JP4371617B2 - 抜板搬送装置及び抜板搬送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電力用の変圧器やリアクトル等に使用する鉄心を、電磁鋼板製抜板を積層して製作する場合において、様々な種類の形状をもった抜板を切断後、高速で自動搬送・位置決めするための抜板搬送装置及び抜板搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、変圧器用鉄心においては、０．３５ｍｍ以下の電磁鋼板製抜板を板幅、板長を順に変更しながら積層し、円形断面形状に成形する。この鉄心形状としては、１つの鉄心によって円形断面形状とするものや、半円断面状の２つの鉄心を組み合わせることによって円形断面形状とするもの等がある。また、１つの鉄心を構成する抜板の形状についても、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、長手方向中央に９０°Ｖ形切欠部がある抜板形状（Ｖノッチ型抜板３７）、長手方向両端部が４５°にカットされた抜板形状（抜板右２２、抜板左２３）、長手方向両端部中央が９０°になった抜板形状（センターレグ型抜板３６）などがある。また、数枚毎に段差（ラップ）をつけて積層するもの等、様々な種類の鉄心が存在する。
【０００３】
このような鉄心を、抜板を積層して製作する際には、まず、フープ状に巻いた板材を、切断機により所定の形状に１枚づつ切断して、抜板を積層するべきパレットテーブルまでコンベア搬送する。そして、抜板をパレットテーブル上で一旦停止し、テーブル上へ落下させて積層する。このとき、抜板幅方向には両側に案内板を当てることで矯正を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記に示すような従来の抜板搬送方法では、抜板長手方向には特別な矯正手段がなかったので、コンベアの定寸送りで停止させていた。このため、積層された鉄心は、要求する積み精度がでておらず、位置決め冶具を使用することで、一旦積層した鉄心を、人手により再度１、２枚づつ積み直す必要があった。従って、作業時間・作業人員ともに多く必要となり、コスト・納期・作業者負担の点で問題があった。特に、鉄心を構成する抜板の形状は上記のように様々な種類があり、これらを全て正確に自動搬送、位置決めすることは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、様々な種類の鉄心形状に制約されずに、抜板を正確に自動搬送、位置決め及び自動積み可能な抜板搬送装置及び抜板搬送方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、請求項１記載の発明は、フレームと、このフレームの下に吊り下げられるとともに鉄心用の抜板を搬送する搬送手段と、前記抜板を吸引することによりこの搬送装置に支持させる磁石と、支持した前記抜板を落下させるための前記磁石を昇降させる磁石昇降手段と、前記搬送手段の駆動手段と、を備えた抜板搬送装置において、前記フレームの前記抜板搬送方向入口側に設けられ、前記抜板が搬送されたことを検出する第１の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段より前記抜板搬送方向下流側に設けられ、前記抜板の位置を、停止する寸前に検出する複数の第２の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段の検出信号に基づいて、前記駆動手段及び前記磁石昇降手段を制御する抜板位置演算手段と、前記複数の第２の位置検出手段と前記抜板位置演算手段との間に設けられ前記複数の第２の位置検出手段のうち、選択された１つの検出手段からの信号を前記抜板位置演算手段に対して有効にする有効接点と、を備え、前記抜板位置演算手段は、前記第１の位置検出手段からの信号に基づいて前記抜板を停止予定位置まで送るための位置信号と前記搬送手段を低速運転とするための信号とをそれぞれ前記駆動手段に送るとともに、前記位置信号に基づいて選択された前記第２の位置検出手段の検出信号を有効とするために対応する前記有効接点を有効とし、この選択された第２の位置検出手段からの検出信号に基づいて前記抜板の位置を算出し最終位置までの位置指令を前記駆動手段に送るとともに、この最終位置での位置決めが完了したのち前記駆動手段を停止させるともに前記抜板を前記搬送手段から落下させるために前記磁石昇降手段に対して磁石を上昇させる制御をすることを特徴とする。
また、請求項６記載の発明は、フレームの下に吊り下げられるとともに搬送方向に対して左右に設けた一対の搬送手段によって鉄心用の一対の抜板を平行に搬送し、この一対の搬送装置に支持させる磁石によって前記一対の抜板を吸引し、一対の磁石昇降手段によって前記磁石を昇降させることにより支持した前記一対の抜板を落下させるとともに、前記一対の搬送手段は一対の駆動手段により駆動されることを特徴とする抜板搬送方法であって、前記フレームの前記抜板搬送方向入口側左右に設けられた第１の位置検出手段によって、前記一対の抜板が搬送されたことを検出し、前記第１の位置検出手段より前記抜板搬送方向下流側左右に設けられた複数の第２の位置検出手段によって、前記一対の抜板の位置を停止する寸前に検出し、前記複数の第２の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段の検出信号に基づいて前記各駆動手段及び前記各磁石昇降手段を制御する前記抜板位置演算手段と、の間に設けられた有効接点により、前記複数の第２の位置検出手段のうち、選択された１つの検出手段からの信号を前記抜板位置演算手段に対して有効にし、さらに、前記抜板位置演算手段は、前記左右の第１の位置検出手段からの信号のうち先に検出した信号に基づいて前記一対の抜板を停止予定位置まで送るためのそれぞれの位置信号と、前記一対の搬送手段をいずれも低速運転とするための信号と、をそれぞれ前記各駆動手段に送るとともに、前記位置信号に基づいて選択された前記第２の位置検出手段の検出信号を有効とするために対応する前記有効接点を有効とし、この選択された第２の位置検出手段からの検出信号に基づいて前記一対の抜板の位置をそれぞれ算出して両者の位置を比較し、先に停止予定位置の到達した方の前記位置信号値を最終位置までの位置指令を前記駆動手段に送るとともに、この最終位置での位置決めが完了したのち前記各駆動手段を停止させるともに前記一対の抜板を前記一対の搬送手段から落下させるために前記各磁石昇降手段に対して磁石を上昇させる制御をすることを特徴とする。
【０００７】
以上のような請求項１及び請求項６記載の発明では、例えば、切断機により予め抜板上に正確に加工された丸穴等の検出対象を、第１の位置検出手段により搬送中に検知させ停止（位置決め）させるが、抜板が停止する寸前には搬送速度を落とし、第２の位置検知手段によって再度抜板位置を検知する。このように、搬送減速中若しくは低速運転中に検知するため、検知処理遅れ等の影響を受けにくい。そして、抜板位置演算手段により、これらの情報を比較・演算させ搬送停止させることで、中央に９０°Ｖ形切欠部をもった抜板形状等様々な形状をもった抜板の位置決めが可能となる。また、第１の位置検知手段と第２の位置検知手段が抜板搬送方向に一対に備わっていることで、半円断面状鉄心を２個あわせて成る鉄心においても、２枚同時搬送による位置決めが可能となる。
【０００８】
また、抜板を搬送中は、磁石によって吸引させて保持できる。また、磁石昇降手段により磁石を昇降させることで、位置決めした抜板を落下させることが可能となり、鉄心の積層が容易となる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の抜板搬送装置において、前記搬送手段は、無端状に移動する一定長の搬送ベルトを、前記抜板の搬送方向に複数個直列に敷設したものであることを特徴とする。以上のような請求項２記載の発明では、搬送ベルトを運転することで発生する摩擦力により抜板を搬送できる。また、搬送ベルトが複数個に区切られているので、搬送ベルトのたわみを抑え、抜板搬送中におけるベルトの蛇行成分を減少させることができる。このため、抜板搬送精度を向上させることが可能である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の抜板搬送装置において、搬送中の前記抜板を吸引する磁石と、前記磁石を昇降させる磁石昇降手段とを備え、前記磁石及び前記磁石昇降手段とは、前記複数の搬送ベルト毎に分割して設けられ、前記複数の搬送ベルト間にも前記磁石が設けられていることを特徴とする。請求項９記載の発明は、請求項８記載の抜板搬送方法において、搬送中の前記抜板を磁石によって吸引保持し、停止した抜板を、前記磁石を昇降させることによって解放することを特徴とする。以上のような請求項３及び９記載の発明では、複数に分割した搬送ベルト間においても磁石が昇降できるため、抜板落下時において、抜板を拘束していた磁石吸引力の解放を均一に行うことが可能となる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２又は請求項３記載の抜板搬送装置において、搬送中の前記抜板を吸引する磁石と、前記磁石を昇降させる磁石昇降手段とを備え、前記磁石昇降手段は、抜板進行方向と平行方向に２列に分割されていることを特徴とする。以上のような請求項４記載の発明では、例えば、半円断面形状鉄心を２個あわせて成る鉄心用抜板を、搬送後にパレットへ落下させる場合において、片側の抜板を搬送、位置決めした後、落下させている間に、もう一方の反対側の抜板を搬送、位置決め、落下させることが可能となり、サイクルタイム短縮が可能となる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の抜板搬送装置において、前記第２の位置検出手段は、ＣＣＤ撮像素子であることを特徴とする。以上のような請求項５記載の発明では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子による高精度位置検出を行なうことにより、光電式センサによる位置検出と比較して、幅方向のずれによる長手方向の補正をより確実に行うことが可能となる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の抜板搬送方法において、前記第２の位置検出は、抜板に設けられたパンチ丸穴の前端及び後端を検出し、パンチ丸穴前端及び後端の検出信号に基づいて、中心位置を演算することを特徴とする。以上のような請求項７記載の発明では、パンチ丸穴の中心位置を正確に算出し、抜板の位置を正確に検出することができるので、幅方向のずれによる長手方向の補正を行うことが可能となる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７記載の抜板搬送方法において、直列に複数個敷設された前記搬送手段の搬送速度を、搬送方向に行くに従って徐々に高めることを特徴とする。以上のような請求項８記載の発明では、複数個の搬送装置を直列に敷設して成るほどの長い搬送においても、駆動源等が異なる搬送ベルト間での抜板のすべりが減少し、搬送精度の向上が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図１１を参照して以下に説明する。
（１）実施の形態の構成
本実施の形態の構成を説明する。まず、図１に示すように、抜板を実際に搬送する搬送ベルト３は、その両端がローラ２に巻きかけられ、フレーム１から吊り下げて取付けられている。この搬送ベルト３は、フレーム１の長手方向に設けられているが、図２に示すように、左右に複数に分割され互いに平行に配設されている。そして、搬送ベルト３は、図３（Ａ）に示すようにフレームの全長に亘って１個ずつ設けられるのではなく、図３（Ｂ）に示すように、たわみ及び蛇行を抑える目的で、それぞれ２個直列に敷設されている。
【００１６】
ローラ２は、図２に示すように、それぞれタイミングベルト７を介してサーボモータ右５及びサーボモータ左６によって回転駆動され、これにより搬送ベルト３が無端状に移動するように構成されている。抜板は、この搬送ベルト３の下側で搬送されるが、搬送ベルト３の上には、図１及び図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、抜板を吸引するための磁石２４が多数個設置されており、磁石２４と搬送ベルト３との隙間には、搬送ベルト３の位置を保持するためにステンレス板４が挟まれている。
【００１７】
これらの磁石２４は、フレーム１の長手方向に、左右に分割して配設されている。そして、図１、図４（Ａ）（Ｂ）及び図５に示すように、磁石２４が左右別々に上下方向に昇降可能となるように、右側の磁石２４はエアシリンダ１８，１９に、左側の磁石２４はエアシリンダ２０，２１に、それぞれリンク機構２４ａ（請求項の磁石昇降手段）を介して接続されている。また、左右の磁石２４は、搬送ベルト３とともに、フレーム１の長手方向に２個直列に敷設されている。これらの磁石２４間には、図６に示すように、ベルト間継部品３２が設けられ、このベルト間継部品３２には、それぞれの磁石２４を橋渡しするためのベルト間磁石３１が取付けられている。従って、ベルト間磁石３１も、リンク機構２４ａによって昇降可能に構成されている。
【００１８】
また、フレーム１の搬送方向入口側には、図１及び図５に示すように、抜板が搬送されてきたことを検知するための一対の位置検出手段８，９（請求項の第１の位置検出手段）が配設されている。フレーム１の中央付近には、高精度検出手段１０〜１７（請求項の第２の位置検出手段）が一対ずつ所定の間隔で配設されている。これらの位置検出手段８，９、高精度検出手段１０〜１７は、特定のものには限定されないが、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子を用いることが望ましい。
【００１９】
そして、図７に示すように、位置検出手段８，９は第１の位置入力部２５に、高精度検出手段１０〜１７は左右の第２の位置入力部２６，２７に、それぞれの検出信号を入力可能となるように接続されている。高精度検出手段１０〜１７と第２の位置入力部２６，２７との間は、有効接点３８を選択的に切り替え可能に構成されている。また、これらの上位側には、入力された検出信号に基づいて、抜板位置を算出する抜板位置演算処理部２８が接続されている。
【００２０】
（２）実施の形態の作用
以上のような構成の本実施の形態の作用を説明する。なお、本実施の形態によって構成される鉄心としては、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、１鉄心構成型２９、２鉄心構成型３０を例とする。そして、これらを構成する抜板は、切断時に予め加工された丸穴である位置決め用のパンチ穴を有している。このパンチ穴は、位置検出手段８，９、高精度検出手段１０〜１７による検出対象となる。また、上記の説明では省略したが、抜板積層時には、昇降可能な位置決めピンが、積層される抜板のパンチ穴に挿入されることによって、抜板の正確な垂直方向の昇降と位置決めに利用される。
【００２１】
（２−１）２鉄心構成型の場合
まず、図１１（Ｂ）に示すような２鉄心構成型３０を構成する場合を例にして、図８のフローチャートに従って説明する。すなわち、サーボモータ５、６を駆動させると、タイミングベルト７を介して、ローラ２及び搬送ベルト３は回転動作を行う。かかる搬送開始時は、サーボモータ５、６を速度制御ループにて最高速度で運転する（ステップ８０１）。例とした２鉄心構成型３０では、図１１（Ｂ）に示すような２枚対称型の抜板右２２、抜板左２３が、左右の搬送ベルトにより同時搬送されてくる。この構造においては、抜板右２２はサーボモータ右５、抜板左２３はサーボモータ左６の回転により搬送されるが、速度制御で同期運転を行い、ほぼ同時搬送することが可能である。
【００２２】
このように搬送中である抜板を位置検出し、正確に所定の位置に停止させることにより位置決めを行なうが、この位置検出は、切断時に予め加工されたパンチ穴を利用する。すなわち、上記のように、搬送中である抜板２２，２３は速度制御ループにて最高速度で運転されている。このため、通常、抜板２２，２３の位置検出には、センサ系及びシステム系に関する処理遅れが発生する。そこで、本実施の形態においては、抜板２２，２３を２段階で位置検出し、位置決めを行う方法をとる。まず、搬送方向入口側に設置された位置検出手段右８、位置検出手段左９により、抜板右２２、抜板左２３のどちらかのパンチ穴を検出する（ステップ８０２）。左右どちらかのパンチ穴を検出することになるのは、搬送時、搬送ベルト３と抜板２２，２３のすべりが発生し、２枚が完全に一致しては搬送されてこないため、通常どちらか一方が先に検出され、もう一方が後れて検出されるためである。
【００２３】
このように検出された信号は、第１の位置入力部２５に入力される。位置検出手段右８若しくは位置検出手段左９の入力波形は、パンチ穴のエッジ立下りで位置が検出され、図７に示す第１の位置入力部波形３９のようになる。これにより、抜板位置演算処理部２８は、抜板を搬送停止予定位置まで送るため、サーボモータ５，６を位置制御モードへと移行させ、現在位置からの相対目標位置を指令する（ステップ８０３）。このときの指令値は、先に検出した側の位置検出手段右８若しくは左９から、停止予定位置までの距離（既知）をＡ、左右のサーボモータ５，６の現在値をそれぞれＢ１、Ｂ２とすると、次のようになる。
【数１】
目標指令位置（右）＝Ａ＋Ｂ１
目標指令位置（左）＝Ａ＋Ｂ２
【００２４】
この第１の位置決め処理が完了する直前には（ステップ８０４）、搬送ベルト３による搬送速度は減速処理中か低速運転中とする。そして、高精度検出手段１０〜１７に接続されている有効接点３８を有効とすることによって、高精度検出手段１０〜１７の信号を第２の位置入力部２６，２７へ入力する（ステップ８０５）。このときの入力波形は、パンチ穴が通過する順に穴前端エッジ（立上り）と穴後端エッジ（立下り）が検出され、図７に示す第２の位置入力部波形４０のようになる。
【００２５】
なお、有効接点３８は、サーボモータ５，６のエンコーダパルスを管理し、有効のタイミングをとる。この際に、高精度検出手段１０〜１７のいずれを使用するかは、停止させる位置によって予め選択しておくものとする。また、高精度検出手段１０〜１７は、左右の抜板２２，２３のパンチ穴それぞれに対して並列処理で検出するものとする（ステップ８０６，８０７，８０９，８１０）。従って、右側の抜板２２を検出すると、第２の位置入力部２６へ信号入力され、左側の抜板２３を検出すると、第２の位置入力部２７へ信号が入力される。
【００２６】
これらは、第１の位置入力部２５での信号とは異なり、第１の位置決め処理の処理完了直前であるため、搬送速度も減速処理中か低速運転中であり、最高速度に比べて十分低速であることから、センサ系及びシステム系での処理遅れによる誤差が抑制される。さらに、高精度を期待する場合には、より低速処理に搬送速度を落とすか、より処理遅れの少ない信号処理系を利用するとよい。前記のように入力された左右の位置検出情報を元に、抜板位置演算処理部２８は、左右の抜板２２、２３の位置情報を比較する（ステップ８０８，８１１，８１２）。そして、先に到達（搬送）されたと判断された側の抜板の指令値によって、サーボモータ５，６へ最終位置決めとして、相対位置指令をする（ステップ８１３）。
【００２７】
この位置決めが完了すると、先入側の搬送ベルト３を停止させ、該当する側のエアシリンダ１８〜２１を駆動することによって、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、リンク機構２４ａで連結された磁石２４を昇降させ、先入側の抜板２２若しくは２３を下方にあるテーブルパレット上に落下させる（ステップ８１４）。この際に、図示しない位置決めピンをパンチ穴に挿通させて、これに沿って抜板２２若しくは２３を落下させることによって、精度よくテーブルパレット上に位置決めできる。
【００２８】
先入側の抜板２２若しくは２３が落下すると、今度は、後入側の抜板２２若しくは２３を搬送するべく、サーボモータ５，６へ位置指令を行う（ステップ８１５）。この位置司令により、後入側抜板２２若しくは２３が位置決め完了すると、再度磁石２４を昇降させて、後入側の抜板２２若しくは２３をテーブルパレット上に落下・位置決めさせる（ステップ８１６）。この処理を繰り返すことにより、複数の抜板を全自動で積み上げ、１つの鉄心を積層させていく。また、このように構成した抜板搬送装置を長手（搬送）方向に複数個つなげることによって、１度に複数の鉄心を自動積みさせることができる。
【００２９】
このとき、図１０に示すように、異なる駆動源（サーボモータ５，６）をもつ搬送ベルト間では、搬送速度を後に進むにしたがって徐々に速くしていくことにより、搬送装置間でのすべりを減少させることができる。なお、図１０は、搬送ベルト３を３個直列に敷設した例であるが、抜板搬送方向に行くに従って、その速度がＶ１→ Ｖ２（＝Ｖ１＋α）→Ｖ３（＝Ｖ２＋α）と速くなっている。
【００３０】
また、最終位置決めを行うパンチ穴の検出においては、高精度検出手段１０〜１７をパンチ穴が通過する順に穴前端エッジ（立上り）と穴後端エッジ（立下り）でのサーボモータエンコーダパルスを抜板位置演算処理部２８に入力し、次式のように穴の中心を計算する。例として、抜板右２２が先入側であると仮定して、先入側の穴前端検出時のサーボモータ５，６の現在値をＥ１ａ，Ｅ２ａ，先入側の穴後端検出時のサーボモータ５，６の現在値をＥ１ｂ，Ｅ２ｂ，先入側の高精度検出手段１０〜１７から停止予定位置までの距離をＣ１（既知）とすると、以下のようになる。
【数２】
目標指令位置（先入側）＝Ｃ１＋Ｅ１ｂ−｛（Ｅ１ｂ−Ｅ１ａ）／２｝
目標指令位置（後入側）＝Ｃ１＋Ｅ２ｂ−｛（Ｅ１ｂ−Ｅ１ａ）／２｝
【００３１】
ただし、サーボモータ５，６の現在値は搬送方向に対して増加していくものとする。この値を使って位置決めを行えば、搬送方向直角（抜板幅）方向に抜板２２，２３がずれて搬送されたとしても、長手方向の誤差には影響しないで済む。
【００３２】
（２−２）１鉄心構成型の場合
次に、図１１（Ａ）に示すような１鉄心構成型２９を構成する場合を例にして、図９のフローチャートに従って説明する。なお、上記の２鉄心構成型の場合と同様の手順については、一部説明を省略する。すなわち、上記と同様に、搬送ベルト３を回転させて、１枚型の抜板を搬送を開始する（ステップ９０１）。そして、搬送方向入口側に設置された位置検出手段右８若しくは位置検出手段左９により、抜板のパンチ穴を検出する（ステップ９０２）。このように検出された信号は、第１の位置入力部２５に入力される。これにより、抜板位置演算処理部２８は、抜板を搬送停止予定位置まで送るため、サーボモータ５，６を位置制御モードへと移行させ、現在位置からの相対目標位置を指令する（ステップ９０３）。
【００３３】
この第１の位置決め処理が完了する直前には（ステップ９０４）、搬送ベルト３による搬送速度は減速処理中か低速運転中とする。そして、高精度検出手段１０〜１７に接続されている有効接点３８を有効とする（ステップ９０５）。この際に、高精度検出手段１０〜１７のいずれを使用するかは、停止させる位置によって予め選択しておくものとする。そして、高精度検出手段１０〜１７によって穴前端エッジ（立上り）と穴後端エッジ（立下り）が検出され（ステップ９０６，９０７）、その信号が第２の位置検出手段２６，２７へ入力される。このように入力された左右の位置検出情報を元に、抜板位置演算処理部２８は、抜板の位置を算出する（ステップ９０８）。そして、サーボモータ５，６へ最終位置決めとして、相対位置指令をする（ステップ９０９）。
【００３４】
この位置決めが完了すると、搬送ベルト３を停止させ、エアシリンダ１８〜２１を駆動することによって、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、リンク機構２４ａで連結された磁石２４を昇降させ、抜板を下方にあるテーブルパレット上に落下させる（ステップ９１０）。この処理を繰り返すことにより、複数の抜板を全自動で積み上げ、１つの鉄心を積層させていく。
【００３５】
（３）実施の形態の効果
以上のような本実施の形態によれば、切断機により予め抜板上に正確に加工されたパンチ穴を、位置検出手段８，９により搬送中に検出するのみでなく、抜板が停止する寸前の搬送減速中か低速運転中に、さらに高精度検出手段１０〜１７によって抜板位置を検知する。従って、検知処理遅れ等の影響を受けにくく、正確な位置検出による自動位置決めが可能となり、作業者の手間がかららない。
【００３６】
また、抜板を搬送ベルト３下側面に磁石２４によって吸引させて保持でき、搬送ベルト３を運転することで発生する摩擦力により抜板を搬送できる。また、有効接点３８によって、高精度検出手段１０〜１７のいずれかを選択的に使用して、抜板位置演算処理部２８により、入力された情報を比較・演算させ搬送停止させることで、Ｖ形等の切欠部の誤検出を防止できる。従って、１鉄心構成型、２鉄心構成型、Ｖノッチ型、センターレグ型等様々な形状をもった抜板であっても、全自動で搬送・停止・位置決めが可能となる。
【００３７】
また、搬送ベルト３の下側面に、抜板を磁力吸引して搬送し、リンク機構２４ａによって磁石２４を昇降させることで、位置決めした抜板をスムーズに落下させることが可能となるので、鉄心の積層が容易となる。特に、複数に分割した搬送ベルト３間においてもベルト間磁石３１が昇降できるため、抜板落下時において、抜板を拘束していた磁石２４の吸引力の解放を均一に行うことが可能となる。
【００３８】
また、搬送ベルト３が、抜板の搬送方向に複数個直列に敷設されているので、搬送距離が長くても、搬送ベルトのたわみを抑え、抜板搬送中におけるベルトの蛇行成分を減少させることができる。このため、抜板搬送精度を向上させることが可能となる。特に、これらの搬送ベルト３の搬送速度を、搬送方向に従って徐々に高めることによって、駆動源等が異なる搬送ベルト間での抜板のすべりが減少し、搬送精度の向上が可能となる。
【００３９】
また、位置検出手段８，９及び高精度検出手段１０〜１７が、左右に配設されているので、一対の抜板を合わせて成る鉄心においても、２枚同時搬送による位置決めが可能となる。特に、磁石２４とこれを昇降させるリンク機構２４ａは、左右に分割して設けられているので、搬送後の左右の抜板のパレットへの落下において、片側の抜板を搬送、位置決めした後、落下させている間に、もう一方の反対側の抜板を搬送、位置決め、落下させることが可能となり、サイクルタイム短縮が可能となる。
【００４０】
また、高精度検出手段１０〜１７として、ＣＣＤ撮像素子を用いることによって、光電式センサと比較して、幅方向のずれによる長手方向の補正をより確実に行うことが可能となる。特に、抜板に設けられたパンチ穴の前端及び後端を検知し、これに基づいて、抜板位置演算処理部２８は中心位置を演算するので、幅方向のずれによる長手方向の補正をより正確に行うことができる。
【００４１】
（４）他の実施の形態
なお、本発明は上記のような実施の形態に限定されるものではなく、各部材の大きさ、形状、数、材質等は適宜変更可能である。例えば、直列方向に敷設される搬送ベルト３の数は、一つであっても、上記で例示したものよりもさらに多くしてもよい。また、位置検出手段８，９や高精度検出手段１０〜１７の数も、上記で例示したものには限定されない。
【００４２】
【発明の効果】
以上のような本発明によれば、様々な種類の鉄心形状に制約されずに、抜板を正確に自動搬送、位置決め及び自動積み可能な抜板搬送装置及び抜板搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の抜板搬送装置の実施の形態を示す正面図。
【図２】図１の実施の形態の側面図。
【図３】搬送ベルトを長手方向に単一とした場合（Ａ）と、分割した場合（Ｂ）の説明図。
【図４】図１の実施の形態における磁石の下降状態（Ａ）と、上昇状態（Ｂ）を示す詳細図。
【図５】図１の実施の形態の平面図。
【図６】図１の実施の形態における搬送ベルト間の構成を示す詳細図。
【図７】図１の実施の形態のシステム系統図。
【図８】図１の実施の形態による２鉄心構成型の抜板の搬送手順をあらわすフローチャート。
【図９】図１の実施の形態による１鉄心構成型の抜板の搬送手順をあらわすフローチャート。
【図１０】複数の搬送ベルトに対する搬送速度制御例を示す説明図。
【図１１】代表的な鉄心の例を示す説明図。
【符号の説明】
１…フレーム
２…ローラ
３…搬送ベルト
４…ステンレス板
５，６…サーボモータ
７…タイミングベルト
８，９…位置検出手段
１０〜１７…高精度検出手段
１８〜２１…エアシリンダ
２２，２３…抜板
２４…磁石
２４ａ…リンク機構
２５…第1の位置入力部
２６，２７…第２の位置入力部
２８…抜板位置演算処理部
２９…鉄心（１鉄心構成型）
３０…鉄心（２鉄心構成型）
３１…ベルト間磁石
３２…ベルト間継部品
３３〜３５…抜板搬送装置
３８…有効接点
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電力用の変圧器やリアクトル等に使用する鉄心を、電磁鋼板製抜板を積層して製作する場合において、様々な種類の形状をもった抜板を切断後、高速で自動搬送・位置決めするための抜板搬送装置及び抜板搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、変圧器用鉄心においては、０．３５ｍｍ以下の電磁鋼板製抜板を板幅、板長を順に変更しながら積層し、円形断面形状に成形する。この鉄心形状としては、１つの鉄心によって円形断面形状とするものや、半円断面状の２つの鉄心を組み合わせることによって円形断面形状とするもの等がある。また、１つの鉄心を構成する抜板の形状についても、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、長手方向中央に９０°Ｖ形切欠部がある抜板形状（Ｖノッチ型抜板３７）、長手方向両端部が４５°にカットされた抜板形状（抜板右２２、抜板左２３）、長手方向両端部中央が９０°になった抜板形状（センターレグ型抜板３６）などがある。また、数枚毎に段差（ラップ）をつけて積層するもの等、様々な種類の鉄心が存在する。
【０００３】
このような鉄心を、抜板を積層して製作する際には、まず、フープ状に巻いた板材を、切断機により所定の形状に１枚づつ切断して、抜板を積層するべきパレットテーブルまでコンベア搬送する。そして、抜板をパレットテーブル上で一旦停止し、テーブル上へ落下させて積層する。このとき、抜板幅方向には両側に案内板を当てることで矯正を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記に示すような従来の抜板搬送方法では、抜板長手方向には特別な矯正手段がなかったので、コンベアの定寸送りで停止させていた。このため、積層された鉄心は、要求する積み精度がでておらず、位置決め冶具を使用することで、一旦積層した鉄心を、人手により再度１、２枚づつ積み直す必要があった。従って、作業時間・作業人員ともに多く必要となり、コスト・納期・作業者負担の点で問題があった。特に、鉄心を構成する抜板の形状は上記のように様々な種類があり、これらを全て正確に自動搬送、位置決めすることは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、様々な種類の鉄心形状に制約されずに、抜板を正確に自動搬送、位置決め及び自動積み可能な抜板搬送装置及び抜板搬送方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、請求項１記載の発明は、フレームと、このフレームの下に吊り下げられるとともに鉄心用の抜板を搬送する搬送手段と、前記抜板を吸引することによりこの搬送装置に支持させる磁石と、支持した前記抜板を落下させるための前記磁石を昇降させる磁石昇降手段と、前記搬送手段の駆動手段と、を備えた抜板搬送装置において、前記フレームの前記抜板搬送方向入口側に設けられ、前記抜板が搬送されたことを検出する第１の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段より前記抜板搬送方向下流側に設けられ、前記抜板の位置を、停止する寸前に検出する複数の第２の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段の検出信号に基づいて、前記駆動手段及び前記磁石昇降手段を制御する抜板位置演算手段と、前記複数の第２の位置検出手段と前記抜板位置演算手段との間に設けられ前記複数の第２の位置検出手段のうち、選択された１つの検出手段からの信号を前記抜板位置演算手段に対して有効にする有効接点と、を備え、前記抜板位置演算手段は、前記第１の位置検出手段からの信号に基づいて前記抜板を停止予定位置まで送るための位置信号と前記搬送手段を低速運転とするための信号とをそれぞれ前記駆動手段に送るとともに、前記位置信号に基づいて選択された前記第２の位置検出手段の検出信号を有効とするために対応する前記有効接点を有効とし、この選択された第２の位置検出手段からの検出信号に基づいて前記抜板の位置を算出し最終位置までの位置指令を前記駆動手段に送るとともに、この最終位置での位置決めが完了したのち前記駆動手段を停止させるともに前記抜板を前記搬送手段から落下させるために前記磁石昇降手段に対して磁石を上昇させる制御をすることを特徴とする。
また、請求項６記載の発明は、フレームの下に吊り下げられるとともに搬送方向に対して左右に設けた一対の搬送手段によって鉄心用の一対の抜板を平行に搬送し、この一対の搬送装置に支持させる磁石によって前記一対の抜板を吸引し、一対の磁石昇降手段によって前記磁石を昇降させることにより支持した前記一対の抜板を落下させるとともに、前記一対の搬送手段は一対の駆動手段により駆動されることを特徴とする抜板搬送方法であって、前記フレームの前記抜板搬送方向入口側左右に設けられた第１の位置検出手段によって、前記一対の抜板が搬送されたことを検出し、前記第１の位置検出手段より前記抜板搬送方向下流側左右に設けられた複数の第２の位置検出手段によって、前記一対の抜板の位置を停止する寸前に検出し、前記複数の第２の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段の検出信号に基づいて前記各駆動手段及び前記各磁石昇降手段を制御する前記抜板位置演算手段と、の間に設けられた有効接点により、前記複数の第２の位置検出手段のうち、選択された１つの検出手段からの信号を前記抜板位置演算手段に対して有効にし、さらに、前記抜板位置演算手段は、前記左右の第１の位置検出手段からの信号のうち先に検出した信号に基づいて前記一対の抜板を停止予定位置まで送るためのそれぞれの位置信号と、前記一対の搬送手段をいずれも低速運転とするための信号と、をそれぞれ前記各駆動手段に送るとともに、前記位置信号に基づいて選択された前記第２の位置検出手段の検出信号を有効とするために対応する前記有効接点を有効とし、この選択された第２の位置検出手段からの検出信号に基づいて前記一対の抜板の位置をそれぞれ算出して両者の位置を比較し、先に停止予定位置の到達した方の前記位置信号値を最終位置までの位置指令を前記駆動手段に送るとともに、この最終位置での位置決めが完了したのち前記各駆動手段を停止させるともに前記一対の抜板を前記一対の搬送手段から落下させるために前記各磁石昇降手段に対して磁石を上昇させる制御をすることを特徴とする。
【０００７】
以上のような請求項１及び請求項６記載の発明では、例えば、切断機により予め抜板上に正確に加工された丸穴等の検出対象を、第１の位置検出手段により搬送中に検知させ停止（位置決め）させるが、抜板が停止する寸前には搬送速度を落とし、第２の位置検知手段によって再度抜板位置を検知する。このように、搬送減速中若しくは低速運転中に検知するため、検知処理遅れ等の影響を受けにくい。そして、抜板位置演算手段により、これらの情報を比較・演算させ搬送停止させることで、中央に９０°Ｖ形切欠部をもった抜板形状等様々な形状をもった抜板の位置決めが可能となる。また、第１の位置検知手段と第２の位置検知手段が抜板搬送方向に一対に備わっていることで、半円断面状鉄心を２個あわせて成る鉄心においても、２枚同時搬送による位置決めが可能となる。
【０００８】
また、抜板を搬送中は、磁石によって吸引させて保持できる。また、磁石昇降手段により磁石を昇降させることで、位置決めした抜板を落下させることが可能となり、鉄心の積層が容易となる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の抜板搬送装置において、前記搬送手段は、無端状に移動する一定長の搬送ベルトを、前記抜板の搬送方向に複数個直列に敷設したものであることを特徴とする。以上のような請求項２記載の発明では、搬送ベルトを運転することで発生する摩擦力により抜板を搬送できる。また、搬送ベルトが複数個に区切られているので、搬送ベルトのたわみを抑え、抜板搬送中におけるベルトの蛇行成分を減少させることができる。このため、抜板搬送精度を向上させることが可能である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の抜板搬送装置において、搬送中の前記抜板を吸引する磁石と、前記磁石を昇降させる磁石昇降手段とを備え、前記磁石及び前記磁石昇降手段とは、前記複数の搬送ベルト毎に分割して設けられ、前記複数の搬送ベルト間にも前記磁石が設けられていることを特徴とする。請求項９記載の発明は、請求項８記載の抜板搬送方法において、搬送中の前記抜板を磁石によって吸引保持し、停止した抜板を、前記磁石を昇降させることによって解放することを特徴とする。以上のような請求項３及び９記載の発明では、複数に分割した搬送ベルト間においても磁石が昇降できるため、抜板落下時において、抜板を拘束していた磁石吸引力の解放を均一に行うことが可能となる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２又は請求項３記載の抜板搬送装置において、搬送中の前記抜板を吸引する磁石と、前記磁石を昇降させる磁石昇降手段とを備え、前記磁石昇降手段は、抜板進行方向と平行方向に２列に分割されていることを特徴とする。以上のような請求項４記載の発明では、例えば、半円断面形状鉄心を２個あわせて成る鉄心用抜板を、搬送後にパレットへ落下させる場合において、片側の抜板を搬送、位置決めした後、落下させている間に、もう一方の反対側の抜板を搬送、位置決め、落下させることが可能となり、サイクルタイム短縮が可能となる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の抜板搬送装置において、前記第２の位置検出手段は、ＣＣＤ撮像素子であることを特徴とする。以上のような請求項５記載の発明では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子による高精度位置検出を行なうことにより、光電式センサによる位置検出と比較して、幅方向のずれによる長手方向の補正をより確実に行うことが可能となる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の抜板搬送方法において、前記第２の位置検出は、抜板に設けられたパンチ丸穴の前端及び後端を検出し、パンチ丸穴前端及び後端の検出信号に基づいて、中心位置を演算することを特徴とする。以上のような請求項７記載の発明では、パンチ丸穴の中心位置を正確に算出し、抜板の位置を正確に検出することができるので、幅方向のずれによる長手方向の補正を行うことが可能となる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７記載の抜板搬送方法において、直列に複数個敷設された前記搬送手段の搬送速度を、搬送方向に行くに従って徐々に高めることを特徴とする。以上のような請求項８記載の発明では、複数個の搬送装置を直列に敷設して成るほどの長い搬送においても、駆動源等が異なる搬送ベルト間での抜板のすべりが減少し、搬送精度の向上が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図１１を参照して以下に説明する。
（１）実施の形態の構成
本実施の形態の構成を説明する。まず、図１に示すように、抜板を実際に搬送する搬送ベルト３は、その両端がローラ２に巻きかけられ、フレーム１から吊り下げて取付けられている。この搬送ベルト３は、フレーム１の長手方向に設けられているが、図２に示すように、左右に複数に分割され互いに平行に配設されている。そして、搬送ベルト３は、図３（Ａ）に示すようにフレームの全長に亘って１個ずつ設けられるのではなく、図３（Ｂ）に示すように、たわみ及び蛇行を抑える目的で、それぞれ２個直列に敷設されている。
【００１６】
ローラ２は、図２に示すように、それぞれタイミングベルト７を介してサーボモータ右５及びサーボモータ左６によって回転駆動され、これにより搬送ベルト３が無端状に移動するように構成されている。抜板は、この搬送ベルト３の下側で搬送されるが、搬送ベルト３の上には、図１及び図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、抜板を吸引するための磁石２４が多数個設置されており、磁石２４と搬送ベルト３との隙間には、搬送ベルト３の位置を保持するためにステンレス板４が挟まれている。
【００１７】
これらの磁石２４は、フレーム１の長手方向に、左右に分割して配設されている。そして、図１、図４（Ａ）（Ｂ）及び図５に示すように、磁石２４が左右別々に上下方向に昇降可能となるように、右側の磁石２４はエアシリンダ１８，１９に、左側の磁石２４はエアシリンダ２０，２１に、それぞれリンク機構２４ａ（請求項の磁石昇降手段）を介して接続されている。また、左右の磁石２４は、搬送ベルト３とともに、フレーム１の長手方向に２個直列に敷設されている。これらの磁石２４間には、図６に示すように、ベルト間継部品３２が設けられ、このベルト間継部品３２には、それぞれの磁石２４を橋渡しするためのベルト間磁石３１が取付けられている。従って、ベルト間磁石３１も、リンク機構２４ａによって昇降可能に構成されている。
【００１８】
また、フレーム１の搬送方向入口側には、図１及び図５に示すように、抜板が搬送されてきたことを検知するための一対の位置検出手段８，９（請求項の第１の位置検出手段）が配設されている。フレーム１の中央付近には、高精度検出手段１０〜１７（請求項の第２の位置検出手段）が一対ずつ所定の間隔で配設されている。これらの位置検出手段８，９、高精度検出手段１０〜１７は、特定のものには限定されないが、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子を用いることが望ましい。
【００１９】
そして、図７に示すように、位置検出手段８，９は第１の位置入力部２５に、高精度検出手段１０〜１７は左右の第２の位置入力部２６，２７に、それぞれの検出信号を入力可能となるように接続されている。高精度検出手段１０〜１７と第２の位置入力部２６，２７との間は、有効接点３８を選択的に切り替え可能に構成されている。また、これらの上位側には、入力された検出信号に基づいて、抜板位置を算出する抜板位置演算処理部２８が接続されている。
【００２０】
（２）実施の形態の作用
以上のような構成の本実施の形態の作用を説明する。なお、本実施の形態によって構成される鉄心としては、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、１鉄心構成型２９、２鉄心構成型３０を例とする。そして、これらを構成する抜板は、切断時に予め加工された丸穴である位置決め用のパンチ穴を有している。このパンチ穴は、位置検出手段８，９、高精度検出手段１０〜１７による検出対象となる。また、上記の説明では省略したが、抜板積層時には、昇降可能な位置決めピンが、積層される抜板のパンチ穴に挿入されることによって、抜板の正確な垂直方向の昇降と位置決めに利用される。
【００２１】
（２−１）２鉄心構成型の場合
まず、図１１（Ｂ）に示すような２鉄心構成型３０を構成する場合を例にして、図８のフローチャートに従って説明する。すなわち、サーボモータ５、６を駆動させると、タイミングベルト７を介して、ローラ２及び搬送ベルト３は回転動作を行う。かかる搬送開始時は、サーボモータ５、６を速度制御ループにて最高速度で運転する（ステップ８０１）。例とした２鉄心構成型３０では、図１１（Ｂ）に示すような２枚対称型の抜板右２２、抜板左２３が、左右の搬送ベルトにより同時搬送されてくる。この構造においては、抜板右２２はサーボモータ右５、抜板左２３はサーボモータ左６の回転により搬送されるが、速度制御で同期運転を行い、ほぼ同時搬送することが可能である。
【００２２】
このように搬送中である抜板を位置検出し、正確に所定の位置に停止させることにより位置決めを行なうが、この位置検出は、切断時に予め加工されたパンチ穴を利用する。すなわち、上記のように、搬送中である抜板２２，２３は速度制御ループにて最高速度で運転されている。このため、通常、抜板２２，２３の位置検出には、センサ系及びシステム系に関する処理遅れが発生する。そこで、本実施の形態においては、抜板２２，２３を２段階で位置検出し、位置決めを行う方法をとる。まず、搬送方向入口側に設置された位置検出手段右８、位置検出手段左９により、抜板右２２、抜板左２３のどちらかのパンチ穴を検出する（ステップ８０２）。左右どちらかのパンチ穴を検出することになるのは、搬送時、搬送ベルト３と抜板２２，２３のすべりが発生し、２枚が完全に一致しては搬送されてこないため、通常どちらか一方が先に検出され、もう一方が後れて検出されるためである。
【００２３】
このように検出された信号は、第１の位置入力部２５に入力される。位置検出手段右８若しくは位置検出手段左９の入力波形は、パンチ穴のエッジ立下りで位置が検出され、図７に示す第１の位置入力部波形３９のようになる。これにより、抜板位置演算処理部２８は、抜板を搬送停止予定位置まで送るため、サーボモータ５，６を位置制御モードへと移行させ、現在位置からの相対目標位置を指令する（ステップ８０３）。このときの指令値は、先に検出した側の位置検出手段右８若しくは左９から、停止予定位置までの距離（既知）をＡ、左右のサーボモータ５，６の現在値をそれぞれＢ１、Ｂ２とすると、次のようになる。
【数１】
目標指令位置（右）＝Ａ＋Ｂ１
目標指令位置（左）＝Ａ＋Ｂ２
【００２４】
この第１の位置決め処理が完了する直前には（ステップ８０４）、搬送ベルト３による搬送速度は減速処理中か低速運転中とする。そして、高精度検出手段１０〜１７に接続されている有効接点３８を有効とすることによって、高精度検出手段１０〜１７の信号を第２の位置入力部２６，２７へ入力する（ステップ８０５）。このときの入力波形は、パンチ穴が通過する順に穴前端エッジ（立上り）と穴後端エッジ（立下り）が検出され、図７に示す第２の位置入力部波形４０のようになる。
【００２５】
なお、有効接点３８は、サーボモータ５，６のエンコーダパルスを管理し、有効のタイミングをとる。この際に、高精度検出手段１０〜１７のいずれを使用するかは、停止させる位置によって予め選択しておくものとする。また、高精度検出手段１０〜１７は、左右の抜板２２，２３のパンチ穴それぞれに対して並列処理で検出するものとする（ステップ８０６，８０７，８０９，８１０）。従って、右側の抜板２２を検出すると、第２の位置入力部２６へ信号入力され、左側の抜板２３を検出すると、第２の位置入力部２７へ信号が入力される。
【００２６】
これらは、第１の位置入力部２５での信号とは異なり、第１の位置決め処理の処理完了直前であるため、搬送速度も減速処理中か低速運転中であり、最高速度に比べて十分低速であることから、センサ系及びシステム系での処理遅れによる誤差が抑制される。さらに、高精度を期待する場合には、より低速処理に搬送速度を落とすか、より処理遅れの少ない信号処理系を利用するとよい。前記のように入力された左右の位置検出情報を元に、抜板位置演算処理部２８は、左右の抜板２２、２３の位置情報を比較する（ステップ８０８，８１１，８１２）。そして、先に到達（搬送）されたと判断された側の抜板の指令値によって、サーボモータ５，６へ最終位置決めとして、相対位置指令をする（ステップ８１３）。
【００２７】
この位置決めが完了すると、先入側の搬送ベルト３を停止させ、該当する側のエアシリンダ１８〜２１を駆動することによって、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、リンク機構２４ａで連結された磁石２４を昇降させ、先入側の抜板２２若しくは２３を下方にあるテーブルパレット上に落下させる（ステップ８１４）。この際に、図示しない位置決めピンをパンチ穴に挿通させて、これに沿って抜板２２若しくは２３を落下させることによって、精度よくテーブルパレット上に位置決めできる。
【００２８】
先入側の抜板２２若しくは２３が落下すると、今度は、後入側の抜板２２若しくは２３を搬送するべく、サーボモータ５，６へ位置指令を行う（ステップ８１５）。この位置司令により、後入側抜板２２若しくは２３が位置決め完了すると、再度磁石２４を昇降させて、後入側の抜板２２若しくは２３をテーブルパレット上に落下・位置決めさせる（ステップ８１６）。この処理を繰り返すことにより、複数の抜板を全自動で積み上げ、１つの鉄心を積層させていく。また、このように構成した抜板搬送装置を長手（搬送）方向に複数個つなげることによって、１度に複数の鉄心を自動積みさせることができる。
【００２９】
このとき、図１０に示すように、異なる駆動源（サーボモータ５，６）をもつ搬送ベルト間では、搬送速度を後に進むにしたがって徐々に速くしていくことにより、搬送装置間でのすべりを減少させることができる。なお、図１０は、搬送ベルト３を３個直列に敷設した例であるが、抜板搬送方向に行くに従って、その速度がＶ１→ Ｖ２（＝Ｖ１＋α）→Ｖ３（＝Ｖ２＋α）と速くなっている。
【００３０】
また、最終位置決めを行うパンチ穴の検出においては、高精度検出手段１０〜１７をパンチ穴が通過する順に穴前端エッジ（立上り）と穴後端エッジ（立下り）でのサーボモータエンコーダパルスを抜板位置演算処理部２８に入力し、次式のように穴の中心を計算する。例として、抜板右２２が先入側であると仮定して、先入側の穴前端検出時のサーボモータ５，６の現在値をＥ１ａ，Ｅ２ａ，先入側の穴後端検出時のサーボモータ５，６の現在値をＥ１ｂ，Ｅ２ｂ，先入側の高精度検出手段１０〜１７から停止予定位置までの距離をＣ１（既知）とすると、以下のようになる。
【数２】
目標指令位置（先入側）＝Ｃ１＋Ｅ１ｂ−｛（Ｅ１ｂ−Ｅ１ａ）／２｝
目標指令位置（後入側）＝Ｃ１＋Ｅ２ｂ−｛（Ｅ１ｂ−Ｅ１ａ）／２｝
【００３１】
ただし、サーボモータ５，６の現在値は搬送方向に対して増加していくものとする。この値を使って位置決めを行えば、搬送方向直角（抜板幅）方向に抜板２２，２３がずれて搬送されたとしても、長手方向の誤差には影響しないで済む。
【００３２】
（２−２）１鉄心構成型の場合
次に、図１１（Ａ）に示すような１鉄心構成型２９を構成する場合を例にして、図９のフローチャートに従って説明する。なお、上記の２鉄心構成型の場合と同様の手順については、一部説明を省略する。すなわち、上記と同様に、搬送ベルト３を回転させて、１枚型の抜板を搬送を開始する（ステップ９０１）。そして、搬送方向入口側に設置された位置検出手段右８若しくは位置検出手段左９により、抜板のパンチ穴を検出する（ステップ９０２）。このように検出された信号は、第１の位置入力部２５に入力される。これにより、抜板位置演算処理部２８は、抜板を搬送停止予定位置まで送るため、サーボモータ５，６を位置制御モードへと移行させ、現在位置からの相対目標位置を指令する（ステップ９０３）。
【００３３】
この第１の位置決め処理が完了する直前には（ステップ９０４）、搬送ベルト３による搬送速度は減速処理中か低速運転中とする。そして、高精度検出手段１０〜１７に接続されている有効接点３８を有効とする（ステップ９０５）。この際に、高精度検出手段１０〜１７のいずれを使用するかは、停止させる位置によって予め選択しておくものとする。そして、高精度検出手段１０〜１７によって穴前端エッジ（立上り）と穴後端エッジ（立下り）が検出され（ステップ９０６，９０７）、その信号が第２の位置検出手段２６，２７へ入力される。このように入力された左右の位置検出情報を元に、抜板位置演算処理部２８は、抜板の位置を算出する（ステップ９０８）。そして、サーボモータ５，６へ最終位置決めとして、相対位置指令をする（ステップ９０９）。
【００３４】
この位置決めが完了すると、搬送ベルト３を停止させ、エアシリンダ１８〜２１を駆動することによって、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、リンク機構２４ａで連結された磁石２４を昇降させ、抜板を下方にあるテーブルパレット上に落下させる（ステップ９１０）。この処理を繰り返すことにより、複数の抜板を全自動で積み上げ、１つの鉄心を積層させていく。
【００３５】
（３）実施の形態の効果
以上のような本実施の形態によれば、切断機により予め抜板上に正確に加工されたパンチ穴を、位置検出手段８，９により搬送中に検出するのみでなく、抜板が停止する寸前の搬送減速中か低速運転中に、さらに高精度検出手段１０〜１７によって抜板位置を検知する。従って、検知処理遅れ等の影響を受けにくく、正確な位置検出による自動位置決めが可能となり、作業者の手間がかららない。
【００３６】
また、抜板を搬送ベルト３下側面に磁石２４によって吸引させて保持でき、搬送ベルト３を運転することで発生する摩擦力により抜板を搬送できる。また、有効接点３８によって、高精度検出手段１０〜１７のいずれかを選択的に使用して、抜板位置演算処理部２８により、入力された情報を比較・演算させ搬送停止させることで、Ｖ形等の切欠部の誤検出を防止できる。従って、１鉄心構成型、２鉄心構成型、Ｖノッチ型、センターレグ型等様々な形状をもった抜板であっても、全自動で搬送・停止・位置決めが可能となる。
【００３７】
また、搬送ベルト３の下側面に、抜板を磁力吸引して搬送し、リンク機構２４ａによって磁石２４を昇降させることで、位置決めした抜板をスムーズに落下させることが可能となるので、鉄心の積層が容易となる。特に、複数に分割した搬送ベルト３間においてもベルト間磁石３１が昇降できるため、抜板落下時において、抜板を拘束していた磁石２４の吸引力の解放を均一に行うことが可能となる。
【００３８】
また、搬送ベルト３が、抜板の搬送方向に複数個直列に敷設されているので、搬送距離が長くても、搬送ベルトのたわみを抑え、抜板搬送中におけるベルトの蛇行成分を減少させることができる。このため、抜板搬送精度を向上させることが可能となる。特に、これらの搬送ベルト３の搬送速度を、搬送方向に従って徐々に高めることによって、駆動源等が異なる搬送ベルト間での抜板のすべりが減少し、搬送精度の向上が可能となる。
【００３９】
また、位置検出手段８，９及び高精度検出手段１０〜１７が、左右に配設されているので、一対の抜板を合わせて成る鉄心においても、２枚同時搬送による位置決めが可能となる。特に、磁石２４とこれを昇降させるリンク機構２４ａは、左右に分割して設けられているので、搬送後の左右の抜板のパレットへの落下において、片側の抜板を搬送、位置決めした後、落下させている間に、もう一方の反対側の抜板を搬送、位置決め、落下させることが可能となり、サイクルタイム短縮が可能となる。
【００４０】
また、高精度検出手段１０〜１７として、ＣＣＤ撮像素子を用いることによって、光電式センサと比較して、幅方向のずれによる長手方向の補正をより確実に行うことが可能となる。特に、抜板に設けられたパンチ穴の前端及び後端を検知し、これに基づいて、抜板位置演算処理部２８は中心位置を演算するので、幅方向のずれによる長手方向の補正をより正確に行うことができる。
【００４１】
（４）他の実施の形態
なお、本発明は上記のような実施の形態に限定されるものではなく、各部材の大きさ、形状、数、材質等は適宜変更可能である。例えば、直列方向に敷設される搬送ベルト３の数は、一つであっても、上記で例示したものよりもさらに多くしてもよい。また、位置検出手段８，９や高精度検出手段１０〜１７の数も、上記で例示したものには限定されない。
【００４２】
【発明の効果】
以上のような本発明によれば、様々な種類の鉄心形状に制約されずに、抜板を正確に自動搬送、位置決め及び自動積み可能な抜板搬送装置及び抜板搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の抜板搬送装置の実施の形態を示す正面図。
【図２】図１の実施の形態の側面図。
【図３】搬送ベルトを長手方向に単一とした場合（Ａ）と、分割した場合（Ｂ）の説明図。
【図４】図１の実施の形態における磁石の下降状態（Ａ）と、上昇状態（Ｂ）を示す詳細図。
【図５】図１の実施の形態の平面図。
【図６】図１の実施の形態における搬送ベルト間の構成を示す詳細図。
【図７】図１の実施の形態のシステム系統図。
【図８】図１の実施の形態による２鉄心構成型の抜板の搬送手順をあらわすフローチャート。
【図９】図１の実施の形態による１鉄心構成型の抜板の搬送手順をあらわすフローチャート。
【図１０】複数の搬送ベルトに対する搬送速度制御例を示す説明図。
【図１１】代表的な鉄心の例を示す説明図。
【符号の説明】
１…フレーム
２…ローラ
３…搬送ベルト
４…ステンレス板
５，６…サーボモータ
７…タイミングベルト
８，９…位置検出手段
１０〜１７…高精度検出手段
１８〜２１…エアシリンダ
２２，２３…抜板
２４…磁石
２４ａ…リンク機構
２５…第1の位置入力部
２６，２７…第２の位置入力部
２８…抜板位置演算処理部
２９…鉄心（１鉄心構成型）
３０…鉄心（２鉄心構成型）
３１…ベルト間磁石
３２…ベルト間継部品
３３〜３５…抜板搬送装置
３８…有効接点
Claims (9)
- フレームと、このフレームの下に吊り下げられるとともに鉄心用の抜板を搬送する搬送手段と、前記抜板を吸引することによりこの搬送装置に支持させる磁石と、支持した前記抜板を落下させるための前記磁石を昇降させる磁石昇降手段と、前記搬送手段の駆動手段と、を備えた抜板搬送装置において、
前記フレームの前記抜板搬送方向入口側に設けられ、前記抜板が搬送されたことを検出する第１の位置検出手段と、
前記第１の位置検出手段より前記抜板搬送方向下流側に設けられ、前記抜板の位置を、停止する寸前に検出する複数の第２の位置検出手段と、
前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段の検出信号に基づいて、前記駆動手段及び前記磁石昇降手段を制御する抜板位置演算手段と、
前記複数の第２の位置検出手段と前記抜板位置演算手段との間に設けられ前記複数の第２の位置検出手段のうち、選択された１つの検出手段からの信号を前記抜板位置演算手段に対して有効にする有効接点と、を備え、
前記抜板位置演算手段は、
前記第１の位置検出手段からの信号に基づいて前記抜板を停止予定位置まで送るための位置信号と前記搬送手段を低速運転とするための信号とをそれぞれ前記駆動手段に送るとともに、
前記位置信号に基づいて選択された前記第２の位置検出手段の検出信号を有効とするために対応する前記有効接点を有効とし、
この選択された第２の位置検出手段からの検出信号に基づいて前記抜板の位置を算出し最終位置までの位置指令を前記駆動手段に送るとともに、
この最終位置での位置決めが完了したのち前記駆動手段を停止させるともに前記抜板を前記搬送手段から落下させるために前記磁石昇降手段に対して磁石を上昇させる制御をすることを特徴とする抜板搬送装置。 - 前記搬送手段は、無端状に移動する一定長の搬送ベルトを、前記抜板の搬送方向に複数個直列に敷設したものであることを特徴とする請求項１記載の抜板搬送装置。
- 前記磁石及び前記磁石昇降手段とは、前記複数の搬送ベルト毎に分割して設けられ、
前記複数の搬送ベルト間にも、前記磁石が設けられていることを特徴とする請求項２記載の抜板搬送装置。 - 前記磁石昇降手段は、抜板進行方向と平行方向に２列に分割されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の抜板搬送装置。
- 前記第２の位置検出手段は、ＣＣＤ撮像素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の抜板搬送装置。
- フレームの下に吊り下げられるとともに搬送方向に対して左右に設けた一対の搬送手段によって鉄心用の一対の抜板を平行に搬送し、この一対の搬送装置に支持させる磁石によって前記一対の抜板を吸引し、一対の磁石昇降手段によって前記磁石を昇降させることにより支持した前記一対の抜板を落下させるとともに、前記一対の搬送手段は一対の駆動手段により駆動されることを特徴とする抜板搬送方法であって、
前記フレームの前記抜板搬送方向入口側左右に設けられた第１の位置検出手段によって、前記一対の抜板が搬送されたことを検出し、
前記第１の位置検出手段より前記抜板搬送方向下流側左右に設けられた複数の第２の位置検出手段によって、前記一対の抜板の位置を停止する寸前に検出し、
前記複数の第２の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段の検出信号に基づいて前記各駆動手段及び前記各磁石昇降手段を制御する前記抜板位置演算手段と、の間に設けられた有効接点により、前記複数の第２の位置検出手段のうち、選択された１つの検出手段からの信号を前記抜板位置演算手段に対して有効にし、
さらに、前記抜板位置演算手段は、
前記左右の第１の位置検出手段からの信号のうち先に検出した信号に基づいて前記一対の抜板を停止予定位置まで送るためのそれぞれの位置信号と、前記一対の搬送手段をいずれも低速運転とするための信号と、をそれぞれ前記各駆動手段に送るとともに、
前記位置信号に基づいて選択された前記第２の位置検出手段の検出信号を有効とするために対応する前記有効接点を有効とし、
この選択された第２の位置検出手段からの検出信号に基づいて前記一対の抜板の位置をそれぞれ算出して両者の位置を比較し、先に停止予定位置の到達した方の前記位置信号値を最終位置までの位置指令を前記駆動手段に送るとともに、
この最終位置での位置決めが完了したのち前記各駆動手段を停止させるともに前記一対の抜板を前記一対の搬送手段から落下させるために前記各磁石昇降手段に対して磁石を上昇させる制御をすることを特徴とする抜板搬送方法。 - 前記第２の位置検出は、抜板に予め設けられたパンチ丸穴の前端及び後端を検出し、
パンチ丸穴前端及び後端の検出信号に基づいて、中心位置を演算することを特徴とする請求項６記載の抜板搬送方法。 - 直列に複数個敷設された前記搬送手段の搬送速度を、搬送方向に行くに従って徐々に高めることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の抜板搬送方法。
- 前記搬送中の前記抜板を磁石によって吸引保持し、
停止した抜板を、前記磁石を昇降させることによって解放することを特徴とする請求項８記載の抜板搬送方法。
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