TW202202436A

TW202202436A - 起重磁鐵及鋼板的吊升裝置、以及鋼板的搬送方法

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Publication number: TW202202436A
Application number: TW110118664A
Authority: TW
Inventors: 髙木勇輝; 吉成有介; 石田匡平; 楯真沙美; 瀧毅史
Original assignee: 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2022-01-16
Also published as: EP4122866A4; CN115551797A; TWI843948B; JP7287479B2; JPWO2021241392A1; US20230174347A1; WO2021241392A1; BR112022022870A2; KR20220166349A; EP4122866A1

Abstract

提供可充分確保鋼板搬送時的磁通浸透深度，而且可按照鋼板的吊升片數來簡單且高精度地控制磁通浸透深度，藉此使控制懸吊片數時的控制性與搬送時的懸吊安定性以高位準兼顧，而且可形成為精簡且重量亦小的裝置構成的起重磁鐵。具備：配置成同心狀，且可各自獨立予以ON-OFF控制及電壓控制的複數電磁鐵線圈(1)，選擇性使用該複數電磁鐵線圈、或適當組合使用，藉此可充分確保鋼板搬送時的磁通浸透深度，並且可按照鋼板的吊升片數來簡單且高精度地控制磁通浸透深度。

Description

起重磁鐵及鋼板的吊升裝置、以及鋼板的搬送方法

本發明係關於被使用在例如在煉鐵廠或鋼材加工工廠等中吊升鋼板來搬送的起重磁鐵及鋼板的吊升裝置、以及鋼板的搬送方法。

煉鐵廠的厚板工廠大略區分具有：進行將塊狀的鋼材壓延至所希望的厚度的壓延工程的壓延設備；切出成出貨尺寸，進行端部的去除毛邊、表面瑕疵的修整、內部瑕疵的檢查等精整工程的精整設備；及保管等待出貨的鋼板的製品倉庫。在精整工程的半成品的鋼板或在製品倉庫等待出貨的鋼板在放置場所的制約上，在層疊幾片~十幾片的狀態下予以保管。在鋼板重新配置或出貨時，使用安裝在起重機的電磁鐵式的起重磁鐵，使1片至數片鋼板吊升而移動。

將一般的電磁鐵式起重磁鐵的內部構造顯示在圖10(縱剖面圖)。起重磁鐵係在內部具有直徑一百~幾百mm的線圈100。分別在線圈100的內側配置內極101(內極鐵心)，在線圈100的外側配置外極102(外極鐵心)，與內極101和外極102的上端相接固定有磁軛103。在該起重磁鐵中，在通電至線圈100的狀態下，內極101和外極102與鋼板相接觸，藉此形成磁路來吸附鋼板。在煉鐵廠所使用的起重磁鐵係為了確保充分的吊升力，以1個較大的線圈100使磁通發生，通常設計為通過內極101的磁通密度成為1T(=10000G)以上。

為了控制對起重磁鐵的鋼板的吸附片數，必須按照鋼板的板厚與欲吊升的鋼板片數來控制磁通所到達的磁通浸透深度。以往使用的起重磁鐵由於不易高精度地控制磁通浸透深度，因此吊升預定片數的鋼板時，在操作上難以從最初僅使預定片數吸附。因此，使比預定片數為更多的片數的鋼板吸附之後，以藉由起重磁鐵的電流調整或ON/OFF作業而將多餘吸附的部分落下的順序，進行吸附片數的調整。但是，在如上所示之方法中，係依操作起重機的操作人員的技能，發生好幾次重新操作，造成大幅作業效率降低。此外，如上所示之吸附片數的調整作業亦成為起重機自動化的較大阻礙。

為解決如上所示之問題，以可自動控制鋼板的吊升片數的技術而言，已提案出控制施加於起重磁鐵的線圈的電流來控制吊升力的方法(專利文獻1)、具有獨立予以激磁的複數小型電磁鐵的起重磁鐵(專利文獻2)。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本特開平2-295889號公報專利文獻2：日本特開2000-226179號公報

(發明所欲解決之問題)

專利文獻1的方法係藉由控制線圈的電流來控制輸出磁通量，且使磁通的浸透深度改變者。在煉鐵廠的厚板工廠一般使用的起重磁鐵係形成為可由較大的磁極對鋼板施加大量磁通的設計，因此最大的磁通浸透深度大。因此，以些微的電流變化，磁通浸透深度會大幅變化，若進行鋼板的懸吊片數控制時，因鋼板撓曲所致之空隙、或因表面性狀所致之影響較大，控制性差。

此外，專利文獻2的起重磁鐵係藉由改變電磁鐵的尺寸，來使磁通的浸透深度改變者。亦即，並非為控制電磁鐵的磁通來控制鋼板的懸吊片數者，因此與專利文獻1同樣地，鋼板的懸吊片數的控制性差。

因此，本發明之目的在解決以上所示之習知技術的課題，提供可使控制鋼板的懸吊片數時的控制性提升的起重磁鐵及鋼板的吊升裝置、以及鋼板的搬送方法。 (解決問題之技術手段)

用以解決上述課題之本發明之要旨係如以下所示。 [1]一種起重磁鐵，其係具備：複數電磁鐵線圈，其係配置成套疊狀，各自獨立予以ON-OFF控制及電壓控制。 [2]如[1]所記載的起重磁鐵，其中，另外具備：內極，其係配置在最內層側的前述電磁鐵線圈的內側；間極，其係配置在各前述電磁鐵線圈之間；外極，其係配置在最外層側的前述電磁鐵線圈的外側；及磁軛，其係與前述內極、前述間極及前述外極的各上端相接配置。 [3]如[1]或[2]所記載的起重磁鐵，其中，另外具備：磁通感測器，其係測定磁極正下方的磁通密度。 [4]如[3]所記載的起重磁鐵，其中，前述磁通感測器係設在前述內極的下端。 [5]如[2]~[4]中任一者所記載的起重磁鐵，其中，最內層側的電磁鐵線圈的最大磁通量係小於外層側的前述電磁鐵線圈的最大磁通量。

[6]一種鋼板的吊升裝置，其係具備：如[3]~[5]中任一者所記載的起重磁鐵；及控制裝置，其係使用藉由前述磁通感測器所得之測定結果，控制複數前述電磁鐵線圈的動作。 [7]如[5]所記載的鋼板的吊升裝置，其中，前述控制裝置係：以對前述電磁鐵線圈施加對應所吊升的鋼板的設定片數的施加電壓的方式進行控制，由在前述磁通感測器所測定到的磁通密度，算出對所吊升的鋼板的磁通浸透深度，由所算出的磁通浸透深度，判定鋼板的吊升片數是否與設定片數相一致，根據判定結果，控制前述電磁鐵線圈的施加電壓。 [8]如[7]所記載的起重磁鐵，其中，前述控制裝置係在吊升鋼板時，控制最內層側的前述電磁鐵線圈的施加電壓來控制吊升片數。 [9]如[6]~[8]中任一者所記載的鋼板的吊升裝置，其中，前述控制裝置係在吊升鋼板時，將複數前述電磁鐵線圈之中一部分前述電磁鐵線圈進行激磁，且在搬送已吊升的鋼板時，以使其他1個以上的前述電磁鐵線圈進行激磁的方式進行控制。 [10]一種鋼板的搬送方法，其係使用如[6]~[9]中任一者所記載的鋼板的吊升裝置的鋼板的搬送方法，其係將複數前述電磁鐵線圈之中一部分前述電磁鐵線圈進行激磁來進行搬送對象的鋼板的吊升，吊升後，進行將其他前述電磁鐵線圈進行激磁而吊升後的鋼板的搬送。 [11]如[10]所記載的鋼板的搬送方法，其中，鋼板的吊升係將最內層側的前述電磁鐵線圈進行激磁而進行者，吊升後，進行將外層側的前述電磁鐵線圈進行激磁而吊升後的鋼板的搬送。 (發明之效果)

藉由本發明，藉由具有配置成套疊狀，各自獨立予以ON-OFF控制及電壓控制的複數電磁鐵線圈，可選擇性地使用電磁鐵線圈、或適當組合使用，因此可按照鋼板的吊升片數來高精度地控制磁通浸透深度。

此外，若起重磁鐵具備用以測定磁極正下方的磁通密度的磁通感測器時，由在該磁通感測器所測定到的磁通密度，算出對吊升對象的鋼板的磁通浸透深度，可由該磁通浸透深度來判定鋼板的吸附狀態。鋼板的吊升裝置係例如由在磁通感測器所測定到的磁通密度，算出對吊升對象的鋼板的磁通浸透深度，由該磁通浸透深度來判定鋼板的吸附狀態，且根據該判定結果，進行電磁鐵線圈的施加電壓的反饋控制。藉此，具有可高精度地進行吊升鋼板時的懸吊片數，且可使鋼板的搬送作業更效率化的優點。

圖1係模式顯示本發明之起重磁鐵之一實施形態的縱剖面圖。一般而言，起重磁鐵係藉由起重機(未圖示)予以懸吊保持且進行昇降/移動。起重磁鐵係具備：配置成套疊狀，可各自獨立進行ON-OFF控制及電壓控制的複數電磁鐵線圈1a、1b。在本實施形態中，起重磁鐵係具備有：內層側的第1電磁鐵線圈1a、及外層側的第2電磁鐵線圈1b(以下為方便說明起見，將「電磁鐵線圈」僅稱為「線圈」)。其中，該起重磁鐵係具有圖9所示之水平剖面。第1線圈1a及第2線圈1b係將例如漆包銅線捲繞多數次而作絕緣處理的環狀的激磁用線圈。2個線圈1a、1b夾著間極3a而配置成套疊狀。2個線圈1a、1b係具有不同的環徑。其中，例示了以同心狀配置複數線圈1a、1b的情形，惟亦可非必要為同心狀，若以套疊狀配置複數線圈1a、1b即可。

在內層側的第1線圈1a的內側係配置有例如由圓柱狀的鐵心所成的內極2。此外，在第1線圈1a與第2線圈1b之間係配置有由環狀的鐵心所成的間極3a。在第2線圈1b的外側係配置有由環狀的鐵心所成的外極3b。此外，與內極2與間極3a及與外極3b的各上端相接配置磁軛4，且被固定在內極2與間極3a及與外極3b的各上端。其中，雖未圖示，在線圈1a、1b與磁極及磁軛4之間係填充由用以固定線圈1a、1b的樹脂等所成的非磁性材料。此外，內極2、間極3a、外極3b及磁軛4係由軟鋼等軟磁性材料所構成，該等的一部分或全部亦可由一體構造所構成。

此外，本實施形態的起重磁鐵係具備有測定磁極的磁通密度的磁通感測器5，可由在磁通感測器5所測定到的磁通密度，求出對吊升對象(搬送對象)的鋼板的磁通浸透深度。接著，由磁通浸透深度可知處於吸附狀態的鋼板厚度(鋼板片數)，因此可判定是否為所希望的懸吊片數的吸附狀態。

因此，鋼板的吊升裝置係具備：具備有磁通感測器5的起重磁鐵；及根據在磁通感測器5所測定的磁通密度來控制鋼板的懸吊片數的控制裝置6。具體而言，控制裝置6係由在磁通感測器被測定到的磁通密度，算出對吊升對象的鋼板的磁通浸透深度，由該磁通浸透深度來判定鋼板的吸附狀態，且根據該判定結果，進行電磁鐵線圈的施加電壓的反饋控制。藉此，可尤其高精度地進行懸吊片數控制，且可將鋼板的吊升/搬送作業更效率化。

磁通感測器5係由例如霍爾元件、探測線圈等所成，本實施形態的磁通感測器5係由霍爾元件所構成。磁通感測器5的安裝位置若為可測定磁極的磁通密度的位置，並沒有特別限制。在本實施形態中，為了測定通過內極2的磁通的磁通密度，在內極2的下端(下端中央部)安裝有磁通感測器5。可根據在磁通感測器5所測定的內極2的磁通密度來算出磁通浸透深度。其中，磁通感測器5亦可在磁極(內極2或/及間極3a、外極3b)的不同位置設置複數個。此外，圖4係模式顯示本發明之起重磁鐵的其他實施形態的縱剖面圖，在該實施形態中，磁通感測器5由探測線圈所構成，沿著內極2的下端周方向設置有探測線圈。

磁通感測器5較佳為以可測定通過內極2的磁通的磁通密度的方式作設置。在此，在內極下表面的磁通密度係被認為在面內為大致一樣。在由霍爾元件構成磁通感測器5的圖1的本實施形態中，測定在被設置在內極2的下端中央部的磁通感測器5所測定到的磁通密度。另一方面，若如圖4的實施形態所示磁通感測器5由探測線圈所構成時，在探測線圈中係測定在內極下表面的磁通量(總量)，因此將所測定到的磁通量(總量)除以內極下表面的面積後的面內平均值設為內極2的磁通密度。

起重磁鐵係例示出具有2個線圈1a、1b的情形，惟亦可具備配置成套疊狀的3個以上的線圈。在該情形下，亦在最內層側的線圈的內側配置內極2，在鄰接的2個線圈1的各間配置間極3a，且在最外層側的線圈的外側配置外極3b。藉由具備如上所示配置成套疊狀的3個以上的線圈，例如若欲將鋼板的懸吊片數細分化為懸吊1片、懸吊2~3片、懸吊4~5片、懸吊6~7片…，具有可在各個中加大電壓控制範圍的優點。

搬送時的鋼板的保持所需的磁通浸透深度係可藉由將該等複數線圈1a、1b同時激磁來確保。此外，在吊升鋼板時，藉由將線圈匝數N相對較少的個別的線圈1的一部分(例如，若為圖1、圖4的實施形態，為第1線圈1a)單獨激磁，可高精度地控制磁通浸透深度。以下說明其原理。

若考慮以圖10所示之起重磁鐵吊升鋼板時，若將內極的直徑設為ϕ_I (mm)、吊升對象的鋼板的總板厚設為t(mm)、鋼板的飽和磁通密度設為B_s (T)時，可通過鋼板內的磁通量係表示為π×ϕ_I ×t×B_s 。由此，當將層疊的相同材質的n片鋼板以起重磁鐵吸附而吊升時，若將對線圈施加了電壓時的磁通量設為M，若M滿足下述(1)式，理論上磁通浸透至由上數來為第n片鋼板的下表面，可得充分的吊升力。換言之，在式(1)中，意指已吊升的鋼板的總板厚t為磁通浸透深度。

t_k ：吊升的各鋼板的板厚

：吊升的鋼板的總板厚(=磁通浸透深度)

若將內極2的剖面積設為S(mm² )、內極2的磁通密度設為B(T)，M係表示為S×B，因此上述(1)式係以下述(2)式表示。

此外，磁通密度B係與線圈的匝數N與線圈內的電流I的積成正比，因此上述(2)式係以下述(3)式表示。

α：比例係數

式(3)的電流I係依吊升的鋼板的片數n及板厚t_k 來作設定。其中，電流I係藉由由變流器電路等被施加至線圈1a、1b的各個的驅動電壓V予以控制。在式(3)中，匝數N、剖面積S、內極的直徑ϕ1為已知，比例係數α、飽和磁通密度B_s 係由吊升的鋼板的材質等而為已知。結果，按照所設定的吊升片數來設定電流I。在此，若減小線圈的匝數N，相對於電流I的誤差ΔI的左邊的值的變化量變小，因此可以高精度進行使其成立(3)式的磁通浸透深度的控制，可精度佳地控制鋼板的懸吊片數。

鋼板被吊升後的搬送時的保持所需的磁通浸透深度係可藉由將複數線圈1a、1b同時激磁來確保。因此，可減小個別的線圈1a、1b的線圈匝數N。若以圖1、圖4的實施形態來說，藉由將第1線圈1a與第2線圈1b同時激磁，可確認所需的磁通浸透深度，因此可減小第1線圈1a、第2線圈1b各個的線圈匝數N。因此，例如，藉由將第1線圈1a單獨激磁，可以高精度進行用以使(3)式成立的磁通浸透深度的控制，即使為薄鋼板，亦可精度佳地進行懸吊片數控制。另一方面，在圖1及圖4的起重磁鐵中，由於複數電磁鐵線圈配置成同心狀，因此可形成為精簡的構造。

由於外層側線圈可發揮鋼板搬送時充分的吸附力，因此最內層側線圈1a的最大磁通量係以小於外層側的線圈1b的最大磁通量為佳。因此，最內層側的第1線圈1a的線圈匝數係以小於外層側的第2線圈1b的線圈匝數為佳。其中，若起重磁鐵具有3個以上的線圈，若最內層側的第1線圈1a的匝數N少於外層側的線圈的匝數即可，複數外層側的線圈的匝數亦可相同或不同。

圖2係顯示藉由圖1的實施形態的起重磁鐵所為之鋼板吊升時的磁通的發生狀況的模式圖。其中，在圖2中係例示設定有2片鋼板x1、x2作為吊升片數的情形。圖2所示之鋼板的懸吊片數的控制時，吊升2片鋼板x1、x2所需的驅動電壓僅被施加至第1線圈1a，且發生通過內極2與間極3a間的磁通f₁ 。該磁通f₁ 係僅通過層疊的鋼板x1~x4之中的上2片鋼板x1、x2，因此僅2片鋼板x1、x2被吸附在起重磁鐵。

在該狀態下，起重磁鐵上昇，藉此吊升2片鋼板x1、x2。之後進行被吊升的鋼板的搬送。搬送時係因起重機的晃動或衝擊等而鋼板受到外力，因此若磁通浸透深度小，因鋼板撓曲等所致之間隙為原因而例如下側的鋼板x2由起重磁鐵脫落，有落下的風險。因此，鋼板搬送時，較佳為圖求成為

(在此，ϕ係若將第1線圈1a與第2線圈1b之雙方進行激磁時為外極徑)，且對第1線圈1a與第1線圈1b施加最大電壓。

由防止鋼板落下風險的觀點來看，較佳為例如左邊為右邊的3倍以上。

其中，若將第1線圈1a與第2線圈1b之雙方進行激磁，各線圈1a、1b係各自被獨立控制，對各線圈1a、1b施加驅動電壓而流通電流。因此，上述不等式係成為根據將針對線圈1a、1b的各個所算出的式(3)進行合算後的值者。此外，例示出搬送已吊升的鋼板時，線圈1a、1b之雙方進行驅動的情形，惟亦可僅將第1線圈1a進行激磁來搬送。若僅將第1線圈1a進行激磁，上述不等式的ϕ係成為內極徑。

因此，鋼板搬送時，如圖3所示，另外對第2線圈1b亦施加電壓，且使第1線圈1a與第2線圈1b的兩線圈進行激磁，藉此加大磁通浸透深度，且確保懸吊安定性。亦即，若除了第1線圈1a之外，對第2線圈1b亦施加電壓時，分別發生通過內極2與外極3b間的磁通f₂ 、與通過間極3a與外極3b間的磁通f₃ 。磁通f₂ 係在將第1線圈1a與第2線圈1b合併後的較大線圈匝數N所發生者，因此如圖3所示，磁通浸透深度變大，可在搬送時確實保持鋼板x1、x2，且消除鋼板x1、x2的落下風險。以上係以圖1的實施形態為例所作說明者，惟圖4的實施形態亦同。

在此，起重磁鐵的尺寸與鋼板的保持力(最大磁通浸透深度)係以設計如以下所示為佳。亦即，若將間極3a的直徑設為ϕ_O 、且將此套入(3)式時，磁通浸透深度t依(3)式的左邊的(N×I×α×S)與右邊的(π×ϕ_O ×B_s )的比來決定。較佳為以該比成為與習知的起重磁鐵(圖10)為同等的值的方式，設計線圈匝數N與間極3a的直徑ϕ_O 。此外，最內層側的第1線圈1a的線圈匝數與內極2的直徑較佳為當對最內層側的第1線圈1a施加最大電壓時，以磁通浸透深度t成為欲以高精度進行懸吊片數控制的板厚範圍的方式來決定。

以下說明使用上述起重磁鐵的鋼板的搬送方法。鋼板的搬送方法係具有：以鉛直方向吊升鋼板的吊升工程、及使所吊升的鋼板朝向水平方向移動的搬送工程。在吊升工程中，複數線圈1a、1b之中的一部分線圈1a進行激磁，且進行鋼板的吊升。吊升後的搬送工程時，除了第1線圈1a之外，其他1個以上的線圈1b被激磁，且在以複數線圈1a、1b保持鋼板的狀態下，進行所吊升的鋼板的搬送。在吊升工程中所激磁的線圈1並無特別限制，以如圖2所示將最內層側的第1線圈1a進行激磁為佳。此係基於最內層側的第1線圈1a係磁極直徑小，因此相對於因電流變化所致之磁通密度的變化的磁通浸透深度的變化小，可將磁通浸透深度微細控制之故。此外，吊升工程時，係進行按照鋼板的懸吊片數來適當調整對經激磁的線圈1的施加電壓的懸吊片數控制。吊升後的鋼板搬送時，由懸吊安定性的觀點來看，在經激磁的複數第1線圈1a與第1線圈1b係以施加最大電壓為佳。

圖5係顯示使用本發明之起重磁鐵(圖1、圖4的實施形態的起重磁鐵)的鋼板的搬送順序之一例者。圖中，10係本發明之起重磁鐵，11係起重機的吊線，x係層疊的鋼板。首先，吊升工程之時，如圖5(A)所示僅對第1線圈1a施加電壓而形成為ON，進行第1線圈1a的電壓控制而調整為對應鋼板x的懸吊片數(在該例中為2片)的磁通浸透深度之後，如圖5(B)所示吊升2片鋼板x1、x2。接著，搬送工程開始時，如圖5(C)所示除了第1線圈1a之外亦對第2線圈1b施加電壓而形成為ON，且將第1線圈1a及第2線圈1b的施加電壓形成為最大，藉此形成為可安定地保持/搬送鋼板x1、x2的較大磁通浸透深度，且開始搬送。如圖5(D)所示一到達搬送目的端，使鋼板x1、x2吊下而接地之後，如圖5(E)所示將第1線圈1a及第2線圈1b形成為OFF，且完成搬送。

在如圖1、圖4的實施形態所示具備磁通感測器5的起重磁鐵中，由在磁通感測器5被測定到的磁通密度，算出對搬送對象的鋼板的磁通浸透深度。可由該磁通浸透深度來判定鋼板的吸附狀態。因此，如上所述，較佳為藉由具備有：具備磁通感測器5的起重磁鐵、及根據在該磁通感測器5所測定的磁通密度來自動控制鋼板的懸吊片數的控制裝置6的鋼板的吊升裝置，來進行鋼板的吊升。

圖6係顯示本發明之鋼板的吊升裝置的較佳實施形態的區塊圖。其中，如圖6所示之控制裝置6的構成係藉由電腦等硬體資源來建構。第1線圈1a及第2線圈1b係可各自獨立進行ON-OFF控制與電壓控制，且控制裝置6進行該等的控制。亦即，控制裝置6係在鋼板吊升時或搬送時，將第1線圈1a及第2線圈1b進行ON-OFF控制，並且按照鋼板的板厚或懸吊片數等，分別獨立進行對第1線圈1a及第2線圈1b的施加電壓的控制。此外，控制裝置6係由在磁通感測器5所測定到的磁通密度，算出對吊升對象的鋼板的磁通浸透深度，由該磁通浸透深度來判定鋼板的吸附狀態，且根據該判定結果進行第1線圈1a的施加電壓的反饋控制，藉此自動控制吊升鋼板時的懸吊片數。因此，控制裝置6係具備：將第1線圈1a與第2線圈1b各自獨立進行ON-OFF控制及電壓控制的控制部60；進行搬送對象的鋼板的板厚與懸吊片數等的設定的設定部61；由在磁通感測器5所測定到的磁通密度，藉由上述(2)式算出磁通浸透深度t的運算部62；及根據在該運算部62所算出的磁通浸透深度t，求出鋼板的吸附片數，且判定是否與設定片數相一致的判定部63等。

控制懸吊片數時，僅第1線圈1a被激磁而進行鋼板的吸附，設定部61按照所設定的鋼板的板厚與懸吊片數來設定成為目標的磁通浸透深度的施加電壓。控制部60係以藉由設定部61所設定的施加電壓被施加至第1線圈1a的方式進行控制。此時，藉由磁通感測器5測定通過內極2的磁通的磁通密度，在運算部62中，由該磁通密度算出對搬送對象的鋼板的磁通浸透深度。可由該磁通浸透深度求出處於吸附狀態的鋼板厚度(鋼板片數n)。因此，在判定部63中，由磁通浸透深度t求出鋼板的吸附片數n，該吸附片數n與所設定的吸附片數相比較，判定是否相一致。在控制部60中，係根據該比較結果，以該吸附片數n成為設定片數的方式，反饋控制對第1線圈1a的施加電壓。

圖7係顯示本發明之鋼板的搬送方法之較佳實施形態的流程圖。若指定懸吊對象(搬送對象)的鋼板片數(步驟S0)，使起重磁鐵作起重機移動至該鋼板的上方位置(步驟S1)，且接地在鋼板上表面(步驟S2)。若按照懸吊對象的鋼板片數來指定對第1線圈1a的施加電壓(步驟S3)，僅第1線圈1a被激磁來進行電壓控制(步驟S4)，藉此對應施加電壓的片數的鋼板被吸附在起重磁鐵。在磁通感測器5測定磁通密度B(步驟S5)，根據由該磁通密度B所求出的磁通浸透深度，判定所吸附的鋼板片數(步驟S6)，若鋼板片數與所指定的鋼板片數不相一致，形成為不合格而進行將對第1線圈1a的施加電壓作增減的電壓控制(步驟S4)。另一方面，若鋼板片數與所指定的鋼板片數相一致時，係進行鋼板的吊升，且起重磁鐵上昇至預定的高度位置(步驟S7)。在位於該預定的高度位置的狀態下再確認懸吊片數，因此再度以磁通感測器5測定磁通密度(步驟S8)，且根據由該磁通密度所求出的磁通浸透深度t來判定所吸附的鋼板片數(步驟S9)。若鋼板片數與所指定的鋼板片數不相一致時，形成為不合格而使鋼板吊下至原本的位置而使其接地(步驟S2)，由指定施加電壓(步驟S3)重新操作。另一方面，若鋼板片數與所指定的鋼板片數相一致時，另外進行藉由附設在起重磁鐵的懸掛手段的重量測定手段等所為之懸吊重量測定(步驟S10)。根據該懸吊重量測定來判定所吸附的鋼板片數(步驟S11)，若鋼板片數與所指定的鋼板片數不相一致時，將鋼板吊下至原本的位置而使其接地(步驟S2)，且由指定施加電壓(步驟S3)重新操作。另一方面，若鋼板片數與所指定的鋼板片數相一致時，第2線圈1b亦激磁(步驟S12)，且進行吊升的鋼板的搬送(步驟S13)。實施例1

使用圖8(縱剖面圖)及圖9(水平剖面圖)所示之本發明之起重磁鐵(以下稱為「本發明裝置」)、及圖10所示之習知型的起重磁鐵(以下稱為「習知裝置」)，來實施鋼板懸吊試驗。本發明裝置的構成構件的尺寸係如圖8所示。此外，習知裝置係外徑310mm、高度100mm、內極101的直徑150mm、外極102的厚度20mm。此外，線圈的最大磁通密度在本發明裝置中，第1線圈1a為1.4T、第2線圈1b為1.5T，在習知裝置中為1.5T。首先，進行以下試驗，俾以進行懸吊片數控制性的評估。吊升對象的鋼板係設為縱橫500mm、板厚4~10mm的SS400，在將鋼板形成為重疊2片的狀態下，由上以各起重磁鐵吸附，測定出可吸附1片鋼板的界限的電壓(1)、與可吸附2片鋼板的界限的電壓(2)。在本發明裝置中，係僅將第1線圈1a進行激磁來使用。

將其結果顯示於表1。藉此，在習知裝置中係形成為以7~10V左右，第1片進行吸附，以9~12V左右，第2片進行吸附的結果，可將懸吊片數控制為1片的電壓範圍為1~2V。相對於此，在本發明裝置中係形成為以12~15V左右，第1片進行吸附，以17~42V，第2片進行吸附的結果，可將懸吊片數控制為1片的電壓範圍為5~27V。如上所示本發明裝置係可將懸吊片數控制為1片的電壓範圍比習知裝置大相當程度，因此與習知裝置相比較，用以控制懸吊片數的電壓控制較為容易，換言之可容易且高精度地進行懸吊片數控制。

接著，測定吊升板厚大的鋼板(板厚10~40 mm)時的吸附力，俾以評估搬送時的懸吊安定性。在本發明裝置中，係將第1線圈1a與第2線圈1b之雙方進行激磁來使用。本發明裝置、習知裝置均係以對線圈的施加電壓200V(搬送時的額定(最大)電壓)測定吸附力。將其結果顯示於表2。藉此，依板厚雖有若干不均，惟本發明裝置係獲得與習知裝置大致同等的吸附力。

由本實施例的結果可知，本發明裝置即使在搬送薄鋼板的情形下，亦兼顧鋼板的懸吊片數控制時的控制性與搬送時的懸吊安定性。

1:電磁鐵線圈 1a:第1電磁鐵線圈 1b:第2電磁鐵線圈 2:內極 3a:間極 3b:外極 4:磁軛 5:磁通感測器 6:控制裝置 10:起重磁鐵 11:吊線 60:控制部 61:設定部 62:運算部 63:判定部 100:線圈 101:內極(內極鐵心) 102:外極(外極鐵心) 103:磁軛 x,x1,x2,x3,x4:鋼板 f₁ ,f₂ ,f₃ :磁通

[圖1]係模式顯示本發明之起重磁鐵之一實施形態的縱剖面圖 [圖2]係顯示在圖1的實施形態的起重磁鐵中，內層側的電磁鐵線圈激磁時的鋼板內部的磁通的流動的圖面(縱剖面圖) [圖3]係顯示在圖1的實施形態的起重磁鐵中，內層側及外層側的電磁鐵線圈激磁時的鋼板內部的磁通的流動的圖面(縱剖面圖) [圖4]係模式顯示本發明之起重磁鐵的其他實施形態的縱剖面圖 [圖5]係顯示使用本發明之起重磁鐵之鋼板的搬送順序之一例的說明圖 [圖6]係顯示本發明之鋼板的吊升裝置之較佳實施形態的區塊圖 [圖7]係顯示本發明之鋼板的搬送方法之較佳實施形態的流程圖 [圖8]係模式顯示在實施例中所使用的本發明之起重磁鐵的縱剖面圖 [圖9]係圖8的起重磁鐵的水平剖面圖 [圖10]係模式顯示習知之一般起重磁鐵的縱剖面圖

1a:第1電磁鐵線圈

1b:第2電磁鐵線圈

2:內極

3a:間極

3b:外極

4:磁軛

5:磁通感測器

Claims

一種起重磁鐵，其係具備：複數電磁鐵線圈，其係配置成套疊狀，各自獨立予以ON-OFF控制及電壓控制。
如請求項1之起重磁鐵，其中，另外具備：內極，其係配置在最內層側的前述電磁鐵線圈的內側；間極，其係配置在各前述電磁鐵線圈之間；外極，其係配置在最外層側的前述電磁鐵線圈的外側；及磁軛，其係與前述內極、前述間極及前述外極的各上端相接配置。
如請求項1或請求項2之起重磁鐵，其中，另外具備：磁通感測器，其係測定磁極正下方的磁通密度。
如請求項3之起重磁鐵，其中，前述磁通感測器係設在前述內極的下端。
如請求項2至請求項4中任一項之起重磁鐵，其中，最內層側的電磁鐵線圈的最大磁通量係小於外層側的前述電磁鐵線圈的最大磁通量。
一種鋼板的吊升裝置，其係具備：如請求項3至請求項5中任一項之起重磁鐵；及控制裝置，其係使用藉由前述磁通感測器所得之測定結果，控制複數前述電磁鐵線圈的動作。
如請求項6之鋼板的吊升裝置，其中，前述控制裝置係：以對前述電磁鐵線圈施加對應所吊升的鋼板的設定片數的施加電壓的方式進行控制，由在前述磁通感測器所測定到的磁通密度，算出對所吊升的鋼板的磁通浸透深度，由所算出的磁通浸透深度，判定鋼板的吊升片數是否與設定片數相一致，根據判定結果，控制前述電磁鐵線圈的施加電壓。
如請求項7之鋼板的吊升裝置，其中，前述控制裝置係在吊升鋼板時，控制最內層側的前述電磁鐵線圈的施加電壓來控制吊升片數。
如請求項6至請求項8中任一項之鋼板的吊升裝置，其中，前述控制裝置係在吊升鋼板時，將複數前述電磁鐵線圈之中一部分前述電磁鐵線圈進行激磁，且在搬送已吊升的鋼板時，以使其他1個以上的前述電磁鐵線圈進行激磁的方式進行控制。
一種鋼板的搬送方法，其係使用如請求項1至請求項5中任一項之起重磁鐵的鋼板的搬送方法，其係將複數前述電磁鐵線圈之中一部分前述電磁鐵線圈進行激磁來進行搬送對象的鋼板的吊升，吊升後，進行將其他前述電磁鐵線圈進行激磁而吊升後的鋼板的搬送。
如請求項10之鋼板的搬送方法，其中，鋼板的吊升係將最內層側的前述電磁鐵線圈進行激磁而進行者，吊升後，進行將外層側的前述電磁鐵線圈進行激磁而吊升後的鋼板的搬送。