(57)【要約】【課題】レール鋼の段積装置において、磁力による保持を行わないでレール鋼の段積作業を行うことができ、更に、その作業の効率化を図る。【解決手段】段積装置７は、レール鋼８の両端部９，９を保持する一対のクランプ２１，２１と、一対のクランプ２１，２１の間隔を変更する進退アクチュエータ３１と、レール鋼８の長手方向と平行である水平軸線回りにクランプ２１を回転させる回転アクチュエータ３２と、クランプ２１を昇降させる昇降アクチュエータ３３と、クランプ２１を水平方向に移動させる水平移動アクチュエータ３４とを備えている。一対のクランプ２１，２１それぞれは、レール鋼８の端部９を挿入可能とする受け口２４を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてくるレール鋼を段積する装置であって、
前記レール鋼の両端部を保持する一対のクランプと、一対の前記クランプの間隔を変更する進退アクチュエータと、前記レール鋼の長手方向と平行である水平軸線回りに前記クランプを回転させる回転アクチュエータと、前記クランプを昇降させる昇降アクチュエータと、前記クランプを水平方向に移動させる水平移動アクチュエータと、を備え、
一対の前記クランプそれぞれは、前記レール鋼の端部を挿入可能とする受け口を有している、レール鋼の段積装置。
【請求項２】
前記受け口は、前記レール鋼の断面輪郭形状よりも僅かに大きな内周輪郭形状を有している、請求項１に記載のレール鋼の段積装置。
【請求項３】
前記クランプを前記水平軸線回りに１８０°ピッチで前記回転アクチュエータにより回転させる制御を行う制御装置を備えている、請求項１又は２に記載のレール鋼の段積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレール鋼を水平方向に並べかつ上下方向に積載した状態とするためのレール鋼の段積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レール鋼を製造する製鉄圧延工場において、所定長さに切断された複数のレール鋼を水平方向に並べかつ上下方向に積載した状態として保管することが行われる（例えば、特許文献１参照）。特許文献１と段積の姿は異なるが、複数のレール鋼を製造工程の途中で段積するために、従来、図７に示す段積装置９０が用いられている。この段積装置９０は、所定長さのレール鋼９９を搬送する搬送コンベア９１と、リフティングマグネット９２と、リフティングマグネット９２を移動させるアクチュエータ９３と、移動させたレール鋼９９を載せる受台９４とを備えている。図７に示す受台９４はローラコンベアからなる。
【０００３】
搬送コンベア９１により上流側からレール鋼９９が間隔をあけて搬送され、各レール鋼９９が下流側の所定位置Ｐ０に到達すると搬送コンベア９１による搬送を停止する。二人の作業者が所定位置Ｐ０にあるレール鋼９９の両端部を持ち上げ、更に、下流側の準備位置Ｐ１において、作業者がレール鋼９９の向きを整えて図７に示す姿でレール鋼９９を積み上げる。規定数（図例では８本）のレール鋼９９が準備位置Ｐ１に積まれると、これらレール鋼９９にリフティングマグネット９２が接近し、規定数のレール鋼９９を持ち上げ、水平に移動させ、受台９４上に移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２６９７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示す段積装置９０によれば、受台９４上に複数のレール鋼９９を段積することができ、この状態で次の工程に搬送することができる。このような段積装置９０の場合、リフティングマグネット９２がレール鋼９９を磁力によって吸着保持することから、受台９４に段積されたレール鋼９９には磁気が残ることがある。この場合、後の工程において磁気が影響を与えることがある。
また、従来では、所定位置Ｐ０から準備位置Ｐ１までの間で、作業者がレール鋼９９を持ち上げつつ向きを整えて移動させ、準備位置Ｐ１で段積作業を行うことから、作業効率が悪いという問題点もある。
【０００６】
そこで、本発明は、磁力による保持を行わないでレール鋼の段積作業を行うことができ、更に、その作業の効率化が可能となるレール鋼の段積装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、搬送されてくるレール鋼を段積する装置であって、前記レール鋼の両端部を保持する一対のクランプと、一対の前記クランプの間隔を変更する進退アクチュエータと、前記レール鋼の長手方向と平行である水平軸線回りに前記クランプを回転させる回転アクチュエータと、前記クランプを昇降させる昇降アクチュエータと、前記クランプを水平方向に移動させる水平移動アクチュエータと、を備え、一対の前記クランプそれぞれは、前記レール鋼の端部を挿入可能とする受け口を有している。
【０００８】
このレール鋼の段積装置によれば、一対のクランプの間にレール鋼を位置させ、進退アクチュエータによってこれらクランプの間隔を狭くして、レール鋼の両端部を一対のクランプで保持することができる。そして、クランプがレール鋼を保持した状態で、昇降、回転、及び水平方向に移動させ、所定の姿でレール鋼を段積することができる。したがって、磁力による保持を行わないでレール鋼の段積作業を行うことができ、更に、その作業の効率化が可能となる。
【０００９】
また、前記受け口は、前記レール鋼の断面輪郭形状よりも僅かに大きな内周輪郭形状を有しているのが好ましい。
この構成によれば、レール鋼の端部をクランプの受け口に挿入状態として、回転アクチュエータによりレール鋼を回転させても、レール鋼を安定して保持することができ、レール鋼を所定の姿勢とすることが容易である。
【００１０】
また、前記レール鋼の段積装置は、前記クランプを前記水平軸線回りに１８０°ピッチで前記回転アクチュエータにより回転させる制御を行う制御装置を備えているのが好ましい。
この構成によれば、複数のレール鋼を上下交互に向きを変えることができ、これらレール鋼を所望の姿で段積することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁力による保持を行わないでレール鋼の段積作業を行うことができ、更に、その作業の効率化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】段積装置の側面図である。
【図２】段積装置の平面図である。
【図３】一方側のクランプを示す斜視図である。
【図４】一方側のクランプ及びアクチュエータ装置の概略構成を示している図である。
【図５】一方側のクランプ及びアクチュエータ装置の概略構成を示している図である。
【図６】段積装置により段積されるレール鋼を示す説明図である。
【図７】従来の段積装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、段積装置７の側面図である。この段積装置７は、所定長さ（例えば５ｍ）のレール鋼８を搬送する搬送装置１０と、レール鋼８を所望の姿で段積させる受台１５と、搬送装置１０により搬送されたレール鋼８を受台１５上に段積するために動作する動作機構部２０とを備えている。段積装置７は、例えば、レール鋼８の製造工程の途中に設置される。図２は、段積装置７の平面図である。段積装置７は、更に、コンピューター装置からなる制御装置５０を備えている。
【００１４】
本実施形態の搬送装置１０は、チェーンコンベア機構を有しており、複数のレール鋼８を水平方向に搬送する。レール鋼８の長手方向に直行する方向が搬送方向となっている。なお、以下の説明において、レール鋼８の搬送方向を前後方向と呼び、レール鋼８の長手方向を幅方向と呼ぶ。また、レール鋼８の搬送方向のうち下流側に向かう方向（図１及び図２では右側から左側へ向かう方向）を前方とし、その反対の方向を後方と定義する。
【００１５】
搬送装置１０は、複数のレール鋼８を前後方向に並べて搬送する第一搬送部１１と、第一搬送部１１により搬送された複数のレール鋼８の内の先頭のレール鋼８を、一つずつ準備位置Ｐ１に送る第二搬送部１２とを有している。第一搬送部１１及び第二搬送部１２では、図１に示すように、レール鋼８は、その底部が下となる姿勢で搬送される。
【００１６】
図２に示すように、図例では三つの受台１５が幅方向に離れて設けられている。各受台１５は、第二搬送部１２の前方の位置に設けられており、図１に示すように、複数のレール鋼８を載せる本体部１８の他に、水平面に対して傾斜した面を有する第一支持部１６と、階段形状を有している第二支持部１７とを備えている。
【００１７】
動作機構部２０は、準備位置Ｐ１に位置するレール鋼８の両端部９，９（図２参照）を保持する一対のクランプ２１，２１と、一対のクランプ２１，２１をそれぞれ動作させるアクチュエータ装置３０とを備えている。一対のクランプ２１，２１が単一のレール鋼８を保持した状態で、アクチュエータ装置３０がクランプ２１，２１を動作させ、準備位置Ｐ１のレール鋼８を一本ずつ受台１５に移送し、受台１５上に複数のレール鋼８を所定の姿で段積させる。
【００１８】
動作機構部２０の具体的構成について説明する。一対のクランプ２１，２１は、幅方向両側に分かれて設けられている（図２参照）。幅方向一方側のクランプ２１を動作させるために、この一方側のクランプ２１と共にアクチュエータ装置３０が設けられており、また、幅方向他方側のクランプ２１を動作させるために、この他方側のクランプ２１と共にアクチュエータ装置３０が設けられている。幅方向両側に設けられているアクチュエータ装置３０は、制御装置５０が行う制御によって同期して動作する。
【００１９】
図３は、一方側のクランプ２１を示す斜視図である。クランプ２１は、回転板２２と、この回転板２２に固定されている筒部材２３とを有している。筒部材２３は、所定形状の孔からなる受け口２４を有している。受け口２４の形状（孔の形状）は、レール鋼８の端部９を挿入可能とする形状であり、レール鋼８の断面輪郭形状よりも僅かに大きな内周輪郭形状を有している。幅方向一方側のクランプ２１と他方側のクランプ２１とは同じ構造であり、相互の受け口２４が向かい合って開口するように配置されている。各受け口２４にレール鋼８の端部９を挿入することで、一対のクランプ２１，２１は、レール鋼８の両端部９，９を保持することができる。クランプ２１，２１がレール鋼８を保持した状態で、これらクランプ２１，２１が上昇すると、レール鋼８を持ち上げることができる。
【００２０】
図４は、一方側のクランプ２１及びアクチュエータ装置３０の概略構成を示している図である。アクチュエータ装置３０は、クランプ２１（回転板２２）を取り付けている軸４１と、軸４１を収容しているハウジング４２と、ハウジング４２に対して軸４１を水平軸線Ｃ１回りに回転可能に支持している軸受４３と、回転アクチュエータ３２と、進退アクチュエータ３１とを有している。ハウジング４２は、第一筒体４２ａと第二筒体４２ｂとを有しており、第一筒体４２ａは、第二筒体４２ｂに、水平軸線Ｃ１に平行な方向に進退移動可能として支持されている。前記水平軸線Ｃ１は、レール鋼８の長手方向（幅方向）と平行な軸線である。
【００２１】
軸４１は、フランジ４４を介して回転アクチュエータ３２の出力軸３２ａに連結されている。回転アクチュエータ３２は、第一筒体４２ａに取付けられている。回転アクチュエータ３２は、モータ及び減速機を有し、このモータの回転力を出力軸３２ａから出力する。この構成により、回転アクチュエータ３２は、軸４１を回転させることで、クランプ２１を水平軸線Ｃ１回りに回転させることができる。なお、図４に示す回転アクチュエータ３２の構成は例示であって、その他の構成によるものであってもよい。
【００２２】
進退アクチュエータ３１は、第二筒体４２ｂに対して第一筒体４２ａを水平軸線Ｃ１に平行な方向に進退移動させる機能を有している。進退アクチュエータ３１は、例えばモータ及び減速機を有し、更に、このモータの回転を水平軸線Ｃ１に平行な方向の直線運動に変換する機構を有している。この構成により、進退アクチュエータ３１はクランプ２１を水平軸線Ｃ１に平行な方向に移動させることができる。水平軸線Ｃ１は、レール鋼８の長手方向と一致することから、進退アクチュエータ３１は、図５に示すように、クランプ２１をレール鋼８（端部９）に接近させる方向に移動させることで、このレール鋼８の端部９を受け口２４に挿入させることができる。
【００２３】
幅方向両側において、進退アクチュエータ３１がクランプ２１をレール鋼８（端部９）に接近させる方向に移動させることで、一対のクランプ２１，２１は、レール鋼８の両端部９，９を保持することができる（図５に示す状態）。これとは反対に、進退アクチュエータ３１が、クランプ２１をレール鋼８（端部９）から離れる方向に移動させることで、レール鋼８のクランプ２１，２１による保持を解除することができる（図４に示す状態）。このように、進退アクチュエータ３１は、一対のクランプ２１，２１の（幅方向の）間隔を変更することができ、この間隔の変更により、レール鋼８を保持した状態、及び、保持を解除した状態を得ることができる。なお、図４に示す進退アクチュエータ３１の構成は例示であって、その他の構成によるものであってもよい。
【００２４】
図１において、アクチュエータ装置３０は、更に、昇降アクチュエータ３３及び水平移動アクチュエータ３４を有している。
昇降アクチュエータ３３は、図４に示すハウジング４２と連結されており、ハウジング４２を上下方向に移動させる。これにより、昇降アクチュエータ３３は、ハウジング４２と一体であるクランプ２１を昇降させることができる。昇降アクチュエータ３３は、例えばねじ式のアクチュエータや油圧（又は空圧）シリンダ等とすることができる。
【００２５】
水平移動アクチュエータ３４は、幅方向両側に設けられている基台３５に搭載されており、移動体３６を前後方向に水平移動させる。移動体３６には、昇降アクチュエータ３３が取付けられており、水平移動アクチュエータ３４が移動体３６を移動させることで、昇降アクチュエータ３３、図４に示すハウジング４２、及びクランプ２１を前後方向に沿って水平方向に移動させることができる。水平移動アクチュエータ３４は、例えばねじ式のアクチュエータや油圧（又は空圧）シリンダ等とすることができる。
【００２６】
そして、制御装置５０が、搬送装置１０及び動作機構部２０（アクチュエータ装置３０）の動作制御を行う。
以上の構成を備えている段積装置７が行うレール鋼８の段積処理について説明する。
【００２７】
図２に示すように、準備位置Ｐ１に位置する最初の（１本目の）レール鋼８に対して、その幅方向両側にクランプ２１，２１を位置させる。この状態では、一対のクランプ２１，２１の間隔はレール鋼８の全長よりも広い。なお、レール鋼８は、その底部が下となる姿勢にある（図１参照）。このクランプ２１，２１の位置を初期位置とする。
進退アクチュエータ３１が一対のクランプ２１，２１の間隔を狭くすることで、一対のクランプ２１，２１それぞれの受け口２４に、レール鋼８の端部９が挿入した状態となり、レール鋼８を保持する。昇降アクチュエータ３３がクランプ２１，２１を上昇させると共に、水平移動アクチュエータ３４がクランプ２１，２１を前進させ、昇降アクチュエータ３３がクランプ２１，２１を降下させる（以下、この上昇、前進、降下の動作を移動動作と呼ぶ）。そして、進退アクチュエータ３１が一対のクランプ２１，２１を離反させ、これにより、保持している１本目のレール鋼８を、図６（Ａ）に示すように、受台１５の所定位置に載置する。各アクチュエータが動作することでクランプ２１，２１は初期位置に戻る。
【００２８】
１本目のレール鋼８を移動させている間に、次の（２本目）のレール鋼８が準備位置Ｐ１に位置している。クランプ２１，２１が初期位置にある状態から、進退アクチュエータ３１が一対のクランプ２１，２１の間隔を狭くさせることで、一対のクランプ２１，２１それぞれの受け口２４に、２本目のレール鋼８の端部９が挿入した状態となり、レール鋼８を保持する。２本目のレール鋼８に対しては、準備位置Ｐ１から受台１５までの移動の途中で、回転アクチュエータ３２がクランプ２１，２１を１８０°回転させることにより、レール鋼８を上下反転させる。すなわち、前記移動動作に加えて、回転アクチュエータ３２によるクランプ２１，２１の１８０°の回転動作が行われる。
【００２９】
クランプ２１，２１の受台１５上の到達位置は、既に移動させた（１本目の）レール鋼８と異なる位置であり、図６（Ｂ）に示すように、保持している２本目のレール鋼８を、受台１５の所定位置に載置する。つまり、進退アクチュエータ３１が受台１５上で離反する動作を実行する位置は、移動動作毎に異なり、その位置は、制御装置５０に設定されているプログラムに基づく。レール鋼８を載置すると、回転アクチュエータ３２はクランプ２１，２１を１８０°回転させて元の状態に戻す。つまり、制御装置５０は、クランプ２１，２１を水平軸線Ｃ１回りに１８０°ピッチで回転アクチュエータ３２により回転させる制御を行う。
【００３０】
１本目及び２本目と同様にして、３本目、４本目・・・１８本目のレール鋼８を移動させる（図６参照）。本実施形態では、偶数本目のレール鋼８については、回転アクチュエータ３２がクランプ２１，２１を１８０°回転させる回転動作が含まれ、奇数本目のレール鋼８については、回転動作を行わない。
以上より、段積装置７は、搬送装置１０によって長手方向を水平として搬送されてくるレール鋼８を前後方向に並べかつ上下方向に積載した状態に段積することができる。図６（Ｈ）に示すように、複数のレール鋼８を狭い面積で集約することができる。
【００３１】
以上より、本実施形態の段積装置７は、前記のとおり、レール鋼８の両端部９，９を保持する一対のクランプ２１，２１、進退アクチュエータ３１、回転アクチュエータ３２、昇降アクチュエータ３３、及び、水平移動アクチュエータ３４を備えており、一対のクランプ２１，２１それぞれは、レール鋼８の端部９を挿入可能とする受け口２４を有している。この段積装置７によれば、一対のクランプ２１，２１の間にレール鋼８を位置させ、進退アクチュエータ３１によってこれらクランプ２１，２１の間隔を狭くして、レール鋼８の両端部９，９を一対のクランプ２１，２１で保持することができる。また、本実施形態のクランプ２１，２１によれば、レール鋼８の端面がまっすぐに切断されていなくても、端部９が受け口２４内に収容された状態にあれば、レール鋼８を保持して移動させることが可能となる。
【００３２】
そして、クランプ２１，２１がレール鋼８を保持した状態で、このレール鋼８を昇降、回転、及び水平方向に移動させ、図６に示すように、所定の姿でレール鋼８を段積することができる。本実施形態の段積装置７では、従来のようなリフティングマグネット９２（図７参照）を用いないため、段積後のレール鋼８に磁気を生じさせないで済む。また、アクチュエータ装置３０が、レール鋼８の上下の向きを変更しなら段積を行うことで、その作業の効率化が可能となる。
【００３３】
特に本実施形態では（図３参照）、クランプ２１の受け口２４は、レール鋼８の断面輪郭形状よりも僅かに大きな内周輪郭形状を有している。このため、レール鋼８の端部９をクランプ２１の受け口２４に挿入状態として、回転アクチュエータ３２によりレール鋼８を回転させても、レール鋼８を安定して保持することができ、レール鋼８を所定の姿勢とすることが容易である。
【００３４】
そして、制御装置５０は、クランプ２１，２１それぞれを水平軸線Ｃ１回りに１８０°ピッチで回転アクチュエータ３２により回転させる制御を行うことから、複数のレール鋼８を上下交互に向きを変えることができ、これらレール鋼８を所望の姿で段積することが可能となる。
【００３５】
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の段積装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、受台９４や各種のアクチュエータは図示した構成以外であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
７：段積装置              ８：レール鋼              ９：端部
２１：クランプ            ２４：受け口              ３１：進退アクチュエータ
３２：回転アクチュエータ  ３３：昇降アクチュエータ  ３４：移動アクチュエータ
５０：制御装置            Ｃ１：水平軸線
【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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【図６】
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【図７】
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