(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材を電磁石によるマグネットにより吸着して別場所に段積を行うパイリングマグネット装置において、
２回目以降の段積を行うに際し、既段積鋼材に積み重ねる直前の時点で、前記マグネットの励磁電流値を下げる制御手段を備えたことを特徴とするパイリングマグネット装置。
【請求項２】
請求項１記載のパイリングマグネット装置において、前記制御手段においては、前記励磁電流値を下げるタイミングが、前記マグネットが横行動作から下げ動作に切り替わった時点を基点とするあらかじめ定められた時間後として設定されることを特徴とするパイリングマグネット装置。
【請求項３】
請求項２記載のパイリングマグネット装置において、前記制御手段においては、前記あらかじめ定められた時間が、段積の段数が増える毎に短くなるように設定されることを特徴とするパイリングマグネット装置。
【請求項４】
請求項１記載のパイリングマグネット装置において、前記マグネットあるいは該マグネットを支持している可動部位に、最上段の既段積鋼材までの距離を検出するセンサを設け、前記制御手段は、前記センサで検出された前記最上段の既段積鋼材までの距離があらかじめ設定された距離に到達すると、前記電磁石の励磁電流値を下げることを特徴とするパイリングマグネット装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のパイリングマグネット装置において、前記マグネットは複数列の鋼材を一括して吸着するものであることを特徴とするパイリングマグネット装置。
【請求項６】
請求項５記載のパイリングマグネット装置において、前記マグネットは前記複数列の鋼材を１段分以上一括して吸着するものであることを特徴とするパイリングマグネット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材を可動式の電磁石によるマグネットにより吸着して段積を行うパイリングマグネット装置に関し、特に、２回目以降の段積を行うに際し、マグネットにより吸着されている鋼材と既に積まれている既段積鋼材との間で相互に影響を及ぼさないようにしたパイリングマグネット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のパイリングマグネット装置によるパイリングについて図１〜図４を参照して説明する。図１において、パイリングマグネット装置は、可動式の電磁石によるマグネット１０を有する。マグネット１０は、図示しない制御装置の制御下で図示しない移動機構により上下動作、横行動作が可能である。マグネット１０は、マグネット本体１０−１と、マグネット本体１０−１に対して上下方向に可動の複数の可動極１０−２を有する。段積される鋼材は、例えば図２に示すように、断面三角形状を持つ長尺の形鋼２０である。この種のパイリングマグネット装置は、形鋼生産ラインにおいて使用されている。
【０００３】
図１は１段パイリングの場合について示している。図１において、ベルトコンベヤ３０等の搬送手段により規則的に搬送されてくる複数列の形鋼２０を１段分だけ一括して吸着し、これらを別場所のパイリングベッド４０に段積する。すなわち、ステップ（１−１）では、ベルトコンベヤ３０上の複数列の形鋼２０が所定位置に到達するとマグネット１０が下降し、マグネット１０は一括して複数列の形鋼２０を吸着し上方へ移動する。続いて、ステップ（１−２）では、マグネット１０が横行動作し、横移動後、パイリングベッド４０上の既段積形鋼２０´の上に下げて積み重ねる。ステップ（１−３）では、積み重ねた後、マグネット１０を逆励磁して形鋼２０を釈放し、続いて磁力を切ってマグネット１０のみ上げる。そして、マグネット１０を横行動作させてベルトコンベヤ３０側まで戻し、最初の動作に戻る。これが、１段パイリングの動作である。
【０００４】
なお、複数の可動極１０−２を上下方向に可動としているのは、図１に示されるように、吸着する形鋼２０の断面形状が平坦でないことを考慮している。つまり、通常は、複数の可動極１０−２はそれらの下端部がすべて揃った状態（ステップ１−３参照）にある。しかし、マグネット１０が下降して形鋼２０に接近し、更にマグネット１０を下降させると、形鋼２０に接した可動極１０−２のみが上方に変位する（ステップ１−１参照）。これにより、図２のような断面三角形状を持つ形鋼２０であっても効率良く吸着することができる。そして、形鋼２０を釈放後、マグネットの励磁を切ると、ステップ１−３に示す状態に戻る。
【０００５】
上記のように、可動極１０−２を上下方向に可動とするための構造は、例えば図３に示すような構造で実現される。マグネット１０は、固定磁極１０−１１にコイル１０−１２を巻回して成るマグネット本体１０−１を有する。固定磁極１０−１１のＮ極、Ｓ極の側面にはそれぞれ、複数の可動極１０−２が上下にスライド可動に組み付けられている。つまり、複数の可動極１０−２は、自重により個別にスライド可能に支持部１０−３で支持されている。１０−４は可動極１０−２の上方への変位を規制するためのストッパである。
【０００６】
図４は、２段パイリングを示す。２段パイリングの場合、ステップ（２−１）では、ベルトコンベヤ３０上の複数列の形鋼２０が所定位置に到達するとマグネット１０が下降し、マグネット１０は一括して複数列の形鋼２０を吸着し上方へ移動する。続いて、ステップ（２−２）では、ベルトコンベヤ３０上の次の複数列の形鋼２０が所定位置に到達するまで待機状態におかれる。ステップ（２−３）では、ベルトコンベヤ３０上の次の複数列の形鋼２０が所定位置に到達するとマグネット１０が再び下降し、マグネット１０は既に吸着している複数列の形鋼２０の下側に一括して次の複数列の形鋼２０を吸着し上方へ移動する。続いて、ステップ（２−４）では、マグネット１０が横行動作し、横移動後、パイリングベッド４０上の既段積形鋼２０´の上に下げて２段分の複数列の形鋼２０を積み重ねる。ステップ（２−５）では、積み重ねた後、マグネット１０を逆励磁して形鋼２０を釈放し、続いて磁力を切ってマグネット１０のみ上げる。そして、マグネット１０を横行動作させてベルトコンベヤ３０側まで戻し、最初の動作に戻る。これが、２段パイリングの動作である。
【０００７】
なお、形鋼２０はベルトコンベヤ３０等の搬送手段により送られてくるものとは限らず、パイリングベッド４０とは別場所のパイリングベッドに置かれている場合もある。したがって、この場合には、マグネット１０がこの別場所のパイリングベッドまで移動して、固定状態にある複数列の形鋼を上記と同じ動作で吸着してパイリングベッド４０に移し替えるという作業が行われる。
【０００８】
また、形鋼２０は、図２のような断面三角形状であるとは限らず、平坦な板、あるいは溝形鋼（平坦面を上あるいは下に統一して向けて置き並べられている）のような場合もある。この場合には、マグネット１０は可動極１０−２を備えていなくても良い。
【０００９】
更に、複数列の形鋼２０を一括して吸着するのではなく、形鋼を１本ずつ移し替えるという作業を行う場合もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
いずれにしても、これまでのパイリングマグネット装置では、図５の左半分（便宜上、２段パイリングについて示す）に示すように、吸着している形鋼２０を既段積形鋼２０´の上に下げる時点で、段積しようとしている形鋼２０が、２０−１で示すように既段積形鋼２０´に磁力で引っ張られ姿勢が崩れる場合があった。
【００１１】
一方、図５の右半分（便宜上、１段パイリングについて示す）に示すように、既段積形鋼２０´が、２０−２で示すようにこれから積付けようとしている形鋼２０に引っ張られて姿勢が崩れる場合があった。
【００１２】
上記のような現象は、マグネット１０からの漏れ磁束に起因するものであり、特に２段パイリングの場合に顕著である。これは、２段パイリングの場合には、１段パイリングに比べて電磁石の励磁電流値が大きくなり、その分漏れ磁束も多くなるからである。このことから、これまでのパイリングマグネット装置では、実質的に２段パイリングは困難であった。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、２回目以降の段積を行うに際し、マグネットにより吸着されている鋼材と既に積まれている既段積鋼材との間で相互に影響を及ぼさないようにしたパイリングマグネット装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鋼材を電磁石によるマグネットにより吸着して別場所に段積を行うパイリングマグネット装置において、２回目以降の段積を行うに際し、既段積鋼材に積み重ねる直前の時点で、前記マグネットの励磁電流値を下げる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記制御手段においては、前記励磁電流値を下げるタイミングが、前記マグネットが横行動作から下げ動作に切り替わった時点を基点とするあらかじめ定められた時間後として設定される。この場合、前記制御手段においては、前記あらかじめ定められた時間が、段積の段数が増える毎に短くなるように設定される。
【００１６】
なお、前記マグネットあるいは該マグネットを支持している可動部位に、最上段の既段積鋼材までの距離を検出するセンサを設けるようにし、前記制御手段は、前記センサで検出された前記最上段の既段積鋼材までの距離があらかじめ設定された距離に到達すると、前記マグネットの励磁電流値を下げるようにしても良い。
【００１７】
また、前記マグネットは複数列の鋼材を一括して吸着することができるものであることが好ましく、前記複数列の鋼材を１段分以上一括して吸着するようにしても良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明するが、本発明は図１、図３、図４で説明したマグネット１０にも適用可能である。従って、以下では図１を参照して説明する。
【００１９】
本発明によるパイリングマグネット装置は、マグネット１０の移動機構を制御したり、マグネット１０に対する励磁のオン、オフ、逆励磁の制御等を行う制御装置（図示せず）に特徴を有する。制御装置は、形鋼２０の２回目以降の段積を行うに際し、既段積形鋼２０´に積み重ねる直前の時点で、マグネット１０の励磁電流値を下げるように制御する。特に、ここでは、励磁電流値を下げるタイミングを、マグネット１０が横行動作から下げ動作に切り替わった時点を基点とするあらかじめ定められた時間後として設定するようにしている。
【００２０】
パイリングマグネット装置の制御装置は、マグネット１０の移動機構の制御、マグネット１０の励磁のオン、オフ、逆励磁の制御等はすべて自動制御で行っている。つまり、マグネット１０で一括して吸着する形鋼２０の種類、サイズ、向き、数、ベルトコンベヤ３０で形鋼２０を吸着してから上動して横行動作に入るまでの高さ及び速度、横行距離、すなわちベルトコンベヤ３０での吸着位置とパイリングベッド４０との間の距離及び横行速度、パイリングベッド４０上で下降する時の速度等、マグネットの移動機構の制御に必要な情報はすべて既知であり、あらかじめ設定されている。なお、形鋼２０の種類というのは、前に述べたように、断面三角形状、平板状、溝形鋼等の種別であり、サイズは幅、長さ等の寸法、向きというのは、例えば溝形鋼の場合であれば溝が下向き、上向きのいずれであるかというような情報である。
【００２１】
図１について言えば、パイリングベッド４０においては形鋼２０が１段ずつ積まれる毎にマグネット１０の下降距離は小さくなる。制御装置は、このような点をも考慮して制御動作を行うことは言うまでも無い。
【００２２】
従って、まずマグネット１０で吸着されている形鋼２０と既段積形鋼２０´との間で磁気的な影響を及ぼさない最小距離を設定する。そして、上記のあらかじめ定められた時間は、パイリングベッド４０上で下降する時の速度を考慮して、マグネット１０で吸着されている形鋼２０が下降を開始してから既段積形鋼２０´に対して上記の最小距離に接近するまでの時間とされる。但し、上述のように、パイリングベッド４０においては形鋼２０が１段分あるいは複数段分積まれる毎にマグネット１０の下降距離は小さくなる。従って、上記のあらかじめ定められた時間は、下降距離が小さくなる分を考慮して、段積の段数が増える毎に短くなるように設定される。
【００２３】
しかし、パイリングベッド４０が、形鋼が積まれる毎にその高さのサイズ分だけ下降するように構成される場合もある。これは、１回当たりのサイクルタイムを一定とするのが目的であり、このようなパイリングベッドが使用される場合には、上記のあらかじめ定められた時間は一定で良い。
【００２４】
一方、マグネット１０の励磁電流値を下げる場合の値については、これまでの上下動作、横行動作において設定されていた励磁電流値よりも小さく、かつ複数の形鋼２０を保持し得る値であれば良い。
【００２５】
次に、図４を参照して、２段パイリングの場合について動作を説明する。ステップ（２−１）では、ベルトコンベヤ３０上の複数列の形鋼２０が所定位置に到達するとマグネット１０が下降し、マグネット１０は一括して複数列の形鋼２０を吸着し上方へ移動する。続いて、ステップ（２−２）では、ベルトコンベヤ３０上の次の複数列の形鋼２０が所定位置に到達するまで待機状態におかれる。ステップ（２−３）では、ベルトコンベヤ３０上の次の複数列の形鋼２０が所定位置に到達するとマグネット１０が再び下降し、マグネット１０は既に吸着している複数列の形鋼２０の下側に一括して次の複数列の形鋼２０を吸着し上方へ移動する。続いて、ステップ（２−４）では、マグネット１０が横行動作し、横移動後、パイリングベッド４０上の既段積形鋼２０´の上に下げて２段分の複数列の形鋼２０を積み重ねる。この時、制御装置は、段積が２回目以降である場合、マグネット１０が下降を開始した時点から時間カウントを行い、あらかじめ定められた時間である第１の時間に達すると、マグネット１０に対する励磁電流値を低下させる。その結果、マグネット１０で吸着されている複数の形鋼２０は、パイリングベッド４０上の既段積形鋼２０´との間の相互の磁気的な影響を受けることなく、既段積形鋼２０´上に積まれる。
【００２６】
ステップ（２−５）では、積み重ねた後、マグネット１０を逆励磁して形鋼２０を釈放し、続いて磁力を切ってマグネット１０のみ上げる。そして、マグネット１０を横行動作させてベルトコンベヤ３０まで戻し、最初の動作に戻る。
【００２７】
次の段積での励磁電流値低下の切り替えは、パイリングベッド４０の上方でマグネット１０が下降を開始した時点から上記の第１の時間よりも短い第２の時間に達した時点で行われる。
【００２８】
上記の動作は、一括して２段分の段積を行うことを除けば１段パイリング作業の場合も基本的に同じである。
【００２９】
上記の形態では、励磁電流値を下げるタイミングを、マグネット１０が横行動作から下げ動作に切り替わった時点を基点とするあらかじめ定められた時間後として設定しているが、別の形態でも良い。例えば、マグネット１０あるいはマグネット１０を支持してマグネット１０と共に移動する支持枠等の可動部位に、最上段の既段積形鋼２０´までの距離を検出するセンサを設ける。この場合、制御装置は、センサからの検出信号を受け、パイリングベッド４０の上方に到達してからはセンサで検出された最上段の既段積形鋼２０´までの距離があらかじめ設定された距離、すなわち上記の最小距離に到達したら、マグネット１０の電磁石の励磁電流値を下げるようにすれば良い。
【００３０】
また、図２に示した形鋼２０はあくまでも一例であり、前に述べたように本発明の対象となる鋼材がこのような形状に限定されるものではないことは言うまでも無い。
【００３１】
本発明では、形鋼２０を既段積形鋼２０´の上に下げる時点で磁力を若干弱くするようにしている。これにより、マグネット１０からの漏れ磁束が少なくなり、形鋼２０と既段積形鋼２０´とが引っ張ったり、引っ張られたりすることがなくなり、形鋼２０あるいは既段積形鋼２０´の姿勢が崩れることがなくなる。
【００３２】
磁力を弱くすることで形鋼２０を吸着保持する力が弱くなるが、形鋼２０を吸着保持したマグネット１０の運動方向は下向きであるため形鋼２０を引き外す方向とは逆方向に力が働き、形鋼２０が落ちることはない。
【００３３】
また、形鋼２０のサイズが小型になるほど姿勢が崩れやすい傾向にあるが、本発明を採用することにより安定した段積動作が可能となった。更に、従来、１段パイリングがやっと実現できる状態であったが、本発明により安定した２〜３段パイリングが実用化できた。
【００３４】
【発明の効果】
これまでのパイリングマグネット装置では小サイズの形鋼の安定したパイリング作業は不可能であったが、本発明によるパイリングマグネット装置では小サイズの形鋼であっても安定したパイリング作業が可能になった。
【００３５】
また、従来、２段一括パイリング作業が限界であったが、本発明により２段以上の一括パイリング作業が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】パイリングマグネット装置による１段パイリング作業を説明するための図である。
【図２】パイリングマグネット装置による段積の対象である鋼材の一例を示した図である。
【図３】パイリングマグネット装置におけるマグネットの構成例を概略的に示した図である。
【図４】パイリングマグネット装置による２段パイリング作業を説明するための図である。
【図５】従来のパイリングマグネット装置によるパイリング作業において発生する問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１０    マグネット
１０−１    マグネット本体
１０−２    可動極
１０−３    支持部
１０−１１    固定磁極
１０−１２    コイル
２０    形鋼
２０´    既段積形鋼
３０    ベルトコンベヤ
４０    パイリングベッド
【図１】
0003588718.tif 000002
【図２】
0003588718.tif 000003
【図３】
0003588718.tif 000004
【図４】
0003588718.tif 000005
【図５】
0003588718.tif 000006