JP6562616B2 - 整列装置、整列方法及び積み重ね装置 - Google Patents

Description

本発明は、整列装置、整列方法及び整列装置を備える積み重ね装置に関する。

積み重ねられた板材を整列する整列装置が知られている。整列装置は、積み重ねられた板材が載置される積載フレームと、積載フレームを支持し、積載フレームを上下方向に振動させる振動装置を有する本体フレームと、本体フレームに立設された支柱と、積載フレームに載置された板材を支柱に向かって押し付ける押付装置とを備えている。
このような整列装置によれば、積載フレームに板材を積み重ね、振動装置の駆動により板材間に隙間を生じさせ、この状態の時に、押付装置によって積み重ねられた板材を支柱に向かって押し付けることにより積み重ねられた板材を整列させることができる。整列された板材は、フォークリフト等によって積載フレームから降ろされ、その後はトラックにて搬送されたり倉庫に保管されたりする（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１４２９７８号公報

しかし、上記の整列装置においては、積載フレーム上で整列したとしても、積載フレームから降ろす際に板材に外力が加わるため、板材の整列が乱されてしまうおそれがあった。また、板材を積載フレーム上に載置した状態で乱れないように束ねたりすることは、作業ライン内に手を出すこととなり好ましくない。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、積載された部材を整列した後の乱れを防止することができる整列装置、整列方法及び整列装置を備える積み重ね装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、積み重ねられた部材を整列する整列装置であって、前記部材は、当該部材を搬出する搬出部で積み重ねられ、前記搬出部における前記部材の載置位置に対して搬出方向下流側で前記部材の搬出経路上に進退するストッパ部と、前記ストッパ部が前記搬出経路上に進出している際に、積み重ねられた部材を前記ストッパ部に向けて押し付ける押付部と、各部の駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記部材の積み重ね及び整列が完了するまで前記ストッパ部を前記搬出経路上に進出させ、前記部材の積み重ね及び整列が完了した後に前記ストッパ部を前記搬出経路上から退避させるように前記ストッパ部の駆動を制御することを特徴とする。

また、前記ストッパ部の前記搬出経路上への進出位置を調節する位置調節部を備えることが好ましい。

また、前記位置調節部は、前記ストッパ部を前記部材の搬出方向に沿って往復移動させることが好ましい。

また、前記押付部は、前記部材を当該部材の搬出方向に沿って押し付けることが好ましい。

また、前記部材を前記搬出部に載置したことを検出する載置検出部を備え、前記制御部は、前記載置検出部により前記部材を前記搬出部に載置したことが検出された際に、前記押付部を前記ストッパ部に向けて押し付けることが好ましい。

また、前記部材の積み重ね及び整列の完了を検出する完了検出部を備え、前記制御部は、前記完了検出部により前記部材の積み重ね及び整列の完了が検出された際に、前記ストッパ部を前記搬出経路上から退避させることが好ましい。

本発明は、上記の整列装置を用いた整列方法であって、前記ストッパ部を前記部材の搬出経路上に進出させるステップと、前記搬出部に載置された前記部材を前記押付部により前記ストッパ部に向けて押し付けるステップと、前記部材の押し付けが完了した際に、前記ストッパ部を前記搬出経路上から退避させるステップと、を有することを特徴とする。

本発明は、上記の整列装置と、前記部材を搬入する搬入部と、前記搬入部によって搬入された前記部材を把持して前記搬出部の載置位置に移送する移送部と、前記整列装置によって整列された前記部材を搬出する搬出部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、積載された部材を整列した後の乱れを防止することができる。

本発明の実施の形態における積み重ね装置の正面図である。 本発明の実施の形態における積み重ね装置の一部を示す平面図である。 本発明の実施の形態における積み重ね装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における積み重ね装置による板材の搬入から搬出までの流れを示すフローチャートである。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の形態をとり得る。

＜整列装置及び積み重ね装置の構成＞
最初に、整列装置及び積み重ね装置の構成について説明する。なお、以下においては、積み重ね装置の各構成の説明に際して、積み重ね装置の構成の１つである整列装置について説明する。
図１から図３に示すように、積み重ね装置１００は、搬入されてきた板材（部材）を積み重ねて整列し、搬出するものである。
積み重ね装置１００は、搬入部１と、移送部２と、穿孔部３と、搬出部４と、整列部５と、検出部６と、制御部７と、を備えている。

（搬入部）
図１から図３に示すように、搬入部１は、板材Ｂを搬入する装置である。搬入部１は、ローラ１１と、駆動部１２とを備えている。
ローラ１１は、板材Ｂの搬入方向に沿って複数設けられている。各ローラ１１は、ほぼ等間隔で架台１３に回転自在に支持されており、ローラ１１が回転することによって上面に載置された板材Ｂが搬入方向に送られる。少なくとも一部のローラ１１は、駆動部１２としてのモータに連結されており、モータの回転によって共にローラ１１が回転する。
搬入部１は、その搬入経路が板材Ｂの供給位置から移送部２にわたって延在している。

（移送部）
移送部２は、搬入部１によって搬入された板材Ｂを把持して穿孔部３や整列部５に移送する装置であり、搬入部１の上方に設けられている。移送部２は、駆動部２１と、動作部２２と、吸着ノズル２３とを備えている。
駆動部２１は、動作部２２を動作させたり、吸着ノズル２３を真空状態にして板材Ｂを吸着できるようにする。
動作部２２は、駆動部２１の駆動によって３軸方向（ＸＹＺ軸方向）に移動自在な機構となっている。
吸着ノズル２３は、真空を利用して板材Ｂを吸着して把持するものである。
移送部２により、吸着ノズル２３が搬入部１の搬入経路上（ローラ１１上）の板材Ｂを把持して移送し、最終的には搬出部４の搬出経路上に板材Ｂを載置し、この一連の作業を繰り返すことで板材Ｂを搬出経路上に積み重ねていく。

（穿孔部）
穿孔部３は、板材Ｂに孔をあける装置であり、搬入部１の脇に設けられている。穿孔部３は、載置台３１と、穿孔具３２と、駆動部３３とを備えている。
載置台３１は、吸着ノズル２３によって把持された状態の板材Ｂが載置される作業台となる部分である。
穿孔具３２は、載置台３１の上方に設けられており、下方に移動して板材Ｂに孔ｈをあける。
駆動部３３は、穿孔具３２を上下方向に往復移動させるものである。

（搬出部）
搬出部４は、板材Ｂを搬出する装置であり、搬入部１の穿孔部３とは反対側の脇に設けられている。搬出部４は、板材Ｂの搬出方向が、搬入部１の搬入方向に直交するように配置されており、板材Ｂの長さに応じて任意の間隔で複数並んで設けられている。搬出部４は、チェーンベルト４１と、駆動部４２とを備えている。
チェーンベルト４１は、環状に形成されたチェーンであり、板材Ｂの搬入方向に直交する方向に延在するように配置されている。すなわち、チェーンベルト４１の延在方向が搬出方向となる。チェーンベルト４１の上面は、移送部２による板材Ｂの載置場所となっており、同じ位置に板材Ｂが順次載置されることで、複数の板材Ｂが積み重ねられる。
駆動部４２は、チェーンベルト４１を各ギヤ回りに回転させるものであり、モータ軸に取り付けられた駆動ギヤ４２ａと、駆動ギヤ４２ａから離間して配置された従動ギヤ４２ｂとを備えている。両ギヤ４２ａ，４２ｂは、環状のチェーンベルト４１の内側に噛み合わされており、チェーンベルト４１の上面が水平面となるように配置されている。
駆動部４２の駆動により、チェーンベルト４１は各ギヤ４２ａ，４２ｂの回転と共に回転し、上面に載置された板材Ｂを搬出する。
ここで、板材Ｂは、チェーンベルト４１の上面における搬出方向上流部分に載置され、この位置で整列部５によって整列される。

（整列部）
整列部５は、搬出部４の搬出経路上に載置された板材Ｂを整列する装置である。整列部５は、ストッパ部５１と、押付部５２と、位置調節部５３と、を備えている。
ストッパ部５１は、チェーンベルト４１上に載置された板材Ｂの搬出方向下流側の側面に立ちはだかって下流側の側面の位置を整えるものである。ストッパ部５１は、搬出部４における板材Ｂの載置位置に対して搬出方向下流側で板材Ｂの搬出経路上に進出及び退避するように設けられている。
ストッパ部５１は、押付部５２によって板材Ｂの搬出方向下流側の側面が押し付けられる止め板５１ａと、この止め板５１ａを回動させる駆動部５１ｂとを備えている。
止め板５１ａは、板状に形成されており、ストッパとして機能する際に、その主面が搬出経路上に載置された板材Ｂの下流側の側面に対向するように配置されている。
駆動部５１ｂは、例えば、ステッピングモータから構成されており、モータ軸に止め板５１ａの一端部が取り付けられている。駆動部５１ｂは、所定の角度だけ正転及び逆転させることにより、止め板５１ａが板材Ｂの搬出経路上に進出する位置と搬出経路上から退避する位置との間で止め板５１ａを回動させることができる。

押付部５２は、止め板５１ａが搬出経路上に進出している際に、チェーンベルト４１上に載置された板材Ｂを止め板５１ａに向けて押し付けるものである。押付部５２は、板材Ｂの搬出方向上流側の側面を止め板５１ａに向けて押し付ける押付板５２ａと、この押付板５２ａを板材Ｂの搬出方向に沿って往復移動させる駆動部５２ｂとを備えている。
押付板５２ａは、板状に形成されており、その主面が搬出部４の搬出経路上に載置された板材Ｂの搬出方向上流側の側面に対向するように配置されている。
駆動部５２ｂは、例えば、油圧シリンダから構成されており、ピストンが板材Ｂの搬出方向に沿って往復移動する。このピストンの先端部に押付板５２ａが取り付けられている。
これにより、油圧シリンダのピストンが駆動することにより、押付板５２ａは載置された板材Ｂの搬出方向上流側の側面に対して接近及び離間するように往復移動する。

位置調節部５３は、板材Ｂの搬出経路上への止め板５１ａの進出位置を調節するものである。位置調節部５３は、例えば、油圧シリンダから構成されており、ピストンが板材Ｂの搬出方向に沿って往復移動する。このピストンの先端部にストッパ部５１全体が取り付けられている。
したがって、油圧シリンダのピストンが駆動することにより、止め板５１ａは板材Ｂの搬出方向に沿って往復移動することができ、板材Ｂの幅に応じて止め板５１ａと押付板５２ａとの間隔を調節することができる。

（検出部）
検出部６は、板材Ｂの位置や積み重ねの状態を検出するセンサ等から構成されている。
検出部６は、板材Ｂをチェーンベルト４１上に載置したことを検出する（載置検出部）。
検出部６は、積み重ねが終了した最上部の板材Ｂの押し付け作業の完了を検出する（完了検出部）。
検出部６は、板材Ｂが移送部２に搬入されてきたか否かを検出する。
検出部６は、板材Ｂが穿孔部３に移送されてきたか否かを検出する。
なお、上記の各検出において、全てを別個のセンサ等で検出してよいし、複数の検出を１つのセンサ等で行ってもよい。

（制御部）
制御部７は、上記の各構成の駆動を制御する装置である。
制御部７は、検出部６により、板材Ｂが移送部２に搬入されてきたことを検出した際に、移送部２を駆動させて当該板材Ｂを吸着把持させる。
制御部７は、検出部６により、板材Ｂが穿孔部３に移送されてきたことを検出した際に、穿孔部３を駆動させて当該板材Ｂに孔をあける。
制御部７は、検出部６により、板材Ｂがチェーンベルト４１上に載置されたことを検出した際に、押付板５２ａで板材Ｂを押し付けるように駆動部５２ｂの駆動を制御する。
制御部７は、検出部６により、押付部５２による積み重ねが終了した最上部の板材Ｂの押し付け作業が完了したことを検出した際に、止め板５１ａを搬出経路上から退避させるように駆動部５１ｂの駆動を制御する。
制御部７は、止め板５１ａを搬出経路上から退避させた後、チェーンベルト４１を回転させて板材Ｂを搬出するように駆動部４２を制御する。

＜板材の整列方法＞
次に、板材Ｂの整列方法について、板材Ｂの搬入から搬出までの流れに沿って説明する。
図４に示すように、最初に、搬入する板材Ｂの幅に合わせて、止め板５１ａの位置を調節する（ステップＳ１）。このとき、位置調節部５３が止め板５１ａの位置を調節する。
次に、積み重ねる板材Ｂを搬入部１から順次搬入する（ステップＳ２）。このとき、制御部７は、搬入部１の駆動部１２を駆動させることにより、板材Ｂを移送部２に向けて搬入する（ステップＳ２）。
制御部７は、板材Ｂが移送部２に搬入されてきたか否かを検出部６からの信号によって判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、制御部７は、板材Ｂが移送部２に搬入されてきたと判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御部７は、移送部２の駆動部２１を駆動させて板材Ｂを吸着把持させ、板材Ｂを穿孔部３に向けて移送させる（ステップＳ４）。
制御部７は、板材Ｂが穿孔部３に移送されてきたか否かを検出部６からの信号によって判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、制御部７は、板材Ｂが穿孔部３に移送されてきたと判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御部７は、穿孔部３の駆動部３３を駆動させて板材Ｂに孔ｈをあける（ステップＳ６）。
次に、移送部２は、板材Ｂを搬出部４のチェーンベルト４１の上面に載置する（ステップＳ７）。
制御部７は、板材Ｂがチェーンベルト４１上に載置されたか否かを検出部６からの信号によって判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、制御部７は、板材Ｂがチェーンベルト４１上に載置されたと判定した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御部７は、押付部５２の駆動部５２ｂを駆動させて、押付板５２ａで板材Ｂを押し付ける（ステップＳ９）。
以上のステップは、チェーンベルト４１上に載置される全ての板材Ｂに対して順次行われる。
制御部７は、板材Ｂの積み重ねが予め設定された高さに達して終了したか否かを検出部６からの信号によって判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、制御部７は、板材Ｂの積み重ねが終了したと判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御部７は、ストッパ部５１の駆動部５１ｂを駆動させて止め板５１ａを板材Ｂの搬出経路から退避させる（ステップＳ１１）。一方、ステップＳ１０において、制御部７は、板材Ｂの積み重ねが終了していないと判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御部７は、ステップＳ２の処理に戻り、次の板材Ｂの搬入を行う。
次に、制御部７は、搬出部４の駆動部４２を駆動させて、チェーンベルト４１を回転させて板材Ｂを搬出する（ステップＳ１２）。
以上のステップをもって、作業は終了する。

＜効果＞
以上のような構成を有する整列装置１によれば、搬出部４のチェーンベルト４１上に板材Ｂを載置し、整列することができるので、板材Ｂを積み重ねた後は板材Ｂに外力を加えることなくそのまま搬出することができるようになる。よって、積載された部材を整列した後の乱れを防止することができる。
また、板材Ｂはチェーンベルト４１上で積み重ねられるので、積み重ねた状態ですぐに板材Ｂを束ねることもできるようになるので、作業性も向上する。
また、板材Ｂの搬送ラインに手を入れて作業することもなく、より安全性を高めることができる。
また、位置調節部５３を備えているので、板材Ｂの幅に応じて止め板５１ａと押付板５２ａとの間隔を調節することができ、あらゆる大きさの板材Ｂに対応することができる。
また、押付板５２ａは、板材Ｂの搬出方向に沿って移動するので、押付部５２を搬出部４に並べて配置することができ、積み重ね装置１００の奥行き寸法を抑えることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の範囲を超えない範囲で適宜変更が可能である。例えば、積み重ね装置１００において、穿孔部３は、必ずしも必要ではなく、板材Ｂをどのように加工するかによって他の工程を加えてもよい。
また、位置調節部５３は、上記のような油圧シリンダに限らず、止め板５１ａとの連結機構を板材Ｂの搬出方向に沿って複数配置し、板材Ｂの幅に応じて連結位置を変えるように構成してもよい。

１ 搬入部
２ 移送部
３ 穿孔部
４ 搬出部
５ 整列部
６ 検出部
７ 制御部
５１ ストッパ部
５２ 押付部
５３ 位置調節部
１００ 積み重ね装置
Ｂ 板材

Claims (7)

1. 積み重ねられた部材を整列する整列装置であって、
   前記部材を搬入する搬入部の搬入経路上の前記部材が移送部により移送され載置される搬出経路を有し、前記搬入部の搬入方向に直交する方向である搬出方向に当該部材を搬出する搬出部と、
   板状に形成されており、主面が前記搬出経路上に載置された前記部材の搬出方向下流側の側面に対向するように配置される止め板を有し、前記止め板が、前記搬出経路の下方に位置し水平面において前記搬出方向と直交する回転軸を中心として、搬出経路上に進出する位置と前記搬出経路から退避する位置との間で回動されることにより、前記搬出部における前記部材の載置位置に対して搬出方向下流側で前記部材の前記搬出経路上に進退するストッパ部と、
   板状に形成されており、主面が前記搬出経路上に載置された前記部材の搬出方向上流側の側面に対向するように配置された押付板を有し、前記止め板が前記搬出経路上に進出している際に、前記押付板が前記部材の前記搬出方向上流側の側面を前記止め板に向けて押し付けることにより、積み重ねられた部材を前記止め板に向けて押し付ける押付部と、
   前記止め板の前記搬出経路上への進出位置を調節する位置調節部と、
   各部の駆動を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記部材の積み重ね及び整列が完了するまで前記止め板を前記搬出経路上に進出させ、前記部材の積み重ね及び整列が完了した後に前記止め板を前記搬出経路上から退避させるように前記ストッパ部の駆動を制御することを特徴とする整列装置。
2. 前記位置調節部は、前記ストッパ部を前記部材の搬出方向に沿って往復移動させることを特徴とする請求項１に記載の整列装置。
3. 前記押付部は、前記部材を当該部材の搬出方向に沿って押し付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の整列装置。
4. 前記部材を前記搬出部に載置したことを検出する載置検出部を備え、
   前記制御部は、前記載置検出部により前記部材を前記搬出部に載置したことが検出された際に、前記押付部を前記ストッパ部に向けて押し付けることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の整列装置。
5. 前記部材の積み重ね及び整列の完了を検出する完了検出部を備え、
   前記制御部は、前記完了検出部により前記部材の積み重ね及び整列の完了が検出された際に、前記ストッパ部を前記搬出経路上から退避させることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の整列装置。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の整列装置を用いた整列方法であって、
   前記ストッパ部を前記部材の搬出経路上に進出させるステップと、
   前記搬出部に載置された前記部材を前記押付部により前記ストッパ部に向けて押し付けるステップと、
   前記部材の押し付けが完了した際に、前記ストッパ部を前記搬出経路上から退避させるステップと、
   を有することを特徴とする整列方法。
7. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の整列装置と、
   前記部材を搬入する搬入部と、
   前記搬入部によって搬入された前記部材を把持して前記搬出部の載置位置に移送する移送部と、
   前記整列装置によって整列された前記部材を搬出する搬出部と、
   を備えることを特徴とする積み重ね装置。

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