JP2011110571A - ワーク搬送装置及び当該ワーク搬送装置を使用した製品搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】板材加工機の加工テーブル上からスケルトン及び製品を垂直上方に持上げて搬出することのできるワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】板材加工機５における加工テーブル７上の加工された製品及びスケルトンを、搬出するためのワーク搬送装置１であって、素材パレット３上からワークＷの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段１７を備えたワーク吊上げフレーム１９を、素材パレット３の上方位置と加工テーブル７の上方位置との間をＸ軸方向に往復動自在かつ上下動自在に備え、加工テーブル７上のスケルトン全体を垂直上方に吊上げるために、スケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在なスケルトンクランプ２５を、ワーク吊上げフレーム１９に備えており、複数のワーク保持手段１７の配置領域内に、加工テーブル７上の製品を保持自在な製品保持手段２１を、Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、素材パレット上に積載されている板状のワークを一枚毎持上げて板材加工機における加工テーブル又は板材加工機に搬入される加工パレット上に載置し、また、前記加工テーブル上又は加工パレット上から加工された製品及びスケルトンを持上げて搬出することのできるワーク搬送装置及び当該ワーク搬送装置を使用した製品搬送システムに関する。

従来、例えばパンチプレスやレーザ加工機などの板材加工機を含む板材加工システムにおいては、素材パレット上に積載されている板状のワークを一枚取り装置によって一枚取りし、前記板材加工機へ搬入供給することが行われている。そして、前記板材加工機によって加工された製品を板材加工機の加工テーブルから搬出することが行われている。上述のごとく、板材加工機の加工テーブル上から製品の搬出を行う場合、製品と素材（スケルトン）とを、微細な連結部（ミクロジョイント）を介して接続した状態でもって搬出することがある。

上述のように、スケルトンと製品とを、ミクロジョイントを介して連結した状態において搬出する場合、別工程でミクロジョイントを切断する必要がある。また、搬出時にミクロジョイントが切断されて、スケルトンから一部の製品が外れて落下することがある。

そこで、板材加工機において加工された製品とスケルトンとを、板材加工機の加工テーブル上から個別に搬出することも行われている（例えば特許文献１、２参照）。

特開平１０−２５８９３８号公報 特開２０００−１１７３７４号公報

前記特許文献１に記載の発明において、板材搬入出装置は複数のワーク保持手段を要する構造ではなく、前記特許文献２に記載の発明は、板材搬送装置に設けた小パット群からなる製品保持手段が板材搬送装置に固定であるため、製品を保持する位置まで板材搬送装置自体が移動するので大きな領域を必要とする。

前記特許文献１、２に記載の発明においては、板材加工機の加工テーブル上からスケルトンを搬出する場合、ワーク搬送装置によってスケルトンを引きずるように搬出するものである。したがって、スケルトンの搬出に先立って、板材加工機の加工テーブル上から製品を搬出しておく必要がある。ところで、板材加工機の加工テーブル上から製品の搬出を行うに当たり、製品の搬出を手作業によって行う場合もある。この場合、スケルトンが有ると、スケルトンと製品との間の間隙が小さく、製品を把持して取り出すことが難しいものである。したがって、製品よりスケルトンを先に搬出することが望ましいが、前記特許文献１、２においては、板材加工機の加工テーブル上からスケルトンを先に搬出することができない、という問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたれもので、素材パレット上に積載されている板状のワークを、板材加工機における加工テーブル上に一枚毎載置し、前記加工テーブル上の加工された製品及びスケルトンを、前記加工テーブル上から搬出するためのワーク搬送装置であって、前記素材パレット上からワークの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段を備えたワーク吊上げフレームを、前記素材パレットの上方位置と前記加工テーブルの上方位置との間をＸ軸方向に往復動自在かつ上下動自在に備え、前記複数のワーク保持手段の配置領域内に、前記加工テーブル上の製品を保持自在な製品保持手段を、前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に備えていることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送装置において、前記加工テーブル上のスケルトン全体を前記加工テーブルから垂直上方に吊上げるために、スケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在なスケルトンクランプを、前記ワーク吊上げフレームに備えていることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記Ｙ軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とするものである。

また、前記ワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記Ｘ軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とするものである。

また、前記製品搬送システムにおいて、前記ワーク吊上げフレーム及び前記製品台車は、前記加工テーブルの上方位置へ移動可能であることを特徴とするものである。

本発明によれば、素材パレット上に積載されている板状のワークの一枚取り機能を有するワーク搬送装置によって、板材加工機によって加工された製品及びスケルトンを、加工テーブル上から上方に吊上げて搬送することができる。すなわち、スケルトンを引きずることなしに搬送（搬出）できるので、製品又はスケルトンを先に搬出することができ、前述したごとき従来の問題を解消することができるものである。

本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及び製品搬送システムを、概念的、概略的に示した正面説明図である。 本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及び製品搬送システムを、概念的、概略的に示した平面説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送装置及び製品搬送システムを、概念的、概略的に示した正面説明図である。

図１に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置１は、板状のワークＷを積載した素材パレット３の上方位置と、例えばパンチプレスやレーザ加工機などのごとき板材加工機５における加工テーブル７の上方位置との間を、Ｘ軸方向（図１において左右方向）に往復動自在に備えられている。前記板材加工機５は、本実施形態においてはレーザ加工機にて例示してあり、加工テーブル７は、板材加工機５における加工領域に対して出入自在なシャトルテーブルにて例示してある。

上記シャトルテーブルは、例えば特開２００１−１１３３８２号公報、特開２００１−１５００７０号公報及び特開２００４−３０６２０３号公報等により周知のように、前記加工領域に対して交互に出入自在な加工テーブルを２つ備えた構成である。なお、板材加工機における加工テーブルとしては、前記特許文献１、２に記載のごとく、定位置に位置する構成であってもよいものである。

前記素材パレット３は、Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向へ長く敷設したガイドレール９に沿ってＹ軸方向へ移動自在なパレット台車１１上に載置されている。したがって、素材パレット３、パレット台車１１は、前記ワーク搬送装置１に対応した下方位置と、この下方位置からＹ軸方向に離れた位置との間を、Ｙ軸方向に往復動自在である。よって、例えばフォークリフト等を介して、前記パレット台車１１に対する素材パレット３の搬出、搬入載置を容易に行い得るものである。

前記ワーク搬送装置１をＸ軸方向に往復動自在に備えるために、前記ガイドレール９上の所定位置に位置決めされた素材パレット３の上方位置と前記板材加工機５の加工領域から離れた位置の加工テーブル７の上方位置とに亘って、Ｘ軸方向に長いガイドレール１３が備えられている。このガイドレール１３には、ワーク搬送装置１を構成する移動架台１５がＸ軸方向へ往復動自在に支承されている。なお、上記移動架台１５の往復動は、走行用のサーボモータ（図示省略）を制御することによって行われるものである。

そして、前記移動架台１５には、前記素材パレット３上の板状のワークＷの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段１７を備えたワーク吊上げフレーム１９が上下動自在に備えられている。上記ワーク保持手段１７は、ワークＷを吸着して持上げるために、例えばバキュームパッドや電磁石などからなるものであって、この種のワーク保持手段１７は周知であるから、ワーク保持手段１７についての詳細な説明は省略する。また、前記ワーク吊上げフレーム１９を上下動する構成は、例えば流体圧シリンダなどのごとき上下作動装置を利用した構成や、例えばウインチなどのごとき構成であって、既に知られた構成であるから、前記ワーク吊上げフレーム１９を上下動するための構成についての詳細な説明は省略する。

前記構成により理解されるように、所定位置に位置決めされている素材パレット３の上方位置に移動架台１５を位置決めした後、ワーク吊上げフレーム１９を下降し、このワーク吊上げフレーム１９に備えた複数のワーク保持手段１７によって、素材パレット３上に積載されている最上部のワークＷを保持する。そして、ワーク吊上げフレーム１９を上昇することにより、素材パレット３上に積載されているワークＷから一枚取りを行うことができ、この一枚取りされたワークＷを、板材加工機５における加工テーブル７上へ搬送し載置することができる。

前記板材加工機５によって加工されて、前記加工テーブル７上に載置されている製品（図示省略）及びスケルトン（図示省略）を、前記加工テーブル７上から持上げて搬出するために、前記ワーク吊上げフレーム１９には、加工テーブル７上の製品を保持自在な製品保持手段２１を、Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に備えている。この製品保持手段２１は、製品を吸着して持上げるために、小さなバキュームパッド及び／又は電磁石などを複数備えた構成である。なお、この種の製品保持手段２１の詳細な説明は省略する。

前記製品保持手段２１は、複数の前記ワーク保持手段１７を配置した配置領域内において、前記ワーク吊上げフレーム１９に備えたＹ軸方向のガイドレール２３に移動自在に支承されている。この製品保持手段２１の、ガイドレール２３に沿ってのＹ軸方向への移動位置決めは、製品保持手段２１をＹ軸方向に移動するための移動用サーボモータ（図示省略）を制御することによって行われるものである。なお、前記製品保持手段２１は、前記ワーク保持手段１７とほぼ同一高さに設けられている。すなわち、ワーク保持手段１７がワークＷの上面に接触するときには、製品保持手段２１もワークＷの上面に接触する高さ位置に備えられている。

さらに、前記ワーク吊上げフレーム１９には、前記加工テーブル７上のスケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在な複数のスケルトンクランプ２５がＸ軸方向に対向して備えられている。より詳細には、前記ワーク吊上げフレーム１９のＸ軸方向の両側には、Ｙ軸方向に長い支持バー２７Ａ，２７Ｂ（図２参照）が上下動可能に備えられている。そして、この両側の支持バー２７Ａ，２７Ｂには、複数の前記スケルトンクランプ２５がＹ軸方向に適宜間隔に備えられている。

前記支持バー２７Ａ，２７Ｂは、ワーク吊上げフレーム１９に上下に回動可能に備えた複数のベルクランクなどのごとき支持レバー（図示省略）を介して回動しつつ上下動するように備えられている。より詳細には、前記支持レバーを上方向に回動するときには、Ｘ軸方向に対向した支持バー２７Ａ，２７Ｂは互いに離反するように回動上昇し、前記支持レバーを下方向に回動するときには、対向した支持バー２７Ａ，２７Ｂは互いに接近するように回動下降するものである。なお、前記ベルクランクなどのごとき支持レバーの上下方向への回動は、例えば小型の流体圧シリンダなどのごときアクチュエータによって行われるものであり、流体圧シリンダ等によってベルクランク等を回動する構成はよく知られた構成であるから、前記支持バー２７Ａ，２７Ｂを上下動する構成についての詳細な図示、説明は省略する。

前記支持バー２７Ａ，２７Ｂに備えられた複数の前記スケルトンクランプ２５は、スケルトンの側縁を上下方向からクランプする上下のクランプジョー（図示省略）を上下に開閉自在に備えた構成であって、この種の構成は周知であるから、スケルトンクランプ２５のより詳細な説明は省略する。

なお、スケルトンクランプ２５は、前述したように、支持バー２７Ａ，２７Ｂが上方向に回動されたときには、前記ワーク保持手段１７、製品保持手段２１よりも高位置に退避した状態にある。すなわち、ワーク保持手段１７がワークＷを保持するときや、製品保持手段２１が製品を保持するときには、ワークＷと干渉しない高さ位置に退避しているものである。そして、前記支持バー２７Ａ，２７Ｂを下方向に回動したときには、前記スケルトンクランプ２５は、前記ワーク保持手段１７、製品保持手段２１とほぼ同一高さ、又はより低位置となり、かつワーク（スケルトン）のＸ軸方向の幅寸法に対応した位置にあって、上下に開閉自在な上下のクランプジョーによってスケルトン（ワーク）のＸ軸方向の互いに反対側の両側縁をクランプすることができるものである。

なお、スケルトンクランプ２５を、スケルトン（ワーク）のＸ軸方向の両側縁に対応した位置と退避した位置とへ移動する構成としては、支持バー２７Ａ，２７Ｂを垂直に上下動し、かつ互いに接近離反する方向へ水平に移動する構成とすることも可能である。

前記加工テーブル７上から搬出した製品、スケルトンを載置するために、製品台車２９が備えられている。この製品台車２９は、前記ガイドレール９のＸ軸方向の両側方に布設したＹ軸方向に長いガイドレール３１に沿ってＹ軸方向へ移動自在に備えられている。より詳細には、前記製品台車２９は、前記素材パレット３よりは高位置であって、前記ワーク搬送装置１の前記ガイドレール１３よりは低位置に設けられている。したがって、前記ガイドレール３１に沿って製品台車２９をＹ軸方向に移動すると、製品台車２９は、所定位置の素材パレット３の上方位置、すなわちワーク搬送装置１のＸ軸方向への移動領域の下方位置と、所定位置の素材パレット３からＹ軸方向に離れた待機位置との間を往復動するものである。

以上のごとき構成において、板状のワークＷを積載した素材パレット３を載置したパレット台車１１を、ワーク搬送装置１のＸ軸方向への移動領域の下方位置であるＹ軸方向の所定位置へ位置決めし、製品台車２９が前記素材パレット３からＹ軸方向に離れた位置に位置決めされた状態にあるときには、素材パレット３の上方は開放された状態にあり、ワーク搬送装置１によって、素材パレット３上のワークの一枚取りが可能な状態にある。

したがって、ワーク搬送装置１における移動架台１５を素材パレット３の上方位置に位置決めし、ワーク吊上げフレーム１９を下降することにより、当該ワーク吊上げフレーム１９に備えたワーク保持手段１７によってワークＷの一枚取りを行うことができる。なお、ワーク吊上げフレーム１９に備えたスケルトンクランプ２５は、ワークＷと干渉しないように、ワーク保持手段１７より高位置に上昇されている。

前述のごとく、素材パレット３上のワークＷを一枚取りした後、ワーク搬送装置１を、板材加工機５における加工テーブル７の上方位置へ移動することにより、前記加工テーブル７に対してワークＷを供給することができる。そして、板材加工機５において加工された後のスケルトン及び製品を、製品台車２９上の製品パレット（図示省略）上に搬送するには、前記ワーク搬送装置１を加工テーブル７の上方に位置決めし、ワーク吊上げフレーム１９を、加工テーブル７上のスケルトン、製品に対応した高さ位置に下降する。

その後、上昇した状態にある複数のスケルトンクランプ２５を下降し、複数のスケルトンクランプ２５によってスケルトンのＸ軸方向の両側縁をクランプする。そして、ワーク吊上げフレーム１９を上昇することにより、加工テーブル７上からスケルトンを垂直上方に持上げることができる。したがって、前記ワーク吊上げフレーム１９によってスケルトンを吊上げた状態のまま、素材パレット３の上方位置へ予め位置決めしてある製品台車２９上の製品パレット上にスケルトンを搬送し載置することができる。

前記加工テーブル７上の製品を前記製品パレット上へ搬送し載置するには、前記加工テーブル７の上方位置において移動架台１５をＸ軸方向へ移動すると共に、製品保持手段２１を、ワーク吊上げフレーム１９に対してＹ軸方向へ移動することにより、前記加工テーブル７上の搬出しようとする製品に対して製品保持手段２１の位置決めを行うことができる。その後、ワーク吊上げフレーム１９を下降することにより、前記製品保持手段２１によって搬出対象とする製品を保持することができる。したがって、前記ワーク吊上げフレーム１９を上昇し、移動架台１５を製品パレットの上方位置へ移動し位置決めすることにより、前記製品保持手段２１によって保持した状態の製品を製品パレット上に搬送することができる。

上記説明より理解されるように、加工テーブル７上のスケルトン及び製品を、垂直上方に持上げて製品パレット上に搬送し載置することができるものである。したがって、スケルトン又は製品を先行して加工テーブル７上から搬出することができるものである。よって、加工テーブル７上から製品を手作業によって搬出しようとする場合には、加工テーブル７上からスケルトンを先に搬出することができ、スケルトンが邪魔になるようなことがなく、手作業による製品の搬出が容易に行い得るようになるものである。

前述のごとく、加工テーブル７上から製品パレット上へスケルトン，製品の搬出が行われると、製品台車２９は素材パレット３から離れた待機位置へ移動される。したがって、素材パレット３の上方が再び開放されることとなり、前述したように、素材パレット３上のワークＷの一枚取りが行われて、加工テーブル７上に搬入され、ワークＷの板材加工が繰り返されるものである。

前記構成より理解されるように、製品台車２９は素材パレット３の上方位置へ移動自在であり、かつ製品台車２９上の製品パレット上にスケルトン及び製品を積載する構成であるから、全体的構成の省スペース化を図ることができる。また、ワーク吊上げフレーム１９に対向して備えたスケルトンクランプ２５によってスケルトンの互いに反対側の両側縁をクランプする構成であるから、前記ワーク吊上げフレーム１９の幅寸法は対象とするワークＷの幅寸法とほぼ等しく設ける必要がある。しかし、製品保持手段２１を、ワーク吊上げフレーム１９に備えた複数のワーク保持手段１７の配置領域内に、ワーク吊上げフレーム１９の移動方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）へ移動自在に備えた構成であるから、製品保持手段２１を、ワーク吊上げフレーム１９の外側に備えた場合に比較して、全体的構成のコンパクト化を図ることができるものである。

なお、本発明は、前述したごとき実施形態に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能である。すなわち、製品台車２９を案内するガイドレール３１を、図３に概略的に示すように、素材パレット３上に積載されるワークＷよりも高い位置であって、前記ワーク搬送装置１のガイドレール１３よりも低い位置に、Ｘ軸方向に長く設けて、製品台車２９をＸ軸方向に移動自在な構成とすることも可能である。すなわち、製品台車２９を、素材パレット３の上方位置と、素材パレット３からＸ軸方向に離れたＸ軸方向の待機位置との間を往復動自在な構成とすることも可能である。このような構成であっても、前記実施形態と同様の効果を奏し得るものである。

さらには、前記製品台車２９を、加工テーブル７の上方位置へ移動自在に設け、この加工テーブル７の上方位置を、Ｘ軸方向の待機位置とすることも可能である。すなわち、ワーク搬送装置１によって素材パレット３上のワークＷの一枚取りを行うときには、製品台車２９をＸ軸方向の待機位置に位置決めし、加工テーブル７上からスケルトン、製品を製品台車２９上の製品パレット上へ搬出するときには、前記素材パレット３の上方位置に製品台車２９を位置決めするものである。

上記構成とすることにより、板材加工機５における加工テーブル７の上方空間を、製品台車２９の待機位置として利用することになり、省スペース化を図ることができるものである。

１ ワーク搬送装置
３ 素材パレット
５ 板材加工機
７ 加工テーブル
１１ パレット台車
１３，３１ ガイドレール
１５ 移動架台
１７ ワーク保持手段
１９ ワーク吊上げフレーム
２１ 製品保持手段
２５ スケルトンクランプ
２７Ａ，Ｂ 支持バー
２９ 製品台車

Claims (5)

1. 素材パレット上に積載されている板状のワークを、板材加工機における加工テーブル上に一枚毎載置し、前記加工テーブル上の加工された製品及びスケルトンを、前記加工テーブル上から搬出するためのワーク搬送装置であって、前記素材パレット上からワークの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段を備えたワーク吊上げフレームを、前記素材パレットの上方位置と前記加工テーブルの上方位置との間をＸ軸方向に往復動自在かつ上下動自在に備え、前記複数のワーク保持手段の配置領域内に、前記加工テーブル上の製品を保持自在な製品保持手段を、前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向へ移動自在に備えていることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 請求項１に記載のワーク搬送装置において、前記加工テーブル上のスケルトン全体を前記加工テーブルから垂直上方に吊上げるために、スケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在なスケルトンクランプを、前記ワーク吊上げフレームに備えていることを特徴とするワーク搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載のワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記Ｙ軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とする製品搬送システム。
4. 請求項１又は２に記載のワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記Ｘ軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とする製品搬送システム。
5. 請求項４に記載の製品搬送システムにおいて、前記ワーク吊上げフレーム及び前記製品台車は、前記加工テーブルの上方位置へ移動可能であることを特徴とする製品搬送システム。

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