(57)【要約】【課題】帯状のシート材から回転体のステータ等の積層コアを形成するための、積層コアの製造装置およびその積層コアの製造方法を提供する。【解決手段】コアシート巻取切断装置１０において、巻取部１２における巻取軸１２ａに平行な軸回りに回転する切断部１３を設けて、この切断部１３は、切断部本体１３ｂと、この切断部本体１３ｂを介し、前記巻取軸１２ａに平行な軸方向に往復動、且つ回転可能に構成した移動型切断手段１５と、固定型切断手段１６とを具備し、これら移動型切断手段１５および固定型切断手段１６は、前記巻取部１２における巻取軸１２ａと同期的に回転させる構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工すべきシート材（Ｓ）を送り込んで成形する成形部（１１）と、この成形部（１１）により加工したシート材（Ｓ）を巻き取る巻取部（１２）と、この巻取部（１２）におけるシート材（Ｓ）の巻取軸（１２ａ）に近接して配置して、前記巻き取ったシート材（Ｓ）を所定の位置で切断する切断部（１３）と、切断後のシート材（Ｓ）を取出す取出部（１４）とを有するコアシート巻取切断装置（１０）を備え、前記切断部（１３）は、前記巻取部（１２）における巻取軸（１２ａ）に平行な軸回りに回転する切断部本体（１３ｂ）と、この切断部本体（１３ｂ）を介し、前記巻取軸（１２ａ）に平行な軸方向に往復動、且つ回転可能に構成した移動型切断手段（１５）と、固定型切断手段（１６）とを具備し、これら移動型切断手段（１５）および固定型切断手段（１６）は、前記巻取部（１２）における巻取軸（１２ａ）と同期的に回転させる構成としたことを特徴とする積層コアの製造装置。
【請求項２】
加工すべきシート材（Ｓ）を成形部（１１）に送り込んで成形し、この成形したシート材（Ｓ）を巻取り、この巻き取ったシート材（Ｓ）を所定の位置で切断して、切断後のシート材（Ｓ）を取出すようにしたコアシート巻取切断装置（１０）において、前記成形部（１１）に前記シート部材（Ｓ）を送り込むことで、シート幅方向の厚みを変える加工を施すことを特徴とする積層コアの製造方法。
【請求項３】
加工すべきシート材（Ｓ）を成形部（１１）に送り込んで成形し、この成形したシート材（Ｓ）を巻取部（１２）における巻取軸（１２ａ）により巻取り、この巻き取ったシート材（Ｓ）を、前記巻取軸（１２ａ）に近接すると共に、前記巻取軸（１２ａ）に平行な軸方向に往復動、且つ回転可能に構成した移動型切断手段（１５）と固定型切断手段（１６）とにより所定の位置で切断して、切断後のシート材（Ｓ）を取出すようにする際、前記移動型切断手段（１５）および固定型切断手段（１６）を、巻取軸（１２ｂ）と同期して回転させ、所定の巻回数で移動型切断手段１５を前記巻取軸（１２ａ）に平行な軸方向に往復動させることで、巻き取ったシート材Ｓを切断するようにしたことを特徴とする積層コアの製造方法。
【請求項４】
運転開始で、前記成形部（１１）により加工したシート材（Ｓ）を予め設定された巻取回数目標値に基づき、巻取部（１２）を駆動して前記シート材（Ｓ）の巻取りを開始し、前記シート材（Ｓ）の巻取回数が前記目標値に対して所定値低い値に達したか否かを監視して、所定値低い値に達した際、前記切断部（１３）を駆動して前記シート材（Ｓ）の受取回転開始し、巻取回数が前記目標値に対して所定値満たない値に達した場合は、前記切断部（１３）における移動型切断手段１５を往復動させて、前記シート材（Ｓ）を切断し、前記切断部（１３）を停止して切断したシート材（Ｓ）を取出し、運転継続であれば、再度巻取回数が前記目標値に対して所定値低い値に達したか否かを監視するステップに戻り、運転停止であれば、巻取回転動作を停止することを特徴とする請求項１記載の積層コアの製造装置における積層コアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状のシート材から回転体のステータ等の積層コアを形成するための、積層コアの製造装置およびその積層コアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転機等のコア素材は、帯状のシート材からプレス加工で打ち抜き、複数枚積層して、積層コアとして製造するようにしてきた。
例えば、
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０８１４３号公報
【０００４】
この文献にかかる製造方法では、一側に所定間隔でティースが形成され、隣接するティースの間に前記一側から他側に向けて先すぼまりの切り欠きと前記切り欠きの奥端に、連設された拡開とを有する帯状コア素材をプレスで打ち抜き、この帯状コア素材を積層し、積層した帯状コア素材の積層体を湾曲させて前記積層体の帯状コア素材の一端と他端を当接させて環状に成形して筒状の回転機のコアを形成するとしたものである（図３参照）。
この場合、長尺の磁性鋼板を連続的にプレス加工して形成した、同じ形状で連続した長尺のコア素材Ｐを湾曲させる際、薄肉部を塑性変形させながら筒状に巻き上げてステータコアＣを形成するとしている。
このような製造方法によって歩留り、且つ加工性が良好であるとしている。
【０００５】
一方、コア素材の製造装置としては図４に示す製造装置１がある。この製造装置１では、搬送されてきた帯状のシート材Ｓを、搬送手段を介して成形駆動部２の成形ローラ３，３に導いて成形加工を施し、装置中央頂部に据付けた巻取駆動部４を駆動源として回転する芯金５に巻き取っていき、次いで、前記芯金５に近接して設けた切断手段としての切断用ニッパー６により、前記加工済みのシート材Ｓを、所定の箇所毎に切断して、前記芯金５の下端側に順次積層し、装置下部側に配設した取出しシリンダ７を作動させて、取出部８により、取出し、以下の製造工程に供するようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、上記製造装置１においては、シート材Ｓ巻取とシート材Ｓ切断とを、分けて実行してきた。すなわち、前記製造装置１においては、連続したシート材Ｓを成形して巻き取り、所定回数巻き取って、切断位置を検出し、この切断位置検出時に、巻取および送りを停止し、停止した状態で切断していた。
これは、前記シート材Ｓを停止しないで、巻取送りながら切断すると、シート材Ｓの切断位置がずれて、ばらつきが生ずるおそれがあるからである。
従って、このような方法では、１個巻き取る毎に停止するため、巻取りに時間がかかるという問題があった。
本発明はこのような課題を改善するために提案されたものであって、連続して巻取りながら、所定の巻数と位置で高精度に切断可能とした、積層コアの製造装置およびその積層コアの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明では、請求項１において、加工すべきシート材Ｓを送り込んで成形する成形部１１と、この成形部１１により加工したシート材Ｓを巻き取る巻取部１２と、この巻取部１２におけるシート材Ｓの巻取軸１２ａに近接して配置して、前記巻き取ったシート材Ｓを所定の位置で切断する切断部１３と、切断後のシート材Ｓを取出す取出部１４とを有するコアシート巻取切断装置１０を備え、前記切断部１３は、前記巻取部１２における巻取軸１２ａに平行な軸回りに回転する切断部本体１３ｂと、この切断部本体１３ｂを介し、前記巻取軸１２ａに平行な軸方向に往復動、且つ回転可能に構成した移動型切断手段１５と、固定型切断手段１６とを具備し、これら移動型切断手段１５および固定型切断手段１６は、前記巻取部１２における巻取軸１２ａと同期的に回転させる構成とした積層コアの製造装置を提案する。
このような請求項１によれば、移動型切断手段１５と固定型切断手段１６とを巻取部１２における巻取軸１２ａと同期的に回転させながら、移動型切断手段１５を往復動させることで、巻き取ったシート材Ｓを切断するようにしたことにより、高速での成形巻取りと切断工程のタイミングをとることができるようになる。
【０００８】
また本発明では、請求項２において、加工すべきシート材Ｓを成形部１１に送り込んで成形し、この成形したシート材Ｓを巻取り、この巻き取ったシート材Ｓを所定の位置で切断して、切断後のシート材Ｓを取出すようにしたコアシート巻取切断装置１０において、前記成形部１１に前記シート部材Ｓを送り込むことで、シート幅方向の厚みを変える加工を施す積層コアの製造方法を提案する。
このような請求項２によれば、送り出されるシート部材Ｓは、略スパイラル状に変形するのを促進することができる。
【０００９】
また本発明では、請求項３において、加工すべきシート材Ｓを成形部１１に送り込んで成形し、この成形したシート材Ｓを巻取部１２における巻取軸１２ａにより巻取り、この巻き取ったシート材Ｓを、前記巻取軸１２ａに近接すると共に、前記巻取軸１２ａに平行な軸方向に往復動、且つ回転可能に構成した移動型切断手段１５と固定型切断手段１６とにより所定の位置で切断して、切断後のシート材Ｓを取出すようにする際、前記移動型切断手段１５および固定型切断手段１６を、巻取軸１２ｂと同期して回転させ、所定の巻回数で移動型切断手段１５を前記巻取軸１２ａに平行な軸方向に往復動させることで、巻き取ったシート材Ｓを切断するようにした積層コアの製造方法を提案する。
このような請求項３によれば、シート材Ｓの成形加工、巻取り工程を連続的に行うことができ、しかも、加工後の切断位置の精度を確保することができる。
【００１０】
さらに本発明では、請求項４において、運転開始で、前記成形部１１により加工したシート材Ｓを予め設定された巻取回数目標値に基づき、巻取部１２を駆動して前記シート材Ｓの巻取りを開始し、前記シート材Ｓの巻取回数が前記目標値に対して所定値低い値に達したか否かを監視して、所定値低い値に達した際、前記切断部１３を駆動して前記シート材Ｓの受取回転開始し、巻取回数が前記目標値に対して所定値満たない値に達した場合は、前記切断部１３における移動型切断手段１５を往復動させて、前記シート材Ｓを切断し、前記切断部１３を停止して切断したシート材Ｓを取出し、運転継続であれば、再度巻取回数が前記目標値に対して所定値低い値に達したか否かを監視するステップに戻り、運転停止であれば、巻取回転動作を停止するようにした積層コアの製造装置における積層コアの製造方法を提案する。
以上のような請求項４によれば、前記巻取駆動部の回転を基準とし、成形駆動部と、切断駆動部と、取出し駆動部と、切断駆動部１３ａの回転を巻取駆動部の回転と同期を取って制御することにより、連続成形巻取りながらの切断位置精度が確保することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動型切断手段１５と固定型切断手段１６を回転させながら、移動型切断手段１５を往復動させることで、シート材Ｓを切断するようにしたこと、成形部１１の成形駆動部１１ａと、切断部１３の切断駆動部１３ａと、取出部１４の取出し駆動部１４ａと、切断駆動部１３ａの回転を巻取駆動部１２ａの回転と同期を取って制御することにより、連続して巻取りながら所定の巻数と位置で高精度に切断可能な積層コアの製造装置およびその積層コアの製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる積層コアの製造装置およびその積層コアの製造方法につき、一つの実施の態様を示し、添付の図面に基づいて説明する。
図１に、積層コアの製造装置に備えられたコアシート巻取切断装置１０を模式的に示す。
このコアシート巻取切断装置１０は、基台Ｂおよび基台Ｂ上に立設した本体フレームＦに、加工すべきシート材Ｓを送り込んで成形する成形部１１と、この成形部１１により加工したシート材Ｓを巻き取る巻取部１２と、この巻き取ったシート材Ｓを所定の位置で切断する切断部１３と、切断後のシート材Ｓを取出す取出部１４とを組付けて構成している。
【００１３】
前記成形部１１は、図示しない搬送手段によって搬送するシート材Ｓに、所定の成形加工を施すもので、対をなす成形ローラ１１ｂ，１１ｂを備え、成形駆動部１１ａによって前記巻取部１２に、成形加工を施したシート材Ｓを送り込む構成である。なお、前記シート材Ｓは、搬送前の工程で、例えば打抜き加工等によって、回転機の所定のコアの外形に成形している。
そして、前記成形ローラ１１ｂ，１１ｂ間に前記シート部材Ｓを送り込むことで、図示は省略するが、シート幅方向の厚みを変える（例えばテーパー状）に加工するようにしており、こうすることで、前記成形ローラ１１ｂ，１１ｂ間から送り出される前記シート部材Ｓを、略スパイラル状に変形するのを促進するようにしている。
【００１４】
前記巻取部１２には、本体フレームＦ頂部のサブフレームＳｆに据付けた巻取駆動部１２ａを動力源として、図中、鉛直軸方向に平行な軸を回転軸とする巻取軸１２ｂを設けている。
【００１５】
前記切断部１３は、本体フレームＦ頂部の巻取駆動部１２ａの傍らに配設した切断駆動部１３ａと、この切断駆動部１３ａから動力伝達可能に連結した機構（図示省略）を内蔵してなる切断部本体１３ｂと、この切断部本体１３ｂにおける機構を介し、図中、上下動、且つ回転可能に構成した移動型切断手段１５と、前記切断部本体１３ｂにおける機構を介し、回転可能に構成した固定型切断手段１６とを具備している。
【００１６】
そして、前記切断部１３の移動型切断手段１５と固定型切断手段１６とは、前記巻取部１２における巻取軸１２ｂと同期的に回転できるように、例えば、巻取軸１２ｂの１回転に対し、移動型切断手段１５と固定型切断手段１６とを２回転で回転させる設定としている。そのために、移動型切断手段１５と固定型切断手段１６との回転半径と、巻取軸１２ｂとの寸法を設定することで達成可能である。また、後述する制御システムに、それぞれの駆動源であるモータを制御することで達成するようにしてもよい。
【００１７】
そして、以上のようなコアシート巻取切断装置１０は、運転指令によって後述する巻取切断工程を実行する動作手順が設定された制御システム（図示省略）を搭載している。
そこで、次にコアシート巻取切断装置１０の巻取切断工程について、図２に示すフローチャートを基に説明する。
運転開始で、成形部１１の成形駆動部１１ａの動作によって、シート材Ｓは成形ローラ１１ｂ，１１ｂの間に挿入される。シート材Ｓは幅方向の厚みがテーパー状に成形されて成形ローラ１１ｂ，１１ｂ間から押し出され、これによって、前記シート材Ｓはスパイラル状に変形することが促進され、スパイラル状になったシート材Ｓは巻取部１２の巻取軸１２ｂに至る。
【００１８】
前記巻取部１２は、予め設定された巻取回数目標値に基づき（ＳＴＥＰ１、以下Ｓ．１）、巻取駆動部１２ａの動作によって巻取回転開始する（Ｓ．２）。
制御システムは、巻取回数（巻取軸１２ｂの回転数）が前記目標値に比較してある値（６）小さい値に達したか否かを監視する（Ｓ．３）。
巻取回数が前記目標値に比較してある値（６）小さい値に達した場合は、切断部１３の切断駆動部１３ａを駆動して受取回転開始し（Ｓ．４）、移動型切断手段１５を受取り上昇させる（Ｓ．５）。
【００１９】
次に制御システムは、巻取回数が前記目標値より１／２回満たない状態に達したか否か監視し（Ｓ．６）、前記目標値に対して１／２満たない状態に達した場合は、シート材Ｓを切断すべく前記移動型切断手段１５を下降させる（Ｓ．７）。そして制御システムは、当初巻取回数の目標値に達したか否かを監視し（Ｓ．８）、前記目標値に達したら、次の巻取回数の目標値に基づいて（Ｓ．９）動作を続行し、前記移動型切断手段１５を上昇させる（Ｓ．１０）。
次いで、前記移動型切断手段１５を受取り下降させ（Ｓ．１１）、前記切断部１３の切断駆動部１３ａを停止して、受取り回転を停止し（Ｓ．１２）、取出部１４の取出し駆動部１４ａを駆動して取出部１４を回転させながらワーク（切断されたスパイラル状のシート材Ｓ）を取り出す（Ｓ．１３）。
そして、さらに巻取切断運転を続行する場合（Ｓ．１４）は、ステップ３に戻り、運転停止であれば、巻取部１２の巻取駆動部１２ａの動作を停止して（Ｓ．１５）、一連の巻取切断運転は終了する。
【００２０】
以上のように、上記巻取切断工程では、巻取回数（巻取軸１２ｂの回転数）が所定の回数まで残り半回転に達したら、移動型切断手段１５の上下動を開始し、所定の巻回数でシート材Ｓを切断することができる。この場合、移動型切断手段１５および固定型切断手段１６は、巻取軸１２ｂの回転動作に同期させるために、巻取軸１２ｂの１回転に対し２回転で常時回転させるようにしている。
【００２１】
このように、移動型切断手段１５および固定型切断手段１６は、巻取軸１２ｂと同期して常時回転し、所定の巻回数で移動型切断手段１５を上下動するようにしたことから、高速でシート材Ｓをスパイラル成形しながら、高精度な位置でシート材Ｓを切断することができる。
そして、切断されたスパイラルシート材Ｓを、回転する取出部１４において、巻取軸１２ｂから回転しながら受取り、取出部１４の回転を停止して、次の工程に送り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかる積層コアの製造装置に用いられるコアシート巻取切断装置の一つの実施の形態を示す、省略的、且つ模式的な全体説明図である。
【図２】図１に示すコアシート巻取切断装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】従来の回転機等における積層コアの製造方法の一例を示す、斜視説明図である。
【図４】従来のコアシート巻取切断装置の一例を示した、省略的、且つ模式的な全体説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０    コアシート巻取切断装置
１１    成形部
１１ａ    成形駆動部
１１ｂ    成形ローラ
１２    巻取部
１２ａ    巻取駆動部
１２ｂ    巻取軸
１３    切断部
１３ａ    切断駆動部
１３ｂ    切断部本体
１４    取出部
１５    移動型切断手段
１６    固定型切断手段
Ｓ    シート材
Ｂ    基台
Ｆ    本体フレーム
Ｓｆ    サブフレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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