(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レバーの旋回動作によって棒状の搬送材の移載を行うレバー旋回式移載装置において、
レバーに旋回動作をさせるために設置されている複数の油圧シリンダーが、常時駆動させる搬送材の移載用の常時駆動油圧シリンダーと、移載する搬送材の負荷に応じて駆動と非駆動を選択可能になっている搬送材の移載用の選択駆動油圧シリンダーに分かれていて、前記選択駆動油圧シリンダーが両ロッドシリンダーであるともに、前記選択駆動油圧シリンダーに対して油を供給・排出する油圧回路には、一方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、他方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、前記の二つの配管を結ぶバイパス配管と、該バイパス配管に設けられたバイパス弁とが備わっていることを特徴とするレバー旋回式移載装置。
【請求項２】
レバーの旋回動作によって棒状の搬送材の移載を行うレバー旋回式移載装置において、
レバーに旋回動作をさせるために設置されている複数の油圧シリンダーが、常時駆動させる常時駆動油圧シリンダーと、移載する搬送材の負荷に応じて駆動と非駆動を選択可能になっている選択駆動油圧シリンダーに分かれていて、前記選択駆動油圧シリンダーが片ロッドシリンダーであるともに、前記選択駆動油圧シリンダーに対して油を供給・排出する油圧回路には、一方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、他方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、前記の二つの配管を結ぶバイパス配管と、該バイパス配管に設けられたバイパス弁と、前記バイパス配管から分岐した分岐配管と、該分岐配管に接続された調整タンクと、前記分岐配管に設けられたタンクバイパス弁とが備わっていることを特徴とするレバー旋回式移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状の搬送材（例えば、鋼管や丸棒）の搬送ラインにおいて、搬送装置間で搬送材の受け渡しを行うために用いられるレバー旋回式移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼管や丸棒の搬送ラインにおいては、搬送装置間で搬送材の受け渡し（載せ移し）をする際に用いられる移載装置として、建設コストの安さからレバー旋回式移載装置（例えば、特許文献１参照）が多く用いられている。
【０００３】
レバー旋回式移載装置は、レバーの旋回動作によって棒状の搬送材（例えば、鋼管や丸棒）の受け渡しを行う移載装置であり、その一例を図１、図２に示す。なお、図１は立面図、図２は平面図である。
【０００４】
図１、図２に示すように、このレバー旋回式移載装置１０は、搬送材（鋼管）３０を横方向搬送装置（例えば、スキッドレール、チェーンコンベヤ）３１から縦方向搬送装置（例えば、ローラコンベヤ）３２に移載するために設置されている。
【０００５】
そして、その主な構成は、スキッドレール３１からローラコンベヤ３２に搬送材（鋼管）３０を受け渡す複数の従動レバー１１と、従動レバー１１を同調動作させるための連動軸１２と、従動レバー１１に旋回動作をさせるための油圧シリンダー１３と、油圧シリンダー１３の直線動作を軸回転運動に変換する駆動レバー１４とからなっている。
【０００６】
これによって、レバー旋回式移載装置１０は、図１（ａ）に示すように、スキッドレール３１からの鋼管３０を従動レバー１１で受け取った後、図１（ｂ）に示すように、油圧シリンダー１３を駆動して、駆動レバー１４を介して連動軸１２を回転し、従動レバー１１を下方に旋回させることで、鋼管３０をローラコンベヤ３２に渡すようになっている。なお、鋼管３０をローラコンベヤ３２に渡し終わったら、油圧シリンダー１３を逆方向に駆動して、従動レバー１１を上方に旋回させ、次の鋼管３０を受け取るようにする。
【０００７】
このようなレバー旋回式移載装置１０では、鋼管３０の長さの範囲により、従動レバー１１および油圧シリンダー１３の設置数量が異なる。
【０００８】
例えば、鋼管３０の長さ範囲が５〜６ｍの場合は、従動レバー１１は２個所の設置でバランス良く受け渡すことが可能である。また、連動軸１２の長さも短いため、１本の油圧シリンダー１３で十分である。
【０００９】
一方、例えば、鋼管３０の長さ範囲が５〜１８ｍの場合は、この範囲全ての長さの鋼管３０をバランス良く受け渡すためには、従動レバー１１の設置数量は５個所以上必要となる。また、連動軸１２の長さも長くなるため、２本以上の油圧シリンダー１３で負荷を分散して駆動する必要がある。ちなみに、図２では、２本の油圧シリンダー１３（１３ａ、１３ｂ）が設置されている。
【００１０】
例えば、大径電縫鋼管製造ラインでは、一般に外径比３倍程度の製品を同一設備で搬送している。大径電縫鋼管製造ラインで搬送する鋼管の寸法範囲の一例を下記に示す。
【００１１】
（ａ）管外径：φ１９０．７ｍｍ〜φ６０９．６ｍｍ
（ｂ）管肉厚：４．５ｍｍ〜１９ｍｍ
（ｃ）管長さ：５ｍ〜１８．３ｍ
（ｄ）管重量：１０３ｋｇ〜５０６４ｋｇ
【００１２】
このように、搬送する鋼管３０の長さ範囲が５〜１８．３ｍと広く、しかも鋼管３０の重量も約５０倍の範囲を持つことから、前述したように、レバー旋回式移載装置１０は、複数の油圧シリンダー１３を備えている必要がある。
【００１３】
このような複数の油圧シリンダー１３を備えたレバー旋回式移載装置１０を作動させるために従来設けられている油圧回路を図５に示す。なお、ここでは、２本の油圧シリンダー１３（第１油圧シリンダー１３ａ、第２油圧シリンダー１３ｂ）を備えている場合である。
【００１４】
図５に示すように、方向制御弁２１により第１油圧シリンダー１３ａと第２油圧シリンダー１３ｂのそれぞれのロッド側とヘッド側のいずれか一方に油圧を供給して、油圧シリンダー１３ａ、１３ｂの動作方向すなわち従動レバー１１の旋回方向を制御している。なお、第１油圧シリンダー１３ａと第２油圧シリンダー１３ｂは連動軸１２にて同期して動作するが、その同期が滑らかになるように、一方向絞り弁２２がロッド側とヘッド側のそれぞれに設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】実開昭５３−１１６９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図５に示したような油圧回路によって作動するレバー旋回式移載装置１０においては、移載する鋼管３０の長さや重量の違い（負荷の違い）に関係なく、２本の油圧シリンダー１３ａ、１３ｂを駆動するための油量が必要となる。
【００１７】
したがって、１本の油圧シリンダー１３で移載可能な鋼管３０であっても、油圧シリンダー２本分の油量が必要となる。すなわち、低負荷の鋼管３０に対しては、本来不要な油量が必要となり、油圧シリンダー１３に作動油を供給する油圧ポンプの電力が無駄に消費されていた。
【００１８】
また、鋼管３０の搬送ラインの途上において、ＵＳＴ検査や管端部面取りといった処理を行うが、一般に径の小さい鋼管や長さの短い鋼管の方が１本当りの処理時間が短い。レバー旋回式移載装置３０用の油圧ユニットの建設に当り、短い処理時間を満足できるように能力設計を行う必要がある。つまり、レバー旋回式移載装置３０の負荷としては１本の油圧シリンダー１３で十分であるが、装置の構造上、２本の油圧シリンダー１３ａ、１３ｂを高サイクルで駆動可能な能力の油圧ユニットを設置せざるを得ない。そのため、レバー旋回式移載装置３０用の油圧ユニットの建設コストが高くなっていた。
【００１９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鋼管や丸棒の搬送ラインにおいて用いられる移載装置として、効率的に鋼管や丸棒の移載を行うことができるレバー旋回式移載装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００２１】
［１］  レバーの旋回動作によって棒状の搬送材の移載を行うレバー旋回式移載装置において、レバーに旋回動作をさせるために設置されている複数の油圧シリンダーが、常時駆動させる搬送材の移載用の常時駆動油圧シリンダーと、移載する搬送材の負荷に応じて駆動と非駆動を選択可能になっている搬送材の移載用の選択駆動油圧シリンダーに分かれていて、前記選択駆動油圧シリンダーが両ロッドシリンダーであるともに、前記選択駆動油圧シリンダーに対して油を供給・排出する油圧回路には、一方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、他方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、前記の二つの配管を結ぶバイパス配管と、該バイパス配管に設けられたバイパス弁とが備わっていることを特徴とするレバー旋回式移載装置。
【００２２】
［２］レバーの旋回動作によって棒状の搬送材の移載を行うレバー旋回式移載装置において、レバーに旋回動作をさせるために設置されている複数の油圧シリンダーが、常時駆動させる常時駆動油圧シリンダーと、移載する搬送材の負荷に応じて駆動と非駆動を選択可能になっている選択駆動油圧シリンダーに分かれていて、前記選択駆動油圧シリンダーが片ロッドシリンダーであるともに、前記選択駆動油圧シリンダーに対して油を供給・排出する油圧回路には、一方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、他方のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管に設けられたシャットオフ弁と、前記の二つの配管を結ぶバイパス配管と、該バイパス配管に設けられたバイパス弁と、前記イパス配管から分岐した分岐配管と、該分岐配管に接続された調整タンクと、前記分岐配管に設けられたタンクバイパス弁とが備わっていることを特徴とするレバー旋回式移載装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明においては、移載する棒状の搬送材（例えば、鋼管や丸棒）の負荷（寸法、重量）に基づいて、駆動させる油圧シリンダーの数を調整できるので、作動油を無駄に流すことが防止されて、下記のように効率的に鋼管や丸棒の移載を行うことができる。
【００２４】
（１）油圧シリンダーに作動油を供給する油圧ポンプの電力消費量を大幅に削減することが可能となる。
【００２５】
（２）油圧シリンダー用の作動油の消耗の度合いが抑えられ、油原単価の削減になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】レバー旋回式移載装置の立面図である。
【図２】レバー旋回式移載装置の平面図である。
【図３】本発明の実施形態１における油圧回路である。
【図４】本発明の実施形態２における油圧回路である。
【図５】従来技術における油圧回路である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明では、レバーの旋回動作によって棒状の搬送材（例えば、鋼管や丸棒）の移載を行うレバー旋回式移載装置において、レバーに旋回動作をさせるために設置されている複数の油圧シリンダーが、常時駆動させる常時駆動油圧シリンダーと、移載する棒状の搬送材（例えば、鋼管や丸棒）の負荷に応じて駆動と非駆動を選択可能になっている選択駆動油圧シリンダーに分かれている。
【００２８】
そして、以下に述べる本発明の実施形態１は、選択駆動油圧シリンダーに両ロッドシリンダーを用いた場合であり、本発明の実施形態２は、選択駆動油圧シリンダーに片ロッドシリンダーを用いた場合である。なお、常時駆動油圧シリンダーは片ロッドシリンダーまたは両ロッドシリンダーのいずれでもよいが、安価である片ロッドシリンダーを用いることにする。
【００２９】
以下に、本発明の実施形態１、２を図面に基づいて説明する。
【００３０】
なお、本発明の実施形態１、２においては、図１、図２に示したようなレバー旋回式移載装置１０を対象としている。すなわち、レバー旋回式移載装置１０は、搬送材（鋼管）３０をスキッドレール３１からローラコンベヤ３２に移載するために設置されている。そして、その主な構成は、スキッドレール３１からローラコンベヤ３２に搬送材（鋼管）３０を受け渡す複数の従動レバー１１と、従動レバー１１を同調動作させるための連動軸１２と、従動レバー１１に旋回動作をさせるための２本の油圧シリンダー１３（第１油圧シリンダー１３ａ、第２油圧シリンダー１３ｂ）と、油圧シリンダー１３の直線動作を軸回転運動に変換する駆動レバー１４とからなっている。
【００３１】
そして、第１油圧シリンダー１３ａが常時駆動油圧シリンダーであり、第２油圧シリンダー１３ｂが選択駆動油圧シリンダーである。
【００３２】
［実施形態１］
本発明の実施形態１において、第１油圧シリンダー１３ａと第２油圧シリンダー１３ｂを駆動するために、図３に示すような油圧回路を備えている。
【００３３】
すなわち、図３に示すように、この油圧回路は、方向制御弁２１により第１油圧シリンダー１３ａのロッド側とヘッド側のいずれか一方と、第２油圧シリンダー１３ｂの一方のロッド側と他方のロッド側のいずれか一方に油圧を供給して、油圧シリンダー１３ａ、１３ｂの動作方向すなわち従動レバー１１の旋回方向を制御している。
【００３４】
なお、上述したように、第１油圧シリンダー１３ａは片ロッドシリンダーであり、第２油圧シリンダー１３ｂは両ロッドシリンダーである。
【００３５】
その上で、この実施形態１では、方向制御弁２１から第２油圧シリンダー１３ｂの間でかつ第１油圧シリンダー１３ａ分岐以降のＡ系統配管（図３中の第２油圧シリンダー１３ｂの上部のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管）とＢ系統配管（図３中の第２油圧シリンダー１３ｂの下部のシリンダー室に対して油を供給・排出する配管）のそれぞれにシャットオフ弁２３が組込まれており、これによって、移載する鋼管３０の負荷（寸法、重量）に応じて、駆動させる油圧シリンダー１３の数を変更できるようになっている。
【００３６】
すなわち、第１油圧シリンダー１３ａのみで充分な場合は、シャットオフ弁２３に閉じることで、第２油圧シリンダー１３ｂへの油圧供給を停止させて、第２油圧シリンダー１３ｂを非駆動にすることが可能になる。これによって、油圧ポンプから供給する作動油の油量を半分に節約することが可能となる。
【００３７】
なお、第１油圧シリンダー１３ａと第２油圧シリンダー１３ｂとは連結軸２で連結されており、第１油圧シリンダー１３ａの動きに合せて第２油圧シリンダー１３ｂも従動的に動く必要があるが、このままでは第２油圧シリンダー１３ｂ内の作動油が密閉された状態となり動くことができない。
【００３８】
そこで、Ａ系統配管とＢ系統配管を結ぶバイパス配管２４とＡＢ間バイパス弁２５を設け、ＡＢ間バイパス弁２５を開くことにより油圧シリンダー１３ｂは自由に従動可能となる。
【００３９】
このようにして、この実施形態１においては、移載する鋼管３０の負荷に応じて、以下のように動作する。
【００４０】
（１．１）高負荷時
シャットオフ弁２３を開き、かつ、ＡＢバイパス弁２５を閉じる（図３に示す通りの弁状態）ことにより、従来と同じように、第１油圧シリンダー１３ａと第２油圧シリンダー１３ｂの両方が駆動する。
【００４１】
（１．２）低負荷時
シャットオフ弁２３を閉じ、かつ、ＡＢバイパス弁２５を開けることにより、第１油圧シリンダー１３ａのみが駆動し、連動軸１２により第２油圧シリンダー１３ｂが従動的に動く。この時、第２油圧シリンダー１３ｂ内の作動油は、バイパス配管２４とＡＢ間バイパス弁２５を通って、第２油圧シリンダー１３ｂの一方のロッド側と他方のロッド側を行き来する。
【００４２】
［実施形態２］
本発明の実施形態２は、上記の実施形態１において、設置スペース等の問題により第２油圧シリンダー１３ｂを片ロッドシリンダーにせざるを得ない場合である。この場合には、第２油圧シリンダー１３ｂが従動しようとする際に、ロッド側とヘッド側のストロークあたりの油量が異なるため、第２油圧シリンダー１３ｂは動くことができない。
【００４３】
そこで、この実施形態２においては、図４に示すような油圧回路を用いる。
【００４４】
すなわち、図４に示すように、バイパス配管２４の途上から分岐配管２６を設け調整タンク２７を設置することにより、第２油圧シリンダー１３ｂにおけるロッド側とヘッド側の油量の違いを吸収することが可能となり、第２油圧シリンダー１３ｂが従動可能となる。
【００４５】
なお、この調整タンク２７の最高液面は、第２油圧シリンダー１３ｂより高い位置にある必要がある。
【００４６】
この時、第１油圧シリンダー１３ａと第２油圧シリンダー１３ｂの両方を駆動させる際に調整タンク２７に油圧が行かないように、調整タンク２７の手前にタンクバイパス弁２８を設ける必要がある。
【００４７】
また、タンクバイパス弁２８のリークを考慮し、調整タンク２７にはオーバーフロー管を設け、Ｔ配管に接続することが望ましく、Ｔ配管から調整タンク２８への逆流防止のため逆止弁２９を配管に組込む必要がある。
【００４８】
なお、調整タンク１３の替わりにアキュムレータを設置する方法もあるが、第２油圧シリンダー１３ｂの動作時にアキュムレータへ蓄圧された油圧がピストンに同圧でかかり、ロッド側とヘッド側のピストン面積差からロッド側に押す力を発生させるため、あまり望ましい方法ではない。
【００４９】
このようにして、この実施形態２においては、移載する鋼管３０の負荷に応じて、以下のように動作する。
【００５０】
（２．１）高負荷時
シャットオフ弁２３を開き、ＡＢバイパス弁２５およびタンクバイパス弁２８を閉じる（図４に示す通りの弁状態）ことにより、従来と同じように、第１油圧シリンダー１３ａと第２油圧シリンダー１３ｂの両方が駆動する。
【００５１】
なお、その際に、タンクバイパス弁２８のリークにより、調整タンク２７の液面が上昇した場合は、オーバーフロー管を通りＴ配管へ戻される。
【００５２】
（２．２）低負荷時
シャットオフ弁２３を閉じ、ＡＢバイパス弁２５およびタンクバイパス弁２８を開けることにより、第１油圧シリンダー１３ａのみ駆動し、連動軸１２により第２油圧シリンダー１３ｂが従動的に動く。この時、第２油圧シリンダー１３ｂ内の作動油は、バイパス配管２４とＡＢ間バイパス弁２５を通って、第２油圧シリンダー１３ｂのロッド側とヘッド側を行き来する。そして、第２油圧シリンダー１３ｂのロッド側とヘッド側の油量の違いは、調整タンク２７内で油圧配管にエアが混入することなく調整される。
【００５３】
なお、上記の実施形態１、２では、油圧シリンダー１３が２本設置されている場合について述べたが、油圧シリンダー１３が３本以上設置されている場合でも同様に実施することができる。その際、常時駆動油圧シリンダーと選択駆動油圧シリンダーのそれぞれの本数は適宜定めればよい。
【００５４】
このようにして、本発明の実施形態においては、移載する鋼管３０の負荷に基づいて、駆動させる油圧シリンダーの数を調整できるので、作動油を無駄に流すことが防止されて、下記のように効率的に鋼管３０の移載を行うことができる。
【００５５】
（１）油圧シリンダー１３に作動油を供給する油圧ポンプの電力消費量を大幅に削減することが可能となる。
【００５６】
（２）油圧シリンダー１３用の作動油の消耗の度合いが抑えられ、油原単価の削減になる。
【００５７】
（３）前述したように、鋼管３０の搬送ラインの途上においては、ＵＳＴ検査や管端部面取りといった処理を行うが、一般に、重負荷材（径の大きい鋼管や長さの長い鋼管）の方が１本当りの処理時間が長く、軽負荷材（径の小さい鋼管や長さの短い鋼管）の方が１本当りの処理時間が短い。したがって、重負荷材では移載装置１０の動作間隔が長く、時間当たりの使用油量が少なくて済み、軽負荷材では移載装置１０の動作間隔が短く、時間当たりの使用油量が多くなる。しかし、本発明の実施形態では、軽負荷材の場合には、駆動させる油圧シリンダーの数を減少させるので、移載装置１０全体でみると使用油量はそれほど多くならない。その結果、新規に移載装置を建設の際に、油圧ユニットの能力を低く設計することが可能となり、建設コストを削減できる。
【００５８】
（４）設備改造による油圧駆動機器の増設やサイクルタイムアップ等による必要油量の増加の際に、本発明の実施形態を適用すれば、上記（３）で述べたように、移載装置１０全体での使用油量の増加はそれほど多くならない。その結果、既存の油圧ユニットの余力の範囲内で必要油量の増加を賄うことが可能になり、油圧ユニットの増設を行わなくとも済む場合がある。油圧ユニットの新設スペースが無い場合や供給電力に余裕が無い場合に特に有効である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  レバー旋回式移載装置
１１  従動レバー
１２  連動軸
１３  油圧シリンダー
１３ａ  第１油圧シリンダー
１３ｂ  第２油圧シリンダー
１４  駆動レバー
２１  方向制御弁
２２  一方向絞り弁
２３  シャットオフ弁
２４  バイパス配管
２５  ＡＢ間バイパス弁
２６  分岐配管
２７  調整タンク
２８  タンクバイパス弁
２９  オーバーフロー管逆止弁
３０  鋼管
３１  スキッドレール（横方向搬送装置）
３２  ローラコンベヤ（縦方向搬送装置）
【図１】
0005617251.tif 000002
【図２】
0005617251.tif 000003
【図３】
0005617251.tif 000004
【図４】
0005617251.tif 000005
【図５】
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