(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスキッドレール上に積載された長尺金属材料を、次工程に向けて順次切り出すスキッド型給材設備において、前記複数のスキッドレールの中から選択されたスキッドレールが、前記給材設備の架台と電気的に絶縁され、該架台と前記選択されたスキッドレールの間の電気抵抗変化に基づく電気的値の計測装置を備えていることを特徴とするスキッド型給材設備における長尺金属材料の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒鋼などの長尺金属材料を次工程に向けて順次切り出すスキッド型給材設備において、スキッドレール上の材料の有無を検出するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
棒鋼など長尺金属材料の製造ラインや精整ライン等において、該材料を多数本まとめてスキッドレール上に積載し、整列した後、１本ずつあるいは複数本ずつまとめて、次工程に向け順次切出すスキッド型給材設備が使用される。積載後の整列は、スキッドレールを傾斜させる等により行われる。
【０００３】
従来のスキッド型給材設備を図３の例により説明する。長尺金属材料の例として丸棒鋼１を、ほぼ水平に支持されているスキッドレール２上のストッパー１０ａと１０ｂの間に、図示しない天井クレーン等によって１ａのようにまとめて積載する。そして、ストッパー１０ｂを倒すとともに、エアシリンダー３によりスキッドレール２を破線で示すように傾斜させ、傾斜角を調整することで、丸棒鋼１を１ｂのように整列する。傾斜させた状態は図４に示すとおりである。
【０００４】
ついで図３および図４に示すように、切出装置１１により、この例では丸棒鋼１を１本ずつローラーテーブル１２に載置して、次工程の例えば精整設備に向け切出す。スキッドレール２上の丸棒鋼１をすべて切出した後、エアシリンダー３により、スキッドレール２を図３の実線のように水平に戻し、ストッパー１０ｂを起立させ、つぎの丸棒鋼１を積載し、以下同様にして切出す。
【０００５】
以上の一連の動作を自動運転により行うためには、スキッドレール２上の丸棒鋼１の有無を確実に検出することが不可欠である。スキッドレール２上に丸棒鋼１が残存している状態で、つぎのロットの丸棒鋼１を積載すると、ロット毎の管理ができなくなるばかりでなく、鋼種変更の際には異材混入となり、後工程および製品出荷後に重大なトラブルが生じる。
【０００６】
従来、スキッドレール２上の材料の有無を検出する方法として、図５、図６および図７などの手段が知られている。図５の手段では、スキッドレール２の長さ方向すなわち材料の移送方向に、舟型のストライカー１３を複数個配設し、丸棒鋼１などの材料の自重で押し下げられたストライカー１３のレバーが、リミットスイッチ１４を押すことで材料の有無を検出する。またストライカー１３の変形を近接型スイッチにより検出することもできる。
【０００７】
図６の手段では、光電スイッチの投光部１５および受光部１６を配設し、丸棒鋼１などの材料が光軸を遮るのを検知することで、材料の有無を検出する。図７の手段では、スキッドレール２の長さ方向に近接型スイッチ１７を隙間なく配設し、丸棒鋼１などの材料を直接検出する。近接型スイッチ１７は、相互干渉を避けるため千鳥に配設される。このほか、カメラを設置して画像を取込み、信号処理によって材料の有無を判定する方法も考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の各手段にはつぎのような問題がある。図５の手段では、ストライカー１３のベアリング部分の摩耗等、機械機構のトラブルが発生し易く、その上、少量で軽い材料の場合は押し付け力が不足して、材料を検知できないおそれがある。さらに、リミットスイッチ１４等の検出器およびその配線を、傾斜可変させるスキッドレール２に固定する必要があり、スペースの確保、検出器の損傷、配線の損耗や断線等の問題がある。
【０００９】
図６の手段では、投光部１５および受光部１６を結ぶ光軸が、丸棒鋼１などの材料の進行方向と交差するため、干渉を避ける配置にする必要があり、そのような配置にすると、材料が光軸を遮らない不感帯Ｄが生じるという問題がある。また図７の手段では、近接型スイッチ１７の数が多くなりコスト上の問題がある。
【００１０】
さらに、図６および図７の手段においても、傾斜可変させるスキッドレール２に機器を取り付けるので、スペースの確保、機器の損傷、配線の損耗や断線等の問題がある。また、カメラによる画像処理方式は高価である。
従来のスキッド型給材設備においては、このような問題により完全自動運転ができず、オペレータの監視を必要としていた。
【００１１】
本発明は、丸棒鋼などの長尺金属材料を次工程に向けて定量ずつ切り出すスキッド型給材設備において、スキッドレール上の材料の有無を確実に検出するための装置であって、傾斜可変による損傷、配線の損耗や断線のおそれがなく、安価かつ保守容易で完全自動化が可能な装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、複数のスキッドレール上に積載された長尺金属材料を、次工程に向けて順次切り出すスキッド型給材設備において、前記複数のスキッドレールの中から選択されたスキッドレールが、前記給材設備の架台と電気的に絶縁され、該架台と前記選択されたスキッドレールの間の電気抵抗変化に基づく電気的値の計測装置を備えていることを特徴とするスキッド型給材設備における長尺金属材料の検出装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明装置を図１および図２に示す例により説明する。図１は、図３に示したような従来のスキッド型給材設備に、本発明を適用した部分斜視図である。長尺金属材料の例として、丸棒鋼１が、エアシリンダー３により傾斜された複数（図では４基）のスキッドレール２上で整列している。丸棒鋼１は、図３のようにストッパー１０ａと１０ｂの間にまとめて積載され、ストッパー１０ｂを倒すとともに、エアシリンダー３によりスキッドレール２を傾斜させることで整列している。
【００１４】
そして、スキッドレール２の傾斜角を徐々に大きくすることで、丸棒鋼１を矢印のように下流側に移送し、図３および図４のように、切出装置１１によりローラーテーブル１２に載置して次工程に向け切出す。ローラーテーブル１２上には１本ずつ載置するほか、サイズによって所定の本数ずつまとめて載置し、切出すこともできる。
【００１５】
本発明装置は、このようなスキッド型給材設備において、複数のスキッドレールの中から選択されたスキッドレールが前記給材設備の架台と電気的に絶縁され、該架台と前記選択されたスキッドレールの間の電気抵抗変化に基づく電気的値の計測装置を備えている。該計測装置は、電気的値として、電気抵抗、電流および電圧のいずれの値を計測するものであってもよい。
【００１６】
図１の例では、複数のスキッドレール２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの中から選択されたスキッドレール２ｂが、絶縁板５をサンドイッチ式に挟むことで、上面と下面の間が電気的に絶縁されている。そして、スキッドレール２ｂの上面が電源６に接続され、電源６が接地されている。また、その他のスキッドレール２ａ，２ｃ，２ｄは支持台４を経て接地されている。接地は、図３および図４に示したような給材設備の架台９に接続することで行われる。
【００１７】
図１の例のように丸棒鋼１がスキッドレール２上に存在すると、架台９から絶縁されたスキッドレール２ｂと、絶縁されていないスキッドレール２ａ，２ｃ，２ｄとが、丸棒鋼１によって短絡状態となる。そして図２に示すように、電源６から、スキッドレール２ｂ、丸棒鋼１、他のスキッドレール２ａ，２ｃ，２ｄを経て架台９を通り、電源６に戻る閉回路が形成される。この回路に、計測装置として例えば電流計８を接続することにより、架台９とスキッドレール２ｂの間の電気抵抗変化を計測することができる。７は調整抵抗であり、閉回路の電気抵抗を適正値に調整するためのものである。
【００１８】
この閉回路には、丸棒鋼１およびスキッドレール２の抵抗、接触抵抗、調整抵抗７によって決まる電流が流れ、電流計８の指示値から閉回路の電気抵抗を計測することができる。すなわち、スキッドレール２上に丸棒鋼１が存在しないときは、電気抵抗はほゞ無限大となり電流はほとんど流れないが、丸棒鋼１が存在するときは、上記のように閉回路となって電気抵抗が小さくなるので、この閉回路の電流値が所定のしきい値を超えるか否かを検知することで、丸棒鋼１の有無を判定することができる。
【００１９】
そして、図２に示すように、電流計８を接点付きとし、上記しきい値を超えたときＯＮまたはＯＦＦとなる接点１８により、制御回路１９を作動することで、スキッド型給材設備の自動運転を行うことができる。
本発明装置における計測器としては、図２の例のような電流計８のほか、電気抵抗を計測するもの、あるいは電気抵抗変化に基づく電圧変化を計測するものとすることもできる。
【００２０】
なお、本発明におけるスキッド型給材設備において、架台と絶縁するスキッドレールは、丸棒鋼１などの材料が必ず接触するレールとする。該材料の長さが種々変動して、短い材料が該レールに接触しない場合は、複数のスキッドレールを絶縁すればよい。
【００２１】
また上記のように、スキッドレール２を傾斜させて丸棒鋼１などの材料を整列し給材するもののほか、対象とする長尺金属材料が角材など転動し難く、傾斜のみでは整列や給材が困難な場合は、スキッドレール２を傾斜させ、あるいは傾斜させず、治具を使用して１本ずつ、あるいは複数本ずつまとめて給材するものであってもよい。
【００２２】
【実施例】
図１および図２に示すような本発明装置を、図３のようなスキッド型給材設備に設置して、丸棒鋼１の有無の検出を行った。丸棒鋼１の直径は５０mmである。図１のように、スキッドレール２ｂに、絶縁板５として厚さ１０mmのＭＣナイロンを挟み、該レール２ｂと架台９とを電気的に絶縁した。そして、図２のように、定電圧回路の一端をスキッドレール２ｂに、他端を架台９に接地し、１２Ｖの直流定電圧を印加し、調整抵抗７および接点付き電流計８を接続した。
【００２３】
スキッドレール２上に丸棒鋼１が皆無のとき、電流計８に流れる電流は０mAであった。スキッドレール２上に丸棒鋼１が積載されると、電流は１０mAを超える値となった。そして、図２に示すような制御回路１９により、電流値１０mAをしきい値として、スキッドレール２を水平に戻し、つぎの材料を積載した。このようにして、スキッドレール２上の丸棒鋼の有無を判定することで、無人の自動給材を確実に行うことができた。
【００２４】
なお、上記丸棒鋼１のサイズが変わった場合、あるいは丸棒鋼以外の材料を給材する場合、形状やサイズ、重量によって、該材料とスキッドレールとの接触抵抗が変化するので、調整抵抗７により回路の抵抗を適宜調整することで、上記丸棒鋼１と同様に自動給材を確実に行うことができた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、丸棒鋼などの長尺金属材料を次工程に向けて定量ずつ切り出すためのスキッド型給材設備において、スキッドレール上の材料の有無を確実に検出することができる。しかも、スキッドレールを傾斜させても、検出器の損傷、配線の損耗や断線のおそれがなく、安価で保守が容易である。したがって、信頼性の高い完全自動化システムを安価に構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の主要部を例示する斜視図である。
【図２】本発明装置における計測装置の回路を例示する説明図である。
【図３】従来のスキッド型給材設備の動作例を示す側面図である。
【図４】従来のスキッド型給材設備の主要部を示す斜視図である。
【図５】従来のスキッド型給材設備における材料の検出手段を示す側面図である。
【図６】従来のスキッド型給材設備における材料の別の検出手段を示す側面図である。
【図７】従来のスキッド型給材設備における材料の別の検出手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…丸棒鋼
２…スキッドレール
３…エアシリンダー
４…支持台
５…絶縁板
６…電源
７…調整抵抗
８…電流計
９…架台
１０…ストッパー
１１…切出装置
１２…ローラーテーブル
１３…ストライカー
１４…リミットスイッチ
１５…投光部
１６…受光部
１７…近接型スイッチ
１８…接点
１９…制御回路
【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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