(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の棒材からなるワークを切断機へ搬入する給材テーブルと、前記切断機による前記ワークの切断加工後に生じる残材を搬出する残材テーブルを並列に設けてなる送材装置を前記切断機のワーク搬入側に設けると共に、該残材テーブルと前記送材テーブルとを前記切断機の送材中心に対して選択的に位置決め自在に設けた切断機において、前記送材装置の両側に前記ワークを積重する複数の給材ヤードと前記残材を積重する複数の残材ヤードとをそれぞれ設け、前記給材ヤードに積重された前記ワークを吸着保持する電磁マグネットからなる吸着装置を備えた複数の吊上げ装置を前記複数の給材ヤードと前記複数の残材ヤード間の上方をＹ軸方向へ移動位置決め自在に設けると共に、前記電磁マグネットを上下動自在に、かつ前記ワークに沿ったＸ軸方向へ移動位置決め自在に設け、前記吸着装置に前記ワークの重量を検出するロードセルからなる重量検出センサを設け、該吸着された前記ワークの断面形状および長さ等の情報に基づき該ワークの重量を算出する演算処理装置と、該演算処理装置で求めた前記ワーク重量と前記重量検出センサで検出された検出値とを比較する比較装置を備えた制御装置とを設け、前記ワークの２枚取りを防止するように前記電磁マグネットの吸引力を制御することを特徴とする切断機におけるワーク搬入出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、切断機におけるワーク搬入出方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋸盤などの切断機でフラットバーを自動で切断するには、素材を棚に収納しフォークリフトの爪で素材を持ち上げた後、横方向に移動させて棚より取出し搬出し切断機へ供給する方法が一般的である。また、前記フォークリフトを用いず棚に収納された素材を吸着搬出するローディング装置も用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の素材搬出手段では、棚にフラットバーを収納した場合は、立体的な収納効率は極めて悪く長時間連続スケジュール運転ができないという問題があった。また、吸着部材を用いたローディング装置ではフラットバーを２枚取りすることがあった。
【０００４】
この発明の目的は、ワーク搬送時にワークの２枚取りを防止すると共に、ワーク切断作業の長時間連続スケジュール運転を可能とした切断機におけるワーク搬入出方法およびその装置を提供することにある。
【０００５】
【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によるこの発明の切断機におけるワーク搬入出装置は、平板状の棒材からなるワークを切断機へ搬入する給材テーブルと、前記切断機による前記ワークの切断加工後に生じる残材を搬出する残材テーブルを並列に設けてなる送材装置を前記切断機のワーク搬入側に設けると共に、該残材テーブルと前記送材テーブルとを前記切断機の送材中心に対して選択的に位置決め自在に設けた切断機において、前記送材装置の両側に前記ワークを積重する複数の給材ヤードと前記残材を積重する複数の残材ヤードとをそれぞれ設け、前記給材ヤードに積重された前記ワークを吸着保持する電磁マグネットからなる吸着装置を備えた複数の吊上げ装置を前記複数の給材ヤードと前記複数の残材ヤード間の上方をＹ軸方向へ移動位置決め自在に設けると共に、前記電磁マグネットを上下動自在に、かつ前記ワークに沿ったＸ軸方向へ移動位置決め自在に設け、前記吸着装置に前記ワークの重量を検出するロードセルからなる重量検出センサを設け、該吸着された前記ワークの断面形状および長さ等の情報に基づき該ワークの重量を算出する演算処理装置と、該演算処理装置で求めた前記ワーク重量と前記重量検出センサで検出された検出値とを比較する比較装置を備えた制御装置とを設け、前記ワークの２枚取りを防止するように前記電磁マグネットの吸引力を制御することを特徴とするものである。
【０００９】
上述した請求項１とすることにより、切断機へ素材あるいは加工後の製品、残材を搬送するのに吸引装置を備えた吊り上げ部材にて搬送するが、その際、ワークの２枚取りを防ぐため、予めワークの重量を算出し、この算出されたワークの重量と、吊り上げ部材に内蔵された重量検出センサにて検知した値と比較する。そして、算出されたワーク重量よりも重量検出センサの値が大となった場合は、ワークを２枚取りしたことがわかり、吸引装置の吸引力を制御して再トライを行う。
【００１０】
したがって、ワークの２枚取りを検知できると共に、簡単な制御によって確実にワークを１枚取りして搬送することができるラインの自動化を達成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この発明の実施の形態にて採用した切断機および製品搬入、搬出装置は既に公知の構成のものであるため、詳細な構成の説明を省略する。
【００１２】
図１，図２および図３を参照するに、切断機１の入側（図１，図２において右側）にワークＷとして例えばフラットバーを送材する各装置が設けられている。この送材する各装置は、フラットバーを積重した給材ヤード３と、前記切断機１にて製品ＷS を加工した際に発生した残材ＷZ を積重する残材ヤード５と、ワークＷであるフラットバーを切断機１へ送材あるいは残材ＷZ を搬出するための送材装置７と、前記給材ヤード３と残材ヤード５との間を移動自在な吊上げ装置９とで構成されている。
【００１３】
給材ヤード３は、Ｘ軸方向（図１，図２において左右方向、図３において図面に直交する方向）へ延伸して複数の給材ヤード３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが並列状に設けられていて、この給材ヤード３Ａ〜３Ｄ上にワークＷとしてのフラットバーが積重されている。なお、給材ヤード３Ａ〜３Ｄ上には１枚のフラットバーを載置して良いものであり、フラットバーを積重して置き、複数のヤードを持つことにより、自動供給の素材本数が飛躍的に増大する。
【００１４】
残材ヤード５は、前記給材ヤード３の反対側にＸ軸方向へ延伸し複数の残材ヤード５Ａ，５Ｂ，５Ｃが並列状に設けられている。この残材ヤード５には切断機１により加工された際に発生した残材ＷZ を収納するもので、複数の残材ヤード５Ａ，５Ｂ，５Ｃを設けてその上へ残材ＷZ を積重することにより、自動運転時の残材処理が可能となる。
【００１５】
送材装置７は、前記切断１の入側に位置しＸ軸方向へ延伸して給材用テーブル７Ａと残材用テーブル７Ｂとが架台７Ｃに並列状に連結して設けられれている。そして、切断機１の送材中心に対し給材用テーブル７Ａと残材用テーブル７Ｂと選択的に位置決めできるよう、図示を省略したが、電動機あるいは流体圧シリンダ等によりＹ軸方向（図１において上下方向、図２において図面に直交する方向、図３において左右方向）へ延伸した複数のレール１１上を架台７Ｃが移動自在に設けられている。そして、各給材用テーブル７Ａと残材用テーブル７Ｂの上部には、複数本のローラ１３が電動機（図示省略）により回転自在に設けられている。
【００１６】
吊上げ装置９は、前記給材ヤード３と残材ヤード５を跨いで設けられ、門型形状をした支柱１５がＹ軸方向へ延伸して複数設けられ、この支柱１５の上面にレール１７がＹ軸方向へ延伸して設けられている。そして、このレール１７上にはＸ軸方向へ延伸したクレーン本体１９が乗りギヤードモータ（図示省略）によりＹ軸方向へ移動位置決め自在となっている。
【００１７】
前記クレーン本体１９にはＸ軸方向へ移動自在となる吊上げ部材２１が複数（本実施の形態の例では２基）設けられ、この吊上げ部材２１は図示を省略したがギヤードモータによりＸ軸方向へ移動自在となり位置決めがなされる。なお、吊上げ部材２１には吸引装置として例えば電磁マグネット２３を下端に備えた支持棒２５が流体圧作動のシリンダ２７により上下動自在に設けられている。
【００１８】
より詳細には、図４を参照するに、クレーン本体１９にＸ軸方向へ移動自在に吊上げ部材２１が設けられ、この吊上げ部材２１は、ブラケット２９にガイド部材３１が設けられている。このガイド部材３１にはＺ軸方向（図４において上下方向）へ摺動自在な前記支持棒２５が装着されている。また、前記ブラケット２９には前記シリンダ２７が取付けられており、このシリンダ２７に装着されたピストンロッド３３の下端に移動フレーム３５が一体的に設けられていると共に、前記支持棒２５が挿入され、この支持棒２５に形成したフランジ部２５Ａが移動フレーム３５の内部に装着された重量検出センサである例えばロードセル３７に当接保持されている。しかも、前記支持棒２５の下端には吸着装置である前記電磁マグネット２３が設けられている。
【００１９】
上記構成により、シリンダ２７を作動せしめるとピストンロッド３３を介して支持棒２５はガイド部材３１に案内されてＺ軸方向へ移動されるから、電磁マグネット２３もＺ軸方向へ移動され、ワークＷを吸着し吊上げ、吊降しすることができる。また、吊上げられたワークＷの重量は移動フレーム３５に内蔵されたロードセル３７により検出される。
【００２０】
次に、切断機１の下流側に設けた製品搬出装置３９の構成について概略的に説明する。
【００２１】
再び、図１および図２を参照するに、製品搬出装置３９のうちの搬送台４１がＸ軸方向へ延伸して立設されている。この搬送台４１のＸ軸方向における途中で図１において下側には製品受渡しテーブル４３が立設されている。
【００２２】
前記搬送台４１上にはＸ軸方向に延伸した複数の平行なガイドレール４５が敷設され、このガイドレール４５にはクランプ装置４７を備えたＸ軸搬送バイス４９が設けられていると共に、Ｚ軸搬送バイス５０が設けられていて、このＺ軸搬送バイス５０には前述した吊上げ部材２１と同一構成の下端に電磁マグネット２３を備えた吊上げ部材２１が設けられている。
【００２３】
前記搬送台４１の図１，図２の下方位置にはＹ軸方向へ延伸した複数組の平行なガイドレール５１，５３が敷設されていて、この各ガイドレール５１，５３にはそれぞれ複数の製品パレット５５がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。なお、符号５７は操作ボックスであり、後述する吸着装置である電磁マグネット２３の吸引力を制御する制御装置５９が組込まれている。
【００２４】
上記構成により、切断機１にて切断された製品ＷG をＸ軸搬送バイス４９にてクランプして製品受渡しテーブル４３上に置く。製品受渡しテーブル４３上に置かれた製品ＷG は、Ｚ軸搬送バイス５０に設けた吊上げ部材２１に装着された電磁マグネット２３にて吸着される。この状態においてＺ軸搬送バイス５０を左側に移動して、製品パレット５５の適当な位置の上で停止し、この位置で電磁マグネット２３を下降せしめることにより、製品ＷG が下降して製品パレット５５の上にて消磁せしめることで製品ＷG は電磁マグネット２３からときはなされて製品パレット５５上に乗せられて搬出されることになる。
【００２５】
次に、この実施の形態の例の主要部であるワーク２枚取り防止について詳細に説明する。
【００２６】
前記吊上げ部材２１に装着された吸引装置である電磁マグネット２３の吸引力および重量検出センサであるロードセル３７にて検出されたワーク重量値によって制御する制御装置５９が前記操作ボックス５７に組込まれている。
【００２７】
この制御装置５９は、図５を参照するに、中央処理装置であるＣＰＵ６１を備えており、そのＣＰＵ６１にはワークＷの情報（例えば給材ヤード位置情報、ワークＷの断面寸法、および長さ等）を入力する入力装置６３と表示装置６５が接続されていると共に、また、ＣＰＵ６１には電磁マグネット２３の電流を検出するための電流検出装置６７とロードセル３７が接続されている。さらに、ＣＰＵ６１にはメモリ６９，演算処理装置７１および比較装置７３が接続されている。これ等の情報をもとにメモリ７１より演算処理装置７３にてワークの形状前入力値によって重量Ｇ0 を演算する。そしてこ演算処理装置７３にて演算された重量Ｇ0 とロードセル３７の検出重量Ｇ1 とが比較装置７５で比較されるものである。
【００２８】
上述したごとき構成により、その作用としては、例えば、自動運転時の給材側の情報として入力装置６３から給材ヤード３の位置情報、ワークＷの断面寸法、およびワークＷの長さを入力しておく、ワークＷを吊上げるには複数台の電磁マグネット２３を備えた吊上げ部材２１にて行なわれる。
【００２９】
すなわち、給材ヤード３の位置情報をもとに吊上げ装置９は所望の位置にある給材ヤード３Ａ〜３Ｄへ移動する。そして、各吊上げ部材２１の位置はワークＷの長さ情報に基づいて最適位置へ移動位置決めされ、各吊上げ部材２１に設けた電磁マグネット２３を下降せしめ、電磁マグネット２３がワークＷに接触すると電磁マグネット２３が作動し、ワークＷを吸着する。
【００３０】
この際、ワークＷであるフラットバーの断面寸法（幅×厚さ）と長さの情報に基づいて重量を割り出し、２枚取り防止のため電磁マグネット２３の吸引力を例えば電流で制御する。
【００３１】
また、所定の上昇量（わずかな上昇量）だけ吊上げ部材２１を上昇せしめ、２枚取りが行なわれていないかを確認するため、吊上げ部材２１に内蔵された電磁マグネット２３に連動するロードセル３７の値を総合して吊上げ重量を演算する。もし、過積載の場合には、２枚取りの可能性があるため、いったん吊上げ部材２１を下降し、吸着しているワークＷであるフラットバーを給材ヤード３上に置き、電磁マグネット２３の吸引力を切った後に、電磁マグネット２３の吸引力を制御して再トライを行なう。
【００３２】
上述した動作を図６に示すフローチャートを参照しつつ更に詳細に説明する。
【００３３】
ステップＳ１にてワークＷの長さ、形状を入力装置６３から入力し、ステップＳ２にてワークＷの重量Ｇ0 を演算処理装置７１で演算する。そして、ステップＳ３にて電磁マグネット２３の吸引力を電流制御にて設定する（Ｉ＝Ｉ0 ）。
【００３４】
続いて、ステップＳ４にてワークＷの吊上げ時に総てのロードセル３７の値を総合して実際の重量Ｇ1 を検出する。そして、この検出された重量Ｇ1 と前記算出されたワークＷの重量Ｇ0 とをステップＳ５にて比較して、Ｇ1 ≦Ｇ0 の場合、すなわちワークＷを１枚取りした場合は、ステップＳ６である搬入動作に入り一連の搬出作業を終了する。
【００３５】
もし、Ｇ1 ＞Ｇ0 の場合、すなわちワークＷが２枚取りされた場合は、ステップＳ７にてＩ＝Ｉ0 −Ｉ1 となるように調整した後、ステップＳ４の手前に戻り、Ｇ1 ≦Ｇ0 となるように再トライを行なう。
【００３６】
上述したごとき構成と作用により、ワークＷの２枚取りを検知できると共に、簡単な調整により確実にワークＷを１枚取りして搬送することができるのでラインの自動化を達成することができる。
【００３７】
また、給材ヤード３、残材ヤード５にワークＷを積重できるので、素材の本数、残材の本数が飛躍的に向上し、長時間連続運転が可能になる。
【００３８】
なお、この発明は前述した発明の実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例の説明により理解されるように、請求項１によるこの発明によれば、切断機の素材あるいは加工後の製品、残材を搬送するのに吸引装置である電磁マグネットを備えた吊上げ部材にて搬送する。その際、ワークの２枚取りを防ぐため、予めワークの重量を算出し、このワーク重量と、吊上げ部材に内蔵された重量検知センサであるロードセルにて検知した値とを比較する。そして、ワーク重量よりもロードセルの値が大となった場合は、ワークを２枚取りしたことがわかり、吸引装置である電磁マグネットの吸引力を制御して再トライを行う。
【００４０】
而して、フラットバーの如き棒状のワークの２枚取りを検知することができると共に、吊上げ装置の電磁マグネットの吸着力の制御により、このようなワークを確実に一枚取りして切断機に搬送することができる。また、フラットバーの如き棒状のワークを給材ヤードや残材ヤードに積重できるので、素材の本数および残材の本数が飛躍的に増加し、切断機の長時間連続運転が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】切断機とワーク搬入，搬出装置を示した平面図である。
【図２】図１における側面図である。
【図３】図１における右側より見た拡大正面図である。
【図４】図２におけるIV矢視部の拡大側面図である。
【図５】この発明の制御装置を示す回路説明図である。
【図６】この発明のフローチャートである。
【符号の説明】
１  切断機
９  吊上げ装置
２１  吊上げ部材
２３  電磁マグネット（吸引装置）
３７  ロードセル（重量検出センサ）
５９  制御装置
７３  演算処理装置
７５  比較装置
【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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