(57)【要約】【課題】  加工機械から一定間隔で供給されるワークを収納するトレーが満杯になったときに、加工機械を止めることなく、トレーを交換可能な小型でコンパクトなストック装置を提案すること。【解決手段】  ストック装置１では、一定間隔で供給されるハブ２をトレー３のワーク収納部４に順次に収納し、トレー３が満杯になった後は、空の新たなトレーに交換されるまでの間、ワーク仮置き部１３の複数のワーク仮置き収納部１４に順次にワーク２を仮に収納しておき、トレー交換後は、ワーク仮置き部１３のワーク２の個数に対応する数のワーク収納部４を空の状態に保持したまま、それらの次のワーク収納部４から順次にハブ２を収納し、ワーク供給間隔を利用して、ワーク仮置き部１３のワーク２を、空の状態に保持されている各ワーク収納部４に順次に移す。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワーク収納部を備えたトレーを所定位置に配置し、
一定の間隔で供給されるワークを、前記トレーの各ワーク収納部に順次に収納し、
前記トレーが満杯になった後は、満杯の当該トレーが空の新たなトレーに交換されるまでの間、予め定めた位置に配置されているワーク仮置き部における複数のワーク仮置き収納部に順次にワークを収納し、
満杯のトレーが空のトレーに交換された後は、前記ワーク仮置き部に収納されているワークに対応する個数のワーク収納部を空の状態に保持したまま、新しく供給されるワークを順次に残りのワーク収納部に収納し、
ワーク供給間隔を利用して、前記ワーク仮置き部のワークを、空の状態に保持されている各ワーク収納部に順次に移すことを特徴とするストック方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記ワーク仮置き部が満杯になると、ワークの供給動作を停止することを特徴とするストック方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記トレーに、マトリックス状にワーク収納部を配置し、
１行分のワーク収納部に順次にワークを収納する動作を行毎に繰り返すことを特徴とするストック方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載の方法に用いるストック装置であって、
マトリックス状にワーク収納部が配列されている前記トレーと、
前記トレーを載せるためのトレーキャリアと、
前記トレーキャリアを第１の方向に往復移動させるトレーキャリア移動機構と、
ワークを移送するためのワークキャリアと、
前記ワークキャリアを前記第１の方向に直交する第２の方向に往復移動させるワークキャリア移動機構と、
前記トレーキャリアに形成されている前記ワーク仮置き部と、
前記ワーク仮置き部に収納されているワークの個数をカウントするためのカウンタと、
前記トレーキャリア移動機構および前記ワークキャリア移動機構を制御して、前記トレーの各ワーク収納部に順次にワークを収納させると共に、前記カウンタのカウント値に基づき、前記仮置き部のワークを前記トレーに移す動作を行わせる制御部とを有していることを特徴とするストック装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記トレーキャリアに乗せたトレーが満杯になると、トレー交換要求の警告を発生する警告部と、
前記警告部による警告を解除するための警告解除ボタンとを有していることを特徴とするストック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械などから供給される加工済みワークをトレーやパレット(以下、単にトレーと呼ぶ。)に整列収納する方法および装置に関し、特に、トレーが満杯になった場合に工作機械などを止めることなく、トレーを交換可能な方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加工機械などには、加工済みのワークをトレーに整列収納するためのトレーストッカが付設される。トレーストッカは、一定間隔で加工機械から供給される加工済みのワークを受け取り、トレーのワーク収納部に順次に収納し、トレーが満杯になると、トレーの交換を促す警報などを発生するようになっている。満杯のトレーが空のトレーに交換されるまでの間は、ワークを収納できないので、加工機械の側も一時的に停止せざるを得ない。
【０００３】
トレー交換時に加工機械を止めないようにするために、従来においては、同時に複数枚、一般には二枚のトレーを配置するトレーストッカが提案されている。このトレーストッカでは、一枚のトレーをワーク収納位置に位置決めして、ワークの収納動作を行い、当該トレーが満杯になると、自動的に他方のトレーをワーク収納位置まで移動して、当該トレーにワークを収納する動作を行う。したがって、作業員は、他方のトレーにワークが収納されている間に、満杯となったトレーを空のトレーと交換すればよい。よって、ワークの供給を中断、すなわち加工機械を止める必要がない。複数枚のトレーを順次にワーク収納位置に移動させる機構としては、往復移動式のものや、ロータリ式のものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数枚のトレーを同時に配置する場合には、トレーの設置スペースが大きくなり、装置の大型化およびコスト高を招く。例えば、二枚のトレーを配置し、それぞれをワーク収納位置に移動させる構成の場合には、二枚のワークの移動スペースを加えると、ほぼ四枚分のトレーに相当するスペースを確保する必要がある。
【０００５】
本発明の課題は、加工機械から一定間隔で供給されるワークを収納するトレーが満杯になったときに、加工機械を止めることなく、トレーを交換可能な小型でコンパクトなストック装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明のストック方法は、
複数のワーク収納部を備えたトレーを所定位置に配置し、
一定の間隔で供給されるワークを、前記トレーの各ワーク収納部に順次に収納し、
前記トレーが満杯になった後は、満杯の当該トレーが空の新たなトレーに交換されるまでの間、予め定めた位置に配置されているワーク仮置き部における複数のワーク仮置き収納部に順次にワークを収納し、
満杯のトレーが空のトレーに交換された後は、前記ワーク仮置き部に収納されているワークに対応する個数のワーク収納部を空の状態に保持したまま、新しく供給されるワークを順次に残りのワーク収納部に収納し、
ワーク供給間隔を利用して、前記ワーク仮置き部のワークを、空の状態に保持されている各ワーク収納部に順次に移すことを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記ワーク仮置き部が満杯になってもトレーが交換されない場合には、ワークの供給動作を停止すればよい。
【０００８】
また、前記トレーは、一般に、マトリックス状にワーク収納部が配置されている。この場合には、１行分のワーク収納部に順次にワークを収納する動作を行毎に繰り返しながら、ワークストック動作を行えばよい。
【０００９】
次に、本発明は、上記の方法によりワークをトレーにストックするために用いるストック装置であって、
マトリックス状にワーク収納部が配列されている前記トレーと、
前記トレーを載せるためのトレーキャリアと、
前記トレーキャリアを第１の方向に往復移動させるトレーキャリア移動機構と、
ワークを移送するためのワークキャリアと、
前記ワークキャリアを前記第１の方向に直交する第２の方向に往復移動させるワークキャリア移動機構と、
前記トレーキャリアに形成されている前記ワーク仮置き部と、
前記ワーク仮置き部に収納されているワークの個数をカウントするためのカウンタと、
前記トレーキャリア移動機構および前記ワークキャリア移動機構を制御して、前記トレーの各ワーク収納部に順次にワークを収納させると共に、前記カウンタのカウント値に基づき、前記仮置き部のワークを前記トレーに移す動作を行わせる制御部とを有していることを特徴としている。
【００１０】
ここで、トレーが満杯になったことを作業員などに知らせるためには、トレー交換要求の警報を発生する警報部を有していることが望ましい。この場合、トレーが交換された後に、当該警報を解除するための警報解除ボタンを配置すればよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のストック方法およびストック装置では、ワークを仮置きするためのワーク仮置き部を設け、満杯になったトレーが交換されるまでの間に供給されるワークを当該ワーク仮置き部に収納している。したがって、ワークの供給動作、換言すると、工作機械の側を止めることなく、トレーを交換できる。また、トレーが交換された後は、交換後のトレーに、ワーク仮置き部からワークを移すようにしている。したがって、ワーク仮置き部に退避させたワークを効率良くトレーに収納できる。さらに、ワーク仮置き部からトレーにワークを移す動作を、ワーク供給間隔を利用して行うようにしている。よって、新たに供給されるワークをトレーに収納する動作を妨げることなく、ワーク仮置き部のワークをトレーに収納することができる。
【００１２】
このように、本発明の方法および装置によれば、一枚のトレー設置スペースと、少数のワークを仮置きするワーク仮置き部の設置スペースがあれば、工作機械を止めることなく、満杯のトレーを交換することができる。よって、従来のように複数枚のトレーの設置スペースおよび、それらの移動スペースを確保しなければならない場合に比べて、装置を小型、コンパクトに構成でき、製造コストも低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したストック装置の一例を説明する。
【００１４】
図１は本例のストック装置の概略正面図、図２はその概略側面図、および図３はその概略平面図である。図４は、ストック装置の主要構成を示す概略構成図である。
【００１５】
本例のストック装置１は、例えば、図５に示すような形状をしたディスクドライブのディスクチャッキング用のハブ２を、トレー３のワーク収納部４(４(１)、４(２)・・・)に収納するためのものであり、ハブ２を丸棒から切削加工する加工機械５に付設して用いられる。
【００１６】
トレー３は、長方形の底板部分３ａと、この四周から起立している側板部分３ｂとを備え、底板部分３ａの表面に、６行８列のマトリックス状にワーク収納部４(４(１)〜４(４８))が配列されている。各ワーク収納部４はトレー底板部分３ａから垂直に起立している心棒４ａを備えたプラスチック成形体によって規定されている。図５(ｂ)に示すように、各ワーク収納部４には、心棒４ａがハブ２の中心穴２ａに刺し通された状態で、ハブ２が収納されるようになっている。
【００１７】
図１ないし４を参照して説明すると、ストック装置１は、トレー３を載せるための長方形のトレーキャリア１１を備えており、トレーキャリア１１の上面には、トレー３を載せるためのトレー設置部１２と、このトレー設置部１２の装置後側の部位に配置されたワーク仮置き部１３とが形成されている。ワーク仮置き部１３は、装置幅方向に一列に配置された８個のワーク仮置き収納部(１４(１)〜１４(８))を備えている。各ワーク仮置き収納部は、トレー３のワーク収納部と同様に、心棒４ａを備えたプラスチック成形体を配置することにより形成されている。ワーク仮置き収納部の個数は８個に限定されるものではなく、９個以上であってもよいし、８個未満であってもよい。トレーキャリア１１のトレー設置部１２にトレー３を設置した状態では、当該トレー３の各ワーク収納部４の行方向が装置幅方向に平行となり、その列方向が装置前後方向に平行となる。また、第１列から第８列が、それぞれ、ワーク仮置き部１３の各ワーク仮置き収納部(１)〜１４(８)に一致するようになっている。
【００１８】
この構成のトレーキャリア１１は、水平状態で、トレーキャリア移動機構２０によって支持されている。トレーキャリア移動機構２０は、装置架台２１の上面において、装置前後方向に向けて水平かつ平行に取り付けられている一対のガイドレール２２ａ、２２ｂを備え、このガイドレール２２ａ、２２ｂの上面に沿って、トレーキャリア１１が装置前後方向に往復移動可能である。また、トレーキャリア移動機構２０は、装置後側に配置したモータ２３と、このモータ２３の回転を、トレーキャリア１１の往復直線運動に変換するための動力伝達機構を備えている。本例の動力伝達機構は、モータ出力軸２３ａに取り付けた駆動側プーリ２４と、装置前側に配置した従動側プーリ２５と、これらの間に装置前後方向に水平に架け渡されているタイミングベルト２６を備えており、タイミングベルト２６がトレーキャリア１１に連結されている。トレーキャリア移動機構２０によって、トレーキャリア１１は、図２において想像線で示すトレー交換位置１１Ａから実線で示す前端位置１１Ｂを経由して想像線で示す後端位置１１Ｃまでの範囲を移動可能である。
【００１９】
一方、トレーキャリア１１の上方には、装置幅方向に向けて水平に往復移動するワークキャリア３０が配置されている。ワークキャリア３０はワークキャリア移動機構３１によって移動するようになっている。ワークキャリア移動機構３１は、装置架台２１の上面において、トレーキャリア１１の両側から垂直に起立している枠板３２、３３を備え、これらの枠板３２、３３の上端部分には、上下２本のガイド軸３４、３５が装置幅方向に水平に架け渡されている。これらのガイド軸３４、３５には、スライダ３６が当該ガイド軸３４、３５に沿って摺動自在の状態で取り付けられている。スライダ３６の下端部には装置後方に水平に延びている水平板３７が固定されており、この水平板３７には、ワークキャリア３０が下向き姿勢で垂直に取り付けられている。ワークキャリア３０の上端には垂直にサーボ駆動による電動シリンダ機構３８が取り付けられている。ワークキャリア３７のチャック３９は、シリンダ機構３９によって開閉して、ワーク(ハブ２)の把持および開放動作を行う。
【００２０】
また、ワークキャリア移動機構３１は、一方の枠板３２の上端に取り付けられているモータ４１と、このモータ４１の回転をスライダ３６の往復移動に変換するための動力伝達機構とを備えている。本例の動力伝達機構は、モータ出力軸４１ａに固定した駆動側プーリ４２と、枠板３３の上端に取り付けられている従動側プーリ４３と、これらの間に架け渡されているタイミングベルト４４とを備えており、タイミングベルト４４がスライダ３６に連結されている。ワークキャリア３０は、ワークキャリア移動機構３１によって、図２において実線で示す右端位置３０Ａと、トレーキャリア１１の左端よりも左側における想像線で示す左端位置３０Ｂとの間を移動可能である。
【００２１】
ここで、ワークキャリア３０の左端位置３０Ｂの直下には、装置前後方向にスライドするワークローダ４５が配置されている。ワークローダ４５は装置前方に水平に向いており、図２における想像線で示す受け取り位置４５Ａにおいて工作機械の側から加工済みのハブ２を受け取り、実線で示す引渡し位置４５Ｂにおいて、左端位置３０Ｂに位置しているワークキャリア３０にハブ２を引き渡すようになっている。
【００２２】
一方、ストック装置１は制御盤５０を有しており、この制御盤５０によって、各部が駆動制御される。制御盤５０はシーケンサあるいはマイクロコンピュータから構成することができ、内部にカウンタ５１を備え、ワーク仮置き部１３に置かれているワーク２の数をカウント可能となっている。また、制御盤５０には警告灯５２および操作ボタン群５３が取り付けられており、トレー３が満杯になると、警告灯５２が点滅してトレー交換を促すようになっている。操作ボタン群５３の警告解除ボタン５３ａを操作することにより、当該警告表示が解除されるようになっている。
【００２３】
（動作説明）
次に、ストック装置１のワークストック動作を説明する。待機状態においては、図２に示すように、トレーキャリア１１は前端位置１１Ｂに位置しており、ワークキャリア３０は右端位置３０Ａに位置しており、ワークローダ４５は引渡し位置４５Ｂに位置している。トレーキャリア１１のトレー設置部１２にトレー３を設置し、装置を駆動する。当該ストック装置１が付設されている加工機械によってハブ２が加工され、一定間隔で、加工済みのハブ２がワークローダ４５の受け取り位置に排出される。ワークローダ４５は、ハブ２を受け取り、引渡し位置４５Ｂに移動する。
【００２４】
この移動に同期して、ワークキャリア３０が左端位置３０Ｂ(ワーク受け取り位置)まで移動して、ワークローダ４５からハブ２を受け取る。ハブ２を把持したワークキャリア３０は装置右側に移動して、トレー３の第１行の第１列に位置するワーク収納部４(１)の真上に位置決めされ、この位置でハブ２を開放する。この結果、ハブ２が垂直に落下して、図５に示すように、その中心穴２ａに心棒４ａが刺し通され、当該ワーク収納部４(１)に収納される。ワークローダ４５およびワークキャリア３０は、加工機械の側からのハブ２の供給タイミングに同期して移動して、ハブ２を、トレー３のワーク収納部４(２)、４(３)・・・に順次に収納していく。ハブ２(ワーク)の収納順序は、逆に、ワーク収納部４(８)から４(１)の順でもよい。また、異なる順序で各ワーク収納部に収納することも可能である。
【００２５】
１行分の収納が終了した後は、トレーキャリア移動機構２０によって、トレーキャリアが１行分だけ装置後方に送り出される。これ以後は、第２行目のワーク収納部４(９)〜４(１８)にハブ２が順次収納される。トレーキャリア１１を１行分ずつ送りながら、トレー３の全ての収納部４にハブ２が収納される。
【００２６】
トレー３が満杯になると、制御盤５０の制御の下に、警告灯５２が点滅して、作業者にトレー交換を促す。トレー３が満杯になった後も加工機械の側は止まることなく、加工済みのハブ２を一定間隔で送り出す。トレー３が交換されるまでの間においては、トレー３を図２に示す前端位置３Ｂよりも前方のトレー交換位置３Ａまで送り出す。この結果、ワーク仮置き部１３がワークキャリア３０の移動経路の真下に位置決めされ、このワーク仮置き部１３のワーク仮置き収納部に対して、その右端側のワーク仮置き収納部(１)から順次にハブ２が収納される。ワーク仮置き部１３に収納されているハブ２の個数は、制御盤５０のカウンタ５１においてカウントされる。
【００２７】
作業員によって満杯のトレー３が空の新たなトレー３に交換され、警告解除ボタン５３ａが操作されると、トレーキャリア１１はトレー交換位置１１Ａから後方に送り出されて、その前端位置１１Ｂに位置決めされる。この後は、新しいトレー３のワーク収納部４に、ハブ２が順次に収納される。
【００２８】
この場合には、ワーク仮置き部１３に置かれているハブ２の数に対応するトレー３のワーク収納部４を空の状態に保持し、これらの次のワーク収納部４からハブ２の収納を開始する。かかる制御は、カウンタ５２のカウント内容に基づき行われる。例えば、ワーク仮置き部１３に５個のハブ２が置かれている場合には、トレー３の第１〜第５番目のワーク収納部４(１)〜４(５)は空のままとされ、第６番目のワーク収納部４(６)からハブ２の収納動作を開始する。
【００２９】
また、加工機械５からハブ２が送り出される間の期間を利用して、ワーク仮置き部１３に置かれているハブ２が、空き状態のワーク収納部４(１)〜４(５)に順次に移される。例えば、ハブ２が加工機械５から送り出される期間の間に１個のハブ２を移すことができる場合には、５回に分けてハブ２の移し替えが行われる。
【００３０】
なお、満杯になったトレー３の交換が遅れて、ワーク仮置き部１３が満杯になった場合には、制御盤５０からの信号に基づき、加工機械５の加工動作が一時的に中断されるようになっている。
【００３１】
以上説明したように、本例のストック装置１では、一枚のトレー３を設置するためのトレー設置部１２と、僅かのワーク仮置き収納部を備えたワーク仮置き部１３とを備えたトレーキャリア１１を装置前後方向に移動することにより、加工機械５の加工動作を止めることなく、ハブ２のストック動作を行うことが可能である。したがって、複数枚のトレーの設置部を移動させる従来の装置に比べて、装置を小型でコンパクトに構成でき、また、製造コストも低減できる。
【００３２】
なお、本例では、ベルト・プーリ機構を用いているが、それ以外の動力伝達機構を用いることも可能である。また、ワーク収納部４、１４は本例以外の構成のものであってもよいことは勿論である。さらに、ハブ２以外のワークをトレーに収納するために本発明を適用することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用したストック装置の概略正面図である。
【図２】図１のストック装置の概略側面図である。
【図３】図１のストック装置の概略平面図である。
【図４】図１のストック装置の主要構成を示す概略構成図である。
【図５】ハブを示す斜視図、およびハブがワーク収納部に収納された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    ストック装置
２    ハブ(ワーク)
３    トレー
４(４(１)〜４(４８))  ワーク収納部
５    加工機械
１１  トレーキャリア
１２  トレー設置部
１３  ワーク仮置き部
１４(１４(１)〜１４(６))  ワーク仮置き収納部
２０  トレーキャリア移動機構
３０  ワークキャリア
３１  ワークキャリア移動機構
４５  ワークローダ
５０  制御盤
５１  カウンタ
５２  警告灯
５３ａ  警告解除ボタン
【図１】
2005329516.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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