JP6273239B2 - 積層鉄心製造装置および積層鉄心製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、積層鉄心製造装置および積層鉄心製造方法に関するものである。
従来、積層鉄心の製造材料、すなわち、積層鉄心材料として、電磁鋼板のような高透磁率の鋼板が用いられている。一般に、積層鉄心の製造では、高い透磁率を有する薄鋼板(例えば板厚を薄くした電磁鋼板)が、積層鉄心材料としてプレス機内に送入され、プレス機によって鉄心形状に打抜かれる。このようにプレス機によって打抜かれた鉄心形状の鋼板構造体(以下、打抜き体という)は、その厚さ方向に複数積層され、一体化される。この結果、電動機鉄心等の積層鉄心が製造される。
電動機の分野においては、近年、省エネルギー化の需要から、電動機動作(回転動作)の高効率化の期待が高まっている。積層鉄心材料である電磁鋼板では、電動機の高速回転時に生じる積層鉄心の渦電流損を低減することを目的として、板厚の薄い材料が要求されている。これに伴い、板厚が0.35[mm]以下となる電磁鋼板の需要が高まっている。今後、積層鉄心を用いた電動機の更なる高効率化を目指して、電磁鋼板の板厚を更に薄化することが要求される傾向にある。しかし、電磁鋼板の板厚の更なる薄化は、積層鉄心の製造に必要な電磁鋼板の積層枚数の増加を招来する。これに起因して、積層鉄心材料としての電磁鋼板の打抜きに要する時間が長くなり、この結果、積層鉄心の生産効率が低下するという問題が生じる。
このような問題を解消するための従来技術として、複数の鋼板を同時に打抜いて効率を改善する方法が提案されている。例えば、特許文献1には、プレス機によって電磁鋼板を打抜く工程よりも前に、複数の電磁鋼板のうち電動機鉄心に使用されない部分同士を固着して、これら複数の電磁鋼板を密着させる工程を行う電動機鉄心の製造方法が開示されている。特許文献2には、複数の電磁鋼板の間に非接着領域を囲まないように接着層を形成し、形成した接着層によって複数の電磁鋼板間を部分的に接着する方法が開示されている。
また、特許文献3には、アルミナまたはシリカを主成分とする無機系接着剤を複数の電磁鋼板に塗布して、これら複数の電磁鋼板を接着する方法が開示されている。特許文献4には、ガラス転移温度または軟化温度が50[℃]以上の有機系樹脂からなる接着層によって複数の電磁鋼板を接着する方法が開示されている。
さらに、特許文献5には、複数の電磁鋼板の間に介在させた接着剤フィルムにより、これら複数の電磁鋼板を張り合わせて多層積層の鋼板とし、この多層積層の鋼板をプレス機によって打抜いて積層鉄心を製造する方法が開示されている。特許文献6には、圧延方向と直角方向の両端部の厚さが異なる鋼板を、厚さが大きい側と厚さが小さい側の端部同士とが隣接するように2枚重ねた状態にして、プレス機により同時に打抜き加工し、これによって所定の形状に形成した打抜き体(コア部材)を、圧延方向が一致するように順次積層して、積層鉄心を製造する方法が開示されている。
一方、鋼板を打抜く際に鋼板に蛇行が生じるとトラブルの原因となり、効率を低下させてしまう。この問題を解消するために、特許文献7には、プロセスラインを走行する金属帯の幅方向の端部を押さえて金属帯の蛇行を抑制するサイドガイド装置が開示されている。特許文献8には、プロセスラインにおいて鋼板の幅方向の位置変動量である蛇行量を検出し、検出した鋼板の蛇行量に基づいて、ステアリングロールを鋼板進行方向に対し水平面内で傾斜させ、これにより、鋼板の蛇行を修正する装置および方法が開示されている。
特開2003−153503号公報 特開2003−264962号公報 特開2005−332976号公報 特許第4581228号公報 特開2005−191033号公報 特開2003−189515号公報 実開昭60−15412号公報 特開2012−240067号公報
しかしながら、特許文献1〜6に記載の従来技術では、プレス機によって同時に打抜くべく重ね合わせた複数の積層鉄心材料が、接着層またはカシメ等によって固着される前に、圧延方向と垂直な方向(すなわち積層鉄心材料の幅方向)にズレてしまい、これに起因して、積層鉄心材料がプレス機の金型の内壁に衝突する虞、あるいは、積層鉄心材料がプレス機の金型から外れる虞がある。
特に、複数の積層鉄心材料を重ね合わせて連続で打抜き、積層鉄心を製造する場合、これら複数の積層鉄心材料の各厚さが、特許文献6に例示されるように、積層鉄心材料の幅方向に傾斜していれば、以下のような問題が生じる虞がある。すなわち、複数の積層鉄心材料を重ね合わせた際、これらの重ね合わせた複数の積層鉄心材料が、自重やピンチロールから受ける荷重により、積層鉄心材料の幅方向に沿って互いに反対方向にズレるという重大な問題が生じてしまう。この結果、上述したような積層鉄心材料が金型の内壁と衝突する、あるいは、積層鉄心材料が金型から外れるといったトラブル(以下、積層鉄心材料の幅方向ズレによるトラブルという)が起こる可能性がある。
上述したような積層鉄心材料の幅方向ズレによるトラブルを解消するためには、特許文献7に記載のサイドガイド装置や特許文献8に記載のステアリングロールを用いて、複数の積層鉄心材料の蛇行を、積層鉄心材料の重ね合わせ前に修正することが有効であると考えられる。しかしながら、特許文献7に記載のサイドガイド装置では、サイドガイドに当たった積層鉄心材料が浮き上がる虞があり、このことが、金型内で積層鉄心材料が詰まる等のトラブルの原因となる。また、特許文献8に記載の蛇行修正技術では、積層鉄心材料の重ね合わせる枚数に応じて、積層鉄心材料の幅方向の端部(以下、縁部と適宜いう)の位置(以下、縁部位置と適宜いう)を検出する検出装置と蛇行修正のためのステアリングロールとを設置する必要がある。この結果、装置の設置費用やランニングコストが高額になるという問題や装置のメンテナンスに手間が掛かるという問題が生じてしまう。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、積層鉄心を製造すべく重ね合わせて打抜く複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレおよび浮き上がりを可能な限り抑制することができる積層鉄心製造装置および積層鉄心製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討した結果、重ね合わせる複数の積層鉄心材料の縁部位置を揃えながら蛇行(幅方向の縁部位置の変動)を修正する機構と、浮き上がりを防止する機構とを用いることにより、縁部位置が揃った状態で重なり合った複数の積層鉄心材料を安定して打抜きの金型内に送ることができることを見出し、本発明を開発するに至った。すなわち、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる積層鉄心製造装置は、積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料の打抜き体を少なくとも製造する積層鉄心製造装置において、異なる搬送経路に沿って各々搬送される前記複数の積層鉄心材料を重ね合わせる重ね合わせ部と、前記複数の積層鉄心材料における幅方向の縁部位置を前記複数の積層鉄心材料の各積層鉄心材料間で揃えるとともに、前記幅方向の縁部位置の基準となる基準縁部位置に対する前記複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレを修正する縁部位置修正部と、前記縁部位置修正部によって前記縁部位置が揃えられ且つ前記縁部位置ズレが修正される前記複数の積層鉄心材料の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部と、前記重ね合わせ部によって重ね合わせた前記複数の積層鉄心材料であって、前記縁部位置修正部による前記縁部位置を揃え且つ前記縁部位置ズレを修正する処理と、前記浮き上がり防止部による前記浮き上がりを防止する処理とが行われた前記複数の積層鉄心材料を、打抜いて前記打抜き体を得る打抜き加工部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる積層鉄心製造装置は、上記の発明において、前記縁部位置修正部は、前記重ね合わせ部の入側直前、前記重ね合わせ部の出側直後、または、前記重ね合わせ部の入側直前および出側直後の両方に設置されることを特徴とする。
また、本発明にかかる積層鉄心製造装置は、上記の発明において、前記縁部位置修正部は、前記複数の積層鉄心材料の幅方向に対向する一対のサイドガイドロールと、前記一対のサイドガイドロール同士が前記一対のサイドガイドロール間の基準間隔を超えて離間した際、前記一対のサイドガイドロールの対向方向に付勢する弾性力を発生する一対のバネと、を備え、前記一対のサイドガイドロールは、前記一対のバネの弾性力により、前記複数の積層鉄心材料をその幅方向から挟んで前記縁部位置を揃えるとともに前記縁部位置ズレを修正することを特徴とする。
また、本発明にかかる積層鉄心製造方法は、積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料の打抜き体を少なくとも製造する積層鉄心製造方法において、異なる搬送経路に沿って各々搬送される前記複数の積層鉄心材料を重ね合わせる重ね合わせステップと、前記複数の積層鉄心材料における幅方向の縁部位置を前記複数の積層鉄心材料の各積層鉄心材料間で揃えるとともに、前記幅方向の縁部位置の基準となる基準縁部位置に対する前記複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレを修正する縁部位置修正ステップと、前記縁部位置修正ステップによって前記縁部位置が揃えられ且つ前記縁部位置ズレが修正される前記複数の積層鉄心材料の浮き上がりを防止する浮き上がり防止ステップと、前記重ね合わせステップによって重ね合わせた前記複数の積層鉄心材料であって、前記縁部位置修正ステップによる前記縁部位置を揃え且つ前記縁部位置ズレを修正する処理と、前記浮き上がり防止ステップによる前記浮き上がりを防止する処理とが行われた前記複数の積層鉄心材料を、打抜いて前記打抜き体を得る打抜き加工ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、積層鉄心を製造すべく重ね合わせて打抜く複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレおよび浮き上がりを可能な限り抑制することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置の一構成例を示す図である。 図2は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置の要部構成の一例を示す図である。 図3は、本発明の実施の形態において複数の鋼板の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する縁部位置修正部の一構成例を示す図である。 図4は、図3に示す縁部位置修正部を処理対象の鋼板の長手方向から見た図である。 図5は、本発明の実施の形態において複数の鋼板の縁部位置を揃えるとともに縁部位置ズレを修正する材縁整理動作を説明する図である。 図6は、本発明の実施の形態において複数の鋼板の縁部位置を揃えるとともに縁部位置ズレを修正する材縁整理動作を別の視点から説明する図である。 図7は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造方法の一例を示すフローチャートである。 図8は、本発明の実施の形態における複数の縁部位置修正部の設置例を示す図である。 図9は、本発明の実施例2における打抜き加工後の金型直前に位置する鋼板の縁部位置ズレ量の評価結果を示す図である。
以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる積層鉄心製造装置および積層鉄心製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。
(積層鉄心製造装置の構成)
まず、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置の一構成例を示す図である。図2は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置の要部構成の一例を示す図である。図1,2に示すように、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置1は、積層鉄心材料としてのn枚(nは2以上の整数、以下同じ)の鋼板15−1〜15−n(以下、「複数の鋼板15」と適宜略す)を各々払い出す複数の払出部2−1〜2−nと、複数の鋼板15を各搬送経路に沿って各々送出する複数の送りロール3−1〜3−n,4−1〜4−nとを備える。また、積層鉄心製造装置1は、複数の鋼板15を搬送しながら重ね合わせる送りロール群5と、複数の鋼板15の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する縁部位置修正部8,9と、複数の鋼板15の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部10,11と、複数の鋼板15を重ね合わせるピンチロール12と、重ね合わせた複数の鋼板15を打抜き加工するプレス機13とを備える。
なお、図2には、積層鉄心製造装置1の送りロール4−1から縁部位置修正部9に至る範囲の構成を上方から(複数の鋼板15の厚さ方向D3の上側から)見た図が示されている。この図2においては、縁部位置修正部8,9による複数の鋼板15の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する処理(以下、材縁整理処理と適宜いう)を説明し易くするために、浮き上がり防止部10,11の図示が省略されている。
払出部2−1〜2−nは、複数の鋼板15を各々払い出す設備である。具体的には、払出部2−1〜2−nは、各々、ペイオフリール等を用いて構成され、積層鉄心製造装置1の入側端に設置される。払出部2−1〜2−nは、積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料としてn枚(コイル状の場合はn個)の鋼板15−1〜15−nを各々受け入れ、これらの受け入れた鋼板15−1〜15−nを、各々、搬送経路別に順次払い出す。
本実施の形態において、n枚の鋼板15−1〜15−nの各々は、高い透磁率を有する薄板状の電磁鋼板(無方向性電磁鋼板等)である。図1に示すように、これらの鋼板15−1〜15−nは、各々、コイル状に巻かれた状態で払出部2−1〜2−nに各々受け入れられる。
送りロール3−1〜3−n,4−1〜4−nは、搬送経路の上流側から下流側に向けて複数の鋼板15を各々送出する設備である。具体的には、図1に示すように、送りロール3−1〜3−nは、払出部2−1〜2−nの後段に各々設置され、送りロール4−1〜4−nは、これらの送りロール3−1〜3−nの後段に各々設置される。送りロール3−1〜3−nは、払出部2−1〜2−nから払い出された鋼板15−1〜15−nを、各々、送りロール4−1〜4−nに向けて搬送経路別に順次送出する。送りロール4−1〜4−nは、前段の送りロール3−1〜3−nから送出された鋼板15−1〜15−nを、各々、送りロール群5に向けて搬送経路別に順次送出する。
送りロール群5は、搬送経路の上流側から下流側に向けて複数の鋼板15を搬送しながら重ね合わせる設備である。具体的には、図1に示すように、送りロール群5は、複数の鋼板15の搬送経路に沿って並ぶ複数(本実施の形態では5つ)の送りロール5a〜5eによって構成される。なお、送りロール群5における送りロール配置数は、特に5つに限定されず、複数の鋼板15の搬送や重ね合わせ等に必要な数であればよい。
このような送りロール群5は、搬送経路別に送出方向(図1の太線矢印参照)に沿って送りロール4−1〜4−nから各々送出された鋼板15−1〜15−nを、送りロール5a〜5eの少なくとも一つによって受ける。送りロール群5は、これらの鋼板15−1〜15−nを、送りロール5a〜5eによる搬送経路の上流側から下流側に向けて順次送出しながら、送りロール5a〜5eのいずれかの位置において、これらの鋼板15−1〜15−nをその厚さ方向D3に重ね合わせる。この際、複数の鋼板15は、送りロール群5上において、鋼板15−1〜15−nの各々の自重により互いに重なり合う。送りロール群5は、このように重ね合わせた状態の複数の鋼板15を、縁部位置修正部8に向けて順次送出する。
縁部位置修正部8,9は、複数の積層鉄心材料における幅方向D1の縁部位置を、これら複数の積層鉄心材料の各積層鉄心材料間で揃えるとともに、幅方向D1の基準縁部位置SPa,SPbに対する複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレを修正する設備である。本実施の形態では、図1,2に示すように、縁部位置修正部8,9は、プレス機13の前段であって、複数の鋼板15を押圧して重ね合わせるピンチロール12の入側直前および出側直後の両方の位置に各々設置される。すなわち、縁部位置修正部8,9とピンチロール12との各間には、図1,2に示すように、送りロール等の積層鉄心材料の搬送に影響する設備は存在しない。
縁部位置修正部8は、ピンチロール12の入側直前の位置において、送りロール群5側からピンチロール12側へ搬送される複数の鋼板15を、後述するバネの弾性力の作用を受ける一対の回転ロール体により、幅方向D1の左右両側から挟む。これにより、縁部位置修正部8は、複数の鋼板15の幅方向D1における左右両側の縁部位置Pa,Pb間の最大距離が複数の鋼板15の各々の板幅W(例えば鋼板15−1の板幅W)と同程度(望ましくは等しく)になるよう、これら複数の鋼板15の縁部位置を、各鋼板15−1〜15−n間で揃える。
これとともに、縁部位置修正部8は、複数の鋼板15が送りロール群5側からピンチロール12側に向かって搬送される際に複数の鋼板15に生じる蛇行を、幅方向D1の左右両側から修正する。これにより、縁部位置修正部8は、図2に示す幅方向D1の基準縁部位置SPa,SPbに対する複数の鋼板15の縁部位置ズレを修正する。すなわち、縁部位置修正部8は、複数の鋼板15における幅方向D1の左側の縁部位置Pa(重なり合った各鋼板15−1〜15−nの左側の縁部位置)と基準縁部位置SPaとのズレ量を低減する。且つ、縁部位置修正部8は、複数の鋼板15における幅方向D1の右側の縁部位置Pb(重なり合った各鋼板15−1〜15−nの右側の縁部位置)と基準縁部位置SPbとのズレ量を低減する。
一方、縁部位置修正部9は、ピンチロール12の出側直後の位置において、ピンチロール12側からプレス機13側へ搬送される複数の鋼板15の重ね合わせ体18を、後述するバネの弾性力の作用を受ける一対の回転ロール体により、幅方向D1の左右両側から挟む。これにより、縁部位置修正部9は、重ね合わせ体18の幅方向D1における左右両側の縁部位置Pa,Pb間の最大距離が各鋼板15−1〜15−nの板幅Wと同程度(望ましくは等しく)になるよう、この重ね合わせ体18の縁部位置を、各鋼板15−1〜15−n間で揃える。
これとともに、縁部位置修正部9は、複数の鋼板15の重ね合わせ体18がピンチロール12側からプレス機13の金型(上金型13aおよび下金型13b)側に向かって搬送される際に重ね合わせ体18に生じる蛇行を、幅方向D1の左右両側から修正する。これにより、縁部位置修正部9は、図2に示す幅方向D1の基準縁部位置SPa,SPbに対する重ね合わせ体18の縁部位置ズレを修正する。すなわち、縁部位置修正部9は、重ね合わせ体18における幅方向D1の左側の縁部位置Pa(重なり合った各鋼板15−1〜15−nの左側の縁部位置)と基準縁部位置SPaとのズレ量を低減する。且つ、縁部位置修正部9は、重ね合わせ体18における幅方向D1の右側の縁部位置Pb(重なり合った各鋼板15−1〜15−nの右側の縁部位置)と基準縁部位置SPbとのズレ量を低減する。
ここで、基準縁部位置SPa,SPbは、鋼板15−1〜15−nにおける幅方向D1の左右各縁部位置の基準となる位置であり、鋼板15−1〜15−nに共通する。このような基準縁部位置SPa,SPbは、例えば、プレス機13の上金型13aおよび下金型13bの間に搬入され得る複数の鋼板15の縁部位置として最適なものと一致するように、上金型13aおよび下金型13bの位置等に応じて設定される。
浮き上がり防止部10,11は、縁部位置修正部8,9によって縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正される複数の積層鉄心材料の浮き上がりを防止する構造体である。具体的には、図1に示すように、浮き上がり防止部10は、ピンチロール12の入側直前に位置する縁部位置修正部8の上部に設けられる。浮き上がり防止部10は、この縁部位置修正部8によって縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正される複数の鋼板15の浮き上がりを防止する。すなわち、浮き上がり防止部10は、厚さ方向D3に重なり合っている鋼板15−1〜15−nの各縁部が縁部位置修正部8の作用によって浮き上がることを防止する。
一方、浮き上がり防止部11は、図1に示すように、ピンチロール12の出側直後に位置する縁部位置修正部9の上部に設けられる。浮き上がり防止部11は、この縁部位置修正部9によって縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正される複数の鋼板15(詳細には重ね合わせ体18)の浮き上がりを防止する。すなわち、浮き上がり防止部11は、重ね合わせ体18として厚さ方向D3に重なり合っている鋼板15−1〜15−nの各縁部が縁部位置修正部9の作用によって浮き上がることを防止する。
ピンチロール12は、異なる搬送経路に沿って各々搬送される複数の積層鉄心材料としての複数の鋼板15を重ね合わせる重ね合わせ部として機能する。具体的には、図1に示すように、ピンチロール12は、上下一対の回転ロール等を用いて構成され、図1,2に示すように、プレス機13の前段の位置、本実施の形態では縁部位置修正部8,9の間の位置に設置される。ピンチロール12は、縁部位置修正部8を通って搬送されてきた複数の鋼板15を上下から挟み込み、これにより、これら複数の鋼板15をその厚さ方向D3に押圧しながら重ね合わせる。このようにして、ピンチロール12は、複数の鋼板15の重ね合わせ体18を得る。
本実施の形態において、重ね合わせ体18は、縁部位置修正部8によって縁部位置が揃えられるとともに縁部位置ズレが修正され、浮き上がり防止部10によって浮き上がりが防止された鋼板15−1〜15−nを、その厚さ方向D3に重ね合わせた状態の積層構造体である。ピンチロール12は、上述したように複数の鋼板15を重ね合わせながら、プレス機13側の縁部位置修正部9に向けて重ね合わせ体18を順次送出する。
プレス機13は、ピンチロール12によって重ね合わせた複数の鋼板15(すなわち重ね合わせ体18)を打抜いて積層鉄心材料の打抜き体を得る打抜き加工部として機能する。具体的には、図1に示すように、プレス機13は、打抜き加工用の金型として上金型13aおよび下金型13bを備え、ピンチロール12の後段の位置、詳細には、縁部位置修正部9の後段の位置に設置される。プレス機13は、金型内すなわち上金型13aと下金型13bとの間に、重ね合わせ体18を受け入れ、受け入れた重ね合わせ体18を上金型13aと下金型13bとによって挟み込んで拘束する。ついで、プレス機13は、上金型13aと下金型13bとによって、この重ね合わせ体18をその厚さ方向D3に同時に打抜く。このようにプレス機13によって打抜かれる重ね合わせ体18は、ピンチロール12によって重ね合わせた鋼板15−1〜15−nであって、縁部位置修正部8,9による縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する処理(材縁整理処理)と、浮き上がり防止部10,11による浮き上がりを防止する処理とが行われた複数の鋼板15である。
上述した打抜き加工により、プレス機13は、重ね合わせ体18をなす鋼板15−1〜15−nから、目標の鉄心形状に打抜かれた積層鉄心材料の打抜き体を得る。プレス機13は、ピンチロール12による重ね合わせ体18を金型内に受け入れる都度、受け入れた重ね合わせ体18をなす鋼板15−1〜15−nから、目標の鉄心形状の打抜き体を連続して打抜き、この結果、目標の鉄心形状の打抜き体を複数得る。プレス機13は、このようにして得た複数の打抜き体を、素材である鋼板15−1〜15−nの圧延方向が互いに同じ方向に揃うよう積層し、上金型13aおよび下金型13bの作用により一体化して、所望の積層鉄心を製造する。
なお、本発明の実施の形態において、幅方向D1は、積層鉄心材料としての複数の鋼板15の各々における板幅の方向である。長手方向D2は、これら複数の鋼板15の各々における長手の方向、すなわち、各鋼板15−1〜15−nの圧延方向である。各鋼板15−1〜15−nは、このような長手方向D2に向かって搬送される。厚さ方向D3は、これら複数の鋼板15の各々における板厚の方向である。特に、上述した重ね合わせ体18等の複数の鋼板15が重ね合わせた状態にある場合、厚さ方向D3は、これら複数の鋼板15の重ね合わせ方向(積層方向)と同じである。これらの幅方向D1、長手方向D2、および厚さ方向D3は、互いに垂直である。
また、幅方向D1の右方は、複数の鋼板15の搬送方向(送出方向)に向かって右側の方向であり、幅方向D1の左方は、この搬送方向に向かって左側の方向である。長手方向D2の正の方向は、複数の鋼板15が搬送によって進行(走行)する方向であり、長手方向D2の負の方向は、この正の方向と逆の方向である。厚さ方向D3の上方は、鉛直上方に向かう方向であり、厚さ方向D3の下方は、鉛直下方に向かう方向である。
(縁部位置修正部の構成)
つぎに、本発明の実施の形態において鋼板15−1〜15−nの縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する縁部位置修正部8,9の構成について詳細に説明する。図3は、本発明の実施の形態において複数の鋼板の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する縁部位置修正部の一構成例を示す図である。図4は、図3に示す縁部位置修正部を処理対象の鋼板の長手方向から見た図である。なお、図4には、縁部位置修正部8の上部に設けられた浮き上がり防止部10も併せて図示されている。以下では、縁部位置修正部8,9を代表して縁部位置修正部8を例示し、図3,4を参照しつつ、縁部位置修正部8の構成を説明する。なお、残りの縁部位置修正部9の構成は、設置される位置が異なること以外、縁部位置修正部8と同じである。
図3,4に示すように、縁部位置修正部8は、処理対象である複数の鋼板15(図1,2参照)の幅方向D1に対向する一対のサイドガイドロール21a,21bと、一対のサイドガイドロール21a,21bの各々が設けられる可動台である一対のロール台22a,22bと、一対のサイドガイドロール21a,21bの対向方向に付勢する弾性力を発生する一対のバネ23a,23bと、一対のロール台22a,22bの可動方向および可動量を規制するレール25aが設けられた基台25とを備える。
一対のサイドガイドロール21a,21bは、幅方向D1に対向する回転ロール体である。一方のサイドガイドロール21aは、厚さ方向D3の軸(図示せず)を中心に回転自在な状態でロール台22aの上面に取り付けられる。他方のサイドガイドロール21bは、厚さ方向D3の軸(図示せず)を中心に回転自在な状態でロール台22bの上面に取り付けられる。このように一対のロール台22a,22bに各々取り付けられた一対のサイドガイドロール21a,21bは、図3,4に示すように、互いの周面を幅方向D1に対向させている。
一対のロール台22a,22bは、一対のサイドガイドロール21a,21bの各々が設けられており、幅方向D1に各々独立して可動な台である。具体的には、図4に示すように、一方(幅方向D1の左側)のロール台22aは、上面にサイドガイドロール21aが設けられ、下部に車輪24aが設けられている。ロール台22aは、図3に示す基台25のレール25a上に車輪24aを載せるように設置され、サイドガイドロール21aと一体的な状態でレール25aに沿って幅方向D1に移動可能になっている。他方(幅方向D1の右側)のロール台22bは、上面にサイドガイドロール21bが設けられ、下部に車輪24bが設けられている。ロール台22bは、図3に示す基台25のレール25a上に車輪24bを載せるように設置され、サイドガイドロール21bと一体的な状態でレール25aに沿って幅方向D1に移動可能になっている。また、レール25a上に設置された状態にある一対のロール台22a,22bは、一対のサイドガイドロール21a,21b同士を幅方向D1に対向させている。
一対のバネ23a,23bは、図3,4に示すように、一対のロール台22a,22bに各々取り付けられる。具体的には、一対のバネ23a,23bのうち、一方のバネ23aは、一端がロール台22aの後端部(幅方向D1の左側の端部)に接続され且つ他端が所定の固定端(図示せず)に接続され、ロール台22aの移動に伴って幅方向D1に伸縮するように設けられる。このバネ23aは、ロール台22aが幅方向D1の右側のロール台21bから離間する方向(すなわち、幅方向D1の左側に向かう方向)に移動するに伴い、幅方向D1に自然長から縮む。これにより、このバネ23aは、一対のロール台22a,22b上の一対のサイドガイドロール21a,21bの対向方向(詳細には、幅方向D1の左側のサイドガイドロール21aが幅方向D1の右側のサイドガイドロール21bに近づく方向)に付勢する弾性力を発生する。
他方のバネ23bは、一端がロール台22bの後端部(幅方向D1の右側の端部)に接続され且つ他端が所定の固定端(図示せず)に接続され、ロール台22bの移動に伴って幅方向D1に伸縮するように設けられる。このバネ23bは、ロール台22bが幅方向D1の左側のロール台21aから離間する方向(すなわち、幅方向D1の右側に向かう方向)に移動するに伴い、幅方向D1に自然長から縮む。これにより、このバネ23bは、一対のロール台22a,22b上の一対のサイドガイドロール21a,21bの対向方向(詳細には、幅方向D1の右側のサイドガイドロール21bが幅方向D1の左側のサイドガイドロール21aに近づく方向)に付勢する弾性力を発生する。
このような一対のバネ23a,23bは、一対のサイドガイドロール21a,21b同士が基準間隔Wbas(図3,4参照)を超えて離間した際、幅方向D1に自然長から縮めば、一対のサイドガイドロール21a,21bの対向方向に付勢する弾性力を発生する。すなわち、一対のバネ23a,23bは、一対のサイドガイドロール21a,21bの間隔が基準間隔Wbasに比して大きい場合に、上述の弾性力を各々発生する。一対のバネ23a,23bの各弾性力は、一対のサイドガイドロール21a,21bの間隔が基準間隔Wbasに比して増大するに伴い、各々増大する。一対のバネ23a,23bは、このような弾性力を一対のロール台22a,22bに各々与え、これにより、一対のロール台22a,22bを、各々個別に、一対のサイドガイドロール21a,21b同士が近づく方向に付勢させる。
ここで、図3,4に示す一対のサイドガイドロール21a,21bの基準間隔Wbasは、上述したように一対のロール台22a,22bに各々設けられる一対のバネ23a,23bに応じて、任意に設定可能である。本実施の形態において、基準間隔Wbasは、幅方向D1に対向する一対のサイドガイドロール21a,21bの間隔の基準値である。例えば、基準間隔Wbasは、一対のバネ23a,23bが各々自然長の状態である場合の一対のロール台22a,22b上の一対のサイドガイドロール21a,21bの間隔として定義される。
本実施の形態において、基準間隔Wbasは、複数の鋼板15の板幅W(詳細には各鋼板15−1〜15−nの板幅W)に比して狭く設定される。好ましくは、基準間隔Wbasは、複数の鋼板15の各々が一対のサイドガイドロール21a,21bから受ける幅方向D1の押圧力(すなわち一対のバネ23a,23bの弾性力)によって変形しない程度に設定される。より好ましくは、基準間隔Wbasは、各鋼板15−1〜15−nの板幅Wおよび板厚tを用いて表される次式(1)を満足するように設定される。

W>Wbas>W−50×t ・・・(1)
基台25は、一対のロール台22a,22bの車輪24a,24bを載せるレール25aが設けられた台である。レール25aは、複数の鋼板15の送出方向(長手方向D2)に垂直であり且つ複数の鋼板15の板面(積層鉄心材料の面)に平行な方向、すなわち、幅方向D1(図3参照)に延在する。このように幅方向D1に延在するレール25aは、一対のロール台22a,22bの移動方向を幅方向D1に規制する。また、レール25aは、その長さ(幅方向D1のレール長さ)に応じて、一対のロール台22a,22bの幅方向D1における移動可能範囲を規制する。
一方、縁部位置修正部8の上部には、図4に示すように、浮き上がり防止部10が設けられる。浮き上がり防止部10は、板状部材または幅方向D1の軸を中心に回転する回転ロール体を用いて構成される。図4に示すように、浮き上がり防止部10は、一対のロール台22a,22bの上面から厚さ方向D3の上側へ所定の隙間距離Tをあけて、一対のサイドガイドロール21a,21b間の空間における上方を閉じるよう設置される。
ここで、一対のサイドガイドロール21a,21bが設けられた一対のロール台22a,22bの上面と浮き上がり防止部10との間には、厚さ方向D3に重ね合わせた複数の鋼板15(n枚の鋼板15−1〜15−n)を通すことが可能な隙間が形成されていればよい。すなわち、一対のロール台22a,22bと浮き上がり防止部10との隙間距離Tは、重ね合わせたn枚の鋼板15−1〜15−nの合計板厚(=n×t)を超過するよう設定される。好ましくは、隙間距離Tは、各鋼板15−1〜15−nの板幅Wの100分の1以下に設定される。より好ましくは、複数の鋼板15の浮き上がり防止と、浮き上がり防止部10と複数の鋼板15との引っかかり防止との観点から、隙間距離Tは、各鋼板15−1〜15−nの板厚tと重ね合わせ枚数(積層枚数=n)とを用いて表される次式(2)を満足するよう設定される。

10×n×t>T>2×n×t ・・・(2)
なお、上述した浮き上がり防止部10の構成は、図1に示した縁部位置修正部9の上部に設けられた浮き上がり防止部11と同様である。また、浮き上がり防止部10,11は、図4に示す隙間距離Tについても同様である。
(材縁整理動作)
つぎに、本発明の実施の形態において縁部位置修正部8,9が鋼板15−1〜15−nの縁部位置を揃えるとともに縁部位置ズレを修正する動作、すなわち、材縁整理動作について詳細に説明する。図5は、本発明の実施の形態において複数の鋼板の縁部位置を揃えるとともに縁部位置ズレを修正する材縁整理動作を説明する図である。図6は、本発明の実施の形態において複数の鋼板の縁部位置を揃えるとともに縁部位置ズレを修正する材縁整理動作を別の視点から説明する図である。図5には、厚さ方向D3の上側から見た材縁整理動作が示されている。図6には、複数の鋼板15の送出方向(長手方向D2の正側)に向かって見た材縁整理動作が示されている。
以下では、縁部位置修正部8,9を代表して縁部位置修正部8を例示し、複数の鋼板15の一例として2枚の鋼板15−1,15−2を例示して、図5,6を参照しつつ、複数の鋼板15に対する材縁整理動作を説明する。なお、残りの縁部位置修正部9による材縁整理動作は、縁部位置修正部8と同じである。また、縁部位置修正部8,9による材縁整理動作は、複数の鋼板15の重ね合わせ枚数が2枚の場合と3枚以上の場合とで同様である。
図5,6に示すように、縁部位置修正部8は、厚さ方向D3に重なり合った状態で順次搬送される鋼板15−1,15−2を、幅方向D1に対向する一対のサイドガイドロール21a,21bの間に受け入れるとともに、一対のサイドガイドロール21a,21bによって幅方向D1に挟む。縁部位置修正部8は、厚さ方向D3の軸を中心に一対のサイドガイドロール21a,21bの各々を回転させて、鋼板15−1,15−2の長手方向D2への搬送(送出)を継続させる。これとともに、縁部位置修正部8は、一対のサイドガイドロール21a,21bから鋼板15−1,15−2の各縁部に一対のバネ23a,23bの弾性力を作用させ、これにより、鋼板15−1,15−2の各縁部位置を揃えるとともに縁部位置ズレを修正する。
詳細には、図5,6に示すように材縁整理動作を行う縁部位置修正部8において、サイドガイドロール21aは、鋼板15−2に対し相対的に幅方向D1の左側へ位置ズレしている鋼板15−1の左側の縁部から力を受ける。ロール台22aは、このように鋼板15−1からサイドガイドロール21aに作用する力により、基台25のレール25aに沿って幅方向D1の左側へ移動する。一方、サイドガイドロール21bは、鋼板15−1に対し相対的に幅方向D1の右側へ位置ズレしている鋼板15−2の右側の縁部から力を受ける。ロール台22bは、このように鋼板15−2からサイドガイドロール21bに作用する力により、基台25のレール25aに沿って幅方向D1の右側へ移動する。このようにして、一対のロール台22a,22bは、互いに離間する方向に移動し、これに伴い、一対のサイドガイドロール21a,21bの間隔は、図5,6に示すように、鋼板15−1,15−2の最大縁部間距離Wmaxと同等の間隔まで増大する。
ここで、最大縁部間距離Wmaxは、複数の積層鉄心材料における幅方向D1の最も離れた縁部同士の距離である。すなわち、複数の積層鉄心材料としての複数の鋼板15が、図5,6に示すように、2枚の鋼板15−1,15−2である場合、最大縁部間距離Wmaxは、これらの鋼板15−1,15−2における幅方向D1の最も離れた縁部同士の距離である。具体的には、最大縁部間距離Wmaxは、幅方向D1の左側に位置ズレした鋼板15−1の左側の縁部と、幅方向D1の右側に位置ズレした鋼板15−2の右側の縁部との離間距離になる。
また、本実施の形態において、最大縁部間距離Wmaxは、図5,6に示すように、一対のサイドガイドロール21a,21b間の基準間隔Wbasと、複数の鋼板15(図5,6の例では鋼板15−1,15−2)の幅方向D1のズレ量ΔW1,ΔW2とを加えた値(距離)に等しい。
幅方向D1の左側のズレ量ΔW1は、サイドガイドロール21aの基準位置からの複数の鋼板15の位置ズレ量であり、サイドガイドロール21aの基準位置と、幅方向D1の左側へ最も位置ズレした積層鉄心材料(例えば図5,6に示す鋼板15−1)の左側の縁部位置との距離に相当する。このようなズレ量ΔW1には、幅方向D1の左側における各積層鉄心材料の相対的な縁部の位置ズレ量(例えば鋼板15−2に対する鋼板15−1の幅方向D1の左側における縁部の相対的な位置ズレ量)と、幅方向D1の左側の基準縁部位置SPaに対する複数の鋼板15の位置ズレ量(蛇行量)とが含まれる。
一方、幅方向D1の右側のズレ量ΔW2は、サイドガイドロール21bの基準位置からの複数の鋼板15の位置ズレ量であり、サイドガイドロール21bの基準位置と、幅方向D1の右側へ最も位置ズレした積層鉄心材料(例えば図5,6に示す鋼板15−2)の右側の縁部位置との距離に相当する。このようなズレ量ΔW2には、幅方向D1の右側における各積層鉄心材料の相対的な縁部の位置ズレ量(例えば鋼板15−1に対する鋼板15−2の幅方向D1の右側における縁部の相対的な位置ズレ量)と、幅方向D1の右側の基準縁部位置SPbに対する複数の鋼板15の位置ズレ量(蛇行量)とが含まれる。
なお、サイドガイドロール21aの基準位置は、基準間隔Wbasだけサイドガイドロール21bから離間した状態にあるサイドガイドロール21aの幅方向D1の右側端部の位置である。サイドガイドロール21bの基準位置は、基準間隔Wbasだけサイドガイドロール21aから離間した状態にあるサイドガイドロール21bの幅方向D1の左側端部の位置である。
図5,6に示すように、一対のサイドガイドロール21a,21b同士の間隔が、基準間隔Wbasを超えて鋼板15−1,15−2の最大縁部間距離Wmaxに広がった場合、一対のバネ23a,23bは、一対のロール台22a,22b同士の離間する方向への移動に伴い、幅方向D1に自然長から縮んで一対のサイドガイドロール21a,21bの対向方向に付勢する弾性力を各々発生する。
詳細には、バネ23aは、図5,6に示す鋼板15−1,15−2における幅方向D1の左側のズレ量ΔW1に応じて、左側のサイドガイドロール21aから右側のサイドガイドロール21bへの対向方向に付勢する弾性力を発生する。このバネ23aの弾性力は、ズレ量ΔW1の増大に伴って増大し、ズレ量ΔW1の減少に伴って減少する。バネ23aは、このように発生した弾性力を、一対のロール台22a,22bのうち幅方向D1の左側のロール台22aに付与する。一方、バネ23bは、図5,6に示す鋼板15−1,15−2における幅方向D1の右側のズレ量ΔW2に応じて、右側のサイドガイドロール21bから左側のサイドガイドロール21aへの対向方向に付勢する弾性力を発生する。このバネ23bの弾性力は、ズレ量ΔW2の増大に伴って増大し、ズレ量ΔW2の減少に伴って減少する。バネ23bは、このように発生した弾性力を、一対のロール台22a,22bのうち幅方向D1の右側のロール台22bに付与する。
一対のロール台22a,22bは、付与されたバネ23a,23bの弾性力により、レール25aに沿って互いに近づく方向に各々独立して移動する。また、一対のロール台22a,22bは、鋼板15−1,15−2の各縁部から一対のサイドガイドロール21a,21bに作用する力のバランスに応じ、レール25aに沿って幅方向D1に移動する。これにより、一対のロール台22a,22b間の中心位置は、鋼板15−1,15−2の最大縁部間距離Wmaxの中心位置付近に移動する。
一対のサイドガイドロール21a,21bは、上述した一対のロール台22a,22bと各々一体的に移動するものであるため、一対のロール台22a,22bに作用する一対のバネ23a,23bの弾性力により、幅方向D1に沿って互いに近づく方向に付勢される。このような一対のサイドガイドロール21a,21bは、上述した一対のバネ23a,23bの弾性力により、複数の鋼板15をその幅方向D1から挟んで、これら複数の鋼板15の縁部位置を各鋼板15−1〜15−n間で揃える。これとともに、一対のサイドガイドロール21a,21bは、上述した一対のバネ23a,23bの弾性力により、幅方向D1の基準縁部位置SPa,SPbに対する複数の鋼板15の縁部位置ズレを修正する。
具体的には、図5,6に示すように、一方(幅方向D1の左側)のサイドガイドロール21aは、ロール台22aに付与されたバネ23aの弾性力により、鋼板15−1の左側の縁部を幅方向D1の右側へ押圧する。ここで、図5,6に示すように、縁部整理対象である2枚の鋼板15−1,15−2のうち、鋼板15−1は、鋼板15−2に対し相対的に幅方向D1の左側へ位置ズレしている。サイドガイドロール21aは、図5,6中の太線矢印に示されるように鋼板15−1の左側の縁部を押圧することにより、サイドガイドロール21aの基準位置からの鋼板15−1のズレ量ΔW1を低減する。これにより、サイドガイドロール21aは、鋼板15−1の左側の縁部位置と鋼板15−2の左側の縁部位置とを揃える。これとともに、サイドガイドロール21aは、基準縁部位置SPaに対する鋼板15−1,15−2の左側の縁部位置ズレを修正して、鋼板15−1,15−2の左側の各縁部位置を基準縁部位置SPaと一致させる。この際、サイドガイドロール21aは、鋼板15−1の左側の縁部または鋼板15−1,15−2の左側の各縁部と接触しながら、厚さ方向D3の軸を中心として自在に回転する(図5参照)。これにより、サイドガイドロール21aは、鋼板15−1,15−2の左側の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正しながらも、これらの鋼板15−1,15−2の搬送(送出)を阻害しない。
他方(幅方向D1の右側)のサイドガイドロール21bは、ロール台22bに付与されたバネ23bの弾性力により、鋼板15−2の右側の縁部を幅方向D1の左側へ押圧する。ここで、図5,6に示すように、縁部整理対象である2枚の鋼板15−1,15−2のうち、鋼板15−2は、鋼板15−1に対し相対的に幅方向D1の右側へ位置ズレしている。サイドガイドロール21bは、図5,6中の太線矢印に示されるように鋼板15−2の右側の縁部を押圧することにより、サイドガイドロール21bの基準位置からの鋼板15−2のズレ量ΔW2を低減する。これにより、サイドガイドロール21bは、鋼板15−2の右側の縁部位置と鋼板15−1の右側の縁部位置とを揃える。これとともに、サイドガイドロール21bは、基準縁部位置SPbに対する鋼板15−1,15−2の右側の縁部位置ズレを修正して、鋼板15−1,15−2の右側の各縁部位置を基準縁部位置SPbと一致させる。この際、サイドガイドロール21bは、鋼板15−1の右側の縁部または鋼板15−1,15−2の右側の各縁部と接触しながら、厚さ方向D3の軸を中心として自在に回転する(図5参照)。これにより、サイドガイドロール21bは、鋼板15−1,15−2の右側の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正しながらも、これらの鋼板15−1,15−2の搬送(送出)を阻害しない。
また、一対のロール台22a,22bは、上述したように、鋼板15−1,15−2の各縁部から一対のサイドガイドロール21a,21bに作用する力のバランスに応じ、レール25aに沿って幅方向D1に移動する。一対のサイドガイドロール21a,21bは、このような一対のロール台22a,22bとともに、幅方向D1に移動する。これにより、一対のサイドガイドロール21a,21b間の中心位置は、鋼板15−1,15−2の最大縁部間距離Wmaxの中心位置付近に移動する。この場合、一対のサイドガイドロール21a,21bは、鋼板15−1,15−2に対し、幅方向D1の左右両側から押圧力(すなわち一対のバネ23a,23bの弾性力)を均等に作用させることができる。この作用効果は、図6に示す浮き上がり防止部10による鋼板15−1,15−2の浮き上がり防止効果に寄与し、この浮き上がり防止効果を高めることができる。
(積層鉄心製造方法)
つぎに、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造方法について説明する。図7は、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造方法の一例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造方法は、上述した積層鉄心製造装置1を用いて図7に示すステップS101〜S107の各処理(工程)を順次行うことにより、複数の積層鉄心材料の打抜き体を積層し一体化して積層鉄心を製造するものである。
すなわち、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造方法において、積層鉄心製造装置1は、図7に示すように、異なる搬送経路に沿って各々搬送されながら重なり合った複数の積層鉄心材料の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する(ステップS101)。
ステップS101において、送りロール群5は、異なる搬送経路に沿って各々搬送される複数の鋼板15を受け、これら複数の鋼板15の各鋼板15−1〜15−nを厚さ方向D3に重ね合わせる。送りロール群5は、これら複数の鋼板15を、重ね合わせた状態で後段の縁部位置修正部8に向けて順次送出する。
ついで、縁部位置修正部8は、送りロール群5から重なり合った状態で送出された複数の鋼板15を、一対のサイドガイドロール21a,21b間に受け入れる。縁部位置修正部8は、受け入れた複数の鋼板15の各縁部に対し、一対のサイドガイドロール21a,21bを通じて一対のバネ23a,23bの弾性力を幅方向D1の左右両側から作用させる等の材縁整理動作(図5,6参照)を行う。これにより、縁部位置修正部8は、これら複数の鋼板15における幅方向D1の両側の縁部位置を各鋼板15−1〜15−n間で揃えるとともに、複数の鋼板15における幅方向D1の蛇行を修正して、基準縁部位置SPa,SPbに対する複数の鋼板15の縁部位置ズレを修正する。この結果、複数の鋼板15の縁部位置(図2に示す縁部位置Pa,Pb)は、重なり合った状態の鋼板15−1〜15−n間で揃いながら、基準縁部位置SPa,SPbとの位置ズレ量を低減(望ましくは基準縁部位置SPa,SPbと一致)した状態になる。
続いて、積層鉄心製造装置1は、ステップS101により縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正される複数の積層鉄心材料の浮き上がりを防止する(ステップS102)。ステップS102において、浮き上がり防止部10は、複数の鋼板15を通過させる縁部位置修正部8の空間(具体的には一対のサイドガイドロール21a,21b間の隙間)の上方を閉じる。これにより、浮き上がり防止部10は、縁部位置修正部8によって幅方向D1の左右両側から押圧力を受けて縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正されている複数の鋼板15の浮き上がり、特に、各鋼板15−1〜15−nの縁部の浮き上がりを防止する。縁部位置修正部8は、このように浮き上がり防止部10によって浮き上がりを防止されながら、縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正した後(以下、縁部整理後と適宜いう)の複数の鋼板15を、一対のサイドガイドロール21a,21b間から後段のピンチロール12に向けて順次通過させる。
上述したステップS102を実行後、積層鉄心製造装置1は、ステップS101,S102の各処理が行われた複数の積層鉄心材料の重ね合わせ体18を形成する(ステップS103)。
ステップS103において、上述したように送りロール群5側から縁部位置修正部8を通過してきた複数の鋼板15は、ピンチロール12の入側に到達する。すなわち、これら複数の鋼板15は、異なる搬送経路に沿って各々搬送される複数の積層鉄心材料であって、ステップS101による縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する処理(材縁整理処理)と、ステップS102による浮き上がりを防止する処理とが行われたものである。ピンチロール12は、これら複数の鋼板15の各鋼板15−1〜15−nを積層鉄心材料として順次受け入れ、受け入れた鋼板15−1〜15−nを、厚さ方向D3に挟み込んで押圧しながら重ね合わせる。これにより、ピンチロール12は、複数(n枚)の積層鉄心材料の重ね合わせ体18を得る。ピンチロール12は、このように形成した重ね合わせ体18を後段の縁部位置修正部9に向けて順次送出する。
上述したステップS103を実行後、積層鉄心製造装置1は、ステップS103による鋼板15−1〜15−nの重ね合わせ体18の縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する(ステップS104)。
ステップS104において、縁部位置修正部9は、ピンチロール12から送出された重ね合わせ体18を、上述した縁部位置修正部8の場合と同様に、一対のサイドガイドロール間に受け入れる。縁部位置修正部9は、受け入れた重ね合わせ体18の各縁部に対し、上述した縁部位置修正部8の場合と同様に材縁整理動作を行う。これにより、縁部位置修正部9は、この重ね合わせ体18(すなわち重なり合った複数の積層鉄心材料)における幅方向D1の両側の縁部位置をこの重ね合わせ体18の各鋼板15−1〜15−n間で揃えるとともに、この重ね合わせ体18における幅方向D1の蛇行を修正して、基準縁部位置SPa,SPbに対する重ね合わせ体18の縁部位置ズレを修正する。この結果、重ね合わせ体18の縁部位置(図2に示す縁部位置Pa,Pb)は、重なり合った状態の鋼板15−1,15−n間で揃いながら、基準縁部位置SPa,SPbとの位置ズレ量を低減(望ましくは基準縁部位置SPa,SPbと一致)した状態になる。
続いて、積層鉄心製造装置1は、ステップS104により縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正される重ね合わせ体18の浮き上がりを防止する(ステップS105)。ステップS105において、浮き上がり防止部11は、重ね合わせ体18を通過させる縁部位置修正部9の空間(具体的には一対のサイドガイドロール間の隙間)の上方を閉じる。これにより、浮き上がり防止部11は、縁部位置修正部9によって幅方向D1の左右両側から押圧力を受けて縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正されている重ね合わせ体18の浮き上がり、特に、各鋼板15−1〜15−nの縁部の浮き上がりを防止する。縁部位置修正部9は、このように浮き上がり防止部11によって浮き上がりを防止されながら、縁部整理後の重ね合わせ体18を、一対のサイドガイドロール間から後段のプレス機13の金型内(上金型13aと下金型13bとの間)に向けて順次通過させる。
上述したステップS105を実行後、積層鉄心製造装置1は、ステップS104,S105の各処理が行われた重ね合わせ体18を打抜いて、複数の積層鉄心材料の打抜き体を得る(ステップS106)。
ステップS106において、プレス機13は、上述したようにピンチロール12側から縁部位置修正部9を通過してきた重ね合わせ体18を上金型13aと下金型13bとの間に順次受け入れる。この重ね合わせ体18は、ステップS103によって重ね合わせた複数の積層鉄心材料であって、ステップS104による縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する処理(材縁整理処理)と、ステップS105による浮き上がりを防止する処理とが行われた複数の積層鉄心材料である。プレス機13は、このような重ね合わせ体18を、上金型13aと下金型13bとによって挟み込んで拘束する。ついで、プレス機13は、上金型13aと下金型13bとによって、この拘束した状態の重ね合わせ体18を厚さ方向D3に同時に打抜く。これにより、プレス機13は、この重ね合わせ体18から、目標の鉄心形状をなす複数の積層鉄心材料(具体的には鋼板15−1〜15−n)の打抜き体を製造する。プレス機13は、このように重ね合わせ体18を上金型13aと下金型13bとの間に受け入れる都度、受け入れた重ね合わせ体18に対し、上述した打抜き加工を連続して行う。この結果、プレス機13は、目標の鉄心形状の打抜き体を複数製造する。
上述したステップS106を実行後、積層鉄心製造装置1は、ステップS106によって得られた複数の打抜き体を積層し一体化して、所望の積層鉄心を製造し(ステップS107)、本処理を終了する。ステップS107において、プレス機13は、上金型13aおよび下金型13bを用い、上述したステップS106によって得た複数の打抜き体を、素材である鋼板15−1〜15−nの圧延方向が互いに同じ方向に揃うよう積層し、積層した複数の打抜き体同士をカシメ等によって一体化する。この結果、プレス機13は、目標形状の積層鉄心を製造する。
なお、このステップS107において、鉄心形状の打抜き体同士の一体化は、プレス機13が自身の金型(すなわち上金型13aと下金型13bとからなる金型、以下同じ)によってカシメ用のダボを打抜き体に形成し、このダボを所定の装置によって押圧して打抜き体同士のカシメを行うことにより、実現してもよい。また、鉄心形状の打抜き体同士の一体化は、プレス機13の金型外で外部装置を用いて打抜き体同士を溶接することにより、あるいは、ボルトや接着剤等の固定手段を用いて打抜き体同士を固定することにより、実現してもよい。
本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造方法において、上述したステップS101〜S107の各処理は、積層鉄心材料である鋼板15−1〜15−nを用いて積層鉄心を製造する都度、繰り返し実行される。
なお、上述した実施の形態では、積層鉄心材料として重ね合わせて打抜く鋼板の枚数を複数(2枚以上)としていたが、積層鉄心の生産効率を高めるという観点から、重ね合わせて打抜く鋼板(積層鉄心材料)の枚数は、より多い(例えば3枚以上にする)ことが好ましい。一方、重ね合わせる鋼板の枚数が増えるほど、打抜き後の鋼板(すなわち重ね合わせた積層鉄心材料の打抜き体)の形状外れ量や打抜き加工面のダレ量が大きくなることから、重ね合わせる鋼板の枚数は2枚以上、4枚以下とすることが好ましい。
また、上述した実施の形態では、ピンチロール12の入側直前および出側直後の両方に縁部位置修正部8,9を各々設置していたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明における縁部位置修正部は、ピンチロール12の入側直前の位置のみに設置してもよいし、ピンチロール12の出側直後の位置のみに設置してもよい。
さらに、上述した実施の形態では、ピンチロール12の入側直前および出側直後の各位置に縁部位置修正部8,9を各々1つずつ設置していたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明における縁部位置修正部の設置数は、ピンチロール12の入側直前の位置において1つまたは複数であってもよいし、ピンチロール12の出側直後の位置において1つまたは複数であってもよいし、ピンチロール12の入側直前および出側直後の各位置において各々1つまたは複数であってもよい。本発明において、ピンチロール12の入側直前、ピンチロール12の出側直後、またはピンチロール12の入側直前および出側直後の各位置に、複数の縁部位置修正部を、複数の積層鉄心材料の搬送経路に沿って隣り合うよう複数並べて設置してもよい。例えば図8に示すように、図3,4に示した縁部位置修正部8と同様の構成を有する複数(ここでは3つ)の縁部位置修正部8a,8b,8cは、複数の鋼板15または重ね合わせ体18の送出方向(幅方向D1および長手方向D1に垂直な方向)に隣り合うよう並んで設置されてもよい。
また、上述した実施の形態では、ピンチロール12の前段側に位置する送りロール群5、すなわち、水平に並べた複数の送りロール(例えば5つの送りロール5a〜5e)において、複数の積層鉄心材料を重ね合わせていたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明では、送りロール群5の代わりに平坦なステージを設置し、このステージ上において複数の積層鉄心材料を重ね合わせてもよい。あるいは、ピンチロール12の前段側に送りロール群5や平坦なステージ等の重ね合わせ手段を設置せず、ピンチロール12によって始めて複数の積層鉄心材料を重ね合わせてもよい。
さらに、上述した実施の形態では、鋼板15−1〜15−nの搬送経路毎に送りロールを2つずつ設置していたが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、鋼板15−1〜15−nの搬送経路毎に設置される送りロールの設置数は、1つまたは複数のいずれであってもよく、鋼板15−1〜15−nの搬送に必要な数の送りロールが搬送経路毎に設置されていればよい。
また、上述した実施の形態では、積層鉄心材料として電磁鋼板を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明にかかる積層鉄心材料としての鋼板は、電磁鋼板に限らず、電磁鋼板以外の鋼板であってもよいし、鋼板以外の鉄合金板であってもよい。
さらに、上述した実施の形態では、複数の鋼板15の重ね合わせ体18を打抜き加工して鉄心形状の打抜き体を複数製造する打抜き工程から、得られた複数の打抜き体を積層し一体化して積層鉄心を製造する積層鉄心製造工程までをプレス機13(打抜き加工部)によって行う例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明において、プレス機13は、上述した打抜き工程を行い、その後の積層鉄心製造工程を行わないものであってもよい。
すなわち、本発明にかかる積層鉄心製造装置および積層鉄心製造方法は、積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料の打抜き体を少なくとも製造するものであり、重ね合わせた複数の積層鉄心材料の打抜き工程から複数の打抜き体を積層し一体化して積層鉄心を製造する積層鉄心製造工程までを打抜き加工部によって行うものであってもよいし、重ね合わせた複数の積層鉄心材料の打抜き工程までを打抜き加工部によって行い、積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料の打抜き体(鉄心形状をなす複数の積層鉄心材料の打抜き体)を製造するものであってもよい。本発明にかかる積層鉄心製造装置および積層鉄心製造方法によって製造した複数の積層鉄心材料の打抜き体は、打抜き加工部の金型外部の装置を用いて別の工程(別の製造ライン)で積層し一体化されてもよく、これにより、積層鉄心が製造されてもよい。
(実施例1)
つぎに、本発明の実施例1について説明する。実施例1は、複数の積層鉄心材料に対する材縁整理処理(縁部位置を揃え且つ縁部位置ズレを修正する処理)および浮き上がり防止処理の必要性を検討するものである。実施例1では、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置1(図1,2参照)を用い、複数の積層鉄心材料を重ね合わせて同時に打抜く打抜き試験が、本発明例1として行われる。
本発明例1の条件として、重ね合わせる積層鉄心材料の枚数は、2枚とした。すなわち、積層鉄心製造装置1の払出部2−1,2−2には、積層鉄心材料としての鋼板15−1,15−2が各々供される。これらの鋼板15−1,15−2は、双方とも、コイル状に巻かれた板厚0.20[mm]、板幅250[mm]の無方向性電磁鋼板とした。
本発明例1において、積層鉄心製造装置1は、払出部2−1から払い出した鋼板15−1と払出部2−2から払い出した鋼板15−2とに対し、図7に示したステップS101〜S107の各処理を繰り返し行って、これら重ね合わせた2枚の鋼板15−1,15−2を連続的に打抜き加工した。この際、初回の打抜き加工直前において、上下の鋼板15−1,15−2における幅方向D1の左右両側の各縁部位置は、互いに一致するように調整し、これらの鋼板15−1,15−2の幅方向D1の中心位置(左右両側の各縁部間の中心位置)は、縁部位置修正部8,9における一対のサイドガイドロール間の中心位置と一致するように調整した。また、縁部位置修正部8,9における一対のサイドガイドロール間の基準間隔Wbas(図3,4参照)は、鋼板15−1,15−2の板幅Wと一致させた。また、プレス機13が鋼板15−1,15−2の重ね合わせ体18から鉄心形状の打抜き体を打抜き加工する速度は、200[spm(ストローク/分)]とし、プレス機13は、この速度で最大2000ストローク分、連続して打抜き加工を行った。
一方、実施例1では、上述した本発明例1に対する比較対象として、比較例1,2が行われた。比較例1では、本発明例1の打抜き加工を実施した後、本発明例1において用いた積層鉄心製造装置1から浮き上がり防止部10,11を取り外した装置(以下、比較例1の積層鉄心製造装置という)が準備され、比較例1の積層鉄心製造装置によって、鋼板15−1,15−2の打抜き加工が連続して行われた。比較例2では、比較例1の打抜き加工を実施した後、比較例1の積層鉄心製造装置から縁部位置修正部8,9を取り外した装置(以下、比較例2の積層鉄心製造装置という)が準備され、比較例2の積層鉄心製造装置によって、鋼板15−1,15−2の打抜き加工が連続して行われた。
なお、比較例1の条件は、鋼板15−1,15−2の浮き上がり防止処理が行われないこと以外、本発明例1と同様である。比較例2の条件は、鋼板15−1,15−2の材縁整理処理および浮き上がり防止処理の双方が行われないこと以外、本発明例1と同様である。
実施例1では、本発明例1および比較例1,2の各々について、重ね合わせた2枚の鋼板15−1,15−2の連続した打抜き加工が不可能となるまでのストローク数(以下、連続打抜きストローク数という)と、打抜き試験終了後における鋼板15−1,15−2の縁部位置の状態とを計測し、得られた計測結果に基づいて、積層鉄心材料の連続打抜き性を評価した。
本発明例1および比較例1,2の各々について積層鉄心材料の連続打抜き性を評価した結果を表1に示す。
Figure 0006273239
表1に示すように、本発明例1の連続打抜きストローク数は、2000ストローク以上であった。すなわち、本発明例1では、鋼板15−1,15−2の打抜き加工を連続して2000ストロークまで行ったが、特にトラブルは生じていなかった。また、本発明例1の打抜き試験終了後において、鋼板15−1,15−2の幅方向D1における片側の縁部位置の最大ズレ量は、0.05[mm]という小さい値であった。
上述の本発明例1に対し、表1に示すように、比較例1の連続打抜きストローク数は、200ストロークであり、この200ストロークの打抜き試験終了後において、鋼板15−1,15−2の幅方向D1における片側の縁部位置の最大ズレ量は、0.04[mm]であった。すなわち、比較例1では、200ストロークまでの打抜き試験における片側の縁部位置の最大ズレ量は本発明例1と同程度であったが、鋼板15−1,15−2の打抜き加工を実行中、鋼板15−1,15−2が次第に浮き上がり、200ストローク目でプレス機13の金型内に鋼板15−1,15−2が詰まってしまい、この結果、200ストローク以上の鋼板15−1,15−2の打抜き加工が不可能となった。
また、表1に示すように、比較例2において、連続打抜きストローク数は40ストロークであり、鋼板15−1,15−2の幅方向D1における片側の縁部位置の最大ズレ量は、3.00[mm]という比較的大きい値であった。この比較例2では、重ね合わせた状態の鋼板15−1,15−2を連続して打抜き加工するにつれて、これらの鋼板15−1,15−2が幅方向D1へ次第に位置ズレしてしまい、この位置ズレの程度に基づいて明らかにトラブルの原因になり得ると考え、40ストロークの時点で、これらの鋼板15−1,15−2の打抜き加工を中止した。
以上の本発明例1と比較例1,2との比較結果から、積層鉄心製造装置は、縁部位置修正部および浮き上がり防止部を備えたもの(特に、縁部位置修正部の上部に浮き上がり防止部を設置した構成のもの)とし、重ね合わせた複数の積層鉄心材料を連続して同時に打抜く際、これら複数の積層鉄心材料に対して材縁整理処理および浮き上がり防止処理の双方を行うことは必須であることが分かる。
(実施例2)
つぎに、本発明の実施例2について説明する。実施例2は、積層鉄心製造装置における縁部位置修正部の好適な設置位置を検討するものである。実施例2では、本発明の実施の形態にかかる積層鉄心製造装置1を用いた本発明例1の打抜き試験が、上述した実施例1の場合とほぼ同様の条件で行われる。
すなわち、実施例2の本発明例1において、縁部位置修正部8,9における一対のサイドガイドロール間の基準間隔Wbasは、245[mm](<板幅W=250[mm])とし、縁部位置修正部8,9のロール台上面と浮き上がり防止部10,11との隙間距離T(図4参照)は、2[mm]とした。その他の条件は、上述した実施例1における本発明例1と同じである。
一方、実施例2では、本発明例1に対する比較対象として、本発明例2,3が行われた。本発明例2では、本発明例1の打抜き加工を実施した後、本発明例1において用いた積層鉄心製造装置1から縁部位置修正部8を取り外した装置(以下、本発明例2の積層鉄心製造装置という)が準備され、本発明例2の積層鉄心製造装置によって、鋼板15−1,15−2の打抜き加工が連続して行われた。本発明例3では、本発明例2の打抜き加工を実施した後、本発明例2の積層鉄心製造装置から縁部位置修正部9を取り外し且つ縁部位置修正部8を取り付けた装置(以下、本発明例3の積層鉄心製造装置という)が準備され、本発明例3の積層鉄心製造装置によって、鋼板15−1,15−2の打抜き加工が連続して行われた。この本発明例3の積層鉄心製造装置は、本発明例1の積層鉄心製造装置1(図1,2参照)から縁部位置修正部9を取り外したものと同じである。
なお、本発明例2の条件は、ピンチロール12の入側直前の位置において鋼板15−1,15−2の材縁整理処理が行われないこと以外、実施例2の本発明例1と同様である。本発明例3の条件は、ピンチロール12の出側直後の位置において鋼板15−1,15−2の材縁整理処理が行われないこと以外、実施例2の本発明例1と同様である。
実施例2では、本発明例1〜3の各々について、重ね合わせた2枚の鋼板15−1,15−2の打抜き加工を200[spm]の速度で2000ストローク連続して実行し終えた時点で、プレス機13の金型直前に位置する鋼板15−1,15−2の幅方向D1における縁部位置のズレ量(縁部位置ズレ量ΔW)を計測した。そして、得られた計測結果に基づき、縁部位置修正部8,9の設置位置の違いによる縁部位置ズレ量ΔWの程度を評価した。
図9は、本発明の実施例2における打抜き加工後の金型直前に位置する鋼板の縁部位置ズレ量の評価結果を示す図である。図9に示すように、本発明例1〜3のいずれにおいても、鋼板15−1,15−2の縁部位置ズレ量ΔWは小さく、打抜き加工が不可能となるトラブルは発生していなかった。特に、本発明例1〜3の縁部位置ズレ量ΔWを比較した場合、図9に示すように、本発明例1の縁部位置ズレ量ΔWは、本発明例2,3に比して小さい値となっていた。このことから、積層鉄心製造装置において、縁部位置修正部はピンチロール12の入側直前および出側直後の両方の位置に設置することが好適であることが分かる。
以上、説明したように、本発明では、異なる搬送経路に沿って各々搬送される複数の積層鉄心材料を重ね合わせる重ね合わせ部の前段側および後段側の少なくとも一方の位置において、複数の積層鉄心材料の縁部位置を各積層鉄心材料間で揃えるとともに基準縁部位置に対する複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレを修正する材縁整理処理と、材縁整理処理によって縁部位置が揃えられ且つ縁部位置ズレが修正される複数の積層鉄心材料の浮き上がりを防止する浮き上がり防止処理と、を行い、これらの材縁整理処理および浮き上がり防止処理が行われた複数の積層鉄心材料の重ね合わせ体を目標の鉄心形状に同時に打抜いて、積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料の打抜き体を少なくとも製造している。
このため、複数の積層鉄心材料の各積層鉄心材料における縁部位置を検出装置によって検出せずとも、簡易な装置構成により、複数の積層鉄心材料の縁部位置を、各積層鉄心材料間で揃えながら、プレス機の金型内への送給に適した位置に修正することができ、さらには、各積層鉄心材料の浮き上がりを防止することができる。これにより、各積層鉄心材料間で互いに縁部位置が揃った状態を維持しながら、積層鉄心を製造すべく重ね合わせて打抜く複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレおよび浮き上がりを可能な限り抑制することができる。この結果、装置の設備費用やランニングコストを低減し且つ装置のメンテナンスに掛かる手間を軽減しながら、各積層鉄心材料間で縁部位置が揃った状態にある複数の積層鉄心材料の重ね合わせ体を、積層鉄心を製造するための打抜き工程に安定して供することができる。
本発明によれば、各積層鉄心材料間で互いに縁部位置が揃った状態を維持しながら、各積層鉄心材料の縁部位置を基準縁部位置に近づけた状態(望ましくは一致させた状態)にして、複数の積層鉄心材料の重ね合わせ体を打抜き加工部(プレス機)の金型内に安定して順次送給することができる。この結果、金型と重ね合わせ体との接触等の積層鉄心材料の幅方向ズレによるトラブルや金型内での積層鉄心材料の浮き上がりによる詰り等のトラブルを防止するとともに、目標とする鉄心形状の打抜き体を連続して打抜いて、所望の積層鉄心を安定的に製造することができる。また、複数の積層鉄心材料の重ね合わせ体を同時に打抜く際、この重ね合わせ体をなす各積層鉄心材料間での縁部位置ズレを抑制することができ、これにより、各積層鉄心材料間での縁部位置ズレに起因する打抜き加工のトラブルを防止できることから、積層鉄心の製造効率を向上することができる。さらには、より薄い厚さの積層鉄心材料(例えば薄い電磁鋼板等)を用いた積層鉄心を、高い生産効率で製造することができ、この結果、エネルギー損失の低い、優れた積層鉄心を提供することができる。
また、本発明では、複数の積層鉄心材料を重ね合わせる重ね合わせ部の入側直前、出側直後、または、この重ね合わせ部の入側直前および出側直後の両方に、これら複数の積層鉄心材料の縁部位置を各積層鉄心材料間で揃えるとともに縁部位置ズレを修正する縁部位置修正部を設置している。これにより、プレス機の金型直前の位置における重なり合った状態の各積層鉄心材料の縁部位置ズレ量を一層低減するとともに、金型内における各積層鉄心材料の浮き上がり量を一層低減することができる。この結果、複数の積層鉄心材料の重ね合わせ体をプレス機の金型内に一層安定して送給することができる。
なお、上述した実施の形態および実施例により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。本発明において製造される積層鉄心の形状や用途も特に問われない。その他、上述した実施の形態および実施例に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
1 積層鉄心製造装置
2−1〜2−n 払出部
3−1〜3−n,4−1〜4−n,5a〜5e 送りロール
5 送りロール群
8,9 縁部位置修正部
10,11 浮き上がり防止部
12 ピンチロール
13 プレス機
13a 上金型
13b 下金型
15 複数の鋼板
15−1〜15−n 鋼板
18 重ね合わせ体
21a,21b サイドガイドロール
22a,22b ロール台
23a,23b バネ
24a,24b 車輪
25 基台
25a レール
D1 幅方向
D2 長手方向
D3 厚さ方向
Pa,Pb 縁部位置
SPa,SPb 基準縁部位置

Claims (4)

  1. 積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料の打抜き体を少なくとも製造する積層鉄心製造装置において、
    異なる搬送経路に沿って各々搬送される前記複数の積層鉄心材料を重ね合わせる重ね合わせ部と、
    前記複数の積層鉄心材料における幅方向の縁部位置を前記複数の積層鉄心材料の各積層鉄心材料間で揃えるとともに、前記幅方向の縁部位置の基準となる基準縁部位置に対する前記複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレを修正する縁部位置修正部と、
    前記縁部位置修正部によって前記縁部位置が揃えられ且つ前記縁部位置ズレが修正される前記複数の積層鉄心材料の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部と、
    前記重ね合わせ部によって重ね合わせた前記複数の積層鉄心材料であって、前記縁部位置修正部による前記縁部位置を揃え且つ前記縁部位置ズレを修正する処理と、前記浮き上がり防止部による前記浮き上がりを防止する処理とが行われた前記複数の積層鉄心材料を、打抜いて前記打抜き体を得る打抜き加工部と、
    を備えたことを特徴とする積層鉄心製造装置。
  2. 前記縁部位置修正部は、前記重ね合わせ部の入側直前、前記重ね合わせ部の出側直後、または、前記重ね合わせ部の入側直前および出側直後の両方に設置されることを特徴とする請求項1に記載の積層鉄心製造装置。
  3. 前記縁部位置修正部は、
    前記複数の積層鉄心材料の幅方向に対向する一対のサイドガイドロールと、
    前記一対のサイドガイドロール同士が前記一対のサイドガイドロール間の基準間隔を超えて離間した際、前記一対のサイドガイドロールの対向方向に付勢する弾性力を発生する一対のバネと、
    を備え、前記一対のサイドガイドロールは、前記一対のバネの弾性力により、前記複数の積層鉄心材料をその幅方向から挟んで前記縁部位置を揃えるとともに前記縁部位置ズレを修正することを特徴とする請求項1または2に記載の積層鉄心製造装置。
  4. 積層鉄心の製造に用いる複数の積層鉄心材料の打抜き体を少なくとも製造する積層鉄心製造方法において、
    異なる搬送経路に沿って各々搬送される前記複数の積層鉄心材料を重ね合わせる重ね合わせステップと、
    前記複数の積層鉄心材料における幅方向の縁部位置を前記複数の積層鉄心材料の各積層鉄心材料間で揃えるとともに、前記幅方向の縁部位置の基準となる基準縁部位置に対する前記複数の積層鉄心材料の縁部位置ズレを修正する縁部位置修正ステップと、
    前記縁部位置修正ステップによって前記縁部位置が揃えられ且つ前記縁部位置ズレが修正される前記複数の積層鉄心材料の浮き上がりを防止する浮き上がり防止ステップと、
    前記重ね合わせステップによって重ね合わせた前記複数の積層鉄心材料であって、前記縁部位置修正ステップによる前記縁部位置を揃え且つ前記縁部位置ズレを修正する処理と、前記浮き上がり防止ステップによる前記浮き上がりを防止する処理とが行われた前記複数の積層鉄心材料を、打抜いて前記打抜き体を得る打抜き加工ステップと、
    を含むことを特徴とする積層鉄心製造方法。
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MX2018002606A MX2018002606A (es) 2015-09-04 2016-08-22 Dispositivo de fabricacion de nucleo laminado y metodo de fabricacion de nucleo laminado.
CN201680050141.1A CN107921512B (zh) 2015-09-04 2016-08-22 层叠铁心制造装置及层叠铁心制造方法
KR1020187005234A KR102076920B1 (ko) 2015-09-04 2016-08-22 적층 철심 제조 장치 및 적층 철심 제조 방법
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018198866A1 (ja) * 2017-04-24 2018-11-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動機要素、電動機、装置
CN109767907B (zh) * 2019-03-29 2021-03-26 中变集团上海变压器有限公司 一种变压器铁芯横剪方法
KR102125175B1 (ko) * 2019-12-09 2020-06-19 이해봉 에어덕트 제작용 금속판 절곡장치
US20220393520A1 (en) * 2019-12-16 2022-12-08 Jfe Steel Corporation Motor core and method of manufacturing the same
KR102475841B1 (ko) * 2022-07-06 2022-12-09 주식회사 가온에스티 전기강판 코어 제조장치
CN114918320A (zh) * 2022-07-20 2022-08-19 南通峰脉电源科技有限公司 一种高压电源接线端子冲压成型装置
CN115642312B (zh) * 2022-11-03 2023-06-02 合肥华焠新能源科技有限公司 一种锂电池绝缘膜叠片装置及叠片方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1399137A (en) * 1921-03-03 1921-12-06 American Wood Working Machiner Pressure-guard for woodworking-machines
GB913725A (en) * 1961-03-03 1962-12-28 Richard George Christopher Jen Automatic strip guide and centering device
SU454644A1 (ru) * 1971-05-10 1974-12-25 Предприятие П/Я Р-6382 Устройство дл сборки листов сердечников статоров электрических машин
DE3323531A1 (de) 1983-06-30 1985-01-10 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von ethylen-vinylacetat-copolymerisaten
JPS6015412U (ja) * 1983-07-06 1985-02-01 新日本製鐵株式会社 金属帯のサイドガイド装置
US5613390A (en) 1993-11-24 1997-03-25 Kawasaki Steel Corporation Corner reduction device equipped with corner rolls, control device thereof, and method of rolling by using these devices
JPH10193009A (ja) * 1997-01-13 1998-07-28 Hitachi Cable Ltd 金属フープ材の曲がり修正装置
FR2788455B1 (fr) * 1999-01-19 2001-04-06 Imphy Ugine Precision Procede de traitement d'une bande mince metallique fragile et pieces magnetiques realisees a partir d'une bande en alliage nanocristallin
JP3688509B2 (ja) * 1999-04-01 2005-08-31 本田技研工業株式会社 板材のガイド装置
JP2001016832A (ja) * 1999-06-28 2001-01-19 Shosuke Noguchi プレスによる鉄心板の打抜方法
JP4581228B2 (ja) 2000-11-14 2010-11-17 Jfeスチール株式会社 加工性に優れる積層電磁鋼板
WO2002089785A1 (en) * 2001-05-07 2002-11-14 Smithkline Beecham Corporation Sulfonamides
JP2003153503A (ja) 2001-11-08 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機鉄心の製造方法
JP3749478B2 (ja) 2001-12-21 2006-03-01 三菱電機株式会社 積層コアの製造方法
JP3771933B2 (ja) 2002-03-08 2006-05-10 Jfeスチール株式会社 積層コア用材料及びその製造方法
JP2005191033A (ja) 2003-12-24 2005-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層鉄心の製造方法
JP2005332976A (ja) 2004-05-20 2005-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層体の製造方法
DE102006017762B4 (de) 2006-04-12 2010-07-08 Siemens Ag Verfahren zum Laminieren eines Elektrobandes für Transformatorenkerne
JP2007311652A (ja) 2006-05-19 2007-11-29 Denso Corp アモルファス積層材及びアモルファス積層材の製造方法及び回転電機の鉄心の製造方法
JP5353183B2 (ja) * 2008-10-28 2013-11-27 横浜ゴム株式会社 スチールコード入り帯状部材の搬送方法及びその装置
JP5518639B2 (ja) * 2010-08-31 2014-06-11 株式会社日立産機システム 変圧器鉄心の製造装置および製造方法
JP5630150B2 (ja) * 2010-08-31 2014-11-26 トヨタ紡織株式会社 パンチング装置
JP2012240067A (ja) 2011-05-17 2012-12-10 Jfe Steel Corp 鋼板の蛇行修正制御装置及び鋼板の蛇行修正制御方法
CN106882651B (zh) 2011-05-18 2019-08-16 魁北克水电公司 铁磁金属带输送设备和方法
US9010169B2 (en) * 2012-01-17 2015-04-21 Standard Lifters, Inc. Retractable stock guide and method for metal forming dies
CN202779203U (zh) * 2012-09-20 2013-03-13 东风汽车公司 一种钢带对中装置
CN204321011U (zh) * 2014-10-09 2015-05-13 天津宝钢钢材配送有限公司 横切机组夹送压料辊传料装置

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