JP6712127B2

JP6712127B2 - 剥離治具及び剥離装置

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Publication number: JP6712127B2
Application number: JP2015202991A
Authority: JP
Inventors: 山本　泰正; 泰正山本; 貴夫水野
Original assignee: Kanetec KK
Current assignee: Kanetec KK
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2035-10-14
Also published as: JP2017075020A

Description

本発明は、磁性体ワーク例えば積層された鋼板の剥離治具及びこれを用いた剥離装置に関する。

複数枚の磁性体ワーク、例えば鋼板が積層された積層体から、剥離治具により鋼板を一枚ずつ分離させた後、リフトマグネット、ホルダー、バキューム等の取り出し装置を用いて最上層の１枚のみを取り出す剥離装置が用いられる。剥離治具は、対向する積層体に剥離治具に発生した磁極と反対の磁極を誘起することで、鋼板間には同一磁極が誘起され反発力が作用して積層する鋼板どうしに鋼板間に間隔を発生させるようになっている。この場合、剥離治具に備える着磁方式としては、永久磁石方式と電磁石方式とこれらを併用した永電磁方式がある。

本件出願人らは、永電磁方式を用いて、最上層の鋼板と次層の鋼板とを分離する磁力とそれ以下の層を分離する磁力の大きさを変化させて分離を確実に行う剥離治具並びに、浮揚状態の積層体から剥離治具を遠ざけるように移動させる剥離装置を提案した（特許文献１参照）。

特開２００９−８４０２５号公報

上述した剥離治具の分離能力を高めるためには、磁力の大きなヨーク内に内蔵する永久磁石をより大きくしかも密に配置する必要があり、電磁石により多くのコイルを巻く必要がある。しかしながら、分離能力を強めるために、剥離治具と積層鋼板との磁気吸着力を強めることは、最上層の鋼板を取り出す際に大きな負担を強いられる。

例えば、剥離治具に内蔵した永久磁石を積層された鋼板から離間させる必要が生じ、剥離治具をシリンダ等の装置を用いて移動させる必要が生じる。このとき離間させる距離やシリンダの能力によっては、大掛かりな装置（エアーユニットや油圧ユニットなど）が必要になる。

また、積層鋼板を分離している間は、剥離治具に鋼板の積層方向及びヨークの奥行方向に複数内蔵した電磁石のコイルへ通電し続ける必要があり、大きな消費電力を要する。また、大きな消費電力を要するためコイルの発熱量が増えて分離能力が低下し、分離動作が不安定になるおそれがあった。また、コイルの巻き数を増やすと、コアとなる磁極作用面の面積を大きくできない制約が生じる。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、永電磁ユニットに備えた電磁石への通電方向を切り替えるだけで積層された磁性体ワークを同一磁極に着磁して分離させ或いは消磁して積層状態に戻すことができ、かつ通電非通電を切り替えることで消費電力を削減しかつ発熱を抑えて分離性能を維持した剥離治具及び永電磁ユニットを磁性体ヨーク内に高さ方向に複数段配置して必要な範囲の永電磁ユニットに通電するだけで磁性体ワークを分離することができる剥離治具を提供すること、並びにいずれかの剥離治具を用いて、装置の小型化、構造の簡素化、省エネルギー化を促進できる剥離装置を提供することにある。

以下に述べるいくつかの実施形態に関する開示は、少なくとも次の構成を備える。
前面が開放された筐体状の磁性体ヨークと、前記磁性体ヨークの側面部に囲まれた底面部内に配置され、予め着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化する可逆磁石が用いられる第一の永久磁石がコアとして前記底面部に当接して設けられた電磁石と、前記第一の永久磁石の前方端部に当接して配置され、磁束作用面が形成される前面ヨークと、前記前面ヨークの側面部を囲んで配置され、内外周をＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極になるように着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化せず前記第一の永久磁石より保持力の大きい不可逆磁石が用いられる第二の永久磁石と、を有する永電磁ユニットを備え、前記電磁石に通電前の前記第一の永久磁石の前方側の着磁極と前記第二の永久磁石の内周側の着磁極が反対の極性となるように配置され、前記磁性体ヨークの開口部を正面視して前記永電磁ユニットが前記前面ヨークどうし空隙を介して複数段に配置されており、各第一の永久磁石の前方端の着磁極が高さ方向でＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極となるように配列されており、前記電磁石へ通電することにより、当該電磁石に発生した磁束及び前記第二の永久磁石から発生した磁束が前記前面ヨークの磁束作用面から重畳して作用する着磁モードと、前記電磁石への通電方向を反転させて前記前面ヨークから作用する磁束を弱めた消磁モードとで切り替えられることを特徴とする。

上記構成によれば、電磁石への通電方向を切り替えるだけで、剥離治具を着磁モードと消磁モードとで切り替えることができる。即ち、着磁モードで前面ヨークの磁束作用面から生じる磁束を増やして磁性体ワークを効率良く同磁極に着磁させて分離することができ、消磁モードでは磁束作用面から生じる磁束を減らして磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。また、コイルへの通電非通電を切り替えることで消費電力を削減しかつ通電時間を短くすることで発熱を抑えて剥離治具の安定した分離性能を維持することができる。
また、電磁石のコイルへ一方向に通電すると、第一の永久磁石の極性が反転して電磁石及び第二の永久磁石によって形成される各磁気回路において前面ヨーク側が同磁極となるので、前面ヨークの磁束作用面から対向する磁性体ワークに発生する磁束を重畳して作用させることができる。
また、電磁石のコイルへ逆方向に通電すると、第一の永久磁石の極性が反転若しくは無くして磁性体ヨーク若しくは前面ヨークを介して第二の永久磁石との間で閉鎖した磁気回路が形成されるので、磁束作用面から生じる磁束を減らすことができる。
よって、電磁石のコイルへの通電方向を切り替えるだけで、前面ヨークから発生する磁力を強めたり弱めたりすることができる。また、複数段配置された永電磁ユニットのうち任意の高さの永電磁ユニットに通電して、着磁モードで前面ヨークから積層された磁性体ワークに作用する磁束を強めて同磁極に着磁して磁性体ワークを互いに分離させ、消磁モードで第一の永久磁石の極性を反転させて前面ヨークから作用する磁束を弱めて磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。

また剥離治具の他の構成としては、前面が開放された筐体状の磁性体ヨークと、前記磁性体ヨークの側面部に囲まれた底面部内に並んで配置され、予め着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化する可逆磁石が用いられる第一の永久磁石がコアとして前記底面部に当接して設けられた一対の電磁石と、前記第一の永久磁石の前方端部に当接して各々配置され、磁束作用面が形成される一対の前面ヨークと、前記一対の前面ヨークの側面部を各々囲んで配置され、内外周をＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極になるように着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化せず前記第一の永久磁石より保持力の大きい不可逆磁石が用いられる第二の永久磁石と、を有する一対の永電磁ユニットを備え、前記一対の永電磁ユニットは、隣り合う前記第一の永久磁石が、着磁極が前方端と後方端とで予め互いに逆の極性となるように配置され、前記磁性体ヨークの底面部内に起立した仕切り壁に仕切られて前記一対の永電磁ユニットが複数組み付けられ、前記磁性体ヨークの開口部を正面視して前記一対の永電磁ユニットが前記前面ヨークどうし空隙を介して複数段に配置されており、前記第一の永久磁石の前方端の着磁極が高さ方向にＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極となるように配列されており、前記電磁石へ通電することにより、当該電磁石に発生した磁束及び前記第二の永久磁石から発生した磁束が前記前面ヨークの磁束作用面から重畳して作用する着磁モードと、前記電磁石への通電方向を反転させて前記前面ヨークから作用する磁束を弱めた消磁モードとで切り替えられることを特徴とする。
この場合には、一対の永電磁ユニットの磁束作用面となる前面ヨークも一対設けられているので磁束作用面の面積が広がり、対向する大型の磁性体ワークに対しても同磁極（Ｎ極及びＳ極）で着磁して分離性能を高めることができる。また、複数段配置された一対の永電磁ユニットのうち任意の高さの一対の永電磁ユニットに通電して、着磁モードで前面ヨークから積層された磁性体ワークに作用する磁束を強めて同磁極に着磁して磁性体ワークどうしを互いに分離させ、消磁モードで第一の永久磁石の極性を反転させて前面ヨークから作用する磁束を弱めて磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。また、一対の永電磁ユニットどうしは、第一の永久磁石の前方端の着磁極が高さ方向にＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極となるように配列されていても、高さ方向に隣接する前面ヨーク間に空隙を設けているため、磁束作用面を部分的に限定することが可能となり、省電力化が図れるうえに積層された磁性体ワークの高さに応じて必要な永電磁ユニットに通電して磁性体ワークを分離することができる。

剥離装置においては、積載台に積載された磁性材料からなる複数の鋼板が積層された積層鋼板の一側面に前面ヨークを対向させて配置した前述の剥離治具と、前記剥離治具により分離された最上層の鋼板を吸着保持するピックアップヘッドを支持するピックアップアームと、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、電磁石のコイルに通電方向を切り替えて通電するだけで、前面ヨークに対向する積層鋼板を互いに分離させたり、積層状態に戻したりすることができる。よって、装置構成を大掛かりにすることなく小型化を図ることができる。また、電磁石のコイルへの通電時間を短くすることにより、消費電力を省いて発熱による分離能力の低下を防ぐことができる。
特に、複数段配置された単極若しくは双極の永電磁ユニットのうち任意の高さの永電磁ユニットに通電して、着磁若しくは消磁の切り換えを行う場合には、前面ヨークからの磁束作用面を部分的に限定することが可能となり、省電力化が図れるうえに積層された磁性体ワークのリフト動作も必ずしも必要としないため、装置構成を簡素化することができる。

上述した剥離治具を用いれば、電磁石への通電方向を切り替えることで磁束作用面から生じる磁束増やして磁性体ワークを効率良く着磁させ或いは消磁させ、かつコイルへの通電非通電を切り替えることで消費電力を削減しかつ発熱を抑えて分離性能を維持することができる。
また、単極若しくは双極の永電磁ユニットが、磁性体ヨーク内に複数段にわたって配置され、第一の永久磁石の前方側の着磁極は、高さ方向にＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極となるように配列されていると、必要な範囲の永電磁ユニットに通電するだけで磁性体ワークを分離させたり積層させたりすることができる。

いずれかの剥離治具を用いた剥離装置においては、装置構成を大掛かりにすることなく、積層鋼板の着磁若しくは消磁の切り換えを行って鋼板を分離させたり積層状態に戻したりすることができる。また、コイルへの通電時間を短くすることにより、消費電力を省いて発熱による分離能力の低下を防ぐことができる。
従って、剥離装置の小型化、簡素化、省エネルギー化を促進することができる。

単極構造の永電磁ユニットからなる剥離治具の正面図、水平断面図、垂直断面図並びに通電非通電により形成される磁気回路を示す説明図である。図１の単極構造の永電磁ユニットを複数段設けた剥離治具の正面図、水平断面図、垂直断面図である。図２の剥離治具の変形例を示す正面図、水平断面図、垂直断面図である。双極構造の永電磁ユニットからなる剥離治具の正面図、水平断面図、垂直断面図である。図４の双極構造の永電磁ユニットにおいて通電非通電により形成される磁気回路の説明図である。図４の双極構造の永電磁ユニットを複数段設けた剥離治具の正面図、水平断面図、垂直断面図である。図６の剥離治具の変形例を示す正面図、水平断面図、垂直断面図である。図６の剥離治具の変形例を示す正面図、水平断面図、垂直断面図である。剥離装置の説明図である。図９の剥離装置による剥離動作を示す概念図である。

以下、本発明に係る剥離治具及び剥離装置の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
先ず、剥離治具の構成について図１乃至図６を参照して説明する。図１に示す単極構造の剥離治具１について説明する。図１（Ｃ）において、側面部２ｂに囲まれた底面部２ａを有し、前面が開放されたケース状（筐体状）の磁性体ヨーク２（例えば軟鉄材等）が用いられる。この磁性体ヨーク２の底面部２ａには電磁石３が配置されている。電磁石３は、磁極コアとしての第一の永久磁石４にコイル３ｂが巻かれている。

第一の永久磁石４としては、例えば鋳造磁石（アルニコ磁石など）が好適に用いられる。この第一の永久磁石４は、予め所定の向き（例えば前方端がＳ極、後方端がＮ極）に着磁されているが、コイル３ｂへの通電方向を変えると、極性が反転する可逆磁石である。第一の永久磁石４の前方端部は、前面ヨーク５と当接し、後方端部は磁性体ヨーク２の底面部２ａと当接している。前面ヨーク５は、コイル３ｂより前方で第一の永久磁石４の前方端部と当接して配置されている。前面ヨーク５は磁性体（例えば軟鉄材等）が用いられる。

また、図１（Ａ）に示すように、第一の永久磁石４の前面に配置された前面ヨーク５の四方の側面部には第二の永久磁石６が磁気的吸引力により各々吸着して前面ヨーク５を囲んで配置されている。この第二の永久磁石６は、内外周を夫々Ｎ極若しくはＳ極のいずれか同磁極になるように着磁されている（例えば内周側がＮ極であれば外周側がＳ極、内周側がＳ極であれば外周側がＮ極：図１（Ｄ）参照）。また、第二の永久磁石６は、第一の永久磁石４の前方端（前面側）の着磁極（例えばＳ極）と内周側の着磁極（例えばＮ極）が反対の極性となるように設けられている（図１（Ｄ）参照）。第二の永久磁石６としては、例えば希土類磁石（ネオジム磁石、ボンド磁石など）、フェライト磁石等が好適に用いられる。この第二の永久磁石６は、予め着磁されているが、コイル３ｂへの通電方向が変わっても、極性が反転することのない不可逆磁石である。第二の永久磁石６の保磁力は第一の永久磁石４の保磁力より大きなものが用いられている。以下、電磁石３とその前面に設けられた前面ヨーク５及びその側面部に設けられた第二の永久磁石６を磁性体ヨーク２内に収容したものを永電磁ユニット１０という。

また、磁性体ヨーク２の前面側の開口端には、非磁性体（アルミニウム、ステンレススチール、真鍮、樹脂等）のケーシング７によって覆われている。ケーシング７は、磁性体ヨーク２の側壁外面にビス止めして組み付けられる。また、図１（Ｂ）に示すように、ケーシング７の前面には、２本のレール８が高さ方向に設けられている。このレール８は非磁性体であり、後述する磁性体ワークの積層面（側面部）に剥離治具１を対向配置する際のスペーサとして用いられる。また、磁性体ヨーク２の底面部２ａには、コイル３ｂに給電するための電源コード引出し用ターミナル９が設けられている。この電源コード引出し用ターミナル９は、磁性体ヨーク２の底面部２ａに限らず、底面部２ａから四方に起立形成された側面部２ｂのいずれかに設けられていてもよい。

以上のように形成された剥離治具１には、例えば図１（Ｄ）の破線に示すように通電前の永電磁ユニット１０には、閉鎖磁気回路１１が形成される。即ち、予め前方端が例えばＳ極に後方端がＮ極に着磁された第一の永久磁石４と、内周側がＮ極に着磁され外周側がＳ極に着磁された第二の永久磁石６とが、磁性体ヨーク２若しくは前面ヨーク５を介して直列に繋がった閉鎖磁気回路１１が形成される。

永電磁ユニット１０の電磁石３に通電することにより、図１（Ｅ）に示すように前面ヨーク５の磁束作用面が同磁極（例えばＮ極）に着磁され、破線に示すように第二の永久磁石６からの発生した磁束に基づく磁気回路１２及び第一の永久磁石４から発生した磁束（電磁石３のコイル３ｂに発生した磁束）による磁気回路１３が前面ヨーク５の磁束作用面から重畳して作用する（着磁モード）。
また、電磁石３への通電方向を反転させると、第一の永久磁石４の磁極が反転して図１（Ｄ）に示す通電前の閉鎖磁気回路１１が形成され、前面ヨーク５から作用する磁束を弱める（消磁モード）。この着磁モードと消磁モードとは、図示しないコントローラからのスイッチ操作により行うことができる。

上記構成によれば、電磁石３のコイル３ｂへの通電方向を切り替えることで、前面ヨーク５の磁束作用面から生じる磁束を増やして磁性体ワークを効率良く同磁極に着磁させて分離することができ或いは磁束作用面が生じる磁束を減らして消磁させて磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。また、電磁石３への通電非通電を切り替えることで消費電力を削減しかつ通電時間を短くすることで発熱を抑えて剥離治具１の安定した分離性能を維持することができる。また、電磁石３のコイル３ｂへの通電方向を切り替えるだけで、前面ヨーク５に発生する磁力を強めたり弱めたりすることができる。

図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１の単極構造の永電磁ユニット１０を複数段（例えば３段）設けた剥離治具１の正面図、水平断面図、垂直断面図である。永電磁ユニット１０の構成は図１（Ａ）〜（Ｃ）と同様である。尚、剥離治具１の正面図（図２（Ａ））において、前面ヨーク５に記載された磁極は、第一の永久磁石４の前方側の着磁極であって、括弧内の表記が通電前（若しくは通電方向を切り替えた場合）の着磁極、括弧の無い表記が通電したときの着磁極を例示している（以下の実施例も同様とする）。尚、着磁極の極性は反対であってもよい。

図２（Ｃ）（Ａ）に示すように、永電磁ユニット１０が、前面が開放された磁性体ヨーク２内に空隙１７を介して高さ方向に隣接する前面ヨーク５どうしがＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極（例えばＳ極）となるように着磁されて複数段（本実施例では３段）にわたって配置されている。各永電磁ユニット１０間は、磁性体ヨーク２の底面部２ａより前面側に起立形成された仕切り壁２ｃにより仕切られて組み付けられる。磁性体ヨーク２の底面部２ａ、側面部２ｂ、仕切り壁２ｃはいずれも磁路を形成する。また、高さ方向に隣接する前面ヨーク５どうしの間は拡幅部５ａが設けられており空隙１７が可及的に小さくなるように形成されている。

これにより、複数段配置された永電磁ユニット１０のうち任意の高さの永電磁ユニット１０に通電して、着磁モードで前面ヨーク５から積層された磁性体ワークに作用する磁束を強めて同磁極（例えばＮ極）に着磁して磁性体ワークを互いに分離させ、消磁モードで第一の永久磁石４の極性を反転させて前面ヨーク５から作用する磁束を弱めて磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。

図３（Ａ）〜（Ｃ）は、図２（Ａ）〜（Ｃ）の他例に係る剥離治具１を示す。
図３（Ｃ）（Ａ）に示すように、高さ方向に隣接する前面ヨーク５どうしのみならず、最下段及び最上段の前面ヨーク５の下端部及び上端部にも、磁束作用面の面積をかせぐため、外周側に拡幅された拡幅部５ａが形成されている。このため、磁性体ヨーク２の底面部２ａより前面側に起立する上下一対の側面部２ｂの高さは若干低くなるように形成されている。これにより、磁性体ワークに高さ方向で作用する磁束作用面の面積を拡大して分離性能を高めている。尚、高さ方向に隣接する一対の永電磁ユニット１０どうしは、空隙１７によって磁束作用面が磁気的に遮断されているため、他の領域へ影響を及ぼさない。

図４（Ａ）〜（Ｃ）は、図１の剥離治具１の他例であり、双極構造の永電磁ユニット１０を示している。尚、図１と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。図４（Ｂ）において、前面が開放された筐体状の磁性体ヨーク２の底面部２ａに、磁極コアとして第一の永久磁石４が当接して設けられた一対の電磁石３が隣接して配置されている。この一対の第一の永久磁石４は、前方端と後方端とで予め互いに逆の極性となるよう（例えば図５（Ａ）において左側は前方端がＮ極、後方端がＳ極、右側は前方端がＳ極、後方端がＮ極）に各々配置されている。また、一対の永久磁石４は、コイル３ｂへの通電方向を変えると、極性が反転する可逆磁石である。第一の永久磁石４の前方端部は、前面ヨーク５と各々当接し、後方端部は磁性体ヨーク２（底面部２ａ）と当接している。一対の前面ヨーク５は、コイル３ｂより前方に配置され、第一の永久磁石４と各々当接して配置されている。

また、図４（Ａ）に示すように、一対の第一の永久磁石４の前面に配置された前面ヨーク５の側面部を囲んで第二の永久磁石６が配置されている。この第二の永久磁石６は、内外周を夫々Ｎ極若しくはＳ極のいずれか同磁極になるように着磁されている（例えば内周側がＮ極であれば外周側がＳ極、内周側がＳ極であれば外周側がＮ極：図５（Ａ）参照）。また、第二の永久磁石６は、第一の永久磁石４の前方端（前面側）の着磁極（例えばＳ極）と内周側の着磁極（例えばＮ極）が反対の極性となるように設けられている（図５（Ａ）参照）。第二の永久磁石６としては、例えば希土類磁石（ネオジム磁石など）、フェライト磁石等が好適に用いられる。この第二の永久磁石６は、予め着磁されているが、コイル３ｂへの通電方向が変わっても、極性が反転することのない不可逆磁石である。第二の永久磁石６の保磁力は第一の永久磁石４の保磁力より大きなものが用いられている。

また、磁性体ヨーク２の前面側の開口端には、非磁性体（アルミニウム、ステンレススチール、真鍮、樹脂等）のケーシング７によって覆われている。ケーシング７には、磁性体ヨーク２の側壁外面にビス止めして組み付けられる。また、図４（Ｂ）に示すように、ケーシング７の前面には、２本のレール８が高さ方向に設けられている。また、磁性体ヨーク２の後面側には、コイル３ｂに給電するための電源コード引出し用ターミナル９が設けられている点も図１と同様である。

図５（Ａ）（Ｂ）は、双極構造の永電磁ユニット１０に形成される磁気回路を例示している。一対の永電磁ユニット１０には、通電前において例えば図５（Ａ）の破線に示すように閉鎖磁気回路１４，１５が形成される。即ち、左右両側において第一の永久磁石４と第二の永久磁石６とが、磁性体ヨーク２若しくは前面ヨーク５を介して直列につながった閉鎖磁気回路１４及び一対の第一の永久磁石４どうしと前方中央部に配置される第二の永久磁石６とが、磁性体ヨーク２若しくは前面ヨーク５を介して直列につながった閉鎖磁気回路１５が各々形成される。

一対の永電磁ユニット１０の電磁石３に通電することにより、図５（Ｂ）に示すように、一対の第一永久磁石４の極性が各々反転（例えば左側の第一永久磁石４の前方端がＮ極からＳ極、右側の第一永久磁石４の前方端がＳ極からＮ極へ反転）し、一対の前面ヨーク５のうち、左側の前面ヨーク５の磁束作用面が同磁極（例えばＳ極）に着磁され、右側の前面ヨーク５の磁束作用面が同磁極（例えばＮ極）に着磁される。

このとき、図５（Ｂ）の破線に示すように、中央前方の第二の永久磁石６から発生した磁束により、両側に隣接する前面ヨーク５を介して対向する磁性体ワークとの間で第一の磁気回路１６ａが形成される。また、一対の第一の永久磁石４から発生した磁束（電磁石３のコイル３ｂに発生した磁束）により、磁性体ヨーク２若しくは前方ヨーク５を介して対向する磁性体ワークとの間で第二の磁気回路１６ｂが形成される。また、左右両側の第二の永久磁石６から発生した磁束により、磁性体ヨーク２若しくは前面ヨーク５を介して対向する磁性体ワークとの間で第三の磁気回路１６ｃが各々形成される。これらの第一〜第三の磁気回路１６ａ〜１６ｃを形成する磁束が、一対の前面ヨーク５の磁束作用面から重畳して対向する磁性体ワークに作用する（着磁モード）。

また、電磁石３のコイル３ｂへの通電方向を反転させると、図５（Ａ）に示すように第一の永久磁石４の磁極が反転して通電前と同様の閉鎖磁気回路１４，１５が形成され、前面ヨーク５から対向する磁性体ワークに作用する磁束を弱める（消磁モード）。この着磁モードと消磁モードとは、図示しないコントローラからのスイッチ操作により行うことができる。

この場合には、一対の永電磁ユニット１０の磁束作用面となる前面ヨーク５も一対設けられているので、磁束作用面の面積が広がり、磁束通路が広がるため、大型の磁性体ワーク（鋼板）に対してＮ極及びＳ極で着磁して分離性能を高めることができる。

図６（Ａ）〜（Ｃ）は、図２の双極構造の永電磁ユニットを複数段（例えば３段）設けた剥離治具の正面図、水平断面図、垂直断面図である。図６（Ｂ）に示す一対の永電磁ユニット１０の構成は図４（Ｂ）と同様である。
図６（Ｃ）（Ａ）に示すように、一対の永電磁ユニット１０が、前面が開放された磁性体ヨーク２内に、高さ方向に隣接する前面ヨーク５間に空隙１７を設けて複数段にわたって配置されている。一対の永電磁ユニット１０どうしは、第一の永久磁石４の前方端の着磁極が、高さ方向にＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極となるように配列されている。本実施例では、図６（Ａ）に示すように向かって左側の永電磁ユニット１０の磁極がＮ極に着磁され、右側の永電磁ユニット１０がＳ極となるように着磁されている。図６（Ｃ）に示すように一対の永電磁ユニット１０間は、磁性体ヨーク２の底面部２ａより前面側に起立形成された仕切り壁２ｃにより仕切られて組み付けられる。磁性体ヨーク２の底面部２ａ、側面部２ｂ、仕切り壁２ｃはいずれも磁路を形成する。また、隣接する前面ヨーク５どうしの間は拡幅部５ａが設けられており空隙１７は可及的に小さくなるように形成されている。

これにより、複数段配置された一対の永電磁ユニット１０のうち任意の高さの一対の永電磁ユニット１０に通電して、着磁モードで前面ヨーク５から積層された磁性体ワークに作用する磁束を強めて同磁極に着磁して磁性体ワークを互いに分離させ、消磁モードで第一の永久磁石４の極性を反転させて前面ヨーク５から作用する磁束を弱めて磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。

図７（Ａ）〜（Ｃ）は、図６（Ａ）〜（Ｃ）の更に他例に係る剥離治具１を示す。
図７（Ｃ）（Ａ）に示すように、高さ方向に隣接する前面ヨーク５どうしのみならず、最下段及び最上段の前面ヨーク５の下端部及び上端部にも、磁束作用面の面積をかせぐため、外周側に拡幅された拡幅部５ａが形成されている。このため、磁性体ヨーク２の底面部２ａより前面側に起立する上下一対の側面部２ｂの高さは若干低くなるように形成されている。これにより、磁性体ワークに高さ方向で作用する磁束作用面の面積を拡大して分離性能を高めている。尚、高さ方向に隣接する一対の永電磁ユニット１０どうしは、空隙１７によって磁束作用面が磁気的に遮断されているため、他の領域へ影響を及ぼさない。

図８（Ａ）〜（Ｃ）は、図６（Ａ）〜（Ｃ）の更なる他例に係る剥離治具１を示す。図８（Ｃ）（Ａ）に示すように、各永電磁ユニット１０には、前面ヨーク５の四方を囲む位置に第二の永久磁石６を配置しなくてもよい。即ち、前面ヨーク５の周囲で左右方向に対向する側面部に第二の永久磁石６が配置されており、高さ方向に対向する側面部には、第二の永久磁石６は省略されている。また永電磁ユニット１０を収納する磁性体ヨーク２には、磁路となる仕切り壁２ｃは省略されている。
この場合、図８（Ｂ）に示すように、前面ヨーク５の前面幅方向（左右方向）に対向配置された第二の永久磁石６の前後方向の厚みを図６（Ｂ）に比べて２倍の厚さとしてある。

即ち、前面ヨーク６の四方に第二の永久磁石６を配置した場合と第２の永久磁石６の使用量は変わりがない。これにより、いずれの態様も第二の永久磁石６の使用量は同じになるため、図５（Ａ）（Ｂ）で示す非通電時と通電時とで、前面ヨーク５の磁束作用面より作用する磁束量に変わりがない。

以上のように、複数段配置された永電磁ユニット１０のうち任意の高さの永電磁ユニット１０に通電して、着磁モードで前面ヨーク５から積層された磁性体ワークに作用する磁束を強めて同磁極に着磁して磁性体ワークを互いに分離させ、消磁モードで第一の永久磁石４の極性を反転させて前面ヨーク５から作用する磁束を弱めて磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。また、高さ方向に組み付けられる永電磁ユニット１０どうしは、空隙１７を介して磁性体ヨーク２内に配置されているため、磁束作用面を部分的に限定することが可能となり、省電力化が図れるうえに積層された磁性体ワークの高さに応じて必要な永電磁ユニット１０に通電して磁性体ワークを分離することができる。

次に、上述したいずれかの剥離治具１を用いた剥離装置の一例について図９を参照して説明する。磁性体ワークである鋼板１８積層された積層体はパレット１９（積載台）に積載されている。パレット１９は高さを可変に構成されたリフト装置２０に支持されている。リフト装置２０は、交差するリンク２０ａ，２０ｂの起立角度を変化させることでパレット１９の高さ位置を変更することができる。尚、剥離治具１として永電磁ユニット１０を高さ方向に複数段に設けた場合には、必ずしもリフト装置２０の高さを可変にする必要はない。

リフト装置２０の近傍には、ピックアップ装置２１が設けられている。装置本体２１ａの上部には、ピックアップアーム２２が設けられている。ピックアップアーム２２には、ピックアップヘッド２２ａが揺動可能に支持されている。ピックアップヘッド２２ａには、最上層の鋼板１８を吸着保持する吸着素子２２ｂが複数箇所に設けられている。吸着素子２２ｂはエア吸着、磁気吸着等様々なものが用いられる。また、装置本体２１ａの上部には、パレット１９に積層された鋼板１８に近接して剥離治具１が設けられている。剥離治具１は、磁束作用面となる前面ヨーク５を積層鋼板１８の一側面と対向配置されている。剥離治具１は、レール８を介して積層鋼板１８の側面と接した状態で、永電磁ユニット１０に対して通電制御される。尚、剥離治具１は、積層鋼板１８の高さ方向全面にわたって設けられていてもよいし、積層鋼板１８の上部側面に対向させて配置してもいずれでもよい。剥離治具１は、単極若しくは双極の永電磁ユニット１０に通電方向を切り替えて通電するだけで、パレット１９に積載された複数の鋼板１８を同磁極に着磁させて分離したり、消磁することで積層状態に戻したりすることができる。

また、図９において、装置本体２１ａに支持されたピックアップアーム２２は、正逆回転動作が可能に支持されている。ピックアップヘッド２２ａに吸着保持された鋼板１８は、ピックアップアーム２２を例えば１８０°若しくは９０°回転させて図示しないコンベア等の搬送装置に転載して搬送される。また、鋼板１８が転載し終わったパレット１９は、パレット搬送装置２３により移送される。空のパレット１９がパレット搬送装置２３により搬送されると、鋼板１８を積層した次のパレット１９がリフト装置２０に移送される。

図１０（Ａ）は、一例として双極型の剥離治具１を例示し、パレット１９に積載された積層鋼板１８に対して剥離治具１に通電した状態を示す。剥離治具１の磁束作用面は、高さ方向（積層方向）に同磁極（Ｎ極若しくはＳ極）に着磁されるため、対向する積層鋼板１８は反対の同磁極（Ｓ極若しくはＮ極）が発生する。これにより、積層鋼板１８どうしに反発力が作用して互いに分離させることができる。通電方向を切り替えると、積層鋼板１８は元の積層状態に戻る。また、永電磁ユニット１０を複数段設けた場合には、最も上側のユニットとそれより下方のユニットとでは通電量を段階的に小さくすることで、積層鋼板１８どうしの離間量を最上層が大きくそれ以下は段階的に小さくなるようにすることも可能である。

剥離治具１は、図１０（Ａ）のように、積層鋼板１８の一側面に対向配置してもよいが、図１０（Ｂ）に示すように積層鋼板１８の両側面に対向して配置してもよい。また、剥離治具１は、いずれか一側面若しくは両側面に複数箇所に設けてもよい。更には、図１０（Ｃ）に示すように、剥離治具１はフレーム２７に起立して支持された支柱２４に対して高さ方向にスライド可能に嵌め込まれていてもよい。フレーム２７には、スライド部材２５がスライド可能に嵌め込まれ、スライド部材２５によって剥離治具１の高さ方向の位置が調整することができる。スライド部材２５にねじ嵌合するねじ２６を、支柱２４に対して締め上げることで、スライド部材２５が所定の高さ位置に固定されるようになっている。

上記構成によれば、単極若しくは双極の永電磁ユニット１０に通電方向を切り替えて通電するだけで、パレット１９に積載された複数の鋼板１８を分離させたり、積層状態に戻したりすることができる。よって、装置構成を大掛かりにすることなく、着磁若しくは消磁の切り換えを行って積層鋼板１８を分離させたり積層状態に戻したりすることができる。また、コイル３ｂへの通電時間を短くすることにより、消費電力を省いて発熱による分離能力の低下を防ぐことができる。
特に、複数段配置された単極若しくは双極の永電磁ユニット１０のうち任意の高さの永電磁ユニット１０に通電して、着磁若しくは消磁の切り換えを行う場合には、前面ヨーク５からの磁束作用面を部分的に限定することが可能となり、省電力化が図れるうえに積層された磁性体ワークのリフト動作も必ずしも必要としない。

上述した各実施例では、単極型若しくは双極型の永電磁ユニット１０を３段重ねた剥離治具１を例示したが、２段であっても４段以上重ねてあってもいずれでもよい。また、磁性体ワークは鋼板１８に限らず、鉄板等の他のワークであってもよい。
また、第一の永久磁石４の前方端と後方端の着磁極、第二の永久磁石６の内外周側の着磁極も図示したものに限らず、反対の極性であってもよい。

１剥離冶具２磁性体ヨーク２ａ底面部２ｂ側面部２ｃ仕切り壁３電磁石３ｂコイル４第一の永久磁石５前面ヨーク５ａ拡幅部６第二の永久磁石７ケーシング８レール９電源コード引出し用ターミナル１０永電磁ユニット１１，１４，１５閉鎖磁気回路１２，１３磁気回路１６ａ第一の磁気回路１６ｂ第二の磁気回路１６ｃ第三の磁気回路１７空隙１８鋼板１９パレット２０リフト装置２０ａ，２０ｂリンク２１ピックアップ装置２１ａ装置本体２２ピックアップアーム２２ａピックアップヘッド２２ｂ吸着素子２３パレット搬送装置２４支柱２５スライド部材２６ねじ２７フレーム

Claims

前面が開放された筐体状の磁性体ヨークと、
前記磁性体ヨークの側面部に囲まれた底面部内に配置され、予め着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化する可逆磁石が用いられる第一の永久磁石がコアとして前記底面部に当接して設けられた電磁石と、
前記第一の永久磁石の前方端部に当接して配置され、磁束作用面が形成される前面ヨークと、
前記前面ヨークの側面部を囲んで配置され、内外周をＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極になるように着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化せず前記第一の永久磁石より保持力の大きい不可逆磁石が用いられる第二の永久磁石と、を有する永電磁ユニットを備え、
前記電磁石に通電前の前記第一の永久磁石の前方側の着磁極と前記第二の永久磁石の内周側の着磁極が反対の極性となるように配置され、前記磁性体ヨークの開口部を正面視して前記永電磁ユニットが前記前面ヨークどうし空隙を介して複数段に配置されており、各第一の永久磁石の前方端の着磁極が高さ方向でＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極となるように配列されており、
前記電磁石へ通電することにより、当該電磁石に発生した磁束及び前記第二の永久磁石から発生した磁束が前記前面ヨークの磁束作用面から重畳して作用する着磁モードと、前記電磁石への通電方向を反転させて前記前面ヨークから作用する磁束を弱めた消磁モードとで切り替えられることを特徴とする剥離治具。
前面が開放された筐体状の磁性体ヨークと、
前記磁性体ヨークの側面部に囲まれた底面部内に並んで配置され、予め着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化する可逆磁石が用いられる第一の永久磁石がコアとして前記底面部に当接して設けられた一対の電磁石と、
前記第一の永久磁石の前方端部に当接して各々配置され、磁束作用面が形成される一対の前面ヨークと、
前記一対の前面ヨークの側面部を各々囲んで配置され、内外周をＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極になるように着磁され励磁により着磁磁極の極性が変化せず前記第一の永久磁石より保持力の大きい不可逆磁石が用いられる第二の永久磁石と、を有する一対の永電磁ユニットを備え、
前記一対の永電磁ユニットは、隣り合う前記第一の永久磁石が、着磁極が前方端と後方端とで予め互いに逆の極性となるように配置され、前記磁性体ヨークの底面部内に起立した仕切り壁に仕切られて前記一対の永電磁ユニットが複数組み付けられ、前記磁性体ヨークの開口部を正面視して前記一対の永電磁ユニットが前記前面ヨークどうし空隙を介して複数段に配置されており、前記第一の永久磁石の前方端の着磁極が高さ方向にＮ極若しくはＳ極のいずれか同磁極となるように配列されており、
前記電磁石へ通電することにより、当該電磁石に発生した磁束及び前記第二の永久磁石から発生した磁束が前記前面ヨークの磁束作用面から重畳して作用する着磁モードと、前記電磁石への通電方向を反転させて前記前面ヨークから作用する磁束を弱めた消磁モードとで切り替えられることを特徴とする剥離治具。
積載台に積載された磁性材料からなる複数の鋼板が積層された積層鋼板の一側面に前面ヨークを対向させて配置した前記請求項１又は請求項２記載の剥離治具と、
前記剥離治具により分離された最上層の鋼板を吸着保持するピックアップヘッドを支持するピックアップアームと、を備えた剥離装置。