(57)【要約】【課題】パイロット孔の位置ずれを解消する。【解決手段】制御装置３２は、荷重センサ３０の出力に従い、パイロットピン２２が素材１０の送り方向の荷重を受けているときには、送り方向の荷重が小さくなるように送り手段の送り量を変更し、パイロットピン２２が素材１０の幅方向の荷重を受けているときには、幅方向の荷重が小さくなるように幅方向位置決め手段により幅方向の位置を変更する。【選択図】図１
2019047689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の素材を送り、複数配置されたプレス機によって順次プレス加工する順送プレス装置であって、
素材を送り方向に送る送り手段と、
素材の幅方向の移動を制御する幅方向位置決め手段と、
素材に形成されたパイロット孔に挿入され、プレス機における素材の位置決めを行う複数のパイロットピンと、
複数のパイロットピンに掛かった荷重の方向を検出する荷重センサと、
荷重センサの検出結果に基づいて、送り手段および幅方向位置決め手段を制御する制御装置と、
を有し、
制御装置は、
荷重センサの検出結果に従い、
パイロットピンが送り方向の荷重を受けているときには、送り方向の荷重が小さくなるように送り手段の送り量を変更し、
パイロットピンが素材の幅方向の荷重を受けているときには、幅方向の荷重が小さくなるように幅方向位置決め手段により幅方向の位置を変更する、
順送プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータコアなどの製造に使用する順送プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータコア、ステータコアなどのモータコアは、電磁鋼板を積層して形成される場合が多い。この場合、電磁鋼板をまず所定形状に加工する必要があり、例えばプレス機による打ち抜きが行われる。特許文献１では、長尺帯状素材の所定位置（電磁鋼板が打ち抜かれる領域の外側）にパイロット孔を形成しておき、このパイロット孔にプレス機のパイロットピンを挿入することによって、素材の位置決めを行う。そして、プレス加工によってロータコア、ステータコアを形成するための電磁鋼板を形成する。例えば、ロータコア用の電磁鋼板であれば、内部に磁石挿入孔などが打ち抜かれるとともに、外周が打ち抜かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０８７２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電磁鋼板の順送プレスの場合、素材を一方向に所定ピッチで送り、経路に配置されているプレス機で加工を行う。従って、送りピッチに誤差があると送り方向のパイロット孔の位置がずれる。また、素材が蛇行すると素材の幅方向のパイロット孔の位置ずれが生じる。そして、パイロット孔とパイロットピンとの位置がずれ、位置決め精度が低下し、加工される電磁鋼板の寸法精度が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態は、帯状の素材を送り、複数配置されたプレス機によって順次プレス加工する順送プレス装置であって、素材の送り方向に送る送り手段と、素材の幅方向の移動を制御する幅方向位置決め手段と、素材に形成されたパイロット孔に挿入され、プレス機における素材の位置決めを行う複数のパイロットピンと、複数のパイロットピンに掛かった荷重の方向を検出する荷重センサと、荷重センサの検出結果に基づいて、送り手段および幅方向位置決め手段を制御する制御装置と、を有し、制御装置は、荷重センサの検出結果に従い、パイロットピンが送り方向の荷重を受けているときには、送り方向の荷重が小さくなるように送り手段の送り量を変更し、パイロットピンが素材の幅方向の荷重を受けているときには、幅方向の荷重が小さくなるように幅方向位置決め手段により幅方向の位置を変更する。
【０００６】
また、他の形態は、帯状の素材を送り、複数配置されたプレス機によって順次プレス加工する順送プレス装置であって、素材を送り方向に送るフィーダと、素材の幅方向端部に接触し素材の幅方向の位置決めを行うガイドローラと、素材に形成されたパイロット孔に挿入され、プレス機における素材の位置決めを行う複数のパイロットピンと、複数のパイロットピンに掛かった荷重の方向を検出する荷重センサと、荷重センサの検出結果に基づいて、フィーダおよびガイドローラを制御する制御装置と、を有し、制御装置は、パイロットピンが送り方向の荷重を受けているときには、送り方向の荷重が小さくなるようにフィーダの送り速度を変更し、パイロットピンが素材の幅方向の荷重を受けているときには、幅方向の荷重が小さくなるようにガイドローラの幅方向の位置を変更する。
【０００７】
また、荷重センサは、パイロットピンの周囲に配置され、パイロットピンの前後左右４方向の荷重を検出するとよい。
【０００８】
また、パイロットピンの頭部は四角形であり、荷重センサは、頭部の４辺に当接して４方向の荷重を検出するとよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パイロットピンに掛かる荷重により、パイロット孔の位置ずれ方向を検出し、これを是正することができる。従って、順送プレス機において精度の高いプレス加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る順送プレス装置の構成を示す模式図である。
【図２】実施形態に係る荷重センサの構成および動作を示す図である。
【図３】実施形態に係る制御装置における制御動作を示すフローチャートである。
【図４】他の実施形態に係るパイロットピンの位置ずれの検出構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
「全体構成」
図１は、実施形態に係る順送プレス装置の全体構成を示す平面模式図である。本実施形態において、ロータコア、ステータコアなどのモータコアは、電磁鋼板を積層して形成される。素材１０は長尺帯状であり、この素材１０から所定の加工を施した電磁鋼板を１枚ずつ作製し、これを積層してモータコアを形成する。なお、素材１０は、複数のプレス機に順に送られ、各プレス機でプレス加工されるが、図においては素材１０の下方に各プレス機をブロックで模式的に表示している。
【００１３】
帯状の素材１０は通常コイル状に巻回された状態で用意される。そして、水平方向に配置された円筒状のフィーダ１２が素材１０の表面に接触した状態で回転することで、素材１０が送り出される。フィーダ１２は、通常は素材１０を上下から挟む一対のローラにより構成され、一方が駆動ローラ、他方が従動ローラとされる。なお、この例では、フィーダ１２によって素材１０が、図における右方向に移動する。また、後段にもフィーダ１２が設けられ、いずれか一方または両方が送り手段を構成する。
【００１４】
フィーダ１２の下流側には、ガイドローラ１４が設けられている。このガイドローラ１４は、帯状の素材１０の両側端に接触するように配置され、素材１０の面に垂直方向（鉛直方向）に配置される円筒状の従動ローラである。この例では、一側に３つ、両側で６つのガイドローラ１４が設けられている。ガイドローラ１４の素材１０に対する幅方向位置を調整することで、素材１０の幅方向の位置を位置決めする。このガイドローラ１４が幅方向位置決め手段を構成する。
【００１５】
最初の二対のガイドローラ１４の下流側には、パイロット孔抜き用のプレス機１６が配置される。プレス機１６は、パッドで素材１０を押し付け固定した状態で、素材１０の両側付近（両縁部）にパイロット孔１８を打ち抜く。プレス機１６の下流側には、軸孔抜き用のプレス機２０が配置される。このプレス機２０では、パイロット孔１８にパイロットピン２２を挿入し、このパイロットピン２２を基準として、ロータ（積層する電磁鋼板）の中心となる軸孔２４を打ち抜く。なお、軸孔２４には、ロータの回転軸が挿入される。
【００１６】
プレス機２０の下流側には、磁石孔抜き用のプレス機２６が配置される。このプレス機では、電磁鋼板の周辺に該当する軸孔２４を円状に取り囲むように、磁石孔２８を形成する。この例では、磁石孔２８は１極についてＶ字状に対向する２つであり、合計１６個（８極）設けられる。この磁石孔２８は、パイロット孔１８に挿入されたプレス機２６のパイロットピン２２を基準として、打ち抜き形成される。
【００１７】
プレス機２６の下流には、一対のガイドローラ１４が素材１０の両側端に配置されている。この部分には、プレス機は配置されていない。そして、その下流に外周抜き用のプレス機３４が配置されている。このプレス機３４は、素材１０から電磁鋼板の外周を打ち抜きこれによって円環状の電磁鋼板が１枚得られる。このプレス加工も、素材１０をパッドで押し付けた状態で、打ち抜くことで行われる。
【００１８】
このように、実施形態に係るプレス装置は、複数配置されたプレス機によって順次プレス加工する順送プレス装置であり、素材１０を所定の送りピッチだけ送った後停止してプレス加工を行うことを繰り返すことで、下流において所定形状の電磁鋼板が得られる。
【００１９】
ここで、本実施形態では、パイロットピン２２に対し、荷重センサ３０を取り付けてある。図においては、軸孔抜き用のプレス機２０における一対のパイロットピンに対し、荷重センサ３０を取り付けてある。そして、この荷重センサの検出信号は、制御装置３２に供給され、制御装置３２がフィーダ１２、ガイドローラ１４の位置決め動作を制御する。なお、荷重センサ３０は、どのパイロットピン２２に取り付けてもよく、全部のパイロットピン２２に取り付けてもよい。
【００２０】
「荷重センサ」
図２に、荷重センサ３０の構成例の模式図を示す。（ａ）が正常時、（ｂ）が異常時のパイロットピン２２の状態を示す立面図、（ｃ）が荷重センサ３０の取付状態を示す平面図である。
【００２１】
この例では、パイロットピン２２の頭部２２ａは四角柱形状であり、頂面が正方形、４側面が長方形である。そして、荷重センサ３０は、パイロットピン２２の４側面に当接する４つの圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４を有する。
【００２２】
圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４には、ケーブル３０ｂ−１〜３０ｂ−４がそれぞれ接続されており、このケーブル３０ｂ−１〜３０ｂ−４が制御装置３２にそれぞれの検出結果を供給する。
【００２３】
プレス機の素材１０を支持する基部４０には、パイロットピン２２に対応した受け入れ孔４２が形成されている。この受け入れ孔４２はパイロットピン２２の胴部２２ｂの外径や、素材１０に形成されるパイロット孔１８の径に比べて大きな径を有している。
【００２４】
また、パイロット孔１８の内径はパイロットピン２２の胴部２２ｂの外径より大きい。このため、正常時（ａ）は、パイロットピン２２は、素材１０に形成されたパイロット孔１８の周囲に隙間を持って挿入されるため、４つの圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４は、圧力が０であるとの信号を出力する。一方、パイロット孔の位置がずれた場合（ｂ）、パイロットピン２２の胴部２２ｂの一部がパイロット孔１８の内周の一部（パイロットピン２２に近づいた部分）に当たり、パイロットピン２２が押される。パイロットピン２２は、プレス加工の基準となるものであり基本的に鉛直方向を向いているが、本実施形態では前後左右に若干移動可能になっている。このため、パイロットピン２２は押された方向に移動する。
【００２５】
そして、パイロットピン２２の頭部２２ａには、４つの圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４が当接されているため、パイロットピン２２の移動に応じて、４つの圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４のいずれかが他より大きな荷重を受けその信号を出力する。
【００２６】
素材１０の位置ずれ、すなわちパイロット孔１８の位置ずれは、フィーダ１２による素材１０の送り量（１回の送りピッチ）のずれがパイロット孔１８の素材送り方向のずれとなり、素材１０の蛇行がパイロット孔１８の素材幅方向のずれとなる。そこで、パイロットピン２２の移動する方向は、基本的に素材１０の前後左右の４方向となり、圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４によって、いずれの方向のずれかが検出できる。
【００２７】
「制御装置による位置決め制御」
図３に、制御装置３２による、圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４の検出結果に応じたフィーダ１２、ガイドローラ１４の制御動作のフローチャートを示す。なお、制御装置３２が送り方向制御手段および幅方向制御手段として機能する。
【００２８】
まず、荷重センサ３０の各圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４の検出結果に応じて送り方向の圧力を検知したかを判定する（Ｓ１１）。この判定結果でＹＥＳの場合、１方向で検出した圧力値を寸法に換算する（Ｓ１２）。パイロットピン２２のずれ量に応じて圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４における検出値が異なるため、予め行った実験から補正すべき寸法値が分かっており、その寸法値を算出する。そして、得られた寸法値に基づいてフィーダ１２における送り量（送りピッチ）を変更する（Ｓ１３）。送りピッチの変更は、送り速度の変更でもよいし、送り速度は一定のまま送り時間を変更してもよい。
【００２９】
Ｓ１１の判定でＮＯの場合には、送り左右方向の圧力を検知したかを判定する（Ｓ１４）。この判定でＮＯであれば、送りは正常に行われていると判断し、Ｓ１１に戻る。一方、Ｓ１４の判定でＹＥＳであれば、検出した圧力値を寸法に換算する（Ｓ１５）。そして換算された寸法に基づいてガイドローラ１４を移動する（Ｓ１６）。
【００３０】
このような処理によって、フィーダ１２，ガイドローラ１４が調整されて、パイロット孔１８の位置が調整される。
【００３１】
制御装置３２における、圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４による検出結果と、フィーダ１２、ガイドローラ１４の制御の関係は次の通りとなる。
（ｉ）送り方向上流側荷重検出→送りピッチ不足→送り量増加
（ｉｉ）送り方向下流側荷重検出→送りピッチ過剰→送り量減少
（ｉｉｉ）送り左方向荷重検出→素材が左に寄っている→ガイドローラを右に寄せる
（ｉｖ）送り右方向荷重検出→素材が右に寄っている→ガイドローラを左に寄せる
【００３２】
このように、パイロットピン２２の移動による荷重の方向を荷重センサ３０によって検出し、検出結果に応じて素材１０の送りピッチ、送り方向を制御することで、素材１０の送りの誤差によるパイロット孔１８の位置ずれを補償することができる。
【００３３】
「実施形態の効果」
本実施形態によれば、素材１０の送り量がずれたり、蛇行した場合に、プレス機におけるパイロットピン２２への荷重で、ずれの方向を検出し、素材の送りを制御することができる。従って、素材１０の送りの誤差を是正することができ、パイロット孔１８に挿入したパイロットピン２２を基準として正確なプレス加工を行うことができる。
【００３４】
「その他の構成」
（ｉ）上述の実施形態では、パイロットピン２２は、素材１０の上側からパイロット孔１８に挿入するものとした。しかし、パイロットピン２２を素材１０の下側からパイロット孔１８に挿入するものでもよい。
【００３５】
（ｉｉ）また、上述の実施形態では、パイロットピン２２の頭部２２ａの側面に荷重センサ３０の圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４を設置したが、このような態様には限定されない。例えば、図４に示すように、パイロットピン２２の頭部２２ａの上方に延出形成したセンターパイロット２２ｃの側部に圧力センサ３０ａ−１〜３０ａ−４を設置してもよい。
【００３６】
（ｉｉｉ）また、上述の実施形態では、ガイドローラ１４の位置補正によって、素材１０の幅方向の位置を補正した。しかし、幅方向位置決め手段は、ガイドローラ１４に限定されず、フィーダ１２の素材送り方向の変更手段でもよい。フィーダ１２の向きを変更することで素材１０の送り方向が変更され、素材１０の幅方向位置を制御することができる。
【００３７】
（ｉｖ）また、上述の実施形態では、パイロットピン２２は、鉛直方向において傾かないことを前提とした。しかし、パイロットピン２２が傾くことを許容してもよい。この場合も、パイロットピン２２に掛かる荷重とパイロット孔１８の位置ずれとには、一定の関係があり、荷重センサ３０でパイロット孔の位置ずれを検出することができる。例えば、パイロットピン２２が下部を押されることで頭部が反対側に傾くのであれば、位置ずれと圧力センサの検出の関係は上述とは反対になる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  素材、１２  フィーダ、１４  ガイドローラ、１６，２０，２６，３４  プレス機、１８  パイロット孔、２２  パイロットピン、２４  軸孔、２８  磁石孔、３０  荷重センサ、３２  制御装置、４０  基部、４２  受け入れ孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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