JP2010254438A - Method and device of separating sheet-like magnetic material - Google Patents
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Description
本発明は所定形状にプレス切断されて積み重ねられた金網あるいは鋼板等のシート状磁性材を1枚ずつ分離させるシート状磁性材の分離方法及びその装置に関するものである。 The present invention relates to a sheet-like magnetic material separation method and apparatus for separating sheet-like magnetic materials such as wire meshes or steel plates that have been press-cut into a predetermined shape and stacked one by one.
従来、積み重ねられたシート材を1枚ずつ分離する装置としては、シート材の端部に永久磁石を当接させることにより、シート材の端部が一定の磁極に励磁され、その励磁力により積み重ねられているシート材を反発させて分離するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an apparatus for separating the stacked sheet materials one by one, the end portion of the sheet material is excited to a certain magnetic pole by bringing a permanent magnet into contact with the end portion of the sheet material, and stacking is performed by the excitation force. Some sheet materials are repelled and separated (see, for example, Patent Document 1).
しかし、永久磁石であるため、永久磁石に励磁部と非励磁部とを設けるとともに、回転自在として、シート材を励磁部に当接させて反発分離させた後、回転させてシート材が非励磁部に当接させて励磁部による吸着を解く必要があった。しかも、プレス切断されたシート材の端縁に発生するバリ等により、シート材相互が絡みついている場合には、励磁部による反発分離ができないという問題があった。 However, since it is a permanent magnet, the permanent magnet is provided with an excitation part and a non-excitation part, and is made rotatable so that the sheet material is brought into contact with the excitation part and separated by repulsion, and then rotated to de-excitation the sheet material. It was necessary to solve the adsorption by the excitation part by contacting the part. In addition, when the sheet materials are entangled with each other due to burrs or the like generated at the edge of the press-cut sheet material, there is a problem that repulsion separation by the excitation unit cannot be performed.
本発明は、バリ等で絡みついたシート状磁性材を的確に浮上分離させるシート状磁性材の分離方法及びその装置を提供することを目的とするものである。 It is an object of the present invention to provide a sheet-like magnetic material separation method and apparatus for accurately levitating and separating a sheet-like magnetic material entangled with burrs or the like.
本発明は、積み重ねられたシート状磁性材の両側に、非磁性体よりなる仕切り枠を介して配置させた分離用電磁石を所定周波数で間歇的に励磁して、積み重ねられているシート状磁性材を浮上分離させることを特徴とする方法の発明と、非磁性体の仕切り枠を介して受け台上に積み重ねられるシート状磁性材の両側に配置される分離用電磁石と、シート状磁性材が浮上分離するよう前記分離用電磁石を所定周波数で間歇的に励磁する電源回路とからなることを特徴とする装置の発明である。 The present invention provides a sheet-like magnetic material that is stacked by intermittently exciting separation electromagnets arranged on both sides of a laminated sheet-like magnetic material via a partition frame made of a non-magnetic material at a predetermined frequency. Invention, a separation electromagnet disposed on both sides of a sheet-like magnetic material stacked on a cradle via a non-magnetic partition frame, and a sheet-like magnetic material It is an invention of an apparatus characterized by comprising a power supply circuit that intermittently excites the separating electromagnet at a predetermined frequency so as to be separated.
なお、装置の発明において、受け台に載置される最上面のシート状磁性材が、分離用電磁石を励磁しない時、分離用電磁石の磁界中心付近に位置されるものとしたり、シート状磁性材が1枚または複数枚取出される度に、取出されたシート状磁性材の厚み分だけ上昇させる昇降機構を受け台に取付けたものとしたり、受け台の上方に、浮上分離されている最上面のシート状磁性材を吸着する吸着用電磁石を備えた取出しリフタを配置させるものとしたり、取出しリフタの吸着用電磁石と仕切り枠間または、取出しリフタの複数の吸着用電磁石間に導通チェッカの検出端子を設けたものとしたり、取出しリフタの吸着用電磁石に吸着されているシート状磁性材の一側端面に高周波磁界を発生させる励磁コイルを近接配置させ、シート状磁性材の対向する他側端面にシート状磁性材のインピーダンスを検出する検出コイルを近接配置させた渦電流式厚み検知機構を設けたものとしたりしてもよい。 In the invention of the apparatus, the uppermost sheet-like magnetic material placed on the cradle is positioned near the magnetic field center of the separation electromagnet when the separation electromagnet is not excited, or the sheet-like magnetic material A top / bottom surface that is lifted and separated above the cradle, or a lifting / lowering mechanism that is raised by the thickness of the sheet-like magnetic material that has been taken out each time one or more of A pick-up lifter equipped with an adsorption electromagnet that adsorbs the sheet-like magnetic material, or a connection checker detection terminal between the adsorption electromagnet of the extraction lifter and the partition frame, or between a plurality of adsorption electromagnets of the extraction lifter Or an excitation coil for generating a high-frequency magnetic field is arranged close to one end face of the sheet-like magnetic material adsorbed by the suction electromagnet of the take-out lifter. The eddy current type thickness detection mechanism detecting coil was placed close to detect the impedance of the sheet-like magnetic material on the other end surface may be or to that provided for direction.
本発明は、積み重ねられたシート状磁性材の両側に、非磁性体よりなる仕切り枠を介して配置させた分離用電磁石を所定周波数で間歇的に励磁して、積み重ねられているシート状磁性材を浮上分離させることにより、複数枚が同時に吸着されことがなく、確実に1枚だけを吸着できる。また、例え、バリ等によって上下のシート状磁性材が絡み付いていても、シート状磁性材は的確に分離され1枚ずつ取出すことができる。 The present invention provides a sheet-like magnetic material that is stacked by intermittently exciting separation electromagnets arranged on both sides of a laminated sheet-like magnetic material via a partition frame made of a non-magnetic material at a predetermined frequency. By floating and separating, a plurality of sheets are not adsorbed at the same time, and only one can be surely adsorbed. Further, even if the upper and lower sheet-like magnetic materials are entangled by burrs or the like, the sheet-like magnetic materials are accurately separated and can be taken out one by one.
また、請求項3のように、受け台に載置される最上面のシート状磁性材が、分離用電磁石を励磁しない時、分離用電磁石の磁界中心付近に位置されるものとすることにより、シート状磁性材は強く励磁されるので、反発力が高まりより的確にシート状磁性材を浮上分離できる。
Further, as in
さらに、請求項4のように、シート状磁性材が1枚または複数枚取出される度に、取出されたシート状磁性材の厚み分だけ上昇させる昇降機構を受け台に取付けることにより、最上面のシート状磁性材は常に磁界中心付近に位置し、最も強い反発力を受けるので、シート状磁性材を確実に1枚だけ分離できる。
Further, as described in
請求項5のように、受け台の上方に、浮上分離されている最上面のシート状磁性材を吸着する吸着用電磁石を備えた取出しリフタを配置させることにより、シート状磁性材が例え穴開きのものであったり、金網であったりしても確実に取出すことができる。
The sheet-like magnetic material is perforated by disposing a take-out lifter having an adsorption electromagnet for adsorbing the uppermost sheet-like magnetic material that is levitated and separated above the cradle, as in
請求項6のように、取出しリフタの吸着用電磁石と仕切り枠間または、取出しリフタの複数の吸着用電磁石間に導通チェッカの検出端子を設けたことにより、取出しリフタにシート状磁性材が吸着されていることを確実にチェックできるので、空送りを防止でき、次工程でのトラブルをなくすことができる。 The sheet-like magnetic material is adsorbed on the take-out lifter by providing a detection terminal of the conduction checker between the pick-up lifter electromagnet and the partition frame or between the pick-up lifter electromagnets. Therefore, it is possible to reliably check that there is a problem, so that it is possible to prevent idle feeding and eliminate the trouble in the next process.
請求項7のように、取出しリフタの吸着用電磁石に吸着されているシート状磁性材の一側端面に高周波磁界を発生させる励磁コイルを近接配置させ、シート状磁性材の対向する他側端面にシート状磁性材のインピーダンスを検出する検出コイルを近接配置させた渦電流式厚み検知機構を設けたことにより、励磁コイルと検出コイル間でシート状磁性材Sの位置が動いても検知感度が変動することがないので、複数枚重なり合っているシート状磁性材を確実に検出することができる。 As in claim 7, an excitation coil for generating a high frequency magnetic field is arranged close to one end face of the sheet-like magnetic material adsorbed by the attracting electromagnet of the take-out lifter, and the other end face of the sheet-like magnetic material is opposed to the other side face. The detection sensitivity fluctuates even if the position of the sheet-like magnetic material S moves between the excitation coil and the detection coil by providing an eddy current type thickness detection mechanism in which a detection coil for detecting the impedance of the sheet-like magnetic material is arranged close to each other. Therefore, it is possible to reliably detect a plurality of overlapping sheet-like magnetic materials.
次に、本発明を注湯時、鋳型内に溶湯スラグ等の不純物が入らないように湯口部に取付けられるフィルタとしての金網(シート状磁性材)を一枚ずつ分離して湯口部に装着する装置に基づいて詳細に説明する。
1は多数枚が積み重ねられているシート状磁性材Sを1枚ずつ分離する分離装置であり、シート状磁性材Sはプレスで所定形状に打ち抜かれた金網である。該分離装置1はシート状磁性材Sの取出しリフタ2と、シート状磁性材Sを積み重ね載置させる受け台3と、受け台3の両側に非磁性材よりなる仕切り枠4を介して配設される分離用電磁石5、5と、前記取出しリフタ2からシート状磁性材を受け取り鋳型の湯口部まで搬送するロボットアームの電動グリッパ6とからなる。
Next, when pouring the present invention, a metal mesh (sheet-like magnetic material) as a filter attached to the gate is separated and attached to the gate so that impurities such as molten slag do not enter the mold. This will be described in detail based on the apparatus.
前記取出しリフタ2はベース20上の支柱21にリニア軸受を介して取り付けられ、アーム22とベース20間に設けられた昇降機構23により昇降動自在とされる。該昇降機構23は受け台3に接近するストロークの長い電動大シリンダ23aとシート状磁性材Sの吸着動作を行うストロークの短い電動小シリンダ23bとからなり、電動大シリンダ23aは上限と下限をリミットスイッチLS3とLS4とにより設定されている。また、電動小シリンダ23bは上限と下限をリミットスイッチLS1とLS2とにより設定されている。昇降機構23を長い電動大シリンダ23aと電動小シリンダ23bとからなるものとすることにより、高価な制御回路を組み込むことなく高速駆動と低速駆動とを両立させている。
The take-
24は取出しリフタ2のアーム22の先端に下面に絶縁体を介して装着された複数の吸着用電磁石であり、該吸着用電磁石24は受け台3からシート状磁性材Sを吸着するタイミングを合わせて電源24aをオンとし、電動グリッパ6に手渡すタイミングに合わせて電源24aをオフする。25は導通チェッカであり、該導通チェッカ25はAC100を24Vに降圧させる変圧器25aを介して24Vの電圧が印加される検出端子を離隔されている各吸着用電磁石24に接続し、一方の配線にリレー25bを接続したものであり、吸着用電磁石24にシート状磁性材Sが吸着されると、検出端子はシート状磁性材Sを介して導通されることとなる。この導通により作動するリレー25bからの出力信号を検知してシート状磁性材Sが吸着されたか、否かを検知確認できる。
26は取出しリフタ2の昇降機構23に設けられるブレーキであり、該ブレーキ26により昇降機構23の停止位置精度を向上させている。
A
なお、導通チェッカ25は図3に示されるように、仕切り枠4と1つの吸着用電磁石24間に設け、仕切り枠4内でシート状磁性材Sを吸着した際、吸着用電磁石24と仕切り枠4とに接触するシート状磁性材Sにより導通されることにより吸着を検知確認するようにしてもよい。
As shown in FIG. 3, the conduction checker 25 is provided between the
また、前記受け台3はベース20に設けられ、シーケンサ31とコントローラ32により制御される電動シリンダよりなる昇降機構30により昇降動されるものであり、該昇降機構30はシート状磁性材Sが取出しリフタ2により1枚または複数枚取出された後、一定秒数経過後、シート状磁性材Sの1枚または複数枚の厚み分だけ上昇するようになっている。こうすることにより、分離用電磁石5の磁界中心付近に最上面のシート状磁性材Sを位置させることができるので、シート状磁性材Sに常に最大の反発力を与えることができ、分離を確実なものとすることができる。
The
また、受け台3の周囲を囲う仕切り枠4は電気的な導通はできるが励磁されない非磁性体のステンレス鋼よりなるものとし、分離用電磁石5、5によりシート状磁性材Sが直接吸着されて取出し不良が発生することを防止するとともに、導通チェッカ25の接触子としても兼用できるようなっている。
The
前記分離用電磁石5、5は励磁されていないとき磁界中心付近に受け台3上に載置されている最上面のシート状磁性材Sが位置するように配置されている。また、分離用電磁石5、5に接続される電源回路50は分離用電磁石5、5を所定周波数で間歇的に励磁させるもので、図2に示されるように、N極側に対向する各シート状磁性材Sの端部はS極に励磁され、S極側に対向する各シート状磁性材Sの端部はN極に励磁されるので、上下に積み重なる各シート状磁性材S同士は反発し合うこととなって、各シート状磁性材Sは分離浮上することとなる。
The
また、この反発力は間歇的に繰り返しシート状磁性材Sに加えられるため、バリによる相互の絡み合いは解かれ、シート状磁性材Sは浮上分離することとなる。分離用電磁石5、5に加えられる電源は直流をパルス状にして印加しても交流を印加してもよく、直流の場合の周波数は20〜30Hz、交流の場合の周波数は10〜20Hzが好ましい。この周波数は低すぎれば、シート状磁性材Sの振幅が大きくなりすぎて上側のシート状磁性材Sが斜めになり下側のシート状磁性材Sに突き刺さることがある。また、周波数が高すぎれば振幅が小さくなり分離が不十分となるうえに、電源回路50の設計が難しくコスト高となる。
Moreover, since this repulsive force is intermittently repeatedly applied to the sheet-like magnetic material S, the entanglement due to burrs is released, and the sheet-like magnetic material S is levitated and separated. The power source applied to the separating
前記電動グリッパ6は取出しリフタ2の吸着用電磁石24により吸着されて上方に持ち上げられた1枚のシート状磁性材Sの端部を把持するものであり、該電動グリッパ6にはチャックしたシート状磁性材Sの厚みを検知する厚み検知機構60が組み込まれている。
The electric gripper 6 grips the end portion of one sheet-like magnetic material S that is attracted by the attracting
厚み検知機構60はステッピングモータとロータリエンコーダによるクローズドループ制御を行って位置制御をする。ステッピングモータを作動させてシート状磁性材Sをチャックしたときの、ステッピングモータの動きをロータリエンコーダで検出することによりシート状磁性材Sの厚みを検出するもので、検出された厚み信号はコントローラ61に入力され厚みを数値表示するとともにシーケンサ62に入力される。この厚み信号に基づいてシーケンサ62はチャックされているシート状磁性材Sが1枚か複数枚か判定する。
The
このように構成されたものを、シート状磁性材Sとしての金網を鋳型の湯口部に取り付けるには、まず、仕切り枠4内の受け台3上にフィルタとしての金網よりなるシート状磁性材Sを投入する。このとき最上面のシート状磁性材Sは励磁されていないとき分離用電磁石5、5の磁界中心付近に位置するように、昇降機構30を介して受け台3の高さを調整しておく。
In order to attach the wire mesh as the sheet-like magnetic material S to the gate of the mold, the sheet-like magnetic material S made of a wire mesh as a filter on the
シート状磁性材Sの投入後、電源回路50を駆動して分離用電磁石5、5にパルス状の直流電源を印加して励磁させる。例えば、15Hzの周波数で分離用電磁石5、5をオンオフすれば、図2に示されるように、分離用電磁石5、5と向き合うシート状磁性材Sの端部は同極に励磁される。
After feeding the sheet-like magnetic material S, the
この励磁により各シート状磁性材Sは反発しあって1〜2mm浮上する。そして、電源回路50による通電が断たれると、励磁は解かれシート状磁性材Sは重力により落下してシート状磁性材S上に積み重ねられる。このような上下振動がシート状磁性材Sに加えられることにより、バリ等により相互に絡み合っているシート状磁性材Sの絡み合いは解かれて分離される。
By this excitation, each sheet-like magnetic material S repels and floats by 1 to 2 mm. When the energization by the
このような振動を受けることによりシート状磁性材Sの絡み合いは解かれるので、図5のチャートに示されるように、昇降機構23の電動大シリンダ23aがLS3により停止されるまで作動させ、取出しリフタ2を降下させ、下降位置をブレーキ26により維持する。この降下位置は励磁されている吸着用電磁石24により分離用電磁石5、5により浮上されているシート状磁性材Sが吸着されない位置とする。
Since the entanglement of the sheet-like magnetic material S is released by receiving such vibration, the electric large cylinder 23a of the elevating
そして、電動大シリンダ23aの下降が停止されると電動小シリンダ23bは駆動され、LS2により動作が切り替わるまで吸着用電磁石24を下降させる。電動小シリンダ23bの下降位置においては、吸着用電磁石24の磁力によりシート状磁性材Sは吸着されるので、電動小シリンダ23bが下死点に達すると同時に分離用電磁石5、5の駆動を停止させる。これによりシート状磁性材Sは吸着用電磁石24に円滑に吸着されることとなる。この吸着により図5に示されるように、導通チェッカ25は導通されてON信号が出力され、吸着が確認される。
When the lowering of the electric large cylinder 23a is stopped, the electric
電動小シリンダ23bはLS2による下死点に達するとLS1により規制される上死点まで反転上昇する。電動小シリンダ23bが上昇すると、ブレーキ26はオフとなり、電動大シリンダ23aはLS4による上死点まで上昇する。これにより吸着用電磁石24によりシート状磁性材Sは所定位置まで上昇される。
When the electric
シート状磁性材Sが上昇位置において、停止するとロボットアームの電動グリッパ6はシート状磁性材Sをつかむ位置まで移動して、電動グリッパ6を閉じる。この電動グリッパ6には厚み検知機構60が組み込まれているのでシート状磁性材Sの厚みが検出される。この検出された厚みに基づいて電動グリッパ6に把持されたシート状磁性材Sが1枚か複数枚か判定されることとなる。そして、1枚ならOKと判定してロボットアームは金網よりなるシート状磁性材Sを鋳型の湯口部にフィルタとして取り付ける。もし、シート状磁性材Sが複数枚であると判定されたら、シート状磁性材SをNG箱に捨てる。
When the sheet-like magnetic material S stops at the raised position, the electric gripper 6 of the robot arm moves to a position where the sheet-like magnetic material S is gripped, and closes the electric gripper 6. Since the electric gripper 6 incorporates a
また、図4は渦電流式厚み検知機構70であり、該渦電流式厚み検知機構70は高周波発生回路71から高周波電流を流して高周波磁界を発生させる励磁コイル72をシート状磁性材Sの一側端面に近接配置させ、シート状磁性材Sのインピーダンスを検出する検出コイル73をシート状磁性材Sの他側端面に近接配置させたものであり、励磁コイル72により発生した高周波磁界内にシート状磁性材Sがあると、電磁誘導作用によりシート状磁性材Sに渦電流が流れる。この渦電流値はシート状磁性材Sの厚みにより変化するインピーダンスとして検出コイル73により検出されるので、シート状磁性材Sが1枚か複数枚かを検知できる。また、励磁コイル72と検出コイル73を分離したものとしているので、シート状磁性材Sの位置が励磁コイル72側や検出コイル73側に動いても検出感度は変わることがないので、シート状磁性材Sの厚みを確実且つ高精度で検出できる。
4 shows an eddy current type
1 分離装置
2 取出しリフタ
20 ベース
21 支柱
22 アーム
23 昇降機構
23a 電動大シリンダ
23b 電動小シリンダ
24 吸着用電磁石
24a 電源
25 導通チェッカ
25a 電池
25b 電圧計
3 受け台
30 昇降機構
31 シーケンサ
32 コントローラ
4 仕切り枠
5 分離用電磁石
50 電源回路
6 電動グリッパ
60 厚さ検知機構
61 コントローラ
62 シーケンサ
70 渦電流式厚み検知機構
71 高周波発生回路
72 励磁コイル
73 検出コイル
1
20 base
21 Prop
22 arm
23 Lifting mechanism
23a Electric large cylinder
23b Electric small cylinder
24 Electromagnet for adsorption
24a power supply
25 Continuity checker
25a battery
30 Lifting mechanism
31 Sequencer
32
50 Power supply circuit 6 Electric gripper
60 Thickness detection mechanism
61 controller
62 Sequencer
70 Eddy current type thickness detection mechanism
71 High frequency generator
72 Excitation coil
73 Detector coil
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