極薄鋼板の湾曲磁気浮上搬送装置の開発に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560248
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 粕谷 平和 東海大学, 工学部, 教授 (50056280)
• 研究分担者: 押野谷 康雄 東海大学, 工学部, 教授 (70233533)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 電磁力 / 鋼板 / 湾曲 / 切板 / 非接触 / 搬送

研究概要

薄鋼板生産ラインの搬送工程においては,ローラによる接触搬送が行われているために表面品質の劣化という問題が発生している.この問題の解決方法として磁気浮上技術の応用による非接触搬送に関する研究がなされている.しかしながら,磁気浮上システムにおいて0.3mm未満の柔軟鋼板を浮上対象とする場合には,その薄さゆえにたわみが大きくなり浮上制御は困難となる.そこで柔軟鋼板を塑性変形しない範囲で曲げた状態で浮上させることを提案した.特に本課題ではスライディングモード制御理論を用いて浮上性能の検討を行った.また比較として最適制御理論にて浮上制御を行った.その結果,スライディングモード制御理論を用いることで,外乱を十分抑制できることを確認できた.

研究成果

• [雑誌論文] Study on Horizontal Noncontact Positioning Control for a Magnetically Levitated Thin Steel Plate(Experimental Considerations on Elastic Vibration Control under Transport) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Narita, Y. Oshinoya, Shinya Hasegawa
  • 雑誌名: Journal of Council on Electrical Engineering 巻: Vol.1、No.3 ページ: 291-297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic Study on Bending Levitation Control for Flexible Steel Plate Using Electromagnetic Force (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Narita, Y. Oshinoya, Shinya Hasegawa, Hirakazu Kasuya
  • 雑誌名: Proceedings of the School of Engineering of Tokai University 巻: Vol.XXXVI
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental Research on Optimal Position of Permanent Magnets in Magnetic Levitation Control System for Thin Steel Plate (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Narita, Y. Oshinoya, S. Hasegawa, H. Kasuya
  • 雑誌名: Proceedings of the School of Engineering of Tokai University 巻: Vol.XXXV ページ: 41-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noncontact Guide for Traveling Continuous Steel Plates Using Electromagnets Placed Asymmetrically at the Positions Where Traveling Direction of Plate Changes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Narita, Y. Oshinoya, S. Hasegawa, H. Kasuya
  • 雑誌名: Proceedings of the School of Engineering of Tokai University 巻: Vol.XXXV ページ: 35-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibroacoustic Coupling of Cylindrical Structure with both Excited End Plates (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Tsuchiya, A. Kojima, H. Moriyama, Y. Oshinoya, K. Kakimoto
  • 雑誌名: Proceedings of the 20th International Congress on Acoustics ページ: CD53-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Contact Guide for Traveling Continuous Steel Plates in Loop Shaping Part Using Electromagnetic Force :(1st Report, Fundamental Experiments on Positioning Performance) (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken Kashiwabara, Hiroaki Kumagai, Y. Oshinoya, Kazuhisa Ishibashi, H. Kasuya
  • 雑誌名: JSME, Journal of System Design and Dynamics 巻: No.4(4) ページ: 564-574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Horizontal Noncontact Positioning Control for a Magnetically Levitated Thin Steel Plate(Experimental Considerations on Elastic Vibration Control) (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Narita, Y. Oshinoya, S. Hasegawa
  • 雑誌名: Proceeding of 16th International Conference on Electrical Engineering ページ: 19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Electromagnetic Levitation Transport of Flexible Steel Plate(Fundamental Considerations on Elastic Vibration Control under Transport) (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Narita, Y. Oshinoya, S. Hasegawa
  • 雑誌名: Proceeding of International Power Electronics Conference-Sapporo2010 ページ: 4-43
  • 査読あり
• [学会発表] 水平方向からの磁場が磁気浮上鋼板に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤淑人
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第18期総会講演会
  • 発表場所: 日本大学津田沼キャンパス
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] 薄鋼板のハイブリッド磁気浮上システムに関する研究(永久磁石と鋼板間のギャップの最適化の検討) (2012)
  • 著者名/発表者名: 行木智哉
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第18期総会講演会
  • 発表場所: 日本大学津田沼キャンパス
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] 薄鋼板のハイブリッド磁気浮上システムにおける永久磁石の最適配置(永久磁石と鋼板のギャップの影響に関する基礎的検討) (2011)
  • 著者名/発表者名: 成田正敬
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 柔軟鋼板の湾曲浮上制御(ロバスト性に関する基礎的検討) (2011)
  • 著者名/発表者名: 成田正敬
  • 学会等名: 第23回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] 薄鋼板磁気浮上システムにおける永久磁石の最適配置(板厚の影響に関する数値解析) (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭一
  • 学会等名: 第19回MAGDAコンファレンス
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] 走行磁性体に対する非接触案内(電磁石非対称配置に関する考察) (2010)
  • 著者名/発表者名: 内山貴史
  • 学会等名: 第19回MAGDAコンファレンス
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] ハイブリッド磁気浮上システムにおける鋼板のたわみ抑制に関する考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 成田正敬
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 高知城ホール
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] ハイブリッド磁気浮上システムにおける鋼板のたわみ抑制に関する基礎的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 成田正敬
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 電磁力による走行連続鋼板のループ形状部分における非接触案内(電磁石非対称配置の実験的検討) (2010)
  • 著者名/発表者名: 成田正敬
  • 学会等名: 第22回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 門司港レトロ
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 柔軟鋼板の湾曲浮上制御(電磁石配置に関する実験的検討) (2010)
  • 著者名/発表者名: 政木朋崇
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第16期総会講演会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2010-03-11
• [学会発表] 柔軟鋼板の磁気浮上搬送制御(搬送時における弾性振動の抑制に関する実験的検討) (2010)
  • 著者名/発表者名: 成田正敬
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第16期総会講演会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2010-03-11
• [学会発表] 薄鋼板磁気浮上搬送システムにおける浮上補助用永久磁石の最適配置に関する基礎的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小山内和輝
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第16期総会講演会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2010-03-11
• [学会発表] 柔軟鋼板の湾曲浮上制御に関する基礎実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦圭
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] ループ形状部分を走行する柔軟磁性体の非接触案内実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 内山貴史
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] 磁気浮上鋼板の搬送性能に水平方向の磁場が与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田敬
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] 薄鋼板磁気浮上システムにおける永久磁石最適配置の基礎研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭一
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] 柔軟鋼板の湾曲浮上制御(板厚とたわみ角の関係に対する検討) (2009)
  • 著者名/発表者名: 浦川和也
  • 学会等名: 第18回MAGDAコンファレンス
  • 発表場所: 東京都市大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 走行磁性体に対する非接触案内(電磁石非対称配置の基礎的検討) (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田浩明
  • 学会等名: 第18回MAGDAコンファレンス
  • 発表場所: 東京都市大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 鉛直方向の磁場中における薄鋼板の水平方向の運動抑制に関する実験的考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小山内和輝
  • 学会等名: 第18回MAGDAコンファレンス
  • 発表場所: 東京都市大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 柔軟鋼板の磁気浮上搬送制御(搬送時における弾性振動の抑制に関する基礎的検討) (2009)
  • 著者名/発表者名: 成田正敬
  • 学会等名: 第18回MAGDAコンファレンス
  • 発表場所: 東京都市大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 永久磁石を用いた薄鋼板搬送システムにおける水平方向の変位抑制の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小山内和輝
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] 柔軟鋼板の湾曲磁気浮上制御に関する検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 政木朋崇
  • 学会等名: 第21回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: メルパルク長野
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] 電磁力による走行連続鋼板のループ形状部分における非接触案内(外乱入力時に対する基礎的検討) (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田浩明
  • 学会等名: 第21回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: メルパルク長野
  • 年月日: 2009-05-20
• [備考]
  • URL: http://www.ed.u-tokai.ac.jp/laboratory/oshinoya/index.html