JP2013094805A - サンプル鋼板の回収ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】剪断装置で切断されたサンプル鋼板がストックヤード上の吸着保持領域に対して異なる位置に一時的にストックされても、吸着保持部がサンプル鋼板を正常に吸着保持することができ、作業安全性を十分に確保することができるサンプル鋼板の回収ロボットを提供する。
【解決手段】ストックヤード１５，１６にストックされたサンプル鋼板Ｋｔを吸着保持する吸着保持部３１と、この吸着保持部をストックヤード上の吸着保持領域と回収部との間を移動させる移動機構部と、サンプル鋼板がストックヤード上の吸着保持領域から異なる位置でストックされたときに、吸着保持領域に重なる位置までサンプル鋼板を移動させて姿勢を矯正する姿勢矯正部３５とを備えたサンプル鋼板の回収ロボットである。
【選択図】図５

Description

本発明は、鋼帯製造ラインにおいて切断された鋼帯の一部をサンプル鋼板として回収する回収ロボットに関する。

図７は、鋼帯の連続酸洗ラインを示すものであり、ペイオフリール１より繰り出された鋼帯２は、入側シャー３にて先端が切り揃えられた後、ウェルダー４で待機する先行材の鋼帯２の尾端と溶接にて接続される。次いで、鋼帯２は、入側フリーループ５を設けた後に入側ルーパ装置６にて供給量が調節され、酸洗装置７及びリンス装置８に供給される。リンス装置８を通過した鋼帯２は、出側ルーパ装置９にて繰り出し量が調節され、出側フリーループ１０を設けた後にトリマー１１で耳部が切除される。そして、トリマー１１を通過した鋼帯２は、テンションリール１２に巻き取られるようになっている。

ここで、テンションリール１２に巻き取られる直前の鋼帯の一部は、出側シャー１３で剪断され、種々の検査を行うサンプル鋼板、或いは、スプラップとして回収される。
鋼帯の一部を切断して回収する装置として、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。この特許文献１の装置は、鋼帯の処理ラインに直動式シャーが設けられており、鋼帯を直方体形状に切断し、サンプル鋼板やスクラップ材とする装置である。この特許文献１の装置は、鋼帯を切断してスクラップ材が発生した場合には、直動式シャーの下方に配置したバケットに収容され、サンプル鋼板とする場合には、傾斜テーブル上に落下したサンプル鋼板を人手によって回収するようにしている。

しかし、特許文献１の装置は、直動式シャーの近くで作業員が作業を行うので、作業安全性の面で問題がある。
そこで、図７の鋼帯の連続酸洗ラインでは、符号１４で示す領域に、サンプル鋼板を回収するロボットを備えた回収装置を設けることで、省人化を進めて作業安全性を高めるようにしている。

すなわち、図８に示すように、出側シャー１３の下流側にスクラップゲート１５を設け、切断した鋼帯片がスクラップ材Ｋｓの場合には、スクラップ材Ｋｓが傾斜テーブル１６上を摺動して搬送コンベア１７に向けて移動するようにスクラップゲート１５を開ける。また、切断した鋼帯片をサンプル鋼板Ｋｔとして使用する場合には、スクラップゲート１５を閉鎖し（図の実線で示すスクラップゲート１５の状態）、スクラップゲート１５及び傾斜テーブル１６に係合させてサンプル鋼板Ｋｔを停止させる。そして、回収ロボットの三次的に移動する吸着保持部１８をサンプル鋼板Ｋｔの上部まで移動し、サンプル鋼板Ｋｔを吸着保持した後、他の位置の回収位置まで移動する。

特開平１１−３１９９１３号公報

ところで、出側シャー１３で切断されたサンプル鋼板Ｋｔは、例えば図９の符号Ｋｔ１，Ｋｔ２で示すように、スクラップゲート１５側に寄った位置でストックされたり、幅方向の位置が不揃いとなった状態でストックされる。このような状態でサンプル鋼板Ｋｔ１，Ｋｔ２がストックされると、回収ロボットの吸着保持部１８が自動的にサンプル鋼板Ｋｔを吸着保持することができず、作業員の補助が必要となり、作業安全性を解決することができない。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、剪断装置で切断されたサンプル鋼板が、ストックヤード上の吸着保持領域に対して異なる位置に一時的にストックされても、吸着保持部がサンプル鋼板を正常に吸着保持することができ、作業安全性を十分に確保することができるサンプル鋼板の回収ロボットを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載のサンプル鋼板の回収ロボットは、鋼帯製造ラインの途中に、上流から搬送されてきた鋼帯の一部を剪断する剪断装置及び切断された前記鋼帯の一部をサンプル鋼板として一時的にストックするストックヤードが設置されており、前記ストックヤードにストックしたサンプル鋼板を回収し、前記鋼帯製造ラインの外部に設けた回収部まで搬送するサンプル鋼板の回収ロボットであって、前記ストックヤードにストックされた前記サンプル鋼板を吸着保持する吸着保持部と、この吸着保持部を、前記ストックヤード上の吸着保持領域と前記回収部との間を移動させる移動機構部と、前記サンプル鋼板が前記ストックヤード上の前記吸着保持領域から異なる位置でストックされたときに、前記吸着保持領域に重なる位置まで前記サンプル鋼板を移動させて姿勢を矯正する姿勢矯正部とを備えている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のサンプル鋼板の回収ロボットにおいて、前記吸着保持部は、前記ストックヤードを横切る大きさに設定されたシリンダ保持板と、先端が下方に向けて伸長するように前記シリンダ保持板に配置した複数の吸着用伸縮シリンダと、各吸着用伸縮シリンダの下端に設けた電磁吸着部とを備え、前記姿勢矯正部は、前記ストックヤードを横切るように前記シリンダ保持板の下流側に、一体に設けられており、前記姿勢矯正部が前記吸着保持領域に重なる位置まで前記サンプル鋼板を移動させたときに、前記吸着保持部の前記吸着用伸縮シリンダが前記サンプル鋼板の上面に向けて伸長し、各吸着用伸縮シリンダの前記電磁吸着部が前記サンプル鋼板の上面に電磁吸着することを特徴としている。

さらに。請求項３記載の発明は、請求項２記載のサンプル鋼板の回収ロボットにおいて、前記姿勢矯正部は、前記シリンダ保持板の下流側にストックヤードを横切るように延在し、前記シリンダ保持板に回転自在に支持された回転軸と、この回転軸の軸方向に所定間隔をあけて固定された複数の爪と、前記回転軸に回転動作を伝達する回転駆動部を備え、
前記姿勢矯正部の回転駆動部が前記回転軸に回転動作を伝達すると、前記回転軸とともに回転する複数の爪が、前記サンプル鋼板の下流側の一側を押圧し、当該サンプル鋼板を前記吸着保持領域に重なる位置まで移動させる。

本発明に係るサンプル鋼板の回収ロボットによると、剪断装置で切断されたサンプル鋼板がストックヤード上の吸着保持領域に対して異なる位置に一時的にストックされても、姿勢矯正部が吸着保持領域に重なる位置までサンプル鋼板を移動させて姿勢を矯正するので、吸着保持部がサンプル鋼板を正常に吸着保持することができるとともに、作業安全性を十分に確保することができる。

本発明に係るサンプル鋼板の回収装置を概略的に示した平面図である。 本発明に係るサンプル鋼板の回収装置を概略的に示した正面図である。 本発明を構成するサンプル鋼板の回収ロボットの吸着保持部を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線矢視図である。 本発明を構成するサンプル鋼板の回収ロボットの吸着保持部及び姿勢矯正部の動作を示す図である。 ストックヤード上の吸着保持領域に対して異なる位置にサンプル鋼板がストックされている状態を示す図である。 鋼帯の連続酸洗ラインを示す図である。 従来のストックヤードに一時的にストックされたサンプル鋼板を回収する装置を示す概略図である。 従来のサンプル鋼板を回収する装置の問題点を示す概略図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図７から図９で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図１は、鋼帯の連続酸洗ラインに沿って配置した１実施形態のサンプル鋼板の回収装置を示す平面図であり、図２は、鋼帯の進行方向の前方から見たサンプル鋼板の回収装置の正面図である。

図１に示すように、ラインの一部には出側シャー１３が配置されており、この出側シャー１３の下流側に、図７の構成と同一構造のスクラップゲート１５、傾斜テーブル１６等が配置されている。なお、スクラップゲート１５は、ラインの幅方向に所定間隔をあけて複数配置されている。
本実施形態のサンプル鋼板の回収装置は、ラインの近くに配置され、出側シャー１３に切断された直方体形状の鋼帯の一部をサンプル鋼板Ｋｔとして保持する回収ロボット２０と、回収ロボット２０が保持したサンプル鋼板Ｋｔにラベルを貼り付け、同時に照合作業を行う貼付・照合部２１と、回収ロボット２０が保持したサンプル鋼板Ｋｔを回収する回収バッグ２２と、を備えている。そして、出側シャー１３を含むサンプル鋼板の回収装置は安全柵２３で囲まれている。

回収ロボット２０は、図２に示すように、水平面内で回転する水平回転部２５と、水平回転部２５に連結し、水平方向に延在する第１回転軸２６回りに回動するアーム２７と、
アーム２７に連結し、水平方向に延在する第２回転軸２８回りに回動するアーム２９と、アーム２９に連結し、水平方向に延在する第３回転軸３０回りに回動する吸着保持部３１と、を備えている。アーム２９は、駆動手段（不図示）により軸方向に伸縮自在な構造とされている。

回収ロボット２０の吸着保持部３１は、図３及び図４に示すように、直方体形状のシリンダ保持板３２と、先端が下方に向けて伸長するようにシリンダ保持板３２に配置した複数のエア駆動式の吸着用伸縮シリンダ３３と、各吸着用伸縮シリンダ３３の下端に設けた電磁吸着部３４と、姿勢矯正部３５と、リミットスイッチ３６と、を備えている。
複数の吸着用伸縮シリンダ３３は、シリンダ保持板３２の長手方向に所定間隔をあけて配置されているとともに、幅方向に２個ずつ列をなして配置されている。

姿勢矯正部３５は、出側シャー１３に切断されてスクラップゲート１５及び傾斜テーブル１６上に載っているサンプル鋼板Ｋｔの姿勢を矯正するものである。この姿勢矯正部３５は、図３及び図５（ａ）に示すように、シリンダ保持板３２の幅方向の一方側で長手方向に沿って延在し、シリンダ保持板に回転自在に支持されている回転軸３７と、回転軸３７の一端に固定されたリンク部材３８と、回転軸３７の軸方向に所定間隔をあけて固定された複数の爪３９と、シリンダ保持板３２に固定され、自身の伸縮動作を、リンク部材３８を介して回転軸３７に伝達するエア駆動式の矯正用伸縮シリンダ４０と、を備えている。

図３に示すように、複数の爪３９は、閉状態に配置されている複数のスクラップゲート１５の間に入り込むように、ラインの幅方向に櫛状に配置されている。
そして、矯正用伸縮シリンダ４０の縮退動作のとき（停止時）には、図５（ａ）に示すように、複数の爪３９がシリンダ保持板３２の面方向に沿う方向に延在し、矯正用伸縮シリンダ４０の伸長動作のとき（駆動時）には、図５（ｂ）に示すように、矯正用伸縮シリンダ４０の伸長動作によりリンク部材３８を介して回転軸３７が回転するので、複数の爪３９は、シリンダ保持板３２の面方向に直交する方向に配置される。

吸着用伸縮シリンダ３３の下端に設けられている電磁吸着部３４は電磁石（不図示）を内蔵しており、電磁石に電流を流すことでサンプル鋼板Ｋｔに対して電磁吸着力が発生するようになっている。
リミットスイッチ３６は、吸着用伸縮シリンダ３３の伸縮動作によって電磁吸着部３４がサンプル鋼板Ｋｔの上面に接触したことを検知する装置である。

そして、回収ロボット２０は、図２に示すように、サンプル鋼板Ｋｔを保持した吸着保持部３１が貼付・照合部２１まで移動、さらに回収バッグ２２の上方まで短い時間で移動するように、第１〜第３回転軸２６，２８，３０回りのアーム２７，２９，吸着保持部３１の回動動作、アーム２９の伸縮動作、水平回転部２５の回転動作が行なわれる。
ここで、本実施形態のスクラップゲート１５及び傾斜テーブル１６が本発明のストックヤードに対応し、本実施形態の第１〜第３回転軸２６，２８，３０及びアーム２７，２９が本発明の移動機構部に対応し、本実施形態のリンク部材３８及び矯正用伸縮シリンダ４０が本発明の回転駆動部に対応している。

次に、本実施形態の回収ロボット２０が、出側シャー１３に切断されたサンプル鋼板Ｋｔを回収して回収バッグ２２にストックする動作について、図１、図５及び図６を参照して説明する。
なお、図６（ａ）、（ｂ）において、破線で示す符号Ｂの領域は、サンプル鋼板Ｋｔを保持するために回収ロボット２０の吸着保持部３１が吸着保持動作を行う平面領域である（以下、吸着保持領域Ｂと称する）。

出側シャー１３に切断されたサンプル鋼板Ｋｔは、図６（ａ）に示すように、スクラップゲート１５側に寄った状態でスクラップゲート１５及び傾斜テーブル１６上に載る場合、或いは、図６（ｂ）に示すように、サンプル鋼板Ｋｔの幅方向の位置が不揃いとなった状態でスクラップゲート１５及び傾斜テーブル１６上に載る場合がある。
図６（ａ）、（ｂ）のように吸着保持領域Ｂと異なる位置にサンプル鋼板Ｋｔが切り落とされると、回収ロボット２０の吸着保持部３１が正常にサンプル鋼板Ｋｔを吸着保持することができない。

そこで、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、吸着保持領域Ｂと異なる位置に切り落とされたサンプル鋼板Ｋｔの上方に吸着保持部３１を移動する。
次いで、図５（ｂ）に示すように、姿勢矯正部３５の矯正用伸縮シリンダ４０の伸長動作により、複数の爪３９がシリンダ保持板３２の面方向に直交する方向に回動していく。この動作により、複数の爪３がサンプル鋼板Ｋｔの幅方向の一側を押圧し、サンプル鋼板Ｋｔは吸着保持領域Ｂに重なる位置まで移動するので、スクラップゲート１５及び傾斜テーブル１６上の姿勢が矯正される。

次いで、図５（ｃ）に示すように、吸着保持部３１の複数の吸着用伸縮シリンダ３３の伸長動作を行うことでサンプル鋼板Ｋｔの上面に複数の電磁吸着部３４を当接し、各電磁吸着部３４の電磁石に電流を流し、サンプル鋼板Ｋｔに対して電磁吸着力を発生させる。
電磁吸着部３４がサンプル鋼板Ｋｔを吸着保持した回収ロボット２０は、図１に示すように、吸着保持部３１を貼付・照合部２１まで移動してサンプル鋼板Ｋｔにラベルを貼り付け、照合作業を行い、次いで、吸着保持部３１を回収バッグ２２の上方まで移動し、電磁吸着部３４の電磁石への通電を停止してサンプル鋼板Ｋｔへの電磁吸着力を無くすことで、サンプル鋼板Ｋｔを回収ロボット２０に一時的に回収される。

次に、本実施形態のサンプル鋼板の回収ロボットの効果について説明する。
出側シャー１３に切断され、スクラップゲート１５及び傾斜テーブル１６上に一時的にストックされるサンプル鋼板Ｋｔは、吸着保持領域Ｂと異なる位置（平面視において吸着保持領域Ｂより鋼帯２の進行方向の下流側）にストックされても、回収ロボット２０の吸着保持部３１が吸着保持領域Ｂの上方に移動した際に、吸着保持部３１の姿勢矯正部３５が動作することで、サンプル鋼板Ｋｔは吸着保持領域Ｂに重なる位置まで自動的に姿勢が矯正される。

したがって、回収ロボット２０の吸着保持部３１は、サンプル鋼板Ｋｔを正常に吸着保持することができるとともに、作業員がサンプル鋼板Ｋｔを吸着保持領域Ｂに移動させる必要もないので、省力化を図りながら安全性を十分に確保することができる
また、吸着保持部３１の姿勢矯正部３５は、矯正用伸縮シリンダ４０からリンク部材３８、回転軸３７を介して回転力が伝達された複数の爪３９が、ラインの幅方向に並んで閉状態に配置されている複数のスクラップゲート１５の間を通過してサンプル鋼板Ｋｔの幅方向の一側を押圧し、吸着保持領域Ｂに重なる位置まで移動する簡便な構成としているので、回収ロボット２０に費やす設備コストの低減化を図ることができる。

１３…出側シャー、２０…回収ロボット、２１…貼付・照合部、２２…回収バッグ、２３…安全柵、２５…水平回転部、２６，２８，３０…回転軸、２７，２９…アーム、３１…吸着保持部、３２…シリンダ保持板、３３…吸着用伸縮シリンダ、３４…電磁吸着部、３５…姿勢矯正部、３６…リミットスイッチ、３７…吸着保持部の回転軸、３８…リンク部材、３９…爪、４０…矯正用伸縮シリンダ、Ｋｔ…サンプル鋼板，Ｂ…吸着保持領域

Claims (3)

1. 鋼帯製造ラインの途中に、上流から搬送されてきた鋼帯の一部を剪断する剪断装置及び切断された前記鋼帯の一部をサンプル鋼板として一時的にストックするストックヤードが設置されており、前記ストックヤードにストックしたサンプル鋼板を回収し、前記鋼帯製造ラインの外部に設けた回収部まで搬送するサンプル鋼板の回収ロボットであって、
   前記ストックヤードにストックされた前記サンプル鋼板を吸着保持する吸着保持部と、
   この吸着保持部を、前記ストックヤード上の吸着保持領域と前記回収部との間を移動させる移動機構部と、
   前記サンプル鋼板が前記ストックヤード上の前記吸着保持領域から異なる位置でストックされたときに、前記吸着保持領域に重なる位置まで前記サンプル鋼板を移動させて姿勢を矯正する姿勢矯正部と、を備えたことを特徴とするサンプル鋼板の回収ロボット。
2. 前記吸着保持部は、前記ストックヤードを横切る大きさに設定されたシリンダ保持板と、先端が下方に向けて伸長するように前記シリンダ保持板に配置した複数の吸着用伸縮シリンダと、各吸着用伸縮シリンダの下端に設けた電磁吸着部とを備え、
   前記姿勢矯正部は、前記ストックヤードを横切るように前記シリンダ保持板の下流側に、一体に設けられており、
   前記姿勢矯正部が前記吸着保持領域に重なる位置まで前記サンプル鋼板を移動させたときに、前記吸着保持部の前記吸着用伸縮シリンダが前記サンプル鋼板の上面に向けて伸長し、各吸着用伸縮シリンダの前記電磁吸着部が前記サンプル鋼板の上面に電磁吸着することを特徴とする請求項１記載のサンプル鋼板の回収ロボット。
3. 前記姿勢矯正部は、前記シリンダ保持板の下流側にストックヤードを横切るように延在し、前記シリンダ保持板に回転自在に支持された回転軸と、この回転軸の軸方向に所定間隔をあけて固定された複数の爪と、前記回転軸に回転動作を伝達する回転駆動部を備え、
   前記姿勢矯正部の回転駆動部が前記回転軸に回転動作を伝達すると、前記回転軸とともに回転する複数の爪が、前記サンプル鋼板の下流側の一側を押圧し、当該サンプル鋼板を前記吸着保持領域に重なる位置まで移動させることを特徴とする請求項２記載のサンプル鋼板の回収ロボット。

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