JP5978958B2 - 打抜きプレス機における鋼板接合装置 - Google Patents

Description

本発明は、打抜きプレス機において、前回の帯状鋼板と次回の帯状鋼板とを接合する鋼板接合装置に関する。

回転電機に用いられるステータコア、ロータコア等は、所定形状に形成された鋼板部品を複数枚積層して形成されている。この鋼板部品は、アンコイラと呼ばれる保持装置に保持された帯状鋼板が、送り装置によってプレス装置に逐次送り込まれ、プレス装置によって打ち抜かれることによって形成されている。プレス装置に対する送り方向上流側には、送り装置による帯状鋼板の送り込みが停止されるときに生じる帯状鋼板の弛みを吸収する弛み形成装置が設けられることがある。

例えば、特許文献１の連接コイル材の加工管理装置においては、複数の帯状材料を接合する接合部でも機械停止することなく巻回終端部まで連続加工する工夫がなされている。プレス機の材料供給機構とアンコイラとの間の材料供給ラインの近傍に、接合部を示す接合被検出部及び連接コイル材の巻回終端部を検出する材料検出機構を設けている。そして、接合部を検出したときの信号で良品加工できる成形品の設定良品個数加工の間はそのままステップ送りした後、仕分け機構のコンベアベルトの周回方向を不良品側に切り換えて、接合部を含んで成形加工された不良品を不良品回収箱に回収する。また、巻回終端部を検出したときの信号で良品加工できる成形品の終端良品設定個数加工の間はそのままステップ送りした後、プレス機及びアンコイラを停止させている。

特開平９−２５３７４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、複数の帯状材料を接合する接合部がプレス機に送られて成形品を成形加工するときには、この成形品を不良品として回収するものである。この場合、プレス機において、不良品の回収をするために、材料検出機構及び仕分け機構を用いる必要がある。そのため、設備が複雑になり、初期コスト及び運転コストが増大してしまう。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、接合部位を検出する装置及び不良品を回収する装置をなくすことができ、装置の簡略化、初期コスト及び運転コストの低減を図ることができる打抜きプレス機における鋼板接合装置及び鋼板接合方法を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、帯状鋼板をロール状に巻かれた状態で保持して回転する保持装置と、上記帯状鋼板から所定形状の鋼板部品を打ち抜く一対の打抜き型を有するプレス装置と、上記保持装置から引き出された上記帯状鋼板を、上記一対の打抜き型の間に所定の送りピッチで逐次送り込む送り装置と、上記プレス装置に対する送り方向上流側に配設され、上記送り装置による送り込みが停止されるときに上記帯状鋼板に弛みを生じさせる弛み形成装置と、を備えた打抜きプレス機において、上記プレス装置に保持された前回の上記帯状鋼板の送り終わり端部と、上記保持装置に保持された次回の上記帯状鋼板の送り始め端部とを接合する鋼板接合装置であって、
上記弛み形成装置に対する送り方向上流側に配設され、上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部の位置を送り方向に調整する位置調整手段と、
上記弛み形成装置に対する送り方向上流側に配設され、上記一対の打抜き型に打ち抜かれた状態の上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を、切断刃によって切断する切断手段と、
上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部における切断端と、上記次回の帯状鋼板の送り始め端部における始端とを接合する接合手段と、を備えており、
上記位置調整手段は、上記前回の帯状鋼板における、上記一対の打抜き型の基準位置から上記送りピッチの整数倍に相当する規定切断長さを送り方向上流側へ遡った切断基準位置を含み、かつ、該切断基準位置から送り方向上流側及び下流側の領域を含む切断許容範囲を、上記切断刃の位置に合わせるよう構成されており、
また、上記位置調整手段は、上記切断許容範囲を上記切断刃の位置に合わせる際には、上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張り、上記弛み形成装置において生じた上記前回の帯状鋼板の弛みがなくなるよう該前回の帯状鋼板を伸ばして、該前回の帯状鋼板の上記基準位置から送り方向上流側の長さを、上記基準位置から上記切断刃までの最短規定長さにし、上記規定切断長さから上記最短規定長さを差し引いた差分長さの分だけ、上記前回の帯状鋼板の上記送り終わり端部を送り方向下流側に送り出すよう構成されていることを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合装置にある（請求項１）。

本発明の他の態様は、帯状鋼板をロール状に巻かれた状態で保持して回転する保持装置と、上記帯状鋼板から所定形状の鋼板部品を打ち抜く一対の打抜き型を有するプレス装置と、上記一対の打抜き型の間に、上記保持装置から引き出された上記帯状鋼板を所定の送りピッチで逐次送り込む送り装置と、上記プレス装置に対する送り方向上流側に配設され、上記送り装置による送り込みが停止されるときに上記帯状鋼板に弛みを生じさせる弛み形成装置と、を備えた打抜きプレス機において、上記プレス装置に保持された前回の上記帯状鋼板の送り終わり端部と、上記保持装置に保持された次回の上記帯状鋼板の送り始め端部とを接合する鋼板接合方法であって、
上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張って、上記弛み形成装置において生じた上記弛みをなくした後、該前回の帯状鋼板の送り終わり端部の位置を送り方向に調整する位置調整工程と、
上記一対の打抜き型に打ち抜かれた状態の上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を、切断刃によって切断する切断工程と、
上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部における切断端と、上記次回の帯状鋼板の送り始め端部における始端とを接合する接合工程と、を含み、
上記位置調整工程においては、
上記前回の帯状鋼板における、上記一対の打抜き型の基準位置から上記送りピッチの整数倍に相当する規定切断長さを送り方向上流側へ遡った切断基準位置を含み、かつ、該切断基準位置から送り方向上流側及び下流側の領域を含む切断許容範囲を、上記切断刃の位置に合わせ、
また、上記切断許容範囲を上記切断刃の位置に合わせる際には、上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張り、上記弛み形成装置において生じた上記前回の帯状鋼板の弛みがなくなるよう該前回の帯状鋼板を伸ばして、該前回の帯状鋼板の上記基準位置から送り方向上流側の長さを、上記基準位置から上記切断刃までの最短規定長さにし、上記規定切断長さから上記最短規定長さを差し引いた差分長さの分だけ、上記前回の帯状鋼板の上記送り終わり端部を送り方向下流側に送り出すことを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合方法にある（請求項７）。

上記鋼板接合装置は、打抜きプレス機において用いる帯状鋼板を互いに接合する際に、この接合部位を、製品となる鋼板部品において要求される品質に影響を与えない位置に設定し、鋼板部品の不良品の仕分けを不要にして、鋼板接合装置を含めた打抜きプレス機の簡略化を図ったものである。
打抜きプレス機が稼動するときには、保持装置から引き出される帯状鋼板が送り装置によってプレス装置の一対の打抜き型の間に所定の送りピッチで逐次送り込まれ、一対の打抜き型によって帯状鋼板から鋼板部品が逐次打ち抜かれる。また、保持装置から略一定の速度で引き出される帯状鋼板は、送り装置において送り込みとその停止とが繰り返され、この停止がされるときに弛み形成装置によって弛みを生じさせている。
上記鋼板接合装置においては、上記位置調整手段及び切断手段を用いて前回の帯状鋼板の送り終わり端部における適切な位置で切断し、この切断端を次回の帯状鋼板における始端と接合手段によって接合する。

プレス装置へ送り込む帯状鋼板を交換する際には、プレス装置における一対の打抜き型を、打抜きが行われた状態で停止させる。このとき、弛み形成装置において支持される前回の帯状鋼板には、弛みが形成されている。
そこで、位置調整手段によって、弛み形成装置において生じた前回の帯状鋼板の弛みが規定の経路に沿うようにさせた後、この前回の帯状鋼板の送り終わり端部の位置を送り方向に調整する。そして、切断手段による切断刃を送り方向の切断許容範囲内に位置させて、一対の打抜き型に打ち抜かれた状態の前回の帯状鋼板の送り終わり端部を切断する。

このとき、切断許容範囲は、一対の打抜き型の基準位置から送りピッチの整数倍に相当する規定切断長さを送り方向上流側へ遡った切断基準位置に対して、送り方向上流側及び下流側に所定の許容幅を持たせて設定される。これにより、鋼板部品が打ち抜かれる位置に関連する一対の打抜き型の基準位置に合わせて切断許容範囲を設定し、切断刃によって切断される切断端の位置を、製品となる鋼板部品において要求される品質に影響を与えない位置に設定することができる。なお、複数回切断する場合には、最終的に切断する位置が切断許容範囲内になるように設定する。

そして、接合手段によって、前回の帯状鋼板の送り終わり端部における切断端と、保持装置に保持された次回の帯状鋼板の送り始め端部における始端とを接合する。このとき、この接合部位は、製品となる鋼板部品において要求される品質に影響を与えない位置に設定される。
次いで、一対の打抜き型による打抜きを再開させ、前回の帯状鋼板における送り終わり端部と次回の帯状鋼板における送り始め端部とに連続して打抜きを行う。このとき、一対の打抜き型によって打ち抜かれる鋼板部品の位置に対して接合部位が適切に設定されていることにより、打ち抜かれた鋼板部品に要求される品質を確保することができる。これにより、複数の帯状鋼板を接合して打抜きを行う際に、鋼板部品の不良品の仕分けを不要とすることができる。

それ故、上記打抜きプレス機における鋼板接合装置によれば、接合部位を検出する装置及び不良品を回収する装置をなくすことができ、装置の簡略化、初期コスト及び運転コストの低減を図ることができる。

上記打抜きプレス機における鋼板接合方法においては、上記鋼板接合装置の発明と同様に、複数の帯状鋼板を接合して打抜きを行う際に、鋼板部品の不良品の仕分けを不要とすることができる。それ故、この鋼板接合方法によれば、上記鋼板接合装置と同様の作用効果を得ることができる。

実施例にかかる、鋼板接合装置が設けられた打抜きプレス機を示す説明図。 実施例にかかる、前回の帯状鋼板の送り終わり端部において、切断許容範囲を設定する状態を模式的に示す説明図。 実施例にかかる、前回の帯状鋼板の送り終わり端部と次回の帯状鋼板の送り始め端部とを接合する状態を模式的に示す説明図。 実施例にかかる、鋼板接合装置を示す説明図。 実施例にかかる、前回の帯状鋼板の最短規定長さと、前回の帯状鋼板の規定切断長さとを示す説明図。 実施例にかかる、前回の帯状鋼板の送り終わり端部において、他の切断許容範囲を設定する状態を模式的に示す説明図。 実施例にかかる、前回の帯状鋼板の送り終わり端部において、他の切断許容範囲を設定する状態を模式的に示す説明図。

上述した打抜きプレス機における鋼板接合装置及び鋼板接合方法における好ましい実施の形態につき説明する。
上記鋼板接合装置及び鋼板接合方法において、上記位置調整手段によって、上記切断刃が上記切断許容範囲内で上記帯状鋼板に対向する状態を形成する際には、位置出し用ガイドを用いて、上記帯状鋼板の弛みの長さを規制することができる。また、弛みの長さを検出する検出器を用いて、帯状鋼板の弛みの長さを測定することもできる。この場合、切断刃を移動させて、帯状鋼板の上記切断許容範囲内に対向させることができる。

上記鋼板接合装置においては、上記位置調整手段は、上記切断刃が上記切断許容範囲内で上記帯状鋼板に対向する状態を形成する前には、上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張って、上記弛み形成装置において生じた上記弛みをなくすよう構成されている。
これにより、プレス装置へ送り込む帯状鋼板を交換する際には、位置調整手段によって、前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張った後、弛み形成装置において生じた前回の帯状鋼板の弛みが規定の経路に沿うようにする。そのため、一対の打抜き型の基準位置から送りピッチの整数倍に相当する規定切断長さを送り方向上流側へ遡った切断基準位置の特定を容易にすることができる。

上記鋼板接合装置及び鋼板接合方法においては、上記鋼板部品は、回転電機のステータコアと、該ステータコアの内周側に配置されるロータコアとに用いられるコア鋼板部品であり、上記一対の打抜き型は、上記ステータコア用のコア鋼板部品と上記ロータコア用のコア鋼板部品とを、異なるタイミング又は同じタイミングで同軸状に打ち抜くよう構成されていてもよい（請求項２、８）。
この場合には、ステータコア用のコア鋼板部品及びロータコア用のコア鋼板部品を同軸状に打ち抜く打抜きプレス機において、不良品の仕分けをなくして装置の簡略化を図ることができる。

また、上記切断手段における上記切断許容範囲は、上記ロータコア用のコア鋼板部品を避けて設定されていてもよい（請求項３）。
この場合には、ロータコア用のコア鋼板部品に接合部位（溶接部位）が存在しないことにより、ロータコアの回転による遠心力に耐え得る強度を容易に確保し、ロータコアの高回転化が可能となる。また、接合部位で隙間が発生すると、磁石固定用の樹脂が漏れるおそれがあるところ、これを防止することができる。

また、上記切断手段における上記切断許容範囲は、上記ステータコア用のコア鋼板部品におけるティース部を避けて設定されていてもよい（請求項４）。
回転電機においては、ティース部はロータコア部に比べて磁束密度が高くなる。ティース部に接合部位（溶接部位）が存在しないことにより、接合（溶接）による残留応力の発生や材料の組織変態による磁束への影響をなくし、トルク性能を容易に確保することができる。

また、上記切断手段における上記切断許容範囲は、上記ステータコア用のコア鋼板部品において、該コア鋼板部品同士を互いにかしめるためのダボカシメ部を避けて設定されていてもよい（請求項５）。
接合部位（溶接部位）及びその近傍は硬化する。その硬化した部分にダボカシメ部を形成しないことにより、サイズが小さく破損しやすい成形パンチの寿命の低下を防止することができる。

また、上記切断許容範囲は、上記ステータコア用のコア鋼板部品同士の間に位置する捨て板部分に設定されていてもよい（請求項６）。
この場合には、帯状鋼板同士の接合部位を適切に設定することができる。

以下に、打抜きプレス機における鋼板接合装置及び鋼板接合方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の鋼板接合装置５は、図１に示すごとく、打抜きプレス機１において用いられる。打抜きプレス機１は、帯状鋼板８をロール状に巻かれた状態で保持して回転する保持装置１１と、帯状鋼板８から所定形状の鋼板部品８５，８６を打ち抜く一対の打抜き型２１を有するプレス装置２と、保持装置１１から引き出された帯状鋼板８を、一対の打抜き型２１の間に所定の送りピッチＰで逐次送り込む送り装置３と、プレス装置２に対する送り方向上流側に配設され、送り装置３による送り込みが停止されるときに帯状鋼板８に弛み８０を生じさせる弛み形成装置４とを備えている。鋼板接合装置５は、図２に示すごとく、プレス装置２に保持された前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１と、保持装置１１に保持された次回の帯状鋼板８Ｂの送り始め端部８２とを接合するものである。
図１において、送り方向下流側は矢印Ｄ１によって示され、送り方向上流側は矢印Ｄ２によって示される。

鋼板接合装置５は、次の切断手段５１、位置調整手段５２及び接合手段５３を備えている。
図２は、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１において、切断許容範囲Ｒを設定する状態を模式的に示し、図３は、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１と、次回の帯状鋼板８Ｂの送り始め端部８２とを接合する状態を模式的に示す。
同各図に示すごとく、位置調整手段５２は、弛み形成装置４に対する送り方向上流側に配設され、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１の位置を送り方向に調整するよう構成されている。切断手段５１は、弛み形成装置４に対する送り方向上流側に配設され、一対の打抜き型２１に打ち抜かれた状態の前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１を、切断刃５１１によって切断するよう構成されている。

接合手段５３は、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１における切断端８１１と、次回の帯状鋼板８Ｂの送り始め端部８２における始端８２１とを接合するよう構成されている。位置調整手段５２は、一対の打抜き型２１の基準位置Ｘから送りピッチＰの整数倍に相当する規定切断長さＬを送り方向上流側へ遡った切断基準位置Ｙを含み、かつ、切断基準位置Ｙから送り方向上流側及び下流側の領域を含む切断許容範囲Ｒを、切断刃５１１の位置に合わせるよう構成されている。

以下に、本例の鋼板接合装置５及び鋼板接合方法につき、図１〜図７を参照して詳説する。
図１に示すごとく、本例の打抜きプレス機１は、回転電機のステータに用いるステータコア用のコア鋼板部品８５、及びロータに用いるロータコア用のコア鋼板部品８６を打ち抜くよう構成されている。ロータコアは、ステータコアの内周側に配置されるインナーロータコアである。プレス装置２の一対の打抜き型２１は、ステータコア用のコア鋼板部品８５とロータコア用のコア鋼板部品８６とを、異なるタイミングで同軸状に打ち抜くよう構成されている。
プレス装置２においては、一対の打抜き型２１によって打ち抜かれたステータコア用のコア鋼板部品８５及びロータコア用のコア鋼板部品８６が積層され、ステータコア又はロータコアを形成する枚数にかしめられる。

図１に示すごとく、プレス装置２は、帯状鋼板８に対してステータコア用のコア鋼板部品８５及びロータコア用のコア鋼板部品８６を同軸状に打ち抜く場所に対して、一対の打抜き型２１における各パンチが打抜き加工を段階的に行う。一対の打抜き型２１においては、段階的に打抜きを行う複数のパンチが、所定の送りピッチＰの間隔を空けて、送り方向に並んで設けられている。この各パンチによる打抜き加工は、例えば、ロータコア用のコア鋼板部品８６のダボカシメ部８６１及び配置穴部８６２の打抜き、ロータコア用のコア鋼板部品８５の打抜き、ステータコア用のコア鋼板部品８５のダボカシメ部８５１及びスロット８５３の打抜き、ステータコア用のコア鋼板部品８５の打抜きの順序で段階的に行うことができる（図２参照）。

プレス装置２の送り方向下流側には、帯状鋼板８からコア鋼板部品８５，８６を打ち抜いた後に残るスクラップを裁断して回収するスクラップカッター１２が配設されている。
プレス装置２は、クランクシャフト２２の回転によって、一対の打抜き型２１を打抜き位置と退避位置とに繰り返し移動させるものである。プレス装置２には、クランクシャフト２２の回転角を検出する回転検出センサ２３が設けられている。

保持装置１１は、アンコイラと呼ばれるもので、ロール状に巻かれた帯状鋼板８を、保持して回転し、一定の速度で送り出すよう構成されている。より具体的には、保持装置１１は、モータによって回転するよう構成されており、プレス装置２の回転検出センサ２３による測定信号を受けて、プレス装置２のクランクシャフト２２の回転に同期して、一定の速度で回転し、帯状鋼板８を送り出すよう構成されている。
鋼板接合装置５は、保持装置１１に対する送り方向下流側であって、弛み形成装置４に対する送り方向上流側に配設されている。

図４に示すごとく、本例の位置調整手段５２は、切断刃５１１が切断許容範囲Ｒ内で前回の帯状鋼板８Ａに対向する状態を形成する前には、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１を送り方向上流側へ引っ張って、弛み形成装置４において生じた弛み８０をなくすよう構成されている。位置調整手段５２は、帯状鋼板８を送り順方向（送り方向下流側）Ｄ１及び送り逆方向（送り方向上流側）Ｄ２のいずれにも送ることができるよう構成されている。位置調整手段５２は、帯状鋼板８を挟持して送り出すローラ５２１によって形成されており、かつ、切断手段５１及び接合手段５３が配設された位置に対する送り方向上流側と下流側との両方に配設されている。
位置調整手段５２は、モータによってローラ５２１を回転させるよう構成されており、プレス装置２の回転検出センサ２３による測定信号を受けて、プレス装置２のクランクシャフト２２の回転に同期して、一定の速度で回転し、帯状鋼板８を送り出すよう構成されている。

本例の切断手段５１は、帯状鋼板８をパンチして切断するよう構成されており、切断刃５１１は、パンチにおいて形成されている。切断手段５１の切断刃５１１は、帯状鋼板８の送り出しを行ってプレス装置２において打抜きを行う際には、帯状鋼板８から退避している。
また、本例の接合手段５３は、帯状鋼板８の端面同士（前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１における切断端８１１と、次回の帯状鋼板８Ｂの送り始め端部８２における始端８２１）を突き合わせて溶接する溶接機であり、帯状鋼板８の送り出しを行ってプレス装置２において打抜きを行う際には、帯状鋼板８から退避している。

図４に示すごとく、本例の切断手段５１と接合手段５３とは、送り方向に並んで配設されている。これに対し、切断手段５１と接合手段５３とは、送り方向に直交する横方向にスライド可能にし、帯状鋼板８を切断又は接合するときに、帯状鋼板８に対向させることもできる。切断手段５１及び接合手段５３に対する送り方向上流側及び下流側には、帯状鋼板８の送り出しのガイド及び帯状鋼板８のクランプをするためのガイドクランパー５４が設けられている。
位置調整手段５２を構成するローラ５２１は、切断手段５１、接合手段５３及びガイドクランパー５４を送り方向上流側及び下流側の両側から挟み込む位置に配設されている。

図１に示すごとく、送り装置３は、プレス装置２に対する送り方向上流側と下流側とにそれぞれ配設されている。送り装置３は、プレス装置２の回転検出センサ２３による測定信号を受けて、プレス装置２のクランクシャフト２２の回転に同期して、一対の打抜き型２１が互いに開いている間に、帯状鋼板８を所定の送りピッチＰの長さだけ送り出すよう構成されている。送り装置３によって帯状鋼板８を送り出す動作は、加速と減速を繰り返す断続的な動作となる。プレス装置２の一対の打抜き型２１においては、送り装置３による帯状鋼板８の送り出しが停止された状態で打抜き加工が行われる。

弛み形成装置４は、鋼板接合装置５に対する送り方向下流側であって送り装置３の上流側部分に対する送り方向上流側に配設されており、帯状鋼板８の送り出しを行う送り部４１と、帯状鋼板８の送り出しを案内するガイド部４２とを有している。ガイド部４２は、帯状鋼板８を直線状に配置し、送り装置３の送り方向上流側の部分に設けられた帯状鋼板８の送りガイド３１に向けて、円弧形状に弛み８０を形成しながら帯状鋼板８を渡すよう構成されている。送り装置３による送り速度が低下するときには、ガイド部４２においては、保持装置１１及び鋼板接合装置５から送られてくる帯状鋼板８に弛み８０が形成され、この弛み８０の位置及び大きさを変化させることにより、送り装置３に送られない帯状鋼板８の弛み８０を吸収している。

図５に示すごとく、鋼板接合装置５においては、位置調整手段５２によって前回の帯状鋼板８Ａを送り方向上流側に引っ張り、弛み形成装置４において生じた弛み８０が規定の経路に沿うように伸ばされたとき、一対の打抜き型２１の基準位置Ｘから送り装置３及び弛み形成装置４を経由して切断手段５１の切断刃５１１までの前回の帯状鋼板８Ａの最短規定長さＬ０が、予め求められている。同図の上側部分において、前回の帯状鋼板８Ａの最短規定長さＬ０を示す。
鋼板接合装置５においては、打抜きを行う帯状鋼板８の送りピッチＰを用い、最短規定長さＬ０よりも長く、基準位置Ｘから送りピッチＰの整数倍に相当する規定切断長さＬが設定される。

同図に示すごとく、帯状鋼板８Ａにおいては、一対の打抜き型２１の基準位置Ｘから送り方向上流側に向けて送りピッチＰに合わせて、コア鋼板部品８５，８６の打抜きが行われる打抜き予定部位８３が想定される。規定切断長さＬを決定するときの基準位置Ｘから送りピッチＰの整数倍に相当する切断基準位置Ｙは、最短規定長さＬ０の上流側端に当たる打抜き予定部位８３を、送りピッチＰの長さの範囲内で送り方向下流側に送り出して決定することができる。また、切断基準位置Ｙ（規定切断長さＬ）は、１つか２つ分の送りピッチＰの長さの余分を見て設定することもできる。同図の下側部分において、前回の帯状鋼板８Ａの規定切断長さＬを示す。

位置調整手段５２は、上記規定切断長さＬと上記最短規定長さＬ０とを比較し、規定切断長さＬから最短規定長さＬ０を差し引いた差分長さΔＬが、規定切断長さＬに不足する長さであると判断して、この差分長さΔＬの分だけ、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１を送り方向下流側に送り出す。これにより、切断手段５１における切断刃５１１の位置を、一対の打抜き型２１の基準位置Ｘから送りピッチＰの整数倍に相当する規定切断長さＬを送り方向上流側へ遡った切断基準位置Ｙに合わせることができる。

最短規定長さＬ０は一定の値として求められているのに対し、規定切断長さＬは、所定の送りピッチＰの整数倍として求められ、送りピッチＰに応じて変化する。そのため、一対の打抜き型２１によって打ち抜くコア鋼板部品８５，８６の種類（大きさ）によって送りピッチＰが異なる場合には、規定切断長さＬも異なり、位置調整手段５２は、コア鋼板部品８５，８６の種類ごとに差分長さΔＬの分だけ、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１を送り方向下流側に送り出すことになる。

図２においては、コア鋼板部品８５，８６の打抜きが行われる打抜き予定部位８３が示されている。同図に示すごとく、ロータコア用のコア鋼板部品８６には、コア鋼板部品８６同士を互いにかしめるためのダボカシメ部８６１と、永久磁石を配置するための配置穴部８６２とが形成される。
ステータコア用のコア鋼板部品８５には、巻線を配置するスロット８５３と交互に周方向に等間隔に並ぶティース部８５２と、コア鋼板部品８５同士を互いにかしめるためのダボカシメ部８５１とが形成される。ティース部８５２及びスロット８５３の外周側には、ヨーク部８５０が形成され、ダボカシメ部８５１はヨーク部８５０に形成される。

同図に示すごとく、本例の切断手段５１における切断許容範囲Ｒは、ロータコア用のコア鋼板部品８６と、ステータコア用のコア鋼板部品８５におけるティース部８５２（スロット８５３）と、ステータコア用のコア鋼板部品８５において、コア鋼板部品８５同士を互いにかしめるためのダボカシメ部８５１とを避けて設定される。そして、切断許容範囲Ｒは、ダボカシメ部８５１を避けて、ステータコア用のコア鋼板部品８５におけるヨーク部８５０に設定される。
ロータコア用のコア鋼板部品８６は、ステータに対して回転する部分であり、ロータコアの回転による遠心力に耐え得る強度が要求される部位である。また、ステータコア用のコア鋼板部品８５におけるティース部８５２は、ロータコアに比べて磁束密度が高くなる部位であり、回転電機のトルク性能に影響する部位である。また、ステータコア用のコア鋼板部品８５におけるダボカシメ部８５１は、サイズが小さく破損しやすい成形パンチによって打ち抜かれる部位である。そのため、これらの品質が要求される部位を避けて接合部位（溶接部位）８０１を設定することにより、一対の打抜き型２１によって打ち抜くコア鋼板部品８５，８６の全てを製品に使用できるようにしている。

図５に示すごとく、本例の一対の打抜き型２１の基準位置Ｘは、コア鋼板部品８５，８６を打ち抜くパンチの中心位置Ｃから、所定の送りピッチＰの半分だけ、送り方向の上流側又は下流側にずれた位置とする。
切断基準位置Ｙは、１つ前のコア鋼板部品８５，８６が打ち抜かれる位置と１つ後のコア鋼板部品８５，８６が打ち抜かれる位置との中間位置に設定される。送り方向の切断許容範囲Ｒは、切断基準位置Ｙに対して、ステータコア用のコア鋼板部品８５におけるダボカシメ部８５１に掛からない範囲で、送り方向上流側及び下流側の両側に幅を持たせて設定される。

また、切断許容範囲Ｒは、次のように設定することもできる。
図６に示すごとく、切断許容範囲Ｒは、ロータコア用のコア鋼板部品８６を避けて、ステータコア用のコア鋼板部品８５に掛かる位置に設定することもできる。また、図７に示すごとく、切断許容範囲Ｒは、ステータコア用のコア鋼板部品８５同士の間に位置する捨て板部分８７に設定することもできる。これらの場合に示すように、切断許容範囲Ｒは、切断基準位置Ｙを中心に、送り方向に対して直交せずに傾斜して設定することもできる。

次に、本例の鋼板接合装置５を用いた鋼板接合方法、及び作用効果につき説明する。
打抜きプレス機１が稼動するときには、保持装置１１から引き出される帯状鋼板８が送り装置３によってプレス装置２の一対の打抜き型２１の間に所定の送りピッチＰで逐次送り込まれ、一対の打抜き型２１によって帯状鋼板８から鋼板部品が逐次打ち抜かれる。また、保持装置１１、位置調整手段５２、送り部４１によって一定速度で送り出される帯状鋼板８は、送り装置３において送り込みとその停止とが繰り返され、この停止がされるときに弛み形成装置４によって弛み８０を生じさせている。

プレス装置２へ送り込む帯状鋼板８を交換する際には、プレス装置２における一対の打抜き型２１を、打抜きが行われた状態で停止させる。このとき、弛み形成装置４において支持される前回の帯状鋼板８Ａには、弛み８０が形成されている。
そこで、図５の上側部分に示すごとく、位置調整工程において、位置調整手段５２におけるローラ５２１を回転させ、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１を送り方向上流側へ引っ張る。このとき、ガイド部４２において形成された弛み８０は送り方向上流側に引っ張られて、規定の経路に沿うように伸ばされ、前回の帯状鋼板８Ａは、プレス装置２の一対の打抜き型２１の基準位置Ｘから切断手段５１の切断刃５１１までの最短規定長さＬ０で伸ばされる。

次いで、図５の下側部分に示すごとく、位置調整手段５２は、規定切断長さＬから最短規定長さＬ０を差し引いた差分長さΔＬの分だけ、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１を送り方向下流側に送り出す。そして、切断手段５１における切断刃５１１の位置に、一対の打抜き型２１の基準位置Ｘから送りピッチＰの整数倍に相当する規定切断長さＬを送り方向上流側へ遡った切断基準位置Ｙを合わせる。

次いで、切断工程において、図２に示すごとく、切断手段５１による切断刃５１１が、切断基準位置Ｙに対する送り方向上流側及び下流側の切断許容範囲Ｒ内に位置する状態で、一対の打抜き型２１に打ち抜かれた状態の前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１を切断する。これにより、切断刃５１１によって切断される切断端８１１の位置を、製品となるコア鋼板部品８５，８６において要求される品質に影響を与えない位置に設定することができる。なお、複数回切断する場合には、最終的に切断する位置が切断許容範囲Ｒ内になるように設定する。

そして、接合工程において、図３に示すごとく、接合手段５３によって、前回の帯状鋼板８Ａの送り終わり端部８１における切断端８１１と、保持装置１１に保持された次回の帯状鋼板８Ｂの送り始め端部８２における始端８２１とを接合する。このとき、この接合部位８０１は、製品となるコア鋼板部品８５，８６において要求される品質に影響を与えない位置に設定される。
次いで、一対の打抜き型２１による打抜きを再開させ、前回の帯状鋼板８Ａにおける送り終わり端部８１と次回の帯状鋼板８Ｂにおける送り始め端部８２とに連続して打抜きを行う。このとき、一対の打抜き型２１によって打ち抜かれるコア鋼板部品８５，８６の位置に対して接合部位８０１が適切に設定されていることにより、打ち抜かれたコア鋼板部品８５，８６に要求される品質を確保することができる。これにより、複数の帯状鋼板８を接合して打抜きを行う際に、コア鋼板部品８５，８６の不良品の仕分けを不要とすることができる。

それ故、本例の打抜きプレス機１における鋼板接合装置５によれば、接合部位８０１を検出する装置及び不良品を回収する装置をなくすことができ、装置の簡略化、初期コスト及び運転コストの低減を図ることができる。

１ 打抜きプレス機
１１ 保持装置
２ プレス装置
２１ 一対の打抜き型
３ 送り装置
４ 弛み形成装置
５ 鋼板接合装置
５１ 切断手段
５１１ 切断刃
５２ 位置調整手段
５３ 接合手段
８ 帯状鋼板
８Ａ 前回の帯状鋼板
８Ｂ 次回の帯状鋼板
８０ 弛み
８１ 送り終わり端部
８１１ 切断端
８２ 送り始め端部
８２１ 始端
８５ ステータコア用のコア鋼板部品
８５０ ヨーク部
８５１ ダボカシメ部
８５２ ティース部
８５３ スロット
８６ ロータコア用のコア鋼板部品
８６１ ダボカシメ部
８６２ 配置穴部
８７ 捨て板部分
Ｐ 送りピッチ
Ｌ 規定切断長さ
Ｌ０ 最短規定長さ
Ｘ 基準位置
Ｙ 切断基準位置
Ｒ 切断許容範囲

Claims (8)

1. 帯状鋼板をロール状に巻かれた状態で保持して回転する保持装置と、上記帯状鋼板から所定形状の鋼板部品を打ち抜く一対の打抜き型を有するプレス装置と、上記保持装置から引き出された上記帯状鋼板を、上記一対の打抜き型の間に所定の送りピッチで逐次送り込む送り装置と、上記プレス装置に対する送り方向上流側に配設され、上記送り装置による送り込みが停止されるときに上記帯状鋼板に弛みを生じさせる弛み形成装置と、を備えた打抜きプレス機において、上記プレス装置に保持された前回の上記帯状鋼板の送り終わり端部と、上記保持装置に保持された次回の上記帯状鋼板の送り始め端部とを接合する鋼板接合装置であって、
   上記弛み形成装置に対する送り方向上流側に配設され、上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部の位置を送り方向に調整する位置調整手段と、
   上記弛み形成装置に対する送り方向上流側に配設され、上記一対の打抜き型に打ち抜かれた状態の上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を、切断刃によって切断する切断手段と、
   上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部における切断端と、上記次回の帯状鋼板の送り始め端部における始端とを接合する接合手段と、を備えており、
   上記位置調整手段は、上記前回の帯状鋼板における、上記一対の打抜き型の基準位置から上記送りピッチの整数倍に相当する規定切断長さを送り方向上流側へ遡った切断基準位置を含み、かつ、該切断基準位置から送り方向上流側及び下流側の領域を含む切断許容範囲を、上記切断刃の位置に合わせるよう構成されており、
   また、上記位置調整手段は、上記切断許容範囲を上記切断刃の位置に合わせる際には、上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張り、上記弛み形成装置において生じた上記前回の帯状鋼板の弛みがなくなるよう該前回の帯状鋼板を伸ばして、該前回の帯状鋼板の上記基準位置から送り方向上流側の長さを、上記基準位置から上記切断刃までの最短規定長さにし、上記規定切断長さから上記最短規定長さを差し引いた差分長さの分だけ、上記前回の帯状鋼板の上記送り終わり端部を送り方向下流側に送り出すよう構成されていることを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合装置。
2. 請求項１に記載の鋼板接合装置において、上記鋼板部品は、回転電機のステータコアと、該ステータコアの内周側に配置されるロータコアとに用いられるコア鋼板部品であり、
   上記一対の打抜き型は、上記ステータコア用のコア鋼板部品と上記ロータコア用のコア鋼板部品とを、異なるタイミング又は同じタイミングで同軸状に打ち抜くよう構成されていることを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合装置。
3. 請求項２に記載の鋼板接合装置において、上記切断手段における上記切断許容範囲は、上記ロータコア用のコア鋼板部品を避けて設定されることを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合装置。
4. 請求項３に記載の鋼板接合装置において、上記切断手段における上記切断許容範囲は、上記ステータコア用のコア鋼板部品におけるティース部を避けて設定されることを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合装置。
5. 請求項３又は４に記載の鋼板接合装置において、上記切断手段における上記切断許容範囲は、上記ステータコア用のコア鋼板部品において、該コア鋼板部品同士を互いにかしめるためのダボカシメ部を避けて設定されることを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合装置。
6. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の鋼板接合装置において、上記切断許容範囲は、上記ステータコア用のコア鋼板部品同士の間に位置する捨て板部分に設定されることを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合装置。
7. 帯状鋼板をロール状に巻かれた状態で保持して回転する保持装置と、上記帯状鋼板から所定形状の鋼板部品を打ち抜く一対の打抜き型を有するプレス装置と、上記一対の打抜き型の間に、上記保持装置から引き出された上記帯状鋼板を所定の送りピッチで逐次送り込む送り装置と、上記プレス装置に対する送り方向上流側に配設され、上記送り装置による送り込みが停止されるときに上記帯状鋼板に弛みを生じさせる弛み形成装置と、を備えた打抜きプレス機において、上記プレス装置に保持された前回の上記帯状鋼板の送り終わり端部と、上記保持装置に保持された次回の上記帯状鋼板の送り始め端部とを接合する鋼板接合方法であって、
   上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張って、上記弛み形成装置において生じた上記弛みをなくした後、該前回の帯状鋼板の送り終わり端部の位置を送り方向に調整する位置調整工程と、
   上記一対の打抜き型に打ち抜かれた状態の上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を、切断刃によって切断する切断工程と、
   上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部における切断端と、上記次回の帯状鋼板の送り始め端部における始端とを接合する接合工程と、を含み、
   上記位置調整工程においては、
   上記前回の帯状鋼板における、上記一対の打抜き型の基準位置から上記送りピッチの整数倍に相当する規定切断長さを送り方向上流側へ遡った切断基準位置を含み、かつ、該切断基準位置から送り方向上流側及び下流側の領域を含む切断許容範囲を、上記切断刃の位置に合わせ、
   また、上記切断許容範囲を上記切断刃の位置に合わせる際には、上記前回の帯状鋼板の送り終わり端部を送り方向上流側へ引っ張り、上記弛み形成装置において生じた上記前回の帯状鋼板の弛みがなくなるよう該前回の帯状鋼板を伸ばして、該前回の帯状鋼板の上記基準位置から送り方向上流側の長さを、上記基準位置から上記切断刃までの最短規定長さにし、上記規定切断長さから上記最短規定長さを差し引いた差分長さの分だけ、上記前回の帯状鋼板の上記送り終わり端部を送り方向下流側に送り出すことを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合方法。
8. 請求項７に記載の鋼板接合方法において、上記鋼板部品は、回転電機のステータコアと、該ステータコアの内周側に配置されるロータコアとに用いられるコア鋼板部品であり、
   上記一対の打抜き型は、上記ステータコア用のコア鋼板部品と上記ロータコア用のコア鋼板部品とを、異なるタイミング又は同じタイミングで同軸状に打ち抜くことを特徴とする打抜きプレス機における鋼板接合方法。

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