JP4270506B2

JP4270506B2 - パレット整列積み用リフティングマグネット

Info

Publication number: JP4270506B2
Application number: JP2004273584A
Authority: JP
Inventors: 友三岸; 英夫丹羽
Original assignee: 菱栄エンジニアリング株式会社
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2024-09-21
Also published as: JP2006089164A

Description

本発明は一定長に切断されて送り込まれてくる加工前の鋼材をパレットに整列させて段積みするパレット整列積み用リフティングマグネットに関するものである。

従来、電磁石により励磁される左右の磁性板にワークを吸着する吸着片を多数上下動自在に設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、乱積みされて高さが異なるワークを乱積み状態のまま吸着するものであるため、磁性板に設ける吸着片はできる限り細分化する必要があった。ところが吸着片を細分化するため構造が複雑になるうえに組み付けも煩雑になるため製品コストが上がるという問題があった。また、吸着片は相互が密着されているため、単板と同じでワークに吸着した部位に磁束が集中し、均一な吸着が得られにくいという問題があった。さらに、吸着片は長期間使用するうちに生じる残留磁気により磁性板に吸着されて初期位置に復帰しなくなり、ワークの吸着不良が発生するという問題があった。そこで、特許文献２に示されるように、吸着片を励磁コアから離反させて吸着片を初期状態に復帰させるものも提案されている。ところが吸着片を励磁コアから離反させるための吸着用鉄片付勢装置はコアに高圧空気噴出用のエアノズルを形成したり、コアにプッシュホール弾発スプリングを組み込んだりする必要があり、構造が複雑で加工や組付けに手間がかかり製品コストが上がるという問題があった。
実開昭５１−１２６５７０号公報実開昭６１−１２２２７９号公報

本発明は磁束の均一化を図ったり、磁束を目的に応じて変えたりして最適な吸着が得られるものとすることができるうえに、残留磁気による初期位置への復帰不良が発生しないパレット整列積み用リフティングマグネットを目的とするものである。

本発明は、下端を鋼材吸着部としたサイドヨークを主極の両側に垂設させた複数のヨークブロックを、非磁性ケースに相互が接触しないように取り付けるとともに該非磁性ケースに取り付けられた励磁コイルの空孔にその主極を遊挿し、また、磁束経路を分離する磁束制御用スリットを各サイドヨークの鋼材吸着部から上方に向けて一つ以上延設させたパレット整列積み用リフティングマグネットを請求項１の発明とし、請求項１の発明において、磁束制御用スリットに磁束経路の断面積調整機能をもたせたパレット整列積み用リフティングマグネットを請求項２の発明とし、請求項２の発明において、断面積調整機能が磁束制御用スリットの長さまたは形状に基づくものであるパレット整列積み用リフティングマグネットを請求項３の発明とし、請求項１から３の発明において、各ヨークブロックが上下スライド自在に非磁性ケースに取り付けられるパレット整列積み用リフティングマグネットを請求項４の発明とするものである。

本発明は、下端を鋼材吸着部としたサイドヨークを主極の両側に垂設させた複数のヨークブロックを、非磁性ケースに相互が接触しないように取り付けるとともに該非磁性ケースに取り付けられた励磁コイルの空孔にその主極を遊挿し、また、磁束経路を分離する磁束制御用スリットを各サイドヨークの鋼材吸着部から上方に向けて一つ以上延設させたものとしたから、磁束制御用スリットにより鋼材吸着部を均等に分割すれば、鋼材吸着部に向かう磁束を均一化でき、鋼材の安定した整列吸着ができるものとなる。また、鋼材吸着部を目的に応じて任意の幅で分割し、鋼材吸着部に向かう磁束を目的に応じて適宜変更して目的に応じた吸着力を得ることもできる。

また、請求項２のように、磁束制御用スリットに磁束経路の断面積調整機能をもたせたものとすることにより、磁束制御用スリットにより分割されるサイドヨークの鋼材吸着部毎に磁束を制御することができるので種々の目的に対応可能となる。

請求項４のように、各ヨークブロックが上下スライド自在に非磁性ケースに取り付けられるものとすることにより、鋼材が波打って並んでいたり、変形により凹凸が生じていたりしても的確に整列吸着を行うことができることとなる。しかも、各サイドヨークは主極と一体になって上下スライドするので残留磁気によりサイドヨークが初期位置に復帰しなくなるという問題も生じないものとなる。

次に、本発明の好ましい実施の形態を図１〜７に基づいて詳細に説明する。
図１中、１はリフティングマグネット本体であり、該リフティングマグネット本体１は非磁性ケース２と、各々が離隔されて接触しないようにして非磁性ケース２に上下スライド自在に取り付けられる複数のヨークブロック３と、非磁性ケース２に取り付けられるヨークブロック励磁用の励磁コイル４とからなるものである。

前記非磁性ケース２は図６に示されるように、その天板部を取付部２ａとしてロボットアームＲに取り付けられるものである。また。該非磁性ケース２の両側板には図２に示されるように各ヨークブロック３の支持ピン５をスライド自在に嵌合係止させる縦長孔６が６箇所形成されている。

また、前記各ヨークブロック３は主極３ａと、該主極３ａの両側に設けられる単板のサイドヨーク３ｂとからなり、該サイドヨーク３ｂには前記非磁性ケース２の縦長孔６に嵌合係止される支持ピン５が水平に張出されて、非磁性ケース２に対して上下スライド自在に取り付けられるものとしている。また、各サイドヨーク３ｂには磁束経路の分離と磁束経路の断面積調整機能とをあわせもつ磁束制御用スリット７が下端の鋼材吸着部８から上方に向けて形成されている。鋼材吸着部８の先端は断面円弧状として、磁束の適度な集中をもたらすものとしたり、丸棒鋼材の径が異なっても磁束が変動することがなく安定した吸着が行えるものとしたり、あるいは鋼材に鋼材吸着部８を圧着させる際、エッジがないので鋼材の傷付きを防止できるものとしている。さらに、単板のサイドヨーク３ｂは吸着する鋼材の軸線方向長さより若干大きい幅を有するものとしてサイドヨーク数が増えて構造が複雑化をすることを防止している。

また、磁束制御用スリット７は図１に示されるように、各サイドヨーク３ｂに２本ずつ形成されており、左右端のサイドヨーク３ｂの外側の磁束制御用スリット７を内側のものより短くして磁束経路の断面積が増すように調整して外側にも十分な磁束が向かうようにし、複数に分割された鋼材吸着部８の磁束が均一化されるようにしている。これは励磁コイル４の横幅外形に合わせて３つのサイドヨーク３ｂを配置させているため、空孔４ａ内にサイドヨーク３ｂ幅の主極３ａを３つ介入させることができず、両端の主極３ａは中央の主極３ａよりも幅が小さくなり、両端のサイドヨーク３ｂの外側に向かう磁束が他のサイドヨーク３ｂの磁束より減少することを防止するためである。

また、磁束制御用スリット７による断面積調整機能は磁束制御用スリット７の長さや形状を変えることにより得られるものであり、図示されるような略Ｔ字状とする他、Ｉ字状、鉤状、テーパ状としたりして断面積を調整し磁束をより精巧に制御するものである。また磁束制御用スリット７は図示されるように鋼材吸着部８に均等に分割しても、異なる吸着力を得られるように不均等に分割してもよく、要は目的に応じて必要とする磁力が得られるようにスリットを形成すればよいことは勿論である。

さらに、前記励磁コイル４は図１に示されるように、非磁性ケース２に取り付けられるもので、水平方向に空孔４ａを形成したもので、該空孔４ａには前記ヨークブロック３の主極３ａが上下スライドできる余裕をもって遊挿されるものとしている。

このように構成されたリフティングマグネット本体１は図６に示されるようなロボットアームＲに取り付けられる。該ロボットアームＲは略Ｖ字状をしたコンベアＣが配置されるラインに隣接して設置され、コンベアＣの反対側に設置されるパレットＰにコンベアＣより送られてくる鋼材をリフティングマグネット本体１で整列吸着したうえ、パレットＰに整列積み込みするものである。

リフティングマグネット本体１による鋼材の吸着は、まず、非磁性ケース２より下方に張出されているサイドヨーク３ｂの断面円弧状の鋼材吸着部８を鋼材に当接させて行う。ロボットアームＲにより鋼材にサイドヨーク３ｂが当接される際、リフティングマグネット本体１の各ヨークブロック３は上下スライド自在に取り付けられているので鋼材が変形していたり、コンベアＣ上に凸凹に載置されていたりしてもヨークブロック３は変形形状や凸凹に倣って鋼材を的確に吸着することとなる。

そして、鋼材にサイドヨーク３ｂの鋼材吸着部８が当接された状態で励磁コイル４に電圧を印加する。このとき励磁コイル４により発生される磁束は図４に示されるように、各主極３ａ、サイドヨーク３ｂ、鋼材、対をなすサイドヨーク３ｂによりループが形成されて鋼材を吸着することとなる。

このとき図５に示されるように、サイドヨーク３ｂに磁束制御用スリット７が形成されていないと、主極３ａの長さの違いによりリフティングマグネット本体１の両端に吸着される鋼材に向かう磁束は内側寄りとなって外側寄りの磁束は減少する。このため両端の鋼材の吸着力は中央の鋼材の吸着力より低下して吸着が不安定となり、鋼材が傾いたり落下したりする恐れがある。

ところが図３に示されるような長さを短くした磁束制御用スリット７を両端のサイドヨーク３ｂに形成することにより鋼材に向かう磁束は均一化されて鋼材を安定した状態で吸着することとなる。このようにしてリフティングマグネット本体１は鋼材を整列させた状態で確実に吸着することとなる。

次いで、鋼材が整列吸着されたリフティングマグネット本体１をロボットアームにより吊上げたうえ図６、７に示されるようにパレットＰに整列状態を維持させた段積みしてゆけばよいものである。また、このような吸着を長期間繰り返すことによりサイドヨーク３ｂに残留磁気が生じることとなるが、サイドヨーク３ｂと主極３ａとは一体となっているため、残留磁気による影響を受けることはないので、励磁コイル４への電圧の印加を停止すればヨークブロック３は自重により確実に初期位置に復帰する。このため次に吊上げる鋼材の整列状態が乱されることはないものである。

本発明の好ましい実施の形態を示す一部切欠正面図である。同じく縦断断面図である。サイドヨークから鋼材に向かう正面の磁束を示す説明図である。サイドヨークから鋼材に向かう側面の磁束を示す説明図である。サイドヨークに磁束制御用スリットを設けないときサイドヨークから鋼材に向かう正面の磁束を示す説明図である。本発明の好ましい実施の形態を用いたロボットアームによるパレットへの整列積み状態を示す側面図である。同じくパレットへの整列積み状態を示す正面図である。

符号の説明

２非磁性ケース
３ヨークブロック
3a 主極
3b サイドヨーク
４励磁コイル
4a 空孔
７磁束制御用スリット
８鋼材吸着部

Claims

下端を鋼材吸着部としたサイドヨークを主極の両側に垂設させた複数のヨークブロックを、非磁性ケースに相互が接触しないように取り付けるとともに該非磁性ケースに取り付けられた励磁コイルの空孔にその主極を遊挿し、また、磁束経路を分離する磁束制御用スリットを各サイドヨークの鋼材吸着部から上方に向けて一つ以上延設させたことを特徴とするパレット整列積み用リフティングマグネット。
磁束制御用スリットに磁束経路の断面積調整機能をもたせたことを特徴とする請求項１に記載のパレット整列積み用リフティングマグネット。
断面積調整機能が磁束制御用スリットの長さまたは形状に基づくものであることを特徴とする請求項２に記載のパレット整列積み用リフティングマグネット。
各ヨークブロックが上下スライド自在に非磁性ケースに取り付けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のパレット整列積み用リフティングマグネット。