JPS5924715B2 - 吊上電磁石の吊上鋼板枚数自動選別制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鋼板の移動、運搬等に使用される吊上電磁
石によって吊上げられた鋼板の吸着状態を検出するとと
もに、吊上枚数が指定された枚数に一致するか否かを検
出し、その検出信号に応じて吊上枚数の選別制御を自動
的に行う吊上鋼板枚数自動選別制御装置に関する。

従来−搬に、吊上電磁石によって吊上げられた鋼板枚数
の選別を確実に行うために、吊状態検出装置や吸着鋼板
枚数検出装置等の種々の検出装置が開発され、実用に供
されている。

これらの検出装置を用いて吊上枚数の選別制御を自動的
に行うには、吊上げるべき枚数あるいは板厚、大きさ等
の条件を基にして電子計算機により電磁石に与える励磁
電流を求め、もって指定枚数の鋼板を吸着する工程をと
る。

ところが、第１図に示すように吊上げられる鋼板ＳＴは
必ずしも均一な平面を有するものだけではない場合があ
り、曲がりあるいはひずみをもった鋼板ＳＴである場合
には吸着された各鋼板間に空隙が生じることがある。

この空隙は吊上電磁石Ｕの鉄心と鋼板ＳＴとによって形
成される磁路に大きく影響を与え、実際吊上げられた枚
数が指定枚数と異なったり、吊上げが不完全であるよう
な状態（以下これを吊不全という。

）が生ずることとなる。

このような場合、従来では吊上電磁石Ｕを一旦巻き降ろ
して鋼板ＳＴを釈放し、再度吊上電磁石Ｕの励磁電流を
調整しなおして再吊上するといった選別制御を行なうも
のであった。

そして、鋼板枚数の選別に失敗すると再び吊上げるまで
再選別サイクル時間が長くなり、鋼板ＳＴの形状ひずみ
が著しい場合には励磁電流の大巾な変更を余儀なくされ
るために、励磁電流の自動調整が困難となるなどの問題
がある。

そこでこの発明は、吊上げられた鋼板の状態すなわち吊
不全、出火、吊手を検出し、その検出信号によって吊上
電磁石の励磁電流制御を吊上状態に対応して行ない、よ
って確実に吊上枚数の選別を自動的に行いつる鋼板枚数
自動選別制御装置を提供することを目的とする。

以下、この発明を図示する実施例によって説明する。

第２図はこの発明にがかる吊上鋼板枚数自動選別装置の
構成を示す系統図である。

なお、この実施例では吊上電磁石Ｕが複数並列的に設け
られているものとするが、この発明は単一の吊上電磁石
に対しても適用可能であり、有効であることを付は加え
ておく。

第２図において、ＬＭはそれぞれ吊上電磁石Ｕの励磁コ
イル、ＨＤは吊上電磁石Ｕの磁極に埋込まれた磁気感応
素子、ＭＬは吊上電磁石Ｕの吸引作動用接点、ＭＤは釈
放用接点、ＢＲは吊上電磁石Ｕに直流電力を供給すべく
サイリスク、ダイオード等で構成された整流ユニット、
ＣＤは励磁電流検出器、ＰＣは整流ユニットＳＲの出力
を位相制御する移相器、ＴＲは主トランス、ＰＤは励磁
電流信号を各吊上電磁石Ｕに分配する励磁電流信号分配
器、ＰＡは励磁減少信号左換器、ＬＣは第１表に示す励
磁電流信号投入条件が設定されたロジック回路、ＤＣは
吊不全・吊上枚数検出器、ＦＣは励磁電流制御器である
。

Ａ−Ｌは各部の信号を示し、Ａは再励磁減少信号、Ｂは
異常信号、Ｃは励磁減少信号、Ｄは運搬信号、Ｅは励磁
変換信号、Ｆは吊子全信号、Ｇは量大信号、Ｈは吊手信
号、■は基本励磁電流信号、Ｊは板厚和信号、Ｋは区分
信号、Ｌは再励磁増加信号である。

これら信号Ａ〜Ｌの詳細は、追って述べる動作説明によ
って明らかになろう。

次に、吊不全・吊上枚数検出器ＤＣの構成を第３図に示
す。

ＨＤはホール素子等の磁気感応素子で吊上電磁石Ｕの磁
極内に埋込まれ、吊上電磁石Ｕと鋼板ＳＴによって形成
される磁路を通過する磁束の密度変化を検出する。

２−１乃至２−４は増巾器、３−１乃至３−４は区分信
号接点、４は高シグナルセレクタ、５は低シグナルセレ
クタ、６は板厚和基準値発生器、？、８，９は順に第１
引算器、第２引算器、第３引算器、１０は板厚和誤差基
準発生器、１１，１２，１３は順に第１比較器、第２比
較器、第３比較器、１４は吊下全基準値発生器、１５は
量大信号接点、１６は吊手信号接点、１７吊不全信号接
点、１８は板厚和検出信号接点、１９は吊手全検出信号
接点である。

さて、次にこの発明の自動選別制御装置の制御動作と、
吊不全・吊上枚数検出装置の検出動作について説明する
。

なお、この鋼板枚数選別運転の進行状態は第４図に示し
たフローチャートを参照されたい。

一吊上電磁石Ｕの区分選択− まず、鋼板Ｕの長さに応じて鋼板ＳＴの端部が垂れない
よう必要な電磁石数、すなわち区分の選択を行なう。

これは、鋼板長さを入力することにより電算機（図示せ
ず。

）を介して区分信号Ｋが送られ、区分信号Ｋによって吸
引接点ＭＬが投入されることにより行なわれる。

一基本励磁電流信号Ｉによる吊上電磁石Ｕの励磁〜区分
信号にの入力と同時に吊上枚数（板厚和）を指定すると
、電算機から指定枚数選別のための励磁電流に対応する
基本励磁電流信号Ｉが励磁電流信号変換器ＰＡに伝送さ
れる。

励磁電流信号変換器ＰＡは基本励磁電流信号■を励磁電
流信号分配器ＰＤに送り、この分配器ＰＤは先に区分選
択された吊上電磁石Ｕの移相器ＰＣに励磁電流信号■を
分配する。

そして、吊上電磁石Ｕに励磁電流が流れると、電流検出
器ＣＤから励磁電流検出値が移相器ＰＣにフィードバッ
クされて制御誤差の修正が行なわれつつ、指定枚数に対
応する励磁電流が吊上電磁石Ｕに通電される。

一吸着された鋼板ＳＴの地切り− 吊上電磁石Ｕに所定の励磁電流が通電された後、クレー
ン（図示せず。

）により吸着状態にて鋼板ＳＴが吊上げられ、約３００
ｍｍ地切して停止する。

この地切時において、次に述べる吊不全・吊上枚数検出
が行なわれる。

一吊不全・吊上枚数検出− 磁気感応素子ＨＤの出力は、吊不全・吊上枚数検出器Ｄ
Ｃに送られる。

鋼板ＳＴの地切時点で吊下全検出が行なわれ、その結果
用不全状態（例えば第１図のように）であるときは吊子
全信号ＦがＯＮ出力する。

ところで、鋼板８Ｔの地切時点では吊上電磁石Ｕの励磁
電流を電算機からの指令により、定格電流の約７０％（
以下これを吊上枚数検出電流値という。

）に上げられる。励磁電流が吊上枚数検出電流値に達し
たのち、磁気感応素子ＨＤからの磁束密度変化検出値が
吊不全・吊上枚数検出器ＤＣに送られる。

そして、検出器ＤＣは指定枚数（板厚和）に相当する板
厚和信号Ｊを入力として、吊上げられた鋼板ＳＴが指定
枚数に適合するか否かを検出する。

検出結果が指定枚数より少ないときは吊手信号ＨがＯＮ
となり、逆に多いときは量大信号ＧがＯＮとなる。

さらに詳しく述べる。

第３図参照。吊上電磁石に励磁電流が流れると、磁気感
応素子ＨＤの出力は増巾器２−１乃至２−４に送られて
磁気感応素子ＨＤの出力特性のバラツキが補正される。

そして、増巾器２−１乃至２−４を経た磁気感応素子Ｈ
Ｄの出力は、その出力の最大値のもの選択する高シグナ
ルセレクタ４と最小値のものを選別する低シグナルセレ
クタ５に送られる。

ここに、高シグナルセレクタ４の出力をｅ 、低シグ
ナルａｘ セレクタ５の出力をｅｍｉｎとする。

このｅｍａｘとｅｍｉｎは第３引算器９に送られてしｍ
ａｘ−ｅｍｉ ｎ）の演算が行なわれ、その出力（ｅｍ
ａｘ −ｅｍｉｎ）は第３比較器１３に送られる。

第３比較器１３では、吊子全基準値発生器１４の出力電
圧ｅ。

（すなわち基準値）と（ｅｍａｘ−ｅｍｉｎ）との比較
が行なわれ、その結果が（ｅｏ＜ｅｍａｘ−ｅｍｌｎ）
の時に吊子全信号接点１７がＯＮとなり、同時に吊子全
検出信号接点１９がＯＮになると吊手全信号Ｆが出力さ
れることとなる。

ところで、吊上電磁石Ｕの励磁電流が充分に大きく、か
つ吊上鋼板板厚和に無関係で一定であるとき、吊上鋼板
板厚和Ｔと磁気感応素子ＨＤの出力電圧ｅは、第５図に
示すような特性を有している。

つまり、吊上げられた鋼板ＳＴの板厚和か同じであって
も、各板厚が異なったり、積重ね条件が異なったりする
と磁気感応素子ＨＤの出力電圧ｅはいくらかバラツキを
生じる。

そのバラツキの最大の点を結んだのが第５図のＭＡＸ曲
線であり、最小の点を結んだのがＭＩＮ曲線である。

ＭＡＸ曲線とＭＩＮ曲線の中間を通るのがＳ曲線である
。

通常、吊上鋼板板厚和がＴのとき磁気感応素子ＨＤの出
力電圧はｅｘとｅＮの間に入る。

したがって、指定された吊上鋼板ＳＴの板厚和Ｔより１
枚多く吸着されたときの板厚和がＴ１であり、１枚少な
いときの板厚和がＴ２であるならば、磁気感応素子ＨＤ
の出力電圧はｅＸとｅＮの中に入っている時、指定され
た吊上鋼板枚数を吊上げたことを検出できる。

さらに、板厚和基準値発生器６にはＳ曲線（第５図）が
折線近似で入っており、板厚和信号Ｊの人力によりＳ曲
線に基づいて板厚和信号Ｊに対応する板厚和基準値ｅ５
を発生する。

また、板厚和誤差基準値発生器１０は、第５図のＭＡＸ
曲線とＳ曲線、Ｓ曲線とＭＩＮ曲線との相対関係におけ
る磁気感応素子ＨＤの出力電圧のバラツキｅａであって
、吊上鋼板板厚和Ｔに対する最大のｅａを板厚和誤差基
準値ｅｂとして発生する。

さて、板厚和基準値ｅｓは第１引算器７、第２引算器８
に送られ、第１引算器７において（ｅｍａｘ ｅｓ）
、第２引算器８では（ｅｓ−ｅｍｉｎ）の演算が行なわ
れ、それぞれの出力は第１比較器１１、第２比較器１２
に送られる。

第１比較器１１では板厚和誤差基準値ｅｂと比較し、ｅ
ｂくｅｍａｘ−ｅｓであれば量大信号接点１５がＯＮと
なる。

また、第２比較器１２においてｅｂ＜ｅｓ−ｅｍｉｎで
あれば吊小信号接点１６がＯＮとなる。

なお、磁気感応素子ＨＤの出力電圧による吊上鋼板枚数
検出は、吊上電磁石の励磁電流が鋼板磁路を飽和させる
大きさを必要とするため、吊上電磁石Ｕの励磁電流が吊
上枚数検出電流値（定格電流の７０％）に達したときに
おいて、板厚和検出信号接点１８および量大信号接点１
５がＯＮしたとき量大信号Ｇを出力し、かつ板厚和検出
信号接点１８および吊小信号接点１６がＯＮしたとき吊
手信号Ｈを出力することとなる。

このようにして、検出され出力される吊手全信号Ｆ、量
大信号Ｇ、吊手信号Ｈはロジック回路ＬＣに送られる。

−吊上鋼板ＳＴの枚数選別制御− 第２図参照。

ロジック回路ＬＣは予め設定された第１表「信号Ａ〜Ｄ
、Ｌの投入条件」に基づいて構成されており、吊子全信
号Ｆ、量大信号Ｇ、吊手信号Ｈが入力されると、第１表
の投入条件により再励磁減少信号Ａ、異常信号Ｂ、励磁
減少信号Ｃ１運搬信号Ｄ、再励磁増加信号りを出力する
。

ここで、第６図ａ −ｈに第１表の■〜■の設定条件毎
の第５図の部分拡大図を示したが、Ｓ曲線を中心とする
ＭＡＸ曲線とＭＩＮ曲線との電圧間隔をイとし、量大信
号Ｇと吊手信号Ｈとの電圧間隔を口で示した。

第６図ａで示した■の設定条件下ではイく口でＡ信号が
出力され、同様に第６図す、ｃど示した■・■の設定条
件下では各々イ〈口、イ〉口となり、Ａ信号が出力され
る。

また、第６図ｄで示した■の設定条件下ではイ〉口なの
に吊子全信号がＦ出力されるため、機器や回路の故障と
判断してＢ信号が出力される。

さらに、第６図ｅで示した■の設定条件下ではイく口な
のに吊子全信号ＦがＯＦＦとなっているため機器や回路
の故障と判断してＢ信号を出力する。

また、第６図ｆ２ｇ、ｈで示した■、■、■の設定条件
下ではイ〈口、イ〉口、イ〉口となるため各々Ｃ信号、
Ｄ信号、Ｌ信号が出力される。

（ａ） 再励磁減少信号Ａは電算機に送られ、吊上電
磁石Ｕとともに鋼板ＳＴを巻降して鋼板ＳＴを通電停止
して釈放し、基本励磁電流信号Ｉを少し上げる。

この状態にて鋼板枚数の再選別を行なう。

（ｂ） 異常信号Ｂは電算機ならびに警報器（図示せ
ず。

）に送られ、吊上状態が異常である旨の警報を発令せし
めるとともに、吊上電磁石Ｕを巻降して鋼板ＳＴの選別
を一時停止させる。

（ｃ） 励磁減少信号Ｃは電算機に送られ、電算機は
励磁電流信号を基本励磁電流信号■にまで降下させる。

励磁電流が基本励磁電流に達すると、励磁変換信号Ｅが
電算機より送られ、励磁減少信号Ｃは励磁電流変換器Ｐ
Ａに伝送される。

励磁減少信号Ｃを受けた励磁電流信号変換器ＰＡは、自
動的に吊上電磁石Ｕの励磁電流を励磁電流信号分配器Ｐ
Ｄに送り、吊上電磁石Ｕの励磁電流をゆっくり下げて行
き、吊子全信号ＦがＯＦＦになったとき励磁減少信号Ｃ
をＯＦＦとする。

このとき、励磁変換信号ＥもＯＦＦとなる。

そののち、励磁電流を吊上枚数検出値（＝定格電流の７
０係）にまで上昇させ、吊不全・吊上枚数検出を行う。

（ｄ） 運搬信号りは吊上状態に何らトラブルのない
とき、換言すれば吊不全状態でなく、かつ指定吊上枚数
で吊上げられたときＯＮとなる。

運搬信号りを受けた電算機は吊上電磁石Ｕに対し、定格
電圧を印加させる指令を出して鋼板ＳＴの完全吸着状態
で運搬を行なわしめる。

（ｅ） 再励磁増加信号りは電算機に送られ、鋼板Ｓ
Ｔを巻降したのち通電停止して釈放し、基本励磁電流■
を少し下げて鋼板枚数の再選を行う。

つまり、この信号りは基本励磁電流■について前述の（
ａ）の場合と逆である。

なお、以上の実施例において、吊子全信号Ｆ、量大信号
Ｇ、吊手信号Ｈは吊上電磁石Ｕに埋込まれた電磁感応素
子ＨＤの出力より求めているが、鋼板ＳＴの吊上重量を
検出し、その検出値より各信号Ｆ、Ｇ、Ｈを得る方法も
ある。

さらに、吊下全検出として光電素子等（形状センサ）に
より鋼板のたわみを検出して吊子全信号Ｆを得ることも
でき、この発明においてこれらの検出による信号を使用
しても何ら差支えない。

以上述べた通り、この発明によれば、吊不全・吊上枚数
検出器により吊上鋼板の吊上状態ならびに吊上枚数を正
確に検出して、吊子全信号、量大信号、吊手信号を出力
し、求められた鋼板の吊上状態に応じて再励磁を行なう
か、異常警報を発するとともに選別作業を停止させるか
、あるいは吊上電磁石の励磁電流をゆっくり下降させて
吊過ぎた鋼板を落下させることにより指定枚数に制御す
るなど、鋼板の吊上状態に応じた最適な制御を行うこと
ができ、確実に吊上枚数を指定枚数に選別することがで
きる。

したがって、吊上げの失敗を激減することが可能となり
、加えて再選別サイクルの時間を短縮できるので、作業
能率の向上に寄与するものである。

さらには、吊上状態の検出ならびに選別が確実となるた
めに作業の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼板の吊不全状態を示す説明図、第２図はこの
発明にかかる吊上鋼板枚数自動選別制御装置の構成を示
す系統図、第３図は吊不全・吊上枚数検出器の構成を示
すブロック図、第４図はこの発明の選別制御を用いた吊
上運転作動のフローチャート、第５図は磁気感応素子の
特性図、第６図ａ〜ｈは第１表の各設定条件下における
第５図の部分拡大図である。 Ｕ・・・・・・吊上電磁石、ＳＴ・・・・・・鋼板、Ｌ
Ｍ・・・・・・励磁コイル、ＨＤ・・・・・・磁気感応
素子、ＭＬ・・・・・・吸引作動用接点、ＳＲ・・・・
・・整流ユニット、ＣＤ・・・・・・励磁電流検出器、
ＰＣ・・・・・・整流ユニット、ＴＲ・・・・・・主ト
ラス、ＰＤ・・・・・・励磁電流分配器、ＰＡ・・・・
・・励磁電流信号変換器、ＬＣ・・・・・・ロジック回
路、ＤＣ・・・・・・吊不全・吊上枚数検出器、ＦＣ・
・・・・・励磁電流制御器、Ａ・・・・・・再励磁減少
信号、Ｂ・・・・・・異常信号、Ｃ・・・・・・励磁減
少信号、Ｄ・・・・・・運搬信号、Ｅ・・・・・・励磁
変換信号、Ｆ・・・・・・吊子全信号、Ｇ・・・・・・
量大信号、Ｈ・・・・・・吊手信号、■・・・・・・基
本励磁電流信号、Ｊ・・・・・・板厚和信号、Ｋ・・・
・・・区分信号、Ｌ・・・・・・再励磁増加信号、２−
１乃至２−４・・・・・・増巾器、３−１乃至３−４・
・・・・・区分信号接点、４・・・・・・高シグナルセ
レクク、５・・・・・・低シグナルセレクタ、６・・・
・・・板厚和基準値発生器、７・・・・・・第１引算器
、８・・・・・・第２引算器、９・・・・・・第３引算
器、１０・・・・・・板厚和誤差基準発生器、１１・・
・・・・第１比較器、１２・・・・・・第２比較器、１
３・・・・・・第３比較器、１４・・・・・・吊子全基
準値発生器、１５・・・・・・量大信号接点、１６・・
・・・・吊手信号接点、１７・・・・・・吊子全信号接
点、１８・・・・・・板厚和検出信号接点、１９・・・
・・・吊子全検出信号接点、２０・・・・・・巻上索、
２１・・・・・・吊ビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吊上げられた鋼板の吊子全状態検出機能と吊上枚数
   あるいは板厚和の検出機能とを有し、吊上状態に応じて
   吊不全、吊天、吊手信号を出力する用不全・吊上枚数検
   出器、 前記検出器の出力信号の内容に応じて、吊上電磁石に与
   える励磁電流の増、減または通電停止のいずれかを判別
   し、励磁電流を制御する制御信号を出力すべく予め励磁
   電流投入条件が設定されたロジック回路、 ロジック回路の出力制御信号を受けて、吊上電磁石の励
   磁電流を制御する励磁電流制御器、を備えた吊上電磁石
   の吊上鋼板枚数自動選別制御装置。