JP2578585B2 - 山形鋼自動加工方法とその設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願に係る発明は、多くのサ
イズの山形鋼素材を自動的に移送して機械加工を施した
後、所定長さに切断して多数の山形鋼製品を得て、それ
らの山形鋼製品の長さに応じて分別し所定位置に搬出す
る山形鋼自動加工方法とその加工設備に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の山形鋼を加工するための設備とし
ては、数本の山形鋼素材（加工機械における加工前の山
形鋼をいい、以下、素材ともいう。）を搬入反転装置上
に積み重ねておき、作業者が作業状況を確認しながら１
本ずつ搬入反転させて山形頂部が下方に向くように搬入
後、手動操作によって山形鋼後端の一方の歯を側方から
グリップし、そして、数値制御工作機械（N.C.工作機
械）を作動させて、各種機械加工を行う加工機械内に移
送することにより予め設定されている指令値によって素
材の所定位置への刻印，穴明け，切断等の各種加工動作
を繰り返し、素材１本から複数本の山形鋼製品（加工機
械における加工後の山形鋼をいい、以下、製品ともい
う。）を得ており、加工機械の出口側から搬送された製
品は、素材１本から得たものを所定の搬出場所において
一括して反転させることにより搬出している。その後、
この一括搬出した製品を作業者が長さに応じた製品ごと
に仕分けをして分別し、それぞれの製品は次の後加工設
備や現地組立場所へと搬出されている。

【０００３】なお、この種の従来技術として、特公昭51
-12872号公報記載の発明があるが、この発明は、建築構
造物などに用いられるリップ溝形鋼や軽量溝形鋼などの
素材を梱包段積状態のままから自動的に送り出して加工
する装置であり、この発明では、この出願に係る発明が
対象とする多くのサイズの山形鋼を迅速に自動加工する
設備に応用することはできない。

【０００４】また、加工機械に関する従来技術として
は、特公平3-2569号公報記載の発明があるが、この発明
は打抜き穴を開けるためのパンチング装置に関するもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多くの山形
鋼製品が使用される構造物として、例えば送電鉄塔があ
るが、この送電鉄塔には、約５０mm〜１０ｍ程度の長さ
を有する多くのサイズの山形鋼が使用されている。しか
も、これらの山形鋼には、各々異なった位置に穴加工を
施す場合や、穴加工後に一部を屈曲させる曲げ加工を施
す場合もあり、多種多様な加工が必要となる。その上、
送電鉄塔１基分の山形鋼製品の数は非常に多いため、数
多い山形鋼製品に上記多種多様な加工を施すには非常に
多くの労力と時間を要する作業となっている。

【０００６】従って、上記従来の加工機械によりこのよ
うな山形鋼製品を得ようとすると、まず、搬入反転装置
上に積み重ねた数本の素材、例えば１．５ｍ〜１３．５
ｍの素材を作業者が１本ずつ山形頂部が下方に向くよう
に搬入反転させた後、手動操作によって後端の一方の歯
を側方からグリップするため、素材の連続供給ができ
ず、素材搬入のためのクレーン待ち時間が長時間となっ
てクレーンの稼働率が低下し、設備全体としての効率が
低下してしまう。しかも、素材が確実にグリップされた
ことを作業者が手動で確認する必要があるため、この点
でも連続的な作業が困難となり更に設備全体としての作
業効率を低下させてしまう。

【０００７】一方、このような山形鋼は、Ｖ字状の両歯
部に加工を要するため、加工機械のポンチ等が予め４５
度の角度に設定されている。従って、山形鋼の加工機械
内への移送も山形鋼頂部が下方に向くようなＶ字状によ
って行われている。そのため、上記従来技術では素材後
端の一方の歯を側方からグリップして移送しているが、
グリップした状態ではこのグリップ部が加工機械内へ進
入することができず、例えば、１３．５ｍの素材であっ
ても３ｍ程度の加工機械のほぼ全長分に相当する残材が
発生してしまうため、多くの無駄を生じる生産効率の悪
い設備となっている。

【０００８】更に、製品の搬出にあっては、素材１本分
から得た複数の製品を一括して反転させることにより搬
出し、その後に製品ごとの仕分けを行う分別作業を作業
者が行っているため、この分別作業に多くの時間と労力
を要することとなり、これによっても作業効率の低下を
招いている。

【０００９】従って、従来の加工設備では、山形鋼素材
の搬入反転とそのグリップ及び製品の搬出が非常に煩雑
で、しかも多くの労力と時間を要する作業となっている
ため、効率のよい山形鋼の加工を行うことができない。
そのため、近年、山形鋼加工設備の合理化とともに、自
動化が切望されている。

【００１０】この出願に係る発明は上記課題に鑑みて、
山形鋼素材の搬入から反転移送，加工及び搬出までを自
動的に行うことができる山形鋼自動加工方法を提供する
ことを一つの目的とし、該加工方法により山形鋼を連続
的に自動加工できる設備を提供することをもう一つの目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る山形鋼自動加工方法は、山形鋼素材
を所定間隔で順次供給し、該素材の１本を山形頂部が下
方を向くように反転させてガイド部材上に載せ、該反転
させた素材の山形頂部後端をグリッパにより挟持して移
送するとともに素材先端部を検出し、該検出した素材を
加工機械内に移送して該加工機械により所定位置に機械
加工するとともに所定寸法で切断し、該切断した山形鋼
製品を搬送して該山形鋼製品の長さに応じた所定位置で
反転させて所定間隔で順次搬出することを特徴とするも
のである。

【００１２】請求項２に係る山形鋼自動加工設備は、山
形鋼素材を所定間隔で順次供給する素材供給装置と、該
供給した素材の１本を山形頂部が下方を向くように反転
させてガイド部材上に載せる搬入反転装置と、該反転さ
せた素材の山形頂部後端を挟持するグリッパを有すると
ともに該素材を移送して素材先端部を検出する定寸移送
装置と、該定寸移送装置により移送する素材の所定位置
に機械加工するとともに該加工後に所定寸法で切断する
加工機械と、該切断した山形鋼製品を搬送する移送装置
と、該移送装置により搬送した山形鋼製品を長さに応じ
た所定位置で反転させて所定間隔で順次搬出する搬出反
転装置とから構成したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項３に係る山形鋼自動加工設備は、上
記請求項２の山形鋼自動加工設備において、移送装置
に、山形鋼製品の超短材を搬出する超短材搬出機構を組
み込んだことを特徴とするものである。

【００１４】請求項４に係る山形鋼自動加工設備は、上
記請求項２又は請求項３の山形鋼自動加工設備におい
て、搬出反転装置を、加工機械から搬送した山形鋼製品
の完成品と半成品とを分別して搬出する完成品搬出反転
装置と半成品搬出反転装置とを搬送ラインを挟むように
並設して構成したことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】請求項１に係る山形鋼自動加工方法によれば、
山形鋼素材を所定間隔で順次供給して、この素材の１本
を山形頂部が下方を向くように反転させてガイド部材上
に載せ、反転させた素材の山形頂部後端をグリッパによ
り挟持して移送するとともに素材先端部を検出し、検出
した素材を加工機械内に移送して該加工機械により所定
位置に機械加工するとともに所定寸法で切断して、切断
した山形鋼製品を搬送して製品の長さに応じた所定位置
で反転させて所定間隔で順次搬出することにより、山形
鋼素材の搬入から山形鋼製品の搬出までを連続的に行う
自動加工ができる。

【００１６】請求項２〜４に係る山形鋼自動加工設備に
よれば、山形鋼素材が素材供給装置により所定間隔で順
次供給され、供給された素材の１本が搬入反転装置によ
り山形頂部が下方を向くように反転させられてガイド部
材上に載せられ、反転させられた素材は定寸移送装置に
よりグリッパで山形頂部後端が挟持されるとともに移送
されて素材先端部が検出され、その後、この定寸移送装
置により素材が加工機械内を移送され、加工機械により
移送する素材の所定位置に機械加工するとともに加工後
に所定寸法で切断される。切断された山形鋼製品は移送
装置により搬送されて搬出反転装置により長さに応じた
所定位置で反転させられ所定間隔で順次搬出されるの
で、山形鋼素材の搬入から加工及び製品の搬出までを連
続的に行うことができる。

【００１７】特に、請求項３に係る山形鋼自動加工設備
によれば、超短材搬出機構を組み込んだ移送装置によ
り、超短材を搬出反転装置に移送する前に搬出すること
ができる。

【００１８】また、特に請求項４に係る山形鋼自動加工
設備によれば、搬出反転装置の搬送ラインを挟んで並設
した完成品搬出反転装置と半成品搬出反転装置とによ
り、加工機械から搬送した山形鋼の完成品と半成品とを
分別して搬出することができる。

【００１９】

【実施例】以下、この出願に係る発明の一実施例を図面
に基づいて説明する。図１は山形鋼自動加工設備全体の
配置を示す平面図であり、図２は同設備の素材供給装置
側の概略を示す側面図、図３は同設備の搬出反転装置側
の概略を示す側面図である。

【００２０】まず、この実施例に係る山形鋼自動加工設
備の全体構成を説明すると、図１に示すように、図にお
いて左側上部に山形鋼素材１の長手方向が左右方向に向
いた状態で図の上方から下方へと所定間隔で順次供給す
る素材供給装置Ａが設けられており、この素材供給装置
Ａの供給先には、図２にも示すような、素材１の１本を
山形頂部が下方に向くようなＶ字状に反転させてガイド
部材Ｃ上に載せる搬入反転装置Ｂが設けられている。

【００２１】また、このガイド部材Ｃ上には、反転させ
た素材１の山形頂部後端を挟持するグリッパ２を有する
とともに、この素材１を図において右側に移送して素材
先端部を検出する定寸移送装置Ｄが設けられている。

【００２２】そして、ガイド部材Ｃの延長線上には、上
記定寸移送装置Ｄにより移送する素材１の所定位置に機
械加工するとともに所定寸法で切断する加工機械Ｅが設
けられている。この実施例では、刻印機３と穴明機４と
切断機５とを具備した加工機械Ｅが設けられている。

【００２３】この加工機械Ｅの出口側には切断した山形
鋼製品６を搬送するための移送装置Ｆが設けられてお
り、この実施例では、この移送装置Ｆに、超短材の山形
鋼製品を下方に搬出するための超短材搬出機構Ｇが組み
込まれている。

【００２４】そして、この超短材搬出機構Ｇで搬出する
超短材よりも長い製品は、更に移送装置Ｆにより右方へ
と搬送され、図において右端に設けられた搬出反転装置
Ｈにより山形鋼製品６の長さに応じた所定位置で、図３
に示すように反転させられて所定間隔で順次搬出され
る。この実施例では、加工機械Ｅから搬送した山形鋼製
品６の完成品と半成品とを分別して搬出するための完成
品搬出反転装置Ｈ₁ と半成品搬出反転装置Ｈ₂ とが搬送
ラインＬを挟んで並設されており、図において上側が完
成品搬出反転装置Ｈ₁ で、下側が半成品搬出反転装置Ｈ
₂ に形成され、それぞれの装置Ｈ₁,Ｈ₂ によって図の上
下方向へ順次搬出された山形鋼製品６は、梱包工程ある
いは別加工の後工程へと運ばれて行く。

【００２５】また、上記各装置は図示しない制御装置に
よって数値制御（NC）されており、予め設定された値に
よって山形鋼素材１の搬入から加工後の山形鋼製品６の
搬出まで、全て自動運転されるように構成されている。
従って、常時、作業者が介在するのは山形鋼素材１の搬
入作業と加工後の山形鋼製品６の搬出作業のみとなる。

【００２６】次に、上記山形鋼自動加工設備Ｐにおける
各構成装置について詳細に説明する。

【００２７】図４の平面図及び図５の反転作動図に示す
ように、素材供給装置Ａは、上記図２に示すように、複
数（図では６本）の山形鋼素材１の山形頂部が上方斜め
方向に向いた状態で駆動モータ７ａで駆動する供給コン
ベア７により、この実施例では約６０度の角度で保持さ
れたまま所定間隔で連続的に移送されるように構成され
ている。そして、搬入反転装置Ｂ付近の所定位置に到達
すると昇降機８により所定高さまで上昇させられる（図
２参照）。この時、素材１に所定角度、この実施例では
約６０度の角度を設けているので荷崩れを生じることは
ない。

【００２８】このようにして素材供給装置Ａにより供給
された素材１は、その上端の１本が搬入反転装置Ｂの保
持具１０により反転させられてガイド部材Ｃの一例であ
るローラコンベア９上に載せられる。この保持具１０
は、図２及び図４に示す駆動源たるロータリアクチュエ
ータ１０ａにより中間歯車１０ｂを介して回動させられ
る。

【００２９】この搬入反転装置Ｂは、この実施例では電
磁石機構が用いられており、図５に示すように、搬入反
転装置Ｂの保持具１０が回動して先端に設けられた電磁
石１１が励磁され、一方、昇降機８により素材１が上昇
させられると、電磁石１１が素材１を吸着し、約１２０
度逆方向に回動して素材１の山形頂部Ｔが下方に向くよ
うにローラコンベア９上に載せられている。この時、保
持具１０の当接面がＶ字状に形成されているため、素材
１をローラコンベア９上に載せる前に電磁石１１の励磁
を切ってフリー状態にすることにより、載せる時にロー
ラコンベア９と素材１とが当接した時の外力が作用しな
いようにしている。このようにして、素材１は山形頂部
Ｔが真下方向となるような、いわゆるＶ字状でローラコ
ンベア９上に載せられている。

【００３０】そして、この素材１の後端、つまり図１に
おいて左端が、定寸移送装置Ｄの先端である右端の基準
面１２に当接するように駆動ローラ１３で左方向に移送
し図示しない基準面センサで素材１を確認すると、定寸
移送装置Ｄの図において右端に設けられたグリッパ２に
より挟持される。

【００３１】このグリッパ２は、図６(a) の側面図と
(b) の正面図に示すように、山形鋼の山形頂部Ｔを挟持
するもので、定寸移送装置Ｄが設けられたローラコンベ
ア９上で移動自在なＶ形案内部材１４の先端に設けられ
ており、山形鋼素材１の頂部外側が沿うようにＶ形に形
成された下爪２ａと、頂部内側を押圧して挟持する上爪
２ｂとにより構成されており、下爪２ａの後端が素材１
の位置決めのための基準面１２となっている。

【００３２】そして、この基準面１２に素材１が当接し
た状態で操作ロッド１５を操作して上爪２ｂによって下
爪２ａとの間で素材１が確実に挟持される。この時、上
爪２ｂの角度を操作ロッド１５の伸長量によって検出
し、所定の角度範囲内にあると確実に挟持されたことと
して確認している。

【００３３】このようにしてグリッパ２により確実に挟
持された素材１は、図１及び図４に示すように、定寸移
送装置ＤのＶ形案内部材１４とともに上記ローラコンベ
ア９と平行に設けられたレール１６に沿って定寸移送装
置Ｄによって移送される。この時、両爪２ａ，２ｂ及び
作動ロッド１５はローラコンベア９下端の隙間内を自由
に移動する。

【００３４】この移送は、第１移送が加工機械Ｅの入口
部におけるセンサ１７までの移送で、この第１移送によ
り搬入された素材１の先端部を検出しており、この先端
部が原点となって次の第２移送が行われる。また、この
時、素材１の長さも計測しており、予め制御装置に入力
された値との差を検出している。

【００３５】その後、第２移送として素材１を加工機械
Ｅ内に移送して、予め制御装置に入力されている所定位
置に、この実施例では刻印機３による刻印と、穴明機４
による穴明加工を施し、加工終了後、予め制御装置に入
力されている所定寸法に切断機５によって切断される。
なお、これらの加工は移送，固定，加工の動作は連続的
に行われている。また、この実施例では上記穴明加工は
ダイスとパンチを使用した打抜き加工によって行われて
いる。

【００３６】この時、定寸移送装置Ｄのグリッパ２が素
材１の山形頂部Ｔをグリップしているため、このグリッ
パ２も加工機械Ｅ内部の下方の隙間内へと入って切断機
５近傍まで進行することができるので、残材を極めて少
なく、例えば２００mm以下にすることができる。

【００３７】この切断された山形鋼製品６は、図７の平
面図に示すように、加工機械Ｅの出口側に設けられた移
送装置Ｆによって搬送ラインＬ上を搬送されて行く。こ
の移送装置Ｆは、Ｖ字状に複数のローラが設けられたロ
ーラコンベア１８によって構成されており、駆動モータ
１９が設けられた駆動ローラ１９ａによって図の右側へ
と山形鋼製品６が搬送される。また、この実施例では移
送装置Ｆに超短材搬出機構Ｇが組み込まれており、この
超短材搬出機構Ｇは、この実施例では、０．４ｍ以下の
山形鋼製品６を下方に搬出するための第１超短材搬出機
構Ｇ₁ と、０．４ｍ〜０．９ｍの山形鋼製品６を下方に
搬出するための第２超短材搬出機構Ｇ₂とが連設されて
いる。

【００３８】上記第１超短材搬出機構Ｇ₁ は、加工機械
Ｅから搬送される山形鋼製品６が０．４ｍ以下の場合に
は、加工機械Ｅ出口部の移送装置Ｆに設けられた左右の
ローラコンベア１８及び駆動モータ１９の所定距離分
を、移送装置Ｆの側部に設けられた２本のシリンダ２１
によって左右に開放するものであり、ローラ１８ａが所
定距離分左右に開放されると超短材製品６（０．４ｍ以
下）は搬送路を失って下方へと搬出される。

【００３９】また、第２超短材搬出機構Ｇ₂ は、加工機
械Ｅから搬送される山形鋼製品６が０．４ｍ〜０．９ｍ
以下の場合に搬出するものであり、この検出は、所定間
隔（約０．９ｍ）で設けられた図示しない第１センサと
第２センサとを使用し、製品が第１センサを通過した
後、第２センサを通過する前に第１センサを通過した場
合には０．９ｍ以下であると判断するものである。そし
て、製品が０．９ｍ以下と判断した場合、移送装置Ｆの
左右のローラ１８ａの片側（この実施例では上側）を所
定距離分にわたってシリンダ２２で傾倒させるものであ
る。このローラ１８ａは所定距離分にわたってヒンジ２
０により回動自在に支持されている。従って、片側のロ
ーラ１８が所定距離分傾倒させられると製品は搬送路を
失って下方へと搬出される。なお、この搬出側にはシュ
ート２３が設けられている。

【００４０】この超短材搬出機構Ｇの後方には、図８の
平面図に示すように、０．９ｍ以上の山形鋼製品６を搬
出するための搬出反転装置Ｈが設けられており、この実
施例では上述したように、加工機械Ｅから搬送した山形
鋼製品６の完成品と半成品とを分別して搬出するための
完成品搬出反転装置Ｈ₁ と半成品搬出反転装置Ｈ₂ とが
搬送ラインＬを挟んで並設され、しかも、この実施例で
は、多くのサイズの製品に対応すべく、それぞれの装置
Ｈ₁,Ｈ₂ に０．９ｍ〜３．０ｍまでを搬出する短材搬出
ゾーンｚ₁ と、３．０ｍ〜６．０ｍまでを搬出する中材
搬出ゾーンｚ₂と、６．０ｍ〜１０．０ｍまでを搬出す
る長材搬出ゾーンｚ₃ とが形成されている。

【００４１】これらのゾーンｚ₁,ｚ₂,ｚ₃ における製品
６の長さを検出する方法は、上記第２超短材搬出機構Ｇ
₂ における検出機構と同様に、製品長に応じた所定間隔
で設けられた図示しない２個のセンサを用い、製品６が
最初のセンサを通過した後、次のセンサを通過するまで
に最初のセンサを通過するか否かにより判断しており、
短材搬出ゾーンｚ₁ ，中材搬出ゾーンｚ₂ 及び長材搬出
ゾーンｚ₃ に搬出する各山形鋼製品６のサイズに応じた
位置にセンサが設けられている。

【００４２】なお、この実施例では、短材搬出ゾーンｚ
₁ と中材搬出ゾーンｚ₂ とを同時に動かすことにより長
材搬出ゾーンｚ₃ を形成しているためフロアスペースを
少なくすることができる。この場合、短材又は中材が搬
出されるとそれぞれの搬出コンベア２４又は２５のみが
作動し、長材が搬出されると両搬出コンベア２４，２５
が作動して搬出する。これら搬出コンベア２４，２５は
それぞれ駆動モータ２４ａ，２５ａで駆動されている。
そして、これらの装置Ｈ₁,Ｈ₂ には、上記サイズの山形
鋼製品６を反転させるための短材及び中材用の反転機２
６がそれぞれ設けられている。

【００４３】これらの反転機２６は、移送装置Ｆの駆動
モータを有するローラコンベア２７により搬送されてく
る山形鋼製品を、千鳥状に配置された電磁石２８により
下方から電磁的に吸着して持ち上げ、上述した図３に示
すように、約１８０度反転させてそれぞれの装置Ｈ₁,Ｈ
₂ の搬出コンベア２４，２５上に製品を載せるものであ
り、図８の上記短材搬出ゾーンｚ₁ のみか、中材搬出ゾ
ーンｚ₂ のみか、これらが共に作動して長材搬出ゾーン
ｚ₃ 全体として作動するように構成されている。しか
も、搬送されてくる山形鋼製品６に応じて、完成品搬出
反転装置Ｈ₁ 側か半成品搬出反転装置Ｈ₂ 側のいずれか
が作動するため、いずれかの反転機２６が搬出コンベア
２４上へ反転した後には次の山形鋼製品６が搬送ライン
Ｌ上に搬送されているので、同一の円弧を描いて戻るこ
とができず、戻りの円弧が小さくなるような反転機構が
設けられている。

【００４４】この反転機構は、電磁石２８を回動させる
軸を外側軸２９と内側軸３０の２軸で構成し、電磁石２
８が連結された内側軸３０はロータリアクチュエータ３
１により回動可能に構成し、この内側軸３０が連結され
た外側軸２９は油圧アクチュエータ３２により回動可能
に構成したものである。

【００４５】そして、この反転機構によれば図８及び図
９の動作図に示すように、油圧アクチュエータ３２を駆
動すると外側軸２９を回動中心にして内側軸３０ととも
に電磁石２８が回動し、搬送ラインＬ上の製品６を下方
から吸着して反転させ搬出コンベア２４上へ搬出する。
搬出が完了してロータリアクチュエータ３１を駆動する
と内側軸３０を中心にして電磁石２８のみが反対に回動
させられて折り畳まれる。この状態で油圧アクチュエー
タ３２を駆動すると外側軸２９を中心にして内側軸３０
とともに電磁石２８が逆方向に回動させられ、その後、
ロータリアクチュエータ３１で内側軸３０を中心にして
電磁石２８のみを回動させれば初期状態に戻すことがで
きる。このように動作させることにより、搬送ラインＬ
上に次の製品６が送られていたとしても電磁石２８が当
接することなく下方へ回動させることができ、これによ
って搬出サイクルタイムの短縮を可能とする。なお、外
側軸２９の中間にはジョイント部２９ａが設けられてい
る。また、この構成は完成品搬出反転装置Ｈ₁ も半成品
搬出反転装置Ｈ₂ も同一である。

【００４６】そして、これらの搬出反転装置Ｈ₁,Ｈ₂ に
搬出された山形鋼製品６は、例えば１箇所に複数本（図
では６本）が積まれると搬出コンベア２４，２５により
所定間隔で連続的に順次搬出される。

【００４７】ところで、この実施例では、山形鋼製品６
の完成品と半成品とを分別して搬出するための完成品搬
出反転装置Ｈ₁ と半成品搬出反転装置Ｈ₂ とが搬送ライ
ンＬを挟んで並設された山形鋼自動加工設備Ｐを例にし
ているので、半成品には後工程における、例えば、曲げ
加工位置，切除位置等（以下、後加工位置という。）を
明示するための機能が付加されている。この機能は図１
に示すように、加工機械Ｅの入口部に設けられた塗料噴
射機３３と、加工機械Ｅ内に設けられたポンチ機３４と
により構成されており、上述した定寸移送装置Ｄにより
素材１を移送する時に、予め制御装置に入力されている
後加工位置に塗料噴射機３３で塗料を噴射するととも
に、加工機械Ｅ内で同位置にポンチ機３４でマーキング
ポンチを付けるように構成されている。上記塗料噴射機
３３による塗料の噴射は、山形鋼のほぼ頂部に行うよう
にして、ローラ等による移送中に他の部分へ付着するの
を防止している。

【００４８】従って、半成品搬出反転装置Ｈ₂ 側に搬出
された山形鋼製品６は、後工程における作業者が塗料噴
射位置を確認すれば、マーキングポンチによって後工程
の加工を判別することができる。

【００４９】以上のように構成された山形鋼自動加工設
備Ｐによれば、以下のように一連の山形鋼自動加工をし
て素材の搬入から，移送，加工，製品の搬出までを行う
ことができる。

【００５０】すなわち、素材供給装置Ａの供給コンベア
７に山形鋼素材１を載せると所定間隔で連続的に順次供
給され、搬入反転装置Ｂの電磁石１１により素材の山形
頂部Ｔが下方を向くように反転させられてローラコンベ
ア９上に載せられる。そして、反転させた素材１は山形
頂部Ｔの後端が定寸移送装置Ｄのグリッパ２により挟持
され、この状態で定寸移送装置Ｄにより加工機械Ｅ側へ
移送される。この時、素材１の先端部が加工機械Ｅの入
口側に設けられたセンサ１７に達したことが検出される
と、この点が素材１の原点として設定される。また、こ
の実施例では、定寸移送装置Ｄが素材１を挟持した位置
から素材１が加工機械Ｅの入口側に設けられたセンサ１
７に達するまでの走行距離により素材長が計測され、こ
の計測した素材長が予め入力されている素材長であれば
次作業へと進み、もし異なっていればランプ等が点灯し
て作業者へ知らせる。

【００５１】そして、次作業へ進んだ素材１は、上記原
点を基準として定寸移送装置Ｄにより加工機械Ｅ内へと
移送され、加工機械Ｅにより、この実施例では、刻印，
穴明加工（機械加工）が行われ、出口側で所定寸法に切
断される。この時、定寸移送装置Ｄのグリッパ２も加工
機械Ｅ内部へと進行する。このようにして切断された山
形鋼製品６は、加工機械Ｅの出口側に設けられた移送装
置Ｆの超短材搬出機構Ｇにより、山形鋼製品６が０．４
ｍ以下の場合は第１超短材搬出機構Ｇ₁ で下方へ搬出さ
れ、０．４ｍ〜０．９ｍ以下の場合には第２超短材搬出
機構Ｇ₂ で下方へ搬出され、０．９ｍ以上の場合には次
の搬出反転装置Ｈへと搬送されて行く。

【００５２】搬出反転装置Ｈへ搬送された山形鋼製品６
は、その製品長さに応じた所定位置に達すると、上述し
たように図示しないセンサにより検出されて搬送が停止
する。そして、下方から励磁された電磁石２８が回動し
てきて山形鋼製品６を吸着した後、約１８０度反転させ
て搬出コンベア２４，２５上に押圧する。この時の回動
は油圧アクチュエータ３２により行われ、上記押圧によ
り油圧アクチュエータ３２の油圧が所定値に達すると搬
出コンベア２４，２５上へ載せる動作が完了したと判断
し、次に、電磁石２８を逆励磁することにより吸着部の
磁気を除去し、その後、上述した反転機構により電磁石
２８のみをロータリアクチュエータ３１で回動させて折
り畳んだ後、全体を油圧アクチュエータ３２で上記方向
と逆方向に回動させて電磁石２８を搬送ラインＬ下方へ
と戻し、ロータリアクチュエータ３１で電磁石２８のみ
を回動させて初期状態にする。

【００５３】このようにして搬出された山形鋼製品６
は、短材搬出ゾーンｚ₁ にのみ山形鋼製品６が搬出され
るとその搬出コンベア２４のみが所定ピッチで作動し、
中材搬出ゾーンｚ₂ にのみ山形鋼製品６が搬出されると
その搬出コンベア２５のみが所定ピッチで作動し、これ
ら両方からなる長材搬出ゾーンｚ₃ に山形鋼製品６が搬
出されると全体の搬出コンベア２４，２５が所定ピッチ
で作動して搬出する。

【００５４】そして、搬出コンベア２４，２５上に載せ
られた山形鋼製品６は所定間隔で連続的に順次外方へ送
られ、それぞれの搬出反転装置Ｈ₁,Ｈ₂ 端部に達した時
点で作業者によって運び出される。この時、搬出コンベ
ア２４，２５上の山形鋼製品６は、各位置の長さが一定
となって搬出されるので、作業者の玉掛け作業や運び出
し作業も極めて容易に行うことができる。

【００５５】以上のように、この出願に係る山形鋼自動
加工設備Ｐによれば、山形鋼素材１の搬入から機械加
工，分別，製品６の搬出までを全て自動的に行えるの
で、多くの加工やサイズを必要とする煩雑な作業が自動
的に効率良く行うことが可能となる。

【００５６】なお、上記実施例では、送電鉄塔用山形鋼
を自動加工する場合の好ましい例を説明したが、他の用
途に使用する場合には、加工機械Ｅや搬出反転装置Ｈの
構成を簡略化することも可能であり、この出願に係る発
明は上記実施例に限定されるものではない。

【００５７】また、加工機械Ｅの機能により、不等辺山
形鋼の自動加工にも対応することが可能となる。

【００５８】

【発明の効果】この出願に係る発明は、以上説明したよ
うに構成しているので、以下に記載するような効果を奏
する。

【００５９】請求項１に係る山形鋼自動加工方法によれ
ば、山形鋼素材の供給から、反転，移送，機械加工及び
所定寸法の切断をして山形鋼製品を得て、この山形鋼製
品を製品の長さに応じた所定位置に分別して連続的に搬
出することができるので、山形鋼素材の搬入から山形鋼
製品の搬出までを連続的に行う効率的な自動加工が可能
となる。また、残材も少なくなるので生産効率の良い山
形鋼の自動加工が可能となる。

【００６０】請求項２〜４に係る山形鋼自動加工設備に
よれば、素材供給装置により連続的に供給した山形鋼素
材が自動的に反転させられて移送され、加工機械によっ
て所定位置に機械加工をするとともに加工後に所定寸法
で切断されて山形鋼製品となり、この山形鋼製品は長さ
に応じた所定位置で分別されて連続的に搬出されるの
で、山形鋼素材の搬入から山形鋼製品の搬出までを連続
的に効率良く行う自動加工設備を構成することが可能と
なる。また、残材も少なくなるので生産効率の良い山形
鋼自動加工設備を構成することも可能となる。

【００６１】特に、請求項３に係る山形鋼自動加工設備
によれば、移送装置に組み込まれた超短材搬出機構によ
り超短材のみを搬出反転装置に搬送する前に搬出するこ
とができるので、数多い山形鋼製品の長さに応じた細か
い分別を自動的に行うことが可能となり、効率的で迅速
な搬出作業が可能となる。

【００６２】また、特に請求項４に係る山形鋼自動加工
設備によれば、搬出反転装置の搬送ラインを挟んで並設
した完成品搬出反転装置と半成品搬出反転装置とにより
完成品と半成品とを分別して搬出することができるの
で、山形鋼製品の後工程の有無を容易に判別して誤作業
のない迅速な搬出作業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願に係る山形鋼自動加工設備全体の配置
を示す平面図である。

【図２】この出願に係る山形鋼自動加工設備の素材供給
装置側の概略を示す側面図である。

【図３】この出願に係る山形鋼自動加工設備の搬出反転
装置側の概略を示す側面図である。

【図４】この出願に係る山形鋼自動加工設備の素材供給
装置と搬入反転装置及び定寸移送装置を示す平面図であ
る。

【図５】図４における搬入反転装置の反転機構を示す動
作図である。

【図６】図４における定寸移送装置のグリッパを示す図
面であり、(a) は側面図，(b)は正面図である。

【図７】この出願に係る山形鋼自動加工設備の移送装置
を示す平面図である。

【図８】この出願に係る山形鋼自動加工設備の搬出反転
装置を示す平面図である。

【図９】図８における搬出反転装置の反転機構を示す動
作図である。

【符号の説明】

Ａ…素材供給装置 Ｂ…搬入反転装置 Ｃ…ガイド部材 Ｄ…定寸移送装置 Ｅ…加工機械 Ｆ…移送装置 Ｇ…超短材搬出機構 Ｇ₁ …第１超短材搬出機構 Ｇ₂ …第２超短材搬出機構 Ｈ…搬出反転装置 Ｈ₁ …完成品搬出反転装置 Ｈ₂ …半成品搬出反転装置 ｚ₁ …短材搬出ゾーン ｚ₂ …中材搬出ゾーン ｚ₃ …長材搬出ゾーン Ｔ…山形頂部 Ｌ…搬送ライン Ｐ…山形鋼自動加工設備 １…山形鋼素材 ２…グリッパ ３…刻印機 ４…穴明機 ５…切断機 ６…山形鋼製品 ７…供給コンベア ８…昇降機 ９…ローラコンベア １０…保持具 １１…電磁石 １２…基準面 １３…駆動ローラ １４…Ｖ形案内部材 １５…作動ロッド １６…レール １７…センサ １８…ローラ １９…駆動モータ ２０…ローラ ２１…シリンダ ２２…シリンダ ２３…シュート ２４，２５…搬出コンベア ２６…反転機 ２７…ローラコンベア ２８…電磁石 ２９…外側軸 ３０…内側軸 ３１…ロータリアクチュエータ ３２…油圧アクチュエータ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 山形鋼素材を所定間隔で順次供給し、該
   素材の１本を山形頂部が下方を向くように反転させてガ
   イド部材上に載せ、該反転させた素材の山形頂部後端を
   グリッパにより挟持して移送するとともに素材先端部を
   検出し、該検出した素材を加工機械内に移送して該加工
   機械により所定位置に機械加工するとともに所定寸法で
   切断し、該切断した山形鋼製品を搬送して該山形鋼製品
   の長さに応じた所定位置で反転させて所定間隔で順次搬
   出することを特徴とする山形鋼自動加工方法。
2. 【請求項２】 山形鋼素材を所定間隔で順次供給する素
   材供給装置と、該供給した素材の１本を山形頂部が下方
   を向くように反転させてガイド部材上に載せる搬入反転
   装置と、該反転させた素材の山形頂部後端を挟持するグ
   リッパを有するとともに該素材を移送して素材先端部を
   検出する定寸移送装置と、該定寸移送装置により移送す
   る素材の所定位置に機械加工するとともに該加工後に所
   定寸法で切断する加工機械と、該切断した山形鋼製品を
   搬送する移送装置と、該移送装置により搬送した山形鋼
   製品を長さに応じた所定位置で反転させて所定間隔で順
   次搬出する搬出反転装置とから構成したことを特徴とす
   る山形鋼自動加工設備。
3. 【請求項３】 移送装置に、山形鋼製品の超短材を搬出
   する超短材搬出機構を組み込んだことを特徴とする請求
   項２記載の山形鋼自動加工設備。
4. 【請求項４】 搬出反転装置を、加工機械から搬送した
   山形鋼製品の完成品と半成品とを分別して搬出する完成
   品搬出反転装置と半成品搬出反転装置とを搬送ラインを
   挟むように並設して構成したことを特徴とする請求項２
   又は請求項３記載の山形鋼自動加工設備。