JP2015161002A - 鋼板の非接触型位置決め装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】搬送される鋼板の表面側と裏面側に鋼板吸引用永久磁石を備えた鋼板の非接触型位置決め装置であって、前記鋼板吸引用永久磁石は、前記鋼板の表面及び裏面に対し間隔をおいて且つ対向するように配されており、前記鋼板吸引用永久磁石の前記鋼板と対向する面の配列は、ハルバッハ配列であることを特徴とする鋼板の非接触型位置決め装置とする。
【選択図】図1
Description
上記問題は、めっき加工工程に限らず、圧延工程などの鋼板を搬送する工程において存在する。
図示の如く、永久磁石(1a、1b)の鋼板(2)と対向する面の配列は、ハルバッハ配列である。ハルバッハ配列は、片側に磁場を集中させることで比較的無駄なく磁力を得られる手法である。本発明において、永久磁石(1a、1b)の配列をハルバッハ配列とすることにより、吸引力を向上させることができるとともに、磁気飽和を改善することができる。
永久磁石(1a、1b)の配列は、図2(a)に示す如く一方向にハルバッハ配列を用いた1次元のハルバッハ配列であってもよく、図2(b)に示す如く縦方向及び横方向にハルバッハ配列を用いた2次元のハルバッハ配列であってもよい。
磁石(1a、1b)は、円筒状または多角形筒状であり、その側面が互いに対向するとともに基準軸が鋼板(2)の走行方向と垂直となるように配されている。
尚、図示していないが、本実施形態においても、第1実施形態と同様、永久磁石(1a、1b)に該永久磁石(1a、1b)を図3における左右方向に移動させるためのアクチュエータが接続されており、永久磁石(1a、1b)と鋼板(2)との間隙距離を調整することができる。
回転駆動手段は、永久磁石(1a、1b)の基準軸回りに回転させることができるものであれば特に限定されるものではなく、モータが好適に用いられる。永久磁石(1a、1b)の回転方向は限定されず、任意の方向とされる。
回転速度は、鋼板の走行速度と同じとすることが好ましい。これにより、応答に優れたものとすることができる。
永久磁石(1a、1b)は、八角以上の多角形筒状であることがより好ましく、図3に示す如く八角形筒状であってもよく、図4に示す如く十六角形筒状であってもよい。磁石(1a、1b)を八角以上の多角形筒状とすることにより、鋼板(2)と対向する磁石(1a、1b)の側面の面積がより小さくなるため、鋼板(2)に発生する渦電流をより小さくすることができる。これにより鋼板(2)の走行を妨げる力をより抑えることができる。よって、より小さな力で搬送速度を落とすことなく鋼板(2)の搬送を行うことができる。
また磁石(1a、1b)を多角形筒状とすることにより、円筒状に比べて磁石の製作が容易である。
永久磁石(1a、1b)は、図4(b)、(c)に示す如く、長手方向に隣り合う磁石が1/2〜1/4位相ずつずらした組み合わせからなることが好ましい。これにより、渦電流の発生をより抑えることができ、吸引力を回転角度に依存せずより一定に維持することができる。
図1に示す鋼板の非接触型位置決め装置において、鋼板吸引用永久磁石として、縦40×横40mm×厚さ1.0mmのネオジム磁石からなるとともに、鋼板と対向する面が図2(a)に示す如く5つの磁石が一方向にハルバッハ配列を用いて配列された1次元のハルバッハ配列を用いたものを実施例1とした。
実施例1とは、鋼板吸引用永久磁石として9つの磁石が一方向にハルバッハ配列を用いて配列された1次元のハルバッハ配列を用いたこと以外は同じである。
実施例1とは、鋼板吸引用永久磁石として、図2(b)に示す如く、縦方向及び横方向に5×5の磁石がハルバッハ配列を用いて配列された2次元のハルバッハ配列を用いたこと以外は同じである。
実施例1とは、鋼板吸引用永久磁石として、縦方向及び横方向に9×9の磁石がハルバッハ配列を用いて配列された2次元のハルバッハ配列を用いたこと以外は同じである。
実施例1とは、鋼板吸引用永久磁石として、縦方向及び横方向に11×11の磁石がハルバッハ配列を用いて配列された2次元のハルバッハ配列を用いたこと以外は同じである。
鋼板吸引用永久磁石として、縦40×横40mm×厚さ1.0mmのネオジム磁石からなるとともにハルバッハ配列を用いていないものを比較例1とした。
板幅40mm、厚さ0.5mmのSS400製の薄鋼板の両サイドに、実施例1−5及び比較例1の永久磁石を配置し、静止する或いは走行する鋼板に対し永久磁石を近づけていった場合の吸引力の変化を測定した。
図5からわかるように、ハルバッハ配列を用いた実施例1−4はハルバッハ配列を用いていない比較例1に比べて吸引力が大きく、鋼板との間隙距離を近づけていくと急激に吸引力が増加する。
この渦電流損回避を図るため、以下の実施例にて渦電流損回避の程度を調べた。
図3に示す鋼板の非接触型位置決め装置において、図4(a)に示す如く、周方向にハルバッハ配列を組んで配列された、半径20mm×長さ40mmの16角形筒状のネオジム磁石を用いたものを実施例6とした。
鋼板吸引用永久磁石において、図4(b)に示す如く、長手方向に隣り合う磁石を1/4位相ずつずらしたこと以外は実施例6と同じとした。
鋼板吸引用永久磁石において、図4(c)に示す如く、長手方向に隣り合う磁石を1/2位相ずつずらしたこと以外は実施例6と同じとした。
図8から、永久磁石を回転させることにより発生する渦電流を減少させることができることがわかる。また、長手方向に隣り合う磁石の位相をずらしたもの(実施例7及び8)は、位相をずらしていないもの(実施例6)に比べて渦電流の発生を抑制することができ、特に1/2位相ずつずらしたもの(実施例8)が、最も吸引力が一定にできることがわかる。
2 鋼板
3 シンクロール
4 溶融金属ポット
6 アクチュエータ
10 鋼板の非接触型位置決め装置
Claims (4)
- 搬送される鋼板の表面側と裏面側に鋼板吸引用永久磁石を備えた鋼板の非接触型位置決め装置であって、
前記鋼板吸引用永久磁石は、前記鋼板の表面及び裏面に対し間隔をおいて且つ対向するように配されており、
前記鋼板吸引用永久磁石の前記鋼板と対向する面の配列は、ハルバッハ配列であることを特徴とする鋼板の非接触型位置決め装置。 - 前記鋼板吸引用永久磁石は、円筒状または多角形筒状であり、その側面が互いに対向するとともに前記基準軸が前記鋼板の搬送方向に対して垂直となるように配されており、
前記鋼板吸引用永久磁石の配列は、周方向にハルバッハ配列が組まれており、
前記鋼板の非接触型位置決め装置は、前記鋼板吸引用永久磁石を基準軸回りに回転させる回転駆動手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の鋼板の非接触型位置決め装置。 - 前記鋼板吸引用永久磁石の配列は、長手方向に隣り合う磁石が1/2〜1/4位相ずつずらした組み合わせからなることを特徴とする請求項2記載の鋼板の非接触型位置決め装置。
- 前記鋼板吸引用永久磁石は八角以上の多角形筒状であることを特徴とする請求項2又は3に記載の鋼板の非接触型位置決め装置。
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