JP5106081B2 - ワーク吸着保持方法 - Google Patents
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ここで、エアーシリンダは、シリンダ及びピストンからなり、一定の圧力を持った空気を用いてシリンダを制御することにより、ピストンを昇降移動させる装置である。
すなわち、吸着手段が移動し、停止しているワークに当接する際、吸着手段からワークに伝わる衝撃が大きくなる傾向にある。
この場合、かかる衝撃により、ワークが傷付いたり、変形したりする虞がある。
なお、この衝撃は、エアーシリンダを垂直方向に用いる場合、ピストンを下降移動させる力に加え、ピストン自体の重量が働くので、より大きくなる。
ところが、特許文献1及び特許文献2に記載のエアーシリンダを含めた従来のエアーシリンダを用いると、上述したように吸着手段がワークを保持する際の衝撃が大きいので、ワーク同士間の隙間が閉じられてしまい、結果としてダブルブランクが発生する虞がある。
t≦0.8T1
0<t≦0.5(秒)
そして、所定時間経過後に上方空間及び下方空間の気圧を大気圧とすることにより、慣性と、ピストン自体に働く重力とに基づいて、ピストンが自然下降する。
これにより、ワークが傷付いたり、変形したりすることが抑制される。
したがって、ピストンからワークに加わる衝撃力を容易に小さくすることができる。
なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。
また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。
更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
図1に示すように、上記ワーク吸着保持装置100は、円柱状のシリンダ11と、該シリンダ11に内接するピストンヘッド12a及び該ピストンヘッド12aからシリンダ11外に延出するように接続されたピストンロッド12bからなるピストン12と、ピストンロッド12aの下端に取り付けられた吸着手段13と、シリンダ11及びピストンヘッド12aにより形成されるピストンヘッド12aの上方の上方空間15aと、シリンダ11及びピストンヘッド12aにより形成されるピストンヘッド12aの下方の下方空間15bと、からなるエアーシリンダ10を備える。
また、シリンダ11には図示しない圧力調整手段が取り付けられており、該圧力調整手段により、上方空間15aと下方空間15bとの圧力が変動されるようになっている。
すなわち、上記エアーシリンダ10は、上方空間15aと下方空間15bとに圧力差を与えることにより、ピストン12が昇降移動するようになっている。
すなわち、吸着手段13は、所定量伸縮し、内部が減圧されることにより、ワークWを吸着保持するようになっている。
ここで、スタックSとは、複数枚のワークWが積層された状態のものを意味する。
そうすると、ワークW同士の間に隙間が形成され、スタックの最上位のワークWが吸着保持される際に、ワークWを2枚同時に吸着保持してしまうダブルブランクが生じるのが抑制される。
図2は、本実施形態に係るワーク吸着保持方法における吸着手段13の高さ方向の位置と、時間との関係を示すグラフである。
上記ワーク吸着保持方法においては、まず、上方空間15aの気圧を大気圧(1atm)とし、下方空間15bの気圧を大気圧より大きくして、ピストン12を上死点に位置に配置する。
このとき、下方空間15bの気圧は、具体的には、1.5〜5MPaとすることが好ましく、2〜3MPaとすることがより好ましい。
このとき、上方空間15aの気圧は、具体的には、1.5〜5MPaとすることが好ましく、2〜3MPaとすることがより好ましい。
すなわち、上方空間15aの気圧を大気圧に戻す。
そうすると、上方空間15a及び下方空間15bの気圧が同じ大気圧になるので、ピストン12は、慣性及びピストン12自体の重力によって自然に下降することになる。
このとき、ピストン12は、積極的に下降せずに、慣性及びピストン12自体の重力によって自然下降するので、ピストン12からワークWに加わる衝撃力が小さくなる。
これにより、上記ワーク吸着保持方法においては、ワークWが傷付いたり、変形したりすることが抑制される。
なお、吸着手段13が上昇を開始する時間をT2とする。
これにより、ワークWが持ち上げられる。
なお、持ち上げられたワークWは、図示しないスタックの最上位のワークWよりも上方に配置された磁性コンベアに吸着させ搬送されたり、エアーシリンダ10ごと移動させることにより、搬送される。
この場合、確実にピストン12からワークWに加わる衝撃力を小さくすることができる。
t≦0.8T1
0<t≦0.5(秒)
この場合、確実にピストン12を下降させることができ、且つピストン12からワークWに加わる衝撃力がより小さくなる。
すなわち、一方のタイマーにより、図2に示すAの期間を経過後、上方空間15aが大気圧よりも加圧された状態から大気圧とされ、他方のタイマーにより、図2に示すBの期間を経過後、下方空間15bが大気圧から大気圧よりも加圧された状態とされる。
このように、2つのタイマーにより制御されているので、ピストンが上昇するタイミングのばらつきを防止できるという利点がある。
このとき、ピストン12が下降する際の吸着手段13の下限の位置L(下死点)は、図3の(B)に示すように、スタックSのワークW同士の間に隙間が形成されていない状態の最上位のワークWの位置に設定されている。
なお、ワークWの搬送が繰り返されると、スタックSのワークWの量が減るので、スタックSの最上位のワークの位置が低くなる。
この場合、吸着手段13がワークWを吸着保持可能となるように、リフター20がスタックSを一定ピッチずつ上昇させるようになっている。
図4は、本実施形態に係るワーク吸着保持方法が用いられるエアー供給機構を示す概略図である。
図4に示すように、上記エアー供給機構200は、上述したワーク吸着保持装置100と、上方空間15aに連通するようにシリンダ11に接続され上方空間15aにエアーを流出入するための上方エアー流出入管31aと、下方空間15bに連通するようにシリンダ11に接続され下方空間15bにエアーを流出入するための下方エアー流出入管31bと、上方エアー流出入管31a及び下方エアー流出入管31bへのエアーの流出入を切り替える切替弁30と、該切替弁30に接続されたエアー開放管32及びエアー流入管33と、該エアー流入管33に接続されたコンプレッサー35と、該エアー開放管32に接続されたサイレンサー34と、を備える。
なお、上記コンプレッサー35は、空気を流入する機能を発揮し、サイレンサー34は、空気を流出する際の消音機能を発揮する。
一方、下方エアー流出入管31bには、エアーの流入の速度を調整するための第2スピードコントローラ32b、及び、エアーの流出の速度を調整するための第3スピードコントローラ32cが取り付けられている。第2スピードコントローラ32b及び第3スピードコントローラ32cにより、ピストンが急激に昇降移動することが抑制される。
なお、上記エアー供給機構200において、上方エアー流出入管31aのエアーの流出は、第1スピードコントローラ32aで調整しているのに対し、下方エアー流出入管31bのエアーの流入と流出とは、それぞれ第2スピードコントローラ32bと第3スピードコントローラ32cとにわけて調整している。
これにより、ピストン12が上昇される。
これにより、ピストン12の下降を開始させる。
こうして、吸着手段13にワークWが吸着保持される。
したがって、ピストン12からワークWに加わる衝撃力を容易に小さくすることができる。
11・・・シリンダ
12・・・ピストン
12a・・・ピストンヘッド
12b・・・ピストンロッド
13・・・吸着手段
15a・・・上方空間
15b・・・下方空間
20・・・リフター
21・・・磁石
30・・・切替弁
31a・・・上方エアー流出入管
31b・・・下方エアー流出入管
32・・・開放管
32a・・・第1スピードコントローラ
32b・・・第2スピードコントローラ
32c・・・第3スピードコントローラ
33・・・エアー流入管
34・・・サイレンサー
35・・・コンプレッサー
100・・・ワーク吸着保持装置
200・・・エアー供給機構
L・・・位置
S・・・スタック
W・・・ワーク
Claims (4)
- シリンダと、
該シリンダに内接するピストンヘッド及び該ピストンヘッドから前記シリンダ外に延出するように接続されたピストンロッドからなるピストンと、
前記ピストンロッドの下端に取り付けられた吸着手段と、
前記シリンダ及び前記ピストンヘッドにより形成される前記ピストンヘッドの上方の上方空間と、
前記シリンダ及び前記ピストンヘッドにより形成される前記ピストンヘッドの下方の下方空間と、
を有するエアーシリンダを用い、
前記上方空間の気圧を大気圧とし、前記下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、前記ピストンを上昇させた状態から、前記下方空間の気圧を大気圧とし、前記上方空間の気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、前記ピストンの下降を開始させ、前記所定時間経過後に前記上方空間及び前記下方空間の気圧を大気圧とした状態で前記ピストンを下降させて前記吸着手段にワークを当接させ、吸着保持させるワーク吸着保持方法であって、
前記吸着手段が、磁石が近接されることによりワーク同士の間に隙間が形成されたスタックの最上位のワークを吸着保持するものであり、
前記ピストンが下降する際の前記吸着手段の下限の位置が、前記スタックのワーク同士の間に隙間が形成されていない状態の最上位のワークの位置に設定されていることを特徴とするワーク吸着保持方法。 - シリンダと、該シリンダに内接するピストンヘッド及び該ピストンヘッドに垂下し且つ前記シリンダ外に延出するように接続されたピストンロッドからなるピストンと、前記ピストンロッドの下端に取り付けられた吸着手段と、前記シリンダ及び前記ピストンヘッドにより形成される前記ピストンヘッドの上方の上方空間と、前記シリンダ及び前記ピストンヘッドにより形成される前記ピストンヘッドの下方の下方空間と、を有するエアーシリンダ、
前記上方空間に連通するように前記シリンダに接続され前記上方空間にエアーを流出入するための上方エアー流出入管、
前記下方空間に連通するように前記シリンダに接続され前記下方空間にエアーを流出入するための下方エアー流出入管、
前記上方エアー流出入管及び前記下方エアー流出入管へのエアーの流出入を切り替える切替弁、
該切替弁に接続されたエアー流入管及び開放管、及び
該エアー流入管に接続されたコンプレッサー、
を備えたエアー供給機構を用い、
前記上方エアー流出入管を前記切替弁により前記開放管に接続させ前記上方空間の気圧を大気圧とし、前記下方エアー流出入管を前記切替弁により前記エアー流入管に接続させ前記下方空間の気圧を大気圧より大きくすることにより、前記ピストンを上昇させた状態から、前記下方エアー流出入管を前記切替弁により前記開放管に接続させ前記下方空間の気圧を大気圧とし、前記上方エアー流出入管を前記切替弁により前記エアー流入管に接続させ前記上方空間の気圧を所定時間、大気圧より大きくすることにより、前記ピストンの下降を開始させ、前記所定時間経過後に前記上方エアー流出入管及び前記下方エアー流出入管を前記切替弁により開放管に接続させ前記上方空間及び前記下方空間の気圧を大気圧とした状態で前記ピストンを下降させて前記吸着手段にワークを当接させ、吸着保持させるワーク吸着保持方法であって、
前記吸着手段が、磁石が近接されることによりワーク同士の間に隙間が形成されたスタックの最上位のワークを吸着保持するものであり、
前記ピストンが下降する際の前記吸着手段の下限の位置が、前記スタックのワーク同士の間に隙間が形成されていない状態の最上位のワークの位置に設定されていることを特徴とするワーク吸着保持方法。 - 前記ピストンが下降を開始した時から、前記吸着手段が前記ワークに当接するまでの時間をT1とし、前記所定時間をtとした場合に、下記式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のワーク吸着保持方法。
t≦0.8T1
0<t≦0.5(秒) - 前記所定時間と、ワークを吸着保持した後の前記吸着手段を上昇させる時間とがタイマーによって制御されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のワーク吸着保持方法。
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