JPS595517B2 - 電磁石式鋼板搬送装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クレーンに昇降可能に支持された昇降ビーム
の長手方向に所定間隔で電磁石を吊支し、この電磁石に
より積重ね鋼板を指定枚数吊上搬送する電磁石式鋼板搬
送装置の制御方法に関するものである。

前記鋼板の指定枚数吊上搬送は、従来の単なる電磁石で
は、積重ね鋼板に対する磁束の浸透密度及び深さを励磁
電流によって正確に制御することができず一般に実施さ
れていなかった。

しかし鋼板種類の多様化、ヤードスペースの有効利用、
クレーンの有効稼動等に対処すべき課題として、鋼板の
指定枚数吊上搬送がクローズアップされ、種種の報告が
あるが、中でもこれを有利に可能ならしめたものとして
電磁石内の磁極をＮ極、Ｓ極交互に又は千鳥に配置して
吊上対象鋼板の寸法、枚数に応じたＮ極、Ｓ極の選定を
広範囲内で可能とした特開昭５０−１５４７６７号（特
公昭５５−４５４７３号）、及び電磁石内の各磁極の鋼
板吸着面に、凹陥部を形成した吸着アタッチメントを取
り付け、これによって鋼板に対する磁束の浸透密度と深
さの幅広い制御を可能とした実願昭５２−１０２０５号
（実開昭５３−１０５２７９号実公昭５７−２４７７９
号）が本発明者等により開発され、紹介された。

本発明は、この鋼板指定枚数吊上搬送を有利に実施せし
める優れた励磁電流制御方法を提供するものであり、そ
の特徴とするところは、予じめ吊上対象鋼板の枚数、寸
法、種類に応じて選定された複数の電磁石と、その各電
磁石内磁極に基すいて各選定電磁石に対し、■前記吊上
対象鋼板の吸着吊上開始に際しては、該吊上対象鋼板の
み非吊上対象鋼板から離脱可能とする吊上離脱用励磁電
流値を設定し、■次いで前記吊上対象鋼板が非吊上対象
鋼板から離脱するに要する所定量の微速上昇移動直後、
前記吊上離脱用励磁電流値より大きく且つ前記選定電磁
石台数から１台の電磁石を減じた電磁石台数により前記
吊上対象鋼板を吸着保持可能とする最少必要限の出土用
励磁電流値より小さい値の微増励磁電流値を設定し、■
この後、水平搬送に要する高さまでの定速上昇移動開始
に際しては、前記微増励磁電流値より大きい強励磁電流
値を設定して励磁電流制御を行う電磁石式鋼板搬送装置
の制御方法にある。

而して本発明において吊上対象鋼板のみを非吊上対象鋼
板から吸着離脱せしめるには、先ず例えば吊上対象鋼板
の長さに応じて使用電磁石を選定し、次いで吊上対象鋼
板の重量、幅に応じて該選定電磁石火々の吊上分担荷重
を求め、これと吊上時の鋼板のたわみを考慮して必要最
小限の磁極を選定し、この選定された各磁極への励磁電
流値を吊上対象鋼板の合計厚み、鋼種に応じて該吸着離
脱に必要な磁束の浸透深さ及び密度が得られる値即ち吊
上離脱用励磁電流値にするものである。

尚吊上離脱用励磁電流値による吸着力Ｆは次式により得
る。

但しＢｇ：鋼板と磁極接触面での磁束密度Ｓ２：磁束面
積 Ｐ ：磁極数 Ｌａ：磁極の周辺長 Ｄ ：ａ板厚 Ｂｐ：鋼板内の磁束密度 このようにして吊上対象鋼板を吸着離脱せしめるが、実
際には吊上対象鋼板の反り、曲り、異物付着、吊上時の
たわみ等による振動又は揺動、更には電磁石自体の振動
又は揺動により選定電磁石の磁極の吸着面と鋼板の被吸
着面との間にギャップが発生することが多く、このギャ
ップ量又はギャップ分散状態によっては該吸着離脱のた
めの電磁石微速上昇移動過程で当該電磁石から鋼板の被
吸着面が離れる場合がある。

これが一旦惹起すると、当該電磁石の直近の吸着電磁石
は離れ垂れ下がった鋼板部の吊上荷重が加わり、この電
磁石も鋼板を吸着しきれず離してしまい、この現象が次
次と他の吸着電磁石に連鎖していき吊上対象鋼板を脱落
させる結果となる。

しかし、この電磁石微速上昇移動過程では、吊上対象鋼
板の吸着離脱を狙っているため、励磁電流の大幅な増強
は、非吊上対象鋼板の吸着を招いたり、又は吊上対象鋼
板の未吸着部を強力な吸引力で吸着させその衝激により
鋼板及び当該電磁石を傷損させるため避けなければなら
ない。

このため本発明は、前記選定電磁石に吸着した吊上対象
鋼板が非吊上対象鋼板から完全に離脱するのに要する所
定量の電磁石微速上昇移動直後、前記吊上離脱用励磁電
流値より大きく且つ前記選定電磁石台数から少なくとも
１台の電磁石を減じた電磁石台数により前記吊上対象鋼
板を吸着保持可能とする最少必要限の出土用励磁電流値
より小さい値の微増励磁電流値に設定するものである。

即ち該微増励磁電流値を前記選定電磁石全数の吸着離脱
用励磁電流値以下にすると該未吸着電磁石の有無にか５
わらず吊上対象鋼板を瞬時に脱落させてしまい、又前記
選定電磁石全数から１台減じた時に要する最少必要限の
吸着用励磁電流値以上にすると未吸着部がある時はその
まト未吸着部を残した状態で定速上昇移動せしめ、甚だ
不安定な搬送姿となり、横揺れし、又は撓みが大きいの
で大きく左右に揺動して鋼板落下の危険性があり、好ま
しくなく、又吊上対象鋼板の未吸着部と未吸着電磁石と
が強力な吸引力により激突しそれぞれの傷損を招くこと
があり好ましくない。

つまり前記範囲の微増励磁電流値に設定することにより
、吸着離脱のための電磁石微速上昇移動の過程に、選定
電磁石の中で、吊上対象鋼板を離してしまったものがあ
った場合再び吸着させることなく且つ前記した電磁石の
鋼板連鎖離脱現象を起こさせ、ソフトに非吊上対象鋼板
上に乗せるか又はこの現象をクレーンの巻揚機等に設け
たロードセルの荷重減少変化検出により把握して直ちに
電磁石微速上昇移動を中断して下降移動させ、よりソフ
トに非吊上対象鋼板上に乗せることを可能ならしめるも
のであり、又選定電磁石の全べてが吊上対象鋼板を吸着
している場合は、非吊上対象鋼板を吸着することなく現
に吸着保持している吊上対象鋼板に対する吸着力をより
強めて、該吸着離脱完了時の振動、揺動による吊上対象
鋼板の落下を確実に防止してこれ以降の強励磁可能高さ
く即ち強励磁させても非吊上対象鋼板を吸着しない高さ
）までの微速上昇移動を確実に可能ならしめるものであ
る。

次に本発明は、該強励磁電流値さに到達した時、前記微
増励磁電流値より大きい強励磁電流値を設定し水平搬送
に要する高さまで定速上昇移動せしめるとともに水平搬
送移動せしめ、確実安全に吊上対象鋼板を吸着吊上搬送
せしめるものである。

尚該水平搬送移動開始に際しては、定速上昇移動より揺
動、振動が大きいので、該強励磁電流値を更に増加せし
めればよい。

又水平搬送移動後の下降移動開始、載置台上への鋼板移
載については、水平搬送移動開始までの励磁電流設定制
御工程の逆の制御工程を採用することにより実施すれば
よい。

次に本発明方法を実施するための１制御装置を図に示し
、これを詳細に説明し、本発明をより明確に説明する。

１はクレーン（図示せず）に捲揚装置（図示せず）を介
して昇降可能に昇降ビーム２を吊支され、この昇降ビー
ム２の下部長手方向に電磁石３をチェ７３ｂで吊支配設
せしめた電磁石式鋼板搬送装置である。

この電磁石式鋼板搬送装置１の各電磁石３の磁極３ａの
配置は特開昭５０−１５４７６７号で開示されたような
複数個のＳ極、Ｎ極を千鳥配置したものとし、第２図に
その１例を示す。

又この各Ｓ極、Ｎ極の吸着部は実願昭５２−１０２０５
号で開示された如く、凹陥部を形成した吸着アタッチメ
ントを着脱可能に装着してなり、第３図、第４図にその
１例を示す。

これらの図で３１はコイル、３２は止めボルト、３３は
凹陥部、３４は吸着アタッチメントである。

また第１図で４は、各電磁石３にその下部を連結し、上
部を昇降ビーム２に挿通し、電磁石３を鋼板上に乗せて
吊支用チェーン３ｂが緩んだ際に、上端が昇降ビーム２
上面側に突出してリミットスイッチ５をオン動作せしめ
るリミットバーである。

昇降ビーム２の捲揚装置の昇降制御装置６は、吊上対象
鋼板Ｓ１を吊上搬送するため昇降ビーム２を下降動作せ
しめ、また選定電磁石３が吊上対象鋼板Ｓ１に載置され
てチェーン３ｂが緩み、当該リミットスイッチ５全べて
からのオン信号が回路７に導入されてこ＼から下降停止
条件信号ＳＰを受けるとき、昇降ビーム２の下降動作を
停止せしめる。

この下降動作前には予じめ電磁石選定装置８、磁極選定
装置９、励磁制御回路指定装置１０によって使用する電
磁石とその磁極が選定され、且つその励磁制御回路が励
磁電流制御装置１１に指定される。

即ち電磁石選定装置８はコンピュータ１２から吊上対象
鋼板Ｓ０の長さ値りを導入し、予じめ導入しである各電
磁石３の配置間隔ｌｎ等の諸条件により使用電磁石３を
選定し、励磁制御回路指定装置１０に選定該当電磁石信
号３−１〜３−ｎを導入する。

一方磁極選定装置９は、コンピュータ１２から吊上対象
鋼板Ｓ１の重量、総厚、鋼種等の信号ｆと、電磁石選定
装置８からの選定該当電磁石信号３−１〜３−ｎとによ
り、吊上対象鋼板Ｓ１の重量に対する選定電磁石の各磁
極の吸着鋼板負担荷重を求め、これらと予じめ設定しで
ある磁極の吸着鋼板負担荷重許容値をもとにして最小必
要限の磁極を選定し、励磁制御回路指定装置１０に選定
電磁石の選定該当磁極信号３ａ−（〜３ を導入す
る。

−ｎ 励磁制御回路指定装置１０は、選定該当電磁石信号３−
１〜３−ｎと選定該当磁極信号３ａ−１〜３ を導
入して各選定電磁石毎の選定磁極−ｎ に対する励磁制御回路を励磁電流制御装置１１に指定す
る一方、回路７に信号を送り、選定電磁石のリミットス
イッチ５の全べてからオン信号が導入されて一致をみた
とき下降停止条件信号ＳＰを発信する回路構成に変更せ
しめるものである。

励磁電流制御装置１１は、該装置内の前記の如く指定さ
れた励磁制御回路がオン状態となり、励磁電流設定器１
４からの設定励磁電流を当該回路の自動制御部に導入し
、交流電源からの電流を半導体電源整流器を介して該設
定励磁電流になるよう制御し、これを該当選定電磁石３
の磁極３ａのコイルに供給するものである。

励磁電流設定器１４は、初期設定値算出装置１３、微速
上昇期設定値算出装置１５、及び定速上昇期設定値算出
装置１６から順次設定指令ＰＡｏ 。

ＰＡａ、ＰＡｂ を受ける。

初期設定値算出装置１３は、昇降制御装置６から、回路
７の下降停止条件信号ＳＰによる昇降ビーム２下降動作
停止信号ＳＰ′を導入してオン状態となり、コンピュー
タ１２から吊上対象鋼板Ｓ１の総厚と鋼種、そして前記
磁極選定装置９からの選定磁極単位当りの吸着鋼板負担
荷重値Ｗ。

を導入し、これと予じめ設定導入しである電磁石３の磁
極３ａの吸着アタッチメントの凹陥部の形状及び吸着面
積とにより、該吸着鋼板負担荷重値Ｗ。

に対して吸着保持可能で且つ非吊上対象鋼板Ｓ２を吸着
保持しない磁束の浸透深さ及び密度となる所謂吊上離脱
用励磁電流値ＰＡｏを算出し、これを励磁電流設定器１
４に指令設定せしめるとともに、微速上昇期設定値算出
装置１５にもこれを導入する。

このようにして選定電磁石３の選定磁極３ａ全部に前記
吊上離脱用励磁電流Ａｏが印加されるとその検出信号Ａ
’ｏが励磁電流制御装置１１から昇降制御装置６に発信
され捲揚装置の昇降ビーム２微速上昇移動が行われ、吊
上対象鋼板Ｓ１のみ吸着上昇移動させる。

この初期では、緩んでいたチェーン３ｂが正規の状態に
張った時点にリミットパー４の下降動作によりリミット
スイッチ５がオフ動作し、回路７から上昇移動量測定器
１７に測定開始信号Ｃｏが導入される。

上昇移動量測定器１７はこれにより昇降ビーム２の上昇
移動量をカウントしこのカウント量り。

を微速上昇期設定値算出装置１５と定速上昇期設定値算
出装置１６に導入する。

微速上昇期設定値算出装置１５は、電磁石選定装置８か
らの選定該当電磁石信号３１〜３−ｎと、磁極選定装置
９からの選定該当磁極信号３ａ−１〜３ａ−ＩＮと、コ
ンピュータ１２からの吊上対象鋼板Ｓ１の重量Ｗを導入
して、該選定電磁石台数から１合波じた時の各選定電磁
石の各選定磁極の吸着鋼板負担荷重値を算出し、これに
対して吸着保持可能な磁束の浸透深さ及び密度となる最
小必要限の吊上用励磁電流値ＰＡ、を算出し、これを初
期設定算出装置１３からの吊上離脱用励磁電流値ＰＡｏ
と比較し、その偏差ΔＡに定数ａ （０，４〜０．８
）を乗算してこれに該吊上離脱用励磁電流ＰＡｏを加算
した値の所謂微増励磁電流値ＰＡａを算出し、これを、
前記上昇移動量のカウント量り。

が予じめ設定しである所定量ｈａ即ち前記吊上対象鋼板
Ｓ１が非吊上対象鋼板Ｓ２から離脱するに要する微速上
昇移動量（鋼板の撓み量により異なる）に一致した時点
に励磁電流設定器１４に指令設定せしめるとともに、こ
れを定速上昇期設定値算出装置１６にも導入する。

これにより選定電磁石３の選定磁極３ａ全部に微増励磁
電流Ａａが印加されると、その検出信号Ａ’ａが励磁電
流制御装置１１から昇降制御装置６に発信されるととも
に、選定電磁石３で吸着した吊上対象鋼板Ｓ１は若干強
目に吸着保持されるが、これまでの微速上昇過程で選定
電磁石３のうち鋼板吸着が不良で離れた所謂未吸着電磁
石が１台以上あった場合は前記連鎖脱落を惹起させて不
完全吊上搬送を未然に防止するのである。

この連鎖脱落時は捲揚装置に設けた荷重測定装置１８か
ら大幅な重量低下変動検出による信号ＬＲを昇降制御装
置６に発信する。

昇降制御装置６は前記検出信号Ａ’ａと信号ＬＲとの導
入により直ちに昇降ビーム２の微速上昇移動を停止する
とともに、微速下降移動せしめ、前記連鎖脱落途上に非
吊上対象鋼板Ｓ２上に載置してしまう。

又昇降制御装置６は、前記検出信号Ａ’ａと荷重測定装
置１８からの目標測定以上の測定結果信号ＯＲとにより
、昇降ビーム２の微速上昇移動を継続制御する。

この後前記微速上昇移動による上昇移動量測定器１７か
らのカウント量り。

が、所定量ｈｂ即ち定速上昇期設定値算出装置１６によ
る強励磁電流印加の際に非吊上対象鋼板Ｓ２を吸着しな
い離間距離に一致した時点に、定速上昇期設定値算出装
置１６で予じめ微増励磁電流値ＰＡａに定数ｂ（３〜５
）を乗じて算出した強励磁電流値ＰＡｂ を励磁電流設
定器１４に指令設定する。

これにより選定電磁石３の選定磁極３ａ全部に強励磁電
流Ａｂが印加され、定速上昇移動が安全になされるよう
に吸着保持力を増強する。

そしてこの電流Ａｂが印加されたことの検出信号Ａ／ｂ
が励磁電流制御装置１１から昇降制御装置６に発信され
、定速上昇移動に切替え指令せしめるものである。

尚前記荷重測定装置１８には予じめ吊上対象鋼板Ｓ１の
重量Ｗがコンピュータ１２から導入され、これにもとす
いて前記信号ＬｕｔＯｕの発信用制限値が設定されてい
る。

図中１９は上昇移動量測定器１７からのカウント量り。

を導入し、予じめコンピュータ１２から設定された水平
搬送高さ位置までの上昇移動量ｈｃに一致した時点に水
平搬送に必要充分な強励磁電流値ＰＡｃ（前記強励磁電
流値ＰＡｂに定数ｃ＝１．２〜２．３を乗じた値）を励
磁電流設定器１４に指令設定する水平搬送刻設定値算出
装置である。

又２０は水平搬送後の下降移動期における指令設定部で
あり、前述した上昇移動過程における励磁電流値ＰＡ
ａ 、ＰＡｂを記憶し、昇降制御装置６からの定速下降
開始指令信号Ｄ１を別途導入してＰＡｂを、微速下降開
始指令信号Ｄ２を別途導入してＰＡａを順次励磁電流設
定器１４に指令設定するものである。

以上の説明で明らかなように本発明は、積重ね鋼板を指
定枚数確実な手段により安全に吊上搬送せしめるもので
あり、万一吊上初期に未吸着電磁石が発生しても鋼板を
損傷させることなくそのままでの吊上搬送を自動的に未
然に防止するとともに、不必要な励磁電流を印加せしめ
ることなく、電磁石の円滑適切な励磁電流制御を可能に
し、しかも電磁石式鋼板搬送装置の稼動率の向上とヤー
ドスペースの有効利用を確立せしめたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御方法を実施するための制御装置の
１実施例を示す説明図であり、第２図は第１図の電磁石
３の磁極３ａの配列例を示す説明図、第３図および第４
図は同電磁石３の磁極３ａに設けた吸着アタッチメント
の例を示す底面図および側面図である。 ３：電磁石、６：昇降制御装置、１１：励磁電流制御装
置、１３：初期設定値算出装置、１４：励磁電流設定器
、１５：微速上昇期設定値算出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クレーンに昇降可能に支持された昇降ビームの長手
   方向に所定間隔で電磁石を吊支し、この電磁石により積
   重ね鋼板を指定枚数吊上搬送する電磁石式鋼板搬送装置
   の制御方法において、予じめ吊上対象鋼板の枚数、寸法
   、種類に応じて選定された複数の電磁石とその各電磁石
   内磁極に基ずいて、各選定電磁石に対し、 前記吊上対象鋼板の吸着吊上開始に際しては、該吊上対
   象鋼板のみ非吊上対象鋼板から離脱可能とする吊上離脱
   用励磁電流値を設定し、 次いで前記吊上対象鋼板が非吊上対象鋼板から離脱する
   に要する所定量の微速上昇移動直後、前記吊上離脱用励
   磁電流値より大きく且つ、前記選定電磁石台数から１台
   の電磁石を減じた電磁石台数により前記吊上対象鋼板を
   吸着保持可能とする最少必要限の吊上用励磁電流値より
   小さい値の微増励磁電流値を設定し、 この後、水平搬送に要する高さまでの定速上昇移動開始
   に際しては、前記微増励磁電流値より犬きい強励磁電流
   値を設定して、励磁電流制御を行うことを特徴とする電
   磁石式鋼板搬送装置の制御方法。