(57)【要約】【課題】転回装置の転回爪の回転機能や昇降機能を、転回爪が固定支点ピンを中心に上下スイングする従来の転回装置のまま一切変更せず安価かつ迅速に、角材を逆方向へ転回させる。【解決手段】搬送ローラ13上のビレット12を、固定支点14を回転中心に回転自在かつ昇降自在に配置された転回爪11により転回させながら持上げて、ビレット12をその周方向に転回させて搬送ローラ13に移載する角材の転回装置10である。転回爪11は、角部である角材持上げ部17と、角部である角材引掛け引き起こし部18と、転回されたビレット12を搭載する角材転回受け部19とを有するとともに、a=(1.6〜3.8)×w,b=(0.7〜1.5)×w,c=(0.1〜0.4)×w,d=(0〜0.4)×w,e=(d+c),f=(0.3〜0.9)×eを全て満足する。【選択図】図１
2017007807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送テーブルに搭載された角材を、前記角材の横断面と平行な断面において、固定支点を回転中心に回転自在かつ昇降自在に配置された転回爪により転回させながら持上げて、該角材をその周方向に転回させて前記搬送テーブルに移載する角材の転回装置であって、
前記転回爪は、前記平行な断面において、前記固定支点を中心に回転することによって前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部よりも前記固定支点に近い側に当接する角部である角材持上げ部と、該角材持上げ部よりも低い位置に配置されて、前記固定支点を中心に回転することによって前記角材持上げ部により傾斜して持上げられた前記角材の底面に当接して該底面を支持する角部である角材引掛け引き起こし部と、該角材引掛け引き起こし部に隣接して設けられて前記固定支点を中心に回転するとともに上昇することにより転回された角材を搭載するビレット転回受け部とを有するとともに、下記式（１）〜（６）を全て満足すること
を特徴とする角材の転回装置。
ａ＝（１．６〜３．８）×ｗ          ・・・・・（１）
ｂ＝（０．７〜１．５）×ｗ          ・・・・・（２）
ｃ＝（０．１〜０．４）×ｗ          ・・・・・（３）
ｄ＝（０〜０．４）×ｗ              ・・・・・（４）
ｅ＝（ｄ＋ｃ）                      ・・・・・（５）
ｆ＝（０．３〜０．９）×ｅ          ・・・・・（６）
ただし、前記平行な断面において、
ａ：前記固定支点と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との水平方向距離(mm)
ｂ：前記固定支点と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との垂直方向距離(mm)
ｃ：前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材持上げ部と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との水平方向距離(mm)
ｄ：前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材引掛け引き起こし部と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との水平方向距離(mm)
ｅ：前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材持上げ部と、前記角材引掛け引き起こし部との水平方向距離(mm)
ｆ：前記前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材持上げ部と、前記角材引掛け引き起こし部との垂直方向距離(mm)
ｗ：前記角材の一辺の長さ(mm)
である。
【請求項２】
前記平行な断面において、前記前記角材持上げ部と前記角材引掛け引き起こし部とは、段差を介してつながる請求項１に記載された角材の転回装置。
【請求項３】
前記平行な断面において、前記前記角材持上げ部と前記角材引掛け引き起こし部とは、直線または曲線を介してつながる請求項１に記載された角材の転回装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された角材の転回装置を用いて搬送テーブルに搭載された角材を転回させて、該角材の表面研削、表面疵検査または超音波探傷を行う工程を含むことを特徴とする角材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばビレットといった角材を転回させるための角材の転回装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばビレットといった長尺の角材（以降の説明では角材が角鋼であるビレットである場合を例にとる）の表面研削、表面疵検査あるいは超音波探傷などを行う際には、搬送方向へ並んで配置された多数の搬送ローラからなる搬送テーブルに搭載されたビレットを、その軸回りに転回させる必要を生じることがある。
【０００３】
図５は、ビレット２を搬送テーブルの搬送ローラ３上で周方向へ９０度ずつ転回させる従来の転回装置１の一例を示す断面図である。この転回装置１は、図５に示すように、転回爪４を、固定支点５を回転中心に回転させ、かつ移動支点６を上下方向へ昇降させることにより、ビレット引き起こし部７により図中に矢印で示す転回方向（ビレット２の周方向）へビレット２を９０度転回させ、ビレット引き起こし部７に隣接して設けられたビレット転回受け部８に載せ替える。
【０００４】
図６(ａ)〜図６（ｋ）は、転回装置１における転回爪４の動き（上昇〜上限〜下降）とビレット２の転回を経時的に示す説明図である。図６(ａ)〜図６（ｋ）では、理解を助けるためにビレット２の四辺のうちの搬送ローラ３に接する一辺（図６（ａ）参照）を太線で示してある。
【０００５】
転回爪４は、ビレット引き起こし部７を先ずビレット２の中心の左側に当てて持ち上げながら転回爪４の上でビレット２を転回させ（図６(ａ)〜図６（ｄ）参照）、移動支点６を上昇させてビレット２をビレット転回受け部８に載せ替え（図６（ｄ）〜図６（ｈ））、その後に移動支点６を下降させてビレット２を搬送ローラ３に載せることにより、ビレット２の転回を終了する。
【０００６】
この転回装置１を用いてビレット２を搬送ローラ３上で転回させながら表面研削、表面疵検査あるいは超音波探傷などの作業を行う際に、ビレット２を図５，６により示す転回方向とは逆方向へ転回させることにより、これら作業の能率を向上できることがある。
【０００７】
図７は、ビレット２を図５，６により示す転回方向とは逆方向へ転回させる転回装置９の一例を示す断面図である。
【０００８】
ビレット２を図５，６により示す転回方向とは逆方向へ転回させるためには、図７に示すように、転回爪４の固定支点５を反対側に設置して回転爪４の回転方向を逆方向にすればよいと一見考えられる。しかし、転回爪４を図７に示すように設置しようとすると、搬送方向へ並んで配置された多数の搬送ローラ３からなる搬送テーブルのラインサイドに設置されている他の機器と干渉してしまい、転回爪４を図７に示すように移設することができないことが多い。仮に転回爪４を図７に示すように移設することができる場合であっても、固定支点５の移動改造や付随するリミットスイッチの移設に要する設備改造費が嵩む。
【０００９】
特許文献１には、転回爪を上下方向に平行移動させることにより搬送ローラ上の角材を転回させるという、図５，６により開示された転回装置１とは異なる方式による転回装置が開示されている。特許文献１により開示された転回装置によれば、転回爪の形状を左右逆にセットするだけで、ビレットを容易に逆方向へ転回させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開昭６２−２９３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、図５，６により開示された転回装置１を既に用いている場合には、特許文献１により開示された転回装置一式を新たに設置する必要があり、やはり設備改造費の増加は否めない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ビレット等の角材の転回装置における転回爪（特に、転回爪が角材に接触する部分）の形状および寸法を最適化し、形状および寸法が最適化された転回爪を転回装置に付け替えることにより、転回爪の回転機能や昇降機能が図５，６に示す転回装置のまま一切変更することなく、角材を図５，６により示す転回方向とは逆方向へ転回させることが可能になることを知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。本発明は以下に列記の通りである。
【００１３】
（１）搬送テーブルに搭載された角材を、前記角材の横断面と平行な断面において、固定支点を回転中心に回転自在かつ昇降自在に配置された転回爪により転回させながら持上げて、該角材をその周方向に転回させて前記搬送テーブルに移載する角材の転回装置であって、
前記転回爪は、前記平行な断面において、前記固定支点を中心に回転することによって前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部よりも前記固定支点に近い側に当接する角部である角材持上げ部と、該角材持上げ部よりも低い位置に配置されて、前記固定支点を中心に回転することによって前記角材持上げ部により傾斜して持上げられた前記角材の底面に当接して該底面を支持する角部である角材引掛け引き起こし部と、該角材引掛け引き起こし部に隣接して設けられて前記固定支点を中心に回転するとともに上昇することにより転回された角材を搭載するビレット転回受け部とを有するとともに、下記式（１）〜（６）を全て満足すること
を特徴とする角材の転回装置。
【００１４】
ａ＝（１．６〜３．８）×ｗ          ・・・・・（１）
ｂ＝（０．７〜１．５）×ｗ          ・・・・・（２）
ｃ＝（０．１〜０．４）×ｗ          ・・・・・（３）
ｄ＝（０〜０．４）×ｗ              ・・・・・（４）
ｅ＝（ｄ＋ｃ）                      ・・・・・（５）
ｆ＝（０．３〜０．９）×ｅ          ・・・・・（６）
【００１５】
ただし、前記平行な断面において、
ａ：前記固定支点と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との水平方向距離(mm)
ｂ：前記固定支点と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との垂直方向距離(mm)
ｃ：前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材持上げ部と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との水平方向距離(mm)
ｄ：前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材引掛け引き起こし部と、前記搬送テーブルに搭載された角材の底面の中央部との水平方向距離(mm)
ｅ：前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材持上げ部と、前記角材引掛け引き起こし部との水平方向距離(mm)
ｆ：前記前記角材持上げ部が前記角材の底面に当接した時における、前記角材持上げ部と、前記角材引掛け引き起こし部との垂直方向距離(mm)
ｗ：前記角材の一辺の長さ(mm)
である。
【００１６】
（２）前記平行な断面において、前記角材持上げ部と前記角材引掛け引き起こし部とは、段差を介してつながる１項に記載された角材の転回装置。
【００１７】
（３）前記平行な断面において、前記角材持上げ部と前記角材引掛け引き起こし部とは、直線または曲線を介してつながる１項に記載された角材の転回装置。
【００１８】
（４）１項から３項までのいずれか１項に記載された角材の転回装置を用いて搬送テーブルに搭載された角材を転回させて、該角材の表面研削、表面疵検査または超音波探傷を行う工程を含むことを特徴とする角材の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、固定支点を従来位置のままにして形状を工夫した転回爪と交換するだけで、角材の転回方向を逆方向に変更できる。すなわち、本発明により、転回装置の転回爪の回転機能や昇降機能を、転回爪が固定支点ピンを中心に上下スイングする方式の図５，６に示す従来の転回装置のまま一切変更することなく、安価迅速に、角材を図５，６により示す転回方向とは逆方向へ転回させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係る角材の転回装置を示す正面図である。
【図２】図２(ａ)〜図２（ｋ）は、転回装置における転回爪の動き（上昇〜上限〜下降）とビレットの転回を経時的に示す説明図である。
【図３】図３は、本発明に係る他の角材の転回装置を示す正面図である。
【図４】図４(ａ)〜図４（ｍ）は、転回装置における転回爪の動き（上昇〜上限〜下降）とビレットの転回を経時的に示す説明図である。
【図５】図５は、ビレットを搬送テーブルの搬送ローラ上で周方向へ９０度ずつ転回させる従来の転回装置の一例を示す正面図である。
【図６】図６(ａ)〜図６（ｋ）は、転回装置における転回爪の動き（上昇〜上限〜下降）とビレットの転回を経時的に示す説明図である。
【図７】図７は、ビレットを図５，６により示す転回方向とは逆方向へ転回させる転回装置の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を、添付図面を参照しながら説明する。なお、以降の説明では、角材が角鋼であるビレットである場合を例にとるが、本発明は角鋼やビレットに限定されるものではなく、例えば角材の材質がアルミニウム合金である場合等にも等しく適用される。
【００２２】
本発明は、略述すると、図５に示す従来の既設のビレット転回装置１における固定支点５を、図７に示すように搬送ローラ３の反対側へ移設することなく固定支点５をそのまま利用して、転回爪を転回爪１１に交換するだけでビレット２の転回方向を、図５に示す方向と反対方向へ変更できる転回装置１０を提供するものであり、その構成および原理を説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係るビレット転回装置１０を示す正面図である。図２(ａ)〜図２（ｋ）は、ビレット転回装置１０における転回爪１１の動き（上昇〜上限〜下降）とビレット１２の転回を経時的に示す説明図である。
【００２４】
ビレット転回装置１０は、搬送テーブルを構成する搬送ローラ１３に搭載されたビレット１２を、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、その中心軸周りに例えば約９０度転回させて搬送ローラ１３に移載する。
【００２５】
ビレット転回装置１０は転回爪１１を備える。転回爪１１は、図５に示す従来の既設のビレット転回装置１と同様に、固定支点１４を回転中心に回転自在に、かつ例えば昇降シリンダ等の周知慣用の昇降機構１６に支持された移動支点１５により昇降自在に、配置される。転回爪１１は、後述する手順により、搬送ローラ１３に搭載されたビレット１２を、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、その中心軸周りに例えば約９０度転回させながら持上げ、搬送ローラ１３に移載する。
【００２６】
転回爪１４は、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、角材持上げ部１７と、角材引掛け引き起こし部１８と、ビレット転回受け部１９とを有する。
【００２７】
角材持上げ部１７は、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、転回爪１１が固定支点１４を中心に回転することによって、搬送ローラ１３に搭載されたビレット１２の底面１２ａの中央部２０よりも固定支点１４に近い側に当接する角部（コーナ部）である。
【００２８】
角材引掛け引き起こし部１８は、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、角材持上げ部１７よりも低い位置に配置されて、転回爪１１が固定支点１４を中心に回転することによって、角材持上げ部１７により傾斜して持上げられたビレット１２の底面１２ａに当接して底面１２ａを支持する角部（コーナ部）である。
【００２９】
角材持上げ部１７および角材引掛け引き起こし部１８は、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、段差を介してつながっている。
【００３０】
ビレット転回受け部１９は、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、角材引掛け引き起こし部１８に隣接して設けられて、転回爪１１が固定支点１４を中心に回転するとともに上昇することにより転回されたビレット１２を搭載する平面部である。
【００３１】
このように、転回爪１１は、角材持上げ部１７および角材引掛け引き起こし部１８という二つの角部（コーナ部もしくは出張り部）を有している。
【００３２】
図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、転回爪１１の上昇によってまず角材持上げ部１７がビレット１２の底面１２ａの中央部２０よりも固定支点１４に近い側に当接してビレット１２を少し持ち上げる。
【００３３】
次に、図２（ｃ）〜図２（ｅ）に示すように、引き続いてすぐに角材引掛け引き起こし部１８がビレット１２の底面１２ａに接触してビレット１２の底面１２ａをホールドする。
【００３４】
次に、図２（ｅ）〜図２（ｆ）に示すように、ビレット１２の底面１２ａにおける角材引掛け引き起こし部１８との接触点はスライドしながら、ビレット１２を確実に引き起こす。
【００３５】
次に、図２（ｆ）〜図２（ｈ）に示すように、転回後のビレット１２の底面１２ａを、転回爪１４のビレット転回受け部１９で支える。
【００３６】
そして、図２（ｈ）〜図２（ｋ）に示すように、転回爪１４が下降することにより、ビレット１２の９０度転回が完了する。
【００３７】
転回爪１４が角材持上げ部１７しか有さず角材引掛け引き起こし部１８を有さない場合には、転回爪１４の上昇に伴って角材持上げ部１７がビレット１２の底面１２ａに当接してビレット１２を少し持ち上げることができるものの、転回爪１４が回転を続けて角材持上げ部１７がビレット１２の底面１２ａを通り過ぎると、ビレット１２は正回転して元の位置に戻ってしまう。すなわち、転回爪１４がビレット１２の底面１２ａの右側のコーナをかすっただけで、ビレット１２を逆回転させることができない。この後、転回爪１４がさらに上昇するとビレット１２は転回爪１４のビレット転回受け部１９に接触して上昇し、上限まで行ってそのまま下降してくることになる。結局、ビレット１２は元の位相のままで昇降するだけになってしまう。
【００３８】
このように、本発明では、転回爪１４に角材持上げ部１７のみならず角材引掛け引き起こし部１８をも形成しておき、角材持上げ部１７により一旦少し持ち上げたビレット１２の底面１２ａが元に戻って（下がって）しまう前に、角材持上げ部１７の近傍に形成された角材引掛け引き起こし部１８によりビレット１２を引っ掛けて、ビレット１２の底面１２ａとの間に生じる摩擦力により接触移動しながら、ビレット１２を引き起こすことが、転回爪１４の特徴である。
【００３９】
様々な寸法ａ〜ｆを有する多数の転回爪１１を試作して試験を繰り返した結果、ビレット１２の上述の円滑な逆転回を可能にするためには、転回爪１４は、ビレット１２の横断面と平行な断面（図１に示す断面）において、図１中に示す以下に列記の寸法ａ〜ｆおよびｗ、すなわち
ａ：固定支点１４と、搬送ローラ１３に搭載されたビレット１２の底面１２ａの中央部２０との水平方向距離（ｍｍ）
ｂ：固定支点１４と、搬送ローラ１３に搭載されたビレット１２の底面１２ａの中央部２０との垂直方向距離（ｍｍ）
ｃ：角材持上げ部１７がビレット１２の底面１２ａに当接した時における、角材持上げ部１７と、搬送ローラ１３に搭載されたビレット１２の底面１２ａの中央部２０との水平方向距離（ｍｍ）
ｄ：角材持上げ部１７がビレット１２の底面１２ａに当接した時における、角材引掛け引き起こし部１８と、搬送ローラ１３に搭載されたビレット１２の底面１２ａの中央部２０との水平方向距離（ｍｍ）
ｅ：角材持上げ部１７がビレットの底面１２ａに当接した時における、角材持上げ部１７と、角材引掛け引き起こし部１８との水平方向距離（ｍｍ）
ｆ：角材持上げ部１７がビレット１２の底面１２ａに当接した時における、角材持上げ部１７と、角材引掛け引き起こし部１８との垂直方向距離（ｍｍ）
ｗ：ビレット１２の一辺の長さ（ｍｍ）
に関して、下記式（１）〜（６）を全て満足することが有効である。
【００４０】
ａ＝（１．６〜３．８）×ｗ          ・・・・・（１）
ｂ＝（０．７〜１．５）×ｗ          ・・・・・（２）
ｃ＝（０．１〜０．４）×ｗ          ・・・・・（３）
ｄ＝（０〜０．４）×ｗ              ・・・・・（４）
ｅ＝（ｄ＋ｃ）                      ・・・・・（５）
ｆ＝（０．３〜０．９）×ｅ          ・・・・・（６）
【００４１】
なお、転回爪１４における角部２１の位置、およびビレット転回受け部１９の傾斜角度，長さは、ビレット１２が搬送ローラ１３の上面レベルより上の範囲で円滑にビレット転回受け部１９に円滑に着地するように、適宜設定すればよい。
【００４２】
図１により示す転回装置１０において、ａ＝３６０ｍｍ，ｂ＝１４０ｍｍ，ｃ＝３０ｍｍ，ｄ＝１２ｍｍ，ｅ＝４２ｍｍ，ｆ＝１３ｍｍ，ｗ＝１２２ｍｍとして、搬送ローラ１３上で停止しているビレット１２の転回を行ったところ、図２（ａ）〜図２（ｋ）に示す通りにビレット１２を円滑に逆転回させることができた。
【００４３】
図３は、本発明に係る他の転回装置１０−１を示す正面図であり、図４(ａ)〜図４（ｍ）は、転回装置１０−１における転回爪１１−１の動き（上昇〜上限〜下降）とビレット１２の転回を経時的に示す説明図である。
【００４４】
なお、転回爪１１−１の形状を図３に示すように、角材持上げ部１７と、角材引掛け引き起こし部１８とを直線で結んで勾配形状にすること、すなわち角材持上げ部１７と角材引掛け引き起こし部１８とが直線もしくは曲線を介してつながる形状としても同等の効果が得られる。これにより、転回爪１４の摩耗がさらに抑制される。
【００４５】
本発明に係る転回装置１０，１０−１を用いて搬送テーブルに搭載されたビレット１２を転回させてビレット１２の表面研削、表面疵検査または超音波探傷を行う工程を含んで、ビレット１２を製造することにより、転回装置１０，１０−１に要する設備費の上昇を伴うことなく、ビレット１２の表面研削、表面疵検査あるいは超音波探傷などの作業の能率を向上できるため、ビレット１２の製造コストを低減できる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  本発明に係る角材の転回装置
１１  転回爪
１２  ビレット
１３  搬送ローラ
１４  固定支点
１７  角材持上げ部
１８  角材引掛け引き起こし部
１９  角材転回受け部
【図１】
2017007807.tif 000003
【図２】
2017007807.tif 000004
【図３】
2017007807.tif 000005
【図４】
2017007807.tif 000006
【図５】
2017007807.tif 000007
【図６】
2017007807.tif 000008
【図７】
2017007807.tif 000009