(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の主板（11）の略中心点に対して放射状略等間隔に、半径方向移動自在に取り付けた、内径リングを係止するクランプ手段を有する４基のスライドブロック（24）と、このスライドブロック（24）を半径方向に移動させるシリンダ機構と、４基のスライドブロック（24）をリンクプレートを介して連結したイコライザアーム（22）とからなるリングクランプ部（２）と、
前記主板（11）の略中心点に対して対称位置に板面から出入自在に前記主板（11）に取り付けた２基の吸着パッド（31）となでつけローラ（33）とからなるテープ貼り付け部（３）と、
前記主板（11）の略中心点に対して対称な前記テープ貼り付け部（３）の中間位置に、板面から出入自在に前記主板（11）に取り付けたリング押さえ部（４）と、
から構成される金属帯コイル梱包における内径リング装着装置。
【請求項２】
コイル端面の位置を検出するコイル端センサ（43）と、コイル内径部の位置を検出する内径センサ（51）を備えた請求項１に記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置。
【請求項３】
各スライドブロック（24）に内径リングを係止するクランプ手段（27、28）が２種類ずつ設けられている請求項１または２に記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置。
【請求項４】
シリンダ機構が、ストロークの異なる２種類のクランプシリンダ（25a 、25b ）からなる請求項１ないし３のいずれかに記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置。
【請求項５】
シリンダ機構に接続されるエアの圧力が２種類に切り換え可能となっている請求項１ないし４のいずれかに記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鋼帯等の金属帯コイルを梱包する際に、内径部分を保護するために使用する内径リングの装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼帯等の金属帯（以下、鋼帯の例で説明する）コイルの梱包作業は、その外周、側面および内周の各面を隙間なく、かつ体裁よく覆うことが要求される。
たとえば図13の外観斜視図、図14の断面図に示すように、コイルＣの内周は内周紙92、側面および外周面は外周紙94で覆い、さらに外周コーナ上面部分には、他のコイルや吊具、壁等の接触による損傷を防止するためのコーナプロテクタ93を、また内径孔のコーナ部分にはクレーンやフォークリフトで吊り上げる際の損傷を防止するための内径リング95を装着した後、鋼板製のバンド96により全体を締めつけて完了する。
【０００３】
内径リングにはたとえば図15に示すような２種がある。（ａ）は薄鋼板をＬ字断面とし、これをリング状に曲げ加工した鋼板製リング95a で、図のようにラップ部を有し、バンド掛けの際はこのラップ部をバンド96で抑えるようにするから、内径リング装着のときにラップ部の位置が一定になるようにするのが普通である。（ｂ）は樹脂を成形加工した樹脂製リング95b である。樹脂製リング95b は、つばの部分を厚くすることでコイルと吊具や他のコイル等との衝突防止機能を有する。
【０００４】
鋼帯の場合、コイルの内径には 508mm、 610mmの２種類ある。したがって内径リングも、それぞれの材質について寸法も２種類あるから、客先によって４種類の中から適正なものを選定しなければならず、また鋼板製リングの場合はその装着角度も規制されているなど、作業が複雑で、かつ寸法的に狭い内周部分での作業であるから自動化が困難であり、もっぱら人手によって行われているのが実情であった。
【０００５】
特公昭55-16889号公報には、内径リングの装着装置が提案されている。図16、17によりこれを簡単に説明する。図16はこの内径リングの装着装置の正面図、図17は側面図で、81〜83は内径リングストッカ、84〜86は各内径リングストッカに附属する取り出し装置、87はコイル内周部へのリング装着装置、88はリング装着装置先端のリングホルダである。
【０００６】
内径リングストッカ81〜83にはそれぞれ径の異なる内径リングが貯蔵されており、コイルＣに合わせ、取り出し装置84〜86のいずれかにより内径リング95を選定して取り出し、リング装着装置87先端のリングホルダ88に保持させ、コイルＣをリング装着装置87の中心高さに上昇させ、リングホルダ88をコイルＣに向けて前進させ、内径部に内径リング95を装着するのである。
【０００７】
この内径リングの装着装置は、寸法が異なっていても同一材質の内径リングであれば対応できるが、鋼板と樹脂のように材質が異なると、保持部の寸法や保持力が違うため対応できないので、材質毎に別個の内径リングの装着装置が必要であり、その分の設備およびスペースを必要とし、設備コストの上昇を招くという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、鋼板製、樹脂製のいずれの材質のものも、かつそれぞれの寸法の異なる内径リングにも対応でき、ロボットハンドに装着できる程度に軽量、小寸法の内径リング装着装置を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、平板状の主板の略中心点に対して放射状略等間隔に、半径方向移動自在に取り付けた、内径リングを係止するクランプ手段を有する４基のスライドブロックと、このスライドブロックを半径方向に移動させるシリンダ機構と、４基のスライドブロックをリンクプレートを介して連結したイコライザアームとからなるリングクランプ部と、前記主板の略中心点に対して対称位置に板面から出入自在に前記主板に取り付けた２基の吸着パッドとなでつけローラとからなるテープ貼り付け部と、前記主板の略中心点に対して対称な前記テープ貼り付け部の中間位置に、板面から出入自在に前記主板に取り付けたリング押さえ部と、から構成される金属帯コイル梱包における内径リング装着装置である。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、コイル端面の位置を検出するコイル端センサと、コイル内径部の位置を検出する内径センサを備えた請求項１に記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置である。
請求項３に記載の本発明は、各スライドブロックに内径リングを係止するクランプ手段が２種類ずつ設けられている請求項１または２に記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置である。
【００１１】
また、請求項４に記載の本発明は、シリンダ機構が、ストロークの異なる２種類のクランプシリンダからなる請求項１ないし３のいずれかに記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置である。
さらに、請求項５に記載の本発明は、シリンダ機構に接続されるエアの圧力が２種類に切り換え可能となっている請求項１ないし４のいずれかに記載の金属帯コイル梱包における内径リング装着装置である。
【００１２】
【作  用】
本発明の内径リング装着装置は、スライドブロックに、形状の異なる２種類の内径リングそれぞれに対応するクランプ手段を備え、クランプ用のエアシリンダの圧力を２段に切り換えることにより形状、材質の異なる２種類の内径リングを取り扱うことができるとともに、保持した内径リングを縮径するエアシリンダもストロークの異なる２種類を備えることによって内径寸法の異なる２種類のコイル寸法に対応できる。
【００１３】
本発明の内径リング装着装置を関節型ロボットのハンドに取り付けることにより、寸法、形状および材質の異なる内径リングのうちから１種類のものを選定して受け取り、コイル内径部分に装着する作業を、すべて自動で行うことができるので、梱包作業の自動化が推進される。
【００１４】
【実施例】
本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。
図10は内径リング装着装置周囲の梱包設備を示す平面図、図11はそのＡＡ矢視による側面図で、１は内径リング装着装置、61は鋼板製リングストッカ、62は受け取り台車、63は樹脂製リングストッカ、64はテープ供給機、65はロボット、Ｃはコイルである。
【００１５】
図10において、矢印方向から到着した紙梱包済みのコイルＣには、コイル両側面に配置されたロボット65、65により内径リング95が装着される。
鋼板製リング95a は、斜路を有する鋼板製リングストッカ61に貯蔵され、ストッパ操作により１個ずつ自重落下し、受け取り台車62に受け取られ、ラップ部が適正な位置となるよう回転させ、ロボット65のハンドに取り付けられている内径リング装着装置１に受渡した後、コイルＣの内径部に装着される。
【００１６】
一方、樹脂製リング95b は、樹脂製リングストッカ63に積み重ねて置かれており、これを直接ロボット65のハンドに取り付けられている内径リング装着装置１で取り上げ、コイルＣの内径部に装着する。
装着した内径リング95は、次工程でバンド掛けするまでに外れないよう、粘着テープ97で外周紙94に対し仮止めする。仮止めした状態のコイルＣを図12に示す。粘着テープ97は、テープ供給機64により所定長さに切断して内径リング装着装置１に供給される。
【００１７】
図１は内径リング装着装置１の正面図、図２はその一部を示す部分正面図、図３は内径リング装着装置１の平面図、図４はその一部を示す部分平面図で、11は平板状の主板、12はブラケット、２はリングクランプ部、３はテープ貼り付け部、４はリング押さえ部である。
この内径リング装着装置１は、ロボット65のハンドにブラケット12を介して取り付けられた主板11に、リングクランプ部２、テープ貼り付け部３、リング押さえ部４を取り付けて構成される。
【００１８】
リングクランプ部２は、主板11の中心に設けられた主軸21と、これに対して放射状等間隔に、半径方向に移動自在に取り付けられた４基のスライドブロック24と、イコライザ機構として、主軸21に回転自在に取り付けられた十字型のイコライザアーム22と、このイコライザアーム22と各スライドブロック24とを連結するリンクプレート23と、スライド機構として、スライドブロック24を半径方向に移動させる４基のクランプシリンダ25から構成される。
【００１９】
図２の部分正面図は、４基のリングクランプ部２の１基のみを取り出して示してある。スライドブロック24は、主板11に取り付けられたスライドガイド26に沿って半径方向に移動可能である。
各スライドブロック24には、内径リングを係止するクランプ手段として、鋼板製リング95a を係止するクランプローラ27と、樹脂製リング95b を係止するクランプ用爪28の２種類が設けられており、スライドブロック24を内側に引き寄せると内径リングをクランプし、外側に開くと開放する。図５（ａ）はクランプローラ27に鋼板製リング95a を係止した状態、（ｂ）はクランプ用爪28に樹脂製リング95b を係止した状態を示す。
【００２０】
鋼板製リング95a 用のクランプローラ27は、クランプのため径を縮小する際フランジがねじれないように、２枚のディスクを重ね、その間にリングのフランジをはさむように構成した。２枚のディスクはそれぞれにベアリングを介して軸に取り付けられて独立に回転可能であり、ラップ部の縮径の際、重なった２枚のフランジの動きにずれがあっても対応できる。また、クランプローラ27の接触により包装に疵をつけることのないよう、クランプローラ27の外側にはゴムを貼り付けてある。
【００２１】
クランプローラ27は、位置により適宜大きさを変えてある。とくに鋼板製リング95a のラップ部に配置されるクランプローラは径を大きくしてある。
樹脂製リング用のクランプ用爪28は、樹脂製リング95b のフランジ部に合わせた形状の固定爪である。
各スライドブロック24にはそれぞれクランプシリンダ25が配置されているが、図１において左右方向にあるクランプシリンダ25a と、上下にあるクランプシリンダ25b とではストロークが異なり、前者の方がストロークが短い。これらはいずれもエアシリンダであり、ストロークエンドまで作動させるので、前者はコイル内径が 610mmの内径リングの場合に使用し、後者は 508mmの場合に使用する。前記のイコライザアーム22によって、使用しないシリンダに連結しているスライドブロック24も同じ距離だけ移動する。
【００２２】
なお、各スライドブロックはイコライザ機構により連結されているから、クランプシリンダ25a 、25b は各１基でも一応作動する。
鋼板製リング95a は、ラップ部を有するため、これを利用して一旦コイル内径以下に縮径して装着するため、大きいクランプ力を必要とするが、樹脂製リング95b はテーパ状であり、かつ切り込みも設けてあるから、単に押しつけるだけで装着できる。むしろ大きいクランプ力をかけるとリングを破損するおそれもあるので、各クランプシリンダに接続されるエアの圧力は、リングの種類によって切り換えるようになっている。切り換え機構は図示しないが、例えば異なった設定圧力の減圧弁を並列に設けた回路を切り換え弁に接続すればよい。
【００２３】
図６はテープ貼り付け部３を示す正面図、図７は平面図で、31は吸着パッド、32は吸着パッド用シリンダ、33はなでつけローラ、34はなでつけローラ用シリンダ、35はなでつけローラ横移動用シリンダ、36は貼り付け位置切り換え用シリンダである。図10において説明したように、テープ供給機64から供給される所定長さの粘着テープを吸着パッド31で吸着して保持し、内径リング装着後、吸着パッド用シリンダ32により内径リングおよびコイル側面に押しつけ、つづいてなでつけローラ33を伸ばしてテープ裏面をなでつけ、確実に接着させる。なでつけローラ33はゴム製である。樹脂製リング95b はフランジ厚が大きく、コイル側面とはかなりの段差となるので、吸着パッド31は２分割として段差のそれぞれに当たるようにしてある。なでつけローラ33は、コイルが小径でテープの先端がコイルの側面からコイルの外周に回り込む場合にも全長にわたりなでつけられるように、ストロークの大きいなでつけローラ用シリンダ34およびなでつけローラ横移動用シリンダ35の２本で自在に移動できるようにし、かつ図７に示すように内側へやや傾斜させて取り付けてある。コイル内径の相違によるテープの貼り付け位置を切り換えるには、貼り付け位置切り換え用シリンダ36により、テープ貼り付け部３全体を移動させて行う。
【００２４】
図１に示すように、テープ貼り付け部３は 180度方向に２か所設けているが、その90度方向にはリング押さえ部４を２か所設け、図示しないシリンダを取り付けてテープ貼り付け部３も含め、等間隔４か所で内径リングを円滑に装着するようにしてある。リング押さえ部４は、図９に示すように押し板41とこれを押し出すリング押さえ用シリンダ42よりなり、押し板41の表面は、疵を与えないように樹脂材とした。
【００２５】
内径リングの装着前に、入力されているコイル情報が誤っていないかどうか、また、コイル停止位置にずれがないか、実際のコイル内径とコイル側面位置をセンシングすることが望ましい。図８に示すように、主軸21と同心の旋回軸52の先端に内径センサ51が取り付けてあり、図４に示すロータリーアクチュエータ53によりこれを少なくとも３方向に旋回してコイルＣとの距離を測定する。図示しないシリンダにより、測定位置を軸方向に移動することも可能である。
【００２６】
この測定結果により、内径リングがコイルに対して所定の位置に装着されるよう、ロボットのハンドの動きを制御する。
さらに、内径センサ51の破損やコイルの損傷防止のため、反射形の光電センサ54を設け、内径センシングに先立って内径部の空間があるかどうかのチェックを行っている。
【００２７】
コイル側面位置を検出するコイル端センサ43は、図９に示すように、本実施例ではリング押さえ部４の近くの主板11に、コイル端センシング用シリンダ44を介して取り付けてある。
なお、本発明の内径リング装着装置は、ロボットのハンドに取り付けて使用するものであるから、主板11、イコライザアーム22、スライドブロック24をはじめとする各構成材は、強度を損なわない程度に孔等を設けて軽量化をはかることが望ましい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、梱包作業の自動化により危険な手作業がなくなって安全性、生産性が向上するとともに、１台のロボットで全種類の内径リングに対応できるから設置スペースも節減されるなどのすぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である内径リング装着装置の正面図である。
【図２】図１の一部を示す部分正面図である。
【図３】本発明の実施例である内径リング装着装置の平面図である。
【図４】図３の一部を示す部分平面図である。
【図５】図４の一部であるクランプ部を示す部分平面図である。
【図６】本発明の実施例におけるテープ貼り付け部を示す正面図である。
【図７】本発明の実施例におけるテープ貼り付け部を示す平面図である。
【図８】本発明の実施例におけるセンシング部を示す部分平面図である。
【図９】同じく本発明の実施例におけるセンシング部を示す部分平面図である。
【図１０】本発明の実施例における内径リング装着装置周辺の梱包設備を示す平面図である。
【図１１】図10のＡＡ矢視による側面図である。
【図１２】本発明の実施例における内径リング装着後の状態を示すコイルの斜視図である。
【図１３】本発明に係わるコイル梱包の外観斜視図である。
【図１４】本発明に係わるコイル梱包の断面図である。
【図１５】本発明に係わる内径リングを示す（ａ）は鋼板製リングの斜視図、（ｂ）は樹脂製リングの平面図である。
【図１６】従来の技術を示す内径リング装着装置の正面図である。
【図１７】同じく従来の技術を示す内径リング装着装置の側面図である。
【符号の説明】
１    内径リング装着装置
２    リングクランプ部
３    テープ貼り付け部
４    リング押さえ部
11    主板
12    ブラケット
21    主軸
22    イコライザアーム
23    リンクプレート
24    スライドブロック
25    クランプシリンダ
26    スライドガイド
27    クランプローラ（クランプ手段）
28    クランプ用爪（クランプ手段）
29    押しつけシリンダ
31    吸着パッド
32    吸着パッド用シリンダ
33    なでつけローラ
34    なでつけローラ用シリンダ
35    なでつけローラ横移動用シリンダ
36    貼り付け位置切り換え用シリンダ
41    押し板
42    リング押さえ用シリンダ
43    コイル端センサ
44    コイル端センシング用シリンダ
51    内径センサ
52    旋回軸
53    ロータリーアクチュエータ
54    光電センサ
61    鋼板製リングストッカ
62    受け取り台車
63    樹脂製リングストッカ
64    テープ供給機
65    ロボット
81、82、83    内径リングストッカ
84、85、86    取り出し装置
87    リング装着装置
88    リングホルダ
92    内周紙
93    コーナプロテクタ
94    外周紙
95    内径リング
95a   鋼板製リング
95b   樹脂製リング
96    バンド
97    粘着テープ
【図１】
0003658785.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003658785.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003658785.tif 000011
【図１１】
0003658785.tif 000012
【図１２】
0003658785.tif 000013
【図１３】
0003658785.tif 000014
【図１４】
0003658785.tif 000015
【図１５】
0003658785.tif 000016
【図１６】
0003658785.tif 000017
【図１７】
0003658785.tif 000018