(57)【要約】【課題】丸刃等を、汎用ハンドリングロボットなどを用いて、アーバーに挿入し抽出する自動刃替えに適した、安価であり、構成が簡単であり、しかも空間使用効率が高い自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚を提供する。【解決手段】自動刃替え式丸刃せん断機のアーバーに装着される丸刃等を収納するための自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚であって、少なくとも一対のレールが配設され、当該レールの対向面には、上方へ向かうにつれて間隔が広がるように傾斜する一対の斜面が形成され、かつ、前記一対のレールのあいだには、当該一対のレールに対して直交する向きに背板が設けられてなる自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚。【選択図】　　　　図４
2004066427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動刃替え式丸刃せん断機のアーバーに装着される丸刃等を収納するための自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚であって、
少なくとも一対のレールが配設され、当該レールの対向面には、上方へ向かうにつれて間隔が広がるように傾斜する一対の斜面が形成され、かつ、
前記一対のレールのあいだには、当該一対のレールに対して直交する向きに背板が設けられてなる自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚。
【請求項２】
前記一対の斜面の開き角が、４５〜１１０度程度である請求項１記載の自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚。
【請求項３】
前記一対のレールが、水平方向に対して傾斜して配設されてなる請求項１または２記載の自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚。
【請求項４】
前記背板が前記一対のレールの延びる方向に沿って移動自在に取り付けられてなる請求項１、２または３記載の自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚に関する。さらに詳しくは、汎用ハンドリングロボットなどを用いて、丸刃等のリング状部品をアーバーに装着・取り外す自動刃替えに適した、高精度で、空間使用効率が高い自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚に関する。
【０００２】
ここで、丸刃等とは、丸刃せん断機の丸刃、該丸刃の間隔を定めるスペーサ、ならびに該スペーサ外周に装着するゴムリング等のリング状部品を指す。スペーサとゴムリングとは個別に収納するほうがメンテナンスの点では好ましいが、スペーサにゴムリングを固着した状態で収納してもよい。
【０００３】
【従来の技術】
従来から多くのスリッター等の、自動刃替え式丸刃せん断機における刃替え作業は、作業者の人力によって行なわれている。スリッターのアーバーと丸刃等との隙間は非常に小さく、丸刃等の装着や抽出は熟練を要する作業であり、かつ、丸刃等は重量物であるため、重筋作業でもある。そこで、自動刃替え装置や汎用ハンドリングロボットなどを用いた自動刃替え方法および自動刃替えに対応した丸刃等の収納棚が種々提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の自動刃替えに対応した収納棚は、高価で構造が複雑であったり、空間使用効率が悪いなどの問題がある。
【０００５】
たとえば、特開平２−１３９１１３号公報に記載される丸刃の収納棚は、把持アームが丸刃を把持できるように、垂直に立てた（すなわち軸方向を水平にした）複数の丸刃等を互いにすき間をあけた状態で収納しているため、空間使用効率が悪いなどの問題がある。
【０００６】
また、特開昭５７−２７６１２号公報に記載される収納棚は、丸刃等を水平（軸方向を垂直）にし、丸刃等の端面をチェーンで受けるものであるが、丸刃等の収納庫がチェーンコンベアであるため、高価であるとともに複雑な構造である。
【０００７】
その他の従来の収納棚も、丸刃等を１個づつしかハンドリングができなかったり、アクチュエータが必要であったり、大型の昇降装置やコンベアが必要であるなどの問題がある。
【０００８】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、丸刃等を、汎用ハンドリングロボットなどを用いて、アーバーに挿入し抽出する自動刃替えに適した、安価であり、構成が簡単であり、しかも空間使用効率が高い自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚は、自動刃替え式丸刃せん断機のアーバーに装着される丸刃等を収納するための自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚であって、
少なくとも一対のレールが配設され、当該レールの対向面には、上方へ向かうにつれて間隔が広がるように傾斜する一対の斜面が形成され、かつ、
前記一対のレールのあいだには、当該一対のレールに対して直交する向きに背板が設けられてなることを特徴としている。
【００１０】
前記一対の斜面の開き角が、４５〜１１０度程度であるのが好ましい。
【００１１】
前記一対のレールが、水平方向に対して傾斜して配設されてなるのが好ましい。
【００１２】
前記背板が、前記一対のレールの延びる方向に沿って移動自在に取り付けられてなるのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明の自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚をさらに詳細に説明する。図１は本発明の自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚を備えたスリッターを示す平面図、図２は図１のスリッターの正面図、図３は図１のロボットハンドの説明図、図４は図１の収納棚に収納された丸刃等をロボットハンドによって把持する直前の状態を示す斜視説明図、図５は図１の収納棚の背板の動きを示す斜視説明図である。
【００１４】
図１〜２は、スリッター本体１が刃替えのためオフラインに引き出され、反駆動側の軸受け２がアーバー３から外された状態を示している。アーバーの駆動側には丸刃等８とほぼ同一の内径を有する案内スリーブ４を装着し、アーバーの反駆動側先端には軸受け２と連結するためのテーパ１ａと丸刃等を軸方向に締め付けるねじ１ｂが加工されている。スリッターの周囲には丸刃等８の収納棚５、および汎用ハンドリングロボット６が配置されている。丸刃等８のハンドリングが可能な汎用ハンドリングロボットの腕の先端にはロボットハンド７が取り付けられている。図１〜２において、丸刃等８はアーバー３に挿入されたものと、収納棚に置かれたものの一部が図示されている。なお、３１は、アーバー３の先端に装着されたガイドキャップである。
【００１５】
図３〜５に示される収納棚５は、少なくとも一対のレール２１、２２が水平方向に沿って互いに平行に配設され、それぞれのレール２１、２２の対向面には、上方へ向かうにつれて間隔が広がるように傾斜する一対の斜面２３ａ、２４ａが形成された座板２３、２４がボルトなどにより固着されている。さらに、一対のレール２１、２２のあいだには、一対のレール２１、２２に対して直交する向きに背板２５が設けられている。図４に示されるように、複数の丸刃等８は、一対の斜面２３ａ、２４ａに当接した状態で、最初の１枚目の丸刃等８を背板２５に密着させ、２枚目以降の丸刃等８を隣接する丸刃等８に密着させるように、収納棚５へ収納されている。
【００１６】
丸刃等８と直接接触する座板２３、２４は、丸刃等８とのあいだの摩擦係数が高く、かつ、丸刃等８の外周面を傷付けないような材料で作製されるのが好ましく、それらの点を考慮すれば、塩化ビニル樹脂やマイクロセルラー（ＭＣ）ナイロン樹脂などの合成樹脂、またはアルミニウムなどで作製されるのが好ましい。
【００１７】
本発明の収納棚は、少なくとも一対のレールを備えていればよく、収納棚の段数については、本発明ではとくに限定されるものではなく、現場状況を考慮して適宜の段数で設計すればよい。
【００１８】
以上のように構成された収納棚５は、それ自体は駆動装置などがまったく不要であり、構成が簡単であり、安価である。しかも、一対の斜面２３ａ、２４ａに当接した状態で、背板２５を基準にして垂直に立てて置かれる複数の丸刃等８を、たとえば汎用ハンドリングロボット６などの本出願人によってすでに出願された搬送装置などを用いて、容易かつ確実に自動刃替えを行なうことができる。
【００１９】
しかも、複数の丸刃等８は、密着して立てられているため、汎用ハンドリングロボット６は、丸刃等８を１枚づつ把持して自動刃替えすることができるだけでなく、複数枚の丸刃等８を同時に把持して自動刃替えすることもできる。たとえば、図３〜４に示されるように、汎用ハンドリングロボット６に装着されたロボットハンド７が、後述する３本のフィンガー１２ａ、１２ｂおよび１４を備えている場合、まず、ロボットハンド７を背板２５に向かって所望の枚数に相当する位置まで移動させ、所望の枚数の丸刃等８を同時に把持することが可能になる。
【００２０】
また、図４に示されるように、同一種類の丸刃等８は、レール２１、２２上に密着して収納することができるので、空間の使用効率が高く、収納棚全体を小型でコンパクトにすることができる。
【００２１】
垂直に立てて置かれる丸刃等８は、一対の斜面２３ａ、２４ａに当接しているため、転倒に対する抵抗が大きくなり、一対の斜面２３ａ、２４ａの開き角θ（図３参照）が４５〜１１０度程度に設定すれば、とくに転倒に対する抵抗が大きくなるので好ましい。たとえば、一対の斜面２３ａ、２４ａの開き角を６０度程度に設定すれば、丸刃等８の厚さが直径と比較して無視できるほど非常に薄い場合、転倒限界加速度の重力加速度の比率は一対の斜面２３ａ、２４ａと丸刃等８とのあいだの摩擦係数に等しくなる。
【００２２】
いいかえれば、丸刃等を転傾させようとして丸刃等の重心に対して軸方向に作用する外力（Ｆ）が丸刃等に作用する重力（Ｗ）の摩擦係数（μ）の倍数以下なら転傾しない。なお、物体（丸刃等）が転倒しない条件を示した一般式は、以下の通りである。
Ｆ＜μＷ（ｓｉｎ（θ／２）−１）　　　　　　　（１）
【００２３】
また、図５に示されるように、背板２５は、一対のレール２１、２２の延びる方向に沿って、移動自在に取り付けられているため、一対のレール２１、２２上に置かれる丸刃等８の枚数や厚さなどの種々の条件に応じて、背板２５を最適な位置に位置決めすることができる。図５において、背板２５は、下端に台板２６が設けられ、台板２６を一対のレール２１、２２間において所望の位置へスライドさせたのちボルトなどで固定できるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手段によって背板２５を前後に移動自在に取り付けてもよいし、または背板２５をレール２１、２２に対して動かないように溶接などで固着してもよい。
【００２４】
本実施の形態では、一対のレール２１、２２が水平方向に沿って配設された例をあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、汎用ハンドリングロボット６の精度などの諸条件を考慮しつつ、一対のレール２１、２２を水平方向に対して傾斜して配設すれば、この傾斜により、丸刃等８の安定性が向上するため、一対の斜面２３ａ、２４ａの開き角を大きく設定して、レール２１、２２および座板２３、２４の高さを低くすることができ、その結果、収納棚の空間使用効率が向上する。
【００２５】
本実施の形態では、図３〜４に示されるように、ロボットハンド７による丸刃等８を把持する方法は、他の設備との取合いや把持強度などの点ですぐれた内径把持を採用している。ハンドリングロボット６の腕６ａの先端部には、ロボットハンド７のベースプレート１１が取り付けられ、このベースプレート１１に２本の固定式フィンガー１２ａ、１２ｂを有する上フィンガーフレーム１３が固着され、そして１本のフィンガー１４を有する下フィンガーフレーム１５がベースプレート１１に形成された２本のレール１７に沿って上下動可能に取り付けられている。さらに、下フィンガーフレーム１５には、エアーシリンダー１６が連結部１８を介して連結されており、かかるエアーシリンダー１６の駆動により、下側のフィンガー１４および下フィンガーフレーム１５を上下に移動させることができる。
【００２６】
本実施の形態のロボットハンド７を備えたハンドリングロボット６を用いて、スリッター本体１に丸刃等８を装着する場合、以下の手順で行なわれる。
【００２７】
まず、図３〜４に示されるように、前記ハンドリングロボット６の腕６ａを駆動させて、３本のフィンガー１２ａ、１２ｂ、１４を、収納棚５に垂直に立てて配置された丸刃またはスペーサの内径部に進入させる。そののち、ハンドリングロボットの腕６ａをわずかに上方へ移動させて上側のフィンガー１２ａ、１２ｂを丸刃またはスペーサの内径部に当接させる。ついで、エアーシリンダー１６の駆動により、下側のフィンガー１４および下フィンガーフレーム１５を、丸刃またはスペーサの半径方向の外方、すなわち下方へ移動させれば、丸刃またはスペーサの内径部を３箇所でバランスよく強固に把持することができる。
【００２８】
ついで、図１に示されるように、ハンドリングロボット６の腕６ａを移動させて、丸刃またはスペーサをアーバー３の先端まで搬送する。
【００２９】
ここで、スペーサに緩衝材であるゴムリングを装着する場合、３本のフィンガーでスペーサの内径を把持しつつ、ハンドリングロボット６の腕６ａを収納棚５に垂直に立てて配置されたゴムリングの内径部に挿入することにより自動装着してアーバー３の先端までゴムリングを装着したスペーサを搬送することができる。この際、同一種類のゴムリングであればハンドリングロボット６の腕６ａの挿入深さを調節することにより複数個を一度に装着することができる。さらにゴムリングを装着後、内径把持に加え外側からも把持すればゴムリングが搬送時に脱落することを防ぐことができる。
【００３０】
そののち、図３に示されるように、エアーシリンダー１６の駆動により、下側のフィンガー１４および下フィンガーフレーム１５を上方へ移動させれば、丸刃等８の把持は解除され、丸刃等８は上側のフィンガー１２ａ、１２ｂにぶら下った状態になる。この状態で、まず３本のフィンガー１２ａ、１２ｂ、１４を、アーバー３先端に装着されたガイドキャップ３１に嵌合させ、ついで、押出機構などを用いて丸刃等８をアーバー３側へ押し出してアーバー３に嵌合させれば、丸刃等８の装着作業は完了する。
【００３１】
なお、丸刃等８をアーバー３から取り外す場合には、前述の手順とは逆の手順で行なえばよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、収納棚自体には駆動装置などがまったく不要であるため、構成が簡単であり、しかも安価である。
【００３３】
さらに、一対の斜面に当接した状態で、背板を基準にして垂直に立てて置かれる複数の丸刃等を、汎用ハンドリングロボットなどの従来公知の搬送装置を用いて、容易かつ確実に自動刃替えを行なうことができる。しかも、複数の丸刃等は密着して収納されるため、汎用ハンドリングロボットを用いて複数の丸刃等を同時に把持することができる。
【００３４】
また、同一種類の丸刃等を一対のレール上に密着して収納することができるので、空間の使用効率が高く、収納棚全体を小型でコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動刃替え式丸刃せん断機用収納棚に用いられる汎用ハンドリングロボットを備えたスリッターを示す平面図である。
【図２】図１のスリッターの正面図である。
【図３】図１のロボットハンドの説明図である。
【図４】図１の収納棚に収納された丸刃等をロボットハンドによって把持する直前の状態を示す斜視説明図である。
【図５】図１の収納棚の背板の動きを示す斜視説明図である。
【符号の説明】
１　スリッター
３　アーバー
６　ハンドリングロボット
７　ロボットハンド
８　丸刃等
【図１】
2004066427.tif 000003
【図２】
2004066427.tif 000004
【図３】
2004066427.tif 000005
【図４】
2004066427.tif 000006
【図５】
2004066427.tif 000007