(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレスボードを切断して形成された複数枚の絶縁スペーサをカセットに配列して吸着した後、カセットを搬送し、複数枚の絶縁スペーサにおける搬送方向と直交する側に対向する一対の辺、対向する辺と頂点、対向する一対の頂点の両方、又は、何れか一方を搬送方向に離隔して配置された一対のエンドミルのダウンカットによって面取りすることを特徴とする絶縁スペーサの面取り方法。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁スペーサの面取り方法において、前記一対のエンドミルによって絶縁スペーサを面取りする際、切削屑を吸引することを特徴とする絶縁スペーサの面取り方法。
【請求項３】
請求項１に記載の絶縁スペーサの面取り方法において、前記カセットには、所定形状及び寸法の絶縁スペーサを複数枚配列可能な凹部が形成されるとともに、配列される各絶縁スペーサに対応して複数個の吸気穴が形成され、また、凹部底面に、各吸気穴を包含し、各絶縁スペーサの外周縁部をそれぞれ支持するように複数個の切欠開口が形成されたゴム製のパッキンが配設されることを特徴とする絶縁スペーサの面取り方法。
【請求項４】
請求項３に記載の絶縁スペーサの面取り方法において、前記カセットの凹部底面に、パッキンの各切欠開口に対応する形状の複数個のガイドが底面から上方に突出して形成されることを特徴とする絶縁スペーサの面取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油入り変圧器に用いられる絶縁スペーサの面取り方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油入り変圧器のコイルは、銅線に数十ミクロンの薄い絶縁紙が巻かれたものをコイル状に巻き上げて作られる。また、コイル間及びコイルと対地間には、コイルに対応して数ミリ厚さのプレスボードを切断して形成された絶縁板及び該絶縁板上の設定位置に貼着された多数枚の絶縁スペーサからなる絶縁物が配置される（例えば、特許文献１の図８参照）。具体的には、絶縁スペーサは、コイルへの配置位置に合わせてさまざまな形状に切断されるが、主に、内角が４５度（１３５度）の平行四辺形状に形成され、変圧器の大きさや種類によって若干縦横寸法が異なるものの、例えば、発電所からの送電に使用される２７．５万Ｖ用変圧器の場合、１相当たり５〜６万枚使用される。
【０００３】
ここで、絶縁スペーサは、電気絶縁の機能を果たすと共に、冷却のためにコイル面に適切な絶縁油の流路を確保する油流ダクトの機能も果たしている。
【０００４】
なお、プレスボードは、クラフトパルプの繊維等をすいた湿紙を重ね合わせ、これを加圧して製造された平板材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−５１０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した絶縁スペーサは、プレスボードを鋸歯状の回転刃によって設定形状及び設定寸法に切断されるが、表裏面と切断面とが交差する稜角が９０度のままでは、絶縁油の流路抵抗が増大し、予め設定された油流ダクトとしての機能が損なわれて冷却能力を低下させるおそれがある。また、プレスボードが湿紙を重ね合わせ、圧縮して製造される性質上、切断によって辺に毛羽立ちやバリが発生し易い。絶縁スペーサの辺に毛羽立ち等が発生し、経時使用によって剥離すると、異物として絶縁油中に混入し、フィルターを早期に目詰まりさせるおそれもある。このため、絶縁スペーサを設定形状、寸法に切断した後、切断面の辺や頂点を作業者の手作業によって面取りしているが、絶縁スペーサの生産性を低下させるとともに、コストを上昇させるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、プレスボードを切断して形成された絶縁スペーサの辺や頂点を、平滑性に優れ、毛羽立ち等の発生を可及的に抑制して効率よく面取りすることのできる面取り方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、プレスボードを切断して形成された複数枚の絶縁スペーサをカセットに配列して吸着した後、カセットを搬送し、複数枚の絶縁スペーサにおける搬送方向と直交する側に対向する一対の辺、対向する辺と頂点、対向する一対の頂点の両方、又は、何れか一方を搬送方向に離隔して配置された一対のエンドミルのダウンカットによって面取りすることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、カセットに複数枚の絶縁スペーサを配列した後、各絶縁スペーサに負圧を作用させ、カセットに対して絶縁スペーサを吸着する。次いで、カセットを搬送し、複数枚の絶縁スペーサにおける搬送方向と直交する側に対向する一対の辺、対向する辺と頂点、対向する一対の頂点を搬送方向に離隔して配置された一対のエンドミルによって面取りする。この際、一方のエンドミルのみを回転駆動させれば、当該エンドミルに対応する側の一方の辺又は頂点が面取りされ、両方のエンドミルを回転駆動させれば、対向する一対の辺、対向する辺と頂点、対向する一対の頂点が面取りされる。
【００１０】
ここで、エンドミルが絶縁スペーサの搬送方向に基づいてダウンカットするように回転方向、すなわち、右刃、左刃が選択される。これにより、平滑な切断面に面取りすることができるとともに、面取りによって形成された辺に毛羽立ちやバリが発生するのを可及的に抑制することができる。
【００１１】
この結果、プレスボードからなる絶縁スペーサの辺や頂点を、平滑性に優れ、毛羽立ち等の発生を可及的に抑制して効率よく面取りすることができる。
【００１２】
本発明において、前記一対のエンドミルによって絶縁スペーサを面取りする際、切削屑を吸引することが好ましい。これにより、切削屑の浮遊による作業環境の悪化を防止することができるとともに、吸引した切削屑を分離することで再利用が可能となる。
【００１３】
本発明において、前記カセットには、所定形状及び寸法の絶縁スペーサを複数枚配列可能な凹部が形成されるとともに、配列される各絶縁スペーサに対応して複数個の吸気穴が形成され、また、凹部底面に、各吸気穴を包含し、各絶縁スペーサの外周縁部をそれぞれ支持するように複数個の切欠開口が形成されたゴム製のパッキンが配設されることが好ましい。これにより、カセットに配列された複数枚の絶縁スペーサは、それぞれ外周縁部がパッキンによって密着して支持されるため、各吸気穴及び切欠開口を通してそれぞれ対応する絶縁スペーサが吸引された際、粗い表裏面の絶縁スペーサを空気の漏洩を防止して確実に吸着することができる。
【００１４】
本発明において、前記カセットの凹部底面に、パッキンの各切欠開口に対応する形状の複数個のガイドが底面から上方に突出して形成されることが好ましい。これにより、カセットの凹部底面にパッキンを配置する際、パッキンを位置決めするとともに、位置ズレを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、プレスボードを切断して形成された絶縁スペーサの辺や頂点を、平滑性に優れ、毛羽立ち等の発生を可及的に抑制して効率よく面取りすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の絶縁スペーサの面取り方法を実施する面取り装置を一部省略して示す平面図である。
【図２】図１の面取り装置の正面図である。
【図３】図１の面取り装置の斜視図である。
【図４】図１の面取り装置に設けたカセットの斜視図である。
【図５】絶縁スペーサのカセットの他の例を示す平面図である。
【図６】絶縁スペーサのカセットのもう一つの例を示す平面図、そのＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】絶縁スペーサのカセットのもう一つの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１乃至図３には、本発明の絶縁スペーサの面取り方法の一実施形態が示されている。      
【００１９】
この面取り方法は、面取り装置１に固定されたカセット９に面取り対象の複数枚の絶縁スペーサＳを配列して実行される。
【００２０】
面取り装置１は、基台（図示せず）に対してＸ軸方向（図１の左右方向）に移動自在な搬送フレーム２を備えるとともに、基台に設けた門形フレーム３（図２参照）にＸ軸方向に設定間隔をおいてそれぞれＹ軸方向（図１の上下方向）に移動自在な一対の支持フレーム４（図２参照）を備え、各支持フレーム４にそれぞれスピンドルヘッド５，５が設けられている。
【００２１】
搬送フレーム２は、基台に設けたＸ軸移動装置によってＸ軸方向に往復移動される。具体的には、Ｘ軸移動装置は、基台のＸ軸方向に軸心が位置し、左右各端部が回転自在に支持されたスクリュー軸２１と、スクリュー軸２１に回転自在に嵌合されたナット部材２２と、スクリュー軸２１を挟んで、かつ、平行に基台に配設された一対のガイドレール２３とからなり、搬送フレーム２にナット部材２２が固定されるとともに、一対のガイドレール２３にそれぞれ移動自在に嵌合された一対の受部材２４が固定されている。これにより、スクリュー軸２１に連結されたサーボモータを回転駆動させることにより、スクリュー軸２１がＸ軸回りに回転し、ナット部材２２、すなわち、搬送フレーム２を受部材２４を介して一対のガイドレール２３に支持してＸ軸方向に往復移動させることができる。
【００２２】
各支持フレーム４は、門形フレーム３に設けたＹ軸移動装置によってＹ軸方向に往復移動される。このＹ軸移動装置は、門形フレーム３のＹ軸方向に軸心が位置し、前後各端部が回転自在に支持されたスクリュー軸（図示せず）と、スクリュー軸に回転自在に嵌合されたナット部材（図示せず）と、スクリュー軸を挟んで、かつ、平行に門形フレーム３に配設された一対のガイドレール４３とからなり、支持フレーム４にナット部材が固定されるとともに、一対のガイドレール４３にそれぞれ移動自在に嵌合された一対の受部材４４が固定されている。これにより、スクリュー軸に連結されたサーボモータを回転駆動させることにより、スクリュー軸がＹ軸回りに回転し、ナット部材、すなわち、支持フレーム４を受部材４４を介して一対のガイドレール４３に懸吊してＹ軸方向に往復移動させることができる。
【００２３】
ここで、搬送フレーム２には作業台６が固定され、作業台６に加工対象の複数枚の絶縁スペーサＳを配列可能なカセット９が連結ボルト９５を介して着脱自在に固定されている。そして、搬送フレーム２及び作業台６には、互いに連通する空気通路（図示せず）が形成されており、後述するカセット９に形成された吸気穴９ａに連通するように設定されている。また、搬送フレーム２の空気通路には、搬送フレーム２の移動に追従して移動するように支持された空気配管（図示せず）の一端が接続されており、該空気配管の他端は、基台に設けた図示しない真空ポンプに接続されている。したがって、真空ポンプを駆動することにより、カセット９の吸気穴９ａ、作業台６及び搬送フレーム２の空気通路、空気配管を経て空気を吸引することができ、搬送フレーム２の移動に際してもカセット９に配列された絶縁スペーサＳに負圧を作用させることができる。
【００２４】
一方、各支持フレーム４は、絶縁スペーサＳの面取りされる面と平行な傾斜面４５（図２参照）を有し、スピンドルヘッド５は、支持フレーム４の傾斜面４５に沿って進退自在に固定されている。したがって、支持フレーム４の傾斜面４５に沿ってスピンドルヘッド５を進退させることにより、スピンドルヘッド５のスピンドル５１にチャックを介して着脱自在に固定されたエンドミル７をその軸心方向に移動させることができる。すなわち、エンドミル７の切れ刃のうち、面取りに使用する部位を変更することができ、切れ刃の刃長全長を利用して切削することができる。
【００２５】
なお、エンドミル７の回転方向及び絶縁スペーサＳの搬送方向によって絶縁スペーサＳをダウンカット（下向き削り＝刃が未切削の部分に当たり、削り下げる加工）するように、切れ刃の向き（右刃、左刃）が選択される。
【００２６】
さらに、エンドミル７による絶縁スペーサＳの面取り位置に臨んで集塵フード８が設けられている。この集塵フード８は、カセットＳに配列されて移動する絶縁スペーサＳの上方に臨むように、基台に設けたダクト８１の先端に連結されるとともに、エンドミル７を挿通可能な切欠部８ａが形成されている。そして、集塵フード８は、ダクト８１を経て図示しない送風機に接続されており、送風機を駆動することにより、集塵フード８内においてエンドミル７が面取りする際に発生する絶縁スペーサＳの切削屑を吸引し、空気輸送することができる。
【００２７】
ところで、カセット９は、上方より見て長方形状の板材であって、絶縁スペーサＳの面取り対象に対応して複数のパターンが用意されている。例えば、図４には、設定寸法の平行四辺形状の絶縁スペーサＳの対向する一対の短辺を面取りする場合のカセット９が例示されている。このカセット９は、短辺を底辺として複数枚（実施例においては６枚）の絶縁スペーサＳをそれぞれ左右方向に配列できるように、絶縁スペーサＳの短辺の長さの複数倍（６倍）の横寸法と、その短辺を底辺とするときの高さに相当する縦寸法と、後述するパッキン１０の厚み以上の深さからなる２個の平行四辺形状の凹部９１，９１が左右方向に隔てて形成されている。そして、カセット９の各凹部９１の底面には、配列される絶縁スペーサＳに合わせて左右方向に設定間隔をおいて複数個（６個）のガイド９１１が底面からわずかに上方に突出するように形成され、また、各ガイド９１１には、吸気穴９ａが上下方向に貫通してそれぞれ形成されている。
【００２８】
ここで、各ガイド９１１は、後述するパッキン１０に各絶縁スペーサＳの外周縁部を支持するように形成された切欠開口１０ａに対応する大きさに形成されており、これにより、カセット９の凹部９１の底面にパッキン１０を位置決めして、かつ、位置ズレを防止して配置することができる。
【００２９】
さらに、カセット９の左右各端部及び中間部には、それぞれ作業台６に形成された雌ねじ（図示せず）に合わせて連結ボルト９５を挿通可能な取付穴９ｂが上下方向に貫通して形成されるとともに、裏面側の左右各端部には作業台６に設けた位置決めピン（図示せず）に嵌合可能な嵌合穴９ｃ（図５参照）が形成されている。このため、作業台６の位置決めピンに嵌合穴を嵌合することにより、作業台６に対してカセット９を位置決めすることができるとともに、取付穴９ｂを通して連結ボルト９５を作業台６の雌ねじにねじ込むことにより、カセット９を作業台６に固定することができる。この際、作業台６に位置決めされて固定されたカセット９の各吸気穴９ａは、前述した作業台６の空気通路に連通される。
【００３０】
一方、カセット９の左右の凹部９１には、それぞれ絶縁スペーサＳの外周縁部を密着して支持するゴム製のパッキン１０が配設されている。このパッキン１０は、各凹部９１に対応する平行四辺形状に形成されるとともに、絶縁スペーサＳの外周縁部を支持できるように、絶縁スペーサＳの外形よりも若干小さな適宜形状の複数個（６個）の切欠開口１０ａが左右方向に設定間隔をおいて形成されている。これにより、吸気穴９ａを通して絶縁スペーサＳの表裏面の切欠開口１０ａに相当する部分に負圧を作用させてパッキン１０に吸着することができる。すなわち、プレスボードを切断して形成される絶縁スペーサＳは、表裏面は粗いものの、その外周縁部がパッキン１０に密着することで、空気の漏洩が防止され、確実に吸着される。
【００３１】
次に、このように構成された面取り装置１を用いて絶縁スペーサＳを面取りする工程について説明する。
【００３２】
なお、面取り装置１は、詳細には図示しないが、各装置の作動状況を検出するセンサからの信号に基づいて制御装置に組み込まれたプログラムにしたがって自動的に作動し、連続的に絶縁スペーサＳの辺を面取りすることができる。以下、自動運転について説明する。
【００３３】
まず、面取り対象の絶縁スペーサＳの寸法や、面取り量等の必要な情報を入力した後、選択した絶縁スペーサＳを配列可能で、かつ、選択した絶縁スペーサＳに対応した切欠開口１０ａを形成したパッキン１０を配置したカセット９を用意し、作業台６の位置決めピンに合わせて嵌合穴９ｃを嵌合するとともに、カセット９の取付穴９ｂを通して連結ボルト９５を作業台６の雌ねじにねじ込んでカセット９を作業台６に固定する。次いで、面取り対象の設定枚数の絶縁スペーサＳをカセット９に順に配列する。
【００３４】
具体的には、図４に示すように、平行四辺形状の絶縁スペーサＳの対向する一対の短辺を面取りするため、一対の短辺が前後方向（Ｙ軸方向）に対向するように、カセット９の凹部９１に配置されたパッキン１０上に絶縁スペーサＳを順に左右方向に配列する。
【００３５】
カセット９に複数枚の絶縁スペーサＳを配列したならば、図示しない起動ボタンを操作して真空ポンプを駆動させ、カセット９に配列された各絶縁スペーサＳに空気配管、空気通路、吸気穴９ａを通して負圧を作用させ、各絶縁スペーサＳをそれぞれ吸着する。この際、絶縁スペーサＳの外周縁部は、カセット９の凹部９１に配置されたパッキン１０の切欠開口１０ａの周縁部に密着し、表裏面の粗さによっても空気が漏洩することなく確実に吸着する。
【００３６】
真空圧が設定値に到達すれば、各支持フレーム４を設定された絶縁スペーサＳの入力データに基づいて設定位置に移動させる。すなわち、Ｙ軸移動装置のサーボモータを回転駆動させ、支持フレーム４を設定位置まで移動させるとともに、スピンドルヘッド５を介して各エンドミル７をそれぞれ設定された回転方向に回転させる。さらに、Ｘ軸移動装置を作動させ、搬送フレーム２をＸ軸方向に移動させる。搬送フレーム２が一方のエンドミル７による面取り位置に達すれば、当該エンドミル７によって複数枚の絶縁スペーサＳの対応する側の辺（短辺）が順にダウンカットによって面取りされる。また、搬送フレーム２がさらに移動し、他方のエンドミル７による面取り位置に達すれば、当該エンドミル７によって複数枚の絶縁スペーサＳの対応する側の辺（先に面取り加工された短辺と対向する短辺）が順にダウンカットによって面取りされる。                                                                             
【００３７】
なお、エンドミル７による絶縁スペーサＳの面取りに伴って発生する切削屑は、集塵フード８内に作用する負圧によって吸引され、ダクト８１を経て空気輸送され、サイクロン等を介して空気と分離されて収集される。
【００３８】
ここで、絶縁スペーサＳの対向する辺を面取りするに際して、切れ刃の向きを選択してエンドミル７がダウンカットすることにより、平滑な切断面を得ることができるとともに、面取りによって形成された辺に毛羽立ちやバリの発生を可及的に防止することができ、また、エンドミル７の切れ刃の摩耗を抑制できる。
【００３９】
さらに、エンドミル７の切れ刃のねじれを選択することにより、切削屑を吸引し易いようにねじれに沿って下方に導くことができる。具体的には、右刃左ねじれのエンドミル７と、左刃右ねじれのエンドミル７が採用されている。
【００４０】
搬送フレーム２が全ての絶縁スペーサＳの対向する一対の辺の面取り終了位置に到達すれば、サーボモータを逆転させて搬送フレーム２を元の位置まで移動させる。搬送フレーム２が元の位置に復帰すれば、図示しない空気弁を切換作動させ、カセット９の吸気穴９ａに連通する空気通路を大気に開放して吸着を解除する。これにより、対向する一対の辺（短辺）が面取りされた絶縁スペーサＳを取り出すことができる。
【００４１】
以下、カセット９に加工対象の複数枚の絶縁スペーサＳを配列して吸着し、絶縁スペーサＳの対向する一対の辺を面取りした後、面取りした絶縁スペーサＳをカセットから取り出すことを繰り返すことにより、順次絶縁スペーサＳを面取りすることができる。
【００４２】
同様に、絶縁スペーサＳの対向する一対の長辺を面取りするには、図５に示すように、長辺を底辺に位置して複数枚の絶縁スペーサＳを配列することができる凹部９１を形成するとともに、該凹部９１に、各絶縁スペーサＳの外周縁部を支持するできるように、絶縁スペーサＳよりも小さな複数個の切欠開口１０ａを形成したパッキン１０を配置したカセット９を作業台６に固定して同様に作業すればよい。
【００４３】
なお、前述した実施形態においては、平行四辺形状の絶縁スペーサＳの対向する一対の短辺及び一対の長辺を順に面取りする場合を例示したが、平行四辺形状以外の四角形状、例えば、台形状の絶縁スペーサＳにおいては、対向する平行な辺以外の辺については、一辺ずつ面取りする必要がある。この場合は、図６、図７に示すカセット９を用いればよい。
【００４４】
このカセット９には、面取り対象の一辺を底辺として複数枚の絶縁スペーサＳをそれぞれ左右方向に配列することができるように、絶縁スペーサＳの面取り対象の一辺の長さの複数倍の横寸法を有するとともに、面取り対象の一辺を突き当てて接触させる側と対向する側の周壁が除去された凹部９２が形成されている。そして、カセット９の凹部９２の底面には、配列される絶縁スペーサＳの外周縁部を支持できるように、パッキン１０に形成された各切欠開口１０ａに合わせて左右方向に設定間隔をおいて複数個のガイド９２１が底面からわずかに上方に突出して形成され、また、各ガイド９２１には、吸気穴９ａが上下方向に貫通してそれぞれ形成されている。
【００４５】
各ガイド９２１は、絶縁スペーサＳの外周縁部を支持できるように、パッキン１０に形成された切欠開口１０ａに対応する大きさと形状を有していることにより、カセット９の凹部９２の底面にパッキン１０を位置決めして、かつ、位置ズレすることなく配置することができる。
【００４６】
このように、凹部９２にパッキン１０を配置したカセット９を作業台６に固定した後、パッキン１０上に、面取り対象の一辺を凹部９２の内周面に突き当てて絶縁スペーサＳを左右方向に順に配列した後、搬送フレーム２を搬送すれば、対応する側の一方のエンドミル７によって絶縁スペーサＳの面取り対象の一辺を順に面取りすることができる。
【００４７】
ところで、絶縁スペーサＳの各辺を順に面取りすれば、辺と辺が交差する頂点も自動的に面取りされる。したがって、改めて頂点を面取りする必要はないが、絶縁スペーサＳの裏面側の鋭角状の頂点のみを面取りしたり、鋭角状の頂点とともに、該頂点に対向する辺を面取りする場合もあり得る。このような場合は、詳細には図示しないが、面取り対象に合わせてカセット９を用意することにより、絶縁スペーサＳの対向する一対の頂点の両方又は一方を面取りしたり、対向する頂点と辺の両方又は一方を面取りすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  面取り装置
２  搬送フレーム
３  門形フレーム
４  支持フレーム
５  スピンドルヘッド
６  作業台
７  エンドミル
８  集塵フード
９  カセット
９ａ  吸気穴
９１，９２  凹部
９１１，９２１  ガイド
１０  パッキン
１０ａ  切欠開口
Ｓ  絶縁スペーサ
【要約】
【課題】プレスボードを切断して形成される絶縁スペーサの辺や頂点を、平滑性に優れ、毛羽立ち等の発生を可及的に抑制して効率よく面取りする。
【解決手段】カセット９に複数枚の絶縁スペーサＳを配列した後、各絶縁スペーサＳに負圧を作用させ、カセット９に対して絶縁スペーサＳを吸着する。次いで、カセット９を搬送し、複数枚の絶縁スペーサＳにおける搬送方向と直交する側に対向する一対の辺を、搬送方向に離隔して配置された一対のエンドミル７，７のダウンカットによって面取りする。
【選択図】図３【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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