JP6375222B2 - マグネットフロータ - Google Patents

Description

本発明は、積載エリアに積載した複数の板材のうちの上部側の板材（最上位の板材を含む）を磁力によって浮上させて分離するマグネットフロータに関する。

供給ロボット等のローディング装置によって、積載エリアに積載した複数の板材をプレスブレーキ等の板材加工機側へ順次供給する際には、マグネットフロータが用いられる。そして、従来のマグネットフロータの一般的な構成は、次のようになる。

積載エリアに隣接する位置には、中空のフロータケース（マグネットケース）が立設されており、このフロータケースは、積載エリア側に、開口部を有している。また、フロータケース内には、フロータ本体が設けられており、このフロータ本体は、マグネットを内蔵している。

フロータケースには、フロータカバーがフロータケースの開口部を覆うように設けられており、このフロータカバーは、マグネットの磁力による変形及び切屑等の付着を防止するため、ステンレス等の非磁性金属からなっている。また、フロータカバーは、積載エリアに対して複数の板材を位置決めするため、複数の板材の端面を突当て可能でかつ鉛直な突当て面を有している。そして、フロータカバーの幅方向の両側には、フランジがそれぞれ形成されており、各フランジは、フロータケースの幅方向の対応する側面（一側面又は他側面）に複数のボルト（固定ねじの一例）によって接合（締結）されている。更に、各フランジには、ボルトを挿通させるための複数の取付穴（ボルト穴）が高さ方向（上下方向）に沿って間隔を置いて貫通形成（貫通した状態で形成）されている。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがある。

特開２０００−３４４３７３号公報 特開２００２−３３６９２３号公報

ところで、中空のフロータケースは剛性が小さく、フロータケースの幅方向の側面を精度良く加工することが困難であり、それに伴い、フロータケースの幅方向の両側面間の許容寸法、換言すれば、フロータケースの外幅の許容寸法を基準寸法よりも小さく設定している。また、フロータカバーが難加工材である非磁性金属からなり、フロータカバーのフランジを精度良く加工することが困難であり、それに伴い、一対のフランジの内面間の許容寸法、換言すれば、フロータカバーの内幅の許容寸法を基準寸法よりも大きく設定している。

フロータケースの外幅及びフロータカバーの内幅の許容寸法を前述のように設定すると、フロータケースの外幅とフロータカバーの内幅との寸法差が大きくなり、一対のフランジをフロータケースの幅方向の対応する側面にそれぞれ接合した際に、フロータカバーの突当て面に凸状の反りが幅方向に沿って生じ、積載エリアにおける複数の板材の位置決め精度の低下を招くことになる。そのため、通常、一方のフランジとフロータケースの幅方向の一側面との間に適切な厚みのシムを介在させることによって、フロータケースの外幅とフロータカバーの内幅との寸法差を吸収して、フロータケースの突当て面の鉛直度を確保している。

しかしながら、一方のフランジとフロータケースの幅方向の一側面との間に適切な厚みのシムを介在させることは非常に厄介であり、マグネットフロータの組付作業（据付作業）に多大な時間を要し、マグネットフロータの組付性（据付性）を高めることが困難であるという問題がある。

そこで、前述の問題を解決することができる、新規な構成のマグネットフロータを提供することを目的とする。

本発明の特徴は、積載エリアに積載した複数の板材（金属板）のうちの上部側の板材（最上位の板材を含む）を磁力によって浮上させて分離するマグネットフロータ（マグネットセパレータ）において、前記積載エリアに隣接する位置に立設され、前記積載エリア側に開口部を有した中空のフロータケース（マグネットケース）と、前記フロータケース内に設けられ、マグネットを内蔵したフロータ本体と、前記フロータケースに前記開口部を覆うように設けられ、非磁性金属からなり、複数の板材の端面を突当て可能でかつ鉛直な突当て面を有し、幅方向の両側にフランジがそれぞれ形成され、各フランジが前記フロータケースの幅方向の対応する側面（一側面又は他側面）に複数の固定ねじによって接合（締結）され、各フランジに前記固定ねじを挿通させるための複数の取付穴が高さ方向（上下方向）に沿って間隔を置いて貫通形成（貫通した状態で形成）されたフロータカバーと、を具備し、一方の前記フランジを前記フロータケースの幅方向の一側面に接合する際に、一方の前記フランジの弾性変形によって各取付穴を囲む部位（一方の前記フランジにおける各取付穴を囲む部位）が幅方向へ変位できるように、少なくとも一方の前記フランジにおける各取付穴に対応する箇所にスリットが形成されていることを要旨とする。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲の記載において、「立設され」とは、直接的に立設されたことの他に、別部材を介して間接的に立設されたことを含む意であって、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。また、「幅方向」とは、マグネットフロータの幅方向のことをいい、換言すれば、フロータケース又はフロータカバーの横方向のことをいい、「奥行方向」とは、マグネットフロータの奥行方向、換言すれば、マグネットフロータの幅方向に直交する水平方向のことをいう。更に、「マグネット」とは、永久磁石及び電磁石を含む意である。

本発明の特徴によると、複数の板材の端面を前記フロータカバーの前記突当て面に突き当てた状態で、複数の板材を前記積載エリアに積載すると、前記マグネットの磁場によって複数の板材の端部（端面側）が磁化されて、複数の板材の端部に反発力が発生する。これにより、前記積載エリアに積載した複数の板材のうちの上部側の板材を磁力によって浮上させることができる（前記マグネットフロータの通常の作用）。

前記フロータカバーを前記フロータケースに取付ける場合には、一方の前記フランジを前記フロータケースの幅方向の一側面に接合する前に、前記フロータカバーの前記突当て面を鉛直にした状態で、他方の前記フランジを前記フロータケースの幅方向の他側面に複数の前記固定ねじによって接合する。そして、一方の前記フランジを前記フロータケースの幅方向の一側面に複数の前記固定ねじによって接合する。このとき、一対の前記フランジの内面間の寸法と前記フロータケースの幅方向の両側面間の寸法との差、換言すれば、前記フロータカバーの内幅と前記フロータケースの外幅との寸法差に応じて、一方の前記フランジにおける各取付穴を囲む部位が幅方向へ変位する。これにより、一方の前記フランジと前記フロータケースの幅方向の一側面との間にシムを介在させることなく、前記フロータカバーの内幅と前記フロータケースの外幅との寸法差を吸収して、前記フロータカバーの前記突当て面の鉛直度を十分に確保した状態で、前記フロータカバーを前記フロータケースに取付けることができる（前記マグネットフロータの特有の作用）。

本発明によれば、一方の前記フランジと前記フロータケースの幅方向の一側面との間にシムを介在させることなく、前記フロータカバーの前記突当て面の鉛直度を十分に確保した状態で、前記フロータカバーを前記フロータケースに取付けることができるため、前記マグネットフロータの組付作業（据付作業）の時間を大幅に短縮して、前記マグネットフロータの組付性（据付性）を高めることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るマグネットフロータが積載エリアに隣接する位置に立設された様子を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係るマグネットフロータが積載エリアに隣接する位置に立設された様子を示す斜視図である。 図３は、図１におけるIII-III線に沿った断面図である。 図４（ａ）は、図３におけるIVA-IVA線に沿った拡大断面図、図４（ｂ）は、図３におけるIVB-IVB線に沿った拡大断面図である。 図５（ａ）は、本発明の実施形態に係るフロータカバーのフランジを示す図、図５（ｂ）は、本発明の実施形態の第１変形例に係るフロータカバーのフランジを示す図である。 図６（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態の第２変形例に係るフロータカバーのフランジを示す図である。 図７は、本発明の実施形態の第３変形例に係るフロータカバーのフランジを示す図である。 図８（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る作用を説明するための断面図であって、図８（ａ）は、フロータカバーの一方のフランジをフロータケースの幅方向の一側面に接合する前の状態を示しており、図８（ｂ）は、フロータカバーの一方のフランジをフロータケースの幅方向の一側面に接合した状態を示している。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面中、「Ｐ１」は、幅方向、「Ｐ２」は、奥行方向、「Ｐ３」は、高さ方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向をそれぞれ指している。

図１から図４（ａ）（ｂ）に示すように、積載エリアＴＡに隣接する位置には、複数のマグネットフロータ１が立設されており、各マグネットフロータ１は、積載エリアＴＡにパレット３を介して積載した複数の板材（金属板）Ｗのうちの上部側の板材Ｗ（最上位の板材Ｗを含む）を磁力によって浮上させて分離するものである。また、各マグネットフロータ１は、供給ロボット５（ローディング装置の一例）によって、積載エリアＴＡにパレット３を介して積載した複数の板材Ｗをプレスブレーキ等の板材加工機（図示省略）側へ順次供給する際に用いられるものである。そして、各マグネットフロータ１の具体的な構成は、以下のようになる。

積載エリアＴＡに隣接する位置には、左右方向へ延びたベース板７が敷設されており、このベース板７には、中空のフロータケース（マグネットケース）９が立設されている。換言すれば、積載エリアＴＡに隣接する位置には、中空のフロータケース９がベース板７を介して立設されている。また、フロータケース９は、左右方向へ位置調節可能になっており、積載エリアＴＡ側に、高さ方向（上下方向）へ延びた開口部１１を有している。更に、フロータケース９の内側の高さ方向の中央部には、奥行方向（前後方向）へ延びた一対のガイド部材１３が設けられている。

フロータケース９内には、フロータ本体１５が設けられており、このフロータ本体１５は、一対のガイド部材１３に奥行方向へ移動可能（位置調節可能）に支持されている。換言すれば、フロータケース９内には、フロータ本体１５が一対のガイド部材１３を介して奥行方向へ移動可能に設けられている。また、フロータ本体１５は、第１マグネット（第１永久磁石）１７及び第２マグネット（第２永久磁石）１９を内蔵しており、第１マグネット１７及び第２マグネット１９は、高さ方向に沿ってそれぞれセグメント化され、第１マグネット１７のＳ極と第２マグネット１９のＮ極は、対向するようになっている。そして、このフロータ本体１５は、その奥行方向の移動（フロータ本体１５の奥行方向の移動）によってフロータケース９の開口部１１に対して出没するように構成されている。更に、フロータケース９の背面（後面）には、フロータ本体１５を奥行方向へ位置調節するための調節ねじ２１がベアリング２３を介して回転可能に設けられており、この調節ねじ２１の先端部は、フロータ本体１５の背面に螺合してある。調節ねじ２１の基端部には、回転操作可能な調節ハンドル２５が一体的に設けられている。

図１、図３、及び図５（ａ）に示すように、フロータケース９には、フロータカバー２７がフロータケース９の開口部１１を覆うように設けられており、このフロータカバー２７は、第１マグネット１７及び第２マグネット１９の磁力による変形及び切屑等の付着を防止するため、ステンレス等の非磁性金属からなっている。また、フロータカバー２７は、積載エリアＴＡに対して複数の板材Ｗを位置決めするため、複数の板材Ｗの端面を突当て可能でかつ鉛直な突当て面２７ｓを有している。そして、フロータカバー２７の幅方向（左右方向）の両側には、フランジ２９がそれぞれ形成されており、各フランジ２９は、フロータケース９の幅方向の対応する側面（一側面又は他側面）に複数のボルト（固定ねじの一例）３１によって接合（締結）されている。更に、各フランジ２９には、ボルト３１を挿通させるための複数の取付穴（ボルト穴）３３が高さ方向に沿って間隔を置いて貫通形成（貫通した状態で形成）されており、各取付穴３３は、奥行方向に沿って延びている。各フランジ２９の下部には、ボルト３１を挿通させるための基準の取付穴（基準のボルト穴）３５が貫通形成されている。なお、各フランジ２９の基準の取付穴３５の位置をいずれかの取付穴３３の位置と変更しても構わない。

一方のフランジ２９をフロータケース９の幅方向の一側面に接合する際に、一方のフランジ２９の局所的な弾性変形によって各取付穴３３（３５）を囲む部位が幅方向へ変位できるように、一方のフランジ２９における各取付穴３３（３５）に対応する箇所には、Ｌ字形状のスリット３７がレーザ加工によって形成されている。また、各スリット３７の一端３７ａは、フランジ２９の奥行方向の端縁側に開口されており、各スリット３７の他端３７ｂは、フランジ２９内に終端されている。

一方のフランジ２９における各取付穴３３（３５）に対応する箇所に、Ｌ字形状のスリット３７が形成される代わりに（図５（ａ）参照）、図５（ｂ）に示すように、パルス波形状のスリット３９がレーザ加工によって形成されるようにしても構わない。この場合には、各スリット３９の一端３９ａは、フランジ２９の奥行方向の端縁側に開口されており、各スリット３９の他端３９ｂは、フランジ２９内に終端されている。また、各スリット３９の他端３９ｂを含む他端側部３９ｅは、フランジ２９における奥行方向の中心位置２９ｃよりも奥行方向の端縁側に位置するようになっている。

一方のフランジ２９における各取付穴３３（３５）に対応する箇所に、Ｌ字形状のスリット３７等が形成される代わりに（図５（ａ）（ｂ）参照）、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ジグザグ状のスリット４１がレーザ加工によって形成されるようにしても構わない。この場合には、各スリット４１の一端４１ａは、フランジ２９の奥行方向の端縁側に開口されており、各スリット４１の他端４１ｂは、フランジ２９内に終端されている。また、一方のフランジ２９における各スリット４１の他端４１ｂ側には、直線状又はジグザグ状の補助スリット４３がレーザ加工によって形成されており、各補助スリット４３の一端４３ａは、フランジ２９の奥行方向の端縁側に開口されており、各補助スリット４３の他端４３ｂは、フランジ２９内に終端されている。

一方のフランジ２９における各取付穴３３（３５）に対応する箇所に、Ｌ字形状のスリット３７等が形成される代わりに（図５（ａ）（ｂ）及び図６（ａ）（ｂ）参照）、図７に示すように、台形波状のスリット４５がレーザ加工によって形成されるようにしても構わない。この場合には、各スリット４５の一端４５ａは、フランジ２９の奥行方向の端縁側に開口されており、各スリット４５の他端４５ｂは、フランジ２９に形成した切欠孔４７に開口されている。

なお、一方のフランジ２９のみにスリット３７等が形成されているが（図５（ａ）（ｂ）から図７参照）、他方のフランジ２９にスリット（図示省略）が形成されても構わない。また、スリット３７等がレーザ加工によって形成されているが、レーザ加工以外の手法によって形成されても構わない。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

複数の板材Ｗの端面を各フロータカバー２７の突当て面２７ｓに突き当てた状態で、複数の板材Ｗを積載エリアＴＡにパレット３を介して積載すると、第１マグネット１７及び第２マグネット１９の磁場によって複数の板材Ｗの端部（端面側）が磁化されて、複数の板材Ｗの端部に反発力が発生する。これにより、積載エリアＴＡにパレット３を介して積載した複数の板材Ｗのうちの上部側の板材Ｗを磁力によって浮上させて、供給ロボット５によって複数の板材Ｗを板材加工機側へ順次供給することができる（マグネットフロータ１の通常の作用）。

フロータカバー２７をフロータケース９に取付ける場合には、一方のフランジ２９をフロータケース９の幅方向の一側面（右側面）に接合する前に、図８（ａ）に示すように、フロータカバー２７の突当て面２７ｓを鉛直にした状態で、他方のフランジ２９をフロータケース９の幅方向の他側面（左側面）に複数のボルト３１によって接合する。そして、図８（ｂ）に示すように、一方のフランジ２９をフロータケース９の幅方向の一側面に複数のボルト３１によって接合する。このとき、一対のフランジ２９の内面間の寸法Ｍ１とフロータケース９の幅方向の両側面間の寸法Ｍ２との差（Ｍ１−Ｍ２）、換言すれば、フロータカバー２７の内幅Ｍ１とフロータケース９の外幅Ｍ２との寸法差（Ｍ１−Ｍ２）に応じて、一方のフランジ２９における各取付穴３３（３５）を囲む部位が幅方向へ変位する。これにより、一方のフランジ２９とフロータケース９の幅方向の一側面との間にシム（図示省略）を介在させることなく、フロータカバー２７の内幅Ｍ１とフロータケース９の外幅Ｍ２との寸法差（Ｍ１−Ｍ２）を吸収して、フロータカバー２７の突当て面２７ｓの鉛直度を十分に確保した状態で、フロータカバー２７をフロータケース９に取付けることができる。

ここで、スリット３９の他端３９ｂを含む他端側部３９ｅがフランジ２９における奥行方向の中心位置２９ｃよりも奥行方向の端縁側に位置している場合には（図５（ｂ）参照）、フロータカバー２７における高さ方向に隣接する取付穴３３（３５）の中間領域の断面二次モーメントを十分に確保して、フロータカバー２７全体としての剛性を高めることができる。また、一方のフランジ２９における各スリット４１の他端４１ｂ側に補助スリット４３がレーザ加工によって形成されている場合には（図６（ａ）（ｂ））、一方のフランジ２９の弾性変形な領域を各取付穴３３（３５）に周辺に集中させることによって、フロータカバー２７における高さ方向に隣接する取付穴３３（３５）の中間領域の断面二次モーメントを十分に確保して、フロータカバー２７全体としての剛性を高めることができる。更に、各スリット４５の他端４５ｂがフランジ２９の切欠孔４７に開口されている場合も（図８参照）、同様である。従って、これらの特別な構成を採用した場合には、フロータカバー２７の突当て面２７ｓにレーザ加工に起因する凸状の反りが高さ方向に沿って発生することを十分に抑制することができる（マグネットフロータの特有の作用）。

従って、本発明の実施形態によれば、一方のフランジ２９とフロータケース９の幅方向の一側面との間にシムを介在させることなく、フロータカバー２７の突当て面２７ｓの鉛直度を十分に確保した状態で、フロータカバー２７をフロータケース９に取付けることができるため、マグネットフロータ１の組付作業（据付作業）の時間を大幅に短縮して、マグネットフロータ１の組付性（据付性）を高めることができる。

前述の特別な構成を採用した場合には、フロータカバー２７の突当て面２７ｓにレーザ加工に起因する凸状の反りが高さ方向に沿って発生することを十分に抑制できるため、フロータカバー２７の突当て面２７ｓの鉛直度をより十分に確保して、積載エリアＴＡにおける複数の板材Ｗの位置決め精度をより向上させることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

ＴＡ 積載エリア
Ｗ 板材
１ マグネットフロータ
３ パレット
５ 供給ロボット
７ ベース板
９ フロータケース
１１ 開口部
１３ ガイド部材
１５ フロータ本体
１７ 第１マグネット
１９ 第２マグネット
２７ フロータカバー
２７ｓ 突当て面
２９ フランジ
３１ ボルト（固定ねじ）
３３ 取付穴
３５ 取付穴
３７ スリット
３９ スリット
４１ スリット
４３ 補助スリット
４５ スリット
４７ 切欠孔

Claims (4)

1. 積載エリアに積載した複数の板材のうちの上部側の板材を磁力によって浮上させて分離するマグネットフロータにおいて、
   前記積載エリアに隣接する位置に立設され、前記積載エリア側に開口部を有した中空のフロータケースと、
   前記フロータケース内に設けられ、マグネットを内蔵したフロータ本体と、
   前記フロータケースに前記開口部を覆うように設けられ、非磁性金属からなり、複数の板材の端面を突当て可能でかつ鉛直な突当て面を有し、幅方向の両側にフランジがそれぞれ形成され、各フランジが前記フロータケースの幅方向の対応する側面に複数の固定ねじによって接合され、各フランジに前記固定ねじを挿通させるための複数の取付穴が高さ方向に沿って間隔を置いて貫通形成されたフロータカバーと、を具備し、
   一方の前記フランジを前記フロータケースの幅方向の一側面に接合する際に、一方の前記フランジの弾性変形によって各取付穴を囲む部位が幅方向へ変位できるように、少なくとも一方の前記フランジにおける各取付穴に対応する箇所にスリットが形成されていることを特徴とするマグネットフロータ。
2. 一方の前記フランジのみに前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマグネットフロータ。
3. 各スリットの一端は、前記フランジの奥行方向の端縁側に開口され、各スリットの他端は、前記フランジ内に終端されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマグネットフロータ。
4. 各スリットの他端を含む他端側部は、前記フランジにおける奥行方向の中心位置よりも奥行方向の端縁側に位置するようになっていることを特徴とする請求項３に記載のマグネットフロータ。

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