(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弯曲線材を１本づつ整列した状態で搬送し、当該線材を１本づつ切断手段に移載して弯曲状態のままで切断採取し、採取したサンプルを区分け回収することを特徴とする線材サンプリング法。
【請求項２】
弯曲線材を１本づつ整列した状態で搬送するとき、当該線材の両端を上向にした縦向姿勢に保持して搬送することを特徴とする請求項１記載の線材サンプリング法。
【請求項３】
弯曲線材を切断採取する部位の長さを調整してから当該線材を固定保持して切断することを特徴とする請求項１記載の線材サンプリング法。
【請求項４】
サンプルを切断採取した残りの弯曲線材を下方に落下させて回収することを特徴とする請求項１又は３記載の線材サンプリング法。
【請求項５】
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、を備えていることを特徴とする線材サンプリング装置。
【請求項６】
整列搬送手段は循環回走するエンドレスコンベアであり、弯曲線材を１本づつ整列して支持する凹みをコンベア長手方向の間隔をもって配列した支持具をコンベア幅方向に列設しており、該支持具は弯曲線材の両端を上向にした縦向姿勢で凹み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ことを特徴とする請求項５記載の線材サンプリング装置。
【請求項７】
切断手段は、弯曲線材の両端を上向にした縦向姿勢で保持する有底保持具と、該有底保持具上の弯曲線材の一端を押付ける押し具と、該押し具で押付けられた線材の他端を受け止める位置調整自在なストッパと、該ストッパで受け止めた弯曲線材を固定解放自在とするバイスと、該バイスで固定保持した弯曲線材を切断る切断具とを備えていることを特徴とする請求項５記載の線材サンプリング装置。
【請求項８】
有底保持具の底が解放自在として備えられ、該保持具の下方に残材回収具が配置されており、ストッパが残材を押戻して残材回収具に残材を投下する補助具とされていることを特徴とする請求項７記載の線材サンプリング装置。
【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）のサンプリング法と装置に関する。
【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▲１▼〜▲３▼を数回、繰り返す。
【０００３】
▲１▼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。
▲２▼切断機を駆動させ切断する。
▲３▼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法及び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法及び装置を提供することが目的である。
更に、本発明は、サンプル寸法は多種多様であっても自動化に適し、省力化ができる線材サンプリング法及び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法及び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】
本発明方法は、弯曲線材を１本づつ整列した状態で搬送し、該線材を１本づつ切断手段に移載して弯曲状態のままで切断採取し、採取したサンプルを区分け回収することを特徴とするものであり、このような構成を採用することによって、真の品質情報を提供できるのである。
【０００９】
本発明方法は、弯曲線材を１本づつ整列した状態で搬送するとき、当該線材を横倒し状態で搬送することもできるが、当該線材の両端を上向にした縦向姿勢に保持して搬送することにより、建屋の有効スペースを確保できるのである。
また、本発明方法は、弯曲線材を切断採取する部位の長さを調整してから当該線材を固定保持して切断することにより、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。
【００１０】
更に、本発明方法は、サンプルを切断採取した残りの弯曲線材を下方に落下させて回収することにより、試験に適正なサンプルを得ることができながら、残材はこれを回収して資源の無駄をなくすことができるのである。
また、本発明装置は、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、本発明方法を実施するのに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のである。
【００１１】
更に、本発明装置は、前記整列搬送手段は循環回走するエンドレスコンベアであり、弯曲線材を１本づつ整列して支持する凹みをコンベア長手方向の間隔をもって配列した支持具をコンベア幅方向に列設しており、該支持具は弯曲線材の両端を上向にした縦向姿勢で凹み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ことにより、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。
【００１２】
また、本発明装置は、前記切断手段は、弯曲線材の両端を上向にした縦向姿勢で保持する有底保持具と、該有底保持具上の弯曲線材の一端を押付ける押し具と、該押し具で押付けられた線材の他端を受け止める位置調整自在なストッパと、該ストッパで受け止めた弯曲線材を固定解放自在とするバイスと、該バイスで固定保持した弯曲線材を切断する切断具とを備えていることにより、５〜５０ｍｍのサンプルでも確実に平行に切断採取できるのである。
【００１３】
更に、本発明装置は、前記有底保持具の底が解放自在として備えられ、該保持具の下方に残材回収具が配置されており、ストッパが残材を押戻して残材回収具に残材を投下する補助具とされていることにより、多種多様のサンプルをロット単位で回収できながら、残材の無駄をなくして資源の有効利用ができるのである。
【００１４】
【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３００〜６００ｍｍ、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。
【００１５】
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３６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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
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１２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。
【００１８】
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。
【００１９】
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１４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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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２７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。
【００２３】
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。
【００２４】
チャック取付板３２にはチャック駆動体３６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。
【００２５】
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１４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。
【００２６】
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３８Ａ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３８Ｂ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。
【００２７】
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。
【００２８】
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４０Ａ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。
【００２９】
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。
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）５０を示しており、バイス４１の出側に備えられている。
【００３０】
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。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。
【００３１】
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５３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。
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。
【００３２】
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。
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５４Ｂを介して下方に待期しているトレイＴの升目Ｔ１に回収するようになっている。
【００３３】
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６１Ａ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５４Ｂ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
【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
【図１】
0003623867.tif 000002
【図２】
0003623867.tif 000003
【図３】
0003623867.tif 000004
【図４】
0003623867.tif 000005
【図５】
0003623867.tif 000006
【図６】
0003623867.tif 000007
【図７】
0003623867.tif 000008
【図８】
0003623867.tif 000009
【図９】
0003623867.tif 000010
【図１０】
0003623867.tif 000011
【図１１】
0003623867.tif 000012