JPH02123097A - 形鋼等のハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、Ｈ形鋼をはじめとする形鋼等の長尺ないし短
尺材料のハンドリング装置に関し、例えばドリル式穿孔
機等の形鋼加工機等に加工すべき材料を供給し、あるい
は加工機により加工された材料を取り出して所定位置に
載置するための装置に関する。

更に本発明は、長短いずれの材料でも水平旋回や長子傾
斜を生じる懸念なく、常に加工機への長手搬送方向に平
行を保ちながら昇降・横行ができるハンドリング装置に
関する。

〈従来の技術〉 Ｈ形鋼等の形鋼を加工するドリル式穿孔機や帯鋸盤等に
おいては、近年、制御のコンピユータ化等に伴い、あら
かじめ加工データを入力しておくことによって、長尺な
いし短尺材料の定寸等を行いつつ全自動で加工を続行す
ることができるようになってきており、加工機単体では
無人運転が可能となってきている。

ところで、このような自動運転機能を備えた加工機を長
時間に亘って無人運転するためには、加工すべき形鋼等
の自動供給と、加工済みの材料の自動排出・整列が必要
となる。

従来、複数本の形鋼等の長尺ないし短尺材料を順次自動
的に加工機に供給する装置として、形鋼等を載せてその
長手方向に搬送し、加工機に送り込む水平駆動ローラコ
ンベアと、このローラコンベア上に次の形鋼等を供給す
べく、このローラコンベアによる搬送方向と直交する方
向に駆動される複数組の爪つき横架台とを組み合わせた
装置などが実用化されている。

また、加工機により加工された形鋼等を排出・整列する
装置としては、同様な水平駆動ローラコンベアと爪つき
横架台との組み合わせにより、加工機から送り出された
形鋼等を更に同方向に搬送し、次いでその搬送方向と直
交する方向に搬送する装置などが実用化されている。

〈発明が解決し、ようとする課題〉 以上の従来の装置によると、加工前および後の形鋼等は
いずれも横架台に水平方向に並べられることになり、そ
の所要スペースが相当広くなってしまうという問題があ
る。例えば比較的幅の広いＨ形鋼等では、数時間乃至十
数時間の無人運転を行なうためには、上述した横架台は
いずれも加工機の数倍にも及ぶ幅を必要とし、極めて広
い工場スペースがないと無人運転ができないのが実状で
ある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、広いス
ペースがなくとも長時間に亘る無人運転に際して形鋼等
を自動的に供給もしくは排出・整列することのできる形
鋼等のハンドリング装置の提供を目的としている。

更に本発明は、ホイストで材料を吊り上げた際の材料の
水平旋回や長手傾斜の防止を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第１図〜第３図を参照しつつ説明すると、本発明は、水
平方向に互いに平行な少くとも２本のクレーンレ−ル’
ｌａ、’；ｌｂと、各クレーンレール２ａ、２ｂにそれ
ぞれ装着され、各クレーンレール２ａ、２ｂに沿って横
行駆動されるホイスト３ａ、３ｂと、その各ホイスト３
ａ、３ｂの横行位置を検出する位置検出器（例えばロー
クリエンコーダ）４ａ、４ｂと、各ホイスト３ａ、３ｂ
によって吊り下げられて水平状態で上下駆動される１本
の吊下げ梁５と、その吊下げ梁５に装着され、形鋼等の
材料を把持・解放自在の把持具（例えば磁石式把持具）
６ａ〜６ｅと、その把持具６ａ〜６ｅへの材料の当接お
よび把持具６ａ〜６ｅに把持された材料の被設置面への
当接を検知する検知器（夕１）えぼりミツトスイッチ）
７と、あらかじめ入力された第１および第２の横行停止
位置ｙ１およびｙ２を記憶する記憶手段（例えばＲＡＭ
）８３と、位置検出器４ａ、４ｂおよび検知器７の出力
に基づいて、第１の横行停止位置ｙ、の下方に置かれた
形鋼等の長尺ないし短尺材料を複数の把持具６３〜６ｅ
を介して吊り上げ、第２の横行停止位置ｙ２にまで搬送
して降ろすよう、各ホイストの横行および昇降動作をそ
れぞれ連動制御する制御装置を備えたことによって、特
徴づけられる。

ここで、各クレーンレール２ａ、２ｂをジブ形式とし、
その各ジブその基部においてそれぞれ水平方向に旋回自
在に支承するとともに、その各ジブ２ａ、２ｂをそれぞ
れピンｌｌａ、ｌ１ｌ）を介して回動自在に１本のリン
ク１０で連結しておくことが好ましい。

〈作用〉 第１の横行停止位置ｙ、の下方に置かれたＨ形鋼等の長
尺ないし短尺材料が、自動的に、吊下げ梁５に装着され
た複数の把持具６ａ〜６ｅにより水平に吊り上げられた
状態で、連動制御される複数のホイスト３ａ、３ｂの横
行によって第２の横行停止位置ｙ！にまで平行移動され
た後に降ろされる。

つまり、材料は常に吊下げ梁５に平行な状態を保って吊
り上げられ、平行移動された後に降ろされるから、例え
ば第１の横行停止位置ｙ１の下方に加工すべきＨ形鋼等
を所要本数だけ鉛直方向に積み上げた状態でストックし
ておき、上のものから順に第２の横行停止位置ｙ２、例
えば加工機にＨ形鋼等を長手方向に搬入する水平駆動ロ
ーラコンベア上に載せることができる。

また、逆に加工済みのＨ形鋼等を従来の搬出用のローラ
コンベア上から、適当なストック場所に順次積み上げて
ゆくことができ、所期の目的が達成される。

なお、各ジブ２ａ、　　２ｂを水平方向に旋回自在とし
、それぞれリンク１０にピン接合しておくと、各ジブ２
ａ、２ｂは互いに平行を保った状態で吊下げ梁５ごと任
意に旋回できる。この旋回により、例えば加工すべき形
鋼等の天井クレーン等によるジブ２ａ、２ｂの下方への
積み上げ作業時等にジブ２ａ、２ｂが邪魔になるのが回
避できる。

〈実施例〉 第１図は本発明実施例の構造を示す斜視図である。

床面に直立して設置された２本の支柱１ａ、ｌｂには、
それぞれ水平方向に伸びるジブ２ａ、　　２ｂが水平方
向に旋回自在に支承されている。すなわち、各ジブ２ａ
、　　２ｂは、その基部において支柱ｌａ、ｌｂに固着
された鉛直軸１４ａ、１４ｂに回動自在に軸支され、こ
の鉛直軸１４ａ、１４ｂを中心として互いに同一の水平
面上を旋回することができる。

各ジブ２ａ、　　２ｂの先端部は、水平の１本のリンク
１０によって連結されている。リンク１０は、その両端
部において各ジブ２ａ、２ｂにピン１）ａ。

１）ｂを介して回動自在に接合されており、これらで平
行リンク機構を構成し、ジブ２ａ、２ｂは互いに平行を
保った状態で鉛直軸１４ａ、１４ｂのまわりを旋回する
よう構成されている。そして、一方の支柱１ａおよびジ
ブ２ａには、ギア１５とこのギア１５に噛合する減速ギ
ア（図示せず）、およびその減速ギアを回転駆動する旋
回用モータ１６等からなる旋回機構が装着されており、
モータ１６の駆動によってジブ２ａと２ｂが同時に旋回
するよう構成されている。

さて、ジブ２ａ、２ｂにはそれぞれホイスト３ａ。

３ｂが装着されている。ホイスト３ａ、３ｂは、それぞ
れ昇降モータ３１ａ、３１ｂと横行モータ３２ａ、３２
ｂを備えており、ジブ２ａもしくは２ｂに沿って横行す
ることができる。また、各ホイスト３ａ、３ｂには、横
行モータ３２ａ、３２ｂの回転に応じてパルスを出力す
るロータリエンコーダ４ａ、４ｂが装着されているとと
もに、各ジブ２ａ、２ｂには、ホイスト３　ａ、３　ｂ
の横行原点位置に対応する位置に原点リミットスイッチ
１２ａ。

Ｉ２ｂが固着されている。更に、各ホイスト３ａ。

３ｂにはそれぞれの上昇限にまで上昇したときに接点信
号を出力する上限リミットスイッチ１３３゜１３ｂ（第
１図においては図示せず）が配設されている。

以上の２台のホイスト３ａ、３ｂによって１本の吊下げ
梁５が吊り下げられている。吊下げ梁５はジブ２ａ、　
　２ｂ間距離よりもやや長く、その両端部がそれぞれホ
イスト２ａ、２ｂの鉛直下方においてホイスト２ａ、２
ｂの吊りロープに金具等を介して固着されており、昇降
モータ３１ａ、３ｔｂの同時駆動によって水平に昇降さ
れる。

吊下げ梁５の下面には、複数個、例えば５個の磁石式把
持具６ａ〜６ｅが支承されている。各磁石式把持具６ａ
〜６ｅは、例えば第２図に示すように、吊下げ梁５に対
してフランジ部６１において圧縮ばね６２を介して支承
されている。そして、このうち中央部の磁石式把持具６
ｃの支承位置には、リミットスイッチ７が配設されてお
り、このリミットスイッチ７の接点信号により、磁石式
把持具６ａ、６ｅが把持すべき材料に当接したこと、お
よび、磁石式把持具６ａ〜６ｅに把持された材料が被設
置面に当接したことを検知Ｊ゛ることかできる。すなわ
ち、磁石式把持具６Ｃは無負荷時においてもその自重に
より圧縮ばね６１を圧縮しているが、その状態から磁石
式把持具６Ｃが材料に当接し、あるいは把持した材料が
被設置面に当接することにより、磁石式把持具６Ｃは吊
下げ梁５に対して相対的に上昇し、フランジ部６１がリ
ミットスイッチ７を押し、接点信号を出力するよ・う構
成されている。

第３図は本発明実施例の制御回路の構成を示すブロック
図である。

ｃｐｕｓ　ｉ、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３およびキーボー
ド８４等を備えたマイクロコンピュータ８を主体とする
制御装置には、人力インターフェース８５を介して、前
述した各ホイスト３ａ、３ｂに設けられたロークリエン
コーダ４ａ、４ｂおよび上限リミットスイッチ１３ａ、
１３ｂと、各ジブ２ａ、　　２ｂに設けられた原点リミ
ットスイッチ１２ａ、１２ｂ、および吊下げ梁５に設け
られた、材料等への当接検知用のリミットスイッチ７が
接続されζいる。また、出力インターフェース８６を介
して、各ホイスト３ａ、３ｂの昇降モータ３１ａ、３１
ｂと横行モータ３２ａ、３２ｂ、各磁石式把持具６ａ〜
６ｅ用の電源回路１７、および旋回用モータ１６が接続
されている。

キーボード８４からは、後述するように第１および第２
の横行停止位置ｙ　＋およびｙ２を入力することができ
、また、旋回用モータ１６の駆動指令等を与えることが
できる。このキーボード８４から入力された第１および
第２の横行停止位置ｙＩおよびｙ２は、ＲＡＭ８３内に
記憶される。ＲＡＭ８３は、このｙｌとｙ２を記憶する
エリアのほか、ロータリエンコーダ４ａ、４ｂからの出
力パルスを計数するカウンタとしてのエリア等を備えて
いる。

以上の本発明実施例は、例えば第１図に示すように、支
柱１ａ、ｌｂが水平駆動ローラコンベアＣに対して平行
に並ぶように配設して使用される。

第４図はＲＯＭ８２に書き込まれたプログラムの内容を
示すフローチャートで、以下、この図を参照しつつ作用
を述べる。

自動運転を行なう前に、ハンドリングすべきＩイ形鋼等
の材料Ｗ・・・Ｗをローラコンベアの側部へ、その搬送
方向に平行、かつ、吊下げ梁５のほぼ中央部に重ねて垂
直に置く。材料に長短がある場合、肥持のバランスのよ
いよう中央部を合わせて置く。

次に、材料Ｗ・・・Ｗが置かれている位置に対応する第
１の横行停止位置ｙＩと、その材料を搬送したいローラ
コンベア上の位置に対応する第２の横行停止位置ｙ２を
入力する。

自動運転状態では、加工機等から出力される駆動指令の
発生により、この装置が起動する。ホイスト３ａ、３ｂ
の初期位置は、それぞれが原点リミットスイッチ１２ａ
、ｆ２ｂを押す横行原点で、かつ、上限リミットスイッ
チ１３ａ、１３ｂを押す上昇端にまで巻き上げられた位
置である。なお、第４図のフローチャートにおいて、横
行モータ３２ａ３２ｂの正転とは、ホイスト３　ａ、３
　ｂがジブ２　ａ　＋２ｂの先端に向かって前進する向
きの回転を云い、昇降モータ３１ａ、３１ｂの正転とは
、ホイスト３ａ、３ｂがその吊りローブを下降させる向
きの回転を云うものとする。

さて、駆動指令が発生すると、まず横行モータ３２ａ、
３２ｂが同時に正転を開始し、吊下げ梁５が平行移動し
て前進するとともに、ロータリエンコーダ４ａ、４ｂの
出力パルスをそれぞれアップカウントする。

そして、その各カウント値がＲＡＭ８３内に記憶してい
るｙｌに対応する値に達すると、それぞれの側のホイス
ト３ａもしくは３ｂの横行を停止して、昇降モータ３１
ａ、３１ｂが同時に正転を開始する。これにより吊下げ
梁５は水平状態を保って下降する。この吊下げ梁５の下
降により、磁石式把持具６ａ〜６ｅが材料Ｗに当接する
とリミットスイッチ７から接点信号が出力され、この出
力によって吊下げ梁５は下降を停止する。その状態で磁
石電源回路１７がＯＮになり、各磁石式把持具６３〜６
ｅの通電により材料を吸引把持する。

次に、昇降モータ３ｆａ、３ｆｂが逆転を開始し、材料
Ｗを吊り上げる。各ホイスト３ａ、３ｂは、吊下げ梁５
が上限リミットスイッチ１３ａ。

１３ｂの作動位置にまで上昇するとそれぞれ停止し、今
度はｙｌの位置にまで横行する。すなわち、第１図に示
すようにｙＩ＞ｙｌつまり第１の横行停止位置ｙ１が第
２の横行停止位置ｙ２よりも前方にある場合には、横行
モータ３２ａ、３２ｂが逆転するとともにロークリエン
コーダ４ａ、４ｂが出力パルスをダウントカウントし、
逆にｙｌ＜ｙｔならば横行モータ３２ａ、３２ｂは再度
正転して出力パルスをアップカウントする。

そして、各カウント値がＲＡＭ８３内のｙ、に対応する
値に達すると、各ホイスト３ａ、３ｂは横行を停止する
。次いで、昇降モータ３１ａ、３１ｂが同時に正転を開
始し、これにより吊下げ梁５は材料Ｗを吊った状態で下
降する。やがて材料Ｗが被設置面、例えば水平駆動ロー
ラコンベアＣ上に載るとリミットスイッチ７から接点信
号が出力される。この出力により吊下げ梁５は下降を停
止し、磁石電源回路１７がＯＦＦとなって各磁石式把持
具６ａ〜６ｅへの通電が絶たれ、材１４Ｗはローラコン
ベアＣ上に解放される。

次に、昇降モータ３１ａ、３１ｂが逆転を開始し、上限
リミットスイッチ１３ａ、１３ｂから接点信号が出力さ
れるまで上昇する。その状態で横行モータ３２ａ、３２
ｂが逆転し、原点リミットスイッチ１２ａ、１２ｂから
の接点信号の出力によりその横行を停止するとともに、
ＲＡＭ８３内のカウンタの各カウント値をリセットする
。これにより各ホイスト３ａ、３ｂは初期状態に戻り、
次の駆動指令が発生するまで待機する。

以上の一連の動作により、第１の横行停止位置ｙ、の下
方に置かれたＨ形鋼等の材料Ｗは、全自動的に吊り上げ
られて第２の横行停止位置ｙ２にまで搬送された後に降
ろされたわけである。

第５図は本発明実施例の使用例を示す斜視図である。こ
の例では、自動運転機能を備えた形鋼等の加工機Ｍの前
後に、材料搬入用の水平駆動ローラコンベアＣと同じく
搬出用の水平駆動ローラコンベアＣ′を設けるとともに
、その各ローラコンベアｃ、　ｃ’に沿わせてそれぞれ
１台づつ本発明実施例のハンドリング装置を配設してい
る。そして、材料搬入用ローラコンベアＣの横のスペー
スに加工すべき材料Ｗ・・・ＷをコンベアＣと平行に積
み上げておき、この積み上げられた位置をｙＩに設定す
るとともに、材料搬入用ローラコンベアＣ上をｙｌに設
定する。また、材料搬出用ローラコンベアＣ′の横には
加工後の材料Ｗ・・・ＷをコンベアＣ′と平行に積み上
げるためのスペースを設け、この位１ｆｆｉをｙｌに、
コンベアＣ′上をｙｌに設定する。

更に、材料搬入用コンベアＣ側のハンドリング装置の駆
動指令は、例えば加工機Ｍの自動サイクルが終了したと
きに発生するよう、また、材料搬出用ローラコンベアＣ
上側のハンドリング装置の駆動指令は、例えばコンベア
Ｃ′上の定点に設けられた光電スイッチ等により加工済
の材料Ｗの後端を検出して、材料ＷがコンベアＣ′上の
一定位置にまで搬出された時点で発生するよう構成する
。

このようなセツティングにより、材料搬入用ローラコン
ベアＣに沿って積み上げられたＨ形鋼等は、順次自動的
に加工された後、材料搬出用ローラコンベアＣ′に沿っ
て積み一トげられることになる。

ここで、加工前のＨ形鋼等の積み上げ作業や、加工後に
積み上げられたＨ形鋼等の他所への搬送作業は、極めて
一般的に、天井クレーンを用いて行われる。このとき、
旋回用モータ１Ｂを駆動してジブ２ａ、２ｂを第１図に
二点鎖線で示す位置にまで旋回させることにより、吊下
げ梁５を懸吊したままで容易に、天井クレーンによる搬
送動作に対して邪魔にならないようハンドリング装置を
待避させることができる。

なお、以上の実施例において、昇降モータ３１ａ。

３１ｂと、横行モータ３２ａ、３２ｂの同期性が良好に
得られるならば、上限リミットスイッチ１３ａ。

１３ｂと、ロークリエンコーダ４ａ、４ｂ、および原点
リミットスイッチｆ２ａ、１２ｂはそれぞれいずれかの
ホイスト３ａもしくは３ｂ側に１個だけ設けてもよい。

また、ジブ２ａ、２ｂに代えて、天井等に固着されたク
レーンレールや、あるいは凹型等のクレーンレールを使
用することもできる。

更に、クレーンレールないしジブおよびホイストの数は
、２個に限らず３個以上としてもよい。

磁石式把持具の数も任意の個数とすることができるが、
多くすればするほど把持力が強くなるとともに、短尺材
から長尺材まで把持できることになる。更に、把持具は
磁石式に代えて、油圧駆動等により材料を把持・解放自
在の他の公知の把持具としてもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、複数のクレーン
レールそれぞれに装着され、横行可能で互いに同期的に
制御される複数のホイストにより１本の吊下げ梁を懸吊
するとともに、その吊下げ梁に把持具を配設して、Ｈ形
鋼等の長尺ないし短尺材料を複数のホイストで吊り上げ
、かつ、あらかじめ入力された第１の横行停止位置から
第２の横行停止位置にまで全自動的に搬送して降ろすよ
う構成したから、夜間等においてドリル穿孔機等の加工
機を無人運転するに当り、Ｈ形鋼等を、長短を問わず鉛
直方向に積み上げてストックしておくこと、および、加
工後の１）形鋼等を同様に積み上げてストックすること
、そして特に、吊り上げに際して長短いずれの材料でも
水平旋回や長手傾斜を生じる懸念なく、常に加工機への
長手搬送方向と平行を保ちながら、昇降・横行すること
が可能となった。これにより、従来の横架台等を用いた
材料を水平に並べてスト７りする搬送装置に比して、そ
の所要スペースを大幅に削減することが可能となり、例
えば加工機本体の幅寸法内に水平駆動ローラコンベア、
ストック用スペースおよびハンドリング装置の全てを収
めることも可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構造を示す斜視図、第２図はそ
の磁石式把持具６Ｃの吊下げ梁５への装着部の説明図、 第３図は本発明実施例の制御回路の構成を示すブロック
図、 第４図はそのＲＯＭ８２に書き込まれたプログラムの内
容を示すフローチャート、 第５図は本発明実施例の使用例を示す斜視図である。 ｆａ、ｌｂ　　・ ２ａ、　　２ｂ　　・ ３ａ、３ｂ　　・ ４ａ、　　４ｂ　　・ ５　・ ６ａ・・・６　ｅ　・ ７　・ ８　・ １０　・ １）　ａ、　１）　ｂ　・ １２ａ、　　１２ｂ− １３ａ、　　１３ｂ　　・ １４ａ、　　１４ｂ　　・ １５　・ ｉ　６　・ ・支柱 ・ジブ ・ホイスト ・ロークリエンコーダ ・吊下げ梁 ・磁石式把持具 ・リミットスイッチ ・マイクロコンピュータ ・リンク ・ピン ・原点リミットスイッチ ・上限リミットスイッチ ・鉛直軸 ・ギア ・旋回用モータ ・磁石電源回路 ・ＣＰＵ ・ＲＯＭ ・　ＲＡＭ ・キーボード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水平方向に互いに平行に突出した少くとも２本の
   クレーンレールと、その各クレーンレールそれぞれに装
   着され、各クレーンレールに沿って横行駆動されるホイ
   ストと、その各ホイストの横行位置を検出する位置検出
   器と、上記各ホイストによって吊り下げられて水平状態
   で昇降駆動される１本の吊下げ梁と、その吊下げ梁に装
   着され、形鋼等の材料を把持・解放自在の把持具と、そ
   の把持具への材料の当接および把持具に把持された材料
   の被設置面への当接を検知する検知器と、あらかじめ入
   力された第１および第２の横行停止位置を記憶する記憶
   手段と、上記位置検出器および当接検知器の出力に基づ
   いて、上記第１の横行停止位置下方に置かれた形鋼等の
   長尺ないし短尺材料を上記複数の把持具を介して吊り上
   げ、上記第２の横行停止位置にまで搬送して降ろすよう
   、各ホイストの横行および昇降動作をそれぞれ連動制御
   する制御装置を備えてなる、形鋼等のハンドリング装置
   。
2. （２）上記各クレーンレールをジブ形式とし、その各ジ
   ブをその基部においてそれぞれ水平方向に旋回自在に支
   承するとともに、その各ジブをそれぞれピンを介して回
   動自在に１本のリンクで連結したことを特徴とする、請
   求項第１項記載の形鋼等のハンドリング装置。