JPH0639671A - 板材切断処理設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アイドルタイムを低減して生産効率を向上す
ることが可能なように板材切断処理設備を構成する。 【構成】 所定のパターンに従って板材の切断加工を行
う切断ステージと、切断された各ピースを取り上げる成
品ピックアップステージと、切断ステージと成品ピック
アップステージとの間に設けられたシフトステージと、
シフトステージに並列に設けられた残材処理ステージ
と、シフトステージと残材処理ステージとの間を移動す
るシフト台車と、多数の点、あるいは多数の線をもって
板材を水平状態で支持する架台を備え、かつ切断ステー
ジと成品ピックアップステージとの間に延設されたレー
ル上を移動可能な２台の切断テーブル台車とを有すると
共に、切断テーブル台車が走行し得るレールがシフト台
車上に設けられ、２台の切断テーブル台車の内の一方を
シフト台車から浮かせて支持するためのリフト手段が残
材処理ステージに設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板、積層合板、板ガ
ラスなどの板材の切断加工を自動的に行う設備に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】溶接構造の構造物を製造する場合、鋼材
メーカーから供給される定尺の板材から構成部材を切出
すが、この際、多数のピンあるいは多数のブレードを立
設してなる支持架台を備えた切断テーブル上に鋼板を水
平に載置し、この地上から浮いた状態に支持された鋼板
上でガス切断機あるいはレーザー切断機を平面的に移動
させることにより、大きな一枚の鋼板を所望の形状の複
数のピースに切断するようにしている。

【０００３】ところで、切断機自体の自動化は今日では
かなり進んでおり、比較的複雑なパターンに従って一括
して切断することも可能である。ところが、切断された
鋼板からの成品の取出し作業、および残材の処理作業
は、クレーンなどの搬送機が補助的に使用されるもの
の、実質的には専ら人手によって行われているのが実情
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この成品の取出し及び
残材の処理作業は、鋼板の重量がかなり嵩むために作業
負荷がきわめて高く、しかも切断作業場が定置なため、
素材の搬入、および成品並びに残材の搬出に少なからぬ
時間を費やさざるを得なかった。そのため、切断作業の
能率は高まっても、その他の作業能率の向上が伴わない
ため、むしろアイドルタイムが増大することとなり、板
厚が大きくなるに従って生産性が著しく低下する結果と
なっていた。

【０００５】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
アイドルタイムを低減して生産効率を向上することが可
能なように構成された板材切断処理設備を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、所定のパターンに従って板材の切断加工を
行う切断ステージと、切断された各ピースを取り上げる
成品ピックアップステージと、切断ステージと成品ピッ
クアップステージとの間に設けられたシフトステージ
と、シフトステージに並列に設けられた残材処理ステー
ジと、シフトステージと残材処理ステージとの間を移動
するシフト台車と、多数の点、あるいは多数の線をもっ
て板材を水平状態で支持する架台を備え、かつ切断ステ
ージと成品ピックアップステージとの間に延設されたレ
ール上を移動可能な２台の切断テーブル台車とを有する
と共に、切断テーブル台車が走行し得るレールがシフト
台車上に設けられ、２台の切断テーブル台車の内の一方
をシフト台車から浮かせて支持するためのリフト手段が
残材処理ステージに設けられることを特徴とする板材切
断処理設備を提供することによって達成される。

【０００７】

【作用】このように、切断ステージと成品ピックアップ
ステージと残材処理ステージとを別個に設け、これらの
各ステージ間の乗り移りにシフトステージを介する構成
とすることにより、２台の切断テーブル台車を用いて高
効率にかつ最小限のスペースで鋼板の切断から残材の処
理までを連続的に行うことが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明に基づき構成された板材切
断処理設備の基本的なレイアウトを示している。この設
備は、例えば鋼板などの板材１を保管するストックヤー
ド２と、板材１の自動切断を行う切断ステージ３と、切
断された各ピース４を取り上げてパレット５に載せ替え
る成品ピックアップステージ６と、成品としてのピース
４を取り去った残滓を処理する残材処理ステージ７とか
ら構成されている。

【００１０】切断ステージ３と成品ピックアップステー
ジ６とは、これらの間に後に詳述するシフトステージ８
を挟んで板材１の長手方向に沿って直列に並べられ、残
材処理ステージ７はシフトステージ８と並列に並べら
れ、ストックヤード２は切断ステージ３の側方に並列配
置されている。

【００１１】ストックヤード２は、素材としての板材１
を幅方向を垂直にした状態で厚さ方向に適宜な間隔をあ
けて複数保管するためのものであり、互いに平行に延在
する複数の（本実施例に於いては５本）地上梁９上に所
定の間隔をおいて列設された多数の支持ポスト１０から
なり、図示されない弾発押圧手段によって各支持ポスト
１０間に等間隔に多数の板材１を保持し得るようになっ
ている。

【００１２】ストックヤード２及び切断ステージ３の上
方には、図２に併せて示すように、天井レール１１が延
設されている。この天井レール１１上には、クレーンガ
ーダー１２が走行自在に設けられており、このクレーン
ガーダー１２から板材懸吊装置１３が吊り下げられてい
る。

【００１３】板材懸吊装置１３は、クレーンガーダー１
２に固定されたガイドポスト１４と、ガイドポスト１４
に沿って上下に昇降駆動される昇降ポスト１５とからな
っている。そして昇降ポスト１５には、垂直に置かれた
板材１の上縁部を挟持する押えアーム１６と、板材１の
下端縁を支持する支持爪１７とが設けられている。また
昇降ポスト１５は、各支持ポスト１０間に互いに隣り合
って挟まれた板材１同士間に入り込むことができる寸法
になっており、支持ポスト１０間から上方へ板材１を引
き出すことができるようになっている。。

【００１４】切断ステージ３を挟んでストックヤード２
と対向する位置には、転板装置１８が設けられている。
この転板装置１８は、取扱う板材１の長手方向について
適宜な間隔をあけ、かつ水平位置と垂直位置との間で傾
倒可能なように、共通の枢軸１９をもって支持された複
数の（本実施例に於いては４本）支持アーム２０と、支
持アーム２０の枢軸１９を回動駆動するための油圧ユニ
ット２１とからなっている。そして各支持アーム２０の
一側には、板材１を抱持するためのクランプ爪２２が一
対ずつ設けられている。このクランプ爪２２は、図示さ
れていない駆動手段によってその間隔を拡縮駆動される
ようになっている。

【００１５】切断ステージ３並びに成品ピックアップス
テージ６には、板材１の長手方向に沿って２条の走行レ
ール２３がそれぞれ延設されている。そして切断ステー
ジ３と成品ピックアップステージ６との間に位置するシ
フトステージ８と、シフトステージ８に並列配置された
残材処理ステージ７との間には、走行レール２３と直交
する向きに２条のシフトレール２４が延設されている。

【００１６】シフトレール２４上には、自走にて移動し
得るシフト台車２５が載置されている。このシフト台車
２５の上面には、上記走行レール２３と同一方向かつ同
一ピッチの２条の連結レール２６が延設されており、シ
フトステージ８にシフト台車２５が停止している時に
は、切断ステージ３並びに成品ピックアップステージ６
の各走行レール２３間が、シフト台車２５上の連結レー
ル２６をもって互いに接続されるようになっている。

【００１７】切断ステージ３には、ガスあるいはレーザ
ーによる切断トーチヘッド２７を備える門形走行フレー
ム２８が、走行レール２３と平行に延設された縦行ガイ
ドレール２９上を走行レール２３上を跨ぐようにして移
動し得るように設けられている。この門形走行フレーム
２８は、それ自体が板材１の長手方向について自走可能
なようになっており、しかも切断トーチヘッド２７は、
門形走行フレーム２８に板幅方向に延設された横行ガイ
ドレール３０に沿って移動可能なようになっている。

【００１８】成品ピックアップステージ６には、図３に
示すように、電磁吸着式あるいは真空吸着式のピックア
ップ装置３１を備えたＸ−Ｙ移動装置３２が設けられて
いる。このＸ−Ｙ移動装置３２は、成品ピックアップス
テージ６の走行レール２３上を跨いで設置されており、
後記する切断テーブル台車３３上の切断済みの板材から
各ピース４をピックアップ装置３１にて吸着して取り上
げ、所定のパレット５に分類して積み込むようになって
いる。なお、ピックアップ装置３１に微振動を与えるこ
とにより、ピース４の抜き取りが容易に行うことができ
るようになっている。

【００１９】走行レール２３上には、走行レール２３と
直交する向きに互いに平行に立設された多数のブレード
３４からなる支持架台３５を備えた切断テーブル台車３
３が載置されている。この切断テーブル台車３３は、図
示されていない駆動装置によって走行レール２３及びシ
フト台車の連結レール２６上を自走し得るようになって
いる。

【００２０】シフトステージ８と並列に設けられた残材
処理ステージ７には、その上面を共通の平面上においた
多数の櫛歯状アーム３６を列接してなるダンプテーブル
３７が設けられている。このダンプテーブル３７は、図
４に示されたように、共通の枢軸３８をもって傾動自在
に固定スタンド３９に支持されており、水平状態から遊
端側を下向きに傾動し得るようになっている。またその
傾動機構４０自体は、所定の距離だけ昇降移動可能なよ
うになっている。

【００２１】櫛歯状アーム３６は、図５に示したよう
に、支持架台３５のブレード３４と同一ピッチにて列設
されており、ブレード３４間に挿入し得るようになって
いる。そしてダンプテーブル３７を最も下げた状態にて
切断テーブル台車３３を載せた状態のシフト台車２５を
シフトステージ８から残材処理ステージ７へ向けて移動
させると、各ブレード３４間に各櫛歯状アーム３６が差
し込まれるようになっている。

【００２２】残材処理ステージ７には、シフト台車２５
上の切断テーブル台車３３をシフト台車２５の連結レー
ル２６上から浮き上がらせるためのリフタ装置４１が設
けられている。

【００２３】次に上記実施例の作動要領について説明す
る。

【００２４】ストックヤード２に垂直に保管されている
板材１と板材１との間に昇降ポスト１５を降下させ、支
持爪１７にて板材１をその下端側から掬い上げる。次い
で昇降ポスト１５を一杯に上昇させたうえで切断ステー
ジ３の上方を越えてクレーンガーダー１２を走行させ、
予め支持アーム２０を立てた状態にした転板装置１８の
側方へ板材１を移動させる。そして昇降ポスト１５を降
下させ、支持アーム２０のクランプ爪２２に板材１を抱
持させる。

【００２５】この状態から、切断ステージ３に予め待機
させておいた第１切断テーブル台車３３の上面に向けて
支持アーム２０を水平に倒し、かつクランプ爪２２を開
いて支持架台３５上に板材１を下ろす。この後、支持ア
ーム２０並びに板材懸吊装置１３を復帰させ、次の板材
１を取り出す準備工程に入る。

【００２６】次に、別途与えられる切断パターンに従っ
て切断トーチヘッド２７を運転し、切断トーチヘッド２
７を板材１上にてＸ−Ｙ方向に移動させて板材１を自動
切断する。

【００２７】切断工程が完了したならば、第１切断テー
ブル台車３３を走行させ、シフトステージ８に予め停止
させておいたシフト台車２５上を経て成品ピックアップ
ステージ６へと進行させる。

【００２８】第１切断テーブル台車３３がシフトステー
ジ８を通過したならば、シフト台車２５を残材処理ステ
ージ７へ移動させ、ダンプテーブル３７に整合する位置
でリフタ装置４１にてリフトアップされていた第２切断
テーブル台車３３をシフト台車２５上に下ろす。

【００２９】次いで第２切断テーブル台車３３を載せた
状態でシフト台車２５をシフトステージ８へ移動させ、
連結レール２６が走行レール２３に整合したところで第
２切断テーブル台車３３を切断ステージ３へ移動させ、
次の板材１の切断工程に入る。

【００３０】一方、成品ピックアップステージ６では、
ピックアップ装置３１がＸ−Ｙ移動を行いつつ第１切断
テーブル台車３３上のピース４を吸着し、所定のパレッ
ト５に積み込む作業を行っている。このピース４を積み
込んだパレット５は、別の運搬手段にて次の工程へ搬送
される。

【００３１】ピース４が全て取り上げられると、第１切
断テーブル台車３３上には残材のみが残るので、シフト
ステージ８に待機している空のシフト台車２５の連結レ
ール２６上へ残材を載せたままの第１切断テーブル台車
３３を戻す。そして残材を載せた第１切断テーブル台車
３３がシフト台車２５に載ったならば、残材処理ステー
ジ７へシフト台車２５を移動させる。この時、切断テー
ブル台車３３のブレード３４間にダンプテーブル３７の
櫛歯状アーム３６が差し込まれる。この状態でダンプテ
ーブル３７をリフトアップすると共に、リフタ装置４１
にてシフト台車２５上から第１切断テーブル台車３３を
浮上させ、シフト台車２５のみをシフトステージ８へ戻
し、次の切断テーブル台車３３、つまり第２切断テーブ
ル台車の通過を待つ。

【００３２】切断工程を完了した第２切断テーブル台車
３３がシフト台車２５上を通過したならば、シフト台車
２５をダンプテーブル３７の下方へ戻し、リフタ装置４
１をリフトダウンしてシフト台車２５上に第１切断テー
ブル台車３３を下ろす。次いで、第１切断テーブル台車
３３と共にシフト台車２５をシフトステージ８へ戻し、
連結レール２６が走行レール２３に整合したところで第
１切断テーブル台車３３のみを切断ステージ３へと進ま
せる。この間にダンプテーブル３７を傾斜させて残材処
理ステージ７に掘り下げられた残材ピット４２内へ残材
を落とし込んだ後に原位置へ復帰させ、以上のサイクル
を繰り返す。

【００３３】なお、切断テーブル台車３３上の支持架台
３５は、互いに平行な線上に立設された多数のピンから
なるものであっても良い。

【００３４】さて、上記実施例に於ては、ストックヤー
ド２を切断ステージ３に対して並列配置するものとした
が、これによると、ライン方向の全長は比較的短くて済
むが、板材１のストック量に応じて広い敷地幅を要する
という欠点がある。また、場合によっては、ストックヤ
ード２側のシフトステージ８並びに成品ピックアップス
テージ６に隣接する部分がデッドスペースになりかねな
い不都合もある。これらの点に関して本発明は、その基
本概念を逸脱することなく、レイアウトを適宜に変更す
ることができる。

【００３５】図６及び図７は、上記したレイアウト上の
都合に対応するための第１の変形実施例を示している。
なお、上記基本実施例に説明された部分については同一
の符号を付してその説明を省略する。本実施例に於て
は、ストックヤード２が切断ステージ３に直列に設けら
れている。そしてストックヤード２に隣接して転板装置
１８が配置されてる。ここで本変形実施例に於ける本転
板装置１８は、上記基本実施例の転板装置１８が基礎上
に固定された定置式であるのに対し、切断ステージ３の
側方へ向けて延設されたレール５１上を自走可能な運搬
台車５２上に設けられており、板材１を立てた状態で運
搬することができるようになっている。そして、ストッ
クヤード２の側方で板材懸吊装置１３から板材１を受け
取ったならば切断ステージ３の側方へ転板装置１８を移
動させ、切断テーブル台車３３上へ板材１を載せ替えた
後は、上記基本実施例と同様に作業が進行する。

【００３６】図８〜図１０は、第２の変形実施例を示し
ている。本実施例は、上記第１変形実施例に於けるスト
ックヤード２と切断ステージ３との間に板材移載ステー
ジ５３を追加設置したものであり、第１変形実施例と異
なる部分についてのみ以下に説明する。

【００３７】ストックヤード２の支持ポスト１０群の板
厚方向についての一方の側端には、板材送り出し装置５
４が設置されている。この板材送り出し装置５４は、支
持ポスト１０の列に並べて設置されており、立てた状態
の板材１の下端縁および両側面をそれぞれ支持する複数
のローラ５５が、列毎に配設された一対のローラーポス
ト５６間に設けられている。そして適宜なローラ５５を
回転駆動することによってローラ５５と板材１の表面間
に働く摩擦力をもって、板材１を立てた状態のまま長手
方向へ送り出すことができるようになっている。また、
板材送り出し装置５４に対して板材懸吊装置１３が板材
１を運び込む際には、別途図示されていない駆動装置の
働きにより、板材１の側面に当接するローラ５５の間隔
が広がるようになっている。

【００３８】板材移載ステージ５３には、板材送り出し
装置５４から送り出された立てた状態の板材１を受取
り、この受取った板材１を水平に倒すための倒板装置５
７が設けられている（図１０参照）。この倒板装置５７
は、取扱う板材１の長手方向について適宜な間隔をあ
け、かつ水平位置と垂直位置との間で傾倒可能なよう
に、共通の枢軸５８をもって支持された複数の（本実施
例に於いては５本）支持アーム５９と、支持アーム５９
と協働して板材１を挟持するべく、支持アーム５９の基
端側に枢着されたクランプアーム６０と、枢軸５８を回
動駆動して支持アーム５９をクランプアーム６０と共に
垂直位置と水平位置との間で傾動駆動するための油圧シ
リンダ６１とからなっている。また、クランプアーム６
０は、図示されていない駆動手段によって支持アーム５
９の基端側を中心として開閉駆動されるようになってい
る。

【００３９】支持アーム５９およびクランプアーム６０
には、板材送り出し装置５４から送り出される板材１を
導入するのに便利なように、ローラ６２が設けられてい
る。

【００４０】本第２の変形実施例に於ては、運搬台車５
２上に設けられて自走可能な転板装置１８は、板材移載
ステージ５３に於ける倒板装置５７に対向する位置と、
切断ステージ３との間で移動し得るようになっている。
そして倒板装置５７上で水平状態にされた板材１をクラ
ンプ爪２２にて取り上げたうえで切断ステージ３の側方
へ運搬し、切断テーブル台車３３上へ板材１を載せ替え
た後は、上記基本実施例と同様に作業が進行する。

【００４１】

【発明の効果】このように本発明によれば、切断ステー
ジと成品ピックアップステージとの間にシフトステージ
を挟んでこれらを直列配置し、かつシフトステージに残
材処理ステージを並列配置するものとし、切断ステージ
と成品ピックアップステージとの間をシフト台車上のレ
ールで連結すると共に、シフトステージと残材処理ステ
ージとの間の移動をシフト台車にて行うものとしたの
で、２台の切断テーブル台車を交互に移動させて切断、
成品取り出し、残材廃棄の各工程を限られたスペース内
で連続的に進行させることが可能となる。従って、板材
切断作業に於けるアイドルタイムを低減し、生産効率を
高めるうえに大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された板材切断処理設備の全体レ
イアウト図。

【図２】図１に於けるII−II線に沿う矢視図。

【図３】図１に於けるIII−III線に沿う矢視図。

【図４】図１に於けるIV−IV線に沿う矢視図。

【図５】図４に於けるV−V線に沿う部分的な矢視図。

【図６】板材切断処理設備の第１の変形例の部分的なレ
イアウト図。

【図７】図６に於けるVII−VII線に沿う矢視図。

【図８】板材切断処理設備の第２の変形例の部分的なレ
イアウト図。

【図９】図８に於けるIX−IX線に沿う矢視図。

【図１０】図８に於けるX−X線に沿う矢視図。

【符号の説明】

１ 板材 ２ ストックヤード ３ 切断ステージ ４ ピース ５ パレット ６ 成品ピックアップステージ ７ 残材処理ステージ ８ シフトステージ ９ 地上梁 １０ 支持ポスト １１ 天井レール １２ クレーンガーダー １３ 板材懸吊装置 １４ ガイドポスト １５ 昇降ポスト １６ 押えアーム １７ 支持爪 １８ 転板装置 １９ 枢軸 ２０ 支持アーム ２１ 油圧ユニット ２２ クランプ爪 ２３ 走行レール ２４ シフトレール ２５ シフト台車 ２６ 連結レール ２７ 切断トーチヘッド ２８ 門形走行フレーム ２９ 縦行ガイドレール ３０ 横行ガイドレール ３１ ピックアップ装置 ３２ Ｘ−Ｙ移動装置 ３３ 切断テーブル台車 ３４ ブレード ３５ 支持架台 ３６ 櫛歯状アーム ３７ ダンプテーブル ３８ 枢軸 ３９ 固定スタンド ４０ 傾動機構 ４１ リフタ装置 ４２ 残材ピット ５１ レール ５２ 運搬台車 ５３ 板材移載ステージ ５４ 板材送り出し装置 ５５ ローラ ５６ ローラーポスト ５７ 倒板装置 ５８ 枢軸 ５９ 支持アーム ６０ クランプアーム ６１ 油圧シリンダ ６２ ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のパターンに従って板材の切断加工
   を行う切断ステージと、 切断された各ピースを取り上げる成品ピックアップステ
   ージと、 前記切断ステージと前記成品ピックアップステージとの
   間に設けられたシフトステージと、 前記シフトステージに並列に設けられた残材処理ステー
   ジと、 前記シフトステージと前記残材処理ステージとの間を移
   動するシフト台車と、 多数の点、あるいは多数の線をもって板材を水平状態で
   支持する架台を備え、かつ前記切断ステージと前記成品
   ピックアップステージとの間に延設されたレール上を移
   動可能な２台の切断テーブル台車とを有すると共に、 前記切断テーブル台車が走行し得るレールが前記シフト
   台車上に設けられ、 前記２台の切断テーブル台車の内の一方を前記シフト台
   車から浮かせて支持するためのリフト手段が前記残材処
   理ステージに設けられることを特徴とする板材切断処理
   設備。