JP2007276802A - Inner ring attaching device and method for packing metal plate coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙梱包済み金属板コイル1の自動金属梱包装置に関し、内周リングを装着する前に、金属板コイルの内周に挿入された内周金属板3を矯正することにより金属板コイルの内周面に密着させ、内周リングを自動的に装着する技術に関する。
The present invention relates to an automatic metal packing apparatus for a paper-packed
帯鋼などの帯板が円筒状に巻かれたコイル製品(以下これを金属板コイルという)は、製品搬送中の損傷防止や防錆のため、製品の梱包工程で、その外周、内周及び側面を防水紙、又は防錆紙で隙間なく包み込む紙梱包が施される。さらに輸出向け製品は、搬送中の梱包紙の破損や疵の防止、雨水侵入の軽減のため、紙梱包した金属板コイルをさらに金属板で梱包する金属梱包が施される。 Coil products in which strips such as strips are wound in a cylindrical shape (hereinafter referred to as metal plate coils) are used in the product packaging process to prevent damage and rust during product transport. Paper packaging is applied to wrap the sides with waterproof paper or rust-proof paper without any gaps. Furthermore, the products for export are subjected to metal packaging in which a metal plate coil that has been packed in paper is further packed with a metal plate in order to prevent breakage and wrinkles of the packing paper being transported and to reduce rainwater intrusion.
紙梱包は、まず金属板コイルの内周面に内周紙を装着し、次いで外周面に当該金属板コイルより大きく幅広の外周紙を巻きつけ、外周端から側面、内周端縁部に亘って当該外周紙の両側部を耳折りし、外周紙端部を内周に折り込んで内周紙と接着されるという工程で施される。さらに内周端縁部及び外周端縁部に厚紙製梱包資材を装着して、端縁部を保護する場合もある。 In paper packaging, first, the inner peripheral paper is mounted on the inner peripheral surface of the metal plate coil, and then the outer peripheral paper, which is larger and wider than the metal plate coil, is wound around the outer peripheral surface. Then, both sides of the outer peripheral paper are folded at the edges, and the end of the outer peripheral paper is folded into the inner periphery and bonded to the inner peripheral paper. Furthermore, a cardboard packaging material may be attached to the inner peripheral edge and the outer peripheral edge to protect the edge.
図9は金属梱包の概略を示している。以下、金属梱包の工程を順に説明する。まず紙梱包された金属板コイル1に側面を覆うドーナツ形状の側面金属板21を装着し、外周当金22を外周端縁部に装着する。外周当金は外周端縁部を保護すると同時に側面板を固定する。次に外周金属板20を金属板コイル外周面に外周当金の上から巻き付け、端部をテープで止める。そして内周金属板3を金属板コイル内筒部内に丸めて挿入し、弾性回復により拡がった内周金属板を内周面へ密着させた状態で両端から内周金属板の内側に内周リング4を嵌め込んで装着する。最後にスチールストラップで数箇所結束される。
FIG. 9 shows an outline of the metal packaging. Hereafter, the process of metal packaging is demonstrated in order. First, a doughnut-shaped
金属板コイルは、金属板コイル内筒に両側からクレーンのリフタの爪を挿入して引っかけて搬送されるため、特に爪が当たる内周端縁部分の金属板が損傷しやすい。したがって当該内周端縁部を保護するために、内周リングが装着される。内周リングは、内周金属板の内側に嵌め込まれる円筒部分と金属板コイル側面に当接するフランジ部からなる。 Since the metal plate coil is transported by inserting the claws of the lifter of the crane from both sides into the metal plate coil inner cylinder, the metal plate particularly at the inner peripheral edge portion where the claws hit is easily damaged. Accordingly, an inner ring is attached to protect the inner peripheral edge. The inner peripheral ring includes a cylindrical portion that is fitted inside the inner peripheral metal plate and a flange portion that contacts the side surface of the metal plate coil.
従来の内周リング自動装着装置が、特許文献1に開示されている。図7、図8は前記文献の装置の側面図であり、図7(A)、(B)、(C)は内周リングの嵌め合い動作を順番に示している。従来装置は、図に示すように金属板コイル中心から半径方向に拡縮可能な放射状に延びる複数本の拡縮アーム2を有し、これらが放射状に広がり、押圧部材6が内周金属板3を押し拡げることにより矯正し、この状態でプッシャー5が内周リング4を金属板コイル円筒軸方向に嵌め込む装置である。
金属梱包における内周リング4の装着は、紙梱包済み金属板コイル1の内筒部内に挿入された内周金属板3の内側に、内周リングの円筒部を嵌め込むことにより行われる。したがって嵌め込む際に、内周金属板の内径を内周リングの円筒部外径よりも拡げる必要があるが、金属梱包の前工程の紙梱包において装着される内周紙7の厚さが製品ごとに異なり、また金属板コイル内周面に折り込まれた外周紙の膨らみや、端縁部に装着された保護部材によって、内周金属板の内径誤差が大きくなるため、内周金属板を拡げた時の径と内周リング径との隙間が極めて小さい場合が生じ、内周金属板と内周リングが衝突して自動装着が失敗する原因となっていた。したがって、内周リングとの嵌め合いが可能なように内周金属板の径を拡大させる必要がある。
The inner ring 4 in the metal packing is mounted by fitting the cylindrical portion of the inner ring into the inner
ここで従来の内周リング自動装着装置の問題点を図6に示す。図6は金属板コイルを円筒軸方向に見た正面図である。従来の方法では、複数本の拡縮アーム2が放射状に拡がって、押圧部材6を内周金属板に押しつけることにより矯正するため、図6に示すように拡縮アームを押しつけている点9の間において内周金属板が弦が張ったようになる部分10が生じ、金属板コイル内周に密着させることができない。特に押圧部材6を尾端部付近の内周金属板が重なった部分に押し付けてしまうと、径が拡がるのを妨げるため、弦張り部10が顕著に生じる。そのため内周リングと金属板コイルの中心を一致させ、押圧部材押しつけ部9において内周リング径以上に内周金属板を拡大していたとしても、内周リングを嵌め込む際に内周金属板の弦張り部10と内周リング円筒部が衝突して内周リングの自動装着が失敗してしまうという問題点がある。
Here, the problems of the conventional automatic inner ring mounting device are shown in FIG. FIG. 6 is a front view of the metal plate coil as viewed in the cylindrical axis direction. In the conventional method, a plurality of expansion /
そこで本発明は、上記従来の課題を克服するためになされたものであり、内周金属板の矯正後に内周金属板の弦張り部10が生じるのを防いで、内周金属板を金属板コイル内周面に密着させるように拡げ、内周リングの自動装着を容易に行う装置及び方法を提供することを目的としている。
Accordingly, the present invention has been made to overcome the above-mentioned conventional problems, and prevents the inner peripheral metal plate from being formed with a stringed
本発明要旨は以下のとおりである。
(1)金属板コイル内筒部内に円筒形に丸めて挿入された梱包用内周金属板を内周面に密着させてから内周リングを嵌め込んで装着させる内周リング装着装置であって、前記梱包用内周金属板の内周面の尾端部をまたいだ円周方向2箇所を把持する2つの把持手段と、前記2つの把持手段を金属板コイル内筒部内に挿入して、前記内周金属板尾端部をまたぐ位置に前記2つの把持手段を移動させる挿入位置決め手段と、内周金属板尾端部をまたいで金属板コイルの円周方向に前記2つの把持手段に互いに逆方向の力を加える負荷手段と、前記内筒部に対して芯出しをして内周リングを嵌め込む内周リング嵌挿手段を有することを特徴とする金属板コイル梱包用の内周リング装着装置。
(2)前記2つの把持手段が、軸心方向から支えられた金属板コイル内周面への押しつけ手段を有する回転駆動可能な2つのローラーであることを特徴とする前記(1)に記載の金属板コイル梱包用の内周リング装着装置。
(3)前記2つのローラーの押しつけ手段が、旋回軸を挟んだ位置にある一対の拡縮アームと前記2つのローラーとは別の第3のローラーとを有し、一方の拡縮アームの外周側が前記2つのローラーと接続し、他方の拡縮アームの外周側が前記第3のローラーと接続していることを特徴とする前記(2)に記載の金属板コイル梱包用の内周リング装着装置。
(4)内周金属板尾端部を検出する検出手段を有することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の金属板コイル梱包用の内周リング装着装置。
(5)金属板コイル内筒部内に円筒形に丸めて挿入された梱包用内周金属板を内周面に密着させてから内周リングを嵌め込んで装着させる方法において、内周金属板の尾端部位置を検出し、当該尾端部をまたいだ円周方向2箇所を把持して、当該把持部に金属板コイル円周方向の互いに逆方向の力を加え、前記内周金属板の径を拡げ、前記内筒部に対して芯出しをして内周リングを嵌め込むことを特徴とする金属板コイル梱包用の内周リング装着方法。
(6)内周金属板尾端部を境界とした前記2箇所を把持する際に、2つの把持手段として2つのローラーを用い、前記2つのローラーを押しつけながら回転駆動させて互いに逆方向の力を加え、内周金属板の径を拡げることを特徴とする前記(5)に記載の金属板コイル梱包用の内周リング装着方法。
(7)前記2つのローラーを押しつける際に、前記2つのローラーと金属板コイル中心軸を挟んだ逆の位置に第3のローラーを設け、当該第3のローラーと前記2つのローラーとを金属板コイル内周面へ反発する方向に押しつけることを特徴とする前記(6)に記載の金属板コイル梱包用の内周リング装着方法。
(8)(1)〜(4)のいずれかに記載の内周リング装着装置を2台用いて、両側面から同時に内周リングを装着することを特徴とする前記(5)〜(7)のいずれかに記載された金属板コイル梱包用の内周リング装着方法。
The gist of the present invention is as follows.
(1) An inner ring mounting device in which a packing inner metal plate rolled into a cylindrical shape inside a metal plate coil inner cylinder is closely attached to an inner peripheral surface, and then an inner ring is fitted and mounted. , Two gripping means for gripping two places in the circumferential direction across the tail end of the inner peripheral surface of the packing inner peripheral metal plate, and inserting the two gripping means into the inner cylindrical portion of the metal plate coil, An insertion positioning means for moving the two gripping means to a position straddling the inner metal plate tail end, and a direction opposite to each other in the circumferential direction of the metal plate coil across the inner metal tail edge An inner ring mounting device for packing a metal plate coil, characterized in that it has load means for applying a force and inner ring fitting means for centering the inner cylinder portion and fitting the inner ring. .
(2) The two gripping means are two rollers that can be rotationally driven and have a pressing means against the inner peripheral surface of the metal plate coil supported from the axial direction. Inner ring mounting device for metal plate coil packing.
(3) The pressing means of the two rollers has a pair of expansion / contraction arms at a position sandwiching the turning shaft and a third roller different from the two rollers, and the outer peripheral side of one expansion / contraction arm is the The inner peripheral ring mounting device for packing a metal plate coil according to (2), characterized in that it is connected to two rollers and the outer peripheral side of the other expansion / contraction arm is connected to the third roller.
(4) The inner peripheral ring mounting device for packing a metal plate coil according to any one of the above (1) to (3), further comprising detection means for detecting a tail end portion of the inner peripheral metal plate.
(5) In the method of fitting the inner ring to the inner peripheral surface after the inner peripheral metal plate for packing inserted into the inner cylindrical portion of the metal plate coil in a cylindrical shape is closely attached to the inner peripheral surface, Detecting the tail end position, gripping two circumferential directions across the tail end, applying forces in the opposite directions in the circumferential direction of the metal plate coil to the gripping portion, An inner ring mounting method for packing a metal plate coil, wherein the inner ring is fitted by expanding the diameter and centering the inner cylinder part.
(6) When gripping the two locations with the inner peripheral metal plate tail end as a boundary, two rollers are used as two gripping means, and the two rollers are pressed while being driven to rotate in opposite directions. In addition, the inner peripheral ring mounting method for packing a metal plate coil according to (5) above, wherein the diameter of the inner peripheral metal plate is expanded.
(7) When pressing the two rollers, a third roller is provided at a position opposite to the center axis of the two rollers and the metal plate coil, and the third roller and the two rollers are connected to the metal plate. The inner ring mounting method for packing a metal plate coil according to the above (6), wherein the inner ring is pressed against the inner circumferential surface of the coil.
(8) The inner ring is mounted from both side surfaces simultaneously using two inner ring mounting devices according to any one of (1) to (4), (5) to (7) An inner ring mounting method for packing a metal plate coil according to any one of the above.
本発明によれば、内周金属板の尾端部において2つの把持手段により、内周金属板全周にわたり一様の円周方向に拡径する力が作用するため、内周金属板の弦張り部が発生せず、内周金属板を金属板コイル内周面に密着させることが可能になる。また、これにより内周金属板が密着した状態で内周リングを内周金属板と衝突することなく容易に装着することができ、内周金属板の内径誤差が大きな金属板コイルの内周リング装着作業にも対応可能な自動化装置が実現できる。さらに、放射状に拡縮アームを伸張する従来装置に比べ、アームの数が少ないため装置を簡略化でき、内周径が異なる規格の金属板コイルに対しても、同様の内周金属板の矯正効果が得られる。 According to the present invention, since the force for expanding the diameter in the uniform circumferential direction acts on the entire circumference of the inner peripheral metal plate by the two gripping means at the tail end portion of the inner peripheral metal plate, A tension part does not occur and it becomes possible to make an inner circumference metal plate stick to an inner circumference surface of a metal plate coil. In addition, the inner ring can be easily mounted without colliding with the inner metal plate while the inner metal plate is in close contact, and the inner ring of the metal plate coil has a large inner diameter error of the inner metal plate. An automated device that can handle mounting work can be realized. Furthermore, compared to conventional devices that extend the expansion / contraction arms radially, the number of arms is small, so the device can be simplified, and the same inner peripheral metal plate straightening effect can be applied to standard metal plate coils with different inner peripheral diameters. Is obtained.
以下、本発明の最も望ましい実施形態について図1〜図3を参照して説明する。図1は本発明の内周リング装着装置26の側面図である。また図2は内周金属板矯正装置23を金属板コイルに挿入した状況を円筒軸方向に見た正面図である。ここで、内周金属板矯正装置23は、内周金属板の内周面の尾端部をまたいだ円周方向2箇所を把持する回転駆動可能な駆動ローラー12、内周金属板の尾端部を検出する尾端部検出手段24、駆動ローラー12を内周金属板尾端部8に位置決めするための旋回軸11、内周金属板矯正装置23を任意の場所に位置決めするための水平方向移動手段27及び垂直方向移動手段28、ローラー12を半径方向に移動させ押しつけ力を得るための拡縮アーム2、安定して押しつけ力を得るための反力発生用ローラー13及びその拡縮アーム2、並びに、駆動ローラー12を互いに逆方向に回転させる駆動装置29からなる、内周金属板を金属板コイルの内周に密着させる装置である。
Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view of the inner
内周リング装着装置26は、自動梱包ラインの内周金属板挿入の次工程に配置され、側面金属板、外周当金、外周金属板、及び内周金属板が装着された金属板コイルに対して内周金属板が内周に密着するようにその内周形状を矯正し、内周リングを装着する作業を行うものである。内周リング装着装置26は、内周金属板矯正装置23と、内周リング嵌挿手段30から構成され、この内周リング嵌挿手段30は内周金属板矯正装置23とは独立に金属板コイル軸方向に駆動可能な内周リング移動手段25、及び内周リングを嵌め込むためのプッシャー5を備えている。内周金属板矯正装置の水平方向移動手段27及び垂直方向移動手段28は、内周リングの位置決め手段の一部としても機能している。
The inner
駆動ローラー12は、内周金属板尾端部をまたいだ円周方向2箇所に2つのローラーがそれぞれ来るように旋回軸11を回転させることによって位置決めされる。内周金属板矯正装置を金属板コイル内に挿入後、駆動ローラー及び反力発生ローラーの拡縮アーム2を伸張して各ローラーを内周金属板に押しつけることにより、図2に示す方向15、16に押しつけ力が作用し、反力発生ローラーがあることによってこれらの押しつけ力は互いに打ち消し合い、安定して駆動ローラーを押しつけることができる。駆動ローラーは内周金属板に押しつけられた状態で、内周金属板の径が拡がるように図5で示す方向14へ互いに逆方向に回転する。
The driving
駆動ローラー12は回転駆動力を摩擦によって内周金属板3に伝達するため、内周金属板との間に十分な摩擦係数を有する必要がある。また駆動ローラー間の間隔は、より小さい方が内周金属板尾端部を内周面に密着できるが、ローラー12を駆動することにより内周金属板尾端部8が両駆動ローラー押しつけ部の間から外れることがない間隔を有するか、またはそのように制御される。
Since the driving
反力発生用ローラーは駆動ローラー12とは反対側の拡縮アームの先に接続され、2つの拡縮アームを伸張することで安定して駆動ローラーを内周金属板に押しつけることができる。反力発生用ローラー13は回転自由であり、内周金属板が拡がる際の動きを妨げない。また反力発生ローラーは、2個以上の反力発生用の拡縮アーム及びローラーを用いて、駆動ローラーの押しつけ力を打ち消すように対称に配置してもよい。
The reaction force generation roller is connected to the tip of the expansion / contraction arm on the side opposite to the
図3は金属板コイル円筒方向の断面図であり、(A)内周金属板矯正装置23の挿入、から(B)内周リング3の嵌挿までの動作を示している。まず、内周金属板矯正装置23を挿入する前に、予め尾端部検出手段24を用いて内周金属板尾端部位置を検出し、得られた位置情報をもとに駆動ローラー12を内周金属板尾端部位置8に合わせて旋回軸11を回転させ、拡縮機構を縮小した状態で金属板コイル1の内筒両端から内周金属板矯正装置23を挿入する。次に、拡縮機構を伸張させて駆動ローラーを内周金属板3に押しつけ、駆動ローラーを内周金属板の径が拡がるように互いに逆回転させて内周金属板を内周面に密着させた状態で維持する。そして、内周リング嵌挿手段30の内周リング移動手段25で内周リング4の芯だしを行い、5で内周リング4を押し込むことにより嵌め込んだ後、拡縮アーム2を縮小して内筒部内から内周金属板矯正装置23を後退させる。ただし、本実施形態においては内周金属板矯正装置23と内周リング嵌挿手段30が一体化されているので、内周金属板を金属板コイルの内周に密着させる工程と同時に、内周リング4の芯だしを行うことが可能である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the metal plate coil in the cylindrical direction, and shows operations from (A) insertion of the inner peripheral metal
内周金属板の尾端部8の位置検出は、例えば画像処理により、内周金属板3が挿入された状態の金属板コイル内周形状を撮影し、内周金属板尾端部8の形状が円弧と異なることを利用してパターンマッチングを行う方法、または金属板コイル内周面にラインレーザー光を照射し、投影された光線が内周金属板尾端部で変化する特徴点を検出する方法が考えられる。
The position of the
本発明の内周リング装着装置の実施例のうち、異なる形態の1つ目を図4に示す。図4は金属板コイル1の内筒部内に内筒面に沿うように内周金属板3を挿入し、さらに本発明の内周金属板矯正装置23を挿入した状況を円筒軸方向に見た正面図である。ただし、ここでの内周金属板矯正装置23は、発明を実施するための最良の形態で例示した実施形態とは、以下の説明の通り異なるものであるが、前記実施形態と同様に内周金属板を金属板コイルの内周に密着させる装置であることでは一致する。2つの把持手段17は真空又は磁力などによる吸着力若しくは摩擦力を利用したものであり、これらの把持力により内周金属板を把持する。拡縮アーム2及び旋回軸11により2つの把持手段を位置決めし、アーム駆動手段19によって、金属板コイルの円周方向に、内周金属板の径が拡がるように互いに逆方向の力を加える。以上の部分で前記の最良の実施形態と異なるが、このあと、内周リングを嵌め込む等の工程は同様である。前記の最良の実施形態の駆動ローラーによる把持は、内周金属板と駆動ローラー間で滑りが発生することが考えられるが、この方法では、吸着力などを用いて把持するため、より確実な把持が可能になるといえる。一方、2つの把持手段を円周方向に移動して互いの距離を拡げるため、新たにアーム駆動装置19を必要とする。この方法で把持手段に摩擦力を用いずに吸着力を用いる場合は、押しつけ手段は不要であり、拡縮アームは把持手段の位置決めのために用いられる。
Of the embodiments of the inner ring mounting device of the present invention, the first of different forms is shown in FIG. 4 shows the state in which the inner
本発明の内周リング装着装置の実施例のうち、異なる形態の2つ目を図5に示す。図5は金属板コイル1の内筒部内に内筒面に沿うように内周金属板3を挿入し、さらに本発明の内周金属板矯正装置23を挿入した状況を円筒軸方向に見た正面図である。ただし、ここでの内周金属板矯正装置23は、前記実施例と同様に、前記実施形態及び前記実施例と異なるが、内周金属板を金属板コイルの内周に密着させる装置である。2つの把持手段は駆動ローラー12であるが、図2のように反力発生用ローラー13を用いて駆動ローラー12を内周面に押しつけるのではなく、矯正装置を挿入後、旋回軸11を固定して拡縮アーム2を伸張し、金属板コイルの自重を利用することによりローラー12を内周面に押しつけている。以上の部分で前記の最良の実施形態及び前記の異なる形態の1つ目と異なるが、このあと、内周リング4を嵌め込む等の工程は同様である。この方法では、反力発生用ローラー及びその拡縮アームを必要としないため、装置を簡略化できる。一方、尾端部位置によっては拡縮アームが金属板コイルに横方向の力を及ぼすことが考えられる。したがって内周金属板を金属板コイル内筒部内に挿入する際に、尾端部位置が金属板コイル内周の上部または下部になるように設定することが望ましい。
Of the embodiments of the inner ring mounting device of the present invention, the second of different forms is shown in FIG. FIG. 5 shows the situation in which the inner
1 金属板コイル
2 拡縮アーム(拡縮部材)
3 内周金属板
4 内周リング
5 プッシャー
6 押圧部材
7 内周紙(内周面に折り込まれた外周紙を含む)
8 内周金属板尾端部
9 押圧部材押しつけ部
10 内周金属板弦張り部
11 旋回軸
12 駆動ローラー
13 反力発生用ローラー
14 ローラー回転方向
15 駆動ローラー押しつけ力の作用方向
16 反力発生用ローラーの押しつけ力の作用方向
17 把持手段
18 把持手段により内周金属板に加わる力の作用方向
19 アーム駆動装置
20 外周金属板
21 側面金属板
22 外周当金
23 内周金属板矯正装置
24 内周金属板尾端部検出手段
25 内周リング移動手段
26 内周リング装着装置
27 水平方向移動手段
28 垂直方向移動手段
29 ローラー駆動装置
30 内周リング嵌挿手段
1 Metal plate coil
2 Expansion / contraction arm (expansion / contraction member)
3 Inner metal plate
4 Inner ring
5 Pusher
6 Pressing member
7 Inner peripheral paper (including outer peripheral paper folded on the inner peripheral surface)
8 Inner metal plate tail end
9 Pressing member pressing part
10 Inner metal plate strings
11 Rotating axis
12 Drive roller
13 Reaction force generation roller
14 Roller rotation direction
15 Direction of action of driving roller pressing force
16 Direction of action of pressing force of roller for reaction force generation
17 Gripping means
18 Direction of force applied to inner metal plate by gripping means
19 Arm drive
20 Peripheral metal plate
21 Side metal plate
22 Peripheral allowance
23 Inner metal plate straightener
24 Inner metal plate tail end detection means
25 Inner ring moving means
26 Inner ring mounting device
27 Horizontal movement means
28 Vertical movement means
29 Roller drive
30 Inner ring insertion means
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