JP2023054537A - 板材分離装置,板材分離方法,及びパレット棚装置 - Google Patents

板材分離装置,板材分離方法,及びパレット棚装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ワーク支持プレートに溶着した板材をより確実に分離できる板材分離装置を提供する。【解決手段】板材分離装置(93)は、複数の紐状部材(4)を同期して昇降するよう垂下させた昇降ユニット(3)と、複数の紐状部材(4)によって吊り下げられた分離ユニット(5)と、矩形の板材(Ws)が載置されるワーク支持部(721G)を有し分離ユニット(5)の下方に配置されるパレット(7)と、分離ユニット(5)に備えられ、ワーク支持部(721G)に載置された板材(Ws)の第1縁部(Ws1)を保持する第1クランプユニット(55)と、板材(Ws)の第1縁部(Ws1)とは反対側の第2縁部(Ws2)を保持する第2クランプユニット(56)と、プッシャ(584)をパレット(7)に押し付けることでパレット(7)からの反力を受けて第2クランプユニット(56)を押し上げる押上ユニット(58)と、を備えている。【選択図】図12

Description

本発明は、板材分離装置,板材分離方法,及びパレット棚装置に関する。
特許文献1に、板材ワークを支持するワーク支持プレートが複数並列配置されているワーク支持テーブルと、このワーク支持テーブルに載置されて熱切断加工された板材ワークをワーク支持テーブルから持ち上げるワーク持ち上げ装置とが記載されている。
特許文献1に記載されたワーク持ち上げ装置は、隣接するワーク支持プレートの間それぞれに配置されて同期昇降する昇降部を有している。
これにより、板材ワークがワーク支持プレートに溶着していても、板材ワークを昇降部で持ち上げる際に溶着部位が引き離されて板材ワークを取り出すことができる。
ワーク支持テーブルはパレットとも称される。また、ワーク持ち上げ装置はパレットから板材ワークを分離することから板材分離装置とも称される。
一般に、パレットは、パレット棚装置によってレーザ加工機に対し搬入出される。板材分離装置はパレット棚装置に備えられている。
特許第5967216号公報
近年のレーザビームの高出力化に伴い、板材ワーク(以下、板材)とワーク支持プレートとが溶着する虞は増し、溶着した場合の溶着強度は高くなっている。
溶着強度が高くなると、特許文献1に記載されたような昇降部の上昇のみに頼る持ち上げ動作では、溶着部位を引き離すことが困難になることが懸念される。
そのため、ワーク支持プレートを備えたパレットから、ワーク支持プレートに溶着した板材をより確実に分離できる板材分離装置,板材分離方法,及びパレット棚装置が望まれている。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様は次の構成を有する。
1)複数の紐状部材を同期して昇降するよう垂下させた昇降ユニットと、
前記複数の紐状部材によって吊り下げられた分離ユニットと、
矩形の板材が載置されるワーク支持部を有し前記分離ユニットの下方に配置されるパレットと、
前記分離ユニットに備えられ、前記ワーク支持部に載置された前記板材の第1縁部を保持する第1クランプユニットと、前記板材の前記第1縁部とは反対側の第2縁部を保持する第2クランプユニットと、プッシャを前記パレットに押し付けることで前記パレットからの反力を受けて前記第2クランプユニットを押し上げる押上ユニットと、
を備える板材分離装置である。
この板材分離装置の一態様によれば、矩形の板材をワーク支持部から分離する際に、一縁部を持ち上げるようにして分離するので、板材とワーク支持部とが溶着した溶着部があってもより確実に分離できる。
2) 昇降ユニットに吊り下げられて昇降し、矩形の板材の第1縁部を保持する第1クランプユニットと、前記板材の前記第1縁部とは反対側の第2縁部を保持する第2クランプユニットと、前記第1クランプユニット及び前記第2クランプユニットそれぞれと同剛体に配置されプッシャを下方に延ばす第1押上ユニット及び第2押上ユニットと、を備えた分離ユニットを用い、
ワーク支持部を有するパレットの前記ワーク支持部に矩形の前記板材を載置し前記パレットを前記分離ユニットの下方に位置決めした状態で、
前記ワーク支持部に載置した前記板材の前記第1縁部及び前記第2縁部をそれぞれ前記第1クランプユニット及び前記第2クランプユニットで保持し、
前記第2押上ユニットの前記プッシャを下方に延ばして前記パレットに押し付けることで受ける前記パレットからの反力により、前記第2クランプユニット及び前記板材の前記第2縁部を持ち上げ、
前記第2縁部を持ち上げた後、前記第1押上ユニットの前記プッシャを下方に延ばして前記パレットに押し付けることで受ける前記パレットからの反力により、前記第1クランプユニット及び前記板材の前記第1縁部を持ち上げ、
前記第1縁部を持ち上げた後、前記分離ユニットを上昇させて前記板材を前記ワーク支持部から分離して上昇させる板材分離方法である。
この板材分離方法の一態様は、矩形の板材をワーク支持部から分離する際に、板材の一縁部を持ち上げる行程とその後の反対側の縁部を持ち上げる工程とを含んで分離を実行するので、板材とワーク支持部とが溶着した溶着部があってもより確実に分離できる。
3)上下方向に並設され、それぞれにパレットを格納可能な複数の格納部と、
前記複数の格納部の下方に配設された1)に記載の板材分離装置と、
前記複数の格納部それぞれと前記板材分離装置における前記分離ユニットの下方部との間で前記パレットを移動させるエレベータ棚と、
を備えたパレット棚装置である。
このパレット棚装置の一態様によれば、矩形の板材をワーク支持部から分離する際に、一縁部を持ち上げるようにして分離するので、板材とワーク支持部とが溶着した溶着部があってもより確実に分離でき、かつパレットの交換を短時間で行えるので、板材の分離を高効率で実行できる。
本発明の一態様によれば、ワーク支持プレートに溶着した板材をより確実に分離できる。
図1は、レーザ加工機91と、本発明の実施の形態に係るパレット棚装置の実施例であるパレット棚装置92とを含むレーザ加工システムSTの構成を示す図である。 図2は、パレット棚装置92を示す右側面図である。 図3は、パレット搬出装置92のパレット7の上面図である。 図4は、図3におけるS4-S4位置での断面図である。 図5は、本発明の実施の形態に係る板材分離装置93の実施例としてパレット棚装置92に備えられた板材分離装置93の概略の構成及び動作を示す模式図であり、図5(a)は基本枠体51が上昇した状態を示し、図5(b)は基本枠体51が下降した状態を示す。 図6は、板材分離装置93に備えられた昇降ユニット3を示す斜視図である。 図7は、板材分離装置93に備えられた分離ユニット5を示す上面図である。 図8は、図7のS8-S8位置での断面図であって、分離ユニット5に備えられた基準側クランプユニット55が側面図として示されている。図8(a)は押し付け部552が上昇した状態を示し、図8(b)は押し付け部552が下降した状態を示す。 図9は、図7のS9-S9位置での断面図であって、分離ユニット5に備えられた基準側押上ユニット57が側面図として示されている。図9(a)はプッシャ574が上昇した状態を示し、図9(b)はプッシャ574が下降した状態を示す。 図10は、図7のS10-S10位置での断面図であって、分離ユニット5に備えられた撓み検出センサユニット63が側面図として示されている。 図11は、パレット棚装置92の構成を示すブロック図である。 図12は、板材分離装置93の動作を説明するための第1の図である。 図13は、板材分離装置93の動作を説明するための第2の図である。 図14は、基準側クランプユニット55のスケルトンWsを保持する動作の説明をするための第3の図であり、図14(a)は第1保持動作、図14(b)は第2保持動作、図14(c)は第3保持動作を示す。 図15は、板材分離装置93の動作説明のための第4の図であり、図15(a)は分離ユニット5の部分拡大図、図15(b)は板材分離装置93の全体図である。 図16は、板材分離装置93の動作説明のための第5の図である。 図17は、板材分離装置93の動作説明のための第6の図である。 図18は、板材分離装置93の動作説明のための第7の図である。 図19は、板材分離装置93の動作説明のための第8の図である。 図20は、板材分離装置93の動作説明のための第9の図である。 図21は、振動装置Vが取り付けられた分離ユニット5Vを示す上面図である。 図22は、振動装置Vの動作説明のための側面図である。 図23は、分離ユニット5Vを有するパレット棚装置92Vの構成を示すブロック図である。 図24は、パレット棚装置92,92Vが行う板材分離動作のフロー図である。
(実施例)
本発明の実施の形態に係る板材分離装置及びパレット棚装置を、実施例の板材分離装置93と、板材分離装置93を備えたパレット棚装置92とにより説明する。まず、パレット棚装置92の設置例を、パレット棚装置92とレーザ加工機91とを組み合わせたレーザ加工システムSTにより説明する。
図1は、レーザ加工機91と、本発明の実施の形態に係るパレット棚装置の実施例であるパレット棚装置92とを含むレーザ加工システムSTの構成を示す図である。説明の便宜のため、上下左右の各方向を、図1に矢印で示される方向に規定する。前方は紙面手前方であり後方は紙面奥方である。
レーザ加工システムSTは、設置面FLに設置されたレーザ加工機91とレーザ加工機91の右側に位置するパレット棚装置92とを備える。
レーザ加工機91は、筐体14,レーザ発振器11,光ファイバ111,レーザ加工ヘッド12,及び加工制御部13を有する。レーザ発振器11及びレーザ加工ヘッド12は筐体14内に収容されている。加工制御部13の設置位置は限定されない。
レーザ発振器11は、例えばファイバレーザであって、レーザビームを生成する。レーザ発振器11で生成されたレーザビームは、光ファイバ111を通りレーザ加工ヘッド12に供給されて下方に向けレーザビームLsとして射出される。
レーザ加工ヘッド12の下方には、パレット7が外部から搬入される。レーザ加工ヘッド12とパレット7とは、相対的に水平方向に2次元移動する。
これにより、パレット7の上面に載置された板金のワークWに対し、レーザビームLsが2次元的に照射され、ワークWに対し所望経路で切断するなどのレーザ加工が行われる。
加工制御部13は、レーザ発振器11,レーザ加工ヘッド12,不図示の駆動装置によるレーザ加工ヘッド12とパレット7との相対的な2次元移動を制御する。加工制御部13は、パレット棚装置92の動作を制御する棚制御部23(図2参照)と連携した制御も行う。
パレット7は、レーザ加工機91に、パレット棚装置92によって搬入出される(矢印DR1参照)。
図1及び図2を参照してパレット棚装置92について説明する。図2は、パレット棚装置92を示す右側面図である。
パレット棚装置92は、上面視で四角形となるよう組み上げられたフレーム体21を有する棚である。フレーム体21は、四角形の四隅に配置された上下に延びる支柱である前左フレーム21a1,前右フレーム21a2,後左フレーム21b1,及び後右フレーム21b2(不図示)を備え、これらの支柱が水平方向に延びる複数のフレームで連結されて頑丈な棚を構成している。
図1に示されるように、パレット棚装置92は、機能的に、上部側からパレット格納領域AR1,ワーク分離領域AR2,台車格納領域AR3の3つの領域に区分される。
最上部の領域であるパレット格納領域AR1には、パレット7を格納して保持するn(nは2以上の整数)個のパレット格納部P1~Pnが上下方向に並設されている。
中間部のワーク分離領域AR2にもパレット7を格納可能である。ワーク分離領域AR2には板材分離装置93が配設されている。
最下部の台車格納領域AR3には、車輪を有して前後方向に出入り移動する台車8が格納される。
さらに、パレット棚装置92は、図2に示されるように、エレベータ棚22,エレベータ棚昇降駆動部221,及び棚制御部23を備えている。
棚制御部23は、図11に示されるように、CPU(中央処理装置)231,記憶部232,及び入力装置233を含んで構成されている。
図1及び図2に示されるように、エレベータ棚22は、前左フレーム21a1と前右フレーム21a2とに支持され前方に突出している。エレベータ棚22は、フレーム体21の上部に設置されたエレベータ棚昇降駆動部221によって上下方向に昇降する(矢印DR2参照)。
エレベータ棚22は、パレット出入り駆動部222(図2参照)を備えている。
エレベータ棚22は、各パレット格納部P1~Pnに対応した高さ位置で保持され、パレット出入り駆動部222の動作によって各パレット格納部P1~Pnとの間でパレット7の受け渡しを行う(矢印DR3参照)。
図2には、パレット格納部P3とエレベータ棚22(実線で記載)との間での、パレット7(実線で記載)の授受が示されている(矢印DR3参照)。
図2に示されるように、エレベータ棚22は、ワーク分離領域AR2に対応した高さ位置でも保持され、パレット出入り駆動部222の動作によって板材分離装置93との間でパレット7の受け渡しを行う(矢印DR4参照)。
これにより、パレット棚装置92は、板材分離装置93から受け渡されたパレット7を、パレット格納部P1~Pnのうちの空いた格納部に格納する。また、パレット棚装置92は、パレット格納部P1~Pnのいずれかから受け渡されたパレット7をワーク分離領域AR2へ移送する。
エレベータ棚昇降駆動部221及びパレット出入り駆動部222の動作は棚制御部23によって制御される。
図3は、パレット搬出装置92のパレット7の上面図である。図4は、図3におけるS4-S4位置での断面図である。
図3及び図4に示されるように、パレット7は、矩形の枠体である枠部71と、枠部71に差し込まれて支持された複数枚のスキッド72とを有する。
スキッド72は、短冊状の板状部材であって、一縁部に尖塔部721が連続して形成されたワーク支持部721Gを有する。
複数枚のスキッド72は、それぞれワーク支持部721Gが上方を向いて前後方向に延びる起立姿勢で、左右方向に平行に並べて取り付けられている。
板金のワークWは、ワーク支持部721Gの上に載置される。詳しくは、ワーク支持部721Gに支持されたワークWは、複数の尖塔部721の先端部位に実質的に点接触している。
ワーク支持部721Gにおける左前に原点位置PSが設定されている。原点位置PSは、水平2軸制御上のX軸(左右方向)とY軸(前後方向)との交点であって、原点位置PSを基準としてレーザ加工ヘッド12のX軸及びY軸の動作が制御される。また、ワークWはサイズによらずその左前の角部を原点位置PSと一致させ直交する2辺が左右方向及び上下方向となる姿勢でワーク支持部721Gに載置される。
図1に戻り、レーザ加工機91において、パレット7に載置されたワークWに対しレーザビームLsによってレーザ切断加工が行われる。
これにより、ワークWは、図3に示されるように、外形が切断された製品Wpと、製品Wp以外の残りの板材であるスケルトンWsとになる。
すなわち、スケルトンWsは、ワークWの縁部を含み製品Wpが切り抜かれた板状の残材である。スケルトンWsの前方の原点位置PSを含む縁部を第1縁部Ws1とし、反対側の縁部を第2縁部Ws2とする。
次にパレット棚装置92におけるワーク分離領域AR2(図1参照)に配置された板材分離装置93について詳述する。まず、図5を参照して概要を説明する。
図5は、本発明の実施の形態に係る板材分離装置93の実施例としてパレット棚装置92に備えられた板材分離装置93の概略の構成及び動作を示す模式図であり、図5(a)は基本枠体51が上昇した状態を示し、図5(b)は基本枠体51が下降した状態を示す。
板材分離装置93は、昇降ユニット3と、昇降ユニット3に垂下された分離ユニット5とを備えている。
昇降ユニット3は、枠体31と昇降チェーン支持部32とを有する。
枠体31は、前後方向に離隔して対向配置された一対のフレームと左右方向に離隔して対向配置された一対のフレームによって矩形に形成されている。
昇降チェーン支持部32は、前後方向に離隔して対向配置された一対のフレームそれぞれに、左右方向に離隔して一対設置されている。
4つの昇降チェーン支持部32のそれぞれから、紐状部材4が下方に垂れ下がっている。この例において紐状部材4はチェーンであり、以下、昇降チェーン4として説明する。昇降チェーン支持部32は昇降チェーン4を昇降させる。4本の昇降チェーン4のうち、前側の2本は前左側昇降チェーン41L及び前右側昇降チェーン41Rであって同期して昇降する。後側の2本は後左側昇降チェーン42L及び後右側昇降チェーン42Rであって同期して昇降する。
分離ユニット5は、基本枠体51と昇降チェーン連結部52とを有する。
基本枠体51は、前後方向に離隔して対向配置された一対の金属製フレームと左右方向に離隔して対向配置された一対の金属製フレームによって矩形に枠組み形成されている。
昇降チェーン連結部52は、前後方向に離隔して対向配置された一対のフレームそれぞれに、左右方向に離隔して一対設置されている。
4つの昇降チェーン連結部52は、昇降ユニット3の4つの昇降チェーン支持部32に対応した位置にあり、それぞれの昇降チェーン支持部32から垂れ下がった昇降チェーン4の先端が連結されている。
これにより、分離ユニット5は、水平姿勢の昇降ユニット3によって、鉛直方向に延びる4本の昇降チェーン4を介して水平姿勢で垂下される。
次に、図6を参照して昇降ユニット3について詳述する。図6は、板材分離装置93に備えられた昇降ユニット3を示す右前斜め上方から見た斜視図である。
図6に示されるように、昇降ユニット3は、既述の枠体31及び昇降チェーン支持部32と、ギアボックス33,シャフト331,駆動スプロケット332,従動スプロケット333,昇降モータ34,同期用チェーン35,上リミットスイッチ61,及び下リミットスイッチ62とを有する。
枠体31は、前フレーム313及び後フレーム314を含み上面視で左右に長い長方形状に形成されている。
前フレーム313は、枠体31の前側において左右に延びるフレームであり、後フレーム314は、枠体31の後側において前フレーム313と平行に左右に延びるフレームである。
前フレーム313における中央から左側に寄った部位には、ギアボックス33及び昇降モータ34が取り付けられている。昇降モータ34の動作は棚制御部23によって制御される(図11参照)。
ギアボックス33には、エンコーダ341が備えられている。エンコーダ341は、昇降モータ34の回転数を計測し、計測した回転数情報J34を棚制御部23に向け出力する(図11参照)。
ギアボックス33は、昇降モータ34の回転を前後方向に延びるシャフト331に伝達する。シャフト331の両端にはそれぞれ駆動スプロケット332が固定されている。一対の駆動スプロケット332のうち、シャフト331の前端に固定されたものを駆動スプロケット332fとし後端に固定されたものを駆動スプロケット332bとする。
これにより、昇降モータ34が回転すると、一対の駆動スプロケット332が昇降モータ34の回転方向に応じた回転方向で同期回転する。
前フレーム313及び後フレーム314それぞれの右部には、一対の従動スプロケット333が、前後方向に延びる軸線まわりに回転自由に取り付けられている。
前側の駆動スプロケット332及び従動スプロケット333には、前フレーム313に沿って無端ループ状の同期用チェーン35が掛け渡されている。
この前側の同期用チェーン35の上側を走行する部分の図6における左右方向の概ね中央には、前左側昇降チェーン41Lの一端部(右端部)が連結具43によって連結されている。前左側昇降チェーン41Lは、連結具43から同期用チェーン35に沿って左方に延び、左側の昇降チェーン支持部32を通って昇降ユニット3の前左位置において下方に垂下している。垂下した前左側昇降チェーン41Lの下端には、固定具411Lが取り付けられている。
この前側の同期用チェーン35の下側を走行する部分の図6における左右方向の概ね中央には、前右側昇降チェーン41Rの一端部(左端部)が連結具44によって連結されている。前右側昇降チェーン41Rは、連結具44から同期用チェーン35に沿って右方に延び、右側の昇降チェーン支持部32を通って昇降ユニット3の前右位置において下方に垂下している。垂下した前右側昇降チェーン41Rの下端には、固定具411Rが取り付けられている。
後側の駆動スプロケット332及び従動スプロケット333にも、同期用チェーン35が掛け渡されている。
この後側の同期用チェーン35の上側を走行する部分の図6における左右方向の概ね中央には、後左側昇降チェーン42Lの一端部(右端部)が連結具43によって連結されている。後左側昇降チェーン42Lは、連結具43から同期用チェーン35に沿って左方に延び、左側の昇降チェーン支持部32を通って昇降ユニット3の後左位置において下方に垂下している。垂下した後左側昇降チェーン42Lの下端には、固定具421Lが取り付けられている。
この後側の同期用チェーン35の下側を走行する部分の図6における左右方向の概ね中央には、後右側昇降チェーン42Rの一端部(左端部)が連結具44によって連結されている。後右側昇降チェーン42Rは、連結具44から同期用チェーン35に沿って右方に延び、右側の昇降チェーン支持部32を通って昇降ユニット3の後右位置において下方に垂下している。垂下した後右側昇降チェーン42Rの下端には、固定具421Rが取り付けられている。
この構造において、昇降モータ34が回転すると、その回転はギアボックス33を介してシャフト331及びシャフト331に連結された駆動スプロケット332を回転させる(矢印DR5参照)。
駆動スプロケット332が回転することで、前後一対の同期用チェーン35が循環回転する(矢印DR6参照)。
一対の同期用チェーン35には、それぞれ連結具43,44によって合計4本の昇降チェーン4の一端部が連結固定されているので、同期用チェーン35の回転方向に応じて、垂下した昇降チェーン4それぞれの他端部に連結された固定具411L,411R,421L,421Rは、同期して昇降する。
昇降範囲は、図6に距離L1で示されており、図6は昇降チェーン4が最も引き上げられた状態が記載されている。
枠体31の後フレーム314には、後左側昇降チェーン42Lの連結具43が所定位置に移動したことで切り替えられるスイッチとして、上リミットスイッチ61及び下リミットスイッチ62が取り付けられている。
図6及び図11に示されるように、上リミットスイッチ61及び下リミットスイッチ62のスイッチON/OFFの状態を示すスイッチ情報J61及びスイッチ情報J62は、棚制御部23に向け出力される。棚制御部23は、上リミットスイッチ61及び下リミットスイッチ62から入力したスイッチ情報J61及びスイッチ情報J62、並びに、エンコーダ341から入力した回転数情報J34に基づいて、昇降モータ34の動作を制御する。
具体的には、棚制御部23は、記憶部232に記憶された加工プログラムに基づいて、連結具43が上リミットスイッチ61及び下リミットスイッチ62の間のOFFの状態で昇降チェーン4を昇降させる。
例えば、棚制御部23は、昇降チェーン4を昇降中にスイッチ情報J61,J62を監視する。
そして、固定具421Lが上昇して予め設定した最上位置に達すると上リミットスイッチ61が連結具43を検出してONとなるので、それを検出して上昇を停止する。すなわち、固定具411L,411R,421L,421Rの上昇が同期して停止する。
また、棚制御部23は、固定具421Lが下降して予め設定した最下位置に達すると下リミットスイッチ62が連結具を検出してONとなるので、それを検出して下降を停止する。すなわち、固定具411L,411R,421L,421Rの下降が同期して停止する。
また、棚制御部23は、固定具411L,411R,421L,421Rの高さ方向の位置を、エンコーダ341からの回転数情報に基づいて常時把握する。
この例において、昇降チェーン4の垂下部分は、昇降モータ34が正回転のときに引き上げられて上昇し、逆回転のときに繰り出されて下降するものとする。
次に、図7を参照して分離ユニット5について詳述する。図7は、板材分離装置93に備えられた分離ユニット5を示す上面図である。
図7に示されるように、分離ユニット5は、既述の基本枠体51及び昇降チェーン連結部52と、基準側ハンガフレーム53,反基準側ハンガフレーム54,基準側クランプユニット55,反基準側クランプユニット56,基準側押上ユニット57,及び反基準側押上ユニット58を有する。
基準側クランプユニット55及び反基準側クランプユニット56は、それぞれ第1クランプユニット55及び第2クランプユニット56とも称する。
基準側押上ユニット57及び反基準側押上ユニット58は、それぞれ第1押上ユニット57及び第2押上ユニット58とも称する。
基本枠体51は、前フレーム513及び後フレーム514と左フレーム511及び右フレーム512とを含む上面視で左右に長い長方形状であって、左フレーム511及び右フレーム512が前後に突出するように枠組みされている。
前フレーム513及び後フレーム514は、左右方向に延び、前後方向に離隔して平行に配置されている。
左フレーム511は、前後方向に延び前フレーム513及び後フレーム514の左端が連結されている。右フレーム512は、左フレーム511と平行に前後方向に延び、前フレーム513及び後フレーム514の右端が連結されている。
左フレーム511及び右フレーム512における、前フレーム513よりも前方に延び出た部分の下面には、それぞれリニアガイド533が取り付けてある。基準側ハンガフレーム53は、この二つのリニアガイド533によって、前フレーム513と平行な姿勢で前後方向に移動可能に支持されている(矢印DR7参照)。
左フレーム511及び右フレーム512における、前フレーム513よりも前方に延び出た部分には、それぞれ基準側ハンガシリンダ531が取り付けられている。基準側ハンガシリンダ531は、前方に出入りするロッド532を有し、このロッド532の先端は基準側ハンガフレーム53に連結されている。
基準側ハンガシリンダ531の動作は、棚制御部23によって制御される(図11参照)。基準側ハンガフレーム53は、基準側ハンガシリンダ531の動作によって、後面位置が、前後方向の移動範囲における後端となる第5の位置である位置PS5と、前端となる第6の位置である位置PS6との2つの位置で位置決めされるように移動する。
左フレーム511及び右フレーム512における、後フレーム514よりも後方に延び出た部分の下面には、それぞれリニアガイド543が取り付けてある。反基準側ハンガフレーム54は、この二つのリニアガイド543によって、後フレーム514と平行な姿勢で前後方向に移動可能に支持されている(矢印DR8参照)。
左フレーム511及び右フレーム512には、それぞれ反基準側ハンガシリンダ541が取り付けられている。
反基準側ハンガシリンダ541は、後方に出入りするロッド542を有し、このロッド542の先端は反基準側ハンガフレーム54に連結されている。
反基準側ハンガシリンダ541の動作は、棚制御部23によって制御される(図11参照)。反基準側ハンガフレーム54は、反基準側ハンガシリンダ541の動作によって、後面位置が、前後方向の移動範囲における最後方の第1の位置である位置PS1から、最前方の第4の位置である位置PS4までの4つの位置で位置決めされるように移動する。
反基準側ハンガフレーム54が位置PS1~位置PS4のどの位置にあるかは、反基準側ハンガセンサ64(図11参照)によって検出される。反基準側ハンガセンサ64は、検出した反基準側ハンガフレーム54の位置の情報を検出情報J64として棚制御部23に向け出力する。棚制御部23は、検出情報J64などに基づき、後述する板材分離動作において反基準側ハンガフレーム54の位置を適宜選択して設定する。
図6及び図7において、昇降チェーン連結部52は、基本枠体51に合計4つ設けられている。昇降チェーン連結部52は、昇降ユニット3における昇降チェーン4の固定具411L,411R,421L,421Rが連結される部位である。昇降チェーン連結部52の位置は、昇降チェーン4を連結した後に昇降チェーン4が自然に鉛直方向に延びるように昇降チェーン支持部32の位置と対応付けられている。
基準側クランプユニット55は、基準側ハンガフレーム53に複数個(図7において6個)左右方向に離隔して取り付けられている。
反基準側クランプユニット56は、反基準側ハンガフレーム54に複数個(図7において6個)左右方向に離隔して取り付けられている。
基準側押上ユニット57は、基準側ハンガフレーム53に複数個(図7において3個)が左右方向に離隔して取り付けられている。
反基準側押上ユニット58は、反基準側ハンガフレーム54に複数個(図7において4個)左右方向に離隔して取り付けられている。
まず、図8を参照して基準側クランプユニット55について説明する。図8は、図7のS8-S8位置での断面図であって、分離ユニット5に備えられた基準側クランプユニット55が側面図として示されている。図8(a)は押し付け部552が上昇した状態を示し、図8(b)は押し付け部552が下降した状態を示す。
基準側クランプユニット55は、本体部551,押し付け部552,基準側クランプユニットシリンダ553,及び爪部554を有して構成されている。
基準側クランプユニット55の本体部551は、金属材料で形成され、基準側ハンガフレーム53に対し絶縁板555を挟んでボルトなどの不図示の固定具によって取り付けられている。これにより、基準側クランプユニット55は、基準側ハンガフレーム53を含む基本枠体51に対し電気的に絶縁されている。
本体部551は、概ね箱状の筐体であって、下部において先端が基準側ハンガフレーム53側に折れ曲がった爪部554を有する。爪部554の上面は水平の下当接面554aとなっている。
基準側クランプユニットシリンダ553は本体部551の内部に収容されている。基準側クランプユニットシリンダ553は、棚制御部23の制御の下、外部から供給されるエアの流れによってロッド553aを下向きに出入りさせる。
ロッド553aの下端には、扁平板状の押し付け部552が取り付けられている。押し付け部552の下面は、下当接面554aと平行な上当接面552aとなっている。
基準側クランプユニット55は、通常、図8(a)に示されるように、ロッド553aが本体部551内に上昇して引き込まれた退避状態とされている。棚制御部23は、必要に応じて基準側クランプユニットシリンダ553を動作させ、図8(b)に示されるように、押し付け部552を下方に下げ(矢印DR9参照)、下当接面554aと上当接面552aとの間に、ワークW或いはスケルトンWsを挟んで保持する。
本体部551は下当接面554a及び上当接面552aの少なくとも一方と電気的に導通状態にある。そして、本体部551は、図8(b)に示されるように、スキッド72の集合体であるワーク支持部721Gとの間で導通センサ65を介して電気的に接続されている。導通センサ65は、ワーク支持部721Gと本体部551との間が導通状態にあるか否かを検出し、検出結果を含む検出情報J65を棚制御部23に向け出力する(図11参照)。
反基準側クランプユニット56は、基準側クランプユニット55と同じ構造であるので、図8(a)には、反基準側クランプユニット56としての符号を括弧付きで示してある。
次に図9を参照して基準側押上ユニット57について説明する。図9は、図7のS9-S9位置での断面図であって、分離ユニット5に備えられた基準側押上ユニット57が側面図として示されている。図9(a)はプッシャ574が上昇した状態を示し、図9(b)はプッシャ574が下降した状態を示す。
基準側押上ユニット57は、ブラケット571,プレート572,及び基準側押上ユニットシリンダ573を有して構成されている。
ブラケット571は、基準側ハンガフレーム53にボルトなどの不図示の固定具によって取り付けられている。ブラケット571の下部はプレート572に連結され、プレート572は基準側押上ユニットシリンダ573を、ロッド573aを下向きに出入りさせる起立姿勢で支持している。
ロッド573aの下端には、扁平板状のプッシャ574が取り付けられている。
基準側押上ユニット57は、通常、図9(a)に示されるように、ロッド573aが基準側押上ユニットシリンダ573内に上昇して引き込まれた退避状態とされている。棚制御部23は、必要に応じて基準側押上ユニットシリンダ573を動作させ、図9(b)に示されるようにプッシャ574を下方に下げる(矢印DR10参照)。
基準側押上ユニット57は、基準側ハンガフレーム53において、下降させたプッシャ574がパレット7のスキッド72に当接する位置に取り付けられている(図16参照)。
反基準側押上ユニット58は、基準側押上ユニット57と同じ構造であるので、図9(a)には、反基準側押上ユニット58としての符号を括弧付きで示してある。反基準側押上ユニット58は、反基準側ハンガフレーム54において、下降させたプッシャ584がパレット7のスキッド72に当接する位置に取り付けられている(図16参照)。
図7に示されるように、分離ユニット5は撓み検出センサユニット63を有する。撓み検出センサユニット63は、例えば基本枠体51の右フレーム512に取り付けられている。
図10は、図7のS10-S10位置での断面図であって、分離ユニット5に備えられた撓み検出センサユニット63が側面図として示されている。
撓み検出センサユニット63は、ブラケット631,撓み検出センサシリンダ632,及び撓み検出センサ633を有して構成されている。
ブラケット631は、一端側が右フレーム512にボルトなどの不図示の固定具によって固定され、反基準側ハンガシリンダ541を跨いで他端側に撓み検出センサシリンダ632を保持している。撓み検出センサシリンダ632は、ロッドでもある棒状の撓み検出センサ633を下向きに出入りさせる姿勢とされている。
棚制御部23は、必要に応じて、撓み検出センサシリンダ632を動作させて撓み検出センサ633の測定位置を、高さ方向で異なる3つの位置で選択的に維持する。
3つの測定位置は、具体的には、最上の待機位置である位置PS7,最下のスケルトン集積高さ検出位置である位置PS9,及び位置PS7と位置PS9との中間のスケルトン撓み検出位置である位置PS8である。
図1及び図3に示されるように、上述の板材分離装置93は、パレット7に載置された状態でレーザ加工機91により製品Wpと残材のスケルトンWsに切断分離されたワークWからスケルトンWsのみを分離して台車8に移載する、という板材分離動作を実行する。
詳しくは、レーザ加工工程において、ワークWが載置されたパレット7がレーザ加工機91内に搬送され、レーザ切断によって製品WpとスケルトンWsとに切り分けられる。
レーザ加工工程を実行後、製品Wp及びスケルトンWsを載せたパレット7は、レーザ加工機91からパレット棚装置92のワーク分離領域AR2に移送される。板材分離装置93は、板材分離動作を実行し、パレット7上のスケルトンWsを、その周縁をクランプして持ち上げることで製品Wpと分離する。その際、周縁のうちの一縁の第2縁部Ws2を持ち上げる工程を含んだ板材分離方法を実行し溶着部位の分離をより確実に行う。スケルトンWsの分離後、製品Wpのみが載ったパレット7は製品Wpの搬出のため退避させ、クランプしたスケルトンWsは下方に待機した台車8の上に積載する。
以下、板材分離動作の詳細を、図12~図24を参照して説明する。
図12は、板材分離装置93の動作を説明するための第1の図である。図13は、板材分離装置93の動作を説明するための第2の図である。図14は、基準側クランプユニット55のスケルトンWsを保持する動作の説明をするための第3の図であり、図14(a)は第1保持動作、図14(b)は第2保持動作、図14(c)は第3保持動作を示す。図15は、板材分離装置93の動作説明のための第4の図であり、図15(a)は分離ユニット5の部分拡大図、図15(b)は板材分離装置93の全体図である。図16は、板材分離装置93の動作説明のための第5の図である。図17は、板材分離装置93の動作説明のための第6の図である。図18は、板材分離装置93の動作説明のための第7の図である。図19は、板材分離装置93の動作説明のための第8の図である。図20は、板材分離装置93の動作説明のための第9の図である。図21は、振動装置Vが取り付けられた分離ユニット5Vを示す上面図である。図22は、振動装置Vの動作説明のための側面図である。図23は、分離ユニット5Vを有するパレット棚装置92Vの構成を示すブロック図である。図24は、パレット棚装置92,92Vが行う板材分離動作のフロー図である。
図12は、レーザ加工後にパレット棚装置92に移送されたパレット7とその上方に配置された板材分離装置93を示している。
この例では、ワークWは、パレット7に載置可能と設定されたサイズのうちの最大サイズの矩形板金である。
この最大サイズのワークWは、ワーク支持部721Gに対し、左前の角部を原点位置PS(図3参照)に位置合わせして載置したときに、ワークWの後縁が、図7及び図12に示されるように、反基準側ハンガフレーム54が位置PS1にあるときの反基準側クランプユニット56と干渉せず、位置PS2にあるときの反基準側クランプユニット56と干渉する。また、ワークWの前縁は、基準側ハンガフレーム53が位置PS6にあるときの基準側クランプユニット55と干渉せず、位置PS5にあるときの基準側クランプユニット55と干渉する。
レーザ加工機91での加工終了後、パレット7がパレット棚装置92の分離ユニット5の下方部に移送される前に、棚制御部23は、昇降モータ34(図6参照)を正回転させて分離ユニット5を昇降チェーン4によって上昇させておく(図12:矢印DR51参照)。
また、棚制御部23は、基準側ハンガシリンダ531を動作させて基準側ハンガフレーム53を最前方の位置PS5に移動し(矢印DR52参照)、反基準側ハンガシリンダ541を動作させて反基準側ハンガフレーム54を最後方の位置PS1に移動しておく(矢印DR53参照)。
棚制御部23は、分離ユニット5の状態をこの図12に示される基本状態とする(図24:Step1)。
(第1工程:分離ユニット5の下降)
図13に示されるように、棚制御部23は、昇降モータ34(図6参照)を逆回転させて昇降チェーン4を下方に繰り出し、分離ユニット5を所定の高さ位置まで下降させる(矢印DR54参照)(図24:Step2)。
所定の高さ位置は、基準側クランプユニット55及び反基準側クランプユニット56それぞれの下当接面554a及び下当接面564aが、スケルトンWsの下面Wsbよりも所定距離L2だけ下方となる位置である。この所定距離L2は、図14(a)に示され、例えば9mmである。
(第2工程:スケルトンWsの保持ステップ)(図24:Step3)
分離ユニット5を所定の高さ位置に下降させたら、棚制御部23は、図7及び図14(a)に示されるように、基準側ハンガシリンダ531を動作させて基準側ハンガフレーム53を最前方の位置PS6から最後方の位置PS5に移動する(矢印DR55参照)。
これにより、下当接面554aがスケルトンWsの下面Wsbの下側に入り込む。
次いで、棚制御部23は、昇降モータ34(図6参照)を正回転させて分離ユニット5を所定距離L2だけ上方に上昇させる。これにより、基準側クランプユニット55及び反基準側クランプユニット56は所定距離L2だけ上方に上昇し〔図14(b)の矢印DR56参照〕、下当接面554a,564aがスケルトンWsの下面Wsbに当接する。図14(b)には、下当接面554aが下面Wsbに当接した状態が示されている。
次いで、棚制御部23は、複数の基準側クランプユニットシリンダ553を動作させて押し付け部552を下方に押し下げる(矢印DR57参照)。棚制御部23は、これと同時に複数の反基準側クランプユニットシリンダ563を動作させて押し付け部562を下方に押し下げる。
これにより、スケルトンWsは、前縁の第1縁部Ws1(図3参照)が複数の基準側クランプユニット55の押し付け部552の上当接面552aと爪部554の下当接面554aとの間に挟まれて保持される。また、後縁の第2縁部Ws2(図3参照)が複数の反基準側クランプユニット56の押し付け部562の上当接面562aと爪部564の下当接面564aとの間に挟まれて保持される。
すなわち、スケルトンWsは、分離ユニット5によって保持される。
(第3工程:スケルトンWsの反基準側の持ち上げ・・・第1縁部持ち上げステップ)(図24:Step4)
スケルトンWsを分離ユニット5によって保持したら、棚制御部23は、図15(a)に示されるように、反基準側押上ユニットシリンダ583を動作させてプッシャ584を下方に押し下げる(矢印DR58参照)。
プッシャ584の下降ストロークは十分に長いため、スキッド72に当接してもさらに押し下げられようとしてスキッド72を下方に押す。
この下方に押す力に対し、スキッド72は、パレット棚装置92にしっかり保持されたパレット7に強固に固定されているため下方には移動しない。
そのため、プッシャ584はスキッド72から反力を受け、その反力によって、反基準側押上ユニット58,反基準側ハンガフレーム54,及び反基準側クランプユニット56は、互いに同剛体として一体化されているので上方に押し上げられる。
反基準側クランプユニット56が押し上げられるのに伴い、反基準側クランプユニット56にクランプされたスケルトンWsの後縁部が持ち上げられる(矢印DR59参照)。
ここで、スケルトンWsとスキッド72とが溶着している溶着部Mがあった場合、溶着部MはスケルトンWsが強制的に後縁側から上方に持ち上げられるため引き剥がされて分離し、スケルトンWs及びスキッド72それぞれに残る溶着部跡Mpとなる。
スケルトンWsの後縁部が持ち上がり始めると溶着部Mは持ち上げに抗する。しかし、後縁部が持ち上がるに従い、スケルトンWsは下方凸に変形しながらも引きはがされる部位は徐々に前方に移動し、溶着部Mの分離が後方側から前方側に進行する。これは図15(b)に矢印DR60で示される。
プッシャ584が最も押し出された状態を示す図15(b)において、反基準側クランプユニット56は最も持ち上がった位置にある。この状態で、基本枠体51は、後方側が高く傾斜した姿勢となっている。
これに伴い、基準側クランプユニット55及び反基準側クランプユニット56など基本枠体51に取り付けられた部材も同様に傾斜するが、図15(b)では便宜的に基本枠体51の描画のみ傾斜させて記載してある。
(第4工程:スケルトンWsの基準側の持ち上げ・・・第2縁部持ち上げステップ)(図24:Step5)
棚制御部23は、図16に示されるように、反基準側押上ユニットシリンダ583の動作完了後、基準側押上ユニットシリンダ573も動作させプッシャ574を押し下げる。
これにより、反基準側と同様に基準側のスケルトンWsも前縁側から持ち上げ、溶着部Mの引き剥がし分離を前縁側から後方側に進行させる。
図16に示されるように、基準側押上ユニット57のプッシャ574及び反基準側押上ユニット58のプッシャ584は、下方に延び切った状態でスキッド72に当接している。これにより、基本枠体51は、保持したスケルトンWsと共に上方に持ち上げられワーク支持部721Gに乗った状態となる。一方、昇降チェーン4は弛んだ状態となる。
多くの場合、このプッシャ574の押し下げによる引きはがし動作によって溶着部Mは分離し、スケルトンWsは製品Wp及びスキッド72から離隔して上方に持ち上げられ製品Wpはワーク支持部721G上に残る。
次に棚制御部23は、昇降モータ34(図6参照)を正方向に回転させて、図17に示されるように、分離ユニット5をわずかな距離だけ持ち上げる上昇ステップを実行する(図24:Step6)。
具体的には、プッシャ584がスキッド72から距離L3だけ上方に離隔した位置である。距離L3は、例えば3mm程度である。
(第5工程:導通検出)
ここで図11に示されるように、棚制御部23は、導通センサ65から入力した検出情報J65を参照する(図24:Step7)。棚制御部23は、導通の有無を判定し(図24:Step8)、導通がない(No)と判定した場合は(図24:Step11)を実行する。
棚制御部23は、導通がある(Yes)と判定した場合、導通有の判定回数が予め設定したN回目であるか否かを判定する(図24:Step9)。
この回数値Nは便宜的に設定され、板材分離装置93が後述する振動装置Vを備えていない場合はN=1とするので、(図24:Step9)の判定は(Yes)となる。
この場合、棚制御部23は、アラームを発出しパレット棚装置92の動作を停止する(図24:Step10)。棚制御部23は、加工制御部13と連動してレーザ加工システムST全体の動作を停止してもよい。
(第6工程:撓み検出及び矯正)
棚制御部23は、(図24:Step8)で(No)と判定したら、図10に示されるように、撓み検出センサユニット63の撓み検出センサシリンダ632を動作させて、撓み検出センサ633を、待機位置である最上の位置PS7からスケルトン撓み検出位置である位置PS8に降下させる。
図18に示されるように、スケルトンWsは、溶着部M〔図15(a)参照〕を引き剥がす際に、溶着部Mが容易に分離せず、スキッド72に引っ張られて前後方向中央部が低くなるように撓んでしまう場合がある。
撓み検出センサ633は、このような場合に、位置PS8においてスケルトンWsの撓みが許容上限値を超えて撓んでいるか否かを検出する(図24:Step12)。
撓みの検出結果は検出情報J63として棚制御部23に向け出力される(図11参照)。
棚制御部23は、検出情報J63を確認し(図24:Step11)、検出情報J63に基づいてスケルトンWsの撓みが検出されたか否かを判定する(図24:Step12)。
棚制御部23は、(図24:Step12)で(Yes)と判定したら、図18の矢印DR11に示されるように、反基準側ハンガフレーム54を後方に移動させ、スケルトンWsを延ばして矯正し、撓みを許容範囲内に減少させる(矢印DR11a参照)(図24:Step13)。
(第7工程:スケルトンWsの台車8への載置)
棚制御部23は、(図24:Step13)によりスケルトンWsの撓みを減少させたら、又は(図24:Step12)でNoと判定したら、パレット7をエレベータ棚22に移動し、図19に示されるように、撓み検出センサ633を下降させて、スケルトン集積高さ検出位置である位置PS9にする(矢印DR12参照)。
撓み検出センサ633は、位置PS9において、保持しているスケルトンWsを載置する場所の高さを検出する。
台車8にスケルトンWsが載置されていない場合は、台車8の載置面の高さ位置を検出し、図19に示されるように、台車8上にすでに載せられたスケルトン積層体WsGがある場合は、その最上面の高さ位置を検出する。
棚制御部23は、位置PS9にある撓み検出センサ633からの検出情報J63に基づく高さ位置まで分離ユニット5を下降し(矢印DR13参照)、基準側クランプユニット55及び反基準側クランプユニット56の押し付け部552,562を上昇させる。そして、図20に示されるように、基準側ハンガフレーム53及び反基準側ハンガフレーム54をそれぞれ前方及び後方に移動させてスケルトンWsの保持を開放する(矢印DR14参照)。これにより、スケルトンWsは、スケルトン積層体WsG上に載置される(図24:Step14)。
その後、棚制御部23は、分離ユニット5を上昇させて基本状態に戻す(矢印DR15参照)。
上述の板材分離装置93は、パレット7に載置され切り分けられた製品Wp及びスケルトンWsのうちのスケルトンWsを持ち上げて分離する。その際に、板材分離装置93は、スケルトンWsとワーク支持部721Gとが溶着部Mで溶着していても、スケルトンWsの一縁部を持ち上げるので、溶着部Mが分離し易く、より確実にスケルトンWsをワーク支持部721Gから分離できる。
ここで、分離する板材はスケルトンWsに限定されないので、板材分離装置93は、ワーク支持部721Gに溶着した板材をより確実に分離できる上述の板材分離方法で板材分離を実行する。
すなわち、板材分離装置93の一態様は、複数の紐状部材4を同期して昇降するよう垂下させた昇降ユニット3と、複数の紐状部材4によって吊り下げられた分離ユニット5と、矩形の板材Wsが載置されるワーク支持部721Gを有し分離ユニット5の下方に配置されるパレット7と、分離ユニット5に備えられ、ワーク支持部721Gに載置された板材Wsの第1縁部Ws1を保持する第1クランプユニット55と、板材Wsの第1縁部Ws1とは反対側の第2縁部Ws2を保持する第2クランプユニット56と、プッシャ584をパレット7に押し付けることでパレット7からの反力を受けて第2クランプユニット56を押し上げる押上ユニット58と、を備えている。
これにより、板材分離装置93は、ワーク支持部721Gに溶着した板材Wsを、第2縁部Ws2側から持ち上げて上昇させるのでワーク支持部721Gからより確実に分離できる。
また、板材分離装置93の上記一態様は、第1クランプユニット55及び第2クランプユニット56のいずれかと、ワーク支持部721Gとの間の導通の有無を検出する導通センサ65を備えた別の態様であってもよい。
これにより、板材分離装置93は、板材Wsを上昇させる際に、板材Wsがワーク支持部721Gと溶着などにより固着している又は接触したままになっていて分離できていないことが把握できる。
また、実施例の板材分離方法は、昇降ユニット3に吊り下げられて昇降し、矩形の板材Wsの第1縁部Ws1を保持する第1クランプユニット55と、板材Wsの第1縁部Ws1とは反対側の第2縁部Ws2を保持する第2クランプユニット56と、第1クランプユニット55及び第2クランプユニット56それぞれと同剛体に配置され、プッシャ574,584を下方に延ばす第1押上ユニット57及び第2押上ユニット58と、を備えた分離ユニット5を用い、ワーク支持部721Gを有するパレット7のワーク支持部721Gに矩形の板材Wsを載置したパレット7を分離ユニット5の下方に位置決めした状態で、ワーク支持部721Gに載置した板材Wsの第1縁部Ws1及び第2縁部Ws2をそれぞれ第1クランプユニット55及び第2クランプユニット56で保持する保持ステップと、第2押上ユニット58のプッシャ584を下方に延ばしてパレット7に押し付けることで受けるパレット7からの反力により、第2クランプユニット56及び板材Wsの第2縁部Ws2を持ち上げる第2縁部持ち上げステップと、前記第2縁部持ち上げステップを実行した後、第1押上ユニット57のプッシャ574を下方に延ばしてパレット7に押し付けることで受けるパレット7からの反力により、第1クランプユニット55及び板材Wsの第1縁部Ws1を持ち上げる第1縁部持ち上げステップと、前記第1縁部持ち上げステップを実行した後、分離ユニット5を上昇させて板材Wsをワーク支持部721Gから分離して上昇させる上昇ステップと、を含んでいる。
これにより、板材分離方法は、ワーク支持部721Gに溶着した板材Wsを、第2縁部Ws2側から持ち上げて上昇させるのでワーク支持部721Gからより確実に分離できる。
また、実施例のパレット棚装置92の一態様は、上下方向に並設され、それぞれにパレット7を格納可能な複数の格納部P1~Pnと、複数の格納部P1~Pnの下方に配設された上記一態様の板材分離装置93と、複数の格納部P1~Pnそれぞれと板材分離装置93における分離ユニット5の下方部との間でパレット7を移動させるエレベータ棚22と、を備えている。
これにより、複数のパレット板材Wsのパレット支持部721Gからの分離を効率よく実行できる。
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。
板材分離装置93は、分離ユニット5の替わりに振動装置Vを有する分離ユニット5Vを備えた板材分離装置93Vであってもよい。
振動装置Vについて図21~図23を参照して説明する。図21は、分離ユニット5に対して振動装置Vが取り付けられた分離ユニット5Vを示す上面図である。図22は、振動装置Vの動作を説明するための側面図である。図23は、分離ユニット5Vを有するパレット棚装置92Vの構成を示すブロック図である。
図21~図23に示されるように、分離ユニット5Vは、分離ユニット5に対し、振動装置Vを備えたものである。
振動装置Vは、基本枠体51の左フレーム511と右フレーム512との間に掛け渡されて固定されている。
振動装置Vは、押さえバーV1,振動ユニットV2,及び支持部V3を有する。
支持部V3は、一対備えられ、それぞれ左フレーム511及び右フレーム512に固定されている。支持部V3は、バー昇降シリンダV32と、バー昇降シリンダV32の下方に出入りするロッドV32aとを有する。一対のロッドV32aの下端部は押さえバーV1の両端部に固定されている。バー昇降シリンダV32の動作は棚制御部23に制御される(図23参照)。
振動ユニットV2は、棚制御部23の制御の下、通電によって振動する振動部材であり、この例において押さえバーV1に沿って3つが互いに離隔して取り付けられている。
図22に示されるように、押さえバーV1は、バー昇降シリンダV32の動作によって、高さ位置を位置PS10とその下方の位置PS11との間で昇降する。
位置PS10は退避位置であり、位置PS11は、押さえバーV1がパレット7のワーク支持部721Gに載置されたスケルトンWs、又は分離ユニット5Vに保持された状態のスケルトンWsに接触する。すなわち、押さえバーV1は、スケルトンWsなどの板材に接触可能である。
棚制御部23は、押さえバーV1を位置PS11に位置決めし、振動ユニットV2を振動させる。
これにより、スケルトンWsが製品Wpと重なって持ち上げできなくなっている場合に、振動が付与されることで相対位置が変化して重なりが解除され、スケルトンWsを製品Wpから分離して持ち上げることができる可能性が増す。
パレット棚装置92Vが分離ユニット5Vを有する場合、図24の(Step9)のNを2以上として振動付与の(Step15)を実行するとよい。
分離ユニット5を吊り下げる昇降チェーン4は、紐状部材であればチェーンに限定されない。従って、紐状部材の向きを変えて先端を垂下させる昇降チェーン支持部32はスプロケットを用いるものに限定されない。紐状部材は、チェーンの他に、ベルト状、紐状、ワイヤ状の部材でもよい。
11 レーザ発振器
111 光ファイバ
12 レーザ加工ヘッド
13 加工制御部
14 筐体
21 フレーム体
21a1 前左フレーム、 21a2 前右フレーム
21b1 後左フレーム、 21b2 後右フレーム
22 エレベータ棚
221 エレベータ棚昇降駆動部、 222 パレット出入り駆動部
23 棚制御部
231 CPU(中央処理装置)、 232 記憶部、 233 入力装置
3 昇降ユニット
31 枠体
313 前フレーム、 314 後フレーム
32 昇降チェーン支持部
33 ギアボックス
331 シャフト、 332,332f,332b 駆動スプロケット
333 従動スプロケット
34 昇降モータ、 341 エンコーダ
35 同期用チェーン
4 紐状部材(昇降チェーン)
41L 前左側昇降チェーン、 41R 前右側昇降チェーン
411L,411R,421L,421R 固定具
42L 後左側昇降チェーン、 42R 後右側昇降チェーン
43,44 連結具
5,5V 分離ユニット
51 基本枠体
511 左フレーム、 512 右フレーム、 513 前フレーム
514 後フレーム
52 昇降チェーン連結部
53 基準側ハンガフレーム
531 基準側ハンガシリンダ、 532 ロッド
533 リニアガイド
54 反基準側ハンガフレーム
541 反基準側ハンガシリンダ、 542 ロッド
543 リニアガイド
55 基準側クランプユニット
551 本体部、 552 押し付け部、 552a 上当接面
553 基準側クランプユニットシリンダ、 553a ロッド
554 爪部、 554a 下当接面、 555 絶縁板
56 反基準側クランプユニット
561 本体部、 562 押し付け部、562a 上当接面
563 反基準側クランプユニットシリンダ、 563a ロッド
564 爪部、 564a 下当接面、 565 絶縁板
57 基準側押上ユニット
571 ブラケット、 572 プレート、 574 プッシャ
573 基準側押上ユニットシリンダ、 573a ロッド
58 反基準側押上ユニット
581 ブラケット、 582 プレート、 584 プッシャ
583 反基準側押上ユニットシリンダ、 583a ロッド
61 上リミットスイッチ、 62 下リミットスイッチ
63 撓み検出センサユニット
631 ブラケット、 632 撓み検出センサシリンダ
633 撓み検出センサ
64 反基準側ハンガセンサ、 65 導通センサ
7 パレット
71 枠部
72 スキッド
721 尖塔部、 721G ワーク支持部
8 台車
91 レーザ加工機
92、92V パレット棚装置
93 板材分離装置
AR1 パレット格納領域、 AR2 ワーク分離領域
AR3 台車格納領域
DR1~DR11a、DR12~DR15、DR51~DR60 矢印
FL 設置面
J34 回転数情報
J61,J62 スイッチ情報、 J63,J64,J65 検出情報
L1 距離、 L2 所定距離、L3 距離、 Ls レーザビーム
M 溶着部、 Mp 溶着部跡、 PS 原点位置、 PS1~PS11 位置
P1~Pn-1,Pn パレット格納部
ST レーザ加工システム
V 振動装置
V1 押さえバー、 V2 振動ユニット、 V3 支持部
V32 バー昇降シリンダ、 V32a ロッド
W ワーク
Wp 製品、 Ws スケルトン(板材)、 Wsb 下面
WsG スケルトン積層体、 Ws1 第1縁部、 Ws2 第2縁部

Claims (5)

  1. 複数の紐状部材を同期して昇降するよう垂下させた昇降ユニットと、
    前記複数の紐状部材によって吊り下げられた分離ユニットと、
    矩形の板材が載置されるワーク支持部を有し前記分離ユニットの下方に配置されるパレットと、
    前記分離ユニットに備えられ、前記ワーク支持部に載置された前記板材の第1縁部を保持する第1クランプユニットと、前記板材の前記第1縁部とは反対側の第2縁部を保持する第2クランプユニットと、プッシャを前記パレットに押し付けることで前記パレットからの反力を受けて前記第2クランプユニットを押し上げる押上ユニットと、
    を備える板材分離装置。
  2. 前記第1クランプユニット及び前記第2クランプユニットのいずれかと、前記ワーク支持部との間の導通の有無を検出する導通センサを備える請求項1記載の板材分離装置。
  3. 前記第1クランプユニット及び前記第2クランプユニットで保持した前記板材に接触可能な押さえバーと、前記押さえバーを振動させる振動ユニットとを有する請求項1又は請求項2記載の板材分離装置。
  4. 昇降ユニットに吊り下げられて昇降し、矩形の板材の第1縁部を保持する第1クランプユニットと、前記板材の前記第1縁部とは反対側の第2縁部を保持する第2クランプユニットと、前記第1クランプユニット及び前記第2クランプユニットそれぞれと同剛体に配置されプッシャを下方に延ばす第1押上ユニット及び第2押上ユニットと、を備えた分離ユニットを用い、
    ワーク支持部を有するパレットの前記ワーク支持部に矩形の前記板材を載置し前記パレットを前記分離ユニットの下方に位置決めした状態で、
    前記ワーク支持部に載置した前記板材の前記第1縁部及び前記第2縁部をそれぞれ前記第1クランプユニット及び前記第2クランプユニットで保持し、
    前記第2押上ユニットの前記プッシャを下方に延ばして前記パレットに押し付けることで受ける前記パレットからの反力により、前記第2クランプユニット及び前記板材の前記第2縁部を持ち上げ、
    前記第2縁部を持ち上げた後、前記第1押上ユニットの前記プッシャを下方に延ばして前記パレットに押し付けることで受ける前記パレットからの反力により、前記第1クランプユニット及び前記板材の前記第1縁部を持ち上げ、
    前記第1縁部を持ち上げた後、前記分離ユニットを上昇させて前記板材を前記ワーク支持部から分離して上昇させる板材分離方法。
  5. 上下方向に並設され、それぞれに前記パレットを格納可能な複数の格納部と、
    前記複数の格納部の下方に配設された請求項1~3のいずれか1項に記載の板材分離装置と、
    前記複数の格納部それぞれと前記板材分離装置における前記分離ユニットの下方部との間で前記パレットを移動させるエレベータ棚と、
    を備えるパレット棚装置。
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