(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板コイルを梱包する際にコイル外径エッジ部分にコーナプロテクタ（Ｐ）を装着するコーナプロテクタ装着装置であって、ダウンエンド状態でコイル（Ｃ）を載置するコイルスキッド（３）と、このコイルスキッド（３）上に載置されたコイル（Ｃ）が旋回到達範囲内となるように配置され、アームの先端部分にコーナプロテクタ（Ｐ）を保持するロボットハンド（２）部分を有する関節形ロボット（１）と、この関節形ロボットの旋回到達範囲内でかつコイル（Ｃ）と干渉しない位置に配置されたコーナプロテクタを貯蔵する供給ラック（４）とから構成され、
前記ロボットハンド（２）部分が、昇降可能に支持された水平方向に延びる１本のビーム（25）の中央付近に設けられたコーナプロテクタを吸着して保持する吸着手段（21、22）、同じく前記ビームの中央付近に設けられ、吸着したコーナプロテクタを前記ビームと平行に水平方向に押しつける一対のアームを有する横押し手段（23、24）、ならびに前記ビーム（25）上を水平方向に移動可能に取り付けられ、コーナプロテクタをコイル外径に押しつけるとともにコーナプロテクタ両端部に粘着テープ（Ｔ）を貼り付ける一対のテープ貼り付け手段（26）とから構成されたことを特徴とする金属板コイル梱包におけるコーナプロテクタ装着装置。
【請求項２】
前記テープ貼り付け手段（26）が、収納した粘着テープ（Ｔ）を一定長さ繰り出して切断するテープホルダ（263)と、切断された粘着テープを供給されてこれをコーナプロテクタ両端部に転写し貼り付ける貼り付けローラ（264)とを備えることを特徴とする請求項１に記載の金属板コイル梱包におけるコーナプロテクタ装着装置。
【請求項３】
コイルスキッド（３）の両側に別れて一対の関節形ロボット（１）ならびに一対の供給ラック（４）が配置されている請求項１または２に記載の金属板コイル梱包におけるコーナプロテクタ装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、金属板コイルを梱包する際に、外径エッジ部分を保護するために使用するコーナプロテクタの装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に鋼板などの金属板（以下、鋼板で代表して説明する）はコイル状に巻かれ、梱包された状態で運搬あるいは保管される。鋼板コイルの梱包は、その外周および中空部の内周に加えてコイルの両端面をも体裁よく覆うことが要求されるが、特に外径部分は他のコイルや吊具、壁等と接触して損傷を受けやすいので、コーナプロテクタを装着して保護することが必要である。
【０００３】
通常の鋼板コイルの梱包構造の一例を図１４、図１５により説明する。
図１４は内容物である鋼板コイルが外装材に覆われた梱包体の外観斜視図、図１５は図１４の梱包体の構造を示す断面図である。
この梱包構造は、図１５に示すように、内容物となるコイル状に巻かれた鋼板９１の内周が、円筒状に成形された内周紙９２、側面および外周面が外周紙９４で覆われる。
【０００４】
さらに、内径孔部分には、クレーンやフォークリフトでコイルを吊り上げる際の損傷を防止するため図１６（ａ）、（ｂ）に示すような内径リング９５を装着し、梱包コイルエッジの外周上側部分には、他のコイルや吊具、壁等との接触による損傷を防止するため図１６（ｃ）に示すコーナプロテクタＰを装着した後、鋼板ベルト９６により締めつけられる。ちなみに、図１６（ａ）に示す内径リングは薄鋼板を曲げ加工したもの、同図（ｂ）に示すものは樹脂を成形加工したもので、後者の場合、つばを厚くするとこの部分で衝突防止機能を有するからコーナプロテクタを省略できる場合もある。図１６（ｃ）に示すコーナプロテクタＰはＬ形断面の薄鋼板をコイル外径に合わせて円弧状に成形したものである。
【０００５】
コーナプロテクタＰの装着は、一般に手作業によって行われるが、一部に機械化の試みもなされている。たとえば図１７に示す特公平１−５９１１６号公報記載の「コイル金属梱包外周リングの装着装置」は、クレードルロールあるいはマンドレルにより、回転自在に支承されているコイルＣに対して、１対の台形歯車よりなるひだ成形機構５１によってＬ型断面の素材Ｓの１辺にひだを形成しながら、押しつけロール５２により、コイルＣの回転に応じてコイルエッジの全周にわたりコーナプロテクタＰを装着するもので、装着装置はかなり大がかりとなる上、コイルスキッド上にコイルを置いた状態のままでは干渉により全周の装着ができないからコイルを回転させる必要があるなど、膨大な設備投資を必要とする。
【０００６】
また、図１８、図１９に示す実公平２−２６８２８号公報記載の考案は、剛性に乏しく面外変形を生じやすいリング状のコーナプロテクタＰを人手によらずに装着するための「金属コイル梱包用外周リングの保持機構」で、面板５３上に十字状に設けたスクリューバー５４に、スクリューバー５４の回転により長手方向（図１９の矢印方向）  に移動する拡縮径ブロック５５（５５ａ  、５５ｂ）を備え、この拡縮径ブロック５５によりコーナプロテクタＰを保持してコイルＣに接近させ、コイルＣのエッジ部分にコーナプロテクタＰを押し付けて装着するのである。
【０００７】
これらはいずれも、リング状のコーナプロテクタＰをコイルエッジ部の全周にわたり装着するための装置であるが、コーナプロテクタＰがコイルエッジ部の上側部分のみでよい場合には、その装着もかなり簡単かつ容易なものとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡単な構造でありながら、梱包コイル外周上側両エッジ部分にコーナプロテクタを迅速かつ確実に自動装着できる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】
本発明の金属板コイル梱包におけるコーナプロテクタ装着装置は、金属板コイルを梱包する際にコイル外径エッジ部分にコーナプロテクタを装着するコーナプロテクタ装着装置であって、ダウンエンド状態でコイルを載置するコイルスキッドと、このコイルスキッド上に載置されたコイルが旋回到達範囲内となるように配置され、アームの先端部分にコーナプロテクタを保持するロボットハンド部分を有する関節形ロボットと、この関節形ロボットの旋回到達範囲内でかつコイルと干渉しない位置に配置されたコーナプロテクタを貯蔵する供給ラックとから構成され、
前記ロボットハンド部分が、昇降可能に支持された水平方向に延びる１本のビームの中央付近に設けられたコーナプロテクタを吸着して保持する吸着手段、同じく前記ビームの中央付近に設けられ、吸着したコーナプロテクタを前記ビームと平行に水平方向に押しつける一対のアームを有する横押し手段、ならびに前記ビーム上を水平方向に移動可能に取り付けられ、コーナプロテクタをコイル外径に押しつけるとともにコーナプロテクタ両端部に粘着テープを貼り付ける一対のテープ貼り付け手段とから構成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の金属板コイル梱包におけるコーナプロテクタ装着装置は、前記テープ貼り付け手段が、収納した粘着テープを一定長さ繰り出して切断するテープホルダと、切断された粘着テープを供給されてこれをコーナプロテクタ両端部に転写し貼り付ける貼り付けローラ（264)とを備えることを特徴とするものであり、さらに望ましくはコイルスキッドの両側に別れて一対の関節形ロボットならびに一対の供給ラックが配置されている前記の金属板コイル梱包におけるコーナプロテクタ装着装置である。
【００１１】
【作  用】
本発明によれば、コーナプロテクタをコイルエッジの全周にわたり取り付けるのではなく、上側部分のみに取り付けるものであるため、コイルを回転させたりリフトさせたりする必要がなく、コイルスキッド上に載置したままでよいので図１７〜１９に例示したような大規模な設備は不用であり、また、装着装置本体としては汎用の関節型ロボットを使用し、ロボットハンドのみを新規に開発、製作するので設備投資も小規模・かつ容易なものとなる。
【００１２】
さらに、コーナプロテクタはコイルエッジに押しつけながら装着するので、コイル外径に完全に一致させて成形する必要がないので、コーナプロテクタも少ない種類ですみ、これを収納する供給ラックも小型のものですむから、コーナプロテクタ装着装置全体の占めるスペースもわずかなものでよく、既設の梱包ラインに設置することも容易である。
【００１３】
【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１は、実施例の金属板コイル梱包におけるコーナプロテクタ装着装置の正面図、図２は平面図、図３はコーナプロテクタを装着した金属板コイル梱包の荷姿を示す斜視図で、１は関節形ロボット、２はそのアーム先端部に取り付けられたロボットハンド、３はコイルスキッド、４は供給ラック、Ｃは金属板コイル、Ｐはコーナプロテクタ、Ｔは粘着テープである。
【００１４】
このコーナプロテクタ装着装置は、図３に示すように金属板コイルＣの両面エッジ部（コーナ部）上部にコーナプロテクタＰを装着し、その両端を粘着テープＴでコイル外周面に固定する作業を人手によらずに行うものであり、巻き取り軸を水平方向としたいわゆるダウンエンド状態でコイルスキッド３上に載置された金属板コイルＣを中心に、両面エッジ部に対してそれぞれ１基ずつのロボット１、１が対称形に配置され、また、それぞれのロボット１、１の背面には、コイル径に応じて寸法の異なる各種コーナプロテクタＰを種類毎に堆積して貯蔵する供給ラック４が配置されている。コイルスキッド３上のコイルＣならびに供給ラック４はいずれも各ロボット１、１から見て、図１、図２で２点鎖線で示すロボット先端部の旋回到達範囲内の干渉しない位置、たとえば反対側に配置される。
【００１５】
このように配置することにより作業台などが不用となり、従来の装着装置や人力作業の場合に比較してスペースは大幅に節減される。
なお、梱包作業のサイクルタイムに余裕がある場合には、ロボット台数を削減して片側のみ配置し、一層コンパクトな配置とすることも可能であるが、コイルを旋回させるか、ロボットを移動させる手段が必要となる。
【００１６】
図４はこの実施例におけるプロテクタ装着装置の制御システムを示すフローチャートである。この実施例におけるロボット１、１は、汎用の関節形ロボットであるが、その先端に取り付けるロボットハンド２、２は本発明において新規に開発されたものであり、その構造ならびに作動については後述する。
対象となる金属板コイルに関する寸法等の情報を上位ＣＰＵからパソコン級の制御装置にインプットし、ロボットハンド２の操作は主としてこの制御装置において行い、情報の一部はロボット制御装置に伝達してロボット１本体を操作する。
【００１７】
まずコイル径情報によって供給ラックから適正なコーナプロテクタ、すなわちそのコイルの外径に略一致させて円弧状に成形したコーナプロテクタを選定して供給位置に移動させ、ロボットを旋回させてこのコーナプロテクタＰを取り込み、ロボットをコイル側に復帰させてコーナプロテクタＰをコイルエッジ上端に載置して水平方向より押しつけ、一対のローラを有するテープ貼り付け手段を備えた水平方向に延びるビームを下降させてコーナプロテクタをコイル外径に倣わせ、コーナプロテクタ両端部分にテープ貼り付け手段より粘着テープを転写し貼り付けてコーナプロテクタＰの両端部分を布製の粘着テープＴによりコイル外周に固定するのである。
【００１８】
後述するように、本発明においてはコーナプロテクタＰをコイル外径に押しつけながら装着するので、コーナプロテクタＰの曲率を完全にコイルに一致させておく必要はなく、たとえば外径  ６５０〜２１３４ｍｍの範囲のコイルに対して４種類のコーナプロテクタＰで対応できるので、コーナプロテクタＰをストックする供給ラック４の寸法も従来に比較してかなり小さいものとなる。
【００１９】
図５はロボットハンドの平面図、図６は同じく正面図、図７は主要部の斜視図である。
このロボットハンドは、コーナプロテクタ吸着手段、横押し手段、テープ貼り付け手段の各部分から構成される。
コーナプロテクタ吸着手段は、吸着パッド２１、吸着用昇降シリンダ２２よりなり、矢印ａのごとく昇降し、吸盤形の吸着パッド２１にコーナプロテクタＰを吸着してコイルのエッジ部分へ載置する。吸着パッド２１は磁気式でもよいが、供給ラックからコーナプロテクタＰを吸着する際、２枚以上吸着しないよう、磁力の調整が必要であるので、この実施例では真空式としている。
【００２０】
また横押し手段は、横押しアーム２３および横押しシリンダ２４よりなり、横押しアーム２３によりコーナプロテクタＰを矢印ｂのごとくコイルの側面に押しつけてコイル端面に倣わせる。横押しアーム２３は一対の細長い鋼帯状で、上端の取り付け部分はヒンジとなっている。
テープ貼り付け手段は、水平方向に延びる１本のビーム２５上を左右方向に移動可能な一対のテープ貼り付け装置２６、ビーム２５を昇降させるテープ貼り付け用昇降シリンダ２７よりなる。一対のテープ貼り付け装置２６、２６は、開閉モータ２６１  ならびにタイミングベルト２６２  によりコイル外径に合わせ、矢印ｃのごとく左右対称に開閉するとともに、ビーム２５全体が矢印ｄのごとく昇降する。
【００２１】
図８はテープ貼り付け装置２６の動きを示す概念図である。まず、（ａ）のごとくテープ貼り付け装置２６、２６を両端の待機位置から内側の外径合わせ位置へ移動させ、ビーム２５全体を下降させて（ｂ）のごとくコイルの外径に接触させる。なおもビーム２５全体を下降させると、テープ貼り付け装置２６（以後左側のもののみを示す）はコイル外径、実際にはその上に載置されたコーナプロテクタＰに沿って回転しながら広がり、コーナプロテクタＰの端部手前から粘着テープＴをコーナプロテクタＰの外面に貼り付け、（ｃ）のごとくこれをさらにコイル外周面まで貼り付ける。
【００２２】
図９は、テープ貼り付け装置２６の詳細ならびに作動を示す正面図である。２６３  はテープホルダ、２６４  は貼り付けローラ、２６５  はロール駆動パルスモータ、２６６  は揺動支点となるピン、２６７  は揺動シリンダ、２６８  は衝突防止ローラで、粘着テープＴはテープホルダ２６３  に収納されており、一定長さ繰り出されるとカッタにより切断され、貼り付けローラ２６４  に供給される。
【００２３】
供給ラック４からコイル寸法に応じたコーナプロテクタＰを選定した時点でコーナプロテクタＰの寸法は既知であるから、これに対し所定位置からテープの貼り付け開始されるよう、貼り付けローラ２６４  に切断された粘着テープが吸着される。指示によりこの位置の補正も可能である。
テープ貼り付け装置２６全体はビーム２５の先端に設けられたピン２６６  を支点として揺動可能なフレーム２６９  に搭載されており、揺動シリンダ２６７  により常にコイル中心側に押しつけられているので、たとえば図８（ｃ）においてコイル径が小さく、コイル中心高さよりも下方まで下降してテープ貼り付けを行う場合でも、支障なく押し付けを行うことができる。
【００２４】
前記したように粘着テープＴは一定長に切断されているから、コーナプロテクタＰとコイル外周にまたがって貼り付けられることにより、図３に示した状態となってコーナプロテクタＰは固定される。
図１０ないし図１３は、以上説明したロボットの一連の動作を示すフローチャートを４枚に分割したものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、汎用の関節形ロボットに、専用のロボットハンドを取り付けた簡易な構成により、梱包コイル外周上側両エッジ部分にコーナプロテクタを迅速かつ確実に自動装着することができ、人力作業が削減され、かつ周辺の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】本発明実施例のコーナプロテクタ装着装置を示す正面図である。
【図２】本発明実施例のコーナプロテクタ装着装置を示す平面図である。
【図３】本発明実施例によるコーナプロテクタの装着状態を示す斜視図である。
【図４】本発明実施例のコーナプロテクタ装着装置の制御システムを示すフローチャートである。
【図５】本発明実施例のロボットハンドを示す平面図である。
【図６】本発明実施例のロボットハンドを示す正面図である。
【図７】本発明実施例のロボットハンドを示す斜視図である。
【図８】本発明実施例のテープ貼り付け装置の動きを示す概念図である。
【図９】本発明実施例のテープ貼り付け装置を示す正面図である。
【図１０】本発明実施例のコーナプロテクタ装着装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明実施例のコーナプロテクタ装着装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明実施例のコーナプロテクタ装着装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明実施例のコーナプロテクタ装着装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】コイル梱包体の従来例を示す斜視図である。
【図１５】コイル梱包体の従来例を示す断面図である。
【図１６】コイル梱包体の使用部品の従来例を示す断面図である。
【図１７】従来の技術を示す正面図である。
【図１８】従来の技術を示す正面図である。
【図１９】従来の技術を示す断面図である。
【符号の説明】
１    関節形ロボット
２    ロボットハンド
２１    吸着パッド
２２    吸着用昇降シリンダ
２３    横押しアーム
２４    横押しシリンダ
２５    ビーム
２６    テープ貼り付け装置
２６１    開閉モータ
２６２    タイミングベルト
２６３    テープホルダ
２６４    貼り付けローラ
２６５    パルスモータ
２６６    ピン
２６７    揺動シリンダ
２６８    衝突防止ローラ
２６９    フレーム
２７    テープ貼り付け用昇降シリンダ
３    コイルスキッド
４    供給ラック
５１    ひだ成形機構
５２      押しつけロール
５３    面板
５４    スクリューバー
５５    拡縮径ブロック
９１    鋼板
９２    内周紙
９４    外周紙
９５    内径リング
９６    鋼板ベルト
Ｓ    素材
Ｐ    コーナプロテクタ
Ｔ    粘着テープ
Ｃ    コイル
【図１】
0003569947.tif 000002
【図２】
0003569947.tif 000003
【図３】
0003569947.tif 000004
【図４】
0003569947.tif 000005
【図５】
0003569947.tif 000006
【図６】
0003569947.tif 000007
【図７】
0003569947.tif 000008
【図８】
0003569947.tif 000009
【図９】
0003569947.tif 000010
【図１０】
0003569947.tif 000011
【図１１】
0003569947.tif 000012
【図１２】
0003569947.tif 000013
【図１３】
0003569947.tif 000014
【図１４】
0003569947.tif 000015
【図１５】
0003569947.tif 000016
【図１６】
0003569947.tif 000017
【図１７】
0003569947.tif 000018
【図１８】
0003569947.tif 000019
【図１９】
0003569947.tif 000020