JP2000007157A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 載置部上に載置した被加工部材の位置決めが
容易な加工装置を提供する。 【解決手段】 本発明による加工装置１は、長尺の被加
工部材４を載置する載置部６と、被加工部材４の長手方
向の一端部側に位置する加工手段３と、載置部６上の被
加工部材４を加工手段３へ移動させる移動手段１１ａ、
１１ｂと、載置部６の上方で被加工部材４を受ける複数
のアーム１５とを備え、各アーム１５は被加工部材４の
長手方向に配置し且つ各アーム１５は連動し、各アーム
１５は載置部の上方に位置する待機位置と、待機位置か
ら載置部の上面よりも下降した位置と、下降位置から上
昇するときに被加工部材を避ける位置とに位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺の被加工部材
を切断、穿孔等する加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、網戸やサッシの枠の製造では、
切断装置により、長尺の形材を所定の長さに切断して枠
材に加工するが、切断装置は、搬送路（載置部）に長尺
の形材を載置し、搬送路にある長尺材の一端部を挟持ユ
ニットがつかんで、切断ユニットへ押し、所定の長さを
送り込むごとに切断ユニットで切断している。

【０００３】従来の切断装置は、搬送路の横に、次の形
材を搬送路に供給するコンベアを備えており、搬送路上
の形材の搬送が終了した後、次の形材をコンベアにより
搬送路の上に運び、コンベア上の形材を搬送路に移して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、搬送路の片側
（横側）から形材をコンベアで搬送路に供給する従来の
加工装置では、コンベアで運んできた形材を搬送路に移
したときに、形材を移す度に形材の位置がずれ易く、形
材を所定位置に位置決めし難い。このため、挟持ユニッ
トが形材を保持しにくいという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、載置部上に載置した被
加工部材の位置決めが容易な加工装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、長尺の被加工部材を載置する載置部と、被加工部材
の長手方向の一端部側に位置する加工手段と、載置部上
の被加工部材を加工手段へ移動させる移動手段と、載置
部の上方で被加工部材を受ける複数のアームとを備え、
各アームは被加工部材の長手方向に配置し且つ各アーム
は連動し、各アームは載置部の上方に位置する待機位置
と、待機位置から載置部の上面よりも下降した位置と、
下降位置から上昇するときに被加工部材を避ける位置と
に位置することを特徴とする。

【０００７】この請求項１に記載の発明では、アームが
待機位置で被加工部材を載置し、被加工部材を待機位置
で載置した状態のまま下降して、載置部の上面よりも下
に位置する。アームの下降途中で、アームが受けている
被加工部材は、載置部の上面に上方からそのまま受け渡
される。従って、被加工部材をアームに載置した状態の
まま載置部に載置できるので、アームに載置するときに
予め位置決めした位置が、載置部でずれのずれ、例え
ば、移動手段の移動軌跡からのずれを防止できるから、
載置部上における被加工部材の位置決めが容易である。

【０００８】また、載置部に供給するべき被加工部材の
待機スペースが載置部の上方にあり、従来のように載置
部の横側に被加工部材を待機させていないので、装置の
占有スペースが少なくてすむとともに載置部の横側にコ
ンベアを用いていないので、装置全体として小型にでき
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、各アームは、待機位置で受けた被加工
部材を、移動手段の移動軌跡上に位置決めする位置決め
部を備えることを特徴とする。

【００１０】この請求項２に記載の発明は、被加工部材
をアームに載せると、位置決め部が、アームに乗ってい
る被加工部材を移動手段の移動軌跡上に位置決めする。
この状態でアームを下降させ、被加工部材を載置部に移
すので、載置部では、被加工部材を移動手段の移動軌跡
上に容易に位置決めできる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、各アームは、被加工部材を位置決め部
に案内する傾斜面を備えることを特徴とする。

【００１２】この請求項３に記載の発明は、アームの受
け面に乗せた被加工部材が、傾斜面に沿って移動した
後、位置決め部に当接して位置決めされるので、簡易な
構成で容易に位置決めできる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の発明において、一つの加工手段に対
して、移動手段及びアーム列をそれぞれ並列に複数備
え、各アーム列及び各移動手段は独立に駆動し、加工手
段は各移動手段が移動させる被加工部材を同時に加工す
ることを特徴とする。

【００１４】この請求項４に記載の発明は、一つの加工
手段で同時に複数の被加工部材を加工でき、しかも、並
列に設けた各移動手段及び各アーム列はそれぞれ独立に
駆動するから、各移動手段が被加工部材を加工手段へ移
動させる早さや時期が異なるために被加工部材の供給頻
度が異なる場合であっても、各搬送路毎に必要に応じて
次の被加工部材を供給できる。従って、加工する位置や
長さの異なる被加工部材を同時に加工することができ、
作業性がよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照して、本
発明の実施の形態を詳細に説明する。図１に示すよう
に、本実施の形態にかかる加工装置１は、形材（被加工
部材）を所定長さ毎に切断するものであり、一つの切断
機（加工手段）３が、４本の形材を同時に切断する。こ
の加工装置１は、網戸の枠を構成する縦枠と横枠との長
さの異なる２種類の寸法に形材を切断している。

【００１６】加工装置１は、第１搬送路５と第２搬送路
７の２つの搬送路を隣合わせに且つ並列に配置した搬送
ユニット（載置部）６を備えており、第１搬送路５で
は、形材４を縦枠用の寸法で切断し、第２搬送路７では
横枠用の寸法で切断するので、各搬送路では切断する長
さが異なっている。従って、第１搬送路５と第２搬送路
７とでは、切断から次の切断までに切断機３に搬送する
形材４の搬送量が異なっている。尚、これらの第１及び
第２搬送路５、７のいずれが縦枠用であっても横枠用で
あってもよく、また、いずれが形材を長い寸法で切断す
るものであってもよい。

【００１７】第１及び第２搬送路５、７は、それぞれ２
本の形材４を同時に切断機３に搬送するものであり、第
１及び第２搬送路５、７には、形材４を載置する複数の
ローラ９と、複数のローラ上に載置された複数の形材４
を挟み持って走行する挟持ユニット１１ａ、１１ｂが設
けられている。各ローラ９は、搬送ユニット６の巾方向
に配置されており、第１及び第２搬送路５、７で共用し
ている。尚、ローラ９には、図示していないが、各搬送
路５、７上の形材４の有無を検知するセンサが設けられ
ているとともに、形材４の有無を検知するセンサは切断
機３の手前にも設けられている。

【００１８】第１及び第２搬送路５、７の側部には、挟
持ユニト１１ａ、１１ｂの走行を案内する案内レール１
３ａ及び１３ｂが設けられている。

【００１９】搬送ユニット６において、第１及び第２搬
送路５、７が隣合っている位置には、複数のアーム１５
が、形材の長手方向に沿って２列に配置されている。第
１アーム列１６ａのアーム１５は第１搬送路５に次の形
材を供給し、第２アーム列１６ｂのアーム１５は第２搬
送路７に次の形材を供給する。各アーム１５は、第１ア
ーム列１６ａと、第２アーム列１６ｂとでは、各列毎に
別個に駆動されるが、同じ列のアーム１５は連動するよ
うになっている。尚、同じ列におけるアーム１５の連動
は、各アーム１５が同時に駆動する場合の他、僅かな時
間差を持って駆動してもよい。

【００２０】各アーム１５は、それぞれ第１及び第２搬
送路５、７の下にある駆動ユニット１７により、上下動
及び旋回するように駆動が制御されているが、アーム１
５の具体的な駆動については、後述する。

【００２１】各アーム１５は、図２に拡大して示すよう
に、形材４の載置面側には両端側から略中央の突部（位
置決め部）２１に向かって下がるように傾斜面２３が形
成されており、突部２１の両側に載置された形材４が略
中央にある突部２１に当たって、位置決め位置に位置す
るようになっている。このような傾斜面２３を設けるこ
とにより、アーム１５に載置された形材４が傾斜面２３
に沿って突部２１まで自重で移動して、自動的に位置決
めできる。

【００２２】アーム１５は、軸２５の頂部に固定されて
おり、軸２５はエアーシリンダにより上下動するが、図
３に示すように、第１及び第２アーム列１６ａ、１６ｂ
毎に、各アーム軸２５の下端部側に連結されたピニオン
ギア２９により、各アーム１５の軸２５が同期して動く
ようになっている。また、軸２５の下端部にはギア３１
とこのギア３１に歯合するウォームギア３３とを備えて
おり、ウォームギア３３は各アーム列１６ａ、１６ｂの
アーム軸２５に連結されており、各アーム軸２５が同期
して回転するようになっている。

【００２３】一方の挟持ユニット１１ａは、搬送ユニッ
ト６の第１搬送路５側にある第１案内レール１３ａに係
合しており、第１案内レール１３ａに沿って走行する。
他方の挟持ユニット１１ｂは、第２搬送路の外側にある
第１案内レール１３ａに係合しており、第１案内レール
１３ａに沿って走行する。図３及び図４に示すように、
各狭持ユニット１１ａ、１１ｂは、狭持部３５が形材の
端を挟んで保持し、形材を押すようにして走行する。図
４に示すように、挟持ユニット１１ａ、１１ｂは、シリ
ンダ３９と、このシリンダ３９の駆動により開く爪部４
１とを備え、爪４１を開いて形材４の端部に向けて押し
進み、形材４の中空を支持部４３に挿入させ、挿入後、
形材４の端部が検知部４５に当たると、シリンダ３９が
作動して爪部４１を閉じて把持するようになっている。
尚、挟持ユニット１１ａ、１１ｂは、上述した形材の有
無を検知するセンサにより、形材４の長さが短いため検
知していない位置までは高速で移動し、検知位置近傍で
は低速で形材４の端部に近づくようになっており、載置
された形材４の長さに対応して効率よく動くようになっ
ている。

【００２４】次に、本実施の形態の作用を説明する。図
１に示すように、搬送ユニット６において、第１搬送路
５及び第２搬送路７のそれぞれには、２本ずつ合計４本
の形材４が配置されており、これらの形材４の後端を挟
持ユニット１１ａ、１１ｂが保持している。挟持ユニッ
ト１１ａ、１１ｂは、切断機３に向けて走行し、形材を
切断機３に搬送する。

【００２５】切断機３に搬送された形材４の先端を、搬
送方向に対する切断機３の手前にあるセンサが検知する
と、検知後、予め定められた距離、例えば３００ｍｍの
距離だけ挟持ユニット１１ａ（または１１ｂ）が形材４
を押し進めて、その位置で停止し、切断機３が形材４の
端部（耳）を切断して除去する。耳の切り落とし後、挟
持ユニット１１ａは予め決められた寸法づつ移動し、所
定寸法毎に形材が切断される。

【００２６】そして、切断が進んで、形材４の残り寸法
が少なくなり、それ以上切断できない場合には、形材４
の有無を検知するセンサが所定位置に形材がないことを
検知するので、切断を終了する。切断が終了すると切断
機３の手前で挟持ユニットが爪４１を開いて後退する。
このとき、形材４の残部は切断機３の手前で搬送路５
（または７）上に落ちるが、この形材４の残部は、搬送
路５（または７）の下にある開口から落ちる。

【００２７】ところで、切断機３では、第１及び第２搬
送路５、７にある合計４本の形材４を同時に切断する
が、例えば、第１搬送路５における形材の切断寸法の方
が第２搬送路７における形材の切断寸法よりも長いた
め、次の切断までに、第１搬送路５の形材の方が進みが
早い。従って、第２搬送路７の形材４よりも第１搬送路
５の形材４の方が形材４の搬送を早く終了するので、第
１搬送路５の方が、形材４の供給頻度が多い。

【００２８】一方、第１搬送路５及び第２搬送路７に
は、それぞれの上方で待機するアーム１５が設けられて
おり、アーム１５は、待機位置では、図１に示すよう
に、搬送路に直行する方向に位置している。

【００２９】アーム１５が待機位置にあるときに、次の
形材４をアーム上に載置する。形材の載置は、例えば、
第２搬送路７の案内レール１３ｂ側から作業者が形材を
運んでアーム上に乗せるが、第１搬送路５上のアーム１
５に載置するときには、第２搬送路７を飛び越して容易
に乗せることができる。従って、搬送ユニット６の片側
から第１及び第２搬送路５、７のアーム１５に次の形材
４を供給できるので、形材の供給が容易である。しかも
形材置き場は、搬送ユニット６の片側に一カ所でよい。

【００３０】アーム１５が受けた形材４は、第１及び第
２搬送路５、７の上方で待機しており、例えば、第１搬
送路５にある形材４の搬送が終了すると、挟持ユニット
１１ａは、切断機３から遠ざかり、第１搬送路５の端に
ある初期位置に戻る。続いて、作業者がコントロールパ
ネルにより、第１搬送路５に次の形材４を供給する操作
をすると、アーム１５は、次のように駆動する。尚、作
業者の操作よらず、挟持ユニット１１ａ、１１ｂが初期
位置に戻ったときに、これを検知して自動的に次の形材
の供給をするようにアームを駆動するものであってもよ
い。

【００３１】図２に示すように、アーム１５は、待機位
置（第１位置）Ａから形材を乗せた状態で第２位置Ｂに
下降する。第２位置Ｂは、搬送ユニット６のローラ９よ
りも下にあるので、アーム１５に載置された形材は、そ
のままの状態で、第２位置Ｂの手前でローラ９に受け取
られる。次に、アーム１５は、第２位置Ｂから搬送路の
外側に向けて約９０度旋回して搬送路の横側の第３位置
Ｃに位置する。この第３位置Ｃでは、アーム１５は次に
上昇するときに第１搬送路５に載置した次の形材４を回
避する位置である。この第３位置Ｃからそのまま上昇し
て第１搬送路５の上方にある第４位置Ｄに位置する。従
って、アーム１５が上昇したとき第１搬送路５にセット
した次の形材を避けてそのまま上昇できる。次に、第４
位置Ｄからアーム１５は９０度旋回して、搬送路に直交
して位置する待機位置Ａに戻り、次の形材を受ける。ア
ーム１５は、上述した駆動を繰り返して、次の形材を順
次供給する。尚、第２搬送路７においてもアーム１５
は、同様に駆動する。

【００３２】搬送路５、７に供給された形材４は、サイ
ドクランプユニット４７（図１参照）により、動かない
ように保持され、次に、挟持ユニット１１ａ、１１ｂが
形材の端部を挟持する。尚、挟持ユニット１１ａ、１１
ｂに形材４が挟持されると、サイドクランプユニット４
７は解除される。

【００３３】以上のように、本実施の形態では、次の形
材４を第１搬送路５及び第２搬送路７の上で待機させ
て、各搬送路５、７の上方で待機している次の形材４を
下降させて、そのままの状態で各搬送路５、７に受け渡
すので、各搬送路に載置する形材の位置決めが容易にで
きる。また、形材４は各搬送路５、７の上方で待機する
ので、加工装置１の占有スぺースを少なくでき、小型の
装置を提供できる。しかも、アーム１５の上昇及び旋回
駆動させるのみであるから構成が簡易である。

【００３４】更に、第１搬送路５と第２搬送路７とは、
それぞれのアーム列１６ａ、１６ｂが独立に駆動するか
ら、第１搬送路５の形材４の切断長さと、第２搬送路７
の形材４の切断長さが異なる場合に、次の形材の供給頻
度や時期が異なるが、第１搬送路５と、第２搬送路７と
に独立して次の形材４を供給できるので、連続して形材
の切断をでき、作業性が良い。

【００３５】しかも、本実施の形態では、網戸の枠を構
成する４本の枠材のうち、第１搬送路５から供給した２
本の形材は２本の横枠材に切断され、同時に、第２搬送
路７から供給した２本の形材は、２本の縦枠材に切断さ
れるので、網戸を構成する合計４本の枠材を一組とし
て、同時に切断をする。

【００３６】切断機３により切断した４本の枠材は、そ
のまま一組として次の枠材の加工工程や組立工程等に搬
送する。従って、切断から最終製品に至るまで４本一組
としたセットで次工程に移すことができ、切断後に枠材
を仕分けたり、組合わせたりする作業が必要なく、網戸
の製造が容易にできる。

【００３７】本発明は、上述した実施の形態に限らず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

【００３８】例えば、加工装置１は、切断機３に形材４
を供給するものに限らず、孔穿け機や切削機等の加工機
に、形材や板材等の被加工部材を供給するものであって
もよい。また、搬送路５、７は、複数を並列に設けるこ
とに限らず、一つのみであってもよい。

【００３９】加工機３は、搬送ユニット６一端側に設け
ることに限らず、搬送ユニット６における形材４の搬送
方向の途中にあってもよい。

【００４０】アーム１５の旋回は、右旋回でも左旋回で
もいずれでもよく、また、アームは、旋回することに限
らず、シリンダによる直線運動により搬送路側に交差す
るように突出させたり、搬送路から引っ込めたりするも
のであってもよい。更に、アーム１５は、搬送路に交差
する水平方向から上昇時に下方に倒れる構成としたり、
待機位置では伸びて下降位置から上昇するときには縮ん
で、搬送路５、７に載置した形材を回避するものであっ
てもよい。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、被加工
部材を載置したアームは、載置した状態のまま下降し
て、次の被下降部材を、載置部の載置面に上方から置く
ことができるので、載置部に載置した被加工部材の位置
決めが容易である。

【００４２】また、被加工部材は、載置部の上方で待機
するから、占有スペースが少なくてすみ、装置を小型に
できる。

【００４３】請求項２に記載の発明によれば、アームが
被加工部材の位置決め手段を備えるから、載置部におけ
る被加工部材の位置決めが更に容易である。

【００４４】請求項３に記載の発明によれば、アームに
おける被加工部材の位置決めが簡易な構成で且つ容易に
できる。

【００４５】請求項４に記載の発明によれば、一つの加
工手段で同時に複数の被加工部材を加工でき、しかも載
置部ごとに被加工部材の供給頻度が異なる場合でも、必
要に応じて被加工部材を供給できるので、作業性がよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる加工装置の斜視図
である。

【図２】アームの駆動を説明する斜視図である。

【図３】図１に示す加工装置の断面図である。

【図４】挟持ユニットの側面図である。

【符号の説明】

１ 加工装置 ３ 切断機（加工手段） ４ 形材 ６ 搬送ユニット（載置部） １５ アーム ２１ 突部（位置決め部） ２３ 傾斜面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺の被加工部材を載置する載置部と、被
   加工部材の長手方向の一端部側に位置する加工手段と、
   載置部上の被加工部材を加工手段へ移動させる移動手段
   と、載置部の上方で被加工部材を受ける複数のアームと
   を備え、各アームは被加工部材の長手方向に配置し且つ
   各アームは連動し、各アームは載置部の上方に位置する
   待機位置と、待機位置から載置部の上面よりも下降した
   位置と、下降位置から上昇するときに被加工部材を避け
   る位置とに位置することを特徴とする加工装置。
2. 【請求項２】各アームは、待機位置で受けた被加工部材
   を、移動手段の移動軌跡上に位置決めする位置決め部を
   備えることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
3. 【請求項３】各アームは、被加工部材を位置決め部に案
   内する傾斜面を備えることを特徴とする請求項２に記載
   の加工装置。
4. 【請求項４】一つの加工手段に対して、移動手段及びア
   ーム列をそれぞれ並列に複数備え、各アーム列及び各移
   動手段は独立に駆動し、加工手段は各移動手段が移動さ
   せる被加工部材を同時に加工することを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載の加工装置。