JP4884165B2

JP4884165B2 - 巻鉄心製造装置

Info

Publication number: JP4884165B2
Application number: JP2006297951A
Authority: JP
Inventors: 大輔島尾; 克明井上
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: JP2008117860A

Description

本発明は、巻鉄心製造装置であり、特に薄板長尺の材料からなる巻鉄心の製造方法に関する。

トップランナー対応の巻鉄心材料などは、薄く長尺（平板状、幅１００〜３００、厚さｔ０．２３〜０．３５）の形で供給されるため、鉄心を構成する場合には、巻鉄心の形をとるのが普通である。

巻鉄心を製作する際には、従来、特許文献３に示すとおり、材料を送り、切断した後、所定長さ所定枚数を所定のずらし寸法ずつ長手方向に位置をずらしながら複数個積層したものを１つの積層体ブロックとし、水平に積み上げ、内側の枠となる芯金に巻回して、各積層体ブロックの両端をバット接合（突合せ接合）またはラップ接合（重ね合わせ接合）することにより、接合部を１つの継鉄部に階段状に配置した構造の矩形状の巻鉄心を製作する。なお、この工程は、一つの装置にて、一貫して行われるものである。

巻鉄心の材料送り〜積層までの例を図１に示す。従来においては、材料の送り出し時及び、積み重ねる際に材料同士が接触するため、摩擦などにより材料間の抵抗が発生してジャムに至るという問題があった。ジャム発生は、材料の長さが約１１００ｍｍ以上のものから発生する頻度が高くなる（従来機では２０００ｍｍ以下まで製造可能である）。

今後、巻鉄心の大型適応に伴い、材料の大型・薄板化に対応する必要があり、最大４０００ｍｍまで対応しなければならない。

従来このジャムを防止するためには材料送りの速度を遅くすることや、図２のように作業者が定位置までの送り出しを補助する必要があった。このため、タクトの増大と言った問題があった。
特開平１１−３４５７３０号公報特開平９−２８５９８７号公報特開平９−１４８１６２号公報

従来の薄板長尺ものの巻鉄心ジャム防止対策としては、特許文献１にあるように、積み重ねる際、材料同士が接触しないよう、コンベアと磁性体を用いて運搬及び、積み重ねを行う方法があるが、コンベアと磁性体では急制動が難しく、また、高速での所定の位置に積み重ねることが困難であり、タクトが掛かってしまう。また、コンベアで保持するまでの区間と落下のための区間を別々に取らないといけないため、装置自体の大型化に繋がってしまう問題があった。また、特許文献２では、材料幅が大きく異なるものについては対応できず、また幅が広いものでは中央部から落下してしまうと言う問題が挙げられる。

本発明は、材料の送り出し、積み重ねユニット部に補助ハンドを２個追加したものである。補助ハンドは、材料送りのＮＣフィーダと、所定の時間ずらし起動させ、材料送りの途中からスタートさせる。即ち、補助ハンドは切断した所定寸の材料の途中を把持する。その後、ＮＣフィーダの送り速度と同期を掛け、補助ハンドで材料を把持しながら材料の搬送速度で定寸送りを行うものである。また、補助ハンドを２個用意することにより、把持位置から所定の位置への送りまでの移動を交互に動作させるため、大幅な時間短縮が望める。また、補助ハンドのチャック部分は、上下に長爪状の物を持たせた構造になっており、エアシリンダにて前後に動作させ、材料を保持するものである。長尺物を運搬する際は、補助ハンドのチャックにて保持し、ＮＣフィーダで送り出すとともに、補助ハンドにて引っ張り込むものである。また、チャックにて保持はせず、補助ハンドの下の爪に掛ける形にて運搬を行うことも可能である。材料の長さ、幅に合わせ、補助ハンドは上下左右方向に動作することが可能である。

すなわち、本発明は、長尺の薄板を所定寸に切断し、所定のピッチでずらして積層し、鉄心状に成形する巻鉄心製造装置において、所定寸に切断し積層する際に、切断した所定寸の薄板の途中を把持しながら該薄板の搬送速度で移動する補助ハンドを有し、前記補助ハンドは、把持する薄板の両サイドに１個ずつ設けており、一の補助ハンドが搬送方向への送り動作を行う際に、他の補助ハンドは把持せずに戻し動作を行い、前記戻し動作は、材料を避ける動作を行うことを特徴とし、さらに、前記補助ハンドは、搬送する薄板に対し直交する方向へ、該薄板を把持しながら持ち上げる動作が可能な巻鉄心製造装置である。

本発明によれば、薄板で長尺物の材料を高速で送り出し切断した後、所定長さ、所定枚数を所定のずらし寸法ずつ長手方向に位置をずらしながら、水平に積み上げ、複数枚を重ね合わせることが可能である。補助ハンドにて薄板の途中を把持しながら、材料送り及び、所定位置への移動をガイドし、補助ハンドは、把持する薄板の両サイドに１個ずつ設けており、一の補助ハンドが搬送方向への送り動作を行う際に、他の補助ハンドは把持せずに戻し動作を行うことで、把持位置から所定の位置への送りまでの移動を交互に動作させるため、大幅な時間短縮が望め、更に、前記戻し動作は、材料を避ける動作を行うので、高速動作においてもジャムの発生を激減することができる。その事により、ジャム発生時のメンテナンス時間がなくなるものである。最終的に、ジャムの防止及び、タクトを減少させて、薄板の積層作業の効率化を図ることができる。

また、本発明の巻鉄心製造装置において、前記補助ハンドは、把持する薄板の両サイドに１個ずつ設けており、一の補助ハンドが搬送方向への送り動作を行う際に、他の補助ハンドは把持せずに戻し動作を行う巻鉄心製造装置である。
そして、本発明の巻鉄心製造装置においては、前記補助ハンドは、把持する薄板の両サイドに１個ずつ設けており、両サイドの補助ハンドは、搬送方向への送り動作を行う際に、一緒に行う巻鉄心製造装置も可能である。
更に、本発明の巻鉄心製造装置において、前記補助ハンドは、搬送する薄板に対し直交する方向へ、該薄板を把持しながら持ち上げる動作が可能である巻鉄心製造装置である。
本発明を実施するための最良形態を説明する。
本発明の巻鉄心製造装置の実施例について、図面を用いて説明する。

実施例１を説明する。本実施例について、図面により説明する。図１は本実施例によるトップランナー対応巻鉄心製造装置の平面図である。また、図２は本装置の側面図である。図３に本装置の動作タイムチャートを示す。材料を置くための架台８の左右に、補助ハンド１と補助ハンド２を設けた機構となっている。薄板で長尺物の材料６を前工程よりＮＣフィーダ３にて高速かつ所定長さ送り出し、所定の時間経過すると補助ハンド１及び補助ハンド２が動作を開始し、ＮＣフィーダ３の送り速度と同期を取りながら動作するものである。その後、所定寸法に達すると、切断ユニット４にて材料６を切断し、補助ハンド１及び補助ハンド２のどちらかが所定のずらし寸法ずつ長手方向に位置をずらしながら所定枚数を架台８に水平に積み上げて行き、所定位置へ積み上げられた材料６は材料押えユニット７にて材料６が材料同士の影響でずれが発生するのを防ぐために、抑えるものである。このとき、補助ハンド１及び補助ハンド２は所定材料掴み位置と所定積み上げ位置間を交互に動作するものである。

このユニットはトップランナー対応巻鉄心製造装置の１部のユニットであり、トップランナー対応巻鉄心製造装置の全体としては、架台８へ材料６を複数枚重ね合わせた後、後工程送り用ハンドにて後工程に送り出し、巻鉄心上に巻くものである。

補助ハンド１の詳細について説明する。図４は補助ハンド１の鳥瞰図を示す。本装置においては、材料が補助ハンド１側を基準としてＮＣフィーダ３より材料送り動作が行われる。そのため、補助ハンド１は補助ハンド２に比べ、動作が少ないものとなっている。

補助ハンド１の動作は、以下に示す通りである。材料送り出し（搬送）方向Ｙに対する動作は、ＬＭガイド９ａ及びＬＭガイド９ｂにてガイドされ、モータ部１０及びラック１１にてＹ軸方向の動作を得るものである。補助ハンド１の材料を保持するための動作としては、まず、材料送り出しガイド５と架台８の段差に対するＺ軸の動作として、シリンダ１２が使用される。材料把持部１４をＸ軸方向に送り出し、材料をよける動作を行うために、シリンダ１３が使用される。最後に、材料を保持するために、シリンダ１４にてチャック部１５を開閉するものである。

続いて、補助ハンド２の詳細について説明する。図５は補助ハンド２の鳥瞰図を示す。本装置において補助ハンド２は材料の所定幅に合わせた位置を得るために、補助ハンド１に比べ、動作が多くなっている。

補助ハンド２の動作を以下に示す。材料送り出し方向Ｙに対する動作は、ＬＭガイド１６ａ及びＬＭガイド１６ｂにてガイドされ、モータ部１７及びラック１８にてＹ軸方向の動作を得るものである。また、所定の材料幅に合わせた位置へ補助ハンド２を動作させるために、ＬＭガイド１９ａ及びＬＭガイド１９ｂをガイドとし、モータ２０にてＸ軸方向へ動作するものである。補助ハンド２の材料を保持するための動作としては、まず、材料送り出しガイド５と架台８の段差に対するＺ軸の動作として、シリンダ２１が使用される。材料チャック部２４をＸ軸方向に送り出し、材料を避ける動作を行うために、シリンダ２２が使用される。最後に、材料を保持するために、シリンダ２３にてチャック部２４を開閉するものである。

本装置において、２ユニット分の補助ハンドを持たせているが、補助ハンドは１ユニットのみでもジャム発生を防止することができる。しかし、１ユニットのみにした場合においては、ユニットが掴み位置と所定位置までを往復するため、タクトが倍掛かってしまう。

補助ハンドのチャック部において、図６のように材料を保持した状態にて材料を送り、ガイドを行うことが可能だが、図７のようにチャック部を開けた状態で手を添えるような形にてガイドを行うことも可能である。

また、両サイドの補助ハンドを搬送方向への送り動作を一緒に行うことにより、搬送する薄板が重くても適用可能であり、また、薄板を把持しながら持ち上げる動作を可能とすることにより、積層した薄板の厚さの変化にも対応してその上に積層することができる。

以上実施例で説明したように、本発明は、薄板、長尺の金属材料を定寸に切断し、積み重ねることに流用できる。

実施例の巻鉄心製造装置の平面図。実施例の巻鉄心製造装置の側面図。実施例における動作のタイムチャートの説明図。実施例における補助ハンド１の鳥瞰図。実施例における補助ハンド２の鳥瞰図。実施例における補助ハンド把持の説明図。実施例における補助ハンド支えの説明図。

符号の説明

１補助ハンド１
２補助ハンド２
３ＮＣフィーダ
４切断ユニット
５ガイド
６材料（薄板、長尺）
７押えユニット
８架台
９補助ハンド１ＬＭガイド
１０補助ハンド１Ｘ軸動作用モータ
１１補助ハンド１Ｘ軸動作用ラック
１２補助ハンド１チャック部上下シリンダ
１３補助ハンド１チャック部前後シリンダ
１４補助ハンド１チャック部開閉シリンダ
１５補助ハンド１チャック部
１６補助ハンド２ＬＭガイド
１７補助ハンド２Ｘ軸動作用モータ
１８補助ハンド２Ｘ軸動作用ラック
１９補助ハンド２材料幅合わせＬＭガイド
２０補助ハンド２材料幅合わせモータ
２１補助ハンド２チャック部上下シリンダ
２２補助ハンド２チャック部前後シリンダ
２３補助ハンド２チャック部開閉シリンダ
２４補助ハンド２チャック部

Claims

長尺の薄板を所定寸に切断し、所定のピッチでずらして積層し、鉄心状に成形する巻鉄心製造装置において、
所定寸に切断し積層する際に、切断した所定寸の薄板の途中を把持しながら該薄板の搬送速度で移動する補助ハンドを有し、
前記補助ハンドは、把持する薄板の両サイドに１個ずつ設けており、一の補助ハンドが搬送方向への送り動作を行う際に、他の補助ハンドは把持せずに戻し動作を行い、
前記戻し動作は、材料を避ける動作を行うことを特徴とし、
さらに、前記補助ハンドは、搬送する薄板に対し直交する方向へ、該薄板を把持しながら持ち上げる動作が可能である
ことを特徴とする巻鉄心製造装置。