JPH1190348A - ワークピース仕分け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工済みワークピースの仕分けを能率よくた
くさん行うこと。 【解決手段】 複数の仕分け箱１４を円形に配列してな
る仕分けエリア１４Ａの中心に搬送用ロボット１１を配
置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク、すなわち
産業用機械の取扱い対象物であるワークピースの仕分け
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】板金加工機であるパンチプレスやシャー
リングには、種々の具体的構成で水平面が形成されてい
る。これらの水平面上には、ワークピースにパンチング
加工やシャーリング加工を行うための作業場所が設けら
れ、これらの作業場所へ向けて加工前のワークピースが
所定のワークピース供給元から適宜の搬送手段によって
流され、そこで必要な加工を受ける。

【０００３】ところで、加工したワークピースを機械か
ら取り出すには、これまでは、作業員が機械を停止して
一つずつ取り出すか、あるいは一枚の母材に小さなワー
クをまとめて作り、それらワークの四隅または一部を抜
き取らずに母材に付けておく、いわゆるミクロジョイン
ト加工方式の採用によって行っていた。

【０００４】そして、取り出したワークはその加工した
内容に応じて仕分け箱に入れていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これまでの
技術では、ワークの仕分けは、作業員の手によるもので
あったため、能率が悪くたくさんの仕分けができなかっ
た。

【０００６】本発明は、上記実情に鑑み為されたもので
あって、その解決しようとする課題は、加工済みワーク
の仕分けを効率よくたくさん行えるワークピース仕分け
装置を提供することを技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明ワークピース仕分け装置は、以下の構成とし
た。

【０００８】すなわち、本発明のワークピース仕分け装
置は、異種類または同種類の加工済みワークピースを搬
送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送されて来
るワークピースをその種類に応じて仕分けられるように
するために円周上に配列されるとともに配置位置特定情
報を有する複数の仕分け箱と、前記円周の中心に回転自
在に取付けられるとともに前記搬送手段によって搬送さ
れて来るワークピースを受け取ってその種類に応じて前
記複数の仕分け箱のうち特定の仕分け箱へ運ぶロボット
と、前記複数の仕分け箱の各々の配置位置特定情報とワ
ークピースの種類との対応関係に基づいて、前記搬送手
段で送られて来るワークピースの種類を照合して得た配
置位置特定情報と符号する仕分け箱に、前記ワークピー
スを運搬するよう前記ロボットを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

【０００９】本発明のワークピース仕分け装置では、ワ
ークピースをその種類に応じて仕分けられるようにする
ために円周上に配列される複数の仕分け箱を有するの
で、前記円周の直径を大きくすればそれだけ仕分け箱の
数を多くできる。このため、ワークピースの数もそれに
比例して多く仕分けられる。

【００１０】また、ロボットは、円周の中心に回転自在
に取付けられているので、これを時計周りにおよび反時
計周りに動くようにすれば、特定の仕分け箱へのアクセ
スを時計周りまたは反時計周りのうち短い方の経路で行
くことができる。したがって、ロボットの特定の仕分け
箱へのアクセスタイムを短縮できる。

【００１１】さらに、複数の仕分け箱の各々の配置位置
特定情報とワークピースの種類との対応関係に基づい
て、前記搬送手段で送られて来るワークピースの種類を
照合して得た配置位置特定情報と符号する仕分け箱に、
前記ワークピースを運搬するよう前記ロボットを制御手
段によって制御するので、たくさんの加工済みワークの
仕分け箱への仕分けを自動的に行える。

【００１２】そして、本発明では、円周上に配列してな
る複数の仕分け箱を鉛直方向に複数段配列してもよい。
このようにすることで、仕分け箱全体として円筒形態に
なるので、小さいスペースでも大量のワークピースの仕
分けができる。なお、複数の仕分け箱を円周上いっぱい
に配列するのではなくその一部に配列することで、前記
複数の仕分け箱を円弧状にしてもよい。

【００１３】また、本発明では、ロボットは、前記搬送
手段によって搬送されて来るワークピースのうち先行す
るワークピースとこれに連続して来る後続のワークピー
スとが同じ種類であるとき、連続して来るすべてのワー
クピースを受け取った後、それらの種類に対応する前記
配置位置特定情報と符号する同一の仕分け箱へ同時に運
搬するようにしてもよい。このようにすることで、多数
のワークピースを同じ仕分け箱にまとめて一度に運べる
ので、仕分けに要する時間を短縮できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

〈装置の全体構成〉以下、本発明の実施の形態を添付し
た図面に基いて説明する。

【００１５】図１に示すように、本発明に係るワークピ
ース仕分け装置１は、パンチングとシャーリングの両機
能を備えたパンチング＆シャーリングマシン３に適用さ
れている。

【００１６】マシン３は、その長手方向における一方側
にワークピース仕分け装置１が配置されており、パンチ
ング部５とシャーリング部７は、それぞれマシン３のほ
ぼ中央に配置されている。

【００１７】パンチング部５とシャーリング部７よって
加工された異種類または同種類のワークピースは、図２
からわかるように、搬送手段であるベルトコンベア９に
よってワークピース仕分け装置１に含まれるロボット１
１の設置場所に向けて搬送される。そして、ベルトコン
ベア９によって搬送されて来たワークピースは、ベルト
コンベア９上の所定位置でロボット１１に取り上げら
れ、その後はワークピースの種類に応じてワークピース
仕分け装置１によって自動的に仕分けられるようになっ
ている。

【００１８】以下、ワークピース仕分け装置１について
詳述する。ワークピース仕分け装置１の主要部は、前記
ロボット１１と、このロボット１１およびパンチング＆
シャーリングマシン３を制御する図１に示した制御手段
としてのコンピュータ１３と、図２および図３からわか
るようにロボット１１を中心にその周りに円筒形に配列
した複数の仕分け箱１４，１４，……である。したがっ
て、図２に示すように、複数の仕分け箱１４，１４，…
…を上から見れば複数の仕分け箱１４，１４，１４，…
…は円周上に配列されていることがわかる。なお、円筒
形に配列した複数の仕分け箱１４，１４，……のことを
便宜上総称して仕分けエリア１４Ａということにする。

【００１９】そして、これらワークピース仕分け装置１
の主要部１１，１３，１４Ａにベルトコンベア９等の周
辺機器が付属してワークピース仕分け装置１を形成す
る。ロボット１１は、人の手に代わり得るものとして導
入されており、そのため、片持ちばり式となっている。
すなわち、ロボット１１は、図３に示すように、土台と
なるベース１６と、このベース１６上に載置される、人
の腕や手首、指に相当する部分であるマニピュレータ１
８とから構成される。なお、この実施例では、ベース１
６は、仕分けエリア１４Ａの高さ寸法に合わせて台２０
上に固定されている。

【００２０】マニピュレータ１８は、５軸制御となって
おり、ベース１６に載置されたボディ２２と、ボディ２
２に連結されたアッパーアーム２４と、アッパーアーム
２４に連結されたフォアアーム２６と、フォアアーム２
６の先端に連結されたバケット２８とからなる。

【００２１】ボディ２２は、ベース１６上で中心軸Ｌを
回動軸として時計回り方向におよび反時計回り方向に自
在に回転する。アッパーアーム２４は、ボディ２２に間
接部としてのショルダ３０を介して取り付けられ、仕分
けエリア１４Ａの半径方向外側および内側に向けて伸縮
する。また、フォアアーム２６は、アッパーアーム２４
に他の間接部であるエルボ３２を介して取り付けられ、
アッパーアーム２４と同様に仕分けエリア１４Ａの半径
方向外側および内側に向けて伸縮する。さらに、バケッ
ト２８は、リストピッチと称する図示しない間接部を介
してフォアアーム２６に対し上下に回動する。なお、前
記各間接部は、明示しないステッピングモータによって
作動する。

【００２２】仕分けエリア１４Ａは、円形柵状部３４
と、その上下方向に適宜の間隔をおいて配置される上段
部３６，中段部３８および下段部４０とからなる。そし
て、例えば、上段部３６の仕分け箱１４，１４，……に
は、パンチングされたワークピースが、また中段部３８
の仕分け箱１４，１４，……には、シャーリングされた
ワークピースが入れられるようになっている。また、下
段部４０の仕分け箱１４，１４，……は、上段部３６の
仕分け箱１４，１４，……および中段部３８の仕分け箱
１４，１４，……が足りなくなった場合の補助用であ
り、下段部３６の仕分け箱１４，１４，……の半分ずつ
をそれぞれパンチングされたワークピース用仕分け箱と
して、またシャーリング用仕分け箱として設けてある。
そして、これらの情報は予めコンピュータ１３に入力さ
れている。

【００２３】そして、ロボット１１の設置場所に向けて
ベルトコンベア９によって搬送されて来る個々のワーク
ピースが、どういう加工をされたものでいくつ搬送さ
れ、またどの時点で搬送されて来るかについては、個々
のワークピースがベルトコンベア９によって搬送される
前、例えばワークピースにパンチング加工またはシャー
リング加工を施した後でコンピュータ１３に情報として
送られ、コンピュータ１３は、その情報を一時的に記憶
する。

【００２４】なお、ワークピース一つを加工するに要す
る時間は一定であり、加工されたワークピースがベルト
コンベア９によってその所定場所に搬送されるに要する
時間も一定であるから、同一のワークピースが複数個連
続して加工される場合、ワークピースの数が判れば、コ
ンピュータ１３は、ベルトコンベア９の前記所定場所に
最初に加工したワークピースの到着時間と最後に加工し
たワークピースの到着時間を前もって知ることができ
る。それまでの間は、ロボット１１は、仕分けエリア１
４Ａのいずれかにおいて、コンピュータ１３からベルト
コンベア９の前記所定場所にまで移動する旨の指令が出
るまで待機している。

【００２５】そして、最初に加工したワークピースが前
記ベルトコンベア９上の所定場所に到着する時間に同期
させて仕分けエリア１４Ａからロボット１１がベルトコ
ンベア９の前記所定場所に向かうようになっている。ま
た、ロボット１１がベルトコンベア９の前記所定場所か
ら仕分けエリア１４Ａに向けて移動する時期を最後に加
工したワークピースが前記所定場所に到着する時間に同
期してある。したがって、ベルトコンベア９上を連続し
て流れて来る複数のワークピースのうち最初と最後のワ
ークピースの間に位置するワークピースがベルトコンベ
ア９上を流れて来る間、ロボット１１はベルトコンベア
９上の所定場所で待機し、前記複数のワークピースをロ
ボット１１のバケット２８にひとまとめに取り上げるの
である。

【００２６】このように、ベルトコンベア９によって搬
送されて来る先行のワークピースとこれに連続して来る
後続のワークピースとが同じ種類であって、同一の仕分
け箱１４に運ばれるものであるときは、コンピュータ１
３は、ロボット１１が、これらのワークピースをベルト
コンベア９上でバケット２８にひとまとめにした後、同
一の仕分け箱１４に向けて同時に運搬するよう、ロボッ
ト１１を制御する。なお、ロボット１１が現在どこにい
るかについては、適宜のセンサによって検知されるよう
になっている。

【００２７】一方、仕分け箱１４，１４，１４，……の
各々がワークピースで満杯になると、その旨がコンピュ
ータ１３に伝えられるようになっており、そのために、
例えば、仕分け箱１４に入ったワークピースの数を自動
カウントする方法や、仕分け箱１４に入ったワークピー
スが満杯になったことを重量で検出するという周知の方
法が採用されている。したがって、仕分け箱１４に現在
幾つのワークピースが入っており、あと幾つ入るという
こともコンピュータ１３には伝達される。

【００２８】仕分け箱１４がワークピースで満杯になる
と、その旨がコンピュータ１３に伝えられる。するとコ
ンピュータ１３がロボット１１の動きを制御して、該当
する仕分け箱１４にはワークピースを運ばないようにな
る。したがって、この仕分け箱１４には、それ以上のワ
ークピースが入れられないようになる。なお、仕分け箱
１４が満杯になった時点でそのことを作業員に報せるよ
うに音や光、またはそれらの組み合せによって知らしめ
るようにしてもよい。

【００２９】一方、ベルトコンベア９によって搬送され
て来たワークピースをその種類に応じて仕分けられるよ
うに、仕分け箱１４，１４，……には、その各々の配置
位置を特定するための配置位置特定情報としてアドレス
が付けられている。アドレスとしては、例えば適宜の番
号や名前が付される。これらの番号や名前は、実際に仕
分け箱１４，１４，……に記されるとともに、コンピュ
ータ１３に記憶される。

【００３０】また、ワークピースはどういう加工をされ
るものであるかの情報、すなわち、本実施形態で述べて
いるパンチング＆シャーリングマシン３では、パンチン
グ加工とシャーリング加工の両方がなされるという情報
も、前記マップに加工情報として入力してある。

【００３１】そして、パンチング＆シャーリングマシン
３でワークピースを加工すると、そのときの加工の種
類、ワークピースの数およびワークピースがベルトコン
ベア９上の所定位置にいつ搬送されて来るかの情報がコ
ンピュータ１３に伝えられる。そして、これらの情報の
うちワークピースがどのような加工をされたものである
という情報からコンピュータ１３は、搬送されて来たワ
ークピースをまずどこの段部へ運ぶべきかを決め、次に
段部が決まったら、この段部のうち搬送されて来るワー
クピースの数分を収容できる仕分け箱を判定し、この仕
分け箱のアドレスをコンピュータ１３は記憶する。その
後コンピュータ１３からロボット１１に指令がなされ、
前記アドレスと符号する所定の段部の仕分け箱１４に向
けて前記所定場所から個々のワークピースがロボット１
１によって運ばれる。

【００３２】なお、既述のようにベルトコンベア９によ
って搬送されて来るワークピースのうち先行のワークピ
ースとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ
種類であって、同一の仕分け箱１４に運ばれるものであ
るときは、これらのワークピースをベルトコンベア９上
でまとめた後、同一の仕分け箱１４に同時に運搬する。
また、コンピュータ１３は、ロボット１１がワークピー
スをベルトコンベア９から取り上げた後、所望の仕分け
箱１４に向けてワークピースをいち早く運搬するには、
ベルトコンベア９に位置しているロボット１１を仕分け
エリア１４Ａにおける時計回りまたは反時計回りのうち
のどちら回りに動かした方がよいかの判定を行う。そし
て、その判定結果に基づいて、コンピュータ１３は、ロ
ボット１１を適宜の方向に回転するよう制御する。そし
てワークピースをその仕分け箱に運搬した後は、今と反
対回りに回転してベルトコンベア９に戻る。以上の動作
をロボット１１はワークピースが加工される間行う。

【００３３】〈実施形態の作用効果〉次にこのような構
成のワークピース仕分け装置１についての作用効果を説
明する。

【００３４】ワークピース仕分け装置１では、複数の仕
分け箱１４，１４，……を円筒形に配列したので、仕分
けエリア１４Ａの直径の程度を大きくすればそれだけ多
くの仕分け箱１４，１４，……を確保できる。その結
果、ワークピースをたくさん仕分けられる。

【００３５】また、このロボット１１は、仕分けエリア
１４Ａの中心に配置され、時計周りにおよび反時計周り
に回転自在に動くので、特定の仕分け箱１４へのアクセ
スを時計周りまたは反時計周りのうち短い方の経路で行
くことができる。したがって、ロボット１１の特定の仕
分け箱１４へのアクセスタイムを短縮できる。

【００３６】一方、複数の仕分け箱１４，１４，……に
は、ベルトコンベア９によって仕分けエリア１４Ａに向
けて搬送されて来るワークピースをその種類に応じて仕
分けられるように、各々の仕分け箱１４，１４，……に
は種類に応じたアドレスを付してある。また、コンピュ
ータ１３には、複数の仕分け箱１４，１４，……のアド
レスとワークピースの種類とを比較するためのマップを
備えている。そして、満杯になっていない仕分け箱１４
がどれであるかも見極められる。

【００３７】しがって、前記マップに基づいて前記ワー
クピースの種類を照合して得たアドレスと符号するとと
もに満杯になっていない仕分け箱１４に向けて前記ワー
クピースを運ぶようロボット１１は制御される。この結
果、たくさんの加工済みワークピースの仕分け箱１４へ
の仕分けを自動的に行える。

【００３８】また、円形に配列した仕分けエリア１４Ａ
を鉛直方向に複数段配列することで仕分けエリア１４Ａ
を円筒形態にしたので、小さいスペースでも大量のワー
クピースの仕分けができる。

【００３９】さらに、ベルトコンベア９によって搬送さ
れて来るワークピースのうち、先行するワークピースと
これに連続して来る後続のワークピースとが同じアドレ
スの搬送箱１４に運ばれるものであるときは、コンピュ
ータ１３は、これらのワークピースを一度にまとめて同
じ仕分け箱１４に運べるようになっている。このため、
そのような場合、ロボット１１は、そのバケット２８で
先行するワークピースをベルトコンベア９から取り上げ
た後、仕分け箱１４に向かわずに後続のワークピースが
来るまで待機する。そして、後続のワークピースがその
待機場所に来たら、先行するワークピースとともに後続
のワークピースをもバケット２８で取り上げて、その後
これらのワークピースをひとまとめにして仕上げ箱１４
にまで運ぶ。

【００４０】このように、多数のワークピースをまとめ
て仕分けエリア１４Ａに運ぶことができるので、仕分け
に要する時間の短縮ができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のワークピ
ース仕分け装置によれば、円周上に仕分け箱を複数配列
したので、円周の径を大きくすることで多くの仕分け箱
を配列できる。このため、仕分け箱の数に比例して多く
のワークピースの仕分けもできるようになる。

【００４２】また、ロボットは、仕分け箱によって囲ま
れてなる領域の中心に回転自在に取付けられるので、時
計周りにおよび反時計周りに動けるので、特定の仕分け
箱へのアクセスを時計周りまたは反時計周りのうち短い
方の経路で行くことができる。したがって、ロボットの
特定の仕分け箱へのアクセスタイムを短縮できる。

【００４３】さらに、仕分け箱は、その配置位置特定情
報を有する。また、この仕分け箱の配置位置特定情報と
ワークピースの種類との対応関係に基づいて、搬送手段
で送られて来るワークピースの種類を照合して得た配置
位置特定情報と符号する仕分け箱に、前記ワークピース
を運搬するように、前記ロボットは制御手段によって制
御される、したがって、たくさんの加工済みワークピー
スの仕分け箱への仕分けを自動的に行える。

【００４４】そして、円周上に配列してなる複数の仕分
け箱を鉛直方向に複数段配列したので、仕分け箱全体と
して円筒形態になる。このため、小さいスペースでも大
量のワークピースの仕分けができる。

【００４５】また、ロボットは、前記搬送手段によって
搬送されて来るワークピースのうち先行するワークピー
スとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ種
類であるとき、連続して来るすべてのワークピースを受
け取った後、それらの種類に対応する前記配置位置特定
情報と符号する同一の仕分け箱へ同時に運搬する。その
結果、多数のワークピースをまとめて仕分け箱に運ぶこ
とができるので、仕分けに要する時間の短縮ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】・・・本発明に係るワークピース仕分け装置を
採用したパンチング＆シャーリングマシンの平面図

【図２】・・・図１の矢印ＩＩで示す部位の拡大図

【図３】・・・図２の矢印ＩＩＩ方向から見た図

【符号の説明】

１…ワークピース仕分け装置 ３…パンチング＆シャーリングマシン ５…パンチング部５ ７…シャーリング部 ９…ベルトコンベア １１…ロボット １３…コンピュータ １４…仕分け箱 １４Ａ…エリア１４ １６…ベース １８…マニピュレータ ２０…台 ２２…ボディ ２４…アッパーアーム ２６…フォアアーム ２８…バケット ３０…ショルダ ３２…エルボ ３４…円形柵状部 ３６…円形柵状部の上段部 ３８…円形柵状部の中段部 ４０…円形柵状部の下段部 ４２…センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異種類または同種類の加工済みワークピ
   ースを搬送する搬送手段と、 この搬送手段によって搬送されて来るワークピースをそ
   の種類に応じて仕分けられるようにするために円周上に
   配列されるとともに配置位置特定情報を有する複数の仕
   分け箱と、 前記円周の中心に回転自在に取付けられるとともに前記
   搬送手段によって搬送されて来るワークピースを受け取
   ってその種類に応じて前記複数の仕分け箱のうち特定の
   仕分け箱へ運ぶロボットと、 前記複数の仕分け箱の各々の配置位置特定情報とワーク
   ピースの種類との対応関係に基づいて、前記搬送手段で
   送られて来るワークピースの種類を照合して得た配置位
   置特定情報と符号する仕分け箱に、前記ワークピースを
   運搬するよう前記ロボットを制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするワークピース仕分け装置。
2. 【請求項２】 前記円周上に配列してなる複数の仕分け
   箱を鉛直方向に複数段配列することを特徴とする請求項
   １に記載のワークピース仕分け装置。
3. 【請求項３】 前記ロボットは、前記搬送手段によって
   搬送されて来るワークピースのうち先行するワークピー
   スとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ種
   類であるとき、連続して来るすべてのワークピースを受
   け取った後、それらの種類に対応する前記配置位置特定
   情報と符号する同一の仕分け箱へ同時に運搬することを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載のワークピー
   ス仕分け装置。