JP5171195B2 - 板金加工機の製品仕分け集積システム - Google Patents

Description

この発明は、板金加工機の製品仕分け集積システムに関するものである。

従来、板金加工機において製品を集積するには、集積棚の段数を素材棚と製品棚に分けて運用していた。

製品棚に集積する方法には、部品別集積と、板取りされたまま集積するネスティング集積とがある。

製品を取り出すときは、割り込み作業または、スケジュール加工を行う前の段取り時に、その前に加工された製品棚を呼び出して棚の外へ手作業にて取り出し、次の工程別に分配集積するか、取引会社のオーダー別に仕分けしていた。

また、通常の仕分けシステムでは、搬送途中に入れ物を配備し、落下や集積するシステムもある。一般的にはネスティング状に集積する。
実開平６−３５２２７号公報

しかしながら、板金加工機における従来の製品集積方法には、つぎのような問題があった。

すなわち、一番の問題は、人手による作業で取り出しを行う必要があることである。

また、以前は多量生産でロットがあったため、製品は同一形状加工の繰り返しなので、１棚にネスティング集積すればよかった。

最近は、多品種少量生産の中で、積載する形状がまちまちであったり、その種類が多くなったので、人手作業での区分け作業は図面や加工内容がわかるようなベテランでなくてはできない。

この解決策として、加工されたワークをジョイントでつなぎ、後処理で自動的にジョイントカットして仕分けさせる方法や、加工途中に１品１品製品を随時取り出し、部品別やネスティング集積を行う自動機があった。

しかし、製品の種類が増えた昨今では、棚段数の不足や、設置スペースが必要になることに加え、加工機の加工時間に比べて、取り出し・仕分けに要する時間が長くかかってしまう。

本来、ネスティング時には、同一素材・板厚で最大限材料の歩留まりよく行いたいが、製品の個数が減ってきているため、一枚のネスティングでは異なるオーダも存在し、また次工程の加工機へ持って行く群も混ざってくる。

この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、製品の仕分け集積スペースの効率化を図ることができ、例えば、複数のシートにまたがったオーダー物や、次工程の仕分けも同時に行うことのできる板金加工機の製品仕分け集積システムを提供することを目的とする。

この発明の請求項１に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、加工機本体と、材料棚と、前記材料棚と前記加工機本体との間で材料・製品を搬入・搬出可能な搬送装置とを備えた板金加工機において、前記加工機本体と前記材料棚との間の領域に、前記加工機本体から搬出した製品を前記搬送装置により集積可能なトレイと、前記トレイを収容して次工程へ搬送可能なワゴンとを備えたことを特徴とするものである。

この発明の請求項２に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項１記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記トレイは、前記搬送装置の搬送経路において、前記製品を前記搬送装置から直接集積可能であることを特徴とするものである。

この発明の請求項３に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項１記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記ワゴンは、前記搬送装置の搬送経路で前記製品を集積する前記トレイに対して、前記搬送経路の側方へずれたワゴンステーションに待機し、当該ワゴンステーションで前記トレイが多段に収容されることを特徴とするものである。

この発明の請求項４に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項３記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記トレイが前記製品を集積する位置と、前記トレイが前記ワゴンに出し入れされる位置との間を、前記トレイを保持して移動可能なトレイチェンジャーユニットを備えたことを特徴とするものである。

この発明の請求項５に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項４記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記トレイチェンジャーユニットは、前記加工機本体と前記材料棚との間の領域において、前記搬送装置の搬送方向と交差する方向に沿って走行することを特徴とするものである。

この発明の請求項６に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項５記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記トレイチェンジャーユニットは、前記トレイが前記ワゴンに出し入れされる位置において、前記トレイを前記走行方向と交差する方向に沿って進退させて、前記ワゴンに出し入れすることを特徴とするものである。

この発明の請求項７に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項６記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記トレイが前記製品を集積する位置において、前記トレイを支持して所定の集積高さに位置決め可能な支持装置を備えたことを特徴とするものである。

この発明の請求項８に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項７記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記トレイチェンジャーユニットは、前記トレイが前記製品を集積する位置において、前記トレイを昇降または、前記走行方向と交差する方向に沿って進退させて、前記支持装置に支持させることを特徴とするものである。

この発明の請求項９に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項８記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記支持装置は、前記トレイを支持して集積高さとこれより低い退避高さとの間を昇降可能に構成され、前記トレイチェンジャーユニットは、前記支持装置が前記退避高さにあるとき当該支持装置との間で前記トレイの受け渡しが可能であることを特徴とするものである。

この発明の請求項１０に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項９記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記支持装置は、前記搬送装置の搬送方向に沿って少なくとも２つが並べて配置され、各支持装置を個別に昇降させることで、各支持装置が支持する前記トレイを前記集積高さまたは前記退避高さに個別に位置決め可能であることを特徴とするものである。

この発明の請求項１１に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項９または請求項１０記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記支持装置は、前記トレイチェンジャーユニットの走行方向に沿って少なくとも２つが並べて配置され、各支持装置を個別に昇降させることで、各支持装置が支持する前記トレイを前記集積高さまたは前記退避高さに個別に位置決め可能であることを特徴とするものである。

この発明の請求項１２に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項１０または請求項１１記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記トレイチェンジャーユニットは、前記退避高さにあるすべての前記支持装置との間でトレイの受け渡しが可能であることを特徴とするものである。

この発明の請求項１３に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項１２記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記ワゴンは、前記トレイチェンジャーユニットの走行方向に沿って配置される少なくとも２つのワゴンステーションに１台ずつそれぞれ待機可能であることを特徴とするものである。

この発明の請求項１４に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項１３記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記ワゴンステーションは、当該ワゴンステーションに待機している前記ワゴンまたは当該ワゴンが収容する前記トレイもしくは製品の状況を表示する表示部材を備えていることを特徴とするものである。

この発明の請求項１５に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項１２記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、前記支持装置は、前記加工機本体と前記材料棚との間の領域で、前記搬送装置の搬送経路下に設けられることを特徴とするものである。

この発明の請求項１６に係る板金加工機の製品仕分け集積システムは、請求項３記載の板金加工機の製品仕分け集積システムにおいて、所定のスケジュールにより運転中の板金加工システムにおいて、予定した加工済み製品を載せた前記トレイを全て収納した前記ワゴンを、前記ワゴンステーションから離脱させ次工程に配膳するとともに、空の前記ワゴンを新たに前記ワゴンステーションに待機させることを特徴とするものである。

この発明は以上のように、加工機本体と、材料棚と、前記材料棚と前記加工機本体との間で材料・製品を搬入・搬出可能な搬送装置とを備えた板金加工機において、前記加工機本体と前記材料棚との間の領域に、前記加工機本体から搬出した製品を前記搬送装置により集積可能なトレイと、前記トレイを収容して次工程へ搬送可能なワゴンとを備えた構成としたので、製品の仕分け集積スペースの効率化を図ることができる。

この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、この発明による板金加工機の製品仕分け集積システムの一実施形態を示す概略的平面図である。

この板金加工機の製品仕分け集積システム１００は、加工機本体２０と、材料棚３０と、材料棚３０内の材料を加工機本体２０へ供給する搬送装置４０とを備えた板金加工機１０に適用されるものである。

製品仕分け集積システム１００は、搬送装置４０から製品を受け取り可能なトレイ１１０を多数扱う製品仕分け集積装置１０１を備えている。図２は、製品仕分け集積装置１０１の斜視図である。

製品仕分け集積装置１０１は、搬送装置４０から製品を受け取るトレイ１１０を支持して所定の受け取り高さに位置決め可能な支持装置１２０を備えている。

また、製品仕分け集積装置１０１は、トレイ１１０を多段に収容可能で、かつ、移動可能なワゴン１３０を備えている。ワゴン１３０は、所定のワゴンステーション１４０に待機されるものである。

また、製品仕分け集積装置１０１は、支持装置１２０との間でトレイ１１０の受け渡しが可能で、かつ、ワゴン１３０の任意の段にトレイ１１０を出し入れ可能なトレイチェンジャーユニット１５０を備えている。トレイチェンジャーユニット１５０は、走行路１５１と、走行路１５１に沿って走行可能なチェンジャー本体１６０とで構成される。

支持装置１２０は、平面的に見て、搬送装置４０の搬送経路に重なって配置される。また、支持装置１２０は、搬送装置４０の搬送方向に沿って２台並べて配置されるとともに、これと直交する方向に沿って２台並べて配置されることで、合計４台の支持装置１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄが平面的に配置されている。

すなわち、支持装置１２０は、２台の支持装置１２０ａ，１２０ｂが加工機本体２０側に位置し、２台の支持装置１２０ｃ，１２０ｄが材料棚３０側に位置する。また、２台の支持装置１２０ａ，１２０ｃが正面から見て奥側に位置し、２台の支持装置１２０ｂ，１２０ｄが手前側に位置する。

トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１は、平面的に見て、加工機本体２０側の２台の支持装置１２０ａ，１２０ｂに重なり、かつ、手前の支持装置１２０ｂからさらに手前方向に延びて配置される。すなわち、トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１は、搬送装置４０の搬送方向と直交する方向に沿って直線上に延びている。

そして、トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１の後端部（奥側）位置の真上に、加工機本体２０側の２台の支持装置１２０ａ，１２０ｂが配置される。また、図１中その左方に、材料棚３０側の２台の支持装置１２０ｃ，１２０ｄが配置される。

ワゴンステーション１４０は、トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１の図１中左方に配置される。すなわち、ワゴンステーション１４０は、平面的に見て、材料棚３０側の２台の支持装置１２０ｃ，１２０ｄの手前側に位置する。

また、ワゴンステーション１４０は、トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１が延びている方向と平行に、３台分のワゴンステーション１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃが配置されている。奥のワゴンステーション１４０ａは、支持装置１２０ｄの手前に隣接して配置される。３台分のワゴンステーション１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃは、互いに隣接して配置される。

そして、手前のワゴンステーション１４０ｃが、トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１の前端部（手前側）位置の図１中左方に配置される。ワゴンステーション１４０を増やす場合は、ワゴンステーション１４０ｃの手前に、さらにワゴンステーション１４０ｄ，…を増加することが可能であり、その場合は、トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１を手前側に延長すればよい。

図４に示すように、トレイ１１０は、アルミまたはプラスチックなど適宜の軽量かつ安価な材料製で、周囲に所要高さのフランジ１１１を備え、内側に製品傷防止用のゴムマットが敷かれたものである。

また、トレイ１１０は、手前側中央に、トレイチェンジャーユニット１５０のチェンジャー本体１６０による引出し用取手（図示省略）が取り付けてある。この引出し用取手は、チェンジャー本体１６０の図示しないグリッパアームが閉じると、引き込まれて固定される。

図３に示すように、トレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１は、平行に配置された直動ベアリング１５２と、Ｔｙ軸駆動用タイミングベルト１５３と、Ｔｙ軸サーボモータ１５４とで構成される。

また、トレイチェンジャーユニット１５０のチェンジャー本体１６０は、平行に配置された直動ベアリング１６２と、Ｔｚ軸駆動用ボールネジ１６３と、Ｔｚ軸サーボモータ１６４とにより、昇降可能に構成される。

また、チェンジャー本体１６０は、トレイグリッパ１７０（図４参照）を備え、トレイグリッパ１７０は、図示しないグリッパ進退用エアシリンダにより、前進位置と後退位置とを切り換え可能にほぼ水平に進退する（図３トレイ挿入引出し方向参照）。

図５〜図８に示すように、各支持装置１２０は、トレイの受け取り高さＡと、これより低い退避高さＣとの間を昇降可能に構成されている。トレイの受け取り高さＡは、加工機本体２０のテーブルおよび材料棚３０のテーブルとほぼ同じ高さにトレイ１１０が位置する高さである。

そのため、各支持装置１２０の上方には開閉テーブル１２１が設けられる。搬送装置４０が材料棚３０内の材料を加工機本体２０へ供給するときは、各支持装置１２０を退避高さＣに下降させ、開閉テーブル１２１を閉じることで、加工機本体２０のテーブルと、材料棚３０のテーブルとは、閉鎖状態の開閉テーブル１２１を挟んで、互いに面一の高さで連なるようになっている。

材料棚３０側の２台の支持装置１２０ｃ，１２０ｄは、トレイの受け取り高さＡと、これより低い退避高さＣとの間を昇降可能に構成される。支持装置１２０ｃ，１２０ｄが退避高さＣにあるとき、支持装置１２０ｃ，１２０ｄは、トレイチェンジャーユニット１５０のチェンジャー本体１６０との間でトレイ１１０の受け渡しが可能である。

加工機本体２０側の２台の支持装置１２０ａ，１２０ｂは、トレイの受け取り高さＡと、これより低い第１の退避高さＢと、さらに低い第２の退避高さＣとの間を昇降可能に構成される。第２の退避高さＣは、材料棚３０側の支持装置１２０ｃ，１２０ｄの退避高さＣと同じ高さである。支持装置１２０ａ，１２０ｂが第２の退避高さＣにあるとき、支持装置１２０ａ，１２０ｂは、トレイチェンジャーユニット１５０のチェンジャー本体１６０との間でトレイ１１０の受け渡しが可能である。

また、開閉テーブル１２１が閉じた状態で、材料棚３０側の支持装置１２０ｃ，１２０ｄがトレイチェンジャーユニット１５０のチェンジャー本体１６０との間でトレイ１１０の受け渡しを行う場合、支持装置１２０ａ，１２０ｂは、チェンジャー本体１６０と干渉しないように、第１の退避高さＢまで上昇する。すなわち、第２の退避高さＣと、トレイの受け取り高さＡとの中間高さまで上昇する。

材料棚３０側の２台の支持装置１２０ｃ，１２０ｄは、トレイホルダ１２２ｃ，１２２ｄと、トレイホルダ１２２ｃ，１２２ｄを昇降させる昇降用エアシリンダ１２５ｃ，１２５ｄとを備えている。

この支持装置１２０ｃ，１２０ｄの場合、チェンジャー本体１６０のトレイグリッパ１７０が前進位置にあるときのトレイ１１０の位置に相当するから、トレイホルダ１２２ｃ，１２２ｄは、ワゴン１３０の後述するトレイ支持板と同様に構成することができる。

一方、加工機本体２０側の２台の支持装置１２０ａ，１２０ｂは、チェンジャー本体１６０のトレイグリッパ１７０が後退位置にあるときのトレイ１１０の位置に相当するから、トレイホルダ１２２ｃ，１２２ｄと同様の方式は使用できない。

そこで、加工機本体２０側の支持装置１２０ａ，１２０ｂは、チェンジャー受け渡し用回転トラック１２２ａ，１２２ｂと、回転トラック開閉用エアシリンダ１２３ａ，１２３ｂと、昇降用直動ベアリング１２４ａ，１２４ｂと、昇降用エアシリンダ１２５ａ，１２５ｂとを備えている。

支持装置１２０ａ，１２０ｂが、チェンジャー本体１６０のトレイグリッパ１７０からトレイ１１０を受け渡される場合、チェンジャー受け渡し用回転トラック１２２ａ，１２２ｂは、チェンジャー本体１６０のトレイグリッパ１７０との受け渡し位置（高さ）で左右外側へ開き、この状態で、チェンジャー本体１６０がＴｚ軸を用いてトレイ１１０を下から挿入する。続いて、チェンジャー受け渡し用回転トラック１２２ａ，１２２ｂが内側に閉じて、トレイ１１０を左右から固定支持する。その後、トレイグリッパ１７０のグリッパアームが開き、チェンジャー本体１６０が下方へ退避し、支持装置１２０ａ，１２０ｂは受け取り高さＡに上昇する。

支持装置１２０ａ，１２０ｂから、チェンジャー本体１６０のトレイグリッパ１７０にトレイ１１０を受け渡す場合は、チェンジャー受け渡し用回転トラック１２２ａ，１２２ｂが、チェンジャー本体１６０のトレイグリッパ１７０との受け渡し位置（高さ）でトレイ１１０を左右から固定支持している状態で、チェンジャー本体１６０のトレイグリッパ１７０が、トレイ１１０の引出し用取手を引き込み固定する。続いて、チェンジャー受け渡し用回転トラック１２２ａ，１２２ｂが左右外側へ開くことで、トレイ１１０を受け渡すことができる。

図９，図１０に示すように、ワゴン１３０は、実質的に直方体のフレーム１３１の底部にキャスタローラ１３２を取り付けたものである。ワゴン１３０の前面は開口している。この前面開口からトレイ１１０を出し入れする。

ワゴン１３０の左右両側面内側には、櫛歯状の多数の図示しないトレイ支持板が取り付けられている。また、ワゴン１３０の左側面最前部には、図示しない櫛歯形トレイロックプレートが取り付けられている。ワゴン１３０の背面内側には、多数の図示しない飛出し防止用ボールプランジャが取り付けられている。

ワゴン１３０のフレーム１３１の下部には、前方中央にステーション固定用フック１３６が設けられ、後方中央に固定用フック解除ペダル１３７が設けられている。また、フレーム１３１の下部の左右両側には、図示しないステーション横方向位置決め用カムフォロワと、図示しないステーション上下位置決め用カムフォロワとが、それぞれ４箇所ずつ取り付けられている。

図１１に示すように、ワゴンステーション１４０下部の前方中央には、ワゴン固定用フック１４６が設けられ、前方左に櫛歯形トレイロックプレート解除機構１４４が設けられている。櫛歯形トレイロックプレート解除機構１４４は、ワゴン１３０のフレーム１３１が当たると、ワゴン１３０の櫛歯形トレイロックプレートを解除する。

ワゴンステーション１４０には、製品納期や取り出し可能時期を知らせる表示灯１４１が設けてある。表示灯１４１は、例えば、赤、黄、青の３色を用い、これらの点滅と点灯を個別にまたは組み合わせて表示することで、例えば、該当するワゴンステーション１４０に待機しているワゴン１３０または、そのワゴン１３０が収容するトレイ１１０もしくは製品の各種の状況を表示することが可能である。

図１２は、上記のように構成された製品仕分け集積装置１０１を備えた製品仕分け集積システム１００の概略的ブロック図である。

図１３は、製品仕分け集積システム１００の作用の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、搬送装置４０と、加工機本体２０と、トレイチェンジャーユニット１５０とに分けて図示してある。

次に、図１３に示すフローチャートを参照して、製品仕分け集積システム１００の作用について説明する。

スケジュールがＳＴＡＲＴすると、搬送装置４０は、材料棚３０から素材を一枚取りし（ステップＳ１１）、続いて素材のローディングを行い（ステップＳ１２）、続いて製品取出し位置まで移動して待機する（ステップＳ１３）。

加工機本体２０は、素材のローディングが終了すると、穴加工を行い（ステップＳ２１）、つぎに製品の切断を行う（ステップＳ２２）。

一方、トレイチェンジャーユニット１５０は、スケジュールがＳＴＡＲＴすると、スケジュールで使用するワゴン１３０のトレイ１１０を、必要分だけ支持装置１２０にセットする（ステップＳ３１）。つぎに、素材のローディングが終了すると、開閉テーブル１２１を開く（ステップＳ３２）。

製品の切断が終了すると、搬送装置４０は、製品の搬出を行い（ステップＳ１４）、トレイ１１０に集積する（ステップＳ１５）。

トレイ１１０に集積し終わると（ステップＳ１６のＹＥＳ）、トレイチェンジャーユニット１５０は、トレイ１１０をワゴン１３０に格納する（ステップＳ３３）。そして、次のトレイが必要であれば（ステップＳ３４のＹＥＳ）、トレイ１１０をワゴン１３０から取出し支持装置１２０にセットする（ステップＳ３５）。

一方、トレイ１１０に集積が終わらくても（ステップＳ１６のＮＯ）、加工が終了すれば（ステップＳ１６のＹＥＳ）、搬送装置４０は、スケルトンの搬出を行う（ステップＳ１８）。

スケルトンの搬出が終了すると、トレイチェンジャーユニット１５０は、開閉テーブル１２１を閉じ（ステップＳ３６）、スケジュールが終了したら（ステップＳ１９）、支持装置１２０の全トレイ１１０をワゴン１３０へ返却する（ステップＳ３７）。

図１４は、行き先別ワゴン仕分けを示す説明図であり、図１５は、オーダー別ワゴン仕分けを示す説明図である。

このように、加工のプログラムがどのようにネスティングされていても、ワゴンには行き先別（またはオーダー別）に振り分けられ、さらにそのワゴンの各トレイには、オーダー別（または行き先別）に区別され収納することが可能になっている。

以下、製品仕分け集積装置１０１を備えた製品仕分け集積システム１００のもつさまざまな利便性や有用性などについて、詳しく説明する。

すなわち、製品仕分け集積システム１００は、加工機本体２０と搬送装置４０との間に、製品を仕分け集積するためのトレイ１１０の支持装置１２０を数個配置する。この支持装置１２０は、随時空きのトレイ１１０を計算することで、目的や手段に合わせて加工機本体２０を止めることなくトレイ１１０の交換ができる。

また、このトレイ１１０は、空間を利用して多数のトレイ１１０を収めるワゴン１３０（台車）に収められ、かつ、利用者の要望に合わせて、同時に運用できるワゴン１３０の台数を任意に選択することができる。

製品を取り出す搬送装置４０と、その製品を集積するトレイ１１０の支持装置１２０とは、材料棚３０と加工機本体２０の間に設置され、何度も往復する搬送装置４０のタクト効率を上げることが可能な接近した構成となる。また、製品を集積する支持装置１２０とワゴン１３０間を行き来するためのトレイチェンジャーユニット１５０の走行路１５１は、搬送装置４０の搬送方向と直交して配置することで、利用者が同時に運用できるワゴン１３０の台数を増やすことができる。

ワゴン１３０および仕分けの制御には以下のような機能がある。

（１）トレイ１１０に製品積載する方法として次の種類があり、作業者が選択可能。すなわち、部品別集積、ネスティング集積、オーダー別集積。

（２）積載モードとして次の種類があり、作業者が選択可能。すなわち、１枚積載＝高品質傷なしモード、複数枚積載＝積載高効率モード。

（３）ワゴン１３０またはワゴンステーション１４０に製品の属性を色分け表示可能。すなわち、（ａ）作業者が探している製品が入ったワゴンを点灯識別、（ｂ）実行しているスケジュール内でもう使用しないワゴンの点灯識別（次工程へ早く運ぶための表示）、（ｃ）ワゴンの中の製品の納期に近さを識別できる点灯（ＥＸ．ランプ色分け）。

（４）ワゴン１３０の収容棚数は、加工の成型高さや集積枚数により変更可能。例えば、成型１５ｍｍの製品を積載する場合、１段飛ばしてトレイを格納するなど。

製品仕分け集積システム１００は、加工機本体２０の近くにトレイ１１０の支持装置１２０を複数個設置すること；支持装置１２０のトレイ１１０を、製品の取り出し方向と交差（直交）する方向に移送交換できるトレイチェンジャーユニット１５０を有すること；トレイ１１０は空間を利用したワゴン１３０に多数格納できること；トレイ１１０とワゴン１３０は階層化された倉庫空間を構成すること；ワゴン１３０をスケジュール中に使用しないと判断する制御装置を所有すること；特定の製品が格納されたワゴン１３０を表示できること；集積方法で複数製品／トレイ、１製品／トレイの選択に応じて選択ができること；ワゴン１３０にはトレイ１１０の高さや段数の間引きをソフト計算または手動にて変更できること；システムの運営でトレイ１１０の選択およびワゴン１３０複数台の選択ができること；などにより、つぎのような効果がある。

すなわち、連続した製品取り出しもタクト的に有利に対応できる。また、ワゴン１３０は何台でも拡張したレイアウトを可能とする。また、多品種の製品を置くためのスペースを空間でカバーすることができる。また、作業者に知らせてワゴン１３０を引き出すことができ、次の工程へ早く進められる。また、作業者が探している製品の格納されたワゴン１３０をいち早く探すことができる。また、製品格納効率を上げた集積方法や傷なし集積を利用者が簡単に実施できる。また、製品の加工高さに合わせて製品を効率よく格納できる。また、次工程別／オーダー別／納期別の組み合わせを多彩に運営が可能である。

さらに、製品仕分け集積システム１００は、量産の時代から多品種少量生産の時代へ、また、高品質の要望から、従来の仕分けをする入れ物を増やして対応しなければならない現代において、仕分け集積のスペースをできるだけ効率よく少なくさせ、かつ、加工機の加工タクトに見合うように配置を考慮したレイアウトと、バッファを階層的に行うことで、システムを有効に構築することができる。

また、仕分け先は、空間を最大限に利用したワゴン１３０で構成し、同時に運用できる台数の拡張性を持たせたレイアウトを提供することができる。

上記した説明と一部重複するが、この発明の特徴点を、従来のものと対比しながら以下に説明する。

従来はローディング／アンローディング（Ｌ−ＵＬ）装置内の棚の一部を製品用の集積棚とし、取り出した製品をネスティング又は部品別に積載していた。しかしスケジュール運転終了後、再び人手にて棚から次工程行き先別に仕分ける必要があった。この仕分け集積を自動にするためのシステムを考える。

加工機から取り出しするとき、もしこれまでの加工機とＬ−ＵＬシステムの後ろに自動の仕分け集積装置を付けると加工途中、製品毎に取り出しを行うため軸移動距離が長くなり、連続のパーツ取り出しのサイクルタイムが加工時間に間に合わなくなる。

Ｌ−ＵＬは主に材料の搬入と残材の取り出し時に使われるので、１加工プログラムでは１度ずつしか動かない場合が多い。よって頻繁に加工製品の取り出しを行う運営だと加工機とＬ−ＵＬの間に仕分け装置を配置させ取り出しタクトを短縮させる必要がある（図１の支持装置１２０）。

ただしワゴン集積を主として、パレットに集積を併用する使い方もある。たとえば、ワゴンの大きさより大きい場合など。

この加工機とＬ−ＵＬ間に仕分け集積装置をレイアウトするときの要点はつぎのとおりである。

１．お客様のワゴンの要望数によりこの間の距離が変わらないようにすることとシステム全長ができるだけ短く収めることが、重要となる。あとからも簡単なレトロ化で任意にワゴン数を増やせない問題も出てくる。このためにトレイ交換用装置の軌道は加工機とＬ−ＵＬ間の材料搬送経路とは垂直に設ける（図１のトレイチェンジャーユニット１５０）。

２．またワゴン配置も同様、加工機とＬ−ＵＬの間に平行に置けばシステム長（Ｌ−ＵＬ＋加工機方向の長さ）がワゴン数により変動し、あとからの増設を考えた場合余裕を持たせたレイアウトが必要になる。よってワゴンはトレイ交換装置軌道方向と同じになる方向にレイアウトさせる（図１のワゴンステーション１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ）。

３．トレイ交換装置が最大限に軸数を減らし動作を簡素化することで、価格と交換タクトを最大限に抑えることを目的し、ワゴンにトレイを出し入れする軸（サーボまたはシリンダ）と加工機とＬ−ＵＬ間にある支持装置（図１の１２０）にトレイをセットする手段、構造は同じにし同一方向に出し入れさせる（図１のチェンジャー本体１６０の構造）。

４．特別に加工機とＬ−ＵＬ間の支持装置（図１の１２０）の上を製品が行き来することもあるので、このトレイ交換装置はテーブル下で交換することを基本としトレイの交換と交換していないトレイに集積する動作は同時に可能。

５．トレイの行は支持装置１２０のテーブルの面積の中でｎ個設置可能（図１の１２０ａ、１２０ｂ、・・・）とする。トレイが小さいと数が増える場合がある。支持装置１２０ａ、１２０ｂではチェンジャー本体１６０が上下方向にトレイ交換を行う。

６．トレイの列も複数列可能とする。この列のトレイの交換は、ワゴン１３０の位置（図１のワゴンステーション１４０）でのトレイ交換動作と同様に、支持装置１２０ｃと１２０ｄでトレイ交換が行える。

７．支持装置１２０ｃ、１２０ｄにトレイを上下させるシリンダを装備している。支持装置１２０ａ、１２０ｂにトレイがセットされた状態でもチェンジャー本体１６０がトレイ交換できるように、下側でトレイを交換後（図１４のＣ）、１２０ｃ、１２０ｄは支持装置１２０の正規パスラインへ上昇させる（図１４のＡ）。

この４枚おきの場合、トレイ１枚ずつの交換動作であり、交換していない他の３枚はチェンジャー本体１６０とは動作干渉せずいつでも集積可能状態にある。

８．ワゴンステーション１４０に製品納期や、取り出し時期を知らせる表示灯１４１を設けており、ワゴン内に納められた製品を取り出してみなくても、段取りの内容を作業者に知らせることを可能なように装備している。

この発明による板金加工機の製品仕分け集積システムの一実施形態を示す概略的平面図である。 製品仕分け集積装置の斜視図である。 トレイチェンジャーユニットの斜視図である。 トレイを掴んだ状態のチェンジャー本体の斜視図である。 支持装置の斜視図である。 支持装置の要部の正面図である。 支持装置の斜視図である。 支持装置の斜視図である。 ワゴンの斜視図である。 ワゴンの斜視図である。 ワゴンステーションの斜視図である。 製品仕分け集積システムの概略的ブロック図である。 製品仕分け集積システムの作用の一例を示すフローチャートである。 行き先別ワゴン仕分けを示す説明図である。 オーダー別ワゴン仕分けを示す説明図である。

符号の説明

１０ 板金加工機
２０ 加工機本体
３０ 材料棚
４０ 搬送装置
１００ 板金加工機の製品仕分け集積システム
１０１ 製品仕分け集積装置
１１０ トレイ
１１１ フランジ
１２０ 支持装置
１２１ 開閉テーブル
１２２ｃ，１２２ｄ トレイホルダ
１２２ａ，１２２ｂ チェンジャー受け渡し用回転トラック
１２３ 回転トラック開閉用エアシリンダ
１２４ 昇降用直動ベアリング
１２５ 昇降用エアシリンダ
１３０ ワゴン
１３１ フレーム
１３２ キャスタローラ
１３６ ステーション固定用フック
１３７ 固定用フック解除ペダル
１４０ ワゴンステーション
１４１ 表示灯
１４４ 櫛歯形トレイロックプレート解除機構
１４６ ワゴン固定用フック
１５０ トレイチェンジャーユニット
１５１ 走行路
１５２ 直動ベアリング
１５３ Ｔｙ軸駆動用タイミングベルト
１５４ Ｔｙ軸サーボモータ
１６０ チェンジャー本体
１６２ 直動ベアリング
１６３ Ｔｚ軸駆動用ボールネジ
１６４ Ｔｚ軸サーボモータ
１７０ トレイグリッパ

Claims (16)

1. 加工機本体と、材料棚と、前記材料棚と前記加工機本体との間で材料・製品を搬入・搬出可能な搬送装置とを備えた板金加工機において、
   前記加工機本体と前記材料棚との間の領域に、前記加工機本体から搬出した製品を前記搬送装置により集積可能なトレイと、前記トレイを収容して次工程へ搬送可能なワゴンとを備えたことを特徴とする板金加工機の製品仕分け集積システム。
2. 前記トレイは、前記搬送装置の搬送経路において、前記製品を前記搬送装置から直接集積可能であることを特徴とする請求項１記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
3. 前記ワゴンは、前記搬送装置の搬送経路で前記製品を集積する前記トレイに対して、前記搬送経路の側方へずれたワゴンステーションに待機し、当該ワゴンステーションで前記トレイが多段に収容されることを特徴とする請求項１記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
4. 前記トレイが前記製品を集積する位置と、前記トレイが前記ワゴンに出し入れされる位置との間を、前記トレイを保持して移動可能なトレイチェンジャーユニットを備えたことを特徴とする請求項３記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
5. 前記トレイチェンジャーユニットは、前記加工機本体と前記材料棚との間の領域において、前記搬送装置の搬送方向と交差する方向に沿って走行することを特徴とする請求項４記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
6. 前記トレイチェンジャーユニットは、前記トレイが前記ワゴンに出し入れされる位置において、前記トレイを前記走行方向と交差する方向に沿って進退させて、前記ワゴンに出し入れすることを特徴とする請求項５記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
7. 前記トレイが前記製品を集積する位置において、前記トレイを支持して所定の集積高さに位置決め可能な支持装置を備えたことを特徴とする請求項６記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
8. 前記トレイチェンジャーユニットは、前記トレイが前記製品を集積する位置において、前記トレイを昇降または、前記走行方向と交差する方向に沿って進退させて、前記支持装置に支持させることを特徴とする請求項７記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
9. 前記支持装置は、前記トレイを支持して集積高さとこれより低い退避高さとの間を昇降可能に構成され、
   前記トレイチェンジャーユニットは、前記支持装置が前記退避高さにあるとき当該支持装置との間で前記トレイの受け渡しが可能であることを特徴とする請求項８記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
10. 前記支持装置は、前記搬送装置の搬送方向に沿って少なくとも２つが並べて配置され、各支持装置を個別に昇降させることで、各支持装置が支持する前記トレイを前記集積高さまたは前記退避高さに個別に位置決め可能であることを特徴とする請求項９記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
11. 前記支持装置は、前記トレイチェンジャーユニットの走行方向に沿って少なくとも２つが並べて配置され、各支持装置を個別に昇降させることで、各支持装置が支持する前記トレイを前記集積高さまたは前記退避高さに個別に位置決め可能であることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
12. 前記トレイチェンジャーユニットは、前記退避高さにあるすべての前記支持装置との間でトレイの受け渡しが可能であることを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
13. 前記ワゴンは、前記トレイチェンジャーユニットの走行方向に沿って配置される少なくとも２つのワゴンステーションに１台ずつそれぞれ待機可能であることを特徴とする請求項１２記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
14. 前記ワゴンステーションは、当該ワゴンステーションに待機している前記ワゴンまたは当該ワゴンが収容する前記トレイもしくは製品の状況を表示する表示部材を備えていることを特徴とする請求項１３記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
15. 前記支持装置は、前記加工機本体と前記材料棚との間の領域で、前記搬送装置の搬送経路下に設けられることを特徴とする請求項１２記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。
16. 所定のスケジュールにより運転中の板金加工システムにおいて、予定した加工済み製品を載せた前記トレイを全て収納した前記ワゴンを、前記ワゴンステーションから離脱させ次工程に配膳するとともに、空の前記ワゴンを新たに前記ワゴンステーションに待機させることを特徴とする請求項３記載の板金加工機の製品仕分け集積システム。