(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方の加工機によって加工された製品を載置するために前記加工機の後左方と後右方との一方に位置する製品載置領域と、前記加工機によって加工する素材を載置するために前記加工機の後左方と後右方との他方に位置する素材載置領域との両領域の上方に、前記製品載置領域の上方と素材載置領域の上方との間で前記素材を載せて往復移動するように設置されたシャトルテーブルと、
前記素材載置領域の上方に、前記シャトルテーブルが前記製品載置領域側に移動している状態において当該素材載置領域に載置されている素材を吸い上げ、前記シャトルテーブルが当該素材載置領域側に移動した状態において前記吸い上げた素材を当該シャトルテーブル上に載せるように設置された一枚取り装置と、
前記加工機とシャトルテーブルとの間を移動し、前記シャトルテーブルが前記素材載置領域側に移動しその上に前記素材を載せた状態において前記加工機にて加工された製品を当該加工機から前記製品載置領域まで搬出し、その後に前記シャトルテーブルが前記製品載置領域側に移動した状態において当該シャトルテーブル上の前記素材を前記加工機に搬入する搬入搬出機構とを備えて成る工作物搬入搬出装置。
【請求項２】
前記搬入搬出機構は、前記加工機への搬入方向である前後方向とそれに直交する左右方向とに移動位置決め可能であることを特徴とする請求項１に記載の工作物搬入搬出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物搬入搬出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８（ａ）、（ｂ）のそれぞれに示すように、工作物搬入搬出装置１０１による加工機１０３への素材Ｗの搬入と、加工機１０３からの加工された素材（以後、製品Ｐとする）の搬出は、まず同図（ａ）に示すように、工作物搬入搬出装置１０１によって素材Ｗを加工機１０３の加工機テーブル１０５上に搬入し（１）、加工機１０３によって加工機テーブル１０５上の素材Ｗを加工し（２）、次に同図（ｂ）に示すように、工作物搬入搬出装置１０１によって製品Ｐを加工機テーブル１０５上から搬出し（３）、加工機テーブル１０５を加工機１０３の加工原点に戻し（４）、この後同図（ａ）で示したように次の素材Ｗを工作物搬入搬出装置１０１によって加工機１０３に搬入し（１）上述した動作を順次繰り返して行うものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の工作物搬入搬出装置１０１では、工作物搬入搬出装置１０１によって加工機１０３に素材Ｗを搬入してから、加工機１０３から製品Ｐを搬出し、次の素材Ｗを加工機１０３に搬入するまでには上述した動作を順次行わなければならないため、作業時間がかかるという問題点があった。
【０００４】
また多くの場合、図８（ｂ）に（３）で示した工作物搬入搬出装置１０１によって製品Ｐを加工機テーブル１０５上から搬出する際に、工作物搬入搬出装置１０１のアンローダの位置に合わせて加工機テーブル１０５の位置を調整する必要があり、作業時間がさらに延びるという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、素材Ｗを加工機に搬入し、加工機から加工された製品Ｐを搬出する時間を短縮できる工作物搬入搬出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の工作物搬入搬出装置は、前方の加工機によって加工された製品を載置するために前記加工機の後左方と後右方との一方に位置する製品載置領域と、前記加工機によって加工する素材を載置するために前記加工機の後左方と後右方との他方に位置する素材載置領域との両領域の上方に、前記製品載置領域の上方と素材載置領域の上方との間で前記素材を載せて往復移動するように設置されたシャトルテーブルと、前記素材載置領域の上方に、前記シャトルテーブルが前記製品載置領域側に移動している状態において当該素材載置領域に載置されている素材を吸い上げ、前記シャトルテーブルが当該素材載置領域側に移動した状態において前記吸い上げた素材を当該シャトルテーブル上に載せるように設置された一枚取り装置と、前記加工機とシャトルテーブルとの間を移動し、前記シャトルテーブルが前記素材載置領域側に移動しその上に前記素材を載せた状態において前記加工機にて加工された製品を当該加工機から前記製品載置領域まで搬出し、その後に前記シャトルテーブルが前記製品載置領域側に移動した状態において当該シャトルテーブル上の前記素材を前記加工機に搬入する搬入搬出機構とを備えて成るものである。
【０００７】
この請求項１の発明の工作物搬入搬出装置では、テーブルは素材や製品を載せて素材載置領域と製品載置領域との間を移動し、搬入搬出機構によってそのテーブル上に載せられた素材を加工機に搬入し、その加工機から加工された製品を同じテーブル上に搬出する。これによって、素材を加工機に搬入し、加工機から加工された製品を搬出する時間を短縮し、生産性の向上を図れる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明の工作物搬入搬出装置において、前記搬入搬出機構は、前記加工機への搬入方向である前後方向とそれに直交する左右方向に移動位置決め可能であることを特徴とするものであり、これによって、加工機が加工機上のどの位置で製品の加工を終えても、製品をその位置から搬出することができ、素材を加工機に搬入し、加工機から加工された製品を搬出する時間を短縮して生産性の向上を図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の一の実施の形態の平面図、図２はその正面図、図３はその側面図である。本実施の形態の工作物搬入搬出装置１は加工機３に近接した適宜な位置に設置される。
【００１０】
この工作物搬入搬出装置１は主として、加工機３によって加工された製品Ｐを載置する集積装置５と、後述する製品載置場所７の上方と素材載置場所９の上方との間で、素材Ｗと製品Ｐとを載せて移動するシャトルテーブル１１と、素材載置場所９から素材Ｗを取り出し、その素材Ｗをシャトルテーブル１１上に載せる一枚取り装置１３と、シャトルテーブル１１上から素材Ｗを加工機３に搬入し、加工機３から製品Ｐをシャトルテーブル１１上に搬出し、その製品Ｐを製品載置場所７まで運搬するローダ・アンローダユニット１５とを備えている。
【００１１】
図３に示すように、集積装置５は、その上部に製品Ｐを収納しておくための数段の収納棚２１を備えている。集積装置５の最下部は製品載置場所７になっている。この製品載置場所７には製品Ｐを載置する製品パレットリフター２３が設置されており、この製品パレットリフター２３は図示省略のシリンダによりその高さを調節自在である。
【００１２】
集積装置５の外側には、製品パレットリフター２３の製品パレット２５を収納棚２１に運搬する棚リフター２７が設けられている。この棚リフター２７は棚リフターガイド２９に昇降自在に支持されていて、棚リフターガイド２９の上部に設置されたサーボモータ３１によって昇降する。
【００１３】
図１、図３のそれぞれに示すように、集積装置５に対して棚リフター２７と反対の側には一枚取り装置１３が設置されている。
【００１４】
図２、図３のそれぞれに示すように、一枚取り装置１３にはシリンダ４１が備えられていて、このシリンダ４１を駆動させることによってその下部に取り付けられたストレッチ４３が昇降する。このストレッチ４３の下部には、板状の素材Ｗを把持できる複数の素材吸着パッド４５が取り付けられている。
【００１５】
一枚取り装置１３の最下部は素材載置場所９になっている。この素材載置場所９には素材Ｗを載置する素材パレットリフター４７が設置されている。この素材パレットリフター４７は図示省略のシリンダによりその高さを調節自在である。
【００１６】
図１〜図３それぞれに示すように、素材載置場所９の上方位置で、一枚取り装置１３と集積装置５とにまたがってシャトルテーブルガイドレール４９が水平に架設されている。このシャトルテーブルガイドレール４９上には素材Ｗと製品Ｐとを一枚ずつ並べて載せられる広さのシャトルテーブル１１が、図１に示す移動軸Ｙ方向に移動自在に支持されている。シャトルテーブルガイドレール４９の下部にはシャトルテーブルシフトモータ５０が設けられている。そしてこのシャトルテーブルシフトモータ５０を駆動することによってシャトルテーブル１１が移動するように、このシャトルテーブルシフトモータ５０の出力軸のピニオン５１がシャトルテーブル１１の下面に設けられたラック５２と噛み合っている。
【００１７】
そして図１に示すように、このシャトルテーブル１１が最も棚リフター２７側に移動した状態（Ａ）では、素材載置場所９の上方空間は素材Ｗが素材吸着パッド４５に把持されて上昇できるように開放され、またシャトルテーブル１１が最も一枚取り装置１３側に移動した状態（Ｂ）では、製品載置場所７の上方空間は製品Ｐがローダ・アンローダユニット１５によって搬入できるように開放される。
【００１８】
集積装置５から加工機３の上方まで、シャトルテーブルガイドレール４９と直交する移動軸Ｘ方向にガイドレール５３が架設されている。
【００１９】
また図２、図３のそれぞれに示すように、このガイドレール５３の下部には、移動軸Ｙ方向に延伸したローダ・アンローダユニット１５のフレーム５５が移動軸Ｘ方向に移動自在に吊設されている。そしてこのフレーム５５上部に設置されているＸ軸移動モータ５７を駆動することにより、ローダ・アンローダユニット１５が移動軸Ｘ方向に移動するように、Ｘ軸移動モータ５７のピニオンがガイドレール５３のラックと噛み合っている。
【００２０】
フレーム５５にはボールネジ５６により移動軸Ｙ方向に移動自在にストレッチシリンダ５９が取り付けられている。そしてこのボールネジ５６の端に設置されているＹ軸移動モータ６１を駆動することにより、ストレッチシリンダ５９が移動軸Ｙ方向に移動する。
【００２１】
ストレッチシリンダ５９の下部には、これを駆動することによって昇降可能にストレッチ６３が取り付けられている。このストレッチ６３の下面には板状の素材Ｗ及び製品Ｐを把持できる複数の吸着パッド６５が取り付けられている。この吸着パッド６５には電磁石などが採用されることもある。
【００２２】
次に、本実施の形態の工作物搬入搬出装置の動作について説明する。
【００２３】
まず初期状態では、図４（ａ）に示すように、シャトルテーブル１１は最も棚リフター２７側に移動した状態（以後、状態（Ａ）とする）にある。
【００２４】
この状態（Ａ）で、一枚取り装置１３のシリンダ４１を駆動してストレッチ４３を素材載置場所９の素材パレットリフター４７上まで下降させる。ストレッチ４３の素材吸着パッド４５が素材パレットリフター４７に載置されている１枚目の素材Ｗ１を把持したなら、シリンダ４１を再び駆動してストレッチ４３をシャトルテーブルガイドレール４９より上の位置まで上昇させる。
【００２５】
次に同図（ｂ）に示すように、シャトルテーブルシフトモータ５０を駆動してシャトルテーブル１１を移動軸Ｙ方向に移動させ、シャトルテーブル１１を最も一枚取り装置１３側に移動した状態（以後、状態（Ｂ）とする）にする。そして素材吸着パッド４５に把持されている素材Ｗ１をシャトルテーブル１１上に載せる。
【００２６】
次に図５（ａ）に示すように、シャトルテーブル１１を状態（Ａ）にする。そしてＹ軸移動モータ６１を駆動することによってローダ・アンローダユニット１５のストレッチ６３を移動軸Ｙ方向に移動させ、ストレッチ６３をシャトルテーブル１１上の素材Ｗ１の上方に位置決めする。次にストレッチシリンダ５９を駆動させてストレッチ６３を下降させ、その下面に取り付けられている吸着パッド６５に素材Ｗ１を把持させる。
【００２７】
その後、ストレッチシリンダ５９を再び駆動してストレッチ６３を上昇させ、またＸ軸移動モータ５７を駆動してストレッチ６３をＸ軸方向に移動させることによってＷ１を加工機３に搬入する（搬入方向（１））。
【００２８】
加工機３に搬入された素材Ｗ１が加工されている間に、一枚取り装置１３は上述した１枚目の素材Ｗ１の場合と同様の動作で、２枚目の素材Ｗ２をストレッチ４３の素材吸着パッド４５に把持させる。
【００２９】
次に同図（ｂ）に示すように、シャトルテーブル１１を状態（Ｂ）にする。そして上述した動作で素材Ｗ２をシャトルテーブル１１上に載せる。このときまだ素材Ｗ１は加工機３で加工中である。
【００３０】
次いで図６（ａ）に示すように、シャトルテーブル１１を状態（Ａ）にする。そして加工機３が素材Ｗ１の加工を終了するまで待機する。素材Ｗ１の加工が終了したなら、加工された素材Ｗ１（以後、製品Ｐ１とする）を、ローダ・アンローダユニット１５のストレッチ６３を上述した機構によって上下方向及び移動軸Ｘ、Ｙ方向に制御移動させることにより、加工機１からシャトルテーブル１１上の素材Ｗ２の隣に搬出する（搬出方向（２））。
【００３１】
このローダ・アンローダユニット１５のストレッチ６３は、上述したように移動軸Ｘ、Ｙの両方向に移動位置決めできる機構を備えているため、加工機３が製品Ｐ１の加工をどの位置で終了しても、その位置から製品Ｐ１を搬出することができる。そして同図（ａ）に示す搬出方向（２）のように、最短の移動方向で製品Ｐ１を搬出することができる。
【００３２】
この後、ストレッチ６３をシャトルテーブル１１上の素材Ｗ２の上方位置まで移動位置決めする。そして素材Ｗ２をローダ・アンローダユニット１５によって、上述した動作で加工機３に搬入する。
【００３３】
加工機３に搬入された素材Ｗ２が加工されている間に、一枚取り装置１３は上述した１枚目の素材Ｗ１、２枚目の素材Ｗ２の場合と同様の動作で、３枚目の素材Ｗ３をストレッチ４３の素材吸着パッド４５に把持させる。
【００３４】
次に同図（ｂ）に示すように、シャトルテーブル１１を状態（Ｂ）にする。そして上述した動作で素材Ｗ３をシャトルテーブル１１上に載せる。それと併行して、素材Ｗ２の加工機３への搬入を終えたローダ・アンローダユニット１５のストレッチ６３を、上述した機構によってシャトルテーブル１１上の製品Ｐ１の上方位置まで移動させ、吸着パッド６５に製品Ｐ１を把持させる。次いでストレッチ６３を上下方向及び移動軸Ｙ方向に制御移動させることにより、製品Ｐ１を製品載置場所７の製品パレットリフター２３上に載置する。
【００３５】
その後、素材Ｗ２が加工されて製品Ｐ２となると、その製品Ｐ２をシャトルテーブル１１上へ搬出し、素材Ｗ３を加工機３へ搬入して加工させ、４枚目の素材Ｗ４を一枚取りする、という動きを順次繰り返す。
【００３６】
このように、素材Ｗを加工機３で加工している間に、先に加工された製品Ｐを製品載置場所７に載置し、次に加工する素材Ｗを加工機３にすぐに搬入できる位置に準備しておくので、加工機３より製品Ｐを搬出してから加工機３に次の素材Ｗを搬入するまでの時間を短縮できる。
【００３７】
製品パレットリフター２３の製品パレット２５上に製品Ｐがある程度の枚数載置されたなら、その製品パレット２５を棚リフター２７上に移動させる。そしてサーボモータ３１を駆動させることによって、棚リフター２７を収納棚２１のいずれかの位置まで上昇させ、製品パレット２５を収納棚２１の上に収納する。
【００３８】
図７は、本実施の形態の工作物搬入搬出装置の動作の流れを示すフローチャートである。まず初期状態ではシャトルテーブル１１は最も棚リフター２７側に移動した状態（Ａ）にしておく（ステップＳ１）。そして素材Ｗを一枚取り装置１３で一枚取りする（ステップＳ２）。
【００３９】
次に、シャトルテーブル１１を最も一枚取り装置１３側に移動した状態（Ｂ）にする（ステップＳ３）。そして素材Ｗをシャトルテーブル１１上に載せる。このときシャトルテーブル１１上にすでに加工された素材（製品Ｐ）が載っていれば、その製品Ｐを製品載置場所７に載置する（ステップＳ４）。
【００４０】
次いで、シャトルテーブル１１を状態（Ａ）に移動する（ステップＳ５）。このとき、シャトルテーブル１１上の素材Ｗが一枚目かどうかを判断する（ステップＳ６）。一枚目であれば、すぐに素材Ｗを加工機３に搬入し、加工させる（ステップＳ７，Ｓ８）。もし一枚目でなければ、前素材Ｗの加工が完了したかどうかを判断するステップＳ９に進む。
【００４１】
これと併行して、素材載置場所９に次に加工する素材Ｗが載置されているかどうかを判断する（ステップＳ１２）。載置されていればその素材Ｗを一枚取り装置１３で一枚取りし、シャトルテーブル１１を状態（Ｂ）に移動してその上に素材Ｗを載せ、すでに加工された製品Ｐがシャトルテーブル１１上にあればそれを製品載置場所７に載置し、シャトルテーブル１１を状態（Ａ）に戻す動作を行う（ステップＳ２〜Ｓ５）。もし載置されていなければ一枚取り装置１３の動作は終了する。
【００４２】
次に、加工機３での素材Ｗの加工が完了したかどうかを判断する（ステップＳ９）。完了していなければ加工を継続する（ステップＳ８）。完了したなら製品Ｐを加工機３からシャトルテーブル１１上に搬出する（ステップＳ１０）。
【００４３】
次いで、シャトルテーブル１１上に素材Ｗが載っているかどうかを判断する。素材Ｗが載っていれば、その素材Ｗを加工機３に搬入し、加工させる。もしシャトルテーブル１１上に素材Ｗが載っていなければ動作は終了する（ステップＳ１１）。
【００４４】
このように、本実施の形態の工作物搬入搬出装置によれば、素材Ｗを加工機３で加工している間に、先に加工された製品Ｐを製品載置場所７に載置し、次に加工する素材Ｗを加工機３にすぐに搬入できる位置に準備しておくので、加工機３より製品Ｐを搬出してから加工機３に次の素材Ｗを搬入するまでの時間を短縮できる。これによって加工機３の稼働時間を長くすることができ、生産性の向上が図れる。
【００４５】
さらに、ローダ・アンローダユニット１５のストレッチ６３は、移動軸Ｘ、Ｙの両方向に移動位置決めできる機構を備えているため、加工機３が製品Ｐの加工をどの位置で終了しても、その位置から製品Ｐを搬出することができる。これによって、スケッチ材加工、ミクロジョイント加工、ミクロジョイントレス加工のいずれの加工時にも、加工機の加工終了位置から製品Ｐを搬出することができる。そして図６（ａ）に示した搬出方向（２）のように、最短の移動方向で製品Ｐを搬出することができ、搬出時間を短縮することができる。
【００４６】
また、製品Ｐを工作物搬入搬出装置１の上部に設置された収納棚２１に収納するので、装置の省スペース化を図れる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、素材を加工機に搬入し、加工機から加工された製品を搬出する時間を短縮でき、生産性の向上を図れる。
【００４８】
請求項２の発明によれば、加工機が加工機上のどの位置で製品の加工を終えても、製品をその位置から搬出することができ、素材を加工機に搬入し、加工機から加工された製品を搬出する時間を短縮して生産性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の工作物搬入搬出装置の一の実施の形態の平面図。
【図２】上記の実施の形態の正面図。
【図３】上記の実施の形態の側面図。
【図４】上記の実施の形態の動作の説明図。
【図５】上記の実施の形態の動作の説明図。
【図６】上記の実施の形態の動作の説明図。
【図７】上記の実施の形態の動作の流れを示すフローチャート。
【図８】従来例の説明図。
【符号の説明】
Ｗ  素材
Ｐ  製品
１  工作物搬入搬出装置
３  加工機
５  集積装置
７  製品載置場所
９  素材載置場所
１１  シャトルテーブル
１３  一枚取り装置
１５  ローダ・アンローダユニット
２１  収納棚
２３  製品パレットリフター
２５  製品パレット
２７  棚リフター
２９  棚リフターガイド
３１  サーボモータ
４１  シリンダ
４３  パレット
４５  素材吸着パッド
４７  素材パレットリフター
４９  シャトルテーブルガイドレール
５０  シャトルテーブルシフトモータ
５１  ピニオン
５２  ラック
５３  ガイドレール
５５  フレーム
５６  ボールネジ
５７  Ｘ軸移動モータ
５９  ストレッチシリンダ
６１  Ｙ軸移動モータ
６３  ストレッチ
６５  吸着パッド
【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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