(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積載台に積載された磁性材料からなる複数の磁性体ワークの一側面に対向させて剥離装置の装置本体に配置され、当該磁性体ワークとの間で常時磁気回路を形成して各磁性体ワークを同磁極に着磁して分離状態とする剥離治具であって、
並設された一対のコイルと、該一対のコイルの中心部にコア部が各々挿入され該コア部どうし連結するヨーク底部より前方に起立させて前記各コイルの外周を覆う側面ヨーク部が形成された磁性体ヨークと、を有する電磁石と、
前記電磁石の前記一対のコア部の前方端面に各々当接して配置され、異なる磁極に着磁された磁束作用面を形成する一対の永久磁石と、を備え、
前記電磁石へ通電して前記永久磁石から前記磁性体ワークに作用する磁束を弱めた減磁モードと、前記永久磁石から作用する磁束を打ち消した消磁モードと、で前記磁束作用面に発生する磁力の強さを各々切り替えられることを特徴とする剥離治具。
【請求項２】
前記一対の永久磁石が前記一対のコア部の前方端面に高さ方向に複数箇所に同じ着磁磁極で隣接して配置されている請求項１記載の剥離治具。
【請求項３】
前記減磁モード及び消磁モードとは通電方向を逆にして前記電磁石へ通電することにより、当該電磁石に発生した磁束及び前記一対の永久磁石の磁極から発生した磁束が重畳して対向する磁性体ワークに作用する着磁モードを更に有する請求項１又は請求項２記載の剥離治具。
【請求項４】
前記永久磁石は、励磁により着磁磁極の極性が変化しない不可逆磁石が用いられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の剥離治具。
【請求項５】
積載台に積載された磁性材料からなる複数の鋼板が積層された積層鋼板の一側面に永久磁石を対向させて配置した前記請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の剥離治具と、
前記剥離治具により分離された最上層の鋼板を吸着保持するピックアップヘッドを支持するピックアップアームと、を備えた剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体ワーク例えば積層された鋼板の剥離治具及びこれを用いた剥離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数枚の磁性体ワーク、例えば鋼板が積層された積層体から、剥離治具により鋼板を一枚ずつ分離させた後、リフトマグネット、ホルダー、バキューム等の取り出し装置を用いて最上層の１枚のみを取り出す剥離装置が用いられる。剥離治具は、対向する積層体に剥離治具に発生した磁極と反対の磁極を誘起することで、鋼板間には同一磁極が誘起され反発力が作用して積層する鋼板どうしに鋼板間に間隔を発生させるようになっている。この場合、剥離治具に備える着磁方式としては、永久磁石方式と電磁石方式とこれらを併用した永電磁方式がある。
【０００３】
本件出願人らは、永電磁方式を用いて、最上層の鋼板と次層の鋼板とを分離する磁力とそれ以下の層を分離する磁力の大きさを変化させて分離を確実に行う剥離治具並びに、浮揚状態の積層体から剥離治具を遠ざけるように移動させる剥離装置を提案した（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した剥離治具の分離能力を高めるためには、磁力の大きなヨーク内に内蔵する永久磁石をより大きくしかも密に配置する必要があり、電磁石により多くのコイルを巻く必要がある。しかしながら、分離能力を強めるために、剥離治具と積層鋼板との磁気吸着力を強めることは、最上層の鋼板のみを取り出す際に大きな負担を強いられる。
【０００６】
例えば、剥離治具に内蔵した永久磁石を積層された鋼板から離間させる必要が生じ、剥離治具をシリンダ等の装置を用いて移動させる必要が生じる。このとき離間させる距離やシリンダの能力によっては、大掛かりな装置（エアーユニットや油圧ユニットなど）が必要になる。
【０００７】
また、積層鋼板を分離している間は、剥離治具に鋼板の積層方向及びヨークの奥行方向に複数内蔵した電磁石のコイルへ通電し続ける必要があり、大きな消費電力を要する。また、大きな消費電力を要するためコイルの発熱量が増えて分離能力が低下し、分離動作が不安定になるおそれがあった。また、コイルの巻き数を増やすと、コアとなる磁極作用面の面積を大きくできないという制約が生じる。
更には、対向する積層鋼板を着磁した状態から最上層の１枚のみをピックアップにより吸着保持して取り出す際に、剥離治具との間に形成された磁気回路による磁気吸引力が強すぎると、取り出し作業に手間取るおそれがある。
【０００８】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、同一磁極に着磁されて分離した磁性体ワークを取り出す際に、取り出し易くかつ消費電力を削減しかつ発熱を抑えて分離性能を維持した剥離治具及び該剥離治具を用いて、装置の小型化、構造の簡素化、省エネルギー化を促進できる剥離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
積載台に積載された磁性材料からなる複数の磁性体ワークの一側面に対向させて剥離装置の装置本体に配置され、当該磁性体ワークとの間で常時磁気回路を形成して各磁性体ワークを同磁極に着磁して分離状態とする剥離治具であって、並設された一対のコイルと、該一対のコイルの中心部にコア部が各々挿入され該コア部どうし連結するヨーク底部より前方に起立させて前記各コイルの外周を覆う側面ヨーク部が形成された磁性体ヨークと、を有する電磁石と、前記電磁石の前記一対のコア部の前方端面に各々当接して配置され、異なる磁極に着磁された磁束作用面を形成する一対の永久磁石と、を備え、前記電磁石へ通電して前記永久磁石から前記磁性体ワークに作用する磁束を弱めた減磁モードと、前記永久磁石から作用する磁束を打ち消した消磁モードと、で前記磁束作用面に発生する磁力の強さを各々切り替えられることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、積層された磁性体ワークを一対の永久磁石と対向配置するだけで、磁気回路を形成して各磁性体ワークが同磁極に着磁されて互いに分離状態となる。この状態で、電磁石へ通電して減磁モードとすることで、永久磁石から磁性体ワークに作用する磁束を弱めて、積層された磁性体ワークのうち最上層の１枚のみを容易に取り出すことができ、残りの磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。
また、電磁石への通電電流量を多くした消磁モードとすることで、永久磁石から作用する磁束を打ち消すことにより、積層された磁性体ワークの取り出し作業が確実かつ迅速に行える。
よって、分離された磁性体ワークを取り出すときだけ、減磁モード若しくは消磁モードで電磁石に通電することにより、最上層の１枚のみを容易に取り出すことができ、消費電力を削減しかつ通電時間を短くすることで発熱を抑えて剥離治具の安定した分離性能を維持することができる。
【００１１】
前記一対の永久磁石が前記一対のコア部の前方端面に高さ方向に複数箇所に同じ着磁磁極で隣接して配置されていてもよい。
これにより、積層された磁性体ワークの高さ方向に沿って同磁極に着磁された一対の永久磁石が複数箇所に対向配置されるので、一対の永久磁石と対向する高さ範囲で磁性体ワークを同磁極に着磁して互いに分離状態とすることができる。
【００１２】
また、前記減磁モード及び消磁モードとは通電方向を逆にして前記電磁石へ通電することにより、当該電磁石に発生した磁束及び前記一対の永久磁石の磁極から発生した磁束が重畳して対向する磁性体ワークに作用する着磁モードを更に有していてもよい。この場合には、電磁石に発生した磁束及び一対の永久磁石の磁極から発生した磁束を対向する磁性体ワークに重畳して作用することで分離性能を向上させることができる。
【００１３】
前記永久磁石は、励磁により着磁磁極の極性が変化しない不可逆磁石が用いられることが好ましい。
これにより、磁性体ワークを積層状態で剥離治具と対向させるだけで、保磁力を有する永久磁石と対向する磁性体ワークが同磁極に着磁されるため、必ずしも電磁石に通電しなくても、磁性体ワークを互いに分離状態とすることができる。
【００１４】
剥離装置においては、積載台に積載された磁性材料からなる複数の鋼板が積層された積層鋼板の一側面に前面ヨークを対向させて配置した前述の剥離治具と、前記剥離治具により分離された最上層の鋼板を吸着保持するピックアップヘッドを支持するピックアップアームと、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、一対の永久磁石と対向配置された積層鋼板が分離状態から、電磁石を消磁モード若しくは消磁モードで通電すると、ピックアップアームに吸着保持した最上層の鋼板のみを取り出し易くなり、残りの積層鋼板をもとの積層状態に戻すことができる。
よって、装置構成を大掛かりにすることなく小型化を図ることができる。また、電磁石のコイルへの通電時間を可及的に短くすることにより、消費電力を省いて発熱による分離能力の低下を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述した剥離治具を用いれば、積層された磁性体ワークを永久磁石と対向配置するだけで、磁性体ワークが同磁極に着磁されて互いに分離状態とすることができ、分離された磁性体ワークを取り出すときに、減磁モード若しくは消磁モードで電磁石に通電することにより、最上層の１枚のみを容易に取り出すことができ、消費電力を削減しかつ通電時間を短くすることで発熱を抑えて剥離治具の安定した分離性能を維持することができる。
【００１７】
また、上述した剥離治具を用いた剥離装置においては、装置構成を大掛かりにすることなく小型化を図ることができる。また、電磁石のコイルへの通電時間を可及的に短くすることにより、消費電力を省いて発熱による分離能力の低下を防ぐことができる。従って、剥離装置の小型化、簡素化、省エネルギー化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】剥離治具の正面図、水平断面図、垂直断面図である。
【図２】図１の剥離治具の通電非通電により形成される磁気回路の説明図である。
【図３】剥離装置の説明図である。
【図４】図３の剥離装置による剥離動作を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る剥離治具及び剥離装置の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
先ず、剥離治具１の構成について図１及び図２を参照して説明する。図１（Ｃ）において、磁性体ヨーク２（例えば軟鉄材等）には、一対のコイル３が並んで配置されている。磁性体ヨーク２は、一対のコイル３の中心部に各々挿入されるコア部２ａと、該コア部２ａどうし連結するヨーク底部２ｂと、ヨーク底部２ｂより前方に起立形成され各コイル３の外周を覆う側面ヨーク部２ｃが各々形成されている。電磁石４は、上記磁性体ヨーク２と一対のコイル３とで形成される。
【００２０】
図１（Ｂ）において、電磁石４の一対のコア部２ａの前方端面には永久磁石５が各々当接して配置されている。一対の永久磁石５は、前後方向にＮ極若しくはＳ極に着磁されている。この永久磁石５は、コイル３への通電方向が変わっても、極性が反転することのない不可逆磁石、例えば希土類磁石（ネオジム磁石、ボンド磁石など）若しくはフェライト磁石が好適に用いられる。本実施例では、図１（Ａ）に示すように、一対のコア部２ａの前方端面に高さ方向に複数箇所（例えば３カ所）に同じ磁極（例えば左側の列がＳ極、右側の列がＮ極）で隣接して配置されている。尚、左右に配置された永久磁石５の磁極は、逆であってもよい。
【００２１】
また、磁性体ヨーク２の前面側の開口端には、非磁性体（アルミニウム、ステンレススチール、真鍮、樹脂等）のケーシング７によって覆われている。ケーシング７は、磁性体ヨーク２の側壁外面にビス止めして組み付けられる。また、図１（Ｂ）に示すように、ケーシング７の前面には、２本のレール８が高さ方向に設けられている。このレール８は非磁性体であり、後述する磁性体ワークの積層面（側面部）に剥離治具１を対向配置する際のスペーサとして用いられる。また、磁性体ヨーク２のヨーク底部２ｂには、コイル３に給電するための電源コード引出し用ターミナル９が設けられている。この電源コード引出し用ターミナル９は、磁性体ヨーク２のヨーク底部２ｂに限らず、ヨーク底部２ｂから四方に起立形成された側面ヨーク部２ｃのいずれかに設けられていてもよい。
【００２２】
以上のように形成された剥離治具１には、通電前は、例えば図２（Ａ）に示すように一対の永久磁石５から対向する磁性体ワークを介して一対のコア部２ａを通じた磁気回路１０が形成される。即ち、積層された磁性体ワークを、剥離治具１に対向させてセットするだけで、永久磁石５との間に磁気回路１０が形成されて磁性体ワークは同磁極に着磁されて互いに分離状態となる。
尚、電磁石４へ所定方向に通電すると、当該電磁石４に発生した磁束及び永久磁石５の磁極から発生した磁束を対向する磁性体ワークに重畳して作用することで磁束量を増やしてワークの分離性能を向上させることもできる（着磁モード）。
【００２３】
次に、分離状態に磁性体ワークのうち最上層の１枚を取り出す場合には、磁気回路１０において、剥離治具１から磁性体ワークに作用する磁束を弱めると取り出し易くなる。そこで、図２（Ｂ）に示すように、電磁石４へ所定方向に通電して減磁モードとすることで、一対の永久磁石５から対向する磁性体ワークに作用する磁束量を減らして、分離された磁性体ワークのうち最上層の１枚のみを容易に取り出すことができ、残りの磁性体ワークを積層状態に戻すことができる。
【００２４】
或いは、図２（Ｃ）に示すように、減磁モードにおいて電磁石４への通電する電流量を増やした消磁モードとすることで、一対の永久磁石５から作用する磁束を打ち消すことにより、分離された磁性体ワークのうち最上層の１枚のみを取り出す作業が確実かつ迅速に行える。
よって、分離された磁性体ワークを取り出すときだけ、減磁モード若しくは消磁モードで電磁石４に通電することにより、最上層の１枚のみを容易に取り出すことができ、消費電力を削減しかつ通電時間を短くすることで発熱を抑えて剥離治具１の安定した分離性能を維持することができる。
【００２５】
次に、上述した剥離治具１を用いた剥離装置の一例について図３を参照して説明する。磁性体ワークである鋼板１８積層された積層体はパレット１９（積載台）に積載されている。パレット１９は高さを可変に構成されたリフト装置２０に支持されている。リフト装置２０は、交差するリンク２０ａ，２０ｂの起立角度を変化させることでパレット１９の高さ位置を変更することができる。尚、剥離治具１として永久磁石５を高さ方向に複数隣接して設けた場合には、必ずしもリフト装置２０の高さを可変にする必要はない。
【００２６】
リフト装置２０の近傍には、ピックアップ装置２１が設けられている。装置本体２１ａの上部には、ピックアップアーム２２が設けられている。ピックアップアーム２２には、ピックアップヘッド２２ａが揺動可能に支持されている。ピックアップヘッド２２ａには、最上層の鋼板１８を吸着保持する吸着素子２２ｂが複数箇所に設けられている。吸着素子２２ｂはエア吸着、磁気吸着等様々なものが用いられる。また、装置本体２１ａの上部には、パレット１９に積層された鋼板１８に近接して剥離治具１が設けられている。剥離治具１は、磁束作用面となる永久磁石５を積層鋼板１８の一側面と対向配置されている。剥離治具１は、レール８を介して積層鋼板１８の側面と接した状態でパレット１９上にセットされる。
尚、剥離治具１は、積層鋼板１８の高さ方向全面にわたって設けられていてもよいし、積層鋼板１８の上部側面に対向させて配置してもいずれでもよい。
【００２７】
また、図３において、装置本体２１ａに支持されたピックアップアーム２２は、正逆回転動作が可能に支持されている。ピックアップヘッド２２ａに吸着保持された鋼板１８は、ピックアップアーム２２を例えば１８０°若しくは９０°回転させて図示しないコンベア等の搬送装置に転載して搬送される。また、鋼板１８が転載し終わったパレット１９は、パレット搬送装置２３により移送される。空のパレット１９がパレット搬送装置２３により搬送されると、鋼板１８を積層した次のパレット１９がリフト装置２０に移送される。
【００２８】
剥離治具１は、パレット１９に複数の鋼板１８を積載するだけで、同磁極に着磁させて分離し、電磁石４に通電することで、減磁或いは消磁することで積層状態に戻したりすることができる。
【００２９】
即ち、積層鋼板１８を永久磁石５と対向配置するだけで、分離状態とすることができる。尚、電磁石４を着磁モードで通電すると、鋼板１８どうしの分離量が増えて分離動作が確実に行える。
また、電磁石４を消磁モード若しくは消磁モードで通電すると、ピックアップアーム２２に吸着保持した最上層の鋼板１８を取り出し易くなり、残りの積層鋼板１８をもとの積層状態に戻すことができる。
よって、装置構成を大掛かりにすることなく小型化を図ることができる。また、電磁石４のコイル３への通電時間を可及的に短くすることにより、消費電力を省いて発熱による分離能力の低下を防ぐことができる。
【００３０】
図４（Ａ）は、一例として双極型の剥離治具１を例示し、パレット１９に積載された積層鋼板１８を剥離治具１に対向させてセットした状態を示す。剥離治具１の磁束作用面は、高さ方向（積層方向）に同磁極（Ｎ極若しくはＳ極）に着磁されるため、対向する積層鋼板１８は反対の同磁極（Ｓ極若しくはＮ極）が発生する。これにより、積層鋼板１８どうしに反発力が作用して互いに分離させることができる。
【００３１】
減磁モード（図２（Ｂ）参照）若しくは消磁モード（図２（Ｃ）参照）で、電磁石４に通電すると、図２（Ａ）に示す磁気回路１０が弱まる若しくは消滅するため、最上層の鋼板１８を容易に取り出すことができ、残りの積層鋼板１８は元の積層状態に戻る。
【００３２】
剥離治具１は、図４（Ａ）のように、積層鋼板１８の一側面に対向配置してもよいが、図４（Ｂ）に示すように積層鋼板１８の両側面に対向して配置してもよい。また、剥離治具１は、いずれか一側面若しくは両側面に複数箇所に設けてもよい。更には、図４（Ｃ）に示すように、剥離治具１はフレーム２７に起立して支持された支柱２４に対して高さ方向にスライド可能に嵌め込まれていてもよい。フレーム２７には、スライド部材２５がスライド可能に嵌め込まれ、スライド部材２５によって剥離治具１の高さ方向の位置が調整することができる。スライド部材２５にねじ嵌合するねじ２６を、支柱２４に対して締め上げることで、スライド部材２５が所定の高さ位置に固定されるようになっている。
【００３３】
上記構成によれば、装置構成を大掛かりにすることなく小型化を図ることができる。また、電磁石のコイルへの通電時間を可及的に短くすることにより、消費電力を省いて発熱による分離能力の低下を防ぐことができる。従って、剥離装置の小型化、簡素化、省エネルギー化を促進することができる。
【００３４】
上述した各実施例では、磁性体ヨーク２に永久磁石５を高さ方向（ワーク積層方向）に３枚重ねた剥離治具１を例示したが、２枚であっても４枚以上重ねてあってもいずれでもよい。また、磁性体ワークは鋼板１８に限らず、鉄板等の他のワークであってもよい。
また、永久磁石５の前方端と後方端の着磁極は図示したものに限らず、反対の極性であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  剥離冶具  ２  磁性体ヨーク  ２ａ  コア部  ２ｂ  ヨーク底部  ２ｃ  側面ヨーク部  ３  コイル  ４  電磁石  ５  永久磁石  ７  ケーシング  ８  レール  ９  電源コード引出し用ターミナル  １０  磁気回路  １８  鋼板  １９  パレット  ２０  リフト装置  ２０ａ，２０ｂ  リンク  ２１  ピックアップ装置  ２１ａ  装置本体  ２２  ピックアップアーム  ２２ａ  ピックアップヘッド  ２２ｂ  吸着素子  ２３  パレット搬送装置  ２４  支柱  ２５  スライド部材  ２６  ねじ  ２７  フレーム
【図１】
0006594753.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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