(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒材を積載状態で収容する収容具と、棒材を保持して少なくとも前記収容された棒材を横切る二次元垂直面内の任意位置へ搬送する搬送手段と、前記搬送手段に一体に設けられ垂直下方の前記収容具内に収容された棒材の積載高さを検出する高さ検出手段と、収容された棒材に対しこれを横切る方向へ前記搬送手段を移動させて前記収容具内の棒材の積載高さが最も低い位置で前記搬送手段による棒材の保持を解消させて当該棒材を前記収容具内の棒材上へ落下供給する制御手段とを備え、かつ前記制御手段は積載高さが最も高い棒材よりも上方位置で前記搬送手段による棒材の保持を解消するように設定されている棒材積載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は棒材積載装置に関し、特に棒材をパレット等の収容具に段積みする際の荷崩れを効果的に防止できる棒材積載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すような上方へ開放するコ字形に成形されたパレット１等の収容具内に棒材２を段積みするための従来の棒材積載装置では、予め段積みする三次元位置を記憶した制御装置によって、棒材２を把持したローダ３の把持爪３１を位置決めしつつ、例えば図６中に付した数字の順番に、下段から上段へと順次隣接させて棒材２を落下させ段積みしている。
【０００３】
なお、特許文献１には、載置テーブル上の各ワークの位置座標を求めて、載置位置の高い順にワークを載置テーブル上から取り出すようにしたワーク供給装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２６９１４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の棒材積載装置において、パレットの底面は往々にしてスケールの付着等によって平面にはならず凹凸が生じているため、下段から上段へと順番に隣接させて棒材を段積みすると同一段での棒材の高さが一定にならず、局部的に大きな高低を生じることがある。これにより、特に局部的に高くなった棒材上にさらに新たな棒材が上方から落下させられると荷崩れを起こして、甚だしい場合は積み込んだ棒材がパレットから飛び出すことがあった。そして、飛び出した棒材を処理するためにラインを停止するとともに人手も要し、このため完全自動化が実現されず、生産性も損なわれるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、収容具内に棒材を段積みする場合に荷崩れを生じず、段積みの完全自動化と生産性向上を実現することができる棒材積載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本第１発明では、棒材（２）を積載状態で収容する収容具（１）と、棒材（２）を保持して少なくとも前記収容された棒材（２）を横切る二次元垂直面内の任意位置へ搬送する搬送手段（３）と、前記搬送手段（３）に一体に設けられ垂直下方の前記収容具（１）内に収容された棒材（２）の積載高さを検出する高さ検出手段（４）と、収容された棒材に対しこれを横切る方向へ前記搬送手段（３）を移動させて前記収容具（１）内の棒材（２）の積載高さが最も低い位置で前記搬送手段（３）による棒材（２）の保持を解消させて当該棒材（２）を前記収容具（１）内の棒材（２）上へ落下供給する制御手段（５）とを備え、かつ前記制御手段（５）は積載高さが最も高い棒材（２）よりも上方位置で前記搬送手段（３）による棒材（２）の保持を解消するように設定されている。
【０００８】
本第１発明によれば、局部的な高低を生じている段積みされた棒材に対して、最も低い位置で棒材を落下供給するから、段積み高さが平均化されて荷崩れが防止され、積み込んだ棒材が収容具から飛び出すことが回避される。この結果、棒材を処理するためのライン停止や人手を要しないから、完全自動化が実現され、生産性が向上する。また、棒材を落下供給する搬送手段が、収容具内の棒材と干渉することが避けられる。
【００１１】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、収容具内に棒材を段積みする場合に荷崩れを生じず、段積みの完全自動化と生産性向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示す、棒材が段積みされたパレットおよびローダの側面図である。
【図２】段積みされた棒材およびローダの斜視図である。
【図３】段積みされた棒材およびローダの概略側面図である。
【図４】段積みされた棒材およびローダの概略側面図である。
【図５】制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】従来例を示す、棒材が段積みされたパレットおよびローダの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１には収容具としての上方へ開放するコ字形に成形されたパレット１内に、棒材２が段積みされた様子を示す。従来技術で説明したように棒材２をパレット１内に順番に段積みしていっても、パレット１底面の凹凸によって段積みされた棒材２は各段で水平には並ばず、図１に示すように局部的な高低を生じる。
【００１５】
そこで、本実施形態では、図２に示すように、搬送手段たる公知のローダ３の側面に、高さ検出手段としてのレーザ距離センサ４が設けてある。ローダ３の下面には棒材２を把持する把持爪３１が設けられている。ローダ３は少なくとも、棒材２をほぼ直交して横切る二次元垂直面内で自在に移動可能であり、上記レーザ距離センサ４は垂直下方のパレット１（図１）内に向けて設けられている。ここで、ローダ３は図略の駆動機構と制御装置５（図２）によって、その水平移動と上下移動が制御されており、この制御はレーザ距離センサ４からの信号を取り込みつつ以下のように行われる。なお、制御装置４における制御手順を図５にフローチャートで示す。
【００１６】
ローダ３は図３に示すように、パレット１内の最下段の棒材２については、従来のようにパレット１の幅方向の一方から他方へ順番に積載する（図５のステップ１０１，１０２）。次にローダ３は棒材２と干渉しない十分な高さを保って、パレット１の幅方向（図３の左右方向）へ各棒材２を略直交して横切るように一方の端から他方の端へ水平移動（スキャン）する（図５のステップ１０３）。この間、レーザ距離センサ４は図２に示す棒材を横切る軌跡Ｐに沿って逐次下方の棒材２までの距離Ｈを測定し、制御装置５は測定された距離Ｈを取り込んで、当該距離Ｈがそれまでに得られた最大値Ｈmaxである場合にはこれを記憶するとともに（図５のステップ１０４，１０５）、最大値Ｈmaxを示したローダ３の移動位置Ｘmaxを記憶する（図５のステップ１０６）。この移動位置Ｘmaxでは、棒材２の段積み高さが最も低くなっている（図３参照）。なお、最大値Ｈmaxが二箇所以上で測定された場合には（図３では二箇所）、スキャン動作の移動方向の、後の方（図３の右方）の位置がＸmaxとして記憶される。
【００１７】
ローダ３のスキャン時に、制御装置５は取り込んだ距離Ｈがそれまでに得られた最小値Ｈminである場合には（図５のステップ１０７）、次式の演算によって下降量Ｄを算出する（図５のステップ１０８）。なお、上記最小値Ｈminは段積み高さが最も高い位置で得られる。
【００１８】
Ｈmin−ｈ＝Ｚ
Ｚ−Ａ＝Ｄ
ここで、図４に示すように、ｈはレーザ距離センサ４から把持爪３１の先端までの距離、Ａは干渉余裕値である。
【００１９】
スキャンが終了すると、ローダ３は上記移動位置Ｘmaxまで図３の左方へ戻り移動させられ、移動位置Ｘmaxで設定下降量Ｄだけ下降して（図５のステップ１０９，１１０）、把持爪３１の先端が図４のＱ点に至ったときに把持爪３１に把持した棒材２を放す。これにより、ローダ３で搬送された新たな棒材２が、段積みされた棒材２の最も低い位置に、パレット１内の棒材２とローダ３が干渉することの無い適当な高さから落下供給される。
【００２０】
棒材２を落下供給した後はローダ３は再びスキャン用の高さへ上昇し、さらにスキャン開始位置である図３の左端へ戻されて再びスキャンが開始される。このようにして、局部的な高低を生じている段積みされた棒材２に対して、最も低くなった箇所に新たな棒材２を落下供給するから、段積み高さが平均化されて、荷崩れを生じることが防止される。したがって、積み込んだ棒材２がパレットから飛び出すことが未然に防止され、この結果、棒材２を処理するためのライン停止や人手を要しないから、完全自動化が実現されて生産性が向上する。
【符号の説明】
【００２１】
１…パレット（収容具）、２…棒材、３…ローダ（搬送手段）、４…レーザ距離センサ（検出手段）、５…制御装置（制御手段）。
【図１】
0005799760.tif 000002
【図２】
0005799760.tif 000003
【図３】
0005799760.tif 000004
【図４】
0005799760.tif 000005
【図５】
0005799760.tif 000006
【図６】
0005799760.tif 000007