JPH10142118A - 線材サンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線材の物理試験に供するサンプルを弯曲線材
から自動的にサンプリングする。 【解決手段】 弯曲線材を１本づつ整列した状態で搬送
する整列搬送手段と、該搬送手段上の線材を１本づつ切
断手段に移載する移載手段と、該移載手段で移載した弯
曲線材を弯曲状態のままで切断採取する切断手段と、採
取サンプルを区分け回収する回収手段と、を備え、弯曲
線材を１本づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段
と、該搬送手段上の線材を１本づつ切断手段に移載する
移載手段と、該移載手段で移載した弯曲線材を弯曲状態
のままで切断採取する切断手段と、採取サンプルを区分
け回収する回収手段と、を備え、前記移載手段は、整列
搬送手段上の弯曲線材の１本をすくい込んで浮上させる
リフタとこのリフタによって浮上した弯曲線材をつかん
で浮上位置と切断手段との間を往復移動する横行チャッ
クとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線材サンプリング
法及び装置に係り、より具体的には、圧延されたリング
線材のトップとボトムとを所定寸法に切断した弯曲線材
を、細切れにサンプルとして寸断して材料の内部品質判
定のために行う顕微鏡試験、硬さ試験などの物理試験作
業に使用する試験片（サンプルという）のサンプリング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】弁バネ線材、合金鋼線材等の圧延された
リング線材の脱炭、偏析、介在物、結晶粒度、硬さ等の
各種試験を行う場合、リング線材のトップとボトムを所
定寸法に切断して弯曲線材とし、該線材を細切れに寸断
してサンプリングしており、従来、このサンプリング方
法として以下のものが採用されていた。 １．手動切断機による方法 （１）ロット単位で、弯曲線材を作業台上などに彎曲し
たまま並べる。 （２）１本づつ切断する順番に弯曲線材を取り出す。 （３）各種試験内容により１本の弯曲線材で以下の〜
を数回、繰り返す。

【０００３】切断したい長さに合わせた位置で、尚か
つ切断面が平行になるように弯曲線材をセットし、切断
機の固定バイスを締める。 切断機を駆動させ切断する。 切断機の固定バイスを緩め、切断された試験片（サン
プル）を回収する。上記（１）〜（３）繰り返しを手作
業により行い、サンプリングする。 ２．自動切断機による方法 （１）１本づつ弯曲線材を取り出し、直線状に矯正をお
こなう。 （２）切断機の装入台上に、切断する順番にロット単位
で並べる。 （３）ロット単位の切断回数、長さ、略番などの条件設
定を行い、切断する。 （４）切断後の試験片はビニール袋などで回収する。

【０００４】上記（３）〜（４）の単純連続繰り返しの
自動切断装置を用い、サンプリングをおこなう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来の方法は、 １）寸法、長さの異なった、多種多様なサンプルを処理
するのは非常に煩雑した作業である。 ２）矯正することで組成、組織変化を生じ、真の品質情
報が歪められて評価される恐れがある。 ３）コンベア上にセットされた弯曲線材を、１本毎にロ
ット内、外で混在させることなく取り出し確実に切断機
部分へ移載しなければならない。 ４）彎曲線材から所定の長さを平行にサンプリングする
には時間と熟練を要する。 ５）切断採取した試験片の区分け作業に手間がかかる。 ６）ロット内の各１本毎に試験する内容が異なる場合、
１本毎の切断条件設定が必要となり、非常に煩雑な作業
となる。

【０００６】そこで本発明は、上記の各課題を解消した
線材サンプリング装置を提供することが目的である。ま
た、本発明は、特に、真の品質情報を得るのに適した線
材サンプリング装置を提供することが目的である。更
に、本発明は、弯曲線材からサンプルを平行に切断でき
て自動化に適し、省力化ができる線材サンプリング装置
を提供することが目的である。

【０００７】また、本発明は、据付け面積をできるだけ
狭くして建屋の有効スペースを確保し、弯曲線材１本単
位毎にサンプルを回収し、ストックできるようにしたサ
ンプリング装置を提供することが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は弯曲線材を１本
づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段と、該搬送手
段上の線材を１本づつ切断手段に移載する移載手段と、
該移載手段で移載した弯曲線材を弯曲状態のままで切断
採取する切断手段と、採取サンプルを区分け回収する回
収手段と、を備え、前記移載手段は、整列搬送手段上の
弯曲線材の１本をすくい込んで浮上させるリフタとこの
リフタによって浮上した弯曲線材をつかんで浮上位置と
切断手段との間を往復移動する横行チャックとを備えて
いることを特徴とするものであり、このような構成を採
用したことにより、弯曲線材の整列搬送、切断、区分け
回収を自動化できて省力化が期待できるとともに真の品
質情報を提供できるのである。

【０００９】また本発明では、前記移載手段は、整列搬
送手段の搬送終端部位に備えられていることにより、整
列されている弯曲線材の１本を確実に切断手段に他の弯
曲線材を乱すことなく移載できるのである。更に本発明
では、前記移載手段には横行チャックを首振りさせる首
振り手段を備えていることにより弯曲線材であっても切
断手段で平行に切断するのに適した姿勢にできるのであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態について説明する。本発明装置の全体構成を模式
的に平面視で示した図１（Ａ）および立面視で示した図
１（Ｂ）において、線径５〜２５ｍｍ、長さ３００〜６
００ｍｍ、曲がり半径５００〜８００ｍｍの弯曲線材Ｓ
を１本づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段１と、
該搬送手段１上の線材Ｓを１本づつ切断手段３に移載す
る移載手段２と、該移載手段２で移載した弯曲線材Ｓを
弯曲状態のままで切断採取する切断手段３と、採取サン
プルを区分け回収する回収手段４と、を備えて主構成さ
れている。

【００１１】ここで、弯曲線材Ｓは圧延されたコイル線
材のトップとボトムを所定寸法（３００〜６００ｍｍ）
として切断したものであり、コイル線材の束、例えば３
６束を１ロッド（総計７２本）とするものである。前記
整列搬送手段１は、図２および図３で示すように、駆動
スプロケットホイール５と従動スプロケットホイールと
に亘ってエンドスチェーンを巻掛けて循環回走するエン
ドレスコンベア６であり、左右のチェーンリンク７間に
帯板８を架設しているとともに、各帯板８には凹み９Ａ
を有する支持具９が凹み９Ａを上にしてコンベア幅方向
に図では４個が立設されている。

【００１２】すなわち、整列搬送手段１は循環回走する
エンドレスコンベア６であり、弯曲線材Ｓを１本づつ整
列して支持する凹み９Ａをコンベア長手方向の間隔をも
って配列した支持具９をコンベア幅方向に直線状に列設
しており、該支持具９は弯曲線材Ｓの両端を上向にした
縦向姿勢で凹み９Ａに保持するためコンベア内側から外
側に至って高さが高く形成されている。

【００１３】図では図３に示すように内側左右の支持具
９の高さは同じとされ外側左右の支持具９の高さを同じ
として内側左右よりも高くされている。これによって、
線径５〜２５ｍｍ、長さ３００〜６００ｍｍの弯曲線材
であっても、確実な整列搬送、切断、回収を狭少スペー
スであっても自動化できるのである。

【００１４】左右のチェーンリンク７は搬送架台１０上
に敷設したガイドレール１１上をチェンローラが滑走乃
至転動することで搬送中の弛みを防止しているとともに
横振れ止めされており、図１（Ｂ）で示す駆動モータ１
２の回転力を巻掛伝動体１３を介して駆動スプロケット
ホイール５に伝達することで好ましくは間欠的に循環回
走される。

【００１５】なお、整列搬送手段１は弯曲線材Ｓを横倒
し姿勢で搬送することも可能であるが、これに対して縦
向姿勢で搬送することによって据付けスペースが広くな
らず、また、搬送距離が短くとも多数本の線材を整列で
きて有利である。また、整列搬送手段１には数本〜数十
本で構成されたロット単位で弯曲線材Ｓを順番通りに置
いて水平面上を搬送されるものである。

【００１６】移載手段２は、図１（Ｂ）および図２・３
に示すように、整列搬送手段１における支持具９上の弯
曲線材Ｓの１本を一旦すくい込んで浮上させるリフタ１
４と該リフタ１４によって浮上した弯曲線材Ｓをつかん
で浮上位置と切断手段３との間を往復移動する横行チャ
ック１５とを備えていて、整列搬送手段１の搬送終端部
位に配設されている。

【００１７】リフタ１４は支柱間に架設固定したブラケ
ット１６にリフトシリンダ１７を装着しており、ピスト
ンロッド１８のエンドにすくい板１９を反搬送方向に段
差部を介して延伸して取付けているとともに、すくい板
１９の延伸端上面には凹みを有する支持具２０の左右一
対を備えてなり、整列搬送されてきた１本の弯曲線材Ｓ
の下方に支持具２０をもぐり込ました状態でリフトシリ
ンダ１７を縮少動作することで弯曲線材Ｓを搬送面より
上方に一旦浮上するものであり、このようにリフトする
ことによって隣接する弯曲線材Ｓの整列状態を乱すこと
がないのである。

【００１８】なお、リフタ１４の昇降駆動体は図示の流
体シリンダに代替して昇降モータであっても良く、ブラ
ケット１６は左右の昇降ガイド筒を設けてこの筒に昇降
ロッドを挿通するように構成することが好ましい。横行
チャック１５は、架台１０に立設した左右支柱２１の上
部に横行レール２２を水平方向に切断手段３に向って延
伸して備え、該横行レール２２に沿って往復動する走行
台２３に昇降シリンダ２４が立設して備えられている。

【００１９】昇降シリンダ２４におけるピストンロッド
２５のエンドプレート２６には左右対のガイドロッド２
７が互いに平行として立設され、該ガイドロッド２７は
走行台２３に備えているガイド筒２８に挿通されていて
昇降シリンダ２４の伸縮動作でエンドプレート２６に備
えたチャック２９を垂直方向に案内しており、ガイドロ
ッド２７のエンド（上端）にタイプレート３０を備えて
方形状に枠組みされている。

【００２０】チャック２９はエンドプレート２６に首振
り手段３１を介して装着されていて、該首振り手段３１
は、エンドプレート２６とチャック取付板３２とを伸縮
駆動体３３で枢支連結しているとともに該駆動体３３と
並設してエンドプレート２６とチャック取付板３２とを
アーム３４とピン３５によって連結しており、ここに、
伸縮駆動体３３が伸縮動作するとピン３５を支点にチャ
ック取付板３２が首振り運動可能である。

【００２１】チャック取付板３２にはチャック駆動体３
６を介して開閉自在な対のチャック片３７が弯曲線材Ｓ
の長手方向に間隔を有して並設されている。従って、リ
フタ１４で浮上された弯曲線材Ｓに対して横行チャック
１５における昇降シリンダ２４の伸長動作によりチャッ
ク２９が降下し、チャック片３７で弯曲線材Ｓをつか
み、その後、昇降シリンダ２４の縮少動作により縦向姿
勢のままで弯曲線材Ｓを持上げるとともに、走行台２３
を横行レール２２に沿って往動させ、切断手段３におけ
る有底保持具３８の上方まで移送し、図４で示すように
チャック２９を降下させつつ首振り運動させながら有底
保持具３８に弯曲線材Ｓを縦向姿勢で移載するのであ
る。

【００２２】なお、横行チャック１５は１本の弯曲線材
Ｓを切断手段３に移載した後は、昇降シリンダ２４の縮
少動作によるチャック２９の上昇、走行台２３の往動等
により、次の移載待期位置に復帰するとともにリフタ１
４も次の弯曲線材Ｓのリフトのため降下待期するのであ
る。図４〜図６を参照すると、切断手段３の詳細が示し
ており、該切断手段３は、前記移載手段２によって移送
されてきた弯曲線材Ｓの両端を上向にした縦向姿勢で保
持する有底保持具３８と、該有底保持具３８上の弯曲線
材Ｓの一端を押付ける押し具３９と、該押し具３９で押
付けられた線材Ｓの他端を受け止める位置調整自在なス
トッパ４０と、該ストッパ４０で受け止めた弯曲線材Ｓ
を固定解放自在とするバイス４１と、該バイス４１で固
定保持した弯曲線材Ｓを切断する切断具Ｃとを備えてい
る。

【００２３】有底保持具３８は、図１（Ｂ）および図４
に示している架台４２に固定している対の取付板体４３
間に備えられている対の保持側板３８Ａと該保持側板３
８Ａ間に装着された底３８Ｂとによって断面溝形（桶
形）に形成されていて、保持側板３８Ａの上縁はテーパ
ー面に形成されて弯曲線材Ｓを受入れ易くしていて底３
８Ｂは弯曲線材Ｓに適合すべく弯曲帯板とされていて伸
縮シリンダ４４の伸縮動作で解放自在とされている。

【００２４】なお、符号４５は伸縮動作時の案内手段で
あり、底３８Ｂより突出したガイド棒とこのガイト棒を
挿通するガイド孔を取付板体４３に形成することで構成
されている。押し具３９は、取付板体４３に備えた往復
駆動体４６にキャリア４７を有し、該キャリア４７に帯
板状の押し板４８の一端を回動自在にピン４９によって
枢着しており、押し板４８の屈折先端４８Ａが保持側板
３８Ａ間に出入自在として挿入されていて底３８Ｂに受
止められ、キャリア４７が往動することで底３８Ｂ上の
弯曲線材Ｓの一端を押付け、一方、キャリア４７の復動
で旧位に復帰するものとされ、キャリア４７を往復動作
する駆動体４６はシリンダ，モータ等任意である。

【００２５】ストッパ４０は、有底保持具３８の送出端
側の延長線上で架台４２の上面に備えられており、図で
は伸縮シリンダ４０Ａのピストンロッドエンドにブロッ
ク形の受止具４０Ｂを取付けてなり、伸縮シリンダ４０
Ａの伸縮量によって受止具４０Ｂを位置調整自在として
おり、これによって弯曲線材Ｓから各種試験に適合した
サンプル長さに変更可能としている。

【００２６】これによって、試験に適正長さのサンプ
ル、例えば脱炭用は１５ｍｍ、介在物用は２０ｍｍとい
うようにできるのである。バイス４１は、前記ストッパ
４０で受止めた弯曲線材Ｓ、すなわち、切断長さが調整
済の弯曲線材Ｓを固定解放自在とするものであり、有底
保持具３８Ｂの送出端とストッパ４０との間で架台４２
の上面に備えられていて、固定バイス４１Ａと伸縮シリ
ンダ４１Ｃで作動される可動バイス４１Ｂとからなって
いる。

【００２７】切断具Ｃは、前記バイス４１で固定保持し
た弯曲線材Ｓを軸心と直交方向に切断するものであり、
図示例ではモータＭで回転される円盤カッタ（丸鋸）５
０を示しており、バイス４１の出側に備えられている。
この切断具Ｃで切断されたサンプルは、振動盤５１を有
するシュータ５２によって区分け回収する回収手段４に
搬送可能とされ、一方、残材、すなわちサンプルを採取
した残りの弯曲線材Ｓ１は、残材回収具５３に回収可能
とされている。

【００２８】残材回収具５３は、有底保持具３８の下方
に配置した搬送台車５３Ｂに回収箱５３Ａを載置したも
のであって、図１（Ａ）の矢示Ｑ方向に台車５３Ｂが走
行することで回収されるものである。この残材回収に当
って、前記ストッパ４０が残材Ｓ１を押戻して回収具５
３に残材Ｓ１を投下する補助具とされており、取付板体
４３の傾斜面４３Ｂがシュートとされている。

【００２９】すなわち、サンプルを採取した後、バイト
４１が解放されると、ストッパ４０のシリンダ４０Ａを
伸長動作して弯曲線材Ｓ１を押戻し、有底保持具３８の
底３８Ｂを解放することで当該材Ｓ１が回収具５３に投
下されるものである。採取サンプルの区分け回収手段４
は、図７に示しているように縦横格子状とされた升目
（区分け収容部）Ｔ１を有するトレイＴにサンプルを区
分けするものであり、前記シュータ５２に続いて振り分
けコンベア５３および該コンベア５３上に備えた振り分
け部５４を有する。

【００３０】振り分け部５４は、図７および図８に示す
ようにコンベア５３上を横切る受止め壁５４Ａを有する
とともに該受止め壁５４Ａより外方に延伸して投下シュ
ート５４Ｂを備え、該投下シュート５４Ｂと対向してプ
ッシャ５４Ｃを備え、該プッシャ５４Ｃは伸縮シリンダ
５４Ｄによってコンベア５３を横切る方向に往復動され
て振り分け部５４上のサンプルＳ２を投下シュート５４
Ｂを介して下方に期待しているトレイＴの升目Ｔ１に回
収するようになっている。

【００３１】振り分け部５４の入口にはサンプル確認セ
ンサー５５が備えられており、シュート５２およびコン
ベア５３等によって搬送されてきたサンプルＳ２の有無
を検出しており、このセンサー５５の検出信号で伸縮シ
リンダ５４Ｄが作動制御されている。トレイＴは例えば
横５列、縦８列の合計４０個の升目Ｔ１を有しその空ト
レイＴは図１０で示すように段積みされていてその最下
段の空トレイＴを保持爪５６の係脱及びトレー受け台６
１Ａ用昇降シリンダー６１の伸縮動作によって１箱づつ
トレー搬送コンベア５７上に移送させ、該搬送コンベア
５７によって空トレイＴを図７の矢示Ｘ方向に搬送する
ことにより、振り分け部５４における投下シュート５４
Ｂの直下に第１段目の升目Ｔ１が位置づけられて待期す
るようになっている。

【００３２】振り分け部５４は、トレイ搬送方向Ｘと直
交する方向でトレイＴの横升目Ｔ１ごとで図７で示すＹ
方向に往復移動停止可能であり、これによって図では最
前列の４個の升目Ｔ１にサンプルＳ２を振り分け回収
し、トレー搬送コンベア５７の縦１列の搬送とを相互に
繰返すことによって図では合計４０個の升目Ｔ１にサン
プルＳ２を区分け回収しており、サンプルＳ２が満杯と
なった実トレイはローラコンベア５８を介してリフタ等
により実トレイ段積装置５９にストックできるようにな
っている。

【００３３】なお、振り分け部５４をＹ方向に往復移動
停止する手段は、ロッドレスシリンダ、キャリア等の駆
動体６０で行うことができ、実トレイ段積装置５９の構
成は、空トレイ段積装置と同じ構成にでき、該実トレイ
段積装置５９にストックしたサンプルは、各種試験に供
されるのである。また、図１Ａで示すように、整列搬送
手段１と空トレイ段積および実トレイ段積装置５９を含
むトレイ搬送コンベア５７とは互いに平行に配置してお
き、両者にわたって移載手段２、切断手段３よび回収手
段４を順次配置することによって、狭い場所においても
効率的に設置できる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、線材
の内部品質判定のために行う物理試験作業に使用するサ
ンプルとして真の品質情報を判定できる線材のサンプリ
ングを自動化できて、省力化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例を示しており、（Ａ）
は全体レイアウト平面図、（Ｂ）は立面図である。

【図２】整列搬送手段と移載手段とを示す立面図であ
る。

【図３】図２の正面図である。

【図４】移載手段と切断手段との配置関係を示す立面図
である。

【図５】切断手段の平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】区分け回収手段の平面図である。

【図８】図７のＢ−Ｂ断面図である。

【図９】図７の立面正面図である。

【図１０】空トレイ段積と搬送装置を示す正面図であ
る。

【図１１】図１０の平面図である。

【符号の説明】

１ 整列搬送手段 ２ 移載手段 ３ 切断手段 ４ 区分け回収手段 Ｓ 弯曲線材 Ｓ２ サンプル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 秀二 兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会 社神戸製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者 星崎 信之 福岡県北九州市八幡東区枝光1786−16 株 式会社日鉄エレックス電子応用機器事業部 内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弯曲線材を１本づつ整列した状態で搬送
   する整列搬送手段と、該搬送手段上の線材を１本づつ切
   断手段に移載する移載手段と、該移載手段で移載した弯
   曲線材を弯曲状態のままで切断採取する切断手段と、採
   取サンプルを区分け回収する回収手段と、を備え、前記
   移載手段は、整列搬送手段上の弯曲線材の１本をすくい
   込んで浮上させるリフタとこのリフタによって浮上した
   弯曲線材をつかんで浮上位置と切断手段との間を往復移
   動する横行チャックとを備えていることを特徴とする線
   材サンプリング装置。
2. 【請求項２】 移載手段は、整列搬送手段の搬送終端部
   位に備えられていることを特徴とする請求項１記載の線
   材サンプリング装置。
3. 【請求項３】 移載手段には横行チャックを首振りさせ
   る首振り手段を備えていることを特徴とする請求項１又
   は２記載の線材サンプリング装置。