JP2017022885A - 積層鉄心の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】各ブロック鉄心の積層順番や転積角度を間違えることなく、各ブロック鉄心の転積を行うことが可能な積層鉄心の製造方法及びその製造装置を提供する。
【解決手段】積層鉄心の製造方法は、金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層してそれぞれ形成した複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、金型とは異なる場所で転積する方法であり、金型から排出された仮積みされた複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、ブロック鉄心分離手段２４によって個別に分離するブロック鉄心分離工程と、分離された各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、転積手段２８によって、分離前の各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の積層順番とは異なる順番で転積する転積工程とを有する。積層鉄心の製造装置２０は、ブロック鉄心分離手段２４を上流側に、転積手段２８を下流側に有する。
【選択図】図２
【解決手段】積層鉄心の製造方法は、金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層してそれぞれ形成した複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、金型とは異なる場所で転積する方法であり、金型から排出された仮積みされた複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、ブロック鉄心分離手段２４によって個別に分離するブロック鉄心分離工程と、分離された各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、転積手段２８によって、分離前の各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の積層順番とは異なる順番で転積する転積工程とを有する。積層鉄心の製造装置２０は、ブロック鉄心分離手段２４を上流側に、転積手段２８を下流側に有する。
【選択図】図２
Description
本発明は、金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層してそれぞれ形成した複数のブロック鉄心を、金型とは異なる場所（即ち、金型外）で転積する積層鉄心の製造方法及びその製造装置に関する。
従来、積層鉄心は、薄板材から打抜かれた複数の鉄心片を積層して形成している。この薄板材には板厚偏差が発生しているため、各鉄心片を任意の角度だけ回動させた後に積層（いわゆる転積）することで、薄板材の板厚偏差をなくしている。
例えば、特許文献１には、転積を行うことが開示されており、これにより、積層鉄心の直角度や平行度といった寸法精度を向上させることができるため、転積は、モータ特性を向上させる方法として、大変有効な手段である。
例えば、特許文献１には、転積を行うことが開示されており、これにより、積層鉄心の直角度や平行度といった寸法精度を向上させることができるため、転積は、モータ特性を向上させる方法として、大変有効な手段である。
この転積を行う装置（転積装置）は、鉄心片を製造する打抜き金型（以下、単に金型ともいう）内に組込まれている場合（いわゆる型内転積）と、打抜き金型外に設置されている場合（いわゆる型外転積）とがある。
後者の場合、打抜き金型で鉄心片を打抜き形成し、任意の積厚に積層した積層体（以下、ブロック鉄心という）を金型外に排出した後、打抜きとは別の工程で、各ブロック鉄心の転積を行っている。
後者の場合、打抜き金型で鉄心片を打抜き形成し、任意の積厚に積層した積層体（以下、ブロック鉄心という）を金型外に排出した後、打抜きとは別の工程で、各ブロック鉄心の転積を行っている。
各ブロック鉄心の最下層に位置する鉄心片には、積層方向に隣合う鉄心片同士を固定する目的で設けられたかしめ突起の干渉を逃がすための、貫通孔（かしめ貫通孔）のみが設けられている。これにより、各ブロック鉄心の転積をスムーズに行うことができる。
上記した転積後、固定子鉄心の場合は、各ブロック鉄心同士を溶接で固定し、また、回転子鉄心の場合は、各ブロック鉄心を積み重ねた状態で磁石挿入孔に樹脂を充填する工程を有するので、各ブロック鉄心同士を樹脂による拘束力を利用して固定している。
上記した転積後、固定子鉄心の場合は、各ブロック鉄心同士を溶接で固定し、また、回転子鉄心の場合は、各ブロック鉄心を積み重ねた状態で磁石挿入孔に樹脂を充填する工程を有するので、各ブロック鉄心同士を樹脂による拘束力を利用して固定している。
複数のブロック鉄心を積層した積層鉄心としては、特許文献２に、形状の異なる２種類以上の鉄心片をそれぞれ積層した複数のブロック鉄心（ＣＢ１〜ＣＢ５）で構成された積層鉄心が開示されている。
このような構成の積層鉄心では、複数のブロック鉄心（ＣＢ１〜ＣＢ５）がそれぞれ、積厚（鉄心片の積層高さ）の管理値を満たさなければならないため、各ブロック鉄心に対して積厚の検査を行い、積厚の管理値を満たしたブロック鉄心を用いて、転積を行っている。
このような構成の積層鉄心では、複数のブロック鉄心（ＣＢ１〜ＣＢ５）がそれぞれ、積厚（鉄心片の積層高さ）の管理値を満たさなければならないため、各ブロック鉄心に対して積厚の検査を行い、積厚の管理値を満たしたブロック鉄心を用いて、転積を行っている。
しかしながら、金型から排出された積層鉄心は、各ブロック鉄心が積層された状態（仮積み状態）となっているため、各ブロック鉄心の積厚の検査は、積層状態のブロック鉄心を一度分離（分解）して行う必要がある。このため、積層鉄心を製造するに際しては、分離した各ブロック鉄心を再度積層して組み立てる必要がある。
この作業を作業者が手作業で行う場合、各ブロック鉄心の積層順番や転積角度を間違えてしまい、結果的に不良品を発生させてしまうおそれがある。
なお、積層鉄心に対してバリ（かしめ突起がかしめ貫通孔に嵌合した際に発生したもの）取り作業を行う場合も、各ブロック鉄心に分解してバリ取り作業を行わなければならず、その後転積を行う際には、上記した積厚の検査を行う場合と同様、各ブロック鉄心の積層順番や転積角度を間違えてしまうおそれがあった。
この作業を作業者が手作業で行う場合、各ブロック鉄心の積層順番や転積角度を間違えてしまい、結果的に不良品を発生させてしまうおそれがある。
なお、積層鉄心に対してバリ（かしめ突起がかしめ貫通孔に嵌合した際に発生したもの）取り作業を行う場合も、各ブロック鉄心に分解してバリ取り作業を行わなければならず、その後転積を行う際には、上記した積厚の検査を行う場合と同様、各ブロック鉄心の積層順番や転積角度を間違えてしまうおそれがあった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、各ブロック鉄心の積層順番や転積角度を間違えることなく、各ブロック鉄心の転積を行うことが可能な積層鉄心の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第１の発明に係る積層鉄心の製造方法は、金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層してそれぞれ形成した複数のブロック鉄心を、前記金型とは異なる場所で転積する積層鉄心の製造方法において、
前記金型から排出された仮積みされた前記複数のブロック鉄心を、ブロック鉄心分離手段によって個別に分離するブロック鉄心分離工程と、分離された前記各ブロック鉄心を、転積手段によって、分離前の前記各ブロック鉄心の積層順番とは異なる順番で転積する転積工程とを有する。
前記金型から排出された仮積みされた前記複数のブロック鉄心を、ブロック鉄心分離手段によって個別に分離するブロック鉄心分離工程と、分離された前記各ブロック鉄心を、転積手段によって、分離前の前記各ブロック鉄心の積層順番とは異なる順番で転積する転積工程とを有する。
第１の発明に係る積層鉄心の製造方法において、前記ブロック鉄心分離工程では、個別に分離した前記各ブロック鉄心を、軸心を中心として回動可能な円盤状の載置台に、その周方向に間隔を有して順次配置することが好ましい。
ここで、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の積厚を、積厚検査手段によって検査する積厚検査工程を設けることができる。
また、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の形状を、形状検査手段によって検査する形状検査工程を設けることもできる。
また、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の形状を、形状検査手段によって検査する形状検査工程を設けることもできる。
更に、前記ブロック鉄心分離工程の前に、仮積みされた前記複数のブロック鉄心を一体としてその表裏を、反転手段によって反転させる反転工程を設けることができる。
ここで、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の裏面側に突出したバリを、バリ除去手段によって除去するバリ除去工程を設けるのがよい。
ここで、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の裏面側に突出したバリを、バリ除去手段によって除去するバリ除去工程を設けるのがよい。
前記目的に沿う第２の発明に係る積層鉄心の製造装置は、金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層してそれぞれ形成した複数のブロック鉄心を、前記金型とは異なる場所で転積するための積層鉄心の製造装置において、
前記金型から排出された仮積みされた前記複数のブロック鉄心を個別に分離するブロック鉄心分離手段を上流側に、分離された前記各ブロック鉄心を、分離前の前記各ブロック鉄心の積層順番とは異なる順番で転積する転積手段を下流側に有する。
前記金型から排出された仮積みされた前記複数のブロック鉄心を個別に分離するブロック鉄心分離手段を上流側に、分離された前記各ブロック鉄心を、分離前の前記各ブロック鉄心の積層順番とは異なる順番で転積する転積手段を下流側に有する。
第２の発明に係る積層鉄心の製造装置において、軸心を中心として回動可能で、かつ、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心を周方向に間隔を有して配置可能な、円盤状の載置台が設けられていることが好ましい。
ここで、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の積厚を検査する積厚検査手段を設けることができる。
また、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の形状を検査する形状検査手段を設けることもできる。
また、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の形状を検査する形状検査手段を設けることもできる。
更に、前記ブロック鉄心分離手段より上流側に、仮積みされた前記複数のブロック鉄心を一体としてその表裏を反転させる反転手段を設けることができる。
ここで、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の裏面側に突出したバリを除去するバリ除去手段を設けるのがよい。
ここで、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の裏面側に突出したバリを除去するバリ除去手段を設けるのがよい。
本発明に係る積層鉄心の製造方法及びその製造装置は、複数のブロック鉄心を、金型とは異なる場所で転積するに際し、ブロック鉄心分離手段により、仮積みされたブロック鉄心を個別に分離し、転積手段により、分離された各ブロック鉄心を転積するので、各ブロック鉄心の積層順番や転積角度を間違えることなく、各ブロック鉄心の転積を実施できる。これにより、不良品の発生を防止できる。
また、個別に分離した各ブロック鉄心を、軸心を中心として回動可能な円盤状の載置台に、その周方向に間隔を有して配置する場合、分離した各ブロック鉄心を直線状に配置する場合と比較して、省スペース化を実現できる。
特に、載置台上の各ブロック鉄心に対し、積厚や形状の検査作業、またバリの除去作業を行う場合は、円盤状の載置台を回動させることで、載置台上の各ブロック鉄心を前記した各種作業の場所へ順次移動させることができる。これにより、各種作業を、各ブロック鉄心の分離作業や転積作業と並行して実施できるため、作業効率が高められる。
特に、載置台上の各ブロック鉄心に対し、積厚や形状の検査作業、またバリの除去作業を行う場合は、円盤状の載置台を回動させることで、載置台上の各ブロック鉄心を前記した各種作業の場所へ順次移動させることができる。これにより、各種作業を、各ブロック鉄心の分離作業や転積作業と並行して実施できるため、作業効率が高められる。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
まず、図１（Ａ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を用いて製造した積層鉄心１０について説明する。
まず、図１（Ａ）を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法を用いて製造した積層鉄心１０について説明する。
積層鉄心１０は、回転子鉄心（ロータ）である。
この積層鉄心１０は、それぞれ環状の複数の鉄心片を積層して形成した複数（ここでは６個）のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、順次転積することで形成されている。なお、ブロック鉄心は、Ｎｏ．１とＮｏ．６、Ｎｏ．２とＮｏ．５、Ｎｏ．３とＮｏ．４が、それぞれ同一形状であるが、例えば、全てのブロック鉄心が同一形状又は異なる形状でもよい。
また、図１（Ａ）に示す各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の表裏を反転させ、その積層順番を変更して（入れ替えて）、図１（Ｂ）の積層鉄心１１にすることもできる。
この積層鉄心１０は、それぞれ環状の複数の鉄心片を積層して形成した複数（ここでは６個）のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、順次転積することで形成されている。なお、ブロック鉄心は、Ｎｏ．１とＮｏ．６、Ｎｏ．２とＮｏ．５、Ｎｏ．３とＮｏ．４が、それぞれ同一形状であるが、例えば、全てのブロック鉄心が同一形状又は異なる形状でもよい。
また、図１（Ａ）に示す各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の表裏を反転させ、その積層順番を変更して（入れ替えて）、図１（Ｂ）の積層鉄心１１にすることもできる。
積層鉄心１０は、その中央に軸孔（シャフト孔）１２が形成され、この軸孔１２を中心としてその周囲に（周方向に）、積層鉄心１０の積層方向に形成された貫通孔からなる永久磁石の磁石挿入孔（図示しない）が、複数形成されている。この磁石挿入孔内への永久磁石の固定は、樹脂（熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）や熱可塑性樹脂）を用いて行う。
この積層鉄心１０には更に、軸孔１２を中心としてその周囲に、貫通孔からなる重量軽減孔（図示しない）が複数形成されている。
この積層鉄心１０には更に、軸孔１２を中心としてその周囲に、貫通孔からなる重量軽減孔（図示しない）が複数形成されている。
積層鉄心１０を構成するブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６同士は、各磁石挿入孔に充填された上記樹脂による拘束力を利用して固定されているが、更に、溶接を用いて連結してもよい。
なお、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を構成する鉄心片は、環状の一体構造のものであるが、複数の円弧状の鉄心片部を環状に連結できる分割構造のものや、複数の円弧状の鉄心片部の周方向の一部が連結部で繋がり、この連結部を折曲げて環状にできる構造のものでもよい。
なお、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を構成する鉄心片は、環状の一体構造のものであるが、複数の円弧状の鉄心片部を環状に連結できる分割構造のものや、複数の円弧状の鉄心片部の周方向の一部が連結部で繋がり、この連結部を折曲げて環状にできる構造のものでもよい。
この鉄心片は、厚みが、例えば、０．１０〜０．５ｍｍ程度の電磁鋼板やアモルファス等からなる薄板材（薄板条材）から打抜き形成されたものである。なお、鉄心片は、１枚の薄板材から打抜いたものや、薄板材を複数枚（例えば、２枚、更には３枚以上）重ねた状態で打抜いたものでもよい。
積層方向に隣り合う鉄心片同士は、かしめ突起で連結され、図１（Ａ）に示す各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の最上層（図１（Ｂ）に示す各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の最下層）に位置する鉄心片には、前記した貫通孔のみが形成されている。
積層方向に隣り合う鉄心片同士は、かしめ突起で連結され、図１（Ａ）に示す各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の最上層（図１（Ｂ）に示す各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の最下層）に位置する鉄心片には、前記した貫通孔のみが形成されている。
上記した積層鉄心１０（積層鉄心１１も同様）は、治具１３に載置可能である。
治具１３は、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を転積する際に使用するものであり、支持台１４と、この支持台１４に立設された複数の位置決めロッド１５とを備えている。使用にあっては、各位置決めロッド１５を積層鉄心１０の重量軽減孔に挿通することで、治具１３に対する積層鉄心１０の位置決めがなされる。
これにより、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６同士が、連結されることなく単に積み重ねられた状態でも、搬送の際にバラバラになることを防止できる。
治具１３は、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を転積する際に使用するものであり、支持台１４と、この支持台１４に立設された複数の位置決めロッド１５とを備えている。使用にあっては、各位置決めロッド１５を積層鉄心１０の重量軽減孔に挿通することで、治具１３に対する積層鉄心１０の位置決めがなされる。
これにより、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６同士が、連結されることなく単に積み重ねられた状態でも、搬送の際にバラバラになることを防止できる。
また、積層鉄心は、固定子鉄心（ステータ）でもよい。
この積層鉄心は、上記した薄板材から打抜いた環状の複数の鉄心片を積層して、それぞれ形成した複数のブロック鉄心を、転積することで形成されている。なお、転積されたブロック鉄心同士は、溶接を用いて連結される。
積層鉄心は、環状のヨーク部と、このヨーク部の内周側に一体的に連接した複数の磁極部とを有している。このヨーク部と磁極部は、ヨーク片部と磁極片部を有する鉄心片を複数積層することで、それぞれ形成されている。なお、磁極片部は、条材に対してスロットを打抜くことで形成される。
この積層鉄心は、上記した薄板材から打抜いた環状の複数の鉄心片を積層して、それぞれ形成した複数のブロック鉄心を、転積することで形成されている。なお、転積されたブロック鉄心同士は、溶接を用いて連結される。
積層鉄心は、環状のヨーク部と、このヨーク部の内周側に一体的に連接した複数の磁極部とを有している。このヨーク部と磁極部は、ヨーク片部と磁極片部を有する鉄心片を複数積層することで、それぞれ形成されている。なお、磁極片部は、条材に対してスロットを打抜くことで形成される。
続いて、図１（Ａ）、図２〜図７を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造装置（以下、単に製造装置ともいう）２０について説明する。なお、図２及び図４〜図７には、製造装置２０を平面視したときの概略図を示している。
製造装置（転積装置）２０は、金型（図示しない）を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層して、それぞれ形成した複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６（図２及び図４〜図７では、単に１〜６と記載）を、金型とは異なる場所で転積するための装置であり、ベース台２１と、このベース台２１上に設けられた、搬送手段２２、反転手段２３、ブロック鉄心分離手段２４、バリ除去手段２５、積厚検査手段２６、形状検査手段２７、及び、転積手段２８とを有している。以下、詳しく説明する。
製造装置（転積装置）２０は、金型（図示しない）を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層して、それぞれ形成した複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６（図２及び図４〜図７では、単に１〜６と記載）を、金型とは異なる場所で転積するための装置であり、ベース台２１と、このベース台２１上に設けられた、搬送手段２２、反転手段２３、ブロック鉄心分離手段２４、バリ除去手段２５、積厚検査手段２６、形状検査手段２７、及び、転積手段２８とを有している。以下、詳しく説明する。
搬送手段２２は、金型から排出された仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６、即ち仮積み状態の積層鉄心２９を、その積層状態を維持した状態で水平に搬送するものである。
この搬送手段２２には、例えば、ローラコンベアを使用できるが、これに限定されるものではない。
この搬送手段２２には、例えば、ローラコンベアを使用できるが、これに限定されるものではない。
搬送手段２２の途中位置には、反転手段２３が設けられている。
この反転手段２３は、図２、図３に示すように、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体として、その表裏（即ち、仮積み状態の積層鉄心２９の上下）を反転させるものである。例えば、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体的に把持可能な把持部と、この把持部に設けられ、把持部を１８０度反転させる回動軸とで構成できるが、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体的に反転できれば、この構成に限定されるものではない。
この反転手段２３は、図２、図３に示すように、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体として、その表裏（即ち、仮積み状態の積層鉄心２９の上下）を反転させるものである。例えば、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体的に把持可能な把持部と、この把持部に設けられ、把持部を１８０度反転させる回動軸とで構成できるが、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体的に反転できれば、この構成に限定されるものではない。
反転手段２３の設置場所は、金型より下流側で、かつ、ブロック鉄心分離手段２４より上流側であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ベース台２１外でもよい。
これにより、各ブロック鉄心の積層順番は、図３に示すように、仮積みされた状態では上から下へＮｏ．６〜Ｎｏ．１の順序となっていたが、反転手段２３によって、上から下へＮｏ．１〜Ｎｏ．６の順序となる。この操作により、下方に突出していたブロック鉄心Ｎｏ．１のかしめ突起３０が、上方に突出する。
これにより、各ブロック鉄心の積層順番は、図３に示すように、仮積みされた状態では上から下へＮｏ．６〜Ｎｏ．１の順序となっていたが、反転手段２３によって、上から下へＮｏ．１〜Ｎｏ．６の順序となる。この操作により、下方に突出していたブロック鉄心Ｎｏ．１のかしめ突起３０が、上方に突出する。
図２に示すように、搬送手段２２（反転手段２３）より下流側には、ブロック鉄心分離手段２４が設置されている。
このブロック鉄心分離手段２４は、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を個別に分離するものである。例えば、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を把持する把持部を備えたロボットアームで構成できるが、これに限定されるものではない。
なお、分離された各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６は、ブロック鉄心分離手段２４によって円盤状の載置台３１上に配置される。
このブロック鉄心分離手段２４は、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を個別に分離するものである。例えば、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を把持する把持部を備えたロボットアームで構成できるが、これに限定されるものではない。
なお、分離された各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６は、ブロック鉄心分離手段２４によって円盤状の載置台３１上に配置される。
載置台３１は、ベース台２１に、軸心を中心として回動可能に設けられている。
この載置台３１の外周側には、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を配置可能な固定部３２が、載置台３１の周方向に間隔を有して複数（ここでは、１２個）設けられている。
これにより、載置台３１を所定角度（ここでは、９０度）ごとに回動させることで、ブロック鉄心が未載置の固定部３２を、搬送手段２２の下流側端部に、間欠的に近接配置できる。
この載置台３１の外周側には、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を配置可能な固定部３２が、載置台３１の周方向に間隔を有して複数（ここでは、１２個）設けられている。
これにより、載置台３１を所定角度（ここでは、９０度）ごとに回動させることで、ブロック鉄心が未載置の固定部３２を、搬送手段２２の下流側端部に、間欠的に近接配置できる。
図４に示すように、ブロック鉄心分離手段２４より下流側で、かつ、転積手段２８より上流側には、バリ除去手段２５が設けられている。
このバリ除去手段２５は、ブロック鉄心分離手段２４で個別に分離した各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の裏面側に突出したバリ（かしめ突起がかしめ貫通孔に嵌合した際に発生したもの）を除去するものである。例えば、載置台３１の固定部３２に固定されたブロック鉄心（図４では、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）に接触して回転するブラシ部を有している。なお、ブラシ部は、ブロック鉄心の上方に昇降可能に設けられ、常時はブロック鉄心の上方で待機し、使用時のみブロック鉄心の裏面に接触する。また、使用にあっては、ブロック鉄心とブラシ部を、吸引機構が設けられたカバーで覆うことにより、除去されたバリを飛散させることなく吸引して回収できる。
このバリ除去手段２５は、ブロック鉄心分離手段２４で個別に分離した各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の裏面側に突出したバリ（かしめ突起がかしめ貫通孔に嵌合した際に発生したもの）を除去するものである。例えば、載置台３１の固定部３２に固定されたブロック鉄心（図４では、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）に接触して回転するブラシ部を有している。なお、ブラシ部は、ブロック鉄心の上方に昇降可能に設けられ、常時はブロック鉄心の上方で待機し、使用時のみブロック鉄心の裏面に接触する。また、使用にあっては、ブロック鉄心とブラシ部を、吸引機構が設けられたカバーで覆うことにより、除去されたバリを飛散させることなく吸引して回収できる。
図５に示すように、バリ除去手段２５（ブロック鉄心分離手段２４）より下流側で、かつ、転積手段２８より上流側には、積厚検査手段２６と形状検査手段２７が設けられている。
この積厚検査手段２６は、ブロック鉄心分離手段２４で個別に分離した各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の積厚を検査するものであり、例えば、デプスゲージを用いることができる。
また、形状検査手段２７は、ブロック鉄心分離手段２４で個別に分離した各ブロック鉄心各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の形状（輪郭形状）を検査するものであり、例えば、撮像カメラを用いた画像処理で実施できる。
この積厚検査手段２６は、ブロック鉄心分離手段２４で個別に分離した各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の積厚を検査するものであり、例えば、デプスゲージを用いることができる。
また、形状検査手段２７は、ブロック鉄心分離手段２４で個別に分離した各ブロック鉄心各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の形状（輪郭形状）を検査するものであり、例えば、撮像カメラを用いた画像処理で実施できる。
図６、図７に示すように、積厚検査手段２６と形状検査手段２７の下流側には、転積手段２８が設けられている。
この転積手段２８は、分離された各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、分離直前、即ち、反転手段２３で反転させた後（図３の右図）の積層順番とは異なる順番で転積するものである。例えば、各ブロック鉄心を把持する把持部を有し、把持した各ブロック鉄心を予め設定した角度回動させる機能を備えたロボットアームで構成できるが、これに限定されるものではない。
この転積手段２８は、分離された各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、分離直前、即ち、反転手段２３で反転させた後（図３の右図）の積層順番とは異なる順番で転積するものである。例えば、各ブロック鉄心を把持する把持部を有し、把持した各ブロック鉄心を予め設定した角度回動させる機能を備えたロボットアームで構成できるが、これに限定されるものではない。
この転積は、治具供給手段３４によって載置台３１に近接配置された治具１３上に、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を順次載置することで実施できる。
なお、治具１３上に各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を載置するに際しては、撮像カメラを用いた画像処理により、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６に形成された表示の位置を、載置前に認識させ、予め設定した角度回動させる。
なお、治具１３上に各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を載置するに際しては、撮像カメラを用いた画像処理により、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６に形成された表示の位置を、載置前に認識させ、予め設定した角度回動させる。
これにより、図１（Ａ）に示す積層鉄心１０が得られる。
この積層鉄心１０のブロック鉄心Ｎｏ．６にはかしめ突起３５が突出するが、これは、その後の工程で除去できる（潰すことができる）。
この積層鉄心１０のブロック鉄心Ｎｏ．６にはかしめ突起３５が突出するが、これは、その後の工程で除去できる（潰すことができる）。
以上のように、製造装置２０で転積が行われた積層鉄心１０は、治具１３に載置された状態で下流側へ搬送され、各磁石挿入孔に上記した樹脂を充填し、更には溶接を用いて、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６同士を連結できる。
なお、上記したブロック鉄心分離手段２４、バリ除去手段２５、積厚検査手段２６、形状検査手段２７、及び、転積手段２８は、載置台３１の周囲に、載置台３１の回動方向の上流側から下流側へかけて、順次配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、載置台３１を用いることなく、ブロック鉄心分離手段２４、バリ除去手段２５、積厚検査手段２６、形状検査手段２７、及び、転積手段２８を、直線状に配置してもよい。
なお、上記したブロック鉄心分離手段２４、バリ除去手段２５、積厚検査手段２６、形状検査手段２７、及び、転積手段２８は、載置台３１の周囲に、載置台３１の回動方向の上流側から下流側へかけて、順次配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、載置台３１を用いることなく、ブロック鉄心分離手段２４、バリ除去手段２５、積厚検査手段２６、形状検査手段２７、及び、転積手段２８を、直線状に配置してもよい。
続いて、本発明の一実施の形態に係る積層鉄心の製造方法について、図１（Ａ）、図２〜図７を参照しながら説明する。
積層鉄心１０の製造方法は、金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層して、それぞれ形成した複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、金型とは異なる場所で転積する方法であり、反転工程、ブロック鉄心分離工程、バリ除去工程、積厚検査工程、形状検査工程、及び、転積工程、を有している。以下、詳しく説明する。
積層鉄心１０の製造方法は、金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層して、それぞれ形成した複数のブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、金型とは異なる場所で転積する方法であり、反転工程、ブロック鉄心分離工程、バリ除去工程、積厚検査工程、形状検査工程、及び、転積工程、を有している。以下、詳しく説明する。
（反転工程）
図２に示すように、金型から排出された仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６、即ち仮積み状態の積層鉄心２９を、搬送手段２２によって、その積層状態を維持した状態で水平に搬送する。
この搬送途中で（ブロック鉄心分離工程の前に）、図２、図３に示すように、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体としてその表裏（即ち、仮積み状態の積層鉄心２９の上下）を、反転手段２３によって反転させる。
図２に示すように、金型から排出された仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６、即ち仮積み状態の積層鉄心２９を、搬送手段２２によって、その積層状態を維持した状態で水平に搬送する。
この搬送途中で（ブロック鉄心分離工程の前に）、図２、図３に示すように、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を一体としてその表裏（即ち、仮積み状態の積層鉄心２９の上下）を、反転手段２３によって反転させる。
（ブロック鉄心分離工程）
図２に示すように、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、ブロック鉄心分離手段２４によって個別に分離し、載置台３１に設けられた各固定部３２に、順次配置する。
なお、図２においては、仮積み状態の積層鉄心２９を構成するブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のうち、まず、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３を固定部３２に配置した後、載置台３１を９０度回動させて、残りのブロック鉄心Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６を固定部３２に配置している。
図２に示すように、仮積みされたブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、ブロック鉄心分離手段２４によって個別に分離し、載置台３１に設けられた各固定部３２に、順次配置する。
なお、図２においては、仮積み状態の積層鉄心２９を構成するブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のうち、まず、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３を固定部３２に配置した後、載置台３１を９０度回動させて、残りのブロック鉄心Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６を固定部３２に配置している。
（バリ除去工程）
図４に示すように、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について、その裏面側に突出したバリを、バリ除去手段２５によって除去する。
なお、このとき、他のブロック鉄心Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６については、固定部３２への配置が行われるため、複数の作業を並行して実施できる。
図４に示すように、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について、その裏面側に突出したバリを、バリ除去手段２５によって除去する。
なお、このとき、他のブロック鉄心Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６については、固定部３２への配置が行われるため、複数の作業を並行して実施できる。
（積厚検査工程）
図５に示すように、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について、その積厚を、積厚検査手段２６によって検査する。ここで、積厚の管理値を満たしたブロック鉄心は、次の工程へ進み、積厚の管理値を満たさないブロック鉄心は、廃棄する。
また、このとき、他のブロック鉄心Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６については、バリ取りが行われているため、複数の作業を並行して実施できる。
図５に示すように、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について、その積厚を、積厚検査手段２６によって検査する。ここで、積厚の管理値を満たしたブロック鉄心は、次の工程へ進み、積厚の管理値を満たさないブロック鉄心は、廃棄する。
また、このとき、他のブロック鉄心Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６については、バリ取りが行われているため、複数の作業を並行して実施できる。
（形状検査工程）
図５に示すように、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について、その形状を、形状検査手段２７によって検査する。ここで、形状が正常なブロック鉄心は、次の工程へ進み、形状が不良のブロック鉄心は、廃棄する。
なお、形状検査工程は、上記した積厚検査工程と異なる時期に行ってもよいが、同時に行うことで、作業効率を向上できる。
図５に示すように、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３について、その形状を、形状検査手段２７によって検査する。ここで、形状が正常なブロック鉄心は、次の工程へ進み、形状が不良のブロック鉄心は、廃棄する。
なお、形状検査工程は、上記した積厚検査工程と異なる時期に行ってもよいが、同時に行うことで、作業効率を向上できる。
（転積工程）
図６、図７に示すように、分離され、バリ除去工程、積厚検査工程、及び形状検査工程がなされた各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、転積手段２８によって、分離直前、即ち、反転手段２３で反転させた後（図３の右図）の積層順番とは異なる順番で、治具１３上に転積する。
図６、図７に示すように、分離され、バリ除去工程、積厚検査工程、及び形状検査工程がなされた各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、転積手段２８によって、分離直前、即ち、反転手段２３で反転させた後（図３の右図）の積層順番とは異なる順番で、治具１３上に転積する。
この転積は、撮像カメラを用いた画像処理により、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６に形成された表示の位置を認識させた後、治具供給手段３４によって載置台３１に近接配置された治具１３上に、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を順次載置することで実施できる。
なお、表示の位置を認識できない場合は、転積の角度が分からないため、転積を停止し、引き続き、表示の位置を認識できるブロック鉄心を用いて転積を実施する。
なお、表示の位置を認識できない場合は、転積の角度が分からないため、転積を停止し、引き続き、表示の位置を認識できるブロック鉄心を用いて転積を実施する。
図７においては、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を、１枚ごとに１８０度回動させて積層する転積を行っているが、積層鉄心の種類等に応じて回動角度は変更可能である。
これにより、図１（Ａ）に示す積層鉄心１０が得られる。
なお、図１（Ｂ）に示す積層鉄心１１は、前記したバリ除去工程、積厚検査工程、及び形状検査工程の終了後、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の表裏を反転させ、その積層順番を変更する（入れ替える）ことで得られる。
これにより、図１（Ａ）に示す積層鉄心１０が得られる。
なお、図１（Ｂ）に示す積層鉄心１１は、前記したバリ除去工程、積厚検査工程、及び形状検査工程の終了後、各ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の表裏を反転させ、その積層順番を変更する（入れ替える）ことで得られる。
以上のように、製造装置２０で転積を行った積層鉄心１０を、治具１３に載置した状態で下流側へ搬送し、各磁石挿入孔に上記した樹脂を充填し、更には溶接を用いて、ブロック鉄心Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６同士を連結する。
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の積層鉄心の製造方法及びその製造装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、積層鉄心の構造は、前記実施の形態に限定されるものではなく、油孔が形成された構造のものでもよい。この油孔の形状検査は、前記した形状検査手段によって実施できる。
例えば、積層鉄心の構造は、前記実施の形態に限定されるものではなく、油孔が形成された構造のものでもよい。この油孔の形状検査は、前記した形状検査手段によって実施できる。
また、前記実施の形態においては、積層鉄心の製造装置を、反転手段、ブロック鉄心分離手段、バリ除去手段、積厚検査手段、形状検査手段、及び、転積手段で構成した場合について説明した。しかし、積層鉄心の製造装置は、これに限定されるものではなく、必要に応じて、ブロック鉄心分離手段と転積手段のみで構成してもよく、また、ブロック鉄心分離手段と転積手段に、反転手段、バリ除去手段、積厚検査手段、及び、形状検査手段のいずれか１又は２以上を加えて構成することもできる。なお、この場合、積層鉄心の製造方法を構成する各工程も、同様の構成にする。
１０、１１：積層鉄心、１２：軸孔、１３：治具、１４：支持台、１５：位置決めロッド、２０：積層鉄心の製造装置、２１：ベース台、２２：搬送手段、２３：反転手段、２４：ブロック鉄心分離手段、２５：バリ除去手段、２６：積厚検査手段、２７：形状検査手段、２８：転積手段、２９：積層鉄心、３０：かしめ突起、３１：載置台、３２：固定部、３４：治具供給手段、３５：かしめ突起
Claims (12)
- 金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層してそれぞれ形成した複数のブロック鉄心を、前記金型とは異なる場所で転積する積層鉄心の製造方法において、
前記金型から排出された仮積みされた前記複数のブロック鉄心を、ブロック鉄心分離手段によって個別に分離するブロック鉄心分離工程と、分離された前記各ブロック鉄心を、転積手段によって、分離前の前記各ブロック鉄心の積層順番とは異なる順番で転積する転積工程とを有することを特徴とする積層鉄心の製造方法。 - 請求項１記載の積層鉄心の製造方法において、前記ブロック鉄心分離工程では、個別に分離した前記各ブロック鉄心を、軸心を中心として回動可能な円盤状の載置台に、その周方向に間隔を有して順次配置することを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項１又は２記載の積層鉄心の製造方法において、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の積厚を、積厚検査手段によって検査する積厚検査工程を設けることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法において、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の形状を、形状検査手段によって検査する形状検査工程を設けることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造方法において、前記ブロック鉄心分離工程の前に、仮積みされた前記複数のブロック鉄心を一体としてその表裏を、反転手段によって反転させる反転工程を設けることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 請求項５記載の積層鉄心の製造方法において、前記ブロック鉄心分離工程と前記転積工程との間に、前記各ブロック鉄心の裏面側に突出したバリを、バリ除去手段によって除去するバリ除去工程を設けることを特徴とする積層鉄心の製造方法。
- 金型を用いて薄板材から打抜いた複数の鉄心片を積層してそれぞれ形成した複数のブロック鉄心を、前記金型とは異なる場所で転積するための積層鉄心の製造装置において、
前記金型から排出された仮積みされた前記複数のブロック鉄心を個別に分離するブロック鉄心分離手段を上流側に、分離された前記各ブロック鉄心を、分離前の前記各ブロック鉄心の積層順番とは異なる順番で転積する転積手段を下流側に有することを特徴とする積層鉄心の製造装置。 - 請求項７記載の積層鉄心の製造装置において、軸心を中心として回動可能で、かつ、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心を周方向に間隔を有して配置可能な、円盤状の載置台が設けられていることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
- 請求項７又は８記載の積層鉄心の製造装置において、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の積厚を検査する積厚検査手段が設けられていることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
- 請求項７〜９のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置において、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の形状を検査する形状検査手段が設けられていることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
- 請求項７〜１０のいずれか１項に記載の積層鉄心の製造装置において、前記ブロック鉄心分離手段より上流側に、仮積みされた前記複数のブロック鉄心を一体としてその表裏を反転させる反転手段が設けられていることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
- 請求項１１記載の積層鉄心の製造装置において、前記ブロック鉄心分離手段より下流側で、かつ、前記転積手段より上流側に、前記ブロック鉄心分離手段で個別に分離した前記各ブロック鉄心の裏面側に突出したバリを除去するバリ除去手段が設けられていることを特徴とする積層鉄心の製造装置。
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