ワークピース仕分け装置

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【発明の名称】	ワークピース仕分け装置
【発明者】	【氏名】フランチェスコスカパリ
【要約】	【課題】加工済みワークピースの仕分けを能率よくたくさん行うこと。【解決手段】複数の仕分け箱１４を円形に配列してなる仕分けエリア１４Ａの中心に搬送用ロボット１１を配置した。

【特許請求の範囲】
【請求項１】異種類または同種類の加工済みワークピースを搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送されて来るワークピースをその種類に応じて仕分けられるようにするために円周上に配列されるとともに配置位置特定情報を有する複数の仕分け箱と、前記円周の中心に回転自在に取付けられるとともに前記搬送手段によって搬送されて来るワークピースを受け取ってその種類に応じて前記複数の仕分け箱のうち特定の仕分け箱へ運ぶロボットと、前記複数の仕分け箱の各々の配置位置特定情報とワークピースの種類との対応関係に基づいて、前記搬送手段で送られて来るワークピースの種類を照合して得た配置位置特定情報と符号する仕分け箱に、前記ワークピースを運搬するよう前記ロボットを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするワークピース仕分け装置。
【請求項２】前記円周上に配列してなる複数の仕分け箱を鉛直方向に複数段配列することを特徴とする請求項１に記載のワークピース仕分け装置。
【請求項３】前記ロボットは、前記搬送手段によって搬送されて来るワークピースのうち先行するワークピースとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ種類であるとき、連続して来るすべてのワークピースを受け取った後、それらの種類に対応する前記配置位置特定情報と符号する同一の仕分け箱へ同時に運搬することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワークピース仕分け装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク、すなわち産業用機械の取扱い対象物であるワークピースの仕分け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】板金加工機であるパンチプレスやシャーリングには、種々の具体的構成で水平面が形成されている。これらの水平面上には、ワークピースにパンチング加工やシャーリング加工を行うための作業場所が設けられ、これらの作業場所へ向けて加工前のワークピースが所定のワークピース供給元から適宜の搬送手段によって流され、そこで必要な加工を受ける。
【０００３】ところで、加工したワークピースを機械から取り出すには、これまでは、作業員が機械を停止して一つずつ取り出すか、あるいは一枚の母材に小さなワークをまとめて作り、それらワークの四隅または一部を抜き取らずに母材に付けておく、いわゆるミクロジョイント加工方式の採用によって行っていた。
【０００４】そして、取り出したワークはその加工した内容に応じて仕分け箱に入れていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これまでの技術では、ワークの仕分けは、作業員の手によるものであったため、能率が悪くたくさんの仕分けができなかった。
【０００６】本発明は、上記実情に鑑み為されたものであって、その解決しようとする課題は、加工済みワークの仕分けを効率よくたくさん行えるワークピース仕分け装置を提供することを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明ワークピース仕分け装置は、以下の構成とした。
【０００８】すなわち、本発明のワークピース仕分け装置は、異種類または同種類の加工済みワークピースを搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送されて来るワークピースをその種類に応じて仕分けられるようにするために円周上に配列されるとともに配置位置特定情報を有する複数の仕分け箱と、前記円周の中心に回転自在に取付けられるとともに前記搬送手段によって搬送されて来るワークピースを受け取ってその種類に応じて前記複数の仕分け箱のうち特定の仕分け箱へ運ぶロボットと、前記複数の仕分け箱の各々の配置位置特定情報とワークピースの種類との対応関係に基づいて、前記搬送手段で送られて来るワークピースの種類を照合して得た配置位置特定情報と符号する仕分け箱に、前記ワークピースを運搬するよう前記ロボットを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】本発明のワークピース仕分け装置では、ワークピースをその種類に応じて仕分けられるようにするために円周上に配列される複数の仕分け箱を有するので、前記円周の直径を大きくすればそれだけ仕分け箱の数を多くできる。このため、ワークピースの数もそれに比例して多く仕分けられる。
【００１０】また、ロボットは、円周の中心に回転自在に取付けられているので、これを時計周りにおよび反時計周りに動くようにすれば、特定の仕分け箱へのアクセスを時計周りまたは反時計周りのうち短い方の経路で行くことができる。したがって、ロボットの特定の仕分け箱へのアクセスタイムを短縮できる。
【００１１】さらに、複数の仕分け箱の各々の配置位置特定情報とワークピースの種類との対応関係に基づいて、前記搬送手段で送られて来るワークピースの種類を照合して得た配置位置特定情報と符号する仕分け箱に、前記ワークピースを運搬するよう前記ロボットを制御手段によって制御するので、たくさんの加工済みワークの仕分け箱への仕分けを自動的に行える。
【００１２】そして、本発明では、円周上に配列してなる複数の仕分け箱を鉛直方向に複数段配列してもよい。このようにすることで、仕分け箱全体として円筒形態になるので、小さいスペースでも大量のワークピースの仕分けができる。なお、複数の仕分け箱を円周上いっぱいに配列するのではなくその一部に配列することで、前記複数の仕分け箱を円弧状にしてもよい。
【００１３】また、本発明では、ロボットは、前記搬送手段によって搬送されて来るワークピースのうち先行するワークピースとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ種類であるとき、連続して来るすべてのワークピースを受け取った後、それらの種類に対応する前記配置位置特定情報と符号する同一の仕分け箱へ同時に運搬するようにしてもよい。このようにすることで、多数のワークピースを同じ仕分け箱にまとめて一度に運べるので、仕分けに要する時間を短縮できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〈装置の全体構成〉以下、本発明の実施の形態を添付した図面に基いて説明する。
【００１５】図１に示すように、本発明に係るワークピース仕分け装置１は、パンチングとシャーリングの両機能を備えたパンチング＆シャーリングマシン３に適用されている。
【００１６】マシン３は、その長手方向における一方側にワークピース仕分け装置１が配置されており、パンチング部５とシャーリング部７は、それぞれマシン３のほぼ中央に配置されている。
【００１７】パンチング部５とシャーリング部７よって加工された異種類または同種類のワークピースは、図２からわかるように、搬送手段であるベルトコンベア９によってワークピース仕分け装置１に含まれるロボット１１の設置場所に向けて搬送される。そして、ベルトコンベア９によって搬送されて来たワークピースは、ベルトコンベア９上の所定位置でロボット１１に取り上げられ、その後はワークピースの種類に応じてワークピース仕分け装置１によって自動的に仕分けられるようになっている。
【００１８】以下、ワークピース仕分け装置１について詳述する。ワークピース仕分け装置１の主要部は、前記ロボット１１と、このロボット１１およびパンチング＆シャーリングマシン３を制御する図１に示した制御手段としてのコンピュータ１３と、図２および図３からわかるようにロボット１１を中心にその周りに円筒形に配列した複数の仕分け箱１４，１４，……である。したがって、図２に示すように、複数の仕分け箱１４，１４，……を上から見れば複数の仕分け箱１４，１４，１４，……は円周上に配列されていることがわかる。なお、円筒形に配列した複数の仕分け箱１４，１４，……のことを便宜上総称して仕分けエリア１４Ａということにする。
【００１９】そして、これらワークピース仕分け装置１の主要部１１，１３，１４Ａにベルトコンベア９等の周辺機器が付属してワークピース仕分け装置１を形成する。ロボット１１は、人の手に代わり得るものとして導入されており、そのため、片持ちばり式となっている。すなわち、ロボット１１は、図３に示すように、土台となるベース１６と、このベース１６上に載置される、人の腕や手首、指に相当する部分であるマニピュレータ１８とから構成される。なお、この実施例では、ベース１６は、仕分けエリア１４Ａの高さ寸法に合わせて台２０上に固定されている。
【００２０】マニピュレータ１８は、５軸制御となっており、ベース１６に載置されたボディ２２と、ボディ２２に連結されたアッパーアーム２４と、アッパーアーム２４に連結されたフォアアーム２６と、フォアアーム２６の先端に連結されたバケット２８とからなる。
【００２１】ボディ２２は、ベース１６上で中心軸Ｌを回動軸として時計回り方向におよび反時計回り方向に自在に回転する。アッパーアーム２４は、ボディ２２に間接部としてのショルダ３０を介して取り付けられ、仕分けエリア１４Ａの半径方向外側および内側に向けて伸縮する。また、フォアアーム２６は、アッパーアーム２４に他の間接部であるエルボ３２を介して取り付けられ、アッパーアーム２４と同様に仕分けエリア１４Ａの半径方向外側および内側に向けて伸縮する。さらに、バケット２８は、リストピッチと称する図示しない間接部を介してフォアアーム２６に対し上下に回動する。なお、前記各間接部は、明示しないステッピングモータによって作動する。
【００２２】仕分けエリア１４Ａは、円形柵状部３４と、その上下方向に適宜の間隔をおいて配置される上段部３６，中段部３８および下段部４０とからなる。そして、例えば、上段部３６の仕分け箱１４，１４，……には、パンチングされたワークピースが、また中段部３８の仕分け箱１４，１４，……には、シャーリングされたワークピースが入れられるようになっている。また、下段部４０の仕分け箱１４，１４，……は、上段部３６の仕分け箱１４，１４，……および中段部３８の仕分け箱１４，１４，……が足りなくなった場合の補助用であり、下段部３６の仕分け箱１４，１４，……の半分ずつをそれぞれパンチングされたワークピース用仕分け箱として、またシャーリング用仕分け箱として設けてある。そして、これらの情報は予めコンピュータ１３に入力されている。
【００２３】そして、ロボット１１の設置場所に向けてベルトコンベア９によって搬送されて来る個々のワークピースが、どういう加工をされたものでいくつ搬送され、またどの時点で搬送されて来るかについては、個々のワークピースがベルトコンベア９によって搬送される前、例えばワークピースにパンチング加工またはシャーリング加工を施した後でコンピュータ１３に情報として送られ、コンピュータ１３は、その情報を一時的に記憶する。
【００２４】なお、ワークピース一つを加工するに要する時間は一定であり、加工されたワークピースがベルトコンベア９によってその所定場所に搬送されるに要する時間も一定であるから、同一のワークピースが複数個連続して加工される場合、ワークピースの数が判れば、コンピュータ１３は、ベルトコンベア９の前記所定場所に最初に加工したワークピースの到着時間と最後に加工したワークピースの到着時間を前もって知ることができる。それまでの間は、ロボット１１は、仕分けエリア１４Ａのいずれかにおいて、コンピュータ１３からベルトコンベア９の前記所定場所にまで移動する旨の指令が出るまで待機している。
【００２５】そして、最初に加工したワークピースが前記ベルトコンベア９上の所定場所に到着する時間に同期させて仕分けエリア１４Ａからロボット１１がベルトコンベア９の前記所定場所に向かうようになっている。また、ロボット１１がベルトコンベア９の前記所定場所から仕分けエリア１４Ａに向けて移動する時期を最後に加工したワークピースが前記所定場所に到着する時間に同期してある。したがって、ベルトコンベア９上を連続して流れて来る複数のワークピースのうち最初と最後のワークピースの間に位置するワークピースがベルトコンベア９上を流れて来る間、ロボット１１はベルトコンベア９上の所定場所で待機し、前記複数のワークピースをロボット１１のバケット２８にひとまとめに取り上げるのである。
【００２６】このように、ベルトコンベア９によって搬送されて来る先行のワークピースとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ種類であって、同一の仕分け箱１４に運ばれるものであるときは、コンピュータ１３は、ロボット１１が、これらのワークピースをベルトコンベア９上でバケット２８にひとまとめにした後、同一の仕分け箱１４に向けて同時に運搬するよう、ロボット１１を制御する。なお、ロボット１１が現在どこにいるかについては、適宜のセンサによって検知されるようになっている。
【００２７】一方、仕分け箱１４，１４，１４，……の各々がワークピースで満杯になると、その旨がコンピュータ１３に伝えられるようになっており、そのために、例えば、仕分け箱１４に入ったワークピースの数を自動カウントする方法や、仕分け箱１４に入ったワークピースが満杯になったことを重量で検出するという周知の方法が採用されている。したがって、仕分け箱１４に現在幾つのワークピースが入っており、あと幾つ入るということもコンピュータ１３には伝達される。
【００２８】仕分け箱１４がワークピースで満杯になると、その旨がコンピュータ１３に伝えられる。するとコンピュータ１３がロボット１１の動きを制御して、該当する仕分け箱１４にはワークピースを運ばないようになる。したがって、この仕分け箱１４には、それ以上のワークピースが入れられないようになる。なお、仕分け箱１４が満杯になった時点でそのことを作業員に報せるように音や光、またはそれらの組み合せによって知らしめるようにしてもよい。
【００２９】一方、ベルトコンベア９によって搬送されて来たワークピースをその種類に応じて仕分けられるように、仕分け箱１４，１４，……には、その各々の配置位置を特定するための配置位置特定情報としてアドレスが付けられている。アドレスとしては、例えば適宜の番号や名前が付される。これらの番号や名前は、実際に仕分け箱１４，１４，……に記されるとともに、コンピュータ１３に記憶される。
【００３０】また、ワークピースはどういう加工をされるものであるかの情報、すなわち、本実施形態で述べているパンチング＆シャーリングマシン３では、パンチング加工とシャーリング加工の両方がなされるという情報も、前記マップに加工情報として入力してある。
【００３１】そして、パンチング＆シャーリングマシン３でワークピースを加工すると、そのときの加工の種類、ワークピースの数およびワークピースがベルトコンベア９上の所定位置にいつ搬送されて来るかの情報がコンピュータ１３に伝えられる。そして、これらの情報のうちワークピースがどのような加工をされたものであるという情報からコンピュータ１３は、搬送されて来たワークピースをまずどこの段部へ運ぶべきかを決め、次に段部が決まったら、この段部のうち搬送されて来るワークピースの数分を収容できる仕分け箱を判定し、この仕分け箱のアドレスをコンピュータ１３は記憶する。その後コンピュータ１３からロボット１１に指令がなされ、前記アドレスと符号する所定の段部の仕分け箱１４に向けて前記所定場所から個々のワークピースがロボット１１によって運ばれる。
【００３２】なお、既述のようにベルトコンベア９によって搬送されて来るワークピースのうち先行のワークピースとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ種類であって、同一の仕分け箱１４に運ばれるものであるときは、これらのワークピースをベルトコンベア９上でまとめた後、同一の仕分け箱１４に同時に運搬する。また、コンピュータ１３は、ロボット１１がワークピースをベルトコンベア９から取り上げた後、所望の仕分け箱１４に向けてワークピースをいち早く運搬するには、ベルトコンベア９に位置しているロボット１１を仕分けエリア１４Ａにおける時計回りまたは反時計回りのうちのどちら回りに動かした方がよいかの判定を行う。そして、その判定結果に基づいて、コンピュータ１３は、ロボット１１を適宜の方向に回転するよう制御する。そしてワークピースをその仕分け箱に運搬した後は、今と反対回りに回転してベルトコンベア９に戻る。以上の動作をロボット１１はワークピースが加工される間行う。
【００３３】〈実施形態の作用効果〉次にこのような構成のワークピース仕分け装置１についての作用効果を説明する。
【００３４】ワークピース仕分け装置１では、複数の仕分け箱１４，１４，……を円筒形に配列したので、仕分けエリア１４Ａの直径の程度を大きくすればそれだけ多くの仕分け箱１４，１４，……を確保できる。その結果、ワークピースをたくさん仕分けられる。
【００３５】また、このロボット１１は、仕分けエリア１４Ａの中心に配置され、時計周りにおよび反時計周りに回転自在に動くので、特定の仕分け箱１４へのアクセスを時計周りまたは反時計周りのうち短い方の経路で行くことができる。したがって、ロボット１１の特定の仕分け箱１４へのアクセスタイムを短縮できる。
【００３６】一方、複数の仕分け箱１４，１４，……には、ベルトコンベア９によって仕分けエリア１４Ａに向けて搬送されて来るワークピースをその種類に応じて仕分けられるように、各々の仕分け箱１４，１４，……には種類に応じたアドレスを付してある。また、コンピュータ１３には、複数の仕分け箱１４，１４，……のアドレスとワークピースの種類とを比較するためのマップを備えている。そして、満杯になっていない仕分け箱１４がどれであるかも見極められる。
【００３７】しがって、前記マップに基づいて前記ワークピースの種類を照合して得たアドレスと符号するとともに満杯になっていない仕分け箱１４に向けて前記ワークピースを運ぶようロボット１１は制御される。この結果、たくさんの加工済みワークピースの仕分け箱１４への仕分けを自動的に行える。
【００３８】また、円形に配列した仕分けエリア１４Ａを鉛直方向に複数段配列することで仕分けエリア１４Ａを円筒形態にしたので、小さいスペースでも大量のワークピースの仕分けができる。
【００３９】さらに、ベルトコンベア９によって搬送されて来るワークピースのうち、先行するワークピースとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じアドレスの搬送箱１４に運ばれるものであるときは、コンピュータ１３は、これらのワークピースを一度にまとめて同じ仕分け箱１４に運べるようになっている。このため、そのような場合、ロボット１１は、そのバケット２８で先行するワークピースをベルトコンベア９から取り上げた後、仕分け箱１４に向かわずに後続のワークピースが来るまで待機する。そして、後続のワークピースがその待機場所に来たら、先行するワークピースとともに後続のワークピースをもバケット２８で取り上げて、その後これらのワークピースをひとまとめにして仕上げ箱１４にまで運ぶ。
【００４０】このように、多数のワークピースをまとめて仕分けエリア１４Ａに運ぶことができるので、仕分けに要する時間の短縮ができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のワークピース仕分け装置によれば、円周上に仕分け箱を複数配列したので、円周の径を大きくすることで多くの仕分け箱を配列できる。このため、仕分け箱の数に比例して多くのワークピースの仕分けもできるようになる。
【００４２】また、ロボットは、仕分け箱によって囲まれてなる領域の中心に回転自在に取付けられるので、時計周りにおよび反時計周りに動けるので、特定の仕分け箱へのアクセスを時計周りまたは反時計周りのうち短い方の経路で行くことができる。したがって、ロボットの特定の仕分け箱へのアクセスタイムを短縮できる。
【００４３】さらに、仕分け箱は、その配置位置特定情報を有する。また、この仕分け箱の配置位置特定情報とワークピースの種類との対応関係に基づいて、搬送手段で送られて来るワークピースの種類を照合して得た配置位置特定情報と符号する仕分け箱に、前記ワークピースを運搬するように、前記ロボットは制御手段によって制御される、したがって、たくさんの加工済みワークピースの仕分け箱への仕分けを自動的に行える。
【００４４】そして、円周上に配列してなる複数の仕分け箱を鉛直方向に複数段配列したので、仕分け箱全体として円筒形態になる。このため、小さいスペースでも大量のワークピースの仕分けができる。
【００４５】また、ロボットは、前記搬送手段によって搬送されて来るワークピースのうち先行するワークピースとこれに連続して来る後続のワークピースとが同じ種類であるとき、連続して来るすべてのワークピースを受け取った後、それらの種類に対応する前記配置位置特定情報と符号する同一の仕分け箱へ同時に運搬する。その結果、多数のワークピースをまとめて仕分け箱に運ぶことができるので、仕分けに要する時間の短縮ができる。

【出願人】	【識別番号】５９７１２９１７１【氏名又は名称】サルバニーニイタリアソシエタペルアチオーニ
【出願日】	平成９年（１９９７）９月９日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】遠山勉（外３名）
【公開番号】	特開平１１－９０３４８
【公開日】	平成１１年（１９９９）４月６日
【出願番号】	特願平９－２４４２０６