JP2002263981A

JP2002263981A - 板材吸着持ち上げ装置の吸着制御装置

Info

Publication number: JP2002263981A
Application number: JP2001071413A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Nagasawa; 敦雄長沢
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-17
Also published as: US6827544B2; US20020131853A1

Abstract

(57)【要約】【課題】加工孔を有する板材や、波打ちしている板材
でも、吸着できる平面部を探して吸着し持ち上げること
のできる板材吸着持ち上げ装置の吸着制御装置を提供す
る。【解決手段】吸着制御装置１は、吸着パッド４により
板材Ｗの部分平面を吸着して板材Ｗを持ち上げる板材吸
着持ち上げ装置２を制御するものである。吸着制御装置
１は、吸着圧検出手段１９と、リトライ制御手段２９と
を備える。吸着圧検出手段１９は、吸着パッド４の吸着
圧を検出する手段である。リトライ制御手段２９は、吸
着パッド４が板材Ｗを吸着したときに、吸着圧検出手段
１９の吸着圧が設定圧力に達しない場合に、再吸着動作
させる。この再吸着は、吸着パッド４により吸着する板
材Ｗの部分平面を変更させて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パンチプレス等
で加工された孔明きの板材等を、搬送等に際して吸着し
て持ち上げる板材吸着持ち上げ装置における吸着制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】パンチプ
レスにおいては、素材板材に対して、孔明け加工を行
い、またその孔を内部に有する複数枚の製品板材に切り
分ける加工が行われる。孔を明けない場合もあるが、一
般的には孔を内部に有する複数枚の製品板材が大板の素
材板材から加工される。このように切り分けられた製品
板材は、真空吸着パッドを備えたローダ等の板材吸着持
ち上げ装置により１枚ずつ持ち上げられ、次工程へ搬送
される。

【０００３】真空吸着パッドは、製品板材を吸着すると
きに、その一部が孔に位置すると、吸着圧が上がらず
に、板材を持ち上げることができないことがある。真空
吸着パッドとして、複数の極小パッドの集まりで構成し
たマルチパッドと呼ばれるものを使用すれば、一部の極
小パッドが孔位置にあっても他の極小パッドが吸着する
ので、何とか製品板材を持ち上げられる場合もある。し
かし、その場合も孔の大きさなどにより限界がある。

【０００４】また、製品板材における孔位置を予め板材
吸着持ち上げ装置に教示し、孔位置を外して製品板材を
吸着することも考えられるが、製品板材の１枚ごとに孔
位置を教示するのは制御的に困難であり、また教示デー
タの信頼性を確保するのも容易でない。

【０００５】この発明は、このような課題を解消し、加
工孔を有する板材や、波打ちしている板材でも、吸着で
きる平面部を探して吸着し持ち上げることのできる板材
吸着持ち上げ装置の吸着制御装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明を実施形態に対
応する図１と共に説明する。この板材吸着持ち上げ装置
の吸着制御装置（１）は、吸着パッド（４）により板材
（Ｗ２）の部分平面を吸着して板材（Ｗ２）を持ち上げ
る装置（２）の吸着制御を行うものであって、前記吸着
パッド（４）の吸着圧を検出する吸着圧検出手段（１
９）と、リトライ制御手段（２９）とを備える。前記リ
トライ制御手段（２９）は、板材（Ｗ２）を吸着したと
きに、前記吸着圧検出手段（１９）の吸着圧が設定圧力
に達しない場合に、前記吸着パッド（４）により吸着す
る板材（Ｗ２）の部分平面を変更させて再度吸着させる
ように板材持ち上げ装置（２）を制御するものである。
この構成によると、吸着パッド（４）による板材（Ｗ
２）の吸着位置に加工孔があるなどして、吸着圧検出手
段（１９）の検出する吸着パッド（４）の吸着圧が設定
圧力に達しない場合には、リトライ手段（２９）が吸着
パッド（４）の吸着位置を変更させて再度吸着させる。
そのため、加工孔や波打ちなどのない別の部分平面を選
んで吸着パッド（４）による吸着が可能となり、板材
（Ｗ２）の吸着持ち上げエラーを極力少なくできる。

【０００７】この発明において、前記板材吸着持ち上げ
装置（２）は、板材（Ｗ２）が置かれるテーブル（９）
と、このテーブル（９）から搬出される板材（Ｗ２）を
置くための次工程板材搬出部（Ｂ）との間を、板材（Ｗ
２）の平面方向に沿う少なくとも１方向（Ｘ方向）に走
行する走行体（５）を備え、この走行体（５）に前記吸
着パッド（４）が設けられたものであっても良い。この
場合に、前記リトライ制御手段（２９）は、前記走行体
（４）を移動させることにより、吸着する板材（Ｗ２）
の部分平面の変更を行うものとしても良い。このように
構成した場合には、走行体（５）に対して吸着パッド
（４）を移動させるものと比べて、複数の吸着パッド
（４）を一度に位置変更させる。そのため、構成が簡単
になる。また、前記走行体（５）を、板材（Ｗ２）の平
面方向に沿って任意の方向に移動自在とされたものとし
ても良い。このように構成した場合には、板材（Ｗ２）
に対する吸着パッド（４）の吸着位置をいずれの方向
（Ｘ方向，Ｙ方向）にも簡単に変更することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図７と共に説明する。この吸着制御装置１は、板材Ｗ
２を吸着して持ち上げる板材吸着持ち上げ装置２の吸着
動作を制御する装置である。板材吸着持ち上げ装置２は
板材ローダからなり、板材Ｗ２を吸着する複数の吸着パ
ッド４およびこれらの吸着パッド４が取付けられた走行
体５を有する。この板材吸着持ち上げ装置２は、吸着制
御装置１で搬送プログラム６を実行することにより、板
材加工機３で大板の素材板材Ｗ１から１枚ずつ切り出さ
れる製品板材Ｗ２を、板材加工機３から次工程板材搬出
部である搬出領域Ｂまで搬送する。板材加工機３は、加
工プログラム７により加工機制御手段８で制御されるも
のである。

【０００９】板材加工システムを構成する板材加工機３
および板材吸着持ち上げ装置２の具体例を、図２，図３
と共に説明する。板材加工機３は、テーブル９上で、大
板の素材板材Ｗ１から製品板材Ｗ２を複数枚切り出す加
工が可能なものである。板材加工機３は、図示の例では
パンチプレスとされているが、この他のレーザ加工機等
であっても良い。板材加工機３は、加工位置Ｑで素材板
材Ｗ１に加工を行う加工手段１１と、テーブル９上で素
材板材Ｗ１を移動させる送り手段１２とを備えている。
また、板材加工機３は、加工位置Ｑと並ぶ位置Ｐで、素
材板材Ｗ１から製品板材Ｗ２の最終切り離し加工を行う
加工手段１１Ａを備えている。この加工手段１１Ａは、
サブヘッドとなるものであり、必ずしも設けなくても良
い。送り手段１２は、素材板材Ｗ１をワークホルダ１３
で把持して左右（Ｘ軸方向）および前後（Ｙ軸方向）に
移動させる手段であり、前後移動するキャリッジ１４
に、左右移動するクロススライド１５を設置し、クロス
スライド１５に複数のワークホルダ１３を取付けたもの
とされている。

【００１０】板材加工機３と左右に並べて板材貯蔵装置
１７が設けられ、両者の間に補助テーブル１８が設置さ
れている。板材貯蔵装置１７は、製品板材Ｗ２を搬出す
る製品搬出領域Ｂと、素材板材集積領域Ｅ１と、残材搬
出領域Ｅ２とを一列に並べて設けたものである。各領域
Ｂ，Ｅ１，Ｅ２は、これらの領域の並び方向に移動可能
なパレットを所定の位置に停止させた状態のパレット上
面で構成される。

【００１１】板材吸着持ち上げ装置２は、吸着パッド４
を、前後（Ｙ軸方向）、左右（Ｘ軸方向）および上下
（Ｚ軸方向）の３軸方向に移動可能としたものである。
吸着パッド４は、吸引装置（図示せず）に接続された真
空吸着パッドからなる。吸着パッド４は、走行体５に昇
降可能に設置されたパッド支持フレーム２０に平面的に
並べて複数設けられ、板材Ｗを上面より吸着可能であ
る。パッド支持フレーム２０には、製品板材Ｗ２を吸着
パッド４で吸着したときの吸着圧を検出する吸着圧検出
手段１９が設けられている。

【００１２】走行体５は、前後移動台２１の左右方向に
延びるレール部に進退移動可能に設置され、前後移動台
２１の前後移動と走行体５の左右移動とで、走行体５は
前後左右に移動可能とされている。この走行体５に、昇
降自在に昇降体２２が設置され、昇降体２２の下端にパ
ッド支持フレーム２０が取付けられている。前後移動台
２１は、板材貯蔵装置１７の左右両側に設けられたレー
ル２４上を進退自在であり、Ｙ軸駆動源２５で進退駆動
される。走行体５の左右走行、および昇降体２２の昇降
は、Ｘ軸駆動源２６およびＺ軸駆動源２７でそれぞれ行
われる。各軸の駆動源２５〜２７にはサーボモータ等が
用いられる。

【００１３】パッド支持フレーム２０は、吸着パッド４
の配列範囲を拡縮可能なものとされている。具体的に
は、パッド支持フレーム２０は、図４に平面図で示すよ
うに固定フレーム部２０ａと可動フレーム部２０ｂとを
有し、各フレーム部２０ａ，２０ｂに吸着パッド４が取
付けられている。可動フレーム部２０ｂは、一対のもの
が固定フレーム部２０ａの左右両側に設けられ、各々拡
縮駆動源２８で左右方向に進退自在に取付けられ、それ
ぞれ拡縮駆動源２８により伸縮駆動される。拡縮駆動源
２８には、流体圧シリンダ装置が用いられている。平面
的に配列される吸着パッド４のうち、板材加工機３側の
側縁の前角部付近の一部（例えば１個）の吸着パッド４
は、局部進出機構２８を介して、パッド支持フレーム２
０から側方に突没可能に設けられ、吸着パッド配列範囲
を局部的に拡縮可能とされている。局部進出機構２８
は、吸着パッド４を水平旋回自在な旋回アームに取付
け、この旋回アームをエアシリンダ等の駆動源で正逆旋
回させることにより、吸着パッド４が突出する位置と没
入する位置とに移動させるものとしている。局部進出機
構２８に設けられた吸着パッド４は、製品板材Ｗが小さ
い場合などに、突出させて用いられる。

【００１４】図１において、吸着制御装置１は、数値制
御機能およびシーケンス制御機能を有するコンピュータ
式のものであり、リトライ制御手段２９を有する。この
リトライ制御手段２９は、吸着パッド４が製品板材Ｗ２
を吸着したときに、前記吸着圧検出手段１９の検出する
吸着圧が設定圧力に達しない場合に、吸着パッド４によ
り吸着する製品板材Ｗ２の部分平面を変更させて再度吸
着させるように板材吸着持ち上げ装置２を制御するもの
である。吸着制御装置１およびそのリトライ制御手段２
９は、図５に示すフロー図で示す制御を行う。

【００１５】上記構成の板材吸着持ち上げ装置２の動作
を説明する。まず、搬入，搬出の概略動作を説明する。
図１の板材貯蔵装置１７の素材板材集積領域Ｅ１には、
素材板材Ｗ１が積層状態に積載されている。この素材板
材Ｗ１を板材加工機３に搬入するときは、走行体５の吸
着パッド４群が素材板材集積領域Ｅ１の上に来るよう
に、走行体５をＸ，Ｙ方向に移動させる。この状態で、
走行体５のパッド支持フレーム２０を下降させ、各吸着
パッド４で素材板材Ｗ１を吸着した後、パッド支持フレ
ーム２０を再度上昇させる。このように、走行体５の吸
着パッド４により素材板材Ｗ１を吸着した状態で、走行
体５をＸ，Ｙ方向に移動させて、素材板材Ｗ１を板材加
工機３のテーブル９上の所定の搬入位置に搬入する。板
材加工機３では、加工手段１１により素材板材Ｗ１に加
工が施され、素材板材Ｗ１から製品板材Ｗ２が切り出さ
れる。

【００１６】製品板材Ｗ２の搬出は、図５に示すフロー
図のように行われる。製品板材Ｗ２が切り出されると、
吸着制御装置１は、搬出指令と切り出された製品板材Ｗ
２の製品番号を加工機制御手段８から受け取る（ステッ
プＳ１）。これに応じて、吸着制御装置１は、受け取っ
た製品番号と、吸着制御装置１内に設けられた製品レシ
ピ記憶部３０に登録されている各種の製品板材Ｗ２の製
品レシピとを照合し、受け取った製品番号に対応する製
品レシピを読み出し、その製品レシピから製品板材Ｗ２
の搬出位置、つまり製品板材Ｗ２における吸着パッド４
の吸着位置を決定する（ステップＳ２）。この場合の製
品レシピとは、例えば板材加工機３のテーブル９上に切
り出された製品板材Ｗ２の外形を座標値（ｘ，ｙ）のデ
ータとして表したものである。

【００１７】次に、吸着制御装置１は、移動経路の干渉
チェック（ステップＳ３）を行う。すなわち、上記のよ
うに決定された吸着位置に吸着パッド４を移動させて製
品板材Ｗ２を持ち上げ、搬出する経路の途中で、板材吸
着持ち上げ装置２が板材加工機３の一部などの障害物と
干渉せずに移動できるか否かを、予め登録された移動経
路のデータに基づき確認する。この干渉チェックについ
て、インターロックがかけられており、干渉する場合
は、製品板材Ｗ２を動作させずに、インターロックアラ
ームを発生させる（ステップＳ９）。

【００１８】前記干渉チェックで、板材吸着持ち上げ装
置２が障害物と干渉しないと確認できると、吸着制御装
置１は、板材吸着持ち上げ装置２を、決定された吸着位
置で吸着できるように移動させた後、吸着パッド４を下
降させて製品板材Ｗ２の吸着を行う（ステップＳ４）。

【００１９】この吸着時に、吸着圧検出手段１９により
検出する吸着パッド４の吸着圧が設定圧力に達したか否
かを、吸着制御装置１におけるリトライ制御手段２９が
判別する（ステップＳ５）。吸着圧検出手段１９は、検
出出力として圧力値を出力するものであっても、設定圧
力に達したか否かのオンオフ信号を出力するものであっ
ても良い。オンオフ信号を出力するものである場合、リ
トライ制御手段２９は、そのオンオフ信号により、吸着
圧が設定圧力に達したか否かを判別する。この圧力判別
時に、例えば図７に示すように、吸着位置に加工孔Ｈが
有るなどの理由により、吸着圧が設定圧力に達しない場
合には、リトライ制御手段２９が、吸着パッド４により
吸着する製品板材Ｗ２の部分平面を変更させて再度吸着
させる（ステップＳ６）。再度の吸着に際しては、吸着
パッド４の吸引解除の後、吸着パッド４を若干上昇さ
せ、位置変更して下降させた後に、再度の吸着を行う。
吸着パッド４の上昇は、昇降体２２の昇降等により行
う。変更後も吸着圧が設定圧力に達しない場合には、吸
着位置の変更を繰り返す。

【００２０】図６は、吸着位置の変更手順の一例を示
す。この例は、定められた規則に従い、繰り返し毎に吸
着位置を所定量ずつ順次ずらせる。具体的には、先に決
定された吸着位置の座標値を（ｘ，ｙ）、ｎをパラメー
タとすると、変更後の吸着位置の座標値を、１回目の変更：（ｘ＋ｎ，ｙ）２回目の変更：（ｘ＋ｎ，ｙ−ｎ）３回目の変更：（ｘ，ｙ−ｎ）４回目の変更：（ｘ−ｎ，ｙ−ｎ）５回目の変更：（ｘ−ｎ，ｙ）６回目の変更：（ｘ−ｎ，ｙ＋ｎ）７回目の変更：（ｘ，ｙ＋ｎ）８回目の変更：（ｘ＋ｎ，ｙ＋ｎ）とする。すなわち、この例では、図６に矢印で示す順序
で吸着パッド４の吸着位置を変更する。ここでは詳述し
ないが、変更回数が所定の設定回数に達すると、アラー
ムを鳴らすようにする。これにより、搬出できる可能性
のない製品板材Ｗ２に対して、いつまでの吸着位置の変
更を繰り返す無駄を省略でき、早期復旧を図ることがで
きる。

【００２１】なお、吸着位置の変更においては、基本的
には走行体５をＸ，Ｙ方向に移動させて変更するが、可
動フレーム２０ｂの拡縮調整により行っても良い。例え
ば、吸着に関与する吸着パッド４が、先述した一方の可
動フレーム２０ｂの吸着パッド４である場合には、Ｘ方
向についての変更を可動フレーム２０ｂの拡縮調整によ
り行っても良い。また、図４の局部進出機構２８により
一部の吸着パッド４の位置を変更させるようにしても良
い。

【００２２】吸着位置を変更したことにより、吸着圧が
設定圧力に達すると、製品板材Ｗ２を持ち上げ、走行体
５を次工程板材搬出部である製品板材搬出領域Ｂ上に移
動させ、ここに製品板材Ｗ２を積載する（ステップＳ
７）。なお、吸着位置の変更により吸着が成功したとき
には、この時の製品レシピのデータを、吸着位置変更し
たデータによって更新し、次回に位置変更せずに一度で
吸着可能となるようにする（ステップＳ８）。

【００２３】このように、この板材吸着持ち上げ装置２
の吸着制御装置１によると、製品板材Ｗ２の吸着位置に
加工孔が有るなどして、吸着圧検出手段１９の検出する
吸着パッド４の吸着圧が設定圧力に達しない場合には、
リトライ手段２９が吸着パッド４の吸着位置を変更させ
て再度吸着させるので、加工孔や波打ちなどのない別の
部分平面を選んで吸着パッド４による吸着が可能とな
り、製品板材Ｗ２の吸着持ち上げエラーを極力少なくで
きる。

【００２４】また、この板材吸着持ち上げ装置２では、
リトライ制御手段２９は、走行体５を移動させることに
より、吸着する板材Ｗの部分平面の変更を行うものとし
ているので、走行体５に対して吸着パッド４が移動する
ものと比べて、複数の吸着パッド４を一度に位置変更さ
せることができ、また走行体５に吸着パッド４の移動手
段を設ける必要がなく、構成が簡単になる。また、走行
体５を、板材Ｗの平面方向に沿って任意の方向に移動自
在とされたものとしているので、板材Ｗに対する吸着パ
ッド４の吸着位置をいずれの方向にも簡単に変更でき
る。

【００２５】なお、前記実施形態では、板材吸着持ち上
げ装置２は、板材加工機３のテーブル９と板材貯蔵層対
１７との間を移動する場合を示したが、そのような移動
をせず、単に板材加工機３のテーブル９から製品板材Ｗ
２を持ち上げるだけの機能を持つものであっても良い。

【００２６】また、前記実施形態では、製品板材Ｗ２の
吸着に関与する吸着パッド４を予め定め、製品板材Ｗ２
に対するその吸着パッド４の吸着位置を変更するように
したが、これに限らず、吸着に関与する吸着パッド４と
して別の吸着パッド４を選ぶことにより吸着位置を変更
するようにしても良い。別の吸着パッド４を選ぶ動作
は、吸引力を与える吸着パッド４を変更する動作で行え
る。

【００２７】

【発明の効果】この発明の板材吸着持ち上げ装置の吸着
制御装置は、吸着パッドにより板材の部分平面を吸着し
て板材を持ち上げる装置において吸着制御を行うもので
あって、前記吸着パッドの吸着圧を検出する吸着圧検出
手段と、前記板材を吸着したときに、前記吸着圧検出手
段の吸着圧が設定圧力に達しない場合に、前記吸着パッ
ドにより吸着する板材の部分平面を変更させて再度吸着
させるように板材持ち上げ装置を制御するリトライ制御
手段とを備えたため、加工孔を有する板材や、波打ちし
ている板材でも、吸着できる平面部を探して板材を吸着
し持ち上げることができる。前記板材吸着持ち上げ装置
が、板材の置かれるテーブルと、このテーブルから搬出
される板材を置くために次工程板材搬出部との間を、板
材の平面方向に沿う少なくとも１方向に走行する走行体
を備え、この走行体に前記吸着パッドが設けられたもの
であり、前記リトライ制御手段は、前記走行体を移動さ
せることにより、吸着する板材の部分平面の変更を行う
ものとした場合は、走行体に対して吸着パッドが移動す
るものと比べて、複数の吸着パッドを一度に位置変更さ
せることができるので、構成が簡単になる。さらに、前
記走行体が、板材の平面方向に沿って任意の方向に移動
自在とされたものである場合は、板材に対する吸着パッ
ドの吸着位置をいずれの方向にも簡単に変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る板材吸着持ち上げ
装置の吸着制御装置を備えた板材加工システムの概念構
成を示すブロック図である。

【図２】同システムにおける機構部の平面図である。

【図３】同システムにおける機構部の正面図である。

【図４】前記板材吸着持ち上げ装置の吸着パッド配置構
成を示す平面図である。

【図５】同板材吸着持ち上げ装置の概略動作を示すフロ
ー図である。

【図６】吸着位置の変更手順の一例を示す説明図であ
る。

【図７】製品板材と吸着パッドの位置関係の一例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１…吸着制御装置２…板材吸着持ち上げ装置４…吸着パッド５…走行体９…テーブル１９…吸着圧検出手段２９…リトライ制御手段Ｗ…板材Ｗ１…素材板材Ｗ２…製品板材Ｂ…製品搬出領域（次工程板材搬出部）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ６５Ｇ 59/04 Ｂ６５Ｇ 59/04 Ｆターム(参考） 3C007 AS05 BS04 BT14 CV04 CW04 DS02 DS10 FS01 FT02 FT13 FU04 KS00 KS30 LV07 LV08 MT09 3C033 BB03 DD01 DD04 DD10 HH26 HH30 3F030 AA00 AA04 AB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着パッドにより板材の部分平面を吸着
して板材を持ち上げる板材吸着持ち上げ装置における吸
着制御装置であって、前記吸着パッドの吸着圧を検出す
る吸着圧検出手段と、前記板材を吸着したときに、前記
吸着圧検出手段の吸着圧が設定圧力に達しない場合に、
前記吸着パッドにより吸着する板材の部分平面を変更さ
せて再度吸着させるように板材持ち上げ装置を制御する
リトライ制御手段とを備えた板材吸着持ち上げ装置の吸
着制御装置。
【請求項２】前記板材吸着持ち上げ装置は、板材が置
かれるテーブルと、このテーブルから搬出される板材を
置くための次工程板材搬出部との間を、板材の平面方向
に沿う少なくとも１方向に走行する走行体を備え、この
走行体に前記吸着パッドが設けられたものであり、前記
リトライ制御手段は、前記走行体を移動させることによ
り、吸着する板材の部分平面の変更を行うものとした請
求項１記載の板材吸着持ち上げ装置の吸着制御装置。
【請求項３】前記走行体は、板材の平面方向に沿って
任意の方向に移動自在とされたものである請求項２記載
の板材吸着持ち上げ装置の吸着制御装置。