CN102385981B - 变压器铁芯的制造装置和制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在利用薄而轻的磁性薄板制造变压器铁芯时将磁性薄板高精度地对齐的变压器铁芯的制造装置和制造方法。本发明的变压器铁芯的制造装置,制造层叠了磁性材料薄板的环状变压器铁芯,其特征在于,包括:开卷部,从环状地卷绕了薄板状磁性材料的多个开卷机陆续放出磁性材料;输送部,将从上述多个开卷机放出的多片磁性材料作为一组磁性体进行引导;第1对齐部,使输送来的一组磁性体在宽度方向上对齐;切断部,将由上述第1对齐部对齐的磁性体切断为规定尺寸;层叠部,将由上述切断部切断的磁性体层叠多组;第2对齐部,使层叠于上述层叠部的磁性体在宽度方向上对齐;和控制部,控制上述各部的动作。
Description
技术领域
本发明涉及变压器铁芯的制造装置和制造方法,特别涉及使用了非晶磁性材料的薄板的制造装置和制造方法。
背景技术
用于变压器铁芯的非晶磁性薄板为厚度0.022~0.025mm的非常薄的材料。在铁芯制造时,从环状地卷绕了非晶磁性薄板的多个开卷机中依次陆续放出(抽出)多个磁性材料,将放出的多个磁性材料在重叠的状态下切断成规定尺寸,然后卷绕在卷芯上来形成卷绕铁芯。由于非晶磁性材料为非常薄且轻的材料,在输送中容易在宽度方向上发生偏移(错位),因此在输送途中需要对齐。
尤其是,在很多情况下一个卷材是由多片磁性薄板密接地卷绕(即紧贴着卷绕)的,且薄板彼此错开地卷绕,因此将密接状态的磁性薄板逐片分离以在多片的状态下有效地进行对齐是困难的。例如,如果将多片中发生了偏移的一片磁性薄板强制地在宽度方向上推压以进行对齐,则磁性薄板会由于较薄而容易产生破裂。此外,在将多个由多片磁性薄板构成的组卷绕来构成卷绕铁芯的状态下,即使组相互之间发生偏移,但由于卷绕带来的束缚力作用难以修正。
专利文献1中,将环状的多片非晶磁性薄板的规定片数以规定尺寸切断,将多次切断成相同尺寸而得的非晶磁性薄板依次从载置台移动到对齐台上,利用直角形的排列尺(align ruler)将多片铁芯板材排列并层叠在同一位置上,形成单位层叠体。下一单位层叠体稍微改变尺寸,以同样的方式形成,接着,利用卷绕带将各单位层叠体依次卷绕到卷取架上,形成卷绕铁芯。
专利文献2中,将规定片数的非晶磁性薄带重叠,按规定长度切断,并将其按规定层数层叠,依次卷绕成圆形,形成环状的卷绕铁芯。在层叠端面存在不整齐(未对齐)的突出部分的情况下,在该突出部分之上载置抵接板,通过以一定按压力按压该抵接板,将不整齐的突出部分***卷绕铁芯的卷绕层之间使之排列整齐。
专利文献3中,从开卷机放出的多片环状材料,被进料辊分离后通过松驰量附加部,在其出料辊的后段部分,宽度方向受到宽度引导辊的限制。之后,环状材料在端面对齐的状态下由把持部(夹持器)拉出规定的长度后,由切刀切断。
专利文献1:日本特开平5-109562号公报
专利文献2:日本特开平9-171936号公报
专利文献3:日本特开平7-066065号公报
发明内容
然而,在专利文献1中,在对齐台上利用排列尺将单位层叠体的多片铁芯板材排列并层叠后,利用卷绕带将各单位层叠体依次卷绕到卷取架上,形成卷绕铁芯,但如果卷绕时的卷绕带与卷取架的接触压力在宽度方向上不一致,存在上层的单位层叠体相对于下层的单位层叠体向在宽度方向上错开地卷绕的可能。此时,需要解开卷绕进行修正,作业耗费时间。
专利文献2中,在形成了环状的卷绕铁芯后,通过在从层叠端面突起的不整齐部分上载置抵接板并进行按压,使不整齐部分***卷绕铁芯的卷绕层之间使之排列整齐。然而,由于环状的卷绕铁芯在卷绕层间有束缚力,当不整齐部分***时,可能导致非晶磁性薄板发生破裂或者对邻层的磁性薄板造成摩擦损伤,导致磁性能降低。
专利文献3中,环状材料在挠曲附加部的出料辊的后段部分,受到宽度引导辊的宽度方向上的限制,在端面对齐的状态下被把持部(夹持器)拉出规定的长度后,由切刀进行切断。然而,由于使宽度方向的端面对齐,仅为了在切断时在环状材料对齐的状态下利用夹持器握紧,对于切断后形成卷绕铁芯时的端面对齐并没有考虑。
本发明考虑了上述现有技术的缺点,提供了在利用薄而轻的磁性薄板制造变压器铁芯时将磁性薄板高精度地对齐的变压器铁芯的制造装置和制造方法。
本发明为了解决上述问题,提供一种变压器铁芯的制造装置,制造层叠了磁性材料薄板的环状变压器铁芯,其特征在于,包括:开卷部,从环状地卷绕了薄板状磁性材料的多个开卷机陆续放出磁性材料;输送部,将从上述多个开卷机放出的多片磁性材料作为一组磁性体进行引导;第1对齐部,使输送来的一组磁性体在宽度方向上对齐;切断部,将由上述第1对齐部对齐的磁性体切断为规定尺寸;层叠部,将由上述切断部切断的磁性体层叠多组;第2对齐部,使层叠于上述层叠部的磁性体在宽度方向上对齐;和控制部,控制上述各部的动作。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述第1对齐部具有对磁性体施加宽度方向上的振动的横向振动器。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述第1对齐部具有对磁性体施加层叠方向上的振动的纵向振动器。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,设置有将从上述开卷机放出的磁性材料拆成一片片的磁性材料的引导辊。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述层叠部具有层叠磁性体的层叠台,上述第2对齐部具有使层叠于上述层叠台的上层的磁性体的宽度方向与下层的磁性体对齐的对齐机构。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述层叠部以使磁性体的中间部由上述层叠台支承而两侧部垂下的方式层叠磁性体,上述对齐机构具有使层叠的磁性体的中间部和两侧部与下层的磁性体对齐的对齐机构。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述对齐机构使层叠的磁性体的中间部与下层的磁性体对齐,然后使磁性体的两侧部与下层的磁性体对齐。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述层叠部具有使上述层叠台向上述切断部的方向往复移动的移动机构,和将磁性体按压在层叠台上的夹持机构,通过上述移动机构和夹持机构,在上述层叠台接近上述切断部的位置处按压磁性体,通过返回移动使得磁性体与层叠台一起移动规定长度。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述开卷部具有检测从开卷机放出的磁性体的规定的松弛量的松弛量传感器,和对从开卷机放出的磁性体给予规定的松弛量的施力机构。
此外,上述变压器铁芯的制造装置的特征在于,上述开卷部具有供给引导件,该供给引导件将从各开卷机放出的磁性体分离,使其互不接触地进行引导。
本发明为了解决上述问题,提供一种变压器铁芯的制造方法,制造层叠了磁性材料薄板的环状变压器铁芯,其特征在于,包括以下步骤:从环状地卷绕了薄板状磁性材料的多个开卷机将多片磁性材料作为一组磁性体陆续放出;利用第1对齐部使从开卷机放出的一组磁性体在宽度方向上对齐;将对齐的磁性体切断为规定尺寸;将切断的多组磁性体层叠在层叠台上;和利用第2对齐部使层叠的磁性体在宽度方向上对齐。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,在使磁性体在宽度方向上对齐时,对磁性体在宽度方向上施加振动。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,在使磁性体在宽度方向上对齐时,对磁性体在层叠方向上施加振动。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,将放出的磁性体按片拆分,之后利用第1对齐部使磁性体在宽度方向上对齐。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,在利用第2对齐部使上述层叠的磁性体在宽度方向上对齐时,使层叠的上层的磁性体的宽度方向与下层的磁性体对齐。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,以使磁性体的中间部由上述层叠台支承而两侧部垂下的方式层叠磁性体,使磁性体的中间部和两侧部与下层的磁性体对齐。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,在使上述层叠的成组的磁性体在宽度方向上对齐时,使磁性体的中间部与下层的磁性体对齐,然后使磁性体的两侧部与下层的磁性体对齐。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,将由第1对齐部对齐的磁性体在按压在层叠台上的状态下与层叠台一起输送规定距离,之后切断为规定尺寸。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,对从多个开卷机放出的磁性体施力以对其给予规定的松弛量。
此外,上述变压器铁芯的制造方法的特征在于,将从各开卷机放出的磁性体分离,使其互不接触地进行引导。
通过本发明,通过分成两个阶段进行由多片磁性材料构成的1组磁性体的宽度方向上的对齐和以组为单位的磁性体的宽度方向上的对齐,能够高效且高精度地将变压器铁芯的宽度方向的端面对齐。
附图说明
图1表示本发明实施例的制造装置的结构,(a)是整体的立体图,(b)是主要部分放大图。
图2是从侧面观察图1中的制造装置的动作说明图。
图3是图1中的对齐部的立体图。
图4是图1中的磁性薄板的卷绕状态的说明图。
图5(a)、(b)是层叠部的磁性材料的夹住前的说明图。
图6是图5中夹住后的说明图。
图7(a)、(b)是图5中两侧部垂下的状态的说明图。
图8是将图5中的中间部对齐的状态的说明图。
图9(a)、(b)是将上述两侧部对齐的动作说明图。
图10(a)、(b)是将上述中间部与两侧部对齐的状态的说明图。
图11是层叠台向切断部移动的动作说明图。
图12是上述层叠台向切断部移动后的说明图。
图13是按压图11中的磁性材料的动作说明图。
图14是上述磁性材料被按压后的状态的说明图。
图15是从上述磁性材料被按压的状态下恢复的动作的说明图。
图16是释放上述磁性材料的动作说明图。
图17是上述磁性材料垂下的动作说明图。
图18是上述磁性材料垂下的状态的说明图。
图19是上述动作的流程图。
图20是本发明实施例的开卷部的结构图。
图21是将上图放大表示的结构图。
附图标记说明:
1(1a~1c)…开卷机,2…磁性体,3…开卷部,3a~3c…供给引导件,3d…松弛量传感器,3e…施力机构(空气喷嘴),4…输送部,5…第1对齐部,5b…横向振动器,5d…纵向振动器,6…输送辊,7…切断部,8…层叠部,9…引导辊,10…控制部,11…引导托盘,12…层叠台,13…夹持机构,14…框架,13a…材料按压具,15…背板,15a、15b…引导槽,15c…螺孔,16、17…第2对齐部、对齐机构,16a、16b、17a、17b…对齐部件,18…磁性体的中间部,19…磁性体的两侧部,20a、20b…引导导轨,15a、15b、15c、20、21、22…移动机构。
具体实施方式
下面利用附图对本发明的实施例进行说明。图1表示本发明实施例的制造装置的结构,(a)是装置整体的立体图,(b)是层叠部8的放大图。图2是从侧面观察上述制造装置的动作说明图。
在图1、图2中,3是从环状地卷绕有非晶薄板磁性材料的3个开卷机1(图中由开卷机1a~1c组成)放出磁性体2的开卷部。各开卷机中重叠着卷绕有5片非晶薄板,从全部开卷机中放出共15片磁性材料作为1组磁性体2。4是输送放出的磁性体2的输送部,内置了使磁性体2在宽度方向上对齐的第1对齐部5、输送辊6和将在宽度方向上对齐的磁性体以规定尺寸切断的切断部7。8是将切断后的磁性体2层叠多组的层叠部。9是配置在开卷部3和输送部4之间的引导辊(rollerguide)部,将各开卷机1a~1c中5片密接着卷绕的薄板磁性材料按片拆分并分离。10是控制上述各部的动作的控制部。
如图3所示,上述第1对齐部5配备了用于载置构成磁性体2的15片薄板磁性材料的托盘5a、由使托盘5a在横向方向(磁性材料的宽度方向的箭头5c方向)上振动的气缸(cylinder)构成的横向振动器5b、由使托盘5a在层叠方向(磁性材料的重叠方向的箭头5e方向)上振动的气缸构成的纵向振动器5d。横向振动器5b在横向方向上振动,使15片磁性材料在宽度方向上对齐,纵向振动器5d在纵向方向上振动,使15片磁性材料按片分离。
如图4所示,各开卷机1中5片非晶薄板磁性材料是在密接并且在宽度方向上产生“偏移量L”的状态下卷绕的。本实施例中,使磁性材料通过上述引导辊9,按片分离,解开5片的密接,然后在利用第1对齐部5的纵向振动将磁性材料按片分离的状态下,利用横向方向上的振动在宽度方向上对齐。虽然1片磁性材料非晶薄板较脆,但由于是通过利用纵横方向的振动来按片对齐的,没有对各薄板强加外力,因此可以不发生破损等地有效地对齐。
如上所述对齐后的1组磁性材料2,通过上下的输送辊6的旋转,被输送到层叠部8。输送了规定距离的磁性体2在被输送辊6夹住的状态下停止,由切断部7切断成规定尺寸。此时,由于是在被输送辊6夹住的状态下切断的,所以15片薄板被精度良好地切断。
如图1、图2所示,层叠部8具有以与输送部4的出口连接的方式配置,引导输送来的磁性体2的宽度方向的两侧端的长条状引导托盘11。引导托盘11由中央在宽度方向上分离(离开)的方式相对且两侧倾斜上升的2边构成,采用能够与后述对齐机构一体地在宽度方向上移动的结构。
在引导托盘11的中央的分离部分(空隙),以从上下进行夹持的方式设有在下方和上方分别呈鞍状形状的层叠台12和由气缸构成的夹持(clamp)机构13。从输送部4送入的磁性体2被引导托盘11所支承,在层叠台12上方以与层叠台分离的状态引导。夹持机构13上下运动,通过使材料按压具13a下降,按压磁性体2,使得磁性体2宽度方向中央部分变形,被压在层叠台12上。被按压的磁性体2在引导托盘11沿宽度方向打开时从托盘滑落,整体层叠在层叠台12上。
15是背板,其固定上述层叠台12,并通过框架14固定夹持机构13。
如图2所示,在磁性体2层叠到上述层叠台12上时,层叠成如下方式,即,在载置切断为规定长度的磁性体2的长度方向中间部18的状态下,两侧部19垂下。此外,配备将如上所述层叠的磁性体2的宽度方向的两端面在宽度方向上对齐的第2对齐部。该第2对齐部通过图中未示出的部件固定于上述背板15。
第2对齐部包括将层叠的磁性体的中间部18在宽度方向上对齐的对齐机构16和使磁性体的两侧部19在宽度方向上对齐的对齐机构17。如图5(b)所示,对齐机构16具有以与磁性体2的中间部18的两侧端相对的方式设置的一对能够开关(开闭)的对齐部件16a和16b。对齐机构17具有以与磁性体2的两侧部19的两侧端相对的方式设置的一对能够开关的对齐部件17a和17b。对齐机构17以横跨磁性体2的两侧部的方式形成为长条状,通过夹住该两侧部19来使其在宽度方向上对齐。对齐机构17以一个对齐部件17b固定于上述背板15、仅有另一个对齐部件17a能够移动的方式设置。
磁性体2在较短的情况下仅通过输送辊6的驱动来输送规定长度,并切断成规定长度。然而,如果磁性体2的尺寸变长,则输送距离变长,因此存在磁性体2因输送途中与引导托盘11的接触摩擦而产生皱纹从而发生堵塞(jam)的可能。这对于大型变压器用的磁性体容易发生,一旦发生堵塞,就不能将磁性体输送正确的距离,无法以正确的尺寸切断。
本实施例中采用的结构是,通过在利用夹持机构13将磁性体2上按压在层叠台12的状态(夹持状态)下移动,来输送尺寸较长的磁性体2。下面说明该移动机构。
如图1(b)所示,层叠部8中配备了使上述背板15向上述切断部7的方向上往复移动的移动机构。移动机构包括在移动时引导上述背板15的2根导轨20(20a、20b)、进行驱动操作的长螺杆22和驱动长螺杆的电动机21。上述2根导轨20和长螺杆22与上述引导托盘11平行地设置。此外,作为移动机构,在上述背板15的背面设有嵌合于上述导轨20中移动的引导槽15a、15b和与上述长螺杆22螺合的螺孔15c。
在长螺杆22被电动机21旋转驱动时,背板15沿图1(b)的箭头A、B方向往复移动,伴随该往复移动,层叠台12和夹持机构13也沿箭头A、B方向往复移动。
针对上述结构中的磁性体2的输送进行说明。首先通过控制部10的指令,层叠台12和夹持机构13在释放的状态下(上按压具释放)向上述切断部7移动,停止在规定位置。在该停止位置处,夹持机构13下降,将磁性体2按压在层叠台12上。接着,在该状态下,将层叠台12和夹持机构13移动到原来的规定位置。本输送时为上下的输送辊6解除、磁性体2被释放(松开)的状态。在层叠台12和夹持机构13与磁性体2一起到达离切断部7规定距离(磁性体2的规定切断长度)的位置时停止,利用切断机7切断磁性体2。
专利文献3展示了利用握住(抓住)环状材料的专用把持部(夹持器)来放出环状材料的结构,而基于本发明的上述结构,能够借用用于层叠磁性体2以将其对齐的层叠台12和夹持机构13来移动磁性体2,不需要用于握住环状材料的专用的结构,结构得到了简化。
下面,基于图1~图10对本装置的动作进行说明。本装置是基于控制部10的指令自动控制全部动作的自动装置。
如图1所示,从开卷部3的3个开卷机1a~1c各放出5片共计15片磁性材料作为一组磁性体2。被放出的磁性体2利用引导辊9拆分成一片片的磁性材料,送入输送部4中。输送部4中,通过第1对齐部5的纵横方向上的振动,使15片磁性材料在宽度方向上对齐,通过输送辊6送往切断部7的方向。磁性体2进一步地被输送到层叠部8,在由引导托盘11引导的同时,在从切断部7的位置输送了规定距离时停止,由切断部7切断。磁性体2由于是在宽度方向上对齐的状态下被输送辊6夹住并切断的,所以各磁性材料在对齐的状态下切断成规定长度。
如图5所示,被切断部7切断成规定尺寸的磁性体2以其中间部位于层叠台12的方式载置在引导托盘11上。然后,夹持机构13的材料按压具13a下降,将磁性体2按压在层叠台12上。此时为对齐机构16(16a、16b)与引导托盘11一起关闭、磁性体2的两侧载置在托盘11上的状态。如图6所示磁性体2从引导托盘11的分离部分起变形为宽度方向截面成U字状,被按压在层叠台12上。截面U字状的变形涉及图6(a)所示的磁性体2的纵向上的整体。
由于层叠台12上已经层叠有下层的磁性体,磁性体2的中间部被按压到下层的磁性体的中间部18上。在此,18是已经层叠了的下层的磁性体的中间部,19表示上述下层的磁性体的两侧部。
接着,如图6(b)所示,对齐机构16的对齐部件16a、16b与引导托盘11一起向箭头方向进行释放移动,对齐机构17的对齐部件17a向箭头方向移动。通过上述两对齐机构16、17和引导托盘11的释放,磁性体2的两端部从托盘11落下,两侧部按图6(a)的箭头所示的方向垂下,层叠在下层的磁性体上。图7表示了该层叠状态。
接着,如图7(b)所示,对齐机构16的对齐部件16a、16b开始沿箭头方向进行关闭的动作,并如图8所示关闭,同时夹持机构13按箭头方向上升。如图9所示,磁性体2的中间部在夹持机构13释放的状态下,通过对齐部件16a、16b在宽度方向上夹住两端,与下层的磁性体的中间部18对齐。由于对齐部件16a、16b的上半部分与磁性体2的中间部抵接,下半部分与下层的磁性体的中间部18抵接,所以下层的磁性体的中间部18与层叠于其上的1组磁性体2的中间部以良好精度对齐。
接着,如图9(b)所示,对齐部件17a向箭头方向移动而关闭,通过对齐部件17a和17b,磁性体2的两侧部在宽度方向上被夹住,与下层的磁性体的两侧部19对齐(参考图10)。由于对齐部件17a以长条状形成,同时按压磁性体2的两侧部和下层的磁性体的两侧部19,所以下层与层叠于其上的磁性体2的两侧部以良好精度相互对齐。
在利用对齐机构16、17进行的磁性体2的对齐中,首先利用对齐部件16a、16b对齐磁性体2的中间部,然后利用对齐部件17a、17b对齐磁性体2的两侧部。在首先对齐磁性体2的中间部时,由于磁性体2的两侧部为自由状态,没有不必要的阻力,能够容易且正确地对齐。而在对齐磁性体2的两侧部时,由于已经对齐的中间部被对齐部件16a、16b在宽度方向上夹住,位置被固定,以其为基准,两侧部正确地与下层的磁性体对齐。
此外,在利用对齐机构16、17进行的磁性体2的对齐中,由于使磁性体2按每1组与下层的磁性体对齐,进行对齐的磁性体2的质量较小,因此容易进行对齐,并且磁性材料不容易发生破裂等。另外,由于1组磁性体2由15片磁性材料成束状地构成,刚性较高,即使对齐部件16a、16b、17a、17b强制性地按压,也不会发生破裂等。
反复进行上述层叠动作,在层叠台12的层叠片数达到规定值时,结束磁性体2的层叠。结束层叠的层叠磁性体移动至图中未示出的卷芯,下端成型为U字状,构成卷绕铁芯。即,如图所示,在层叠台12上对齐的磁性体以外周侧的长度较长、内周侧的长度较短的方式形成,两侧部19的下端倾斜地层叠。以使该倾斜的下端相互对接,或者相互重叠地接合的方式成型为U字状,来构成卷绕铁芯。
根据本实施例,通过以两个阶段进行由多片磁性材料构成的1组磁性体的宽度方向上的对齐和以组为单位的磁性体的宽度方向上的对齐,能够高效且高精度地将变压器铁芯的宽度方向的端面对齐。
此外,在铁芯的端面没有对齐的情况下,由于卷绕线圈时是以不接触突出得最大的磁性材料的方式卷绕的,所以线圈的直径变大,铁芯整体的尺寸也大型化。本实施例中,由于能够高精度地对齐铁芯的宽度方向端面,所以能够减小卷绕在铁芯上的线圈的直径,铁芯整体的大小也能够小型化。
在变压器铁芯的表面上涂布树脂涂料时,也涂布在铁芯的端面上,对于高精度地对齐的端面能够高效率地涂布树脂。在没有对齐的情况下,为了对齐需要敲击材料,存在增加工作量、损伤磁性材料等问题。
此外,如上面所说明的,由于本装置为自动装置,所有动作都是基于控制部10的指令自动控制的,所以能够实现无人化,并且实现劳动成本和工作量的削减。
下面,对利用层叠台12和夹持机构13输送磁性体2的动作进行说明。
首先,如图11所示,通过长螺杆22的旋转,层叠台12(已经在下层层叠了磁性体)和夹持机构13与背板15一起按箭头方向移动。层叠台12和夹持机构13停止在接近上述切断部7的规定位置上。此时层叠台12和夹持机构13释放(参考图12)。接着,输送辊6向箭头方向旋转,将磁性体2向层叠台12的方向输送,在到达规定距离时停止(参考图13)。对于该规定距离,在所需的磁性体2的长度为2S时,则磁性体2的前端达到距离层叠台12和夹持机构13的中心位置为长度S时即到达规定距离。在该停止位置处,夹持机构13下降,将磁性体2按压在层叠台12上(参考图14)。
接着,如图15所示,输送辊6打开(张开),松开(释放)磁性体2,在夹持机构13和层叠体12夹住磁性体的状态下按箭头方向移动,停止在规定位置上。该规定位置是磁性体2的前端到达距离切断部7为长度2S的位置,在该停止位置处切断磁性体2。磁性体2切断后,夹持机构13上升,释放磁性体2(参考图16、图17)。在夹持机构13释放磁性体2、与上述的图6、图7同样地对齐机构16、17释放后,如图17所示,磁性体2的两侧部沿箭头方向垂下,如图18所示层叠在下层的磁性体上。
层叠在下层的磁性体上的磁性体2的宽度方向上的对齐,通过与上述图7~图10所示相同的动作,并通过对齐机构16和17的开闭动作,与下层的磁性体的中间部18和两侧部19分别对齐。
下面利用动作流程图说明上述动作。图19的步骤1(S1)中动作开始后,S2中将层叠台12和夹持机构13移动到切断部7附近,S3中利用输送辊6将磁性体2送出规定尺寸。S4中利用夹持机构13将送出的磁性体2按压在层叠台12上,S5中释放(松开)输送辊6。接着,S6中在利用夹持机构13和层叠台12夹住磁性体2的同时,移动规定长度(拉动),S7中停止在规定位置上,切断磁性体2。接着,S8中释放夹持机构13对磁性体2的上按压,S9中设置(关闭)输送辊6,为后续磁性体的输送做准备。S10中检查层叠台12上的磁性体2的层叠片数是否到达规定值,在未到达的情况下返回S2重复与上述相同的动作。如果到达则在S11中结束层叠动作。
下面针对磁性体从开卷机的放出进行说明。由从开卷机1a~1c分别放出的各5片磁性材料组成的磁性体2在重叠在一起时成为多数片(15片),由于其重量,下层的磁性材料难以移动,有发生错位或堵塞的可能。专利文献3中由于将从多个开卷机放出的磁性材料重叠地送出,有发生上述问题的可能。
本实施例中,如图20所示,从各开卷机放出的磁性体2被专用的供给引导件3a、3b、3c引导。因此,不会与其它开卷机的磁性体2重叠而被施加其重量。由于通过供给引导件3a、3b、3c引导到引导辊9的位置,因此磁性体2没有发生错位或者堵塞的担心。
如上所述,在磁性体2的层叠动作中,存在为了在输送途中切断磁性体而停止的间歇动作。另一方面,从动作效率方面考虑,进行连续的从开卷机放出动作。为了平衡地进行上述间歇动作和连续动作,在放出的磁性体2中需要一定程度的松弛量。因此,为了确保规定的松弛量,在供给引导件3的规定位置上设有监视松弛量(检测磁性体的存在)的传感器3d。
对于磁性材料的卷绕直径较大的开卷机,如图21(a)所示,由于从开卷机的外周大幅度地向下方放出的磁性体2通过传感器3d,能够可靠地检测出磁性体,然而,随着放出的进行,对于卷绕直径变小的开卷机,如图21(b)所示,由于从开卷机的外周向下方放出的磁性体2选择如虚线2a所示的捷径,不通过传感器3d,因此,即使磁性体2中有松弛量,也会出现传感器3d未检测出的情况,存在因其应对措施使得装置的运行率下降的可能。
本实施例中,如图21所示,设有作为对放出的磁性体2赋以松弛量的施力机构的空气喷嘴3e。通过从该喷嘴3e喷出的空气,放出的磁性体2始终在松弛量传感器3d侧被赋以松弛量(施力),因此即使对卷绕直径较小的开卷机也能够利用松弛量传感器进行可靠的检测。
Claims (12)
1.一种变压器铁芯的制造装置,制造层叠了磁性材料薄板的环状变压器铁芯,其特征在于,包括:
开卷部,从环状地卷绕了薄板状磁性材料的多个开卷机陆续放出磁性材料;
引导辊,将从所述开卷机放出的磁性材料拆成一片片的磁性材料;
输送部,将从所述多个开卷机放出后由所述引导辊拆成一片片的多片磁性材料作为一组磁性体进行引导,该输送部内置有第1对齐部、输送辊和切断部,该第1对齐部使输送来的一组磁性体在宽度方向上对齐,该切断部将由所述第1对齐部对齐的磁性体切断为规定尺寸;
层叠部,将由所述切断部切断的磁性体层叠多组;
第2对齐部,使层叠于所述层叠部的磁性体在宽度方向上对齐;
和
控制部,控制所述各部的动作,
所述第1对齐部具有对磁性体施加宽度方向上的振动的横向振动器和对磁性体施加层叠方向上的振动的纵向振动器,
所述层叠部具有使所述层叠台向所述切断部的方向往复移动的移动机构,和将磁性体按压在层叠台上的夹持机构,通过所述移动机构和夹持机构,在所述层叠台接近所述切断部的位置处按压磁性体,通过返回移动使得磁性体与层叠台一起移动规定长度。
2.如权利要求1所述的变压器铁芯的制造装置,其特征在于:
所述层叠部具有层叠磁性体的层叠台,所述第2对齐部具有使层叠于所述层叠台的上层的磁性体的宽度方向与下层的磁性体对齐的对齐机构。
3.如权利要求2所述的变压器铁芯的制造装置,其特征在于:
所述层叠部以使磁性体的中间部由所述层叠台支承而两侧部垂下的方式层叠磁性体,所述对齐机构具有使层叠的磁性体的中间部和两侧部与下层的磁性体在宽度方向上对齐的对齐机构。
4.如权利要求3所述的变压器铁芯的制造装置,其特征在于:
所述对齐机构使层叠的磁性体的中间部与下层的磁性体在宽度方向上对齐,然后使磁性体的两侧部与下层的磁性体在宽度方向上对齐。
5.如权利要求1所述的变压器铁芯的制造装置,其特征在于:
所述开卷部具有检测从开卷机放出的磁性体的规定的松弛量的松弛量传感器,和对从开卷机放出的磁性体给予规定的松弛量的施力机构。
6.如权利要求1所述的变压器铁芯的制造装置,其特征在于:
所述开卷部具有供给引导件,该供给引导件将从各开卷机放出的磁性体分离,使其互不接触地进行引导。
7.一种变压器铁芯的制造方法,制造层叠了磁性材料薄板的环状变压器铁芯,其特征在于,包括以下步骤:
从环状地卷绕了薄板状磁性材料的多个开卷机将多片磁性材料作为一组磁性体陆续放出的放出步骤;
将从开卷机放出的一组磁性体按片拆分,之后利用第1对齐部使磁性体在宽度方向上对齐的第1对齐步骤;
将对齐的磁性体切断为规定尺寸的切断步骤;
将切断的多组磁性体层叠在层叠台上的层叠步骤;和
利用第2对齐部使层叠的磁性体在宽度方向上对齐的第2对齐步骤,
在利用所述第1对齐部使磁性体在宽度方向上对齐时,对磁性体在宽度方向和层叠方向上施加振动,
将由第1对齐部对齐的磁性体在按压在层叠台上的状态下与层叠台一起输送规定距离,之后切断为规定尺寸。
8.如权利要求7所述的变压器铁芯的制造方法,其特征在于:
所述层叠步骤包括:利用夹持机构将切断后的所述磁性体的中间部按压在所述层叠台上的步骤;和将支承所述磁性体的引导托盘释放的步骤,
在利用第2对齐部使所述层叠的磁性体在宽度方向上对齐时,使层叠的上层的磁性体的宽度方向与下层的磁性体对齐。
9.如权利要求8所述的变压器铁芯的制造方法,其特征在于:
以使磁性体的中间部由所述层叠台支承而两侧部垂下的方式层叠磁性体,使磁性体的中间部和两侧部与下层的磁性体在宽度方向上对齐。
10.如权利要求9所述的变压器铁芯的制造方法,其特征在于:
在使所述层叠的成组的磁性体在宽度方向上对齐时,使磁性体的中间部与下层的磁性体对齐,然后使磁性体的两侧部与下层的磁性体对齐。
11.如权利要求7所述的变压器铁芯的制造方法,其特征在于:
对从多个开卷机放出的磁性体施力以对其给予规定的松弛量。
12.如权利要求7所述的变压器铁芯的制造方法,其特征在于:
将从各开卷机放出的磁性体分离,使其互不接触地进行引导。
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