特開 2017-109285 ワーク搬送システム、レーザ加工システム、及びワーク搬送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-109285(P2017-109285A)

(43)【公開日】2017年6月22日

(54)【発明の名称】ワーク搬送システム、レーザ加工システム、及びワーク搬送方法

(51)【国際特許分類】

   B23Q 7/00 20060101AFI20170526BHJP

   B23K 26/38 20140101ALI20170526BHJP

   B23K 26/70 20140101ALI20170526BHJP

   B23Q 7/04 20060101ALI20170526BHJP

【ＦＩ】

   B23Q7/00 E

   B23K26/38 Z

   B23K26/70

   B23Q7/00 J

   B23Q7/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-247094(P2015-247094)

(22)【出願日】2015年12月18日

(71)【出願人】

【識別番号】000006297

【氏名又は名称】村田機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(74)【代理人】

【識別番号】100105946

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 富彦

(72)【発明者】

【氏名】堀田 佳男

(72)【発明者】

【氏名】深田 辰五郎

【テーマコード（参考）】

3C033

4E168

【Ｆターム（参考）】

3C033AA01

3C033AA22

3C033BB03

3C033DD01

4E168AD07

4E168DA28

4E168EA17

4E168GA01

4E168GA02

4E168HA06

4E168HA07

4E168KA05

(57)【要約】

【課題】製品と残材との仕分けに要する手間を省くことが可能なワーク搬送システムを提供する。
【解決手段】ワーク搬送システム（２）は、切断加工により切り分けられた製品と残材とを含むワークを保持する加工パレット（５）と、ワークを保持した加工パレットが搬入され、ワークから残材が除去される残材アンロードエリア（ＡＲ２）と、残材が除去され、かつ製品を保持した加工パレットが搬入され、加工パレット上の製品が一括してアンロードされる製品アンロードエリア（ＡＲ３）と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切断加工により切り分けられた製品と残材とを含むワークを保持する加工パレットと、
前記ワークを保持した前記加工パレットが搬入され、前記ワークから前記残材が除去される残材アンロードエリアと、
前記残材が除去され、かつ前記製品を保持した前記加工パレットが搬入され、前記加工パレット上の前記製品が一括してアンロードされる製品アンロードエリアと、を備えるワーク搬送システム。

【請求項2】

前記製品アンロードエリアは、前記切断加工を行う加工機と前記残材アンロードエリアとの間の搬送経路に設けられる、請求項１に記載のワーク搬送システム。

【請求項3】

前記製品がアンロードされた前記加工パレットに対して、前記切断加工が施される前の加工前ワークがロードされるロードエリアを備え、
前記製品アンロードエリアは、前記ロードエリアと同じ位置、または前記残材アンロードエリアと比較して前記ロードエリアに近い位置に設けられる、請求項２に記載のワーク搬送システム。

【請求項4】

前記製品アンロードエリアに配置され、前記加工パレット上の前記製品を一括して受け取る第１移載装置を備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のワーク搬送システム。

【請求項5】

前記加工パレットは、前記ワークの下面を複数の点で支持する複数の支持プレートを備え、
前記第１移載装置は、前記複数の支持プレートの間に挿入される複数の腕部を備え、前記製品の下面側において前記複数の支持プレートの間に前記複数の腕部が挿入された状態で、前記加工パレットに対して相対的に上方に移動して前記製品を受け取る、請求項４に記載のワーク搬送システム。

【請求項6】

前記第１移載装置は、前記複数の腕部上で前記製品をスライドさせて、前記製品を収容する製品パレットへ前記製品を移載する、請求項５に記載のワーク搬送システム。

【請求項7】

前記残材アンロードエリアに配置され、前記加工パレットから前記ワークを受け取る第２移載装置と、
前記残材アンロードエリアに配置され、前記第２移載装置上の前記ワークから前記残材を選択的に除去するグリッパと、を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のワーク搬送システム。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のワーク搬送システムと、
前記切断加工を施す加工機と、を備える加工システム。

【請求項9】

切断加工により切り分けられた製品と残材とを含むワークを加工パレットに保持することと、
前記ワークを保持した前記加工パレットを、前記ワークから前記残材が除去される残材アンロードエリアへ搬入することと、
前記残材が除去され、かつ前記製品を保持した前記加工パレットを、前記加工パレット上の前記製品が一括してアンロードされる製品アンロードエリアへが搬入することと、を含むワーク搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク搬送システム、レーザ加工システム、及びワーク搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

板状のワークから製品を製造するシステムとして、レーザ加工機などを用いた加工システムが提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。特許文献１の熱切断システムは、ワーク支持テーブル上のワークから製品を切断加工する熱切断加工機と、切断加工されたワークをワーク支持テーブルから持ち上げるワーク持ち上げ装置と、ワーク持ち上げ装置によって持ち上げられたワークから製品をピックアップして機外に搬出する製品搬出装置とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０７７０５９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のような加工システムにおいて、製品と残材とが一括してアンロードされる場合、例えばユーザが製品と残材とを仕分けることになり、製品と残材との仕分けに多大な手間を要する。本発明は、上述の事情に鑑みなされたものであり、製品と残材との仕分けに要する手間を省くことが可能なワーク搬送システム、レーザ加工システム、及びワーク搬送方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のワーク搬送システムは、切断加工により切り分けられた製品と残材とを含むワークを保持する加工パレットと、ワークを保持した加工パレットが搬入され、ワークから残材が除去される残材アンロードエリアと、残材が除去され、かつ製品を保持した加工パレットが搬入され、加工パレット上の製品が一括してアンロードされる製品アンロードエリアと、を備える。

【0006】

本発明の加工システムは、上記のワーク搬送システムと、切断加工を施す加工機と、を備える。

【0007】

本発明のワーク搬送方法は、切断加工により切り分けられた製品と残材とを含むワークを加工パレットに保持することと、ワークを保持した加工パレットを、ワークから残材が除去される残材アンロードエリアへ搬入することと、残材が除去され、かつ製品を保持した加工パレットを、加工パレット上の製品が一括してアンロードされる製品アンロードエリアへが搬入することと、を含む。

【0008】

また、製品アンロードエリアは、切断加工を行う加工機と残材アンロードエリアとの間の搬送経路に設けられてもよい。また、製品がアンロードされた加工パレットに対して、切断加工が施される前の加工前ワークがロードされるロードエリアを備え、製品アンロードエリアは、残材アンロードエリアと比較してロードエリアの近くに設けられてもよい。また、製品アンロードエリアに配置され、加工パレット上の製品を一括して受け取る第１移載装置を備えてもよい。また、加工パレットは、ワークの下面を複数の点で支持する複数の支持プレートを備え、第１移載装置は、複数の支持プレートの間に挿入される複数の腕部を備え、製品の下面側において複数の支持プレートの間に複数の腕部が挿入された状態で、加工パレットに対して相対的に上方に移動して製品を受け取ってもよい。また、第１移載装置は、複数の腕部上で製品をスライドさせて、製品を収容する製品パレットへ製品を移載してもよい。また、残材アンロードエリアに配置され、加工パレットからワークを受け取る第２移載装置と、残材アンロードエリアに配置され、第２移載装置上のワークから残材を選択的に除去するグリッパと、を備えてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、切断加工により切り分けられた製品と残材とを含むワークを保持した加工パレットを残材アンロードエリアへ搬入し、残材アンロードエリアで残材が除去された加工パレットを製品アンロードエリアへ搬入するので、製品アンロードエリアにおいて製品が残材と分けられており、製品と残材との仕分けに要する手間を省くことができる。

【0010】

また、製品アンロードエリアは、切断加工を行う加工機と残材アンロードエリアとの間の搬送経路に設けられる場合、例えば、製品がアンロードされた加工パレットを加工機へ迅速に搬入することができ、生産性を高めることができる。また、製品がアンロードされた加工パレットに対して、切断加工が施される前の加工前ワークがロードされるロードエリアを備え、製品アンロードエリアは、ロードエリアと同じ位置、または残材アンロードエリアと比較してロードエリアに近い位置に設けられる場合、製品がアンロードされた加工パレットに次の加工前ワークをロードして、加工機へ迅速に搬入することができ、生産性を高めることができる。また、製品アンロードエリアに配置され、加工パレット上の製品を一括して受け取る第１移載装置を備える場合、第１移載装置として加工パレットよりも製品の保持に適したものを用いることができるので、例えば、製品を安定して保持することができる。また、加工パレットは、ワークの下面を複数の点で支持する複数の支持プレートを備え、第１移載装置は、複数の支持プレートの間に挿入される複数の腕部を備え、製品の下面側において複数の支持プレートの間に複数の腕部が挿入された状態で、加工パレットに対して相対的に上方に移動して製品を受け取る場合、製品を第１移載装置で安定して保持することができる。また、第１移載装置は、複数の腕部上で製品をスライドさせて、製品を収容する製品パレットへ製品を移載する場合、製品を効率よく製品パレットへ移載することができる。また、残材アンロードエリアに配置され、加工パレットからワークを受け取る第２移載装置と、残材アンロードエリアに配置され、第２移載装置上のワークから残材を選択的に除去するグリッパと、を備える場合、第２移載装置として加工パレットよりも製品の保持に適したものを用いることができるので、例えば、製品を安定して保持した状態で残材を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る加工システム、ワーク搬送システムを示す概念図である。

【図2】ワーク搬送システムの搬送経路を概念的に示す平面図である。

【図3】加工パレッを示す斜視図である。

【図4】フォーク装置を示す斜視図である。

【図5】フォーク装置の動作を示す図である。

【図6】グリッパおよびフォーク装置を示す斜視図である。

【図7】グリッパの動作を示す図である。

【図8】第１移載装置を示す斜視図である。

【図9】第１移載装置の動作を示す図である。

【図10】図８から続く第１移載装置の動作を示す図である。

【図11】図９から続く第１移載装置の動作を示す図である。

【図12】実施形態に係るワーク搬送方法を適用した加工方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る加工システム、ワーク搬送システムを示す概念図である。図２は、ワーク搬送システムの搬送経路を概念的に示す平面図である。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、鉛直方向をＺ方向とし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向とする。

【0013】

本実施形態に係る加工システム１は、ワークに切断加工を施す加工システムである。ここでは、加工システム１は、レーザ加工により切断加工を施すレーザ加工システムであるものとして説明する。加工システム１は、ワーク搬送システム２、レーザ加工機３、及びワーク供給装置４を備える。ワーク搬送システム２は、ワークＷを保持する加工パレット５を備え、加工パレット５によりワークＷを搬送する。ワーク搬送システム２は、ロードエリアＡＲ１と、残材アンロードエリアＡＲ２と、製品アンロードエリアＡＲ３とを備える。

【0014】

ロードエリアＡＲ１は、レーザ加工機３におけるワーク搬入出口（図示せず）に隣接して、配置される。ここでは、レーザ加工機３の＋Ｘ側にワーク搬入出口が設けられ、ロードエリアＡＲ１、レーザ加工機３に対して＋Ｘ側に配置される（図２参照）。ロードエリアＡＲ１には、ワーク供給装置４（ワーク貯蔵装置、素材ストッカ）が設けられる。ワーク供給装置４は、例えば、貯蔵庫に積み重ねられた複数の加工前ワークから１枚のワークＷをパッドで吸着し、ワークＷを加工パレット５の上方から下降させて、加工パレット５上にワークＷを載置する。ワーク供給装置４の構成は、上記の構成に限定されず、適宜変更可能である。ワーク供給装置４は、ワーク搬送システム２に組み込まれていてもよいし、また加工システム１の外部の装置（例、工場の設備）でもよい。

【0015】

図３は、加工パレット５を示す斜視図である。加工パレット５は、ベースプレート１１および複数の支持プレート１２を備える。複数の支持プレート１２は、ベースプレート１１の上面に対してほぼ垂直に延びており、所定の間隔でＸ方向に並んでいる。複数の支持プレート１２は、それぞれ、鋸歯状に形成された上端部を有する。複数の支持プレート１２は、ワークＷの下面を複数の点（鋸歯の先端）で支持する。

【0016】

加工パレット５は、例えば、レール１５（図２参照）に沿って移動可能な車輪が設けら、ワーク搬送システム２は、加工パレット５を牽引することによって、レール１５に沿って加工パレット５を搬送する。例えば、加工パレット５には、ワイヤと接続されたフックが掛けられ、このワイヤが駆動部（図示せず）に巻き取られることで加工パレット５が牽引される。なお、加工パレット５を移動させる機構は適宜変更可能であり、例えば、加工パレット５が自走式でもよい。

【0017】

ワークＷを保持した加工パレット５は、レーザ加工機３（図１参照）に搬入される。レーザ加工機３は、加工パレット５上のワークＷに対してレーザ光を照射して、ワークＷに切断加工を施す。レーザ加工機３は、レーザヘッド（図示せず）と、ヘッド駆動部（図示せず）とを有している。レーザヘッドは、下方にレーザ光を射出する。レーザヘッドは、光ファイバ（図示せず）などの光伝送体を介してレーザ光源（図示せず）に接続されている。レーザ光源は、例えばファイバーレーザなどの固体レーザの光源であり、炭酸ガスレーザなどに比べて熱密度の高いレーザ光が得られる。そのため、ファイバーレーザを用いたレーザ加工機３は、高速で切断等を行うことが可能である。レーザ加工によりワークＷと加工パレット５の支持プレート１２とが溶着することがあるが、支持プレート１２がワークＷを複数の点で支持するので、支持プレート１２とワークＷとの溶着部を減らすことができる。

【0018】

図３（Ｂ）に示すように、ワークＷは、レーザ加工によって、複数の製品Ｗａと残材Ｗｂ（スケルトン、製品Ｗａの周辺部分）とに切り分けられる。加工パレット５は、レーザ加工後においても、製品Ｗａおよび残材Ｗｂを含むワークＷを保持する。なお、加工システム１は、切断刃によってワークに切断加工を施すパンチプレスなどの加工機を用いるものでもよいし、レーザ加工機３およびパンチプレスを用いるものでもよい。

【0019】

図２に示すように、ワーク搬送システム２は、切断加工が施されたワークＷを保持した加工パレット５を、残材アンロードエリアＡＲ２へ搬入する。残材アンロードエリアＡＲ２は、ロードエリアＡＲ１に隣接して配置される（図２参照）。ロードエリアＡＲ１は、レーザ加工機３と残材アンロードエリアＡＲ２との間の搬送経路に配置されており、加工パレット５は、レーザ加工機３からロードエリアＡＲ１を経由して残材アンロードエリアＡＲ２へ搬送される。ここでは、レーザ加工機３、ロードエリアＡＲ１、及び残材アンロードエリアＡＲ２がＸ方向に並んで配置されており、ワークＷはＸ方向に平行な搬送経路（図２に示すレール１５）に沿って搬送される。残材アンロードエリアＡＲ２において、レーザ加工後のワークＷのうち残材Ｗｂが除去される。残材アンロードエリアＡＲ２には、フォーク装置２１（第２移載装置）およびグリッパ２２が設けられる。

【0020】

図４は、フォーク装置２１を示す斜視図である。フォーク装置２１は、基部２５と、複数の腕部２６とを有している。基部２５は、Ｘ方向に延びる板状であり、複数の腕部２６は、それぞれ基部２５から＋Ｙ方向に延びる棒状である。複数の腕部２６は、例えば、図３（Ａ）に示した加工パレット５の支持プレート１２とほぼ等しいピッチ（中心間距離）でＸ方向に配列されている。各腕部２６の幅は、加工パレット５において隣り合う２つの支持プレート１２のギャップよりも狭く設定され、各腕部２６は、隣り合う２つの支持プレート１２の間に挿入可能である。フォーク装置２１は、基部２５を駆動する駆動部（図示せず）、及びガイド２７を備える。ガイド２７は、Ｘ方向における基部２５の両側にそれぞれ配置され、Ｙ方向に延びている。フォーク装置２１の駆動部は、基部２５および複数の腕部２６をガイド２７に沿って、Ｙ方向に移動させる。

【0021】

図５は、フォーク装置２１の動作を示す図である。フォーク装置２１は、図５（Ａ）に示すように、残材アンロードエリアＡＲ２において、ワークＷを保持する加工パレット５に向かって、複数の腕部２６を＋Ｙ側へ移動させる。複数の腕部２６の高さは、加工パレット５のベースプレート１１の上面よりも上方、かつワークＷの下面よりも下方に設定されており、複数の腕部２６は、加工パレット５の支持プレート１２の間に挿入されて、ワークＷの下方に配置される。図５（Ａ）の状態では、ワークＷは、加工パレット５の複数の支持プレート１２によって支持されている。図５（Ｂ）に示すように、複数の腕部２６がワークＷの下方に配置された状態で、加工パレット５は、複数の腕部２６に対して下方に移動し、ワークＷが複数の腕部２６上に渡される。

【0022】

このように、フォーク装置２１（第２移載装置）は、残材アンロードエリアＡＲ２において、加工パレット５からワークＷを受け取る。ワークＷと加工パレット５とがレーザ加工により溶着を生じている場合、ワークＷが複数の腕部２６に支持された状態で加工パレット５が下方に移動することで、溶着を剥がして、ワークＷを加工パレット５から分離することができる。また、フォーク装置２１は、複数の支持プレート１２と比べて、多点あるいは広い接触面積でワークＷを支持することができ、ワークＷを安定的に保持することができる。

【0023】

図６は、フォーク装置２１およびグリッパ２２を示す斜視図である。フォーク装置２１は、加工パレット５（図５（Ｂ）参照）から複数の腕部２６上にワークＷを受け取った後、駆動部（図示せず）が複数の腕部２６を−Ｙ側に移動させ、複数の腕部２６上のワークＷは、図６に示すようにグリッパ２２の下方に配置される。グリッパ２２は、Ｘ方向に配列される複数の把持部３１を備える。複数の把持部３１は、例えば、支持台３２におけるＹ方向の端部に配列されている。なお、図６には、支持台３２の−Ｙ側に１列に配列された複数の把持部３１を図示したが、支持台３２の＋Ｙ側にも同様に複数の把持部３１が配列されている（後に図７等に示す）。グリッパ２２は、複数の把持部３１をＺ方向およびＸ方向に移動可能である。各把持部３１は、下方に移動した際に、フォーク装置２１において隣り合う２つの腕部２６の間を通るように、複数の把持部３１の位置および寸法が設定される。

【0024】

図７は、グリッパ２２の動作を示す図である。把持部３１は、Ｘ方向から見た平面形状が概ねＣ字状であり、下部４１、側部４２、及び上部４３を有する。上部４３には、上下方向に移動可能な可動部４４が設けられる。図７（Ａ）に示すように、グリッパ２２は、複数の把持部３１を下方に移動させ、ワークＷの＋Ｙ側および−Ｙ側に複数の把持部３１を配置する。そして、図７（Ｂ）に示すように、グリッパ２２は、ワークＷの−Ｙ側の把持部３１を＋Ｙ側へ移動させ、ワークＷの＋Ｙ側の把持部３１を−Ｙ側へ移動させる。図７（Ｃ）に示すように、グリッパ２２は、把持部３１の下部４１と上部４３との間にワークＷの残材Ｗｂが配置される位置まで、把持部３１を移動させる。

【0025】

そして、図７（Ｄ）に示すように、上部４３に設けられた可動部４４が下方に移動して、下部４１と可動部４４とがワークＷの残材Ｗｂを把持する。そして、グリッパ２２は、残材Ｗｂを把持した状態で上方に移動し、フォーク装置２１の腕部２６上から残材Ｗｂを除去する。腕部２６上は、ワークＷのうち製品Ｗａのみが保持された状態となる。このように、グリッパ２２は、残材アンロードエリアＡＲ２において、フォーク装置２１（第２移載装置）上のワークＷから残材Ｗｂを選択的に除去する。フォーク装置２１は、腕部２６上から残材Ｗｂが除去された後、製品Ｗａを保持した腕部２６を加工パレット５の上方から下方へ移動させ、加工パレット５の支持プレート１２上に製品Ｗａを移載する。これにより、加工パレット５上にはワークＷのうち製品Ｗａのみが保持される（後に図８（Ａ）に示す）。

【0026】

なお、本実施形態では、加工パレット５からワークＷを受け取る第２移載装置として、フォーク装置２１を用いるが、第２移載装置の構成は、上述のフォーク装置２１の構成に限定されない。例えば、第２移載装置は、加工パレット５の複数の支持プレート１２の間を複数の柱状部材が昇降し、これら柱状部材がワークＷを持ち上げる構成でもよい。また、ワーク搬送システム２は、フォーク装置２１（第２移載装置）を備えなくてもよく、グリッパ２２は、加工パレット５に保持されたワークＷから残材Ｗｂを選択的に除去してもよい。また、フォーク装置２１（第２移載装置）は、ワーク搬送システム２の外部の装置であってもよく、例えば、ワーク搬送システム２が設置される設備（例、工場）の装置でもよい。また、ワーク搬送システム２はグリッパ２２を備えなくてもよく、例えば、グリッパ２２は、ワーク搬送システム２が設置される設備（例、工場）の装置でもよい。

【0027】

残材Ｗｂが除去され、かつ製品Ｗａを保持した加工パレット５は、図２（Ａ）に示すように製品アンロードエリアＡＲ３へ搬入される。加工パレット５上の複数の製品Ｗａ（図７（Ｄ）参照）は、製品アンロードエリアＡＲ３において加工パレット５から、一括してアンロードされる。製品アンロードエリアＡＲ３製品アンロードエリアＡＲ３は、レーザ加工を行うレーザ加工機３と残材アンロードエリアＡＲ２との間の搬送経路に設けられる。製品アンロードエリアＡＲ３は、例えばロードエリアＡＲ１と同じ領域に設けられ、加工パレット５は、製品Ｗａがアンロードされた後、ロードエリアＡＲ１において加工前ワークが供給され、再度、レーザ加工機３へ搬入される。これにより、レーザ加工機３は、ワークＷを効率よくレーザ加工することができ、生産性が高くなる。なお、製品アンロードエリアＡＲ３は、残材アンロードエリアＡＲ２と比較してロードエリアに近い位置に設けられてもよく、この場合も生産性が高い。製品アンロードエリアＡＲ３には、加工パレット５上の製品Ｗａを一括して受け取るフォーク装置４５（第１移載装置）が設けられる。製品Ｗａは、フォーク装置４５から回収される。

【0028】

図８は、フォーク装置４５を示す斜視図である。フォーク装置４５は、第１載置部５１と、第２載置部５２と、連結装置５３と、駆動装置５４と、を有する。フォーク装置４５は、加工パレット５上の製品Ｗａを第１載置部５１で受け取り（後に図８に示す）、製品Ｗａを第１載置部５１から第２載置部５２へ移載する。

【0029】

第１載置部５１は、ワークＷを載置可能である。第１載置部５１は、フレーム５５と、複数の腕部５６と、巻き掛け部材５７と、クロスバー５８と、テンションバー５９と、昇降装置６０と、を備える。フレーム５５は、Ｘ方向に延びる部材であり、複数の腕部５６を保持する。また、フレーム５５は、上下方向のガイド部（図示せず）によって上下方向に移動可能である。昇降装置６０は、フレーム５５を昇降させることにより第１載置部５１を昇降させる。複数の腕部５６は、フレーム５５に沿ってＸ方向に並んで配置され、フレーム５５から−Ｙ側に延びている。

【0030】

複数の腕部５６は、それぞれ長手方向がＹ方向に平行となっており、Ｙ方向の長さがほぼ同一である。各腕部５６のＹ方向の幅は、加工パレット５の支持プレート１２（図３（Ａ）参照）の間に挿入可能な幅に設定される。巻き掛け部材５７は、ベルト状（帯状）の部材である。巻き掛け部材５７は、各腕部５６のそれぞれに対して巻き掛けられている。巻き掛け部材５７は、腕部５６においてフレーム５５の近傍から＋Ｙ側の先端にわたって巻き掛けられ、腕部５６に対してＸ軸周りに巻き掛けられる。腕部５６の先端及び末端にはプーリ（図示せず）が配置され、巻き掛け部材５７はプーリに巻き掛けられる。巻き掛け部材５７は、腕部５６の上面と、腕部５６のＹ方向の両端部と、腕部５６の下面（−Ｚ側の面）と、にわたって巻かれている。巻き掛け部材５７の上面は、各腕部５６の上面に沿って配置される。

【0031】

クロスバー５８およびテンションバー５９は、それぞれ、複数の腕部５６の間に跨るように、Ｘ方向に延びている。クロスバー５８およびテンションバー５９は、それぞれ、複数の巻き掛け部材５７と固定され、複数の腕部５６と独立してＹ方向に移動可能である。複数の巻き掛け部材５７は、クロスバー５８およびテンションバー５９を介して一体化され、クロスバー５８、テンションバー５９がＹ方向に移動することにより、複数の巻き掛け部材５７もＹ方向に移動する。クロスバー５８のうち＋Ｘ側の端部５８ａは、腕部５６よりも＋Ｘ側に突出している。テンションバー５９は、クロスバー５８に対して＋Ｙ側に配置される。テンションバー５９は、ボルト等の固定部材により、クロスバー５８に対してＹ方向に所定の距離だけ離れた状態でクロスバー５８に固定される。テンションバー５９とクロスバー５８との距離を調整することにより、巻き掛け部材５７のテンションを調整可能である。

【0032】

第２載置部５２は、製品Ｗａを載置可能である。第２載置部５２は、移動台車６１と、製品パレット６２と、を有する。移動台車６１は、ベース６１ａ及び車輪６１ｂを有する。ベース６１ａは、その上面に製品パレット６２が載置される。車輪６１ｂは、床面に形成されたガイド６４に沿って移動可能である。ガイド６４は床面においてＹ方向に延びており、移動台車６１は、ガイド６４に沿ってＹ方向に移動可能である。製品パレット６２は、ベース６２ａ及び車輪６２ｂを有する。ベース６２ａは、その上面に製品が載置される。なお、ベース６２ａの上面に、製品の搬出に用いられる木枠などの搬出用部材が載置され、製品が搬出用部材に載置されてもよい。車輪６２ｂは、ベース６１ａの上面（＋Ｚ側の面）に形成されたガイド６５上に沿って移動可能である。ガイド６５は、Ｙ方向に延びており、製品パレット６２は、ガイド６５に沿って移動台車６１に対してＹ方向に相対的に移動可能である。

【0033】

連結装置５３は、巻き掛け部材５７と第２載置部５２とを連結する。連結装置５３は、棒状部材６６と、孔部６７とを有する。棒状部材６６は、移動台車６１のベース６１ａ上に設けられる。棒状部材６６は、ベース６１ａの上面から上方（＋Ｚ方向）に突出しており、ベース６１ａに固定される。棒状部材６６は、例えば、円柱状の部材であり、その上端部は、断面の径が上方に向けて縮小するテーパ状である。クロスバー５８の−Ｘ側の端部５８ａの下部には、端部５８ａから−Ｙ側に突出する板状部材５８ｂが設けられる。孔部６７は、板状部材５８ｂの−Ｙ側に突出した部分に設けられ、棒状部材６６を挿通可能である。孔部６７と棒状部材６６とは、クロスバー５８と移動台車６１の少なくとも一方のＹ方向の移動によって、位置合わせされる。孔部６７と棒状部材６６とが位置合わせされた状態において、昇降装置６０が第１載置部５１を降下させることにより、孔部６７に棒状部材６６が挿通され、巻き掛け部材５７と第２載置部５２とが連結される。この状態で第２載置部５２をＹ方向に移動させると、棒状部材６６がクロスバー５８を介して巻き掛け部材５７をＹ方向に移動させる。

【0034】

図９から図１１は、フォーク装置４５の動作を示す図である。なお、図９では、図を見やすくするためにフォーク装置４５の第２載置部５２等を省略した。図示を省略した部分については、適宜、図８を参照して説明する。図９（Ａ）に示すように、製品アンロードエリアＡＲ３には、ワークＷのうち製品Ｗａのみを保持した加工パレット５が残材アンロードエリアＡＲ２から搬入される。加工パレット５が製品アンロードエリアＡＲ３に搬入される際に、フォーク装置４５は、加工パレット５の搬入位置に対してＹ方向（図９では＋Ｙ側）に退避している。加工パレット５が搬入位置に配置された後、フォーク装置４５は、複数の腕部５６を、加工パレット５に向かって移動させる。この際に、複数の腕部５６の高さは、加工パレット５のベースプレート１１の上面よりも上方、かつ製品Ｗａの下面よりも下方に設定されている。

【0035】

図９（Ｂ）に示すように、複数の腕部５６は、それぞれ、加工パレット５において隣り合う２つの支持プレート１２の間に挿入され、支持プレート１２に支持された製品Ｗａの下方に配置される。加工パレット５は複数の腕部５６に対して相対的に下方へ移動し、図９（Ｃ）に示すように、複数の製品Ｗａが加工パレット５から複数の腕部５６上に一括して渡される。なお、加工パレット５から複数の腕部５６に製品Ｗａを受け渡す際、加工パレット５を下方に移動させてもよいし、複数の腕部５６を昇降装置６０（図８参照）によって上方に移動させてもよい。フォーク装置４５は、渡された複数の製品Ｗａを複数の腕部５６上で保持する。フォーク装置４５は、加工パレット５の支持プレート１２と比較して、ワークＷを多数の点あるいは広い接触面積で支持し、ワークＷを安定的に保持することができる。

【0036】

図１０（Ａ）に示すように、フォーク装置４５は、製品Ｗａを腕部５６上に保持した後、連結装置５３の棒状部材６６と孔部６７とを位置合わせする。次に、図１０（Ｂ）に示すように、フォーク装置４５は、昇降装置６０を駆動して第１載置部５１を下降させる。第１載置部５１の下降により、第１載置部５１は第２載置部５２に近接し、連結装置５３の棒状部材６６が孔部６７に挿通される。

【0037】

次に、図１１（Ａ）に示すように、駆動装置５４を駆動して、第２載置部５２を第１載置部５１に対して−Ｙ側に移動させる。これにより、クロスバー５８は、連結装置５３を介して−Ｙ側に移動し、巻き掛け部材５７の上面側を−Ｙ側に移動させる。巻き掛け部材５７の上面に載置された製品Ｗａは、−Ｙ側に移動し、やがて腕部５６から−Ｙ側にはみ出して下方に落ちる。腕部５６の下方において、第２載置部５２は、巻き掛け部材５７および製品Ｗａと同期して−Ｙ側に移動しており、腕部５６から落下した製品Ｗａは、製品パレット６２のベース６２ａ上に収容（例、ばら積み）される。腕部５６上の製品Ｗａは、第２載置部５２が所定の距離だけ−Ｙ側へ移動する一連の動作によって、図１１（Ｂ）に示すように製品パレット６２へ移載される。このように、フォーク装置４５（第１移載装置）は、複数の腕部５６上で製品Ｗａをスライドさせて、製品Ｗａを収容する製品パレット６２へ製品Ｗａを移載する。そのため、例えば第２載置部５２が移動する一連の動作により、フォーク装置４５上の複数の製品Ｗａを一括して移載することができ、製品Ｗａを効率よく回収することができる。

【0038】

なお、フォーク装置４５（第１移載装置）は、上記の構成に限定されず、適宜変更可能である。例えば、第１移載装置は、複数の製品Ｗａが載置される支持部材を備え、この支持部材を傾けて複数の製品Ｗａをスライドさせることで、複数の製品Ｗａを製品パレット６２に移載してもよい。また、ワーク搬送システム２は、フォーク装置４５（第１移載装置）を備えなくてもよく、例えば、フォーク装置４５は、ワーク搬送システム２が設置される設備（例、工場）の装置でもよい。

【0039】

次に、上述の加工システムの構成に基づき、実施形態に係るワーク搬送方法を適用した加工方法について説明する。図１２は、実施形態に係るワーク搬送方法を適用した加工方法を示すフローチャートである。ステップＳ１において、加工パレット５は、ロードエリアＡＲ１（図１参照）に配置されており、ワーク供給装置４は、加工パレット５に加工前ワークを供給し、加工パレット５は、加工前ワークを保持する。ステップＳ２において、ワーク搬送システム２は、加工前ワークを保持した加工パレット５を加工機（例、レーザ加工機３）に搬入する。ステップＳ３において、加工機（例、レーザ加工機３）は、加工パレット５に保持された加工前ワークに対して、切断加工（例、レーザ加工）を施す。これにより、加工前ワークは、製品Ｗａと残材Ｗｂとに切り分けられる（図３（Ｂ）参照）。

【0040】

ステップＳ４において、ワーク搬送システム２は、加工後のワークＷを保持した加工パレット５を、残材アンロードエリアＡＲ２へ搬入する。ステップＳ５において、グリッパ２２は、残材アンロードエリアＡＲ２でワークＷから残材Ｗｂを除去する（図５から図７参照）。例えば、フォーク装置２１は、加工パレット５からワークＷを受け取り、グリッパ２２は、フォーク装置２１に保持されたワークＷから残材Ｗｂを除去し、フォーク装置２１は、製品Ｗａのみを加工パレット５へ渡す。ステップＳ６において、ワーク搬送システム２は、製品Ｗａを保持した加工パレット５を製品アンロードエリアＡＲ３へ搬入する。ステップＳ７において、フォーク装置４５は、製品アンロードエリアＡＲ３で加工パレット５から製品Ｗａを一括してアンロードする（図９参照）。例えば、フォーク装置４５は、加工パレット５から製品Ｗａを一括して受け取り、製品Ｗａを製品パレット６２に移載する（図１０、図１１参照）。

【0041】

加工システム１は、製品Ｗａがアンロードされた加工パレット５を用いて、ステップＳ１からステップＳ７の処理を繰り返すことで、製品Ｗａを効率よく生産することができる。実施形態に係るワーク搬送方法は、上述したステップＳ１からステップＳ７の処理のうち、少なくともステップＳ１、ステップＳ４、ステップＳ７の処理を含む。

【0042】

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

【符号の説明】

【0043】

１・・・加工システム
２・・・ワーク搬送システム
３・・・レーザ加工機（加工機）
５・・・加工パレット
２１・・・フォーク装置（第２移載装置）
２２・・・グリッパ
４５・・・フォーク装置（第１移載装置）
６２・・・製品パレット
Ｗ・・・ワーク
Ｗａ・・・製品
Ｗｂ・・・残材
ＡＲ１・・・ロードエリア
ＡＲ２・・・残材アンロードエリア
ＡＲ３・・・製品アンロードエリア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】