JP7069565B2 - ワーク供給装置及びワーク加工システム - Google Patents

Description

本発明は、ワーク供給装置及びワーク加工システムに関する。

レーザ加工機あるいはタレットパンチプレスなどの加工装置により板状のワークを加工する際、素材であるワークの保管から加工、製品の搬出までを行うワーク加工システムが採用されている。ワーク加工システムには、加工機にワークを供給するワーク供給装置が配置されている。ワーク供給装置は、複数のワークをパレット上に積載して保管し、ワークを供給する際はパレットごと素材取り部に配置させ、最上部のワークから一枚ずつ加工装置に供給する。近年、生産ロットの縮小などにより、種類の異なるワークを連続して加工装置に供給することが行われている。従来、ワークを積載するパレットには同一種類のワークのみを積載していたので、種類の異なるワークを加工装置に供給する場合、パレットを交換の頻度が高くなり、加工装置の停止時間が長くなるおそれがあった。この問題は、１つのパレットに、加工装置の加工順序に応じた複数種類のワークを予め積載しておけば、上記のパレット交換の動作の時間を減らすことができるので、解消できる。この場合、パレット上に種類の異なるワークを積載した混載パレットを用意する必要がある。そのため、同一種類のワークが載置されたパレット上からワークを一枚取り出して混載用のパレットに載置し、これを他の種類のワークが載置されたパレットに対して繰り返して行うことで混載パレットを生成するワーク加工システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８－３０３００６号公報

特許文献１のワーク加工システムは、混載パレットを生成する際に、同一種類のワークが載置されたパレットを保管先から所定位置まで移動させ、この所定位置からローダによってワークを移載することを繰り返して混載パレット生成している。すなわち、混載パレットの生成に際して複数のパレットの移動が必要となり、混載パレットの生成に時間がかかるといった問題がある。また、保管場所以外にパレットを移動させる所定位置のためのスペースが必要となり、ワーク供給装置が大型化するといった問題がある。

以上のような事情に鑑み、本発明は、混載パレットを短時間で効率よく生成することが可能であり、かつ、装置の大型化を抑制することが可能なワーク供給装置及びワーク加工システムを提供することを目的とする。

本発明の態様に係るワーク供給装置は、板状のワークを加工装置に供給するワーク供給装置であって、ワークが載置されるパレットを保管する複数の素材パレット保管部と、ワークを混載したパレットを保管する混載パレット保管部と、パレットが配置される素材取り部とが上下方向に設けられ、且つ、複数の素材パレット保管部の下に混載パレット保管部が設けられ、混載パレット保管部の下に素材取り部が設けられた棚本体と、棚本体に設けられ、複数の素材パレット保管部と素材取り部との間、及び、混載パレット保管部と素材取り部との間でパレットを交換するエレベータと、棚本体に設けられ、棚本体への進入、ワークの吸着、及び棚本体からの退避により、複数の素材パレット保管部のパレットのそれぞれからワークを一枚取り出して、棚本体に沿って上下動した後、棚本体へ進入し、混載パレット保管部に保管された又は保管されるパレットに載置して混載パレットを生成し、棚本体から退避する移載装置と、素材取り部に配置されたパレットからワークを保持して加工装置に搬入するローダ装置と、を備える。
本発明の態様に係るワーク供給装置は、板状のワークを加工装置に供給するワーク供給装置であって、ワークが載置されるパレットを保管する複数の素材パレット保管部と、ワークを混載したパレットを保管する混載パレット保管部と、パレットが配置される素材取り部とが上下方向に設けられ、且つ、複数の素材パレット保管部の下に混載パレット保管部が設けられ、混載パレット保管部の下に素材取り部が設けられた棚本体と、棚本体に設けられ、複数の素材パレット保管部と素材取り部との間、及び、混載パレット保管部と素材取り部との間でパレットを交換するエレベータと、棚本体に設けられ、複数の素材パレット保管部の前記パレットのそれぞれからワークを一枚取り出して混載パレット保管部に保管された又は保管されるパレットに載置して混載パレットを生成する移載装置と、素材取り部に配置されたパレットからワークを保持して加工装置に搬入するローダ装置と、を備える。
本発明に係るワーク供給装置は、板状のワークを加工装置に供給するワーク供給装置であって、ワークが載置されるパレットを保管する複数の素材パレット保管部と、ワークを混載したパレットを保管する混載パレット保管部と、パレットが配置される素材取り部とが上下方向に設けられた棚本体と、棚本体に設けられ、素材パレット保管部又は混載パレット保管部と、素材取り部との間でパレットを交換するエレベータと、棚本体に設けられ、複数の素材パレット保管部のパレットのそれぞれからワークを一枚取り出して混載パレット保管部に保管された又は保管されるパレットに載置して混載パレットを生成する移載装置と、素材取り部に配置されたパレットからワークを保持して加工装置に搬入するローダ装置と、を備える。

また、エレベータ及び移載装置は、棚本体の異なる側面にそれぞれ配置され、棚本体の側面に沿って独立して昇降してもよい。また、移載装置は、棚本体に沿って昇降する昇降部と、昇降部から素材パレット保管部及び混載パレット保管部のパレットの上方に進退可能でありかつワークの上面を吸着可能なワーク吸着部と、を備えてもよい。また、棚本体に設けられ、加工装置で加工された加工済みワークを載置する加工済みワーク載置部と、加工装置から加工済みワークを搬出して加工済みワーク載置部に載置する搬出装置と、を備えてもよい。また、加工済みワーク載置部は、棚本体の内側と外側との間を移動可能であり、棚本体の外側に移動した位置が移載装置の下方であってもよい。また、加工済みワークから抜き取られた製品を載置する製品パレットを備え、製品パレットは、棚本体の外側に移動した加工済みワーク載置部の下方に配置されてもよい。

また、本発明に係るワーク加工システムは、板状のワークを加工する加工装置と、加工装置にワークを供給する上記したワーク供給装置と、を備える。

本発明に係るワーク供給装置によれば、素材パレット保管部に保管されたパレットから移載装置によって１枚のワークを取り出し、混載パレット保管部等に配置されたパレットに載置して混載パレットを生成するので、素材パレット保管部に保管されたパレットを他の場所に移動させる必要がなく、混載パレットを短時間で効率よく生成することができる。また、混載パレットの生成に際して、素材パレット保管部に保管されたパレットを他の場所に移動させる必要がないので、ワーク供給装置の大型化を抑制できる。

また、エレベータ及び移載装置が、棚本体の異なる側面にそれぞれ配置され、棚本体の側面に沿って独立して昇降する場合、エレベータによるパレットの交換と、移載装置による混載パレットの生成とを独立して行うことができる。また、移載装置が、上記した昇降部とワーク吸着部とを備える場合、素材パレット保管部のパレットから効率よくワークを取り出すことができるので、混載パレットを短時間で生成することができる。また、上記した加工済みワーク載置部と搬出装置とを備える場合、搬出装置により加工済みのワークをワーク載置部に移載するので、加工装置から加工済みのワークを効率よく搬出することができる。また、加工済みワーク載置部が、棚本体の内側と外側との間を移動可能であり、棚本体の外側に移動した位置が移載装置の下方である場合、加工済みワーク載置部が棚本体から突出する領域として移載装置の下方を有効に利用し、ワーク供給装置の大型化を抑制できる。また、加工済みワークから抜き取られた製品を載置する製品パレットを備え、製品パレットが、棚本体の外側に移動した加工済みワーク載置部の下方に配置される場合、製品パレットの配置位置として加工済みワーク載置部及び移載装置の下方を有効に利用し、ワーク供給装置の大型化を抑制できる。

また、本発明に係るワーク加工システムによれば、上記したワーク供給装置を備え、混載パレットが短時間で用意されるので、加工装置による加工待ち時間の発生が減少し、ワークの加工効率を向上させることができる。

実施形態に係るワーク供給装置を示す側面図である。 実施形態に係るワーク加工システムを示す平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、移載装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ローダ装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。 （Ａ）から（Ｃ）は実施形態に係るワーク加工システムの動作を示す図である。 図５に続いて、（Ａ）から（Ｃ）はワーク加工システムの動作を示す図である。 図６に続いて、（Ａ）から（Ｃ）はワーク加工システムの動作を示す図である。 図７に続いて、（Ａ）から（Ｃ）はワーク加工システムの動作を示す図である。 図８に続いて、（Ａ）及び（Ｂ）はワーク加工システムの動作を示す図である。 図９に続いて、（Ａ）から（Ｃ）はワーク加工システムの動作を示す図である。 図１０に続いて、（Ａ）及び（Ｂ）はワーク加工システムの動作を示す図である。 図１１に続いて、（Ａ）及び（Ｂ）はワーク加工システムの動作を示す図である。 図１２に続いて、（Ａ）及び（Ｂ）はワーク加工システムの動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面に平行な任意の方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が－方向であるとして説明する。

図１は、実施形態に係るワーク供給装置を示す側面図である。図２は、実施形態に係るワーク加工システムを示す平面図である。本実施形態に係るワーク供給装置１は、板状のワークＷを加工装置Ｍに供給する。本実施形態のワーク加工システムＳＹＳは、加工装置Ｍ、及びワーク供給装置１を備える（図２参照）。ワーク供給装置１は、加工装置Ｍに隣接して配置される。ワーク供給装置１は、加工装置Ｍの＋Ｘ側に配置される。

本実施形態の加工装置Ｍは、ワークＷに対してレーザ加工を行うレーザ加工装置である。なお、加工装置Ｍは、レーザ加工装置でなくてもよく、ワークＷを加工する装置であれば任意である。例えば、加工装置Ｍは、成形加工装置、タップ加工装置などの加工装置でもよい。

ワーク供給装置１は、図１に示すように、棚本体２、複数の素材パレット保管部３ａ～３ｆ、混載パレット保管部４、素材取り部５、エレベータ６、移載装置７、ローダ装置８、搬出装置９、加工済みワーク載置部１０、製品搬出装置１１（図１２（Ｂ）参照）、製品パレットＰＢ及び制御装置Ｃを備える。

棚本体２は、床面ＦＬに設置され、上下方向（Ｚ方向）に配列される複数の保管棚Ｓを備える。各保管棚Ｓは、ワークＷを載置するパレットＰを保管可能に形成されている。パレットＰは、上面にワークＷを載置する。パレットＰは、複数の車輪１４を備え、移動可能である。各保管棚Ｓには、パレットＰの車輪１４をガイドするガイド、パレットＰを位置決めするストッパ等が設けられる。各保管棚Ｓには、パレットＰが位置決めされて保管される。

棚本体２には、素材パレット保管部３ａ～３ｆ、混載パレット保管部４、及び素材取り部５が上下方向に設けられる。素材パレット保管部３ａ～３ｆ、混載パレット保管部４、及び素材取り部５は、複数の保管棚Ｓのいずれかに設定されている。

素材パレット保管部３ａ～３ｆは、それぞれ、加工前のワークＷ（素材）が載置されるパレットＰを保管する。素材パレット保管部３ａ～３ｆには、互いに異なる種類のワークＷ１～Ｗ６が載置されるパレットＰが保管される。ワークＷの種類は、例えば、ワークＷの材質、サイズなどである。各素材パレット保管部３ａ～３ｆに保管されるワークＷの種類は、制御装置Ｃの記憶装置（図示せず）にデータとして格納される。なお、素材パレット保管部３ａ～３ｆには、互いに異なる種類のワークＷ１～Ｗ６が載置されるパレットＰが保管されなくてもよい。例えば、素材パレット保管部３ａ～３ｆには、少なくとも２種類のワークＷを載置するパレットＰが保管されればよい。

混載パレット保管部４は、ワークＷを混載した混載パレットＰＡ（パレットＰ）を保管する。混載パレットＰＡには、ワークＷの材質、サイズ等のワークＷの種類が異なるワークＷが混載された混載ワークＷｍが載置される。混載ワークＷｍは、所定の順番で所定の種類のワークＷが混載されたものである。例えば、混載ワークＷｍは、異なる種類のワークＷが、加工装置Ｍの加工スケジュールに基づいて、所定の順番で混載されたものである。混載パレットＰＡ（混載ワークＷｍ）は、後に説明する移載装置７により生成される。混載パレット保管部４の位置は、図１に示す位置は一例であり、移載装置７による移載が可能な任意の位置（保管棚Ｓ）に設定可能である。本実施形態では、混載パレット保管部４は、制御装置Ｃの制御あるいはユーザの設定等により、空いている保管棚Ｓに設定される。混載パレット保管部４は、固定された位置ではなく、保管棚Ｓの空き状況などにより、適宜、変更される。なお、混載パレット保管部４は、図１では一例として、１つの保管棚Ｓに設定される例を示しているが、これに限定されず、混載パレット保管部４は２つ以上の保管棚Ｓに設定されてもよい。

素材取り部５は、加工装置Ｍに搬入する加工前のワークＷが載置されるパレットＰを保管する。素材取り部５には、例えば、混載パレットＰＡが配置される。素材取り部５の位置は、加工装置ＭのワークＷが載置されるワーク載置部Ｍａ（図１０（Ａ）参照）の高さに近い高さに設定される。これにより、ワークＷを加工装置Ｍに搬入する経路を短くすることができる。素材取り部５に保管されたパレットＰ（混載パレットＰＡ）に載置されるワークＷ（混載ワークＷｍ）は、後に説明するローダ装置８により加工装置Ｍに搬入される。素材取り部５は、ローダ装置８がアクセス可能である。本実施形態の素材取り部５は、ローダ装置８の下方に配置される。

エレベータ６について説明する。エレベータ６は、棚本体２の＋Ｙ側の側面に設けられる。エレベータ６は、素材パレット保管部３ａ～３ｆ又は混載パレット保管部４と、素材取り部５との間でパレットＰを交換する。エレベータ６は、パレットＰを搭載して昇降する。エレベータ６はパレットＰを搭載可能なパレット載置部６ａを備える。エレベータ６は、後に説明する移載装置７と独立して昇降する。エレベータ６は、棚本体２に設けられた鉛直方向のガイド（図示せず）に沿って、駆動装置（図示せず）の駆動により昇降する。エレベータ６は、棚本体２の上下方向の全体に渡って移動可能であり、すべての保管棚Ｓ対してアクセス可能である。エレベータ６は、＋Ｙ側及び－Ｙ側が開口しており、パレットＰはエレベータ６の＋Ｙ側及び－Ｙ側からエレベータ６にアクセスできる。エレベータ６には、パレットＰを保持し移動させる移動装置（図示せず）、及びパレットＰのガイド（図示せず）が設けられる。この移動装置は、エレベータ６に搭載されるパレットＰを保持して棚本体２に近接及び離間する方向（Ｙ方向）に移動させることにより、各保管棚Ｓとエレベータ６との間でパレットＰを移動させる。この各保管棚Ｓとエレベータ６との間のパレットＰの移動は、移動装置により自動で行われる。エレベータ６は、各保管棚Ｓに保管されるパレットＰを移動装置によりエレベータ６に搭載した後、駆動装置により搭載したパレットＰを移動させる保管棚Ｓに昇降して移動して、移動装置により搭載したパレットＰをエレベータ６から保管棚Ｓに移動させる。これにより、エレベータ６は、素材パレット保管部３ａ～３ｆ又は混載パレット保管部４と、素材取り部５との間でパレットＰの交換を行う。また、エレベータ６は、ワーク供給装置１へのパレットＰの搬入、及びワーク供給装置１からのパレットＰの搬出にも用いられる。ワーク供給装置１へのパレットＰの搬入、及びワーク供給装置１からのパレットＰの搬出は、床面ＦＬからエレベータ６にパレットＰを搬入あるいは搬出することで行われる。エレベータ６は、制御装置Ｃに接続され、制御装置Ｃに動作が制御される。

移載装置７について説明する。移載装置７は、棚本体２の－Ｙ側の側面に設けられ、エレベータ６と異なる側面に配置される。移載装置７は、混載パレットＰＡを生成する。移載装置７は、複数の素材パレット保管部３ａ～３ｅのパレットＰのそれぞれからワークＷを一枚取り出して混載パレット保管部４に保管された又は保管されるパレットＰに載置して混載パレットＰＡを生成する。本実施形態のように、エレベータ６及び移載装置７が、棚本体２の異なる側面にそれぞれ配置され、棚本体２の側面に沿って独立して昇降する場合、エレベータ６によるパレットＰの交換と、移載装置７による混載パレットＰＡの生成とを独立して行うことができる。

移載装置７は、昇降部７ａ、及びワーク吸着部７ｂを備える。昇降部７ａは、棚本体２を昇降する（図１参照）。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、移載装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。昇降部７ａは、Ｙ方向に延びて形成される１対の部材である（図３（Ａ）参照）。この一対の部材には、それぞれ、ワーク吸着部７ｂを支持しＹ方向にガイドするガイド７ｃが設けられる。昇降部７ａは、ワーク吸着部７ｂを支持し、ワーク吸着部７ｂと一体で昇降する。移載装置７は、上記したエレベータ６と独立して昇降する。昇降部７ａは、棚本体２に設けられた鉛直方向のガイド（図示せず）に沿って、駆動装置（図示せず）の駆動により昇降する。昇降部７ａは、棚本体２の上下方向において、後に説明するローダ装置８の上方に配置される保管棚Ｓの間を移動する（図１参照）。

ワーク吸着部７ｂは、ワークＷを吸着する吸着部７ｄを備える。ワーク吸着部７ｂは、上方から見て矩形状である。ワーク吸着部７ｂは、昇降部７ａに設けられたガイド７ｃに沿って、駆動装置（図示せず）の駆動によりＹ方向に進退する（図３（Ａ）参照）。ワーク吸着部７ｂは、棚本体２に近接及び離間する方向（Ｙ方向）に進退可能である（図１参照）。ワーク吸着部７ｂは保管棚Ｓの内部に進退可能である。ワーク吸着部７ｂは、昇降部７ａから素材パレット保管部３ａ～３ｅ及び混載パレット保管部４のパレットＰの上方に進退可能である。吸着部７ｄは、ワーク吸着部７ｂの下面側（－Ｚ側）に複数設けられる。吸着部７ｄは、ワーク吸着部７ｂの下面全体にわたって配置される。ワーク吸着部７ｂは、吸着部７ｄでワークＷの上面を吸着可能である。吸着部７ｄは、真空あるいは減圧によって、ワークＷを吸着する。ワーク吸着部７ｂは、吸着部７ｄでワークＷの上面を吸着することにより、ワークＷを一枚保持することができる。吸着部７ｄは、例えば吸着パッドである。なお、吸着部７ｄは、磁気などで吸着するものでもよい。

移載装置７による混載パレットＰＡの生成について説明する。移載装置７による混載パレットＰＡの生成は、制御装置Ｃの制御により行われる。制御装置Ｃは、混載パレットＰＡに載置するワークＷに関する情報に基づいて、所定の順番で所定の種類のワークＷを混載パレットＰＡに載置する。混載パレットＰＡに載置するワークＷに関する情報は、ユーザによりマニュアルで設定されたものでもよいし、加工装置Ｍの加工スケジュール情報などを使って制御装置Ｃにより生成された情報でもよい。

移載装置７による混載パレットＰＡの生成では、まず、移載装置７は、複数の素材パレット保管部３ａ～３ｅのパレットＰのそれぞれからワークＷを一枚取り出す。この際、まず、移載装置７は、昇降部７ａにより、取り出すべきワークＷが載置されるパレットＰが保管される素材パレット保管部３ａ～３ｅに対して移動する。この時の昇降部７ａの位置は、図１の実線に示すように、ワーク吸着部７ｂが素材パレット保管部３ａ～３ｅに載置されるワークＷの上方に進退可能な位置に設定される。続いて、ワーク吸着部７ｂが素材パレット保管部３ａ～３ｅに載置されるワークＷの上方に進出する。続いて、吸着部７ｄがワークＷの上面と接触する位置になるように昇降部７ａが下降する。続いて、吸着部７ｄがワークＷの上面と接触する。続いて、吸着部７ｄが真空あるいは減圧することにより、ワークＷを吸着する。続いて、吸着部７ｄがワークＷを吸着して保持しながら、昇降部７ａが上方に移動する。続いて、図１の破線で示すように、ワーク吸着部７ｂは－Ｙ方向に移動して、ワーク吸着部７ｂが吸着するワークＷが保管棚Ｓの外部に移動する。上記のようにして、移載装置７によりワークＷが一枚取り出される。

上記のように移載装置７に取り出されたワークＷは、混載パレットＰＡに移載される。この際、まず、昇降部７ａが、混載パレット保管部４に対して移動する。この時の昇降部７ａの位置は、図１の１点鎖線に示すように、ワーク吸着部７ｂが混載パレットＰＡに載置されるワークＷの上方に進退可能な位置に設定される。続いて、ワーク吸着部７ｂが混載パレットＰＡに載置されるワークＷの上方に進出する。続いて、吸着部７ｄが吸着しているワークＷが混載パレットＰＡに載置されるワークＷの上面と接触する位置になるように、昇降部７ａが下降する。続いて、吸着部７ｄによる真空あるいは減圧を開放（解除）することにより、ワークＷが吸着部７ｄから解放されて混載パレットＰＡの最上段に配置される。移載装置７は、混載パレットＰＡにワークＷを載置する際、ワークＷを所定の位置に載置する。本実施形態では、移載装置７は、ワークＷの＋Ｙ側を所定の位置に揃えて、混載パレットＰＡに載置する（図１参照）。これにより、混載パレットＰＡに載置される混載ワークＷｍの＋Ｙ側の位置が所定の位置に揃い面一になる。この場合、混載ワークＷｍの＋Ｙ側が揃っているので、ローダ装置８による混載ワークＷｍの加工装置Ｍへの搬入を効率よく行うことができる。上記の複数の素材パレット保管部３ａ～３ｅのパレットＰのそれぞれからワークＷを一枚取り出す動作、及び、取り出したワークＷを混載パレットＰＡに移載する動作を繰り返すことにより、所定の順番で所定の種類のワークＷが載置される混載パレットＰＡが生成される。

ローダ装置８について説明する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ローダ装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。なお、図４（Ａ）では、昇降駆動部８ｃの図示は省略している。ローダ装置８は、図１及び図２に示すように、素材取り部５に配置されたパレットＰからワークＷを保持して加工装置Ｍに搬入する。ローダ装置８は、ガイド８ａ、移動体８ｂ、昇降駆動部８ｃ、及びワーク吸着部８ｄを備える（図４（Ｂ）参照）。ガイド８ａは、移動体８ｂをガイドする。ガイド８ａは、図２に示すように、Ｘ方向に沿ってワーク供給装置１の内部から加工装置Ｍの内部までＸ方向に沿って配置される。ガイド８ａは、ワーク供給装置１の内部において、素材取り部５の上方に配置される。ガイド８ａは、加工装置Ｍの内部において、加工装置Ｍにより加工が行われるワークＷが配置されるワーク配置部Ｍａ（図１０（Ａ）参照）の上方に配置される。移動体８ｂはガイド８ａに沿ってＸ方向に移動する。昇降駆動部８ｃ及びワーク吸着部８ｄは、移動体８ｂと一体となってＸ方向に移動する。移動体８ｂは、駆動装置（図示せず）の駆動により移動する。これにより、ローダ装置８は、素材取り部５から加工装置Ｍのワーク配置部Ｍａとの間を移動できる。

昇降駆動部８ｃは移動体８ｂの下方に配置される。昇降駆動部８ｃは、ワーク吸着部８ｄを昇降させる。ワーク吸着部８ｄは、図４に示すように上方から見て矩形状である。ワーク吸着部８ｄの下面側（－Ｚ側）には複数の吸着部８ｅが設けられる。吸着部８ｅは、ワーク吸着部８ｄの下面にわたって一様に配置される。ワーク吸着部８ｄは、吸着部８ｅでワークＷの上面を吸着可能である。吸着部８ｅは、真空あるいは減圧によって、ワークＷを吸着する。ワーク吸着部８ｄは、吸着部８ｅでワークＷの上面を吸着することにより、ワークＷを一枚保持することができる。吸着部８ｅは、例えば吸着パッドである。なお、吸着部８ｅは、磁気などで吸着するものでもよい。

ローダ装置８は、制御装置Ｃに接続され、動作が制御装置Ｃにより制御される。ローダ装置８は、制御装置Ｃに制御され、素材取り部５に配置された混載パレットＰＡから、吸着部８ｅによりワークＷを保持して、－Ｘ方向に移動することにより、加工装置Ｍのワーク載置部Ｍａ（図１０（Ａ）参照）に搬入する。これにより、ワーク供給装置１は、種類の異なるワークＷ（混載ワークＷｍ）を連続して加工装置Ｍに供給することができる。ローダ装置８の動作については、後に説明する。なお、ローダ装置８が加工装置ＭにワークＷを搬入する際におけるワークＷの搬入位置は、加工装置Ｍにより適宜決定され、上記の例に限定されない。例えば、加工装置ＭがワークＷを内部に搬入するロードポートを備える場合、ローダ装置８はロードポートにワークＷを搬入する構成でもよい。

搬出装置９について説明する。搬出装置９は、加工装置Ｍから加工済みワークＷａを搬出して、加工済みワーク載置部１０に載置する。搬出装置９は、加工済みワークＷａを保持するワークホルダ９ａ（図１１（Ａ）を参照）、及びワークホルダ９ａを移動可能に支持するガイド（図示せず）を備える。ワークホルダ９ａは、加工済みワークＷａの端部を把持するグリッパ装置（図１１（Ｂ）を参照））である。ガイドは、棚本体２の内部から加工装置Ｍの内部のワーク載置部Ｍａまでの間に配置される。ガイドは、Ｘ方向に沿って配置される。ガイドの高さは、後に説明する加工済みワーク載置部１０の高さのやや上方に設定される。ワークホルダ９ａは、駆動装置（図示せず）の駆動によりガイドに沿って、ワーク載置部Ｍａと棚本体２の内部との間をＸ方向に移動する。ワークホルダ９ａは、加工装置Ｍにより加工された加工済みワークＷａの＋Ｘ側の端部を把持して＋Ｘ側に移動し、加工済みワーク載置部１０に加工済みワークＷａを載置する。なお、加工装置Ｍから加工済みワーク載置部１０までの間には、加工済みワークＷａを下方から支持するローラなどの支持装置（図示せず）が設けられ、加工済みワークＷａはＸ方向に移動可能に支持されている。搬出装置９は、制御装置Ｃに接続され、動作が制御装置Ｃにより制御される。なお、搬出装置９は、上記したローダ装置８等のように、ワークＷを吸着可能な吸着部（吸着装置）を備え、加工済みワークＷａの上面を吸着部で吸着することにより、加工済みワークＷａを保持する構成でもよい。また、ワーク加工システムＳＹＳ及びワーク供給装置１が、搬出装置９を備えるか否かは任意である。

加工済みワーク載置部１０について説明する。加工済みワーク載置部１０は、棚本体２に設けられ、加工装置Ｍで加工された加工済みワークＷａを載置する。加工済みワーク載置部１０は、図１に示すように、棚本体２の内側と外側との間を移動可能である。加工済みワーク載置部１０は、棚本体２の外側に移動した位置が移載装置７の下方に設定される。本実施形態の加工済みワーク載置部１０は、棚本体２の内側に移動した位置（図１で実線で示す）が、素材取り部５の下方に設定される。また、加工済みワーク載置部１０は、棚本体２の外側に移動した位置（図１で点線で示す）が、後に説明する製品パレットＰＢの上方に設定される。加工済みワーク載置部１０は、Ｙ方向に沿って設けられるガイド（図示せず）にガイドされ、駆動装置（図示せず）によりＹ方向に駆動する。加工済みワーク載置部１０は、棚本体２の外側に移動した位置において、搬出装置９により加工済みワークＷａが載置される。加工済みワーク載置部１０は、制御装置Ｃに接続され、動作が制御装置Ｃにより制御される。加工済みワーク載置部１０の動作については、後に説明する。なお、ワーク加工システムＳＹＳ及びワーク供給装置１が、加工済みワーク載置部１０を備えるか否かは任意である。

加工済みワーク載置部１０に載置された加工済みワークＷａは、製品Ｗｂと残材Ｗｃ（スケルトン）とに分離される（図１２（Ｂ）参照）。製品Ｗｂは、加工済みワークＷａから製品搬出装置１１（図１２（Ｂ）参照）により抜き取られる。製品搬出装置１１は、上記したローダ装置８等のように、ワークＷを吸着可能な吸着部（吸着装置）を備え、加工済みワークＷａのうち製品Ｗｂの上面を吸着部で吸着することにより、製品Ｗｂを残材Ｗｃから抜き取る。製品搬出装置１１は、上記のように抜き取った製品Ｗｂを、後に説明する製品パレットＰＢに集積する。製品搬出装置１１は、制御装置Ｃに接続され、動作が制御装置Ｃにより制御される。製品搬出装置１１の動作については、後に説明する。なお、ワーク加工システムＳＹＳ及びワーク供給装置１が、製品搬出装置１１を備えるか否かは任意である。

製品パレットＰＢについて説明する。製品パレットＰＢは、加工済みワークＷａから抜き取られた製品Ｗｂを載置する。製品パレットＰＢは、移載装置７の下方に配置される。製品パレットＰＢは、製品パレット保管部１６に保管される。製品パレット保管部１６及び製品パレットＰＢは、棚本体２の外側に移動した加工済みワーク載置部１０の下方に配置される。製品パレットＰＢ（製品パレット保管部１６）が、棚本体２の外側に移動した加工済みワーク載置部１０の下方に配置される場合、製品パレットＰＢの配置位置として加工済みワーク載置部１０及び移載装置７の下方を有効に利用し、ワーク供給装置１の大型化を抑制できる。製品パレットＰＢは昇降装置１７の上部に配置され、製品パレットＰＢは昇降装置１７により昇降可能である。製品パレットＰＢに載置された製品Ｗｂは、適宜、ワーク供給装置１の外部に搬出される。なお、ワーク加工システムＳＹＳ及びワーク供給装置１が、製品パレットＰＢ及び製品パレット保管部１６を備えるか否かは任意である。

制御装置Ｃは、ワーク加工システムＳＹＳの各部を制御する。制御装置Ｃは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、ハードディスク等の記憶装置、各種制御に必要なプログラム等を備えている。例えば、制御装置Ｃは、素材パレット保管部３ａ～３ｆに保管されるワークＷ１～Ｗ６の種類に関する情報、加工装置Ｍの加工スケジュール情報等の情報に基づいて移載装置７を制御し、混載パレットＰＡを生成する。また、例えば、制御装置Ｃは、エレベータ６を制御し、素材パレット保管部３ａ～３ｆに保管するパレットＰの交換を行う。また、例えば、制御装置Ｃは、ローダ装置８を制御し、素材取り部５に保管されるパレットＰ（混載パレットＰＡ）に載置されるワークＷ（混載ワークＷｍ）を、加工装置Ｍに搬入する。制御装置Ｃは、上記の混載パレットＰＡの生成、上記の混載パレットＰＡ及び素材パレット保管部３ａ～３ｆで保管するパレットＰの交換、及び上記のローダ装置８によるワークＷの加工装置Ｍへの搬入を独立して制御し、これらは同時に行われる。

次に、本実施形態のワーク加工システムＳＹＳの動作について説明する。以下に説明するワーク加工システムＳＹＳの動作は、制御装置Ｃの制御により行われる。図５から図１３は、ワーク加工システムＳＹＳの動作を示す図である。

本実施形態のワーク加工システムＳＹＳは、ワーク供給装置１により混載パレットＰＡを生成することができる。ワーク供給装置１による混載パレットＰＡの生成では、移載装置７は、複数の素材パレット保管部３ａ～３ｅのパレットＰのいずれかからワークＷを一枚取り出す。例えば、移載装置７が素材パレット保管部３ｂからワークＷ２を取り出す場合、図５（Ａ）に示すように、昇降部７ａが素材パレット保管部３ｂに移動する。続いて、ワーク吸着部７ｂが素材パレット保管部３ｂに載置されるワークＷ２の上方に進出する。続いて、図５（Ｂ）に示すように、吸着部７ｄがワークＷ２の上面と接触する位置になるように昇降部７ａが下降して、吸着部７ｄがワークＷ２の上面と接触する。続いて、吸着部７ｄが真空あるいは減圧することにより、ワークＷ２を吸着する。続いて、図５（Ｃ）に示すように、続いて、吸着部７ｄがワークＷ２を吸着しながら、昇降部７ａが上方に移動する。続いて、図６（Ａ）に示すように、ワーク吸着部７ｂは－Ｙ方向に移動して、ワーク吸着部７ｂが吸着するワークＷ２を保管棚Ｓの外部に移動する。上記の動作により、移載装置７によりワークＷ２が一枚取り出される。

上記のように移載装置７により取り出されたワークＷは、混載パレットＰＡに移載される。この際、例えば、図６（Ｂ）に示すように、昇降部７ａが下降して、混載パレット保管部４に対して移動する。続いて、図６（Ｃ）に示すように、ワーク吸着部７ｂが＋Ｙ側に移動して混載パレットＰＡの上方に進出する。続いて、図７（Ａ）に示すように、吸着部７ｄが吸着しているワークＷ２が混載パレットＰＡ（あるいは混載パレットＰＡに載置される混載ワークＷｍ）の上面と接触する位置になるように、昇降部７ａが下降する。続いて、吸着部７ｄによる真空あるいは減圧を開放（解除）することによりワークＷ２が吸着部７ｄから解放され、混載パレットＰＡに載置される。続いて、図７（Ｂ）に示すように、ワーク吸着部７ｂが－Ｙ側に移動して、ワークＷ２の次に混載パレットＰＡに載置するワークＷを、素材パレット保管部３ａ～３ｅから取り出す動作に移る。

ワーク供給装置１は、移載装置７により、上記の図５（Ａ）から図７（Ｂ）に示す、複数の素材パレット保管部３ａ～３ｅのパレットＰのそれぞれからワークＷを一枚取り出す動作、及び、取り出したワークＷを混載パレットＰＡに移載する動作を繰り返して行う。これにより、図７（Ｃ）に示す混載ワークＷｍが載置される混載パレットＰＡが生成される。混載ワークＷｍにおけるワークＷの順番は、加工装置Ｍにより加工が行われる順番に対応している。

このように、本実施形態のワーク供給装置１は、素材パレット保管部３ａ～３ｅに保管されたパレットＰから移載装置７によって１枚のワークＷを取り出し、混載パレット保管部４等に配置されたパレットＰに載置して混載パレットＰＡを生成するので、素材パレット保管部３ａ～３ｅに保管されたパレットＰを他の場所に移動させる必要がなく、混載パレットＰＡを短時間で効率よく生成することができる。また、本実施形態のワーク供給装置１は、混載パレットＰＡの生成に際して、素材パレット保管部３ａ～３ｅに保管されたパレットＰを他の場所に移動させる必要がないので、ワーク供給装置１の大型化を抑制できる。また、本実施形態のワーク供給装置１は、移載装置７が、上記した昇降部７ａとワーク吸着部７ｂとを備えるので、素材パレット保管部３ａ～３ｅのパレットＰから効率よくワークＷを取り出すことができ、混載パレットＰＡを短時間で生成することができる。

また、本実施形態のワーク供給装置１は、上記の混載パレットＰＡの生成と同時に、エレベータ６により、素材パレット保管部３ａ～３ｆ又は混載パレット保管部４と、素材取り部５との間でパレットＰの交換を行う。エレベータ６は、各保管棚Ｓに保管されるパレットＰを移動装置によりエレベータ６に搭載した後、駆動装置（図示せず）により搭載したパレットＰを移動させる保管棚Ｓに昇降して移動して、移動装置により搭載したパレットＰをエレベータ６から保管棚Ｓに移動させることにより、エレベータ６は、素材パレット保管部３ａ～３ｆ又は混載パレット保管部４と、素材取り部５との間でパレットＰの交換を行う。本実施形態のワーク供給装置１は、エレベータ６及び移載装置７が、棚本体２の異なる側面にそれぞれ配置され、棚本体２の側面に沿って独立して昇降するので、上記のエレベータ６によるパレットＰの交換と、上記の移載装置７による混載パレットＰＡの生成とを独立して行うことができる。これにより、混載パレットＰＡを短時間で効率よく生成することができる。

上記のように生成された混載パレットＰＡに載置された混載ワークＷｍは、加工装置Ｍの加工に用いられる。混載パレットＰＡは、エレベータ６により、素材取り部５に移動される。この際、エレベータ６は、図８（Ａ）に示すように、駆動装置（図示せず）により混載パレット保管部４に移動する。続いて、エレベータ６は、図８（Ｂ）に示すように、移動装置（図示せず）により、混載パレット保管部４に保管される混載パレットＰＡを、エレベータ６のパレット載置部６ａに移動させ、エレベータ６に搭載する。続いて、エレベータ６は、図９（Ａ）に示すように、駆動装置により素材取り部５に移動する。続いて、エレベータ６は、図９（Ｂ）に示すように、移動装置により、パレット載置部６ａに搭載した混載パレットＰＡを、素材取り部５に移動させる。これにより、混載パレットＰＡは素材取り部５に保管される。そして、移載装置７は、混載パレット保管部４において、新たな混載パレットＰＡを生成する。

上記のように素材取り部５に保管された混載パレットＰＡの混載ワークＷｍは、ローダ装置８により加工装置Ｍに搬入される。この際、ローダ装置８は、図９（Ｃ）に示すように、移動体８ｂがＸ方向に移動して、素材取り部５に保管される混載パレットＰＡの上方に移動する。続いて、ワーク吸着部８ｄが昇降駆動部８ｃの駆動により下降し、吸着部８ｅが混載ワークＷｍの上面と接触する。続いて、吸着部８ｅが真空あるいは減圧することにより、混載ワークＷｍを吸着する。続いて、図１０（Ａ）に示すように、吸着部８ｅがワークＷを吸着しながら、移動体８ｂが－Ｘ方向に移動して、ローダ装置８が加工装置Ｍのワーク載置部Ｍａの上方に配置される。続いて、図１０（Ｂ）に示すように、吸着部８ｅが吸着しているワークＷがワーク配置部Ｍａの上端と接触する位置になるように、ワーク吸着部８ｄが昇降駆動部８ｃの駆動により下降する。続いて、吸着部８ｅによる真空あるいは減圧を開放（解除）することにより、ワークＷが吸着部８ｅから解放され、ワーク載置部Ｍａに配置される。ローダ装置８は、上記の動作により、素材取り部５に配置された混載パレットＰＡから、ワークＷを保持して加工装置Ｍに搬入する。ローダ装置８は、加工装置ＭにワークＷを搬入した後、素材取り部５の上方に移動して（図１０（Ｃ）参照）、加工装置ＭによるワークＷの加工が終了し次のワークＷを加工装置Ｍに搬入するまで待機する。

加工装置Ｍに搬入されたワークＷは、図１０（Ｃ）に示すように、加工装置ＭのレーザヘッドＬによりレーザ加工が施される。レーザヘッドＬは、駆動装置（図示せず）により、ワークＷに対して相対的に移動しながらレーザを照射し、ワークＷに対して切断などのレーザ加工を施す。

加工装置Ｍによる加工が終了した後、加工装置Ｍにより加工が施された加工済みワークＷａは、搬出装置９により、加工装置Ｍから加工済みワーク載置部１０に搬出される。この際、例えば、図１１（Ａ）に示すように、搬出装置９のワークホルダ９ａは、駆動装置（図示せず）により、棚本体２内部から加工装置Ｍのワーク載置部Ｍａの近傍に移動する。続いて、図１１（Ｂ）に示すように、ワークホルダ９ａは、加工済みワークＷａの＋Ｘ側の端部を把持しながら、棚本体２内部に配置される加工済みワーク載置部１０まで＋Ｘ方向に移動して、加工済みワーク載置部１０に加工済みワークＷａを載置する。

上記のように加工済みワーク載置部１０に載置された加工済みワークＷａは、製品Ｗｂと残材Ｗｃ（スケルトン）とに分離される。この際、例えば、図１２（Ａ）に示すように、加工済みワーク載置部１０は、加工済みワークＷａを載置しながら、棚本体２の内部から外部に移動する。続いて、製品搬出装置１１は、図１２（Ｂ）に示すように、加工済みワークＷａから製品Ｗｂの上面を吸着し上方に移動することにより、加工済みワークＷａから製品Ｗｂを抜き取る。製品搬出装置１１は、製品Ｗｂを保持した状態で待機する。これにより、加工済みワーク載置部１０には、残材Ｗｃのみが載置される。残材Ｗｃは、図１３（Ａ）に示すように、残材Ｗｃを除去する除去装置（図示せず）により加工済みワーク載置部１０から除去される。続いて、加工済みワーク載置部１０は、図１３（Ｂ）に示すように、駆動装置により棚本体２内部に移動する。加工済みワーク載置部１０は、次の加工済みワークＷａが載置されるまで待機する。続いて、製品搬出装置１１は、保持している製品Ｗｂを製品パレットＰＢに載置する。この際、まず、製品パレットＰＢは昇降装置１７により上昇する。続いて、製品搬出装置１１は、製品パレットＰＢに載置される製品Ｗｂまで下降する。続いて、製品搬出装置１１は、製品Ｗｂの保持を開放して、製品パレットＰＢに載置する。

このように、本実施形態のワーク供給装置１は、上記した加工済みワーク載置部１０と搬出装置９とを備えるので、搬出装置９により加工済みワークＷａを加工済みワーク載置部１０に移載することができ、加工装置Ｍから加工済みワークＷａを効率よく搬出することができる。また、本実施形態のワーク供給装置１は、加工済みワーク載置部１０が、棚本体２の内側と外側との間を移動可能であり、棚本体２の外側に移動した位置が移載装置７の下方であるので、加工済みワーク載置部１０が棚本体２から突出する領域として移載装置７の下方を有効に利用し、ワーク供給装置１の大型化を抑制できる。また、本実施形態のワーク供給装置１は、加工済みワークＷａから抜き取られた製品Ｗｂを載置する製品パレットＰＢを備え、製品パレットＰＢが、棚本体２の外側に移動した加工済みワーク載置部１０の下方に配置されるので、製品パレットＰＢの配置位置として加工済みワーク載置部１０及び移載装置７の下方を有効に利用し、ワーク供給装置１の大型化を抑制できる。

以上説明したように、本実施形態のワーク供給装置１によれば、素材パレット保管部３ａ～３ｅに保管されたパレットＰから移載装置７によって１枚のワークＷを取り出し、混載パレット保管部４等に配置されたパレットＰに載置して混載パレットＰＡを生成するので、素材パレット保管部３ａ～３ｅに保管されたパレットＰを他の場所に移動させる必要がなく、混載パレットＰＡを短時間で効率よく生成することができる。また、混載パレットＰＡの生成に際して、素材パレット保管部３ａ～３ｆに保管されたパレットＰを他の場所に移動させる必要がないので、ワーク供給装置１の大型化を抑制できる。また、本実施形態のワーク加工システムＳＹＳによれば、上記したワーク供給装置１を備え、混載パレットＰＡが短時間で用意されるので、加工装置Ｍによる加工待ち時間の発生が減少し、ワークＷの加工効率を向上させることができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１・・・ワーク供給装置
２・・・棚本体
３ａ～３ｆ・・・素材パレット保管部
４・・・混載パレット保管部
５・・・素材取り部
６・・・エレベータ
７・・・移載装置
７ａ・・・昇降部
７ｂ・・・ワーク吸着部
８・・・ローダ装置
９・・・搬出装置
１０・・・加工済みワーク載置部
Ｃ・・・制御装置
Ｍ・・・加工装置
Ｓ・・・保管棚
Ｗ、Ｗ１～Ｗ６・・・ワーク
Ｗａ・・・加工済みワーク
Ｗｂ・・・製品
Ｗｍ・・・混載ワーク(ワーク）
Ｐ・・・パレット
ＰＡ・・・混載パレット(パレット）
ＰＢ・・・製品パレット

Claims (7)

1. 板状のワークを加工装置に供給するワーク供給装置であって、
   前記ワークが載置されるパレットを保管する複数の素材パレット保管部と、前記ワークを混載した前記パレットを保管する混載パレット保管部と、前記パレットが配置される素材取り部とが上下方向に設けられ、且つ、複数の前記素材パレット保管部の下に前記混載パレット保管部が設けられ、前記混載パレット保管部の下に前記素材取り部が設けられた棚本体と、
   前記棚本体に設けられ、複数の前記素材パレット保管部と前記素材取り部との間、及び、前記混載パレット保管部と前記素材取り部との間で前記パレットを交換するエレベータと、
   前記棚本体に設けられ、前記棚本体への進入、前記ワークの吸着、及び前記棚本体からの退避により、複数の前記素材パレット保管部の前記パレットのそれぞれから前記ワークを一枚取り出して、前記棚本体に沿って上下動した後、前記棚本体へ進入し、前記混載パレット保管部に保管された又は保管される前記パレットに載置して混載パレットを生成し、前記棚本体から退避する移載装置と、
   前記素材取り部に配置された前記パレットから前記ワークを保持して前記加工装置に搬入するローダ装置と、を備える、ワーク供給装置。
2. 前記エレベータ及び前記移載装置は、前記棚本体の異なる側面にそれぞれ配置され、前記棚本体の側面に沿って独立して昇降する、請求項１に記載のワーク供給装置。
3. 前記移載装置は、前記棚本体に沿って昇降する昇降部と、前記昇降部から前記素材パレット保管部及び前記混載パレット保管部の前記パレットの上方に進退可能でありかつ前記ワークの上面を吸着可能なワーク吸着部と、を備える、請求項１又は請求項２に記載のワーク供給装置。
4. 前記棚本体に設けられ、前記加工装置で加工された加工済みワークを載置する加工済みワーク載置部と、
   前記加工装置から前記加工済みワークを搬出して前記加工済みワーク載置部に載置する搬出装置と、を備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のワーク供給装置。
5. 前記加工済みワーク載置部は、前記棚本体の内側と外側との間を移動可能であり、前記棚本体の外側に移動した位置が前記移載装置の下方である、請求項４に記載のワーク供給装置。
6. 前記加工済みワークから抜き取られた製品を載置する製品パレットを備え、
   前記製品パレットは、前記棚本体の外側に移動した前記加工済みワーク載置部の下方に配置される、請求項５に記載のワーク供給装置。
7. 板状のワークを加工する加工装置と、
   前記加工装置に前記ワークを供給する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のワーク供給装置と、を備えるワーク加工システム。

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