JP4659419B2

JP4659419B2 - 鉄心用鋼板積層体の製造装置

Info

Publication number: JP4659419B2
Application number: JP2004276306A
Authority: JP
Inventors: 行光山本; 宏平有坂
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: JP2006093366A

Description

本発明は、変圧器等の静止誘導電気機器の鉄心を構成するために用いる鉄心用鋼板積層体を製造する製造装置に関するものである。

変圧器等の静止誘導電気機器の鉄心は、短冊状に形成された単位鋼板の積層体により構成される。例えば、変圧器等の静止誘導電気機器に用いる１ターンカット形の巻鉄心は、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）Ｌa をもってラップさせた短冊状の単位鋼板を複数枚積層した構造の鉄心ブロック、またはラップ代が零の状態で両端を突き合わせた短冊状の単位鋼板を突き合わせ部の位置をずらして複数枚積層した構造の鉄心ブロックを更に複数個積層した構造を有している。

図９は円形に形成された１ターンカット形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 が設けられている。３つの鉄心ブロックＢ1 〜Ｂ3は、それぞれを構成する短冊状の単位鋼板の両端の接合部（重ね合わせた部分または突き合わせた部分）ＪをＯ1 −Ｏ1 線とＯ2 −Ｏ2 線との間の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。

図９に示した円形の巻鉄心を矩形状に成形した後焼鈍することにより、図１０に示すように、継鉄部Ｙ1 及びＹ2 と、脚部Ｃ1 及びＣ2 とを有する矩形状の鉄心を得ることができる。

巻鉄心の巻回構造として種々のものが提案されている。図１１は、ラップ巻回構造として知られた巻回構造を示している。この巻回構造では、先ず最内周の１枚目の単位鋼板Ｕ1 の長さＬ1 を巻枠の外周面の周長Ｒ1 に等しい長さとし、該１枚目の単位鋼板Ｕ1 を図示しない巻枠に図面上時計回りに巻き付けてその両端を突き合わせ接合する。図１１においては、鋼板の接合部に隙間ｇが図示されているが、実際の鉄心の望ましい状態では、この隙間が実質的に零の状態にされる。

次に最内周から２枚目の単位鋼板Ｕ2 の長さをＬ2 ＝Ｒ1 ＋Ｌa ＋２πｔ［ｔは鋼板の厚さ、Ｌa （≦Ｌo ）はラップ代］とし、２枚目の単位鋼板Ｕ2 の先端位置を１枚目の単位鋼板Ｕ1 の後端位置からＬo だけずらした状態で１枚目の単位鋼板の上に巻回して、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板の長さＬn をＬn ＝Ｒn-1 ＋Ｌa ＋２πｔとし、各鉄心ブロックを構成する単位鋼板の両端をラップ代Ｌa だけラップさせた状態で接合する。ここでＲn-1 は、Ｒn-1 ＝Ｒ1 ＋（ｎ−２）・２πｔ［但しｎ≧２］で与えられる。

１つの鉄心ブロックの巻回が終了した後、次に巻回する単位鋼板の先端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、上記と同様にして次の鉄心ブロックを巻回する。

上記のような巻鉄心を構成するために用いる鋼板積層体を製造する方法として、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に示された方法が知られている。これらの特許文献に示された方法では、鋼板積層用テーブルと、帯状の鋼板を鋼板積層用テーブル側に送給する鋼板フィーダと、鋼板フィーダと鋼板積層用テーブルとの間に配置されて鋼板フィーダにより送給された帯状鋼板を切断する切断機とを設けておいて、鋼板フィーダにより帯状鋼板を鋼板積層用テーブル側に所定の長さ送給する毎に切断機により帯状鋼板を切断して短冊状の単位鋼板を形成し、形成された単位鋼板を鋼板積層用テーブル上に順次積層していくことにより鉄心用鋼板積層体を製造する。
特公平５−６７０４６号公報特開平８−１２４７７５号公報特開平１０−２４１９７９号公報

上記のような方法で鉄心用鋼板積層体を製造する場合には、帯状鋼板を鋼板フィーダにより鋼板積層用テーブル側に送給する際に、帯状鋼板が鋼板積層用テーブル上に既に積層されている鋼板積層体の最上部の鋼板の上を滑りながら移動するため、送給中の鋼板とその下の鋼板積層体との間に生じる摩擦抵抗が大きいと、送給途中で帯状鋼板が屈曲する等のトラブルが生じ、鋼板の送給を円滑に行なうことができなくなる。

図８は、特許文献１に示されたような従来の鉄心用鋼板積層体の製造装置により鋼板積層体を製造している過程で上記のような不具合が生じた状態を示している。同図において、１は短冊状の単位鋼板を積層していく鋼板積層用テーブル、２は切断機である。切断機２は、フレーム２０１に支持された下刃物台２０２に保持された固定刃２０３と、図示しない駆動機構により駆動されて上下動させられるラム２０４の下端に取り付けられた上刃物台２０５に保持された可動刃２０６とを備えていて、可動刃２０６を固定刃２０３に向けて下降させることにより切断動作を行なう。図８には図示してないが、切断機２の右側方に鋼板フィーダが配置され、この鋼板フィーダにより図示しないドラムから供給される長尺の帯状鋼板３が固定刃２０３の上を越えて鋼板積層用テーブル１側に送給される。

図８に示した装置により鋼板積層体を製造する際には、図示しない鋼板フィーダにより帯状鋼板３を鋼板積層用テーブル１側に所定の長さ送給する毎に切断機２の可動刃２０６を固定刃２０３に向けて下降させることにより帯状鋼板３を切断して短冊状の単位鋼板４を形成し、形成された単位鋼板４，４，…を鋼板積層用テーブル１上に順次積層していく。このようにして鋼板積層用テーブル上に所定枚数の単位鋼板を積層することにより鉄心用鋼板積層体を構成する。

帯状鋼板３を鋼板積層用テーブル１上に既に積層されている鋼板積層体の最上部の鋼板の上を滑らせながら送給している過程で、送給中の帯状鋼板とその下に形成されている積層体の最上部の単位鋼板との間に生じる摩擦抵抗が大きいと、帯状鋼板３の先行部分の移動が妨げられた状態で、後続の部分が鋼板フィーダにより強制的に送給される現象が起こることがある。このような現象が起こると、図８に示されているように送給中の帯状鋼板３の屈曲が生じ、鋼板の送給を円滑に行なうことができなくなる。このような状態が生じると、帯状鋼板３の送給を一旦止めて帯状鋼板の屈曲を修正する等の作業を行う必要があるため、鋼板の積層作業の能率が低下し、好ましくない。

本発明の目的は、鋼板フィーダにより帯状鋼板を鋼板積層用テーブル側に送給する過程で帯状鋼板が屈曲するなどのトラブルが生じるのを防いで、帯状鋼板の送給を円滑に行うことができるようにした鉄心用鋼板積層体の製造装置を提供することにある。

本発明は、鋼板積層用テーブルと、鋼板積層用テーブルの後方に配置された固定刃と切断動作を行なう際に上方から固定刃に向けて下降する可動刃とを備えた切断機と、長尺の帯状鋼板を切断機の固定刃の上を越えて鋼板積層用テーブル側に送給する鋼板フィーダとを備えて、鋼板フィーダにより送給される帯状鋼板を切断機により所定長さに切断して形成した短冊状の単位鋼板を鋼板積層用テーブル上に順次積層して鉄心用鋼板積層体を製造する鉄心用鋼板積層体の製造装置に係わるものである。

本発明においては、切断機の固定刃の上端寄りの位置に設定された上限位置と該上限位置よりも下方の位置との間を上下動自在に支持されて付勢手段により上限位置側に付勢された可動ブロックが固定刃と鋼板積層用テーブルとの間に配置される。そして、固定刃の上を越えて送給される帯状鋼板の下面に沿って該帯状鋼板の先端側に流れる空気流を生じさせるように切断機側から送給中の帯状鋼板の下側に圧縮空気を吹き込む噴出口を備えた圧縮空気噴出孔が可動ブロックに少なくとも１つ設けられ、この圧縮空気噴出孔に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源が設けられる。また切断機により切断された短冊状の単位鋼板を、送給中の帯状鋼板の下側への圧縮空気の吹き込みを妨げない位置まで移動させる鋼板移動機構が鋼板積層用テーブル側に設けられる。本発明においては、切断機が可動刃を下降させて切断動作を行う際に、可動ブロックが下降する可動刃により押されて付勢手段の付勢力に抗して下方に移動するように構成されている。

上記のように鋼板フィーダにより帯状鋼板を送給する過程で、切断機側から帯状鋼板の下側に圧縮空気を吹き込んで、帯状鋼板の下側に該鋼板の先端に向って流れる空気流を生じさせるようにすると、送給中の帯状鋼板とその下の部材（鋼板積層用テーブルまたは既に切断されて鋼板積層用テーブル上に配置された単位鋼板）との間の摩擦抵抗を軽減することができるため、送給中の帯状鋼板の先行部分の移動が妨げられて後続部分が屈曲するなどのトラブルが生じるのを防ぐことができる。

上記圧縮空気噴出孔は、固定刃を貫通させた状態で設けることもできる。このように圧縮空気噴出孔を設ける場合には、可動ブロックを省略することができるため、固定刃周りの構成が複雑になるのを防ぐことができる。

以上のように、本発明によれば、鋼板フィーダにより帯状鋼板を送給する過程で、切断機側から帯状鋼板の下側に圧縮空気を吹き込んで、帯状鋼板の下側に該鋼板の先端に向って流れる空気流を生じさせるようにしたので、送給中の帯状鋼板とその下の部材との間の摩擦抵抗を軽減して帯状鋼板の送給を円滑に行わせることができ、送給中の帯状鋼板の先行部分の移動が妨げられて後続部分が屈曲するなどのトラブルが生じて鋼板の積層作業能率が低下するのを防ぐことができる。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用する鉄心用鋼板積層体の製造装置の一例を示したもので、その基本的な構成は特許文献２に示されたものと同様である。図１において１は鋼板積層用テーブル、２は固定刃２０３と可動刃２０６とを備えて、可動刃２０６を上方から固定刃２０３に向けて下降させることにより切断動作を行う切断機（シヤー）である。切断機２の後方（テーブル１と反対側）には、フィードローラ５０１と押えローラ５０２とを備えた鋼板フィーダ５が配置されている。鋼板フィーダ５の後方には、ガイドローラ６とアンコイラ７とが配置されていて、アンコイラ７によりドラム８から巻戻された帯状鋼板３が、ガイドローラ６を経由してフィーダ５のフィードローラ５０１と押えローラ５０２との間に供給され、フィードローラ５０１の回転により鋼板３が鋼板積層用テーブル１側に送給されるようになっている。フィードローラ５０１の回転軸には、鋼板３の送給量（長さ）を計測するセンサが取り付けられ、該センサにより所定の長さの鋼板が送給されたことが検出されたときにフィーダが停止させられる。切断機２は、フィーダ５が停止したときに帯状鋼板３を切断して、短冊状の単位鋼板４，４，…を形成する。これらの単位鋼板は鋼板積層用テーブル１上に順次積層されていく。

９及び１０はそれぞれ図示しない支持手段により帯状鋼板３の送給方向にスライド自在に支持された第１スライダ及び第２のスライダである。第１のスライダ９及び第２のスライダ１０にはそれぞれ帯状鋼板３の搬送方向に伸びるネジ孔が設けられていて、両スライダ９及び１０のネジ孔に第１及び第２のボールネジ１１及び１２が螺合されている。これらのボールネジ１１及び１２はそれぞれ第１及び第２のサーボモータ１３及び１４の出力軸に連結されている。

第１及び第２のスライダ９及び１０にはそれぞれ第１のクランプ１５及び第２のクランプ１６が支持されている。第１のクランプ１５はエアシリンダを駆動源としてクランプ動作とアンクランプ動作とを行うクランプ金具を備えていて、鋼板積層用テーブル１上の単位鋼板を一括してクランプする。同様に、第２のクランプ１６もエアシリンダを駆動源としてクランプ動作とアンクランプ動作とを行うクランプ金具を備えていて、鋼板積層用テーブル１上の単位鋼板を一括してクランプする。第１のクランプ１５及び第２のクランプ１６は互いに干渉しない位置に配置されている。また第１及び第２のクランプ１５及び１６を指定された位置まで移動させるようにサーボモータ１３及び１４の回転角度を数値制御する制御部が設けられている。

図示の製造装置においてはまた、鋼板積層用テーブル１上の全ての単位鋼板４，４，…を最上部に位置する単位鋼板の先端部付近の位置で第１のクランプ１５により一括してクランプし、第２のクランプ１６をアンクランプ状態にして第１のクランプ１５をクランプしている単位鋼板とともに鋼板フィーダ５による搬送方向の前方側（図１において左側）に所定距離移動させる第１のステップ送り動作と、鋼板積層テーブル１上の全ての単位鋼板を最上部に位置する単位鋼板の先端部付近の位置で第２のクランプ１６により一括してクランプし、第１のクランプ１５をアンクランプ状態にして第２のクランプ１６をクランプしている単位鋼板とともに搬送方向に所定距離移動させる第２のステップ送り動作とを、新たな単位鋼板が供給される毎に交互に行なわせるように、第１及び第２のクランプ１５及び１６と、サーボモータ１３及び１４とを制御する制御装置（図示せず。）が設けられている。

また図示の装置では、鋼板フィーダ５とアンコイラ７との間に鋼板３の板厚ｔを計測するセンサが設けられ、このセンサにより計測された鋼板の板厚ｔが制御装置に随時与えられている。

図示の製造装置により鋼板積層体を製造する際には、鋼板積層用テーブル１上の全ての単位鋼板４，４，…を最上部に位置する単位鋼板の先端部付近の位置で第１のクランプ１５により一括してクランプし、第２のクランプ１６をアンクランプ状態にして第１のクランプ１５をクランプしている単位鋼板とともに鋼板フィーダ５による搬送方向の前方側に所定距離移動させる第１のステップ送り動作と、鋼板積層用テーブル１上の全ての単位鋼板を最上部に位置する単位鋼板の先端部付近の位置で第２のクランプ１６により一括してクランプし、第１のクランプ１５をアンクランプ状態にして第２のクランプ１６をクランプしている単位鋼板とともに搬送方向に所定距離移動させる第２のステップ送り動作とを、新たな単位鋼板が供給される毎に交互に行なわせることにより鋼板積層体の端部に段部を形成する。

本発明においては、送給中の帯状鋼板３の下面に沿って該帯状鋼板の先端側に流れる空気流を生じさせるように、切断機２側から送給中の帯状鋼板３の下側に圧縮空気Ａを吹き込む圧縮空気供給装置３０が設けられている。

図３を参照すると、圧縮空気供給装置３０付近の詳細な構造が示されている。切断機２の固定刃２０３は、フレーム２０１の上部に取り付けられた下刃物台２０２に保持されている。また可動刃２０６は、図示しない駆動機構により上下動させられるラム２０４の下端に取り付けられた上刃物台２０５の下端に保持されている。

フレーム２０１のテーブル１側の側面にスラスト軸受３１が固定され、このスラスト軸受に設けられたリニアブッシュ３２によりガイドロッド３３が上下動自在に支持されている。ガイドロッド３３の下端にはネジ部３３ａが設けられてこのネジにストッパとして機能するナット３４と、ナット３４を所定の位置に固定するロックナット３５とが螺合され、ナット３４とリニアブッシュ３２の下端との当接によりガイドロッド３３の上方への移動範囲が規制されている。

図６に示したように、ガイドロッド３３の上端には、直方体状に形成された本体３６ａと、本体３６ａの奥行き方向の一端から上方に突出した突出部３６ｂとを有する可動ブロック３６が取り付けられる。可動ブロック３６は、突出部３６ｂを固定刃２０３側に位置させた状態で固定刃２０３と鋼板積層用テーブル１との間に配置されて、その本体３６ａの下端中央に設けられたネジ孔にガイドロッド３３の上端に形成されたネジ部３３ｂを螺合させることによりガイドロッド３３に締結されている。可動ブロック３６は、ガイドロッド３３と軸受３１とにより上下動自在に支持されていて、ガイドロッド３３が上限位置まで変位したときに、可動ブロック３６が上限位置に達してその突出部３６ｂの上端が固定刃２０３の上端よりも僅かに下方の位置に達するように、ガイドロッド３３の移動範囲が調整されている。可動ブロック３６の下端とリニアブッシュ３２の上端に嵌合されたバネ受け部材３７との間にコイルバネ３８が配設され、このコイルバネ３８により可動ブロック３６が常時上限位置側に付勢されている。

可動ブロック３６の内部には、上下方向に延びる３個の圧縮空気噴出孔４０が、帯状鋼板３の幅方向に所定の間隔を隔てて並べた状態で形成されている。また可動ブロック３６の本体の下部には、一端がテーブル１側に開口した圧縮空気導入通路４１が形成され、この圧縮空気導入通路４１の他端が可動ブロック内で３個の圧縮空気噴出孔４０の下端に接続されている。圧縮空気導入通路４１の一端には図示しない圧縮空気供給源から圧縮空気が供給される。

各圧縮空気噴出孔４０は、その上端に、帯状鋼板３の送給方向の前方側に向って斜め上方に開口した噴出口４０ａを備えており、各圧縮空気噴出孔４０の噴出口４０ａから帯状鋼板３の下面に向けて圧縮空気Ａが噴出することにより、固定刃２０３の上を越えて送給される帯状鋼板３の下面に沿って該帯状鋼板の先端側に流れる空気流を生じさせられるようになっている。

可動ブロック３６の噴出口４２からの圧縮エアの噴出は、切断機２により切断されて鋼板積層用テーブル１の上に積層された単位鋼板４がサーボモータ１３，１４による前述の送り動作により帯状鋼板の送給方向の前方側に送られた後に行われる。鋼板積層用テーブル１上の鋼板積層体が帯状鋼板の送給方向の前方側に送られたときに、図３に示すように、噴出口４０ａから噴出される圧縮空気Ａが鋼板積層テーブル１上に既に存在する鋼板積層体に妨げられることなく、次に送給される帯状鋼板３の下面とその下の単位鋼板との間に吹き込まれるように、可動ブロック３６の突出部３６ｂの高さ、噴出口４０ａの配設位置、及び噴出口４０ａの開口方向を設定しておく。可動ブロック３６の幅寸法Ｗは鋼板の幅寸法よりも十分に大きく設定しておく。また３つの噴出口４０ａは、送給中の帯状鋼板３の幅寸法以内に等しい間隔ｄをもって並ぶように設けておく。

上記のように、固定刃２０３側から帯状鋼板の下側に圧縮空気を吹き込む構成をとる場合には、切断機２により切断された短冊状の単位鋼板４を、送給中の帯状鋼板の下側への圧縮空気の吹き込みを妨げない位置まで移動させる鋼板移動機構を設けておく必要があるる。本実施形態では、鋼板積層用テーブル１上に単位鋼板を積層していく際に、積層される一連の単位鋼板４の端部の位置を所定長さずつずらすために第１のステップ送り動作と第２のステップ送り動作とを行う送り機構が設けられているので、上記鋼板移動機構を特別に設ける必要はなく、第１のステップ送り動作と第２のステップ送り動作とを行う送り機構を上記鋼板移動機構として利用することができる。

本実施形態の製造装置を用いて鉄心用鋼板積層体を製造する際には、図３に示すように、帯状鋼板３を鋼板積層用テーブル１側に送給する過程で、圧縮空気噴出孔４０の噴出口４０ａから圧縮空気Ａを噴出させて、送給中の帯状鋼板３の下面に沿って、その送給方向の前方側に流れる空気流を生じさせる。このように送給中の帯状鋼板の下側に空気流を生じさせると、送給中の帯状鋼板とその下の部材（単位鋼板またはテーブル１）との間の摩擦抵抗を軽減して帯状鋼板３の送給を円滑に行わせることができる。従って、図８に示したように、送給中の帯状鋼板３の先行部分の移動が妨げられて後続部分が屈曲するなどのトラブルが生じて鋼板の積層作業能率が低下するのを防ぐことができる。

帯状鋼板３を所定長さ送給したところでフィーダ５を停止させ、図４に示すように、切断機２の可動刃２０６を下降させることにより鋼板３を切断して単位鋼板４を形成する。可動刃２０６は鋼板を切断する際に、鋼板を介して可動ブロック３６の上端に当接して該可動ブロック３６をコイルバネ３８の付勢力に抗して下方に変位させる。切断された単位鋼板４が、鋼板積層体の最下層の単位鋼板である場合には、該単位鋼板４が鋼板積層用テーブル１の上面に載せられる。切断された単位鋼板４が２層目以降の単位鋼板である場合には、該単位鋼板が鋼板積層用テーブル１上に既に積層されている鋼板積層体の最上部の単位鋼板４の上に載せられる。

帯状鋼板３を切断して単位鋼板４を形成した後、切断機２の可動刃２０６を上方に変位させ、次の帯状鋼板３の送給に備えて、テーブル１上の単位鋼板４を帯状鋼板の送給方向の前方側に移動させる。その後噴出口４０ａから圧縮空気を噴出させてフィーダ５０２を起動し、帯状鋼板３を鋼板積層用テーブル１側に送給する。これらの動作を所定の回数繰り返すことにより、鋼板積層用テーブル１上に単位鋼板４，４，…を積層していく。

上記の実施形態では、圧縮空気噴出孔４０が３つ設けられているが圧縮空気噴出孔４０は少なくとも１つ設けられていればよく、その数は任意である。

上記の実施形態では、固定刃２０６と鋼板積層用テーブル１との間に可動ブロック３６を配置して、この可動ブロックに圧縮空気噴出孔４０を設けたが、図７に示したように、固定刃２０６の上を越えて送給される帯状鋼板３の下面に沿って該帯状鋼板の先端側に流れる空気流を生じさせるように送給中の帯状鋼板３の下側に圧縮空気を吹き込む噴出口５０ａを備えた圧縮空気噴出孔５０を、固定刃２０６を貫通させて少なくとも１つ設けるようにしてもよい。

図７に示した例では、圧縮空気噴出孔５０が、帯状鋼板３の送給方向の前方側に向って斜め上方に傾斜して延びるように設けられていて、その先端に設けられた噴出口５０ａが、固定刃２０３の上を越えて送給される帯状鋼板の下面に斜めに対向させられる。固定刃２０３を保持した下刃物台２０２内と、下刃物台２０２に隣接する固定フレーム２０１の上部ブロック２０１ａ内とを貫通して圧縮空気導入通路５１が設けられ、圧縮空気導入通路５１の一端が各圧縮空気噴出孔５０に接続されている。圧縮空気導入通路５１の他端は図示しない圧縮空気供給源に接続されている。

図７に示したように、固定刃２０６を貫通させて圧縮空気噴出孔５０を設けるようにすれば、図３ないし図５に示した実施形態で設けた可動ブロックを省略することができるため、固定刃２０３の回りの構成を複雑にすることなく、帯状鋼板３の下側に空気流を生じさせることができる。

本発明を適用する鋼板積層体の製造装置は図１に示した例に限定されるものではなく、鋼板積層用テーブルと、長尺の帯状鋼板を鋼板積層用テーブル側に送給する鋼板フィーダと、鋼板フィーダと鋼板積層用テーブルとの間に配置された切断機とを備えて、鋼板フィーダにより送給される帯状鋼板を切断機により所定長さに切断して形成した短冊状の単位鋼板を鋼板積層用テーブル上に順次積層して鉄心用鋼板積層体を製造するものであれば如何なるものでもよい。

図２は本発明を適用する鋼板積層体の製造装置の他の構成例を示したもので、その基本的な構成は特許文献１に記載されたものと同様である。図２に示された製造装置は、帯状鋼板３をフィードローラ５０１と押えローラ５０２との間に挟んで送給する鋼板フィーダ５と、送給された帯状鋼板３を所定の長さに切断して単位鋼板４を形成する切断機（シヤー）２と、切断機２の固定刃２０３の前方に配置された鋼板積層用テーブル１と、鋼板積層用テーブル１と切断機２との間に配置された移動テーブル１８と、シリンダ１９により駆動されて切断された単位鋼板４を移動テーブル１８に対してクランプするステップ送りクランプ２０と、移動テーブル１８をステップ送りクランプ２０とともに所定の距離移動させてステップ作りをするステップ送り装置２１と、シリンダ２２により駆動されて鋼板の積層体をその先端側で鋼板積層用テーブル１に対してクランプする先端クランプ２３と、電動機２４により駆動されるネジ棒２５とこのネジ棒に螺合されたナットとを有して先端クランプ２３を鋼板の搬送方向に移動させる先端クランプ移動機構２６とを備えている。ステップ送り装置２１は、切断機２を駆動する電動機を駆動源として移動テーブルを往復移動させるカム機構を備えていて、切断機２が帯状鋼板３の切断を完了した後に（切断機の可動刃２０４が上方に退避した後に）移動テーブル１８をラップ代Ｌa に鋼板の板厚による周長の増加分２πｔを加えた分だけ鋼板積層用テーブル１側に前進させ、ステップ送りクランプ２０がアンクランプ状態になった後に移動テーブル１８を原位置に復帰させる。

図２に示した装置により例えば図１１に示したラップ巻回構造で図９に示す巻鉄心を製造するために用いる鋼板積層体を得る場合には、先ず鋼板フィーダ５により帯状鋼板３を巻枠の周長Ｒ1 に等しい長さＬ1 だけ送ったところで該フィーダを停止させ、切断機２により帯状鋼板３を切断して第１の鉄心ブロックＢ1 の１枚目の単位鋼板４ａを形成する。この単位鋼板４ａをステップ送りクランプ２０により移動テーブル１８に対してクランプし、ステップ送り装置２１により単位鋼板４を移動テーブル１８とともに図２の左方向にステップ送り量Ｌa ＋２πｔだけ前進させる（ステップ送りを行なわせる）。次いでステップ送りクランプ２０をアンクランプ状態（クランプを解除した状態）にした後、移動テーブル１８を原位置まで後退させ、先端クランプ２３により単位鋼板４ａの先端を鋼板積層用テーブル１に対してクランプする。

次に鋼板フィーダ５を再起動させて帯状鋼板３をクランプされている単位鋼板４ａの上に搬送し、鋼板フィーダ５による帯状鋼板の送り量が単位鋼板４の長さＬ1 に２πｔ（ｔは鋼板の厚み）を加えた値に等しくなったことが検出されたときに帯状鋼板３を切断機２により切断する。これにより２枚目の単位鋼板４ｂを形成し、この単位鋼板４ｂを単位鋼板４ａの上に重ねる。その後単位鋼板４ａ，４ｂの積層体をステップ送りクランプ２０により移動テーブル１８に対してクランプし、先端クランプ２３をアンクランプ状態にした後、ステップ送り装置２１により移動テーブル１８を鋼板４ａ，４ｂ及びクランプ２０とともにステップ送り量Ｌa ＋２πｔだけ前進させる。次いでステップ送りクランプ２０をアンクランプ状態にし、移動テーブル１８を原位置に復帰させた後、先端クランプ２３を単位鋼板４ｂの先端に当接する位置まで移動させて該先端クランプ２３により単位鋼板４ａ，４ｂの積層体の先端をクランプする。

以下同様に、Ｌa ＋２πｔだけ鋼板積層体をステップ送りする操作と、ステップ送りされた鋼板積層体の上に、板厚による周長の増加分２πｔだけ前よりも長さを増大させた単位鋼板を重ね合わせる操作とを所定回数繰り返すことにより鉄心ブロックＢ1（図９参照）を構成する鋼板積層体を形成する。この鋼板積層体は鉄心ブロックＢ1 を平面上に展開したものに相当し、その先端部にはラップ代Ｌa に等しいずれ代を有するステップ（段部）が形成され、後端部には先端部側のずれ代Ｌa と２πｔとの和に等しいずれ代Ｌa ＋２πｔを有するステップ（段）が形成されている。

図２に示した実施形態においては、ステップ送り装置２１が、切断機２により切断された短冊状の単位鋼板４を、送給中の帯状鋼板の下側への圧縮空気の吹き込みを妨げない位置まで移動させる鋼板移動機構を兼ねている。

本発明を適用する製造方法を実施するために用いる製造装置の一例を示した構成図である。本発明を適用する製造方法を実施するために用いる製造装置の他の例を示した構成図である。図１または図２に示した製造装置の圧縮空気供給装置付近の構成例を示した要部の断面図である。図３に示したように構成された圧縮空気供給装置を備えた鉄心用鋼板製造装置において鋼板を切断する際の状態を示した要部の断面図である。図３に示したように構成された圧縮空気供給装置を備えた鉄心用鋼板製造装置において帯状鋼板を切断して得た単位鋼板を他の単位鋼板とともに移動させた状態を示した要部の断面図である。図３に示した圧縮空気供給装置を構成する可動ブロックを示した斜視図である。図１または図２に示した製造装置の圧縮空気供給装置付近の他の構成例を示した要部の断面図である。帯状鋼板を送給している途中で鋼板が屈曲してその送給が妨げられた状態にある従来の鉄心用鋼板積層体製造装置の要部の側面図である。円形巻鉄心の構造を概略的に示した正面図である。図９の円形巻鉄心を矩形状に成形して得た矩形状鉄心の構造を概略的に示した正面図である。巻鉄心の接合部の構造を示した説明図である。

１鋼板積層用テーブル
２切断機
２０３固定刃
２０６可動刃
３帯状鋼板
５鋼板フィーダ
３０圧縮空気供給装置
３６可動ブロック
４０圧縮空気噴出孔
４０ａ噴出口
５０圧縮空気噴出孔
５０ａ噴出口

Claims

鋼板積層用テーブルと、前記鋼板積層用テーブルの後方に配置された固定刃と切断動作を行なう際に上方から前記固定刃に向けて下降する可動刃とを備えた切断機と、長尺の帯状鋼板を前記切断機の固定刃の上を越えて前記鋼板積層用テーブル側に送給する鋼板フィーダとを備え、前記鋼板フィーダにより送給される帯状鋼板を前記切断機により所定長さに切断して形成した短冊状の単位鋼板を前記鋼板積層用テーブル上に順次積層して鉄心用鋼板積層体を製造する鉄心用鋼板積層体の製造装置において、
前記切断機の固定刃の上端寄りの位置に設定された上限位置と該上限位置よりも下方の位置との間を上下動自在に支持されて付勢手段により前記上限位置側に付勢された可動ブロックが前記固定刃と鋼板積層用テーブルとの間に配置され、
前記固定刃の上を越えて送給される帯状鋼板の下面に沿って該帯状鋼板の先端側に流れる空気流を生じさせるように前記切断機側から送給中の帯状鋼板の下側に圧縮空気を吹き込む噴出口を備えた圧縮空気噴出孔が前記可動ブロックに少なくとも１つ設けられ、
前記圧縮空気噴出孔に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源が設けられ、
前記切断機により切断された短冊状の単位鋼板を、送給中の帯状鋼板の下側への圧縮空気の吹き込みを妨げない位置まで移動させる鋼板移動機構が前記鋼板積層用テーブル側に設けられ、
前記切断機が前記可動刃を下降させて切断動作を行う際に、前記可動ブロックが下降する可動刃により押されて前記付勢手段の付勢力に抗して下方に移動するように構成されていること、
を特徴とする鉄心用鋼板積層体の製造装置。
鋼板積層用テーブルと、前記鋼板積層用テーブルの後方に配置された固定刃と切断動作を行なう際に上方から前記固定刃に向けて下降する可動刃とを備えた切断機と、長尺の帯状鋼板を前記切断機の固定刃の上を越えて前記鋼板積層用テーブル側に送給する鋼板フィーダとを備え、前記鋼板フィーダにより送給される帯状鋼板を前記切断機により所定長さに切断して形成した短冊状の単位鋼板を前記鋼板積層用テーブル上に順次積層して鉄心用鋼板積層体を製造する鉄心用鋼板積層体の製造装置において、
前記固定刃の上を越えて送給される帯状鋼板の下面に沿って該帯状鋼板の先端側に流れる空気流を生じさせるように送給中の帯状鋼板の下側に圧縮空気を吹き込む噴出口を備えた圧縮空気噴出孔が前記固定刃を貫通して少なくとも１つ設けられ、
前記圧縮空気噴出孔に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源が設けられ、
前記切断機により切断された短冊状の単位鋼板を、送給中の帯状鋼板の下側への圧縮空気の吹き込みを妨げない位置まで移動させる鋼板移動機構が前記鋼板積層用テーブル側に設けられていること、
を特徴とする鉄心用鋼板積層体の製造装置。