特許 7296777 角材の転回装置及び転回方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-15

(45)【発行日】2023-06-23

(54)【発明の名称】角材の転回装置及び転回方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/248 20060101AFI20230616BHJP

【ＦＩ】

B65G47/248 N

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019091201

(22)【出願日】2019-05-14

(65)【公開番号】P2020186088

(43)【公開日】2020-11-19

【審査請求日】2022-02-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(74)【代理人】

【識別番号】100212059

【弁理士】

【氏名又は名称】三根 卓也

(72)【発明者】

【氏名】石塚 翔太

(72)【発明者】

【氏名】須田 清次

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６２－０２９３２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－１８９３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－０８３３３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６０－０３６２１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４７／２２－４７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

角材の側面視において当該角材を周方向に９０度転回させる転回装置であって、
前記角材に当接して転回させるための転回部材と、
前記転回部材を鉛直方向に昇降させる昇降機構と、
アタッチメントと、を有し、
前記転回部材は、
前記側面視における一端部に設けられ、上方に突出した凸部と、
前記側面視において他端部から前記凸部に向けて下方に傾斜した傾斜部と、を備え、
前記アタッチメントは、前記側面視において前記凸部の一側面と前記傾斜部の上面に沿って設けられ、
前記アタッチメントの上面は、前記凸部の一側面に平行な面と前記傾斜部の上面に平行な面とを有し、
前記アタッチメントの下面には、下方に突起した突起部が設けられ、
前記傾斜部の上面には、前記突起部が嵌め込まれる溝部が形成されていることを特徴とする、角材の転回装置。

【請求項2】

前記角材は搬送ローラに載置され、
前記搬送ローラにおける前記角材の載置面は、表面粗度を向上させる加工が施されていることを特徴とする、請求項１に記載の角材の転回装置。

【請求項3】

転回装置を用いて、搬送ローラに載置された角材を当該角材の側面視において周方向に９０度転回させる転回方法であって、
前記転回装置は、
前記側面視における一端部に設けられ、上方に突出した凸部と、前記側面視において他端部から前記凸部に向けて下方に傾斜した傾斜部とを備えた転回部材と、
前記転回部材を鉛直方向に移動させる昇降機構と、
前記側面視において前記凸部の一側面と前記傾斜部の上面に沿って設けられるアタッチメントと、を有し、
前記アタッチメントの上面は、前記凸部の一側面に平行な面と前記傾斜部の上面に平行な面とを有し、
前記アタッチメントの下面には、下方に突起した突起部が設けられ、
前記傾斜部の上面には、前記突起部が嵌め込まれる溝部が形成され、
前記転回方法は、
前記昇降機構によって前記転回部材を上昇させ、前記凸部と前記角材を当接させる第１の工程と、
その後、前記昇降機構によって前記転回部材をさらに上昇させ、前記角材の一面が前記傾斜部の上面に当接するまで、当該角材を転回させる第２の工程と、
前記昇降機構によって前記転回部材を下降させて、前記角材を前記搬送ローラに載置する第３の工程と、を有することを特徴とする、角材の転回方法。

【請求項4】

前記第１の工程の前に、前記搬送ローラ上において、前記側面視における中心位置からずらして前記角材を載置することを特徴とする、請求項３に記載の角材の転回方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、角材の側面視において当該角材を周方向に９０度転回させる転回装置、及び当該転回装置を用いた転回方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば製鉄所の圧延設備では、スラブやビレット、ブルームなどの角材に対して、表面研削、表面疵検査あるいは超音波探傷などが行われる。この際、搬送方向に並べて配置された複数の搬送ローラからなる搬送テーブルに載置された角材を、側面視において周方向に９０度転回させる必要が生じる場合がある。

【0003】

従来、上述のように角材を周方向に９０度転回させる装置として、様々な転回装置が提案されている。

【0004】

例えば特許文献１に記載された転回装置は、角材を転回させるための転回爪と、転回爪を昇降させる、例えば昇降シリンダなどの昇降機構とを有する。転回爪は、固定支点ピンを回転中心に回転自在に、かつ昇降機構に支持された移動支点により昇降自在に配置される。そして、かかる転回装置では、転回爪が、搬送ローラに搭載された角材をその周方向に９０度転回させながら持上げ、搬送ローラに移載する。

【0005】

また、例えば特許文献２に記載された転回装置は、ローラテーブルの下方に設置された昇降装置と、この昇降装置から案内棒を介して上方に設置されたリフターとを有する。リフターの上面略中央部には、角材（被圧延材）の幅に相当する幅をもつ凹溝が形成されている。そして、かかる転回装置では、昇降装置を駆動しリフターを上昇させると、リフターと角材が接触し、角材は回動すると共に９０度転回して凹溝におさまる。その後、駆動装置によりリフターを下降させ、角材をローラテーブルに移載する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－７８０７号公報

【文献】実開昭５２－１５１１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載された転回装置は、その構造がリンク機構であるため、固定支点となるピンが必要となる。このようなピンは経時使用によりガタつき、かかる場合、角材が転回不良を起こす。また、ピンは摩耗し又は折損するため、設備動作不良による設備稼働率の低下を招く。さらに、ピンのガタつきや摩耗、折損などに対する管理が必要となるため、整備負荷が増大する。

【0008】

特許文献２に記載された転回装置では、角材を回動させて凹溝をおさめる際、凹溝の底面の角部に応力が集中し、当該角部からリフターに亀裂が入りやすい。そしてこのようにリフターが破損すると、設備稼働率の低下を招き、また整備負荷が増大する。さらに、凹部の幅は特定の角材の幅に相当するため、本転回装置で転回可能な角材はこの特定の角材に限定され、様々な寸法の角材を取り扱う設備には適用できない。あるいは、様々な寸法の角材に適用するには、これら角材に応じて転回装置のリフターなどの部材を変更する必要があり、設備稼働率が低下する。

【0009】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、角材を周方向に９０度転回させるにあたり、設備稼働率を向上させ、また整備負荷を軽減させつつ、複数種類の角材に適用可能な転回装置及び転回方法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】

【0010】

上記課題を解決する本発明は、角材の側面視において当該角材を周方向に９０度転回させる転回装置であって、前記角材に当接して転回させるための転回部材と、前記転回部材を鉛直方向に昇降させる昇降機構と、アタッチメントと、を有し、前記転回部材は、前記側面視における一端部に設けられ、上方に突出した凸部と、前記側面視において他端部から前記凸部に向けて下方に傾斜した傾斜部と、を備え、前記アタッチメントは、前記側面視において前記凸部の一側面と前記傾斜部の上面に沿って設けられ、前記アタッチメントの上面は、前記凸部の一側面に平行な面と前記傾斜部の上面に平行な面とを有し、前記アタッチメントの下面には、下方に突起した突起部が設けられ、前記傾斜部の上面には、前記突起部が嵌め込まれる溝部が形成されていることを特徴としている。

【0013】

前記転回装置において、前記角材は搬送ローラに載置され、前記搬送ローラにおける前記角材の載置面は、表面粗度を向上させる加工が施されていてもよい。

【0014】

別な観点による本発明は、転回装置を用いて、搬送ローラに載置された角材を当該角材の側面視において周方向に９０度転回させる転回方法であって、前記転回装置は、前記側面視における一端部に設けられ、上方に突出した凸部と、前記側面視において他端部から前記凸部に向けて下方に傾斜した傾斜部とを備えた転回部材と、前記転回部材を鉛直方向に移動させる昇降機構と、前記側面視において前記凸部の一側面と前記傾斜部の上面に沿って設けられるアタッチメントと、を有し、前記アタッチメントの上面は、前記凸部の一側面に平行な面と前記傾斜部の上面に平行な面とを有し、前記アタッチメントの下面には、下方に突起した突起部が設けられ、前記傾斜部の上面には、前記突起部が嵌め込まれる溝部が形成され、前記転回方法は、前記昇降機構によって前記転回部材を上昇させ、前記凸部と前記角材を当接させる第１の工程と、その後、前記昇降機構によって前記転回部材をさらに上昇させ、前記角材の一面が前記傾斜部の上面に当接するまで、当該角材を転回させる第２の工程と、前記昇降機構によって前記転回部材を下降させて、前記角材を前記搬送ローラに載置する第３の工程と、を有することを特徴としている。

【0015】

前記転回方法において、前記第１の工程の前に、前記搬送ローラ上において、前記側面視における中心位置からずらして前記角材を載置してもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、転回部材が前記凸部と前記傾斜部を有するので、昇降機構によって転回部材を昇降させることで、角材の側面視において当該角材を周方向に９０度転回させることができる。
本発明の転回部材は、従来の転回爪（転回部材）のピンやリフター（転回部材）の凹溝が不要であり、その耐久性を向上させることができる。また、リンク機構のピンなどが不要で、転回装置の部品点数を削減することができる。その結果、転回装置が設置される設備に対し、その稼働率を向上させることができ、また転回装置の整備負荷を軽減することができる。
しかも本発明によれば、昇降機構によって転回部材を上昇させて、角材の一面が傾斜部の上面に当接するまで当該角材を転回させるが、傾斜部の上面が角材の一面より十分大きいため、様々な寸法の角材を転回させることができる。したがって、本発明は、複数種類の角材に適用することができる。
なお本発明では、角材の一面を傾斜部の上面に当接させた後、昇降機構によって転回部材を下降させて、角材が斜めの状態、すなわち完全に９０度転回しない状態で搬送ローラに受け渡され、その後自重により角材は９０度まで転回し搬送ローラに載置される。これに対し、従来文献２に記載の転回装置において角材は、リフター（転回部材）の凹溝で９０度転回した後に、リフターを下降させることで搬送ローラに受け渡される。したがって、本発明と従来文献２の転回装置では、転回部材から搬送ローラに角材を受け渡す際の、当該角材の姿勢が異なっている。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態にかかる転回装置の構成の概略を模式的に示す側面図である。

【図2】本実施形態にかかる転回装置の構成の概略を模式的に示す平面図である。

【図3】搬送ローラに載置されたスラブが側面視において周方向に９０度転回する様子を模式的に示す説明図である。

【図4】搬送ローラに載置されるスラブのずれ量を算出するための回帰式を示したグラフである。

【図5】スラブを転回中に、転回部材及び搬送ローラと、スラブとの間に作用する力を示す説明図である。

【図6】他の実施形態にかかる転回装置の構成の概略を模式的に示す側面図である。

【図7】他の実施形態にかかる転回装置の構成の概略を模式的に示す平面図である。

【図8】他の実施形態にかかる転回装置の構成の概略を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0019】

＜転回装置の構成＞
先ず、本実施形態にかかる転回装置の構成について説明する。本実施形態では、例えば圧延設備において転回装置が、角材としてのスラブを転回させる場合について説明する。図１は、本実施形態にかかる転回装置１０の構成の概略を模式的に示す側面図である。図２は、転回装置１０の構成の概略を模式的に示す平面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

【0020】

図１及び図２に示すように転回装置１０は、搬送方向（Ｘ軸方向）に並べて配置された複数の搬送ローラ２０からなる搬送テーブルに載置されたスラブ３０を、当該スラブ３０の短手方向の側面視において（スラブ３０の短手方向側面と平行なＹＺ面を見て）周方向に９０度転回させる。転回装置１０は、例えば隣接する搬送ローラ２０、２０間に設けられている。なお、以下では、上述した側面視におけるスラブ３０の転回について説明し、側面視であると都度記載することは省略する。

【0021】

転回装置１０は、スラブ３０に当接して転回させるための転回部材１１と、シャフト１２を介して転回部材１１を鉛直方向に昇降させる昇降機構１３と、を有している。昇降機構１３の構成は、転回部材１１を昇降できれば特に限定されるものではないが、例えば油圧、空圧、電動ジャッキなどの駆動機構が用いられる。

【0022】

転回部材１１には、凸部１１ａと傾斜部１１ｂが形成されている。凸部１１ａは、一端部（Ｙ軸正方向端部）において、上方に突出して設けられている。傾斜部１１ｂは、他端部（Ｙ軸負方向端部）から凸部１１ａに向けて下方に傾斜して設けられている。

【0023】

以下の説明においては、転回部材１１の上面の４つの頂点を、Ｙ軸負方向から正方向側に向けてＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点という。すなわち、Ａ点は、傾斜部１１ｂの上面のＹ軸負方向側の頂点である。Ｂ点は、傾斜部１１ｂの上面のＹ軸正方向側の頂点である。Ｃ点は、凸部１１ａの上面のＹ軸負方向側の頂点である。Ｄ点は、凸部１１ａの上面のＹ軸正方向側の頂点である。また、Ａ点、Ｂ点間の面をＡＢ面といい、Ｂ点、Ｃ点間の面をＢＣ面といい、Ｃ点、Ｄ点間の面をＣＤ面という。

【0024】

＜転回装置の動作＞
次に、以上のように構成された転回装置１０を用いてスラブ３０を転回させる方法について説明する。図３は、搬送ローラ２０に載置されたスラブ３０が側面視において周方向に９０度転回する様子を模式的に示す説明図である。すなわち、本実施形態では、スラブ３０の第一面３０ａが搬送ローラ２０に載置された状態から、第二面３０ｂが搬送ローラ２０に載置されるまで、スラブ３０を９０度転回させる。

【0025】

最初、図３（ａ）に示すように搬送ローラ２０に載置されたスラブ３０に対し、当該スラブ３０の下方に転回部材１１が待機している。そしてこの状態から、図３（ｂ）に示すように昇降機構１３によって転回部材１１を上昇させ、凸部１１ａのＣＤ面の一部とスラブ３０の第一面３０ａの一部とを当接させる。

【0026】

その後、図３（ｃ）に示すように昇降機構１３によって転回部材１１をさらに上昇させる。そうすると、凸部１１ａのＣ点がスラブ３０の第一面３０ａに当接した状態で、スラブ３０の第一面３０ａにおけるＹ軸負方向端部のＥ点を支点に、当該スラブ３０が転回する。この際、後述するように搬送ローラ２０に対するスラブ３０の摩擦係数が十分に大きいため、スラブ３０のＥ点は搬送ローラ２０に対して移動しない。

【0027】

その後、図３（ｄ）に示すように昇降機構１３によって転回部材１１をさらに上昇させ、スラブ３０をさらに転回させる。そして、スラブ３０のＥ点が、転回部材１１の傾斜部１１ｂのＡＢ面に当接する。すなわち、スラブ３０が、搬送ローラ２０から転回部材１１に受け渡される。

【0028】

その後、図３（ｅ）に示すように昇降機構１３によって転回部材１１をさらに上昇させ、スラブ３０の第二面３０ｂが傾斜部１１ｂのＡＢ面に当接するまで、当該スラブ３０を転回させる。この際、傾斜部１１ｂ（ＡＢ面）がＹ軸負方向から正方向に向けて下方に傾斜しているので、スラブ３０が反対側まで転回しすぎることはない。

【0029】

その後、図３（ｆ）に示すように昇降機構１３によって転回部材１１を下降させる。そうすると、スラブ３０が転回部材１１から搬送ローラ２０に受け渡され、スラブ３０の第二面３０ｂが搬送ローラ２０に載置される。この際、スラブ３０は自重によって、第二面３０ｂが傾斜した状態から水平方向まで転回し、搬送ローラ２０に載置される。こうして、転回装置１０を用いてスラブ３０が９０度転回される。

【0030】

本実施形態によれば、凸部１１ａと傾斜部１１ｂを備えた特殊な形状の転回部材１１を用いて、昇降機構１３による単純な直線駆動により、スラブ３０を周方向に９０度転回させることができる。そして、このように転回装置１０は、従来の転回爪（転回部材）のピンが不要であり、部品点数を削減することができる。その結果、転回装置１０が設置される圧延設備に対し、その稼働率を向上させることができ、また転回装置１０の整備負荷を軽減することができる。

【0031】

しかも、図３（ｅ）に示したように昇降機構１３によって転回部材１１を上昇させて、スラブ３０の第二面３０ｂが傾斜部１１ｂのＡＢ面に当接するまで当該スラブ３０を転回させるが、ＡＢ面が第一面３０ａより十分大きいため、様々な寸法のスラブ３０を転回させることができる。したがって、転回装置１０は、複数種類（寸法）のスラブ３０に適用することができる。

【0032】

＜転回部材の最適形状＞
次に、上述したようにスラブ３０を転回させるための、転回部材１１の最適な形状寸法について図１に基づいて説明する。

【0033】

（転回部材の寸法）
圧延設備では複数種類（寸法）のスラブ３０が圧延されるが、転回部材１１の寸法を設計するに際しては、これらスラブ３０のうち、短手方向側面（以下、単に側面という）のアスペクト比が最も大きいものを基準にする。そして、例えばスラブ３０のアスペクト比が小さく、転回部材１１で９０度転回させることができない場合には、後述するアタッチメント４０で対応してもよい。

【0034】

本実施形態では、例えば表１に示す４つのスラブ３０Ａ～３０Ｄを対象に、転回部材１１の寸法を決定する。スラブ３０の幅をＬ１、高さをＬ２とすると、スラブ３０Ａ～３０Ｄの側面のアスペクト比Ｌ１／Ｌ２の範囲は、１．１７～１．２７となる。そして、スラブ３０Ｂのアスペクト比が最も大きく１．２７であり、転回部材１１の設計をするに際しては、この最大アスペクト比のスラブ３０Ｂを基準にする。

【0035】

具体的には、転回部材１１の距離ｌと高さｈを決定する。転回部材１１の他の寸法については、スラブ３０の転回に影響を及ぼすものではなく、任意に決定できる。なお、距離ｌは、搬送ローラ２０の中心線Ｘ（圧延ラインの中心線Ｘ）から凸部１１ａのＣ点までの水平方向距離である。高さｈは、凸部１１ａの高さであり、Ｂ点とＣ点間の鉛直方向距離である。

【0036】

距離ｌは、スラブ３０の幅Ｌ１の関数であり、下記式（１）から算出される。式（１）中、係数ａは例えば０．２９～０．５７に設定される。具体的に係数ａは、表１に示したスラブ３０Ａ～３０Ｄのすべてが転回できる範囲に設定されている。本実施形態では、係数ａは０．３９に設定され、距離ｌは５ｍｍに決定される。
ｌ＝ａ×Ｌ１ ・・・（１）

【0037】

高さｈは、スラブ３０の高さＬ２の関数であり、下記式（２）から算出される。式（２）中、係数ｂは例えば０．９７～１．３６に設定される。具体的に係数ｂは、表１に示したスラブ３０Ａ～３０Ｄのすべてが転回できる範囲に設定されている。本実施形態では、係数ｂは１．３６に設定され、高さｈは１５０ｍｍに決定される。
ｈ＝ｂ×Ｌ２ ・・・（２）

【0038】

【表1】

【0039】

（転回部材の角度）
転回部材１１において、傾斜部１１ｂのＡＢ面の水平方向からの傾斜角θは、図３（ｅ）に示したようにスラブ３０の第二面３０ｂがＡＢ面に当接する際、当該スラブ３０が反対側まで転回し過ぎない角度、すなわちスラブ３０が１８０度転回しないような角度に設定される。具体的に傾斜角θは、例えば５度程度に設定される。

【0040】

＜スラブのずれ量＞
次に、上述したようにスラブ３０を転回させるための、搬送ローラ２０上のスラブ３０の最適な載置位置について説明する。

【0041】

図３（ａ）に示したように転回前において搬送ローラ２０に載置されるスラブ３０は、図１に示すようにずれ量ｅだけずらして載置されるのが好ましい。具体的には、圧延設備におけるガイドを設定して、このように搬送ローラ２０上のスラブ３０の載置位置をずれ量ｅだけずらす。なお、ずれ量ｅは、搬送ローラ２０の中心線Ｘ（圧延ラインの中心線Ｘ）からスラブ３０の第二面３０ｂまでの水平方向距離である。

【0042】

ずれ量ｅは、スラブ３０の幅Ｌ１と転回部材１１の距離ｌの関数であり、下記式（３）から算出される。式（３）中、係数α、β、γは、図４に示すグラフに基づいて決定される。
ｅ＝α×Ｌ１＋β×ｌ＋γ ・・・（３）

【0043】

図４は、表１に示した４つのスラブ３０Ａ～３０Ｄに対し、横軸の（ｌ＋Ｌ１／２）と、縦軸の（Ｌ１－ｅ）をそれぞれ算出してプロットしたものである。本実施形態では、距離ｌは上述した５ｍｍとしている。幅Ｌ１は、上記表１に記載のスラブ３０Ａ～３０Ｄの幅Ｌ１である。ずれ量ｅは、上記表１に記載したスラブ３０Ａ～３０Ｄをそれぞれ転回させることが可能なずれ量ｅを算出したものである。そして、この４つのプロットに対して、一次方程式の回帰式を算出すると、下記（４）が導出される。そして、これをずれ量ｅについて整理し、上記式（３）の係数α、β、γが求められ、下記式（３’）が導出される。
（Ｌ１-ｅ）＝１．６６６７（ｌ＋Ｌ１／２）－２７．５ ・・・（４）
ｅ＝０．１６６５×Ｌ１－１．６６７×ｌ＋２７．５ ・・・（３’）

【0044】

このようにずれ量ｅを設定すると、図１に示すようにスラブ３０の重心Ｇが、搬送ローラ２０の中心線Ｘ（圧延ラインの中心線Ｘ）と凸部１１ａのＣ点との間に位置することになる。そうすると、図３に示したようにスラブ３０を転回させる際、当該スラブ３０が反対側まで転回しすぎることはない。

【0045】

＜搬送ローラに対するスラブの摩擦＞
次に、上述したようにスラブ３０を転回させるための、搬送ローラ２０に対するスラブ３０の摩擦係数について説明する。

【0046】

図３（ｃ）に示したようにスラブ３０を転回させる際には、当該スラブ３０のＥ点を支点に転回させる。この際、Ｅ点が搬送ローラ２０上で水平方向に移動しないようにするため、搬送ローラ２０に対するスラブ３０の摩擦係数を十分に大きくする必要がある。

【0047】

図５は、転回部材１１及び搬送ローラ２０と、スラブ３０との間に作用する力を示している。図５中、Ｆ１は、スラブ３０のＥ点において、搬送ローラ２０からスラブ３０に鉛直方向に作用する力である。Ｆｎは、転回部材１１のＣ点において、スラブ３０に作用する力である。Ｆ２はＦｎの鉛直方向成分であり、ＦｔはＦｎの水平方向成分である。Ｗは、スラブ３０の重量であり、当該スラブ３０の重心に作用する。すなわち、ＷはＦ１とＦ２の合計である。

【0048】

本実施形態では、搬送ローラ２０に対するスラブ３０の摩擦係数をμとする。そうすると、Ｅ点に作用する摩擦力はμ×Ｆ１となり、Ｃ点に作用する摩擦力はμ×Ｆ２となり、Ｅ点が移動しない条件として下記式（５）が成立する。上述したようにＷはＦ１とＦ２の合計であるから、式（５）を摩擦係数μで整理すると、下記式（６）が導出される。換言すれば、搬送ローラ２０に対するスラブ３０の摩擦係数μが式（６）を満たしていれば、Ｅ点は移動せず、スラブ３０を適切に転回させることができる。
μ×（Ｆ１＋Ｆ２）＞Ｆｔ ・・・（５）
μ＞Ｆｔ／Ｗ ・・・（６）

【0049】

ここで、スラブ３０の転回に伴い、当該スラブ３０の水平方向からの傾き角φが変動するため、Ｆ１、Ｆ２、Ｆｔもこの傾き角φに応じて変動する。したがって、摩擦係数μは、傾き角φ毎に、式（６）に基づいて算出する必要がある。実際に本発明者らは、表１に示した４つのスラブ３０Ａ～３０Ｄに対し、傾き角φを変動させて摩擦係数μを算出したところ、Ｅ点が移動しない限界となる限界摩擦係数μは０．２５となった。これに対し、一般的な材料の搬送ローラ２０とスラブ３０の間の摩擦係数は０．２８以上であり、算出した限界摩擦係数μの０．２５より大きい。このため、通常の圧延設備においては、Ｅ点は移動せず、スラブ３０を適切に回動させることができる。

【0050】

なお、式（６）で算出される限界摩擦係数μが、搬送ローラ２０とスラブ３０の間の摩擦係数より大きくなる場合には、搬送ローラ２０におけるスラブ３０の載置面に、表面粗度を向上させる加工を施してもよい。かかる加工としては、例えばショットブラスト加工や切削加工、ローレット加工などがある。かかる場合、搬送ローラ２０とスラブ３０の間の摩擦係数が大きくなるので、Ｅ点を搬送ローラ２０上で水平方向に移動させずに、スラブ３０を適切に回動させることができる。

【0051】

＜他の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。

【0052】

図６に示すように転回装置１０は、アタッチメント４０をさらに有していてもよい。アタッチメント４０は、転回部材１１のＡＢ面とＢＣ面に沿って設けられる。

【0053】

ここで、アタッチメント４０の上面の４つの頂点を、Ｙ軸負方向から正方向側に向けてＫ点、Ｌ点、Ｍ点、Ｎ点という。また、Ｋ点、Ｌ点間の面をＫＬ面といい、Ｌ点、Ｍ点間の面をＬＭ面といい、Ｍ点、Ｎ点間の面をＭＮ面という。アタッチメント４０において、ＫＬ面はＡＢ面と平行であり、ＬＭ面はＢＣ面と平行である。また、ＭＮ面はＣＤ面と繋がり、ＭＮ面とＣＤ面で平坦面を構成する。このようにアタッチメント４０の上面は、転回部材１１の上面と略相似形となる。

【0054】

アタッチメント４０下面のＹ軸正方向端部には、下方に突起した突起部４０ａが設けられている。転回部材１１には、傾斜部１１ｂの上面（ＡＢ面）のＹ軸正方向端部において、溝部１１ｃが形成されている。突起部４０ａの形状は、溝部１１ｃの形状に適合する。そして、突起部４０ａが溝部１１ｃに嵌め込まれることで、アタッチメント４０が転回部材１１に係止される。なお、突起部４０ａは例えばボルトによって溝部１１ｃに締結されてもよい。

【0055】

かかる場合、距離ｌは、搬送ローラ２０の中心線Ｘ（圧延ラインの中心線Ｘ）からアタッチメント４０のＭ点までの水平方向距離となる。また、高さｈは、アタッチメント４０のＬ点とＭ点間の鉛直方向距離となる。そうすると、距離ｌと高さｈのいずれも、アタッチメント４０を設けた方が設けない場合に比べて小さくなる。

【0056】

上述したように距離ｌと高さｈは、それぞれ下記式（１）、（２）で算出されるため、アタッチメント４０を設けることで、転回できるスラブ３０の寸法Ｌ１、Ｌ２の範囲が広がる。具体的には、例えばスラブ３０のアスペクト比Ｌ１／Ｌ２が小さくなっても、転回部材１１にアタッチメント４０を設けることで、当該小さいアスペクト比のスラブ３０を適切に転回させることができる。
ｌ＝ａ×Ｌ１ ・・・（１）
ｈ＝ｂ×Ｌ２ ・・・（２）

【0057】

以上の実施形態では、転回装置１０が１つの転回部材１１を有する場合について説明したが、図７及び図８に示すように転回装置１０は、複数の転回部材１１を有していてもよい。各転回部材１１は、隣接する隣接する搬送ローラ２０、２０間に設けられている。また、これら複数の転回部材１１は連結部材１４によって連結され、昇降機構１３によって同時に昇降される。かかる場合、例えば転回対象が長尺の角材であっても対応できる。

【0058】

以上の実施形態では、転回装置１０が適用される設備として圧延設備を例に説明したが、これに限定されない。転回装置１０は、例えば連続鋳造設備や板継ぎ用溶接設備などにも適用可能である。

【0059】

また、以上の実施形態では、転回装置１０の転回対象としてスラブ３０を例に説明したが、これに限定されない。転回装置１０は、例えばビレットやブルームなどの他の鉄鋼半製品、アルミニウム合金などの非鉄半製品、木材などの角材にも適用することができる。

【0060】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は、角材の側面視において当該角材を周方向に９０度転回させる際に有用である。

【符号の説明】

【0062】

１０ 転回装置
１１ 転回部材
１１ａ 凸部
１１ｂ 傾斜部
１１ｃ 溝部
１２ シャフト
１３ 昇降機構
１４ 連結部材
２０ 搬送ローラ
３０（３０Ａ～３０Ｄ） スラブ
３０ａ 第一面
３０ｂ 第二面
４０ アタッチメント
４０ａ 突起部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】