| 【発明の名称】 |
板材仕分け装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】大橋 薫 【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内
【氏名】舩引 猛 【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】従来の板材仕分け装置は、板材を搬送する途中に搬送路を分岐させることにより板材を仕分けしていたので、搬送路のために広い設置スペースが必要であった。
【解決手段】板材を載せて搬送する搬送部4と、搬送される板材の種類を判別する判別部7と、搬送部4の所定位置に設けられ、搬送される板材が所定位置に達するとこの板材を落下させる開口部4hと、開口部4hの下に待機し、開口部4hから落下する板材を受けてこれを積載する複数の積載部9とを備え、積載部9を判別部7が判別した板材の種類に対応して待機させるようにする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 板材を載せて搬送する搬送部と、搬送される板材の種類を判別する判別部と、前記搬送部の所定位置に設けられ、搬送される板材が該所定位置に達するとこの板材を落下させる開口部と、前記開口部の下に待機し、前記開口部から落下する板材を受けてこれを積載する複数の積載部とを備え、該積載部を前記判別部が判別した板材の種類に対応して待機させることを特徴とする板材仕分け装置。 【請求項2】 板材を載せて搬送する搬送部と、搬送される板材の種類を判別する判別部と、前記搬送部の所定位置に設けられ、前記判別部により判別された所定の種類の板材が前記所定位置に達するとこの板材を落下させる開口部とを備えた板材仕分け装置。 【請求項3】 前記搬送部を搬送方向の先の方が低くなるように傾斜させたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の板材仕分け装置。 【請求項4】 前記開口部から落下する板材を受けてこれを積載する積載部を備えた請求項2に記載の板材仕分け装置。 【請求項5】 所定の種類の板材を少なくとも前記開口部を過ぎるまで搬送することを特徴とする請求項1に記載の板材仕分け装置。 【請求項6】 常時は前記開口部の下にはなく、かつ前記開口部と前記積載部との間の所定の動作位置に移動可能で、かつ該動作位置にある場合は前記開口部から落下する板材を受けて載せ、かつ前記動作位置から常時の位置に移動する際には載せた板材を下に落とす一時受け部を備えた請求項1または請求項4に記載の板材仕分け装置。 【請求項7】 前記積載部の周囲の少なくとも一面について積載した板材を揃える揃え部を備えた請求項1または請求項4に記載の板材仕分け装置。 【請求項8】 前記積載部に積載された板材を搬送できるように設けた積載板材搬送部を備えた請求項1または請求項4に記載の板材仕分け装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】 この発明は、搬送される板材を種類に応じて仕分けする板材仕分け装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】 従来の板材仕分け装置は、板材を搬送する途中で搬送路を分岐させることにより、板材を仕分けしていた。搬送路の分岐には、上下方向に動く分岐板を使用する。分岐板が上の位置にあると分岐板の下に開口部ができ、この開口部から分岐板の下の搬送路を板材が通る。分岐板が下の位置にあると分岐板がこの開口部を塞ぎ、分岐板の上の搬送路を板材が通る。分岐板の上と下のそれぞれの搬送路の先には、板材を集積する部分または次段階の加工装置などがある。(例えば、特許文献1と特許文献2参照)。 【0003】 【特許文献1】 実開平6−74225号公報 【特許文献2】 特開平4−101962号公報 【0004】 【発明が解決しようとする課題】 従来の板材仕分け装置では、搬送路の分岐により仕分けを行うので、以下の課題があった。 (1)搬送路を構成するために数個のコンベヤが必要である。 (2)搬送路の設置スペースが必要であり、生産ラインの省スペース化では不利である。 (3)搬送スピードを速くできない。あまり速くすると、板材が分岐板にひっかかる。 この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、必要最小限のコンベヤと設置スペースだけを使用して高速に板材を仕分けできる板材仕分け装置を得ることを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】 この発明に係る板材仕分け装置は、板材を載せて搬送する搬送部と、搬送される板材の種類を判別する判別部と、前記搬送部の所定位置に設けられ、搬送される板材が該所定位置に達するとこの板材を落下させる開口部と、前記開口部の下に待機し、前記開口部から落下する板材を受けてこれを積載する複数の積載部とを備え、該積載部を前記判別部が判別した板材の種類に対応して待機させるようにしたものである。 【0006】 また、板材を載せて搬送する搬送部と、搬送される板材の種類を判別する判別部と、前記搬送部の所定位置に設けられ、前記判別部により判別された所定の種類の板材が前記所定位置に達するとこの板材を落下させる開口部とを備えたものである。 【0007】 【発明の実施の形態】 実施の形態1. 図1はこの発明の実施の形態1における板材仕分け装置1の構成を説明するための斜視図である。図2はこの実施の形態1における板材仕分け装置1の構成を説明するための三面図であり、図2(a)に平面図を、図2(b)に正面図を、図2(c)に側面図をそれぞれ示す。図1、図2ともに可動部は常時の位置を図示したものである。なお、図1の斜視図では、要部の構成だけを表しており、また図2の三面図の平面図(a)と側面図(c)では、切断されて仕分けされる板材2を参考までに2点鎖線で表している。板材仕分け装置1は、必要な広さを有する所定の高さの設置台に設置される。なお、板材仕分け装置1が設置台を含むものでも良い。 この実施の形態1では、打ち抜き穴がある板材A2aと、これと同じ寸法で打ち抜き穴がない板材B2bを、切断機3の直後の工程として仕分けする場合を例として、板材仕分け装置1の構成を説明する。なお、板材Aと板材Bを区別しない場合は、単に板材2と表記することとする。 【0008】 切断機3には、切断機3から板材仕分け装置1の方向に板材2を送る板材送り装置と、板材2を切断する切断部とがある。 板材仕分け装置1は、搬送部である搬送コンベヤ4と、搬送コンベヤ4の下に配置される仕分けした板材2を積載する仕分け積載装置5と、これらの装置を固定するフレーム6(図1には図示せず)と、搬送コンベヤ4の切断機3に近い側の上方に設置されて板材2の種類を判別する判別部である監視カメラ7と、この監視カメラ7からの情報を入力として搬送コンベヤ4と仕分け積載装置5を制御するマイコン8とから構成される。ここで説明の都合上、搬送コンベヤ4と板材2の遠端と近端を、以下のように定義する。切断機3から遠い方の端を遠端とし、近いほうの端を近端とする。搬送コンベヤ4の板材2を載せる面は、遠端の方が近端よりも低くなるように傾斜している。搬送コンベヤ4の長さは、処理する板材2の長さの最大値に必要最小限の余裕を持たせた値とする。 【0009】 搬送コンベヤ4は、両端が回転自在にフレーム6に同じ高さで互いに平行に遠端が低くなるように取り付けられた2本のローラー支持棒4aと、それぞれのローラー支持棒4aに垂直にかつ互いに平行に回転自在に設置された所定の数のローラー4bと、それぞれのローラー支持棒4aに垂直に上方の所定の角度(図は約45度の場合を示す)に各一端部が取り付けられた2本の回転制御用棒4cと、この2本の回転制御用棒4cの各他端部がそれぞれはめ込まれて移動する水平方向の2個の長穴を有する回転ガイド4dと、この回転ガイド4dを上下に移動可能にフレーム6に取り付ける1本の回転ガイド支持棒4eと、この回転ガイド支持棒4eを上下に移動させるための開口部駆動機構4f(図示せず)と、搬送コンベヤ4から搬送方向に板材2が落ちないようにする板材止め部4gとから構成する。なお、前記回転ガイド支持棒4eは、フレーム6にある円筒状の指示棒保持部6aに挿入される。 【0010】 常時は、2本のローラー支持棒4aとローラー4bとにより構成される板材2が載る搬送面は、搬送方向の遠端が低くなるように傾斜した平面である。ローラー支持棒4aに垂直なローラー4bがローラー支持棒4aとともに回転してできる回転面は、搬送面に垂直になる。搬送面と回転面との交差部分の直線は、水平で搬送方向に垂直となる。2本の回転制御用棒4cの回転面は同一面であり、また回転ガイド4dと回転ガイド支持棒4eの移動面も、前記回転制御用棒4cの回転面と平行な同一面上にある。回転ガイド4dと回転ガイド支持棒4eは、搬送面に垂直な方向すなわち上下方向に移動可能である。ゆえに回転ガイド4dが移動すると、回転制御用棒4cの各他端部が回転ガイド4dの水平な長穴にはめ込まれているので、回転制御用棒4c、ローラー支持棒4a、及びローラー4bが回転する。 【0011】 ローラー4bはそれぞれ向き合うように2本のローラー指示棒4aに設けられているが、その間には開口部4hがある。この開口部4hの幅は、常時は板材2の幅よりも十分な余裕を持って小さいとする。ローラー4bが下を向くようにローラー支持棒4aを回転させると、両側のローラー4b間の開口部4hの幅が板材2を載せることができないほど広くなる。ローラー4bは搬送コンベヤ4の遠端に近い方が短くしてあり、その結果開口部4hの幅は遠端の方が広くなる。 【0012】 開口部駆動機構4f(図示せず)は、必要な移動を行うための駆動力を得るためのモータや空気圧機器や油圧機器などの動力機器と、この動力機器の駆動力を必要な移動に変換する機構などから構成される。これらの動力機器および機構は、工作機械で普通に使用される技術であるので、ここでは詳述しない。これらの動力機器および機構は、必要な移動が実現できるものであればどのようなものでも良い。開口部駆動機構4fは、斜視図や三面図でも表示しない。マイコン8の動作を説明する上で、マイコン8の制御対象としてだけ使用する。このことは、開口部駆動機構4f以外の駆動機構にもあてはまる。 【0013】 搬送コンベヤ4の開口部4hの大きさを変える機構を説明するための図を、図3に示す。図3では説明に不要な部分は省略している。図3(a−1)は前記開口部4hが最も狭いW1である常時の状態を示す正面図で、図3(a−2)はこの常時の状態における側面図である。これに対して、図3(b−1)に開口部4hが最も広いW2である場合の状態を示す正面図で、図3(b−2)はこの状態における側面図である。図3(a−1),(a−2)の状態から回転ガイド支持棒4eと回転ガイド4dを下に移動させると、回転ガイド4dの水平な長穴に回転制御用棒4cの他端部がはめこまれているので、この他端部が回転ガイド4dの長穴の中で移動し、したがって回転制御用棒4cは下方向に回転するように移動する。回転制御用棒4cが下方向に回転すると、ローラー支持棒4aとローラー4bも回転する。ローラー4bが回転することにより、両側のローラー4bの間の開口部4hの幅が広くなる。回転ガイド支持棒4eと回転ガイド4dを最も下まで移動させた状態が図3(b−1),(b−2)である。 【0014】 図3(b)の状態から回転ガイド支持棒4eと回転ガイド4dを上に移動させると、逆の過程をへて図3(a)の状態になる。マイコン8により開口部駆動機構4fが制御されて、搬送コンベヤ4の開口部4hは図3(a)と図3(b)の何れかの状態となる。 【0015】 仕分け積載装置5は、積載部である2個の板材積載部9a、9bと、その間の仕切り5cと、積載部駆動機構5d(図示せず)とから構成される。ここでは、板材積載部9aに板材A2aを積載し、板材積載部9bに板材B2bを積載するとする。なお、9a、9bを区別しない場合は、単に板材積載部9と表記する。 板材2の搬送方向に直角な向きすなわち左右に板材積載部9a、9bが並び、搬送コンベヤ4の開口部4hの下に、板材積載部9aまたは板材積載部9bの何れかが待機しうるように移動可能である。図示しない積載部駆動機構5dは、板材積載部9を左右に移動させるものである。 【0016】 この実施の形態1でのマイコン8による制御動作を説明するためのブロック図を、図4に示す。監視カメラ7からの画像情報が画像処理部10に入力され、画像処理部10の処理結果が、板材2の種類を判別する判別部である板材判別部11に入力される。板材2が搬送コンベヤ4上の所定位置に来ることを検出する板材位置監視部12は、板材2を切断する切断機3からの動作情報を入力として、切断から所定時間(0秒も含む)経過後に板材2が所定位置にあると判断する。 板材判別部11により板材2の種類が変化したことが検出されると、積載部制御部13が板材2の種類に応じた板材積載部9aまたは板材積載部9bを搬送コンベヤ4の開口部4hの下に移動させ待機させる。板材2が所定位置にあることを板材位置監視部12が検出すると、開口部制御部14が搬送コンベヤ4の開口部4hを大きくして、所定時間経過後に開口部4hを元の大きさに戻す。 【0017】 積載部監視部15は、板材判別部11で判別された種類の板材2ごとに開口部制御部14の動作信号を数えて、板材積載部9a、9bに何枚の板材2があるかを監視し、何れかの板材積載部9に積載された板材の枚数が所定数になると、前工程の装置である切断機3を停止し、積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fが動作しないようにロックする。 【0018】 積載部制御部13と積載部駆動機構5dの間に設けられたスイッチ16Aは、積載部監視部15により積載部駆動機構5dの動作をロックするためのアナログスイッチである。スイッチ16Aの入切を制御する制御端子に積載部監視部15の出力端子が接続され、制御端子の電圧がHレベルの場合に、積載部監視部15からの制御信号が積載部駆動機構5dに伝わる。制御端子の電圧がLレベルの場合には、積載部監視部15からの制御信号が積載部駆動機構5dに伝わらない。 積載部監視部15は常時は、スイッチ16Aの制御端子をHレベルにする。積載部監視部15が何れかの板材積載部9で板材2が所定数であることを検出した時は、スイッチ16Aの制御端子をLレベルにして、積載部制御部13からの制御信号が積載部駆動機構5dに伝わらないようにする。 【0019】 開口部制御部14と開口部駆動機構4fとの間にも同様に、積載部監視部15により入切が制御されるスイッチ16Bがある。積載部監視部15の停止信号は切断機3に伝えられ、停止信号を受けると切断機3も停止する。 積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fをロックする理由は、板材積載部9から板材2を取出す作業中に、板材積載部9が移動したり、開口部4hから板材2が落下したりすると、板材2が装置に引っかかるなどして仕分け動作を継続できなくなる恐れがあるので、そのような事態を防止するためである。これらのスイッチは、板材積載部9から板材2を取出す作業中に積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fとが動作しないようにするものであれば、どのようなものでも良い。同様な理由で、前工程の装置も停止する。 【0020】 取出し作業完了検出部17は、板材積載部9から板材2を取出す作業が完了したことを検出する。取出し作業が作業員により行われる場合は、取出し作業完了検出部17は押ボタンなどの作業員の判断を入力する装置である。取出し作業が自動化装置で行われる場合は、取出し作業完了検出部17は自動化装置にある。 取出し作業完了検出部17の検出出力は、積載部監視部15の入力になる。 【0021】 以上で構成の説明を終了し、以下で動作を説明する。 まず、板材A2aが来る。板材送り装置により板材A2aが切断部よりも出ると、監視カメラ7からの画像をマイコン8が処理して板材2の種類を判断し、その判断結果により必要であれば板材積載部9aを搬送コンベヤ4の開口部4hの下に移動させ待機させる。 【0022】 板材A2aが切断部から所定の長さだけ出ると、切断部が板材A2aを切断する。切断部により切断された板材A2aは搬送コンベヤ4のローラー4bの上に載る。ローラー4bは水平な位置にあり、開口部4hの幅が板材2の幅よりも狭いので、板材A2aは下に落ちない。搬送コンベヤ4が板材A2aの遠端が低くなるように傾斜しているので、板材A2aはローラー4bの上を遠端の方向すなわち切断機3から遠くなる方向に移動する。 【0023】 板材2の切断から所定時間が経過したことをマイコン8が処理して判断すると、マイコン8が回転ガイド支持棒4eと回転ガイド4dを下方に移動させるように開口部駆動機構4fを制御する。回転ガイド4dが下がると図3を用いて説明したように搬送コンベヤ4の開口部4hが広くなり、板材A2aが下に落ちる。搬送コンベヤ4が板材A2aの遠端が低くなるように傾斜しているので、板材A2aは遠端が低い斜めの状態で落下する。板材A2aは、下にある板材積載部9aに載せられる。板材積載部9aに既に板材A2aがあれば、その上に積み重なる。回転ガイド支持棒4eと回転ガイド4dは所定の位置まで下がった後で所定時間経過後に上昇して、常時の位置に戻る。 なお、板材2が切断されるとすぐに次の板材2が切断部から出て来るので、開口部4hを開閉して板材2を板材積載部9に積載する処理と、次の板材2の種類を判別する処理とは並行して実施する。 【0024】 板材A2aの次に板材B2bが来るとする。板材送り装置により板材B2bが切断部よりも出ると、監視カメラ7からの画像をマイコン8が処理して板材B2bであることを判断し、このときは板材積載部9aが搬送コンベヤ4の開口部4hの下にあるので、前の板材A2aが板材積載部9aに積載された後で、板材積載部9bが搬送コンベヤ4の開口部4hの下にくるように仕分け積載装置5を移動させ待機させる。 以降の動作は、板材A2aの場合と同様である。ただし、板材積載部9bの搬送コンベヤ4の開口部4hの下への移動が完了し、かつ板材2の切断から所定時間が経過後に、搬送コンベヤ4の開口部4hを大きくする。開口部4hから落下した板材B2bは、下にある板材積載部9bに載せられる。板材積載部9bに既に板材B2bがあれば、その上に積み重なる。 【0025】 板材積載部9bの移動が遅れるなどの原因で搬送コンベヤ4の開口部4hを大きくすることが遅くなったとしても、開口部4hが大きくなった時点で板材2を下に落とすことができるようにする。また、開口部4hを大きくするタイミングを決める板材2の切断からの所定時間は、早すぎることがないように調整しておく。 【0026】 板材積載部9aまたは板材積載部9bに積載された板材2が所定数(N1)になると、マイコン8で実施される積載部監視部15がそのことを検出し、前工程の装置である切断機3を停止し、積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fが動作しないようにロックする。装置が停止すると、作業員または自動化装置により所定数になった種類の板材2を板材積載部9から取出す。 取出し作業完了検出部17により取出し作業の完了が検出されると、そのことが積載部監視部15に伝えられる。そして、積載部監視部15は、積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fの動作ロックを解除し、切断機3も起動する。 【0027】 このように、この発明による板材仕分け装置1は長大な搬送路及び搬送コンベヤが不要であり、板材の長さに必要最小限の余裕だけを持たせた長さの搬送コンベヤ4のスペースだけで、板材積載部9の数以下の種類の板材2を仕分けできるという効果がある。余裕は必要最小限でなくても、搬送コンベヤ4の長さが小さければ、必要とするスペースが小さくてよいという効果がある。 長さ250〜300mmの板材2を仕分けする場合には、長さ方向で800mm程度の省スペースが実現できる。省スペースできる長さは板材2の長さとほぼ比例するので、板材2の長さが長いほど省スペースの効果が大きくなる。 【0028】 板材2は常に同じ搬送路を流れるので、搬送路の分岐箇所で板材2がひっかかるおそれがなく、処理速度を速くできるという効果もある。必要な処理速度に対応できるように、搬送コンベヤ4と仕分け積載装置5の必要な機構を調整すればよい。 この板材仕分け装置1によれば、ロール状の板をプレスで穴あけ加工し、定尺に切断した、板厚1.0〜2.5mm、幅250〜300mm、長さ600〜900mmの板材2を、穴あけ加工した板材と穴あけ加工していない板材とに仕分けする板材仕分け装置1で、3秒以下で1枚の板材2を仕分けするという処理速度を実現できる。なお、ここで示した寸法の板材2を標準板材と呼ぶことにする。 【0029】 3秒以下で標準板材を仕分けするために、可動部の移動に要する時間は、板材積載部9の移動が約1秒、開口部4hの開閉が約0.5秒としている。板材2が開口部4hから落下する時間は、開口部4hの開閉に要する時間に含まれるとする。板材積載部9の移動と開口部4hを閉じる動作とは同時に実施できるとする。1個の板材を仕分けするのに必要な可動部の移動に要する時間は、板材積載部9の移動の約1秒と開口部4hの開く動作の約0.5秒の合計約1.5秒であり、3秒に対して約1.5秒の余裕がある。なお、板材2の種類の判別は、開口部4hを開閉する時間を利用して行うことができるので、板材2を仕分けするのに要する時間は可動部の移動時間だけと考えてよい。 【0030】 搬送コンベヤ4を遠端が低くなるように傾斜させているので、ローラー4bの上に載った板材2を自然に遠端の方向に移動させることができ、板材2を搬送コンベヤ4の上で移動させるためにローラー4bを回転させる必要がなく、搬送コンベヤ4の構造を簡単にできるという効果がある。搬送コンベヤ4を水平にしてローラー4bを回転させる機構を持たせても、この効果以外は同様の効果がある。 【0031】 搬送コンベヤ4を遠端が低くなるように傾斜させており、搬送コンベヤ4の開口部4hは遠端が幅広になるようにしているので、板材2の遠端が低くなるように傾斜した姿勢で安定して落下し、仕分け積載装置5の上で整って積み重なるという効果がある。なお、搬送コンベヤ4を傾斜させるか、開口部4hの幅を変化させるかだけでも、同様な効果がある。 もし、搬送コンベヤ4が水平で開口部4hの幅にも変化がなければ、板材2が最後までローラー4bと接触する部分が高い位置で落下する。板材2が最後までローラー4bと接触する部分はどこになるか場合により変化するので、落下時の板材2の姿勢は安定しない。落下時の板材2の姿勢が安定しないので、仕分け積載装置5の上で乱雑に積み重なることになる。乱雑に積み重なることが問題でなければ、搬送コンベヤ4が水平で開口部4hの幅にも変化がないようにしてもよい。 【0032】 搬送コンベヤ4の開口部4hは遠端を幅広にすることにより、板材積載部9に落ちた板材2がはねあがっても、搬送コンベヤ4に引っかかる可能性が少ないという効果がある。 また、搬送コンベヤ4の開口部4hの遠端を幅広にすると、遠端のローラー4bは短くなる。そのため、開口部4hを大きくした際にローラー4bが板材積載部9と接触しにくいので、板材積載部9と搬送コンベヤ4の下端の間隔すなわち板材2の落下距離を短くできるという効果もある。 【0033】 この実施の形態1では、切断機3のすぐ後の工程に板材仕分け装置1を配置した場合で説明したが、前工程は何であってもよい。また、この実施の形態1では、2種類の板材2を判別する場合で説明したが、板材積載部9の数を増やせば、3種類以上にも対応できる。板材積載部9として想定する種類の最大数だけ用意しておき、実際に仕分けする種類のものだけを使用することにすれば、想定する最大数以下の種類であれば何種類でも対応できる。種類の変更は、板材判別部11と積載部制御部13を実現するプログラムまたはこのプログラムが利用するデータを変更することで対応する。あるいは、板材積載部9を取り外し可能として、必要な数の板材積載部9だけを仕分け積載装置5に取り付けるようにしても良い。さらには、仕切り5cの位置を可変にして、仕切り5cの数を変更できるようにしてもよい。その場合でも同様な効果がある。 【0034】 最大数未満の種類で使用する場合には、板材積載部9は互いに隣接するものを使用すれば、板材積載部9の移動に要する時間を最小化でき、処理速度を速くできる。また、板材2の種類の変更パターンで頻繁に発生するものがある場合は、その変更パターンでの変更前と変更後の種類に対応する板材積載部9が互いに隣接するようにしても、同様な効果がある。 【0035】 この実施の形態1では、板材積載部9を板材2の搬送コンベヤ4に直角に配置したが、平行に配置しても良い。幅広で長さが短い板材では、平行に配置した方が板材仕分け装置1に必要なスペースが少なくなるという効果がある。さらには、直角方向と平行な方向ともに複数の板材積載部9を配置したり、円形に配置したりしても良い。どの板材積載部9も搬送コンベヤ4の開口部4hの下に移動でき、どの板材積載部9からでも板材2を取出すことができるならば、板材積載部9はどのように配置しても良い。 【0036】 この実施の形態1では、監視カメラ7を備えたが、板材2の種類の情報を前工程の装置などから受け取って、それらの情報をもとにマイコン8で必要な制御を行うようにしても良い。制御のために入力する情報は、必要な制御が実現できるものであれば、どのようなものでも良い。監視カメラ7がない場合には、画像処理部10、板材判別部11、板材位置監視部12などの処理をマイコン8で実施しない場合もある。 マイコン8は板材仕分け装置1専用のものでなくてもよく、工程の前または後にある装置の制御装置から板材仕分け装置1を制御するようにしてもよい。板材判別部7としては、この実施の形態でのように板材2に穴があるかどうかを判別する場合には、画像処理を行うことなく、光線が板材2により遮られるかどうかで判別するような透過型センサを用いてもよい。 【0037】 この実施の形態1では、仕分け積載装置5をマイコン8で制御したが、板材2の種類の変更の頻度が少なければ、板材積載部9を作業員が移動させるようにしても良い。作業員が板材積載部9を移動させるためには、判別部が板材2の種類が変化したことを検出すると、ブザーを鳴らして板材仕分け装置1を停止させるなどする。ブザーを聞いた作業員が、新しい種類の板材2に対応する板材積載部9を開口部4hの下に移動させて、板材仕分け装置1を再起動する。また、搬送コンベヤ4の開口部4hを大きくするタイミングの制御を、作業員がボタンを押すなどにより実施しても良い。 【0038】 この実施の形態1では、2本のローラー指示棒4aにそれぞれ向き合うようにローラー4bを設けて搬送コンベヤ4を構成し、開口部4hを大きくする場合にローラー4bを回転させるので、常に開口部4hがあり、開口部4hの幅が広くなる場合は長さ方向すべてで広くなる。常時は開口部4hがないようにしたり、搬送コンベヤ4の長さまたは幅の一部だけに開口部4hを設けたりしても良い。 開口部4hを大きくする機構は、回転による機構でなくても、開口部4hを塞ぐ材を横方向に移動させる機構などでも良い。常時は開口部4hから板材2が落ちることなく、必要な場合だけ開口部4hから板材2が落下するように開口部4hを大きくできるならば、開口部4hの構造はどのようなものでも良い。 【0039】 この実施の形態1では、板材2を取出す所定数であるN1を、板材積載部9aと板材積載部9bとで同一としているが、別の値としても良い。N1は、作業工程上の理由や、板材積載部9に収容できる上限である収容可能最大数などから決める。収容可能最大数からN1を決める場合は、余裕分だけ収容可能最大数よりも小さい値とする。余裕分を持たせるのは、板材仕分け装置1の動作を停止するのが遅れるなどして、板材積載部9から板材2があふれ、装置が停止したりさらには装置が破損したりするのを防止するためである。N1になるとすぐに板材仕分け装置1の動作を停止できることが保証されているならば、収容可能最大数をN1にしても良い。作業工程上の理由からN1が決まる場合には、収容可能最大数がN1以上になるように、板材積載部9の大きさを調整する。 【0040】 落下した板材2に加わる衝撃が小さく板材2にキズがつく可能性が低くなるので、板材積載部9と搬送コンベヤ4の下端の間隔は短い方が良い。この間隔が50mm程度で板材2の厚さを2mmとすると、N1は25枚程度になる。 なお、50mmの間隔から落下させた場合には、板材2にはキズがほとんどつかない。キズがついても構わない板材2の場合は、落下する高さすなわちN1を自由に決めればよい。 【0041】 以上のことは、関係する構成要素を有する他の実施の形態でもあてはまる。 【0042】 実施の形態2. 実施の形態2は、板材積載部9から板材2を取出す際に、前工程の装置を停止しなくてもよいように、実施の形態1を改良したものである。図5は、実施の形態2での板材仕分け装置1の構成を説明するための斜視図である。図6は、実施の形態2での板材仕分け装置1の構成を説明するための三面図で、図6(a)は平面図、図6(b)は正面図、図6(c)は側面図である。 実施の形態1の図1、図2と比較して、搬送コンベヤ4の開口部4hと仕分け積載装置5との間に移動可能な一時受け部18を備えた点が異なる。一時受け部18は、マイコン8により制御される。一時受け部18は、幅50mm程度の幅の材を熊手のような形状にした受け部18aと、この受け部18aを水平に指示する受け部支持棒18bと、一時受け部18を移動させる一時受け部駆動機構18c(図示せず)とから構成される。受け部支持棒18bは、フレーム6に水平方向に移動可能に取り付けられる。一時受け部18は、板材2の搬送方向に直角な向きに同じ高さに相対して向き合うように2個設けられる。 【0043】 一時受け部18は、常時は搬送コンベヤ4の開口部4hの下にはなく、開口部4hから落下する板材2と接触することはない。搬送コンベヤ4の開口部4hと仕分け積載装置5との間の所定の動作位置に、一時受け部18は水平方向に移動できる。一時受け部18の板材2を載せる面は水平であり、動作位置にある場合は2個の一時受け部18の間の間隔は板材2の幅よりも狭いので、この動作位置にある間は開口部4hから落下する板材2を受けて載せることができる。一時受け部18の上に板材2がある場合に、一時受け部18が動作位置から常時の位置に移動すると、一時受け部18の間の間隔が板材2の幅よりも広くなるので、板材2は下に落ちる。 【0044】 一時受け部18の形状は仕分けする板材2の大きさに合わせて調整する。複数の一時受け部18を準備しておき、仕分けする板材2に応じて異なる一時受け部18をフレーム6に取付けて使用するようにしても良い。 一時受け部18には所定数(N2)の板材2を積載できる。N2は、板材2を仕分けする速度と、板材積載部9から板材2を取出すのに要する時間との関係で必要数が決まる。また、N2は、一時受け部18と搬送コンベヤ4の開口部4hとの距離などにより決まる収容可能最大数以下でなければならない。適切なN2となるように、一時受け部18の位置や仕分け速度などを調整する。一時受け部18の上部に高さ10mmの余裕空間があるとすると、厚さ2mmの板材2だとN2=5枚となる。 【0045】 実施の形態2でのマイコン8による制御動作を説明するためのブロック図を、図7に示す。実施の形態1の場合の図4に対して、積載部監視部15が一時受け部駆動機構18cをも制御する点が異なる。板材積載部9から板材2を取出す必要があることを検出すると、積載部監視部15が一時受け部駆動機構18cを動作位置に移動させる。取出し作業が完了すると、積載部監視部15が一時受け部駆動機構18cを常時位置に戻す。 【0046】 次に動作を説明する。板材積載部9に積載された板材2が所定数(N1)未満の間は、実施の形態1の場合と同様に動作する。板材積載部9aまたは板材積載部9bに積載された板材2が所定数(N1)になった後の、板材仕分け装置1の動作状態の変化の概要を説明する図を図8に示す。 【0047】 板材仕分け装置1は、以下の何れかの状態を取るとする。 (板材仕分け装置1が取る状態) 仕分け中:仕分け動作をしている状態。 取出し中:板材積載部9から板材2を取出す作業中の状態。この状態を検出すると、すぐに積載部駆動機構5dを動作ロックする。前工程と開口部駆動機構4fは動作中。 取出し済:取出し中で板材積載部9から板材2を取出す作業が完了した状態。この状態を検出すると、すぐに積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する。前工程と開口部駆動機構4fは動作中。 停止中 :板材積載部9から板材2を取出す作業中で、かつ前工程が停止している状態。前工程が停止で、積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fは動作ロック中。 準備中 :停止中で板材積載部9から板材2を取出す作業が完了し、仕分け中に戻るための準備をしている状態。この状態を検出すると、すぐに積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する。前工程が停止で、開 口部駆動機構4fは動作ロック中。 【0048】 図8での状態遷移の概要を説明する。「仕分け中」の状態で板材積載部9aまたは板材積載部9bに積載された板材2が所定数(N1)になると、「取出し中」の状態に変化する。「取出し中」の状態では、一時受け部18が動作位置であり、前工程から板材2が搬送されて来る。搬送されて来た板材2は、一時受け部18の上に載る。 「取出し中」の状態で取出し作業が完了すると「取出し済」になり、その後一時受け部18が常時位置に戻り一時受け部18の上の板材2が板材積載部9に落ちて、「仕分け中」の状態に戻る。 「取出し中」の状態で前工程を停止する必要が発生すると、「停止中」の状態になる。「停止中」の状態で取出し作業が完了すると、「仕分け中」の状態に戻るために必要な準備作業を行う「準備中」の状態になり、準備作業が完了した後で前工程を起動して「仕分け中」の状態に戻る。 【0049】 このような状態遷移をもたらすマイコン8内での制御の概要は以下となる。「仕分け中」で板材積載部9aまたは板材積載部9bに積載された板材2が所定数(N1)であることを積載部監視部15が検出すると、積載部監視部15が積載部駆動機構5dを動作ロックし、一時受け部18を所定の動作位置に移動させる。こうして、「取出し中」に状態が変化する。実施の形態1と異なり、「取出し中」の状態では、前工程の装置である切断機3と開口部駆動機構4fは動作を継続する。 【0050】 「取出し中」の状態で、取出し作業完了検出部17が板材2の取出し作業の完了を検出すると、積載部監視部15に通知される。通知を受けた積載部監視部15が、「取出し済」の状態にして、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する。そして、積載部監視部15が一時受け部18を常時位置に戻して「仕分け中」の状態に戻る。なお、一時受け部18上に板材2があり、かつ対応する板材積載部9が下にない場合は、対応する板材積載部9が下に来るのを待って、一時受け部18を常時位置に戻す。 【0051】 「取出し中」の状態で、積載部監視部15が、一時受け部18に積載した板材2の枚数が所定数(N2)になることを開口部制御部14の動作信号を数えて検出するか、一時受け部18に積載した板材2と異なる種類の板材2が搬送コンベヤ4上にあることを板材判別部11の判断結果から検知すると、積載部監視部15は切断機3を停止し、開口部駆動機構4fを動作ロックする。そして、「停止中」の状態に変化する。 【0052】 「停止中」の状態で、取出し作業完了検出部17により板材2の取出し作業の完了が検出されると、「準備中」の状態になり、さらに「仕分け中」の状態に戻る。 「仕分け中」に戻るために必要な準備作業を、積載部監視部15は以下のように実施する。まず、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する。次に、一時受け部18を所定の動作位置から常時の位置に移動させる、一時受け部18に板材2があれば、板材積載部9に落ちる。さらに、切断機3を起動し、開口部駆動機構4fの動作ロックを解除する。なお、一時受け部18上に板材2があり、かつ対応する板材積載部9が下にない場合は、対応する板材積載部9が下に来るのを待って、一時受け部18を常時位置に戻す。同様に、搬送コンベヤ4に板材2があり、かつ対応する板材積載部9が下にない場合は、対応する板材積載部9が下に来るのを待って、切断機3を起動し、開口部駆動機構4fの動作ロックを解除する。 【0053】 このような動作状態の変化を細かく表現した状態遷移図を図9に示す。ここでは、板材積載部9から板材2を取出すのに要する時間(T1)の方が、搬送コンベヤ4に1枚の板材2が搬送される間隔(T2)よりも長い、すなわちT1>T2とする。図9では、図が複雑となることを避けて動作状態の変化の要部が明確になるように、板材A2aがN1になった場合だけを書く。板材B2bがN1になった場合も同様に動作する。図9には、状態変化をもたらす要因などもa,b,cなどのアルファベットで記述する。 【0054】 図9での動作状態を表現するために、以下の変数を定義する。N1,N2,T1,T2などの既に定義済の変数も合わせて記載する。 N1:板材積載部9から板材2を取出す所定数。 N2:一時受け部18に積載可能な板材2の所定数。 NA:板材積載部9aに積載された板材A2a数。0≦NA≦N1。 NB:板材積載部9bに積載された板材B2b数。0≦NB≦N1。 TA:一時受け部18上の板材A2a数。0≦TA≦N2。 TB:一時受け部18上の板材B2b数。0≦TB≦N2。 KA:搬送コンベヤ4上の板材A2a数。0≦KA≦1。 KB:搬送コンベヤ4上の板材B2b数。0≦KB≦1。 T1:板材積載部9から板材2を取出すのに要する時間。板材積載部9を移動させる必要がある場合は、板材積載部9を移動させる時間を含む。 T2:搬送コンベヤ4に1枚の板材2が搬送される間隔。 【0055】 図9の各状態は、以下の意味である。状態の表記に関する注意点を説明する。状態の表記では、NAとNBは、開口部4hの下にある板材積載部9に相当する方だけを書く。例えば、板材積載部9aが開口部4hの下にある場合は、NAだけを書く。また、TA,TB,KA,KBが0の場合は、表記しない。 【0056】 状態A01:仕分け中。NA<N1。一時受け部18は常時位置。 状態B01:仕分け中。NB<N1。一時受け部18は常時位置。 状態A02:取出し中。NA≧N1。一時受け部18は常時位置。 状態A03:取出し中。NA≧N1。一時受け部18は動作位置。 状態A04:取出し中。NA≧N1。一時受け部18は動作位置。0≦TA<N2 状態A05:取出し済。NA=0。一時受け部18は動作位置。0≦TA<N2。 状態A06:停止中。NA≧N1。一時受け部18は動作位置。TA=N2。 状態A07:準備中。NA=0。一時受け部18は動作位置。TA=N2。 状態A08:準備中。NA=N2。一時受け部18は常時位置。 状態A09:停止中。NA≧N1。一時受け部18は動作位置。0<TA<N2。KB=1。 状態A10:準備中。NA=0。一時受け部18は動作位置。0<TA<N2。KB=1。 状態A11:準備中。NA=TA。一時受け部18は常時位置。KB=1。 状態A12:準備中。NB<N1。一時受け部18は常時位置。KB=1。 【0057】 状態A13:取出し中。NA≧N1。一時受け部18は動作位置。0≦TB<N2 状態A14:取出し済。NA=0。一時受け部18は動作位置。0≦TB<N2。 状態A15:取出し済。NB<N1。一時受け部18は動作位置。0≦TB<N2 状態A16:停止中。NA≧N1。一時受け部18は動作位置。TB=N2。 状態A17:準備中。NA=0。一時受け部18は動作位置。TB=N2。 状態A18:準備中。NB<N1。一時受け部18は動作位置。TB=N2。 状態A19:準備中。NB(TBを加算後)<N1。一時受け部18は常時位置。 状態A20:停止中。NA≧N1。一時受け部18は動作位置。0<TB<N2。KA=1。 状態A21:準備中。NA=0。一時受け部18は動作位置。0<TB<N2。KA=1 状態A22:準備中。NB<N1。一時受け部18は動作位置。0<TB<N2。KA=1。 状態A23:準備中。NB(TBを加算後)<N1。一時受け部18は常時位置。KA=1。 状態A24:準備中。NA=0。一時受け部18は常時位置。KA=1。 【0058】 「仕分け中」は、状態A01と状態B01である。板材積載部9を移動させることにより、状態A01と状態B01との間で状態が変化する。板材積載部9aを開口部4hの下に移動させることが要因aであり、板材積載部9bの場合が要因bである。板材積載部9に積載された板材2がN1未満の間は状態A01と状態B01であり、1枚の板材2を仕分けするとNAまたはNBが1増加する。板材A2aを板材積載部9aに積載することが要因cであり、板材B2bの場合が要因dである。 板材2の仕分けが進んでNA≧N1になると、積載部監視部15がそのことを検出して、積載部駆動機構5dの動作をロックし、状態A01から「取出し中」の状態A02になる。この状態A01から状態A02への変化が要因eである。 さらに、積載部監視部15が一時受け部18を動作位置に移動する要因fを実施して、状態A03となる。なお、一時受け部18が常時位置から移動を開始すると状態A03であるとする。 【0059】 状態A03から次に搬送コンベヤ4に搬送されて来る板材2の種類が判別すると、状態A04または状態A13となる。板材A2aが搬送されて来ることが要因gであり、状態A04になる。状態A13は、板材B2bの場合である。状態A13へ変化する要因が、要因hである。なお、最初に状態A04または状態A13になる時点では、一時受け部18上には板材2はない。また、状態A02で既に次に搬送コンベヤ4に搬送されて来る板材2の種類が判別している場合は、状態A03にならずに状態A04または状態A13になる。 【0060】 状態A04で板材取出しが完了し、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除するという要因iを実施すると「取出し済」の状態A05となり、一時受け部18を常時位置に戻す要因lが実施されると「仕分け中」の状態A01に戻る。 状態A04で板材取出しが完了する前に板材A2aが搬送されて来て(要因g)この板材A2aが開口部4hから落下すると、一時受け部18の上に積載していく。N2枚の板材A2aが続けて搬送されて来て一時受け部18に積載する要因jが発生すると、これ以上一時受け部18に板材2を積載できないので、「停止中」の状態A06になる。 【0061】 状態A06で板材取出しが完了し、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する(要因i)と「準備中」の状態A07となる。そして、一時受け部18を常時位置に戻す(要因l)と状態A08になる。状態A08で前工程の切断機3を動作させ、開口部駆動機構4fの動作ロックを解除する要因mを実施して、「仕分け中」の状態A01に戻る。 状態A04で搬送されて来た板材A2aが一時受け部18の上に積載した状態で、板材B2bが搬送されて来て搬送コンベヤ4上に載るという要因kが発生すると、「停止中」の状態A09になる。「停止中」とする理由は、一時受け部18には板材A2aがあるので、板材B2bをその上に落とすと仕分けできなくなるからである。 【0062】 状態A09で板材取出しが完了し、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する(要因i)と「準備中」の状態A10となる。そして、一時受け部18を常時位置に戻す(要因l)と状態A11となり、板材積載部9bを一時受け部18の下に移動させる(要因b)と状態A12になる。状態A12で前工程の切断機3を動作させ、開口部駆動機構4fの動作ロックを解除する(要因m)と、「仕分け中」の状態B01に戻る。 【0063】 以上で、状態A03で板材A2aが搬送されて来た場合である状態A04〜状態A12の説明を終了する。以下で、板材B2bの場合の状態A13〜状態A24を説明する。 状態A13で板材取出しが完了し、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する(要因i)と「取出し済」の状態A14となり、板材積載部9bを一時受け部18の下に移動させる(要因b)と状態A15になる。状態A15で一時受け部18を常時位置に戻す(要因l)と、「仕分け中」の状態B01に戻る。 状態A13で板材取出しが完了する前に板材B2bが搬送されて来て(要因h)この板材B2bが開口部4hから落下すると、一時受け部18の上に積載していく。N2枚の板材B2bが続けて搬送されて来て一時受け部18に積載する要因nが発生すると、これ以上一時受け部18に板材2を積載できないので、「停止中」の状態A16になる。 【0064】 状態A16で板材取出しが完了し、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する(要因i)と「準備中」の状態A17となる。状態A17で板材積載部9bを一時受け部18の下に移動させる(要因b)と、状態A18になる。状態A18で一時受け部18を常時位置に戻す(要因l)と、状態A19になる。状態A19で前工程の切断機3を動作させ、開口部駆動機構4fの動作ロックを解除する(要因m)と、「仕分け中」の状態B01に戻る。 状態A13で搬送されて来た板材B2bが一時受け部18の上に積載した状態で、板材A2aが搬送されて来て搬送コンベヤ4上に載るという要因oが発生すると、「停止中」の状態A20になる。 【0065】 状態A20で板材取出しが完了し、積載部駆動機構5dの動作ロックを解除する(要因i)と「準備中」の状態A21となる。状態A21で板材積載部9bを一時受け部18の下に移動させる(要因b)と、状態A22になり、一時受け部18を常時位置に戻す(要因l)と状態A23になる。状態A23で板材積載部9aを一時受け部18の下に移動させる(要因a)と状態A24になる。状態A24で前工程の切断機3を動作させ、開口部駆動機構4fの動作ロックを解除する(要因m)と、「仕分け中」の状態A01に戻る。 【0066】 状態A19または状態A23で、NBにTBを加算することにより、NB≧N1になる場合は、「仕分け中」の状態A01または状態B01に戻った後ですぐに、板材B2bを取出すための「取出し中」の状態になる。なお、状態A01または状態B01に戻さないで、「取出し中」の状態に変化するようにしても良い。 図9において破線で囲んだ状態は、板材仕分け装置1の仕分け動作が停止した状態である。状態A06〜状態A12,状態A16〜状態A24の状態が、この状態に該当する。 【0067】 板材積載部9から板材2を取出す時間が搬送コンベヤ4に板材2が搬送される間隔よりも長く2倍よりも短い場合、すなわち2×T2>T1>T2の場合には、状態A04からは必ず状態A05になり、状態A13からは必ずA14になり、「停止中」の状態になることはない。なお、T1は幅を持つが、T2と比較する上ではT1は最大値で評価する。 板材積載部9から板材2を取出す時間が搬送コンベヤ4に板材2が搬送される間隔の2倍よりも長い場合、すなわちT1>2×T2の場合でも、同じ種類の板材2が続けて流れることが多ければ、N2枚が搬送されるまでの間に「取出し済」になり、「停止中」になる可能性は少ない。 【0068】 実施の形態1で説明した標準板材を処理する板材仕分け装置1では、一時受け部18の位置の変更に約0.3秒を要し、板材2の取出しに約2.6秒を要する。切断機3による板材2の切断が3秒ごとに行われ、板材2の切断を時間の基準とする。板材2の切断から約0.2秒後に開口部4hを開く動作を開始し、板材2の切断から約0.4秒後に、板材2の種類が判別できるとする。この場合には、T1=2.6〜3.6秒であり、T2=3秒である。 この条件で、板材取出し中に板材2の種類が変化する場合と変化しない場合とで、板材取出し作業時の板材仕分け装置1の動作を時系列で示すと以下のようになる。何れの場合でも、「停止中」になることがない。なお、板材の後の(1)などは、何枚目の板材2かを表現するものである。 【0069】 (場合1:板材2の種類が変化する場合) NO:時刻 状態 事象 1:0.0秒 A01 板材A2a(1)を切断。板材A2aが搬送コンベヤ4上。 2:0.2秒 A01 開口部4hを大きくし始める。 3:0.4秒 A01 判別により、板材B2b(2)。 4:0.7秒 A01 開口部4hが最大。板材A2a(1)が板材積載部9aに積載 5:0.7秒 A01 板材積載部9aで板材A2aがN1枚になる。 6:0.7秒 A02 板材積載部9aから板材取出し開始。 7:0.7秒 A13 一時受け部18を移動開始。 8:1.0秒 A13 一時受け部18が動作位置。 9:1.2秒 A13 開口部4hが最小。 10:3.0秒 A13 板材B2b(2)を切断。板材B2b(2)が搬送コンベヤ4上。 11:3.2秒 A13 開口部4hを大きくし始める。 12:3.3秒 A14 板材積載部9aから板材取出し完了。 13:3.3秒 A14 板材積載部9を移動開始。 14:3.4秒 A14 判別により、板材A2a(3)。 15:3.7秒 A14 開口部4hが最大。板材B2b(2)が一時受け部18上。 16:4.3秒 A15 板材積載部9が移動完了。板材積載部9bが開口部4hの下 17:4.3秒 A15 一時受け部18を移動開始。 18:4.6秒 B01 一時受け部18が常時位置。 19:4.6秒 B01 板材B2b(2)が板材積載部9bに積載。 20:4.6秒 B01 板材積載部9を移動開始。 21:5.6秒 A01板材積載部9が移動完了。板材積載部9aが開口部4hの下 22:6.0秒 A01 板材A2a(3)を切断。板材A2aが搬送コンベヤ4上。 【0070】 (場合2:板材2の種類が変化しない場合) NO:時刻 状態 事象 1:0.0秒 A01 板材A2a(1)を切断。板材A2aが搬送コンベヤ4上。 2:0.2秒 A01 開口部4hを大きくし始める。 3:0.4秒 A01 判別により、板材A2a(2)。 4:0.7秒 A01 開口部4hが最大。板材A2a(1)が板材積載部9aに積載 5:0.7秒 A01 板材積載部9aで板材A2aがN1枚になる。 6:0.7秒 A02 板材積載部9aから板材取出し開始。 7:0.7秒 A04 一時受け部18を移動開始。 8:1.0秒 A04 一時受け部18が動作位置。 9:1.2秒 A04 開口部4hが最小。 10:3.0秒 A04 板材A2a(2)を切断。板材A2a(2)が搬送コンベヤ4上。 11:3.2秒 A04 開口部4hを大きくし始める。 12:3.3秒 A05 板材積載部9aから板材取出し完了。 13:3.3秒 A05 一時受け部18を移動開始。 14:3.4秒 A05 判別により、板材A2a(3)。 15:3.6秒 A01 一時受け部18が常時位置。 16:3.7秒 A01 開口部4hが最大。板材A2a(2)が板材積載部9aに積載 17:6.0秒 A01 板材A2a(3)を切断。板材A2aが搬送コンベヤ4上。 【0071】 「仕分け中」の状態A01または状態B01に戻るのは、(場合1)では約4.6秒で、(場合2)では約3.6秒である。(場合1)での次の板材2が搬送コンベヤ4上に来るまでの余裕は、約1.4秒である。(場合2)では、板材2が一時受け部18に積載されることなく「仕分け中」の状態に戻る。 (場合2)で、搬送コンベヤ4の開口部4hを大きくするのと、一時受け部18を常時位置に戻すのとが、同時に動く。移動中の一時受け部18に開口部4hから落下する板材2が接触する可能性があるが、落下する距離も短いので特に問題はない。移動中の一時受け部18と板材2とが接触することにより板材2が散乱するなどの問題が発生する場合には、搬送コンベヤ4の開口部4hと一時受け部18を同時には移動させないようにすればよい。 【0072】 T1>2×T2の場合には、「停止中」の状態になる可能性がある。いくつかの場合で「停止中」の状態になる確率を評価する。評価のための条件は、以下とする。3×T2>T1>2×T2であり、板材積載部9から板材2を取出し中に搬送される2枚の板材2の種類が異なる場合に、「停止中」になる。N2=3であり、一時受け部18にN2以上の板材2が積載されることはない。同じ種類の板材2がM枚連続して搬送され、M枚ごとにランダムに板材2の種類が決まる。板材A2aと板材B2bが、平均的にはQ:(1.0−Q)の割合で搬送される。 【0073】 パラメータとして、種類変更の単位となる枚数Mと、板材A2aの発生確率のQを変化させて、いくつかの場合で「停止中」になる確率Xを評価する。計算式は、以下となる。Mが大きいほど、Qが0または1に近いほど、Xは小さくなる。 X=2×Q×(1.0 − Q)×(1/M) (式1) (式1)の根拠を簡単に説明する。1枚ごとにランダムに板材2の種類が変化する場合に、2枚の板材2の種類が異なる確率は、2×Q×(1.0−Q)である。M枚ごとに板材2の種類が変化するので、最初の1枚が1単位M枚のM枚目の場合だけ、1枚目と2枚目とで板材2の種類が異なる可能性がある。よって、(1/M)をかけて(式1)となる。 【0074】 (ケース1)M=1、Q=0.5で、X=0.5 (ケース2)M=1、Q=0.9で、X=0.18 (ケース3)M=5、Q=0.5で、X=0.1 (ケース4)M=5、Q=0.9で、X=0.036 最もXが大きい(ケース1)でもX=0.5である。(ケース4)では、X=0.036と100回中で4回弱とかなり少ない。ここでは、3×T2>T1と仮定しているので、「停止中」になる場合でも、「停止中」の時間はT1未満である。 【0075】 このように、一時受け部18を備えることにより、板材積載部9から板材2を取出し作業中でも、前工程の設備を停止させなくできるという効果がある。板材積載部9から板材2を取出す時間が搬送コンベヤ4に板材2が搬送される間隔の2倍よりも短い場合には、板材取出し作業が大きく遅れるなどの事態でない限り、前工程の設備を停止させることはない。板材積載部9から板材2を取出す時間が搬送コンベヤ4に板材2が搬送される間隔の2倍よりも長い場合でも、同じ種類の板材2が続けて流れるならば、前工程の設備を停止させる事態が発生する可能性は低い。 【0076】 何らかの要因で板材積載部9から板材2を取出す作業が遅れたとしても、積載部監視部15がそのことを検知して前工程の設備と開口部4hの動作を停止するので、板材2を誤って仕分けするということがない。板材積載部9から板材2を取出す作業が終了すれば、一時受け部18と搬送コンベヤ4にある板材2の状態に応じて必要な手順を踏んで仕分けを再開するので、板材2を誤って仕分けすることがなく、不要な動作をすることなく仕分けを再開できるという効果がある。 以上のことは、一時受け部18を有する他の実施の形態でもあてはまる。 【0077】 実施の形態3. 実施の形態3は、板材積載部9から板材2を取出す処理を自動化するように、実施の形態1を改良したものである。図10は、実施の形態3での板材仕分け装置1の構成を説明するための斜視図である。図11は、実施の形態3での板材仕分け装置1の構成を説明するための三面図であり、図11(a)は平面図、図11(b)は正面図、図11(c)は側面図である。 実施の形態1の図1、図2と比較して、積載板材搬送部である回転駆動されるローラー19aと、揃え部20(図示せず)とを追加している。ローラー19aは、搬送コンベヤ4と反対方向に板材2を搬送する。ローラー19aを上下方向へ移動させ、回転させるために、ローラー駆動機能19b(図示せず)が設けられている。ローラー19aは、板材2を載せることができる所定の幅があり、搬送できるように所定の数を所定の間隔で互いに平行に搬送方向に直角に設ける。 このローラー19aが板材積載部9の積載面から上方に突き出て板材2を持ち上げて搬送できるように、板材積載部9にローラー19aが出入りする穴を設ける。なお、ローラー19aは常時は板材積載部9よりも下方にあり、板材積載部9は左右に移動できる。ローラー19aを上下に移動できるようにするため、フレーム6が設置台も兼ねるようにしている。 【0078】 揃え部20は、後面シャッター20aと、幅揃え部20bと、長さ揃え部20cと、揃え部駆動機構20d(図示せず)とから構成される。これらは、フレーム6または仕分け積載装置5に必要な方向に移動可能に設置される。後面シャッター20aは十分な幅と高さの平板であり、幅揃え部20bと長さ揃え部20cは、直径が積載された板材2の高さよりも大きい円筒状であり、下端と板材積載部9との間隔は板材2の厚さの半分程度になる高さに水平に設ける。図示しない揃え部駆動機構20dは、後面シャッター20a、幅揃え部20b及び長さ揃え部20cを必要な方向に必要な長さだけ移動するように駆動するための機構である。 後面シャッター20aと長さ揃え部20cは、それぞれ1個で、板材2のほぼ中央と接する位置に配置する。幅揃え部20bは左右に2組あり、仕分け積載装置5に取付ける。1組の幅揃え部20bは、2個を板材2の長さの端に近い位置に配置する。 【0079】 揃え部20は、常時は板材積載部9に板材2を仕分けして積載することを妨げることがない位置にある。板材積載部9に積載された板材2を揃える必要がある場合に、後面シャッター20aは上方から下端が板材積載部9と接する位置まで下降する。板材2が積載する板材積載部9に応じて左右の2組の中のどちらか1組の幅揃え部20bが移動して、仕切り5cの方向に板材2を押して揃える。図10のように、右側の板材積載部9bで板材2を揃える場合は、右側の幅揃え部20bが移動する。長さ揃え部20cは、前方から移動して後面シャッター20aの方向に板材2を押して揃える。 【0080】 実施の形態3でのマイコン8による制御動作を説明するためのブロック図を、図12に示す。実施の形態1の場合の図4に対して、取出し制御部21を追加している。取出し制御部21は、積載部監視部15と情報をやり取りして、揃え部20とローラー19aを制御する。 【0081】 次に動作を説明する。板材2を仕分けする動作は、実施の形態1の場合と同じである。板材積載部9aまたは板材積載部9bに積載された板材2が所定数(N1)になると、積載部監視部15がそのことを検出し、前工程の装置である切断機3を停止し、積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fが動作しないようにロックする。 【0082】 そして、積載部監視部15からの信号を受けた取出し制御部21が、以下の制御を行う。まず、後面シャッター20aを降ろす。次に、幅揃え部20bと長さ揃え部20cが移動して、板材積載部9に積載された板材2を揃える。その次に、後面シャッター20aを上げる。さらに、ローラー19aを上昇させて、板材2を板材積載部9から浮かす。同時に、幅揃え部20bと長さ揃え部20cを常時の位置に戻す。そして、ローラー19aを回転させて、板材2を次工程に搬送する。最後に、板材2の取出しが完了したことを積載部監視部15に通知する。 通知を受けた積載部監視部15は、切断機3を再び動作させ、積載部駆動機構5dと開口部駆動機構4fの動作ロックを解除する。 【0083】 このように、この実施の形態3での板材仕分け装置1は、実施の形態1での効果に加えて、ローラー19aと揃え部20とを備えるので、板材積載部9に積載された板材2を自動で揃えて次工程に搬送できるという効果がある。 なお、ローラー19aだけを備えても、自動で板材2を次工程に搬送できるという効果がある。揃え部20だけを備えても、自動で板材2を揃えることができるという効果がある。 【0084】 ローラー19aが搬送コンベヤ4と反対方向に搬送するので、片面が壁などのコンベアが設置できない箇所にも設置できるという効果もある。ローラー19aが搬送コンベヤ4の横方向に搬送するようにしても、同様の効果がある。 この実施の形態3は、実施の形態1を変更したものだが、実施の形態2を変更しても同様の効果がある。 揃え部20は、板材積載部9に積載された板材2を揃えることができるものならばどのようなものでも良い。幅と長さの両方を揃えるのではなく、幅または長さを揃えるなど、板材2の周囲の少なくとも1面を揃えるようにしても良い。 この実施の形態3では、後面シャッター20aと長さ揃え部20cをそれぞれ1個としたが、幅揃え部20bと同様に板材積載部9ごとに備えるようにしても良い。板材積載部9ごとに揃え部20を備えれば、複数の板材積載部9で同時に板材を揃えることができるという効果がある。 【0085】 ローラー19aは、板材積載部9の配置方法に合わせて設置する。例えば、板材積載部9を搬送方向に平行に配置した場合は、ローラー19aは搬送コンベヤ4と直角な方向に板材2を搬送する。搬送方向に平行で2個を配置した場合は、ローラー19aを搬送コンベヤ4と平行な前後の両方向に搬送できるようにしても良い。縦または横が2列で縦横に板材積載部9を配置した場合も同様に、ローラー19aを2列に並ぶ方向に前後の両方向に搬送できるようにすれば良い。縦横とも3個以上に配置する場合は、板材積載部9の搬送面を搬送時だけ下方向に移動可能として、他の板材積載部9の下を通して搬送するようにすれば良い。板材積載部9の配置方法とローラー19aは、仕分けする板材2の種類数、設置スペース、設置箇所の条件、製作コストなどを考慮して決定する。 【0086】 ローラー19aは、板材積載部9に積載された板材2を搬送できるものであればどのようなものでも良い。この実施の形態3では、ローラー19aを1組としたが、板材積載部9ごとにローラー19aを備えるようにしても良い。 【0087】 実施の形態4. この実施の形態4では、板材仕分け装置1により板材2を良品と不良品に仕分けする。図13は、実施の形態4での板材仕分け装置1の構成を説明するための斜視図である。図14は、実施の形態4での板材仕分け装置1の構成を説明するための三面図であり、図14(a)は平面図、図14(b)は正面図、図14(c)は側面図である。 実施の形態1の図1、図2との相違点だけを説明する。切断機3ではなく前工程装置22であり、後工程装置23がある。仕分け積載装置5の替わりに、不良品収容カゴ24があり、フレーム6が不良品収容カゴ24を収容できる。搬送コンベヤ4に板材止め部4gがなく、板材2が開口部4hを通過して後工程装置23に搬送できる。前工程装置22と後工程装置23はどのような装置でも良い。 所定の連続作業時間内で不良品があふれることがないように、不良品収容カゴ24は十分大きくする。なお、生産ラインを起動する前に、不良品収容カゴ24は空にしておくものとする。 【0088】 実施の形態4でのマイコン8による制御動作を説明するためのブロック図を、図15に示す。監視カメラ7からの画像情報が画像処理部10に入力され、画像処理部10の処理結果が、板材2の良品と不良品を判別する板材判別部11と、板材2が所定位置にあることを検出する板材位置監視部12に入力される。 開口部制御部14は、板材判別部11の判別結果と、板材位置監視部12が検出する板材2が所定位置にあるかどうかを入力として、開口部駆動機構4fを制御する。不良品の板材2が所定位置にある場合に、開口部制御部14が開口部駆動機構4fを制御して搬送コンベヤ4の開口部4hを大きくして、所定時間経過後に開口部4hを元の大きさに戻す。板材2が良品と判定された場合は、開口部制御部14は何もしない。 【0089】 以下で動作を説明する。良品の板材2が流れて来た場合は、板材判別部11が不良品と検知しないので、そのまま次工程の後工程装置23に板材2が搬送される。不良品の板材2が流れて来た場合は、板材判別部11が不良品と検知するので、板材位置監視部12が所定位置に板材2があることを検知すると、開口部制御部14が開口部駆動機構4fを制御して搬送コンベヤ4の開口部4hを大きくする。すると、板材2が開口部4hから落下して、不良品収容カゴ24に収容される。 【0090】 このように、この板材仕分け装置1は搬送路が不要であり、板材の長さに必要最小限の余裕だけを持たせた長さの搬送コンベヤ4のスペースだけで、板材2を良品と不良品に仕分けできるという効果がある。良品と不良品でなくても任意の2種類の板材2を仕分けできる。 ここでは、開口部4hから落下させる板材2(この実施の形態4では不良品)の数を数えなかったが、開口部4hを大きくする回数を数え、その回数が所定値を超えると、不良品収容カゴ24から不良品を取出す必要があることを通知したり、生産ラインを停止させたりするなどしても良い。不良品カゴ24に透過型センサを備えて、不良品カゴ24が一杯かどうかを検知するようにしてもよい。 ここでは、不良品収容カゴ24が一杯になると不良品カゴ24から作業員が不良品を取出すとしたが、空の不良品カゴ24と自動で交換するようにしてもよい。一杯の不良品カゴ24は、所定の場所に自動で搬送して不良品をその場所に置いて空になって戻ってくるものとする。 【0091】 不良品収容カゴ24ではなく、1個の板材積載部9を備えるようにしても良い。そうすれば、板材2を2種類に仕分けして、1種類の方は生産ラインですぐに後工程で処理でき、もう1種類は積載できるという効果がある。 実施の形態1〜3の何れかと同様な仕分け積載装置5を備えて、板材2を仕分けするようにしても良い。そうすれば、所定の種類の板材2は生産ラインですぐに後工程で処理するとともに、積載する板材2を数種類に仕分けできるという効果がある。 【0092】 【発明の効果】 この発明に係る板材仕分け装置は、板材を載せて搬送する搬送部と、搬送される板材の種類を判別する判別部と、前記搬送部の所定位置に設けられ、搬送される板材が該所定位置に達するとこの板材を落下させる開口部と、前記開口部の下に待機し、前記開口部から落下する板材を受けてこれを積載する複数の積載部とを備え、該積載部を前記判別部が判別した板材の種類に対応して待機させるようにしたので、板材の長さに必要最小限の余裕だけを持たせたスペースだけで積載部の数以下の種類の板材を仕分けできるという効果がある。 【0093】 また、板材を載せて搬送する搬送部と、板材を載せて搬送する搬送部と、搬送される板材の種類を判別する判別部と、前記搬送部の所定位置に設けられ、前記判別部により判別された所定の種類の板材が前記所定位置に達するとこの板材を落下させる開口部とを備えたので、板材の長さに必要最小限の余裕だけを持たせたスペースだけで2種類に仕分けできるという効果がある。 【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施の形態1での板材仕分け装置の構成を説明するための斜視図である。 【図2】この発明の実施の形態1での板材仕分け装置の構成を説明するための三面図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は正面図、図2(c)は側面図である。 【図3】この発明の実施の形態1での板材仕分け装置の開口部の大きさを変化させる機構を説明するための図で、図3(a−1),(a−2)は開口部が最も小さい場合を示す正面図、側面図、図3(b−1),(b−2)は開口部が最も大きい場合を示す正面図と側面図である。 【図4】この発明の実施の形態1でのマイコンによる制御動作を説明するためのブロック図である。 【図5】この発明の実施の形態2での板材仕分け装置の構成を説明するための斜視図である。 【図6】この発明の実施の形態2での板材仕分け装置の構成を説明するための三面図であり、図6(a)は平面図、図6(b)は正面図、図6(c)は側面図である。 【図7】この発明の実施の形態2でのマイコンによる制御動作を説明するためのブロック図である。 【図8】この発明の実施の形態2での板材仕分け装置の状態遷移の概要を説明する図である。 【図9】この発明の実施の形態2での板材仕分け装置の状態遷移を説明する図である。 【図10】この発明の実施の形態3での板材仕分け装置の構成を説明するための斜視図である。 【図11】この発明の実施の形態3での板材仕分け装置の構成を説明するための三面図であり、図11(a)は平面図、図11(b)は正面図、図11(c)は側面図である。 【図12】この発明の実施の形態3でのマイコンによる制御動作を説明するためのブロック図である。 【図13】この発明の実施の形態4での板材仕分け装置の構成を説明するための斜視図である。 【図14】この発明の実施の形態4での板材仕分け装置の構成を説明するための三面図であり、図14(a)は平面図、図14(b)は正面図、図14(c)は側面図である。 【図15】この発明の実施の形態4でのマイコンによる制御動作を説明するためのブロック図である。 【符号の説明】 1 : 板材仕分け装置 2 : 板材 2a: 板材A(打ち抜き穴あり) 2b: 板材B(打ち抜き穴なし) 3 : 切断機 4 : 搬送コンベヤ(搬送部) 4a: ローラー支持棒 4b: ローラー 4c: 回転制御用棒 4d: 回転ガイド 4e: 回転ガイド支持棒 4g: 板材止め部 4h: 開口部 5 : 仕分け積載装置 5c: 仕切り 6 : フレーム 6a: 指示棒保持部 7 : 監視カメラ(判別部) 9a: 板材積載部(積載部) 9b: 板材積載部(積載部) 18 : 一時受け部 18a: 受け部 18b: 受け部指示棒 19a: ローラー(積載板材搬送部) 20 : 揃え部 20a: 後面シャッター 20b: 幅揃え部 20c: 長さ揃え部
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| 【出願人】 |
【識別番号】000006013 【氏名又は名称】三菱電機株式会社 【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
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| 【出願日】 |
平成15年6月13日(2003.6.13) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100113077 【弁理士】 【氏名又は名称】高橋 省吾
【識別番号】100112210 【弁理士】 【氏名又は名称】稲葉 忠彦
【識別番号】100108431 【弁理士】 【氏名又は名称】村上 加奈子
【識別番号】100128060 【弁理士】 【氏名又は名称】中鶴 一隆
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| 【公開番号】 |
特開2005−1849(P2005−1849A) |
| 【公開日】 |
平成17年1月6日(2005.1.6) |
| 【出願番号】 |
特願2003−168904(P2003−168904) |
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