(57)【要約】【課題】アルミ材等の非磁性体の分離では、鋸刃の接触時の切屑や確実性の低さの問題がある。また、軟鋼板材とアルミ材の双方を生産するラインに於いては、双方の分離装置を併設する必要があり、設備装置の複雑化や高額化の原因となっている。従って、非磁性体と磁性体の双方に有効な材料の分離装置を提供する。【解決手段】複数の独立した電磁石を縦に一列に、もしくはそれらを複数列に並べた構造を成す磁束可変型分離装置において、非磁性体の導電体材料に対しては、同装置の磁束の分布が波形を成し、かつその磁束分布が縦方向移動するように制御することにより、同材料内に誘導される磁束との間の相互作用を利用して非磁性体の導電体材料を分離する。加えて、磁性体材料に対しては、全ての電磁石の磁束を同一方向に、かつ一定に保持することにより、磁性体材料を同一極に磁化し、材料間の磁力の反発力を利用して分離する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の独立した電磁石を縦に一列に、もしくはそれらを複数列に並べた構造を成す電磁石群であって、非磁性体の導電体材料に対しては、これら複数の独立した電磁石群の全てでその電磁石の磁束の方向を同一方向に保持しつつ、電磁石の電流を個別に制御して磁束を増減させ、全ての電磁石で生じる全体の磁束の分布を縦方向に波形と成し、かつ、この磁束の縦方向の波形分布が時間軸で上方に移動するように変化するように制御することにより、この電磁石群の全体を積層した薄板の非磁性体の導電体材料の側面に密着させて使用した際に、同材料内に誘導される磁束と電磁石群の磁束との間の相互作用として、非磁性体の導電体材料内に生じる上方への力を利用して非磁性体の導電体材料を分離し、かつ、磁性体材料に対しては、電磁石群を構成する全ての電磁石の電流を同一方向に、かつ同一に保持もしくは同一に変化させ、この電磁石群の全体を薄板の磁性体の側面に密着させた際に、磁性体材料を同一極に磁化し、材料間の磁力の反発力を利用して磁性体の材料を分離することを特徴とする磁束可変型分離器。
【請求項２】
前記磁束可変型分離器を成す電磁石群とそれら電磁石の電流を個別に制御して磁束とその磁束分布を調整する制御装置であって、非磁性体の導電体材料に対しては、前記磁束可変型分離器の全ての電磁石の磁束の方向を同一方向に保持しつつ、電磁石の電流を個別に制御して磁束を増減させ、全ての電磁石で生じる全体の磁束の分布を縦方向に波形と成し、かつ、この磁束の縦方向の波形分布が時間軸で上方に移動するように変化するように制御することにより、前記磁束可変型分離器を積層した薄板の非磁性体の導電体材料の側面に密着させて使用した際に、同材料内に誘導される磁束と電磁石群の磁束との間の相互作用として、非磁性体の導電体材料内に生じる上方への力を利用して非磁性体の導電体材料を分離し、かつ、磁性体材料に対しては、前記磁束可変型分離器の全ての電磁石の電流を同一方向に、かつ同一に保持もしくは同一に変化させ、この電磁石群の全体を薄板の磁性体の側面に密着させた際に、磁性体材料を同一極に磁化し、材料間の磁力の反発力を利用して磁性体の材料を分離することを特徴とする前記磁束可変型分離器の磁束可変制御装置。
【請求項３】
前記磁束可変型分離器と前記磁束可変制御装置において、非磁性体の導電体材料に対しては、前記磁束可変型分離器の全ての電磁石の磁束の方向を同一方向に保持しつつ、電磁石の電流を個別に制御して磁束を増減させ、全ての電磁石で生じる全体の磁束の分布を縦方向に波形と成し、かつ、この磁束の縦方向の波形分布が時間軸で上方に移動するように変化するように制御することにより、前記磁束可変型分離器を積層した薄板の非磁性体の導電体材料の側面に密着させて使用した際に、同材料内に誘導される磁束と電磁石群の磁束との間の相互作用として、非磁性体の導電体材料内に生じる上方への力を利用して非磁性体の導電体材料を分離し、かつ、磁性体材料に対しては、前記磁束可変型分離器の全ての電磁石の電流を同一方向に、かつ同一に保持もしくは同一に変化させ、この電磁石群の全体を薄板の磁性体の側面に密着させた際に、磁性体材料を同一極に磁化し、材料間の磁力の反発力を利用して磁性体の材料を分離することを特徴とする前記磁束可変型分離器と前記磁束可変制御装置を用いた、積層した磁性体の薄板と積層した非磁性体の導電体の薄板の双方に有効な薄板の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車のプレス部品製造における材料供給装置に用いるアルミ等の非磁性体の分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  車体用プレス部品の生産に於いて、２枚以上の複数枚の材料を金型で加圧すると、過荷重でプレス機械が停止し、もしくは場合によっては金型が破損する等、生産を阻害する。このため積層されたプレス部品用材料を一枚ずつ確実に分離して金型内に供給する必要がある。【０００３】  車体用プレス部品の材質は殆どが軟鋼板（鉄）であり、軟鋼板においては、軟鋼板が磁性体である特性を利用して、その分離には磁石が用いられている。電磁石もしくは永久磁石を積層した材料の側面に密着させると、材料自体が磁化され、磁化された材料間に生じる同一の磁極間の反発力を用いて分離を図るものである。磁性体に対する分離方法としてはこの磁石を用いた磁化方式が最も有効であることから、旧来より磁石方式の分離装置が広く一般的に用いられている。【０００４】  実際の生産現場では、軟鋼板以外に、一部、自動車の軽量化等を目的にアルミ材も採用されているが、アルミ材は非磁性体であるため、磁性体である軟鋼板（鉄）用の磁石式分離装置が使えず、鋸刃状の器具で材料端を引っ掛ける方法や、材料端に強風を当てる方法や、材料を端から捲るように持ち上げる方法や、それらを組み合わせた方法が用いられている。【０００５】  鋸刃状器具を用いる方式は、鋸刃状の引っ掛け具を積層した材料の側面に当て、引っ掛け具を下から上方に擦るように引き上げることで分離を図るものである。この時、材料の削り屑が発生し、この削り屑が異物となり成形時の傷を生じせしめるため、プレス部品の表面品質に悪影響を及ぼす大きな原因となっている。【０００６】  強風を用いる方式は、積層した材料の側方もしくは側方やや斜め下から材料端に強風を当てて材料を捲りあげることで分離を図るものである。しかし、材料自体がその残留洗浄液で密着した状態であるため分離の確実性に難点があり、鉄材用の磁石式分離装置に比べ分離効果が著しく低い。【０００７】  材料を端から捲るように持上げる方法は、積層した材料を持上げるための複数の吸着カップの上昇タイミングや上昇速度、もしくそれら双方を制御して、材料の端から捲るように持上げることで、残留洗浄液により固着しがちな材料を引き剥がすように分離を図る方法である。この方法は、材料を少し曲げて変形させることで、下側に密着する材料との間に空間が生じることを期待し、かつ下側の材料が自重で剥がれ落ちることを期待した方式である。従って、一定以上の面積と重量を有する材料にのみ適用の効果が期待できるものの確実性、安定性は低い。しかも一定以上の面積や重量を有しない小さい材料には効果が期待できない。また、多くの材料に対しトライアンドエラーでの微細な調整が必要であり、多くの手間を必要とする上、微細な調整であるため分離の安定性も低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２１９３３９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０９０４６７号公報
【特許文献３】特開２０１６−１６００５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  非磁性体であるアルミ材の分離方法として、鋸刃や強風を用いる方法や、持上げ方法を工夫して対応しているが、鋸刃の接触時の切屑や分離の確実性の低さの問題点がある。また、軟鋼板材とアルミ材を混流して生産するラインに於いては、軟鋼板用の磁石式分離装置に加え、アルミ材用の分離装置を備える必要があり、設備装置の複雑化による汎用性の制約や設備の高額化の原因となっている。従って、非磁性体であるアルミ材を確実に分離でき、かつ、軟鋼板材にも適用可能な分離装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明の磁束可変型分離器は、複数の独立した電磁石を縦に一列に、もしくはそれらを複数列に並べた構造を成し、それら電磁石の磁束を個別に制御する磁束の可変制御装置とで構成され、その制御装置を用いて磁束可変型分離器の電磁石の電流を個別に制御して磁束と磁束可変型分離器の全体の磁束分布を調整することを特徴とする。【００１１】  前記磁束可変型分離器とその磁束の可変制御装置制御装置において、非磁性体の導電体材料に対しては、前記磁束可変型分離器の電磁石の電流を個別に制御して電磁石の磁束を増減させ、前記磁束可変型分離器の全ての電磁石で生じる前記磁束可変型分離器全体の磁束の分布を縦方向に波形に成し、かつ、この磁束の縦方向の波形分布が時間軸で上方に移動するように変化させるように制御することにより、前記磁束可変型分離器を積層した薄板の非磁性体の導電体材料の側面に密着させて使用した際に、非磁性体の導電体材料内に誘導される磁束と前記磁束可変型分離器の電磁石の磁束との間の相互作用として、非磁性体の導電体材料内に生じる上方への力を利用して非磁性体の導電体材料を分離し、かつ、磁性体材料に対しては、前記磁束可変型分離器の全ての電磁石の電流を同一方向に、かつ同一の電流値に保持もしくは変化させることにより、前記磁束可変型分離器を薄板の磁性体の側面に密着させた際に、磁性体材料を同一極に磁化し、材料間の磁力の反発力を利用して磁性体の材料を分離する前記磁束可変型分離器とその磁束の可変制御装置の制御方法を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】  アルミ、ステンレス鋼、銅等の非磁性体の導電体材料の分離に適用できる。【００１３】  軟鋼板等の磁性体に対しても、本装置内の個別の電磁石の磁束を同一とすることにより、磁性体材料の分離にも適用できる。【００１４】  非磁性体と磁性体の両方に適用でき、設備装置の簡略化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】磁束可変型分離器の構造と磁束分布の説明図である。
【図２】磁束可変型分離器の適用例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  誘導電動機の基本原理として、アラゴの円盤が知られている。これは、磁石の移動により非磁性体の金属製円盤に電磁誘導による渦電流が発生し、その磁束が磁石の磁束と作用し合い円盤が回転するというものである。誘導電動機やリニアモータは、この原理に基づき、並べた電磁コイルに流す電流を制御して、磁束を変化、移動させている。
【００１７】  図１に本発明の磁束可変型分離器（１０）の構造と磁束（１３）とその分布（１４）の説明図を示す。磁束可変型分離器（１０）は複数の独立した電磁石を縦に一列に、もしくはそれらを複数列に並べた構造を成し、磁束可変型分離器（１０）を構成する電磁石（１１）は互いに独立しており、個々の電磁石（１１）の電流（１２）を個別に制御して電磁石（１１）の磁束（１３）とその分布（１４）を調整する。なお、図１で示す磁束（１３）の方向は一例であって、磁束（１３）の方向は問わず、図１と真逆の方向であっても良い。
【００１８】  図２に磁束可変型分離器（１０）の非磁性体の導電体材料への適用例を示す。アルミ等の非磁性体の導電体材料に対しては、同電磁石（１１）の電流（１２）を制御して磁束（１３）を変化させ、非磁性体の導電体材料（１５）内の誘導電流（１６）により生じる磁束（１７）との相互作用として非磁性体の導電体材料（１５）に生じる上方への力を利用して材料の分離を図る。
【００１９】  非磁性体の導電体材料に対する磁束可変型分離器（１０）とその磁束の可変制御装置の制御方法をより詳しく説明する。磁束可変型分離器（１０）の全ての電磁石（１１）の極性は交番させずに磁束（１３）の方向を同一方向に保ちつつ、電磁石（１１）の電流（１２）を個別に制御して磁束（１３）を増減させる。この磁束（１３）の増減すなわち変化により、非磁性体の導電体材料（１５）内に同一方向の誘導電流とその磁束（１７）が誘起される。さらに、電磁石（１１）の電流（１２）を個別に、磁束可変型分離器（１０）の全ての電磁石（１１）で発生する全体の磁束（１３）の分布（１４）が縦方向に波形を成すように制御し、かつ、この磁束（１３）の縦方向の波形分布（１４）が時間軸で上方に移動するように磁束（１３）を変化させるように制御する。これにより、磁束可変型分離器（１０）の磁束（１３）と非磁性体の導電体材料（１５）内に誘起された磁束（１７）との間で働く相互作用として、非磁性体の導電体材料（１５）内に生じる上方への力を利用して非磁性体の導電体材料（１５）を分離する。
【００２０】  リニアモータ（特許文献１と２）の電磁石は、その極性を交番させ、磁石の引力と反発力を利用しているが、本発明の磁束可変型分離器（１０）とその磁束の可変制御装置は、全ての電磁石（１１）の極性を交番させず、磁束（１３）の方向を同一方向に保ったまま電流（１２）の増減により磁束（１３）を増減させ、かつ、電磁石（１１）の電流（１２）を個別に調整して、磁束可変型分離器（１０）全体で磁束（１３）の分布（１４）を一方向のみの波形とし、かつ、この磁束（１３）の波形分布（１４）を時間軸で上方に移動するように制御し、磁束可変型分離器（１０）の磁束（１３）と非磁性体の導電体材料（１５）内に誘導された磁束（１７）との間で働くアラゴの円盤の原理である相互作用である力を利用する。
【００２１】  上述の非磁性体への適用に加え、磁性体材料に対しては、磁束可変型分離器（１０）の全ての電磁石（１１）の電流（１２）を同一方向に、かつ一定に保持して磁性体材料を同一極に磁化し、材料間の磁気の反発力を利用して分離する。この方法は、従来の電磁石を用いた方法と同等の効果を期待できるが、加えて、全ての電磁石（１１）の電流（１２）を同一電流で同一方向に強弱をつけるように制御し、磁束可変型分離器（１０）全体の磁束（１３）を増減させることで、磁性体材料の磁化の変化を用いて磁性体材料を振動せしめ、磁性体材料のより確実な分離も期待できる。
【００２２】  従来の材料分離装置（特許文献３）では、磁性体材料と非磁性体材料の双方に別々の材料分離装置が必要で、設備の構造が複雑になり、汎用性等の生産上の制約となるとともに設備の高額化の一因でもあった。本発明の磁束可変型分離器（１０）は、電磁石（１１）の電流（１２）の適切な制御により、磁性体と非磁性体の導電体の双方に対応可能であるため、設備を簡素化できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  磁性体、非磁性体を問わず、積層した薄板の導電体材料の分離に適用できる。
【符号の説明】
【００２４】１０    磁束可変型分離器
１１    磁束可変型分離器の電磁石
１２    磁束可変型分離器の電磁石の電流
１３    磁束可変型分離器の電磁石の磁束
１４    磁束可変型分離器の磁束の分布
１５    非磁性体の導電体材料
１６    誘導電流
１７    誘導電流により生じる磁束
【図１】
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【図２】
2020138232.tif 000004