JP2013199301A - クレードル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の鋼管を結束させるに際し、鋼管のクレードル部への落下を自重落下とせず、１本ずつクレードル部に収納することにより、鋼管の落下時に発生する鋼管同士の接触による騒音や打ち疵を抑制することが可能なクレードル装置を提供する。
【解決手段】搬送部１０を搬送されてきた鋼管Ｐを収納するクレードル装置１であって、前記搬送部１０から鋼管Ｐが搬入されるクレードル部１５と、前記クレードル部１５に配置される収縮自在なベルト３０と、前記搬送部１０と前記クレードル部１５との境界である搬入口１２に設けられる開閉自在なストッパー２０と、前記ベルト３０の収縮および前記ストッパー２０の回動を制御する制御部４０と、を備え、前記制御部４０は鋼管Ｐが前記クレードル１５部に一本ずつ搬入されるように前記ストッパー２０の制御を行い、かつ、前記クレードル部１５に搬入された鋼管Ｐの本数に応じて前記ベルト３０を伸長する制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼管結束を行う際に用いられるクレードル装置に関する。

製造された鋼管は検査場での検査や、精整工程等を経て、搬送装置によってクレードル装置に搬送され、その後クレードル装置に投入された鋼管は所定の本数に結束され、天井クレーン等によって鋼管が用いられる所定の場所に搬送される。図５は、従来より用いられている一般的なクレードル装置１００の説明図である。図５に示す従来のクレードル装置１００は、略Ｕ字形状のクレードル部１０２と、鋼管Ｐをクレードル部１０２まで搬送し投入を行う投入部１０３から構成されている。投入部１０３は例えば上部固定スキッドである。

図５に示す、一般的なクレードル装置１００において、鋼管Ｐを結束させる場合、略Ｕ字形状のクレードル部１０２の端部上方に投入部１０３が設けられているため、鋼管Ｐがクレードル部１０２の内底部に投入される際に、既にクレードル部１０２内に投入済みである鋼管との衝突が発生する。これにより、鋼管Ｐ同士の衝突による衝突音の発生や、鋼管Ｐへの打ち疵の発生が懸念され、問題となっていた。

そこで、特許文献１にはクレードル部の開口部に帯状体を設け、湾曲自在な帯状体に鋼材を載せて、落下速度を低減させることが可能なクレードル装置が開示されている。また、特許文献２には内部に可撓性長尺部材を設け、管材同士の衝突や管材の荷崩れ等を防止する管材の収納装置（クレードル装置）が開示されている。また、特許文献３にはキッカーと転回腕を用いて効率的に丸鋼の結束を行う結束用整形装置が開示されている。また、特許文献４にはクレードル内部にベルトを設け、管棒材の落下に合わせてベルトを送り出すことで管棒材の衝突による騒音を抑え、打ち疵をなくすことのできるクレードル装置が開示されている。

特開昭５４−０１４８９５号公報 実開昭５２−１０５２７９号公報 特開昭５４−９２４９４号公報 特開平６−３１２７１６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のクレードル装置においては、帯状体に載せられた鋼材を、落下速度を減速させた状態で自重によって落下させるため、鋼材の重量が大きい場合には、落下速度を十分に低減することができず、鋼材の落下による騒音が生じてしまう恐れがあった。

また、上記特許文献２に記載のクレードル装置においては、所定の高さである搬送傾斜台から管材をロールを用いて落下させている。この時、管材の落下は自重によるものであるため、落下による騒音が必ずしも抑えられない場合があった。

また、上記特許文献３に記載の結束用整形装置においては、整形溝に複数の丸鋼を転回腕の傾斜によって降下させるため、丸鋼同士の接触による荷崩れ現象は避けられず、加えて、その降下は丸鋼の自重によるものであるため、騒音の発生も十分に抑えられないといった問題点があった。

さらに、上記特許文献４に記載のクレードル装置においては、ベルト４に複数の管棒材を互いに接触した状態で落下させる際に、その落下が管棒材の自重によるものであるため、管棒材の荷崩れ現象や、騒音の発生は十分に防止できない恐れがあった。

そこで、上記事情に鑑み、本発明の目的は、複数の鋼管を結束させるに際し、鋼管のクレードル部への落下を自重落下とせず、１本ずつクレードル部に収納することにより、鋼管の落下時に発生する鋼管同士の接触による騒音や打ち疵を抑制することが可能なクレードル装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によれば、搬送部を搬送されてきた鋼管を収納するクレードル装置であって、前記搬送部から鋼管が搬入されるクレードル部と、前記クレードル部に配置される収縮自在なベルトと、前記搬送部と前記クレードル部との境界である搬入口に設けられる開閉自在なストッパーと、前記ベルトの収縮および前記ストッパーの回動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は鋼管が前記クレードル部に一本ずつ搬入されるように前記ストッパーの制御を行い、かつ、前記クレードル部に搬入された鋼管の本数に応じて前記ベルトを伸長する制御を行う、クレードル装置が提供される。

上記クレードル装置においては、前記クレードル部内に収納された鋼管の上面位置を検出するラインセンサーと、前記搬入口における鋼管の通過の有無を検出する近接センサーとを備え、前記制御部は前記ラインセンサーおよび前記近接センサーにおける検出に基づいて制御を行ってもよい。また、前記ベルトは回転ドラムに接続し、該回転ドラムの稼動により長さ調節自在であってもよい。

また、別な観点からの本発明によれば、搬送部を搬送されてきた鋼管をクレードル部に収納させる鋼管の収納方法であって、前記搬送部と前記クレードル部との境界である搬入口に設けられたストッパーによって鋼管を前記搬入口に停止させ、前記ストッパーの開放によって前記クレードル部内に鋼管を搬入すると同時に、前記クレードル部内に配置されたベルトを伸長させることで鋼管の収納空間を形成させ、鋼管が前記収納空間に収納されると同時に前記ストッパーを閉じ、次に搬送される鋼管を前記搬入口に停止させ、以上の工程を繰り返すことで複数の鋼管を前記クレードル部に一本ずつ搬入させる、鋼管の収納方法が提供される。

本発明によれば、複数の鋼管を結束させるに際し、鋼管のクレードル部への落下を自重落下とせず、１本ずつクレードル部に収納することにより、鋼管の落下時に発生する鋼管同士の接触による騒音や打ち疵を抑制することが可能なクレードル装置が提供される。

本発明の実施の形態にかかるクレードル装置の説明図である。 鋼管の収納工程を説明する説明図であって、（ａ）は鋼管収納工程開始前の様子を示し、（ｂ）は鋼管収納開始時の様子を示し、（ｃ）は鋼管が一本収納された様子を示し、（ｄ）は鋼管が三本収納された様子を示す。 集束された複数の鋼管を搬出する場合のクレードル装置概略図である。 実施例の測定結果を示すグラフである。 従来より用いられている一般的なクレードル装置の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態にかかるクレードル装置１の概略的な説明図である。なお、図１は鋼管Ｐをクレードル装置１に搬送し、装置内に搬入を行う際の様子を示す図である。図１に示すように、クレードル装置１は、例えば搬送用レール等である搬送部１０と接続しており、製造された鋼管Ｐが搬送部１０を通じてクレードル装置１の搬入口１２まで搬送される。また、クレードル装置１は、内部に鋼管を収納する上面の空いた空間Ａが形成されたクレードル部１５と、クレードル部１５に取り付けられるアーム１７によって構成されている。アーム１７はクレードル部１５の上面の一部を覆うように取り付けられ、アーム１７の下端部に取り付けられた例えばシリンダー等のアーム駆動部１８によって開閉可能となっている。

また、アーム１７の上端部（搬送部１０とクレードル部１５の境界）にはストッパー駆動部２１に接続されるストッパー２０が設置されており、ストッパー駆動部２１によってストッパー２０は開閉自在である。即ち、アーム１７の上端部が搬入口１２近傍に位置する際（図１に示す場合）には、搬入口１２がストッパー２０によって開閉する構成となっている。なお、図１においては、ストッパー２０が閉じた状態を図示しており、ストッパー２０によって搬送口１２に３本の鋼管Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）が停止させられている様子を図示している。

一方、クレードル部１５内の空間Ａには、搬入口１２近傍の支点ピン２３に固定され、アーム１７の上端部に設けられた支点ローラー２４を経由しクレードル部１５外部の回転ドラム２８に接続されるベルト３０が設置されている（ベルト３０は図１中に一点鎖線で示している）。ベルト３０は接続された回転ドラム２８の稼動（回転）によって長さの調節ができる構成となっており、空間Ａ内において収縮自在である。即ち、空間Ａ内においてベルト３０が支点ピン２３と支点ローラー２４に支持された状態で伸長した場合、空間Ａは、ベルト３０によって仕切られる２つの空間Ａ１とＡ２が形成されることとなる。この空間Ａ１、Ａ２の大きさはベルト３０の伸長した長さによって定まり、ベルト３０の伸長する長さは回転ドラム２８の稼動（回転）によって適宜変更可能であるため、空間Ａ１、Ａ２の大きさは回転ドラム２８の稼動（回転）を制御することにより好適に変更することができる。なお、空間Ａ１はベルト３０の上部に形成され、空間Ａ２はベルト３０の下方に形成されるものとし、以下では該空間Ａ１を収納空間Ａ１と呼称する。

また、クレードル装置１の上部（クレードル部１５の上部）には、発光部３５ａと受光部３５ｂから構成されるラインセンサー３５が設置されている。ラインセンサー３５によって鋼管Ｐが空間Ａ上面部を通過開始したときと、鋼管Ｐが空間Ａ上面部を通過し終えたときが検知される。加えて、鋼管Ｐがクレードル装置１内に収納された際には、収納空間Ａ１（空間Ａ）から上方に鋼管Ｐが突出しているか否か（クレードル部１５から鋼管Ｐが溢れているか否か）をこのラインセンサー３５によって検知できる構成となっている。

搬送部１０における搬入口１２近傍には、鋼管Ｐの搬入口１２到達を検知する近接センサー３８が設置され、鋼管Ｐが搬入口１２に到達するごとに、近接センサー３８によって鋼管Ｐの到達が検知される。

また、クレードル装置１の外部には、上記ラインセンサー３５および近接センサー３８において検出された信号を受け、この信号に基づき、ストッパー駆動部２１および回転ドラム２８の駆動・回転を制御する制御部４０が設けられている。即ち、制御部４０の制御によってストッパー２０の開閉が制御され、鋼管Ｐを所定のタイミングで収納空間Ａ１に搬入させることが可能である。加えて、制御部４０によって回転ドラム２８の回転を制御することによりベルト３０を好適な長さに調節することができ、これにより収納空間Ａ１の大きさを所定の大きさに制御することができる。なお、図１においては、制御部４０からストッパー駆動部２１への制御信号Ｓ１と、制御部４０から回転ドラム２８への制御信号Ｓ２をそれぞれ破線矢印によって図示している。

以上説明したように構成されるクレードル装置１において、鋼管Ｐがクレードル部１５（収納空間Ａ１）に収納される工程について図１および図２を参照して以下に説明する。図２は鋼管Ｐの収納工程を説明する説明図である。なお、本実施の形態では３本の鋼管Ｐ（搬入口１２から近い順にＰ１、Ｐ２、Ｐ３とする）を順次クレードル部１５の収納空間Ａ１に収納していく場合を例として説明する。また、複数本（４本以上）の鋼管Ｐを収納する場合には以下で説明する収納工程を順次繰り返すことで収納が可能である。

鋼管Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の収納を行うに際し、鋼管Ｐの収納前の状態は、図２（ａ）に示すようにベルト３０が伸長されておらず、クレードル部１５内に収納空間Ａ１が形成されていない状態である。図２（ａ）に示す収納前の状態から、先ず、図２（ｂ）に示すように鋼管Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順に搬送部１０において鋼管Ｐがクレードル装置１の搬入口１２まで搬送される。そして、鋼管Ｐ１の搬入口１２到達が近接センサー３８によって検知され、制御部４０にこの検知信号が送られる。そして、制御部４０の制御によってストッパー駆動部２１が稼動し、ストッパー２０が開放すると共に、鋼管Ｐ１がクレードル部１５内に搬入され始める。

なお、近接センサー３８では、鋼管Ｐ１が搬入口１２を通過したか否かの検知行われ、鋼管Ｐ１が搬入口１２を通過した後、近接センサー３８から鋼管Ｐ１が搬入口１２を通過した旨の信号が制御部４０に送られ、制御部４０の制御によってストッパー駆動部２１が稼動し、ストッパー２０が閉じられる。即ち、搬入口１２においては、ストッパー２０の開閉により鋼管Ｐが一本ずつクレードル部１５内に搬入される。

一方、鋼管Ｐ１がクレードル部１５内に搬入され始めると、ラインセンサー３５に鋼管Ｐ１の搬入開始が検知される。そして鋼管Ｐ１の搬入開始を示す信号が制御部４０に送られると、制御部４０の制御によって回転ドラム２８の回転が開始され、ベルト３０の伸長が開始される。ベルト３０が伸長することにより、クレードル部１５内には、収納空間Ａ１が形成され、形成された収納空間Ａ１内に鋼管Ｐ１が収納されることで、鋼管Ｐ１の収納は終了する。

ここで、ラインセンサー３５においては、鋼管Ｐ１の収納空間Ａ１上面部（クレードル部１５内の空間Ａ上面部）の通過終了（搬入終了）についても検知が行われる。鋼管Ｐ１の通過終了を示す信号が制御部４０に送られると、制御部４０の制御によって回転ドラム２８の回転が停止させられ、ベルト３０の伸長が停止される。これにより、収納空間Ａ１の拡張が停止することとなる。従って、収納空間Ａ１は、制御部４０の制御によって鋼管Ｐ１搬入中に、鋼管一本がちょうど収納される程度の大きさでもって形成される。

図２（ｃ）は鋼管Ｐ１の収納が終了した時のクレードル装置１の概略図である。図２（ｃ）に示すように、鋼管Ｐ１の収納終了時には、クレードル部１５内には鋼管一本がちょうど収納される程度の大きさの収納空間Ａ１がベルト３０によって形成される。即ち、鋼管Ｐ１のクレードル部１５への収納は、鋼管自重による落下で行われるのではなく、ベルト３０の上面に鋼管Ｐ１が載置された状態でベルト３０が徐々に伸長し、クレードル部１５内に収納空間Ａ１を形成させるのと共に、載置された鋼管Ｐ１がクレードル部１５内に収まることで行われる。

また、図２（ｃ）に示すように、鋼管Ｐ１の収納が終了すると共に、次に収納する鋼管Ｐ２が搬入口１２まで搬送され、鋼管Ｐ２の収納が開始される。鋼管Ｐ２や、鋼管Ｐ２以降に収納される鋼管（例えば鋼管Ｐ３）の収納工程は、上述した鋼管Ｐ１の収納工程と同様であるため、その説明は省略する。なお、既に収納空間Ａ１に収納された鋼管Ｐ（ここでは鋼管Ｐ１）が存在する場合、新たに収納される鋼管Ｐ（鋼管Ｐ２）は必ずしもベルト３０の直接接触して、ベルト３０の伸長と共に収納されるわけではないが、既に収納されている鋼管Ｐ（鋼管Ｐ１）の周面に接触した状態で収納が開始され、この状態で随時収納が進行するため、鋼管の自重によって収納空間Ａ１に鋼管Ｐが落下することはない。

図２（ｄ）は、以上説明した工程を繰り返し、鋼管Ｐ１〜Ｐ３の三本が収納された際のクレードル装置１の概略図である。上述したように、本実施の形態にかかるクレードル装置１では、鋼管Ｐが一本収納される際に、収納空間Ａ１が鋼管一本分に対応する空間だけ拡張される構成となっている。即ち、多数の鋼管Ｐをクレードル装置１に収納する場合、図２（ａ）〜（ｄ）に示すような工程が複数回繰り返され、図１等に示すクレードル部１５内の空間Ａに鋼管が充填されるまで、鋼管の収納が行われる。

また、所定数の鋼管Ｐがクレードル装置１に収納された後には、結束・集束された鋼管Ｐをクレードル装置１内から例えば天井クレーン等によって吊り上げ、搬出する場合がある。図３は、結束・集束された複数の鋼管Ｐを搬出する場合のクレードル装置１概略図である。

図３に示すように、収納された複数の鋼管Ｐを天井クレーン等によってまとめて搬出する場合、クレードル装置１の開閉可能なアーム１７が開放状態にされる。アーム１７がアーム駆動部１８によって開閉自在であることにより、図３に示すように複数の鋼管Ｐをクレードル装置１に収納した後、まとめて搬出させる場合に、その搬出を非常に容易に行うことが可能となる。

以上説明したような工程で鋼管Ｐのクレードル装置１への収納が行われる場合、クレードル部１５内の空間Ａに鋼管Ｐの収納が開始されると同時に、その鋼管Ｐ一本に対応する大きさの収納空間Ａ１が形成され、ベルト３０の上面に鋼管Ｐが載置された状態でベルト３０が徐々に伸長し、載置された鋼管Ｐが収納空間Ａ１に収まる。そのため、鋼管Ｐ収納時に鋼管の自重による落下は一切発生せず、鋼管Ｐがクレードル部１５内に落下する際に発生する、鋼管同士の接触・衝突等による騒音や打ち疵等が効率的に防止される。

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の実施例として、外径７０ｍｍ、肉厚３．５５ｍｍ、長さ６６３９ｍｍの鋼管３０本を、図１に示す構成である本発明にかかるクレードル装置と、図５に示す構成である従来のクレードル装置に収納させ、各クレードル装置から１．５ｍ離れた位置での騒音を測定した。測定結果をグラフ化したものを図４に示す。なお、図４における各プロット点は、鋼管を一本ずつ収納していった時の、一本ごとに発生した騒音の測定値を表している。

図４に示すように、本発明にかかるクレードル装置を用いて鋼管の収納を行った場合、従来のクレードル装置を用いた場合に比べ、落下高さを抑えることができ、結果として騒音が極めて低減されていることが分かった。

本発明は、鋼管結束を行う際に用いられるクレードル装置に適用される。

１…クレードル装置
１０…搬送部
１２…搬入口
１５…クレードル部
１７…アーム
１８…アーム駆動部
２０…ストッパー
２１…ストッパー駆動部
２３…支点ピン
２４…支点ローラー
２８…回転ドラム
３０…ベルト
３５…ラインセンサー
３８…近接センサー
４０…制御部
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…鋼管
Ａ…空間
Ａ１…収納空間

Claims (4)

1. 搬送部を搬送されてきた鋼管を収納するクレードル装置であって、
   前記搬送部から鋼管が搬入されるクレードル部と、
   前記クレードル部に配置される収縮自在なベルトと、
   前記搬送部と前記クレードル部との境界である搬入口に設けられる開閉自在なストッパーと、
   前記ベルトの収縮および前記ストッパーの回動を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は鋼管が前記クレードル部に一本ずつ搬入されるように前記ストッパーの制御を行い、かつ、前記クレードル部に搬入された鋼管の本数に応じて前記ベルトを伸長する制御を行う、クレードル装置。
2. 前記クレードル部内に収納された鋼管の上面位置を検出するラインセンサーと、前記搬入口における鋼管の通過の有無を検出する近接センサーとを備え、
   前記制御部は前記ラインセンサーおよび前記近接センサーにおける検出に基づいて制御を行う、請求項１に記載のクレードル装置。
3. 前記ベルトは回転ドラムに接続し、該回転ドラムの稼動により長さ調節自在である、請求項１または２に記載のクレードル装置。
4. 搬送部を搬送されてきた鋼管をクレードル部に収納させる鋼管の収納方法であって、
   前記搬送部と前記クレードル部との境界である搬入口に設けられたストッパーによって鋼管を前記搬入口に停止させ、
   前記ストッパーの開放によって前記クレードル部内に鋼管を搬入すると同時に、前記クレードル部内に配置されたベルトを伸長させることで鋼管の収納空間を形成させ、
   鋼管が前記収納空間に収納されると同時に前記ストッパーを閉じ、次に搬送される鋼管を前記搬入口に停止させ、
   以上の工程を繰り返すことで複数の鋼管を前記クレードル部に一本ずつ搬入させる、鋼管の収納方法。