JP4035901B2 - 板材搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、板材加工機へ素材板材を搬入すると共に、製品板材を搬出する板材搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板材加工機に付設されるローダやアンローダとして、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に走行する走行体に吸着パッドを設け、板材上面を吸着して搬送するものが用いられている。これらローダおよびアンローダは、各々独立した装置とされ、あるいはローダとアンローダとに、走行体のレールを共通化した構成などとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のローダやアンローダは、それぞれ搬入および搬出を行う専用機であり、搬入搬出のためにはローダとアンローダとの両方を設置しなくはならず、全体として装置が複雑になり、コストが高くなっていた。前記のローダとアンローダとに走行体のレールを共通化したものは、独立した専用機に比べると、部品の共通化により構成の簡易化，コスト低下が図れるが、十分な簡易化およびコスト低下を得るには至っていない。
このため、同じ走行体で素材板材の搬入および製品板材の搬出を行える装置の開発を試みたが、従来のローダやアンローダのように、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に沿う一方向の移動のみに走行体を走行させる構成では、搬入，搬出を兼用する装置とした場合、素材板材の貯蔵場所と製品板材の搬出先とが同じ位置となり、これら素材板材および製品板材を貯蔵する板材貯蔵装置に、素材１枚毎に前記一方向と直交する方向にパレット等を移動させる頻繁に移動可能な機構が必要になり、板材貯蔵装置の構成が複雑となる。このため、コスト高になる。前記一方向に素材の収納位置と製品収納位置とを並べることはできるが、その場合、前記一方向に長い加工ラインとなり、工場の占有面積等の面で好ましくない場合がある。
また、従来のアンローダは前記一方向のみに走行体を移動させる構成であるため、素材板材を切断した製品板材を種類毎や板取り状態等に仕分けして搬出しようとした場合、板材貯蔵装置に前記一方向と直交する方向に移動せる仕分け装置が必要となる。そのため、これによってもコスト高になる。
さらに、従来のローダは、走行体が一方向の移動機能しか持たないため、素材板材を板材加工機のテーブル上に位置決めする場合に、吸着パッドの一部をものを、走行体に対して斜め方向等に移動可能とした位置決めパッドとする必要があり、これによっても構成が複雑となっていた。
【０００４】
この発明の目的は、板材の搬入と搬出の両機能を備えながら、板材貯蔵装置に素材板材と製品板材の入替え機能を必要とせず、構成が簡単で低コストとできる板材搬送装置を提供することである。
この発明の他の目的は、板材加工機および板材貯蔵装置を含めた全体設備のレイアウトを方形化でき、床面積の有効利用が図れるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、位置決めパッド等の専用の位置決め手段を必要とせずに、板材加工機上に素材板材を位置決め状態に搬入できるものとすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の板材搬送装置は、板材加工機へ素材板材を搬入し、板材加工機から加工済みの製品板材を搬出する板材搬送装置であって、前記板材加工機は、板材を載せるテーブルと、このテーブル上の板材を加工する加工部と、板材をテーブル上で移動させる板材送り装置とを備え、素材板材から複数枚の製品板材を切り抜く加工を行うものであり、この板材搬送装置は、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に沿う第１の方向およびこの方向と直交する第２の方向に走行体を移動させる直交座標系の移動手段を設け、前記走行体に素材板材または製品板材を把持する把持手段を設けたものであり、前記板材貯蔵装置に設けられた素材収納部から素材板材を板材加工機の所定の搬入位置に搬入し、かつ前記板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、前記板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載するものである。前記把持手段は、走行体の下方に設置されたパッド取付フレームに複数の吸着パッドを平面的に並べて取付けた吸着パッド配列体で構成され、この吸着パッド配列体における一部となる隅部付近の吸着パッドは他の吸着パッドの配列間隔よりも密に配置され、前記走行体は前記吸着パッド配列体が、前記素材収納部および製品収納部の上方に位置可能とされる。
この構成によると、板材貯蔵装置の素材板材を走行体の把持手段で把持し、走行体を第１の方向に走行させて板材加工機に搬入し、また板材加工機で加工された製品板材を、同じ走行体の把持手段で把持し、前記第１の方向に走行体を走行させて板材貯蔵装置に搬出することができる。この場合に、走行体を第２の方向に移動させることにより、板材貯蔵装置における素材板材の載置位置と製品板材の載置位置との、前記第２の方向の位置の違いに対応できる。また、板材加工機における素材板材の所定搬入位置と、その加工された製品板材の搬出位置との違いにも、前記第２の方向の走行体の移動により対応できる。このため、板材の搬入と搬出の両機能を備えながら、板材貯蔵装置に素材板材と製品板材の入替え機能を必要とせず、構成が簡単で低コストとできる。また、板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載することができる。
【０００６】
この発明において、前記板材貯蔵装置は、製品収納部と素材収納部とが前記第２の方向に並べて設けられ、これら製品収納部と素材収納部の並びは、前記板材加工機の前記第２の方向に沿う配置範囲を超えないように設けられるようにしても良い。
これにより、板材加工機、板材貯蔵装置、およびこの板材搬送装置を含めた設備のレイアウトを方形状とすることができる。このように方形状のレイアイトとすることにより、工場の床面を有効に利用することができる。
【０００７】
この発明において、前記板材貯蔵装置は、製品収納部と素材収納部とを有し、前記直交座標系移動手段は、前記走行体を前記製品収納部と素材収納部へ移動可能にすると共に、前記走行体の前記把持手段に把持された素材板材を、前記走行体の移動により、板材加工機の位置決め部材に対して位置決め搬入を行うようにしても良い。
走行体は、前記のように第１の方向とこれに直交する第２の方向に移動可能であるため、走行体の把持手段に把持された素材板材を、このように走行体の移動で板材加工機の位置決め部材に対して位置決めすることができる。このため、走行体に、素材搬入時の位置決めのための専用機構、例えば位置決めパッド等を設けることが不要で、より一層構成が簡単になり、低コスト化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図１１と共に説明する。図１に平面図で示すように、板材加工機１の側方に板材貯蔵装置２を並べて設置し、これら板材加工機１と板材貯蔵装置２との間で板材Ｗ（素材板材Ｗ１および製品板材Ｗ２）を搬送する板材搬送装置３が設置してある。板材加工機１と板材貯蔵装置２とは若干離して配置され、両者の間に補助テーブル４が設置され、かつ両者の間の前方に操作盤１６が設置されている。
【０００９】
板材加工機１は、板材Ｗを載せるテーブル５と、このテーブル５上の板材Ｗを加工する加工部６と、板材Ｗをテーブル５上で移動させる板材送り装置７とを備える。板材送り装置７は、下フレーム８のレール９上を前後方向（Ｙ軸方向）移動するキャリッジ１０に、左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能にクロススライド１１を設置し、板材Ｗの端部を把持する複数のワークホルダ１２を、クロススライド１１に設置したものである。前記の左右方向（Ｘ軸方向）は、板材加工機１と板材貯蔵装置２の並び方向とされる。テーブル５は、中央の固定テーブル５ａの両側に一対の固定テーブル５ｂを離して配置し、これら中央と側部の固定テーブル５ａ，５ｂの間に、キャリッジ１０と共に前後移動する可動テーブル５ｃを設けたものである。
【００１０】
加工部６は、中央の固定テーブル５ａの上方にある上フレーム１４と前記下フレーム８とに設置され、機体カバーで覆われている。この板材加工機１は、タレットパンチプレスからなり、加工部６は、上下一対のタレット１３と、このタレット１３の円周方向複数箇所に保持されたパンチ金型（図示せず）を所定のパンチ位置Ｐで叩くパンチ駆動機構（図示せず）とで主に構成される。加工部６には、パンチ位置Ｐと並んで、サブヘッド１５がタレット１３の近くに設置されている。サブヘッド１５は、素材板材Ｗ１から外周加工されて一部が素材板材Ｗ１と繋がった状態にある製品板材Ｗ２を、素材板材Ｗ１から切り離す手段であり、専用のパンチ機構で構成されている。テーブル５上には、搬入された素材板材Ｗ１の左右方向の位置決めを行うエンドロケータ１７が突没可能に設置され、シリンダ装置等の駆動手段で突没させられる。エンドロケータ１７およびワークホルダ１２は、板材加工機１における素材板材Ｗ１の搬入時の位置決め部材１６となる。
【００１１】
補助テーブル４は、板材貯蔵装置２側の固定テーブル部４ａと、板材加工機１側の折り畳みテーブル４ｂとを有し、折り畳みテーブル４ｂが下方へ折り畳み可能とされている。
【００１２】
板材貯蔵装置２は、製品板材Ｗ２を積載する製品収納部２１と、素材板材Ｗ１を積載する素材収納部２２とを、板材加工機１と板材貯蔵装置２の並び方向と直交する方向に並べて設けたものである。この例では、製品収納部２１および素材収納部２２に加えて、スケルトンＳを積載するスケルトン収納部２３が設けてある。これら収納部２１〜２３は、前側から製品収納部２１、素材収納部２２、およびスケルトン収納部２３が設けられている。スケルトンＳは、板材加工機１で素材板材Ｗ１から製品板材Ｗ２を切り抜いた外周の残材のことである。これら収納部２１〜２３の並び範囲は、板材加工機１の同並び方向（Ｙ軸方向）の配置範囲を超えない範囲に収めてある。
製品収納部２１、素材収納部２２、およびスケルトン収納部２３は、各々製品パレット２１ａ、素材パレット２２ａ、およびスケルトンパレット２３ａを、板材貯蔵装置本体２ａの所定位置に停止させて構成される。これらパレット２１ａ〜２３ａは、板材貯蔵装置本体２ａに設けられたレール上を前後に移動可能であり、パレット移動装置２４の駆動により移動させられる。パレット移動装置２４は、例えば各パレット２１ａ〜２３ａに結合した無端のチェーンと、その回動駆動用のモータ等で構成される。製品パレット２１ａを案内するレールは、素材パレット２２ａを案内するレールよりも高い位置に設けられ、素材パレット２２ａは、製品パレット２１ａの下方を通過可能である（図３参照）。各パレット２１ａ〜２３ａは、常時は定位置で停止させられ、パレット上の板材Ｗ等の排出時等に移動させられる。
【００１３】
板材搬送装置３は、固定台２５上に進退方向と直交する方向に長く延びる可動台２６を進退自在に設置し、可動台２６に沿って走行体２７を進退自在に設置し、走行体２７に板材Ｗの把持手段２８を設置したものである（図４参照）。可動台２６の進退方向は、板材加工機１と板材貯蔵装置２との離間方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）である。前記離間方向（Ｘ軸方向）を第１の方向と呼び、その直交方向（Ｙ軸方向）を第２の方向と呼ぶことにする。走行体２７の可動台２６に対する移動方向は、前記第１の方向（Ｘ軸方向）である。固定台２５と可動台２６とで、走行体２７を直交２軸方向に移動可能に支持する基台２９が構成され、この基台２９と各方向の駆動手段，案内手段を含むものが、走行体２７を直交２軸方向に移動させる直交座標系の移動手段３０となる。
【００１４】
固定台２５は、板材貯蔵装置２の左右両側に沿って延びる一対の固定レール２５ａを備える。可動台２６は、板材加工機１のテーブル５上に片持ち状に延びる直線フレーム状のものであり、前記一対の固定レール２５ａ上に、一対の脚部２６ａで進退自在に設置されている。可動台２６の先端は、板材加工機１の上フレーム１４の側面近傍まで延びている。可動台２６は、長手方向に沿って延びるレールを有し、このレールに沿って走行体２７が走行自在に設置されている。可動台２６の進退駆動および走行体２７の走行駆動は、各々駆動装置３１，３２（図２）により行われる。これら可動台駆動装置３１および走行体駆動装置３２は、例えば、各々ラック・ピニオン機構、およびそのピニオンを駆動するサーボモータで構成される。これら可動台駆動装置３１、走行体駆動装置３２、並びに可動台２６および走行体２７を案内するレール２５ａ等により、前記の直交座標系の移動手段３０が構成される。したがって、前記駆動装置３１，３２が、直交座標系移動手段３０において、走行体２７を各軸方向に移動させる駆動装置となる。
【００１５】
走行体２７は、パッド取付フレーム３３を有し、パッド取付フレーム３３に把持手段２８を構成する吸着パッド３５が設けられている。パッド取付フレーム３３は、走行体２７に昇降自在に設置され、走行体２７に設置された昇降装置３４により昇降駆動される。昇降装置３４は、例えばラック・ピニオン機構と、そのピニオンを駆動するサーボモータとで構成される。
【００１６】
把持手段２８は、複数の吸着パッド３５をパッド取付フレーム３３に平面的に配列して取付けた吸着パッド配列体３６と、パッド取付フレーム３３に取付けられたグリッパ５２（図５）とで構成される。グリッパ５２は、主にスケルトンＳを排出用するためのものである。また、パッド取付フレーム３３には素材分離用のフロータ５１が取付けられている。このフロータ５１は、積層状態にある素材板材Ｗ１を磁化してその磁気反発力により、最上段の素材板材Ｗ１の一枚分離を容易にするものである。
図５に示すように、パッド取付フレーム３３は、主フレーム３３ａと、その左右両側に設けた伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃとで構成される。主フレーム３３ａは、複数のフレーム材３９，４０を枠組みして構成されている。左右の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃは、それぞれ主フレーム３３ａにガイド部材３７を介して伸縮自在に取付けられ、それぞれ伸縮駆動装置３８により伸縮駆動される。ガイド部材３７は、伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃに固定されたガイドロッド３７ａと、主フレーム３３ａに設けられてガイドロッド３７ａを案内する受け部材３７ｂとで構成される。伸縮駆動装置３８には、流体圧シリンダ装置が用いられている。伸縮駆動装置３８は、シリンダ装置の代わりに、ラック・ピニオン機構とモータとで構成しても良い。
【００１７】
吸着パッド３５は、パッド取付フレーム３３における前後方向（Ｙ軸方向）に延びる各フレーム材３９と、左右の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃとに、前後方向に並んで複数設けられている。したがって、伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃの伸縮により、主フレーム３３ａに取付けられた吸着パッド３５と伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃに取付けられた吸着パッド３５の間隔が変更自在となる。この間隔変更は、板材加工機１や板材貯蔵装置２の環境に適応して行われ、また素材板材Ｗ１や製品板材Ｗ２の大きさ，形状に応じて行われる。
吸着パッド配列体３６は、図９〜図１１の各図に示されるように、走行体２７が前進端にあるときに、進退方向前方の（図の左側）の伸縮フレーム３３ｂを縮めた状態で、この伸縮フレーム３３ｂがタレット１３やサブヘッド１５の近傍に位置するように設計されている。
【００１８】
吸着パッド配列体３６を構成する各吸着パッド３５は、いずれも真空吸引式のものであり、吸引装置に配管接続されている。これら吸着パッド３５のうち、一部の吸着パッド３５A ，３５B は、小パッド４１を集めた小パッド群からなる。小パッド４１は、吸着パッド３５の全体の大きさよりも小さな吸着パッドのことであり、各々が吸着機能を有する。各小パッド４１の個別の吸引経路４３（図６参照）は、一つの吸引経路から分岐されているが、個別の吸引経路４３には各々絞り４４が設けてある。
この小パッド群からなる吸着パッド３５A ，３５B は、吸着パッド配列体３６の一部に集中して配置され、小パッド群集中配置部４２を構成している。小パッド群集中配置部４２の位置は、板材加工機１における製品板材排出部Ａと対応する位置であることが好ましく、この例では、小パッド群集中配置部４２は、吸着パッド配列体３６における一つの隅部付近、詳しくは、板材加工機１側でかつ手前側の隅部付近としてある。
また、小パッド群集中配置部４２は一定基準で吸着パッド３５A ，３５B を集中配置したものであり、この一定基準としては、例えば図５に示されるように他の一般の吸着パッド３５と千鳥状の配列となるように設定され、また他の一般の吸着パッド３５の配列間隔よりも密になるように設定されている。
【００１９】
小パッド群集中配置部４２を構成する各吸着パッド３５A ，３５B のうち、少なくとも一つのもの（（図示の例では１つ）は、小パッド群集中配置部４２から進出自在な進出吸着パッド３５B とされる。残りの吸着パッド３５A のうち、一つは伸縮フレーム３３ｂに取付けられ、他の残りの吸着パッド３５A は、主フレーム３３ａに設けられた共通の集中配置部用取付部材４５に取付けられている。
【００２０】
進出吸着パッド３５B は、伸縮フレーム３３ｂに進出機構４６を介して取付けられている。進出機構４６は、進出吸着パッド３５B を小パッド群集中配置部４２から伸縮させる機構であり、進出吸着パッド３５B を先端に取付けた旋回アーム４７と、この旋回アーム４７を正逆に旋回させる進退駆動手段４８とで構成される。旋回アーム４７は、伸縮フレーム３３ｂに支持部材５０を介して支軸４９回りに水平旋回自在に取付けられ、図５に実線で示すように伸縮フレーム３３ｂに沿う後退位置と、同図に鎖線で示すように伸縮フレーム３３ｂから所定角度（例えば９０°）突き出す進出位置との間に旋回可能である。進退駆動手段４８は、流体圧シリンダ装置からなる。このように旋回アーム４７の旋回で進出吸着パッド３５B を進出可能としたことより、走行体２７が前進端に達した状態で、進出吸着パッド３５B が板材加工機１におけるタレット１３とサブヘッド１５との間に進出自在となる。
【００２１】
上記構成の板材搬送装置３の動作を説明する。まず、搬入，搬出の概略動作を説明する。板材貯蔵装置２の素材収納部２２には、素材板材Ｗ１が素材パレット２２ａ上に積層状態に積載されている。この素材板材Ｗ１を板材加工機１に搬入するときは、走行体２７の吸着パッド配列体３６が素材収納部２２の素材板材Ｗ１の上に来るように、走行体２７をＸ，Ｙ方向に移動させる。走行体２７のＹ軸方向の移動は、可動台２６のＹ軸方向移動により行われる。（なお、以下の動作説明におていも、走行体２７のＹ軸方向の移動とある記載は、可動台２６のＹ軸方向の移動による走行体２７の移動を言う。）この状態で、吸着パッド配列体３６を走行体２７から下降させ、吸着パッド配列体３６の各吸着パッド３５で素材板材Ｗ１を吸着した後、吸着パッド配列体３６を再度上昇させる。
このように、走行体２７で素材板材Ｗ１を把持した状態で、走行体２７の板材加工機１側への走行、および可動台２６のＹ軸方向の移動を行い、吸着パッド配列体３６を下降させて、素材板材Ｗ１を板材加工機１のテーブル５上の所定の搬入位置に搬入する。この例では、図１に示すように、キャリッジ７が後退端にある状態で、ワークホルダ１２およびエンドロケータ１７に素材板材Ｗ１の２辺が各々接触する位置が所定の搬入位置である。この搬入位置の板材角部となる基準位置を鍵マークＭ１で図１に示す。ワークホルダ１２およびエンドロケータ１７への素材板材Ｗ１の押し付けは、素材板材Ｗ１がテーブル５上に降ろされた後、走行体２７をＸ，Ｙ方向に移動させることにより行われる。
【００２２】
板材加工機１で素材板材Ｗ１の加工により得られた製品板材Ｗ２の排出は、板材加工機１のテーブル５上の所定の製品板材排出部Ａ、または任意の排出位置から行う。サブヘッド５を用いて製品板材Ｗ２を切り離すときは、所定の製品板材排出部Ａは、前記のようにサブヘッド５の近傍位置となる。この排出は、走行体２７を前記排出部ないし排出位置へ移動させ、吸着パッド配列体３６を下降させて製品板材Ｗ２を吸着し、吸着パッド配列体３６の上昇後、走行体２７を板材貯蔵装置２の製品収納部２１上に移動させ、パッド配列体３６を下降させて吸着パッド３５の吸着を解除することにより行われる。製品収納部２１上での各製品板材Ｗ２の配置は、例えば、いわゆる姿置きとする。すなわち、板材加工機１で素材板材Ｗ１から複数枚の製品板材Ｗ２を切り抜くときは、素材板材Ｗ１に対する製品板材Ｗ２の板取り状態の配置となるように、製品収納部２１へ製品板材Ｗ２を並べて積載する。このように製品板材Ｗ２を並べて積載する場合も、走行体２７が直交２軸方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動自在であるため、走行体２７の移動により自由に行える。
【００２３】
板材加工機１での加工によりテーブル５上に残ったスケルトンＳは、走行体２７に設けられたグリッパ５１でスケルトンＳの縁部を把持し、走行体２７の移動によりスケルトン収納部２３まで、テーブル５および補助テーブル４上を引きずって搬出する。
【００２４】
つぎに、搬入，搬出動作の詳細を説明する。図８は、素材搬入時の吸着パッド配列体３６の各種の形態を示す。同図（Ａ）は、吸着パッド配列体３６の両側の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃを広げて搬出を行う場合、つまり両側の吸着パッド間隔を広げて搬出を行う場合を示す。同図（Ｂ）は、片側の吸着パッド間隔を広げて搬出を行う場合を示し、同図（Ｃ）は両側の吸着パッド間隔を狭めて搬出を行う場合を示す。同図（Ａ）〜（Ｃ）には、いずれも３種類の大きさ，形状の素材板材Ｗ１が示してある。
【００２５】
これらの図に示すように、吸着パッド配列体３６の吸着パッド間隔を適宜広げたり狭めたりすることにより、素材板材Ｗ１の大きさ，形状に適応した搬送が行えると共に、吸着パッド配列体３６が余分なスペースを取らず、板材加工機１の環境に応じた搬入が行える。例えば、走行体２７を板材加工機１側への前進端に移動させた状態で、素材板材Ｗ１の大きさ，形状に関わらず、吸着パッド配列体３６が板材加工機１の上フレーム１４等に干渉する問題を生じることなく、素材板材Ｗ１をエンドロケータ１７に当接する所定の搬入位置へ搬入することができる。
なお、搬入する場合は、同図（Ａ）〜（Ｃ）のいずれに示す場合でも、吸着パッド配列体３６の吸着パッド３５は、一般のものだけで吸引し、小パッド群の吸着パッド３５A ，３５B の吸引を停止しておいても良い。また、全ての吸着パッド３５，３５A ，３５B で吸引しても良い。
【００２６】
図９〜図１１は、製品搬出時の吸着パッド配列体３６の各種の形態を示す。これらの図は、いずれも製品板材Ｗ２が素材板材Ｗ１に対して複数枚に、あるいは小さく切断された場合の例であり、製品板材Ｗ２が板材加工機１における製品板材搬出部Ａにある状態を示す。なお、これらの図において、ＮＧの符号を付した吸着パッド３５は、吸引経路を遮断して吸引停止状態とされるものである。例えば、図（Ａ）において、右端一列の吸着パッド３５は、製品板材Ｗ２だけでなく、一部が素材板材Ｗ１にかかってしまう。このような位置にある吸着パッド３５は、吸着させると支障があるため、吸引停止状態としておく。
【００２７】
これら各図に示されるように、素材板材Ｗ１に比べて小さな製品板材Ｗ２を搬出する場合は、片方または両方の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃを縮めて吸着パッド間の間隔を狭め、吸着パッド配列体３６の幅を狭める。これにより、板材貯蔵装置２の製品収納部２１に製品板材Ｗ２を載置するときに、吸着パッド配列体３６が板材貯蔵装置２の周囲のフレーム等からなる板材貯蔵装置本体２ａ等に干渉することなく、載置動作が行える。すなわち、製品収納部２１に製品板材Ｗ２を載置するときは、複数の製品板材Ｗ２を姿置きするために、吸着パッド配列体３６を製品収納部２１の中心から外れた位置とする必要があるため、板材貯蔵装置２の板材貯蔵装置本体２ａなど、製品収納部２１の周囲に立ち上がる障害物があると、吸着パッド配列体３６との干渉が生じ易い。このような干渉を、吸着パッド配列体３６の幅を狭めることで防止することができる。また、大きな素材板材Ｗ１の搬送時には、吸着パッド配列体３６を広げ、できるだけ広範囲で吸着することで、安定した搬送が行える。
【００２８】
また、この吸着パッド配列体３６は、一部の吸着パッド３５A ，３５B を小パッド群で構成してあり、個々の小パッド４１の吸引経路４３（図６（Ａ））には絞り４４が設けてあるため、製品板材Ｗ２がパンチ孔等の孔が形成されたものであって、その孔に吸着パッド３５A ，３５B が対応する場合にも、負圧漏れの問題を生じることなく、製品板材Ｗ２を確実に吸着して搬送することができる。また、これらの小パッド群からなる吸着パッド３５A ，３５B は、吸着パッド配列体３６の一部に集中配置してあるため、例えば図１０（Ｃ）や、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すような小さな製品板材Ｗ２であっても、確実に吸着して搬送することができる。
【００２９】
吸着パッド配列体３６の小パッド群集中配置部４２における一部の吸着パッド３５B は、さらに旋回アーム４７に取付けて小パッド群集中配置部４２から進出可能としてあるため、例えば図１０（Ｃ）や、図１１（Ａ）に示すような小さな製品板材Ｗ２の場合に、その進出可能な吸着パッド３５B をタレット１３とサブヘッド１５との間に進出させることにより、偏りなく吸着できて、一層確実な吸着が行える。また、図１１（Ｂ）に示すように、タレット１３とサブヘッド１５との間に納まるような小さな製品板材Ｗ２であって、１個の吸着パッドでしか吸着できないようなものであっても、吸着することができる。この進出可能な吸着パッド３５B は、不要時はパッド取付フレーム３３側へ後退させておくことにより、吸着パッド配列体３６の移動時に、進出吸着パッド３５B が板材加工機１の上フレーム１４や、板材貯蔵装置２の板材貯蔵装置本体２ａ等と干渉することが防止される。
【００３０】
【発明の効果】
この発明の板材搬送装置は、板材加工機へ素材板材を搬入し、板材加工機から加工済みの製品板材を搬出する板材搬送装置であって、前記板材加工機は、板材を載せるテーブルと、このテーブル上の板材を加工する加工部と、板材をテーブル上で移動させる板材送り装置とを備え、素材板材から複数枚の製品板材を切り抜く加工を行うものであり、この板材搬送装置は、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に沿う第１の方向およびこの方向と直交する第２の方向に走行体を移動させる直交座標系の移動手段を設け、前記走行体に素材板材または製品板材を把持する把持手段を設けたものであり、前記板材貯蔵装置に設けられた素材収納部から素材板材を板材加工機の所定の搬入位置に搬入し、かつ前記板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、前記板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載するため、板材の搬入と搬出の両機能を備えながら、板材貯蔵装置に素材板材と製品板材の入替え機能を必要とせず、構成が簡単で低コストにでき、しかも板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載することができる。
前記板材貯蔵装置を、製品収納部と素材収納部とが前記第２の方向に並べて設けられ、これら製品収納部と素材収納部の並びを、前記板材加工機の前記第２の方向に沿う配置範囲を超えないように設けられるものとした場合は、板材加工機および板材貯蔵装置を含めた全体設備のレイアウトを方形化でき、床面積の有効利用が図れる。
また、前記直交座標系移動手段を、前記走行体を前記製品収納部と素材収納部へ移動可能にすると共に、前記走行体の前記把持手段に把持された素材板材を、前記走行体の移動により、板材加工機の位置決め部材に対して位置決め搬入を行うようにした場合は、位置決めパッド等の専用の位置決め手段を必要とせずに、板材加工機上に素材板材を位置決め状態に搬入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる板材搬送装置を板材加工機および板材貯蔵装置と組み合わせた板材加工設備の平面図である。
【図２】同板材加工設備の正面図である。
【図３】同板材加工設備の側面図である。
【図４】同板材加工設備における板材搬送装置の概略動作を示す平面図である。
【図５】板材搬送装置の吸着パッド配列体を示す平面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は各々同吸着パッド配列体の部分省略正面図および側面図である。
【図７】（Ａ）は吸着パッドの進出機構を示す平面図、（Ｂ）は同進出機構の断面図、（Ｃ）は同図（Ａ）をＣ方向から見た破断矢視図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は同板材搬送装置の素材搬入動作の各形態を平面図で示す説明図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は同板材搬送装置の製品搬出動作の各形態を平面図で示す説明図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は同板材搬送装置の製品搬出動作の他の各形態を平面図で示す説明図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は同板材搬送装置の製品搬出動作のさらに他の各形態を平面図で示す説明図である。
【符号の説明】
１…板材加工機 ２８…把持手段
２…板材貯蔵装置 ３０…直交座標系の移動手段
３…板材搬送装置 ３１，３２…駆動装置
５…テーブル ３４…昇降装置
６…加工部 ３５…吸着パッド
７…板材送り装置 ３５A ，３５B …小パッド群の吸着パッド
１２…ワークホルダ ３６…吸着パッド配列体
１６…位置決め部材 ４１…小パッド
１７…エンドロケータ ４４…絞り
２１…製品収納部 ５１…グリッパ
２２…素材収納部 Ａ…製品板材排出部
２３…スケルトン収納部 Ｐ…パンチ位置
２５…固定台 Ｗ１…素材板材
２６…可動台 Ｗ２…製品板材
２７…走行体
【発明の属する技術分野】
この発明は、板材加工機へ素材板材を搬入すると共に、製品板材を搬出する板材搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板材加工機に付設されるローダやアンローダとして、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に走行する走行体に吸着パッドを設け、板材上面を吸着して搬送するものが用いられている。これらローダおよびアンローダは、各々独立した装置とされ、あるいはローダとアンローダとに、走行体のレールを共通化した構成などとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のローダやアンローダは、それぞれ搬入および搬出を行う専用機であり、搬入搬出のためにはローダとアンローダとの両方を設置しなくはならず、全体として装置が複雑になり、コストが高くなっていた。前記のローダとアンローダとに走行体のレールを共通化したものは、独立した専用機に比べると、部品の共通化により構成の簡易化，コスト低下が図れるが、十分な簡易化およびコスト低下を得るには至っていない。
このため、同じ走行体で素材板材の搬入および製品板材の搬出を行える装置の開発を試みたが、従来のローダやアンローダのように、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に沿う一方向の移動のみに走行体を走行させる構成では、搬入，搬出を兼用する装置とした場合、素材板材の貯蔵場所と製品板材の搬出先とが同じ位置となり、これら素材板材および製品板材を貯蔵する板材貯蔵装置に、素材１枚毎に前記一方向と直交する方向にパレット等を移動させる頻繁に移動可能な機構が必要になり、板材貯蔵装置の構成が複雑となる。このため、コスト高になる。前記一方向に素材の収納位置と製品収納位置とを並べることはできるが、その場合、前記一方向に長い加工ラインとなり、工場の占有面積等の面で好ましくない場合がある。
また、従来のアンローダは前記一方向のみに走行体を移動させる構成であるため、素材板材を切断した製品板材を種類毎や板取り状態等に仕分けして搬出しようとした場合、板材貯蔵装置に前記一方向と直交する方向に移動せる仕分け装置が必要となる。そのため、これによってもコスト高になる。
さらに、従来のローダは、走行体が一方向の移動機能しか持たないため、素材板材を板材加工機のテーブル上に位置決めする場合に、吸着パッドの一部をものを、走行体に対して斜め方向等に移動可能とした位置決めパッドとする必要があり、これによっても構成が複雑となっていた。
【０００４】
この発明の目的は、板材の搬入と搬出の両機能を備えながら、板材貯蔵装置に素材板材と製品板材の入替え機能を必要とせず、構成が簡単で低コストとできる板材搬送装置を提供することである。
この発明の他の目的は、板材加工機および板材貯蔵装置を含めた全体設備のレイアウトを方形化でき、床面積の有効利用が図れるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、位置決めパッド等の専用の位置決め手段を必要とせずに、板材加工機上に素材板材を位置決め状態に搬入できるものとすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の板材搬送装置は、板材加工機へ素材板材を搬入し、板材加工機から加工済みの製品板材を搬出する板材搬送装置であって、前記板材加工機は、板材を載せるテーブルと、このテーブル上の板材を加工する加工部と、板材をテーブル上で移動させる板材送り装置とを備え、素材板材から複数枚の製品板材を切り抜く加工を行うものであり、この板材搬送装置は、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に沿う第１の方向およびこの方向と直交する第２の方向に走行体を移動させる直交座標系の移動手段を設け、前記走行体に素材板材または製品板材を把持する把持手段を設けたものであり、前記板材貯蔵装置に設けられた素材収納部から素材板材を板材加工機の所定の搬入位置に搬入し、かつ前記板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、前記板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載するものである。前記把持手段は、走行体の下方に設置されたパッド取付フレームに複数の吸着パッドを平面的に並べて取付けた吸着パッド配列体で構成され、この吸着パッド配列体における一部となる隅部付近の吸着パッドは他の吸着パッドの配列間隔よりも密に配置され、前記走行体は前記吸着パッド配列体が、前記素材収納部および製品収納部の上方に位置可能とされる。
この構成によると、板材貯蔵装置の素材板材を走行体の把持手段で把持し、走行体を第１の方向に走行させて板材加工機に搬入し、また板材加工機で加工された製品板材を、同じ走行体の把持手段で把持し、前記第１の方向に走行体を走行させて板材貯蔵装置に搬出することができる。この場合に、走行体を第２の方向に移動させることにより、板材貯蔵装置における素材板材の載置位置と製品板材の載置位置との、前記第２の方向の位置の違いに対応できる。また、板材加工機における素材板材の所定搬入位置と、その加工された製品板材の搬出位置との違いにも、前記第２の方向の走行体の移動により対応できる。このため、板材の搬入と搬出の両機能を備えながら、板材貯蔵装置に素材板材と製品板材の入替え機能を必要とせず、構成が簡単で低コストとできる。また、板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載することができる。
【０００６】
この発明において、前記板材貯蔵装置は、製品収納部と素材収納部とが前記第２の方向に並べて設けられ、これら製品収納部と素材収納部の並びは、前記板材加工機の前記第２の方向に沿う配置範囲を超えないように設けられるようにしても良い。
これにより、板材加工機、板材貯蔵装置、およびこの板材搬送装置を含めた設備のレイアウトを方形状とすることができる。このように方形状のレイアイトとすることにより、工場の床面を有効に利用することができる。
【０００７】
この発明において、前記板材貯蔵装置は、製品収納部と素材収納部とを有し、前記直交座標系移動手段は、前記走行体を前記製品収納部と素材収納部へ移動可能にすると共に、前記走行体の前記把持手段に把持された素材板材を、前記走行体の移動により、板材加工機の位置決め部材に対して位置決め搬入を行うようにしても良い。
走行体は、前記のように第１の方向とこれに直交する第２の方向に移動可能であるため、走行体の把持手段に把持された素材板材を、このように走行体の移動で板材加工機の位置決め部材に対して位置決めすることができる。このため、走行体に、素材搬入時の位置決めのための専用機構、例えば位置決めパッド等を設けることが不要で、より一層構成が簡単になり、低コスト化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図１１と共に説明する。図１に平面図で示すように、板材加工機１の側方に板材貯蔵装置２を並べて設置し、これら板材加工機１と板材貯蔵装置２との間で板材Ｗ（素材板材Ｗ１および製品板材Ｗ２）を搬送する板材搬送装置３が設置してある。板材加工機１と板材貯蔵装置２とは若干離して配置され、両者の間に補助テーブル４が設置され、かつ両者の間の前方に操作盤１６が設置されている。
【０００９】
板材加工機１は、板材Ｗを載せるテーブル５と、このテーブル５上の板材Ｗを加工する加工部６と、板材Ｗをテーブル５上で移動させる板材送り装置７とを備える。板材送り装置７は、下フレーム８のレール９上を前後方向（Ｙ軸方向）移動するキャリッジ１０に、左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能にクロススライド１１を設置し、板材Ｗの端部を把持する複数のワークホルダ１２を、クロススライド１１に設置したものである。前記の左右方向（Ｘ軸方向）は、板材加工機１と板材貯蔵装置２の並び方向とされる。テーブル５は、中央の固定テーブル５ａの両側に一対の固定テーブル５ｂを離して配置し、これら中央と側部の固定テーブル５ａ，５ｂの間に、キャリッジ１０と共に前後移動する可動テーブル５ｃを設けたものである。
【００１０】
加工部６は、中央の固定テーブル５ａの上方にある上フレーム１４と前記下フレーム８とに設置され、機体カバーで覆われている。この板材加工機１は、タレットパンチプレスからなり、加工部６は、上下一対のタレット１３と、このタレット１３の円周方向複数箇所に保持されたパンチ金型（図示せず）を所定のパンチ位置Ｐで叩くパンチ駆動機構（図示せず）とで主に構成される。加工部６には、パンチ位置Ｐと並んで、サブヘッド１５がタレット１３の近くに設置されている。サブヘッド１５は、素材板材Ｗ１から外周加工されて一部が素材板材Ｗ１と繋がった状態にある製品板材Ｗ２を、素材板材Ｗ１から切り離す手段であり、専用のパンチ機構で構成されている。テーブル５上には、搬入された素材板材Ｗ１の左右方向の位置決めを行うエンドロケータ１７が突没可能に設置され、シリンダ装置等の駆動手段で突没させられる。エンドロケータ１７およびワークホルダ１２は、板材加工機１における素材板材Ｗ１の搬入時の位置決め部材１６となる。
【００１１】
補助テーブル４は、板材貯蔵装置２側の固定テーブル部４ａと、板材加工機１側の折り畳みテーブル４ｂとを有し、折り畳みテーブル４ｂが下方へ折り畳み可能とされている。
【００１２】
板材貯蔵装置２は、製品板材Ｗ２を積載する製品収納部２１と、素材板材Ｗ１を積載する素材収納部２２とを、板材加工機１と板材貯蔵装置２の並び方向と直交する方向に並べて設けたものである。この例では、製品収納部２１および素材収納部２２に加えて、スケルトンＳを積載するスケルトン収納部２３が設けてある。これら収納部２１〜２３は、前側から製品収納部２１、素材収納部２２、およびスケルトン収納部２３が設けられている。スケルトンＳは、板材加工機１で素材板材Ｗ１から製品板材Ｗ２を切り抜いた外周の残材のことである。これら収納部２１〜２３の並び範囲は、板材加工機１の同並び方向（Ｙ軸方向）の配置範囲を超えない範囲に収めてある。
製品収納部２１、素材収納部２２、およびスケルトン収納部２３は、各々製品パレット２１ａ、素材パレット２２ａ、およびスケルトンパレット２３ａを、板材貯蔵装置本体２ａの所定位置に停止させて構成される。これらパレット２１ａ〜２３ａは、板材貯蔵装置本体２ａに設けられたレール上を前後に移動可能であり、パレット移動装置２４の駆動により移動させられる。パレット移動装置２４は、例えば各パレット２１ａ〜２３ａに結合した無端のチェーンと、その回動駆動用のモータ等で構成される。製品パレット２１ａを案内するレールは、素材パレット２２ａを案内するレールよりも高い位置に設けられ、素材パレット２２ａは、製品パレット２１ａの下方を通過可能である（図３参照）。各パレット２１ａ〜２３ａは、常時は定位置で停止させられ、パレット上の板材Ｗ等の排出時等に移動させられる。
【００１３】
板材搬送装置３は、固定台２５上に進退方向と直交する方向に長く延びる可動台２６を進退自在に設置し、可動台２６に沿って走行体２７を進退自在に設置し、走行体２７に板材Ｗの把持手段２８を設置したものである（図４参照）。可動台２６の進退方向は、板材加工機１と板材貯蔵装置２との離間方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）である。前記離間方向（Ｘ軸方向）を第１の方向と呼び、その直交方向（Ｙ軸方向）を第２の方向と呼ぶことにする。走行体２７の可動台２６に対する移動方向は、前記第１の方向（Ｘ軸方向）である。固定台２５と可動台２６とで、走行体２７を直交２軸方向に移動可能に支持する基台２９が構成され、この基台２９と各方向の駆動手段，案内手段を含むものが、走行体２７を直交２軸方向に移動させる直交座標系の移動手段３０となる。
【００１４】
固定台２５は、板材貯蔵装置２の左右両側に沿って延びる一対の固定レール２５ａを備える。可動台２６は、板材加工機１のテーブル５上に片持ち状に延びる直線フレーム状のものであり、前記一対の固定レール２５ａ上に、一対の脚部２６ａで進退自在に設置されている。可動台２６の先端は、板材加工機１の上フレーム１４の側面近傍まで延びている。可動台２６は、長手方向に沿って延びるレールを有し、このレールに沿って走行体２７が走行自在に設置されている。可動台２６の進退駆動および走行体２７の走行駆動は、各々駆動装置３１，３２（図２）により行われる。これら可動台駆動装置３１および走行体駆動装置３２は、例えば、各々ラック・ピニオン機構、およびそのピニオンを駆動するサーボモータで構成される。これら可動台駆動装置３１、走行体駆動装置３２、並びに可動台２６および走行体２７を案内するレール２５ａ等により、前記の直交座標系の移動手段３０が構成される。したがって、前記駆動装置３１，３２が、直交座標系移動手段３０において、走行体２７を各軸方向に移動させる駆動装置となる。
【００１５】
走行体２７は、パッド取付フレーム３３を有し、パッド取付フレーム３３に把持手段２８を構成する吸着パッド３５が設けられている。パッド取付フレーム３３は、走行体２７に昇降自在に設置され、走行体２７に設置された昇降装置３４により昇降駆動される。昇降装置３４は、例えばラック・ピニオン機構と、そのピニオンを駆動するサーボモータとで構成される。
【００１６】
把持手段２８は、複数の吸着パッド３５をパッド取付フレーム３３に平面的に配列して取付けた吸着パッド配列体３６と、パッド取付フレーム３３に取付けられたグリッパ５２（図５）とで構成される。グリッパ５２は、主にスケルトンＳを排出用するためのものである。また、パッド取付フレーム３３には素材分離用のフロータ５１が取付けられている。このフロータ５１は、積層状態にある素材板材Ｗ１を磁化してその磁気反発力により、最上段の素材板材Ｗ１の一枚分離を容易にするものである。
図５に示すように、パッド取付フレーム３３は、主フレーム３３ａと、その左右両側に設けた伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃとで構成される。主フレーム３３ａは、複数のフレーム材３９，４０を枠組みして構成されている。左右の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃは、それぞれ主フレーム３３ａにガイド部材３７を介して伸縮自在に取付けられ、それぞれ伸縮駆動装置３８により伸縮駆動される。ガイド部材３７は、伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃに固定されたガイドロッド３７ａと、主フレーム３３ａに設けられてガイドロッド３７ａを案内する受け部材３７ｂとで構成される。伸縮駆動装置３８には、流体圧シリンダ装置が用いられている。伸縮駆動装置３８は、シリンダ装置の代わりに、ラック・ピニオン機構とモータとで構成しても良い。
【００１７】
吸着パッド３５は、パッド取付フレーム３３における前後方向（Ｙ軸方向）に延びる各フレーム材３９と、左右の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃとに、前後方向に並んで複数設けられている。したがって、伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃの伸縮により、主フレーム３３ａに取付けられた吸着パッド３５と伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃに取付けられた吸着パッド３５の間隔が変更自在となる。この間隔変更は、板材加工機１や板材貯蔵装置２の環境に適応して行われ、また素材板材Ｗ１や製品板材Ｗ２の大きさ，形状に応じて行われる。
吸着パッド配列体３６は、図９〜図１１の各図に示されるように、走行体２７が前進端にあるときに、進退方向前方の（図の左側）の伸縮フレーム３３ｂを縮めた状態で、この伸縮フレーム３３ｂがタレット１３やサブヘッド１５の近傍に位置するように設計されている。
【００１８】
吸着パッド配列体３６を構成する各吸着パッド３５は、いずれも真空吸引式のものであり、吸引装置に配管接続されている。これら吸着パッド３５のうち、一部の吸着パッド３５A ，３５B は、小パッド４１を集めた小パッド群からなる。小パッド４１は、吸着パッド３５の全体の大きさよりも小さな吸着パッドのことであり、各々が吸着機能を有する。各小パッド４１の個別の吸引経路４３（図６参照）は、一つの吸引経路から分岐されているが、個別の吸引経路４３には各々絞り４４が設けてある。
この小パッド群からなる吸着パッド３５A ，３５B は、吸着パッド配列体３６の一部に集中して配置され、小パッド群集中配置部４２を構成している。小パッド群集中配置部４２の位置は、板材加工機１における製品板材排出部Ａと対応する位置であることが好ましく、この例では、小パッド群集中配置部４２は、吸着パッド配列体３６における一つの隅部付近、詳しくは、板材加工機１側でかつ手前側の隅部付近としてある。
また、小パッド群集中配置部４２は一定基準で吸着パッド３５A ，３５B を集中配置したものであり、この一定基準としては、例えば図５に示されるように他の一般の吸着パッド３５と千鳥状の配列となるように設定され、また他の一般の吸着パッド３５の配列間隔よりも密になるように設定されている。
【００１９】
小パッド群集中配置部４２を構成する各吸着パッド３５A ，３５B のうち、少なくとも一つのもの（（図示の例では１つ）は、小パッド群集中配置部４２から進出自在な進出吸着パッド３５B とされる。残りの吸着パッド３５A のうち、一つは伸縮フレーム３３ｂに取付けられ、他の残りの吸着パッド３５A は、主フレーム３３ａに設けられた共通の集中配置部用取付部材４５に取付けられている。
【００２０】
進出吸着パッド３５B は、伸縮フレーム３３ｂに進出機構４６を介して取付けられている。進出機構４６は、進出吸着パッド３５B を小パッド群集中配置部４２から伸縮させる機構であり、進出吸着パッド３５B を先端に取付けた旋回アーム４７と、この旋回アーム４７を正逆に旋回させる進退駆動手段４８とで構成される。旋回アーム４７は、伸縮フレーム３３ｂに支持部材５０を介して支軸４９回りに水平旋回自在に取付けられ、図５に実線で示すように伸縮フレーム３３ｂに沿う後退位置と、同図に鎖線で示すように伸縮フレーム３３ｂから所定角度（例えば９０°）突き出す進出位置との間に旋回可能である。進退駆動手段４８は、流体圧シリンダ装置からなる。このように旋回アーム４７の旋回で進出吸着パッド３５B を進出可能としたことより、走行体２７が前進端に達した状態で、進出吸着パッド３５B が板材加工機１におけるタレット１３とサブヘッド１５との間に進出自在となる。
【００２１】
上記構成の板材搬送装置３の動作を説明する。まず、搬入，搬出の概略動作を説明する。板材貯蔵装置２の素材収納部２２には、素材板材Ｗ１が素材パレット２２ａ上に積層状態に積載されている。この素材板材Ｗ１を板材加工機１に搬入するときは、走行体２７の吸着パッド配列体３６が素材収納部２２の素材板材Ｗ１の上に来るように、走行体２７をＸ，Ｙ方向に移動させる。走行体２７のＹ軸方向の移動は、可動台２６のＹ軸方向移動により行われる。（なお、以下の動作説明におていも、走行体２７のＹ軸方向の移動とある記載は、可動台２６のＹ軸方向の移動による走行体２７の移動を言う。）この状態で、吸着パッド配列体３６を走行体２７から下降させ、吸着パッド配列体３６の各吸着パッド３５で素材板材Ｗ１を吸着した後、吸着パッド配列体３６を再度上昇させる。
このように、走行体２７で素材板材Ｗ１を把持した状態で、走行体２７の板材加工機１側への走行、および可動台２６のＹ軸方向の移動を行い、吸着パッド配列体３６を下降させて、素材板材Ｗ１を板材加工機１のテーブル５上の所定の搬入位置に搬入する。この例では、図１に示すように、キャリッジ７が後退端にある状態で、ワークホルダ１２およびエンドロケータ１７に素材板材Ｗ１の２辺が各々接触する位置が所定の搬入位置である。この搬入位置の板材角部となる基準位置を鍵マークＭ１で図１に示す。ワークホルダ１２およびエンドロケータ１７への素材板材Ｗ１の押し付けは、素材板材Ｗ１がテーブル５上に降ろされた後、走行体２７をＸ，Ｙ方向に移動させることにより行われる。
【００２２】
板材加工機１で素材板材Ｗ１の加工により得られた製品板材Ｗ２の排出は、板材加工機１のテーブル５上の所定の製品板材排出部Ａ、または任意の排出位置から行う。サブヘッド５を用いて製品板材Ｗ２を切り離すときは、所定の製品板材排出部Ａは、前記のようにサブヘッド５の近傍位置となる。この排出は、走行体２７を前記排出部ないし排出位置へ移動させ、吸着パッド配列体３６を下降させて製品板材Ｗ２を吸着し、吸着パッド配列体３６の上昇後、走行体２７を板材貯蔵装置２の製品収納部２１上に移動させ、パッド配列体３６を下降させて吸着パッド３５の吸着を解除することにより行われる。製品収納部２１上での各製品板材Ｗ２の配置は、例えば、いわゆる姿置きとする。すなわち、板材加工機１で素材板材Ｗ１から複数枚の製品板材Ｗ２を切り抜くときは、素材板材Ｗ１に対する製品板材Ｗ２の板取り状態の配置となるように、製品収納部２１へ製品板材Ｗ２を並べて積載する。このように製品板材Ｗ２を並べて積載する場合も、走行体２７が直交２軸方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動自在であるため、走行体２７の移動により自由に行える。
【００２３】
板材加工機１での加工によりテーブル５上に残ったスケルトンＳは、走行体２７に設けられたグリッパ５１でスケルトンＳの縁部を把持し、走行体２７の移動によりスケルトン収納部２３まで、テーブル５および補助テーブル４上を引きずって搬出する。
【００２４】
つぎに、搬入，搬出動作の詳細を説明する。図８は、素材搬入時の吸着パッド配列体３６の各種の形態を示す。同図（Ａ）は、吸着パッド配列体３６の両側の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃを広げて搬出を行う場合、つまり両側の吸着パッド間隔を広げて搬出を行う場合を示す。同図（Ｂ）は、片側の吸着パッド間隔を広げて搬出を行う場合を示し、同図（Ｃ）は両側の吸着パッド間隔を狭めて搬出を行う場合を示す。同図（Ａ）〜（Ｃ）には、いずれも３種類の大きさ，形状の素材板材Ｗ１が示してある。
【００２５】
これらの図に示すように、吸着パッド配列体３６の吸着パッド間隔を適宜広げたり狭めたりすることにより、素材板材Ｗ１の大きさ，形状に適応した搬送が行えると共に、吸着パッド配列体３６が余分なスペースを取らず、板材加工機１の環境に応じた搬入が行える。例えば、走行体２７を板材加工機１側への前進端に移動させた状態で、素材板材Ｗ１の大きさ，形状に関わらず、吸着パッド配列体３６が板材加工機１の上フレーム１４等に干渉する問題を生じることなく、素材板材Ｗ１をエンドロケータ１７に当接する所定の搬入位置へ搬入することができる。
なお、搬入する場合は、同図（Ａ）〜（Ｃ）のいずれに示す場合でも、吸着パッド配列体３６の吸着パッド３５は、一般のものだけで吸引し、小パッド群の吸着パッド３５A ，３５B の吸引を停止しておいても良い。また、全ての吸着パッド３５，３５A ，３５B で吸引しても良い。
【００２６】
図９〜図１１は、製品搬出時の吸着パッド配列体３６の各種の形態を示す。これらの図は、いずれも製品板材Ｗ２が素材板材Ｗ１に対して複数枚に、あるいは小さく切断された場合の例であり、製品板材Ｗ２が板材加工機１における製品板材搬出部Ａにある状態を示す。なお、これらの図において、ＮＧの符号を付した吸着パッド３５は、吸引経路を遮断して吸引停止状態とされるものである。例えば、図（Ａ）において、右端一列の吸着パッド３５は、製品板材Ｗ２だけでなく、一部が素材板材Ｗ１にかかってしまう。このような位置にある吸着パッド３５は、吸着させると支障があるため、吸引停止状態としておく。
【００２７】
これら各図に示されるように、素材板材Ｗ１に比べて小さな製品板材Ｗ２を搬出する場合は、片方または両方の伸縮フレーム３３ｂ，３３ｃを縮めて吸着パッド間の間隔を狭め、吸着パッド配列体３６の幅を狭める。これにより、板材貯蔵装置２の製品収納部２１に製品板材Ｗ２を載置するときに、吸着パッド配列体３６が板材貯蔵装置２の周囲のフレーム等からなる板材貯蔵装置本体２ａ等に干渉することなく、載置動作が行える。すなわち、製品収納部２１に製品板材Ｗ２を載置するときは、複数の製品板材Ｗ２を姿置きするために、吸着パッド配列体３６を製品収納部２１の中心から外れた位置とする必要があるため、板材貯蔵装置２の板材貯蔵装置本体２ａなど、製品収納部２１の周囲に立ち上がる障害物があると、吸着パッド配列体３６との干渉が生じ易い。このような干渉を、吸着パッド配列体３６の幅を狭めることで防止することができる。また、大きな素材板材Ｗ１の搬送時には、吸着パッド配列体３６を広げ、できるだけ広範囲で吸着することで、安定した搬送が行える。
【００２８】
また、この吸着パッド配列体３６は、一部の吸着パッド３５A ，３５B を小パッド群で構成してあり、個々の小パッド４１の吸引経路４３（図６（Ａ））には絞り４４が設けてあるため、製品板材Ｗ２がパンチ孔等の孔が形成されたものであって、その孔に吸着パッド３５A ，３５B が対応する場合にも、負圧漏れの問題を生じることなく、製品板材Ｗ２を確実に吸着して搬送することができる。また、これらの小パッド群からなる吸着パッド３５A ，３５B は、吸着パッド配列体３６の一部に集中配置してあるため、例えば図１０（Ｃ）や、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すような小さな製品板材Ｗ２であっても、確実に吸着して搬送することができる。
【００２９】
吸着パッド配列体３６の小パッド群集中配置部４２における一部の吸着パッド３５B は、さらに旋回アーム４７に取付けて小パッド群集中配置部４２から進出可能としてあるため、例えば図１０（Ｃ）や、図１１（Ａ）に示すような小さな製品板材Ｗ２の場合に、その進出可能な吸着パッド３５B をタレット１３とサブヘッド１５との間に進出させることにより、偏りなく吸着できて、一層確実な吸着が行える。また、図１１（Ｂ）に示すように、タレット１３とサブヘッド１５との間に納まるような小さな製品板材Ｗ２であって、１個の吸着パッドでしか吸着できないようなものであっても、吸着することができる。この進出可能な吸着パッド３５B は、不要時はパッド取付フレーム３３側へ後退させておくことにより、吸着パッド配列体３６の移動時に、進出吸着パッド３５B が板材加工機１の上フレーム１４や、板材貯蔵装置２の板材貯蔵装置本体２ａ等と干渉することが防止される。
【００３０】
【発明の効果】
この発明の板材搬送装置は、板材加工機へ素材板材を搬入し、板材加工機から加工済みの製品板材を搬出する板材搬送装置であって、前記板材加工機は、板材を載せるテーブルと、このテーブル上の板材を加工する加工部と、板材をテーブル上で移動させる板材送り装置とを備え、素材板材から複数枚の製品板材を切り抜く加工を行うものであり、この板材搬送装置は、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に沿う第１の方向およびこの方向と直交する第２の方向に走行体を移動させる直交座標系の移動手段を設け、前記走行体に素材板材または製品板材を把持する把持手段を設けたものであり、前記板材貯蔵装置に設けられた素材収納部から素材板材を板材加工機の所定の搬入位置に搬入し、かつ前記板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、前記板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載するため、板材の搬入と搬出の両機能を備えながら、板材貯蔵装置に素材板材と製品板材の入替え機能を必要とせず、構成が簡単で低コストにでき、しかも板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載することができる。
前記板材貯蔵装置を、製品収納部と素材収納部とが前記第２の方向に並べて設けられ、これら製品収納部と素材収納部の並びを、前記板材加工機の前記第２の方向に沿う配置範囲を超えないように設けられるものとした場合は、板材加工機および板材貯蔵装置を含めた全体設備のレイアウトを方形化でき、床面積の有効利用が図れる。
また、前記直交座標系移動手段を、前記走行体を前記製品収納部と素材収納部へ移動可能にすると共に、前記走行体の前記把持手段に把持された素材板材を、前記走行体の移動により、板材加工機の位置決め部材に対して位置決め搬入を行うようにした場合は、位置決めパッド等の専用の位置決め手段を必要とせずに、板材加工機上に素材板材を位置決め状態に搬入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる板材搬送装置を板材加工機および板材貯蔵装置と組み合わせた板材加工設備の平面図である。
【図２】同板材加工設備の正面図である。
【図３】同板材加工設備の側面図である。
【図４】同板材加工設備における板材搬送装置の概略動作を示す平面図である。
【図５】板材搬送装置の吸着パッド配列体を示す平面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は各々同吸着パッド配列体の部分省略正面図および側面図である。
【図７】（Ａ）は吸着パッドの進出機構を示す平面図、（Ｂ）は同進出機構の断面図、（Ｃ）は同図（Ａ）をＣ方向から見た破断矢視図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は同板材搬送装置の素材搬入動作の各形態を平面図で示す説明図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は同板材搬送装置の製品搬出動作の各形態を平面図で示す説明図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は同板材搬送装置の製品搬出動作の他の各形態を平面図で示す説明図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は同板材搬送装置の製品搬出動作のさらに他の各形態を平面図で示す説明図である。
【符号の説明】
１…板材加工機 ２８…把持手段
２…板材貯蔵装置 ３０…直交座標系の移動手段
３…板材搬送装置 ３１，３２…駆動装置
５…テーブル ３４…昇降装置
６…加工部 ３５…吸着パッド
７…板材送り装置 ３５A ，３５B …小パッド群の吸着パッド
１２…ワークホルダ ３６…吸着パッド配列体
１６…位置決め部材 ４１…小パッド
１７…エンドロケータ ４４…絞り
２１…製品収納部 ５１…グリッパ
２２…素材収納部 Ａ…製品板材排出部
２３…スケルトン収納部 Ｐ…パンチ位置
２５…固定台 Ｗ１…素材板材
２６…可動台 Ｗ２…製品板材
２７…走行体
Claims (3)
- 板材加工機へ素材板材を搬入し、板材加工機から加工済みの製品板材を搬出する板材搬送装置であって、前記板材加工機は、板材を載せるテーブルと、このテーブル上の板材を加工する加工部と、板材をテーブル上で移動させる板材送り装置とを備え、素材板材から複数枚の製品板材を切り抜く加工を行うものであり、前記板材搬送装置は、板材加工機と板材貯蔵装置との離間方向に沿う第１の方向およびこの方向と直交する第２の方向に走行体を移動させる直交座標系の移動手段を設け、前記走行体に素材板材または製品板材を把持する把持手段を設けたものであり、前記板材貯蔵装置に設けられた素材収納部から素材板材を板材加工機の所定の搬入位置に搬入し、かつ前記板材加工機で素材板材から切り抜かれた複数枚の製品板材を、前記板材貯蔵装置に設けられた製品収納部上に並べて積載するものとし、前記把持手段は、走行体の下方に設置されたパッド取付フレームに複数の吸着パッドを平面的に並べて取付けた吸着パッド配列体で構成され、この吸着パッド配列体における一部となる隅部付近の吸着パッドは他の吸着パッドの配列間隔よりも密に配置され、前記走行体は前記吸着パッド配列体が、前記素材収納部および前記製品収納部の上方に位置可能とした板材搬送装置。
- 前記板材貯蔵装置は、製品収納部と素材収納部とが前記第２の方向に並べて設けられ、これら製品収納部と素材収納部の並びは、前記板材加工機の前記第２の方向に沿う配置範囲を超えないように設けられる請求項１記載の板材搬送装置。
- 前記板材貯蔵装置は、製品収納部と素材収納部とを有し、前記直交座標系移動手段は、前記走行体を前記製品収納部と素材収納部へ移動可能にすると共に、前記走行体の前記把持手段に把持された素材板材を、前記走行体の移動により、板材加工機の位置決め部材に対して位置決め搬入を行うようにした請求項１または請求項２記載の板材搬送装置。
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