(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数基の印刷ユニットを含みかつ該走行形産業用ロボットの走行エリアの片側又は両側に縦列に配列された複数基の印刷ラインと、印刷ロールをチャックするように前記印刷ユニットに設けられかつヘッドチャック及びテイルチャックを含むロールチャックと、前記印刷ユニットのロールチャックを避けて印刷ロールの両側の端面を挟持するか又は印刷ロールの両側の端面に近い円筒面の両端を挟持するロボットハンドを備えた走行形産業用ロボットと、未使用の及び使用済みの印刷ロールを載置しうるように前記走行形産業用ロボットの走行台車に付設されたパレットと、前記印刷ユニットのヘッドチャックに設けられたキーと、前記印刷ロールの被チャック孔に設けられたキー溝とを有し、前記パレットの数は、一印刷ラインの印刷ユニットの数よりも多く設定し、
ロール交換を行う際は、ロボット制御用コンピュータと、印刷ユニット制御用コンピュータとの間で、互いに相手側に必要な動作を要求する信号を送受信することにより、走行形産業用ロボットが印刷ユニットにチャックされた使用済みの印刷ロールをチャックすると、印刷ユニットのテイルチャックがチャック解除し、走行形産業用ロボットは使用済みの印刷ロールをパレットに載置し、次いで別のパレットに載置されている未使用の印刷ロールをチャックして印刷ユニットのヘッドチャックに係合すると、印刷ユニットのテイルチャックが未使用の印刷ロールをチャックするように構成し、かつ前記未使用の印刷ロールをチャックして印刷ユニットのヘッドチャックに係合するに際して、前記印刷ユニットのヘッドチャックに設けられたキーと、前記印刷ロールの被チャック孔に設けられたキー溝とを嵌合させるように構成したことを特徴とする印刷工場。
【請求項２】
前記縦列に配列された印刷ラインの縦列方向の側方に設けられたストックパレットをさらに有し、走行形産業用ロボットが所定本数の印刷ロールを交換すると、ストックパレットに対応する位置まで移動し、パレットに載置されている使用済みの印刷ロールをストックパレットに移載し、使用済みの印刷ロールを載置したストックパレットは印刷工場から退場する構成としたことを特徴とする請求項１記載の印刷工場。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、印刷ラインを構成する印刷ユニットが多数であっても、また印刷ラインが複数列であっても、印刷ロールの交換に共通使用できる印刷ロール自動交換機能を有する走行形産業用ロボットを備えた印刷工場に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷工場の自動化はかなり進んでいる。
最先端の印刷工場は、各印刷ユニットに自動交換パレットを備えていて、各印刷ユニットの下部に備えた自動交換パレットを操作側に突き出すようになっており、該自動交換パレットに印刷ロールとファニッシャロールとインキ皿を載置して、装着開始信号を入力すると、自動交換パレットを印刷ユニットへ引っ込めて、印刷ロールとファニッシャロールとインキ皿を自動装着する。そして、印刷終了後にロール交換信号を入力すると、各自動交換パレットが、印刷ロールとファニッシャロールとインキ皿を受け取って操作側に突き出るようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記印刷工場は、印刷ロールだけでなくファニッシャロールとインキ皿を自動交換できるからプロセスカラーだけでなく様々な特別色を印刷できる点で優れている。
【０００４】
しかし、各印刷ユニットに自動交換パレットを備えることは、設備高価の原因となっている。他方、自動交換パレットに印刷ロールとファニッシャロールとインキ皿を載置・積卸しする作業は、依然として人手により行われている。
【０００５】
このため、ユーザー（印刷会社）は、プロセスカラーの印刷に限定してインキ皿とファニッシャロールの交換を不要とする一方、自動交換パレットを不要とし、全ての印刷ユニットに共通して印刷ロールの交換に使用できる印刷ロール自動交換装置を備えた印刷工場の提供が要望されていた。
【０００６】
本願発明は、印刷ラインを構成する印刷ユニットが多数であっても、また印刷ラインが複数列であっても、印刷ロールの交換に共通使用できる印刷ロール自動交換機能を有する走行形産業用ロボットを備えた印刷工場を提供することを目的としている。
【０００７】
さらに、本願発明は、印刷ロールの交換に際して走行形産業用ロボットが一印刷ライン分の未使用の印刷ロールを搬送することができて、走行形産業用ロボットの走行が必要最小限度で移動できる印刷工場を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、複数基の印刷ユニットを含みかつ該走行形産業用ロボットの走行エリアの片側又は両側に縦列に配列された複数基の印刷ラインと、印刷ロールをチャックするように前記印刷ユニットに設けられかつヘッドチャック及びテイルチャックを含むロールチャックと、前記印刷ユニットのロールチャックを避けて印刷ロールの両側の端面を挟持するか又は印刷ロールの両側の端面に近い円筒面の両端を挟持するロボットハンドを備えた走行形産業用ロボットと、未使用の及び使用済みの印刷ロールを載置しうるように前記走行形産業用ロボットの走行台車に付設されたパレットと、前記印刷ユニットのヘッドチャックに設けられたキーと、前記印刷ロールの被チャック孔に設けられたキー溝とを有し、前記パレットの数は、一印刷ラインの印刷ユニットの数よりも多く設定し、
ロール交換を行う際は、ロボット制御用コンピュータと、印刷ユニット制御用コンピュータとの間で、互いに相手側に必要な動作を要求する信号を送受信することにより、走行形産業用ロボットが印刷ユニットにチャックされた使用済みの印刷ロールをチャックすると、印刷ユニットのテイルチャックがチャック解除し、走行形産業用ロボットは使用済みの印刷ロールをパレットに載置し、次いで別のパレットに載置されている未使用の印刷ロールをチャックして印刷ユニットのヘッドチャックに係合すると、印刷ユニットのテイルチャックが未使用の印刷ロールをチャックするように構成し、前記未使用の印刷ロールをチャックして印刷ユニットのヘッドチャックに係合するに際して、前記印刷ユニットのヘッドチャックに設けられたキーと、前記印刷ロールの被チャック孔に設けられたキー溝とを嵌合させるように構成したことを特徴とする印刷工場を提供するものである。
【０００９】
本願発明の印刷工場においては、前記縦列に配列された印刷ラインの縦列方向の側方に設けられたストックパレットをさらに有し、走行形産業用ロボットが所定本数の印刷ロールを交換すると、ストックパレットに対応する位置まで移動し、パレットに載置されている使用済みの印刷ロールをストックパレットに移載し、使用済みの印刷ロールを載置したストックパレットは印刷工場から退場する構成とするのが好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本願発明の印刷工場を図面を参照して説明する。
図１は、グラビア印刷を行う印刷工場の平面図を示す。工場内の幅中央に位置し、工場内の長手方向に走行しうる走行形産業用ロボットＲが設置されている。該走行形産業用ロボットＲの走行レールの片側のハンドリングエリアに、リワインダー２、アンワインダー３、白色を印刷する印刷ユニット４、黄色を印刷する印刷ユニット５、赤色を印刷する印刷ユニット６、青色を印刷する印刷ユニット７、黒色を印刷する印刷ユニット８、黒色を印刷する印刷ユニット９、青色を印刷する印刷ユニット１０、赤色を印刷する印刷ユニット１１、黄色を印刷する印刷ユニット１２、白色を印刷する印刷ユニット１３、アンワインダー１４、リワインダー１５が配列されているとともに、
該走行形産業用ロボットＲの走行レールの他側のハンドリングエリアに、リワインダー２２、アンワインダー２３、白色を印刷する印刷ユニット２４、黄色を印刷する印刷ユニット２５、赤色を印刷する印刷ユニット２６、青色を印刷する印刷ユニット２７、黒色を印刷する印刷ユニット２８、黒色を印刷する印刷ユニット２９、青色を印刷する印刷ユニット３０、赤色を印刷する印刷ユニット３１、黄色を印刷する印刷ユニット３２、白色を印刷する印刷ユニット３３、アンワインダー３４、リワインダー３５が配列されている。
【００１１】
従って、リワインダー２、アンワインダー３、印刷ユニット４〜８からなる印刷ラインと、印刷ユニット９〜１３、アンワインダー１４、リワインダー１５からなる印刷ラインとが縦列に配置され、また、リワインダー２２、アンワインダー２３、印刷ユニット２４〜２８からなる印刷ラインと、印刷ユニット２９〜３３、アンワインダー３４、リワインダー３５からなる印刷ラインとが縦列に配置されている。
【００１２】
そして、各印刷ユニットのインキ皿（図示しない）と、各印刷ユニットの印刷色のインキを貯留するインキタンク（図示しない）とがインキ輸送管（図示しない）とで接続されており、各インキ皿内のインキの液面レベルの下限をセンサ（図示しない）で検出すると、一定量のインキを自動供給するように構成されている。
【００１３】
走行形産業用ロボットＲは、６自由度の垂直スカラーロボットが装着されている。ロボットアームＲ１の先端に、印刷ロールＷをチャックする印刷ユニットのロールチャックを避けて印刷ロールの両側の端面を挟持するロボットハンドＲ２を備えている。
【００１４】
なお、ロボットハンドは、印刷ロールの両側の端面に近い円筒面両側を半径方向外方から挟持しうる構成であっても良い。
【００１５】
走行形産業用ロボットＲは、図示しないが、中央のピット内に敷設された二条の軌道上をロボット台車Ｒ３の前後左右の四つの走行輪が走行し、かつ走行軸の両端に設けた二つの歯車が各軌道に沿わせたラックに対して噛合回転するように構成されている。走行形産業用ロボットＲは、ピット内を走行することにより、ハンドリングエリアの中、最適な高さエリアを印刷ユニットのロール交換に必要な作業エリアに合致させている。
【００１６】
走行形産業用ロボットＲの走行台車Ｒ３に、未使用の、及び／又は使用済みの印刷ロールを前側に三本、後側に三本の載置しうるパレットＰ１〜Ｐ６を付設してなる。走行形産業用ロボットＲは、例えば印刷ユニット４〜８の印刷ロールを交換する場合、五本の未使用の印刷ロールＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５をパレットＰ２〜Ｐ６載置して走行する。走行形産業用ロボットＲは印刷ユニット４に対応するロール交換位置に停止する。走行形産業用ロボットＲが印刷ユニット４にチャックされた使用済みの印刷ロールをチャックすると、印刷ユニット４のテイルチャックがチャック解除する。走行形産業用ロボットＲは使用済みの印刷ロールをパレットＰ１に載置し、該パレットＰ２に載置されている未使用の印刷ロールＷ１をチャックして印刷ユニット４のヘッドチャックに係合する。すると、印刷ユニット４のテイルチャックが印刷ロールＷ１をチャックする。
【００１７】
引続き、走行形産業用ロボットＲは印刷ユニット５に対応するロール交換位置に停止し、上記と同様に、走行形産業用ロボットＲが印刷ユニット４にチャックされた使用済みの印刷ロールをチャックすると、印刷ユニット５のテイルチャックがチャック解除する。走行形産業用ロボットＲは使用済みの印刷ロールをパレットＰ２に載置し、該パレットＰ３に載置されている未使用の印刷ロールＷ２をチャックして印刷ユニット４のヘッドチャックに係合する。すると、印刷ユニット４のテイルチャックが印刷ロールＷ２をチャックする。このようにして、次々に印刷ユニット６〜８に対応するロール交換位置に停止し、印刷ユニット６〜８にチャックされた使用済みの印刷ロールを未使用の印刷ロールＷ３、Ｗ４、Ｗ５と交換する。
【００１８】
走行形産業用ロボットＲは、五本の印刷ロールを交換すると、ストックパレット４０又は４１に対応する位置まで移動してきて、パレットＰ１〜Ｐ５に載置されている五本の使用済みの印刷ロールをストックパレット４０又は４１の中、空いているパレットに移載する。使用済みの印刷ロールを載置されたストックパレットは、印刷工場から退場される。
【００１９】
走行形産業用ロボットＲは、一基の印刷ラインの印刷ロールの交換本数よりも一本多く載置できるパレットを備えていて、交換しようとする印刷ロールを載置して交換作業を行うので、チャック解除した使用済みの印刷ロールを逐一ストックパレット４０又は４１まで搬送する必要がないから、一基の印刷ラインの印刷ロールの交換が短時間に行える。
【００２０】
ロール交換を行う際は、ロボット制御用コンピュータ４２と、印刷ユニット制御用コンピュータ４３、４４との間で、互いに相手側に必要な動作を要求する信号を送受信することにより、走行形産業用ロボットＲが、印刷ユニットのロールチャックにチャックされた使用済みの印刷ロールを両端チャックしてパレットに載置した後、パレットに載置してある未使用の印刷ロールを印刷ユニットのロールチャックにチャックされる位置に移動し、印刷ユニットのロールチャックが未使用の印刷ロールをチャックするように構成されている。
【００２１】
ロボット制御用コンピュータ４２が印刷ユニット制御用コンピュータ４３又は４４に対して送信する信号は、チャック解除しようとする使用済みの印刷ロールをチャックした段階で、該使用済みの印刷ロールをチャックしているテールストックがチャック解除するように促す信号、並びに、チャックしようとする未使用の印刷ロールをヘッドチャックに係合した段階で、テールストックがチャックするように促す信号の二つであり、また、印刷ユニット制御用コンピュータ４３又は４４がロボット制御用コンピュータ４２に対して送信する信号は、チャック解除しようとする使用済みの印刷ロールをテールストックがチャック解除したことを通知する信号、並びに、チャックしようとする未使用の印刷ロールをテールストックがチャックしたことを通知する信号の二つである。
【００２２】
印刷ユニットのヘッドチャックにはキーが設けられ、また、印刷ロールの被チャック孔にはキー溝が設けられている。従って、例えば、印刷ユニットのヘッドチャックのキーを上向きに停止し、印刷ロールの被チャック孔のキー溝を上向きにしてパレットＰ３〜Ｐ８に載せ、ロボットハンドは、印刷ロールの被チャック孔のキー溝を上向きに保持してハンドリングするように構成されている。
【００２３】
或いは、前記のように、ロボットハンドで印刷ロールの被チャック孔のキー溝を上向きに保持し、印刷ロールの被チャック孔を印刷ユニットのヘッドチャックに対向させて軽く押し付けるようにしておいて、印刷ユニットのヘッドチャックをゆっくり回転させてキーとキー溝を嵌合させる。
【００２４】
【発明の効果】
本願発明の印刷工場によれば、
印刷ロールをロボットの走行台に付設したパレットに積んで移動して、走行形産業用ロボットが先に使用済みの印刷ロールを印刷ユニットから受け取ってパレットに載置し、次いでパレットに載置してある未使用の印刷ロールを印刷ユニットから受け渡すことができるので、印刷ラインを構成する印刷ユニットが多数であっても、また印刷ラインが複数列であっても、印刷ロールの交換に共通使用できる。従って、各印刷ユニットの自動交換パレットを設ける従来技術に比べて設備コストを大幅に低減でき、また、各印刷ユニットの自動交換パレットに印刷ロールを人手により積む作業が必要である従来技術に対し、印刷ロールをロボットの走行台に付設したパレットに積む作業も走行形産業用ロボットが行うので人手作業が無くなり、省人化が一層促進する。
【００２５】
さらに、本願発明の印刷工場によれば、
ロボットの走行台に付設するパレットの数を一基の印刷ラインの印刷ユニットの数よりも多くしたので、走行形産業用ロボットがチャック解除した使用済みの印刷ロールを逐一ストックパレットまで搬送する必要がないから、一基の印刷ラインの印刷ロールの交換が短時間に行える。このため、実施の態様のように、走行形産業用ロボットの走行ラインの両側に四基以上の印刷ラインを設けてフル稼働する場合には、一基の印刷ラインの印刷ロール交換に要する時間を約１５分程で修了させる必要があるが、この時間内で充分に印刷ロールの交換が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の印刷工場概略平面図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図。
【符号の説明】
Ｒ  ・・・走行形産業用ロボット
Ｒ１  ・・・ロボットアーム
Ｒ２  ・・・ロボットハンド
Ｒ３  ・・・走行台車
２、１５、２２、３５  ・・・リワインダー
３、１４、２３、３４  ・・・アンワインダー
４〜１３、２４〜３３  ・・・印刷ユニット
Ｐ１  〜Ｐ６  ・・・パレット
Ｗ１  、Ｗ２  、Ｗ３  、Ｗ４  、Ｗ５  ・・・未使用の印刷ロール
４０、４１  ・・・ストックパレット
４２  ・・・ロボット制御用コンピュータ
４３、４４  ・・・印刷ユニット制御用コンピュータ
【図１】
0004272277.tif 000002
【図２】
0004272277.tif 000003