JP2011110571A - ワーク搬送装置及び当該ワーク搬送装置を使用した製品搬送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】板材加工機の加工テーブル上からスケルトン及び製品を垂直上方に持上げて搬出することのできるワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】板材加工機5における加工テーブル7上の加工された製品及びスケルトンを、搬出するためのワーク搬送装置1であって、素材パレット3上からワークWの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段17を備えたワーク吊上げフレーム19を、素材パレット3の上方位置と加工テーブル7の上方位置との間をX軸方向に往復動自在かつ上下動自在に備え、加工テーブル7上のスケルトン全体を垂直上方に吊上げるために、スケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在なスケルトンクランプ25を、ワーク吊上げフレーム19に備えており、複数のワーク保持手段17の配置領域内に、加工テーブル7上の製品を保持自在な製品保持手段21を、X軸に対して直交するY軸方向へ移動自在に備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、素材パレット上に積載されている板状のワークを一枚毎持上げて板材加工機における加工テーブル又は板材加工機に搬入される加工パレット上に載置し、また、前記加工テーブル上又は加工パレット上から加工された製品及びスケルトンを持上げて搬出することのできるワーク搬送装置及び当該ワーク搬送装置を使用した製品搬送システムに関する。
従来、例えばパンチプレスやレーザ加工機などの板材加工機を含む板材加工システムにおいては、素材パレット上に積載されている板状のワークを一枚取り装置によって一枚取りし、前記板材加工機へ搬入供給することが行われている。そして、前記板材加工機によって加工された製品を板材加工機の加工テーブルから搬出することが行われている。上述のごとく、板材加工機の加工テーブル上から製品の搬出を行う場合、製品と素材(スケルトン)とを、微細な連結部(ミクロジョイント)を介して接続した状態でもって搬出することがある。
上述のように、スケルトンと製品とを、ミクロジョイントを介して連結した状態において搬出する場合、別工程でミクロジョイントを切断する必要がある。また、搬出時にミクロジョイントが切断されて、スケルトンから一部の製品が外れて落下することがある。
そこで、板材加工機において加工された製品とスケルトンとを、板材加工機の加工テーブル上から個別に搬出することも行われている(例えば特許文献1、2参照)。
特開平10−258938号公報 特開2000−117374号公報
前記特許文献1に記載の発明において、板材搬入出装置は複数のワーク保持手段を要する構造ではなく、前記特許文献2に記載の発明は、板材搬送装置に設けた小パット群からなる製品保持手段が板材搬送装置に固定であるため、製品を保持する位置まで板材搬送装置自体が移動するので大きな領域を必要とする。
前記特許文献1、2に記載の発明においては、板材加工機の加工テーブル上からスケルトンを搬出する場合、ワーク搬送装置によってスケルトンを引きずるように搬出するものである。したがって、スケルトンの搬出に先立って、板材加工機の加工テーブル上から製品を搬出しておく必要がある。ところで、板材加工機の加工テーブル上から製品の搬出を行うに当たり、製品の搬出を手作業によって行う場合もある。この場合、スケルトンが有ると、スケルトンと製品との間の間隙が小さく、製品を把持して取り出すことが難しいものである。したがって、製品よりスケルトンを先に搬出することが望ましいが、前記特許文献1、2においては、板材加工機の加工テーブル上からスケルトンを先に搬出することができない、という問題がある。
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたれもので、素材パレット上に積載されている板状のワークを、板材加工機における加工テーブル上に一枚毎載置し、前記加工テーブル上の加工された製品及びスケルトンを、前記加工テーブル上から搬出するためのワーク搬送装置であって、前記素材パレット上からワークの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段を備えたワーク吊上げフレームを、前記素材パレットの上方位置と前記加工テーブルの上方位置との間をX軸方向に往復動自在かつ上下動自在に備え、前記複数のワーク保持手段の配置領域内に、前記加工テーブル上の製品を保持自在な製品保持手段を、前記X軸に対して直交するY軸方向へ移動自在に備えていることを特徴とするものである。
また、前記ワーク搬送装置において、前記加工テーブル上のスケルトン全体を前記加工テーブルから垂直上方に吊上げるために、スケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在なスケルトンクランプを、前記ワーク吊上げフレームに備えていることを特徴とするものである。
また、前記ワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記Y軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とするものである。
また、前記ワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記X軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とするものである。
また、前記製品搬送システムにおいて、前記ワーク吊上げフレーム及び前記製品台車は、前記加工テーブルの上方位置へ移動可能であることを特徴とするものである。
本発明によれば、素材パレット上に積載されている板状のワークの一枚取り機能を有するワーク搬送装置によって、板材加工機によって加工された製品及びスケルトンを、加工テーブル上から上方に吊上げて搬送することができる。すなわち、スケルトンを引きずることなしに搬送(搬出)できるので、製品又はスケルトンを先に搬出することができ、前述したごとき従来の問題を解消することができるものである。
本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及び製品搬送システムを、概念的、概略的に示した正面説明図である。 本発明の実施形態に係るワーク搬送装置及び製品搬送システムを、概念的、概略的に示した平面説明図である。 本発明の第2の実施形態に係るワーク搬送装置及び製品搬送システムを、概念的、概略的に示した正面説明図である。
図1に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置1は、板状のワークWを積載した素材パレット3の上方位置と、例えばパンチプレスやレーザ加工機などのごとき板材加工機5における加工テーブル7の上方位置との間を、X軸方向(図1において左右方向)に往復動自在に備えられている。前記板材加工機5は、本実施形態においてはレーザ加工機にて例示してあり、加工テーブル7は、板材加工機5における加工領域に対して出入自在なシャトルテーブルにて例示してある。
上記シャトルテーブルは、例えば特開2001−113382号公報、特開2001−150070号公報及び特開2004−306203号公報等により周知のように、前記加工領域に対して交互に出入自在な加工テーブルを2つ備えた構成である。なお、板材加工機における加工テーブルとしては、前記特許文献1、2に記載のごとく、定位置に位置する構成であってもよいものである。
前記素材パレット3は、X軸方向に対して直交するY軸方向へ長く敷設したガイドレール9に沿ってY軸方向へ移動自在なパレット台車11上に載置されている。したがって、素材パレット3、パレット台車11は、前記ワーク搬送装置1に対応した下方位置と、この下方位置からY軸方向に離れた位置との間を、Y軸方向に往復動自在である。よって、例えばフォークリフト等を介して、前記パレット台車11に対する素材パレット3の搬出、搬入載置を容易に行い得るものである。
前記ワーク搬送装置1をX軸方向に往復動自在に備えるために、前記ガイドレール9上の所定位置に位置決めされた素材パレット3の上方位置と前記板材加工機5の加工領域から離れた位置の加工テーブル7の上方位置とに亘って、X軸方向に長いガイドレール13が備えられている。このガイドレール13には、ワーク搬送装置1を構成する移動架台15がX軸方向へ往復動自在に支承されている。なお、上記移動架台15の往復動は、走行用のサーボモータ(図示省略)を制御することによって行われるものである。
そして、前記移動架台15には、前記素材パレット3上の板状のワークWの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段17を備えたワーク吊上げフレーム19が上下動自在に備えられている。上記ワーク保持手段17は、ワークWを吸着して持上げるために、例えばバキュームパッドや電磁石などからなるものであって、この種のワーク保持手段17は周知であるから、ワーク保持手段17についての詳細な説明は省略する。また、前記ワーク吊上げフレーム19を上下動する構成は、例えば流体圧シリンダなどのごとき上下作動装置を利用した構成や、例えばウインチなどのごとき構成であって、既に知られた構成であるから、前記ワーク吊上げフレーム19を上下動するための構成についての詳細な説明は省略する。
前記構成により理解されるように、所定位置に位置決めされている素材パレット3の上方位置に移動架台15を位置決めした後、ワーク吊上げフレーム19を下降し、このワーク吊上げフレーム19に備えた複数のワーク保持手段17によって、素材パレット3上に積載されている最上部のワークWを保持する。そして、ワーク吊上げフレーム19を上昇することにより、素材パレット3上に積載されているワークWから一枚取りを行うことができ、この一枚取りされたワークWを、板材加工機5における加工テーブル7上へ搬送し載置することができる。
前記板材加工機5によって加工されて、前記加工テーブル7上に載置されている製品(図示省略)及びスケルトン(図示省略)を、前記加工テーブル7上から持上げて搬出するために、前記ワーク吊上げフレーム19には、加工テーブル7上の製品を保持自在な製品保持手段21を、X軸方向に対して直交するY軸方向へ移動自在に備えている。この製品保持手段21は、製品を吸着して持上げるために、小さなバキュームパッド及び/又は電磁石などを複数備えた構成である。なお、この種の製品保持手段21の詳細な説明は省略する。
前記製品保持手段21は、複数の前記ワーク保持手段17を配置した配置領域内において、前記ワーク吊上げフレーム19に備えたY軸方向のガイドレール23に移動自在に支承されている。この製品保持手段21の、ガイドレール23に沿ってのY軸方向への移動位置決めは、製品保持手段21をY軸方向に移動するための移動用サーボモータ(図示省略)を制御することによって行われるものである。なお、前記製品保持手段21は、前記ワーク保持手段17とほぼ同一高さに設けられている。すなわち、ワーク保持手段17がワークWの上面に接触するときには、製品保持手段21もワークWの上面に接触する高さ位置に備えられている。
さらに、前記ワーク吊上げフレーム19には、前記加工テーブル7上のスケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在な複数のスケルトンクランプ25がX軸方向に対向して備えられている。より詳細には、前記ワーク吊上げフレーム19のX軸方向の両側には、Y軸方向に長い支持バー27A,27B(図2参照)が上下動可能に備えられている。そして、この両側の支持バー27A,27Bには、複数の前記スケルトンクランプ25がY軸方向に適宜間隔に備えられている。
前記支持バー27A,27Bは、ワーク吊上げフレーム19に上下に回動可能に備えた複数のベルクランクなどのごとき支持レバー(図示省略)を介して回動しつつ上下動するように備えられている。より詳細には、前記支持レバーを上方向に回動するときには、X軸方向に対向した支持バー27A,27Bは互いに離反するように回動上昇し、前記支持レバーを下方向に回動するときには、対向した支持バー27A,27Bは互いに接近するように回動下降するものである。なお、前記ベルクランクなどのごとき支持レバーの上下方向への回動は、例えば小型の流体圧シリンダなどのごときアクチュエータによって行われるものであり、流体圧シリンダ等によってベルクランク等を回動する構成はよく知られた構成であるから、前記支持バー27A,27Bを上下動する構成についての詳細な図示、説明は省略する。
前記支持バー27A,27Bに備えられた複数の前記スケルトンクランプ25は、スケルトンの側縁を上下方向からクランプする上下のクランプジョー(図示省略)を上下に開閉自在に備えた構成であって、この種の構成は周知であるから、スケルトンクランプ25のより詳細な説明は省略する。
なお、スケルトンクランプ25は、前述したように、支持バー27A,27Bが上方向に回動されたときには、前記ワーク保持手段17、製品保持手段21よりも高位置に退避した状態にある。すなわち、ワーク保持手段17がワークWを保持するときや、製品保持手段21が製品を保持するときには、ワークWと干渉しない高さ位置に退避しているものである。そして、前記支持バー27A,27Bを下方向に回動したときには、前記スケルトンクランプ25は、前記ワーク保持手段17、製品保持手段21とほぼ同一高さ、又はより低位置となり、かつワーク(スケルトン)のX軸方向の幅寸法に対応した位置にあって、上下に開閉自在な上下のクランプジョーによってスケルトン(ワーク)のX軸方向の互いに反対側の両側縁をクランプすることができるものである。
なお、スケルトンクランプ25を、スケルトン(ワーク)のX軸方向の両側縁に対応した位置と退避した位置とへ移動する構成としては、支持バー27A,27Bを垂直に上下動し、かつ互いに接近離反する方向へ水平に移動する構成とすることも可能である。
前記加工テーブル7上から搬出した製品、スケルトンを載置するために、製品台車29が備えられている。この製品台車29は、前記ガイドレール9のX軸方向の両側方に布設したY軸方向に長いガイドレール31に沿ってY軸方向へ移動自在に備えられている。より詳細には、前記製品台車29は、前記素材パレット3よりは高位置であって、前記ワーク搬送装置1の前記ガイドレール13よりは低位置に設けられている。したがって、前記ガイドレール31に沿って製品台車29をY軸方向に移動すると、製品台車29は、所定位置の素材パレット3の上方位置、すなわちワーク搬送装置1のX軸方向への移動領域の下方位置と、所定位置の素材パレット3からY軸方向に離れた待機位置との間を往復動するものである。
以上のごとき構成において、板状のワークWを積載した素材パレット3を載置したパレット台車11を、ワーク搬送装置1のX軸方向への移動領域の下方位置であるY軸方向の所定位置へ位置決めし、製品台車29が前記素材パレット3からY軸方向に離れた位置に位置決めされた状態にあるときには、素材パレット3の上方は開放された状態にあり、ワーク搬送装置1によって、素材パレット3上のワークの一枚取りが可能な状態にある。
したがって、ワーク搬送装置1における移動架台15を素材パレット3の上方位置に位置決めし、ワーク吊上げフレーム19を下降することにより、当該ワーク吊上げフレーム19に備えたワーク保持手段17によってワークWの一枚取りを行うことができる。なお、ワーク吊上げフレーム19に備えたスケルトンクランプ25は、ワークWと干渉しないように、ワーク保持手段17より高位置に上昇されている。
前述のごとく、素材パレット3上のワークWを一枚取りした後、ワーク搬送装置1を、板材加工機5における加工テーブル7の上方位置へ移動することにより、前記加工テーブル7に対してワークWを供給することができる。そして、板材加工機5において加工された後のスケルトン及び製品を、製品台車29上の製品パレット(図示省略)上に搬送するには、前記ワーク搬送装置1を加工テーブル7の上方に位置決めし、ワーク吊上げフレーム19を、加工テーブル7上のスケルトン、製品に対応した高さ位置に下降する。
その後、上昇した状態にある複数のスケルトンクランプ25を下降し、複数のスケルトンクランプ25によってスケルトンのX軸方向の両側縁をクランプする。そして、ワーク吊上げフレーム19を上昇することにより、加工テーブル7上からスケルトンを垂直上方に持上げることができる。したがって、前記ワーク吊上げフレーム19によってスケルトンを吊上げた状態のまま、素材パレット3の上方位置へ予め位置決めしてある製品台車29上の製品パレット上にスケルトンを搬送し載置することができる。
前記加工テーブル7上の製品を前記製品パレット上へ搬送し載置するには、前記加工テーブル7の上方位置において移動架台15をX軸方向へ移動すると共に、製品保持手段21を、ワーク吊上げフレーム19に対してY軸方向へ移動することにより、前記加工テーブル7上の搬出しようとする製品に対して製品保持手段21の位置決めを行うことができる。その後、ワーク吊上げフレーム19を下降することにより、前記製品保持手段21によって搬出対象とする製品を保持することができる。したがって、前記ワーク吊上げフレーム19を上昇し、移動架台15を製品パレットの上方位置へ移動し位置決めすることにより、前記製品保持手段21によって保持した状態の製品を製品パレット上に搬送することができる。
上記説明より理解されるように、加工テーブル7上のスケルトン及び製品を、垂直上方に持上げて製品パレット上に搬送し載置することができるものである。したがって、スケルトン又は製品を先行して加工テーブル7上から搬出することができるものである。よって、加工テーブル7上から製品を手作業によって搬出しようとする場合には、加工テーブル7上からスケルトンを先に搬出することができ、スケルトンが邪魔になるようなことがなく、手作業による製品の搬出が容易に行い得るようになるものである。
前述のごとく、加工テーブル7上から製品パレット上へスケルトン,製品の搬出が行われると、製品台車29は素材パレット3から離れた待機位置へ移動される。したがって、素材パレット3の上方が再び開放されることとなり、前述したように、素材パレット3上のワークWの一枚取りが行われて、加工テーブル7上に搬入され、ワークWの板材加工が繰り返されるものである。
前記構成より理解されるように、製品台車29は素材パレット3の上方位置へ移動自在であり、かつ製品台車29上の製品パレット上にスケルトン及び製品を積載する構成であるから、全体的構成の省スペース化を図ることができる。また、ワーク吊上げフレーム19に対向して備えたスケルトンクランプ25によってスケルトンの互いに反対側の両側縁をクランプする構成であるから、前記ワーク吊上げフレーム19の幅寸法は対象とするワークWの幅寸法とほぼ等しく設ける必要がある。しかし、製品保持手段21を、ワーク吊上げフレーム19に備えた複数のワーク保持手段17の配置領域内に、ワーク吊上げフレーム19の移動方向(X軸方向)に対して直交する方向(Y軸方向)へ移動自在に備えた構成であるから、製品保持手段21を、ワーク吊上げフレーム19の外側に備えた場合に比較して、全体的構成のコンパクト化を図ることができるものである。
なお、本発明は、前述したごとき実施形態に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能である。すなわち、製品台車29を案内するガイドレール31を、図3に概略的に示すように、素材パレット3上に積載されるワークWよりも高い位置であって、前記ワーク搬送装置1のガイドレール13よりも低い位置に、X軸方向に長く設けて、製品台車29をX軸方向に移動自在な構成とすることも可能である。すなわち、製品台車29を、素材パレット3の上方位置と、素材パレット3からX軸方向に離れたX軸方向の待機位置との間を往復動自在な構成とすることも可能である。このような構成であっても、前記実施形態と同様の効果を奏し得るものである。
さらには、前記製品台車29を、加工テーブル7の上方位置へ移動自在に設け、この加工テーブル7の上方位置を、X軸方向の待機位置とすることも可能である。すなわち、ワーク搬送装置1によって素材パレット3上のワークWの一枚取りを行うときには、製品台車29をX軸方向の待機位置に位置決めし、加工テーブル7上からスケルトン、製品を製品台車29上の製品パレット上へ搬出するときには、前記素材パレット3の上方位置に製品台車29を位置決めするものである。
上記構成とすることにより、板材加工機5における加工テーブル7の上方空間を、製品台車29の待機位置として利用することになり、省スペース化を図ることができるものである。
1 ワーク搬送装置
3 素材パレット
5 板材加工機
7 加工テーブル
11 パレット台車
13,31 ガイドレール
15 移動架台
17 ワーク保持手段
19 ワーク吊上げフレーム
21 製品保持手段
25 スケルトンクランプ
27A,B 支持バー
29 製品台車

Claims (5)

  1. 素材パレット上に積載されている板状のワークを、板材加工機における加工テーブル上に一枚毎載置し、前記加工テーブル上の加工された製品及びスケルトンを、前記加工テーブル上から搬出するためのワーク搬送装置であって、前記素材パレット上からワークの一枚取りを行うための複数のワーク保持手段を備えたワーク吊上げフレームを、前記素材パレットの上方位置と前記加工テーブルの上方位置との間をX軸方向に往復動自在かつ上下動自在に備え、前記複数のワーク保持手段の配置領域内に、前記加工テーブル上の製品を保持自在な製品保持手段を、前記X軸に対して直交するY軸方向へ移動自在に備えていることを特徴とするワーク搬送装置。
  2. 請求項1に記載のワーク搬送装置において、前記加工テーブル上のスケルトン全体を前記加工テーブルから垂直上方に吊上げるために、スケルトンの互いに反対側の側縁をクランプ自在なスケルトンクランプを、前記ワーク吊上げフレームに備えていることを特徴とするワーク搬送装置。
  3. 請求項1又は2に記載のワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記Y軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とする製品搬送システム。
  4. 請求項1又は2に記載のワーク搬送装置を使用した製品搬送システムであって、製品を載置自在な製品台車を、前記X軸方向であって前記素材パレットの上方位置と、素材パレットから離れた位置へ移動自在に備えていることを特徴とする製品搬送システム。
  5. 請求項4に記載の製品搬送システムにおいて、前記ワーク吊上げフレーム及び前記製品台車は、前記加工テーブルの上方位置へ移動可能であることを特徴とする製品搬送システム。
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