(57)【要約】【課題】各突き合わせ部のギャップまたはラップ代が適正で品質が高い鉄心の巻鉄心製造装置を提供する。【解決手段】巻枠１０と巻込みベルト１３との間に鋼帯ＳＳを巻込んで巻鉄心２３を巻回する巻込み装置２２と、フイードローラ２５により鋼帯を送給する鋼帯フィーダ２９と、巻込み装置と鋼帯フィーダとの間に配置されて鋼帯を停止させることなく切断するシヤー４０とを設ける。巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に等しい速度で鋼帯を送給するように鋼帯フィーダを制御し、鋼帯フィーダにより所定の長さの鋼帯が送給される毎にシヤーにより切断して単位鋼帯を形成して巻鉄心を連続的に巻回する。切断長は巻枠１回転あたりのベルト長に基づいて演算された鋼帯の厚さを用いて演算する。【選択図】図１
2008010839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が所定のラップ代Ｌa をもってラップされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置であって、
ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと前記巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された未切断鋼帯を前記巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、
フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより前記鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、
前記巻込み装置に巻き込まれる直前の前記巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、
前記巻込みベルトの移動量に基づいて、前記巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、前記ベルト長を前記巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、
前記周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、前記未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、
前記製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、前記周長Ｒn-1 に前記未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔとラップ代Ｌa とを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で前記鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、
前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、
前記鋼帯フィーダと前記巻込み装置との間に配置されて前記鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが前記単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、
前記鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように前記鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、
前記巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、前記シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、
前記ギャップ形成指令が発生したときに前記ギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を変化させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、
前記巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置検出手段と、
各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った前記先端基準角度位置までの円弧長をショートシート長Ｌs として演算するショートシート長演算手段と、  前記鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて前記巻枠を前記ショートシート長Ｌs に相当する回転角度だけ回転させてから前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように前記鋼帯フィーダを制御する動作と、前記鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後に前記ショートシート長Ｌs を切断長としてシャーに与えて前記ショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段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】
両端が所定のラップ代Ｌa をもってラップされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置であって、
ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと前記巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された鋼帯を前記巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、
フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより前記鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、
前記巻込み装置に巻き込まれる直前の前記巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、
前記巻込みベルトの移動量に基づいて、前記巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、前記ベルト長を前記巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、
前記周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、前記未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、
前記製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、前記周長Ｒn-1 に前記未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔとラップ代Ｌa とを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で前記鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、
前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、
前記鋼帯フィーダと前記巻込み装置との間に配置されて前記鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが前記単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、
前記鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように前記鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、
前記巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、前記シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、
前記ギャップ形成指令が発生したときに前記ギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を変化させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、
前記巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置検出手段と、
各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った前記先端基準角度位置までの円弧長に所定の調整係数を乗じた長さをショートシート長Ｌs ′として演算するショートシート長演算手段と、
前記鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて前記巻枠を前記ショートシート長Ｌs ′に相当する回転角度だけ回転させてから前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように前記鋼帯フィーダを制御する動作と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後に前記ショートシート長Ｌs ′を切断長としてシャーに与えて前記ショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段とを具備したことを特徴とする巻鉄心製造装置。
【請求項３】
ラップ代が零の状態で両端が突き合わされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置であって、
ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと前記巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された鋼帯を前記巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、
フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより前記鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、
前記巻込み装置に巻き込まれる直前の前記巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、
前記巻込みベルトの移動量に基づいて、前記巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、前記ベルト長を前記巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、
前記周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、前記未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、
前記製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、前記周長Ｒn-1 に前記未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で前記鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、
前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、
前記鋼帯フィーダと前記巻込み装置との間に配置されて前記鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが前記単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、
前記鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように前記鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、
前記巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、前記シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、
前記ギャップ形成指令が発生したときに前記ギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を変化させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、
前記巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置位置検出手段と、
各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った前記先端基準角度位置までの円弧長をショートシート長Ｌs として演算するショートシート長演算手段と、  前記鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて前記巻枠を前記ショートシート長Ｌs に相当する回転角度だけ回転させてから前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように前記鋼帯フィーダを制御する動作と、前記鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後に前記ショートシート長Ｌs を切断長としてシャーに与えて前記ショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段とを具備したことを特徴とする巻鉄心製造装置。
【請求項４】
ラップ代が零の状態で両端が突き合わされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置であって、
ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと前記巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された鋼帯を前記巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、
フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより前記鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、
前記巻込み装置に巻き込まれる直前の前記巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、
前記巻込みベルトの移動量に基づいて、前記巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、前記ベルト長を前記巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、
前記周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、前記未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、
前記製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、前記周長Ｒn-1 に前記未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で前記鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、
前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、
前記鋼帯フィーダと前記巻込み装置との間に配置されて前記鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが前記単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、前記鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、
前記鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように前記鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、
前記巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、前記シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、
前記ギャップ形成指令が発生したときに前記ギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を低下させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、
前記巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置検出手段と、
各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った前記先端基準角度位置までの円弧長に所定の調整係数を乗じた長さをショートシート長Ｌs ′として演算するショートシート長演算手段と、
前記鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて前記巻枠を前記ショートシート長Ｌs ′に相当する回転角度だけ回転させてから前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように前記鋼帯フィーダを制御する動作と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後に前記ショートシート長Ｌs ′を切断長としてシャーに与えて前記ショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段とを具備したことを特徴とする巻鉄心製造装置。
【請求項５】
前記フィーダ制御手段は、
前記巻込み装置に巻き込まれる直前の前記巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、
前記巻込みベルトの移動量に基づいて、ベルト演算移動速度を演算するベルト移動速度演算手段と、
前記ベルトモータを駆動するために指令されるベルト駆動速度と前記ベルト演算速度とを入力として、前記フィードモータを駆動するために指令されているフィーダ駆動速度を補正した新たなフィーダ駆動速度を、前記巻込み装置による鋼帯の巻込み速度と等しくするために、前記ベルト駆動速度とベルト演算移動速度との差分に基づいて演算された鋼帯の巻込み差分速度を、前記フィーダ駆動速度に加えて前記新たなフィーダ駆動速度を演算するフィーダ制御演算手段とを備え、
前記新たなフィーダ駆動速度で前記フィードモータを駆動する請求項１ないし４のいずれかに記載の鉄心製造装置。
【請求項６】
前記ベルト移動量演算手段は、最初の前記未切断鋼帯を切断する前に巻込みベルトを駆動して数回巻枠を回転させて得られたベルト移動量を、予め実測した巻枠周長により補正して補正ベルト移動量を演算する請求項１ないし５のいずれかに記載の鉄心製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は巻枠と巻込みベルトとの間に鋼帯を巻込んで巻枠に鋼帯を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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
巻鉄心は、１ターンをなすように巻回して両端を所定のラップ代（重ね代）をもってラップ（重合）させるか、またはラップ代が零の状態で突き合わせた単位鋼帯を複数枚積層して構成した鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する。
【０００３】
図１５は円形に形成された巻鉄心の構造の一例を示したもので、この巻鉄心では、３つの鉄心ブロックＢ1 〜Ｂ3 が設けられ、３つの鉄心ブロックは、それぞれを構成する単位鋼帯の両端の接合部（重ね合わせた部分または突き合わせた部分）Ｊをほぼ同じ範囲に階段状に分布させた状態で形成されている。
【０００４】
巻鉄心を製造する際には、巻枠を用いて、巻枠の回りに多数の単位鋼帯を巻回していくが、本明細書では、巻鉄心内における全ての単位鋼帯の位置を、巻鉄心の最内周から数えた単位鋼帯の通算の枚数を用いて、１枚目の単位鋼帯、２枚面の単位鋼帯、…のように特定するものとする。
【０００５】
また本明細書では、巻鉄心の最内周からｎ−１（ｎは２以上の整数）枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 と定義する。したがって、最内周から１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒ1 は巻枠の外周面の周長に等しくなる。
【０００６】
巻鉄心の巻回構造としては種々のものが提案されているが、その代表的なものの接合部附近の構造を図１７ないし図１９に示した。
【０００７】
図１７（Ａ）〜（Ｄ）に示した例は、ラップバット巻回として知られている巻回構造の接合部附近を示したもので、この例では図に矢印で示したように各単位鋼帯を巻枠の外周に右回りに巻回するものとしている。この巻回構造では、先ず最内周の１枚目の単位鋼帯Ｕ1 の長さＬ1 を巻枠の外周面の周長Ｒ1 に等しい長さとして、図１７（Ａ）に示したように、１枚目の単位鋼帯Ｕ1 を巻枠に巻き付けてその両端を突き合わせ接合する。次に最内周から２枚目の単位鋼帯Ｕ2 の切断長をＬ2 ＝Ｒ1 ＋Ｌa ＋２πｔ［ｔは鋼帯の厚さ、Ｌa（≦Ｌo ）はラップ代］とし、同図（Ｂ）に示したように、２枚目の単位鋼帯Ｕ2 の先端位置を１枚目の単位鋼帯Ｕ1の後端位置からＬo だけずらした状態で１枚目の単位鋼帯の上に巻回して、両端を所定のラップ代Ｌa だけラップさせる。以下同様に、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn をＬn ＝Ｒn-1 ＋Ｌa ＋２πｔとし、各鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の両端をラップ代Ｌa だけラップさせた状態で接合する。ここでＲn-1 は、Ｒ1 ＋（ｎ−２）・２πｔ（但し、ｎは２以上の整数）で与えられる。
【０００８】
そして図１７に示したラップバット巻回では、各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から次の鉄心ブロックの１枚目の単位鋼帯の先端までの周長（単位鋼帯の巻回方向に測った周長）をショートシート長Ｌs とし、第１の鉄心ブロックＢ1 の最後の単位鋼帯Ｕn を巻回した後、次の鉄心ブロックＢ2 の先頭位置を前の鉄心ブロックの先頭位置に合わせるために、長さがショートシート長Ｌs に等しいショートシートＵs を巻回する。
【０００９】
なお本明細書では、ショートシートを単位鋼帯の１つとして扱うが、このショートシートは鉄心ブロックの構成要素には含めないものとし、隣り合う鉄心ブロック間にショートシートが介在するものとして扱う。
【００１０】
ここで、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が最内周からｎ枚目の単位鋼帯であるとし、このｎ枚目の単位鋼帯の後端部から次の鉄心ブロックの最初の単位鋼帯の先端部の位置までのショートシート長をＬs とすると、Ｌs ＝Ｒn ＋２πｔ−ＮB ×Ｌa ＝Ｒn −（ｎ＋１）Ｌa となる。ここで、ＮB はショートシートの内側の１鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の枚数である。
【００１１】
このラップバット巻回において、例えば第１の鉄心ブロックと第２の鉄心ブロックとの間に介在するショートシートはＮB ＋１枚目の単位鋼帯となり、第２の鉄心ブロックの最初の単位鋼帯はＮB ＋２枚目の単位鋼帯となる。
【００１２】
ラップバット巻回において、各鉄心ブロック内の単位鋼帯に着目すると、各鉄心ブロック内で２枚目以降に位置する単位鋼帯の切断長Ｌn （ｎは巻鉄心の最内周から数えた単位鋼帯の枚数）は、Ｌn ＝Ｒn-1 ＋２πｔとなっている。
【００１３】
図１７に示した例では、１鉄心ブロックが４枚の単位鋼帯と１枚のショートシートとからなり、同図（Ｃ）に示すように単位鋼板Ｕ4 が巻回された後、同図（Ｄ）に示すようにショートシートＵs が巻回されている。同様にして、同図（Ｅ）に示すように鉄心ブロックＢ1 の上に第２の鉄心ブロックＢ2 以降の鉄心ブロックが巻回されて巻鉄心が構成される。このラップバット巻回によれば、鉄心ブロックの最外周にショートシートを巻くため、巻鉄心を真円に巻き上げることができる。
【００１４】
図１８（Ａ）〜（Ｃ）はラップ巻回として知られている巻回構造を示したものである。この巻回構造では、ショートシートを設けずに、各鉄心ブロックの巻回が終了する毎に上記ショートシート長Ｌs に相当する分だけ次に巻回する単位鋼帯の先端位置をずらすことにより、各鉄心ブロックの先頭位置を既に巻回された鉄心ブロックの先頭位置に一致させて巻回していく。この構造によると優れた鉄心性能が得られるが、ショートシートを巻かないため、ラップされた部分が盛り上がった形状に巻回される。
【００１５】
図１９は、バット巻回として知られた巻回構造を示したもので、この巻回構造では、各単位鋼帯の後端と次の単位鋼帯の先端との間に所定のギャップＬo を形成しながら一連の単位鋼帯を巻回していく。この場合の各単位鋼帯の切断長は、バットラップ巻回においてラップ代Ｌa ＝０とした場合に相当し、Ｌn ＝Ｒn-1 ＋２πｔとする。また各鉄心ブロックの巻回が終了する毎に、ショートシート長Ｌs に相当する分だけ次に巻回する単位鋼帯の先端位置をずらすことにより、各鉄心ブロックの先端位置を揃える。各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が最内周からｎ枚目に位置すると、バット巻回の場合のショートシート長Ｌs はＬs ＝Ｒn −（ｎ−１）Ｌo で与えられる。
【００１６】
なお図１７及び図１８においては、便宜上各単位鋼帯の後端と次の単位鋼帯の先端との間に微小ギャップｇが図示されているが、実際の鉄心ではこの微小ギャップｇがほぼ零になり、単位鋼帯の隣り合う端部どうしは接した状態で配置される。また図１９に示した巻回構造においても、単位鋼帯の先端と後端との間の微小ギャップｇが零になり、単位鋼帯の隣り合う端部どうしが接した状態で配置される。
【００１７】
図１７ないし図１９に示したような巻回構造を有する巻鉄心を製造する場合には、従来では、特許文献１に示される巻鉄心製造装置を用いていた。
【００１８】
巻鉄心の形状を矩形状にする場合には、図１５に示した円形の巻鉄心を矩形状に成形した後焼鈍し、図１６に示したように、継鉄部Ｙ1 及びＹ2 と脚部Ｃ1 及びＣ2 とを有する矩形状の巻鉄心を形成する。
【特許文献１】特開平７−３３５４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
特許文献１に示される巻鉄心製造装置では、鋼帯を所定速度で送給し、巻枠に巻き取りながら定量で切断して単位鋼帯を形成する。切断長さは鋼帯厚さ検出器の検出値を使用して演算で算出していた。
【００２０】
そのため、鋼帯の厚さｔを鋼帯厚さ検出器の検出値として各単位鋼帯の長さを設定すると、鋼帯厚さ検出器の検出誤差や鋼帯の形状による検出ミスが発生したときに、バット巻回による巻鉄心では、各突き合わせ部のギャップが広がったり狭くなったりして品質が低下する。
【００２１】
また、ラップまたはラップバット巻回による巻鉄心では、ラップ代が広がったり小さくなったりして品質が低下する。
【００２２】
そこで従来の装置では、巻き上がり途中の鉄心の状態を作業員が常時監視しながら切断長を補正する作業を行うようにしていた。
【００２３】
また、巻込みベルトの厚さはベルトのテンションによって変化するため、鋼帯フィーダによる鋼帯の送給速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に等しくさせることは極めて難しく、巻鉄心形状が真円でないラップ巻回による鉄心などでは巻枠１回転中でも鋼帯の送給速度が異なる。鋼帯の巻込み速度と鋼帯の送給速度が異なると、占積率が変化し、鋼帯の巻込み速度に対し、鋼帯の送給速度が遅いと鋼帯に引っ張る力が働き、占積率が上がり固い鉄心が出来上がる。これは後工程の鉄心のひずみを除く焼鈍後、鉄心を一度解体し、再度巻線コイルとの組合せ時に元の鉄心形状に戻りにくく、戻すためにかなり大きな力を要し、人力では作業しにくい鉄心となり、また、張力がかかると鋼帯が引っ張られラップ位置のずれを起こし不良品を製作することもあった。一方、鋼帯の巻込み速度に対し、鋼帯の送給速度が速いと鋼帯にゆるみが発生し、鋼帯の蛇行や切断長の誤差を生み、鉄心の側面が傷ついたりラップ代が広がったり、小さくなったりして品質が低下していた。
【００２４】
本発明の目的は、巻枠１回転あたりのベルト長に基づいて演算された鋼帯の厚さを用いて、単位鋼帯の切断長を演算することにより、各突き合わせ部のギャップまたはラップ代が適正で品質が高い巻鉄心を製造する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。
【００２５】
本発明の他の目的は、鋼帯フィーダによる鋼帯の送給速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度により正確に一致させることにより、一定の占積率で製作され、巻線コイルと組み合わせる後工程で作業性のよい巻鉄心を生産する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】
【００２６】
第１の発明は、両端が所定のラップ代Ｌa をもってラップされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置を対象とし、ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された未切断鋼帯を巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、巻込み装置に巻き込まれる直前の巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、巻込みベルトの移動量に基づいて、巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、ベルト長を巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、周長Ｒn-1 に未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔとラップ代Ｌa とを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、鋼帯フィーダと巻込み装置との間に配置されて鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、ギャップ形成指令が発生したときにギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を変化させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置検出手段と、各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った先端基準角度位置までの円弧長をショートシート長Ｌs として演算するショートシート長演算手段と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて巻枠を前記ショートシート長Ｌs に相当する回転角度だけ回転させてから前記鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように前記鋼帯フィーダを制御する動作と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後に前記ショートシート長Ｌs を切断長としてシャーに与えて前記ショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段とを具備するようにしたものである。
【００２７】
第２の発明は、両端が所定のラップ代Ｌa をもってラップされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置を対象とし、ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された鋼帯を巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、巻込み装置に巻き込まれる直前の巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、巻込みベルトの移動量に基づいて、巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、ベルト長を巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、周長Ｒn-1 に未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔとラップ代Ｌa とを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、鋼帯フィーダと巻込み装置との間に配置されて鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、ギャップ形成指令が発生したときにギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を変化させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置検出手段と、各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った先端基準角度位置までの円弧長に所定の調整係数を乗じた長さをショートシート長Ｌs ′として演算するショートシート長演算手段と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて巻枠をショートシート長Ｌs ′に相当する回転角度だけ回転させてから鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように鋼帯フィーダを制御する動作と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後にショート���ート長Ｌs ′を切断長としてシャーに与えてショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段とを具備するようにしたものである。
【００２８】
第３の発明は、ラップ代が零の状態で両端が突き合わされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置を対象とし、ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された鋼帯を巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、巻込み装置に巻き込まれる直前の巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、巻込みベルトの移動量に基づいて、巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、ベルト長を巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、周長Ｒn-1 に未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、鋼帯フィーダと巻込み装置との間に配置されて鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、ギャップ形成指令が発生したときにギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を変化させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置位置検出手段と、各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った先端基準角度位置までの円弧長をショートシート長Ｌs として演算するショートシート長演算手段と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて巻枠をショートシート長Ｌs に相当する回転角度だけ回転させてから鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように鋼帯フィーダを制御する動作と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後にショートシート長Ｌs を切断長としてシャーに与えてショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段とを具備するようにしたものである。
【００２９】
第４の発明は、ラップ代が零の状態で両端が突き合わされた単位鋼帯を複数枚積層したものからなる鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有する巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置を対象とし、ベルトモータを駆動源として駆動されるエンドレスの巻込みベルトと巻込みベルトにより回転駆動される巻枠とを有して、鋼帯受入れ位置に供給された鋼帯を巻込みベルトと巻枠との間に巻き込むことにより巻枠の周囲に鋼帯を巻き付ける巻込み装置と、フィードモータを駆動源として回転駆動されるフィードローラにより鋼帯受入れ位置に向けて未切断鋼帯を送給する鋼帯フィーダと、巻込み装置に巻き込まれる直前の巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、巻込みベルトの移動量に基づいて、巻枠１回転あたりのベルト長を演算し、ベルト長を巻枠の周長及び巻枠に巻かれた鉄心の周長とする周長演算手段と、周長演算手段より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、未切断鋼帯の厚さｔを演算する鋼帯厚さ演算手段と、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯の内周面に沿って巻枠の周囲を伸びる周回面の１周分の長さをｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長Ｒn-1 とし、周長Ｒn-1 に未切断鋼帯の厚さｔによる長さの増加分２πｔを加えたものに相当する長さを、巻鉄心の最内周からｎ枚目の位置で鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の切断長Ｌn として演算する単位鋼帯長演算手段と、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯の送り長さを計測する鋼帯長計測手段と、鋼帯フィーダと巻込み装置との間に配置されて鋼帯長計測手段により計測されている未切断鋼帯の送り長さが単位鋼帯長演算手段により演算された切断長に等しくなったときに、鋼帯フィーダにより送給される未切断鋼帯を停止させることなく切断して単位鋼帯を形成するシャーと、鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度を巻込み装置による鋼帯の巻込み速度に一致させるように鋼帯フィーダを制御するフィーダ制御手段と、巻込み装置に巻込まれつつある先行の単位鋼帯の後端と次に巻込まれるべき後行の単位鋼帯の先端との間にギャップを形成する必要があるときに、シャーが先行の単位鋼帯を切断したことを検出した直後にギャップ形成指令を発生するギャップ形成指令発生手段と、ギャップ形成指令が発生したときにギャップが形成されるまでの間、後行の単位鋼帯を構成する未切断鋼帯の送給速度を低下させるように鋼帯フィーダを制御するギャップ形成用フィーダ制御手段と、巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置として検出する先端基準角度位置検出手段と、各鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から鋼帯の巻回方向に測った先端基準角度位置までの円弧長に所定の調整係数を乗じた長さをショートシート長Ｌs ′として演算するショートシート長演算手段と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断されたときに、鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を一旦停止させて巻枠をショートシート長Ｌs ′に相当する回転角度だけ回転させてから鋼帯フィーダによる鋼帯の送給を再開させるように鋼帯フィーダを制御する動作と、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯が切断された後にショートシート長Ｌs ′を切断長としてシャーに与えてショートシート長に等しい鋼帯を停止させることなく連続的に鉄心ブロックの外周に巻き付ける動作とを選択的に行わせるブロック先端位置合せ手段とを具備するようにしたものである。
【００３０】
第５の発明は、第１ないし４の発明に加えて、フィーダ制御手段は、巻込み装置に巻き込まれる直前の巻込みベルトの移動量を演算するベルト移動量演算手段と、巻込みベルトの移動量に基づいて、ベルト演算移動速度を演算するベルト移動速度演算手段と、ベルトモータを駆動するために指令されるベルト駆動速度とベルト演算速度とを入力として、フィードモータを駆動するために指令されているフィーダ駆動速度を補正した新たなフィーダ駆動速度を、巻込み装置による鋼帯の巻込み速度と等しくするために、ベルト駆動速度とベルト演算移動速度との差分に基づいて演算された鋼帯の巻込み差分速度を、フィーダ駆動速度に加えて新たなフィーダ駆動速度を演算するフィーダ制御演算手段とを備え、新たなフィーダ駆動速度でフィードモータを駆動するようにしたものである。
【００３１】
第６の発明は、第１ないし５の発明に加えて、ベルト移動量演算手段は、最初の前記未切断鋼帯を切断する前に巻込みベルトを駆動して数回巻枠を回転させて得られたベルト移動量を、予め実測した巻枠周長により補正して補正ベルト移動量を演算するようにしたものである。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、第１及び第２の発明によれば、巻枠１回転あたりのベルト長、すなわち巻枠に巻かれた鉄心の周長を用いて鋼帯の平均厚さを演算するので、鋼帯厚さ検出器のように、検出誤差や検出ミスが発生することがなくなり、各単位鋼帯の長さが正確に演算され、ラップ代が適正でばらつきの少ない品質の高いラップまたはラップバット巻回の巻鉄心を製造することができる。
【００３３】
第３及び第４の発明によれば、巻枠１回転あたりのベルト長、すなわち巻枠に巻かれた鉄心の周長を用いて鋼帯の平均板厚を演算するので、ギャップが適正でばらつきの少ない品質の高いバット巻回の巻鉄心を製造することができる。
【００３４】
第５の発明によれば、巻込みベルト１３の厚さがベルトのテンションによって変化しても、フィーダ駆動速度を鋼帯の巻込み速度に等しくさせるので、鋼帯をベルトとフィーダ間で引き合うことがなくなり、鉄心は巻締まることがなく後工程で再現正のよい鉄心となる。
【００３５】
第６の発明によれば、巻枠の周長を実測することにより、ベルト移動量の演算に誤差を生じさせることがない。また、巻枠を数回回転させることにより、ベルト移動量を精度よく演算させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は本発明の実施形態の機械的な構成を概略的に示したもので、同図において１０はスライド装置１１により水平方向に移動自在に支持された回転軸に取り付けられた巻枠、１２は巻枠１０を図面上左方向に付勢するシリンダ、１３はエンドレスの巻込みベルトで、このベルトは、巻枠１０と、巻枠１０の近傍の固定箇所に支持されたガイドプーリ１４ａ，１４ｂと、巻枠１０の周囲に適宜に配置されたガイドプーリ１５，１５，…と、１つの駆動プーリ１６と、アキュムレータ１７を構成するプーリ１８とに掛け渡されている。アキュムレータのプーリ１８はシリンダ１９のピストンロッドに連結され、このシリンダ１９により、プーリ１８が図面上右方向に付勢されてベルト１３に張力が付与されている。駆動プーリ１５はベルト２０を介してベルトモータ２１に連結され、駆動プーリ１５の回転により、巻込みベルト１３が図示の矢印方向に駆動されて巻枠１０が図面上反時計方向に回転駆動されるようになっている。巻込みベルト１３と巻枠１０とプーリ１４ａ，１４ｂ，１５，１６，１８とシリンダ１９とベルトモータ２１とにより、巻込み装置２２が構成されている。
【００３７】
この巻込み装置においては、プーリ１４ａの外周に沿うベルト１３の内側が鋼帯受入れ位置Ｐとなっており、この鋼帯受入れ位置に未切断鋼帯ＳＳが供給されると、この鋼帯が巻込みベルト１３と巻枠１０との間に巻込まれて巻枠１０の外周に巻き付けられる。巻込みベルト１３と巻枠１０との間に順次所定の長さの単位鋼帯が巻込まれることにより、巻枠１０の外周に巻鉄心２３が形成されていく。巻鉄心２３の径が増大するにつれて巻枠１０が図面上を左方向に変位していき、アキュムレータ１７のプーリ１８が図面上左方向に変位していく。
【００３８】
巻込み装置２２に未切断鋼帯ＳＳを供給するため、巻込み装置２２の鋼帯受入れ位置Ｐの後方に、フィードローラ２５と押えローラ２６と、フィードローラ２５をベルト２７を介して駆動するフィードモータ２８とを備えた鋼帯フィーダ２９が設けられている。鋼帯フィーダ２９の後方には開閉自在に構成されたピンチローラ３０，３１が配置されており、図示しないアンコイラにより、ロールから巻き戻された未切断鋼帯ＳＳがピンチローラ３０，３１を通してフィードローラ２５と押えローラ２６との間に供給され、フィードローラ２５により未切断鋼帯ＳＳが巻込み装置２２に供給される。
【００３９】
また鋼帯フィーダ２９の出口側に未切断鋼帯ＳＳの先端を検出する先端検出センサ３２が配置され、鋼帯フィーダ２９により送給される未切断鋼帯ＳＳの先端がセンサ３２の位置を通過した際に、このセンサが検出信号を出力するようになっている。
【００４０】
ピンチローラ３０，３１はその一方が図示しない電動機により駆動されるようになっており、アンコイラにより巻き戻された未切断鋼帯ＳＳを鋼帯フィーダ２９に向けて移動させる。未切断鋼帯ＳＳがフィードローラ２５と押えローラ２６との間にくわえ込まれて、その先端がセンサ３２により検出されたときにピンチローラ３０，３１の間の間隔が開いて未切断鋼帯ＳＳを開放する。
【００４１】
鋼帯フィーダ２９と巻込み装置２２との間には、シャー４０が配置されている。シャー４０はシャーモータ４１により駆動されるシャー４２，４３を備えており、鋼帯フィーダ２９により送給される未切断鋼帯ＳＳがシャー４２，４３の間を通して巻込み装置２２に与えられている。
【００４２】
巻込みベルト１３の移動量を検出するため、巻込みベルトを間に挟んだ状態で相対向するローラ４５Ａ，４５Ｂが設けられてバネ４６によりローラ４５Ａがローラ４５Ｂ側に付勢され、このローラ４５Ａの回転軸にロータリエンコーダＥ1 が取り付けられている。エンコーダＥ1 の出力パルスの数がベルトの移動量に比例している。エンコーダＥ1 の出力パルスはベルト送りカウンタ４７に入力され、このカウンタ４７からベルトの移動量を示すベルト送りカウント値ＣB が出力される。
【００４３】
また鋼帯フィーダ２９による未切断鋼帯ＳＳの送り長さを測定するため、押えローラ２６の回転軸にロータリエンコーダＥ2 が取り付けられ、ローラ２６が微小角度回転する毎にこのエンコーダＥ2 がパルス信号を発生する。このエンコーダＥ2 の出力パルスの数が未切断鋼帯ＳＳの送り長さに比例している。エンコーダＥ2 の出力パルスはフィーダカウンタ４８に入力されてカウントされ、フィーダカウンタ４８から、未切断鋼帯ＳＳの送り長さを示すフィーダカウント値ＣF が出力される。
【００４４】
更に巻枠１０の回転角度を検出するため、巻枠１０の回転軸にロータリエンコーダＥ3 が取り付けられ、巻枠１０が微小角度回転する毎にこのエンコーダＥ3 がパルスを発生する。このエンコーダＥ3 から出力されるパルスは巻枠カウンタ４９に入力されてカウントされ、このカウンタ４９から巻枠１０の回転角度に相応した巻枠カウント値ＣM が出力される。
【００４５】
上記各ロータリエンコーダは、微小角度回転する毎にパルス信号を発生するものであればいかなるものでも良く、対向配置された投光器及び受光器と、微小間隔で多数のスリットを有して投光器及び受光器の間を遮るように配置された遮光板とを備えた周知の光学式のものや、周方向に微小間隔を開けて多数の磁極を形成したロータと、ピックアップコイルやホールＩＣ等の磁気検出素子を有してこのロータの各磁極を検出してパルス信号を出力するステータとからなるもの等任意の形式のものを用いることができる。
【００４６】
また先端検出センサ３２は、未切断鋼帯ＳＳを非接触で検出することができるものであれば良く、この先端検出センサとしては、例えば未切断鋼帯ＳＳを間にして相対向するように配置された投光器と受光器とからなる光学式のものや、未切断鋼帯ＳＳが近接したときに動作する近接スイッチ等を用いることができる。
【００４７】
図２は、図１に示した基本構成を有する巻鉄心製造装置の具体的な構成例を示したもので、同図において図１の各部と同等の部分には同一の符号を付してある。図２に示した例では、架台５０の上にピンチローラ３０，３１と鋼帯フィーダ２９とが配置され、ピンチローラ３０，３１と鋼帯フィーダ２９との間に、未切断鋼帯ＳＳを幅方向に規制する幅ガイド５１が配置されている。架台５０の側方にはロールに巻かれた未切断鋼帯を巻き戻すアンコイラＵＣが配置され、アンコイラＵＣから供給される未切断鋼帯ＳＳがピンチローラ３０，３１の間と幅ガイド５１とを通して、鋼帯フィーダ２９のフィードローラ２６と押えローラ２７との間に供給されている。
【００４８】
架台５０に隣接させて装置の主フレーム５２が配置され、主フレーム５２の架台５０側の端部にシャー４０が支持されている。架台５２にはまた開閉アーム５３の回動軸５４が支持されている。この開閉アーム５３は回動軸５４を中心にして図に鎖線で示した開位置と、実線で示した閉位置との間を回動し得るようになっており、巻鉄心を巻回する際には図示しないロック機構により閉位置にロックされ、巻回された巻鉄心を搬出する際に開位置に回動させられる。
【００４９】
フレーム５２にはまた、窓５８が設けられており、この窓５８を一部が貫通した状態で設けられた可動ブロック５５がガイドレール１１ａ，１１ａを備えたスライド装置１１により水平方向にスライド自在に支持されている。可動ブロック５５に巻枠１０が回転自在に支持され、巻枠の近傍に位置するガイドプーリ１４ａ，１４ｂはそれぞれ開閉アーム５３の先端部及び主フレーム５２に支持されている。更に他のガイドプーリ１５，１５，…が主フレーム５３と開閉アーム５３とに取り付けられ、駆動プーリ１６が主フレーム５２に取り付けられている。またこの例ではアキュムレータ１７を構成するプーリ１８が１対設けられ、この１対のプーリ１８がシリンダ１９により上方に引き上げられるように駆動される駆動板５６に取り付けられている。巻込みベルト１３は、巻枠１０と、ガイドプーリ１４ａ，１４ｂ及び１５，１５，…と、駆動プーリ１６と、アキュムレータのプーリ１８，１８とに掛け渡され、シリンダ１９の付勢力によりベルト１３に張力が付与されている。
【００５０】
フレーム５２の背面側にシリンダ１２が支持され、シリンダ１２のピストンロッド１２ａが可動ブロック５５に連結されている。シリンダ１２により巻枠１０がガイドプーリ１４ａ，１４ｂ側に付勢されている。
【００５１】
主フレーム５２にはまた、ローラ４５Ａ，４５Ｂがガイドプーリ１４aの上方の位置で支持されている。
【００５２】
フレーム５２の上端には、上下方向にスライド自在に支持された１対の可動ロッド５６，５６と、ロッド５６，５６の下端にそれぞれ取り付けられたローラ５７，５７と、ロッド５６，５６を上下方向に駆動するシリンダとを備えたベルト押し下げ装置が設けられ、巻鉄心が巻上がった後、開閉アーム５３を開位置に回動させた状態でこの押し下げ装置のロッド５６，５６を下方に変位させることにより、巻鉄心の周囲に接していたベルト１３を押し下げて、巻鉄心の取出を容易にするようになっている。
【００５３】
巻込み装置２２の下方には、巻鉄心を巻枠１０から取り外す取出し装置６０が配置されている。
【００５４】
本実施形態の基本的な動作を図４（Ａ）ないし（Ｆ）に示した。アンコイラから供給された未切断鋼帯ＳＳは、図４（Ａ）に示したようにフィードローラ２５及び押えローラ２６の間を通して巻込み装置２２側に送給される。未切断鋼帯ＳＳの先端がシャー４０の切断位置に達したときに、未切断鋼帯ＳＳの長さの計測が開始される。図４（Ｂ）に示したように未切断鋼帯ＳＳの先端が巻込み装置の鋼帯受け入れ位置Ｐに達すると、未切断鋼帯ＳＳの先端が巻込みベルトと巻枠１０との間に巻込まれる。未切断鋼帯ＳＳの送り長さが所定の切断長に達すると、シャー４０が未切断鋼帯ＳＳを切断する。これにより１枚目の単位鋼帯Ｕ1 が形成され、この単位鋼帯Ｕ1 は引き続き巻込み装置に巻込まれていく。後行の未切断鋼帯ＳＳは停止することなく先行の単位鋼帯Ｕ1 に追従して行き、図４（Ｄ）に示したように鋼帯受入れ位置Ｐに達したときに、巻込み装置２２に巻込まれて、既に巻回された１枚目の単位鋼帯の上に巻き付けられていく。未切断鋼帯ＳＳの送り長さが所定の切断長に達すると、図４（Ｅ）に示すようにシャー４０が鋼帯を切断する。これにより２枚目の単位鋼帯Ｕ2 が形成される。この単位鋼帯Ｕ2 は引き続き単位鋼帯Ｕ1 の上に巻き付けられていき、単位鋼帯Ｕ2 の巻回が終了した後に、図４（Ｆ）に示すように後行の未切断鋼帯ＳＳが巻込み装置に巻込まれていく。以下同様にして、未切断鋼帯ＳＳが巻込み装置に巻込まれ、この鋼帯の送り長さが所定の切断長に達したときに、この鋼帯が切断されて単位鋼帯が順次形成されていく。巻込み装置２２は、巻回された単位鋼帯の厚さが所定値に達したことが検出されたときに停止させられる。
【００５５】
本実施形態の装置では、巻込み装置２２が連続的に定速度（ライン速度）で駆動され、鋼帯フィーダによる鋼帯の送給速度及びシャーによる切断タイミングが制御されて所定の構造の接合部を有する巻鉄心が巻回される。
【００５６】
例えば図１８に示したラップ巻回を行う場合には、図６に示したタイミングチャートにしたがって各部の動作が行われる。図６においてＶB は巻込みベルト１３を駆動させるベルト駆動速度を示し、ＶF は鋼帯フィーダ２９による鋼帯の送給速度、すなわち鋼帯フィーダ２９のフィーダ駆動速度を示している。またＶs は、シャー４０のシャーシャー駆動速度を示している。図６のタイミングチャートによる場合の動作は次の通りである。
【００５７】
時刻Ｔo で鋼帯フィーダ２９が起動される。また、巻込み装置２２の巻込みベルトは、予め定められたベルト駆動速度ＶB で駆動される。フィーダ駆動速度ＶF は巻込み装置２２による鋼帯の巻込み速度に等しくなるように制御される。鋼帯を所定の切断長に切断するのに必要なタイミングＴi でシャーに起動指令が与えられるとシャーが起動し、所定の切断タイミングＴs で鋼帯フィーダにより送給されている鋼帯を切断する。
【００５８】
図１８に示したラップ巻回を行って巻鉄心を巻回する場合、１枚目の単位鋼帯Ｕ1 の切断長Ｌ1 は１枚目の周長（巻枠１０の外周面の周長）Ｒ1 に等しくし、２枚目の単位鋼帯Ｕ2 の切断長Ｌ2 はＬ2 ＝Ｒ1 ＋Ｌa ＋２πｔとする。ここで、Ｌa はラップ代、ｔは鋼帯の厚さであり、２πｔは鋼帯の厚さによる単位鋼帯の長さの増加分である。
【００５９】
１枚目の単位鋼帯の後端と２枚目の単位鋼帯の先端との間に所定のギャップＬo を形成するため、１枚目の単位鋼帯Ｕ1 の切断が終了した直後に鋼帯フィーダのフィーダ駆動速度ＶF をΔＶだけ低下させ、所定のギャップＬo が形成されたことが検出されたときに、フィーダ駆動速度ＶF を巻込み装置２２による鋼帯の巻込み速度に等しい値に復帰させる。
【００６０】
本明細書では、このようにフィーダ駆動速度ＶF をΔＶだけ低下させて先行する単位鋼帯の後端と後行する単位鋼帯の先端との間にギャップＬo を形成する動作を「ギャップ形成動作」と呼ぶ。
【００６１】
３枚目以降の単位鋼帯の切断長Ｌn は、Ｌn ＝Ｒn-1 ＋２πｔ＋Ｌa とする。ここで、Ｒn-1 は既に述べたように、最内周からｎ−１枚目の単位鋼帯が巻き付けられた鉄心の周長である。また、１つの鉄心ブロックの巻回が終了する毎に鋼帯フィーダ２９の動作を停止させて巻枠１０をショートシート長Ｌs ＝Ｒn −（ｎ＋１）Ｌa に相当する角度だけ空回りさせ、その後、鋼帯フィーダ２９を再起動させる。この巻枠の空回り動作により、次の鉄心ブロックの先端の角度位置を既に巻回された鉄心ブロックの先端位置に合わせる。  
【００６２】
上記のように、図１８に示したラップ巻回を行う場合には、１つの鉄心ブロックの巻回が終了する毎に鋼帯フィーダを停止させてショートシート長Ｌs に相当する分だけ巻枠を空回りさせることにより、各鉄心ブロックの先端位置を合わせる動作を行わせるが、図１７に示したラップバット巻回を行う場合には、各鉄心ブロックの巻回が終了したときに鋼帯フィーダを停止させることなく、巻込み装置に鋼帯を連続的に供給し、次の切断長をショートシート長Ｌs ＝Ｒn −（ｎ＋１）Ｌa ＋２πｔとしてショートシートＵs を形成することにより、各鉄心ブロックの先端位置を合わせる。
【００６３】
また図１９に示したバット巻回を行う場合には、ラップ代Ｌa を０として、ｎ枚目の単位鋼帯の切断長Ｌn をＬn ＝Ｒn-1 ＋２πｔとし、各単位鋼帯を切断する毎にフィーダ駆動速度ＶF をΔＶだけ低下させてギャップＬo を形成するＰ動作を行わせる。この場合にも１つの鉄心ブロックの巻回が終了する毎に鋼帯フィーダ２９の動作を停止させて巻枠１０をショートシート長Ｌs ＝Ｒn −（ｎ−１）Ｌo に相当する角度だけ空回りさせて次の鉄心ブロックの先端位置を既に巻回された鉄心ブロックの先端位置に合わせ、その後鋼帯フィーダ２９を再起動させる。
【００６４】
本発明の巻鉄心製造装置において、鋼帯の送給と、単位鋼帯の切断と、単位鋼帯の巻込みとを連続的に行わせ、各単位鋼帯の後端と次の単位鋼帯の先端との間のギャップを均一にして鋼帯を巻込むためには、フィーダ駆動速度ＶF を、鉄心の巻径の増加に伴って変化する鋼帯の巻込み速度に等しくするように制御する必要がある。
【００６５】
本実施形態では、巻込み装置２２による鋼帯の巻込み速度を算出するために、エンコーダＥ1 の出力パルスの発生間隔に基づいて、巻込み装置２２に巻き込まれる直前の巻込みベルト１３のベルト移動速度を算出する。ベルト移動速度は、図５に示したように、ベルト１３の中立面の速度Ｖc であると考えられる。したがって、ベルト１３のベルト移動速度をＶc とし、ベルト１３の平均厚さをｄとし、現在の巻鉄心の外径をｒとすると、ベルトの曲げ強さが均一であるとすれば、図５に示すＶi が鋼帯の巻込み速度となり、鋼帯の巻込み速度Ｖi は次式で与えれる。
【００６６】
Ｖi  ＝｛Ｖc ／（ｒ＋ｄ／２）｝×ｒ                                   …（１）
また現在の巻鉄心の外径ｒは、その周長Ｒn から次式により求めることができる。
【００６７】
ｒ＝Ｒn ／２π                                                        …（２）
上記フィーダ駆動速度ＶF は、鋼帯の巻込み速度Ｖ1 に等しくなるようにフィードローラ２５の回転速度が制御されることにより、各単位鋼帯の後端と次の単位鋼帯の先端との間のギャップを均一にすることができる。
【００６８】
実際の装置においては、巻込みベルト１３の厚さはベルトのテンションによって変化するため、フィーダ駆動速度ＶF を鋼帯の巻込み速度Ｖ1 に等しくさせることはきわめて難しいので、フィーダ駆動速度ＶF に、上記（１）式により求めた鋼帯の巻込み差分速度ΔＶi （の補正値）を加えたものを新たなフィーダ駆動速度ＶF0として、このＶF0でフィードモータ２８を制御する。
【００６９】
巻鉄心を用いて変圧器を組み立てる場合には、図１６に示すように巻鉄心を矩形状に成形して焼鈍した後、この巻鉄心の接合部を開いて、脚部Ｃ1 ，Ｃ2 に巻線を嵌装し、その後接合部を再接合する。巻鉄心の接合部を再接合する作業を容易にするためには、巻鉄心の各鉄心ブロックの接合部Ｊの先端位置をできるだけ揃えておくのが好ましい。そのためには、円形の巻鉄心を巻回する際に各鉄心ブロックの先端位置を揃えておくのが好ましい。
【００７０】
そこで本発明においては、鉄心ブロックの先端位置を揃えるために、巻枠に巻かれる１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上での角度位置をエンコーダＥ3 の出力から検出して、その位置を先端基準角度位置とし、２番目以降の鉄心ブロックの先端の巻枠上での角度位置を先端基準角度位置に一致させるように鋼帯フィーダ２９を制御する。
【００７１】
各鉄心ブロックの先端位置を揃える制御は例えば次のようにして行うことができる。すなわち、１枚目の単位鋼帯（未だ切断されていない）Ｕ1 の先端がシャーの切断位置を通過したときのエンコーダＥ3 の出力パルスをカウントしている巻枠カウント値ＣＭ1 を読み込み、このカウント値ＣＭ1 が得られた巻枠上での角度位置を先端基準角度位置とする。
【００７２】
実際には、１枚目の単位鋼帯は、その先端がシャーの切断位置を通過した後、この切断位置と巻込み装置の鋼帯受入れ位置Ｐとの間の距離ａを移動してから巻枠に巻かれるが、シャーと鋼帯受入れ位置Ｐとの間の距離ａは一定であるので、１枚目の単位鋼帯Ｕ1 の先端がシャーの切断位置を通過したときの巻枠の回転角度位置を先端基準角度位置として扱っても差支えがない。次に、各鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯（例えば図１８（Ｃ）の単位鋼帯Ｕ3 を切断したときの巻枠カウント値ＣＭ2 を読み込む。このカウント値ＣＭ2 は、各鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯Ｕ3 の後端ｆ13の巻枠上での角度位置に相当している。上記カウント値ＣＭ2 とＣＭ1 との差（ＣＭ2 −ＣＭ1 ）を演算すると、鉄心ブロックＢ1 の最後から２枚目の単位鋼帯Ｕ3 の後端ｆ13と最初の単位鋼帯Ｕ1 の先端ｅ11の位置（先端基準角度位置）との間のショートシート角度Ｋが求められる。このショートシート角度に相当する円弧長からラップ代Ｌa を減じると、鉄心ブロックＢ1 の後端ｆ14から次の鉄心ブロックＢ2 の先端までのショートシート長Ｌs を求めることができる。
【００７３】
巻枠が１回転する間にエンコーダＥ3 が出力するパルス数をＰM とすると、鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯の後端からの先端基準角度位置までのショートシート角度Ｋは、
Ｋ＝ＰM −（ＣＭ2 −ＣＭ1 ）                                          …（３）
で与えられる。また、角鉄心ブロックの後端から次の鉄心ブロックの先端までのショートシート長をＬs とすると、Ｌs は、
Ｌs ＝（Ｋ／ＰM ）（ＬB −Ｌa ＋２πｔ）−Ｌa                         …（４）
で与えられる。ここで、ＬB はブロック終了１枚前の切断長である。
【００７４】
図１７に示したラップバット巻回を行う場合には、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯Ｕ4 を切断した後に、上記ショートシート長に相当する長さの単位鋼帯を切断して、この単位鋼帯をショートシートとして巻込み装置に供給することにより、各鉄心ブロックの先端位置を先端基準角度位置に合わせることができる。
【００７５】
またラップ巻回又はバット巻回を行う場合には、鉄心ブロックの最後の単位鋼帯Ｕ4 を切断したところで、上記ショートシート長Ｌs に相当する分だけ鋼帯フィーダによる送りを停止させて巻枠を空回りさせることにより、各鉄心ブロックの先端位置を先端基準角度位置に合わせることができる。
【００７６】
上記のようにして各鉄心ブロックの先端位置を定めながら巻鉄心を巻回すると、各鉄心ブロックの先端の位置が巻鉄心の径方向に並んだ状態で鉄心が巻回される。これでも良いが、巻線を嵌装する際の作業性を良好にするためには、図１５に示すように、接合部が配置される領域の中心と鉄心の中心とを結ぶ直線Ｏ−Ｏと平行な直線Ｏ′−Ｏ′に沿って各鉄心ブロックの先端が並ぶように鉄心を巻回するのが好ましい。
【００７７】
上記（４）式で求められるＬs に所定の調整係数（ラップ位置調整パラメータ）α（は１を含む）を乗じた長さＬs ×αをショートシート長Ｌs ′として用いるようにすると、各鉄心ブロックの先端位置が並ぶ方向を適宜に変えることができ、αの値を適宜に設定することにより、接合部が配置される領域の中心と鉄心の中心とを結ぶ直線と平行な直線Ｏ′−Ｏ′に沿って各鉄心ブロックの先端が並ぶように鉄心を巻回することができる。このように各鉄心ブロックの先端位置が直線Ｏ′−Ｏ′線に沿って並ぶように鉄心を巻回すると、各鉄心ブロックの後端位置は直線Ｏ′−Ｏ′と平行な直線Ｏ″−Ｏ″に沿って並ぶことになる。調整係数αの値は、巻鉄心を巻回する実験を行って接合部の分布状態とこの調整係数αとの関係を求めることにより、決定することができる。
【００７８】
本実施形態においては、ベルトモータ２１とフィードモータ２８とシャーモータ４１とを制御するために、例えば図３に示すような制御装置６０が設けられる。図３の制御装置６０は主演算部６１と、主演算部６１により制御されるパルス発生器６２と、フィーダ制御演算部６３と、シャー制御演算部６４と、周長演算部７５と、鋼帯厚さ演算部７６と、ベルト移動量演算部７７と、ベルト移動速度演算部７８とからなっている。
【００７９】
パルス発生器６２はライン速度Ｖ（ベルト駆動速度ＶB 、フィーダ駆動速度ＶF ）を与えるパルス信号を発生するもので、このパルス発生器から得られるパルス信号はベルトモータ２１を駆動するベルトモータ駆動装置６５とフィーダ制御演算部６３とに与えられている。ベルトモータ駆動装置６５は、パルス発生器６２が発生するパルス信号の周波数に応じてベルトモータ２１に駆動電流を供給して、このベルトモータをライン速度Ｖ（ベルト駆動速度ＶB ）で回転させる。
【００８０】
主演算部６１は、先端検出センサ３２の出力と、図示しないモード切り替えスイッチにより与えられるモード切り替え信号と、押ボタンスイッチ等からなるスタートスイッチにより与えられる起動指令信号とを入力として、所定のライン速度Ｖを与えるようにパルス発生器６２を制御するとともに、装置の起動から停止に至る全体的な動作を管理する。
【００８１】
ベルト移動量演算部７７は、巻込み装置２２を起動させ、巻込みベルト１３が送られて巻枠１０が回転し、原点検出器３３が巻枠原点を検出したタイミングから、この原点を１ないし数回通過するまで（巻枠が１ないし数回転）のエンコーダＥ1 によりカウントされたベルト送りカウント値ＣB （Ｃ1 ）と、主演算部６１に設定されている、予め実測した巻枠の周長Ｗとから、巻込み装置に巻き込まれる直前の巻込みベルトの１カウントあたりの補正ベルト移動量Ｄc ＝Ｗ／Ｃ1 を算出する。したがって、あるカウント値ＣB （Ｃn ）では、補正ベルト移動量Ｄn ＝Ｃn ×Ｄc を演算して出力する。なお、ベルト移動量を演算する際に、ロータリエンコーダＥ1 が取り付けられているローラ４５Ａ及び巻込みベルトの摩耗によるベルト移動量の演算誤差に対し、巻枠の周長を実測することにより、ベルト移動量の演算に誤差を生じさせることがない。また、巻枠を数回回転させることにより、ベルト移動量を精度よく演算させることができる。
【００８２】
周長演算部７５は、ベルト移動量演算部７７からの１カウントあたりのベルト移動量Ｄc と、原点検出器３３が巻枠原点を検出したタイミングからこの原点を１回通過するまでのエンコーダＥ1 によりカウントした上記カウント値ＣB （Ｃ1 ）及び新たなカウント値ＣB （Ｃx ）とから、巻枠１回転あたりのベルト長、すなわち巻枠の周長Ｒ1 ＝Ｄc ×Ｃ1 及び巻枠に巻かれた鉄心の周長Ｒx ＝Ｄc×Ｃx を演算して主演算部６１に出力する。  
【００８３】
鋼帯厚さ演算部７６は、周長演算部７５より出力される、製造すべき巻鉄心の最内周からｎ−１（但し、ｎは２以上の整数）枚目の周長に基づいて、未切断鋼帯ＳＳの厚さｔを演算して主演算部６１に出力する。
【００８４】
ベルト移動速度演算部７８は、ベルト移動量演算部７７からの１カウントあたりのベルト移動量Ｄc とその移動に要した時間Ｔc とから、ベルト演算移動速度Ｖe ＝Ｄc ／Ｔc を演算する。
【００８５】
フィーダ制御演算部６３には、主演算部６１により演算された単位鋼帯の切断長Ｌと、パルス発生器６２から出力されてベルトモータ駆動装置６５に指令するライン速度Ｖ（ベルト駆動速度ＶB ）と、ベルト移動速度演算部７８により算出したベルト移動演算速度Ｖe とが入力されている。このフィーダ制御演算部６３は、パルス発生器６２から出力されてフィードモータ駆動装置６６に指令されているライン速度Ｖ（フィーダ駆動速度ＶF ）を補正した新たなフィーダ駆動速度ＶF0を、巻込み装置２２による鋼帯の巻込み速度Ｖi と等しくするために、ベルト駆動速度ＶB とベルト移動演算速度Ｖe との差分を上記（１）式のＶc に代入して演算された鋼帯の巻込み差分速度ΔＶi を、フィーダ駆動速度ＶF に加えて新たなフィーダ駆動速度ＶF0を演算する。この新たなフィーダ駆動速度ＶF0がフィードモータ駆動装置６６に与えられ、フィードモータ駆動装置６６は、フィーダ駆動速度ＶF0で未切断鋼帯ＳＳを送給するようにフィードモータ２８に駆動電流を供給する。このように新たなフィーダ駆動速度ＶF0をフィードモータ駆動装置６６に与えることにより、巻込みベルト１３の厚さがベルトのテンションによって変化しても、フィーダ駆動速度を鋼帯の巻込み速度に等しくさせることができる。
【００８６】
シャー制御演算部６４は、主演算部６１により演算された単位鋼帯の切断長Ｌと、エンコーダＥ2 の出力（鋼帯フィーダによる鋼帯の送り長さ）とを読み込んで、未切断鋼帯ＳＳの送り長さが所定の切断長に等しくなったときに、未切断鋼帯の切断を行わせるために必要なシャーモータ４１の起動のタイミングを演算し、この起動のタイミングでシャーモータ駆動装置６７に起動指令を与える。シャーモータ駆動装置６７は、起動指令が与えられたときにシャーモータ６７を起動させる。シャーモータが起動すると、所定のタイミング（鋼帯の送り長さが切断長に丁度等しくなるタイミング）で鋼帯を切断する。
【００８７】
図３の制御装置において、主演算部６１、フィーダ制御演算部６３、シャー制御演算部６４、周長演算部７５、鋼帯厚さ演算部７６、ベルト移動量演算部７７及びベルト移動速度演算部７８は、マイクロコンピュータにより実現される。これらをマイクロコンピュータにより実現する場合の制御アルゴリズムを示すフローチャートを図７ないし図１４に示した。以下これらのフローチャートを用いて実施形態の具体的な動作例を説明する。
【００８８】
図示しないスタートボタンが押されて起動スイッチが閉じられると、図７のメインルーチンが実行される。メインルーチンが開始されると、先ず自動運転モードが選択されているか否かの確認が行われ、自動運転モードが選択されている場合には、初期設定データの読み込みが行われる。この初期データの読み込みでは、ラップ巻回用の切断、ラップバット巻回用の切断及びバット巻回用の切断の内のいずれのタイプの切断を行うのかを選択する。本実施形態では、ラップ巻回用の切断タイプをＴype 1 とし、ラップバット巻回用の切断タイプ及びバット巻回用の切断タイプをそれぞれＴype ２及びＴype ３とする。
【００８９】
初期設定ではまた、最初に先端切りを行うか否かを選択する。アンコイラから供給される鋼帯の先端の状態が単位鋼帯として不適当な状態にあって切断する必要がある場合には「先端切り有り」を選択し、鋼帯の先端の状態が正常で切断の必要がない場合には「先端切り無」を選択する。先端切りを行う場合には先端切り長さＣs を読み込む。
【００９０】
またライン速度（ベルト駆動速度ＶB 、フィーダ駆動速度ＶF ）Ｖ、切断長Ｌの初期値（１枚目の単位鋼帯の長さ）Ｌ1 、ラップ代Ｌa 、鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の枚数ＮB 、鉄心の設定積厚ｔsr、スローダウン設定値ｔSR等を読み込み、工程終了フラグを「０」にしておく。
【００９１】
初期設定が終了した後、図８のシャー制御ルーチンと、図９のベルト駆動制御ルーチンと、図１０の鋼帯厚さ演算ルーチンと、図１１ないし図１４のフィーダ制御ルーチンとを並行して実行させる。図７のメインルーチンではまた、スローダウンフラグＦs がセットされているか否（Ｆs が１となっているか）を判定し、スローダウンフラグＦs がセットされている場合には、パルス発生器６２の発振周波数を低下させてライン速度Ｖを低下させ、次いで工程終了フラグＦE が１であるか否かを判定する。工程終了フラグＦE が１である場合には、ライン速度Ｖ＝０とし、工程を終了させる。
【００９２】
図８に示したシャー制御ルーチンでは、シャーをホームポシションに移動させ、スタートボタンが押されているか否かを確認した後、切断長Ｌ（最初は初期値Ｌ1 ）を読み込む。次いでエンコーダＥ2 より与えられるフィーダカウント値ＣF を読み込み、フィーダカウンタＣF と切断長Ｌとを比較して、切断長Ｌと送り長さＣF との差が設定値に達したときに、シャー動作開始のタイミングであると判断してシャーをシャー駆動速度Ｖs で起動させる。切断後は、シャーをホームポシションに復帰させる。その後、新たな切断長Ｌの読み込みを待つ。
【００９３】
図９に示したベルト駆動制御ルーチンでは、スタートボタンが押されているか否かを確認した後、ベルト駆動速度ＶB をライン速度Ｖとし、工程終了フラグＦE が「１」にセットされていないことを確認した後、ベルト駆動速度ＶB をライン速度Ｖとするようにベルトモータ２１を駆動する。
【００９４】
図１０に示した鋼帯厚さ演算ルーチンでは、先ず制御装置内のメモリＭ7 ，Ｍ8 の内容を消去し、ループカウント値Ｎ＝０、単位鋼帯の枚数ｎ＝１とする。次に、原点検出器３３が巻枠原点を検出すると、メモリＭ7 に記憶されている今回の巻枠原点検出時のベルト送りカウント値ＣB （Ｃt ）を、メモリＭ8 に記憶されている前回の巻枠原点検出時のベルト送りカウント値ＣB （Ｃp ）と入れ替えてメモリＭ8 に記憶させる。続いて、現在のベルト送りカウント値ＣB （Ｃn ）をメモリＭ7 に記憶させ、このルーチンのループをカウントしているループカウント値Ｎに「１」を加える。Ｎが「２」以上は、Ｍ7 の内容からＭ8 の内容を減じたベルト送りカウント値ＣB （Ｃd ）をメモリＭ9 に記憶させた後、Ｍ9 ×Ｄc を演算して周長Ｒn を算出する。Ｍ9 はベルト送りカウント値ＣB （Ｃd ）、Ｄc はベルト移動量演算部７７で算出された補正ベルト移動量である。鋼帯の（平均）厚さｔは、（Ｒn −Ｒ1 ）／２π・ｎにより算出される。
【００９５】
図１１のフィーダ制御ルーチンでは、スタートボタンが押されているか否かを確認した後、フィードモータ２８を起動し、「先端切り有」が選択されている場合には、先端検出センサ３２からシャーの切断位置間での距離Ｃd に先端切り長さＣs を加えた長さだけ未切断鋼帯ＳＳが送られるまでフィードモータ２８を回転させた後、このモータ２８を停止させ、シャーにより未切断鋼帯ＳＳを切断する。その後、エンコーダＥ2 の出力パルスをカウントして鋼帯フィーダによる未切断鋼帯ＳＳの送り長さを計測するフィーダカウンタ４８のフィーダカウント値ＣF を零にしてフィードモータを再起動させるとともに、巻枠１０の回転角度を検出するエンコーダＥ3 の出力パルスをカウントしている巻枠カウント値（巻枠の回転角度位置に相応）ＣM を制御装置内のメモリＭ1 に記憶させる。このメモリＭ1 に記憶される巻枠カウント値ＣM は、１枚目の単位鋼帯Ｕ1 の先端の巻枠上における角度位置に相応している。
【００９６】
フィードモータ２８を起動した後、「先端切り無」が選択されていることが検出された場合には、フィーダカウント値ＣF を−Ｃd （先端検出センサ３２からシャーの切断位置までの距離）に設定し、ＣF が零になったとき（未切断鋼帯ＳＳの先端がシャーの切断位置に達したとき）に、そのときの巻枠カウント値をメモリＭ1 に記憶させる。
【００９７】
巻枠カウント値ＣM をメモリＭ1 に記憶させた後、図１２のフローチャートの上端に示された過程でシャーの切断タイミングが検出されるのを待ち、シャーの切断タイミングが検出されたときに、単位鋼帯の全切断回数をカウントしているトータル切断カウント値（単位鋼帯のの枚数）ｎに「１」を加え、鉄心ブロック毎の単位鋼帯の枚数をカウントしているブロック毎カウント値ｎB に「１」を加える。ｎB ＋１がＮB に等しくなったとき、すなわち、各鉄心ブロックの最後から２枚目（最初からｎ−１枚目）の単位鋼帯が切断されたときに、巻枠カウント値ＣM を制御装置内のメモリＭ2 に記憶させる。このメモリＭ2 に記憶されたカウント値ＣM は各鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯の後端の巻枠１０（巻鉄心）上における角度位置に相応している。次いで巻枠が１回転する間に、エンコーダＥ3 が発生するパルスの数ＰN とメモリＭ2 ，Ｍ1 の内容とを用いて、各鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯の後端から先端基準角度位置までのショートシート角度Ｋ及び鉄心ブロックの最後の単位鋼帯の後端から先端基準角度位置までの円弧長をショートシート長Ｌs として演算し、このＬs に調整係数αを乗じて実際のショートシート長Ｌs ′を演算する。
【００９８】
図１３に示したフローチャートにおいてショートシート長Ｌs ′を演算した後、図１３のフローチャートの上部に示されているように、ブロック毎カウント値ｎB が鉄心ブロックを構成する単位鋼帯の枚数ＮB に等しいか否かを判定し、等しくない場合には、トータル切断枚数ｎが２であるか否かを判定する。ｎ＝２の場合には、Ｔype が３であるか否か（バット巻回であるか否か）を判定する。その結果バット巻回でない場合には、１枚目の単位鋼帯の切断長（本実施形態では巻枠の周長）Ｌ1 にラップ代Ｌa を加えたものを新たなＬ1 とし、次いでこのＬ1 に鋼帯の厚さによる切断長の増加分２πｔを加えて、２枚目の単位鋼帯Ｕ2 の切断長Ｌ2 を演算する。
【００９９】
トータル切断枚数ｎが２であるか否かの判定を行った結果、ｎ＝２（２枚目の単位鋼帯）でない場合には、ｎ−１枚目の単位鋼帯の切断長Ｌn-1 ＝Ｒn-1 ＋２πｔを演算する。ｎ枚目の単位鋼帯の切断長Ｌn を演算した後、Ｌn の関数として新たなフィーダ駆動速度ＶF0を演算し、次いで図１４に示したギャップ形成動作のルーチンを行わせる。
【０１００】
また図１３のフローチャートの上端の過程においてｎB ＝ＮB であると判定された場合には、続いてＴype が２であるか否か（ラップバット巻回であるか否か）を判定し、Ｔype が２である場合（ラップバット巻回である場合）には、ショートシート長Ｌs を切断長Ｌn として、図１４に示すギャップ形成動作のルーチンを行わせる。
【０１０１】
Ｔype が２でない場合（ラップ巻回またはバット巻回である場合）には、フィーダを停止させ、エンコーダＥ1 の出力パルスをカウントしているベルト送りカウント値ＣB とフィーダカウント値ＣF との差を演算して制御装置内のメモリＭ3 に記憶させ、このメモリの内容がショートシート長Ｌs に等しくなったときに、フィードモータを再び回転させる。その後、ｎ−１枚目の単位鋼帯の切断長Ｌn-1 ＝Ｒn-1 ＋２πｔを演算した後、Ｌn の関数として新たなフィーダ駆動速度ＶF0を演算して図１４に示したギャップ形成動作のルーチンに移行する。
【０１０２】
図１４に示したギャップ形成動作のルーチンでは、先ずｎ＝２であるか否か（次に切断する単位鋼帯が２枚目の単位鋼帯であるか否か）を判定し、ｎ＝２である場合には、Ｔype の如何に係わりなくフィーダ駆動速度ＶF からΔＶを減じてフィードモータの回転速度を低下させ、フィーダ駆動速度ＶF をΔＶだけ低下させる。次いでフィーダカウント値（未切断鋼帯ＳＳの送り長さ）ＣF 及びベルト送りカウント値ＣB をそれぞれメモリＭ4 ，Ｍ5 に記憶させ、Ｍ5 の内容からＭ4 の内容を減じたものをメモリＭ6 に記憶させる。メモリＭ6 の記憶内容は、先行する単位鋼帯の後端と後行の単位鋼帯の先端との間のギャップ長に相当する。メモリＭ6 の内容を設定されたギャップ長Ｌo と比較して、メモリＭ6 の内容がギャップ長Ｌo 以上になったときに、フィーダ駆動速度ＶF にΔＶを加えてフィーダ駆動速度を元に戻し、図１３のルーチンに戻る。すなわちこの過程では、フィーダ駆動速度ＶF をΔＶだけ低下させて先行の単位鋼帯Ｕ1 の後端と後行の単位鋼帯Ｕ2 の先端との間に設定されたギャップ長Ｌo を形成する。
【０１０３】
図１４の上端に示された過程において、ｎ＝２でないと判定された場合には、続いてＴype が３であるか否かを判定し、その結果Ｔype が３である場合（バット巻回である場合）には、ｎ＝２の場合と同様に、フィーダ駆動速度ＶF をΔＶだけ低下させて、先行の単位鋼帯Ｕn-1 の後端と後行の単位鋼帯Ｕn の先端との間に設定されたギャップ長Ｌo を形成する。ｎ＝２でないと判定された後、Ｔype が３でないと判定された場合（ラップ巻回またはラップバット巻回である場合）には、何もすることなく図１３のルーチンに復帰する。
【０１０４】
図１４に示したギャップ形成動作ルーチンを行った後、図１３の下端に示された過程を行い、フィーダ駆動速度ＶF を新たなフィーダ駆動速度ＶF0とし、単位鋼帯の切断長Ｌn を切断長Ｌとして図１２のフローチャートの上端に示された過程に戻る。
【０１０５】
上記の実施形態では、図１３に示したフローチャートにおいて単位鋼帯の切断長Ｌn を演算する過程により単位鋼帯長演算手段が実現され、エンコーダＥ2 とフィーダカウンタ４８とにより鋼帯長計測手段が実現される。
【０１０６】
また図１４のフローチャートにおいて、ｎ＝２であるか否か、及びＴype＝３であるか否かを判定して、切断された鋼帯が２枚目の単位鋼帯であることが検出された場合、及び巻回方式がバット巻回である場合にフィーダ駆動速度ＶF をΔＶだけ低下させる過程に移行させる過程によりギャップ形成指令発生手段が実現され、図１４においてＶF −ΔＶをＶF としてからＶF ＋ΔＶをＶF とするまでの過程により、ギャップ形成用フィーダ制御手段が実現される。
【０１０７】
更に、図１１の下端に示され過程により先端基準角度位置検出手段が実現され、図１２の下端に示された過程によりショートシート長演算手段が実現される。また図１３のフィーダを停止させる過程からフィーダを再び回転させるまでの過程により、ブロック先端位置合せ手段が実現される。
【０１０８】
上記の実施形態では、１枚目の単位鋼帯の先端がシャーの切断位置を通過したときに、巻枠カウント値ＣM を読んでこの１枚目の単位鋼帯の先端の巻枠上における角度位置を検出し、各鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯の切断が終了したときの巻枠カウント値を読むことによりこの最後から２枚目の単位鋼帯の後端の巻枠上における角度位置を検出するようにしたが、これらの単位鋼帯の先端または後端の角度位置の検出方法はこの方法に限定されるものではない。
【０１０９】
例えば１枚目の単位鋼帯の先端がシャーの切断位置を通過した時刻に、鋼帯が巻込み装置の鋼帯受入れ位置に達するのに要する時間を加えた時刻における巻枠カウント値を読むことにより１枚目の単位鋼帯の先端の角度位置を検出し、鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯の切断が終了した時刻に、この単位鋼帯が巻込み装置の鋼帯受入れ位置に達するのに要する時間を加えた時刻における巻枠カウント値を読むことにより、各鉄心ブロックの最後から２枚目の後端の角度位置を検出するようにしてもよい。
【０１１０】
また、巻込み装置の鋼帯受入れ位置に単位鋼帯の端末部を検出するセンサを配置しておいて、このセンサが検出動作を行ったときの巻枠カウント値を読むことにより、１枚目の単位鋼帯の先端の角度位置及び各鉄心ブロックの最後から２枚目の単位鋼帯の後端の角度位置を検出するようにしてもよい。
【０１１１】
シャー４０はストップカットシャーまたはフライングシャーでもよい。また、その駆動源はシャーモータとしたが、エアーでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施形態の構成を概略的に示した構成図である。
【図２】本発明の実施形態の機械部分の具体的な構成を示した正面図である。
【図３】本発明の実施形態の電気的な構成を概略的に示したブロック図である。
【図４】（Ａ）ないし（Ｆ）はそれぞれ本発明の実施形態の要部の異なる動作状態を動作順に示した説明図である。
【図５】鋼帯の巻込み速度を演算する方法を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムのメインルーチンを示したフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムのシヤー制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムのベルト駆動制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムの鋼帯厚さ演算ルーチンを示したフロチャートである。
【図１１】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムのフィーダ制御ルーチンの一部を示したフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムのフィーダ制御ルーチンの他の部分を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムのフィーダ制御ルーチンの更に他の部分を示したフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態において各機能実現手段をマイクロコンピュータにより実現する場合に用いるプログラムのフィーダ制御ルーチンのギャップ形成動作を行う部分を示したフローチャートである。
【図１５】本発明の装置により製造する巻鉄心の一例を概略的に示した正面図である。
【図１６】図１５の鉄心を矩形状に成形して得た巻鉄心を示した正面図である。
【図１７】（Ａ）ないし（Ｅ）はラップバット巻回を行って巻鉄心を製造する場合の接合部の形成の仕方を順次示した説明図である。
【図１８】（Ａ）ないし（Ｃ）はラップ巻回を行って巻鉄心を製造する場合の接合部の形成の仕方を順次示した説明図である。
【図１９】バット巻回を行って製造された巻鉄心の接合部の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 巻枠
１１  ガイド装置
１３  巻込みベルト
２１  ベルトモータ
２２  巻込み装置
２３  巻鉄心
２５  フィードローラ
２８  フィードモータ
２９  鋼帯フィーダ
４０  シヤー
７５  周長演算部
７６  鋼帯厚さ演算部
７７  ベルト移動量演算部
７８  ベルト移動速度演算部
Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3  エンコーダ
ＳＳ  未切断鋼帯
Ｕn 単位鋼帯
Ｕs ショートシート
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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