JP5383029B2 - ワークを加工するための機械装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク、特に薄板を加工するための機械装置であって、ワーク貯蔵部を備えた貯蔵側と、複数の機械的な加工ユニットを備えた加工側と、貯蔵側と加工側との間に設けられた機械的な充填装置とを有しており、充填装置によってワークが貯蔵側で収容可能かつ加工側で引き渡し可能であって、及び／又は加工側で収容可能かつ貯蔵側で引き渡し可能である形式のものに関する。

薄板を加工するためのこのような形式の装置はＵＳ２００３／００９１４２３Ａ１号明細書により公知である。この先行技術の場合、貯蔵棚が設けられており、この貯蔵棚に、加工すべき薄板が挿入されている。ワーク加工は、加工装置、特に、１つの充填装置の運動方向で相前後して配置されているレーザー切断機によって行われる。この充填装置は、この公知の装置の加工機全体のために働く。加工すべき薄板は、この充填装置によって貯蔵棚から取り出され、次いで該当する加工機に搬送され、最後にこの加工機に引き渡される。
ＵＳ２００３／００９１４２３Ａ１号明細書

本発明の課題は、先行技術に対して効率が高められているワークを加工するための機械装置を提供することである。

本発明によればこの課題は、請求項１に記載の機械装置により解決される。

本発明によれば、材料流の方向で見て、装置の貯蔵側と加工側の間に複数の充填装置が設けられており、これらの充填装置はそれぞれ異なる加工側の加工ユニットに配属されている。従って個々の加工ユニットは、互いに独立的に運転可能である。例えば複数の加工ユニットに、加工すべき複数のワークを同時に充填することができる。付加的にまたは選択的に、加工されたワークを同時に複数の加工ユニットから引き出し、貯蔵側へ引き渡すことができる。とにかく、本発明による装置により高いワーク流量（処理量）が実現可能である。特に高速で複数の機械を使用することが実現可能である。

本発明の請求項１の有利な構成は請求項２から８までに記載されている。

本発明は、モジュール状の構成を特徴としている。各装置モジュールは、貯蔵側で少なくとも１つの貯蔵ユニットを有しており、加工側で少なくとも１つの加工ユニットを有しており、これらの間に少なくとも１つの充填ユニットが設けられている。モジュールとしてのコンセプトに基づき本発明による装置は、簡単に、その都度の装置運転の要求に適合させることができる。特に、装置の量的なワーク流量ならびに装置によって実現可能な加工形式はフレキシブルに形成することができる。

本発明の有利な構成では、搬送装置が設けられており、この搬送装置は、異なる加工ユニットに配属された充填ユニット及び／又は異なる加工ユニットに配属された貯蔵ユニットを互いに接続している。このような形式の搬送装置は、加工すべきワークを異なる加工ユニットへと分配するために利用することができる。付加的にまたは選択的に、本発明による搬送ユニットによれば、異なる加工ユニットからの加工すべき複数のワークの搬送経路をまとめることができる。加工ユニットに供給されたワークは、搬送装置によって直接的に、この加工ユニットに配属されている充填ユニットに引き渡される。しかしながらワークの引き渡しは、この加工ユニットに配属された貯蔵ユニットの１つにおいて行われても良い。この貯蔵ユニットからはワークは、該当する充填ユニットから取り出すことができる。相応に加工されたワークは、該当する加工ユニットの充填ユニットから直接、または配属された貯蔵ユニットを介して搬送装置に到る。いずれにせよ、本発明による搬送装置は、個々の加工ユニットを互いに並列させて運転させることができる。

ワークは、搬送装置を介して、異なる加工ユニットに配属された充填ユニットの及び／又は異なる加工ユニットに配属された貯蔵ユニットとの間で搬送可能であると有利である。この場合、搬送装置は特に、ワークの多重加工のために必要なワーク運動の一部を行う。

請求項３によれば、ワーク貯蔵部が棚状貯蔵部として、場合によっては棚ユニットとしての貯蔵ユニットを有した棚状貯蔵部として形成されている。

充填ユニットとしては有利には棚操作装置が設けられている（請求項４）。

搬送装置が、ワーク貯蔵部、場合によっては棚状貯蔵部の底面の内側に取り付けられているならば（請求項５）、全装置の省スペースな構成形式が得られる。

本発明による搬送装置が少なくとも１つの搬送ユニットを有しており、該搬送ユニットは搬送運動によって運動可能であり、この場合、有利には、ワーク貯蔵部で、場合によっては棚状貯蔵部でガイドされる。

本発明による装置の貯蔵側に挿入された、もしくは中間貯蔵されたワークは、有利にはパレット上に置かれている。従って本発明による装置のワーク貯蔵部は特にパレット支持体として形成されていて良い。

次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。

図１によれば、ワークを加工するための機械装置１は、ワーク貯蔵部２と、第１の加工機３／１並びに第２の加工機３／２の形の加工ユニットとを有している。図示の例の場合、機械装置１は、薄板４の裁断加工のために働く。

ワーク貯蔵部２と第１の加工機３／１との間の材料流の方向で、機械装置１の第１の充填ユニット５が設けられている。同様に機械装置１は、ワーク貯蔵部２と第２の加工機３／２との間に第２の充填ユニット６を有している。充填ユニット５，６は充填装置７の部分である。

機械装置１のさらに別の構成部分は、第１の充填ユニット５と第１の加工機３／１との間の第１のワーク交換装置８／１と、第２の充填ユニット６と第２の加工機３／２との間の第２のワーク交換装置８／２である。

加工機３／１，３／２は、裁断薄板加工のための従来の構成形式のレーザー平台機である。第１のワーク交換装置８／１と第２のワーク交換装置８／２も同様に通常の構成形式である。両ワーク交換装置８／１，８／２は１つのワーク載置部を有しており、このワーク載置部上には、前記薄板４が、加工中も留まっている。第１のワーク交換装置８／１も第２のワーク交換装置８／２も、互いに垂直に延びる２つの運動方向ｘとｙとで移動可能である。

特に図２及び図３により明らかであるように、ワーク貯蔵部２は棚状貯蔵部として形成されている。これは棚状ユニットとして形成された第１の貯蔵ユニット９と、相応の第２の貯蔵ユニット１０とから成っている（図１参照）。さらに第１の貯蔵ユニット９は貯蔵棚１１，１２，１３を有しており、第２の貯蔵ユニット１０は貯蔵棚１４，１５，１６を有している。各貯蔵棚１１，１２，１３，１４，１５，１６は、通常は複数のパレット貯蔵スペースを有している。パレット貯蔵スペースはワーク貯蔵部２のフレーム１７に沿って鉛直方向で互いに上下に配置されている。ワーク貯蔵部２のワーク入口１８は第１の貯蔵ユニット９の貯蔵棚１２に設けられており、ワーク貯蔵部２のワーク出口１９は、第２の貯蔵ユニット１０の貯蔵棚１５に位置している（図１参照）。

従来のモータ駆動される棚操作装置は、第１の充填ユニット５と第２の充填ユニット６によって形成されている。第１の充填ユニット５は充填ユニット７の支持構造体２０に沿って、第２の充填ユニット６は充填ユニット７の支持構造体２１に沿って鉛直方向に摺動可能である。両支持構造体２０，２１はワーク貯蔵部２に組み込まれている。この場合、第１の充填ユニット５を備えた支持構造体２０は、第１の貯蔵ユニット９の貯蔵棚１２，１３の間に位置している。第２の充填ユニット６を備えた支持構造体２１は、第２の貯蔵ユニット１０の貯蔵棚１５，１６の間に挿入されている。

一方では貯蔵ユニット９と、充填ユニット５と、ワーク交換装置８／１と、加工機３／１とが互いに配属されていて、他方では貯蔵ユニット１０と、充填ユニット６と、ワーク交換装置８／２と、加工機３／２とが互いに配属されている。これらに関しては、機械装置１は対称的に構成されている。互いに配属されたこれらの装置構成部分は、それぞれ１つの装置モジュールを成している。

水平方向で、ワーク貯蔵部２のフレーム１７に沿って、搬送装置２４の上方の搬送ユニット２２と下方の搬送ユニット２３とがモータ駆動されて摺動可能である。搬送装置２４は、機械装置１の両モジュールの間を結合している。上方の搬送ユニット２２の詳細は図４及び図５に示されている。下方の搬送ユニット２３は図２に略示されていて、図３には図面を簡略にするために示されていない。下方の搬送ユニット２３は上方の搬送ユニット２２と構造的に同じである。

貯蔵棚１１，１２，１３，１４，１５，１６が、機械装置１の容量を拡大するために増設される場合、搬送ユニット２２は必要時に、その元々の組み付け位置に留まることができ、簡単に、付加的な棚仕切パネルを重ねることができる。この場合、拡大されたワーク貯蔵部２では、搬送ユニット２２は、棚状貯蔵部の中間平面に位置する。

両搬送ユニット２２，２３はそれぞれ１つの搬送キャリッジ２５を有している。搬送キャリッジ２５は走行ローラ２６で搬送装置２４の走行レール２７に沿って動く。搬送装置２４の走行レール２７は、ワーク貯蔵部２のフレーム１７にねじ固定されている。搬送キャリッジ２５の駆動のために、一緒に走行する電気的な駆動装置２８が使用される。この駆動装置２８は、搬送キャリッジ２５の支持フレーム２９にフランジ固定されている。別の駆動形式、特にニューマチック駆動または液圧駆動も考えられる。

搬送キャリッジ２５の支持フレーム２９はパレット３０を支承しており、このパレット３０上には単数又は複数の薄板４を置くことができる。パレット３０は水平方向で、搬送キャリッジ２５の支持フレーム２９に挿入可能である。または支持フレーム２９から引き出すことができる。いずれの場合も、パレット３０は支持フレーム２９に従来の長手方向ガイドによってガイドされている。パレット３０は、搬送キャリッジ２５に挿入された位置で固定されている。固定は、パレット３０を搬送キャリッジ２５に取り付ける際に自動的に行われ、パレット３０を搬送キャリッジ２５から引き出す前に解除することができる。

機械装置１の全ての実質的な機能は数値制御されている。この目的でプログラム化可能なコンピュータ制御装置３１が図１に示されている。

運転中、機械装置１には加工したい薄板が外部から供給される。この目的でパレット３０は、その上に重ねられた薄板４と共に、ワーク入口１８を介してワーク貯蔵部２に引き渡される。加工すべきワークが積載されたパレット３０は図１ではワーク入口１８の近くに略示されている。

ワーク入口１８を介して、積載されたパレット３０が、材料流の方向でワーク入口１８の直後に続く、貯蔵棚１２のパレット貯蔵スペースに到る。ここから積載されたパレット３０は、充填装置７の第１の充填ユニット５によって取り出される。パレット３０のその後の処理はフレキシブルに形成することができる。

１つには、パレット３０を、そこに置かれた全ての薄板４と共に、第１の充填ユニット５によって第１の貯蔵ユニット９の貯蔵棚１１，１２，１３に、ワーク入口１８の直後のパレット貯蔵スペースの側から挿入することができる。新しいパレット貯蔵スペースには積載されたパレット３０が、そこに置かれた薄板４が加工のために加工機３／１，３／２の１つに供給されるまで留まっている。

また１つには、第１の充填ユニット５によって受け取られたパレット３０において、詳しくは示されていない装置によって、パイルの最上部に位置する薄板４を取り上げ、ワーク交換装置８／１に引き渡すことができる。この目的でワーク交換装置８／１はｘ方向で積載位置へと移動することができ、この積載位置で、ワーク交換装置８／１は、貯蔵棚１３の最も下方のパレット貯蔵スペースの下側に配置されている。留まっている薄板４と共にパレット３０は充填ユニット５から、第１の貯蔵ユニット９のパレット貯蔵スペースの１つで挿入される。第１のワーク交換装置８／１は、その上に置かれた薄板４と共に、積載位置から貯蔵棚１３の下側でｘ軸線の方向で図１の位置へと移動する。積載されたワーク交換装置８／１はここから、加工すべき薄板４と共にｙ方向で、第１の加工機３／１の作業領域へと移動する。ワーク交換装置８／１上に置かれた薄板は次いで加工される。加工屑は加工機３／１において廃棄される。廃棄は図１において矢印３２で示されている。加工時に生じる完成品はワーク交換装置８／１上に留まる。ワーク交換装置８／１は、その上に置かれた完成品と共に取り出し位置へと移動される。この取り出し位置は、前述の積載位置と一致している。

第１の充填ユニット５は、加工すべき薄板４の残りが積載されたパレット３０を挿入した後、空の、または既に完成品が積載されたパレット３０を、貯蔵棚１１，１２，１３の１つから取り出す。充填ユニット５には、特に貯蔵棚１１におけるパレット３０もアクセス可能である。

第１の加工機３／１によるワーク加工中に、第１の充填ユニット５は、空のまたは完成品が積載されたパレット３０とともに、第１の充填ユニット５によって収容された完成品パレット３０に、取り出し位置にあるワーク交換装置８／１上に置かれた完成品を積載することができる位置へと移動する。この完成品を引き渡した後、単数又は複数の完成品が積載されたパレット３０は、第１の充填ユニット５によって、第１の貯蔵ユニット９の貯蔵棚１１，１２，１３の１つに挿入される。

選択的には、第１の充填ユニット５は、完成品が積載されたパレット３０を、搬送装置２４の上方の搬送ユニット２２または下方の搬送ユニット２３に引き渡すことができる。この目的で、第１の充填ユニット５は鉛直方向で相応の引き渡し位置へと移動することができる。単数又は複数の完成品が積載されたパレット３０を引き渡した後、上方の搬送ユニット２２又は下方の搬送ユニット２３は水平方向で第２の貯蔵ユニット１０の貯蔵棚１５の上側または下側の引き渡し位置に移動する。そこから、第２の充填ユニット６は、少なくとも１つの完成品が積載されたパレット３０を受け取る。次いで、第２の充填ユニット６は、第２の充填ユニット６によって引き取られたパレット３０と共に、貯蔵棚１５のパレット貯蔵スペースの、材料流方向でワーク貯蔵部２のワーク出口１９の直前に位置する高さへ移動する。このパレット貯蔵スペースから、最終的に、単数又は複数の完成品が積載されたパレット３０がワーク貯蔵部２から排出される（図１）。

前記の経過とは異なり、加工されたワークが積載されたパレット３０を、引き渡し後に、ワーク入口１８の直後のパレット貯蔵スペースから、第１の充填ユニット５の相応の鉛直方向の摺動運動によって、搬送装置２４の上方の搬送ユニット２２または下方の搬送ユニット２３の高さに動かすことができる。次いで、加工すべきワークが積載されたパレット３０が、上方の搬送ユニット２２または下方の搬送ユニット２３に引き渡される。上方の搬送ユニット２２若しくは下方の搬送ユニット２３は、次いで、パレット３０と、その上に置かれたワークと共に水平方向で、これらが第２の貯蔵ユニット１０の貯蔵棚１５の上側若しくは下側に配置されるまで移動する。ここから、加工されたワークが積載されたパレット３０は第２の充填ユニット６によって引き取られる。次いで、第２の充填ユニット６によってパレット３０は、その上に置かれた全てのワークと共に、第２の貯蔵ユニット１０の貯蔵棚１４，１５，１６の１つに挿入される。選択的には、加工すべき薄板４の１つを上述したように、ワーク交換装置８／２に引き渡し、ワーク交換装置８／２の相応の摺動運動下で加工機３／２の作業領域に搬送し、ここでワーク加工を行うことができる。

加工すべき薄板４の取り出し後は、第２の充填ユニット６が、加工すべきワークの残りを有したパレット３０を、第２の貯蔵ユニット１０の貯蔵棚１４，１５，１６の１つに挿入する。次いで、第２の充填ユニット６が、空の、または既に完成品が積載されたパレット３０を、第２の貯蔵ユニット１０の貯蔵棚１４，１５，１６の１つから引き取る。このパレット３０には、次いで、上述のように、第２の加工機３／２で形成された完成品が置かれる。次いで、第２の充填ユニット６は、少なくとも１つの完成品が積載されたパレット３０を、ワーク出口１９の直前に位置する、貯蔵棚１５のパレット貯蔵スペースに搬送する。ワーク出口１９を介して、単数又は複数の完成品が積載されたパレット３０が最終的にワーク貯蔵部２から導出される。

上方の搬送ユニット２２または下方の搬送ユニット２３が、完成品パレット３０若しくは加工すべき薄板４が積載されたパレット３０と共に第２の充填ユニット６へと移動する間、第１の充填ユニット５は既に次の、さらに加工すべき薄板４を備えたパレット３０をワーク入口１８で受け取る。第１の搬送ユニット２２並びに第２の搬送ユニット２３は、充填ユニット５，６の運動範囲の外側に移動するので、一方では搬送ユニット２２，２３が、他方では充填ユニット５，６が、互いに独立的に運転され、衝突を心配する必要はない。

上記の経過は単に一例である。示した材料流の変化形も考えられる。目的は、機械装置１で得られるワーク流量（処理量）を最良にすることである。

特に、加工機３／１，３／２の一方で加工されたワークを、第２のワーク加工もしくはワークの後加工が行われる他方の加工機３／１，３／２へと搬送することも重要である。この目的で、最初に加工された薄板４は、該当するワーク交換装置８／１，８／２から、最初の加工のために使用された加工機３／１，３／２が対応する充填ユニット５，６における１つのパレット３０に引き渡される。充填ユニット５，６から、搬送装置２４の搬送ユニット２２，２３の１つが、最初に加工された薄板４が積載されたパレット３０を受け取る。搬送装置２４の該当する搬送ユニット２２，２３から、最初に加工された薄板４を有したパレット３０が次いで、第２の加工のために、このために設けられた加工機３／１，３／２へともたらされる。最終的に加工されたワークは、最終的に、上記の形式で、ワーク貯蔵部２のワーク出口１９へと搬送され、ここからワーク貯蔵部２へと導出される。

図１〜図５に示した機械装置１は、同じ加工形式を実現可能な加工機３／１，３／２を有しているが、機械装置４１は、図６に示したように、異なる材料加工のための加工機４３／１，４３／２を有している。

加工機４３／１は、裁断薄板加工のためのレーザー平台機であって、第２の加工機４３／２は、図６に示されたように、打ち抜きステーションとレーザー裁断ステーションとを備えたコンビマシンである。機械装置４１は、特別な方法で、ワーク加工を実行するために働く。その範囲では、有利には加工機４３／２によって行われる第１の加工に、有利には加工機４３／１による第２の加工が続く。この場合、搬送装置２４によって、上述したように、加工機４３／１，４３／２の間でワークの搬送が行われる。

薄板を加工するための機械装置の第１の構成を著しく概略的に示した平面図である。 図１の点線で区切った部分Ｔ１を図１の矢印ＩＩの方向から見た図である。 図１の一点鎖線で区切った部分Ｔ２を図１の矢印ＩＩＩの方向から見た図である。 図３の矢印ＩＶの方向で見た図３の装置の詳細部分を示した図である。 図４の細部を拡大して示した図である。 薄板を加工するための機械装置の第２の構成を示した図１と同様の図である。

符号の説明

１ 機械装置、 ２ ワーク貯蔵部、 ３／１ 第１の加工機、 ３／２ 第２の加工機、 ４ 薄板、 ５ 第１の充填ユニット、 ６ 第２の充填ユニット、 ７ 充填装置、 ８／１ 第１のワーク交換装置、 ８／２ 第２のワーク交換装置、 ９ 第１の貯蔵ユニット、 １０ 第２の貯蔵ユニット、 １１，１２，１３，１４，１５，１６ 貯蔵棚、 １７ フレーム、 １８ ワーク入口、 １９ ワーク出口、 ２０，２１ 支持構造体、 ２２ 上方の搬送ユニット、 ２３ 下方の搬送ユニット、 ２４ 搬送装置、 ２５ 搬送キャリッジ、 ２６ 走行ローラ、 ２７ 走行レール、 ２８ 駆動装置、 ２９ 支持フレーム、 ３０ パレット、 ３１ コンピュータ制御装置、 ３２ 矢印、 ４１ 機械装置、 ４３／１，４３／２ 加工機、

Claims (8)

1. ワークを加工するための機械装置であって、
   複数の貯蔵ユニット（９，１０）を備えたワーク貯蔵部（２）を有する貯蔵側と、
   機械的な複数の加工ユニット（３／１，３／２；４３／１，４３／２）を有した加工側と、
   上記貯蔵側と加工側との間に設けられた機械的な充填装置（７）とが設けられており、該充填装置は、複数の充填ユニット（５，６）を有しており、これらの充填ユニットによってワークが貯蔵側で収容可能かつ加工側で引き渡し可能であって、及び／又は加工側で収容可能かつ貯蔵側で引き渡し可能であって、
   複数の装置モジュールが形成されていて、該装置モジュールのそれぞれが、前記ワーク貯蔵部（２）の１つの貯蔵ユニット（９，１０）と、前記加工側の１つの加工ユニット（３／１，３／２；４３／１，４３／２）と、前記充填装置（７）の１つの充填ユニット（５，６）とを有しており、１つの前記装置モジュールの前記貯蔵ユニット（９，１０）と前記加工ユニット（３／１，３／２；４３／１，４３／２）との間に配置された該装置モジュールの充填ユニット（５，６）によって、ワークが貯蔵側で収容可能かつ加工側で当該装置モジュールの加工ユニット（３／１，３／２；４３／１，４３／２）へと引き渡し可能、及び／又は、加工側で当該装置モジュールの加工ユニット（３／１，３／２；４３／１，４３／２）から収容可能かつ貯蔵側で引き渡し可能である形式のものにおいて、
   ２つの前記装置モジュールの充填ユニット（５，６）の間、及び／又は２つの前記装置モジュールの貯蔵ユニット（９，１０）の間に、搬送装置（２４）が設けられており、該搬送装置によってワークが、前記両装置モジュールの充填ユニット（５，６）へと、及び／又は前記両装置モジュールの貯蔵ユニット（９，１０）へと引き渡し可能、及び／又は、前記搬送装置によってワークが、前記両装置モジュールの充填ユニット（５，６）から、及び／又は前記両装置モジュールの貯蔵ユニット（９，１０）から収容可能であって、
   前記搬送装置（２４）が、前記両装置モジュールの前記貯蔵ユニット（９，１０）の底面の内側に設けられていることを特徴とする、ワークを加工するための機械装置。
2. 搬送装置（２４）によってワークが、前記両装置モジュールの充填ユニット（５，６）の間、及び／又は、前記両装置モジュールの貯蔵ユニット（９，１０）の間で搬送可能である、請求項１記載の機械装置。
3. ワーク貯蔵部（２）が、棚ユニットとしての貯蔵ユニット（９，１０）を有した棚状貯蔵部として形成されている、請求項１又は２記載の機械装置。
4. 充填ユニット（５，６）として棚操作装置が設けられている、請求項３記載の機械装置。
5. 搬送装置（２４）が少なくとも１つの搬送ユニット（２２，２３）を有しており、該搬送ユニットは、前記両装置モジュールの充填ユニット（５，６）の間で搬送運動可能であって、及び／又は、前記両装置モジュールの貯蔵ユニット（９，１０）の間で搬送運動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の機械装置。
6. 少なくとも１つの搬送ユニット（２２，２３）が、搬送運動の際に、ワーク貯蔵部（２）に沿って運動可能であるようにガイドされている、請求項５記載の機械装置。
7. ワーク貯蔵部（２）がパレット貯蔵部として形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の機械装置。
8. 薄板を加工するために設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の機械装置。

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