JP3079043B2 - 棒状素材の端面形状ならびにサイズの測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒状素材の端面形
状とそのサイズとを測定するための装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば丸鋼や角鋼、平鋼などの棒状素材
を倉庫などに保管する等に際して、その棒状素材を形状
別ならびにサイズ別に仕分けして棚に入庫し、かつ、そ
の形状ならびにサイズをコンピュータに入力させて、棒
状素材の在庫をコンピュータ管理する形態がとられるこ
とがある。

【０００３】このようにして管理される棒状素材の端面
形状は、上記したように丸鋼や角鋼、平鋼などがあり、
かつ、そのサイズにしても多岐にわたるもので、工業規
格品の一例としては、直径が２２ｍｍ〜２００ｍｍの範
囲にわたる丸鋼では約２９本あり、一辺が２２ｍｍ〜１
６０ｍｍの範囲にわたる角鋼では約１５本あり、厚み１
３ｍｍ〜１５０ｍｍ×幅３２ｍｍ〜３１０ｍｍの範囲に
わたる平鋼では約２３２本ある。

【０００４】このように膨大な数量の棒状素材の端面形
状ならびにサイズを測定し管理するためには、上記棒状
素材すべての端面形状のデータをコンピュータに入力さ
せる一方、測定装置には測定対象素材の端面形状を画像
処理する機能を有せしめることで、棒状素材の在庫を適
正にコンピュータ管理することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
システムでは、設備費が非常に高く付くだけでなく、膨
大な量の素材端面の形状データをコンピュータに入力さ
せる煩雑さがあることから、現実には実施が見送られて
いる状況にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明による棒状素材の端面形状ならびにサイ
ズの測定装置では、棒状素材の当接面を互いに直交させ
た第１及び第２の治具と、棒状素材に対する被当接面が
素材に当接した際の素材当接面までの寸法を測定する第
１及び第２の寸法測定器と、第１及び第２治具に供給さ
れた素材の端面形状が角形であるとの情報を発する端面
形状測定センサーとを備えさせて、膨大な種類の棒状素
材の端面形状ならびにサイズを機械的に測定できるよう
にし、延いては、棒状素材の在庫をコンピュータ管理す
るにしても、その設備費を大幅にダウンできるようにし
ている。

【０００７】

【発明の実施の形態】即ち、本発明による棒状素材の端
面形状ならびにサイズの測定装置においては、棒状素材
の当接面を互いに直交させた第１及び第２治具の前記素
材当接面と、棒状素材に対する被当接面から前記素材当
接面までの寸法を測定する第１及び第２寸法測定器の前
記被当接面とによって、棒状素材を互いに直交する二方
向で挟み込んで、棒状素材の高さと幅のサイズを測定す
るようにしている。

【０００８】この素材の高さと幅のサイズを基にして、
そのサイズが同一の場合は、測定対象素材の端面形状が
角形であるか円形であるかが判別される。或いは、高さ
と幅のサイズが大きく異なる場合は、測定対象素材の端
面形状が長方形であると判別される。

【０００９】高さと幅のサイズが同一であるときの測定
対象素材の端面形状が、正四角形であるか円形であるか
を判別するために、棒状素材によるセンサー部材の被動
を基にして、又は、棒状素材に当接するまでセンサー部
材を移動させた際のその移動量を基にして、第１及び第
２治具に供給された素材の端面形状が角棒素材であると
の情報を発する端面形状測定センサーを設けている。

【００１０】具体的には、例えばオン・オフタイプの端
面形状測定センサーを、それのセンサー部材を第１及び
第２治具との間を通して素材当接面側に少しだけ突入さ
せて配置することで、第１及び第２治具に丸棒素材が供
給された際には、センサー部材はその素材を検知するこ
とがなく、第１及び第２治具に角棒素材が供給された時
にのみ、センサー部材が供給素材によって被動されて素
材を検知するもので、これによって、第１及び第２治具
に供給された素材の端面形状が、正四角形であるか円形
であるかが判別される。

【００１１】或いは、素材寸法測定器と同じようなスケ
ールタイプの端面形状測定センサーを、それのセンサー
部材を第１及び第２治具に供給された素材に当接させる
ように移動可能に配置して、センサー部材が角形または
円形の測定対象素材に当接した際のセンサー部材の移動
量の大小を基にすることで、第１及び第２治具に供給さ
れた素材の端面形状が、正四角形であるか円形であるか
が判別される。

【００１２】即ち、素材寸法測定器によって測定対象素
材の高さと幅のサイズを測定し、かつ、端面形状測定セ
ンサーによって測定対象素材の端面形状が角形であるか
円形であるかを判別することで、測定対象素材の端面形
状ならびにサイズの測定が機械的に且つ一挙に達成され
る。

【００１３】ここで、棒状素材を昇降可能に乗載して径
方向に搬送する台車の横一側に、固定ベースに対して棒
状素材の軸線方向にスライド可能に可動ベースを設け、
この可動ベースを非測定位置と測定位置とにわたってス
ライドさせる駆動手段を設ける一方、前記可動ベース
に、それぞれ第１及び第２の治具と素材寸法測定器とを
設け、かつ、前記固定ベースには端面形状測定センサー
を設けるときは、可動ベースを測定位置にスライドさ
せ、かつ、前記台車の素材乗載台を下降させることで、
測定対象素材の一端側を第１及び第２の治具に供給する
ことができる。

【００１４】上記の駆動手段として、前記固定ベースに
昇降部材を設け、この昇降部材に動滑車を且つ前記固定
ベースに２個の固定滑車を、それぞれ素材搬送方向の軸
線まわりで回転可能に設けると共に、一端側が固定ベー
スに固定された索状体を前記動滑車と２個の固定滑車と
にその順に巻回し、かつ、前記可動ベースを２個の固定
滑車間で前記索状体に固定する一方、前記索状体の他端
側には、前記可動ベースを非測定位置に付勢復帰させる
付勢手段を設け、更に、前記台車の素材乗載台には、そ
の乗載台の下降に伴って前記昇降部材を押圧下降させる
押圧手段を設ければ、素材乗載台の下降に連動させて可
動ベースを測定位置にスライドさせることができ、か
つ、素材乗載台を上昇させることで、可動ベースを付勢
手段によって非測定位置にスライドさせることができる
もので、素材乗載台の上下動を利用して可動ベースをス
ライドさせるための駆動手段を構成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は丸鋼や角鋼、平鋼などの棒状素材
Ａの保管ならびに切断・箱詰めシステムの全体を示し、
棒状素材Ａを径方向に搬送するコンベア１と、このコン
ベア１からの棒状素材Ａを第１ストック部２に送り込む
振り分け台車３と、第１ストック部２への棒状素材Ａの
送り込み途中において、その棒状素材Ａの端面形状なら
びにサイズを測定するための端面形状ならびにサイズの
測定装置４と、第１ストック部２にストックされた棒状
素材Ａを形状別ならびにサイズ別に仕分けして所定の棚
５に入庫させるクレーン６とを備えている。

【００１６】更に、クレーン７によって収容棚６から取
り出された棒状素材Ａを送り出しコンベア８に供給する
チェンジャー９と、コンベア８からの送り出し素材Ａを
所定長さに切断する自動制御式と手動制御式のバンドソ
ー装置１０，１０Ａと、切断された素材を箱詰めする装
置１１とを備えている。

【００１７】上記の振り分け台車３は、図３及び図４に
示すように、前記コンベア１による素材搬送方向に沿う
一対のレール１３にわたって往復移動可能に台車フレー
ム１４を設けると共に、この台車フレーム１４に、前記
コンベア１側に向けてやゝ下がり勝手に傾斜する複数個
の素材乗載台１５…を、棒状素材Ａの軸線方向に所定の
間隔を隔てて設け、かつ、この素材乗載台１５のコンベ
ア１側に、素材乗載台１５との間で直角になるように素
材受けポスト１６を立設させて成り、前記コンベア１の
搬送終端部で素材乗載台１５…を上昇させて、素材乗載
台１５と素材受けポスト１６とで棒状素材Ａを掬い込
み、かつ、台車フレーム１４を第１ストック部２に向け
て移動させて、ここで素材乗載台１５…を下降させるこ
とで、コンベア１からの棒状素材Ａを第１ストック部２
に送り込むようになっている。

【００１８】棒状素材Ａの端面形状ならびにサイズの測
定装置４は、前記振り分け台車３の搬送経路途中の横一
側に配置されており、図５及び図６に示すように、固定
ベース１７上の一対のレール１８にわたって、棒状素材
Ａの軸線方向にスライド可能に可動ベース１９を設ける
と共に、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、この可動ベ
ース１９を非測定位置Ｘと測定位置Ｙとにわたってスラ
イドさせる駆動手段２０を設け、かつ、可動ベース１９
に対して棒状素材Ａの径方向にスライド可能に中間ベー
ス２１を設けると共に、この中間ベース２１を第１スト
ック部２側に向けて引っ張り付勢させるスプリング２２
とストッパー２３とを設けている。

【００１９】そして、棒状素材Ａの当接面Ｓ１，Ｓ２を
振り分け台車３の素材乗載台１５と素材受けポスト１６
とに位相合わせした第１及び第２の治具２４，２５を、
バランス用エアシリンダ２６を介して前記中間ベース２
１に昇降可能に設けた矩形状枠部材２７に設けると共
に、それぞれ棒状素材Ａに対する被当接面Ｓ３，Ｓ４を
素材当接面Ｓ１，Ｓ２に直交する方向にスライドさせる
第１及び第２の素材寸法測定器２８，２９、具体的に
は、被当接面Ｓ３，Ｓ４が素材Ａに当接した際の素材当
接面Ｓ１，Ｓ２までの寸法を測定する第１及び第２の素
材寸法測定器２８，２９を、前記矩形状枠部材２７に設
けている。尚、この実施例では、第１及び第２の素材寸
法測定器２８，２９として、ＳＭＣ社の「ものさしくん
（商標）」を用いている。

【００２０】これまでの構成によれば、可動ベース１９
が測定位置Ｙにスライドして、この可動ベース１９に備
えた第１及び第２治具２４，２５に棒状素材Ａが供給さ
れた状態で、第１及び第２治具２４，２５の素材当接面
Ｓ１，Ｓ２と、第１及び第２の素材寸法測定器２８，２
９の被当接面Ｓ３，Ｓ４とによって、上記の棒状素材Ａ
を互いに直交する二方向で挟み込むことで、棒状素材Ａ
の高さと幅のサイズが測定される。

【００２１】そして、この測定された素材Ａの高さと幅
のサイズを基にして、そのサイズが同一の場合（又は、
素材Ａの成形誤差や曲がり等を考慮して、測定サイズが
略同一の場合）は、測定対象素材Ａの端面形状が角形で
あるか円形であるかが判別される。或いは、高さと幅の
サイズが大きく異なる場合は、測定対象素材Ａの端面形
状が長方形であると判別されるのである。

【００２２】上記の構成に加えて更に、第１及び第２治
具２４，２５に供給された棒状素材Ａの端面形状が、棒
状素材Ａによるセンサー部材３０の被動を基にして角棒
素材Ａであるとの情報を発する端面形状測定センサー３
１を設けている。

【００２３】具体的には、例えばオン・オフタイプの端
面形状測定センサー３１を、それのセンサー部材３０を
第１及び第２治具２４，２５との間を通して素材Ａ当接
面Ｓ１，Ｓ２側に少しだけ突入させて、前記可動ベース
１９に設けており、かゝる構成によれば、第１及び第２
治具２４，２５に丸棒素材Ａが供給された際には、セン
サー部材３０はその素材Ａを検知することがなく、第１
及び第２治具２４，２５に角棒素材Ａが供給された時に
のみ、センサー部材３０が供給素材Ａによって被動され
るもので、端面形状測定センサー３１が素材Ａを検知す
るか否かを基にして、第１及び第２治具２４，２５に供
給された素材Ａの端面形状が、正四角形であるか円形で
あるかを判別させるようにしているのである。

【００２４】尚、図５において、図中のＬＳは、第１及
び第２治具２４，２５に角棒素材Ａが供給されて、セン
サー部材３０が供給素材Ａによって被動されたことを検
知するリミットスイッチである。

【００２５】要約すれば、第１及び第２素材寸法測定器
２８，２９によって測定された素材Ａの高さと幅のサイ
ズが≒であって、かつ、端面形状測定センサー３１が素
材Ａを検知しない場合は、測定対象素材Ａが丸棒素材Ａ
であることと、その直径のサイズが幾らであるかが測定
されるのである。

【００２６】また、第１及び第２素材寸法測定器２８，
２９によって測定された素材Ａの高さと幅のサイズが≒
であって、かつ、端面形状測定センサー３１が素材Ａを
検知した場合は、測定対象素材Ａが正四角形の角棒素材
Ａであることと、その一辺のサイズが幾らであるかが測
定されるのである。

【００２７】そして、第１及び第２素材寸法測定器２
８，２９によって測定された素材Ａの高さと幅のサイズ
が顕著に異なり、かつ、端面形状測定センサー３１が素
材Ａを検知した場合は、測定対象素材Ａが長方形の角棒
素材Ａであることと、その高さと幅のサイズが幾らであ
るかが測定されるのである。

【００２８】上記の可動ベース１９を非測定位置Ｘと測
定位置Ｙとにわたってスライドさせるには、例えばモー
タや流体圧シリンダなどの駆動手段を可動ベース１９に
連動連結させることで達成されるが、この実施例では、
振り分け台車３の素材乗載台１５の上下動を利用して可
動ベース１９をスライドさせるように、駆動手段２０を
次のように構成している。

【００２９】即ち、図６に示すように、横軸３２まわり
で転動可能なカムローラ３３を備えた部材３４を、前記
固定ベース１７に対して昇降可能に設け、この昇降部材
３４に動滑車３５を且つ前記固定ベース１７に２個の固
定滑車３６，３７を、それぞれ素材搬送方向の軸線まわ
りで回転可能に設けると共に、一端側が固定ベース１７
に固定された索状体（ワイヤーやチエーンなど）３８を
前記動滑車３５と２個の固定滑車３６，３７とにその順
に巻回し、かつ、前記可動ベース１９を２個の固定滑車
３６，３７間で索状体３８に固定している。

【００３０】そして、前記索状体３８の他端側に、前記
可動ベース１９を非測定位置Ｘに付勢復帰させる付勢手
段（この実施例ではウエイト）３９を設ける一方、前記
振り分け台車３の素材乗載台１５には、その乗載台１５
の下降に伴って前記昇降部材３４を押圧下降させる押圧
手段（前記カムローラ３３を押圧下降させるカムフォロ
ア）４０を設けている。

【００３１】上記の構成によれば、図７（Ａ），（Ｂ）
に示すように、振り分け台車３の素材乗載台１５をコン
ベア１の搬送終端で上昇させて棒状素材Ａを掬い上げ、
この振り分け台車３を測定装置４の設置位置に前進させ
て後に、この振り分け台車３をやゝ後退させつつ素材乗
載台１５を下降させると、昇降部材３４に設けたカムロ
ーラ３３が押圧手段４０によって押圧され、これによっ
て動滑車３５が下降することで、付勢手段３９の付勢力
に抗して可動ベース１９が非測定位置Ｘから測定位置Ｙ
にスライドされることになる。即ち、後退しつつ下降す
る棒状素材Ａの一端側を、相対的に第１及び第２治具２
４，２５に迎え込むように、可動ベース１９が測定位置
Ｙにスライドする。

【００３２】一方、振り分け台車３ひいては棒状素材Ａ
は、これ以降もやゝ後退しつつ下降する動作を続けて停
止し、この間、第１及び第２治具２４，２５は棒状素材
Ａに押されて、スプリング２２とバランス用エアシリン
ダ２６とに抗して姿勢変更をする。即ち、スプリング２
２とバランス用エアシリンダ２６とを設けずして、第１
及び第２治具２４，２５を位置固定の状態に設けると、
棒状素材Ａが斜め姿勢で第１及び第２治具２４，２５に
供給された場合に、治具２４，２５に無理な力がかゝっ
たり、或いは、正規の姿勢で棒状素材Ａが治具２４，２
５に供給された場合であっても、棒状素材Ａが曲がって
いるような場合には、その姿勢が崩れてしまう虞れがあ
ることから、第１及び第２治具２４，２５を上記のよう
に姿勢変更させるようにしているのである。

【００３３】このようにして、相対的に第１及び第２治
具２４，２５に供給された棒状素材Ａは、上記した測定
装置４によって、その高さと幅のサイズならびに端面形
状が測定されるのであり、その測定後において、前記素
材乗載台１５を上昇させ且つ第１ストック部２に向けて
前進させて、ここで素材乗載台１５を下降させること
で、棒状素材Ａが第１ストック部２に送り込まれること
になる。一方、可動ベース１９は、素材乗載台１５の上
昇に伴って、それの押圧手段４０の昇降部材３４に対す
る押圧が解除されることで、付勢手段３９の付勢力によ
り非測定位置Ｘにスライドされ、次の素材測定に備える
ことになる。

【００３４】爾後は、第１ストック部２に送り込まれた
棒状素材Ａは、クレーン７によって形状別ならびにサイ
ズ別に仕分けして所定の棚６に入庫され、かつ、その測
定結果が在庫管理の情報としてコンピュータに入力され
る。そして必要に応じて、棚６に入庫された棒状素材Ａ
がコンベア８を通してバンドソー装置１０または１０Ａ
に取り出され、ここで所定長さに切断された素材が自動
箱詰め装置１１によって箱詰めされる。

【００３５】尚、上記の実施例では、端面形状測定セン
サー３１として所謂オン・オフタイプのものを選択して
いるが、これに換えて、素材寸法測定器２８，２９と同
じようなスケールタイプの端面形状測定センサーを用い
て、それのセンサー部材を第１及び第２治具に供給され
た素材に当接させるように移動可能に配置して、センサ
ー部材が角形または円形の測定対象素材に当接した際の
センサー部材の移動量の大小を基にして、第１及び第２
治具２４，２５に供給された素材Ａの端面形状が、正四
角形であるか円形であるかが判別させるようにしてもよ
い。

【００３６】また、この実施例では、動滑車３５ならび
に固定滑車３６をそれぞれダブルにして、一端側が固定
ベース１７に固定された索状体３８を動滑車３５と固定
滑車３６とに巻回し、更にもう一度、索状体３８を動滑
車３５と固定滑車３６とに巻回しているが、索状体３８
を単純に１回だけ動滑車３５と固定滑車３６とに巻回す
るだけであってもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、即ち、第１及び第２治具の素材当接面と第１及
び第２寸法測定器の被当接面とによって、棒状素材を互
いに直交する二方向で挟み込んで、棒状素材の高さと幅
のサイズを測定することに加えて、測定対象素材の高さ
と幅のサイズが同一であるときの測定対象素材の端面形
状が、丸棒素材であるか正四角形の角棒素材であるかを
端面形状測定センサーによって測定することで、測定対
象素材の端面形状ならびにサイズの測定が機械的に且つ
一挙に達成されることになり、延いては、膨大な種類の
棒状素材を形状別ならびにサイズ別にして、その在庫を
コンピュータ管理するにしても、その設備費を大幅にダ
ウンできるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】棒状素材の保管ならびに切断・箱詰めシステム
の概略側面図である。

【図２】棒状素材の保管ならびに切断・箱詰めシステム
の概略平面図である。

【図３】棒状素材受入れ部分の平面図である。

【図４】振り分け台車の側面図である。

【図５】棒状素材の端面形状ならびにサイズ測定装置の
詳細図である。

【図６】棒状素材の端面形状ならびにサイズ測定装置の
側面図である。

【図７】（Ａ）は非測定位置に或る測定装置と振り分け
台車ならびに棒状素材の取り合い説明図であり、（Ｂ）
は測定位置に切り換えられた測定装置と振り分け台車な
らびに棒状素材の取り合い説明図である。

【符号の説明】

３…台車、１５…素材乗載台、１７…固定ベース、１９
…可動ベース、２０…駆動手段、２４，２５…治具、２
８，２９…素材寸法測定器、３０…センサー部材、３１
…端面形状測定センサー、３４…昇降部材、３５…動滑
車、３６，３７…固定滑車、３８…索状体、３９…付勢
手段、４０…押圧手段、Ａ…棒状素材、Ｓ１，Ｓ２…素
材当接面、Ｓ３，４…被当接面、Ｘ…非測定位置、Ｙ…
測定位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−161811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−163108（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32 B65G 1/00 - 1/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状素材の当接面を互いに直交させて第
   １及び第２の治具を配置し、それぞれ棒状素材に対する
   被当接面を素材当接面に直交する方向にスライドさせ
   て、その被当接面が素材に当接した際の素材当接面まで
   の寸法を測定する第１及び第２の素材寸法測定器を設
   け、更に、棒状素材によるセンサー部材の被動を基にし
   て、又は、棒状素材に当接するまでセンサー部材を移動
   させた際のその移動量を基にして、第１及び第２治具に
   供給された素材の端面形状が角形であるとの情報を発す
   る端面形状測定センサーを備えて成ることを特徴とする
   棒状素材の端面形状ならびにサイズの測定装置。
2. 【請求項２】 棒状素材を昇降可能に乗載して径方向に
   搬送する台車の横一側に、固定ベースに対して棒状素材
   の軸線方向にスライド可能に可動ベースを設け、この可
   動ベースを非測定位置と測定位置とにわたってスライド
   させる駆動手段を設ける一方、前記可動ベースに、それ
   ぞれ第１及び第２の治具と素材寸法測定器とを設け、か
   つ、前記固定ベースには端面形状測定センサーを設けて
   ある請求項１に記載された棒状素材の端面形状ならびに
   サイズの測定装置。
3. 【請求項３】 前記固定ベースに昇降部材を設け、この
   昇降部材に動滑車を且つ前記固定ベースに２個の固定滑
   車を、それぞれ素材搬送方向の軸線まわりで回転可能に
   設けると共に、一端側が固定ベースに固定された索状体
   を前記動滑車と２個の固定滑車とにその順に巻回し、か
   つ、前記可動ベースを２個の固定滑車間で索状体に固定
   する一方、前記索状体の他端側には、前記可動ベースを
   非測定位置に付勢復帰させる付勢手段を設け、更に、前
   記台車の素材乗載台には、その乗載台の下降に伴って前
   記昇降部材を押圧下降させる押圧手段を設けて、前記可
   動ベースを非測定位置と測定位置とにわたってスライド
   させる駆動手段を構成してある請求項２に記載された棒
   状素材の端面形状ならびにサイズの測定装置。