JP5257988B2 - 搬送装置および搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送ライン中に設置された搬送材を正逆方向に横移動させる搬送装置および搬送システムに関する。

鋼材の正逆方向搬送を行うために、例えば、図１に示すような、ガイドレールを有する鋼材の搬送装置１００が創案されている。図１に示す搬送装置１００は、主に搬送用の爪１０１（正送用爪１０１ａ、逆送用爪１０１ｂ）を備えるドッグカー１０２と、ドッグカー１０２が走行するための走行用レール１０３と、爪１０１（正送用爪１０１ａ、逆送用爪１０１ｂ）をそれぞれガイドするガイドレール１０４（正送用ガイドレール１０４ａ、逆送用ガイドレール１０４ｂ）から構成される。また、ドッグカー１０２には、図示しない駆動機構に接続するドッグカー牽引用ロープ１０５が取り付けられ、該駆動機構によってドッグカー１０２は走行用レール１０３に沿って移動自在となっている。

ここで、正送用爪１０１ａと逆送用爪１０１ｂの関係は、正送用爪１０１ａが垂直方向に起立し、搬送材１１０を搬送する場合、逆送用爪１０１ｂは転倒状態となる。一方、逆送用爪１０１ｂが垂直方向に起立し、搬送材１１０を搬送する場合、正送用爪１０１ａは転倒状態となるような関係となっている。また、搬送材１１０を移動する際に、爪１０１に受ける回転モーメントは、ストッパー１１１に受ける構造となっている。

即ち、正送用ガイドレール１０４ａと、逆送用ガイドレール１０４ｂはドッグカー１０２幅方向に分かれて設けられており、正送用爪１０１ａと逆送用爪１０１ｂの下部にはガイドローラー１０６がそれぞれ設けられている。そして、図中の実線で示したように、正送用爪１０１ａを起立させる場合は、正送用爪１０１ａの下部にあるガイドレール１０４ａが下降し、これにより、正送用爪１０１ａの先端が搬送用スキッド１０７の上方に突出して、正送用爪１０１ａの先端で搬送材１１０を搬送する状態となる。一方、図中の点線で示したように、逆送用爪１０１ｂを起立させる場合は、逆送用爪１０１ｂの下部にあるガイドレール１０４ｂが下降し、これにより、逆送用爪１０１ｂの先端が搬送用スキッド１０７の上方に突出して、逆送用爪１０１ｂの先端で搬送材１１０を搬送する状態となる。

また、特許文献１には、正送用および逆送用の爪を有する鋼材の搬送装置が開示されている。特許文献１に記載の搬送装置を用いて鋼材の搬送を行う場合には、鋼材の搬送方向を正逆方向自在にして搬送を行うことができる。さらに、搬送方向の変更にも柔軟に対応可能であり、既設搬送設備の流用が可能であるため、小規模の予算および改造で従来の搬送装置からの改良を容易に行える。

また、特許文献２には、爪付きの搬送装置が記載され、これによれば、搬送ライン上で爪を自動的に転倒させるため、多額の設備投資を必要とせず、かつドッグカーの復帰時に次の鋼材と爪が干渉することなく鋼材の搬送が可能となるため、サイクルタイムロスやエネルギーロスの発生を回避することができる。

特開平１１−１１４６１４号公報 特開２００４−２３８１０３号公報

しかしながら、上記図１に示す従来技術では、搬送装置下方に爪をガイドするためのガイドレールをドッグカー走行エリアの全長に渡って配設する必要があるため、搬送装置全体の構造が複雑化し、その設置コストの増加が懸念される。また、爪下部に設置されるガイドローラーや、ガイドレールの摩耗、さらには搬送装置の振動による爪の浮き上がりの発生により搬送材と爪との接触が起こり、その接触の反力によってガイドレールが変形してしまうといった問題点があった。

また、上記特許文献１または特許文献２に記載の搬送装置を用いた場合、搬送用の爪が転倒状態にある場合にも、搬送時の振動等によって爪が浮き上がってしまい搬送材の搬送を妨げるという事態が頻発するという問題点があった。また、搬送時の爪の転倒状態固定については、手動による固定ピンを用いて行うことが一般的であり、作業者への負担が大きいことが問題となっていた。

そこで、本発明は、上記様々な問題点に鑑みてなされたものであり、既設の搬送装置設備を流用することができ、さらに、正逆方向の切替が安定的に行われ、正逆方向の切替作業を省人化させることで正逆方向切替頻度を向上させた搬送装置および搬送システムを提供することを目的とする。

そこで、本発明によれば、搬送方向に沿って移動させられ、搬送材を爪で引っ掛けて搬送する搬送装置であって、起立状態において搬送材を搬送する正送用爪および逆送用爪と、前記正送用爪または前記逆送用爪を転倒状態に回転させるスライドロッドと、前記スライドロッドを、前記正送用爪を転倒状態にする位置と前記逆送用爪を転倒状態にする位置とに保持する保持機構と、を備え、前記保持機構は、前記スライドロッドの軸方向に押圧力を付与する圧縮スプリングであり、前記正送用爪と前記逆送用爪は、一方が起立状態にある場合には、他方は転倒状態である、搬送装置が提供される。

また、別な観点からの本発明によれば、搬送方向に沿って移動させられ、搬送材を爪で引っ掛けて搬送し、起立状態において搬送材を搬送する正送用爪および逆送用爪と、前記正送用爪または前記逆送用爪を転倒状態に回転させるスライドロッドと、前記スライドロッドを、前記正送用爪を転倒状態にする位置と前記逆送用爪を転倒状態にする位置とに保持する保持機構からなる搬送装置と、前記搬送装置の下部側方に配設され、前記スライドロッドを、前記正送用爪を転倒状態にする位置と前記逆送用爪を転倒状態にする位置とに移動させる駆動機構と、を備え、前記保持機構は、前記スライドロッドの軸方向に押圧力を付与する圧縮スプリングであり、前記正送用爪と前記逆送用爪は、一方が起立状態にある場合には、他方は転倒状態である、搬送システムが提供される。

本発明によれば、既設の搬送装置設備を流用することができ、さらに、正逆方向の切替が安定的に行われ、正逆方向の切替作業を省人化させることで正逆方向切替頻度を向上させた搬送装置および搬送システムが提供される。さらに、正逆方向切替頻度の向上による搬送効率の上昇、生産性の向上が可能となる。

従来の搬送装置の一例を示す説明図である。 本発明の搬送装置の説明図である。 本発明の搬送システムを搬送方向正面から見た断面図である。 本発明の搬送システムを上面から見た平面図である。 正送用爪と逆送用爪の状態変化を説明する模式図である。 搬送材を正送方向に搬送する際の搬送状態の説明図である。 搬送距離が長い場合の搬送状態を説明する説明図である。

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２は本発明にかかる搬送装置１を搬送方向側方から見た断面図である。ここで、図２には、搬送材１１を正送方向に搬送する場合（ａ）と、逆送方向に搬送する場合（ｂ）を示す。図２に示すように、搬送装置１は搬送スキッド１０の上面に沿って例えば角柱・円柱等の棒状の鋼材である搬送材１１を搬送する。搬送装置１において、搬送材１１の搬送はドッグカー２０によって行われる。また、ドッグカー２０の底部には、レール走行のための車輪１２が設置されている。ここで、ドッグカー２０は搬送ワイヤー１３からの外力によって横移動させられる構成をとっている。なお、以下の説明においては、搬送スキッド１０右方向（図２における右方向）を正送方向とし、搬送スキッド１０左方向（図２における左方向）を逆送方向として説明する。

ドッグカー２０の正送方向と逆送方向の両端には正送用爪２１および逆送用爪２２が取り付けられている。正送用爪２１および逆送用爪２２は、爪用ピン２３によってドッグカー２０に取り付けられている。ここで、正送用爪２１および逆送用爪２２は、搬送方向に鉛直に起立した状態（図２中の２１ａおよび２２ａ）からドッグカー２０の内側方向に約４５度程度転倒した状態（図２中の２１ｂおよび２２ｂ）に回転できるように爪用回転軸２３によって支持されている。なお、ここでの転倒可能な角度については、正送用爪２１および逆送用爪２２の形状やドッグカー２０の形状によるため、必ずしも４５度程度には限られず、鉛直に起立した正送用爪２１および逆送用爪２２が搬送スキッド１０の上方に突出しない程度に十分に転倒する角度であればよい。

また、正送用爪２１および逆送用爪２２の一方の端部（起立状態における上端部）には起立状態において搬送材１１の側面に対向する搬送面２１’および２２’が形成されている。即ち、例えば搬送材１１を正送方向へ搬送する際には、図２（ａ）に示すように正送用爪２１の搬送面２１’と対向する搬送材１１の側面が接している状態となる。また、搬送材１１を逆送方向へ搬送する際には、図２（ｂ）に示すように逆送用爪２２の搬送面２２’と対向する搬送材１１の側面が接している状態となる。一方、正送用爪２１および逆送用爪２２は、転倒状態においては、図２中の２１ｂおよび２２ｂに示されるように、搬送面２１’、２２’がドッグカー２０の内部側面に接する状態で、ドッグカー２０の内部に収納される。ここで、搬送面２１’または２２’が接するドッグカー２０の外部側面には、爪収納時に、以下に説明する圧縮スプリング３４の押し付け力（押圧力）を爪（正送用爪２１および逆送用爪２２）が受けられるように、また、爪（正送用爪２１および逆送用爪２２）が収納時に常に水平を保てるように、ライナー板２４が設けられ、ライナー板２４において厚さ調節ができる構造となっている。

ドッグカー２０の下部には搬送方向に伸長するスライドロッド３０が取り付けられ、スライドロッド３０の中央部には、スライド板３１が留め具３２によって下方に向かって固着される。スライド板３１の下方突出部３１’は搬送方向に垂直な平面形状となっている、スライド板３１の上端部には、回転自在な接続ピン３３を介して保持機構としての圧縮スプリング３４の下端が連結している。また、圧縮スプリング３４の上端は回転自在な接続ピン３３によってドッグカー２０の上部中央に取り付けられている。ここで、圧縮スプリング３４には常に圧縮力が付与されている。

スライドロッド３０は、ロッド用軸受け３５によって搬送方向に水平移動自在に支持される構成となっており、スライドロッド３０に固着されるスライド板３１に後述するアーム４２から力がかかることによって搬送方向に沿って正逆方向それぞれに移動する。また、スライドロッド３０の両先端には回転自在なコロ３６が設置されている。そして、スライドロッド３０が正逆方向それぞれへ水平移動した際には、コロ３６が正送用爪２１あるいは逆送用爪２２の側部に接触した後、押圧することによって、正送用爪２１あるいは逆送用爪２２が爪用回転軸２３を中心として回転し、起立状態（図２中の２１ａおよび２２ａ）であった正送用爪２１あるいは逆送用爪２２が転倒状態（図２中の２１ｂおよび２２ｂ）へと移行する。なお、ここで、正送用爪２１が起立状態のときは逆送用爪２２が転倒状態であり、正送用爪２１が転倒状態のときは逆送用爪２２は起立状態であり、互いに反対の状態が維持される。

即ち、例えば図２（ａ）の実線で示されるように、正送方向に搬送材１１を運んでいる状態から図２（ｂ）の実線で示されるように、逆送方向に搬送材１１を運ぶ状態に搬送装置１を切り替える場合に、スライド板３１に逆送方向の力がかかることによって、スライドロッド３０が逆送用爪２２を転倒状態とする位置（図２（ａ）に示す位置）から、正送用爪２１を転倒状態とする位置（図２（ｂ）に示す位置）に移動する。そして、スライドロッド３０の移動後には、スライドロッド３０は圧縮スプリング３４によって移動後の位置が保持され、図２（ｂ）の実線に示す、正送用爪２１の転倒状態が保持される。なお、ここで、スライドロッド３０の移動時に、搬送材１１からの衝撃反力が直接スライドロッド３０に負荷され、スライドロッド３０が変形するのを防止するために、ストッパー３８がドッグカー２０の中央下部に設置されている。

また、上記の場合とは逆に、図２（ｂ）の実線で示されるように、逆送方向に搬送材１１を運ぶ状態から図２（ａ）の実線で示されるように、正送方向に搬送材１１を運んでいる状態に搬送装置１を切り替える場合には、スライド板３１に正送方向の力をかけて、スライドロッド３０を逆送用爪２２を転倒状態とする位置（図２（ａ）に示す位置）に移動させればよい。このときも、圧縮スプリング３４によって移動後のスライドロッド３０の位置が保持され、図２（ａ）の実線に示す、正送用爪２１の転倒状態が保持される。

正送用爪２１および逆送用爪２２の下方の外側面部には重り３７が固着されている。正送用爪２１および逆送用爪２２は重り３７からの荷重により他の外力がかからない場合は、起立状態（図２中の２１ａおよび２２ａ）となるように爪用回転軸２３に支持されている。そのため、スライドロッド３０によって転倒状態に保持されない限り正送用爪２１および逆送用爪２２は起立状態を保とうとする。ここで、スライドロッド３０の長さは常時正送用爪２１あるいは逆送用爪２２の内一方がスライドロッド３０によって押圧され、他方が押圧されない程度の長さである。

圧縮スプリング３４から押圧力を受けることによって、スライドロッド３０の位置は、正送用爪２１を転倒状態とする位置と、逆送用爪２２を転倒状態とする位置のいずれか一方に固定され、それに伴って、正送用爪２１または逆送用爪２２の転倒状態が維持されることとなる。なお、搬送装置１において、搬送時に搬送材１１からの衝撃反力が直接スライドロッド３０に負荷され、スライドロッド３０が変形するのを防止するために、ストッパー３８と爪（正送用爪２１および逆送用爪２２）が先行して当たるような構造となっている。

図３は、本発明の搬送装置１を有する搬送システム４０を搬送方向正面から見た断面図である。また図４は搬送システム４０を上面から見た平面図である。搬送装置１のスライド板３１の側方には、駆動装置３９として、切替台車４１、アーム４２、シリンダー４３および両ロッド型シリンダー４４が設けられている。切替台車４１には搬送方向と垂直かつ水平に伸縮するアーム４２が設置され、アーム４２の伸縮は、切替台車４１に対しアーム４２の反対側に行われる。アーム４２の伸縮は、アーム４２と連結するシリンダー４３によって行われる。また、シリンダー４３は切替台車４１に取り付けられる両ロッド型シリンダー４４に搬送方向と平行に移動自在に支持される。即ち、シリンダー４３およびシリンダー４３に連結するアーム４２は、両ロッド型シリンダー４４の支持する範囲内で、搬送方向と平行に移動自在であり、また、アーム４２は搬送方向と垂直かつ水平にある所定の長さの範囲内で伸縮する。なお、このアーム４２の所定の長さとは、伸長時に水平移動によってスライド板３１を押すことができる程度の長さであればよい。

アーム４２がシリンダー４３の稼動によって所定の長さまで伸びた状態において、両ロッド型シリンダー４４の稼動により搬送方向と平行に移動することにより、アーム４２が搬送装置１のスライド板３１を搬送方向に平行かつ水平な方向に押すことが可能となる。このとき、アーム４２を縮めた状態で搬送方向と平行に移動させることも可能であるため、アーム４２の位置をスライド板３１の正送方向側および逆送方向側のどちらにも位置させることができ、スライド板３１を正送方向および逆送方向のどちらにも押すことが可能である。

上述したように、スライド板３１は、正送方向および逆送方向に力がかかることにより水平移動する。このとき、スライド板３１に正送方向の力がかかると、スライドロッド３０が正送方向に水平移動し、逆送用爪２２をスライドロッド３０が押圧するため、逆送用爪２２が転倒状態（図２中における２２ｂの状態）となる。一方、スライドロッド３０から押圧されない正送用爪２１は重り３７からの荷重によって起立状態（図２中における２１ａの状態）を保つこととなる。ここで、逆送用爪２２の転倒状態は、圧縮スプリング３４によって維持される。

一方、スライド板３１に逆送方向の力がかかると、スライドロッド３０が逆送方向に水平移動し、正送用爪２１をスライドロッド３０が押圧し、正送用爪２１が転倒状態（図２中における２１ｂの状態）となり、逆送用爪２２は重り３７からの荷重によって起立状態（図２中における２２ａの状態）となる。ここで、正送用爪２１の転倒状態は、圧縮スプリング３４によって維持される。

つまり、搬送システム４０においてアーム４２を備えた切替台車４１の稼動により、正送用爪２１と逆送用爪２２の起立状態と転倒状態を互いに入れ替えることが可能である。従って、搬送方向に合わせて正送用爪２１あるいは逆送用爪２２のどちらかを起立状態にさせることができる。なお、切替台車４１は搬送システム４０において、搬送方向全長に設けられていてもよいが、搬送装置１の搬送方向を切り替える地点（正送用爪２１と逆送用爪２２の起立状態および転倒状態を切り替える地点）近傍にのみ設けられることが設備コストの面等から、望ましい。

上述したように構成される搬送装置１および搬送装置１を有する搬送システム４０の運転例を以下に説明する。図５は、搬送システム４０における正送用爪２１と逆送用爪２２の状態変化を説明する模式図である。また、図６は搬送材１１を正送方向に搬送する際の搬送状態の説明図である。

例えば、正送方向に搬送材１１を搬送し、その後、他の搬送材１１を逆送方向に搬送する場合には、図５（ａ）に示すように正送用爪２１を起立状態にさせる。そして、例えば、搬送材１１が長い鋼材である場合には、その鋼材の長さに応じて、図６に示すように、複数の搬送装置１（搬送システム４０）を用いて図示しない搬送ワイヤーからの外力を用いて正送方向（図６中右方向）に搬送する。正送用爪２１は起立状態であるため、搬送材１１は正送用爪２１に引っ掛かった状態で、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）の状態となるように、搬送装置１の移動とともに正送方向に移動させられる。所定の位置まで搬送材１１が搬送させられた後、搬送システム４０は、図５（ａ）の状態（正送用爪２１起立状態）から図５（ｂ）の状態（逆送用爪２２起立状態）へ移行し、必要に応じて、図６に図示しない搬送ワイヤーによって逆送方向へ移動させられる。このとき、逆送方向へ搬送する搬送材１１がある場合には、逆送用爪２２に搬送材１１が引っ掛けられ、搬送される。

以上説明した搬送システム４０の運転例によれば、搬送装置１の正逆方向の切替作業を省人化させ、正逆方向切替頻度を向上させることが可能となり、搬送効率の上昇、生産性の向上が図られる。また、既設の搬送装置や設備を流用できるため、低コストでの搬送効率の上昇、生産性の向上が実現される。さらに、搬送用の爪が常時固定されているため、振動による搬送用の爪の浮き上がり等の問題なく、安定した搬送材１１の搬送が行われる。

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。

例えば、上記実施の形態においても述べたが、設備コスト等の観点から、切替台車４１は、必ずしも搬送システム４０において搬送装置１の移動距離全長に渡って設けられる必要はない。図６には、搬送方向全長に切替台車４１が設けられている場合を図示しているが、例えば図６に示すＡ点とＢ点のように、搬送材１１を搬送する際の始点および終点が予め決まっている場合、その始点および終点の近傍のみに切替台車４１を設け、搬送装置１において起立状態である爪を正送用爪２１から逆送用爪２２へ変更（あるいは逆送用爪２２から正送用爪２１へ変更）すれば足りる。

また、搬送材１１を搬送する距離が長い場合、１台の搬送装置１では、その往復に長時間を要し、搬送サイクルタイムが長くなり生産性が低下する。そのような場合には、搬送装置１を搬送方向に複数箇所設置し、それら複数の搬送装置１の搬送軌道を連結することで長い距離の搬送が行われる。図７は、搬送距離が長い場合の搬送状態を説明する説明図である。図７に示すように、搬送方向に複数の（例えば図７では搬送方向に２箇所）搬送装置１を設置し、搬送材１１の搬送始点である点Ｃからドッグカー２０によって搬送した後、中間点である点Ｄにおいてドッグカー２０による搬送から、他のドッグカー２０’へ搬送材１１を移し、さらに点Ｄから搬送終点である点Ｅへと搬送することが考えられる。以上のように、１台の搬送装置１において搬送距離に限界がある場合でも、複数の搬送装置１の搬送軌道を連結することで長い距離の搬送を行うことが可能となる。また、同時に複数の搬送材１１を搬送できるため、搬送効率が向上する。なお、図７に示す例では点Ｃから点Ｅまで、搬送方向に対し２箇所の搬送装置１を設置するとしたが、これに限られることはなく、搬送距離に応じた数の搬送装置１を搬送方向に対し設置することが好ましい。

本発明は、搬送ライン中に設置された搬送材を正逆方向に横移動させる搬送装置および搬送システムに適用できる。

１…搬送装置
１０…搬送スキッド
１１…搬送材
１２…車輪
１３…搬送ワイヤー
２０、２０’…ドッグカー
２１…正送用爪
２２…逆送用爪
３０…スライドロッド
３１…スライド板
３２…留め具
３３…接続ピン
３４…圧縮スプリング
３５…ロッド用軸受け
３６…コロ
３７…重り
３８…ストッパー
４０…搬送システム
４１…切替台車
４２…アーム
４３…シリンダー
４４…両ロッド型シリンダー
１００…搬送装置
１０１…爪
１０２…ドッグカー
１０３…走行用レール
１０４…ガイドレール
１０５…ドッグカー牽引用ロープ
１０６…ガイドローラー
１０７…搬送スキッド
１１０…搬送材
１１１…ストッパー

Claims (2)

1. 搬送方向に沿って移動させられ、搬送材を爪で引っ掛けて搬送する搬送装置であって、
   起立状態において搬送材を搬送する正送用爪および逆送用爪と、
   前記正送用爪または前記逆送用爪を転倒状態に回転させるスライドロッドと、
   前記スライドロッドを、前記正送用爪を転倒状態にする位置と前記逆送用爪を転倒状態にする位置とに保持する保持機構と、を備え、
   前記保持機構は、前記スライドロッドの軸方向に押圧力を付与する圧縮スプリングであり、
   前記正送用爪と前記逆送用爪は、一方が起立状態にある場合には、他方は転倒状態である、搬送装置。
2. 搬送方向に沿って移動させられ、搬送材を爪で引っ掛けて搬送し、起立状態において搬送材を搬送する正送用爪および逆送用爪と、前記正送用爪または前記逆送用爪を転倒状態に回転させるスライドロッドと、前記スライドロッドを、前記正送用爪を転倒状態にする位置と前記逆送用爪を転倒状態にする位置とに保持する保持機構からなる搬送装置と、
   前記搬送装置の下部側方に配設され、前記スライドロッドを、前記正送用爪を転倒状態にする位置と前記逆送用爪を転倒状態にする位置とに移動させる駆動機構と、を備え、
   前記保持機構は、前記スライドロッドの軸方向に押圧力を付与する圧縮スプリングであり、
   前記正送用爪と前記逆送用爪は、一方が起立状態にある場合には、他方は転倒状態である、搬送システム。
   

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