JP6619263B2 - 吊りビーム装置 - Google Patents

Description

本発明は、吊りビーム装置に関する。さらに詳しくは、電磁石を用いて被運搬物を吊り下げる吊りビーム装置に関する。

吊りビーム装置は、特許文献１にあるように、クレーンなどにより鋼板や形鋼などの被運搬物を、電磁石であるリフティングマグネットで吊り上げて運ぶために利用される装置である。十数ｍから二十数ｍと言った長尺の被運搬物を運搬する場合、特許文献１に記載の吊りビーム装置は、ベースフレームの両端から、延長ビームを伸長させた状態で、電磁石に被運搬物を吸着させ、クレーンなどにより運搬する。

吊りビーム装置で、厚板鋼板や形鋼などのような比較的剛性の高い被運搬物を吸着する場合、電磁石の吸着面の上下位置は数ｍｍ単位で調整されている必要がある。調整が不十分な場合、電磁石による吸着が不十分となり、吸着不良で運搬を行うことができなくなることもあるからである。

しかるに、吊りビーム装置は、鋼板同士が溶接された部品を用いて組み立てられるため、これらの部品がそのまま用いられて組み立てられた場合、複数ある電磁石の吸着面を、あらかじめ定められた範囲内に収めることが困難であるという問題がある。また、組立て最終工程で、数ｍｍの上下高さを調整するためには、ねじ止めされている部分のねじの通し孔を広げたりすることで、対応せざるを得ず、調整に時間がかかるという問題がある。

特開２０１２−４６３３７号公報

本発明は上記事情に鑑み、電磁石を用いて被運搬物を吊り下げる吊りビーム装置であって、組立て後に電磁石の上下を調整することが可能なものを提供することを目的とする。

第１発明の吊りビーム装置は、被運搬物を、複数の電磁石により吊り下げる吊りビーム装置であって、ベースフレームと、該ベースフレームの長手方向に動作することで前記吊りビーム装置を伸縮させる延長ビームと、を含んで構成されており、前記ベースフレームと、前記延長ビームと、にそれぞれ電磁石が吊り下げられており、前記ベースフレームに対して、前記延長ビームの上下位置が変更可能に構成されていることを特徴とする。
第２発明の吊りビーム装置は、第１発明において、前記延長ビームは、ガイドローラ機構により、前記延長ビームの動作の軌道が決定されており、前記ガイドローラ機構を構成するガイドローラの上下位置が変更可能に構成されていることを特徴とする。
第３発明の吊りビーム装置は、第２発明において、前記ガイドローラ機構は、前記ベースフレームにガイドローラが設けられている固定側ガイドローラ機構と、前記延長ビーム側にガイドローラが設けられている移動側ガイドローラ機構と、からなり、前記固定側ガイドローラ機構のガイドローラの上下位置が変更可能に構成されていることを特徴とする。
第４発明の吊りビーム装置は、第２発明または第３発明において、前記ガイドローラは、軸受を介して偏心軸に回転可能に軸支されているとともに、該偏心軸は、軸サポータに嵌装させられており、前記軸サポータと、前記偏心軸とが、複数の異なる位置で固定されることで前記ガイドローラの上下位置が変更されることを特徴とする。

第１発明によれば、ベースフレームに対して延長ビームの上下位置が変更可能に構成されていることにより、溶接などにより製作された部品を組み立て、この組み立てられた状態で延長ビームの上下位置を変更するだけで、吊りビーム装置に複数配置されている電磁石の上下高さを合わせることができる。よって、組立てられた状態での調整作業を容易に行うことができ、作業時間を短縮することができるとともに、調整後の電磁石の上下高さの精度を上げることができる。
第２発明によれば、ガイドローラ機構を構成するガイドローラの上下位置が変更可能に構成されていることにより、ガイドローラとともにガイドローラ機構を構成するガイドレール等の上下位置を変更する機構よりも、簡易に延長ビームの上下位置を変更する機構を構成することができる。
第３発明によれば、ベースフレームにガイドローラが設けられている固定側ガイドローラ機構の上下位置が変更可能に構成されていることにより、作業者が、ベースフレームの外側から容易に固定側ガイドローラ機構のガイドローラにアクセスして作業をすることができるので、調整作業が容易になる。
第４発明によれば、ガイドローラは、軸受を介して偏心軸に回転可能に軸支され、この偏心軸と、軸サポータとが、複数の異なる位置で固定されることで、ガイドローラの上下位置が変更されることにより、軸サポータに対して偏心軸を回転させて固定する簡易な作業を行うことのみで延長ビームの上下位置を変更することができる。これにより、作業時間をより短縮することができるとともに、調整後の電磁石の上下高さの精度をより上げることができる。

本発明の実施形態に係る吊りビーム装置の要部の正面拡大図である。 本発明の実施形態に係る吊りビーム装置の正面図である。 図２の吊りビーム装置の平面図である。 図２の吊りビーム装置のIV−IV切断線における断面図である。 図２の吊りビーム装置のＶ−Ｖ切断線における断面図である。 図２の吊りビーム装置のVI−VI切断線における断面図である。 図２の吊りビーム装置を構成する偏心軸の説明図である。 図２の吊りビーム装置を構成する軸サポータの説明図である。

つぎに、本発明の実施形態に係る吊りビーム装置１を図面に基づき説明する。図２は本発明の実施形態に係る吊りビーム装置１の正面図であり、図２（Ａ）は延長ビーム４がベースフレーム２内にもっとも入り込んだ状態を示し、図２（Ｂ）は延長ビーム４がベースフレーム２からもっとも張り出した状態を示している。図３は、図２（Ｂ）と同様、延長ビーム４がベースフレーム２からもっとも張り出した状態の平面図である。本明細書では、Ｚ軸が鉛直軸、ＸＹ平面が水平面である。吊りビーム装置１は、全体として水平に延在する長尺状をなしており、吊りビーム装置１の延在方向をＸ方向としている。また、吊りビーム装置１は、長尺の鋼板や形鋼（被運搬物）を水平な姿勢で吊り下げることができ、このときの被運搬物の延在方向もほぼＸ方向に一致する。

図２、図３に示すように、本実施形態に係る吊りビーム装置１は、図示しないクレーンに支持された長尺状のベースフレーム２と、このベースフレーム２の一端Ａ、および他端ＢにおいてＸ軸方向（ベースフレーム２の長手方向）に進退可能な２本の延長ビーム４と、ベースフレーム２においてＸ軸方向に移動可能に支持された２つのトロリ８と、延長ビーム４、トロリ８、およびベースフレーム２からそれぞれ吊り下げられた６つの電磁石１２と、を有している。この吊りビーム装置１では、被運搬物である長尺の鋼板に対して、複数の電磁石１２を磁気吸着させることで、ベースフレーム２を吊り上げるクレーンにより被運搬物の運搬が行われる。

ベースフレーム２は、Ｘ軸方向で両端（一端Ａおよび他端Ｂ）が開口するとともに、底部の一部が開口した筒状の部材である。ベースフレーム２の一端Ａ側の上面には、図示しないクレーンフックが連結されるフック連結部２７が設けられている。また、ベースフレーム２の他端Ｂ側の上面にもフック連結部２７が設けられている。

延長ビーム４は、Ｘ軸方向に延在する断面略口字形状の筒状部材であり、ベースフレーム２のＸ軸方向の両端にそれぞれ設けられている。延長ビーム４の外端４ａは、ベースフレーム２の外側に突出するとともに延長ビーム４の内端４ｂはベースフレーム２内で移動可能に支持されている。延長ビーム４の外端４ａの下面には、下方に突出する電磁石支持部４ｃが設けられ、電磁石支持部４ｃには、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊り下げられている。

延長ビーム４の案内機構について説明する。延長ビーム４の案内は、それぞれ２つのガイドローラ機構により行われている。ここでガイドローラ機構とは、ローラと、このローラに接触する「レール状のもの」と、からなる機構であり、この「レール状のもの」に対してローラが転がりながら接触する機構を言う。１つの延長ビーム４に対する２つのガイドローラ機構とは、延長ビーム４の内端４ｂ近傍に設けられている移動側ガイドローラ機構３４、およびベースフレーム２の一端Ａまたは他端Ｂ近傍に設けられている固定側ガイドローラ機構２０である。

まず、移動側ガイドローラ機構３４について図２、図４、図５により説明する。図４は、図２のIV−IV切断線における側面断面図、図５は、図２のＶ−Ｖ切断線における側面断面図である。図２、図４、図５に示すように、延長ビーム４の内端４ｂ近傍の両側には、延長ビーム４の側面から側方（Ｙ軸方向）に突出する軸部３７ａを有する第１ガイドローラ３７が、２つ設けられている。第１ガイドローラ３７は、軸部３７ａを中心に回転する。この第１ガイドローラ３７を含んで、移動側ガイドローラ機構３４が構成されている。

この移動側ガイドローラ機構３４を構成する「レール状のもの」として、ベースフレーム２の側壁の内面には、第１ガイドローラ３７の上端で接触する上ガイドレール３５と、第１ガイドローラ３７の下端で接触する下ガイドレール３６とが、Ｘ軸方向に延在して設けられている。第１ガイドローラ３７が上ガイドレール３５、および下ガイドレール３６に挟まれていることにより、延長ビーム４に設けられている第１ガイドローラ３７の上下位置が決定されている。

第１ガイドローラ３７の基端には、第１ガイドローラ３７の外縁が半径方向に突出して形成された環状の鍔部が設けられている。また上ガイドレール３５の下端には、Ｙ軸方向で内側に突出した接触部が形成されている。第１ガイドローラ３７は、基端の鍔部が上ガイドレール３５の接触部に接触することにより、延長ビーム４に設けられている第１ガイドローラ３７のＹ軸方向の位置が決定されている。

次に、固定側ガイドローラ機構２０について説明する。ベースフレーム２の一端Ａ、他端Ｂの近傍には、それぞれ一対の第２ガイドローラ２１が、Ｙ軸方向で向かい合うように配置されている。一対の第２ガイドローラ２１の軸部である偏心軸２３は、一対の第２ガイドローラ２１からＹ軸方向に延在して、ベースフレーム２の側壁等に溶接された軸サポータ２４により支持されている。また、一対の第２ガイドローラ２１の上端は、延長ビーム４の下面４ｄに接触している。ここで固定側ガイドローラ機構２０においては、「レール状のもの」は延長ビーム４の下面４ｄが該当する。

第２ガイドローラ２１の基端には、第２ガイドローラ２１の外縁が半径方向に突出して形成された環状の鍔部が設けられている。また延長ビーム４の下端には、Ｙ軸方向で両側に突出した、延長ビーム４の接触部が形成されている。延長ビーム４は、一対の第２ガイドローラ２１の鍔部によって、延長ビーム４の接触部がＹ軸方向で挟まれることにより、延長ビーム４のＹ軸方向の位置が決定される。

上で説明した構成、すなわち、一対の第１ガイドローラ３７が上ガイドレール３５、および下ガイドレール３６に挟まれているとともに、一対の第２ガイドローラ２１の上端が、延長ビーム４の下面４ｄに接触している構成により、延長ビーム４のＺ方向の位置が決定されている。また、第１ガイドローラ３７の基端に設けられた鍔部が、上ガイドレール３５の接触部に接触する構成、および第２ガイドローラ２１の基端に設けられた鍔部によって延長ビーム４の接触部が挟み込まれる構成により、延長ビーム４のＹ軸方向の位置が決定されている。これらの構成により延長ビーム４の動作の軌道が決定されている。

ここで、図５により、移動側ガイドローラ機構３４の第１ガイドローラ３７の構成について、詳細に説明する。軸部３７ａは、延長ビーム４の側壁に亘るように、Ｙ軸方向に沿って設けられており、延長ビーム４の側壁に固定されている。すでに述べたように、軸部３７ａの両端は、延長ビーム４の側壁から外側に向けて突出しており、その突出した部分に、一対の軸受３９が、それぞれの端部に設けられている。そしてこの軸受３９を介して、第１ガイドローラ３７が回転自在に設けられている。なお、図面では第１ガイドローラ３７は、上ガイドレール３５および下ガイドレール３６の両方に接するように表示しているが、主に上ガイドレール３５のみに接触して回転する。

次に、図４、図７、図８により、固定側ガイドローラ機構２０の第２ガイドローラ２１周辺の構成について詳細に説明する。図７は、固定側ガイドローラ機構２０に用いられている偏心軸２３の説明図であり、図７（Ａ）は偏心軸２３の正面図、図７（Ｂ）は偏心軸２３の側面図である。図８は、固定側ガイドローラ機構２０に用いられている軸サポータ２４の説明図であり、図８（Ａ）は軸サポータ２４の正面断面図、図８（Ｂ）は軸サポータ２４の側面図である。

ベースフレーム２の両側の側壁には、２つの軸サポータ２４が、同じ上下高さで溶接により固定されている。図８に示すように軸サポータ２４は、筒形状をしており、一方の端面には、偏心軸２３を固定するためのねじ穴２４ａが、１６箇所、等間隔で設けられている。等間隔で設けられているので、隣接するねじ穴２４ａ間の中心角度は、２２．５度となる。軸サポータ２４は、ねじ穴２４ａが設けられている端面が、外方向を向くように溶接されている。

軸サポータ２４には、偏心軸２３が嵌装された状態で、ボルトにより固定されている。偏心軸２３は、軸サポータ２４と結合されるフランジ部２３ｃと、このフランジ部２３ｃと溶接により固定され、軸サポータ２４の孔部に嵌装される保持部２３ａと、円柱形状である保持部２３ａの軸心と、異なる位置に軸心を持つ、円柱形状の偏心部２３ａと、を含んで構成されている。本実施形態では、保持部２３ａの軸心と偏心部２３ｂの軸心との距離は５ｍｍとなっている。フランジ部２３ｃには、軸サポータ２４との結合するためのボルトの通し孔が４か所、等分になるように設けられている。

偏心軸２３の偏心部２３ｂには、一対の軸受２２が設けられており、この軸受２２を介して第２ガイドローラ２１が回転自在に設けられている。

図２に示すように、トロリ８は、ベースフレーム２の下端で、Ｘ軸方向に移動可能に吊り下げられている。トロリ８の下方には、電磁石用チェーン１１を介して電磁石１２が略水平に吊り下げられている。

次に、吊りビーム装置１における延長ビーム４およびトロリ８を移動させる駆動機構について図２から図６に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る吊りビーム装置１の駆動機構は公知の機構であり、その動作のみを説明する。

図２、図６に示すように、ベースフレーム２の上面にはモータ２５が設けられている。このモータ２５からの回転動力が、モータ２５の出力軸の先端に設けられているスプロケット２６から、図示しないローラチェーンにより、各動作部分に設けられているスプロケット２６に伝達される。本実施形態に係る吊りビーム装置１では、１つのモータ２５により、２つの延長ビーム４が、同時に同じ動作量だけ動作させられるとともに、トロリ８が、６つの電磁石１２が等間隔になるように動作させられる。

本実施形態の吊りビーム装置１の組立時の調整方法について、図１、図４、図７、図８により説明する。図１は本発明の実施形態に係る吊りビーム装置１の固定側ガイドローラ機構２０周辺の正面拡大図である。

作業者は、吊りビーム装置１の組み立てにおいて、ベースフレーム２に溶接されている軸サポータ２４に、偏心軸２３を嵌装させる工程で、軸サポータ２４の軸心を含む水平面内に、偏心軸２３の偏心部２３ｂの軸心が含まれるように、偏心軸２３を軸サポータ２４に嵌装させ、４本のボルトで、偏心軸２３を軸サポータ２４に固定する。

吊りビーム装置１の組立が完成した後、作業者は、６つの電磁石１２の下面の上下位置が、あらかじめ定められた範囲内に入っているかどうかを検査する。検査した結果、延長ビーム４の外側先端に設けられている電磁石１２の上下位置が所定の範囲内に入っている場合は、他の検査項目が基準内に入っていることを確認して出荷する。ここで電磁石１２の上下位置が所定の範囲内に入っていない場合、ベースフレーム２に対して延長ビーム４の上下位置を変更することで、電磁石１２の上下位置を調整する。なお作業者は検査の際に、電磁石１２の下面の上下位置を測定しておく。

調整作業を、図１により具体的に説明する。まず作業者は、軸サポータ２４と偏心軸２３を固定している４本のボルトを取り外す。次に作業者は、偏心軸２３を軸サポータ２４に嵌装させたまま、フランジ部２３ｃにより偏心軸２３をあらかじめ定められた角度だけ時計回りまたは反時計回りに回転させ、フランジ部２３ｃのねじの通し孔を、軸サポータ２４の異なる位置のねじ穴２４ａに合わせる。本実施形態では、ねじ穴２４ａは２２．５度ずつ、つまり、一周を１６等分して設けられている。このようにフランジ部２３ｃを回転させることで、偏心軸２３の偏心部２３ｂの軸心が、軸サポータ２４の軸心を含む水平面から上方向、または下方向に動作する。

この調整作業の際、移動側ガイドローラ機構３４の上下位置は変わらないので、この移動側ガイドローラ機構３４を中心にして、固定側ガイドローラ機構２０の第２ガイドローラ２１の上下位置が変更されると、延長ビーム４の先端に設けられている電磁石１２の下面の上下位置が変更される。作業者は、フランジ部２３ｃを回転させたうえで再度４本のボルトで、軸サポータ２４と偏心軸２３とを固定する。

ベースフレーム２に対して延長ビーム４の上下位置が変更可能に構成されていることにより、溶接などにより製作された部品を組み立て、この組み立てられた状態で延長ビーム４の上下位置を変更するだけで、吊りビーム装置１に複数配置されている電磁石１２の上下高さを合わせることができる。よって、組立てられた状態での調整作業を容易に行うことができ、作業時間を短縮することができるとともに、調整後の電磁石１２の上下高さの精度を上げることができる。

ガイドローラ機構を構成するガイドローラの上下位置が変更可能に構成されていることにより、ガイドローラとともにガイドローラ機構を構成するガイドレール等の上下位置を変更する機構よりも、簡易に延長ビーム４の上下位置を変更する機構を構成することができる。

ベースフレーム２にガイドローラが設けられている固定側ガイドローラ機構２０の上下位置が変更可能に構成されていることにより、作業者が、ベースフレーム２の外側から容易に固定側ガイドローラ機構２０の第２ガイドローラ２１にアクセスして作業をすることができるので、調整作業が容易になる。

第２ガイドローラ２１は、軸受２２を介して偏心軸２３に回転可能に軸支され、この偏心軸２３が、軸サポータ２４に対してあらかじめ定められた角度で固定されていることで、第２ガイドローラ２１の上下位置が変更されることにより、軸サポータ２４に対して偏心軸２３を回転させて固定する簡易な作業を行うことのみで延長ビーム４の上下位置を変更することができる。これにより、作業時間をより短縮することができるとともに、調整後の電磁石１２の上下高さの精度をより上げることができる。

本実施形態では、固定側ガイドローラ機構２０の第２ガイドローラ２１の上下位置を変更可能な構成としたが、これに限定されない。移動側ガイドローラ機構３４の第１ガイドローラ３７の上下位置を変更可能な構成とすることもでき、また第１ガイドローラ３７と第２ガイドローラ２１の両方の上下位置を変更可能な構成とすることもできる。第１ガイドローラ３７の上下位置を変更可能な構成とする場合、延長ビーム４の内面側に軸部３７ａの上下位置を変更できる機構を設ける。

また、本実施形態では、ベースフレーム２に対し、延長ビーム４を１段設ける構成としたが、特にこれに限定されない。例えば１段目の延長ビーム４の内部に、さらに２段目の延長ビーム４を設けることも可能である。この場合、固定側ガイドローラ機構２０は、１段目の延長ビーム４に設けられる。

加えて、本実施形態では、第２ガイドローラ２１の上下位置を変更可能な構成として、偏心軸２３を用いた構成について説明したが、これに限定されない。例えば、第２ガイドローラ２１を軸支するサポータを、くさびを用いて上下させたり、ボルトにより上下させたりする構成も本発明に含まれる。

１ 吊りビーム装置
２ ベースフレーム
４ 延長ビーム
１２ 電磁石
２０ 固定側ガイドローラ機構
２１ 第２ガイドローラ
２２ 軸受
２３ 偏心軸
２４ 軸サポータ
３４ 移動側ガイドローラ機構
３７ 第１ガイドローラ

Claims (4)

1. 被運搬物を、複数の電磁石により吊り下げる吊りビーム装置であって、
   ベースフレームと、
   該ベースフレームの長手方向に動作することで前記吊りビーム装置を伸縮させる延長ビームと、を含んで構成されており、
   前記ベースフレームと、前記延長ビームと、にそれぞれ電磁石が吊り下げられており、
   前記ベースフレームに対して、前記延長ビームの上下位置が変更可能に構成されている、
   ことを特徴とする吊りビーム装置。
2. 前記延長ビームは、ガイドローラ機構により、前記延長ビームの動作の軌道が決定されており、
   前記ガイドローラ機構を構成するガイドローラの上下位置が変更可能に構成されている、
   ことを特徴とする請求項１ に記載の吊りビーム装置。
3. 前記ガイドローラ機構は、
   前記ベースフレームにガイドローラが設けられている固定側ガイドローラ機構と、
   前記延長ビーム側にガイドローラが設けられている移動側ガイドローラ機構と、からなり、
   前記固定側ガイドローラ機構のガイドローラの上下位置が変更可能に構成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の吊りビーム装置。
4. 前記ガイドローラは、軸受を介して偏心軸に回転可能に軸支されているとともに、
   該偏心軸は、軸サポータに嵌装させられており、
   前記軸サポータと、前記偏心軸とが、複数の異なる位置で固定されることで前記ガイドローラの上下位置が変更される、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の吊りビーム装置。

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