JPH0545492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属インゴツトを溶解或いは機械加
工或いは熱処理等の後工程に、多段積みされた状
態のまま一本ずつ自動的に安定的に掴んで供給す
るためのインゴツト供給機に関するものである。

［従来技術及びその問題点］ 従来、金属インゴツトを自動的に溶解炉等に供
給したり機械加工する等の為に供給する場合種々
の装置が用いられている。

例えば、大量に大型の溶解炉等へ供給する場合
は種々のコンベア、リフター、クレーンに類する
ものが用いられ、一本ずつ供給する場合には複数
本ずつの一段毎に交互に交錯させながら十数段に
も積み重ねられた金属インゴツトの中から一本ず
つ供給するのであるため多関節型で塗装や機械装
置の組立或いは数値制御の機械加工装置に用いら
れるようなXYZ三軸方向へ自在な動作が可能で
いてアルミニウムの場合で５Kg／本以上の重量を
有するインゴツトを移載できる高価な汎用ロボツ
トやインゴツト鋳造ラインからの梱包の為のシス
テムを逆動的に改造して用いる場合が多かつた。

基本的にこれらの装置は、一時に大量を処理す
る装置であるか、汎用目的のロボツトであつた。
そのため、イニシヤルコストもランニングコスト
も割高となり、試作ライン・開発ライン等に試み
られることはあつても厳密にコスト計算を要求さ
れる汎用商品の生産ライン等に用いることは経済
原則から見て困難であつた。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
自動車部品や弱電部品のような大量生産型小型部
品等の単品価格が低額の汎用商品の生産ラインに
用いることのできる安価で安定的かつ確実な金属
インゴツト供給機を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第一図は本発明の一実施例にかかわるインゴツ
ト供給機の構造を示す図で、ａは正面図、ｂは側
面図、ｃは平面図である。

100本前後の単体インゴツトで構成されており、
段数及び列数によつて個別の総本数に違いが有る
500Kg以上もの荷重を持つ金属インゴツト50と駆
動機構の総てを安定的に保持することのできる架
台ユニツト１上に材料置場からフオークリフト等
で運搬された金属インゴツト５０は架台ユニツト
１上の積載板固定用エアシリンダー２５によつて
固定されたインゴツト積載板２６上に静かに乗せ
られる。

図示されていない制御盤面の積載板固定切り替
えスイツチを切にし、積載板固定用エアシリンダ
ー２５による金属インゴツト５０ごとセンタリン
グユニツト４内の図示されていないボールベアリ
ング上を荷固定用エアシリンダー２４でインゴツ
ト積載板２６の自由度を殺さない限り自由にわず
かな人力によつて動かすことができるインゴツト
積載板２６の固定を解除し手動で図示されていな
い定方向へ金属インゴツト５０の方向を修正し前
記の図示されていない制御盤面のセンタリング押
ボタンをオンにすると、センタリングエアシリン
ダー２２によつてセンタリング板が立てられた状
態のセンタリング板３１となる。ここで人力によ
つて立てられた状態のセンタリング板３１に金属
インゴツト５０を軽く押当てる。これで金属イン
ゴツト５０は定位置に置かれることになる。ここ
で立てられた状態のセンタリング板３１に取り付
けられた図示されていないインゴツト固定リミツ
トスイツチ２個共が作動すると荷固定用エアシリ
ンダー２４が働きインゴツト積載板２６を金属イ
ンゴツト５０ごと固定する。

ここで、あるいは、金属インゴツト５０をイン
ゴツト積載板２６上に積載する前にあらかじめ図
示されていない制御盤面で金属インゴツトの積載
段数及び一段の所要列数をデータ入力する。も
し、図示されていない制御盤面上にインゴツト供
給機が原位置にいることがランプ表示されていな
い場合は、原位置指令の押ボタンスイツチを押す
ことによつてあらかじめプログラムされている原
位置へ位置決めチヤツキングユニツト５、旋回軸
ユニツト６、上下移動ラツクユニツト７とスライ
ドユニツト８及びチヤツク上下用モーター１６と
で構成される上下移動ユニツト、そして供給機前
後進用エアシリンダー１１が動作し原位置に位置
することとなり前記のランプが表示される。ここ
で通常金属インゴツト５０は薄い金属あるいは樹
脂製のバンドで梱包されているので、このバンド
を切断し除去する。

金属インゴツトの梱包仕様によつては、最上段
の単体インゴツトの向きの修正を手で裏返す必要
が２本ないし３本ある場合があるが、ここまでの
準備動作を半自動で行つたあと図示されていない
制御盤面の運転動作選択スイツチを自動に切り替
えるならば、図面上一実施例として一点鎖線で記
されている投入機のような被供給他設備への単体
インゴツトの供給が被供給他設備の供給指令に基
づき自動的に単体インゴツトの総てが供給し終わ
るまで繰り返される。

引き続き以下に、この一実施例に基づく本発明
における準備操作に続く自動運転を説明する。

被供給他設備より供給指令が出され図示されて
いない制御盤が受け付けると、あらかじめ入力さ
れている金属インゴツト５０の積載段数のデータ
から、位置決めチヤツキングユニツト５と金属イ
ンゴツト５０の最上段の単体インゴツトとの原位
置における位置関係が相対的に平行関係であるか
直角交差関係であるかが判断され、直角交差関係
であるならばチヤツク旋回用電磁弁２９にチヤツ
ク旋回用エアーシリンダー３０を作動さすべく指
令が図示されていない制御盤より届き旋回軸ユニ
ツト６が90度旋回し、平行関係であるならばその
ままで次の動作に移る。ここで、第２図におい
て、右旋回スタート或いは、左旋回スタートとい
う用語を用いているが、右旋回であるか左旋回で
あるかは、本発明のインゴツト供給機と被供給他
設備及び金属インゴツト５０の運搬手段、例えば
フオークリフトとの相対的な取り合い関係に基づ
くものであり第２図における表記は一実施例にお
ける一例にすぎないことはいうまでもない。

続いて、位置決めチヤツキングユニツト５は上
下移動ラツクユニツト７とスライドユニツト８と
チヤツク上下用モーター１６とで構成される上下
移動ユニツトの下降動作によつてインゴツト検知
フオトセンサ１２が金属インゴツト５０の最上段
を検知するまで下降する。

ここで前記のインゴツト検知フオトセンサ１２
二個は位置決めチヤツキングユニツト５の二個の
インゴツトチヤツク１３を結ぶ直線及び二個のイ
ンゴツトサーチフオトセンサ２０を結ぶ直線と直
角に交差する線上に配置されているので、連続的
に供給されている過程その時点での最上段を検知
することができる。

位置決めチヤツキングユニツト５が金属インゴ
ツト５０の最上段位置で停止したならば、チヤツ
ク左右移動用モーター１７が動作し位置決めチヤ
ツキングユニツト５は左方向へ移動し、インゴツ
トサーチフオトセンサ２０が単体インゴツトをサ
ーチしたならば停止する。

ここで直ちにチヤツク開閉用電磁弁１５によつ
てインゴツトチヤツク１３が取り付けられたチヤ
ツク用エアースライドブロツク２１が動作しイン
ゴツトチヤツク１３によつて単体インゴツトを掴
む。

そして、前記の上下移動ユニツトが上昇動作を
行い、単体インゴツトを位置決めチヤツキングユ
ニツト５に掴んだままリフト限リミツトスイツチ
２７が作動するまで上昇する。

被供給他設備からの供給指令を受け付け、原位
置において旋回動作を行つていた場合は、ここで
逆旋回を行う。

位置決めチヤツキングユニツト５はここで原位
置方向へ右移動し右移動限リミツトスイツチ１４
によつて停止させられ、その後本インゴツト供給
機の前方に位置する被供給他設備の単体インゴツ
ト受け入れ部迄供給機前後進用エアシリンダー１
１の駆動力によつて動く前後進ユニツトにより前
進する。

図示されていない前進限リミツトスイツチ位置
で位置決めチヤツキングユニツト５が停止したな
らばチヤツク用エアースライドブロツク２１によ
るインゴツトチヤツク１３の単体インゴツトの掴
みを解除し、単体インゴツトを被供給他設備に供
給する。

そして直ちに、位置決めチヤツキングユニツト
５は原位置へ後進し停止する。

これで単体インゴツト一本を被供給他設備へ供
給するワンサイクルが完了する。

以後引き続き被供給他設備からの供給指令を受
け次第前記の一連の動作が総ての単体インゴツト
の供給を完了するまで繰り返す。

この過程で、初期に入力された列数の供給を完
了したならば、原位置での旋回動作がそれまで90
度旋回を行つてたのならば行わなくなり、行わな
かつたのならば行う、即ち一段毎に単体インゴツ
トの整列方向を判断し各段毎に確実に単体インゴ
ツトを掴んで被供給他設備へ供給していく。

一連の動作が繰り返され、インゴツト検知フオ
トセンサ１２がインゴツトを検知しないまま、ダ
ウン限リミツトスイツチ２８が作動した場合金属
インゴツト５０の単体インゴツトの全量が供給さ
れたこととなり、図示されていない制御盤のブザ
ー、ランプ等によつて警報が出される。

同様にインゴツト検知フオトセンサ１２で再上
段インゴツトを検知しても、左方向への位置決め
チヤツキングユニツト５の移動過程でインゴツト
サーチセンサ２０によつて単体インゴツトをサー
チできないまま、基点インゴツトリミツトスイツ
チ１９を通過し、さらに左移動限リミツトスイツ
チ１８が作動した場合は金属インゴツト５０の積
載状態に異常が発生したものと判定し非常停止を
図示されていない制御盤が行い警報が出される。

尚、ロードセル２は図示されていない重量換算
装置と組み合わせて供給量の時間経過などを記録
するなどの場合に用いられるが、実使用上におい
てはそこまでの管理が必要ないならばとりはずし
てダミー金物を配置すればよく、本発明における
付加価値を上げることのできる一要素である。

また上記の実施例において金属インゴツトの梱
包条件によつては最上段の単体インゴツトの向き
を逆向きにする必要が有るとしたが、同様運搬手
段によつては、例えばフオークリフトの場合等フ
オークを挿入するための下駄ともいうベース材を
最下段の単体インゴツトの下に配置して梱包され
ており、このベース材は最後に人力で取り除かな
ければならないが、最上段の数個の単体インゴツ
トの向き変更作業同様、本発明によつて低コスト
で自動的なインゴツト供給機が実現することの価
値に比すならば実用上問題ではない。この場合に
フオークを下部に差し込む運搬手段ではなく、両
脇から掴む運搬手段を用いる場合はこのベースイ
ンゴツトの必要性は無論なくなる。

上記の実施例において個々の駆動源として電動
モータ、エアーシリンダー、エアースライドブロ
ツク等が用いられているが個々の機能を満足する
組み合わせ、例えば供給機前後進用エアシリンダ
ーにおいてエアシリンダーを用いずとも機械的に
前後進の動作機能を持つ機構であればよい。

同様、インゴツト検知及びサーチにフオトセン
サを用い、左、右移動限にリミツトスイツチを用
いているがこれらも基本的な検知能力を持つたセ
ンサであればよい。

第２図タイムチヤートで上記の実施例に直接係
わりのない項目が含まれているが、これらは被供
給他設備等の周辺設備の構成に基づけばよい。

上記の実施例において、被供給他設備からの供
給指令を受けてから旋回軸ユニツト６の旋回動作
から被供給他設備へのインゴツトチヤツク１３の
単体インゴツトの掴を解除することでの単体イン
ゴツトの供給までの一連の動作を順に行つている
が、動作上干渉しない限り並行実施することによ
つてワンサイクルの必要時間の短縮は当然可能で
ある。

また被供給他設備からの供給指令を受けてから
一連の動作を開始するか、あるいは、被供給他設
備への供給を完了次第ただちに一連の動作を行
い、インゴツトチヤツク１３の単体インゴツトの
を解除することでの単体インゴツトの供給のみを
被供給他設備に支障のない待機位置に待機し、被
供給他設備からの供給指令を受け次第ただちに供
給するかは本発明によるインゴツト供給機を組み
込む設備全体の設計仕様によつて規定される。

金属インゴツト５０の単体インゴツトの形状は
概ね類似であるが、インゴツトを製造する鋳造メ
ーカーによつて若干の違いがある。しかし実用上
本発明のインゴツト供給機にあつては直接単体イ
ンゴツトを掴むインゴツトチヤツク１３の形状を
異なるインゴツトメーカーの単体インゴツトに対
応したアタツチメントとしてのインゴツトチヤツ
ク１３を用意すればそれで良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によつて一段毎に
交互に交錯させながら十数段にも積み重ねられた
金属インゴツトを種々の用途のために、被供給他
設備に対して一本づつ自動的に供給することので
きるインゴツト供給機が、大量に処理するための
装置を複数本ずつの一段毎に交互に交錯させなが
ら十数段にも積み重ねられた金属インゴツトの中
から一本ずつ処理する目的に使用することから来
る時間的側面からの処理能力の必然的な過剰設備
としての非効率性と不経済性あるいは多関節型で
塗装や機械装置の組立或いは数値制御の機械加工
装置に用いられるようなXYZ三軸方向へ自在な
動作が可能である汎用ロボツトであるが故の高機
能面からの過剰設備としての従来設備の高価な供
給装置と異なつて用途・運転仕様に対する目的を
特化させた最適設計と必要十分な最適装置構成の
実現により充分な経済性のもとで実現し、多品種
少量生産の時代に於ける金属溶解工程等の原料供
給の段階の自動化が大幅に推進されることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるインゴツト
供給機の構造を示す図で、ａは正面図、ｂは側面
図、ｃは平面図であり、第２図は第１図に係わる
動作形態の一実施例を示すタイムチヤートの図で
ある。 １……架台ユニツト、２……ロードセル、３…
…センタリングベースユニツト、４……センタリ
ングユニツト、５……位置決めチヤツキングユニ
ツト、６……旋回軸ユニツト、７……上下移動ラ
ツクユニツト、８……スライドユニツト、９……
可動ラインユニツト、１０……供給機前後進用電
磁弁、１１……供給機前後進用エアシリンダー、
１２……インゴツト検知フオトセンサ、１３……
インゴツトチヤツク、１４……右移動限リミツト
スイツチ、１５……チヤツク開閉用電磁弁、１６
……チヤツク上下用モーター、１７……チヤツク
左右移動用モーター、１８……左移動限リミツト
スイツチ、１９……基点インゴツトリミツトスイ
ツチ、２０……インゴツトサーチフオトセンサ、
２１……チヤツク用エアースライドブロツク、２
２……センタリングエアーシリンダー、２３……
インゴツトパレツト固定用マニホールド電磁弁、
２４……荷固定用エアーシリンダー、２５……積
載板固定用エアーシリンダー、２６……インゴツ
ト積載板、２７……リフト限リミツトスイツチ、
２８……ダウン限リミツトスイツチ、２９……チ
ヤツク旋回用電磁弁、３０……チヤツク旋回用エ
アーシリンダー、３１……立てられた状態のセン
タリング板、３２……最下段での位置決めチヤツ
キングユニツト仮想図、３３……前進限での仮想
図、５０……金属インゴツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一段毎に交互に交錯させながら十数段にも積
   み重ねられた金属インゴツトと駆動機構の総てを
   安定的に保持することのできる架台ユニツトと、
   前記架台ユニツトの上でフオークリフト等の運搬
   手段を用いて材料置場から運搬されてきた金属イ
   ンゴツトを所定の位置に据えるべく受けるセンタ
   リングベースユニツトと、前記センタリングベー
   スユニツト上に積載された前記の金属インゴツト
   を安定的にかつ確実に所定の位置に固定させるた
   めのセンタリングエアーシリンダーの取り付けら
   れた２組のセンタリング板とインゴツト積載板と
   積載板固定用エアーシリンダーとインゴツト積載
   板をわずかな人力によつて動かすための複数のボ
   ールベアリングとそして荷固定用エアーシリンダ
   ーとで構成されるセンタリングユニツトと、セン
   タリングベースユニツト上に固定された前記の金
   属インゴツトの最上段から最下段までを高さ方向
   にサーチし被供給他設備に前記の金属インゴツト
   を供給するときに高さ方向に上下させるスライド
   ユニツトと上下移動ラツクユニツトとチヤツク上
   下用モーターとで構成される上下移動ユニツト
   と、前記金属インゴツトの一段毎に交互に交錯さ
   れ積み重ねられた向きによつて自動的に九十度後
   記の位置決めチヤツキングユニツトを旋回させる
   旋回軸ユニツトと、前記の金属インゴツトを被供
   給他設備に一本ずつ供給するにあたり供給すべき
   金属インゴツトの高さ及び列に係わる位置を２組
   のサーチ用センサを用いてサーチし一本ずつきち
   んと安定的に掴む位置決めチヤツキングユニツト
   と、インゴツト供給機から前記の金属インゴツト
   を一本づつ供給される為にインゴツト供給機の前
   方に位置する被供給他設備の金属インゴツト受け
   入れ部までチヤツキングユニツトを移動するため
   の供給機前後進用エアシリンダーと供給機前後進
   用電磁弁で構成される前後進ユニツトと、制御盤
   から供給される信号線と動力線そして外部空圧源
   と結ばれた空圧配管とを組み込んだ可動ラインユ
   ニツトとで構成されることを特徴とするインゴツ
   ト供給機。