JPH11292261A

JPH11292261A - 棒鋼の分離・整列装置

Info

Publication number: JPH11292261A
Application number: JP10087398A
Authority: JP
Inventors: Osamu Araki; 修荒木; Hitoshi Ishizuka; 仁司石塚; Hiroyuki Unishi; 裕之卯西; Kazunori Hashimoto; 和範橋本
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気的反発力を利用して棒鋼を分離・整列す
る装置において、長尺の異形棒鋼を含む棒鋼を磁石に接
触・吸着すること無しに分離・整列する。【解決手段】複数本の異形棒鋼１を搬送するローラ２
の上下にそれぞれ磁極が異形棒鋼１の配列方向に同極と
なる電磁石３ａ、３ｂを対向状に配置し、その上部電磁
石３ａと異形棒鋼１との間にスキッド５を横架し、異形
棒鋼１の外側には左右にサイドストッパ４を設けて、棒
鋼を磁石に接触・吸着すること無しに分離・整列する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒鋼の製造ライン
に用いられる分離・整列装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、棒鋼の製造ラインの搬送工程で
は、複数本の棒鋼を互いに分離・整列するために、磁石
を用いて棒鋼間に磁気的な反発力を生じさせ、この反発
力によって互いに棒鋼を退け合って整列させる装置が提
案されている。図５に従来の棒鋼の分離・整列装置を示
す。この装置は、棒鋼１を支持し、長手方向に搬送する
ローラ２と、棒鋼１の下方もしくは上方に配置された磁
石３と、左右のサイドストッパ４とから構成されてい
る。ここで、磁石３の磁極は棒鋼１を分離・整列する方
向に同極であり、永久磁石もしくは電磁石のどちらでも
用いることができる。磁石３が発生する磁界中に棒鋼１
が置かれると、磁束は棒鋼内を流れて飽和し、さらに外
側に漏洩した磁束によって磁気的な同極性の反発力が得
られる。そのため、それぞれの棒鋼１は転がって互いに
分離し合い、さらに左右外側の棒鋼１はサイドストッパ
４によって位置が規制される。残りの内側の棒鋼１は、
それぞれ両隣の棒鋼１から受ける磁気的な反発力が釣り
合う位置で整列する。図５では磁石を棒鋼の上方に配置
させ、棒鋼を上方に吸引する磁気力で棒鋼自体の重量に
よって作用する摩擦力を低減している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば製造ラ
イン中で切断前の長尺の棒鋼を対象とした場合、前述の
方法と同様に棒鋼を転動させて分離・整列するには、棒
鋼の長手方向にわたって複数個の磁石を全域に並べる必
要があり、コストがかかる。さらに異形棒鋼は、例えば
円周方向に加えて長手方向にも節があり、断面が円形で
ないため転がりが阻害されてしまい、整列が十分に行え
ないという問題があった。また、切断前の棒鋼をシャー
の溝刃に導き入れるには、棒鋼の先端部のみを分離・整
列すればよいため、前述のように棒鋼を転動させるので
はなく、先端部のみを横滑りさせて整列することが考え
られる。そのためには、先端部により大きな磁気的反発
力を作用させることが必要となるが、磁場を強くすると
反発力と同時に棒鋼を磁石に吸引する力も強まってしま
う。ひとたび、棒鋼が吸引力によって持ち上がると、磁
石と棒鋼の間の距離が狭まり、更に強い吸引力が働いて
しまう。この結果として、棒鋼は瞬時に磁石に強く接触
・吸着されてしまい、この状態では反発力に比べて吸着
力の方が大きいため、もはや棒鋼同士を分離・整列する
ことはできなくなる。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、特に長尺の異形棒鋼を含む棒鋼を磁石
に接触・吸着すること無しに分離・整列する棒鋼の分離
・整列装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る棒鋼の分離
・整列装置は、複数本の棒鋼を支持する支持手段の上下
に、棒鋼の整列方向にそれぞれ同極が対向状に位置する
ように配置された上下の磁石と、該上部磁石と棒鋼の間
に横架され、棒鋼が該上部磁石に接触・吸着するのを防
止するスキッドと、整列方向への棒鋼の移動量を規制す
るサイドストッパとを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００６】本発明においては、上下の磁石のそれぞれ
の磁極は、棒鋼が整列される方向にわたって同極が位置
し、かつ上下の磁石の同極が棒鋼を挟んで対向するよう
に設置されている。このため、上下の磁石による吸引力
によって、棒鋼に作用する鉛直方向の力（棒鋼自体の自
重を含む）はほとんどキャンセルされ、摩擦力が低減す
る。スキッドは棒鋼と上部磁石の間に横架され、上部磁
石の吸引力によって棒鋼が上部磁石に接触・吸着される
のを防止する。また、棒鋼の支持手段は複数本の棒鋼を
並べて支持するとともに、上記スキッドと同様に、下部
磁石の吸引力によって棒鋼が下部磁石に接触・吸着され
るのを防止する。サイドストッパは支持手段上の最も外
側に位置する左右の棒鋼の移動量を規制し、それより内
側にある棒鋼は両隣の棒鋼同士の磁気的反発力によって
互いに分離し整列される。

【０００７】以下、本発明の作用について詳述する。支
持手段上に複数本の棒鋼が搭載された状態で磁石による
磁界を発生させると、上下それぞれの磁石からの磁力線
は棒鋼の中を通過する。上下の磁石のそれぞれが、棒鋼
に対して、吸引力と、棒鋼から漏洩した磁束によって棒
鋼同士を互いに反発し合う反発力を作用させる。ここ
で、棒鋼の鉛直方向に作用する力の向きを整理すると、
上向きには上部磁石による吸引力が、下向きには下部磁
石による吸引力と棒鋼自体の質量による重力が働く。簡
単のために上部磁石と下部磁石を同仕様とし、また磁石
から棒鋼までの距離を等しいものとする。この場合、上
部磁石に通電する電流Ｉ１と下部磁石に通電する電流Ｉ
２を同量とすると、棒鋼は上方と下方にそれぞれ吸引力
を受けて互いにキャンセルし、棒鋼に作用する鉛直方向
の力は重力のみとなる。また、整列の対象である棒鋼の
自重に応じて、それぞれの磁石に通電する電流を調整す
れば（Ｉ１＞Ｉ２）、棒鋼に働く鉛直方向の力は自重分
を含めてゼロとすることができる。実際は、棒鋼がどち
らかの磁石に近づくと、その方向からの吸引力が増大す
る。しかし、棒鋼の上下を挟む形で設置されたスキッド
と支持手段のどちらか一方に接触し、棒鋼が一方の磁石
に極端に近づくことはできず、結果として摩擦力を小さ
く抑えることができる。この作用によって、棒鋼の鉛直
方向に作用する力は非常に小さく抑えることができ、棒
鋼同士を分離・整列する方向への妨げとなる摩擦力を極
小化することが可能となる。

【０００８】棒鋼同士を分離する方向には、左右のサイ
ドストッパ以外に移動を拘束するものがなく、上下の磁
石が及ぼす反発力によって、分離・整列がスムーズにな
される。ここで磁界を発生させる磁石には電磁石の他に
永久磁石を用いることももちろん可能である。発生する
磁界の大きさは、棒鋼の径や本数により異なり、実験や
磁場解析の結果を基に決定する。磁界の大きさは、電磁
石を用いる場合には巻線へ通電する電流の量を、永久磁
石では棒鋼までの距離を調整することで実現する。ま
た、スキッドの高さは、棒鋼の持ち上がり量を小さく抑
制する意味で、棒鋼のハンドリングが困難でない程度の
隙間をあけて設置することが望ましい。ここで、スキッ
ドの高さを調整する機構を付加してあれば、ハンドリン
グの問題の解消に加え、径や断面形状が異なるなどの多
種の棒鋼にも自在に対応することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の棒鋼の分離・整列
装置の一例を示す正面図で、図２はその側面図である。
ここでは異形棒鋼の製造ラインにおいて切断工程前の整
列作業に適用した例を示す。各図において、１は異形棒
鋼、２はローラ、３ａ、３ｂはそれぞれ上部電磁石と下
部電磁石、４はサイドストッパ、５はスキッドである。
スキッド５は異形棒鋼１と上部電磁石３ａの間に横架さ
れ、好ましくは上下動可能に設置される。

【００１０】異形棒鋼１はローラ２によって搬送され、
端部が図示しないシャーの直前に配置された上下の電磁
石３ａ、３ｂの間に位置した時点でローラ２を停止す
る。このローラ２は異形棒鋼１を搬送する本来の機能に
加え、前述したスキッドと同様に棒鋼が下部電磁石３ｂ
に近寄るのを防止する作用も果たす。しかる後に、上下
の電磁石３ａ、３ｂに電流を通電し、磁界を発生させ
る。電磁石３ａ、３ｂは図２に示すように鉄心６と、巻
線７と、ケース８から構成され、巻線７に電流を流すこ
とによって、異形棒鋼１の整列方向に同磁極が形成され
る。電磁石３ａ、３ｂの構造は図２に示すほかにも、例
えば図３（ａ）、（ｂ）に示すように構成することもで
きる。

【００１１】電磁石３ａ、３ｂのそれぞれのＮ極から発
せられた磁束９ａ、９ｂは異形棒鋼中を通りそれぞれの
Ｓ極に戻る。異形棒鋼１には上下の電磁石３ａ、３ｂに
それぞれの方向から接触・吸着しようとする吸引力と、
互いに退け合おうとする反発力が作用する。鉛直方向に
作用する吸引力の合力と異形棒鋼１自体の重力はほとん
どキャンセルされる。異形棒鋼１が上部電磁石３ａもし
くは下部電磁石３ｂの片方により強く引かれても、上方
にはスキッド５が、また下方はローラ２で反力を受ける
ため、それ以上電磁石３ａ、３ｂに接近することはな
い。さらに、鉛直方向の合力がほとんどキャンセルされ
ていることからこの反力自体も小さく、結果として摩擦
力を小さく抑えることができる。

【００１２】一方、異形棒鋼１を分離・整列する方向の
力を考えると、まず、最も外側にある左右の異形棒鋼１
は、上下の電磁石３ａ、３ｂからの磁束９ａ、９ｂによ
って発生する反発力で横滑りし、サイドストッパ４に達
して接した位置で、サイドストッパ４からの反力を受け
て静止する。なお、図２中のスキッド５やサイドストッ
パ４にはプレート状のものを用いているが、もちろんブ
ロック状やローラ状等、その他のものも用いることがで
きる。ただし、スキッド５やサイドストッパ４が２台の
電磁石３ａ、３ｂの間もしくは近傍に位置する場合、磁
場を乱さないように非磁性材を用いることが必要であ
る。

【００１３】一方、内側の異形棒鋼１は、両隣の異形棒
鋼１からそれぞれ反発力を受け、反発力の釣り合う位置
に横移動する。これによって複数本の異形棒鋼１が所定
の間隔で分離・整列される。ここで、サイドストッパ４
間の間隔Ｗは、棒鋼の本数をＮ、直径をＤ、整列すべき
ピッチをＰとすると、Ｗ＝（Ｎ−１）×Ｐ＋Ｄで計算できる。また、電磁石３ａ（または３ｂ）から異
形棒鋼１までの距離や、巻線７に通電する電流の量は実
験および磁場解析の結果を基に導出する。

【００１４】また、異形棒鋼１の切断工程では、図示し
ないシャーの溝刃のピッチは等ピッチであるが、磁力で
整列させた異形棒鋼１のピッチは厳密には等ピッチとは
ならない。このため、図４に示すような上下動可動な櫛
１０を用いて、機械的なピッチ矯正機構を補助的に用い
る。櫛１０のピッチＰはシャーのピッチと等しくする。
また、少なくとも先端側のスキッド５の下面に櫛１０の
ようなＶ字状の溝を等ピッチに形成することによって櫛
１０の代用とすることも可能である。また、スキッド５
の高さを調整可能とすることで、複数の径の異なる異形
棒鋼１に対応することが可能となる。

【００１５】なお、本実施の形態では２台１組の電磁石
３ａ、３ｂを用いているが、もちろん異形棒鋼１の長手
方向に複数組を配置することもできる。この場合は、そ
れぞれの電磁石３ａ、３ｂを小型化することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
支持手段上の複数本の棒鋼の上下にそれぞれ磁極が棒鋼
の配列方向に同極となる磁石を対向状に配し、その上部
磁石と棒鋼の間にスキッドを架設したものであるので、
棒鋼に作用する鉛直方向の力をほとんどキャンセルする
ことができるため、摩擦力を低減することができるとと
もに、たとえ上下の磁石の磁力を強くしても、あるいは
異形棒鋼のように転動しにくいものであっても、棒鋼を
磁石に接触・吸着すること無しに分離・整列することが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の棒鋼の分離・整列装置の正面図であ
る。

【図２】図１の側面図である。

【図３】電磁石の構成例を示す図である。

【図４】棒鋼の整列に補助的に用いる櫛の説明図であ
る。

【図５】従来の棒鋼の分離・整列装置の正面図である。

【符号の説明】

１異形棒鋼２ローラ３ａ上部電磁石３ｂ下部電磁石４サイドストッパ５スキッド６鉄心７コイル８ケース９ａ、９ｂ磁束１０櫛

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋本和範東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の棒鋼を支持する支持手段の上下
に、棒鋼の整列方向にそれぞれ同極が対向状に位置する
ように配置された上下の磁石と、該上部磁石と棒鋼の間
に横架され、棒鋼が該上部磁石に接触・吸着するのを防
止するスキッドと、整列方向への棒鋼の移動量を規制す
るサイドストッパとを備えたことを特徴とする棒鋼の分
離・整列装置。