JP6764542B2 - ワーク反転装置及びプレス搬送ライン並びにワーク反転方法 - Google Patents

ワーク反転装置及びプレス搬送ライン並びにワーク反転方法 Download PDF

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Description

本開示は、ワークを反転させると共にワークの搬入と搬出を効率よく行うことができるワーク反転装置及びプレス搬送ライン並びにワーク反転方法に関する。
プレス機械で加工されたパネル（ワーク）の反転装置が提案されている（実開昭６３−１０１１３０号公報参照）。この例では、供給されてきたパネル（ワーク）を受取るパネル受け取り位置と同パネルをほぼ反転させた状態で排出するパネル排出位置との間を往復回動しうる第１パネル受けをそなえ、上記第１パネル受けに連動して同第１パネル受けとは反対側に回動することにより、上記第１パネル受けから排出された上記パネルを受け取るパネル受け取り位置と同パネルを反転させた状態で排出するパネル排出位置とをとりうる第２パネル受けが設けられている。
このようなパネル反転装置においては、第１パネル受けと第２パネル受けとが往復回動することによりパネル（ワーク）の受け渡しを行うため、第１パネル受けが所定位置まで戻らなければ次のパネル（ワーク）を第１パネル受けに送り込むことができない。このため、パネル反転装置の動作時間を短縮することができず、パネル反転装置を含む搬送ラインの生産性を向上させることができない。
また、ワーク吸着手段を有するワーク反転装置が提案されている（特開２０００−７１０３２号公報参照）。この例では、ワーク吸着手段を有すると共に、正逆回転自在な無端状コンベヤよりなる第１搬送手段と、上記第１搬送手段の下流端がラップするように設置され、かつワーク吸着手段を有すると共に、上流端が上下揺動自在な無端状コンベヤよりなる第２搬送手段とより構成されている。
このようなワーク反転装置においては、無端状コンベヤの端部に設けられたスプロケットの回りをワークを保持したままワーク吸着手段が移動するため、長尺のワークには適用が困難である。また、スプロケットの回りにはワークが回り込むように移動するためのスペースが必要になり、ワーク反転装置を小型化することが難しい。
本開示の一実施形態は、ワークを反転させると共にワークの搬入と搬出を効率よく行うことができるワーク反転装置及びプレス搬送ライン並びにワーク反転方法を提供することができる。
本開示の第１の態様に係るワーク反転装置は、
ワークを搬送する第１コンベヤと、
ワークを搬送する第２コンベヤと、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、
を含み、
前記第１コンベヤのワークを搬送する第１搬送面と前記第２コンベヤのワークを搬送する第２搬送面とは対向して配置され、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤは、前記第１搬送面及び前記第２搬送面が旋回中にいずれの方向に向いている状態でもワークを保持可能であって、
前記旋回駆動部が前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回すると、旋回直前の前記第１搬送面の位置に前記第２搬送面が移動すると共に旋回直前の前記第２搬送面の位置に前記第１搬送面が移動し、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤのいずれか一方でワークの搬入が行われ、他方でワークの搬出が行われることを特徴とする。
本開示の第２の態様に係るプレス搬送ラインは、
上記ワーク反転装置と、プレス機械と、前記プレス機械と上記ワーク反転装置との間に配置された上流コンベヤと、上記ワーク反転装置の下流側に配置された下流コンベヤと、を含み、
前記プレス機械で加工されたワークを前記上流コンベヤが上記ワーク反転装置に搬入し、上記ワーク反転装置でワークを反転させた後、前記下流コンベヤへワークを搬出することを特徴とする。
本開示の第３の態様に係るワーク反転方法は、
ワークを搬送する第１コンベヤと、
ワークを搬送する第２コンベヤと、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、
を含み、
前記第１コンベヤのワークを搬送する第１搬送面と前記第２コンベヤのワークを搬送する第２搬送面とは対向して配置され、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤは、前記第１搬送面及び前記第２搬送面が旋回中にいずれの方向に向いている状態でもワークを保持可能であるワーク反転装置を用いたワーク反転方法であって、
ワークの搬送方向の上流側から前記第１搬送面にワークを搬入すると共に、前記第２搬送面から前記搬送方向の下流側へワークを搬出し、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体に旋回することで前記第１搬送面と前記第２搬送面との位置が入れ替わり、当該旋回の直前にワークが搬入された前記第１搬送面から前記搬送方向の下流側へワークが搬出されると共に、前記搬送方向の上流側から前記第２搬送面にワークが搬入されることを特徴とする。
図１は、一実施形態に係るプレス搬送ラインの構成図である。 図２は、一実施形態に係るワーク反転装置の正面図である。 図３は、一実施形態に係るワーク反転装置の左側面図である。 図４は、一実施形態に係るワーク反転装置のブロック図である。 図５は、一実施形態に係るワーク反転方法のフローチャートである。 図６は、一実施形態に係るワーク反転方法におけるワーク反転装置の動作を説明する図である。 図７は、一実施形態に係るワーク反転方法におけるワーク反転装置の動作を説明する図である。 図８は、一実施形態に係るワーク反転方法におけるワーク反転装置の動作を説明する図である。 図９は、変形例１に係るワーク反転装置の正面図である。 図１０は、変形例１に係るワーク反転装置の右側面図である。 図１１は、一実施形態に係るワーク反転装置をプレス搬送ラインに設置した変形例２に係る搬送ライン構成図である。
本開示の一実施形態に係るワーク反転装置は、
ワークを搬送する第１コンベヤと、
ワークを搬送する第２コンベヤと、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、
を含み、
前記第１コンベヤのワークを搬送する第１搬送面と前記第２コンベヤのワークを搬送する第２搬送面とは対向して配置され、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤは、前記第１搬送面及び前記第２搬送面が旋回中にいずれの方向に向いている状態でもワークを保持可能であって、
前記旋回駆動部が前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回すると、旋回直前の前記第１搬送面の位置に前記第２搬送面が移動すると共に旋回直前の前記第２搬送面の位置に前記第１搬送面が移動し、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤのいずれか一方でワークの搬入が行われ、他方でワークの搬出が行われることを特徴とする。
上記ワーク反転装置によれば、旋回駆動部によりワークを反転させると共に、対向して配置された第１搬送面及び第２搬送面の一方でワークの搬入を行い、他方でワークの搬出を行うことで、ワークの搬入と搬出を効率よく行うことができる。また、上記ワーク反転装置によれば、第１搬送面及び第２搬送面を対向して配置し、それぞれがワークを保持可能とすることで、装置全体を小型化することができる。
上記ワーク反転装置において、
前記旋回駆動部は、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤにおけるワークの搬送方向と直交する方向に延びる旋回中心軸を中心に前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回することができる。
上記ワーク反転装置によれば、ワークを搬送方向と直交する旋回中心軸を中心に反転することができる。
上記ワーク反転装置において、
前記旋回駆動部は、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤにおけるワークの搬送方向と平行な方向に延びる旋回中心軸を中心に前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回することができる。
上記ワーク反転装置によれば、ワークを搬送方向と平行な旋回中心軸を中心に反転することができる。
上記ワーク反転装置において、
前記第１搬送面におけるワークの進入を検出する第１検出器と、
前記第２搬送面におけるワークの進入を検出する第２検出器と、
前記第１検出器及び前記第２検出器からの信号を受信し、かつ、前記旋回駆動部の駆動を制御する制御装置と、
をさらに含み、
前記制御装置は、前記第１検出器が前記第１搬送面への進入を検出したワークが、ワークの搬送方向の上流側から前記第１搬送面の所定位置に搬入されたことを確認すると共に、前記第２コンベヤからワークが搬出されて前記第２搬送面にワークがないことを確認した後に、前記旋回駆動部を駆動して前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回し、
前記制御装置は、旋回直前の前記第１搬送面の位置に前記第２搬送面が移動した状態で、前記第２検出器が前記第２搬送面への進入を検出したワークが、ワークの搬送方向の上流側から前記第２搬送面の所定位置に搬入されたことを確認すると共に、前記第１コンベヤからワークが搬出されて前記第１搬送面にワークがないことを確認した後に、前記旋回駆動部を駆動して前記第２コンベヤ及び前記第１コンベヤを旋回することができる。
上記ワーク反転装置によれば、各搬送面におけるワークの位置を確認することで、制御装置が第１コンベヤ及び第２コンベヤを旋回可能か否か判断することができる。
上記ワーク反転装置において、
前記第１コンベヤは、前記第１搬送面にワークを保持する第１保持手段と、前記第１搬送面と前記第２搬送面との間に両搬送面と平行に延びる第１ガイドと、を含み、
前記第２コンベヤは、前記第２搬送面にワークを保持する第２保持手段と、前記第２搬送面と前記第１搬送面との間に両搬送面と平行に延びる第２ガイドと、を含むことができる。
上記ワーク反転装置によれば、第１ガイドと第２ガイドとを両搬送面に対し平行に設けることで、第１保持手段または第２保持手段から離れたワークの落下を防止することができる。
本開示の一実施形態に係るプレス搬送ラインは、
上記ワーク反転装置と、プレス機械と、前記プレス機械と前記ワーク反転装置との間に配置された上流コンベヤと、前記ワーク反転装置の下流側に配置された下流コンベヤと、を含み、
前記プレス機械で加工されたワークを前記上流コンベヤが前記ワーク反転装置に搬入し、前記ワーク反転装置でワークを反転させた後、前記下流コンベヤへワークを搬出することを特徴とする。
上記プレス搬送ラインによれば、プレス機械で加工されたワークをワーク反転装置で効率よく反転してプレス搬送ラインの下流側へ搬送することができる。
本開示の一実施形態に係るワーク反転方法は、
ワークを搬送する第１コンベヤと、
ワークを搬送する第２コンベヤと、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、
を含み、
前記第１コンベヤのワークを搬送する第１搬送面と前記第２コンベヤのワークを搬送する第２搬送面とは対向して配置され、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤは、前記第１搬送面及び前記第２搬送面が旋回中にいずれの方向に向いている状態でもワークを保持可能であるワーク反転装置を用いたワーク反転方法であって、
ワークの搬送方向の上流側から前記第１搬送面にワークを搬入すると共に、前記第２搬送面から前記搬送方向の下流側へワークを搬出し、
前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体に旋回することで前記第１搬送面と前記第２搬送面との位置が入れ替わり、当該旋回の直前にワークが搬入された前記第１搬送面から前記搬送方向の下流側へワークが搬出されると共に、前記搬送方向の上流側から前記第２搬送面にワークが搬入されることを特徴とする。
上記ワーク反転方法によれば、旋回駆動部によりワークを反転させると共に、対向して配置された第１搬送面及び第２搬送面の一方でワークの搬入を行い、他方でワークの搬出を行うことで、ワークの搬入と搬出を効率よく行うことができる。また、上記ワーク反転方法によれば、第１搬送面及び第２搬送面を対向して配置し、それぞれがワークを保持可能とすることで、装置全体を小型化することができる。
上記ワーク反転装置によれば、ワークを反転させると共にワークの搬入と搬出を効率よく行うことができる。また、上記プレス搬送ラインによれば、プレス機械で加工されたワークをワーク反転装置で効率よく反転して下流側へ搬送することができる。上記ワーク反転方法によれば、ワークを反転させると共にワークの搬入と搬出を効率よく行うことができる。
以下、本開示の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
１．プレス搬送ライン
本開示の一実施形態に係るプレス搬送ラインは、上記ワーク反転装置と、プレス機械と、前記プレス機械と前記ワーク反転装置との間に配置された上流コンベヤと、前記ワーク反転装置の下流側に配置された下流コンベヤと、を含み、前記プレス機械で加工されたワークを前記上流コンベヤが前記ワーク反転装置に搬入し、前記ワーク反転装置でワークを反転させた後、前記下流コンベヤへワークを搬出することを特徴とする。
図１を用いて一実施形態に係るプレス搬送ライン６ａについて詳細に説明する。図１は、プレス搬送ライン６ａの搬送ライン構成図である。なお、本明細書において、「上」「下」はワーク反転装置１０等をプレス搬送ライン６ａに設置した状態における方向を示し、「搬送方向」はプレス搬送ライン６ａにおいてワーク４を移動させる方向を示す。
図１に示すように、プレス搬送ライン６ａは、ワーク反転装置１０と、プレス機械１ａと、プレス機械１ａとワーク反転装置１０との間に配置された上流コンベヤ６０と、ワーク反転装置１０の下流側に配置された下流コンベヤ７０と、を含む。
プレス機械１ａは、ボルスタ２ａに対しスライド３ａが昇降して、ワーク４に対してプレス加工を施す。プレス機械１ａは、公知の液圧プレスまたは機械プレスである。プレス機械１ａで加工されたワーク４は、金属製の板状の材料または加工された製品である。プレス加工としては、例えば、せん断加工、曲げ加工、絞り加工等がある。
上流コンベヤ６０は、プレス機械１ａでプレス加工されたワーク４をプレス機械１ａから受け取り、ワーク反転装置１０へ搬送する。上流コンベヤ６０は、連続駆動または間欠駆動でワーク４を搬送方向に沿って搬送する。搬送方向は、プレス機械１ａから後述するコンテナ５へワーク４が搬送される方向である。上流コンベヤ６０は、例えば無端状ベルトを連続駆動するベルトコンベヤである。プレス機械１ａでプレス加工されたワーク４は、図示しない取出機によってプレス機械１ａから上流コンベヤ６０上へ搬送される。
ワーク反転装置１０は、上流コンベヤ６０から搬入されたワーク４を反転させた後、下流コンベヤ７０へワーク４を搬出する。ワーク４は、ワーク反転装置１０によって上流コンベヤ６０上に置かれた状態から少なくとも上下の面が逆になるように反転される。ワーク反転装置１０におけるワークを反転させる方向は、特に限定されず、プレス搬送ライン６ａにおける所望のワーク４の向きに適合するものを採用する。ワーク反転装置１０の詳細については後述する。
下流コンベヤ７０は、ワーク４の搬送方向におけるワーク反転装置１０より下流側に配置される。下流コンベヤ７０は、上流コンベヤ６０と同様の構成を採用し得る。下流コンベヤ７０は、ワーク反転装置１０のワーク受取位置よりも低い位置からワーク送出し位置よりも高い位置にあるコンテナ５まで傾斜して配置される。下流コンベヤ７０は、ワーク反転装置１０から送り出されたワーク４をコンテナ５へ搬送し、コンテナ５内に所望の向きに揃えたワーク４を積み重ねる。
プレス搬送ライン６ａによれば、プレス機械１ａで加工されたワーク４をワーク反転装置１０で効率よく反転してプレス搬送ライン６ａの下流側へ搬送することができる。
２．ワーク反転装置
本開示の一実施形態に係るワーク反転装置は、ワークを搬送する第１コンベヤと、ワークを搬送する第２コンベヤと、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、を含み、前記第１コンベヤのワークを搬送する第１搬送面と前記第２コンベヤのワークを搬送する第２搬送面とは対向して配置され、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤは、前記第１搬送面及び前記第２搬送面が旋回中にいずれの方向に向いている状態でもワークを保持可能であって、前記旋回駆動部が前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回すると、旋回直前の前記第１搬送面の位置に前記第２搬送面が移動すると共に旋回直前の前記第２搬送面の位置に前記第１搬送面が移動し、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤのいずれか一方でワークの搬入が行われ、他方でワークの搬出が行われることを特徴とする。
図２〜図４を用いてワーク反転装置１０について詳細に説明する。図２は一実施形態に係るワーク反転装置１０の正面図であり、図３は図２の左側面図であり、図４はワーク反転装置１０のブロック図である。図２では図１と同じ方向からワーク反転装置１０を示しているが、図１に示した上流コンベヤ６０及び下流コンベヤ７０は省略している。図２においてワーク４の搬送方向は、図の左から右へ向う方向である。
図２〜図４に示すように、ワーク反転装置１０は、ワーク４を搬送する第１コンベヤ２０と、ワーク４を搬送する第２コンベヤ３０と、第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０を一体で旋回する旋回駆動部１２と、を含む。図２〜図４では、便宜上、第１コンベヤ２０を下側に、第２コンベヤ３０を上側に配置しているが、旋回駆動部１２の駆動により上下反転し入れ替わる。
第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０は、ワーク反転装置１０の支持部１５に対し旋回中心軸１４を中心に回転可能に支持される。支持部１５は、図示しない脚部により支持され、設置面（工場床面）から所定の高さにワーク反転装置１０を配置する。支持部１５は、例えばサーボモータからなる旋回駆動部１２を備え、旋回駆動部１２は、旋回板１６ａ，１６ｂを旋回中心軸１４の回りに回転可能である。旋回駆動部１２は旋回部エンコーダ１３を備え、サーボモータの回転量等を検出することで第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０の回転位置がわかるようになっている。
第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０の構成は基本的に同じである。第１コンベヤ２０のワーク４を搬送する第１搬送面２１と第２コンベヤ３０のワーク４を搬送する第２搬送面３１とは対向して配置される。第１搬送面２１及び第２搬送面３１は、第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０におけるワーク４が保持される面である。第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０がベルトタイプであればワーク４が保持される位置においてワーク４が当接する当該ベルトの面である。
第１コンベヤ２０は、無端状のベルトをワーク４の搬送方向に沿って回転させるいわゆるベルトコンベヤであって、搬送方向の両端に配置された一組のローラーに掛け回されたベルトを回転させる電動の第１モータ２２と、第１モータ２２の回転量、回転速度及び回転方向を検出する第１エンコーダ２３と、第１検出器２４と、を含む。第１モータ２２は、サーボモータを採用することができる。
第２コンベヤ３０は、第１コンベヤ２０と同様の構成であり、第２モータ３２と、第２エンコーダ３３と、第２検出器３４と、を含む。
第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０は、ベルトコンベヤに限らず、プレス加工品のワーク４を搬送することができる他の構成を採用することができる。例えば、無端状のチェーンを用いる場合には二組のスプロケットにチェーンを掛け回してもよいし、直動型の往復駆動機構（ボールねじ機構、空圧シリンダ等）を備えたリニア搬送機構を採用してもよい。
第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０は、第１搬送面２１及び第２搬送面３１が旋回中にいずれの方向に向いている状態でもワーク４を保持可能である。したがって、図２及び図３の状態では、第１搬送面２１の上にワーク４を保持し、第２搬送面３１の下にワーク４を保持することができる。
第１コンベヤ２０は、第１搬送面２１にワーク４を保持する第１保持手段と、第１搬送面２１と第２搬送面３１との間に両搬送面２１，３１と平行に延びる第１ガイド２７と、を含む。第２コンベヤ３０は、第２搬送面３１にワーク４を保持する第２保持手段と、第２搬送面３１と第１搬送面２１との間に両搬送面２１，３１と平行に延びる第２ガイド３７と、を含む。第１ガイド２７及び第２ガイド３７を両搬送面２１，３１に平行に設けることで、保持手段から離れたワーク４の落下を防止することができる。
第１保持手段としては、第１搬送面２１にあるベルトの裏側に第１マグネット２６を備える構成を採用できる。第２保持手段としては、第２搬送面３１にあるベルトの裏側に第２マグネット３６を備える構成を採用できる。第１マグネット２６は、ベルトの第１搬送面２１にあるワーク４を吸着する。第２マグネット３６は、ベルトの第２搬送面３１にあるワーク４を吸着する。第１コンベヤ２０のベルトが第１モータ２２の駆動によって移動してもワーク４を搬送方向に沿って移動することができ、旋回駆動部１２による旋回中も第１搬送面２１にワーク４を吸着したまま保持できる。第２コンベヤ３０のベルトが第２モータ３２の駆動によって移動してもワーク４を搬送方向に沿って移動することができ、旋回駆動部１２による旋回中も第２搬送面３１にワーク４を吸着したまま保持できる。
第１保持手段及び第２保持手段は、旋回中にワーク４を保持することができればマグネット式に限らず他の機構を採用することができる。例えば、ワーク４を保持する機構としては、ベルトに多数の孔をあけてバキュームする吸引式のコンベヤを用いてもよいし、機械的にワーク４を把持する機構を有していてもよい。
第１ガイド２７及び第２ガイド３７は、第１搬送面２１及び第２搬送面３１よりも搬送方向に長く、かつ、搬送方向に直交する方向にも長い。ワーク４の落下を確実に防止するためである。
旋回駆動部１２が第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０を旋回すると、旋回直前の第１搬送面２１の位置に第２搬送面３１が移動すると共に旋回直前の第２搬送面３１の位置に第１搬送面２１が移動し、第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０のいずれか一方でワーク４の搬入が行われ、他方でワーク４の搬出が行われる。本実施形態では旋回駆動部１２の下側で搬入が行われ上側で搬出が行われる。旋回駆動部１２によりワーク４を反転させると共に、対向して配置された第１搬送面２１及び第２搬送面３１の一方でワーク４の搬入を行い、他方でワーク４の搬出を行うことで、ワーク４の搬入と搬出を効率よく行うことができる。また、第１搬送面２１及び第２搬送面３１を対向して配置し、それぞれがワーク４を保持可能とすることで、装置全体を小型化することができる。
旋回駆動部１２は、第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０におけるワーク４の搬送方向と直交する方向に延びる旋回中心軸１４を中心に第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０を旋回する。旋回駆動部１２を駆動させることにより、ワーク４を搬送方向と直交する旋回中心軸１４を中心に反転することができる。旋回中心軸１４は、第１コンベヤ２０と第２コンベヤ３０との中間点にあり、第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０の搬送方向に沿った長さにおける中心にある。旋回中心軸１４は、ワーク４が第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０上を搬送される搬送方向と直交し、かつ、水平面内にある。このため、第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０の旋回半径を小さくすることができ、ワーク反転装置１０を小型化することができる。
ワーク反転装置１０は、第１搬送面２１におけるワーク４の進入を検出する第１検出器２４と、第２搬送面３１におけるワーク４の進入を検出する第２検出器３４と、第１検出器２４及び第２検出器３４からの信号を受信し、かつ、旋回駆動部１２の駆動を制御する制御装置５０と、を含む。
第１検出器２４と第２検出器３４とは基本的に同じ機能を有する。第１検出器２４及び第２検出器３４は、それぞれ第１ガイド２７及び第２ガイド３７の受取側コンベヤの搬送方向における入口付近に固定され、ワーク４と非接触の状態でワーク４の入口への進入を検出できる。第１検出器２４及び第２検出器３４は、公知の近接スイッチを用いることができる。近接スイッチは非接触式に限らず接触式でもよく、公知のものを採用することができる。第１検出器２４及び第２検出器３４の具体的な機能については、「３．ワーク反転方法」において説明する。
図４に示すように、ワーク反転装置１０は、制御装置５０を有する。制御装置５０は、ワーク反転装置１０の各駆動部の制御を行う制御部５１と、制御プログラム等を保存する記憶部５２と、各検出器からの信号を受けて制御プログラムに基づいて各種演算を行う演算部５３と、を含む。また、制御装置５０は、設定画面等を表示する表示部５４と、動作設定を行う設定部５５と、をさらに含むことができる。
制御装置５０は、旋回部エンコーダ１３、第１エンコーダ２３、第１検出器２４、第２エンコーダ３３、第２検出器３４及び上流用エンコーダ６２からの信号を受け、旋回モータ用ドライバ４１、第１モータ用ドライバ４２、第２モータ用ドライバ４３及び上流モータ用ドライバ４６へ信号を出力し、旋回駆動部１２、第１モータ２２、第２モータ３２及び上流用モータ６１の駆動を制御する。
また、制御装置５０は、下流用モータ７１、下流用エンコーダ７２及び下流モータ用ドライバ４７を含む下流コンベヤ７０からの信号を受けて、上流コンベヤ６０及びワーク反転装置１０の制御を行う。
制御装置５０は、第１検出器２４が第１搬送面２１への進入を検出したワーク４が、ワーク４の搬送方向の上流側から第１搬送面２１の所定位置に搬入されたことを確認すると共に、第２コンベヤ３０からワーク４が搬出されて第２搬送面３１にワーク４がないことを確認した後に、旋回駆動部１２を駆動して第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０を旋回し、制御装置５０は、旋回直前の第１搬送面２１の位置に第２搬送面３１が移動した状態で、第２検出器３４が第２搬送面３１への進入を検出したワーク４が、ワーク４の搬送方向の上流側から第２搬送面３１の所定位置に搬入されたことを確認すると共に、第１コンベヤ２１からワーク４が搬出されて第１搬送面２４にワーク４がないことを確認した後に、旋回駆動部１２を駆動して第２コンベヤ３０及び第１コンベヤ２０を旋回する。このように各搬送面２１，３１におけるワーク４の位置を確認することで、制御装置５０が第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０を旋回可能か否か判断することができる。そして、制御装置５０は、旋回可能と判断したら、ワーク４を保持したまま旋回中心軸１４の回りに第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０を旋回（回転）させる。具体的には、制御装置５０は、第１検出器２４がワーク４の進入を検出すると、第１モータ２２に対し所定数回転するよう信号を出力する。所定数は、第１コンベヤ２０が旋回してもワーク４が他の部材と干渉しない所定位置まで移動する数にあらかじめ設定される。第１モータ２２には第１エンコーダ２３が設けられ、第１エンコーダ２３からの出力により制御装置５０は第１モータ２２が所定数回転したことを確認する。第１モータ２２が所定数回転すれば第１搬送面２１の所定位置にワーク４が搬入されたことになるため、制御装置５０は第１エンコーダ２３からの出力に基づいてワーク４が第１搬送面２１の所定位置に搬入されたことを確認する。また、制御装置５０は、第２コンベヤ３０についても第１コンベヤ２０と同様の処理を実行することができる。
３．ワーク反転方法
本開示の一実施形態に係るワーク反転方法は、ワークを搬送する第１コンベヤと、ワークを搬送する第２コンベヤと、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、を含み、前記第１コンベヤのワークを搬送する第１搬送面と前記第２コンベヤのワークを搬送する第２搬送面とは対向して配置され、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤは、前記第１搬送面及び前記第２搬送面が旋回中にいずれの方向に向いている状態でもワークを保持可能であるワーク反転装置を用いたワーク反転方法であって、ワークの搬送方向の上流側から前記第１搬送面にワークを搬入すると共に、前記第２搬送面から前記搬送方向の下流側へワークを搬出し、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体に旋回することで前記第１搬送面と前記第２搬送面との位置が入れ替わり、当該旋回の直前にワークが搬入された前記第１搬送面から前記搬送方向の下流側へワークが搬出されると共に、前記搬送方向の上流側から前記第２搬送面にワークが搬入されることを特徴とする。
図１〜図８を用いてワーク反転方法について説明する。図５は一実施形態 に係るワーク反転方法のフローチャートであり、図６〜図８は一実施形態に係るワーク反転方法におけるワーク反転装置の動作を説明する図である。図２及び図６〜図８を参照することで、図２に示す状態から図８に示す状態までの連続した動作を説明することができる。
プレス搬送ライン６ａが生産を開始すると、ワーク反転装置１０も動作を開始する。
Ｓ１０：制御装置５０は、上流コンベヤ６０を駆動する。プレス搬送ライン６ａの図示しない制御部が下流コンベヤ７０を駆動する。このとき、プレス機械１ａではワーク４のプレス加工を開始し、加工されたワーク４は上流コンベヤ６０に順次受け渡される。
Ｓ１２：制御装置５０は、受取側コンベヤ（図２では第１コンベヤ２０）を駆動する。上流コンベヤ６０は、連続運転されており、加工されたワーク４が第１コンベヤ２０上に進入する。
Ｓ１４：制御装置５０は、受取側コンベヤ（第１コンベヤ２０）にワーク４が進入したかを確認する。第１コンベヤ２０にワーク４が進入すると、上流コンベヤ６０側に設置された第１検出器２４がワーク４の進入を検出した信号を制御装置５０へ出力し、Ｓ１６を実行する。
Ｓ１６：制御装置５０は、受取側コンベヤ（第１コンベヤ２０）を、第１検出器２４がワーク４の進入を検出してから第１モータ２２を所定数回転した後に停止させる。第１モータ２２を所定数回転させると、動作不良が無ければ、ワーク４が第１搬送面２１の所定位置に配置される。
Ｓ１８：制御装置５０は、受取側コンベヤ（第１コンベヤ２０）でワーク４の搬入が完了したか否かを確認する。例えば、第１モータ２２が所定数回転したことを第１エンコーダ２３の出力により制御装置５０が確認することで、ワーク４が第１搬送面２１の所定位置に配置されたことを制御装置５０が確認することができ、その後、Ｓ２０を実行する。
Ｓ２０：制御装置５０は、受取側コンベヤ（第１コンベヤ２０）と送出し側コンベヤ（図２では第２コンベヤ３０）とを切り替える。受取側コンベヤと送出し側コンベヤは、その動作上の便宜的な取り決めによるものであるので、制御装置５０は、第１コンベヤ２０を送出し側コンベヤとし、第２コンベヤ３０を受取側コンベヤとして認識する。
Ｓ２２：図６に示すように、制御装置５０は、旋回駆動部１２の旋回駆動を開始する。第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０は、旋回中心軸１４の回りに例えば時計と反対回りに１８０°回転する。この間、ワーク４は第１マグネット２６の吸引力で第１搬送面２１に吸着された状態のまま回転する。ワーク４は第１搬送面２１の所定位置にあることが第１エンコーダ２３の出力に基づいて制御装置５０によって確認されているため、他の構成要素と干渉することなく旋回動作を行うことができる。制御装置５０は、Ｓ２２の処理を実行した後、Ｓ２４の処理を実行すると共に、受取側コンベヤ（第２コンベヤ３０）ではＳ３０を実行する。
Ｓ２４：制御装置５０は、旋回駆動部１２の旋回動作が完了したか否かを旋回部エンコーダ１３の出力に基づいて確認する。旋回動作が完了していればＳ３２及びＳ４０を実行する。
Ｓ３０：図７に示すように、制御装置５０は、受取側コンベヤ（第２コンベヤ３０）を駆動する。図７ではワーク４の搬送方向をわかりやすく示すためワーク４を記載しているが、ここでは生産開始直後であるので、実際には第２コンベヤ３０にはもともとワーク４が存在していない。受取側コンベヤの駆動開始時期は、旋回開始直後でもよいが、例えば旋回完了後であってもよい。
Ｓ３２〜Ｓ３６：制御装置５０は、Ｓ３２〜Ｓ３６の処理を実行し、Ｓ３６で「ＹＥＳ」となるとＳ２０に戻って処理を繰りかえす。Ｓ３２〜Ｓ３６の処理における動作は、受取側コンベヤが第１コンベヤ２０から第２コンベヤ３０になっているだけでＳ１４〜Ｓ１８の動作と同じ（第１検出器２４と第２検出器３４の機能についても同様）であるため、説明を省略する。
Ｓ４０：図８に示すように、制御装置５０は、送出し側コンベヤ（第１コンベヤ２０）を駆動する。第１コンベヤ２０の第１搬送面２１にはワーク４があるため、第１コンベヤ２０を駆動することでワーク４が下流コンベヤ７０へと搬出される。この搬出の間も第１マグネット２６によりワーク４は第１搬送面２１に吸引されたまま移動し、第１マグネット２６の影響が小さくなったところでワーク４が第１搬送面２１を離れて下流コンベヤ７０上へと移る。
Ｓ４２：制御装置５０は、送出し側コンベヤ（第１コンベヤ２０）を所定数回転させた後に停止する。所定数は、ワーク４が第１コンベヤ２０から下流コンベヤ７０へ確実に受け渡される回転数に設定される。なお、下流コンベヤ７０に、送出し側コンベヤ（第１コンベヤ２０）からワーク４の搬出が完了したことを検出する検出器を設けてもよい。
Ｓ４４：制御装置５０は、送出し側コンベヤ（第１コンベヤ２０）でワーク４の搬出が完了したか否かを確認する。例えば、送出し側コンベヤ（第１モータ２２）が所定数回転したことを第１エンコーダ２３の出力により制御装置５０が確認することで、ワーク４の搬出が完了したと制御装置５０が確認し、その後、Ｓ２０に戻って、同じ処理を繰り返す。
Ｓ５０：制御装置５０は、Ｓ１８，Ｓ３６またはＳ４４の判定処理が「ＮＯ」となった場合に、異常停止信号を出力する。制御装置５０は、この信号に基づいて全ての動作を停止する。
このようにワーク反転方法は、Ｓ２０〜Ｓ２４及びＳ３０の処理を実行し、図２に示すようにＳ３２〜Ｓ３６でワーク４の搬送方向の上流側から第１搬送面２１にワーク４を搬入すると共に、Ｓ４０〜４４で第２搬送面３１から搬送方向の下流側へワーク４を搬出し、図６に示すようにＳ２０〜Ｓ２４で第１コンベヤ２０及び第２コンベヤ３０を一体に旋回することで第１搬送面２１と第２搬送面３１との位置が入れ替わり、図７に示すように当該旋回の直前にワーク４が搬入された第１搬送面２１から搬送方向の下流側へワーク４が搬出されると共に、搬送方向の上流側から第２搬送面３１にワーク４が搬入される。この方法によれば、旋回駆動部１２によりワーク４を反転させると共に、対向して配置された第１搬送面２１及び第２搬送面３１の一方でワーク４の搬入を行い、他方でワーク４の搬出を行うことで、ワーク４の搬入と搬出を効率よく行うことができる。また、第１搬送面２１及び第２搬送面３１を対向して配置し、それぞれがワーク４を保持可能とすることで、ワーク反転装置１０の全体を小型化することができる。
４．変形例１
図９及び図１０を用いて変形例１に係るワーク反転装置１００について説明する。図９は変形例１に係るワーク反転装置１００の正面図であり、図１０は変形例１に係るワーク反転装置１００の右側面図である。
図９及び図１０に示すように、ワーク反転装置１００は、ワーク反転装置１０と基本的な構成が同じであるので、プレス搬送ライン６ａにワーク反転装置１０に代えて設置することができる。以下の説明において、ワーク反転装置１０と同様の構成について重複する説明については省略する。
ワーク反転装置１００は、ワーク４を搬送する第１コンベヤ１２０と、ワーク４を搬送する第２コンベヤ１３０と、第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０を一体で旋回する旋回駆動部１１２と、を含む。
第１コンベヤ１２０は、第１コンベヤ２０と同様に、第１搬送面１２１、第１モータ１２２、第１エンコーダ１２３、第１検出器１２４、第１マグネット１２６及び第１ガイド１２７を含む。第２コンベヤ１３０は、第２コンベヤ３０と同様に、第２搬送面１３１、第２モータ１３２、第２エンコーダ１３３、第２検出器１３４、第２マグネット１３６及び第２ガイド１３７を含む。
第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０は、ワーク反転装置１００の支持部１１５に対し旋回中心軸１１４を中心に回転可能に支持される。
ワーク反転装置１００は、旋回駆動部１１２が第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０におけるワーク４の搬送方向と平行な方向に延びる旋回中心軸１１４を中心に第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０を旋回する。旋回中心軸１１４は、ワーク４が第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０上を搬送される搬送方向と平行であり、かつ、水平面内にある。ワーク４を搬送方向と平行な旋回中心軸１１４を中心に反転することができる。
支持部１１５には、第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０と共に支持部１１５の貫通孔の中で旋回する旋回板１１６ａ，１１６ｂが配置され、旋回板１１６ａ，１１６ｂの外周にはギヤ１１９が設けられる。このギヤ１１９とかみ合わされるギヤ１１８（図９では斜線で示す）が旋回駆動部１１２によって回転可能であり、ギヤ１１８が回転することで、ギヤ１１９及び旋回板１１６ａ，１１６ｂが支持部１１５に対して回転する。
旋回中心軸１１４がワーク４の搬送方向と平行な方向に延びるため、反転後のワーク４の向きがワーク反転装置１０におけるワーク４の向きとは異なる。
ギヤ１１８，１１９は支持部１１５に対して二組設けられ、２つのギヤ１１８，１１８はイコライズ軸１１７で連結されて同期回転する。
図９の状態において、ワーク反転装置１００は、上流コンベヤ６０から第１コンベヤ１２０の第１搬送面１２１にワーク４を搬入すると共に、第２コンベヤ１３０の第２搬送面１３１から下流コンベヤ７０へワーク４を搬出する。第１搬送面１２１及び第２搬送面１３１は、第１マグネット１２６及び第２マグネット１３６によってワーク４を吸着でき、旋回動作の中でもワーク４の落下を防止する。
旋回駆動部１１２の駆動により、第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０を一体に旋回することで第１搬送面１２１と第２搬送面１３１との位置が入れ替わり、図示は省略するが当該旋回の直前にワーク４が搬入された第１搬送面１２１から下流コンベヤ７０へワーク４が搬出されると共に、上流コンベヤ６０から第２搬送面１３１にワーク４が搬入される。このように、旋回駆動部１１２によりワーク４を反転させると共に、対向して配置された第１搬送面１２１及び第２搬送面１３１の一方でワーク４の搬入を行い、他方でワーク４の搬出を行うことで、ワーク４の搬入と搬出を効率よく行うことができる。
旋回中心軸１１４は、第１搬送面１２１と第２搬送面１３１との中間にあって、第１搬送面１２１及び第２搬送面１３１の幅方向の中心にある。このため、第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０の旋回半径を小さくすることができ、ワーク反転装置１００を小型化することができる。
旋回駆動部１１２の駆動による第１コンベヤ１２０及び第２コンベヤ１３０の位置が入れ替わっても第１モータ１２２及び第２モータ１３２の回転方向（ベルトの回転方向）は常に同じである。
ワーク反転装置１００もワーク反転装置１０と同様に図５のフローチャートに従って動作する。
５．変形例２
図１１を用いて変形例２に係るプレス搬送ライン６ｂについて詳細に説明する。
図１１に示すプレス搬送ライン６ｂは、図１を用いて説明したプレス搬送ライン６ａにおけるコンテナ５の位置にプレス機械１ｂを配置している点でプレス搬送ライン６ａと異なる。
プレス搬送ライン６ｂは、ワーク反転装置１０と、プレス機械１ａと、プレス機械１ａとワーク反転装置１０との間に配置された上流コンベヤ６０と、ワーク反転装置１０の下流側に配置された下流コンベヤ７０と、を含む。ワーク反転装置１０の代わりに上述したワーク反転装置１００を用いてもよい。
プレス機械１ｂは、プレス機械１ａと同様にボルスタ２ｂ及びスライド３ｂを有し、プレス機械１ａで加工されたワーク４の後加工を行う。
プレス機械１ａで加工されたワーク４を上流コンベヤ６０がワーク反転装置１０に搬入し、ワーク反転装置１０でワーク４を反転させた後、下流コンベヤ７０へワーク４を搬出する。プレス搬送ライン６ｂによれば、プレス機械１ａで加工されたワーク４をワーク反転装置１０で効率よく反転してプレス搬送ライン６ｂの下流側にあるプレス機械１ｂへ搬送することができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能であり、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
１ａ，１ｂ…プレス機械、２ａ，２ｂ…ボルスタ、３ａ，３ｂ…スライド、４…ワーク、５…コンテナ、６ａ，６ｂ…プレス搬送ライン、１０，１００…ワーク反転装置、１２，１１２…旋回駆動部、１３，１１３…旋回部エンコーダ、１４，１１４…旋回中心軸、１５，１１５…支持部、１６ａ，１６ｂ，１１６ａ，１１６ｂ…旋回板、１１７…イコライズ軸、１１８，１１９…ギヤ、２０，１２０…第１コンベヤ、２１，１２１…第１搬送面、２２，１２２…第１モータ、２３，１２３…第１エンコーダ、２４，１２４…第１検出器、２６，１２６…第１マグネット、２７，１２７…第１ガイド、３０，１３０…第２コンベヤ、３１，１３１…第２搬送面、３２，１３２…第２モータ、３３，１３３…第２エンコーダ、３４，１３４…第２検出器、３６，１３６…第２マグネット、３７，１３７…第２ガイド、４１…旋回モータ用ドライバ、４２…第１モータ用ドライバ、４３…第２モータ用ドライバ、４６…上流モータ用ドライバ、４７…下流モータ用ドライバ、５０…制御装置、５１…制御部、５２…記憶部、５３…演算部、５４…表示部、５５…設定部、６０…上流コンベヤ、６１…上流用モータ、６２…上流用エンコーダ、７０…下流コンベヤ、７１…下流用モータ、７２…下流用エンコーダ

Claims (7)

  1. ワークを搬送する第１搬送面を有する第１コンベヤと、
    ワークを搬送する第２搬送面を有する第２コンベヤと、
    第１搬送面にワークを保持する第１保持手段と、
    第２搬送面にワークを保持する第２保持手段と、
    前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、
    を含み、
    前記第１保持手段は、前記第２保持手段から独立して前記第１搬送面にワークを保持可能であり、
    前記第２保持手段は、前記第１保持手段から独立して前記第２搬送面にワークを保持可能であり、
    前記第１搬送面と前記第２搬送面とは対向して配置され、
    前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤが旋回中にいずれの方向に向いている状態でも、前記第１搬送面及び前記第２搬送面はワークを保持可能であって、
    前記旋回駆動部が前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回すると、旋回直前の前記第１搬送面の位置に前記第２搬送面が移動すると共に旋回直前の前記第２搬送面の位置に前記第１搬送面が移動し、前記第１搬送面と前記第２搬送面のうち、当該旋回の直前に搬送方向の上流側からワークが搬入された搬送面から下流側へワークが当該旋回の直後に搬出されると共に、当該旋回の直前に前記搬送方向の下流側へワークを搬出した搬送面にワークが上流側から当該旋回の直後に搬入されることを特徴とする、ワーク反転装置。
  2. 請求項１において、
    前記旋回駆動部は、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤにおけるワークの搬送方向と直交する方向に延びる旋回中心軸を中心に前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回することを特徴とする、ワーク反転装置。
  3. 請求項１において、
    前記旋回駆動部は、前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤにおけるワークの搬送方向と平行な方向に延びる旋回中心軸を中心に前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回することを特徴とする、ワーク反転装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
    前記第１搬送面におけるワークの進入を検出する第１検出器と、
    前記第２搬送面におけるワークの進入を検出する第２検出器と、
    前記第１検出器及び前記第２検出器からの信号を受信し、かつ、前記旋回駆動部の駆動を制御する制御装置と、
    をさらに含み、
    前記制御装置は、前記第１検出器が前記第１搬送面への進入を検出したワークが、ワークの搬送方向の上流側から前記第１搬送面の所定位置に搬入されたことを確認すると共に、前記第２コンベヤからワークが搬出されて前記第２搬送面にワークがないことを確認した後に、前記旋回駆動部を駆動して前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを旋回し、
    前記制御装置は、旋回直前の前記第１搬送面の位置に前記第２搬送面が移動した状態で、前記第２検出器が前記第２搬送面への進入を検出したワークが、ワークの搬送方向の上流側から前記第２搬送面の所定位置に搬入されたことを確認すると共に、前記第１コンベヤからワークが搬出されて前記第１搬送面にワークがないことを確認した後に、前記旋回駆動部を駆動して前記第２コンベヤ及び前記第１コンベヤを旋回することを特徴とする、ワーク反転装置。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
    前記第１コンベヤは、前記第１搬送面と前記第２搬送面との間に両搬送面と平行に延びる第１ガイドと、を含み、
    前記第２コンベヤは、前記第２搬送面と前記第１搬送面との間に両搬送面と平行に延びる第２ガイドと、を含むことを特徴とする、ワーク反転装置。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項の前記ワーク反転装置と、プレス機械と、前記プレス機械と前記ワーク反転装置との間に配置された上流コンベヤと、前記ワーク反転装置の下流側に配置された下流コンベヤと、を含み、
    前記プレス機械で加工されたワークを前記上流コンベヤが前記ワーク反転装置に搬入し、前記ワーク反転装置でワークを反転させた後、前記下流コンベヤへワークを搬出することを特徴とする、プレス搬送ライン。
  7. ワークを搬送する第１搬送面を有する第１コンベヤと、
    ワークを搬送する第２搬送面を有する第２コンベヤと、
    第１搬送面にワークを保持する第１保持手段と、
    第２搬送面にワークを保持する第２保持手段と、
    前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体で旋回する旋回駆動部と、
    を含み、
    前記第１保持手段は、前記第２保持手段から独立して前記第１搬送面にワークを保持可能であり、
    前記第２保持手段は、前記第１保持手段から独立して前記第２搬送面にワークを保持可能であり、
    前記第１搬送面と前記第２搬送面とは対向して配置され、
    前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤが旋回中にいずれの方向に向いている状態でも、前記第１搬送面及び前記第２搬送面はワークを保持可能であるワーク反転装置を用いたワーク反転方法であって、
    前記第１コンベヤ及び前記第２コンベヤを一体に旋回することで前記第１搬送面と前記第２搬送面との位置が入れ替わり、前記第１搬送面と前記第２搬送面のうち、当該旋回の直前に搬送方向の上流側からワークが搬入された搬送面から下流側へワークが当該旋回の直後に搬出されると共に、当該旋回の直前に前記搬送方向の下流側へワークを搬出した搬送面に上流側からワークが当該旋回の直後に搬入されることを特徴とする、ワーク反転方法。
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