JP6429509B2 - ワーク加工用搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、加工対象のワークがワーク準備部から加工待機位置に搬送されて、レーザ加工機に供給された加工されるワーク加工用搬送システムに関する。

従来より、レーザ加工機等の加工機に素材ワークを供給し、該加工機により加工された加工済みワークを所定箇所に搬出して製品ワークと残材ワークに分離し、システム外へ運び出すワーク加工用搬送システムが種々提案されている。特許文献１には、このようなワーク加工用搬送システムの一例が示されている。

特許文献１には、レーザ加工機（２）と、レーザ加工機（２）に素材ワーク（Ｗ）を搬入する搬入装置（３）と、レーザ加工機（２）により加工された加工済みワーク（Ｗ´）を搬出して製品ワーク（Ｐ）と残材（Ｓ）とに分離して積載する分離積載装置（４）を有するレーザ加工システム（１）が開示されている。

このレーザ加工システム（１）では、搬入装置（３）のワーク準備部（１５）から、レーザ加工機（２）との間でパレット（Ｐ）の授受を行うパレットチェンジャ（６）である加工待機位置に素材ワーク（Ｗ）を搬送するために、素材ワーク（Ｗ）を吸着して搬送可能な一枚取りユニット（１０）を用いることが記載されている。

また、加工が終了してレーザ加工機（２）からパレットチェンジャ（６）に搬出された加工済みワーク（Ｗ´）は、フォークユニット（２０）を用いてワーク搬出部（３０）に搬出される。さらに当該文献において記載されてはいないが、加工済みワーク（Ｗ´）が、ワーク搬出部（３０）からは所定の搬送手段により自動倉庫に運ばれ、当該自動倉庫において保管されることもある。

このようなレーザ加工システム（１）において、例えば製品ワークの受注量が少量であるような場合には、素材ワーク（Ｗ）の加工を当該ワーク材料の定尺の一部（例えば半分）のみ行って、製品ワークを取り出し回収し、未加工の部分が残った残材ワークを自動倉庫に保管し、製品ワークの再度の要求があった場合に当該残材ワークを再び加工することが行われている。

特開２００８−３００５７号公報

このような素材ワークの再度の加工においては、上記定尺の一部のみの加工を行った後に残材ワークを自動倉庫から取出して、これをワーク搬出部（３０）にセットし、ワーク搬出部（３０）からパレットチェンジャ（６）にフォークにより搬送する。ここで、フォークによる搬送を行うためには、該フォークを挿入可能な隙間を有するスキッドパレット上に残材ワークをセットしておく必要がある。

しかしながら、一般に自動倉庫においては、素材ワークや残材ワークを集積パレットにセットして保管しているので、残材ワークを再度の加工に用いるためには、ワーク準備部（１５）の部分で残材ワークを集積パレットからスキッドパレットにセットし直した後にフォークによる搬送を行う必要があり、この工程によりリードタイムが増加するとともに、ワーク搬送のための制御が煩雑になるという問題がある。

さらに、上記集積パレットにはワークを複数枚重ねて置くことが想定されているが、部分的に加工された後の残った部分である残材ワークは、当該加工の態様によって一枚ごとに大きさや形状が異なるため、そのように重ねて保管することが難しいという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、再度の加工にスムーズに移行することができるように残材ワークを保管可能なワーク加工用搬送システムを提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１に記載のワーク加工用搬送システムは、ワーク準備部からワーク加工待機位置へワークを搬送するワーク搬送手段と、部分的な加工が終了してワーク加工待機位置に搬出された加工済みワークをワーク搬出部に搬出するワーク搬出手段と、該加工済みワークから製品部材が分離されて残る残材ワークを該ワーク搬出部から自動倉庫に移送する残材ワーク移送手段と、を有するワーク加工用搬送システムであって、上記ワーク搬送手段及び上記ワーク搬出手段が、同一のフォークユニットとして構成され、上記残材ワーク移送手段は、上記残材ワークをスキッドパレットに装着した状態で上記ワーク搬出部から上記自動倉庫に搬出するとともに、製品の要求に応じて該スキッドパレットに装着された状態の残材ワークを該自動倉庫から上記ワーク準備部に搬送し、上記自動倉庫は、パレットを受けるパレット受け段を複数有しており、上記残材ワーク移送手段は、上記複数段の各パレット受け段に上記スキッドパレットを搬送することが可能となるように構成されており、該各パレット受け段には、一つのスキッドパレットが配置されることを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、ワーク搬送手段としてのフォークユニットにより、ワーク準備部からワーク（素材ワーク又は残材ワーク）がワーク加工待機位置へ搬出される。そして、加工機において当該ワークの部分的な加工が行われてワーク加工待機位置へ出された後に、ワーク搬出手段としても機能する上記フォークユニットにより、ワーク搬出部に搬出される。その後、残材ワーク移送手段により、該加工済みワークから製品部材が分離されて残る残材ワークがスキッドパレットに装着された状態で自動倉庫に搬出されて保管される。そして、次の加工の要求があった際に、スキッドパレットに装着された状態の自動倉庫に保管された残材ワークは、ワーク移送手段により、このスキッドパレットに装着された状態のままワーク準備部に搬送され、上記フォークユニットによりスキッドパレットからローディングされて、ワーク加工待機位置に供給される。

従って、本発明においては、要求に応じて再度の加工が行われる残材ワークが、スキッドパレットに装着された状態のままシステムにおける搬送・搬出、及び自動倉庫への移送が行われることとなり、このように残材ワークをスキッドパレットに装着したまま扱うことで、ワーク準備部（ワーク搬出部）と加工待機位置までの間の残材ワークの移動をフォークユニットにより統一して行うことができる。これにより残材ワークの再度の加工にスムーズに移行することができ、システムの簡素化及びリードタイムの減少が図られることとなる。

さらに、残材ワークをスキッドパレットに装着したまま自動倉庫に整頓した状態で保管することができ、再度の製品の要求が生じた場合には、残材ワーク移送手段によりスキッドパレット付きの残材ワークをスムーズにワーク準備部に移送することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク加工用搬送システムにおいて、上記自動倉庫の複数のパレット受け段の内の一部には、上記スキッドパレットが配置されており、他のパレット受け段には、素材ワーク又は加工済みワークを集積する集積パレットが配置されていることを特徴とする。これによれば、自動倉庫において素材ワーク又は加工済みワークと残材ワークを各パレット受け段ごとに仕分けして保管しておくことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のワーク加工用搬送システムにおいて、上記スキッドパレットには、複数枚の残材ワークが該パレット上面に平面的に並べて配置されることを特徴とする。これによれば、複数種類の残材ワークを一つのスキッドパレット上に配置して、自動倉庫の一つのパレット受け段に保管することができるので、自動倉庫における保管効率を向上させることができる。

本発明によれば、上述の要求に応じて再度の加工が行われる残材ワークが、スキッドパレットに装着された状態のままシステムにおける搬送・搬出、及び自動倉庫への移送が行われることとなり、このように残材ワークをスキッドパレットに装着したまま扱うことで、ワーク準備部（ワーク搬出部）と加工待機位置までの間の残材ワークの移動をフォークユニットにより統一して行うことができる。これにより残材ワークの再度の加工における工程を簡素化しつつスムーズにすることができ、システムの簡素化及びリードタイムの減少が図られることとなる。

本実施の形態にかかるワーク加工用搬送システムの概略平面図である。 自動倉庫の構成を説明する図である。 本実施の形態に係るワーク加工用搬送システムの動作を説明する図である。 本実施の形態に係るワーク加工用搬送システムの動作を説明する図である。 本実施の形態に係るワーク加工用搬送システムの動作を説明する図である。 本実施の形態に係るワーク加工用搬送システムの動作を説明する図である。 本実施の形態に係るワーク加工用搬送システムの動作を説明する図である。 一枚の素材ワークに対して、複数か所の製品部分をくり抜いた状態を示した図である。 一つのスキッドパレット等に対するワークの配置態様のバリエーションについて説明する図である

次に、本発明にかかる実施の形態について図に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態にかかるワーク加工用搬送システム１０の概略平面図であり、図２は自動倉庫の構成を説明する図である。なお、図２においては、図面の簡略化のため、ワーク搬出入ステーションＳ１の詳細構成を省略している。

図示のように、ワーク加工用搬送システム１０は、ワーク保管ラック１２−１〜１２−３及び、このワーク保管ラック１２に沿って走行可能なスタッカクレーン１４を備えた自動倉庫１６に対して適用されるものである。なお、本実施の形態において自動倉庫１６には、３個のワーク保管ラック１２−１〜１２−３が設けられている形態について説明するが、ワーク保管ラックの数は３個に限られるものではなく、状況に応じて適宜変更が可能である。

自動倉庫１６のワーク保管ラック１２−１及び１２−３は、その各段において上下複数段のパレット受け段１８を有し、スタッカクレーン１４の走行方向Ｘに複数連ねて構成されている。また、ワーク保管ラック１２−２は、その上方にパレット受け段１８を有するとともに、素材ワークＷの出し入れを行うためのワーク搬出入ステーションＳ１を構成している。

ワーク保管ラック１２−１〜１２−３は、素材ワークＷを保管する場所であるとともに、システム１０の夜間稼働時などにおいては、加工済みワークＷ´を一時的に保管しておく場所でもある。また、本実施の形態においては、複数のパレット受け段１８の内の一部において複数枚の素材ワークＷが積層された集積パレット１９に状態が配置されているとともに、スキッドパレット２１に一枚装着された残材ワークＷ_Ｒが、他のパレット受け段１８に配置されている。

また、自動倉庫１６のワーク保管ラック１２−３の正面側（図の矢印Ｙ方向側）位置には、外部ステーションＳ３が形成されており、このワーク保管ラック１２−３の内部と外部ステーションＳ３との間においては、搬送台車５０が移動可能に設けられている。後に詳細に説明するが、本実施の形態では、外部ステーションＳ３は、加工済みワークＷ´はその定尺の一部が加工された後に製品を分離して残材ワークＷ_Ｒとする作業やシステム外部から材料となる素材ワークＷを供給する作業を行う部分である。また、外部ステーションＳ３には素材ワークＷ等が積載された集積パレット１９が搬送され、ここで集積パレット１９から素材ワークＷ等が取り外されて他の加工機において使用するようにしても良い。

なお、この外部ステーションＳ３及び搬送台車５０は、ワーク保管ラック１２−３の正面側位置に限られず、システム内への素材ワークＷの供給や加工済みワークＷ´からの製品及び残材ワークＷ_Ｒの分離という機能を果たすことができるならば、状況に応じて他の好適な位置に配置することが可能である。

ここで、スキッドパレット２１は、その上面部に複数の長尺突起部２１ａが一定高さで配置されて形成されており、この突起部２１ａの配置間隔は、後述するフォークユニット３６のフォーク４６を各突起部２１ａの間に挿入できる大きさに形成されている。一方で、集積パレット１９の上面には、素材ワークＷや加工済みワークＷ´の位置決めを行うための図示しない複数の位置決めピンが、その上方に向かって突出するように配置されており、この複数の位置決めピンにより積層配置された素材ワークＷを側部から支持する状態となる。

スタッカクレーン１４は、ワーク保管ラック１２−１〜１２−３の配置方向（図のＸ軸方向）に伸長するレール３２に沿って移動するように構成されており、ワーク保管ラック１２の各パレット受け段１８及びワーク搬出入ステーションＳ１に位置合わせ可能なトラバーサ１４ａを有している。このトラバーサ１４ａは、ワーク保管ラック１２の背面１２ａ側において、当該パレット受け段１８やワーク搬出入ステーションＳ１から、素材ワークＷが積層された集積パレット１９、及び残材ワークＷ_Ｒがセットされたスキッドパレット２１の出し入れを行うことが可能である。

図３には、本実施の形態にかかるワーク加工搬送システム１０において初期状態、すなわち、レーザ加工機２４から加工済みワークＷ´が出された状態を示しているものであるが、当図においてはワーク搬出入ステーションＳ１及びワーク搬送ステーションＳ２の構成がより詳細に示しているので、これを参照して当該ステーションＳ１及びＳ２の構成の説明を行う。

ワーク搬出入ステーションＳ１には、ワークを搭載した集積パレット１９をスライドしてセット可能なレール状部を構成するパレットセット部が形成されている。特に、パレットセット部として、ワーク保管ラック１２−２の中央高さ位置にあたる部分において、ワークを搭載するパレットがセットされる枠状の中央上部パレットセット部２２―１、及び中央下部パレットセット部２２−２が上下二段に亘り構成されている。

さらに、ワーク搬出入ステーションＳ１には、中央上部パレットセット部２２―１、及び中央下部パレットセット部２２−２にセットされたワークの一枚取りを行う一枚取りユニット３０が、中央上部パレットセット部２２―１の上方位置に設けられている。

この一枚取りユニット３０は、ワークを吸着可能なバキュームローダ３３と、中央上部パレットセット部２２―１、及び中央下部パレットセット部２２−２におけるワークの吸着を行うことが可能となる高さまでバキュームローダ３３を下降させる上下移動手段３２と、を有している。

また、ワーク搬出入ステーションＳ１のワーク保管ラック１２の正面側（すなわち、図１におけるＹ方向側）１２ｂには、ワーク加工用搬送システム１０における主要な搬送が行われる搬送ステーションＳ２が配置されており、この搬送ステーションＳ２にレーザ加工機２４が隣接配置されている（図１において搬送ステーションＳ２の左側に示している）。

搬送ステーションＳ２には、上記一枚取りユニット３０を移動させる上方搬送レール４０Ａが設けられている。なお、通常では、パレットチェンジャ３８とワークセット台車３４との間において、一枚取りユニット３０によるワークの搬送を想定し、上方搬送レール４０Ａを設けていることが好ましいが、場合により、上方搬送レール４０Ａを設けないようにして、システム構造の簡素化を図るようにしても良い。

さらに、上方搬送レール４０Ａの下方には、後述のフォークユニット３６を移動させる下方搬送レール４０Ｂが設けられている。これら上方搬送レール４０Ａ及び下方搬送レール４０Ｂは、一枚取りユニット３０、及びフォークユニット３６が相互にすれ違い可能となるように、同一平面位置において上下に並列配置されており、それぞれワーク搬出入ステーションＳ１内に進入するように延出している。

フォークユニット３６は、素材ワークＷ及び加工済みワークＷ′を保持して搬送するものであり、上述の下方搬送レール４０Ｂを往復移動する水平移動及び上下移動を可能とする移動機構４２と、下方搬送レール４０Ｂ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４４と、各水平アーム４４に設けられ水平アーム４４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４６を有している。

フォーク４６は、複数の棒状体が配列された櫛歯４６ａを有し（図１参照）、水平アーム４４の開方向への移動により、スキッドパレット２１の横幅やパレットチェンジャ３８の加工パレット３８ａ、３８ｂの横幅よりも広い間隔を有して下方搬送レール４０Ｂの上流側と下流側とに離間し、水平アーム４４の閉方向への移動によりスキッドパレット２１や加工パレット３８ａ、３８ｂの突起部の間に側方から挿入されて、ワークＷ、Ｗ´、Ｗ_Ｒ、及びＷ_Ｒ´の下方に対向配置させることができるように構成されている。

さらに、上方搬送レール４０Ａ及び下方搬送レール４０Ｂの下方であってレーザ加工機２４に隣接した部分には、素材ワークＷや残材ワークＷ_Ｒをレーザ加工機２４に送るとともに、該レーザ加工機２４から搬出された加工済みワークＷ´やＷ_Ｒ´を受ける加工待機位置としてのパレットチェンジャ３８ａ、３８ｂが設けられている。

一方、ワーク搬出入ステーションＳ１内においては、上記フォークユニット３６とトラバーサ１４ａの間でワークの授受を行うための、ワーク準備部及びワーク搬出部として機能するワークセット台車３４が配置されている。ワークセット台車３４は、所定の駆動機構によりワーク搬出入ステーションＳ１内からワーク搬送ステーションＳ２に一部侵入するように走行可能に構成されており、当該ワーク搬送ステーションＳ２における侵入位置でフォークユニット３６との間のワークＷ、Ｗ´、Ｗ_Ｒ、及びＷ_Ｒ´のローディング又はアンローディングを行い、ワーク搬出入ステーションＳ１内に完全に収容されている状態で、トラバーサ１４ａとの間でワークＷ、Ｗ´、Ｗ_Ｒ、及びＷ_Ｒ´のローディング又はアンローディングを行う。

また、ワーク搬送ステーションＳ２に配置されたレーザ加工機２４は、所定の厚みを有する板状の素材ワークＷや残材ワークＷ_Ｒに対して製品部分をくり抜くように切断加工を行い、結果として加工済みワークＷ´を形成するものである。本実施の形態では、板状の素材ワークＷに対してレーザ加工が施されて加工済みワークＷ´が形成され、この加工済みワークＷ´の板状の一部領域が製品部材に相当する部分となり、残りの領域が残材ワークＷ_Ｒに相当する部分となる。

本実施の形態においては、例えば製品部材が少ないロット数で製造されることが想定されるような場合、一枚の素材ワークＷの板面領域の全てを加工しなくても目標の生産数が得られる場合において、当該要求に応じて素材ワークＷの一部の板面領域のみを加工して部分的に製品部材となり得る部分を形成するように加工済みワークＷ´を構成し、残りの部分を残材ワークＷ_Ｒに相当する部分として、当該部分を用いた再度のレーザ加工が想定される。

なお、このように一部加工された加工済みワークＷ´は、外部ステーションＳ３において手動で又は後に所定の分離機構により自動で残材と製品ワークに分離される。この分離機構は、例えば特開２００８−３００５７号公報に記載されているように公知である。一例として、フォークユニット３６に設けられた当て板４８に加工済ワークＷ´を挟み込むとともに、加工済ワークＷ´を当該フォーク４６の櫛歯４６ａ上に載せた状態において、水平アーム４４を開くこと、当て板４８に加工済ワークＷ´の外周が支持された状態で、当該加工済ワークＷ´からくり抜かれた製品部材のみを下方に落下させて回収することができる。これにより、本実施の形態では当て板４８に支持された部分（製品部材以外の部分）が、残材ワークＷ_Ｒに相当する部分である。また、レーザ加工機２４についても既知のものであるので、その詳細な説明は省略する。

なお、上述の板状の残材ワークＷ_Ｒに対して再度のレーザ加工が施されて加工済みワークＷ_Ｒ´が形成された際には、この加工済みワークＷ_Ｒ´の板状の一部領域が製品部材に相当する部分となり、残りの領域が残材となる。

一方、上述のように加工待機位置を構成するパレットチェンジャ３８は、上下に配置された２枚の加工パレット３８ａ、３８ｂを有し、各加工パレット３８ａ、３８ｂは、その上面部が、複数の針状突起部が配置された剣山状に形成されている。そして、この加工パレット３８ａ、３８ｂの剣山部に、素材ワークＷや残材ワークＷ_Ｒが配置され、当該加工パレット３８ａ、３８ｂが、パレットチェンジャ３８とレーザ加工機２４との間の往復移動することで、素材ワークＷや残材ワークＷ_Ｒのレーザ加工機２４への搬出入が行われる。

上記構成を有するワーク加工用搬送システム１０の動作制御について説明する。
図３〜図７は、本実施の形態に係るワーク加工用搬送システム１０の動作を説明する図である。

先ず、図３に示すように、レーザ加工機２４において素材ワークＷの加工が終了して、パレットチェンジャ３８ａにより加工済みワークＷ´が出された状態を初期状態とする。なお、本実施の形態では、システム１０内のレーザ加工機２４に素材ワークＷを供給するまでの過程については特に特定の方法に限定されるものではないが、例えば、予め素材ワークＷをスキッドパレット２１に装着して、これを図１に示した外部ステーションＳ３から搬送台車５０によりワーク保管ラック１２−３の内に運びこみ、スタッカクレーン１４及びそのトラバーサ１４ａによりワーク搬出入ステーションＳ１に移送して、ここからさらに、フォークユニット３６を用いてパレットチェンジャ３８ａに搬送されて、その後、そこからレーザ加工機２４に供給されるようにしても良い。すなわち、素材ワークＷのレーザ加工機２４への供給方法は、後述する残材ワークＷ_Ｒの再度の加工における、外部ステーションＳからレーザ加工機２４への供給方法と同様の方法で行うようにしても良い。

また、上述のようにレーザ加工機２４からパレットチェンジャ３８ａに出された加工済みワークＷ´は、素材ワークＷの一部の板面領域のみを加工して部分的に製品部材とし、残り部分を残材ワークＷ_Ｒとするように加工が施されたものである。このような加工態様は、素材ワークＷの板面上における加工領域（位置）を指定し、当該指定位置に対してレーザ加工を行うような所定のプログラムをレーザ加工機２４に実装することで、実現することが可能である。

次に、図４に示すように、フォークユニット３６のフォーク４６により、加工済みワークＷ´が保持される。具体的には、フォークユニット３６の上下移動手段によりフォーク４６をパレット３８ａの部分に下降させて、当該下降状態において水平アーム４４を閉方向へ移動させることにより、フォーク４６が加工パレット３８ａの突起部の間に側方から挿入されて加工済みワークＷ´が下面から支持された状態となる。この状態で、再び、移動機構４２によりフォーク４６を上昇させることで、図に示すような加工済みワークＷ´の保持状態が実現される。

さらに、図５に示すように、加工済みワークＷ´を保持したフォークユニット３６を、下方搬送レール４０Ｂに沿ってワーク搬出入ステーションＳ１に移動させ、フォーク４６を下降させて水平アーム４４を開き、加工済みワークＷ´をワークセット台車３４のスキッドパレット２１上にセットする。具体的には、図４に沿って説明した加工済みワークＷ´の保持プロセスとほぼ逆のプロセスにより、加工済みワークＷ´をワークセット台車３４のスキッドパレット２１上に配置することができる。

次に、図６に示すように、ワークセット台車３４をトラバーサ１４ａ側に若干移動させてワーク搬出入ステーションＳ１内に完全に収容した状態とし、トラバーサ１４ａによりスキッドパレット２１ごと加工済みワークＷ´が引き出される。

その後、スキッドパレット２１に装着された状態の加工済みワークＷ´は、トラバーサ１４ａを備えているスタッカクレーン１４によって、自動倉庫１６の延在方向（すなわち、図１のＸ軸方向に沿って）ワーク保管ラック１２−３の位置まで移送される。

そして、図７には、スキッドパレット２１に装着された状態の加工済みワークＷ´を外部ステーションＳ３に搬送する態様を示している。図示のように、ワーク保管ラック１２−３の位置まで移送された加工済みワークＷ´は、スキッドパレット２１に装着された状態のまま、トラバーサ１４ａにより、ワーク保管ラック１２−３内の搬出台車５０に移される。そして、搬出台車５０がワーク保管ラック１２−３の外のワーク分離・セットステーションＳ３に移動される。その後、このワーク分離・セットステーションＳ３において、手動又は所定の機構により自動で加工済みワークＷ´が製品部材と残材ワークＷ_Ｒとに分離され、製品部材は回収されて残材ワークＷ_Ｒのみがスキッドパレット２１に装着された状態となる。なお、当該製品部材と残材ワークＷ_Ｒとを自動で分離する機構は、上述した特開２００８−３００５７号等に記載されており、公知であるのでその詳細な説明を省略する。

次に、スキッドパレット２１に装着された状態の残材ワークＷ_Ｒは、搬出台車５０からトラバーサ１４ａに再び搬送され、自動倉庫１６の所定のパレット受け段１８に移送される。これにより、図２に示すようなパレット受け段１８におけるスキッドパレット２１に装着された状態の残材ワークＷ_Ｒの保管状態が実現されることとなる。

なお、ここで、上述のようにワークセット台車３４上において製品部材と残材ワークＷ_Ｒとの分離が行われない場合においては、未分離の加工済みワークＷ´のままスキッドパレット２１に装着した状態でトラバーサ１４ａに引き出し、スタッカクレーン１４によって所定の分離位置まで搬送し、加工済みワークＷ´に対する製品部材と残材ワークＷ_Ｒとの分離を行うようにしても良い。

いずれの場合であっても、本実施の形態において重要なことは、レーザ加工機２４において再度の加工に付されることが予定された残材ワークＷ_Ｒを、スキッドパレット２１に装着した状態で自動倉庫１６におけるパレット受け段１８に保管することができる点である。

そして、新たに製品の受注を受ける等の理由により、残材ワークＷ_Ｒに対して再度の加工要求があると、パレット受け段１８に置かれた残材ワークＷ_Ｒを装着したスキッドパレット２１が、スタッカクレーン１４により再度、そのままの状態でワークセット台車３４にセットされる。従って、本実施の形態においては、この際、パレットの付け替え工程等の煩雑な工程を行うことなく、残材ワークＷ_Ｒを装着したスキッドパレット２１を単にワークセット台車３４に置くという簡素な方法で、次の加工プロセスに対するセッティング、すなわち加工すべき残材ワークＷ_Ｒの準備を行うことができる。

その後、残材ワークＷ_Ｒが装着されたスキッドパレット２１のセットされたワークセット台車３４を、ステーションＳ２内に一部侵入する準備位置へ移動させ、フォークユニット３６を下降させて、このスキッドパレット２１から残材ワークＷ_Ｒを回収して保持し、これをパレットチェンジャ３８に搬送する。以後は、上述の素材ワークＷと同様のプロセスにしたがい、残材ワークＷ_Ｒをレーザ加工機２４に供給して加工が行われる。

以上の動作から理解されるように、本実施の形態に係るワーク加工用搬送システム１０では、フォークユニット３６により、ワークセット台車３４から素材ワークＷ又は残材ワークＷ_Ｒがパレットチェンジャ３８へ搬送されることとなる。

そして、レーザ加工機２４において素材ワークＷの部分的な加工が行われて加工済みワークＷ´がパレットチェンジャ３８へ出された後に、再び上記フォークユニット３６により、加工済みワークＷ´がワーク搬出入ステーションのワークセット台車３４に搬送される。

その後、加工済みワークＷ´から製品部材が分離されて残る残材ワークＷ_Ｒは、スタッカクレーン１４によりスキッドパレット２１に装着された状態で自動倉庫１６に搬出されてパレット受け段１８において保管される。

以後、再度の加工の要求があった際には、スタッカクレーン１４によりスキッドパレット２１が装着された状態で自動倉庫１６に保管された残材ワークＷ_Ｒは、スキッドパレット２１に装着された状態のままワークセット台車３４に搬送されて、上記フォークユニット３６によりスキッドパレット２１からローディングされて、再度パレットチェンジャ３８に搬出されることとなる。

従って、本実施の形態においては、再度の加工が行われる残材ワークＷ_Ｒが、スキッドパレット２１に装着された状態のままシステム１０における搬送・搬出、及び自動倉庫１６への移送が行われることとなり、このように残材ワークＷ_Ｒをスキッドパレット２１に装着して取り扱うことで、ワークセット台車３４とパレットチェンジャ３８までの間の残材ワークＷ_Ｒの搬送をフォークユニット３６により統一して行うことができる。これにより、残材ワークＷ_Ｒの再度の加工にスムーズに移行することができ、システム１０の簡素化及びリードタイムの減少が図られることとなる。

さらに、本実施の形態では、図１を参照すると明確に理解されるように、自動倉庫１６が、集積パレット１９やスキッドパレット２１を受けるパレット受け段１８を複数段有しており、スタッカクレーン１４は、この複数段の各パレット受け段１８に上記スキッドパレット２１を搬送することが可能となるように構成されており、該各パレット受け段１８には、一つのスキッドパレット２１が配置されている。

これにより、残材ワークＷ_Ｒをスキッドパレット２１に装着したまま自動倉庫１６に整頓した状態で保管することができ、再度の製品の要求が生じた場合には、スタッカクレーン１４によりスキッドパレット２１付きの残材ワークＷ_Ｒをスムーズにワークセット台車３４に移送することができる。

特に本実施の形態では、自動倉庫１６の複数のパレット受け段１８の一部には、スキッドパレット２１が配置されており、他の部分には、集積パレット１９が配置されているので、自動倉庫１６において、素材ワークＷや製品部材と、残材ワークＷ_Ｒを、各パレット受け段１８ごとに仕分けして保管しておくことができる。

次に、本実施の形態に係るワーク搬送システム１０について、スキッドパレット２１や加工パレット３８ａ、３８ｂに対するワークの配置態様のバリエーションについて説明する。

図８は、一枚の素材ワークＷに対して、複数か所の製品部分Ｆ１、Ｆ２をくり抜いた状態を示した図である。図に示すように、本実施の形態においては、一枚の素材ワークＷに対して、複数か所の製品部材をくり抜くようにレーザ加工機２４による加工を行った残材ワークＷ_Ｒとすること可能である。図から明確に理解されるように、この残材ワークＷ_Ｒに対しては、くり抜いた製品部分Ｆ１、Ｆ２以外の部分に対して再度の加工を行う領域を有している。なお、２か所の製品部分Ｆ１、Ｆ２は、レーザ加工機２４における１回の加工工程で形成されても良いし、初めの加工工程（すなわち素材ワークに対する加工）で製品部分Ｆ１が形成された後に、このＦ１以外の部分を残材ワークＷ_Ｒとし、その後の再度の要求にしたがい、レーザ加工機２４において製品部分Ｆ２を加工形成するようにしても良い。すなわち、この場合、図７に示すワークは、残材ワークＷ_Ｒを加工した後に、製品部分Ｆ２をくり抜いて得られた残材ワークＷ_Ｒ´に相当するものである。

さらに、図９は、一つのスキッドパレット２１や加工パレット３８ａ、３８ｂの平面状に複数種類のワークを装着した状態の一例を示す図である。本例においては、図示のように、スキッドパレット２１や加工パレット３８ａ、３８ｂ上に複数の素材ワークＷ１、Ｗ２、及びＷ３、加工済みワークＷ´１、Ｗ´２、及びＷ´３、並びに残材ワークＷ_Ｒ１、Ｗ_Ｒ２、及びＷ_Ｒ３等が配置されていても、フォーク４６によりこれらワークを、該ワークのスキッドパレット２１や加工パレット３８ａ、３８ｂ上における位置関係を保った状態で挟み込み保持することができる。

すなわち、このワークの位置関係を保ったまま、ワークセット台車３４上のスキッドパレット２１とパッレトチェンジャ３８との間において当該ワークを搬送することが可能となる。さらに、パレットチェンジャ３８からレーザ加工機２４への搬入、及び当該レーザ加工機２４における加工も、そのままのワークの配置関係を保ったまま行うことが可能である。

特に、このような方法により、複数種類の残材ワークＷ_Ｒ１、Ｗ_Ｒ２、及びＷ_Ｒ３を一つのスキッドパレット２１上に配置して、自動倉庫１６の一つのパレット受け段１８に保管することで、自動倉庫１６における保管効率を向上させることもできる。さらに、個々のワークを個別に搬送及び加工して、再び配置する等の煩わしい工程を省くことができるとともに、一つのスキッドパレット２１や加工パレット３８ａ、３８ｂ上のスペースを有効利用することができるので、延いてはシステム全体における製品の生産効率の向上に資することとなる。

なお、本実施の形態に係るワーク加工用搬送システム１０においては、このように一つのスキッドパレット２１に複数枚の残材ワークＷ_Ｒ１、Ｗ_Ｒ２、及びＷ_Ｒ３をセットした状態でレーザ加工機２４へ供給され、当該レーザ加工機２４におけるソフトウェア的に適切な制御を行うことで、この一つのスキッドパレット２１の平面状に複数枚配置された残材ワークＷ_Ｒ１、Ｗ_Ｒ２、及びＷ_Ｒ３ごとの加工を適切に行うことができる。また、初期準備として、一つのスキッドパレット２１に複数枚への素材ワークＷをセットする作業は外部ステーションＳ３で行い、これを搬送台車５０によりシステム１０内に搬送することが好ましい。

また、フォーク４６により、部分的に加工が終了して成る加工済みワークＷ´１、Ｗ´２、及びＷ´３が、その配置関係を保った状態のままパレットチェンジャ３８からワークセット台車３４に搬送された後に、各加工済みワークの位置関係を保たちつつ外部ステーションＳ３において製品部分を取り除き、残った残材ワークＷ_Ｒ１、Ｗ_Ｒ２、及びＷ_Ｒ３（スキッドパレット２１に装着されたままである）をスタッカクレーン１４によりパレット受け段１８に収納し、その後の再度の加工要求に応じて、再び加工に移行するようにしても良い。

さらに、本実施の形態に係るワーク加工用搬送システム１０による他のバリエーションとして、レーザ加工機２４へのワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ_Ｒ１、Ｗ_Ｒ２、及びＷ_Ｒ３等の搬出入のアイドル時間や夜間等に、自動倉庫１６のパレット受け段１８に予め配置された集積パレット１９に他の種々のタイプのワークを集積することもできる。

これにより、例えば、本実施の形態にかかるワーク搬送システム１０を導入した顧客が、本システム１０において使用されているレーザ加工機２４と種類の異なる加工機の使用も想定している場合において、当該他の加工機を用いた加工対象となるワークに対しても、自動倉庫１６内にこの加工対象ワークを予め保管しておくことで、容易に他の加工機への供給を行うことができる。

特に、レーザ加工機２４で加工されるべき素材ワークＷ及び残材ワークＷ_Ｒと、他のレーザ加工機で加工される加工対象ワークを、パレット受け段１８に配置された集積パレット１９に加工の順番に予めセットしておくことで、ワークを一つずつクレーンや台車等で上記他の加工機の近くに準備して加工の度にワークをセットするという煩雑な作業を省略することができる。なお、このとき、集積パレット１９への上記各ワークＷ及びＷ_Ｒのセットも、外部ステーションＳ３において行うようにすることが好ましい。

さらに、本実施の形態においては、自動倉庫１６内において２段のパレットセット部２２−１及びパレットセット部２２−２が構成されている。従って、システム１０の稼働中（すなわち、フォークユニット３０による搬送などが行われている過程）であっても、パレットセット部２２−２に空の集積パレットをセットし、リフタ及びリフタのトラバーサ１４ａによってパレットセット部２２−１に任意の素材パレットをセットし、一枚取りユニット３０で当該素材パレットから素材ワークの一枚取りを行い、トラバーサ１４ａにより素材パレットを退避させて、パレットセット部２２−２にセットされた空の集積パレットトへの素材ワークの積載を行うことができる。この一連の過程を繰り返すことにより、種々のタイプの素材ワークを積載しセットした集積パレットを準備することができる。従って、このような素材ワーク積載機能を用いることで、所望の加工対象となり得るワークを工場内で一元的に管理することができる。

なお、一方で本実施の形態では、フォークユニット３６を用いてパレットチェンジャ３８から加工済みワークを搬送することが想定されているので、例えば加工された部分が比較的小さな部品で形成されている場合において、搬送過程でフォーク４６の隙間から当該部品が落下してしまうような事態を確実に防止するために、板状に形成されたエキスバンドメタルのような支持体にワーク載せた状態でフォークユニット３６による搬送を行うようにしても良い。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変更が可能である。

１０ ワーク加工用搬送システム
１２ ワーク保管ラック
１４ スタッカクレーン（残材ワーク移送手段）
１６ 自動倉庫
１８ パレット受け段
２１ スキッドパレット
２４ レーザ加工機
３０ 一枚取りユニット（一枚取り手段）
３４ ワークセット台車（ワーク準備部、ワーク搬出部）
３８ パレットチェンジャ（ワーク加工待機位置）
３６ フォークユニット（ワーク搬送手段、ワーク搬出手段）
４６ フォーク
Ｓ１ ワーク搬出入ステーション（ワーク準備部、ワーク搬出部）
Ｗ 素材ワーク
Ｗ´ 加工済みワーク
Ｗ_Ｒ 残材ワーク

Claims (3)

1. ワーク準備部からワーク加工待機位置へワークを搬送するワーク搬送手段と、部分的な加工が終了してワーク加工待機位置に搬出された加工済みワークをワーク搬出部に搬出するワーク搬出手段と、該加工済みワークから製品部材が分離されて残る残材ワークを該ワーク搬出部から自動倉庫に移送する残材ワーク移送手段と、を有するワーク加工用搬送システムであって、
   上記ワーク搬送手段及び上記ワーク搬出手段が、同一のフォークユニットとして構成され、
   上記残材ワーク移送手段は、上記残材ワークをスキッドパレットに装着した状態で上記ワーク搬出部から上記自動倉庫に搬出するとともに、製品の要求に応じて該スキッドパレットに装着された状態の残材ワークを該自動倉庫から上記ワーク準備部に搬送し、
   上記自動倉庫は、パレットを受けるパレット受け段を複数有しており、
   上記残材ワーク移送手段は、上記複数段の各パレット受け段に上記スキッドパレットを搬送することが可能となるように構成されており、
   該各パレット受け段には、一つのスキッドパレットが配置されることを特徴とするワーク加工用搬送システム。
2. 上記自動倉庫の複数のパレット受け段の内の一部には、上記スキッドパレットが配置されており、他のパレット受け段には、素材ワーク又は加工済みワークを集積する集積パレットが配置されている請求項１に記載のワーク加工用搬送システム。
3. 上記スキッドパレットには、複数枚の残材ワークが該スキッドパレット上面に平面的に並べて配置される請求項１又は２に記載のワーク加工用搬送システム。

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