JPH10157965A

JPH10157965A - リフマグクレーン

Info

Publication number: JPH10157965A
Application number: JP31769196A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamazaki; 剛山崎; Yoshiki Imai; 良樹今井
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼板の吊り上げ枚数を制御できる装置を提供
する。【解決手段】鋼板を磁気的に吸着する複数の電磁石を
有するリフマグクレーンにおいて、個々の電磁石（リフ
マグ）５にロードセル７が設置されていることを特徴と
するリフマグクレーン。このように、荷重を設定値に対
して容易に制御でき、鋼板の吊り上げ枚数を、磁束等か
らの推定計算によらず直接的に制御できる。その結果、
個々の電磁石の吊り上げ枚数を、容易に同一とすること
ができ、鋼板の落下等の事故を防止できる。また、制御
用の設定値として荷重を用いているので、鋼板の寸法と
いう幾何学的な量のみに基づいて設定値が算出できる。
磁気的性質等の材料に依存する量を用いる必要がないの
で、吊り上げ枚数を的確に制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数のリフティ
ング・マグネットを備えたリフマグクレーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼材を対象としたクレーンの中で、リフ
マグクレーンは鋼材の玉掛け作業が省略できるので、荷
役作業が効率化される。リフマグクレーンでは、リフテ
ィング・マグネット（以下、リフマグと略称する）とい
う電磁石を用いており、その励磁電流を開閉して鋼材を
着脱する。吊り上げる鋼材の重量は、電磁石の励磁電流
を増減して調節する。

【０００３】鋼板等の長尺の鋼材については、吊り上げ
作業の安定性等の観点から、リフマグを複数設けたリフ
マグクレーンが用いられている。このようなリフマグク
レーンは吸着力が高いので、一度に複数枚の鋼板を吊り
上げることができる。

【０００４】ところで、鋼板は通常積み重ねられてお
り、そこからある枚数の鋼板を吊り上げるには、電磁石
の励磁電流を調節する必要がある。この励磁電流の調節
には熟練を要し、指定された枚数の鋼板を吊り上げるの
は容易ではない。また、鋼板の吊り上げ枚数は、クレー
ンの運転者が目視で確認しつつ行うため、あまり効率的
ではなかった。

【０００５】そこで、このようなリフマグクレーンにつ
いては、その自動化を目的とした技術が提案されてい
る。例えば、特開平２−２９５８８９号公報記載の技術
では、リフマグの電磁石のコアを通る磁束を用いてい
る。

【０００６】図２は、ここに述べた従来技術による装置
を示す図である。図中、１はレール、２はトラベラ、３
は昇降手段、４はビーム、５はリフティング・マグネッ
ト（リフマグ）、６は荷重計、１０は鋼板をそれぞれ示
す。

【０００７】この技術では、鋼板の合計厚さとリフマグ
の電磁石の励磁電流およびコアの一部を通る磁束との関
係を利用している。この関係を予め求めておくことによ
り、磁束の測定値から吸着している鋼板の厚さの合計値
を求め、鋼板の吊り上げ枚数を調節するのである。

【０００８】また、特開平３−７３７９１号公報記載の
技術では、鋼板の吊り上げ枚数の制御方法として、励磁
電流の瞬時遮断を利用している。この技術によると、鋼
板の吊り上げ枚数を１枚ずつ増やすより、励磁電流の瞬
時遮断により１枚ずつ落下させることの方が容易とのこ
とである。そこで、まず所定枚数より少し多めとなるよ
う吊り上げ、その後、１枚ずつ落下させて鋼板の吊り上
げ枚数が所定枚数となるようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これらの技術では、い
ずれもリフマグの電磁石の励磁電流およびコアの一部を
通る磁束を測定して、鋼板の吊り上げ枚数を算定してい
る。この方法が有効なのは、鋼板の寸法と磁気的性質が
同一の場合である。

【００１０】しかし実際には、鋼板の寸法は一定せず、
また、磁気的性質も材料の化学組成や金属組織等により
種々変化する。特に、鋼板同士の接触面の磁気的性質
（磁気抵抗）は、鋼板表面のスケールの厚さや微小な凹
凸の影響により変化する。従って、リフマグの電磁石の
励磁電流が同一でも、鋼板の寸法と磁気的性質により磁
束が異なるため、リフマグの吸着力は同一にはならな
い。

【００１１】磁束については、電磁石のコアを通る磁束
が同一であれば、リフマグの吸着力は同一になる。従っ
て、この磁束により吸着力を制御すれば、従来技術でも
鋼板の吊り上げ枚数を制御できるように見える。ところ
が、実際にはリフマグの吸着力を一定にしても、鋼板の
吊り上げ枚数は一定にはならないことが分かった。リフ
マグの吸着力と鋼板の吊り上げ枚数が対応しないという
ことは、一見ありえないようにも思われるが、次のよう
に考えると理解できる。

【００１２】鋼板を吊り上げた状態で、磁束はリフマグ
の電磁石のコアと鋼板とにより形成される磁気回路内を
循環する。電磁石のコアの磁束は、漏洩磁束を無視すれ
ば、これら吊り上げられた複数の鋼板の中を通る磁束の
合計値となる。鋼板内の磁束は、電磁石に近い鋼板ほど
強く、電磁石から離れるに従い低下していく。従って、
この吊り上げられ積層された鋼板の磁束の分布が同一で
あれば、鋼板の中を通る磁束の合計値も同一となる。そ
の結果、電磁石のコアの磁束、即ち、リフマグの吸着力
も同一となる。

【００１３】ところが、鋼板自体の磁気抵抗あるいは鋼
板同士の接触面の磁気抵抗が変わると、積層された鋼板
における磁束の分布も変わる。鋼板自体の磁気抵抗が低
くなれば、電磁石に近い鋼板への磁束の集中が強まり、
磁束の分布は急峻となる。逆に、鋼板同士の接触面の磁
気抵抗が低くなれば、電磁石に近い鋼板への磁束の集中
が弱まり、磁束の分布は緩やかとなる。

【００１４】ここで、吊り上げられた鋼板の内、一番下
の鋼板について考えると、この鋼板が落下しないために
は、重力を上回る吸着力が必要である。従って、一番下
の鋼板については、吊り上げに必要な磁束は一定とな
る。それ以外の鋼板の磁束は、一番下の鋼板より順次多
くなる。

【００１５】上下の鋼板の磁束の差（増分）について
は、積層された鋼板の磁束の分布が急峻になるほど大き
い。従って、鋼板の吊り上げ枚数が同一であれば、全体
の磁束の合計値も大きくなり、電磁石のコアの磁束も大
きくする必要がある。このように、鋼板自体の磁気抵抗
あるいは鋼板同士の接触面の磁気抵抗が変わると、鋼板
の吊り上げ枚数が同一でも、電磁石のコアの磁束を変え
る必要がある。

【００１６】更に、吊り上げられた鋼板の中でも、鋼板
表面のスケールの厚さや微小な凹凸の影響により、接触
面の磁気抵抗が異なる場所がある。このような場所で
は、磁束の分布が変わってしまうので、他のリフマグと
は吊り上げ可能な枚数が異なることになる。その結果、
最下段の鋼板を吸着しているのは一部のリフマグだけと
いうことになり、鋼板の落下等の原因となる。

【００１７】また、従来技術においては、個々のリフマ
グの吸着力を一定に制御しているが、リフマグの位置に
より必要とする吸着力は異なる。特に、長尺の鋼板を吊
り上げる場合、両端のリフマグにおいては、鋼板の端部
のモーメントにより鋼板が外れ易くなる。鋼板が端部の
リフマグから一旦外れると、隣接するリフマグには更に
大きな鋼板のモーメントが作用する。その結果、鋼板は
ますます外れ易くなり、やはり、鋼板の落下等の原因と
なる。

【００１８】このように、従来技術の励磁電流や磁束を
用いる技術では、実際のところ、鋼板の吊り上げ枚数を
制御することには問題があり、また、鋼板の落下等の事
故が完全には防止できなかった。この発明はこれらの問
題を解決し、鋼板の吊り上げ枚数を制御できる装置を提
供する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は、鋼板を磁気
的に吸着する複数の電磁石を有するリフマグクレーンに
おいて、個々の電磁石にロードセルが設置されているこ
とを特徴とするリフマグクレーンである。

【００２０】この発明では、個々の電磁石にロードセル
が設置されているので、荷重を設定値に対して容易に制
御できる。従って、鋼板の吊り上げ枚数を、磁束等から
の推定計算によらず直接的に制御できる。その結果、個
々の電磁石の吊り上げ枚数を、容易に同一とすることが
でき、鋼板の落下等の事故を防止できる。

【００２１】また、制御用の設定値として荷重を用いて
いるので、鋼板の寸法という幾何学的な量のみに基づい
て設定値が算出できる。磁気的性質等の材料に依存する
量を用いる必要がないので、吊り上げ枚数を的確に制御
することができる。

【００２２】更に、長尺の鋼板を吊り上げる場合等にお
いても、鋼板の端部のモーメント（重量と距離の積）を
算出して、両端のリフマグの荷重の設定値を決定するこ
とにより、鋼板の端部がリフマグから外れることを防止
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の一例
を示す図である。図中、１はレール、２はトラベラ、３
は昇降手段、４はビーム、５はリフティング・マグネッ
ト（リフマグ）、６は荷重計、７はロードセル、１０は
鋼板をそれぞれ示す。

【００２４】このように、個々の電磁石（リフマグ）５
とビーム４の間に、ロードセル７を設置する。この図で
は、ロードセル７をリフマグ５の吊り具に取り付けてい
るが、これは、個々のリフマグ５の荷重が測定できる限
り、どこに取り付けてもよい。

【００２５】吊り上げの際は、まず、鋼板の吊り上げ枚
数から荷重の設定値を決定する。荷重の設定値は、鋼板
の重量が板厚、板幅という幾何学的な量のみに基づいて
算出できるので、枚数を決めれば容易に決定できる。

【００２６】次いで、その荷重の設定値に対して、必要
な励磁電流を個々のリフマグ５について求める。この励
磁電流の値は、通常の鋼板として必要な値でよい。この
励磁電流で個々のリフマグを励磁し鋼板を吊り上げる。
少し吊り上げた段階で、個々のリフマグ５のロードセル
７の荷重が設定値となるよう、各々の励磁電流を制御す
る。

【００２７】例えば、下の方の鋼板が一部のリフマグに
吸着されていない場合を考える。これは、鋼板同士の接
触面の磁気抵抗が高い場合、あるいは鋼板が自重で垂れ
下がる場合等に起きる。この場合、そのリフマグの荷重
の実測値が設定値より低くなるので、荷重制御により励
磁電流を増加させると、コアを通る磁束が増加する。す
ると、そのリフマグには十分に吸着していなかった鋼板
が吸着され、荷重が設定値になるので、励磁電流の増加
を止める。

【００２８】これとは逆に、あるリフマグの荷重の実測
値が設定値より高い場合は、荷重制御により励磁電流を
減少させると、コアを通る磁束が減少する。この励磁電
流の減少は、荷重が減少するまで、即ち、余分に吸着し
ていた鋼板の吸着が無くなるまで続ける。すべてのリフ
マグについて荷重が設定値まで低下した段階で、余分に
吸着していた鋼板は落下しており、必要な吊り上げ枚数
が確保できる。

【００２９】なお、荷重の設定値が大きくなり、リフマ
グの電磁石のコアを通る磁束が飽和領域に達すると磁束
の制御はしにくくなる。その場合は、鋼板の吊り上げ枚
数を減らすことにより、荷重の制御をしやすくすればよ
い。

【００３０】

【発明の効果】この発明では、個々のリフマグにロード
セルを設置し、それぞれの荷重を制御用の設定値として
用いているので、設定値が鋼板の寸法という幾何学的な
量のみに基づいて算出できる。その結果、鋼板の吊り上
げ枚数を的確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す図である。

【図２】従来技術による装置を示す図である。

【符号の説明】

１レール２トラベラ３昇降手段４ビーム５リフティング・マグネット（リフマグ）６荷重計７ロードセル１０鋼板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板を磁気的に吸着する複数の電磁石を
有するリフマグクレーンにおいて、個々の電磁石にロー
ドセルが設置されていることを特徴とするリフマグクレ
ーン。