(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シヤーフレームに対して固定された下刃ホルダに保持された下刃と、前記シヤーフレームに対して上下動自在に支持された上刃ホルダに保持された上刃と、前記上刃ホルダを上下方向に駆動して上刃を上下に変位させる上刃駆動機構と、前記下刃と上刃との間に被切断物であるアモルファス磁性合金ストリップを送給するストリップ送給装置とを備えて、前記上刃及び下刃により、該上刃及び下刃の有効長Ｗよりも小さい幅寸法Ｌを有するアモルファス磁性合金ストリップをその幅方向に沿って切断するアモルファス磁性合金ストリップの切断装置において、
前記シヤーフレームは前記ストリップ送給装置により送給されるアモルファス磁性合金ストリップの幅方向に延びるガイドレールに沿って移動し得るように支持され、
前記アモルファス磁性合金ストリップの切断が設定回数行なわれる毎に前記シヤーフレームを移動させて前記上刃及び下刃をストリップの幅方向に設定された単位移動量だけ移動させるシヤー刃移動装置が設けられていることを特徴とするアモルファス磁性合金ストリップの切断装置。
【請求項２】
シヤーフレームに対して固定された下刃ホルダに保持された下刃と、前記シヤーフレームに対して上下動自在に支持された上刃ホルダに保持された上刃と、前記上刃ホルダを上下方向に駆動して上刃を上下に変位させる上刃駆動機構と、前記下刃と上刃との間に被切断物であるアモルファス磁性合金ストリップを送給するストリップ送給装置とを備えて、前記上刃及び下刃により、該上刃及び下刃の有効長Ｗよりも小さい幅寸法Ｌを有するアモルファス磁性合金ストリップをその幅方向に沿って切断するアモルファス磁性合金ストリップの切断装置において、
前記シヤーフレームは前記ストリップ送給装置により送給されるアモルファス磁性合金ストリップの幅方向に延びるガイドレールに沿って往復移動し得るように支持され、
前記シヤーフレームに固定されたナットと該ナットに螺合されたボールネジと該ボールネジを回転駆動するモータとを有して前記シヤーフレームを前記ガイドレールに沿って往復移動させるシヤーフレーム移動機構と、前記アモルファス磁性合金ストリップの切断が設定回数行なわれる毎に前記上刃及び下刃をストリップの幅方向に設定された単位移動量だけ移動させるべく前記シヤーフレーム移動機構のモータを制御するモータ制御装置とを備えたシヤー刃移動装置が設けられていることを特徴とするアモルファス磁性合金ストリップの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファス磁性合金ストリップを切断する切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
損失が少い鉄心材料として、アモルファス磁性合金が注目されている。アモルファス磁性合金は厚さがきわめて薄いストリップ（薄帯）の形で提供されるため、この磁性合金を用いて鉄心を構成する場合には、巻鉄心の構造が多く採用される。
【０００３】
アモルファス磁性合金ストリップの積層体を用いて巻鉄心を製作する場合には、工数の削減を図るために、ストリップ単体を扱うのではなく、所定枚数（例えば８〜１６枚）のアモルファス磁性合金ストリップを積層したものを積層体として、該積層体を取り扱うようにするのが望ましい。ストリップの積層体を用いて巻鉄心を製造する場合には、複数のストリップを重ね合わせて構成した複合ストリップを切断することにより、順次長さが２πｔ（ｔは積層体の厚さ）ずつ長くなる多数の単位積層体を形成する。次いで、順次２πｔずつ長さが長くなっている複数の単位積層体を、それぞれの長手方向の端部位置を所定のずらし寸法ずつずらしながら積層することにより鉄心の各部を構成する積層体ブロックを複数個作成し、複数の積層体ブロックを巻枠の回りに順次巻き付けて各単位積層体の両端を突き合わせ接合（バット接合）または重ね合わせ接合（ラップ接合）することにより、継鉄部に接合部が階段状に分布した構造の巻鉄心を製作する。
【０００４】
上記のような巻鉄心を製作する場合には、その基本素材として、アモルファス磁性合金ストリップを所定の枚数積層して構成した単位積層体を形成する必要があり、該単位積層体を形成する際には、複数のアモルファス磁性合金ストリップを重合させて構成した複合ストリップを所定の長さに切断する必要がある。
【０００５】
アモルファス磁性合金ストリップを切断する切断装置としては、下刃と上刃とを備えた一般的な切断装置（シヤー）が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
下刃及び上刃を備えた切断装置によりストリップを切断する場合、ストリップを切り始める際及び切り終る際に刃に大きな負担がかかる。特にアモルファス磁性合金は硬質であるため、切断装置の刃に加わる負担が大である。
【０００７】
ところが、下刃と上刃とによりストリップを切断する従来の切断装置では、下刃及び上刃と切断されるストリップとの間の位置関係が常に一定であったため、切断装置の下刃及び上刃の特定の部分（特にストリップの切り始め及び切り終わりに相当する部分）が酷使され、下刃及び上刃の酷使される部分に早期に欠損が生じて刃の寿命が短くなるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、従来よりも刃の寿命を長くすることができるようにしたアモルファス磁性合金ストリップの切断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下刃ホルダに保持された下刃と、上刃ホルダに支持された上刃と、下刃と上刃との間に被切断物であるアモルファス磁性合金ストリップを送給するストリップ送給装置とを備えて、上刃及び下刃により、該上刃及び下刃の有効長Ｗよりも小さい幅寸法Ｌを有するアモルファス磁性合金ストリップをその幅方向に沿って切断するアモルファス磁性合金ストリップの切断装置に係わるものである。
【００１０】
本発明においては、上刃及び下刃をアモルファス磁性合金ストリップの幅方向に移動させるシヤー刃移動装置を設けた。
【００１１】
上記のように、上刃及び下刃をストリップの幅方向に移動させることができるようにして、上刃及び下刃とストリップとの間の位置関係を適宜に変更し得る構成しておくと、上刃及び下刃の酷使される部分を分散させて、刃の全体を均一に使用することができるため、刃の特定の部分が早期に欠損するのを防いで刃の寿命を長くすることができる。
【００１２】
本発明は、特にアモルファス磁性合金ストリップを複数枚積層して形成した積層体を切断する場合に有用である。
【００１３】
一般に用いられている切断装置では、上記下刃ホルダがシヤーフレームに対して固定され、上刃ホルダがシヤーフレームに対して上下動自在に支持されて、該上刃ホルダが上刃駆動機構により上下方向に駆動されるようになっている。このような切断装置に本発明を適用する場合には、シヤーフレームをストリップ送給装置により送給されるアモルファス磁性合金ストリップの幅方向に延びるガイドレールに沿って移動し得るように支持しておき、アモルファス磁性合金ストリップの切断が設定回数行なわれる毎にシヤーフレームを移動させて上刃及び下刃をストリップの幅方向に設定された単位移動量だけ移動させるようにシヤー刃移動装置を構成する。
【００１４】
上記シヤー刃移動装置は、シヤーフレームに固定されたナットと該ナットに螺合されたボールネジと該ボールネジを回転駆動するモータとを有してシヤーフレームをガイドレールに沿って往復移動させるシヤーフレーム移動機構と、アモルファス磁性合金ストリップの切断が設定回数行なわれる毎に上刃及び下刃をストリップの幅方向に設定された単位移動量だけ移動させるべくシヤーフレーム移動機構のモータを制御するモータ制御装置とにより構成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明を適用した切断装置の構成例を示したもので、図１は同切断装置の斜視図、図２は側面図である。図１及び図２において、１は切断装置の設置場所の床面に置かれるベース板、２はベース板１の上に支持装置３を介して支持されたシヤーフレームである。シヤーフレーム２は、ベース板１と平行に配置された板状のシヤーユニットベース４と、該シヤーユニットベース４の上部から垂直上方に立上るように設けられて下端がシヤーユニットベース４に固定された板状の縦フレーム５と、縦フレーム５の一側面とシヤーユニットベース４との間に跨がって設けられて縦フレーム５及びベース４に固定された補強板６，６´とを備えている。縦フレーム５は、その板面を被切断物であるアモルファス磁性合金ストリップＳの送給方向（図示の矢印Ｙ方向）と直交させた状態で配置され、縦フレーム５を貫通させて、ストリップＳを通過させるための窓部５ａが形成されている。
【００１６】
縦フレーム５の補強板６が固定された面と反対側の面の下部に隣接させた状態で下刃ホルダ７が設けられて、該下刃ホルダ７がシヤーユニットベース４の上にボルト止めされている。下刃ホルダ７の前記窓部５ａに臨む部分に、下刃８が、その長手方向をストリップＳの送給方向と直交する水平方向に向けた状態で保持されている。
【００１７】
下刃ホルダ７の上方には上刃ホルダ９が配置され、下刃ホルダ７の両端に固定された１対のガイド軸１０，１０が上刃ホルダ９に設けられた孔に嵌合されている。上刃ホルダ９はガイド軸１０，１０により上下動自在に支持され、下刃８との間に所定のシヤー角を形成するように水平方向に対して傾斜した状態で配置された上刃１１が上刃ホルダ９の前記窓部５ａに臨む部分に保持されている。
【００１８】
縦フレーム５の上刃ホルダ側の面には、垂直方向に延びる直線ガイドレール１２が固定され、上刃ホルダ９に固定されたスライダ１３が、直線ベアリング１４を介して直線ガイドレール１２にスライド自在に支持されている。
【００１９】
縦フレーム５の上部には、クランク駆動モータ１５と、該モータ１５の回転を減速する減速機１６とが取り付けられ、減速機１６の出力軸１６ａはクランク軸１７の偏心した位置に結合されている。クランク軸１７はクランクロッド１８の一端に設けられた孔に回転自在に嵌合され、クランクロッド１８の他端は軸１９を介してスライダ１３に回動自在に連結されている。
【００２０】
この例では、クランク駆動モータ１５と、減速機１６と、クランク軸１７と、クランクロッド１８とスライダ１３とにより、上刃ホルダ９を上下に変位させる上刃駆動機構２０が構成されている。この駆動機構においては、モータ１５が一方向に回転したときに、減速機１６の出力軸１６ａが一方向に回転し、該出力軸１６ａに偏心した位置で結合しているクランク軸１７が出力軸１６ａを中心にして回動する。クランク軸１７はその１回転の前半でクランクロッド１８を介してスライダ９を下方に変位させて上刃ホルダ９を下刃ホルダ７側に変位させる。この過程で上刃１１が下刃８側に変位して、被切断物をせん断する。クランク軸１７はまたその１回転の後半でクランクロッド１８及びスライダ１３を上方に変位させて、上刃ホルダ９を上方の退避位置まで変位させる。
【００２１】
図２に示したように、上刃ホルダ９の下端には、被切断物を切断する際に該被切断物を下刃ホルダ７に対して押えつける材料押え２１が上下動自在に支持され、該材料押えは、バネ２２により常時下方に付勢されている。
【００２２】
ベース板１の上にはまた、図示しない電動機により回転駆動されるフィードローラ２３と、加圧シリンダー２４によりフィードローラ２３に対して加圧される押えローラ２５とを備えて、フィードローラ２３と押えローラ２５との間にアモルファス磁性合金ストリップＳを挟んで下刃８及び上刃１１の間に向けて送給するストリップ送給装置２６が固定され、この送給装置２６と下刃ホルダ７との間には、ストリップＳを受け渡すためのガイドテーブル２７が配置されている。
【００２３】
ストリップ送給装置２６により送給されるストリップは、アモルファス磁性合金ストリップの単体でもよく、該ストリップを複数枚（例えば数枚ないし十数枚）積層したものでもよい。
【００２４】
シヤーフレーム２をベース板１に対して支持する支持装置３は、シヤーフレーム２をストリップ送給装置２６により送給されるストリップＳの幅方向（図示の例ではストリップＳの送給方向と直交する水平方向、図１のＸ，Ｘ´方向）に沿って往復直線移動させ得るように構成される。図示の例では、被切断物としてのストリップＳの幅方向に沿って平行に延びる２本のガイドレール３０及び３１がベース板１上に固定され、シヤーユニットベース４の下面に固定された直線ベアリング３２及び３３がそれぞれガイドレール３０及び３１に噛み合わされて、該直線ベアリング３２，３３及びガイドレール３０，３１を介してシヤーフレーム２がストリップＳの幅方向に往復移動自在に支持されている。
【００２５】
シヤーユニットベース４の下面にはまたナット３４が固定され、ベース板１に固定された軸受装置３５により回転自在に支持されたボールネジ３６がナット３４に螺合されている。ボールネジ３６の端部には歯付きプーリ３７が固定され、ベース板１に固定された減速機付きの電動機３８の出力軸に取り付けられた歯付きプーリ３９とボールネジに取り付けられた歯付きプーリ３７とにタイミングベルト４０が掛け渡されている。
【００２６】
従って、電動機３８が回転させられると、該電動機によりボールネジ３６が回転させられ、ボールネジ３６の回転によりナット３４が直線移動させられて、シヤーフレーム２がストリップＳの幅方向（図１のＸ，Ｘ´方向）に直線移動させられる。電動機３８の回転方向を切り替えることにより、シヤーフレーム２の移動方向を切り替えることができる。
【００２７】
図１及び図２には図示してないが、クランク駆動モータ１５とフィードローラ２３を駆動する電動機とシヤーフレーム２を駆動する電動機３８とを制御する制御装置が設けられていて、該制御装置により、ストリップＳを所定の長さに切断するようにストリップ送給装置２６及び上刃駆動機構２０が制御されるとともに、アモルファス磁性合金ストリップＳの切断が設定回数（通常は１回ないし数回）行なわれる毎にシヤーフレーム２を移動させて上刃１１及び下刃８をストリップＳの幅方向に設定された単位移動量ΔＸだけ移動させるように電動機３８が制御される。
【００２８】
シヤーフレーム２をストリップの幅方向の一方の側に単位移動量ΔＸだけ移動させて上刃及び下刃を単位移動量ΔＸずつ所定回数移動させた結果、上刃及び下刃の位置がその移動範囲の限界位置に達した場合には、シヤーフレームの移動方向を反転させて、ストリップの切断が設定回数行われる毎に上刃及び下刃をストリップの幅方向の他方の側に単位移動量ΔＸずつ移動させる。これらの動作を反復させながら、ストリップＳの一連の切断作業を行わせる。
【００２９】
図示の例では、ナット３４とボールネジ３６と電動機３８とプーリ３７及び３９とタイミングベルト４０と、電動機３８の制御装置とにより、アモルファス磁性合金ストリップＳの切断が設定回数行なわれる毎にシヤーフレーム２を移動させて上刃１１及び下刃８をストリップＳの幅方向に設定された単位移動量だけ移動させるシヤー刃移動装置が構成されている。
【００３０】
上刃１１を駆動するクランク駆動モータ１５とフィードローラ２３を駆動する電動機とシヤーフレームを駆動する電動機３８とを制御する制御装置は、図示しないマイクロコンピュータにより実現される。該制御装置を実現するためにマイクロコンピュータにより実行されるプログラムのアルゴリズムの一例を示すフローチャートを図３に示した。
【００３１】
図３に示した例では、図４に示したように、上刃及び下刃（以下これらをまとめてシヤーという。）の有効長をＷ、被切断物としてのストリップＳの幅をＬ、シヤーの位置をシヤーの中心位置とその一端との間の距離ＣＰで表すものとする。図４に示したようにシヤー（上刃及び下刃）の長さ方向の中心位置がストリップＳの幅方向の中心位置に一致する位置を原点位置とし、シヤーが原点位置にあるときの変数ＣＰの値をＣとする。またストリップＳの幅方向の一方の側へのシヤーの移動方向をプラス方向とし、他方の側への移動方向をマイナス方向とする。
【００３２】
図３のアルゴリズムによる場合には、ストリップの切断を開始する際に先ずステップ１においてシヤーを原点位置に復帰させる。次いでステップ２において各部の初期化を行なった後、シヤー位置ＣＰを記憶するＲＡＭに原点位置を与える値Ｃを記憶させ、シヤーの単位移動量ΔＸを記憶するＲＡＭにプラス方向への単位移動量Ｂを記憶させる。また刃の有効長Ｗとストリップの幅Ｌとから、シヤーのプラス方向への移動範囲の限界位置を示すプラス方向限界値ｍａｘ＝｛（Ｗ−Ｌ）／２｝＋ＣＰと、マイナス方向への移動範囲の限界位置を示すマイナス方向限界値ｍｉｎ＝｛ＣＰ−（Ｗ−Ｌ）／２｝とを演算して、これらをＲＡＭに記憶させておく。
【００３３】
次いでステップ３において、ストリップＳを所定長さだけ送給し、ステップ４においてクランク駆動モータ１５を駆動して上刃１１を下刃８側に変位させることによりストリップＳを切断する。次いで、ステップ５において電動機３８を駆動してシヤーをプラス方向に単位移動量ΔＸだけ移動させ、シヤー位置を示す変数ＣＰにΔＸを加える。次にステップ６においてシヤー位置を示す変数ＣＰが限界値ｍａｘを超えたか否かを判定する。その結果、変数ＣＰがプラス側への限界値ｍａｘ以下である場合には、ステップ７を実行して変数ＣＰがマイナス側への限界値ｍｉｎ以下であるか否かを判定する。その結果変数ＣＰがマイナス側への限界値ｍｉｎ以下でない場合には、ステップ３に戻って次のストリップの送給を行なわせる。
【００３４】
ステップ６において変数ＣＰがプラス側への限界値ｍａｘを超えていると判定された場合には、ステップ８を実行してシヤーの単位移動量ΔＸを記憶するＲＡＭにマイナス方向への単位移動量−Ａを記憶させてステップ３に戻る。
【００３５】
またステップ７において変数ＣＰがマイナス方向への限界値ｍｉｎ以下であると判定された場合には、ステップ９を実行してシヤーの単位移動量Δｘを記憶するＲＭにプラス方向への単位移動量＋Ｂを記憶させた後ステップ３に戻る。
【００３６】
図３に示したアルゴリズムによる場合には、ストリップの切断が１回行われる毎にシヤーがストリップの幅方向の一方の側に単位移動量ΔＸずつ移動させられる。シヤーがストリップの幅方向の一方の側への移動範囲の限界位置に達した後は、ストリップの切断が１回行われる毎にシヤーがストリップの幅方向の他方の側に単位移動量ΔＸずつ移動させられる。このように、ストリップの切断が行われる毎にシヤーを設定された距離ΔＸずつ移動させるようにすると、刃の酷使される部分を分散させて刃の全体を均一に使用することができるため、刃の特定の部分に早期に欠損が生じるのを防いで、刃の寿命を長くすることができる。
【００３７】
図３に示した例において、シヤーのプラス方向への単位移動量Ｂとマイナス方向への単位移動量Ａとを異ならせておくと、刃の同じ位置で切断を行う確率が低くなるため、刃の寿命をいっそう長くすることができる。
【００３８】
図３に示したプログラムをマイクロコンピュータにより実行させて切断装置を制御する場合には、ステップ３によりアモルファス磁性合金ストリップＳを所定の長さずつ上刃及び下刃の間に向けて送給するストリップ送給手段が実現され、ステップ４により、ストリップの送給が完了したときに上刃を下刃側に駆動して切断を行わせるシヤー制御手段が実現される。またステップ５により、切断が完了したことが検出されたときにシヤーフレームを移動させて上刃及び下刃を設定された単位移動量ΔＸだけストリップの幅方向に移動させるようにシヤーフレーム駆動用の電動機３８を制御するシヤーフレーム駆動用電動機制御手段が実現される。
【００３９】
更に、ステップ６によりシヤーがストリップの幅方向の一方の側への移動範囲の限界位置に達したことを検出する第１の限界位置検出手段が実現され、ステップ７によりシヤーがストリップの幅方向の他方の側への移動範囲の限界位置に達したことを検出する第２の限界位置検出手段が実現される。
【００４０】
またステップ８により、シヤーがストリップの幅方向の一方の側への移動範囲の限界位置に達したことが検出されたときにシヤーをストリップの幅方向の他方の側へ移動させる際の単位移動量ΔＸを設定する第１の単位移動量設定手段が実現され、ステップ９により、シヤーがストリップの幅方向の他方の側への移動範囲の限界位置に達したことが検出されたときにシヤーをストリップの幅方向の一方の側へ移動させる際の単位移動量ΔＸを設定する第２の単位移動量設定手段が実現される。
【００４１】
刃の寿命を長くするためには、図３に示した例のように、ストリップの切断を１回行う毎にシヤーをΔＸずつ移動させるようにするのが好ましいが、本発明はこのように切断が行われる毎にシヤーを移動させる場合に限定されるものではなく、ストリップの切断を複数回行う毎にシヤーを設定距離ΔＸずつ移動させるようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、上刃及び下刃をストリップの幅方向に移動させることができるようにして、上刃及び下刃とストリップとの間の位置関係を適宜に変更し得る構成したので、上刃及び下刃の酷使される部分を分散させて、刃の全体を均一に使用することができ、刃の特定の部分が早期に欠損するのを防いで刃の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる切断装置の要部の構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の切断装置の側面図である。
【図３】本発明の切断装置の制御のアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
【図４】上刃及び下刃とストリップとの位置関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
１  ベース板
２  シヤーフレーム
３  シヤーフレームの支持装置
７  下刃ホルダ
８  下刃
９  上刃ホルダ
１０  ガイド軸
１１  上刃
１３  スライダ
１５  クランク駆動モータ
１６  減速機
１７  クランク軸
１８  クランクロッド
２０  上刃駆動機構
２６  ストリップ送給装置
３０，３１  ガイドレール
３２，３３  直線ベアリング
３４  ナット
３６  ボールネジ
３８  電動機
【図１】
0003662652.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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