(57)【要約】【課題】鋼管移送の全自動化を可能にする鋼管の移送方法および装置を提供する。【解決手段】管長方向移送にコンベア１，３、管径方向移送に傾斜付きスキッド２、およびコンベアとスキッド間の管受渡しに複数のレバー４，５，６，７をそれぞれ用い、これらレバーにはスキッド上を転がってくる管20を受け止めるストッパレバー６の配列が含まれる、鋼管の移送方法において、ストッパレバー６の手前の位置の管通過タイミングをセンサ８で検出し、該センサの検出結果に基づいてタイマ９によりストッパレバー６の傾転動作を管緩衝動作モードに制御する。【選択図】図２
2008056412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管長方向移送にコンベア、管径方向移送に傾斜付きスキッド、およびコンベアとスキッド間の管受渡しに複数のレバーをそれぞれ用い、これらレバーにはスキッド上を転がってくる管を受け止めるストッパレバーの配列が含まれる、鋼管の移送方法において、前記ストッパレバーの手前の位置の管通過タイミングをセンサで検出し、該センサの検出結果に基づいてタイマにより前記ストッパレバーの傾転動作を管緩衝動作モードに制御することを特徴とする鋼管の移送方法。
【請求項２】
前記管緩衝動作モードは、前記ストッパレバーの管との衝突面が後方に傾転したのち前方に傾転する動作モードである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ストッパレバーの手前の位置の管通過タイミング検出と、その検出結果に基づく前記ストッパレバーの傾転動作制御は、ストッパレバーの配列をなす個々のストッパレバーごとに独立に行うものとする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
管長方向移送用のコンベアと、管径方向移送用の傾斜付きスキッドと、コンベアとスキッド間の管受渡し用の複数のレバーを有し、これらレバーにはスキッド上を転がってくる管を受け止めるストッパレバーの配列が含まれる、鋼管の移送装置において、前記ストッパレバーの手前の位置の管通過タイミングを検出するセンサと、該センサの検出結果に基づいて前記ストッパレバーの傾転動作を管緩衝動作モードに制御するタイマとを設けたことを特徴とする鋼管の移送装置。
【請求項５】
前記管緩衝動作モードは、前記ストッパレバーの管との衝突面が後方に傾転したのち前方に傾転する動作モードである請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記センサおよびタイマは、前記ストッパレバーの配列内の個々のストッパレバーごとに１つずつ専属させて設けられた請求項４または５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管の移送方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管例えばＵＯＥ鋼管は、鋼板をＵプレスおよびＯプレスにより管状に成形し、継目を仮付け溶接してなる半製品の管を、種々異なる処理ラインに順次通して処理することにより製品とされる。
かかる処理工程において、各処理ライン内では管は管長方向に移送され、ある処理ラインから別の処理ラインに管を移すときには管は管径方向に移送される。管長方向の移送には、鼓形のいわゆるＶロールを複数配列したコンベアが用いられる。管を乗せたＶロールを回転させると管が送られる。一方、管径方向の移送には、移送方向に下り勾配（勾配の大きさは例えば１/７０〜１/１５０）になる傾斜をつけたスキッドレールを複数条配列したスキッドが用いられる。スキッドの高位側に管を乗せると、管は傾斜に沿ってスキッド上を転がり移動し、低位側に到着する。スキッドには、送り方向両端の高さを固定した傾斜固定式のものと、送り方向両端のいずれか一方または両方の高さをシリンダ等で変更可能とした傾斜可変式のものとがある。
【０００３】
なお、水平にしたスキッドに圧力ホースを併設し、その上に管を乗せて該乗せた部分が扁平に潰れた状態となった圧力ホースに送圧することにより管を転がす移送方法もある（特許文献１）。
コンベアとスキッドの間の管の受渡しは、レバーを介して行われる。レバーは、逆への字形の中央の凹み部で管を保持可能に形成した部材を傾転可能に支持したものであり、これは、到着側と出発側の双方のコンベア内の移送方向の複数箇所にそれぞれ１個ずつ、およびスキッド内の高位側と低位側の２箇所の移送方向直交線上にそれぞれ複数個ずつ配設されている。
【０００４】
管を乗せた到着側のコンベア内に位置するレバー（到着コンベアレバー）を傾転させると管はコンベアからスキッド高位側のスキッド内に位置するレバー（スキッド高位側レバー）に乗り移る。そこでスキッド高位側レバーを傾転させると管はスキッド上に落ち、下り勾配の傾斜を転がってスキッド低位側のスキッド内に位置するレバー（スキッド低位側レバー）のところまで移動し、スキッド低位側レバーに乗り移る。すなわちスキッド低位側レバーは転がってくる管を受け止めるストッパにもなっている。そこでスキッド低位側レバーを傾転させると管はスキッド低位側レバーから出発側のコンベア内に位置するレバー（出発コンベアレバー）に乗り移る。そして出発コンベアレバーを傾転させると管は出発コンベアレバーから出発側のコンベアに乗り移る。
【０００５】
なお、到着側のコンベアからスキッドへの管の払出し手段として、上記到着コンベアレバーで管を転動させて払出す代りに、到着側のコンベアの一側に配設したゴムコロ付きアームで管を横から押して払出すようにしたものもある（特許文献２）。
【特許文献１】特開昭５２−６１０７０公報
【特許文献２】特開昭５０−１５６１６９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
省力化のために、上記コンベア（Ｖロール式コンベア）、スキッド（傾斜付きスキッド）およびレバーを用いて管を自動で移送することを指向する場合、管をトラッキングし、そのトラッキング位置（トラッキングシステムが出力する管の位置情報）に基づいてレバーの傾転動作を自動制御する必要がある。ここで管が問題なく移送されるための前提は、管のトラッキング位置と管の実在位置とが確実に一致することである。
【０００７】
しかしながら、管がスキッドレール上を転がる勢いが強すぎて、上記ストッパとしてのスキッド低位側レバー（以下、ストッパレバーともいう）のところで管が停止せず跳ね返されて後退することが発生しがちである。しかるに管のトラッキングシステムは通常、このような管の異常な動きまで含めて管を追跡できるようにはつくられていないため、かかる異常な状態下では、管のトラッキングシステムが正常に働かなくなり、搬送トラブルを誘発するおそれがある。
【０００８】
あるいはさらに、管に僅かな曲がり等の変形があると、転がっているうちにスキッドレールとの接触状態が管長方向で非対称となる結果、管が斜傾（管径方向が所定の移送方向に対し斜めに傾くこと）を始める、といったことが発生しがちである。斜傾した管がストッパレバーで跳ね返されると斜傾状態が助長されて最悪の場合にはスキッドレール間に落下する危険性がある。
【０００９】
そのため、オペレータがストッパレバーへの管衝突タイミングを見計らって手動でストッパレバーの傾転動作を操作することで、管がストッパレバーに衝突するときの衝撃を緩和するようにしている。しかし、これでは、常時オペレータによる管の監視およびレバーの手動操作を必要とするので、省力化が達成できない。
本発明の課題は、上述の問題を解決し、鋼管移送の全自動化を可能にする鋼管の移送方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために発明者らは鋭意検討し、その結果、ストッパレバーの手前にセンサを設けて管の通過タイミングを捉え、それに基づいてタイマによりストッパレバーの傾転動作を管緩衝動作モード（すなわち管の衝突時の衝撃を緩和する動作モード）に制御する手段に想到した。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
【００１１】
１．  管長方向移送にコンベア、管径方向移送に傾斜付きスキッド、およびコンベアとスキッド間の管受渡しに複数のレバーをそれぞれ用い、これらレバーにはスキッド上を転がってくる管を受け止めるストッパレバーの配列が含まれる、鋼管の移送方法において、前記ストッパレバーの手前の位置の管通過タイミングをセンサで検出し、該センサの検出結果に基づいてタイマにより前記ストッパレバーの傾転動作を管緩衝動作モードに制御することを特徴とする鋼管の移送方法。
【００１２】
２．  前記管緩衝動作モードは、前記ストッパレバーの管との衝突面が後方に傾転したのち前方に傾転する動作モードである前項１に記載の方法。
３．  前記ストッパレバーの手前の位置の管通過タイミング検出と、その検出結果に基づく前記ストッパレバーの傾転動作制御は、ストッパレバーの配列をなす個々のストッパレバーごとに独立に行うものとする前項１または２に記載の方法。
【００１３】
４．  管長方向移送用のコンベアと、管径方向移送用の傾斜付きスキッドと、コンベアとスキッド間の管受渡し用の複数のレバーを有し、これらレバーにはスキッド上を転がってくる管を受け止めるストッパレバーの配列が含まれる、鋼管の移送装置において、前記ストッパレバーの手前の位置の管通過タイミングを検出するセンサと、該センサの検出結果に基づいて前記ストッパレバーの傾転動作を管緩衝動作モードに制御するタイマとを設けたことを特徴とする鋼管の移送装置。
【００１４】
５．  前記管緩衝動作モードは、前記ストッパレバーの管との衝突面が後方に傾転したのち前方に傾転する動作モードである前項４に記載の装置。
６．  前記センサおよびタイマは、前記ストッパレバーの配列内の個々のストッパレバーごとに１つずつ専属させて設けられた前項４または５に記載の装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ストッパレバーでの管の跳ね返りを防止できる。また、スキッド上で管が斜傾してもストッパレバーでの受け止め時に正規の姿勢に復帰させうる。よって、管のトラッキングシステムが正常に働くようになり、鋼管移送の全自動化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明に係る鋼管の移送装置の１例を示す平面模式図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。出発側と到着側のコンベア１，３は送管方向30が管長方向となるようにＶロール12を複数配列して構成されている。傾斜付きスキッド２は管の移送方向30が管径方向となるように傾斜させたスキッドレール13を複数配列（配列方向は送管方向30に対し直角の方向である）して構成されている。
【００１７】
レバー４（：到着コンベアレバー），５（：スキッド高位側レバー），６（：スキッド低位側レバー、ストッパレバー），７（：出発コンベアレバー）はいずれも傾転中心軸10の回りに傾転可能であり、それぞれの傾転方向15（倒し状態⇔起こし状態）の傾転動作は各レバーに付属のアクチュエータ11で駆動される。アクチュエータ11は油圧シリンダ等で構成される。
【００１８】
管20は、コンベア１→レバー４→レバー５→スキッド２（管20は転がり方向21の方向に転がる）→レバー６→レバー７→コンベア３の順にこれらの手段を用いて移送される。なお、レバー５は省略される場合もある。また、レバー４，５は、これらをリンク機構で互いに勝手反対に傾転する（いずれか一方が倒れたら相手方が起きるように運動する）ように連結し、いずれか一方のレバーのアクチュエータ11を省略するように構成してもよい。レバー６，７についても同様である。
【００１９】
従来においては、レバー４，５，７のアクチュエータ11は、通常のアクチュエータ制御器40による制御で自動動作するが、ストッパレバー６のアクチュエータ11は前述のようにオペレータの手動で操作される。これに対し、本発明では、ストッパレバー６のアクチュエータ11は、これをタイマ９による制御で自動動作するようにした。タイマ９には、ストッパレバー６の手前の位置の管20通過を検出するセンサ８からの管20通過検出信号が入力される。この入力信号（センサ８の検出信号）に基づき、タイマ９は、ストッパレバー６の傾転動作を管緩衝動作モードに制御する。
【００２０】
管緩衝動作モードを模式タイミングチャート図で表すと例えば図３のようになる。図３において、横軸には時間ｔ、縦軸には傾転角度θ（起こし側を正、倒し側を負）をとり、傾転角度θの上限θmax〜下限θminの範囲の中央を０度としている。制御曲線41上の点Pi（i=1，2，‥‥，7）が時点tiでの傾転角度θiに対応するものとする。この例では、θについては、θ0＝θ1＝θ3＝θ4＝θ7＝θmax、θ2＝０度よりやや大きい設定値、θ5＝θ6＝θminとしている。一方、ｔについては、t0をセンサ８の管通過検出時点（起点）とし、t1〜t7を起点t0からそれぞれΔt1〜Δt7（これらΔt1〜Δt7の値は予め設定される）経過後の時点としている。
【００２１】
管緩衝動作モードは、図３の制御曲線41における点P0から点P3までの部分に対応する。すなわち、タイマ９は、センサ８の管通過検出信号を受信し、該受信の時点t0を制御の起点として、ストッパレバー６の動きが図３の制御曲線41における点P0〜点P3の部分に沿った動きとなるように、ストッパレバー６のアクチュエータ11の動作を制御する。このときのストッパレバー６の動きは、管との衝突面が一旦後方（倒し側）に傾転し（点P1→点P2）、続いて前方（起こし側）に傾転する（点P2→点P3）という動きになる。このような動作モードにストッパレバー６を制御することにより、管の衝突時の跳ね返りを抑制することが可能となる。
【００２２】
点P2における傾転角度θ2の設定値および点P1〜点P3の時点を与える起点t0からの経過時間Δt1〜Δt3の設定値としては、予備実験により種々のサイズの管20がストッパレバー６に衝突した時に跳ね返らない状態が実現されうるθ2およびΔt1〜Δt3の範囲を決定し、該決定した範囲内から適宜選定した値（例えば中央値）を採用するのが好適である。この予備実験において実験条件を決めるにあたっては、従来オペレータが手動でストッパレバー６を操作していたときの当該操作パターンを参考にするのが効率的である。
【００２３】
なお、制御曲線41における点P3〜点P7の部分は、ストッパレバー６を倒して管を出発側のコンベア３に渡し（点P4→点P5)、その後元の傾転角度θmaxの位置に復帰させる（点P6→点P7）動作に対応する。点P4〜点P7の時点を与える起点t0からの経過時間Δt4〜Δt7は、所望の管移送量（スループット）を考慮して適宜設定すればよい。
センサ８は、接触型でも非接触型でもよいが、接触型は管で頻繁に打撃されるため早期に故障して修理ないし交換頻度が高くなると予想されるから、非接触型の方が好ましい。非接触型のセンサとしては、白色光、レーザ光あるいは超音波などを利用したものが挙げられる。
【００２４】
また、図１の例では、好ましい形態として、センサ８とタイマ９を、全４個のストッパレバー６の個別に専属させて１つずつ備え、各ストッパレバー６の傾転動作を、それぞれに専属のセンサ８とタイマ８とにより制御するようにしている。この形態であると、管20がスキッド２上を転がる間に斜傾し、管長方向の異なる部位が各ストッパレバー６と衝突するタイミングが違ってきても、そのそれぞれのタイミングに合わせて各ストッパレバー６の傾転動作を互いに独立に管緩衝動作モードに制御することができ、それによって、斜傾を修正しながら管をストッパレバー６に受け止めさせることができる。ただし、本発明はこれに限定されず、場合に応じ、センサ８とタイマ９とを複数のストッパレバー６の少なくともいずれか１個に１つずつ専属させて設けたものも本発明に含まれる。
【実施例】
【００２５】
出願人所有のＵＯＥ鋼管製造工場において、以下の第１〜第３エリアのスキッドに対し、本発明を以下の形態で適用した。
・第１エリアのスキッドは内面溶接ラインのコンベアからその次の外面溶接ラインのコンベアへの管径方向移送用のものである。このスキッドに既設のストッパレバー全３個（配列方向⊥送管方向）のそれぞれに対し、図１の形態でセンサ（白色光を利用する非接触型、配設位置＝ストッパレバーの約１ｍ手前の位置、配列方向⊥送管方向）とタイマの組を１つずつ専属させ、各ストッパレバーの傾転動作をそれぞれに専属のセンサとタイマの組により互いに独立に図３のように制御した。図３の制御曲線41は従来のオペレータによる手動操作パターンを参考とした予備実験により決定した。この場合、図３の制御起点t0（点P0の時点）は、センサとタイマの組ごと（すなわち各組に対応するストッパレバーごと）に異なる。
【００２６】
・第２エリアのスキッドは外面溶接ラインのコンベアから拡管前超音波探傷装置行きのコンベアへの管径方向移送用のものである。このスキッドに既設のストッパレバー全３個（配列方向⊥送管方向）に対し、共通に用いるセンサ（白色光を利用する非接触型、配設位置＝ストッパレバーの約２ｍ手前の位置）とタイマの組を１つ設け、この１組により各ストッパレバーの傾転動作を図３のように制御した。図３の制御曲線41は従来のオペレータによる手動操作パターンを参考とした予備実験により決定した。この場合、図３の制御起点t0（点P0の時点）は、ストッパレバー全３個に共通である。
【００２７】
・第３エリアのスキッドは拡管後超音波探傷ラインのコンベアからその次の管端Ｘ線探傷ラインへの管径方向移送用のものである。このスキッドに既設のストッパレバー全４個（配列方向⊥送管方向）に対する本発明適用形態は第２エリアのそれと同様とした。
その結果、上記各エリアにおいて、管径方向移送の全自動化が可能となり、トラッキング不具合の発生はなく、全３エリアにおいて、“オペレータ１直１名×３エリア×３直＋予備人員分”の省力化を達成することができた。なお、上記全自動化以降、各エリアとも、スキッド上での管の斜傾による移送トラブルの発生は有効に防止できている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る鋼管の移送装置の１例を示す模式平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明における管緩衝動作モードの例を示す模式タイミングチャート図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  到着側のコンベア
２  スキッド
３  出発側のコンベア
４  レバー（到着コンベアレバー）
５  レバー（スキッド高位側レバー）
６  レバー（スキッド低位側レバー、ストッパレバー）
７  レバー（出発コンベアレバー）
８  センサ
９  タイマ
10  レバーの傾転中心軸
11  レバー駆動用のアクチュエータ
12  Ｖロール
13  スキッドレール
15  レバーの傾転方向
20  管〈鋼管）
21  管の転がり方向
30  送管方向
40  アクチュエータ制御器
41  制御曲線
【図１】
2008056412.tif 000003
【図２】
2008056412.tif 000004
【図３】
2008056412.tif 000005