JP4439056B2 - 鉄心自動積装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器やリアクトルなどの静止誘導機器の鉄心を構成する多数の電磁鋼板(抜板)を自動的に積層する鉄心自動積装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の鉄心自動積装置を示す構成図である。
【0003】
図6に示すように、従来の鉄心自動積装置は、切断装置1で切断した抜板2をベルトコンベア3aの内部に設けたマグネット4aでべルトコンベア3a下面に吸着させ、このベルトコンベア3aで横振り装置5の所定位置まで抜板2を搬送して停止させ、ベルトコンベア3aの内部に設けたマグネット4aを上昇させることで、マグネット4aの吸着力が及ばないようにして抜板2を横振り装置5のべルトコンベア3b上面に自由落下させる。
【0004】
次いで、横振り装置5のべルトコンベア3b上面に自由落下してきた抜板2は、べルトコンベア3b内部に設けたマグネット4bを上昇させることにより、べルトコンベア3b上面に吸着固定される。横振り装置5における抜板2の移動量は、べルトコンベア3bにて搬送される抜板2の端部を反射式光学センサー6aにより電気的に検知し、べルトコンベア3bを減速した後、さらにべルトコンベア3bにて抜板2を搬送し、所定位置に設けられる反射式光学センサー6bで抜板2の端部を電気的に検知した後、べルトコンベア3bを停止させる。
【0005】
そして、べルトコンベア3b上面の抜板2は、べルトコンベア3b上部に設けられるべルトコンベア3cをべルトコンベア3b方向(下方向)に下降させるとともに、べルトコンベア3b内部に設けたマグネット4bを下降させ、べルトコンベア3c内部に設けたマグネット4cを下降させることにより、べルトコンベア3bの上面にあった抜板2をべルトコンベア3bの上部に設けられるべルトコンベア3c下面に移し替える。
【0006】
さらに、抜板2は横振り装置5上部のべルトコンベア3cから自動積層装置7のべルトコンベア3d下面に一枚ずつ吸着搬送され、自動積層装置7の入口に設けられた反射式光学センサー6cにより抜板2に穿設加工された孔8を電気的に検知し、所定位置に抜板2が配置されるようにべルトコンベア3dを停止し、べルトコンベア3d内部のマグネット4dを上昇させ、マグネット4dの吸着力が及ばないようにすることで、抜板2は鉄心積層体12に向って自由落下する。
【0007】
ここで、抜板2の自由落下と同時に一対のガイドピン9をエアシリンダ10の駆動により下降させ、これら一対のガイドピン9は抜板2に穿設加工された孔8に挿入され、抜板2は一対のガイドピン9に沿って自由落下する。また、板押え11は、抜板2に加工される孔8に一対のガイドピン9を挿入した直後、すなわち抜板2が鉄心積層体12方向に自由落下している短時間にエアシリンダ10の駆動により下降させ、抜板2がずれないよう固定保持する。板押え11により固定保持された鉄心積層体12の抜板2の孔8から一対のガイドピン9をエアシリンダ10の駆動により上昇させる。その後、一定時間経過後、押え板11をエアシリンダ10の駆動により上昇させ、次の抜板2が搬送されてくるのを待機する。
【0008】
また、鉄心を2分割し線対称で、2枚の抜板間にある定められた適正な間隔αを保持しながら積層する鉄心(スプリット鉄心)の場合には、抜板2を交互に積層している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の鉄心自動積装置には次のような課題があった。
【0010】
すなわち、切断装置1のベルトコンベア3a下面から横振り装置5のベルトコンベア3b上面に自由落下する抜板2は、横振り装置5のベルトコンベア3bで搬送中、反射式光学センサー6aにて抜板2端部を電気的に検知することでベルトコンベア3bを減速させ、この減速したベルトコンベア3bでさらに搬送し、所定位置に設けられた反射式光学センサー6bで抜板2の端部を電気的に検出することで、ベルトコンベア3bを予め定めた位置に停止させるものの、抜板2が切断装置1のベルトコンベア3aから横振り装置5のベルトコンベア3bに自由落下した際、横振り装置5のベルトコンベア3bの搬送方向に対し直交する方向に落下しない場合、すなわちずれが生じた場合にそのずれを修正する手段が設けられておらず、ずれが生じた抜板2の端部を反射式光学センサー6aで電気的に検知し横振り装置5のベルトコンベア3bを停止した場合、抜板2の停止位置がある定められた停止位置からずれてしまい、この状態で自動積層装置7内に搬送する場合、積層部においてもずれが発生し、そのため抜板2の積層位置を手直しする必要があった。
【0011】
自動積層装置7の1回の行程で積層することのできる抜板2は、一枚であることから効率的ではない。また、積層部でスプリット鉄心を積層する場合、鉄心の積み精度(倒れ)その他の要因により2枚の抜板2間(鉄心間)に予め定められた間隔αを確保することができず、正確な鉄心自動積みが不可能である。
【0012】
そこで、本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、変圧器やリアクトルなどの静止誘導機器の自動積装置において、積層生産ラインを高効率で正確かつ自動的とし、抜板を自動積層することができる鉄心自動積装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、抜板を複数積層して静止誘導機器の鉄心を構成する鉄心自動積装置において、板材を切断して前記抜板に成形する切断装置と、前記切断装置から前記抜板をその長手方向に搬送する第1の搬送装置と、前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向に前記抜板を搬送する第2の搬送装置と、前記第2の搬送装置から搬送される前記抜板を2枚保持し、この保持した2枚の抜板を同時に搬送する第3の搬送装置と、前記第3の搬送装置から搬送される2枚の抜板を積層する自動積層装置とを具備し前記第2の搬送装置は、前記抜板の搬送位置を決定するため、前記抜板を基準位置に位置決めを行うガイド部材を備え、更に前記抜板の搬送において前記抜板の移動量が第1の移動量または第2の移動量となるよう前記第2の搬送装置を制御する制御手段を備え、前記第1の移動量は、前記抜板を前記ガイド部材にて位置決めしたときの基準位置から前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向の第1の所定位置まで移動させる移動量であり、前記第2の移動量は、前記第1の移動量に前記抜板の抜板幅と2枚の抜板を積層する際の2枚の抜板の互いの間に設けられる予め定められた所定間隔とを加えた移動量であり、前記第2の搬送装置は、2枚の抜板を順次、前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向に前記第1の移動量と前記第2の移動量のどちらか一方の移動量でそれぞれ搬送することで、2枚の抜板のうちの一方の抜板を前記第1の所定位置に搬送し、2枚の抜板のうちの他方の抜板を前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向において前記第1の所定位置に搬送された抜板に対して前記所定間隔分隔たる位置である第2の所定位置に搬送し、前記第3の搬送装置は、前記第2の搬送装置により順次搬送される2枚の抜板を、前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向において前記第1の搬送位置又は前記第2の搬送位置で順次保持し、2枚の抜板を保持した後に、この順次保持した2枚の抜板を前記自動積層装置に同時に搬送し、前記自動積層装置は、前記第3の搬送装置により搬送された2枚の抜板の位置をそれぞれ検知し、それぞれの抜板を検知した位置から設定された搬送距離を搬送して所定の積層位置に同時に搬送する第4の搬送装置と、前記第4の搬送装置により前記積層位置に搬送された2枚の抜板の積層に際して2枚の抜板にそれぞれ設けられた孔に挿入され且つ2枚の抜板をそれぞれ積層する方向である積層方向に移動するようガイドするガイドピンとを備えたことを特徴とする。
【0014】
請求項1記載の発明によれば、2枚の抜板を同時に効率よく自動積層装置に搬送することができ、また、自動積層装置では、2枚の抜板を同時に効率よく積層することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る鉄心自動積装置の一実施形態を示す構成図である。なお、従来の構成と同一または対応する部分には図6と同一の符号を用いて説明する。また、本実施形態では、変圧器やリアクトルなどの静止誘導機器に組み込まれる鉄心を自動的に積層するための鉄心自動積装置であって、この鉄心は2分割されて線対称に配置され、2枚の抜板間にある定められた適正な間隔(所定間隔)を保持しながら積層する鉄心(スプリット鉄心)であり、板厚0.5mm以下の電磁鋼板(抜板)を段階的に板幅、板長さ寸法を変えて所定の抜板枚数を積層して略円形断面を構成するものに適用される。
【0022】
図1において、切断装置1は、例えば板厚0.5mm以下の電磁鋼板などの板材を段階的に板幅,板長さ寸法を変えて切断して抜板2を成形する。この切断装置1にて切断した抜板2は、その長手方向に沿って第1の搬送装置としてのベルトコンベア3aに搬送される。このベルトコンベア3a内には、ベルトコンベア3aの搬送方向に沿って複数のマグネット4aが昇降可能に配置されている。
【0023】
ベルトコンベア3aの下方には横振り装置5が設置され、ベルトコンベア3aにより横振り装置5の第2の搬送装置としてのべルトコンベア3b上面まで抜板2が搬送される。このべルトコンベア3bは、ベルトコンベア3aの搬送方向と直交する方向に抜板2を搬送し、その内部にベルトコンベア3bの搬送方向に沿って複数のマグネット4bが昇降可能に配置されている。
【0024】
また、べルトコンベア3bには、抜板2の搬送方向と逆方向に搬送のための位置決めを行うためにずれ修正および基準点を出すガイド部材13が配設されるとともに、このべルトコンベア3bは、図2に示すように上記基準点における抜板2の抜板中心線からある計算された位置の抜板中心線までの移動量L、または上記基準点における抜板2の抜板中心線からある計算された位置の抜板中心線までの移動量L+抜板幅W+2枚の抜板間(鉄心間)の間隔α、すなわち(L+W+α)だけ移動するように、その回転数が切断装置1に設けられた制御手段としてのコンピュータ(図示せず)により制御される。
【0025】
さらに、べルトコンベア3bは、図3に示すように2枚の抜板2を所定間隔を保持して並べた状態で2枚の抜板2を同時に第3の搬送装置としてのベルトコンベア3cに搬送する。
【0026】
このベルトコンベア3cは、べルトコンベア3bの上方に昇降可能に設置され、べルトコンベア3bと直交する方向に抜板2を搬送し、その内部には、ベルトコンベア3cの搬送方向に沿って複数のマグネット4cが昇降可能に配置されている。
【0027】
横振り装置5のベルトコンベア3cの近傍には、図4に示すように自動積層装置7のベルトコンベア3dが設置され、このベルトコンベア3dはベルトコンベア3cと同一の高さに設置されている。そして、ベルトコンベア3d内には、ベルトコンベア3dの搬送方向に沿って複数のマグネット4bが昇降可能に配置されている。このベルトコンベア3dにより搬送される2枚の抜板2は、ベルトコンベア3dの搬送方向(矢視Y方向)に搬送されて位置決めされ、すなわち鉄心積層体上部(鉄心積層部)12に停止するようになっている。
【0028】
ところで、2枚の抜板2は、複数(2個)の孔8が穿設加工され、これらの孔8の加工ピッチ間距離に合うような位置であって、ベルトコンベア3d間にはそれぞれ2組のガイドピン9が配置されており、この2組のガイドピン9はそれぞれエアシリンダ10の駆動で矢視Z方向に昇降可能に構成されている。
【0029】
また、ベルトコンベア3d間には、それぞれ2組のガイドピン9に隣接した位置に2組の板押え11が配置され、これら2組の板押え11が同様にエアシリンダ10の駆動で昇降可能に構成されている。さらに、これら2組のガイドピン9のそれぞれの中心線を延長した一直線上の所定位置、すなわち自動積層装置7に設けられる2つのベルトコンベア3d間において下向きに反射式光学センサー6cが配設されている。この反射式光学センサー6cは、抜板2に穿設加工された孔8を電気的に検知し、所定位置に抜板2が配置されるようにべルトコンベア3dを停止させる。
【0030】
ベルトコンベア3dの下方には、図5に示すようにスプリット鉄心を積層する積層テーブル14が配置され、この積層テーブル14には、間隔保持機構としての1組の間隔案内棒15がエアシリンダ10の駆動にてスプリット鉄心の積層方向、すなわち上部方向に向かい抜板2の積層(厚み)の分、またはガイドピン9の下降回数に比例して伸びるように配設されている。
【0031】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0032】
図1および図2に示すように、切断装置1にて切断した抜板2をベルトコンベア3aの内部に設けたマグネット4aを下降させてベルトコンベア3a下面に吸着させ、横振り装置5の所定位置までベルトコンベア3aで抜板2を搬送した後に停止させ、ベルトコンベア3aの内部に設けたマグネット4aを上昇させることで、マグネット4aの吸着力が及ばないようにして抜板2を横振り装置5のベルトコンベア3b上面に自由落下させる。
【0033】
次いで、横振り装置5のベルトコンベア3b上面に自由落下してきた抜板2は、ベルトコンベア3b内部に設けたマグネット4bを上昇させることにより、ベルトコンベア3bの上面に吸着固定される。そして、抜板2は、まず従来の搬送方向Xと逆の方向に一度搬送され、所定位置に設けられたガイド部材13に軽く接触することで抜板2のずれL2の修正を行い、またベルトコンベア3bの基準点の確認を行った後、切断装置1に設けられたコンピュータにより抜板2をある計算された移動量L、または(L+W+α)だけ移動するように回転数制御機能(移動量制御機能)を備えたベルトコンベア3bにて搬送された後に停止する。
【0034】
さらに、横振り装置5の回転数制御機能を備えたベルトコンベア3bにて搬送後に停止した抜板2は、ベルトコンベア3bの上部に設けられた他のベルトコンベア3cをベルトコンベア3b方向すなわち下方向に下降させ、ベルトコンベア3bの内部に設けられるマグネット4bを下降させ、その後ベルトコンベア3cの内部に設けられるマグネット4cを下降させ、ベルトコンベア3bの上面にあった抜板2をベルトコンベア3b上部に設けられるベルトコンベア3c下面に移し替えて一時保持し、同様に搬送されてくる次の抜板2がベルトコンベア3c下面に前記と同様に移し替えられ、抜板2が2枚揃った状態で横振り装置5のベルトコンベア3cから自動積層装置7のベルトコンベア3dに2枚の抜板2を同時に搬送する。
【0035】
このように切断装置1にて切断される抜板2は、ベルトコンベア3a,ベルトコンベア3bを経てベルトコンベア3c下面に一枚移し替えられ一時保持する。同様に搬送されてくる次の抜板2がベルトコンベア3c下面に移し替えられ、ベルトコンベア3c下面に抜板2が2枚揃った状態で横振り装置5のベルトコンベア3cから自動積層装置7のベルトコンベア3dに2枚の抜板2を同時に搬送することにより、変圧器やリアクトルなどのスプリット鉄心を自動的に積層することができる。
【0036】
そして、横振り装置5のベルトコンベア3cから自動積層装置7のベルトコンベア3dに搬送される2枚の抜板2は、ベルトコンベア3dの搬送方向(矢視Y方向)に搬送されて位置決めされ、すなわち鉄心積層体12上部(鉄心積層部)に停止する。
【0037】
さらに、抜板2は、搬送方向(矢視Y方向)に対し先端側の孔8、または後端側の孔8のどちらか、または先端側の孔8と後端側の孔8の双方が反射式光学センサー6cにより検知され、ベルトコンベア3dが停止するまでの搬送距離を予め電気的に設定されており、2枚の抜板2に所定のピッチ間距離で穿設加工された孔8と同じピッチ間距離にある2組のガイドピン9の位置とが合致するように位置決めされた後、ベルトコンベア3dの内部に設けられたマグネット4dを上昇することにより、マグネット4dの吸着力が及ばないようにして2枚の抜板2は自由落下する。
【0038】
この抜板2の自由落下と同時に2組のガイドピン9をエアシリンダ10の駆動により下降させ、2枚の抜板2のある定められた孔8に挿入させ、2枚の抜板2は2組のガイドピン9に沿って自由落下させる。2枚の抜板2に穿設加工される孔8に2組のガイドピン9を挿入した直後、2組の板押え11をエアシリンダ10の駆動により下降させ、2枚の抜板2をそれぞれ固定保持した状態、すなわちスプリット鉄心積層時、スプリット鉄心を積層する積層テーブル14の内部からスプリット鉄心の2枚の抜板2間の両端に、1組の間隔案内棒15がエアシリンダ10の駆動にてスプリット鉄心の積層方向、すなわち上部方向に向って抜板2の積層(厚み)の分、またはガイドピン9の下降回数に比例するよう伸び、2枚の抜板2の所定の間隔を保つと同時に、スプリット鉄心の倒れ防止を図っている。
【0039】
その後、一定時間経過後、2組のガイドピン9および板押え11をそれぞれエアシリンダ10の駆動により上昇させ、次の2枚の抜板2が搬送されてくるのを待機する。
【0040】
上記のように、横振り装置5ではガイド部材13に抜板2を一度接触させ、抜板2の送り方向に対するずれを修正すること、及び必要移動距離(移動量)に対するゼロ基準を調整して明確にすることにより、抜板2をある計算された移動量だけ回転数制御機能(移動量制御機能)を備えたベルトコンベア3bにより正確に搬送することができる。
【0041】
すなわち、横振り装置5内に、抜板2のずれ修正と基準点を決めるガイド部材13と、回転数制御機能(移動量制御機能)を備えたベルトコンベア3bとを備えたことにより、抜板2の必要移動距離(移動量)を調整することができるため、抜板2のずれ修正が不要になる。
【0042】
また、横振り装置5内のベルトコンベア3cに1枚目の抜板2を一時保持し、2枚目の抜板2を横振り装置5内のベルトコンベア3cに1枚目の抜板2と同様に一時保持することにより、2枚の抜板2を同時に効率よく横振り装置5から自動積層装置7に搬送することができる。
【0043】
さらに、自動積層装置7では、2枚の抜板2にそれぞれ穿設加工される孔8を、2組の反射式光学センサー6cにより電気的に検知し、ある計算された移動量だけベルトコンベア3dで搬送し、2組のガイドピン9および2組の板押え11を用いることにより、2枚の抜板2を同時に効率よく積層することができる。
【0044】
そして、2枚の抜板2間(スプリット鉄心間)に所定間隔を保つ間隔保持機構を備えたことにより、変圧器やリアクトルなどのスプリット鉄心の倒れがなくなり、またスプリット鉄心の間隔寸法精度の高いスプリット鉄心を積層することができる。
【0045】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においてはガイドピン9、板押え10および間隔案内棒15の上下作動用駆動源にエアシリンダを用いたものを示したが、電動あるいは油圧などの駆動源を用いても同様の効果が得られる。
【0046】
また、上記実施形態では、所定の抜板枚数を積層して略円形断面を構成するものに適用したが、他の断面形状の鉄心にも適用可能である。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、2枚の抜板を同時に効率よく自動積層装置に搬送することができ、また、自動積層装置では、2枚の抜板を同時に効率よく積層することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鉄心自動積装置の一実施形態を示す構成図。
【図2】図1の第1の搬送装置および横振り装置を示す構成図。
【図3】図1の横振り装置および自動積層装置を示す構成図。
【図4】図1の横振り装置および自動積層装置を詳細に示す構成図。
【図5】図1の積層テーブルを示す構成図。
【図6】従来の鉄心自動積装置を示す構成図。
【符号の説明】
1 切断装置
2 抜板
3a ベルトコンベア(第1の搬送装置)
3b ベルトコンベア(第2の搬送装置)
3c ベルトコンベア(第3の搬送装置)
3d ベルトコンベア
4a,4b,4c,4d マグネット
5 横振り装置
6a,6b,6c 反射式光学センサー
7 自動積層装置
8 孔
9 ガイドピン
10 エアシリンダ
11 板押え
12 鉄心積層体
13 ガイド部材
14 積層テーブル
15 間隔案内棒(間隔保持機構)
Claims (1)
- 抜板を複数積層して静止誘導機器の鉄心を構成する鉄心自動積装置において、板材を切断して前記抜板に成形する切断装置と、前記切断装置から前記抜板をその長手方向に搬送する第1の搬送装置と、前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向に前記抜板を搬送する第2の搬送装置と、前記第2の搬送装置から搬送される前記抜板を2枚保持し、この保持した2枚の抜板を同時に搬送する第3の搬送装置と、前記第3の搬送装置から搬送される2枚の抜板を積層する自動積層装置とを具備し、前記第2の搬送装置は、前記抜板の搬送位置を決定するため、前記抜板を基準位置に位置決めを行うガイド部材を備え、更に前記抜板の搬送において前記抜板の移動量が第1の移動量または第2の移動量となるよう前記第2の搬送装置を制御する制御手段を備え、前記第1の移動量は、前記抜板を前記ガイド部材にて位置決めしたときの基準位置から前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向の第1の所定位置まで移動させる移動量であり、前記第2の移動量は、前記第1の移動量に前記抜板の抜板幅と2枚の抜板を積層する際の2枚の抜板の互いの間に設けられる予め定められた所定間隔とを加えた移動量であり、前記第2の搬送装置は、2枚の抜板を順次、前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向に前記第1の移動量と前記第2の移動量のどちらか一方の移動量でそれぞれ搬送することで、2枚の抜板のうちの一方の抜板を前記第1の所定位置に搬送し、2枚の抜板のうちの他方の抜板を前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向において前記第1の所定位置に搬送された抜板に対して前記所定間隔分隔たる位置である第2の所定位置に搬送し、前記第3の搬送装置は、前記第2の搬送装置により順次搬送される2枚の抜板を、前記第1の搬送装置の搬送方向と直交する方向において前記第1の搬送位置又は前記第2の搬送位置で順次保持し、2枚の抜板を保持した後に、この順次保持した2枚の抜板を前記自動積層装置に同時に搬送し、前記自動積層装置は、前記第3の搬送装置により搬送された2枚の抜板の位置をそれぞれ検知し、それぞれの抜板を検知した位置から設定された搬送距離を搬送して所定の積層位置に同時に搬送する第4の搬送装置と、前記第4の搬送装置により前記積層位置に搬送された2枚の抜板の積層に際して2枚の抜板にそれぞれ設けられた孔に挿入され且つ2枚の抜板をそれぞれ積層する方向である積層方向に移動するようガイドするガイドピンとを備えたことを特徴とする鉄心自動積装置。
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