JP7015735B2 - 不良検出装置およびデッキプレートの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、デッキプレートにおけるかしめ部分の不良を検出する不良検出装置、および不良検出装置を備えたデッキプレートの製造装置に関する。

従来、鉄筋コンクリート床材等として用いられるデッキプレートが知られている。デッキプレートは、一枚の金属板である平板部と、この平板部の複数箇所を曲げ成形して二重にした、それぞれ長手方向に平行な直線状の板部分である重ね合わせ部分（垂直ウェブ部）、およびこの重ね合わせ部分の下端に連続する横断面三角形状のフランジ部を有する補強リブと、を備える（例えば、特許文献１参照。）。
補強リブの重ね合わせ部分は、デッキプレートにコンクリートを打設した際に、そのコンクリートの重量により拡開して変形することがあり、重ね合わせ部分の拡開を防止する必要がある。そのために、デッキプレートの製造工程において補強リブを挟んで互いに対向して配置された回転型の雄刃装置（かしめ装置）および固定型の雌刃装置によって、重ね合わせ部分を一部短冊状に切り出してかしめている。

実開昭６０－８９３２５号公報

ところで、雄刃装置の刃は、繰り返される切り出し作業工程において破損することがある。雄刃装置の刃が破損した場合、重ね合わせ部分は切り出されず、かしめ部分が形成されない製品が製造され続けるおそれがある。
安全性および作業性の理由から、作業員が製造ラインの近くに待機して、デッキプレートとなる被加工板材を常時監視することができないこともある。そのため、雄刃装置の刃が破損した場合、例えば、かしめ部分が形成されていない、またはかしめ部分が完全に形成されていない不良部分を有する製品が製造され続けるおそれがある。
かしめ工程よりも下流側で、例えば、かしめ部分が形成されていない製品を作業員が視認した時点では、デッキプレートとしては使用することができない不良品が大量に製造されていることになる。そのため、正常なかしめ部分が最後に形成された部分から、かしめ工程を通過した部分までを除去しなければならない。

また、破損した雄刃装置の刃が被加工板材上に落下し、下流側の製造工程における加工装置に進入して巻き込まれた場合、当該加工装置において破損した刃が巻き込まれ、加工装置内で被加工板材が想定外に変形することがある。変形した被加工板材を加工装置から取り除く場合、製造ラインを停止させた上で、ガス等を用いた切断作業を実施する、という事態になりかねない。このような作業は、安全面の観点、およびデッキプレートの生産性低下の観点から回避したい。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、デッキプレートの製造に際して、かしめ部分が不良であるか否かを早期に発見する不良検出装置、および不良検出装置を備えたデッキプレートの製造装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、デッキプレートの製造に際して、被加工部材の一部同士を互いに重ねた重ね合わせ部分を、所定間隔をおいて切り抜いてかしめたかしめ部分の不良を判定する不良検出装置であって、搬送されていく前記被加工部材の前記重ね合わせ部分に対向して設けられて、前記かしめ部分を検知する検知部と、前記検知部が前記所定間隔を超えて前記かしめ部分を検知しない場合、前記かしめ部分は不良である、と判定する判定部と、を備えることを特徴とする。

また、前記検知部は、前記重ね合わせ部分に対向して設けられ、前記重ね合わせ部分に向けて光を投光する投光部と、前記重ね合わせ部分を挟んで前記投光部に対向して設けられ、前記投光部からの光を受光する受光部と、を有し、前記受光部が前記所定間隔を超えて前記投光部からの受光量が変化しない場合、前記判定部は、前記かしめ部分は不良である、と判定することが好ましい。

また、前記投光部と前記受光部は、前記被加工部材の搬送方向に直交する方向に沿って配置されていることが好ましい。

さらに、上記課題を解決するために、本発明に係るデッキプレートの製造装置は、被加工部材の一部同士を互いに重ねた重ね合わせ部分を、所定間隔をおいて切り抜いてかしめ部分を成形する成形部と、前記成形部の駆動を停止させる制御部と、を備え、前記成形部には、前記被加工部材の前記重ね合わせ部分に対向して設けられて、前記かしめ部分を検知する検知部と、前記検知部が前記所定間隔を超えて前記かしめ部分を検知しない場合、前記かしめ部分は不良である、と判定する判定部と、を有する、前記かしめ部分の不良を判定する不良検出装置が設けられており、前記制御部は、前記不良検出装置の前記判定に基づいて前記成形部の駆動を停止させることを特徴とする。

また、前記所定間隔以上に予め設定された前記被加工部材の搬送距離を繰り返し測定する測定装置を備え、前記搬送距離を超えて前記検知部が前記かしめ部分を検知しない場合、前記判定部によって、前記かしめ部分は不良である、と判定する、ことが好ましい。

本発明により、デッキプレートの製造に際して、かしめ部分が不良であるか否かを早期に発見することができるので、無駄になる材料を減じることができる。

デッキプレートの製造装置の構成を示す概略的なブロック図である。 製造装置における成形部の構成を説明するための概略図である。 搬送方向において下流側から不良検出装置を見た概略的な斜視図である。 かしめ部分の不良を判定する工程を説明するための概略図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の形態をとり得る。
図１は、デッキプレートの製造装置の構成を示す概略的なブロック図である。図２は、製造装置における成形部の構成を説明するための概略図である。図３は、搬送方向において下流側から不良検出装置を見た概略的な斜視図である。図４は、かしめ部分の不良を判定する工程を説明するための概略図である。

＜製造装置の構成＞
デッキプレートは、製造装置（製造ライン）１において種々の製造工程を経ることにより製造される。図１に示すように、製造装置１は、例えば、成形されてデッキプレートとなる鋼板等の被加工板材（被加工部材）Ｐが巻回されたコイルから当該被加工板材Ｐを送り出す送出部２と、送り出されて搬送されてきた被加工板材Ｐを成形する成形部３と、成形されたデッキプレートを所定の長さに切断するプレス部４と、送出部２、成形部３およびプレス部４の駆動を制御する制御部５と、を備えている。
なお、図示されていないが、製造装置１は、他にも、デッキプレートをコーティングする塗装部、デッキプレートを検査する検査部等を備えている。

（成形部）
成形部３は、送出部２から搬送されてきた鋼板等の被加工板材Ｐにロール成形を施して、被加工板材Ｐを折り返して複数回折り曲げて形成し、平板部分から垂直に延在する重ね合わせ部分Ｐ１を有する補強リブＲ等を成形する。成形部３は、雄型ローラ（図示せず）と、当該雄型ローラに対向配置された雌型ローラ（図示せず）と、潰しローラ（図示せず）とを有するかしめ装置（図示せず）を備える。

雄型ローラと雌型ローラとは、重ね合わせ部分Ｐ１を挟むようにして配置されており、雄型ローラが有する雄刃が、重ね合わせ部分Ｐ１の一部を雌型ローラ側に短冊状に切り出し、搬送方向において下流側に配置された潰しローラによって、切り出された部分が潰される。これにより、重ね合わせ部分Ｐ１が拡開しないように連結され、補強リブＲが形成される。かしめ部分Ｃは、所定間隔をおいて重ね合わせ部分Ｐ１に形成されている。かしめ部分Ｃは、雄刃により被加工板材Ｐが重ね合わせ部分Ｐ１において切り出された折返し部位Ｃ１および開口部位Ｃ２を有する。
なお、補強リブＲは、被加工板材Ｐにおいて、その搬送方向Ｔに沿って延在して形成されており、被加工板材Ｐの幅方向に複数の補強リブＲが互いに平行に形成されている。

成形部３は、測定装置３０と、不良検出装置３５と、を有する。
測定装置３０は、搬送方向Ｔにおいてかしめ装置の下流側に設けられて、搬送されてくる被加工板材Ｐの予め設定された設定距離（搬送距離）を繰り返し測定する。
測定装置３０は、被加工板材Ｐに接触して回転する、例えば、メジャーリング（図示せず）と、当該メジャーリングの回転数をカウントするエンコーダ（図示せず）と、を有する。エンコーダは、メジャーリングの径寸法およびカウントしたメジャーリングの回転数に基づいて被加工板材Ｐの設定距離を計算して、当該設定距離を不良検出装置３５に送信する。なお、測定装置３０は、公知のものを使用することができる。
設定距離としては予め設定された値が設定されており、測定装置３０が当該値まで被加工板材Ｐの搬送量を測定すると、値をリセットし再度、設定距離の測定を開始する。設定距離は、例えば、被加工板材Ｐにおいてかしめ部分Ｃが形成されている設計間隔以上に設定されており、設定距離の間には必ず１つのかしめ部分Ｃが含まれるようになっている。

不良検出装置３５は、搬送方向Ｔにおいて測定装置３０の下流側に設けられて、搬送されてくる被加工板材Ｐにおけるかしめ部分Ｃが正常に形成されているか否かを監視している。不良検出装置３５は、各補強リブＲに対して設けられている。不良検出装置３５は、補強リブＲの重ね合わせ部分Ｐ１を検知するセンサ（検知部）３６と、当該センサ３６がかしめ部分Ｃを検知しない場合に、かしめ部分は不良である、と判定する判定部３７と、を有する。
ここで、「かしめ部分が不良である」とは、例えば、雄型ローラの雄刃の破損等により、重ね合わせ部分Ｐ１における切り出しが不十分であるためかしめ部分Ｃが形成されていない状態を意味する。

図２および図３に示すように、センサ３６は、例えば、光電センサであり、光を投光する投光器３６ａと、投光器３６ａからの光を受光する受光器３６ｂと、を有する。センサ３６は、補強リブＲの重ね合わせ部分Ｐ１のかしめ部分Ｃが形成される位置に設けられており、具体的には、投光器３６ａおよび受光器３６ｂは、重ね合わせ部分Ｐ１を挟むようにして設けられている。
受光器３６ｂは、投光器３６ａからの光を受光した場合、判定部３７に投光器３６ａからの光を受光したことを示す信号を送信する。
なお、センサ３６は、公知のものを使用することができる。

＜不良検出装置による判定＞
次に、図４を用いて、不良検出装置３５によるかしめ部分Ｃが不良であるか否かについての判定について説明する。
図４（ａ）に示すように、所定間隔でかしめ部分Ｃが正常に形成されている場合、かしめ部分Ｃは、投光器３６ａと受光器３６ｂとの間を通過する。センサ３６は、成形部３が稼働している間、常に、受光量を検知しており、かしめ部分Ｃの開口部位Ｃ２を通過してきた投光器３６ａからの光を受光器３６ｂが所定間隔において必ず一度受光する。投光器３６ａから所定量の光を受光器３６ｂが受光して受光量が増加すると、受光器３６ｂは、信号を判定部３７に送信する。
判定部３７は、測定装置３０から送られてくる被加工板材Ｐの搬送量を示す設定距離を経過する前に、センサ３６の受光器３６ｂからの信号を受信した場合、かしめ部分が正常に形成されていると判定し、制御部５は、判定部３７による判定結果に基づき、送出部２、成形部３およびプレス部４の駆動を続行させる。

図４（ｂ）にしめすように、所定間隔でかしめ部分Ｃが形成されていない場合、設定距離の間で投光器３６ａと受光器３６ｂとの間をかしめ部分Ｃが通過しないので、受光器３６ｂが投光器３６ａからの光を受光しない。つまり、受光器３６ｂにおける受光量は増加しないため、受光器３６ｂは、判定部３７に対して信号を送信しない。
測定装置３０から常時送られてくる設定距離を超えても、センサ３６の受光器３６ｂからの信号を受信しない場合、判定部３７は、かしめ部分Ｃが不良であると判定し、かしめ部分Ｃが不良である旨の信号を制御部５に送信する。

判定部３７からのかしめ部分Ｃが不良である旨の信号を受信した制御部５は、少なくとも送出部２および成形部３に対してそれぞれの駆動を停止させる信号を送信する。これにより、送出部２からの被加工板材Ｐの供給および被加工板材Ｐの成形が停止させられる。

以上のような製造装置１には、かしめ部分Ｃの存在を検知するセンサ３６と、センサ３６がかしめ部分Ｃを設計上かしめ部分Ｃが形成されていることになっている所定間隔を超えてかしめ部分Ｃを検知しない場合、かしめ部分Ｃが形成されていないことを判定する判定部３７とを有する不良検出装置３５が設けられている。かしめ部分Ｃを成形する成形部３に不良検出装置３５が設けられていることにより、被加工板材Ｐにおいてかしめ部分Ｃが形成されていないことを早期に発見することができる。かくして、不良部分を有する被加工板材Ｐが生産され続けることを早期に防ぐことができる。

また、作業員によるかしめ部分Ｃの確認作業を完全に不良検出装置３５により実施することができるので、作業員を製造装置１から離れた位置に配置した場合であっても、かしめ部分Ｃの不良を確実に判定することができる。

また、不良検出装置３５の判定部３７は、測定装置３０から随時送られてくる設定距離の情報、およびセンサ３６からのかしめ部分Ｃを通る光の受光量の増加を示す信号に基づいて、かしめ部分Ｃが不良であるか否かを判定するので、かしめ部分Ｃを有するデッキプレートであればいずれの型であっても適切な判定が可能になる。つまり、不良検出装置３５のセンサ３６は、投光器３６ａおよび受光器３６ｂを有しているので、かしめ部分Ｃが有する開口部位Ｃ２における光の通過により、かしめ部分Ｃの存在を検知して、かしめ部分Ｃの有無を確実に検知し、不良品を確実に判定することができる。

また、判定部３７は、かしめ部分Ｃが不良であると判定した場合、かしめ部分Ｃが不良である旨の信号を制御部５に送信し、当該信号を受信した制御部５が製造装置１、具体的には、少なくとも送出部２および成形部３を停止させるので、デッキプレートとして不適合な製品が大量に製造されることを防ぐことができる。
さらに、雄型ローラの雄刃が破損して、その破片が被加工板材Ｐ上に落下して搬送された場合であっても、かしめ部分Ｃが形成されていないと判定されると製造装置１が停止させられるので、例えば、成形部３の下流側に位置するプレス部４に破片が巻き込まれることを防ぐことができる。かくして、従来と比べて不適合製品を製造装置１から除去する作業負担を減じることができる。

１ 製造装置
２ 送出部
３ 成形部
３０ 測定装置
３５ 不良検出装置
３６ センサ（検知部）
３６ａ 投光器
３６ｂ 受光器
３７ 判定部
４ プレス部
Ｃ かしめ部分
Ｐ 被加工板材（被加工部材）
Ｐ１ 重ね合わせ部分

Claims (5)

1. デッキプレートの製造に際して、被加工部材の一部同士を互いに重ねた重ね合わせ部分を、所定間隔をおいて切り抜いてかしめたかしめ部分の不良を判定する不良検出装置であって、
   搬送されていく前記被加工部材の前記重ね合わせ部分に対向して設けられて、前記かしめ部分を検知する検知部と、
   前記検知部が前記所定間隔を超えて前記かしめ部分を検知しない場合、前記かしめ部分は不良である、と判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする不良検出装置。
2. 前記検知部は、
   前記重ね合わせ部分に対向して設けられ、前記重ね合わせ部分に向けて光を投光する投光部と、
   前記重ね合わせ部分を挟んで前記投光部に対向して設けられ、前記投光部からの光を受光する受光部と、
   を有し、
   前記受光部が前記所定間隔を超えて前記投光部からの受光量が変化しない場合、前記判定部は、前記かしめ部分は不良である、と判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の不良検出装置。
3. 前記投光部と前記受光部は、前記被加工部材の搬送方向に直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項２に記載の不良検出装置。
4. 被加工部材の一部同士を互いに重ねた重ね合わせ部分を、所定間隔をおいて切り抜いてかしめ部分を成形する成形部と、
   前記成形部の駆動を停止させる制御部と、
   を備え、
   前記成形部には、前記被加工部材の前記重ね合わせ部分に対向して設けられて、前記かしめ部分を検知する検知部と、前記検知部が前記所定間隔を超えて前記かしめ部分を検知しない場合、前記かしめ部分は不良である、と判定する判定部と、を有する、前記かしめ部分の不良を判定する不良検出装置が設けられており、
   前記制御部は、前記不良検出装置の前記判定に基づいて前記成形部の駆動を停止させる
   ことを特徴とするデッキプレートの製造装置。
5. 前記所定間隔以上に予め設定された前記被加工部材の搬送距離を繰り返し測定する測定装置を備え、
   前記搬送距離を超えて前記検知部が前記かしめ部分を検知しない場合、前記判定部によって、前記かしめ部分は不良である、と判定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のデッキプレートの製造装置。

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