JP2012086975A - 素材棚装置及びその使用方法並びに使用方法に使用するトレイ - Google Patents

Abstract

【課題】パレットを介在することなく、板状素材を直接格納することのできる素材棚装置を提供する。
【解決手段】板材加工機へ供給すべき板状のワーク又は板材加工機によって加工された板状の製品或は端材等の板状素材を出入自在に格納する素材棚装置１であって、各板状素材Ｗを個々に格納自在な素材棚１５を複数段備えた棚フレーム本体１３の前側にエレベータ装置２１を上下動自在に備えると共に、前記各素材棚１５に対して板状素材Ｗの出入を行う素材搬出入装置３２を前記エレベータ装置２１に前後動自在に備え、前記各素材棚１５に備えた床面１７に、当該床面から板状素材Ｗを浮上した状態に板状素材の下面を直接支持する浮上支持部材１９を備え、前記エレベータ装置２１に備えた床面に、当該床面から板状素材Ｗを浮上した状態に板状素材の下面を直接支持する浮上支持部材１９を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばレーザ加工機やパンチプレスなどのごとき板材加工機に対して供給すべき板状のワーク、又は前記板材加工機によって加工された製品、或は端材などの板状素材を出入自在に格納する素材棚装置及びその使用方法並びに使用方法に使用するトレイに関する。さらに詳細には、板状素材を個別に格納自在な素材棚を複数段備えた素材棚装置に関する。

レーザ加工機やパンチプレスなどのごとき板材加工機へ供給すべき板状のワークを出入自在に格納する素材棚装置は、パレット上に複数のワークを積載した状態においてパレットの出入れを行っているのが一般的である（例えば特許文献１、２参照）。また、板材加工機において加工された端材又は製品を素材棚装置へ格納する場合には、パレット上に端材又は製品を載置して格納している（例えば特許文献３参照）。

特開２００６−１２４１１２号公報 特開２００８−３０３００６号公報 特開２００９−２６２１７４号公報

従来、パンチプレスやレーザ加工機などの板材加工機に対して供給する板状のワーク（素材）を出入自在に格納する素材棚装置は、前記特許文献１、２に記載されているように、複数の素材を積載したパレットを出入自在に案内するガイドレールを複数段備えた構成である。したがって、各ガイドレールの上下方向の間隔寸法は、パレットの厚さと、当該パレットに積載するワークの最大積層高さと、余裕寸法との総和の寸法だけ離れた寸法である。

よって、多くの素材を格納することができるものの、例えば、板材加工機において加工された製品や加工によって下面にバリを生じている端材や、例えば適宜の表面処理等を行った素材であって擦傷を嫌う素材の場合には、重ねて格納することは難しいものである。この場合には、例えば特許文献３に記載されているように、パレット上に素材を１枚のみ載置して格納することになり、無駄な空間が大きくなるという問題がある。すなわち、全体的構成の小型化を図ることが難しいものである。

本発明は、前述したごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、板材加工機へ供給すべき板状のワーク又は板材加工機によって加工された板状の製品或は端材等の板状素材を出入自在に格納する素材棚装置であって、各板状素材を個々に格納自在な素材棚を複数段備えた棚フレーム本体の前側にエレベータ装置を上下動自在に備えると共に、前記各素材棚に対して板状素材の出入を行う素材搬出入装置を前記エレベータ装置に前後動自在に備え、前記各素材棚に備えた床面に、当該床面から板状素材を浮上した状態に板状素材の下面を直接支持する浮上支持部材を備え、前記エレベータ装置に備えた床面に、当該床面から板状素材を浮上した状態に板状素材の下面を直接支持する浮上支持部材を備えていることを特徴とするものである。

また、前記素材棚装置において、前記素材搬出入装置は、前記各素材棚を左右方向に複数に区画した各区画領域に対応して適数のワーククランプを備えていることを特徴とするものである。

また、前記素材棚装置において、前記素材搬出入装置は、前記各素材棚を左右方向に複数に区画した各区画領域に対応した位置へ移動自在かつ個別に左右方向へ移動自在の複数のワーククランプを備えていることを特徴とするものである。

また、前記素材棚装置を使用しての端材又は製品の格納方法であって、各素材棚に対して出入自在な扁平状のトレイを備え、このトレイ上に適数の端材又は製品を並列載置して格納することを特徴とするものである。

また、前記端材又は製品の格納方法に使用するトレイであって、扁平状の板材の上面に、端材又は製品との接触による擦傷を防止するための擦傷防止部材を備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、各素材棚及び各素材棚に対して板状素材の出入を行うためのエレベータ装置にはそれぞれ床面が備えられており、かつ各床面には、板状素材を浮上した状態に板状素材の下面を直接支持する浮上支持部材を備えた構成であるから、各素材棚に対して板状素材を１枚毎格納することができる。そして、上記構成により、各素材棚の上下間隔寸法は、１枚の板状素材を直接出入れできる寸法であれば充分であるので、各素材棚の上下間隔寸法を小さくすることができる。すなわち、パレットを必要としないので、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。

本発明の実施形態に係る素材棚装置と、板材加工機と、収納棚装置との配置関係の１例を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る素材棚装置の全体的構成を概念的、概略的に示した側面説明図である。 本発明の実施形態に係る素材棚装置の全体的構成を概念的、概略的に示した正面説明図である。 素材棚に対する板状素材の格納形態を示す説明図である。 小さな板状素材を格納するときに使用するトレイの平面説明図である。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係る素材棚装置１は、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３に対して供給すべき板状のワーク、又は前記板材加工機３によって加工された製品、或は端材などの板状素材（以下、単にワークと称す）を出入自在に格納するものである。したがって、前記素材棚装置１は、前記板材加工機３に対してワーク（板状素材）の搬送を行うワーク搬送手段（図示省略）におけるワーク搬送路に対応して配置してある。

なお、本実施形態においては、前記板材加工機３と素材棚装置１との間には、周知の収納棚装置５が配置してある。すなわち、板材加工機３、収納棚装置５及び素材棚装置１は左右方向（Ｘ軸方向）に直線的に配置してある。

そして、前記板材加工機３と収納棚装置５と素材棚装置１との相互間でワークの搬送を行うために、前記ワーク搬送路を構成するガイドレール（図示省略）が、前記素材棚装置１から前記板材加工機３に亘ってＸ軸方向（左右方向）に長く設けてある。このガイドレールには、ワークを保持して左右方向（Ｘ軸方向）へ搬送するためのローダ・アンローダやワークキャリッジ（図示省略）が左右方向へ移動自在に支持されている。なお、前記ガイドレールの構成やワークキャリッジ等の構成は、例えば特開２００５−１９９３２０号公報（以下、先行例１と称す）、又は、特開２０００−２６４４４１号公報（以下、先行例２と称す）あるいは特開２０００−８５９５６号公報（以下、先行例３と称す）などに記載されているごとき公知又は周知の構成であってよいものであるから、前記ガイドレールやワークキャリッジについてのより詳細な説明は省略する。

前記収納棚装置５の構成は周知であるが、収納棚装置５の構成について概略的に説明すると、当該収納棚装置５は、例えば前記先行例２の図１、２或は前記先行例３の図１、３に記載のごとき構成であって、当該収納棚装置５における棚フレーム７には、複数枚のワークを積載したパレット（図示省略）を出入自在に収納する収納棚が複数段備えられている。そして、前記棚フレーム７の前後方向（Ｙ軸方向）の後側には、前記各収納棚に対してパレットの出入れを行うためのエレベータ装置９が上下動自在に備えられている。

また、前記収納棚装置５における前記棚フレーム７の前側には、一枚取り装置１１が備えられている。この一枚取り装置１１は、前記エレベータ装置９から搬入されたパレット上に積載してあるワークから最上のワークの一枚取りを行うものである。この一枚取り装置１１によって一枚取りされたワークを、前記素材棚装置１側へ、又は前記板材加工機３側へ搬送するために、前記棚フレーム７の下部側であって、ワークの搬送を行うパスラインの高さ位置に対応する位置に前記ガイドレールが素材棚装置１から板材加工機３に亘ってＸ軸方向に長く設けられているものである。

前記一枚取り装置１１によって一枚取りされたワークを、前記パスラインの位置へ移送するために、前記先行例２，３に記載の構成と同様に、前記一枚取り装置１１と前記パスライン位置との間をＹ軸方向に往復動自在の移動テーブル（図示省略）が備えられている。なお、前記移動テーブルの上面には、ワークに擦傷が生じないようにブラシが植接してある。

上記構成により、従来と同様に、収納棚装置５における収納棚からパレットを取り出し、当該パレットに積載してあるワークの一枚取りを行って、板材加工機３に対して供給することができるものである。

前記素材棚装置１は、図１、２、３に概念的、概略的に示すように、枠体構造の棚フレーム本体１３を備えている。この棚フレーム本体１３には、前記板材加工機３へ供給すべき板状のワーク、又は前記板材加工機３によって加工された板状の製品、或は端材等の板状素材（ワーク）Ｗを個々に格納（収納）自在な素材棚１５が複数段備えられている。そして、前記各素材棚１５に備えた床１７の上面には、当該床面から前記板状素材Ｗを浮上した状態に、前記板状素材Ｗの下面を直接支持する浮上支持部材１９を備えられている。

前記浮上支持部材１９は、前記板状素材Ｗが前記床１７の上面に接触して擦傷が生じることを防止するためのものであって、例えばブラシや回転自在なボール或は摩擦係数の小さなフッ素樹脂等の合成樹脂をコーティングした凸部を床１７の上面に備えた構成とすることができるものである。

前記浮上支持部材１９は、図３に示すように、各素材棚１５を左右方向に複数に区画した各区画領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄにそれぞれ備えられている。なお、浮上支持部材１９は、前記各区画領域２０Ａ〜２０Ｄ毎に区画することなく、全面的に備えてもよいものである。

また、前記素材棚装置１における前記棚フレーム本体１３の前側（図２において右側）には、エレベータ装置２１が上下動自在に備えられている。なお、図２には、エレベータ装置２１が上昇した状態と下降した状態が示されており、かつ素材搬出入装置３２が前側及び後側へ移動した状態が示してあるが、エレベータ装置２１及び素材搬出入装置３２はそれぞれ１つである。

前記エレベータ装置２１は、前記棚フレーム本体１３の上面に装着したモータ２３によって回転される回転軸２５の左右両端部に備えた駆動スプロケット２７と、前記棚フレーム本体１３における左右両側の下部に回転自在に備えた従動スプロケット２９にそれぞれ掛回したエンドレスチエン３１に連結してある。したがって、エレベータ装置２１は、前記モータ２３を正逆回転することにより、棚フレーム本体１３に対して上下動されるものである。

前記エレベータ装置２１には、前記各素材棚１５に対して板状素材Ｗの出入れを行うための前記素材搬出入装置３２が前記エレベータ装置２１に前後動自在に備えられている。すなわち、前記エレベータ装置２１には、左右方向（Ｘ軸方向）に長いクランプベース３３が前後方向へ移動自在に備えられている。すなわち、前記エレベータ装置２１における四角形状の枠体フレーム３５の後側部分にはモータ３７が装着してあると共に、当該モータ３７によって回転される駆動スプロケット３９が回転自在に備えられている。

そして、前記枠体フレーム３５の前側部分に回転自在に備えた従動スプロケット４１と前記駆動スプロケット３９にはエンドレスチエン４３が掛回してある。そして、このエンドレスチエン４３は、前記クランプベース３３と連結してある。したがって、前記モータ３７を正逆回転することにより、前記クランプベース３３は前後方向（Ｙ軸方向）に往復動されるものである。

前記素材棚１５に対して板状素材Ｗの出入れを行うために、前記クランプベース３３には、左右方向に適宜間隔に離隔した複数のワーククランプ４５が備えられている。そして、前記ワーククランプ４５によって板状素材Ｗの出入れを行うときに、板状素材Ｗの下面に擦傷を生じることを防止するために、前記エレベータ装置２１に備えた床面上には、前記浮上支持部材と同一構成の浮上支持部材１９が備えられている。

ところで、前記素材棚１５に格納される板状素材Ｗとしては種々の形状、寸法があり、図４（Ａ）に示すように、床１７の各区画領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ毎に板状素材Ｗを格納する場合や、図４（Ｂ）に示すように、一部の板状素材Ｗを、複数の区画領域２０Ａ，２０Ｂ又は２０Ｂ，２０Ｃ或は２０Ｃ，２０Ｄなどの適宜領域に亘って格納することもある。また、図４（Ｃ），（Ｄ）に示すように、区画領域２０Ａ〜２０Ｄの全領域に亘って格納することもある。

そこで、素材棚１５に対して種々の形状、寸法の板状素材Ｗを格納する場合であっても対応し得るように、前記ワーククランプ４５は、図１に示すように、床１７の各区画領域２０Ａ〜２０Ｄに対応してそれぞれ複数（実施形態においては２個）備えられている。この場合、複数のワーククランプ４５は、常態においてはクランプジョーを上下に開いた状態にあり、板状素材Ｗをクランプするワーククランプ４５のみが閉作動されて、板状素材Ｗの前端縁のクランプを行うものである。

なお、前記各区画領域２０Ａ〜２０Ｄに対応して格納された板状素材Ｗをクランプする構成としては、クランプベース３３に対して、例えば２〜４程度の複数の各ワーククランプ４５を、左右方向（Ｘ軸方向）へ個々に又は同期して移動位置決め自在な構成とする。複数の各ワーククランプ４５を個々にＸ軸方向へ移動する構成としては、個々のワーククランプ４５をそれぞれ個別のボールネジ機構によって移動する構成とすることも可能である。また、各ワーククランプ４５をＸ軸方向へ個別に又は同期的に移動し位置決めする構成としては、リニアモータを利用した構成とすることも可能である。

前記各素材棚１５と前記板材加工機３及び前記収納棚装置５との間において、板状素材Ｗの移送（搬送）を行うために、前記素材棚装置１における棚フレーム本体１３の下部側には、前記板材加工機３、収納棚装置５側へ延びたＸ軸方向のガイドレール４７（図２参照）が備えられている。このガイドレール４７は前述したワーク搬送手段におけるローダ・アンローダ４９をＸ軸方向に移動自在に案内するものである。なお、この種のローダ・アンローダ４９は、前述した先行例１，２，３などに記載されているローダ・アンローダと同様の構成であり、周知であるから、ワーク搬送手段のより詳細な構成、作用についての説明は省略する。

そして、前記ローダ・アンローダ４９によって搬送される板状素材Ｗを支持するための移動テーブル５１が備えられている。この移動テーブル５１の上面には、前記浮上支持部材と同様の浮上支持部材１９が備えられている。なお、前記移動テーブル５１は、前記先行例２，３に記載されている移動テーブルと同様に、前記ワーク搬送手段に対応した内部位置５１Ａと、この内部位置５１Ａから後側へ移動した外部位置５１Ｂとの間を往復動自在に備えられている。なお、移動テーブル５１を往復動する構成は周知であるから、移動テーブル５１を往復動するための構成についての詳細な説明は省略する。

前記移動テーブル５１の下方位置には、Ｙ軸方向に長いガイドレール５３Ｕ，５３Ｌが上下二段に備えられており、各ガイドレール５３Ｕ，５３Ｌには、上下のパレット５５Ｕ，５５Ｌが前後方向、すなわち、内部位置と外部位置との間を移動自在に備えられている。このパレット５５Ｕ，５５Ｌは、板材加工機３において加工された後のスケルトンを積載自在なものである。そして、前記内部位置へ位置決めしたパレット５５Ｕ，５５Ｌを、板状素材Ｗのパスラインに対して上下動するためのリフター装置５７が備えられている。なお、内部位置に位置決めされたパレット５５Ｕ，５５Ｌをリフター装置５７によって上下動する構成は、周知であるから、パレット５５Ｕ，５５Ｌ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。

以上のごとき構成において、素材棚装置１における各素材棚１５内に板状素材Ｗが予め格納した状態にあるとき、板材加工機３において加工すべき板状素材Ｗを取り出すには、加工すべき板状素材Ｗが格納されている素材棚１５に対応した位置へエレベータ装置２１を上下動し位置決めする。そして、格納されている板状素材Ｗが、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、素材棚１５の区画領域２０Ａ〜２０Ｄに個別に、又は複数の区画領域２０Ｂ，２０Ｃに亘って格納されている場合、加工すべき板状素材Ｗに対応した複数のワーククランプ４５によって板状素材Ｗの前端縁をクランプする。

なお、複数のワーククランプ４５が、例えばリニアモータ等のアクチュエータによって個別に左右方向へ移動自在な構成の場合には、複数のワーククランプ４５を、加工すべき板状素材Ｗに対応する位置へ移動位置決めすると共に、板状素材Ｗの左右方向の幅寸法に対応して各ワーククランプ４５の左右方向の間隔を調節し、板状素材Ｗの前端縁をクランプする。また、図４（Ｃ），（Ｄ）に示すように、板状素材Ｗが全ての区画領域２０Ａ〜２０Ｄに亘って格納されている場合も、同様に、全てのワーククランプ４５又は必要なワーククランプ４５のみによって板状素材Ｗの前端縁をクランプする。

前述したように、エレベータ装置２１に備えたワーククランプ４５によって、素材棚１５に格納されている板状素材Ｗの前端縁をクランプした後、エレベータ装置２１に備えたクランプベース３３をＹ軸方向の前側（図２において右側）へ移動することにより、板状素材Ｗを、前記エレベータ装置２１上に引き出すことができる。この際、素材棚１５の床面上およびエレベータ装置２１の床面上にはそれぞれブラシなどの浮上支持部材１９が備えられているので、板状素材Ｗの下面に擦傷等を生じることはないものである。

前述のごとく、エレベータ装置２１上に板状素材Ｗを搬出した（引き出した）後、エレベータ装置２１を前記ローダ・アンローダ４９に対応した位置に下降位置決めする。そして、上記ローダ・アンローダ４９に対応して予め内部位置に位置決めしてある移動テーブル５１上に板状素材Ｗを送り出し、ワーククランプ４５による挟持を解放することにより、板状素材Ｗは移動テーブル５１上に移載される。その後、従来と同様に、ローダ・アンローダ４９によって板材加工機３へ板状素材Ｗの搬送を行うことにより、板材加工機３によって板状素材Ｗの加工が行われるものである。

既に理解されるように、板材加工機３によって加工された製品又は端材等の板状素材Ｗをローダ・アンローダによって前記移動テーブル５１上に搬送し、前述とは逆に、当該移動テーブル５１上の板状素材Ｗをエレベータ装置２１上へ移載することにより、所望位置の素材棚１５に対して板状素材Ｗを格納することができるものである。

なお、素材棚装置１における各素材棚１５に対して板状素材Ｗを格納するには、前記収納棚装置５に収納されたパレット上に積載されている板状素材Ｗを１枚毎分離して格納することもできる。また、前記収納棚装置５を省略して、素材棚装置１のみを備えた構成とする場合には、移動テーブル５１を位置決めする外部位置５１Ｂに一枚取り装置１１を備え、上側のパレット５５Ｕに積載した板状素材Ｗを、前記一枚取り装置１１によって１枚取りして移動テーブル５１上に載置する構成とすることも可能である。

前述のごとき説明より理解されるように、前記素材棚装置１は、各素材棚１５における床１７上に、板状素材Ｗの下面を直接支持する浮上支持部材１９を備えた構成であるから、板状素材Ｗの下面に擦傷等を生じることなく搬出入することができるものである。また、パレット等によって、支持することなく、板状素材Ｗを各素材棚１５に対して直接出入できるので、パレットを介在して板状素材Ｗの格納を行う場合に比較して、前記各素材棚１５の上下間隔寸法及び左右方向の幅寸法をより小さくすることができるものである。したがって、各素材棚１５の段数をより多くすることができると共に、全体的構成の小型化、コンパクト化を図ることができるものである。

ところで、前述の説明においては、比較的大きな板状素材Ｗを素材棚１５に直接格納する場合について説明した。しかし、より小さな製品などの板状素材Ｗを格納する場合には、図５に示すように、素材棚１５に対して出入自在な扁平状な板状のトレイ５９上に複数の板状素材Ｗを並列することも可能である。この場合、前記トレイ５９の上面には、擦傷を防止するために、例えば前記浮上支持部材１９と同一構成の擦傷防止部材又は例えばカーペット材等のごとき敷物を貼った構成とすることが望ましいものである。

１ 素材棚装置
３ 板材加工機
５ 収納棚装置
７ 棚フレーム
９，２１ エレベータ装置
１３ 棚フレーム本体
１５ 素材棚
１７ 床
１９ 浮上支持部材
２０Ａ〜２０Ｄ 区画領域
３２ 素材搬出入装置
３３ クランプベース
３５ 枠体フレーム
４５ ワーククランプ
５１ 移動テーブル
５９ トレイ

Claims (5)

1. 板材加工機へ供給すべき板状のワーク又は板材加工機によって加工された板状の製品或は端材等の板状素材を出入自在に格納する素材棚装置であって、各板状素材を個々に格納自在な素材棚を複数段備えた棚フレーム本体の前側にエレベータ装置を上下動自在に備えると共に、前記各素材棚に対して板状素材の出入を行う素材搬出入装置を前記エレベータ装置に前後動自在に備え、前記各素材棚に備えた床面に、当該床面から板状素材を浮上した状態に板状素材の下面を直接支持する浮上支持部材を備え、前記エレベータ装置に備えた床面に、当該床面から板状素材を浮上した状態に板状素材の下面を直接支持する浮上支持部材を備えていることを特徴とする素材棚装置。
2. 請求項１に記載の素材棚装置において、前記素材搬出入装置は、前記各素材棚を左右方向に複数に区画した各区画領域に対応して適数のワーククランプを備えていることを特徴とする素材棚装置。
3. 請求項１に記載の素材棚装置において、前記素材搬出入装置は、前記各素材棚を左右方向に複数に区画した各区画領域に対応した位置へ移動自在かつ個別に左右方向へ移動自在の複数のワーククランプを備えていることを特徴とする素材棚装置。
4. 請求項１、２又は３に記載の素材棚装置を使用しての端材又は製品の格納方法であって、各素材棚に対して出入自在な扁平状のトレイを備え、このトレイ上に適数の端材又は製品を並列載置して格納することを特徴とする端材又は製品の格納方法。
5. 請求項４に記載の端材又は製品の格納方法に使用するトレイであって、扁平状の板材の上面に、端材又は製品との接触による擦傷を防止するための擦傷防止部材を備えていることを特徴とするトレイ。

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