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