JP5883359B2 - ワーク加工搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、ワーク加工搬送システムに関し、特に、素材ワークを加工パレットに搭載して切断加工機に搬入し、加工済みワークを切断加工機から搬出して加工パレットから分離し、製品パレット上に集積するワーク加工搬送システムに関するものである。

従来より、自動倉庫の一種として、レーザ加工機等の加工機におけるワークの加工、及び該加工に係るワークの搬入・搬出を自動化した装置が知られている。このようなワーク加工用搬入搬出装置においては、例えば、素材ワークがセットされた加工パレットを加工機に搬入するとともに、加工機において加工が終了した加工済みワークのセットされた加工パレットを搬出する装置が知られている。

例えば、特許文献１において、このような搬入搬出装置の一例が記載されている。この搬入搬出装置では、板材供給搬出ステーション（Ｓ２）に置かれている加工パレット（５）に搭載された素材ワーク（Ｗ）を吸着手段（３７）により吸着保持する（図５、図６参照）。その状態で、加工ステーション（Ｓ１）から板材供給搬出ステーション（Ｓ２）に加工テーブル（１９）に載って搬送された加工済みワーク（Ｗ´）をフォーク（５１）により製品パレット退避ステーション（Ｓ３）側に一次的に退避させつつ、吸着手段（３７）のワーク（Ｗ）を加工テーブル（１９）に載置する（図８、図９参照）。その後、加工テーブル（１９）を加工ステーション（Ｓ１）に搬送した後にフォーク（５１）を板材供給搬出ステーション（Ｓ２）に前進させ（図１０参照）、吸着手段（３７）によりフォーク（５１）に支持された加工済みワーク（Ｗ´）を保持してフォーク（５１）を製品パレット退避ステーション（Ｓ３）に戻し（図１１、図１２参照）、走行リフタ（３５）を製品パレット退避ステーション（Ｓ３）から板材供給搬出ステーション（Ｓ２）に搬入する。

そして、走行リフタ（３５）の油圧ジャッキを上昇させて吸着手段（３７）に保持された加工済みワーク（Ｗ´）を該走行リフタ（３５）の製品集積パレット（７）に載置する（当該文献１の図１２参照）。更に、この走行リフタ（３５）の油圧ジャッキを下降させて該リフタを製品パレット退避ステーション（Ｓ３）に搬送する。

特開２００１−１１３３９２号公報

しかし、特許文献１に記載の装置では、上述のように、加工が終了して加工機から加工済みワーク（Ｗ´）を回収して外部に搬出するために、複数枚の製品ワークが積載された製品集積パレット（７）を保持したリフタ台車（３５）を、製品パレット退避ステーション（Ｓ３）から板材供給搬出ステーション（Ｓ２）に移動させるとともに（特許文献１の図１０参照）、当該リフタ台車（３５）を油圧ジャッキにより加工済みワーク（Ｗ´）の吸着保持高さまで上昇させ、吸着手段３９から加工済みワーク（Ｗ´）を受け取ることとなる（特許文献１の図１１、図１２参照）。

ここで、リフタ台車（３５）が保持する製品パレット（７）は複数枚のワークを搭載していることからその重量が数トン程度の高重量に達するので、上記リフタ台車（３５）は、この高重量の製品パレット（７）の保持や搬送に適する上記油圧ジャッキ等の高コストの設備を必要とする。

更に、特許文献１に記載の装置では、板材供給搬出ステーション（Ｓ２）において、素材ワーク（Ｗ）をセットしたパレット（５）の加工機への供給及び加工済みワーク（Ｗ´）の加工機からの搬出の双方を行う必要がある。そのため、加工が終了して板材供給搬出ステーション（Ｓ２）に搬送された加工済みワーク（Ｗ´）をフォーク（５１）で板材供給搬出ステーション外部に退避させた状態で、吸着手段（３８）に保持された次に加工を行うべき素材ワーク（Ｗ）を加工テーブル（１９）にセットする必要があるため（当該文献図７〜図９参照）、当該素材ワーク（Ｗ）を加工機へ供給するまでに時間がかかることとなり、いわゆるタクトタイムが増加してシステムの効率的な稼働が阻害される恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設備コストを抑制しつつ、高効率化を図ることのできるワーク加工搬送システムを提供することにある。

上記課題を解決する手段として請求項１に記載の切断加工機のワーク加工搬送システムは、素材ワークを加工する加工機を有する加工ステーションと、該加工機へ搬入する素材ワークを搭載した加工パレット及び前記加工機から搬出された加工済みのワークを搭載した加工パレットを待機させるパレット搬出入ステーションと、該パレット搬出入ステーションから前記加工済みワークを回収する加工済みワーク回収手段と、を有するワーク加工搬送システムにおいて、前記パレット搬出入ステーションは、素材ワークを搭載した加工パレットが搬送されて載置される搬出入装置を有し、該搬出入装置は、前記加工ステーションに対して、素材ワークを搭載した加工パレットの搬入と、加工済みのワークを搭載した加工パレットの搬出とを行い、前記加工済みワーク回収手段は、前記パレット搬出入ステーションにある加工パレットに搭載した加工済みワークを該加工パレットから分離して保持するワーク分離保持体と、前記ワーク分離保持体を前記パレット搬出入ステーションへ進退させるワーク分離保持体進退手段と、前記ワーク分離保持体を昇降移動させるワーク分離保持体昇降手段と、を有し、前記加工済みワークを前記ワーク分離保持体により保持した状態で該ワーク分離保持体を前記ワーク分離保持体昇降手段により昇降移動させ、前記パレット搬出入ステーションの上方位置に構成された所定の製品ワーク保管部に前記ワーク分離保持体に保持された加工済みワークを降ろすことを特徴とする。

本発明に係るシステムによれば、パレット搬出入ステーションからワーク分離保持体を用いて加工済みワークを加工パレットから分離して保持し、更にワーク分離保持体が加工済みワークを保持した状態で、ワーク分離保持体昇降手段によりワーク分離保持体を昇降移動させて製品ワーク保管部に移動させ、該加工済みワークを降ろすこととなる。すなわち、加工済みワークのみを分離保持してワーク保管部へ搬送するので、複数枚の加工済みワークを搭載した高重量の製品集積パレットを搬出するための設備を用いずに、加工済みワークを製品ワーク保管部に集積することができるので、設備の簡素化が図られる。

更に、本システムでは、上記ワーク分離保持体昇降手段による加工済みワークの製品ワーク保管部への搬送は、該加工済みワークをワーク分離保持体進退手段によりパレット搬出入ステーションから退行させつつ行われることとなる。従って、当該搬送は、パレット搬出入ステーションから離れて行われることとなるので、加工済みワークの製品ワーク保管部への搬送作業と、素材ワークを加工機へ搬送するためのパレット搬出入ステーションへの加工パレットのセット作業と、を相互に干渉することなく実行することができ、システム全体の効率化に資する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク加工搬送システムにおいて、前記ワーク分離保持体は、前記加工済みワークを下方から支持して、該加工済みワークを前記加工パレットから取り出すフォークであることを特徴とする。すなわち、上記ワーク分離保持体を簡素な構成のフォークで構築することができる。

一方で、フォークはその昇降移動や進退移動の速度調整も容易であるので、加工済みワークをパレット搬出入ステーションからワーク保管部へ搬送するまでの時間の調整も容易なり、結果として、その搬送時間を加工機における加工時間に合わせて調整しやすくなる
ので、効率的なシステム動作の達成に資することとなる。

更に請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のワーク加工搬送システムにおいて、前記ワーク分離保持体は、前記加工済みワークを１枚ずつ分離保持することを特徴とする。

これによれば、ワーク分離保持体は、パレット搬出入ステーションからワーク保管部へ搬送される際には、ワーク一枚分の重量を保持するのみで足りることとなる。従って、ワーク分離保持体を高重量に耐えうるように頑丈に構成したり、或いはワーク分離保持昇降移動手段やワーク分離保持体進退手段を高重量物の搬送に耐えうるように構成する必要がないので、設備コスト低減が実現されることとなる。

更に、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のワーク加工搬送システムにおいて、前記加工済みワークを搭載している加工パレットを前記パレット搬出入ステーションの所定位置から前記パレット搬出入ステーションの外部へ一時的に退避させる加工パレット退避手段と、前記パレット搬出入ステーションへ素材ワークを搭載したパレットを供給する加工パレット供給手段と、を更に有し、前記加工パレット退避手段による加工パレットの退避と略同時に、前記加工パレット供給手段による加工パレットの前記所定位置への供給を行い、素材ワークが搭載された加工パレットの供給経路と、前記加工済みワーク回収手段による前記加工済みワークの前記製品ワーク保管部への昇降移動経路とが、互いに異なり干渉しないことを特徴とする。

このように、パレット搬出入ステーションから加工済みワークを加工パレットに搭載した状態で加工パレット退避手段により一時的に退避させるとともに、未加工の素材を搭載したパレットを加工パレット供給手段によりパレット搬出入ステーションに供給することで、ワーク分離保持体によるパレット搬出入ステーションからの加工済みワークの回収の前に、次の素材ワークを加工機へ送るためにパレット搬出入ステーションに供給することができる。従って、この素材ワークが加工機で加工されている間に、加工済みワークのワーク保管部への運搬を行うことができ、加工済みワークのワーク保管部への搬送時間はワークの加工時間として効率よく利用することができる。従って、タクトタイムのさらなる減少に資することとなり、延いてはシステムの効率化がより一層図られる。

本発明に係るワーク加工搬送システムによれば、パレット搬出入ステーションに搬出された加工済みワークをセットした加工パレットから、該加工済みワークのみをワーク保管部へ搬送することとなるので、高重量の製品集積パレットを搬出するための設備を必要とせず、その簡素化が図られる。従って、システムの構築コストを削減することができる。

また、本システムでは、加工済みワークのワーク保管部への搬送が、パレット搬出入ステーションから離れて行われることとなるので、加工済みワークの製品ワーク保管部への搬送作業と、素材ワークを加工機へ搬送するためのパレット搬出入ステーションへの加工パレットのセット作業と、を相互に干渉することなく実行することができ、システム全体の効率化を図ることができる。

本実施の形態に係るワーク加工搬送システムの概略側面視図である。 ワーク加工搬送システムにおけるレーザ加工機の概略正面図である。 ワーク加工搬送システムの概略平面図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。 ワーク加工搬送システムの動作を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。

図１及び図２は本実施の形態に係るワーク加工搬送システムの説明図である。なお、図１は、本実施の形態に係るワーク加工搬送システムの概略側面視図である。図２は、ワーク加工搬送システムの概略平面図である。

図示のように、ワーク加工搬送システム１０は、板金状などの板状の素材ワークＷ´を加工するレーザ加工機を有するレーザ加工ステーションＳ１を備えており、このレーザ加工機に隣接して、加工パレット１３や製品パレット１５を収納する収納棚１４Ｐやパレット搬出入ステーションＳ２を備えたストッカー１６が設置されている。なお、このストッカー１６は、平面視略矩形状の複数段のラック部分を有する枠状体として構成されている。

レーザ加工ステーションＳ１には、図示しないレーザ加工機が配置されている。レーザ加工機は、加工パレットにセットされた状態で搬入された素材ワークに対してレーザ加工を行うための種々の構成を備えている。なお、上記レーザ加工機としては、３軸レーザ加工機等の種々のタイプのものを用いることができる。

なお、本発明に係るワーク加工搬送システムが対象とする加工機には、上述の実施の形態におけるレーザ加工機に代えて、加工パレットにセットされた素材ワークに対する加工を行うことが可能な種々の加工機を用いることができる。

加工パレット１３は、平面視略矩形状に形成され、素材ワークＷ´をセットするように、多数のスキッド（剣山）を適当な間隔で配置したスキッド板（図示せず）を備えている。また、加工パレット１３における図のＹ軸方向の両端部には、それぞれ後述するリフタリフタトラッカ４３やトラッカ待機台トラッカ５６を係合させるための係合片１３ａ、１３ｂが設けられている。

そして、加工パレット１３は、素材ワークＷ´や加工済みワークＷがセットされた状態で、ストッカー１６内のパレット搬出入ステーションＳ２とレーザ加工ステーションＳ１の間を走行する加工パレット搬出入装置２２により搬出入が行われる。この加工パレット搬出入装置２２は、当該両ステーションＳ１及びＳ２間に敷設された軌道２７を走行するように構成されている。なお、加工パレット搬出入装置２２の平面視サイズはストッカー１６の加工パレット１３と略同程度から若干大きく形成されており、該加工パレット搬出入装置２２の両ステーション（Ｓ１、Ｓ２）間を往復移動は、図示しないＮＣ制御装置の制御の下に行われる。

一方、ストッカー１６のパレット搬出入ステーションＳ２には、枠組構造体３８にバキュームパットまたはマグネットなどの吸着パッド３７を格子状に配列してなる吸着手段３９と、その下方に配置されて複数の素材ワークＷ´が積載された素材ワーク積載パレット１９をセットするワーク積載パレット誘導レール４０と、該加工パレットセット用誘導レール４０の更に下方に配置され、加工パレット１３を昇降させる棚内固定昇降装置３０と、を有する。本実施の形態では、素材ワーク積載パレット１９は、製品集積パレット１５と同一の構成を有している。このようにパレットの形態の共通化を図ることにより、複数種のパレットの製造にかかるコストの増加を抑制することができる。なお、当該パレットを素材ワーク積載パレット１９として用いる場合にはポール６２を外した状態とし、製品集積パレット１５として用いる場合にはポール６２を取り付けた状態とすることで、状況に応じて容易に用途の変更が可能である。

上記吸着手段３９は、その吸着パッド３７が、素材ワークＷ´や加工済みワークＷを吸着保持可能となるように、図示しない昇降装置により昇降自在に設けられている。なお、各吸着パッド３７を個別制御可能に構成し、略矩形状以外の不定型の素材ワークにおいて、素材ワークの形状に対応する位置の吸着パッド３７を使用することにより、効率的な吸着を行うことも可能である。

棚内固定昇降装置３０は、所定の上昇状態と下降状態をとるように上下移動可能に構成されているとともに、当該上昇状態及び下降状態をとるに伴い載置された加工パレット１３をそれぞれ、上昇及び下降させる。

そして、ストッカー１６の図１における左側（Ｙ軸方向正の方向側）には、パレット搬出入ステーションＳ２や後述のワーク保管部６０から加工パレット１３、素材ワーク積載パレット１９、及び製品集積パレット１５の脱挿入が可能なパレット搬送リフタ４１が設けられている。

パレット搬送リフタ４１は、図示しないウインチなどの駆動手段により、ストッカー１６立設方向に沿って上下動自在で且つ任意の高さ位置に位置固定可能に設けられている、また、パレット搬送リフタ４１には、加工パレット１３、素材ワーク積載パレット、及び製品集積パレット１５に係脱自在な自走式リフタトラッカ４３がガイドレールに沿ってＹ軸方向（図１の左右方向）に移動自在に設けられている。

一方、ストッカー１６の図１における右側（Ｙ軸方向負の方向側）における下部位置には、パレット搬出入ステーションＳ２にある加工パレット１３を一時的に待機させるパレット待機台５３が隣接して設けられている。このパレット待機台５３は、パレット搬出入ステーションＳ２において上昇状態の棚内固定昇降装置３０に支持された加工パレット１３を脱挿入するために、該加工パレット１３に係合可能な自走式の待機台トラッカ５６を有している。

また、本実施の形態では、加工が終了したワークＷを加工パレット１３から分離して回収し、ワーク保管部６０に集積するためのフォークリフタ４７が設けられている。

このフォークリフタ４７は、パレット搬出入ステーションＳ２において枠内固定昇降装置３０によって上昇状態にある加工パレット１３に搭載された加工済みワークＷを該パレット１３から分離して保持するフォーク５１と、フォーク５１をパレット搬出入ステーションＳ２へ進退させる駆動スライド手段５１ａと、フォーク５１をパレット搬出入ステーションＳ２に沿って昇降移動させる昇降装置４７ａと、を有している。

具体的に、フォークリフタ４７は、ワーク分離保持体昇降手段４７ａにより、ストッカー１６の側部に沿ってパレット搬出入ステーションＳ２における略加工パレット搬出入装置２２の高さ位置（図の符号（Ｃ））からワーク保管部６０における高さ位置（図２１の符号（Ｄ））の間で少なくとも昇降移動可能で且つ位置決め可能に構成されている。また、フォーク５１は、駆動スライド手段５１ａによって前進位置でパレット搬出入ステーションＳ２やワーク保管部６０内に入り込み、後退位置でそこから退避するように構成されている。

また、フォーク５１は、加工パレット１３の上記図示しないスキッドの間に入る幅で、かつスキッドの配列ピッチに対して半ピッチずらして設けられた複数の歯部を有している。

更に、上述のフォーク５１の歯の長さは、加工パレット１３のＹ軸方向の長さにほぼ等しく設けてあり、フォーク５１がパレット搬出入ステーションＳ２又ワーク保管部６０から後退したとき、フォーク５１が加工パレット１３上から離脱可能となっている。

一方、本実施の形態では、ストッカー１６のパレット搬出入ステーションＳ２の上方のラック部分は、上述のように、フォークリフタ４７により搬送された加工済みワーク（製品ワーク）を保管するためのワーク保管部６０として構成されている。ワーク保管部６０には、製品集積パレット１５が配置されており、この製品集積パレットの平面部におけるＹ軸方向の片側辺部（フォークリフタ４７の設置側）近傍には、それぞれ、フォーク５１から加工済みワークＷを降ろす作業を補助するポール６２が図１の紙面奥側方向（図２のＸ軸方向）に沿って所定間隙を空けて並設されている。本実施の形態において、ポール６２は、上記フォーク５１の歯がそれらの間に入り込むように上記間隙が調整されている。

具体的に、フォーク５１から加工済みワークＷを降ろす際には、ポール６２の上方（図のＺ方向）においてフォーク５１が加工済みワークＷを保持した状態で、フォークリフタ４７を下降させてフォーク５１をポール６２の高さより低い位置とし、フォーク５１を後退させると加工済みワークＷはポール６２に当接支持されて製品集積パレット１５の部分に制止され、フォーク５１のみを引き出すことができる。

次に、上記構成のワーク加工搬送システム１０の動作について、図３〜図２３を参照しながら説明する。本実施の形態に係るワーク加工搬送システム１０は、以下のステップＳ１０１〜Ｓ１１６の工程を繰り返すことで行われる。

なお、以下においては、素材ワークＷ´１をセットした加工パレット１３−１が、搬出入装置２２により加工ステーションＳ１の加工機へ搬送された状態、すなわち、加工機において素材ワークＷ´１が加工されている途中の状態を初期状態（図３参照）として説明する。

当該初期状態においては、素材ワーク積載パレット１９が、素材ワークを複数枚搭載した状態でパレット搬出入ステーションＳ２にセットされており、吸着手段３９により、素材ワーク積載パレット１９から一枚の素材ワークＷ´２が保持されている状態である。また、パレット搬出入ステーションＳ２における素材ワーク積載パレット１９の下方位置では、棚内固定昇降装置３０が上昇状態とされており、ワークのセットされていない空の加工パレット１３−２がこの棚内固定昇降装置３０に配置されており、待機台トラッカ５６が前進位置で加工パレット１３−２に係合している。更に、パレット搬送リフタ４１は高さ位置Ｂにセットされており、そのリフタトラッカ４３が素材ワーク積載パレット１９を移動させるための待機位置に設定されている。

先ず、ステップＳ１０１において、図３で示した待機位置にあるリフタトラッカ４３を前進位置として素材ワーク積載パレット１９に係合させて、図４に示すように、この素材ワーク積載パレット１９を、該リフタトラッカ４３によりパレット搬送リフタ４１上に移動させる（図の矢印（１）を参照）。

（ローディング工程）
ステップＳ１０２において、図５に示すように、吸着手段３９により吸着されていた素材ワークＷ´２を、棚内固定昇降装置３０にセットされている加工パレット１３−２にローディングする（図５の矢印（２）参照）。

ステップＳ１０３において、図６に示すように、素材ワークＷ´２がセットされている加工パレット１３−２を、待機台トラッカ５６によりワーク待機台５３に搬送する（図６の矢印（３））。なお、この際、同時に、吸着手段３９を元の高さ位置に戻す（図６の矢印（４））。

ステップＳ１０４において、図７に示すように、パレット搬送リフタ４１に保持されていた素材ワーク積載パレット１９を、リフタトラッカ４３によりパレット搬出入ステーションＳ２に搬送しセットするとともに（図７の矢印（５）参照）、吸着手段３９を下降させて素材ワーク積載パレット１９の最上部セットされた素材ワークＷ´３を保持し、その状態で吸着手段３９を上昇させて元の位置に戻す（図７の矢印（６）参照）。

ステップＳ１０５において、図８に示すように、リフタトラッカ４３の素材ワーク集積パレット１９に対する係合状態を解除して、リフタトラッカ４３を待機位置に退避させつつ（図８の矢印（７）参照）、パレット搬送リフタ４１を高さ位置Ｃに下降させる（図８の矢印（８）参照）。

（パレットチェンジ工程）
ステップＳ１０６において、図９に示すように、棚内固定昇降装置３０を微下降させる（図９の矢印（９）参照）。そして、この状態で、レーザ加工機において加工が終了した加工済みワークＷ１を、それをセットした加工パレット１３−１とともに、搬出入装置２２によりパレット搬出入ステーションＳ２に搬出する（図９の符号（１０）参照）。

ステップＳ１０７において、図１０に示すように、棚内固定昇降装置３０により加工パレット１３−１を微上昇させる（図１０の矢印（１１）参照）。更に、この状態で、パレット搬送リフタ４１のリフタトラッカ４３を前進移動させて加工パレット１３−１に係合させておく（図１０の矢印（１２）参照）。

ステップＳ１０８において、図１１に示すように、リフタトラッカ４３により加工パレット１３−１をパレット搬送リフタ４１上に移動させ（図１１の矢印（１３）参照）、それとほぼ同時に、待機台トラッカ５６により、素材ワークＷ´２のセットされた加工パレット１３−２をパレット搬出入ステーションＳ２の棚内固定昇降装置３０上に移動させる（図１１の矢印（１４））。

ステップＳ１０９において、図１２に示すように、棚内固定昇降装置３０により加工パレット１３−２を微下降状態とすると（図１２の矢印（１５）参照）、該加工パレット１３−２は加工パレット搬出入装置２２に載るとともに待機台トラッカ５６との係合状態が解除される。そして、その状態で加工パレット搬出入装置２２により加工パレット１３−２をレーザ加工機に搬送する（図１２の符号（１６）参照）。なお、この際、待機台トラッカ５６を後退させて、再び加工パレットの移動をスムーズに行うことができるようにパレット待機台５３上のストッカー１６寄り位置である待機位置に位置させておく（図１２の符号（１７））参照）。

（アンローディング工程）
ステップＳ１１０において、図１３に示すように、棚内固定昇降装置３０上昇状態とし（図１３の矢印（１８）参照）、パレット搬送リフタ４１上の加工済みワークＷ１がセットされた加工パレット１３−１をリフタトラッカ４３により棚内固定昇降装置３０上に移動させる（図１３の矢印（１９）参照）。

ステップＳ１１１において、図１４に示すように、ワーク待機台５３の上方にあるフォークリフタ４７を高さ位置（Ｃ）まで下降させ（図１４の矢印（２０）参照）る。また、リフタトラッカ４３の加工パレット１３−１への係合状態を解除し、パレット搬送リフタ４１上の待機位置まで移動させる（図１４の矢印（２１）参照）。

ステップＳ１１２において、図１５に示すように、棚内固定昇降装置３０を微下降させ（図１５の矢印（２２）参照）、待機台トラッカ５６を待機位置から初期位置（係合位置）に戻す（図１５の矢印（２３）参照）。

ステップＳ１１３において、図１６に示すように、棚内固定昇降装置３０を微上昇させ
（図１６の矢印（２４）参照）、加工パレット１３−１と待機台トラッカ５６を係合させる。

ステップＳ１１４において、図１７に示すように、フォーク駆動手段５１ａによりフォーク５１をパレット搬出入ステーションＳ２内に向かって前進させ（図１７の矢印（２５）参照）、棚内固定昇降装置３０に載置されている加工パレット１３−１の図示しないスキッドの隙間に挿入する。

ステップＳ１１５において、図１８に示すように、フォーク５１を微上昇させる（図１８の矢印（２６）参照）。これにより、スキッドの隙間からフォーク５１が上方に出て、加工済みワークＷ１が下方から支持されて加工パレット１３−１から分離し、フォーク５１に載った状態となる。

ステップＳ１１６において、図１９に示すように、上述のようにフォーク５１に加工済みワークＷ１が載っている状態で、フォーク駆動手段５１ａによりフォーク５１を後退させる（図１９の矢印（２７）参照）。これにより、加工済みワークＷ１は、パレット搬出入ステーションＳ２から搬出されたこととなる。一方で、パレット搬送リフタ４１を高さ位置（Ｂ）まで上昇させておく（図１９の矢印（２８）参照）。

ステップＳ１１７において、図２０に示すように、フォークリフタ４７を製品集積高さ位置（Ｄ）まで上昇させる（図２０の矢印（２９）参照）。

ステップＳ１１８において、図２１に示すように、フォークリフタ４７が製品集積高さ位置（Ｄ）にある状態で、フォーク５１をストッカー１６のワーク保管部６０内に前進させる（図２１の矢印（３０）参照）。

ステップＳ１１９において、図２２に示すように、フォーク５１がワーク保管部６０内において、製品集積パレット１５のポール６２の上端高さ位置（Ｅ）よりも低い位置、特に製品集積パレット１５の直近の位置するように、フォークリフタ４７を下降させる（図２２の矢印（３１）参照）。この状態で、フォーク５１の歯は、Ｙ軸方向の両端に形成されている複数配置されているポール６２の間に入り込むこととなる。

ステップＳ１２０において、図２３に示すように、上記状態で、フォーク駆動手段５１ａによりフォーク５１を後退させる（図２３の矢印（３２））。この後退の過程においては、加工済みワークＷ１は複数立設されたポール６２に当接して動きが阻害された状態となるので、フォーク５１とともには移動せず、製品集積パレット１５上に残り、そこに保管されることとなる。

なお、ステップＳ１１６において行われたパレット搬送リフタ４１の高さ位置（Ｂ）までの上昇工程（図１９の矢印（２８））は、特にステップＳ１１６で行われることに限定されるものではなく、ステップＳ１１６〜ステップＳ１２０までの何れかの工程で行うようにすれば良い。

以上のステップＳ１０１〜Ｓ１２０の工程を加工すべきワークＷ´の数に応じて繰り返し行うことで、本実施の形態に係るワーク加工搬送システム１０が動作することとなる。

なお、上述のように複数の素材ワークＷを搭載した素材ワーク積載パレット１９の搬出入や、製品集積パレット１５に集積された加工済みワークＷが所定量に達した場合に当該製品集積パレット１５の交換のための搬出入は、任意の装置を用いて実行することができるが、特にパレット搬送リフタ４１を用いて行うことが好ましい。その具体的態様は、当業者が適宜実行しうるものである。

上記構成及び作動状態に係る本実施の形態のワーク加工搬送システム１０では、パレット搬出入ステーションＳ２からフォーク５１を用いて加工済みワークＷを加工パレット１３から分離して保持し、更にフォーク５１が加工済みワークを保持した状態で、フォークユニット５１により昇降移動させて製品ワーク保管部６０に移動させ、製品ワーク保管部６０にある製品集積パレット１５に該加工済みワークを降ろすこととなる。

従って、従来のように、加工済みワークＷを製品パレットに搭載した高重量の状態で搬出するためのリフタ台車等の装置を用いることなく、ワークを製品ワーク保管部６０に集積することができるので、設備の簡素化及びそれによる低コスト化が図られる。特に、フォークリフタ４７のフォーク５１が、加工済みワークＷを１枚ずつパレット搬出入ステーションＳ２から回収してワーク保管部６０に運ぶこととなるので、例えば、油圧式ジャッキ等の高重量物を搬送するための装置を用いる必要がないので、設備コストの簡素化が図られる。

更に、本システム１０では、フォークリフタ４７による加工済みワークＷの製品ワーク保管部６０への搬送は、該加工済みワークＷをフォーク５１によりパレット搬出入ステーションＳ２から移設した状態で、すなわち、ワーク待機台５３の上方位置において行われることとなる。従って、当該搬送は、パレット搬出入ステーションＳ２内から離れて行われることとなるので、加工済みワークＷの製品ワーク保管部６０への搬送作業と、素材ワークＷを加工機へ搬送するためのパレット搬出入ステーションＳ２への加工パレットのセット作業と、を相互に干渉することなく実行することができ、システム全体の効率化に資する。

すなわち、本実施の形態に係るワーク加工搬送システム１０では、フォーク５１を備えたフォークリフタ４７をストッカー１６に設けるという構成により、設備の構成を簡素化することができるとともに、上記加工パレット１３のセット作業と加工済みワークＷ１の搬出作業の干渉に起因するタクトタイムの増加を防止することができる点に大きな特徴を有する。

更に、本実施の形態では、加工済みワークＷ１を搭載したパレット１３−１を、パレット搬送リフタ４１のリフタトラッカ４３によりパレット搬出入ステーションＳ２から一時的に退避させるのと略同時に、ワーク待機台５３の待機台トラッカ５６によりパレット搬出入ステーションＳ２へ素材ワークＷ´２を搭載したパレット１３−２をセットしている（図１１及び図１２参照）。

従って、上述のフォーク５１によるパレット搬出入ステーションＳ２からの加工済みワークＷ１の回収の前に、次の素材ワークＷ´２を加工機へ送るために素材ワークＷ´２をセットした加工パレット１３−２をパレット搬出入ステーションＳ２に供給することができる。

これにより、素材ワークＷ´２が加工機で加工されている間に、上記フォーク５１による加工済みワークＷ１の回収及びフォークリフタ４７による加工済みワークＷ１のワーク保管部６０への運搬を行うことができ、各工程の時間を効率的に使用することができる。従って、タクトタイムをより一層減少させることができる。

更に、本実施の形態では、ワーク保管部６０が、ストッカー１６におけるパレット搬出入ステーションＳ２と同じ平面位置における上方に設けられている。これにより、システム全体の省スペース化が実現される。

特に、本実施の形態では、ワーク保管部６０に置かれている製品集積パレット１５に、フォーク５１及びそれを備えたフォークリフタ４７によって、一枚ずつ加工済みワークＷを集積する点に大きな特徴がある。すなわち、これにより、従来のように、製品ワーク（加工済みワーク）が複数枚集積された製品集積パレットを保持して走行するリフタ台車のような高コストの設備を構成することなく、大幅な設備コストの削減が実現されることとなる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、ストッカー１６、パレット搬送リフタ４１、ワーク待機部５３の形態、及び配置態様については、適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態において、ストッカー１６内に新たに素材ワークＷ´がセットされた状態の加工パレット１３を集積する箇所を設け、必要に応じてパレット搬出入ステーションＳ２に供給するなどして、上記システム１０の稼働態様にバリエーションを持たせるようにしても良い。

また、本実施の形態ではフォーク５１及びそれを備えたフォークリフタ４７により、パレット搬出入ステーションＳ２からワーク保管部６０への加工済みワークＷの搬送を行うようにしたが、このような搬送を行うための構成は、フォーク５１及びフォークリフタ４７等に限られるものではなく、本発明の作用効果を奏するものであれば任意の構成を用いることができる。しかし一方で、フォーク５１及びそれを備えたフォークリフタ４７により加工済みワークＷの搬送を行うことで、設備の簡素化が図られ、さらにフォーク５１の昇降移動や進退移動の速度調整も容易に行うことができるので、加工済みワークＷをパレット搬出入ステーションＳ２からワーク保管部６０へ搬送するまでの時間の調整も容易なり、結果として、その搬送の時間を素材ワークＷ´の加工時間に合わせて調整することができ、効率的なシステム動作の達成に資することとなる。

更に、例えば、パレット搬出入ステーションＳ２においてレーザ加工ステーションＳ１の反対側位置（図２におけるパレット搬出入ステーションＳ２の右側位置）にパレット載置用の棚をセットしても良い。これにより、例えば、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１２０のプロセスの間で、状況に応じてパレット搬出入ステーションＳ２からパレットを脱挿入し、当該プロセスの円滑な進行を促進することができる。また、このパレット載置用棚に複数種類のパレットを設置し、ワークの種類に応じて所望のパレットを選択できるようにしても良い。

また、上記パレット載置用棚に代えて、パレットを載置可能な台を設けても良い。このようにパレットを載置可能な台を設けることにより、リフタ４１、４７等が置かれておらずその上部に障害物が無い台上においてパレットの搬出入を行うことが可能になり、安全且つ簡易に状況に応じたパレットへのワークのセット作業を行うことができる。

１０ ワーク加工搬送システム
１２ レーザ加工機
１３ 加工パレット
１５ 製品集積パレット
１６ ストッカー
１９ 素材ワーク積載パレット
２２ 搬出入装置
２７ パレット走行軌道
３９ 吸着手段
４１ パレット搬送リフタ（加工パレット退避手段）
４３ トラッカ（加工パレット退避手段）
４７ フォークリフタ（加工済みワーク回収手段、ワーク分離保持体進退手段、
ワーク分離保持体昇降手段）
４７ａ フォーク昇降装置（ワーク分離保持体昇降手段）
５１ フォーク（ワーク分離保持体）
５１ａ フォーク駆動手段（ワーク分離保持体進退手段）
５３ パレット待機台（加工パレット供給手段）
Ｓ１ レーザ加工ステーション
Ｓ２ パレット搬出入ステーション

Claims (4)

1. 素材ワークを加工する加工機を有する加工ステーションと、該加工機へ搬入する素材ワークを搭載した加工パレット及び前記加工機から搬出された加工済みのワークを搭載した加工パレットを待機させるパレット搬出入ステーションと、該パレット搬出入ステーションから前記加工済みワークを回収する加工済みワーク回収手段と、を有するワーク加工搬送システムにおいて、
   前記パレット搬出入ステーションは、素材ワークを搭載した加工パレットが搬送されて載置される搬出入装置を有し、該搬出入装置は、前記加工ステーションに対して、素材ワークを搭載した加工パレットの搬入と、加工済みのワークを搭載した加工パレットの搬出とを行い、
   前記加工済みワーク回収手段は、
   前記パレット搬出入ステーションにある加工パレットに搭載した加工済みワークを該加工パレットから分離して保持するワーク分離保持体と、前記ワーク分離保持体を前記パレット搬出入ステーションへ進退させるワーク分離保持体進退手段と、前記ワーク分離保持体を昇降移動させるワーク分離保持体昇降手段と、を有し、
   前記加工済みワークを前記ワーク分離保持体により保持した状態で該ワーク分離保持体を前記ワーク分離保持体昇降手段により昇降移動させ、前記パレット搬出入ステーションの上方位置に構成された所定の製品ワーク保管部に前記ワーク分離保持体に保持された加工済みワークを降ろすことを特徴とするワーク加工搬送システム。
2. 前記ワーク分離保持体は、
   前記加工済みワークを下方から支持して、該加工済みワークを前記加工パレットから取り出すフォークであることを特徴とする請求項１に記載のワーク加工搬送システム。
3. 前記ワーク分離保持体は、
   前記加工済みワークを１枚ずつ分離保持することを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク加工搬送システム。
4. 前記加工済みワークを搭載している加工パレットを前記パレット搬出入ステーションの所定位置から前記パレット搬出入ステーションの外部へ一時的に退避させる加工パレット退避手段と、
   前記パレット搬出入ステーションへ素材ワークを搭載したパレットを供給する加工パレット供給手段と、を更に有し、
   前記加工パレット退避手段による加工パレットの退避と略同時に、前記加工パレット供給手段による加工パレットの前記所定位置への供給を行い、
   素材ワークが搭載された加工パレットの供給経路と、前記加工済みワーク回収手段による前記加工済みワークの前記製品ワーク保管部への昇降移動経路とが、互いに異なり干渉しないことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のワーク加工搬送システム。

Images