JPS60134410A - 巻鉄心製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は変圧器などの電気機器に用いられるワンターン
カット形の巻鉄心を製造する装置に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般に採用され
ているワンターンカット形の巻鉄心の構造は、第１図で
示すように夫々直径が異なシ且つ切目を有する円筒状に
抽けた複数の帯状をなす鋼板１ｍ、１ｂ、ｌｃ・・・１
ｎを半径方向内外側に各ターン毎に重ね合わせたもので
、各鋼板１ｍ、１ｂ、ｌｃ・・・Ｉｎの突合わせ部（切
れ目）２ｍ　、２ｂ　、２ｃｍ５・２ｎはその間を通過
する磁束が隣接する層の鋼板を通るようにして損失を少
なくするために各ターン毎に等角度または等距離で順次
円周方向に位置を異ならせ、適当なターン数において再
び元の位置に戻す構成となっている。

このような巻鉄心を製造する場合は、第２図で示すよう
にロール状に巻回されていた長尺の鋼板１を巻取シ、巻
取った鉄心の側面に鋸引きによって同一半径線上に位置
する切断位置の目印３を付け、鋼板１を順次繰出して再
び巻戻しながら目印３（切れ目）の部分を切断刃４によ
シ切断して各鋼板１ａ、１ｂ、Ｉｎを得、この鋼板１ａ
、ｌｂ、ｌｃ・・・１ｎを元の順序で各ターン毎に内外
側に重ね合わせて第１図で示す巻鉄心を製造している〇 しかしながら、従来はこのように巻鉄心を製造する方法
において、巻取った鋼板に切断用目印８をつける工程、
鋼板１を巻戻す工程および切断する工程を、夫々殆んど
手作業で行なっており、このため鉄心を製造する生産性
が悪く、工数が増大し製造コストが高価となる問題があ
る。

〔発明の目的〕 本発明は帯材を巻取シ（巻戻し）所定長さ毎に夫々切断
する工程を自動的に行ない、胃い生産性をもってワンタ
ーンカット形の巻鉄心を製造できる巻鉄心製造装置を提
供するものである。

〔発明の概要〕

本発明の巻鉄心製造装置は、帯材を巻軸に送る送シロー
ラと、モータによシ回転駆動され前記送シローラから送
られる前記帯材を巻軸に巻取らせる巻込みベルトと、前
記巻込みベルト駆動用モータの回転を送りローラに伝達
して回転させる回転伝達装置と、巻軸に巻取られる前記
帯材を巻鉄心の１ターンに対応した１巻取り長さ毎に切
断する切断刃とを備え、さらに局長測定装置によシ前記
巻軸が１回転する毎に巻取る帯材の局長を測定し、この
装置からの信号を受けた演算装置が、次に巻取る帯材の
巻鉄心の１ターンに対応した巻取り長さを算出して、巻
込みベルト回転制御装置により演算装置で算出した帯材
巻取シ長さに応じた回転量で巻込みベルトが回転するよ
うに巻込みベルト駆動用のモータを駆動するものである
。これによシ直径が異なシ且つ切目を有する環状の複数
の帯材を各ターン毎に内外側に重ねた巻鉄心を製造する
ものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面で示す実施例について説明する。

第３図は本発明の巻鉄心製造装置の一実施例を示す概略
的構成図、第４図は同実施例における制御系統を示すブ
ロック図である。

第３図において、図中１１は帯材の一例である鋼板１を
巻回して支持する支持体、１２゜１２は鋼板１を支持体
１１から繰出す繰出しローラ、１３は繰出しローラ１２
をベルト１４を介して回転させるモータ、１５は補助ロ
ーラ、１６．１６は支持体１１から繰出された鋼板１を
順次送る送シローラ、１７は送りロー２１６゜１６に対
し鋼板送シ方向前側に設けられた切断刃で、これは図示
しないエアシリンダなどにより駆動される。１８は切断
刃１７に対して鋼板送シ方同前側に設けられた巻軸で、
これは送られてきた鋼板１を後述する巻込みベルト１９
によシ巻取るもので、巻取られる鋼板１と一諸に回転さ
れる。１９は無端状の巻込みベルトで、これは複数のガ
イドローラ２Ｏに支持されて回転自在に架設され巻軸１
８に巻取る鋼板１をその外周側から押えている。２１は
巻込みベルト１９に張力を与えるシリンダである。２２
は巻込みベルト駆動用のサーボモータで、これは巻込み
ベルト１９を支持するガイドローラ２Ｏのうち所定のガ
イドローラ２０．に連結して回転させるものである。２
３はこのサーボモータ２２に連結してその回転数を検出
する回転発電機である。２４は無端状をなす回転伝達ベ
ルトで、これ祉前記サーボモータ２２で回転されるガイ
ドローラ２０．と、前記送ジロー２１６とに掛は渡され
ている。なお、図中２５は回転伝達ベルト２４に張力を
与える補助ローラである。

２６は前記ガイドローラのうち所定のガイドローラ２０
．と一体に回転するパルス発電機で、これはガイドロー
−）２０．の回転皿、すなわち巻込みベルト１９が巻軸
１８に巻取る鋼板１の局長を測定するものである。２７
は巻軸原点スイッチで、これは巻軸１８が１回転する毎
に巻軸１８に設けた動作レバー２８によυ動作されるＯ 第４図において、２９は演算装置で、これは巻込みベル
ト１９が鋼板１を巻軸１８に１巻回巻取る毎に、鋼板１
の巻取シ長さを演算するものである。３Ｏは、演算装置
１Ｌ２９の指令に基づいてパルスを発生するパルス発生
器である。

３１は差分カウンタで、これはノ４ルス発生器３０から
発生した／？パルス、前記巻込みベルト用のパルス発電
機２６からのノ４ルスを受けて両者を比較し、その差分
が常に「０」となるように指令を出力する。３２はデジ
タル−アナログ変換器で、これは差分カウンタ３１から
出力されたデジタル４１号（）母ルス）をアナログ信号
に変換する。３３はサーボモータ制御器で、これはデジ
タル−アナログ変換器３２から出力された信号に基づい
て前記巻込みベルト駆動用のサーｙｌｆモータ２２の回
転を制御するものである。

なお、サーボモータ制御器３３と回転発電機２３とによ
り、サーブモータ２２の回転を制御して巻込みベルト１
９の回転量を制御する巻込みベルト駆動制御装置を構成
する。３４はカウンタで、これは前記巻軸原点スイッチ
２７からの信号により動作して、前記パルス発電機２７
からのパルスを計数する。３５はカウント値保持器で、
これは巻軸原点スイッチ２７からの信号によ多動作し、
前記カウンタのパルス計数値を保持して前記演算装置２
９に出力するものである。

次にこのように構成した巻鉄心製造装置の作用について
説明する。

まず、支持体１１に巻回状態で支持されている鋼板１を
引出し、繰出しローラ１２，１２、補助μｍう１５、送
ジロー２１６，１６および切断刃１７に通して、巻込み
ベルト１９の内側から巻軸１８の外周部に固定する。こ
の状態で巻込みベルト１９と送シローラｘ６．１６を駆
動して鋼板１を巻取る。すなわち、サーがモータ２２を
駆動してガイドロー２２０１を回転し、このガイドロー
ラ２０１の回転によシ巻込みベルト１９を矢印方向に回
転させる。巻込みベルト１９は回転しながら循環し、巻
軸１８にて鋼板１を外側から押えながら巻軸１の周囲に
巻込んで巻取る。巻軸１８は、巻込みベルト１９によシ
鋼板１が巻取られることによって巻取方向に回転される
。また、サーブモータ２２によシガイドローラ２０１が
回転すると、回転伝達ベルト２４が回転し、この回転伝
達ベルト２４の回転によシ送ルローラ１６が鋼板送シ方
向に回転される。送シローラ１６は巻込みベルト１９と
同期して同一回転速度で回転する。送りロー２１６．１
６は鋼板１を巻軸１８に向けて送る。

このため、鋼板１は巻込みベルト１９により巻軸１８に
巻取られるとともに、送ジロー２１６゜１６によシ巻軸
１８に送られ、鋼板１全体が連続して移動する。なお、
鋼板１は繰出しローラ１２．１２によシ支持体１１から
順次繰出さ五、繰出しローラ１２．１２と補助ロー２１
５との間でたるまされた状態を経て、送９０−ラ１６゜
１６によシ送られる。そして鋼板１が送シローラ１６．
１６によシ送られて巻込みベルト１９によシ巻軸１８に
巻取られていくと、巻鉄心における各ターンの切れ目に
相当する銅板１０箇所、すなわち巻鉄心の各ターンのタ
ーン長さに相当する銅板１の箇所が、送シロ＝２１６゜
１６と巻軸１８０間に設けた切断刃１７に達する。この
時、切断刃１７を動作して鋼板１の前記切れ目に相当す
る箇所を切断する。これで巻鉄（６の１ターンに応じた
鋼板１の巻取シを終了する。この作用を繰返して巻鉄心
の各ターンに応じて鋼板１の巻取シを行なう。

次に制御系の作用について読切する。鋼板１を巻取る場
合に、サーーｅモータ２２によシ巻込みベルト１９を回
転すると、ガイドロー２２０゜が回転し、これと−諸に
ノヤルス発電機２６が回転しパルスを発生する。すなわ
ち、パルス発電機２６は巻込みベルト１９の回転量、言
換えれば巻込みベルト１９が巻軸１８に巻取る鋼−板１
の局長に応じたパルスを発生する。カウンタ３４はパル
ス発電機２６からのｉｊルスを受けてカウントする。ま
た、巷込みベルト１９により巻軸１８が回転すると、動
作体２８も回転する。

巻軸１８が１回転すると、動作体２８が巻軸原点スイッ
チ２９を動作する。これによυカウント値保持器３５が
カウンタ３４がカウントしたパルス数を保持し、演算装
置２９に出力する。

すなわち、演算装置２９には巻軸１８が１回転して巻取
った鋼板１０巻取シ局長が入力される。

なお、カウンタ３４はカウント値が消去され、次の鋼板
巻取９時のカウントに備える。このように巻軸１８が１
回転してスイッチ２９が動作する毎に、演算装置２９に
は新しく巻取った鋼板１の巻取シ周長が入力される。

演算装置２９では、巻取シ周長が入力されると、次に巻
込みベルト１９が回転する量、すなわち次に巻取る鋼板
１の巻取シ長さを算出する。

これは次に回転する送ジロー２１６，１６の回転ｉ１す
なわち次に送る鋼板１の送シ長さである。この鋼板の長
さＬは、現在巻軸１８に巻取った鋼板１０局長に基づい
て算出するもので、次に巻取る巻鉄心略ターン毎のター
ン長さに相当する長さである。すなわち、鋼板長さＬは
、第５図で示すように、 Ｌ＝測測定た局長＋切れ目のピッチＰ＋２πｔ（ｔは鋼
板１の板厚）である。つまシ、巻込みベルト１９は１回
の巻取シにおいて、巻鉄心の各ターンのターン長さに相
当する長さで回転する。

そして、演算装置２７は算出した銅板１０巻取シ長さを
パルス発生器３０に出力する。パルス発生器３０は演算
装置２９からの指令に基づいて鋼板１の巻取シ長さ分の
パルスを出力する。

パルス発生器３０から出力された／ＩＰルスは、差分カ
ウンタ３ノを経てデジタル−アナログ変換器３２にてア
ナログ信号に変換され、サーボモータ制御器３３に送ら
れる。サーボモータ制御器３３は、デジタル−アナログ
変換器３２からの信号に基づいてサーボモータ２２を回
転駆動する。ここで、差分カウンタ３１では、パルス発
生器３０から出力される／４’ルスと、前記巻込みベル
ト１９の局長を測定する／？ルス発電機２６から出力さ
れるノ母ルスとを受けて両者を比較し、その差分が常に
「０」になるようにサーボモータ制御器３３に指令を送
る。そして、サーボモータ制御器３３は差分カウンタ３
ノからの指令分、すなわち巻鉄心の１ターンの長さに対
応した回転量だけサーボモータ２２を回転させる。また
、サーボモータ２２の回転に応じて回転発電機２３が検
出信号を発し、この検出信号がサーボモータ制御器３３
にフィードバックされる。サーボモータ制御器３３は、
差分カウンタ３１からの信号と回転発電機２６からの信
号を比較し、両者の差分が「０」となるようにサーボモ
ータ２２を駆動制御する。このようにサーボモータ２２
を駆動制御して、巻込みベルト１９を巻鉄心の１ターン
のターン長さに対応した所定の鋼板巻取シ長さ分をもっ
て正確に回転させる。また、これに伴い送９０−２１６
゜１６も回転伝達ベルト２４を介して所定の鋼板送シ（
巻取シ）長さ分をもって正確に回転される・そして、巻
込みベルト１９および送ジロー２１６．１６の動作が終
了した時点で、切断刃１２が鋼板１を切断する。切断刃
１７の動作は、差分カウンタ３１におけるカウントがｒ
ＯＪになった時に、差分カウンタ３１からの信号にょシ
行なわれる。この時、サーボモータ２２は停止する。

なお、巻鉄心の最内周側ターン（第１層目）に対応して
、鋼板１を最初に巻取る場合には、まず、鋼板１を切断
刃１７の手前で止めた状態にし、サーボモータ２２を駆
動して巻込みベルト１９を介し巻軸１８を１回転させる
。これによシ、今ルス発電機２６が局長を測定しその値
に基いて演算装置２９が巻取シ長さを出力する。

しかる後、銅板１を切断刃１７を通して巻込みベルト１
９の差込み位置まで押し込んでサーボモータ２２を駆動
する。サーボモータ２２は前述の巻取シ長さに対応して
巻込みベルト１９を移動させて鋼板１を巻取るとともに
回転伝達ベルト２４を介して送ジロー、７１６を駆動し
て鋼板１を送シ込む。鋼板１が所定の巻取り長さ分送シ
込まれて巻軸１８に巻取られると切断刃１７により切断
されて第１層目を構成する。なお、第２層目の巻取り長
さはこの第１層目の動作によってパルス発電機２６が局
長を測定して出力する。

巻鉄心のターンの切れ目が、第５図で示すように数ター
ンから１０数ターンに１度ＢＡ″！、で達した時には、
鋼板１の巻取シ長さＬが、Ｌ＝周長−Ａ＋２πｔとなる
。

このような作用を繰返して、鋼板１が規制正しく巻取ら
れた巻鉄心が製作される。

第６図は他の実施例を示している。この実施例は、回転
伝達ベルト２４と連結している一方の送シローラ１６を
、エアシリンダなどの上下動機構３６により他方の送シ
ローラ１６に対して接離方向に変位できるようにしてい
る。とのため、巻込みベルト１９を回転させている状態
で、一方の送ジロー２１６を他方のロー２１６から離し
て、切断刃１７で切断された鋼板１だけを巻取ることが
できる。

第７図は異なる他の実施例を示している。この芙施例は
、サーボモータ２２に連結するガイドローラ２０１と回
転伝達ベルト２４との間にクラッチ３７を設けたもので
ある。この場合も、クラッチ３７によシ回転伝達ベルト
２４をガイドローラ２Ｏ□から離すことによシ、切断さ
れた鋼板１のみを巻取ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の巻鉄心製造装置によれば、
巻鉄心の各ターンに応じて帯材の切断および巻取シを自
動的に行なうことができ、巻鉄心を製造する場合の生産
性を非常に尚めることかできる。また、帯材の巻取りを
行なう巻取りベルトと、帯材−を送る送シローラとを一
台のモータで駆動するので、駆動制御の構成が簡素であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般の巻鉄心を示す斜視図、第２図は従来の巻
鉄心を製造する場合を示す説明図、第３図は本発明の巻
鉄心製造装置の一実施例を示す構成図、第４図は同実施
例の制御系を示す説明図、第５図は本発向装置にて製造
する巻鉄心の切目位置を示す説明図、第６図および第７
図は夫々互に異なる他の実施例を示す構成図である。 １…鋼板、１ａ〜１ｎ…鋼板、２ｈ〜２ｎ”・突合せ部
（切れ口片、Ｊ　ｉ・・・支持体、１２・・・繰出しロ
ーラ、１６，１６・・・送シローラ、１７・・・切断刃
、１８・・・巻軸、１９・・・巻込みベルト、２０．２
０．．２０．・・−ガイドロー２．２２・・・サーボモ
ータ、２３・・・回転発電機、２４・・・回転伝達ベル
ト、２６・・りやルス発電機、２７・・・巻点原点スイ
ッチ、２９・・・演算装置、３ｏ・・・パルス発生器、
３）・・・差分カウンタ、３３・・・サーがモータ制御
器、３４・・・カウンタ、３５川カウント保持器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 借料を支持する支持体と、この支持体から繰出される前
   記帯材を巻軸へ送る送ジロー２と、モータにより回転さ
   れ且つ前記送シローラから　３゜送られてくる前記帯材
   を押えて前記巻軸に巻取らせつつ該巻軸を回転させる無
   端状の巻込みベルトと、前記モータの回転を前記送シロ
   ーラに伝達して該送り一ローラを回転させる回転伝達装
   　−置と、前記メ送シローラと前記巻軸との間に設けら
   れ前記巻軸に巻取られる前記帯材を巻鉄心の１ターンに
   対応した１巻取ル長さ分銀に切断する切断刃と、前記巻
   軸が１回転する毎に該巻軸に巻取られる前記帯材の局長
   を測定する局長測定装置と、この局長測定装置からの帯
   材周長測定信号を受けて前記巻込みベルトが次に前記巻
   軸に巻取らせる前記帯材の巻鉄心の１ターンに対応した
   １巻取り分の巻取り長さを算出する演算装置と、この演
   算装置からの指令を受けて該演算装置が算出した巻取シ
   長さで前記巻込みベルトを回転させるように前記巻込み
   ベルト駆動用のモータを駆動制御する巻込みベルト駆動
   制御装置とを具備することを特徴とする巻鉄心製造装置
   。