JP6856794B1 - 接着剤塗付設備 - Google Patents

Abstract

【課題】設備コストの上昇を招くことなく、必要にして充分な量の接着剤を帯状薄鋼板に塗布することができる接着剤塗付設備を提供する。【解決手段】帯状薄鋼板の接着剤塗付面に向けて接着剤を吐出する接着剤吐出孔２６及び２７を備える接着剤塗付装置と、上記接着剤塗付装置を昇降させることが可能な手段と、上記接着剤塗付装置に対して所定圧力で接着剤を供給する接着剤供給口１７及び１８とを有し、上記帯状薄鋼板の下面と接着剤吐出孔との距離を所定の距離に保つように、上記帯状薄鋼板に当接する接着剤塗付装置の端面に対して、上記接着剤吐出孔２６及び２７は内側に離間している。【選択図】図３

Description

本発明は、接着剤塗付設備に関する。

本発明は、帯状薄鋼板に接着剤を塗布するための接着剤塗付設備に関する。

回転電機用の積層鉄心は一般に、電磁鋼板のフープ材（帯状薄鋼板）を素材として、その帯状薄鋼板を順次金型装置に送給することにより製造される。金型装置では、帯状薄鋼板に対してパイロット穴やスロット部、内径ティース等の所定の打ち抜き加工が順次行われて鉄心薄板が連続的にかたちづくられ、打ち抜き後の鉄心薄板を所定の枚数積層して固着させることにより積層鉄心が製造される。鉄心薄板の固着には、各鉄心薄板にかしめ用の凹凸を形成しておき、積層時に圧着させてかしめ結合させる積層かしめ法や、積層後にレーザ溶接等によって鉄心薄板を結合する積層溶接法も存在するが、結合部位の磁気特性の劣化等が生じ難いことから、金型装置内で帯状薄鋼板の表面に接着剤を塗布し、打ち抜きと同時に鉄心薄板を積層して接着させる積層接着法が広く提案されている。

例えば、特許文献１には、図１０に示すように、パイロット穴の打抜き加工（１）、内径下穴および外形溝用小穴の打ち抜き加工（２）、スロット部の打抜き加工（３）、内径の打抜き加工（４）、内径溝（ティース）の打抜き加工（５）が順次施され、これにより外形を除く鉄心薄板の基本形状が形成され、次いで、接着剤塗付工程（６）、外形打抜き固定（７）、回転積層工程（８）及び加熱工程（９）が順次実施される、積層鉄心の製造装置が記載されている。３１は上金型、３２は下金型、３３は積層鉄心であり、この積層鉄心の製造装置は、帯状薄鋼板３４の下面に接着剤を塗布するために、下金型３２内に昇降装置を内蔵した接着剤塗付装置３５を有している。

特開２００９−１２４８２８号公報

しかし、特許文献１に記載された積層鉄心の製造装置では、図１１に示すように、接着剤供給部４３の加圧装置４４により加圧された接着剤は、チューブ４５ａと４５ｂからなる管路４６および貫通路４７を経て接着剤溜まり４８に貯留される。そして、帯状薄鋼板３４が下金型の上面３６に当接した際に、接着剤溜まり４８に貯留された接着剤が吐出孔３７から吐出されて帯状薄鋼板３４の下面に塗布される。そして、帯状薄鋼板３４の下面に接着剤を塗布しないようにするために、駆動装置３８が駆動して駆動部材３９を後退させて、駆動部材３９のカム面３９ａとベース本体４０のカム面４０ａとが係合状態となって、接着剤吐出部４１が下限位置まで下降し、接着剤を帯状薄鋼板３４の下面に塗布しないようにしている。すなわち、特許文献１に記載された積層鉄心の製造装置は、接着剤吐出部４１を進退動させることにより、帯状薄鋼板３４の下面に接着剤を塗布する。従って、接着剤吐出部４１の進退動に伴って上記カム面３９ａと４０ａとが摩耗するので、帯状薄鋼板３４の下面への接着剤の塗布量が変動する。また、特許文献１に記載された積層鉄心の製造装置は、接着剤吐出部４１を進退動させるので、吐出孔３７が複数ある場合、接着剤導入ブロック４２に僅かな傾きがあれば、帯状薄鋼板３４の下面との距離が異なる吐出孔３７が発生するという不都合がある。

本発明は、従来技術の前記問題点に鑑みてこれを改良したものであって、設備コストの上昇を招くことなく、必要にして充分な量の接着剤を帯状薄鋼板に塗布することができる接着剤塗付設備を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本願第一発明の接着剤塗付設備は、帯状薄鋼板から所定形状に打ち抜かれた鉄心を積層して互いに接着するために当該帯状薄鋼板に接着剤を塗布する設備であって、帯状薄鋼板の接着剤塗付面に向けて接着剤を吐出する接着剤吐出孔を備える接着剤塗付装置と、上記接着剤塗付装置を昇降させることが可能な手段と、上記接着剤塗付装置に対して所定圧力で接着剤を供給する接着剤供給口とを有し、上記帯状薄鋼板の下面と接着剤吐出孔との距離を所定の距離に保つように、上記帯状薄鋼板に当接する接着剤塗付装置の端面に対して、上記接着剤吐出孔は内側に離間していることを特徴とする。

本願第二発明は、本願第一発明において、接着剤塗付装置は帯状薄鋼板の上側または下側にあることを特徴とする。

本願第三発明は、本願第一発明または第二発明において、帯状薄鋼板が所定形状に打ち抜かれるタイミングにおいて、帯状薄鋼板を接着剤塗付装置に当接させるための手段を有することを特徴とする。

本願第四発明は、本願第一ないし第三のいずれかの発明において、接着剤吐出孔を複数有し、当該複数の接着剤吐出孔が連通していることを特徴とする。

本願第五発明は、本願第一ないし第四のいずれかの発明において、接着剤の温度上昇手段を有することを特徴とする。

本願第一発明、第二発明及び第三発明によれば、接着剤塗付装置が上昇する距離に誤差が生じたとしても、必要にして充分な量の接着剤を帯状薄鋼板に塗布することができる。本願第四発明によれば、帯状薄鋼板に対する接着剤の塗布量の均一化を図ることができる。本願第五発明によれば、接着剤の流動性を向上することができるので、帯状薄鋼板への塗布がスムーズに進む。

図１は、本発明の接着剤塗布設備及びその前後設備を含む積層鉄心の製造装置の一実施形態の概略構成図である。 図２は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の斜視図である。 図３は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の平面図である。 図４は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の側面図である。 図５は、図４から一部の構成部材を除いた側面図である。 図６は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の正面図である。 図７は、図６から一部の構成部材を除いた正面図である。 図８は、本発明の接着剤塗布設備における接着剤の流路の一実施形態を示す平面図である。 図９は、本発明の接着剤塗布設備における接着剤の流路の別の実施形態を示す平面図である。 図１０は、特許文献１に記載された積層鉄心の製造装置の概略レイアウトを示す図である。 図１１は、特許文献１に記載された積層鉄心の製造装置の接着剤塗付装置の断面を含む側面図である。

以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変形や修正が可能である。

図１は、本発明の接着剤塗布設備及びその前後設備を含む積層鉄心の製造装置の一実施形態の概略構成図である。図１において、１は帯状薄鋼板２が巻かれたコイル材、３は内側接着剤塗布装置、４は外側接着剤塗布装置、５は内側接着剤塗布装置の昇降手段、６は外側接着剤塗布装置の昇降手段、７は上金型、８は下金型である。内側接着剤塗布装置３又は外側接着剤塗布装置４は、それぞれ昇降手段５又は６よって独立して昇降することが可能である。図１に示すように、内側接着剤塗布装置３と外側接着剤塗布装置４は上下金型の直前に設置されている。コイル材１から送り出された帯状薄鋼板２の下面に内側接着剤塗布装置３と外側接着剤塗布装置４によって接着剤が塗布された後、帯状薄鋼板２は上金型７と下金型８、及び必要に応じて後続する上金型と下金型で所定の形状に打ち抜かれて、矢示Ａ方向に送られる。

図２は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の斜視図である。図２において、１０は内側接着剤塗布装置３の円環状の溝状塗布部、１１は外側接着剤塗布装置４の円弧形状の溝状塗布部である。円環状の溝状塗布部１０、内側の円形部１０ａ及び外側の円環状部１０ｂは、後記する昇降手段によって一体となって昇降することが可能である。円弧形状の溝状塗布部１１は、内側用とは異なる昇降手段によって昇降することが可能である。１２は、帯状薄鋼板に接着剤が塗布されたかどうかを感知するための複数個のレーザセンサである。１３は、内側接着剤塗付装置と外側接着剤塗付装置の昇降手段の昇降動作を制御するための電磁弁である。１４は、接着剤の温度を上昇させるためのカートリッジヒータである。１５は円環状の溝状塗布部１０、内側の円形部１０ａ及び外側の円環状部１０ｂを含む内側接着剤塗布装置３の温度を感知するための温度センサ、１６は円弧形状の溝状塗布部１１を含む外側接着剤塗布装置４の温度を感知するための温度センサである。

図３は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の平面図である。１７は内側接着剤塗布装置３の円環状の溝状塗布部１０に接着剤を供給するための接着剤供給口、１８は外側接着剤塗布装置４の円弧形状の溝状塗布部１１に接着剤を供給するための接着剤供給口である。これらの接着剤供給口１７と１８は脱着可能である。接着剤供給口１７から供給された接着剤は全周にわたる接着剤吐出孔２６から吐出され、接着剤供給口１８から供給された接着剤は全周にわたる接着剤吐出孔２７から吐出される。

図４は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の側面図である。１９は、円弧形状の溝状塗布部１１を含む外側接着剤塗布装置４の昇降動作に伴う衝撃を緩和するためのショックアブソーバ、２０は、円環状の溝状塗布部１０、内側の円形部１０ａ及び外側の円環状部１０ｂを含む内側接着剤塗布装置３の昇降動作に伴う衝撃を緩和するためのショックアブソーバである。

図６は、本発明の接着剤塗布設備の一実施形態の正面図である。２１は、円弧形状の溝状塗布部１１を含む外側接着剤塗布装置４を昇降させるためのエアシリンダ、２２は、円環状の溝状塗布部１０、内側の円形部１０ａ及び外側の円環状部１０ｂを含む内側接着剤塗布装置３を昇降させるためのエアシリンダである。２３は、エアシリンダー２１の上下限を感知するためのフォトマイクロセンサ、２４は、エアシリンダー２２の上下限を感知するためのフォトマイクロセンサである。なお、エアシリンダ２１とエアシリンダ２２は、それぞれ複数個備えられている。

図８は、本発明の接着剤塗布設備における接着剤の流路の一実施形態を示す平面図であり、この場合の流路２５の幅ｄは全長にわたって同じであり、この流路２５を通って、図３に示す円環状の溝状塗布部１０と円弧形状の溝状塗布部１１のそれぞれの全周にわたる接着剤吐出孔２６と２７から接着剤が吐出される。図９は、本発明の接着剤塗布装置における接着剤の流路の別の実施形態を示す平面図であり、この場合の流路２８の幅ｗは先端に向けて徐々に小さくなっている。流路の長さが比較的長い場合、流路の幅が先端に向けて小さくなることは、接着剤を先端まで送り出す上で有利である。図３に示す接着剤供給口１７及び１８から流路２５または２８のいずれかに接着剤が供給される。図３において、円環状の溝状塗布部１０と円弧形状の溝状塗布部１１は水平面から少しへこんだ（内側に離れた）位置にある。このように、円環状の溝状塗布部１０と円弧形状の溝状塗布部１１が凹状にへこんでいると、流路２５または２８を経て接着剤吐出孔２６と２７から吐出される接着剤が直ちに薄鋼板（図１の符号２参照）の下面に塗布されず、接着剤吐出孔２６と２７上に盛り上がった、ほぼ一定量の接着剤を帯状薄鋼板の下面に塗布することができるという利点がある。又、凹状のへこみは必ずしも円周に沿って深さ方向に一様の深さにへこんだ溝状である必要はなく、吐出孔２６と２７毎に座ぐり状（段付き状）に設けてもよい。

上記のように構成される接着剤塗布設備を用いて帯状薄鋼板に接着剤を塗布する方法について説明する。
帯状薄鋼板に対して途切れることなく接着剤が塗布されるのではなく、図１において、上金型７を下金型８に向かって下降させて帯状薄鋼板２を所定の形状に打ち抜くタイミングに同期させて、帯状薄鋼板２に対して接着剤が塗布される。すなわち、図１に示すように、打ち抜き以外のタイミングでは、帯状薄鋼板２と、内側接着剤塗付装置３の上面、外側接着剤塗付装置４の上面、架台９ａ、９ｂの上面および下金型８の上面との間には所定の間隔（数ｍｍ程度）が設けられている。そして、図１において、帯状薄鋼板２を所定の形状に打ち抜くタイミングで、上金型７が下金型８に向かって下降することで帯状薄鋼板２は下金型８側に向けて押圧される。内側接着剤塗付装置３と外側接着剤塗付装置４はそれぞれ独立して昇降することが可能であるから、帯状薄鋼板２の下面を内側接着剤塗付装置３又は外側接着剤塗付装置４のいずれかの上面に当接させることができる。そして、接着剤が貯留されているタンク（図示せず）から所定の圧力で接着剤が内側接着剤塗付装置３と外側接着剤塗付装置４に常時供給されているので、帯状薄鋼板２の下面に接着剤を塗布することができる。なお、図１では、内側接着剤塗付装置３と外側接着剤塗付装置４は帯状薄鋼板２の下側にあるが、内側接着剤塗付装置３と外側接着剤塗付装置４は帯状薄鋼板２の上側に設けることもできる。他の設備との干渉や設備コストなどの付帯条件を考慮して、内側接着剤塗付装置３と外側接着剤塗付装置４は帯状薄鋼板２の上側または下側に設けることができる。

上記のようにして、帯状薄鋼板２の下面に接着剤が塗布された後、帯状薄鋼板２は上金型７と下金型８、及び必要に応じて後続する上金型と下金型で所定の形状に打ち抜かれ、所定の形状に打ち抜かれることによって得られる鉄心は下金型８又は後続する下金型内に積層される。この積層鉄心が所定枚数に達すると、下金型８又は後続する下金型から排出され、排出された積層鉄心には、加熱等の所定の後処理が施された後、組み立てられる。例えば、図１において、上金型７を下金型８に向かって下降させて帯状薄鋼板２を所定の形状に打ち抜くタイミングでは内側接着剤塗付装置３のみを上昇させて帯状薄鋼板２の下面に内側接着剤塗付装置３によって接着剤を塗布し、この部分を上金型７と下金型８で所定の形状に打ち抜いて下金型８内に積層する。そして、上金型７と下金型８に後続する上金型と下金型において上金型を下金型に向かって下降させて帯状薄鋼板２を所定の形状に打ち抜くタイミングでは外側接着剤塗付装置４のみを上昇させて帯状薄鋼板２の下面に外側接着剤塗付装置４によって接着剤を塗布し、この部分を上金型７と下金型８に後続する上金型と下金型において所定の形状に打ち抜いて下金型内に積層する。

上記のように、接着剤が貯留されているタンク（図示せず）から所定の圧力で供給される接着剤は図３に示す接着剤供給口１７と１８に到達し、内側接着剤塗布装置３の円環状の溝状塗布部１０の全周にわたる吐出孔２６及び外側接着剤塗布装置４の円弧形状の溝状塗布部１１の全周にわたる吐出孔２７から帯状薄鋼板の下面に塗布される。円環状の溝状塗布部１０、内側の円形部１０ａ及び外側の円環状部１０ｂは、後記する昇降手段によって一体となって昇降することが可能であり、円弧形状の溝状塗布部１１は、内側用とは異なる昇降手段によって昇降することが可能である。このように、本発明においては、内側接着剤塗布装置３と外側接着剤塗布装置４を１つの設備の中に組み込んで、各々を独立して昇降させることができるので、接着剤塗付装置、金型及び積層鉄心製造装置を小型化できるだけでなく、全体設備構成がシンプルになり、設備コストの大幅な低減を図ることができる。

具体的には、内側接着剤塗布装置３の円環状の溝状塗布部１０、内側の円形部１０ａ及び外側の円環状部１０ｂは、図６に示すエアシリンダ２２によって昇降することが可能であり、外側接着剤塗布装置４の円弧形状の溝状塗布部１１は、図６に示すエアシリンダ２１によって昇降することが可能である。

ところで、これらの凹状にへこんだ溝状塗布部は、接着剤塗付装置の上面から接着剤の吐出孔までが所定の距離になるように作られているが、これには後述する効果がある。接着剤塗付装置が上昇し、帯状薄鋼板２の下面が接着剤塗付装置の上面に当接した時に、接着剤吐出孔２６と２７から吐出されて盛り上がった接着剤が帯状薄鋼板２の下面に塗布されるが、この接着剤塗付装置の上昇量に誤差が生じた場合、接着剤の塗布量にばらつきが生じる恐れがある。ところが、接着剤塗付装置の上面から接着剤吐出孔２６と２７までが所定の距離に固定されていれば、帯状薄鋼板２が下金型８に向けて押圧された際に、帯状薄鋼板２は接着剤塗付装置の上面に押し付けられ、帯状薄鋼板２の下面と接着剤吐出孔２６と２７の距離を所定の距離に保つことができる。また、帯状薄鋼板２の表面が完全に平滑な形状でなかったとしても、帯状薄鋼板２の表面形状に関係なく、帯状薄鋼板２が下金型８に向けて押圧されて、帯状薄鋼板２が接着剤塗付装置の上面に押し付けられた際に、帯状薄鋼板２の下面と接着剤吐出孔２６及び２７の距離を所定の距離に保つことができる。複数の接着剤吐出孔２６または２７が連通していると、帯状薄鋼板に対する接着剤の塗布量の均一化を図ることができるという利点がある。なお、複数の接着剤塗付装置によって同時に帯状薄鋼板２に接着剤を塗布しない場合は、エアシリンダ２１またはエアシリンダ２２と図示しないリフトピンによって帯状薄鋼板２を昇降させてもよい。

エアシリンダ２１と２２の作動は図２に示す電磁弁１３によって制御され、エアシリンダの昇降動作の上下限は図６に示すフォトマイクロセンサ２３と２４によって感知されるが、本発明では、図４に示すショックアブソーバ１９と２０を備えているので、これらの昇降動作に伴う各設備に対する衝撃を緩和し、衝撃による振動が収束する時間を短縮することができる。

さらに、本発明は、図２に示すように、帯状薄鋼板に接着剤が塗布されたかどうかを感知するための複数個のレーザセンサ１２を備えている。そこで、例えば、帯状薄鋼板に接着剤が塗布されていない箇所があれば、レーザセンサ１２で感知した情報を接着剤が貯留されているタンク（図示せず）にフィードバックすることにより、内側接着剤塗付装置３と外側接着剤塗付装置４への接着剤の供給を中断して、点検・修理等の必要な措置を講ずることができる。

図２において、接着剤の温度を上昇させるためのカートリッジヒータ１４は図示しない電源と接続されており、カートリッジヒータ１４で接着剤を昇温することにより接着剤の流動性を向上させ、図３に示す接着剤吐出孔２６と２７から安定して接着剤を吐出することができる。また、温度センサ１５と１６を有するので、設備の異常な温度上昇を感知して、必要に応じてカートリッジヒータ１４の稼働個数を調整することができる。内側接着剤塗付装置３と外側接着剤塗付装置４は上金型７と下金型８の外に設けられているので、カートリッジヒータ１４による昇温の影響が金型装置に及んだり、逆に金型装置の温度変化が接着剤の流動性に影響を及ぼすことはない。

本発明の接着剤塗付設備は、ステップモータやモータコアのための積層鉄心用の帯状薄鋼板に適用可能である。

１ コイル材
２ 帯状薄鋼板
３ 内側接着剤塗布装置
４ 外側接着剤塗布装置
５ 内側接着剤塗布装置の昇降手段
６ 外側接着剤塗布装置の昇降手段
７ 上金型
８ 下金型
９ａ、９ｂ 架台
１０ 円環状の溝状塗布部
１０ａ 内側の円形部
１０ｂ 外側の円環状部
１１ 円弧形状の溝状塗布部
１２ レーザセンサ
１３ 電磁弁
１４ カートリッジヒータ
１５、１６ 温度センサ
１７、１８ 接着剤供給口
１９、２０ ショックアブソーバ
２１、２２ エアシリンダ
２３、２４ フォトマイクロセンサ
２５、２８ 流路
２６、２７ 接着剤吐出

Claims (6)

1. 帯状薄鋼板から上金型と下金型を有する金型装置により所定形状に打ち抜かれた鉄心を積層して互いに接着するために当該帯状薄鋼板に接着剤を塗付する設備であって、帯状薄鋼板の接着剤塗付面に向けて接着剤を吐出する複数の接着剤吐出孔を備える接着剤塗付装置と、上記接着剤塗付装置のみを昇降させることが可能な手段と、上記接着剤塗付装置に対して所定圧力で接着剤を供給する接着剤供給口とを有し、上記帯状薄鋼板が下金型に当接した際に上記帯状薄鋼板が接着剤塗付装置の端面に当接し、上記帯状薄鋼板の下面と接着剤吐出孔との距離を所定の距離に保つように、上記帯状薄鋼板に当接する接着剤塗付装置の端面に対して、上記接着剤吐出孔は内側に離間し、上記帯状薄鋼板の下面と上記接着剤吐出孔との距離を一定に保つように、上記接着剤塗付装置の上面から上記接着剤吐出孔までの距離は所定の距離に固定されていることを特徴とする接着剤塗付設備。
2. 同一工程内に複数の接着剤塗付装置を有し、上記同一工程内の複数の接着剤塗付装置が同時に又は異なる時期に、それぞれ独立して帯状薄鋼板の同一面の異なる部分に接着剤を塗付することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の接着剤塗付設備。
3. 接着剤塗付装置は帯状薄鋼板の上側または下側にあることを特徴とする請求項１または２に記載の接着剤塗付設備。
4. 帯状薄鋼板が所定形状に打ち抜かれるタイミングにおいて、帯状薄鋼板を接着剤塗付装置に当接させるための手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の接着剤塗付設備。
5. 複数の接着剤吐出孔が連通していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の接着剤塗付設備。
6. 接着剤の温度上昇手段を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の接着剤塗付設備。

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