JP2020157308A - 素材収納搬入システム - Google Patents

Abstract

【課題】工場のスペースの有効利用を図りつつ、素材収納搬入システムの構成の複雑化及び製造コストの増大を抑えること。【解決手段】棚フレーム１４の内側に複数の素材Ｗを積載するパレットＰを収納するための複数の収納部２２が上下方向に沿って形成され、棚フレーム１４の内側に加工機１２に素材Ｗを搬入するための素材搬入領域２４が形成されている。棚フレーム１４におけるＹ軸方向の一側に、パレットＰを収納部２２に対して出し入れするリフタ４２が昇降可能に設けられている。リフタ４２の下側に、収納部２２内に進入した状態で、パレットＰに積載された素材Ｗの一枚取りを行う一枚取り機構６２がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の素材（板金）を収納しかつ素材を例えばパンチプレス、レーザ加工機等の加工機に搬入する素材収納搬入システムに関する。

例えばパンチプレス等の加工機の長時間の自動運転を行うために、特許文献１に示すような素材収納搬入システムが用いられている。そして、その先行技術に係る素材収納搬入システムの構成について簡単に説明すると、次の通りである。

加工機の搬入側には、箱枠状の棚フレームが立設されており、棚フレームは、素材収納搬入システムのベースを構成している。棚フレームの内側には、複数の素材を積載するパレットを収納するための複数の収納部が上下方向に沿って形成されている。棚フレームの内側における最下段の収納部の下側には、加工機に素材を搬入するための素材搬入領域が形成されている。

棚フレームにおける水平方向の１つであるＹ軸方向の一側には、パレットを収納部に対して出し入れするリフタが昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられている。また、棚フレームにおけるＹ軸方向の他側（リフタの反対側）には、昇降フレームが昇降可能に設けられている。昇降フレームには、一枚取り機構がＹ軸方向へ移動可能に設けられており、一枚取り機構は、収納部内に進入した状態で、パレットに積載された素材の一枚取りを行う。一枚取り機構は、昇降フレームと一体的に昇降する。

特開２０１３−１７７２３５号公報

ところで、素材収納搬入システムを工場に設置するには、リフタ及び一枚取り機構をそれぞれ昇降させるための２つの昇降スペースを棚フレームにおけるＹ軸方向の両側に確保する必要がある。そのため、素材収納搬入システムの平面的な設置スペースが大きくなって、工場のスペースの有効利用を図ることが困難になる。

また、リフタ及び一枚取り機構をそれぞれ昇降させるには、２つの昇降機構が必要になる。そのため、素材収納搬入システムの構成が複雑化すると共に、素材収納搬入システムの製造コストが高くなる。

つまり、素材収納搬入システムの平面的な設置スペースを小さくして、工場のスペースの有効利用を図りつつ、素材収納搬入システムの構成の複雑化及び製造コストの増大を抑えることが困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、昇降スペースと昇降機構をそれぞれ１つ削減することができる、新規な構成からなる素材収納搬入システムを提供することを課題とする。

本発明の実施態様に係る素材収納搬入システムは、加工機の搬入側（供給側）に立設され、内側に複数の素材を積載するパレットを収納するための複数の収納部が上下方向に沿って形成され、内側に前記加工機に素材を搬入するための素材搬入領域が形成された棚フレームと、前記棚フレームにおける水平方向の１つであるＹ軸方向の一側に昇降可能に設けられ、前記パレットを前記収納部に対して出し入れするリフタ（リフタ機構）と、前記リフタの下側にＹ軸方向へ移動可能に設けられ、前記収納部内に進入した状態で、前記パレットに積載された素材の一枚取りを行う一枚取り機構と、を備えている。

本発明の実施態様に係る素材収納搬入システムは、前記リフタの下側にＹ軸方向へ移動可能に設けられたスライダを備えてもよい。この場合には、前記一枚取り機構が前記スライダにＹ軸方向へ移動可能に設けられる。

本発明の実施態様によると、前述のように、前記リフタの下側に前記一枚取り機構がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。これにより、前記一枚取り機構は、前記棚フレームにおけるＹ軸方向の一側において前記リフタと一体的に昇降する。そのため、前記リフタ及び前記一枚取り機構を昇降させるための１つの昇降スペースを前記棚フレームにおけるＹ軸方向の片側にのみ確保するだけで、前記素材収納搬入システムを工場に設置することができる。１つの昇降機構によって前記リフタ及び前記一枚取り機構を昇降させることができる。つまり、前記素材収納搬入システムの設置スペースから昇降スペースを１つ削減すると共に、前記素材収納搬入システムの構成要素から昇降機構を１つ削減することができる。

本発明によれば、前記素材収納搬入システムの平面的な設置スペースを小さくして、工場のスペースの有効利用を図りつつ、前記素材収納搬入システムの構成の複雑化及び製造コストの増大を抑えることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの模式的な左側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの模式的な正面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの模式的な平面図である。 図４（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの動作を示す模式的な図である。 図５（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの動作を示す模式的な図である。 図６（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの動作を示す模式的な図である。 図７（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの動作を示す模式的な図である。 図８（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システムの動作を示す模式的な図である。

本発明の実施形態について図１から図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「Ｘ軸方向」とは、水平方向の１つであり、本発明の実施形態では、左右方向のことをいう。「Ｙ軸方向」とは、Ｘ軸方向に直交する水平方向のことであり、本発明の実施形態では、前後方向のことをいう。また、図面中、「ＦＦ」は前方向、「ＦＲ」は後方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。

図１から図３に示すように、本発明の実施形態に係る素材収納搬入システム１０は、複数の板状の素材（板金）Ｗを収納しかつ素材Ｗをパンチプレス１２に搬入（供給）するシステムである。また、素材収納搬入システム１０は、パンチプレス１２の長時間の自動運転を行うために用いられる。そして、素材収納搬入システム１０の具体的な構成は、以下の通りである。

パンチプレス１２の搬入側（素材Ｗの搬入側）には、箱枠状の棚フレーム１４が立設されており、棚フレーム１４は、素材収納搬入システム１０のベースを構成している。棚フレーム１４は、パンチプレス１２の搬入側に立設された複数の支柱部材１６と、適宜の支柱部材１６の間に一体的に連結されかつＸ軸方向又はＹ軸方向に延びた複数のビーム部材１８とを有している。

棚フレーム１４の内側には、素材を積載するパレットＰをＹ軸方向へ移動可能支持する複数対のパレットガイド２０が上下方向に沿って間隔を置いて設けられている。各一対のパレットガイド２０は、Ｘ軸方向に離隔し、各パレットガイド２０は、Ｙ軸方向に延びている。各一対のパレットガイド２０の間には、パレットＰを収納する収納部２２が形成される。換言すれば、棚フレーム１４の内側には、複数対のパレットガイド２０によって複数の収納部２２が上下方向に沿って段状に形成されている。また、棚フレーム１４の内側における最下段の収納部２２の下側は、パンチプレス１２に素材Ｗを搬入するための素材搬入領域２４が形成されている。なお、棚フレーム１４の内側に、複数の収納部２２及び素材搬入領域２４の他に、加工済みの製品（図示省略）を載置する製品パレット（図示省略）を収納するための製品用収納部（図示省略）を形成してもよい。

棚フレーム１４におけるＹ軸方向の一側（前側）には、支持フレーム２６が設けられている。棚フレーム１４内から支持フレーム２６の前端側にかけて、Ｙ軸方向に延びた一対のテーブルガイド２８が設けられており、一対のテーブルガイド２８は、Ｘ軸方向に離隔している。一対のテーブルガイド２８には、素材Ｗをパスライン（搬入高さ位置）で支持する素材テーブル３０がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。素材テーブル３０の上面には、多数のブラシ（図示省略）が植設されている。素材テーブル３０は、支持フレーム２６の適宜位置に設けられたテーブル用Ｙ軸アクチュエータとしてのＹ軸モータ３２の駆動によりＹ軸方向へ移動する。

素材収納搬入システム１０は、素材テーブル３０上の素材Ｗをパンチプレス１２に搬入する素材搬入機構３４を備えている。素材搬入機構３４は、周知の構成からなり、棚フレーム１４に設けられたローダガイド３６を備えており、ローダガイド３６は、棚フレーム１４の素材搬入領域２４からパンチプレス１２の上方位置にかけてＸ軸方向に延びている。素材搬入機構３４は、ローダガイド３６にＸ軸方向へ移動可能に設けられたローダ３８を備えており、ローダ３８は、素材Ｗの上面を吸着する複数の吸着パッド４０を有している。各吸着パッド４０は、ローダガイド３６に対して昇降可能に構成されている。

棚フレーム１４におけるＹ軸方向の一側であって支持フレーム２６の上方には、パレットＰを収納部２２に対して出し入れするリフタ４２が昇降ガイド（図示省略）を介して昇降可能（上下方向へ移動可能）設けられている。リフタ４２は、周知の構成からなり、棚フレーム１４におけるＹ軸方向の一側に昇降ガイドを介して昇降可能に設けられたエレベータ４４を備えている。リフタ４２は、エレベータ４４にトラバーサガイド（図示省略）を介してＹ軸方向へ移動可能に設けられたトラバーサ４６を備えており、トラバーサ４６は、パレットＰの前端部に係止可能なフック４８を有している。トラバーサ４６は、エレベータ４４の適宜位置に設けられたトラバーサ用Ｙ軸アクチュエータとしてのＹ軸モータ５０の駆動によりＹ軸方向へ移動する。

リフタ４２（エレベータ４４）は、棚フレーム１４の上部に設けられたリフタ用昇降アクチュエータとしての昇降モータ５２の駆動により昇降する。昇降モータ５２の出力軸（図示省略）は、チェーン（図示省略）等を介して棚フレーム１４の適宜位置に連結されている。なお、昇降モータ５２を含む昇降機構（昇降モータ５２のみ図示）は、周知の構成からなり、昇降モータ５２を含む昇降機構の構成の詳細は、省略する。

エレベータ４４の下側には、Ｙ軸方向に延びた一対の第１Ｙ軸ガイド５４が設けられており、一対の第１Ｙ軸ガイド５４は、Ｘ軸方向に離隔している。一対の第１Ｙ軸ガイド５４の間には、スライダ５６がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。換言すれば、エレベータ４４の下側には、スライダ５６が一対の第１Ｙ軸ガイド５４を介してＹ軸方向へ移動可能に設けられている。スライダ５６は、エレベータ４４の適宜位置に設けられたスライダ用Ｙ軸アクチュエータとしてのＹ軸モータ５８の駆動によりＹ軸方向へ移動する。Ｙ軸モータ５８の出力軸（図示省略）は、ネジ機構（図示省略）又はチェーン（図示省略）等を介してスライダ５６の適宜位置に連結されている。なお、スライダ用Ｙ軸アクチュエータとしてのＹ軸モータ５８を用いる代わりに、流体圧シリンダ（図示省略）を用いてもよい。

スライダ５６の下側には、Ｙ軸方向に延びた一対の第２Ｙ軸ガイド６０が設けられており、一対の第２Ｙ軸ガイド６０は、Ｘ軸方向に離隔している。一対の第２Ｙ軸ガイド６０の間には、収納部２２内に進入した状態で、パレットＰに積載された素材Ｗの一枚取りを行う一枚取り機構６２がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。換言すれば、スライダ５６の下側には、一枚取り機構６２が一対の第２Ｙ軸ガイド６０を介してＹ軸方向へ移動可能に設けられている。更に換言すれば、エレベータ４４の下側には、一枚取り機構６２がスライダ５６等を介してＹ軸方向へ移動可能に設けられている。一枚取り機構６２は、スライダ５６の下側に一対の第２Ｙ軸ガイド６０を介してＹ軸方向へ移動可能に設けられたパッド支持部材６４を備えている。一枚取り機構６２は、パッド支持部材６４にＸ軸方向及びＹ軸方向に間隔を置いて設けられた複数の吸着パッド６６を備えており、複数の吸着パッド６６は、パレットＰに積載された素材Ｗの上面を吸着する。なお、各吸着パッド６６の吸着方式は、エアの吸引による吸着又は磁力による吸着のいずれでもよい。

一枚取り機構６２（パッド支持部材６４）は、Ｙ軸モータ５８の駆動によりスライダ５６と一体的にＹ軸方向へ移動する。一枚取り機構６２は、スライダ５６の適宜位置に設けられた一枚取り用Ｙ軸アクチュエータとしてのＹ軸モータ６８の駆動によりスライダ５６に対してＹ軸方向へ移動する。Ｙ軸モータ６８の出力軸（図示省略）は、ネジ機構（図示省略）又はチェーン（図示省略）等を介してパッド支持部材６４の適宜位置に連結されている。なお、一枚取り用Ｙ軸アクチュエータとしてのＹ軸モータ６８を用いる代わりに、流体圧シリンダ（図示省略）を用いてもよい。

続いて、図１、図４（ａ）（ｂ）から図８（ａ）（ｂ）を参照して、素材収納搬入システム１０の動作について説明する。

図１、図４（ａ）（ｂ）に示すように、昇降モータ５２の駆動によりリフタ４２を上昇させて、一枚取り機構６２を所定の収納部２２に対応する高さ位置に位置させる。次に、Ｙ軸モータ５８の駆動により一枚取り機構６２をスライダ５６と一体的にＹ軸方向の他方側（後方向）へ移動させると共に、Ｙ軸モータ６８の駆動により一枚取り機構６２をスライダ５６に対してＹ軸方向の他方側へ移動させる。すると、図１及び図５（ａ）に示すように、一枚取り機構６２を所定の収納部２２内に進入させることができる。そして、複数の吸着パッド６６によって所定の収納部２２内のパレットＰに積載された素材Ｗの上面を吸着することにより、一枚取り機構６２によって素材Ｗの一枚取りを行う。

素材Ｗの一枚取りを行った後、Ｙ軸モータ５８の駆動により一枚取り機構６２をスライダ５６と一体的にＹ軸方向の一方側（前方向）へ移動させると共に、Ｙ軸モータ６８の駆動により一枚取り機構６２をスライダ５６に対してＹ軸方向の一方側へ移動させる。すると、図１及び図５（ｂ）に示すように、一枚取り機構６２を所定の収納部２２内から退出させることができる。次に、図１、図５（ｂ）、及び図６（ａ）に示すように、昇降モータ５２の駆動によりリフタ４２を下降させて、一枚取り機構６２を素材搬入領域２４に対応する高さ位置に位置させる。そして、複数の吸着パッド６６による吸着状態を解除して、一枚取り機構６２から素材テーブル３０に素材Ｗを受け渡す。更に、図１及び図６（ｂ）に示すように、Ｙ軸モータ３２の駆動により素材テーブル３０をＹ軸方向の他方側へ移動させて、素材搬入領域２４内に位置させる。

素材テーブル３０を素材搬入領域２４内に位置させた後、複数の吸着パッド４０によって素材テーブル３０上の素材Ｗの上面を吸着して、ローダ３８をＸ軸方向の一方側（右方向）へ移動させる。これにより、素材テーブル３０上の素材Ｗをパンチプレス１２に搬入することができる。なお、素材Ｗをパンチプレス１２に搬入した後に、Ｙ軸モータ３２の駆動により素材テーブル３０をＹ軸方向の一方側へ移動させて、リフタ４２の下方に位置させておく。

前述の動作を繰り返して実行することにより、所定の収納部２２に収納された複数の素材Ｗをパンチプレス１２に順次搬入することができる。

図１及び図７（ａ）に示すように、所定の収納部２２内のパレットＰが空になった場合には、昇降モータ５２の駆動によりリフタ４２を上昇させて、所定の収納部２２に対応する高さ位置に位置させる。次に、図１及び図７（ｂ）に示すように、Ｙ軸モータ５０の駆動によりトラバーサ４６をＹ軸方向の他方側へ移動させて、フック４８を空のパレットＰの前端部に係止させる。そして、図１及び図８（ａ）に示すように、Ｙ軸モータ５０の駆動によりトラバーサ４６をＹ軸方向の一方側へ移動させることにより、空のパレットＰを所定の収納部２２から引き出すことができる。

空のパレットＰを所定の収納部２２から引き出した後に、図１及び図８（ａ）（ｂ）に示すように、昇降モータ５２の駆動によりリフタ４２を下降させて、支持フレーム２６に接近させる。そして、空のパレットＰに複数の素材Ｗを積載することにより、空のパレットＰに対して素材Ｗの段取り（供給）を行う。

素材Ｗの段取りを行った後に、前述の動作と反対の動作を実行することにより、複数の素材Ｗを積載したパレットＰを所定の収納部２２に送り出すことができる。

続いて、本発明の実施形態の作用効果について説明する。

前述のように、リフタ４２の下側に一枚取り機構６２がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。これにより、一枚取り機構６２は、棚フレーム１４におけるＹ軸方向の一側（前側）においてリフタ４２と一体的に昇降する。そのため、リフタ４２及び一枚取り機構６２を昇降させるための１つの昇降スペースを棚フレーム１４におけるＹ軸方向の片側（前側）にのみ確保するだけで、素材収納搬入システム１０を工場に設置することができる。また、昇降モータ５２を含む１つの昇降機構によってリフタ４２及び一枚取り機構６２を昇降させることができる。つまり、素材収納搬入システム１０の設置スペースから昇降スペースを１つ削減すると共に、素材収納搬入システム１０の構成要素から昇降機構を１つ削減することができる。

従って、本発明の実施形態によれば、素材収納搬入システム１０の平面的な設置スペースを小さくして、工場のスペースの有効利用を図りつつ、素材収納搬入システム１０の構成の複雑化及び製造コストの増大を抑えることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。

一枚取り機構６２が素材搬入領域２４内に進入するように構成してもよい。この場合には、素材テーブル３０を棚フレーム１４内の素材搬入領域２４にＹ軸方向へ移動不能に設ける。

素材収納搬入システム１０を素材Ｗをレーザ加工機（図示省略）に搬入するシステムに適用してもよい。この場合には、素材搬入機構３４を省略して、素材Ｗを支持する加工パレット（図示省略）を素材搬入領域２４とレーザ加工機との間でＸ軸方向へ移動可能に構成してもよい。

そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されるものでない。

１０ 素材収納搬入システム
１２ パンチプレス（加工機）
１４ 棚フレーム
１６ 支柱部材
１８ ビーム部材
２０ パレットガイド
２２ 収納部
２４ 素材搬入領域
２６ 支持フレーム
２８ テーブルガイド
３０ 素材テーブル
３２ Ｙ軸モータ（テーブル用Ｙ軸アクチュエータ）
３４ 素材搬入機構
３６ ローダガイド
３８ ローダ
４０ 吸着パッド
４２ リフタ
４４ エレベータ
４６ トラバーサ
４８ フック
５０ Ｙ軸モータ（フック用Ｙ軸アクチュエータ）
５２ 昇降モータ（リフタ用昇降アクチュエータ）
５４ 第１Ｙ軸ガイド
５６ スライダ
５８ Ｙ軸モータ（スライダ用Ｙ軸アクチュエータ）
６０ 第２Ｙ軸ガイド
６２ 一枚取り機構
６４ パッド支持部材
６６ 吸着パッド
６８ Ｙ軸モータ（一枚取り用Ｙ軸アクチュエータ
Ｐ パレット
Ｗ 素材

Claims (2)

1. 加工機の搬入側に立設され、内側に複数の素材を積載するパレットを収納するための複数の収納部が上下方向に沿って形成され、内側に前記加工機に素材を搬入するための素材搬入領域が形成された棚フレームと、
   前記棚フレームにおける水平方向の１つであるＹ軸方向の一側に昇降可能に設けられ、前記パレットを前記収納部に対して出し入れするリフタと、
   前記リフタの下側にＹ軸方向へ移動可能に設けられ、前記収納部内に進入した状態で、前記パレットに積載された素材の一枚取りを行う一枚取り機構と、を備えたことを特徴とする素材収納搬入システム。
2. 前記リフタの下側にＹ軸方向へ移動可能に設けられたスライダを備え、
   前記一枚取り機構が前記スライダにＹ軸方向へ移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の素材収納搬入システム。

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