(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク載置台（５９）に複数のワークをほぼ垂直状態かつワーク（Ｗ）の長手方向がＸ方向でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置し、これらのワークを前記ワーク載置台（５９）によりワーク面と同方向のＸ方向へ水平に搬送し、
このワーク載置台（５９）上の複数のワークから所望のワークを、クランプ装置（３５）に備えたクランパー（５７）によって吊り上げて保持した状態で前記ワーク載置台（５９）をＸ方向の元の位置へ後退せしめた後、
前記クランパー（５７）によって吊り上げて保持された前記ワークを前記ワーク載置台（５９）の搬送方向と直交するＹ方向へ水平に移動せしめ、
この移動されたワークをワーク搬送装置（２１）により垂直状態に把持し、このワーク搬送装置（２１）に把持されたワークをワーク面と同方向のＸ方向へ水平に搬送して板材加工装置（１）へ搬入せしめることを特徴とするワークローディング方法。
【請求項２】
複数のワーク（Ｗ）をほぼ垂直状態かつワーク（Ｗ）の長手方向がＸ方向でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置可能なワーク載置台（５９）と、
このワーク載置台（５９）に載置された複数のワーク（Ｗ）から所望のワーク（Ｗ）の上部をクランプし吊り上げて保持するクランパー（５７）を備え、前記ワーク載置台（５９）と相対的にＸ方向に移動自在に設けたクランプ装置（３５）と、
このクランプ装置（３５）で搬送されたワーク（Ｗ）を把持してほぼ垂直状態に保持するワークホルダ（３１）を備え、このワークホルダ（３１）で把持されたワーク（Ｗ）を板材加工装置（１）へ搬入せしめるワーク搬送装置（２１）と、を備えていることを特徴とするワークローディング装置。
【請求項３】
前記ワーク載置台（５９）が、複数のワーク（Ｗ）をほぼ垂直状態でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置可能であって、これら載置されたワーク面と同方向のＸ方向へ水平方向に走行自在であり、前記クランプ装置（３５）が前記ワーク載置台（５９）の搬送方向と直交するＹ方向に走行自在であることを特徴とする請求項２記載のワークローディング装置。
【請求項４】
前記クランプ装置（３５）が、ワーク載置台（５９）に載置されたワーク面と同方向のＸ方向及び直交するＹ方向へ水平に相対的に走行自在であることを特徴とする請求項２記載のワークローディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークローディング方法および装置に関し、特にワークを垂直に保持して板材加工装置に搬入せしめるワークローディング方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バッチ処理の板材加工装置におけるワークローディング装置は従来から存在するが、多品種少量の平準化生産を行う板材加工装置、いわゆる板金加工複合機用のワークローディング装置は存在していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の板材加工装置用のワークローディング装置においては、タレットパンチングプレス用、ベンディングマシン用、レーザ加工機用などの各バッチ処理のため、各板材加工装置に専用的に付加されたものである。
【０００４】
したがって、ワークを無人で自動的に搬送して上記の各バッチ処理を行って製品を生産する場合、各バッチ処理毎にワークローディング装置を設置し、且つ各バッチ処理工程間には搬送装置を設けなければならないので、高価な設備費がかかることや各板材加工装置と搬送装置を設置するための広い場所が必要とされるという問題点があった。
【０００５】
また、前記各板材加工装置は大量生産を前提にしているので、限られた材質と板厚の板金加工にしか適応できない場合が多いという問題点があった。
【０００６】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、多品種少量の平準化生産に対応するため、様々な材質・板厚に対応でき、また、急なスケジュールの変更にも柔軟に対応できるワークローディング方法および装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、ワーク載置台に複数のワークをほぼ垂直状態かつワークの長手方向がＸ方向でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置し、これらのワークを前記ワーク載置台によりワーク面と同方向のＸ方向へ水平に搬送し、このワーク載置台上の複数のワークから所望のワークを、クランプ装置に備えたクランパーによって吊り上げて保持した状態で前記ワーク載置台をＸ方向の元の位置へ後退せしめた後、前記クランパーによって吊り上げて保持された前記ワークを前記ワーク載置台の搬送方向と直交するＹ方向へ水平に移動せしめ、この移動されたワークをワーク搬送装置により垂直状態に把持し、このワーク搬送装置に把持されたワークをワーク面と同方向のＸ方向へ水平に搬送して板材加工装置へ搬入せしめることを特徴とするものである。
【００１０】
したがって、ワーク載置台がワーク面と同方向の水平方向に走行することにより、ワーク載置台から吊り上げられたワークがワーク載置台から相対的に離反することになる。前記吊り上げられたワークはワーク面と直交する方向で板材加工装置へ移動されるので、多種のワークのうちの所望の１つが垂直状態のまま水平方向に前記ワーク載置台から容易に引き出され、狭いエリヤ内で所望のワークが板材加工装置へ搬入され多種少量の平準化生産が行われる。
【００１３】
また、本発明は、複数のワークをほぼ垂直状態かつワークの長手方向がＸ方向でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置可能なワーク載置台と、このワーク載置台に載置された複数のワークから所望のワークの上部をクランプし吊り上げて保持するクランパーを備え、前記ワーク載置台と相対的にＸ方向に移動自在に設けたクランプ装置と、このクランプ装置で搬送されたワークを把持してほぼ垂直状態に保持するワークホルダを備え、このワークホルダで把持されたワークを板材加工装置へ搬入せしめるワーク搬送装置とを備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって、ワーク載置台に複数のワークがほぼ垂直状態かつワークの長手方向がＸ方向でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置されるので、狭いエリヤに多くのワークを載置に可能になる。これらのワークが多種であったとしても各ワークの位置が明確にされることにより、また、ワーク載置台に載置されたワークの上部がクランプ装置のクランパーでクランプされ吊り上げられて保持され、クランプ装置によりＸ方向へ水平に移動されることにより、複数のワークのうちの所望の１つのワークが垂直状態のままＸ方向へ水平に前記ワーク載置台から容易に引き出される。このワークは常時ほぼ垂直状態にされた状態でワーク搬送装置へ移動されて把持され、ほぼ垂直状態のまま板材加工装置へ搬入されるので、狭いエリヤ内で所望のワークが板材加工装置へ搬入され多種少量の平準化生産が行われる。
【００１５】
また、前記ワークローディング装置は、前記ワーク載置台が、複数のワークをほぼ垂直状態でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置可能であって、これら載置されたワーク面と同方向のＸ方向へ水平に走行自在であり、前記クランプ装置が前記ワーク載置台の搬送方向と直交するＹ方向に走行自在であることを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、ワーク載置台に載置された多種のワークのうちの所望の１つのワークは、クランプ装置のクランパーで上部をクランプし吊り上げた後に、前記ワーク載置台が前記ワークの位置からＸ方向に離反する位置まで後退する。クランパーで吊り下げられたワークは、ワーク面に対して直交するＹ方向に移動されてワーク搬送装置にほぼ垂直状態で把持され、板材加工装置へ搬入される。所望のワークはワーク載置台から容易に引き出され、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入される。
【００１７】
また、前記ワークローディング装置は、前記クランプ装置が、ワーク載置台に載置されたワーク面と同方向のＸ方向及び直交するＹ方向へ水平に相対的に走行自在であることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、ワーク載置台が走行しなくとも、クランプ装置が移動することにより多種のワークのうちの所望の１つのワークがＸ方向へ水平方向に前記ワーク載置台から容易に引き出され、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のワークローディング方法および装置の実施の形態について、板金加工複合装置を例にとって図面を参照して説明する。
【００２２】
図４、図５、図６および図７を参照するに、本実施例に係わる板材加工装置としての例えば板金加工複合装置１は、ほぼ半球状のカバー３を備えており、このカバー３の天井には、前後方向へ開閉自在な開閉式天井５Ｆ、５Ｂが設けられている。このカバー３の高さ方向における床面よりある高さ位置には左右方向へ延伸した例えば透明なプラスチックなどからなる窓７が備えられていて、内部を覗けるようになっている。この窓７の例えば右側部分には、操作盤９が設けられており、このカバー３内に設けた両ロボットやレーザ加工機などを外部で操作できるようになっている。
【００２３】
前記カバー３における左右両側の下部にはワーク搬送路１１のうちのワーク搬入口１３、製品搬出口１５が設けられている。このワーク搬入口１３にはワーク搬入用外部レール１７が設けられていると共に、製品搬出口１５には製品搬出用外部レール１９が設けられている。
【００２４】
したがって、ワークは垂直に支持された状態において、ワーク搬入用外部レール板金加工統合装置１７で案内されてワーク搬入口１３からカバー３内に搬入され、後述する両ロボット、レーザ加工時により種々の加工を行った後、製品搬出口１５から製品搬出用外部レール１９で案内されてカバー３から外部へ搬出されることになる。
【００２５】
また、前記開閉式天井５Ｆ、５Ｂはカバー３内の両ロボットやレーザ加工機などの保守点検を行う際に開かれる。しかも、カバー３内でワークを加工するときには開閉式天井５Ｆ、５Ｂは閉じられていて、作業者は外部より操作盤９を操作してワークに加工を行うと共に、窓７より加工中の内部を監視するものである。したがって、加工中は低騒音であり安全である。
【００２６】
前記カバー３内は、図７に示されているように、ワーク搬入用外部レール１７に連結された前記ワーク搬送路１１における内部レール１１Ｌの両側に左手ロボットＲL 、右手ロボットＲR が配置されており、この左手ロボットＲL 、右手ロボットＲR にそれぞれ近接して左手、右手ロボット用自動工具交換装置ＡＴＣL ，ＡＴＣR が配置されている。また、前記ワーク搬送路１１に近接してレーザ加工機ＬＡＳが配置されている。
【００２７】
これらの両ロボットＲL ，ＲR やレーザ加工機ＬＡＳ等は公知であるので、詳細の説明は省略するが、前記レーザ加工機ＬＡＳには、Ｘ，Ｙ，Ｚの直線３軸、Ａ，Ｂの回転２軸およびＣのギャップセンサ１軸が備えられている。また、左手、右手ロボットＲL ，ＲR も同様に直線３軸、回転３軸およびグリッパ１軸が備えられている。さらに、左手、右手ロボット用自動交付交換装置ＡＴＣL ，ＡＴＣR にはそれぞれ、回転１軸が備えられている。したがって、板金加工複合装置１の全体では合計２２軸が備えられていることになり、ワークＷが垂直に保持された状態で加工が行われて製品が得られることとなる。
【００２８】
上記構成により、ワークＷは両ロボットＲL ，ＲR の先端に設けられた金型によって例えばパンチング加工が行われると共にレーザ加工機ＬＡＳでレーザ加工が行われることになる。
【００２９】
本発明に係わるワークローディング装置としては、例えば図１、図２および図３に示すように、上述した板金加工複合装置１のワーク搬入口１３の付近に設けられている。
【００３０】
すなわち、図１、図２および図３を参照するに、ワーク搬入用外部レール１７上を走行するワーク搬送装置２１がワーク搬入口１３の付近に設けられている。
【００３１】
前記ワーク搬送装置２１のベース２３上には２つの支持体２５がワーク搬送装置２１の走行方向と同方向に並んだ位置に所定の間隔を隔てて立設されており、前記２つの支持体２５の間に、２本の縦フレーム２７および２本の横フレーム２９で矩形状の枠体を成すワークホルダ３１が、全体としてワーク搬送装置２１上で垂直方向に回動自在である。すなわち、ワークホルダ３１は２本の縦フレーム２７の長手方向にほぼ中央で前記２つの支持体２５の間に軸支されている。
【００３２】
なお、前記ワークホルダ３１の２本の縦フレーム２７および２本の横フレーム２９には板状をなすワークの４方向を把持するクランパー３３が備えられている。このワークホルダ３１の一面側がワークの把持面になっており、この把持面にワークＷを当接して前記クランパー３３でワークを把持可能に構成されている。
【００３３】
また、前記ワーク搬送装置２１の上方には、ワークの上部をクランプして吊り下げた状態で前記ワーク搬送装置２１へワークを搬送するクランプ装置３５が設けられている。
【００３４】
より詳しくは、床面にはレール３７上に梁構造部材でなるフレーム３９がＸ方向及びその反対方向に車輪４１及びこの車輪４１を駆動するモータ４３を介して走行自在に設けられている。このフレーム３９の天井部にはキャレッジ４５がワーク搬送装置２１の走行方向のＸ方向に対して直交するＹ方向に走行自在であって、且つ前記ワーク搬送装置２１の上方に位置するフレーム３９の天井部の一端から他方端側へ往復動するように設けられている。
【００３５】
前記フレーム３９の天井部に平行な２本のガイドレール４７がＹ方向に設けられ、この２本のガイドレール４７間にキャレッジビーム４９が横架され、このキャレッジビーム４９に軸承された車軸５１の両端に車輪５３が設けられ、この車輪５３がガイドレール４７上を走行する。前記車軸５１がモータ５５で駆動されてキャレッジ４５全体がＹ方向へ走行自在に設けられている。さらに、前記キャレッジビーム４９にはキャレッジ本体４９ａが垂直方向のＺ方向に上下動可能に設けられている。
【００３６】
また、前記キャレッジ本体４９ａには、図２に示すように、ワークＷの上部をクランプするためのクランパー５７が２個設けられている。
これらのクランパー５７の間隔は自在に調整可能である。
【００３７】
前記フレーム３９の天井部の一端側、すなわちワーク搬送装置２１の側と反対側のフレーム３９の天井部の一端側の下方にはワーク載置台５９が前記キャレッジ４５のＹ方向と直交する方向、すなわちＸ方向へ走行するように設けられている。
【００３８】
より詳しくは、床面に平行な２本のレール６１がＸ方向に設けられ、このレール６１上を前記ワーク載置台５９が車輪６３を介して走行する。すなわち、前記車輪６３の車軸６５がモータ６７で駆動されてワーク載置台５９の全体がレール６１上をＸ方向へ走行自在に設けられている。なお、ワーク載置台５９の前面にはストッパ係合部材６９が突設されており、ワーク載置台５９がフレーム３９の天井部の一端側の下方で停止するように前記ストッパ係合部材６９に係合するリミットスイッチ７１がフレーム３９に固定されている。
【００３９】
前記ワーク載置台５９のベース７３上には、図２，図３に示すように、ワークサポートポール７５がＸ方向及びＹ方向に多数適宜な間隔で立設されており、これらのワークサポートポール７５は各ワークサポートポール７５間にワークＷを略垂直状態で且つワークの長手方向がＸ方向に向き、かつ図３に示すように、Ｙ方向に並列に載置可能に配置されている。
【００４０】
上述した実施の形態の例に基づく作用を説明すると、図１を参照するに、ワーク載置台５９が位置Ａに位置するときにワークサポートポール７５間に複数のワークが挿入され、複数のワークがワーク載置台５９のベース７３上に略垂直状態にかつＹ方向に並行にセットされる。
【００４１】
次に、ワーク載置台５９はモータ６７の回転駆動により自動的にフレーム３９の一端側の下方の位置Ｂの方向へ移動し、ワーク載置台５９のストッパ係合部材６９がリミットスイッチ７１に当接して位置Ｂで停止する。
【００４２】
一方、キャレッジ４５はフレーム３９の天井部のガイドレール４７、４７をＹ方向へ走行し、位置Ｂに位置しているワーク載置台５９上の所望のワークの上方で停止する。次いでキャレッジ４５のキャレッジ本体４９ａに設けられている２個のクランパー５７が降下し、ワーク載置台５９上の所望のワークの上部をクランプし、ワークをＺ方向に吊り上げる。ワークが吊り上げられた状態で、ワーク載置台５９が位置Ａへ後退する。
【００４３】
なお、ワーク載置台５９上のワークサポートポール７５へのワークＷの挿入位置にはそれぞれ番号がついており、スケジュール運転する場合には、任意の位置のワークＷをいつでも取り出すことができる。
【００４４】
ワークＷがクランパー５７で吊り上げられた状態で、キャレッジ４５がフレーム３９の天井部のガイドレール４７、４７をＹ方向へ走行し、フレーム３９の天井部の一端側の下方に位置するワーク搬送装置２１の位置まで移動する。このワーク搬送装置２１上のワークホルダ３１はワークの把持面が垂直状態で回動方向が停止されている。
【００４５】
ワークＷはワークホルダ３１の把持面に当接され、各フレーム２７の２方向のクランパー３３ａでクランプされる。
【００４６】
クランパー５７はアンクランプし、キャレッジ本体４９ａが上昇するワークホルダ３１のクランパー３３ｂで残りの２方向をクランプする。
【００４７】
ワークホルダ３１にクランプされたワークＷは垂直状態のまま保持され、ワーク搬送装置２１がＸ方向に移動を開始する。ワーク搬入口１３のドアが開き、ワーク搬送装置２１が板金加工複合装置１の内部に走行し、ワークＷに種々の板材加工が開始される。
【００４８】
他の実施例としては、前述したワーク載置台５９を停止した状態にしておき、クランプ装置３５がモータ４３の駆動によりレール上を図１の紙面上でＸ方向に走行して位置Ａで停止し、且つキャレッジ４５がＹ方向へ移動され、位置Ａに位置しているワーク載置第５９上の所望のワークの上方で停止する。次いで、２個のクランパー５７が降下し、このクランパー５７で所望のワークＷの上部がクランプされ保持される。
【００４９】
前記クランプ装置３５が図１の紙面上でＸ方向に走行して位置Ｂに戻って停止し、次いでキャレッジ４５がＹ方向へ走行して前述した実施の形態の例と同様にワークがワーク搬送装置２１のワークホルダ３１にクランプされる。他は前述した実施の形態の例と同様である。
【００５０】
なお、この発明は前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。本実施の形態の例では板材加工装置として板金加工複合装置１を例にとって説明したが一般的なタレットパンチングプレス、ベンディングマシン、レーザ加工機やその他の板材加工装置、あるいはこれらの各種板材加工装置が組み合わされた板材加工装置であっても構わない。
【００５１】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、本発明によれば、ワーク載置台に複数のワークがほぼ垂直状態かつワークの長手方向がＸ方向でＹ方向に適宜な間隔で並行に載置されるので、狭いエリヤに多くのワークを載置できる。たとえ、これらのワークが板厚、材質の異なる多種であったとしても各ワークの位置が明確にされることにより、これらのワークのうちの所望の１つのワークを垂直状態のまま前記ワーク載置台から容易に引き出すことができる。このワークは常時ほぼ垂直状態にされた状態でワーク搬送装置へ移動されて把持され、ほぼ垂直状態のまま板材加工装置へ搬入されるので、狭いエリヤ内で所望のワークを板材加工装置へ搬入でき多種少量の平準化生産を行うことができる。
【００５５】
また、本発明によれば、ワーク載置台に載置された多種のワークのうちの所望の１つのワークは、クランプ装置のクランパーで上部をクランプし吊り上げた後に、前記ワーク載置台が前記ワークの位置からＸ方向に離反する位置まで後退する。クランパーで吊り下げられたワークは、ワーク面に対して直交するＹ方向に移動されてワーク搬送装置にほぼ垂直状態で把持され、板材加工装置へ搬入されるので、所望のワークをワーク載置台から容易に引き出すことができ、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入できる。
【００５６】
また、本発明によれば、ワーク載置台が走行しなくとも、クランプ装置が移動することにより多種のワークのうちの所望の１つのワークを前記ワーク載置台から容易に引き出すことができ、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の例を示すもので、ワークローディング装置の平面図である。
【図２】この発明の実施の形態の例を示すもので、ワークローディング装置の正面図である。
【図３】この発明の実施の形態の例を示すもので、ワークローディング装置の側面図である。
【図４】板材加工装置の各加工機をカバー内に収納せしめた外観の正面図である。
【図５】図４における平面図である。
【図６】図４における側面図である。
【図７】板材加工装置内を示した正面図である。
【符号の説明】
１  板金加工複合装置
３  カバー
１３  ワーク搬入口
１７  ワーク搬入用外部レール
２１  ワーク搬送装置
３１  ワークホルダ
３３  クランパー（ワークホルダの）
３５  クランプ装置
３９  フレーム
４５  キャレッジ
５７  クランパー
５９  ワーク載置台
６１  レール（ワーク載置台の）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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