JPH10203608A - ワーク供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動倉庫から板材加工機等へのワーク供給
を、多品種少量生産の場合にも能率良く行え、工作機械
の稼働率を向上させることができるようにする。 【解決手段】 自動倉庫１内に、種類の異なるワークＷ
が載せられたパレット８を各々載置する複数のピッキン
グステーション９を設ける。それらのピッキングステー
ション９のうち、任意のピッキングステーション９から
ワークＷを取り出して所定のワーク搬出位置７へ搬送す
るワーク選択取出手段５０を設ける。この手段５０は、
ピッキングローダ１０と走行コンベヤ１３とでなる。前
記ワーク搬出位置７から所定のワーク待機位置Ｑへワー
クＷを搬出するワーク搬出手段１６を設ける。そのワー
ク待機位置１７のワークＷを工作機械１５へ供給するワ
ーク供給手段１８を設ける。前記手段５０，１６，１８
でワーク処理手段１００が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多品種少量のワ
ークを自動倉庫から板材加工機等の工作機械へ供給する
ワーク供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パンチプレス等の板材加工機に板
材ワークを供給する装置として、各種のワークを載置し
たパレットを自動倉庫に格納しておき、希望のワークの
載置されたパレットを板材加工機の近傍に出庫し、パレ
ット上からローダで一枚ずつワークを分離して供給する
ものが一般に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなワ
ーク供給装置では、ワーク種類の変更毎にパレットの入
出庫が必要であり、その間、板材加工機は待機すること
になる。そのため、多品種少量生産の場合、例えば１パ
レットにつき２，３枚のワークをパンチ加工するような
場合、パレットの入出庫が頻繁に行われることになり、
その都度、板材加工機に待機時間が生じ、板材加工機の
稼働率が低くなるという課題がある。

【０００４】この発明は、このような課題を解消し、工
作機械へ多種類少量のワークを供給する場合でも、ワー
ク供給能率を高めることができ、工作機械の稼働率を向
上させることのでるワーク供給装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のワーク供給装
置は、種類の異なるワークが載せられたパレットを各々
載置する複数のピッキングステーションを設け、任意の
ピッキングステーションからワークを選択的に取り出
し、工作機械に搬送するワーク処理手段を設けたもので
ある。この構成によれば、ワーク処理手段が任意のピッ
キングステーションからワークを選択的に取り出し、工
作機械に搬送する。そのため、工作機械で加工するワー
ク種類を変えるときにも、パレットの入庫および出庫等
の動作を行うことが不要となる。そのため、ワーク種類
の交換が頻繁に必要となる極度の多品種少量生産の場合
であっても、ワークを能率よく工作機械に供給でき、工
作機械の稼働率を向上させることができる。したがって
ワーク加工のサイクルタイムが短縮される。

【０００６】前記構成のワーク供給装置において、前記
ピッキングステーションは、パレット搬送手段を有し、
前記複数のパレットを収納可能な複数連，複数段のラッ
クを有する自動倉庫において所定段に連なって配置さ
れ、前記パレット搬送手段は、ピッキングステーション
とその他のラックとの間でパレット搬送を行うものとし
ても良い。このようにワークの格納に複数連，複数段の
ラックを有する自動倉庫を用いることにより、多品種の
多量のワークを工作機械へ供給可能に格納しておくこと
ができる。自動倉庫内でのパレットの入れ替え、例えば
ピッキングステーションと他の棚とのパレットの入れ替
え等は、工作機械の加工時にスタッカクレーン等のパレ
ット搬送手段で行うことができる。そのため、所望のパ
レットを直ぐに準備することができる。また、前記ワー
ク処理手段は、前記ラック内の前記複数のピッキングス
テーション上を走行可能な走行体で構成されるワーク選
択取出手段を有し、前記走行体はワークを把持するワー
ク把持手段を有するものとしても良い。このようにワー
ク把持手段を有する走行体でピッキングステーションか
らのワークの取り出しを行うようにすることにより、簡
単な構成で任意ピッキングステーションからのワークの
選択取り出しを行うことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図７と共に説明する。図１（Ａ）は、この実施形態に
係るワーク供給装置を装備した板材加工ラインにおける
自動倉庫の概略正面図であり、図１（Ｂ）は同板材加工
ラインの概略平面図である。ワークストック装置である
自動倉庫１は、並設した２列のラック２Ａ，２Ｂと、両
ラック２Ａ，２Ｂ間を走行可能なスタッカクレーン３と
を備える。各ラック２Ａ，２Ｂは、上下複数段のパレッ
ト載置棚４を有する単連ラック部５を、スタッカクレー
ン３の走行方向（Ｘ方向）に複数連ねて構成される。ス
タッカクレーン３はパレット搬送手段となるものであ
り、ラック２Ａ，２Ｂの任意のパレット載置棚４と他の
任意のパレット載置棚４との間、または任意のパレット
載置棚４と後述するパレット入出庫ステーション６との
間でパレット８の搬送を行う。各パレット８には種類の
異なるワークＷ、例えば寸法や形状が種々異なる板材が
それぞれ積層状態に載せられる。

【０００８】一方のラック２Ａを構成する複数の単連ラ
ック部５は、所定段のパレット載置棚４がピッキングス
テーション９とされている。この例では、ラック２Ａに
おける１つの単連ラック部５が、ワーク搬出位置である
出庫ステーション７に当てられ、残り全ての単連ラック
部５にピッキングステーション９が設けられている。こ
れらピッキングステーション９の上方には、その一つ上
の段のパレット載置棚４との間に、ピッキングローダ１
０および走行コンベヤ１３をピッキングステーション並
び方向に走行可能とする走行空間１４が設けてある。

【０００９】前記ピッキングローダ１０および走行コン
ベヤ１３により、任意のピッキングステーション９から
ワークＷを取り出してワーク搬出位置である出庫ステー
ション７へ搬送するワーク選択取出手段５０が構成され
る。このワーク選択取出手段５０と、後述の搬出コンベ
ヤ１６からなるワーク搬出手段と、後述のローダ１８か
らなるワーク供給手段とにより、ワーク処理手段１００
が構成される。ピッキングローダ１０は、任意のピッキ
ングステーション９のパレット８上からワークＷを持ち
上げて走行コンベヤ１３上に移載する装置であり、ワー
ク選択手段となる。このピッキングローダ１０は、各ピ
ッキングステーション９の上方を走行可能な走行体１１
と、ワークＷを把持するワーク把持手段である複数の吸
着パッド１２とを有する。走行コンベヤ１３は、ピッキ
ングローダ１０から移載されたワークＷを走行によって
出庫ステーション７まで搬送し、この位置で、走行方向
（Ｘ方向）と直交する水平方向（Ｙ方向）にワークＷを
搬出するコンベヤである。すなわち、走行コンベヤ１３
は、ピッキングローダ１０から移載されたワークＷを所
定位置に搬送するワーク選択搬送手段となる。

【００１０】自動倉庫１の正面側となるラック２Ａ側の
床面には、工作機械であるパンチプレス等の板材加工機
１５が配置される。また、ラック２Ａの出庫ステーショ
ン７に続いて搬出コンベヤ１６が配置される。この搬出
コンベヤ１６は、走行コンベヤ１３から送り出されるワ
ークＷを板材加工機１５の一側方のワーク待機位置Ｑに
搬出するワーク搬出手段である。ワーク待機位置Ｑは、
搬出コンベヤ１６によって搬出されてきたワークＷを位
置決めする位置決めコンベヤ１７の上面からなる。位置
決めコンベヤ１７上に位置決めされたワークＷは、ワー
ク供給手段であるローダ１８によって板材加工機１５に
供給される。ローダ１８は、位置決めコンベヤ１７上か
ら板材加工機１５上にわたって延設された走行レール１
９に沿ってＸ方向に走行自在に設けられる走行体２０
と、ワークＷを吸着して持ち上げる複数の吸着パッド２
１とを有し、位置決めコンベヤ１７上からワークＷを持
ち上げて板材加工機１５上に移載する。

【００１１】図２は、自動倉庫１を含む板材加工ライン
の実際の構成の概略平面図を示す。パレット入出庫ステ
ーション６は、ワークＷを載せたパレット８を自動倉庫
１に対して入出庫するパレット搬入・搬出位置であっ
て、ラック２Ａにおける他の１つの単連ラック部５の所
定段のパレット載置棚４に相当する空間がこれに割り当
てられる。このパレット入出庫ステーション６と対向す
る位置には、入出庫台車２２が配置され、出庫されたパ
レット８および入庫するパレット８がこの入出庫台車２
２に載せられる。板材加工機１５の後段には、加工済み
ワークの種類等に応じて板材加工機１５からワーク（製
品）を搬出する２経路のアンローダ５２，５３と、両ア
ンローダ５２，５３に続く集合経路となるコンベヤ５４
とで、加工済ワーク搬出経路５５が構成されている。ま
た、前記位置決めコンベヤ１７に隣接して、位置決めコ
ンベヤ１７上のワークＷを搬入し、それを反転して位置
決めコンベヤ１７上に返す反転装置５６が設置されてい
る。

【００１２】図３（Ａ）は自動倉庫１の破断側面図を示
し、同図における走行空間１４の拡大図を図３（Ｂ）に
示す。走行コンベヤ１３は、ラック２Ａのフレーム２３
に設けられた走行レール２４に沿ってＸ方向に走行する
走行体２５を備えている。走行空間１４におけるピッキ
ングローダ１０および走行コンベヤ１３の走行において
は、左側への走行時にピッキングローダ１０が走行コン
ベヤ１３を超えないように、また右側への走行時に走行
コンベヤ１３がピッキングローダ１０を超えないよう
に、走行制御手段６１によって走行動作が制御される。
これにより、ピッキングローダ１０と走行コンベヤ１３
との干渉が回避される。詳しくは、走行制御手段６１
は、ピッキングローダ１０と走行コンベヤ１３との走行
の制御を数値制御等で行うＮＣ装置またはプログラマブ
ルコントローラ等からなる制御装置であり、走行コンベ
ヤ１３に対しては、可能な限りの最大速度で運転し、ピ
ッキングローダ１０は、最大走行速度を走行コンベヤ１
３の最大速度よりも低くしてある。このように走行制御
手段６１を構成することにより、ピッキングローダ１０
が走行コンベヤ１３に衝突することが防止でき、また干
渉回避の制御も簡単な制御で済む。

【００１３】図４（Ａ），（Ｂ）は、ピッキングローダ
１０の平面図および正面図を示す。ピッキングローダ１
０の走行体１１上には、走行体１１の走行駆動源である
モータ２６と、吸着パッド１２の昇降駆動源であるシリ
ンダ２７と、ラック２Ａのフレーム２３に設けられた走
行レール２８に係架される走行ローラ２９とが設けられ
る。走行体１１の下部にはリンク機構３０Ａ，３０Ｂを
介して昇降フレーム３１が支持され、複数の吸着パッド
１２を分散配置したパッド支持フレーム３２が位置調整
機構３３を介して昇降フレーム３１の下部に設けられて
いる。昇降フレーム３１に連結されるチェーン３４をシ
リンダ２７で巻取り・巻戻しすることにより昇降フレー
ム３１が昇降駆動される。リンク機構３０Ａ，３０Ｂ
は、Ｘ方向に向けて配置した２組３０ＡとＹ方向に向け
て配置した２組３０Ｂとからなり、これにより昇降フレ
ーム３１の支持強度が十分に確保されている。また、位
置調整機構３３を介してパッド支持フレーム３２が昇降
フレーム３１に設けられているので、パッド支持フレー
ム３２に無理な外力が加わった場合でも、位置調整機構
３３の延長方向にパッド支持フレーム３２を逃がすこと
ができる。

【００１４】図５（Ａ），（Ｂ）は走行コンベヤ１３の
平面図および正面図を示す。走行コンベヤ１３は、図３
（Ｂ）と共に前述したように、レール２４に設置されて
走行する走行体２５を有し、この走行体２５に、走行方
向と直交する方向に回動するベルトまたはチェーン等の
無端の回動搬送体５７が多数平行に設けられている。こ
れら回動搬送体５７は、前後のプーリ５８，５８間に掛
装されている。走行体２５は、四隅に立設した吊腕２５
ａの上端のローラで前記レール２４に支持されている。
また、走行体２５は、走行方向一端の上部に走行駆動ロ
ーラ５９を有しており、両側部の一対の走行駆動ローラ
５９は駆動軸６０で一体に連結されている。前記レール
２４およびピッキングローダ用のレール２８は、いずれ
もラック２Ａに支持されており、これにより専用のレー
ル支持手段を設けることが不要となり、部品点数を減ら
すことができる。

【００１５】図６は搬出コンベヤ１６の側面図を示す。
搬出コンベヤ１６は駆動式のローラコンベヤからなり、
そのコンベヤフレームは、支持フレーム３５上に平行リ
ンク機構３６を介して支持され、平行リンク機構３６を
構成する１つのリンク３６ａの先端と支持フレーム３５
との間に連結したシリンダ３７により、水平姿勢のまま
昇降できるように構成されている。この実施形態では、
出庫ステーション７からワークＷを搬出する走行コンベ
ヤ１３の高さレベルに対して、搬出コンベヤ１６から搬
出されるワークＷを受け取る位置決めコンベヤ１７の高
さレベルを低く設定してあるので、走行コンベヤ１３か
ら搬出コンベヤ１６にワークＷを搬送する場合には、走
行コンベヤ１３と同じ高さレベルまで搬出コンベヤ１６
を持ち上げ、搬出コンベヤ１６から位置決めコンベヤ１
７にワークＷを搬送する場合には、位置決めコンベヤ１
７と同じ高さレベルまで搬出コンベヤ１６を下げる。

【００１６】図７は位置決めコンベヤ１７の正面断面図
を示す。この位置決めコンベヤ１７は、搬出コンベヤ１
６から搬送されてきたワークＷをＸ方向に送るローラコ
ンベヤ３８と、ワークＷをＹ方向に搬送するベルトコン
ベヤ３９とからなる。ベルトコンベヤ３９は、ローラコ
ンベヤ３８の各ローラ３８ａ間に各々配置される多数の
細いコンベヤベルト３９ａを有し、各コンベヤベルト３
９ａはフレーム４０で一体に連結される。これらのコン
ベヤベルト３９ａは、ローラコンベヤ３８のフレーム４
１とベルトコンベヤ３９のフレーム４０との間に連結さ
れたシリンダ４２により、ローラコンベヤ３８の下方に
退避する傾斜姿勢と、ローラコンベヤ３８の搬送面より
若干浮き出た高さレベルとなる水平姿勢とに切り換えら
れる。

【００１７】上記構成の動作を説明する。先ず、所望の
種類のワークＷを載せたパレット８が載置されているピ
ッキングステーション９上までピッキングローダ１０が
走行してきて、その吸着パッド１２によりパレット８上
のワークＷを１枚持ち上げる。次に、走行コンベヤ１３
がピッキングローダ１０の下位置まで移動し、ピッキン
グローダ１０が吸着を解除してワークＷを落とす。これ
によって、ワークＷが走行コンベヤ１３上に載置され
る。

【００１８】次に、走行コンベヤ１３は出庫ステーショ
ン７まで走行する。この間、ピッキングローダ１０は、
次に選択するワークＷを載せたパレット８が載置されて
いるピッキングステーション９上まで走行して、そのワ
ークＷを持ち上げる動作を行う。これにより、ワーク供
給サイクルの効率アップを図ることができる。

【００１９】出庫ステーション７に到着した走行コンベ
ヤ１３は、ワークＷを搬出コンベヤ１６上に搬送する。
このとき、搬出コンベヤ１６は、シリンダ３７の進出駆
動により図６に鎖線で示すように、走行コンベヤ１３と
同じ高さレベルまで持ち上げられる。走行コンベヤ１３
から搬出コンベヤ１６へワークＷが移載されると、搬出
コンベヤ１６は、シリンダ３７の後退駆動により図６に
実線で示すように、位置決めコンベヤ１７と同じ高さレ
ベルまで下げられる。このとき位置決めコンベヤ１７
は、そのベルトコンベヤ３９がローラコンベヤ３８の搬
送面より若干浮き出た水平姿勢で待機した状態とされ
る。この状態で、搬出コンベヤ１６から位置決めコンベ
ヤ１７に搬送されて来たワークＷはベルトコンベヤ３９
により取り込まれ、これにより位置決めコンベヤ１７で
のワークＷのＹ方向の位置決めが行われる。次に、ベル
トコンベヤ３９はローラコンベヤ３８の下方に傾斜姿勢
で退避する状態とされる。これにより、ワークＷはロー
ラコンベヤ３８上に載せられ、ローラコンベヤ３８の駆
動により、位置決めコンベヤ１７でのワークＷのＸ方向
の位置決めが行われる。

【００２０】位置決めコンベヤ１７でワークＷの位置決
めが完了すると、位置決めコンベヤ１７上に来たローダ
１８によってワークＷが持ち上げられる。次いで、ロー
ダ１８はＸ方向に板材加工機１５上まで走行し、ワーク
Ｗを板材加工機１５のテーブル１５ａ上に落とす。この
ようにして、自動倉庫１において選択され出庫された所
望の種類のワークＷが板材加工機１５で加工される。以
下、同様にして、所望の種類のワークＷが順次、自動倉
庫１から板材加工機１５に供給されて加工が行われる。

【００２１】なお、この発明のワーク供給装置は、種類
の異なるワークが載せられたパレットを各々載置する複
数のピッキングステーションと、任意のピッキングステ
ーションからワークを選択的に取り出し、工作機械に搬
送するワーク処理手段とを備えたものであるが、前記ワ
ーク処理手段は、ワーク選択取出手段、ワーク搬出手
段、およびワーク供給手段で構成されるものとしても良
い。すなわち、このワーク供給装置は、種類の異なるワ
ークが載せられたパレットを各々載置する複数のピッキ
ングステーションと、任意のピッキングステーションか
らワークを取り出して所定のワーク搬出位置へ搬送する
ワーク選択取出手段と、前記ワーク搬出位置から所定の
ワーク待機位置へワークを搬出するワーク搬出手段と、
前記ワーク待機位置のワークを工作機械へ供給するワー
ク供給手段とを備えたものとしても良い。この構成の場
合、次のようにワーク供給が行われる。ワーク選択取出
手段により所望のピッキングステーションのパレットか
らワークを取り出し、ワーク搬出位置へ搬送する。この
ワーク搬出位置のワークをワーク搬出手段でワーク待機
位置へ搬出し、ここで待機させる。工作機械でワークの
搬入が必要になると、ワーク待機位置のワークをワーク
供給手段で工作機械へ供給する。工作機械で加工された
ワークは、次工程あるいは格納場所等へ適宜の手段で搬
出される。ピッキングステーションのパレットは、工作
機械で加工中に自由に入れ替えることができる。この構
成の場合、このようにワーク処理手段はそれぞれの手段
により分業されているため、さらにワーク搬出時間を短
縮できる。また、ワーク待機位置が設けられるため、工
作機械における加工時間が長い場合に、ワークを待機さ
せることができ、時間調節可能であり、加工が終了する
と直ちにワーク供給手段によりワークを搬送することが
できる。すなわち、複数のピッキングステーションのパ
レット上のワークを、工作機械の近傍のワーク待機位置
まで１枚ずつ取り出し、ここで待機させるようにしたた
め、工作機械で加工するワーク種類を変えるときにも、
パレットの入庫および出庫等の動作を行うことが不要と
なる。そのため、ワーク種類の交換が頻繁に必要となる
極度の多品種少量生産の場合であっても、ワークを能率
よく工作機械に供給でき、工作機械の稼働率を向上させ
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明のワーク供給装置は、種類の異
なるワークが載せられたパレットを各々載置する複数の
ピッキングステーションと、任意のピッキングステーシ
ョンからワークを選択的に取り出し、工作機械に搬送す
るワーク処理手段とを備えたものであるため、多品種少
量のワークを能率よく工作機械に供給でき、工作機械の
稼働率を向上させることができる。前記ピッキングステ
ーションは、パレット搬送手段を有し、前記複数のパレ
ットを収納可能な複数連，複数段のラックを有する自動
倉庫において所定段に連なって配置されたものとし、か
つ前記パレット搬送手段は、ピッキングステーションと
その他のラックとの間でパレット搬送を行うものとした
場合は、ピッキングステーションを少ない部品点数によ
り簡単に構成できる。また、所望のパレットを直ぐに準
備することができる。前記ワーク処理手段は、前記ラッ
ク内の前記複数のピッキングステーション上を走行可能
な走行体で構成されるワーク選択取出手段を有し、前記
走行体はワークを把持するワーク把持手段を有している
ものとした場合は、ラックの部材を走行体の案内レール
の支持手段あるいは案内部材とすることができ、構成を
より簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態に係るワーク供
給装置を装備した加工ラインにおける自動倉庫の概略正
面図、（Ｂ）は同加工ラインの概略平面図である。

【図２】同加工ラインの実際の構成を示す平面図であ
る。

【図３】（Ａ）は前記自動倉庫の側面図、（Ｂ）は同自
動倉庫の走行空間における構造の拡大図である。

【図４】（Ａ）は前記ワーク供給装置におけるピッキン
グローダの平面図、（Ｂ）は同正面図である。

【図５】（Ａ）は走行コンベヤの平面図、（Ｂ）は同正
面図である。

【図６】同ワーク供給装置における搬出コンベヤの正面
図である。

【図７】同ワーク供給装置における位置決めコンベヤの
側面断面図である。

【符号の説明】

１…自動倉庫 ２Ａ，２Ｂ…ラック ３…スタッカクレーン（パレット搬送手段） ４…パレット載置棚 ５…単連ラック部 ７…出庫ステーション（ワーク搬出位置） ８…パレット ９…ピッキングステーション １０…ピッキングローダ（ワーク選択手段） １１…走行体 １２…吸着パッド（ワーク把持手段） １３…走行コンベヤ（ワーク選択搬送手段） １５…板材加工機（工作機械） １６…搬出コンベヤ（ワーク搬出手段） １７…位置決めコンベヤ（ワーク待機位置） １８…ローダ（ワーク供給手段） ５０…ワーク選択取出手段 １００…ワーク処理手段 Ｑ…ワーク待機位置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 種類の異なるワークが載せられたパレッ
   トを各々載置する複数のピッキングステーションと、任
   意のピッキングステーションからワークを選択的に取り
   出し、工作機械に搬送するワーク処理手段とを備えたワ
   ーク供給装置。
2. 【請求項２】 前記ピッキングステーションは、パレッ
   ト搬送手段を有し、前記複数のパレットを収納可能な複
   数連，複数段のラックを有する自動倉庫において所定段
   に連なって配置され、前記パレット搬送手段は、ピッキ
   ングステーションとその他のラックとの間でパレット搬
   送を行う請求項１記載のワーク供給装置。
3. 【請求項３】 前記ワーク処理手段は、前記ラック内の
   前記複数のピッキングステーション上を走行可能な走行
   体で構成されるワーク選択取出手段を有し、前記走行体
   はワークを把持するワーク把持手段を有している請求項
   ２記載のワーク供給装置。