JPS5924717B2 - 吊上電磁石の鋼板吸着離脱検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気吸引力を利用して鋼板を吸着、運搬する吊
上電磁石において、例えは吸着する鋼板枚数を希望枚数
に選択制御するため或いは複数吊上電磁石各間の吸着板
枚数不均等（吊り不全）等を検出するための鋼板吸着、
離脱検出装置に関する。

鋼板を吸着して吊上げる場合（特に複数枚の場合である
が）、不完全な吸着による事故等を防止するために吊上
電磁石の吸着能力あるいは希望吊上枚数に応じて地切り
時に枚数の選択をＬなけれはならない。

従来では、運転員が枚数に応じた励磁電流を電磁石に与
えるべく操作して吊上げ地切りを行なっていたが、枚数
に対応する励磁電流であっても実際に吸着する枚数にバ
ラツキ（±１枚程度）が生じることはしはＬは起ること
である。

このような場合には、一旦着地させて通電を停止したの
ち、再度吸着を試みるなどの煩雑な操作を余儀なくされ
、また確認のための人員も必要とするなど手間と時間の
浪費が著しく、きわめて能率の悪いものであった。

かかる問題に対する一解決策として、ロードセルにより
吊上げた鋼板の総重量を検出して枚数の割出しを図った
ものもあるが、ロードセルによる枚数検出は吊上時の振
動、風圧等の外的要因に影響され易く、精度上の欠点を
有する。

すなわち、吊上時の衝撃によって振動が生じるためロー
ドセル検出信号に過渡現象が生じ、したがって定常状態
に復帰するのを待って検出しなければならず、検出する
のに時間がかかる。

また吊上電磁石が用いられる作業所の多くは野外に近い
状態が多い。

そのため、吊上げられた鋼板に風圧がかかつて検出値に
誤差が生じ、正確な枚数検出を行ない得ない等の問題が
あり、検出精度の悪化、適用場所の制約を受けるなどの
欠点を有するものであった。

かくて、現在のところ正確な枚数選別あるいは吸着枚数
変化を精確に検出しつる技術は未だ確立されていない。

そこで本発明は、吊上時の衝撃、風圧等に影響されるこ
となく正確に吸着または離脱を検出し１もって鋼板の吸
着枚数の選択制御をまたは前記した吊り不全の修正制御
を容易、正確、かつ能率的に実ＫＬうる鋼板吸着、離脱
検出装置を提供することを目的とする。

本発明の主な特徴は、吊上電磁石と吸着された鋼板によ
って形成される合成磁気回路中の磁束を検出する磁束検
出器を設け、吸着または離脱すべき枚数に対応して励磁
電流を調節することにより生じる鋼板吸着または離脱（
出足し、吊落Ｌ）した時点に発生する磁気回路中の急峻
な磁束変化を磁束検出器により検出し、その検出信号を
微分回路ｌこよってパルス信号に変換し１ さらにパル
ス信号をその極性側に計数することにより鋼板の吸着、
離脱を検出するように構成した点にある。

以下本発明を図示する実施例に基づいて詳述する。

第１図は吊上電磁石１の概略図である。

図中２は鉄心、３は鉄心２に巻かれた励磁コイル、４は
吸着された複数枚の鋼板、５は鉄心２と鋼板４とで形成
される磁気回路中に埋込まれその磁気回路の磁束を検出
する磁束検出器である。

磁束検出器５としてはホール素子、サーチコイル等が用
いられる。

次に本発明による鋼板の吸着、離脱検出装置の検出原理
を説明する。

第２図は励磁コイル３に流す励磁電流１と磁束検出器５
の出力ｅとの関係を示す特性図である。

第２図は磁束検出器５としてホール素子を用いた場合の
特性図であるが、一般にホール素子の出力ｅは ｅ＝ＲＩＢ ・・・・・・・・・・・・・・・（１）
で与えられる。

ここに、Ｒはホール係数、■はホール素子に流れる直流
電流、Ｂは磁束密度である。

従って、出力ｅは磁気回路の磁束密度に比例した大きさ
となる。

ところが、実際、強磁性体である鉄心３、鋼板４には飽
和現象があり、磁界Ｈの増加に伴なっである磁界Ｈにな
るとその磁路の磁束密度は増加しなくなり、曲線が横ば
い状態となる。

これがＢ−Ｈ曲線として知られている。

よって、磁束密度Ｂに依存する磁束検出器５の出力特性
は第３図の如＜Ｂ−Ｈ曲線に近似する。

第２図において、ａは吸着すべき鋼板枚数を示り、ａ＋
１はそれより１枚多い場合、ａ−１は逆に１枚少ない場
合の出力ｅの特性をそれぞれ示している。

つまり、枚数の違いｌこより磁気回路の断面積が変化し
、その結果磁気回路の飽和磁束密度Ｂｍａｘが変化する
ため、各枚数ａ、ａ±１ではそれぞれ出力値ｅが異なっ
てくるからである。

さて、第３図は所定高さ吊上げ時点Ｐにおいて希望枚数
ａよりも１枚多いａ ＋１枚吸着している場合、これを
ａ枚に修正する際の磁束検出器５の出力ｅの変化を表わ
したものである。

１枚吊落すべく励磁電流ｉを１１から除々に減じていく
と、出力ｅはＰ点からＱ点に向かって移動する。

さらに励磁電流ｉを減らしていくと、ついには一番下に
吸着されている鋼板を吸着保持できなくなる臨界点Ｑに
達する。

Ｑ点ｌこ達すると、一番下の鋼板が離脱するとともに出
力ｅはａ ＋１の曲線上の点Ｑから２曲線上の点Ｈに急
激に低下する。

したがって、磁束検出器５の出力を微分してやると、点
ＰからＱに移る際に変化が緩慢であるため微分出力とし
ては殆ど現われない。

しかし、点ＱからＲに急激な変化（低下）が生じた場合
は微分出力として下向きのパルス、つまり負のパルス（
−８）が出力される。

この負のパルス（−８）を検知することにより枚数が負
の方向に変化すなわち吊落したことを検出できる。

また第４図は、上記第３図の場合と全く逆の場合で、ａ
−２枚の状態から出足してａ−１あるいはａ枚にＬよ
うとする場合の出力変化を示している。

この場合は出力ｅの微分出力はａ−２，ａ−１゜ａの各
曲線上のＱ′−Ｒ′点およびＳ／ Ｔ／点への急上昇
時に正のパルス（十Ｓ）として出力され、同様にこの正
のパルス（＋Ｓ）によって鋼板を出足したことを検出で
きる。

つまりパルスの極性側にパルスを計数することにより何
枚吸着し出足したかあるいは離脱させ吊落したかを検出
することができる。

以上の原理を用いて本発明の鋼板吸着、離脱検出装置は
第５図の実施例のごとく構成される。

第５図例において、６は磁束検出器５の出力ｅを微分し
てパルス信号に変換する微分回路、１はパルス信号のレ
ベルを揃えるためのリミッタ回路、８は微分回路６の出
力パルス信号をその極性側に計数して鋼板４の吸着枚数
の増減を判別する吸着、離脱判別回路である。

この判別回路８は正パルス計数回路９と、負パルス計数
回路１０とより成り、それぞれには吸着による吊足し表
示灯１１と離脱による吊落し表示灯１２が接続されてい
る。

なお、これら表示灯１１．１２の部分にリレーコイルを
挿入して自動化のための制御信号出力部としたりするな
ど、多目的利用が可能である。

次に動作を簡単１こ説明する（第６図、第７図参照）。

いま、第６図ａにおし）で吸着枚数が希望枚数ａよりも
１枚多いａ ＋１であったとする。

すると、一旦電磁石を着床寸前まで下げたのち運転員の
手動操作あるいは自動的に励磁電流ｉが除々に減らされ
、出力ｅはＱ点に達するとＲ点に急激に低下する。

この急峻な変化は第６図すに示すように微分回路６の出
力パルス（−８）となって現われろ。

この負のパルス（−８）は、次イで第６図Ｃの如くリミ
ッタ７によって切頭され、負パルス計数回路１０にてカ
ウントされたのち吊落し表示灯１２に入力される。

そして吊落し表示灯１２が点灯し吊落しが完了した旨報
知される。

逆に吊足しの場合の各部波形を第７図ａ、ｂ。

Ｃにそれぞれ示すが、動作は第７図と全く逆の動作であ
り、第４図と同様なので説明は省略する。

以上の通り、本発明によれは、吊上電磁石において吸着
された鋼板の吸着、離脱を吸着、釈放時の衝撃あるいは
風圧等に影響されることなく各１枚毎に確実かつ高精度
で検出することができる。

このため例えは従来吸着枚数の選択制御または各吊上電
磁石間の吊不全修正制御等が運転員の勘に頼っていたの
に比べ、容易かつ正確な制御を行なうことが可能となり
、安全性および作業能率の大巾向上が望めるものである
。

また、このように鋼板の吸着、離脱を運転員が目視によ
り確認することなく自動的に検出できるため、特に大き
な鋼板と小さな鋼板とが入り混って吸着され、大鋼板の
下に小鋼板が隠れたような場合であっても、確実に吸着
している鋼板の枚数の変化状態を確認することができる
。

さらに、本発明によれは検出信号を利用して吊上電磁石
による吸着、運搬、釈放の作業を自動化することができ
、省力化、作業能率の向上に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は吊上電磁石と鋼板の吸着状態を示す概略図、第
２図は励磁電流ｉと磁束検出器出力ｅの関係を鋼板枚数
毎に示した特性図、第３図、第４図は枚数変化時の正負
パルスの発生状態を説明するためのｉ −ｅ特性図、第
５図は本発明による吸着、離脱検出装置の構成を示すブ
ランク図、第６図ａ、ｂ、ｃは吸着、離脱検出装置の吊
落し時における各部出力波形を示す波形図、第７図ａ
ｌ ｂ＃Ｃは同検出装置の吊足し時における各波出力波
形を示す波形図である。 １・・・・・・吊上電磁石、２・・・・・・鉄心、３・
・・・・・励磁コイル、４・・・・・・鋼板、５・・・
・・・磁束検出器、６・・・・・・微分回路、７・・・
・・・リミッタ回路、８・・・・・・吸着離脱判別回路
、９・・・・・・正パルス計数回路、１０・・・・・・
負パルス計数回路、１１・・・・・・吊足し表示灯、１
２・・・・・・吊落し表示灯、ｉ・・・・・・励磁電流
、ｅ・・・・・・磁束検出器出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吊上電磁石に吸着された鋼板の吸着、離脱を検出す
   る装置であって、前記吊上電磁石と吸着し、吊上げられ
   た鋼板とにより形成される磁気回路中の磁束を検出する
   磁束検出器と、鋼板がさらに吸着されまたは離脱したと
   きの前記磁束検出器の検出出力を微分してパルス信号ｌ
   こ交換する微分回路と、この微分回路の出力パルス信号
   をその極性別に計数して鋼板の吸着数または離脱数を判
   別する吸着、離脱判別回路とを備えた吊上電磁石の鋼板
   吸着離脱検出装置。