(57)【要約】本発明は、変圧器鉄心（１２）を製造する製造装置（１１）及びその製造方法に関する。製造装置は、変圧器鉄心（１２）を組み立てるための金属シート（１６）を纏める積み重ね卓（１８）と、金属シートのための少なくとも２つの位置決め補助具とを有する。積み重ね卓は、位置決め補助具のための位置決め表面（２６）を形成し且つ位置決め補助具を備える保持システム（１９）を含む。積み重ね卓及び位置決め補助具は、位置決め表面内での位置決め補助具の自由な位置決め及び位置に無関係な固定が可能となるように実現されている。製造装置は、位置決め補助具が積み重ね卓の上に配置でき、若しくは積み重ね卓から取り外すことができ、又はその両方を行える位置決めシステム（２５）を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器鉄心（１２）を製造する装置（１１）であって、
変圧器鉄心を形成するための金属シート（１６、３５）を纏める積み重ね卓（１８、３３、５２）と、前記金属シートのための少なくとも２つの位置決め補助具とを有し、前記積み重ね卓は、前記位置決め補助具のための位置決め表面（２６、３７、５１）を形成し、且つ、前記位置決め補助具を備える保持システム（１９）を含み、
前記積み重ね卓及び前記位置決め補助具は、前記位置決め表面内での前記位置決め補助具の自由な位置決め及び位置に無関係な固定が可能となるように実現されており、
前記装置は、前記位置決め補助具が、前記積み重ね卓の上に配置され、若しくは前記積み重ね卓から取り外され、又はその両方が行われる位置決めシステム（２５）を有していることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記位置決めシステム（２５）は、多軸ロボット（２４）を有していることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、
前記金属シートのための位置決め補助具として、
前記保持システム（１９）は、前記位置決め表面（２６、３７、５１）内に配置される貫通ボルト（２０、３２、５０）と、前記金属シート（１６、３５）を縦方向に接触する金属シート迫持受けと、前記位置決め表面内に配置され、前記金属シートの積み重ねに供する下部構造（２１）と、前記金属シートを覆うための上部構造との少なくとも１つを有していることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、
前記位置決めシステム（２５）によって、
前記貫通ボルト（２０、３２、５０）、前記金属シート迫持受け、及び前記下部構造（２１）は、前記積み重ね卓（１８、３３、５２）の上に配置され、若しくは前記積み重ね卓（１８、３３、５２）から取り外され、又はその両方が行われ、及び／又は前記上部構造は、前記金属シート（１６、３５）の上に配置され、若しくは前記金属シート（１６，３５）から取り外され、又はその両方が行われることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の装置において、
前記位置決めシステム（２５）は、前記貫通ボルト（２０、３２、５０）、前記金属シート迫持受け、前記下部構造、及び前記上部構造のうち少なくとも１つを収容されたマガジンを有していることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、
前記位置決め補助具は、前記位置決め表面（２６、３７、５１）の上に前記位置決め補助具を固定する保持装置（３６、５３）を有するように、各々、実現されていることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、
前記保持装置（３６、５３）は、前記位置決め表面（２６、３７、５１）の上に前記位置決め補助具を固定する磁気把持ユニット（５５）、真空把持ユニット（３８）又は機械式把持ユニットを含むことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、
前記磁気把持ユニット（５５）は、アキュムレータ（５７）及びコイルを有していることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７に記載の装置において、
前記真空把持ユニット（３８）は、真空ポンプ若しくは真空アキュムレータ又はその両方を含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の装置において、
前記保持装置（３６、５３）は、保持力を形成するためのエネルギー蓄積部を含むことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置において、
前記積み重ね卓（１８、３３、５２）は、前記位置決め表面（２６、３７、５１）を形成する磁化可能把持プレート又は真空把持プレートを含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置において、
前記位置決め表面（２６、３７、５１）は、全くの平坦であることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置において、
前記装置（１１）は、自動に移動可能な複数の積み重ね卓（１８、３３、５２）を有していることを特徴とする装置。
【請求項１４】
装置（１１）を用いて変圧器鉄心（１２）を製造する方法であって、
前記装置における保持システム（１９）の積み重ね卓（１８、３３、５２）の上に、金属シート（１６、３５）のための前記保持システムにおける少なくとも２つの位置決め補助具によって前記変圧器鉄心を組み立てる、前記金属シート（１６、３５）を集め、
前記積み重ね卓は、前記位置決め補助具のための位置決め表面（２６、３７、５１）を形成すると共に、前記位置決め補助具を備えており、
前記位置決め補助具は、前記位置決め表面内において、自由に配置され且つその位置に無関係に固定され、前記位置決め補助具は、位置決めシステム（２５）によって、前記積み重ね卓の上に配置され、若しくは前記積み重ね卓から取り外され、又はその両方が行われることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
前記位置決め表面（２６、３７、５１）内での前記位置決め補助具の位置は、製造対象の前記変圧器鉄心（１２）の形状に関する関数として、前記装置の制御装置（１７）によって決定されることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、
制御コマンドは、変圧器鉄心（１２）を記述する部品データに関する関数として、変圧器鉄心を製造する設備（１０）の制御システム（１３）から前記制御装置（１７）に送信されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記積み重ね卓（１８、３３、５２）の上の前記位置決め補助具における位置決めは、前記位置決めシステム（２５）と隣接し、且つ、個々の金属シート若しくは該金属シート用の切断装置（３０）の切断シーケンス又はその両方を意図する供給位置（３１）が、前記制御システム（１３）によって決定されることによりなされることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の方法において、
前記位置決め補助具は、該位置決め補助具の決定された位置によって、前記位置決め表面（２６、３７、５１）内で、前記積み重ね卓（１８、３３、５２）の上に自動に配置され、若しくは前記積み重ね卓（１８、３３、５２）から取り外され、又はその両方が行われることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の方法において、
前記位置決め補助具は、前記位置決めシステム（２５）の多軸ロボット（２４）によって、前記積み重ね卓（１８、３３、５２）の上に配置され、若しくは前記積み重ね卓（１８、３３、５２）から取り外され、又はその両方が行われ、前記多軸ロボット（２４）は、前記位置決め補助具における位置決めを行った後に、前記位置決め補助具の上に前記金属シート（１６、３５）を積み重ねることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の方法において、
前記位置決め補助具は、前記位置決めシステム（２５）の多軸ロボット（２４）によって、前記積み重ね卓（１８、３３、５２）の上に配置され、若しくは前記積み重ね卓（１８、３３、５２）から取り外され、又はその両方が行われ、さらなる多軸ロボット（２２）は、前記位置決め補助具における位置決めを行った後に、前記位置決め補助具の上に前記金属シート（１６、３５）を積み重ねることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の方法において、
複数の前記変圧器鉄心（１２）は、１つの前記積み重ね卓（１８、３３、５２）の上で組み立てられることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の方法において、
前記位置決め補助具は、トランスポンダ（４６、４７、５９、６０）を有しており、
前記保持システム（１９）の送受信ユニットは、前記トランスポンダによって前記位置決め補助具を識別することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、
前記保持システム（１９）は、前記トランスポンダ（４６、４７、５９、６０）に対して、前記位置決め表面（２６、３７、５１）の上の前記位置決め補助具における固定又はその解除が、前記位置決め補助具の保持装置（３６、５３）に生じるように通信することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器鉄心を製造する製造装置及びその製造方法に関する。この製造装置は、変圧器の鉄心を組み立てることができる金属シートを纏める積み重ね卓を有すると共に、該金属シートのための少なくとも２つの位置決め補助具を有する保持システムを含む。この積み重ね卓は、位置決め補助具用の位置決め表面を形成し、且つ、該位置決め補助具を備える。
【背景技術】
【０００２】
変圧器鉄心の製造における最新式として知られる設備は、変圧器用の金属シートが、まず、シート状金属帯から切断装置によって切断されるように工程順に従って構築されている。シート状金属帯は、リールのリールヘッドに保持された鋼帯ロールの状態で供給される。該リールは、鋼帯ロールを持つ複数のリールヘッドを有することが可能で、これにより、切断装置において異なるシート状金属帯を、要求に応じて供給することができる。シート状金属帯は、例えば、人手若しくはコンベアベルトを介して、交換され又は切断装置に供給される。しかしながら、シート状金属帯若しくは鋼帯ロール又はその両方の交換は、多くの時間を要する。
【０００３】
切断装置によって切断される金属シートは、変圧器鉄心が、しばしば異なる形状の金属シートから組み立てられるため、異なる形状を有さなければならない。金属シートは、切断装置からコンベアベルトによって引き離され、続いて、後工程のために、蓄えられ、若しくは積み重ねられ、又はその両方がなされる。変圧器鉄心は、いわゆる積み重ね卓の上の金属シートから組み立てられる。積み重ね卓の上において、貫通ボルト若しくは金属シート迫持（せりもち）受け又はその両方は、位置決め補助具のように固持されて搭載され、且つ、金属シートは、変圧器鉄心を組み立てるために、貫通ボルト若しくは金属シート迫持受け又はその両方を支えとして組み立てられ、若しくは積み重ねられ、又はその両方が実施される。該金属シートの位置を決められるように、常時、少なくとも２つの位置決め補助具が要求される。特に、金属シートは、貫通ボルトを嵌入できる穿孔若しくは切り抜き又はその両方を有する。金属シートは、貫通ボルトに積み重ねられ、若しくは金属シート迫持受けに沿って積み重ねられ、又はその両方が実施される。これにより、各金属シートは、互いに正確に配置される。通常、金属シートは、人手で積み重ねられるが、自動で積み重ねることも可能である。例えば、作業の停止を避けられるように、変圧器鉄心の組み立てのための十分な個数の異なる金属シートを、常時利用できることが必須である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積み重ね卓は、常に、案内レールに置き換えが可能な位置決め補助具の位置を有する変圧器鉄心用に組み立てられているため、積み重ね卓は、常に、ある種の変圧器鉄心を製造するための位置決め補助具を更新した後にのみ使用できる。仮に、異なる種類の変圧器鉄心を一の設備を用いて製造できるようにするには、対応する多数の積み重ね卓には、利用できるように保持されていなければならない位置決め補助具に対して、ずれの範囲内の外形状を持つ鉄心が要求される。
【０００５】
従って、本発明の目的は、手近に、その双方で変圧器鉄心の費用効果を可能にする、該変圧器鉄心を製造する製造装置及びその製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を持つ装置によって、且つ、請求項１４の特徴を持つ方法によって達成される。
【０００７】
変圧器鉄心を製造するための本発明に係る製造装置は、変圧器鉄心が組み立て可能な金属シートを纏める積み重ね卓を有すると共に、該金属シートのための少なくとも２つの位置決め補助具を有する保持システムを含む。該積み重ね卓は、位置決め補助具用の位置決め表面を形成し、且つ、この位置決め補助具を備えることが可能である。積み重ね卓及び位置決め補助具は、位置決め表面内での位置決め補助具における位置に無関係な固定と関連して自由な位置決めが可能となるように実現されている。当該製造装置は、位置決め補助具が、積み重ね卓に配置されてもよく、若しくは積み重ね卓から取り外されてもよく、又はその両方であってもよい位置決めシステムを含む。
【０００８】
本発明によると、積み重ね卓上の位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうち少なくとも１つを固定する保持システムは、位置決め表面の如何なる位置においても、位置決め補助具における、自由な位置決め及び位置に無関係な固定が可能となるように実現される。従って、位置決め補助具の位置は、積み重ね卓上に意図された、すなわち固定リストに意図された固定位置には、もはや縛られない。これにより、積み重ね卓の上で、位置決め補助具における柔軟で且つ任意の配置が可能となり、該位置決め補助具の配置は、製造対象の変圧器鉄心の形状に適合する。さらに、当該製造装置は、位置決め補助具が位置決め表面の上に配置されてもよく、若しくは位置決め表面から取り外されてもよく、又はその両方であってもよい位置決めシステムを有する。この位置決めシステムにより、積み重ね卓の上の、むしろ該積み重ね卓における位置決め表面の上に配置できる可能性によって、要求された異なる鉄心サイズ及び異なる種類の鉄心形状の通りに、積み重ね卓を組み立てることが可能となる。当該位置決め補助具における位置に無関係な固定は、一般的でなく、制限的に調整が可能であり、これら積み重ね卓は、もはや、多量に用意される必要はない。これは、当該積み重ね卓は、変圧器鉄心を積み重ねるよりも前に、位置決めシステムを介して位置決め補助具を直接に備え付けられるからである。積み重ね卓から完成した変圧器鉄心を取り外した後に、位置決め補助具は、位置決めシステムによって、再度、積み重ね卓から取り外してもよい。逸脱した形状を持つ新しい変圧器鉄心を組み立てるために必要であるなら、再度、位置決めすることもできる。従って、異なる変圧器鉄心の製造は、１つの積み重ね卓のみを用いることが可能となる。このように、積み重ね卓の個数を劇的に減少できるので、位置決め補助具を更新するという努力は小さくなり、異なる変圧器鉄心を製造する費用が劇的に低減する。
【０００９】
有利には、位置決めシステムは、多軸ロボットを含んでもよい。該位置決めシステムは、また、多軸ロボットによって実現されてもよい。貫通ボルト若しくは金属シート迫持受け又はその両方は、ロボットによって自動に積み重ね卓の上に簡単に配置されてもよい。これら位置決め補助具は、また、ロボットによって積み重ね卓から取り外されてもよい。
【００１０】
金属シート用の位置決め補助具のように、保持システムは、位置決め表面内で適当な配置が可能な貫通ボルト、金属シートを垂直方向に積み重ねる金属シート迫持受け、金属シートを積み重ねるように意図され、且つ、位置決め表面内で適当な配置が可能な下部構造、及び金属シートを覆う上部構造、のうち少なくとも１つを含んでもよい。保持システムは、また、いくつかの、貫通ボルト、金属シート迫持受け、下部構造、及び上部構造を含んでもよい。通常、該保持システムのこれらの部品は、人手によって配置される。この配置は、位置決め表面に、既に固定された貫通ボルトによって、特に容易となる。
【００１１】
積み重ね卓上の貫通ボルト、積み重ね卓上の金属シート迫持受け、積み重ね卓上の下部構造、及び金属シート上の上部構造のうち少なくとも１つは、位置決めシステムによって適当な位置に配置されてもよく、若しくは取り外されてもよく、又はその両方であってもよい。位置決めシステムは、むしろロボットは、また、保持システムのためのこれらの部品の配置にも分解にも使用することができる。これにより、積み重ね卓は、ロボットによって完全に自動に、組み立ても分解もできる。
【００１２】
位置決めシステムは、貫通ボルト、金属シート迫持受け、下部構造及び上部構造のうち少なくとも１つを収容するマガジン（収納箱）を含んでいてもよい。該位置決めシステムがロボットを含む場合に、該ロボットは、保持システムを組み立てるためのこれらの部品を用いることができる。多数の異なる貫通ボルト、金属シート迫持受け、下部構造及び上部構造のうちの少なくとも１つが、このマガジンに蓄えられてもよい。従って、異なる保持システムを自動で組み立てることができる。同時に、該マガジンは、ロボットと隣接して適当に配置されることが好ましい。これにより、マガジンの直接の、むしろ該マガジンに含まれる部品の直接のアクセスを可能とする。
【００１３】
位置決め補助具が、むしろ貫通ボルトが、位置決め表面上で該貫通ボルトを固定する保持装置を有するように各々形成されていると、特に有利である。保持システムが、金属シート迫持受け及び下部構造を含む場合に、それらは、また、保持装置を各々備えていてもよい。該保持装置は、位置決め表面上の貫通ボルトの、位置に無関係な固定が可能となるように実現されるのが好ましい。例示的な貫通ボルト若しくは金属シート迫持受け又はその両方は、保持装置が該貫通ボルトに不可欠な部品となり得るように該保持装置を含む。この場合、保持装置が、位置決め表面上において、貫通ボルトに対して迅速で且つ位置に無関係な固定を可能とすることが必須である。
【００１４】
位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうち少なくとも１つを位置決め表面に固定するために、保持装置は、磁気把持ユニット、真空把持ユニット又は機械式把持ユニットを有してもよい。これにより、貫通ボルトには、位置決め表面上に固定するのに要求される保持力がそれ自体に喚起される。
【００１５】
磁気把持ユニットは、アキュムレータ及びコイルを含んでいてもよい。アキュムレータは、磁場の形成を供するコイルを伴う電池であってもよい。コイルは、例えば、貫通ボルト若しくは金属シート迫持受け又はその両方を固定する保持力が、位置決め表面上に喚起され得る電磁石の一部であってもよい。位置決め表面は、鋼のような、磁性材料からなることが好ましい。コイルは、また、永久磁石が位置決め表面に関して適当な位置に配置が可能な電気モータの一部であってもよい。さらに、電気モータと共に位置決め表面に関して電磁石を適当に配置でき、続いて、磁場を形成できる。また、電磁石又はコイルの極性を反転することによる磁場の変更を意図してもよい。
【００１６】
真空把持ユニットは、真空ポンプ若しくは真空アキュムレータ（蓄圧器）又はその両方を含んでいてもよい。真空ポンプは、貫通ボルト、金属シート迫持受け及び保持装置のうちの少なくとも１つに統合されていてもよい。電池を用いて作動可能な真空ポンプによって、保持装置と位置決め表面との間に真空が実現され、これにより、保持力が生じ、例示的な貫通ボルトが固定される。これに替えて又はこれに加えて、真空アキュムレータは、例えば、単にバルブを開けることによって、真空の生成に用いることができる保持装置に設けられもよい。いずれにしても、貫通ボルトが位置決め表面から容易に外れるようにバルブを開けることによって、真空は常に元に戻り得る。真空把持ユニット又は保持装置は、また、位置決め表面と保持装置との間に真空の生成を容易にするシールリップを有していてもよい。さらに、長時間圧力が上昇しすぎた場合、又は正常な圧力で真空アキュムレータを使用した場合に、真空ポンプを動かすために、真空把持ユニットにおける圧力モニタ又は圧力センサが真空圧をモニタしてもよい。
【００１７】
保持装置は、保持力を形成するためのエネルギー蓄積部を含んでいてもよい。エネルギー蓄積部は、アキュムレータ、すなわち、電池、又は保持装置が真空把持ユニットの場合は、真空アキュムレータであってもよい。該エネルギー蓄積部は、保持装置若しくは例示的な貫通ボルト又はその両方がマガジンに配給される場合は、容易に蓄積することができる。
【００１８】
他の実施形態において、積み重ね卓は、位置決め表面を形成する磁気把持プレート又は真空把持プレートを含んでいてもよい。これらの把持プレートは、例えば、位置決め表面が複数の把持プレートで形成できるように、モジュラー式に組み立てられてもよい。上述した磁気把持ユニット又は真空把持ユニットの実施形態に関して、積み重ね卓は、磁気把持ユニット又は真空把持ユニットのように実現されてもよい。従って、積み重ね卓は、エネルギー蓄積部を含んでもよい。故に、積み重ね卓は、真空アキュムレータ又は真空ポンプを含んでもよい。積み重ね卓のエネルギー蓄積部は、該積み重ね卓が作業工程中に静止位置にある場合に、エネルギーを常時蓄積されてもよい。
【００１９】
位置決め表面が全くの平坦であると、好都合である。磁気把持プレートが、位置決め表面を形成すると、積み重ね卓には、むしろその位置決め表面には、間隙を通して互いに間隔をおいて配置された、ポールの配置が形成されてもよい。平坦な位置決め表面は、該位置決め表面上において、常に貫通ボルトの任意の配置を可能とする。
【００２０】
製造装置は、自動に移動し得る複数の積み重ね卓を有していてもよい。積み重ね卓は、ワークステーションの間を自律に移動できるように自動推進であってもよい。積み重ね卓は、カートのように設計されてもよく、又は駆動輪を持つカートによって搬送されてもよい。積み重ね卓は、設定された進路上又は進路内を自由に移動し、例えば、ワークステーションと接続されたレール上を自由に移動してもよい。
【００２１】
製造装置によって変圧器鉄心を製造する、本発明の方法において、変圧器鉄心を組み立てる金属シートは、製造装置における保持システムの積み重ね卓の上に、金属シートのための保持システムの少なくとも２つの位置決め補助具によって配置される。積み重ね卓は、位置決め補助具のための位置決め表面を形成し、且つ、位置決め表面内において積み重ね卓上に自由に配置され、その位置に無関係に固定される位置決め補助具を備える。該位置決め補助具は、該製造装置の位置決めシステムによって、積み重ね卓に配置され、若しくは積み重ね卓から取り外され、又はその両方がなされる。本発明に係る製造装置における有利な説明は、本発明に係る製造方法の有利な点に言及される。
【００２２】
位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうち少なくとも１つの位置は、製造対象の変圧器鉄心の形状に関する関数として製造装置の制御装置によって決定されてもよい。該制御装置は、コンピュータのようなデータプロセッシングを行う手段を有していてもよく、若しくは蓄積プログラム制御（ＳＰＣ）又はその両方であってもよい。製造対象の変圧器鉄心における形状は、変圧器鉄心のための鉄心コンフィグレータ（鉄心の製品構成）を用いて、決定又は計算され得る内容から得られる所望の物理特性及び寸法から、もたらされてもよい。該鉄心コンフィグレータは、特にソフトウェアであってもよい。同様に、変圧器鉄心における金属シートの寸法は、鉄心コンフィグレータから得られてもよく、さらに、貫通ボルトの位置、若しくは位置決め表面内での金属シート迫持受けの位置、又はその両方の位置を計算する制御装置を用いてもよい。該制御装置は、同時に、位置決め表面内における貫通ボルトの正確な位置を決定してもよい。
【００２３】
変圧器鉄心を記述する部品データに関する関数として、該変圧器鉄心を製造する設備の制御システムにより、制御コマンドが制御装置に送信されてもよい。例えば、制御システムは、鉄心コンフィグレータを含んでもよい。さらに、該制御システムに対して、変圧器鉄心を製造する設備の全体を制御させてもよい。制御システムで利用可能な変圧器鉄心の部品データは、制御装置に送信された制御コマンドに変換されてもよい。制御システムは、既に、位置決め表面上での貫通ボルトの位置、若しくは金属シート迫持受けの位置、又はその両方の位置を、決定又は計算してもよく、制御コマンドを制御装置に送信して、計算された位置に例示的な貫通ボルトを有する積み重ね卓を整えてもよい。制御システムは、また、ソフトウェアを備えるコンピュータのような、データプロセッシング手段を有していてもよい。
【００２４】
積み重ね卓上の位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうちの少なくとも１つの位置決め、個々の金属シートのために意図され且つ位置決めシステムと隣接して配置された供給位置、及び／又は金属シートのための切断装置における切断シーケンスは、制御システムによって結び付けられてもよい。同時に、例えば該制御システムによって、互いに変圧器鉄心を製造する設備に、異なるワークステーションを協働させることも可能である。これにより、少ない処理時間で最適な材料フローを実現できる。金属シート用の切断装置における切断回数は、例えば、ロボットの供給位置における金属シートの量に適合させてもよい。このため、供給位置において、十分な量の金属シートを常時利用できる。さらに、積み重ね卓には、ある種の変圧器鉄心が材料フローに関する関数として製造できるように、例示的な貫通ボルトを備えられてもよい。例えば、変圧器鉄心を製造するのに要求される鋼帯ロールが、もはや利用できない場合に、制御システムは、十分に利用できる他の変圧器鉄心の製造を開始してもよい。制御システムは、制御コマンドを制御装置に送信して積み重ね卓を更新してもよく、且つ、製造を開始すると共に、対応する金属シートを供給してもよい。
【００２５】
位置決め補助具は、該位置決め補助具の決定された位置によって自動に、位置決め表面内で積み重ね卓に配置されてもよく、若しくは積み重ね卓から取り外されてもよく、又はその両方であってもよい。
【００２６】
積み重ね卓上の位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうち少なくとも１つは、位置決めシステムにおける多軸ロボットによって適当な位置に配置されてもよく、若しくは取り外されてもよく、又はその両方がなされてもよい。該ロボットは、位置決め補助具を位置決めした後に、該位置決め補助具に金属シートを積み重ねる。概して１台のロボットのみが、貫通ボルト若しくは金属シート迫持受け又はその両方を積み重ね卓に整えるために要求され、続いて、位置決め補助具に金属シートを積み重ねることによって変圧器鉄心を組み立てる。このとき、ロボットは、常に、例えば金属シートを積み重ねるよりも前に、まず、貫通ボルトを有する積み重ね卓を組み立ててもよい。従って、異なる変圧器鉄心が、１台の同一のロボットを順次用いながら組み立てることができる。その結果、変圧器鉄心の製造が、極めて柔軟となり、費用効果を生む。
【００２７】
製造方法における他の実施形態において、位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうち少なくとも１つは、位置決めシステムにおける多軸ロボットによって、積み重ね卓上の適当な位置に配置されてもよく、若しくは積み重ね卓上から取り外されてもよく、又はその両方であってもよい。さらに、多軸ロボットは、位置決め補助具を位置決めした後、該位置決め補助具に金属シートを積み重ねることができる。従って、概ね２台のロボットが、変圧器鉄心の製造に使用されてもよい。さらに、当該ロボットは、積み重ね卓の組み立てにのみ供されてもよく、例示的な貫通ボルトに金属シートを積み重ねるためだけに供されてもよい。これにより、短時間で貫通ボルトを多数の積み重ね卓上に整えることができ、若しくはその積み重ね卓上から貫通ボルトを取り外すことができ、又はその両方を行える。ロボットを用いた貫通ボルトへの金属シートの積み重ねは、積み重ね卓上に貫通ボルトを配置することによって、もはや中断されない。このように、概して変圧器鉄心は、とりわけ迅速に製造されると共に、結果として費用効率性を高める。
【００２８】
その上、複数の変圧器鉄心を１台の積み重ね卓上で組み立てることができる。特に、変圧器鉄心を製造する設備のための制御システムが利用できる場合には、この制御システムは、積み重ね卓上において変圧器鉄心の最適な分配を計算することができる。
【００２９】
位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうち少なくとも１つは、各々、トランスポンダ（応答器）を含んでもよい。保持システムにおける送受信ユニットはこのトランスポンダによって位置決め補助具と結び付けられる。トランスポンダは、例えば、ＲＦＩＤトランスポンダであってもよい。トランスポンダにおいて個々のコードは、例示的な貫通ボルトに割り当てが可能に、むしろ該貫通ボルトに確実に結び付けることが可能に蓄えられてもよい。貫通ボルトに確実に結び付けることによって、自動式のロボットによる貫通ボルトの扱いが極めて容易となり、且つ間違いを避けられる。送受信ユニットは、ロボットに若しくは積み重ね卓に又はその両方に配置されてもよい。さらに、トランスポンダは、また、貫通ボルトを記述したデータを蓄積してもよく、該データを送受信ユニットに送信してもよい。同時に、特に、トランスポンダ若しくは貫通ボルト又はその両方の割り当ては、もはや必要でなくなる。トランスポンダは、受動トランスポンダであってもよく、能動トランスポンダであってさえもよい。ここで、伝送可能なデータの相互交換は、送受信ユニットを用いる。その上、制御コマンドをトランスポンダへの送信が可能となり、且つ、トランスポンダからのステータスの通知を問い合わせることができる。
【００３０】
従って、保持システムは、位置決め補助具、貫通ボルト及び金属シート迫持受けのうちの少なくとも１つにおける保持装置によって実施され得る位置決め表面上の位置決め補助具に対する固定又は取り外しを当該トランスポンダと通信してもよい。制御コマンドは、制御装置から、例えば保持装置にトランスポンダを介して送信してもよい。該制御コマンドは、位置決め表面上の例示的な貫通ボルトに対する固定又は取り外しによって生じる。これにより、例えば、真空により位置決め表面上の貫通ボルトを固定するために、真空ポンプの作動を開始することができる。また、生じた真空を戻し、位置決め表面上から貫通ボルトの取り外しを可能とするために、バルブの開放を開始することができる。位置決め表面上の貫通ボルトが実際に固定される時点は、通常は不定である。貫通ボルトは比較的に大きい自重を有しているので、該貫通ボルトは、最初にロボットによって、位置決め表面上に自由に配置されてよい。ここで、貫通ボルト上の金属シートの積み重ねが切迫した場合にのみ、補助的な固定力を形成することによって実際に固定が可能となる。
【００３１】
本製造方法に係る、さらに有利な実施形態は、請求項１に関連する従属請求項の特徴から得られる。
【００３２】
以下において、本発明に係る実施形態は、添付された図面に関して、さらに記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は変圧器鉄心を製造する設備に係る模式図である。
【図２】図２は貫通ボルトの実施形態に係る縦方向の断面図である。
【図３】図３は貫通ボルトのさらなる実施形態に係る縦方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、変圧器鉄心１２を製造する製造装置１１を有する設備１０の模式的な例示である。設備１０は、該設備１０に制御を供する制御システム１３を含む。変圧器鉄心１２を記述する部品データ１４は、いわゆる鉄心コンフィグレータ１５による制御システム１３を用いて処理される。これにより、変圧器鉄心１２を組み立てる金属シート１６は、その寸法を用いて計算される。制御システム１３は、制御コマンド若しくは変圧器鉄心１２の製造データ又はその両方を制御装置１７に送信し、その後、対応する制御コマンドを用いて変圧器鉄心１２の製造を開始する。
【００３５】
製造装置１１は、他の要素に混じって、金属シート１６を纏める保持システム１９を有する多数の積み重ね卓１８を含む。保持システム１９は、少なくとも２つの貫通ボルト２０と、この実施形態に示されるように、金属シート１６を配置する下部構造２１とを含む。金属シート１６は、この場合、図示されない穿孔を有して実現されており、貫通ボルト２０に配置されるか若しくは挿入されるか又はその両方がなされる。金属シート１６は、ロボットシステム２３のロボット２２によって、貫通ボルト２０の上に、むしろ積み重ね卓１８の上に配置される。貫通ボルト２０も、位置決めシステム２５のロボット２４によって、積み重ね卓１８における位置決め表面２６の上の適当な位置に配置される。位置決め表面２６は平坦であり、このため、位置決め表面２６の上において、貫通ボルト２０における自由な位置決め及び位置に無関係な固定が、制御システム１３の仕様に従って実行されてもよい。貫通ボルト２０はマガジン２７に蓄えられ、ロボット２４によって位置決め表面２６の上に配置され、又はその上から取り外される。このため、積み重ね卓１８は、自動推進カート２８によって搬送される。該カート２８は、積み重ね卓１８を、例示されたロボットシステム２３に搬送する。ここで、ロボットシステム２３は、金属シート１６が、むしろ積み重ねられた金属シート１６が整えられた積み重ね卓１８において変圧器鉄心１２を組み立てる。変圧器鉄心１２が積み重ねられた後に、積み重ね卓１８は、カート２８によってロボットシステム２３から他所に搬送される。
【００３６】
多数の金属シート１６は、コンベア装置２９によって切断装置３０からロボットシステム２３に供給され、２つの供給位置３１において各々の場合に、異なる金属シート１６が、隣接する個々のロボット２２によって積み重ねられる。ロボット２２若しくは供給位置３１又はその両方は、制御装置１７によっても制御される。ロボット２２は、個々の供給位置３１から金属シート１６をつかみ、変圧器鉄心１２が組み立てられるまで、積み重ね卓１８の上の貫通ボルト２０に金属シート１６を適当に配置する。ロボット２２は、コンベア装置２９の上方に置き換えてもよい。これにより、該ロボット２２は、同時に４台の積み重ね卓１８に対して金属シート１６を装着できる。
【００３７】
模式的な例示に過ぎない切断装置３０は、金属シート１６の切断に供され、制御装置１７によって制御される。切断装置３０において、図示されないシート状金属帯が、金属シート１６が作製されるように切断される。図示されないシート状金属帯は、鋼帯ロールから切断装置３０に供給される。
【００３８】
図２は、変圧器鉄心を製造する金属シート３５における積み重ね卓３３及び積み重ね金属シート３４を有する貫通ボルト３２に係る実施形態の長軸断面を示している。貫通ボルト３２は、積み重ね卓３３の位置決め表面３７の上において、貫通ボルト３２を固定するための保持装置３６を有するように実現されている。保持装置３６は、さらに例示されない真空ポンプを持つ真空把持ユニット３８を有する。さらに、保持装置３６は、その内部に真空状態が生成される環状チャネル３９と、ゴムベロー４０とを有する。これにより、保持装置３６の下面４１は、真空によって生成された保持力によって封止されるように位置決め表面３７に固定できる。貫通ボルト３２のボルト４２は、保持装置３６に固定されるように配置される。このとき、下部構造４４は、金属シート３５を置く保持装置３６の上面４３に配置される。金属シート３５は、全て、貫通ボルト３２のボルト４２に対して、各々、金属シート３５の正確な位置決めを可能にする穿孔４５を有する。
【００３９】
さらに、保持装置３６は、図示されない制御装置における制御コマンドを受信できる、さらなるトランスポンダ４７と同様に、貫通ボルト３２の識別用として利用できるＲＦＩＤトランスポンダ４６を有している。チェックバルブ（逆止弁）４９は、駆動器４８によりトランスポンダ４７を介して作動可能であり、これにより、環状チャネル３９によって生成される真空は、周囲の空気が供給されることにより常圧に戻される。このように、貫通ボルト３２の積み重ね卓３３からの取り外しは容易に行える。
【００４０】
図３は、積み重ね卓５２における位置決め表面５１上の貫通ボルト５０に係る他の実施形態の断面を示す。貫通ボルト５０は、変圧器鉄心を構成する、図示されない金属シートを纏めるための、積み重ね卓５２の上に配置されたボルト５４を有する保持装置５３を含む。該保持装置５３は、電磁石５６を有する磁気把持ユニット５５として実現される。該電磁石５６は、アキュムレータ５７を介して電力を供給され、位置決め表面５１に関係する駆動器５８によって取り外すことができる。該電磁石５６は、さらに、貫通ボルト５０の識別のためのＲＦＩＤトランスポンダ５９を含む。また、トランスポンダ６０を介して、保持装置５３を作動する、図示されない制御装置の制御信号を受信することも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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