(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を上下方向に向けて配置された回転自在な巻枠と、前記巻枠の下端側に該巻枠と軸線を共有した状態で配置された回転自在な円板状の面板と、前記面板の周囲に配置された複数のローラによりガイドされて一部が巻枠の外周に沿って走行するように設けられたエンドレスの巻込みベルトと、前記巻込みベルトを走行させるベルト駆動装置とを備えて、複数の短冊状の単位鋼板の積層体からなる一連の鉄心ブロックを、それぞれの幅方向の一端側の積層面を前記面板の上面に添わせた状態で前記巻込みベルトと前記巻枠との間に挿入して、挿入した各鉄心ブロックを前記巻込みベルトで駆動して前記巻枠とともに回転させながら前記巻枠の外周に巻き付けることにより巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置において、
巻枠駆動モータを駆動源として前記巻枠に鉄心ブロックを巻き付ける際の前記鉄心ブロックの回転方向と同方向に前記巻枠を回転駆動する巻枠駆動装置と、
面板駆動モータを駆動源として前記巻枠に鉄心ブロックを巻き付ける際の前記鉄心ブロックの回転方向と同方向に前記面板を回転駆動する面板駆動装置と、
前記巻込みベルトにより駆動されて前記巻枠とともに回転しながら前記巻枠に巻回されている鉄心ブロックの角速度に等しい角速度で前記巻枠及び面板を回転させるように、前記巻枠駆動モータ及び面板駆動モータを制御する制御装置と、
を具備したことを特徴とする巻鉄心製造装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記巻枠の角速度を検出する巻枠速度検出部と、
前記面板の角速度を検出する面板速度検出部と、
前記巻枠の外径と前記巻枠の外周に巻回された巻鉄心の巻厚との和と前記巻込みベルトの走行速度とから前記巻込みベルトにより駆動されて前記巻枠と共に回転している鉄心ブロックの角速度を演算する鉄心ブロック速度演算手段と、
前記巻枠速度検出部により検出される巻枠の角速度を前記鉄心ブロック速度演算手段により演算された鉄心ブロックの角速度に一致させるように前記巻枠駆動モータを制御する巻枠駆動モータ制御部と、
前記面板速度検出部により検出される面板の角速度を前記鉄心ブロック速度演算手段により演算された鉄心ブロックの角速度に一致させるように前記面板駆動モータを制御する面板駆動モータ制御部と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の巻鉄心製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の短冊状の単位鋼板を積層して構成した鋼板積層体からなる複数の鉄心ブロックを順次巻枠に巻回積層して巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の巻鉄心製造装置は、特許文献１に示されているように、複数枚の短冊状の単位鋼板を、それぞれの長さ方向を揃え、それぞれの長さ方向の一端及び他端の位置を所定のずらし寸法だけずらした状態で固定テーブル上に段積みして、長手方向の一端側及び他端側に階段状に傾斜した積層面が形成された鉄心ブロックを順次形成する鋼板段積み装置と、この鋼板段積み装置により形成された一連の鉄心ブロックを順次巻枠の回りに巻回積層して巻鉄心を形成する巻回積層装置と、鋼板段積み装置により順次形成された鉄心ブロックを巻回積層装置に向けて搬送する搬送装置とを備えている。
【０００３】
鋼板段積み装置は、鋼帯コイルから巻き戻された帯状の鋼帯をシヤーで切断することにより形成した複数の短冊状の単位鋼板を、送給ラインに沿って固定テーブル上に送給して、順次送給される一連の単位鋼板を、長手方向に位置をずらしながら積層する(段積みする）ことにより、長手方向の両端に階段状の積層面が形成された鉄心ブロックを形成する。
【０００４】
巻回積層装置は、外周面が円筒面状を呈するように形成されてフレームに回転自在に支持された巻枠と、巻枠の下端に該巻枠と軸線を共有した状態で配置されてフレームに回転自在に支持された円板状の面板と、面板の周囲に配置されてフレームに支持された複数のローラによりガイドされて一部が巻枠の外周に沿って走行するように設けられたエンドレスの巻込みベルトと、巻込みベルトを走行させるベルト駆動装置とを備えている。従来の巻鉄心製造装置では、巻枠と面板とが独立に回転し得るように設けられている。
【０００５】
この巻回積層装置により巻鉄心を形成する際には、巻枠の鉄心ブロック受け入れ位置を巻回積層装置の鉄心ブロック導入部に整合させた状態で、巻鉄心を停止させておく。この状態で、幅方向を上下方向（鉛直方向）に向けた鉄心ブロックを、搬送装置により巻回積層装置の鉄心ブロック導入部に向けて搬送し、搬送した鉄心ブロックの下端側の積層面を面板の上面に添わせた状態で、巻枠と巻込みベルトとの間に挿入する。しかる後、ベルト駆動装置により巻込みベルトを一方向に走行させ、このベルトにより鉄心ブロックを介して巻枠及び面板を駆動して回転させながら、鉄心ブロックを巻枠の外周に巻き付ける。鉄心ブロックの巻き付けが完了した後、巻込みベルトを減速して巻枠の鉄心ブロック受け入れ位置を巻回積層装置の鉄心ブロック導入部に整合させた状態で停止させる。これらの動作を繰り返すことにより、一連の鉄心ブロックを巻枠の外周に巻回、積層していくことにより、巻枠の外周に巻鉄心を形成する。
【０００６】
巻枠の外周に順次巻回された鉄心ブロックの幅方向の一端側の積層面は、面板に接しているため、ほぼ同一の平面上に配置されている。また通常各鉄心ブロックの長手方向の両端には階段状に傾斜した積層面が形成されているため、巻枠の外周に巻回された各鉄心ブロックの両端の突き合わせ部には、所定のラップ代をもってラップされた（重ね合わされた）ラップ部が形成される。
【０００７】
上記のようにして巻回された巻鉄心は、後工程で矩形状に成形されて焼鈍された後、各突き合わせ部が切り離された状態で巻線の窓部の内側に挿入され、その後再度突き合わせ部が突き合わされて、変圧器等の静止誘導電気機器の鉄心を構成する。鉄心を巻線に組み込む際の組立作業性を向上させるためには、巻枠の外周に巻回積層された一連の鉄心ブロックの突き合わせ部が、積層面上で一直線上に並んだ状態で配置されていることが好ましい。そのため、巻回積層装置により鉄心ブロックを巻回積層する際には、一連の鉄心ブロックの両端の突き合わせ部が一直線上に並ぶように、各鉄心ブロックの巻込み位置を数値演算により求めて、巻回された各鉄心ブロックが演算された巻込み位置に正確に配置されるように、各鉄心ブロックの導入位置を管理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１０６３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の巻鉄心製造装置に設けられていた巻回積層装置においては、巻枠の外周に巻回される一連の鉄心ブロックの両端の突き合わせ部が巻回された巻鉄心の積層面上で直線に沿って並ぶように、各鉄心ブロックの巻込み位置を管理しても、一連の鉄心ブロックの突き合わせ部を直線上に配置することができないことがあり、巻回された巻鉄心の積層面上で一連の鉄心ブロックの突き合わせ部が蛇行した線に沿って配置されたり、ジグザグに配置されたりして、突き合わせ部の配列が乱れることがあった。巻回された巻鉄心の一連の鉄心ブロックの突き合わせ部の配列が乱れていると、後工程で巻鉄心を巻線に組み込む際の組立作業性が悪くなり、静止誘導電気機器の製造能率を低下させることになる。
【００１０】
本発明の目的は、一連の鉄心ブロックを巻枠に巻回して巻鉄心を製造する際に、一連の鉄心ブロックの突き合わせ部の配列が乱れた状態になるのを防ぐことができるようにした巻鉄心製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、軸線を上下方向に向けて配置された回転自在な巻枠と、この巻枠の下端側に該巻枠と軸線を共有した状態で配置された回転自在な円板状の面板と、面板の周囲に配置された複数のローラによりガイドされて一部が巻枠の外周に沿って走行するように設けられたエンドレスの巻込みベルトと、巻込みベルトを走行させるベルト駆動装置とを備えて、複数の短冊状の単位鋼板の積層体からなる一連の鉄心ブロックを、それぞれの幅方向の一端側の積層面を面板の上面に添わせた状態で巻込みベルトと巻枠との間に挿入して、挿入した各鉄心ブロックを巻込みベルトで駆動して巻枠とともに回転させながら巻枠の外周に巻き付けることにより巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置を対象とする。
【００１２】
本発明においては、巻枠駆動モータを駆動源として巻枠に鉄心ブロックを巻き付ける際の鉄心ブロックの回転方向と同方向に巻枠を回転駆動する巻枠駆動装置と、面板駆動モータを駆動源として巻枠に鉄心ブロックを巻き付ける際の鉄心ブロックの回転方向と同方向に面板を回転駆動する面板駆動装置と、巻込みベルトにより駆動されて巻枠とともに回転しながら巻枠に巻回されている鉄心ブロックの角速度に等しい角速度で巻枠及び面板を回転させるように、巻枠駆動モータ及び面板駆動モータを制御する制御装置とを設けた。
【００１３】
本発明者は、従来の巻鉄心製造装置に対して種々の検討を加えた結果、従来の巻鉄心製造装置では、巻枠及び面板がそれぞれ独立に回転し得るように設けられていて、各鉄心ブロックが巻込みベルトにより駆動されて巻枠の周囲に巻かれる際に、巻枠及び面板が巻込みベルトにより鉄心ブロックを介して間接的に駆動されることによって回転させられるため、巻込みベルトを加速する際及び減速する際に、巻枠及び面板の慣性により、巻回済みの鉄心ブロック相互間及び各鉄心ブロックを構成する単位鋼板相互間に位置ずれが生じ、これにより、一連の鉄心ブロックの突き合わせ部が蛇行したり、ジグザグに配置された状態になることが明らかになった。
【００１４】
そこで、本発明においては、前述のように、巻枠駆動モータを駆動源として巻枠を回転駆動する巻枠駆動装置と、面板駆動モータを駆動源として面板を回転駆動する面板駆動装置とを設けて、巻枠に巻回されている鉄心ブロックの角速度に等しい角速度で巻枠及び面板を回転させるように、巻枠駆動モータ及び面板駆動モータを制御するようにした。このように構成すると、巻込みベルトを規定の速度に向って加速する際も、走行している巻込みベルトを減速して停止させる際にも、巻枠と、巻枠に既に巻回されている鉄心ブロックと、面板とが常に同じ角速度で回転させられるため、巻枠及び面板の慣性により、既に巻回されている鉄心ブロック相互間及び各鉄心ブロックを構成する単位鋼板相互間に位置ずれが生じるのを防ぐことができ、一連の鉄心ブロックの突き合わせ部の配列が乱れるのを防ぐことができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様では、上記制御装置が、巻枠の角速度を検出する巻枠速度検出部と、面板の角速度を検出する面板速度検出部と、巻枠の外径と巻枠の外周に巻回された巻鉄心の巻厚との和と巻込みベルトの走行速度とから巻込みベルトにより駆動されて巻枠と共に回転している鉄心ブロックの角速度を演算する鉄心ブロック速度演算手段と、巻枠速度検出部により検出される巻枠の角速度を鉄心ブロック速度演算手段により演算された鉄心ブロックの角速度に一致させるように巻枠駆動モータを制御する巻枠駆動モータ制御部と、面板速度検出部により検出される面板の角速度を鉄心ブロック速度演算手段により演算された鉄心ブロックの角速度に一致させるように面板駆動モータを制御する面板駆動モータ制御部とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、巻枠駆動モータを駆動源として巻枠を回転駆動する巻枠駆動装置と、面板駆動モータを駆動源として面板を回転駆動する面板駆動装置とを設けて、巻枠に巻回されている鉄心ブロックの角速度に等しい角速度で巻枠及び面板を回転させるように、巻枠駆動モータ及び面板駆動モータを制御するようにしたので、巻込みベルトを加速する際及び減速する際に、巻枠及び面板の慣性により、巻回済みの鉄心ブロック相互間及び各鉄心ブロックを構成する単位鋼板相互間に位置ずれが生じるのを防ぐことができる。従って、巻回された巻鉄心の積層面上で一連の鉄心ブロックの突き合わせ部が蛇行した線に沿って配置されたり、ジグザグに配置されたりする状態が生じるのを防ぐことができ、巻鉄心を巻線に組み込む際の組立作業性が悪くなるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係わる巻鉄心製造装置の一実施形態の構成を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１の実施形態で用いる巻枠駆動装置及び面板駆動装置の構成例を概略劇に示した断面図である。
【図３】本発明に実施形態で用いる制御装置の構成例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態の全体的な構成を示したものである。図１において、１は巻鉄心を構成する鉄心ブロックで、この鉄心ブロック１は、複数枚の短冊状の単位鋼板１ａを、それぞれの長さ方向を揃え、それぞれの長手方向の両端の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形成される。鉄心ブロック１の長手方向の両端には、階段状の段部１ｂが形成されている。この鉄心ブロックは、図示しない鋼板段積み装置により形成される。
【００１９】
また図１において、２は鉄心ブロック１を巻回積層して巻鉄心を形成する巻回積層装置、３は図示しない鋼板段積み装置により形成された鉄心ブロック１を受け取って、受け取った鉄心ブロック１をその幅方向に一定距離トラバースさせた後、その幅方向を垂直方向に向けるように引き起こす引き起こし装置、４は引き起こし装置３により引き起こされた鉄心ブロック１をクランプして巻回積層装置２側に搬送する搬送装置、５は搬送装置４により搬送されてくる鉄心ブロック１を巻回積層装置２の鉄心ブロック導入部に向けて案内する鉄心ブロック供給装置である。
【００２０】
図示しない鋼板段積み装置は、鋼帯コイルから巻き戻された帯状の鋼帯をシヤーで切断することにより形成した複数の短冊状の単位鋼板１ａを、図示の送給ラインＢ−Ｂに沿って固定テーブル(図示せず。）上に送給して、それぞれの単位鋼板の長手方向を一致させ、それぞれの長手方向の両端の位置を所定のずらし寸法ずつずらしながら固定テーブル上に積層する(段積みする）ことにより、長手方向の両端に階段状の段部１ｂが形成された鉄心ブロック１を形成する。この鋼板段積み装置としては、特開平８−１２４７７５号公報に示されたもの、特開平１０−２４１９７９号公報に示されたもの、特開２００６−９３３６６号公報に示されたもの等、種々の形式のものが知られているが、本発明では、いずれの形式の鋼板段積み装置を用いてもよい。
【００２１】
巻回積層装置２は、フレーム２００と、円筒面状の外周面を有するように形成されてフレーム２００に対して回転自在に設けられた巻枠２０１と、巻枠２０１の下端側に配置されてフレーム２００に対して回転自在に支持された面板２１０と、フレーム２００に支持された複数のローラ２０２ａないし２０２ｈによりガイドされて一部が巻枠２０１の外周に沿って走行するように設けられたエンドレスの巻込みベルト２０３と、巻込みベルト２０３を走行させるベルト駆動装置とを備えている。
【００２２】
巻枠２０１は、該巻枠２０１の外周に形成される巻鉄心の径の増大を許容するために、鉄心ブロック１を受入れる方向（巻枠の接線方向）に対して４５°傾斜した一定方向（図示の矢印Ｒ方向）に初期位置から最終位置まで変位し得るように、フレーム２００に図示しない支持機構を介してスライド自在に支持された可動フレーム(図示せず。）に回転自在に支持されている。
【００２３】
面板２１０は、円板状に形成されていて、巻枠２０１の下端側に、該巻枠と軸線を共有した状態で配置されて、巻枠２０１が支持されたフレームに回転自在に支持されている。
【００２４】
ローラ２０２ａないし２０２ｈのうち、ローラ２０２ａないし２０２ｃ及び２０２ｅないし２０２ｈは、定位置で回転するように設けられたローラで、これらのローラの内の一つが駆動ローラとなっている。図示の例では、ローラ２０２ｇが駆動ローラとなっていて、この駆動ローラが図示しないモータにより回転駆動されることにより巻込みベルト２０３が駆動されるようになっている。巻込みベルト２０３の走行に伴って、巻枠２０１の外周に巻かれる鉄心ブロックが駆動され、該鉄心ブロックを介して巻枠２０１及び面板２１０が回転駆動される。駆動ローラ２０２ｇと、このローラを駆動するモータとにより、ベルト駆動装置が構成されている。
【００２５】
図１に示された径が大きいローラ２０２ｄは、巻枠２０１に近づく方向と巻枠２０１から離れる方向とに変位が可能なように支持されて、巻込みベルト２０３の弛みを吸収するアキュームローラである。このアキュームローラは、図示しなアキュームシリンダにより、巻枠２０１側に付勢されている。
【００２６】
図示の巻回積層装置２においては、その鉄心ブロック導入部に一対のローラ２０２ａ，２０２ｈが隣り合って配置されていて、これらのローラ２０２ａ，２０２ｈの間を通して鉄心ブロック１が巻回積層装置２に導入される。巻枠２０１は、ローラ２０２ａ，２０２ｈに接近する方向（矢印Ｒと反対方向）と、これらのローラから離れる方向（矢印Ｒ方向）とに変位し得るように支持されていて、巻枠２０１が初期位置にある状態（巻枠２０１に鉄心ブロックが巻き付けられる前の図示の状態）では、巻枠２０１がベルト２０３を介して一対のローラ２０２ａ及び２０２ｈに接した状態で配置されている。巻枠２０１は、バネやエアシリンダ等の付勢手段によりローラ２０２ａ，２０２ｈ側（初期位置側）に付勢されている。図１は、巻枠２０１の外周に複数の鉄心ブロック１が巻回されて巻鉄心ＷＩが途中まで巻回された状態を示している。
【００２７】
鉄心ブロック供給装置５は、帯板状に形成された底板２１０ａと、底板２１０ａの幅方向の両端から垂直方向に起立して鉄心ブロックをガイドする方向に沿って平行に伸びる一対のガイド板５０２，５０３とを備えていて、その先端を巻回積層装置２の鉄心ブロック導入部に配置された一対のローラ２０２ａ，２０２ｈの間に位置させ、かつガイド板５０２，５０３の長手方向（ガイド方向）を巻枠２０１のほぼ接線方向に向けた状態で配置されている。鉄心ブロック供給装置５にはまた、ガイド板５０２、５０３の間に受入れた鉄心ブロックを、巻回積層装置２の鉄心ブロック導入部に向けてクランプして送り込む前後移動機構５０５が設けられている。前後移動機構５０５は、ガイド板５０２，５０３の間に挿入された鉄心ブロック１をクランプするクランプと、該クランプをガイド板５０２，５０３の長手方向に沿って前後に移動させる移動機構とを備えている。
【００２８】
引き起こし装置３は、鋼板段積み装置により形成された鉄心ブロック１の長手方向に一定間隔で並ぶように配置されて該鉄心ブロック１の幅方向の一端寄りの部分をクランプする複数のクランプ具３０１，３０１，…と、クランプ具３０１，３０１，…によりクランプされた鉄心ブロック１を、その主面を水平方向に向けた状態で該鉄心ブロックの幅方向(矢印Ａ方向）に、一定距離トラバースさせるトラバース機構(図示せず。）と、鋼板段積み装置の鉄心ブロック搬出位置から一定距離離れた最終トラバース位置までトラバースした鉄心ブロック１を、矢印Ｄで示すように、その幅方向を垂直方向（鉛直方向）に向けるように引き起こす引き起し機構とにより構成される。
【００２９】
搬送装置４は、鉄心ブロック供給装置５のガイド方向に沿う方向（図１の矢印Ｃ方向）を搬送方向として、引き起こし装置３により引き起こされた鉄心ブロック１を上方からクランプして、クランプした鉄心ブロック１を、その幅方向を垂直方向に向けたままの状態で鉄心ブロック供給装置５に向けて搬送する。
【００３０】
図示の搬送装置４は、鉄心ブロック供給装置５のガイド方向(矢印Ｃ方向）と平行な方向に伸びるガイドレール４０１，４０１と、ガイドレール４０１，４０１により案内されて走行するスライダ(図示せず。）と、このスライダに支持されたクランプ装置４０３と、モータや流体圧シリンダを駆動源としてスライダをガイドレール４０１，４０１に沿って図１の矢印Ｃ方向に走行させるスライダ駆動装置(図示せず。）とからなっている。
【００３１】
クランプ装置４０３は、板面を垂直方向に向けた状態でスライダに支持された第１のクランプ板４０４と、上端が第１のクランプ板４０４にヒンジ４０５を介して支持された第２のクランプ板４０６と、第２のクランプ板４０６を駆動する流体圧シリンダ４０７とを備えている。流体圧シリンダ４０７は、内部にピストンが収容されたシリンダと、シリンダの先端から外部に導出されたピストンロッドとを備えていて、そのシリンダの後端部が第１のクランプ板４０４の上端部に取り付けられたブラケット４０８にピンを介して枢支され、ピストンロッドの先端が第２のクランプ板４０６に取り付けられたブラケット４１０にピンを介して枢支されている。
【００３２】
第２のクランプ板４０６は、流体圧シリンダ４０７のピストンロッドの伸縮に伴って、鉄心ブロック１を間にして第１のクランプ板４０４と対向した状態になるクランプ位置と、第１のクランプ板４０４から離れて鉄心ブロック１を解放した状態になるアンクランプ位置との間を変位させられる。
【００３３】
図２を参照すると、巻枠２０１及び面板２１０を支持する機構と、巻枠２０１及び面板２１０をそれぞれ駆動する巻枠駆動装置２１１及び面板駆動装置２１２の機械的構成の一例が示されている。図２において、２１５は、水平方向に沿う板面を有する板状の可動フレームで、この可動フレームは、図示しないスライド機構を介して図１に示されたフレーム２００に支持されている。可動フレーム２１５は、水平面上で、図１に示された矢印Ｒ方向及び矢印Ｒと反対方向にスライド変位し得るようになっている。
【００３４】
可動フレーム２１５の上方には、水平方向に沿う板面を有する支持板２１６が配置され、この支持板２１６が複数の支柱２１７を介して可動フレーム２１５に支持されている。支持板２１６の上面には、軸線を上下方向(鉛直方向）に向けた円環状の支持部材２１８の下端が固定されている。支持部材２１８の内側には、面板２１０を支持する円盤状の回転体２２０が同心的に配置され、この回転体２２０が軸受け２２１を介して支持部材２１８に回転自在に支持されている。面板２１０は円板状に形成されて、その軸線を回転体２２０の軸線に一致させた状態で回転体２２０の上面に固定されている。面板２１０の中央部には、巻枠２０１を緩く貫通させる孔２１０ａが形成されている。また回転体２２０の中央には巻枠２０１を通過させるための孔２２０ａが形成されている。
【００３５】
回転体２２０の外周寄りの部分には、下方に突出した周壁部２２０ａが形成され、この周壁部２２０ａの内周に歯が刻設されることにより内歯歯車２２２が構成されている。また面板２１０を駆動する面板駆動モータ２２３が、支持板２１６に支持部材２２４を介して支持され、面板駆動モータ２２３の出力軸に取り付けられた歯車２２５が歯車２２２に噛み合わされている。従って面板駆動モータ２２３の回転が歯車２２５及び２２２により減速されて回転体２２０に伝達され、これにより、回転体２２０が面板２１０とともに回転駆動される。本実施形態では、回転体２２０と、面板駆動モータ２２３と歯車２２２及び２２５とにより、面板駆動モータ２２３を駆動源として、巻枠２０１に鉄心ブロック１を巻き付ける際の鉄心ブロックの回転方向と同方向に面板２１０を回転駆動する面板駆動装置２１２が構成されている。
【００３６】
可動フレーム２１５にはまた軸線を面板２１０の軸線を一致させて流体圧シリンダ２３０が固定され、可動フレーム２１５を貫通して上方に伸びる流体圧シリンダ２３０のピストンロッド２３０ａの上端に可動板２３２が接続されている。可動板２３２の上方には、支持板２１６の中央部に設けられた貫通孔２１６ａ内を通して上下に変位し得るように設けられた巻枠支持板２３３が配置され、この巻枠支持板２３３が複数の支柱２３４を介して可動板２３２に支持されている。巻枠支持板２３３の上面には、軸線を面板２１０の軸線に一致させた状態で設けられた筒体２３５が固定され、筒体２３５の内側に、巻枠２０１を支持する軸部２３６が同心的に配置されている。軸部２３６は、軸受け２３７を介して筒体２３５に回転自在に支持され、面板２１０と軸線を共有した状態で配置された巻枠２０１の下端が軸部２３６の上端に接続されている。
【００３７】
可動板２３２の上には減速機を備えた巻枠駆動モータ２３８が固定され、この巻枠駆動モータ２３８の出力軸２３８ａが軸部２３６に連結されている。この例では、巻枠駆動モータ２３８と、該巻枠駆動モータ２３８の回転を巻枠２０１に伝達する軸部２３６とにより、巻枠駆動モータ２３８を駆動源として巻枠２０１に鉄心ブロック１を巻き付ける際の鉄心ブロック１の回転方向と同方向に巻枠２０１を回転駆動する巻枠駆動装置２１１が構成されている。
【００３８】
巻枠２０１は、流体圧シリンダ２３０を駆動してピストンロッド２３０ａを上下させることにより、図２に示された第１の位置と、その上端が面板２１０の上面と同一の平面上に位置した状態になるか、または面板２１０の上面よりも下方に後退した状態になる第２の位置との間を変位させられる。巻枠２０１は、該巻枠２０１に巻鉄心を巻回する際に図２に示された第１の位置に配置され、巻鉄心の巻回が終了した後、巻回された巻鉄心を搬出するために巻枠２０１を巻鉄心から離脱させる際に第２の位置まで下方に変位させられる。
【００３９】
なお実際には、巻枠２０１に鉄心ブロックを巻回する際に巻枠に作用する力に対して、巻枠を支える機構部分の機械的強度を確保するために、可動板２３２及び巻枠支持板２３３を上下動自在に支持する強固な支持機構が更に設けられるが、この支持機構の図示は省略されている。
【００４０】
本実施形態では、巻込みベルト２０３を制御するとともに、巻込みベルト２０３により駆動されて巻枠２０１とともに回転しながら巻枠２０１に巻回される鉄心ブロッ１の角速度に等しい角速度で巻枠２０１及び面板２１０を回転させるように、巻枠駆動モータ２３８及び面板駆動モータ２２３を制御する制御装置６が設けられる。
【００４１】
図３はこの制御装置６の一構成例を示したもので、同図に示された制御装置は、巻枠速度検出部６０１と、面板速度検出部６０２と、鉄心ブロック数カウンタ６０３と、巻厚演算手段６０４と、ベルト走行速度検出部６０５と、鉄心ブロック速度演算手段６０６と、鉄心ブロックセンサ６０７と、巻枠駆動モータ制御部６０８と、面板駆動モータ制御部６０９と、巻込みベルト２０３を駆動するベルト駆動装置２１３のベルト駆動モータ２１４を制御するベルト駆動モータ制御部６１０とを備えている。
【００４２】
巻枠速度検出部６０１は、巻枠２０１の角速度ωmを検出する部分で、この速度検出部は、例えば、巻枠２０１の軸部２３６の角速度または巻枠駆動モータ２３８の出力軸の角速度を検出するエンコーダなどの速度検出器を用いて構成することができる。
【００４３】
面板速度検出部６０２は面板６１０の角速度ωpを検出する部分で、この検出部は、例えば、面板駆動モータ２２３の角速度に歯車２２５と２２２による減速比を乗じることにより面板６１０の角速度ωpを演算するように構成される。
【００４４】
鉄心ブロック数カウンタ６０３は、巻回積層装置２に導入された鉄心ブロックの数を計数するカウンタで、巻回積層装置２の鉄心ブロック導入部に鉄心ブロック１が導入される毎にその計数値ｎをインクリメントする。
【００４５】
巻厚演算手段６０４は、巻枠２０１の外周に既に巻回された鉄心ブロック積層体の厚さ（巻厚）ｄを演算する手段で、鉄心ブロック１の既知の厚さに鉄心ブロック数カウンタ６０３により計数された鉄心ブロックの数（巻枠に巻かれた鉄心ブロックの数）を乗じることにより巻厚ｄを演算する。
【００４６】
ベルト走行速度検出部６０５は、巻込みベルト２０３の走行速度Ｖ［ｍ／sec］を検出する手段で、この検出部は例えば、巻込みベルト２０３を駆動するローラ２０２ｇの角速度を検出するセンサの出力からベルト２０３の走行速度Ｖ［ｍ／sec］を検出する。この走行速度は、巻枠２０１に新たに巻回しつつある鉄心ブロック１の外周面の周速度に等しい。
【００４７】
鉄心ブロック速度演算手段６０６は、巻込みベルト２０３により駆動されて巻枠２０１の周囲に巻回されている鉄心ブロック１の角速度ωiを演算する演算手段で、この演算手段は、巻枠２０１の半径ｒと巻厚演算手段６０４により演算された巻厚ｄとの合計値（巻枠の中心から巻枠２０１に既に巻回されている鉄心ブロックの積層体の外周までの半径）Ｒと、ベルト走行速度検出部６０５により検出されたベルト２０３の走行速度Ｖ[ｍ／sec](巻枠に巻回されている鉄心ブロックの積層体の外周部の周速度）とから、巻枠２０１に巻回されている鉄心ブロックの積層体の角速度ωi（＝Ｖ／２πＲ）［rad／sec］を演算する。
【００４８】
鉄心ブロックセンサ６０７は、巻回積層装置２の鉄心ブロック導入部に次に巻回する鉄心ブロックが導入されたこと、及び巻枠への鉄心ブロックの巻回が完了したことを検出するセンサで、このセンサは、例えば、鉄心ブロック１が導入部に達したときに巻回積層装置２に新たな鉄心ブロックが導入されたことを検出し、導入された鉄心ブロックが巻枠に巻回されてその後端部が通過したときに新たに導入された鉄心ブロックの巻回が完了したことを検出する位置センサにより構成することができる。位置センサは、リミットスイッチや、発光器と受光器との間に鉄心ブロックが進入した際及び発光器と受光器との間から鉄心ブロックが離脱した際にそれぞれ検出動作を行う光学式のセンサ等により構成することができる。
【００４９】
本実施形態では、鉄心ブロックセンサ６０７の出力が、ベルト走行速度検出部６０５の出力と共にベルト駆動モータ制御部６１０に入力されている。ベルト駆動モータ制御部６１０は、鉄心ブロックセンサ６０７により鉄心ブロックが導入されたことが検出されたときにベルト駆動モータ２１４を起動して巻き込みベルト２０３を一定の速度まで加速し、導入された鉄心ブロックの巻回が完了したことが検出された時にベルト駆動モータ２１４を減速して停止させる。
【００５０】
本実施形態では、巻枠速度検出部６０１により検出される巻枠２０１の角速度ωmと、鉄心ブロック速度演算手段６０６により演算された鉄心ブロックの角速度(巻枠に既に巻かれている鉄心ブロック積層体の角速度）ωiとが巻枠駆動モータ制御部６０８に入力されている。巻枠駆動モータ制御部６０８は、ベルト駆動モータ２１４と同期させて巻枠駆動モータ２３８を起動して巻枠２０１を回転させ、巻枠速度検出部６０１により検出される巻枠２０１の角速度ωmを鉄心ブロック速度演算手段６０６により演算された鉄心ブロックの角速度ωiに一致させるように巻枠駆動モータ２３８を制御する。
【００５１】
本実施形態ではまた、面板速度検出部６０２により検出される面板２１０の角速度ωpと、鉄心ブロック速度演算手段６０６により演算された鉄心ブロックの角速度ωiとが面板駆動モータ制御部６０９に入力されている。面板駆動モータ制御部６０９は、ベルト駆動モータ２１４と同期して面板駆動モータ２３８を起動して面板２１０を回転させ、面板速度検出部６０２により検出される面板２１０の角速度ωpを鉄心ブロック速度演算手段６０６により演算された鉄心ブロックの角速度ωiに一致させるように面板駆動モータ６０９を制御する。
【００５２】
本実施形態の巻鉄心製造装置により巻鉄心を製造する際には、図示しない鋼板段積み装置により順次形成される鉄心ブロック１を、引き起こし装置３のクランプ３０１によりクランプして最終トラバース位置までトラバースさせた後、鉄心ブロック１を引き起こして、引き起こした鉄心ブロック１のクランプ３０１によりクランプされた部分よりも上方の部分を搬送装置４のクランプ装置４０３によりクランプし、引き起こし装置３のクランプ３０１をアンクランプ状態にする。次いでクランプ装置４０３によりクランプされている鉄心ブロック１を鉄心ブロック供給装置５に向けて移動させる。鉄心ブロック１のクランプ装置４０３から前方に突出している口出し部分１Ａの先端を鉄心ブロック供給装置５の鉄心ブロック受入れ口５Ａからガイド板５０２，５０３の間に挿入し、鉄心ブロックを鉄心ブロック供給装置５内に挿入する。
【００５３】
鉄心ブロック１を鉄心ブロック供給装置５内に挿入した後、クランプ装置４０３をアンクランプ状態にし、クランプしていた鉄心ブロック１を鉄心ブロック供給装置５の底板５０１の上に下ろす。これにより鉄心ブロック１を構成している単位鋼板の幅方向の端面の位置を揃える。次いで鉄心ブロック供給装置５に設けられている送り出し機構を動作させて、鉄心ブロック１を鉄心ブロック導入部から巻込みベルト２０３と巻枠２０１との間に送り込む。次いで巻込みベルト２０３を駆動して導入した鉄心ブロック１を巻枠２０１の外周に巻き付ける。
【００５４】
本実施形態では、巻枠駆動モータ２３８を駆動源として巻枠を回転駆動する巻枠駆動装置２１１と、面板駆動モータ２２３を駆動源として面板を回転駆動する面板駆動装置２１２とを設けて、巻枠２０１に巻回されている鉄心ブロック１の角速度ωiに等しい角速度で巻枠２０１及び面板２１０を回転させるように、巻枠駆動モータ２３８と面板駆動モータ２２３とを制御するようにしたので、巻込みベルト２０３を規定の速度に向って加速する際も、走行している巻込みベルトを減速して停止させる際にも、巻枠２０１と、巻枠に既に巻回されている鉄心ブロックと面板２１０とが常に同じ角速度で回転させられるため、巻枠２０１及び面板２１０の慣性により、既に巻回されている鋼板相互間に位置ずれが生じるのを防ぐことができ、巻回された巻鉄心の積層面上で一連の鉄心ブロック１，１，…の突き合わせ部が蛇行した線に沿って配置される状態が生じるのを防ぐことができ、巻鉄心を巻線に組み込んで鉄心を構成する際の組立作業性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  単位鋼板の積層体からなる鉄心ブロック
２  巻回積層装置
２０１  巻枠
２０３  巻込みベルト
２１１  巻枠駆動装置
２１２  面板駆動装置
２１４  ベルト駆動モータ
２２３  面板駆動モータ
２３８  巻枠駆動モータ
３  引き起こし装置
４  鉄心ブロック搬送装置
４０３  クランプ装置
４０４  第１のクランプ板
４０５  ヒンジ
４０６  第２のクランプ板
４０７  流体圧シリンダ
４２１  第１の押圧部材
４２２  第２の押圧部材
４２５  流体圧シリンダ
４３１  第１の押圧部材
４３２  第２の押圧部材
５  鉄心ブロック供給装置
５０１  底板
５０２  ガイド板
５０３  ガイド板
６  制御部
６０１  巻枠速度検出部
６０２  面板速度検出部
６０３  鉄心ブロック数カウンタ
６０４  巻厚演算手段
６０５  ベルト走行速度検出部
６０６  鉄心ブロック速度演算手段
６０７  鉄心ブロックセンサ
６０８  巻枠駆動モータ制御部
６０９  面板駆動モータ制御部
６１０  ベルト駆動モータ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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