JP7411224B2 - 積み重ね装置 - Google Patents

Description

本開示は、丸鋼及び丸パイプのような横断面が円形である長尺材を積み重ね可能とする積み重ね装置に関する。

丸鋼及び丸パイプのような長尺材の製造工場において、例えば、長尺材を熱処理炉に投入する前工程では、所定本数の長尺材が搬送ローラ上に複数段となってより正確に積み重ねられることが必要とされる。特許文献１に、棒鋼材を大きな交差なく積み重ねることが可能となる装置が開示されている。

特開２０１６－２０４１４０号公報

特許文献１に開示されている装置の他に、より正確に棒鋼材を積み重ねることができる装置として、リフティングマグネットを用いた装置がある。この場合、リフティングマグネットによって複数の長尺材を持ち上げ、所定位置に置き、これを繰り返すことで、棒鋼材を積み重ねることが可能となる。しかし、リフティングマグネットを用いる場合、装置全体が大型化し、また、長尺材の載置位置の上方が覆われ、作業性が悪く、問題発生時の対応が難しいという課題がある。

そこで、本開示は、横断面が円形である長尺材を積み重ね可能とするための新たな技術的手段を備える積み重ね装置を提供することを目的とする。

（１）本開示は、横断面が円形である長尺材を、当該長尺材の長手方向に直交する方向を前後方向として並べかつ複数段について積み重ね可能とする積み重ね装置であって、
１本毎に間隔をあけた複数の前記長尺材を載せて後方側となる上流側から前方側となる下流側に搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送された前記長尺材を前後方向に並べて載せるための載置部材を有するスタッカと、前記スタッカを上下方向及び前後方向に移動させる移動装置と、前記コンベアの前方側に搬送された前記長尺材を検出するセンサと、前記コンベアにより搬送された前記長尺材を前記載置部材上に移すための傾斜スキッドと、前記センサの検出結果に基づくタイミングで前記移動装置を動作させて前記載置部材の基準点を所定の移動位置まで移動させる制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記載置部材上の最初の載置位置に第一の長尺材を載せるために、当該最初の載置位置が前記傾斜スキッドの下流端の近傍となるように前記基準点を最初の移動位置とする第一動作と、前記第一の長尺材の隣の位置に、一段目として、次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを前進させ、当該基準点を次の移動位置とする第二動作と、一段目として隣り合って載っている二本の長尺材の上に、二段目として、更に次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを降下させると共に後退させ、当該基準点を更に次の移動位置とする第三動作と、を実行する制御を行う。

前記積み重ね装置によれば、スタッカの載置部材の上に、二本の長尺材（第一の長尺材及び第二の長尺材）を前後に並べて載せ（一段目）、更に、これら長尺材の上に、二段目として、別の長尺材（第三の長尺材）を載せることが可能となる。前記の各動作を含む積み重ね作業が始めに実行されることで、正確に、長尺材を積み重ねることが可能となる。

（２）また、好ましくは、前記制御装置は、更に、一段目として既に載っている長尺材の隣りに次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを上昇させると共に前進させ、当該基準点を次の移動位置とする第四動作と、一段目として既に隣り合って載っている二本の長尺材の上に、二段目として、更に次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを降下させると共に後退させ、当該基準点を更に次の移動位置とする第五動作と、を実行する制御を行う。

前記積み重ね装置によれば、一段目として既に載っている長尺材の隣りに、次の長尺材を載せることができ、更に、一段目として既に隣り合って載っている二本の長尺材の上に、二段目として、更に次の長尺材を載せることが可能となる。

（３）また、前記（２）の積み重ね装置において、好ましくは、前記制御装置は、前記第一動作から順に前記第五動作を実行した後、前記第四動作及び前記第五動作を繰り返し実行する制御を行う。この場合、長尺材を二段積みすることが可能となる。

（４）または、前記（２）の積み重ね装置において、好ましくは、前記制御装置は、更に、二段目として既に隣り合って載っている二本の長尺材の上に、三段目として、次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを降下させると共に後退させ、当該基準点を次の移動位置とする第六動作と、一段目として既に載っている長尺材の隣に更に次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを上昇させると共に前進させ、当該基準点を更に次の移動位置とする第七動作と、を実行するための制御を行い、前記第一動作から順に前記第七動作を実行した後、前記第五動作、前記第六動作、及び前記第七動作を繰り返し実行する制御を行う。
この場合、長尺材を三段積みすることが可能となる。

（５）また、好ましくは、前記載置部材が有する長尺材の載置位置は、載置された長尺材の前後方向の移動を抑制するためにＶ字形状を有し、前記載置部材は、着脱可能となって前記スタッカに設けられている。
この場合、横断面のサイズが異なる長尺材にも対応することが可能となる。

（６）また、前記載置部材上に直接的に長尺材を載せる場合よりも、隣り合った二本の長尺材の上に長尺材を載せる場合、それまでに載せた長尺材又は新たに載せる長尺材が崩れて積み重ねられる場合がある。そこで、好ましくは、隣り合う二本の長尺材の上の載置位置に二段目又は三段目として長尺材を載せるために、前記傾斜スキッドから当該載置位置に当該長尺材を落下させる落下高さは、前記載置部材上の載置位置に一段目として長尺材を載せるために、前記傾斜スキッドから当該載置位置に当該長尺材を落下させる落下高さよりも、低い。
この場合、より一層正確に、長尺材を積み重ねることが可能となる。

（７）また、好ましくは、前記コンベアは、搬送する前記長尺材の径に応じて当該長尺材の搬送速度を変化させることができ、径が大きい長尺材ほど搬送速度を小さくする。
コンベアにより搬送された長尺材は、その後、傾斜スキッド上を転がり落ちるが、長尺材が大径である場合、転がりやすく、加速して載置部材上に落下する。そこで、長尺材が落下した際の衝撃で積み重ねが乱れないように、大径の長尺材の場合、コンベアの搬送速度を小さくするのが好ましい。これに対して、小径の長尺材は、傾斜スキッド上に載った際の速度（初速）が小さいと途中で止まってしまう可能性がある。このため、小径の長尺材の場合、コンベアの搬送速度を比較的大きくするのが好ましい。

本開示によれば、正確に、長尺材を積み重ねることが可能となる。

積み重ね装置の一例の概略構成を示す側面図である。 １本目の長尺材を載置部材に載せる積み重ね動作を示す説明図である。 ２本目の長尺材を載置部材に載せる積み重ね動作を示す説明図である。 ３本目の長尺材を載置部材に載せる積み重ね動作を示す説明図である。 第四動作の説明図である。 第五動作の説明図である。 １８本の長尺材が載置部材に二段積みとなって載せられる場合の二段積み動作の説明図である。 第六動作の説明図である。 第七動作の説明図である。 三段積みする場合の積み重ね装置を示す側面図である。 ２７本の長尺材が載置部材に三段積みとなって載せられる場合の三段積み動作の説明図である。 一段積みする場合の積み重ね装置を示す側面図である。

〔積み重ね装置について〕
図１は、積み重ね装置の一例の概略構成を示す側面図である。図１に示す積み重ね装置１０は、横断面が円形である長尺材Ｗを、その長尺材Ｗの長手方向に直交する方向を前後方向として並べかつ複数段について積み重ね可能とするための装置である。長尺材Ｗは、例えば丸鋼、丸パイプであり、直線状の部材である。例えば、外径が２１ｍｍ～５０ｍｍ程度の中程度の長尺材Ｗは、図１に示すように、二段積みとされ、外径が１０ｍｍ～２０ｍｍ程度の比較的細い長尺材Ｗは、図１０に示すように、三段積みとされる。なお、外径が５１ｍｍ～２００ｍｍ程度の比較的太い長尺材Ｗは、図１２に示すように、一段積みとされる。

図１に示す積み重ね装置１０は、コンベア１１、スタッカ１２、移動装置１４、センサ１５、傾斜スキッド１６、制御装置１７、及び、搬送テーブル１８を備える。

コンベア１１は、複数の長尺材Ｗを間隔をあけて載せて一方向に搬送する。前記間隔は、不均等であってもよい。搬送方向は、長尺材Ｗの長手方向に直交する方向である。コンベア１１による長尺材Ｗの搬送方向は、図１において、右から左に向かう方向である。図１の右側が搬送方向の上流側であり、左側が下流側である。

ここで、本開示の積み重ね装置１０における「前後」の方向について定義する。前記搬送方向の上流側（図１の右側）が「後方側」であり、下流側（図１の左側）が「前方側」である。「前後」の方向は、スタッカ１２、載置部材１３、移動装置１４、及び傾斜スキッド１６についても同様であり、各図において左が「前」、右が「後」である。また、「上下」は、鉛直方向に沿った上下として定義される。前後方向及び上下方向の双方に直交する方向が「左右」の方向であり、長尺材Ｗの長手方向は左右方向と一致する。

コンベア１１は、チェーンコンベアであり、複数のチェーンコンベアが長尺材Ｗの長手方向に沿って複数台設置されている。コンベア１１は、複数の長尺材Ｗを載せて後方側となる上流側から前方側となる下流側に搬送する。コンベア１１は、長尺材Ｗを１本毎に間隔をあけて搬送する。

スタッカ１２は、コンベア１１によって搬送された長尺材Ｗを載せるための載置部材１３を有する。載置部材１３に、複数の長尺材Ｗが前後方向に並べて載せられる。載置部材１３はアタッチメントとも称され、スタッカ１２に着脱可能となって設けられている。載置部材１３が有する長尺材Ｗの載置位置は、Ｖ字形状を有する。この形状により、各載置位置に置かれた長尺材Ｗの前後方向の移動が抑制される。長尺材Ｗの横断面のサイズが変更される場合に、そのサイズに応じて載置部材１３は交換される。図１２に示すように、載置部材１３の載置位置はＶ字形状を有していなくてもよい。

移動装置１４は、スタッカ１２を上下方向及び前後方向に移動させる。本開示では、移動装置１４は、ラックピニオン機構を備える。移動装置１４は、前後移動用のラックピニオン機構２０として、スタッカ１２と一体である第一ラック２１と、第一ラック２１に噛み合う第一ピニオン２２と、第一ピニオン２２を正逆回転させる第一モータ２３とを有する。第一ラック２１は、その長手方向が前後方向と一致するようにして支持されていて、前後方向に移動可能である。

移動装置１４は、前後移動用のラックピニオン機構２０を、上下方向に移動させる上下移動用のラックピニオン機構２４を備える。上下移動用のラックピニオン機構２４は、前後移動用のラックピニオン機構２０を搭載する支持部２０ａと一体である第二ラック２５と、第二ラック２５に噛み合う第二ピニオン２６と、第二ピニオン２６を正逆回転させる第二モータ２７とを有する。第二ラック２５は、その長手方向が上下方向と一致するようにして支持されていて、上下方向に移動可能である。

第一モータ２３及び第二モータ２７はサーボモータであり、制御装置１７によって回転制御が行われる。第一モータ２３及び第二モータ２７が回転制御されることで、スタッカ１２は所望の位置まで移動し、その位置で停止することが可能となる。スタッカ１２に載置部材１３が搭載されていて、これらは一体移動する。載置部材１３に基準点Ｂが設定されている。以下、載置部材１３の基準点Ｂに基づいて、スタッカ１２（載置部材１３）の移動位置について説明する。

センサ１５は、コンベア１１の前方側（下流側）に設けられている。センサ１５は、例えばレーザセンサのように非接触式のセンサであり、長尺材Ｗを検出する。センサ１５は、コンベア１１の前方側に搬送された長尺材Ｗを検出する。センサ１５は、左右方向に複数設置されているのが好ましい。複数のセンサ１５は、前後方向について同じ位置に配置されている。

傾斜スキッド１６は、コンベア１１により搬送された長尺材Ｗを載置部材１３上に移すための部材である。傾斜スキッド１６は、コンベア１１の下流端に連続するようにして設けられている。傾斜スキッド１６は、上面に傾斜面を有する。コンベア１１によって搬送された長尺材Ｗは、傾斜スキッド１６上を転がることで搬送される。傾斜スキッド１６の下流端１６ａに到達した長尺材Ｗは、その後、落下する。

制御装置１７は、コンピュータ装置により構成される。制御装置１７は、第一モータ２３及び第二モータ２７に司令信号を出力し、第一モータ２３及び第二モータ２７それぞれを独立して回転させる。制御装置１７は、司令信号を、センサ１５の検出結果に基づくタイミングで出力する。例えば、センサ１５が長尺材Ｗを検出すると、その長尺材Ｗを載置部材１３に載せるために、スタッカ１２を次の位置（移動位置）へ移動させる。つまり、センサ１５が長尺材Ｗを検出すると、その長尺材Ｗが傾斜スキッド１６から落下するまでの間に、制御装置１７は、第一モータ２３と第二モータ２７とのうちの一方又は双方を回転させ、その長尺材Ｗを載せるために、スタッカ１２を次の移動位置へ移動させる。

または、センサ１５が長尺材Ｗを検出してから、その長尺材Ｗが傾斜スキッド１６より落下して所定の載置位置に載るはずの時間が経過すると、制御装置１７は、第一モータ２３と第二モータ２７とのうちの一方又は双方を回転させてもよい。この場合、センサ１５が長尺材Ｗを検出してから、その長尺材Ｗが傾斜スキッド１６から落下して所定の載置位置に載るはずの時間が経過すると、停止状態にあったスタッカ１２は、次の移動位置へ移動する。このために、制御装置１７はタイマー機能を有する。つまり、制御装置１７は、センサ１５が長尺材Ｗを検出してから所定時間経過後に、次の長尺材Ｗを載せるために、スタッカ１２を次の移動位置へ移動させる。

このように、制御装置１７は、センサ１５の検出結果に基づくタイミングで、移動装置１４を動作させて載置部材１３の基準点Ｂを所定の移動位置まで移動させる制御を行う。なお、センサ１５の検出結果に基づくタイミングで移動装置１４を動作させる制御の具体例は、前記の例以外であってもよい。

搬送テーブル１８は、スタッカ１２の載置部材１３が、前方に移動した位置（図１において、二点鎖線で示す位置）の下方領域に設けられている。搬送テーブル１８は、例えば、ローラテーブルであり、載置部材１３上に積み重ねられた複数の長尺材Ｗを受け取る。搬送テーブル１８は、複数の長尺材Ｗを受け取ると、次の工程に、これら長尺材Ｗを搬送する。

以上の構成を備える積み重ね装置１０が実行する積み重ね動作について説明する。

〔積み重ね動作について〕
〔１．初期動作〕
図２、図３、及び図４は、１本目から３本目までの長尺材Ｗを載置部材１３に載せる積み重ね動作を示す説明図である。なお、図１及び図２等、各図において示す長尺材Ｗ中の数字は載置部材１３に載置する長尺材Ｗの順番を示す。１番目に載せる長尺材を第一の長尺材Ｗ１と称し、２番目に載せる長尺材を第二の長尺材Ｗ２と称し、３番目に載せる長尺材を第三の長尺材Ｗ３と称する。以下、４番目以降も同様である。
載置部材１３上において、長尺材Ｗの載置位置の符号を「Ｐｎ」とする。ただし、ｎは自然数である。つまり、第一の長尺材Ｗ１のための第一の載置位置（最初の載置位置）の符号が「Ｐ１」であり、第ｎの長尺材Ｗｎのための第ｎの載置位置は「Ｐｎ」である。

前記のとおり、載置部材１３に基準点Ｂが設定されている。基準点Ｂの位置は、任意である。本開示では、最初の載置位置Ｐ１の前方側に基準点Ｂが設定されている。載置部材１３は、最初の載置位置Ｐ１の前側に壁部１３ａを有する。壁部１３ａは、長尺材Ｗの脱落防止用として設けられている。

制御装置１７は、１本目から３本目までの長尺材Ｗ１～Ｗ３を載置部材１３に載せるために、第一動作、第二動作、及び第三動作を実行する制御を行う。更に、制御装置１７は、４本目及び５本目の長尺材Ｗ４，Ｗ５を載置部材１３に載せるために、第四動作及び第五動作を実行する制御を行う。積み重ねを行う対象となる長尺材Ｗは、全て同じ横断面形状を有する、つまり、全て同じ外径を有する。

〔１．１ 第一動作〕
図２において第一動作は、載置部材１３上の最初の載置位置Ｐ１に第一の長尺材Ｗ１を載せるための動作である。最初の載置位置Ｐ１が傾斜スキッド１６の下流端１６ａの近傍となるように基準点Ｂを最初の移動位置とする。つまり、基準点Ｂが最初の移動位置となるように、スタッカ１２を移動させる動作が第一動作である。第一動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第一の長尺材Ｗ１は、スタッカ１２が静止した状態で、最初の載置位置Ｐ１上に載る。

〔１．２ 第二動作〕
第一動作の後であり、第一の長尺材Ｗ１が最初の載置位置Ｐ１に載ると、第二動作が行われる。第二動作の開始タイミングは、センサ１５が第二の長尺材Ｗ２を検出したタイミングである。

図３において、第二動作は、第一の長尺材Ｗ１の隣の第二の載置位置Ｐ２に、一段目として、次の長尺材である第二の長尺材Ｗ２を載せるための動作である。図３の上段の図に示すように、基準点Ｂが現在の移動位置（前記最初の移動位置）にある状態から、図３の下段の図に示すように、スタッカ１２を前進させ、基準点Ｂを次の移動位置である第二の移動位置とする。つまり、基準点Ｂが第二の移動位置となるように、スタッカ１２を移動させる動作が第二動作である。

第二動作では、スタッカ１２を上下方向に移動させないで、長尺材Ｗの直径に相当する移動量について前進させる。第二動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第二の長尺材Ｗ２は、スタッカ１２が静止した状態で、第二の載置位置Ｐ２上に載る。

〔１．３ 第三動作〕
第二動作の後であり、第二の長尺材Ｗ２が第二の載置位置Ｐ２に載ると、第三動作が行われる。第三動作の開始タイミングは、センサ１５が第三の長尺材Ｗ３を検出したタイミングである。

図４において、第三動作は、一段目として隣り合って載っている二本の第一の長尺材Ｗ１及び第二の長尺材Ｗ２の上となる第三の載置位置Ｐ３に、二段目として、更に次の長尺材である第三の長尺材Ｗ３を載せるための動作である。図４の上段の図に示すように、基準点Ｂが現在の移動位置（前記第二の移動位置）にある状態から、図４の下段の図に示すように、スタッカ１２を降下させると共に後退させ、基準点Ｂを更に次の移動位置である第三の移動位置とする。つまり、基準点Ｂが第三の移動位置となるように、スタッカ１２を移動させる動作が第三動作である。

第三動作では、スタッカ１２を、長尺材Ｗの直径に相当する移動量について降下させると共に、長尺材Ｗの半径に相当する移動量について後退させる。第三動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第三の長尺材Ｗ３は、スタッカ１２が静止した状態で、第三の載置位置Ｐ３上に載る。

〔１．４ 第四動作〕
第三動作の後であり、第三の長尺材Ｗ３が第三の載置位置Ｐ３に載ると、第四動作が行われる。第四動作の開始タイミングは、センサ１５が第四の長尺材Ｗ４を検出したタイミングである。

図５において、第四動作は、一段目として既に載っている第二の長尺材Ｗ２の隣りとなる第四の載置位置Ｐ４に、次の長尺材である第四の長尺材Ｗ４を載せるための動作である。図５の上段の図に示すように、基準点Ｂが現在の移動位置（前記第三の移動位置）にある状態から、図５の下段の図に示すように、スタッカ１２を上昇させると共に前進させ、基準点Ｂを次の移動位置である第四の移動位置とする。つまり、基準点Ｂが第四の移動位置となるように、スタッカ１２を移動させる動作が第四動作である。

第四動作では、スタッカ１２を、長尺材Ｗの直径に相当する移動量について上昇させると共に、長尺材Ｗの直径の１．５倍に相当する移動量について前進させる。第四動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第四の長尺材Ｗ４は、スタッカ１２が静止した状態で、第四の載置位置Ｐ４上に載る。

〔１．５ 第五動作〕
第四動作の後であり、第四の長尺材Ｗ４が第四の載置位置Ｐ４に載ると、第五動作が行われる。第五動作の開始タイミングは、センサ１５が第五の長尺材Ｗ５を検出したタイミングである。

図６において、第五動作は、一段目として既に隣り合って載っている二本の第二の長尺材Ｗ２及び第四の長尺材Ｗ４の上となる第五の載置位置Ｐ５に、二段目として、更に次の長尺材である第五の長尺材Ｗ５を載せるための動作である。図６の上段の図に示すように、基準点Ｂが現在の移動位置（第四の移動位置）にある状態から、図６の下段の図に示すように、スタッカ１２を降下させると共に後退させ、基準点Ｂを更に次の移動位置である第五の移動位置とする。つまり、基準点Ｂが第五の移動位置となるように、スタッカ１２を移動させる動作が第五動作である。

第五動作では、スタッカ１２を、長尺材Ｗの直径に相当する移動量について降下させると共に、長尺材Ｗの半径に相当する移動量について後退させる。第五動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第五の長尺材Ｗ５は、スタッカ１２が静止した状態で、第五の載置位置Ｐ５上に載る。

以上のような第一動作、第二動作、及び第三動作を行う積み重ね装置１０によれば、図２～図４に示すように、スタッカ１２の載置部材１３の上に、二本の第一の長尺材Ｗ１及び第二の長尺材Ｗ２を前後に並べて載せ（一段目）、更に、これら長尺材Ｗ１，Ｗ２の上に、二段目として、別である第三の長尺材Ｗ３を載せることが可能となる。更に、図５及び図６に示すように、第四動作及び第五動作により、一段目として既に載っている長尺材Ｗ２の隣りに、次の長尺材Ｗ４を載せることができ、更に、一段目として既に隣り合って載っている二本の長尺材Ｗ２，Ｗ４の上に、二段目として、更に次の長尺材Ｗ５を載せることができる。
以上より、前記の各動作を含む積み重ね作業が始めに実行されることで、次に説明するように、正確に、長尺材Ｗを二段又は三段として積み重ねることが可能となる。

〔２．二段積み動作〕
長尺材Ｗを二段積みするために、制御装置１７は、前記第一動作から順に前記第五動作までを実行した後、第四動作（図５参照）及び第五動作（図６参照）をセットとして繰り返し実行する制御を行う。第一動作から第五動作までが各一回、順に実行された後、第四動作及び第五動作をセットとして繰り返し実行する動作を、第八の長尺材Ｗ８（８番目の長尺材Ｗ８）についてまで、図１を参考にして、具体的に説明する。

第一動作から第五動作までが各一回、順に実行されることで第五の長尺材Ｗ５までが載置部材１３に載った状態となる。その後、第六の長尺材Ｗ６（６番目の長尺材Ｗ６）を載置部材１３に載せるために、第四動作として次の動作が制御装置１７によって行われる。なお、第六の長尺材Ｗ６のための第四動作は、第四の長尺材Ｗ４のための第四動作（図５参照）と同様である。

すなわち、第五の長尺材Ｗ５が第五の載置位置Ｐ５に載ると、第四動作として、一段目として既に載っている第四の長尺材Ｗ４の隣りに、次となる第六の長尺材Ｗ６を載せるため、基準点Ｂが現在の第五の移動位置にある状態から、スタッカ１２を上昇させると共に前進させる。これにより、基準点Ｂを次の第六の移動位置とする。前記上昇及び前記前進の移動量は、既に第四動作として説明したとおりである。第六の長尺材Ｗ６のための第四動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第六の長尺材Ｗ６は、スタッカ１２が静止した状態で、第六の載置位置Ｐ６上に載る。

その次に、第七の長尺材Ｗ７（７番目の長尺材Ｗ７）を載置部材１３に載せるために、第五動作として次の動作が制御装置１７によって行われる。なお、第七の長尺材Ｗ７のための第五動作は、第五の長尺材Ｗ５のための第五動作（図６参照）と同様である。

すなわち、第六の長尺材Ｗ６が第六の載置位置Ｐ６に載ると、第五動作として、一段目として既に隣り合って載っている二本の第四の長尺材Ｗ４及び第六の長尺材Ｗ６の上となる第七の載置位置Ｐ７に、二段目として、更に次の第七の長尺材Ｗ７を載せるため、基準点Ｂが現在の第六の移動位置にある状態から、スタッカ１２を降下させると共に後退させ、基準点Ｂを第七の移動位置とする。前記降下及び前記後退の移動量は、既に第五動作として説明したとおりである。第七の長尺材Ｗ７のための第五動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第七の長尺材Ｗ７は、スタッカ１２が静止した状態で、第七の載置位置Ｐ７上に載る。

更に、次に、第八の長尺材Ｗ８（８番目の長尺材Ｗ８）を載置部材１３に載せるために、第四動作として次の動作が制御装置１７によって行われる。なお、第八の長尺材Ｗ８のための第四動作は、前記第四動作（図５参照）と同様である。

すなわち、第七の長尺材Ｗ７が第七の載置位置Ｐ７に載ると、第四動作として、一段目として既に載っている第六の長尺材Ｗ６の隣りに、次となる第八の長尺材Ｗ８を載せるため、基準点Ｂが現在の第七の移動位置にある状態から、スタッカ１２を上昇させると共に前進させ、基準点Ｂを第八の移動位置とする。前記上昇及び前記前進の移動量は、既に第四動作として説明したとおりである。第八の長尺材Ｗ８のための第四動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第八の長尺材Ｗ８は、スタッカ１２が静止した状態で、第八の載置位置Ｐ８上に載る。

このような第八の長尺材Ｗ８以降、第九の長尺材、第十の長尺材・・・を、載置部材１３に載せる場合についても、制御装置１７は、第四動作及び第五動作を順に繰り返し実行すればよい。

図７は、１９本の長尺材Ｗが載置部材１３に二段積みとなって載せられる場合の二段積み動作の説明図である。図７中の矢印は、載置部材１３の基準点Ｂの移動軌跡を示し、図７中の括弧書きで示す数字は、載置部材１３の基準点Ｂの移動位置、つまり、第一の移動位置（１）から第十八の移動位置（１８）までを示す。
図７に示すように、二段積みのために、第一の長尺材Ｗ１が載置部材１３に載り、第二の長尺材Ｗ２を載せるために、スタッカ１２（基準点Ｂ）が第二の移動位置（２）まで前進した後、そのスタッカ１２（基準点Ｂ）が、後退しながら降下して次の長尺材Ｗを載せる二段目用の動作、その後、前進しながら上昇して更に次の長尺材Ｗを載せる一段目用の動作が行われる。以降、これら二段目用の動作と一段目用の動作とが、繰り返し行われる。
以上より、載置部材１３上に、複数の長尺材Ｗが、二段となって前後方向に並べられた状態となる。

〔３．三段積み動作〕
二段積みではなく、三段積みとするために制御装置１７は、前記第一の動作から前記第五の動作を実行すると共に、次に説明する第六動作及び第七動作を実行する。

〔３．１ 第六動作〕
図８に示すように、第五動作（図６参照）の後であり、第五の長尺材Ｗ５が第五の載置位置Ｐ５に載ると、第六動作が行われる。第六動作の開始タイミングは、センサ１５が第六の長尺材Ｗ６を検出したタイミングである。

図８に示すように、第六動作は、二段目として既に隣り合って載っている二本の第三の長尺材Ｗ３及び第五の長尺材Ｗ５の上となる第六の載置位置Ｐ６に、三段目として、次の長尺材である第六の長尺材Ｗ６を載せるための動作である。図８の上段の図に示すように、基準点Ｂが現在の移動位置（第五の載置位置）にある状態から、図８の下段の図に示すように、スタッカ１２を降下させると共に後退させ、基準点Ｂを次の移動位置である第六の載置位置とする。つまり、基準点Ｂが第六の移動位置となるように、スタッカ１２を移動させる動作が第六動作である。

第六動作では、スタッカ１２を、長尺材Ｗの直径に相当する移動量について降下させると共に、長尺材Ｗの半径に相当する移動量について後退させる。第六動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第六の長尺材Ｗ６は、スタッカ１２が静止した状態で、第六の載置位置Ｐ６上に載る。

〔３．２ 第七動作〕
図９に示すように、第六動作の後であり、第六の長尺材Ｗ６が第六の載置位置Ｐ６に載ると、第七動作が行われる。第七動作の開始タイミングは、センサ１５が第七の長尺材Ｗ７を検出したタイミングである。

図９に示すように、第七動作は、一段目として既に載っている第四の長尺材Ｗ４の隣となる第七の載置位置Ｐ７に、一段目として、更に次の長尺材である第七の長尺材Ｗ７を載せるための動作である。図９の上段の図に示すように、基準点Ｂが現在の移動位置（第六の載置位置）にある状態から、図９の下段の図に示すように、スタッカ１２を上昇させると共に前進させ、基準点Ｂを更に次の移動位置である第七の載置位置とする。

第七動作では、スタッカ１２を、長尺材Ｗの直径の２倍に相当する移動量について上昇させると共に、長尺材Ｗの直径の２倍に相当する移動量について前進させる。第七動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第七の長尺材Ｗ７は、スタッカ１２が静止した状態で、第七の載置位置Ｐ７上に載る。

〔３．３ その後の三段積み動作〕
長尺材Ｗを、二段積みではなく、三段積みする場合、制御装置１７は、二段積み動作の場合と同様に、前記第一動作から前記第五動作（図６参照）までをその順で実行すると、二段積み動作の場合のように第四動作及び第五動作をセットとして繰り返し実行するのではなく、その第五動作（図６参照）の後、第六動作（図８参照）及び第七動作（図９参照）を実行する。そして、この第七動作を実行した後、第五動作（図６参照）、第六動作（図８参照）、及び第七動作（図９参照）をセットとして繰り返し実行する制御を行う。つまり、第一動作から順に第七動作を実行した後、第五動作、第六動作、及び第七動作をセットとして繰り返し実行する制御を行う。

第一動作から第七動作までが各一回、順に実行された後、第五動作、第六動作、及び第七動作をセットとして繰り返し実行する動作を、第十の長尺材Ｗ１０（１０番目の長尺材Ｗ１０）についてまで、図１０を参考にして、具体的に説明する。

第一動作から第七動作までが各一回、順に実行されることで第七の長尺材Ｗ７までが載置部材１３に載った状態となる。その後、第八の長尺材Ｗ８（８番目の長尺材Ｗ８）を載置部材１３に載せるために、第五動作として次の動作が制御装置１７によって行われる。なお、第八の長尺材Ｗ８のための第五動作は、第五の長尺材Ｗ５のための第五動作（図６参照）と同様である。

すなわち、第七の長尺材Ｗ７が第七の載置位置Ｐ７に載ると、第五動作として、一段目として既に隣り合って載っている二本の第四の長尺材Ｗ４及び第七の長尺材Ｗ７の上に、二段目として、更に次となる第八の長尺材Ｗ８を載せるため、基準点Ｂが現在の第七の移動位置にある状態から、スタッカ１２を降下させると共に後退させる。これにより、基準点Ｂを更に次の第八の移動位置とする。前記降下及び前記後退の移動量は、既に第五動作として説明したとおりである。第八の長尺材Ｗ８のための第五動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第八の長尺材Ｗ８は、スタッカ１２が静止した状態で、第八の載置位置Ｐ８上に載る。

その次に、第九の長尺材Ｗ９（９番目の長尺材Ｗ９）を載置部材１３に載せるために、第六動作として次の動作が制御装置１７によって行われる。なお、第九の長尺材Ｗ９のための第六動作は、第六の長尺材Ｗ６のための第六動作（図８参照）と同様である。

すなわち、第八の長尺材Ｗ８が第八の載置位置Ｐ８に載ると、第六動作として、二段目として既に隣り合って載っている二本の第五の長尺材Ｗ５及び第八の長尺材Ｗ８の上に、三段目として、次の第九の長尺材Ｗ９を載せるため、基準点Ｂが現在の第八の移動位置にある状態から、スタッカ１２を降下させると共に後退させる。これにより、基準点Ｂを次の第九の移動位置とする。前記降下及び前記後退の移動量は、既に第六動作として説明したとおりである。第九の長尺材Ｗ９のための第六動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第九の長尺材Ｗ９は、スタッカ１２が静止した状態で、第九の載置位置Ｐ９上に載る。

更にその次に、第十の長尺材Ｗ１０（１０番目の長尺材Ｗ１０）を載置部材１３に載せるために、第七動作として次の動作が制御装置１７によって行われる。なお、第十の長尺材Ｗ１０のための第七動作は、第七の長尺材Ｗ７のための第七動作（図９参照）と同様である。

すなわち、第九の長尺材Ｗ９が第九の載置位置Ｐ９に載ると、第七動作として、一段目として既に載っている第七の長尺材Ｗ７の隣に更に次の第十の長尺材Ｗ１０を、一段目として、載せるために、基準点Ｂが現在の第九の移動位置にある状態から、スタッカ１２を上昇させると共に前進させる。これにより、基準点Ｂを更に次の第十の移動位置とする。前記上昇及び前記前進の移動量は、既に第七動作として説明したとおりである。第十の長尺材Ｗ１０のための第七動作の後、スタッカ１２は静止した状態にある。傾斜スキッド１６を転がり落ちた第十の長尺材Ｗ１０は、スタッカ１２が静止した状態で、第十の載置位置Ｐ１０上に載る。

このような第十の長尺材Ｗ１０以降、第十一の長尺材、第十二の長尺材、第十三の長尺材・・・を、載置部材１３に載せる場合についても、第五動作、第六動作、及び第七動作を順に繰り返し実行すればよい。

図１１は、２７本の長尺材Ｗが載置部材１３に三段積みとなって載せられる場合の三段積み動作の説明図である。図１１中の矢印は、載置部材１３の基準点Ｂの移動軌跡を示し、図１１中の括弧書きで示す数字は、載置部材１３の基準点Ｂの移動位置、つまり、第一の移動位置（１）から第二十七の移動位置（２７）までを示す。
図１１に示すように、三段積みのために、第一の長尺材Ｗ１を載置部材１３に載せ、第二の長尺材Ｗ２から第四の長尺材Ｗ４までを載せるために、スタッカ１２（基準点Ｂ）が第四の移動位置（４）まで移動した後、二段目及び三段目用の動作が行われる。前記の二段目及び三段目用の動作は、スタッカ１２（基準点Ｂ）が、後退しながら降下して次の長尺材Ｗを載せ、更に、後退しながら降下して次の長尺材Ｗを載せる動作である。
二段目及び三段目用の動作が行われると、更に、（後退する場合よりも）大きく前進しながら、（降下する場合よりも）大きく上昇して、更に次の長尺材Ｗを載せる一段目用の動作が行われる。以降、二段目及び三段目用の動作と、一段目用の動作とが、繰り返し行われる。
以上より、載置部材１３上に、複数の長尺材Ｗが、三段となって前後方向に並べられた状態となる。

〔載置部材１３に積み重ねられた長尺材Ｗについて〕
以上のように、載置部材１３の上に二段積み又は三段積みされた長尺材Ｗは、搬送テーブル１８に移送される。そのために、図１又は図１０の二点鎖線で示すように、載置部材１３を有するスタッカ１２は、搬送テーブル１８の上方に位置し、その後、降下し、載置部材１３が搬送テーブル１８よりも下方位置に到達する。このようなスタッカ１２の移動は、移動装置１４によって行われる。載置部材１３が搬送テーブル１８よりも下方位置に到達すると、その載置部材１３上で積み重ねられていた複数の長尺材Ｗは、搬送テーブル１８上に積み重ねられた状態を保ったまま移送される。その後、搬送テーブル１８が駆動し、積み重ねられた長尺材Ｗは、次の工程に運ばれる。

〔積み重ね動作のその他について〕
例えば図５に示すように、載置部材１３上に直接的に長尺材Ｗ４を載せる場合よりも、例えば図６に示すように、隣り合った二本の長尺材Ｗ２，Ｗ４の上に長尺材Ｗ５を載せる場合、それまでに載せた長尺材Ｗ２，Ｗ４又は新たに載せる長尺材Ｗ５が崩れて積み重ねられる場合がある。

そこで、本開示の積み重ね装置１０では、隣り合う二本の長尺材Ｗ２，Ｗ４の上の載置位置Ｐ５に二段目（又は三段目）として長尺材Ｗ５を載せるために、傾斜スキッド１６からその載置位置Ｐ５に長尺材Ｗ３を落下させる落下高さＨ１（図６参照）は、載置部材１３上の載置位置Ｐ４に一段目として長尺材Ｗ４を載せるために、傾斜スキッド１６から載置位置Ｐ４に長尺材Ｗ４を落下させる落下高さＨ２よりも、低くなるように構成されているのが好ましい（つまり、Ｈ１＜Ｈ２）。このために、スタッカ１２の上下方向の移動量は、長尺材Ｗの直径よりも僅かに小さい移動量とされる。
このように構成されることで、既に載せた長尺材（Ｗ２，Ｗ４）又は新たに載せる長尺材（Ｗ５）が崩れて積み重ねられる可能性が低くなり、より一層正確に、長尺材Ｗを積み重ねることが可能となる。

〔一段積み動作〕
本開示の積み重ね装置１０は、図１２に示すように、載置部材１３上に、複数の長尺材Ｗを一段積みとすることも可能である。一段積みの場合、制御装置１７は、スタッカ１２の上下方向の位置を一定として、そのスタッカ１２を所定のストロークについて前進させる動作を繰り返し行う。具体的には、センサ１５が長尺材Ｗを検出する毎に、スタッカ１２を所定ストロークについて前進させる。前記所定ストロークは、長尺材Ｗの直径に相当する値である。
以上のように、本開示の積み重ね装置１０は、二段積み及び三段積みが可能であると共に、一段積みも可能である。

〔その他〕
コンベア１１により搬送された長尺材Ｗは、その後、傾斜スキッド１６上を転がり落ちるが、長尺材Ｗの径が大きい場合、転がりやすく、加速して載置部材１３上に落下する。そこで、本実施形態では、コンベア１１は、搬送する長尺材Ｗの径に応じて、その長尺材Ｗの搬送速度Ｖ（図１参照）を変化させることができる。具体的には、対象となる長尺材Ｗが大径である場合、その搬送速度Ｖを小さくする。このように、径が大きい長尺材Ｗの場合、長尺材Ｗが落下した際の衝撃で積み重ねが乱れないように、コンベア１１の搬送速度Ｖを比較的小さくする。
これに対して、径が小さい長尺材Ｗは、傾斜スキッド１６上に載った際の速度（初速）が小さいと途中で止まってしまう可能性がある。そこで、搬送する対象となる長尺材Ｗが小径である場合、大径の場合よりも、その搬送速度Ｖを大きくする。このように、径が小さい長尺材Ｗの場合、傾斜スキッド１６上の初速を確保するために、コンベア１１の搬送速度Ｖを比較的大きくする。

以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の棒鋼材集積装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。

１０：積み重ね装置 １１：コンベア １２：スタッカ
１３：載置部材 １４：移動装置 １５：センサ
１６：傾斜スキッド １７：制御装置 Ｂ：基準点
Ｐｎ（ｎ＝１，２，３・・・）：移動位置
Ｗｎ（ｎ＝１，２，３・・・）：長尺材

Claims (7)

1. 横断面が円形である長尺材を、当該長尺材の長手方向に直交する方向を前後方向として並べかつ複数段について積み重ね可能とする積み重ね装置であって、
   複数の前記長尺材を載せて後方側となる上流側から前方側となる下流側に搬送するコンベアと、
   前記コンベアによって搬送された前記長尺材を前後方向に並べて載せるための載置部材を有するスタッカと、
   前記スタッカを上下方向及び前後方向に移動させる移動装置と、
   前記コンベアの前方側に搬送された前記長尺材を検出するセンサと、
   前記コンベアにより搬送された前記長尺材を前記載置部材上に移すための傾斜スキッドと、
   前記センサの検出結果に基づくタイミングで前記移動装置を動作させて前記載置部材の基準点を所定の移動位置まで移動させる制御を行う制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記載置部材上の最初の載置位置に第一の長尺材を載せるために、当該最初の載置位置が前記傾斜スキッドの下流端の近傍となるように前記基準点を最初の移動位置とする第一動作と、
   前記第一の長尺材の隣の位置に、一段目として、次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを前進させ、当該基準点を次の移動位置とする第二動作と、
   一段目として隣り合って載っている二本の長尺材の上に、二段目として、更に次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを降下させると共に後退させ、当該基準点を更に次の移動位置とする第三動作と、
   を実行する制御を行う、積み重ね装置。
2. 前記制御装置は、更に、
   一段目として既に載っている長尺材の隣りに次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを上昇させると共に前進させ、当該基準点を次の移動位置とする第四動作と、
   一段目として既に隣り合って載っている二本の長尺材の上に、二段目として、更に次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを降下させると共に後退させ、当該基準点を更に次の移動位置とする第五動作と、
   を実行する制御を行う、請求項１に記載の積み重ね装置。
3. 前記制御装置は、前記第一動作から順に前記第五動作を実行した後、
   前記第四動作及び前記第五動作を繰り返し実行する制御を行う、請求項２に記載の積み重ね装置。
4. 前記制御装置は、更に、
   二段目として既に隣り合って載っている二本の長尺材の上に、三段目として、次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを降下させると共に後退させ、当該基準点を次の移動位置とする第六動作と、
   一段目として既に載っている長尺材の隣に更に次の長尺材を載せるために、前記基準点が現在の移動位置にある状態から、前記スタッカを上昇させると共に前進させ、当該基準点を更に次の移動位置とする第七動作と、
   を実行するための制御を行い、
   前記第一動作から順に前記第七動作を実行した後、
   前記第五動作、前記第六動作、及び前記第七動作を繰り返し実行する制御を行う、請求項２に記載の積み重ね装置。
5. 前記載置部材が有する長尺材の載置位置は、載置された長尺材の前後方向の移動を抑制するためにＶ字形状を有し、
   前記載置部材は、着脱可能となって前記スタッカに設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載の積み重ね装置。
6. 隣り合う二本の長尺材の上の載置位置に二段目又は三段目として長尺材を載せるために、前記傾斜スキッドから当該載置位置に当該長尺材を落下させる落下高さは、
   前記載置部材上の載置位置に一段目として長尺材を載せるために、前記傾斜スキッドから当該載置位置に当該長尺材を落下させる落下高さよりも、低い、請求項１～５のいずれか一項に記載の積み重ね装置。
7. 前記コンベアは、搬送する前記長尺材の径に応じて当該長尺材の搬送速度を変化させることができ、径が大きい長尺材ほど搬送速度を小さくする、請求項１～６のいずれか一項に記載の積み重ね装置。

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