JP5311095B2 - プレス用オートパレタイザ - Google Patents

Description

本発明は、プレス装置の高速化に対応してサイクルタイムの大幅短縮が可能なプレス用オートパレタイザに関する。

オートパレタイザは、プレスラインのワーク搬出側に設置され、プレス装置から搬出コンベア等で搬出され、かつセンタリング装置で位置決めされた加工済みワーク（パネル等）を、自動的に保持して搬送し、パレットステーションのパレットに積み込んで収納する装置である。

プレス装置の高速化に伴いオートパレタイザのサイクルタイムの短縮化が不可欠であり、例えば、特許文献１、２が既に提案されている。

特許文献１のオートパレタイザは、図５に示すように、プレス５１のワーク搬出側に搬出コンベア５２が設けられ、搬出コンベア５２の下流側端部にワークＷを上下に振り分ける上下振り分けコンベア５３が設けられている。上下振り分けコンベア５３の上下の搬出口には、それぞれコンベア５４，５５が設けられており、この各コンベア５４，５５のワーク搬送方向左右にそれぞれ２台ずつ、計４台のパレタイジング用ロボット５６ａ〜５６ｄが配置されている。各ロボット５６ａ〜５６ｄは、コンベア５４，５５に設けてあるセンタリング装置（図示せず）に位置決めされた加工済みワークＷを保持して搬送し、パレット５７内に積み込んで収納するものである。

特許文献２は、複数台のロボットの設置面積が小さく、ロボット間の干渉を無くし、速いサイクルタイムに対応できることを目的とし、図６に示すように、ワークＷを搬送方向上流側及び下流側の２台のセンタリング装置６３ａ，６３ｂでプレスショット１回おきに位置決めし、２台のセンタリング装置をはさんで搬送方向左右に２台ずつ対向する、計４台のロボットの内、対角に位置するロボット２台６４ａ，６４ｄ、６４ｂ，６４ｃを一組として、各組が、前記２台のセンタリング装置６３ａ，６３ｂがワークＷを位置決めする毎に１回ずつ交互に、センタリング装置上のワークを保持し、パレット６６に積み込むものである。

特開平６−３４５２５４号公報 特開２００３−１９１０３４号公報、「オートパレタイザのワーク積込方法」

上述した特許文献１のオートパレタイザでは、複数台のロボット５６ａ〜５６ｄでパレタイジングするために、サイクルタイムを向上できるものの、複数台のロボット間の干渉を避けるために、その間を上下方向及び水平方向に大きく離して設置している。
また、ロボット１台に対して１つのセンタリング装置が配置され、ロボットが対のセンタリング装置のみから位置決めされたワークを搬送しており、現行以上の高速プレスラインに対応するためには、さらにロボット、センタリング装置、及びコンベアの台数を増やさなければならない。
このため、オートパレタイザ装置の広い設置スペースが必要であり、プレスライン全体が長くなり、工場建屋面積に占めるライン専有面積が広いと言う問題点がある。

また、上述した特許文献２のワーク積込方法では、速いサイクルタイムに対応できるものの、２台のセンタリング装置に対し４台のロボットを必要とするため、２台のロボットが同一のセンタリング装置からワークを搬送するので、干渉しないようにプログラムを考慮する必要があった。
また、現行よりも高速なプレスラインに対応するためには、センタリング装置を増やすとその倍のロボットが必要となる問題点があった。
さらに、特許文献２のロボットは、センタリング装置からパレットステーションまでの旋回角度が大きく（１８０度以上）、その分、サイクルタイムが長くなりプレスラインの高速化に対応できなかった。

また、特許文献１、２のオートパレタイザでは、パレットステーションのパレットが満杯になると、次の空パレットと交換する際に待ち時間が生じ、その分、サイクルタイムが長くなる問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ロボットの必要数が少なく、センタリング装置からパレットステーションまでのサイクルタイムを短縮化でき、パレットが満杯になっても、次の空パレットと交換する際に待ち時間が発生せず、これによりプレス装置の高速化に対応してオートパレタイザのサイクルタイムを大幅に短縮できるプレス用オートパレタイザを提供することにある。

本発明によれば、プレス装置の下流側にプレスラインに沿ってワークを一定ピッチで搬送するワーク搬送装置と、
該ワーク搬送装置上で隣接する１対のワークをセンタリングする上流側及び下流側のセンタリング装置と、
前記ワーク搬送装置の幅方向に隣接し、上流側及び下流側のセンタリング装置のプレスライン方向中間位置に位置する移載ロボットと、
前記ワーク搬送装置の幅方向に隣接し、上流側及び下流側のセンタリング装置のプレスライン方向同一位置に位置する上流側及び下流側のパレットステーションと、を備え、
前記移載ロボットは、上流側及び下流側のセンタリング装置上のワークをそれぞれ上流側及び下流側のパレットステーションにそれぞれ上流側回り及び下流側回りで移載し、
前記移載ロボットは、前記ワーク搬送装置の幅方向両側にそれぞれ設けられ、
一方の移載ロボットは、下流側のセンタリング装置上のワークを下流側のパレットステーションに下流側回りで移載し、
他方の移載ロボットは、上流側のセンタリング装置上のワークを上流側のパレットステーションに上流側回りで移載する、ことを特徴とするプレス用オートパレタイザが提供される。

また、単一のワーク搬送装置に対して、２組以上の上流側及び下流側のセンタリング装置を備える。

また、１つのセンタリング装置は１枚のワークのみを位置決めする場合と、幅方向に並列する２枚のワークを同時に位置決めする場合の両方に対応する。

上記本発明の構成によれば、移載ロボットが、センタリング装置のプレスライン方向中間位置に位置し、上流側及び下流側のセンタリング装置上のワークをそれぞれ上流側及び下流側のパレットステーションにそれぞれ上流側回り及び下流側回りで移載するので、移載ロボットの旋回角度を従来の約１１５度から約８５度に狭角化でき、旋回時間を大幅に短縮し、センタリング装置からパレットステーションまでのロボットのサイクルタイムを短縮化できる。

また、移載ロボットにより、上流側と下流側のいずれか一方のセンタリング装置上のワークを対応するパレットステーションに移載し、該パレットステーションのパレットを空パレットに交換する際に、他方のセンタリング装置上のワークを対応するパレットステーションに移載することにより、パレットが満杯になっても、次の空パレットと交換する際に待ち時間が発生しないため、プレスラインの生産性を向上でき、ロボットの実質的なサイクルタイムを短縮化できる。

また、移載ロボットを、ワーク搬送装置の幅方向両側にそれぞれ設け、一方の移載ロボットが、下流側のワークを下流側のパレットステーションに下流側回りで移載し、他方の移載ロボットが、上流側のワークを上流側のパレットステーションに上流側回りで移載することにより、上流側及び下流側のパレットステーションを同時に移載でき、オートパレタイザのサイクルタイムを大幅に短縮（半減）できる。

さらに、単一のワーク搬送装置に対して、２組以上の上流側及び下流側のセンタリング装置を備えることにより、同時に移載できるパレットステーション数を２倍以上にでき、プレス装置の高速化に対応してオートパレタイザのサイクルタイムを大幅に短縮できる。

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明によるオートパレタイザの全体平面図である。
この図において、本発明のオートパレタイザ１０は、ワーク搬送装置１２、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂ、移載ロボット１６、及び上流側及び下流側のパレットステーション１８Ａ，１８Ｂを備える。

ワーク搬送装置１２は、プレス装置２の下流側にプレスライン３に沿ってワーク１を一定ピッチでほぼ水平に搬送するコンベア装置である。

上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂは、ワーク搬送装置１２上に隣接する１対のワーク１をセンタリングする。この図において、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂは、単一のワーク搬送装置１２に対して、２組設けているが、本発明はこれに限定されず、１組のみでも、３組以上であってもよい。

なおこの例において、２組のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂの上流側、下流側、及び中間に１ピッチ分の待機ステーション１５を設けている。この待機ステーション１５は、工場レイアウト、ワーク搬送装置の長さなどにより、隣接する移載ロボット１６の干渉を回避するために設けているが、不可欠ではなく、省略してもよい。

移載ロボット１６は、ワーク搬送装置１２の幅方向に隣接し、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂのプレスライン方向中間位置に位置する。
この例において、移載ロボット１６は、ワーク搬送装置１２の幅方向両側にそれぞれ設けられ、２組の上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂに対して、全体で４台が設置されている。

移載ロボット１６は、例えば６自由度を有する多関節ロボットであり、それぞれ上述した位置に固定して据え付けられている。各移載ロボット１６は、アームの先端にツール（例えば吸着パット）を有し、旋回と多関節の回転によりアームを伸縮させて、先端ツールでセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂ上のワーク１をそれぞれのパレットステーション１８Ａ，１８Ｂに移載するようになっている。
なお、図中の破線の円は、移載ロボット１６の作動範囲を示している。

上流側及び下流側のパレットステーション１８Ａ，１８Ｂは、ワーク搬送装置１２の幅方向に隣接し、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂのプレスライン方向同一位置に位置する。パレットステーション１８Ａ，１８Ｂには、ワーク１を収容するパレット（図示せず）を設置するようになっている。
なお、パレットは、平積みパレット、縦積みパレット、或いはハンガーパレットでもよい。
以下、パレットは、パレットステーション１８Ａ，１８Ｂにあるものとし、その図示は省略する。

図２は、片側の移載ロボット１６の作動を示す模式図である。
この図に示すように、移載ロボット１６は、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂ上のワーク１をそれぞれ上流側及び下流側のパレットステーション１８Ａ，１８Ｂにそれぞれ上流側回り及び下流側回りで移載する。
この上流側回り及び下流側回りの旋回角度は、移載ロボット１６がセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂに対してオフセットしているので、移載ロボット１６の旋回角度を従来の約１１５度から約８５度に狭角化できる。
すなわち、センタリング装置１４Ａ，１４Ｂ（パネル吸着位置）をロボット正面から上流側及び下流側にオフセットし、ロボット１６の旋回角度を約８５°程度にしたことにより、サイクルタイムが約１秒弱短縮され、高速化が可能となる。
なお、旋回角度は、工場レイアウト、オートパレタイザー設備レイアウト、ワーク形状、搬送パス、パレット形状等により、若干異なり、この限りではない。

また移載ロボット１６は、上流側と下流側のいずれか一方のセンタリング装置（例えば１４Ｂ）上のワーク１を対応するパレットステーション（例えば１８Ｂ）に移載し、このパレットステーションのパレットが満杯になり、空パレットに交換する際に、他方のセンタリング装置（例えば１４Ａ）上のワーク１を対応するパレットステーション（例えば１８Ａ）に移載する。
すなわち、ロボット１台に対してその左右２ヶ所にパレットステーションを配置することにより、片側のパレットステーションにパネルを積載している間に、反対側では満杯パレットを交換し空パレットを準備しておく。
次いで、パレットが満杯になった直後に、ロボットを反転させ反対側の空パレットへ順次パネルを積載するため、パレット交換時の待ち時間が０秒となり、ラインを停止させずにパレットを交換することが出来る。

図３は、両側の移載ロボットの作動を示す模式図である。
この図において、移載ロボット１６は、ワーク搬送装置１２の幅方向両側にそれぞれ設けられている。
２台のうち一方（この図で上側）の移載ロボット１６は、下流側のセンタリング装置１４Ｂ上のワーク１を下流側のパレットステーション１８Ｂに下流側回りで移載する。
他方（この図で下側）の移載ロボット１６は、上流側のセンタリング装置１４Ａ上のワーク１を上流側のパレットステーション１８Ａに上流側回りで移載する。
従って、上流側及び下流側のワーク１を同時に移載でき、オートパレタイザのサイクルタイムを大幅に短縮（半減）できる。
なお、パレットが満杯になった時に、反転し、反対側の空パレットに搬入する際、ワーク搬送装置を挟んだロボットと干渉しないように、ロボットを制御する。

図４は、本発明によるオートパレタイザの使用形態を示す平面図である。この図において、（Ａ）は１枚送りの場合、（Ｂ）は２枚送りの場合である。
本発明によるオートパレタイザの１つのセンタリング装置は、１枚のワーク１のみを位置決めする場合と、幅方向に並列する２枚のワークを同時に位置決めする場合の両方に対応する。
すなわち、１枚送りの場合(図４Ａ)、ワーク１（パネル）が中／小サイズである場合は、ロボット１６の両脇にあるパレットへそれぞれ搬送される。大サイズ（ボディサイドアウターパネル等）の場合は、コンベア上空に取り付けられた移動ハンガーへハンギング（吊り下げ）する。
また、２枚送り（コンベア上を２枚並列に流れる）の場合（図４Ｂ）は、ワーク１（パネル）が中／小サイズ（フェンダーパネル等）であり、ロボット１６の両脇にあるパレットへそれぞれ搬送される。
移動ハンガーは、例えばロボットでアクセス可能なコンベア上部に設けられ、ワークを縦に吊り下げるようになっている。

上述したように、本発明の構成によれば、移載ロボット１６が、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂのプレスライン方向中間位置に位置し、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂ上のワーク１をそれぞれのパレットステーション１８Ａ，１８Ｂに移載するので、２台のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂに対し、１台の移載ロボット１６で移載ができ、センタリング装置１４Ａ，１４Ｂに対するロボットの必要数を少なく（従来の半分に）できる。

また、移載ロボット１６は、センタリング装置１４Ａ，１４Ｂのプレスライン方向中間位置に位置し、上流側及び下流側のセンタリング装置１４Ａ，１４Ｂ上のワーク１をそれぞれ上流側及び下流側のパレットステーション１８Ａ，１８Ｂにそれぞれ上流側回り及び下流側回りで移載するので、移載ロボット１６の旋回角度を従来の約１１５度から約８５度に狭角化でき、旋回時間を大幅に短縮し、センタリング装置からパレットステーションまでのロボットのサイクルタイムを短縮化できる。

また、移載ロボット１６により、上流側と下流側のいずれか一方のセンタリング装置上のワーク１を対応するパレットステーションに移載し、該パレットステーションのパレットを空パレットに交換する際に、他方のセンタリング装置上のワークを対応するパレットステーションに移載することにより、パレットステーションのパレットが満杯になっても、次の空パレットと交換する際に待ち時間が発生せず、ロボットの実質的なサイクルタイムを短縮化できる。

また、移載ロボットを、ワーク搬送装置の幅方向両側にそれぞれ設け、一方の移載ロボットが、下流側のワークを下流側のパレットステーションに下流側回りで移載し、他方の移載ロボットが、上流側のワークを上流側のパレットステーションに上流側回りで移載することにより、上流側及び下流側のパレットステーションを同時に移載でき、オートパレタイザのサイクルタイムを大幅に短縮（半減）できる。

さらに、単一のワーク搬送装置に対して、２組以上の上流側及び下流側のセンタリング装置を備えることにより、同時に移載できるワーク数を２倍以上にでき、プレス装置の高速化に対応してオートパレタイザのサイクルタイムを大幅に短縮できる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。

本発明によるオートパレタイザの全体平面図である。 片側の移載ロボットの作動を示す模式図である。 両側の移載ロボットの作動を示す模式図である。 本発明によるオートパレタイザの使用形態を示す平面図である。 特許文献１のオートパレタイザの模式図である。 特許文献２のオートパレタイザの模式図である。

符号の説明

１ ワーク、２ プレス装置、３ プレスライン、
１０ オートパレタイザ、１２ ワーク搬送装置、
１４Ａ 上流側センタリング装置、１４Ｂ 下流側センタリング装置、
１５ 待機ステーション、１６ 移載ロボット、
１８Ａ 上流側パレットステーション、１８Ｂ 下流側パレットステーション

Claims (3)

1. プレス装置の下流側にプレスラインに沿ってワークを一定ピッチで搬送するワーク搬送装置と、
   該ワーク搬送装置上で隣接する１対のワークをセンタリングする上流側及び下流側のセンタリング装置と、
   前記ワーク搬送装置の幅方向に隣接し、上流側及び下流側のセンタリング装置のプレスライン方向中間位置に位置する移載ロボットと、
   前記ワーク搬送装置の幅方向に隣接し、上流側及び下流側のセンタリング装置のプレスライン方向同一位置に位置する上流側及び下流側のパレットステーションと、を備え、
   前記移載ロボットは、上流側及び下流側のセンタリング装置上のワークをそれぞれ上流側及び下流側のパレットステーションにそれぞれ上流側回り及び下流側回りで移載し、
   前記移載ロボットは、前記ワーク搬送装置の幅方向両側にそれぞれ設けられ、
   一方の移載ロボットは、下流側のセンタリング装置上のワークを下流側のパレットステーションに下流側回りで移載し、
   他方の移載ロボットは、上流側のセンタリング装置上のワークを上流側のパレットステーションに上流側回りで移載する、ことを特徴とするプレス用オートパレタイザ。
2. 単一のワーク搬送装置に対して、２組以上の上流側及び下流側のセンタリング装置を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のプレス用オートパレタイザ。
3. １つのセンタリング装置は、１枚のワークのみを位置決めする場合と、幅方向に並列する２枚のワークを同時に位置決めする場合の両方に対応する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス用オートパレタイザ。
   

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