JP7027665B2

JP7027665B2 - 搬送装置および搬送方法

Info

Publication number: JP7027665B2
Application number: JP2020024579A
Authority: JP
Inventors: 大輔佐藤
Original assignee: Mitsui E&S Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsui E&S Machinery Co Ltd
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2040-02-17
Also published as: JP2021127512A

Description

本発明は、ビレットを誘導加熱炉に搬送する搬送装置および搬送方法に関するものであり、詳しくは誘導加熱炉を停止させることなくビレットの大きさの切り替えを行える搬送装置および搬送方法に関するものである。

円筒形状または角柱形状のビレットを誘導加熱炉に搬送する搬送装置が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１にはビレットの上下をローラで挟み込んで、このローラの回転によりビレットを押し出して搬送する構成が開示されている。

誘導加熱炉に供給するビレットを、直径の比較的小さな小径ビレットから直径の比較的な大きな大径ビレットに切り替えると、上方に配置されるローラが第京ビレットの前方側の角と衝突して、大径ビレットを搬送方向に送れない不具合があった。

また小径ビレットから大径ビレットに切り替えると、上方に配置されるローラが小径ビレットと接触できずに、搬送方向への力をローラから小径ビレットに伝達できない不具合があった。

そのため大径ビレットと小径ビレットとの切り替えを行う際には、従来は誘導加熱炉を停止して、上下のローラの間隔を設定し直す必要があった。

日本国特開平０２－３０１９８４号公報

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は誘導加熱炉を停止させることなくビレットの大きさの切り替えを行える搬送装置および搬送方法を提供することである。

上記の目的を達成するための搬送装置は、棒状のビレットの軸方向を搬送方向とする搬送装置であり、軸方向と直交する方向から前記ビレットを挟み込む状態に配置された一対のローラを備える搬送装置において、前記ビレットの一方側に配置されていて搬送方向に並べて配置される第一ローラおよび第二ローラと、前記第一ローラおよび前記第二ローラがそれぞれ独立して前記ビレットに対して接近離間可能な状態で前記第一ローラおよび前記第二ローラを支持する移動機構とを備えていて、前記移動機構が、前記ビレットの大きさに応じて前記第一ローラおよび前記第二ローラを受動的に移動させるとともに、前記第一ローラおよび前記第二ローラの前記ビレットへの接触を維持する構成を備えていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための搬送方法は、棒状のビレットの軸方向を搬送方向として、軸方向と直交する方向から前記ビレットを挟み込む状態で一対のローラを配置して、このローラにより前記ビレットを搬送する搬送方法において、前記ビレットの一方側で搬送方向に並べて第一ローラおよび第二ローラが予め配置されていて、前記第一ローラおよび前記第二ローラがそれぞれ独立して前記ビレットに対して接近離間可能な状態で移動機構により支持されていて、前記ビレットの大きさに応じて前記第一ローラおよび前記第二ローラが前記移動機構により受動的に移動させられるとともに、前記第一ローラおよび前記第二ローラが前記ビレットへの接触を維持される状態で前記ビレットを搬送することを特徴とする。

本発明によれば、ビレットの大きさに応じて第一ローラおよび第二ローラの位置を移動させることができるので、第一ローラおよび第二ローラはビレットとの良好な接触状態を維持できる。ビレットの大きさを途中で変更しても連続して効率よくビレットを誘導加熱炉に搬送することができる。

搬送装置を例示する説明図である。図１のＡＡ矢視を例示する説明図である。小径ビレットから大径ビレットに切り替わる状態を例示する説明図である。大径ビレットから小径ビレットに切り替わる状態を例示する説明図である。図３の搬送装置の変形例を例示する説明図である。図２の搬送装置の変形例を例示する説明図である。図３の搬送装置の変形例を例示する説明図である。

以下、搬送装置および搬送方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。図中ではビレットの軸方向であり搬送される方向でもある搬送方向を矢印ｘ、この搬送方向ｘを直角に横断する幅方向を矢印ｙ、上下方向を矢印ｚで示している。

図１に例示するように搬送装置１は、棒状のビレット２を上下方向ｚから挟み込む状態で配置されるローラ３を備えている。ビレット２の上方側には第一ローラ３ａと第二ローラ３ｂとが搬送方向ｘに沿って並べて配置されている。同様にビレット２の下方側には第一下方ローラ３ｃと第二下方ローラ３ｄとが搬送方向ｘに沿って並べて配置されている。棒状のビレット２は例えば円柱形状または角柱形状に形成されている。

第一ローラ３ａと第一下方ローラ３ｃとは上下方向ｚからビレット２を挟み込む状態に対置されている。第二ローラ３ｂと第二下方ローラ３ｄとは上下方向ｚからビレット２を挟み込む状態に対置されている。搬送方向ｘにおいて後方側となる位置に第一ローラ３aおよび第一下方ローラ３ｃが配置されていて、前方側となる位置に第二ローラ３ｂおよび第二下方ローラ３ｄが配置されている。ビレット２は図１の左方から右方に向かって搬送される。図１では説明のためビレット２の搬送方向を白抜き矢印で示している。

第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂは移動機構４により支持されている。移動機構４は第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂをそれぞれ独立してビレット２に対して接近離間可能な状態で支持している。この実施形態では移動機構４は、第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂを保持する保持具５と、幅方向ｙを中心軸として保持具５を傾動可能な状態で支持する支持部材６とを有している。

保持具５は、幅方向ｙを中心軸として回転可能な状態で第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂを保持している。保持具５は幅方向ｙに延在する軸部７を中心に受動的に傾動可能な状態で支持部材６に支持されている。移動機構４は支持部材６に対して保持具５を能動的に傾動させるためのモータ等の駆動機構を備えてない。

支持部材６は、支点８を中心に傾動可能な状態で配置されている。第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂをビレット２に押し付ける方向（下向き）の力を、支持部材６は自重により発生させている。支持部材６の延在方向において支点８と反対側となる開放端側に油圧シリンダ等の荷重調整部９が配置されてもよい。荷重調整部９は上下方向ｚに伸縮することで、第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂがビレット２に押し付けられる力を調整する機能を有している。第一ローラ３ａ等がビレット２に押し付けられる力が大きすぎて、第一ローラ３ａ等のトルクが増加しすぎることを抑制するには有利である。

この実施形態では、第一ローラ３ａはモータＭが連結されていて、駆動輪として構成されている。第二ローラ３ｂは従動輪として構成されていて、ビレット２との摩擦抵抗により回転可能な状態となっている。第一下方ローラ３ｃおよび第二下方ローラ３ｄはいずれもモータＭが連結されていて、駆動輪として構成されている。

第一下方ローラ３ｃおよび第二下方ローラ３ｄの搬送方向ｘにおける前後にはコンベア１０が配置されている。

図２に例示するようにビレット２は上下方向ｚから一対のローラ３に挟まれる状態で搬送される。従動輪である第二ローラ３ｂは駆動輪である第二下方ローラ３ｄにビレット２を押し付ける機能を有している。第二下方ローラ３ｄの回転によりビレット２は搬送方向ｘに押し出される。また第一ローラ３ａと第一下方ローラ３ｃとの回転により、ビレット２は搬送方向ｘに押し出される。

図３に例示するようにビレット２の大きさを直径の比較的小さい小径ビレット２ａから、この小径ビレット２ａよりも直径の大きい大径ビレット２ｂに切り替えるとき、第一ローラ３ａが回転しながら大径ビレット２ｂに乗り上げる。このとき保持具５が軸部７を中心に時計回りに傾動するので第一ローラ３ａは大径ビレット２ｂに乗り上げることができる。第一ローラ３ａが大径ビレット２ｂに乗り上げるときの力で、保持具５は受動的に時計回りに傾動する。このとき支持部材６も必要に応じて支点８を中心に傾動する。
第二ローラ３ｂは小径ビレット２ａを下方に押し付ける力を維持したまま、保持具５の傾動に追従する。

第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂのいずれも大径ビレット２ｂまたは小径ビレット２ａに対する接触を移動機構４の作用により維持し続けることができる。大径ビレット２ｂおよび小径ビレット２ａのいずれも上下方向ｚからローラ３で挟まれる状態が維持されるので、搬送方向ｘに沿って押し出す力を受け続ける。そのため搬送装置１はビレット２を連続的に搬送することができる。

ビレット２の大きさの切り替えにともない、移動機構４が自動的に動作してビレット２へのローラ３の接触を維持し続ける。そのため誘導加熱炉を停止させることなくビレット２の大きさを切り替えることが可能となる。

小径ビレット２ａと大径ビレット２ｂとは、円柱形状のビレット２に限らず、角柱形状のビレット２で構成されてもよい。

図４に例示するようにビレット２の大きさを大径ビレット２ｂから小径ビレット２ａに切り替えるとき、第一ローラ３ａが回転しながら小径ビレット２ａに降りる。このとき保持具５が軸部７を中心に反時計回りに傾動するので、第一ローラ３ａは小径ビレット２ａに降りることができる。第一ローラ３ａが小径ビレット２ａに降りるときの力で、保持具５は受動的に反時計回りに傾動する。このとき支持部材６も必要に応じて支点８を中心に傾動する。
第二ローラ３ｂは大径ビレット２ｂを下方に押し付ける力を維持したまま、保持具５の傾動に追従する。

少なくとも保持具５の傾動により第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂのいずれもがビレット２と接触している状態を維持できる。そのため誘導加熱炉に供給するビレット２の大きさを途中で変更しても、搬送装置１は連続してビレット２を効率よく搬送できる。

この実施形態では上下方向ｚに対置される一対のローラ３が、搬送方向ｘに沿って並べて二組配置されている。一組の場合に比べてビレット２を搬送方向ｘに押し出す搬送力を向上するには有利である。

ビレット２の大きさの変化に対して第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂを保持具５の傾動により十分に追従させることができる場合は、支持部材６が傾動しない構成であってもよい。つまり支持部材６が傾動する構成は搬送装置１の必須要件ではない。ただし支持部材６が傾動する構成を有している方が、ビレット２の大きさのより大きな変化にもローラ３を追従させやすくなるので有利である。

移動機構４は保持具５および支持部材６を備える構成に限定されない。第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂをそれぞれ独立してビレット２に対して接近離間できる構成であればよい。

図５に例示するように第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂがそれぞれ異なる移動機構４に設置されていて、独立して上下方向ｚに移動する構成を有していてもよい。この実施形態では移動機構４は上下方向ｚに伸縮可能に構成される伸縮シリンダ１１で構成されている。

例えば油圧シリンダや空気圧シリンダや電動シリンダで構成される伸縮シリンダ１１は、第一ローラ３ａ等をビレット２に押し付ける方向（下向き）に所定の力を常時発生させる構成を有している。ビレット２の大きさに応じて、伸縮シリンダ１１は伸縮しつつビレット２との接触を維持する構成を有している。伸縮シリンダ１１は下向きに付勢されているため、小径ビレット２ａが通過する際には第一ローラ３ａ等を小径ビレット２ａに押し付けるように伸縮シリンダ１１は伸長する。大径ビレット２ｂが通過する際には大径ビレット２ｂに押し上げられる第一ローラ３ａ等により伸縮シリンダ１１は収縮する。

ローラ３がビレット２を挟み込む方向は上下方向ｚに限定されない。ビレット２を挟み込む一対のローラ３は、搬送方向ｘと直交する方向であればよい。例えば図６に例示するように幅方向ｙから一対のローラ３がビレット２を挟み込む構成としてもよい。また搬送方向ｘを中心軸として例えば４５°など所定の角度回転させた方向からビレット２を挟み込む構成としてもよい。

少なくとも一方側に配置されるローラ３が移動機構４を備えている。図６では図６の右方のローラ３ａが移動機構４を備えている。両側のローラ３ａ、３ｃがそれぞれ移動機構４を備える構成としてもよい。ビレット２は下方からレール１２により支持されている。

ローラ３の駆動輪と従動輪との区別は図１の実施形態に限定されない。駆動輪と従動輪とを適宜組み合わせて採用することが可能である。

ビレット２の大きさが変化したときに第一ローラ３ａが先に大きさの変わったビレット２に接触する。そのため第一ローラ３ａを駆動輪とする方が、ビレット２の大きさの変化に対する保持具５の傾動の追従性を向上できる。

しかし例えば第二ローラ３ｂを駆動輪として、第一ローラ３ａを従動輪としてもよい。特に移動機構４が保持具５を有さない場合は、駆動輪を第一ローラ３ａ、第二ローラ３ｂのいずれとした場合であっても、ビレット２の大きさの変化に対する移動機構４の追従性を維持できる。

ビレット２の上方側に配置される第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂの両方を従動輪としてもよい。第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂにより、駆動輪である第一下方ローラ３ｃおよび第二下方ローラ３ｄにビレット２が押し付けられる状態となるので、ビレット２を搬送することができる。ただしビレット２の上方側に配置される第一ローラ３ａまたは第二ローラ３ｂの少なくとも一方を駆動輪とする方が、ビレット２を搬送方向に押し出す搬送力を向上できる。

ビレット２の上方側に配置される第一ローラ３ａおよび第二ローラ３ｂの両方を駆動輪としてもよい。この場合、第二ローラ３ｂは搬送するために回転する方向と、保持具５の傾動により移動する方向とが逆方向となることがある。クラッチ機構など第二ローラ３ｂを滑らせることができる機構を移動機構４に組み込み、保持具５の傾動を妨げない構成とすることが望ましい。

移動機構４が保持具５を有さない場合は、上記のクラッチ機構を必要とせずにビレット２の搬送力を向上できる。

第一下方ローラ３ｃおよび第二下方ローラ３ｄは、両方従動輪としてもよく、いずれか一方を駆動輪として他方を従動輪とする構成としてもよい。

図７に例示するようにビレット２の下方側に配置されるローラ３を第一下方ローラ３ｃの一つとする構成としてもよい。このとき第一下方ローラ３ｃは搬送方向ｘにおいて、第一ローラ３ａと第二ローラ３ｂの間となる位置に配置されてもよい。また第一ローラ３ａまたは第二ローラ３ｂのいずれかと対向する位置に第一下方ローラ３ｃが配置されてもよい。

１搬送装置
２ビレット
２ａ小径ビレット
２ｂ大径ビレット
３ローラ
３ａ第一ローラ
３ｂ第二ローラ
３ｃ第一下方ローラ
３ｄ第二下方ローラ
４移動機構
５保持具
６支持部材
７軸部
８支点
９荷重調整部
１０コンベア
１１伸縮シリンダ
１２レール
ｘ搬送方向
ｙ幅方向
ｚ上下方向
Ｍモータ

Claims

棒状のビレットの軸方向を搬送方向とする搬送装置であり、軸方向と直交する方向から前記ビレットを挟み込む状態に配置された一対のローラを備える搬送装置において、
前記ビレットの一方側に配置されていて搬送方向に並べて配置される第一ローラおよび第二ローラと、前記第一ローラおよび前記第二ローラがそれぞれ独立して前記ビレットに対して接近離間可能な状態で前記第一ローラおよび前記第二ローラを支持する移動機構とを備えていて、
前記移動機構が、前記ビレットの大きさに応じて前記第一ローラおよび前記第二ローラを受動的に移動させるとともに、前記第一ローラおよび前記第二ローラの前記ビレットへの接触を維持する構成を備えていることを特徴とする搬送装置。
前記第一ローラおよび前記第二ローラが、搬送方向を直角に横断する幅方向を軸方向とするローラであり、前記ビレットの上方側から前記ビレットに接触する構成を有していて、
前記移動機構が、前記第一ローラおよび前記第二ローラを保持する保持具と、幅方向を中心軸として前記保持具を傾動可能な状態で支持する支持部材とを備える請求項１に記載の搬送装置。
前記支持部材が、前記保持具を上下方向に移動可能な状態に支持する構成を有する請求項２に記載の搬送装置。
前記ビレットが搬送される方向の後方側となる前記第一ローラが駆動輪で構成されていて、前方側となる前記第二ローラが従動輪で構成される請求項２または３に記載の搬送装置。
前記第一ローラの下方に配置される第一下方ローラと、前記第二ローラの下方に配置される第二下方ローラとを備える請求項２～４のいずれかに記載の搬送装置。
前記第一下方ローラおよび前記第二下方ローラのいずれも駆動輪で構成される請求項５に記載の搬送装置。
棒状のビレットの軸方向を搬送方向として、軸方向と直交する方向から前記ビレットを挟み込む状態で一対のローラを配置して、このローラにより前記ビレットを搬送する搬送方法において、
前記ビレットの一方側で搬送方向に並べて第一ローラおよび第二ローラが予め配置されていて、前記第一ローラおよび前記第二ローラがそれぞれ独立して前記ビレットに対して接近離間可能な状態で移動機構により支持されていて、
前記ビレットの大きさに応じて前記第一ローラおよび前記第二ローラが前記移動機構により受動的に移動させられるとともに、前記第一ローラおよび前記第二ローラが前記ビレットへの接触を維持される状態で前記ビレットを搬送することを特徴とする搬送方法。