JP2011020236A - 長尺材搬送位置決め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送台の側方のどちら側からでも搬送台に長尺材を横行搬入することができ、且つ、材料の加工不能部分の生じない搬送位置決め装置を提供する。
【解決手段】ピンチローラ装置２０のピンチローラ（駆動ローラ２１及び従動ローラ２２）で長尺材（形鋼Ａ）を挟持した状態で、駆動ローラ２１を回転駆動して形鋼Ａを前方へ搬送する。形鋼Ａの後方端部がピンチローラ装置２０直近に達したら、フィードバー装置３０のフィードバー３６の前方端部に設けられた保持部３２で形鋼Ａの後方端部を保持し、フィードバー３６を加工機械側へスライドさせ、形鋼Ａをピンチローラ装置２０を過ぎて前方へ搬送位置決めする。
【選択図】図４

Description

本発明は、形鋼等の長尺材を、切断機等の加工機械に向けて搬送位置決めする長尺材搬送位置決め装置に関する。

長尺材搬送位置決め装置（以下、単に「位置決め装置」と言う。）としては、例えばキャリッジ方式やピンチローラ方式が知られている。キャリッジ方式の位置決め装置は、長尺材の後方端部をキャリッジで保持し、その状態でキャリッジを加工機械側へスライドさせることにより長尺材を搬送位置決めするものである（例えば、特許文献１参照）。一方、ピンチローラ方式の位置決め装置は、ピンチローラで長尺材を挟持し、その状態でピンチローラを回転駆動することにより長尺材を搬送位置決めするものである（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−４２８０５号公報 特開昭６０−５６８５０号公報

上記特許文献１に記載されているキャリッジ方式の位置決め装置は、搬送テーブル１９の一方の側方に、キャリッジ２７をスライドさせるためのガイドレール２３が設けられる。ガイドレール２３は搬送テーブル１９の全長にわたって設ける必要があるため、ガイドレール２３側から搬送テーブル１９に長尺材（形鋼Ｗ）を横行搬入することはできず、搬入方向が反ガイドレール２３側に制限される。

一方、上記特許文献２に記載されているピンチローラ方式の位置決め装置は、上記のキャリッジ方式の位置決め装置のようにガイドレールを設ける必要がないため、搬送テーブルのどちら側からでも支障なく長尺材を横行搬入することができる。しかし、長尺材の後方端部がピンチローラを過ぎると、もはやピンチローラで長尺材を挟持することはできないため、搬送不能となり、材料の加工不能部分が長くなる。

本発明の課題は、搬送台の側方のどちら側からでも搬送台に長尺材を横行搬入することができ、且つ、材料の加工不能部分が生じない位置決め装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、搬送台の上に搬入した長尺材を、該長尺材の長手方向を搬送方向として加工機械へ搬送する長尺材搬送位置決め装置において、少なくとも一つが駆動ローラである複数のローラからなるピンチローラを有し、該ピンチローラで長尺材を挟持した状態で前記駆動ローラを回転駆動することにより、該長尺材を加工機械側へ搬送するピンチローラ装置と、搬送方向に延びたフィードバー、フィードバーを搬送方向でスライド可能に支持する支持部、及びフィードバーの加工機械側端部に設けられ、長尺材を保持する保持部を有し、保持部がピンチローラ装置を過ぎて加工機械内の所要の位置に達するまでフィードバーをスライド可能としたフィードバー装置とを備えた長尺材搬送位置決め装置を提供する。

この位置決め装置によれば、ピンチローラ装置で搬送できなくなった長尺材を、ストロークの短いフィードバー装置で搬送することができる。すなわち、ピンチローラ装置のピンチローラで長尺材を挟持した状態で駆動ローラを回転駆動して長尺材を前方へ搬送し、長尺材の後方端部（加工機械と反対側の端部）がピンチローラ装置直近に達したら、フィードバー装置のフィードバーの前方端部（加工機械側端部）に設けられた保持部で長尺材の後方端部を保持し、フィードバーと共に長尺材を加工機械側へスライドさせることにより、長尺材をピンチローラ装置を過ぎて加工機械側へ搬送位置決めすることができる。これにより、主要な搬送はピンチローラ装置で行うことができるため、上記特許文献１のように搬送台の全長にわたってガイドレールを設ける必要がなくなり、搬送台のどちら側からでも長尺材を横行搬入することができる。また、フィードバー装置により、ピンチローラ装置を過ぎて加工位置まで長尺材を搬送位置決めすることができるため、加工不能の残材を生じなくすることができる。

また、移動側となるフィードバーに搬送方向に延びたガイドレールを設けると共に、固定側となる支持部にガイドレールと嵌合するガイド部を設ければ、固定側にガイドレールを設ける必要がなくなり、搬送台への長尺材の搬入スペースをさらに広げることができる。

このような位置決め装置では、長尺材の送り量を測定する測長器を設け、この測長器による測定結果に基づいて加工機械における長尺材の位置決めを行うことが一般的である。具体的には、長尺材に測長器（例えば、測長ディスク）を接触させ、長尺材の搬送に伴う測長ディスクの回転量をパルスジェネレータでカウントすることで、長尺材の送り量を測定する。しかし、長尺材が測長ディスクよりも前方まで送られた場合、測長ディスクを長尺材に接触させることができないため、長尺材の送り量を測定することができず、材料の位置決めができなくなる。そこで、長尺材を保持したフィードバーに測長ディスクを接触させて該長尺材の送り量を測定すれば、長尺材が測長ディスクの位置を過ぎて搬送された場合でも、長尺材の送り量を間接的に測定することができる。このとき、長尺材の一側面とフィードバーの一側面とを同一平面上で搬送方向に並べて配置すれば、これらの面に連続的に測長器を接触させることができるため、測長誤差を生じることなく最後まで長尺材を正確に位置決めすることができる。

また、ピンチローラ装置で挟持搬送できなくなった長尺材を、フィードバー装置でピンチローラを過ぎて加工機械側へ搬送するにあたり、ピンチローラでフィードバーを挟持して駆動可能とすれば、フィードバー及び長尺材を安定した状態で搬送することができる。

以上のように、本発明によれば、搬送台の側方のどちら側からでも長尺材を搬送台に横行搬入することができ、且つ、材料の加工不能部分の生じない長尺材搬送位置決め装置を得ることができる。

本発明に係る位置決め装置を備えた加工装置の平面図である。 図１の加工装置の側面図である。 ピンチローラ装置及びフィードバー装置の平面図である。 ピンチローラ装置及びフィードバー装置の平面図である。 ピンチローラ装置及びフィードバー装置の側面図である。 フィードバー装置の正面図である。 （ａ）はフィードバーの平面図、（ｂ）は同側面図である。 位置決め装置で長尺材を搬送する様子を示す平面図である。 位置決め装置で長尺材を搬送する様子を示す平面図である。 位置決め装置で長尺材を搬送する様子を示す平面図である。 位置決め装置で長尺材を搬送する様子を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示す加工装置（切断装置）は、長尺材としての形鋼Ａ（図示例ではＨ形鋼）を所定の長さに切断するものである。この加工装置は、加工機械としての切断機１と、切断機１の搬入側（図１の左側）に設けられた本発明の実施形態に係る位置決め装置２と、切断機１の搬出側（図１の右側）に設けられた搬出ローラテーブル３とを備える。尚、以下では、説明の便宜上、形鋼Ａの搬送方向（図１の左右方向）において、切断機１に対して搬出側（搬出ローラテーブル３側）を前方、搬入側（位置決め装置２側）を後方と言う。また、搬送方向と直交する水平方向（図１の上下方向）を幅方向と言う。

位置決め装置２は、形鋼Ａが載置される搬送台と、ピンチローラ装置２０と、フィードバー装置３０とを備える。図示例の搬送台は、搬送方向に並べられた複数（図示例では３台）のローラテーブル１０で構成される。ローラテーブル１０は、幅方向の回転軸を有する遊動ローラ１１を搬送方向に複数並べて配置したものである。最も前方のローラテーブル１０の後方端部には、搬入ローラ１２が設けられる。搬入ローラ１２は、図２の回転駆動手段１２ａで回転駆動される駆動ローラである。搬入ローラ１２は、図示しない昇降手段で若干昇降可能に設けられる。搬入ローラ１２を昇降手段で若干上昇させると、ローラテーブル１０の上に載置された形鋼Ａに搬入ローラ１２が下方から押し付けられる。この状態で搬入ローラ１２を回転駆動手段１２ａで回転駆動することで形鋼Ａが前方に搬送される。

ピンチローラ装置２０は、形鋼Ａを幅方向両側から挟持可能なピンチローラを有する。本実施形態のピンチローラは、図３に示すように、駆動ローラ２１と、これと幅方向に対向して設けられた２個の従動ローラ２２とからなる。駆動ローラ２１及び従動ローラ２２は鉛直方向の回転軸を有する。駆動ローラ２１は、図示しない駆動装置で回転駆動される。従動ローラ２２は、幅方向（図３の上下方向）に延びたレール２３に沿ってスライド可能に設けられたスライド台２４に、回転自在に設置される。スライド台２４を幅方向にスライドさせることにより、ピンチローラ（駆動ローラ２１及び従動ローラ２２）で形鋼Ａを挟持し（図３参照）、あるいは、フィードバー３６を挟持することができる（図４参照）。

ピンチローラ装置２０には、測長器としての測長ディスク４０が設けられる。図示例では、測長ディスク４０が駆動ローラ２１よりも前方に設けられる。測長ディスク４０は、形鋼Ａの搬送に伴って回転することにより形鋼Ａの送り量を測定するものである。具体的には、水平方向で回転可能な測長ディスク４０を形鋼Ａの側面に接触させ、この状態で形鋼Ａを搬送することにより測長ディスク４０を回転させる。この測長ディスク４０の回転量をパルスジェネレータ（図示省略）でカウントすることで、形鋼Ａの送り量を測定する。この測長ディスク４０による測定結果を制御部（図示省略）にフィードバックすることにより、形鋼Ａの位置決めが行われる。

フィードバー装置３０は、図５に示すように、搬送方向に延びたフィードバー３６と、フィードバー３６を搬送方向でスライド可能に支持する支持部３７と、支持部３７を昇降可能に取り付けた基部３８とを主に備える。基部３８は、ピンチローラ装置２０の後方側の側面に取り付けられる。具体的には、ピンチローラ装置２０の後方側の側面に２本のガイドレール２５が幅方向に設けられると共に、基部３８の前方側の側面にガイド部３８ａが設けられ、このガイドレール２５とガイド部３８ａとが嵌合することにより、フィードバー装置３０がピンチローラ装置２０に対して幅方向でスライド可能に取り付けられる。また、基部３８の側面には２本のレール３９が垂直方向に設けられ、このレール３９に沿って支持部３７が基部３８に対して垂直方向にスライド可能に取り付けられる（図６参照）。

図３に示すように、フィードバー３６の側面には全長に亘ってガイドレール３１ａが設けられると共に、支持部３７には、フィードバー３６のガイドレール３１ａをガイドするガイド部３７ａが設けられる。このガイドレール３１ａとガイド部３７ａとが嵌合することにより、フィードバー３６が支持部３７で搬送方向にスライド可能に支持される（図６参照）。また、フィードバー３６の側面には、全長に亘ってラックギヤ３１ｂが形成されると共に、支持部３７には、ピニオンギヤ３５ａと、これを回転駆動するピニオンモータ３５とが設けられる。このラックギヤ３１ｂとピニオンギヤ３５ａとが互いに噛合し、この状態でピニオンギヤ３５ａを回転駆動することにより、フィードバー３６が搬送方向にスライドする。

フィードバー３６の前方端部（図７（ａ）、（ｂ）の右側端部）には、形鋼Ａを保持するための保持部が設けられる。図示例では、保持部として、形鋼Ａを上下からクランプするクランプ爪３２ａ・３２ｂからなるクランプ部３２が設けられる。クランプ爪３２ａ・３２ｂは、それぞれ支点３２ａ１・３２ｂ１でフィードバー３６に枢着されると共に、支点３２ｃで互いに枢着される（図７（ｂ）参照）。支点３２ｃは、中間線材３４ａを介して、フィードバー３６の後方端部に設けられた駆動シリンダ３４に接続される。駆動シリンダ３４を退入させると、中間線材３４ａを介して支点３２ｃが後方に引っ張られ、これによりクランプ部３２が閉じて形鋼Ａをクランプする（図７（ｂ）の実線参照）。フィードバー３６の前方端部には、前方へ突出した位置決め部３３が設けられる。この位置決め部３３が形鋼Ａの後方端部に当接することにより、形鋼Ａに対するフィードバー３６の位置決めが行われ、クランプ部３２が形鋼Ａをクランプする深さが決定される。

次に、位置決め装置２により形鋼Ａを搬送する方法を説明する。

まず、図１に示すように、位置決め装置２のローラテーブル１０の上に、幅方向一方側から形鋼Ａを横行搬入する。このとき、ローラテーブル１０の両側にはレール等が設置されていないため、ローラテーブル１０の幅方向のどちらからでも形鋼Ａを支障なく搬入することができる（図１の矢印参照）。このとき、フィードバー３６は、最上方位置で、且つ、最前方位置近傍に配置される（図１及び図２の実線位置参照）。これにより、形鋼Ａの搬入時にフィードバー３６と形鋼Ａが干渉することを防止できる。

ローラテーブル１０に形鋼Ａが搬入されたら、搬入ローラ１２を昇降手段で若干上昇させて形鋼Ａに押し付け、この状態で搬入ローラ１２を回転駆動手段１２ａで回転駆動して形鋼Ａを前方に搬送する。このとき、ピンチローラ装置２０のスライド台２４は、駆動ローラ２１から最も離れた位置（図３の想像線参照）に後退させ、形鋼Ａとスライド台２４との干渉を防止する。

形鋼Ａの前方端部がピンチローラ装置２０の測長ディスク４０まで達したら、搬入ローラ１２を降下させると共に、ピンチローラ装置２０のスライド台２４を幅方向にスライドさせて、駆動ローラ２１と従動ローラ２２とで形鋼Ａを挟持する（図３参照）。この状態で駆動ローラ２１を回転駆動することにより、形鋼Ａを前方へ搬送する。このとき、フィードバー３６は最上方位置で保持されているため、形鋼Ａはフィードバー３６と干渉することなく搬送される（図２参照）。

形鋼Ａが所定位置に達したら（図８参照）、駆動ローラ２１を停止して位置決めし、切断機１により形鋼Ａを所定箇所で切断する。その後、駆動ローラ２１を再び回転駆動して形鋼Ａを所定量だけ前方に搬送し、形鋼Ａを位置決めして次の箇所を切断する。このとき、測長ディスク４０で形鋼Ａの送り量を測定しながら形鋼Ａを搬送し、この送り量の測定結果に基づいて形鋼Ａを位置決めすることで、精度良く加工を行うことができる。

こうして形鋼Ａの搬送及び加工を繰り返し、形鋼Ａの後方端部がピンチローラ装置２０に達したら、ピンチローラ装置２０による搬送からフィードバー装置３０による搬送に切り換えられる。具体的には、図９に示すように、形鋼Ａの後方端部がピンチローラ装置２０の後方側の従動ローラ２２の位置に達したら、駆動ローラ２１を停止させて形鋼Ａを一旦停止させる。この状態で、フィードバー３６の前方端部が形鋼Ａよりも後方に位置するまで後方にスライドさせた後、フィードバー３６を形鋼Ａをクランプ可能な高さまで降下させる。そして、フィードバー３６を前方へスライドさせて、フィードバー３６の位置決め部３３と形鋼Ａの後方端部とを当接させ、フィードバー３６を形鋼Ａに対して位置決めする。この状態でクランプ部３２を閉じて、形鋼Ａを上下からクランプする（図７参照）。

そして、ピンチローラ装置２０のスライド台２４を幅方向にスライドさせて形鋼Ａの挟持を解放し、フィードバー３６及び形鋼Ａを前方へスライドさせる。具体的には、クランプ部３２で形鋼Ａをクランプした後、ラックピニオン機構でフィードバー３６を前方へスライドさせることにより、形鋼Ａを前方へ搬送する。そして、形鋼Ａとフィードバー３６とのクランプ位置がピンチローラ装置２０を過ぎたら、一旦フィードバー３６及び形鋼Ａを停止し、スライド台２４を幅方向にスライドさせて駆動ローラ２１及び従動ローラ２２でフィードバー３６を挟持する（図１０参照）。このとき、フィードバー装置３０は、ピンチローラ装置２０に対して幅方向にスライド可能に設けられているため、ローラ２１・２２による挟持位置とフィードバー３６の幅方向位置とが多少ずれていたとしても、フィードバー３６が幅方向にスライドすることにより、フィードバー３６をローラ２１・２２で確実に挟持することができる。この状態で駆動ローラ２１を駆動してフィードバー３６及び形鋼Ａを前方へ搬送する。このように、ピンチローラ装置２０のローラ２１・２２でフィードバー３６及び形鋼Ａを搬送することで、これらを安定した状態で搬送することができる。また、本実施形態では、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２による形鋼Ａからフィードバー３６へのつかみ換えのときのみ、ラックピニオン機構により形鋼Ａの搬送が行われる。すなわち、搬送速度の比較的遅いラックピニオン機構による搬送を必要最小限に抑え、その他の搬送を搬送速度の比較的速いピンチローラにより行うことで、搬送効率を高めることができる。

こうして、形鋼Ａの搬送がピンチローラ装置２０からフィードバー装置３０に切り替えられる間も、形鋼Ａの送り量が測長ディスク４０で測定される。すなわち、形鋼Ａの後方端部が測長ディスク４０過ぎたら、その後は測長ディスク４０がフィードバー３６と接触して回転することにより、形鋼Ａの送り量を間接的に測定する。本実施形態では、図４に示すように、フィードバー装置３０で形鋼Ａをクランプした状態で、形鋼Ａの一側面（図４の上側の側面）、位置決め部３３の側面、及び、フィードバー３６の一側面（図４の上側の側面）が同一平面上で搬送方向に並べて配置され、これらの面が段差の無い状態で連続している。これにより、形鋼Ａとフィードバー３６との境界部においても、測長ディスク４０を滑らかに回転させることができるため、測長誤差を生じさせることなく、形鋼Ａを最後まで正確に位置決めすることができる。

その後、フィードバー３６及び形鋼Ａをさらに前方へ搬送し、フィードバー３６を、前方端部（クランプ部３２）が切断機１の内部の所要の位置に達するまで挿入する（図１１参照）。このように、フィードバー３６を加工機械の内部まで挿入位置決め可能とすることにより、形鋼Ａの後方端部まで加工することができるため、材料の加工不能部分を生じなくすることができる。

尚、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、本発明に係る位置決め装置を、切断機を有する加工装置に適用した場合を示しているが、他の加工機械（例えば、溶断機や鍛圧機）を有する加工装置に適用することもできる。

１ 切断機（加工機械）
２ 位置決め装置
３ 搬出ローラテーブル
１０ 搬送テーブル
２０ ピンチローラ装置
２１ 駆動ローラ
２２ 従動ローラ
３０ フィードバー装置
３１ａ ガイドレール
３２ クランプ部（保持部）
３６ フィードバー
３７ 支持部
３７ａ ガイド部
３８ 基部
４０ 測長ディスク（測長器）
Ａ 形鋼（長尺材）

Claims (5)

1. 搬送台の上に搬入した長尺材を、該長尺材の長手方向を搬送方向として加工機械へ搬送位置決めする長尺材搬送位置決め装置において、
   少なくとも一つが駆動ローラである複数のローラからなるピンチローラを有し、該ピンチローラで長尺材を挟持した状態で前記駆動ローラを回転駆動することにより、該長尺材を加工機械側へ搬送するピンチローラ装置と、
   搬送方向に延びたフィードバーと、フィードバーを搬送方向でスライド可能に支持する支持部と、フィードバーの加工機械側端部に設けられ、長尺材を保持する保持部とを有し、前記保持部がピンチローラ装置を過ぎて加工機械内の所要の位置に達するまでフィードバーをスライド可能としたフィードバー装置とを備えた長尺材搬送位置決め装置。
2. フィードバーに搬送方向に延びたガイドレールを設けると共に、前記支持部に該ガイドレールと嵌合するガイド部を設けた請求項１記載の長尺材搬送位置決め装置。
3. 長尺材と接触して回転することにより長尺材の送り量を測定する測長器を設け、長尺材を保持したフィードバーに該測長器を接触させることにより、長尺材の送り量を間接的に測定可能とした請求項１又は２記載の長尺材搬送位置決め装置。
4. フィードバー装置で長尺材を保持した状態で、長尺材の一側面とフィードバーの一側面とを同一平面上で搬送方向に並べて配置し、この長尺材の一側面及びフィードバーの一側面に前記測長器を接触させるようにした請求項３記載の長尺材搬送位置決め装置。
5. ピンチローラ装置で挟持搬送できなくなった長尺材を、フィードバー装置でピンチローラを過ぎて加工機械側へ搬送するにあたり、ピンチローラでフィードバーを挟持して駆動可能とした請求項１〜４の何れかに記載の長尺材搬送位置決め装置。

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