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技術 線材サンプリング装置

出願人 株式会社神戸製鋼所株式会社日鉄エレックス
発明者 金子晃司下村強橋本秀二惣原好文
出願日 1996年11月6日 (24年1ヶ月経過) 出願番号 1996-294237
公開日 1998年5月29日 (22年6ヶ月経過) 公開番号 1998-142116
状態 未査定
技術分野 サンプリング、試料調製 圧延材の移送
主要キーワード 縦向姿勢 待期位置 取付板体 延伸端 振動盤 昇降駆動体 搬送架台 往復駆動体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年5月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

課題

線材物理試験に供するサンプルを弯曲線材から自動的にサンプリングして、試験項目ごと回収してストックする。

解決手段

弯曲線材を1本づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段と、該搬送手段上の線材を1本づつ切断手段に移載する移載手段と、該移載手段で移載した弯曲線材を弯曲状態のままで切断採取する切断手段と、採取サンプルを区分け回収する回収手段と、を備え、該回収手段は、縦横格子状の升目を有するトレイを縦搬送する手段と、該搬送手段上のトレイにおける横列升目ごとに採取サンプルを区分けして投下するシュートを備えている。

概要

背景

弁バネ線材合金鋼線材等の圧延されたリング線材の脱炭偏析介在物結晶粒度、硬さ等の各種試験を行う場合、リング線材のトップボトムを所定寸法に切断して弯曲線材とし、該線材を細切れに寸断してサンプリングしており、従来、このサンプリング方法として以下のものが採用されていた。
1.手動切断機による方法
(1)ロット単位で、弯曲線材を作業台上などに彎曲したまま並べる。
(2)1本づつ切断する順番に弯曲線材を取り出す。
(3)各種試験内容により1本の弯曲線材で以下の〜を数回、繰り返す。

切断したい長さに合わせた位置で、尚かつ切断面が平行になるように弯曲線材をセットし、切断機の固定バイス締める。
切断機を駆動させ切断する。
切断機の固定バイスを緩め、切断された試験片サンプル)を回収する。上記(1)〜(3)繰り返しを手作業により行い、サンプリングする。
2.自動切断機による方法
(1)1本づつ弯曲線材を取り出し、直線状に矯正をおこなう。
(2)切断機の装入台上に、切断する順番にロット単位で並べる。
(3)ロット単位の切断回数、長さ、略番などの条件設定を行い、切断する。
(4)切断後の試験片はビニール袋などで回収する。

上記(3)〜(4)の単純連続繰り返し自動切断装置を用い、サンプリングをおこなう。

概要

線材の物理試験に供するサンプルを弯曲線材から自動的にサンプリングして、試験項目ごとに回収してストックする。

弯曲線材を1本づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段と、該搬送手段上の線材を1本づつ切断手段に移載する移載手段と、該移載手段で移載した弯曲線材を弯曲状態のままで切断採取する切断手段と、採取サンプルを区分け回収する回収手段と、を備え、該回収手段は、縦横格子状の升目を有するトレイを縦搬送する手段と、該搬送手段上のトレイにおける横列升目ごとに採取サンプルを区分けして投下するシュートを備えている。

目的

そこで本発明は、上記の各課題を解消した線材サンプリング装置を提供することが目的である。また、本発明は、特に、真の品質情報を得るのに適した線材サンプリング装置を提供することが目的である。更に、本発明は、サンプル寸法は試験項目によって多種多様であってもこれを試験項目ごとに区分けして回収し、かつストックするのを自動化、省力化ができる線材サンプリング装置を提供することが目的である。

また、本発明は、据付け面積をできるだけ狭くして建屋の有効スペースを確保し、弯曲線材1本単位毎にサンプルを回収し、ロッド単位でストックできるようにしたサンプリング装置を提供することが目的である。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

弯曲線材を1本づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段と、該搬送手段上の線材を1本づつ切断手段に移載する移載手段と、該移載手段で移載した弯曲線材を弯曲状態のままで切断採取する切断手段と、採取サンプルを区分け回収する回収手段と、を備え、該回収手段は、縦横格子状の升目を有するトレイを縦搬送する手段と、該搬送手段上のトレイにおける横列升目ごとに採取サンプルを区分けして投下するシュートを備えていることを特徴とする線材サンプリング装置

請求項2

整列搬送手段とトレイを縦搬送する手段とはその搬送方向を互いに平行として配置されており、両搬送手段間に移載手段、切断手段および回収手段が搬送方向と交差配置されていることを特徴とする請求項1記載の線材サンプリング装置。

請求項3

トレイを縦搬送する手段は、その搬送一方側に空トレイ段積み手段を、搬送他方側に実トレイの段積み手段を備え、縦搬送手段は空トレイの升目をシュート直下で待期可能とされていることを特徴とする請求項1又は2記載の線材サンプリング装置。

技術分野

0001

本発明は、線材サンプリング装置係り、より具体的には、圧延されたリング線材のトップボトムとを所定寸法に切断した弯曲線材を、細切れにサンプルとして寸断して材料の内部品質判定のために行う顕微鏡試験硬さ試験などの物理試験作業に使用する試験片(サンプルという)のサンプリング装置に関する。

背景技術

0002

弁バネ線材、合金鋼線材等の圧延されたリング線材の脱炭偏析介在物結晶粒度、硬さ等の各種試験を行う場合、リング線材のトップとボトムを所定寸法に切断して弯曲線材とし、該線材を細切れに寸断してサンプリングしており、従来、このサンプリング方法として以下のものが採用されていた。
1.手動切断機による方法
(1)ロット単位で、弯曲線材を作業台上などに彎曲したまま並べる。
(2)1本づつ切断する順番に弯曲線材を取り出す。
(3)各種試験内容により1本の弯曲線材で以下の〜を数回、繰り返す。

0003

切断したい長さに合わせた位置で、尚かつ切断面が平行になるように弯曲線材をセットし、切断機の固定バイス締める。
切断機を駆動させ切断する。
切断機の固定バイスを緩め、切断された試験片(サンプル)を回収する。上記(1)〜(3)繰り返しを手作業により行い、サンプリングする。
2.自動切断機による方法
(1)1本づつ弯曲線材を取り出し、直線状に矯正をおこなう。
(2)切断機の装入台上に、切断する順番にロット単位で並べる。
(3)ロット単位の切断回数、長さ、略番などの条件設定を行い、切断する。
(4)切断後の試験片はビニール袋などで回収する。

0004

上記(3)〜(4)の単純連続繰り返し自動切断装置を用い、サンプリングをおこなう。

発明が解決しようとする課題

0005

前記の従来の方法は、
1)寸法、長さの異なった、多種多様なサンプルを処理するのは非常に煩雑した作業である。
2)矯正することで組成組織変化を生じ、真の品質情報が歪められて評価される恐れがある。
3)コンベア上にセットされた弯曲線材を、1本毎にロット内、外で混在させることなく取り出し確実に切断機部分へ移載しなければならない。
4)彎曲線材から所定の長さを平行にサンプリングするには時間と熟練を要する。
5)切断採取した試験片の区分け作業に手間がかかる。
6)ロット内の各1本毎に試験する内容が異なる場合、1本毎の切断条件設定が必要となり、非常に煩雑な作業となる。

0006

そこで本発明は、上記の各課題を解消した線材サンプリング装置を提供することが目的である。また、本発明は、特に、真の品質情報を得るのに適した線材サンプリング装置を提供することが目的である。更に、本発明は、サンプル寸法は試験項目によって多種多様であってもこれを試験項目ごと区分けして回収し、かつストックするのを自動化、省力化ができる線材サンプリング装置を提供することが目的である。

0007

また、本発明は、据付け面積をできるだけ狭くして建屋の有効スペースを確保し、弯曲線材1本単位毎にサンプルを回収し、ロッド単位でストックできるようにしたサンプリング装置を提供することが目的である。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、弯曲線材を1本づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段と、該搬送手段上の線材を1本づつ切断手段に移載する移載手段と、該移載手段で移載した弯曲線材を弯曲状態のままで切断採取する切断手段と、採取サンプルを区分け回収する回収手段と、を備え、該回収手段は、縦横格子状の升目を有するトレイを縦搬送する手段と、該搬送手段上のトレイにおける横列升目ごとに採取サンプルを区分けして投下するシュートを備えていることを特徴とするものであり、このような構成を採用したことにより、本発明方法を実施するのに弯曲線材の整列搬送、切断、区分け回収を自動化できて省力化が期待できるし、真の品質情報を提供できるのである。

0009

また本発明は、整列搬送手段とトレイを縦搬送する手段とはその搬送方向を互いに平行として配置されており、両搬送手段間に移載手段、切断手段および回収手段が搬送方向と交差配置されていることにより、建屋の有効スペースを確保できるのである。更に本発明は、トレイを縦搬送する手段は、その搬送一方側に空トレイ段積み手段を、搬送他方側に実トレイの段積み手段を備え、縦搬送手段は空トレイの升目をシュート直下で待期可能とされていることにより、試験項目(脱炭、偏析、結晶粒度等)が多種多様なサンプルであっても試験項目ごとに区分け回収しかつストックできるのである。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。本発明装置の全体構成を模式的に平面視で示した図1(A)および立面視で示した図1(B)において、線径5〜25mm、長さ300〜600mm、曲がり半径500〜800mmの弯曲線材Sを1本づつ整列した状態で搬送する整列搬送手段1と、該搬送手段1上の線材Sを1本づつ切断手段3に移載する移載手段2と、該移載手段2で移載した弯曲線材Sを弯曲状態のままで切断採取する切断手段3と、採取サンプルを区分け回収する回収手段4と、を備えて主構成されている。

0011

ここで、弯曲線材Sは圧延されたコイル線材のトップとボトムを所定寸法(300〜600mm)として切断したものであり、コイル線材の束、例えば36束を1ロッド(総計72本)とするものである。前記整列搬送手段1は、図2および図3で示すように、駆動スプロケットホイール5と従動スプロケットホイールとに亘ってエンドスチェーンを巻掛け循環回走するエンドレスコンベア6であり、左右のチェーンリンク7間に帯板8を架設しているとともに、各帯板8には凹み9Aを有する支持具9が凹み9Aを上にしてコンベア幅方向に図では4個が立設されている。

0012

すなわち、整列搬送手段1は循環回走するエンドレスコンベア6であり、弯曲線材Sを1本づつ整列して支持する凹み9Aをコンベア長手方向の間隔をもって配列した支持具9をコンベア幅方向に直線状に列設しており、該支持具9は弯曲線材Sの両端を上向にした縦向姿勢で凹み9Aに保持するためコンベア内側から外側に至って高さが高く形成されている。

0013

図3に示すように内側左右の支持具9の高さは同じとされ外側左右の支持具9の高さを同じとして内側左右よりも高くされていることにより、線径5〜25mm、長さ300〜600mmの弯曲線材であっても、確実な整列搬送、切断、回収を狭少スペースであっても自動化できるのである。左右のチェーンリンク7は搬送架台10上に敷設したガイドレール11上をチェンローラ滑走乃至転動することで搬送中の弛みを防止しているとともに横振れ止めされており、図1(B)で示す駆動モータ12の回転力を巻掛伝動体13を介して駆動スプロケットホイール5に伝達することで好ましくは間欠的に循環回走される。

0014

なお、整列搬送手段1は弯曲線材Sを横倒し姿勢で搬送することも可能であるが、これに対して縦向姿勢で搬送することによって据付けスペースが広くならず、また、搬送距離が短くとも多数本の線材を整列できて有利である。また、整列搬送手段1には数本〜数十本で構成されたロット単位で弯曲線材Sを順番通りに置いて水平面上を搬送されるものである。

0015

移載手段2は、図1(B)および図2・3に示すように、整列搬送手段1における支持具9上の弯曲線材Sの1本を一旦すくい込んで浮上させるリフタ14と該リフタ14によって浮上した弯曲線材Sをつかん浮上位置と切断手段3との間を往復移動する横行チャック15とを備えていて、整列搬送手段1の搬送終端部位に配設されている。

0016

リフタ14は支柱間に架設固定したブラケット16にリフトシリンダ17を装着しており、ピストンロッド18のエンドにすくい板19を反搬送方向に段差部を介して延伸して取付けているとともに、すくい板19の延伸端上面には凹みを有する支持具20の左右一対を備えてなり、整列搬送されてきた1本の弯曲線材Sの下方に支持具20をもぐり込ました状態でリフトシリンダ17を縮少動作することで弯曲線材Sを搬送面より上方に一旦浮上するものであり、このようにリフトすることによって隣接する弯曲線材Sの整列状態を乱すことがないのである。

0017

なお、リフタ14の昇降駆動体は図示の流体シリンダ代替して昇降モータであっても良く、ブラケット16は左右の昇降ガイド筒を設けてこの筒に昇降ロッド挿通するように構成することが好ましい。横行チャック15は、架台10に立設した左右支柱21の上部に横行レール22を水平方向に切断手段3に向って延伸して備え、該横行レール22に沿って往復動する走行台23に昇降シリンダ24が立設して備えられている。

0018

昇降シリンダ24におけるピストンロッド25のエンドプレート26には左右対ガイドロッド27が互いに平行として立設され、該ガイドロッド27は走行台23に備えているガイド筒28に挿通されていて昇降シリンダ24の伸縮動作でエンドプレート26に備えたチャック29を垂直方向に案内しており、ガイドロッド27のエンド(上端)にタイプレート30を備えて方形状に枠組みされている。

0019

チャック29はエンドプレート26に首振り手段31を介して装着されていて、該首振り手段31は、エンドプレート26とチャック取付板32とを伸縮駆動体33で枢支連結しているとともに該駆動体33と並設してエンドプレート26とチャック取付板32とをアーム34とピン35によって連結しており、ここに、伸縮駆動体33が伸縮動作するとピン35を支点にチャック取付板32が首振り運動可能である。

0020

チャック取付板32にはチャック駆動体36を介して開閉自在な対のチャック片37が弯曲線材Sの長手方向に間隔を有して並設されている。従って、リフタ14で浮上された弯曲線材Sに対して横行チャック15における昇降シリンダ24の伸長動作によりチャック29が降下し、チャック片37で弯曲線材Sをつかみ、その後、昇降シリンダ24の縮少動作により縦向姿勢のままで弯曲線材Sを持上げるとともに、走行台23を横行レール22に沿って往動させ、切断手段3における有底保持具38の上方まで移送し、図4で示すようにチャック29を降下させつつ首振り運動させながら有底保持具38に弯曲線材Sを縦向姿勢で移載するのである。

0021

なお、横行チャック15は1本の弯曲線材Sを切断手段3に移載した後は、昇降シリンダ24の縮少動作によるチャック29の上昇、走行台23の往動等により、次の移載待期位置復帰するとともにリフタ14も次の弯曲線材Sのリフトのため降下待期するのである。図4図6を参照すると、切断手段3の詳細が示しており、該切断手段3は、前記移載手段2によって移送されてきた弯曲線材Sの両端を上向にした縦向姿勢で保持する有底保持具38と、該有底保持具38上の弯曲線材Sの一端を押付け押し具39と、該押し具39で押付けられた線材Sの他端を受け止める位置調整自在なストッパ40と、該ストッパ40で受け止めた弯曲線材Sを固定解放自在とするバイス41と、該バイス41で固定保持した弯曲線材Sを切断する切断具Cとを備えている。

0022

有底保持具38は、図1(B)および図4に示している架台42に固定している対の取付板体43間に備えられている対の保持側板38Aと該保持側板38A間に装着された底38Bとによって断面溝形形)に形成されていて、保持側板38Aの上縁テーパー面に形成されて弯曲線材Sを受入れ易くしていて底38Bは弯曲線材Sに適合すべく弯曲帯板とされていて伸縮シリンダ44の伸縮動作で解放自在とされている。

0023

なお、符号45は伸縮動作時の案内手段であり、底38Bより突出したガイド棒とこのガイト棒を挿通するガイド孔を取付板体43に形成することで構成されている。押し具39は、取付板体43に備えた往復駆動体46にキャリア47を有し、該キャリア47に帯板状の押し板48の一端を回動自在にピン49によって枢着しており、押し板48の屈折先端48Aが保持側板38A間に出入自在として挿入されていて底38Bに受止められ、キャリア47が往動することで底38B上の弯曲線材Sの一端を押付け、一方、キャリア47の復動で旧位に復帰するものとされ、キャリア47を往復動作する駆動体46はシリンダモータ等任意である。

0024

ストッパ40は、有底保持具38の送出端側の延長線上で架台42の上面に備えられており、図では伸縮シリンダ40Aのピストンロッドエンドにブロック形受止具40Bを取付けてなり、伸縮シリンダ40Aの伸縮量によって受止具40Bを位置調整自在としており、これによって弯曲線材Sから各種試験に適合したサンプル長さに変更可能としており、例えば脱炭用は15mm、介在物用は20mmというようにできるのである。

0025

バイス41は、前記ストッパ40で受止めた弯曲線材S、すなわち、切断長さが調整済の弯曲線材Sを固定解放自在とするものであり、有底保持具38Bの送出端とストッパ40との間で架台42の上面に備えられていて、固定バイス41Aと伸縮シリンダ41Cで作動される可動バイス41Bとからなっている。切断具Cは、前記バイス41で固定保持した弯曲線材Sを軸心と直交方向に切断するものであり、図示例ではモータMで回転される円盤カッタ丸鋸)50を示しており、バイス41の出側に備えられている。

0026

この切断具Cで切断されたサンプルは、振動盤51を有するシュータ52によって区分け回収する回収手段4に搬送可能とされ、一方、残材、すなわちサンプルを採取した残りの弯曲線材S1は、残材回収具53に回収可能とされている。残材回収具53は、有底保持具38の下方に配置した搬送台車53Bに回収箱53Aを載置したものであって、図1(A)の矢示Q方向に台車53Bが走行することで回収されるものである。

0027

この残材回収に当って、前記ストッパ40が残材S1を押戻して回収具53に残材S1を投下する補助具とされており、取付板体43の傾斜面43Bがシュートとされている。すなわち、サンプルを採取した後、バイト41が解放されると、ストッパ40のシリンダ40Aを伸長動作して弯曲線材S1を押戻し、有底保持具38の底38Bを解放することで当該材S1が回収具53に投下されるものである。

0028

採取サンプルの区分け回収手段4は、図7に示しているように縦横格子状とされた升目(区分け収容部)T1を有するトレイTにサンプルを区分けするものであり、前記シュータ52に続いて振り分けコンベア53および該コンベア53上に備えた振り分け部54を有する。振り分け部54は、図7および図8に示すようにコンベア53上を横切る受止め壁54Aを有するとともに該受止め壁54Aより外方に延伸して投下シュート54Bを備え、該投下シュート54Bと対向してプッシャ54Cを備え、該プッシャ54Cは伸縮シリンダ54Dによってコンベア53を横切る方向に往復動されて振り分け部54上のサンプルS2を投下シュート54Bを介して下方に待期しているトレイTの升目T1に回収するようになっている。

0029

振り分け部54の入口にはサンプル確認センサー55が備えられており、シュート52およびコンベア53等によって搬送されてきたサンプルS2の有無を検出しており、このセンサー55の検出信号で伸縮シリンダ54Dが作動制御されている。トレイTは例えば横5列、縦8列の合計40個の升目T1を有しその空トレイTは図10で示すように段積みされていてその最下段の空トレイTを保持爪56の係脱及びトレー受け台61A用昇降シリンダー61の伸縮動作によって1箱づつトレー搬送コンベア57上に移送させ、該搬送コンベア57によって空トレイTを図7の矢示X方向に搬送することにより、振り分け部54における投下シュート54Bの直下に第1段目の升目T1が位置づけられて待期するようになっている。

0030

振り分け部54は、トレイ搬送方向Xと直交する方向でトレイTの横升目T1ごとで図7で示すY方向に往復移動停止可能であり、これによって図では最前列の4個の升目T1にサンプルS2を振り分け回収し、トレー搬送コンベア57の縦1列の搬送とを相互に繰返すことによって図では合計40個の升目T1にサンプルS2を区分け回収しており、サンプルS2が満杯となった実トレイはローラコンベア58を介してリフタ等により実トレイ段積装置59にストックできるようになっている。

0031

なお、振り分け部54をY方向に往復移動停止する手段は、ロッドレスシリンダ、キャリア等の駆動体60で行うことができ、実トレイ段積装置59の構成は、空トレイ段積装置と同じ構成にでき、該実トレイ段積装置59にストックしたサンプルは、各種試験に供されるのである。また、図1Aで示すように、整列搬送手段1と空トレイ段積および実トレイ段積装置59を含むトレイ搬送コンベア57とは互いに平行に配置しておき、両者にわたって移載手段2、切断手段3よび回収手段4を順次配置することによって、狭い場所においても効率的に設置できる。

発明の効果

0032

以上詳述した通り本発明によれば、線材の内部品質判定のために行う物理試験作業に使用するサンプルとして真の品質情報を判定できる線材のサンプリングを自動化できて、省力化に寄与する。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明の実施形態の一例を示しており、(A)は全体レイアウト平面図、(B)は立面図である。
図2整列搬送手段と移載手段とを示す立面図である。
図3図2の正面図である。
図4移載手段と切断手段との配置関係を示す立面図である。
図5切断手段の平面図である。
図6図5のA−A断面図である。
図7区分け回収手段の平面図である。
図8図7のB−B断面図である。
図9図7の立面正面図である。
図10空トレイ段積と搬送装置を示す正面図である。
図11図10の平面図である。

--

0034

1整列搬送手段
2 移載手段
3 切断手段
4区分け回収手段
S弯曲線材
S2サンプル

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