JP2010235243A

JP2010235243A - 長尺材の長さ仕分装置および長さ仕分方法

Info

Publication number: JP2010235243A
Application number: JP2009084190A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kokubo; 浩一小久保
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21

Abstract

【課題】定尺材および短尺材を混在させながら同時に検査ラインに流すことができる長尺材の長さ仕分装置の提供。
【解決手段】長さ測定手段２と、判定手段３と、仕分手段４と、仕分手段４に接続された定尺良品搬送手段５、短尺良品搬送手段６ａ、６ｂおよび不良品搬送手段７ａ、７ｂと、定尺良品搬送手段５および短尺良品搬送手段６ａ、６ｂに接続された良品搬送手段８と、良品搬送手段８に接続された良品集材手段９と、不良品搬送手段７ａ、７ｂに接続された不良品集材手段１０と、不良品搬送手段７ａ、７ｂに接続された不良品救済手段１１と、不良品救済手段１１によって救済された定尺良品（Ａ）および短尺良品（Ｂ）を搬送する救済品搬送手段１２と、を備え、救済品搬送手段１２は、短尺良品搬送手段６ａ、６ｂに接続されており、短尺良品搬送手段６ａ、６ｂが短尺良品（Ｂ）の一時保管手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、棒鋼、鋼管などの長尺材の長さ仕分装置および長さ仕分方法に関する。

棒鋼などの長尺材は、客先仕様により複数の長さが認められているものがある。また、客先仕様により棒鋼の総質量を表示する必要がある場合があるが、この場合には、棒鋼の長さから算定した質量を表示する必要がある。いずれにしても、製造される棒鋼の長さは厳密に管理する必要がある。

例えば、棒鋼は、ビレットを加熱し、熱間圧延した後、圧延ラインにて熱間で数本に切断され、切断された棒鋼は冷却床で冷却される。冷却された棒鋼は、数本から数十本単位で搬送され、客先仕様に基づく製品長さの材（以下、「定尺材」という。）に冷間で切断される。このとき、棒鋼の後端には残材が発生する。客先仕様によっては、定尺材より短いが認められる長さの材（以下、「短尺材」という。）もあり、残材は全て屑扱いされる訳ではなく、極力短尺材として利用できる長さに切断される。特に径の大きい棒鋼ほど定尺材に対する残材の発生比率が大きくなるため、径の大きい棒鋼では残材を短尺材として利用できるか否かが歩留まりに大きく影響する。

出願人は、特許文献１において、製品搬送ラインを複数ブロックに分割するとともに、これら複数ブロックに分割した製品搬送ラインの各ブロックに、搬送する製品の有無および製品長さを検出するセンサーを設置し、これらセンサーからの信号と別途入力される１カット分の製品本数に基づき、製品搬送ラインの途中において、前詰め制御を行って連続的に製品を搬送しつつ、必要に応じて入れ込み制御・幅寄せ制御を行って搬送ライン上の製品を可及的に同じ製品長さのものが同じ本数となるようにし、かつ、製品搬送ライン排出部における仕分け制御によって製品長さごとに異なるラインに排出する製品の搬送方法を開示した。

この方法によって長さごとに排出された長尺材、すなわち定尺材および短尺材は、後続する検査ラインに送られる前に、定尺材と短尺材に区別されてそれぞれ一時保管される。そして、予め定められたスケジュールに基づき、定尺材および短尺材は別々に検査ラインに搬送され、表面や内部の欠陥検出や長さの測定が行なわれ、仕分装置により良品と不良品に仕分けされる。

特許文献２には、棒鋼材、形鋼材等を定尺に切断して精整する工程において、材料を所要の定尺に切断するとき後端に残材として生じる乱尺材料の概略長さを同時に測定し、乱尺材料から得るべき一定長さの短尺材料種別を決定して次の工程に指令すると共に、次の工程においてはその指令に基いて自動的に作動される乱尺材料用の定寸ストッパー、切断機及び種別毎収集装置により乱尺材料を短尺切断及び種別毎収集を行なう乱尺材料の処理方法が開示されている。

特許文献３には、長さ測定、乱尺、長尺材の判定、仕分作業を自動的に行う仕分け、切断装置において、切断機へ材料を搬送するための搬送テーブルを設け、該搬送テーブル内に材料の長さ測定機および搬送テーブルを切断機との間に乱尺材をストックするクレードルをそれぞれ配置した乱尺材が含まれる場合の仕分、切断装置が開示されている。

特開平７−１３３０１６号公報特開昭５０−１５０９８５号公報特開２００３−１８１７１５号公報

図４は、特許文献１に記載された方法の後工程で採用されていた検査ラインにおける長尺材の仕分装置の例を模式的に表した図であり、図５は、図４中のｃ−ｃ矢視図であり、図６は、図４中のｄ−ｄ矢視図である。

図４〜６に示すように、従来の長尺材の仕分装置１０１においては、長尺材１は、搬送テーブル（搬送手段）１０２によって、長さ測定手段１０３を通過し、その長さ情報が判定手段１０４に送信される。この時、まず長尺材１の内の定尺材のみが連続的に検査ラインの仕分装置１０１に送られ、定尺材の仕分けが全て完了した後に、短尺材が連続的に検査ラインの仕分装置１０１に送られる。

定尺材の仕分けにおいては、まず判定手段１０４において、定尺材の許容長さ範囲内にある定尺良品（Ａ）と判定された長尺材１は、仕分手段１０５によって良品搬送手段１０６で良品集材手段１０７まで搬送され、集材される。

一方、定尺材の許容長さ範囲外の不良品（Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ）と判定された長尺材１は、仕分手段１０５によって不良品搬送手段１０８で搬送される。そして、定尺材の許容長さ上限を上回る不良品（Ｃ）については、不良品救済手段１０９で切断して定尺良品（Ａ）とし、救済品搬送手段１１０で良品搬送手段１０６に搬送され、その後、良品集材手段１０７で集材される。

定尺材の許容長さ下限を下回る不良品（Ｂ、ＤおよびＥ）のうち、短尺材の許容長さ範囲内にある短尺良品（Ｂ）は、短尺良品集材手段１１１に搬送され、集材され、定尺材の仕分けが全て完了されるまで、一時的に保管される。また、他の不良品（ＤおよびＥ）のうち、短尺材の許容長さ上限を上回るもの（Ｄ）は、不良品救済手段１０９により切断して短尺良品（Ｂ）とし、短尺良品集材手段１１１に搬送され、集材され、定尺材の仕分けが全て完了されるまで、一時的に保管される。そして、短尺材の許容長さ下限を下回るもの（Ｅ）は、不良品集材手段１１２に搬送され、集材され、屑扱いとされる。

定尺材の仕分けが全て完了すると、次に短尺材が連続的に仕分装置１０１に送られる。短尺材の仕分けにおいては、まず判定手段１０４において、短尺材の許容長さ範囲内にある短尺良品（Ｂ）と判定された長尺材１は、仕分手段１０５によって良品搬送手段１０６で良品集材手段１０７まで搬送され、集材される。

一方、短尺材の許容長さ範囲外の不良品（ＤおよびＥ）と判定された短尺材１は、仕分手段１０５によって不良品搬送手段１０８で搬送される。そして、短尺材の許容長さ上限を上回る不良品（Ｄ）については、不良品救済手段１０９で切断して短尺良品（Ｂ）とし、救済品搬送手段１１０で良品搬送手段１０６に搬送され、その後、良品集材手段１０７で集材される。短尺材の許容長さ下限を下回る不良品（Ｅ）は、不良品集材手段１１２に搬送され、集材され、屑扱いとされる。

短尺材の仕分けが全て完了すると、定尺材の仕分け時に短尺良品集材手段１１１に一時的に保管されていた短尺良品（Ｂ）が、救済品搬送手段１１０で良品搬送手段１０６に搬送され、その後、良品集材手段１０７で集材される。

しかし、このような従来の仕分装置では良品と不良品の仕分けしかできないため、定尺材と短尺材とを混在させながら同時に仕分装置に搬送して、定尺良品と短尺良品とに同時に仕分けすることができなかった。そのため、長尺材は定尺材と短尺材に切断された直後より別々に管理しなければならず、特許文献１に記載の方法のように、製品搬送ライン排出部における仕分け制御によって製品長さごとに異なるラインに排出するような方法を採らざるを得なかった。したがって、定尺材用の排出装置（トランスファーテーブル）と短尺材用排出装置（トランスファーテーブル）をそれぞれ設けて両者を運転せざるを得ず、また検査ラインに送られる前に一時保管するためのスペースも、定尺材および短尺材それぞれについて必要となるという問題を有していた。

特許文献２に記載の方法は、定尺材と乱尺材とに切断した直後の乱尺材料の処理方法であり、客先仕様に基づく製品長さの合否判定を行なうものではない。そのため、長さ判定手段がローラーテーブル横にあるメジャーによって、長さ判定が０．５メートル、１メートル単位で、定尺区分の棒材と短尺区分の棒材とを大雑把に仕分けするためのものであり、定尺良品、短尺良品および不良品などの厳密な判定が不可能である。また、不良品を救済するという技術思想がない。

特許文献３に記載の方法は、切断前の長尺材合否を判定して仕分けるものにすぎず、定尺材および短尺材それぞれの許容長さ範囲を外れる不良品を救済するという技術思想はない。また、長尺材と乱尺材は、同一のテーブルを転がり仕分けられるため前の材がクレードルに収まる迄、次材を流すことができないという問題もある。更に、救済された長尺材を如何にして搬送するかについて一切考慮されていない。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、定尺材および短尺材を混在させながら同時に検査ラインに流すことを基本思想とし、長さ測定手段での測定結果から定尺良品、短尺良品および不良品の判定を行い、不良品の一部については長さを調整して、定尺良品または短尺良品として救済することができる長尺材の長さ仕分装置および長さ仕分方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するためになされたものであり、下記の（１）に示す長尺材の長さ仕分装置および下記の（２）に示す長尺材の長さ仕分方法を要旨とする。

（１）長さ測定手段と、定尺良品、短尺良品および不良品の判定手段と、定尺良品、短尺良品および不良品の仕分手段と、仕分手段に接続された定尺良品搬送手段、短尺良品搬送手段および不良品搬送手段と、定尺良品搬送手段および短尺良品搬送手段に接続された良品搬送手段と、良品搬送手段に接続された良品集材手段と、不良品搬送手段に接続された不良品集材手段と、不良品搬送手段に接続された不良品救済手段と、不良品救済手段によって救済された定尺良品および短尺良品を搬送する救済品搬送手段と、を備える長尺材の長さ仕分装置であって、救済品搬送手段が短尺良品搬送手段に接続されており、短尺良品搬送手段が短尺良品の一時保管手段を備えることを特徴とする長尺材の長さ仕分装置。

上記（１）の長尺材の長さ仕分装置において、不良品搬送手段、定尺良品搬送手段および救済品搬送手段は、それぞれ停留機能を備えることが好ましい。また、短尺良品搬送手段は、定尺材の停留機能を備えることが好ましい。更に、長さ測定手段に加え、欠陥検出手段を仕分手段の上流にさらに備えることが好ましい。この長尺材の長さ仕分装置は、特に棒鋼製品の仕分けに適している。

（２）上記（１）の長尺材の長さ仕分装置を用いた長尺材の長さ仕分方法であって、不良品救済手段において、定尺材の許容長さ上限を上回る不良品については切断して定尺良品とし、定尺材の許容長さ下限を下回り、かつ短尺材の許容長さ上限を上回るものは切断して短尺良品とすることを特徴とする長尺材の長さ仕分方法。

本発明によれば、長さ測定手段の下流側において、定尺良品、短尺良品および不良品の仕分けができるため、定尺材および短尺材を混在させながら同時に検査ラインに流すことができる。その結果、定尺材用と短尺材用の両方についてそれぞれ排出装置（トランスファーテーブル）を設けて運転を行なう必要がなく、また検査ラインに送られる前に一時保管するためのスペースも定尺材および短尺材それぞれについて設ける必要がなくなる。これに伴って上記排出作業や一時保管作業の作業性を格段に向上できる。また、目的に応じた複数の搬送手段を設けたため、搬送される長尺材の間隔を短縮できる。さらに、短尺良品については、不良品とは別の搬送手段で搬送されるため、不良品救済手段の上流に停滞する材料を減らすことができる。このため、長尺材の長さ仕分工程における作業性も著しく向上することができる。

本発明の長尺材の長さ仕分装置の例を模式的に表した図図１中のａ−ａ矢視図図１中のｂ−ｂ矢視図特許文献１に記載された方法の後工程で採用されていた従来の長尺材の仕分装置の例を模式的に表した図図４中のｃ−ｃ矢視図図４中のｄ−ｄ矢視図

以下、本発明の実施態様について、図を使って詳しく説明する。以下、客先仕様によって定められる長さが６０００ｍｍ（定尺材）および５０００ｍｍ（短尺材）であり、それぞれの公差が−０ｍｍ、＋４０ｍｍである場合を例にとって説明する。
図１は、本発明の長尺材の長さ仕分装置の例を模式的に表した図であり、図２は、図１中のａ−ａ矢視図であり、図３は、図１中のｂ−ｂ矢視図である。

図１〜図３に示すように、本発明の長尺材の長さ仕分装置１００は、例えば、長さ測定手段２と、定尺良品（Ａ）、短尺良品（Ｂ）および不良品（不良品には、定尺材の許容長さ上限を超える不良品（Ｃ）、定尺材の許容長さ下限未満で、かつ短尺材の許容長さ上限を超える不良品（Ｄ）、および、短尺材の許容長さ下限未満の不良品、内部欠陥を有する不良品など救済不可能な不良品（Ｅ）がある。）の判定手段３と、定尺良品（Ａ）、短尺良品（Ｂ）および不良品（Ｃ、ＤおよびＥ）の仕分手段４と、仕分手段４に接続された定尺良品搬送手段５、短尺良品搬送手段６ａ、６ｂおよび不良品搬送手段７ａ、７ｂと、定尺良品搬送手段５および短尺良品搬送手段６ａ、６ｂに接続された良品搬送手段８と、良品搬送手段８に接続された良品集材手段９と、不良品搬送手段７ａ、７ｂに接続された不良品集材手段１０と、不良品搬送手段７ａ、７ｂに接続された不良品救済手段１１と、不良品救済手段１１によって救済された定尺良品（Ａ）および短尺良品（Ｂ）を搬送する救済品搬送手段１２と、を備えるものである。救済品搬送手段１２は、短尺良品搬送手段６ａ、６ｂに接続されており、短尺良品搬送手段６ａ、６ｂが短尺良品（Ｂ）の一時保管手段１３を備える。

ここで、不良品搬送手段７ａ、７ｂ、定尺良品搬送手段５および救済品搬送手段１２は、それぞれ停留機能７１、７２、７３を備えることが好ましい。不良品搬送手段の停留機能７１は、不良品搬送手段７ｂにおける材料間隔を調整し、不良品救済手段１１における切断作業中に後続の不良品が送り込まれないようにするのに有効である。定尺良品搬送手段５の停留機能７２は、良品搬送手段８における材料間隔を調整するのに有効である。救済品搬送手段１２の停留機能７３は、短尺良品搬送手段６ａ、６ｂにおける材料間隔を調整するのに有効である。

短尺良品搬送手段６ａ、６ｂは、定尺材（Ａ）の停留機能７４を備えることが好ましい。これは、良品搬送手段８における材料間隔を調整するのに有効である。本発明の長尺材の長さ仕分装置１００は、長さ測定手段２に加え、長尺材の内部欠陥を検出する欠陥検出手段（図示しない）を仕分手段４の上流に備えることが好ましい。この欠陥検出手段によって救済不可能な不良品と判定された長尺材１は、不良品搬送手段７ａ、７ｂを通って、不良品集材手段１０に集材され、屑扱いとされる。

以下、この長尺材の長さ仕分装置１００を用いた長尺材の長さ仕分方法の例について説明する。

まず、長さ測定手段２の測定の結果、判定手段３により、定尺良品（Ａ）、即ち、長さが６０００〜６０４０ｍｍの範囲であると判定された長尺材１については、仕分手段４により、具体的にはキッカー５１が図２中矢印の方向に回転することにより、定尺良品搬送手段５に送られる。そして、定尺良品（Ａ）は、定尺良品搬送手段５上を図２の左方向に移動し、停留機能７２上で停留される。そして、定尺良品（Ａ）は、リフター５３の上昇により、一定の間隔を維持しつつ、良品搬送手段８に排出され、良品集材手段９まで搬送され、集材される。

長さ測定手段２の測定の結果、判定手段３により、短尺良品（Ｂ）、即ち、長さが５０００〜５０４０ｍｍの範囲であると判定された長尺材１については、仕分手段４により、具体的にはストッパー５９が外され、短尺良品搬送手段６ａ上を図１右方向に搬送される。短尺良品（Ｂ）は、その後、図３に示すように、キッカー５６の図３中矢印方向の回転により、短尺良品搬送手段６ｂ上に載せられ、短尺良品搬送手段６ｂ上を図３の左方向に移動し、一時保管手段１３内に収容される。

長さ測定手段の測定の結果、定尺材の許容長さ上限を上回る不良品（Ｃ）、即ち、長さが６０４０ｍｍを上回ると判定された長尺材１については、仕分手段４により、具体的にはキッカー５２が図２中矢印の方向に回転することにより、不良品搬送手段７ａに送られる。そして、不良品（Ｃ）は、不良品搬送手段７ａ上を図２の右方向に移動し、停留機能７１上で停留される。不良品（Ｃ）は、その後、リフター５４の上昇により、一定の間隔を維持しつつ、不良品搬送手段７ｂに排出され、不良品救済手段１１にまで搬送され、定尺材の許容長さ範囲内、即ち、６０００〜６０４０ｍｍの長さに切断され、定尺良品（Ａ）とされる。

救済された定尺良品（Ａ）は、キッカー５５を図３中矢印の方向に回転させることにより、救済品搬送手段１２上に載せられ、救済品搬送手段１２上を図３左方向に移動し、停留機能７３上で停留される。そして、救済された定尺良品（Ａ）は、他の長尺材と衝突しない間隔で、リフター５７が上昇することにより、短尺良品搬送手段６ａ上に載せられ、更に、キッカー５６を図３中矢印の方向に回転させることにより、短尺良品搬送手段６ｂに載せられ、短尺良品搬送手段６ｂ上を図３左方向に移動し、停留機能７４上で停留される。そして、救済された定尺良品（Ａ）は、リフター５８の上昇により、一定の間隔を維持しつつ、良品搬送手段８に排出され、良品集材手段９まで搬送され、集材される。

長さ測定手段の測定の結果、定尺材の許容長さ下限を下回るが、短尺材の許容長さ上限を上回る不良品（Ｄ）、即ち、長さが５０４０ｍｍを超え、６０００ｍｍ未満であると判定された長尺材１については、仕分手段４により、具体的にはキッカー５２が図２中矢印の方向に回転することにより、不良品搬送手段７ａに送られる。そして、不良品（Ｄ）は、不良搬送手段７ａ上を図２の右方向に移動し、停留機能７１上で停留される。不良品（Ｄ）は、その後、リフター５４の上昇により、一定の間隔を維持しつつ、不良品搬送手段７ｂに排出され、不良品救済手段１１にまで搬送され、短尺材の許容長さ範囲内、即ち、５０００〜５０４０ｍｍの長さに切断され、短尺良品（Ｂ）とされる。

救済された短尺良品（Ｂ）は、キッカー５５を図３中矢印の方向に回転させることにより、救済品搬送手段１２上に載せられ、救済品搬送手段１２上を図３左方向に移動し、停留機能７３上で停留される。そして、救済された短尺良品（Ｂ）は、他の長尺材と衝突しない間隔で、リフター５７が上昇することにより、短尺良品搬送手段６ａ上に載せられ、更に、キッカー５６を図３中矢印の方向に回転させることにより、短尺良品搬送手段６ｂに載せられ、短尺良品搬送手段６ｂ上を図３左方向に移動し、他の短尺良品（Ｂ）とともに一時保管手段１３内に収容される。

長さ測定手段の測定の結果、短尺材の許容長さ下限を下回ると判定された不良品（Ｅ）は、仕分手段４により、具体的にはキッカー５２が図２中矢印の方向に回転することにより、不良品搬送手段７ａ、７ｂに送られ、そのまま、不良品集材手段１０により集材され、屑扱いとされる。

そして、全ての定尺良品（Ａ）が良品集材手段９より後工程に搬送された後に、一時保管手段１３内に収容されていた短尺良品（Ｂ）は、リフター１４を上昇させることにより、短尺良品搬送手段６ｂ上に戻され、図３左方向に移動し、リフター５８の上昇により、一定の間隔を維持しつつ、良品搬送手段８に排出され、良品集材手段９まで搬送され、集材される。

以上の構成を有する本発明の長尺材の長さ仕分装置によれば、２．５秒間隔で検査ラインに長尺材を投入することができる。

１長尺材
２長さ測定手段
３判定手段
４仕分手段
５定尺良品搬送手段
６ａ、６ｂ短尺良品搬送手段
７ａ、７ｂ不良品搬送手段
８良品搬送手段
９良品集材手段
１０不良品集材手段
１１不良品救済手段
１２救済品搬送手段
１３短尺良品（Ｂ）の一時保管手段
１４リフター
５１、５２、５５、５６、６１、６２、６５キッカー
５３、５４、５７、５８、６３、６４、６６リフター
５９ストッパー
７１〜７４停留機能
１００本発明の長尺材の長さ仕分装置
１０１従来の長尺材の仕分装置
１０２搬送テーブル（搬送手段）
１０３長さ測定手段
１０４判定手段
１０５仕分手段
１０６良品搬送手段
１０７良品集材手段
１０８不良品搬送手段
１０９不良品救済手段
１１０救済品搬送手段
１１１短尺良品集材手段
１１２不良品集材手段
Ａ定尺良品
Ｂ短尺良品
Ｃ定尺材の許容長さ上限を超える不良品
Ｄ定尺材の許容長さ下限未満で、かつ短尺材の許容長さ上限を超える不良品
Ｅ短尺材の許容長さ下限未満の不良品、内部欠陥を有する不良品など救済不可能な不良品

Claims

長さ測定手段と、
定尺良品、短尺良品および不良品の判定手段と、
定尺良品、短尺良品および不良品の仕分手段と、
仕分手段に接続された定尺良品搬送手段、短尺良品搬送手段および不良品搬送手段と、
定尺良品搬送手段および短尺良品搬送手段に接続された良品搬送手段と、
良品搬送手段に接続された良品集材手段と、
不良品搬送手段に接続された不良品集材手段と、
不良品搬送手段に接続された不良品救済手段と、
不良品救済手段によって救済された定尺良品および短尺良品を搬送する救済品搬送手段と、を備える長尺材の長さ仕分装置であって、
救済品搬送手段が短尺良品搬送手段に接続されており、短尺良品搬送手段が短尺良品の一時保管手段を備えることを特徴とする長尺材の長さ仕分装置。
不良品搬送手段に、停留機能を備えることを特徴とする請求項１に記載の長尺材の長さ仕分装置。
定尺良品搬送手段に、停留機能を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の長尺材の長さ仕分装置。
救済品搬送手段に、停留機能を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の長尺材の長さ仕分装置。
短尺良品搬送手段に、定尺材の停留機能を備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の長尺材の長さ仕分装置。
欠陥検出手段を仕分手段の上流にさらに備えることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の長尺材の長さ仕分装置。
長尺材が棒鋼製品であることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の長尺材の長さ仕分装置。
請求項１から７までのいずれかの長さ仕分装置を用いた長尺材の長さ仕分方法であって、不良品救済手段において、定尺材の許容長さ上限を上回る不良品については切断して定尺良品とし、定尺材の許容長さ下限を下回り、かつ短尺材の許容長さ上限を上回るものは切断して短尺良品とすることを特徴とする長尺材の長さ仕分方法。