(57)【要約】【課題】ワークの設置位置誤差を検出し、誤差が許容範囲内であれば、吊り位置を補正して吊り上げ、許容範囲外であれば、吊り上げないようにして作業者のワーク設置精度の緩和とワークの落下防止、装置の破損防止を図るようにしたワーク搬入装置を提供することにある。【解決手段】前リフタ４９Ａと後リフタ４９ＢによってワークＷの前後端を持ち上げてワークＷを所定の位置へ搬入せしめるワーク搬入装置１であって、前記前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂをそれぞれ位置検出手段を備えた前後、左右および上下用駆動手段３３Ａ、３３Ｂ、１３、４７Ａ、４７Ｂにより前後、左右および上下方向へ移動自在に設けると共に前記前リフタ４９Ａと後リフタ４９Ｂにそれぞれ相対向して前記ワークＷの幅、高さを検出する幅検出センサ６３Ａ、６３Ｂ、高さ検出センサ６５Ａ、６５Ｂを設けてなることを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004075218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前リフタと後リフタによってワークの前後端を持ち上げてワークを所定の位置へ搬入せしめるワーク搬入装置であって、前記前リフタ、後リフタをそれぞれ位置検出手段を備えた前後、左右および上下用駆動手段により前後、左右および上下方向へ移動自在に設けると共に前記前リフタと後リフタにそれぞれ相対向して前記ワークの幅、高さを検出する幅検出センサ、高さ検出センサを設けてなることを特徴とするワーク搬入装置。
【請求項２】
前記前リフタと後リフタとが同期して左右移動自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク搬入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、前リフタと後リフタによって例えば形鋼であるＨ形鋼などのワークの前後端を持ち上げてワークを所定の位置へ搬入せしめるワーク搬入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６（Ａ）、（Ｂ）に示されているように、ワークとしての例えばＨ形鋼Ｗの前後端におけるウエブＷＵを前リフタ１０１Ｆと後リフタ１０１Ｂによって持ち上げて所定の位置へ搬入せしめることが知られている。この場合、Ｈ形鋼Ｗの長さおよび位置は予め制御装置に入力されていて、前記前リフタ１０１Ｆと後リフタ１０１Ｂによって持ち上げられるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の前リフタ１０１Ｆと後リフタ１０１ＢによってＨ形鋼Ｗを持ち上げるとき、Ｈ形鋼Ｗは図７に示されているように、設置スペースの関係上素材ヤードに積まれていることが多い。この素材ヤードの積み山から加工システムラインに自動的にＨ形鋼Ｗを１本ずつ前記前リフタ１０１Ｆと後リフタ１０１Ｂによって搬入することを考えた場合、予め置かれたＨ形鋼Ｗの位置精度が問題となる。
【０００４】
Ｈ形鋼Ｗは、大半が長尺材であるため、図８（Ａ）に示されているように、基準線Ｌ１に対してまっすぐに置くことが困難であり、また、図８（Ｂ）に示されているように、水平線Ｌ２に対して水平に置くことが困難であるという問題がある。このような場合、Ｈ形鋼Ｗが予め入力位置にあるものとして吊り上げることはＨ形鋼Ｗの落下、装置の破損につながるという問題があった。
【０００５】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ワークの設置位置誤差を検出し、誤差が許容範囲内であれば、吊り位置を補正して吊り上げ、許容範囲外であれば、吊り上げないようにして作業者のワーク設置精度の緩和とワークの落下防止、装置の破損防止を図るようにしたワーク搬入装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明のワーク搬入装置は、前リフタと後リフタによってワークの前後端を持ち上げてワークを所定の位置へ搬入せしめるワーク搬入装置であって、前記前リフタ、後リフタをそれぞれ位置検出手段を備えた前後、左右および上下用駆動手段により前後、左右および上下方向へ移動自在に設けると共に前記前リフタと後リフタにそれぞれ相対向して前記ワークの幅、高さを検出する幅検出センサ、高さ検出センサを設けてなることを特徴とするものである。
【０００７】
したがって、前記前リフタと後リフタにそれぞれ相対向して設けられた高さ検出センサによって、ワークにおける前後端の高さが検出されると共に幅検出センサによって、ワークにおける前後端の幅が検出される。その検出されたワークにおける前後端の高さ、幅と予め入力された高さ、幅とにより、ワークの設置位置誤差が検出される。その誤差が許容範囲内であれば、吊り位置を補正して吊り上げられる。許容範囲外であれば、吊り上げないようにする。その結果、作業者のワーク設置精度の緩和とワークの落下防止、装置の破損防止が図られる。
【０００８】
請求項２によるこの発明のワーク搬入装置は、請求項１記載のワーク搬入装置において、前記前リフタと後リフタとが同期して左右移動自在に設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、前リフタと後リフタとが同期して左右移動自在に設けられているから、前リフタと後リフタとが同期して左右移動され、位置決めが容易となると共に部品の点数が少なくて済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図３、図４および図５を参照するに、ワーク搬入装置１は、立設された複数例えば４本の支柱３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄが適宜な間隔で備えられており、この支柱３Ａと支柱３Ｂとの上部には左右方向であるＹ軸方向へ延伸したＹ軸フレーム５Ａが設けられていると共に支柱３Ｃと支柱３Ｄとの上部には左右方向であるＹ軸方向へ延伸したＹ軸フレーム５Ｂが設けられている。また、このＹ軸フレーム５Ａ、５Ｂ上にはＹ軸方向へ延伸したガイドレール７Ａ、７Ｂがそれぞれ敷設されている。このガイドレール７Ａ、７Ｂ上を転動する複数のＹ軸車輪９を下部に備え、Ｘ軸方向へ延伸したＹ軸キャレッジ１１が設けられている。
【００１２】
このＹ軸キャレッジ１１における図４において下部のＸ軸方向のほぼ中央部にはＹ軸駆動モータ１３が設けられていると共にこのＹ軸駆動モータ１３にはＸ軸方向へ延伸したＹ軸ドライブシャフト１５が連結れている。このＹ軸ドライブシャフト１５はＸ軸方向へ適宜な間隔で軸受装置１７により回転自在に支承されている。前記Ｙ軸ドライブシャフト１５の前後端（図３、図４において左右端、）には駆動スプロケット１９Ａ、１９Ｂが装着されている。この駆動スプロケット１９Ａ、１９ＢにはＹ軸チエーン２１Ａ、２１Ｂが巻回されている。Ｙ軸チエーン２１Ａ、２１Ｂの一端はチエーン固定具２３Ａ、２３Ｂにより固定されていると共にＹ軸チエーン２１Ａ、２１Ｂの他端はチエーン固定具２５Ａ、２５Ｂにより固定されている。前記Ｙ軸車輪９の軸にはアイドラスプロケット２７が設けられ、このアイドラスプロケット２７に前記Ｙ軸チエーン２１Ａ、２１Ｂが巻回されている。
【００１３】
上記構成により、Ｙ軸駆動モータ１３を駆動せしめると、Ｙ軸ドライブシャフト１５が回転されるから、駆動スプロケット１９Ａ、１９Ｂが回転される。この駆動スプロケット１９Ａ、１９Ｂの回転により、Ｙ軸チエーン２１Ａ、２１Ｂを介してアイドラスプロケット２７が回転されて、Ｙ軸車輪９がガイドレール７Ａ、７Ｂ上を転動することでＹ軸キャレッジ１１がＹ軸方向へ移動されることになる。Ｙ軸駆動モータ１３には位置検出手段としてのエンコーダ２９が備えられているから、Ｙ軸キャレッジ１１の移動量が検出されることになる。
【００１４】
前記Ｙ軸キャレッジ１１上にはＸ軸キャレッジ３１Ａ、３１Ｂが前後方向であるＸ軸方向へ移動自在に設けられている。前記Ｙ軸キャレッジ１１の図３において左端下部にはＸ軸キャレッジ３１ＡをＸ軸方向へ移動せしめるためのＸ軸駆動モータ３３Ａが設けられていると共に同軸に駆動スプロケット３５Ａが設けられている。また、Ｙ軸キャレッジ１１の図３において右端下部には従動スプロケット３７Ａが回転自在に設けられている。前記駆動スプロケット３５Ａと従動スプロケット３７ＡとにはＸ軸チエーン３９Ａが巻回されている。このＸ軸チエーン３９Ａには前記Ｘ軸キャレッジ３１Ａに下部に設けられたチエーン取付金具４１Ａが取り付けられている。
【００１５】
同様に、前記Ｙ軸キャレッジ１１の図３において右端上部にはＸ軸キャレッジ３１ＢをＸ軸方向へ移動せしめるためのＸ軸駆動モータ３３Ｂが設けられていると共に同軸に駆動スプロケット３５Ｂが設けられている。また、Ｙ軸キャレッジ１１の図３において左端上部には従動スプロケット３７Ｂが回転自在に設けられている。前記駆動スプロケット３５Ｂと従動スプロケット３７ＢとにはＸ軸チエーン３９Ｂが巻回されている。このＸ軸チエーン３９Ｂには前記Ｘ軸キャレッジ３１Ｂに下部に設けられたチエーン取付金具４１Ｂが取り付けられている。
【００１６】
上記構成により、Ｘ軸駆動モータ３３Ａ、３３Ｂを駆動せしめると、駆動スプロケット３５Ａ、３５Ｂが回転されて、Ｘ軸チエーン３９Ａ、３９Ｂが回転し走行されることで、チエーン取付金具４１Ａ、４１Ｂを介してＸ軸キャレッジ３１Ａ、３１ＢがＸ軸方向へ移動されるこになる。Ｘ軸駆動モータ３３Ａ、３３Ｂには位置検出手段としてのエンコーダ４３Ａ、４３Ｂが備えられているから、Ｘ軸キャレッジ３１Ａ、３１Ｂの移動量が検出されることになる。
【００１７】
前記Ｘ軸キャレッジ３１Ａ、３１Ｂの下部には上下方向であるＺ軸方向へ延伸した上下ガイド４５Ａ、４５Ｂが設けられており、この上下ガイド４５Ａ、４５Ｂ内にはＸ軸キャレッジ３１Ａ、３１Ｂに設けられたＺ軸駆動モータ４７Ａ、４７ＢによってＺ軸方向へ移動自在な前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂが設けられている。
【００１８】
上記構成により、Ｚ軸駆動モータ４７Ａ、４７Ｂを駆動せしめると、図示省略の伝達部材を介して前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂが上下ガイド４５Ａ、４５Ｂに案内されてＺ軸方向へ移動されることになる。Ｚ軸駆動モータ４７Ａ、４７Ｂには位置検出手段としてのエンコーダ５１Ａ、５１Ｂが備えられているから、前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂの移動量が検出されることになる。
【００１９】
図４に示されているように、例えばＹ軸フレーム５Ａ、５Ｂの上下方向のほぼ真ん中の下方には、搬出コンベア５３がＸ軸方向へ延伸して配置されている。この搬出コンベア５３にはＸ軸方向へ適宜な間隔で駆動ローラ５５が回転可能に設けられている。
【００２０】
また、前記搬出コンベア５３の図４において下側部には、例えば図７に示したように、ワークしての例えばＨ形鋼Ｗが素材ヤード５７に積まれている。このＨ形鋼Ｗは両端に形成されたフランジＷＦと高さの中央に形成されたウエブＷＵとで構成されている。そして、積まれた山の一番上のＨ形鋼Ｗが長手方向の基準線に対して平行でなく斜めに傾斜しているものとする。
【００２１】
前記前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂは、図１に示されているように、本体フレーム５９Ａ、５９Ｂを備えており、この本体フレーム５９Ａ、５９Ｂの下部には、それぞれ内側に向けて相対向したフック部６１Ａ、６１Ｂが突出して一体的に設けられている。前記前記本体フレーム５９Ａの下部には高さ検出センサとしての光電スイッチの受光器６３Ａが設けられていると共に本体フレーム５９Ｂの下部には高さ検出センサとしての光電スイッチの投光器６３Ｂが設けられ、受光器６３Ａと投光器６３Ｂとは相対向している。また、前記フック部６１Ａ、６１Ｂには相対向して幅検出センサとしての例えば非接触式の近接スイッチ６５Ａ、６５Ｂが設けられている。
【００２２】
上記構成により、素材ヤード５７に置かれたＨ形鋼Ｗを搬入装置１により自動で吊り上げ次工程へ流すための搬出コンベア５３上に置く作用を説明する。
【００２３】
実際のＨ形鋼Ｗは素材ヤード５７に例えば図７に示されているように、複数列で段積みされている。作業者（オペレータ）は予め設置素材位置、段数、サイズを制御装置に入力しておく。ワーク搬入装置１が起動すると、まず、前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂは図３においてそれぞれ離反する方向へ移動し大開きさせた後、所定のＹ座標へ移動させる。
【００２４】
次いで、前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂは同期して下降し、光電スイッチの投光器６３Ｂと受光器６３Ａの作用による遮光でＨ形鋼ＷのウエブＷＵの高さを検出（チエック）する。その後、適量上昇し、Ｙ軸方向に適量往復させ、Ｈ形鋼ＷのフランジＷＦによる光電スイッチの投光器６３Ｂと受光器６３Ａの作用による遮光により、Ｈ形鋼Ｗの幅チエックと長手方向基準線に対する傾きをチエックする。
【００２５】
図２に示されているように、Ｈ形鋼ＷのフランジＷＦ内幅の投光区間のセンタに前リフタ４９Ａ、後リフタ４９ＢのＹ軸位置の補正を行う。すなわち、前リフタ４９Ａと後リフタ４９Ｂを結んだ線上にＨ形鋼Ｗの重心Ｇが入るようにする。設置素材の傾きがあっても、吊り位置の補正で安全に吊れる。
【００２６】
入力されたＨ形鋼Ｗの長さより適量マイナスさせた位置へ前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂを移動させる。近接スイッチ６５Ａ、６５ＢがＨ形鋼ＷのウエブＷＵの上面でＯＮするまで前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂを下降させ、停止させる（近接スイッチ６５Ａ、６５Ｂが個別にＯＮし、個別に下降、停止のより水平レベルの設置誤差が吸収される）。
【００２７】
前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂを開き、それぞれの近接スイッチ６５Ａ、６５ＢのＯＦＦ信号で長さチエックが行われる。その後、適量前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂを開き、下降させ、前リフタ４９Ａ、後リフタ４９ＢがＨ形鋼Ｗの前後端に接近し停止する（認識したＨ形鋼Ｗの前後端のエッジとその高さをもとに位置決めされる）。前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂのフック部６１Ａ、６１ＢでＨ形鋼Ｗを吊り上げて搬出コンベア５３の上方位置へ移動させ、次いで、下降させることにより、Ｈ形鋼Ｗを搬出コンベア５３の駆動ローラ５５上に降ろされる。その後、搬出コンベア５３の駆動ローラ５５を回転させることにより、図４において左方向へ移動し次工程へ流される。
【００２８】
このように、前記前リフタ４９Ａと後リフタ４９Ｂにそれぞれ相対向して設けられた高さ検出センサとしての光電スイッチの投光器６３Ｂと受光器６３Ａによって、ワークとしてのＨ形鋼Ｗにおける前後端の高さが検出されると共に幅検出センサとしての近接スイッチ６５Ａ、６５Ｂによって、Ｈ形鋼Ｗにおける前後端の幅が検出される。その検出されたワークにおける前後端の高さ、幅と予め入力された高さ、幅とにより、ワークの設置位置誤差が検出される。その誤差が許容範囲内であれば、吊り位置を補正して吊り上げられる。許容範囲外であれば、吊り上げないようにする。その結果、作業者のワーク設置精度の緩和とＨ形鋼Ｗの落下防止、装置の破損防止を図ることができる。
【００２９】
また、前リフタ４９Ａと後リフタ４９Ｂとが同期して左右移動自在に設けられているから、前リフタ４９Ａと後リフタ４９Ｂとが同期して左右移動され、位置決めを容易に行うことができると共に部品の点数を少なくさせることができる。
【００３０】
なお、この発明は前述した実施の形態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。高さ検出センサとしての光電スイッチとして、投光器６３Ｂと受光器６３Ａを用いた例で説明したが、反射形光電スイッチを用い、前リフタ４９Ａ、後リフタ４９Ｂにそれぞれ反射形光電スイッチ、反射板を設けて対応するようにしても構わない。
【００３１】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、前記前リフタと後リフタにそれぞれ相対向して設けられた高さ検出センサによって、ワークにおける前後端の高さが検出されると共に幅検出センサによって、ワークにおける前後端の幅が検出される。その検出されたワークにおける前後端の高さ、幅と予め入力された高さ、幅とにより、ワークの設置位置誤差が検出される。その誤差が許容範囲内であれば、吊り位置を補正して吊り上げられる。許容範囲外であれば、吊り上げないようにする。その結果、作業者のワーク設置精度の緩和とワークの落下防止、装置の破損防止を図ることができる。
【００３２】
請求項２の発明によれば、前リフタと後リフタとが同期して左右移動自在に設けられているから、前リフタと後リフタとが同期して左右移動され、位置決めを容易に行うことができると共に部品の点数を少なくさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の前リフタ、後リフタの拡大側面図である。
【図２】ワークとしてのＨ形鋼の一例が長手方向基準線に対して傾斜した状態の平面図である。
【図３】この発明のワーク搬入装置の側面図である。
【図４】図３における平面図である。
【図５】図３における正面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は従来の前リフタ、後リフタの平面図、側面図である。
【図７】素材ヤードに積まれた状態のワークとしてのＨ形鋼の正面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は基準線、水平線に対して傾斜した状態の素材ヤードに積まれた状態のワークの説明図である。
【符号の説明】
１　ワーク搬入装置
１１　Ｙ軸キャレッジ
１３　Ｙ軸駆動モータ
２１Ａ、２１Ｂ　Ｙ軸チエーン
２９　エンコーダ（位置決め手段）
３１Ａ、３１Ｂ　Ｘ軸キャレッジ
３３Ａ、３３Ｂ　Ｘ軸駆動モータ
３９Ａ、３９Ｂ　Ｘ軸チエーン
４３Ａ、４３Ｂ　エンコーダ（位置決め手段）
４５Ａ、４５Ｂ　上下ガイド
４７Ａ、４７Ｂ　Ｚ軸駆動モータ
４９Ａ、４９Ｂ　前、後リフタ
５１Ａ、５１Ｂ　エンコーダ（位置決め手段）
５３　搬出コンベア
５５　駆動ローラ
５７　素材ヤード
５９Ａ、５９Ｂ　本体フレーム
６１Ａ、６１Ｂ　フック部
６３Ａ、６３Ｂ　光電スイッチの受光部、投光部（高さ検出センサ）
６５Ａ、６５Ｂ　近接スイッチ（幅検出センサ）
【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】
2004075218.tif 000008
【図７】
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【図８】
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