型材装载装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种不会对各种截面形状且刚性或长度不同的型材造成应变或其他损伤，而可良好地将所述型材装载至托盘的型材装载装置。本发明的型材装载装置(10)包括：一对端部保持装置(20)，保持所搬入的型材(W)的两端部；及中间支撑部件(41、42、43)，保持型材(W)的中间部。一对端部保持装置(20)包括：型材支承部(56)，分别保持所搬入的型材(W)的端部；及支承部驱动装置(54)，在型材(W)保持状态与解除状态之间驱动型材支承部(56)。中间支撑部件(41、42、43)包括支撑型材(W)的下表面的支撑辊(44)。另具有框架材(22、24)，所述框架材(22、24)上，端部保持装置(20)与中间支撑部件(41、42、43)是以悬挂状态设置。框架材(22、24)具备驱动中间支撑部件(41、42、43)的驱动机构(30)。
【专利说明】型材装载装置
[0001]【技术领域】
[0002]本发明涉及一种型材装载装置，用来将挤压成形后被切断成特定长度的型材集中一定量而装载至向后续步骤搬送的托盘(pallet)。
【背景技术】
[0003]用于窗框等的铝建材是将经挤压成形的长条型材切断成特定长度，且为了送至后续的加工步骤而集中一定量后装载至托盘并搬送。在将被切断成一定长度的型材依次移载至托盘的步骤中，集中多根在前步骤中经切断的型材，装载至托盘，进而重叠至多层而搬出到后续步骤。
[0004]经切断的型材是形成为最终成品之前的原材料，即便为经切断的状态，也有几米的长度，在向托盘装载时，也必须支撑着型材的中间部下表面小心地进行装载。作为将这种长条材料装载在特定位置的装置，例如有专利文献I所公开的堆积装置。该堆积装置是将长条钢材以特定的朝向对齐并进行堆积的装置，且包括:一对支撑杆，支撑钢材的两端；多个支撑台，支撑钢材的中间部；及横移(traverse)台,位于所述支撑台之间,一边支撑着钢材的中间部，一边通过矩形运动来移载钢材。
[0005][【背景技术】文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献I]日本专利特开平7-10284号公报
【发明内容】
[0008][发明所要解决的问题]
[0009]在专利文献I的堆积装置的情况下，支撑长条钢材的中间部的支撑台是接触于地面的多个支撑台，无法与长条材料的长度或弯曲相配合地设定支撑台的位置，只能利用于以一定长度对齐的长条材料。因此，无法应用于像铝挤压型材这样的尺寸或截面形状多种多样、刚性不同且弯曲量也各种各样的种类繁多的长条材料的装载装置。进而，保持长条钢材的两端部的支撑杆也是固定长条材料的长度方向的位置，而与支撑台同样地无法应用于种类繁多的长条材料。
[0010]本发明是鉴于所述【背景技术】而完成的，其目的在于提供一种不会对各种截面形状且刚性或长度不同的型材造成应变或其他损伤，而可良好地将所述型材装载至托盘的型材
装载装置。
[0011][解决问题的技术手段]
[0012]本发明是一种型材装载装置，将切断成特定长度的多根型材装载至托盘，且该型材装载装置包括:一对端部保持装置，保持所搬入的所述型材的长度方向的两端部；及至少一个中间支撑部件，保持所述型材的长度方向的中间部；所述一对端部保持装置包括:型材支承部，分别保持由型材吊运装置等搬入到下方的所述型材的端部；及支承部驱动装置，在所述型材保持状态与解除状态之间驱动该型材支承部；所述中间支撑部件包括支撑所述型材的下表面的支撑辊，且设置为所述支撑辊能够从所述型材的两端侧到达所述型材的下表面侧的方式移动。
[0013]具有框架材，所述框架材上所述端部保持装置与所述中间支撑部件是以悬挂状态设置，在该框架材设置着驱动所述中间支撑部件的驱动机构，利用所述驱动机构，而可移动地设置所述中间支撑部件。
[0014]进而，所述型材装载装置包括多个所述中间支撑部件，且所述中间支撑部件分别连结于所述驱动机构的多个驱动链条，多个所述驱动链条架设在直径各不相同的链轮上，并且所述直径不同的链轮由共用的电动机驱动。
[0015]所述型材装载装置包括间隔件供给装置，该间隔件供给装置以悬挂状态设置在所述框架材，在积载所述型材时，将间隔件载置在先装载至所述托盘的型材上。
[0016]所述间隔件供给装置包括:间隔件收纳部，收纳着多个所述间隔件；间隔件取出装置，从该间隔件收纳部逐片取出所述间隔件；及间隔件载置装置，保持从所述间隔件收纳部取出的所述间隔件，并载置在所述型材上。
[0017][发明的效果]
[0018]根据本发明的型材装载装置，可保持装载在托盘的型材的两端，且从上方以悬挂状态装载在托盘，也可适当设定端部保持装置或中间支撑部件的位置，且可灵活地应对长度或粗细、刚性不同的型材，并将所述型材安全地装载至托盘。而且，因为多个中间支撑部件从两侧移动而 支撑型材的中间部，所以可与型材的长度相配合地适当设定支撑位置，也不会存在型材因自重而挠曲从而残留应变的情况。
[0019]因为中间支撑部件的移动距离越长，则驱动中间支撑部件的驱动装置越使中间支撑部件以相对较快的速度移动，所以可高效地支撑型材，且由于利用共用的主电动机驱动多个中间支撑部件，所以机构也较为简单，且可高效地进行驱动。
[0020]而且，本发明的型材装载装置因为设有间隔件供给装置，所以在堆积型材时，不增加步骤数便可将型材多段地堆积在托盘上，可实现高作业效率的堆积。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明的型材装载装置的一实施方式的概略前视图。
[0022]图2是本实施方式的型材装载装置的概略俯视图。
[0023]图3是本实施方式的型材装载装置的放大概略右侧视图。
[0024]图4是本实施方式的端部保持装置的放大前视图。
[0025]图5是本实施方式的端部保持装置的放大俯视图。
[0026]图6是本实施方式的端部保持装置的放大右侧视图。
[0027]图7是本实施方式的间隔件取出装置的放大前视图。
[0028][符号的说明]
[0029]10型材装载装置
[0030]12托盘
[0031]14搬送输送机
[0032]16搬入输送机
[0033]18型材吊运装置[0034]20端部保持装置
[0035]22支撑框架
[0036]24驱动部保持框架
[0037]30驱动机构
[0038]32主电动机
[0039]33、34、35 链轮
[0040]38驱动链条
[0041]41、42、43中间支撑部件
[0042]44支撑辊
[0043]50悬挂臂部
[0044]52安装部件
[0045]54支承部驱动装置
[0046]56型材支承部
[0047]60间隔件供给装置
[0048]62间隔件
[0049]64保持部
[0050]70间隔件载置装置
[0051]72气缸
[0052]74杆
[0053]76夹头部件
[0054]80升降装置
[0055]W型材
【具体实施方式】
[0056]以下，基于附图对本发明的型材装载装置的一实施方式进行说明。本实施方式的型材装载装置10将挤压成形后的长条铝合金等型材、且被切断成特定长度的型材W集中一定根数后移载至托盘12上并进行堆积。型材W的长度为几米左右，多根型材W以一定的长度对齐。此处，也将型材W的长度方向称为长边方向。而且，在以下说明中，型材W的长边方向也指沿着从该型材W延长的长边方向平行地延伸的方向。
[0057]本实施方式中，搬送在前步骤中被切断成一定长度的型材W的搬送输送机14设置在型材装载装置10的正面侧的近前方，在图1中位于附图下方。在搬送输送机14的上游侧设置着前步骤中使用的未图示的切断装置，将经挤压成形的长条型材切断成一定长度。在搬送装置14的搬送方向前方、且型材装载装置10的正面近前侧，设置着将型材W向型材装载装置10侧搬入的多个搬入输送机16。搬入输送机16是在水平面上将型材W向与型材W的长度方向正交的方向搬送，且是跨及从送入型材W的搬送输送机14的延长线上至型材装载装置10的近前方为止的长度而设置的带式输送机(beltconveyor)。另外，搬入输送机16也可以分为多个输送机而将型材W搬入到型材装载装置10的近前方，其长度或配置可适当设定。
[0058]在型材装载装置10的正面近前侧，与搬入输送机16平行地设置着多台型材吊运装置18，该型材吊运装置18包括长度短于搬入输送机16的长方形支撑台部18a。型材吊运装置18设置为可通过未图示的众所周知的连杆机构及驱动装置，沿着支撑台部18a的长边方向(也称为型材W的搬送方向)在搬入输送机16侧与型材装载装置10的下方侧之间往返运动，并且也上下地往返运动。也就是说，支撑台部18a在搬送型材W时，位于比搬入输送机16的上表面更靠下方，以不造成干涉，型材吊运装置18设置为将多根型材W支撑在支撑台部18a上后上升，且可水平移动至型材装载装置10的下方、且可由端部保持装置20保持的高度。
[0059]型材装载装置10中，支撑着由型材吊运装置18搬入到下方的多根型材W的两端部并向上提升的一对端部保持装置20以悬挂状态设置在型材装载装置10的支撑框架22。端部保持装置20是设置为能够沿着支撑框架22的长边方向以相互对向的方式向相反方向移动。支撑框架22是沿型材装载装置10的长边方向设置的梁部件的一种，且与搬入的型材W的长边方向平行。在支撑框架22设置着固定在型材装载装置10的上部、且支撑框架22的下方的驱动部保持框架24。在驱动部保持框架24，可滑动地设置着支撑型材W的中间部的下述中间支撑部件41、42、43，且安装着沿支撑框架22及驱动部保持框架24驱动中间支撑部件41、42、43的驱动机构30。
[0060]驱动机构30包括:2台主电动机32，位于驱动部保持框架24的两端侧；及6条驱动链条38，包括2组由主电动机32驱动的直径不同的3个链轮33、34、35，且架设在各链轮33、34、35间。在各驱动链条38上，连结并固定着各中间支撑部件41、42、43的端部。各中间支撑部件41、42、43是以分别设置在驱动部保持框架24的两端侧的方式逐对配置，相互对向、且可向接近或远离的方向移动地安装在驱动部保持框架24。中间支撑部件41、42、43中，相互与驱动部保持框架24的中心相距等距离的相对向的各对彼此是以等速向相反方向被驱动，各对中间支撑部件41、42、43分别连结于不同的驱动链条38，且分别在不同的驱动速度下被驱动。在各中间支撑部件41、42、43的两侧的下端部轴支承着在特定位置支撑型材W的中间部的支撑辊44。支撑辊44设置为可自由旋转，且包含具备可支撑型材W的重量的一部分的强度的金属棒等。
[0061 ] 如图4所示，端部保持装置20包括:I对悬挂臂部50，滑动自如地安装在支撑框架22上；安装部件52，固定在各对悬挂臂部50的下端部50a间；支承部驱动装置54，固定在安装部件52的下表面；及型材支承部56，由支承部驱动装置54驱动，且设置为可在支撑型材W的支撑状态、与移载型材W的非支撑状态下摇动。支承部驱动装置54包括驱动用气缸58及连杆机构59，气缸58设置为能够以摇动轴58a为中心进行摇动，型材支承部56设置为能够以设置在支承部驱动装置54的摇动轴54a为中心进行摇动。在型材支承部56的基端部侧，沿垂直方向立设着供型材W的端部抵接而将型材W定位的端部抵接板57。而且,端部保持装置20的悬挂臂部50的上端部50b滑动自如地安装在支撑框架22上，且设置为可通过未图示的驱动装置在支撑框架22的长边方向上向彼此相反方向以相等的速度在退避位置与支撑位置之间移动。
[0062]在型材装载装置10的驱动部保持框架24安装着多个间隔件供给装置60，该间隔件供给装置60供给可配置在托盘12的长边方向长度的中途位置、且型材W的适当的中间位置的间隔件62。如图7所示，间隔件供给装置60包括:保持部64，以悬挂状态固定在驱动部保持框架24 ;及间隔件收纳部66，设置在保持部64的侧面；且在间隔件收纳部66中，相对于水平方向略倾斜地相互积层并收纳着多片间隔件62。间隔件62是细长的板状部件，具有托盘12的短边程度的长度，在表面被覆着缓冲用及型材保护用的毛毡材料(Feltmaterials)等，且在内侧设置着金属板。在间隔件收纳部66的下端部设置着间隔件取出装置68。间隔件取出装置68包括气缸68a及挤压部件68b，将间隔件收纳部66内的间隔件62逐片地向斜上方挤出至与间隔件取出装置68相反的一侧。
[0063]在间隔件供给装置60的保持部64的侧方，以悬挂在驱动部保持框架24的状态且与保持部64平行地设置着间隔件载置装置70。间隔件载置装置70包括:气缸72，沿垂直方向设置；杆(rod) 74，由气缸72进退驱动；及夹头部件76，设置在杆74的前端部。夹头部件76在间隔件62的长边方向上设置着多个，而确实地保持间隔件62。夹头部件76利用夹持部76a夹持由间隔件取出装置68从间隔件收纳部66推出的一片间隔件62，并在下降至型材W附近的特定位置上解除夹持，从而将间隔件62载置在型材W上。
[0064]接下来，基于附图对本实施方式的型材装载装置10的动作进行说明。本实施方式的型材装载装置10是从搬送输送机14送入被切断成一定长度的型材W，且自动地或利用人手将型材W对齐并载置在多个搬入输送机16上的特定位置。搬入输送机16在已送入特定根数的例如4根型材W的状态下，将这些型材W搬送到型材吊运装置18侧。这时，型材吊运装置18退避到下方。在型材W已被送入到搬入输送机16的上方的状态下，型材吊运装置18从下方上升，将型材W载置在支撑台部18a上后进一步上升。然后，如图3所示，型材吊运装置18利用未图示的驱动机构将型材W搬入到型材装载装置10的下方。
[0065]在型材W位于型材装载装置10的下方的状态下，退避到驱动部保持框架24的两侧的一对端部保持装置20的悬挂臂部50像图1的实线所示那样移动到保持型材W的位置。然后，如图4所示，设置在端部保持装置20的各悬挂臂部50的下端部50a的型材支承部56通过驱动用气缸58及连杆机构59而从倾斜状态摇动至水平状态。在该状态下，型材W的端部Wa位于型材支承部56上，型材W由型材支承部56支撑。在型材支承部56的基端部侦牝沿垂直方向立设着供型材W的端部Wa抵接而将型材W定位的端部抵接板57，型材W是以两端抵接于端部抵接板57而被定位且不会落下的方式得以保持。
[0066]此后，中间支撑部件41、42、43移动到驱动部保持框架24的中间部，该中间支撑部件41、42、43在退避到驱动部保持框架24的两侧、且比端部保持装置20更靠外侧(驱动部保持框架24的端部侧)时在两侧各有3个。中间支撑部件41、42、43的支撑辊44比型材W的两端部Wa的位置略靠下方，且沿水平方向移动。各中间支撑部件41、42、43这时的移动是由驱动机构30的主电动机32及链轮33、34、35来设定。
[0067]驱动机构30通过主电动机32的旋转而使具有大中小的直径的3个链轮33、34、35同时旋转。而且，该主电动机32针对3个链轮33、34、35具备I台主电动机32，合计具备2台主电动机32，这些主电动机32同时以相同的旋转数驱动各对链轮33、34、35。由此，通过架设在各个链轮33、34、35间的驱动链条38，而使3对中间支撑部件41、42、43同时开始从驱动部保持框架24的型材W的长度方向的两侧向中心侧移动。此处，中间支撑部件41安装于架设在大径的链轮33间的链条38而受到驱动，中间支撑部件42安装于架设在中径的链轮34间的链条38而受到驱动，中间支撑部件43安装于架设在小径的链轮35间的链条38而受到驱动。因为各链轮33、34、35是相互以相等的旋转数受到驱动，所以链条38的移动速度及移动距离根据各链轮33、34、35的直径的比而不同，由大径的链轮33驱动的中间支撑部件41的移动距离最长，一对中间支撑部件41分别从退避位置移动到最靠中央部侦U。同样地，中间支撑部件42从两侧向中间位置移动中等程度的移动距离后停止，中间支撑部件43从两侧向中间位置移动最小的移动距离，且在型材W的两端部附近侧的支撑位置停止。各停止位置是按照主电动机32的旋转量、及各链轮33、34、35的直径的比来设定。
[0068]另外，在本实施方式中，表示了型材W的长度为中等程度的长度的情况，长度例如为4米，且表示两端的中间支撑部件43未支撑型材W的例子。中间支撑部件41、42、43设定在支撑辊44接触于型材W的下表面的程度的高度位置，在移动到中间部时，支撑辊44 一边支撑因自重而弯曲的型材W的下表面一边旋转移动。由此，不会对型材W的表面造成损伤而可稳定地保持型材W。这时，如果支撑辊44从型材W的长度方向的两侧朝向中心侧移动，那么支撑着型材W的中间部的多个型材吊运装置18的支撑台部18a从支撑辊44的位置所临近的支撑台部18a起依次下降而退避。
[0069]当在特定位置保持型材W的下表面时，位于型材装载装置10的下方的托盘12通过升降装置80而上升。升降装置80保持托盘12，且设置为可调节高度以便利用型材装载装置10在特定的装载位置装载型材W。因此，在托盘12上无型材W的状态下，升降装置80将托盘12向上提升到最高，而使托盘12上升至型材支承部56的保持面的略下方的位置、且不与中间支撑部件41、42、43的支撑辊44相干涉的位置。此后，中间支撑部件41、42、43同时开始从型材W的中心侧向两侧的退避位置移动。这时，通过中央部侧的中间支撑部件41的退避，使型材W向下方弯曲，而接触于托盘12的表面，进而，通过中间支撑部件42、43的退避，而逐渐朝向两端部侧将型材W载置在托盘12上。在中间支撑部件41、42、43离开型材W的状态下，型材W被支撑在托盘12上。然后，通过使两端部的型材支承部56摇动，解除对型材W的两端部Wa的支撑，而完成型材W向托盘12上的移载。
[0070]此后，在托盘12上的型材W的表面载置间隔件62。间隔件62是由各间隔件供给装置60逐片载置到型材W上。间隔件供给装置60首先使间隔件取出装置68的气缸68a作动，利用挤压部件68b将一片间隔件62向图7中的左侧挤出。在该状态下，利用图7所示的夹头部件76的夹持部76a保持间隔件62的端缘部。然后，在保持着间隔件62的状态下，使气缸72作动，从而杆74下降。在杆74的前端部的夹头部件76位于型材W的表面附近的状态下，夹头部件76停止下降。然后，解除夹头部件76的夹持部76a的保持，而将间隔件62载置在型材W上。间隔件62因表面由毛毡等柔软的部件被覆，所以不会对型材W造成损伤等。将间隔件62配置在型材W上，且夹头部件76退避到侧方后，气缸72作动而使夹头部件76返回至上方位置。
[0071]此后，托盘12暂时退避到下方位置，在不妨碍下一型材W的载置动作的位置上停止。然后，与所述同样地，将从搬入输送机16移载到型材吊运装置18的型材W送到型材装载装置10的下方，再次与所述同样地利用端部保持装置20的型材支承部56支撑型材W的两端部，且与所述同样地利用中间支撑部件41、42、43保持型材W的中间部。此后，托盘12通过升降装置80而上升。关于这时的上升位置，因为有先装载至托盘12上的型材W及间隔件62，所以托盘12上升到减去相当于型材W及间隔件62的高度后的上升位置后停止。然后，与所述同样地，中间支撑部件41、42、43退避，端部保持装置20的型材支承部56摇动，而将下一型材W载置到间隔件62上。此后，以与所述相同的动作，进而载置间隔件62。重复进行以上动作，而以特定的段数将型材W装载在托盘12上。[0072]将以特定的段数装载着型材W的托盘12向后续步骤搬出。如图3所示，托盘12的搬出是由设置在升降装置80的设置面附近的搬出输送机82进行。载置在升降装置80的托盘12是在升降装置80的支撑面80a下降到比搬出输送机82更靠下方的退避位置时，托盘12的下表面被载置在搬出输送机82上。载置在搬出输送机82上的托盘12成为可由搬出输送机82搬送的状态，通过利用未图示的驱动装置驱动搬出输送机82，而将托盘12搬出。
[0073]根据本实施方式的型材装载装置10，因为可利用从上方悬挂的端部保持装置20保持多根型材W的两端，而将型材W装载至托盘12上，所以可将托盘12的移动空间设置在挤压型材装载装置10的下方，且可有效率地使用加工空间。进而，由于利用中间支撑部件41、42、43保持长条的型材W的中间部，而将型材W装载至托盘12，所以型材W不会变形或产生应变，而可安全地进行装载。而且，中间支撑部件41、42、43的构造也为简单的构成，可使中间支撑部件41、42、43移动到型材W的特定位置，且可应对多种长度或形状的长条型材W而实现向托盘12的装载，从而有助于提高型材W的生产效率。
[0074]另外，本发明并不限定于所述实施方式。例如，端部保持装置或型材支承部的构成可适当设定，只要为可支撑型材的端部及解除支撑的构成即可。而且，驱动中间部支撑部件的驱动机构除了利用驱动链条与链轮以外，也可以组合使用线性导轨(linear guide)与滚珠螺杆(ball screW),或使用线性电动机(linear motor)。中间部支撑部件的数量或形状也可以按照所处理的型材的形状或长度而适当设定。此外，支撑框架或驱动部保持框架的构造也可以适当设定，也可以具备兼用两者的框架。进而，也可以将支撑着端部保持装置的框架材设置成能够进一步沿特定方向移动，搬送至特定的托盘位置，而进行装载。
【权利要求】
1.一种型材装载装置，其是将切断成特定长度的型材(W)装载至托盘(12)的型材装载装置(10)，该型材装载装置的特征在于包括: 一对端部保持装置(20)，保持所搬入的所述型材(W)的长度方向的两端部；及至少一个中间支撑部件(41、42、43)，保持所述型材(W)的长度方向的中间部； 所述一对端部保持装置(20)包括:型材支承部(56)，分别保持所搬入的所述型材(W)的端部；及支承部驱动装置(54)，在所述型材(W)保持状态与解除状态之间驱动该型材支承部(56);且 所述中间支撑部件(41、42、43)包括支撑所述型材(W)的下表面的支撑辊(44)，且设置成所述支撑辊(44)能够从所述型材(W)的两端侧到达所述型材(W)的下表面侧的方式移动。
2.根据权利要求1所述的型材装载装置，其中 具有框架材(22、24)，所述框架材(22、24)上所述端部保持装置(20)与所述中间支撑部件(41、42、43)是以悬挂状态设置，在该框架材(22、24)设置着驱动所述中间支撑部件(41、42、43)的驱动机构(30)，利用所述驱动机构(30)，而可移动地设置所述中间支撑部件(41、42、43)。
3.根据权利要求2所述的型材装载装置，其 包括多个所述中间支撑部件(41、42、43)，且 所述中间支撑部件(41、42、43)分别连结于所述驱动机构(30)的多个驱动链条(38)，多个所述驱动链条(38)架设在直径各不相同的链轮(33、34、35)，并且该直径不同的链轮(33、34、35)由共用的电动机(32)驱动。
4.根据权利要求2所述的型材装载装置，其包括 间隔件供给装置(60)，该间隔件供给装置(60)以悬挂状态设置在所述框架材(22)，且在积载所述型材(W)时，将间隔件(62)载置在先装载至所述托盘(12)的型材(W)上。
5.根据权利要求4所述的型材装载装置，其中 所述间隔件供给装置(60)包括:间隔件收纳部(66)，收纳着多个所述间隔件(62);间隔件取出装置(68)，从该间隔件收纳部(66)中逐片取出所述间隔件(62);及间隔件载置装置(70)，保持从所述间隔件收纳部(66)取出的所述间隔件(62)，并载置在所述型材(W)上。
【文档编号】B65G57/22GK103640900SQ201310713582
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】松野尚博, 上田和弘 申请人:Ykk株式会社