以下に、添付図面を参照して、本発明に係る帯体自動供給装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。
(帯体自動供給装置の構成)
まず、本発明の実施の形態に係る帯体自動供給装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る帯体自動供給装置の一構成例を示す図である。本実施の形態に係る帯体自動供給装置1は、ラッシングに用いるフープの元となる帯体17を収納先へ自動的に供給する装置であり、図1に示すように、帯体収納装置2と、ストッカー移動装置3と、コイル蓄積装置4と、自動払い出し装置5と、繰り出し装置6と、切断装置7と、送給装置8と、入力部9と、制御部10とを備える。
以下では、本実施の形態を説明し易くするために、帯体自動供給装置1およびその各構成部に対して、図1に示すように、互いに垂直な上下方向D1、前後方向D2および左右方向D3を便宜上、設定する。例えば、上下方向D1は、帯体自動供給装置1を設置した状態での上下の方向である。前後方向D2は、帯体17の送給始端から送給終端に向う側を前とし、その反対側を後とする前後の方向である。左右方向D3は、前後方向D2の前側に向かって左右の方向である。なお、これらの上下方向D1、前後方向D2および左右方向D3は、本発明を限定するものではない。
帯体収納装置2は、帯体17の収納先であり、図1に示すように、ストッカー移動装置3上に載置されて、帯体自動供給装置1における帯体17の送給終端側に配置される。帯体収納装置2は、輸送対象の各鋼材の固縛(ラッシング)に用いられるフープの帯体17を弧状に折り返して収納する。
ストッカー移動装置3は、帯体収納装置2の搬入出を行う位置と、帯体収納装置2への帯体17の収納(送給)を行う位置とに、帯体収納装置2を移動させる装置である。図1に示すように、ストッカー移動装置3は、台車31と、駆動部32と、ベース部33とを備え、送給装置8の出側に配置される。台車31は、左右方向D3の両側に移動可能であり、その上に載置された帯体収納装置2を上述の各位置へ移動させる。駆動部32は、台車31の駆動源として機能する。ベース部33は、台車31等の土台としての機能と、台車31の移動方向を左右方向D3に規制する機能とを兼ね備える。
コイル蓄積装置4は、コイル15を蓄積するものである。図1に示すように、コイル蓄積装置4は、コイル前進端当て板42およびストッパー43が設けられたコイル送り台車41と、ベース部45とを備え、自動払い出し装置5と繰り出し装置6との間に配置される。コイル送り台車41は、左右方向D3の両側に移動可能であり、その上に設けられたコイル前進端当て板42とストッパー43との間にコイル15を蓄積する。ベース部45は、コイル送り台車41等の土台としての機能と、コイル送り台車41の移動方向を左右方向D3に規制する機能とを兼ね備える。一方、コイル15は、帯体17に比して長い長尺体16をコイル状に巻いてなり、帯体17の元となる部材である。
自動払い出し装置5は、コイル蓄積装置4に蓄積されたコイル15を払い出す装置である。図1に示すように、自動払い出し装置5は、キッカー51を備え、帯体自動供給装置1における前後方向D2の後端、すなわち、コイル15の払い出し始端に配置される。キッカー51は、シリンダ構造等によって上下方向D1に昇降可能に構成される。キッカー51は、コイル送り台車41上に蓄積されたコイル15を、上昇動作によって前後方向D2の前側に蹴り出し、これにより、コイル蓄積装置4から繰り出し装置6へコイル15を自動で払い出す。
繰り出し装置6は、コイル15から長尺体16を繰り出す装置である。図1に示すように、繰り出し装置6は、コイル蓄積装置4の出側に配置される。繰り出し装置6は、自動払い出し装置5によってコイル蓄積装置4から払い出されたコイル15を受け入れ、受け入れたコイル15から長尺体16を切断装置7に向けて繰り出す。本実施の形態において、長尺体16は、帯体17の元となる長尺の帯状部材であり、例えば、帯体17と同じ幅を有する鋼帯等の鉄合金製部材である。
切断装置7は、繰り出し装置6によってコイル15から繰り出された長尺体16を切断して、帯体17を形成する装置である。図1に示すように、切断装置7は、切断部71と、帯体長さ測定部72と、帯体送出ロール73とを備え、繰り出し装置6の出側に配置される。
切断部71は、繰り出し装置6からの長尺体16を、搬送ガイドやピンチロール等を介して受け入れ、受け入れた長尺体16をその幅方向(左右方向D3)に切断することにより、帯体17の先端部および尾端部を形成する。帯体長さ測定部72は、切断部71によって切断形成された帯体17の先端部からの長手方向長さ、すなわち、帯体長さを測定し、その都度、得られた帯体長さの測定値を制御部10に送信する。本実施の形態において、帯体17の先端部から尾端部までの長手方向長さが、帯体17の1本分の長さであり、切断部71によって長尺体16から切り取られた帯体17の1本分の切断長さに相当する。帯体送出ロール73は、ピンチロール等を用いて構成され、切断部17によって切断形成された帯体17を切断装置7から送給装置8へ送出する。
送給装置8は、切断装置7によって形成された帯体17を帯体収納装置2へ送り込む装置である。図1に示すように、送給装置8は、搬送ガイド部81と、帯体送給ロール82と、進入長さ測定部83とを備え、切断装置7の出側に配置される。
搬送ガイド部81は、支柱等の支持手段によって切断装置7の帯体送出ロール73と同程度の高さ位置に支持される。搬送ガイド部81は、帯体送出ロール73から送出された帯体17を、その搬送の経路中心に案内して左右方向D3の位置ズレを修正するとともに、切断装置7の出側から帯体送給ロール82に向けて搬送する。帯体送給ロール82は、搬送ガイド部81の出側に配置され、搬送ガイド部81に沿って搬送されてきた帯体17を帯体収納装置2(具体的には、その出入口部21a)へ送り込む。進入長さ測定部83は、エンコーダ等を用いて構成され、帯体送給ロール82によって帯体収納装置2へ送り込まれる帯体17の先端部からの長手方向長さ、すなわち、帯体収納装置2へ送り込まれて進入する帯体17の先端部の進入長さを測定する。その都度、進入長さ測定部83は、得られた進入長さの測定値を制御部10に送信する。
また、送給装置8は、送給補助ロール84を備える。図1に示すように、送給補助ロール84は、支柱等の支持手段によって、帯体収納装置2の弧状収納部22における所定の弧状位置P1の近傍に支持される。送給補助ロール84は、帯体収納装置2内における帯体17の進入を回転によって支援するロール体84aと、ロール体84aの傾動および回転の駆動源として機能するロール駆動部84bとを備える。送給補助ロール84は、帯体17の先端部が帯体収納装置2の出入口部21aから弧状収納部22を経て弧状位置P1に進入した場合、ロール駆動部84bの作用により、ロール体84aを弧状位置P1の帯体17に押し付けて回転させる。これにより、送給補助ロール84は、帯体収納装置2の弧状位置P1よりも奥側への帯体17の進入を支援して、帯体収納装置2の弧状収納部22から奥端部23aへの帯体17の送り込みを補助する。
入力部9は、帯体自動供給装置1の自動運転に必要な各種情報を入力するものである。本実施の形態において、入力部9は、例えば、キーボード等の入力デバイスおよび入力情報を表示するディスプレイ等の表示デバイス等を適宜用いて構成される。入力部9は、作業者の入力操作に応じて、制御部10に帯体収納情報を入力する。帯体収納情報は、帯体収納装置2内に収納する収納対象の帯体17の切断長さおよび切断本数等、帯体収納装置2内へ収納対象の帯体17を自動で供給する帯体自動供給装置1の自動運転に必要な情報を含むものである。
制御部10は、帯体自動供給装置1の自動運転に必要な各種動作を制御するものである。本実施の形態において、制御部10は、例えば、上記自動運転のためのプログラムを記憶したROM等のメモリおよびプログラムを実行するCPU等を用いて構成される。制御部10は、入力部9によって帯体収納情報を入力されたことをトリガーとして、帯体自動供給装置1の自動運転を開始する。この際、制御部10は、ストッカー移動装置3の駆動部32の制御を通じての台車31の動作制御と、切断装置7の切断部71および帯体送出ロール73の動作制御と、送給装置8の搬送ガイド部81および帯体送給ロール82の動作制御とを行う。また、制御部10は、進入長さ測定部83によって測定される帯体17の先端部の進入長さが帯体収納装置2における出入口部21aの端部から弧状位置P1までの長さに達した場合、送給補助ロール84のロール駆動部84bの制御を通じてのロール体84aの動作制御を行う。
(帯体収納装置)
つぎに、本発明の実施の形態における帯体収納装置2の構成について説明する。図2Aは、本発明の実施の形態における帯体収納装置の一構成例を示す図である。図2Aに示すように、帯体収納装置2は、収納対象の帯体17(図1参照)を直線状または弧状に収納する出入口側収納部21、弧状収納部22、および奥側収納部23と、帯体収納装置2を立設した状態に支持する支持部24とを備える。
出入口側収納部21は、帯体17を出し入れする側の収納部であり、所定の方向に直線状に延在する長尺な箱形状に形成される。図2Aに示すように、出入口側収納部21は、一端(出し入れ側の端部)に出入口部21aを有する。出入口部21aは、収納対象の帯体17を取り出し可能に受け入れる部分である。一方、出入口側収納部21の他端は、弧状収納部22に連続する。
このような出入口側収納部21は、図2Aに示すように、出入口部21aから弧状収納部22との連続部分に向かって下降傾斜するように配置され、出入口部21aから受け入れた帯体17を直線状に収納する。出入口側収納部21は、上記のような下降傾斜(図2Aでは前後方向D2の後側から前側に向かって下降する下降傾斜)をなすことにより、出入口部21aを介して送給装置8(図1参照)から受け入れた帯体17を弧状収納部22に向かって円滑に導くことができる。また、出入口側収納部21は、上記の下降傾斜により、作業場の床面から所定の高さの位置に出入口部21aを位置させることができる。これにより、出入口側収納部21は、作業者が帯体収納装置2内から出入口部21aを通じて帯体17を取り出す作業を行い易くしている。
弧状収納部22は、出入口側収納部21と奥側収納部23とに連続する中間部分の収納部である。図2Aに示すように、弧状収納部22は、出入口部21aとは反対側(図2Aでは前後方向D2の前側)に湾曲する弧をなす箱形状に形成される。すなわち、弧状収納部22のなす弧の中心は、弧状収納部22に比べて出入口部21a側に位置する。また、弧状収納部22のなす弧の中心角θは、90[°]以上、360[°]未満である。このような弧状収納部22は、出入口側収納部21から進入する帯体17を弧状に収納するとともに、奥側収納部23に向けて帯体17を弧状に折り返す。また、弧状収納部22のなす弧の曲率半径rは、例えば、帯体収納装置2全体の大きさと収納対象の帯体17の寸法等を考慮して設定されるが、帯体収納装置2内に帯体17を擦らせながら収納する際に帯体17に生じる摩擦抵抗を低減して帯体収納装置2内への帯体17の収納をより容易にするという観点から、この曲率半径rを可能な限り大きくすることが好ましい。
なお、本実施の形態において、弧状収納部22における上下方向D1の上側部分(すなわち奥側収納部23との連続部分の近傍)には、図2Aに示すように、弧状位置P1が設定される。この弧状位置P1は、上述した送給補助ロール84(図1参照)によって帯体収納装置2内における帯体17の進入が支援される位置である。
奥側収納部23は、帯体収納装置2における終端部分の収納部である。図2Aに示すように、奥側収納部23は、一端が弧状収納部22に連続し且つ他端が帯体17の収納経路の終端(すなわち奥端部23a)をなす。このような奥側収納部23は、弧状収納部22から折り返して進入する帯体17を、奥端部23aに至るまでを限度にして、ほぼ直線状に収納する。
ここで、上述した帯体収納装置2は、出入口部21aから出入口側収納部21と弧状収納部22とを経由して奥側収納部23の奥端部23aに亘って連続する収納室を有する。図2Bは、本発明の実施の形態における帯体収納装置の収納室の一例を示す図である。本実施の形態において、帯体収納装置2は、例えば図2Bに示すように、収納対象の帯体17の幅方向(図2Bでは左右方向D3)に並ぶ8つの収納室25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25hを有する。
これら8つの収納室25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25hは、各々、出入口側収納部21、弧状収納部22、および奥側収納部23の全域に亘って連続する長尺な凹形状をなすように形成される。また、帯体収納装置2においては、これら8つの収納室25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25hの各々について、帯体17の収納容量が予め設定されている。例えば、1つの収納室に収納可能な帯体17の本数(収納容量)が50本に設定されている場合、帯体収納装置2は、これら8つの収納室25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25hに50本ずつ、合計400本の帯体17を収納することができる。以下、これら8つの収納室25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25hは、総称して「収納室25」と適宜称される。
(帯体収納装置のセッティング)
つぎに、上述した帯体自動供給装置1に対する帯体収納装置2のセッティングについて説明する。図3は、本発明の実施の形態に係る帯体自動供給装置に対する帯体収納装置のセッティングを説明する図である。本実施の形態において、帯体収納装置2は、図1に示したストッカー移動装置3等を用いて帯体自動供給装置1にセッティングされる。
詳細には、図3の状態A1に示されるように、まず、ストッカー移動装置3は、帯体17(図1参照)が収納完了していない状態(例えば空の状態)の帯体収納装置2を所定の搬入出位置P11で受け入れる。この際、ストッカー移動装置3において、台車31は、帯体供給経路19から左右方向D3の負側に所定の距離だけ離れた位置である搬入出位置P11に予め存在する。ここで、ベース部33は、台車31の移動方向を所定の方向(図3では左右方向D3の正負両側)に規定するガイド部33aを有する。台車31は、駆動部32の作用により、ガイド部33aに沿って左右方向D3の正負両側に移動可能である。状態A1において、台車31は、帯体供給経路19の位置から搬入出位置P11へ予め移動した状態にある。このように搬入出位置P11にある台車31上には、対象とする帯体収納装置2が搬入されて載置される。
なお、上述した搬入出位置P11の台車31上に向けての帯体収納装置2の搬入作業は、例えば、ホイスト、クレーン、フォークリフト等の運搬機械を用いて行われる。また、本実施の形態において、帯体供給経路19は、図1に示したように送給装置8が収納対象の帯体17を帯体収納装置2へ送り込む際の帯体17の供給経路であり、例えば、送給装置8の搬送ガイド部81および帯体送給ロール82によって形成される。
搬入出位置P11での帯体収納装置2の搬入作業が完了した後、ストッカー移動装置3は、図3の状態A2に示されるように、台車31上に受け入れた帯体収納装置2を、搬入出位置P11から収納可能位置P12へ移動させる。この際、ストッカー移動装置3において、帯体収納装置2を載置した状態の台車31は、駆動部32の作用により、ガイド部33aに沿って左右方向D3の正側に移動し、これにより、搬入出位置P11から収納可能位置P12へ移動する。収納可能位置P12は、送給装置8の帯体供給経路19と帯体収納装置2の収納対象の収納室25(詳細には、収納室25中で最も搬入出位置P11に近い収納室25a)とが合う位置である。上記の結果、帯体収納装置2は、台車31とともに搬入出位置P11から収納可能位置P12へ移動して、送給装置8からの帯体17を収納室25a内に受け入れて収納できる状態になる。以上のようにして、帯体自動供給装置1に対する帯体収納装置2のセッティングが完了する。
(コイルのセッティング)
つぎに、上述した帯体17の元となるコイル15の、帯体自動供給装置1に対するセッティングについて説明する。図4は、本発明の実施の形態に係る帯体自動供給装置に対するコイルのセッティングを説明する図である。本実施の形態において、コイル15は、図1に示したコイル蓄積装置4、自動払い出し装置5および繰り出し装置6等を用いて帯体自動供給装置1にセッティングされる。
詳細には、図4の状態B1に示されるように、まず、コイル蓄積装置4は、コイル15を受け入れるべく、コイル送り台車41を移動させる。この際、コイル蓄積装置4において、コイル送り台車41は、駆動部(図示せず)の作用により、自動払い出し装置5のコイル蹴り出し位置P22側からコイル搭載位置P21に向けて移動する。ここで、ベース部45は、コイル送り台車41の移動方向を所定の方向(図4では左右方向D3の正負両側)に規定するガイド部45aを有する。コイル送り台車41は、ガイド部45aに沿って左右方向D3の正負両側に移動可能である。状態B1において、コイル送り台車41は、ガイド部45aに沿って左右方向D3の負側に移動し、これにより、コイル搭載位置P21に到達する。
その後、コイル搭載位置P21のコイル送り台車41上には、所望数のコイル15が搬入される。詳細には、コイル送り台車41上に設けられたコイル前進端当て板42とストッパー43との間の蓄積領域44に、所望数のコイル15が搬入されて搭載される。この結果、コイル送り台車41は、搬入されたコイル15(図4の状態B2参照)を上記の蓄積領域44に搭載して蓄積する。
なお、上述したコイル搭載位置P21のコイル送り台車41上の蓄積領域44に向けてのコイル15の搬入作業は、例えば、ホイスト、クレーン、フォークリフト等の運搬機械を用いて行われる。また、本実施の形態において、コイル蹴り出し位置P22は、図1に示したように自動払い出し装置5がキッカー51によってコイル15を繰り出し装置6に向けて蹴り出す位置である。図4に示すように、コイル蹴り出し位置P22には、キッカー51および繰り出し装置6が配置されている。一方、コイル蓄積装置4においては、コイル送り台車41上の蓄積領域44に蓄積可能なコイル15の搭載数(蓄積容量)が予め設定されている。コイル蓄積装置4は、設定された蓄積容量(例えば25個等)を限度にして、コイル送り台車41上の蓄積領域44に所望数のコイル15を蓄積する。
コイル送り台車41へのコイル15の搬入作業が完了した後、コイル蓄積装置4は、図4の状態B2に示されるように、コイル送り台車41上に蓄積したコイル15を、コイル蹴り出し位置P22へ自動で移動させる。
この際、コイル蓄積装置4において、コイル15を蓄積した状態のコイル送り台車41は、ガイド部45aに沿ってコイル搭載位置P21から左右方向D3の正側に移動し、近接センサ(図示せず)による位置検出に基づいて、自動払い出し装置5の近傍に到達する。続いて、コイル送り台車41は、ストッパー43をコイル前進端当て板42側へスライドさせる等して、蓄積状態のコイル15をコイル前進端当て板42に接触させ、これにより、当該コイル15の前進限界を確認する。その後、コイル送り台車41は、その傾動支点41aを中心にコイル前進端当て板42からストッパー43へ向けて下降傾斜するように傾動し且つストッパー43をコイル前進端当て板42から離れる方向に所定の距離だけスライドさせる等する。これにより、コイル送り台車41は、蓄積状態のコイル15をストッパー43側へ後退させて、当該コイル15とコイル前進端当て板42との間に所定の間隔42a(例えば10[mm]程度の間隔)をとる。以上のようにして、コイル送り台車41は、上記の間隔42aをとった状態にあるコイル15を、コイル蹴り出し位置P22に自動で合わせる。
このようにコイル蹴り出し位置P22のコイル15とコイル前進端当て板42との間に所定の間隔42aをとることにより、自動払い出し装置5のキッカー51によって当該コイル15を蹴り出す際に当該コイル15とコイル前進端当て板42とが接触することを防止でき、この結果、キッカー51による当該コイル15の円滑な蹴り出しが可能となる。
上述したようにコイル蓄積装置4がコイル送り台車41上に蓄積した状態のコイル15をコイル蹴り出し位置P22へ移動させた後、自動払い出し装置5は、図4の状態B2に示されるように、コイル送り台車41上に蓄積された状態にあるコイル15をコイル蓄積装置4から繰り出し装置6へ自動で払い出す。この際、自動払い出し装置5において、キッカー51は、例えばコイル蹴り出し位置P22へコイル15が移動したこと等をトリガーとして、自身のシリンダ機構(図示せず)の上昇により、上下方向D1の正側に自動で上昇する。これにより、キッカー51は、コイル送り台車41上に蓄積された状態でコイル蹴り出し位置P22にあるコイル15を、前後方向D2の前側に蹴り出す。この結果、キッカー51は、コイル蹴り出し位置P22のコイル15を、コイル送り台車41から繰り出し装置6へ自動で払い出す。
繰り出し装置6は、図4の状態B2に示されるように、自動払い出し装置5によって払い出されたコイル15を受け入れ、この受け入れたコイル15から長尺体16(図1参照)を繰り出す。この際、繰り出し装置6内のコイル15から繰り出した長尺体16の先端部を最初に切断装置7(図1参照)の挿入口へ挿入する初期作業は、作業者によって手動で行われる。この初期作業が完了した後、繰り出し装置6は、このコイル15から切断装置7へ長尺体16を自動で繰り出し可能な状態となる。以上のようにして、帯体自動供給装置1に対するコイル15のセッティングが完了する。
一方、繰り出し装置6が、受け入れ後のコイル15から長尺体16を繰り出し尽くした場合、コイル蓄積装置4は、図4に示す状態B2の場合と同様に、コイル送り台車41をコイル搭載位置P21から離間する方向(左右方向D3の正側)へさらに移動する等して、前回払い出されたコイル15に続く次のコイル15をコイル蹴り出し位置P22へ移動させる。ついで、自動払い出し装置5は、このコイル蹴り出し位置P22にあるコイル15を、キッカー51の作用によってコイル蓄積装置4から繰り出し装置6へ払い出す。このようにして、繰り出し装置6内には、次のコイル15が補充される。以後、コイル蓄積装置4および自動払い出し装置5は、上記の動作を繰り返す。これにより、図4の状態B3に示されるように、コイル送り台車41上に蓄積した状態のコイル15は、その最後のコイル15まで順次、繰り出し装置6内へ自動で払い出される。
(帯体の自動供給)
つぎに、上述した帯体自動供給装置1による帯体収納装置2への帯体17の自動供給について説明する。図5は、本発明の実施の形態に係る帯体自動供給装置による帯体収納装置への帯体の自動供給を説明する図である。以下、図1および図5を参照して、帯体収納装置2へ帯体17を自動供給する際の帯体自動供給装置1の動作を説明する。
帯体自動供給装置1において、上述した帯体収納装置2のセッティングおよびコイル15のセッティングが完了した後、入力部9は、作業者の入力操作に応じて、収納対象の帯体17の切断長さおよび切断本数を決める情報を含む帯体収納情報を制御部10に入力する。例えば、入力部9は、帯体17の切断長さを決める情報として、帯体17の1本分の切断長さを入力する。また、入力部9は、帯体17の切断本数を決める情報として、帯体収納装置2の収納室25の各々に収納する帯体17の本数(以下、収納室毎本数という)と、前回の船積み作業等のラッシング作業で帯体収納装置2の収納室25の各々に残っている帯体17の本数(以下、収納室毎残数という)とを入力する。制御部10は、この入力部9によって入力された帯体収納情報をもとに、長尺体16を切断して形成する帯体17の1本分の切断長さと、長尺体16から切り取る帯体17の切断本数、すなわち、帯体収納装置2内へ収納する帯体17の総本数(収納総数)とを設定する。例えば、制御部10は、入力された帯体収納情報に含まれる収納室毎本数から収納室毎残数を減算し、これによって得られた各値を、帯体収納装置2の収納室25の各々に今回、収納する帯体17の収納室毎の本数として各々設定する。そして、制御部10は、この設定した各本数を収納室25の各々(本実施の形態では図2Bに示す8つの収納室25a〜25h)について加算し、これによって得られた値を、今回の帯体収納装置2に対して収納する帯体17の収納総数分の切断本数として設定する。ついで、制御部10は、これらの設定完了をトリガーとして、帯体自動供給装置1の自動運転を開始する。
帯体自動供給装置1の自動運転において、図1、5に示すように、繰り出し装置6は、コイル15を巻き戻す方向に回転させて、このコイル15から切断装置7へ長尺体16を順次繰り出す。切断装置7は、繰り出し装置6によってコイル15から繰り出された長尺体16を順次受け入れる。制御部10は、設定した切断長さおよび切断本数の帯体17を形成するように、切断装置7を制御する。
切断装置7は、制御部10の制御に基づき、受け入れ後の長尺体16を切断して、設定の切断長さおよび切断本数の帯体17を形成する。この際、切断部71は、繰り出し装置6からの長尺体16を切断して、帯体17の先端部および尾端部を形成する。
詳細には、切断部71は、長尺体16の最初の切断によって帯体17の先端部を形成し、この先端部形成後の帯体17を前後方向D2の前側に順次送出する。帯体長さ測定部72は、切断部71によって順次送出される帯体17の先端部を基準とした帯体長さを、切断部71と帯体長さ測定部72との離間距離を加味して連続的に測定し、その都度、得られた帯体長さの測定値を制御部10に送信する。制御部10は、帯体長さ測定部72から取得した帯体17の帯体長さと設定の切断長さとを比較し、この帯体長さが設定の切断長さに達したタイミングに長尺体16を切断するように切断部71を制御する。切断部71は、この制御部10の制御に基づき、繰り出し装置6からの長尺体16をその幅方向(左右方向D3)に切断する。これにより、切断部71は、前回の切断で先端部を形成した帯体17(すなわち先行の帯体17)の尾端部を形成し、この結果、設定の切断長さと同じ帯体長さを有する帯体17を形成する。これとともに、切断部71は、この先行の帯体17に後続する帯体17(すなわち後行の帯体17)の先端部を形成する。
これ以降、切断部71は、制御部10の制御に基づき、上記の切断動作を繰り出し装置6からの長尺体16に対して設定の切断長さ毎に繰り返し行う。これにより、切断部71は、設定の切断長さと同じ帯体長さを有する帯体17を長尺体16から順次切り取る。このような帯体長さ(=設定の切断長さ)を有する帯体17は、ラッシングに用いられるフープの元となる1本分の帯状部材である。
また、切断装置7において、帯体送出ロール73は、切断部71によって形成された帯体17をその先端部から送給装置8に向けて送出する。制御部10は、設定の切断本数の帯体17を切断装置7から送給装置8へ送出し終わるまで、帯体17の送出を継続して行うように帯体送出ロール73を制御する。帯体送出ロール73は、この制御部10の制御に基づき、切断部71からの帯体17を送給装置8へ順次送出する。
一方、送給装置8は、図1、5に示すように、切断装置7によって形成された帯体17を、帯体供給経路19に沿って帯体収納装置2へ送り込む。帯体収納装置2は、送給装置8から送り込まれた帯体17を弧状に折り返して収納する収納室25を有している。本実施の形態において、収納室25の長手方向は前後方向D2であり、収納室25の幅方向は左右方向D3である。
詳細には、現時点において、ストッカー移動装置3は、上述した帯体収納装置2のセッティングにより、台車31上に載置した状態の帯体収納装置2を、帯体供給経路19と帯体収納装置2の収納対象の収納室25(具体的には収納室25a)とが合う収納可能位置P12へ予め移動させた状態にある(図5に示す状態C1参照)。制御部10は、設定した切断長さおよび切断本数の帯体17を帯体収納装置2へ送り込むように送給装置8を制御する。
送給装置8では、この制御部10の制御に基づき、搬送ガイド部81が、切断装置7の帯体送出ロール73から送出された帯体17を受け入れ、受け入れた帯体17を帯体供給経路19の幅方向の中心に案内して帯体17の左右方向D3の位置ズレを修正しながら、帯体送給ロール82に向けて前後方向D2の正側(前方)へ帯体17を順次搬送する。帯体送給ロール82は、搬送ガイド部81に沿って搬送されてきた帯体17を、その先端部から尾端部に亘って順次、帯体収納装置2の収納室25aへ送り込む。このように収納室25aへ送り込まれた帯体17は、その先端部側から収納室25a内に進入し、帯体送給ロール82の作用により、収納室25aに沿って進み続ける。進入長さ測定部83は、帯体送給ロール82から収納室25aへ送り込まれて進入する帯体17の先端部の進入長さを測定し、その都度、得られた進入長さの測定値を制御部10に送信する。
制御部10は、進入長さ測定部83から受信した進入長さの測定値、すなわち、進入長さ測定部83によって測定された帯体17の先端部の進入長さをもとに、帯体17の先端部が帯体収納装置2における所定の弧状位置P1まで進入したか否かを判断する。本実施の形態において、弧状位置P1は、上述したように、帯体収納装置2の弧状収納部22の収納室25(現時点では収納室25a)における所定位置である(図1、2A参照)。帯体収納装置2の出入口部21aの端部から弧状位置P1までの収納室25の長さ(以下、収納室長さと適宜いう)は、所定の長さ(例えば5.2[m]等)に予め設定される。
詳細には、制御部10は、1本の帯体17毎に、進入長さ測定部83から取得した進入長さの測定値と弧状位置P1までの収納室長さとを比較する。この比較処理の結果、進入長さの測定値が弧状位置P1までの収納室長さ未満である場合、制御部10は、帯体17の先端部が弧状位置P1まで進入していないと判断する。この場合、制御部10は、帯体17の先端部を弧状位置P1に向けて送り込むべく、搬送ガイド部81および帯体送給ロール82の制御を継続する。
一方、上述の比較処理の結果、進入長さの測定値が弧状位置P1までの収納室長さ以上である場合、制御部10は、帯体17の先端部が弧状位置P1まで進入した(例えば5.2[m]分、送り込まれた)と判断する。この場合、制御部10は、帯体17の先端部が弧状位置P1まで進入してから帯体17の尾端部が帯体送給ロール82によって帯体収納装置2の収納対象の収納室25(現時点では収納室25a)へ送り込まれるまでの期間、帯体17の送り込みを補助するように送給補助ロール84を制御する。
送給補助ロール84は、この制御部10の制御に基づき、帯体収納装置2のうち、帯体17を弧状に折り返す弧状収納部22の収納室25から、弧状収納部22の奥側に連続する奥側収納部23(図2A参照)の収納室25への、帯体17の送り込みを補助する。この際、送給補助ロール84において、ロール駆動部84bは、現時点で収納対象である収納室25aに向けてロール体84aを上昇や傾動等させ、これにより、収納室25a内の帯体17にロール体84aを押し付ける。続いて、ロール駆動部84bは、この帯体17に押し付けた状態のロール体84aを回転させる。ロール体84aは、ロール駆動部84bの作用により、この帯体17を弧状収納部22の収納室底面に押し付けながら回転して、この帯体17の、弧状位置P1から奥側収納部23の奥端部23aに向けての進入を支援する。
その後、送給装置8では、制御部10の制御に基づき、帯体送給ロール82および送給補助ロール84が、協働して帯体17を収納室25aの奥端部23a側へ順次送り込む。ついには、帯体送給ロール82は、この帯体17の尾端部を収納室25aへ送り込む。以上のようにして、帯体17は、その先端部から尾端部に至る1本分について、帯体収納装置2の収納対象の収納室25aへ自動供給されて収納される。この際、進入長さ測定部83は、帯体17の進入長さとして当該帯体17の切断長さを測定し、この進入長さの測定値(=切断長さ)を制御部10に送信する。
制御部10は、進入長さ測定部83から取得した進入長さの測定値が帯体17の設定した切断長さと同値であると判断した場合、この切断長さの帯体17を1本分、帯体収納装置2の収納対象の収納室25a内に収納したことを把握する。そして、制御部10は、この収納室25a内に収納した帯体17の本数(収納本数)を、インクリメント処理等して計数する。
また、制御部10は、例えばプログラム設定等によって帯体収納装置2の収納室25の収納容量を既知の情報として予め有しており、計数した帯体17の収納本数と、収納対象の収納室25aの収納容量、今回の収納室毎の本数、および帯体17の設定の切断本数とを比較する。この比較処理の結果、帯体17の収納本数(計数値)が設定の切断本数未満であり且つ収納対象の収納室25aの収納容量を上限として今回の収納室毎の本数未満である場合、制御部10は、上述した切断装置7および送給装置8の各制御を継続して行い、これにより、収納対象の収納室25aに対する帯体17の自動供給を切断装置7および送給装置8に継続させる。
一方、帯体17の収納本数(計数値)が設定の切断本数未満であり且つ収納対象の収納室25aの収納容量または今回の収納室毎の本数に達した場合、制御部10は、上述した収納室25aに対する帯体17の自動供給を終了して、帯体収納装置2の収納室25のうち帯体17を今回収納していない収納室(例えば未収納の収納室)に対する帯体17の自動供給を開始するように、ストッカー移動装置3、切断装置7および送給装置8を制御する。本実施の形態において、上述した収納室25aの次に帯体17を収納する収納対象の収納室は、例えば、収納室25aに対して左右方向D3の正側(搬入出位置P11とは反対側)に隣接する列の収納室25bである。
この場合、まず、制御部10は、帯体収納装置2を今回の収納可能位置P12から次回の収納可能位置P13に移動させるようにストッカー移動装置3を制御する。ストッカー移動装置3では、この制御部10の制御に基づき、台車31が、図5の状態C2に示されるように、自身の上に帯体収納装置2を搭載した状態で、駆動部32の作用により、ベース部33のガイド部33aに沿って左右方向D3の負側に移動する。これにより、台車31は、帯体収納装置2とともに収納可能位置P12から収納可能位置P13へ移動する。収納可能位置P13は、送給装置8の帯体供給経路19と帯体収納装置2の収納対象の収納室25bとが合う位置である。上記の結果、帯体収納装置2は、台車31とともに前回の収納可能位置P12から今回の収納可能位置P13へ移動して、送給装置8からの帯体17を収納対象の収納室25b内に受け入れて収納できる状態になる。
つぎに、制御部10は、上述した前回の収納室25aの場合と同様に、今回の収納対象の収納室25bに対する帯体17の自動供給の動作を開始するように切断装置7および送給装置8を制御する。この制御部10の制御に基づき、切断装置7および送給装置8は、図5の状態C2に示されるように、繰り出し装置6によってコイル15から繰り出される長尺体16を設定の切断長さ毎に切断して帯体17を形成する切断動作、形成された帯体17を帯体供給経路19に沿って搬送しながら今回の収納対象の収納室25bへ送り込む送給動作等、上述した前回の収納室25aの場合と同様の各種動作を行う。制御部10は、計数した帯体17の収納本数が設定の切断本数未満であり且つ収納対象の収納室25bの収納容量未満である限り、上述した各種動作を切断装置7および送給装置8に継続させる。
これ以降、制御部10は、計数した帯体17の収納本数が設定の切断本数または帯体収納装置2の収納容量に達するまで、図5の状態C1、C2に示される収納室25a、25bへの帯体17の自動供給の場合と同様の動作を、ストッカー移動装置3、切断装置7および送給装置8に繰り返し行わせる。このようにして、帯体自動供給装置1は、帯体収納装置2に対して、設定の切断長さの帯体17を、設定の切断本数分または帯体収納装置2の収納室25の収納容量分、自動供給して収納する。
その後、制御部10は、設定の切断長さおよび切断本数の帯体17を送給装置8が帯体収納装置2へ送り込み終えた際、帯体収納装置2を収納可能位置(例えば収納室25のうち最も搬入出位置P11から離間した収納室25hと帯体供給経路19とが合う最終列の収納可能位置)から搬入出位置P11へ移動させるようにストッカー移動装置3を制御する。ストッカー移動装置3では、この制御部10の制御に基づき、台車31が、帯体17を収納完了した状態(収納完了状態)の帯体収納装置2とともに、駆動部32の作用により、ベース部33のガイド部33aに沿って左右方向D3の負側に移動する。これにより、ストッカー移動装置3は、この収納完了状態の帯体収納装置2を搬入出位置P11へ移動させる(図3の状態A1参照)。上記の結果、この収納完了状態の帯体収納装置2は、帯体自動供給装置1から搬出可能な状態になる。
このような収納完了状態の帯体収納装置2は、ホイスト、クレーン、フォークリフト等の運搬機械によって、搬入出位置P11にあるストッカー移動装置3の台車31上から搬出される。その後、この収納完了状態の帯体収納装置2は、上記の運搬機械によって船内の作業場等へ運ばれる。
一方、上述した帯体収納装置2に対する帯体17の自動供給において、切断装置7は、帯体17の先端部および尾端部の少なくとも角部を弧状に切断する。図6は、本発明の実施の形態における帯体の先端部および尾端部の構造の一例を示す図である。なお、図6において、上下方向D1は帯体17の厚さ方向とし、前後方向D2は帯体17の長手方向とし、左右方向D3は帯体17の幅方向としている。
本実施の形態において、切断装置7は、上述したように、制御部10の制御に基づき、設定の切断長さ毎に長尺体16を切断して帯体17を順次形成する。この際、切断部71は、長尺体16をその幅方向に切断することにより、図6に示すような帯体17の先端部17aおよび尾端部17bを形成する。続いて、切断部71は、帯体17の先端部17aにおける両側の角部17caを弧状に切り落として先端部17aの幅方向両端部を弧状に形成し、且つ、帯体17の尾端部17bにおける両側の角部17cbを弧状に切り落として尾端部17bの幅方向両端部を弧状に形成する。
なお、切断部71は、帯体17の先端部17aおよび尾端部17bのうち、先端部17aの幅方向両端部を弧状に形成する切断加工を先に行ってもよいし、尾端部17bの幅方向両端部を弧状に形成する切断加工を先に行ってもよい。あるいは、切断部71は、これら双方の切断加工を同時に行ってもよい。また、切断部71は、上述した角部17ca、17cbのみならず、先端部17aおよび尾端部17bの各々について幅方向全域(角部17ca、17cbを含む)を弧状に切断し、これにより、先端部17aおよび尾端部17bを各々弧状に形成してもよい。
以上、説明したように、本発明の実施の形態では、輸送対象の各鋼材の固縛に用いられるフープの帯体を収納室に収納する帯体収納装置と、前記帯体収納装置を搬入出位置と収納可能位置とに移動させる移動装置と、前記帯体に比して長い長尺体を巻いてなるコイルを蓄積する蓄積装置と、前記蓄積装置に蓄積されたコイルを払い出す払い出し装置と、前記コイルから前記長尺体を繰り出す繰り出し装置と、前記長尺体を切断して前記帯体を形成する切断装置と、前記帯体を前記帯体収納装置へ送り込む送給装置と、入力部および制御部と、を組み合わせて帯体自動供給装置を構成している。この帯体自動供給装置において、前記移動装置は、所定の搬入出位置で前記帯体収納装置を受け入れ、受け入れた前記帯体収納装置を、前記帯体の供給経路と前記帯体収納装置の収納対象の収納室とが合う収納可能位置へ移動させる。また、前記蓄積装置は、搬入されたコイルを蓄積し、前記払い出し装置は、前記蓄積装置から前記繰り出し装置へコイルを自動で払い出し、前記繰り出し装置は、前記払い出し装置からコイルを受け入れ、受け入れたコイルから長尺体を繰り出し、前記切断装置は、前記繰り出し装置によってコイルから繰り出された長尺体を切断して帯体を形成し、前記送給装置は、前記切断装置によって形成された前記帯体を前記供給経路に沿って前記帯体収納装置へ送り込み、前記帯体収納装置は、前記送給装置から送り込まれた帯体を弧状に折り返して収納する。さらに、前記入力部は、帯体の切断長さおよび切断本数を決める情報を含む帯体収納情報を前記制御部に入力し、前記制御部は、入力された帯体収納情報をもとに帯体の切断長さおよび切断本数を設定し、設定した切断長さおよび切断本数の帯体を形成するように前記切断装置を制御し、設定した切断長さおよび切断本数の帯体を前記送給装置が前記帯体収納装置へ送り込み終えた際、前記帯体収納装置を収納可能位置から搬入出位置へ移動させるように前記移動装置を制御する。
上記のように帯体自動供給装置を構成しているため、帯体収納装置の収納室内へ帯体を収納する収納作業の際、作業者が行う必要のある手作業を可能な限り省くとともに、作業者が帯体に接触する事態を従来の手法に比して格段に少なくすることができる。これにより、帯体の収納作業に要する作業者の手間およびリードタイムを従来の手法に比して大幅に低減するとともに、作業者に切創災害が発生する危険性を可能な限り減らすことができる。この結果、帯体の収納作業の際に作業者にかかる負担を軽減するとともに、安全に帯体の収納作業を行うことができる。
また、本発明の実施の形態では、帯体の先端部および尾端部の幅方向両側の角部を弧状に切断して、これら先端部および尾端部の幅方向両端部を弧状に形成している。このため、帯体収納装置から帯体を取り出す作業や帯体をフープにして各鋼材をラッシングする作業等、作業者が帯体を取り扱う際に、作業者と帯体の角部とが接触する等して切創災害が発生することを抑制することができる。
また、本発明の実施の形態では、帯体収納装置へ送給した帯体の先端部が当該帯体収納装置の収納室内における所定の弧状位置まで進入した際、この弧状位置から収納室の奥端部側へ向けた帯体の更なる進入を送給補助ロールによって支援している。このため、たとえ帯体を弧状に折り返して収納するタイプの帯体収納装置であっても、その収納室の出入口側から奥端部側に向けて帯体を円滑に進入させることができる。これにより、帯体収納装置の弧状収納部等の内部位置において帯体を詰まらせることなく、順次安定して帯体収納装置の収納室内へ帯体を送り込むことができ、この結果、更なるリードタイムの短縮を促進することができる。
なお、上述した実施の形態では、帯体収納装置2へ帯体17を送り込む際に収納対象の収納室25を左右方向D3の負側から正側に向かう方向(搬入出位置P11に近い側から遠い側へ向かう方向)に順次切り替えていたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、収納対象の収納室25の切り替えは、上記の方向に行うことが好ましいが、特に問われず、例えば、上記の逆方向に行ってもよいし、ランダムに行ってもよい。
また、上述した実施の形態では、帯体収納装置2の収納室毎の収納容量が既知の情報として制御部10に予め設定されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、帯体収納装置2の収納室毎の収納容量および収納室数等の情報を、帯体収納情報に含めて入力部9により制御部10に入力してもよい。この場合、制御部10は、帯体収納装置2の異なるタイプ別に入力された帯体収納情報をもとに、帯体17の切断長さおよび切断本数と帯体収納装置2の収納室毎の収納容量および収納室数とを変更可能に設定し、これらの設定した情報に基づいて、帯体17の切断および送給や帯体収納装置2における収納対象の収納室25の切り替え等の各種動作をストッカー移動装置3、切断装置7および送給装置8に行わせてもよい。
さらに、上述した実施の形態では、帯体収納装置2が8つの収納室25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25hを有する場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、帯体17を収納する帯体収納装置2は、帯体17の幅方向に2つ以上(複数)の収納室が並ぶ構成のものであってもよいし、単一の収納室を有するものであってもよい。
また、上述した実施の形態では、収納される帯体17として、鉄合金製の帯体(鋼帯)を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、帯体17は、特に問われず、鉄合金製のものであってもよいし、合成樹脂製のものであってもよい。
さらに、上述した実施の形態では、収納完了状態の帯体収納装置2の運搬先(ラッシング作業場)として船内の作業場を例示したが、本発明は、これに限定されるものはない。本発明において、収納完了状態の帯体収納装置2の運搬先としてのラッシング作業場は、船舶以外の輸送手段(例えば貨物車等)の作業場であってもよい。
また、上述した実施の形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。