JPH0781726A - 平板ワーク供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 多品種少量生産、少品種大量生産それぞれに
適したラインを構築し、自動化、経費節減を図る。 【構成】 工作機械が持つワークテーブル前面に配した
ワーク受渡装置２と、このワーク受渡装置２側方に隣接
させて配したワークストッカ１とから構成され、ワーク
ストッカ１はワークを起立状態で支持及びワーク受渡装
置２への送出又は受入を可能にしてなり、ワーク受渡装
置２はワークを起立状態で支持及びワークストッカ１か
らの受入又は送出を可能とし、かつこのワークを面直角
方向に起立状態から水平状態又はその逆に回動可能にし
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平板ワークをレーザ加
工機等の工作機械により、穴開け、切抜き、切欠き、研
削研磨、切断等を行なう際に使用する平板ワーク供給装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザ加工機を用いて、平板ワ
ーク(以下、ワークと略する)として鉄鋼板の穿孔作業を
行なう場合、従来は、鉄鋼板を吸盤や磁石付クレーンで
吊上げた状態でレーザ加工機のワークテーブルへ供給又
は排出する。ワークが、形状的な問題(穿孔や凹凸)から
吸盤により吊上げられないとか、材質的な問題(ステン
レス鋼板、アルミ板、プラスチック板等)から磁石付ク
レーンが使用できない場合、作業者が手作業により、ワ
ークをワークテーブルへ供給又は排出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のワークの供給又
は排出方法若しくは装置では、形状的、素材的に異なる
ワークが混在するラインの構築が難しかった。つまり、
ワークテーブルへワークを供給又は排出する段階で、吸
盤、磁石付クレーン又は手作業と手段を切換えなければ
ならず、ラインを組んでも自動化が実質的に不可能で、
結果として作業効率の改善につながらなかったのであ
る。一方、単一のワークを大量に処理するラインでは、
加工前後のワークを保管するためのスペースが問題とな
り、現実的に数量の制限が課せられていた。前者を多品
種少量生産の形態における問題、後者を少品種大量生産
における問題と呼ぶことができる。

【０００４】そこで、多品種少量生産における問題を解
決するために、従来の吸盤、磁石付クレーン又は手作業
によらず、つまりはワークの形状、素材を問わずワーク
テーブルへワークを供給又は排出できるようにすること
とし、更に少品種大量生産における問題を解決するため
に、省スペース、つまりは装置の設置面積、ワークの保
管に要する面積を抑えて工場内を有効に利用することを
目標として、ワークの供給装置について検討することに
した。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その結果、工作機械が持
つワークテーブル前面に配したワーク受渡装置と、この
ワーク受渡装置側方に隣接させて配したワークストッカ
とから構成され、ワークストッカはワークを起立状態で
支持及びワーク受渡装置への送出又は受入手段を有し、
ワーク受渡装置はワークを起立状態で支持及びワークス
トッカへの送出又は受入手段を有し、かつこのワークを
面直角方向に起立状態から水平状態又はその逆の回動手
段を有してなる工作機械における平板ワーク供給装置
(以下、単に装置と呼ぶときはこの平板ワーク供給装置
を指すこととする)を開発した。ワークストッカとワー
ク受渡装置とのワークの受渡しは、ワーク受渡装置側方
で行われるのがよい。なお、本発明における起立状態と
は、ほぼ垂直であるが若干の傾斜を持ち、ワークがより
かかることができる状態を言う。

【０００６】上記の装置において、形状、素材の異なる
ワークを混在させたラインを構築する場合、ワークスト
ッカが、下方に同期駆動かつワークを支持する複数のチ
ェーンを配し、このチェーン上方の支持フレームをスト
ッカベースへ起立状態で並べて取付け、このストッカベ
ースを固定ベースに対して支持フレームの配列方向に移
動可能にしてなるものを使用する。チェーンそれぞれ
は、各支持フレームの下縁に沿わせるとよい。ストッカ
ベースの移動手段としてはボールネジ等が好ましく、エ
ンコーダ等により位置検出しながら移動するのがよい。

【０００７】一方、単一のワークを大量に処理するライ
ンを構築する場合、ワークストッカが、下方に同期駆動
かつワークを支持するチェーンを配し、このチェーン上
方の回動支持フレームを面直角方向に起立状態から水平
状態又はその逆で回動可能にストッカベースへ取付け、
このストッカベースを水平方向へ移動可能にし、水平載
置ワークストッカ(以下、汎用ストッカとよぶ)と連繋し
たものを使用する。チェーンそれぞれは、各支持フレー
ムの下縁に沿わせるとよい。この場合、ワークは汎用ス
トッカ(例えば、株式会社アマダメトレックス社製自動
収納庫ＡＭＳ951等)に格納し、パレットを本発明の前記
ワークストッカへ移載して工作機械に供給又は排出す
る。回動支持フレームの回動手段には油圧シリンダ等が
あり、ストッカベースの移動手段としては固定ベースか
ら前記汎用ストッカに連絡するレールを敷設し、このレ
ール上をモータ駆動等で移動させるとよい。

【０００８】また、ワーク受渡装置としては、回動する
繰出ベルトを有する駆動バーと受バーとからなるワーク
受を面直角方向に起立状態から水平状態又はその逆で回
動可能に移動ベースへ取付け、かつこのワーク受下縁に
沿って同期駆動するコロを移動ベースに取付け、この移
動ベースを固定ベースに対してワーク受の回動方向に移
動可能にしてなるものを用いるのがよい。ワーク受の回
動手段としては、油圧シリンダ等が挙げられる。

【０００９】

【作用】本発明の平板ワーク供給装置では、ワークテー
ブルへのワークの供給又は排出をワーク受渡装置で自動
的に行え、ワークストッカによりワークを保管又は他の
ストッカから搬送してきて、個別にワーク受渡装置へ受
け渡すことができる。

【００１０】複数の支持フレームを有するワークストッ
カを用いた装置では、ワークストッカは支持フレーム個
別にワークを保持するストッカとして機能する。ストッ
カベースに取付けた支持フレームは、それぞれ異種又は
同種のワークを支持フレーム下縁のチェーンで受け、起
立状態で支持する。ある支持フレームのワークをワーク
供給装置へ送出す場合、ストッカベースはボールネジ等
により固定ベース上を移動し、ワーク受渡装置に対して
相対的な支持フレームの位置を変え、エンコーダ等の位
置検出によりこの支持フレーム下縁のチェーンとワーク
受渡装置のコロとの軸線を一致させる。ワークは、チェ
ーンを駆動することで押出され、ついでコロ上に乗れば
コロの駆動によりワーク受へと受入られる。

【００１１】ワーク受渡装置のワーク受は、ワークスト
ッカから引入れたワークを下縁に沿ったコロで受け、ワ
ークテーブルに面を対向させて起立状態で支持する。次
に移動ベースを、油圧シリンダ等により、前記状態を維
持したままワークテーブルに近づける。この位置から、
ワークはワークテーブルへ向け、ワーク受を油圧シリン
ダ等により回動させて水平状態にし、ワークテーブル上
に載置する。ワークを安定させてワークテーブルに載置
するためには、ワーク受を水平状態で若干下降させて、
ワークが直接ワークテーブルに載置されるようにする。
加工終了後、ワークはこれまでの手順の逆を追ってワー
クストッカへ戻される。

【００１２】回動支持フレームを有するワークストッカ
を用いた場合、まず、ワークを汎用ストッカからワーク
ストッカへ移す。ワークは、汎用ストッカに積層されて
いるパレットそれぞれに、同種のものが積重ねられてい
て、選択したパレットを汎用ストッカ附属のエレベータ
により取出して、積重ねられたワークを上から順にワー
クストッカの回動支持フレームへ移し替える。この時、
回動支持フレームは水平状態に回動させておき、ワーク
の移載を水平面で行うようにする。このワークの移動に
は、従来の吸盤や磁石付クレーンを用いる。

【００１３】ワークストッカは、回動支持フレームにワ
ークを受取った後、この回動支持フレームを回動させて
ワークを起立状態にし、ワーク受渡装置の側方、隣接し
た位置へ移動する。この場合の移動は、ストッカベース
を所定軌道に敷設したレールに沿ってモータ駆動するこ
とで行う。ワークストッカは、回動支持フレーム下縁の
チェーンとワーク受渡装置のコロとを同一線上に並ぶ位
置で停止させる。後の手順は、上記した複数の支持フレ
ームを有するワークストッカで説明したところと同一な
ので省略する。加工終了後、ワークは逆の手順で元の汎
用ストッカへ戻すのではなく、加工済ワークは専用の加
工済ストッカへ返却する。ワークを取出した汎用ストッ
カのパレットには、まだ別の未加工ワークが積重ねられ
ているからである。このように、汎用ストッカは供給専
用、加工済みストッカは排出専用と限定することによ
り、大量のワークを効率よく処理できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の平板ワーク供給装置における
実施例について、図を参照しながら説明する。まず、異
なるワークを混在させて処理する装置として、複数の支
持フレーム11を有するワークストッカ１を用いた装置に
ついて、図１は平面図、図２は正面図、図３はワークス
トッカ１の側面図、図４は図１中Ａ−Ａ断面図、そして
図５は図４中ワーク受21の回動手段として用いている倒
しシリンダ25附近の拡大図である。この実施例は、レー
ザ加工機へワーク92を供給するもので、レーザ加工機
(ワークテーブル91のみ図示、後省略)前面へワーク受渡
装置２、このワーク受渡装置２の右横にワークストッカ
１を隣接させている。この装置構成におけるワークスト
ッカ１は、文字通りワークの集積庫として機能する。

【００１５】ワークストッカ１は、図１、図２及び図３
に見られるように、ほぼ矩形状の仕切の支持フレーム11
を起立状態、かつ支持フレーム面直角方向(図１Ｙ方向)
へ水平に、ストッカベース15へ並べて固定した構造で、
それぞれの支持フレーム11が支持するワーク92が互いに
干渉しない程度の間隔を設けてある。各支持フレーム11
下縁には、ワーク92を下縁で受け、支持フレーム面方向
(図１Ｘ方向)の移動を可能にするチェーン12が個別に張
架してある。未加工のワーク92は、このチェーン12によ
りワークストッカ１から出入れされる。

【００１６】支持フレーム11全体は、ストッカベース15
に従って支持フレーム面直角方向へ移動する。この移動
手段には、効率的で精度の高いボールネジ13を採用し、
このボールネジ13に位置検出のためのエンコーダ14を取
付けて、これらを一体にストッカベース15下面に配設
し、固定ベース19に対して変位を可能にしている。これ
により、ワークストッカ１はワーク受渡装置２に対する
相対的位置を変え、選択した支持フレーム11からワーク
受渡装置２のワーク受21へとワーク92の受渡しが可能と
なる。

【００１７】ワーク受渡装置２は、図１、図２及び図４
に見られるように、ワーク受21底辺を軸着した矩形状枠
の移動ベース22を、ワークテーブルの方向へ移動可能に
固定ベース27に載置した外観を有する。移動ベース22
は、固定ベース27に対してワーク受面直角方向(図１Ｙ
方向)のレール28,28を設け、この固定ベース27と移動ベ
ース22とを移動シリンダ29で連結し、移動シリンダ29を
伸縮させることで前記方向への移動を行う。移動ベース
22には、ワークストッカ１とのワーク92の受渡しを容易
にするため、ワーク受面方向(図１Ｘ方向)へ移動可能な
ように、ワーク受21下辺に沿って、駆動チェーン30を張
架して全体が連動して同期駆動可能なコロ26を前記方向
へ配列している。

【００１８】ワーク受渡装置２は、ワークストッカ１か
らチェーン12により送り出されたワーク92をコロ26で受
け、併せてコロ26を駆動させてこのワーク92を引込む。
このワーク92の受渡しは、起立状態で行われる。ワーク
受21は、単にワーク92を支持する４本の受バー23と、モ
ータ31により長手方向に駆動する繰出ベルトを有する５
本の駆動バー24とから構成されている。図５に見られる
ように、それぞれのバー23,24の下端は連動軸32に固着
し、この連動軸32が回動可能な回動アーム33に連結され
ている。回動アーム33は、連動軸32と対称な位置に、移
動ベース22に軸着された倒しシリンダ25と連結してい
る。これにより、倒しシリンダ25を伸長すればワーク受
21は起立状態(回動アーム33は水平状態)に、縮退すれば
水平状態(回動アーム33は起立状態)になる。

【００１９】図１を参照して手順を説明すれば、ワーク
受渡装置２に渡された未加工のワーク92は、起立状態を
維持したまま、移動シリンダ29を縮退させることで移動
ベース22をレーザ加工機のワークテーブル91へ近付け
る。この位置で、ワーク受21は倒しシリンダ25を縮退さ
せて回動アーム33を起こし、ワーク受21を水平状態とし
てワーク92をワークテーブル91上へ供給する。更に、ワ
ーク92をワークテーブル91上の加工に適した位置へ配置
されるように、駆動バー24により押出す。ワーク92の水
平位置が決定されれば、ワーク92をワークテーブル91が
直接支持できるように、つまりはワーク92が安定するよ
うに、ワーク受21は、受バー23及び駆動バー24を少し下
げるようにしている。これは、回動シリンダ34を介して
連動軸32と回動アーム33とをクランク機構で連結した機
構によっている。加工終了後のワーク92は以上の逆の手
順で排出し、ワークストッカ１の元の支持フレーム11へ
回収する。

【００２０】上記に示した装置は、ワークストッカ１と
ワークテーブル91とのワーク92の受渡しに、従来の吸盤
や磁石付クレーンを要しないので、ワーク92の形状、材
質を問わずに扱え、極めて汎用性に優れている。しか
も、供給、排出するワーク92を同一のワークストッカ１
に格納でき、そのワーク92の収納状態が起立状態である
ことから、装置の設置に要する設置スペースが少なくて
すむ利点もある。一連の手順は、機械駆動によること、
ワークストッカ１の位置決めが正確に行われることなど
により、自動化が行いやすく、省人化を実現する。こう
した特性を有する装置は、多品種少量生産の形態に適し
た装置ということができる。

【００２１】次に、回動支持フレーム16を有するワーク
ストッカ18を用いて構成した平板ワーク供給装置につい
て、図６に平面図、図７にワークストッカ18の側面図、
そして図８に汎用ストッカ41の斜視図を示す。この実施
例は、レーザ加工機(ワークテーブル91のみ図示、後省
略)へ鋼板の未加工のワーク92を供給するためのもの
で、レーザ加工機前面へワーク受渡装置２、このワーク
受渡装置に隣接した位置から若干離れた場所にまで移動
可能にワークストッカ18を配置してあり、汎用ストッカ
41から吸盤移送機93でワーク92をワークストッカ18へ受
渡す構成となっている。この構成の装置は、汎用ストッ
カの設置台数に限度はなく、汎用ストッカの配置台数分
だけの大量のワークが扱える点が特徴である。この装置
構成におけるワークストッカ18は、汎用ストッカ41やワ
ーク供給装置２との連携を効率よく行うためのバッファ
として機能する。

【００２２】汎用ストッカ41は、図８に見られるよう
に、前面を開放した筐体44内に複数のパレット42が積層
され、前面へパレット42の引出又は収納を行うために進
退及び上下動可能なパッド45を設けたエレベータ43を設
置した外観を有する。前記パッドは、格子状、面状のも
の等がある。パレット42は、両側を筐体44内側面に対向
させたガイド46に支持されている。パレット42の取出し
は、エレベータ43を所定高さにまで上昇させ、次いでパ
レット42,42間にパッド46を挿入、上昇させて上位のパ
レット42を持上げ、このパレット42を持上げた状態から
パッド45を後退させてパレット42をエレベータ43上面に
移動させた後、エレベータ43を下降させることで行う。
パレット42の収納は、この逆である。こうした操作は、
自動化されているのが一般的である。本発明では、パレ
ット42ごとに、同形状、同素材のワーク92を積重ねて収
納している。

【００２３】図６を参照して手順を説明すれば、汎用ス
トッカ41から取出されたパレット42は未加工ワーク92を
山積みにした状態にあり、吸盤移送機93が一番上に載置
してあるワーク92を上方から吸着し、待機しているワー
クストッカ18の回動支持フレーム16へ移載する。このワ
ークストッカ18の回動支持フレーム16は、先に例示した
ワークストッカ１の支持フレーム11と同機能を有するほ
か、支持フレーム面直角方向(図６Ｙ方向)へ回動可能に
なっている。前記吸盤移送機93からのワーク92の受取は
回動支持フレーム16が水平状態で行われる。これは、汎
用ストッカ41、吸盤移送機93それぞれが、ワーク92を水
平状態で扱うことに合わせ、装置構成を簡単にするため
である。

【００２４】ワークストッカ18は、先に例示した図１の
ワークストッカ１を、モータ駆動によりレール17，17に
沿って移動可能にし、かつ回動支持フレーム16を支持フ
レーム面直角方向へ起立状態から水平状態へ回動可能に
ストッカベース15へ軸着した構造である。ワーク92を送
出すためのチェーン12は、回動支持フレーム16底辺に沿
って、ストッカベース15に配してある。このワークスト
ッカ18は、ワーク92の搬送及び汎用ストッカ41若しくは
加工済ストッカ94とのワーク92の受渡しを行うために回
動支持フレーム16が回動する点を除き、ワーク受渡装置
２に対しては先のワークストッカ１と同様に機能する。
そこで、回動支持フレーム16に並べて図３に示すような
回動しない支持フレーム11をストッカベース15に取付け
れば、先のワークストッカ１としても使用でき、設置ス
ペースの共用、ひいてはラインの一体化(多品種少量生
産と少品種大量生産との混在化)が可能となる。

【００２５】ワークストッカ18は、ワーク92を回動支持
フレーム16に受取った後、回動してチェーン12でワーク
92を受け、起立状態で支持する。この状態を維持しなが
ら、ワークストッカ18はレール17,17上をワーク受渡装
置２に隣接した位置にまで移動する。この後の手順は先
のワークストッカ１のところで述べた手順と同一で、ワ
ーク92をチェーン12により送出し、ワーク受渡装置２に
よりワーク92をワークテーブル91に供給する。なお、回
動支持フレーム16の回動機構は、ワーク受渡装置２のワ
ーク受21と同じ手段を用いている。このように、本実施
例のワークストッカ18は、先に例示したワークストッカ
１、ワーク受渡装置２と構造、機構を同じくする部分が
多く、装置の製造単価を抑えると共に、部品の共通化に
より保守費用を低減させることができる。

【００２６】加工終了後のワーク92は逆手順で加工済ス
トッカ94へ戻される。このように、本実施例において
は、未加工のワーク92の送出と加工済のワーク92の受取
とを、それぞれ別のストッカに役割分担することで大量
のワークの取扱いを簡便にし、効率のよい処理が行える
ようにしている。例えば、加工済のワーク92を搬送して
きたワークストッカ18に対して、既に汎用ストッカ41か
ら未加工のワーク92を取出しておき、ワークストッカ18
から加工済のワーク92を加工済ストッカ94へ送出すと同
時に、ワークストッカ18へ未加工のワーク92を載置、供
給できるなど、作業時間の短縮が可能になるのである。

【００２７】

【発明の効果】本発明の平板ワーク供給装置によれば、
第一に、形状、素材の異なる多種多様なワークを混在さ
せて加工する多品種少量生産に適した生産ラインを実現
でき、第二に、形状、素材が単一なワークを大量に扱う
少品種大量生産に適した製造ラインも簡単に構築できる
ようになる。いずれの装置もワークの受渡し、移動等が
機械駆動によって行えるので自動化が容易で、省力化、
省人化によるコスト削減に寄与する。

【００２８】支持フレームを固定したワークストッカを
用いて構成した平板ワーク供給装置について付言すれ
ば、従来の装置に比べ簡素化し、かつ省スペースとなっ
ている利点を挙げることができる。また、回動支持フレ
ームを有するワークストッカを用いて構成した平板ワー
ク供給装置についていえば、ワークの供給又は排出を並
行して行えるので、大量にワークを扱う場合に時間の節
約をすることができる。さらに、両者はワーク受渡装置
を共用するなどして、共存して設置可能なので、製造ラ
イン全体の汎用性を高めることもでき、総じて作業効率
を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多品種少量生産に適した平板ワーク供給装置の
平面図である。

【図２】同装置の正面図である。

【図３】同装置のワークストッカの側面図である。

【図４】図１中Ａ−Ａ断面図である。

【図５】図４中回動部の拡大図である。

【図６】少品種大量生産に適した平板ワーク供給装置の
平面図である。

【図７】同装置のワークストッカの側面図である。

【図８】同装置に用いる汎用ストッカの斜視図である。

【符号の説明】

１ ワークストッカ ２ ワーク受渡装置 11 支持フレーム 12 チェーン 15 ストッカベース 16 回動支持フレーム 18 ワークストッカ 19 固定ベース 21 ワーク受 22 移動ベース 23 受バー 24 駆動バー 26 コロ 27 固定ベース

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｇ 47/95 Ｚ 7633−3Ｆ Ｂ６５Ｈ 1/02 Ａ 8712−3Ｆ 9/00 Ｈ 8611−3Ｆ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークテーブル前面に配したワーク受渡
   装置と、該ワーク受渡装置側方に隣接させて配したワー
   クストッカとから構成され、ワークストッカは平板ワー
   クを起立状態で支持及びワーク受渡装置への送出又は受
   入手段を有してなり、ワーク受渡装置は平板ワークを起
   立状態で支持及びワークストッカからの受入又は送出手
   段を有し、かつ該平板ワークを面直角方向に起立状態か
   ら水平状態又はその逆の回動手段を有してなる平板ワー
   ク供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のワークストッカが、下方
   に同期駆動かつワークを支持する複数のチェーンを配
   し、該チェーン上方の支持フレームをストッカベースへ
   起立状態で並べて取付け、該ストッカベースを固定ベー
   スに対して支持フレームの配列方向に移動可能にしてな
   る平板ワーク供給装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のワークストッカが、下方
   に同期駆動かつワークを支持するチェーンを配し、該チ
   ェーン上方の回動支持フレームを面直角方向に起立状態
   から水平状態又はその逆で回動可能にストッカベースへ
   取付け、該ストッカベースを水平方向へ移動可能にし、
   水平載置ワークストッカと連繋してなる平板ワーク供給
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のワーク受渡装置が、回動
   する繰出ベルトを有する駆動バーと受バーとからなるワ
   ーク受を面直角方向に起立状態から水平状態又はその逆
   で回動可能に移動ベースへ取付け、かつ該ワーク受下縁
   に沿って同期駆動するコロを移動ベースに取付け、該移
   動ベースを固定ベースに対してワーク受の回動方向に移
   動可能にしてなる平板ワーク供給装置。