JP6340020B2 - コイルリフター - Google Patents

Description

本発明は、圧延コイル等をクレーン等で搬送するためのコイルリフターに係り、特にコイルの中心穴に挿入される爪出入機構を有するコイルリフターに関するものである。

コイルリフターは、圧延コイル等を吊り上げるときに用いられるものであり、クレーンに吊下される。図９（ａ）に示すように、コイルリフター６０には、対向配置された近接離間自在なアーム６１に、係合爪部６２を起倒自在に設けて形成されるものがある。

この係合爪部６２の起倒でコイル３をハンドリングする際には２つの方法がある。第１の方法は、図９（ａ）に示すように、アーム６１を、係合爪部６２の起倒時に係合爪部６２がコイル３と干渉しないように予めアーム６１をコイル３から離すと共に、係合爪部６２が倒れたとき、コイル３の中心穴６の上端に係合爪部６２が位置する状態とし、アーム６１を閉じて吊り上げるものである。第２の方法は、図９（ｂ）に示すように、アーム６１とコイル３の端面４との間隔が狭い状態で係合爪部６２を起倒させるべく、アーム６１及び係合爪部６２を下げた状態とし、コイル３の中心穴６内で係合爪部６２を倒し、コイルリフターを上昇させて吊り上げるものである。

特開２０００−１６９０７４号公報

しかし、第１の方法は、図９（ａ）に示すように、アーム開き幅を大きくし爪出入動作を単独で行う必要がある。その為コイル間隔が大きくなり置場能力所定面積の置場に保管できるコイル数が減少すると共に、爪出入動作後のアーム閉じ時間が長くなるという課題があった。

また、第２の方法は、図９（ｂ）に示すように、コイルを第２の方法で吊り上げる場合、コイル内径に合わせる為にコイルリフターを大きく巻下げ、爪を出入させるクリアランス確保の必要があると共に、爪出入動作後のリフター巻上げ時間が長くなるという課題があった。またさらにこの方法では、前記クリアランスが確保できる程度にコイルの中心穴が大きくなければ用いることができないという問題があった。

本発明の目的は、コイルリフターでコイルをハンドリングする際、置場保管能力を維持しつつ動作時間を短縮できるコイルリフターを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、クレーンに支持されたベース部と、該ベース部に設けられ吊荷するコイルの軸方向両端面に位置して近接離間する一対のアーム部と、これらアーム部の下端部に対向して設けられ、前記コイルの中心穴に挿入されてコイルと係合するための爪出入機構とを備えたコイルリフターにおいて、前記爪出入機構が、前記アーム部に上下回動自在に設けられると共に非係合時及び係合時に回動端が上方又は下方に向くようにされた回動レバーと、前記回動レバーの回動端にピン結合され、前記コイルの中心穴に挿入される係合爪部と、前記アーム部に設けられ、回動レバーが非係合位置から係合位置に回動する際に、前記係合爪部の向きを水平に姿勢変換させると共に前記係合爪部を支持する爪スライド用台座とを備えたものである。

本発明のコイルリフターによれば、置場保管能力を維持しつつ動作時間を短縮できる。

本発明の一実施の形態に係るコイルリフターの正面図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。 図２（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面を斜め上方から視た斜視図である。 図２（ａ）の要部拡大図である。 係合爪部の動作を図２（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面で説明する説明図であり、（ａ）は回動レバーが非係合位置にある状態を示し、（ｂ）は回動レバーが回動中の状態を示し、（ｃ）は回動レバーが係合位置にある状態を示す。 係合爪部の動作を説明する説明図であり、（ａ）はコイルが係合爪部上に乗っていない状態を示し、（ｂ）はコイルが係合爪部上に乗った状態を示す。 コイルの中心穴に係合爪部を挿入する動作の断面説明図である。 他の実施の形態に係るコイルリフターの説明図であり、（ａ）は回動レバーが非係合位置にある状態を示し、（ｂ）は回動レバーが回動中の状態を示し、（ｃ）は回動レバーが係合位置にある状態を示す。 従来のコイルリフターに係り、（ａ）は第１の方法でコイルを吊り上げる状態を示し、（ｂ）は第２の方法でコイルを吊り上げる状態を示す。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１に示すように、コイルリフター１は、図示しないクレーンに支持されたベース部２と、ベース部２に設けられ吊荷するコイル３の軸方向両端面４に位置して近接離間する一対のアーム部５と、これらアーム部５の下端部に対向して設けられ、コイル３の中心穴６に挿入されてコイル３と係合するための爪出入機構７と、爪出入機構７がコイル３の中心穴６に挿入されたとき爪出入機構７の動作をロックするロック機構８とを備える。

ベース部２は、クレーンに吊下される上部ブロック９と、上部ブロック９に旋回自在に設けられる下部ブロック１０とを備える。下部ブロック１０は、アーム部５の近接離間方向に長く形成されている。下部ブロック１０は、一対のアーム部５をスライド自在に支持する。また、下部ブロック１０には、アーム部５を駆動するアーム用駆動装置１１が設けられている。アーム用駆動装置１１は、後述するアーム部５の下延部１４を互いに近接又は離間させる方向に駆動する。また、アーム用駆動装置１１は制御装置１２と電気的に接続されており、制御装置１２からの命令で駆動するように形成されている。

アーム部５は、下部ブロック１０の長手方向に延びて形成され下部ブロック１０にスライド自在に支持されるスライド部１３と、スライド部１３の先端から下方に延びて形成された下延部１４とを備える。図２（ａ）に示すように、下延部１４は、スライド部１３の先端から二股に分かれて形成された一対の縦フレーム１５と、これら縦フレーム１５の下端間に掛け渡して設けられた横フレーム１６とを有する。

図２（ｂ）に示すように、一方の縦フレーム１５には、コイル３を検出するコイル検出装置１７が設けられている。コイル検出装置１７は、縦フレーム１５にリンク１８を介して設けられコイル３と当接される当接バー１９と、リンク１８の回動を検出するリミットスイッチ２０とを備える。当接バー１９は、縦フレーム１５よりコイル３の方向に突出して配置されている。リンク１８は、当接バー１９がコイル３に当接したとき回動して当接バー１９の後退を許容するように形成されている。リミットスイッチ２０は制御装置１２に電気的に接続されており、リンク１８の回動を検出したか否かの信号を制御装置１２に出力する。

図２（ａ）、図３及び図５に示すように、爪出入機構７は、下延部１４に上下回動自在に設けられた回動レバー２１と、回動レバー２１の回動端に回動自在にピン結合されコイル３の中心穴６に挿入される係合爪部２２と、下延部１４の横フレーム１６に設けられ係合爪部２２を下方から支持すると共に回動レバー２１の回動に応じて係合爪部２２をスライドさせる爪スライド用台座２３とを備える。

回動レバー２１は、下延部１４を構成する一対の縦フレーム１５に同軸上に回動自在に設けられている。回動レバー２１は、係合爪部２２がコイル３に係合されないとき回動端が上方に向き、係合爪部２２がコイル３に係合されるときアーム部５に対して外側に約１８０度回動されて回動端が下方に向くように設定されている。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、一方の縦フレーム１５には、回動レバー２１を駆動するレバー駆動装置２４が設けられている。レバー駆動装置２４は、制御装置１２からの命令で駆動されるアクチュエータ２５と、アクチュエータ２５で回転駆動される第１スプロケット２６と、回動レバー２１のシャフト２７に一体に設けられた第２スプロケット２８と、第１スプロケット２６と第２スプロケット２８に掛け回された無端チェーン２９とを備える。アクチュエータ２５は、電動モータからなる。なお、アクチュエータ２５は、電動モータに限るものではなく、油圧モータ等であってもよい。

また、縦フレーム１５には、回動レバー２１の位置を検出するレバー位置検出装置３０が設けられている。レバー位置検出装置３０は、回動レバー２１のシャフト２７に設けられたセンサーターゲット３１と、縦フレーム１５に設けられセンサーターゲット３１を検出する近接センサ３２とを備える。センサーターゲット３１は、円盤状に形成されると共に周方向の一部が拡径した形状に形成されている。近接センサ３２は、回動レバー２１が上下の停止位置に至ったときセンサーターゲット３１の拡径部を検出するように配置されている。近接センサ３２は、制御装置１２に電気的に接続されており、センサーターゲット３１の拡径部を検出したか否かの情報を制御装置１２に出力する。

図２（ａ）及び図３に示すように、係合爪部２２は、対向する一対の回動レバー２１のそれぞれに回動自在にピン結合された側板部３３と、これら側板部３３に掛け渡して設けられた底板部３４と、底板部３４とは反対側の側板部３３に掛け渡して設けられた上板部３５と、上板部３５上に設けられコイル３の内周面と当接される当接パッド３６とを備える。

側板部３３は、ピン結合位置から延びる長板状に形成されている。また、側板部３３は、回動レバー２１の回動端が上方に向いたとき回動レバー２１より下方に延びると共に先端が爪スライド用台座２３に当接し、かつ、若干傾斜する長さに形成されている。具体的には、側板部３３は回動レバー２１の約２倍の長さに形成されている。また、爪スライド用台座２３と摺接する側板部３３の摺接部３７は、船底状に屈曲して形成されており、容易に姿勢変換できるようになっている。

底板部３４は、側板部３３が爪スライド用台座２３上でスライドされて姿勢変換されるとき爪スライド用台座２３とは当接しないように摺接部３７より上方に位置をずらして配置されている。

当接パッド３６は、コイル３を傷つけないようＦＲＰ等の樹脂を用いた複合材や樹脂、金属からなる。

図５（ｂ）に示すように、爪スライド用台座２３は、ブロック状に形成されており、上面が係合爪部２２と摺接するようになっている。爪スライド用台座２３の上面は、前側（コイル３側）が後側より低くなるように傾斜されており、係合爪部２２を円滑に摺動させる。また、爪スライド用台座２３は、回動レバー２１の回動端が下方に向いて停止されたとき係合爪部２２の回動中心より前方に位置し、係合爪部２２の回動端側を下方から支持する。

また、図７に示すように、回動レバー２１と爪スライド用台座２３には、コイル３の中心穴６を検出する穴検出センサ３８、３９が設けられている。回動レバー２１に設けられる上部穴検出センサ３８は、係合爪部２２を水平な姿勢に変換したとき係合爪部２２の上端がコイル３に当接しないか否かを制御装置１２で判定すべく中心穴６を検出するものであり、水平な姿勢にされた係合爪部２２の上端の高さに配置されている。爪スライド用台座２３に設けられる下部穴検出センサ３９は、係合爪部２２を水平な姿勢に変換したとき係合爪部２２の下端がコイル３に当接しないか否かを制御装置１２で判定すべく中心穴６を検出するものであり、水平な姿勢にされた係合爪部２２の下端の高さに配置されている。

図４及び図６に示すように、ロック機構８には、回動レバー２１の回動端が下方に向いて停止されたとき回動レバー２１の回動をロックするメインロック機構４０と、係合爪部２２上にコイル３が乗ったとき係合爪部２２の後退をロックするサブロック機構４１とがある。

メインロック機構４０は、回動レバー２１に係合爪部２２をピン結合するピン２１ａに形成された凹部４２と、縦フレーム１５に凹部４２に向けて出没自在に設けられ凹部４２に挿入されることで回動レバー２１の回動を規制するロックピン４３と、縦フレーム１５に設けられロックピン４３を凹部４２に向けて付勢するスプリング４４と、縦フレーム１５に設けられロックピン４３を駆動するロック駆動部４５とを備える。ロック駆動部４５は、ソレノイド４６と、ソレノイド４６の駆動力をロックピン４３に伝達するリンク機構４７とを備える。ソレノイド４６は制御装置１２からの命令で駆動するように形成されている。なお、ソレノイド４６は油圧シリンダ等の他のアクチュエータであってもよい。

サブロック機構４１は、係合爪部２２の側板部３３及び爪スライド用台座２３に形成され互いに嵌り合う段部４８、４９と、係合爪部２２の底板部３４に下方に突出して設けられ係合爪部２２上にコイル３が乗っていないとき爪スライド用台座２３と干渉して爪スライド用台座２３から係合爪部２２を浮上させ、係合爪部２２上にコイル３が乗ったとき縮退するスプリングプランジャ５０とを備える。

次に本実施の形態の作用を述べる。

コイルリフター１でコイル３を吊り上げる場合、クレーンでコイルリフター１をコイル３の鉛直上方に移動させ、降下させる。このとき、一対のアーム部５は、コイル検出装置１７の当接バー１９がコイル３と当接しない程度の間隔にされていればよく、図９（ａ）に示す従来のコイルリフター６０のようにコイル３の端面の周囲に十分な空間を必要としない。

この後、上下の穴検出センサ３８、３９が中心穴６を検出すると、制御装置１２は、コイルリフター１の降下を停止させ、レバー駆動装置２４を作動させる。これにより回動レバー２１は、後方（コイル３とは反対側）に回動する。回動レバー２１の回動端にピン結合された係合爪部２２は、回動レバー２１によって前方に押され、爪スライド用台座２３上で前方にスライドしながら水平な姿勢に姿勢変換される。このとき、爪スライド用台座２３と摺接する係合爪部２２の側板部３３は船底状に形成されており、側板部３３が爪スライド用台座２３と当接する位置は姿勢変換に伴ってピン２１ａ側に移動するため、係合爪部２２は先端側が爪スライド用台座２３との接触位置を中心として上方に回動しつつ水平な姿勢に近づく。すなわち、係合爪部２２の先端は、爪スライド用台座２３上に当接した状態から徐々に上昇しつつコイル３の中心穴６に挿入されることとなり、中心穴６の内周面下端及び上端に当接することはない。

レバー位置検出装置３０の近接センサ３２がセンサーターゲット３１の拡径部を検出すると、制御装置１２はレバー駆動装置２４を停止させ、メインロック機構４０のロック駆動部４５のソレノイド４６を縮動させる。ソレノイド４６からの駆動力はリンク機構４７を介してロックピン４３に伝達され、ロックピン４３が凹部４２から外れ、また同様に制御装置１２はソレノイド４６を解放するとロックピン４３はスプリング４４に押されピン２１ａの凹部４２に挿入され、回動レバー２１の回動がロックされる。

同時に、制御装置１２はアーム部５をコイル３に接近させるべくアーム用駆動装置１１を駆動させる。コイル検出装置１７の当接バー１９がコイル３の端面に当接し、リミットスイッチ２０がリンク１８の回動を検出すると、制御装置１２がアーム部５を停止させる。図９（ａ）に示す従来のコイルリフター６２よりアーム部５が十分コイル３に近接されているため、極めて短い時間でアーム部５は停止される。この後、コイルリフター１がクレーンで上昇されることで係合爪部２２上にコイル３が乗る。このとき、コイルリフター１の上昇はコイル３を傷めないようにゆっくりと行われるが、係合爪部２２はコイル内周面の上端と十分近接されているため極めて短い時間で係合爪部２２上にコイル３が乗る。

また、図６（ｂ）に示すように、係合爪部２２上にコイル３が乗ることにより、スプリングプランジャ５０の弾性力に抗して係合爪部２２がピン２１ａを中心として下方に回動し、サブロック機構４１の段部４８、４同士が嵌る。これにより、係合爪部２２の後方（コイル３から離間する方向）への移動がロックされる。

このように、爪出入機構７が、アーム部５に上下回動自在に設けられると共に非係合時に回動端が上方に向くよう、係合時に下方に向くようにされた回動レバー２１と、回動レバー２１の回動端にピン結合され、コイル３の中心穴６に挿入される係合爪部２２と、アーム部５に設けられ、回動レバー２１が非係合位置から係合位置に回動する際に、係合爪部２２の向きを水平に姿勢変換させると共に係合爪部２２を支持する爪スライド用台座２３とを備えるものとしたため、コイル３の端面とアーム部５とのクリアランスを最小にした状態で係合爪部２２をコイル３側に出入りさせることができ、従来の置場保管能力を維持できると共に、係合爪部２２をコイル３側に出入りさせるときの係合爪部２２と中心穴６上端とのクリアランスを最小にでき、コイルリフター１でコイル３を吊り上げるために必要な動作時間を大幅に短縮できる。また、係合爪部２２を略水平に出入りさせることができることから内径の小さいコイル３も余裕を持ってハンドリングでき、コイル３に係合爪部２２が衝突するリスクも軽減でき、作業品質の向上が期待できる。

係合爪部２２は、回動レバー２１の長さより長く形成され、回動レバー２１が非係合位置のときに、先端が下向きになるよう保持されると共に爪スライド用台座２３に接し、回動レバー２１が係合位置に回動するときに、爪スライド用台座２３でスライドされて水平に姿勢変換されるものとしたため、係合爪部２２を簡易な構造で安定して水平方向に出入りさせることができる。

また、爪出入機構７がコイル３の中心穴６に挿入されたとき爪出入り機構の動作をロックするロック機構８を備えるものとしたため、係合爪部２２が予期しない外力を受けた場合でもコイル３から抜けるのを防ぐことができ、コイル３が傷むのを防ぐことができ、コイル３を確実に移動できる。

なお、爪出入機構７及びメインロック機構４０の駆動が制御装置１２で行われるものについて説明したが、これに限るものではない。爪出入機構７及びメインロック機構４０は、ボタン操作などの手動操作で行うものであってもよく、自動制御と手動操作とが併用されるものであってもよい。

また、回動レバー２１は、非係合時に回動端が上方に向き、係合時に下方に向くものとしたが、非係合時に回動端が下方に向き、係合時に上方に向くものであってもよい。この場合、例えば図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、爪スライド用台座５１は、係合爪部５２との接点が回動レバー２１の回動中心より前方（コイル側）かつ上方に位置するように下延部１４に設けられるとよい。また、下延部１４には、起立された係合爪部５２が後方（コイル３とは反対側）に回動しないように係合爪部５２の回動方向を規制するガイド部５３が設けられるとよい。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように下方に向いた回動レバー２１が後方（コイル３とは反対側）に回動することにより、係合爪部５２は、前端側が爪スライド用台座５１上に乗り上げながら後端側が回動レバー２１によって上方に押される。図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、係合爪部５２は、回動レバー２１が更に回動することにより前方に押されながら水平な姿勢に姿勢変換され、下延部１４の前方に突出される。

１ コイルリフター
２ ベース部
３ コイル
４ 端面
５ アーム部
６ 中心穴
７ 爪出入機構
２１ 回動レバー
２２ 係合爪部
２３ 爪スライド用台座

Claims (4)

1. クレーンに支持されたベース部と、該ベース部に設けられ吊荷するコイルの軸方向両端面に位置して近接離間する一対のアーム部と、これらアーム部の下端部に対向して設けられ、前記コイルの中心穴に挿入されてコイルと係合するための爪出入機構とを備えたコイルリフターにおいて、
   前記爪出入機構が、前記アーム部に上下回動自在に設けられると共に非係合時及び係合時に回動端が上方又は下方に向くようにされた回動レバーと、前記回動レバーの回動端にピン結合され、前記コイルの中心穴に挿入される係合爪部と、前記アーム部に設けられ、回動レバーが非係合位置から係合位置に回動する際に、前記係合爪部の向きを水平に姿勢変換させると共に前記係合爪部を支持する爪スライド用台座とを備えたことを特徴とするコイルリフター。
2. 前記回動レバーは、駆動装置で、前記アーム部に対して外側に回動される請求項１に記載のコイルリフター。
3. 前記係合爪部は、前記回動レバーの長さより長く形成され、前記回動レバーが非係合位置のときに、先端が下向きになるよう保持されると共に前記爪スライド用台座に接し、前記回動レバーが係合位置に回動するときに、前記爪スライド用台座でスライドされて水平に姿勢変換される請求項２に記載のコイルリフター。
4. 前記爪出入機構が前記コイルの中心穴に挿入されたとき前記爪出入り機構の動作をロックするロック機構を備えた請求項１から３のいずれかに記載のコイルリフター。

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