JP4308794B2 - 棒材取出し装置及び棒材取出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の棒材の束から１本の棒材のみを取出す棒材取出し装置及び棒材取出し方法に関する。

一般に、棒材加工においては、棒材を１本づつ加工するため、複数の棒材がまとめて置かれている場合には、この棒材の束から１本のみの棒材を取出す必要がある。

従来、棒材の束から１本のみの棒材を取出す場合、手作業により行うか、或いは、機構が複雑な装置を用いて行っていた。例えば、把持手段に棒材を１本だけ把持できる幅の溝を棒材の長さ方向に沿って形成し、この溝に喚気口を連通させ、吸引手段によって前記棒材を１本だけ吸着させるようにして棒材を１本取出す装置が開示されている（特許文献１参照）。しかし、この先行技術では、吸引装置を別途設ける必要が有り、装置が複雑かつ大掛かりとなってしまう。

また、棒材を載置するストック台と仕分け手段を複数個直列に配設させた仕分け台と棒材を挟持する挟持手段とを備え、束ねられて複数の棒材を小分けした後に棒材を１本だけ取出す装置についても開示されている（特許文献２参照）。しかし、この先行技術においては、棒材を１本取出すまでに、予め棒材を小分けする装置及び工程が必要であり、装置が複雑になるとともに、棒材を１本取出すまでに時間がかかってしまう。

特開昭５８−４３２７２号公報 実開平７−４３４２７号公報

本発明は、上記の問題点に鑑みてされた発明であり、簡単な機構の装置によって、手間を掛けずにしかも確実に棒材を１本だけ取出せる装置及びその方法を提供する。

請求項１の発明では、複数の棒材（Ｗ）から１本の棒材（Ｗ）を取り出す棒材取出し装置（Ｄ）において、前記棒材取出し装置（Ｄ）は、複数の棒材（Ｗ）を収納すると共に棒材を下方から支持する底部（１１）を備えた収容溝（１４）を有する収納部（１）と、前記底部に支持された棒材（Ｗ）を挟み込む挟持手段（２３）を具備し、前記底部に支持された棒材と挟持手段とは上下方向に相対的に接近可能に構成し、前記挟持手段（２３）は前記収容部（１）の上方に且つ前記複数の棒材（Ｗ）の一端側のうち前記収容溝（１４）からはみ出した部分の上方に配置されると共に相対向する挟持部材（２３１，２３２）が開閉可能に構成され、これら挟持部材の間には、一方が先細り状となり、他方が前記複数の棒材に向けて末広がりに構成された空間が形成され、かつ、末広がりに形成された前記空間は前記底部に支持された棒材全部を挟み込み可能に広げられ、前記挟持手段（２３）は、前記底部に支持された棒材と相対的に接近させて、かつ、前記空間の幅が狭められるように前記挟持部材（２３１，２３２）の少なくとも一方を他方に対して相対移動させて、前記底部に支持された棒材（Ｗ）の前記はみ出した部分を、前記空間内に挟み込むように閉鎖したとき、前記挟持部材の最下端部が前記底部に支持された棒材全部よりも下方になるように、挟み込み、前記挟持部材を閉鎖しながら前記挟持手段と前記底部（１１）とを上下方向に相対的に遠ざけるようにした。

本発明では、複数の棒材（Ｗ）を、挟持手段（２３）が挟み込むようにして挟持部材（２３１，２３２）を閉じながら、挟持手段（２３）と収納部（１）とを上下方向に相対的に遠ざけることにより、１本の棒材（Ｗ）を取出すことができ、極めて簡単な構造の装置で、１本の棒材（Ｗ）を分離することができる。

請求項２の発明では、請求項１の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持手段（２３）は、前記収容部（１）との位置関係が上下方向に相対的に移動可能に構成され、前記挟持手段（２３）が前記複数の棒材（Ｗ）を挟み込み可能な位置まで移動するようにした。

本発明では、挟持部材（２３１，２３２）を閉じる動作と、挟持手段（２３）と棒材（Ｗ）の束とを遠ざける動作を複合的にすることができ、１本のみの棒材（Ｗ）を挟持することを容易にする。

請求項３の発明では、請求項１または請求項２の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持手段（２３）が、２つの前記挟持部材（２３１，２３２）を１点で相互に回動可能に連結して設けられている。本発明では、挟持部材（２３１，２３２）を閉じる際、双方の間隔を狭めるだけでなく、挟持部材（２３１，２３２）により形成される角度をも変化させることができ、１本の棒材（Ｗ）を先細りの空間の頂部へ移動させることが容易になる。

請求項４の発明では、請求項１または請求項２の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持手段（２３）が、２つの前記挟持部材（５１）をそれぞれ回動可能に支持して設けられている。本発明でも、挟持部材（５１）により形成される角度をも変化させることができ、１本の棒材（Ｗ）を先細りの空間の頂部へ移動させることが容易になる。

請求項５の発明では、請求項１または請求項２の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持手段（２３）は、２つの前記挟持部材（６１，６２）が相互に接近するよう直線運動するようにして設けられている。本発明においても、挟持部材（６１，６２）の間には、先細りの空間が形成され、この部分で、ただ一本の棒材を挟持することができる。

請求項６の発明では、請求項５の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持部材（７１，７２）が、長手方向の一端を支点にそれぞれ回動するようにして設けられている。本発明は、挟持手段（７）が開状態の時には、相互に平行を成すように挟持部材（７１，７２）を設けていても、閉状態の時に挟持部材（７１，７２）の間に先細りの空間が形成される。

請求項７の発明では、請求項１乃至６の何れかの棒材取出し装置（Ｄ）において、前記棒材取出し装置（Ｄ）は、前記収納部（１）は、その幅が前記棒材（Ｗ）の長手方向の前記挟持手段を設けた一端より他端が広く形成されている。本発明は、互いに絡み付きやすい太さの棒材を取り扱う場合であっても、挟持手段（２３）が１本の棒材（Ｗ）を挟持して、挟持手段（２３）が１本の棒材（Ｗ）と残りの棒材（Ｗ）とを引き離す際に、棒材（Ｗ）同士が絡み合うことを防止できる。

請求項８の発明では、請求項１乃至７の何れかの棒材取出し装置（Ｄ）において、前記棒材取出し装置（Ｄ）は、前記挟持手段（２３）により挟持された棒材（Ｗ）の数または太さを検出するセンサ（４１）と、前記挟持手段（２３）に手段により挟持された棒材（Ｗ）の数または太さの正誤を判断し、前記棒材（Ｗ）の数または太さを誤りと判断した時に前記挟持手段（２３）は、挟持している前記棒材（Ｗ）を離して、再度棒材（Ｗ）を挟持するように制御している制御部（４２）と、を備えた。

本発明では、挟持手段（２３）が誤って２本以上の棒材（Ｗ）を挟持したり、棒材（Ｗ）の中に太さの異なる棒材（Ｗ）紛れ込んでいて、この異なる太さの棒材を挟持した場合に、再度やり直しを行うことで、確実に所望の太さの棒材（Ｗ）を１本だけ取出すことができる。

請求項９の発明では、請求項１乃至８の何れかの棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持手段（２３）は、前記棒材（Ｗ）を長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に位置を変更できるように、移動可能に設けられている。

請求項１０の発明では、請求項９の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持手段（２３）を、前記棒材（Ｗ）の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に揺動可能に設けた。

請求項１１の発明では、請求項９の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記挟持手段は、前記棒材の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向にスライド可能に設けられている。

請求項９乃至１１の発明では、挟持手段（２３）を隣接する次工程の装置に向けることができ、挟持手段（２３）が挟持した棒材（Ｗ）を次工程の装置に供給しやすい位置に移動させることができる。請求項１２の発明では、請求項１乃至１１の何れかの棒材取出し装置（Ｄ）において、前記棒材取出し装置（Ｄ）には、前記挟持手段（２３）により挟持された棒材（Ｗ）と残りの棒材（Ｗ）とを分離して前記棒材取出し装置から排出する棒材分離排出手段（３）を備えている。

請求項１３の発明では、請求項１２の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記棒材分離排出手段（３）は、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する傾斜部（３２１）を有する棒材分離排出部材（３２）を備え、この棒材分離排出部材（３２）が前記挟持手段（２３）により挟持された棒材（Ｗ）を下方から支持しつつ、前記挟持手段（２３）を設けた一端から他端に向けて移動するようにして設けられている。

請求項１４の発明では、請求項１２の棒材取出し装置（Ｄ）において、前記棒材分離排出手段（３）は、前記挟持手段（２３）により挟持された棒材（Ｗ）と残りの棒材（Ｗ）とを分離する棒材分離手段（３５）と、この分離された棒材（Ｗ）を排出するための棒材排出手段（３６）とが別体に設けられ、前記棒材分離手段（３５）は、前記挟持手段（２３）により挟持された棒材（Ｗ）を下方から支持しつつ前記挟持手段（２３）を設けた一端から他端に向けて移動する棒材分離部材（３５４）を備え、前記棒材排出手段（３６）は、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する棒材排出部材（３６１）が回動するように設けられている。

請求項１２乃至請求項１４の発明では、挟持手段（２３）が挟持した棒材（Ｗ）が、たとえ他の棒材（Ｗ）と絡み合っている場合でも、これらを確実に分離でき、１本の棒材のみを次工程の装置に供給することができる。

請求項１５の発明では、挟持手段（２３）で複数の棒材（Ｗ）を挟み込み、複数の棒材（Ｗ）から１本の棒材を取り出す方法において、複数の棒材（Ｗ）を収納すると共に棒材を下方から支持する底部（１１）を備えた収容溝（１４）を有する収納部（１）を用意し、開閉可能な相対向する挟持部材（２３１，２３２）で構成し、これら挟持部材（２３１，２３２）の間に、一方が先細り状となり、他方が前記複数の棒材（Ｗ）に向けて末広がりに構成された空間を形成し、かつ、末広がりに形成された前記空間を、前記底部に支持された棒材（Ｗ）を挟み込み可能に形成した挟持手段（２３）を用意し、前記挟持手段（２３１，２３２）を前記収容部（１）の上方に且つ前記複数の棒材（Ｗ）の一端側のうち前記収容溝（１４）からはみ出した部分の上方に配置し、前記挟持手段（２３）と前記底部に支持された棒材（Ｗ）とを相対的に接近させて、前記底部に支持された棒材（Ｗ）全部の前記はみ出した部分を挟み込むように、少なくとも前記挟持部材（２３１，２３２）の一方を他方に対して相対移動させて前記挟持部材の最下端部を前記底部に支持された棒材全部よりも下方に位置決めし、前記挟持部材（２３１，２３２）を閉じつつ、前記挟持手段（２３）と前記底部（１１）とを上下方向に相対的に遠ざけるようにした。

本発明にかかる方法では、挟持手段（２３）が複数の棒材（Ｗ）を挟み込むようにして挟持部材（２３１，２３２）を閉じつつ、前記挟持手段（２３）と前記収納部（１）とを上下方向に相対的に遠ざけることにより１本の棒材（Ｗ）を取出すことができ、本発明を実施する装置を簡素化することができる。また、挟持部材（２３１，２３２）を閉じる動作と、挟持手段（２３）と収容部（１）とを遠ざける動作を複合的にすることができ、１本の棒材（Ｗ）を先細りの空間の頂部に残しやすい。

請求項１６の発明では、請求項１５の棒材取出し方法において、前記棒材（Ｗ）の数または太さを検知するセンサ（４１）を、このセンサ（４１）の発する検知線が前記挟持手段（２３）と前記複数の棒材（Ｗ）とが相対的に移動する軌跡と交わるように設け、前記挟持手段（２３）の誤動作を防止するようにした。本発明では、挟持手段（２３）が挟持している棒材（Ｗ）の数や太さを検出し、所望の太さの棒材（Ｗ）を１本のみ挟持することができる。

請求項１７の発明では、前記センサ（４１）が発信する誤動作信号に応じ、前記挟持手段（２３）が、挟持している棒材（Ｗ）を落下させ、再度ただ１本の棒材（Ｗ）を挟持し直すように制御している。本発明では、１本の棒材（Ｗ）のみを確実に取出すことができるとともに、たとえ異なる太さの棒材（Ｗ）が紛れ込んでいても、この棒材を誤って取出すことが無い。

請求項１８の発明では、請求項１５乃至１７の何れかの棒材取出し方法において、前記挟持手段（２３）が前記ただ１本の棒材（Ｗ）のみを挟持した後に、前記棒材（Ｗ）の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に位置が変更するように前記挟持手段（２３）を移動するようにした。

請求項１９の発明では、請求項１８に記載の棒材取出し方法において、前記挟持手段（２３）が前記ただ１本の棒材（Ｗ）のみを挟持した後に、前記挟持手段（２３）が前記棒材（Ｗ）の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に揺動するようにした。

請求項２０の発明では、請求項１８記載の棒材取出し方法において、前記挟持手段（２３）が前記ただ１本の棒材（Ｗ）のみを挟持した後に、前記挟持手段（２３）が前記棒材（Ｗ）の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向にスライドするようにした。

請求項１８乃至２０の発明では、次工程の装置に棒材（Ｗ）を供給しやすい位置に移動させることができる。

請求項２１の発明では、請求項１５乃至２０の何れかの棒材取出し方法において、前記挟持手段（２３）が前記ただ１本の棒材（Ｗ）のみを挟持した後に、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する傾斜部を有する棒材分離排出部材（３２）が、前記挟持手段（２３）により挟持された棒材（Ｗ）を下方から支持しつつ、この棒材（Ｗ）の前記挟持手段を設けた一端から他端に向けて移動して前記棒材（Ｗ）を残りの棒材（Ｗ）から分離、排出するようにした。

請求項２２の発明では、請求項１５乃至２０の何れかの棒材取出し方法において、前記挟持手段（２３）が前記ただ１本の棒材（Ｗ）のみを挟持した後に、前記棒材（Ｗ）を下方から支持する棒材分離部材（３５４）がこの棒材（Ｗ）の前記挟持手段（２３）を設けた一端から他端に向けて移動して残りの棒材（Ｗ）から分離し、次いで、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する棒材排出部材（３６１）が分離された前記棒材（Ｗ）の下側を回動して前記棒材（Ｗ）を排出するようにした。

請求項２１または請求項２２の発明では、挟持手段（２３）が挟持した棒材（Ｗ）が、たとえ他の棒材（Ｗ）と絡み合っている場合でも、これらを確実に分離でき、１本の棒材のみを次工程の装置に供給することができる。

本発明によれば、複数の棒材の束から１本の棒材を取出す際に、挟持手段が棒材の束を挟み込むようにして挟持部材を閉じ、先細りに形成さた空間の頂部に１本の棒材を残して、この１本の棒材のみを挟持するようにしたので、手間をかけず、しかも、装置の機構を複雑にせずに極めて容易に１本の棒材を取出すことができる。また、請求項７の発明では、棒材の太さが細くて互いに絡み合いやすい棒材を取り扱う場合でも、確実に１本の棒材を残りの棒材から分離して取出すことができる。

また、請求項８，１６，１７の発明では、挟持した棒材の数、太さの正誤を判断しているので、次工程の装置に誤って２本以上の棒材を供給することや、複数の棒材の中に太さの異なる棒材が誤って混在している場合であっても、この棒材を取出すことはなく、確実に所望の太さの棒材を１本のみ取出すことを担保する。

さらに、請求項９，１０，１１，１８，１９，２０の発明では、挟持手段が棒材を１本のみ挟持した後に隣接する次工程の装置等に棒材を排出しやすい位置まで棒材の位置を変更することができ、請求項１２，１３，１４，２１，２２の発明では、挟持手段が挟持した１本の棒材と残りの棒材とを確実に分離し、かつ、挟持した棒材を棒材取出し装置の外へ確実に排出して、加工したい棒材をただ１本だけ取出すことができる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１、図２は本発明にかかる棒材取出し装置Ｄの１実施形態を示している。この棒材取出し装置Ｄは、長手方向（図１の紙面を貫く方向）に直交する断面の形状がほぼ正方形に形成され、装置全体を支持するための頑丈な形鋼からなる基台部Ｂと、この基台部Ｂの上面に設けられ、複数の棒材Ｗ・・Ｗを束ねて収納している収納部１と、基台部Ｂの長手方向の一端側に支持され、収納部１の複数の棒材Ｗ・・Ｗの中からただ１本の棒材Ｗを取出すための挟持装置２と、基台部Ｂの側部に設けられ、取出された棒材Ｗを残りの棒材Ｗ・・Ｗと分離して隣接する棒材供給機(不図示)のガイドパイプＰに供給する為の棒材分離排出装置３とを備えている。

収納部１は、供給基台部Ｂの上面の棒材分離排出装置３側の側縁部に沿って延びるように設けられ、棒材Ｗを下方から支持する底部１１と、棒材Ｗが棒材分離排出装置３の方へ崩れ落ちるのを防止するため、底部１１の側面に取り付けられた板状のストッパ１２と、底部１１の逆側の側面に取り付けられ、ほぼＬ字に形成され、当該収納部１に供給するため薄板状の棒材供給板１３とによって構成されている。そして、底部１１と、ストッパ１２と、棒材供給板１３の底部１１に取り付けられる縦板部１３１とによって収納溝１４が構成されている。棒材Ｗ・・Ｗは、この収納溝１４に積み上げられるようにして束ねられて収納されていて、長手方向の挟持装置２が存する一端側の先端部分が、当該収納溝１４の端部から外側に突出するようにして収納されている（図１１）。また、棒材供給板１３は、縦板部１３１の上端から棒材分離排出装置３と逆側に水平に張り出した棒材案内面１３２を有している。

さらに、この収納部１においては、図２に示すように、収納溝１４の幅が、挟持装置２を備えた棒材Ｗの長手方向の一端側の幅Ｌ１より他端側の幅Ｌ２が末広がりになるように形成されている。このように収納溝１４の幅を末広がりになるように形成したことによって、棒材Ｗ・・Ｗを他端側では、相互に絡み合わないようにほぐして収納することができ、１本の棒材Ｗを取出すことを容易にしている。ただし、図には示していないが、一端側の幅Ｌ１を他端側の幅Ｌ２と同寸法にして、一端側の幅方向の途中にストッパを別途立設させて、当該ストッパと棒材供給板の縦板部との間に棒材の一端側を入れて棒材を収納してもよい。

挟持装置２は、基台部Ｂの一端側に立設され、挟持装置２を支持するブラケット２１と、このブラケット２１に下端部が取り付けられ、外観がほぼ直方体に形成された前記挟持手段２３を上下動させるためのエアシリンダ２２と、このエアシリンダ２２によって上下に移動させられ、棒材Ｗを挟持するためはさみのように形成された挟持部２３と、挟持部２３の上部に挟持部材２３１，２３２の上端とリンク機構２３３を介して取り付けられ、挟持部材２３１，２３２を開閉させるエアシリンダ２４と、を備えている。

ブラケット２１は、基台部Ｂの上面にボルト等の固着具により取り付けられ、上方に向かって延びるように設けられた平板状の縦板部２１１と、この縦板部２１１の上端部に水平方向に沿って棒材分離排出装置３側に張り出し、エアシリンダ２２を取り付けるための水平部２１２とから構成されている。

エアシリンダ２２は、ほぼ直方体に形成されたチューブ２２１とこのチューブ２２１内部を長手方向に沿って摺動するシリンダロッド２２２とを備えている。このエアシリンダ２２はシリンダロッド２２２の下端２２３がブラケット２１の下側に位置するように、ブラケット２１の水平部２１２の先端部に取り付けられている。シリンダロッド２２２の先端部２２３には、アルファベットのＺの形状に折り曲げられた挟持部取り付け用のブラケット２２４が設けられていて、挟持部２３はこのブラケット２２４を介してシリンダロッド２２２に収納溝１４の真上に位置するように取り付けられている。

挟持部２３は、先端が先細りに形成された２つの挟持部材２３１，２３２が長手方向（図１の上下方向）のほぼ中央の支点部２３０にて相互に枢動可能に連結されるようにして形成され、その先細り部分を下側に向けて取り付けられている。また、挟持部材２３１，２３２の上端には、リンク２３３，２３４の各々の一端がそれぞれ枢動可能に取り付けられていて、これらリンク２３３，２３４の各々の他端は、挟持部２３の幅方向（図１の左右方向）の中心位置の連結部２３５で枢動可能に連結されている。

さらに、この挟持部２３は、挟持部材２３１，２３２を開閉させるためのエアシリンダ２４を備えている。エアシリンダ２４は、外観が縦長のほぼ直方体に形成されたチューブ２４１と、このチューブ２４１の内部を長手方向に沿って摺動するシリンダロッド２４２を具備している。シリンダロッド２４２の先端部は、挟持部２３に取り付けられたリンク２３３，２３４の連結部２３５に取り付けられている。挟持部２３は、このシリンダロッド２４２が上下することによって挟持部材２３１，２３２が支点部２３０を中心に相互に枢動して、開閉する。そして、この図から明らかなように、挟持部材２３１，２３２の間に形成される空間は、三角形を成している。即ち、上部が先細りになる形状に空間が形成されている。なお、この実施形態では、挟持手段２３の上下移動をシリンダ２２により、開閉をエアシリンダとリンク機構を使用して行っているが、これには限られず、モータによりベルトやチェーンを使用した巻掛け伝導装置を駆動させたり、送りねじや、歯車の組み合わせによりこれらの動作を行わせてもよい。

棒材分離排出手段としての棒材分離排出装置３は、基台部Ｂの側縁に沿って延びるロッド３１１（図１１参照）と、このロッド３１１に挿通されるようにして取り付けられ、ロッド３１１に沿って移動する移動体３１２とを備えたシリンダ装置３１と、移動体３１２の上部に取り付けられ、薄板が折り曲げられて形成された棒材分離排出部材３２と、挟持装置２によって挟持された１本の棒材ＷをガイドパイプＰまで案内する案内部３３と、案内された棒材ＷがガイドパイプＰの反対側に落下するのを防止するくの字に屈曲する板状の落下防止板３４とを備えている。そして、棒材分離排出部材３２には、外側下方に向けて傾斜する傾斜面３２１が形成されている。なお、棒材分離排出部材３２は、薄板状の部材には限定されず、細長い棒材を折り曲げて形成してもよい。

この棒材分離排出装置３は、棒材分離排出部材３２の傾斜面３２１を挟持装置２により挟持された１本の棒材を下側から支持しつつ、長手方向（図１の紙面を貫く方向）に沿って摺動させて、収納部の残りの棒材Ｗ・・Ｗと絡み合っている場合であっても、これらから完全に分離して隣接する棒材供給機（不図示）のガイドパイプＰに供給する。

次に、図３から図１１を参照して束ねられた複数の棒材Ｗ・・Ｗの中からただ１本の棒材Ｗを取出す際の挟持装置２の作用の詳細を説明する。

先ず、挟持装置２のエアシリンダ２２のシリンダロッド２２２を降下させて、挟持部２３を束ねられた複数の棒材Ｗ・・Ｗが収納される収納溝１４の棒材Ｗ・・Ｗの一端側が収納溝１４の端面からはみ出している位置まで下げて、挟持部材２３１，２３２の間に形成される先細り形状の空間にこれら複数の棒材Ｗ・・Ｗの一端側の先端部分を収容する（図３、図４参照）。次に、エアシリンダ２４のシリンダロッド２４２がチューブ２４１の内部に収容されように摺動させ、複数の棒材Ｗ・・Ｗをすべて挟み込むようにして挟持部材２３１，２３２を閉じながら挟持部２３を徐々に上昇させる（図５参照）。すると、上側に位置し、挟持部材２３１，２３２と接触する棒材Ｗ・・Ｗは、上方へと徐々に移動して挟持部材２３１，２３２の間に形成される空間の形状に沿った形状（この場合は三角形）に形成される（図６参照）。さらに、挟持部材２３１，２３２を閉じながら挟持部２３を徐々に上昇させると、下側の棒材Ｗ・・Ｗは落下して収納部１に返却され、先細りの空間の頂部付近に数本の棒材Ｗ・・Ｗが残される（図７参照）。そして最後に頂点部にただ１本の棒材Ｗのみが残って、挟持部材２３１，２３２の間に形成される先細り形状の空間の頂部にこの１本の棒材Ｗが挟持される（図８、図９参照）。その後、挟持部２３の下方をガイドパイプＰの方向へ揺動させて、挟持された棒材Ｗを案内面３３に落としやすいようにする（図１０参照）。そして最後に、棒材分離排出器３２を備えた移動体３１２をロッド３１１に沿わせて挟持装置２を備えた一端側から他端側に移動させてこの１本の棒材Ｗを他の複数の棒材Ｗ・・Ｗから分離し、棒材取出し装置Ｄから排出して、ガイドパイプＰに供給する（図１１参照）。

なお、この実施形態体では図１０に示したように、挟持部２３を揺動させているが、これには限られず、挟持部を棒材の長手方向に直交する方向にスライドさせて棒材の位置を変更させてもよい。但し、棒材の長手方向に直交する方向の位置が変更できれば、挟持部の移動方向は、棒材の長手方向に直交する方向には限られず、斜めの方向であっても構わない。

さらに、棒材の分離排出は、図１１に示すものには限られず、図１２、図１３に示す装置によって行ってもよい。この装置は、挟持部によって挟持された１本の棒材Ｗを残りの棒材Ｗ・・Ｗと分離する棒材分離手段としての棒材分離装置３５と、この分離された棒材Ｗを棒材取出し装置から排出する棒材排出手段としての棒材排出装置３６とが別体に設けられている。

棒材分離装置３５は、ベース部の側面に棒材の長手方向（図１２の紙面を貫く方向）に沿って設けられたロッド３５１と、このロッド３５１を挿通させて設けられ、ロッド３５１に沿って移動する移動体３５２とから構成される移動装置３５３を具備している。また、移動体３５２の上部には、棒材Ｗの長手方向に直交する方向に水平に延び、棒材を分離するための棒材分離部３５５を有する略Ｌ字の棒材分離部材３５４が取り付けられている。分離装置３５は、挟持部が１本の棒材Ｗを挟持した後に、棒材分離部３５５をこの棒材Ｗを下側から支持し、移動体３５２を棒材挟持装置（図１１参照）が設けられた棒材Ｗの一端側から他端側に移動させて分離を行う。

棒材排出装置３６は、棒材分離装置３５とは逆側のベース部の側面に設けられている。この棒材排出装置３６は、フラットバーで形成された棒材排出部３６１を棒材取出し装置の外側下方に向けて傾斜させて、その外側の端部に近い部分を支持部材３６２で回動可能に支持して設けられている。そしてその外側に位置する端部には、当該棒材排出部３６１を回動させるためのシリンダ３６３が取り付けられている。棒材排出部３６１の回動は、シリンダを伸縮させて行う。ただし、シリンダを使用するものには限定されずモータを使用して棒材排出部３６１を回転させてもよい。

この棒材排出装置３６を用いて棒材Ｗを排出するには、棒材分離装置３５が棒材Ｗを分離した後に、当該棒材排出部３６１を棒材Ｗの下側を摺動させるようにして回動させて排出を行う（図１３の二点差線の状態から実線の状態にする）。なお、棒材排出装置３６は、棒材の長手方向に沿って、数箇所設けても構わない。

また、本実施形態にかかる棒材取出し装置は、挟持部が確実に所望の太さの棒材を１本のみ挟持するように、棒材の数、太さの正誤を判断して、誤っている場合には、棒材の挟持をやり直すように制御されている。図１４（ａ）〜（ｃ）は、棒材Ｗが正しく挟持されているか否かを平行光リニアセンサ４１，４２でセンシングする状況を示している。センサは、投光センサ４１と受光センサ４２とからなり、投光センサ４１から受光センサ４２に向けて所定幅を有するレーザー光４３を投光している。なお、この図に示す実施例では、レーザー光４３は、挟持部２３により挟持された棒材Ｗの移動する軌跡に対しておよそ４５度の向きに、斜め下方に向けて投光されている。

この平行光リニアセンサ４１，４２は、投光センサ４１から投光されるレーザー光４３のうち、投光センサ４１と受光センサ４２との間に有る物体により遮られたレーザー光の遮光量を測定し、これを電圧として出力することで物体の幅を測定している。もし被測定物が移動する物であって、測定する時間は微小であるので、物体の移動による影響は無い。

図１４（ａ）は、所望の太さｄの棒材Ｗを１本のみ挟持している状態を示している。挟持手段２３が棒材Ｗを挟持し、この挟持手段２３が上昇する時に、棒材Ｗが投光センサ４１から投光されるレーザー光ｄを遮るようにして横断する。所望の太さｄの棒材Ｗを１本のみ挟持していれば、棒材Ｗが遮るレーザー光ｄの遮光量に応じた電圧が受光センサ４２側から出力され、この電圧の値と予め設定された値とが一致し、棒材Ｗの太さも数も正しいと判断し、棒材取出し装置は、そのまま動作を継続する。

しかし、図１４（ｂ）に示すように複数の棒材Ｗ・・Ｗを挟持していれば、投光センサ４１から投光されるレーザー光４３を遮る遮光量が増えるので、受光センサ４２からの出力電圧は予め設定された値と異なる値となり、図示しない制御部が誤作動していると判断する。そして、挟持している棒材Ｗ・・Ｗを離して収納部（図１参照）に返却し、再度棒材Ｗの挟持をやり直し、確実に棒材Ｗを１本だけ挟持するようにしている。また、図１４（ｃ）に示すように、収納部（図１参照）に太さの異なる棒材が紛れ込んでいて、この棒材Ｗを挟持した場合にも横断長さｄが長くなるので、同様に挟持のやり直しを行い、誤作動を防止する。

なお、センシングの方法は、平行光リニアセンサを使用するものには限られず、レーザーマイクロメータ、光センサ、磁気センサ等その他のセンサを使用しても構わない。

以上の実施の形態では、挟持手段が２つの前記挟持部材を１点で相互に回動可能に連結して設けられたものについて説明したが、これには限定されず、図１５に示すように、カム５１，５１を挟持部材としてもよい。即ち、２つのカム５１，５１が円弧状の部分５３，５３を相対向するように、回動自在に支軸５２，５２で支持し、カム５１，５１の間に先細りの空間を形成して挟持手段５を設けてもよい。この場合も、束ねられた複数の棒材Ｗ・・Ｗをカム５１，５１間に形成された先細りの空間に収容し（図１５（ａ））、次いで、これらカム５１，５１を支軸５２，５２を中心に回動させて空間の幅を狭めつつ徐々に上昇させる（図１５（ｂ））。そして、頂点に位置するただ１つの棒材Ｗのみを残して残りの棒材を落下させる（１５（ｃ））。

また、図１６に示すように、挟持手段６は、２つの挟持部材６１，６２を図６中実線で示す状態から２点差線で示す状態になるように、先細りの空間を形成する部分が相互に接近するよう直線運動させるようにして設けてもよい。その他、図１７に示すように、挟持手段７は、２つの相対向する挟持部材７１，７１を相互に接近するよう直線運動させつつ、各挟持部材７１，７１の長手方向の一端側に有する支点７２，７２を中心に回動させて設けてもよい。この図に示す挟持手段７は、双方の挟持部材７１，７１が回動することにより、各挟持部材７１，７１が互いに交わり、これらの間に先細りの空間が形成される。

なお、以上の実施の形態では、挟持手段の挟持部材の双方が運動するものについて説明したが、これには限定されず、挟持部材の一方のみを運動させてもよい。

また、挟持手段を棒材への方へ降下させず、棒材を上昇させてもよいし、挟持手段を降下させるとともに棒材を上昇させてもよい。また、これらを上下方向に相対運動させるものには限定されず、斜め方向に相対的に移動させても構わない。

図１８は挟持手段２３の挟持部材のどの位置で棒材Ｗを挟持するかを示している。この図に示すように、挟持部材の支点部２３０の中心点Ｏと、挟持部材２３１が棒材Ｗと接触する接点Ｓとの距離をｍ、支点部２３０の中心点Ｏと挟持部材２３１の挟持面Ｋとの距離をｎ、中心点Ｏと接点Ｓを結んだ直線Ｑと、挟持面Ｋとのなす角をθとする。また、挟持手段２３が棒材Ｗを挟持したとき、挟持部材２３１が棒材Ｗから受ける反力のうち、直線Ｑに直交する方向のものをＦ、挟持面Ｋに直交する方向のものをＮとし、挟持部材２３１が棒材を押出す力のうち挟持面Ｋに沿った方向の力をＦｓ、棒材Ｗと挟持面Ｋとの間の静摩係数をμとし、その摩擦力をｆとする。

先ず力の釣り合いから、
Ｎ＝Ｆｃｏｓθ （１）
ｆ＝μＮ （２）
（１）、（２）式から
ｆ＝μＦｃｏｓθ （３）
また、
Ｆｓ＝ｆ （４）
Ｆｓ＝Ｆｓｉｎθ （５）
（３）、（４）、（５）式から
Ｆｓｉｎθ＝μＦｃｏｓθ （６）
したがって、
ｓｉｎθ／ｃｏｓθ＝ｔａｎθ＝μ （７）
ここで、鉄と鉄との静摩擦係数μを０．１５とすれば、
ｔａｎθ＝０．１５
となり、中心点Ｏと接点Ｓを結んだ直線Ｑと、挟持面Ｋとのなす角をθはおよそ、８．５度となる。

一方、ｍとｎとは、ｎ／ｍ＝ｔａｎθなる関係にあるから、
ｍ＝ｎ／ｔａｎθ （８）
ここで、支点部２３０の中心点Ｏと挟持部材２３１の挟持面Ｋとの距離をｎ＝５とすると、
ｍ＝ｎ／ｔａｎθ＝５／０．１４９＝３３．５
となる。

したがってこの場合には、支点部２３０の中心点Ｏからおよそ３３〜３４ｍｍの位置で、棒材Ｗを挟持する。

本発明の１実施形態にかかる棒材取出し装置の側面図。 図１の棒材取出し装置が具備する棒材を収納する収納溝の斜視図。 挟持手段が棒材の束をまたぐように収容する工程を示す、棒材取出し装置の側面図。 図３の挟持手段の先端部分の拡大図。 図４の状態から挟持部材を若干閉じつつ挟持手段を上昇させた状態を示す挟持手段の先端部分の拡大図。 図５の状態からさらに挟持部材を閉じつつ挟持手段を上昇させたときの棒材の移動状態を示す図。 先細りの空間の下側に位置する棒材が落下する状況を示す図。 先細りの空間の頂部が複数の棒材のうち頂点に位置する棒材のみを残して挟持した状態を示す図。 挟持手段が１本の棒材のみを挟持した状態を示す棒材取出し装置の側面図。 挟持手段をガイドパイプに向けて揺動させた状態を示す棒材取出し装置の側面図。 棒材分離排出手段が１本の棒材を分離、排出している状態を示す棒材取出し装置の正面図。 図１１とは別の実施形態にかかる棒材分離排出手段を棒材の長手方向に直交する方向から見た概略図。 図１２の棒材分離排出手段の平面図。 棒材の数、太さをセンシングしているセンサを示す図。 図１の挟持手段とは別の実施形態にかかる挟持手段を示す図。 図１５の挟持手段とは別の実施形態にかかる挟持手段を示す図。 図１６の挟持手段とは別の実施形態にかかる挟持手段を示す図。 挟持手段のどの位置で棒材を挟持するかをモデル的に示す図。

符号の説明

1 収納部
２ 挟持装置
２２，２４ エアシリンダ
２３ 挟持手段（挟持部）
２３０ 支点軸
２３１，２３２ 挟持部材
３ 棒材分離排出手段
３１ シリンダ装置
３２ 棒材分離排出部材
３２１ 傾斜部
３５ 棒材分離手段（棒材分離装置）
３６ 棒材排出手段（棒材排出装置）
４１ 投光センサ
４２ 受光センサ
５１ 挟持部材（カム）
６，７ 挟持手段
Ｂ 基台部
Ｄ 棒材取出し装置

Claims (22)

1. 複数の棒材から１本の棒材を取り出す棒材取出し装置において、
   前記棒材取出し装置は、複数の棒材を収納すると共に棒材を下方から支持する底部を備えた収容溝を有する収納部と、前記底部に支持された棒材を挟み込む挟持手段を具備し、
   前記底部に支持された棒材と挟持手段とは上下方向に相対的に接近可能に構成し、
   前記挟持手段は、前記収容部の上方に且つ前記複数の棒材の一端側のうち前記収容溝からはみ出した部分の上方に配置されると共に相対向する挟持部材が開閉可能に構成され、
   これら挟持部材の間には、一方が先細り状となり、他方が前記複数の棒材に向けて末広がりに構成された空間が形成され、かつ、末広がりに形成された前記空間は前記底部に支持された棒材全部を挟み込み可能に広げられ、
   前記挟持手段は、前記底部に支持された棒材と相対的に接近させて、かつ、前記空間の幅が狭められるよう前記挟持部材の少なくとも一方を他方に対して相対移動させて、前記底部に支持された棒材全部の前記はみ出した部分を、前記空間内に挟み込むように閉鎖したとき、前記挟持部材の最下端部が前記底部に支持された棒材全部よりも下方になるように、挟み込み、
   前記挟持部材を閉鎖しながら前記挟持手段と前記底部とを上下方向に相対的に遠ざけるよう構成されたことを特徴とする棒材取出し装置。
2. 前記挟持手段は、前記収納部との位置関係が上下方向に相対的に移動可能に構成され、前記挟持手段が前記複数の棒材を挟み込み可能な位置まで移動するようにしたことを特徴とする請求項１記載の棒材取出し装置。
3. 前記挟持手段が、２つの前記挟持部材を１点で相互に回動可能に連結して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の棒材取出し装置。
4. 前記挟持手段が、２つの前記挟持部材をそれぞれ回動可能に支持して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の棒材取出し装置。
5. 前記挟持手段は、２つの前記挟持部材が相互に接近するよう直線運動するようにして設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の棒材取出し装置。
6. 前記挟持部材が、長手方向の一端を支点にそれぞれ回動するようにして設けられていることを特徴とする請求項５記載の棒材取出し装置。
7. 前記収納部は、その幅が前記棒材の長手方向の前記挟持手段を設けた一端より他端が広く形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の棒材取出し装置。
8. 前記棒材取出し装置は、
   前記挟持手段により挟持された棒材の数または太さを検出するセンサと、
   前記挟持手段により挟持された棒材の数または太さの正誤を判断し、前記棒材の数または太さを誤りと判断した時に前記挟持手段は、挟持している前記棒材を離して、再度棒材を挟持するように制御している制御部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の棒材取出し装置。
9. 前記挟持手段は、前記棒材を長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に位置を変更できるように、移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の棒材取出し装置。
10. 前記挟持手段は、前記棒材の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に揺動可能に設けられていることを特徴とする請求項９記載の棒材取出し装置。
11. 前記挟持手段は、前記棒材の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向にスライド可能に設けられていることを特徴とする請求項９記載の棒材取出し装置。
12. 前記棒材取出し装置には、前記挟持手段により挟持された棒材と残りの棒材とを分離して前記棒材取出し装置から排出する棒材分離排出手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の棒材取出し装置。
13. 前記棒材分離排出手段は、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する傾斜部を有する棒材分離排出部材を備え、この棒材分離排出部材が前記挟持手段により挟持された棒材を下方から支持しつつ、前記挟持手段を設けた一端から他端に向けて移動するようにして設けられたことを特徴とする請求項１２記載の棒材取出し装置。
14. 前記棒材分離排出手段は、前記挟持手段により挟持された棒材と残りの棒材とを分離する棒材分離手段と、この分離された棒材を排出するための棒材排出手段とが別体に設けられ、前記棒材分離手段は、前記挟持手段により挟持された棒材を下方から支持しつつ前記挟持手段を設けた一端から他端に向けて移動する棒材分離部材を備え、前記棒材排出手段は、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する棒材排出部材が回動するように設けられていることを特徴とする請求項１２記載の棒材取出し装置。
15. 挟持手段で複数の棒材を挟み込み、複数の棒材から１本の棒材を取り出す方法において、
    複数の棒材を収納すると共に棒材を下方から支持する底部を備えた収容溝を有する収納部を用意し、
    開閉可能な相対向する挟持部材で構成し、これら挟持部材の間に、一方が先細り状となり、他方が前記複数の棒材に向けて末広がりに構成された空間を形成し、かつ、末広がりに形成された前記空間を、前記底部に支持された棒材を挟み込み可能に形成した挟持手段を用意し、
    前記挟持手段を前記収容部の上方に且つ前記複数の棒材の一端側のうち前記収容溝からはみ出した部分の上方に配置し、
    前記挟持手段と前記底部に支持された棒材とを相対的に接近させて、前記底部に支持された棒材全部の前記はみ出した部分を挟み込むように、少なくとも前記挟持部材の一方を他方に対して相対移動させて前記挟持部材の最下端部を前記底部に支持された棒材全部よりも下方に位置決めし、
    前記挟持部材を閉じつつ、前記挟持手段と前記底部とを上下方向に相対的に遠ざけることを特徴とする棒材取出し方法。
16. 前記棒材の数または太さを検知するセンサを、このセンサの発する検知線が前記挟持手段と前記複数の棒材とが相対的に移動する軌跡と交わるように設け、前記挟持手段の誤動作を防止するようにしたことを特徴とする請求項１５記載の棒材取出し方法。
17. 前記センサが発信する誤動作信号に応じ、前記挟持手段が、挟持している棒材を落下させ、再度ただ１本の棒材を挟持し直すように制御していることを特徴とする請求項１６記載の棒材取出し方法。
18. 前記挟持手段が前記ただ１本の棒材のみを挟持した後に、前記棒材の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に位置が変更するように前記挟持手段を移動するようにしたことを特徴とする請求項１５乃至１７の何れかに記載の棒材取出し方法。
19. 前記挟持手段が前記ただ１本の棒材のみを挟持した後に、前記挟持手段が前記棒材の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向に揺動するようにしたことを特徴とする請求項１８記載の棒材取出し方法。
20. 前記挟持手段が前記ただ１本の棒材のみを挟持した後に、前記挟持手段が前記棒材の長手方向に直交する方向に且つガイドパイプの方向にスライドするようにしたことを特徴とする請求項１８記載の棒材取出し方法。
21. 前記挟持手段が前記ただ１本の棒材のみを挟持した後に、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する傾斜部を有する棒材分離排出部材が、前記挟持手段により挟持された棒材を下方から支持しつつ、この棒材の前記挟持手段を設けた一端から他端に向けて移動して前記棒材を残りの棒材から分離、排出することを特徴とする請求項１５乃至２０の何れかに記載の棒材取出し方法。
22. 前記挟持手段が前記ただ１本の棒材のみを挟持した後に、
    前記棒材を下方から支持する棒材分離部材がこの棒材の前記挟持手段を設けた一端から他端に向けて移動して残りの棒材から分離し、
    次いで、外側下方に且つガイドパイプへ向けて傾斜する棒材排出部材が分離された前記棒材の下側を回動して前記棒材を排出するようにしたことを特徴とする請求項１５乃至２０の何れかに記載の棒材取出し方法。

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