JP2002154023A - 部材自動供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストックヤードから枠組定盤への桟材の搬送
などを自動化することができるようにする。 【解決手段】 各種桟材２のロット７を載置するワーク
受台１６と、ワーク受台１６へロット７を供給するワー
ク搬送コンベヤ１５と、ワーク受台１６から枠組定盤１
１へ桟材２を投入する桟材投入装置４５とを備え、桟材
投入装置４５が、ワーク受台１６と枠組定盤１１との間
を往復移動する前後移動フレーム４７と、ワーク受台１
６上の各ロット７間を移動する横行フレーム６１と、昇
降可能な昇降フレーム７２と、指定したロット７から桟
材２をピッキングする複数対のクランプ装置８５〜８７
と、複数対のクランプ装置８５〜８７を所要ピッチに拡
幅する拡幅装置８１とを備えている。

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、部材自動供給装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ツーバイフォー工法は、予め工
場で組立てられたパネルを建築現場で組合せて住宅を建
築するものであり、短期間で施工することが可能であ
る。

【０００３】そして、上記パネルの枠組は、工場のスト
ックヤードにそれぞれロット積載された複数種類の桟材
の中から作業者が必要なものを必要本数だけ手作業でピ
ッキングして、枠組定盤へ投入し、その後、枠組定盤上
で４５０ピッチなどの適宜位置にセットするようにして
から組立てられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のパネルの組立手段では、ストックヤードにお
ける桟材のストック位置が固定されていないため、必要
な桟材を探すのに手間がかかっていた。

【０００５】また、必要種類の桟材を必要本数だけピッ
キングする作業を、作業員の手作業に頼っていたため、
手間がかかっていた。同様に、ピッキングされた桟材の
枠組定盤上へのセットを、作業員の手作業で行っていた
ため、手間がかかっていた。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記の問題点を
解消し、ストックヤードから枠組定盤への桟材の搬送な
どを自動化することのできる部材自動供給装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明では、各種桟材のロット
を載置するワーク受台と、該ワーク受台へ前記ロットを
供給するワーク搬送コンベヤと、ワーク受台から枠組定
盤へ桟材を投入する桟材投入装置とを備え、該桟材投入
装置が、ワーク受台と枠組定盤との間を往復移動する前
後移動フレームと、ワーク受台上の各ロット間を移動す
る横行フレームと、昇降可能な昇降フレームと、指定し
たロットから桟材をピッキングする複数対のクランプ装
置と、複数対のクランプ装置を所要ピッチに拡幅する拡
幅装置とを備えたことを特徴としている。

【０００８】このように構成された請求項１にかかる発
明によれば、前記桟材投入装置によりワーク受台上のロ
ットから枠組定盤へ桟材を自動的に投入することができ
る。複数対のクランプ装置により、設定した必要本数だ
け桟材をピッキングすることができる。拡幅装置によ
り、クランプ装置にクランプされた桟材を所要のピッチ
に拡幅することができる。よって、作業員の手作業によ
る桟材のピッキングや枠組定盤への投入、セットをなく
すことができる。

【０００９】請求項２に記載された発明では、前記各ク
ランプ装置が先端のとがった複数本のクランプ用ピン
と、対向配置された該クランプ用ピンを近接離反動可能
なクランプ用のエアシリンダとを備えると共に、前記ク
ランプ用ピンを前記エアシリンダの軸心を中心に回動可
能としたことを特徴としている。

【００１０】このように構成された請求項２にかかる発
明によれば、前記先端のとがった複数本のクランプ用ピ
ンで桟材両端の木口をクランプするので、弱い挟み力で
確実に桟材を保持することができる。クランプ用のエア
シリンダの軸心を中心として桟材を回転させることによ
り、反りのある桟材でも反りの影響を除去して指定した
位置にセットすることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について、図示例と共に説明する。

【００１２】図１〜図２５は、この発明の実施の形態を
示すものである。

【００１３】まず、構成を説明すると、ツーバイフォー
工法などで用いられる住宅用パネルの枠組１には、例え
ば、図１（ａ）に示すような桁壁用のものと、（ｂ）に
示すような妻壁用のものとがある。この枠組１は、所要
の間隔を置いて配置された複数本の縦桟（桟材２）の両
端部に横桟（桟材３）を取付けたものである。なお、図
１（ａ）の桁壁用の枠組１では、ほぼ等間隔に７本の桟
材２が配置されている。また、図１（ｂ）の妻壁用の枠
組１では、ほぼ等間隔に６本の桟材２が配置されると共
に、これらの両側に２本の桟材２が配置されている。こ
の両側の２本の桟材２は後述する柱６となっている。

【００１４】この縦桟などの桟材２には、通常の縦桟に
使用する普通ランバー４と、桁壁の両端または強度が必
要とされる縦桟に使用するＬＳＬ材ランバー５と、妻壁
の両端に必ず使用される柱６との少なくとも３種類が存
在する。これらは、それぞれにつき１階用と２階用とが
存在するため、合計で６種類が用意されている。なお、
必要に応じて、一階用普通ランバー４ａ、一階用ＬＳＬ
材ランバー５ａ、一階用柱６ａ、二階用普通ランバー４
ｂ、二階用ＬＳＬ材ランバー５ｂ、二階用柱６ｂとい
う。

【００１５】これらの桟材２は、通常、普通ランバー４
やＬＳＬ材ランバー５の場合には図２（ａ）に示すよう
な９列１２段の束（ロット７）、柱６の場合には図２
（ｂ）に示すような７列６段の束（ロット７）を単位と
して取扱われている。

【００１６】これらの枠組１を組立てるため、図３〜図
５に示すように、工場の基礎上には、枠組１を製造する
枠組定盤１１と、この枠組定盤１１で使用する桟材２を
ストックするストックヤード１２とが前後方向１３に隣
接して設けられている。上記枠組定盤１１は、前後方向
１３へ延びる桟材２（縦桟）を４５０ピッチなどの所定
間隔で左右方向１４へ隔てて複数本（図では最大で１１
本）配置し、この桟材２の両端部に左右方向１４へ延び
る桟材３（横桟）を取付けるようにするものである。ま
た、上記ストックヤード１２には、ワーク搬送コンベヤ
１５とワーク受台１６とリフター１７とが設けられてい
る。

【００１７】上記ワーク搬送コンベヤ１５は、図６
（ａ）（ｂ）に示すように、左右方向１４へ延びる平行
な一対のコンベヤフレーム２１と、コンベヤフレーム２
１のほぼ両端に設けられたスプロケット２２と、このス
プロケット２２に掛け渡されたループ状のローラーチェ
ーン２３と、このローラーチェーン２３を駆動力伝達機
構２４を介して駆動するモータ２５などの駆動装置とを
備えている。一対のコンベヤフレーム２１間は、前後方
向１３へ延びる連結フレーム２６で連結されている。ま
た、一対のコンベヤフレーム２１間にはリフター１７が
６基配設されている。各コンベヤフレーム２１には、高
さ調整可能な脚部材２７が取付けられている。なお、ワ
ーク搬送コンベヤ１５の一端側には、ワーク投入口２８
が設けられている。

【００１８】上記ワーク受台１６は、図７〜図９に示す
ように、ワーク搬送コンベヤ１５を跨ぐように設けられ
たほぼ門型の受台フレーム３１と、この受台フレーム３
１の上端に前後方向１３へ近接離反動自在に設けられて
左右方向１４へ延びる平行な一対のガイド桁材３２と、
このガイド桁材３２を駆動力伝達機構３３を介して近接
離反動させるエアシリンダ３４などの駆動装置とを備え
ている。受台フレーム３１は、左右方向１４へ所定の間
隔を置いて立設された複数本（例えば４本）の支柱３５
と、この支柱３５の上端近傍間および下端間を連結する
左右連結材３６と、ワーク搬送コンベヤ１５を間に挟ん
で対向するよう設けられた対の支柱３５の上端間を連結
する前後連結材３７とを備えている。ガイド桁材３２
は、スライド部材３８，３９を介して各前後連結材３７
にスライド可能に支持されている。エアシリンダ３４の
本体は、中間の２本のうちのどちらか一方の前後連結材
３７の上部に前後方向１３へ向けて固定されている。こ
のエアシリンダ３４のロッドは、対応する位置に存する
スライド部材３８に固定されている。駆動力伝達機構３
３は、中間の２本の前後連結材３７の両端にそれぞれ枢
支されたスプロケット４０と、このスプロケット４０間
に掛け渡されたループ状のローラーチェーン４１と、前
後連結材３７の一端側のスプロケット４０間を連結する
同調軸４２とを備えている。そして、前後連結材３７の
一端側のスライド部材３８はローラーチェーン４１の上
行側に連結され、前後連結材３７の他端側のスライド部
材３９はローラーチェーン４１の下行側に連結されてい
る。

【００１９】そして、図４に示すように、ワーク搬送コ
ンベヤ１５の上とワーク受台１６の上とに、合計６種類
の桟材２のロット７が載置可能となっている。

【００２０】また、ストックヤード１２と枠組定盤１１
との間に、桟材投入装置４５が設けられている。図１０
〜図１２に示すように、この桟材投入装置４５は、スト
ックヤード１２と枠組定盤１１とを跨ぐ門型の固定フレ
ーム４６と、この固定フレーム４６に対し前後方向１３
へ走行可能な前後移動フレーム４７とを備えている。固
定フレーム４６は、ストックヤード１２と枠組定盤１１
とを内側に含む矩形状の領域のコーナー部に配設された
４本の支柱４８と、この４本の支柱４８の上端間を接続
する前後桁４９および左右桁５０を備えている。少なく
とも前後桁４９はＩ型鋼から成っている。前後移動フレ
ーム４７は、前後桁４９の下フランジ５０にローラ５１
を介して走行可能に懸垂支持されている。前後移動フレ
ーム４７は、左右方向１４へ延びる一対の左右枠部５２
と、この左右枠部５２の両端部近傍間を連結する前後枠
部５３とを備えたほぼ枠状をしている。上記のローラ５
１は左右枠部５２の両端部に取付けられている。前後移
動フレーム４７はモータ５４などの走行駆動装置を備え
ている。モータ５４の出力軸にはピニオン５５が取付け
られ、前後桁４９にはピニオン５５が歯合するラック５
６が取付けられて前後移動フレーム４７の走行駆動機構
を構成している。

【００２１】上記前後移動フレーム４７には、図１３〜
図１５に示すように、左右枠部５２に沿って左右方向１
４へ走行可能な平面視ほぼＩ字状をした横行フレーム６
１が取付けられている。一方の左右枠部５２の上部には
ＬＭガイド６２が取付けられ、横行フレーム６１には他
方の左右枠部５２の上部に沿って転動するローラ６３が
取付けられている。また、横行フレーム６１はモータ６
４などの走行駆動装置を備えている。モータ６４の出力
軸にはスプロケット６５が取付けられ、このスプロケッ
ト６５から、ローラーチェーン６６、スプロケット６
７、駆動軸６８を介してピニオン６９へ駆動力を伝達す
る駆動力伝達機構３３が設けられている。そして、左右
枠部５２の上側部にはピニオン６９が歯合するラック７
０が取付けられ横行フレーム６１の走行駆動機構を構成
している。

【００２２】横行フレーム６１には、上下方向へ延びる
エアシリンダ７１などの昇降用アクチュエータおよびガ
イド７３を介して昇降可能なほぼ矩形枠状の昇降フレー
ム７２が設けられている。

【００２３】図１６〜図１８に示すように、昇降フレー
ム７２の左右方向１４へ延びる辺の下部には、それぞれ
支持フレーム７５，７６が平行に配設され、少なくとも
一方の支持フレーム７５は、エアシリンダ７７などの桟
材長さ調整用アクチュエータおよびガイド７８を介して
前後方向１３へ移動可能とされている。

【００２４】各支持フレーム７５，７６には、複数一対
（１１対）のクランプ装置８５〜８７がそれぞれ前後方
向１３に対向するように設けられている。このうち、一
端側の１基のクランプ装置８７は各支持フレーム７５，
７６に対して移動不能に固定されており、残る１０基の
クランプ装置８５，８６はエアシリンダ８１などの拡幅
装置およびガイド８２を介して左右方向１４へ移動可能
に取付けられている。即ち、図１９および図２１〜図２
４に示すように、クランプ装置８５，８６はガイド８２
により移動する支持プレート８８にてそれぞれ支持され
ており、この支持プレート８８は所要長さの連結バー８
９を介して相互に連結されている。連結バー８９の両端
にはフランジ状のストッパ９０が形成されており、これ
を支持プレート８８に固定されたリングガイド９１でガ
イドおよび係止するようになっている。連結バー８９の
中間部にはクランプ装置８５どうしの衝突防止用のスト
ッパとなるセパレートカラー９２が嵌着されている。

【００２５】各クランプ装置８５〜８７は、先端のとが
った複数本（例えば１０本）のクランプ用ピン９５など
のクランプ具をエアシリンダ９６などのクランプ用アク
チュエータを介して前後方向１３へ突出収納自在に備え
ている。クランプ用ピン９５はピン取付プレート９６に
取付けられ、ピン取付プレート９６はガイドプレート９
９、ガイドバー９７、ピンガイド９８によってガイドさ
れ、ピンガイド９８に形成された孔から突出収納される
ようになっている。

【００２６】各エアシリンダ９６は、支持プレート８８
に軸受部１００を用いて軸心を中心に回動自在に支承さ
れており、回転装置１０１，１０２によって回転可能に
支持されている。このうち、クランプ装置８５の回転装
置１０１は、図１８〜図２０に示すように、各エアシリ
ンダ９６の偏心位置に取付けられたカムフォロワ１０５
と、各カムフォロワ１０５を同時に案内する水平なガイ
ドバー１０６と、このガイドバー１０６の両端部を昇降
するシリンダ１０７などの回転用アクチュエータおよび
スライドブッシュ１０８などの昇降機構とで構成されて
いる。また、クランプ装置８６，８７の回転装置１０２
は、図１８および図２１〜図２４に示すように、エアシ
リンダ９６の偏心位置と各支持フレーム７５，７６との
間に介装されたエアシリンダ１０９などの回転用アクチ
ュエータで構成されている。

【００２７】次に、この実施の形態の作用について説明
する。

【００２８】枠組１を製造する場合、先ず、ストックヤ
ード１２に桟材２のロット７をセットする。即ち、ワー
ク搬送コンベヤ１５のワーク投入口２８から各種桟材２
のロット７を順次供給しつつ、ワーク搬送コンベヤ１５
を駆動して、各リフター１７上に、各種桟材２のロット
７を位置させる。例えば、図４の場合、各リフター１７
上には、二階用普通ランバー４ｂ、一階用普通ランバー
４ａ、一階用ＬＳＬ材ランバー５ａ、二階用ＬＳＬ材ラ
ンバー５ｂ、一階用柱６ａ、二階用柱６ｂの順にロット
７が配置されている。

【００２９】次に、リフター１７上のロット７のうちの
枠組１の製造に必要なものをワーク受台１６の一対のガ
イド桁材３２上に載置する。例えば、図４の場合、ガイ
ド桁材３２上には、二階用普通ランバー４ｂ、二階用Ｌ
ＳＬ材ランバー５ｂ、二階用柱６ｂのロット７が載置さ
れている。ガイド桁材３２上にロット７を載置する際に
は、ガイド桁材３２を開き、所要のリフター１７を上昇
させた後、ガイド桁材３２を閉じるようにする。なお、
ガイド桁材３２上のロット７を入替える際には、ガイド
桁材３２上のロット７に対応するリフター１７が上昇し
た状態でガイド桁材３２を開き、当リフター１７を下降
させた後、残るリフター１７のうちの所要のものを上昇
させ、ガイド桁材３２を閉じるようにする。また、なく
なったロット７を補充する際には、残っている全てのロ
ット７をガイド桁材３２上へ退避させた状態にして、ワ
ーク搬送コンベヤ１５により、補充するロット７を対応
するリフター１７まで搬送するようにする。

【００３０】そして、桟材投入装置４５を用いて、ガイ
ド桁材３２上の指定したロット７から桟材２を所要本数
ピッキングし、枠組定盤１１へ投入およびセットする。

【００３１】即ち、桟材投入装置４５の固定フレーム４
６に対し前後移動フレーム４７をワーク受台１６の上方
に位置させ、前後移動フレーム４７に対し横行フレーム
６１をピッキングしようとするロット７の上方に位置さ
せる。この状態で、エアシリンダ７１などのアクチュエ
ータを伸長動させガイド７３を介して昇降フレーム７２
をロット７の最上段の位置まで下降させる。

【００３２】そして、以下のようにしてロット７から桟
材２をピッキングする。まず、桟材２の長さに合わせ
て、昇降フレーム７２に設けられた支持フレーム７５，
７６の間隔を調整する。この調整は、エアシリンダ７７
などのアクチュエータおよびガイド７８を介して支持フ
レーム７５前後方向１３へ移動させることによって行
う。次に、クランプ用のエアシリンダ９６などのアクチ
ュエータのうちの所要のものを伸長動させて先端のとが
った複数本のクランプ用ピン９５をピンガイド９８に形
成された孔から突出させ、桟材２両端の木口をクランプ
する。この際、クランプ具として先端のとがった複数本
のクランプ用ピン９５を用いたので、弱い挟み力で確実
に桟材２を保持することができる。なお、同時に複数種
類の桟材２をピッキングする場合には、桟材２をクラン
プ後、昇降フレーム７２を上昇させ、横行フレーム６１
を異なるロット７上に移動し、昇降フレーム７２を下降
させた後、上記と同様の作業を行う。

【００３３】ピッキングが終了したら、昇降フレーム７
２を上昇させ、前後移動フレーム４７を固定フレーム４
６に沿って枠組定盤１１上へ移動させる。また、エアシ
リンダ８１などのアクチュエータを伸長動し、ガイド８
２を介してクランプ装置８５，８６を左右方向１４へ連
結バー８９の長さ一杯の間隔まで拡幅させる。そして、
回転装置１０１，１０２を用いて普通ランバー４とＬＳ
Ｌ材ランバー５とを図２５（ａ）の状態から図２５
（ｂ）の状態に９０度回転させて枠組定盤１１にセット
するのに適した向きにさせる。この際、クランプ用のエ
アシリンダ９６の軸心を中心として桟材２を回転させる
ようにしているので、反りのある普通ランバー４とＬＳ
Ｌ材ランバー５などの桟材２でも水平方向等ピッチに拡
幅することができる。なお、柱６は、ロット７積みの向
きと枠組定盤１１にセットする向きとが同じなので回転
させる必要はない。そのために、柱６は、独立した回転
装置１０２を有するクランプ装置８６，８７でクランプ
させるようにする。

【００３４】その後、昇降フレーム７２による昇降と、
横行フレーム６１による左右方向１４への移動を利用し
て桟材２を枠組定盤１１へ投入およびセットして行く。

【００３５】以後上記を繰返すことにより、桟材２のピ
ッキングや、桟材２の枠組定盤１１への投入およびセッ
トを自動的に行わせることができる。よって、作業員の
手作業による桟材２のピッキングや枠組定盤１１への投
入、セットをなくすことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１の発
明によれば、桟材投入装置によりワーク受台上のロット
から枠組定盤へ桟材を自動的に投入することができる。
複数対のクランプ装置により、設定した必要本数だけ桟
材をピッキングすることができる。拡幅装置により、ク
ランプ装置にクランプされた桟材を所要のピッチに拡幅
することができる。よって、作業員の手作業による桟材
のピッキングや枠組定盤への投入、セットをなくすこと
ができる。

【００３７】請求項２の発明によれば、先端のとがった
複数本のクランプ用ピンで桟材両端の木口をクランプす
るので、弱い挟み力で確実に桟材を保持することができ
る。クランプ用のエアシリンダの軸心を中心として桟材
を回転させることにより、反りのある桟材でも反りの影
響を除去して指定した位置にセットすることが可能とな
る、という実用上有益な効果を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態の装置によ
って組立てられる枠組の平面図である。

【図２】（ａ）（ｂ）は枠組に用いられる桟材のロット
の端面図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかる部材自動供給装置
の平面図である。

【図４】図３の正面図である。

【図５】図３の側面図である。

【図６】図３のワーク搬送コンベヤにかかり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は正面図である。

【図７】図３のワーク受台の平面図である。

【図８】図７の正面図である。

【図９】図７の側面図である。

【図１０】図３の桟材投入装置の平面図である。

【図１１】図１０の正面図である。

【図１２】図１０の側面図である。

【図１３】図３の横行フレームの平面図である。

【図１４】図１３の側面図である。

【図１５】図１３の正面図である。

【図１６】図１４の昇降フレームの平面図である。

【図１７】図１６の側面図である。

【図１８】図１６の正面図である。

【図１９】図１８のクランプ装置の側面図である。

【図２０】図１９の背面図である。

【図２１】図１８の別のクランプ装置の側面図である。

【図２２】図２１の正面図である。

【図２３】図２１の背面図である。

【図２４】図２１の平面図である。

【図２５】回転装置による桟材の回転作動図である。

【符号の説明】

２ 桟材 ７ ロット １１ 枠組定盤 １６ ワーク受台 １５ ワーク搬送コンベヤ ４５ 桟材投入装置 ４７ 前後移動フレーム ６１ 横行フレーム ７２ 昇降フレーム ８１ エアシリンダ（拡幅装置） ８５ クランプ装置 ８６ クランプ装置 ８７ クランプ装置 ９５ クランプ用ピン ９６ エアシリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各種桟材のロットを載置するワーク受台
   と、該ワーク受台へ前記ロットを供給するワーク搬送コ
   ンベヤと、ワーク受台から枠組定盤へ桟材を投入する桟
   材投入装置とを備え、 該桟材投入装置が、ワーク受台と枠組定盤との間を往復
   移動する前後移動フレームと、ワーク受台上の各ロット
   間を移動する横行フレームと、昇降可能な昇降フレーム
   と、指定したロットから桟材をピッキングする複数対の
   クランプ装置と、複数対のクランプ装置を所要ピッチに
   拡幅する拡幅装置とを備えたことを特徴とする部材自動
   供給装置。
2. 【請求項２】前記各クランプ装置が先端のとがった複数
   本のクランプ用ピンと、対向配置された該クランプ用ピ
   ンを近接離反動可能なクランプ用のエアシリンダとを備
   えると共に、前記クランプ用ピンを前記エアシリンダの
   軸心を中心に回動可能としたことを特徴とする請求項１
   記載の部材自動供給装置。