(57)【要約】【課題】  精度及び生産性の高いプレス装置、プレスシステム、及びプレス加工方法を提供する。【解決手段】  プレス装置は、被加工材９を搬送する被加工材搬送部３と、被加工材搬送部３により搬送された被加工材９をプレスするプレス部４と、被加工材搬送部３により搬送される被加工材９の搬送距離を制御する制御部７と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2014223632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材を搬送する被加工材搬送部と、
前記被加工材搬送部により搬送された被加工材をプレスするプレス部と、
前記被加工材搬送部により搬送される被加工材の搬送距離を制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記プレス部は、前記被加工材の搬送方向に並んで配置される第１パンチ及び第２パンチを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記制御部によって制御される前記被加工材搬送部の搬送距離は、前記被加工材の搬送方向において、前記第１パンチの後端から前記第２パンチの先端までの距離よりも長く、前記第１パンチの後端から前記第２パンチの後端までの距離よりも短い
ことを特徴とする請求項２に記載のプレス装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記被加工材搬送部の前記搬送距離を徐々に長くする
ことを特徴とする請求項３に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記被加工材搬送部の前記搬送距離を、所定回数同じ距離とし、段階的に長くする
ことを特徴とする請求項３に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記プレス部のプレスする間隔を一定とし、前記被加工材搬送部の搬送速度を速くする
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のプレス装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被加工材搬送部の搬送速度を一定とし、前記プレス部のプレスする間隔を遅くする
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のプレス装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記被加工材搬送部の搬送距離を記憶する記憶部と、
前記被加工材搬送部の搬送距離を取得する搬送距離取得部と、
を有し、
前記記憶部の記憶した搬送距離と前記搬送距離取得部の取得した搬送距離が同じになった時点で前記被加工材搬送部の搬送を停止する
ことを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれか１つに記載のプレス装置。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載のプレス装置と、
前記被加工材を設置する被加工材設置部と、
前記プレス装置でプレスされた前記被加工材を巻き取る被加工材巻取部と、
前記被加工材巻取部に巻き取られる前記被加工材にテンションをかけるテンション部と、
を備えることを特徴とするプレスシステム。
【請求項１０】
被加工材の搬送方向に並んで配置される第１パンチ及び第２パンチによって前記被加工材をプレスする工程と、
前記被加工材の搬送方向において、前記第１パンチの後端から前記第２パンチの先端までの距離よりも長く、前記第１パンチの後端から前記第２パンチの後端までの距離よりも短い距離を搬送する工程と、
搬送前に前記第２パンチで打ち抜かれた前記被加工材の箇所と一部が重なるように、搬送された前記被加工材を前記第１パンチで打ち抜く工程と、
を有する
を備えることを特徴とするプレス加工方法。
【請求項１１】
前記被加工材の搬送する距離を徐々に長くする
ことを特徴とする請求項１０に記載のプレス加工方法。
【請求項１２】
前記被加工材の搬送する距離を、所定回数同じ距離とし、段階的に長くする
ことを特徴とする請求項１０に記載のプレス加工方法。
【請求項１３】
前記プレスする間隔を一定とし、前記被加工材の搬送速度を速くする
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のプレス加工方法。
【請求項１４】
前記被加工材の搬送速度を一定とし、前記プレスする間隔を遅くする
ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のプレス加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工材をプレス成形するプレス装置、プレスシステム、及びプレス加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テープ状の電磁鋼板を捲回して構成されるロータコアの磁石片収容部の周方向の位置ずれを防止可能なアキシャルギャップ型モータが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８３９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された電磁鋼板は、プレス加工する場合、巻芯上で捲回されるので、スポーク部用切り欠きの中心間距離は最内径側から最外径側に向かって長く加工する必要がある。
【０００５】
本発明は、精度及び生産性の高いプレス装置、プレスシステム、及びプレス加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
被加工材を搬送する被加工材搬送部と、
前記被加工材搬送部により搬送された被加工材をプレスするプレス部と、
前記被加工材搬送部により搬送される被加工材の搬送距離を制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
前記プレス部は、前記被加工材の搬送方向に並んで配置される第１パンチ及び第２パンチを有する
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
前記制御部によって制御される前記被加工材搬送部の搬送距離は、前記被加工材の搬送方向において、前記第１パンチの後端から前記第２パンチの先端までの距離よりも長く、前記第１パンチの後端から前記第２パンチの後端までの距離よりも短い
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
前記制御部は、前記被加工材搬送部の前記搬送距離を徐々に長くする
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
前記制御部は、前記被加工材搬送部の前記搬送距離を、所定回数同じ距離とし、段階的に長くする
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
前記制御部は、前記プレス部のプレスする間隔を一定とし、前記被加工材搬送部の搬送速度を速くする
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
前記制御部は、前記被加工材搬送部の搬送速度を一定とし、前記プレス部のプレスする間隔を遅くする
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置は、
前記制御部は、
前記被加工材搬送部の搬送距離を記憶する記憶部と、
前記被加工材搬送部の搬送距離を取得する搬送距離取得部と、
を有し、
前記記憶部の記憶した搬送距離と前記搬送距離取得部の取得した搬送距離が同じになった時点で前記被加工材搬送部の搬送を停止する
ことを特徴とする。
【００１４】
本発明にかかる一実施形態のプレスシステムは、
前記プレス装置と、
前記被加工材を設置する被加工材設置部と、
前記プレス装置でプレスされた前記被加工材を巻き取る被加工材巻取部と、
前記被加工材巻取部に巻き取られる前記被加工材にテンションをかけるテンション部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、精度及び生産性の高いプレス装置、プレスシステム、及びプレス加工方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】プレスシステムの一実施形態を示す模式図である。
【図２】本実施形態のプレス部４を示す概略図である。
【図３】本実施形態のプレス部４の作動状態を示す概略図である。
【図４】本実施形態の被加工材９が被加工材巻取部６に巻き取られた状態を示す図である。
【図５】本実施形態の被加工材搬送部３によって被加工材９が加工位置に搬送された第１送り状態を示す図である。
【図６】本実施形態のプレス部４で被加工材９を打ち抜く第１打ち抜き状態を示す図である。
【図７】本実施形態の被加工材搬送部３によって被加工材９が加工位置に搬送された第２送り状態を示す図である。
【図８】本実施形態のプレス部４で被加工材９を打ち抜く第２打ち抜き状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、プレスシステム１の一実施形態を示す模式図である。
【００１８】
プレスシステム１は、被加工材設置部２と、被加工材搬送部３と、プレス部４と、テンション部５と、被加工材巻取部６と、制御部７と、を備える。なお、被加工材搬送部３、プレス部４、及び制御部７でプレス装置を構成する。
【００１９】
被加工材設置部２は、加工前の被加工材９を設置する部分である。本実施形態の被加工材設置部２は、加工前の被加工材９をコイル状にして外周に巻き付けた円盤状の部材を用いる。
【００２０】
被加工材搬送部３は、被加工材設置部２に設置された被加工材９をプレス部４に送る部分である。被加工材搬送部３は、制御部７によって搬送速度を制御される。なお、被加工材搬送部３は、プレス部４に内蔵されてもよい。
【００２１】
プレス部４は、被加工材設置部２から搬送された被加工材９を打ち抜き加工するユニットである。プレス部４は、保持部４ａと、押圧部４ｂと、を有する。プレス部４は、順送りで被加工材９を加工する。プレス部４は、制御部７によってプレスタイミングを制御される。
【００２２】
テンション部５は、プレス部４で加工された被加工材９に対して、被加工材巻取部６で巻き取る際にテンションを与える部分である。
【００２３】
被加工材巻取部６は、プレス部４で加工された被加工材９を巻き取る部分である。
【００２４】
制御部７は、被加工材搬送部３の搬送速度及びプレス部４のプレスタイミングを制御する。制御部７は、制御内容のデータを記憶した記憶部７１及びタイマ７２を含むことが好ましい。なお、制御部７は、プレス部４に内蔵されてもよい。
【００２５】
次に、本発明に係る一実施形態のプレスシステム１の各部について説明する。本実施形態では、一例としてアキシャルギャップモータのロータコア等の円形積層部材を製造する場合について説明する。
【００２６】
図２は、本実施形態のプレス部４を示す概略図である。図２（ａ）は保持部４ａを上方から見た概略図、図２（ｂ）は押圧部４ｂを下方から見た概略図である。図３は、本実施形態のプレス部４の作動状態を示す概略図である。
【００２７】
本実施形態のプレス部４は、一般的な構造でよく、ベッド４１ａに支柱４２が立てられ、支柱４２に沿って押圧部４ｂのスライダー４１ｂを昇降させることで、保持部４ａのダイ４３ａに載せた被加工材をプレス加工する。
【００２８】
本実施形態では、図２（ａ）に示したダイ４３ａには、第１主磁石部用孔４４ａ、第２主磁石部用孔４５ａ、副磁石部用孔４６ａ、及びスポーク部用孔４７ａが形成される。ここで、第１主磁石部用孔４４ａ、第２主磁石部用孔４５ａ、及びスポーク部用孔４７ａは、一直線状に並んで配置される。
【００２９】
また、本実施形態プレス部４の押圧部４ｂは、ダイ４３ａに対向してパンチ部４３ｂを有する。図２（ｂ）に示したパンチ部４３ｂには、第１主磁石部用パンチ４４ｂ、第２主磁石部用パンチ４５ｂ、副磁石部用パンチ４６ｂ、及びスポーク部用パンチ４７ｂを有する。ここで、第１主磁石部用パンチ４４ｂ、第２主磁石部用パンチ４５ｂ、及びスポーク部用パンチ４７ｂは、直線状に並んで配置される。なお、第１主磁石部用パンチ４４ｂは第１パンチを構成し、第２主磁石部用パンチ４５ｂは第２パンチを構成する。
【００３０】
このようなプレス部４によってプレス加工されると、被加工材９には、図３に示すように、主磁石部用孔９１、副磁石部用孔９２、スポーク部用切り欠き９３が形成される。被加工材９は、主磁石部用孔９１、副磁石部用孔９２、スポーク部用切り欠き９３が形成された後、図１に示した被加工材搬送部３によって矢印Ａの方向に搬送される。ここで、主磁石部用孔９１及びスポーク部用切り欠き９３は、直線状に並んで形成される。
【００３１】
被加工材搬送部３によって搬送された被加工材９は、図１に示したテンション部５によってテンションが与えられ、被加工材巻取部６によって巻き取られる。
【００３２】
図４は、本実施形態の被加工材９が被加工材巻取部６に巻き取られた状態を示す図である。
【００３３】
プレス部４で各孔が打ち抜かれた図３に示した被加工材９は、図４に示すように、被加工材巻取部６において巻き取られる。巻き取られた被加工材９には、この後の工程で、主磁石部用孔９１に主磁石８１、副磁石部用孔９２に副磁石部８２及びスポーク部用切り欠き９３にスポーク８３が挿入される。
【００３４】
ここで、主磁石８１は、扇形の中心に近い部分を除いた形状をしている。したがって、外側の弧の長さは内側の弧の長さよりも長くなる。そのため、外側に巻かれる被加工材９に形成される主磁石部用孔９１は、内側に巻かれる被加工材９の主磁石部用孔９１よりも周方向の長さが長くなるように形成しなければならない。しかしながら、主磁石部用孔９１の長さが変わるごとに、プレス部４のダイ４３ａ及びパンチ部４３ｂを変えることはできない。
【００３５】
そこで、本実施形態のプレスシステム１は、制御部７によって被加工材搬送部３の搬送速度及びプレス部４のプレスタイミングを制御することで、主磁石部用孔９１の周方向の長さを変更可能に加工できるものである。このようなプレス装置によって、被加工材９の加工形状を様々に変更することが可能となり、設計の自由度を増加させることが可能となる。
【００３６】
図５〜図８は、本実施形態のプレス部４の作動状態を説明するために一部を拡大した模式図である。図５〜図８において、各図（ａ）は、各状態での被加工材９の長手方向中心線での断面の模式図である。各図（ｂ）は、各状態での被加工材９の平面図である。
【００３７】
図５は、本実施形態の被加工材搬送部３によって被加工材９の被加工箇所が加工位置に搬送された第１送り状態を示す図である。
【００３８】
まず、被加工材９の被加工箇所は、被加工材設置部２から被加工材搬送部３によって。被加工材９の長手方向中心線上の矢印Ａの方向に送られ、図５に示すように、ダイ４３ａの上方の加工位置に配置される。この状態では、プレス部４は、まだ作動しない。
【００３９】
図６は、本実施形態のプレス部４で被加工材９を打ち抜く第１打ち抜き状態を示す図である。
【００４０】
次に、プレス部４は、図６に示すように、パンチ部４３ｂを矢印Ｂの方向に下降させて押圧することによって被加工材９を打ち抜く。この時、パンチ部４３ｂの第１主磁石部用パンチ４４ｂ、第２主磁石部用パンチ４５ｂ、副磁石部用パンチ４６ｂ、及びスポーク部用パンチ４７ｂによって、それぞれ第１主磁石部用孔９１11、第２主磁石部用孔９１12、副磁石部用孔９２1、スポーク部用切り欠き９３1が形成される。
【００４１】
図７は、本実施形態の被加工材搬送部３によって被加工材９が加工位置に搬送された第２送り状態を示す図である。
【００４２】
次に、図６に示した状態からパンチ部４３ｂを矢印Ｃの方向に上昇させて、図７に示すように、被加工材９の被加工箇所は、被加工材搬送部３によって矢印Ａの方向に送られ、加工位置に配置される。加工位置では、第１打ち抜き状態で第２主磁石部用パンチ４５ｂによって打ち抜かれた第２主磁石部用孔９１12が、鉛直方向で第１主磁石部用孔４４ａ及び第１主磁石部用パンチ４４ｂと重なる位置に配置される。
【００４３】
言い換えれば、被加工材搬送部３の搬送距離を、矢印方向Ａに対して、第２主磁石部用パンチ４５ｂの後端から、第１主磁石部用パンチ４４ｂの後端までの距離Ｌ１よりも長く、第２主磁石部用パンチ４５ｂの後端から、第１主磁石部用パンチ４４ｂの先端までの距離Ｌ２よりも短くすればよい。
【００４４】
図８は、本実施形態のプレス部４で被加工材９を打ち抜く第２打ち抜き状態を示す図である。
【００４５】
次に、プレス部４は、図８に示すように、パンチ部４３ｂを矢印Ｂの方向に押圧することによって被加工材９を打ち抜く。この時、パンチ部４３ｂの第１主磁石部用パンチ４４ｂ、第２主磁石部用パンチ４５ｂ、副磁石部用パンチ４６ｂ、及びスポーク部用パンチ４７ｂによって、それぞれ第１主磁石部用孔９１21、第２主磁石部用孔９１22、副磁石部用孔９２、スポーク部用切り欠き９３が形成される。
【００４６】
ここで、第２主磁石部用孔９１12は、鉛直方向で第１主磁石部用孔４４ａ及び第１主磁石部用パンチ４４ｂと重なる位置に配置されているので、第１主磁石部用パンチ４４ｂが第１主磁石部用孔９１21を打ち抜くと、図６に示した第１打ち抜き状態で打ち抜いた第２主磁石部用孔９１12と、図８に示した第２打ち抜き状態で打ち抜いた第１主磁石部用孔９１21が連結される。
【００４７】
すなわち、主磁石部用孔９１は、図６に示した第１打ち抜き状態で打ち抜いた第２主磁石部用孔９１12と、図８に示した第２打ち抜き状態で打ち抜いた第１主磁石部用孔９１21と、から形成される。すなわち、主磁石部用孔９１は、第２主磁石部用孔９１12と第１主磁石部用孔９１21とが重なる主磁石部用連結孔９１X1を含む。
【００４８】
被加工材９の各加工箇所は、あらかじめ図１に示した記憶部７１に記憶しておくことが好ましい。例えば、あらかじめ被加工材搬送部３による毎回の搬送距離を計算し、記憶部７１に記憶させておく。そして、変位センサ等の搬送距離取得部７２によって、被加工材９の移動距離を測定し、記憶部７１に記憶した搬送距離に到達した時点でプレス加工すればよい。このようなプレス装置によって、さらに精度を高くすることが可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態のプレスシステム１の加工の場合、被加工材搬送部３による搬送距離は、徐々に長くすることが好ましい。また、例えば、所定回数一定の第１の搬送距離としてプレス加工し、第１の搬送距離より長い第２の搬送距離に変更して所定回数一定の第２の搬送距離としてプレス加工するように、段階毎に長くしてもよい。このようなプレス装置によって、被加工材９の加工形状を様々に変更することが可能となり、設計の自由度を増加させることが可能となる。
【００５０】
また、プレスする間隔を一定として、被加工材搬送部３による毎回の搬送速度を変更してもよい。このようなプレス装置によって、被加工材搬送部３のみを制御すればよく、効率的に作動させることが可能となる。また、あらかじめ一定のプレスする間隔に対する搬送速度を計算によって求めて、記憶部７１に記憶させておき、搬送距離取得部７２としてタイマを適用し、所定の時間毎に被加工材９の移動を停止し、プレス加工してもよい。このようなプレス装置によって、さらに精度を高くすることが可能となる。
【００５１】
さらに、搬送速度を一定として、プレス部４による毎回のプレスする間隔を変更してもよい。このようなプレス装置によって、プレス部４のみを制御すればよく、効率的に作動させることが可能となる。また、あらかじめ一定の搬送速度に対するプレスする間隔を計算によって求めて、記憶部７１に記憶させておき、搬送距離取得部７２としてタイマを適用し、所定の時間毎に被加工材９の移動を停止し、プレス加工してもよい。このようなプレス装置によって、さらに精度を高くすることが可能となる。
【００５２】
このように、本実施形態のプレス装置は、被加工材を搬送する被加工材搬送部３と、被加工材搬送部３により搬送された被加工材９をプレスするプレス部４と、被加工材搬送部３により搬送される被加工材９の搬送距離を制御する制御部７と、を備えるので、精度及び生産性の高いプレス装置を提供することが可能となる。
【００５３】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置では、プレス部４は、被加工材９の搬送方向に並んで配置される第１主磁石部用パンチ４４ｂ及び第２主磁石部用パンチ４５ｂを有するので、搬送距離を制御して、第１主磁石部用パンチ４４ｂ及び第２主磁石部用パンチ４５ｂのそれぞれでプレス加工することができ、被加工材９の加工形状を可変とすることが可能となる。
【００５４】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置では、制御部７によって制御される被加工材搬送部３の搬送距離は、被加工材９の搬送方向において、第１主磁石部用パンチ４４ｂの後端から第２主磁石部用パンチ４５ｂの先端までの距離よりも長く、第１主磁石部用パンチ４４ｂの後端から第２主磁石部用パンチ４５ｂの後端までの距離よりも短いので、被加工材７の第１主磁石部用パンチ４４ｂでプレス加工した部分と第２主磁石部用パンチ４５ｂでプレス加工した部分を連結させることができ、被加工材９の加工形状を様々に変更することが可能となり、設計の自由度を増加させることが可能となる。
【００５５】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置では、制御部７は、被加工材搬送部３の搬送距離を徐々に長くするので、被加工材９の加工形状を様々に変更することが可能となり、設計の自由度を増加させることが可能となる。
【００５６】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置では、制御部７は、被加工材搬送部３の搬送距離を、所定回数同じ距離とし、段階的に長くするので、被加工材９の加工形状を様々に変更することが可能となり、設計の自由度を増加させることが可能となる。
【００５７】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置では、制御部７は、プレス部４のプレスする間隔を一定とし、被加工材搬送部３の搬送速度を速くするので、プレス部４又は被加工材搬送部３のどちらか一方を制御すればよく、効率的に作動させることが可能となる。
【００５８】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置では、制御部７は、被加工材搬送部３の搬送速度を一定とし、プレス部４のプレスする間隔を遅くするので、プレス部４又は被加工材搬送部３のどちらか一方を制御すればよく、効率的に作動させることが可能となる。
【００５９】
本発明にかかる一実施形態のプレス装置では、制御部７は、被加工材搬送部３の搬送距離を記憶する記憶部７１と、被加工材搬送部３の搬送距離を取得する搬送距離取得部７２と、を有し、記憶部７１の記憶した搬送距離と搬送距離取得部３の取得した搬送距離が同じになった時点で被加工材搬送部３の搬送を停止するので、さらに精度の高いプレス装置を提供することが可能となる。
【００６０】
本発明にかかる一実施形態のプレスシステムは、前記プレス装置と、被加工材９を設置する被加工材設置部２と、前記プレス装置でプレスされた被加工材９を巻き取る被加工材巻取部６と、被加工材巻取部６に巻き取られる被加工材９にテンションをかけるテンション部５と、を備えるので、精度及び生産性の高いプレスシステムを提供することが可能となる。
【００６１】
なお、本実施形態では、円形積層部材に関する例を示して説明したが、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…プレスシステム
２…被加工材設置部
３…被加工材搬送部
４…プレス部
５…テンション部
６…被加工材巻取部
７…制御部
９…被加工材
【図１】
2014223632.tif 000003
【図２】
2014223632.tif 000004
【図３】
2014223632.tif 000005
【図４】
2014223632.tif 000006
【図５】
2014223632.tif 000007
【図６】
2014223632.tif 000008
【図７】
2014223632.tif 000009
【図８】
2014223632.tif 000010