JP2007137572A - パレタイジング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
貫通孔の無いワークにおいても、一度に複数のワークをパレット内に積込むことが可能であり、かつ積込時におけるパレット内のワークの荷崩れを防止することを可能とするパレタイジング装置を提供する。
【解決手段】
プレス成形後にコンベア３から搬送されたワーク２をパレット４０内に積込むパレタイジング装置において、ワーク２の底面が垂直な向きになる様にクランプし、複数の該ワーク２を整列させるワーク整列装置１０と、該ワーク整列装置１０に近設され、該ワーク整列装置１０により整列された複数の該ワーク２の外周部を把持し専用パレット４０内にワーク２を積込むワーク積込装置２０と該ワーク積込装置２０の近傍に配置され、該ワーク積込装置２０から複数の該ワーク２が積込まれた際に該複数のワーク２が整列された状態で積載可能とする専用パレット４０とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレス成形後にコンベアから搬送されたワークをパレット内に積込むパレタイジング装置に関する。

プレス成形されたワークをパレット等に箱詰めする方法として、従来では産業ロボットによりワークを１つずつ把持部で把持してパレット内に積込む方法や特許文献１に記載のように、貫通孔のあるワークを複数整列させ、ロボットにより棒状の把持部で複数のワークを串刺し状に把持し、パレット内に積込む方法が実施されている。

特公平８−１８６８６号公報

産業ロボットによるワークの積込方法においては、ワークを１つずつパレット等に積込むために生産性が低く、大量生産を行う場合、1台のロボットでは対応が困難となる場合がある。その場合は、複数のロボットを使用して積込を行う必要があり、設備コストが高くなるという問題が生じる。また、パレット等に積込む時にパレット内でワークの荷崩れを起こすことがあり、その際にワーク同士が干渉したり落下による当てキズや打痕が発生するという問題が生じる。この場合は品質不良により製造コストが高くなる。

上記の問題点を解消する方法として、特許文献１に記載の様な複数のワークを整列させロボットによりそれらのワークを把持してパレット内に積込む方法がある。
このワーク積込方法としては、ロボットが貫通孔を持ったワークに棒状の把持部を貫通孔に串刺しすることで把持し、一度に複数のワークをパレット内に積込む方法である。これにより、前記の産業ロボットと比較して生産性が向上するというメリットがある。
また、ワークをパレット内に積込む際の荷崩れの問題についても、ワークをパレット内に積込む前に、予めロボットによりパレット内に仕切り板を取り付け、ワーク積込完了後にロボットによりパレット内の仕切り板を取り外すという方法によりワークの荷崩れの問題を解消できる。
しかし、特許文献１の様なワーク積込装置においては貫通孔を持ったワークでないと処理できないという問題がある。
また、パレット内のワーク荷崩れを防ぐために、パレットに仕切り板を装入するロボットを設置する必要があるため、そのための設備コストのアップや広い設置場所が必要といった問題が生じる。

本発明は上記の問題点を解消するために、貫通孔の無いワークにおいても、一度に複数のワークをパレット内に積込むことが可能であり、かつ仕切り板を取り付けるためのロボットを使用しなくてもパレット内のワークの荷崩れを防止することで、サイクルタイムの短縮による生産性の向上や設備コストの低減及びワーク同士の干渉及び落下による当てキズや打痕等の品質不良の防止を図ることを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１の発明では、プレス成形後にコンベアから搬送されたワークをパレット内に積込むパレタイジング装置において、ワークの底面が垂直な向きになる様にクランプし、複数の該ワークを整列させるワーク整列装置と、該ワーク整列装置に近設され、該ワーク整列装置により整列された複数の該ワークの外周部を把持し専用パレット内にワークを積込むワーク積込装置と該ワーク積込装置の近傍に配置され、該ワーク積込装置から複数の該ワークが積込まれた際に該複数のワークが整列された状態で積載可能とする専用パレットとを有することを特徴とする。
請求項２の発明では、前記ワーク積込装置の把持部の形状はくちばし状であり、整列した複数のワークの外周部を２方向から挟む状態で把持することを特徴とする。
請求項３の発明では、前記専用パレットには、外壁部に前記ワーク積込装置の把持部が抜き差し可能となる開口部と、内部に該複数の整列されたワークをパレット内の底面よりも上方の位置で積載できる積載台が設けられていることを特徴とする。

（作用）
本発明１の構成により、プレス成形後にコンベアから搬送されたワークを前記のワーク整列装置によりワークをクランプし、かつ整列させ、整列された複数のワークを近設するワーク積込装置の把持部によりまとめて把持し、ワーク整列装置により整列させた複数のワークを一度にパレット内に積込むことが可能となる。この作用により、産業ロボットの様な、ワークを1つずつパレット内に詰め込む方法に比べて複数のワークを一度にパレット内に積込可能な点でサイクルタイムの短縮が図れ、生産性が向上する。
本発明２により、前記ワーク積込装置の把持部の形状がくちばし状であり、整列した複数のワークの外周部を２方向から挟む状態で把持するため、貫通孔の無いワークにおいても複数のワークを一度に把持することが可能となる。
本発明３により、ワーク積込装置から専用パレット内にワークを積込む際に、ワーク積込装置のくちばし状の把持部が水平に下降した際にパレット内に進入可能となる様に、専用パレットの外壁部には開口部が設置されている。また、パレットの内部には、ワークがパレット内の底面よりも上方の位置で積載できる積載台が設置されている。パレット内部に進入した把持部は複数の整列されたワークを積載台に積み降ろし、その後ワークをアンクランプする。このとき、積載台に積載されたワークとパレット内の底面には、ワーク積込装置の下側の把持部を抜くための隙間があり、アンクランプ後の把持部はパレットの開口部から後退することで、パレットから外に抜け出ることが可能である。
パレット内に積込されたワークは、複数整列された状態で積載台に積込まれる。次にワーク積込装置により積込まれる整列された複数のワークは隣の積載台に積載され、先に積載されたワークとの間にはワーク同士が干渉しないための隙間を確保している。
このような専用パレットを設けてワークを積込む方法により、特許文献１のような仕切り板を取り付け、取り外しを行うためのロボットを設置する必要がなく、そのようなロボットの設置に伴う設備コストの低減や設置場所のスペース確保が不要になるという大きな効果を有する。

以上の発明により、貫通孔の無いワークにおいても一度に複数のワークをパレット内に積込むことが可能であり、かつ積込時におけるパレット内のワークの荷崩れを防止することができる。それにより、サイクルタイムの短縮による生産性の向上や設備コストの低減及びワーク同士の干渉及び落下による当てキズや打痕等の品質不良の防止を図ることが可能となる。
特に品質の点において、ワークに当てキズや打痕があってはならない場合には、本発明の装置を採用することは有効である。

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
図１から図４は本発明であるパレタイジング装置を示した図である。また実施例に用いられるワークについては歯型鍛造品でギヤ部を有するものである。
図１において、プレス機１に近接してワーク２を搬送するコンベア３が設置されている。
コンベア３の終端上部には、開閉板８が設置されている。開閉板８はワーク２がシュート４へ移動する際にワーク２に押されてシュート４側に開く。開閉板８には近接スイッチが設置されており、開閉板８が開いた際に近接スイッチが感知する。コンベア３の終端側の先にはワーク２をワーク整列装置１０に送り込むための経路となるシュート４が設置されており、ワーク整列装置１０のスライド板１１の手前まで延びている。シュート４の両端のうち、ワーク整列装置１０とは反対側の端部付近には、ワーク押し出し装置５が設置されている。ワーク押し出し装置５はワーク２を押し出すロッド６とロッド６を伸縮させるエアーシリンダー７とから構成されている。

ワーク整列装置１０には、シュート４から送られてきたワーク２を整列台１２にクランプするスライド板１１とスライド板１１の動きに応じて伸縮するロッド１４及びロッド１４を動作させるエアーシリンダー１３が設置されている。整列台１２には、クランプされかつ整列されたワーク２が倒れない様にワーク２を支えるストッパー１５が設置され、ストッパー１５の下部にはストッパー１５の動きに応じて伸縮するロッド１６及びロッド１６を動作させるエアーシリンダー１７が設置されている。又、ストッパー１５の下部には、ストッパー１５の進行をガイドするガイドレール１８が設置されている。
ストッパー１５には、図２に示す様にストッパー１５の位置を感知する光電センサー１９が取り付けられている。

ワーク整列装置１０に近設されたワーク積込装置２０は図２に示す様に、基台２１の上にモータ２２で駆動する回転軸２３があり、回転軸２３の上には回転軸２３の回転により旋回する回転体２４が設けられている。
回転体２４の上にはくちばし状の把持部２９を備えた支柱２５と支柱２５を前後に動かすためのモータ２６と支柱２５の進行をガイドするガイドレール２７が設置されている。
支柱２５には、ワーク２を把持するくちばし状の２本の把持部２９が設けられ、２本の把持部２９はエアーシリンダー３０の圧力によりロッド３１が伸縮することで支柱２５に取り付けられたガイドレール３２に沿って上下に動作を行う。
２本の把持部２９の間にはエアーシリンダー３３及びエアーシリンダー３３の圧力により伸縮するロッド３４が設置されており、把持部２９がワーク２の外周を上下２方向からクランプあるいはアンクランプすることが可能となっている。

ワーク積込装置２０の近傍に配置されたパレット４０は図３に示す様に、ワーク積込装置２０の把持部２９によりワーク２を積込む方向の外壁部には、把持部２９が下降した時にパレット４０内に進入可能となる開口部４１が数箇所設けられている。またパレット４０の内部にはワーク２がパレット４０内部の底面よりも上方の位置で積載可能となる様に積載台４２が数箇所設けられている。積載台４２の高さについては、ワーク積込装置２０によりパレット４０内に設けられた積載台４２にワーク２を積み下ろした後に、下部の把持部２９がパレット４０内から抜くことが可能となる様な隙間が設けられた設計になっている。積載台４２の幅については、パレット４０内にワークが積載された時に隣のワーク２同士が干渉しない様な長さに設計されている。
又パレット４０は、図１に示す様にワーク積込時には搬送台車４３上に搭載されている。そしてその搬送台車４３は、モータ４５の動力によりレール４４上を移動可能となっている。

次に本装置によるワークの積込方法について説明する。
図１に示す様に、プレス機１により成形されたワーク２はコンベア３により底面が水平な向きに搬送される。ワーク２はコンベア３の終端まで搬送された際に開閉板８を押し開き、そしてシュート４内側面の傾斜に沿ってシュート４の溝部に落下する。この時ワーク２はほぼ垂直な向きになる。
開閉板８が開いた際に、開閉板８に設置された近接スイッチが感知することでワーク押し出し装置５が作動する。ワーク押し出し装置５のシリンダー７の圧力によりロッド６が伸びることで、シュート４の溝部に落下したワーク２はワーク整列装置１０の方に押し出される。押し出されたワーク２は、シュート４の溝部を転がってスライド板１１の上面にあるワーク搭載部で停止する。

スライド板１１に搭載されたワーク２は、図２に示す様にワーク整列装置１０にあるスライド板１１によりワーク積込装置２０の設置されている方へクランプされる。この時クランプされたワーク２はストッパー１５によりワーク２の底面が垂直な向きになる様に支えられている。

ワーク整列装置１０では整列台１２にワーク２が１８個程度整列するまで上記ワーク２のクランプを繰り返し行う。ワーク２をクランプする度にストッパー１５の位置がワーク積込装置２０の方へ移動する。ストッパー１５が移動する際は、ストッパー１５の下部に設置されたエアーシリンダー１７のロッド１６もストッパー１５の動きに合わせて伸びていく。

ワーク２が１８個程度整列した後、予め整列台１２の位置で構えていたワーク積込装置２０の把持部２９がエアーシリンダー３３の圧力によりロッド３４が縮むことでそれらのワーク２の外周をクランプする。把持した後エアーシリンダー３１の圧力によりロッド３２が縮むことで図２の破線で示す様に把持部２９が水平に上昇する。
この時ワーク整列装置１０のストッパー１５では、ワーク２が整列台１２で１８個程度整列された状態で光電センサー１９が反応し、ワーク積込装置２０の把持部２９が上昇した後、ストッパー１５はエアーシリンダー１７の圧力によりロッド１６が縮むことで元の位置へ後退する。
ワーク２を把持した把持部２９は、モータ２２の動力により回転軸２３が回転し回転体２４がパレット４０のある方向に旋回することにより、図１の破線に示す様にパレット４０の上部へ移動する。

ワーク積込装置２０からワーク２をパレット４０内に積み込む際は、図４に示す様にまずエアーシリンダー３０の圧力によりロッド３１が伸びることで把持部２９が水平に下降する。下降した把持部２９はパレット４０の外壁に設けられた開口部を通過してパレット４０内に進入する。把持部２９はさらにワーク２が積載台４２に積載される位置まで下降する。ワーク２が積載台４２上に積載された後、把持部２９はエアーシリンダー３３の圧力によりロッド３４が伸びることでワーク２をアンクランプする。そして、モータ２６の動力により支柱２５がガイドレール２７上を後退することで、把持部２９はパレット４０の外部へ後退する。その後、回転体２４がモータ２２の動力により回転軸２３が回転することによりワーク整列装置１０側へ旋回すると同時に、後退した把持部２９はワーク整列装置１０の方へ向きをかえる。そして、モータ２６の動力により支柱２５を最前部まで前進させることで、把持部２９はワーク整列装置１０の整列台１２の位置に移動する。

次の１８個程度のワーク２をパレット４０内に積み込む際は、パレット４０を搭載している搬送台車４３がモータ４５の動力によりプレス機１側に移動し、先に積載したワーク２の隣の積載台４２に積込可能となる位置で搬送台車４３は停止する。その後、前記と同様にワーク２を把持した把持部２９をパレット４０内に下降させてワーク２を積載台４２に積載させる。
この専用パレット４０を使用して上記の様にワーク２を積載することで隣同士のワーク２が干渉することなく、かつワーク２を積載台４２に積載された後にワーク２の荷崩れが起きることがなくワーク２を積み込むことが可能となる。

本発明に係るパレタイジング装置の平面図である。 本発明に係るワーク整列装置とワーク積込装置の側面図である。 本発明に係る専用パレットの正面図である。 本発明に係るワーク積込装置と専用パレットの側面図である。

符号の説明

２・・・ワーク
３・・・コンベア
１０・・・ワーク整列装置
２０・・・ワーク積込装置
２９・・・把持部
４０・・・専用パレット

Claims (3)

1. プレス成形後にコンベアから搬送されたワークをパレット内に積込むパレタイジング装置において、ワークの底面が垂直な向きになる様にクランプし、複数の該ワークを整列させるワーク整列装置と、該ワーク整列装置に近設され、該ワーク整列装置により整列された複数の該ワークの外周部を把持し専用パレット内にワークを積込むワーク積込装置と、該ワーク積込装置の近傍に配置され、該ワーク積込装置から複数の該ワークが積込まれた際に該複数のワークが整列された状態で積載可能とする専用パレットとを有することを特徴とするパレタイジング装置。
2. 前記ワーク積込装置の把持部の形状はくちばし状であり、整列した複数のワークの外周部を２方向から挟む状態で把持することを特徴とする請求項１に記載のパレタイジング装置。
3. 前記専用パレットには、外壁部に前記ワーク積込装置の把持部が抜き差し可能となる開口部と、内部に該複数の整列されたワークをパレット内の底面よりも上方の位置で積載できる積載台が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載のパレタイジング装置。

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