JP2017154226A - ワーク搬送システム、ワーク搬送方法及びワーク加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多品種のワークを、より効率良く加工機に供給できるようにすることである。【解決手段】実施形態に係るワーク搬送システムは、ワーク受渡装置及び退避ステーションを備える。ワーク受渡装置は、搬送台車から搬入された、フレームで保持された加工前におけるワークを加工機械側に向けて送り出す一方、前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取る。退避ステーションは、前記ワーク受渡装置から前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを受け取る一方、前記ワークが取外された後の前記フレームを前記搬送台車に向けて搬出する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、ワーク搬送システム、ワーク搬送方法及びワーク加工方法に関する。

ワーク（加工対象物）を工作機械で機械加工するためには、ワークを工作機械のテーブルまで搬送してセットすることが必要である。そこで、従来、ワークを工作機械まで搬送してセットするための供給装置やワークの搬送装置が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。

例えば、特許文献１には、支持フレームを枠組みとするワークストッカに起立状態で複数の板状のワークを保管し、回動アームを備えたワーク受渡装置でワークストッカから受け取った起立状態のワークを移動させてレーザ加工機のテーブルに近づけた後、ワークを水平状態とすることが可能な平板ワーク供給装置が記載されている。

また、特許文献１には、別の例として、ワークストッカに回動アームを設けて走行できるようにした例も記載されている。具体的には、水平方向に積載された板状のワークを汎用ストッカから吸盤移送機でワークストッカの回動アームの上に移送し、回動アームでワークを起立させた後、ワークストッカ自体が走行することによって、ワークを起立状態で支持しながらレーザ加工機へのワーク受渡装置に向かって搬送することが可能な平板ワーク供給装置が記載されている。

この例では、レーザ加工機による加工終了後のワークを再び可動式のワークストッカで移送し、未加工のワークを送り出す汎用ストッカとは別の加工済ストッカに送り出すことも記載されている。このため、可動式のワークストッカから加工済のワークを加工済ストッカに送り出すと同時に汎用ストッカから未加工のワークを可動式のワークストッカに供給することができると説明されている。

一方、特許文献２には、ワークの形状に応じて開閉する把持部を設けることによって汎用性を持たせたワーク搬送パレットを、コンベア等の搬送路に載置して搬送する技術が開示されている。また、外観検査等の作業を行うために、ワーク搬送パレット上においてワークを起立させる構造も提案されている。

他方、特許文献３には、コンベアで主搬送路に沿って搬送されるワークをワーク搬送台車で加工エリアへ移動させ、多関節溶接ロボットで自動溶接を行った後、ワーク搬送台車で再びコンベアに戻して搬出する技術が開示されている。

特開平７−８１７２６号公報 特開２００８−０１２６４９号公報 特開２００３−０７２９４０号公報

生産ラインにおいて多数のワークを加工する場合には、速やかにワークを加工機に供給することによって、製品又は半製品の工期を短縮する一方、加工機の稼働率を向上させることが重要である。これは、多品種の製品又は半製品を製造する場合においても同様である。

そこで、本発明は、多品種のワークを、より効率良く加工機に供給できるようにすることを目的とする。

本発明の実施形態に係るワーク搬送システムは、ワーク受渡装置及び退避ステーションを備える。ワーク受渡装置は、搬送台車から搬入された、フレームで保持された加工前におけるワークを加工機械側に向けて送り出す一方、前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取る。退避ステーションは、前記ワーク受渡装置から前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを受け取る一方、前記ワークが取外された後の前記フレームを前記搬送台車に向けて搬出する。

また、本発明の実施形態に係るワーク搬送方法は、フレームで保持された加工前におけるワークを搬送台車から搬入して加工機械側に向けて送り出すステップと、前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取り、前記フレームから前記加工後における前記ワークを取外すステップと、前記ワークが取外された後の前記フレームを搬送台車に搬出するステップとを有する。

また、本発明の実施形態に係るワーク加工方法は、フレームで保持された加工前におけるワークを搬送台車から搬入して加工機械側に向けて送り出すステップと、前記加工機械で前記ワークを加工することによって加工後における前記ワークとして製品又は半製品を製造するステップと、前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取り、前記フレームから前記加工後における前記ワークを取外すステップと、前記ワークが取外された後の前記フレームを搬送台車に搬出するステップとを有する。

本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送システムの概略構成を示す斜視図。 図１に示すワーク受渡装置及びワーク載せ替え台車の詳細構成例を示す正面図。 図１に示すワーク受渡装置によるワークの起倒方法を説明する図。 図１に示すワーク受渡装置によるワークの起倒方法を説明する図。 図１に示すワーク受渡装置によるワークの起倒方法を説明する図。 図１に示すワーク搬送システムを用いたワークの搬送状態を示す図。 図１に示すワーク搬送システムを用いたワークの搬送状態を示す図。 本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送システムの構成を示す斜視図。

本発明の実施形態に係るワーク搬送システム、ワーク搬送方法及びワーク加工方法について添付図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
（構成及び機能）
図１は本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送システムの概略構成を示す斜視図であり、図２は図１に示すワーク受渡装置及びワーク載せ替え台車の詳細構成例を示す正面図である。

ワーク搬送システム１は、フレームＦで保持されたワークＷを加工機械２に受渡しするシステムである。ワーク搬送システム１は、搬送台車３、ワーク受渡装置４、ワーク載せ替え台車５、退避ステーション６及び搬出台車７で構成することができる。

ワークＷの受渡対象となる加工機械２の具体例としては、ショットピーニング装置、ブラスト処理装置或いは溶剤処理設備等の表面処理設備、マシニングセンタやフライス盤等の機械加工を行う工作機械、オートリベッタ等の組立装置、オートクレーブ装置やプレス機等の成形加工装置が挙げられる。

加工機械２への受渡対象となるワークＷは、フレームＦで保持された状態で加工機械２に受渡しされる。従って、ワークＷが多品種であり、様々な形状を有する場合であっても、少なくとも一部が共通の構造を有するフレームＦでワークＷを保持することによって、共通の搬送台車３での搬送が可能となる。加えて、加工機械２へのセットも容易となる。すなわち、搬送台車３を含むワーク搬送システム１の構成要素並びに加工機械２がフレームＦを保持するように構成することができる。また、ワークＷは、フレームＦで保持された状態で加工機械２に受渡しされるため、加工機械２におけるワークＷの加工に先だってワークＷをフレームＦから取外す必要がない。

搬送台車３は、加工機械２による加工前におけるフレームＦで保持されたワークＷを、ワークＷの前工程における治具又はテーブル側からワーク受渡装置４に向かって搬送する一方、ワークＷが取外された後のフレームＦを治具又はテーブルに向かって搬送するための台車である。

すなわち、ワークＷを個別にフレームＦで保持する場合には、ワークＷのみを搬送する場合と異なり、フレームＦをワークＷの供給元に戻すことが必要となる。そこで、搬送台車３は、フレームＦで保持された加工前のワークＷを、ワークＷの供給元から加工機械２に向かって搬送するのみならず、加工後のワークＷが取外された後のフレームＦを、ワークＷの供給元に向かって搬送するように構成されている。これにより、共通の搬送台車３でフレームＦで保持された加工前のワークＷと、加工後のワークＷが取外された後のフレームＦを搬送することが可能となる。

図示された例では、ワークＷがパネルにストリンガ等の補強部品を取付けた航空機の翼構造体となっている。そして、加工機械２による加工の前工程が、パネルにストリンガ等の補強部品を取付ける組立工程となっている。このため、搬送台車３が、加工機械２側のワーク受渡装置４と、ワークＷの組立治具８との間を往復移動するようになっている。従って、複数の組立治具８が設置されている場合には、複数の搬送台車３が、複数の組立治具８とワーク受渡装置４との間を往復移動するようにしてもよい。

また、ワークＷの組立工程後において組立治具８から搬送台車３にワークＷを載せ替える際に、ワークＷのフレームＦへの取付け作業が不要となるように、フレームＦで保持された状態でワークＷの組立作業を行うことができるように組立治具８が設計されている。すなわち、組立治具８もフレームＦを保持する構造となっている。

尚、組立治具８がフレームＦを保持する構造となっている場合には、組立治具８自体を搬送台車３で搬送するようにしてもよい。組立治具８自体を搬送台車３で搬送するようにすれば、組立治具８から搬送台車３にワークＷを乗せ替えるための作業を不要にすることができる。

但し、一般に組立治具８には、位置決め精度を確保するために剛性が要求される。このため、大型のワークＷを組立てるための組立治具８は、重量が大きい。そのような場合には、組立治具８から搬送台車３にワークＷを乗せ替えるようにすれば、搬送台車３の軽量化が望める。

また、航空機の翼構造体のように大型のワークＷが搬送対象である場合には、ワークＷの高さが最低とならないように起立させた状態で搬送することが、必要な搬送台車３のサイズ及び搬送台車３の走行スペースを小さくする観点から好ましい。具体例として、航空機の翼構造体のように板状のワークＷであれば、ワークＷの厚さ方向が概ね水平方向となるようにワークＷを起立させた状態で搬送することが必要な搬送台車３のサイズ及び搬送スペースの縮小化に繋がる。

そこで、図示されるように、搬送台車３を、ワークＷ及びフレームＦを起立させた状態で搬送するように構成することができる。加工後のワークＷが取外された後のフレームＦについても同様である。また、組立作業の作業性も考慮して、組立治具８もワークＷ及びフレームＦを起立させた状態で保持するように設計されている。このため、組立後のワークＷ及びフレームＦを組立治具８から搬送台車３に載せ替えるために、ワークＷ及びフレームＦを起立させる必要はない。

ワークＷ及びフレームＦを起立させた状態で搬送する場合には、図示されるように、ワークＷ及びフレームＦを起立させた状態で保持するための支柱枠３Ａを走行機構３Ｂに設けて搬送台車３を構成することができる。支柱枠３Ａには、クランプ３Ｃが取付けられる。このため、起立状態における概ね矩形のフレームＦの上端をクランプ３Ｃで保持することができる。また、走行機構３Ｂ上において支柱枠３Ａの内側からワークＷを保持するフレームＦをワーク受渡装置４側に滑らせることができるように、走行機構３Ｂには、コロやクローラ型のコンベア等を設けるようにしてもよい。

走行機構３Ｂには、任意の無人搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）を用いることができる。具体例として、走行路に磁気テープを貼り、センサで磁気テープを検知して走行するＡＧＶを走行機構３Ｂとして採用するようにしてもよい。或いは、作業者がコントローラで操縦するＡＧＶを走行機構３Ｂとして採用してもよい。もちろん、ワークＷが軽量であれば、作業者が手で押すタイプの非電動の台車を走行機構３Ｂとして採用してもよい。

ワーク受渡装置４は、搬送台車３から搬入された、フレームＦで保持された加工前におけるワークＷを加工機械２側に向けて送り出す一方、フレームＦで保持された加工後におけるワークＷを加工機械２側から受け取って退避ステーション６に送り出す装置である。更に、ワーク受渡装置４は、ワークＷが取外された後のフレームＦを退避ステーション６から受け取って搬送台車３に向けて搬出するように構成されている。換言すれば、退避ステーション６は、ワークＷが取外された後のフレームＦをワーク受渡装置４を通じて搬送台車３に向けて搬出するように構成されている。尚、ワークＷが取外された後のフレームＦが、ワーク受渡装置４を経由せずに、退避ステーション６から搬送台車３に向けて搬出されるようにしてもよい。

加工機械２によっては、起立状態のフレームＦで保持されたワークＷを倒して送り出すことが必要な場合がある。例えば、板状のワークＷに力を負荷する加工を行うような場合には、ワークＷを安定的に保持するために、板状のワークＷを水平方向又は斜め方向に倒してテーブル上にセットすることが好ましい場合がある。

そのような場合には、ワーク受渡装置４は、フレームＦで保持された加工前におけるワークＷを起立させた状態で搬送台車３から受け取り、加工前におけるワークＷをフレームＦで保持された状態で起立方向とは異なる向きに倒して加工機械２側に向けて送り出す一方、フレームＦで保持された加工後におけるワークＷを加工機械２側から受け取って起立させた状態に戻すことができるように構成される。すなわち、ワーク受渡装置４に、フレームＦで保持されたワークＷを起倒させるワーク起倒装置としての機能が備えられる。

ワークＷの起倒についても、フレームＦを介して行うことが多品種のワークＷを共通の構造で起倒させる観点から好適である。すなわち、ワーク受渡装置４では、ワークＷを保持したフレームＦを起倒できるように構成することが好適である。そこで、任意の機構を用いてワークＷを保持したフレームＦを起倒できるようにすることができる。

例えば、フレームＦを２本以上のＬ字型のアームで支え、Ｌ字型のアームを起倒できるようにすることができる。或いは、ワークＷを保持したフレームＦをワーク受渡装置４で起倒することができるように、フレームＦに回転軸Ｆ１を設けることができる。その場合、ワーク受渡装置４では、フレームＦの回転軸Ｆ１を回転させるように構成することができる。

フレームＦの回転軸Ｆ１を回転させるための機構についても任意の構造を採用することができる。例えば、フレームＦの回転軸Ｆ１を回転させる電動式の回転機構でフレームＦを起倒させるようにしてもよい。その場合には、フレームＦがワーク受渡装置４に搬入された後、フレームＦの回転軸Ｆ１を挟み込んで加えるチャックと、チャックを回転させる回転機構によってフレームＦを起倒方向に回転させることができる。

但し、ワークＷ及びフレームＦの総重量が大きい場合には、ワークＷ及びフレームＦを起倒させるために非常に大きな動力が必要となる。そこで、重力を利用して小さな動力でワークＷ及びフレームＦを起倒させる簡易な構造を採用することができる。具体的には、起立状態におけるワークＷ及びフレームＦの重心位置よりも上方に設けた回転軸Ｆ１でフレームＦを回転可能に支持する一方、ワークＷ及びフレームＦの重心位置よりも下方を押し出して支持した状態で回転軸Ｆ１を下降させることによって僅かな動力でワークＷ及びフレームＦを倒すことができる。

その場合には、図２に例示されるように、ワーク受渡装置４を、支持機構１０、回転補助機構１１、昇降機構１２、コロ１３及びロック機構１４で構成することができる。

支持機構１０は、ワークＷ及びフレームＦの重心位置よりも上方に設けられた回転軸Ｆ１を回転可能に支持するための機構である。支持機構１０は、フレームＦの回転軸Ｆ１を支持するための溝１０Ａを設けたブロック１０Ｂで構成することができる。

図２に示す例では、概ね板状の構造を有するワークＷ及びフレームＦの厚さ方向に２つの溝１０Ａがブロック１０Ｂに設けられている。すなわち、フレームＦの回転軸Ｆ１を支持するために、いずれかの溝１０Ａが選択できるようになっている。一方、ワークＷがパネルにストリンガを取付けた翼構造体である場合のように、ワークＷが概ね板状ではあるが厚さ方向における重心の位置が板状の部品の厚さ方向における中心にない場合には、ワークＷ及びフレームＦの重心位置に合わせて、起立状態におけるフレームＦの厚さ方向の中心位置からシフトした位置に回転軸Ｆ１を設けることができる。

そして、フレームＦの中心からシフトした回転軸Ｆ１の位置に対応する溝１０Ａで回転軸Ｆ１を回転可能に支持することにより、ワークＷ及びフレームＦを概ね鉛直方向に起立させることが可能となる。もちろん、ワークＷの重心位置がワークＷの厚さ方向における中心付近にある場合には、単一の溝１０Ａを設けたブロック１０ＢでフレームＦの中心に設けられた回転軸Ｆ１を回転可能に支持するようにすることができる。

回転補助機構１１は、支持機構１０で回転可能に支持されたワークＷ及びフレームＦを、ワークＷ及びフレームＦの重心位置よりも下方で押出し、かつ支えるための機構である。回転補助機構１１は、ローラ１１Ａを設けたアーム１１Ｂ、アーム１１Ｂを起立状態のフレームＦに向かって進退移動させる移動機構１１Ｃ及びガイド機構１１Ｄで構成することができる。一方、ワークＷ及びフレームＦの重心位置よりも下方となるフレームＦの位置には、ベアリングＦ２を設けることができる。ガイド機構１１Ｄは、フレームＦの下方に設けられたベアリングＦ２を概ね水平方向に転がすためのレール、溝又はブロック等で構成される。

昇降機構１２は、支持機構３を昇降させる機構である。昇降機構１２は、ボールネジやラックアンドピニオン等の直線移動させるための機構を支持枠１２Ａの支柱に設けて構成することができる。

コロ１３は、ワークＷを取付けた概ね矩形のフレームＦを、フレームＦの幅方向に滑らせるために設けられる。従って、コロ１３は、フレームＦの下面に接触する位置に配置される。

ロック機構１４は、ワークＷを取付けた概ね矩形のフレームＦの意図しない転倒を防止するための機構である。例えば、フレームＦをコロ１３の上に載置した状態においてフレームＦの四隅を挟み込み、かつフレームＦを上昇させるとフレームＦと非接触となる位置に配置された当接板１４Ａでロック機構１４を構成することができる。これにより、フレームＦがコロ１３の上に載置された状態ではロック状態となりフレームＦの転倒を抑止することができる。一方、フレームＦを上昇させるとアンロック状態となる。このため、フレームＦを起倒させることができる。

図３乃至図５は、図１に示すワーク受渡装置４によるワークＷの起倒方法を説明する図である。

支持機構１０のブロック１０Ｂをコロ１３よりも低い位置まで下降させた状態で、起立状態におけるワークＷ及びフレームＦをコロ１３を利用して滑らせながら支持枠１２Ａの内側に搬入することができる。この時、フレームＦの四隅がロック機構１４の当接板１４Ａで挟まれるため、ワークＷ及びフレームＦを鉛直方向に起立させることができる。次に、昇降機構１２でブロック１０Ｂを上昇させると、図２に示すようにブロック１０Ｂの溝１０ＡでフレームＦの回転軸Ｆ１を支持することができる。

更に昇降機構１２でブロック１０Ｂを上昇させると、ワークＷ及びフレームＦが上昇し、フレームＦの四隅がロック機構１４の当接板１４Ａから外れる。これにより、ワークＷ及びフレームＦは、回転軸Ｆ１を中心に回転可能にブロック１０Ｂで支持される。

次に、回転補助機構１１の移動機構１１Ｃを駆動させ、アーム１１ＢをフレームＦに向かって移動させることができる。そして、アーム１１Ｂの先端に取付けられたローラ１１ＡをフレームＦに接触させながら押し出すことによって、図３に例示されるように、ワークＷ及びフレームＦを回転軸Ｆ１を中心に所定の角度だけ回転させることができる。このため、フレームＦの下方に設けられたベアリングＦ２は、円弧状の軌跡を描いてガイド機構１１Ｄの上方に移動する。

次に、昇降機構１２でブロック１０Ｂを下降させると、図４に例示されるように、フレームＦの下方に設けられたベアリングＦ２がガイド機構１１Ｄに沿って水平方向に転がりながら移動する。その結果、ワークＷ及びフレームＦは回転軸Ｆ１を中心に倒れる方向に徐々に回転する。

一方、回転補助機構１１の移動機構１１Ｃを駆動させ、アーム１１Ｂを、フレームＦの回転軸Ｆ１を中心にベアリングＦ２とは逆側に移動させることができる。このため、昇降機構１２でブロック１０Ｂを更に下降させると、図５に例示されるように、フレームＦが、回転軸Ｆ１を中心にベアリングＦ２とは逆側においてアーム１１Ｂの先端に取付けられたローラ１１Ａで支持される。すなわち、フレームＦが回転軸Ｆ１の両側においてベアリングＦ２と、ローラ１１Ａで支持される。

その結果、ワークＷ及びフレームＦは起立状態における高さ方向が概ね水平方向となって倒される。そして、昇降機構１２でブロック１０Ｂを更に下降させると、フレームＦの回転軸Ｆ１がブロック１０Ｂの溝１０Ａから離脱し、ブロック１０Ｂを退避させることができる。ワークＷ及びフレームＦを倒された状態から起立させる場合には、倒す場合と逆の動作を行えば良い。また、アーム１１ＢをフレームＦの逆方向から接触させることによって、ワークＷ及びフレームＦを逆方向に倒すこともできる。

尚、ガイド機構１１ＤでフレームＦのベアリングＦ２を支持する代わりにアーム１１ＢでフレームＦを支持するようにしてもよい。その場合には、回転軸Ｆ１を挟んで反対側のフレームＦを支持するための構成要素を回転補助機構１１に設けることが適切である。

ワーク受渡装置４と加工機械２との間には、必要に応じてワーク載せ替え台車５を配置することができる。図２乃至図５に示す例では、テーブル５Ａをシザーリフト等の昇降装置５Ｂで昇降させ、かつ車輪等の走行装置５Ｃで走行することが可能なワーク載せ替え台車５がワーク受渡装置４と加工機械２との間に設けられている。

このため、倒された状態におけるワークＷ及びフレームＦの下方にワーク載せ替え台車５を移動させた後、昇降装置５Ｂでテーブル５Ａを上昇させれば、アーム１１Ｂ及びガイド機構１１Ｄで支持されたワークＷ及びフレームＦをテーブル５Ａですくい上げることができる。すなわち、ワークＷ及びフレームＦをワーク受渡装置４からワーク載せ替え台車５に乗せ替えることができる。

ワークＷ及びフレームＦがワーク載せ替え台車５のテーブル５Ａに載置されると、ワーク載せ替え台車５を加工機械２に向かって走行させることができる。そして、ワークＷ及びフレームＦを、ワーク載せ替え台車５から加工機械２に受け渡すことができる。尚、ワーク載せ替え台車５と加工機械２との間に、必要に応じて更にワークＷ及びフレームＦをすくい上げる装置等の必要な装置を設けることもできる。

退避ステーション６は、ワーク受渡装置４からフレームＦで保持された加工後におけるワークＷを受け取る一方、加工後におけるワークＷが取外された後のフレームＦをワーク受渡装置４に送り出すためのステーションである。すなわち、フレームＦからのワークＷの取外しは、退避ステーション６において行うことができる。フレームＦからのワークＷの取外しは、専用の装置で自動的に行えるようにしても良いし、作業者が行うようにしてもよい。

ワーク受渡装置４においてワークＷ及びフレームＦが起立状態に戻される場合には、ワークＷ及びフレームＦが起立状態で退避ステーション６に搬出される。その場合には、退避ステーション６についても、起立状態におけるフレームＦを下面で支えながら移動させるためのコロやコンベアと、フレームＦを保持するためのクランプを設けた支柱枠で構成することができる。

搬出台車７は、退避ステーション６においてフレームＦから取外された加工後におけるワークＷをストッカや次工程用の設備等に向けて搬出するための台車である。ワークＷが大型である場合には、搬出台車７についても、ワークＷを起立させた状態で搬送できるように構成することができる。

（動作及び作用）
次にワーク搬送システム１を用いたワーク搬送方法及びワーク加工方法について説明する。ここでは、パネルにストリンガを組付けた航空機の翼構造体をワークＷとして加工機械２で順次量産加工する場合を例に説明する。尚、図６及び図７は、図１に示すワーク搬送システム１を用いたワークＷの搬送状態を示す図である。

まず、組立治具８で加工機械２による加工前の第１のワークＷＡが組立てられる。例えば、予め第１のフレームＦＡで保持されたパネルが組立治具８に固定される。或いは、第１のフレームＦＡが組立治具８に固定され、組立治具８に固定された第１のフレームＦＡにパネルが取付けられる。そして、組立治具８を利用してパネルにストリンガが取付けられる。

第１のワークＷＡの組立工程が完了すると、第１のワークＷＡが第１のフレームＦＡと共に組立治具８から搬送台車３に乗せ替えられる。第１のワークＷＡ及び第１のフレームＦＡが搬送台車３に載置されると、搬送台車３が組立治具８から加工機械２側のワーク受渡装置４に向かって走行する。ワーク受渡装置４と隣接する位置に搬送台車３が到着すると、搬送台車３から第１のフレームＦＡで保持された加工前における第１のワークＷＡがワーク受渡装置４に搬出される。搬送台車３から第１のワークＷＡ及び第１のフレームＦＡが搬出されると、搬送台車３は組立治具８まで引き返すことができる。

一方、ワーク受渡装置４は、第１のフレームＦＡで保持された加工前における第１のワークＷＡを搬送台車３から搬入する。そして、ワーク受渡装置４は、第１のフレームＦＡで保持された加工前における第１のワークＷＡを倒して加工機械２側に向けて送り出す。すなわち、第１のワークＷＡ及び第１のフレームＦＡが、ワーク受渡装置４からワーク載せ替え台車５に乗せ替えられ、ワーク載せ替え台車５に載置された第１のワークＷＡ及び第１のフレームＦＡが、ワーク載せ替え台車５の走行によって加工機械２まで移送される。

他方、第１のワークＷＡ及び第１のフレームＦＡが搬出された後の組立治具８或いは別の第２のワークＷＢ用の組立治具８を用いて第２のフレームＦＢで保持された第２のワークＷＢを組立てることができる。第２のワークＷＢの組立工程が完了すると、第２のワークＷＢ及び第２のフレームＦＢを組立治具８から搬送台車３に乗せ替え、搬送台車３の走行によって第２のワークＷＢ及び第２のフレームＦＢをワーク受渡装置４と隣接する位置まで移送することができる。

その結果、図１に例示されるように、加工機械２に第１のワークＷＡ及び第１のフレームＦＡがセットされる一方、ワーク受渡装置４と隣接する位置において停止している搬送台車３上で第２のワークＷＢ及び第２のフレームＦＢを待機させることができる。

次に、加工機械２において第１のワークＷＡが加工される。具体例として、加工機械２がオートリベッタであれば、パネルにストリンガを組付けた翼構造体の打鋲が行われる。これにより、加工後における第１のワークＷＡとして第１の製品又は半製品を製造することができる。第１のワークＷＡの加工が完了すると、第１のフレームＦＡで保持された加工後における第１のワークＷＡが加工機械２側からワーク載せ替え台車５を利用してワーク受渡装置４に送り出される。

そうすると、ワーク受渡装置４は、第１のフレームＦＡで保持された加工後における第１のワークＷＡを加工機械２側から受け取って起立させる。そして、ワーク受渡装置４は、起立状態となった第１のフレームＦＡ及び第１のワークＷＡを退避ステーション６に送り出して退避させる。退避ステーション６では、第１のフレームＦＡから加工後における第１のワークＷＡが取外される。第１のフレームＦＡから取外された加工後における第１のワークＷＡは、搬出台車７でストッカや次工程用の設備等に向けて搬出される。

一方、図６に例示されるように、退避ステーション６において少なくとも第１のフレームＦＡが退避している間に、別の第２のフレームＦＢで保持された加工前における別の第２のワークＷＢを加工機械２に向けて送り出すことができる。すなわち、ワーク受渡装置４は、搬送台車３から待機中であった第２のワークＷＢ及び第２のフレームＦＢを受け取って倒し、ワーク載せ替え台車５を利用して第２のワークＷＢ及び第２のフレームＦＢを加工機械２に向けて送り出す。このため、ワーク受渡装置４から第１のフレームＦＡ及び加工後における第１のワークＷＡが退避ステーション６に送り出された後、速やかに第２のワークＷＢの加工を開始することができる。

他方、図７に例示されるように、退避ステーション６において加工後における第１のワークＷＡが取外された後の第１のフレームＦＡは、第２のフレームＦＢで保持された加工後における第２のワークＷＢが加工機械２から送り出される前に、搬送台車３に搬出される。すなわち、第１のフレームＦＡは、退避ステーション６からワーク受渡装置４を経由して搬送台車３に搬出される。このため、第２のワークＷＢ及び第２のフレームＦＢを加工機械２に搬入するための搬送台車３を、第１のフレームＦＡを搬出するための搬送台車３としても利用することができる。

第１のフレームＦＡを載置した搬送台車３は、組立治具８に隣接する位置まで走行し、次のワークＷの組立用に第１のフレームＦＡを組立治具８に搬出することができる。或いは、フレームＦのストッカに第１のフレームＦＡを搬送して格納するようにしてもよい。

更に、別のワークＷを加工機械２で加工する必要がある場合には、第１のフレームＦＡを搬送してきた搬送台車３或いは別の搬送台車３にフレームＦで保持された未加工のワークＷを載置して、ワーク受渡装置４に隣接する位置まで移送することができる。そして、第２のフレームＦＢで保持された加工後における第２のワークＷＢが加工機械２から送り出されて退避ステーション６に送り出された後、速やかに未加工のワークＷを加工機械２に送り出して加工を開始することができる。

加工後における第２のワークＷＢについても、退避ステーション６において第２のフレームＦＢから取外され、搬出台車７でストッカや次工程用の設備等に向けて搬出される。加工後における第２のワークＷＢが取外された後の第２のフレームＦＢは、第１のフレームＦＡと同様にワーク受渡装置４を経由して搬送台車３に搬出される。そして、第２のフレームＦＢは、搬送台車３によって組立治具８又はフレームＦのストッカに移送される。

つまり以上のようなワーク搬送システム１、ワーク搬送方法及びワーク加工方法は、フレームＦで保持した状態のワークＷを搬送台車３によって加工機械２まで搬送し、フレームＦで保持された状態で加工された後のワークＷを退避ステーション６においてフレームＦから取外して搬出する一方、ワークＷが取外された後のフレームＦを再び搬送台車３によって搬送するようにしたものである。

（効果）
このため、ワーク搬送システム１、ワーク搬送方法及びワーク加工方法によれば、多品種のワークＷであっても共通の治具や加工機械２で加工することができる。すなわち、ワークＷの形状が異なる場合であっても、共通の構造を有するフレームＦでワークＷを保持することによって、共通の治具や加工機械２で加工することができる。

しかも、加工後のワークＷを、ワークＷの加工機械２への搬入経路上にない退避ステーション６においてフレームＦから取外すことができる。このため、加工後のワークＷをフレームＦから取外す作業が、別のワークＷの加工機械２への搬入の妨げとならない。その結果、１つのワークＷの加工が完了した後、加工待ち状態における次のワークＷを直ちに加工機械２に送り出してセットすることが可能となる。

また、ワークＷが取外された後のフレームＦが再び搬送台車３で搬送されるため、空きフレーム用の専用の搬送台車が不要である。すなわち、ワークＷが取外された後のフレームＦを共通の搬送台車３で元の位置まで戻すことができる。

また、ワークＷを起立状態で搬送し、加工機械２にワークＷを受け渡す際にワーク受渡装置４で起倒させるように構成すれば、大型のワークＷであっても必要な搬送スペースを小さくすることができる。特に、起立状態においてフレームＦからワークＷを取外せるようにすれば、フレームＦからワークＷを取外すための作業スペースを狭くすることができる。

また、ワークＷの搬送のためにクレーンを利用した作業が不要となる。特に、コロやコンベアの駆動や搬送台車３の走行を自動化すれば、複数のワークＷの連続加工も自動化することも可能である。

（第２の実施形態）
図８は本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送システムの構成を示す斜視図である。

図８に示された第２の実施形態におけるワーク搬送システム１Ａでは、ワーク受渡装置４へのワークＷの搬入側に待機ステーション２０を設けた構成が第１の実施形態におけるワーク搬送システム１と相違する。第２の実施形態におけるワーク搬送システム１Ａの他の構成及び作用については第１の実施形態におけるワーク搬送システム１と実質的に異ならないため同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態におけるワーク搬送システム１Ａでは、ワーク受渡装置４へのワークＷの搬入側に待機ステーション２０が設けられる。待機ステーション２０は、搬送台車３から搬入された、フレームＦで保持された加工前におけるワークＷを待機させるためのステーションである。このため、ワーク受渡装置４は、フレームＦで保持された加工前におけるワークＷを、待機ステーション２０から受け取る一方、加工機械２での加工後におけるワークＷが取外された後のフレームＦを待機ステーション２０に送り出すように構成される。

つまり、第２の実施形態におけるワーク搬送システム１Ａは、ワークＷを取付けたフレームＦを一時的に設置しておくためのステーションを、ワーク受渡装置４へのワークＷの搬入側とワーク受渡装置４からのワークＷの搬出側の双方に設けたものである。

このため、第１のフレームＦＡで保持された加工後における第１のワークＷＡが加工機械２から送り出される前に、第２のフレームＦＡで保持された加工前における第２のワークＷＡを搬送台車３から搬入して待機ステーション２０で待機させておくことができる。また、第１のワークＷＡが取外された後の第１のフレームＦＡを搬送台車３に搬出した後、第２のフレームＦＡで保持された加工後における第２のワークＷＡが加工機械２から送り出される前に、更に別のフレームＦで保持された加工前における更に別のワークＷを搬送台車３から搬入して待機ステーション２０で待機させておくこともできる。

走行することが可能な搬送台車３とワーク受渡装置４との間においてワークＷ及びフレームＦの受渡しを行うための構造に比べて、待機ステーション２０とワーク受渡装置４との間においてワークＷ及びフレームＦを受け渡すための構造は簡易となる。例えば、待機ステーション２０及びワーク受渡装置４に備えられるコロやコンベア等の機構を直線的に連結することができる。従って、第２の実施形態では、未加工のワークＷを一層スムーズに加工機械２に向けて供給することが可能となる。また、待機ステーション２０とワーク受渡装置４との間におけるワークＷの受渡しの自動化を容易にすることができる。

（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

１，１Ａ…ワーク搬送システム、２…加工機械、３…搬送台車、３Ａ…支柱枠、３Ｂ…走行機構、３Ｃ…クランプ、４…ワーク受渡装置、５…ワーク載せ替え台車、５Ａ…テーブル、５Ｂ…昇降装置、５Ｃ…走行装置、６…退避ステーション、７…搬出台車、８…組立治具、１０…支持機構、１０Ａ…溝、１０Ｂ…ブロック、１１…回転補助機構、１１Ａ…ローラ、１１Ｂ…アーム、１１Ｃ…移動機構、１１Ｄ…ガイド機構、１２…昇降機構、１２Ａ…支持枠、１３…コロ、１４…ロック機構、１４Ａ…当接板、２０…待機ステーション、Ｆ，ＦＡ，ＦＢ…フレーム、Ｆ１…回転軸、Ｆ２…ベアリング、Ｗ，ＷＡ，ＷＢ…ワーク

Claims (11)

1. 搬送台車から搬入された、フレームで保持された加工前におけるワークを加工機械側に向けて送り出す一方、前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取るワーク受渡装置と、
   前記ワーク受渡装置から前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを受け取る一方、前記ワークが取外された後の前記フレームを前記搬送台車に向けて搬出する退避ステーションと、
   を備えるワーク搬送システム。
2. 前記フレームで保持された前記加工前における前記ワークを、前記ワークの前工程における治具又はテーブル側から前記ワーク受渡装置に向かって搬送する一方、前記ワークが取外された後の前記フレームを前記治具又は前記テーブルに向かって搬送する搬送台車を更に備える請求項１記載のワーク搬送システム。
3. 前記搬送台車から搬入された、前記フレームで保持された前記加工前における前記ワークを待機させる待機ステーションを更に備え、
   前記ワーク受渡装置は、前記フレームで保持された前記加工前における前記ワークを、前記待機ステーションから受け取るように構成される請求項１又は２記載のワーク搬送システム。
4. 前記ワーク受渡装置は、前記フレームで保持された前記加工前における前記ワークを、前記ワークの高さが最低とならないように起立させた状態で受け取り、前記加工前における前記ワークを前記フレームで保持された状態で異なる向きに倒して前記加工機械側に向けて送り出す一方、前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取って前記起立させた状態に戻すように構成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワーク搬送システム。
5. 前記退避ステーションにおいて前記フレームから取外された前記加工後における前記ワークを搬出する搬出台車を更に備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワーク搬送システム。
6. フレームで保持された加工前におけるワークを搬送台車から搬入して加工機械側に向けて送り出すステップと、
   前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取り、前記フレームから前記加工後における前記ワークを取外すステップと、
   前記ワークが取外された後の前記フレームを搬送台車に搬出するステップと、
   を有するワーク搬送方法。
7. 前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取って退避ステーションに退避させ、前記退避ステーションにおいて前記フレームが退避している間に、別のフレームで保持された加工前における別のワークを前記加工機械に向けて送り出す請求項６記載のワーク搬送方法。
8. 前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークが前記加工機械から送り出される前に、前記別のフレームで保持された前記加工前における前記別のワークを搬送台車から搬入して待機ステーションで待機させておく請求項７記載のワーク搬送方法。
9. 前記別のフレームで保持された加工後における前記別のワークが前記加工機械から送り出される前に、前記ワークが取外された後の前記フレームを搬送台車に搬出する請求項７又は８記載のワーク搬送方法。
10. 前記ワークが取外された後の前記フレームを搬送台車に搬出した後、前記別のフレームで保持された加工後における前記別のワークが前記加工機械から送り出される前に、更に別のフレームで保持された加工前における更に別のワークを搬送台車から搬入して待機ステーションで待機させておく請求項９記載のワーク搬送方法。
11. フレームで保持された加工前におけるワークを搬送台車から搬入して加工機械側に向けて送り出すステップと、
    前記加工機械で前記ワークを加工することによって加工後における前記ワークとして製品又は半製品を製造するステップと、
    前記フレームで保持された前記加工後における前記ワークを前記加工機械側から受け取り、前記フレームから前記加工後における前記ワークを取外すステップと、
    前記ワークが取外された後の前記フレームを搬送台車に搬出するステップと、
    を有するワーク加工方法。

Images