(57)【要約】【課題】  本発明は、窯業成形物の多品種混合生産による短納期対応可能な全自動、省スペース、省コストの窯業成形物の製造ラインシステムを提供することを課題とする。【解決手段】  本発明の窯業成形物の製造ラインシステムは、窯業成形物を載置する乾燥用パレットを多段に積層した乾燥台車が乾燥炉を介して走行自在に一方向に循環する循環経路を備え、乾燥用パレットに載置した窯業成形物の生地を乾燥炉を通過することで白地とする乾燥ラインと、窯業成形物の生地を形成する成形ラインと、乾燥後の白地を次工程へ搬送する白地搬送ラインと、生地を成形ラインから前記乾燥用パレットへ移載する生地移載機と、出炉後の乾燥パレットに載置されている白地を白地搬送コンベアに移載する白地移載機とを備え、複数の成形ラインと複数の白地搬送ラインとを備えるとともに、生地移載機と白地移載機とはアーム式多関節ロボットとする。【選択図】図１
2006192690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窯業成形物の生地を成形する成形ラインと、
前記窯業成形物を載置する乾燥用パレットを多段に積層した乾燥台車が乾燥炉を介して走行自在に一方向に循環する循環経路を備え前記乾燥用パレットに載置した前記生地を前記乾燥炉を通過することで白地とする乾燥ラインと、
前記白地を次工程へ搬送する白地搬送ラインと、
前記生地を前記成形ラインから前記乾燥用パレットに移載する生地移載機と、
前記乾燥パレットに載置されている白地を前記白地搬送ラインへ移載する白地移載機と、を備える窯業成形物の製造ラインシステムにおいて、
複数の前記成形ラインと複数の前記白地搬送ラインとを備えるとともに、前記生地移載機と前記白地移載機とはアーム式多関節ロボットであることを特徴とする窯業成形物の製造ラインシステム。
【請求項２】
前記複数の成形ラインは前記生地移載機を中心にして放射状に配置されている請求項１に記載の窯業成形物の製造ラインシステム。
【請求項３】
前記乾燥台車は前記乾燥用パレットに載置する前記成形物の識別標識手段を備える請求項１または２に記載の窯業成形物の製造ラインシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥ラインを備えた窯業成形物の製造ラインシステムに関する。より詳しくは、乾燥工程に成形工程と白地搬送工程とが連繋する窯業成形物の製造ラインシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の一般的な製造ラインシステムとしては、図５に示すような次の構成のシステムが知られている。すなわち、乾燥台車１１４の循環経路１１６に乾燥炉１１２が設けられ、窯業成形物を載置する乾燥用パレットＰを多段に積み重ねた乾燥台車１１４が循環経路１１６上を一方向に向けて走行自在に設けられている。また、パレット降ろし機１６２、パレット搬送コンベア１６４、パレット積み込み機１６６が乾燥炉１１２の出口側から入口側にかけて順次乾燥台車１１４の循環経路１１６に付設されることにより、乾燥ライン１１０が構成されている。乾燥ライン１１０にはパレット降ろし機１６２の傍らに白地移載機１５０が、また、パレット積み込み機１６６の傍らには生地移載機１４０が設けられており、生地移載機１４０に成形ライン１２０が接続される一方、白地移載機１５０には白地搬送ライン１３０が接続されることにより、窯業成形物の製造ラインシステム１０１が構成されている。
【０００３】
従って、乾燥用パレットＰはパレット搬送コンベア１６４によりパレット降ろし機１６２側から生地移載機１４０側へ予め循環して搬送され、成形ライン１２０により成形された生地Ｂがパレット搬送コンベア１６４上の乾燥用パレットＰへ生地移載機１４０を介して移載される。次いで、生地Ｂが載置された乾燥用パレットＰは、パレット積み込み機１６６側に予め待機している乾燥台車１１４にパレット積み込み機１６６を介して移載され、乾燥台車１１４が循環経路１１６を循環走行することにより、生地Ｂは乾燥炉１１２へ移送され乾燥される。生地Ｂは乾燥炉１１２を通過することにより乾燥されて白地Ｃとなり、乾燥用パレットＰ上に白地Ｃを載置した乾燥台車１１４が乾燥炉１１２外へ搬出される。
【０００４】
パレット降ろし機１６２は白地Ｃが載置された乾燥用パレットＰを乾燥台車１１４からパレット搬送コンベア１６４へ降ろす一方、乾燥用パレットＰが無くなり、空となった乾燥台車１１４は循環経路１１６を走行し、原位置である積み込み機１６６側へ復帰され、生地Ｂを載置した次の乾燥用パレットＰの積載に備えられる。他方、パレット搬送コンベア１６４へ降ろされた乾燥用パレットＰの白地Ｃは、白地移載機１５０を介して白地搬送ライン１３０へ移載されて施釉工程などに搬送される。一方、空となった乾燥用パレットＰは原位置である生地移載機１４０側へパレット搬送コンベア１６４を介して循環移動され、成形ライン１２０から供給される次の生地Ｂの移載に備えられる。
【０００５】
以上のように成形ライン１２０により成形された生地Ｂを乾燥炉１１２で乾燥させ、乾燥後の白地Ｃを白地搬送ライン１３０を通じて次工程である施釉、焼成工程へ搬送する一連の製造ラインシステムが構築される。
【０００６】
しかし、上記のような従来の製造ラインシステム１０１では、システムが大規模なものとなり、限られた敷地内においてはその占有スペースが広大なものとなるため敷地の利用効率が低下するという問題があるとともに、設備投資が多大であるという問題を有していた。
【０００７】
また、多様な形状の粘土製品である瓦、煉瓦などを製造するには、成形ラインの成形型を製品毎に交換する必要があり、成形ラインの段取り替えに多くの工数と時間とを要した。このため、製品毎のロット生産となり、昨今の短納期要求に十分対応することができなかった。なかでも役物瓦と称する異形の瓦については、家屋一棟毎の使用個数は少ないものの屋根瓦としては必須の多品種少量生産品であり、従来は在庫を活用することで対応していた。しかし、近年、より一層のコストダウンが求められるようになり、自動化による在庫の圧縮と短納期対応とが可能な製造ラインシステムの構築が希求されるようになった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、窯業成形物の多品種混合生産による短納期対応可能な全自動、省スペース、省コストの窯業成形物の製造ラインシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の窯業成形物の製造ラインシステムは、窯業成形物を載置する乾燥用パレットを多段に積層した乾燥台車が乾燥炉を介して走行自在に一方向に循環する循環経路を備え、乾燥用パレットに載置した窯業成形物の生地を乾燥炉を通過することで白地とする乾燥ラインと、窯業成形物の生地を形成する成形ラインと、乾燥後の白地を次工程へ搬送する白地搬送ラインと、生地を成形ラインから前記乾燥用パレットへ移載する生地移載機と、出炉後の乾燥パレットに載置されている白地を白地搬送コンベアに移載する白地移載機とを備え、複数の成形ラインと複数の白地搬送ラインとを備えるとともに、生地移載機と白地移載機とはアーム式多関節ロボットであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の窯業成形物の製造ラインシステムは、上記のような構成を有し、生地移載機と白地移載機とはアーム式多関節ロボットであるので、乾燥台車上に積層されている乾燥パレットを単層にパレット搬送コンベア上に展開することなく乾燥パレット上の成形物を移載することができる。つまり、乾燥炉から出炉された積層状態の各乾燥パレットから白地を白地搬送ラインのコンベア上に移載し、全ての白地の移載を完了した積層状態の空の乾燥パレットの各々に成形ラインから成形物の生地を移載することができる。従って、図５に示す、パレット降ろし機１６２、パレット搬送コンベア１６４およびパレット積み込み機１６６は不要となり乾燥ライン１１０を簡略化することができる。その結果、製造ラインシステム全体の省スペース化と設備費用の削減とが可能となる。
【００１１】
また、本発明の窯業成形物の製造ラインシステムにおいては、アーム式多関節ロボットである移載機を中心にして複数の成形ラインと複数の白地搬送ラインとが配置されている。複数の成形ラインと複数の白地搬送ラインとを配置することで、形状の異なる多品種の窯業成形物の混合生産が可能となり、生産のリードタイムを短縮して短納期に対応できるとともに、必要に応じて多品種の成形物をセットで生産することが可能である。本発明の窯業成形物の製造ラインシステムにおいては、複数の成形ラインは生地移載機を中心にして放射状に配置されていることが望ましい。成形ラインを放射状に配置することで、ロボットアームの回転半径を小さくすることができるとともに、省スペースで成形機周辺に型交換やメンテナンスなどの作業用の空間を確保することができる。
【００１２】
また、本発明の窯業成形物の製造ラインシステムにおいては、乾燥台車はその台車に積載されている乾燥用パレットに載置する成形物の識別標示手段を備えることが望ましい。台車の特定位置にバーコードまたはＩＣチップなどの識別標示を備え、台車の循環経路中の所定の位置でバーコードリーダなどで識別情報を検知して、その情報をもとに生地移載機の生地選択や成形ラインの稼働などを制御することで成形物の多品種混合生産を全自動で円滑に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施の形態について図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係わる窯業成形物の製造ラインシステムの概略平面図である。図２は、図１における生地移載機と成形ラインとの関係を説明する概略側面図である。また、図３は、循環系路上にある台車と生地移載機との関係を説明する概略正面図である。なお、本明細書における窯業成形物としては、粘土瓦、煉瓦、タイルなどを例示することができる。
【００１４】
本発明の窯業成形物の製造ラインシステム１は、乾燥ライン１０と、成形ライン２０と、白地搬送ライン３０とから構成されている。
【００１５】
乾燥ライン１０は、窯業成形物の生地を乾燥して白地とする乾燥炉１２と、この乾燥炉１２を貫通して乾燥パレットＰを積載した台車１４（以後、単に台車ともいう）を走行自在に一方向（図１では矢印方向）に循環する循環経路１６とを備えている。循環経路１６は、例えば、床面に敷設した一対のレールであり、循環経路１６には、白地の積み降ろし位置Ｕと生地の積み込み位置Ｌの前後に台車１４を移動させるプラーやプッシャーなどの移動手段１８（図１では１８ａ〜１８ｄ）が配置されており、所望に応じて台車１４を一台ずつ移動することができる。
【００１６】
成形ライン２０は、成形物毎に異なる複数の成形ライン２０ａ〜２０ｄで構成されており、各成形ライン２０ａ〜２０ｄは後述する生地移載機４０を中心に放射状に配置されている。各成形ライン２０ａ〜２０ｄは実質的に同一の構成からなっており、例えば、成形ライン２０ａは、押出成形機２２ａ、切断機２４ａ、プレス成形機２６ａおよび整列コンベア２８ａなどが直列に連続しており、プレス成形された生地を生地移載機４０に向かって整列コンベア２８ａ上に整列するように配置されている。
【００１７】
また、白地搬送ライン３０は、成形物毎に異なる複数の搬送ライン３０ａ〜３０ｄで構成されており、乾燥炉から搬出された白地を次工程である釉薬を塗布する施釉工程へ搬送する。白地搬送ライン３０ａ〜３０ｄは、実質的に同一の構成からなっており、例えば、白地搬送ライン３０ａは、乾燥ライン１０から移載された白地の方向を変換するターンテーブル３２ａと方向変換された白地を次工程へ搬送する搬送コンベア３４ａとからなり、乾燥ライン１０に沿って並列に配置されている。
【００１８】
生地の積み込み位置Ｌの近傍には、成形された生地Ｂを台車１４上の空きパレットＰに移載する生地移載機４０が立設されている。生地移載機４０はアーム４２を備える多関節ロボットであり、アーム４２の先端には、生地Ｂを把持する吸着把持具４４が着脱自在に装着されている。
【００１９】
一方、白地の積み降ろし位置Ｕの近傍には、乾燥された白地Ｃを台車１４上のパレットＰから白地搬送ライン３０へ移載する白地移載機５０が立設されている。白地移載機５０は生地移載機４０と同様のアーム４２を備える多関節ロボットであり、アーム４２の先端には、白地Ｂを把持する吸着把持具４４が着脱自在に装着されている。
【００２０】
また、乾燥パレットＰ、整列コンベア２８および白地搬送コンベア３４にはそれぞれ成形物を支承する所定の受型Ｍが付設されており平置き状の成形物を安定して支承することができる。
【００２１】
以上のように構成された窯業成形物の製造ラインシステム１の作用は、以下の通りである。
【００２２】
乾燥ライン１０の循環経路１６上の生地積み込み位置Ｌには空の乾燥パレットＰを多段に積載した台車１４が待機している。また、各成形ライン２０の整列コンベア２８上には成形された生地Ｂが整列している。
【００２３】
まず、空の乾燥パレットＰを多段に積載した台車１４ａに成形ライン２０ａの生地Ｂ１を移載する。生地移載機４０は、アーム４２に装着した吸着把持具４４を図２の弧Ｚに沿って降下させ整列コンベア２８ａ上に平置き状態で待機している生地Ｂ１に当接して吸着把持し、所定の回転軌跡に沿って台車１４ａ近傍へ回転して、図３に示すようにアーム４２を多段に積載されているパレットＰの間より差し込むように前進させることで、パレットＰの所定の位置へ生地Ｂ１を載置する（図１では、３個の生地Ｂ１を同時に移載する）。なお、パレットＰには生地Ｂ１の裏面形状に対応した受型Ｍ１が備えられている。生地移載機４０は、吸着把持具４４の吸着力を解除して生地Ｂ１をパレットＰの所定の位置の受型Ｍ１上へ載置したら、アーム４２を多段に積載されているパレットＰの間から引き抜き所定の回転軌跡に沿って整列コンベア２８ａ上まで旋回して、整列コンベア２８ａの終点に待機している次の生地Ｂ１に当接して吸着把持する。以上の動作を繰り返して、台車１４ａ上に積載されている全てのパレットＰに生地Ｂ１を移載する。
【００２４】
移載を完了し生地Ｂ１を満載した台車１４ａは、移動手段１８ｄで循環経路１６上を移動され乾燥炉１２へ搬入される。生地Ｂ１は乾燥炉１２内を搬入側１２ａから搬出側１２ｂへ搬送される間に乾燥されて白地Ｃ１となって搬出側１２ｂから搬出される。
【００２５】
続いて乾燥パレットＰ上に白地Ｃ１を載置した台車１４ａは、移動手段１８ａで白地積み降ろし位置Ｕに移動される。白地積み降ろし位置Ｕでは、白地移載機５０が乾燥パレットＰ上の白地Ｃ１をアーム４２に装着した吸着把持具４４で吸着把持して、白地搬送コンベア３０ａに移載する（図１では、３個の白地Ｃ１を同時に移載する）。白地搬送コンベア３０ａは、移載された白地Ｃ１をターンテーブル３２ａで９０度回転させてから順次搬送コンベア３４ａへ移動させ、搬送コンベア３４ａは次工程である施釉工程などへ搬送する。白地移載機５０がこれらの動作を繰り返して、台車１４ａに積載した全ての乾燥パレット上の白地Ｃ１を白地搬送コンベア３０ａ上に移載し終わったら、つまり全ての乾燥パレットＰが空になったら、移動手段１８ｂと移動手段１８ｃとが協働して台車１４ａを原位置である生地積み込み位置Ｌへ移動する。
【００２６】
以上のように、本発明の窯業成形物の製造ラインシステムにおいては、台車１４ａ上に多段に積載された乾燥用パレットＰを単層に展開することなく白地Ｃ１を積み降ろすことができるので、空となったパレットＰを多段積みの状態で生地積み込み位置Ｌへ移動すればよい。
【００２７】
以上が、本発明の窯業成形物の製造ラインシステムにおいて、成形ライン２０ａで成形された生地Ｂ１が乾燥されて白地Ｃ１となり白地搬送ライン３０ａで施釉工程へ搬送されるまでの一連の動作である。この一連の動作は、成形ライン２０ｂ〜２０ｄで成形された生地Ｂ２、Ｂ３およびＢ４についても同様であり、白地となったＣ２、Ｃ３，Ｃ４はそれぞれ白地搬送ライン３０ｂ、３０ｃ、３０ｄによって施釉工程等の後工程へ搬送される。
【００２８】
なお、図１では、成形ライン２０と白地搬送ライン３０とをそれぞれ４ラインとして説明したが、本発明の製造ラインシステムにおいては、これらを４ラインに限定するものではなく、所望に応じてライン数を増減してもよい。また、上記では台車１４ａについてその動作を説明したが、循環経路１６上には台車１４ａ以外にも多数の台車１４が配されていることはいうまでもない。
【００２９】
生地移載機４０は、乾燥台車１４毎に添付されているバーコードやＩＣチップなどの識別標識により、予めその台車１４に積載可能な成形体を検知して、その情報によって、移載する生地Ｂを選択することができ、吸着把持具４４を移載する生地Ｂに対応するものに着脱自在に交換することができる。また、白地移載機５０は搬出された台車１４に添付されているバーコードやＩＣチップなどの識別標識により、予めその台車１４に積載されている白地Ｃの種類・形状などを検知して、吸着把持具４４を移載する白地Ｃに対応するものに着脱自在に交換し、対応する白地搬送ライン３０に移載することができる。なお、識別標識により成形物の品種や形状分類、パレットへの移載個数、載置方法や整列順序、あるいは工程管理など台車毎の成形物について所定の情報を識別検知できることが好ましい。
【００３０】
このような識別標識を備えることで、台車毎に乾燥する成形物の異なる混合生産を全自動で実施することができる。例えば、家屋一棟分の屋根瓦として、平面を覆う桟瓦（例えば図４の（ア））と、屋根の外縁部に敷設する袖瓦（同（イ））や万十瓦（同（ウ））と、屋根の稜線部に敷設するのし瓦（同（エ））とを製造する場合には、それぞれの生地Ｂ１〜Ｂ４を一棟分の必要個数のみ成形しながら順次乾燥させることで、一棟分の屋根瓦をセット生産することができる。この生産方法によれば、各形状の瓦を別々にロット生産する場合に比べて、生産のリードタイムをはるかに短縮することができ、また、在庫を圧縮することも可能である。また、従来の製造ラインシステム１０１に比べて、パレット降ろし機１６２、パレット搬送コンベア１６４およびパレット積み込み機１６６は不要となるので、乾燥ライン１１０を簡略化することができる。その結果、製造ラインシステム全体の省スペース化と設備費用の大幅な削減とを実現することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、上記の実施の形態では、台車毎に搭載する成形物を変更することとしたが、パレット毎に識別標示することで、一台車に異なる形状の成形物を搭載して同時に乾燥することもできる。使用量の少ない異形の役物瓦などでは必要個数が数パレット分で充足されることがあるので特に有効である。
【００３２】
また、上記の実施の形態では複数の成形ラインを生地移載機を中心に放射状に配置したが、乾燥炉１１２に並行に複数ラインを並列してもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の窯業成形物の製造ラインシステムは、形状の異なる多種類の窯業成形物を混合して乾燥する混合生産に好適である。特に、役物瓦を含む屋根瓦や異形の煉瓦などの製造ラインシステムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態に係わる製造ラインシステムの構成を示す平面概略図である。
【図２】図１における成形ラインと生地移載機との関係を示す概略側面図である。
【図３】循環経路上の台車と生地移載機あるいは白地移載機との関係を示す正面概要図である。
【図４】瓦の形状を例示する斜視図である。（ア）桟瓦、（イ）袖瓦、（ウ）万十瓦、（エ）のし瓦
【図５】窯業成形物の一般的な製造ラインシステムの構成を示す平面概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：乾燥ライン  １２：乾燥炉  １４：台車  １６：循環経路  ２０：成形ライン  ３０：白地搬送ライン  ４０：生地移載機  ４２：アーム  ４４：吸着把持具  ５０：白地移載機
Ｂ：生地  Ｃ：白地  Ｍ：受型  Ｐ：パレット  Ｌ：生地積み込み位置  Ｕ：白地の降ろし位置
【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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