JP5191377B2

JP5191377B2 - 長尺材の結束設備

Info

Publication number: JP5191377B2
Application number: JP2008330438A
Authority: JP
Inventors: 智松田; 幹雄奥田
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010149898A

Description

本発明は、鋼棒、鋼管などの長尺材の搬送を容易にするべく、複数の長尺材を結束するための設備に関する。

従来、長尺材の結束機としては、例えば、特許文献１には、隔壁を介して二条の結束線収納溝を設け、かつ、適当な駆動源に連設された回転体とその両側において前記結束線走行路に進退自在に設けた結束線走行離隔ガイド板と、更にその両外側方において結束線線走路に設けた結束線端挟持固定装置と結束線進入側に設けた巻回結束線後端引締装置と引締線材切断装置からなる結び目が矩形となる結束機が開示されている。

しかし、この結束機によって形成されるねじり目は、図３に示すように、ワイヤの切断面が鋭利で、ワイヤ切断両先端部１０が立っており、しかも、ねじり目１１が長いため、荷積みなどにおいて、長尺材に疵が発生するという問題がある。

このような問題を解決するため、例えば、特許文献２では、ワイヤの先端を曲げずにクランプピンにより押え付ける機構、カッタブロックに押し付けながらワイヤを切断せずにネジリヘッドの外周にて切断し、かつ、切断面を直角にする機構、ねじり目の両端部が立たないように捻っている途中でワイヤのクランプを開放し押しながら捻り込み、ねじり目胴体に巻き付ける機構から構成され、該機構によりねじり目の形状を変える棒鋼・鋼管のワイヤ自動結束機に関する発明が提案されている。

特開昭５０−１２２３９９号公報特開２００５−１７０４８９号公報

特許文献２に記載の発明のように、ワイヤ両端部を押し付けながら捻ることにより、ワイヤをねじり目胴体に巻き付けていく方法を採用すると、図４に示すように、ワイヤ両端部１０が立たず、かつねじり目１１の長さが短いねじり目を形成することができる。しかしながら、ワイヤ両端部を押し付けながら捻る位置によっては、押し込み力が発揮されず、結束すらできない事態が生じる。

図５は、ワイヤ両端部を押し付けながら捻る方式の長尺材の結束機における問題点を示す図であり、（ａ）は、正常なねじり目を形成することができる条件、（ｂ）は、正常なねじり目を形成することができない条件をそれぞれ示している。いずれの図も、長尺材の長手方向に垂直な断面を示している。

図５（ａ）に示すように、長尺材１の結束は、長尺材１をワイヤ送り用のガイド環（図示しない）内で保持し、結束機のワイヤ長尺材１の周囲にワイヤ２を巡らした後、結束機のワイヤねじりヘッド４を回転させつつ、ワイヤ２の中心方向（図中の矢印の方向）にスライドさせるとともに、クランプ（図示しない）を開放することにより、ワイヤ２を押さえ込みつつ、ねじり目３を形成することにより行われるが、このとき、ワイヤねじりヘッド４の押さえ込み位置が長尺材１と接触する位置であれば、十分な結束強度を持ったねじり目３を形成することができる。

しかしながら、図５（ｂ）に示すように、ワイヤねじりヘッド４の押さえ込み位置が長尺材１間の谷間になってしまうと、ねじり目３の押さえ込みが不十分となり、ねじり目３を形成することができないか、形成することができても、結束強度が不十分となり、安定したねじり目を形成することができないという問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するべくなされたものであり、ワイヤ両端部を押し付けながら捻る方式の長尺材の結束機を用いて、複数の長尺材の結束を行うに際し、十分な結束強度を有するねじり目を形成することができる長尺材の結束設備を提供することを目的とする。

複数の長尺材１の結束は、図６に示すような設備により行われる。即ち、搬送ローラ１２などの搬送手段により、複数の長尺材１がその長手方向（図の白抜き矢印の方向）に搬送され、結束機１３ａ、１３ｂのワイヤ送り用のガイド環内に通され、所定の位置で停止させる。その後、搬送された長尺材１をリフタ１４ａ、１４ｂによって持ち上げて、搬送ローラ１２から浮かせた状態で、その上方位置に停止させる。その状態で、成形機１５ａ、１５ｂによって長尺材１を絞り込み、束状にする。束状にされた長尺材１の周囲には、結束機１３ａ、１３ｂによってワイヤ（図示しない。）が巡らされ、その後、ねじり目が形成され、結束される。結束された長尺材１は、搬送ローラ１２などの搬送手段により次工程に搬送される。

本発明者らは、リフタ、成形機および結束機の条件について鋭意研究を重ねた結果、リフタによって長尺材を持ち上げたときの長尺材同士の位置関係が最も重要であることを知見した。

図７および図８は、従来用いられてきたリフタの形状を示す図であり、図７は、リフタの斜視図を、図８（ａ）〜（ｃ）は、リフタによって長尺材を持ち上げられたときの長尺材同士の位置関係を示す図を表している。

図７に示すように、従来のリフタ５ａは、その上面にＶ字状の切欠部を有しており、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、収容される長尺材１の径や積み込み状況によって、長尺材１同士の位置関係は様々である。そして、リフタによって持ち上げられた長尺材は、その後、成形機によって束状に成形されることになる。

例えば、リフタ５ａによって持ち上げられた長尺材１の位置関係が図８（ｂ）のような状態になっておれば、その後に成形されても、結束機のワイヤねじりヘッド４に対応する位置には、長尺材１が存在しているため、十分な結束強度を持ったねじり目を形成することができるが、図８（ａ）または図８（ｃ）のような状態、即ち、結束機のワイヤねじりヘッド４に対応する位置に長尺材１が存在せず、長尺材１間の谷間がある場合には、正常なねじり目を形成することが難しくなる。また、例えば、図８（ｂ）のように、リフタ５ａの底部に空間があるため、その後の成形工程において、長尺材１がこすれやすくなり、疵の原因となることがある。

本発明者らは、このような知見に基づき、リフタの形状について鋭意研究を重ね、本発明を完成させた。

本発明は、「複数の長尺材をその長手方向に搬送する搬送手段と、搬送された長尺材を持ち上げるリフタと、持ち上げられた長尺材を絞り込み、束状にする成形機と、束状にされた長尺材をワイヤによって結束する結束機とを備える長尺材の結束設備であって、前記リフタは、その上面に、前記長尺材の搬送方向に平行な二つの傾斜面と該二つの傾斜面間に連続的に形成された湾曲面からなる切欠部を有し、前記二つの傾斜面間の角度が鋭角であり、かつ、前記切欠部が長尺材の搬送方向に垂直な断面において鉛直方向に対して非対称である構成を有し、前記結束機は、ワイヤ送り用のガイド環と、ワイヤねじりヘッドと、ワイヤの先端および後端を押さえつけるクランプとを備え、前記ワイヤねじりヘッドを回転させつつ、前記ワイヤの中心方向にスライドさせるとともに、前記クランプを開放することにより、前記ワイヤを押さえ込みつつ、ねじり目を形成する機構を有し、前記ワイヤねじりヘッドが前記リフタの湾曲部に対応する位置に備え付けられていることを特徴とする長尺材の結束設備。」を要旨とする。

但し、本発明において、前記二つの傾斜面における第１の傾斜面の鉛直方向に対する角度が、第２の傾斜面の鉛直方向に対する角度より大きいことが好ましい。また、前記第１の傾斜面は、前記第２の傾斜面よりその面積が大きいことがより好ましい。

本発明によれば、押し付けながら捻る方式の長尺材の結束機を用いて複数の長尺材の結束を行うに際し、十分な結束強度を有するねじり目を形成することができる。

図１及び２は、本発明に係る長尺材の結束設備において用いることができるリフタの形状を示す図であり、図１は、リフタの斜視図を、図２（ａ）および（ｂ）は、リフタによって長尺材を持ち上げたときの長尺材同士の位置関係を示す図を表している。

本発明に係る長尺材の結束設備は、例えば、前掲の図６に示すように、複数の長尺材１をその長手方向に搬送する搬送手段１２と、搬送された長尺材１を持ち上げるリフタ１４ａ、１４ｂと、持ち上げられた長尺材１を絞り込み、束状にする成形機１５ａ、１５ｂと、束状にされた長尺材１をワイヤによって結束する結束機１３ａ、１３ｂとを備える。

この長尺材１の結束設備において、複数の長尺材１の結束は、まず、複数の長尺材１をその長手方向に搬送し、結束機１３ａ、１３ｂのワイヤ送り用のガイド環内に通し、これを所定の位置で停止させる。その後、搬送された長尺材１をリフタ１４ａ、１４ｂによって持ち上げ、搬送ローラ１２の上方位置で停止させ、この状態で、成形機１５ａ、１５ｂによって長尺材１を絞り込み、束状にする。その後、結束機１３ａ、１３ｂによって、束状にされた長尺材の周囲にワイヤが巡らされ、その後、ねじり目が形成される。

長尺材１の結束は、上記１回の工程で実施することもできる。但し、長尺材１が長い場合には、下流側に図６に示すのと同様の結束設備を更に設置し、例えば、上流側の結束設備で長尺材１の先端部を結束し、下流側の結束設備で長尺材１の後端部を結束することとしても良い。また、リフタ１４ａ、１４ｂ成形機１５ａ、１５ｂ、結束機１３ａ、１３ｂそれぞれの間隔、配置順その他の位置関係は、結束条件に合わせて設定すればよく、図６に示す例に限定されない。

ここで、例えば、図１に示すように、本発明において用いられるリフタ５は、その上面に前記長尺材を保持するための切欠部６を有している。切欠部６は、長尺材（図示しない）の搬送方向（図１の白抜き矢印の方向）に平行な二つの傾斜面７、８を有すると共に、前記二つの傾斜面の間にはそれぞれの傾斜面から連続的に形成された湾曲部９を有する。そして、二つの傾斜面７および傾斜面８の面角度θは鋭角であり、かつ、二つの傾斜面７および傾斜面８は、長尺材の搬送方向に垂直な断面において非対称である。

そして、後述する結束機のワイヤねじりヘッド４は、リフタ５の湾曲部９に対応する位置に備え付けられている。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、このような構成のリフタ５を用いれば、長尺材１の径にかかわらず、長尺材１が片側から流れ込むようになる。このため、リフタ５の底面付近の同じ位置、即ち、図２（ａ）および（ｂ）に示す例では湾曲部９の付近に長尺材を１本位置させることが可能となり、これに続く成形工程において、円滑に長尺材を束ねることができ、しかも、ワイヤねじりヘッド４に対応する位置に１本の長尺材１を存在させることができる。

二つの傾斜面７および傾斜面８は、長尺材の搬送方向に垂直な断面において非対称であっても、二つの傾斜面７および傾斜面８の面角度が大きすぎると、必ずしもワイヤねじりヘッド４に対応する位置に１本の長尺材１を存在させることができない。二つの傾斜面７および傾斜面８の面角度θは鋭角であることにより、確実に長尺材１が片側から流れ込むようになり、長尺材１が二つの傾斜面７および傾斜面８の間の一定位置にコンパクトに収容されるので、ワイヤねじりヘッド４に対応する位置に１本の長尺材１を存在させることができる。さらに、長尺材１が二つの傾斜面７および傾斜面８の間の一定位置にコンパクトに収容されるので、その後の成形工程における長尺材１の移動量を低減することができるため、こすれなどによる疵の発生を防止することができる。

例えば、図１に示すように、鉛直方向に対する角度θ_１にした第１の傾斜面７と、鉛直方向に対する角度θ_２にした第２の傾斜面８とで構成し、角度θ_１を角度θ_２より大きくすることによって、二つの傾斜面７および傾斜面８を、長尺材の搬送方向に垂直な断面において鉛直方向に対して非対称にすることができる。このとき、第１の傾斜面７は、第２の傾斜面８よりその面積が大きいことが好ましい。

さらに、前記二つの傾斜面間は連続的に形成された湾曲面とする必要がある。これは、二つの傾斜面７および傾斜面８の面角度θを鋭角とすることにより、二つの傾斜面間に位置する長尺材は二つの傾斜面間にはまり込みやすく、成形機によって長尺材を絞り込みされる際に、当該長尺材がリフタから離れる際に疵の発生が起こる。これを防止するために、二つの傾斜面間は連続的に形成された湾曲面とするのである。また、湾曲部９の形状には特に制約はないが、その結束設備で扱われる長尺材の最大半径の１．０〜１．５倍のサイズのＲ形状とするのがよい。より望ましいのは、長尺材の最大径の１．０５〜１．１５倍である。

ここで、結束機としては、押し付けながら捻る方式の長尺材の結束機を用いる。具体的な構成については特に制約はないが、例えば、図９および図１０に示す構成のものを用いることができる。即ち、ワイヤ送り用のガイド環１６と、ワイヤねじりヘッド４と、ワイヤの先端および後端を押さえつけるクランプ１８とを備え、ワイヤねじりヘッド４を回転させつつ、ワイヤの中心方向（図１０の白抜き矢印の方向）にスライドさせるとともに、クランプ１８を開放することにより、ワイヤ供給用案内孔１７にあるワイヤを押さえ込みつつ、ねじり目を形成する機構を有するものを用いることができる。なお、図１０に示す例では、１９で示す位置までワイヤねじりヘッド４が移動する。この結束機においては、ワイヤ両端部を押し付けながら捻ることにより、ワイヤをねじり目胴体に巻き付いていくため、前掲の図４に示すように、ワイヤ両端部１０が立たず、かつねじり目１１の長さが短いねじり目を形成することができる。

本発明に係る長尺材の結束設備において用いることができるリフタの形状を示す斜視図本発明に係る長尺材の結束設備において用いることができるリフタによって長尺材を持ち上げたときの長尺材同士の位置関係を示す図従来の結束機によって形成されるねじり目の形状を示す図ワイヤ両端部を押し付けながら捻ることによりワイヤをねじり目胴体に巻き付いていく方法によって形成されるねじり目の形状を示す図ワイヤ両端部を押し付けながら捻る方式の長尺材の結束機における問題点を示す図（ａ）正常なねじり目を形成することができる条件（ｂ）正常なねじり目を形成することができない条件長尺材の結束設備の概要を示す図従来用いられてきたリフタの形状を示す斜視図従来用いられてきたリフタによって長尺材を持ち上げたときの長尺材同士の位置関係を示す図ワイヤ両端部を押し付けながら捻る方式の長尺材の結束機の概要を示す図図９の結束機におけるワイヤねじりヘッドの拡大図

符号の説明

１長尺材
２ワイヤ
３ねじり目
４ワイヤねじりヘッド
５本発明において用いられるリフタ
５ａ従来のリフタ
６切欠部
７傾斜面（第１の傾斜面）
８傾斜面（第２の傾斜面）
９湾曲部
１０先端部
１１ねじり目
１２搬送ローラ（搬送手段）
１３結束機
１４リフタ
１５成形機
１６ワイヤ送り用のガイド環
１７ワイヤ供給用案内孔
１８クランプ
１９ワイヤねじりヘッドの停止位置
θ 第１の傾斜面および第２の傾斜面の間の面角度
θ_１第１の傾斜面の鉛直方向に対する角度
θ_２第２の傾斜面の鉛直方向に対する角度

Claims

複数の長尺材をその長手方向に搬送する搬送手段と、搬送された長尺材を持ち上げるリフタと、持ち上げられた長尺材を絞り込み、束状にする成形機と、束状にされた長尺材をワイヤによって結束する結束機とを備える長尺材の結束設備であって、
前記リフタは、その上面に、前記長尺材の搬送方向に平行な二つの傾斜面と該二つの傾斜面間に連続的に形成された湾曲面からなる切欠部を有し、前記二つの傾斜面間の角度が鋭角であり、かつ、前記切欠部が長尺材の搬送方向に垂直な断面において鉛直方向に対して非対称である構成を有し、
前記結束機は、ワイヤ送り用のガイド環と、ワイヤねじりヘッドと、ワイヤの先端および後端を押さえつけるクランプとを備え、前記ワイヤねじりヘッドを回転させつつ、前記ワイヤの中心方向にスライドさせるとともに、前記クランプを開放することにより、前記ワイヤを押さえ込みつつ、ねじり目を形成する機構を有し
前記ワイヤねじりヘッドが前記リフタの湾曲部に対応する位置に備え付けられていることを特徴とする長尺材の結束設備。
前記二つの傾斜面における第１の傾斜面の鉛直方向に対する角度が、第２の傾斜面の鉛直方向に対する角度より大きいことを特徴とする請求項１に記載の長尺材の結束設備。
前記第１の傾斜面は、前記第２の傾斜面よりその面積が大きいことを特徴とする請求項２に記載の長尺材の結束設備。