JP2504676B2 - 板金加工システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材を加工する板金加
工システムに関し、更に詳細には、各種格納物を格納し
た棚装置と板材加工装置を配置された工場床面上との間
に搬送装置を用いて各種格納物を搬送する板金加工シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の板金加工システムは、タレットパ
ンチプレス、剪断機、プレスブレーキの如き板材折曲げ
加工機等の適宜の板材加工機を工場床面上に適宜に配置
し、これを工場床面上に設置された加工板材搬送用のコ
ンベアライン等により接続してライン化した構成が一般
的であり、この板金加工システムは、線形の加工ライン
に従って加工板材を各種の板材加工機へコンベアライン
等により床上搬送することによってその搬送板材に次々
に各種の加工を行なう構成である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の加工
ラインによる板金加工システムは、同種の製品を長期間
に亘って大量生産する場合等、加工ラインの構成が半恒
久的である場合には、特に問題を生じることはなく、加
工板材の搬送効率からして比較的高い生産性を示す。し
かしその反面、この板金加工システムは、加工ラインの
構成に変更、例えば各板材加工機による加工板材の加工
順序に変更がある場合には、加工板材の各板材加工間の
搬送がコンベアライン等による床上搬送で、その搬送経
路が固定的で、搬送経路の変更が容易には行われ得ない
ため、加工ラインの再構築に長い時間を要してライン休
止期間（待ち時間）が長くなり、また新たなコンベア装
置等を必要とすることがあり、加工ラインの構成に変更
を要する生産などに対する対応性に欠けている。

【０００４】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、加工ラインの構成に変更を要する生
産などに対する対応性に優れると共に段取り時の待ち時
間をなくし、ジャストインタイムで生産を行い、しかも
加工板材等を効率よく搬送し、また工場床面の有効利用
性に優れた板金加工システムを提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、工場床面上に配置され板材の適宜加工を行
う適数の板材加工装置と、前記板材加工装置において加
工される板材、加工後の製品等の各種の格納物を上下複
数段に各々格納する棚装置と、 前記棚装置と前記板材加
工装置および工場床面上との間に前記格納物を空中搬送
する面移動可能な空中搬送装置とを有し、前記棚装置に
は空中搬送装置に対して前記格納物を受け渡しする受け
渡しステーション部が当該棚装置の高段位置に前記空中
搬送装置の配置側に張り出し設置されていることを特徴
とする板金加工システムによって達成される。

【０００６】本発明による板金加工システムにおいて
は、受け渡しステーション部は、空中搬送装置の配置側
の張り出し位置に固定配置されていても、あるいはその
張り出した位置と棚装置内に引き込まれた位置との間に
シャトル移動可能に設置されていてもよい。

【０００７】

【作用】上述の如き構成によれば、空中搬送装置の面移
動動作により、加工板材、加工後の製品等の各種格納物
が、板材加工装置等、工場床面上に点在配置された設置
物の上方を、これら設置物より搬送経路の設定に制約を
与えられることなく自由に、且つ空中搬送装置の動作制
御のソフトウェア的な変更のみにより変更可能に設定さ
れた搬送経路をもって宙吊り状態にて空中搬送され、こ
の空中搬送に於ける棚装置での空中搬送装置に対する格
納物の受け渡しは、棚装置の高段位置に空中配置された
高所の受け渡しステーション部にて行れる。

【０００８】

【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。

【０００９】図１〜図３は本発明による板金加工システ
ムの一実施例を示している。板金加工システムは、工場
床面１上に配置された棚装置３と、工場床面１上の棚装
置３の前方に設けられた矩形の板材加工領域５と、例え
ば生産管理室，コンピュータルーム，事務所などのごと
き適宜の管理装置室７とを含んでいる。

【００１０】板材加工領域５には、タレットパンチプレ
ス、剪断機、プレスブレーキの如き板材曲げ加工機等の
板材加工装置９が、適数、点在配置されている共に、空
中搬送装置であるエリアガントリロボット１１が設けら
れている。

【００１１】棚装置３は、パレット支持棚桟１３を横方
向（Ｙ軸方向）に複数列、上下に複数段有しており、パ
レット支持棚桟１３の各々においてパレットＰを出し入
れ自在に格納する。パレットＰは板材加工装置９におい
て加工される板材、加工後の製品などを積層載置される
よう構成されている。

【００１２】尚、この実施例においては、棚装置３は、
加工板材、加工後の製品以外に、板材加工装置９におい
て使用される金型、治具、エリアガントリロボット１１
にて使用されるハンド装置等を出し入れ自在に格納する
ようになっており、このことに応じて棚装置３に出し入
れ自在に格納されるパレットＰとして、板材、製品用の
パレットＰ以外に、板材加工装置９において使用される
金型、治具、エリアガントリロボット１１にて使用され
るロボットハンド等を載置される型式のものが用意され
ている。

【００１３】棚装置３の背面側には、図２、図３によく
示されている如く、各パレット支持棚桟１３に対してパ
レットＰの搬出入を行うパレット搬出入スタッカクレー
ン１５が設けられている。パレット搬出入スタッカクレ
ーン１５は、周知の一般的構造のものであってよく、棚
装置３の延在方向、即ち図１にて左右方向であるＹ軸方
向に延在する上下のガイドレール１７に案内されて棚装
置３の延在方向に走行する走行枠体１９を有し、この走
行枠体１９にエレベータ荷台２１を昇降可能に有してい
る。エレベータ荷台２１には、パレット支持棚桟１３に
対してパレットＰの出し入れを行う周知構造のトラッカ
ー２３が設けられている。本実施例においては、棚装置
３の後側にパレット搬出入スタッカクレーン１５を配置
したが、棚装置３の前側に左右方向へ移動自在に配置す
ることも可能である。

【００１４】エリアガントリロボット１１は、直交座標
型の面移動可能なロボットであり、矩形の板材加工領域
５の四隅に立設された支柱２５の上端間に掛け渡されて
互いに平行にＹ軸方向に延在する一対の走行ガイドビー
ム２７と、一対の走行ガイドビーム２７間に掛け渡され
て走行ガイドビーム２７より案内されてＹ軸方向に往復
走行する走行ビーム２９と、走行ビーム２９により支持
されて走行ビーム２９の延在方向、即ちＸ軸方向へ往復
走行するスライダ３１と、スライダ３１に上下方向、即
ちＺ軸方向に移動する垂直アーム３３とを有し、更に垂
直アーム３３に図示省略の垂直軸周りに回転可能且つ水
平軸周りに回転可能なロボットアームを有しており、全
体して５軸の直交座標型ロボットを構成している。

【００１５】このロボットアームの先端にはパレットＰ
上の上述の各種格納物を把持する図示省略のロボットハ
ンドが交換可能に装着され、ロボットアームに着脱交換
される各種のロボットハンドは棚装置３の所定のパレッ
ト支持棚桟１３より支持されたパレットＰ上に格納され
ている。

【００１６】エリアガントリロボット１１の走行ビーム
２９は板材加工領域５に配置された板材加工装置９より
高い位置に水平にあり、これにより走行ビーム２９、ス
ライダ３１、垂直アーム３３、図示省略のロボットアー
ムおよびロボットハンドは、橋上式に板材加工装置９よ
り上方の空間を板材加工装置９と衝突することなく板材
加工領域５内にて前後左右方向、即ち互いに直交するＸ
軸方向とＹ軸方向へ各々何の制約も受けることなく自由
に移動自在である。この図示省略のロボットハンドの通
常移動高さは板材加工装置９より高く設定されており、
これの移動経路、即ち搬送経路は板材加工装置９の配置
位置より制約を与えられることなく自由に且つ変更可能
に設定される。

【００１７】棚装置３の所定段位置には、エリアガント
リロボット１１の配置側、即ち板材加工領域５内に位置
すべく前方へ張り出したパレット受け渡しステーション
枠体３５が設けられている。パレット受け渡しステーシ
ョン枠体３５はエリアガントリロボット１１の図示省略
のロボットハンドの通常移動高さに整合する比較的高い
段数位置にあって高所の空中ステーションを呈してお
り、このパレット受け渡しステーション枠体３５にはこ
れと同一高さ位置にあるパレット支持棚桟１３より支持
されたパレットＰがパレット搬出入スタッカクレーン１
５のエレベータ荷台２１のトラッカー２３、あるいはエ
リアガントリロボット１１の図示省略のロボットハンド
により出入される。

【００１８】この場合、エリアガントリロボット１１
は、パレット受け渡しステーション枠体３５に載置され
たパレットＰ、あるいはそのパレットＰ上の金型、治具
を図示省略のロボットアーム先端のロボットハンドによ
り把持し、これをパレット受け渡しステーション枠体３
５より搬送先まで板材加工領域５内の板材加工装置９の
頭上を越えて最短距離をもって宙吊り状態にて空中搬送
する。

【００１９】また図１に示された実施例においては、エ
リアガントリロボット１１とは別に、リニアガントリロ
ボット３７が板材加工領域５外に設けられている。リニ
アガントリロボット３７は、天井レール３９に案内され
てＸ軸方向に往復走行するスライダ４１と、スライダ４
１に上下方向、即ちＺ軸方向に移動する垂直アーム４３
とを有し、更に垂直アーム４３に、図示されていない
が、エリアガントリロボット１１と同様に、垂直軸周り
に回転可能且つ水平軸周りに回転可能なロボットアーム
を有し、全体して４軸のリニアシャトル型ロボットを構
成している。

【００２０】このリニアガントリーロボット３７は棚装
置３に設けられたもう一つのパレット受け渡しステーシ
ョン枠体４５と工場床面１上に配置された適宜の付帯装
置４７との間に格納物の搬送を空中式に行なう。尚、こ
のパレット受け渡しステーション枠体４５も高所配置さ
れてパレット受け渡しステーション枠体３５と同様に空
中ステーションを呈している。

【００２１】管理装置室７には、ホストコンピュータ４
９およびサブコンピュータ５１が配備されており、この
サブコンピュータ５１には工場床面１上に配置されたセ
ルコンピュータ５３ａ、５３ｂ…が相互に通信可能に接
続されている。

【００２２】ホストコンピュータ４９は、例えばユーザ
からの受注受付処理、月又は週あたりの生産計画管理、
資材および製品の在庫管理、必要部品の発注等の管理、
原価管理、物流管理等の管理を行うと共に、生産に必要
な生産技術情報をサブコンピュータ５１へ送信し、また
サブコンピュータ５１より生産等の実績の情報を受信す
る。

【００２３】サブコンピュータ５１は、複数のセルコン
ピュータ５３ａ、５３ｂ…を統括管理するものであり、
ホストコンピュータ４９より生産計画情報、必要な生産
技術情報（例えば工具情報，ワーク情報，段取り情報，
その他の情報）を受信し、各セルコンピュータ５３ａ、
５３ｂ…に対して生産計画に対応して加工に必要な情報
（例えば工具情報，ワーク情報，段取り情報，加工ノウ
ハウ情報，加工プログラム情報，その他各種情報）を送
信すると共に、各セルコンピュータ５３ａ、５３ｂより
生産の実績情報等を受信して実績管理等を行い、またそ
の情報をホストコンピュータ４９へ送信する。

【００２４】セルコンピュータ５３ａ、５３ｂ…は、そ
れぞれ板材加工装置９、エリアガントリロボット１１、
パレット搬出入スタッカクレーン１５、リニアガントリ
ーロボット３７の如き各制御対象に対応して個別に設け
られた端末機である。

【００２５】例えばセルコンピュータ５３ａは、サブコ
ンピュータ５１よりのパレット搬出入情報に基いてパレ
ット搬出入スタッカクレーン１５の図示省略のコントロ
ーラへ制御指令を出力し、パレット搬出入スタッカクレ
ーン１５の制御と棚装置３のパレット管理を行ない、ま
た棚装置３の各列各段に格納されている各パレットＰお
よび各パレットＰに載置格納されている各種格納物の情
報をサブコンピュータ５１へ送信する。

【００２６】セルコンピュータ５３ｂは、サブコンピュ
ータ５１からの加工スケジュール情報に基いて板材加工
装置９のＮＣ装置５５の加工プログラム、ＮＣデータの
切替え等を行ない、またＮＣ装置５７からの実績情報を
サブコンピュータ５１に送信する。

【００２７】セルコンピュータ５３ｃは、サブコンピュ
ータ５１からの搬送経路情報を含むエリアガントリロボ
ット制御情報に基いて図示省略のコントローラへ制御指
令を出力し、エリアガントリロボット１１の制御を行う
ものであり、この制御によるエリアガントリロボット１
１の搬送経路はサブコンピュータ５１からの搬送経路情
報を含むエリアガントリロボット制御情報のソフトウェ
ア的な変更のみにより変更可能に設定される。

【００２８】棚装置３の或る列、或る段に格納されてい
るパレットＰを板材加工領域５内の或る場所へ搬送する
作業を行う場合は、まずセルコンピュータ５３ａがサブ
コンピュータ５１よりのパレット搬出入情報に基いてパ
レット搬出入スタッカクレーン１５の図示省略のコント
ローラへ制御指令を出力する。これによりパレット搬出
入スタッカクレーン１５が指定された列、段に格納され
ているパレットＰをパレット受け渡しステーション枠体
３５に搬送する。

【００２９】次にエリアガントリロボット制御情報をサ
ブコンピュータ５１がセルコンピュータ５３ｃへ送信す
ると、エリアガントリロボット１１はそのエリアガント
リロボット制御情報に従って動作する。これによりパレ
ット受け渡しステーション枠体３５のパレットＰはエリ
アガントリロボット１１の図示省略のロボットハンドに
より把持されてエリアガントリロボット１１により宙吊
り状態にて工場床面１上の板材加工装置９上を越えて搬
送先へ空中搬送される。

【００３０】この場合、パレット受け渡しステーション
枠体３５は、エリアガントリロボット１１による宙吊り
搬送高さ位置、即ちロボットハンドの通常移動高さ位置
に同等の高さ位置にあるから、パレット受け渡しステー
ション枠体３５におけるエリアガントリロボット１１に
対するパレットＰの受け渡しが、エリアガントリロボッ
ト１１のロボットハンドを大きく上下動させることなく
効率よく行われる。

【００３１】パレット受け渡しステーション枠体３５は
エリアガントリロボット１１による宙吊り搬送高さ位置
と同等の高所にあるから、図２にて符号Ａにより示され
ている如く、パレット受け渡しステーション枠体３５の
下方に、充分な高さを有する空間ができ、この空間Ａも
各種機器の配置スペースとして有効利用され得るように
なる。

【００３２】図４〜図６は本発明による板金加工システ
ムの他の実施例を、その要部について示している。尚、
図４〜図６に於いて、図１〜図３に対応する部分は図１
〜図３に付した符号と同一の符号により示されている。

【００３３】この実施例においては、パレット受け渡し
ステーション枠体３５は、棚装置３の所定の高段位置に
設けられたスライドガイドレール５７により、図４にて
実線により示されている如く棚装置３内に引き込まれた
位置と、図４にて仮想線により示されている如くエリア
ガントリロボット１１の配置側である板材加工領域５内
に位置すべく前方へ張り出した張り出した位置との間に
水平状態にてシャトル移動可能に設置されている。

【００３４】棚装置３にはロッドレス流体圧シリンダ装
置５９の本体６１が固定装着されており、ロッドレス流
体圧シリンダ装置５９のスライダ６３は連結金具６５に
よりパレット受け渡しステーション枠体３５と固定連結
されいる。ロッドレス流体圧シリンダ装置５９は、スラ
イダ６３の図５にて左右方向の往復動により、パレット
受け渡しステーション枠体３５を棚装置３内の引き込み
位置と板材加工領域５内に張り出した張り出し位置との
間に往復駆動する。

【００３５】また棚装置３には流体圧シリンダ装置６７
により駆動されるロケーションピン６９が設けられてお
り、このロケーションピン６９は、パレット受け渡しス
テーション枠体３５が前記張り出し位置に位置すること
により、パレット受け渡しステーション枠体３５に設け
られたロケーション孔７１に嵌合し、パレット受け渡し
ステーション枠体３５を前記張り出し位置に係止する。

【００３６】この実施例においては、パレット搬出入ス
タッカクレーン１５とパレット受け渡しステーション枠
体３５との間のパレットＰの受け渡しは、パレット受け
渡しステーション枠体３５を前記引き込み位置に位置さ
せた状態にてパレット搬出入スタッカクレーン１５のト
ラッカー２３により行われ、パレット受け渡しステーシ
ョン枠体３５はパレットＰを搭載された状態にて引き込
み位置と前記張り出した位置との間をシャトル移動し、
エリアガントリロボット１１とパレット受け渡しステー
ション枠体３５との間のパレットＰの受け渡しは、パレ
ット受け渡しステーション枠体３５を前記張り出し位置
に位置させた状態にてエリアガントリロボット１１によ
り行われる。

【００３７】尚、上述の実施例に於いては、パレット受
け渡しステーション枠体３５の前記引き込み位置と前記
張り出し位置との間の往復駆動はロッドレス流体圧シリ
ンダ装置５９により行われが、この往復駆動は、他の形
式の駆動手段により行われてもよく、またエリアガント
リロボット１１により引き出し式に行われてもよい。な
お、この発明は前述した実施例に限定されることなく、
適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施し
得るものである。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
による板金加工システムによれば、エリアガントリロボ
ットの如き空中搬送装置の面移動動作により、加工板
材、加工後の製品等の各種格納物（パレット）が、板材
加工装置等、工場床面上に設置物の上方を、これら設置
物より搬送経路の設定に制約を与えられることなく自由
に設定された搬送経路をもって空中搬送され、この搬送
経路は空中搬送装置の動作制御のソフトウェア的な変更
のみにより変更可能あるから、板材加工装置がライン配
置の制限より解放され、板材加工装置を工場床面上に自
由に点在させることができ、加工内容の変更、加工工程
の変更等に対して融通性に優れると共に、段取り時の待
ち時間をなくし、ジャストインタイムの生産に対し良好
に対応することができる。

【００３９】またこの空中搬送に於ける棚装置での空中
搬送装置に対する格納物の受け渡しは、空中搬送装置の
通常搬送高さ位置と同等の棚装置の高段位置に空中配置
され高所の受け渡しステーション部にて行れるから、全
体して効率のよい搬送が行われ、またこの受け渡しステ
ーション部の下方の空間の有効利用により工場床面の有
効利用性が優れたものになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による板金加工システムの全体的構成を
示す斜視図である。

【図２】本発明による板金加工システムの棚装置部分の
平面図である。

【図３】本発明による板金加工システムに於けるの棚装
置部分の側面図である。

【図４】本発明による板金加工システムの他の実施例を
その要部について示す拡大平面図である。

【図５】本発明による板金加工システムの他の実施例を
その要部について示す拡大側面図である。

【図６】本発明による板金加工システムの他の実施例を
その要部について示す拡大正面図である。

【符号の説明】

１ 工場床面 ３ 棚装置 ５ 板材加工領域 ７ 管理装置室 ９ 板材加工装置 １１ エリアガントリロボット １５ パレット搬出入スタッカクレーン ３５ パレット受け渡しステーション枠体 ５７ スライドガイドレール ５９ ロッドレス流体圧シリンダ装置 Ｐ パレット

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工場床面上に配置され板材の適宜加工を
   行う適数の板材加工装置と、 前記板材加工装置において加工される板材、加工後の製
   品等の各種の格納物を上下複数段に各々格納する棚装置
   と、前記棚装置と前記板材加工装置および工場床面上と
   の間に前記格納物を空中搬送する面移動可能な空中搬送
   装置とを有し、 前記棚装置には空中搬送装置に対して前記格納物を受け
   渡しする受け渡しステーション部が当該棚装置の高段位
   置に前記空中搬送装置の配置側に張り出し設置されてい
   ることを特徴とする板金加工システム。
2. 【請求項２】 工場床面上に配置され板材の適宜加工を
   行う適数の板材加工装置と、 この板材加工装置において加工される板材、加工後の製
   品等の各種の格納物を上下複数段に各々格納する棚装置
   と、前記棚装置と前記板材加工装置および工場床面上と
   の間に前記格納物を空中搬送する面移動可能な空中搬送
   装置とを有し、 前記棚装置には空中搬送装置に対して前記格納物を受け
   渡しする受け渡しステーション部が当該棚装置の高段位
   置にて前記空中搬送装置の配置側に張り出した位置と棚
   装置内に引き込まれた位置との間にシャトル移動可能に
   設置されていることを特徴とする板金加工システム。