JP2539927B2

JP2539927B2 - 鋼板吊枚数選別制御方法

Info

Publication number: JP2539927B2
Application number: JP1266335A
Authority: JP
Inventors: 信博河野; 清大石; 正和宍戸; 幸一郎田中; 曠吉武田; 悦次郎是久
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JPH03128890A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は鋼板吊枚数選別制御方法、特にリフティン
グマグネットを備えた天井クレーンなどにより指定枚数
の鋼板を吊り上げる際の鋼板吊枚数選別制御方法に関す
る。

［従来の技術］鋼板の搬送には、リフティングマグネットを備えた天
井クレーンが広く用いられている。リフティングマグネ
ットは、１個または複数個の電磁石を備えたクレーン用
の吊り具をいう。鋼板搬送用の天井クレーンでは、１個
または複数個のリフティングマグネットが、トロリによ
り巻き上げられる昇降ビームにチェーンを介して吊り下
げられている。

鋼板を搬送する際、積み重ねた鋼板から指定枚数の鋼
板を吊り上げる必要がある場合がある。このような場
合、リフティングマグネットの励磁電流を調整し、吊上
げ材の下面と非吊上り材の上面との間に作用する磁気吸
引力が非吊上げ材の重量よりも小さくなるようにして吊
上げ材と非吊上げ材とを分離している。たとえば、吊上
げ材のみを非吊上げ材から分離するには、先ず吊上げ材
の長さに応じて使用リフティングマグネットを選定す
る。ついで、吊上げ材のサイズ等からリフティングマグ
ネットピッチを算定し、各リフティングマグネットに加
わる吊上げ分担重量を求める。そして、この分担重量と
吊上げ時の鋼板のたわみを考慮して、選定した各リフテ
ィングマグネットの励磁電流を吊上げ材の合計厚み、鋼
種に応じてそれぞれ設定する。

鋼板吊枚数選別の他の方法として、特開昭50−154767
号で開示された方法がある。この方法は、リフティング
マグネット内の磁極をＮ極、Ｓ極交互にまたは千鳥に配
置しておき、吊上げ材の寸法、枚数に応じたＮ極、Ｓ極
の選定を広範囲で可能にしたものである。また、他の方
法として、実開昭53−105279号で開示された方法があ
る。この方法は、リフティングマグネット内の各磁極の
鋼板吸着面に凹陥部を形成した吸着アタッチメントを取
り付け、これによって鋼板に対する磁束の浸透密度と深
さの幅広い制御を可能としたものである。

［発明が解決しようとする課題］前述のように、リフティングマグネットが吊上げ材の
みを吸着し、非吊上げ材は離脱するようにリフティング
マグネットの励磁電流を予め設定する。この際、吊上げ
材サイズ、吊上げ枚数などが考慮される。

しかし、リフティングマグネットの吸着面幅よりも幅
狭の鋼板を含む複数枚の鋼板を吊り上げる場合、幅狭鋼
板の板幅およびその積重ね位置によって吸着面に生じる
吸着力が幅広鋼板の特性と大きく異なる。第４図は、第
１図に示す標準パターン（リフティグマグネットの吸着
面幅よりも幅広の鋼板を吊り上げる場合）およびａパタ
ーン〜ｄパターンについて、励磁電流−吸着力特性を実
測した例を示している。第４図から明らかなように、ａ
パターンからｄパターンの特性は標準パターンに対して
大きく外れている。また、幅狭鋼板の板幅およびその積
重ね位置によって、吊上げ鋼板中の磁束の流れは複雑に
変化し、精度よく吊分け可能な励磁電流を推定すること
は困難である。これらのことから、幅狭鋼板を含む複数
枚の鋼板を吊り上げる場合、前記従来技術であっても確
実に指定枚数の鋼板を吊り分けることはできなかった。
このため、クレーン運転者は鋼板の吊分け状態を見なが
らリフティングマグネットの励磁電流を加減し、試行錯
誤により指定枚数の鋼板を吊り上げようにしていた。こ
の結果、鋼板吊分けの作業時間を増大することとなり、
クレーンの作業能率を低下し、また鋼板の吊り枚数選別
のの自動化を図ることもできなかった。

そこで、この発明はリフティングマグネットの吸着面
幅よりも幅狭の鋼板を含む複数枚の鋼板を吊り上げる場
合あっても、確実に指定枚数の鋼板を吊り上げることが
できる鋼板吊枚数選別制御方法を提供しようとするもの
である。

［課題を解決するための手段］この発明の鋼板吊枚数選別制御方法は、予め吊上げ枚
数に応じてリフティングマグネットの励磁電流を設定
し、積み重ねた鋼板から指定枚数の鋼板をリフティング
マグネットにより吸着して吊り上げる方法において、リ
フティングマグネットの吸着面幅よりも幅狭の鋼板を含
む複数枚の積み重なった鋼板中の幅狭鋼板の板幅および
その上下方向位置をパラメータとして補正励磁電流を予
め求める。そして、リフティングマグネットの吸着面幅
よりも幅広の鋼板のみを吊り上げるときの励磁電流を基
準励磁電流とし、上記補正励磁電流によって上記基準励
磁電流を補正する。

基準励磁電流は励磁電流−吸着力特性を実機あるいは
簡易実験装置によって実験的に求める。この結果は、た
とえば上位コンピュータに演算テーブルとして記憶させ
ておく。そして、鋼板吊り上げ作業の際に吊り上げ条件
に応じて上記演算テーブルに基づいてリフティングマグ
ネットの励磁電流を決定する。吊上げ条件によって異な
るが、補正された励磁電流は基準励磁電流の1.1〜2.0倍
程度となる。なお、リフティングマグネットの吸着面幅
よりも幅狭というのは、吊上げ条件によって異なるがリ
フティングマグネットの吸着面積よりも１〜50％程度狭
いことをいう。また、最大吊り枚数はたとえば６枚であ
る。

上記鋼板吊枚数選別制御方法において、リフティング
マグネットの吸着面幅よりも幅狭の鋼板を含む複数枚の
鋼板が積み重った状態をリフティングマグネットの吸着
面幅より幅狭の鋼板が最上部に位置するパターン、最下
部に位置するパターン、その中間に位置するパターン、
およびすべてが幅狭鋼板であるパターンの４つのパター
ンに分け、かつ幅狭の板幅の大きさによって前記補正励
磁電流をこれらパターン別に求め、パターンに応じて前
記基準励磁電流を補正するようにしてもよい。

第１図は上記４つのパターンを示している。第１図に
おいて、パターン（ａ）は幅狭の鋼板がその中間に位置
するパターン、パターン（ｂ）は最上部に位置するパタ
ーン、パターン（ｃ）は最下部に位置するパターン、お
よびパターン（ｄ）は全てが幅狭鋼板のパターンであ
る。

［作用］リフティングマグネットの吸着面幅よりも幅狭の鋼板
を含む複数枚の積み重なった鋼板中の幅狭鋼板の板幅お
よびその位置を考慮してリフティングマグネットの励磁
電流を決定するので、指定枚数を正確に吊り分ける励磁
電流を得ることができる。

また、リフティングマグネットの吸着面幅よりも幅狭
の鋼板を含む複数枚の鋼板が積み重った状態をパターン
化することにより、鋼板の多種多様な積重ね状態は集約
化される。

［実施例］この実施例に用いられる鋼板搬送用天井クレーンは、
昇降ビームに５個のリフティングマグネットが昇降ビー
ムに沿って配列されている。各リフティングマグネット
は３×６個の電磁石を備えている。リフティグマグネッ
トの吸着面の幅は1880mmである。

上記仕様のリフティングマグネットを用いて、第１図
に示すａパターンおよびｂパターンについて基準励磁電
流を補正するための係数を実測し、その結果を第１表に
示す。第２図はこの補正係数を線図で示したものであ
る。幅狭の補正電磁電流は、基準励磁電流に上記幅狭補
正係数を乗じて算出される。

第２図の線図を利用して基準励磁電流を補正するルー
ルは次の通りである。

幅狭補正は、ａパターンおよびｂパターンの場合に
は、第２図から補正係数を決める。

最下部のみ（t_n枚目）に幅狭材があるｃパターン
は、補正係数による補正は行なわずに、基準励磁電流を
求める場合と同様に励磁電流−吸着力特性から励磁電流
を算出する。

最上部と最下部を除く鋼板中に複数幅狭材があると
きには、最も幅が狭い鋼板をａパターンの幅として代表
させる。最も幅の狭い鋼板がネックとなるためである。

ｄパターンの場合には、上記、およびを組み
合わせて補正係数を決定する、すなわち、最上部と最下
部を除く鋼板中に最も幅狭の鋼板がある場合、および
より第２図から補正係数を求める。最下部に最も幅狭
の鋼板がある場合は、による。また、最上部に最も幅
狭の鋼板がある場合には、第２図よりW₁とW₂の関係から
補正係数を算出する。

以上の４つを満足すれば、幅狭を含む吊りパターンは
すべて満足される。

ここで、この発明の方法を実施する装置について、そ
の作用とともに説明する。

第３図はこの発明の鋼板吊枚数選別制御方法を実施す
る制御装置の一例を示すブロック線図である。

まず、上位統括計算機１において鋼板のサイズ、吊り
枚数および山積み順に基づいてリフティングマグネット
11の使用個数（第３図では１個しか示していない）およ
びビームピッチ（隣り合うリフティングマグネット間の
間隔）を求め、その結果はリフティングマグネット選択
信号S_Lnとしてリフティングマグネット吊上げ部位判別
回路３および励磁電流演算回路２に出力される。また、
上位統括計算機１は鋼板のサイズ、吊り枚数、使用リフ
ティングマグネットの個数、ビームピッチおよび前記鋼
板の積重ねパターンに基づいてリフティングマグネット
11ごとの基準励磁電流I_Onおよび鋼板のたわみその他に
よる補正電流設定値I_Ca,I_Cbを求める。なお、ここでの
基準励磁電流I_Onは、鋼板の積重ねパターンに基づいて
すでに補正された励磁電流である。求めた基準励磁電流
I_Onは励磁電流演算回路２に、補正電流設定値I_Ca,I_Cbは
補正電流算出回路４、5,6にそれぞれ出力される。励磁
電流演算回路２において、たとえば＃１リフティングマ
グネットを代表とすると、上位統括計算機１からの基準
励磁電流I_O1およびリフティングマグネット選択信号S_Ln
から初期設定励磁電流I_O(1)が求められる。そして、初
期設定励磁電流I_O(1)は、設定電流選択回路８に設定さ
れる。さらに、上位統括計算機１は、吊り不全判別回路
17に吊上げ予定重量W_PLMID、これの最大値W_PLmaxおよび
最小値W_PLminならびに吊上げ予定板厚T_PLMID、これの最
大値T_PLmaxおよび最小値T_PLminを出力する。

一方、天井クレーンのトロリから昇降ビームが降ろさ
れる。リフティングマグネット11が積み重ねた鋼板の最
上の鋼板に着床すると、励磁電流が上記設定電流選択回
路８から励磁電流制御装置９を経てリフティングマグネ
ット11の電磁石のコイルにリフティングマグネット励磁
電流I_LM1として供給され、鋼板の吸引・吸着が開始され
る。

すべてのリフティングマグネット11が鋼板を吸着する
と、巻上げを開始する。巻上げ制御装置10は設定電流選
択回路８からの信号P_SLおよび巻上げ位置センサ22から
の信号P_SMにより巻上げモータ30を制御する。

巻上げの過程で、地切りセンサ12で吊上げ材と非吊上
げ材との分離、すなわち地切りをリフティングマグネッ
ト11ごとに検出する。地切りセンサ12からの信号S₁₁は
前記励磁電流演算回路２、設定電流演算タイミング回路
７および地切り順判別回路14に入力される。地切り順判
別回路14では地切りしたリフティングマグネット11を判
別する。巻上げ位置センサ22からの信号とともに、地切
り信号S₁₁が入力された設定電流演算タイミング回路７
は、電流補正開始タイミング信号S_Gfを励磁電流演算回
路２に出力する。励磁電流演算回路２は、電流補正開始
タイミング信号S_Gfが入力されると、たわみその他によ
る励磁電流の補正電流を算出する。補正された励磁電流
は、鋼板が完全に吊り上げられるまで保持される。完全
吊上げ後は、搬送時励磁電流まで増加して鋼板を一層強
力に吸着し、所定の位置まで搬送する。これら補正され
た励磁電流は、リフティングマグネット吊り選択電流I
_OR1として励磁電流演算回路２から前記設定電流選択回
路８に供給され、さらに励磁電流制御装置９を経てリフ
ティングマグネット11の電磁石のコイルに供給される。

各リフティングマグネット11ごとに磁束センサ13によ
り電磁石より鋼板を通過する磁束が検出され、検出され
た磁束S₂₁は磁束−板厚換算回路15を経て前記吊り不全
判別回路17に入力される。吊り上げ途中で落板が生じる
と、または吊り枚数が多いと吊上げ荷重センサ16および
吊り不全判別回路17でこれを検出する。この検出結果に
基づいて、落板の場合にはリトライ制御回路19からの信
号により再度吊上げが行われる。また、吊り枚数が多い
場合には、吊り不全判別回路17および落板検出回路20か
らの信号に基づいて、切離し制御回路18からの信号によ
り余分の鋼板が切り離される。

つぎに、上記装置により指定枚数の鋼板を吊り上げた
例を説明する。

第２表に吊上げ例を従来法と本発明法とを比較して示
す。

第２表における吊上げ条件は次の通りである。

（１）使用リフティングマグネットは５個であり、５個
共、表中の同一電流値に設定した。

（２）リフティングマグネットピッチは1600mmである。

（３）サイズ組合せの最下段の数値は、吊上げ鋼板の次
に位置する非吊上げ鋼板のサイズを示している。

（４）補正励磁電流は基準励磁電流×幅狭補正係数であ
る。

（５）ケースの内容は次の通りである。

ケース（１）はパターン（ｃ）のテストケース（２）はパターン（ａ）のテストケース（３）はパターン（ｂ）のテストケース（４）はパターン（ｄ）のテスト第２表から明らかなように、ケース（１）すなわち吊
上り鋼板中で最下部鋼板のみが幅狭材の場合は、従来の
励磁電流／吸着力特性による法（重量計算法）で吊り上
げることができた。しかし、その他ケースでは吊上げ不
可能であった。これに対して、本発明の方法によれば、
吊上り鋼板中に幅狭材を含んでいても、すべてのケース
において指定枚数の鋼板を吊り上げることができた。

この発明は上記実施例に限られるものでない。たとえ
ば、上記実施例ではｄパターンの場合に上記、およ
びを組み合わせて補正係数を決定した。しかし、ｄパ
ターンの場合には、励磁電流−吸着力特性を求め、これ
により直接励磁電流を算出するようにしてもよい。吊上
げ鋼板がすべて幅狭の場合には、励磁電流−吸着力特性
が把握しやすいからである。

［発明の効果］（１）リフティングマグネットの吸着面幅よりも幅狭の
鋼板を含む複数枚の積み重なった鋼板であっても、指定
枚数の鋼板を正確に吊り上げることができる。

（２）この結果、クレーンのサイクルタイム向上が図れ
る。

（３）鋼板の吊枚数選別領域が拡大された。

（４）鋼板吊分けの作業時間が短縮されてクレーンの作
業能率が向上し、また鋼板の吊り枚数選別の自動化が可
能となった。

（５）鋼板が積み重った状態をパターン化した場合、鋼
板の多種多様な積重ね状態は集約化され、鋼板吊枚数選
別制御が簡便化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は幅狭鋼板を含む複数の鋼板の積重ねパターンを
示す図面、第２図は補正係数の一例を示す線図、第３図
はこの発明の鋼板吊枚数選別制御方法を実施する制御装
置の一例を示すブロック線図、および第４図は励磁電流
−吸着力特性の一例を示す特性曲線図である。１……上位統括制御装置、２……励磁電流演算回路、３
……リフティングマグネット吊上部位判別回路、４……
たわみ補正電流算出回路、５……リフティングマグネッ
ト部位別補正電流算出回路、６……リフティングマグネ
ット地切り順別補正電流算出回路、７……設定電流演算
タイミング検出回路、８……設定電流選択回路、９……
励磁電流選択回路、10……巻上げ制御装置、11……リフ
ティングマグネット、12……地切りセンサ、13……磁束
センサ、14……リフティングマグネット地切り順判別回
路、15……磁束−板厚換算回路、16……吊上げ荷重セン
サ、17……吊不全判定回路、18……切離し制御回路、19
……リトライ制御回路、20……落板検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中幸一郎大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者武田曠吉大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者是久悦次郎大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め吊上げ枚数に応じてリフティングマグ
ネットの励磁電流を設定し、積み重ねた鋼板から指定枚
数の鋼板をリフティングマグネットにより吸着して吊り
上げる方法において、リフティングマグネットの吸着面
幅よりも幅狭の鋼板を含む複数枚の積み重なった鋼板中
の幅狭鋼板の板幅およびその上下方向位置をパラメータ
として補正励磁電流を予め求め、リフティングマグネッ
トの吸着面幅よりも幅広の鋼板のみを吊り上げるときの
励磁電流を基準励磁電流とし、前記補正励磁電流によっ
て前記基準励磁電流を補正することを特徴とする鋼板吊
枚数選別制御方法。
【請求項２】リフティングマグネットの吸着面幅よりも
幅狭の鋼板を含む複数枚の鋼板が積み重なった状態を、
リフティングマグネットの吸着面幅よりも幅狭の鋼板が
最上部に位置するパターン、最下部に位置するパター
ン、その中間に位置するパターン、および全てが幅狭鋼
板であるパターンの４つのパターンに分け、前記補正励
磁電流をこれらパターン別に求め、パターンに応じて前
記基準励磁電流を補正する請求項１記載の鋼板吊枚数選
別制御方法。