板状ワークの取扱方法
【課題】 切断後の板状ワークをより円滑に持ち上げることのできる、板状ワークの取扱方法を提供すること。
【解決手段】 板状ワークの取扱方法は、面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う。板状ワークの取扱方法では、複数の前記吸着パッドを前記板状ワークに向けて降下させると共に、複数の前記吸着パッドのうちの第１領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した時又は達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域よりも広い第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを持ち上げる。
【解決手段】 板状ワークの取扱方法は、面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う。板状ワークの取扱方法では、複数の前記吸着パッドを前記板状ワークに向けて降下させると共に、複数の前記吸着パッドのうちの第１領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した時又は達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域よりも広い第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを持ち上げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板などの板状のワークを持ち上げ又は降ろす、板状ワークの取扱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１などには、グリッド状に並べられた複数の吸着パッドを用いて、積載された複数枚の板材から一番上の板材のみを持ち上げる装置及び方法が開示されている。このような従来の装置（方法）では、複数の吸着パッドを下降させて板材の上面に押しつけた後に、吸着パッド内の空気を吸引して板材を吸着させてから、吸着パッドを上昇させることで板材を持ち上げていた。
【０００３】
１枚の金属板からレーザー加工によっていくつかの板状部品（板状ワーク）切断する場合も、このような吸着パッドによって切断後の板状部品を上方に持ち上げてスケルトン（板状部品が切り抜かれた残りの金属板）から分離させ、所定の場所まで搬送した後に板状部品を降ろす。
【０００４】
金属板から板状ワークをレーザー加工で切り出す際には、切断スリットの幅が１ｍｍ以下の隙間となるためグリッパをスリットに挿入することができず、切断後の板状ワークの切断縁をつまんで持ち上げることはできない。このため、上述したような吸着パッドを使用する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１９２９３０号公報（［図５］，［０００３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、板状ワークをレーザー加工で切り出す際には、金属製の先の尖った突起が多数並べられているスキッドによって下方から支持される。レーザー加工中には、レーザーによってスキッドの突起も不可避的に一部切断されてしまうことがある（突起が消耗する）。また、レザー加工時に生じるドロスもスキッドの突起に付着することがある。この結果、切断後の板状ワークに傾きが生じることがある。
【０００７】
板状ワークの傾きによって、板状ワークの切断縁とスケルトンの切断縁とが干渉した状態で吸着パッドが押しつけられると、切断縁同士が引っかかったり、板状ワークの板厚が薄い場合などは板状ワークの切断縁がスケルトンの下に潜り込んだりすることがあった。このようになると、吸着パッドの吸引を開始して板状ワークを持ち上げようとしても、円滑に板状ワークを持ち上げることができなかったり、板厚によっては切断した板状ワークが変形してしまうことがあった。従って、切断後の板状ワークをより円滑に持ち上げることのできる、板状ワークの取扱方法が望まれている。
【０００８】
一方、持ち上げた板状ワークを所定位置まで運んだ後に降ろされる場所には、切断後のワークが品種毎に積み上げられている場合が多い。運ばれた板状ワークは、積み上げられた同一種の板状ワークの一番上に降ろされる。このとき、板状ワークを保持していない吸着パッドでの吸引が周囲に積み上げられている板状ワーク（特に、小さな軽量のものなど）を乱してしまうおそれがあり、板状ワークを円滑に降ろすことが出来ないおそれがあった。従って、板状ワークをより円滑に降ろすことのできる、板状ワークの取扱方法が望まれている。
【０００９】
従って、本発明の目的は、切断後の板状ワークをより円滑に持ち上げることのできる、板状ワークの取扱方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、持ち上げられた板状ワークをより円滑に降ろすことのできる、板状ワークの取扱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の板状ワークの取扱方法は、面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う方法であり、複数の前記吸着パッドを前記板状ワークに向けて降下させると共に、複数の前記吸着パッドのうちの第１領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した時又は達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域よりも広い第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを持ち上げる、ことを特徴としている。
【００１１】
第２発明の板状ワークの取扱方法は、面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱うものであり、複数の前記吸着パッドのうちの第２領域内の吸着パッドでの吸引によって持ち上げられた前記板状ワークを下降予定位置まで移動させた後に、複数の前記吸着パッドを下降させると共に、前記第２領域内でかつ前記第２領域より狭い第１領域外の吸着パッドでの吸引を停止し、前記複数の前記吸着パッドをさらに下降させた後に、前記第１領域内の吸着パッドでの吸引も停止して前記板状ワークを開放する、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明の板状ワークの取扱方法によれば、吸着パッドが板状ワークに達する以前に狭い領域（第１領域）で吸引が開始されるので、吸着パッドの面方向のズレが許容され、板状ワークとスケルトンとの干渉（引っ掛かり）が解消されやすくなる。吸着パッドが板状ワークに達してからの吸引では面方向ズレは許容され得ないし、板状ワークのスケルトン下側への潜り込みも発生しやすくなるが、上述したように吸着パッドが板状ワークに達する以前に狭い領域（第１領域）で吸引を始めることによって、このような現象を回避できる。また、吸着パッドが板状ワークに達した時点又は達した後にはより広い領域（第２領域）での吸引が開始されるので、板状ワークはより確実に持ち上げられる。持ち上げられた後に他所に移動されるような場合は、広い領域（第２領域）での確実な吸引によって、その吸着状態が確実に保持され、板状ワークの脱落などを確実に防止できる。従って、切断後の板状ワークをより円滑に持ち上げる（取り扱う）ことができる。
【００１３】
第２発明の板状ワークの取扱方法によれば、吸着パッドから板状ワークを開放するにあたって、予めその吸引範囲を狭め（第２領域→第１領域）、最終的には狭められた小さな領域での吸引を停止することで板状ワークを開放する（降ろす）。吸引範囲が予め狭められることで、不要な吸引によって開放位置周辺を状況（既に開放されて載置されている他の板状ワーク）を乱すことがない。また、狭められた領域での吸引によって板状ワークは必要最小限の吸引力で保持されているが、この必要最小限の吸引を停止することで板状ワークは円滑かつ確実に開放され（降ろされ）、その際の開放位置（載置位置）のズレなども起こりにくくなる。さらに、開放前に吸着された板状ワークが他所から移動されような場合は、広い領域（第２領域）での確実な吸引によって、その吸着状態が確実に保持され、板状ワークの脱落などを確実に防止できる。従って、切断後の板状ワークをより円滑に降ろす（取り扱う）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】板状ワークの取扱方法の一実施形態で用いられる取扱装置のブロック図である。
【図２】上記装置の要部側面図である。
【図３】上記装置の要部底面図である。
【図４】上部装置における吸着パットのグルーピング例を示す説明図である。
【図５】上記実施形態のフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、上記実施形態での吸着パッドの動きを説明する模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、他の形態の装置を用いた実施形態での吸着パッドの動きを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
板状ワークの取扱方法の実施形態を以下に説明する。まず、本実施形態で用いられる取扱装置（搬送装置）について説明する。本実施形態の搬送装置１は、レーザー加工機２（図１参照）によってスキッドＳ（図２参照）上の金属板から複数の板状金属部品（板状ワーク）Ｗを切断した後に、切断後の板状ワークＷを搬送する（持ち上げる／移動する／降ろす）ものである。
【００１６】
図1に示されるように、搬送装置１は、複数の吸着パッド３０（３０ａ及び３０ｂ）を有する吸着フレーム３（図２及び図３参照）と、この吸着フレーム３を移動・昇降させる移動・昇降ユニット４と、板状ワークＷを吸着パッド３０で吸着する際に吸着パッド３０内の空気（気体）を吸引するためのエアポンプ５と、吸着パッド３０での吸着をオン・オフするソレノイドバルブ６と、移動・昇降ユニット４、エアポンプ５及びソレノイドバルブ６を制御するコントローラ７とを備えている。
【００１７】
移動・昇降ユニット４は、本実施形態ではロボットアームであるが、吸着フレーム３を移動・昇降させることができるのであればその他の構造を持つユニットでもよい。例えば、吸着フレーム３の水平姿勢を維持したまま、吸着フレームを垂直・水平方向に平行移動させるレール及び駆動モータからなるユニットなどでもよい。移動・昇降ユニット４はコントローラ７と接続されており、その動作はコントローラ７によって制御される。
【００１８】
ここで、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって検出可能である。あるいは、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって制御されるので、コントローラ７によって把握されているとも言える。
【００１９】
エアポンプ５は、ソレノイドバルブ６、パイプ３５及びチューブ３６を介して、各吸着パッド３０と接続されており、吸着パッド３０内の空気を吸引する。エアポンプ５の駆動及び停止は、コントローラ７によって制御される。エアポンプ５が駆動され、ソレノイドバルブ６がコントローラ７によって励磁されると、吸着パッド３０内の空気が吸引される。吸着パッド３０への吸引（図１中の点線矢印）は、ソレノイドバルブ６によって切り換えられる。
【００２０】
コントローラ７には、板状ワークＷを切断する際のレーザー加工機２や、加工元の金属板の位置や吸着した板状ワークＷの移動位置を検出するための位置センサ８も接続されている。なお、搬送装置１のコントローラ７は加工機２と接続されているが、コントローラ７が加工機２の加工も制御してもよいし、加工機２を制御する加工機２内の別のコントローラとコントローラ７とが接続されて両者が協調制御を行うようであってもよい。あるいは、コントローラ７と加工機２のコントローラを統合制御するさらに別のメインコントローラなどが設けられてもよい。
【００２１】
図２及び図３を参照して、吸着フレーム３について説明する。吸着フレーム３は、２本の平行な長梁３１とこれらの長梁３１の間に架け渡された２本の短梁３２とを有している。これらの梁３１及び３２の上面には、グリッド状上部サブフレーム３４ａが固定されていると共に、下面には一対のグリッド状下部サブフレーム３４ｂが固定されている。上部サブフレーム３４ａには、図３に示されるように、５×５の大きな吸着パッド３０ａが、パイプ３５を介して固定されている。一対の下部サブフレーム３４ｂには、２×２の小さな吸着パッド３０ｂが、パイプ３５を介して固定されている。なお、以下において、単に「吸着パッド３０」と言う場合は、吸着パッド３０ａ及び３０ｂの両方を指す。
【００２２】
各パイプ３５の下端に吸着パッド３０が取り付けられており、上端にはチューブ３６が取り付けられている。各吸着パッド３０は、ゴム製の吸盤であり、その内部はパイプ３５の内部を介して、チューブ３６の内部と連通している。各チューブ３６は、ベースプレート３３上に設けられたソレノイドバルブ６に接続されている。ベースプレート３３の先端縁近傍には、壁プレート３７が立設されており、複数のチューブ３６は、が錯綜しないように壁プレート３７に整列・保持されている（図２では、チューブ３６の中間部分は図示が省略されている）。
【００２３】
また、上部サブフレーム３４ａには、図２に示されるように、ブラケット３８が取り付けられている。そして、ブラケットに一対の近接センサ３９が取り付けられている。近接センサは、吸着パッド３０と板状ワークＷとの間の距離を検出する。近接センサ３９は、複数の吸着パッド３０（特に、小さな吸着パッド３０ｂ）の中央に位置されている。近接センサ３９も、コントローラ７と接続されており、その検出結果はコントローラ７に出力される。なお、近接センサ３９の検出結果は、移動・昇降ユニット４にも出力されてもよい。
【００２４】
上述したように、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって検出され、かつ、吸着パッド３０と板状ワークＷとの間の距離は、近接センサ３９によって検出される。本実施形態では、これらの構成が、吸着パッド３０の昇降位置を検出する位置センサとして機能している。
【００２５】
なお、吸着パッド３０が板状ワークＷを吸着して吸着パッド３０の下降が停止される位置は近接センサ３９の検出結果に基づいてコントローラ７が判断するが、吸着パッド３０の停止位置がオーバーした際に吸着パッド３０の更なるストロークを吸収するバッファ機構がパイプ３５などに内蔵されても良い。このようなバッファ機構としては、吸着パッド３０が板状ワークＷに底付いたときに吸着フレーム３のみをストロークさせて吸着パッド３０の位置をそれ以上ストロークさせなようなスプリングを内蔵するなどすればよい。底付き時の吸着パッド３０の板状ワークＷへの押し付け力は、スプリングのバネ定数で調整できる。
【００２６】
図４に示されるように、吸着パッド３０は、３つの領域Ｉ〜ＩＩＩに分けられており、複数の吸着パッド３０の吸引は、領域Ｉ〜ＩＩＩ毎に行われるよう、コントローラ７がソレノイドバルブ６を制御する。一番小さい領域Ｉは、４つの小さな吸着パッド３０ｂからなる。領域ＩＩは、領域Ｉの外側の８つの大きい吸着パッド３０ａからなる。領域ＩＩＩは、領域ＩＩのさらに外側の１６個の大きい吸着パッド３０ａからなる。なお、図４には、板状ワークＷの形状例も図示されている。
【００２７】
次に、図５のフローチャート及び図６（ａ）〜（ｄ）の模式図を参照して、本実施形態の板状ワークの取扱方法を説明する。スキッドＳの支持面Ｐ２（図２参照）上に載置された金属板から板状ワークＷが切断され、移動・昇降ユニット４によって吸着フレーム３が板状ワークＷの上方に移動されたところから、本実施形態の取扱方法が開始される。まず、吸着フレーム３が所定位置に移動されたら、板状ワークＷを持ち上げるべく、吸着フレーム３の下降が開始される（ステップＳ１）。吸着フレーム３の下降は、コントローラ７が移動・昇降ユニット４を制御することで行われる。
【００２８】
吸着フレーム３の下降ストローク量は、上述したように、移動・昇降ユニット４の制御ストローク量としてコントローラ７が検出しており、吸着フレーム３が予め定められたストローク所定位置（１）となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ３）。ストローク所定位置（１）は、吸着パッド３０の吸着基準面Ｐ１（図２参照）と板状ワークＷの上面との間にまだ十分な隙間がある位置である。
【００２９】
吸着フレーム３がストローク所定位置（１）に達したと判断された場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、Ｉ群領域（＝第１領域）内の吸着パッド３０ｂの吸引のみが開始される（ステップＳ５）［図６（ａ）］。この時点では、大きな吸着パッド３０ａの吸引は停止されている。また、Ｉ群領域（ステップＳ５の制御後の領域）は、吸着パッド３０の配列面上における板状ワークＷに対応する領域の外縁より内側に設定されている（図４参照）。このため、板状ワークＷの外側に吸引力は発生せず、更なる吸着フレーム３の降下によって板状ワークＷのみに吸引力を有効に作用させることができる。
【００３０】
ステップＳ３及びＳ５の処理中も吸着フレーム３の下降は継続されており［図６（ｂ）］、ステップＳ５の後、近接センサ３９がオン信号となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ７）。即ち、ステップＳ７では、吸着フレーム３の吸着基準面Ｐ１が、板状ワークＷの持ち上げに適した位置に達したか否かが判定されている。
【００３１】
ここで、ステップＳ７がＹＥＳとなるまでは、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂによる吸引が継続されながら、吸着パッド３０が板状ワークＷに接近する。板状ワークＷは、吸着パッド３０によって押し付けられてその位置が拘束される前に吸引され始めているため、移動自由度（特に横方向［面方向］への移動自由度）がある。この結果、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂが板状ワークＷに接触する直前に板状ワークＷには吸引力が作用し、板状ワークＷの切断外縁とスケルトンの切断内縁との引っ掛かりがあれば、この吸引力に伴う横移動で引っ掛かりが外れる。
【００３２】
その後、近接センサ３９がオン信号となり、吸着パッド３０が板状ワークＷに接触したと判断されたら（ステップＳ７でＹＥＳ）［図６（ｃ）］、吸着フレーム３が上述したストローク所定位置（１）まで、上昇される（ステップＳ８）。吸着フレーム３が上述したストローク所定位置（１）まで上昇された時点で、Ｉ〜ＩＩＩ群領域（＝第２領域）、即ち、Ｉ群＋ＩＩ群＋ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０（３０ａ＋３０ｂ）による吸引が開始される（ステップＳ９）［図６（ｄ）］。その後、板状ワークＷは、移動に適した所定位置（例えば、ステップＳ１での初期位置）まで、さらに上昇される（ステップＳ１１）。
【００３３】
ここでは、下降時におけるＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引開始時の吸着フレーム３のストローク量と、上昇時におけるＩ〜ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引開始時の吸着フレーム３のストローク量とが、共にストローク所定位置（１）とされた。しかし、これらのストローク量は同じである必要はない。ただし、こららのストローク量を同じにすれば、検出位置が一致するので制御ロジックを簡略化できる。
【００３４】
また、ここでは、スケルトンの吸着を確実に防止するために、Ｉ群領域内の吸着パッド３０による吸引のみで吸着フレーム３をストローク所定位置（１）まで上昇させた時にＩ〜ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引が開始された。しかし、例えば、Ｉ〜ＩＩＩ群領域内の全ての吸着パッド３０が板状ワークＷの外縁より内側にあるような場合は、スケルトンを吸着してしまうことがないので、吸着パッド３０が板状ワークＷに接触した時点（ステップＳ７でＹＥＳとなった時点：ステップＳ８は行われない）でＩ〜ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引が開始されるようにしてもよい。
【００３５】
また、ここでは、Ｉ＋ＩＩ群領域内の吸着パッド３０による制御は行われないが、取り扱う板状ワークＷの形状（特に面積）などに応じて、Ｉ＋ＩＩ群領域による制御が行われる場合もある。また、吸着パッド３０の領域分けについては、図４以外の領域分けを種々設定可能である。なお、吸着パッド３０の吸引を一つずつ制御することも可能ではあるが、各パッド毎にバルブを設ける必要が生じたり、制御が複雑になり、装置大型化を招いたり、消費電力も増える傾向となるため、実用的でない。本実施形態のように、いくつかのパッドを含む領域毎に制御する方が実用的である。
【００３６】
ステップＳ１１で所定位置まで上昇された板状ワークＷは、移動・昇降ユニット４によってストック位置（下降予定位置）まで移動される（ステップＳ１３）。ここで、板状ワークＷが移動・昇降ユニット４によって所定のストック位置まで移動されたかどうかが、移動・昇降ユニット４を制御しているコントローラによって判定される（ステップＳ１５）。この移動は、板状ワークＷを上昇・下降させるだけでなく横方向にも移動させることになる。その際、板状ワークＷには横方向の慣性力なども作用するが、板状ワークＷは広い領域ＩＩＩ内の吸着パッド３０によってしっかりと吸着されているため、移動途中の脱落などが防止される。
【００３７】
板状ワークＷが所定のストック位置まで移動されたと判断された場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、板状ワークＷを降ろして開放すべく、吸着フレーム３の下降が開始される（ステップＳ１７）。吸着フレーム３の下降ストローク量は、上述したように、移動・昇降ユニット４の制御ストローク量としてコントローラ７が検出しており、吸着フレーム３が予め定められたストローク所定位置（２）となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ１９）。ストローク所定位置（２）は、吸着パッド３０から板状ワークＷを開放する位置（後述するストローク所定位置（３））より上方に位置している。なお、ストローク所定位置（２）は、上述したストローク所定位置（１）と一致しても良い。この場合は、検出位置が一致するので制御ロジックを簡略化できる。
【００３８】
吸着フレーム３がストローク所定位置（２）に達したと判断された場合（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ＩＩ群及びＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０ａの吸引が停止されて、Ｉ群領域（第３領域＝第１領域）内の吸着パッド３０ｂの吸引のみに切り換えられる（ステップＳ２１）。なお、ここでは、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂに再度切り換えられたが、ステップＳ２１の制御後の領域は、ステップＳ５の領域と一致しなくても良い（例えば、ステップＳ２１の制御後の領域がＩＩ群領域とされるなど）。ただし、両者を一致させれば、吸引範囲が一致するので制御ロジックを簡略化できる。また、Ｉ群領域（ステップＳ２１の制御後の領域）は、吸着パッド３０の配列面上における板状ワークＷに対応する領域の外縁より内側に設定されている（図４参照）。このため、板状ワークＷの外側に吸引力は発生せず、更なる吸着フレーム３の降下時には板状ワークＷのみに吸引力を有効に作用させることができる。
【００３９】
ステップＳ１９及びＳ２１の処理中も吸着フレーム３の下降は継続されており、ステップＳ２１の後、吸着フレーム３が予め定められたストローク所定位置（３）となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ２３）。ストローク所定位置（３）は、上述したように、吸着パッド３０から板状ワークＷを開放する位置である。吸着フレーム３がストローク所定位置（３）に達したと判断された場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂによる吸引も停止され、板状ワークＷが開放される（ステップＳ２５）。開放された板状ワークＷは自由落下し、所定のストック位置に積載されることとなる。
【００４０】
ここで、板状ワークＷの開放に際しては、板状ワークＷを保持する必要十分な吸引力及び吸引範囲であるＩ群領域内の吸引パッド３０ｂのみの吸引に切り換えられる。そして、開放時には、Ｉ群領域内の吸引パッド３０ｂの吸引を停止することで、速やかに板状ワークＷを開放させることができる。このとき、不要な吸引力を発生させる期間が短くなるため、省エネであるし、騒音も低減できる。また、板状ワークＷの外側に吸引力が発生しないので、ストック場所で既に積載されている他の板状ワークの状態を乱すこともない。
【００４１】
図７（ａ）〜（ｄ）に、別の実施形態を示す。図７（ａ）〜（ｄ）は、上述した実施形態を示す図６（ａ）〜（ｄ）相当図である。上述した実施形態の吸着パッド３０が平パッドであったのに対して、本実施形態の吸着パッド３００はベロウパッドである。この点以外のその他の構成及びその制御方法は、全て上述した実施形態と同一である。ベロウパッドは、板状ワークＷとの接触時の押し付け力が小さいので、板状ワークＷの移動自由度（特に横方向［面方向］への移動自由度）が高く、更なる効果がある。また、ベロウパッドは、平パッドに比べて、吸引に伴う内部容積変化が大きく、単位吸着面積当たりの吸着能力が高い。このため、板厚の厚い重い板状ワークＷを持ち上げる際には有効である。
【００４２】
なお、移動・昇降ユニット４がロボットアームなどである場合、上述したステップＳ１３においては、移動中における干渉を避けるために、持ち上げた板状ワークＷを垂直にして移動させることも可能である。このとき、本実施形態のようなベロウパッドの吸着パッド３００を用いていると、平パッドに比べてパッドの撓みによる製品位置のずれが生じる場合もあるので、この撓みも考慮してベロウパッドの選定や、移動時及び水平への復帰時などの制御が行われる。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態の説明に限られるものではなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって検出され、かつ、吸着パッド３０と板状ワークＷとの間の距離は、近接センサ３９によって検出され、本実施形態では、これらの構成が、吸着パッド３０の昇降位置を検出する位置センサとして機能していた。しかし、近接センサのみで吸着パッド３０の昇降位置を検出しても良いし、吸着パッド３０の昇降位置を検出するストロークセンサを別途配設しても良い。
【００４４】
また、非接触検出を行う近接センサ（位置センサ）に代えて、接触検出を行うセンサが用いられても良い。ただし、板状ワークＷに接触跡を残す危険性がないので、非接触検出が好ましい。なお、板状ワークＷは、金属製の先の尖った突起が多数並べられているスキッドＳ上に載置されているため、接触検出を行うと板状ワークＷの下面にも接触跡を残すおそれがあるので、非接触検出が好ましい。
【００４５】
なお、上記実施形態では、第１領域（Ｉ群領域）よりも広い第２領域は、図４に示されるＩ＋ＩＩ＋ＩＩＩ群領域として設定された。板状ワークＷを確実に保持するためには、できるだけ多くの吸着パッド３０で板状ワークＷを吸引することが好ましいが、吸引に貢献しない吸着パッド３０（即ち、板状ワークＷの外縁よりも外側に位置する吸着パッド３０）はできるだけ少ない方が好ましい。吸着パッド３０の制御単位領域の設定によっては、第２領域が図４に例示されるＩ＋ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ群領域として設定される可能性もある（ＩＶ群領域は、図中右側の５つの吸着パッドを含む領域）。しかし、上述したように、板状ワークＷの外縁よりも外側に位置する吸着パッド３０の数はできるだけ少ない方が好ましいので、第２領域は、Ｉ＋ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ群領域とされるよりも、Ｉ＋ＩＩ＋ＩＩＩ群領域とされる方が好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 搬送装置
３ 吸着フレーム
４ 移動・昇降ユニット
７ コントローラ
３０ 吸着パッド（平パッド）
３０ａ 吸着パッド（大）
３０ｂ 吸着パッド（小）
３００ 吸着パッド（ベロウパッド）
３１ 長梁
３２ 短梁
３３ ベースプレート
３４ａ 上部サブフレーム
３４ｂ 下部サブフレーム
３５ パイプ
３６ チューブ
３７ 壁プレート
３８ ブラケット
３９ 近接センサ
Ｗ 板状ワーク
Ｓ スキッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板などの板状のワークを持ち上げ又は降ろす、板状ワークの取扱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１などには、グリッド状に並べられた複数の吸着パッドを用いて、積載された複数枚の板材から一番上の板材のみを持ち上げる装置及び方法が開示されている。このような従来の装置（方法）では、複数の吸着パッドを下降させて板材の上面に押しつけた後に、吸着パッド内の空気を吸引して板材を吸着させてから、吸着パッドを上昇させることで板材を持ち上げていた。
【０００３】
１枚の金属板からレーザー加工によっていくつかの板状部品（板状ワーク）切断する場合も、このような吸着パッドによって切断後の板状部品を上方に持ち上げてスケルトン（板状部品が切り抜かれた残りの金属板）から分離させ、所定の場所まで搬送した後に板状部品を降ろす。
【０００４】
金属板から板状ワークをレーザー加工で切り出す際には、切断スリットの幅が１ｍｍ以下の隙間となるためグリッパをスリットに挿入することができず、切断後の板状ワークの切断縁をつまんで持ち上げることはできない。このため、上述したような吸着パッドを使用する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１９２９３０号公報（［図５］，［０００３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、板状ワークをレーザー加工で切り出す際には、金属製の先の尖った突起が多数並べられているスキッドによって下方から支持される。レーザー加工中には、レーザーによってスキッドの突起も不可避的に一部切断されてしまうことがある（突起が消耗する）。また、レザー加工時に生じるドロスもスキッドの突起に付着することがある。この結果、切断後の板状ワークに傾きが生じることがある。
【０００７】
板状ワークの傾きによって、板状ワークの切断縁とスケルトンの切断縁とが干渉した状態で吸着パッドが押しつけられると、切断縁同士が引っかかったり、板状ワークの板厚が薄い場合などは板状ワークの切断縁がスケルトンの下に潜り込んだりすることがあった。このようになると、吸着パッドの吸引を開始して板状ワークを持ち上げようとしても、円滑に板状ワークを持ち上げることができなかったり、板厚によっては切断した板状ワークが変形してしまうことがあった。従って、切断後の板状ワークをより円滑に持ち上げることのできる、板状ワークの取扱方法が望まれている。
【０００８】
一方、持ち上げた板状ワークを所定位置まで運んだ後に降ろされる場所には、切断後のワークが品種毎に積み上げられている場合が多い。運ばれた板状ワークは、積み上げられた同一種の板状ワークの一番上に降ろされる。このとき、板状ワークを保持していない吸着パッドでの吸引が周囲に積み上げられている板状ワーク（特に、小さな軽量のものなど）を乱してしまうおそれがあり、板状ワークを円滑に降ろすことが出来ないおそれがあった。従って、板状ワークをより円滑に降ろすことのできる、板状ワークの取扱方法が望まれている。
【０００９】
従って、本発明の目的は、切断後の板状ワークをより円滑に持ち上げることのできる、板状ワークの取扱方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、持ち上げられた板状ワークをより円滑に降ろすことのできる、板状ワークの取扱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の板状ワークの取扱方法は、面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う方法であり、複数の前記吸着パッドを前記板状ワークに向けて降下させると共に、複数の前記吸着パッドのうちの第１領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した時又は達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域よりも広い第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを持ち上げる、ことを特徴としている。
【００１１】
第２発明の板状ワークの取扱方法は、面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱うものであり、複数の前記吸着パッドのうちの第２領域内の吸着パッドでの吸引によって持ち上げられた前記板状ワークを下降予定位置まで移動させた後に、複数の前記吸着パッドを下降させると共に、前記第２領域内でかつ前記第２領域より狭い第１領域外の吸着パッドでの吸引を停止し、前記複数の前記吸着パッドをさらに下降させた後に、前記第１領域内の吸着パッドでの吸引も停止して前記板状ワークを開放する、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明の板状ワークの取扱方法によれば、吸着パッドが板状ワークに達する以前に狭い領域（第１領域）で吸引が開始されるので、吸着パッドの面方向のズレが許容され、板状ワークとスケルトンとの干渉（引っ掛かり）が解消されやすくなる。吸着パッドが板状ワークに達してからの吸引では面方向ズレは許容され得ないし、板状ワークのスケルトン下側への潜り込みも発生しやすくなるが、上述したように吸着パッドが板状ワークに達する以前に狭い領域（第１領域）で吸引を始めることによって、このような現象を回避できる。また、吸着パッドが板状ワークに達した時点又は達した後にはより広い領域（第２領域）での吸引が開始されるので、板状ワークはより確実に持ち上げられる。持ち上げられた後に他所に移動されるような場合は、広い領域（第２領域）での確実な吸引によって、その吸着状態が確実に保持され、板状ワークの脱落などを確実に防止できる。従って、切断後の板状ワークをより円滑に持ち上げる（取り扱う）ことができる。
【００１３】
第２発明の板状ワークの取扱方法によれば、吸着パッドから板状ワークを開放するにあたって、予めその吸引範囲を狭め（第２領域→第１領域）、最終的には狭められた小さな領域での吸引を停止することで板状ワークを開放する（降ろす）。吸引範囲が予め狭められることで、不要な吸引によって開放位置周辺を状況（既に開放されて載置されている他の板状ワーク）を乱すことがない。また、狭められた領域での吸引によって板状ワークは必要最小限の吸引力で保持されているが、この必要最小限の吸引を停止することで板状ワークは円滑かつ確実に開放され（降ろされ）、その際の開放位置（載置位置）のズレなども起こりにくくなる。さらに、開放前に吸着された板状ワークが他所から移動されような場合は、広い領域（第２領域）での確実な吸引によって、その吸着状態が確実に保持され、板状ワークの脱落などを確実に防止できる。従って、切断後の板状ワークをより円滑に降ろす（取り扱う）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】板状ワークの取扱方法の一実施形態で用いられる取扱装置のブロック図である。
【図２】上記装置の要部側面図である。
【図３】上記装置の要部底面図である。
【図４】上部装置における吸着パットのグルーピング例を示す説明図である。
【図５】上記実施形態のフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、上記実施形態での吸着パッドの動きを説明する模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、他の形態の装置を用いた実施形態での吸着パッドの動きを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
板状ワークの取扱方法の実施形態を以下に説明する。まず、本実施形態で用いられる取扱装置（搬送装置）について説明する。本実施形態の搬送装置１は、レーザー加工機２（図１参照）によってスキッドＳ（図２参照）上の金属板から複数の板状金属部品（板状ワーク）Ｗを切断した後に、切断後の板状ワークＷを搬送する（持ち上げる／移動する／降ろす）ものである。
【００１６】
図1に示されるように、搬送装置１は、複数の吸着パッド３０（３０ａ及び３０ｂ）を有する吸着フレーム３（図２及び図３参照）と、この吸着フレーム３を移動・昇降させる移動・昇降ユニット４と、板状ワークＷを吸着パッド３０で吸着する際に吸着パッド３０内の空気（気体）を吸引するためのエアポンプ５と、吸着パッド３０での吸着をオン・オフするソレノイドバルブ６と、移動・昇降ユニット４、エアポンプ５及びソレノイドバルブ６を制御するコントローラ７とを備えている。
【００１７】
移動・昇降ユニット４は、本実施形態ではロボットアームであるが、吸着フレーム３を移動・昇降させることができるのであればその他の構造を持つユニットでもよい。例えば、吸着フレーム３の水平姿勢を維持したまま、吸着フレームを垂直・水平方向に平行移動させるレール及び駆動モータからなるユニットなどでもよい。移動・昇降ユニット４はコントローラ７と接続されており、その動作はコントローラ７によって制御される。
【００１８】
ここで、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって検出可能である。あるいは、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって制御されるので、コントローラ７によって把握されているとも言える。
【００１９】
エアポンプ５は、ソレノイドバルブ６、パイプ３５及びチューブ３６を介して、各吸着パッド３０と接続されており、吸着パッド３０内の空気を吸引する。エアポンプ５の駆動及び停止は、コントローラ７によって制御される。エアポンプ５が駆動され、ソレノイドバルブ６がコントローラ７によって励磁されると、吸着パッド３０内の空気が吸引される。吸着パッド３０への吸引（図１中の点線矢印）は、ソレノイドバルブ６によって切り換えられる。
【００２０】
コントローラ７には、板状ワークＷを切断する際のレーザー加工機２や、加工元の金属板の位置や吸着した板状ワークＷの移動位置を検出するための位置センサ８も接続されている。なお、搬送装置１のコントローラ７は加工機２と接続されているが、コントローラ７が加工機２の加工も制御してもよいし、加工機２を制御する加工機２内の別のコントローラとコントローラ７とが接続されて両者が協調制御を行うようであってもよい。あるいは、コントローラ７と加工機２のコントローラを統合制御するさらに別のメインコントローラなどが設けられてもよい。
【００２１】
図２及び図３を参照して、吸着フレーム３について説明する。吸着フレーム３は、２本の平行な長梁３１とこれらの長梁３１の間に架け渡された２本の短梁３２とを有している。これらの梁３１及び３２の上面には、グリッド状上部サブフレーム３４ａが固定されていると共に、下面には一対のグリッド状下部サブフレーム３４ｂが固定されている。上部サブフレーム３４ａには、図３に示されるように、５×５の大きな吸着パッド３０ａが、パイプ３５を介して固定されている。一対の下部サブフレーム３４ｂには、２×２の小さな吸着パッド３０ｂが、パイプ３５を介して固定されている。なお、以下において、単に「吸着パッド３０」と言う場合は、吸着パッド３０ａ及び３０ｂの両方を指す。
【００２２】
各パイプ３５の下端に吸着パッド３０が取り付けられており、上端にはチューブ３６が取り付けられている。各吸着パッド３０は、ゴム製の吸盤であり、その内部はパイプ３５の内部を介して、チューブ３６の内部と連通している。各チューブ３６は、ベースプレート３３上に設けられたソレノイドバルブ６に接続されている。ベースプレート３３の先端縁近傍には、壁プレート３７が立設されており、複数のチューブ３６は、が錯綜しないように壁プレート３７に整列・保持されている（図２では、チューブ３６の中間部分は図示が省略されている）。
【００２３】
また、上部サブフレーム３４ａには、図２に示されるように、ブラケット３８が取り付けられている。そして、ブラケットに一対の近接センサ３９が取り付けられている。近接センサは、吸着パッド３０と板状ワークＷとの間の距離を検出する。近接センサ３９は、複数の吸着パッド３０（特に、小さな吸着パッド３０ｂ）の中央に位置されている。近接センサ３９も、コントローラ７と接続されており、その検出結果はコントローラ７に出力される。なお、近接センサ３９の検出結果は、移動・昇降ユニット４にも出力されてもよい。
【００２４】
上述したように、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって検出され、かつ、吸着パッド３０と板状ワークＷとの間の距離は、近接センサ３９によって検出される。本実施形態では、これらの構成が、吸着パッド３０の昇降位置を検出する位置センサとして機能している。
【００２５】
なお、吸着パッド３０が板状ワークＷを吸着して吸着パッド３０の下降が停止される位置は近接センサ３９の検出結果に基づいてコントローラ７が判断するが、吸着パッド３０の停止位置がオーバーした際に吸着パッド３０の更なるストロークを吸収するバッファ機構がパイプ３５などに内蔵されても良い。このようなバッファ機構としては、吸着パッド３０が板状ワークＷに底付いたときに吸着フレーム３のみをストロークさせて吸着パッド３０の位置をそれ以上ストロークさせなようなスプリングを内蔵するなどすればよい。底付き時の吸着パッド３０の板状ワークＷへの押し付け力は、スプリングのバネ定数で調整できる。
【００２６】
図４に示されるように、吸着パッド３０は、３つの領域Ｉ〜ＩＩＩに分けられており、複数の吸着パッド３０の吸引は、領域Ｉ〜ＩＩＩ毎に行われるよう、コントローラ７がソレノイドバルブ６を制御する。一番小さい領域Ｉは、４つの小さな吸着パッド３０ｂからなる。領域ＩＩは、領域Ｉの外側の８つの大きい吸着パッド３０ａからなる。領域ＩＩＩは、領域ＩＩのさらに外側の１６個の大きい吸着パッド３０ａからなる。なお、図４には、板状ワークＷの形状例も図示されている。
【００２７】
次に、図５のフローチャート及び図６（ａ）〜（ｄ）の模式図を参照して、本実施形態の板状ワークの取扱方法を説明する。スキッドＳの支持面Ｐ２（図２参照）上に載置された金属板から板状ワークＷが切断され、移動・昇降ユニット４によって吸着フレーム３が板状ワークＷの上方に移動されたところから、本実施形態の取扱方法が開始される。まず、吸着フレーム３が所定位置に移動されたら、板状ワークＷを持ち上げるべく、吸着フレーム３の下降が開始される（ステップＳ１）。吸着フレーム３の下降は、コントローラ７が移動・昇降ユニット４を制御することで行われる。
【００２８】
吸着フレーム３の下降ストローク量は、上述したように、移動・昇降ユニット４の制御ストローク量としてコントローラ７が検出しており、吸着フレーム３が予め定められたストローク所定位置（１）となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ３）。ストローク所定位置（１）は、吸着パッド３０の吸着基準面Ｐ１（図２参照）と板状ワークＷの上面との間にまだ十分な隙間がある位置である。
【００２９】
吸着フレーム３がストローク所定位置（１）に達したと判断された場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、Ｉ群領域（＝第１領域）内の吸着パッド３０ｂの吸引のみが開始される（ステップＳ５）［図６（ａ）］。この時点では、大きな吸着パッド３０ａの吸引は停止されている。また、Ｉ群領域（ステップＳ５の制御後の領域）は、吸着パッド３０の配列面上における板状ワークＷに対応する領域の外縁より内側に設定されている（図４参照）。このため、板状ワークＷの外側に吸引力は発生せず、更なる吸着フレーム３の降下によって板状ワークＷのみに吸引力を有効に作用させることができる。
【００３０】
ステップＳ３及びＳ５の処理中も吸着フレーム３の下降は継続されており［図６（ｂ）］、ステップＳ５の後、近接センサ３９がオン信号となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ７）。即ち、ステップＳ７では、吸着フレーム３の吸着基準面Ｐ１が、板状ワークＷの持ち上げに適した位置に達したか否かが判定されている。
【００３１】
ここで、ステップＳ７がＹＥＳとなるまでは、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂによる吸引が継続されながら、吸着パッド３０が板状ワークＷに接近する。板状ワークＷは、吸着パッド３０によって押し付けられてその位置が拘束される前に吸引され始めているため、移動自由度（特に横方向［面方向］への移動自由度）がある。この結果、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂが板状ワークＷに接触する直前に板状ワークＷには吸引力が作用し、板状ワークＷの切断外縁とスケルトンの切断内縁との引っ掛かりがあれば、この吸引力に伴う横移動で引っ掛かりが外れる。
【００３２】
その後、近接センサ３９がオン信号となり、吸着パッド３０が板状ワークＷに接触したと判断されたら（ステップＳ７でＹＥＳ）［図６（ｃ）］、吸着フレーム３が上述したストローク所定位置（１）まで、上昇される（ステップＳ８）。吸着フレーム３が上述したストローク所定位置（１）まで上昇された時点で、Ｉ〜ＩＩＩ群領域（＝第２領域）、即ち、Ｉ群＋ＩＩ群＋ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０（３０ａ＋３０ｂ）による吸引が開始される（ステップＳ９）［図６（ｄ）］。その後、板状ワークＷは、移動に適した所定位置（例えば、ステップＳ１での初期位置）まで、さらに上昇される（ステップＳ１１）。
【００３３】
ここでは、下降時におけるＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引開始時の吸着フレーム３のストローク量と、上昇時におけるＩ〜ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引開始時の吸着フレーム３のストローク量とが、共にストローク所定位置（１）とされた。しかし、これらのストローク量は同じである必要はない。ただし、こららのストローク量を同じにすれば、検出位置が一致するので制御ロジックを簡略化できる。
【００３４】
また、ここでは、スケルトンの吸着を確実に防止するために、Ｉ群領域内の吸着パッド３０による吸引のみで吸着フレーム３をストローク所定位置（１）まで上昇させた時にＩ〜ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引が開始された。しかし、例えば、Ｉ〜ＩＩＩ群領域内の全ての吸着パッド３０が板状ワークＷの外縁より内側にあるような場合は、スケルトンを吸着してしまうことがないので、吸着パッド３０が板状ワークＷに接触した時点（ステップＳ７でＹＥＳとなった時点：ステップＳ８は行われない）でＩ〜ＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０による吸引が開始されるようにしてもよい。
【００３５】
また、ここでは、Ｉ＋ＩＩ群領域内の吸着パッド３０による制御は行われないが、取り扱う板状ワークＷの形状（特に面積）などに応じて、Ｉ＋ＩＩ群領域による制御が行われる場合もある。また、吸着パッド３０の領域分けについては、図４以外の領域分けを種々設定可能である。なお、吸着パッド３０の吸引を一つずつ制御することも可能ではあるが、各パッド毎にバルブを設ける必要が生じたり、制御が複雑になり、装置大型化を招いたり、消費電力も増える傾向となるため、実用的でない。本実施形態のように、いくつかのパッドを含む領域毎に制御する方が実用的である。
【００３６】
ステップＳ１１で所定位置まで上昇された板状ワークＷは、移動・昇降ユニット４によってストック位置（下降予定位置）まで移動される（ステップＳ１３）。ここで、板状ワークＷが移動・昇降ユニット４によって所定のストック位置まで移動されたかどうかが、移動・昇降ユニット４を制御しているコントローラによって判定される（ステップＳ１５）。この移動は、板状ワークＷを上昇・下降させるだけでなく横方向にも移動させることになる。その際、板状ワークＷには横方向の慣性力なども作用するが、板状ワークＷは広い領域ＩＩＩ内の吸着パッド３０によってしっかりと吸着されているため、移動途中の脱落などが防止される。
【００３７】
板状ワークＷが所定のストック位置まで移動されたと判断された場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、板状ワークＷを降ろして開放すべく、吸着フレーム３の下降が開始される（ステップＳ１７）。吸着フレーム３の下降ストローク量は、上述したように、移動・昇降ユニット４の制御ストローク量としてコントローラ７が検出しており、吸着フレーム３が予め定められたストローク所定位置（２）となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ１９）。ストローク所定位置（２）は、吸着パッド３０から板状ワークＷを開放する位置（後述するストローク所定位置（３））より上方に位置している。なお、ストローク所定位置（２）は、上述したストローク所定位置（１）と一致しても良い。この場合は、検出位置が一致するので制御ロジックを簡略化できる。
【００３８】
吸着フレーム３がストローク所定位置（２）に達したと判断された場合（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ＩＩ群及びＩＩＩ群領域内の吸着パッド３０ａの吸引が停止されて、Ｉ群領域（第３領域＝第１領域）内の吸着パッド３０ｂの吸引のみに切り換えられる（ステップＳ２１）。なお、ここでは、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂに再度切り換えられたが、ステップＳ２１の制御後の領域は、ステップＳ５の領域と一致しなくても良い（例えば、ステップＳ２１の制御後の領域がＩＩ群領域とされるなど）。ただし、両者を一致させれば、吸引範囲が一致するので制御ロジックを簡略化できる。また、Ｉ群領域（ステップＳ２１の制御後の領域）は、吸着パッド３０の配列面上における板状ワークＷに対応する領域の外縁より内側に設定されている（図４参照）。このため、板状ワークＷの外側に吸引力は発生せず、更なる吸着フレーム３の降下時には板状ワークＷのみに吸引力を有効に作用させることができる。
【００３９】
ステップＳ１９及びＳ２１の処理中も吸着フレーム３の下降は継続されており、ステップＳ２１の後、吸着フレーム３が予め定められたストローク所定位置（３）となったかどうかがコントローラ７によって判定されている（ステップＳ２３）。ストローク所定位置（３）は、上述したように、吸着パッド３０から板状ワークＷを開放する位置である。吸着フレーム３がストローク所定位置（３）に達したと判断された場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、Ｉ群領域内の吸着パッド３０ｂによる吸引も停止され、板状ワークＷが開放される（ステップＳ２５）。開放された板状ワークＷは自由落下し、所定のストック位置に積載されることとなる。
【００４０】
ここで、板状ワークＷの開放に際しては、板状ワークＷを保持する必要十分な吸引力及び吸引範囲であるＩ群領域内の吸引パッド３０ｂのみの吸引に切り換えられる。そして、開放時には、Ｉ群領域内の吸引パッド３０ｂの吸引を停止することで、速やかに板状ワークＷを開放させることができる。このとき、不要な吸引力を発生させる期間が短くなるため、省エネであるし、騒音も低減できる。また、板状ワークＷの外側に吸引力が発生しないので、ストック場所で既に積載されている他の板状ワークの状態を乱すこともない。
【００４１】
図７（ａ）〜（ｄ）に、別の実施形態を示す。図７（ａ）〜（ｄ）は、上述した実施形態を示す図６（ａ）〜（ｄ）相当図である。上述した実施形態の吸着パッド３０が平パッドであったのに対して、本実施形態の吸着パッド３００はベロウパッドである。この点以外のその他の構成及びその制御方法は、全て上述した実施形態と同一である。ベロウパッドは、板状ワークＷとの接触時の押し付け力が小さいので、板状ワークＷの移動自由度（特に横方向［面方向］への移動自由度）が高く、更なる効果がある。また、ベロウパッドは、平パッドに比べて、吸引に伴う内部容積変化が大きく、単位吸着面積当たりの吸着能力が高い。このため、板厚の厚い重い板状ワークＷを持ち上げる際には有効である。
【００４２】
なお、移動・昇降ユニット４がロボットアームなどである場合、上述したステップＳ１３においては、移動中における干渉を避けるために、持ち上げた板状ワークＷを垂直にして移動させることも可能である。このとき、本実施形態のようなベロウパッドの吸着パッド３００を用いていると、平パッドに比べてパッドの撓みによる製品位置のずれが生じる場合もあるので、この撓みも考慮してベロウパッドの選定や、移動時及び水平への復帰時などの制御が行われる。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態の説明に限られるものではなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、移動・昇降ユニット４の昇降ストロークは、コントローラ７によって検出され、かつ、吸着パッド３０と板状ワークＷとの間の距離は、近接センサ３９によって検出され、本実施形態では、これらの構成が、吸着パッド３０の昇降位置を検出する位置センサとして機能していた。しかし、近接センサのみで吸着パッド３０の昇降位置を検出しても良いし、吸着パッド３０の昇降位置を検出するストロークセンサを別途配設しても良い。
【００４４】
また、非接触検出を行う近接センサ（位置センサ）に代えて、接触検出を行うセンサが用いられても良い。ただし、板状ワークＷに接触跡を残す危険性がないので、非接触検出が好ましい。なお、板状ワークＷは、金属製の先の尖った突起が多数並べられているスキッドＳ上に載置されているため、接触検出を行うと板状ワークＷの下面にも接触跡を残すおそれがあるので、非接触検出が好ましい。
【００４５】
なお、上記実施形態では、第１領域（Ｉ群領域）よりも広い第２領域は、図４に示されるＩ＋ＩＩ＋ＩＩＩ群領域として設定された。板状ワークＷを確実に保持するためには、できるだけ多くの吸着パッド３０で板状ワークＷを吸引することが好ましいが、吸引に貢献しない吸着パッド３０（即ち、板状ワークＷの外縁よりも外側に位置する吸着パッド３０）はできるだけ少ない方が好ましい。吸着パッド３０の制御単位領域の設定によっては、第２領域が図４に例示されるＩ＋ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ群領域として設定される可能性もある（ＩＶ群領域は、図中右側の５つの吸着パッドを含む領域）。しかし、上述したように、板状ワークＷの外縁よりも外側に位置する吸着パッド３０の数はできるだけ少ない方が好ましいので、第２領域は、Ｉ＋ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ群領域とされるよりも、Ｉ＋ＩＩ＋ＩＩＩ群領域とされる方が好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 搬送装置
３ 吸着フレーム
４ 移動・昇降ユニット
７ コントローラ
３０ 吸着パッド（平パッド）
３０ａ 吸着パッド（大）
３０ｂ 吸着パッド（小）
３００ 吸着パッド（ベロウパッド）
３１ 長梁
３２ 短梁
３３ ベースプレート
３４ａ 上部サブフレーム
３４ｂ 下部サブフレーム
３５ パイプ
３６ チューブ
３７ 壁プレート
３８ ブラケット
３９ 近接センサ
Ｗ 板状ワーク
Ｓ スキッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う、板状ワークの取扱方法において、
複数の前記吸着パッドを前記板状ワークに向けて降下させると共に、複数の前記吸着パッドのうちの第１領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、
複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した時又は達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域よりも広い第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、
複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを持ち上げる、ことを特徴とする板状ワークの取扱方法。
【請求項２】
複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域内の吸着パッドで吸引した状態で複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを所定位置まで持ち上げた時点で前記第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始して前記板状ワークをさらに上昇させる、ことを特徴とする請求項１に記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項３】
前記第１領域が、前記複数の前記吸着パッドの配列面上における前記板状ワークに対応する領域の外縁より内側に設定される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項４】
持ち上げられた前記板状ワークを下降予定位置まで移動させた後に、複数の前記吸着パッドを下降させると共に、前記第２領域内でかつ前記第２領域より狭い第３領域外の吸着パッドでの吸引を停止し、
前記複数の前記吸着パッドをさらに下降させた後に、前記第３領域内の吸着パッドでの吸引も停止して前記板状ワークを開放する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項５】
前記第３領域が前記第１領域に等しい、ことを特徴とする請求項４に記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項６】
面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う、板状ワークの取扱方法において、
複数の前記吸着パッドのうちの第２領域内の吸着パッドでの吸引によって持ち上げられた前記板状ワークを下降予定位置まで移動させた後に、複数の前記吸着パッドを下降させると共に、前記第２領域内でかつ前記第２領域より狭い第１領域外の吸着パッドでの吸引を停止し、
前記複数の前記吸着パッドをさらに下降させた後に、前記第１領域内の吸着パッドでの吸引も停止して前記板状ワークを開放する、ことを特徴とする板状ワークの取扱方法。
【請求項７】
前記第１領域が、前記複数の前記吸着パッドの配列面上における前記板状ワークに対応する領域の外縁より内側に設定される、ことを特徴とする請求項６に記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項１】
面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う、板状ワークの取扱方法において、
複数の前記吸着パッドを前記板状ワークに向けて降下させると共に、複数の前記吸着パッドのうちの第１領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、
複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した時又は達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域よりも広い第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始し、
複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを持ち上げる、ことを特徴とする板状ワークの取扱方法。
【請求項２】
複数の前記吸着パッドが前記板状ワーク面に達した後に、複数の前記吸着パッドのうちの前記第１領域内の吸着パッドで吸引した状態で複数の前記吸着パッドを上昇させて前記板状ワークを所定位置まで持ち上げた時点で前記第２領域内の吸着パッドでの吸引を開始して前記板状ワークをさらに上昇させる、ことを特徴とする請求項１に記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項３】
前記第１領域が、前記複数の前記吸着パッドの配列面上における前記板状ワークに対応する領域の外縁より内側に設定される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項４】
持ち上げられた前記板状ワークを下降予定位置まで移動させた後に、複数の前記吸着パッドを下降させると共に、前記第２領域内でかつ前記第２領域より狭い第３領域外の吸着パッドでの吸引を停止し、
前記複数の前記吸着パッドをさらに下降させた後に、前記第３領域内の吸着パッドでの吸引も停止して前記板状ワークを開放する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項５】
前記第３領域が前記第１領域に等しい、ことを特徴とする請求項４に記載の板状ワークの取扱方法。
【請求項６】
面状に配列された複数の吸着パッドで吸引して板状ワークを取り扱う、板状ワークの取扱方法において、
複数の前記吸着パッドのうちの第２領域内の吸着パッドでの吸引によって持ち上げられた前記板状ワークを下降予定位置まで移動させた後に、複数の前記吸着パッドを下降させると共に、前記第２領域内でかつ前記第２領域より狭い第１領域外の吸着パッドでの吸引を停止し、
前記複数の前記吸着パッドをさらに下降させた後に、前記第１領域内の吸着パッドでの吸引も停止して前記板状ワークを開放する、ことを特徴とする板状ワークの取扱方法。
【請求項７】
前記第１領域が、前記複数の前記吸着パッドの配列面上における前記板状ワークに対応する領域の外縁より内側に設定される、ことを特徴とする請求項６に記載の板状ワークの取扱方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３０９７４（Ｐ２０１２−１３０９７４Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８３０４６（Ｐ２０１０−２８３０４６）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
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