JP5318482B2 - 板状体の反転装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状体の表裏を反転させる板状体の反転装置及び方法に関し、特に、切断機やマーキング機等の加工機の台座上に載置された平板状の板状体の反転に適した板状体の反転装置及び方法に関する。

コンテナ船や商船等の船舶の建造には、種々の形状・大きさの鋼板部品が使用されている。これらの鋼板部品は、５ｍ×２０ｍ程度の大きな板状体の鋼板から切り出されて所望の加工が施される。例えば、船舶の外殻に使用される厚板の鋼板部品は、板状体の鋼板を定盤やコンベア等の台座上に載置した状態でマーキング機に移動し、板状体の鋼板の表面にマーキングを施し、板状体の鋼板を切断機に移動し、所望の形状に切り出される。かかる鋼板部品の加工において、従来は板状体を反転する必要はなかった。

しかしながら、近年の造船作業の合理化により、板状体の鋼板の裏面へのマーキングや加工が必要とされるようになってきている。例えば、後工程における鋼板部品の組立て時に鋼板部品に取り付けられる機器類の場所を正確に示すために表裏両面にマーキングを行うことが要求されたり、鋼板部品の切断面からの塗装の剥離を防ぐために切断面の表裏両面側から面取りが要求されたりしている。これらの処理を効率的に行うには、板状体の鋼板を反転する必要がある。板状体を反転させる装置には、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されたものが提案されている。

特許文献１に記載された反転装置は、板状体であるディスクを吊下搬送して反転部材の回転部に載置し、ディスク押圧機構の油圧シリンダを作動させて押圧部でディスクをクランプし、回転部を回転させてディスクを反転する装置である。また、特許文献２に記載された反転装置は、スイングアームを下降させてビーム及び腕部を搬送装置の下方に位置させておき、その直上へ板状体である鋼板を搬送したらスイングアームを上方へ揺動させつつ電磁石に通電し、磁力によって鋼板を下面側から吸着保持してスイングアームをさらに上昇させることで鋼板を搬送装置の上方へ持ち上げ、ビームを１８０度回転させて鋼板の表裏を反転させ、スイングアームを下降させて、鋼板を搬送装置上に載置して電磁石を脱磁する装置である。

特開２００３−２５２５６４号公報 特開平８−７３０２７号公報

特許文献１に記載された反転装置では、板状体を反転装置まで搬送しなければならない、板状体を反転装置に搬出入する出入口の向きも反転してしまう等の問題がある。一般に、船舶の建造に用いられる板状体は大型かつ重量物であるため、板状体の搬送に労力と時間を要し、板状体の搬送処理は作業効率を低下させる要因となる。また、板状体の出入口が反転してしまうと、反転した板状体を元の位置に戻すためには、板状体の搬送処理が発生し、作業効率が低下してしまう。さらに、板状体の出入口を元の方向に戻すために、反転装置を水平方向面内で回転させることも考えられるが、板状体は大型であるため作業スペースの確保が困難であり、現実的でない。

また、特許文献２に記載された反転装置では、アームで板状体を片持した状態で反転させているため、アームの駆動装置に過大な負荷が生じ、装置が大型化・高価格化してしまうという問題がある。

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、板状体が大型かつ重量物の場合であっても、反転処理を容易かつ効率よく行うことができる板状体の反転装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、板状体の表裏を反転させる板状体の反転装置において、台座上に載置された前記板状体を跨ぐように配置された門型の支柱と、前記板状体の表面又は裏面に密着して前記板状体を把持する一対の把持部と、該把持部を回動可能に支持する一対のアーム部と、前記支柱の上部を走行可能な一対の台車と、該台車に接続され前記アーム部を昇降可能に支持する一対の昇降装置と、を有し、前記把持部は、一方の把持部により前記板状体の表面を把持して起立させ、前記板状体の裏面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、前記板状体の裏面を他方の把持部により把持し、前記板状体の表裏両面を把持したまま前記板状体の表面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、前記一方の把持部を退避させるように構成されており、前記一方の把持部から前記他方の把持部に前記板状体を持ち替えて前記台座上に載置することにより前記板状体の表裏を反転させる、ことを特徴とする板状体の反転装置が提供される。

前記把持部は、例えば、電磁石又は吸着パッドにより前記板状体を把持する。また、前記把持部は、前記板状体の少なくとも側面部を支持する複数のストッパを有していてもよい。前記ストッパは、前記把持部の背面に退避可能に構成されていてもよいし、前記板状体の側面部に向かって移動可能に構成されていてもよいし、前記板状体の側面部に沿って移動可能に構成されていてもよい。

前記アーム部は、例えば、前記把持部の略中心部に配置された回動軸を枢支するアーム本体部と、該アーム本体部及び前記把持部の前記回動軸から離間した位置に接続されたアクチュエータと、を有する。また、前記支柱は、床面に配置されたレール上を移動可能に構成されていてもよい。

また、本発明によれば、板状体の表裏を反転させる板状体の反転方法であって、台座上に載置された前記板状体の表面を把持する表面把持工程と、表面を把持した板状体を前記台座から持ち上げて起立させることにより前記板状体の裏面を露出させる起立工程と、起立された板状体の裏面を把持して前記板状体を持ち替える裏面把持工程と、裏面を把持した板状体を前記台座上に載置する載置工程と、を有し、前記裏面把持工程は、前記板状体の裏面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、前記板状体の裏面を把持し、前記板状体の表裏両面を把持したまま前記板状体の表面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、その後、前記表面の把持を解除することにより前記板状体を持ち替える工程である、ことを特徴とする板状体の反転方法が提供される。なお、前記板状体から切り出される部品の溶接予定部を切断しない状態で前記板状体の表裏を反転させるようにしてもよい。

上述した本発明の板状体の反転装置によれば、板状体の表面又は裏面を把持可能な一対の把持部を設けたことにより、一方の把持部により板状体の表面を把持して起立させ、他方の把持部により板状体の裏面を把持して持ち替えることにより、板状体の表裏を反転させることができる。したがって、反転した板状体を元の位置に容易に戻すことができ、板状体の反転処理時に板状体の搬送工程を必要とせず、作業の省力化及び省スペース化を図ることができ、反転処理を効率よく行うことができる。また、板状体を把持した把持部は略９０°だけ回動できればよく、板状体を１８０°反転させる装置と比較して駆動装置の負荷を低減することができ、装置を小型化することができる。

また、把持部に所定のストッパを設けることにより、板状体を確実に保持することができる、板状体の把持時及び持ち替え時にストッパを退避させることができる、板状体の大きさに適した位置にストッパを配置することができる等の効果を奏する。

上述した本発明の板状体の反転方法によれば、板状体の表面を把持して起立させ、板状体の裏面を把持して持ち替えることにより、板状体の表裏を反転させることができる。したがって、反転した板状体を元の位置に容易に戻すことができ、板状体の反転処理時に板状体の搬送工程を必要とせず、作業の省力化及び省スペース化を図ることができ、反転処理を効率よく行うことができる。

また、板状体の切断面の表裏両面側から面取りを行う場合には、面取りをする必要がない溶接部を切断せずに残しておくことで、板状体から切り出される部品が反転時に脱落することがなく、しかも板状体の切断面における表裏両面の面取りを容易に処理することができる。

以下、本発明の実施形態について図１〜図１２を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係る板状体の反転装置を示す側面図である。また、図２は、本発明に係る板状体の反転装置を示す上面図である。また、図３は、把持部を示す拡大図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。

図１及び図２に示すように、本発明の板状体Ｓの反転装置１は、台座Ｔ上に載置された板状体Ｓを跨ぐように配置された門型の支柱２と、板状体Ｓの表面又は裏面に密着して板状体Ｓを把持する一対の把持部３，３と、各把持部３を回動可能に支持する一対のアーム部４，４と、支柱２の上部を走行可能な一対の台車５，５と、各台車５に接続されアーム部４を昇降可能に支持する一対の昇降装置６，６と、を有する。

前記台座Ｔは、マーキング機や切断機等の加工機７の定盤や搬送装置のコンベアベルト等である。ここでは、床面上に配置されたレール７ｒ上に走行可能に配置された加工機７の定盤を示している。加工機７は、板状体Ｓの反転処理中は、図２に示すように、板状体Ｓと接触しない位置に退避している。なお、図１においては、加工機７の図を省略してある。

前記支柱２は、図１に示すように、加工機７と接触しないように門型に形成されており、台座Ｔの略中心部に配置されている。また、図２に示すように、一対の支柱２，２が平行に配置されており、各支柱２の上部にレール２ｒが配置されている。この一対のレール２ｒ，２ｒにより台車５を走行可能に支持している。なお、レール２ｒは、必ずしも支柱２の上面に配置されている必要はなく、支柱２の上部の内面や下面に配置されていてもよいし、台車５を吊り下げて移動させるものであってもよい。

前記把持部３は、図３に示すように、板状体Ｓと密着する平板部３１と、Ｉ型鋼により構成され平板部３１を補強する複数の補強材３２と、を溶接した構造体により構成されている。平板部３１には、板状体Ｓを把持するための複数の電磁石３３が配置されている。なお、電磁石３３に磁力を発生させる機構については省略してある。板状体Ｓが軽量な場合や導電体でない場合には、電磁石３３に替えて、真空引きして板状体Ｓを把持する吸着パッドを配置するようにしてもよい。また、平板部３１の背面の略中心部には、アーム部４により枢支される回動軸３４が配置されている。この回動軸３４は把持部３の把手に相当する部材である。

また、把持部３には、板状体Ｓの把持時に板状体Ｓの側面部及び裏面部を支持する複数のストッパ３５が設けられている。ストッパ３５は、例えば、図３（Ａ）に示したように、略Ｌ字状の形状なしており、板状体Ｓの側面部及び裏面部を支持できる構成になっている。このストッパ３５は、板状体Ｓを起立させたときに、自重により板状体Ｓが移動するのを防止する部材である。したがって、ストッパ３５は、少なくとも板状体Ｓの側面部のみを支持できるＩ字状であってもよい。かかるストッパ３５は、一対の把持部３，３の両方に設けられているが、板状体Ｓの持ち替え時に干渉しないように位置をずらして配置される。また、ストッパ３５は、ストッパ回動装置３６により把持部３の背面に退避可能に構成され、ストッパ移動装置３７により板状体Ｓの側面部に向かって移動可能に構成されている。なお、図２において、電磁石３３、ストッパ３５、ストッパ回動装置３６及びストッパ移動装置３７の図を省略してある。

前記ストッパ回動装置３６は、平板部３１の背面に配置されたレール３１ｒ上に載置されたスライダ３６ｓと、スライダ３６ｓ上に配置された駆動モータ３６ｍと、駆動モータ３６ｍにより作動されるアクチュエータ３６ａと、を有する。ストッパ３５は、スライダ３６ｓ及びアクチュエータ３６ａに回動可能に連結されており、リンク機構を形成している。したがって、駆動モータ３６ｍを作動させてアクチュエータ３６ａを伸縮させることにより、ストッパ３５を回動させることができ、板状体Ｓをストッパ３５で支持したり、把持部３の背面に退避させたりすることができる。

前記ストッパ移動装置３７は、平板部３１の背面に配置された駆動モータ３７ｍと、駆動モータ３７ｍにより作動されるアクチュエータ３７ａと、を有し、アクチュエータ３７ａは、スライダ３６ｓに連結されている。したがって、駆動モータ３７ｍを作動させてアクチュエータ３７ａを伸縮させることにより、スライダ３６ｓを移動させることができる。特に、板状体Ｓの把持時にスライダ３６ｓを引き込むことにより、ストッパ３５に負荷される荷重を支持することができる。また、ストッパ３５の退避時にスライダ３６ｓを引き込むことにより、ストッパ３５の全体を把持部３の背面に退避させることもできる。

前記補強材３２は、例えば、図３（Ｂ）に示すように、平板部３１の背面にストッパ回動装置３６及びストッパ移動装置３７に沿って略平行に配置される第一段目の補強材３２と、図３（Ａ）に示すように、第一段目の補強材３２と略垂直に配置される第二段目の補強材３２と、を有する。この補強材３２の配置は、把持する板状体Ｓの大きさや重量により適宜変更されるものであり、図示した構成に限定されるものではない。また、補強材３２の一部には、後述するアーム部４のアクチュエータ４ａが連結される連結部材３２ｃが配置されている。なお、把持部３の軽量化のために、平板部３１又は補強材３２に複数の開口部を形成するようにしてもよい。

前記アーム部４は、図１に示すように、把持部３の回動軸３４を枢支するアーム本体部４１と、アーム本体部４１及び把持部３の回動軸３４から離間した位置に接続されたアクチュエータ４２と、を有する。具体的には、アーム本体部４１は、把持部３の回動軸３４を枢支するアーム４１ａと、アーム４１ａを支持する本体部４１ｂと、から構成されており、本体部４１ｂにアクチュエータ４２が配置されている。また、アクチュエータ４２の先端部は把持部３の連結部材３２ｃに連結されている。したがって、把持部３、アーム本体部４１（アーム４１ａ及び本体部４１ｂ）及びアクチュエータ４２によりリンク機構が構成され、アクチュエータ４２を伸縮させることにより把持部３を回動軸３４中心に回動させることができる。なお、本体部４１ｂは、平板状の鋼板やＩ型鋼等の複数の鋼材を溶接して形成される構造体であり、図示した構成に限定されるものではない。

前記台車５は、把持部３及びアーム部４を板状体Ｓ上に接近又は離間させる機能を有する。具体的には、台車５は、一対の支柱２，２上に配置されたレール２ｒ，２ｒに掛け渡された構造体であり、付設された駆動モータ５ｍによりレール２ｒ上を走行可能に構成されている。台車５の走行機構は、ラックとピニオンの組み合わせにより駆動される機構であってもよいし、転動する車輪により駆動される機構であってもよいし、伸縮するアクチュエータにより駆動される機構であってもよい。また、台車５には、支柱２とアーム４との間にアーム部４を保護するカバー部材５ｃを設けるようにしてもよい。

前記昇降装置６は、把持部３及びアーム部４を台座Ｔ上で昇降させる機能を有する。具体的には、昇降装置６は、図１及び図２に示すように、台車５に配置された昇降軸６１と、昇降軸６１に接続された駆動モータ６２と、アーム部４に接続されたバランサ６３と、を有する。例えば、昇降軸６１はスクリューネジにより構成され、駆動モータ６２は昇降軸６１を回転させるように構成されている。そして、アーム部４の本体部４１ｂは、昇降軸６１のスクリューネジに螺合されており、スクリューネジの回転によって昇降軸６１に沿って送り移動される。また、昇降軸６１の両脇には、アーム部４の姿勢を維持するバランサ６３が配置されている。バランサ６３は、いわゆるカウンタバランサであり、空気シリンダ式やスプリング式のものが使用される。かかる昇降機構は、単なる一例であり、往復駆動可能なアクチュエータによりアーム部４を昇降させてもよいし、チェーンやベルトを巻取り又は巻戻しすることによりアーム部４を昇降させてもよい。

続いて、上述した板状体Ｓの反転装置１により板状体Ｓの表裏を反転させる方法について説明する。ここで、図４〜図７は、本発明に係る板状体の反転方法を示す図である。図４は表面把持工程を示す図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は移動状態、（Ｃ）は表面把持状態、を示している。また、図５は起立工程及び裏面把持工程を示す図であり、（Ａ）は移動状態、（Ｂ）は起立状態、（Ｃ）は裏面把持状態、を示している。また、図６は載置工程を示す図であり、（Ａ）は準備状態、（Ｂ）は移動状態、（Ｃ）は載置状態、を示している。また、図７は退避工程を示す図であり、（Ａ）は移動状態、（Ｂ）は退避状態、を示している。なお、各図において、加工機７の図は省略してある。

図４〜図７に示した板状体Ｓの反転方法は、台座Ｔ上に載置された板状体Ｓの表面を把持する表面把持工程と、表面を把持した板状体Ｓを台座Ｔから持ち上げて起立させることにより板状体Ｓの裏面を露出させる起立工程と、起立された板状体Ｓの裏面を把持して板状体Ｓを持ち替える裏面把持工程と、裏面を把持した板状体Ｓを台座Ｔ上に載置する載置工程と、反転装置１の把持部３を退避させる退避工程と、を有する。

前記表面把持工程は、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、図１及び図２に示した反転装置１の把持部３を移動させて板状体Ｓを把持する工程である。図４（Ａ）の初期状態に示したように、板状体Ｓは台座Ｔ上に載置されており、板状体Ｓの表面側に所定の加工を施してある。このとき、反転装置１の把持部３は、加工機７と接触しないように、支柱２の両側に退避されている。また、把持部３のストッパ３５は、把持部３の移動時に邪魔にならないように、把持部３の背面に退避されている。まず、一方の把持部３を移動させて板状体Ｓの表面を把持させる。具体的には、図４（Ｂ）の移動状態に示したように、台車５をレール２ｒ上で移動させることにより把持部３を板状体Ｓ上に移動させ、昇降装置６を作動させることにより把持部３を降下させ、アーム部４のアクチュエータ４２を作動させることにより把持部３を回動させる。かかる処理により、把持部３を板状体Ｓ上に移動させて把持部３を板状体Ｓの表面と対峙させることができる。なお、把持部３の水平移動、降下及び回動は、同時に処理してもよいし、交互に処理してもよい。続いて、図４（Ｃ）の表面把持状態に示したように、把持部３を板状体Ｓの表面に配置した後、電磁石３３に磁力を発生させて板状体Ｓを把持する。さらに、退避していたストッパ３５を駆動させて板状体Ｓの側面部及び裏面を支持する。

前記起立工程は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、把持した板状体Ｓを持ち上げる工程である。図５（Ａ）の移動状態に示したように、台車５をレール２ｒ上で移動させることにより板状体Ｓが台座Ｔと接触しない位置に移動させ、昇降装置６を作動させることにより把持部３を台座Ｔと接触しない位置まで上昇させ、アーム部４のアクチュエータ４２を作動させることにより把持部３を回動させる。かかる処理により、把持部３を板状体Ｓ上で略９０°だけ回動させた起立状態にすることができ、板状体Ｓの裏面を他方の把持部３で把持できるように露出させることができる。なお、把持部３の水平移動、上昇及び回動は、同時に処理してもよいし、交互に処理してもよい。また、図５（Ｂ）では、起立させた板状体Ｓを反転装置１の略中央部に移動させた状態を図示しているが、図５（Ａ）に示した位置で台車５を固定して板状体Ｓを起立させた起立状態としてもよい。

前記裏面把持工程は、図５（Ｃ）に示したように、他方の把持部３で板状体Ｓを持ち替える工程である。図５（Ｃ）の裏面把持工程に示したように、退避していた他方の把持部３を移動させ、起立した板状体Ｓの露出した裏面を把持部３で把持する。このとき、台車５、昇降装置６及びアーム部４のアクチュエータ４２は、把持部３が板状体Ｓの裏面と対峙するように制御される。そして、他方の把持部３を板状体Ｓの裏面と対峙するように配置した後、電磁石３３に磁力を発生させて板状体Ｓを把持し、退避していたストッパ３５を駆動させて板状体Ｓの側面部及び表面を支持する。そして、板状体Ｓの表面を把持していた把持部３のストッパ３５を把持部３の背面に移動させて退避させ、電磁石３３の磁力を解除して板状体Ｓを把持部３から離脱できるようにする。かかる処理により、他方の把持部３により板状体Ｓの裏面を把持して持ち替えることができ、板状体Ｓの表面を露出させた状態にすることができる。

前記載置工程は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、持ち替えた板状体Ｓを台座Ｔ上の載置する工程である。図６（Ａ）の準備状態に示したように、板状体Ｓの表面を把持していた把持部３を台車５により退避させる。続いて、図６（Ｂ）の移動状態に示したように、台車５をレール２ｒ上で移動させることにより板状体Ｓが台座Ｔと接触しない位置に移動させ、昇降装置６を作動させることにより把持部３を降下させ、アーム部４のアクチュエータ４２を作動させることにより把持部３を回動させる。そして、図６（Ｃ）の載置状態に示したように、板状体Ｓを略水平状態として台座Ｔ上に降ろし、ストッパ３５を把持部３の背面に移動させて退避させ、電磁石３３の磁力を解除して板状体Ｓを把持部３から離脱できるようにする。かかる処理により、所定の加工が終了した板状体Ｓの表面を下にして台座Ｔ上に載置させることができる。

前記退避工程は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、板状体Ｓを反転させた把持部３を退避させる工程である。図７（Ａ）の移動状態に示したように、台車５をレール２ｒ上で移動させることにより板状体Ｓが台座Ｔと接触しない位置に移動させ、昇降装置６を作動させることにより把持部３を台座Ｔと接触しない位置まで上昇させ、アーム部４のアクチュエータ４２を作動させることにより把持部３を回動させる。そして、最終的に、図７（Ｂ）の退避状態に示したように、板状体Ｓの裏面の加工に邪魔にならない位置に把持部３を移動させる。この退避状態は、図４（Ａ）に示した初期状態でもある。かかる処理により、板状体Ｓの未加工の裏面を上にして台座Ｔ上に載置して加工機７の作業スペースを確保することができ、板状体Ｓの裏面の加工を速やかに施すことができる。

上述した本発明の板状体Ｓの反転方法によれば、板状体Ｓの表面を把持して起立させ、板状体Ｓの裏面を把持して持ち替えることにより、板状体Ｓの表裏を反転させることができる。したがって、反転した板状体Ｓを元の位置に容易に戻すことができ、板状体Ｓの反転処理時に板状体Ｓの搬送工程を必要とせず、作業の省力化及び省スペース化を図ることができ、反転処理を効率よく行うことができる。

ここで、図８は、裏面把持工程の変形例を示す図であり、（Ａ）は裏面把持待機状態、（Ｂ）は裏面把持完了状態、を示している。この変形例は、裏面把持工程において、把持部３の接近又は離間を待つ関係上、板状体Ｓの起立状態が長く続き易いことに鑑み、把持部３の負担を軽減して板状体Ｓが落下し難くするための処理である。

図８（Ａ）に示したように、板状体Ｓの表面を把持した把持部３は、９０°以上回動されるように鉛直軸に対して角度αだけ傾動されており、板状体Ｓの自重の一部を把持部３の接触面で支持できる状態になっている。角度αは、例えば、５°〜１０°程度である。そして、板状体Ｓの裏面を把持する他方の把持部３が接近するのを待機する。図８（Ａ）は、他方の把持部３が、板状体Ｓの裏面に到達した状態を示している。その状態で、他方の把持部３の電磁石３３に磁力を発生させて板状体Ｓを把持し、退避していたストッパ３５を駆動させて板状体Ｓの側面部及び表面を支持する。その後、両方の把持部３，３を同じ方向に角度２αだけ回動させて、板状体Ｓを他方の把持部３側に鉛直軸に対して角度αだけ傾動された状態にする。そして、板状体Ｓの表面を把持していた把持部３のストッパ３５を把持部３の背面に移動させて退避させ、電磁石３３の磁力を解除して板状体Ｓを把持部３から離脱できるようにする。この状態が図８（Ｂ）に示した裏面把持完了状態である。かかる処理により、板状体Ｓの表面を把持していた把持部３が退避するまでの間、板状体Ｓの自重の一部を把持部３の接触面で支持することができる。

次に、本発明に係る反転装置１及び方法を用いて板状体Ｓの表裏を加工する場合について説明する。図９は、板状体の表裏を加工する手順を示す図であり、（Ａ）は表面切断工程、（Ｂ）は表面切断部面取り工程、（Ｃ）は反転工程、（Ｄ）は裏面切断部面取り工程、を示している。なお、各図において、反転装置１及び加工機７の図は省略してある。

図９（Ａ）の表面切断工程は、加工機７により板状体Ｓから部品Ａ〜Ｄの一部を切断する工程である。各部品Ａ〜Ｄの一点鎖線で示した部分は、各部品Ａ〜Ｄの使用時に溶接する部分であり、面取りが不要な部分である。一方、各部品Ａ〜Ｄの実線で示した部分は、面取りが必要な部分であり、加工機７により切断された部分である。図９（Ｂ）の表面切断部面取り工程は、各部品Ａ〜Ｄの切断部を面取りする工程である。例えば、図９（Ｂ）に破線で示した部分が面取りされる。図９（Ｃ）の反転工程は、表面部の加工が終了した板状体Ｓの表裏を反転させる工程である。板状体Ｓの反転には、上述した反転装置１及び反転方法を使用する。図９（Ｃ）は、板状体Ｓを反転させた状態を示している。図９（Ｄ）の裏面切断部面取り工程は、反転した板状体Ｓの各部品Ａ〜Ｄにおける切断部を面取りする工程である。例えば、図９（Ｄ）に破線で示した部分が面取りされる。かかる手順により、板状体Ｓの表裏に必要な加工を効率よく施すことができる。なお、面取りの方法としては、加工機７に併設させた面取用の切削工具により加工する方法や、加工機７がプラズマ切断機の場合にはそのトーチを使ってエッジを溶融させる方法等が考えられるが、これらの方法に限定されるものではない。

続いて、把持部３の変形例について説明する。ここで、図１０は、把持部の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、である。なお、各図は、図３（Ｂ）に示したＢ−Ｂ矢視図に相当するものである。また、上述した実施形態と同じ構成部品には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図１０（Ａ）に示した把持部３の第一変形例は、把持部３の軽量化を図るために平板部３１の形状を小さくしたものである。この場合、電磁石３３の磁力が不足する可能性もあるため、平板部３１から側方に突出した補強材３２の下面に電磁石３３を配置しておくことが好ましい。なお、補強材３２を伸縮可能に構成したり、ストッパ３５を補強材３２から側方に向かって突出可能に構成したりすることにより、板状体Ｓの幅に対応させてストッパ３５を作用させることもできる。

図１０（Ｂ）に示した把持部３の第二変形例は、ストッパ３５を板状体Ｓの側面部に沿って移動可能に構成したものである。具体的には、把持部３の平板部３１の背面にレール１００を配置し、このレール１００上に、ストッパ３５、ストッパ回動装置３６及びストッパ移動装置３７を移動可能に載置し、これらを移動させるアクチュエータ１０１を平板部３１の背面に配置している。かかる構成により、ストッパ３５、ストッパ回動装置３６及びストッパ移動装置３７を板状体Ｓの側面部に沿って図の矢印方向に移動させることができ、板状体Ｓの大きさに適した位置でストッパ３５を作用させることができる。なお、ここでは、平板部３１の両端に配置されたストッパ３５を板状体Ｓの側面部に沿って移動させる場合を図示したが、全てのストッパ３５を板状体Ｓの側面部に沿って移動できるように構成してもよい。また、移動機構は図示した構成に限定されるものではなく、ラック・ピニオン機構やベルト機構等を採用してもよい。

次に、ストッパ３５の変形例について説明する。ここで、図１１は、ストッパの変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、（Ｃ）は第三変形例、である。なお、各図は、図３（Ａ）に示した側面図に相当するものである。また、上述した実施形態と同じ構成部品には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。上述した実施形態では、ストッパ３５は、ストッパ回動装置３６及びストッパ移動装置３７により退避可能に構成されているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではなく、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示した変形例を採用するようにしてもよい。

図１１（Ａ）に示したストッパ３５の第一変形例は、ストッパ３５を把持部３の側面部に固定したものである。板状体Ｓの把持時に略正確な位置決めができる場合には、ストッパ３５を退避させずに常時突出した状態となるように固定してもよい。かかる構成によれば、ストッパ回動装置３６及びストッパ移動装置３７を不要とすることができ把持部３を軽量化することができる。

図１１（Ｂ）に示したストッパ３５の第二変形例は、ピン１１０を突出可能なアクチュエータ１１１により構成したものである。アクチュエータ１１１は支持部材１１２により把持部３に固定されている。かかる構成によれば、板状体Ｓの側面部をピン１１０で支持することができる。

図１１（Ｃ）に示した第三変形例は、ストッパ３５を省略したものである。板状体Ｓが軽量である場合や電磁石３３の磁力により板状体Ｓを強固に保持できる場合には、ストッパ３５を省略してもよい。

最後に、反転装置１の変形例について説明する。ここで、図１２は、反転装置の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、である。なお、各図は、図２に示した上面図に相当するものである。また、上述した実施形態と同じ構成部品には同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示した変形例は、床面にレール１２０を敷設し、このレール１２０上に支柱２を移動可能に配置したものである。支柱２の移動機構には、ラックとピニオンの組み合わせにより駆動される機構、転動する車輪により駆動される機構、伸縮するアクチュエータにより駆動される機構等、種々のものを採用することができる。図１２（Ａ）に示した第一変形例は、板状体Ｓの加工機７の台座Ｔに隣接した位置に板状体Ｓの搬出入口Ｅが併設されている場合を図示している。かかる第一変形例においては、以下の手順により板状体Ｓが処理され、反転装置１は加工ライン中の搬送装置としても使用される。
（１）搬出入口Ｅに加工したい板状体Ｓを搬送して載置する。
（２）支柱２をレール１２０上で移動させることにより、図の一点鎖線で示したように、反転装置１を搬出入口Ｅに移動させる。
（３）把持部３を作動させて搬出入口Ｅの板状体Ｓを把持する。
（４）支柱２をレール１２０上で移動させることにより、図の実線で示したように、反転装置１を台座Ｔ上に移動させる。
（５）台座Ｔ上に板状体Ｓを載置して把持部３を退避させる。
（６）板状体Ｓの表面に所定の加工を施し、把持部３を作動させて台座Ｔ上で板状体Ｓを反転し、板状体Ｓの裏面に所定の加工を施す。
（７）再び、把持部３を作動させて台座Ｔ上の板状体Ｓを把持する。
（８）支柱２をレール１２０上で移動させることにより、図の一点鎖線で示したように、反転装置１を搬出入口Ｅに移動させる。
（９）搬出入口Ｅに板状体Ｓを載置して把持部３を退避させる。

図１２（Ａ）に示した第一変形例では、搬出入口Ｅ及び加工機７がそれぞれ１つずつ配置されており、板状体Ｓを搬出入口Ｅと台座Ｔとの間で反転装置１により搬送する場合について説明した。一方、図１２（Ｂ）に示した第二変形例では、加工ラインの上流側から下流側に向かって、搬入口Ｅ１、表面加工機７１、裏面加工機７２、搬出口Ｅ２が個別に配置されている。かかる加工ラインの配置であっても、レール１２０を搬入口Ｅ１から搬出口Ｅ２まで敷設することによって、反転装置１により板状体Ｓを順次搬送させることができる。具体的には、以下の手順により板状体Ｓを処理する。
（１）搬入口Ｅ１に加工したい板状体Ｓを搬送して載置する。
（２）支柱２をレール１２０上で移動させることにより、反転装置１を搬入口Ｅ１に移動させる。
（３）把持部３を作動させて搬入口Ｅ１の板状体Ｓを把持する。
（４）支柱２をレール１２０上で移動させることにより、図の一点鎖線で示したように、反転装置１を表面加工機７１の台座Ｔ上に移動させる。
（５）台座Ｔ上に板状体Ｓを載置して把持部３を退避させる。
（６）表面加工機７１により板状体Ｓの表面に所定の加工を施す。
（７）把持部３を作動させて台座Ｔ上の板状体Ｓを把持する。
（８）支柱２をレール１２０上で移動させることにより、図の実線で示したように、反転装置１を下流側の裏面加工機７２の台座Ｔ上に移動させ、板状体Ｓを反転させる。なお、板状体Ｓの反転処理は、上流側の表面加工機７１の台座Ｔ上で処理してもよいし、搬送中に処理してもよい。
（９）裏面加工機７２の台座Ｔ上に板状体Ｓを載置して把持部３を退避させる。
（１０）裏面加工機７２により板状体Ｓの裏面に所定の加工を施す。
（１１）再び、把持部３を作動させて台座Ｔ上の板状体Ｓを把持する。
（１２）支柱２をレール１２０上で移動させることにより、反転装置１を搬出口Ｅ２に移動させる。
（１３）搬出口Ｅ２に板状体Ｓを載置して把持部３を退避させる。

なお、図１２（Ｂ）に示した第二変形例では、加工ライン中に表面加工機７１と裏面加工機７２の２台の加工機７が配置されている場合について説明したが、板状体Ｓの表裏を加工する１台の加工機７であってもよい。この場合には、加工機７の台座Ｔ上で板状体Ｓの表面を加工した後、反転装置１により板状体Ｓを反転させて、加工機７の台座Ｔ上で板状体Ｓの裏面を加工すればよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、鋼板以外の板状部材（例えば、アルミ板、木板、ガラス基板等）にも適用することができる、把持部３にセンサを配置して把持部３の位置決めやストッパ３５の駆動等を制御してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

本発明に係る板状体の反転装置を示す側面図である。 本発明に係る板状体の反転装置を示す上面図である。 把持部を示す拡大図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図である。 表面把持工程を示す図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は移動状態、（Ｃ）は表面把持状態、を示している。 起立工程及び裏面把持工程を示す図であり、（Ａ）は移動状態、（Ｂ）は起立状態、（Ｃ）は裏面把持状態、を示している。 載置工程を示す図であり、（Ａ）は準備状態、（Ｂ）は移動状態、（Ｃ）は載置状態、を示している。 退避工程を示す図であり、（Ａ）は移動状態、（Ｂ）は退避状態、を示している。 裏面把持工程の変形例を示す図であり、（Ａ）は裏面把持待機状態、（Ｂ）は裏面把持完了状態、を示している。 板状体の表裏を加工する手順を示す図であり、（Ａ）は表面切断工程、（Ｂ）は表面切断部面取り工程、（Ｃ）は反転工程、（Ｄ）は裏面切断部面取り工程、を示している。 把持部の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、である。 ストッパの変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、（Ｃ）は第三変形例、である。 反転装置の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、である。

符号の説明

１ 反転装置
２ 支柱
２ｒ レール
３ 把持部
４ アーム部
５ 台車
５ｃ カバー部材
５ｍ 駆動モータ
６ 昇降装置
７ 加工機
７ｒ レール
３１ 平板部
３１ｒ レール
３２ 補強材
３２ｃ 連結部材
３３ 電磁石
３４ 回動軸
３５ ストッパ
３６ ストッパ回動装置
３６ａ アクチュエータ
３６ｍ 駆動モータ
３６ｓ スライダ
３７ ストッパ移動装置
３７ａ アクチュエータ
３７ｍ 駆動モータ
４１ アーム本体部
４１ａ アーム
４１ｂ 本体部
４２ アクチュエータ
６１ 昇降軸
６２ 駆動モータ
６３ バランサ
７１ 表面加工機
７２ 裏面加工機
１００ レール
１０１ アクチュエータ
１１０ ピン
１１１ アクチュエータ
１１２ 支持部材
１２０ レール

Claims (10)

1. 板状体の表裏を反転させる板状体の反転装置において、台座上に載置された前記板状体を跨ぐように配置された門型の支柱と、前記板状体の表面又は裏面に密着して前記板状体を把持する一対の把持部と、該把持部を回動可能に支持する一対のアーム部と、前記支柱の上部を走行可能な一対の台車と、該台車に接続され前記アーム部を昇降可能に支持する一対の昇降装置と、を有し、
   前記把持部は、一方の把持部により前記板状体の表面を把持して起立させ、前記板状体の裏面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、前記板状体の裏面を他方の把持部により把持し、前記板状体の表裏両面を把持したまま前記板状体の表面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、前記一方の把持部を退避させるように構成されており、前記一方の把持部から前記他方の把持部に前記板状体を持ち替えて前記台座上に載置することにより前記板状体の表裏を反転させる、ことを特徴とする板状体の反転装置。
2. 前記把持部は、電磁石又は吸着パッドにより前記板状体を把持する、ことを特徴とする請求項１に記載の板状体の反転装置。
3. 前記把持部は、前記板状体の少なくとも側面部を支持する複数のストッパを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の板状体の反転装置。
4. 前記ストッパは、前記把持部の背面に退避可能に構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の板状体の反転装置。
5. 前記ストッパは、前記板状体の側面部に向かって移動可能に構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の板状体の反転装置。
6. 前記ストッパは、前記板状体の側面部に沿って移動可能に構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の板状体の反転装置。
7. 前記アーム部は、前記把持部の略中心部に配置された回動軸を枢支するアーム本体部と、該アーム本体部及び前記把持部の前記回動軸から離間した位置に接続されたアクチュエータと、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の板状体の反転装置。
8. 前記支柱は、床面に配置されたレール上を移動可能に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の板状体の反転装置。
9. 板状体の表裏を反転させる板状体の反転方法であって、台座上に載置された前記板状体の表面を把持する表面把持工程と、表面を把持した板状体を前記台座から持ち上げて起立させることにより前記板状体の裏面を露出させる起立工程と、起立された板状体の裏面を把持して前記板状体を持ち替える裏面把持工程と、裏面を把持した板状体を前記台座上に載置する載置工程と、を有し、
   前記裏面把持工程は、前記板状体の裏面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、前記板状体の裏面を把持し、前記板状体の表裏両面を把持したまま前記板状体の表面が上側を向くように鉛直軸に対して角度αだけ傾斜させた状態に保持し、その後、前記表面の把持を解除することにより前記板状体を持ち替える工程である、ことを特徴とする板状体の反転方法。
10. 前記板状体から切り出される部品の溶接予定部を切断しない状態で前記板状体の表裏を反転させる、ことを特徴とする請求項９に記載の板状体の反転方法。