JP2004160469A - Plate material conveyor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、板材を落下させて収容スペースの規制部材との衝突により制止させる板材搬送装置に関し、特に、その衝突時に板材に加わる衝撃を軽減して、板材の損傷を防止することができる板材搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、長尺帯状の金属板から所定寸法サイズの切断片を製造する工程では、コイル状に巻回された原材料となる金属板を一定速度で連続的に送り出し、それが一定長さ送り出されると切断装置によって切断したり、或いは、一定形状に打ち抜かれている。このような製造工程により得られた切断片は、例えば、専用の金属板積載箱に複数枚積載された状態で梱包されて保管や輸送される。この金属板積載箱に複数枚の切断片を積載する方法としては、例えば、特開2002−187661号公報に記載された金属板の搬送積載装置が提案されている。
【0003】
この金属板の搬送積載装置によれば、例えば、金属板は、マグネット付コンベアのコンベアベルトの下面に吸着機構(マグネット)の磁気力により吸着され、そのコンベアベルトが一定速度で移動することにより金属板積載箱の上方位置まで搬送移動される。ここで、マグネット付コンベアは、そのコンベアベルトの走行速度情報と、センサーにより検出された金属板の位置情報とに応じて、吸着機構の磁気力を金属板の先端側から後端側へと順次解除し、吸着されている金属板の先端部分を後端部分に先行して落下させて、その金属板を金属板積載箱内へ落とし込ませている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した金属板の搬送積載装置において、コンベアベルトにより金属板を高速で搬送移動させる場合、コンベアベルトから剥がれ落ちる金属板は、そのコンベアベルトの移動速度とほぼ同一の速度でコンベアベルトの移動方向へ飛翔しながら金属板積載箱内へ落下させられる。かかる場合、金属板積載箱内には、金属板の先端と当たって金属板を制止させる緩衝板を備えた金属板制止装置が配設されているが、コンベアベルトによる金属板の搬送速度が高速であるため、緩衝板との衝突に伴う衝撃により金属板の先端部が損傷することが避けられないという問題点があった。
【0005】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、板材を落下させて収容スペースの規制部材との衝突により制止させる場合に、その衝突時に板材に加わる衝撃を軽減して、板材の損傷を防止することができる板材搬送装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために請求項1記載の板材搬送装置は、板材が収容可能な収容スペースと、その収容スペースの上方に対向して設けられる搬送面と、その搬送面に対して吸着力を付与する吸着手段と、前記搬送面を前記収容スペースの上方へ向けて上流側から下流側へ任意の基準速度で移動させる移送手段と、前記収容スペースにおける前記搬送面の移送方向下流側に設けられる規制部材とを備え、更に、前記吸着手段により前記搬送面に吸着された板材が前記移送手段による前記搬送面の移送によって前記収容スペース近傍の所定位置に達した場合に前記搬送面を基準速度より低速なパイリング速度まで減速させる減速手段と、その減速手段による前記搬送面の減速完了と同時に、その搬送面を加速して基準速度にまで復帰させる加速手段と、前記減速手段による前記搬送面の減速途中から前記加速手段による前記搬送面の加速開始直前までは少なくとも前記吸着手段による前記搬送面への吸着力の付与を禁止する吸着制御手段とを備えている。
【0007】
この請求項1記載の板材搬送装置によれば、前段工程にある板材は、吸着手段により吸着力が付与された搬送面に吸着され、その搬送面を移送手段により上流側から下流側へと任意の基準速度で移動させることによって、収容スペースの上方位置まで移送される。ここで、搬送面に吸着された板材が収容スペース近傍の所定位置に達すると、減速手段により搬送面の移送速度が減速され始め、その後、搬送面が減速される過程において、吸着手段による搬送面への吸着力付与が吸着制御手段によって禁止され始める。結果、収容スペース近傍の所定位置に達した板材は、吸着制御手段の実行により搬送面から剥がれ始める。
【0008】
吸着制御手段によれば、減速手段により搬送面がパイリング速度に達する直前、即ち、加速手段により搬送面の加速が開始される直前まで、吸着手段による吸着力付与が禁止され、この結果、板材は、搬送面の減速が完了する直前までに搬送面から完全に離間して収容スペースへ向けて落下を開始する。この落下を経て収容スペースに達した板材は、規制部材に軽く当たって制止される。一方、減速手段により搬送面がパイリング速度まで減速されて、減速手段による減速が完了すると、その完了とほぼ同時に、加速手段により搬送面が基準速度まで加速され始め、その後、搬送面はもとの基準速度にまで移送速度が復帰される。
【0009】
なお、当然のことながら、加速手段による加速完了後は、再び、移送手段により搬送面を基準速度で移送し、その搬送面に次の板材を吸着させて前段工程から収容スペースへ向けて移送させることもできる。
【0010】
請求項2記載の板材搬送装置は、請求項1記載の板材搬送装置において、前記吸着制御手段は、前記加速手段による前記搬送面の加速途中まで前記吸着手段による前記搬送面への吸着力の付与を禁止するものである。
【0011】
請求項3記載の板材搬送装置は、請求項1又は2に記載の板材搬送装置において、前記吸着手段は通電により磁気力を発生可能な電磁石を備えており、前記吸着制御手段は、前記電磁石により発生される磁気力を低下又は消滅させるものである。
【0012】
請求項4記載の板材搬送装置は、請求項1から3のいずれかに記載の板材搬送装置において、前記加速手段は、前記搬送面が前記減速手段により停止される以前に、その搬送面の加速を開始するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施例である板材パイリング装置1の側面図である。図1に示すように、板材パイリング装置1は、主に、鋼板等の強磁性材料から成る所定長さの板材(以下「ワーク」という)Wを、ランアウトコンベア2によりパイラコンベア3へ供給し、そのパイラコンベア3により収容スペース4へ落下させて積層載置させるための装置である。
【0014】
パイラコンベア3は、その基端部(図1右側)がランアウトコンベア2の下流側部分の上方に近接して配設されたマグネット付コンベア装置である。このパイラコンベア3は、無端環状のコンベアベルト3aと、そのコンベアベルト3aの移送方向(図1の矢印X方向)両端にそれぞれ内接される一対の回転ドラム3b,3bとを備えている。コンベアベルト3aは外周下面がワークWを吸着させる搬送面5とされており、かかる搬送面5は、コンベアベルト3aが回転ドラム3b,3bにより循環的に移動(移送)されることによりパイラコンベア3の下部を矢印X方向へ移送される。
【0015】
一対の回転ドラム3b,3bは筐体3cに図1中の時計方向へ回転可能に軸支されており、その少なくとも一方には駆動モータ18(図2参照)の回転軸が減速装置(図示せず)を介して連結されている。コンベアベルト3aの内周下部には、そのコンベアベルト3aの移送方向(矢印X方向)に沿って一列状に配設された複数の電磁石M1〜M14が筐体3cに固定されている。これらの電磁石M1〜M14は、搬送面5にワークWを吸着させる吸着力を付与するためのものである。
【0016】
具体的に、電磁石M1〜M14は、後述する電磁石ドライブ回路19により通電されて励磁(オン)(図3(c)中の「ON」参照)又は消磁(オフ)(図3(c)中の「OFF」参照)される磁石であり、かかる電磁石M1〜M14の磁気力によりパイラコンベア3の搬送面5にワークWを吸着させることができる。ここで、ランアウトコンベア2としては、パイラコンベア3と同様にマグネット付コンベア装置が用いられている。ランアウトコンベア2は、その下流側に配設される数個の電磁石の磁気力がパイラコンベア3の上流側に配設される数個の電磁石の磁気力に比べて弱められており、パイラコンベア3へワークWが吸着され易くされている。
【0017】
パイラコンベア3には、ワークWの到来を検出するためやワークWの長さを測定するためのセンサ6が配設されており、このセンサ6により検出されたワークWの位置情報および搬送面5の移送速度情報に基づいて、搬送面5の移送速度を減速させ始める時期が到来したか否かを判断することができる。収容スペース4は、複数枚のワークWを積層状態で収容可能な空間であって、パイラコンベア3における反ランアウトコンベア2配設側、即ち、搬送面5の移送方向下流側(図1左側)に設けられている。
【0018】
収容スペース4は、搬送面5の移送方向下流側部分において搬送面5と対向する上部が開放されており、搬送面5の移送方向下流側(図1左側)に先端ストッパ7が、搬送面5の移送方向上流側(図1右側)に後端ストッパ8がそれぞれ直立した状態に設けられている。搬送面5から離間(離脱)したワークWは、落下して先端ストッパ7に軽く衝突して収容スペース4内に制止される。尚、収容スペース4におけるワークWの載置面から搬送面5までの高さは、ワークWが収容スペース4に収容された場合に、電磁石M1〜M14の磁気力によりワークWが収容スペース4から浮上して搬送面5に再吸着されない距離に設定されている。
【0019】
また、パイラコンベア3の下流側部分には、ワークWを収容スペース4へ落下させる場合に電磁石M1〜M14の一部が一時的にオフされる範囲(以下「選択範囲」という)9が設定されている。この選択範囲9内にワークWが到来すると、電磁石M1〜M14のうち選択範囲9内にあるものへの通電が停止されて、ワークWは、搬送面5から離間して収容スペース4へ向けて落下するのである。ここで、本実施例では電磁石M1〜M14のうち電磁石M9〜M14が選択範囲9内に位置しているが、かかる選択範囲9は、ワークWの収容スペース4への収容状態の良否に応じて、適宜に拡大又は縮小して設定可能である。
【0020】
なお、ワークWを搬送面5から離間させる場合、本実施例では選択範囲9にある電磁石M9〜M14を完全に消磁(オフ)させるが、ワークWを搬送面5から離間させる場合、選択範囲9にある電磁石M9〜M14を完全に消磁させる必要は必ずしもなく、例えば、選択範囲9にある電磁石M9〜M14への通電量を低下させて磁気力を低下させることによって搬送面5からワークWを離間させるようにしても良い。
【0021】
図2は、板材パイリング装置1の電気的構成を示したブロック図ある。図2に示すように、板材パイリング装置1は、その動作を制御するための制御部Cを備えており、この制御部Cには、演算装置であるCPU11と、そのCPU11により実行される各種の制御プログラムや固定値データ等を記憶した不揮発性の記憶装置であるROM12と、ワークメモリ等として使用される揮発性の記憶装置であるRAM13と、計時回路14とが設けられている。なお、図4に示すフローチャートのプログラムは、制御プログラムの一部としてROM12内に記憶されている。
【0022】
RAM13は板材パイリング装置1の電源オフ後もバッテリ等のバックアップ電源(図示せず)により給電を受けており、かかる給電によりRAM13内に記憶される各種データを保持することができる。計時回路14は時間の計時を行うためのものであり、計時回路14により計時された時間はCPU11によって読み出され、各処理に使用される。
【0023】
これらのCPU11、ROM12、RAM13及び計時回路14は、アドレスバス及びデータバスで構成されたバスライン15を介して相互に接続されており、バスライン15は、また、入出力ポート16にも接続されている。入出力ポート16には、モータ駆動回路17と、電磁石ドライブ回路19と、上記したセンサ6とが接続されている。モータ駆動回路17は、パイラコンベア3の回転ドラム3bを回転駆動するための動力を付与する駆動モータ18を駆動するためのものであり、電磁石ドライブ回路19は、上記した電磁石M1〜M14への通電を制御するものである。
【0024】
図3(a)は、センサ6の出力信号の変化を示したタイムチャートであり、図3(b)は、搬送面5の移送速度の変化を示したタイムチャートであり、図3(c)は、電磁石M1〜M14のうち選択範囲9にあるものへの通電状態を示したタイムチャートである。この図3を参照して、センサ6によるワークWの検出に基づいたパイラコンベア3の動作タイミングについて説明する。
【0025】
搬送面5が基準速度V1で移送され(21)、搬送面5に吸着されたワークWがセンサ6により検出されると、センサ6の出力信号がオフ状態からオン状態に反転する(22)。センサ6の出力信号がオンになった場合、センサ6のオンから所定の減速遅延期間t1が経過するまで、搬送面5は基準速度V1で移動する。その後、減速遅延期間t1が経過すると(23)、搬送面5の減速を開始する位置である減速開始位置にワークWが到達したものとして、基準速度V1で移動していた搬送面5を等加速度αで減速する(24)。この減速によって、搬送面5は減速期間t2が経過するまでにパイリング速度V2まで減速される(25)。なお、パイリング速度V2は基準速度V1より低速であって搬送面5が逆走しない範囲であれば0m/s(零値)にも設定可能であるが、好適には0m/sを越え且つ基準速度V1未満の速度(0<V2<V1)とすることが好ましい。
【0026】
パイリング速度V2に達すると(25)、搬送面5を等加速度αで加速する(26)。この加速によって、搬送面5は加速期間t3が経過するまでに基準速度V1まで加速され(26)、その加速が完了すると(27)、搬送面5は、次にセンサ6の出力信号がオンに再び反転するまで(22)、基準速度V1で再び移動する(21)。なお、図3に示す動作例では、搬送面5の減速過程及び加速過程において加速度αの絶対値(スカラー)が等しく設定されており、結果、減速期間t2と加速期間t3とが等しくされている(t2=t3)。
【0027】
一方、センサ6の出力信号がオンされ(21)、それから電磁石オフ遅延期間t4が経過すると(28)、ワークWが収容スペース4へ落下を開始する位置であるワーク落下開始位置に到達したものとして、電磁石M1〜M14のうち選択範囲9にある電磁石M9〜M14をオフする(28)。ここで、電磁石オフ遅延期間t4は減速遅延期間t1より長く(t4>t1)、更に、減速遅延期間t1と減速期間t2との和より短くされている(t4<t1+t2)。
【0028】
電磁石M9〜M14は、少なくとも減速期間t2の途中から加速期間t3の途中までの電磁石オフ期間t5の間オフする(29)。その後、電磁石M9〜M14は、加速期間t3の途中でオンされる(30)。本実施例によれば、電磁石オフ期間t5は、減速期間t2及び加速期間t3の切り替わり時点を境に各期間t2,t3にそれぞれ略均等に割り振られており、減速期間t2及び加速期間t3の和より短くされている(t5<t2+t3)。
【0029】
このように、電磁石オフ期間t5は、減速期間t2の開始(23)から加速期間t3の完了(27)までの期間内で、且つ、減速期間t2及び加速期間t3の双方に跨るように設定されている。このように電磁石オフ期間t5を設定するによって、電磁石M9〜M14の磁気力が復帰する時期は、加速期間t3の開始時点(25)より確実に遅延されるので、電磁石オフ期間t5中に磁気力の及ばない距離までワークWを落下させることができるのである。なお、上記した「減速期間t2の開始から加速期間t3の完了までの期間」とは、本発明の減速手段の開始から加速手段の完了までの期間に該当するものである。
【0030】
ところで、ワークWは、減速期間t2の終了直前までに搬送面5から完全に離間している必要がある。これは、減速期間t2の終了後は即座に加速期間t3が開始されるので、減速期間t2の経過後にワークWが搬送面5に吸着していると、一旦減速されたワークWが再加速され、結果、先端ストッパ7との衝突時の衝撃が増大してしまうためである。一方、ワークWと先端ストッパ7との衝突時の衝撃は、ワークWと搬送面5との完全離間時に搬送面5の移送速度が低速であるほど小さくなる。
【0031】
即ち、ワークWが搬送面5から離間する時期は、減速期間t2の開始(23)後であって、且つ、減速期間t2の終了時点(25)により近く設定するべきである。そこで、本実施例では、ワークWが搬送面5から完全に離間させるべき時期を減速期間t2の終了0.1s前に設定し、その設定を実効させるべく電磁石オフ期間t5の開始時期を設定しているのである。よって、電磁石M9〜M14をオフした後、ワークWが搬送面5から早期に離間するものであれば、電磁石オフ期間t5は、少なくとも減速期間t2の途中から減速期間t2の終了時点(つまり加速期間t3の開始時点)(25)の直前までに設定すれば良い。
【0032】
次に、図1及び図3を参照して、上記した各種期間t1〜t5の具体的数値の一例を示す。まず、以下の具体例では、先端ストッパ7を距離を起算する場合の起点としており、上記起点からセンサ6までの距離L1を5m、上記起点から減速期間t2終了時におけるワークWの先端までの距離L2を0.5m、基準速度V1を2m/s、パイリング速度V2を0.6m/s、減速時及び加速時の加速度αを4.9m/s2 、電磁石オフ期間t5を0.5s、として求めている。
【0033】
まず、減速期間t2は、次式(1)に基づけば略0.286sとなり、加速期間t3は、減速期間t2と等しい略0.286sとなる。
【数1】t2=(V2−V1)/(−α) ・・・(1)
【0034】
また、先端ストッパ7を起点とした場合の減速開始位置までの距離L3は、次式(2)に基づいて略0.872mとなる。
【数2】L3=L2+{V1・t2−(α・t22 )/2} ・・・(2)
【0035】
更に、センサ6から減速開始位置までの距離L4は距離L1,L3の差分から略4.128mとなり、減速遅延期間t1は、距離L4を基準速度V1で除した商から略2.064sとなる。なお、電磁石オフ期間t5は前半の0.25sを減速期間t2の終期に後半の0.25sを加速期間t3の初期にそれぞれ割り振って設定すれば、次式(3)、(4)に基づいて上記起点からワーク落下開始位置までの距離L5は略0.803mとなる。
【数3】t=0.5・t5 ・・・(3)
【数4】L5=L2+{V2・t+(α・t2 )/2} ・・・(4)
【0036】
次に、図4を参照して、上記の動作タイミングで板材パイリング装置1を動作させるための処理について説明する。図4は、板材パイリング装置1によるパイリング処理を示したフローチャートである。板材パイリング装置1の電源を投入すると、図4に示すパイリング処理が実行される。パイリング処理では、まず、電磁石ドライブ回路19により全ての電磁石M1〜M14へ通電を開始し(S1)、これにより全ての電磁石M1〜M14の磁気力を搬送面5に付与する。これと共に、モータ駆動回路17により駆動モータ18を回転し、その回転を減速装置を介して回転ドラム3bへ伝達して、パイラコンベア3の搬送面5を図1の矢印X方向へ基準速度V1で移送する(S2)。
【0037】
ワークWは、前段工程からランアウトコンベア2により搬送され、その先端がパイラコンベア3の搬送面5の下方に接近すると、電磁石M1〜M14のうちパイラコンベア3の上流側に位置するものの磁気力により搬送面5に吸着される。ここで、センサ6は、ワークWを検出するまで出力信号がオフされており、かかるセンサ6の出力信号がオンされるまでは処理を待機する(S3:No)。ワークWが搬送面5により移送されセンサ6により検出されると、センサ6の出力信号がオンし(S3:Yes)、これを契機に、計時回路14の時間に基づいて減速遅延期間t1及び電磁石オフ遅延期間t4の双方の計時を同時に開始する(S4)。
【0038】
上記した2つの期間t1,t4の計時が開始された後は、計時回路14の時間を監視して、まず、減速遅延期間t1が経過するまで待機し(S5:No)、減速遅延期間t1が経過すると(S5:Yes)、搬送面5の減速を開始する(S6)。また、電磁石オフ遅延期間t4が未経過である限り(S7:No)、S5の処理中も時計回路14の時間は継続して監視されており、その後に電磁石オフ遅延期間t4が経過すると(S7:Yes)、それと同時に電磁石M9〜M14への通電を停止する(S8)。その結果、電磁石M9〜M14の磁気力が消滅される。
【0039】
また、S8の通電停止と同時に、電磁石オフ期間t5の計時を開始し(S9)、その開始後は計時回路14の時間を監視しつつ、電磁石オフ期間t5が経過するまでの間に、S10及びS11の処理を実行する。具体的には、S9の実行後、搬送面5の移送速度がパイリング速度V2にまで減速されるまで待機し(S10:No)、搬送面5がパイリング速度V2に達すると(S10:Yes)、それと同時に搬送面5の加速を開始する(S11)。
【0040】
搬送面5の加速開始後は、電磁石オフ期間t5が経過するまで待機し(S12:No)、電磁石オフ期間t5が経過すると(S12:Yes)、電磁石M9〜M14への通電を再開して、全ての電磁石M1〜M14に対する通電を行う(S13)。S13により全電磁石M1〜M14に通電した後は、搬送面5の移送速度が基準速度V1にまで加速されるまで待機し(S14:No)、搬送面5が基準速度V1に達すると(S14:Yes)、処理をS3へ移行して、次のワークWがセンサ6により検出されるまで待機するのである(S3:No)。
【0041】
以上、図3のタイムチャートに基づいて板材パイリング装置1を稼動させる場合について説明したが、図3のタイムチャートに代替して、図5のタイムチャートに基づいてワークWを放出することもできる。なお、図5は、本実施例(図3の動作タイミング)の比較対象となる動作タイミングを示しており、(a)は、センサ6の出力信号の変化を示したタイムチャートを、(b)は、搬送面5の移送速度の変化を示したタイムチャートを、(c)は、電磁石M1〜M14のうち選択範囲9にあるものへの通電状態を示したタイムチャートを、それぞれ示すものとする。
【0042】
具体的には、図5に示すように、搬送面5の移動速度を基準速度V1で予め移動し(51)、センサ6がオンして(52)から所定時間後、搬送面5の移動速度を基準速度V1からパイリング速度V2にまで減速し(53)、そのパイリング速度V2を所定期間保持し(54)、そのパイリング速度V2が保持される期間中だけ電磁石M9〜M14への通電を停止して(55)搬送面5からワークWを離間させ、その後、搬送面5を加速して(56)、再びもとの基準速度V1で搬送面5を移動するのである(51)。
【0043】
しかしながら、図3の動作タイミングと図5の動作タイミングとでは、実験により比較した結果、図3の動作タイミングで搬送面5からワークWを放出した方が、先端ストッパ7と衝突する際にワークWに及ぶ衝撃や損傷が明らかに軽減されていることが判明した。即ち、搬送面5を同じ様にパイリング速度V2にまで減速させてワークWを放出するのであれば、図3に示すように搬送面5の減速が完了する(パイリング速度V2に達する)直前までに搬送面5からワークWを完全に離間させるようにする方が、単に一定のパイリング速度V2で移動している搬送面5からワークWを放出させる場合(図5参照)に比べて、先端ストッパ7との衝突に際してワークWに及ぶ衝撃や損傷を防止できるのである。
【0044】
また、図5の動作タイミングでは、少なくとも一定期間は搬送面5の速度が低速のパイリング速度V2に保持されるので、その間は搬送面5の速度を基準速度V1に復帰できず、勢いワークWの処理が遅延し、ワークWの搬送効率が低下してしまう。これに対して、図3の動作タイミングであれば、搬送面5の移動速度はパイリング速度V2に達すると即座に基準速度V1へ向けて加速されるので、図5の動作タイミングにおける低速期間(54)に起因する処理遅延がない。
【0045】
そこで、本実施例では、以上の点を鑑みて、上記のように構成された板材パイリング装置1を、図5示す動作タイミングではなく、図3に示す動作タイミングで稼動させることによって、ワークWの損傷防止および品質向上と、板材パイリング装置1による単位時間当たりのワークWの搬送枚数の向上とを図っているのである。
【0046】
なお、本実施例において、請求項1記載の移送手段としてはS2の処理が該当する。請求項1又は4に記載の減速手段としてはS6の処理及びS10のNoの分岐が該当する。請求項1、2又は4に記載の加速手段としてはS11の処理及びS14のNoの分岐が該当する。請求項1から3に記載の吸着制御手段としてS8の処理及びS12のNoの分岐が該当する。
【0047】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【0048】
例えば、本実施例では、電磁石M1〜M14による磁気力によって搬送面5にワークWを吸着させたが、かかるワークWの吸着手段は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、コンベアベルトの厚さ方向に貫通する通穴を多数穿設し、かかる多数の通穴から空気を吸引することによりワークWを搬送面に吸着するようにしても良い。
【0049】
また、本実施例では、搬送面5の減速過程及び加速過程における加速度αの絶対値を一致させたが、これに限られずに、ワークWの搬送条件に応じて搬送面5の減速時及び加速時における加速度αの絶対値を異なる値に設定しても良い。更に、電磁石オフ期間t5の始期は、必ずしも減速期間t2の開始後である必要はなく、例えば、ワークWが搬送面5から離間しにくい場合などには減速期間t2の開始以前、即ち、減速遅延期間t1の最中に電磁石オフ期間t5の始期を設定しても良い。
【0050】
また、本実施例では、図4の処理におけるS6、S8、S11及びS13の処理の実行タイミングを、1つのセンサ6によるワークWの検出時を契機とし、期間t1,t4,t5の時間経過に基づいて制御した。しかしながら、上記した図4に示すS6、S8、S11及びS13の処理の実行タイミング制御は、必ずしも上記のように経過時間に基づいて行う必要はなく、例えば、センサ6によるワークWの検出を契機に搬送面5の速度情報に基づいてワークWの位置を演算し、その演算されたワークWの位置情報に基づいて、図4に示すS4、S6、S8、S11及びS13の処理の実行タイミングを制御しても良い。
【0051】
【発明の効果】本発明の板材搬送装置によれば、搬送面から落下する板材は、搬送面が減速手段によって基準速度よりも低速に減速される過程で放出されるので、基準速度で移動する搬送面から板材を放出する場合に比べて、板材が規制部材に衝突する際の運動量を低下させることができる。よって、その分、板材が規制部材に衝突する際の衝撃を軽減して、その衝突に伴う板材の損傷を防止できるという効果がある。しかも、搬送面はパイリング速度に達すると即座に加速手段により基準速度まで加速されるので、搬送面が低速化される期間を極力短期化することができ、搬送面による単位時間当たりにおける板材の搬送枚数の低下を抑制することができるという効果がある。
【0052】
また、本発明に対して、搬送面の移動速度をパイリング速度まで減速した後、そのパイリング速度を所定期間保持し、その期間中に一定のパイリング速度で移動する搬送面から板材を離間させ、その後、搬送面を加速して基準速度に復帰させるという別方式を採ることも考えられる。しかしながら、かかる別方式と本発明とを比較した場合、実際上、本発明のように搬送面の減速過程が完了する直前までに搬送面から板材を完全に離間させるようにした方が、上記別方式に比べて、規制部材との衝突に際して板材に及ぶ衝撃や損傷を更に軽減できるのである。
【0053】
ところで、吸着制御手段は、少なくとも加速手段による搬送面の加速開始直前まで吸着手段による吸着力付与を禁止して、搬送面から板材を完全に離間させるものである。故に、遅くとも減速手段の完了直前までに搬送面から板材を完全に離間させれば良いこととなる。
【0054】
しかしながら、吸着制御手段による吸着手段の禁止状態を、減速手段の完了時点まで継続しその直後に吸着力を復帰させて加速手段を実行すると、搬送面から一旦離間した板材が搬送面に引き寄せられて再吸着される虞がある。また、仮に一旦離間した板材は再吸着されないとしても、加速手段により加速される搬送面から吸着作用の影響を少なからず受ける虞がある。かかる場合には、減速手段により一旦減速された板材が落下途中で再び加速されて、板材が規制部材に衝突する際の衝撃が増加してしまう虞がある。
【0055】
そこで、請求項2記載の板材搬送装置は、吸着制御手段によって、加速手段による搬送面の加速途中まで吸着手段による搬送面への吸着力の付与を禁止している。この結果、搬送面への吸着作用の復帰時期は、減速手段による減速完了時点、即ち、加速手段による開始時点より遅延されるので、その間に板材を搬送面の吸着作用が及ばない遠方まで落下させることができる。よって、搬送面から一旦離間した板材が再吸着される現象や、搬送面の吸着作用により落下中の板材が再加速される現象を抑制することができるという効果がある。
【0056】
一方、請求項3記載の板材搬送装置によれば、板材は、通電された電磁石の磁気力により搬送面に吸着されると共に、その電磁石の磁気力が吸着制御手段により低下又は消滅されることにより搬送面から離間させられる。ここで、電磁石は、電気的な通電により吸着力の発生及び低下又は消滅が制御されるので、空気吸引方式などの機械的吸着手段に比べて時定数を小さくでき、結果、吸着力の強弱の制御を高速且つ短時間で行うことができるという効果がある。よって、例えば、減速手段による減速過程及び加速手段による加速過程を合計数百ミリ秒程度の短時間で実行する場合であっても、電磁石のオンオフさせるタイミングを容易に微調整することができるのである。
【0057】
また、請求項4記載の板材搬送装置によれば、加速手段は搬送面が減速手段により停止される以前に搬送面の加速を開始するものである。即ち、パイリング速度は零値以上である。よって、完全に停止した搬送面を加速する場合に比べて、加速手段によって搬送面を低負荷で基準速度にまで加速することができ、結果、その加速に要するエネルギー量を軽減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である板材パイリング装置の側面図である。
【図2】板材パイリング装置の電気的構成を示したブロック図ある。
【図3】(a)は、センサの出力信号の変化を示したタイムチャートであり、(b)は、搬送面の移送速度の変化を示したタイムチャートであり、(c)は、選択範囲にある電磁石への通電状態を示したタイムチャートである。
【図4】板材パイリング装置によるパイリング処理を示したフローチャートである。
【図5】図3の動作タイミングに対する比較例であって、(a)は、センサの出力信号の変化を示したタイムチャートであり、(b)は、搬送面の移送速度の変化を示したタイムチャートであり、(c)は、選択範囲にある電磁石への通電状態を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
1 板材パイリング装置(板材搬送装置)
3b 回転ドラム(駆動手段の一部、減速手段の一部、加速手段の一部)
4 収容スペース
5 搬送面
7 先端ストッパ(規制部材)
17 モータ駆動回路(駆動手段の一部、減速手段の一部、加速手段の一部)
18 駆動モータ(駆動手段の一部、減速手段の一部、加速手段の一部)
19 電磁石ドライブ回路(吸着手段の一部)
M1〜M14 電磁石(電磁石、吸着手段の一部)
V1 基準速度
V2 パイリング速度
W ワーク(板材)[0001]
BACKGROUND OF THE
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a process of manufacturing a cut piece having a predetermined size from a long strip-shaped metal plate, a metal plate as a raw material wound in a coil shape is continuously fed at a constant speed, and the metal plate is fed at a constant speed. When the length is sent out, it is cut by a cutting device or punched into a fixed shape. The cut pieces obtained by such a manufacturing process are packed and stored or transported, for example, in a state where a plurality of cut pieces are stacked in a dedicated metal plate stacking box. As a method of stacking a plurality of cut pieces on the metal plate stacking box, for example, a metal plate transfer stacking device described in JP-A-2002-187661 has been proposed.
[0003]
According to this metal plate transport and stacking device, for example, the metal plate is attracted to the lower surface of the conveyor belt of the magnet-equipped conveyor by the magnetic force of an attraction mechanism (magnet), and the conveyor belt moves at a constant speed, thereby causing the metal plate to move. It is transported and moved to a position above the plate stacking box. Here, the magnet-equipped conveyor sequentially applies the magnetic force of the suction mechanism from the leading end side to the rear end side of the metal plate according to the traveling speed information of the conveyor belt and the position information of the metal plate detected by the sensor. The metal plate is released and the front end portion of the metal plate is dropped before the rear end portion, and the metal plate is dropped into the metal plate loading box.
[0004]
However, when the metal plate is conveyed at a high speed by the conveyor belt in the above-described metal plate conveying and stacking apparatus, the metal plate peeling off from the conveyor belt depends on the moving speed of the conveyor belt. It is dropped into the metal plate loading box while flying in the moving direction of the conveyor belt at almost the same speed. In such a case, inside the metal plate loading box, a metal plate stopping device provided with a buffer plate that stops the metal plate by contacting the tip of the metal plate is arranged, but the conveying speed of the metal plate by the conveyor belt is high. Therefore, there is a problem that it is unavoidable that the tip of the metal plate is damaged by the impact accompanying the collision with the buffer plate.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in the case where the plate is dropped and stopped by a collision with the regulating member of the storage space, the impact applied to the plate at the time of the collision is reduced, It is an object of the present invention to provide a sheet conveying apparatus capable of preventing damage to a sheet.
[0006]
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a plate material conveying device, comprising: a housing space capable of housing a plate material; and a conveying surface provided above and opposed to the housing space. Suction means for applying a suction force to the transfer surface, transfer means for moving the transfer surface upward from the storage space from an upstream side to a downstream side at an arbitrary reference speed, and the transfer in the storage space. A regulating member provided on the downstream side in the transfer direction of the surface, and further, the plate material sucked to the transfer surface by the suction means reaches a predetermined position near the accommodation space by the transfer of the transfer surface by the transfer means. A deceleration means for decelerating the transport surface to a piling speed lower than a reference speed in the case, and simultaneously with completion of deceleration of the transport surface by the deceleration means, accelerates the transport surface. An accelerating means for returning to a sub-speed, and at least applying of a suction force to the conveyance surface by the suction means is prohibited from during the deceleration of the conveyance surface by the deceleration means to immediately before acceleration of the conveyance surface by the acceleration means. And a suction control means.
[0007]
According to the plate material transfer device of the first aspect, the plate material in the preceding step is sucked by the transfer surface to which the suction force is applied by the suction means, and the transfer surface is optionally moved from the upstream side to the downstream side by the transfer means. Is moved to a position above the accommodation space by moving at the reference speed. Here, when the plate material sucked to the transfer surface reaches a predetermined position near the accommodation space, the transfer speed of the transfer surface starts to be reduced by the speed reduction means, and thereafter, in the process of reducing the transfer surface, the transfer surface by the suction means is reduced. The application of the adsorbing force to the ink starts to be prohibited by the adsorbing control means. As a result, the plate material that has reached a predetermined position near the accommodation space starts to be peeled off from the transport surface by the execution of the suction control unit.
[0008]
According to the suction control unit, the application of the suction force by the suction unit is prohibited immediately before the conveyance surface reaches the pile speed by the deceleration unit, that is, immediately before the acceleration of the conveyance surface is started by the acceleration unit. Just before the deceleration of the transfer surface is completed, the transfer surface is completely separated from the transfer surface and starts falling toward the storage space. The plate material that has reached the storage space after this drop hits the regulating member lightly and is stopped. On the other hand, when the conveying surface is decelerated to the pile speed by the decelerating device and the deceleration by the decelerating device is completed, almost simultaneously with the completion, the conveying surface starts to be accelerated to the reference speed by the accelerating device. The transfer speed is returned to the reference speed.
[0009]
Of course, after the acceleration by the acceleration means is completed, the transfer surface is again transferred by the transfer means at the reference speed, the next plate material is adsorbed on the transfer surface, and the transfer is performed from the preceding step to the storage space. You can also.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the plate material transport device according to the first aspect, wherein the suction control means applies an attraction force to the transfer surface by the suction means until the acceleration of the transfer surface by the acceleration means. Is prohibited.
[0011]
The plate material transport device according to
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the plate material transport device according to any one of the first to third aspects, the acceleration unit accelerates the transport surface before the transport surface is stopped by the deceleration unit. Is to start.
[0013]
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side view of a sheet
[0014]
The
[0015]
The pair of rotating
[0016]
More specifically, the electromagnets M1 to M14 are energized (turned on) by an
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Further, a range 9 (hereinafter, referred to as a “selection range”) in which a part of the electromagnets M1 to M14 is temporarily turned off when the work W is dropped into the
[0020]
When the work W is separated from the
[0021]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the plate
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
FIG. 3A is a time chart showing a change in the output signal of the sensor 6, and FIG. 3B is a time chart showing a change in the transfer speed of the
[0025]
When the
[0026]
When the pile speed V2 is reached (25), the
[0027]
On the other hand, when the output signal of the sensor 6 is turned on (21), and the electromagnet off delay period t4 elapses thereafter (28), it is assumed that the work W has reached the work drop start position where the work W starts dropping into the
[0028]
The electromagnets M9 to M14 are turned off at least during the electromagnet off period t5 from the middle of the deceleration period t2 to the middle of the acceleration period t3 (29). Thereafter, the electromagnets M9 to M14 are turned on during the acceleration period t3 (30). According to the present embodiment, the electromagnet off period t5 is almost equally allocated to each of the periods t2 and t3 from the switching point of the deceleration period t2 and the acceleration period t3, and the sum of the deceleration period t2 and the acceleration period t3. It is shorter (t5 <t2 + t3).
[0029]
As described above, the electromagnet off period t5 is set within the period from the start (23) of the deceleration period t2 to the completion (27) of the acceleration period t3 and straddles both the deceleration period t2 and the acceleration period t3. ing. By setting the electromagnet off period t5 in this manner, the time at which the magnetic force of the electromagnets M9 to M14 returns is reliably delayed from the start time (25) of the acceleration period t3. The workpiece W can be dropped to a distance that cannot be reached. The “period from the start of the deceleration period t2 to the completion of the acceleration period t3” corresponds to the period from the start of the deceleration unit to the completion of the acceleration unit of the present invention.
[0030]
By the way, the work W needs to be completely separated from the
[0031]
That is, the time when the workpiece W separates from the
[0032]
Next, an example of specific numerical values of the various periods t1 to t5 described above will be described with reference to FIGS. First, in the following specific example, the leading end stopper 7 is used as a starting point when calculating the distance, the distance L1 from the starting point to the sensor 6 is 5 m, and the distance from the starting point to the leading end of the work W at the end of the deceleration period t2. L2 is 0.5 m, the reference speed V1 is 2 m / s, the pile speed V2 is 0.6 m / s, the acceleration α during deceleration and acceleration is 4.9 m / s2, and the electromagnet off period t5 is 0.5 s. ing.
[0033]
First, the deceleration period t2 is approximately 0.286 s based on the following equation (1), and the acceleration period t3 is approximately 0.286 s, which is equal to the deceleration period t2.
T1 = (V2−V1) / (− α) (1)
[0034]
The distance L3 from the leading end stopper 7 to the deceleration start position is approximately 0.872 m based on the following equation (2).
L2 = L2 + {V1 · t2- (α · t22) / 2} (2)
[0035]
Further, the distance L4 from the sensor 6 to the deceleration start position is approximately 4.128 m from the difference between the distances L1 and L3, and the deceleration delay period t1 is approximately 2.064 s from the quotient obtained by dividing the distance L4 by the reference speed V1. If the electromagnet off period t5 is set by allocating the first half of 0.25 s to the end of the deceleration period t2 and the second half of 0.25 s to the beginning of the acceleration period t3, respectively, based on the following equations (3) and (4). The distance L5 from the starting point to the work drop start position is approximately 0.803 m.
T = 0.5 · t5 (3)
L5 = L2 + {V2 · t + (α · t2) / 2} (4)
[0036]
Next, with reference to FIG. 4, a process for operating the sheet
[0037]
The work W is conveyed by the run-out
[0038]
After the clocking of the two periods t1 and t4 is started, the time of the
[0039]
Simultaneously with the stop of the energization in S8, the timing of the electromagnet off period t5 is started (S9). After the start, the time of the electromagnet off period t5 elapses while monitoring the time of the
[0040]
After the acceleration of the
[0041]
In the above, the case where the plate
[0042]
Specifically, as shown in FIG. 5, the moving speed of the
[0043]
However, as a result of an experimental comparison between the operation timing of FIG. 3 and the operation timing of FIG. 5, when the workpiece W is discharged from the
[0044]
Further, at the operation timing of FIG. 5, the speed of the
[0045]
Therefore, in the present embodiment, in view of the above points, by operating the plate
[0046]
In the present embodiment, the processing in step S2 corresponds to the transfer means described in
[0047]
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and it is easily understood that various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be inferred.
[0048]
For example, in the present embodiment, the workpiece W is attracted to the
[0049]
Further, in the present embodiment, the absolute values of the acceleration α in the deceleration process and the acceleration process of the
[0050]
Further, in the present embodiment, the execution timing of the processing of S6, S8, S11 and S13 in the processing of FIG. 4 is triggered by the detection of the work W by one sensor 6 and the time elapse of the periods t1, t4 and t5. Controlled based on However, the execution timing control of the processing of S6, S8, S11, and S13 shown in FIG. 4 described above does not necessarily need to be performed based on the elapsed time as described above. The position of the work W is calculated based on the speed information of the
[0051]
According to the plate conveying apparatus of the present invention, the plate material falling from the conveying surface is discharged at the time when the conveying surface is decelerated to a speed lower than the reference speed by the speed reduction means, and moves at the reference speed. The momentum when the plate collides with the regulating member can be reduced as compared with the case where the plate is discharged from the transport surface. Accordingly, there is an effect that the impact when the plate material collides with the regulating member is reduced correspondingly, and damage to the plate material due to the collision can be prevented. In addition, the transport surface is accelerated to the reference speed immediately by the acceleration means when the pile speed is reached, so that the period during which the transport surface is slowed can be shortened as much as possible. There is an effect that a decrease in the number of sheets can be suppressed.
[0052]
Further, with respect to the present invention, after reducing the moving speed of the transport surface to the pile speed, holding the pile speed for a predetermined period, separating the plate from the transport surface moving at a constant pile speed during that period, It is also conceivable to adopt another method of accelerating the transport surface and returning to the reference speed. However, when comparing this alternative method with the present invention, it is actually better to completely separate the plate from the transport surface just before the completion of the deceleration process of the transport surface as in the present invention. Compared with the system, the impact and damage to the plate material at the time of collision with the regulating member can be further reduced.
[0053]
By the way, the suction control means prohibits the application of the suction force by the suction means at least immediately before the acceleration of the conveyance surface by the acceleration means starts, and completely separates the plate from the conveyance surface. Therefore, it is sufficient to completely separate the plate material from the transport surface at least immediately before the completion of the deceleration means.
[0054]
However, when the prohibition state of the suction means by the suction control means is continued until the completion of the deceleration means, and immediately thereafter, the suction force is restored and the acceleration means is executed, the plate material once separated from the conveyance surface is drawn to the conveyance surface. There is a risk of being re-adsorbed. Further, even if the sheet material once separated is not re-adsorbed, there is a possibility that the sheet surface which is accelerated by the acceleration means may be affected by the suction effect to a considerable extent. In such a case, the plate material once decelerated by the deceleration means may be accelerated again in the middle of falling, and the impact when the plate material collides with the regulating member may increase.
[0055]
Therefore, in the plate material transfer device according to the second aspect, the suction control unit prohibits the suction unit from applying the suction force to the transfer surface until the acceleration of the transfer surface by the acceleration unit. As a result, the return time of the suction action to the transport surface is delayed from the time point when the deceleration is completed by the deceleration means, that is, from the start time point by the acceleration means. be able to. Therefore, there is an effect that a phenomenon in which the plate material once separated from the transport surface is re-adsorbed and a phenomenon in which the dropped plate material is re-accelerated due to the suction effect of the transport surface can be suppressed.
[0056]
On the other hand, according to the plate material transport device of the third aspect, the plate material is attracted to the transport surface by the magnetic force of the energized electromagnet, and the magnetic force of the electromagnet is reduced or eliminated by the attraction control means. It is separated from the transfer surface. Here, since the generation, reduction, or disappearance of the attraction force is controlled by the electric energization of the electromagnet, the time constant can be reduced as compared with a mechanical attraction means such as an air suction method, and as a result, the strength of the attraction force is reduced. There is an effect that control can be performed at high speed in a short time. Therefore, for example, even when the deceleration process by the deceleration unit and the acceleration process by the acceleration unit are performed in a short time of about several hundred milliseconds, the timing for turning on and off the electromagnet can be easily finely adjusted. .
[0057]
According to the plate material transfer device of the fourth aspect, the acceleration means starts accelerating the transfer surface before the transfer surface is stopped by the deceleration means. That is, the pile speed is equal to or higher than zero. Therefore, as compared with a case where the completely stopped conveyance surface is accelerated, the conveyance surface can be accelerated to the reference speed with a low load by the acceleration means, and as a result, the amount of energy required for the acceleration can be reduced. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a sheet pile device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the plate material piling device.
3A is a time chart showing a change in an output signal of a sensor, FIG. 3B is a time chart showing a change in a transfer speed of a conveyance surface, and FIG. 3C is a selection range. 5 is a time chart showing a state of energization of the electromagnet in FIG.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a piling process performed by the sheet material piling apparatus.
5A and 5B are comparative examples with respect to the operation timing of FIG. 3, in which FIG. 5A is a time chart showing a change in an output signal of a sensor, and FIG. 5 is a time chart, and FIG. 5C is a time chart showing a state of energization of an electromagnet in a selected range.
[Explanation of symbols]
1 Sheet material piler (sheet material transfer device)
3b Rotary drum (part of driving means, part of deceleration means, part of acceleration means)
4 accommodation space
5 Transfer surface
7 Tip stopper (restriction member)
17 Motor drive circuit (part of drive means, part of deceleration means, part of acceleration means)
18 Drive motor (part of drive means, part of deceleration means, part of acceleration means)
19 Electromagnet drive circuit (part of adsorption means)
M1 to M14 Electromagnet (electromagnet, part of adsorption means)
V1 Reference speed
V2 Piling speed
W Work (plate material)
Claims (4)
前記吸着手段により前記搬送面に吸着された板材が前記移送手段による前記搬送面の移送によって前記収容スペース近傍の所定位置に達した場合に前記搬送面を基準速度より低速なパイリング速度まで減速させる減速手段と、
その減速手段による前記搬送面の減速完了と同時に、その搬送面を加速して基準速度にまで復帰させる加速手段と、
前記減速手段による前記搬送面の減速途中から前記加速手段による前記搬送面の加速開始直前までは少なくとも前記吸着手段による前記搬送面への吸着力の付与を禁止する吸着制御手段とを備えていることを特徴とする板材搬送装置。An accommodating space capable of accommodating a plate material, a conveying surface provided above and opposing the accommodating space, suction means for applying an adsorbing force to the conveying surface, and the conveying surface facing upwardly of the accommodating space. Transfer means for moving at an arbitrary reference speed from the upstream side to the downstream side, and a regulating member provided on the transfer direction downstream of the transfer surface in the storage space, a plate material transfer device,
When the plate material sucked on the transfer surface by the suction unit reaches a predetermined position near the accommodation space by the transfer of the transfer surface by the transfer unit, the transfer surface is reduced to a pile speed lower than a reference speed. Means,
At the same time as the completion of deceleration of the transfer surface by the speed reduction unit, an acceleration unit that accelerates the transfer surface and returns to the reference speed,
Suction control means for prohibiting at least application of a suction force to the transfer surface by the suction means from during the deceleration of the transfer surface by the deceleration means until immediately before the acceleration of the transfer surface by the acceleration means is started. A sheet conveying device characterized by the above-mentioned.
前記吸着制御手段は、前記電磁石により発生される磁気力を低下又は消滅させるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の板材搬送装置。The adsorption means includes an electromagnet capable of generating a magnetic force when energized,
3. The sheet conveying apparatus according to claim 1, wherein the attraction control unit reduces or eliminates a magnetic force generated by the electromagnet.
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