以下、本発明の好ましい実施形態を添付� ��面に基づいて詳細に説明する。なお、各図� ��おいて共通する部分には同一の符号を付し� ��重複した説明を省略する。

 図2は、本発明の実施形態にかかる板分離 装置1の基本構成を示す図である。この板分� �装置1は、複数の板材2が積層されたスタック 3における最上層の板材2をその直下の板材2か ら分離するための装置である。対象となる板 材2は、例えば、鉄やアルミニウムなどの金� �板である。以下、本実施形態では、主にプ� �スラインに用いられるディスタックフィー� �に搭載される板分離装置1について説明する� ��

 図2に示すように、板分離装置1は、最上� �の板材2の少なくとも端部を持ち上げる分離� ��保持器4と、最上層の板材2の端部に超音波� �動を与える超音波振動子5と、超音波振動に� ��って最上層の板材2とその直下の板材2の間� �生じた隙間に気体を吹き込むエアノズル6と� ��備える。

 分離用保持器4は、例えばバキュームカッ プ(吸盤)であり、図示しない適宜の移動機構� ��よって、昇降動作及び板材2に対する進退動 作(水平方向移動)ができるように構成されて� ��る。分離用保持器4は、上記の進退動作によ り、最上層の板材2の上方位置と、上方位置� �ら退避した位置とを移動でき、上方位置に� �下降することにより最上層の板材2の上面端� ��に吸着し、吸着したまま上昇することによ� ��最上層の板材2の端部を持ち上げることがで きる。

 超音波振動子5は、最上層の板材2に接触� �て押し付けられ、最上層の板材2の端部に超� ��波振動を与える。図2に示した構成例では、 超音波振動子5は、最上層の板材2の側面に接� ��して押し付けられる。超音波振動子5には高 周波電源7が接続されている。高周波電源7は� ��高周波電圧を超音波振動子5に印加する。

 超音波振動子5を最上層の板材2の側面に� �し付けるための機構としては、例えば、図3� ��示すような押し付け機構12を適用すること� �できる。この押し付け機構12は、水平方向に 延びるガイドレール13と、ガイドレール13上� �移動可能なスライダ14と、スライダ14をガイ� ��レール13に沿って移動させる駆動装置15とを 備える。駆動装置15は、図3に示すような空圧 式または油圧式のシリンダ装置のほか、駆動 モータとこの駆動モータの回転運動を直線運 動に変換する機構(ラックアンドピニオン機� �、ボールネジ機構、ベルト機構など)とから� ��成される装置、或いはリニアモータであっ� ��もよい。

 エアノズル6は、スタック3の側方に配置� �れ、超音波振動によって最上層の板材2とそ� ��直下の板材2の間に生じた隙間に気体を吹き 込む。吹き込む気体は、空気のほか、窒素な どの不活性ガスなどであってもよい。エアノ ズル6にはエアホース8を介して気体供給源9(� �えばコンプレッサ)が接続されている。

 上記のスタック3から板材2が順次取り出さ� �ていくと、最上層の板材2の位置が段々低く� ��っていく。したがって、板分離装置1は、さ らに、超音波振動子5を上下移動させて高さ� �変更する手段と、エアノズル6を上下移動さ� ��て高さを変更する手段とを備えることが好� ��しい。超音波振動子5を上下移動させて高さ を変更する手段と、エアノズル6を上下移動� �せて高さを変更する手段は、別々に構成さ� �た機構に限られず、一体に構成されたもの� �あってもよい。
 また、板分離装置1は、板材2の取り出しに� �じてスタック3を持ち上げ、スタック3の上面 の高さを一定に保持する手段を備えても良い 。この場合、上述した超音波振動子5の高さ� �変更する手段と、エアノズル6の高さを変更� ��る手段を省略することができる。

 上記のように構成された板分離装置1は、 以下の動作によって最上層の板材2とその直� �の板材2とを分離する。

 まず、分離用保持器4を最上層の板材2の� �面端部に吸着させる。次に、超音波振動子5� ��最上層の板材2の側面に接触させ押し付ける 。超音波振動子5により最上層の板材2の端部� ��超音波振動を与え、エアノズル6により最上 層の板材2とその直下の板材2の間に生じた隙� ��に気体を吹き込み、分離用保持器4により吸 着した最上層の板材2を持ち上げる。この場� �、分離用保持器4により最上層の板材2の端部 を持ち上げてから、超音波振動子5により最� �層の板材2の端部に超音波振動を与え、エア� ��ズル6により最上層の板材2とその直下の板� �2の間に生じた隙間に気体を吹き込んでもよ� ��。

 2枚目の板材2から分離された最上層の板� �2は、ディスタックフィーダのワーク把持具( バキュームカップ)10によって所定の高さまで 持ち上げられた後、水平移動して所定の場所 まで搬送される。なお、板材2がワーク把持� �10によって持ち上げられるとき、分離用保持 器4は、板材2と干渉しないように、板材2の外 側に退避する。

 上記の如く構成された板分離装置1によれ ば、超音波振動によって最上層(一枚目)の板� ��2とその直下(二枚目)の板材2の間に微小隙間 が生じ、その隙間に気体を吹き込むことによ って、最上層の板材2をその直下の板材2から� ��離することができる。すなわち、超音波を� ��板材2間に隙間を生じさせるきっかけとして 用いることにより、最上層の板材2とその直� �の板材2との分離を確実に行うことができる� ��したがって、アルミニウムのような常磁性� ��からなる板材2を対象とする場合であっても 、効率よく1枚ずつ確実に板分離することが� �きる。

 また、超音波振動子5を最上層の板材2の� �面に接触させた場合には、超音波振動子5の� ��し付け力と分離用保持器4の持ち上げ力の方 向が互いに反対方向となり干渉するため、両 者のバランスの調整が煩雑となる。これに対 し、本発明では、超音波振動子5を最上層の� �材2の側面に接触させるので、超音波振動子5 の押し付け力と分離用保持器4の持ち上げ力� �方向が直交するため、両者の力が干渉しな� �。

 図4は、分離用保持器4、超音波振動子5及び� ��アノズル6をスタック3の周囲に複数ずつ設� �た構成例を示す図である。図4の構成例では� ��分離用保持器4、超音波振動子5及びエアノ� �ル6を、板材2の両側にそれぞれ4台ずつ設置� �ている。このように構成することにより、� �型の板材2にも対応することができる。
 この場合、各分離用保持器4は板材2に対し� �互いに独立に進退移動できることが好まし� �、各超音波振動子5は板材2に対して互いに独 立に進退移動できることが好ましく、各エア ノズル6は板材2に対して互いに独立に進退移� ��できることが好ましい。この構成により、� ��々の大きさ及び形状の板材2に対応すること ができる。
 なお、板材2の片側のみの板分離で十分に板 分離が可能である場合は、分離用保持器4、� �音波振動子5及びエアノズル6を板材2の片側� �みに設置してもよい。

 図5において、板材2の同一側面で、隣接す� �各超音波振動子5同士の配置間隔が広すぎる� ��、図中の破線で示すように超音波振動子5の 間に板材2がはまり込むおそれがある。
 したがって、各超音波振動子5を、隣接する 各超音波振動子5同士の配置間隔bが、板材2に おける超音波振動子5が押し付けられる辺の� �定最小長さaの1/2以下となるように設置する� ��が好ましい。あるいは、隣接する超音波振� ��子5同士の配置間隔を調整するための間隔調 整手段を設け、板材2の大きさが変わる毎に� �間隔調整手段により、隣接する各超音波振� �子5同士の配置間隔bを、板材2における超音� �振動子5が押し付けられる辺の長さの1/2以下� ��調整するのが好ましい。
 この構成により、超音波振動子5の間に板材 2がはまり込むのを回避することができる。

 図6に示すように、板材2の同一側面に設置� �れた各超音波振動子5において、超音波の影� ��範囲(板材2内において超音波が伝播する範� �)が重なる場合、発振する超音波の位相を互� ��に同期させることが好ましい。なお、図6で は、超音波の伝播イメージを破線で示してい る。
 このように各超音波振動子5において発振す る超音波の位相を同期させることにより、隣 接する超音波振動子5からの超音波が干渉し� �って減衰するなどの不安定な現象を防止す� �ことができる。したがって、板材2の分離を� ��定して行うことができる。

 図7A~図7Cは、超音波同士の干渉による悪影� �を防止する他の手段を説明する図である。� �7Aは超音波振動子5の配置状態を示している� �この超音波振動子5を、左側から順にNo.1~No.4� ��する。図7Bは各超音波振動子5の超音波の発� ��タイミングを示している。図7Cは各分離用� �持器4により最上層の板材2を端から順に持ち 上げている様子を示す図である。
 超音波同士の干渉による悪影響を防止する� ��の手段では、図7A~図7Cに示すように、板材2� ��辺に沿って端から順に、各分離用保持器4に より最上層の板材2の端部を持ち上げるとと� �に各超音波振動子5から時間間隔を空けて超� ��波を発振する。
 このように各超音波振動子5が時間間隔を空 けて超音波を順次発振するので、超音波同士 が干渉し合って減衰するなどの不安定な現象 を防止することができる。したがって、板材 2の分離を安定して行うことができる。

 次に、最上層の板材2に対して超音波振動子 5を簡易かつ的確に当接する手段について説� �する。図8Aに示すように、板材2の厚さが超� �波振動子5の先端の厚さと比べて非常に薄く� ��かつスタック3において板材2の端部の位置� �不揃いの状態で積層されている場合、超音� �振動子5をスタック3の側面上部に当接しただ けでは、最上層の板材2の側面に超音波振動� �5を当接することができない。最上層の板材2 とその直下の板材2とを分離するためには、� �8Bに示すように、最上層の板材2の側面に超� �波振動子5を確実に当接することが必要であ� ��。
 ここで、サーボモータを用いた位置制御に� ��って超音波振動子5の高さを位置決め制御す る手法を採用しても、板材2が非常に薄い場� �(例えば1.0mm以下)では精密で的確な位置決め� ��困難である。したがって、最上層の板材2に 対して超音波振動子5を簡易かつ的確に当接� �るための手段が必要である。以下、手段1~手 段4について説明する。

[手段1]
 図9Aと図9Bは、最上層の板材2に対して超音� �振動子5を簡易かつ的確に当接するための手� ��1の構成例であり、図9Aは平面図、図9Bは側� �図である。
 図9Aと図9Bにおいて、超音波振動子5には高� �規制部材18が取り付けられている。高さ規制 部材18は、超音波振動子5の先端よりもさらに 水平方向に突出した突出部18aを有し、この突 出部18aの下面が最上層の板材2の上面に当接� �ることにより最上層の板材2に対する超音波� ��動子5の高さを規制する機能を有する。高さ 規制部材18は、その下面から超音波振動子5の 先端下面までの距離が、最上層の板材2の厚� �以下となるように超音波振動子5に対して固� ��されている。図9Aと図9Bにおいて、高さ規制 部材18は、高さ規制部材18を上下から挟む取� �部品19によって超音波振動子5に対して固定� �れている。

 図10A~図10Cは、高さ規制部材18が取り付け� ��れた超音波振動子5の動作を説明する図であ る。まず、図10Aに示すように、高さ規制部材 18の先端が最上層の板材2の端部の真上位置に くるように超音波振動子5を水平方向に移動� �せる。次に、図10Bに示すように、上記の真� �位置から超音波振動子5を下降させ、高さ規� ��部材18の突出部18aの下面を最上層の板材2の� ��部上面と接触させたら、超音波振動子5を最 上層の板材2の方向に押し込む。

 このとき、高さ規制部材18の下面よりも下� �に出た超音波振動子5の先端下面までの距離� ��、最上層の板材2の厚さ以下であるので、板 材2が積層したスタック3の端部が揃っていな� ��場合でも、上記の高さ規制部材18が最上層� �板材2の上面に当接して最上層の板材2がガイ ドとして機能することにより、超音波振動子 5の先端を最上層の板材2の側面に確実に当接� ��ることができる。
 なお、図10Cに示すように、最上層の板材2を 分離用保持器4により持ち上げるときは、板� �2と高さ規制部材18が干渉しないように、高� �規制部材18は超音波振動子5とともに板材2の� ��側に退避する。

[手段2]
 図11A~図11Cに示す手段2では、分離用保持器4� ��より最上層の板材2を吸着して持ち上げ(こ� �とき何枚かの板材2も一緒に持ち上げられる) 、超音波振動子5を最上層の板材2に向かって� ��のまま押し込む。すると、超音波振動子5に 当たった板材2から順次下方に落下していく� �とにより、図11Bに示すように、最上層の板� �2の側面に超音波振動子5が当接し、最終的に は図11Cに示すように、最上層の板材2とその� �下の板材2が分離する。

[手段3]
 図12A~図12Cに示す手段3では、超音波振動子5� ��先端に凹凸部5aが形成されている。具体的� �は、この凹凸部5aは、超音波振動子5の先端� �おける鉛直面内の断面輪郭形状が凹凸に形� �されたものである。
 分離用保持器4により最上層の板材2を吸着� �て持ち上げ(このとき何枚かの板材2も一緒に 持ち上げられる)、超音波振動子5を最上層の� ��材2に向かってそのまま押し込む。すると、 超音波振動子5に当たった板材2から順次下方� ��落下していくことにより、図12Bに示すよう� ��、最上層の板材2の側面に超音波振動子5が� �接し、最終的には図12Cに示すように、最上� �の板材2とその直下の板材2が分離する。手段 3は手段2の変形例であり、凹凸部5aによって� �飛び出ている板材2の端部が超音波振動子5に 当接しやすくなる。

[手段4]
 図13に示す手段4では、超音波振動子5を、最 上層の板材2の上面端部に接触させることに� �り、最上層の板材2に確実に超音波振動を与� ��ることができる。

 なお、上記において、本発明の実施形態に� ��いて説明を行ったが、上記に開示された本� ��明の実施の形態は、あくまで例示であって� ��本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に� ��定されない。上述した実施形態では、板材2 は鉄やアルミニウムなどの金属板として説明 したが、金属板以外であってもよい。例えば 、板材はシリコンウエハであってもよい。
 本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に� ��って示され、さらに特許請求の範囲の記載� ��均等の意味および範囲内でのすべての変更� ��含むものである。