JP2008049356A

JP2008049356A - 板材搬出装置

Info

Publication number: JP2008049356A
Application number: JP2006226365A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Katsuyama; 大輔勝山
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2008-03-06
Also published as: CN101130201B; CN101130201A; DE102007038184A1; US20080050210A1

Abstract

【課題】加工時間が短い場合でも、板材搬出に遅れが生じず、サイクルタイムを向上させることができ、かつ簡単な構成で済む板材搬出装置を提供する。
【解決手段】板材加工機１から、加工された板材Ｗを板材搬出部３に搬出する板材搬出装置である。板材加工機１と板材搬出部３の間に平行に設置された複数の軌道１１，１２と、これら各軌道１１，１２にそれぞれ独立して設けられて板材加工機１と板材搬出部３の間を往復走行する走行体１３，１４とを備える。各走行体１３，１４は、板材加工機１上の板材Ｗを保持する板材保持手段１６を有する。また、一つの走行体１３，１４が板材加工機１から板材搬出部３に向かって走行中に、他の走行体１３，１４が板材保持手段１６で板材加工機１の板材Ｗを保持する動作を可能なものとする。
【選択図】図１

Description

この発明は、パンチプレスやレーザ加工機等の板材加工機で加工した板材を搬出する板材搬出装置に関する。

パンチプレス等の板材加工機では、素材板材から複数枚の製品板材を打ち抜き等によって切り取る加工を行ったり、１枚の板材の内部の孔明け加工等を行う。板材加工機で加工された製品板材は、板材搬出装置により所定の板材搬出部に搬出する。

このような板材搬出装置として、板材加工機と板材搬出部の間に架設された軌道に走行体を設置し、この走行体に吸着パッド等の板材保持手段を設けたものがある。また、前記軌道を長手方向と直交する方向に移動可能とし、直交２軸方向に走行体を移動可能したものも提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のものは、走行体の板材保持手段を走行方向に拡縮可能とし、製品板材の各種の大きさに対処する工夫がなされている。

この他の板材搬出装置として、無端の周回軌道上で複数の走行体を走行させ、加工時間の短い板材の搬出に遅れが生じないようにしてサイクルタイムの向上を図ったものも提案されている（特許文献２）。
特開２００３−１３６１６６号公報特開２０００−３５１０３２号公報

上記のような１台の走行体を板材加工機と板材搬出部間で往復走行させるものは、板材加工機で加工される１枚の板材の加工時間が短い場合、往復走行の時間が製品板材の加工時間よりも長くかかることがある。この場合、板材加工機が１枚の板材を加工する毎に、板材搬出装置の走行体が戻って来るのを待つことになって、板材加工機の加工能力が十分に生かされず、サイクルタイムが長くなる。
サイクルタイムの向上を図るには、走行体の走行速度や、加減速時間を短縮することが必要となる。しかし、特許文献１に示される板材搬出装置では、種々の大きさの製品板材に対応できるように、板材保持手段を拡縮可能な構成となっていて、走行体および板材保持手段の重量が重く、走行速度を上げることが難しい。走行体を小型・軽量化すれば、走行速度を上げることが可能であるが、単に小型・軽量化したのでは、大寸法の製品板材の搬出が不可能となる。

特許文献２に示される周回軌道上で複数の走行体を走行させるものは、搬出の効率向上の面で優れ、また複数の走行体で１枚の製品板材を保持することにより、大寸法の製品板材への対応も可能となっている。
しかし、周回軌道上で複数の走行体を走行させる構成であるため、各走行体に電源や吸着パッド用のエアーを供給する手段の構成が難しい。電源系では、トロリー等が必要となって、電源設備が複雑化するうえ、安定した電源供給が難しい。各走行体への制御信号の送受の点でも課題が残る。また、エアーの供給については、周回動作する複数の走行体に、位置固定のエアー源から供給することができず、各走行体にポンプを搭載することが必要となる。個々の走行体にポンプを搭載するのでは、構成が複雑となって設備コストが高くなるうえ、走行体の重量増の要因となり、高速走行の妨げとなる。

この発明の目的は、加工時間が短い場合でも、板材搬出に遅れが生じず、サイクルタイムを向上させることができ、かつ簡単な構成で済む板材搬出装置を提供することである。この発明の他の目的は、板材加工機上の走行体軌道から外れた位置にある板材の搬出が可能で、複数の軌道の走行体による板材搬出を実現可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、サイクルタイムを向上させる効果的な制御を実現することである。
この発明のさらに他の目的は、種々の大きさの板材の搬出を可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、板材加工機における加工手段に大部分が隠れているような板材であっても、安定して搬出できるものとすることである。

この発明の板材搬出装置は、板材加工機から、加工された板材を板材搬出部に搬出する板材搬出装置であって、板材加工機と板材搬出部の間に平行に設置された複数の軌道と、これら各軌道にそれぞれ独立して設けられて板材加工機と板材搬出部の間を往復走行する走行体とを備え、前記各走行体は、板材加工機上の板材を保持する板材保持手段を有するものである。
この構成によると、複数の軌道にそれぞれ設置された複数の走行体が独立して動作して板材搬出を行うことができる。そのため、加工時間が短い場合でも、板材搬出に遅れが生じず、サイクルタイムを向上させることができる。また、各走行体はそれぞれの軌道に往復走行自在に設置されたものであるため、走行体に電源供給やエアー供給を行うにつき、固定位置に設置された電源やエアー供給源から、ケーブルベア等を用いた可撓性のケーブルや配管等で供給することができる。エネルギ源の供給系が簡素な構成となる。

この発明において、前記各走行体における少なくとも一つの走行体の前記板材保持手段は、この走行体に対して、走行方向に直交する水平方向に進退自在に設けられ、この走行体の軌道から前記直交する水平方向にずれた位置にある板材加工機上の板材を保持可能とすることが好ましい。
複数の軌道を平行に設置した場合、いずれかの軌道は、板材加工機上の加工済み板材が待機する位置から外した位置とせざるを得ない場合がある。しかし、板材保持手段を走行体に対して、走行方向と直交する水平方向に移動可能とすることで、全ての軌道上の走行体によって、板材加工機上の加工済み板材が待機する所定位置に対して、板材保持手段による保持が可能となる。これにより、複数の軌道を設けて各軌道上の走行体で板材搬出することが実現可能となる。また、板材保持手段が走行方向と直交する水平方向に移動可能であると、各走行体の板材保持手段が走行時に互いに干渉することの回避が容易になる。

この発明において、一つの走行体の走行中に、他の走行体が板材保持手段で板材加工機の板材を保持するように制御する独立搬出制御手段（２２）を設けても良い。
このように独立搬出制御手段（２２）を設け、一つの走行体の走行中に、他の走行体が板材保持手段で板材加工機の板材を保持するように制御することで、この発明における、平行な複数の軌道にそれぞれ独立して走行体を設置したという構成を効果的に利用し、サイクルタイムのより一層の向上が実現できる。

この発明において、複数の走行体の板材保持手段で１枚の板材を保持してこれら複数の走行体の走行で搬出するように、前記走行体および板材保持手段を制御する複数走行体共働制御手段（２３）を設けても良い。
このように複数の走行体の板材保持手段で１枚の板材を保持して搬送可能とすることにより、大寸法の板材の搬出が可能となる。そのため、各走行体の単独での搬出と共働搬送とに切り換えることで、種々の大きさの板材の搬出が可能となる。

前記複数走行体共働制御手段（２３）は、板材加工機上の板材を一つの走行体で板材保持手段により保持し軌道方向に引き出す過程、引き出した板材を他の走行体で板材保持手段により保持する過程、および、この両走行体の板材保持手段で保持した板材をこれら両走行体の走行により搬送する過程を含む一連の制御を行う引出し・共働搬送制御部（２４）を有するものとしても良い。
板材加工機で加工の完了して搬出を待つ板材は、大部分が板材加工機の加工手段、例えばタレットパンチプレスではタレット下等に隠れていることがある。このような場合、板材を引出すことが必要であるが、板材の加工手段からの露出部分のみを把持して引出し、そのまま搬送した場合、板材の保持姿勢がアンバランスで落下の恐れがある。しかし、前記引出し・共働搬送制御部（２４）を設け、板材加工機上の板材を一つの走行体で引き出した後、他の走行体で板材の他の部分を保持させ、両走行体で板材を保持して搬送することにより、安定した搬送が可能になる。

この発明の板材搬出装置は、板材加工機から、加工された板材を板材搬出部に搬出する板材搬出装置であって、板材加工機と板材搬出部の間に平行に設置された複数の軌道と、これら各軌道にそれぞれ独立して設けられて板材加工機と板材搬出部の間を往復走行する走行体とを備え、前記各走行体は、板材加工機上の板材を保持する板材保持手段を有するものとしたため、加工時間が短い場合でも、板材搬出に遅れが生じず、サイクルタイムを向上させることができ、かつ簡単な構成で対応することができる。

前記各走行体における少なくとも一つの走行体の前記板材保持手段は、この走行体に対して、走行方向に直交する水平方向に進退自在に設けられ、この走行体の軌道から前記直交する水平方向にずれた位置にある板材加工機上の板材を保持可能とした場合は、板材加工機上の走行体軌道から外れた位置にある板材の搬出が可能で、複数の軌道の走行体による板材搬出が実現可能となる。

一つの走行体の走行中に、他の走行体が板材保持手段で板材加工機の板材を保持するように制御する独立搬出制御手段を設けた場合は、サイクルタイムを向上させる効果的な制御が実現できる。

複数の走行体の板材保持手段で１枚の板材を保持してこれら複数の走行体の走行で搬出するように、前記走行体および板材保持手段を制御する複数走行体共働制御手段を設けた場合は、種々の大きさの板材の搬出が可能となる。

前記複数走行体共働制御手段が、板材加工機上の板材を一つの走行体で板材保持手段により保持し軌道方向に引き出す過程、引き出した板材を他の走行体で板材保持手段により保持する過程、および、この両走行体の板材保持手段で保持した板材をこれら両走行体の走行により搬送する過程を含む一連の制御を行う引出し・共働搬送制御部を有するものとした場合は、板材加工機における加工手段に大部分が隠れているような板材であっても、安定して搬出することができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図９と共に説明する。図１は、この板材搬出装置を備えた板材加工設備を示す。この板材加工設備は、板材加工機１と、板材搬出装置２と、板材搬出部３と、板材ストッカ４とを備える。この板材加工設備は、この他に板材加工機１に対して素材板材Ｗ０を搬入する板材搬入装置（図示せず）を備えるが、板材搬入装置については説明を省略する。

板材加工機１は、テーブル５上の素材板材Ｗ０から複数の製品板材Ｗを打ち抜き等によって切り取る機能を備えたものであり、パンチプレスまたはレーザ加工機等からなる。この例では、板材搬出装置１は、タレット式のパンチプレス等からなり、それぞれパンチ工具およびダイ工具を搭載した上下のタレット６、およびタレット６のパンチ工具を加工中心Ｐで昇降駆動するパンチ駆動機構（図示せず）等からなる加工部７と、素材板材Ｗ０をテーブル５上で前後（Ｙ方向）および左右（Ｘ方向）に移動させる板材送り機構８とを備えている。

板材搬出部３は、板材加工機１で加工されて板材搬出装置２により搬出された製品板材Ｗを積層する装置であり、板材加工機１の側方に設置されている。板材搬出部３は、複数種類の製品板材Ｗを種類毎に並べて積載可能なパレット９と、このパレット９を矢印Ａで示すようにパレット案内レール１０ａ上で前後方向に移動させるパレット移動機構１０とを備える。

板材ストッカ４は、板材搬出部３で積載した製品板材Ｗを、パレット１０と共に貯蔵する装置であり、多段の棚を有するストッカ本体４ａと、任意の段の棚に対して出し入れするエレベータ４ｂとを有する。

板材搬出装置２は、板材加工機１から、加工された板材である製品板材Ｗを板材搬出部３に搬出する装置である。板材搬出装置２は、板材加工機１と板材搬出部３の間に平行に設置された複数（図示の例では２本）の軌道１１，１２と、これら各軌道１１，１２にそれぞれ独立して走行自在に設置された複数台（図示の例では２台）の走行体１３，１４とを備える。各軌道１１，１２は、両端で共通のフレーム１５に設置されている。

各走行体１３，１４は、板材加工機１上の製品板材Ｗを保持する板材保持手段１６を有し、これら走行体１３，１４のいずれか一つが板材加工機１から板材搬出部３に向かって走行中に、他の走行体１３，１４が板材保持手段１６で板材加工機１の製品板材Ｗを保持する動作が可能とされている。

図６に後ろ側の走行体１４を拡大して側面図で示す。前側の走行体１３の構成は、後ろ側の走行体１３と同様である。走行体１３，１４は、それぞれ軌道１１，１２にガイドローラ（図示せず）を介して走行自在に設置され、自走用の電気モータ等の走行駆動源（図示せず）を備える。

板材保持手段１６は、走行体１３，１４に前後（Ｙ方向）移動自在に設置された可動フレーム１７と、この可動フレーム１７に設置された複数の吸着バッド１８とを有する。可動フレーム１７は、前後方向に延びるアーム状の部材からなり、複数本（図示の例では２本）が平行に設けられている。各可動フレーム１７は、走行体１３，１４に搭載された前後動用駆動源（図示せず）により前後に進退駆動される。前後動用駆動源は、各可動フレーム１７を個別に独立して進退させるものであっても、また両可動フレーム１７を一緒に進退させるものであっても良い。前後動用駆動源は、電気モータ等からなり、その回転がラック・ピニオン機構やボールねじ等の回転・直進変換機構を介して直線動作に変換される。前後動用駆動源はシリンダ装置であっても良い。
なお、前側の走行体１３は、必ずしも板材保持手段１６を前後移動可能としなくても良い。

吸着バッド１８は、この実施形態では、それぞれが個別に絞り経路を介して真空源に接続された複数の単位吸着１８ａの束からなり、その一部が製品板材Ｗ等の吸着対象物から外れていても吸着可能とされている。吸着バッド１８は、上記のような束とせずに、その全体が１個の負圧部を構成するものとしても良い。

板材保持手段１６は、走行体１３，１４に対して吸着バッド１８を昇降可能としてあり、この昇降を行う手段として、この実施形態では、個々の吸着パッド１８を個別に昇降装置１９を介して可動フレーム１７に設置してある。昇降装置１９は、例えばエアシリンダからなる。この吸着パッド１８を個別に昇降させる昇降装置１９の代わりに、可動フレーム１７を走行体１３，１４に対して昇降可能に設置し、その昇降駆動源（図示せず）を設けても良い。

上記２台の走行体１３，１４の位置関係等を説明する。前後２本の軌道１１，１２は、互いに同じ高さに設置されている。板材加工機１では、常に所定位置（例えばパンチ位置Ｐ）で製品板材Ｗの最終切り離し箇所の加工がなされるため、板材加工機１上で搬出待機状態にある製品板材Ｗは、常に同じ位置となる。ただし、常に同じ位置となるのは、製品板材Ｗの外周上の１点であり、製品板材Ｗの中心位置は製品板材Ｗの大きさ，形状によって変わる。

前側の走行体１３は、板材保持手段１６が前後移動方向の基準位置にある状態で、板材加工機１の前記所定位置で待機する製品板材Ｗを吸着可能なものとされる。
後ろ側の走行体１４は、板材保持手段１６を前進端まで前進させた状態で、板材加工機１の前記所定位置で待機する製品板材Ｗを吸着可能なものとされる。また、後ろ側の走行体１４は、板材保持手段１６を前進させた状態では、前側の走行体１３と走行方向にすれ違うときに、板材保持手段６が前側の走行体１３と干渉するが、板材保持手段１６を後退端まで後退させた状態では、板材保持手段６が前側の走行体１３と干渉することなく、前後の走行体１３，１４のすれ違い走行が可能なように、寸法および位置関係が設計される。

制御系につき、図８，図９と共に説明する。この板材搬出装置２は、搬送制御装置２１によって制御される。搬送制御装置２１は、コンピュータと、これに実行させる搬送プログラムとを備えたものであり、搬送プログラムのプログラム内容によって、次の独立搬出制御手段２２および複数走行体共働制御手段２３が構成される。

独立搬出制御手段２２は、各走行体１３，１４を、その板材保持手段１６を含めて、互いに独立して制御する手段である。通常の搬出動作では、各走行体１３，１４は独立搬出制御手段２２によって制御される。この独立搬出制御手段２２は、いずれか一つの走行体１３，１４の走行中に、他の走行体１３，１４が板材保持手段１６で板材加工機１の板材Ｗを保持するように制御する機能を備える。

複数走行体共働制御手段２３は、複数（２台）の走行体１３，１４の板材保持手段１６で１枚の製品板材Ｗを保持してこれら複数の走行体１３，１４の走行で搬出するように、走行体１３，１４およびその各板材保持手段１６を制御する手段である。

複数走行体共働制御手段２３は、引出し・共働搬送制御部２４を有する。引出し・共働搬送制御部２４は、図９に示す流れ図の制御（後に図７と共に詳述する）を行う制御部であり、次の各過程の制御を行う。すなわち、板材加工機１上の製品板材Ｗを一つの走行体１３で板材保持手段１６により保持し軌道方向（Ｘ方向）に引き出す過程（図９のステップＳ１）、引き出した製品板材Ｗを他の走行体１４で板材保持手段１６により保持する過程（Ｓ２）、および、この両走行体１３，１４の板材保持手段１６で保持した製品板材Ｗを、これら両走行体１３，１４の走行により搬送する過程（Ｓ３）を含む一連の制御を行う。

上記構成の動作を説明する。図２に示すように、前側の走行体１３が板材加工機１上の製品板材Ｗを吸着するときは、後ろ側の走行体１４は、例えば前側の走行体１３の近傍で待機する。
製品板材Ｗを把持した前側の走行体１３は、図３のように板材搬出部３に走行してその把持している製品板材Ｗを板材搬出部３のパレット１０上に積載する。積載の後、前側の走行体１３は板材加工機１側へ戻る。
この前側の走行体１３が製品板材Ｗの搬出および復帰を行う間、後ろ側の走行体１４は、同図のように板材保持手段１６のフレーム１７を前方に進出させ、吸着パッド１８で製品板材Ｗを保持して持ち上げる。

製品板材Ｗを保持した後ろ側の走行体１４は、図４のようにフレーム１７を後退させて板材搬出部３側へ走行する。これにより、板材保持手段３から板材加工機１側へ戻る前側の走行体１３と、板材保持手段３側へ走行する後ろ側の走行体１４とが干渉することなく、すれ違うことができる。なお、板材搬出部３では、パレット１０を後方に移動させ、後ろ側の走行体１４の搬送する製品板材Ｗを受け取り可能とする。

前側の走行体１３は、板材加工機１まで戻ると、次の製品板材Ｗの搬出を前記と同様に行う。また、後ろ側の走行体１４は、製品板材Ｗを板材搬出部３に搬出したのち、板材加工機１の近傍の待機位置まで戻る。
このように、２台の走行体１３，１４がそれぞれ独立して製品板材Ｗを搬出する。そのため、製品板材Ｗの加工時間が短い場合でも、板材搬出に遅れが生じず、サイクルタイムを向上させることができる。

図５は、１枚の製品板材Ｗを前後２台の走行体１３，１４で搬出する動作を示す。製品板材Ｗが大きな場合、１台の走行体１３，１４だけでは搬送することができない。しかし同図のように、２台の走行体１３，１４の板材保持手段１６で同じ製品板材Ｗの搬送方向の前後部分をそれぞれ保持し、両走行体１３，１４を同期して走行させることで、大きな寸法の製品板材Ｗの搬出が可能となる。
また、走行体１３，１４を大型化して大寸法の製品板材Ｗを搬送可能とする場合と異なり、個々の走行体１３，１４は小型のもので良いため、軽量で走行速度を速くでき、加減速時間も短縮することができる。
図８の複数走行体共働制御手段２３は、このような２台の走行体１３，１４で同じ製品板材Ｗを一緒に搬出する動作の制御を行う。

図７は、製品板材Ｗが隠れている場合の動作を示す。同図（Ａ）に示すように、製品板材Ｗが小さくてその多くの部分が加工部７におけるタレット６等に隠れている場合は、製品板材Ｗを板材保持手段１６でバランス良く保持することができない。
このような場合、同図（Ａ）のように、片方の走行体１３の板材保持手段１６で製品板材Ｗの加工部７からの露出部分を把持し、同図（Ｂ）のように製品板材Ｗをテーブル５上でその全体が露出するように引き出す（図９のステップＳ１）。

この後、製品板材Ｗの上記引き出しで露出した部分を、もう片方の走行体１４の板材保持手段１６で保持する（図９のステップＳ２）。
このように、製品板材Ｗの全体を２台の走行体１３，１４でバランス良く保持した状態で、両方の走行体１３，１４を一緒に走行させ、これら２台の走行体１３，１４で製品板材Ｗを搬送する。
このように、製品板材Ｗの多くの部分が加工部７に隠れている場合であっても、その全体をバランス良く保持し、安定して搬送することができる。

なお、上記実施形態では、両方の走行体１３，１４の板材保持手段１６を、共に前後移動可能としたが、板材加工機１の製品搬出の基準位置に対応する走行体（この実施形態では前側の走行体１３）は、必ずしも前後移動可能としなくても良い。しかし、前後移動可能としてあると、製品板材Ｗの内部に孔明け加工や成形加工部分があって、その加工部分が吸着パッド１８と対応する位置になる場合に、板材保持手段１６の前後位置をずらせることによって、吸着パッド１８を製品板材Ｗの孔や成形加工部分から避け、安定した吸着を行わせることができる。

この発明の一実施形態に係る板材搬出装置を装備した板材加工設備の全体の斜視図である。その板材搬出装置における片方の走行体で製品板材を保持する動作状態を示す斜視図である。その板材搬出装置におけるもう片方の走行体で製品板材を保持する動作状態を示す斜視図である。両走行体のすれ違い動作を示す斜視図である。両走行体で一緒に１枚の製品板材を搬送する動作状態を示す斜視図である。同板材搬出装置の走行体の拡大側面図である。同板材搬出装置の隠れ状態の製品板材を搬出する動作の動作説明図である。同板材搬出装置の搬送制御装置の概念構成のブロック図である。同搬送制御装置における引出し・共働搬送制御部の制御動作を示す流れ図である。

符号の説明

１…板材加工機
２…板材搬出装置
３…板材搬出部
４…板材ストッカ
５…テーブル
６…タレット
７…加工部
８…板材送り機構
９…パレット
１１，１２…軌道
１３，１４…走行体
１６…板材保持手段
１７…可動フレーム
１８…吸着バッド
２１…搬送制御装置
２２…独立搬出制御手段
２３…複数走行体共働制御手段
２４…引出し・共働搬送制御部
Ｐ…加工中心
Ｗ…製品板材
Ｗ０…素材板材

Claims

板材加工機から、加工された板材を板材搬出部に搬出する板材搬出装置であって、板材加工機と板材搬出部の間に平行に設置された複数の軌道と、これら各軌道にそれぞれ独立して設けられて板材加工機と板材搬出部の間を往復走行する走行体とを備え、前記各走行体は、板材加工機上の板材を保持する板材保持手段を有するものとした板材搬出装置。
前記各走行体における少なくとも一つの走行体の前記板材保持手段は、この走行体に対して、走行方向に直交する水平方向に進退自在に設けられ、この走行体の軌道から前記直交する水平方向にずれた位置にある板材加工機上の板材を保持可能とした請求項１記載の板材搬出装置。
一つの走行体の走行中に、他の走行体が板材保持手段で板材加工機の板材を保持するように制御する独立搬出制御手段を設けた請求項１または請求項２記載の板材搬出装置。
複数の走行体の板材保持手段で１枚の板材を保持してこれら複数の走行体の走行で搬出するように、前記走行体および板材保持手段を制御する複数走行体共働制御手段を設けた請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の板材搬出装置。
前記複数走行体共働制御手段は、板材加工機上の板材を一つの走行体で板材保持手段により保持し軌道方向に引き出す過程、引き出した板材を他の走行体で板材保持手段により保持する過程、および、この両走行体の板材保持手段で保持した板材をこれら両走行体の走行により搬送する過程を含む一連の制御を行う引出し・共働搬送制御部を有するものとした請求項４記載の板材搬出装置。