の鉛直部71には、鉛直方向に沿ったラック72が取り付けられている。これに対して、水平なガイドフレーム55に沿って摺動するメインキャリア73には、サーボモータ75が設けられている。サーボモータ75の出力軸には図示略の減速機およびピニオンギアが取り付けられており、ピニオンギアがラック72と噛合している。従って、サーボモータ75を駆動することで、ラック72が取り付けられた昇降ラック53、ひいてはキャリア52がZ軸方向(図3での上下方向)に移動する。

0030

他方、メインキャリア73は、ガイドフレーム55に沿ってリニアモータ76にて摺動する。つまり、メインキャリア73側にはリニアモータ可動子77が設けられ、ガイドフレーム55側にはその長手方向に沿ってリニアモータ固定子78が設けられている。この際、ガイドフレーム55側には一対のガイドバー79が設けられ、メインキャリア73側には、これに係合して摺動するスライダ80が設けられている。

0031

また、図3に示すように、キャリア52およびこれに進退自在に設けられた拡張部56の所定位置には、バキュームカップ51が設けられているのであるが、このバキュームカップ51としては、小径のバキュームカップ51Aと、これよりも径寸法の大きいバキュームカップ51Bとが用いられている。小径のバキュームカップ51Aは、10個を1つのバキュームユニット81として設けられており、複数のバキュームユニット81および複数のバキュームカップ51Bが、様々な形状および大きさの製品を吸着できるよう、不規則な位置に配置されている(図2参照)。

0032

図4図5において、バキュームユニット81は、キャリア52(あるいは拡張部56)の下面に取り付けられる取付部材82を備えている。取付部材82は、筒状部材83とこの下端側に固定された平面五角形の水平な取付板84とで構成されている。取付板84には、表裏を貫通する合計10の取付部85が中心から外周の角部に向かうように放射状に設けられている。各取付部85には、下端にバキュームカップ51Aが取り付けられたロッド86が挿通されており、取付板84を挟む一対のナット87で固定されている。

0033

ロッド86は中空の2重筒構造とされ、外筒部材88に刻設されたねじ部にナット87が螺合し、外筒部材88内に挿通された内筒部材89の下端にバキュームカップ51Aが取り付けられている。このロッド86では、外筒部材88の内部に図示しないコイルばね等が収容されており、内筒部材89を下方に付勢しつつ、内筒部材89が所定ストロークで上方へ移動するのを許容している。内筒部材89の上端には、エルボユニオン90が取り付けられ、エルボユニオン90には負圧を供給するためのチューブが挿入される。

0034

圧源からの負圧は、一旦キャリア52に引き込まれ、キャリア52内に設けられた複数のソレノイドバルブを介して各バキュームユニット81およびバキュームカップ51Bに供給される。いずれのバキュームユニット81およびバキュームカップ51Bに負圧を供給するかは、搬出ローダ5で取り出す製品に応じて予めプログラムされており、製品の形状を案して最適な吸着位置で吸着できるよう、バキュームユニット81およびバキュームカップ51Bが選択される。なお、ソレノイドバルブは、バキュームユニット81単位およびバキュームカップ51B単位で設けられている。小径のバキュームカップ51A単位で設けられていないのは、ソレノイドバルブの数が過度に多くなるのを防ぐためである。

0035

バキュームユニット81の10本のロッド86のうち、任意の1本には、検出用ストライカー91が取り付けられている。また、この一本のロッド86用の取付部85には、L字状のブラケット92が取り付けられ、このブラケット92には、在荷検出用近接スイッチ(検出手段)93が取り付けられ、ロッド86の内筒部材89と共に上方に移動した検出用ストライカー91を検出する。この検出信号は、図1に示す搬出ローダ5のコントローラに設けられた吸着制御部102に出力される。

0036

また、バキュームユニット81において、取付板84の中央には、筒状部材83内に挿通されたバッファロッド94が設けられている。バッファロッド94は、取付板84の下面に設けられたブラケット95の取付部96にやはり、これを挟む一対のナット87によって固定されている。このバッファロッド94も外筒部材97および内筒部材98からなる2重筒構造であり、内筒部材98はコイルばねによって下方に付勢され、上方に対して所定のストロークで移動する。内筒部材98の下端には、ナイロン製の当接部材99が取り付けられている。

0037

外筒部材97の上端にも検出用ストライカー91が設けられ、筒状部材83には、内筒部材98と共に上方に移動した検出用ストライカー91を検出するための製品検出用近接スイッチ100がブラケット101を介して取り付けられている。この検出信号も、吸着制御部102に出力される。また、当接部材99の先端がバキュームカップ51Aの下端位置よりもさらに下方に位置していることから、製品が吸着されている状態では常に、製品検出用近接スイッチ100からはオン信号が出力されることになる。

0038

ここで、搬出ローダ5のコントローラに設けられた吸着制御部102は、前記ソレノイドバルブのオンオフによりバキュームカップ51(51A,51B)による製品吸着および製品リリースを制御したり、在荷検出用近接スイッチ93からの検出信号に基づいて製品の積み込みを阻害する集積塊の有無を判断したり、製品検出用近接スイッチ100からの検出信号に基づいて製品が正しく吸着されているかを判断したりする機能を有する。吸着制御部102が、ソレノイドバルブをオンにしたり、製品の吸着の状態を判断したりするタイミングは、同じくコントローラに設けられた駆動制御部103(図1)からの各種の指令に基づく。これらの制御部102,103は、当該コントローラで実行されるソフトウェアコンピュータプログラム)および適宜なハードウェアからなる。

0039

駆動制御部103は、搬出情報に含まれる製品の吸着位置(加工機基準のX座標、Y座標)や、製品情報に含まれる製品の積込位置(パレット基準のX座標、Y座標)などに基づいて搬出ローダ5の動きを制御するとともに、搬出ローダ5が予め決められた吸着位置に達した場合に、吸着制御部102に対して吸着指令を出力したり、製品の吸着を確認する位置に移動した時に吸着確認指令を出力したりする。この出力を取得した吸着制御部102が前述のように機能することになる。

0040

なお、吸着制御部102は、製品の吸着が正しく行われていることを確認した場合には、吸着完了信号を駆動制御部103に出力し、この信号を取得した駆動制御部103は搬出ローダ5に次の動作を実行させる。このように、吸着制御部102においても、種々の信号(指令)を生成し、適宜な制御部に出力する機能を有しているのである。

0041

ところで、吸着制御部102では基本的に、搬出ローダ5が製品を吸着したか否かを、製品検出用近接スイッチ100からの検出信号に基づき判断し、また、製品の集積に際しては、キャリア52や使用されていないバキュームカップ51などと干渉する在荷の集積塊が搬出パレット63上に存在するか否かを、在荷検出用近接スイッチ93からの検出信号で検出する。集積を阻害するか否かを判定する必要があるのは以下の理由による。

0042

すなわち、加工された個々の製品を個別に搬出する場合においては、例えば同一形状で同一製品番号が付された製品が連続して搬出されるとは限らないため、別の製品番号の製品を多く搬出、集積し後に、再び以前の製品番号の製品を搬出することが考えられる。このような時には、以前の製品を集積するのに、既に高く集積された製品が邪魔になることがあり、これを回避するように搬出ローダ5の動きを制御することは極めて困難である。従って、高く集積された製品が別の製品の集積を阻害するような場合を判定し、阻害するような場合には必要な処理を施すことが望まれるのである。

0043

そして、本実施形態では、阻害すると判断した場合には、その位置で製品をリリースし、次の製品の集積動作を繰り返す。この場合、製品は正しく集積されず、ばらばらに積み込まれる可能性が高いが、搬出ローダ5を停止させずにそのまま次の製品の搬出動作を繰り返すことで、板材加工システム1全体が停止するのを回避し、こうすることで生産性が低下するのを抑制できる。

0044

ただし、本実施形態では、セパレータ6側に高さセンサを設けておくこととし、搬出パレット63を積込位置Aから格納位置Bに移動させた時、ばらばらに積まれた製品が規定の高さを超えているか否かを判定するようにしている。規定の高さを越えた場合に初めて、良好な格納状態が望めないと判断し、板材加工システム1全体を停止させる。勿論、これに限らず、生産性は低下する可能性もあるが、集積を阻害すると判断した場合に直ちに板材加工システム1全体を停止させてもよい。

0045

さらに、本実施形態では、板材加工機4の機能上、板材ルーバー加工や切り絞り加工といった立体的な成型加工を行うことが可能である。このため、場合によっては、搬出ローダ5でそのような製品を搬出する際には、小径のバキュームカップ51Aの一つが立体成型部分に当接してしまうことも考えられる。そして、当接したバキュームカップ51Aが設けられたロッド86が、在荷検出用近接スイッチ93に対応していると、バキュームカップ51Aが立体成型部分に当接していることで上方に移動していることから、在荷検出用近接スイッチ93からは集積を阻害する場合と同様な検出信号が出力され、製品を吸着する必要があるにもかかわらず、製品をリリースしてしまって吸着できない事態が生じる。

0046

そこで、本実施形態では、製品を吸着した直後に出力される在荷検出用近接スイッチ93からの検出信号に基づいては、製品をリリースしない制御が必要とされ、そのような制御上の工夫がなされている。図6には、そのような工夫や、前述した製品の吸着確認を含めた搬出ローダ5の動作がフローチャートで示されている。以下には、図6に基づいて、搬出ローダ5での特に吸着制御を、吸着制御部102の動作として説明する。

0047

図6において、板材加工機4での加工が終了し、搬出ローダ5が製品の搬出位置4C(図1)まで到達すると、搬出ローダ5の駆動制御部103は、吸着制御部102に対して吸着指令を出力する。吸着制御部102は、吸着指令の入力を監視しており(S1)、吸着指令を取得することでソレノイドバルブをオンにし、バキュームカップ51に負圧を供給して吸着動作を行わせる(S2)。

0048

次に、駆動制御部103は、搬出ローダ5を僅かに上昇させるとともに、製品が確実に吸着されているかを確認するための吸着確認指令を吸着制御部102に出力する。吸着制御部102は、吸着動作の後に確認指令を監視しており(S3)、確認指令を取得すると、製品検出用近接スイッチ100からの検出信号に基づき、吸着状態を確認する(S4)。検出信号がオフ信号(実際には信号入力がない)である場合に吸着制御部102は、吸着リトライ指令を生成して駆動制御部103に出力し(S5)、搬出ローダ5を搬出位置まで戻して吸着動作を繰り返し実行させる。

0049

なお、吸着動作を所定の回数繰り返しても製品の吸着を確認できない場合、吸着制御部102はソレノイドバルブをオフにし(S6)、異常信号を生成して駆動制御部103に出力する(S7)。これを取得した駆動制御部103は、異状を知らせる表示を行ったり、板材加工システム1を停止させる指令を必要な制御部に対して出力したりする。

0050

さて、S4において、製品検出用近接スイッチ100からオン信号が入力し、製品を確実に吸着していることを確認すると、在荷検出用近接スイッチ93からの検出信号の状態を判定する。具体的に、在荷検出用近接スイッチ93は複数あるバキュームユニット81のそれぞれに設けられているため、吸着制御部102は製品を吸着した直後に幾つの在荷検出用近接スイッチ93からオン信号が出力されているかを判定し、その数を図示略の記憶手段に記憶しておく(S8)。

0051

従って、ここでは、幾つかの在荷検出用近接スイッチ93がオン信号を出力している場合でも、製品の集積を阻害する状態にあるとは判断されず、製品をリリースしてしまうことはない。つまり、S8は、在荷検出用近接スイッチ93がオン信号を出力しているのは、製品に形成された立体成型部分にバキュームカップ51が丁度乗っている状態だと判断するステップである。そして、吸着制御部102は、吸着完了信号を駆動制御部103に出力し(S9)、搬出ローダ5をセパレータ6側の積込位置Aに向かわせる。

0052

続いて、吸着制御部102は、搬出ローダ5が製品をリリースする際の所定位置に移動する間、在荷検出用近接スイッチ93の信号数が増えたか否かを監視する(S10)。搬出ローダ5が所定位置に達すると、駆動制御部103は再び吸着確認指令を吸着制御部102に出力する。吸着確認指令を取得した吸着制御部102は(S11)、製品検出用近接スイッチ100がオン信号を出力していか否かを判定する(S12)。オフ信号であれば、製品が搬出途中で落下等して吸着されていないと判断し、S6に進む。

0053

オン信号であれば、吸着制御部102は、製品を倣いモードでリリースするのか、所定の高さからリリースするかを積込情報に基づいて判定する(S13)。倣いモードで積み込む場合、吸着制御部102は積込指令を駆動制御部103に出力し(S14)、駆動制御部103は搬出ローダ5を下降させる。

0054

この下降中において、製品が搬出パレット63の上面または在荷の上面に達した時点からは、搬出ローダ5は下降するが、ロッド86は停止し、相対的には上昇する。このため、この相対的な上昇に伴って在荷検出用近接スイッチ93がオン信号を出力するようになる。そして、吸着制御部102は、このオン信号の増加を判定し(S15)、搬出ローダ5が確実に倣いリリース位置に達したと判断し、ソレノイドバルブをオフにして製品をリリースする(S16)。最後に吸着制御部102は、リリース完了信号を駆動制御部103に出力し(S17)、駆動制御部103は次の製品の搬出のために搬出ローダ5を待機位置に戻す。

0055

なお、立体成型部分にバキュームカップ51が当接し、吸着時から在荷検出用近接スイッチ93がオン状態にある場合ではまれに、倣いりリース位置に達した時点でもオン信号の数が増えないことが考えられ、リリースできない事態が生じる可能性がある。このような事態を避けるためには、在荷検出用近接スイッチ93に対応したバキュームカップ51が立体成型部分に当接しないように、搬出ローダ5での吸着位置を綿密に決定しておくか、あるいは、S13において倣いモードでの積込ではなく、所定の高さ位置からのリリースによる積込が行われるように、予め積込情報で決定しておいてもよい。

0056

そのような上方からのリリースでは、在荷検出用近接スイッチ93からのオン信号はキャンセルされ、S13からS16に進んで製品をリリースする。特に立体成型部分が多数存在する場合には、その立体成型部分同士の重なりによって位置決めがなされることもあり、上方からリリースした場合でも、大きく位置ずれして集積されることが少ない。

0057

また、S10において、搬出ローダ5が所定の位置に移動する間に在荷検出用近接スイッチ93のオン信号の数が増えた場合に吸着制御部102は、搬出ローダ5の下降中などにおいて、キャリア52や、現在吸着している製品が既に集積されている集積塊にぶつかっている可能性があり、製品の集積を邪魔していると判断する。このために吸着制御部102は、S16に進んで製品をリリースし、強制的に積込を終了させる。こうすることで搬出ローダ5は、次の製品の搬出に備えることになり、搬出ローダ5あるいは板材加工システム1全体を停止させるのを抑えて、生産性が低下するのを防ぐことができる。

0058

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

0059

例えば、前記実施形態では、本発明の搬送ローダとして、板材加工システム1に用いられる搬出ローダ5について説明したが、本発明の搬送ローダはこれに限定されず、搬送物を所定の場所から別の場所に移相する任意の搬送ローダであってよい。
また、本発明に係る検出手段としては、前記実施形態のような近接スイッチ93に限らず、任意の検出センサを適用できる。

0060

本発明は、板金加工システム等において、1枚の素材から異種複数個の製品を切り出するとともに、加工した製品を個々に搬出するピッキング法(テイクアウト法)を採用する場合に有効に利用できる。

図面の簡単な説明

0061

本発明の一実施形態に係る板材加工システムの構成を示すブロック図。
板材加工システムを構成する各装置およびその配置を示す平面図。
搬出ローダの構成を説明するための側面図。
搬出ローダの要部を示す断面図。
搬出ローダの要部を示す平面図。
搬出ローダの動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

0062

5…搬送ローダである搬出ローダ、51,51A,51B…バキュームカップ、52…キャリア、93…検出手段である在荷検出用近接スイッチ、102…吸着制御部。

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