JP7657616B2 - 押え機構付きコイルリフター - Google Patents

Description

本発明は、押え機構付きコイルリフターに関する。

従来、圧延薄鋼板などの金属薄板又は非鉄金属薄板を巻いたコイルを、クレーン等の搬送装置で吊り上げて搬送する際に用いるコイルリフターが種々提案されている。例えば、特許文献１に記載のコイルリフターは、搬送装置で吊り上げられた状態で使用され、水平方向に対向配置され、水平方向に移動可能な一対のアームを備えている。一対のアームの下端には、互いに対向する方向に突出する挿入爪が設けられている。コイルの内径空間（内周面で囲まれた空間）の開口方向を水平方向にした姿勢で、一対のアームの間にコイルが配置された場合において、コイルリフターは、一対のアームを互いに近接する方向に移動させて、各アーム下端の挿入爪をコイルの内径空間に挿入することで、コイルを保持するようになっている。

また、特許文献１に記載のコイルリフターは、コイルをコイルリフターで保持する際、コイル上端外周部を押さえるサポートガイドを備えている。コイルをコイルリフターで保持する際、コイルにコイルリフターが上方から近付いて、アームを保持するリフター本体がコイルの上端外周部を押えると、コイルリフターの自重がコイルの上端外周部に直接伝達されるため、コイルの上端外周部に疵又は変形が発生することがある。そこで、特許文献１に記載のコイルリフターは、リフター本体にサポートガイドを設け、このサポートガイドに、リフター本体からコイル上端外周部への伝達荷重を減衰させる荷重減衰装置を設けている。

特開２０１７－２０６３７１号公報

ところで、薄板を巻いたコイルをコイルリフターで吊り上げる際、コイルの巻き緩み（以下、スプリングバックと言う）が生じると、コイルに疵がついたり、後工程の生産ラインでの作業効率が悪くなったりする問題が発生する。特許文献１に記載のコイルリフターは、コイル外周部を押さえることができるため、スプリングバックの発生を抑えることはできる。しかしながら、特許文献１に記載のコイルリフターは、コイルを保持する際にのみコイル外周部を押さえ、吊り上げ時には、その押さえがなくなる構成であるため、スプリングバックの発生をなくすことができない。

そこで、本発明の目的の一つは、スプリングバックの発生を抑えて、コイルを吊り上げることができる、押え機構付きコイルリフターを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一側面における押え機構付きコイルリフターは、
鉄又は非鉄金属の薄板が巻き取られたコイルを、搬送装置で吊り上げ保持するための押え機構付きコイルリフターであって、
前記搬送装置に吊り上げられる胴体部と、
前記胴体部に設けられ、前記胴体部から下方に延びる一対のアームと、
前記一対のアームそれぞれの下端部に設けられ、互いに対向する方向に突出し、前記コイルの内周面で囲まれた空間としての内径空間の開口方向が水平方向とされた姿勢で且つ前記一対のアームの間に配置された前記コイルの前記内径空間に挿入される、一対の爪部と、
前記一対のアームの間において、上下方向に沿って移動自在に、前記胴体部に設けられ、前記一対のアームの間に配置された前記コイルを前記コイルの径方向に押圧する、押圧部と、
を備え、
前記一対の爪部を前記コイルの前記内径空間に挿入して前記一対の爪部で前記コイルを支持しているときに、前記押圧部により前記コイルを押圧するようにしている。

本発明によれば、スプリングバックの発生を抑えて、コイルを吊り上げることができる。

図１は、コイルリフターを示す図である。 図２は、コイルリフターの内部構造を示す図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。 図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。 図５は、コイルリフターでコイルを吊り上げた状態を示す図である。

以下に、本発明における実施形態に係る押え機構付きコイルリフター（以下、単にコイルリフターと言う）について、図面を参照して説明する。

図１は、コイルリフター１を示す図である。図２は、コイルリフター１の内部構造を示す図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。なお、図２～図４では、図１に示すアーム２、２の図示は省略している。また、図面の都合上、図３に示す駆動軸部４１は断面で示していない。図５は、コイルリフター１でコイル１００を吊り上げた状態を示す図である。

コイルリフター１は、クレーンなどの搬送装置（以下、クレーンとする）に吊り上げられた状態で、圧延後の金属薄板、又は非鉄金属薄板が巻き取られたコイル１００を保持し、吊り上げるための装置である。また、コイルリフター１は、コイル１００の外周部を押圧することで、コイル１００を吊り上げたときに、コイル１００にスプリングバックが発生することを抑制する装置でもある。以下では、クレーンで吊り上げられた状態でのコイルリフター１の構成について説明する。

コイル１００は、結束バンド等の拘束具で拘束されておらず、外力が加えられていない状態では、自然に巻き戻しが生じる。

コイルリフター１は、一対のアーム２、２と、一対の爪部３、３と、押圧部４と、胴体部５と、を備えている。

胴体部５は、クレーンに吊り上げられるリフター本体部である。胴体部５は、クレーンに保持される第１胴体部５１と、一対のアーム２、２を保持する第２胴体部５２とを有している。第１胴体部５１には、クレーンのフックを引っ掛けるための引掛け部５１Ａが設けられている。第２胴体部５２には、下方に延びる一対のアーム２、２が設けられている。

第１胴体部５１は、上端に上記引掛け部５１Ａが形成されて第１胴体部５１内の空間が塞がれた構成を有しており、この上端から下方に向けて筒状に延びている。第１胴体部５１の上下の全長は、第２胴体部５２の上下の全長よりも短い。第１胴体部５１は、後述する駆動軸部４１及びガイド軸部４２の上端を収容する空間を形成している。第１胴体部５１の下端部５１１は、第２胴体部５２の上端部５２１に接続されている。

第１胴体部５１と、第２胴体部５２とは、別部材であって、第２胴体部５２は、鉛直方向（上下方向）に沿った中心軸を中心に、第１胴体部５１に対して回転可能となっている。つまり、第２胴体部５２に支持される一対のアーム２、２は、クレーンのフックに対して中心軸を中心に回転可能となっている。これにより、コイルを保持する際のアーム２、２の位置合わせが行いやすくなる。具体的には、第１胴体部５１と、第２胴体部５２とは、軸受部６１を介して接続されているとともに、第１外歯歯車６２と第２外歯歯車６４との噛み合いによって相対回転する（図３参照）。軸受部６１は、例えば、アンギュラ玉軸受であり、第２胴体部５２から第１胴体部５１に作用する垂直荷重を受けつつ、第１胴体部５１に対する第２胴体部５２の回転を許容する。軸受部６１の外輪は、第１胴体部５１の下端部５１１に固定されている。軸受部６１の内輪は、第２胴体部５２の上端部５２１に固定されており、第２胴体部５２と上記中心軸回りを一体回転する。軸受部６１の内輪の内周面で囲まれた空間を、駆動軸部４１及びガイド軸部４２が通過可能である。第１外歯歯車６２は、軸受部６１の外周側に位置し、第１胴体部５１に固定されている。第２胴体部５２には、第２胴体部５２を回転させる回転モータ（回転駆動部）６３が設けられている。回転モータ６３のケーシングは第２胴体部５２の上部に形成されたブラケット５３に固定されており、回転モータ６３と第２胴体部５２とが上記中心軸回りを一体回転する。回転モータ６３の回転軸には、第２外歯歯車６４が設けられ、第１外歯歯車６２と噛み合うようになっている。この構成において、第２外歯歯車６４が回転すると、第２外歯歯車６４と第１外歯歯車６２とが噛み合って回転することで、回転モータ６３は、第１外歯歯車６２の周方向に沿って動くようになり、それに伴い、第２胴体部５２も周方向に動くようになる。このように、第２胴体部５２は、鉛直方向に沿った中心軸を中心に、第１胴体部５１に対して回転可能となる。

第２胴体部５２は、第１胴体部５１から下方に延びる筒状部５４と、この筒状部５４の下端に配置された胴体下部５５と、を有している。筒状部５４の上端部が、第２胴体部５２の上記上端部５２１である。

また、第１胴体部５１と第２胴体部５２の筒状部５４とは、空洞５Ａを形成している。空洞５Ａは柱状であって、その内部に後述の押圧部４が収納されるようになっている。

一対のアーム２、２は、第２胴体部５２から下方に延びている。一対のアーム２、２は、水平方向に対向配置され、互いに近接し、又は、離隔するように、水平方向に移動可能に第２胴体部５２に設けられている。一対のアーム２、２は、例えば、電動モータを駆動源として、ラック・ピニオン機構によって、移動する構成であってもよいし、油圧シリンダによって移動する構成であってもよい。また、一対のアーム２、２は、それぞれが同期して移動する構成であってもよいし、一方と他方とが別々に移動する構成であってもよい。一対のアーム２、２を駆動する上記駆動源は、例えば、上記胴体下部５５に収容されている。

一対の爪部３、３は、一対のアーム２、２それぞれの下端部に、図１の矢印に示すように回転可能に設けられている。一対の爪部３、３は、電動モータ又は油圧アクチュエータを駆動源として、略鉛直に起立した位置と、略水平に倒れた位置との間で、回動可能に設けられている。一対の爪部３、３は、水平に倒れた位置にある場合、互いに対向する方向に突出した状態となり、鉛直に起立した位置にある場合、一対のアーム２、２に収納された状態となる。一対の爪部３、３は、コイルリフター１でコイルを保持する際、コイルの内径空間に挿入される。

押圧部４は、一対のアーム２、２の間に位置するコイル１００をコイル１００の径方向に押圧するための部材である。押圧部４は、一対のアーム２、２の間において、鉛直方向に沿って移動自在に、胴体部５に設けられている。押圧部４は、鉛直方向に延び、鉛直方向に沿って移動自在に胴体部５に設けられた、駆動軸部４１及び一対のガイド軸部４２の軸部と、これら軸部の下端部に設けられ、コイルを押圧する押圧本体部４３と、を有している。

駆動軸部４１は、上記のように、胴体部５の空洞５Ａの内部に配置される。駆動軸部４１は、油圧により鉛直方向に移動する。詳しくは、駆動軸部４１は油圧シリンダであって、油圧制御部４５より作動油が供給される本体４１Ａと、油圧制御部４５より作動油が本体４１Ａに供給されることで本体４１Ａからの下方への突出量が変化するピストンロッド４１Ｂとを有している。ピストンロッド４１Ｂの下端には押圧本体部４３が設けられている。本体４１Ａは胴体部５の空洞５Ａに配置される。本体４１Ａの上端部は、第１胴体部５１内に配置されている。本体４１Ａの下端部は、第２胴体部５２の筒状部５４内に配置されており、胴体下部５５に取り囲まれている。このような構成とすることで、本体４１Ａの長さを長くでき、ピストンロッド４１Ｂの上下の可動量を大きく確保できる。ピストンロッド４１Ｂは、少なくとも、その下端が、空洞５Ａ内と空洞５Ａ外との間で移動するようになっている。これにより、ピストンロッド４１Ｂの下端に設けられる押圧本体部４３は、空洞５Ａ内と空洞５Ａ外との間で移動するようになっている。

押圧本体部４３は、駆動軸部４１のピストンロッド４１Ｂの下端部に設けられ、ピストンロッド４１Ｂが鉛直方向に移動することに伴い、鉛直方向に移動する。押圧本体部４３は、コイル１００に接触し、コイル１００を押圧する部材である。押圧本体部４３のコイル１００と接触する部分は、例えば樹脂製（ＭＣナイロン等）、アルミ・真鍮製ゴム製(ウレタンゴム、フッ素ゴム等)などの耐熱性樹脂であることが好ましい。この場合、コイル１００が圧延後の金属薄板により形成され、圧延後に高温となっていても、押圧本体部４３でコイル１００を押圧することができ、押し傷又は押し力による板の変形を低減することが可能である。

一対のガイド軸部４２は、間に駆動軸部４１が配置するように水平方向に対向配置されている。一対のガイド軸部４２の下端部には、押圧本体部４３が設けられている。上記のように、押圧本体部４３は駆動軸部４１のピストンロッド４１Ｂの移動に伴い鉛直方向に移動する。一対のガイド軸部４２は、その下端部に設けられた押圧本体部４３が移動することに伴い、鉛直方向に移動する。つまり、一対のガイド軸部４２は、自身の駆動源を有さず、駆動軸部４１の駆動力を、押圧本体部４３を介して受けて、鉛直方向に移動する。このため、一対のガイド軸部４２の駆動源を設置するスペースを必要とせず、装置の大型化を抑制できる。

一対のガイド軸部４２は、駆動軸部４１によって鉛直方向に移動する押圧本体部４３が水平方向に対して傾斜しないように、ガイドするための部材である。図２に示すように、駆動軸部４１の下端部は、押圧本体部４３の略中央部に接続されている。このため、押圧本体部４３を駆動軸部４１によって鉛直方向に移動させた場合、一対のガイド軸部４２がないと、押圧本体部４３は、駆動軸部４１との接続点を支点として、水平方向に傾斜するおそれがある。そこで、一対のガイド軸部４２を、間に駆動軸部４１が配置するように水平方向に対向配置することで、押圧本体部４３の傾斜を防止できるようになっている。一対のガイド軸部４２は、胴体下部５５に形成された一対のガイド孔部に図示しない筒状のブッシュを介して上下にスライド可能に支持されている。これにより、一対のガイド軸部４２及び駆動軸部４１が鉛直方向に対して傾く動作が抑制されている。

駆動軸部４１に作動油を供給する油圧制御部４５は、駆動軸部４１へ供給する作動油の圧力を、低圧と、この低圧の圧力値より高い圧力値の高圧とに変更可能なように、作動油の供給を制御可能としてある。これにより、押圧部４がコイル１００を押圧する圧力を調整することができる。例えば、押圧本体部４３がコイル１００に接触する時には弱い圧力で押圧し、接触後、コイル１００を持ち上げるときに強い圧力で押圧することで、低圧による接触時には、コイル１００の変形を防ぐことができ、高圧による接触時には、スプリングバックを防ぐことが可能となる。

なお、油圧制御部４５、及び、第２胴体部５２を回転させる回転モータ６３は、空洞５Ａ外に配置されている。油圧制御部４５、及び回転モータ６３を空洞５Ａ外に設けることで、胴体部５の大型化を抑制することができる。油圧制御部４５は、例えば、胴体下部５５の上部に固定されている。また、回転モータ６３は、平面視において、油圧制御部４５から離隔した箇所に設置されている。この構成により、回転モータ６３と油圧制御部４５とを上下に隙間をあけて配置する必要がなく、水平方向における第２胴体部５２の寸法を大きくせずに済む。

次に、上記構成のコイルリフター１で、コイルを吊り上げる際の方法について説明する。

図５に示すように、コイル１００は、コイル１００の内周面で囲まれた空間としての内径空間１００Ａを有している。コイルリフター１で吊り上げられるために待機している状態のコイル１００は、内径空間１００Ａの開口方向を水平方向にした姿勢で配置される。コイルリフター１は、クレーンで吊り上げられると、一対のアーム２、２の間隔をコイル１００の幅よりも広くさせた状態で、一対のアーム２、２の間にコイル１００が位置するように移動される。一対のアーム２、２の間にコイル１００が位置するようにコイルリフター１が移動されると、一対の爪部３、３を鉛直に起立した位置から水平に倒れた位置へと回転させる。その状態で、一対のアーム２、２を近接する方向に移動させて、一対の爪部３、３をコイル１００の内径空間１００Ａに挿入する。

また、駆動軸部４１の本体４１Ａの一方のポートに作動油を供給して、ピストンロッド４１Ｂを伸長して、押圧本体部４３を下方へ移動させ、押圧本体部４３でコイル１００を押圧する。このとき、押圧本体部４３がコイルに接触する時には弱い圧力でコイル１００が押圧され、接触後、コイル１００を持ち上げる際には強い圧力で押圧されるように、駆動軸部４１の本体４１Ａに供給する作動油の圧力を調整する。これにより、接触時におけるコイルへの変形を軽減することができる。作動油の圧力調整は、例えば図示しないコントローラを用いてオペレータが行う。また、油圧機構・制御を用いることで、油圧圧力の調整により、コイル１００への傷の発生を防ぎ、且つ、スプリングバックを発生させない、適切な押し力で押えを維持する事が可能である。

このように、コイル１００の外周部を押圧部４で押圧しつつ、コイル１００を吊り上げることで、コイル１００にスプリングバックが発生することを防止することができる。そして、後続の処理に緩みのないコイル１００を搬送することができる。

１ ：コイルリフター
２ ：アーム
３ ：爪部
４ ：押圧部
５ ：胴体部
５Ａ ：空洞
４１ ：駆動軸部
４１Ａ ：本体
４１Ｂ ：ピストンロッド
４２ ：ガイド軸部
４３ ：押圧本体部
４５ ：油圧制御部
５１ ：第１胴体部
５１Ａ ：引掛け部
５２ ：第２胴体部
６１ ：軸受部
６２ ：第１外歯歯車
６３ ：回転モータ
６４ ：第２外歯歯車
１００ ：コイル
１００Ａ ：内径空間

Claims (4)

1. 鉄又は非鉄金属の薄板が巻き取られたコイルを、搬送装置で吊り上げ保持するための押え機構付きコイルリフターであって、
   前記搬送装置に吊り上げられる胴体部と、
   前記胴体部に設けられ、前記胴体部から下方に延びる一対のアームと、
   前記一対のアームそれぞれの下端部に設けられ、互いに対向する方向に突出し、前記コイルの内周面で囲まれた空間としての内径空間の開口方向が水平方向とされた姿勢で且つ前記一対のアームの間に配置された前記コイルの前記内径空間に挿入される、一対の爪部と、
   前記一対のアームの間において、上下方向に沿って移動自在に、前記胴体部に設けられ、前記一対のアームの間に配置された前記コイルを前記コイルの径方向に押圧する、押圧部と、
   を備え、
   前記一対の爪部を前記コイルの前記内径空間に挿入して前記一対の爪部で前記コイルを支持しているときに、前記押圧部により前記コイルを押圧している間、前記一対の爪部および前記押圧部が前記コイルに摩擦接触し、前記一対の爪部および前記押圧部に対して前記コイルが前記コイルの周方向に回転することを常時不能としている、
   押え機構付きコイルリフター。
2. 前記押圧部は、
   前記上下方向に延び、前記胴体部に、前記上下方向に沿って移動自在に設けられた軸部と、
   前記軸部の下端部に設けられ、前記コイルを押圧する押圧本体部と、
   を有し、
   前記押圧本体部の前記コイルと接触する部分は耐熱性樹脂であり、
   前記軸部は、
   油圧により前記上下方向に沿って移動する駆動軸部と、
   間に前記駆動軸部が配置するように水平方向に対向配置され、前記駆動軸部の移動に伴い前記押圧本体部が移動することで、前記上下方向に移動する一対のガイド軸部と、
   を有する、請求項１に記載の押え機構付きコイルリフター。
3. 前記胴体部は空洞を有し、
   前記軸部は、その一部が前記胴体部の前記空洞内に配置され、
   前記胴体部の前記空洞外に配置され、前記駆動軸部に作動油を供給する油圧制御部、を備え、
   前記油圧制御部は、
   前記作動油の圧力を、低圧と、この低圧の圧力値より高い圧力値の高圧とに変更可能なように、前記作動油の供給を制御可能としてある、
   請求項２に記載の押え機構付きコイルリフター。
4. 前記胴体部は、
   前記搬送装置に保持される第１胴体部と、
   前記一対のアームを保持し、前記上下方向に沿った中心軸を中心に、前記第１胴体部に対して回転可能な第２胴体部と、
   を有し、
   前記胴体部の前記空洞外に配置され、前記第２胴体部を、前記中心軸を中心に回転させる回転駆動部、
   をさらに備える、
   請求項３に記載の押え機構付きコイルリフター。
   

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