JP3539818B2 - 巻鉄心の製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、非晶質磁性合金薄帯からなる１ターンカット方式の巻鉄心を円滑・良好に巻回することができる改良された巻鉄心の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、配電用変圧器には、その鉄心材料として非晶質（アモルファス）磁性合金薄帯（以下、単に磁性薄帯という）を使用した変圧器鉄心が種々開発され実用化されている。前記変圧器鉄心として用いる磁性薄帯は磁性合金の溶融体を超急冷して製造するもので、鉄損が非常に小さく優れた磁気特性を備えている。そして、前記磁性薄帯を用いて変圧器の鉄心を製造する場合は、一般に一対の継鉄部のうち、一方の継鉄部にバットジョイントやラップジョイント等の接合部を備えた所謂、１ターンカット方式の巻鉄心が今日では多く製造されている。
【０００３】
前記１ターンカット方式の巻鉄心は、例えば、磁性薄帯を１ターン毎に切断した単位鉄心を複数枚（２０〜３０枚）にまとめて単位鉄心素体を設け、この単位鉄心素体を更に複数層に積層して単位鉄心ブロック（以下、単に積層体ブロックと称する。）を形成し、巻鉄心の組立に当たっては、前記積層ブロックを円形に巻回して単位鉄心素体の両端を順次階段状にずらしながら突合せ又は重ね合わせて接合し、この積層ブロックを、更に、所要層数前記同様に巻回積層して所定の積層厚となした１ターンカット方式で円形に巻回した巻鉄心を構成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記単位鉄心素体を複数層に積層した積層体ブロックを円形に巻回する場合、即ち、磁性薄帯を用いて巻鉄心の巻回を行う場合、前記磁性薄帯は極薄で、しかも、その表面は平滑度が高いため非常に滑りやすい。この状態で、磁性薄帯からなる積層体ブロックを巻回する際、磁性薄帯がその巻回途中で滑動したりすると、巻回後その接合部分に大きな空隙が生じたり、あるいは、接合部が重合したりして磁束の流れに悪影響を与え、巻鉄心の鉄心特性を損うという問題があった。
【０００５】
又、磁性薄帯は前記のように非常に滑りやすくなっているので、巻回中に巻鉄心の軸方向にもずれやすく、この結果、巻鉄心の積層端面が不揃いとなりやすい。このような状況で巻鉄心を製造すると、変圧器の運転中に前記不揃い部分の鉄心片が振動して騒音を発生したり、前記鉄心片が振動によって欠落し、金属破片となってこれが油中に浮遊することにより、巻線の絶縁劣化を促進するという問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は、前記種々の問題点に鑑み、材料自体の磁気特性は非常に優れているものの、鉄心材料としては、その取扱いが極めて難しい磁性薄帯を用いて１ターンカット方式の巻鉄心を、その鉄心特性を低下させることなく、容易に、しかも、効率的に巻回することにより、巻鉄心の生産性を向上させるようにした巻鉄心の製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の問題点を解決するために１ターンカット方式の巻鉄心の巻回にあたり、あらかじめ、巻戻し装置により所定の基準寸法となる長さ寸法分だけ巻戻した複数枚の磁性薄帯を重ね合わせた状態で、これを同一の長さ寸法で複数回数切断して、巻鉄心の最内層となる１ブロックの単板状の鉄心素板を形成し、つづいて、前記鉄心素板の長さ寸法を基準として、以後巻回する鉄心素板の周長に、順次２πｔ（ｔは鉄心素板の厚さ）に相当する長さ寸法だけ増す制御設定を行い、長さ寸法の異なる１ブロック分の鉄心素板を順次切断装置により切断して形成し、前記長さ寸法の異なる鉄心素板を、複数層づつ整列定規等を用いて順次階段状にずらして１巻回分の積層体ブロックを形成する。前記のようにして次層以降の各巻回層分の積層体ブロックも同様に形成する。
【０００８】
次に、前記積層体ブロックを順次巻回装置の搬送台に乗載し、この積層体ブロックを、前記搬送台上を左右動する搬送装置により挟持して巻取装置の巻込位置まで搬送する。前記積層体ブロックが巻込位置に達すると、前記搬送のための挟持が解かれると同時に、積層体ブロックの上に搬送装置に取付けた押え板が降下乗載され、かつ、積層体ブロックの前方に搬送装置に設けた巻込案内ガイドが、巻取装置に具備した巻取枠と近接する位置まで進入する。この状態で、前記積層体ブロックは、搬送台に設けた送りローラ等からなる送出装置により巻取枠の方向に直線上に送り出される。そして、積層体ブロックの先端が巻取枠と衝接する直前の位置に達すると、前記巻込案内ガイドにより強制的に巻取枠の回転方向側に曲成されながら巻取装置の巻込みベルトによって駆動する前記巻取枠に直接、あるいは、既に巻回されている積層体ブロックの外周に、各積層体ブロックの接合部がずれないように所定の位置に保持させながら巻回する。
【０００９】
そして、前記各積層体ブロックの巻取枠への巻回に際しては、前記巻取装置の手前側において、巻取枠に巻回される積層体ブロックの巻始め端が、その巻回途中で反り返ったりするのを良好に回避する弾力性に優れた金属、あるいは、合成樹脂性の弾性薄板からなる積層体ブロック押圧片が、昇降手段に取付けられて、前記積層ブロックの巻回に追随するように構成されているため、各積層体ブロックは、その巻回に当り滑動（スリップ）したり、軸方向にずれたりすることなく、巻回することができる等、本発明は積層体ブロックの搬送から巻取りまでの作業を、すべてコントローラに内蔵したマイクロコンピュータにプログラム設定されている駆動シーケンスにて所定回数繰り返すことにより、１ターンカット方式の巻鉄心を巻回形成するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、磁性薄帯を複数枚重ね合せた状態で、これを複数回同一寸法により切断し、これらを積層して巻鉄心の最内層となる鉄心素板を形成するとともに、前記鉄心素板の長さ寸法を基準として順次巻回する鉄心素板の周長に２πｔづつ長くしながら切断して所定長さの鉄心素板を形成し、前記長さ寸法の異なる複数層の鉄心素板を階段状に整列させながら順次積層して平板状の積層体ブロックを形成する。そして、前記積層体ブロックを挟持して搬送する手段、搬送終了地点において積層体ブロックを押圧する手段、積層体ブロックを巻取枠の巻込位置まで案内する巻込案内手段を備えた搬送装置と、搬送された積層体ブロックを巻取装置の巻込位置まで送出する送出手段と、前記巻込位置まで送出された積層体ブロックを、巻取枠に巻取るための前記巻取枠をベルト手段により駆動させる巻取枠駆動手段とによって構成した巻回装置により、前記積層体ブロックを順次巻回して巻鉄心を形成するようにしたので、従来のけい素鋼帯に比べて非常に薄く、しかも、脆い性質の磁性薄帯の巻回に当り、前記積層体ブロックを、磁性薄帯の鉄心特性に影響を及ぼさない範囲で適当な巻締力を付与しながら巻回することができる。
【００１１】
特に、本発明においては、積層体ブロックの巻回に際しては、前記巻取装置の巻込位置に昇降可能に形成した積層体ブロック押圧片によって、巻取枠に既に巻回された積層体ブロックの巻始め端側を、巻込ベルトが存在していない部位においても巻回に支障のないように押圧付勢しているため、積層体ブロックがその巻回途中に滑動して巻始め端と、巻終り端との接合が不完全となったり、あるいは、巻回した積層体ブロックの積層端面側がずれたりして不揃いとなる等の弊害を確実に解消して、磁性薄帯からなる巻鉄心を円滑・良好に巻回することができる。しかも、巻取枠自体を積層体ブロックの巻込みが容易に行うことができるように押圧する押圧手段の採用により、更に、積層体ブロックの巻込みが容易に行える。
【００１２】
前記のように、本発明は、積層体ブロックの巻回時、磁性薄帯を何枚も積層して巻回することになるため、滑動により位置ずれが生じやすくなっているが、自重力による押圧手段及び巻込位置まで良好に曲成案内する巻込案内手段、更には、積層体ブロック押圧手段が具備されていることにより、積層体ブロックが滑動することによって、その接合部や積層端面の不揃いによる弊害及び巻取枠との接衝により磁性薄帯の折曲・破損や巻回面にしわが生じたりする問題が確実に解決でき、これにより、磁気特性に優れた磁性薄帯を使用しての巻鉄心の巻回を、鉄心特性の低下を招くことなく、容易に、しかも、効率的に行い得、この種巻鉄心の生産性を飛躍的に向上させることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１ないし図９により説明する。最初に図１において、１はフープ材として磁性薄帯２を所定の長さづつ巻戻しを行う巻戻し装置で、前記磁性薄帯２はそれぞれ図示しない電動機によって駆動するドラム３に巻取られており、本実施例では、磁性薄帯２を５枚重ねて切断する関係上、磁性薄帯２をフープ状に巻取ったドラム３を５個用いた例について説明する。各ドラム３に巻取られた磁性薄帯２は、ドラム３を電動機にて磁性薄帯２を巻戻す方向に駆動させることにより、それぞれガイドローラ４，５を介して切断装置９側に巻戻される。そして、前記個々にドラム３から巻戻された磁性薄帯２は、図１で示すように、巻戻し装置１の終端側のガイドローラ５の位置において、自重によりループ状に一旦弛ませて５枚重ねとする。前記ループ状に弛ませた磁性薄帯２のループＬの長さ設定は、例えば、図示しない発光素子と受光素子とからなる検出装置にて、ループＬの下方端が所定の長さ垂下すると、発光素子の光が磁性薄帯２に遮ぎられ受光素子に受光されなくなったとき、前記受光素子から発する信号にてドラム３を駆動する巻戻し装置１の電動機を停止させて磁性薄帯２の巻戻しを一旦中止し、逆に、発光素子の光を受光素子が受光したときは電動機を起動させて磁性薄帯２の巻戻しを行わせることによってループＬの長さを設定する。
【００１４】
前記ループ状に弛ませた磁性薄帯２は、５枚重ねとなした状態で、ガイドローラ６，ガイド金具７を介して磁性薄帯２の送込装置８によって切断装置９側に送出するもので、前記ガイド金具７は５枚重ねとした磁性薄帯２が個々にその幅方向に揺動しないように案内するものであり、例えば、縦断面がコ字状に形成されており、又、磁性薄帯２の送込装置８は、従動ローラ８ａと電動機Ｍ1 にて駆動するロータリエンコーダＲＥ1 を具備した駆動ローラ８ｂとによって構成され、前記電動機Ｍ1 は後述する図２で示すコントローラＣからの指令信号によってその回転数が設定されている。更に、前記切断装置９は固定カッタ９ａと、可動カッタ９ｂとからなり、この切断装置９も磁性薄帯２の送込装置８と同様に前記コントローラＣからの指令信号にて駆動するように構成されている。
【００１５】
つづいて、図１において、１０は複数枚（５枚）積層して同一寸法で切断された磁性薄帯２からなる鉄心素板１１を載せる載置台を示し、本実施例においては、切断装置９により切断された複数枚（５枚）の鉄心素板１１を、例えば、６回同じ長さ寸法で切断したものを順次載置台１０上において、図示しない直角形の整列定規を用いて前記複数枚の鉄心素板１１を同一位置に整列・積層する。このように、切断された同一長さ寸法の鉄心素板１１を複数枚（本例では３０枚）整列定規により整列させて一つの単位積層体１１ａを（図４参照）を形成する。
【００１６】
前記のように、一つの単位積層体１１ａに相当する長さ寸法の鉄心素板１１の切断が終了すると、次の単位積層体１１ｂ（図４参照）を形成するための鉄心素板１１の切断が前記同様にして行われる。この際、切断される鉄心素板１１の長さ寸法は、例えば、図１８に示す巻鉄心Ｔの接合部Ｔ1 を突合せ接合するときは、前層の単位積層体の長さ寸法に２πｔ（ｔは単位積層体の積層厚）を加算した長さとなり、この長さ寸法はコントローラＣから出力される指令信号により磁性薄帯送込装置８を駆動させて、磁性薄帯２を前記長さ寸法分だけ切断装置９側に送出し、次層の単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素板１１を切断する。
【００１７】
そして、前記単位積層体１１ｂの形成に際しては、前層の単位積層体１１ａとの接合部Ｔ1 の位置をずらすために、例えば、単位積層体１１ａ上に載せた図示しない整列定規の隅角部に板状の図示しない縦長の位置決め定規を当がい、この位置決め定規に一方端を当接させて次層の単位積層体１１ｂを、前層の単位積層体１１ａ上に一定の寸法分だけ長さ方向にずらして整列・積層するものである。このようにして、所定数の単位積層体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを図４のように階段状にずらした状態で、複数層積層して図４に示す積層体ブロック１５を設ける。
【００１８】
次に、図２で示す１６は各積層体ブロック１５ないし１５ｃを図１８で示すように、各積層体ブロック１５ないし１５ｃ毎に順次円形に巻回して巻鉄心Ｔを構成するための巻鉄心巻回装置（以下、単に巻回装置と称する）であり、この巻回装置１６は大別すると、各積層体ブロック１５ないし１５ｃを挟持して先端が後述する巻取装置まで延設した搬送台１７上を移動させる搬送装置１８と、前記搬送された積層体ブロック１５を巻取枠１９に順次巻取るための巻取装置２０と、前記搬送された積層体ブロック１５を巻取装置２０の巻込位置Ｓ（図４参照）まで送出する送出装置４５とによって概略構成されている。なお、単位積層体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ────を積層して積層体ブロック１５を形成する載置台１０は、前記搬送台１７と連結したり、あるいは、近接して設置されている。
【００１９】
前記巻回装置１６において最初に搬送装置１８の詳細構造について説明する。図２，３，６において、２１は巻回装置１６の基台を示し、この基台２１の上面には、その長さ方向に沿って図３，６で示すように、案内レール２２が２条所定の間隔で敷設されている。そして、前記基台２１上には、図６で示すように、搬送台１７が基台２１との間に空間を保って配置されており、この搬送台１７はその長さ方向と直交する縦断面をほぼコ字型をなして、その長さ方向の両端部に配設した支持枠体（図４に一方のみ図示）２１ａに支着されており、しかも、搬送台１７の上面中央には、同じく、図６に示す如く、長さ方向に沿って空孔を形成し、その中心部に断面コ字型のガイド部材２３を遊合させて前記支持枠体２１ａ（一方のみ記載）間に横架することにより、搬送台１７の上面にその長さ方向に沿って２条のガイド溝２４を形成する。
【００２０】
次に、前記搬送装置１８は搬送台１７のガイド溝２４に沿って搬送台１７を前後（図３の左右方向）動できるように構成されており、その構造は図３，６で示すように、搬送台１７を跨ぐようにして底板２５ａを案内レール２２に移動可能に係合させた中空角筒状の搬送枠体２５と、この搬送枠体２５の底板２５ａ上に搬送台１７の上面と合致するようガイド溝２４に臨ませて立設した板状の一対の挟持台２６，２６と、ガイド部材２３の下側において該挟持台２６，２６間に固着されて搬送台１７の後部（図２の右側）内側に取付けた電動機２７と駆動連結する回転螺軸２８を螺合・貫通させた移動台２９とによって概略構成されており、電動機２７により回転螺軸２８を回転すると、移動台２９を介して搬送枠体２５を案内レール２２に沿って搬送台１７の前後方向（図２の左右方向）に移動させる。
【００２１】
つづいて、図３，６において、３０，３１は搬送装置１８の挟持台２６，２６にピストンロッドａ，ｂと対応させて搬送枠体２５の天板２５ｂに垂設したシリンダで、搬送台１７に順次乗載した積層体ブロック１５を挟持台２６，２６とピストンロッドａ，ｂとの間で挟持して搬送台１７上を移動させる。３２，３３は搬送枠体２５の天板２５ｂ上において、取付位置を互いに上下方向にずらし、かつ、ピストンロッドｃ，ｄをそれぞれ相対応する方向に位置させた状態で、２個１組として配設したシリンダ群で、各シリンダ３２，３３のピストンロッドｃ，ｄの先端にはワイヤ３４，３４ａの基端が溶接等によって止着されている。
【００２２】
３５は搬送枠体２５内に配置した押え板で、この押え板３５は、例えば、図３で示すように、シリンダ３２，３３のピストンロッドｃ，ｄと対応する位置において、天板２５ｂの前，後部に垂設したワイヤガイド３６，３７に挿通させた前記ワイヤ３４，３４ａにより、搬送台１７との間で積層体ブロック１５が乗載できる間隔で吊設されている。又、前記押え板３５は図７で示すように、幅方向の端部側にシリンダ３０，３１のピストンロッドａ，ｂが貫通する長孔ｅが、中心部には横長な切欠孔ｆがそれぞれ穿孔されている。更に、前記押え板３５の後部（図９の右側）には、切欠孔ｆの開口端を塞ぐようにしてストッパー３８が押え板３５の幅方向と平行に止着されている。
【００２３】
図３において、３９は搬送枠体２５の後部側において天板２５ｂに垂設した係止片で、押え板３５が一定の距離移動した場合、ストッパー３８が前記係止片３９と衝接して押え板３５の移動範囲を規制する。４０，４１はシリンダ３０，３１の側方（図６の左右方向）において、搬送枠体２５の前部側に基端を天板２５ｂに枢支させて取付けたシリンダで、図３で示すように搬送枠体２５に止着した係止ピン４１ａに係載されており、そのピストンロッドｇには積層体ブロック１５の巻込案内ガイド４２がシリンダ４０，４１の駆動によって前後方向に進退できるように止着されている。なお、搬送枠体２５の天板２５ｂには、図３，６で示すように、押え板３５の切欠孔ｆと対応する中心部からその前方（図３の左方向）に向って切込孔ｈが穿設されている。
【００２４】
次に、搬送台１７の先端（図２の左側）において、基台２１に取付けた巻取装置２０の構造について説明する。図２において、前記巻取装置２０は、基台２１の先端に垂直に取付けた巻取台４４と、この巻取台４４に、搬送台１７の延長線上の位置において巻取枠１９を着脱自在に具備した巻取軸４６駆動用の巻取電動機４７と、巻取枠１９の外周にほぼ１周分巻掛けられて積層体ブロック１５ないし１５ｃを巻取枠１９に順次巻回積層させる巻込ベルト４８と、巻取台４４の外周側に複数個配設した前記巻込ベルト４８巻掛用のガイドローラ４９と、巻込ベルト４８に一定のテンションを付与するためのシリンダ５０と、更に、巻取軸４６の移動を緩衝的に受止めてその移動を抑制するためのシリンダ５１とによって概略構成されている。そして、前記巻込ベルト４８は電動機４７を起動すると、巻取枠１９との間の摩擦抵抗及び巻取枠１９上に巻回された積層体ブロック１５との間の摩擦抵抗によって積層体ブロック１５を巻込みながら走行する。なお、電動機４７は所要のガイドローラ４９と駆動結合させて巻込ベルト４８を走行させるようにしてもよい。
【００２５】
又、前記巻取装置２０には、図４，８，９で示すように、巻取装置２０の積層体ブロック１５を巻込位置Ｓにおいて、上側には巻取枠１９に巻回した積層体ブロック１５を円形状に補正し、かつ、積層体ブロック１５の巻始め、あるいは巻終り端を前記巻込位置Ｓにおいて巻取枠１９の外側に跳ね返るのを阻止して押圧保持するための巻層体押圧装置５２と、巻込みローラ５３とが具備されている。
【００２６】
前記巻層体押圧装置５２は図２，８，９，１０で示すように、巻取枠１９あるいは巻回された積層体ブロック１５の外周面に巻込ベルト４８を介して摺接する小径な押圧ローラ５４と、ガイドローラ４９と同種なローラからなるベルト巻掛用ローラ４９ａとを上下方向において、回転自在に取付けた一対のローラ取付枠５５と、前記ローラ取付枠５５を回動自在に支承して前記巻取台４４に取付けた取付軸５５ａと、前記巻取台４４に取付けた支持部材５６により上端を枢支し、下端のピストンロッドｊをローラ取付枠５５に横架した支持軸５７に枢着してローラ取付枠５５に設けた押圧ローラ５４を巻取枠１９側に押圧付勢するシリンダ５８と、更に、前記巻取台４４の最上端において支着した保持軸１２に、その軸方向に一定の間隔（積層体ブロック１５よりやや狭い間隔）を保って上端を回動自在に枢支した一対のシリンダ１３，１３のピストンロッド１３ａ，１３ａ間に横架されて前記ピストンロッド１３ａ，１３ａの間隔を一定に維持する横架部材１３ｂと、前記ピストンロッド１３ａ，１３ａと横架部材１３ｂとの間に上部を挟持して下部を一定の長さ垂下させた２条の積層体ブロック押圧片（以下、押圧片という）１４，１４とによって構成されている。
【００２７】
そして、前記押圧片１４，１４はアルミニウムとかリン青銅板等の金属薄板、あるいは、合成樹脂等よりなる撓性及び弾力性に優れた比較的薄手な板状部材によって形成されており、常時は即ち、積層体ブロック１５の巻込前においては、シリンダ１３，１３は作動せず押圧片１４，１４の下方端は、図４に示すように、押圧ローラ５４と巻込みローラ５３との間に保持されており、積層体ブロック１５の巻込終了の直前時は、シリンダ１３，１３が作動してピストンロッド１３ａ，１３ａが降下することにより、押圧片１４，１４の下方端は巻込みローラ５３の中心よりやや下方の位置まで降下するようになっている。又、前記巻込みローラ５３は押圧ローラ５４と同様に、巻込ベルト４８に巻掛けられて駆動するもので、積層体ブロック１５はこの巻込ベルト４８と押圧ローラ５４との間に開放される、即ち、巻込ベルト４８の存在しない位置で、巻込位置Ｓを形成するものである。
【００２８】
この結果、巻取装置２０の運転中は、シリンダ５８の駆動により、ベルト巻掛用ローラ４９ａの取付軸５５ａを支点として押圧ローラ５４を巻取枠１９の外周に弾性的に接触させ、巻回途中あるいは既に巻回した積層体ブロック１５が円形状となるように押圧付勢している。一方、押圧板１４，１４は積層体ブロック１５の巻回直前においては、図４に示すように、押圧ローラ５４と巻込みローラ５３との間に位置しているので、積層体ブロック１５はその巻込み時押圧片１４，１４に妨げられることなく、円滑に巻込みを開始することができる。なお、シリンダ１３，１３，５８はコントローラＣからの指令信号により適宜駆動（投入・解除）するように制御されている。
【００２９】
次に積層体ブロック１５を前記巻取装置２０の巻込位置Ｓまで送出案内する送出装置４５の構造を説明する。図２，５，６において、基台２１の先端（巻取装置２０）側に搬送台１７を跨いで前記基台２１上に搬送枠体２５が通り抜けることができる高さ寸法で立設したゲート状の取付枠体６２と、この取付枠体６２に、搬送枠体２５の天板２５ｂに切欠いた切込孔ｈと遊合できる位置で垂設した積層体ブロック１５の押圧シリンダ６３と、このシリンダ６３のピストンロッド６３ａ先端に回転自在に取付けた押圧ローラ６４と、この押圧ローラ６４と対応する下側位置において、搬送台１７と基台２１との間の空所に、前記搬送台１７に開口した空孔６５から外周縁の一部を搬送台１７の上面と合致する位置に臨ませた状態で、取付枠体６２に回転自在に取付けた送出ローラ６６と、この送出ローラ６６を巻取軸４６と同期させて駆動する電動機６７とによって構成されている。
【００３０】
そして、積層体ブロック１５が搬送装置１８にて搬送台１７上を巻取装置２０側に一定の距離搬送され、これを基台２１の先端（図４参照）に取付けた搬送装置１８検出用のセンサ６８が検出すると、搬送装置１８はその移動を停止するため、これにより、積層体ブロック１５は直ちに押圧ローラ６４と送出ローラ６６とに挟持され、この送出ローラ６６の駆動によって積層体ブロック１５を巻取装置２０の巻込位置Ｓまで順次移動させる。
【００３１】
なお、図４において、６９は積層体ブロック１５が巻取装置２０により巻取枠１９に巻回されると、これを検出するためのセンサで、挟持台２６の先端に取付けられており、搬送装置１８を、前記センサ６９の検出によりコントローラＣからの指令信号にて電動機２７が積層体ブロック１５の搬送時とは逆方向に回転して所定位置まで後退させる。一方、巻込みローラ５３は、巻層体押圧装置５２の小径な押圧ローラ５４と相対向して一定の間隔を保った状態で巻込ベルト４８に巻掛けられており、又、この巻込みローラ５３には積層体ブロック１５がその幅方向に移動するのを規制する案内ガイド７０が、その基端を搬送台１７の突端に取付けた状態で遊合されている。更に、図６に示す７１は基台２１上において、搬送台１７の側面を被うカバー体であり、図８に示す７２は巻取台４４と対応して保持軸１２，取付軸５５ａ，巻込みローラ５３の支軸の片側を支持する支持板で、巻取枠１９に巻回した巻鉄心の取外しに支障のない範囲で基台２１の前部に取付けられている。
【００３２】
次に、本発明の動作について説明する。はじめに、コントローラＣから巻取枠１９に巻回する最初の積層体ブロック１５を構成するための単位積層体１１ａを、磁性薄帯２を切断して形成する指令信号を電動機Ｍ1 に出力してこれを駆動する。この結果、ドラム３から巻戻された５枚重ねの磁性薄帯２は、その送込装置８の従動ローラ及び、駆動ローラ８ａ，８ｂに挟持された状態で、指令信号により支持された長さ寸法分だけ順次切断装置９に送り込まれる。前記切断装置９に送り込まれた磁性薄帯２は、コントローラＣからの切断指令信号により作動する可動カッタ９ｂにより切断して５枚１組の鉄心素板１１を形成する。前記切断が終了すると、再びコントローラＣからの指令信号により磁性薄帯２が前回と同じ長さ分だけ磁性薄帯２の送込装置８によって切断装置９に送り込まれる。
【００３３】
これらの動作、即ち、磁性薄帯２の送り込み長さ及び切断寸法は、事前にコントローラＣ内の図示しないマイクロコンピュータに設定したプログラムによって実行される。そして、前記５枚１組で、かつ、同一寸法の鉄心素板１１を、磁性薄帯２により本例では６回（計３０枚）切断することによって単位積層体１１ａ用の鉄心を設ける。前記切断された鉄心素板１１は切断の都度載置台１０上において、例えば、手作業により図示しない整列定規を用いて鉄心素板（３０枚）を整列させて１組の単位積層体１１ａを形成する。
【００３４】
前記のように、１組の単位積層体１１ａを形成する鉄心素板１１の切断が終了すると、コントローラＣからは、次の単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素板１１の切断を開始する指令信号が出力される。この指令信号は、前回の単位積層体１１ａを切断した長さに２πｔを加算した長さであり、これも事前にコントローラＣ内の図示しないマイクロコンピュータにすべてプログラム設定されており、前記同様、磁性薄帯２の送込装置８と切断装置９とを交互に６回駆動させて第２の単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素板１１を切断する。
【００３５】
前記切断された鉄心素板１１は、その都度第１の単位積層体１１ａ上において図示しない位置決め定規を当てがい、前記単位積層体１１ａとは２πｔに相当する長さ寸法分だけ鉄心素板１１をその長手方向にずらして積層することにより第２の単位積層体１１ｂを形成する。このように、コントローラＣからの指令信号に応じてドラム３から、巻戻しされた磁性薄帯２を送込装置８により順次切断装置９に送り、これを切断することにより、事前にプログラム設定した所定数の単位積層体１１ａないし１１ｄを搬送台１７上で整列させて１つの積層体ブロック１５を形成する。
【００３６】
次に、積層体ブロック１５を巻回装置１６により巻回する場合について説明する。巻回に際しては、巻回装置１６の搬送台１７上に前記の積層体ブロック１５を載せる。つづいて、巻回装置１６の図示しない始動スイッチを投入することにより、搬送台１７先端の巻込位置Ｓ付近に積層体ブロック１５が存在していないことを巻回検出センサ６９が検出すると、この検出信号によりコントローラＣから電動機２７に駆動信号が出力され、回転螺軸２８を回転させて搬送装置１８を積層体ブロック１５を載置した搬送台１７の後部側に後退させる。そして、前記巻回検出センサ６９にて図３のように、積層体ブロック１５の先端側を検出すると、電動機２７はコントローラＣからの指令信号にてしばらくの間駆動してから停止するようにプログラム設定されているので、搬送装置１８は積層体ブロック１５を搬送するのに最適な位置で停止させることができる。
【００３７】
搬送装置１８が積層体ブロック１５の載置場所で停止すると、コントローラＣからの指令信号により搬送枠体２５に垂設したシリンダ３０，３１が駆動し、そのピストンロッドａ，ｂが押え板３５の長孔ｅを貫通して積層体ブロック１５上に降下し、図３，６で示すように、挟持台２６との間で前記積層体ブロック１５を挟持する。
【００３８】
このあと、再びコントローラＣから電動機２７に駆動指令が出力されて電動機２７を再駆動する。電動機２７は前記とは逆に搬送装置１８を前進（巻取装置２０側）させる方向に駆動し、回転螺軸２８の回転によって搬送装置１８を巻取装置２０側に移動させる。この結果、シリンダ３０，３１のピストンロッドａ，ｂと挟持台２６，２６との間で挟持される積層体ブロック１５は、搬送台１７上をその先端側に向けて搬送される。そして、積層体ブロック１５を挟持した搬送装置１８は、図４で示すように、搬送装置１８検出用のセンサ６８により検出されると、電動機２７は検出時点から一定時間経過するとその駆動を停止する。従って、搬送装置１８は移動が停止され、積層体ブロック１５の搬送をその巻込み最適位置で止める。この場合、前記搬送装置１８は取付枠体６２をくぐり、搬送枠体２５の切込孔ｈにシリンダ６３を遊合した状態で停止する。
【００３９】
積層体ブロック１５が巻込位置Ｓまで搬送されると、これを挟持台２６との間で挟持していたシリンダ３０，３１は解除され、ピストンロッドａ，ｂを上昇させて積層体ブロック１５の挟持を解除する。つづいて、コントローラＣからの指令信号で搬送枠体２５上のシリンダ３２，３３が作動し、ピストンロッドｃ，ｄを互いに相反する方向に突出させ、ワイヤ３４，３４ａにより吊持してワイヤガイド３６，３７側に引上げていた押え板３５の引上げ状態を解く。この結果、押え板３５は自重により積層体ブロック１５上に図４のように降下し乗載される。前記押え板３５の降下後、コントローラＣからの指令信号によりシリンダ６３が投入されると、そのピストンロッド６３ａが降下し押圧ローラ６４が、押え板３５の切欠孔ｆを通って図４に示すように、積層体ブロック１５を、送出ローラ６６との間において挟持する。
【００４０】
押圧ローラ６４の降下が終わると、電動機６７がコントローラＣからの指令信号にて起動する。この際、電動機４７も同時に起動する。電動機６７の起動により積層体ブロック１５は図４において巻取装置２０の巻取枠１９側に送出ローラ６６により送出される。そして、積層体ブロック１５の先端が図５に示すように、巻取装置２０の巻込位置Ｓに進入すると同時に、シリンダ４０，４１がコントローラＣからの指令信号により投入されてそのピストンロッドｇが突出し、巻込案内ガイド４２を積層体ブロック１５の先端上方から前記巻込位置Ｓに進入させる。
【００４１】
前記のように、送出ローラ６６により積層体ブロック１５が巻込位置Ｓまで送出されると、該積層体ブロック１５上に自重降下している押え板３５は、その後部側に設けたストッパー３８が搬送枠体２５に取付けた係止片３９と衝接するまで積層体ブロック１５と共同して移動する。この押え板３５は積層体ブロック１５を巻込位置Ｓまで送出する際、単位積層体１１ａないし１１ｄが相互にずれるのを防ぐおもりの役目を果たすもので、積層体ブロック１５はその積層状態を良好に維持して巻取枠１９に巻込むことができる。そして、前記積層体ブロック１５の先端が巻取装置２０の巻込位置Ｓに進入すると、積層体ブロック１５は図１２で示すように、巻取枠１９を図３の左方にその板厚に相当する寸法分だけシリンダ５０の付勢力に抗して押動するものの、シリンダ５８により押圧ローラ５４を巻取枠１９側に押圧して巻込みローラ５３との間に巻込み可能な隙間を形成させ、前記積層体ブロック１５の先端を巻取枠１９と巻込ベルト４８との間に円滑に潜り込ませる。そして、積層体ブロック１５の巻始め端が巻込まれたら、前記シリンダ５８の駆動力を弱めて巻取枠１９と巻込ベルト４８の間隔を狭める。
【００４２】
次に巻取枠１９はコントローラＣからの指令信号によって既に駆動している電動機４７によって、この巻取枠１９の外周に巻掛けた前記巻込ベルト４８が、ガイドローラ４９を介して走行状態にあるため回転しており、巻込位置Ｓに進入した前記積層体ブロック１５は、案内ガイド７０を介して横滑りすることなく、スムースに巻取枠１９の外周面に巻込ベルト４８により圧接して巻込まれる。
【００４３】
前記積層体ブロック１５の巻回に当っては、図４で示すように、積層体ブロック１５は送出ローラ６６により巻取枠１９に対して水平方向に送出されるが、巻込位置Ｓに進入すると同時に、巻込案内ガイド４２が巻込位置Ｓに斜め上方から進入し、積層体ブロック１５の先端を巻取枠１９の外周面と衝接させることなく、図１０，１１で示すように、巻取枠１９に沿って曲成させながらシリンダ５８による押圧ローラ５４の押圧力を制御させて、巻取枠１９と巻込みローラ５３との間に送り込むことができるので、積層体ブロック１５は、その巻込みの先端部分が巻取枠１９と衝突して折損したり、跳ね上ったり、更には、巻取枠１９に対して斜行状態で巻回されるのを確実に防ぐことができる。
【００４４】
そして、前記積層体ブロック１５の巻回時、巻層体押圧装置５２のシリンダ１３，１３に垂設した一対の押圧片１４，１４は、その下方端（自由端）が図１０，１１で示すように、押圧ローラ５４と巻込みローラ５３との間に保持されているので、積層体ブロック１５の巻始め端が、直接巻取枠１９と接触することができるように積層体ブロック１５の上方に位置で垂下している。従って、押圧片１４，１４自体が積層体ブロック１５の巻回初期において、積層体ブロック１５と一体的に巻取枠１９に巻取られることは全くない。
【００４５】
前記のようにして、積層体ブロック１５をその外側において巻込ベルト４８を圧接させながら巻取枠１９に巻回し、図１３，１４で示すようにその巻回が終了近くになると、シリンダ１３のピストンロッド１３ａがコントローラＣからの指令信号にて徐々に降下し、押圧片１４を下方に押し下げる。そして、積層体ブロック１５の巻始め端が、図１５のように単位積層体１１ａないし１１ｄを階段状となした状態で、巻層体押圧装置５２の小径な押圧ローラ５４と接触する位置に達すると、図１５で示すように、シリンダ１３のピストンロッド１３ａは最大限降下し、前記押圧板１４はその下方端が、既に巻取枠１９に巻回されている積層体ブロック１５と巻取枠１９との間で挟持されることとなるため、前記シリンダ１３は保持軸１２を中心として、図１５において瞬間的に時計方向に引張られることになる。
【００４６】
この結果、前記積層体ブロック１５の先端部分が巻取枠１９に巻回されて図１５に示すように巻込位置Ｓまで達した場合、前記積層体ブロック１５の先端部分は幅方向の両端部側において、前記押圧片１４により巻取枠１９側に強固に押圧付勢されることとなるため、巻込ベルト４８が存在していない巻込位置Ｓ付近において、積層体ブロック１５の巻始め端が巻取枠１９と反対側に反り返ったりして、その巻終り端側と絡まって積層体ブロック１５の巻始めと巻終りとの接合が不完全となったり、あるいは、巻終り端が横ずれして積層端面が不揃いの状態で巻始め端と重合するのを良好に回避させることができる。
【００４７】
そして、前記積層体ブロック１５の巻回が図１６で示すように終了する時点になると、前記押圧片１４は、その下方端が巻取枠１９の回転に伴い、積層体ブロック１５と巻取枠１９との間に瞬間的に挟持させるものの、前記挟持は巻取枠１９の回転に従って解かれ、図１６に示すように、積層体ブロック１５の巻始め端と巻終り端の接合部から徐々に離脱することになる。この場合、前記押圧片１４，１４は、図８で示すように、巻込ベルト４８の側方において積層体ブロック１５と接解するように垂下配設されているので、巻込ベルト４８の圧接力によって積層体ブロック１５の接合部から抜脱しなくなるというおそれは全くなく、シリンダ１３，１３に負担をかけることなく容易に積層体ブロック１５から引き離すことができる。
【００４８】
積層体ブロック１５の巻回が終了すると、コントローラＣからの指令信号によりシリンダ１３，１３は作動し、ピストンロッド１３ａ，１３ａを上昇させて、押圧片１４，１４を図１７のように原位置に引上げ、次の積層体ブロック１５ａの巻回に備える。又、積層体ブロック１５の巻取りが終了すると、本実施例の場合、コントローラＣからの指令信号により電動機４７を、前記巻取枠１９を更にほぼ１回転させる如く駆動し、積層体ブロック１５の巻始めと巻終りが重合する部位を、図１７で示す下側の位置から巻層体押圧装置５２の押圧ローラ５４に巻込ベルト４８を介して接触する位置で停止させる。即ち、巻込位置Ｓ内とする。
【００４９】
このように、前記押圧片１４，１４の下方端が、シリンダ１３，１３にて巻取装置２０の巻込位置Ｓ内に自由端として、既に巻回した積層体ブロック１５の外側に垂下配置されているので、次に巻回する積層体ブロック１５ａの安定した初期巻回を行なうことが可能となる。
【００５０】
その上、前記押圧ローラ５４は、シリンダ５８にてベルト巻掛用ローラ４９ａの取付軸５５ａを支点として常時巻取枠１９側に押圧付勢されているので、巻取枠１９に巻回した積層体ブロックをできる限り円形に近い状態が維持できるように押圧しているとともに、積層体ブロックの巻始め端を巻取枠１９に巻込むときは、コントローラＣからの指令信号にてシリンダ５８を作動させ、ピストンロッドｊを介して押圧ローラ５４を巻取枠１９側に押圧し、巻取枠１９をシリンダ５１側に押動して巻取枠１９と巻込みローラ５３との間隙を、積層体ブロックが容易に進入できる広さに拡げたり狭めたりすることにより、積層体ブロックの巻込みを更に良好に行うことができる。この場合、積層体ブロックの巻始め端が巻込みローラ５３に巻込まれたら、前記シリンダ５８の作動を中断し、押圧ローラ５４を既に巻回した積層体ブロックを押圧する程度の付勢力に戻すことにより、積層体ブロックは押圧片１４，１４の存在と相まって、滑動することなく円滑・良好に巻回することができる。
【００５１】
なお、押圧片１４，１４を垂下させてこれを一定の高さ範囲で昇降させるシリンダ１３，１３は、保持軸１２に回動するように取付けられているが、例えば、前記押圧片１４，１４を、巻掛用ローラ４９ａの外周縁と同一線上の接線位置となるように垂下して、前記シリンダ１３，１３を保持軸１２に取付けるようにすれば、シリンダ１３，１３を保持軸１２に固定して取付けるようにしてもよい。これは、積層体ブロック１５〜１５ｃを順次巻取枠１９に巻回するに従い、前記巻取枠１９はシリンダ５０の付勢力に抗して順次前記シリンダ５１側に押動されるため、押圧片１４，１４は常に巻回した積層体ブロックの接線位置に垂直に降下して存在しているに他ならないからである。従って、シリンダ１３，１３は巻回する積層体ブロックの巻厚、即ち、巻鉄心の巻回厚に対応して可動、あるいは固定して取付ければよいことになる。これにより、押圧片１４，１４はより適格に巻回される積層体ブロックとなじんで、その巻回中に積層体ブロックが滑動するのを良好に防ぐことができる。
【００５２】
前記のように、積層体ブロック１５の巻回が終了すると、巻回検出センサ６９は積層体ブロック１５が巻込位置Ｓに存在していないことを検出する。前記検出信号がコントローラＣに入力されて一定時間経過すると（積層体ブロック１５の巻回終了時）前記コントローラＣからは、電動機６７，４７には駆動停止指令信号が、又、シリンダ３２，３３，４０，４１には投入解除の信号が、それぞれ出力されて巻取枠１９及び送出ローラ６６の回転を停止させる。一方シリンダ４０，４１は投入解除指令によりピストンロッドｇが後退して巻込案内ガイド４２を図４に示す原位置まで後退させるとともに、シリンダ３２，３３によりピストンロッドｃ，ｄを後退させ、ワイヤ３４，３４ａを引き上げて押え板３５を図３に示すように、ワイヤガイド３６，３７と当接する位置まで上昇させる。更に、この時点、即ち、巻込案内ガイド４２及び押え板３５がそれぞれ原位置に復帰した時点と相前後しコントローラＣから電動機２７に駆動指令信号が出力され、搬送装置１８を再び搬送台１７の後部側に移動させ、次に巻回する積層体ブロック１５ａの搬送に備える。なお、シリンダ６３は積層体ブロック１５の送り出しが完了した時点で、投入状態が解除されるため、原位置に復帰している。
【００５３】
前記巻回装置１６による積層体ブロックの巻回作業は、各積層体ブロック１５ないし１５ｃを巻回する毎に、コントローラＣ内の図示しないマイクロコンピュータにあらかじめプログラム設定した駆動シーケンスによって自動的に巻回が行われ、図１８で示すように、巻鉄心Ｔを巻回するものである。
【００５４】
本発明は、以上説明したように、巻取枠に積層体ブロックを巻回するときは、巻取装置の巻込位置に昇降可能に設けた積層体ブロック押圧片によって、巻取枠に既に巻回した積層体ブロックの巻始め端を、巻込ベルトが存在していない部位においても巻回に支障をきたさないように強固に押圧付勢するように構成されているので、積層体ブロックは滑動したり、ずれたりすることなく、円滑に巻回することが可能となり、この結果、積層体ブロックの積層端面がずれて不揃いとなる等の弊害が確実に解消でき、磁性薄帯からなる巻鉄心を円滑・良好に巻回することができる。しかも、積層体ブロック押圧片は、その下方端が積層体ブロックの巻始め時その巻始め端が巻取枠と直接接触できるように上方位置で垂下しているので、積層体ブロックは巻回初期において前記積層体ブロック押圧片と衝接したり、引っ掛かったりすることなく、常に円滑に、かつ、積層体ブロックと一体的に巻取枠に巻取られることがないため、積層体ブロックの巻回作業を迅速・確実に行うことができる。
【００５５】
又、積層体ブロック押圧片を昇降可能に垂設したシリンダは、巻取装置の巻込位置の上方において保持軸に可動又は固定して具備させるように構成されているので、巻取枠に巻回される積層体ブロックの巻回数を多くした巻鉄心が大形化する場合（巻鉄心を使用する変圧器の容量が大きい場合）シリンダを枢支可能に具備させて積層体ブロック押圧片の引張強度に弾力性を持たせ、逆に、変圧器の容量が小さい場合のように、積層体ブロックの巻回数が少ないときは、引張強度を余り強くする必要が伴わないので、シリンダを固定的に支持させても問題は生じない。
【００５６】
即ち、前記シリンダの取付具合を可変させることにより、積層体ブロック押圧片が、積層体ブロック内に挟持されても、自然にその引張り力がはたらく方向に変化し積層体ブロック押圧片を備えたシリンダにひずみが生じるのをなくし設計の自由度が増すことができる。
【００５７】
更に、本発明は、積層体ブロックを巻回する都度、その巻込位置付近に配置した押圧ローラにて積層体ブロックを巻取枠側に押動し、既に巻回した積層体ブロックとベルト駆動する巻込みローラとの間を意識的に拡げ、次に巻回する積層体ブロックの巻込みが容易に行えるように構成したので、積層体ブロックの巻込作業が円滑・良好に行うことができる。この結果、鉄心特性に優れた巻鉄心を効率的に巻回することが可能となり、この種巻鉄心の生産性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造装置により巻回する磁性薄帯を所定の長さ巻戻してこれを切断する磁性薄帯の巻戻し装置及び切断装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の製造装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の巻回装置の要部をなす積層体ブロック搬送装置の要部を示す縦断面図である。
【図４】積層体ブロック搬送装置の動作途中を示す要部縦断面図である。
【図５】積層体ブロック搬送装置の最終移動位置において、積層体ブロックの巻回状況を説明するための説明図である。
【図６】積層体ブロック搬送装置の要部縦断面図である。
【図７】押え板の斜視図である。
【図８】巻回される積層体ブロックを巻取枠側に押圧付勢する巻層体押圧装置の要部を縦断して示す正面図である。
【図９】同じく巻層体押圧装置の要部を縦断して示す側面図である。
【図１０】積層体ブロックの巻回直前の状態を説明するための説明図である。
【図１１】積層体ブロックを巻始めるときの説明図である。
【図１２】積層体ブロックを少し巻始めた状態を示す説明図である。
【図１３】積層体ブロックとその押圧片との関係を示す説明図である。
【図１４】押圧片が積層体ブロックの巻始め端の押圧を開始している状態を示す説明図である。
【図１５】積層体ブロックの１巻回が終了する直前の状態を示す説明図である。
【図１６】積層体ブロックの１巻回が終了した状態を示す説明図である。
【図１７】押圧片を引上げて次の積層体ブロックを巻回する場合を示す説明図である。
【図１８】本発明の製造装置により巻回した巻鉄心の斜視図である。
【符号の説明】
１３ シリンダ
１４ 積層体ブロック押圧片
１７ 搬送台
１８ 搬送装置
１９ 巻取枠
２０ 巻取装置
２５ 搬送枠体
３５ 押え板
４２ 巻込案内ガイド
４５ 送出装置
４８ 巻込ベルト
５２ 巻層体押圧装置
５４ 押圧ローラ
Ｃ コントローラ
Ｓ 巻込位置
Ｔ 巻鉄心
【産業上の利用分野】
本発明は、非晶質磁性合金薄帯からなる１ターンカット方式の巻鉄心を円滑・良好に巻回することができる改良された巻鉄心の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、配電用変圧器には、その鉄心材料として非晶質（アモルファス）磁性合金薄帯（以下、単に磁性薄帯という）を使用した変圧器鉄心が種々開発され実用化されている。前記変圧器鉄心として用いる磁性薄帯は磁性合金の溶融体を超急冷して製造するもので、鉄損が非常に小さく優れた磁気特性を備えている。そして、前記磁性薄帯を用いて変圧器の鉄心を製造する場合は、一般に一対の継鉄部のうち、一方の継鉄部にバットジョイントやラップジョイント等の接合部を備えた所謂、１ターンカット方式の巻鉄心が今日では多く製造されている。
【０００３】
前記１ターンカット方式の巻鉄心は、例えば、磁性薄帯を１ターン毎に切断した単位鉄心を複数枚（２０〜３０枚）にまとめて単位鉄心素体を設け、この単位鉄心素体を更に複数層に積層して単位鉄心ブロック（以下、単に積層体ブロックと称する。）を形成し、巻鉄心の組立に当たっては、前記積層ブロックを円形に巻回して単位鉄心素体の両端を順次階段状にずらしながら突合せ又は重ね合わせて接合し、この積層ブロックを、更に、所要層数前記同様に巻回積層して所定の積層厚となした１ターンカット方式で円形に巻回した巻鉄心を構成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記単位鉄心素体を複数層に積層した積層体ブロックを円形に巻回する場合、即ち、磁性薄帯を用いて巻鉄心の巻回を行う場合、前記磁性薄帯は極薄で、しかも、その表面は平滑度が高いため非常に滑りやすい。この状態で、磁性薄帯からなる積層体ブロックを巻回する際、磁性薄帯がその巻回途中で滑動したりすると、巻回後その接合部分に大きな空隙が生じたり、あるいは、接合部が重合したりして磁束の流れに悪影響を与え、巻鉄心の鉄心特性を損うという問題があった。
【０００５】
又、磁性薄帯は前記のように非常に滑りやすくなっているので、巻回中に巻鉄心の軸方向にもずれやすく、この結果、巻鉄心の積層端面が不揃いとなりやすい。このような状況で巻鉄心を製造すると、変圧器の運転中に前記不揃い部分の鉄心片が振動して騒音を発生したり、前記鉄心片が振動によって欠落し、金属破片となってこれが油中に浮遊することにより、巻線の絶縁劣化を促進するという問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は、前記種々の問題点に鑑み、材料自体の磁気特性は非常に優れているものの、鉄心材料としては、その取扱いが極めて難しい磁性薄帯を用いて１ターンカット方式の巻鉄心を、その鉄心特性を低下させることなく、容易に、しかも、効率的に巻回することにより、巻鉄心の生産性を向上させるようにした巻鉄心の製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の問題点を解決するために１ターンカット方式の巻鉄心の巻回にあたり、あらかじめ、巻戻し装置により所定の基準寸法となる長さ寸法分だけ巻戻した複数枚の磁性薄帯を重ね合わせた状態で、これを同一の長さ寸法で複数回数切断して、巻鉄心の最内層となる１ブロックの単板状の鉄心素板を形成し、つづいて、前記鉄心素板の長さ寸法を基準として、以後巻回する鉄心素板の周長に、順次２πｔ（ｔは鉄心素板の厚さ）に相当する長さ寸法だけ増す制御設定を行い、長さ寸法の異なる１ブロック分の鉄心素板を順次切断装置により切断して形成し、前記長さ寸法の異なる鉄心素板を、複数層づつ整列定規等を用いて順次階段状にずらして１巻回分の積層体ブロックを形成する。前記のようにして次層以降の各巻回層分の積層体ブロックも同様に形成する。
【０００８】
次に、前記積層体ブロックを順次巻回装置の搬送台に乗載し、この積層体ブロックを、前記搬送台上を左右動する搬送装置により挟持して巻取装置の巻込位置まで搬送する。前記積層体ブロックが巻込位置に達すると、前記搬送のための挟持が解かれると同時に、積層体ブロックの上に搬送装置に取付けた押え板が降下乗載され、かつ、積層体ブロックの前方に搬送装置に設けた巻込案内ガイドが、巻取装置に具備した巻取枠と近接する位置まで進入する。この状態で、前記積層体ブロックは、搬送台に設けた送りローラ等からなる送出装置により巻取枠の方向に直線上に送り出される。そして、積層体ブロックの先端が巻取枠と衝接する直前の位置に達すると、前記巻込案内ガイドにより強制的に巻取枠の回転方向側に曲成されながら巻取装置の巻込みベルトによって駆動する前記巻取枠に直接、あるいは、既に巻回されている積層体ブロックの外周に、各積層体ブロックの接合部がずれないように所定の位置に保持させながら巻回する。
【０００９】
そして、前記各積層体ブロックの巻取枠への巻回に際しては、前記巻取装置の手前側において、巻取枠に巻回される積層体ブロックの巻始め端が、その巻回途中で反り返ったりするのを良好に回避する弾力性に優れた金属、あるいは、合成樹脂性の弾性薄板からなる積層体ブロック押圧片が、昇降手段に取付けられて、前記積層ブロックの巻回に追随するように構成されているため、各積層体ブロックは、その巻回に当り滑動（スリップ）したり、軸方向にずれたりすることなく、巻回することができる等、本発明は積層体ブロックの搬送から巻取りまでの作業を、すべてコントローラに内蔵したマイクロコンピュータにプログラム設定されている駆動シーケンスにて所定回数繰り返すことにより、１ターンカット方式の巻鉄心を巻回形成するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、磁性薄帯を複数枚重ね合せた状態で、これを複数回同一寸法により切断し、これらを積層して巻鉄心の最内層となる鉄心素板を形成するとともに、前記鉄心素板の長さ寸法を基準として順次巻回する鉄心素板の周長に２πｔづつ長くしながら切断して所定長さの鉄心素板を形成し、前記長さ寸法の異なる複数層の鉄心素板を階段状に整列させながら順次積層して平板状の積層体ブロックを形成する。そして、前記積層体ブロックを挟持して搬送する手段、搬送終了地点において積層体ブロックを押圧する手段、積層体ブロックを巻取枠の巻込位置まで案内する巻込案内手段を備えた搬送装置と、搬送された積層体ブロックを巻取装置の巻込位置まで送出する送出手段と、前記巻込位置まで送出された積層体ブロックを、巻取枠に巻取るための前記巻取枠をベルト手段により駆動させる巻取枠駆動手段とによって構成した巻回装置により、前記積層体ブロックを順次巻回して巻鉄心を形成するようにしたので、従来のけい素鋼帯に比べて非常に薄く、しかも、脆い性質の磁性薄帯の巻回に当り、前記積層体ブロックを、磁性薄帯の鉄心特性に影響を及ぼさない範囲で適当な巻締力を付与しながら巻回することができる。
【００１１】
特に、本発明においては、積層体ブロックの巻回に際しては、前記巻取装置の巻込位置に昇降可能に形成した積層体ブロック押圧片によって、巻取枠に既に巻回された積層体ブロックの巻始め端側を、巻込ベルトが存在していない部位においても巻回に支障のないように押圧付勢しているため、積層体ブロックがその巻回途中に滑動して巻始め端と、巻終り端との接合が不完全となったり、あるいは、巻回した積層体ブロックの積層端面側がずれたりして不揃いとなる等の弊害を確実に解消して、磁性薄帯からなる巻鉄心を円滑・良好に巻回することができる。しかも、巻取枠自体を積層体ブロックの巻込みが容易に行うことができるように押圧する押圧手段の採用により、更に、積層体ブロックの巻込みが容易に行える。
【００１２】
前記のように、本発明は、積層体ブロックの巻回時、磁性薄帯を何枚も積層して巻回することになるため、滑動により位置ずれが生じやすくなっているが、自重力による押圧手段及び巻込位置まで良好に曲成案内する巻込案内手段、更には、積層体ブロック押圧手段が具備されていることにより、積層体ブロックが滑動することによって、その接合部や積層端面の不揃いによる弊害及び巻取枠との接衝により磁性薄帯の折曲・破損や巻回面にしわが生じたりする問題が確実に解決でき、これにより、磁気特性に優れた磁性薄帯を使用しての巻鉄心の巻回を、鉄心特性の低下を招くことなく、容易に、しかも、効率的に行い得、この種巻鉄心の生産性を飛躍的に向上させることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１ないし図９により説明する。最初に図１において、１はフープ材として磁性薄帯２を所定の長さづつ巻戻しを行う巻戻し装置で、前記磁性薄帯２はそれぞれ図示しない電動機によって駆動するドラム３に巻取られており、本実施例では、磁性薄帯２を５枚重ねて切断する関係上、磁性薄帯２をフープ状に巻取ったドラム３を５個用いた例について説明する。各ドラム３に巻取られた磁性薄帯２は、ドラム３を電動機にて磁性薄帯２を巻戻す方向に駆動させることにより、それぞれガイドローラ４，５を介して切断装置９側に巻戻される。そして、前記個々にドラム３から巻戻された磁性薄帯２は、図１で示すように、巻戻し装置１の終端側のガイドローラ５の位置において、自重によりループ状に一旦弛ませて５枚重ねとする。前記ループ状に弛ませた磁性薄帯２のループＬの長さ設定は、例えば、図示しない発光素子と受光素子とからなる検出装置にて、ループＬの下方端が所定の長さ垂下すると、発光素子の光が磁性薄帯２に遮ぎられ受光素子に受光されなくなったとき、前記受光素子から発する信号にてドラム３を駆動する巻戻し装置１の電動機を停止させて磁性薄帯２の巻戻しを一旦中止し、逆に、発光素子の光を受光素子が受光したときは電動機を起動させて磁性薄帯２の巻戻しを行わせることによってループＬの長さを設定する。
【００１４】
前記ループ状に弛ませた磁性薄帯２は、５枚重ねとなした状態で、ガイドローラ６，ガイド金具７を介して磁性薄帯２の送込装置８によって切断装置９側に送出するもので、前記ガイド金具７は５枚重ねとした磁性薄帯２が個々にその幅方向に揺動しないように案内するものであり、例えば、縦断面がコ字状に形成されており、又、磁性薄帯２の送込装置８は、従動ローラ８ａと電動機Ｍ1 にて駆動するロータリエンコーダＲＥ1 を具備した駆動ローラ８ｂとによって構成され、前記電動機Ｍ1 は後述する図２で示すコントローラＣからの指令信号によってその回転数が設定されている。更に、前記切断装置９は固定カッタ９ａと、可動カッタ９ｂとからなり、この切断装置９も磁性薄帯２の送込装置８と同様に前記コントローラＣからの指令信号にて駆動するように構成されている。
【００１５】
つづいて、図１において、１０は複数枚（５枚）積層して同一寸法で切断された磁性薄帯２からなる鉄心素板１１を載せる載置台を示し、本実施例においては、切断装置９により切断された複数枚（５枚）の鉄心素板１１を、例えば、６回同じ長さ寸法で切断したものを順次載置台１０上において、図示しない直角形の整列定規を用いて前記複数枚の鉄心素板１１を同一位置に整列・積層する。このように、切断された同一長さ寸法の鉄心素板１１を複数枚（本例では３０枚）整列定規により整列させて一つの単位積層体１１ａを（図４参照）を形成する。
【００１６】
前記のように、一つの単位積層体１１ａに相当する長さ寸法の鉄心素板１１の切断が終了すると、次の単位積層体１１ｂ（図４参照）を形成するための鉄心素板１１の切断が前記同様にして行われる。この際、切断される鉄心素板１１の長さ寸法は、例えば、図１８に示す巻鉄心Ｔの接合部Ｔ1 を突合せ接合するときは、前層の単位積層体の長さ寸法に２πｔ（ｔは単位積層体の積層厚）を加算した長さとなり、この長さ寸法はコントローラＣから出力される指令信号により磁性薄帯送込装置８を駆動させて、磁性薄帯２を前記長さ寸法分だけ切断装置９側に送出し、次層の単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素板１１を切断する。
【００１７】
そして、前記単位積層体１１ｂの形成に際しては、前層の単位積層体１１ａとの接合部Ｔ1 の位置をずらすために、例えば、単位積層体１１ａ上に載せた図示しない整列定規の隅角部に板状の図示しない縦長の位置決め定規を当がい、この位置決め定規に一方端を当接させて次層の単位積層体１１ｂを、前層の単位積層体１１ａ上に一定の寸法分だけ長さ方向にずらして整列・積層するものである。このようにして、所定数の単位積層体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを図４のように階段状にずらした状態で、複数層積層して図４に示す積層体ブロック１５を設ける。
【００１８】
次に、図２で示す１６は各積層体ブロック１５ないし１５ｃを図１８で示すように、各積層体ブロック１５ないし１５ｃ毎に順次円形に巻回して巻鉄心Ｔを構成するための巻鉄心巻回装置（以下、単に巻回装置と称する）であり、この巻回装置１６は大別すると、各積層体ブロック１５ないし１５ｃを挟持して先端が後述する巻取装置まで延設した搬送台１７上を移動させる搬送装置１８と、前記搬送された積層体ブロック１５を巻取枠１９に順次巻取るための巻取装置２０と、前記搬送された積層体ブロック１５を巻取装置２０の巻込位置Ｓ（図４参照）まで送出する送出装置４５とによって概略構成されている。なお、単位積層体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ────を積層して積層体ブロック１５を形成する載置台１０は、前記搬送台１７と連結したり、あるいは、近接して設置されている。
【００１９】
前記巻回装置１６において最初に搬送装置１８の詳細構造について説明する。図２，３，６において、２１は巻回装置１６の基台を示し、この基台２１の上面には、その長さ方向に沿って図３，６で示すように、案内レール２２が２条所定の間隔で敷設されている。そして、前記基台２１上には、図６で示すように、搬送台１７が基台２１との間に空間を保って配置されており、この搬送台１７はその長さ方向と直交する縦断面をほぼコ字型をなして、その長さ方向の両端部に配設した支持枠体（図４に一方のみ図示）２１ａに支着されており、しかも、搬送台１７の上面中央には、同じく、図６に示す如く、長さ方向に沿って空孔を形成し、その中心部に断面コ字型のガイド部材２３を遊合させて前記支持枠体２１ａ（一方のみ記載）間に横架することにより、搬送台１７の上面にその長さ方向に沿って２条のガイド溝２４を形成する。
【００２０】
次に、前記搬送装置１８は搬送台１７のガイド溝２４に沿って搬送台１７を前後（図３の左右方向）動できるように構成されており、その構造は図３，６で示すように、搬送台１７を跨ぐようにして底板２５ａを案内レール２２に移動可能に係合させた中空角筒状の搬送枠体２５と、この搬送枠体２５の底板２５ａ上に搬送台１７の上面と合致するようガイド溝２４に臨ませて立設した板状の一対の挟持台２６，２６と、ガイド部材２３の下側において該挟持台２６，２６間に固着されて搬送台１７の後部（図２の右側）内側に取付けた電動機２７と駆動連結する回転螺軸２８を螺合・貫通させた移動台２９とによって概略構成されており、電動機２７により回転螺軸２８を回転すると、移動台２９を介して搬送枠体２５を案内レール２２に沿って搬送台１７の前後方向（図２の左右方向）に移動させる。
【００２１】
つづいて、図３，６において、３０，３１は搬送装置１８の挟持台２６，２６にピストンロッドａ，ｂと対応させて搬送枠体２５の天板２５ｂに垂設したシリンダで、搬送台１７に順次乗載した積層体ブロック１５を挟持台２６，２６とピストンロッドａ，ｂとの間で挟持して搬送台１７上を移動させる。３２，３３は搬送枠体２５の天板２５ｂ上において、取付位置を互いに上下方向にずらし、かつ、ピストンロッドｃ，ｄをそれぞれ相対応する方向に位置させた状態で、２個１組として配設したシリンダ群で、各シリンダ３２，３３のピストンロッドｃ，ｄの先端にはワイヤ３４，３４ａの基端が溶接等によって止着されている。
【００２２】
３５は搬送枠体２５内に配置した押え板で、この押え板３５は、例えば、図３で示すように、シリンダ３２，３３のピストンロッドｃ，ｄと対応する位置において、天板２５ｂの前，後部に垂設したワイヤガイド３６，３７に挿通させた前記ワイヤ３４，３４ａにより、搬送台１７との間で積層体ブロック１５が乗載できる間隔で吊設されている。又、前記押え板３５は図７で示すように、幅方向の端部側にシリンダ３０，３１のピストンロッドａ，ｂが貫通する長孔ｅが、中心部には横長な切欠孔ｆがそれぞれ穿孔されている。更に、前記押え板３５の後部（図９の右側）には、切欠孔ｆの開口端を塞ぐようにしてストッパー３８が押え板３５の幅方向と平行に止着されている。
【００２３】
図３において、３９は搬送枠体２５の後部側において天板２５ｂに垂設した係止片で、押え板３５が一定の距離移動した場合、ストッパー３８が前記係止片３９と衝接して押え板３５の移動範囲を規制する。４０，４１はシリンダ３０，３１の側方（図６の左右方向）において、搬送枠体２５の前部側に基端を天板２５ｂに枢支させて取付けたシリンダで、図３で示すように搬送枠体２５に止着した係止ピン４１ａに係載されており、そのピストンロッドｇには積層体ブロック１５の巻込案内ガイド４２がシリンダ４０，４１の駆動によって前後方向に進退できるように止着されている。なお、搬送枠体２５の天板２５ｂには、図３，６で示すように、押え板３５の切欠孔ｆと対応する中心部からその前方（図３の左方向）に向って切込孔ｈが穿設されている。
【００２４】
次に、搬送台１７の先端（図２の左側）において、基台２１に取付けた巻取装置２０の構造について説明する。図２において、前記巻取装置２０は、基台２１の先端に垂直に取付けた巻取台４４と、この巻取台４４に、搬送台１７の延長線上の位置において巻取枠１９を着脱自在に具備した巻取軸４６駆動用の巻取電動機４７と、巻取枠１９の外周にほぼ１周分巻掛けられて積層体ブロック１５ないし１５ｃを巻取枠１９に順次巻回積層させる巻込ベルト４８と、巻取台４４の外周側に複数個配設した前記巻込ベルト４８巻掛用のガイドローラ４９と、巻込ベルト４８に一定のテンションを付与するためのシリンダ５０と、更に、巻取軸４６の移動を緩衝的に受止めてその移動を抑制するためのシリンダ５１とによって概略構成されている。そして、前記巻込ベルト４８は電動機４７を起動すると、巻取枠１９との間の摩擦抵抗及び巻取枠１９上に巻回された積層体ブロック１５との間の摩擦抵抗によって積層体ブロック１５を巻込みながら走行する。なお、電動機４７は所要のガイドローラ４９と駆動結合させて巻込ベルト４８を走行させるようにしてもよい。
【００２５】
又、前記巻取装置２０には、図４，８，９で示すように、巻取装置２０の積層体ブロック１５を巻込位置Ｓにおいて、上側には巻取枠１９に巻回した積層体ブロック１５を円形状に補正し、かつ、積層体ブロック１５の巻始め、あるいは巻終り端を前記巻込位置Ｓにおいて巻取枠１９の外側に跳ね返るのを阻止して押圧保持するための巻層体押圧装置５２と、巻込みローラ５３とが具備されている。
【００２６】
前記巻層体押圧装置５２は図２，８，９，１０で示すように、巻取枠１９あるいは巻回された積層体ブロック１５の外周面に巻込ベルト４８を介して摺接する小径な押圧ローラ５４と、ガイドローラ４９と同種なローラからなるベルト巻掛用ローラ４９ａとを上下方向において、回転自在に取付けた一対のローラ取付枠５５と、前記ローラ取付枠５５を回動自在に支承して前記巻取台４４に取付けた取付軸５５ａと、前記巻取台４４に取付けた支持部材５６により上端を枢支し、下端のピストンロッドｊをローラ取付枠５５に横架した支持軸５７に枢着してローラ取付枠５５に設けた押圧ローラ５４を巻取枠１９側に押圧付勢するシリンダ５８と、更に、前記巻取台４４の最上端において支着した保持軸１２に、その軸方向に一定の間隔（積層体ブロック１５よりやや狭い間隔）を保って上端を回動自在に枢支した一対のシリンダ１３，１３のピストンロッド１３ａ，１３ａ間に横架されて前記ピストンロッド１３ａ，１３ａの間隔を一定に維持する横架部材１３ｂと、前記ピストンロッド１３ａ，１３ａと横架部材１３ｂとの間に上部を挟持して下部を一定の長さ垂下させた２条の積層体ブロック押圧片（以下、押圧片という）１４，１４とによって構成されている。
【００２７】
そして、前記押圧片１４，１４はアルミニウムとかリン青銅板等の金属薄板、あるいは、合成樹脂等よりなる撓性及び弾力性に優れた比較的薄手な板状部材によって形成されており、常時は即ち、積層体ブロック１５の巻込前においては、シリンダ１３，１３は作動せず押圧片１４，１４の下方端は、図４に示すように、押圧ローラ５４と巻込みローラ５３との間に保持されており、積層体ブロック１５の巻込終了の直前時は、シリンダ１３，１３が作動してピストンロッド１３ａ，１３ａが降下することにより、押圧片１４，１４の下方端は巻込みローラ５３の中心よりやや下方の位置まで降下するようになっている。又、前記巻込みローラ５３は押圧ローラ５４と同様に、巻込ベルト４８に巻掛けられて駆動するもので、積層体ブロック１５はこの巻込ベルト４８と押圧ローラ５４との間に開放される、即ち、巻込ベルト４８の存在しない位置で、巻込位置Ｓを形成するものである。
【００２８】
この結果、巻取装置２０の運転中は、シリンダ５８の駆動により、ベルト巻掛用ローラ４９ａの取付軸５５ａを支点として押圧ローラ５４を巻取枠１９の外周に弾性的に接触させ、巻回途中あるいは既に巻回した積層体ブロック１５が円形状となるように押圧付勢している。一方、押圧板１４，１４は積層体ブロック１５の巻回直前においては、図４に示すように、押圧ローラ５４と巻込みローラ５３との間に位置しているので、積層体ブロック１５はその巻込み時押圧片１４，１４に妨げられることなく、円滑に巻込みを開始することができる。なお、シリンダ１３，１３，５８はコントローラＣからの指令信号により適宜駆動（投入・解除）するように制御されている。
【００２９】
次に積層体ブロック１５を前記巻取装置２０の巻込位置Ｓまで送出案内する送出装置４５の構造を説明する。図２，５，６において、基台２１の先端（巻取装置２０）側に搬送台１７を跨いで前記基台２１上に搬送枠体２５が通り抜けることができる高さ寸法で立設したゲート状の取付枠体６２と、この取付枠体６２に、搬送枠体２５の天板２５ｂに切欠いた切込孔ｈと遊合できる位置で垂設した積層体ブロック１５の押圧シリンダ６３と、このシリンダ６３のピストンロッド６３ａ先端に回転自在に取付けた押圧ローラ６４と、この押圧ローラ６４と対応する下側位置において、搬送台１７と基台２１との間の空所に、前記搬送台１７に開口した空孔６５から外周縁の一部を搬送台１７の上面と合致する位置に臨ませた状態で、取付枠体６２に回転自在に取付けた送出ローラ６６と、この送出ローラ６６を巻取軸４６と同期させて駆動する電動機６７とによって構成されている。
【００３０】
そして、積層体ブロック１５が搬送装置１８にて搬送台１７上を巻取装置２０側に一定の距離搬送され、これを基台２１の先端（図４参照）に取付けた搬送装置１８検出用のセンサ６８が検出すると、搬送装置１８はその移動を停止するため、これにより、積層体ブロック１５は直ちに押圧ローラ６４と送出ローラ６６とに挟持され、この送出ローラ６６の駆動によって積層体ブロック１５を巻取装置２０の巻込位置Ｓまで順次移動させる。
【００３１】
なお、図４において、６９は積層体ブロック１５が巻取装置２０により巻取枠１９に巻回されると、これを検出するためのセンサで、挟持台２６の先端に取付けられており、搬送装置１８を、前記センサ６９の検出によりコントローラＣからの指令信号にて電動機２７が積層体ブロック１５の搬送時とは逆方向に回転して所定位置まで後退させる。一方、巻込みローラ５３は、巻層体押圧装置５２の小径な押圧ローラ５４と相対向して一定の間隔を保った状態で巻込ベルト４８に巻掛けられており、又、この巻込みローラ５３には積層体ブロック１５がその幅方向に移動するのを規制する案内ガイド７０が、その基端を搬送台１７の突端に取付けた状態で遊合されている。更に、図６に示す７１は基台２１上において、搬送台１７の側面を被うカバー体であり、図８に示す７２は巻取台４４と対応して保持軸１２，取付軸５５ａ，巻込みローラ５３の支軸の片側を支持する支持板で、巻取枠１９に巻回した巻鉄心の取外しに支障のない範囲で基台２１の前部に取付けられている。
【００３２】
次に、本発明の動作について説明する。はじめに、コントローラＣから巻取枠１９に巻回する最初の積層体ブロック１５を構成するための単位積層体１１ａを、磁性薄帯２を切断して形成する指令信号を電動機Ｍ1 に出力してこれを駆動する。この結果、ドラム３から巻戻された５枚重ねの磁性薄帯２は、その送込装置８の従動ローラ及び、駆動ローラ８ａ，８ｂに挟持された状態で、指令信号により支持された長さ寸法分だけ順次切断装置９に送り込まれる。前記切断装置９に送り込まれた磁性薄帯２は、コントローラＣからの切断指令信号により作動する可動カッタ９ｂにより切断して５枚１組の鉄心素板１１を形成する。前記切断が終了すると、再びコントローラＣからの指令信号により磁性薄帯２が前回と同じ長さ分だけ磁性薄帯２の送込装置８によって切断装置９に送り込まれる。
【００３３】
これらの動作、即ち、磁性薄帯２の送り込み長さ及び切断寸法は、事前にコントローラＣ内の図示しないマイクロコンピュータに設定したプログラムによって実行される。そして、前記５枚１組で、かつ、同一寸法の鉄心素板１１を、磁性薄帯２により本例では６回（計３０枚）切断することによって単位積層体１１ａ用の鉄心を設ける。前記切断された鉄心素板１１は切断の都度載置台１０上において、例えば、手作業により図示しない整列定規を用いて鉄心素板（３０枚）を整列させて１組の単位積層体１１ａを形成する。
【００３４】
前記のように、１組の単位積層体１１ａを形成する鉄心素板１１の切断が終了すると、コントローラＣからは、次の単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素板１１の切断を開始する指令信号が出力される。この指令信号は、前回の単位積層体１１ａを切断した長さに２πｔを加算した長さであり、これも事前にコントローラＣ内の図示しないマイクロコンピュータにすべてプログラム設定されており、前記同様、磁性薄帯２の送込装置８と切断装置９とを交互に６回駆動させて第２の単位積層体１１ｂを形成するための鉄心素板１１を切断する。
【００３５】
前記切断された鉄心素板１１は、その都度第１の単位積層体１１ａ上において図示しない位置決め定規を当てがい、前記単位積層体１１ａとは２πｔに相当する長さ寸法分だけ鉄心素板１１をその長手方向にずらして積層することにより第２の単位積層体１１ｂを形成する。このように、コントローラＣからの指令信号に応じてドラム３から、巻戻しされた磁性薄帯２を送込装置８により順次切断装置９に送り、これを切断することにより、事前にプログラム設定した所定数の単位積層体１１ａないし１１ｄを搬送台１７上で整列させて１つの積層体ブロック１５を形成する。
【００３６】
次に、積層体ブロック１５を巻回装置１６により巻回する場合について説明する。巻回に際しては、巻回装置１６の搬送台１７上に前記の積層体ブロック１５を載せる。つづいて、巻回装置１６の図示しない始動スイッチを投入することにより、搬送台１７先端の巻込位置Ｓ付近に積層体ブロック１５が存在していないことを巻回検出センサ６９が検出すると、この検出信号によりコントローラＣから電動機２７に駆動信号が出力され、回転螺軸２８を回転させて搬送装置１８を積層体ブロック１５を載置した搬送台１７の後部側に後退させる。そして、前記巻回検出センサ６９にて図３のように、積層体ブロック１５の先端側を検出すると、電動機２７はコントローラＣからの指令信号にてしばらくの間駆動してから停止するようにプログラム設定されているので、搬送装置１８は積層体ブロック１５を搬送するのに最適な位置で停止させることができる。
【００３７】
搬送装置１８が積層体ブロック１５の載置場所で停止すると、コントローラＣからの指令信号により搬送枠体２５に垂設したシリンダ３０，３１が駆動し、そのピストンロッドａ，ｂが押え板３５の長孔ｅを貫通して積層体ブロック１５上に降下し、図３，６で示すように、挟持台２６との間で前記積層体ブロック１５を挟持する。
【００３８】
このあと、再びコントローラＣから電動機２７に駆動指令が出力されて電動機２７を再駆動する。電動機２７は前記とは逆に搬送装置１８を前進（巻取装置２０側）させる方向に駆動し、回転螺軸２８の回転によって搬送装置１８を巻取装置２０側に移動させる。この結果、シリンダ３０，３１のピストンロッドａ，ｂと挟持台２６，２６との間で挟持される積層体ブロック１５は、搬送台１７上をその先端側に向けて搬送される。そして、積層体ブロック１５を挟持した搬送装置１８は、図４で示すように、搬送装置１８検出用のセンサ６８により検出されると、電動機２７は検出時点から一定時間経過するとその駆動を停止する。従って、搬送装置１８は移動が停止され、積層体ブロック１５の搬送をその巻込み最適位置で止める。この場合、前記搬送装置１８は取付枠体６２をくぐり、搬送枠体２５の切込孔ｈにシリンダ６３を遊合した状態で停止する。
【００３９】
積層体ブロック１５が巻込位置Ｓまで搬送されると、これを挟持台２６との間で挟持していたシリンダ３０，３１は解除され、ピストンロッドａ，ｂを上昇させて積層体ブロック１５の挟持を解除する。つづいて、コントローラＣからの指令信号で搬送枠体２５上のシリンダ３２，３３が作動し、ピストンロッドｃ，ｄを互いに相反する方向に突出させ、ワイヤ３４，３４ａにより吊持してワイヤガイド３６，３７側に引上げていた押え板３５の引上げ状態を解く。この結果、押え板３５は自重により積層体ブロック１５上に図４のように降下し乗載される。前記押え板３５の降下後、コントローラＣからの指令信号によりシリンダ６３が投入されると、そのピストンロッド６３ａが降下し押圧ローラ６４が、押え板３５の切欠孔ｆを通って図４に示すように、積層体ブロック１５を、送出ローラ６６との間において挟持する。
【００４０】
押圧ローラ６４の降下が終わると、電動機６７がコントローラＣからの指令信号にて起動する。この際、電動機４７も同時に起動する。電動機６７の起動により積層体ブロック１５は図４において巻取装置２０の巻取枠１９側に送出ローラ６６により送出される。そして、積層体ブロック１５の先端が図５に示すように、巻取装置２０の巻込位置Ｓに進入すると同時に、シリンダ４０，４１がコントローラＣからの指令信号により投入されてそのピストンロッドｇが突出し、巻込案内ガイド４２を積層体ブロック１５の先端上方から前記巻込位置Ｓに進入させる。
【００４１】
前記のように、送出ローラ６６により積層体ブロック１５が巻込位置Ｓまで送出されると、該積層体ブロック１５上に自重降下している押え板３５は、その後部側に設けたストッパー３８が搬送枠体２５に取付けた係止片３９と衝接するまで積層体ブロック１５と共同して移動する。この押え板３５は積層体ブロック１５を巻込位置Ｓまで送出する際、単位積層体１１ａないし１１ｄが相互にずれるのを防ぐおもりの役目を果たすもので、積層体ブロック１５はその積層状態を良好に維持して巻取枠１９に巻込むことができる。そして、前記積層体ブロック１５の先端が巻取装置２０の巻込位置Ｓに進入すると、積層体ブロック１５は図１２で示すように、巻取枠１９を図３の左方にその板厚に相当する寸法分だけシリンダ５０の付勢力に抗して押動するものの、シリンダ５８により押圧ローラ５４を巻取枠１９側に押圧して巻込みローラ５３との間に巻込み可能な隙間を形成させ、前記積層体ブロック１５の先端を巻取枠１９と巻込ベルト４８との間に円滑に潜り込ませる。そして、積層体ブロック１５の巻始め端が巻込まれたら、前記シリンダ５８の駆動力を弱めて巻取枠１９と巻込ベルト４８の間隔を狭める。
【００４２】
次に巻取枠１９はコントローラＣからの指令信号によって既に駆動している電動機４７によって、この巻取枠１９の外周に巻掛けた前記巻込ベルト４８が、ガイドローラ４９を介して走行状態にあるため回転しており、巻込位置Ｓに進入した前記積層体ブロック１５は、案内ガイド７０を介して横滑りすることなく、スムースに巻取枠１９の外周面に巻込ベルト４８により圧接して巻込まれる。
【００４３】
前記積層体ブロック１５の巻回に当っては、図４で示すように、積層体ブロック１５は送出ローラ６６により巻取枠１９に対して水平方向に送出されるが、巻込位置Ｓに進入すると同時に、巻込案内ガイド４２が巻込位置Ｓに斜め上方から進入し、積層体ブロック１５の先端を巻取枠１９の外周面と衝接させることなく、図１０，１１で示すように、巻取枠１９に沿って曲成させながらシリンダ５８による押圧ローラ５４の押圧力を制御させて、巻取枠１９と巻込みローラ５３との間に送り込むことができるので、積層体ブロック１５は、その巻込みの先端部分が巻取枠１９と衝突して折損したり、跳ね上ったり、更には、巻取枠１９に対して斜行状態で巻回されるのを確実に防ぐことができる。
【００４４】
そして、前記積層体ブロック１５の巻回時、巻層体押圧装置５２のシリンダ１３，１３に垂設した一対の押圧片１４，１４は、その下方端（自由端）が図１０，１１で示すように、押圧ローラ５４と巻込みローラ５３との間に保持されているので、積層体ブロック１５の巻始め端が、直接巻取枠１９と接触することができるように積層体ブロック１５の上方に位置で垂下している。従って、押圧片１４，１４自体が積層体ブロック１５の巻回初期において、積層体ブロック１５と一体的に巻取枠１９に巻取られることは全くない。
【００４５】
前記のようにして、積層体ブロック１５をその外側において巻込ベルト４８を圧接させながら巻取枠１９に巻回し、図１３，１４で示すようにその巻回が終了近くになると、シリンダ１３のピストンロッド１３ａがコントローラＣからの指令信号にて徐々に降下し、押圧片１４を下方に押し下げる。そして、積層体ブロック１５の巻始め端が、図１５のように単位積層体１１ａないし１１ｄを階段状となした状態で、巻層体押圧装置５２の小径な押圧ローラ５４と接触する位置に達すると、図１５で示すように、シリンダ１３のピストンロッド１３ａは最大限降下し、前記押圧板１４はその下方端が、既に巻取枠１９に巻回されている積層体ブロック１５と巻取枠１９との間で挟持されることとなるため、前記シリンダ１３は保持軸１２を中心として、図１５において瞬間的に時計方向に引張られることになる。
【００４６】
この結果、前記積層体ブロック１５の先端部分が巻取枠１９に巻回されて図１５に示すように巻込位置Ｓまで達した場合、前記積層体ブロック１５の先端部分は幅方向の両端部側において、前記押圧片１４により巻取枠１９側に強固に押圧付勢されることとなるため、巻込ベルト４８が存在していない巻込位置Ｓ付近において、積層体ブロック１５の巻始め端が巻取枠１９と反対側に反り返ったりして、その巻終り端側と絡まって積層体ブロック１５の巻始めと巻終りとの接合が不完全となったり、あるいは、巻終り端が横ずれして積層端面が不揃いの状態で巻始め端と重合するのを良好に回避させることができる。
【００４７】
そして、前記積層体ブロック１５の巻回が図１６で示すように終了する時点になると、前記押圧片１４は、その下方端が巻取枠１９の回転に伴い、積層体ブロック１５と巻取枠１９との間に瞬間的に挟持させるものの、前記挟持は巻取枠１９の回転に従って解かれ、図１６に示すように、積層体ブロック１５の巻始め端と巻終り端の接合部から徐々に離脱することになる。この場合、前記押圧片１４，１４は、図８で示すように、巻込ベルト４８の側方において積層体ブロック１５と接解するように垂下配設されているので、巻込ベルト４８の圧接力によって積層体ブロック１５の接合部から抜脱しなくなるというおそれは全くなく、シリンダ１３，１３に負担をかけることなく容易に積層体ブロック１５から引き離すことができる。
【００４８】
積層体ブロック１５の巻回が終了すると、コントローラＣからの指令信号によりシリンダ１３，１３は作動し、ピストンロッド１３ａ，１３ａを上昇させて、押圧片１４，１４を図１７のように原位置に引上げ、次の積層体ブロック１５ａの巻回に備える。又、積層体ブロック１５の巻取りが終了すると、本実施例の場合、コントローラＣからの指令信号により電動機４７を、前記巻取枠１９を更にほぼ１回転させる如く駆動し、積層体ブロック１５の巻始めと巻終りが重合する部位を、図１７で示す下側の位置から巻層体押圧装置５２の押圧ローラ５４に巻込ベルト４８を介して接触する位置で停止させる。即ち、巻込位置Ｓ内とする。
【００４９】
このように、前記押圧片１４，１４の下方端が、シリンダ１３，１３にて巻取装置２０の巻込位置Ｓ内に自由端として、既に巻回した積層体ブロック１５の外側に垂下配置されているので、次に巻回する積層体ブロック１５ａの安定した初期巻回を行なうことが可能となる。
【００５０】
その上、前記押圧ローラ５４は、シリンダ５８にてベルト巻掛用ローラ４９ａの取付軸５５ａを支点として常時巻取枠１９側に押圧付勢されているので、巻取枠１９に巻回した積層体ブロックをできる限り円形に近い状態が維持できるように押圧しているとともに、積層体ブロックの巻始め端を巻取枠１９に巻込むときは、コントローラＣからの指令信号にてシリンダ５８を作動させ、ピストンロッドｊを介して押圧ローラ５４を巻取枠１９側に押圧し、巻取枠１９をシリンダ５１側に押動して巻取枠１９と巻込みローラ５３との間隙を、積層体ブロックが容易に進入できる広さに拡げたり狭めたりすることにより、積層体ブロックの巻込みを更に良好に行うことができる。この場合、積層体ブロックの巻始め端が巻込みローラ５３に巻込まれたら、前記シリンダ５８の作動を中断し、押圧ローラ５４を既に巻回した積層体ブロックを押圧する程度の付勢力に戻すことにより、積層体ブロックは押圧片１４，１４の存在と相まって、滑動することなく円滑・良好に巻回することができる。
【００５１】
なお、押圧片１４，１４を垂下させてこれを一定の高さ範囲で昇降させるシリンダ１３，１３は、保持軸１２に回動するように取付けられているが、例えば、前記押圧片１４，１４を、巻掛用ローラ４９ａの外周縁と同一線上の接線位置となるように垂下して、前記シリンダ１３，１３を保持軸１２に取付けるようにすれば、シリンダ１３，１３を保持軸１２に固定して取付けるようにしてもよい。これは、積層体ブロック１５〜１５ｃを順次巻取枠１９に巻回するに従い、前記巻取枠１９はシリンダ５０の付勢力に抗して順次前記シリンダ５１側に押動されるため、押圧片１４，１４は常に巻回した積層体ブロックの接線位置に垂直に降下して存在しているに他ならないからである。従って、シリンダ１３，１３は巻回する積層体ブロックの巻厚、即ち、巻鉄心の巻回厚に対応して可動、あるいは固定して取付ければよいことになる。これにより、押圧片１４，１４はより適格に巻回される積層体ブロックとなじんで、その巻回中に積層体ブロックが滑動するのを良好に防ぐことができる。
【００５２】
前記のように、積層体ブロック１５の巻回が終了すると、巻回検出センサ６９は積層体ブロック１５が巻込位置Ｓに存在していないことを検出する。前記検出信号がコントローラＣに入力されて一定時間経過すると（積層体ブロック１５の巻回終了時）前記コントローラＣからは、電動機６７，４７には駆動停止指令信号が、又、シリンダ３２，３３，４０，４１には投入解除の信号が、それぞれ出力されて巻取枠１９及び送出ローラ６６の回転を停止させる。一方シリンダ４０，４１は投入解除指令によりピストンロッドｇが後退して巻込案内ガイド４２を図４に示す原位置まで後退させるとともに、シリンダ３２，３３によりピストンロッドｃ，ｄを後退させ、ワイヤ３４，３４ａを引き上げて押え板３５を図３に示すように、ワイヤガイド３６，３７と当接する位置まで上昇させる。更に、この時点、即ち、巻込案内ガイド４２及び押え板３５がそれぞれ原位置に復帰した時点と相前後しコントローラＣから電動機２７に駆動指令信号が出力され、搬送装置１８を再び搬送台１７の後部側に移動させ、次に巻回する積層体ブロック１５ａの搬送に備える。なお、シリンダ６３は積層体ブロック１５の送り出しが完了した時点で、投入状態が解除されるため、原位置に復帰している。
【００５３】
前記巻回装置１６による積層体ブロックの巻回作業は、各積層体ブロック１５ないし１５ｃを巻回する毎に、コントローラＣ内の図示しないマイクロコンピュータにあらかじめプログラム設定した駆動シーケンスによって自動的に巻回が行われ、図１８で示すように、巻鉄心Ｔを巻回するものである。
【００５４】
本発明は、以上説明したように、巻取枠に積層体ブロックを巻回するときは、巻取装置の巻込位置に昇降可能に設けた積層体ブロック押圧片によって、巻取枠に既に巻回した積層体ブロックの巻始め端を、巻込ベルトが存在していない部位においても巻回に支障をきたさないように強固に押圧付勢するように構成されているので、積層体ブロックは滑動したり、ずれたりすることなく、円滑に巻回することが可能となり、この結果、積層体ブロックの積層端面がずれて不揃いとなる等の弊害が確実に解消でき、磁性薄帯からなる巻鉄心を円滑・良好に巻回することができる。しかも、積層体ブロック押圧片は、その下方端が積層体ブロックの巻始め時その巻始め端が巻取枠と直接接触できるように上方位置で垂下しているので、積層体ブロックは巻回初期において前記積層体ブロック押圧片と衝接したり、引っ掛かったりすることなく、常に円滑に、かつ、積層体ブロックと一体的に巻取枠に巻取られることがないため、積層体ブロックの巻回作業を迅速・確実に行うことができる。
【００５５】
又、積層体ブロック押圧片を昇降可能に垂設したシリンダは、巻取装置の巻込位置の上方において保持軸に可動又は固定して具備させるように構成されているので、巻取枠に巻回される積層体ブロックの巻回数を多くした巻鉄心が大形化する場合（巻鉄心を使用する変圧器の容量が大きい場合）シリンダを枢支可能に具備させて積層体ブロック押圧片の引張強度に弾力性を持たせ、逆に、変圧器の容量が小さい場合のように、積層体ブロックの巻回数が少ないときは、引張強度を余り強くする必要が伴わないので、シリンダを固定的に支持させても問題は生じない。
【００５６】
即ち、前記シリンダの取付具合を可変させることにより、積層体ブロック押圧片が、積層体ブロック内に挟持されても、自然にその引張り力がはたらく方向に変化し積層体ブロック押圧片を備えたシリンダにひずみが生じるのをなくし設計の自由度が増すことができる。
【００５７】
更に、本発明は、積層体ブロックを巻回する都度、その巻込位置付近に配置した押圧ローラにて積層体ブロックを巻取枠側に押動し、既に巻回した積層体ブロックとベルト駆動する巻込みローラとの間を意識的に拡げ、次に巻回する積層体ブロックの巻込みが容易に行えるように構成したので、積層体ブロックの巻込作業が円滑・良好に行うことができる。この結果、鉄心特性に優れた巻鉄心を効率的に巻回することが可能となり、この種巻鉄心の生産性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造装置により巻回する磁性薄帯を所定の長さ巻戻してこれを切断する磁性薄帯の巻戻し装置及び切断装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の製造装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の巻回装置の要部をなす積層体ブロック搬送装置の要部を示す縦断面図である。
【図４】積層体ブロック搬送装置の動作途中を示す要部縦断面図である。
【図５】積層体ブロック搬送装置の最終移動位置において、積層体ブロックの巻回状況を説明するための説明図である。
【図６】積層体ブロック搬送装置の要部縦断面図である。
【図７】押え板の斜視図である。
【図８】巻回される積層体ブロックを巻取枠側に押圧付勢する巻層体押圧装置の要部を縦断して示す正面図である。
【図９】同じく巻層体押圧装置の要部を縦断して示す側面図である。
【図１０】積層体ブロックの巻回直前の状態を説明するための説明図である。
【図１１】積層体ブロックを巻始めるときの説明図である。
【図１２】積層体ブロックを少し巻始めた状態を示す説明図である。
【図１３】積層体ブロックとその押圧片との関係を示す説明図である。
【図１４】押圧片が積層体ブロックの巻始め端の押圧を開始している状態を示す説明図である。
【図１５】積層体ブロックの１巻回が終了する直前の状態を示す説明図である。
【図１６】積層体ブロックの１巻回が終了した状態を示す説明図である。
【図１７】押圧片を引上げて次の積層体ブロックを巻回する場合を示す説明図である。
【図１８】本発明の製造装置により巻回した巻鉄心の斜視図である。
【符号の説明】
１３ シリンダ
１４ 積層体ブロック押圧片
１７ 搬送台
１８ 搬送装置
１９ 巻取枠
２０ 巻取装置
２５ 搬送枠体
３５ 押え板
４２ 巻込案内ガイド
４５ 送出装置
４８ 巻込ベルト
５２ 巻層体押圧装置
５４ 押圧ローラ
Ｃ コントローラ
Ｓ 巻込位置
Ｔ 巻鉄心
Claims (2)
- 非晶質磁性合金薄帯を同一長さ寸法で複数枚切断しこれを所要枚数積層して単位積層体を形成し、かつ、前記単位積層体の長さ寸法を基準として、それに２πｔの長さ寸法分だけ増分して形成した複数の単位積層体を階段状に積層して積層体ブロックを所要数設け、これら各積層体ブロックをベルト手段により駆動する巻取枠に順次積層体ブロック毎に巻回して巻鉄心を形成するようにした巻鉄心の製造装置において、前記巻取枠の積層体ブロックの巻込位置に、前記巻取枠に巻回される積層体ブロックの巻回時は積層体ブロックと接触せず、積層体ブロックの巻回終了の直前に前記積層体ブロックの巻始め端と巻終り端との間に挟持されて、前記積層体ブロックの巻始め端を巻取枠側に押圧付勢する積層体ブロック押圧片を、その基端をシリンダに止着して下方に複数条垂下配設し、前記垂下配設した下方端が常時は巻取枠の巻込位置の上部に位置し、かつ、積層体ブロックの巻回終了時の直前では前記積層体ブロック内に挟持されるよう昇降可能に具備させたことを特徴とする巻鉄心の製造装置。
- 非晶質磁性合金薄帯を同一長さ寸法で複数枚切断しこれを所要枚数積層して単位積層体を形成し、かつ、前記単位積層体の長さ寸法を基準として、それに２πｔの長さ寸法分だけ増分して形成した複数の単位積層体を階段状に積層して積層体ブロックを所要数設け、これら各積層体ブロックをベルト手段により駆動する巻取枠に順次積層体ブロック毎に巻回して巻鉄心を形成するようにした巻鉄心の製造装置において、前記巻取枠の積層体ブロックの巻込位置に、前記巻取枠に巻回される積層体ブロックの巻回時は積層体ブロックと接触せず、積層体ブロックの巻回終了の直前に前記積層体ブロックの巻始め端と巻終り端との間に挟持されて、前記積層体ブロックの巻始め端を巻取枠側に押圧付勢する積層体ブロック押圧片を、その基端をシリンダに止着して下方に複数条垂下配設し、前記垂下配設した下方端が常時は巻取枠の巻込位置の上部に位置し、かつ、積層体ブロックの巻回終了時の直前では前記積層体ブロック内に挟持されるよう昇降可能に垂設し、更に、前記積層体ブロック押圧片に近接して巻取枠に巻回された積層体ブロックを所定の押圧力で巻取枠側に押圧付勢する押圧ローラを配置したことを特徴とする巻鉄心の製造装置。
Priority Applications (1)
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| JP07114796A JP3539818B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 巻鉄心の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP07114796A JP3539818B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 巻鉄心の製造装置 |
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| JPH09237728A JPH09237728A (ja) | 1997-09-09 |
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Family Applications (1)
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| JP07114796A Expired - Lifetime JP3539818B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 巻鉄心の製造装置 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5873279B2 (ja) * | 2011-09-28 | 2016-03-01 | 株式会社ダイヘン | 巻鉄心製造装置 |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP07114796A patent/JP3539818B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09237728A (ja) | 1997-09-09 |
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