JP6452040B2 - 棒材供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、上流から供給された複数の棒材を一本ずつ取り出して下流側に供給する棒材供給装置に関する。

棒材を処理または加工するために、上流から供給された複数の棒材を下流側に供給する装置が実用に供されている。この種の装置において、棒材を一本ずつ処理または加工するために、棒材を一本ずつ取り出して他の位置に移すものも知られている。

例えば特許文献１には、Ｖ字溝状のストッカ部に溜められた線材のうちの１本だけを、チャックを備えた線材掴み装置で掴んで持ち上げ、線材掴み装置を移動させることで線材を他の位置に移すようにした構造が開示されている。ストッカ部への線材の供給は、ストッカ部へ下向きの傾斜部を形成し、この傾斜部の上流側にキッカーで線材を持ち上げて供給することで実行される。キッカーが線材を傾斜部の上方に供給すると、傾斜部に供給された線材が傾斜を転がってストッカ部に落下するようになっている。

特開２００３−１６５６１５号公報

ところで、上記したような従来の装置では、供給する棒材がまっすぐである場合には問題なく棒材を一本ずつ取り出すことができる。しかしながら、例えば熱処理などが加えられることにより曲がった棒材を使用した場合、キッカーによる供給がうまく作動しない場合があった。例えば、曲がった棒材の一部のみがキッカーに載っている場合、キッカーが棒材の一部のみを持ち上げて傾斜部へと供給してしまうケースがあった。このようなケースでは棒材が傾斜部に斜めに跨った状態となってしまい、棒材の供給が正しく行えないという問題があった。
そこで、本発明は、曲がった棒材を使用した場合でも一本ずつ取り出して下流側に供給することができる棒材供給装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

請求項１記載の発明は、上流から供給された複数の棒材を一本ずつ取り出して下流側に供給する棒材供給装置であって、上流から供給された複数の棒材を一時的に集積可能な集積部と、前記集積部に集積された棒材を上方に持ち上げる持ち上げ部と、前記持ち上げ部によって持ち上げられた棒材を下流側へと誘導する傾斜部と、前記傾斜部の上流側をせき止めるように上下動可能に設けられたゲート板と、を備え、前記ゲート板は、前記傾斜部の上流側をせき止めることで前記傾斜部の上流側端縁と前記ゲート板との間に棒材が一本だけ載る幅で設定された棒材停止部を形成し、前記ゲート板が前記傾斜部の上流側をせき止めた状態で前記持ち上げ部が前記集積部に集積された棒材を上方に持ち上げることで、前記棒材停止部に一本の棒材が供給されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の特徴点に加え、前記棒材停止部の幅を調整可能であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、前記ゲート板には、前記棒材停止部に棒材が載置されているか否かを判別するためのセンサが設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上記した請求項３記載の発明の特徴点に加え、前記センサが棒材を検出できなかったときには、前記ゲート板が前記傾斜部の上流側をせき止めたままで、前記持ち上げ部を上下動させる処理を行うことを特徴とする。

請求項１に記載の発明は上記の通りであり、傾斜部の上流側をせき止めるように上下動可能に設けられたゲート板を備え、前記ゲート板は、前記傾斜部の上流側をせき止めることで前記傾斜部の上流側端縁と前記ゲート板との間に棒材停止部を形成し、前記ゲート板が前記傾斜部の上流側をせき止めた状態で持ち上げ部が前記集積部に集積された棒材を上方に持ち上げることで、前記棒材停止部に一本の棒材が供給されるようにした。このような構成によれば、まず一本の棒材が棒材停止部に供給され、その後にゲート板を開くことで、棒材を一本ずつ取り出して下流側に供給することができる。このとき、棒材停止部は一本の棒材が載るだけの狭い空間であるため、曲がった棒材が棒材停止部にうまく載らなかった場合には、棒材は集積部に落下することになる。よって、棒材が斜めに傾斜部に供給されることを防止できるので、棒材が傾斜部に斜めに跨った状態となることを防止できる。

また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、前記棒材停止部の幅を調整可能である。このような構成によれば、棒材の径や曲がり方に合わせて棒材停止部の幅を変更することができる。棒材停止部の幅を変更することで、棒材停止部の幅が大きすぎて複数の棒材が載ってしまう問題や、棒材停止部の幅が小さすぎて棒材が載らないといった問題を回避することができる。

また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、前記ゲート板には、前記棒材停止部に棒材が載置されているか否かを判別するためのセンサが設けられている。このような構成によれば、棒材停止部に一本の棒材が載ったことを確認した上でゲート板を開くことができる。よって、棒材停止部に棒材がうまく載っていないにもかかわらずゲート板が開くといった意図しない動作を防止することができる。

また、請求項４に記載の発明は上記の通りであり、前記センサが棒材を検出できなかったときには、前記ゲート板が前記傾斜部の上流側をせき止めたままで、前記持ち上げ部を上下動させる処理を行う。このような構成によれば、棒材停止部に一本の棒材が載るまで持ち上げ部を上下動させ、一本の棒材が載った後でゲート板を開くことができる。

棒材供給装置の側面図である。 棒材供給装置の作動状態を説明する図である。 棒材供給装置の正面図である。 棒材供給装置のセンサについて説明する図である。 棒材停止部の幅を変更する様子を説明する図である。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。

本実施形態に係る棒材供給装置１０は、上流から供給された複数の棒材４０を一本ずつ取り出して下流側に供給するものである。この棒材供給装置１０は、棒材４０の供給経路として、図１に示すように、なだらかな傾斜を形成する案内部１１と、案内部１１の下流端部に垂直な壁１２ａを設けることで形成された集積部１２と、集積部１２の壁１２ａの上端から斜め下方に傾斜を形成する傾斜部１３と、傾斜部１３の下流側に略Ｖ字形に凹設されたストッカ部１４と、備えている。

案内部１１は、図１に示すような傾斜を形成しており、上流側から供給された棒材４０を傾斜に沿って転がすためのものである。特に図示しないが、この案内部１１の上流側には搬送ローラなどの公知の手段が設けられており、この公知の手段により棒材４０が順次案内部１１に供給されるようになっている。

案内部１１に供給された複数の棒材４０は一時的に集積部１２に集積される。集積部１２に集積された複数の棒材４０は、後述する持ち上げ部２０によって傾斜部１３の上端へと搬送される。傾斜部１３の上へと搬送された棒材４０は、傾斜部１３の坂に沿って下流側へと転動し、ストッカ部１４に落下するようになっている。

なお、本実施形態に係る傾斜部１３は、図２及び図３に示すように、一対の板を重ね合わせたもので形成されている。すなわち、第１ガイド板３０と第２ガイド板３１との２枚の鉄板を重ね合わせたものを所定間隔で配置し、その上面を使用して傾斜を形成するようにしている。なお、本実施形態においては２枚の鉄板を重ね合わせたものを使用しているが、これに限らず、例えば１枚の板や３枚以上の板で傾斜部１３を形成してもよい。

なお、ストッカ部１４に落下した棒材４０は、例えば図１に示すような掴み手段３２によって他の位置へと搬送される。掴み手段３２は、シリンダ装置などによって開閉する爪部３３を備えており、この爪部３３を開いた状態でストッカ部１４内に進入する。そして、ストッカ部１４内で爪部３３を閉じることで棒材４０を掴み保持する。掴み手段３２は、掴み保持した棒材４０を持ち上げて他の位置へと搬送する。

なお、本実施形態においては掴み手段３２によって棒材４０を移動させているが、掴み手段３２以外の手段によって棒材４０を他の位置へと搬送するようにしてもよい。

また、本実施形態においてはストッカ部１４に棒材４０を落下させてから掴み手段３２によって搬送するようにしているが、搬送において必要がなければストッカ部１４を設けなくてもよい。例えば、傾斜部１３の先に搬送先の装置を配置することで、傾斜部１３を転動した棒材４０が直接に次の装置へと誘導されるようにしてもよい。

上記した棒材４０の供給経路上には、棒材４０を一本ずつ取り出して下流側へと供給するための機構が設けられている。この機構は、集積部１２に集積された棒材４０を上方に持ち上げる持ち上げ部２０と、傾斜部１３の上流側をせき止めるように上下動可能に設けられたゲート板２５と、を備えて構成されている。

持ち上げ部２０は、持ち上げ部用シリンダ装置２１によって、図２（ａ）に示す待機位置から、図２（ｂ）に示す持ち上げ位置までの範囲で、上下動可能となっている。

待機位置は集積部１２よりも下方となっており、持ち上げ部２０が集積部１２の下方位置から上動することで、集積部１２に集積された棒材４０を上方に持ち上げるようになっている。このとき、持ち上げ部２０の上面２０ａは下流側が低くなるように傾斜しており、持ち上げ部２０の上面２０ａと集積部１２の壁１２ａとで形成された「レ」字形の溝によって棒材４０を保持して持ち上げるようになっている。

また、持ち上げ位置は傾斜部１３の上流側端縁１３ａよりも上方となっており、持ち上げ部２０が傾斜部１３の上流側端縁１３ａよりも高い位置まで上動することで、上方に持ち上げた棒材４０を傾斜部１３へと誘導できるようになっている。すなわち、持ち上げ部２０の上面２０ａが集積部１２の壁１２ａよりも高い位置に移動することで、持ち上げ部２０の上面２０ａの傾斜に沿って棒材４０が傾斜部１３へと転動するようになっている。

ゲート板２５は、ゲート用シリンダ装置２６によって上下動可能となっており、図２（ａ）に示すように、傾斜部１３の上流側をせき止めることで、傾斜部１３の上流側端縁１３ａとゲート板２５との間に棒材停止部１５を形成している。棒材停止部１５は、持ち上げ部２０によって持ち上げられた棒材４０を一時的に留めるための領域であり、棒材４０が一本だけ載る幅に設定されている。そして、この棒材停止部１５に一本の棒材４０を留めた後でゲート板２５を上動させることで、棒材４０を一本ずつ傾斜部１３に供給できるようにしている。

なお、本実施形態に係るゲート板２５は、図３に示すような一枚板で形成されており、棒材４０の長手方向に長尺となっている。このゲート板２５には、図４に示すように、持上げ部用切欠き２５ａと、ガイド板用切欠き２５ｂと、センサ用窓２５ｃと、センサ２５ｄと、がそれぞれ所定の間隔で複数設けられている。

持上げ部用切欠き２５ａは、ゲート板２５の下縁部に設けられた切欠きであり、ゲート板２５と持ち上げ部２０との干渉を避けるために設けられている。この持上げ部用切欠き２５ａが設けられることで、図４（ａ）が示すようにゲート板２５が下動した状態であっても、持ち上げ部２０を傾斜部１３の上流側端縁１３ａよりも高い位置まで上動させることができるようになっている。

ガイド板用切欠き２５ｂは、ゲート板２５の下縁部に設けられた切欠きであり、ゲート板２５と第１ガイド板３０との干渉を避けるために設けられている。このガイド板用切欠き２５ｂが設けられることで、図４（ａ）が示すように、ゲート板２５を第１ガイド板３０の上端よりも低い位置まで下動させることができるので、ゲート板２５と傾斜部１３との間に隙間ができない。すなわち、ゲート板２５によって確実に傾斜部１３をせき止めることができる。

センサ用窓２５ｃは、棒材停止部１５に臨むように設けられた窓部である。このセンサ用窓２５ｃの裏側（下流側）にはセンサ２５ｄが設けられている。センサ２５ｄは、棒材停止部１５に棒材４０が載置されているか否かを判別するためのものであり、例えば近接センサが使用される。なお、センサ２５ｄは、棒材４０の長手方向に所定間隔で複数設けられており、すべてのセンサ２５ｄが棒材４０を検知したときに、制御装置（図示せず）が、棒材停止部１５に棒材４０が載置されていると判断するようになっている。
上記した持ち上げ部２０及びゲート板２５は以下のように作動する。

まず、図２（ａ）に示すように、ゲート板２５が傾斜部１３の上流側をせき止めた状態とし、棒材停止部１５に一本の棒材４０を留めることができる状態とする。

次に、図２（ｂ）に示すように、持ち上げ部２０を上動させ、集積部１２に集積された棒材４０を傾斜部１３よりも高い位置まで持ち上げる。これにより、棒材４０が棒材停止部１５に供給される。

次に、図２（ｃ）に示すように、持ち上げ部２０を下動させる。これにより、棒材停止部１５に供給された棒材４０が一本だけ棒材停止部１５に留まる。すなわち、棒材停止部１５の幅は棒材４０が一本だけ載る幅に設定されているため、持ち上げ部２０が複数の棒材４０を持ち上げた場合でも、棒材４０が一本だけ棒材停止部１５に留まる。

なお、棒材４０の曲がりが激しいなどの理由により、棒材４０が棒材停止部１５に正常に載らない場合がある。例えば、棒材４０が棒材停止部１５から落下してしまう場合がある。本実施形態においては、棒材４０が棒材停止部１５に正常に載っているかどうかをセンサ２５ｄで判別するようにしている。

センサ２５ｄが棒材４０を検出できなかった場合には、ゲート板２５が傾斜部１３の上流側をせき止めたままで、もう一度持ち上げ部２０を図２（ｂ）に示す位置まで上動させ、その後、図２（ｃ）に示す位置まで下動させる処理を実行する。そして再びセンサ２５ｄの検知を行う。センサ２５ｄが棒材４０を検知すれば次の工程に進む。

一方、センサ２５ｄが棒材４０を検知できない場合には、再び持ち上げ部２０を上下動させる。この動作をセンサ２５ｄが棒材４０を検知するまで繰り返す。なお、もし予め設定した繰り返し回数に到達するまで繰り返しても棒材４０を検知できない場合には、エラー処理を実行する。エラー処理としては、例えばブザーやランプで異常を使用者に知らせるようにしてもよい。異常を使用者に知らせるようにすれば、異常を知らされた使用者が曲がった棒材４０を棒材供給装置１０から取り除くことができるので、極端に曲がった棒材４０を取り除いて作業を続行することができる。

センサ２５ｄが棒材４０を検知した場合には、図２（ｄ）に示すように、ゲート板２５を上動させる。これによりゲート板２５が傾斜部１３を開放するので、棒材停止部１５に留まった一本の棒材４０が傾斜部１３によって下流側へと誘導され、ストッカ部１４に供給される。
このように、一本の棒材４０のみが棒材停止部１５に留まるようにすることで、一本ずつ棒材４０を傾斜部１３へと供給することができる。

なお、棒材４０の径が異なる場合や、棒材４０の材質が異なるために棒材４０の曲がり方が異なる場合には、一本の棒材４０を載せるために最適な棒材停止部１５の幅も異なることになる。例えば、棒材４０の径が大きい場合には、棒材停止部１５の幅を大きくしないと棒材停止部１５に棒材４０が載らない。一方、棒材４０の径が小さい場合には、棒材停止部１５の幅を大きくしすぎると棒材停止部１５に複数の棒材４０が載ってしまう。

この点、本実施形態においては、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ゲート板２５の位置を前後に移動可能とすることで、棒材停止部１５の幅を調整可能としている。棒材停止部１５の幅を調整可能とすることで、例えば径の細い棒材４０を使用する場合には、図５（ａ）に示すように、棒材停止部１５の幅を狭くすることができる。一方、径の太い棒材４１を使用する場合には、図５（ｂ）に示すように、棒材停止部１５の幅を大きくすることができる。

また、棒材停止部１５の幅を調整する方法としては、ゲート板２５の位置を前後に移動可能とする方法に限らず、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、傾斜部１３（第１ガイド板３０）の位置を前後に移動可能とする方法を採用してもよい。傾斜部１３（第１ガイド板３０）の位置を前後に移動可能とすれば、例えば径の細い棒材４０を使用する場合には、図５（ｃ）に示すように、棒材停止部１５の幅を狭くすることができる。一方、径の太い棒材４１を使用する場合には、図５（ｄ）に示すように、棒材停止部１５の幅を大きくすることができる。

以上説明したように、本実施形態においては、傾斜部１３の上流側をせき止めるように上下動可能に設けられたゲート板２５を備え、前記ゲート板２５は、前記傾斜部１３の上流側をせき止めることで前記傾斜部１３の上流側端縁１３ａと前記ゲート板２５との間に棒材停止部１５を形成し、前記ゲート板２５が前記傾斜部１３の上流側をせき止めた状態で持ち上げ部２０が前記集積部１２に集積された棒材４０を上方に持ち上げることで、前記棒材停止部１５に一本の棒材４０が供給されるようにした。このような構成によれば、一本の棒材４０が棒材停止部１５に供給された後にゲート板２５を開いて棒材４０を傾斜部１３の下流側に供給することができるので、棒材４０を一本ずつ取り出して下流側に供給することができる。このとき、棒材停止部１５は一本の棒材４０が載るだけの狭い空間であるため、仮に曲がった棒材４０が棒材停止部１５にうまく載らなかった場合には、棒材４０は集積部１２に落下することになる。よって、棒材４０の一部のみが傾斜部１３を転がって下流に供給されるといったことが起きにくいので、棒材４０が傾斜部１３に斜めに跨った状態となることを防止できる。

また、前記棒材停止部１５の幅を調整可能であるため、棒材４０の径や曲がり方に合わせて棒材停止部１５の幅を変更することができる。棒材停止部１５の幅を変更することで、棒材停止部１５の幅が大きすぎて複数の棒材４０が載ってしまう問題や、棒材停止部１５の幅が小さすぎて棒材４０が載らないといった問題を回避することができる。

また、前記ゲート板２５には、前記棒材停止部１５に棒材４０が載置されているか否かを判別するためのセンサ２５ｄが設けられている。このような構成によれば、棒材停止部１５に一本の棒材４０が載ったことを確認した上でゲート板２５を開くことができる。よって、棒材停止部１５に棒材４０がうまく載っていないにもかかわらず、ゲート板２５が開くといった意図しない動作を防止することができる。

また、前記センサ２５ｄが棒材４０を検出できなかったときには、前記ゲート板２５で前記傾斜部１３の上流側をせき止めたままで、前記持ち上げ部２０を上下動させる処理を行う。このような処理によれば、棒材停止部１５に一本の棒材４０が載るまで持ち上げ部２０を上下動させ、一本の棒材４０が載った後でゲート板２５を開くことができる。

１０ 棒材供給装置
１１ 案内部
１２ 集積部
１２ａ 壁
１３ 傾斜部
１３ａ 上流側端縁
１４ ストッカ部
１５ 棒材停止部
２０ 持ち上げ部
２０ａ 上面
２１ 持ち上げ部用シリンダ装置
２５ ゲート板
２５ａ 持上げ部用切欠き
２５ｂ ガイド板用切欠き
２５ｃ センサ用窓
２５ｄ センサ
２６ ゲート用シリンダ装置
３０ 第１ガイド板
３１ 第２ガイド板
３２ 掴み手段
３３ 爪部
４０，４１ 棒材

Claims (4)

1. 上流から供給された複数の棒材を一本ずつ取り出して下流側に供給する棒材供給装置であって、
   上流から供給された複数の棒材を一時的に集積可能な集積部と、
   前記集積部に集積された棒材を上方に持ち上げる持ち上げ部と、
   前記持ち上げ部によって持ち上げられた棒材を下流側へと誘導する傾斜部と、
   前記傾斜部の上流側をせき止めるように上下動可能に設けられたゲート板と、
   を備え、
   前記ゲート板は、前記傾斜部の上流側をせき止めることで前記傾斜部の上流側端縁と前記ゲート板との間に棒材が一本だけ載る幅で設定された棒材停止部を形成し、
   前記ゲート板が前記傾斜部の上流側をせき止めた状態で前記持ち上げ部が前記集積部に集積された棒材を上方に持ち上げることで、前記棒材停止部に一本の棒材が供給されることを特徴とする、棒材供給装置。
2. 前記棒材停止部の幅を調整可能であることを特徴とする、請求項１記載の棒材供給装置。
3. 前記ゲート板には、前記棒材停止部に棒材が載置されているか否かを判別するためのセンサが設けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載の棒材供給装置。
4. 前記センサが棒材を検出できなかったときには、前記ゲート板が前記傾斜部の上流側をせき止めたままで、前記持ち上げ部を上下動させる処理を行うことを特徴とする、請求項３記載の棒材供給装置。

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