(57)【要約】【課題】安価でメンテナンスが容易であり、かつ、安定して吸着出来る電磁吊上げ装置の提供を目的とする。【解決手段】外周部周縁にコイル３が配設され、コイル３の内周部と外周部で異なる磁界を生成する電磁マグネット１と、電磁マグネット１の吸着面に着脱自在に取り付けられ、電磁マグネット１の磁束の集磁束体として機能する金属製突起部５と、電磁マグネット１の吸着面と反対側の面に取り付けられ、電磁マグネット１を回動・傾斜自在に吊持する回動・傾斜軸７と、回動・傾斜軸７の回動・傾斜の範囲を制限すると共に、駆動装置９に連結されて固定さる回動・傾斜制限部材８を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部周縁にコイルが配設され、該コイルの内周部と外周部で異なる磁界を生成する電磁マグネットと、
上記電磁マグネットの吸着面に着脱自在に取り付けられ、上記電磁マグネットの磁束の集磁束体として機能する金属製突起部と、
上記電磁マグネットの吸着面と反対側の面に取り付けられ、上記電磁マグネットを回動・傾斜自在に吊持する回動・傾斜軸と、
上記回動・傾斜軸の回動・傾斜の範囲を制限すると共に、駆動装置に連結されて固定さる回動・傾斜制限部材と、を備えたことを特徴とする電磁吊上げ装置。
【請求項２】
上記金属製突起部を上記コイルの内周部全面に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の電磁吊上げ装置。
【請求項３】
上記金属製突起部を第１の取り付け部材を介して上記電磁マグネットの吸着面に取り付けると共に、上記回動・傾斜軸を第２の取り付け部材を介して上記電磁マグネットの吸着面と反対側の面に取り付け、上記第１の取り付け部材と第２の取り付け部材を連結部材で締結して固定したことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁吊上げ装置。
【請求項４】
上記金属製突起部の代わりに、金属製面取り形状突起を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁吊上げ装置。
【請求項５】
上記金属製突起部の代わりに、金属製傾斜突起を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁吊上げ装置。
【請求項６】
上記金属製突起部の代わりに、金属製スライド式突起を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁吊上げ装置。
【請求項７】
上記金属製突起部の代わりに、金属製首振り式突起を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁吊上げ装置。
【請求項８】
上記電磁マグネットと上記回動・傾斜制限部材とを繋ぎリングで連結したことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の電磁吊上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、リサイクルプラントにおいて、リサイクル対象のワークを電磁力で取り出す装置として用いられる電磁吊上げ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家電リサイクル法が制定されて以来、様々なリサイクル技術が開発されてきたが、近年では、家電製品に使用されている部品や素材を効率よくリサイクルするための技術開発が進められている。これまで、例えばエアコンの構成部品である圧縮機の解体方法に関しては様々な提案がされており、実際の解体現場でも解体の効率は良くなっている。しかし、解体作業を行う以前の荷姿から圧縮機を取り出す作業は非常に原始的な作業が行われている現状にある。
【０００３】
一般にリサイクル業界では、圧縮機を運搬する際の荷姿はフレコンバックもしくは、１メートル四方の鉄箱を利用するのが通例である。フレコンバックに詰め込まれた圧縮機は取り出されずにそのまま溶解炉に投入されることが多いが、鉄箱内に積載された圧縮機は何らかの手段で取り出して解体を行わなければいけない。取り出しの手段としてまずは手作業で取り出すことが考えられるが、家電製品の圧縮機重量が約１０ｋｇ程度あるため、手作業で取り出すには作業効率が悪く実際に行うのは困難である。他には、鉄箱自体を反転させたり、ショベルなどで複数個の圧縮機を一度に取り出す手段があるが、取り出し時の騒音、振動が非常に大きいなどのデメリットがある。
【０００４】
そこで、作業効率が良く、低騒音で圧縮機を取り出すことの出来る手段として、電磁マグネットを用いる吊上げ装置、即ち、電磁吊上げ装置が考えられる。しかし、市販の電磁マグネットをそのまま使用しただけでは、ランダムに積載されている全ての任意形状の圧縮機を吸引して鉄箱から取り出すのに多くの時間を要するため、任意形状の金属製重量物を吊上げる電磁吊上げ装置が必要となる。
【０００５】
ところで、任意形状の金属製重量物であるワークを搬送するのに、ワーク取出し機構として突極マグネットと、コイルと、突極マグネットを摺動可能に支持するヨークと、突極マグネットを回動可能にするための回転軸より構成したマグネット体が提案されている。このマグネット体によれば、突極マグネットが湾曲したワーク面に対応するように可動してワークを吸着し、搬送することができる。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
また、ワーク取出し機構として中央磁極とする鉄心と、可動磁極と、可動磁極を支持する支持枠より構成し、可動磁極が湾曲されたワーク面に対応するように可動して、ワークを吸着する吊上電磁石が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１４２７６９号公報
【特許文献２】特開平９−７７４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に開示されたマグネット体、あるいは特許文献２に開示された吊上電磁石は、何れも突極マグネット、コイル、突極マグネットを摺動可能に支持するヨーク、マグネットを回動可能にするための回転軸など多数の部品より構成されている。その結果、
組立が複雑で、かつメンテナンス性に乏しいという問題点があった。さらに、多数の部品を用いたマグネット体であるため高価となり、費用対効果の点で問題点があった。
【０００９】
一般的な電磁マグネットは、上記のようにマグネットを摺動可能にする構成が無く、価格も安価ではあるが、接触面が平面である物が多く様々な形状のワークに対しては十分な接触面積が得られず、安定して吸着が出来ないといった問題点がある。
【００１０】
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、安価でメンテナンスが容易であり、かつ、安定して吸着出来る電磁吊上げ装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る電磁吊上げ装置は、外周部周縁にコイルが配設され、該コイルの内周部と外周部で異なる磁界を生成する電磁マグネットと、上記電磁マグネットの吸着面に着脱自在に取り付けられ、上記電磁マグネットの磁束の集磁束体として機能する金属製突起部と、上記電磁マグネットの吸着面と反対側の面に取り付けられ、上記電磁マグネットを回動・傾斜自在に吊持する回動・傾斜軸と、上記回動・傾斜軸の回動・傾斜の範囲を制限すると共に、駆動装置に連結されて固定さる回動・傾斜制限部材と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る電磁吊上げ装置によれば、吊上げ対象となるワークがいかなる姿勢状態であっても、通電した電磁マグネットと接触するだけで十分な吸着力が得られ、安定して吊上げることが可能となり、また、構造を簡易にしていることでメンテナンスも迅速、容易に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電磁吊上げ装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電磁吊上げ装置の上面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電磁吊上げ装置の下面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５係る電磁吊上げ装置を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態６に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態７に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態８に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して、この発明に係る電磁吊上げ装置について好適な実施の形態を説明する。なお、この実施の形態により発明が限定されるものではなく、諸種の設計的変更をも包摂するものである。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電磁吊上げ装置の断面図を示し、図２は上面図、図３は下面図を示している。この実施の形態では、リサイクルプラントでリサイクル対象となるエアコンの構成部品である圧縮機をワークとし、それを取出す電磁吊上げ装置への適用を想定して説明する。なお、電磁吊上げ装置を構成する電磁マグネットの外径はφ２５０ｍｍ程度を想定しているが、これより小さくても大きくても構わない。また、ワークとしての圧縮機は、重量２０ｋｇ以下のφ９０〜φ１５０ｍｍのロータリー圧縮機、φ１３０〜φ２００mmのレシプロ圧縮機を想定している。
【００１６】
図１乃至図３において、電磁マグネット１は、外径がφ２５０ｍｍ程度で、厚みがその１／３程度の円柱体形状の本体部２と、この本体部２の外周部周縁にコイル３が配設されて構成されている。コイル３はケーブル４を介して通電され、そして本体部２の中央部分にＮ極部２ａ、周縁部分にＳ極部２ｂを生成するように本体部２に巻回されている。
【００１７】
上記のように構成された電磁マグネット１の本体部２には、コイル３で囲われた中央部分周縁の下面である吸着面に、集磁束体として機能する金属製半楕円球体形突起部（以下、金属製突起部という。）５がねじ止めなどにより着脱自在に取り付けられている。この金属製突起部５は、本体部２の中央部分周縁に沿って等間隔で４個設けられている。なお、ここでは金属製突起部５の形状を、一例として半楕円球体形として示しているが、円錐形、半球形などとしてもよい。また、一例として同一種類を示しているが、他の形状との組合せでも良い。本実施の形態において、金属製突起部５の全長は２０mm以上あれば効果的であり、異なる長さの金属製突起部５を取付けることも効果的である。また、金属製突起部５の個数は、一例として４個用いているが、対象物の重量、形状により１個以上が取り付けられていればよい。
【００１８】
電磁マグネット１は、ケーブル４を介してコイル３に電流を流すことにより、コイル３の周辺に磁界が生成される。そして、本体部２の中央部分にＮ極部２ａが生成されると共に、本体部２の周縁部分にＳ極部２ｂが生成され、Ｎ極部２ａからＳ極部２ｂへ向けて均一な磁束密度が構成される。
【００１９】
上記のように、金属製突起部５を電磁マグネット１の本体部２の中央部分周縁、即ち、Ｎ極部２ａに取り付けることにより、金属製突起部５で磁束が集束され、金属製突起部５の表面からも本体部２の周縁部分、即ち、Ｓ極部２ｂへ向けて磁界が発生するため、金属製突起部５の周辺の磁束密度が金属製突起部５を取り付ける前より高くなる。従って、ワーク６に対する吸着力が増加し、ワーク６を安定して吊り上げることが可能となる。ただし、ここでは一例として電磁マグネット１のＮ極部２ａに金属製突起部５を取付けているが、Ｓ極部２ｂのみ、または両方に金属製突起部５を取付けても良い。
【００２０】
電磁マグネット１の上面には電磁マグネット１を回動・傾斜自在に吊持する回動・傾斜軸７が取り付けられ、該回動・傾斜軸７の上方に回動・傾斜制限部材８が取り付けられている。回動・傾斜制限部材８は、駆動装置９と連結されて固定されている。また、回動・傾斜制限部材８には、回動・傾斜軸７を挿通させる穴８ａが形成されている。この穴８ａの直径は、回動・傾斜軸７の直径より大きく形成されており、回動・傾斜制限部材８に対して回動・傾斜軸７がある程度回動し、傾斜するように構成されている。そして、回動・傾斜軸７の電磁マグネット１への取り付け部と反対側には、回動・傾斜制限部材８に対する回動・傾斜軸７の下方向への抜け止めを防止する抜け防止部材１０が取り付けられている。
【００２１】
回動・傾斜制限部材８を設けることで、ケーブル４の電磁マグネット１の回動によるねじれや絡まりの防止の効果が得られる。また、ワーク６が鉄製などからなる金属製の箱に積載されており、この金属製の箱からワーク６を取り出す場合には、電磁マグネット１および金属製突起部５の箱側壁面への吸着防止となる。また、電磁マグネット１を複数個並列に並べた場合には、隣の電磁マグネット同士が吸着しあうことを防止する効果がある。
【００２２】
以上のように、実施の形態１に係る電磁吊上げ装置によれば、電磁マグネット１の本体部２の吸着面に集磁束体としての金属製突起部５を取り付けることにより、様々な形状のワーク６が如何なる姿勢で積載されていても、ワーク６に接触することで、金属製突起部５がワーク６に倣って回動・傾斜して可動する。そして、金属製突起部５がワーク６に倣
い可動することで最も吸着力が強力な位置に可動できる。金属製突起部５の可動に伴い電磁マグネット１の上面に取り付けられた回動・傾斜軸７も可動することになる。しかし、回動・傾斜制部材８が回動・傾斜軸７の可動範囲を制限することで、電磁マグネット１および金属製突起部５の可動範囲を制限する。これにより、ワーク６が積載された金属製の箱の側壁面への吸着防止や、電磁マグネット１を複数個並列に並べた場合、隣の電磁マグネットへの吸着を防止することで、如何なる姿勢で接触面の少ないワーク６でも安定して吊り上げることが可能になる。
【００２３】
また、部品点数も駆動装置９とケーブル４を除くと５品と少ないため、吊上能力やワーク６の変化に伴う電磁マグネット１の変更においても安価に交換でき、かつ電磁マグネット１単体の使用も部品を取り外すことで可能になる。保守点検時においても、部品点数が少ないことでメンテナンスが容易になり、かつ金属製突起部５が磨耗、汚れなどを生じ、交換する場合などでも金属製突起部５のみの交換で済むなどメンテナンスが容易になる。
【００２４】
このように、電磁マグネット１の下面である吸着面に集磁束体としての金属製突起部５、上面に回動・傾斜軸７、回動・傾斜制限部材８および抜け防止部材１０を設けることにより、如何なる姿勢で接触面の少ないワーク６でも安定して吊り上げられ、また、部品点数も少なく安価でメンテナンスが容易な電磁吊上げ装置を提供することが可能となる。
【００２５】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る電磁吊上げ装置について説明する。図４は、実施の形態２に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
金属製突起部５を図４のように金属製面取り形状突起１１にしてもよい。なお、その他の構成については実施の形態１と同様であるため図示説明を省略する。この例では、電磁マグネット１のＮ極部２ａとＳ極部２ｂの両方、もしくはＮ極部２ａとＳ極部２ｂのどちらかに金属製面取り形状突起１１を取付けたものである。
【００２６】
この構成によれば、金属製面取り形状突起１１の一部欠陥側で圧縮機と接触する。この一部欠陥部を圧縮機の曲率よりも小さくすることで、突起形状では1点のみでしか接触し
ない接触部を2点接触、または線接触にすることが可能になり、圧縮機と電磁マグネット
の接触面積を増やし、吸着力を向上させる効果が得られる。金属製面取り形状突起１１の形状は楕円体の金属製突起の一部を面取りした形状をしている。金属性突起は、円柱や球形、筒形状、楕円、直方体、表面に窪みがあっても構わない。また、面取りは曲線または直線でも構わない。
【００２７】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る電磁吊上げ装置について説明する。図５は、実施の形態３に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
図５において、電磁マグネット１の本体部２には、その中央部分の下面である吸着面全面に集磁束体としての金属製半球体１３が、例えばねじ止めなどにより着脱自在に取り付けられてＮ極部を構成している。なお、その他の構成については実施の形態１と同様であるため図示説明を省略する。また、上記においては、電磁マグネット１における本体部２の中央部分の吸着面全面に集磁束体としての金属製半球体１３を着脱自在に取り付けた場合について図示説明したが、金属製半球体１３の形状は半球体に限らず、筒形状や楕円体でも表面に窪み、突起などがあってもよい。
【００２８】
実施の形態３に係る電磁吊上げ装置は、上記のように構成されており、この構成によれば、集磁束体としての金属製半球体１３の周辺は密度の高い磁束密度が構成され、半球体部分でも十分な吸着力が得られる。また、電磁マグネット１の中心部から少しずれた位置のワークを吸着する場合でも、金属製半球体１３のＮ極部２ａとコイル３の外側に構成さ
れるＳ極部２ｂの両極と接触することにより、十分な吸着力が得られる。
【００２９】
また、コイル３の外側のＳ極部２ｂに円環形状の治具を取り付けてもよい。円環形状の治具を取り付けることによりＮ極部２ａより出た磁束をより多くＳ極部２ｂの円環部に受けることが出来るため、Ｓ極部２ｂの磁力が向上する。
【００３０】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係る電磁吊上げ装置について説明する。図６は、実施の形態４に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
図６において、集磁束体としての金属製突起部５は、電磁マグネット１の図６における上面に第１の取り付け部材１４を介して取り付けられ、回動・傾斜軸７は、電磁マグネット１の下面である吸着面に第２の取り付け部材１５を介して取り付けられている。このように、第１の取り付け部材１４と第２の取り付け部材１５で挟みこむように電磁マグネット１を配置し、連結部材１６をボルト（図示せず）などで締結して固定する。なお、その他の構成については実施の形態１と同様であるため図示説明を省略する。
【００３１】
実施の形態４に係る電磁吊上げ装置は、上記のように構成されており、第１の取り付け部材１４と第２の取り付け部材１５を用いることで、電磁マグネット１の大きさや集磁束体としての金属製突起部５の突起間隔、突起形状の変更に対して、柔軟に対応できる。また、金属製突起部５と回動・傾斜軸７を直接電磁マグネット１に取り付け出来ないような場合でも取り付けることが可能である。
【００３２】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５に係る電磁吊上げ装置について説明する。図７は、実施の形態５に係る電磁吊上げ装置の要部を示す断面図である。
図７において、電磁マグネット１と回動・傾斜制限部材８は、繋ぎリング１７で繋げて連結されている。なお、その他の構成については実施の形態１と同様であるため図示説明を省略する。
【００３３】
実施の形態５に係る電磁吊上げ装置は、上記のように構成されており、この構成によれば、電磁マグネット１と回動・傾斜制限部材８を繋げる繋ぎリング１７を電磁マグネット１の中心のみに設ければよく、回動・傾斜軸７毎に必要な抜け防止部材１０（図１参照）を用いるより部品点数を減らすことができ、安価でメンテナンスが容易な電磁吊上げ装置を提供することが可能となる。
【００３４】
実施の形態６．
金属製突起部５を図８のように金属製傾斜突起１８にしてもよい。この例では、電磁マグネット１に金属製傾斜突起１８を取付けたものである。なお、その他の構成については実施の形態１と同様であるため図示説明を省略する。
金属製傾斜突起１８の形状は半球体や筒形状、楕円球体でも表面に窪み、突起などがあっても構わない。突起周辺は密度の高い磁束密度が構成され、球体部分でも十分な吸着力が得られる。Ｓ極部２ｂはＮ極部２ａよりも電磁密度が低い為、金属製傾斜突起１８を電磁マグネット１の外周に向けて傾けて取付けることにより、磁束が空中を通る距離が縮まり、発散する磁束が減り、Ｓ極部２ｂ周辺の磁束を高めることが出来る。ここでは一例として電磁マグネット１のＮ極部２ａに金属製傾斜突起１８を取付けているが、Ｓ極部２ｂのみ、または両方に金属製傾斜突起１８を取付けても良い。また、電磁マグネット外周下など金属製突起部５では吸着が困難な場所のワークにおいても吸着力を損なわずに、吸着することが期待される。
【００３５】
実施の形態７．
金属製突起部５を図９のように金属製スライド式突起１９にしてもよい。この例では、電磁マグネット１に金属製スライド式突起１９を取付けたものである。金属製スライド式突起１９は突起内にスライド機構を設けている。金属製スライド式突起１９の先端形状は半球体や筒形状、楕円球体でも表面に窪み、突起などがあっても構わない。金属製スライド式突起１９はワークと接触した時にワークに沿って上下に可動する。可動することで圧縮機がいかなる姿勢で積載されていてもワークに接触し、安定して吸着することが期待される。ここでは一例として電磁マグネット１のＮ極部２ａに金属製スライド式突起１９を取付けているが、Ｓ極部２ｂのみ、または両方に金属製スライド式突起１９を取付けても良い。また、金属製スライド式突起１９を取付けることで、回動・傾斜軸７、回動・傾斜制限部材８および抜け防止部材１０（図１参照）が不要になり部品点数を減らすことが可能となる。
【００３６】
実施の形態８．
金属製突起部５を図１０のように金属製首振り式突起２０にしてもよい。この例では、電磁マグネット１に金属製首振り式突起２０を複数個取付けたものである。電磁マグネット１と金属製首振り式突起２０は首振り機構で繋がっている。金属製首振り式突起２０の先端形状は半球体や筒形状、楕円球体でも表面に窪み、突起などがあっても構わない。
金属製首振り式突起２０はワークと接触した時にワークに沿って突起を可動する。少なくとも１個以上の金属製首振り式突起２０と圧縮機が接触する為、いかなる姿勢で積載されていてもワークに接触し、安定して吸着することが期待される。ここでは一例として電磁マグネット１のＮ極部２ａに金属製首振り式突起２０を取付けているが、Ｓ極部２ｂのみ、または両方に金属製首振り式突起２０を取付けても良い。また、金属製首振り式突起２０を取付けることで、回動・傾斜軸７、回動・傾斜制限部材８および抜け防止部材１０（図１参照）が不要になり部品点数を減らすことが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１  電磁マグネット
２  本体部
２ａ  Ｎ極部
２ｂ  Ｓ極部
３  コイル
４  ケーブル
５  金属製半楕円球体形突起部
６  ワーク
７  回動・傾斜軸
８  回動・傾斜制限部材
８ａ  穴
９  駆動装置
１０  抜け防止部材
１１  金属製面取り形状突起
１３  金属製半球体
１４  第１の取り付け部材
１５  第２の取り付け部材
１６  連結部材
１７  繋ぎリング
１８  金属製傾斜突起
１９  金属製スライド式突起
２０  金属製首振り式突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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