(57)【要約】【課題】条材の密な結束を簡便に達成しうる結束方法とその結束装置の提供。【解決手段】本発明に係る条材結束方法は、互いに並列する複数の条材を線状体１８で条材の束にして吊り下げる工程、吊り下げられた状態の条材の束に、バンドを掛けて条材の束を結束する工程を含む。好ましくは、線状体１８の両端をクロスさせて条材の束を巻包んで吊り下げる工程を含む。好ましくは、この条材結束方法は、上記バンドを掛けて条材の束を結束する工程に先立ち、条材の束の上方中央を下方に押さえる工程を含む。この結束設備２は、複数の条材を束ねる集束部４と、束ねられた条材の束にバンドを掛ける結束部６とを備えている。この集束部４は、互いに並列する複数の条材を条材の束にして吊り下げる線状体１８と、この線状体１８により条材の束を吊り下げるアーム１０及び１４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台上に置かれて互いに並列する複数の条材を線状体で条材の束にして吊り下げる工程、
及び
線状体により吊り下げられた状態の条材の束に、バンドを掛けて条材の束を結束する工程を含む条材の束の結束方法。
【請求項２】
上記線状体の両端を条材の束の上方でクロスさせて条材の束を巻包んで吊り下げる工程、
及び
線状体により巻包んで吊り下げられた状態の条材の束に、バンドを掛けて条材の束を結束する工程を含む請求項１に記載の結束方法。
【請求項３】
上記バンドを掛けて条材の束を結束する工程に先立ち、
条材の束の上方中央を下方に押さえる工程を含む請求項１又は２に記載の結束方法。
【請求項４】
上記複数の条材を線状体で条材の束にして吊り下げる工程に先立ち、
台上に置かれて互いに並列する複数の条材を固定ローラと可動ローラとにより幅寄せをする工程を含む請求項１から３のいずれかに記載の結束方法。
【請求項５】
複数の条材を束ねる集束部と、束ねられた条材の束にバンドを掛ける結束部とを備えており、
この集束部が、互いに並列する複数の条材を条材の束にして吊り下げる線状体と、
この線状体により条材の束を吊り下げるアームとを備えている条材の結束設備。
【請求項６】
上記アームが線状体の両端を条材の束の上方でクロスさせて条材の束を巻包んで吊り下げる請求項５に記載の結束設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は棒鋼、鋼管等の条材を結束する方法及びその設備に関し、詳細には互いに並列する多数の条材を集束させた後に結束する方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
棒鋼の製造方法として、圧延による方法が広く知られている。この製造方法では、まず精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て得られたビレットが、加熱炉によって加熱される。次に、このビレットに多段の熱間圧延が施される。この熱間圧延によってビレットは徐々に細径化し、且つ長尺化する。こうして、条材母材が得られる。条材母材は冷却後に所定寸法に切断され、棒鋼が得られる。多数（数本から数十本）の棒鋼が結束装置まで搬送される。この結束装置は集束部と結束部とを備えている。この結束装置により、多数の棒鋼が束ねられる。この結束装置により、棒鋼の束がバンド掛けされて出荷される。
【０００３】
図５は、従来の集束方法に使用される集束部１０２が示された概念図である。一般に結束装置は、集束部１０２と結束部とを備えている。集束部１０２は、多数の棒鋼１１０を束にする。結束部は、多数の棒鋼１１０の束にバンドを掛ける。図５の集束部１０２は、搬送ローラ１０４、固定ガイドローラ１０６、可動ガイドローラ１０８を備えている。この搬送ローラ１０４が図示しない駆動装置により回転させられ、棒鋼１１０が所定位置に搬送される。所定位置で、可動ガイドローラ１０８が図示しない駆動装置により固定ガイドローラ１０６に近づく向きにスライドさせられる。棒鋼１１０は固定ガイドローラ１０６の方に寄せられる。これにより多数の棒鋼１１０は寄せ集められる。
【０００４】
結束部は、バンド供給部及び結線ヘッドを備えている。バンド供給部からバンドが供給される。寄せ集められた棒鋼１１０の束には、バンドが掛けられる。このバンドの両端が結線ヘッドで捻られる。棒鋼１１０の束にノット（結び目）が形成され、棒鋼１１０が結束される。
【０００５】
この方法では、可動ガイドローラ１０８により集束する。可動ガイドローラ１０８による押し付け力が大きい。棒鋼１１０を密に束にすることが難しい。棒鋼１１０の束が疎であることに起因して搬送、備蓄等の際に結束が緩み、荷崩れや一部の棒鋼１１０の脱落が生じてしまうことがある。
【０００６】
搬送台上の棒鋼の束をワイヤー又はチェーンによって締め付けて集束する方法がる。この方法では、棒鋼を密に束にするために大きな締め付け力が加えられる。この締め付け力が大きいと表面疵が発生することがある。特に、チェーンを用いている場合には一層表面疵が発生しやすい。
【０００７】
棒鋼の結束をより密にする手段が、特開２００３−１６０１０６号公報に開示されている。この方法では、図示されないシリンダーが側面下方から棒鋼を押し上げて棒鋼の整列を崩しつつ、棒鋼の束はワイヤーによって巻き包まれる。  
【特許文献１】特開２００３−１６０１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この方法では、側面下方のシリンダーで棒鋼の整列を崩しつつ棒鋼の束はワイヤーによって巻き包んでいる。これにより、棒鋼を密に結束しつつ、ワイヤーによる表面疵の発生が抑制されている。一方で、側面下方のシリンダーの押し上げ力が弱いと棒鋼の十分な結束が得られない。側面下方からのシリンダーの押し上げ力が強いと棒鋼の表面に疵が発生するおそれがある。
【０００９】
同様の問題は、鋼管、更には鋼材以外の材料からなる棒材や管材等の、種々の条材の結束においても見られる。
【００１０】
本発明の目的は、条材の密な結束を簡便に達成しうる結束方法とその結束装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る条材結束方法は、
（１）台上に置かれて互いに並列する複数の条材を線状体で条材の束にして吊り下げる工程、
及び
（２）線状体により吊り下げられた状態の条材の束に、バンドを掛けて条材の束を結束する工程を含む。
【００１２】
好ましくは、この条材結束方法は、この線状体の両端を条材の束の上方でクロスさせて条材の束を巻包んで吊り下げる工程と、線状体により巻包んで吊り下げられた状態の条材の束にバンドを掛けて条材の束を結束する工程を含む。
【００１３】
好ましくは、この条材結束方法は、上記バンドを掛けて条材の束を結束する工程に先立ち、条材の束の上方中央を下方に押さえる工程を含む。
【００１４】
好ましくは、この条材結束方法は、上記複数の条材を線状体で条材の束にして吊り下げる工程に先立ち、台上に置かれて互いに並列する複数の条材を固定ローラと可動ローラとにより幅寄せをする工程を含む。
【００１５】
本発明に係る条材の結束設備は、複数の条材を束ねる集束部と、束ねられた条材の束にバンドを掛ける結束部とを備えている。この集束部は、互いに並列する複数の条材を条材の束にして吊り下げる線状体と、この線状体により条材の束を吊り下げるアームとを備えている。
【００１６】
好ましくは、この結束設備は、上記アームは、線上体の両端を条材の束の上方でクロスさせて条材の束を巻包んで吊り下げる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る条材結束方法では、棒鋼の密な結束を簡便に得られる結束方法及び結束装置の提供にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る結束装置２が示された正面図である。図１において、上下方向が鉛直方向であり、紙面に垂直な方向が搬送方向の前後方向である。この結束装置２は、集束部４及び結束部６を備えている。集束部４は、フレーム８、右アーム１０、右アーム伸縮部１２、左アーム１４、左アーム伸縮部１６、線状体としてのチェーン１８、押圧部２０、押圧部伸縮部２２、搬送ローラ２４、固定ガイドローラ２６、可動ガイドローラ２８、ガイドローラ伸縮部３０を備えている。この集束部４は、「バンドルフォーマー」とも称されている。結束部６は、バンド供給装置３２、結束ヘッド３４を備えている。
【００２０】
図２は、図１の結束装置２の平面図である。この結束装置２は複数台の集束部４及び結束部６により構成されている。図２では、結束装置２は３台の集束部４と４台の結束部６とで構成されている。集束部４は、フレーム８の前後に搬送ローラ２４、固定ガイドローラ２６、可動ガイドローラ２８及びガイドローラ伸縮部３０をそれぞれ備えている。図２では、搬送ローラ２４、固定ガイドローラ２６、可動ガイドローラ２８及びガイドローラ伸縮部３０は、フレーム８の前後に備えられている。この搬送ローラ２４、固定ガイドローラ２６、可動ガイドローラ２８及びガイドローラ伸縮部３０は、フレーム８の前方又は後方のいずれか一方だけに一台でもよい。
【００２１】
右アーム１０の中央部が、フレーム８に回動可能に軸着されている。図１の右アーム伸縮部１２は油圧シリンダーである。右アーム伸縮部１２は、アームを回動させる機能を有する。この右アーム伸縮部１２は、モータ駆動による回動装置であってもよい。右アーム伸縮部１２が、フレーム８に回動可能に軸着されている。この右アーム伸縮部１２の先端は、上方に延びる右アーム１０の一端に軸着されている。下方に延びる右アーム１０の他端にはチェーン１８の一端が軸着されている。
【００２２】
左アーム１４の中央部が、フレーム８に回動可能に軸着されている。この左アーム伸縮部１６も右アーム伸縮部１２と同様に油圧シリンダーである。左アーム伸縮部１６が、フレーム８に回動可能に軸着されている。この左アーム伸縮部１６の先端は、上方に延びる左アーム１４の一端に軸着されている。下方に延びる左アーム１４の他端にはチェーン１８の他端が軸着されている。
【００２３】
チェーン１８は、右アーム１０と左アーム１４との間に図１の正面視においてＵ字型に吊り下げられている。線状体のチェーン１８は、多数の条材を吊り下げて束ねる機能を有する。この線状体は、屈曲可能であり、相当の重量を吊り下げ可能であればよい。この線状体は、ワイヤーであってもよい。
【００２４】
押圧部２０は、Ｕ字型に吊り下げられたチェーン１８の上方に位置している。このチェーン１８の一端は押圧部２０の前方に位置している。チェーン１８の他端は押圧部２０後方に位置している。前後方向では、押圧部２０はチェーン１８の両端の間に位置している。押圧部２０は図示されないガイドにより上下方向にスライド可能に取り付けられている。押圧部２０の中央部下方には突起３６が形成されている。
【００２５】
押圧部２０の左右端にはそれぞれ押圧部伸縮部２２の先端が軸着されている。この押圧部伸縮部２２は油圧シリンダーである。押圧伸縮部２２は、押圧部２０を条材の束の上方に押圧する機能を有する。押圧伸縮部２２は、空気圧シリンダーであってもよいし、モータ駆動によるものであってもよい。押圧部伸縮部２２の後端はフレーム８に軸着されている。
【００２６】
フレーム８の前後には、それぞれ搬送ローラ２４、固定ガイドローラ２６、可動ガイドローラ２８及びガイドローラ伸縮部３０に位置している。搬送ローラ２４とチェーン１８の位置関係は搬送ローラ２４の搬送方向がチェーン１８がＵ字型に見える方向と一致している。チェーン１８のＵ字型の底部は搬送ローラ２４の上面より下方に位置している。
【００２７】
フレーム８の前後の搬送ローラ２４それぞれの近傍の後方には固定ガイドローラ２６、可動ガイドローラ２８及びガイドローラ伸縮部３０が位置している。固定ガイドローラ２６と可動ガイドローラ２８とは図１の正面視で搬送ローラ２４の上面近傍に位置して対向している。この固定ガイドローラ２６及び可動ガイドローラ２８の搬送方向は搬送ローラ２４の搬送方向に一致している。
【００２８】
固定ローラ２６と対向する可動ローラ２８の反対側にはガイドローラ伸縮部３０が固定されている。このガイドローラ伸縮部３０は、油圧シリンダーである。ガイドローラ伸縮部３０は、固定ローラ２６に可動ローラ２８の方向にスライドさせる機能を有する。可動ローラ２８は、モータ駆動によるものであってもよい。可動ローラ２８は搬送ローラ２４の上面近傍を固定ローラ２６の方向にスライド可能になっている。
【００２９】
図３（ａ）から（ｅ）は、図１の結束装置２による棒鋼３８の集束方法を示した工程図である。図１、図２及びこの図３が参照されつつ、棒鋼３８の結束方法が説明される。図示しないモータにより搬送ローラ２４が回転させられる。通常は多数の棒鋼３８が互いに並列した状態で搬送される。棒鋼３８は搬送方向左右の側面を固定ガイドローラ２６及び可動ガイドローラ２８にガイドされて搬送される。搬送ローラ２４の回転により棒鋼３８が所定の位置に送られる（図３（ａ）参照）。
【００３０】
所定位置で、可動ガイドローラ２８がガイドローラ伸縮部３０の伸長により固定ガイドローラ２６に近づく向きにスライドさせられる（図３（ｂ）参照）。多数の棒鋼３８は、固定ガイドローラ２６と可動ガイドローラ２８との間で側面方向に寄せ集められる。
【００３１】
図１に示された右アーム伸縮部１２が縮められる。右アーム伸縮部１２の先端が軸着された右アーム１０の一端が、右アーム伸縮部１２の向きに回動させられる。右アーム１０の一端はフレーム８に軸着された中央部を中心に回動させられる。右アーム１０の回動により右アーム１０の他端は時計回りに下方から上方に向かって回動させられる。左アーム１４も同様にして左アーム伸縮部１６が縮められる。左アーム１４が反時計回りに回動させられる。これにより、左アーム１４の他端は反時計回りに下方から上方に向かって回動させられる。
【００３２】
右アーム１０及び左アーム１４の回動により、チェーン１８の両端が上方に回動させられる。Ｕ字のチェーン１８の中央の凹部に多数の棒鋼３８が吊り下げられる。これにより、棒鋼３８は、搬送ローラ２４から離れて、チェーン１８により支えられる。このチェーン１８は屈曲可能な線状体である。棒鋼３８の束は、チェーン１８による支持により、棒鋼３８の束の断面は下方に屈曲した凸形状に吊り下げられる。棒鋼３８の束は、自重により収まりのよい位置に移動する（図３（ｃ）参照）。棒鋼３８の束は、自重により密に集束される。この自重による吊り下げは、棒鋼３８の束に無理な力を加えない。
【００３３】
前述のように、多数の棒鋼３８は、固定ガイドローラ２６と可動ガイドローラ２８とにより幅寄せされて寄せ集められる。これにより、チェーン１８で吊り下げられることで、棒鋼３８の束は容易に密に集束されうる。
【００３４】
ガイドローラ伸縮部３０は縮められて可動ローラ２８は固定ローラ２６から遠ざかる方向に移動する。右アーム１０及び左アーム１４が回動して、棒鋼３８の上方でチェーン１８の両端がクロスさせられる。多数の棒鋼３８が集束された束は、屈曲可能な線状体のチェーン１８によりその束の形状の断面が円に近い状態にされる。棒鋼３８の束は自重によりチェーン１８に締め付けられ密に集束される（図３（d）参照）。この自重によるチェーン１８の締め付けは、棒鋼３８の束に無理な力を加えない。
【００３５】
押圧部伸縮部２２が伸長して押圧部２０が下方に下がる。最初に、この押圧部２０の突起３６が棒鋼３８の束の上方に押し当てられる。突起３６は、前後方向でチェーン１８の両端の間で棒鋼３８の束の上方を押圧する。これにより、棒鋼３８同士の競り合いが解消される。棒鋼３８は、収まりのよい位置に移動する。棒鋼３８の束はより密に集束される。
【００３６】
更に、押圧部２０が下降して突起３６及び押圧部２０の下面で棒鋼３８の束を押圧する。押圧部２０の下面により、チェーン１８に吊り下げられた棒鋼３８の束は上方から押圧される（図３（ｅ）参照）。これにより、この棒鋼３８の束は、自重による押圧力が小さい上面が締め付けられる。下方及び側面方向から屈曲したチェーン１８で締め付けられ、上方から押圧部２０により締め付けられる。押圧部２０は、前後方向でチェーン１８の両端の間に位置している。これにより、棒鋼３８の束は略同一位置でチェーン１８と押圧部２０により締め付けられる。この棒鋼３８の束は、上下及び左右側面の前後方向略同一位置で略全方面から締め付けられる。これにより、棒鋼３８の束は、その断面が円に近い形状で一層密に集束される。
【００３７】
バンド供給部３２からバンドが供給される。下方及び側面方向からチェーン１８で締め付けられ、上方から押圧部２０により締め付けられた状態の棒鋼３８の束に、このバンドがかけられる。棒鋼３８の束の周りにかけられたバンドの両端は結線ヘッド３４により捻られる。バンドの両端が捻られてノット（結び目）が形成される。こうして、棒鋼３８の束は、結束される。
【００３８】
線状体の締め付けで多数の棒鋼３８を束ねると、棒鋼３８の表面に疵が発生し易い。特にチェーン１８を用いると疵が発生しやすい。従来の結束装置２では、線状体としてワイヤーが用いられていた。外力により密に集束されると棒鋼３８の表面に締め付ける線状体による疵が発生し易い。特に線状体としてチェーン１８を用いると表面疵が発生しやすい。ここでは、自重による吊り下げのため、無理な外力が加わらない。押圧部２０が前後方向においてチェーン１８の両端の間で押圧するので、棒鋼３８に発生するモーメント力が抑制される。棒鋼３８がチェーン１８により吊り下げられても、棒鋼３８の表面疵の発生は抑制されている。
【００３９】
束ねる本数が比較的に少ない棒鋼３８の束（例えば、８本以下の棒鋼３８の束）では、チェーン１８の吊り下げだけでは整列させるのが難しい。また、直径が比較的に大きい棒鋼３８の束（例えば直径６０ｍｍ以上の棒鋼３８の束）では、チェーン１８の吊り下げだけでは整列させるのが難しい。図３の結束方法では、チェーン１８により巻包まれて吊り下げられた状態の条材の束に、その上方中央を下方に押さえる工程を含んでいる。これにより、本数の少ない棒鋼３８の束及び直径の比較的大きい棒鋼３８の束であっても、その棒鋼３８の束の断面をより円形に近い形状に整列させられる。
【００４０】
ここでは、一台の集束部４及び結束部６について説明がされた。図２に示すようにこの結束装置２では、複数の集束部４と結束部６により棒鋼３８が結束される。棒鋼３８の全長にわたり、複数の集束部４が図示しない制御装置に制御され同時に集束することで、更に密に集束することができる。
【００４１】
図４は、図１の結束装置２により結束された棒鋼３８の束の断面図である。両矢印Ｗは結束された棒鋼３８の束の横幅を示す。両矢印Ｈは結束された棒鋼３８の束の縦の高さを示す。この縦の高さＨに対する横幅Ｗの比（Ｗ／Ｈ）が、縦横比Ｒとされ次の式で表される。
Ｒ＝Ｗ／Ｈ
【００４２】
この棒鋼３８の結束方法では、従来の結束方法による縦横比が小さい。従来の結束方法に比べより１に近い。これにより、搬送によるバンドの弛みの発生が抑制されている。バンドの弛みの発生が抑制されているので、束の断面形状は安定している。複数の棒鋼３８の束の間での断面形状のばらつきも小さい。棒鋼３８の束を積層されても安定している。
【００４３】
この結束装置２では、搬送ローラ２４上で多数の棒鋼３８が固定ガイドローラ２６と可動ガイドローラ２８とにより幅寄せされている。搬送ローラ２４は、多数の棒鋼３８を結束するための台としての機能を備えている。この台は、多数の棒鋼３８を並列におくことができればよく、必ずしも搬送ローラ２４でなくてもよい。この台は、固定ガイドローラ２６と可動ガイドローラ２８とにより幅寄せ方向に平坦であることが好ましく、この幅寄せ方向が水平であることが更に好ましい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４５】
［実施例１］
肌焼合金鋼（ＳＣｒ４２０）からなる丸棒鋼を５５本用意した。この丸棒鋼の直径は３０ｍｍである。この棒鋼が図１の結束装置で棒鋼の束に結束された。図４に示された棒鋼の束の横幅Ｗ及び縦の高さＨが測定された。この横幅Ｗ及び縦の高さＨから縦横比Ｒ（Ｗ／Ｈ）が求められた。
【００４６】
［実施例２及び３］
丸棒鋼の直径及び本数を表１に示されたようにした他は実施例１と同様にして、実施例２及び３の縦横比Ｒ（Ｗ／Ｈ）が求められた。
【００４７】
［比較例１］
実施例１と同様に肌焼合金鋼（ＳＣＲ４２０）からなる丸棒鋼を５５本用意した。この丸棒鋼の直径は３０ｍｍである。この棒鋼が図５の従来の集束方法で結束された。図４に示された棒鋼の束の横幅Ｗ及び縦の高さＨが測定された。この横幅Ｗ及び縦の高さＨから縦横比Ｒ（Ｗ／Ｈ）が求められた。
【００４８】
［比較例２及び３］
丸棒鋼の直径及び本数を表１に示されたようにした他は比較例１と同様にして、比較例２及び３の縦横比Ｒ（Ｗ／Ｈ）が求められた。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
［外観評価］
実施例１から３では、線状体としてチェーンが用いられた。実施例１から３の棒鋼の束の結束が解かれて、丸棒鋼の外観検査を実施した。いずれの丸棒鋼にもチェーンによる疵は確認されなかった。結束による丸棒鋼同士の擦れによる疵も確認されなかった。
【００５１】
表１に示されるように、実施例の結束方法では、比較例の結束方法に比べて縦横比Ｒが小さい。縦横比Ｒが１に近い。この表１及び外観評価の結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、鋼管や鋼材以外の材料からなる棒材や管材などの種々の条材の結束に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る結束装置が示された正面図である。
【図２】図２は、図１の結束装置の平面図である。
【図３】図３（ａ）から（ｅ）は、図１の結束装置による棒鋼の集束方法を示した工程図である。
【図４】図４は、図１の結束装置により結束された棒鋼の束の断面図である。
【図５】図５は、従来の集束方法に使用される集束部が示された概念図である。
【符号の説明】
【００５４】
２・・・結束装置
４・・・集束部
６・・・結束部
８・・・フレーム
１０・・・右アーム
１２・・・右アーム伸縮部
１４・・・左アーム
１６・・・左アーム伸縮部
１８・・・チェーン
２０・・・押圧部
２２・・・押圧伸縮部
２４・・・搬送ローラ
２６・・・固定ガイドローラ
２８・・・可動ガイドローラ
３０・・・ガイドローラ伸縮部
３２・・・バンド供給装置
３４・・・結束ヘッド
３６・・・突起
３８・・・棒鋼
１０２・・・集束部
１０４・・・搬送ローラ
１０６・・・固定ガイドローラ
１０８・・・可動ガイドローラ
１１０・・・棒鋼
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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