(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024098426
(43)【公開日】2024-07-23
(54)【発明の名称】鋼種判別装置
(51)【国際特許分類】
B21C 51/00 20060101AFI20240716BHJP
B21B 38/04 20060101ALI20240716BHJP
G01N 23/223 20060101ALI20240716BHJP
【ＦＩ】
B21C51/00 R
B21C51/00 Z
B21B38/04 Z
G01N23/223
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023001947
(22)【出願日】2023-01-10
(71)【出願人】
【識別番号】000003713
【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076473
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100112900
【弁理士】
【氏名又は名称】江間 路子
(74)【代理人】
【識別番号】100198247
【弁理士】
【氏名又は名称】並河 伊佐夫
(72)【発明者】
【氏名】橘 祥一
(72)【発明者】
【氏名】長縄 光博
(72)【発明者】
【氏名】井上 伸悟
(72)【発明者】
【氏名】宇野 聡
【テーマコード（参考）】
2G001
【Ｆターム（参考）】
2G001AA01
2G001BA04
2G001CA01
2G001JA09
2G001KA01
2G001LA02
2G001MA06
2G001PA11
(57)【要約】
【課題】搬送コンベア上の鋼材に対し効率良く蛍光Ｘ線分析による鋼種判別を行なうことが可能な鋼種判別装置を提供する。
【解決手段】鋼種判別装置１は、鋼材Ｗを所定のピッチで保持し間欠駆動する搬送コンベア２と、搬送コンベア２の上方に設けられ、測定対象の鋼材Ｗに対するＸ線の照射および蛍光Ｘ線の検出を行なう測定部本体４と、を備え、蛍光Ｘ線分析により求められた各種元素の含有量に基づいて所定の鋼種であるか否かを判定する。鋼種判別装置１は、搬送コンベア２上に保持された鋼材ＷのピッチＰに対応して複数の測定部本体４が設けられて、隣接する鋼材Ｗに対応する測定部本体４同士は鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されている。
【選択図】 図５
【解決手段】鋼種判別装置１は、鋼材Ｗを所定のピッチで保持し間欠駆動する搬送コンベア２と、搬送コンベア２の上方に設けられ、測定対象の鋼材Ｗに対するＸ線の照射および蛍光Ｘ線の検出を行なう測定部本体４と、を備え、蛍光Ｘ線分析により求められた各種元素の含有量に基づいて所定の鋼種であるか否かを判定する。鋼種判別装置１は、搬送コンベア２上に保持された鋼材ＷのピッチＰに対応して複数の測定部本体４が設けられて、隣接する鋼材Ｗに対応する測定部本体４同士は鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されている。
【選択図】 図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼材を所定のピッチで保持し間欠駆動する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの上方に設けられ、測定対象の前記鋼材に対するＸ線の照射および蛍光Ｘ線の検出を行なう測定部本体と、を備え、
蛍光Ｘ線分析により求められた各種元素の含有量に基づいて所定の鋼種であるか否かを判定する鋼種判別装置であって、
前記搬送コンベア上に保持された前記鋼材のピッチに対応して複数の前記測定部本体が設けられて、隣接する鋼材に対応する前記測定部本体同士は前記鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されている、鋼種判別装置。
前記搬送コンベアの上方に設けられ、測定対象の前記鋼材に対するＸ線の照射および蛍光Ｘ線の検出を行なう測定部本体と、を備え、
蛍光Ｘ線分析により求められた各種元素の含有量に基づいて所定の鋼種であるか否かを判定する鋼種判別装置であって、
前記搬送コンベア上に保持された前記鋼材のピッチに対応して複数の前記測定部本体が設けられて、隣接する鋼材に対応する前記測定部本体同士は前記鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されている、鋼種判別装置。
【請求項2】
前記搬送コンベアの上方に設けられた取付用フレーム同士が前記鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されており、前記取付用フレームの搬送方向上流側と搬送方向下流側にそれぞれ前記測定部本体が取り付けられている、請求項１に記載の鋼種判別装置。
【請求項3】
前記測定部本体を昇降可能に保持する昇降ユニットを更に備え、
前記昇降ユニットは、前記鋼材の頂部から所定の距離に前記測定部本体の下降端の位置を規定するストッパ部を備えている、請求項１に記載の鋼種判別装置。
前記昇降ユニットは、前記鋼材の頂部から所定の距離に前記測定部本体の下降端の位置を規定するストッパ部を備えている、請求項１に記載の鋼種判別装置。
【請求項4】
前記ストッパ部は、
前記鋼材と対向して配置され、下降させた際に下端側の先端部を前記鋼材に当接させる当接ピンと、
前記測定部本体と一体に移動するとともに、前記当接ピンを上下方向に相対移動可能に保持する保持プレートと、
前記当接ピンの先端部と前記保持プレートとの間に介在して、前記鋼材と前記当接ピンの先端部とが当接した後、前記鋼材に下向きの付勢力を作用させ、前記保持プレートに上向きの付勢力を作用させるコイルばねと、を備えている、請求項３に記載の鋼種判別装置。
前記鋼材と対向して配置され、下降させた際に下端側の先端部を前記鋼材に当接させる当接ピンと、
前記測定部本体と一体に移動するとともに、前記当接ピンを上下方向に相対移動可能に保持する保持プレートと、
前記当接ピンの先端部と前記保持プレートとの間に介在して、前記鋼材と前記当接ピンの先端部とが当接した後、前記鋼材に下向きの付勢力を作用させ、前記保持プレートに上向きの付勢力を作用させるコイルばねと、を備えている、請求項３に記載の鋼種判別装置。
【請求項5】
前記コイルばねは縮みきった状態でメカニカルストッパとして作用して、前記測定部本体の下降端の位置を規定する、請求項４に記載の鋼種判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は鋼種判別装置に関し、特に鋼材から発生する蛍光Ｘ線の波長や強度に基づいて鋼種を判定する鋼種判別装置に関する。
【背景技術】
【0002】
製造された鋼材が所定の合金組成のものであるか否かを確認する手段としては、火花検査、渦流探傷、発光分光分析などが用いられている。このなかで火花検査や渦流探傷は分析精度が低く、実施条件によって判定結果にバラつきが生じやすい。発光分光分析は放電させたときのスパッタ跡が製品に残存するため、磨き棒鋼用の分析法としては不向きである。
【0003】
上記以外の手段として、鋼材にＸ線を照射し、Ｘ線が照射された鋼材から発生する蛍光Ｘ線の波長や強度に基づいて鋼種を判定する蛍光Ｘ線分析も知られている（例えば下記特許文献１，２参照）。蛍光Ｘ線分析は非破壊で実施できる点も有用である。しかしながら蛍光Ｘ線分析は火花検査等に比べて測定に要する時間が長く、例えば製造ラインに組み込んでライン上を流れる鋼材全数について鋼種判別を行なおうとするとラインスピード（生産性）が低下してしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－３２０７４６号公報
【特許文献2】特開２０１４－０２１０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は以上のような事情を背景とし、搬送コンベア上の鋼材に対し効率良く蛍光Ｘ線分析による鋼種判別を行なうことが可能な鋼種判別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
而してこの発明の第１の局面の鋼種判別装置は次のように規定される。即ち、
鋼材を所定のピッチで保持し間欠駆動する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの上方に設けられ、測定対象の前記鋼材に対するＸ線の照射および蛍光Ｘ線の検出を行なう測定部本体と、を備え、
蛍光Ｘ線分析により求められた各種元素の含有量に基づいて所定の鋼種であるか否かを判定する鋼種判別装置であって、
前記搬送コンベア上に保持された前記鋼材のピッチに対応して複数の前記測定部本体が設けられて、隣接する鋼材に対応する前記測定部本体同士は前記鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されている。
鋼材を所定のピッチで保持し間欠駆動する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの上方に設けられ、測定対象の前記鋼材に対するＸ線の照射および蛍光Ｘ線の検出を行なう測定部本体と、を備え、
蛍光Ｘ線分析により求められた各種元素の含有量に基づいて所定の鋼種であるか否かを判定する鋼種判別装置であって、
前記搬送コンベア上に保持された前記鋼材のピッチに対応して複数の前記測定部本体が設けられて、隣接する鋼材に対応する前記測定部本体同士は前記鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されている。
【0007】
このように規定された第１の局面の鋼種判別装置によれば、搬送コンベアにより送られてきた複数の鋼材を同時に蛍光Ｘ線分析することで、効率良く蛍光Ｘ線分析による鋼種判別を行なうことができる。
【0008】
この場合、前記搬送コンベアの上方に設けられた取付用フレーム同士を前記鋼材の搬送方向に対して斜めに配置し、前記取付用フレームの搬送方向上流側と搬送方向下流側にそれぞれ前記測定部本体を取り付けることができる（第２の局面）。
【0009】
この発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面で規定の鋼種判別装置において、前記測定部本体を昇降可能に保持する昇降ユニットを更に備え、
前記昇降ユニットは、前記鋼材の頂部から所定の距離に前記測定部本体の下降端の位置を規定するストッパ部を備えている。
第１の局面で規定の鋼種判別装置において、前記測定部本体を昇降可能に保持する昇降ユニットを更に備え、
前記昇降ユニットは、前記鋼材の頂部から所定の距離に前記測定部本体の下降端の位置を規定するストッパ部を備えている。
【0010】
このように規定された第３の局面の鋼種判別装置によれば、測定部本体を昇降可能とした場合でも、測定時における鋼材と測定部本体との距離が略一定に保たれるため、測定値のばらつきを抑えることができる。また測定対象の鋼材のサイズが変化した場合でも、鋼材に対して所定の距離から測定部本体による測定を行なうことができる。また測定部本体による鋼材への過度な押し付けを防止し測定部本体の保護を図ることができる。
【0011】
ここで、前記ストッパ部は、
前記鋼材と対向して配置され、下降させた際に下端側の先端部を前記鋼材に当接させる当接ピンと、
前記測定部本体と一体に移動するとともに、前記当接ピンを上下方向に相対移動可能に保持する保持プレートと、
前記当接ピンの先端部と前記保持プレートとの間に介在して、前記鋼材と前記当接ピンの先端部とが当接した後、前記鋼材に下向きの付勢力を作用させ、前記保持プレートに上向きの付勢力を作用させるコイルばねと、を備えた構成とすることができる（第４の局面）。
前記鋼材と対向して配置され、下降させた際に下端側の先端部を前記鋼材に当接させる当接ピンと、
前記測定部本体と一体に移動するとともに、前記当接ピンを上下方向に相対移動可能に保持する保持プレートと、
前記当接ピンの先端部と前記保持プレートとの間に介在して、前記鋼材と前記当接ピンの先端部とが当接した後、前記鋼材に下向きの付勢力を作用させ、前記保持プレートに上向きの付勢力を作用させるコイルばねと、を備えた構成とすることができる（第４の局面）。
【0012】
また第４の局面で規定の鋼種判別装置において、前記コイルばねを縮みきった状態でメカニカルストッパとして作用させて、前記測定部本体の下降端の位置を規定するように構成することができる（第５の局面）。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態の鋼種判別装置を示した図である。
【図5】同鋼種判別装置の平面図である。
【図6】同鋼種判別装置における電気系統のブロック図である。
【図7】同鋼種判別装置の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態の鋼種判別装置を示した図である。同図において、１は鋼種判別装置で、棒鋼等の鋼材ＷにＸ線を照射し、Ｘ線が照射された鋼材Ｗから発生する蛍光Ｘ線の波長や強度に基づいて鋼種を判定する。
鋼種判別装置１は、搬送コンベア２と、搬送コンベア２の上方に設けられた測定部本体４と、測定部本体４を昇降可能に保持する昇降ユニット６と、これらの動作を制御する制御部８（図６参照）と、を備えている。
図１は、本発明の一実施形態の鋼種判別装置を示した図である。同図において、１は鋼種判別装置で、棒鋼等の鋼材ＷにＸ線を照射し、Ｘ線が照射された鋼材Ｗから発生する蛍光Ｘ線の波長や強度に基づいて鋼種を判定する。
鋼種判別装置１は、搬送コンベア２と、搬送コンベア２の上方に設けられた測定部本体４と、測定部本体４を昇降可能に保持する昇降ユニット６と、これらの動作を制御する制御部８（図６参照）と、を備えている。
【0015】
搬送コンベア２は、駆動モータ１１（図６参照）、駆動モータ１１に連結された駆動ギア１２、駆動ギア１２とは搬送方向反対側に配置された従動ギア１３、更に駆動ギア１２と従動ギア１３との間に掛け渡された搬送チェーン１５、を備えている。本例においては、駆動ギア１２に連結された駆動モータ１１の回転により搬送チェーン１５が図中反時計方向に回転し、図１において横長の長円形状をなした搬送チェーン１５上側の搬送面１５ａは図中左方向に移動せしめられる。
【0016】
搬送チェーン１５には、所定のピッチＰで保持ブロック１７が取り付けられている。図２（Ａ）で示すように、保持ブロック１７の上部は、上向きに突出した突出部１８に続いて、一方の側面１９ａから他方の側面１９ｂに亘って上方が開口したＶ字溝２０が形成されており、前工程から送られてきた棒状の鋼材Ｗは、２点鎖線で示すように、その下方側の外周面がＶ字溝２０の斜面２０ａ，２０ｂに当接することで所定の位置に保持される。なお、図２ではサイズの大きい鋼材をＷＡ、サイズの小さい鋼材をＷＢとして示している。
【0017】
保持ブロック１７が取り付けられた搬送チェーン１５は、搬送方向と直交するコンベア幅方向に複数列配置されており（図２（Ｂ）参照）、鋼材Ｗは長手方向をコンベア幅方向とする態様で、１本ずつ搬送コンベア２上に保持され搬送される。
【0018】
本例では６本の鋼材Ｗ（図１で示すＷ１～Ｗ６）を同時に測定するため、搬送コンベア２では６ピッチ分に相当する距離、鋼材Ｗを搬送した後、一旦停止する間欠駆動が繰り返し実行される。
なお、搬送コンベア２には搬送チェーン１５とともに移動する被検出片を検出するためのコンベア位置検出センサ６５（図６参照）が設けられており、コンベア位置検出センサ６５からの検出信号に基づいて搬送コンベア２の停止位置が管理されている。
なお、搬送コンベア２には搬送チェーン１５とともに移動する被検出片を検出するためのコンベア位置検出センサ６５（図６参照）が設けられており、コンベア位置検出センサ６５からの検出信号に基づいて搬送コンベア２の停止位置が管理されている。
【0019】
図１，図５で示すように、搬送コンベア２の上方には、複数（この例では６つ）の昇降ユニット６-１～６-６（一括して言及するときは、「昇降ユニット６」と表記する）が、測定対象の鋼材Ｗ１～Ｗ６のそれぞれの直上に設けられている。
【0020】
昇降ユニット６は、図３，図４で示すように、エアシリンダ装置３８と、エアシリンダ装置３８によって昇降せしめられる保持部材２３と、を含んで構成されている。測定対象の鋼材Ｗに対し蛍光Ｘ線分析を行なう測定部本体４は、この保持部材２３によって昇降可能に保持されている。
【0021】
保持部材２３は、一対の側板２４，２４と上板２６と背板２７とを備えた略箱状を成しており、その内側に形成された凹状の収容部２８に測定部本体４が取り付けられている。
【0022】
保持部材２３の背板２７は、架台３０と一体に設けられた取付用フレーム３１と対向する。図４で示すように、取付用フレーム３１の搬送方向上流側の取付面３２および搬送方向下流側の取付面３３には上下方向に延びるガイドレール３４が取り付けられている。保持部材２３の背板２７には、このガイドレール３４と係合する係合ブロック３６が取り付けられている。これらガイドレール３４および係合ブロック３６でリニアガイドが構成され、保持部材２３は取付用フレーム３１に対して上下方向にスライド移動可能とされている。
【0023】
取付用フレーム３１の取付面３２，３３の上方部分には、出力ロッド３９を下に向けた昇降用のエアシリンダ装置３８が取り付けられている。保持部材２３の上板２６はエアシリンダ装置３８の出力ロッド３９に連結されており、保持部材２３および保持部材２３に取り付けられた測定部本体４は、エアシリンダ装置３８の出力ロッド３９の進退に従って昇降する。
【0024】
測定部本体４は、図６で示すように、Ｘ線を照射する照射部７０と、蛍光Ｘ線を検出する検出部７１と、検出した蛍光Ｘ線に応じた合金元素の含有量を算出する組成算出部７２と、を備えており、測定対象の鋼材Ｗに向けてＸ線を照射し、Ｘ線が照射された鋼材Ｗから発生する蛍光Ｘ線の波長や強度に基づいて合金元素の含有量を算出する。本例では、上記機能部（照射部、検出部等）を備えたＸ線分析装置を測定部本体４として用いることができる。図３で示すように、測定部本体４は、Ｘ線および蛍光Ｘ線が出入りする開口４ａが直下の鋼材Ｗに向けられた状態で、保持部材２３の収容部２８に取り付けられている。
測定部本体４は後述する制御部８に接続されており、測定部本体４は制御部８からの測定開始信号に基づいて測定を開始し、検出した蛍光Ｘ線に応じて算出された各種元素の含有量の情報を制御部８に向けて出力する。
測定部本体４は後述する制御部８に接続されており、測定部本体４は制御部８からの測定開始信号に基づいて測定を開始し、検出した蛍光Ｘ線に応じて算出された各種元素の含有量の情報を制御部８に向けて出力する。
【0025】
次にストッパ部４７について説明する。ストッパ部４７は、図３，図５で示すように、保持部材２３の一対の側板２４，２４の外向きの面にそれぞれ取り付けられている。換言すれば、一対のストッパ部４７は測定部本体４を挟んだ鋼材長手方向のそれぞれ反対側に設けられている。
【0026】
ストッパ部４７は、図３で示すように、軸状の当接ピン４８と、当接ピン４８を上下方向に摺動可能に保持する保持プレート５５と、当接ピン４８に外装されたコイルばね６１と、を含んで構成されている。
【0027】
当接ピン４８は、軸部４９と、軸部４９の下端側に形成された軸部４９よりも大径の先端部５０と、軸部４９の先端部５０とは反対側に設けられた後端側係合部（ねじ部５１に締結されたナット部材）５２と、を備えている。
保持プレート５５は、保持部材２３に固定される基部側プレート５６と、基部側プレート５６の下端から水平方向に延び出した先端側プレート５７とを含んでいる。先端側プレート５７および先端側プレート５７の上面に設けられたスリーブ５８には、上下方向に貫通する貫通孔５９が形成されており、この貫通孔５９に当接ピン４８の軸部４９が挿通されている。そして、スリーブ５８の上端は当接ピン４８の後端側係合部５２と係合可能とされている。なお、図３における符号６０は、測定対象の鋼材Ｗを検出するための材料検出センサである。
保持プレート５５は、保持部材２３に固定される基部側プレート５６と、基部側プレート５６の下端から水平方向に延び出した先端側プレート５７とを含んでいる。先端側プレート５７および先端側プレート５７の上面に設けられたスリーブ５８には、上下方向に貫通する貫通孔５９が形成されており、この貫通孔５９に当接ピン４８の軸部４９が挿通されている。そして、スリーブ５８の上端は当接ピン４８の後端側係合部５２と係合可能とされている。なお、図３における符号６０は、測定対象の鋼材Ｗを検出するための材料検出センサである。
【0028】
コイルばね６１は、組付状態でその上端が保持プレート５５（詳しくは先端側プレート５７の下面）に接し、下端が当接ピン４８の先端部５０に接している。
このように構成されたストッパ部４７は、保持部材２３が下降する過程で鋼材Ｗを下向きに押圧するとともに、保持部材２３に対して上向きの付勢力を作用させる。そしてコイルばね６１は、縮みきった状態でメカニカルストッパとして作用して、測定部本体４の下降端の位置を規定する。即ち、測定部本体４を昇降可能とした場合でも、測定時における鋼材Ｗと測定部本体４との距離を略一定に保つことができる。
このように構成されたストッパ部４７は、保持部材２３が下降する過程で鋼材Ｗを下向きに押圧するとともに、保持部材２３に対して上向きの付勢力を作用させる。そしてコイルばね６１は、縮みきった状態でメカニカルストッパとして作用して、測定部本体４の下降端の位置を規定する。即ち、測定部本体４を昇降可能とした場合でも、測定時における鋼材Ｗと測定部本体４との距離を略一定に保つことができる。
【0029】
次に昇降ユニット全体の配置について説明する。６つの昇降ユニット６-１～６-６は、それぞれ鋼材Ｗ１～Ｗ６に対応すべく、平面視において各鋼材の直上に配置されている（図５参照）。詳しくは、図５で示すように、３つの取付用フレーム３１-１，３１-２，３１-３を鋼材の搬送方向に対して斜め（図中斜め右上方向）に配置し、これら取付用フレーム３１-１，３１-２，３１-３の搬送方向上流側の取付面３２と搬送方向下流側の取付面３３にそれぞれ昇降ユニットが取り付けられ、全体として、隣接する鋼材（例えばＷ１とＷ２）に対応する昇降ユニット同士（例えば６-１と６-２）は、鋼材の搬送方向に対して斜め（図中斜め右上方向）に配置されている。
【0030】
このような斜め配置を採用することで本実施形態では、隣接する昇降ユニット同士の干渉を回避しつつ搬送コンベア２により搬送されてきた所定ピッチの複数の鋼材Ｗ１～Ｗ６を同時に測定することができる。また図５で示すように、昇降ユニットの一部（本例の場合、ストッパ部４７）を搬送方向に重複させることで、６つの昇降ユニット６-１～６-６全体によって占有されるスペースの幅方向寸法（図５のＬ寸法）を小さくすることができる。
【0031】
図６は鋼種判別装置１の制御系のブロック図である。搬送コンベア２及び昇降ユニット６の動作制御を行う制御部８には、ホストコンピュータ６４、コンベア位置検出センサ６５、材料検出センサ６０、駆動モータ１１、エアシリンダ装置３８、測定部本体４、表示モニタ６６が接続されており、制御部８は、情報取得部８０、コンベア制御部８１、測定制御部８２、判定部８３として機能する。
【0032】
情報取得部８０は、鋼材の製造工程を管理しているホストコンピュータ６４のデータベースから情報を取得する。詳しくは、該当レードル値に基づく各種元素の含有量の許容範囲に関する情報を取得する。
コンベア制御部８１は、搬送コンベア２を駆動する駆動モータ１１を制御し、搬送コンベア２に鋼材６本分の距離の移動とその後の停止の動作を繰り返し実行させる。停止位置はコンベア位置検出センサ６５からの検出信号に基づいて規定される。停止後の移動再開は、測定部本体４からの測定完了信号に基づいて実行される。
コンベア制御部８１は、搬送コンベア２を駆動する駆動モータ１１を制御し、搬送コンベア２に鋼材６本分の距離の移動とその後の停止の動作を繰り返し実行させる。停止位置はコンベア位置検出センサ６５からの検出信号に基づいて規定される。停止後の移動再開は、測定部本体４からの測定完了信号に基づいて実行される。
【0033】
測定制御部８２は、昇降ユニット６に昇降動作を実行させ、また測定部本体４に蛍光Ｘ線分析を実行させる。搬送コンベア２の移動が停止した後に、昇降ユニット６のエアシリンダ装置３８に対し下降指令信号を出力する。また測定部本体４の下降に伴ない材料検出センサ６０が鋼材Ｗを検出した場合には、測定部本体４に蛍光Ｘ線分析開始信号を出力する。また測定部本体４から蛍光Ｘ線分析完了信号を受信した後は、エアシリンダ装置３８に対し上昇指令信号を出力する。
判定部８３は、測定部本体４で算出された各元素の含有量が、上記レードル値に基づく各種元素の含有量の許容範囲内であるか比較し、範囲内である場合は指定された鋼種であると判断し、範囲外である場合は異材であると判断する。また判断結果については表示モニタ６６に出力する。
判定部８３は、測定部本体４で算出された各元素の含有量が、上記レードル値に基づく各種元素の含有量の許容範囲内であるか比較し、範囲内である場合は指定された鋼種であると判断し、範囲外である場合は異材であると判断する。また判断結果については表示モニタ６６に出力する。
【0034】
次に、鋼種判別装置１における測定動作について説明する。
図１で示すように、測定対象の鋼材Ｗ１～Ｗ６が所定の位置に到着し搬送コンベア２が停止した状態で、測定動作が開始されると各昇降ユニット６（詳しくは昇降ユニット６-１～６-６）が下降動作を開始する。
下降の過程で、図７で示すように、ストッパ部４７のピン先端部５０が直下の鋼材Ｗの頂部Ｗｔに当接すると、ストッパ部４７のコイルばね６１が圧縮され、エアシリンダ装置３８の下向きの推力に抗する上向きの付勢力が昇降ユニット６に作用する。このため、測定部本体４は下降速度を抑えて鋼材Ｗに近接もしくは接触する。
そして、図８で示すコイルばね６１が縮みきった状態で、コイルばね６１はメカニカルストッパとして作用し、鋼材Ｗの頂部Ｗｔから所定の距離に測定部本体４の下降端の位置が規定される。
図１で示すように、測定対象の鋼材Ｗ１～Ｗ６が所定の位置に到着し搬送コンベア２が停止した状態で、測定動作が開始されると各昇降ユニット６（詳しくは昇降ユニット６-１～６-６）が下降動作を開始する。
下降の過程で、図７で示すように、ストッパ部４７のピン先端部５０が直下の鋼材Ｗの頂部Ｗｔに当接すると、ストッパ部４７のコイルばね６１が圧縮され、エアシリンダ装置３８の下向きの推力に抗する上向きの付勢力が昇降ユニット６に作用する。このため、測定部本体４は下降速度を抑えて鋼材Ｗに近接もしくは接触する。
そして、図８で示すコイルばね６１が縮みきった状態で、コイルばね６１はメカニカルストッパとして作用し、鋼材Ｗの頂部Ｗｔから所定の距離に測定部本体４の下降端の位置が規定される。
【0035】
一方で、下降動作により測定対象の鋼材Ｗに近づいた材料検出センサ６０により鋼材Ｗが検出されると、測定部本体４からＸ線が照射され、蛍光Ｘ線分析が開始される。制御部８では、蛍光Ｘ線分析により求められた各種元素の含有量に基づいて所定の鋼種であるか否かを判定する。
蛍光Ｘ線分析が完了した各昇降ユニット６（詳しくは昇降ユニット６-１～６-６）は上昇して、ストッパ部４７と鋼材Ｗとの当接も解除される。そして、測定（蛍光Ｘ線分析）が完了した６本の鋼材Ｗは搬送方向下流側に送られ、一連の測定動作が完了する。
蛍光Ｘ線分析が完了した各昇降ユニット６（詳しくは昇降ユニット６-１～６-６）は上昇して、ストッパ部４７と鋼材Ｗとの当接も解除される。そして、測定（蛍光Ｘ線分析）が完了した６本の鋼材Ｗは搬送方向下流側に送られ、一連の測定動作が完了する。
【0036】
以上のように本実施形態の鋼種判別装置１では、搬送コンベア２により送られてきた複数（ここでは６本）の鋼材Ｗ１～Ｗ６を同時に蛍光Ｘ線分析することで、効率良く蛍光Ｘ線分析による鋼種判別を行なうことができる。
【0037】
ここで、隣接する鋼材Ｗに対応する測定部本体４同士を鋼材の搬送方向に対して斜めに配置するに際し、本実施形態では、搬送コンベア２の上方に設けられた取付用フレーム３１同士を鋼材の搬送方向に対して斜めに配置し、取付用フレーム３１の搬送方向上流側の取付面３２と搬送方向下流側の取付面３３にそれぞれ測定部本体４を取り付けている。
【0038】
本実施形態の鋼種判別装置１は、測定部本体４を昇降可能に保持する昇降ユニット６を備え、この昇降ユニット６がストッパ部４７を備えている。ストッパ部４７は鋼材Ｗの頂部Ｗｔから所定の距離に測定部本体４の下降端の位置を規定する。
このため本実施形態によれば、測定部本体４を昇降可能とした場合でも、測定時における鋼材Ｗと測定部本体４との距離が略一定に保たれるため、測定値のばらつきを抑えることができる。また測定対象の鋼材Ｗのサイズが変化した場合でも、鋼材Ｗに対して所定の距離から測定部本体４による測定を行なうことができる。また測定部本体４による鋼材Ｗへの過度な押し付けを防止し測定部本体４の保護を図ることができる。
このため本実施形態によれば、測定部本体４を昇降可能とした場合でも、測定時における鋼材Ｗと測定部本体４との距離が略一定に保たれるため、測定値のばらつきを抑えることができる。また測定対象の鋼材Ｗのサイズが変化した場合でも、鋼材Ｗに対して所定の距離から測定部本体４による測定を行なうことができる。また測定部本体４による鋼材Ｗへの過度な押し付けを防止し測定部本体４の保護を図ることができる。
【0039】
本実施形態の鋼種判別装置１では、鋼材Ｗに当接させる当接ピン４８と、測定部本体４と一体に移動するとともに当接ピン４８を上下方向に相対移動可能に保持する保持プレート５５と、当接ピン４８の先端部５０と保持プレート５５との間に介在させたコイルばね６１と、でストッパ部４７を構成とする。
【0040】
このようにストッパ部４７を構成することで、コイルばね６１の上向きの付勢力により下降速度を抑えた状態で測定部本体４を鋼材Ｗに近接もしくは接触させることができる。またコイルばね６１は、縮みきった状態でメカニカルストッパとして作用し、測定部本体４の下降端の位置を規定することができる。
【0041】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。例えば、鋼材に対応して設けられる測定本体部の数は必要に応じて適宜変更可能である。また隣接する鋼材に対応する測定部本体同士が鋼材の搬送方向に対して斜めに配置されているものであれば、測定本体部全体の配置は図５の例に限定されず適宜変更可能である。また蛍光Ｘ線分析から鋼種判定を行なうまでの各種機能は、測定部本体側で実現されるものであっても良いし、その一部の機能を制御部側で実現させるものであっても良い等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【符号の説明】
【0042】
１ 鋼種判別装置
２ 搬送コンベア
４ 測定部本体
６ 昇降ユニット
３１ 取付用フレーム
４７ ストッパ部
４８ 当接ピン
５５ 保持プレート
６１ コイルばね
Ｐ ピッチ
Ｗ 鋼材
Ｗｔ 頂部
２ 搬送コンベア
４ 測定部本体
６ 昇降ユニット
３１ 取付用フレーム
４７ ストッパ部
４８ 当接ピン
５５ 保持プレート
６１ コイルばね
Ｐ ピッチ
Ｗ 鋼材
Ｗｔ 頂部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】