[実施の形態1]
以下に、本発明の実施の形態1を、角形鋼管の処理に採用した状態として、図に基づいて説明する。
図2〜図4において、角形鋼管(鋼管の一例)300を長さ方向に搬送する搬送経路1は、長尺の遊転ローラコンベア装置(コンベア装置の一例)2と短尺の駆動ローラコンベア装置(コンベア装置の一例)7とにより形成されている。そして搬送経路1の上手側部分(始端部分)には鋼管移動手段130が設けられ、また搬送経路1の下手側部分(終端部分)には、搬送経路1を挟んで左右一対の鋼管処理手段21A,21Bと、これら鋼管処理手段21A,21Bを中にして搬送経路1の方向で一対配設される鋼管クランプ手段111A,111Bとが設けられている。また搬送経路1の終端に連続されて、処理済み鋼管(製品)300Aを長さ方向に搬出する搬出経路15が、長尺の駆動ローラコンベヤ装置(コンベア装置の一例)16により形成され、そして下手の鋼管クランプ手段111Bの下手部分には、先端除去鋼管(処理物)300Bの取り出し手段230が設けられている。なお角形鋼管300は、4つの辺部300aと4箇所の隅部(R状コーナー部)300bとにより正四角形状に形成され、一つの辺部300aには突き合せ溶接部(シーム溶接部)300cが形成されている。
前記遊転ローラコンベア装置2は左右一対のコンベヤフレーム3を有し、これらコンベヤフレーム3はI型レール(横向きH型レール)状であって、複数箇所のスタンド体4を介して、一体化されるとともに床面上に設置されている。そして搬送経路1の方向の複数箇所で両コンベヤフレーム3上にはそれぞれ、ローラ軸を左右方向(搬送経路1の方向に対して直交する横方向)とした遊転ローラ5が支持体6を介して配設されている。以上の3〜6などにより、遊転ローラコンベア装置2の一例が構成される。
図10〜図12において、前記駆動ローラコンベア装置7は、鋼管クランプ手段111A,111Bの部分に対応して分割して設けられるもので、本体(後述する。)のベース枠部上に、ローラ軸を左右方向とした幅長の駆動ローラ8A,8Bが支持体9A,9Bを介して配設されている。そして鋼管処理手段21A,21Bに対応する箇所には、揺動支持体10A,10Bを介して駆動ローラ11A,11Bが配設されるとともに、この駆動ローラ11A,11Bを、駆動ローラ8A,8Bと同様のレベルとした上昇位置と、駆動ローラ8A,8Bの真下状とした下降位置とすべく、揺動支持体10A,10Bを揺動させるシリンダー装置12A,12Bが設けられている。なお上手側の駆動ローラ8A,11Aは、共通のモータ13にチェーン伝動機構や歯車伝動機構を介して連動連結されている。また下手側の駆動ローラ8B,11Bは、前記搬出経路15を形成する駆動ローラコンベヤ装置16側に連動して駆動されるように構成されている。以上の8A,8B〜13などにより、駆動ローラコンベア装置7の一例が構成される。
図2〜図5において、前記搬送経路1の他側部分には、供給手段(後述する。)から遊転ローラコンベア装置2上に供給された角形鋼管300の幅方向の位置決めを行う位置決め手段181が、搬送経路1の方向の複数箇所(たとえば、4箇所)に設けられている。すなわち各位置決め手段181は同様の構成であって、他側のコンベヤフレーム3上に取り付け台182が設けられている。そして取り付け台182上には、左右方向のガイド軸183が一対の保持部材184を介して設けられるとともに、このガイド軸183に外嵌して案内されるスライド体185が設けられている。このスライド体185上には支持枠186が設けられ、この支持枠186には縦方向のローラ軸を介して位置決めローラ187が遊転自在に設けられている。さらに支持枠186上には、手動操作板188が固定されている。
前記取り付け台182には複数の係止孔189が、左右方向において所定間隔を置いてかつ千鳥足状に形成され、またスライド体185には、スライドさせたときに、いずれかの係止孔189に連通自在な連通孔190が形成されている。そして、連通させた連通孔190から係止孔189へと上方から係合自在な係止ピン191が設けられるとともに、係合位置を確認するために、スライド体185の前後面に設けられた被検出体(ドグ)192を検出自在な近接センサー193群がコンベヤフレーム3側からのセンサーブラケット194に配設されている。なお支持枠186の前後面には、角形鋼管300の位置を検出自在な近接センサー195が設けられている。
したがって、係止ピン191を抜き、手動操作板188を把持しての手動操作によりスライド体185をスライドさせて、連通孔190を目的とする係止孔189に連通させたのち、連通孔190から係止孔189へと係止ピン191を係合させることで、取り扱う角形鋼管300の幅に応じて位置決めローラ187の位置を調整し得る。これにより、供給手段から遊転ローラコンベア装置2上に供給された角形鋼管300の側面を位置決めローラ187群に当接させて、この角形鋼管300の幅中心をコンベヤ幅中心に合致状として幅方向の位置決めを行える。以上の182〜195などにより、位置決め手段181の一例が構成される。
図2〜図5において、前記搬送経路1の一側外方には、角形鋼管300を並列してストレージし、そして1本づつ遊転ローラコンベア装置2上に供給する供給手段200が設けられている。すなわち、搬送経路1の方向に対して直行状の支持レール体201が、搬送経路1の方向に所定間隔を置いて一対設けられている。そして両支持レール体201に沿って、それぞれ鋼管送り装置202が設けられている。ここで両鋼管送り装置202は、支持レール体201に沿って設けられたガイドフレーム体203と、このガイドフレーム体203に支持案内される移動体204と、両移動体204を同期して往復移動させる駆動部205などにより構成され、そして移動体204の上部には、昇降手段によって昇降自在な鋼管持ち上げ体が設けられている。
また搬送経路1の側において両ガイドフレーム体203間には、支持レール体201間で支持されている角形鋼管300を搬送経路1上に移す移載装置211が設けられ、これら移載装置211は、遊転ローラ216群を昇降自在にかつ搬送経路1に対して出退自在に構成されている。すなわち、ベース枠212上には、四連リンク機構213を介して昇降体214が設けられるとともに、四連リンク機構213のリンク部分とベース枠212との間には、四連リンク機構213を作動させるシリンダー装置215が設けられている。そして昇降体214上には、遊転ローラ216群を配設した横移動体217が設けられるとともに、この横移動体217を搬送経路1に対して出退動させるシリンダー装置218が設けられている。
さらに搬送経路1の側において両支持レール体201の外側には、搬送経路1上の角形鋼管300を位置決め手段181側に押し付ける押し付け装置221が設けられる。すなわち、支持レール体201の外側にはプレート体222が設けられ、このプレート体222の外側には横移動枠体223が設けられるとともに、この横移動枠体223を搬送経路1に対して出退動させるシリンダー装置224がプレート体222との間に設けられている。そして横移動枠体223には、搬送経路1に沿った横ピン225を介して押し付け体226が揺動自在に設けられている。その際に押し付け体226は、横ピン225に対する前後の重量変化によって、後部側が下位となるように自動的に揺動し、そして後端部がストッパー体227に当接することで前部側は、その上面226aが傾斜され、前端の押し面226bが遊転ローラ5群の上面よりも上方に位置されるように構成されている。以上の212〜218などにより移載装置211の一例が構成され、222〜227などにより押し付け装置221の一例が構成され、201〜227などにより供給手段200の一例が構成される。
図1、図10〜図14において、前記鋼管処理手段21A,21Bや鋼管クランプ手段111A,111Bを配設するための本体20は、前後方向(搬送方向)で一対のベース枠部20aと、これらベース枠部20a上に配設された左右一対の縦枠部20bと、これら縦枠部20bの左右方向の上部間に設けられた横枠部20cと、ベース枠部20aの外端部間に設けられた下部前後枠部20dなどにより枠組状に構成されている。そして本体20の中央部分には、ベース枠部20aと両縦枠部20bと横枠部20cとによって、前記搬送経路1が挿通される貫通部20eが形成されている。なおベース枠部20a上に、前記駆動ローラコンベア装置7が設けられている。
前記鋼管クランプ手段111A,111Bは、鋼管処理手段21A,21Bを中にして搬送経路1の方向で一対配設されるもので、それぞれ本体20側に設けられた左右クランプ装置112と上下クランプ装置120とからなる。すなわち左右クランプ装置112は、そのピストンロッドを相対向させた状態で縦枠部20bに取り付けられた左右一対のシリンダー装置113と、これらシリンダー装置113のピストンロッドに連結された押し引き体114と、この押し引き体114の内端部分に連結された可動体115と、この可動体115に内端部分が連結され前記縦枠部20b側に支持案内されるガイド体116と、前記可動体115の内面側に搬送経路1の方向で摺動自在に設けられたクランプ体117と、このクランプ体117を摺動すべく可動体115側に設けられた摺動用シリンダー装置118などにより構成されている。また上下クランプ装置120は、ピストンロッドを下向きとした状態で横枠部20cに取り付けられたシリンダー装置121と、このシリンダー装置121のピストンロッドに連結された押さえ体122などにより構成されている。
このように構成された鋼管クランプ手段111A,111Bによると、シリンダー装置113を伸展動させ、クランプ体117を角形鋼管300の両側面に当接させることで、左右クランプ装置112によって角形鋼管300を両側からクランプし得、そしてシリンダー装置121を伸展動させ、押さえ体122を角形鋼管300の上面に当接させることで、駆動ローラコンベア7の駆動ローラ8A,8B群と上下クランプ装置120とによって角形鋼管300を上下からクランプし得る。また摺動用シリンダー装置118により、可動体115に対してクランプ体117を摺動させることで、クランプしている角形鋼管300を搬送経路1の方向に移動し得る。以上の112〜122などにより、鋼管クランプ手段111A,111Bの一例が構成される。
前記鋼管処理手段21A,21Bは、前記搬送経路1に対して接近離間方向に横移動自在として本体20側に設けられた横移動体22A,22Bと、これら本体20側と横移動体22A,22Bとの間に設けられた横移動装置24A,24Bと、前記横移動体22A,22Bに対して昇降動自在に設けられた縦移動体40A,40Bと、これら横移動体22A,22Bと縦移動体40A,40Bとの間に設けられた昇降動装置42A,42Bと、前記縦移動体40A,40Bに対して搬送経路1に沿った前後方向軸心59A,59Bの周りに回転自在に設けられた刃保持体60A,60Bと、それぞれ前後方向軸心59A,59Bに沿った駆動軸80A,80B、84A,84Bを介して刃保持体60A,60B側に回転自在に設けられた切断用刃体82A,82Bならびに開先加工用刃体86A,86Bと、これら切断用刃体82A,82Bならびに開先加工用刃体86A,86Bの駆動軸80A,80B、84A,84Bに連動した回転駆動部90A,90Bなどから構成されている。
すなわち前記鋼管処理手段21A,21Bは、左右方向に長いベース枠部20aや横枠部20cに、それぞれLMガイド23A,23Bを介して支持案内されることで、接近離間方向(左右方向)に横移動自在として設けられている。そして、本体20側と横移動体22A,22Bとの間に設けられる横移動装置24A,24Bは、本体20のベース枠部20a上に配設されたベース板体25A,25Bを有し、このベース板体25A,25B上に螺子体(ボール螺子など)26A,26Bが、その長さ方向を接近離間方向に沿った方向として配設されるとともに、両端部が軸受部材27A,27Bに支持されることでベース板体25A,25B(本体20側)に回転自在に設けられている。
前記ベース板体25A,25B(本体20側)の外端側には正逆駆動自在なモータ(正逆回転駆動部の一例で、DCモータなどからなる。)28A,28Bが設けられ、このモータ28A,28Bの出力軸と前記螺子体26A,26Bとが、巻き掛け伝動機構29A,29Bを介して連動連結されている。そして、前記螺子体26A,26Bに螺合されるナット体30A,30Bが設けられ、このナット体30A,30Bは可動体31A,31Bに取り付けられている。ここで可動体31A,31Bは、前記横移動体22A,22Bから外方へ連設した横移動部材22a,22bの外側面にLMガイド32A,32Bを介して支持案内されることで、接近離間方向に移動自在に設けられている。
前記横移動装置24A,24Bにおける可動体31A,31Bと横移動体22A,22Bとの間には、横移動体22A,22Bの横移動時における過負荷を緩衝する過負荷緩衝手段33A,33Bが設けられている。すなわち、過負荷緩衝手段33A,33Bは、可動体31A,31Bを中にして接近離間方向に振り分けた状態で、可動体31A,31Bと横移動体22A,22Bとの間に設けられた一対の中立維持用油圧シリンダー装置34A,34B、35A,35Bと、一方(外側)の中立維持用油圧シリンダー装置35A,35Bに平行状として、可動体31A,31Bと横移動体22A,22Bとの間に設けられた緩衝用油圧シリンダー装置36A,36Bとからなり、中立維持用油圧シリンダー装置34A,34B、35A,35Bが過負荷状態から中立状態に戻り作用する際に、緩衝用油圧シリンダー装置36A,36Bが緩衝作用するように構成されている。以上の34A,34B〜36A,36Bなどにより過負荷緩衝手段33A,33Bの一例が構成され、そして25A,25B〜36A,36Bなどにより横移動装置24A,24Bの一例が構成される。
前記横移動体22A,22Bに対して前記縦移動体40A,40Bが、LMガイド41A,41Bを介して支持案内されることで昇降自在として設けられている。そして、横移動体22A,22Bと縦移動体40A,40Bとの間に設けられる昇降動装置42A,42Bは、横移動体22A,22Bの上部に設けられた正逆駆動自在なモータ(正逆回転駆動部の一例で、DCモータなどからなる。)43A,43Bと、このモータ43A,43Bの下向き出力軸に巻き掛け伝動機構44A,44Bを介して連動連結された螺子体45A,45Bと、縦移動体40A,40Bに固定されかつ前記螺子体45A,45Bが螺合されるナット体46A,46Bなどにより構成されている。なお螺子体45A,45Bの上下端部は、軸受部材47A,47Bを介して縦移動体40A,40B側に回転自在に支持されている。以上の43A,43B〜47A,47Bなどにより、昇降動装置42A,42Bの一例が構成される。
前記昇降動装置42A,42Bに対して内側に平行される状態で昇降バランス装置50A,50Bが設けられている。すなわち、横移動体22A,22Bの上部には、保持枠体51A,51Bを介して鎖輪52A,52Bが遊転自在に設けられ、この鎖輪52A,52Bに掛けられたチェーン53A,53Bの遊端が、前記縦移動体40A,40Bに連結部材54A,54Bを介して連結されている。そしてチェーン53A,53Bの基端が、横移動体22A,22B側に設けられたバランス用シリンダー装置55A,55Bのピストンロッドに連結されている。以上の51A,51B〜55A,55Bなどにより、昇降バランス装置50A,50Bの一例が構成される。
したがって、横移動装置24A,24Bにより横移動体22A,22Bを横移動させるとともに、昇降動装置42A,42Bにより縦移動体40A,40Bを昇降動させることにより、縦移動体40A,40Bは、搬送経路1に対して接近離間方向に横移動自在でかつ昇降自在に構成される。そして昇降動装置42A,42Bの昇降動に合わせてバランス用シリンダー装置55A,55Bを作動させることで、縦移動体40A,40Bの昇降動がバランスよく行えるように構成される。
前記縦移動体40A,40Bの搬送経路1側の部分に前記刃保持体60A,60Bが設けられている。すなわち刃保持体60A,60Bは、横向き筒状の回転部61A,61Bと、この回転部61A,61Bの一側面に連結した保持部62A,62Bと、他側面に連結した連結部63A,63Bなどからなり、前記回転部61A,61Bが縦移動体40A,40B側の回転支持部材48A,48Bに嵌め込まれて、前後方向軸心59A,59Bの周りに回転自在に支持されている。そして縦移動体40A,40B側には、刃保持体60A,60Bを回転させるための回転動装置65A,65Bと、回転させた刃保持体60A,60Bを位置決めするための回転位置決め装置70A,70Bとが設けられている。
すなわち、縦移動体40A,40Bには、モータや減速機などからなる駆動部66A,66Bが設けられ、その前後方向の出力軸67A,67Bと、前記連結部63A,63Bとがチェーン伝動機構68A,68Bを介して連動連結されている。そして縦移動体40A,40Bには、そのピストンロッドを上方に向けたシリンダー装置71A,71Bが設けられ、そのピストンロッドが連結されたリンク機構72A,72Bを介して、回転支持部材48A,48B側に設けられた当接部材73A,73Bが回転部61A,61Bの外周面に圧接離間自在に構成されている。以上の66A,66B〜68A,68Bなどにより回転動装置65A,65Bの一例が構成され、そして71A,71B〜73A,73Bなどにより回転位置決め装置70A,70Bの一例が構成される。
したがって、シリンダー装置71A,71Bの収縮動により回転部61A,61Bの外周面から当接部材73A,73Bを離間させた状態で、駆動部66A,66Bによりチェーン伝動機構68A,68Bを介して連結部63A,63Bを回転させることで、刃保持体60A,60Bを前後方向軸心59A,59Bの周りに180度状で正逆に回転し得る。そして、シリンダー装置71A,71Bの伸展動により当接部材73A,73Bを回転部61A,61Bの外周面に圧接させることで、その回転位置を回転位置決め装置70A,70Bにより位置決めし得る。
前記刃保持体60A,60Bにおける保持部62A,62Bには、切断側駆動軸(駆動軸の一例)80A,80Bと開先側駆動軸(駆動軸の一例)84A,84Bとが、前後方向軸心59A,59Bに対して180度状に変位した位置として振り分けて配設されるとともに、これら切断側駆動軸80A,80Bと開先側駆動軸84A,84Bは軸受81A,81B、85A,85Bを介して回転自在に支持されている。そして切断側駆動軸80A,80Bの一端には、切断用刃体82A,82Bが取り付けられるとともに、この切断用刃体82A,82Bの両側に振り分けて習いローラ83A,83Bが遊転自在に設けられている。また開先側駆動軸84A,84Bの一端には、開先加工用刃体86A,86Bが取り付けられるとともに、この開先加工用刃体86A,86Bの両側に振り分けて習いローラ87A,87Bが遊転自在に設けられている。ここで開先加工用刃体86A,86Bの外周縁は、前後の両側に傾斜刃面(研磨面)86a,86bを有する形状とされている。
前記縦移動体40A,40B側と刃保持体60A,60B側との間には、切断用刃体82A,82Bの切断側駆動軸80A,80Bと開先加工用刃体86A,86Bの開先側駆動軸84A,84Bとに連動した回転駆動部90A,90Bが設けられている。すなわち、前後方向軸心59A,59B上に位置されて伝動軸91A,91Bが設けられるとともに、この伝動軸91A,91Bは刃保持体60A,60B側に軸受部材92A,92Bを介して相対回転自在に貫通されている。
そして、縦移動体40A,40B側に設けられた駆動モータ93A,93Bの出力軸94A,94Bと、縦移動体40A,40B側に軸受部材95A,95Bを介して回転自在に設けられた中間軸96A,96Bとがベルト伝動機構97A,97Bにより連動連結されるとともに、中間軸96A,96Bと伝動軸91A,91Bの他端とがチェーン伝動機構98A,98Bにより連動連結されている。また伝動軸91A,91Bの一端に設けられた駆動歯車99A,99Bが、切断側駆動軸80A,80Bに設けられた切断側受動歯車100A,100Bと開先側駆動軸83A,83Bに設けられた開先側受動歯車101A,101Bとに常時噛合して連動されている。以上の91A,91B〜101A,101Bなどにより回転駆動部90A,90Bの一例が構成される。
したがって、回転動装置65A,65Bにより刃保持体60A,60Bを前後方向軸心59A,59Bの周りに180度状で正逆に回転させるとともに、回転位置決め装置70A,70Bにより回転位置を位置決めすることで、切断用刃体82A,82Bと開先加工用刃体86A,86Bとを入れ換えて(択一的に)角形鋼管300に向け得る。そして回転駆動部90A,90Bの駆動によって、切断側駆動軸80A,80Bと開先側駆動軸84A,84Bを介して切断用刃体82A,82Bと開先加工用刃体86A,86Bとを駆動回転し得る。
以上の22A,22B〜101A,101Bなどにより鋼管処理手段21A,21Bの一例が構成される。なお、両鋼管処理手段21A,21Bの下方には、切屑などを受け止めて排出するための排出装置105が設けられ、この排出装置105はベルトコンベア形式などにより構成されている。
図1、図2、図6〜図9において、前記鋼管移動手段130は、角形鋼管300の始端部分における辺部300aを厚さ方向で挟持自在な挟持装置131と、この挟持装置131を搬送経路1の方向に往復移動させる移動装置151と、挟持して移動させている角形鋼管300の始端側端面300dと鋼管処理手段21A,21Bの処理位置Kとの距離Lを計測する計測装置160とからなり、この計測装置160が設定距離LXを計測したときに移動装置151による移動を停止させるように構成されている。
すなわち、挟持装置131は板状の可動体132を有し、この可動体132の下部が両コンベヤフレーム3の上部間の隙間に位置されている。そして可動体132の下部には、コンベヤフレーム3側に案内される支持ローラ133と浮き上がり防止ローラ134と横ガイドローラ135とが、それぞれ複数箇所に遊転自在に設けられ、以て可動体132は、遊転ローラコンベヤ装置2のコンベヤフレーム3側に支持案内されて搬送経路1の方向に移動自在に構成されている。そして可動体132の上部には、左右一対(2枚)のプレート体132aが鋼管処理手段21A,21B側に突出して配設されている。
前記可動体132には、下位挟持体136や上位挟持体140や油圧シリンダー装置(接近離間動装置の一例)144などが設けられている。すなわち、板状(1枚)の下位挟持体136は、左右一対のプレート体132a間に後半部が嵌め込み位置された状態で、搬送経路1の方向に対して直交状の第1横軸137を介してプレート体132a側に上下揺動自在に取り付けられている。その際に、前記第1横軸137には球面軸受138が外嵌され、この球面軸受138に下位挟持体136が、左右方向において一定範囲内で回動自在に外嵌されている。また下位挟持体136の下方揺動限は、この下位挟持体136の中間部両側面に設けられたストッパー体139がプレート体132aの上向き面に当接することで規制されている。
そして左右一対(2枚)の板状の上位挟持体140が設けられ、これら上位挟持体140は、その後部が下位挟持体136の上部の両側に位置された状態で、前記第1横軸137に平行状の第2横軸141を介して連結され、以て上位挟持体140は下位挟持体136側に上下揺動自在に取り付けられている。その際に、両上位挟持体140間にスペーサ体142が介在されることで、両上位挟持体140はプレート体132aの外側に位置されている。
前記下位挟持体136や両上位挟持体140は鋼管処理手段21A,21B側に突出して(向いて)配設されている。そして、下位挟持体136の突出した遊端には上向き挟持部136aが固定され、また両上位挟持体140の突出した遊端間には下向き挟持部140aが、横ピン143を介して前後揺動自在に設けられている。前記油圧シリンダー装置144は、そのシリンダー本体145が上位挟持体140の中間部間に連結され、そして下向きのピストンロッド146が下位挟持体136の中間部間に連結されている。なお、プレート体132aの下部両側と両下位挟持体136との間には、復帰回動や中立維持のための圧縮ばね147が介在されている。また下位挟持体136の一側には被検出体(センサドグ)148が設けられるとともに、一側の上位挟持体140にはブラケット149を介して近接センサー150が設けられている。ここで近接センサー150は、両挟持体136,140が挟持動したときに被検出体148を検出するように構成されている。以上の132〜150などにより、挟持装置131の一例が構成される。
前記移動装置151は、可動体132の上手側上部に設けられた減速機付きのサーボモータ152と、その下向きのモータ軸に連動連結された回転軸153と、この回転軸153の下端部分に設けられた駆動歯車(ピニオン)154と、この駆動歯車154が常に噛合するように一側のコンベヤフレーム3に設けられたラック155などから構成されている。前記回転軸153の下端は、可動体132の下部に設けられた水平状プレート132bの上手部分に回転自在に支持されている。そして水平状プレート132bの下手部分と中間部分には、ラック155に常に噛合する従動歯車(ピニオン)156と、ラック155の一側平滑面に当接するガイドローラ157とが遊転自在に設けられている。また両コンベヤフレーム3の上手部間には、回転軸153が当接自在なストッパー体158が設けられ、この当接によって鋼管移動手段130のホームポジションHPが決定されている。なおサーボモータ152の部分には油圧供給装置159が設けられている。したがってサーボモータ152の正逆駆動によって、挟持装置131を搬送経路1の方向に往復移動させることができる。以上の152〜159などにより、前記可動体132を往復移動させる移動装置151の一例が構成される。
前記計測装置160は、移動装置151の駆動源となる前記サーボモータ152と、挟持装置131による挟持位置によって計測開始位置Sを設定する設定部161と、鋼管処理手段21A,21B側において角形鋼管300の終端側端面300eを検出する端面検出部175と、サーボ機構(図示せず。)などからなる。そして、前記設定部161による計測開始位置Sの設定により、サーボモータ152による挟持装置131の前進移動を一旦停止させて挟持動させたのち、再びサーボモータ152により、計測装置160が設定距離LXを計測するまで前進移動させるように構成されている。さらに、計測装置160が設定距離LXを計測して移動装置151による移動を停止させ、鋼管クランプ手段111A,111Bにより角形鋼管300をクランプしたのち、挟持装置131を一度開放動させ、そして再び挟持動させるように構成されている。
その際に設定部161は、可動体132に対して搬送経路1の方向に相対移動自在として可動体132側に設けられた押し引き体165と、角形鋼管300の始端側端面300dに当接自在として押し引き体165の先端に設けられた当接体166と、この当接体166の当接面166aを挟持装置131による挟持位置に対して突出させる付勢体169と、この付勢体169に抗して押し引き体165が退入動されたことを検出する検出体170などから構成されている。
すなわち、可動体132の一側には、搬送経路1に沿った方向のプレート体162が連結体163を介して固定されている。このプレート体162の一側で複数箇所(2箇所)にはガイド部材164が設けられ、これらガイド部材164に支持案内されてロッド状の前記押し引き体165が搬送経路1の方向に相対移動自在に設けられている。そして押し引き体165の先端(下手端)に円盤状の当接体166が設けられ、この当接体166側の受け体167と前記プレート体162側の受け体168との間に、押し引き体165に外嵌される状態でスプリング状の付勢体169が設けられている。その際に付勢体169の付勢力によって押し引き体165を突出動させたとき、挟持装置131による挟持位置に対して当接体166の当接面166aを下手側に突出させるように構成されている。
前記検出体170は、プレート体162の上手側(後部側)に支持部材171を介して前部ファイバセンサー172と後部ファイバセンサー173とを設けることで構成されている。そして両ファイバセンサー172,173は、押し引き体165の後端部(被検出部)165aを検出するように構成されている。その際に付勢体169の付勢力によって押し引き体165を突出動させたとき、図1の実線に示すように、この押し引き体165の後端部165aは前部ファイバセンサー172よりも前方の非検出位置とされている。そして、付勢体169の付勢力に抗して押し引き体165を退入動させたとき、後端部165aが前部ファイバセンサー172に検出されたのち、後部ファイバセンサー173に検出されることになる。このとき、後端部165aが前部ファイバセンサー172に検出されることで、サーボモータ152による挟持装置131の移動速度を低速に切り換え、そして、後端部165aが後部ファイバセンサー173に検出されることで、挟持装置131の前進移動を一旦停止させるとともに、挟持装置131を挟持動させるように構成されている。
前記端面検出部(光電センサー)175は、処理位置Kに対して上手側に一定の離間距離Mを置いた状態で、本体20側に配設されている。ここで両ファイバセンサー172,173、近接センサー150、端面検出部175などはサーボ機構(制御部)に接続され、そしてサーボ機構は、サーボモータ152などに接続されている。なお、当接体166の当接位置は下位の辺部300aとされ、以て全てのサイズの角形鋼管300に対応できるように構成されている。以上の162〜173などにより、設定部161の一例が構成される。
図2、図10、図12、図15、図16において、下手側の前記鋼管クランプ手段111Bの下手部分には、先端除去鋼管(処理物)300Cの取り出し手段230が設けられている。ここで取り出し手段230は、可動体243を搬出経路15に沿った方向と上下方向とに移動させる可動装置231と、可動体243に設けられたクランプ装置251とにより構成されている。
すなわち、可動装置231のベースフレーム232は四角筒状であって、前記本体20における横枠部20cから搬出経路15に沿って下手側へと連設され、このベースフレーム232の内側面側には前後移動体234が、LMガイド233を介して搬出経路15に沿って移動自在に設けられている。前記ベースフレーム232上で搬出経路15に沿った両端部分には、それぞれスプロケット235,236が設けられるとともに、一方のスプロケット235にギアモータ237が連動連結され、そして両スプロケット235,236間に巻回されたチェーン238の所定箇所が、連結部材239を介して前後移動体234に連結されている。この前後移動体234の内側面側には上下方向の螺子軸240が回転自在に設けられ、この螺子軸240の上端に連動連結されるギアモータ241が前後移動体234の上端に設けられている。そして、螺子軸240に螺合されるナット体242を介して前記可動体243が昇降自在に設けられている。なお前後移動体234の部分には、可動体243の昇降位置を検出自在な近接センサー部244が設けられている。
前記クランプ装置251のフレーム体252は四角筒状であって、その長さ方向を搬出経路15に沿った方向として、後端部分が前記可動体243の下端部分に角度調整部253を介して取り付けられている。そしてフレーム体252における前端部分の上面から前方へ上部クランプ体254が連設され、この上部クランプ体254の前後中間に設けられる横軸255を介して、下部クランプ体256が上下揺動自在に設けられている。
前記上部クランプ体254の前端下面にはクランプ用の上部爪体254Aが設けられ、また下部クランプ体256の前端上面にはクランプ用の下部爪体256Aが設けられている。ここで下部クランプ体256は、横軸255に対する前後の重量変化によって、後部側が上位となって上部爪体254Aに対し下部爪体256Aが離間するように自動的に揺動するように構成されている。そして下部クランプ体256の後端部には、上向きの受動傾斜面256aが形成され、この受動傾斜面256aに下向きの駆動傾斜面257aが当接される楔体257が設けられている。ここで楔体257は、フレーム体252に設けられたシリンダー装置258によって前後動するように構成されている。前記上部クランプ体254の側部にはシリンダー装置259が設けられ、その前向きのピストンロッドには押しブロック259Aが設けられている。
したがって、ギアモータ237の正逆駆動によって、チェーン238や前後移動体234などを介して可動体243を前後に移動させるとともに、ギアモータ241の正逆駆動によって、螺子軸240などを介して可動体243を昇降動させ、以てクランプ装置251を、搬出経路15に沿った方向と上下方向とに移動させ得る。その際に、上下方向の停止位置は、近接センサー部244の検出によって制御し得る。また、シリンダー装置258の作動によって楔体257を前後動させることで、受動傾斜面256aに駆動傾斜面257aを作用させて、下部クランプ体256を横軸255の周りに上下揺動し得、以て上部クランプ体254に対して下部クランプ体256を接近離間動し得る。以上の232〜244などにより可動装置231の一例が構成されるとともに、252〜259などによりクランプ装置251の一例が構成され、そして231〜259などにより取り出し手段230の一例が構成される。
図2、図16において、前記搬出経路15を形成する駆動ローラコンベヤ装置16は、左右一対のコンベヤフレーム17と、これらコンベヤフレーム17間に設けられた駆動ローラ18群と、チェーン伝動機構や歯車伝動機構を介して駆動ローラ18群に連動連結されるモータ19群などにより構成されている。そして前記駆動ローラコンベヤ装置7における下手側の駆動ローラ8B,11Bが、チェーン伝動機構や歯車伝動機構を介して駆動ローラコンベヤ装置16側に連動連結されている。
前記搬出経路15の一側外方には、長尺処理済み鋼管(製品)300Aや短尺処理済み鋼管(製品)300Bや先端除去鋼管300Cを受け入れて並列してストレージする貯留手段260が設けられている。すなわち、下手側には長尺処理済み鋼管300A用の幅狭コンベヤ装置261群が設けられ、中間部には短尺処理済み鋼管300B用の幅狭コンベヤ装置262群が設けられ、そして上手側には先端除去鋼管300C用の幅広コンベヤ装置263が設けられている。ここで幅狭コンベヤ装置261群や幅狭コンベヤ装置262群や幅広コンベヤ装置263は駆動形式であって、その搬送方向を搬出経路15の方向に対して直交状として配設されている。
また前記搬出経路15の他側部分には、駆動ローラコンベヤ装置16上の長尺処理済み鋼管300Aや短尺処理済み鋼管300Bや先端除去鋼管300Cを貯留手段260上に移す押し出し装置270が設けられている。すなわち、搬出経路15の方向の2箇所(単数箇所または複数箇所)でコンベヤフレーム17にはシリンダー装置271が設けられ、これらシリンダー装置271のピストンロッド間に押し出し体272が設けられている。そして押し出し体272は、シリンダー装置271の伸展動によって、駆動ローラコンベヤ装置16上を他側から一側へと横切るように構成されている。なお、押し出し体272の押し出し面をローラ群により形成したときには、搬出経路15を搬出される長尺処理済み鋼管300Aや短尺処理済み鋼管300Bのガイドをし得る。以上の261〜263などにより、貯留手段260の一例が構成され、そして271〜272などにより、押し出し装置270の一例が構成される。
以下に、上記した実施の形態1における作用、すなわち、その不揃い長さLαの角形鋼管300から、長尺LAの長尺処理済み鋼管300Aと短尺LBの短尺処理済み鋼管300Bとを得る作用を説明する。なお角形鋼管300の不揃い長さLαは、[Lα>LA+LB]とされている。
前工程(各種成形機)側からの角形鋼管300を、移送手段(クレーンやフォークリフトなど)によって供給手段200の両支持レール体201上に載置させ、次いで両鋼管送り装置202をガイドフレーム体203に支持案内させて同期移動させることで、角形鋼管300群を順送りしながら並列してストレージし得る。すなわち角形鋼管300を、鋼管持ち上げ体を上昇させることで移動体204により支持して持ち上げ、そして駆動部205により移動体204を搬送経路1側に移動させたのち、鋼管持ち上げ体を下降させることで角形鋼管300を両支持レール体201間に載置し得る。
そして搬送経路1に近い(先頭の)角形鋼管300を、移載装置211によって遊転ローラコンベヤ装置2に供給し得るとともに、押し付け装置221によって位置決め手段181に押し付け得る。このとき、移載装置211においては、シリンダー装置215の伸展動によって昇降体214を下降させるとともに、図3に示すように、シリンダー装置218の収縮動によって横移動体217を搬送経路1に対して後退動させることで、遊転ローラ216群による支持面を支持レール体201の側方でかつ支持レール体201の支持面よりも下方に位置させている。また押し付け装置221においては、図3の実線や図5の実線に示すように、シリンダー装置224の収縮動によって横移動枠体223を搬送経路1に対して離間動させている。
このような状態で、鋼管送り装置202によって角形鋼管300を搬送経路1側に移動させたとき、この角形鋼管300の下部が押し付け体226の上面226aに当接して、この押し付け体226を前後の重量変化に抗して水平状に揺動させ、以て押し付け体226の上を通過し得る。そして角形鋼管300を支持レール体201間に載置し得(降ろし得)、このとき押し付け体226は傾斜状に復帰揺動して前端の押し面226bを角形鋼管300の側面に対向させている。
次いで、シリンダー装置215の収縮動によって昇降体214を上昇させることで、支持レール体201間に載置している角形鋼管300を、遊転ローラ216群を介して持ち上げ得、そしてシリンダー装置218の伸展動によって、図4の仮想線に示すように、横移動体217を搬送経路1側に突出動させることで、角形鋼管300を遊転ローラ5群の上方へ位置し得、すなわち搬送経路1内に搬入し得る。このような搬入時に角形鋼管300が位置決めローラ187に当接したとき、角形鋼管300の下向き面に対して遊転ローラ216群が接触回転することで、横移動体217の突出動は常に円滑に行える。所期の搬入を行ったのち、シリンダー装置215の伸展動によって、図4の実線に示すように昇降体214を下降させることで、遊転ローラ216群により支持していた角形鋼管300を遊転ローラ5群へ移し得る。そしてシリンダー装置218の収縮動によって横移動体217を搬送経路1側から後退動させることで、図3の実線に示すように、移載装置211を最初の状態に戻し得る。
次いで、シリンダー装置224の伸展動によって横移動枠体223を搬送経路1に対して接近動させる。これにより図5の仮想線に示すように、押し付け体226の押し面226bが角形鋼管300の側面に当接して、この角形鋼管300を横押しする状態となり、以て角形鋼管300を位置決めローラ187に押し付けた状態で、位置決めローラ187と押し付け体226とにより挟持して、角形鋼管300の幅方向の位置決めを行える。そしてシリンダー装置224の収縮動によって横移動枠体223を搬送経路1側から後退動させることで、図5の実線に示すように、押し付け装置221を最初の状態に戻し得る。
このようにして幅方向の位置決めを行った角形鋼管300に対して鋼管移動手段130が作用される。すなわち鋼管移動手段130は、移動装置151の逆作動によって挟持装置131を搬送経路1の方向で後退動(復移動)させてホームポジションHPに位置させており、これにより設定部161は、付勢体169の付勢力によって押し引き体165を突出動させて、図1の実線、図6に示すように、この押し引き体165の後端部165aを前位のファイバセンサー172よりも前方の非検出位置としている。また後退動している挟持装置131は、油圧シリンダー装置144を伸展動させることによって、下位挟持体136を、ストッパー体139により規制されるまで第1横軸137の周りに下方揺動させるとともに、上位挟持体140を第2横軸141の周りに上方揺動させ得る。これにより上向き挟持部136aと下向き挟持部140aとを互いに離間動させ得るとともに、近接センサー150は被検出体148を非検出状態となる。
このような状態において、位置決め手段181の近接センサー195が、幅方向で位置決めした角形鋼管300を検出し、その検出信号がサーボ機構(コントローラ)へ入力されることに基づいて、移動装置151の作動によって挟持装置131を搬送経路1の方向で前進動(往移動)させる。すなわち、サーボモータ152の正駆動により、ラック155に噛合している駆動歯車154を駆動回転させることで、可動体132に移動力を付与でき、その際に可動体132の移動は、支持ローラ133群と浮き上がり防止ローラ134群と横ガイドローラ135群とを介してコンベヤフレーム3側に案内されながら、かつ従動歯車156群がラック155に噛合回転されるとともにガイドローラ157群がラック155の一側平滑面に当接回転されながら、常に安定して行うことができる。
このような前進によって、まず当接体166の当接面166aが始端側端面300dに当接し、以降は、押し引き体165を角形鋼管300に一体化した(固定化した)状態で、付勢体169に抗して可動体132の前進動が行われることになる。そして、下向き挟持部140aの先端が始端側端面300dの近くに達したとき、押し引き体165の後端部165aが前部ファイバセンサー172に検出されてサーボ機構に入力されることで、サーボモータ152による挟持装置131の移動速度を低速に切り換え得る。そして、後端部165aが後部ファイバセンサー173に検出されてサーボ機構に入力されることで、設定部161により計測開始位置Sを設定し得るとともに、計測開始位置Sから処理位置Kまでの距離Lが計測され、さらにサーボモータ152の正駆動を停止して、挟持装置131の前進移動を一旦停止させる。このとき上向き挟持部136aが角形鋼管300の下向き面に下方から対向され、また下向き挟持部140aは角形鋼管300内に突入して位置されている。
前述した押し引き体165の後端部165aが後位のファイバセンサー173により検出されたときの、サーボ機構側からの別の指示信号によって油圧シリンダー装置144を収縮動させることによって、下位挟持体136を第1横軸137の周りに上方揺動させるとともに、上位挟持体140を第2横軸141の周りに下方揺動させ得る。これにより上向き挟持部136aと下向き挟持部140aとを互いに接近動させて、図1の仮想線に示すように、両挟持体136,140の遊端間、すなわち、上向き挟持部136aと下向き挟持部140aとにより、角形鋼管300の辺部300aを厚さ方向で挟持し得る。このとき、近接センサー150は被検出体148を検出状態となり、この検出によって、角形鋼管300の辺部300aに対する挟持を確認し得る。
なお、両挟持体136,140の遊端間で挟持する際に、角形鋼管300の種類に応じた辺部300aの厚さ変化に対しては、上位挟持体140が第2横軸141の周りに上下揺動するとともに下向き挟持部140aが横ピン143の周りに揺動することで、自動的に対処できる。また、角形鋼管300を成形したときの辺部300aの左右方向(幅方向)での傾斜や左右方向での厚さ変化に対しては、球面軸受138によって、第1横軸137に対して下位挟持体136が左右方向において一定範囲内で回動することで、すなわち図8の仮想線に示すように、両挟持体136,140が第1横軸137に対して左右方向において一定範囲内で回動することで自動的に対処でき、その際に復帰回動や中立維持は圧縮ばね147により対処できる。これらのことで、両挟持体136,140による辺部300aの厚さ方向での挟持は、常に安定して強固に行うことができる。
前述したように、挟持装置131による角形鋼管300の辺部300aに対する挟持を近接センサー150によって確認したのち、角形鋼管300の鋼管クランプ手段111A,111B側への移動が行われる。すなわち、サーボモータ152の再駆動によって、挟持装置131を搬送経路1の方向で前進動(往移動)させ、挟持装置131を介して角形鋼管300を押し移動させる。
このような鋼管移動手段130による角形鋼管300の供給移動時、すなわち角形鋼管300の処理作業前において鋼管クランプ手段111A,111Bでは、図17(a)に示すように、左右クランプ装置112のシリンダー装置113を収縮動させてクランプ体117を離間動させ、上下クランプ装置120のシリンダー装置121を収縮動させて押さえ体122を上昇動させることで、両鋼管クランプ手段111A,111Bを非クランプ姿勢とする。そして両鋼管処理手段21A,21Bにおいては、図18に示すように、横移動体22A,22Bを搬送経路1に対して離間動させるとともに、刃保持体60A,60Bの回転により切断用刃体82A,82Bを搬送経路1側に向けており、さらに、一方の鋼管処理手段21Aにおいては縦移動体40Aを下降させるとともに、他方の鋼管処理手段21Bにおいては縦移動体40Bを上昇させている。また、駆動ローラ11A,11Bを、駆動ローラ8A,8Bと同様のレベルとした上昇位置とすべく、揺動支持体10A,10Bをシリンダー装置12A,12Bにより揺動させている。
この状態で角形鋼管300を、前述したように鋼管移動手段130によって搬送経路1上で長さ方向に移動させ、以て遊転ローラコンベア装置2上で鋼管クランプ手段111A,111B側へ搬送させる。すると図2において、まず角形鋼管300の終端側端面300eを端面検出部175が検出し、このときの鋼管移動手段130の計測開始位置Sからの移動距離Oと離間距離Mとを距離Lから引くことによって、すなわち[L−M−O=Lα]として、計測装置160により角形鋼管300の不揃い長さLαを計測し得る。さらに角形鋼管300を移動させ、その終端側端面300eが処理位置Kを通過したのち、計測装置160が、長尺処理済み鋼管300Aの長尺LAと短尺処理済み鋼管300Bの短尺LBとを加えた設定距離LXを計測したとき、すなわち、[LX=LA+LB]を計測したときに移動装置151による移動を停止させる。
次いで図17(b)に示すように、鋼管クランプ手段111A,111Bによるクランプを行う。すなわち、左右クランプ装置112のシリンダー装置113を伸展動させることで、クランプ体117を角形鋼管300の両側面に当接させて角形鋼管300を両側からクランプし得、また上下クランプ装置120のシリンダー装置121を伸展動させることで、押さえ体122を下降させて角形鋼管300の上面に当接させ、駆動ローラコンベア7の駆動ローラ8A,8B群との間で角形鋼管300を上下からクランプし得る。そして図12の仮想線に示すように、シリンダー装置12A,12Bの収縮動により揺動支持体10A,10Bを揺動させて、駆動ローラ11A,11Bを駆動ローラ8A,8Bの真下状とした下降位置として、鋼管処理手段21A,21Bに対応する箇所を開放させる。
このように鋼管クランプ手段111A,111Bによるクランプを行ったのち、挟持装置131を開放動させる。すなわち、油圧シリンダー装置144を伸展動させることによって、下位挟持体136を下方揺動させるとともに、上位挟持体140を上方揺動させて、上向き挟持部136aと下向き挟持部140aとを互いに離間動させる。
上述したように、鋼管クランプ手段111A,111Bによって角形鋼管300を所定位置に固定させた状態で、鋼管処理手段21A,21Bを作動させて先端の切断除去を行う。すなわち、回転駆動部90A,90Bの駆動モータ93A,93Bを駆動することで、ベルト伝動機構97A,97Bを介して中間軸96A,96Bを回転させ、そしてチェーン伝動機構98A,98Bを介して伝動軸91A,91Bを駆動回転させている。さらに駆動歯車99A,99Bと切断側受動歯車100A,100Bとを介して切断側駆動軸80A,80Bを回転させ、以て切断用刃体82A,82Bを駆動回転させている。なお、伝動軸91A,91Bの回転は、駆動歯車99A,99Bと開先側受動歯車101A,101Bとを介して開先側駆動軸84A,84Bも回転させ、以て非作用位置にある開先加工用刃体86A,86Bも同時に駆動回転させている。
この状態で、両切断用刃体82A,82Bの横移動と昇降動とを行う。すなわち図18の状態から、まず、横移動装置24A,24Bのモータ28A,28Bを駆動して螺子体26A,26Bを回転させ、このとき、横移動体22A,22B側のナット体30A,30Bに螺子体26A,26Bが螺合されていることで、横移動体22A,22Bを搬送経路1に対して接近方向に横移動させ得る。そして図19の実線に示すように、一方の切断用刃体82Aの先端が一方の下部の隅部300bに下方から対向したときに一方の横移動装置24Aを停止させるとともに、他方の切断用刃体82Bの先端が他方の上部の隅部300bに上方から対向したときに他方の横移動装置24Bを停止させる。
次いで、昇降動装置42A,42Bのモータ43A,43Bを駆動して螺子体45A,45Bを回転させ、このとき、縦移動体40A,40B側のナット体46A,46Bに螺子体45A,45Bが螺合されていることで、縦移動体40A,40Bを昇降動させ得る。すなわち、一方の縦移動体40Aを上昇動させることで、刃保持体60Aなどとともに切断用刃体82Aを上昇動し得、これにより図19の実線から仮想線に示すように、回転駆動している切断用刃体82Aの先端が、一方の下部の隅部300bから一方の側部の辺部300aへと順次切断し得る。また、他方の縦移動体40Bを下降動させることで、刃保持体60Bなどとともに切断用刃体82Bを下降動し得、これにより図19の実線から仮想線に示すように、回転駆動している切断用刃体82Bの先端が、他方の上部の隅部300bから他方の側部の辺部300aへと順次切断し得る。このような昇降動装置42A,42Bを作動しての昇降動による切断は、一方の切断用刃体82Aが一方の上部の隅部300bを切断し、他方の切断用刃体82Bが他方の下部の隅部300bを切断することで停止される。
次いで、横移動装置24A,24Bのモータ28A,28Bを駆動して螺子体26A,26Bを回転させ、横移動体22A,22Bを搬送経路1に対して接近方向に横移動させる。すなわち、一方の横移動体22Aを横移動させることで、刃保持体60Aなどとともに切断用刃体82Aを他方へ向けて横移動し得、これにより図19の仮想線から図20に示すように、回転駆動している切断用刃体82Aの先端が、一方の上部の隅部300bから上部の辺部300aへと順次切断し得る。また、他方の横移動体22Bを横移動させることで、刃保持体60Bなどとともに切断用刃体82Bを一方へ向けて横移動し得、これにより図19の仮想線から図20に示すように、回転駆動している切断用刃体82Bの先端が、他方の下部の隅部300bから下部の辺部300aへと順次切断し得る。このような横移動装置24A,24Bを作動しての横移動による切断は、図20に示すように、一方の切断用刃体82Aが他方の上部の隅部300bを通過(通り抜け状)し、また他方の切断用刃体82Bが他方の下部の隅部300bを通過することで停止される。
このようにして、横移動装置24A,24Bを駆動することで横移動体22A,22Bを横移動させる動作と、昇降動装置42A,42Bを駆動することで縦移動体40A,40Bを昇降動させる動作との組み合わせ動作により、回転駆動している一対の切断用刃体82A,82Bを角形鋼管300の周りで同方向(右回転方向)に移動させて、図10に示すように、この角形鋼管300の先端の切断を行える。なお、両切断用刃体82A,82Bを横移動や昇降動させての切断の際に、習いローラ83A,83Bが辺部300aや隅部300bの外面に当接して遊転しながら移動し、これにより切断用刃体82A,82Bによる切断位置(切断姿勢)を好適にし得るとともに、切断用刃体82A,82Bの損傷を減少し得る。
そして切断した先端除去鋼管(処理物)300Cを搬出経路15に取り出す。その際に角形鋼管300の不揃い長さLαなどによって、図10に示すように、除去長さLCが長くて下手の鋼管クランプ手段111Bを作動させたときには、この下手の鋼管クランプ手段111Bを開放動させたのち、駆動ローラコンベヤ装置7,16によって先端除去鋼管300Cを搬出し、搬出経路15上で幅広コンベヤ装置263に対向して位置させる。
また図15に示すように、除去長さLCが短くて下手の鋼管クランプ手段111Bを作動し難いときには、上手の鋼管クランプ手段111Aを作動させるとともに、取り出し手段230を作動させる。すなわち、取り出し手段230は、可動装置231によってクランプ装置251を下手端に位置させるとともに、このクランプ装置251を上昇させ、そして下部爪体256Aを下方に傾斜揺動させるとともに、押しブロック259Aを後退させた状態で待機している。
そして、まずギアモータ241の駆動によって、螺子軸240などを介して可動体243を下降動させ、以て図15の仮想線に示すように、クランプ装置251を下方向に移動させる。その際に可動体243を下降動を近接センサー部244の検出によって制御することで、クランプ装置251を角形鋼管300の形状に応じた好適な下降位置として停止し得る。次いで、ギアモータ237の駆動によって、チェーン238や前後移動体234などを介して可動体243を前方に移動させ、以てクランプ装置251を搬出経路15に沿った方向に移動させ得る。これにより図15の実線に示すように、角形鋼管300の先端部分における上位の辺部300aに対して、上部クランプ体254を上方に位置させるとともに、傾斜揺動している下部爪体256Aを下方に位置させ得る。
次いでシリンダー装置258の伸展動により楔体257を前進させることで、受動傾斜面256aに駆動傾斜面257aを作用させて、下部クランプ体256を横軸255の周りに上方揺動し得、以て上部クランプ体254に対して下部クランプ体256を接近動させて、両爪体254A,256Aを介して辺部300aをクランプし得る。このようにクランプ装置251によってクランプした状態で、上述したように、鋼管処理手段21A,21Bを作動させて先端の切断除去を行う。これにより切断した先端除去鋼管300Cを、取り出し手段230側で保持し得る。
そして、ギアモータ237の逆駆動によって、チェーン238や前後移動体234などを介して可動体243を後方に移動させることで、図10の仮想線に示すように、クランプ装置251によってクランプしている除去長さLCが短い先端除去鋼管300Cを安定して搬出でき、搬出経路15上で幅広コンベヤ装置263に対向して位置できる。次いでシリンダー装置258の収縮動により楔体257を後退させることで、下部クランプ体256を横軸255の周りに下方揺動し得、以て上部クランプ体254に対して下部クランプ体256を離間動させて、両爪体254A,256Aによるクランプを開放し得る。そして、シリンダー装置259の伸展動により押しブロック259Aを前進させることで、先端除去鋼管300Cを上手側に押し移動させてクランプ装置251の前方に位置し得る。その後に、ギアモータ241の逆駆動によって、螺子軸240などを介して可動体243を上昇動させることで、最初の待機位置に戻し得る。したがって、例え除去長さLCが短い先端除去鋼管300Cであったとしても、取り出し手段230によって処理位置Kから安定して搬出できる。
上述したように、除去長さLCが長くて下手の鋼管クランプ手段111Bを作動させて切断した先端除去鋼管300Cや、除去長さLCが短く取り出し手段230により取り出した先端除去鋼管300Cは、搬出経路15上で幅広コンベヤ装置263に対向して位置させる。この先端除去鋼管300Cは、シリンダー装置271の伸展動により駆動ローラコンベヤ装置16上を横切るように移動する押し出し体272によって幅広コンベヤ装置263の上に押し出され、そして幅広コンベヤ装置263によって搬送されてストレージされることになる。
このようにして先端除去鋼管300Cを除去した角形鋼管300の切断側端面300fに対して開先加工を行う。すなわち、まず上手の鋼管クランプ手段111Aにおける摺動用シリンダー装置118の作動によりクランプ体117を上手に少量移動(後退動)させ、切断側端面300fを開先加工し易い位置とする。なお上下クランプ装置120は、少量移動を行う前に開放動し、少量移動を行った後にクランプ動させる。そして開先加工が行われる。
次いで、図20の状態から刃保持体60A,60Bを少し上下に離間動させたのち、まず回転位置決め装置70A,70Bを開放動させた状態で回転動装置65A,65Bを作動して、刃保持体60A,60Bを前後方向軸心59A,59Bの周りに180度状で回転させ、切断用刃体82A,82Bと開先加工用刃体86A,86Bとを入れ換えて(向きを変更して)、開先加工用刃体86A,86Bを切断側端面300e(搬送経路1)側に向ける。そして、刃保持体60A,60Bの回転位置を回転位置決め装置70A,70Bにより位置決めする。次いで図21の実線に示すように、刃保持体60A,60Bを少し上下に接近動させたのち、開先加工用刃体86A,86Bの横移動と昇降動とを、上述した切断用刃体82A,82Bのときとは逆方向で行う。つまり図21の実線の状態から、横移動装置24A,24Bのモータ28A,28Bを逆駆動して螺子体26A,26Bを逆回転させ、横移動体22A,22Bを横移動させ得る。
すなわち、図21の実線から仮想線に示すように、一方の横移動体22Aを横移動させることで、刃保持体60Aなどとともに開先加工用刃体86Aを一方へ向けて横移動し得、これにより図22に示すように、回転駆動している開先加工用刃体86Aの傾斜刃面86aにより、切断側端面300fにおける他方の上部の隅部300bから上部の辺部300aへと順次開先加工し得る。また、図21の実線から仮想線に示すように、他方の横移動体22Bを横移動させることで、刃保持体60Bなどとともに開先加工用刃体86Bを他方へ向けて横移動し得、これにより図22に示すように、回転駆動している開先加工用刃体86Bの傾斜刃面86bにより、切断側端面300fにおける一方の下部の隅部300bから下部の辺部300aへと順次開先加工し得る。このような横移動装置24A,24Bを作動しての横移動による開先加工は、図21の仮想線に示すように、一方の開先加工用刃体86Aが一方の上部の隅部300bを開先加工し、他方の開先加工用刃体86Bが他方の下部の隅部300bを開先加工することで停止される。
次いで、昇降動装置42A,42Bのモータ43A,43Bを逆駆動して螺子体45A,45Bを逆回転させ、このとき、縦移動体40A,40B側のナット体46A,46Bが螺子体45A,45Bに螺合されていることで、縦移動体40A,40Bを昇降動させ得る。すなわち、一方の縦移動体40Aを下降動させ、図21の仮想線矢印のように、刃保持体60Aなどとともに開先加工用刃体86Aを下降動し得、これにより、回転駆動している開先加工用刃体86Aの傾斜刃面86aにより、一方の上部の隅部1bから一方の側部の辺部300aへと順次開先加工し得る。また、他方の縦移動体40Bを上昇動させ、図21の仮想線矢印のように、刃保持体60Bなどとともに開先加工用刃体86Bを上昇動し得、これにより図22に示すように、回転駆動している開先加工用刃体86Bの傾斜刃面86bにより、一方の上部の隅部300bから他方の側部の辺部300aへと順次開先加工し得る。
このような昇降動装置42A,42Bを作動しての昇降動による開先加工は、一方の開先加工用刃体86Aが一方の下部の隅部300bを通過(通り抜け状)し、他方の開先加工用刃体86Bが他方の上部の隅部300bを通過することで停止される。以上のようにして角形鋼管300の切断側端面300fに対して開先加工を行え、以て先端部分に開先300gを形成し得る。なお、両開先加工用刃体86A,86Bを横移動や昇降動させての開先加工の際に、習いローラ87A,87Bが辺部300aや隅部300bの外面に当接して遊転しながら移動し、これにより開先加工用刃体86A,86Bによる加工位置(加工姿勢)を好適にし得るとともに、開先加工用刃体86A,86Bの損傷を減少し得る。その後に、両鋼管処理手段21A,21Bにおいて横移動体22A,22Bを元の位置(ホームポジション)に戻す。さらに、上手の鋼管クランプ手段111Aにおける摺動用シリンダー装置118の逆作動によりクランプ体117を下手に少量移動させ、切断側端面300fを元の位置に戻す。
上述したような開先加工中、または開先加工後に、挟持装置131を挟持動させる。すなわち、油圧シリンダー装置144を収縮動させることによって、下位挟持体136を上方揺動させるとともに、上位挟持体140を下方揺動させ、以て上向き挟持部136aと下向き挟持部140aとを互いに接近動させて、辺部300aを厚さ方向で挟持する。このような挟持装置131による挟持動を行う前に、近接センサー195による検出が行われる。すなわち、切断加工や開先加工の際の荷重(圧力)などによって角形鋼管300が横方向にずれ(振れ)ようとしたとき、他側へのずれは位置決め手段181によって受け止め得るが、一側へのずれは生じ、以て近接センサー195は非検出状態となる。このとき、押し付け装置221が作動して角形鋼管300の幅方向での位置決め修正が行われ、その後に挟持装置131による挟持が行われる。
そして、上手の鋼管クランプ手段111Aを非クランプ姿勢(クランプ解除)とすることにより、開先加工を行った角形鋼管300を搬送経路5上で搬送させる。すなわち、挟持装置131による角形鋼管300の辺部300aに対する挟持を近接センサー150によって確認したのち、サーボモータ152の再駆動によって、挟持装置131を搬送経路1の方向で前進動(往移動)させ、挟持装置131を介して角形鋼管300を押し移動させて、搬送経路1上で長さ方向に移動させる。そして、計測装置160により長尺LAの移動量を計測したときに移動装置151による移動を停止させる。
その後に、上述した先端除去鋼管300Cの除去作業と同様にして、鋼管クランプ手段111A,111Bのクランプ動工程、鋼管処理手段21A,21Bによる切断工程、鋼管クランプ手段111A,111Bによる両切断側端面300fの離間動工程、鋼管処理手段21A,21Bによる開先加工工程などを行うことで、図23に示すように、両切断側端面300fに対する開先300gの加工を行い、以て長尺処理済み鋼管300Aと短尺処理済み鋼管300Bとし得る。これにより、切断側端面300fに開先300gを加工した長尺LAの長尺処理済み鋼管300Aと短尺LBの短尺処理済み鋼管300Bとを、簡単かつ容易に得ることができる。
そして鋼管クランプ手段111A,111Bの開放動などを行ったのち、駆動ローラコンベヤ装置7,16の駆動搬送力や、鋼管移動手段130による押し移動力によって搬出経路15上で搬送させ、長尺処理済み鋼管300Aを幅狭コンベヤ装置261群に対向して位置させるとともに、短尺処理済み鋼管300Bを幅狭コンベヤ装置262群に対向して位置させる。これら長尺処理済み鋼管300Aや短尺処理済み鋼管300Bは、シリンダー装置271の伸展動により駆動ローラコンベヤ装置16上を横切るように移動する押し出し体272によって幅狭コンベヤ装置261群の上や幅狭コンベヤ装置262群の上に押し出され、そして幅狭コンベヤ装置261群や幅狭コンベヤ装置262群によって搬送されてストレージされることになる。
上述したように、移動装置151による搬送を停止して角形鋼管300を所定の位置とし、鋼管クランプ手段111A,111Bにより角形鋼管300の終端部分をクランプした状態で挟持装置131を一度開放動させることで、クランプにより角形鋼管300に振れが生じたとしても、挟持装置131側は影響を受けないことになり、以て挟持装置131側の損傷を防止できる。そして、鋼管処理手段21A,21Bによる角形鋼管300の切断と切断側端面300fの開先加工を行ったのち、挟持装置131を再び挟持動させることで、移動装置151による搬送を好適に行うことができる。
なお、角形鋼管300の終端側端面300eに対する開先300gの加工は、供給手段200に搬入する前に予め行っていてもよいし、あるいは同様にして、処理位置Kで行っていてもよい。また上述では、角形鋼管300の中間1箇所の切断加工によって長尺処理済み鋼管300Aと短尺処理済み鋼管300Bとを得ているが、これは中間2箇所以上の切断加工も行え、さらに中間の切断加工を行わなくてもよい。
なお、上述したような横移動による切断時や開先加工時において、通常では図13に示されるように、両中立維持用油圧シリンダー装置34A,34B、35A,35Bは中立状態にあり、また緩衝用油圧シリンダー装置36A,36Bも中立状態にあり、以て通常の横移動は常にバランス良く円滑に行われる。そして、このような横移動による切断時や開先加工時に、たとえば切屑などの異物が、角形鋼管300における上位の辺部300aの上面(角形鋼管300の最上面)や下位の辺部300aの下面(角形鋼管300の最下面)などに付着して(載って)いたとき、切断用刃体82A,82Bや開先加工用刃体86A,86Bとともに移動してきた習いローラ83A,83B、87A,87Bが異物に乗り上がることになる。これにより、縦移動体40A,40Bなどを介して横移動体22A,22Bの移動に過負荷(ブレーキ)が掛けられた状態になる。このとき、過負荷によって、螺子体26A,26Bとナット体30A,30Bとの一方または両方が損傷したり、切断用刃体82A,82Bや開先加工用刃体86A,86Bが損傷したりする恐れがある。しかし、横移動体22A,22Bの移動に過負荷が掛けられたとき、可動体31A,31Bの移動方向に位置している中立維持用油圧シリンダー装置34Aまたは35A、中立維持用油圧シリンダー装置34Bまたは35Bが圧縮する(縮む)ことになり、以て過負荷を吸収し得る。
なお、対象とする角形鋼管の外寸や厚さは種々であり、たとえば図16の仮想線に示すように、短外寸で薄肉の角形鋼管に対しても、各手段や装置を対応し得る。
以上のように、鋼管処理手段21A,21Bを配設した1箇所において、角形鋼管300の切断を行って切断側端面300fを形成したのち、切断側端面300fに対して開先300gの加工を行えることになり、これにより、製造ラインを短くできて占有面積を縮小でき、さらに鋼管処理手段21A,21Bに対応した鋼管クランプ手段111A,111Bのみでよいことなど、設備の小型化、低価格化を期待できることになる。さらに過負荷緩衝手段33A,33Bによる緩衝作用によって過負荷を吸収することで、螺子体26A,26Bやナット体30A,30Bの損傷、切断用刃体82A,82Bや開先加工用刃体86A,86Bの損傷を防止し得る。
上記した実施の形態1では、角形鋼管300の処理を行っているが、丸形鋼管(鋼管の一例)に対する切断や開先加工も同様にして行えるものである。
上記した実施の形態1では、計測装置160が設定距離LXを計測して移動装置151による移動を停止させ、鋼管クランプ手段111A,111Bにより角形鋼管300をクランプしたのち、挟持装置131を一度開放動させ、そして再び挟持動させるように構成されているが、これは挟持装置131により挟持した状態で鋼管処理手段21A,21Bによる切断と開先加工を行ってもよい。
上記した実施の形態1では、横移動装置24A,24Bや昇降動装置42A,42Bとして螺子体26A,26B、45A,45Bを使用した形式が示されているが、これはシリンダー装置を使用した形式や駆動チェーンを使用した形式などであってもよい。
上記した実施の形態1では、刃保持体60A,60Bに対して切断用刃体82A,82Bと開先加工用刃体86A,86Bとが、前後方向軸心59A,59Bに対して180度変位した位置で振り分けて配設した形式が示されているが、これは120度変位した2箇所に振り分けて配設し、残り1箇所に別の処理体を配設した形式、90度変位した4箇所のうち2箇所ずつ振り分けて配設した形式などであってもよい。なお、これらの場合、回転動装置による刃保持体60A,60Bの回転角度は好適に制御される。
上記した実施の形態1では、刃保持体60A,60Bの往移動時に切断用刃体82A,82Bによる切断を行い、そして復移動時に開先加工用刃体86A,86Bによる開先加工を行う形式が示されているが、これは切断を行ったのち一旦ホームポジションに戻したのち、同じ移動(往移動に相当)を行いながら開先加工用刃体86A,86Bによる開先加工を行う形式などであってもよい。
上記した実施の形態1において、回転駆動部90A,90Bとしては正逆駆動形式であってもよく、この場合に切断用刃体82A,82Bによる切断と開先加工用刃体86A,86Bによる開先加工とに対応して、その回転方向を変更して使い分け得る。