JP7317883B2 - 搬送装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ビレットをその軸方向に搬送する複数のコンベアを有していて、このコンベアどうしの間に形成される乗り継ぎ部を有する搬送装置およびその制御方法に関するものであり、詳しくはビレットが傾くなど姿勢を崩すことなく乗り継ぎ部を通過可能な搬送装置およびその制御方法に関するものである。

搬送装置が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、コンベアの乗り継ぎ部に駆動ローラが配置される構成が開示されている。被搬送物が乗り継ぎ部に落ち込んだときに、駆動ローラが被搬送物を持ち上げつつ前方のコンベアに移動させる構成を有していた。

被搬送物の前端が乗り継ぎ部に落ち込み、後端が浮き上がることがあった。被搬送物が傾くので、被搬送物の浮き上がった後端とコンベアとの間に後続の被搬送物が入り込む不具合が発生していた。被搬送物が例えば加熱後のビレットの場合、ビレットどうしの衝突によりビレットが変形する不具合があった。また先行する傾いたビレットに後続のビレットが衝突することで、先行するビレットが浮き上がりコンベアから落下する不具合があった。

乗り継ぎ部の前後のコンベアおよび駆動ローラによるビレットの送り速度が異なると、ビレットが傾きやすくなるため、送り速度を同調させる必要があった。経年劣化により駆動ローラが摩耗したりして、ビレットの送り速度が変わるので、ビレットが傾きやすくなる不具合があった。

日本国特開２０００－１７７８３６号公報

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はビレットが傾くなど姿勢を崩すことなく乗り継ぎ部を通過可能な搬送装置およびその制御方法を提供することである。

上記の目的を達成するための搬送装置は、棒状のビレットの軸方向を搬送方向とする複数のコンベアと、搬送方向に並べて配置される前記コンベアどうしの間に形成される乗り継ぎ部とを有する搬送装置において、前記コンベアがチェーンコンベアまたはベルトコンベアで構成されていて、前記乗り継ぎ部の近傍に配置される補助機構を備えていて、前記補助機構が、一方の前記コンベアの上の一つの前記ビレットを把持する把持部と、この把持部で把持される前記ビレットを他方の前記コンベアに移動させる移動部とを有していて、前記ビレットを上下方向に移動させることなく一方の前記コンベアから他方の前記コンベアに移動させる構成を有することを特徴とする。

上記の目的を達成するための搬送装置の制御方法は、棒状のビレットの軸方向を搬送方向とする複数のコンベアと、搬送方向に並べて配置される前記コンベアどうしの間に形成される乗り継ぎ部とを有する搬送装置の制御方法において、前記コンベアがチェーンコンベアまたはベルトコンベアで構成されていて、一方の前記コンベアで搬送されて前記乗り継ぎ部に接近する一つの前記ビレットを、把持部で把持するとともに上下方向に移動させることなく前進させて他方の前記コンベアに移動させることを特徴とする。

本発明によれば、乗り継ぎ部においてビレットは把持部により把持される状態で一方のコンベアから他方のコンベアに移動できる。そのため搬送装置はビレットの姿勢を維持したままコンベアの乗り継ぎを行える。ビレットが変形したり、コンベアから落下する不具合を回避するには有利である。

搬送装置を平面視で例示する説明図である。 図１のＡＡ矢視を例示する説明図である。 補助機構を斜視で例示する説明図である。 把持部がビレットを把持する状態を例示する説明図である。 ビレットが後方コンベアに搬送される状態を例示する説明図である。 把持部がビレットの把持を解除する状態を例示する説明図である。 図１の変形例を例示する説明図である。 図７のＢＢ矢視を例示する説明図である。 把持部の変形例を例示する説明図である。

以下、搬送装置および搬送装置の制御方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。図中ではビレットの搬送方向を矢印ｘ、この搬送方向ｘを直角に横断する幅方向を矢印ｙ、上下方向を矢印ｚで示している。

図１および図２に例示するように搬送装置１は、棒状のビレット２の軸方向を搬送方向ｘとする複数のコンベア３を備えている。ビレット２は例えば円柱形状や角柱形状に形成されている。この実施形態ではビレット２の移動方向において後方側に配置される後方コンベア３ａと前方側に配置される前方コンベア３ｂとを搬送装置１は備えている。この搬送装置１は誘導加熱炉の上流側または下流側に配置されていて、被加熱物であるビレット２の搬送を行う構成を有している。図では説明のためビレット２が移動する方向を白抜き矢印で示している。コンベア３は例えばチェーンコンベアで構成される。コンベア３の構成はこれに限らず、ベルトコンベアなど他の構成を有していてもよい。

搬送方向ｘに並べて配置されるコンベア３ａ、３ｂの間には乗り継ぎ部４が形成されている。乗り継ぎ部４は後方コンベア３ａと前方コンベア３ｂとの間に形成される空間である。乗り継ぎ部４では、一方のコンベア３ａから他方のコンベア３ｂにビレット２が乗り継ぎを行う。乗り継ぎ部４の近傍には、ビレット２の乗り継ぎを補助する補助機構５が設置されている。

補助機構５は、幅方向ｙにおいてビレット２を両側から挟み込んで把持する把持部６と、把持部６で把持されるビレット２を把持部６とともに搬送方向ｘに移動させる移動部７とを有している。

把持部６は上下方向ｚおよび搬送方向ｘに延設される壁状部材６ａと、この壁状部材６ａに連結されていてビレット２に向かって壁状部材６ａを接近離間させる伸縮シリンダ６ｂとを有している。一対の壁状部材６ａは幅方向ｙに間隔をあけて配置されていて、一方に対して他方が接近離間可能に構成されている。この実施形態では壁状部材６ａは上下方向ｚおよび搬送方向ｘに平行となる面で構成されている。また伸縮シリンダ６ｂは幅方向ｙと平行となる方向に壁状部材６ａを移動させる構成を有している。伸縮シリンダ６ｂは例えばエアシリンダや、油圧シリンダや、電動アクチュエータで構成できる。

把持部６の構成は上記に限らない。把持部６はコンベア３の上のビレット２を把持できる構成を有していればよい。例えば壁状部材６ａが搬送方向ｘを中心軸として所定の角度傾いた状態でありビレット２と接触する面が上向きになる構成としてもよい。一方の壁状部材６ａにのみ伸縮シリンダ６ｂが連結されて、他方の壁状部材６ａに伸縮シリンダ６ｂが連結されない構成としてもよい。

壁状部材６ａが傾動可能に配置されていてこの傾動によりビレット２を挟み込む構成を把持部６が有していてもよい。この場合、把持部６は伸縮シリンダ６ｂを有さない構成となる。また把持部６は、例えばビレット２を上下方向ｚから挟み込む構成を有していてもよい。

この実施形態では移動部７は搬送方向ｘを軸方向とする伸縮シリンダで構成されている。移動部７は搬送方向ｘに沿って把持部６を水平移動できる構成を有していればよい。移動部７は例えば搬送方向ｘに沿って設置されるレールと、把持部６に設置されてレールと接触する接触子とからなるスライド機構で構成できる。移動部７は把持部６を搬送方向ｘに沿って走行させる走行輪と走行モータとで構成してもよい。

コンベア３で搬送されるビレット２の位置を測定するセンサ８を搬送装置１が備えていてもよい。この実施形態では搬送方向ｘにおいて乗り継ぎ部４の前方側および後方側にそれぞれセンサ８が設置されている。センサ８は例えば近接センサや、レーザ距離計で構成できる。

乗り継ぎ部４の後方側に設置される後方センサ８ａは、後方コンベア３ａで搬送されていて乗り継ぎ部４に到達したビレット２の有無を測定する。乗り継ぎ部４の前方側に設置される前方センサ８ｂは、乗り継ぎ部４を通過したビレット２が載置される場所におけるビレット２の有無を測定する。

センサ８からの入力信号に応じて把持部６および移動部７の動作を制御する制御部９を搬送装置１が備えていてもよい。図３に例示するように制御部９は、把持部６の伸縮シリンダ６ｂと、移動部７と、センサ８とそれぞれ信号線で接続されている。図３では説明のため信号線を一点鎖線で示している。信号線は有線で構成されても無線で構成されてもよい。

後方コンベア３ａで搬送されているビレット２が乗り継ぎ部４の近傍に到達すると、後方センサ８ａがビレット２の到達を検出する。後方センサ８ａから出力される信号に基づき、制御部９は把持部６でビレット２を把持する。

具体的には図４に例示するように制御部９は伸縮シリンダ６ｂを伸長させる。これにより一対の壁状部材６ａがビレット２を幅方向ｙの両側から挟み込み固定した状態となる。ビレット２が傾いたり落下したりしない程度の力で、把持部６はビレット２を把持する。その後図５に例示するように移動部７が把持部６を搬送方向ｘに沿って移動させる。把持部６とともにビレット２が後方コンベア３ａから前方コンベア３ｂに移動する。つまりビレット２が乗り継ぎ部４を通過する。このときビレット２は例えば上下方向ｚに移動することなく、搬送方向ｘに水平移動する構成にできる。ビレット２に上下方向ｚの力が発生することを防止できるので、ビレット２が傾くことを抑制するには有利である。

前方センサ８ｂが他のビレット２の存在を検出しているときは、移動部７の動作を制御部９が停止させる構成にできる。把持部６が把持しているビレット２が、前方コンベア３ｂの上の他のビレット２に衝突する不具合を回避するには有利である。移動部７による移動が、途中で停止して、例えばビレット２が乗り継ぎ部４の直上で待機する状態としてもよい。

図６に例示するように移動部７により移動する把持部６は、前方コンベア３ｂの上にビレット２を載置する。伸縮シリンダ６ｂの収縮によりビレット２は載置される。その後、移動部７により把持部６が元の位置に戻されて、搬送装置１は図１に例示する状態に戻る。以上を繰り返して、補助機構５は後方コンベア３ａから前方コンベア３ｂにビレット２を次々移動させる。

ビレット２が把持部６により把持される状態で乗り継ぎ部４を通過するので、ビレット２の姿勢を維持したままコンベア３の乗り継ぎが可能となる。ビレット２の軸方向が搬送方向ｘと略平行となる状態をビレット２は維持される。乗り継ぎ部４で傾いたビレット２に後続のビレット２が衝突する不具合を回避できる。ビレット２の変形を回避できる。コンベア３で搬送されるビレット２が加熱後のビレット２の場合は特に変形しやすいので、補助機構５による効果が特に大きい。

傾いたビレット２に他のビレット２が衝突して、コンベア３の外にビレット２が押し出される不具合を回避できる。コンベア３からビレット２が落下する不具合を回避するには有利である。

搬送速度の異なるコンベア３が搬送方向ｘに並べて配置されている場合であっても、補助機構５によりビレット２の姿勢を維持したまま乗り継ぎを行うことができる。

搬送方向ｘにおける壁状部材６ａの長さは、ビレット２の長さの５０％以上に設定する。望ましくは搬送方向ｘにおけるビレット２の長さに対して壁状部材６ａの長さを８０％以上、更に望ましくは１１０％以上に設定する。ビレット２を確実に把持して、把持部６で把持されているビレット２が幅方向ｙを中心軸として傾くことを抑制しやすくなる。搬送装置１で搬送されるビレット２の長さは変更されることがあるため、搬送を予定されているビレット２のうち最も長いビレット２にあわせて壁状部材６ａの大きさを設定することが望ましい。

図７および図８に例示するように乗り継ぎ部４の隙間を閉止する閉止部材１０を搬送装置１が備える構成にしてもよい。閉止部材１０は、後方コンベア３ａと前方コンベア３ｂとの間を塞ぎ、ビレット２が落下することを防止する構成を有していればよい。この実施形態では閉止部材１０は幅方向ｙを軸方向とする三角柱形状に形成されている。閉止部材１０は、搬送方向ｘおよび上下方向ｚに平行な面においては三角形に形成されていて、搬送方向ｘおよび幅方向ｙに平行な面においては四角形に形成されている。

コンベア３の上面でありビレット２が載置される載置面と、閉止部材１０の上面とが同じ高さとなる状態で閉止部材１０が設置されることが望ましい。閉止部材１０の上面にビレット２が乗り上げたときに、ビレット２が傾くことを防止できる。つまりビレット２の軸方向が搬送方向ｘと平行となる状態を維持できる。閉止部材１０の構成は上記に限らない。搬送方向ｘおよび幅方向ｙに平行な平板状の部材で、閉止部材１０が構成されてもよい。

閉止部材１０を備える構成によれば、ビレット２が乗り継ぎ部４の隙間に落下することを確実に防止できる。補助機構５の把持部６が前方コンベア３ｂから後方コンベア３ａに戻る前に、後続のビレット２が乗り継ぎ部４に到達した場合であっても、ビレット２は乗り継ぎ部４に落下しない。後続のビレット２は閉止部材１０の上で待機している状態となる。ビレット２の軸方向が搬送方向ｘと平行となる姿勢を維持できる。ビレット２の姿勢が崩れて傾いたりする不具合を回避するには有利である。

ビレット２が乗り継ぎ部４に落下することがないので、補助機構５は所定の間隔で後方コンベア３ａから前方コンベア３ｂにビレット２を搬送すればよい。搬送装置１はそのためセンサ８および制御部９を備えない構成にできる。

図９に例示するように壁状部材６ａの下端近傍に支持部材１１を設置する構成にしてもよい。この実施形態では搬送方向ｘを軸方向とする三角柱形状の部材で支持部材１１は構成されている。把持部６がビレット２を把持しているときに、ビレット２が誤って落下することを防止できる。またビレット２が壁状部材６ａとの間で滑って傾く不具合を防止できる。ビレット２の軸方向が水平となる姿勢を維持するには有利である。またビレット２の姿勢を維持しやすいので、壁状部材６ａによりビレット２を挟み込む力を比較的小さくすることができる。

支持部材１１の形状は上記に限定されない。一対の壁状部材６ａに挟み込まれたビレット２が落下し難い形状を有していればよい。支持部材１１が例えば四角柱形状であってもよい。また幅方向ｙに延設される平板形状の部材で支持部材１１が構成されてもよい。

伸縮シリンダ６ｂが、壁状部材６ａを押し出す力を一定とする構成を有していてもよい。例えば伸縮シリンダ６ｂがエアシリンダ等の流体を利用した構成である場合は伸長時にその圧力を一定とする制御を行うことができる。伸縮シリンダ６ｂがモータを利用した構成である場合は伸長時にそのトルクを一定とする制御を行うことができる。この構成によれば太さの異なるビレット２に対しても、把持部６は同じように把持することが可能となる。

１ 搬送装置
２ ビレット
３ コンベア
３ａ 後方コンベア
３ｂ 前方コンベア
４ 乗り継ぎ部
５ 補助機構
６ 把持部
６ａ 壁状部材
６ｂ 伸縮シリンダ
７ 移動部
８ センサ
８ａ 後方センサ
８ｂ 前方センサ
９ 制御部
１０ 閉止部材
１１ 支持部材
ｘ 搬送方向
ｙ 幅方向
ｚ 上下方向

Claims (6)

1. 棒状のビレットの軸方向を搬送方向とする複数のコンベアと、搬送方向に並べて配置される前記コンベアどうしの間に形成される乗り継ぎ部とを有する搬送装置において、
   前記コンベアがチェーンコンベアまたはベルトコンベアで構成されていて、
   前記乗り継ぎ部の近傍に配置される補助機構を備えていて、
   前記補助機構が、一方の前記コンベアの上の一つの前記ビレットを把持する把持部と、この把持部で把持される前記ビレットを他方の前記コンベアに移動させる移動部とを有していて、前記ビレットを上下方向に移動させることなく一方の前記コンベアから他方の前記コンベアに移動させる構成を有することを特徴とする搬送装置。
2. 前記把持部が、上下方向に延設されるとともに搬送方向を直角に横断する幅方向に間隔をあけて配置される一対の壁状部材と、一対の前記壁状部材の少なくとも一方を他方に対して接近離間させる伸縮シリンダとを有する請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記伸縮シリンダが、前記壁状部材を押し出す力を一定とする構成を有する請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記壁状部材が、搬送方向を中心軸として所定の角度傾いた状態であり前記ビレットと接触する面が上向きになる構成を有する請求項２に記載の搬送装置。
5. 前記補助機構が、前記乗り継ぎ部の前方側および後方側にそれぞれ設置されるとともに前記コンベアで搬送されている前記ビレットの位置を測定するセンサと、このセンサからの信号に基づき前記把持部の動作を制御する制御部とを有する請求項１～４のいずれかに記載の搬送装置。
6. 棒状のビレットの軸方向を搬送方向とする複数のコンベアと、搬送方向に並べて配置される前記コンベアどうしの間に形成される乗り継ぎ部とを有する搬送装置の制御方法において、
   前記コンベアがチェーンコンベアまたはベルトコンベアで構成されていて、
   一方の前記コンベアで搬送されて前記乗り継ぎ部に接近する一つの前記ビレットを、把持部で把持するとともに上下方向に移動させることなく前進させて他方の前記コンベアに移動させることを特徴とする搬送装置の制御方法。

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