JP5787422B1

JP5787422B1 - ワーク積載装置

Info

Publication number: JP5787422B1
Application number: JP2014081551A
Authority: JP
Inventors: 祐二金井; 渡邊　克己; 克己渡邊
Original assignee: 東亜工業株式会社
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2034-04-11
Also published as: US20150291373A1; JP2015202911A

Abstract

【課題】動力源としては電源のみであり、コンパクトで、移動が容易なワーク積載装置を提供する。【解決手段】ワーク積載装置１００は、ワークＷを積載可能なリフトバー１２ａ〜１２ｄと、リフトバーリフトバー１２ａ〜１２ｄを上下方向に駆動するリフトバー駆動装置１３を備える。リフトバー駆動装置１３は、リフトバー１２ａ〜１２ｄを上下方向にガイドする支柱１３１と、第１のスプロケット１３２と、第１のスプロケット１３２の下方に配置され、上下方向に可動にガイドされた第２のスプロケット１３３と、一方の端がリフトバー１２ａ〜１２ｄに固定され、リフトバー１２ａ〜１２ｄから延びて第１及び第２のスプロケット１３２，１３３の歯に噛み合わされ、他方の端が第２のスプロケット１３２を吊るすように固定されたローラーチェーン１３５と、第１のスプロケット１３１を回転駆動可能な電動モータ１３６を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス機によりプレス加工されたワークを順次積載するワーク積載装置に関する。

従来より、プレス機により所定の平面形状にプレス加工され、排出される金属板からなるワークをコンベアで搬送し、これを多数枚積載してワークの山（以下、「スタック」と称する）を形成するワーク積載装置（パイラ装置とも称される）が知られている。また、スタックを支持しながら、上昇及び下降させる機構として、油圧駆動パンタグラフ式リフタを用いたワーク積載装置が知られている。

特開２０１２−５６７４８号公報

しかしながら、油圧駆動パンタグラフ式リフタを用いたワーク積載装置では、動力源として、電源ユニットの他に油圧ユニットが必要であり、装置が大型化・高コスト化するという問題があった。また、油圧駆動パンタグラフ式リフタの本体は、装置設置領域の床面を掘り下げて形成したピット内に収納されることが多いことから、当該装置を移動して当該領域を他の作業形態に利用することが困難であった。

そこで、本発明は、動力源としては電源のみであり、コンパクトで、移動が容易なワーク積載装置を提供することを目的とする。

上述の課題に鑑み、本発明は、プレス機によりプレス加工されたワークを順次積載するワーク積載装置において、ワークを積載可能な複数のリフトバーと、前記複数のリフトバーを、該複数のリフトバーに積載された複数のワークからなるスタックが上限の高さに達した時に下限位置まで下降させるように前記複数のリフトバーを上下方向に駆動するリフトバー駆動装置と、下限位置まで下降した複数のリフトバーから前記スタックを受け取り、水平方向に搬送する搬出コンベアと、前記複数のリフトバーが下限位置に向けて下降を開始した後に、退避位置からワーク積載作業位置に進出して、ワークを一時的に積載し、前記複数のリフトバーが下限位置から上限位置まで再び上昇した時に、前記ワークを前記複数のリフトバーに受け渡して、ワーク積載作業位置から退避位置に後退するオートフォークと、を備え、
前記リフトバー駆動装置は、前記リフトバーを上下方向にガイドする支柱と、第１のスプロケットと、この第１のスプロケットの下方に配置され、上下方向に可動にガイドされた第２のスプロケットと、一方の端が前記リフトバーに固定され、前記リフトバーから延びて第１及び第２のスプロケットの歯に噛み合わされ、他方の端が前記第２のスプロケットを吊るすように固定されたローラーチェーンと、前記第１のスプロケットを回転駆動可能な電動モータを備え、
前記オートフォークは、ワーク積載装置の平面図で見て前記複数のリフトバーの間に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、動力源としては電源のみであり、コンパクトで、移動が容易なワーク積載装置を提供することができる。

本発明の実施形態におけるワーク積載装置の正面図である。本発明の実施形態におけるワーク積載装置の平面図である。本発明の実施形態における制御構成を示す図である。本発明の実施形態におけるリフトバー駆動装置の機構を説明する図である。本発明の実施形態におけるワーク積載装置の動作を説明する図である。本発明の実施形態におけるワーク積載装置の動作を説明する図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態におけるワーク積載装置１００の正面図である。図２は、その平面図である。

プレス機１０により所定の平面形状にプレス加工された金属板からなるワークＷは、順次、搬入コンベア２０によりワーク積載装置１００まで搬送される。搬入コンベア２０は、プレス機１０とワーク積載装置１００の間に配置され、移動可能な支持台２１と、支持台２１上に支持され、傾斜を調整可能な搬入コンベア本体２２から構成されている。

ワーク積載装置１００は、搬入コンベア２０から搬送されて来るワークＷをリフトバー１２ａ〜１２ｄの上方（Ｚ方向）のワーク積載作業位置に投入する投入コンベア１１、ワークＷを積載可能であり、水平方向（Ｙ方向）に所定の間隔で並設された４本のリフトバー１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、これらのリフトバー１２ａ〜１２ｄを上下方向に駆動するリフトバー駆動装置１３を備える。リフトバー１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの本数は４本には限らない。

ワーク積載装置１００は、さらにリフトバー１２ａ〜１２ｄに積載された多数枚のワークＷからなるスタックＳを搬出する搬出コンベア１４、及びリフトバー１２ａ〜１２ｄ及び、後述するオートフォーク１５上に積載されたワークＷが搬送方向に落下するのを防止するワークストッパ１６を備える。
プレス機１０、搬入コンベア２２、投入コンベア１１、リフトバー駆動装置１３、搬出コンベア１４等の動作は、図３に示すように、例えばＣＰＵから構成された制御装置１７により制御することができる。

リフトバー駆動装置１３は、４本のリフトバー１２ａ〜１２ｄを同時に駆動するために、リフトバー１２ａ〜１２ｄ毎に設けられる。図１及び図４を参照して、リフトバー駆動装置１３の構成を説明する。リフトバー駆動装置１３は、リフトバー１２ａを上下方向にガイドする支柱１３１と、第１のスプロケット１３２と、第１のスプロケット１３２の下方に配置され、上下方向に可動にガイドされた第２のスプロケット１３３を備える。支柱１３１には、その上下方向にレール１３４が形成されており、リフトバー１２ａはこのレール１３４上を上下方向に走行自在に構成されている。

そして、ローラーチェーン１３５の端が、リフトバー１２ａの端面に固定され、リフトバー１２ａから延びて第１及び第２のスプロケット１３２，１３３の歯に順次噛み合わされ、その他方の端が第２のスプロケット１３３を吊るすように上方のフレームに固定される。そして、４本のリフトバー１２ａ〜１２ｄ毎に設けられた第１のスプロケット１３２を同時に回転駆動させるための電動モータ１３６が設けられている。電動モータ１３６の回転速度は減速機を介して調節することができる。

第１のスプロケット１３２が反時計回りに回転すると、リフトバー１２ａは上昇し、第２のスプロケット１３３は下降する。一方、第１のスプロケット１３２が時計回りに回転すると、リフトバー１２ａは下降し、第２のスプロケット１３３は上昇する。

この場合、ローラーチェーン１３５の張力を維持するとともに、リフトバー１２ａが上昇し、第２のスプロケット１３３が下降する際のローラーチェーン１３５の弛みを吸収するために、第２のスプロケット１３３の回転軸を軸支する軸受けに係合され、第２のスプロケット１３３を下方に付勢する付勢手段１３７が設けてある。付勢手段１３７としては、シリンダーやバネ等を用いることができる。

搬出コンベア１４は、ワーク積載装置１００の下部に固定されて配置され、図２に示すように、Ｘ方向にスタックＳを搬送する４個の搬出コンベアユニット１４ａ〜１４ｄから構成され、これらのユニットはＹ方向に並設されている。搬出コンベアユニット１４ａ〜１４ｄは、Ｘ方向に並設された複数のスプロケット１４１に掛けられたローラーチェーン１４２により構成され、中央のスプロケット１４１を共通に回転駆動する電動モータ１４３が設けられている。

この場合、搬出コンベア１４とリフトバー１２ａ〜１２ｄとの干渉を防ぐために、図２の平面図に示すように、搬出コンベアユニット１４ａは、リフトバー１２ａ、１２ｂの間に配置され、搬出コンベアユニット１４ｂ，１４ｃは、リフトバー１２ｂ、１２ｃの間に配置され、搬出コンベアユニット１４ｄは、リフトバー１２ｃ、１２ｄの間に配置される。

ワーク積載装置１００の動作を説明する。先ず、リフトバー１２ａ〜１２ｄは上限位置に位置し、プレス機１０から搬入コンベア２０、投入コンベア１１を介して投入されるワークＷがリフトバー１２ａ〜１２ｄ上に順次積載される。そして、リフトバー１２ａ〜１２ｄ上のスタックＳの高さが増加し、所定の高さになると、リフトバー１２ａ〜１２ｄは所定距離だけ下降する。こうして、スタックＳの高さが増加するに連れてリフトバー１２ａ〜１２ｄは下降していく。スタックＳの高さは光線式センサーにより検出することができる。

こうして、スタックＳの高さが上限に達すると、プレス機１０を停止し、スタックＳが載置されたリフトバー１２ａ〜１２ｄを下限位置まで下降させる。搬出コンベア１４は、スタックＳを受け取る。この下限位置において、リフトバー１２ａ〜１２ｄの上面は（積載面）は、搬出コンベアユニット１４ａ〜１４ｄの搬送面より低くなっているので、スタックＳは自動的に搬出コンベアユニット１４ａ〜１４ｄに移載されることになる。

その後、搬送コンベア２４は起動され、スタックＳをＸ方向の所定位置まで搬送する。そして、空になったリフトバー１２ａ〜１２ｄを下限位置から上限位置まで上昇させ、プレス機１０を再起動する。すると、プレス機１０から搬入コンベア２０、投入コンベア１１を介して投入されるワークＷがリフトバー１２ａ〜１２ｄ上に順次積載されていく。以下は、同じ動作が繰り返される。

このように、ワーク積載装置１００によれば、リフトバー駆動装置１３を電動モータ１３６、第１及び第２のスプロケット１３２，１３３、及びローラーチェーン１３５で構成したので、動力源は電動モータ１３６等に供給される電源のみであり、コンパクトで、移動が容易なワーク積載装置を提供することができる。

この場合、スタックＳの高さが上限に達してから、リフトバー１２ａ〜１２ｄが下限位置でスタックＳを搬出コンベア１４に受け渡し、再び上限位置に戻るまでの期間は、リフトバー１２ａ〜１２ｄがワークＷを受け取ることができない。そのため、この期間はプレス機１０を停止しなければならず、プレス機１０の稼働率が悪いという問題がある。

そこで、この期間にワークＷを一時的に受け取るオートフォーク１５を設けることでこの問題の解決を図っている。すなわち、このオートフォーク１５は、リフトバー１２ａ〜１２ｄが下限位置に向けて下降を開始した後に、退避位置からワーク積載作業位置に水平に進出して、プレス機１０から送られて来るワークＷを一時的に積載して次のスタックＳを形成する。このスタックＳの高さは、上限の高さより低い。そして、前回のスタックＳを受け渡して空になったリフトバー１２ａ〜１２ｄが、下限位置から上限位置まで再び上昇した時に、次のスタックＳをリフトバー１２ａ〜１２ｄに受け渡して、ワーク積載作業位置から退避位置に後退する。

オートフォーク１５は、図２に示すように、４本のワーク支持バー１５ａ〜１５ｂと、これらをそれぞれ退避位置とワーク積載作業位置との間で駆動するシリンダーから構成される。ワーク支持バーの本数は４本に限らない。ワーク支持バー１５ａは、リフトバー１２ａとリフトバー１２ｂの間に配置され、ワーク支持バー１５ｂ，１５ｃは、リフトバー１２ｂとリフトバー１２ｃの間に配置され、ワーク支持バー１５ｄは、リフトバー１２ｃとリフトバー１２ｄの間に配置される。オートフォーク１５上に積載されるスタックＳの高さは、上限の高さより低いので、ワーク支持バー１５ａ〜１５ｂは、リフトバー１２ａ〜１２ｄより細く軽量のバーで足りる。

オートフォーク１５がワークＷをリフトバー１２ａ〜１２ｄに受け渡す時は、リフトバー１２ａ〜１２ｄの上面（積載面）が、オートフォーク１５の上面（積載面）より少し高くなることにより、リフトバー１２ａ〜１２ｄがワークＷを持ち上げる形になる。これにより、プレス機１５の停止期間を短縮し、プレス機１０の稼働率を向上させることができる。オートフォーク１５の動作も制御装置１７により制御することができる。

以下、オートフォーク１５を備えるワーク積載装置１００の動作例を図５及び図６に基づいて詳しく説明する。

先ず、図５（ａ）に示すように、リフトバー１２ａ〜１２ｄは上限位置に配置されている。搬入コンベア２０、投入コンベア１１により搬送されて来るワークＷは、順次リフトバー１２ａ〜１２ｄ上に積載され、スタックＳを形成していく。

次に、図５（ｂ）に示すように、スタックＳの高さが所定の高さに増加すると、リフトバー１２ａ〜１２ｄは所定距離だけ下降する。そして、図５（ｃ）に示すように、
スタックＳの高さが上限に達すると、プレス機１０を停止し、スタックＳが載置されたリフトバー１２ａ〜１２ｄを下限位置に向けて下降させる。そして、リフトバー１２ａ〜１２ｄがオートフォーク１５と干渉しない位置まで下降すると、オートフォーク１５が退避位置からワーク積載作業位置に水平に進出する。この時、オートフォーク１５の下面は、スタックＳの上面の高さより高くなっている。

次に、図５（ｄ）に示すように、オートフォーク１５が進出した後、プレス機１０は再起動され、ワークＷはオートフォーク１５上に次々と積載され、次のスタックＳが形成されていく。リフトバー１２ａ〜１２ｄは下降を続け、下限位置に達すると、搬出コンベア１４は、リフトバー１２ａ〜１２ｄ上のスタックＳを受け取る。

次に、図６（ａ）に示すように、搬出コンベア１４が起動され、スタックＳは搬送されていく。そして、図６（ｂ）に示すように、スタックＳがリフトバー１２ａ〜１２ｄと干渉しない位置に遠ざかると、リフトバー１２ａ〜１２ｄは下限位置から上限位置まで速やかに上昇を開始する。リフトバー１２ａ〜１２ｄが上限位置に到達するまでの間は、搬入コンベア２０、投入コンベア１１により搬送されて来るワークＷは、オートフォーク１５上に順次積載される。これにより、プレス機１０の停止期間が短縮され、その稼働率を向上することができる。

図６（ｃ）に示すように、リフトバー１２ａ〜１２ｄが上限位置まで上昇すると、オートフォーク１５はワークＷをリフトバー１２ａ〜１２ｄに受け渡す。そして、図６（ｄ）に示すように、ワークＷをリフトバー１２ａ〜１２ｄに受け渡したオートフォーク１５は役割を終え、ワーク積載作業位置から退避位置に後退する。その後、ワークＷは、リフトバー１２ａ〜１２ｄ上に次々と積載されていく。

その後、ワーク積載装置１００は、図５（ａ）〜図６（ｄ）の動作を繰り返すことにより、スタックＳを次々と搬出コンベア１４で搬送していく。

プレス機１０は、リフトバー１２ａ〜１２ｄ上のスタックＳの高さが上限に達すると停止し、オートフォーク１５がワーク積載作業位置に進出するのを待って再起動されることになる。オートフォーク１５が進出するタイミングは、上述の動作例では、リフトバー１２ａ〜１２ｄが下限位置から上限位置へ上昇を開始する前であるが、上限位置への上昇途中であってもよい。

１０プレス機
１１投入コンベア
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄリフトバー
１３リフトバー駆動装置
１４搬出コンベア
１５オートフォーク
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄワーク支持バー
１６ワークストッパ
１７制御装置
２０搬入コンベア
２１支持台
２２搬入コンベア本体
１３１支柱
１３２第１のスプロケット
１３３第２のスプロケット
１３４レール
１３５ローラーチェーン
１３６電動モータ
１３７付勢手段

Claims

プレス機によりプレス加工されたワークを順次積載するワーク積載装置において、
ワークを積載可能な複数のリフトバーと、
前記複数のリフトバーを、該複数のリフトバーに積載された複数のワークからなるスタックが上限の高さに達した時に下限位置まで下降させるように前記複数のリフトバーを上下方向に駆動するリフトバー駆動装置と、
下限位置まで下降した複数のリフトバーから前記スタックを受け取り、水平方向に搬送する搬出コンベアと、
前記複数のリフトバーが下限位置に向けて下降を開始した後に、退避位置からワーク積載作業位置に進出して、ワークを一時的に積載し、前記複数のリフトバーが下限位置から上限位置まで再び上昇した時に、前記ワークを前記複数のリフトバーに受け渡して、ワーク積載作業位置から退避位置に後退するオートフォークと、を備え、
前記リフトバー駆動装置は、前記リフトバーを上下方向にガイドする支柱と、第１のスプロケットと、この第１のスプロケットの下方に配置され、上下方向に可動にガイドされた第２のスプロケットと、一方の端が前記リフトバーに固定され、前記リフトバーから延びて第１及び第２のスプロケットの歯に噛み合わされ、他方の端が前記第２のスプロケットを吊るすように固定されたローラーチェーンと、前記第１のスプロケットを回転駆動可能な電動モータを備え、
前記オートフォークは、ワーク積載装置の平面図で見て前記複数のリフトバーの間に配置されることを特徴とするワーク積載装置。
前記オートフォークは、前記複数のリフトバーが下限位置から上限位置へ上昇を開始する前に、退避位置からワーク積載作業位置に進出することを特徴とする請求項１に記載のワーク積載装置。