JP3322605B2 - トレー積重型ワークストッカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械の加工
待ちワーク及び加工済ワークの複数個を加工の順番待ち
及び次工程への搬送待ちのために待機させておくワーク
ストッカに関するもので、特に複数個のワークを載置し
たトレー（パレットと呼ばれるものを含む）を多段積み
して多数のワークを待機させる構造のワークストッカに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械のワークストッカは、ワークを
待機させる機能と、ロードアンローダーなどのハンドリ
ング装置にワークを受け渡すためにワークを位置決めす
る機能とを備えている。この種のワークストッカには、
ワークの大きさや形状に応じて種々のものがあり、単に
ストックテーブル上の定位置にワークを載置するだけの
もの、搬入搬出位置と工作機械への受渡位置との間でワ
ークを搬送する無端コンベア上でワークをストックする
もの、ホッパに投入した加工前ワークを自動整列機を用
いて工作機械への受渡位置に送り込むものなど、各種構
造のものか実用されている。

【０００３】この種のワークストッカのうち、複数個の
ワークを載置したトレーを積重することにより多数のワ
ークを待機させ、工作機械の長時間の自動運転を可能に
したワークストッカが知られている。すなわち図４に斜
視図で示すように、加工前ワーク２９を複数列に並べて
載置したトレー４を複数段積重し、一番上のトレーから
ワークを１個ずつ取り上げて加工し、加工済ワークを元
の位置に戻し、ハンドリング装置のハンド２６の移動方
向（矢印ａ）の位置決めとトレー４の移動方向（矢印
ｂ）の位置決めとでトレー４上のワークの行と別とを選
択して、ワークを順次加工し、１枚のトレー上のワーク
がすべて加工されたら、加工済ワーク３２のトレー４を
加工前ワークのトレーの横に順に積み上げてゆき、積重
された加工済ワークのトレーを適時搬出するという流れ
で、ストックされた多数のワークの連続自動加工を行う
というものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の積重トレーを用
いる構造のワークストッカは、図６ないし８に示すよう
に、工作機械（たとえば旋盤）２８の横に設置される。
ワークストッカ２５には、加工前ワークの積重領域６と
加工済ワークの積重領域５とが設けられるが、図６に示
すように、機械の側方から奥側の領域６に加工前ワーク
を入れて、加工済ワークを手前から取り出す方法（従来
最も一般的に行われている方法）や、図７に示すように
機械の手前から加工前ワークを搬入して、奥の領域５へ
送られた加工済ワークを、機械の側方から搬出する方法
を採用したときには、機械の前方の他、ワークストッカ
２５の側方にもワークの搬入搬出のためのスペースが必
要となり、工場の機械設置スペースに無駄が生じる。

【０００５】また図８に示すように、加工前ワーク積重
領域６と加工済ワーク積重領域５とを左右に並べた構造
にしたときは、ワークの搬入搬出を共に機械の前方から
行うことができるが、一般に用いられているトレーの寸
法と機械寸法との関係で、ワークストッカ２５を含めた
機械全体の設置幅が広くなり、１台の機械を設置するの
により広い設置面積が必要になる、という問題があっ
た。

【０００６】一般的に言えば、工場内に機械を設置する
ときは、その機械の前面（操作員が位置する側）を通路
側に向けて設置されるので、ワークの搬入搬出などを含
めた操作が全て機械の前面側から行うことができ、かつ
ワークストッカ等を含めた機械の前面幅が小さければ、
通路が短くてよく、従って工場内の通路面積が少なくな
るので、工場のスペース効率が向上する。

【０００７】この発明は複数のワークを載置したトレー
を多段に積重することによって、多数のワークを待機さ
せることができるようにしたワークストッカにおいて、
ワークの搬入搬出を機械の前方から行うことが可能なス
ペース効率の良い技術手段を得ることを課題としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のトレー積重型
ワークストッカは、複数個の加工前ワーク２９を載置し
たトレー４を積重する加工前ワーク積重領域６と、複数
個の加工済ワークを搭載したトレーを積重する加工済ワ
ーク積重領域５とを互いに隣接して配置し、加工前ワー
ク２９を搭載したトレーの最上段のものから加工前ワー
クを取り上げて加工したあと当該トレー上に戻し、搭載
したワークがすべて加工された後当該トレーを加工済ワ
ーク積重領域５に積重する構造のトレー積重型ワークス
トッカにおいて、加工前ワーク積重領域６と加工済ワー
ク積重領域５とが両領域の少なくとも一方から他方へ移
送可能なコンベア７上に配置されており、このコンベア
上に載置されたトレーを前記一方の側へ移送する駆動手
段２を備えていることを特徴とするものである。

【０００９】請求項２のトレー積重型ワークストッカ
は、加工前ワーク２９を載置したトレー４を積重する加
工前ワーク積重領域６と、この加工前ワーク積重領域に
隣接して加工済ワーク３２を搭載したトレー４を積重す
る加工済ワーク積重領域５と、積重されたトレーの最上
段のものを支持して搬送するトレー支持枠１６と、この
トレー支持枠の搬送手段３３と、積重されたトレー群の
上方で積重された最上段のトレーを加工前ワーク積重領
域６の上方から加工済ワーク積重領域５の上方へと水平
に移送する水平移送手段１０とを備えたトレー積重型ワ
ークストッカにおいて、加工前ワーク積重領域６と加工
済ワーク積重領域５とが両領域の少なくとも一方から他
方へ移送可能なコンベア７上に配置されており、このコ
ンベア上に載置されたトレーを前記一方の側へ移送する
駆動手段２を備えていることを特徴とするものである。

【００１０】請求項３のワークストッカは、請求項２記
載のトレー積重型ワークストッカにおいて、トレー支持
枠１６を２個備えていることを特徴とするものである。

【００１１】請求項４のワークストッカは、請求項１、
２または３記載のトレー積重型ワークストッカにおい
て、コンベア７上のトレーを移送する駆動手段２が当該
トレーを加工済ワーク積重領域から加工前ワーク積重領
域へと移送するものである。

【００１２】請求項５のワークストッカは、請求項１、
２、３または４記載のトレー積重型ワークストッカにお
いて、トレー支持枠１６が加工前ワークを搭載したトレ
ーの最下段のものを支持したとき、加工前ワークの搬入
要求信号を出力する制御手段を備えていることを特徴と
するものである。

【００１３】

【作用】上記手段を備えたワークストッカは、加工済ワ
ーク積重領域５をワークの搬入搬出領域とする態様（請
求項３の発明）と、加工前ワーク積重領域６をワークの
搬入搬出領域とする態様との二つの態様が可能である。

【００１４】前者の構造のものでは、加工前ワークを搭
載したトレーを積重した状態でワークストッカに搬入
し、これを積重した状態のままコンベア７及び駆動手段
２で加工前ワーク積重領域６に移送する。そして従来装
置と同様にして加工を行えば、加工済ワークを搭載した
トレーは、ワークの搬入搬出領域となっている加工済ワ
ーク積重領域５に積重されるから、これを適時取り出し
てやればよい。

【００１５】また後者の構造では、加工済ワークが機械
の奥側に位置する加工済ワーク積重領域５に順次積重さ
れていくから、加工前ワーク積重領域にトレーがなくな
った時点で、コンベア７及び駆動手段２により、加工済
ワークをトレー積重状態のまま加工前ワーク積重領域に
移動してワークを搬出する。

【００１６】いずれの態様においても、ワークの搬入搬
出は機械の前方のみから行うことができるが、前者の構
造のものが随時加工済ワークを取り出して抜取り検査を
することなどが可能であるので、より好ましい。

【００１７】トレー支持枠１６が１個のみの装置では、
トレー上のワークがすべて加工済ワークされた後、当該
トレーを加工済ワーク積重領域に搬送して積み上げ、次
のトレーを加工前ワーク積重領域から取り上げて、ハン
ドリング装置への受渡位置に位置決めするまで、工作機
械が停止する。トレー支持枠１６を２個設けた態様によ
れば、一方のトレー支持枠がハンドリング装置との間で
ワークの受渡しを行っている間に、次のトレー支持枠が
次のトレーを支持して待機し、先のトレーの加工が終了
してハンドリング装置との受渡位置から離れたら、直ち
に次のトレーをハンドリング装置との受渡位置に移送す
ることができるので、工作機械のロスタイムを低減でき
る。

【００１８】また請求項５の発明によれば、最後のトレ
ーに搭載したワークの加工を行っている間に、加工済ワ
ークの搬出と加工前ワークの搬入とを行うことができる
ので、ワークストッカへのワークの搬入搬出時に工作機
械が新たなワーク待ちの状態で停止するのを回避するこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図１ないし図２に示す第１実
施例に基づき、この発明の実施の形態を説明する。

【００２０】図示実施例のワークストッカは、直方体枠
状のフレーム１を備え、その底部にはコンベアが配置さ
れている。このコンベアは二列の自由回転するコンベア
ローラからなる。二列のコンベアローラの間には、コン
ベアの移送方向に駆動シリンダ２が配置され、そのシリ
ンダのロッドには上方を向いた浅いコ字形のトレー受３
が固定されている。トレー受３は使用されるトレーの移
送方向の幅に合わせて作製されており、複数の加工前ワ
ークを搭載して積重されたトレー４は、このトレー受の
間に搬入される。

【００２１】この実施例のものではシリンダが縮退状態
にあるとき、トレー受３はコンベア上に形成された加工
済ワーク積重領域５に位置し、ロッドが伸長したときト
レー受３は加工前ワーク積重領域６に位置する。

【００２２】フレーム１のコンベア７の移送方向と平行
な一方の側面には、上下に水平方向のレール８、９が架
設されており、このレール８、９に沿って走行する水平
移送枠１０が装着されている。上下のガイドレールの中
間でかつガイドレールの移送方向の中間位置には、鉛直
軸まわりに回転するピニオン１１がフレーム側に軸着し
て取り付けられており、このピニオン１１は水平移送枠
１０に水平に固定したラック１２に噛合している。ピニ
オン１１は正逆転可能な減速機付サーボモータ１３で駆
動されており、サーボモータ１３の停止位置制御によ
り、水平移送枠１０の停止位置が制御される。

【００２３】水平移送枠１０は、両側に上下方向のレー
ル１４、１５を備えており、この上下レール１４、１５
に沿って昇降するトレー支持枠１６が装着されている。
トレー支持枠１６にはフレーム１で形成された直方体領
域の内側に向かって水平に延びる２本の腕１７、１８が
固定されており、この２本の腕１７、１８の互いに対向
する面に短いストロークのシリンダ１９によって互いに
接近する方向と離隔する方向に移動するトレー支持バー
２０、２１が装着されている。トレー支持バー２０、２
１が互いに離隔した状態で、二つのトレー支持バー２
０、２１の間隔は、トレーの幅Ｄより若干広くなり、ト
レー支持バー２０、２１が互いに接近する方向に移動し
たときのトレー支持バー相互の間隔は、トレーの幅Ｄよ
り狭い。

【００２４】従ってトレー支持バー２０、２１を離隔さ
せた状態で、トレー支持バー２０、２１及び腕１７、１
８は、積重されたトレーの外側を昇降可能であり、積重
されたトレーの最上段のものの直下の位置に腕１７、１
８を停止し、その状態でトレー支持バー２０、２１を接
近する方向に移動し、次にトレー支持枠１６を上昇させ
ると、最上段のトレーを持ち上げることができる。

【００２５】水平移送枠１０の幅方向中央上下には、水
平軸まわりに回転するチェンスプロケット２２、２３が
軸着されており、両スプロケット２２、２３間に巻架さ
れたチェーン３３の一箇所がトレー支持枠１６に連結さ
れている。チェンスプロケットの一方２３は、減速機付
の昇降用サーボモータ２４で駆動されており、サーボモ
ータの停止位置を制御することにより、トレー支持枠１
６の停止位置（高さ）を制御することができる。

【００２６】ワークストッカ２５の中央上方には、コン
ベア７の移送方向と直交する方向に延びるガイドに沿っ
て水平走行し、かつ上下動するハンド２６を備えたハン
ドリング装置２７が配置され、このハンドリング装置２
７がワークストッカと工作機械との間でワークを１個ず
つ搬送する。ワークストッカ２５は図３に示すように、
加工済ワーク積重領域５が手前側で、コンベア７の移送
方向が前後方向になるようにして、工作機械２８の横に
設置する。

【００２７】以下上記実施例装置の作動について説明す
る。加工前ワーク２９を複数行複数列のマトリックス状
に載置したトレー４を所定段数積重して、ハンドフォー
ク等により機械の前方から加工済ワーク積重領域５に搬
入する。次に駆動シリンダ２を動作して、搬入された複
数段のトレーを一括して、加工前ワーク積重領域６に移
送する。このときトレー支持枠１６は最も高い位置で待
機している。

【００２８】次に水平移送枠１０を加工前ワーク積重領
域に移動し、トレー支持枠１６を積重されたトレーの最
上段のものの直下に下降し、トレー支持バー２０、２１
を進出させて最上段のトレーのフランジの下にトレー支
持バーを差し込む。この状態でトレー支持枠１６を上昇
して最上段のトレーを持ち上げ、最上段のトレーに搭載
したワークの第１列目がハンドリング装置のハンド２６
の直下に位置するように、水平移送枠１０を移動位置決
めする。この状態でハンド２６の位置決め動作により、
第１列のワークを順次取り上げて工作機械で加工し、加
工した後のワークをトレー上の元の位置に戻す。第１列
のワークの加工が終了したら、水平移送枠１０をワーク
の１列分移送して、第２列目のワークの加工を行う、以
下同様にして取り上げたトレー上のワークの複数列がす
べて加工されたら、水平移送枠１０を加工済ワーク積重
領域に移動し、トレー支持枠１６を下降してトレー支持
バー２０、２１を退避させることにより、加工済ワーク
を搭載したトレーを加工済ワーク積重領域に置く。この
動作を繰り返すことにより、加工前ワーク積重領域に積
重されたワークがトレー１枚分ずつ加工されて加工済ワ
ーク積重領域５に積み上げられる。加工済ワークは機械
の手前側すなわち操作者側に積重されるので、必要に応
じて加工済ワークを取り出して、加工寸法の確認などを
行うことができる。

【００２９】加工済ワーク積重領域に積重された加工済
ワークは、機械の手前側から随時搬出することが可能で
ある。通常は加工前ワーク積重領域の最下段のトレーが
トレー支持枠で持ち上げられたとき、これをリミットス
イッチや光電センサなどで検出して、ワーク搬入要求信
号を出す。この信号により適宜アラーム等を表示して、
操作者に加工前ワーク積重領域が空になったことを通知
する。この通知を受けて操作者は最後のトレーに搭載さ
れたワークが加工されている間に加工済ワークを搬出
し、搬出した後に加工前ワークを搭載したトレーを積重
状態で搬入し、最後のトレーのワークの加工が終わるま
でに当該搬入された積重トレーを加工前ワーク積重領域
６に移送する。なおコンベア７上に搬入された積重トレ
ーを移送する駆動シリンダ２は、加工済ワークが搬出さ
れた後、加工前ワークが搬入されるまでの間にロッド伸
長状態から縮退状態に切り替えられる。以上の動作を繰
り返すことにより、トレーに搭載されたワークが連続的
に加工される。

【００３０】上記第１実施例の構造のものにおいては、
トレー支持枠１６で取り上げられた１枚のトレー上のワ
ークの加工がすべて完了した後、当該トレーを加工済ワ
ーク積重領域に搬送して積み上げ、次に加工されるワー
クが搭載されているトレーを取り上げてハンドリング装
置２７との受渡位置に位置決めするまでの間、工作機械
２８にワークを供給することができなくなり、この間工
作機械の加工動作は停止する。これを避けるときは、図
５に示すように第１実施例に設けた水平移送枠１０、ト
レー支持枠をコンベア７を挟む両側に設け、一方の支持
枠３０がワークハンドリング装置との受渡位置に位置決
めされて、ワークの加工を行っている間に、他方のトレ
ー支持枠３１が次のトレーを支持して待機し、先のトレ
ー上のワークがすべて加工されて一方のトレー支持枠が
当該トレーを搬送して、加工済ワーク積重領域に移動し
た後、他方のトレー支持枠３１をハンドリング装置２７
との受渡位置に位置決めすることにより、トレー交換時
の工作機械２８の停止時間を最小にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の平面図

【図２】第１実施例の側面図

【図３】工作機械との位置関係を示す平面図

【図４】第２実施例の要部の斜視図

【図５】トレーの搬送手順を説明する斜視図

【図６】従来手段の第１例を説明する平面図

【図７】従来手段の第２例を説明する平面図

【図８】従来手段の第３例を説明する平面図

【符号の説明】

２ 駆動手段 ４ トレー ５ 加工済ワーク積重領域 ６ 加工前ワーク積重領域 ７ コンベア 10 水平移送手段 16 トレー支持枠 29 加工前ワーク 32 加工済ワーク 33 昇降手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−109629（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−144837（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−87124（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126546（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−251941（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−215620（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−251141（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−100579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−227625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−40226（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−215921（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−728（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 60/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の加工前ワーク(29)を載置したト
   レー(4) を積重する加工前ワーク積重領域(6) と、複数
   個の加工済ワークを搭載したトレーを積重する加工済ワ
   ーク積重領域(5) とを互いに隣接して配置し、加工前ワ
   ーク(29)を搭載したトレーの最上段のものから加工前ワ
   ークを取り上げて加工したあと当該トレー上に戻し、搭
   載したワークがすべて加工された後当該トレーを加工済
   ワーク積重領域(5) に積重する構造のトレー積重型ワー
   クストッカにおいて、加工前ワーク積重領域(6) と加工
   済ワーク積重領域(5) とが両領域の少なくとも一方から
   他方へ移送可能なコンベア(7) 上に配置されており、こ
   のコンベア上に載置されたトレーを前記一方の側へ移送
   する駆動手段(2) を備えていることを特徴とする、トレ
   ー積重型ワークストッカ。
2. 【請求項２】 加工前ワーク(29)を載置したトレー(4)
   を積重する加工前ワーク積重領域(6) と、この加工前ワ
   ーク積重領域に隣接して加工済ワーク(32)を搭載したト
   レー(4) を積重する加工済ワーク積重領域(5) と、積重
   されたトレーの最上段のものを支持して搬送するトレー
   支持枠(16)と、このトレー支持枠の搬送手段(33)と、積
   重されたトレー群の上方で積重された最上段のトレーを
   加工前ワーク積重領域(6) の上方から加工済ワーク積重
   領域(5) の上方へと水平に移送する水平移送手段(10)と
   を備えたトレー積重型ワークストッカにおいて、加工前
   ワーク積重領域(6) と加工済ワーク積重領域(5) とが両
   領域の少なくとも一方から他方へ移送可能なコンベア
   (7) 上に配置されており、このコンベア上に載置された
   トレーを前記一方の側へ移送する駆動手段(2) を備えて
   いることを特徴とする、トレー積重型ワークストッカ。
3. 【請求項３】 トレー支持枠(16)を２個備えていること
   を特徴とする、請求項２記載のトレー積重型ワークスト
   ッカ。
4. 【請求項４】 コンベア(7) 上のトレーを移送する駆動
   手段(2) が当該トレーを加工済ワーク積重領域から加工
   前ワーク積重領域へと移送するものである、請求項１、
   ２または３記載のトレー積重型ワークストッカ。
5. 【請求項５】 トレー支持枠(16)が加工前ワークを搭載
   したトレーの最下段のものを支持したとき、加工前ワー
   クの搬入要求信号を出力する制御手段を備えた、請求項
   １、２、３または４記載のトレー積重型ワークストッ
   カ。