(57)【要約】      （修正有）【課題】素材板材からミクロジョイントレスの状態に加工されたすべての製品を端材とは別にして自動的に収納するとともに端材も自動的に別に収納する製品仕分装置、加工済板材から製品を仕分けする仕分条件を演算するプログラムを提供する。【解決手段】製品仕分装置１は、製品を含む加工済板材１１が載置される仕分テーブル１２と、仕分テーブル１２の上方に移動されたとき、加工済板材１１に対向し、加工済板材１１と平行な面内を直交する２軸方向に移動されるとともに対向する加工済板材１１に一端部が当接するように移動される複数の製品引上部材を具備する搬送装置２１と、製品が収納される製品収納台車１３と、製品引上部材を予め定められた距離だけ面内で移動し、製品を予め定められた少なくとも３個の製品引上部材で引き上げてから製品収納台車１３に搬送する制御装置２４と、を備える。【選択図】図１
2007254123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材板材からミクロジョイントレスの状態に加工された製品を端材と分けて仕分ける製品仕分装置において、
上記製品を含む加工済板材が載置される仕分テーブルと、
上記仕分テーブルの上方に移動されたとき、上記加工済板材に対向し、上記加工済板材と平行な面内を直交する２軸方向に移動されるとともに対向する上記加工済板材に一端部が当接するように移動される複数の製品引上部材を具備する搬送装置と、
上記製品が収納される製品収納台車と、
上記製品引上部材を予め定められた距離だけ上記面内で移動し、上記製品を予め定められた少なくとも３個の上記製品引上部材で引き上げてから上記製品収納台車に搬送する制御装置と、
を備えることを特徴とする製品仕分装置。
【請求項２】
引き上げる各上記製品の重心は、予め定められた３個の上記製品引上部材が上記製品に当接する位置を頂点とする三角形の内側に位置することを特徴とする請求項１に記載する製品仕分装置。
【請求項３】
上記製品引上部材が配置される領域は、上記素材板材の外形と同じであることを特徴とする請求項１または２に記載する製品仕分装置。
【請求項４】
上記搬送装置は、上記製品引上部材の一端部が上記加工済板材に当接するとき、予め定められた上記端材の位置を押圧する端材押圧部材を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載する製品仕分装置。
【請求項５】
上記端材を収納する端材収納台車と、
上記製品が搬送されて残された端材を一括して搬出して上記端材収納台車に搬送するフォーク装置と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載する製品仕分装置。
【請求項６】
予め定められた上記製品引上部材の位置のデータから上記製品引上部材を複数の所定の移動距離平行移動したときの複数の重畳用製品引上部材位置データを算出する製品引上部材位置データ生成手段と、
始めには予め定められたネスティングされた製品の位置のデータからなる加工ネスティングデータを重畳用加工ネスティングデータとし、また、引上対象製品として製品が選択されたときには、上記引上対象製品の位置のデータを上記重畳用加工ネスティングデータから削除して新たな重畳に用いる上記重畳用加工ネスティングデータを生成する加工ネスティングデータ生成手段と、
上記重畳用製品引上部材位置データと上記重畳用加工ネスティングデータとを重畳して上記製品毎に少なくとも３個の上記製品引上部材が当接するときの上記製品引上部材を有効な上記製品引上部材として選択する製品引上部材選択手段と、
上記重畳用加工ネスティングデータ毎に、全ての上記重畳用製品引上部材位置データを重畳して得られる有効な上記製品引上部材が当接する上記製品の数が最大のとき、当該製品を引上対象製品と選択し、当該引上対象製品に当接する有効な上記製品引上部材と上記製品引上部材の移動距離とを仕分条件とする仕分条件判断手段と、
上記重畳用加工ネスティングデータ毎に、上記仕分条件が記憶される仕分条件テーブルと、
全ての上記製品を上記引上対象製品に選択することが完了したとき、上記仕分条件テーブルを上記制御装置に送信する送信手段と、
を有する仕分条件演算装置を備えることを特徴とする請求項１に記載する製品仕分装置。
【請求項７】
製品仕分装置の搬送装置を制御する制御装置が用いる仕分条件を演算して求める仕分条件演算装置に実行させるプログラムにおいて、
予め定められた製品引上部材の位置のデータから上記製品引上部材を複数の所定の移動距離平行移動したときの複数の重畳用製品引上部材位置データを算出する手順と、
始めには予め定められたネスティングされた製品の位置のデータからなる加工ネスティングデータを重畳用加工ネスティングデータとし、また、引上対象製品として製品が選択されたときには、上記引上対象製品の位置のデータを上記重畳用加工ネスティングデータから削除して新たな重畳に用いる上記重畳用加工ネスティングデータを生成する手順と、
上記重畳用製品引上部材位置データと上記重畳用加工ネスティングデータとを重畳して上記製品毎に少なくとも３個の上記製品引上部材が当接するときの上記製品引上部材を有効な上記製品引上部材として選択する製品引上部材選択手順と、
上記重畳用加工ネスティングデータ毎に、全ての上記重畳用製品引上部材位置データを重畳して得られる有効な上記製品引上部材が当接する上記製品の数が最大のとき、当該製品を引上対象製品と選択し、当該引上対象製品に当接する有効な上記製品引上部材と上記製品引上部材の移動距離とを仕分条件とする手順と、
上記重畳用加工ネスティングデータ毎に、仕分条件テーブルに上記仕分条件を記憶する手順と、
全ての上記製品を上記引上対象製品に選択することが完了したとき、上記仕分条件テーブルを上記制御装置に送信する手順と、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項８】
上記加工ネスティングデータから上記製品毎の重心の位置を算出する手順を有し、
上記製品引上部材選択手順は、上記重畳用加工ネスティングデータと上記重畳用製品引上部材位置データとを重畳し、上記製品の内側に当接する位置にある上記製品引上部材を選択し、選択された上記製品引上部材と当該製品引上部材に隣接する２つの選択された上記製品引上部材との位置を頂点とする三角形の内側に当該三角形を形成する上記製品引上部材が当接する上記製品の重心が位置するとき、当該製品に当接する上記製品引上部材を有効な上記製品引上部材として選択することを特徴とする請求項７に記載するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、素材板材からミクロジョイントレスの状態で多数個取りされた製品を搬送する製品仕分装置、その製品仕分装置を制御する仕分条件を演算するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板取りされた種々の大きさの製品をピッキングし、製品に傷を付けずに搬送する搬送装置では、各吸着具が複数の組別昇降枠に取り付け、これら組別昇降枠は個別に組別昇降枠昇降装置により昇降される。各組別昇降枠は、組別昇降枠連結装置により互いに係脱可能に連結して一体に昇降可能となる（例えば、特許文献１参照）。
また、切り離された製品の大きさに応じてバキュームパッドおよび電磁マグネットをグループ単位でｏｎ−ｏｆｆ制御する群管理機能を有し、切り離された製品のみを板材加工機のテーブルから吸着して、搬出し、後方の搬送ベルト上の所定の位置に製品を載置する（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８７５３２号公報
【特許文献２】特開平１０−３１６２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のように複数の吸着具を組別にｏｎ−ｏｆｆ制御するだけでは、吸着具の取り付け位置に制約され、すべての製品をピックアップすることができずに人手に頼ってしまい、加工機の自動運転を行うことができないという問題がある。
また、吸着具をｏｎ−ｏｆｆする条件を人が画面を見ながら決めているので、作業が繁雑になるとともに時間が掛かり、さらにすべての製品をピッキングする条件を見出せないという問題がある。
また、すべての製品をピッキングすることができないと、残された端材を一括して搬出することができずに、人が端材を回収するため一連の作業に中断が入ってしまうという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、素材板材からミクロジョイントレスの状態に加工されたすべての製品を端材とは別にして自動的に収納するとともに端材も自動的に別に収納する製品仕分装置、加工済板材から製品を仕分けする仕分条件を演算するプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる製品仕分装置は、素材板材からミクロジョイントレスの状態に加工された製品を端材と分けて仕分ける製品仕分装置において、上記製品を含む加工済板材が載置される仕分テーブルと、上記仕分テーブルの上方に移動されたとき、上記加工済板材に対向し、上記加工済板材と平行な面内を直交する２軸方向に移動されるとともに対向する上記加工済板材に一端部が当接するように移動される複数の製品引上部材を具備する搬送装置と、上記製品が収納される製品収納台車と、上記製品引上部材を予め定められた距離だけ上記面内で移動し、上記製品を予め定められた少なくとも３個の上記製品引上部材で引き上げてから上記製品収納台車に搬送する制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係わる製品仕分装置の効果は、複数の製品引上部材がＸ軸駆動テーブルに配置され、Ｘ軸駆動テーブルがＹ軸駆動テーブルに支持され、製品引上部材を面内で移動させることができるので、製品形状が異なっていても、ネスティングが異なっていても、製品引上部材を必要回数移動することによりすべての製品を加工済板材から製品収納台車に搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる製品仕分装置の構成図である。図２は、この実施の形態１に係わる搬送装置の構成図である。図３は、この実施の形態１に係わる製品引上部材の側面図である。図４は、Ｘ軸駆動テーブルに配置される吸着パッドの配置図である。図５は、この実施の形態１に係わる端材押圧部材の側面図である。図６は、この実施の形態１に係わるテーブル端材押圧部材の側面図である。図７は、仕分テーブルに配置されるテーブル端材押圧部材の配置図である。図８は、この実施の形態１に係わるフォーク装置の構成図である。
【０００９】
この発明の実施の形態１に係わる製品仕分装置１は、素材板材２から製品３を加工するレーザ加工機４、パンチプレス機などに付加され、図１に示すように、例えばレーザ加工機４に素材板材２をストッカ装置５の棚６のパレット７から加工テーブル１０上に搬送して載置し、レーザ加工されたミクロジョントレスの状態の加工済板材１１を仕分テーブル１２上に搬送し、製品３を製品収納台車１３および端材１４を端材収納台車１５に搬送する。
そして、この製品仕分装置１は、素材板材２が収納されているパレット７が納められている棚６およびパレット７が棚６から取り出されて載置される準備テーブル１６を具備するストッカ装置５、レーザ加工機４に投入する素材板材２が載置される加工テーブル１０、加工済板材１１が加工テーブル１０から搬送される仕分テーブル１２、製品３が収納される製品収納台車１３、端材１４が収納される端材収納台車１５を備える。
【００１０】
また、製品仕分装置１は、準備テーブル１６から加工テーブル１０に素材板材２および仕分テーブル１２から製品収納台車１３に製品３を搬送する搬送装置２１、加工テーブル１０から仕分テーブル１２に加工済板材１１および仕分テーブル１２から端材収納台車１５に端材１４を搬送するフォーク装置２２、搬送装置２１およびフォーク装置２２の走行を案内する架台２３、製品仕分装置１全体を制御する制御装置２４、仕分条件を演算する仕分条件演算装置２５を備える。
【００１１】
ストッカ装置５の棚６には、人手により素材板材２をそれぞれ収納するパレット７に素材板材２が搬入され、棚６から任意のパレット７が準備テーブル１６に押し出される。そして、素材板材２が加工テーブル１０に搬送されて空になったパレット７は、元にあった棚６に戻される。
準備テーブル１６、加工テーブル１０、仕分テーブル１２、製品収納台車１３または端材収納台車１５がその順に直線上に配置されており、架台２３はその直線上にそれらの上空に懸架されている。
加工テーブル１０は、架台２３に直角に配置された図示しないレール上をレーザ加工機４内と架台２３下とを往復する。
そして、加工テーブル１０、仕分テーブル１２および端材収納台車１５の上面は、フォーク装置２２のフォーク２７が挿入される図示しない溝が設けられている。
【００１２】
製品収納台車１３および端材収納台車１５は、連結され、架台２３に直角に配置された図示しないレール上を移動し、仕分テーブル１２から製品３を搬送するときには架台２３下に製品収納台車１３および端材１４を搬送するときには架台２３下に端材収納台車１５が配置される。製品収納台車１３および端材収納台車１５は、ストッカ装置のパレットでも代用可能である。
搬送装置２１は、フォーク装置２２よりストッカ装置５側に架台２３上に載置されている。
なお、以下の説明において架台２３の延びる方向にＹ軸を設定し、水平面上のＹ軸に直交する方向をＸ軸とし、鉛直方向をＺ軸として説明する。
【００１３】
搬送装置２１は、図２に示すように、製品引上部材３１および端材押圧部材３２が配置されるＸ軸駆動テーブル３４、Ｘ軸駆動テーブル３４の上方に配置されるＹ軸駆動テーブル３５、Ｙ軸駆動テーブル３５の４隅に配置されるＺ軸駆動用ピニオン３６、Ｚ軸駆動用ピニオン３６に歯合するＺ軸駆動用ラック３７、Ｚ軸駆動用ピニオン３６を回転し、Ｙ軸駆動テーブル３５に固定されるＺ軸駆動モータ３８、架台２３に固定されるＹ軸駆動用ラック３９、Ｙ軸駆動用ラック３９に歯合するＹ軸駆動用ピニオン４０、Ｙ軸駆動用ピニオン４０を回転し、Ｙ軸駆動テーブル３５に固定されるＹ軸駆動モータ４１、Ｚ軸駆動用ラック３７の一端に支持されるＺ軸駆動テーブル４２、Ｚ軸駆動テーブル４２の側面に固定され、Ｘ軸駆動テーブル３４を案内するＸ軸駆動用リニアガイド４３、Ｘ軸駆動テーブル３４の側面に固定され、Ｘ軸駆動テーブル３４を駆動する力を伝達するＸ軸駆動用ボールネジ４４、Ｘ軸駆動用ボールネジ４４を回転するＸ軸駆動用モータ４５を備える。
【００１４】
製品引上部材３１は、図３に示すように、Ｘ軸駆動テーブル３４に固定される個別昇降用シリンダ５０、個別昇降用シリンダ５０の先端に支持される吸着パッド５１、吸着パッド５１の吸気を開閉する弁５２を備える。そして、吸着パッド５１は、図４に示すように、Ｘ軸駆動テーブル３４にＸ軸方向に千鳥配置され、Ｙ軸方向に１０個の列と９個の列が交互に総数として２００個が配置されている。
なお、製品引上部材３１は、吸着パッド５１により製品を吸着して引き上げているが、電磁石により引き付けて引き上げてもよい。
【００１５】
端材押圧部材３２は、図５に示すように、端材押え５４、端材押え５４を昇降する個別昇降用シリンダ５５を備える。そして、端材押圧部材３２は、図４に示すように、吸着パッド５１の間に３個が配置されている。
テーブル端材押圧部材３３は、図６に示すように、仕分テーブル１２に固定され、退避位置（図６（ａ））と作動位置（図６（ｂ））との間を回動する保持部材５７、保持部材５７を回動するとともに昇降する回動保持部５８を備える。そして、テーブル端材押圧部材３３は、図７に示すように、仕分テーブル１２の外周に１０個配置される。なお、テーブル端材押圧部材３３はＸ軸駆動テーブル３４に装備してもよい。
なお、製品引上部材３１、端材押圧部材３２およびテーブル端材押圧部材３３の数や位置についてはこの例に限るものではなく、適宜設定すればよい。
【００１６】
フォーク装置２２は、図８に示すように、Ｙ軸方向に延びる複数のリブ６０が櫛歯状に固定されているフォーク２７、フォーク２７の一端を支持し、フォーク２７の上方に離間して配置されるＺ軸駆動テーブル６１、Ｚ軸駆動テーブル６１の上方に配置されるＹ軸駆動テーブル６２、一端でＺ軸駆動テーブル６１を支持するＺ軸駆動用ラック６３、Ｚ軸駆動用ラック６３に歯合するＺ軸駆動用ピニオン６４、架台２３に固定されるＹ軸駆動用ラック６５、Ｙ軸駆動用ラック６５に歯合するＹ軸駆動用ピニオン６６、Ｙ軸駆動用ピニオン６６を回転し、Ｙ軸駆動テーブル６２に固定されるＹ軸駆動モータ６７、Ｚ軸駆動用ピニオン６４を回転し、Ｙ軸駆動テーブル６２に固定されるＺ軸駆動モータ６８を備える。
【００１７】
仕分条件演算装置２５は、図９示すように、元とする図４に示すように配置された吸着パッドの位置のデータ（以下、元吸着パッド位置データと称す。）から吸着パッドを所定のピッチづつ平行移動したときの複数の重畳用吸着パッド位置データを算出する製品引上部材位置データ生成手段７１、最初に元とする図１０に示すように製品がネスティングされた加工ネスティングデータ（以下、元加工ネスティングデータと称す。）を重畳用加工ネスティングデータとし、引上対象製品として製品が選択されたときには、引上対象製品の位置のデータを重畳用加工ネスティングデータから削除して新たな重畳用加工ネスティングデータを生成する加工ネスティングデータ生成手段７２、重畳用吸着パッド位置データと重畳用加工ネスティングデータとを用いて製品毎に少なくとも３個の吸着パッドが当接するときの吸着パッドを有効な吸着パッドとして選択する製品引上部材選択手段７３、各重畳用加工ネスティングデータに対して全ての重畳用吸着パッド位置データを重畳して得られる引上対象製品の数が最大のときの吸着パッドの移動距離と有効な吸着パッドとを仕分条件とする仕分条件判断手段７４、仕分条件が記憶される仕分条件テーブル７５、全ての製品の選択が完了したとき仕分条件テーブル７５を制御装置に送信する送信手段７６を有する。
【００１８】
元吸着パッド位置データＨＯは、図４に示すように、素材板材の外形と同じ長方形の左下隅を原点とし、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸としたときの、各吸着パッドの位置のデータがまとめられている。元吸着パッド位置データＨＯには、端材押圧部材の位置データも一緒に含まれ、端材押圧部材も番号が付加されている。
そして、製品引上部材位置データ生成手段７１は、元吸着パッド位置データＨＯを加工して、吸着パッドをＸ軸方向に所定のピッチΔｘ、Ｙ軸方向に所定のピッチΔｙで平行移動したときの重畳用吸着パッド位置データＨｉ＋１，ｊ＋１を生成する。平行移動距離は、Ｘ軸方向にはｉΔｘ（ｉ＝０〜Ｐ）、Ｙ軸方向にはｊΔｙ（ｊ＝０〜Ｑ）である。なお、Ｐ、Ｑは、吸着パッドをＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ最大移動するときの距離ｐ、ｑをΔｘ、Δｙでそれぞれ除算して得られる値である。そして、重畳用吸着パッド位置データＨｉ＋１，ｊ＋１は、（Ｐ＋１）×（Ｑ＋１）個生成される。
【００１９】
元加工ネスティングデータＧＯは、図１０に示すように、素材板材の外形の左下隅を原点とし、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸としたときの、各製品の位置のデータがまとめられている。
そして、加工ネスティングデータ生成手段７２は、最初に元加工ネスティングデータを第１回目に重畳用吸着パッド位置データと重畳する重畳用加工ネスティングデータとし、仕分条件判断手段７４により第ｆ回目（ｆ＝１〜ｎ、ｎは全ての製品の選択が完了するまでに行われた重畳回数）の重畳により第ｆ回目の上条件として判断された引上対象製品のデータを重畳用加工ネスティングデータから削除して第（ｆ＋１）回目の重畳用加工ネスティングデータとする。
【００２０】
製品引上部材選択手段７３は、重畳用吸着パッド位置データと重畳用加工ネスティングデータとを用いて製品毎に少なくとも３個の吸着パッドが当接するときの吸着パッドを有効な吸着パッドとして選択する。
仕分条件判断手段７４は、第ｆ回目の重畳用加工ネスティングデータに対して全ての重畳用吸着パッド位置データを重畳して得られる引上対象製品の数が最大のときの吸着パッドの移動距離と有効な吸着パッドとを第ｆ回目の仕分条件として仕分条件テーブル７５に記憶する。
仕分条件演算装置２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路を有するコンピュータから構成され、コンピュータに実行させる仕分条件演算ルーチンからなるプログラムがＲＯＭに格納されている。
【００２１】
次に、仕分条件データを求める仕分条件演算ルーチンについて図１１を参照して説明する。図１１は、仕分条件演算ルーチンの手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、製品図形、加工数量などに基づきネスティングすることにより得られる元加工ネスティングデータＧＯと元吸着パッド位置データＨＯを入力する。なお、吸着パッド５１はそれぞれ番号が付加されている。
ステップＳ２において、仕分条件テーブルから製品に関するデータを削除して初期化し、順番ｆ＝１とする。
ステップＳ３において、元加工ネスティングデータを第１回目の重畳用加工ネスティングデータとする。
ステップＳ４において、吸着パッド５１の移動距離ｘ、ｙをゼロとし、元吸着パッド位置データを重畳用吸着パッド位置データとする。
【００２２】
ステップＳ５において、重畳用加工ネスティングデータと重畳用吸着パッド位置データとを重畳し、製品３毎に少なくとも３個の吸着パッド５１が当接するときの吸着パッド５１を有効な吸着パッド５１として選択し、有効な吸着パッド５１が当接する製品３を引上対象製品と特定し、引上対象製品データを生成する。
ステップＳ６において、端材１４内だけまたは引上対象製品以外の製品３内に当接する端材押圧部材３２を有効な端材押圧部材３２として選択し、引上対象製品データに記憶する。
ステップＳ７において、引上対象製品データから引上対象製品数を算出し、移動距離ｘ、ｙに対応する引上対象製品数ｍｘ，ｙとして製品数表に格納する。
【００２３】
ステップＳ８において、移動距離ｙが１００を超えているか否かを判断し、１００を超えている場合ステップＳ１３に進み、１００以下の場合、ステップＳ９に進む。
ステップＳ９において、移動距離ｘが１００を超えているか否かを判断し、１００を超えている場合ステップＳ１１に進み、１００以下の場合、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０において、移動距離ｘに所定のピッチΔｘを加算し、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１１において、移動距離ｘをゼロとし、移動距離ｙに所定のピッチΔｙを加算してステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２において、吸着パッド位置を移動距離ｘ、ｙだけ移動したときの重畳用吸着パッド位置データを生成し、ステップＳ５に戻る。
【００２４】
ステップＳ１３において、製品数表から製品数が最も大きなときの移動距離ｘ、ｙを第ｆ番目の移動距離とし、また、その移動距離ｘ、ｙのときの有効な吸着パッド５１を求め、その吸着パッド５１の番号を第ｆ番目の有効な吸着パッド５１とし、有効な吸着パッド５１により引上られる引上対象製品を第ｆ番目の引上対象製品とし、移動距離、有効吸着パッドおよび引上対象製品を第ｆ番目の仕分条件として仕分条件テーブルに格納する。
例えば、図１２に示すように吸着パッド５１を移動すると、塗りつぶされた吸着パッド５１が有効な吸着パッド５１となり、斜線がハッチングされた２３個の製品３を吸着して搬送することができる。次に、図１３に示すように吸着パッド５１を移動すると、塗りつぶされた吸着パッド５１が有効な吸着パッド５１となり、斜線がハッチングされた１２個の製品３を吸着して搬送することができ、搬送回数Ｎが２回で全ての製品３の搬送が完了する。
ステップＳ１４において、第ｆ番目の仕分条件に含まれる引上対象製品を重畳用加工ネスティングデータから削除し、残る製品数を求める。
ステップＳ１５において、製品数がゼロか否かを判断し、製品数が１以上のときにはステップＳ１６に進み、製品数がゼロのときにはステップＳ１７に進む。
ステップＳ１６において、順番ｆに１を加算し、ステップＳ４に戻る。
ステップＳ１７において、このときの順番ｆを搬送回数Ｎとして仕分条件テーブルと合わせて制御装置２４に送信して仕分条件演算ルーチンを終了する。
【００２５】
このように複数の吸着パッド５１がＸ軸駆動テーブル３４に配置され、Ｘ軸駆動テーブル３４がＹ軸駆動テーブル３５に支持され、吸着パッド５１を面内で移動させることができるので、製品形状が異なっていても、ネスティングが異なっていても、吸着パッド５１を移動することによりすべての製品３を加工済板材１１から製品収納台車１３に搬送できる。
また、製品３をそれぞれ製品３内に位置する少なくとも３つの吸着パッド５１で吸着して搬送するので、水平に製品３を引き上げることができ、端材１４との引っ掛かりを減らすことができ、引上途中の製品３の落下を減らすことができる。
また、加工後の熱変形により内側の端材１４が浮かび上がっていても端材押圧部材３２により押圧するので、端材１４と製品３が引っ掛かることを防ぎ、製品３が落下して製品仕分装置１が停止することがなくなり、連続自動運転が可能になる。
【００２６】
制御装置２４は、製品引上部材３１を予め定められた移動距離だけ２軸方向に移動し、仕分テーブル１２上に載置される加工済板材１１から製品３だけを予め定められた少なくとも３個の製品引上部材３１で引き上げてから製品収納台車１３に搬送する。
また、制御装置２４は、フォーク装置２２を制御して加工テーブル１０上に載置される加工済板材１１を仕分テーブル１２上に搬送し、また、製品３が搬送されて残された端材１４を一括して搬出して端材収納台車１５に搬送する。
【００２７】
次に、製品仕分装置１の動作について図１４を参照して説明する。図１４は、製品仕分装置１による製品仕分および端材回収の手順を示すフローチャートである。
なお、制御装置２４は、仕分条件演算装置２５から搬送回数Ｎと仕分条件テーブルを受信している。
ステップＳ１０１において、ストッカ装置５の棚６の各パレット７に素材板材２を搬入する。
ステップＳ１０２において、加工対象の素材板材２を積載するパレット７をストッカ装置５の棚６から取り出し、準備テーブル１６上に載置する。
ステップＳ１０３において、搬送装置２１を準備テーブル１６の上方まで移動し、搬送装置２１のＺ軸駆動テーブル４２を下降し、吸着パッド５１から吸気して素材板材２を吸着する。
ステップＳ１０４において、素材板材２を吸着しながら搬送装置２１のＺ軸駆動テーブル４２を上昇する。
ステップＳ１０５において、搬送装置２１のＺ軸駆動テーブル４２の上昇が完了したら、搬送装置２１を加工テーブル１０の上方まで移動し、Ｚ軸駆動テーブル４２を下降し、素材板材２が加工テーブル１０上に達したら吸着パッド５１の吸気を停止して素材板材２を加工テーブル１０上に載置する。そして、搬送装置２１を準備テーブル１６の上方に退避する。
【００２８】
ステップＳ１０６において、加工テーブル１０をレーザ加工機４内に移動し、レーザ加工を実施し、加工完了後、加工テーブル１０を元の位置に戻す。
ステップＳ１０７において、フォーク装置２２のフォーク２７を加工テーブル１０の溝の高さまで降下し、そのままフォーク２７をＹ軸方向に加工テーブル１０上まで移動する。この間に加工済板材１１はフォーク２７上に載せられる。
ステップＳ１０８において、フォーク２７を少し上昇し、加工済板材１１を載せた状態でフォーク装置２２を仕分テーブル１２の上方まで移動し、その後フォーク２７を降下し、加工済板材１１を仕分テーブル１２上に載せ、フォーク２７をＹ軸方向に仕分テーブル１２から外れるところまで移動しながら引き抜く。
ステップＳ１０９において、製品収納台車１３を架台２３下の所定の位置に配置する。
【００２９】
ステップＳ１１０において、順番ｆを１に設定する。
ステップＳ１１１において、搬送装置２１を仕分テーブル１２の上方に移動し、第ｆ回目の仕分条件に従ってＸ軸駆動テーブル３４とＹ軸駆動テーブル３５を移動する。それから、第ｆ回目の有効な吸着パッド５１を下降する。次に、搬送装置２１のＺ軸駆動テーブル４２を有効な吸着パッド５１が加工済板材１１に当接するまで下降する。
ステップＳ１１２において、テーブル端材押圧部材３３により加工済板材１１の周辺の端材１４を押圧する。
ステップＳ１１３において、第ｆ回目の有効な吸着パッド５１の吸気を開放するとともに該当する端材押圧部材３２の端材押え５４を下降して端材１４を押圧しながら、有効な吸着パッド５１を上昇する。それから、Ｚ軸駆動テーブル４２を上昇する。
【００３０】
ステップＳ１１４において、搬送装置２１を製品収納台車１３の上方に移動し、Ｚ軸駆動テーブル４２を下降し、製品３が製品収納台車１３または製品３上に載ったら有効な吸着パッド５１の吸気を停止し、その後Ｚ軸駆動テーブル４２を上昇する。
ステップＳ１１５において、順番ｆが搬送回数Ｎか否かを判断し、異なるときにはステップＳ１１６に進み、順番ｆが搬送回数ＮのときにはステップＳ１１７に進む。
ステップＳ１１６において、順番ｆに１を加算して順番ｆとしてステップＳ１１１に戻る。
ステップＳ１１７において、搬送装置２１を準備テーブル１６の上方まで退避し、端材収納台車１５を架台２３下の所定の位置に配置する。
ステップＳ１１８において、フォーク装置２２のフォーク２７を仕分テーブル１２の溝の高さまで下降し、フォーク２７を仕分テーブル１２までＹ軸方向に移動する。この間に残った端材１４はフォーク２７上に載せられる。
ステップＳ１１９において、フォーク装置２２のＺ軸駆動テーブル６１を上昇し、上昇が完了したらフォーク装置２２を端材収納台車１５の上方まで移動し、移動したらＺ軸駆動テーブル６１をフォーク２７が端材収納台車１５の溝に嵌るまで下降し、下降が完了したらフォーク装置２２をＹ軸方向に移動してフォーク２７を端材収納台車１５から引き抜く。このようにすることにより、端材１４だけが端材収納台車１５上に一括して収納される。
【００３１】
このように櫛歯状のフォーク２７と加工テーブル１０、仕分テーブル１２および端材収納台車１５の上面にフォーク２７に対応する櫛歯状の溝が設けられているので、加工済板材１１をそのまま仕分テーブル１２上に載置できるし、製品３を搬送して残った端材１４を一括してフォーク２７により端材収納台車１５に収納でき、連続自動運転ができる。
【００３２】
また、加工済板材１１の外周端をテーブル端材押圧部材３３により押圧するので、外周端の端材１４の幅を狭くしても確実に押さえられ、製品３との引っ掛かりを防止でき、素材板材２から加工できる製品３の歩留まりが向上する。
また、端材押圧部材３２により端材１４を押圧しながら、製品３を吸着している吸着パッド５１を上昇するので、引き上げようとする製品３と端材１４とを確実に分離することができる。
【００３３】
なお、実施の形態１において、吸着パッド５１を素材板材２の外形と同様なＸ軸駆動テーブル３４に配置しているが、Ｘ軸駆動テーブル３４を複数に分割し、それぞれを独立してＸ軸方向とＹ軸方向に移動しても同様な効果が得られる。
また、実施の形態１において、製品引上部材３１の吸着パッド５１を個別に昇降する個別昇降用シリンダ５０を用いているが、個別昇降用シリンダ５０を省略して吸着パッド５１を一括して昇降しても同様な効果が得られる。
【００３４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係わる製品仕分装置は、実施の形態１に係わる製品仕分装置１と仕分条件演算装置２５に実行させる仕分条件演算ルーチンだけが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態１に係わる仕分条件演算ルーチンでは、製品３毎に少なくとも３個の吸着パッド５１が当接するとき、その吸着パッド５１を有効な吸着パッド５１として選択したが、実施の形態２に係わる仕分条件演算ルーチンでは、図１５に示すように、製品３毎に当接する３個以上の吸着パッド５１のうちの３個の吸着パッド５１により形成される三角形８０の内側に製品３の重心８１が位置するとき、その３個の吸着パッド５１を有効な吸着パッド５１として選択することが異なっており、それ以外は実施の形態１に係わる仕分条件演算ルーチンと同様である。
【００３５】
次に、実施の形態２に係わる仕分条件演算ルーチンについて図１６を参照して説明する。図１６は、実施の形態２に係わる仕分条件演算ルーチンの手順を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１において、製品図形、加工数量などに基づきネスティングすることにより得られる元加工ネスティングデータＧＯと元吸着パッド位置データＨＯを入力する。
ステップＳ２０２において、仕分条件テーブルから製品３に関するデータを削除して初期化し、順番ｆ＝１とする。
ステップＳ２０３において、吸着パッド５１の移動距離ｘ、ｙをゼロとし、元吸着パッド位置データを重畳用吸着パッド位置データとする。
【００３６】
ステップＳ２０４において、重畳用加工ネスティングデータから各製品３の重心８１の位置を算出して、製品重心位置データを生成する。例えば、図１５には各製品３の重心の位置に×を描いてある。
ステップＳ２０５において、重畳用加工ネスティングデータと重畳用吸着パッド位置データとを重畳し、製品３の内側に当接する位置にある吸着パッド５１を選択し、選択された吸着パッド５１にそれぞれ隣接する２つの選択された吸着パッド５１と該吸着パッド５１により形成される三角形８０を求め、その３個の吸着パッド５１の位置を三角形８０の頂点の位置とする三角形データを生成する。
例えば、図１５の中央、下側の製品３の重心８１は三角形８０の内側に位置しているので、有効な吸着パッド５１を塗りつぶしてある。一方、上側の製品３の重心８１は三角形８０の外に位置しているので、この三角形８０を形成する吸着パッド５１は有効な吸着パッドでない。
【００３７】
ステップＳ２０６において、製品３の重心８１が三角形データにより規定される三角形８０内に位置するとき、該三角形８０を有効な三角形８０として選択し、有効三角形データを生成する。
ステップＳ２０７において、有効な三角形８０に対応する製品３を引上対象製品と特定し、引上対象製品データを生成する。
ステップＳ２０８において、端材１４内だけまたは引上対象製品内に当接する位置にある端材押圧部材３２を有効な端材押圧部材３２として選択し、引上対象製品データとして記憶する。
ステップＳ２０９おいて、引上対象製品データから引上対象製品数を算出し、移動距離ｘ、ｙに対応する引上対象製品数ｍｘ，ｙとして製品数表に格納する。
【００３８】
ステップＳ２１０において、移動距離ｙが１００を超えているか否かを判断し、１００を超えている場合ステップＳ２１５に進み、１００以下の場合、ステップＳ２１１に進む。
ステップＳ２１１において、移動距離ｘが１００を超えているか否かを判断し、１００を超えている場合ステップＳ２１３に進み、１００以下の場合、ステップＳ２１２に進む。
ステップＳ２１２において、移動距離ｘに所定のピッチΔｘを加算し、ステップＳ２１４に進む。
ステップＳ２１３において、移動距離ｘをゼロとし、移動距離ｙに所定のピッチΔｙを加算してステップＳ２１４に進む。
ステップＳ２１４において、吸着パッド位置を移動距離ｘ、ｙだけ移動したときの重畳用吸着パッド位置データを生成し、ステップＳ２０５に戻る。
【００３９】
ステップＳ２１５において、製品数表から製品数が最も大きなときの移動距離ｘ、ｙを第ｆ番目の移動距離とし、その移動距離ｘ、ｙに対応する有効三角形データに対応する製品３を選択して第ｆ番目の引上対象製品とし、有効三角形の頂点に該当する吸着パッド５１を求め、その吸着パッド５１の番号を第ｆ番目の有効吸着パッドとし、移動距離、引上対象製品および有効吸着パッドを第ｆ番目の仕分条件として仕分条件テーブルに格納する。
ステップＳ２１６において、第ｆ番目の仕分条件に含まれる引上対象製品を重畳用加工ネスティングデータから削除し、残る製品数を求める。
ステップＳ２１７において、製品数がゼロか否かを判断し、製品数が１以上のときにはステップＳ２１８に進み、製品数がゼロのときにはステップＳ２１９に進む。
ステップＳ２１８において、順番ｆに１を加算し、ステップＳ２０３に戻る。
ステップＳ２１９において、このときの順番ｆを搬送回数Ｎとして仕分条件テーブルと合わせて制御装置２４に送信して仕分条件演算ルーチンを終了する。
【００４０】
このように３個の吸着パッド５１により形成される三角形８０の内側に重心８１が入る製品３を吸着パッド５１により引き上げるので、３個の吸着パッド５１に均等に製品荷重が加わり、端材１４と引っ掛かりがあっても引き上げることができ、連続して自動的に製品３を搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる製品仕分装置の構成図である。
【図２】この実施の形態１に係わる搬送装置の構成図である。
【図３】この実施の形態１に係わる製品引上部材の側面図である。
【図４】Ｘ軸駆動テーブルに配置される吸着パッドの配置図である。
【図５】この実施の形態１に係わる端材押圧部材の側面図である。
【図６】この実施の形態１に係わるテーブル端材押圧部材の側面図である。
【図７】仕分テーブルに配置されるテーブル端材押圧部材の配置図である。
【図８】この実施の形態１に係わるフォーク装置の構成図である。
【図９】この実施の形態１に係わる仕分条件演算装置の機能ブロック図である。
【図１０】この実施の形態１の説明で用いる加工ネスティングデータを図面として表した図である。
【図１１】この実施の形態１に係わる仕分条件演算ルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図１２】第１回目の重畳により引上対象製品が最も多いときの有効な吸着パッドの選択の様子を示す図である。
【図１３】第２回目の重畳により引上対象製品が最も多いときの有効な吸着パッドの選択の様子を示す図である。
【図１４】この実施の形態１に係わる製品仕分装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】任意の製品の重心が３個の吸着パッドにより形成される三角形の内側に位置する様子を示す図である。
【図１６】この実施の形態２に係わる仕分条件演算ルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１  製品仕分装置、２  素材板材、３  製品、４  レーザ加工機、５  ストッカ装置、６  棚、７  パレット、１０  加工テーブル、１１  加工済板材、１２  仕分テーブル、１３  製品収納台車、１４  端材、１５  端材収納台車、１６  準備テーブル、２１  搬送装置、２２  フォーク装置、２３  架台、２４  制御装置、２５  仕分条件演算装置、２７  フォーク、３１  製品引上部材、３２  端材押圧部材、３３  テーブル端材押圧部材、３４  Ｘ軸駆動テーブル、３５  Ｙ軸駆動テーブル、３６  Ｚ軸駆動用ピニオン、３７  Ｚ軸駆動用ラック、３８  Ｚ軸駆動モータ、３９  Ｙ軸駆動用ラック、４０  Ｙ軸駆動用ピニオン、４１  Ｙ軸駆動モータ、４２  Ｚ軸駆動テーブル、４３  Ｘ軸駆動用リニアガイド、４４  Ｘ軸駆動用ボールネジ、４５  Ｘ軸駆動用モータ、５０  個別昇降用シリンダ、５１  吸着パッド、５２  弁、５４  端材押え、５５  個別昇降用シリンダ、５７  保持部材、５８  回動保持部、６０  リブ、６１  Ｚ軸駆動テーブル、６２  Ｙ軸駆動テーブル、６３  Ｚ軸駆動用ラック、６４  Ｚ軸駆動用ピニオン、６５  Ｙ軸駆動用ラック、６６  Ｙ軸駆動用ピニオン、６７  Ｙ軸駆動モータ、６８  Ｚ軸駆動モータ、７１  製品引上部材位置データ生成手段、７２  加工ネスティングデータ生成手段、７３  製品引上部材選択手段、７４  仕分条件判断手段、７５  仕分条件テーブル、７６  送信手段、８０  三角形、８１  重心。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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