WO2019093409A1 - 物品仕分け装置 - Google Patents

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WO2019093409A1
WO2019093409A1 PCT/JP2018/041441 JP2018041441W WO2019093409A1 WO 2019093409 A1 WO2019093409 A1 WO 2019093409A1 JP 2018041441 W JP2018041441 W JP 2018041441W WO 2019093409 A1 WO2019093409 A1 WO 2019093409A1
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貴寛 市川
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株式会社アマダホールディングス
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    • B23K37/0408—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work for planar work

Definitions

  • the present invention relates to an article sorting apparatus, and more particularly to an article sorting apparatus for sorting and transferring articles placed on pallets into a plurality of stacking pallets.
  • An article sorting apparatus which sorts and transfers articles placed on a pallet or the like into a plurality of stacking pallets.
  • Patent Document 1 a product taken out of a processing machine and placed on a table is adsorbed by adsorption means and the first and second arranged adjacently A product sorting and stacking apparatus is described for sorting and transferring onto each stacking pallet of each of the stacking stations.
  • Patent Document 1 requires a large installation space in order to arrange a plurality of accumulation stations in parallel on a plane.
  • an unloading work space for unloading the sorted products from the accumulation station is also required for each accumulation station. Therefore, space saving of the installation space of an apparatus and the carrying-out work space of a member was desired.
  • the present invention it is possible to save the installation space and the unloading work space, and to provide an article sorting apparatus in which the convenience of the unloading work is improved.
  • the article sorting apparatus supports a pallet on which articles are placed, and the pallet station supports the pallet station for raising and lowering between a reference position and an elevated position higher than the reference position.
  • a first carriage capable of moving an article placed on the pallet between a transfer device capable of transferring an article placed on the pallet to a first area on one side of the pallet station, the first area, and the second area.
  • a second carriage which is movable between the first area and a second area on the other side of the pallet station and which can pass through the inside of the first carriage, the reference position
  • the first carriage can not go through the inside of the pallet station, and the second carriage can go through the inside of the pallet station.
  • the inner Shon characterized in that it is a possible slip through both the first carriage and the second carriage.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an article sorting apparatus 51 which is a first embodiment of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing a processing system ST1 including the sorting device 51.
  • FIG. 3 is a top view of the processing system ST1.
  • FIG. 4 is a perspective view of the processing system ST1.
  • FIG. 5 is a partial front view for explaining the drive and connection structure of the pallet moving device 52 provided in the sorting device 51.
  • FIG. 6 is a schematic view for explaining a product transfer path when the pallet station 1 of the sorting device 51 is at the reference position.
  • FIG. 7 is a schematic view for explaining the product transfer path when the pallet station 1 is in the raised position.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an article sorting apparatus 51 which is a first embodiment of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing a processing system ST1 including the sorting device 51.
  • FIG. 8 is a first schematic view for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 9 is a second schematic view for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 10 is a third schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 11 is a fourth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 12 is a fifth schematic view for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 13 is a sixth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. FIG. 14 is a seventh schematic view for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. FIG. 10 is a third schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 11 is a fourth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 12 is a fifth schematic view for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. 13 is a sixth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 52.
  • FIG. FIG. 14 is a
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of a sorting apparatus 151 which is a second embodiment of the article sorting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a front view showing a processing system ST2 including the sorting device 151.
  • FIG. 17 is a top view of the processing system ST2.
  • FIG. 18 is a perspective view of the processing system ST2.
  • FIG. 19 is a schematic view for explaining a product transfer path when the pallet station 11 of the sorting device 151 is at the reference position.
  • FIG. 20 is a schematic view for explaining the product transfer path when the pallet station 11 is in the raised position.
  • FIG. 21 is a first schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152. As shown in FIG. FIG. FIG.
  • FIG. 22 is a second schematic view for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. 23 is a third schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. 24 is a fourth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. 25 is a fifth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. 26 is a sixth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. FIG. 27 is a seventh schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. 28 is an eighth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. 29 is a ninth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • FIG. 29 is a ninth schematic diagram for explaining the operation of the pallet moving device 152.
  • the sorting apparatus according to the embodiment of the present invention will be described by way of the sorting apparatus 51, 151 which is the first and second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the sorting device 51.
  • FIG. 2 is a front view showing a processing system ST1 including a sorting device 51 and a laser processing machine 91.
  • the upper, lower, left, and right directions are defined by the arrows in FIG.
  • the front and back direction corresponds to the front and back direction of the paper surface of FIG.
  • FIG. 3 is a top view showing the processing system ST1
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the processing system ST1 as viewed from the upper right front upper side. In order to avoid complication of the drawing, some members are not As a display.
  • the processing system ST1 is configured to have a sorting device 51 and a laser processing machine 91, as shown in FIG.
  • the laser processing machine 91 irradiates the laser beam Ls from the laser processing head 91 a and cuts out the product WP from the plate material W of the material placed on the product pallet 71.
  • the sorting device 51 has a pallet station 1 and is juxtaposed to the right of the laser processing machine 91.
  • the sorting device 51 is configured to include a pallet moving device 52, a takeout loader unit device (hereinafter, TK unit device) 53s, and a control device 54.
  • TK unit device takeout loader unit device
  • the control device 54 may be an external computer, but here, the sorting device 51 is provided. As shown in FIG. 1, the control device 54 includes a central processing unit (CPU) 54a, a carriage position management unit 54b, a carriage operation control unit 54c, and a TK unit operation control unit 54d.
  • CPU central processing unit
  • the pallet moving device 52 has a track (not shown) for supporting the product pallet 71 movably in the left and right direction, and the pallet station 1 for moving up and down. And a pallet drive unit 52a (see FIG. 1).
  • the track substantially connects between the pallet station 1 and the laser processing machine 91 when the pallet station 1 is at the lowered reference position, and between the pallet station 1 of the product pallet 71 and the laser processing machine 91. It is possible to move back and forth.
  • the pallet station 1 is supported at its four corners by a pallet station lifting drive 2 which is a lifting column having a lifting function by an air cylinder or the like, and a lowered reference position shown by a solid line in FIG. Raise and lower between the raised position (arrow DRb).
  • a pallet station lifting drive 2 which is a lifting column having a lifting function by an air cylinder or the like, and a lowered reference position shown by a solid line in FIG. Raise and lower between the raised position (arrow DRb).
  • the sorting device 51 has a guide rail 3a extending in the front and rear direction, which is disposed and supported in parallel by a plurality of support columns.
  • a frame 3b is hung on the pair of guide rails 3a, 3a so as to be movable back and forth (FIG. 3: arrow DRc).
  • the back and forth movement range of the frame 3 b is generally between the front and rear ends of the sorting device 51. More specifically, as shown in FIG. 3, the center area C corresponding to the pallet station 1, the front area A on the front side of the center area C, and the rear area B on the rear side of the center area C is there.
  • the TK unit device 53s is a transfer device for transferring the product WP, and includes a TK unit 53, a TK unit driver 53e, and a pump 53f (see FIG. 1) for generating a negative pressure.
  • the frame 3 b supports the TK unit 53 so as to be movable leftward and rightward (FIGS. 2 and 3: arrow DRd).
  • the left and right movement range of the TK unit 53 includes at least the entire range in the left and right direction of the product pallet 71 supported by the pallet station 1.
  • the TK unit 53 has a connecting portion 53a connected to the frame 3b, a base support 53b supported so as to move up and down with respect to the connecting portion 53a (FIG. 2: arrow DRe), and an adsorption portion 53c arranged below the base support 53b.
  • the connecting portion 53a supports the base support 53b so as to be rotatable around the vertical axis including the suction portion 53c (FIG. 3: arrow DRf).
  • a plurality of suction units 53d provided with a suction cup for suctioning the plate material are provided below the suction unit 53c.
  • Movement of the TK unit 53 back and forth, left and right, and up and down is executed by the TK unit drive unit 53e under the control of the TK unit operation control unit 54d in the control device 54. Also, air suction in the adsorption unit 53d is performed by the negative pressure generated by the pump 53f.
  • the TK unit 53 adsorbs the product WP which is processed by the laser processing machine 91 and placed on the product pallet 71 and transferred to the pallet station 1, for example, and any position in the front area A and the rear area B Can be transferred to
  • Pallet moving device 52 has, in front area A and back area B, a plurality of pallets supporting product aggregate WPT which is an accumulation of product WP transferred from product pallet 71 by TK unit 53. .
  • the height of the product accumulation body WPT is managed to be within a predetermined upper limit height.
  • the first is a floor pallet 72 installed on the floor of the front area A as a lower part.
  • the remaining two are the middle pallet 73 and the upper pallet 74.
  • the floor pallet 72, the middle pallet 73, and the upper pallet 74 have fork pockets (not shown) for inserting and removing forks from the front side so that they can be moved by a forklift.
  • the middle pallet 73 and the upper pallet 74 are installed on the upper surfaces of the middle bogie 75 and the upper bogie 76, which move back and forth using the wheels 75a and 76a on rails installed sandwiching the floor pallet 72 in the left and right direction. .
  • a pair close to the floor pallet 72 is the rails 4, 4 supporting the middle carriage 75, and a pair outside the rails 4, 4 is the rails 5, 5 supporting the upper carriage.
  • the middle-stage carriage 75 and the upper-stage carriage 76 are formed such that the width and height of the left and right overlap at inside and outside. In other words, even if middle pallet 73 and product stack WPT accumulated at a predetermined upper limit are placed on middle pallet 73, middle cart 75 moves back and forth on rails 4, 4 without interfering with upper cart 76. It is possible.
  • FIG. 5 is a partial front view for illustrating the structure near the wheels 75 a and the wheels 76 a of the middle stage carriage 75 and the upper stage carriage 76.
  • the middle stage carriage 75 is provided with a motor for rotationally driving the axle 75 b as a carriage driving unit 52 c.
  • the middle carriage 75 can carry the middle pallet 73 and can self-propelled forward and backward.
  • the middle stage carriage 75 is provided with a carriage link portion 52d that reciprocates the rod-like connection pin 52d1 so as to project leftward in FIG. 5 by the operation of an air cylinder or the like.
  • the unconnected state of the middle-stage carriage 75 and the upper-stage carriage 76 is shown by a solid line
  • the connecting pin 52d1 is shown by a broken line at a position where it protrudes leftward to be in a connected state.
  • the upper-stage carriage 76 can move on the rails 5 and 5 so that it can not travel by itself by the rotation of the wheels 76a. As shown in FIG. 5, the upper carriage 76 includes a pin engagement portion 76b having an engagement hole 76b1 into which the connection pin 52d1 of the middle carriage 75 can be inserted.
  • the connecting pin 52d1 can be inserted into the engagement hole 76b1 by the operation of the bogie link portion 52d of the middle bogie 75 when the middle bogie 75 overlaps the upper bogie 76 at the same position in the front-rear direction.
  • the connecting pin 52d1 is inserted into the engagement hole 76b1, the middle stage carriage 75 and the upper stage carriage 76 are inhibited from relative movement in the front-rear direction, and integrally move back and forth.
  • the operation of moving the connecting pin 52d1 of the carriage link 52d in and out is controlled by the carriage operation control unit 54c. That is, the carriage link unit 52d selects and executes connection and non-connection between the middle carriage 75 and the upper carriage 76 under the control of the carriage operation control unit 54c.
  • the upper-stage carriage 76 is provided with a lock pin engagement portion 76c having an engagement hole 76c1 such that the opening of the engagement hole 76c1 is on the outside.
  • the pallet moving device 52 projects the lock pin 52e1 which can be engaged and inserted into the engagement hole 76c1 of the lock pin engagement portion 76c when the upper carriage 76 is at the predetermined position of each of the front area A and the rear area B.
  • a truck lock 52e is provided in each of the front area A and the rear area B (see also FIG. 3).
  • the lock pin 52e1 When the lock pin 52e1 is inserted into the engagement hole 76c1, the longitudinal movement of the upper carriage 76 is inhibited, and the longitudinal position of the upper carriage 76 in the front area A and the rear area B is determined to move freely. Absent. In FIG. 5, the lock pin 52e1 is shown in a locked state in which it protrudes to the right and is inserted into the engagement hole 76c1.
  • the pallet station 1 is either the upper carriage 76, the upper pallet 74 placed on the upper carriage 76, or the product accumulation WPT (including the product WP) placed on the upper pallet 74; It interferes in the height direction.
  • the height position of the product pallet 71 placed on the pallet station 1 corresponds to the so-called pass line of the laser processing machine 91.
  • the height position of the upper pallet 74 of the upper carriage 76 in the third stage from the bottom is based on the generally preferred upper limit height of the product stack WPT (see FIG. 4) accumulated on one pallet, By being set to a position close to the height of the pallet station 1.
  • the middle carriage 75 and the middle pallet 73 placed thereon can pass back and forth through the pallet station 1, but the upper carriage 76 and the upper pallet 74 placed thereon are At least one can not run through the pallet station.
  • the pallet station 1 comprises an upper carriage 76, an upper pallet 74 placed on the upper carriage 76, and a product assembly WPT (including the product WP) placed on the upper pallet 74 by the pallet station lifting drive 2.
  • a product assembly WPT including the product WP placed on the upper pallet 74 by the pallet station lifting drive 2.
  • the upper carriage 76 and the upper pallet 74 can move between the front area A and the rear area B through the pallet station 1 in the raised position (FIGS. 3 and 4: arrow DRh).
  • the product WP on the product pallet 71 can be transported by the TK unit 53 to either the front area A or the rear area B.
  • the floor pallet 72 is disposed in the front area A, and the middle stage can move between the front area A and the rear area B regardless of whether the pallet station 1 is at the reference position or the rising position.
  • a carriage 75 and an upper carriage 76 capable of moving between the front area A and the rear area B only when the pallet station 1 is in the raised position.
  • middle-stage carriage 75 moves middle-stage carriage 75 to rear area B (arrow DRg), product WP placed on product pallet 71 on pallet station 1 is transferred to middle-stage pallet 73 of middle-stage carriage 75 by transfer path B2. be able to.
  • the product WP placed on the product pallet 71 on the pallet station 1 is transferred to the middle pallet 73 of the middle cart 75 in the front area A and the rear area B by the transfer paths A2 and B2, respectively.
  • the sorting device 51 can transfer the product WP from the product pallet 71 to the two areas (front area A and rear area B), as apparent from these operations.
  • Three pallets floor pallet 72, middle pallet 73, and upper pallet 74) larger than the number of transferable areas (two) can be transferred.
  • any of the three pallets on which the product WP is placed it is possible to carry out the product WP to the outside by an operator, a robot or the like from one area (front area A).
  • the product WP to be sorted is the product WP2 to be sorted into the floor pallet 72 (square display), the product WP3 to be sorted into the middle pallet 73 (round display), and the product WP4 to be sorted into the upper pallet 74 (triangle display) are described in three categories.
  • FIG. 8 shows the operation initial state of the pallet moving device 52. As shown in FIG. That is, the middle pallet 73 and the upper pallet 74 are located in the rear area B, and the product pallet 71 is in a state where the pallet station 1 is located at the reference position. Also, the floor pallet 72 is in a state where there is no other pallet above.
  • the product pallet 71 carrying the products WP1 to WP3 cut out by the laser processing machine 91 is transported to the center area C of the pallet moving device 52 (white arrow).
  • the product WP2 on the product pallet 71 is transferred onto the floor pallet 72 by the TK unit 53 (not shown).
  • the pallet station 1 is raised together with the product pallet 71 to the raised position by the pallet station raising / lowering driving unit 2 (eg, FIG. 2) (open arrow). Can pass to the front area A.
  • the pallet station raising / lowering driving unit 2 eg, FIG. 2
  • open arrow Can pass to the front area A.
  • the product WP4 on the product pallet 71 is transferred to the upper pallet 74 in the front area A by the TK unit 53 (such as FIG. 2) as shown in FIG.
  • the transferred product WP4 is unloaded from the front area A by the operator or the like as appropriate.
  • the product WP3 on the product pallet 71 is transferred to the middle pallet 73 in the rear area B.
  • the middle pallet 73 is moved to the front area A, and the bogie link portion 52d (FIG. 1) is operated to connect the middle bogie 75 and the upper bogie 76 with the connecting pin 52d1. Further, as shown in FIG. 14, the middle pallet 73 is moved to the rear area B together with the upper pallet 74, and the connection is released, and only the middle pallet 73 is moved to the front area A (folding arrow). Then, the product WP3 on the middle pallet 73 is carried out by the worker or the like by the worker or a robot. Thereafter, the middle pallet 73 is returned to the rear area B to make an operation initial state.
  • the sorting apparatus 51 can sort the products WP into three-stage pallets by moving the upper pallet 74 by using the middle stage carriage 75 which can move itself with the pallet station 1 in the raised position. Further, the products WP (product aggregate WPT) placed on three pallets (floor, middle, upper stage) can be carried out from the front area A which is one area to the outside.
  • the installation space of the sorting apparatus 51 is divided into three areas: a center area C corresponding to the installation area of the pallet station 11, and a rear area B which is a transfer space for one pallet and a front area A which is a discharge space. Space transfer is possible with space sorting.
  • the absolute positions of the middle bogie 75 and the upper bogie 76 are grasped by the bogie position management unit 54b in the control device 54 based on detection information sent from a sensor (not shown) or an encoder of the bogie drive unit 52c.
  • the carriage position management unit 54b sequentially supplies information on the absolute position of the carriage being grasped as carriage position information to the carriage operation control unit 54c and the TK unit operation control unit 54d.
  • the carriage operation control unit 54c and the TK unit operation control unit 54d perform the operation of the intermediate carriage 75, the coupling and locking operation of the carriage link 52d and the carriage lock 52e, and the TK unit based on the supplied carriage position information. Control the operation.
  • the sorting apparatus 151 of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the sorting apparatus 151 is the same as the sorting apparatus 51 of the first embodiment in many configurations, and therefore, different parts will be mainly described.
  • the member code of the common part is a code obtained by adding 100 to the code of the sorting device 51 in principle.
  • the drive structure of the middle carriage and the connection structure of the middle carriage and the upper carriage described with reference to FIG. 5 are common to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the sorting device 151, and corresponds to FIG. 16 to 18 correspond to FIGS. 2 to 4, respectively.
  • the sorting device 151 is different from the sorting device 51 in the following points a) to c).
  • a) The floor pallet 72 is not provided. Therefore, there are two pallets to be sorted, the middle pallet 173 and the upper pallet 174.
  • the guide rails 13a are disposed in the center area C and the rear area B and not disposed in the front area A. Therefore, the TK unit 153 in the sorting device 151 moves between the center area C and the rear area B and does not enter the front area A.
  • a shutter device 17 is disposed at the boundary between the front area A and the center area C. The shutter device 17 is opened when the middle carriage 175 and the upper carriage 176 move between the front area A and the center area C, and is closed in other states.
  • the open / close operation of the shutter drive unit 17c is controlled by the CPU 54a.
  • the shutter device 17 will be described. As shown in FIGS. 16 and 18, the shutter device 17 is disposed between the front area A and the center area C.
  • the shutter device 17 has a width substantially corresponding to the width of the sorting device 151, and in a closed state (closed state), blocks the range from a position near the floor to a height above the frame 13b. .
  • the shutter device 17 is controlled to be closed at least during the operation of the processing system ST2. As a result, the operator's limbs working mainly in the front area A, and members or tools gripped by hand are prevented from entering the center area C.
  • the shutter device 17 is vertically divided into two.
  • the upper side of the two divisions is a fixed shutter 17a
  • the lower side is a movable shutter 17b which rises along the fixed shutter 17a by a shutter drive unit 17c.
  • the main part of the fixed shutter 17a and the movable shutter 17b is formed of a transparent material, so that the state of the inside can be visually recognized and grasped from the outside.
  • the movable shutter 17b is raised by the shutter drive unit 17c, an opening is formed through which the upper carriage 76, the upper pallet 74 mounted thereon, and the product stack WPT stacked thereon can pass back and forth.
  • the pallet moving device 152 is, as shown in FIG. 19, when the pallet station 11 is at the reference position and the upper carriage 176 is in the front area A It is possible to move to the area B after moving the pallet station 11 (of course the reverse is also possible).
  • the TK unit 153 can transfer the product WP by the transfer path B2 to the middle level pallet 173 placed on the middle level carriage 175 moved to the rear area B.
  • the pallet moving device 152 when the pallet station 1 is in the raised position, the pallet moving device 152 is movable between the front area A and the rear area B so that the upper stage carriage 176 is in line with the middle stage carriage 175. It has become.
  • the TK unit 153 can transfer the product WP by the transfer path B3.
  • the product WP can be transferred to the middle pallet 173 in the rear area B by the transfer path B2.
  • the sorting device 151 can transport the product WP on the product pallet 171 to only one area (rear area B) by the TK unit 153, but the number is larger than the number of transportable areas (one).
  • the product WP can be transferred to two pallets (middle pallet 173 and upper pallet 174).
  • the sorting device 151 includes the shutter device 17 and closes the shutter device 17 at least while carrying out of the product WP from the front area A to the outside.
  • the shutter device 17 When the shutter device 17 is in the closed state, the safety of the worker with respect to the pallet moving device 152 is secured, so the operation of the laser processing machine 91 becomes possible.
  • the laser processing machine 91 can be operated to safely reciprocate the product pallet 171 between the laser processing machine 91 and the pallet station 11 .
  • the TK unit 153 is also operable.
  • FIG. 21 shows an operation initial state of the pallet moving device 152. As shown in FIG. That is, the middle pallet 173 and the upper pallet 174 are positioned in the rear area B, the pallet station 11 is positioned at the reference position, and the shutter device 17 is closed.
  • FIG. 21 shows a state (open arrow) in which the product pallet 171 on which the product WP4 cut out there is placed is transported from the laser processing machine 91 to the pallet station 11.
  • the product WP 4 on the product pallet 171 at the pallet station 11 is transferred to the upper pallet 174 by the TK unit 153 (not shown). Thereafter, the empty product pallet 171 returns from the pallet station 11 to the laser processing machine 91.
  • the pallet station 11 is moved up to the raised position by the pallet station lift drive unit 12 (see the white arrow in FIG. 23), so that the upper carriage 176 and the upper pallet 174 can pass to the front area A.
  • the shutter device 17 is in the open position (see the arrow DRg1).
  • the bogie link portion 152d is operated to connect the middle bogie 175 and the upper bogie 176 by the connecting pin 152d1, and the bogie drive part 152c is operated to move to the front area A, and then the coupling is performed. To release.
  • the pallet station lifting drive 2 is operated to lower the pallet station 11 to the reference position. Yes (see white arrow).
  • the product WP4 placed on the middle pallet 174 in the front area A is a worker (or robot) Export to the outside by
  • the laser processing machine 91 can be processed as described above, and the product pallet 171 carrying the product WP3 cut out of the material by this processing is transported to the pallet station 11 It is transferred to the middle pallet 173 in the rear area B by the TK unit 153 (not shown).
  • the pallet station lift drive unit 2 is operated to lift the pallet station 11 to the lift position (see the white arrow), and the shutter device 17 is opened.
  • the carriage driving unit 152c is operated to move the middle carriage 175 and the middle pallet 173 to the front area A, and the upper carriage 176 loaded with the empty upper pallet 174 in the front area A is connected by the connecting pin 152d1.
  • connection pin 152d1 is removed and the middle pallet 173 and the middle carriage 175 on which the product WP3 is placed To the front area A.
  • the shutter device 17 is closed (see arrow DRj1), and the product WP3 placed on the middle pallet 173 is carried out by the operator or the robot.
  • the operation initial state is established. That is, with the shutter device 17 open (see FIG. 28: arrow DRj2), as shown in FIG. 29, when the middle carriage 175 carrying the middle pallet 173 is moved to the rear area B, the shutter 17 is closed again I assume. In addition, the pallet station 11 is lowered to the reference position.
  • the sorting device 151 moves the upper pallet 74 by using the self-propelled middle-stage carriage 175 while the pallet station 11 is at the raised position and the shutter device 17 is open.
  • Product WP can be sorted into two-tiered pallets. Further, the products WP (product aggregate WPT) placed on two pallets (middle and upper stages) can all be carried out from the front area A which is one area to the outside.
  • the installation space of the sorting device 151 is two pallets in the space of the center area C where the pallet station 11 is installed, and the rear area B and the front area A, which are the transfer space for one pallet and the discharge space. It is possible to save space by sorting and transferring to
  • the absolute positions of the middle bogie 175 and the upper bogie 176 are grasped by the bogie position management unit 154b in the control device 154 based on detection information sent from a sensor (not shown) or an encoder of the bogie drive unit 152c.
  • the carriage position management unit 154b sequentially supplies information on the absolute position of the carriage being grasped as carriage position information to the carriage operation control unit 54c and the TK unit operation control unit 154d.
  • the carriage operation control unit 154c and the TK unit operation control unit 154d perform the operation of the intermediate carriage 175, the coupling and locking operation of the carriage link unit 152d and the carriage lock unit 152e, and the TK unit 153 based on the supplied carriage position information. Control the operation of
  • An object to be sorted is not limited to the product WP. It may be a material, may be an intermediate member during processing, and may be a so-called article. Therefore, the device on the upstream side of the pallet moving devices 52 and 152 is not limited to the laser processing machine 91, and may be a processing machine such as a punching machine or a storage shelf such as an article stocker which does not perform processing.
  • the number of stages of carriages (pallets) movable back and forth is not limited to the two stages (middle and upper stages) described in each embodiment, and may be three or more. Further, the carriage drive unit 52c may be provided for each carriage so that each carriage can travel by itself. However, from the viewpoint of suppressing the installation space and cost of the carriage driving unit 52c, as described in the first and second embodiments, it is desirable to have a structure in which one carriage is provided and the other carriages are banded by the link device.
  • Example 1 and Example 2 can be combined as much as possible. That is, in the sorting apparatus 51 of the first embodiment, the shutter device 17 described in the second embodiment is installed between the front area A and the center area C. Then, when the middle carriage 75 and the upper carriage 76 and the TK unit 53 move between the front area A and the center area C, the shutter device 17 is opened and the product is unloaded from the front area A to the outside. The shutter device 17 is closed. When the shutter device 17 is closed, the TK unit 53 is controlled to move between the center area C and the rear area B to carry out sorting and transfer of products, similarly to the TK unit 153 of the second embodiment.
  • the upper carriages 76 and 176 may be stopped and maintained in the center area C by providing, in the center area C, carriage lock portions 52e and 152e for locking the upper carriages 76 and 176.
  • the carriage when the upper carriages 76 and 176 are retracted from the front area A, the carriage can be retracted and maintained in the center area C which requires a shorter movement without moving to the rear area B, and the carriage movement efficiency is improved. Do.
  • each trolley is not limited to the above-mentioned procedure.
  • the carriage is not moved first. Products can be transferred from product pallet 71 to both floor pallet 72 and top pallet 74.
  • the front area A functions as a carry-out area where articles (including pallets) can be carried out.
  • articles including pallets
  • the articles can be carried out to the outside when the middle carriages 75 and 175 and the upper carriages 76 and 176 are in the front area A, respectively.
  • the middle pallets 73, 173 and the upper pallets 74, 174 can be moved by a forklift or the like, each pallet itself can be carried out.
  • the unloading work space where the operator and the forklift enter and leave for unloading is unnecessary for the rear area B which is the back side of the pallet stations 1 and 11 (the back side of the processing systems ST1 and ST2), It may be secured adjacent to the front area A and on the front side (front side of the processing systems ST1, ST2). As a result, space saving can be achieved and the convenience of the unloading operation is improved.
  • control devices 54 and 154 are not limited to the above-described configuration.
  • the control device 54 at least one of the carriage position management unit 54b, the carriage operation control unit 54c, and the TK unit operation control unit 54d may be configured inside the central processing unit (CPU) 54a. The same applies to the control device 154.

Abstract

物品仕分け装置は、物品を載せるパレットを支持し基準位置とそれより高い上昇位置との間で昇降するパレットステーションと、パレットステーションが支持したパレットに載置された物品をパレットステーションの一方側の第１エリアに移送する移送装置と、第１エリアとパレットステーションの他方側の第２エリアとの間を移動可能な第１の台車と、第１エリアと第２エリアとの間を移動可能で、第１の台車の内側をくぐり抜け可能な第２の台車と、を備える。基準位置のパレットステーションの内側を第１台車はくぐり抜け不能かつ第２台車はくぐり抜け可能で、上昇位置のパレットステーションの内側を第１台車及び第２台車共にくぐり抜け可能である。

Description

物品仕分け装置
　本発明は、物品仕分け装置に係り、特に、パレットに載置された物品を複数の集積パレットに仕分け移送する物品仕分け装置に関する。
　パレットなどに載置された物品を、複数の集積パレットに仕分け移送する物品仕分け装置が知られている。
　例えば、日本国特許公開公報特開平１１－３１０３２４号（特許文献１）には、加工機から搬出されてテーブルに載置された製品を吸着手段により吸着し、隣接配置された第１及び第２の集積ステーションそれぞれの集積パレット上に仕分け移送する製品仕分け集積装置が記載されている。
　特許文献１に記載された装置は、複数の集積ステーションを平面上に並設するため、広い設置スペースが必要である。また、仕分けされた製品を集積ステーションから搬出するための搬出作業スペースも集積ステーション毎に必要となる。そのため、装置の設置スペースと部材の搬出作業スペースの省スペース化が望まれていた。
　また、搬出作業スペースは、集積ステーションに対応してその隣接位置に確保する必要があるため、装置の正面側のみならず、裏側に確保せざるを得ない場合もあった。そのため、作業者やフォークリフトの移動経路を確保し難く、搬出作業の利便性の観点で改善が望まれていた。
　本発明によれば、設置スペース及び搬出作業スペースを省スペース化でき、搬出作業の利便性が向上する物品仕分け装置を提供することができる。
　本発明の技術的側面によれば、物品仕分け装置は、物品を載せるパレットを支持し、基準位置と前記基準位置よりも高い上昇位置との間で昇降するパレットステーションと、前記パレットステーションが支持した前記パレットに載置された物品を、前記パレットステーションの一方の側の第１エリアに移送可能な移送装置と、前記第１エリアと、前記第２エリアとの間を移動可能な第１の台車と、前記第１エリアと、前記パレットステーションの他方側の第２エリアとの間を移動可能であると共に、前記第１の台車の内側をくぐり抜け可能な第２の台車とを備え、前記基準位置にある前記パレットステーションの内側を、前記第１の台車はくぐり抜け不能、かつ前記第２の台車はくぐり抜け可能であり、前記上昇位置にある前記パレットステーションの内側を、前記第１の台車及び前記第２の台車ともにくぐり抜け可能であることを特徴とする。
図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の実施例１である物品仕分け装置５１の構成を示すブロック図である。 図２は、仕分け装置５１を含む加工システムＳＴ１を示す前面図である。 図３は、加工システムＳＴ１の上面図である。 図４は、加工システムＳＴ１の斜視図である。 図５は、仕分け装置５１が備えるパレット移動装置５２の駆動及び連結構造を説明するための部分前面図である。 図６は、仕分け装置５１のパレットステーション１が基準位置にあるときの製品移送経路を説明するための模式図である。 図７は、パレットステーション１が上昇位置にあるときの製品移送経路を説明するための模式図である。 図８は、パレット移動装置５２の動作を説明するための第１の模式図である。 図９は、パレット移動装置５２の動作を説明するための第２の模式図である。 図１０は、パレット移動装置５２の動作を説明するための第３の模式図である。 図１１は、パレット移動装置５２の動作を説明するための第４の模式図である。 図１２は、パレット移動装置５２の動作を説明するための第５の模式図である。 図１３は、パレット移動装置５２の動作を説明するための第６の模式図である。 図１４は、パレット移動装置５２の動作を説明するための第７の模式図である。 図１５は、本発明の実施の形態に係る物品仕分け装置の実施例２である仕分け装置１５１の構成を示すブロック図である。 図１６は、仕分け装置１５１を含む加工システムＳＴ２を示す前面図である。 図１７は、加工システムＳＴ２の上面図である。 図１８は、加工システムＳＴ２の斜視図である。 図１９は、仕分け装置１５１のパレットステーション１１が基準位置にあるときの製品移送経路を説明するための模式図である。 図２０は、パレットステーション１１が上昇位置にあるときの製品移送経路を説明するための模式図である。 図２１は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第１の模式図である。 図２２は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第２の模式図である。 図２３は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第３の模式図である。 図２４は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第４の模式図である。 図２５は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第５の模式図である。 図２６は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第６の模式図である。 図２７は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第７の模式図である。 図２８は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第８の模式図である。 図２９は、パレット移動装置１５２の動作を説明するための第９の模式図である。
　本発明の実施の形態に係る仕分け装置を、その実施例１，２である仕分け装置５１，１５１により説明する。
　（実施例１）
　まず、実施例１の仕分け装置５１の構成を、図１～図４を参照して説明する。図１は、仕分け装置５１の構成を示すブロック図である。図２は、仕分け装置５１とレーザ加工機９１とを含む加工システムＳＴ１を示す前面図である。以下、説明の便宜のため、上下左右の各方向を、図１の矢印で規定する。前後方向は、図２の紙面の表裏方向に対応する。図３は、加工システムＳＴ１を示す上面図であり、図４は、加工システムＳＴ１を示す前右斜め上方から見た模式的斜視図であり、図面の煩雑化を避けるため一部の部材を非表示としてある。
　加工システムＳＴ１は、図２に示されるように、仕分け装置５１とレーザ加工機９１とを有して構成されている。レーザ加工機９１は、レーザ加工ヘッド９１ａからレーザ光Ｌｓを照射して、製品パレット７１に載置された素材の板材Ｗから製品ＷＰを切り出すものである。
　仕分け装置５１は、パレットステーション１を有し、レーザ加工機９１の右側方に並設されている。仕分け装置５１は、パレット移動装置５２とテイクアウトローダユニット装置（以下、ＴＫユニット装置）５３ｓと、制御装置５４と、を有して構成される。
　制御装置５４は外部のコンピュータであってもよいが、ここでは仕分け装置５１が備えるものとする。制御装置５４は、図１に示されるように、中央処理装置（ＣＰＵ）５４ａ，台車位置管理部５４ｂ，台車動作制御部５４ｃ，及びＴＫユニット動作制御部５４ｄを含んで構成される。
　図２～図４において、パレット移動装置５２は、製品パレット７１を左右方向に移動可能に支持する軌道（不図示）を有して昇降するパレットステーション１と、製品パレット７１を左右に移動させる製品パレット駆動部５２ａ（図１参照）とを備えている。
　軌道は、パレットステーション１が下降した基準位置にあるときに、パレットステーション１とレーザ加工機９１との間を実質的に接続し、製品パレット７１のパレットステーション１とレーザ加工機９１との間の往復移動を可能としている。
　パレットステーション１は、四隅において、エアシリンダなどによる昇降機能を有する昇降柱であるパレットステーション昇降駆動部２で支持され、図２において実線で示される下降した基準位置と、鎖線で一部が示されている上昇位置との間を昇降する（矢印ＤＲｂ）。
　仕分け装置５１は、パレットステーション１よりも高い位置に、前後に延びるガイドレール３ａが、複数の支柱などにより左右一対で平行に配置支持されている。一対のガイドレール３ａ，３ａには、フレーム３ｂが、前後移動可能に（図３：矢印ＤＲｃ）掛けわたされている。
　フレーム３ｂの前後移動範囲は、仕分け装置５１の概ね前後両端間である。詳しくは、図３に示されるように、パレットステーション１に対応したセンタエリアＣと、センタエリアＣの前方側の前エリアＡと、センタエリアＣの後方側の後エリアＢと、を含む範囲である。
　ＴＫユニット装置５３ｓは、製品ＷＰを移送する移送装置であって、ＴＫユニット５３と、ＴＫユニット駆動部５３ｅ及び負圧を発生するポンプ５３ｆ（図１参照）と、を有する。フレーム３ｂは、ＴＫユニット５３を左右移動可能に（図２及び図３：矢印ＤＲｄ）支持している。ＴＫユニット５３の左右移動範囲は、少なくとも、パレットステーション１に支持された製品パレット７１の左右方向全範囲を含む。
　ＴＫユニット５３は、フレーム３ｂに連結する連結部５３ａと、連結部５３ａに対し昇降する（図２：矢印ＤＲｅ）よう支持された基支柱５３ｂと、基支柱５３ｂの下部に配置された吸着部５３ｃを有する。連結部５３ａは、基支柱５３ｂを、吸着部５３ｃを含めて上下軸まわりに回動可能（図３：矢印ＤＲｆ）に支持している。吸着部５３ｃの下部には、板材を吸着するための吸盤を備えた吸着ユニット５３ｄが、複数備えられている。
　ＴＫユニット５３の前後、左右、及び上下方向の移動は、制御装置５４におけるＴＫユニット動作制御部５４ｄの制御の下、ＴＫユニット駆動部５３ｅによって実行される。また、吸着ユニット５３ｄでの空気吸引は、ポンプ５３ｆで発生させた負圧によって行う。
　以上の構成により、ＴＫユニット５３は、例えば、レーザ加工機９１で加工され製品パレット７１に載せられてパレットステーション１に移送された製品ＷＰを吸着し、前エリアＡ及び後エリアＢにおける任意の位置に移送載置することができる。
　パレット移動装置５２は、この前エリアＡと後エリアＢとにおいて、ＴＫユニット５３によって製品パレット７１から移送された製品ＷＰの集積物である製品集積体ＷＰＴを支持する複数のパレットを有している。製品集積体ＷＰＴの高さは、所定の上限高さ内となるよう管理される。
　次に、この複数の集積用パレットについて説明する。複数の集積用パレットは、この例において三つである。
　一つ目は、前エリアＡの床に下段として設置された床パレット７２である。残りの二つは、中段パレット７３及び上段パレット７４である。
　床パレット７２，中段パレット７３，及び上段パレット７４は、フォークリフトでの移動が可能なように、前方側からフォークを挿抜するためのフォークポケット（不図示）を有している。中段パレット７３及び上段パレット７４は、床パレット７２を左右方向に挟んで設置されたレール上を、車輪７５ａ，７６ａを用いて前後に移動する中段台車７５及び上段台車７６の上面に設置されている。
　レールは、図２～図４に示されるように、床パレット７２の左右外側において、前後方向に延びる４本が設置されている。
　具体的には、床パレット７２に近い一対が、中段台車７５を支持するレール４，４であり、レール４，４の外側の一対が、上段台車を支持するレール５，５である。
　中段台車７５及び上段台車７６は、左右の幅及び上下の高さが内外で重なるように作られている。すなわち、中段台車７５は、中段パレット７３及びそれに所定の上限高さで集積された製品集積体ＷＰＴが載せられていても、上段台車７６をくぐって干渉することなくレール４，４上を前後移動可能である。
　図５は、中段台車７５及び上段台車７６それぞれの車輪７５ａ及び車輪７６ａの近傍構造を説明するための部分前面図である。
　中段台車７５は、車軸７５ｂを回転駆動するモータを、台車駆動部５２ｃとして備えている。これにより、中段台車７５は、制御装置５４の台車動作制御部５４ｃの制御の下、中段パレット７３を載せて前後に自走可能である。
　また、中段台車７５は、棒状の連結ピン５２ｄ１を、エアシリンダなどの動作によって図５の左方に突出するよう往復動させる台車リンク部５２ｄを備えている。図５では、中段台車７５と上段台車７６との非連結状態が実線で示されており、連結ピン５２ｄ１は、左方に突出して連結状態とする位置が破線で示されている。
　上段台車７６は、レール５，５上を車輪７６ａの回転により自走不能で移動可能である。図５に示されるように、上段台車７６は、中段台車７５の連結ピン５２ｄ１が挿入可能な係合孔７６ｂ１を有するピン係合部７６ｂを備える。
　連結ピン５２ｄ１は、中段台車７５が上段台車７６と前後方向の同じ位置で重なったときに、中段台車７５の台車リンク部５２ｄの動作により突出して係合孔７６ｂ１に挿入可能となっている。　連結ピン５２ｄ１が係合孔７６ｂ１に挿入されると、中段台車７５と上段台車７６とは、前後方向の相対移動が禁止されて一体的に前後動する。
　台車リンク部５２ｄの連結ピン５２ｄ１を出入りさせる動作は、台車動作制御部５４ｃにより制御される。すなわち、台車リンク部５２ｄは、中段台車７５と上段台車７６との連結及び非連結を、台車動作制御部５４ｃの制御によって選択実行する。
　図５に示されるように、上段台車７６は、係合孔７６ｃ１を有するロックピン係合部７６ｃを、係合孔７６ｃ１の開口が外側となる姿勢で備えている。
　一方、パレット移動装置５２は、上段台車７６が前エリアＡ及び後エリアＢそれぞれの所定位置にあるときに、ロックピン係合部７６ｃの係合孔７６ｃ１に係合挿入可能なロックピン５２ｅ１を突出させる台車ロック部５２ｅを、前エリアＡ及び後エリアＢそれぞれに備えている（図３も参照）。
　ロックピン５２ｅ１が係合孔７６ｃ１に挿入されると、上段台車７６の前後動が禁止され、前エリアＡ及び後エリアＢでの上段台車７６の前後方向位置が決められて勝手に移動することがない。図５では、ロックピン５２ｅ１は、右方に突出して係合孔７６ｃ１に挿入したロック状態で示されている。
　ここで、パレットステーション１は、基準位置において、上段台車７６，上段台車７６に乗せられた上段パレット７４，及び上段パレット７４に載置された製品集積体ＷＰＴ（製品ＷＰを含む）のいずれかと、高さ方向で干渉するようになっている。
　これは、パレットステーション１に載置される製品パレット７１の高さ位置が、レーザ加工機９１のいわゆるパスラインに対応した位置にあること。そして、それに対し、下から３段目の上段台車７６の上段パレット７４の高さ位置は、一つのパレットに集積する製品集積体ＷＰＴ（図４参照）の一般的に好ましい上限高さ仁基づき、パレットステーション１の高さに近い位置に設定されることによる。
　すなわち、パレットステーション１が基準位置において、中段台車７５とそれに載置された中段パレット７３は、パレットステーション１をくぐって前後に通過できるが、上段台車７６及びそれに載置された上段パレット７４は、少なくとも一方がパレットステーションにぶつかってくぐり抜けることができない。
　そこで、パレットステーション１は、パレットステーション昇降駆動部２によって、上段台車７６，上段台車７６に乗せられた上段パレット７４，及び上段パレット７４に載置された製品集積体ＷＰＴ（製品ＷＰを含む）のいずれに対しても、干渉を回避できるストロークをもって昇降可能とされている。これにより、上段台車７６及び上段パレット７４は、上昇位置にあるパレットステーション１をくぐり抜けて前エリアＡと後エリアＢとの間を移動できる（図３及び図４：矢印ＤＲｈ）。
　既述のように、製品パレット７１上の製品ＷＰは、ＴＫユニット５３によって前エリアＡ及び後エリアＢのいずれにも移送できる。そして、パレット移動装置５２は、前エリアＡには床パレット７２が配置され、パレットステーション１が基準位置及び上昇位置のいずれにあっても、前エリアＡと後エリアＢとの間を移動できる中段台車７５と、パレットステーション１が上昇位置にあるときのみ前エリアＡと後エリアＢとの間を移動できる上段台車７６とを備える。
　これにより、例えば、模式図の図６において、前エリアＡに上段台車７６と中段台車７５とが配置され、パレットステーション１が基準位置にある場合、パレットステーション１上の製品パレット７１に載置された製品ＷＰを、ＴＫユニット５３によって前エリアＡの上段台車７６の上段パレット７４に移送経路Ａ３によって移送することができる。
　また、中段台車７５を後エリアＢに移動することで（矢印ＤＲｇ）、パレットステーション１上の製品パレット７１に載置された製品ＷＰを、中段台車７５の中段パレット７３に移送経路Ｂ２によって移送することができる。
　また、例えば、模式図の図７において、パレットステーション１が上昇位置にある場合は、パレットステーション１上の製品パレット７１に載置された製品ＷＰを、ＴＫユニット５３によって、上段台車７６の上段パレット７４に対し、前エリアＡ及び後エリアＢのいずれにおいてもそれぞれ移送経路Ａ３，Ｂ３で移送することができる。
　また、パレットステーション１上の製品パレット７１に載置された製品ＷＰを、中段台車７５の中段パレット７３に対し、前エリアＡ及び後エリアＢのいずれにおいてもそれぞれ移送経路Ａ２，Ｂ２で移送することができる。
　さらに、中段台車７５及び上段台車７６を後エリアＢに移動することで、床パレット７２の上方が開放されるので、パレットステーション１上の製品パレット７１に載置された製品ＷＰを、移送経路Ａ１で移送することができる
　これらの動作から明らかなように、仕分け装置５１は、ＴＫユニット５３が、製品ＷＰを製品パレット７１から二つのエリア（前エリアＡ及び後エリアＢ）に移送可能な場合に、その移送可能エリア数（二つ）より多い三つのパレット（床パレット７２，中段パレット７３，及び上段パレット７４）に移送することができる。
　また、製品ＷＰが載置された三つのパレットのいずれについても、作業者やロボットなどによる製品ＷＰの外部への搬出を、一つのエリア（前エリアＡ）から行うことができる。
　次に、製品パレット７１に載置された製品ＷＰを、三つのパレット（床パレット７２，中段パレット７３，及び上段パレット７４）に仕分け移送する具体例を、各パレットのみを示した模式的動作図である図８～図１５を参照して説明する。
　各図において、仕分けする製品ＷＰは、床パレット７２に仕分けする製品ＷＰ２（四角形表示），中段パレット７３に仕分けする製品ＷＰ３（丸形表示），及び上段パレット７４に仕分けする製品ＷＰ４（三角形表示）の３種で記載してある。
　また、描画の煩雑さを防ぐため、製品パレット７１，床パレット７２，中段パレット７３，及び上段パレット７４のみ記載し、他の部材（中段台車７５及び上段台車７６，パレットステーション１，並びに、ＴＫユニット５３など）は不図示としてある。各駆動装置の動作は、制御装置５４によって制御される。
　図８は、パレット移動装置５２の動作初期状態が示されている。　すなわち、中段パレット７３及び上段パレット７４が後エリアＢに位置し、製品パレット７１はパレットステーション１が基準位置に位置した状態である。また、床パレット７２は、上方に他のパレットがない状態にある。
　まず、レーザ加工機９１により切り出された製品ＷＰ１～ＷＰ３を載せた製品パレット７１を、パレット移動装置５２のセンタエリアＣに搬送する（白抜き矢印）。図９において、不図示のＴＫユニット５３により、製品パレット７１上の製品ＷＰ２を床パレット７２上に移送する。
　次いで、図１０に示されるように、パレットステーション１を、製品パレット７１と共にパレットステーション昇降駆動部２（図２など）によって上昇位置に上昇させ、（白抜き矢印）、上段台車７６及び上段パレット７４が前エリアＡへ通過できるようにする。
　図１１において、製品パレット７１（及びパレットステーション１）が上昇位置に達したら、台車リンク部５２ｄ（図１）を作動させて中段台車７５及び上段台車７６を連結ピン５２ｄ１で連結し、台車駆動部５２ｃを駆動して前エリアＡへ移動後、連結を解除して中段パレット７３のみ後エリアＢに戻す。
　ＴＫユニット５３（図２など）により、図１２に示されるように、製品パレット７１上の製品ＷＰ４を、前エリアＡにある上段パレット７４に移送する。移送した製品ＷＰ４は、適宜、前エリアＡから作業者等により外部に搬出する。一方、製品パレット７１上の製品ＷＰ３を、後エリアＢにある中段パレット７３に移送する。
　図１３に示されるように、中段パレット７３を前エリアＡへ移動し、台車リンク部５２ｄ（図１）を作動させて中段台車７５及び上段台車７６を連結ピン５２ｄ１で連結する。さらに、図１４で示されるように、中段パレット７３を上段パレット７４と共に後エリアＢへ移動し、連結を解除して中段パレット７３のみ前エリアＡへ移動する（折り返し矢印）。そして、作業者又はロボットなどにより、中段パレット７３上の製品ＷＰ３を作業者等により外部に搬出する。その後、中段パレット７３を後エリアＢに戻して動作初期状態とする。
　このように、仕分け装置５１は、上段パレット７４の移動を、パレットステーション１を上昇位置にする共に自走可能な中段台車７５を利用して行うことで、三段のパレットに製品ＷＰを仕分けできる。また、三つのパレット（床、中段、上段）に載置された製品ＷＰ（製品集積体ＷＰＴ）を、一つのエリアである前エリアＡから外部に搬出できる。
　これにより、仕分け装置５１の設置スペースは、パレットステーション１１の設置エリアに対応するセンタエリアＣと、パレット一つ分の移送スペースである後エリアＢ及び搬出スペースである前エリアＡと、の三つのスペースで仕分け移送が可能で省スペース化されている。
　また、仕分け集積用の三つのパレットを備えながら、それら三つのパレットに集積された製品ＷＰを、すべて前エリアＡから搬出できるので、搬出作業スペースも省スペース化されている。
　中段台車７５及び上段台車７６の絶対位置は、図示しないセンサ又は台車駆動部５２ｃのエンコーダなどから送出された検出情報に基づき、制御装置５４における台車位置管理部５４ｂで把握される。
　台車位置管理部５４ｂは、把握している台車の絶対位置の情報を台車位置情報として、逐次、台車動作制御部５４ｃ及びＴＫユニット動作制御部５４ｄに供給する。台車動作制御部５４ｃ及びＴＫユニット動作制御部５４ｄは、供給された台車位置情報に基づき、中間台車７５の動作，台車リンク部５２ｄ及び台車ロック部５２ｅでの連結及びロック動作、並びに、ＴＫユニットの動作、の制御を行う。
　（実施例２）
　次に、実施例２の仕分け装置１５１について、図１５～図１８を参照して説明する。仕分け装置１５１は、多くの構成が実施例１の仕分け装置５１と同じであるので、異なる部分を主に説明する。また、共通する部分の部材符号は、原則として仕分け装置５１の符号に１００を加えた符号としてある。また、実施例１において、図５を参照して説明した中段台車の駆動構造、及び中段台車と上段台車との連結構造は、実施例２においても共通である。
　図１５は、仕分け装置１５１の構成を示すブロック図であり、図１に対応する。また、図１６～図１８は、それぞれ図２～図４に対応している。
　仕分け装置１５１は、仕分け装置５１に対し、次のａ）～ｃ）の点で異なっている。ａ）床パレット７２が備えられていない。従って、仕分けに供されるパレットは中段パレット１７３及び上段パレット１７４の二つである。ｂ）ガイドレール１３ａは、センタエリアＣ及び後エリアＢに配置され、前エリアＡには配置されていない。従って、仕分け装置１５１におけるＴＫユニット１５３は、センタエリアＣ及び後エリアＢとの間で移動し、前エリアＡには進入しない。ｃ）前エリアＡとセンタエリアＣとの境界位置に、シャッタ装置１７が配置されている。シャッタ装置１７は、中段台車１７５及び上段台車１７６の前エリアＡとセンタエリアＣ間の移動の際に開状態となり、他の状態で閉状態とされる。
　シャッタ駆動部１７ｃの開閉動作は、ＣＰＵ５４ａにより制御される。
　まず、このシャッタ装置１７について説明する。図１６及び図１８に示されるように、シャッタ装置１７は、前エリアＡとセンタエリアＣとの間に配置されている。
　シャッタ装置１７は、仕分け装置１５１の幅に概ね対応した幅を有し、閉じた状態（閉状態）で、その幅でほぼ床に近い位置からフレーム１３ｂを超える高さまでの範囲を遮断している。
　シャッタ装置１７は、少なくとも加工システムＳＴ２の動作中に閉状態となるよう制御される。これにより、主に前エリアＡで作業する作業者の四肢や、手で把持した部材或いは工具などがセンタエリアＣに進入するのを防止する。
　シャッタ装置１７は、上下に２分割されている。２分割の上側は固定シャッタ１７ａとされ、下側が、シャッタ駆動部１７ｃによって固定シャッタ１７ａに沿って上昇する可動シャッタ１７ｂとされている。固定シャッタ１７ａ及び可動シャッタ１７ｂは、主な部分が透明材料で形成されており、外部から内部の状態を視認把握可能である。シャッタ駆動部１７ｃにより可動シャッタ１７ｂが上昇すると、上段台車７６と、それに載置された上段パレット７４と、それに積層された製品集積体ＷＰＴが前後に通過できる開口部が形成される。
　上述のシャッタ装置１７を有する構成により、パレット移動装置１５２は、図１９に示されるように、パレットステーション１１が基準位置にあって、上段台車１７６が前エリアＡにあるときに、中段台車１７５をパレットステーション１１をくぐらせて後エリアＢに移動可能である（もちろんその逆も可）。
　そして、後エリアＢに移動させた中段台車１７５に載置された中段パレット１７３に対し、ＴＫユニット１５３は、製品ＷＰを移送経路Ｂ２によって移送することができる。
　またパレット移動装置１５２は、図２０に示されるように、パレットステーション１が上昇位置にあるときには、上段台車１７６は、中段台車１７５に帯同して前エリアＡと後エリアＢの間で移動可能となっている。
　従って、後エリアＢに移動させた上段パレット１７４に対し、ＴＫユニット１５３は、製品ＷＰを移送経路Ｂ３によって移送することができる。もちろん、上段台車１７６のみを前エリアＡに位置させることで、後エリアＢの中段パレット１７３に対し、移送経路Ｂ２によって製品ＷＰを移送することができる。
　このように、仕分け装置１５１は、製品パレット１７１上の製品ＷＰを、ＴＫユニット１５３によって一つのエリア（後エリアＢ）のみに移送可能であるが、その移送可能なエリア数（一つ）より多い二つのパレット（中段パレット１７３及び上段パレット１７４）に製品ＷＰを移送することができる。
　また、製品ＷＰが載置された二つのパレットのいずれについても、作業者やロボットなどによる製品ＷＰの外部への搬出を、一つエリア（前エリアＡ）から行うことができる。
　また、仕分け装置１５１は、シャッタ装置１７を備えて少なくとも前エリアＡから外部への製品ＷＰの搬出実行中に、シャッタ装置１７を閉状態にする。シャッタ装置１７が閉状態では、作業者のパレット移動装置１５２に対する安全が確保されるので、レーザ加工機９１の動作が可能となる。
　これにより、製品ＷＰを前エリアＡから外部へ搬出しているときにも、レーザ加工機９１を動作させて、製品パレット１７１をレーザ加工機９１とパレットステーション１１との間に安全に往復移動できる。もちろんＴＫユニット１５３も動作可能である。
　次に、製品パレット１７１に載置された製品ＷＰを、二つのパレット（中段パレット１７３及び上段パレット１７４）に仕分け移送する具体例を、各パレット及びシャッタ装置１７のみを示した模式的動作図である図２１～図２９を参照して説明する。各図において、仕分けする製品ＷＰは、中段パレット１７３に仕分けする製品ＷＰ３（丸形表示），及び上段パレット１７４に仕分けする製品ＷＰ４（三角形表示）の３種で記載してある。また、描画の煩雑さを防ぐため、製品パレット１７１，パレットステーション１１，中段パレット１７３，及び上段パレット１７４のみ記載し、他の部材（各台車及びＴＫユニット１５３など）は不図示としてある。各駆動装置の動作は、制御装置１５４によって制御される。
　図２１は、パレット移動装置１５２の動作初期状態が示されている。すなわち、中段パレット１７３及び上段パレット１７４が後エリアＢに位置し、パレットステーション１１が基準位置に位置し、シャッタ装置１７が閉となっている状態である。
　図２１は、パレットステーション１１に対し、レーザ加工機９１から、そこで切り出された製品ＷＰ４が載せられた製品パレット１７１が搬送されてきた（白抜き矢印）状態が示されている。
　パレットステーション１１における製品パレット１７１上の製品ＷＰ４を、不図示のＴＫユニット１５３により、上段パレット１７４に移送する。その後、空になった製品パレット１７１は、パレットステーション１１からレーザ加工機９１へ戻る。
　次いで、パレットステーション１１がパレットステーション昇降駆動部１２により上昇位置に上昇することで（図２３の白抜き矢印参照）、上段台車１７６及び上段パレット１７４を、前エリアＡへ通過できるようにする。また、シャッタ装置１７を開位置にする（矢印ＤＲｇ１参照）。
　次いで、図２４に示されるように、台車リンク部１５２ｄを作動させて中段台車１７５及び上段台車１７６を連結ピン１５２ｄ１で連結し、台車駆動部１５２ｃを動作させて前エリアＡへ移動後、連結を解除する。
　図２５に示されるように、台車駆動部１５２ｃを動作させて中段台車１７５及び中段パレット１７２のみを後エリアＢに移動後、パレットステーション昇降駆動部２を動作させてパレットステーション１１を基準位置に下降する（白抜き矢印参照）。
　次いで、図２６に示されるように、シャッタ装置１７を閉状態にして作業者の安全を確保した上で、前エリアＡにある中段パレット１７４に載っている製品ＷＰ４を、作業者（又はロボット）により外部へ搬出する。
　一方、シャッタ装置１７が閉状態においてレーザ加工機９１は既述のように加工動作可能であり、この加工で素材から切り出された製品ＷＰ３を載せた製品パレット１７１が、パレットステーション１１に搬送され、不図示のＴＫユニット１５３によって後エリアＢにある中段パレット１７３に移送される。
　図２７において、パレットステーション昇降駆動部２を動作させてパレットステーション１１を上昇位置に上昇し（白ヌキ矢印参照）、シャッタ装置１７を開状態にする。
　そして、台車駆動部１５２ｃを動作させて中段台車１７５及び中段パレット１７３を、前エリアＡに移動し、前エリアＡにある空の上段パレット１７４を載せた上段台車１７６と連結ピン１５２ｄ１により連結する。
　図２８に示されるように、台車駆動部１５２ｃを動作させて中段台車１７５及び上段台車１７６を後エリアＢに移動した後、連結ピン１５２ｄ１を外し、製品ＷＰ３を載せた中段パレット１７３及び中段台車１７５を前エリアＡに移動する。
　そして、シャッタ装置１７を閉状態にして（矢印ＤＲｊ１参照）、中段パレット１７３に載置されている製品ＷＰ３を、作業者又はロボットにより、外部に搬出する。
　製品ＷＰ３の搬出後、動作初期状態とする。すなわち、シャッタ装置１７を開状態にして（図２８：矢印ＤＲｊ２参照）、図２９に示されるように、中段パレット１７３を載せた中段台車１７５を後エリアＢに移動したら再びシャッタ装置１７を閉状態とする。また、パレットステーション１１は基準位置に下降させる。
　このように、仕分け装置１５１は、上段パレット７４の移動を、パレットステーション１１が上昇位置にあり、かつシャッタ装置１７が開の状態で、自走可能な中段台車１７５を利用して行うことで、二段のパレットに製品ＷＰを仕分けできる。また、二つのパレット（中段、上段）に載置された製品ＷＰ（製品集積体ＷＰＴ）を、一つのエリアである前エリアＡから全て外部に搬出できる。
　これにより、仕分け装置１５１の設置スペースは、パレットステーション１１の設置されたセンタエリアＣと、パレット一つ分の移送スペース及び搬出スペースである後エリアＢ及び前エリアＡと、のスペースで二つのパレットへの仕分け移送が可能で省スペース化されている。
　また、仕分け集積用の二つのパレットを備えながら、前エリアＡから二つのパレットに集積された製品ＷＰをすべて搬出できるので、搬出作業エリアも省スペース化されている。
　中段台車１７５及び上段台車１７６の絶対位置は、図示しないセンサ又は台車駆動部１５２ｃのエンコーダなどから送出された検出情報に基づき、制御装置１５４における台車位置管理部１５４ｂで把握される。
　台車位置管理部１５４ｂは、把握している台車の絶対位置の情報を台車位置情報として、逐次、台車動作制御部５４ｃ及びＴＫユニット動作制御部１５４ｄに供給する。台車動作制御部１５４ｃ及びＴＫユニット動作制御部１５４ｄは、供給された台車位置情報に基づき、中間台車１７５の動作，台車リンク部１５２ｄ及び台車ロック部１５２ｅでの連結及びロック動作、並びに、ＴＫユニット１５３の動作、の制御を行う。
　本発明の実施例は、上述した構成及び手順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変形例としてもよい。
　仕分けする対象は、製品ＷＰに限定されない。素材であってもよく、加工途中の中間部材であってもよく、いわゆる物品であればよい。従って、パレット移動装置５２，１５２の上流側の装置は、レーザ加工機９１に限定されず、パンチ加工機などの加工機、或いは、加工を行わない物品ストッカなどの保管棚であってもよい。
　前後に移動可能な台車（パレット）の段数は、各実施例で説明した２段（中段、上段）に限定されず、３段以上あってもよい。　また、台車駆動部５２ｃを各台車に備えて、各台車が自走できるものであってもよい。ただし、台車駆動部５２ｃの設置スペース及びコストの抑制の観点では、実施例１、２で説明したように、一つの台車に備え、リンク装置で他の台車を帯同させる構造は望ましい。
　実施例１と実施例２とは、可能な範囲で組み合わせることができる。すなわち、実施例１の仕分け装置５１において、前エリアＡとセンタエリアＣとの間に、実施例２で説明したシャッタ装置１７を設置する。そして、前エリアＡとセンタエリアＣとの間を、中段台車７５及び上段台車７６、並びに、ＴＫユニット５３が移動する際にシャッタ装置１７を開け、前エリアＡから製品を外部に搬出する際にシャッタ装置１７を閉じるようにする。シャッタ装置１７が閉じた状態では、ＴＫユニット５３は、実施例２のＴＫユニット１５３と同様に、センタエリアＣと後エリアＢとの間を移動して製品の仕分け移送を行うように制御する。
　また、上段台車７６，１７６をロックする台車ロック部５２ｅ，１５２ｅなどをセンタエリアＣに備えて、上段台車７６，１７６をセンタエリアＣで停止維持させるようにしてもよい。
　これにより、例えば、前エリアＡから上段台車７６，１７６を退避させる場合に、後エリアＢまで移動させず、より短い移動で済むセンタエリアＣで退避維持させることができ、台車の移動効率が向上する。
　また、各台車の移動手順は、上述の手順に限定されるものではない。例えば、実施例１において、自走不能な上段台車７６の通常置かれる位置を後エリアＢとし、中段台車７５の通常置かれる位置をセンタエリアＣとすることで、まずは台車を移動させることなく、床パレット７２と上段パレット７４との両方に製品パレット７１から製品を移送させることができる。
　上述の実施例１，２に示されるように、前エリアＡは、物品（パレットを含む）を搬出できる搬出エリアとして機能している。詳しくは、中段台車７５，１７５に支持された中段パレット７３，１７３に載置された物品（製品ＷＰ３及びその製品集積体ＷＰＴ）及び上段台車７６，１７６に支持され上段パレット７４，１７４に載置された物品（製品ＷＰ４及びその製品集積体ＷＰＴ）は、それぞれ中段台車７５，１７５及び上段台車７６，１７６が前エリアＡにあるときに、外部に搬出可能である。もちろん、中段パレット７３，１７３及び上段パレット７４，１７４をフォークリフトなどで移動可能であれば、各パレット自体を搬出可能である。
　この場合、搬出のために作業者やフォークリフトが出入りする搬出作業スペースは、パレットステーション１，１１の奥側（加工システムＳＴ１，ＳＴ２の裏側）となる後エリアＢに対しては不要であって、前エリアＡに隣接してその前側（加工システムＳＴ１，ＳＴ２の正面側）に確保すればよい。これにより、省スペース化が図れると共に搬出作業の利便性が向上する。
　制御装置５４，１５４の構成は、上述の構成に限定されるものではない。例えば制御装置５４において、台車位置管理部５４ｂ，台車動作制御部５４ｃ，及びＴＫユニット動作制御部５４ｄの少なくとも一つが、中央処理装置（ＣＰＵ）５４ａの内部に構成されていてもよい。制御装置１５４についても同様である。
　本発明によれば、設置スペース及び搬出作業スペースを省スペース化でき搬出作業の利便性が向上する、という効果が得られる。
　（米国指定）
　本国際特許出願は米国指定に関し、２０１７年１１月９日に出願された日本国特許出願第２０１７－２１６１４０号について米国特許法第１１９条（ａ）に基づく優先権の利益を援用し、当該開示内容を引用する。

Claims (5)

  1. 　物品を載せるパレットを支持し、基準位置と前記基準位置よりも高い上昇位置との間で昇降するパレットステーションと、
    　前記パレットステーションが支持した前記パレットに載置された物品を、前記パレットステーションの一方の側の第１エリアに移送可能な移送装置と、
    　前記第１エリアと前記パレットステーションの他方側の第２エリアとの間を移動可能な第１の台車と、
    　前記第１エリアと前記第２エリアとの間を移動可能であると共に、前記第１の台車の内側をくぐり抜け可能な第２の台車とを具備し、
    　前記基準位置にある前記パレットステーションの内側を、前記第１の台車はくぐり抜け不能、かつ前記第２の台車はくぐり抜け可能であり、
    　前記上昇位置にある前記パレットステーションの内側を、前記第１の台車及び前記第２の台車ともにくぐり抜け可能であることを特徴とする物品仕分け装置。
  2. 　前記移送装置は、前記物品を、前記第２エリアに移送可能であることを特徴とする請求項１記載の物品仕分け装置。
  3. 　前記パレットステーションと前記第２エリアとの間にシャッタ装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の物品仕分け装置。
  4. 　前記第１の台車及び前記第２の台車の少なくとも一方が自走可能であり、前記第１の台車と前記第２の台車との連結及び非連結を選択実行する台車リンク部を備えていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の物品仕分け装置。
  5. 　前記第２エリアは、前記物品を搬出する搬出エリアであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の物品仕分け装置。
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