JP2008030057A

JP2008030057A - 分離積載装置

Info

Publication number: JP2008030057A
Application number: JP2006203662A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kusaka; 昌則草加; Katsuya Enomoto; 勝也榎本; Yoshihiro Kita; 吉浩北
Original assignee: TOKO ENGINEERING KK
Current assignee: TOKO ENGINEERING KK
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-02-14
Also published as: US20080023900A1

Abstract

【課題】製品部材と残材とを確実に分離することができ、かつコンパクトで増設容易な分離積載装置を提供する。
【解決手段】分離積載装置４は、載置テーブル部３０と残材積載テーブル部４０の上方位置を水平に移動する台車装置５０を有し、その上部に製品部材積載テーブル部５５を有し、下部に残材保持手段６０を有する。そして、載置テーブル部３０の上方で載置テーブル部３０上の加工済み素材Ｗ′のうちの残材Ｓを保持し、載置テーブル部３０の下降により製品部材Ｐと残材Ｓとを上下に分離し、台車装置５０の後退により残材Ｓを残材積載テーブル部４０の上方に移動させて積載する。それから、製品部材保持手段２０によって載置テーブル部３０上の製品部材Ｐをすくい上げ、製品部材保持手段２０の下方に台車装置５０を前進させて、製品部材Ｐを落下させることで製品部材積載テーブル部５５に積載する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ加工機により切断加工された加工済み素材を、製品部材と残材とを分離して積載する分離積載装置に関する。

従来より、レーザ加工機により切断加工された加工済み素材を、製品部材と残材とを分離して積載する分離積載装置が種々提案されている。

例えば、第１の従来技術として、第１のローラテーブルと第２のローラテーブルを一列に並べて配置し、第１のローラテーブル上に一体的に配置された製品部材と残材のうち、残材の端部をクランプして第１のローラテーブルから第２のローラテーブルに引っ張り移動させて、製品部材を第１のローラテーブルと第２のローラテーブルとの間に形成された開口部から下方に落下させて、残材から製品部材を分離する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

また、第２の従来技術として、熱切断加工機から板材搬入搬出ステージに搬出された加工済み素材を下方からすくい上げて板材搬入搬出ステージの上部に保持可能でかつ板材搬入搬出ステージの側方に移動可能に設けられたフォークと、板材搬入搬出ステージの上部でフォーク上に保持されているスケルトンをクランプするスケルトンクランプと、板材搬入搬出ステージの下部に、板材搬入搬出ステージを中央としてその左右両側に突出するように敷設された軌道と、その軌道上にそれぞれ走行可能に設けられて板材搬入搬出ステージに進退可能な走行リフタ及びスクラップボックスとを有した装置が開示されている。

この装置では、フォークによって加工済み素材を持ち上げて板材搬入搬出ステージの上部に保持し、そのフォーク上のスケルトンをスケルトンクランプでクランプする。そして、板材搬入搬出ステージの下部に走行リフタを移動させた後、フォークを板材搬入搬出ステージの側方に移動させて、加工済み素材のうち製品部材のみを落下させて走行リフタ上に積載する。そして、走行リフタを板材搬入搬出ステージから退避させた後に、スクラップボックスを板材搬入搬出ステージの下部に移動させ、スケルトンクランプによるスケルトンのクランプを解除し、スケルトンを落下させてスクラップボックス内に収容する（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０００−１２６８８７号公報特開２００１−１０５１８２号公報

しかしながら、上記第１の従来技術によれば、残材の端部を把持して第１のローラテーブルから第２のローラテーブルに引っ張る方法を採用するので、製品部材は、引っ張り方向先頭側から下方に移動し、その傾斜角度を漸次増大させながら開口部内に落下することとなる。したがって、製品部材が落下する過程において、製品部材の形状や素材の厚み等に起因して、製品部材が残材に引っ掛かり、残材から完全に分離できないおそれがある。

同様に、上記第２の従来技術によれば、スケルトンをスケルトンクランプでクランプしてフォークを板材搬入搬出ステージから側方に移動させて引き抜き、加工済み素材から製品部材のみを落下させて分離する方法を採用するので、製品部材は、フォークの引き抜き方向後側から順次下方に移動し、その傾斜角度を漸次増大させながら落下することとなる。したがって、製品部材が落下する過程において、製品部材の形状や素材の厚み等に起因して、製品部材がスケルトンに引っ掛かり、スケルトンから完全に分離できないおそれがある。

また、上記第２の従来技術では、板材搬入搬出ステージの下部に、板材搬入搬出ステージを中央としてその左右両側に突出するように軌道が敷設され、その軌道上に走行リフタ及びスクラップボックスがそれぞれ走行可能に設けられて板材搬入搬出ステージに進退可能となる構成を採用しているので、板材搬入搬出ステージの左右両側に走行リフタ或いはスクラップボックスが退避するスペースが必要であり、装置全体が大型化し、設置場所が限定されるという問題がある。

また、走行リフタ及びスクラップボックスが板材搬入搬出ステージを中央とした左右両側から、板材搬入搬出ステージに交互に進退する構成を有しているので、同一軌道上に複数の走行リフタ及びスクラップボックスを設けることはできず、分離処理できる枚数が限られ、処理能力を増大させることができないという問題を有している。

また、既設の熱切断加工機に、第２の従来技術の装置を増設する場合には、スケルトンクランプを板材搬入搬出ステージに取り付ける必要があり、大改造工事となる。したがって、工事期間が長くなり、コスト増大や工事期間の確保が困難等といった種々の問題を生ずるおそれがある。

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製品部材と残材とを確実に分離することができ、かつコンパクトな分離積載装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明による分離積載装置は、レーザ加工機により切断加工されて製品部材と残材とが一体的に配置されている加工済み素材を、製品部材と残材に分離して積載する分離積載装置において、加工済み素材が載置される載置テーブル部と、載置テーブル部の側方に配設されて分離後の残材を積載可能な残材積載テーブル部と、載置テーブル部の上方に予め設定された前進位置と残材積載テーブル部の上方に予め設定された後退位置との間を水平に移動する台車装置と、台車装置の上部に設けられ分離後の製品部材を積載可能な製品部材積載テーブル部と、台車装置の下部に設けられ前進位置で載置テーブル部に載置されている加工済み素材のうちの残材を保持し、残材を載置テーブル部に対して相対的に上方に離間させて製品部材から分離し、台車装置の後退位置への移動により残材を搬送し、後退位置で残材の保持を解除することにより残材を残材積載テーブル部に積載する残材保持手段と、台車装置が後退位置に移動された状態で載置テーブル部に載置されている製品部材をすくい上げて製品部材積載テーブル部よりも上方の高さ位置に保持し、台車装置が前進位置に移動された状態で製品部材を製品部材積載テーブル部に落下させて製品部材積載テーブル部に積載する製品部材保持手段とを有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の分離積載装置において、載置テーブル部は、加工済み素材が載置されるテーブル盤と、テーブル盤を昇降させる昇降手段とを有し、残材保持手段による残材の製品部材からの分離は、残材保持手段によって残材を保持した状態で、テーブル盤を昇降手段により下降させて製品部材をテーブル盤と共に下方に移動させることによって行われることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の分離積載装置において、載置テーブル部のテーブル盤は、上方に向かって突出する複数の突起部が平面的広がりを持って配置されてなる上面部を有し、製品部材保持手段は、テーブル盤の上方で上下に移動する垂直移動手段と、垂直移動手段に支持されてテーブル盤の側方で水平かつテーブルに接近及び離間する方向に移動する水平移動手段と、水平移動手段に支持されて水平に延出し、水平移動手段の接近方向への移動により突起部の間に挿入されるフォークとを有し、製品部材保持手段による製品部材の載置テーブル部からのすくい上げは、水平移動手段によるテーブル盤への接近方向への移動によりフォークをテーブル盤の側方から突起部の間に挿入して製品部材の下方に差し込み、垂直移動手段の上方への移動により製品部材をフォークの上に載せてテーブル盤の上面部から持ち上げることによって行われることを特徴とする。

本発明によれば、載置テーブル部に載置された加工済み素材のうちの残材を、台車装置に設けた残材保持手段によって保持し、残材を載置テーブル部に対して相対的に上方に離間させて製品部材から分離する。したがって、製品部材と残材の姿勢状態を維持したまま互いに分離することができ、製品部材の傾斜による残材への引っ掛かりに起因した分離不良を防ぐことができる。

また、台車装置は、前進位置と後退位置との２つの領域を往復移動するだけでよく、分離積載装置全体を小型化できる。したがって、設置レイアウトの自由度が高く、装置の汎用性を向上させることができる。また、既存設備に対しては、台車装置を増設するだけでよく、大きな改造工事を必要としない。したがって、工事期間が短く、施工が簡単で低コストで実施でき、既存設備を有効に活用できる。

次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。

図１は、本発明に係わる分離積載装置４が適用されたレーザ加工システム１の全体斜視図、本発明に係わる分離積載装置４が適用されたレーザ加工システム１の平面図、本発明に係わる分離積載装置４が適用されたレーザ加工システム１の正面図、本発明に係わる分離積載装置４が適用されたレーザ加工システム１の右側面図である。

レーザ加工システム１は、レーザ加工機２と、レーザ加工機２に加工前素材Ｗを搬入する搬入装置３と、レーザ加工機２によって切断加工された加工済み素材Ｗ′を搬出して製品部材Ｐと残材Ｓとに分離して積載する分離積載装置４を有している。

レーザ加工機２は、所定の厚みを有する板状の加工前素材Ｗに切断加工を施して製品部材Ｐと残材Ｓとに切断するものであり、特に、製品部材Ｐをくり抜くように加工前素材Ｗに切断加工を施して、製品部材Ｐの外周囲に残材Ｓが形成され、製品部材Ｐと残材Ｓとが一体的に配置された状態の加工済み素材Ｗ′を製造する。尚、レーザ加工機２は、既知のものであり、その構成等についての詳細な説明は省略する。

レーザ加工機２の側方である左側位置には、パレットチェンジャ６が設置されている。パレットチェンジャ６は、加工前素材Ｗをレーザ加工機２に受け渡し、レーザ加工機２から加工済み素材Ｗ′を受け取るためのものであり、２枚のパレット６ａを有している。

各パレット６ａは、加工前素材Ｗ或いは加工済み素材Ｗ′を載せてレーザ加工機２との間を往復移動し、その上面部６ｂは複数の突起部が一定高さで平面的広がりをもって配置された、いわゆる剣山状に形成されている。上面部６ｂの各突起部は、パレット６ａの往復移動方向に直交する方向に並ぶように配置されており、その配置間隔は、後述するフォークユニット２０のフォーク２４を各突起部の間に挿入できる大きさを有している。

パレットチェンジャ６の上方には、搬入装置３の一枚取りユニット１０及び分離積載装置４のフォークユニット２０を往復移動自在に支持する搬送路７が設けられている。搬送路７は、レーザ加工機２とパレットチェンジャ６との間における加工前素材Ｗ或いは加工済み素材Ｗ′の移動方向に対して直交する方向に亘り水平に延在する一対の搬送レール８を有している。各搬送レール８は、床面から同一の高さ位置で互いに平行に延在し、パレットチェンジャ６の上方を中央部７Ｂとしてパレットチェンジャ６の背面側に位置する上流部７Ａからパレットチェンジャ６の正面側に位置する下流部７Ｃまで亘って設けられている。

搬入装置３の一枚取りユニット１０は、一対の搬送レール８に支持されて搬送路７の上流部７Ａと中央部７Ｂとの間を往復移動する水平移動手段１１と、水平移動手段１１に設けられて上下に移動する垂直移動手段１２と、垂直移動手段１２に設けられ加工前素材Ｗの上面を吸着して一枚の加工前素材Ｗを水平に吊り下げて支持可能な吊り下げ支持手段１３を有している。

そして、水平移動手段１１を搬送路７の上流部７Ａに移動させ、垂直移動手段１２を下降させて吊り下げ支持手段１３により搬入台車１５上の加工前素材Ｗを吸着し、垂直移動手段１２を上昇させて加工前素材Ｗを一枚だけ搬入台車１５上から持ち上げて吊り下げ支持し、水平移動手段１１を搬送路７の中央部７Ｂに移動させて、パレットチェンジャ６の上方に保持し、垂直移動手段１２を下降させ、吊り下げ支持手段１３による加工前素材Ｗの吸着を解除することで加工前素材Ｗをパレットチェンジャ６のパレット６ａ上に載せることができるようになっている。

搬入台車１５は、床面Ｆ上を走行して搬送路７の上流部７Ａの下方に進退可能に設けられている。搬入台車１５は、複数枚の加工前素材Ｗを積載して軌道１６上を往復移動する構成を有しており、本実施の形態では、２種類の加工前素材を適宜選択して搬入できるように、２台が設けられている。

分離積載装置４は、フォークユニット（製品部材保持手段）２０と、載置テーブル部３０と、残材積載テーブル部４０と、台車装置５０とを有している。

フォークユニット２０は、加工済み素材Ｗ′や製品部材Ｐを保持して搬送するものであり、一対の搬送レール８に支持されて搬送路７の中央部７Ｂと下流部７Ｃとの間を往復移動する水平移動手段２１、その水平移動手段２１に支持されて上下に移動する垂直移動手段２２、その垂直移動手段２２に支持されて搬送路７の上流側と下流側に離間して平行に延在し、互いに接近及び離間する開閉方向に移動する一対の水平アーム２３と、各水平アーム２３に設けられ水平アーム２３の下方位置で互いに接近する方向に向かって水平に突出するフォーク２４を有している。

フォーク２４は、櫛状に配列された複数の棒状体からなり、水平アーム２３の開方向への移動によりパレットチェンジャ６のパレット６ａの横幅よりも広い間隔を有して搬送路７の上流側と下流側とに離間し、水平アーム２３の閉方向への移動によりパレット６ａの突起部の間に側方から挿入されてパレット６ａ上の加工済み素材ｗ′の下面に対向配置させることができるように構成されている。

そして、かかる状態で垂直移動手段２２を上方に移動させてフォーク２４によりパレット６ａ上の加工済み素材をすくい上げて、パレットチェンジャ６から上方に持ち上げることができ、水平移動手段２１の移動により搬送路７の中央部７Ｂから下流部７Ｃに搬送できるようになっている。

また、フォークユニット２０の垂直移動手段２２には、当て板２５が設けられている。当て板２５は、例えば製品部材Ｐをフォーク２４上に載せた状態で水平アーム２３を開方向へ移動させた場合に、フォーク２４上の製品部材Ｐに当接して、フォーク２４のみを側方に移動させて、製品部材Ｐの下側からフォーク２４を引き抜き、製品部材Ｐを下方に落下させるためのものである。当て板２５は、図４に示すように、垂直移動手段２２から下方に向かって突出してフォーク２４の各棒状体の間まで介在しており、垂直移動手段２２を下方に移動させた際に、パレット６ａの横幅方向両側に対向させることができる位置にそれぞれ設けられている。尚、本実施の形態では、フォークユニット２０は、一枚取りユニット１０と連結されており、互いに一体となって搬送路７上を往復移動するように構成されている。

載置テーブル部３０は、搬送路７の下流部７Ｃの下方に配置されており、水平に延在するテーブル盤３１と、そのテーブル盤３１を水平姿勢状態のままで昇降させるリフト装置（昇降手段）３６とを有している。

テーブル盤３１は、加工済み素材Ｗ′とほぼ同一の大きさを有した平面視略矩形の基部３２を有しており、基部３２の上面部には、パレットチェンジャ６のパレット６ａと同様に、上方に向かって突出する複数の突起部３３が一定高さで平面的広がりをもって配置されている。

各突起部３３は、パレット６ａの突起部と同方向に並ぶように配置されており、その配置間隔は、フォーク２３を各突起部３３の間に挿入可能な大きさに設定されている。また、各突起部３３の高さは、加工済み素材Ｗ′を載せたフォーク２３を下降させた際に、突起部３３の間に挿入されて、フォーク２３の上面が突起部３３の頂部よりも下方に位置することができる高さに設定されている。

突起部３３は、本実施の形態では、複数枚の帯状の板部材をフォーク２３の移動方向に沿って延在しかつフォーク２３の移動方向に直交する方向に所定間隔をおいて並ぶように立設することによって形成されている。

リフト装置３６は、床面Ｆとテーブル盤３１との間に介在されて下端が床面Ｆに支持され上端がテーブル盤３１に支持されたクロスアーム３７と、クロスアーム３７を開閉させる油圧シリンダ３８とを有しており、油圧シリンダ３８への油圧供給制御によりクロスアーム３７を開閉させ、テーブル盤３１を水平姿勢状態のまま昇降させて、予め設定された高さ位置に停止させることができるようになっている。

そして、フォーク２３上に加工済み素材Ｗ′を載せたフォークユニット２０を搬送路７の下流部７Ｃに移動させて、載置テーブル部３０の上方に停止させ、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を所定高さ位置まで上昇させてから、フォークユニット２０の垂直移動手段２２を下方に移動させることにより、フォーク２３上の加工済み素材Ｗ′を載置テーブル部３０のテーブル盤３１に載せることができるようになっている。

残材積載テーブル部４０は、載置テーブル部３０の側方に配置されており、載置テーブル部３０と同様に、水平に延在するテーブル盤４１と、そのテーブル盤４１を水平姿勢状態のままで昇降させるリフト装置４３とを有している。

テーブル盤４１は、載置テーブル部３０の基部３２とほぼ同一の面積を有して分離後の残材Ｓを積載可能な平面視略矩形状の平滑な平面状の上面を有している。リフト装置４３は、床面Ｆとテーブル盤４１との間に介在されて下端が床面Ｆに支持され上端がテーブル盤４１に支持されたクロスアーム（図示せず）と、クロスアームを開閉させる油圧シリンダ（図示せず）とを有しており、油圧シリンダへの油圧供給制御によりクロスアームを開閉させ、テーブル盤４１を水平姿勢状態のまま昇降させて、予め設定された高さ位置に停止させることができるようになっている。

台車装置５０は、載置テーブル部３０の上方に予め設定された前進位置と、残材積載テーブル部４０の上方に予め設定された後退位置との間を水平に移動する構成を有している。

台車装置５０は、載置テーブル部３０から残材積載テーブル部４０までの間に亘って床面上に敷設された一対の走行レール５１に案内されて往復移動し、搬送路７の下流部７Ｃの下方に進退可能とされている。走行レール５１は、載置テーブル部３０及び残材積載テーブル部４０を間に介在させて台車装置５０の車幅方向両側位置に並設されている。

台車装置５０は、各走行レール５１の上方で起立して互いに対向する一対の脚部５２と、これら一対の脚部５２の上端部間を連結して水平に延在するフレーム部５３とを有しており、図４に示すように、略門型の形状をなし、その内方には前進位置で載置テーブル部３０を収容し、後退位置で残材積載テーブル部４０を収容可能な大きさを有する収容空間部が形成されている。

各脚部５２は、走行レール５１上に沿って所定長さ延在する形状を有しており、レール長さ方向の両端部には、走行レール５１上を走行するための車輪５２ａがそれぞれ回転自在に支持されている。そして、脚部５２の後端部側の車輪５２ａには、走行モータ５２ｂが取り付けられ、台車装置５０を前進及び後退させることができるようになっている。

フレーム部５３の上部には、分離後の製品部材Ｐを積載可能な製品部材積載テーブル部５５が設けられている。製品部材積載テーブル部５５の上面は、加工済み素材Ｗ′とほぼ同一の面積を有して水平に広がる平面視略矩形の平滑な平面形状を有している。尚、特に図示していないが、製品部材積載テーブル部５５の上面から製品部材Ｐが落下するのを防ぐために、製品部材積載テーブル部５５の外周囲に外周壁や落下防止柵等を設けてもよい。

フレーム部５３の下部には、残材保持手段６０が設けられている。残材保持手段６０は、予め設定されている残材受け渡し位置で載置テーブル部３０のテーブル盤３１の上に載せられている加工済み素材Ｗ′のうちの残材Ｓを保持するものであり、台車装置５０の車幅方向両側に離間して互いに水平に接近及び離間する方向に移動する一対の水平移動部６１と、各水平移動部６１において台車装置５０の車体前後方向に所定間隔を有して複数設けられて残材Ｓの所定箇所を上下から把持する把持部６２とを有している。

各把持部６２は、上下に離間して互いに接近及び離間する一対の開閉爪６２ａ、６２ｂをそれぞれ有している。そして、台車装置５０を前進位置に移動させかつ加工済み素材Ｗ′が載置された載置テーブル部３０のテーブル盤３１を上昇させて残材受け渡し位置に移動させた状態で、一対の水平移動部６１を互いに接近する方向に移動させることにより、下側の開閉爪６２ｂをテーブル盤３１の側方から突起部３３の間に挿入して加工済み素材Ｗ′のうちの残材Ｓの下方に移動させ、残材Ｓを間に介して上側の開閉爪６２ａを下側の開閉爪６２ｂの上方に移動させ、上下の開閉爪６２ａ、６２ｂを接近させることで残材Ｓを上下から把持できるようになっている。

そして、加工済み素材Ｗ′の残材Ｓを保持した状態で、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を下降させることにより、加工済み素材Ｗ′のうちの製品部材Ｐだけをテーブル盤３１に載置させて水平姿勢状態を維持したまま下方に移動させることができ、加工済み素材Ｗ′のうちの製品部材Ｐと残材Ｓとを上下に分離することができる。

また、台車装置５０には、加工済み素材Ｗ′が製品部材Ｐと残材Ｓとに完全に分離されたか否かを検出する分離完了検出センサ（図示せず）が設けられている。この分離完了検出センサは、例えば光電管によって構成されており、残材保持手段６０によって加工済み素材Ｗ′の残材Ｓを保持して載置テーブル部３０のテーブル盤３１を下降させた際に、製品部材Ｐが残材Ｓに引っ掛かって完全に分離せず、テーブル盤３１に対して傾斜した姿勢状態となっているか否かを検出する。したがって、レーザ加工システム１の制御手段は、テーブル盤３１上の製品部材Ｐが傾斜していると検出した場合には、分離不良と判断し、傾斜していないと検出した場合には、分離完了と判断することができる。

次に、上記構成を有するレーザ加工システム１の動作制御について説明する。

図５は、パレット６ａから加工済み素材Ｗ′を持ち上げる動作を説明する模式図、図６は、加工済み素材Ｗ′を載置テーブル部３０に載せる動作を説明する模式図、図７は、加工済み素材Ｗ′のうちの残材Ｓを製品部材Ｐから分離する動作を説明する模式図、図８は、残材Ｓを残材積載テーブル部４０に積載する動作を説明する模式図、図９は、製品部材Ｐを載置テーブル部３０から持ち上げる動作を説明する模式図、図１０は、製品部材Ｐを落下させて製品部材積載テーブル部５５に積載する動作を説明する模式図である。

レーザ加工システム１の動作制御は、レーザ加工システム１が有する制御手段（図示せず）によって行われる。

（加工前素材の供給工程）
まず、加工対象の加工前素材Ｗが載せられた搬入台車１５を前進させて、搬送路７の上流部７Ａの下方に移動させる。そして、一枚取りユニット１０の水平移動手段１１を搬送路７の上流部７Ａに移動させた後に、垂直移動手段１２を下方に移動させて吊り下げ支持手段１３により搬入台車１５上の加工前素材Ｗを吸着し、再び垂直移動手段１２を上方に移動させて加工前素材Ｗを一枚だけ搬入台車１５から持ち上げて吊り下げ支持する。

それから、一枚取りユニット１０の水平移動手段１１を搬送路７の上流部７Ａから中央部７Ｂに移動させて加工前素材Ｗをパレットチェンジャ６の上方に搬送し、垂直移動手段１２を下方に移動させてから、吊り下げ支持手段１３による吸着を解除して、加工前素材Ｗをパレットチェンジャ６のパレット６ａ上に載せる。パレット６ａ上に載せられた加工前素材Ｗは、パレットチェンジャ６によりレーザ加工機２に受け渡され、レーザ加工機２により切断加工が施される。

（加工済み素材Ｗ′の載置テーブル部への載置工程）
レーザ加工機２による切断加工が終了して、その切断加工された加工済み素材Ｗ′がパレットチェンジャ６によってパレット６ａ上に載せられた状態で搬送路の中央部７Ｂの下方に移動されると、フォークユニット２０の水平移動手段２１を搬送路７の中央部７Ｂに移動させて、一対の水平アーム２３を開方向に移動させ、搬送路７の上流側と下流側とに位置するフォーク２４をパレットチェンジャ６のパレット６ａの横幅よりも広げた位置に移動させる。

そして、垂直移動手段２２を下降させて、フォーク２４をパレット６ａの側方に移動させた後に（図５（ａ）を参照）、一対の水平アーム２３を閉方向に移動させて、フォーク２４をパレット６ａの突起部の間に側方から挿入し、パレット６ａに載せられている加工済み素材Ｗ′の下面にフォーク２４の上面を対向させる（図５（ｂ）を参照）。

そして、かかる状態で垂直移動手段を上方に移動させて、パレット６ａ上の加工済み素材Ｗ′をフォーク２４ですくい上げて上方に持ち上げ、予め設定された高さ位置である搬送高さ位置に保持する（図５（ｃ）を参照）。

そして、フォークユニット２０の水平移動手段２１を搬送路の中央部７Ｂから下流部７Ｃに移動させて、加工済み素材Ｗ′を載置テーブル部３０の上方に搬送した後に、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を予め設定された加工済み素材受取位置まで上昇させる。

それから、フォークユニット２０の垂直移動手段２２を下方に移動させて、フォーク２４をテーブル盤３１の上方から突起部３３の間に挿入し、フォーク２４の上面を突起部３３の頂部よりも下方に移動させて、フォーク２４上の加工済み素材Ｗ′を載置テーブル部３０のテーブル盤３１の上に載せる（図６（ａ）を参照）。

そして、一対の水平アーム２３を開方向に移動させて、フォーク２４を載置テーブル部３０のテーブル盤３１の横幅よりも広げた位置に移動させて突起部３３の間から側方に引き抜き（図６（ｂ）を参照）、その後で垂直移動手段２２を上方に移動させて、フォーク２４を載置テーブル部３０のテーブル盤３１よりも上方に退避させる。これにより、載置テーブル部３０のテーブル盤３１上には、加工済み素材Ｗ′が載置された状態とされる。そして、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を下降させて、最下端の待機位置に停止させる。

（加工済み素材Ｗ′の分離積載工程）
次に、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を上昇させて、台車装置５０のフレーム部５３よりも下方の高さ位置である残材受け渡し位置に停止させてから、台車装置５０を前進位置に移動させて、搬送路７の下流部７Ｃの下方に位置させ、台車装置５０の収容空間部内に載置テーブル部５０を収容させる。

それから、残材保持手段６０の一対の水平移動部６１を互いに接近する方向に移動させて、テーブル盤３１上の加工済み素材Ｗ′に対して側方から把持部６２を接近させ、把持部６２の下側の開閉爪６２ｂを、テーブル盤３１の側方から突起部３３の間に挿入して加工済み素材Ｗ′のうちの残材Ｓの下方に移動させ、上側の開閉爪６２ａを、残材Ｓを間に介して下側の開閉爪６２ｂの上方に移動させる（図７（ａ）を参照）。

そして、上下の開閉爪６２ａ、６２ｂを互いに接近させて、テーブル盤３１上の加工済み素材Ｗ′のうちの残材Ｓを上下から把持し、その後、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を下降させて、加工済み素材Ｗ′のうちの製品部材Ｐのみをテーブル盤３１の上に載せた状態で下方に移動させて、製品部材Ｐと残材Ｓとを上下に分離する（図７（ｂ）を参照）。

ここで、図示していない分離完了検出センサからの検出信号に基づいて分離完了か否かを判断し、分離完了と判断すると、製品部材Ｐと残材Ｓとを製品部材積載テーブル部５５と残材積載テーブル部４０にそれぞれ分けて積載する通常積載処理に移行し、分離不良と判断すると、加工済み素材Ｗ′を製品部材積載テーブル部５５に積載する非常積載処理に移行する。

（通常積載処理）
分離完了検出センサ（図示せず）からの検出信号に基づいて分離完了と判断すると、製品部材Ｐが載置テーブル部３０のテーブル盤３１上に載置され、残材Ｓが台車装置５０の残材保持手段６０によって保持されている状態で、台車装置５０を後退位置に移動させて、残材Ｓを残材積載テーブル部４０の上方に移動させる（図８（ａ）を参照）。

そして、残材積載テーブル部４０のテーブル盤４１を予め設定された残材積載高さ位置に移動させる。そして、把持部６２の開閉爪６２ａ、６２ｂを上下に開いて残材Ｓの保持を解除し、一対の水平移動部６１を互いに離間する方向に移動させる。これにより、残材Ｓを残材保持手段６０から落下させて、残材積載テーブル部４０のテーブル盤４１上に積載することができる（図８（ｂ）を参照）。

次に、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を上昇させて予め設定された製品部材受け渡し高さ位置に停止させる。そして、フォークユニット２０の垂直移動手段２２を下方に移動させて、フォーク２４を載置テーブル部３０のテーブル盤３１の側方に移動させてから（図９（ａ）を参照）、一対の水平アーム２３を閉方向に移動させることにより、フォーク２４をテーブル盤３１の突起部３３の間に側方から挿入し、テーブル盤３１上の製品部材Ｐの下面に対向させる（図９（ｂ）を参照）。

そして、垂直移動手段２２を上方に移動させて、テーブル盤３１上の製品部材Ｐをフォーク２４ですくい上げて上方に持ち上げ、台車装置５０の製品部材積載テーブル部５５よりも上方の高さ位置に保持する。

そして、台車装置５０を前進位置に移動させて、フォーク２４の下方に停止させ、一対の水平アーム２３を開方向に移動させる（図１０（ａ）を参照）。これにより、フォーク２４上の製品部材Ｐは、フォーク２４と共に水平アーム２３の開方向に移動しようとするが、フォークユニット２０の当て板２５に当接して、フォーク２４だけが側方に引き抜かれ、製品部材Ｐはフォーク２４上から落下し、製品部材積載テーブル部５５の上面部に積載される（図１０（ｂ）を参照）。

したがって、加工済み素材Ｗ′を製品部材Ｐと残材Ｓとに分離し、製品部材Ｐを製品部材積載テーブル部５５の上面部に積載し、残材Ｓを残材積載テーブル部４０のテーブル盤４１上に積載することができる。

（非常積載処理）
一方、分離完了検出センサ（図示せず）からの検出信号に基づいて分離不良と判断すると、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を再び残材受け渡し高さ位置まで上昇させて、残材保持手段６０による残材Ｓの保持を解除し、載置テーブル部３０のテーブル盤３１上に加工済み素材Ｗ′のまま再び積載する。

そして、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を下降させて台車装置５０を前進位置から後退位置に移動させ、再び載置テーブル部３０のテーブル盤３１を上昇させて製品部材受け渡し高さ位置に停止させる。

そして、フォークユニット２０の垂直移動手段２２を下方に移動させて、フォーク２４を載置テーブル部３０のテーブル盤３１の側方に移動させてから、一対の水平アーム２３を閉方向に移動させることにより、フォーク２４をテーブル盤３１の突起部３３の間に側方から挿入し、テーブル盤３１上の加工済み素材Ｗ′の下面に対向させる。

そして、垂直移動手段２２を上方に移動させて、テーブル盤３１上の加工済み素材Ｗ′をフォーク２４ですくい上げて上方に持ち上げ、台車装置５０の製品部材積載テーブル部５５よりも上方の高さ位置に保持する。そして、台車装置５０を前進位置に移動させて、フォーク２４の下方に停止させ、一対の水平アーム２３を開方向に移動させる。

これにより、フォーク２４上の加工済み素材Ｗ′をフォークユニット２０の当て板２５に当接させて、フォーク２４だけを側方に引き抜き、フォーク２４上から加工済み素材Ｗ′を落下させて、製品部材積載テーブル部５５の上面部に積載する。したがって、分離不良が発生した場合に、レーザ加工システム１全体を停止させることなく、運転を続行させることができ、生産性を向上させることができる。

上述の本実施の形態に係わるレーザ加工システム１によれば、載置テーブル部３０のテーブル盤３１上に載置された加工済み素材Ｗ′のうちの残材Ｓを、台車装置５０に設けた残材保持手段６０によって保持し、載置テーブル部３０のテーブル盤３１を下降させることにより、残材Ｓを相対的に上方に離間させて製品部材Ｐから分離する。したがって、水平姿勢状態を維持したままで製品部材Ｐを残材Ｓから分離することができ、製品部材Ｐの傾斜による残材Ｓへの引っ掛かりに起因した分離不良を防ぐことができる。

また、台車装置５０に残材保持手段６０を設けて、製品部材Ｐと残材Ｓとの分離を行っている。したがって、フォークユニット２０と載置テーブル部３０とを有したレーザ加工システムが存在する場合に、残材保持手段６０を有した台車装置５０を増設するだけで、本実施の形態に係わるレーザ加工システム１を構成することができ、大きな改造工事を必要としない。したがって、工事期間が短く、施工が簡単で低コストで実施でき、既存設備を有効に活用することができるという利点を有している。

また、台車装置５０は、前進位置と後退位置との間を往復移動するだけでよく、設置スペースは、これら２つの領域を確保できればよい。したがって、少なくとも３つの領域を必要とする上述の従来技術と比較して、システム全体の小型化を図ることができる。したがって、設置スペースを小さくすることができ、工場内におけるレイアウトの自由度を向上させることが出来るという利点を有している。

更に、走行レール５１を延長することによって、台車装置５０や残材積載テーブル部４０を増設することが可能である。したがって、レーザ加工システム１の処理枚数を容易に増大させることができる。

尚、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、台車装置５０の残材保持手段６０により残材Ｓを保持させた状態で、載置テーブル部３０を下降させて、残材Ｓを製品部材Ｐの上方に相対的に離間させて分離させていたが、残材保持手段６０を昇降させる垂直移動手段を台座装置５０に設けて、残材保持手段６０により保持した残材Ｓを載置テーブル部３０から上方に持ち上げる構成としてもよい。また、本実施の形態では、製品部材保持手段としてフォークユニット２０を利用しているが、別個に設けてもよい。

本発明に係わる分離積載装置が適用されたレーザ加工システムの全体斜視図である。本発明に係わる分離積載装置が適用されたレーザ加工システムの平面図である。本発明に係わる分離積載装置が適用されたレーザ加工システムの正面図である。本発明に係わる分離積載装置が適用されたレーザ加工システムの右側面図である。パレットから加工済み素材を持ち上げる動作を説明する模式図である。加工済み素材を載置テーブル部３０に載せる動作を説明する模式図である。加工済み素材のうちの残材を製品部材から分離する動作を説明する模式図である。残材を残材積載テーブル部に積載する動作を説明する模式図である。製品部材を載置テーブル部から持ち上げる動作を説明する模式図である。製品部材を落下させて製品部材積載テーブル部に積載する動作を説明する模式図である。

符号の説明

１レーザ加工システム
２レーザ加工機
３搬入装置
４分離積載装置
１０一枚取りユニット
２０フォークユニット（製品部材保持手段）
３０載置テーブル部
３１テーブル盤
３３突起部
３６リフト装置（昇降手段）
４０残材積載テーブル部
５０台車装置
５５製品部材積載テーブル部
６０残材保持手段

Claims

レーザ加工機により切断加工されて製品部材と残材とが一体的に配置されている加工済み素材を、製品部材と残材に分離して積載する分離積載装置において、
前記加工済み素材が載置される載置テーブル部と、
該載置テーブル部の側方に配設されて分離後の残材を積載可能な残材積載テーブル部と、
前記載置テーブル部の上方に予め設定された前進位置と前記残材積載テーブル部の上方に予め設定された後退位置との間を水平に移動する台車装置と、
該台車装置の上部に設けられ分離後の製品部材を積載可能な製品部材積載テーブル部と、
前記台車装置の下部に設けられ前記前進位置で前記載置テーブル部に載置されている前記加工済み素材のうちの残材を保持し、該残材を前記載置テーブル部に対して相対的に上方に離間させて前記製品部材から分離し、前記台車装置の前記後退位置への移動により前記残材を搬送し、前記後退位置で前記残材の保持を解除することにより前記残材を前記残材積載テーブル部に積載する残材保持手段と、
前記台車装置が前記後退位置に移動された状態で前記載置テーブル部に載置されている製品部材をすくい上げて前記製品部材積載テーブル部よりも上方の高さ位置に保持し、前記台車装置が前記前進位置に移動された状態で前記製品部材を前記製品部材積載テーブル部に落下させて前記製品部材積載テーブル部に積載する製品部材保持手段とを有することを特徴とする分離積載装置。
前記載置テーブル部は、前記加工済み素材が載置されるテーブル盤と、該テーブル盤を昇降させる昇降手段とを有し、
前記残材保持手段による前記残材の前記製品部材からの分離は、前記残材保持手段によって前記残材を保持した状態で、前記テーブル盤を前記昇降手段により下降させて前記製品部材を前記テーブル盤と共に下方に移動させることによって行われることを特徴とする請求項１に記載の分離積載装置。
前記載置テーブル部のテーブル盤は、上方に向かって突出する複数の突起部が平面的広がりを持って配置されてなる上面部を有し、
前記製品部材保持手段は、前記テーブル盤の上方で上下に移動する垂直移動手段と、該垂直移動手段に支持されて前記テーブル盤の側方で水平かつ前記テーブルに接近及び離間する方向に移動する水平移動手段と、前記水平移動手段に支持されて水平に延出し、前記水平移動手段の接近方向への移動により前記突起部の間に挿入されるフォークとを有し、
前記製品部材保持手段による前記製品部材の前記載置テーブル部からのすくい上げは、前記水平移動手段による前記テーブル盤への接近方向への移動により前記フォークを前記テーブル盤の側方から前記突起部の間に挿入して前記製品部材の下方に差し込み、前記垂直移動手段の上方への移動により前記製品部材を前記フォークの上に載せて前記テーブル盤の上面部から持ち上げることによって行われることを特徴とする請求項１または２に記載の分離積載装置。