JP6279308B2 - 長尺材結束用整形装置及び長尺材結束方法 - Google Patents

Description

本発明は管材や棒材など長尺材を結束するための技術に関し、より詳細には、丸型鋼管など断面が円形の所定本数の長尺材を結束するための長尺材結束用整形装置及び長尺材結束方法に関する。

長尺材は、出荷時の作業簡略化、輸送中の荷くずれ防止、保管上の利便性から所定本数ずつ結束バンドなどにより結束される。丸型鋼管など断面が円形の長尺材の場合、断面の輪郭形状が六角形になるように整形して結束する方法が多く用いられる。断面の輪郭形状が六角形のときに稠密で安定な結束状態が実現されるからである。

断面が円形の複数本の長尺材を六角稠密に結束するための長尺材結束用整形装置（集材クレードル）は公知である（特許文献１）。この従来の長尺材結束用整形装置は、六角形の下辺側を整形する受台及び六角形の上辺側を整形する上部ガイドを、長尺材の径寸法に応じてそれぞれ変位させることにより、各種径寸法の長尺材の結束断面を六角稠密に整形することができる。

実開平６−１４０１０号

しかし、上述した従来の長尺材結束用整形装置は、受台を昇降させるための駆動機構及び上部ガイドを水平移動させるための駆動機構を有する大掛かりな装置であるため、製造及び運用コストが高いという問題がある。また、長尺材の梱包本数・寸法は、その長尺材断面寸法に応じ変化するため、従来の長尺材結束用整形装置は、長尺材断面寸法が変化する都度、大掛かりな調整を行う必要があった。

本発明が解決しようとする課題は、断面が円形の長尺材の結束断面を従来よりも簡単な装置構成で六角形に整形できる長尺材結束用整形装置及びこれを用いた長尺材結束方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の長尺材結束用整形装置は、断面が円形の長尺材の結束断面を六角形に整形するべく、当該六角形の下辺及び当該下辺に隣接する逆ハ字形の傾斜辺を整形する下部整形部と、当該六角形の上部のハ字形の傾斜辺を整形する上部整形部と、を有する長尺材結束用整形装置であって、
前記長尺材が落とし込まれる上方に開いた本体フレームと、
前記本体フレームの下辺部を成す横フレームに逆ハ字形に固定された固定部材と、
前記本体フレームの両側辺部をなす縦フレームに、前記長尺材の長さ方向に対して直交する方向に回動可能にハ字形に支持された回動部材と、
前記回動部材の内方への回動を制限する内方回動制限部材と、を有し、
前記下部整形部は、前記横フレームの上面及び前記固定部材の内面により構成され、
前記上部整形部は、前記回動部材の内面により構成され、
前記回動部材には、前記内方回動制限部材に当接する当接部と、前記本体フレーム内に落とし込まれた長尺材の荷重により前記回動部材が外方に回動してしまうのを防止するべく、前記横フレームと当該長尺材との間に介在する外方回動規制部材と、が設けられ、
前記本体フレーム内から結束後の長尺材を持ち上げて取り出す際、前記回動部材が当該長尺材に押されて外方に回動することにより当該結束後の長尺材の取り出しを許容し、当該結束後の長尺材が取り出された後は、前記回動部材がその自重により内方に回動することを特徴とする。

上記のように構成された長尺材結束用整形装置によれば、六角稠密の断面を構成し得る所定本数の長尺材を本体フレーム内に落とし込むことにより、当該所定本数の長尺材を下部整形部及び上部整形部により六角形に整形することができる。そして、結束後の長尺材を持ち上げることにより、本体フレーム内から取り出すことができる。その際、回動部材が当該結束後の長尺材に押されて外方に回動することにより当該結束後の長尺材の取り出しが許容され、当該結束後の長尺材が取り出された後は、回動部材がその自重により内方に回動して元の状態に戻るので、何ら駆動機構を必要としない。このため、装置構成を従来のこの種の装置よりも単純化し、装置の製造及び運用コストを従来と比較して低減することができる。

本発明の長尺材結束用整形装置において、
前記横フレームの上面（中央部上面）、前記固定部材の内面（下部内面）及び前記回動部材の内面は緩衝材で覆われていることが望ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明の長尺材結束方法は、
本発明の長尺材結束用整形装置を使用して、断面が円形の長尺材を六角結束する方法であって、
前記長尺材を複数本ずつ前記本体フレーム内に落とし込み、
当該落とし込んだ合計本数が結束本数に達したら当該長尺材を結束材で結束することを特徴とすることを特徴とする。

本発明の長尺材結束用整形装置によれば、従来のような大掛かりな装置を使用することなく、断面が円形の長尺材の結束断面を六角形に整形することができる。
また、本発明の長尺材結束用整形装置は、簡易的な枠組構造のため長尺材の断面変化による梱包本数・形状の調整を容易に行うことができる。
本発明の長尺材結束方法によれば、従来のような大掛かりな装置を使用することなく、断面が円形の長尺材を六角結束することができる。

本発明の長尺材結束用整形装置の実施形態を例示する斜視図 図１に示す長尺材結束用整形装置の正面図 図１に示す長尺材結束用整形装置の平面図 （Ａ）：図１に示す長尺材結束用整形装置に３３本の長尺材を落とし込んだ状態を示す正面図 （Ｂ）：図１に示す長尺材結束用整形装置に４８本の長尺材を落とし込んだ状態を示す正面図 （Ａ）：図１（Ａ）における長尺材の結束断面を示す図 （Ｂ）：図１（Ｂ）における長尺材の結束断面を示す図 結束後の長尺材を持ち上げて取り出す過程で長尺材結束用整形装置の回動部材が外方に回動した状態を示す正面図 （Ａ）〜（Ｅ）：長尺材結束方法の実施形態を例示する一連の工程図 （Ａ）〜（Ｆ）：長尺材結束方法の実施形態をより具体的に例示する一連の工程図

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

［長尺材結束用整形装置］
図１に示すように、長尺材結束用整形装置１０は、長尺材６０の両端部を保持できるよう２台一組で使用される。

図２及び図３に示すように、長尺材結束用整形装置１０は、本体フレーム２０と、固定部材３０（３０Ｌ、３０Ｒ）と、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）と、を有している。

本体フレーム２０は、上方に開いたコ字形の鉄製部材であり、下辺部を成す横フレーム２１と両側辺部をなす一対の縦フレーム２２（２２Ｌ、２２Ｒ）とを有する。本体フレーム２０の下端には、平行レール７０上を走行する台車５０が設けられている。台車５０は、左右一対の走行ユニット５１（５１Ｒ、５１Ｌ）と、両走行ユニッ５１（５１Ｒ、５１Ｌ）を連結している台車フレーム５３ａと、を有している。走行ユニット５１（５１Ｒ、５１Ｌ）は、横フレーム２１の下面に固定された矩形ブロック状の走行ユニット本体５２と、走行ユニット本体５２に設けられた車輪５３とを有している。車輪５３は、走行ユニット本体５２の前後二箇所に車軸５４を介して設けられている。

固定部材３０（３０Ｌ、３０Ｒ）は、長尺材結束用整形装置１０を正面から見たときに逆ハ字形になるように、横フレーム２１と縦フレーム２２（２２Ｌ、２２Ｒ）とに斜めに掛け渡して固定された鉄製部材である。一方の固定部材３０Ｌは本体フレーム２０の左側前面に、他方の固定部材３０Ｒは本体フレーム２０の右側後面に配置されている。

回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）は、長尺材結束用整形装置１０を正面から見たときにハ字形になるように、本体フレーム２０の両縦フレーム２２、２３に回動軸４３を介して取り付けられた鉄製部材である。回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）は、長尺材６０の長さ方向に対して直交する方向（矢印Ａ及びＢの向き）に回動可能に支持されている。一方の回動部材４０Ｌは本体フレーム２０の右側前面に、他方の回動部材４０Ｒは本体フレーム２０の左側後面に、それぞれ配置されている。すなわち、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）と固定部材３０（３０Ｌ、３０Ｒ）は、本体フレーム２０の前後左右に互い違いに配置されている。

本体フレーム２０には、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の内方（矢印Ａの向き）への回動を制限する内方回動制限部材２４（２４Ｌ、２４Ｒ）が設けられている。一方の内方回動制限部材２４Ｌは横フレーム２１の右端近傍前面に、他方の内方回動制限部材２４Ｒは横フレーム２１の左端近傍前面に、それぞれ突設されている。

回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の上端にはガイド部材４１（４１Ｌ、４１Ｒ）が、下端には当接部材４２（４２Ｌ、４２Ｒ）がそれぞれ一体に設けられている。ガイド部材４１は、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の上端から外側に向かって直角に延びている。当接部材４２は、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の下端から内側に向かって直角に延びている。回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）とガイド部材４１と当接部材４２とが一体となっていることにより略Ｚ形の部材を形成している。また、当該略Ｚ形の部材の重心は、回転軸４３の上方および本体フレーム２０の内側に位置しているため、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）は、自重によりハ字形に支持された状態となる。

ガイド部材４１（４１Ｌ、４１Ｒ）は、長尺材６０を本体フレーム２０内に落とし込む際、当該長尺材６０を両回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の内方に案内する機能を果たす部材である。

当接部材４２（４２Ｌ、４２Ｒ）は、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）が内方に回動した際に、内方回動制限部材２４（２４Ｌ、２４Ｒ）に当接することにより、それ以上内方への回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の回動が制限されるようにするための部材である。

回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）には、本体フレーム２０内に落とし込まれた長尺材６０の荷重により回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）が外方（矢印Ｂの向き）に回動してしまうのを防止するべく、横フレーム２１と当該長尺材６０との間に介在する外方回動規制部材４４が設けられている。この例では、外方回動規制部材４４は、当接部材４２（４２Ｌ、４２Ｒ）の内側先端に設けられている。

横フレーム２１の中央部上面、固定部材３０の下部内面、回動部材４０の内面、ガイド部材４１の内面（上面）、当接部材４２の内面（上面）及び内方回動制限部材２４（２４Ｌ、２４Ｒ）の上面は、緩衝材４６で覆われている。

上記のように構成された長尺材結束用整形装置１は、断面が円形の長尺材６０の結束断面を図４（Ａ）、（Ｂ）及び図５（Ａ）、（Ｂ）に示すような六角形に整形するべく、当該六角形の下辺６１及び当該下辺６１に隣接する逆ハ字形の傾斜辺６２を整形する下部整形部１１と、当該六角形の上部のハ字形の傾斜辺６３を整形する上部整形部１２と、を有する。下部整形部１１は、横フレーム２１の中央部上面及び固定部材４０の下部内側面により構成され、上部整形部１２は、回動部材４０の内面により構成されている。

図４（Ａ）及び図５（Ａ）は、直径が６０．５ｍｍの３３本の長尺材６０を六角形に整形した場合を、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）は、直径が４８．６ｍｍの４８本の長尺材６０を六角形に整形した場合を、それぞれ例示している。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、両回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の上端間の間隔Ｄ１は、結束断面が六角形になるように整形して結束した後の長尺材６０の横幅Ｄ２よりも小さいが、当該結束後の長尺材６０を持ち上げて本体フレーム２０内から取り出す際、図６に示すように、両回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）が長尺材６０に押されて外方（矢印Ｂの向き）に回動することにより長尺材６０の取り出しが許容される。そして、長尺材６０が取り出された後は、両回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）がその自重により内方に回動して図２の状態に戻るようになっている。

上記のように構成された長尺材結束用整形装置１によれば、六角稠密の断面を構成し得る所定本数（上記の例では３３本）の長尺材６０を本体フレーム２０内に落とし込むことにより、当該所定本数の長尺材６０の結束断面を六角形に整形することができる。そして、結束後の長尺材６０を持ち上げることにより本体フレーム２０内から取り出すことができる。その際、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）が当該結束後の長尺材６０に押されて外方に回動することにより当該結束後の長尺材６０の取り出しが許容され、当該結束後の長尺材６０が取り出された後は、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）がその自重により内方に回動して元の状態に戻るので、何ら駆動機構を必要としない。このため、長尺材結束用整形装置１の装置構成を従来のこの種の装置よりも単純化し、装置の製造及び運用コストを従来と比較して低減することができる。

また、長尺材結束用整形装置１０の長尺材６０と接触する部分が緩衝材４６で覆われているので、落とし込みの際に長尺材６０の表面が傷つくのを防止することができる。この構成は、表面に塗装処理が施されている長尺材６０を結束する場合に特に有利である。

［長尺材結束方法］
本発明の長尺材結束方法の実施形態について説明する。ここでは長尺材結束用整形装置１を使用して、直径が６０．５ｍｍの３３本の長尺材６０を六角形に整形し結束する場合について説明する。図７（Ａ）〜（Ｅ）はその一連の工程を例示している。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長尺材６０を何回かに分けて長尺材結束用整形装置１の本体フレーム２０内に落とし込んでいく。その際、図７（Ａ）に示すように、長尺材６０を落とし込む初期の段階では、長尺材６０による外向きの荷重により回動部材４０が外方に回動するが、図７（Ｂ）に示すように、長尺材６０が本体フレーム２０内に積層され、その垂直荷重が外方回動規制部材４４に加わることにより、これが回動部材４０を内方に回動させる大きな力として働くため、回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）の外方への回動が抑制される。本体フレーム２０内に落とし込まれた長尺材６０は、横フレーム２１、固定部材４０及び回動部材４０により構成された下部整形部１１及び上部整形部１２により六角形に整形されていく。図７（Ｃ）に示すように、本体フレーム２０内に所定本数すなわちこの例では３３本の長尺材６０を落とし込んだら、その長尺材６０の両端部を結束材６５で結束する。そして、結束後の長尺材６０を持ち上げて本体フレーム２０内から取り出す。その際、両回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）は、図７（Ｄ）に示すように長尺材６０に押されて外方に回動するが、長尺材６０が取り出された後はその自重により内方に回動して図７（Ｅ）の状態に戻る。

図８（Ａ）〜（Ｆ）には、長尺材結束用整形装置１を用いた長尺材結束方法における一連の工程がより具体的に例示されている。この例では、図８（Ａ）に示すように、前後一対の長尺材結束用整形装置１がストック台７１の側方近傍に配置される。長尺材６０は、ベルトコンベア７２によりストック台７１上に運ばれ、複数本ストックされる。ストック台７１の前後近傍上方には、長尺材６０を長尺材結束用整形装置１に運び込むキャッチ装置７３の長尺材保持部７３Ｆ、７３Ｒが待機している。

ストック台７１上に長尺材６０が所定本数ストックされたら、図８（Ｂ）に示すように、キャッチ装置７３の長尺材保持部７３Ｆ、７３Ｒが下降し、当該所定本数の長尺材６０を前後両側から保持する。長尺材保持部７３Ｆ、７３Ｒは、長尺材６０を保持した状態で長尺材結束用整形装置１の上方に移動する。図８（Ｄ）はこのときの状態を示している。その後、長尺材保持部７３Ｆ、７３Ｒが下降することにより、本体フレーム２０内に長尺材６０が落とし込まれる。

図８（Ａ）〜（Ｄ）の工程が繰り返されることにより、本体フレーム２０内に３３本の長尺材６０が落とし込まれる。この例では、長尺材６０を９本ずつ落とし込む工程を３回繰り返し、６本落とし込む工程を１回行うことにより、合計３３本の長尺材６０が本体フレーム２０内に落とし込まれる。図８（Ｅ）はこのときの状態を示している。その後、図８（Ｆ）に示すように、長尺材６０の両端部を結束材６５で結束する。この結束工程の後、梱包工程が実施される。梱包工程は、結束済みの長尺材６０を別の場所に搬送して実施される。この搬送は、結束済みの長尺材６０を載せた長尺材結束用整形装置１を平行レール７０に沿って当該別の場所まで移動させることによりなされる。梱包後、長尺材６０はフォークリフトなどを使用して持ち上げられ、長尺材結束用整形装置１から取り出される。

なお、図８の例では、３３本の長尺材６０を六角結束する場合について説明したが、４８本の長尺材６０を六角結束する場合には、長尺材６０を１２本ずつ落とし込む工程を４回繰り返すことにより、合計４８本の長尺材６０が本体フレーム２０内に落とし込まれ、その後長尺材６０の両端部が結束材６５で結束される。

［その他の実施形態］
本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。
たとえば、上記実施形態では、長尺材結束用整形装置１０の長尺材６０と接触する部分が緩衝材４６で覆われているが、長尺材６０を保護する必要がない場合、緩衝材４６は省略し得る。

また、上記の例では、本体フレーム２０の縦フレーム２２（２２Ｌ、２２Ｒ）が回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）よりも上方に大きく突出しているが、縦フレーム２２（２２Ｌ、２２Ｒ）が回動部材４０（４０Ｌ、４０Ｒ）よりも上方に突出していない構成とすることも可能である。また、本体フレーム２０の形状は、上方に開いた形状であればよく、コ字形である必要はない。

１０ 長尺材結束用整形装置
１１ 下部整形部
１２ 上部整形
２０ 本体フレーム
２１ 横フレーム
２２（２２Ｌ、２２Ｒ） 縦フレーム
２４（２４Ｌ、２４Ｒ） 内方回動制限部材
３０（３０Ｌ、３０Ｒ） 固定部材
４０（４０Ｌ、４０Ｒ） 回動部材
４１（４１Ｌ、４１Ｒ） ガイド部材
４２（４２Ｌ、４２Ｒ） 当接部材
４３ 回動軸
４４ 外方回動規制部材
４６ 緩衝材
６０ 長尺材
６１ 下辺
６２ 傾斜辺
６３ 傾斜辺
７０ 平行レール
７１ ストック台
７２ ベルトコンベア
７３ キャッチ装置

Claims (3)

1. 断面が円形の長尺材の結束断面を六角形に整形するべく、
   当該六角形の下辺及び当該下辺に隣接する逆ハ字形の傾斜辺を整形する下部整形部と、
   当該六角形の上部のハ字形の傾斜辺を整形する上部整形部と、を有する長尺材結束用整形装置であって、
   前記長尺材が落とし込まれる上方に開いた本体フレームと、
   前記本体フレームの下辺部を成す横フレームに逆ハ字形に固定された固定部材と、
   前記本体フレームの両側辺部をなす縦フレームに、前記長尺材の長さ方向に対して直交する方向に回動可能にハ字形に支持された回動部材と、
   前記回動部材の内方への回動を制限する内方回動制限部材と、を有し、
   前記下部整形部は、
   前記横フレームの上面及び前記固定部材の内面により構成され、
   前記上部整形部は、
   前記回動部材の内面により構成され、
   前記回動部材には、
   前記内方回動制限部材に当接する当接部と、
   前記本体フレーム内に落とし込まれた長尺材の荷重により前記回動部材が外方に回動してしまうのを防止するべく、前記当接部の先端に設けられた外方回動規制部材と、が設けられていることを特徴とする長尺材結束用整形装置。
2. 前記横フレームの上面、前記固定部材の内面及び前記回動部材の内面が緩衝材で覆われていることを特徴とする請求項１記載の長尺材結束用整形装置。
3. 請求項１又は２記載の長尺材結束用整形装置を使用して、断面が円形の長尺材を六角結束する方法であって、
   前記長尺材を複数本ずつ前記本体フレーム内に落とし込み、
   当該落とし込んだ合計本数が結束本数に達したら当該長尺材を結束材で結束することを特徴とする長尺材結束方法。

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