JP2008127142A - 長尺ワークの反転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な機構で形鋼などを任意の角度だけ反転でき、設備のコスト高を招来せず、メンテナンスも容易に行える長尺ワークの反転装置を提供する。
【解決手段】 反転ローラを長尺ワークを掛け渡すことのできる間隔をあけて配置し、反転ローラの外周面には反転カム溝を円周方向に延びて形成する。反転カム溝の第1回転位置の部分は反転すべき初期姿勢の長尺ワークを受け得る形状に形成し、第２回転位置の部分は長尺ワークを初期姿勢から所定の角度だけ反転させた反転姿勢に保持し得る形状に形成し、反転カム溝の第１回転位置から第２回転位置までの間の部分は長尺ワークを初期姿勢から反転姿勢に向けて次第に回転させるように変化する形状に形成し、反転ローラは各々の反転カム溝の第１回転位置の部分及び第２回転位置の部分が長尺ワークに対して同一のタイミングで接するように駆動機構によって同方向又は逆方向に同期回転させる。
【選択図】 図６

Description

この発明は長尺ワークの反転装置に関し、特に簡単な機構で形鋼などの長尺ワークを任意の角度だけ反転でき、しかも設備のコスト高を招来せず、さらにはメンテナンスも容易に行えるようにした装置に関する。

長尺ワーク、例えば形鋼を製造し加工する場合、コンベアやローラによって移送している際、あるいは加工工程中に形鋼を反転させる必要が生じることがある。

従来、受け面が形成された受け部材を回転自在又は傾動自在に設け、受け面に形鋼を受け入れると、受け部材を回転又は傾動させ、形鋼を受け面ごと回転又は傾動させて形鋼を反転させるようにした長尺ワークの反転装置が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。

また、チェーンブロックで形鋼を吊り上げて反転させるようにした長尺ワークの反転装置も提案されている（特許文献６）。

特開平１１−３１０３２０号公報 特開平０１−１２７５１８号公報 特開昭５５−２２４１４号公報 特開昭５１−８８６５２８号公報 実開昭６４−７１２０号公報 特開平０１−５２９１７号公報

しかし、特許文献１〜６記載の長尺ワークの反転装置では受け部材を回転又は傾動させあるいはチェーンブロックを吊り上げるための駆動機構を必要とし、装置が複雑かつ大型になり、設備コストが高く、さらにはメンテナンスがし難いという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑み、簡単な機構で形鋼などの長尺ワークを任意の角度だけ反転でき、しかも設備のコスト高を招来せず、さらにはメンテナンスも容易に行えるようにした長尺ワークの反転装置を提供することを課題とする。

そこで、本発明に係る長尺ワークの反転装置は、長尺ワークをその長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させる長尺ワークの反転装置において、少なくとも２つの反転ローラが長尺ワークを掛け渡すことのできる間隔をあけて配置され、上記反転ローラの外周面には反転カム溝が円周方向に延びて形成され、上記反転ローラの第１回転位置における反転カム溝の部分は反転すべき初期姿勢の長尺ワークを受け得る形状に形成され、上記反転ローラの第２回転位置における反転カム溝の部分は長尺ワークを初期姿勢から長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させた反転姿勢に保持し得る形状に形成され、上記反転カム溝の第１回転位置から第２回転位置までの間の部分は長尺ワークを初期姿勢から反転姿勢に向けて次第に回転させるように変化する形状に形成され、上記少なくとも２つの反転ローラは各々の反転カム溝の第１回転位置の部分及び第２回転位置の部分が長尺ワークに対して同一のタイミングで接するように駆動機構によって同方向又は逆方向に同期回転されるように構成されていることを特徴とする。

本発明の特徴の１つは反転ローラの回転に伴って形状が変化する反転カム溝を反転ローラの外周面に形成し、反転カム溝によって長尺ワークを反転するようにした点にある。

これにより、反転装置の設備は特許文献１〜６に比して小形かつ簡単に構築でき、設備のコスト高を招来することはなく、又メンテナンスも容易に行うことができる。

本発明に係る反転装置は加工工程に設けてもよく、又搬送ライン中に設けてもよい。例えば、搬送ライン中に設ける場合、複数の搬送ローラによって長尺ワークを搬送する搬送ラインを構成し、少なくとも２つの反転ローラは搬送ローラの間に配置するのがよい。

反転装置を搬送ライン中に設ける場合、長尺ワークを搬送ローラから浮かせる必要がある。そこで、少なくとも２つの反転ローラを昇降機構によって昇降させ、長尺ワークを搬送ローラから持ち上げた状態で反転した後、搬送ローラに降ろすように構成することができる。

また、昇降機構を用いるのではなく、反転ローラの溝形状を工夫することによって長尺ワークを持上げ持下げることができ、この場合には設備をより一層簡単に構築できる。

即ち、少なくとも２つの反転ローラの反転カム溝の第１回転位置よりも逆回転方向側の部分には反転カム溝の第１回転位置の部分よりも深い持上げカム溝を形成する一方、少なくとも２つの反転ローラの反転カム溝の第２回転位置よりも回転方向側の部分には反転カム溝の第２回転位置の部分よりも深い持下げカム溝を形成し、搬送ローラで搬送される長尺ワークを反転ローラの持上げカム溝の部分で受け、反転ローラの回転に伴い、持上げカム溝によって搬送ローラから持ち上げ、反転カム溝の部分によって反転させ、持下げカム溝の部分によって搬送ローラ上に持ち下げるように構成することもできる。

反転ローラの材質は特に限定されず、金属材料や合成樹脂材料を用いることができる。反転カム溝は反転ローラの外周面に円周方向に延びて形成されていればよく、長さは特に限定されない。例えば、外周面の全周に延びて形成してもよく、外周面の一部に形成することもできる。

反転カム溝の形状は反転ローラの第１回転位置における部分が反転すべき初期姿勢の長尺ワークを受け得る形状、反転ローラの第２回転位置における部分が長尺ワークを初期姿勢から長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させた反転姿勢に保持し得る形状、第１回転位置から第２回転位置までの間の部分が長尺ワークを初期姿勢から反転姿勢に向けて次第に回転させるように変化する形状に形成されていればよく、反転させるべき長尺ワークの断面形状に応じて適宜選択される。

持上げカム溝及び持下げカム溝は反転ローラの回転に伴い、長尺ワークを持ち上げ持ち下げることができれば形状は特に限定されないが、円滑な持上げ持下げを考慮すると、第１、第２の回転位置における反転カム溝の部分の断面形状を維持したまま溝を深くした断面形状とするのが好ましい。

駆動機構は反転ローラを回転駆動できれば特に方式は限定されず、例えば少なくとも２つの反転ローラの各々に駆動機構を設けるようにしてもよく、又少なくとも２つの反転ローラに対して設けられた１つの駆動源と、駆動力を少なくとも２つの反転ローラの各々に伝達する駆動力伝達機構とから駆動機構を構成してもよい。

また、本発明によれば、長尺ワークを掛け渡した少なくとも２つの反転ローラを駆動機構によって同方向又は逆方向に同期回転させることによって長尺ワークをその長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させる長尺ワークの反転装置において用いられる上記反転ローラであって、外周面には反転カム溝が円周方向に延びて形成され、第１回転位置における上記反転カム溝の部分は初期姿勢の長尺ワークを受け得る形状に形成され、第２回転位置における上記反転カム溝の部分は長尺ワークを初期姿勢から長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させた反転姿勢に保持し得る形状に形成され、上記反転カム溝の第１回転位置から第２回転位置までの間の部分は長尺ワークを初期姿勢から反転姿勢に向けて回転させるように変化する形状に形成されていることを特徴とする長尺ワークの反転ローラを提供することができる。

この長尺ワークの反転ローラにおいても持上げカム溝及び持下げカム溝を形成することができる。即ち、外周面の反転カム溝の第１回転位置よりも逆回転方向の部分には反転カム溝よりも深い持上げカム溝を形成する一方、外周面の反転カム溝の第２回転位置よりも回転方向の部分には反転カム溝よりも深い持下げカム溝を形成し、搬送ローラで搬送される長尺ワークを持上げカム溝の部分で受け、反転ローラの回転に伴い、持上げカム溝の部分によって搬送ローラから持ち上げ、反転カム溝の部分によって反転させ、持下げカム溝の部分によって搬送ローラ上に持ち下げるように構成することができる。

以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図６は本発明に係る長尺ワークの反転装置の好ましい実施形態を示す。図において、ベース１１上には複数の搬送ローラ１２が間隔をあけて配置されて搬送ライン１０が構成され、六角棒（長尺ワーク）５０を搬送するようになっている。

搬送ライン１０には本例の長尺ワークの反転装置２０が設けられている。この長尺ワークの反転装置２０には複数の反転ローラ２１が設けられ、反転ローラ２１の回転軸２１Ａは軸受２１Ｂに回転自在に支持され、軸受２１Ｂは昇降機２２の昇降プレート２２Ａ上に固定され、又昇降プレート２２Ａ上には駆動源、例えばギヤードモータ２３が搭載され、ギヤードモータ２３の駆動軸２３Ａは軸継手２４によって反転ローラ２１の回転軸２１Ａに連結されている。なお、ギヤードモータに代え、パルス制御モータ、エアー駆動アクチュエータ、油圧駆動アクチュエータなどの他の駆動源を用いることもできる。

また、反転ローラ２１の外周面には反転カム溝２１Ｃが円周方向の全周に延びて形成されている。この反転カム溝２１Ｃは反転ローラ２１の回転に伴って六角棒５０を反転ローラ２１の回転角度に比例した角度に回転させる形状に形成されている。具体的には、反転カム溝２１Ｃは反転ローラ２１の角度０°（第１回転位置）で反転すべき初期姿勢の六角棒５０を受け得る形状に形成され、角度４５°で六角棒５０が７．５°回転し、角度９０°で六角棒５０が１５°回転し、角度１３５°で六角棒５０が２２．５°回転し、角度１８０°で六角棒５０が３０°回転し、角度２２５°で六角棒５０が３７．５°回転し、角度２７０°で六角棒５０が４５°回転し、角度３１５°で六角棒５０が５２．５°回転し、角度３６０°（第２回転位置）で六角棒５０が６０°回転するように連続的な形状に形成されている。

上述の反転ローラ２１、昇降機２２及びギヤードモータ２３の組合せは搬送ローラ１２の間に六角棒５０が掛け渡せる間隔をあけて配置されている。

六角棒５０が搬送ライン１０上を搬送され、２つの反転ローラ２１に掛け渡される位置まで来ると、昇降機２２が昇降プレート２２Ａを上昇させる。すると、反転カム溝２１Ｃの角度０°の部分が上方を指向する回転位置に制御された２つの反転ローラ２１が上昇し、反転カム溝２１Ｃの角度０°の部分には初期姿勢にある六角棒５０（図６の(a) 参照）が嵌まり込んで受けられる。

次に、ギヤードモータ２３が駆動され、反転ローラ２１が同一方向に同期回転される。すると、反転カム溝２１Ｃはその断面形状が反転ローラ２１の回転位置の変化に伴って図６の(b)ないし(h)に示されるように連続的に変化しており、六角棒５０は反転ローラ２１の回転に伴い、７．５°、１５°、２２．５°、３０°、３７．５°、４５°、５２．５°と回転され、角度３６０°（第２回転位置）まで来ると、つまり最初の回転位置まで来ると、六角棒５０は６０°だけ反転された状態となる。

本例では２つの反転ローラ２１を同一方向に同期回転させているので、反転ローラ２１の回転に伴い、六角棒５０は距離Ｌだけ前方に送られるが、２つの反転ローラ２１の反転カム溝２１Ｃが相互に逆の回転方向になるようにセットし、逆方向に同期回転させるようにすると、六角棒５０は理論的には停止した状態に保たれる。

こうして六角棒５０が６０°だけ反転されると、ギヤードモータ２３を停止し、昇降機２２が昇降プレート２２Ａを降下させ、反転された六角棒５０は搬送ローラ１２上に載せられ、搬送ローラ１２によって搬送される。

図７は第２の実施形態を示す。図において図１ないし図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では２つの反転ローラ２１に１つの駆動源２３を設ける一方、２つの反転ローラ２１の回転軸２１Ａには各々ベベルギア２５を取付け、２つの反転ローラ２１のベベルギア２５を連結軸２６とベベルギア２５によって連結し、連結軸２６を軸継手２４によって駆動源２３の駆動軸２３Ａを連結している。

図８は第３の実施形態を示す。図において図１ないし図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では２つの反転ローラ２１に１つの駆動源２３を設ける一方、２つの反転ローラ２１の回転軸２１Ａには各々スプロケット２７を取付け、２つのスプロケット２７をローラチェーン（又はタイミングベルト）２８によって連結し、一方の反転ローラ２１の回転軸２１Ａを軸継手２４によって駆動源２３の駆動軸２３Ａを連結している。

以上のように、反転装置２０に１つの駆動源２３及び駆動力伝達機構を設けて２つの反転ローラ２１を同一方向又は逆方向に同期回転させるように構成してもよい。

図９ないし図１１は第４の実施形態を示す。図において図１ないし図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では反転ローラ２１の外周面には角度０°で最も溝が深くかつ角度０°以上角度９０°未満までの間に次第に溝が浅くなった持上げカム溝２１Ｄが形成されるとともに、角度２７０°を越えて角度３６０°までの間に次第に溝が浅くなりかつ角度３６０°で溝が最も深くなった持下げカム溝２１Ｅが形成され、持上げカム溝２１Ｄと持下げカム溝２１Ｅとの間に反転カム溝２１Ｃが形成されている。

本例では六角棒５０は持上げカム溝２１Ｄの角度０°の部分に受け入れられる状態で搬送ライン上を搬送されている。今、駆動源２３が駆動され、反転ローラ２１が同一方向（又は逆方向）に同期回転されると、反転ローラ２１が持上げカム溝２１Ｄの角度０°の部分が上方を指向する回転位置から回転され始める。すると、六角棒５０は反転ローラ２１の回転に伴い、図１１の(a)ないし(e)に示されるように、次第に溝が浅くなる持上げカム溝２１Ｄによって持ち上げられ、図１１の(e)ないし(m)に示されるように、反転カム溝２１Ｃによって例えば６０°だけ反転された後、図１１の(m)ないし(q)に示されるように、次第に溝が深くなる持下げカム溝２１によって持ち下げられ、反転ローラ２１の角度３６０°の位置まで回転されると、反転された六角棒５０は搬送ライン１０によって搬送される。

従って、本例では第１の実施形態のような昇降機構２２を設ける必要がなく、装置をより簡単に構成できる。

図１２及び図１３は本発明が適用できる長尺ワークの形状及び反転カム溝の形状の例を示す。本発明に係る長尺ワークの反転装置は図７及び図８に示されるように、六角棒、楕円棒、山形鋼、軽量山形鋼、みぞ形鋼、不等辺山形鋼、角パイプ、レール、四角棒、平鋼棒、Ｈ形鋼゛Ｉ形鋼、Ｔ形鋼などの長尺ワークの反転に適用できる。

また、本発明に係る長尺ワークの反転装置は六角棒の６０°反転、楕円棒の９０°反転、山形鋼や軽量山形鋼の１３５°反転、みぞ形鋼・不等辺山形鋼・角パイプの９０°反転や１８０°反転、レールの１８０°反転、四角棒の４５°反転や９０°反転、平鋼棒の９０°反転や１８０°反転、Ｈ形鋼やＩ形鋼の９０°反転、Ｔ形鋼や不等辺山形鋼の９０°反転や１８０°反転、シートパイル（矢板）の９０°反転や１８０°反転などに適用できる。

本発明に係る長尺ワークの反転装置の好ましい実施形態を備えた搬送ライン示す側面図である。 上記搬送ラインを示す平面図である。 上記実施形態を示す正面図である。 上記実施形態における反転ローラを示す断面図である。 上記実施形態における反転ローラを示す側面図である。 上記実施形態における反転動作を説明するための図である。 第２の実施形態を備えた搬送ラインを示す平面図である。 第３の実施形態を備えた搬送ラインを示す平面図である。 第４の実施形態における反転ローラを示す断面図である。 上記実施形態における反転ローラを示す側面図である。 上記実施形態における持上げ動作、反転動作及び持下げ動作を説明するための図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。

符号の説明

１０ 搬送ライン
１２ 搬送ローラ
２０ 反転装置
２１ 反転ローラ
２１Ａ 回転軸
２１Ｃ 反転カム溝
２１Ｄ 持上げカム溝
２１Ｅ 持下げカム溝
２２ 昇降機構
２２Ａ 昇降テーブル
２３ 駆動源
２３Ａ 駆動軸

Claims (8)

1. 長尺ワークをその長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させる長尺ワークの反転装置において、
   少なくとも２つの反転ローラが長尺ワークを掛け渡すことのできる間隔をあけて配置され、上記反転ローラの外周面には反転カム溝が円周方向に延びて形成され、
   上記反転ローラの第１回転位置における反転カム溝の部分は反転すべき初期姿勢の長尺ワークを受け得る形状に形成され、上記反転ローラの第２回転位置における反転カム溝の部分は長尺ワークを初期姿勢から長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させた反転姿勢に保持し得る形状に形成され、上記反転カム溝の第１回転位置から第２回転位置までの間の部分は長尺ワークを初期姿勢から反転姿勢に向けて次第に回転させるように変化する形状に形成され、
   上記少なくとも２つの反転ローラは各々の反転カム溝の第１回転位置の部分及び第２回転位置の部分が長尺ワークに対して同一のタイミングで接するように駆動機構によって同方向又は逆方向に同期回転されるように構成されていることを特徴とする長尺ワークの反転装置。
2. 複数の搬送ローラによって長尺ワークを搬送する搬送ラインが構成されており、上記少なくとも２つの反転ローラは搬送ローラの間に配置されている請求項１記載の長尺ワークの反転装置。
3. 上記少なくとも２つの反転ローラは昇降機構によって昇降され、長尺ワークを搬送ローラから持ち上げた状態で反転させた後、搬送ローラに降ろすように構成されている請求項２記載の長尺ワークの反転装置。
4. 上記少なくとも２つの反転ローラの反転カム溝の第１回転位置よりも逆回転方向側の部分には反転カム溝の第１回転位置の部分よりも深い持上げカム溝が形成されている一方、上記少なくとも２つの反転ローラの反転カム溝の第２回転位置よりも回転方向側の部分には反転カム溝の第２回転位置の部分よりも深い持下げカム溝が形成されており、
   上記搬送ローラで搬送される長尺ワークは、反転ローラの持上げカム溝の部分で受けられ、反転ローラの回転に伴い、持上げカム溝によって搬送ローラから持ち上げられ、反転カム溝の部分によって反転され、持下げカム溝の部分によって搬送ローラ上に持ち下げられるように構成されている請求項２記載の長尺ワークの反転装置。
5. 上記駆動機構が上記少なくとも２つの反転ローラの各々に設けられている請求項１記載の長尺ワークの反転装置。
6. 上記駆動機構が上記少なくとも２つの反転ローラに対して設けられた１つの駆動源と、駆動力を上記少なくとも２つの反転ローラの各々に伝達する駆動力伝達機構とから構成されている請求項１記載の長尺ワークの反転装置。
7. 長尺ワークを掛け渡した少なくとも２つの反転ローラを駆動機構によって同方向又は逆方向に同期回転させることによって長尺ワークをその長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させる長尺ワークの反転装置において用いられる上記反転ローラであって、
   外周面には反転カム溝が円周方向に延びて形成され、第１回転位置における上記反転カム溝の部分は初期姿勢の長尺ワークを受け得る形状に形成され、第２回転位置における上記反転カム溝の部分は長尺ワークを初期姿勢から長手方向の軸線廻りに所定の角度だけ反転させた反転姿勢に保持し得る形状に形成され、上記反転カム溝の第１回転位置から第２回転位置までの間の部分は長尺ワークを初期姿勢から反転姿勢に向けて回転させるように変化する形状に形成されていることを特徴とする長尺ワークの反転ローラ。
8. 外周面の上記反転カム溝の第１回転位置よりも逆回転方向の部分には反転カム溝よりも深い持上げカム溝が形成される一方、外周面の上記反転カム溝の第２回転位置よりも回転方向の部分には反転カム溝よりも深い持下げカム溝が形成されており、
   上記搬送ローラで搬送される長尺ワークを持上げカム溝の部分で受け、反転ローラの回転に伴い、持上げカム溝の部分によって搬送ローラから持ち上げ、反転カム溝の部分によって反転させ、持下げカム溝の部分によって搬送ローラ上に持ち下げるように構成されている請求項７記載の長尺ワークの反転ローラ。

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