JP4346970B2 - Winding core manufacturing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器等の電気機器に使用される1ターンカット方式の巻鉄心を製造する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、変圧器等の電気機器に使用される1ターンカット方式の巻鉄心は、図11,12で示すように、巻鉄心1の接合部1a,1b,・・・が、各鉄心ブロック2a,2b,・・・において階段状となるように巻回されている。前記巻鉄心1を製作する場合、1枚目の鉄心材料(けい素鋼帯等)の切断長を巻鉄心1の最内周の長さに合わせ、2枚目以降は1枚目の周長に2πt(tは鉄心材料の板厚)を加えた分だけ順次長くして切断し、前記切断した鉄心材料を、各接合部1a,1b,・・・を順次周方向にずらしながら円形状に巻回し、これを図11,12で示す如く矩形状に成形することにより製作していた。なお、図11は各鉄心ブロック2a,2b,・・・における最外周の鉄心材料の巻終り端と、最内周の鉄心材料の巻始め端とがラップ(重合)していない状態の巻鉄心1を示し、また、図12は各鉄心ブロック2a,2b,・・・における最外周の鉄心材料の巻終り端と、最内周の鉄心材料の巻始め端とがラップ(重合)している状態の巻鉄心1を示している。
【0003】
次に、1ターンカット方式の巻鉄心を製造する装置としては、例えば、ロール状に巻回されたけい素鋼帯等の鉄心材料を巻戻しながら給送する給送手段と、前記給送手段により給送される鉄心材料を予め設定した長さ寸法で切断する切断手段と、前記切断手段により所定長さで切断された鉄心材料を巻込みベルトによって回転駆動する巻枠に順次巻回する巻回装置と、前記巻回装置の巻枠に巻回される鉄心材料の切断長等を巻込みベルトの移動量に基づいて演算処理する演算部(制御部)とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−66064号公報(図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記構成の巻鉄心の製造装置においては、給送手段と巻回装置の巻枠とを、それぞれ別々の駆動手段によって駆動するようにしていたので、鉄心材料の給送タイミングと巻枠への巻回タイミングとが合致(同期)していないと、即ち、鉄心材料を巻枠に対して巻回開始する時点(巻回タイミング)で、鉄心材料の給送タイミングに遅れや進みが生じていると、接合部が階段状に形成されなかったり、予め決められた範囲内に形成されなかったりする等といった問題が発生するおそれがあった。しかも、駆動手段が複数必要となるため、装置の製作費用が嵩んだり、駆動手段の制御等が複雑化したりする等という問題もあった。
【0006】
また、前記巻鉄心の製造装置においては、鉄心材料の切断長や板厚等を、巻込みベルトの移動量に基づき、演算部において演算処理することにより算出するようにしているので、演算処理のためのプログラムや演算部自体の構成等が複雑化する等といった問題があった。
【0007】
更に、前記切断手段は、一般に駆動源としてエアシリンダ等を使用しているため、その駆動時には大きな騒音が発生しやすく、前記騒音によって、装置周辺で作業する作業者の健康状態等に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【0008】
本発明は、前記種々の問題点に鑑み、鉄心材料の切断長等の設定や駆動手段の制御等を簡易に行うこと、接合部を巻鉄心の所定部位に階段状に形成すること、更に、騒音の発生等を抑制することが可能な巻鉄心の製造装置を提供することを目的とする。
【0009】
本発明は、前記種々の課題を解決するために、鉄心材料が巻回される巻枠と、前記巻枠を囲むように配置され、そのうちの1個がベルト駆動モータと駆動可能に連結された複数のガイドローラと、前記巻枠及び複数のガイドローラに架設したエンドレスの巻込みベルトとを備えた巻回装置と、前記巻回装置のベルト駆動モータと無段変速機を介して駆動可能に連結した給送ローラと、前記給送ローラと対向する位置に配置したシリンダ装置のピストン先端に回転可能に取付けた押圧ローラとを備えた給送手段と、前記巻回装置の巻枠に巻回される鉄心材料の切断長を設定する切断長設定手段と、前記巻回装置と給送手段との間に配置されて、前記切断長設定手段により設定した切断長にて鉄心材料を切断する切断手段とを備え、前記切断長設定手段は、前記巻回装置の巻枠と共動可能に連結されて等速で回転駆動する円形状のドラムと、前記ドラムの外周面と対向する状態で配置され、該ドラムの外周面に設けた第1のマークを検出する第1,第2の検出手段と、前記ドラムの一側面と対向する状態で配置され、該ドラムの一側面の所定位置に設けた第2のマークを検出する第3の検出手段と、巻回装置の巻込みベルトと当接する検出ローラに接続され、前記巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号を出力する第4の検出手段と、前記第1〜第3の検出手段から出力される検出信号及び第4の検出手段から出力されるパルス信号に基づいて、巻回装置,給送手段及び切断手段に指令信号を出力する制御部とを備え、前記ドラムは、前記巻回装置の巻枠に鉄心材料が巻回されるのに伴って、前記巻枠とともに所定方向に移動可能に構成され、前記ドラムの外周面には、前記巻回装置の巻枠に鉄心材料が巻回される毎に、前記鉄心材料の切断長が、該鉄心材料の板厚分だけ順次長くなるような形状で、第1のマークが設けられ、かつ、前記制御部は、第1の検出手段が第1のマークを検出した後、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が切断しようとする鉄心材料に対応する数値に到達したときに、切断手段を起動させる指令信号を出力して鉄心材料を切断するように構成したことを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の巻鉄心の製造装置において、前記第1,第2の検出手段の間には所定の角度間隔を設け、前記第1,第2の検出手段が第1のマークを検出することにより、巻鉄心における接合部の形成範囲を設定するように構成したことを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の巻鉄心の製造装置において、前記制御部は、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が切断しようとする鉄心材料に対応する数値に到達するよりも先に、第2の検出手段が第1のマークを検出したら、前記パルス信号が所定の数値に到達した時点で、切断手段を起動させる指令信号を出力して鉄心材料を切断するとともに、次回切断する鉄心材料の切断位置を、第1の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断開始位置に復帰させるように構成したことを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1または2記載の巻鉄心の製造装置において、前記制御部は、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が切断しようとする鉄心材料に対応する数値に到達するよりも先に、第2の検出手段が第1のマークを検出したら、前記パルス信号が所定の数値に到達した時点で、切断手段を起動させる指令信号を出力して鉄心材料を切断するとともに、給送手段を停止させる指令信号を出力して後続の鉄心材料の給送を停止させ、更に、この後、第1の検出手段が第1のマークを検出したら、給送手段を起動させる指令信号を出力して鉄心材料の給送を再開させ、前記鉄心材料を、前記第1の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断開始位置から巻回するように構成したことを特徴とする。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4記載の巻鉄心の製造装置において、前記制御部は、第3の検出手段が前回第2のマークを検出してから今回検出するまでの間に、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が所定値に到達したときに、巻鉄心の巻厚寸法が設定値となったことを検出するように構成したことを特徴とする。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5記載の巻鉄心の製造装置において、前記制御部は、巻鉄心の巻厚寸法が設定値となったことを検出した後、第2の検出手段が第1のマークを検出すると、所定時間経過後に、切断手段を起動させる指令信号を出力して鉄心材料を切断するとともに、給送手段を停止させる指令信号を出力して後続の鉄心材料の給送を停止し、更に、前記鉄心材料を切断してから所定時間経過後に、巻回装置の巻枠を停止させる指令信号を出力して切断した鉄心材料の巻回を終了するように構成したことを特徴とする。
【0015】
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6記載の巻鉄心の製造装置において、前記制御部には、巻鉄心の巻回構造を選択するための選択スイッチが設けられていることを特徴とする。
【0021】
本発明は、給送手段の給送ローラを、巻回装置のベルト駆動モータと駆動可能に連結するようにしたので、鉄心材料の給送タイミングと巻回タイミングとがずれるのを良好に防ぐことが可能となり、この結果、接合部を巻鉄心の決められた部位(範囲内)に階段状に形成することができる。しかも、巻込みベルトと給送ローラとを1駆動源で駆動可能であるため、前記駆動源(ベルト駆動モータ)の駆動制御を簡易に行うことができるとともに、製造装置の製作費用を良好に低減することが可能となる。また、鉄心材料の切断長等は、切断長設定手段の第1〜第3の検出手段から出力される検出信号と、第4の検出手段から出力されるパルス信号とに基づき、制御部において特別な演算処理を行うことなく、簡易に設定することができるので、前記制御部の構成を簡素化することが可能となる。更に、切断手段としてフライングシャーを使用するようにしたので、駆動源としてエアシリンダ等を使用する場合に比べ、騒音等の発生を良好に抑制することが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図1ないし図12を参照しながら説明する。なお、本実施例において、巻鉄心1の構造は従来技術と同様であるため、同一符号を使用して説明し、その詳細な構造については説明を省略する。また、本実施例中においては、図11に示すような巻鉄心1の巻回構造をバット巻回構造と呼ぶものとし、図12に示すような巻鉄心1の巻回構造をラップ巻回構造と呼ぶものとする。
【0023】
はじめに、図1は本発明における巻鉄心の製造装置10を示す概略構成図である。前記製造装置10は、図1で示すように、アンコイラ11から巻戻される鉄心材料(けい素鋼帯等)12を巻回装置13まで給送する給送手段14と、前記鉄心材料12の切断長を設定する切断長設定手段15と、前記巻回装置13と給送手段14との間に配置されて、前記給送手段14により給送される鉄心材料12を、前記切断長設定手段15にて設定した切断長で切断する切断手段16とを備えて概略構成されている。
【0024】
つづいて、前記巻鉄心1の製造装置10における各構成要素13〜16について説明する。まず、前記巻回装置13は、鉄心材料12が巻回される円形状の巻枠18と、前記巻枠18を囲むように配置した複数のガイドローラ19,19aと、前記巻枠18,ガイドローラ19,19aに架設したエンドレスの巻込みベルト20と、前記複数のガイドローラ19,19aのうちの1個のガイドローラ19aと駆動可能に連結したベルト駆動モータ21と、構成されている。そして、給送手段14により給送され、かつ、切断手段16により所定切断長で切断された鉄心材料12を、前記巻込みベルト20と巻枠18との間に巻込むことにより、前記鉄心材料12は巻枠18の周囲に順次巻回され、所定巻厚寸法の巻鉄心1を形成する。
【0025】
なお、前記巻枠18は、例えば、図2,3で示すように、同図の左右方向に移動可能となした移動手段23に図示しない軸受等を介して回転自在に枢支した回転軸24の上端側に取付けられており、前記巻枠18は、その周囲に鉄心材料12が順次巻回される(即ち、巻鉄心1の巻厚寸法が増大する)ことに伴い、シリンダ装置22(図1参照)による付勢力に抗して、図2,3の左方向に鉄心材料12の板厚に相当する距離だけ順次移動可能となっている。また、前記巻枠18は、鉄心材料12が巻回される前の段階においては、図2で示すように、所定のガイドローラ19,19と当接している。
【0026】
つづいて、前記給送手段14は、図1で示すように、巻回装置13のベルト駆動モータ21に無段変速機25を介して駆動可能に連結され、巻込みベルト20の移動速度と等速で回転する給送ローラ26と、前記給送ローラ26と対向する状態で配置したシリンダ装置27のピストン先端に回転自在に取付けた押圧ローラ28とによって概略構成されている。なお、前記給送ローラ26と押圧ローラ28との間には、鉄心材料12を挿通することが可能な寸法で間隙が形成されている。そして、前記シリンダ装置27を起動して、押圧ローラ28を給送ローラ26側に付勢すると、前記給送ローラ26と押圧ローラ28との間において鉄心材料12が挟持される結果、前記鉄心材料12はベルト駆動モータ21から給送ローラ26に伝達される回転力を利用して巻回装置13まで給送される。また逆に、前記押圧ローラ28の給送ローラ26側への付勢を解除すると、前記給送ローラ26と押圧ローラ28との間における鉄心材料12の挟持が解除されて、前記給送ローラ26の回転力が鉄心材料12に伝達されなくなる結果、前記鉄心材料12の巻回装置13への給送は停止される。
【0027】
なお、前記給送ローラ26の回転速度は、無段変速機25に設けた変速比調整手段25aによって適宜設定可能である。例えば、巻鉄心1の接合部1a,1b,・・・において、鉄心材料12の巻終り端と巻始め端との間に所定寸法でギャップを形成する必要がある場合には、前記給送ローラ26の回転速度を、変速比調整手段25aによって予め巻込みベルト20の移動速度よりも若干遅く設定しておくことにより、容易にギャップを形成することができる。
【0028】
次に、前記切断長設定手段15は、図1ないし図5で示すように、巻回装置13の巻枠18と共動可能に連結されて等速で回転する円形状のドラム29と、前記ドラム29の外周面と対向する状態(図4参照)で配置され、該ドラム29の外周面に設けた第1のマーク30を検出する光学式センサ等からなる第1,第2の検出手段32,33と、前記ドラム29の一側面(図5の右側)と対向する状態で配置され、該ドラム29の一側面の所定位置(1ヶ所)に設けた第2のマーク31を検出する光学式センサ等からなる第3の検出手段34と、前記巻回装置13の巻込みベルト20と当接する検出ローラ35aに接続され、前記巻込みベルト20の移動量(巻枠18の回転角度)に相当するパルス信号を出力するロータリーエンコーダ等からなる第4の検出手段35と、前記第1〜第3の検出手段32〜34から出力される検出信号及び第4の検出手段35から出力されるパルス信号に基づいて、巻回装置13,給送手段14及び切断手段16に対して指令信号を出力するプログラマブルコントローラ等からなる制御部36とによって構成されている。
【0029】
なお、前記ドラム29は、例えば、図2,3で示すように、同図の左右方向に移動可能となした移動手段23に支持部材37を介して回転自在に支持されており、また、前記移動手段23に回転自在に枢支されて上端側に巻回装置13の巻枠18を取付けた回転軸24とは、複数の傘歯車38a,38b,39a,39b及び連結軸40を介して連結されている。これにより、前記巻枠18の回転は、回転軸24→傘歯車38a,38b→連結軸40→傘歯車39a,39bを介してドラム29に伝達され、前記ドラム29を巻枠18と等速で回転させることが可能となる(即ち、巻枠18が1回転するとドラム29も1回転する)。また、前記ドラム29は、巻枠18の周囲に鉄心材料12が順次巻回されることに伴い、前記巻枠18とともに図2,3の左方向に鉄心材料12の板厚に相当する距離だけ順次移動可能となっている。
【0030】
また、前記第1のマーク30は、巻回装置13の巻枠18に鉄心材料12が巻回されることに伴ってドラム29が図2の左方向に移動する毎に、前記鉄心材料12の切断長が、該鉄心材料12の板厚分だけ順次長くなるような形状(例えば、図2で示すような右下がりの曲線状)で、前記ドラム29の外周面に設けられている。即ち、前記第1のマーク30を第1の検出手段32が検出した後、巻枠18への鉄心材料12の巻回に伴ってドラム29が図2の左方向に移動すると、前記第1の検出手段32は、前回検出した位置よりもやや右下の位置における第1のマーク30を検出することとなり(第1,第2の検出手段32,33は移動しないため)、しかも、前記巻枠18に鉄心材料12が順次巻回されて巻厚寸法が増大するのに伴い、巻込みベルト20の移動量が増加してドラム29(巻枠18)の回転速度が順次遅くなることにより、前記第1の検出手段32による第1のマーク30の検出間隔が順次長くなる(つまり、前記検出間隔の差が鉄心材料12の板厚分に相当する)結果、前記鉄心材料12の切断長を、該鉄心材料12の板厚分だけ長く設定することが可能となる。また、前記のように、巻枠18に鉄心材料12が順次巻回されて巻厚寸法が増大するのに伴い、巻込みベルト20の移動量が増加してドラム29(巻枠18)の回転速度が順次遅くなることにより、第3の検出手段34による第2のマーク31の検出(ドラム29の1回転検出)間隔も順次長くなる。
【0031】
更に、前記第1,第2の検出手段32,33間には、図4で示すように、所定の角度間隔θ(例えば、30°〜60°の範囲)が設けられており、前記角度間隔θによって、巻鉄心1における接合部1a,1b,・・・の形成範囲(図1,8,10におけるa−b間であり、以下、aを切断開始位置、bを切断終了位置という)が設定される(即ち、θが小さければ接合部1a,1b,・・・の形成範囲は狭くなり、θが大きければ接合部1a,1b,・・・の形成範囲は広くなる)。なお、前記第1,第2の検出手段32,33間の角度間隔θは、前記接合部1a,1b,・・・が巻鉄心1の脚鉄部に該当する部分(図示しない巻線に挿入される部分)に形成されないように、製作する巻鉄心1の大きさ,形状等に合わせて適宜設定すればよい。また、前記第1,第2の検出手段32,33は、図5で示すように、ドラム29の外周面の同一線上において第1のマーク30を検出することができるように配置されている。
【0032】
また、前記制御部36は、第4の検出手段35から出力されるパルス信号をカウントして巻込みベルト20の移動量を検出するベルト移動量検出カウンタ41と、第4の検出手段35から出力されるパルス信号をカウントし、前記パルス信号のカウント値が、ドラム29が1回転するまでの間に設定値(例えば、1000パルス)に到達したか否かを検出する1周長検出カウンタ42と、巻鉄心1の最外周に巻回される鉄心材料12を切断してからベルト駆動モータ21を停止させるまでの時間を設定する停止タイマー43とを具備している。更に、前記制御部36には、第1〜第3の検出手段32〜34からの検出信号,各カウンタ41,42によるカウント値等に基づいて、巻回装置13のベルト駆動モータ21,給送手段14のシリンダ装置27及び切断手段16のシャー駆動モータ44に対して所定の指令信号を出力し、所定巻回構造の巻鉄心1を製作するための制御プログラムが組込まれている。なお、前記制御部36には、巻鉄心1の巻回構造(バット巻回構造,ラップ巻回構造)を選択するための選択スイッチ(図示せず)を設けるとよい。
【0033】
つづいて、前記切断手段16は、図1で示すように、例えば、フライングシャー等からなり、シャー駆動モータ44の回転駆動により動作する一対のシャー45a,45bを備えている。なお、前記一対のシャー45a,45b間には、給送手段14により巻回装置13に給送される鉄心材料12が挿通されている。そして、前記シャー駆動モータ44を起動してシャー45a,45bを鉄心材料12と等速で移動させるとともに、切断長設定手段15で設定される切断位置において、一方のシャー45aを他方のシャー45b側に移動させることにより、給送手段14により巻回装置13に給送される鉄心材料12を、停止させることなく切断するように構成されている。なお、図1において、46は前記シャー駆動モータ44の駆動回路である。
【0034】
次に、本発明における巻鉄心の製造装置10を使用して、1ターンカット方式の巻鉄心1を製作する場合について、図1及び図6ないし図10を参照しながら説明する。なお、巻鉄心1を製作する前に、予め切断長設定手段15の制御部36に設けた図示しない選択スイッチにより、前記巻鉄心1をバット巻回構造またはラップ巻回構造の何れの巻回構造で製作するかを選択しておく。
【0035】
はじめに、バット巻回構造で巻鉄心1を製作する動作について、図6ないし図8を参照しながら説明する。まず、切断長設定手段15の制御部36に設けた始動スイッチ(図示せず)を操作することにより、巻回装置13のベルト駆動モータ21を起動し、その回転力をガイドローラ19a→巻込みベルト20を介して巻枠18に伝達して、前記巻枠18を回転させるとともに、前記巻枠18と回転軸24,傘歯車38a,38b,39a,39b及び連結軸40(図2参照)を介して共動可能となした切断長設定手段15のドラム29を、前記巻枠18と等速で回転させる(図6の21参照)。
【0036】
前記ドラム29の回転に伴い、該ドラム29の外周面と対向する状態で配置された第1の検出手段32が、ベルト駆動モータ21の起動後、はじめて前記ドラム29の外周面に設けた第1のマーク30を検出すると(図6におけるa0点参照)、その時点から制御部36に具備したベルト移動量検出カウンタ41が、切断長設定手段15の第4の検出手段35から出力される巻込みベルト20の移動量に相当するパルス信号のカウントを開始する(図6の32,41参照)。
【0037】
そして、前記ベルト移動量検出カウンタ41によるパルス信号のカウント値が所定値に到達したら(図6のS点参照)、給送手段14のシリンダ装置27を起動し、そのピストン先端に取付けた押圧ローラ28を給送ローラ26側に付勢して、前記給送ローラ26と押圧ローラ28との間において、アンコイラ11から巻戻される鉄心材料12を挟持する(図6の41,27参照)。このとき、前記給送ローラ26は、無段変速機25を介してベルト駆動モータ21と駆動可能に連結されているので、前記給送ローラ26と押圧ローラ28との間に挟持された鉄心材料12は、ベルト駆動モータ21から給送ローラ26に伝達される回転力を利用して巻回装置13側に給送され、巻鉄心1の最内周となる鉄心ブロック2aの1枚目の鉄心材料12aとして巻枠18の周囲に巻回される。
【0038】
つづいて、前記鉄心ブロック2aにおける1枚目の鉄心材料12aの巻枠18への巻回途中において、ドラム29外周面に設けた第1のマーク30が、第1の検出手段32によって検出されると(図6,8におけるa2点参照。なお、鉄心材料12の給送を開始した直後の図6,8におけるa1点の検出は無視される)、制御部36に具備したベルト移動量検出カウンタ41が、第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウントを開始し、前記パルス信号のカウント値が所定値(例えば、巻込みベルト20が、P[mm]移動したことに相当する数値)に到達したら、切断手段16のシャー駆動モータ44を起動してシャー45a,45bを動作させ、前記鉄心材料12を巻回装置13側に給送しながら切断する(図6の32,41,44参照)。
【0039】
ここで、前記Pは、第1の検出手段32が第1のマーク30を検出することにより設定される切断開始位置a(図8参照)から、巻鉄心1における接合部1a,1b,・・・までのピッチ寸法であり、P=8×nにより求められる。なお、本実施例においては、鉄心ブロック2a,2b,・・・における最内周(1枚目)の鉄心材料12aのときn=0とし、2枚目以降は第1のマーク30が第1の検出手段32により検出される毎に、前回のnの値に1ずつ加算する(n=n+1)ように設定する。また、鉄心ブロック2a,2b,・・・における最外周の鉄心材料12nを切断した後は、前記nの値を初期値(=0)に戻すように設定する。
【0040】
即ち、鉄心ブロック2aにおける1枚目の鉄心材料12aの切断時においては、切断開始位置aから接合部1aまでのピッチ寸法P=8×n=8×0=0[mm]となるので、前記1枚目の鉄心材料12は、図6で示すように、第1のマーク30を第1の検出手段32により検出した(図6,8のa2点を検出した)時点で、切断手段16を起動することにより切断される。なお、前記切断手段16により切断された1枚目の鉄心材料12aは、既にその巻始め端S側(図8参照)が巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれているため、前記巻枠18の回転により順次巻枠18の周囲に巻回される。
【0041】
つづいて、前記鉄心ブロック2aにおける1枚目の鉄心材料12aは、巻回装置13側に給送しながら切断される(即ち、鉄心材料12の切断動作中も、前記鉄心材料12の給送は継続している)ので、前記切断された1枚目の鉄心材料12aの巻終り端が巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれるのとほぼ同時に、鉄心ブロック2aにおける2枚目の鉄心材料12bの巻始め端が巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれ、前記1枚目の鉄心材料12aの外側に2枚目の鉄心材料12bが巻回される。
【0042】
そして、前記2枚目の鉄心材料12bの巻回途中において、ドラム29外周面に設けた第1のマーク30が、第1の検出手段32によって検出されると(図6,8におけるa3点参照)、制御部36に具備したベルト移動量検出カウンタ41が、第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウントを開始し、前記パルス信号のカウント値が所定値(例えば、巻込みベルト20がP[mm]移動したことに相当する数値)に到達したら、切断手段16のシャー駆動モータ44を起動してシャー45a,45bを動作させ、前記2枚目の鉄心材料12bを巻回装置13側に給送しながら切断する(図6の32,41,44参照)。
【0043】
このとき、前記ドラム29は、巻枠18の周囲に1枚目の鉄心材料12aが巻回されていることにより、図2,3の左方向に前記1枚目の鉄心材料12aの板厚分だけ移動しているので、前記ドラム29の外周面と対向する状態で配置した第1の検出手段32は、前回検出した位置よりもやや右下の位置における第1のマーク30を検出することとなり(前記第1のマーク30は、例えば、図2で示すような右下がりの曲線状で、前記ドラム29の外周面に設けられているため)、しかも、巻枠18の周囲に1枚目の鉄心材料12aが巻回されている分だけ、巻込みベルト20の移動量が増加して前記巻枠18の回転速度が遅くなる結果、図6におけるa2点の検出からa3点の検出までの検出間隔は、図6におけるa1点の検出からa2点の検出までの検出間隔よりも長くなる。即ち、前記検出間隔の差が鉄心材料12の板厚に相当するので、2枚目の鉄心材料12bの切断長は、1枚目の鉄心材料12aの板厚分だけ長く設定することが可能となる。
【0044】
また、鉄心ブロック2aにおける2枚目の鉄心材料12bの切断時においては、n=0+1=1であり(2枚目以降は前回のnの値に1ずつ加算される)、切断開始位置aから接合部1bまでのピッチ寸法P=8×n=8×1=8[mm]となるので、前記2枚目の鉄心材料12は、図6で示すように、第1のマーク30を第1の検出手段32が検出した(図6,8におけるa3点を検出した)後、第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウント値が、巻込みベルト20が8[mm]移動したことに相当する数値に到達した時点で、切断手段16を起動することにより切断される。
【0045】
この結果、鉄心ブロック2aにおける2枚目の鉄心材料12bは、1枚目の鉄心材料12aの板厚+切断開始位置aからのピッチ寸法P(=8[mm])分だけ、前記1枚目の鉄心材料12aよりも切断長を長くして切断されることとなる。
【0046】
そして、前記切断手段16により切断された鉄心ブロック2aにおける2枚目の鉄心材料12bを、1枚目の鉄心材料12aの外側に巻回すると、接合部1bの位置は、最初の接合部1aの位置(切断開始位置aと合致する位置)からピッチ寸法P(=8[mm])に相当する寸法だけ図8の時計方向に移動した位置となる。
【0047】
この後、前記と同様にして、鉄心ブロック2aにおける3枚目以降の鉄心材料12c,・・・を切断して巻回することにより、前記鉄心ブロック2aにおける接合部1a,1b,・・・は、切断開始位置aを基準として、ピッチ寸法P(=8×n[mm])に相当する寸法だけ図8の時計方向に移動させた状態で、階段状に形成することができる。
【0048】
なお、ドラム29の外周面に設けた第1のマーク30が第1の検出手段32により検出された後、ベルト移動量検出カウンタ43により第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウントを開始し、前記パルス信号のカウント値が、巻込みベルト20がP=8×n[mm]移動したことに相当する数値に到達するよりも先に、前記ドラム29に設けた第1のマーク30が第2の検出手段33によって検出されたら(図6,8におけるb5点参照)、切断手段16を起動することにより、現在給送されている鉄心材料12を、鉄心ブロック2aにおける最外周(本実施例においては4枚目)の鉄心材料12dとして切断する(図6の32,33,41,44参照)。これにより、第1の鉄心ブロック2aにおける接合部1a,1b,・・・は、第1,第2の検出手段32,33によって設定される形成範囲(切断開始位置aと切断終了位置bとの間)に形成することが可能となる。また、鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dを切断した後、前記nの値は初期値(=0)に戻される。
【0049】
つづいて、鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dを切断した後、ドラム29の外周面に設けた第1のマーク30が、第1の検出手段32により検出されると(図6,8におけるa6点参照)、前記鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dにつづいて巻回装置13に給送される鉄心材料12は、前記第1のマーク30が検出された時点(図6,8のa6点)で切断手段16を起動することにより、鉄心ブロック2bにおける最内周の鉄心材料12aとして切断され、前記鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dの外側に巻回される(図6 の32,41,44参照)。
【0050】
即ち、前記鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dを切断した後、nの値は前述のように初期値(=0)に戻されているので、鉄心ブロック2bの最内周の鉄心材料12aにおける切断開始位置aから接合部1aまでのピッチ寸法P=8×n=8×0=0[mm]であり、前記鉄心ブロック2bの最内周における鉄心材料12aは、図6で示すように、第1のマーク30が第1の検出手段32により検出された時点(図6,8のa6点)で、切断手段16を起動することにより切断されることとなる。この結果、鉄心ブロック2bにおける最内周の鉄心材料12aは、図8で示すように、1周に満たない長さ寸法で切断され、鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dの外側に巻回される。
【0051】
なお、鉄心ブロック2bにおける2枚目以降の鉄心材料12b,・・・を切断して巻回する動作については、鉄心ブロック2aにおける2枚目以降の鉄心材料12b,・・・を切断して巻回する場合と同様であるため説明を省略する。
【0052】
つづいて、前記のようにアンコイラ11から巻戻される鉄心材料12を、所定の切断長で切断しながら巻枠18に順次巻回していくことにより、前記巻枠18と共動回転するドラム29が1回転する間(前記ドラム29の一側面と対向する状態で配置した第3の検出手段34が、該ドラム29の一側面の所定位置に設けた第2のマーク31を検出するまでの間)に、制御部36に具備した1周長検出カウンタ42によるパルス信号のカウント値が、予め設定した数値(例えば、1000パルス)に到達した場合(図7参照)、前記1周長検出カウンタ42からは検出信号が出力され、これを受けて制御部36は、巻枠18に巻回した鉄心材料12の巻厚寸法(即ち、巻鉄心1の巻厚寸法)が設定値に到達したものと判断する(図6の42参照)。
【0053】
なお、前記1周長検出カウンタ42は、図7で示すように、第3の検出手段34が第2のマーク31を検出する度にリセットされ、再び第4の検出手段35から出力されるパルス信号をカウントする(図7参照)。また、前記のように、巻枠18に鉄心材料12が順次巻回されて巻厚寸法が増大するのに伴い、巻込みベルト20の移動量が増加してドラム29(巻枠18)の回転速度が順次遅くなることにより、第3の検出手段34による第1のマーク31の検出(ドラム29の1回転検出)間隔が順次長くなる結果、1周長検出カウンタ42による第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウント値も順次増加し、巻厚寸法が設定値に到達するとパルス信号のカウント値が予め設定した数値(例えば、1000パルス)に到達するものである。
【0054】
前記1周長検出カウンタ42から検出信号が出力された後、第1の検出手段32によってドラム29外周面に設けた第1のマーク30が検出されても(図6,8におけるan点参照)、ベルト移動量検出カウンタ41は、第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウントを開始しない。一方、前記ドラム29が回動して第1のマーク30が第2の検出手段33によって検出されると(図6,8におけるbn点参照)、その時点からベルト移動量検出カウンタ43が、第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウントを開始し、前記パルス信号のカウント値が所定値に到達した時点(図6におけるE点参照)で切断手段16を起動することにより、前記鉄心材料12を、巻鉄心1における最外周に巻回される鉄心材料12nとして切断する(図6の33,41,44,42参照)。
【0055】
また、前記鉄心材料12を切断すると同時に、給送手段14のシリンダ装置27が起動して、そのピストン先端に取付けた押圧ローラ28の給送ローラ26側への付勢を解除する。これにより、給送ローラ26と押圧ローラ28との間における鉄心材料12の挟持状態が解除されるので、切断手段16により切断された鉄心材料12nのみが巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれて、前記巻枠18に巻回されるとともに、後続の鉄心材料12は巻回装置13側に給送されない(図6の27参照)。
【0056】
更に、前記鉄心材料12の切断と同時に、制御部36に具備した停止タイマー43がスタートする。前記停止タイマー43には、例えば、巻鉄心1の最外周に巻回される鉄心材料12nが切断されてから、前記鉄心材料12nの巻終り端Eが巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれるまでに必要な時間がセットされており、前記時間が経過すると(タイムアップすると)巻回装置13のベルト駆動モータ21を停止して、図8に示す円形状の巻鉄心1の製作を終了する(図6の21,43参照)。この後、前記円形状の巻鉄心1を巻枠18から取外し、図11で示すように矩形状に成形する。
【0057】
次に、ラップ巻回構造の巻鉄心1を製作する場合について、図9,10を参照しながら説明する。なお、ラップ巻回構造の巻鉄心1を製作するに際し、鉄心ブロック2aにおける最内周の鉄心材料12a〜最外周の鉄心材料12dまでを切断して巻枠18に巻回する動作は、バット巻回構造の巻鉄心1を製作する場合と同様であるため、その説明は省略する。
【0058】
ラップ巻回構造の巻鉄心1を製作するに当たっては、図9で示すように、切断手段16を起動して鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dを切断するのと同時に(図9,10におけるb5点参照)、給送手段14のシリンダ装置27を起動して、そのピストン先端に取付けた押圧ローラ28の給送ローラ26側への付勢を解除する。これにより、給送ローラ26と押圧ローラ28との間における鉄心材料12の挟持状態が解除されるので、切断手段16により切断された鉄心材料12dのみが巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれて、前記巻枠18に巻回されるとともに、後続の鉄心材料12は巻回装置13側に給送されない(図9の27,44参照)。
【0059】
つづいて、前記鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dが巻枠18に巻回されるのに伴ってドラム29が回転することにより、前記ドラム29の外周面に設けた第1のマーク30が、第1の検出手段32により検出されると(図9,10におけるa6点参照)、この時点で、給送手段14のシリンダ装置27を起動して(即ち、鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dが切断された時点でn=0となっており、ピッチ寸法P=8×n=8×0=0[mm]であるため、ベルト移動量検出カウンタ41により第4の検出手段35から出力されるパルス信号をカウントすることなく、給送手段14のシリンダ装置27を起動する)、そのピストン先端に取付けた押圧ローラ28を、再度給送ローラ26側に付勢し、前記給送ローラ26と押圧ローラ28との間で鉄心材料12を挟持する(図9の32,41,27参照)。
【0060】
これにより、前記鉄心材料12は、鉄心ブロック2bにおける最内周の鉄心材料12aとして巻回装置13へ給送され、その巻始め端が図10で示す切断開始位置aと合致する状態で巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれるので、前記鉄心ブロック2bにおける最内周の鉄心材料12aの巻始め端側と、鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dの巻終り端側とを、良好にラップ(重合)させることが可能となる。
【0061】
そして、前記鉄心ブロック2bにおける最内周の鉄心材料12aの巻回途中において、ドラム29外周面に設けた第1のマーク30が、第1の検出手段32によって検出されると(図9,10におけるa7点参照)、制御部36に具備したベルト移動量検出カウンタ41が、第4の検出手段35から出力されるパルス信号のカウントを開始し、前記パルス信号のカウント値が、巻込みベルト20がP=8×n=8×1=8[mm]移動したことに相当する数値に到達したら、切断手段16のシャー駆動モータ44を起動してシャー45a,45bを動作させ、前記鉄心材料12aを巻回装置13側に給送しながら切断する(図9の32,41,44参照)。切断された鉄心ブロック2bにおける最内周の鉄心材料12aは、順次巻枠18と巻込みベルト20との間に巻込まれ、鉄心ブロック2aにおける最外周の鉄心材料12dの外側に巻回される。
【0062】
なお、ラップ巻回構造の巻鉄心1を製作する場合において、鉄心ブロック2bにおける2枚目以降の鉄心材料12b,・・・を切断して巻枠18に巻回する動作及び巻鉄心1における最外周の鉄心材料12nを切断して巻枠18に巻回する動作については、バット巻回構造の巻鉄心1を製作する場合と同様であるので、その説明は省略する。また、図10で示すように、円形状の巻鉄心1を製作したら、前記巻鉄心1を巻枠18から取外し、図12で示すように矩形状に成形する。
【0063】
なお、本発明の実施例においては、切断開始位置aから巻鉄心1における接合部1a,1b,・・・までのピッチ寸法Pが、8の倍数(P=8×n)となるようにした例について説明したが、これに限定されるものではなく、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、給送手段の給送ローラを、巻回装置のベルト駆動モータと駆動可能に連結するようにしたので、巻回装置の巻枠と給送手段の給送ローラとは、常に同期させた状態で回転させることが可能となり、この結果、鉄心材料の給送タイミングと巻回タイミングとがずれることにより、接合部が予め決められた範囲内に階段状に形成することができない等といった問題を確実に防ぐことができる。しかも、巻回装置の巻枠と給送手段の給送ローラとを、ベルト駆動モータ1台で駆動することができるため、その駆動制御を簡易に行うことができるとともに、製造装置の製作費用を良好に低減することが可能となる。
【0065】
また、切断長設定手段のドラムに設けた第1,第2のマークを第1〜第3の検出手段が検出することにより出力される検出信号と、切断長設定手段の第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号とに基づいて、鉄心材料の切断長等を、切断長設定手段の制御部において、特別に複雑な演算処理を行うことなく設定することができるため、前記制御部を簡素に構成することが可能となる。
【0066】
更に、切断長設定手段のドラムは、巻回装置の巻枠に鉄心材料が巻回されるのに伴って、前記巻枠とともに所定方向に移動可能となっており、しかも、その外周面には、第1のマークが、前記巻回装置の巻枠に鉄心材料が巻回される毎に、前記鉄心材料の切断長が、該鉄心材料の板厚分だけ順次長くなるような形状で設けてあるので、前記鉄心材料は、その板厚等を計測した結果等に基づいて演算処理を行うことにより切断長を算出する必要がなく、前記所定方向に移動するドラムの外周面に設けた第1のマークを第1の検出手段が検出することで、順次その板厚分だけ切断長を長く設定して切断することが可能となる。
【0067】
また、第1,第2の検出手段の間には所定の角度間隔を設け、前記第1,第2の検出手段が第1のマークを検出することにより、巻鉄心における接合部の形成範囲が設定されるので、前記接合部は、常に巻鉄心の所定の部位(前記形成範囲内)に形成することが可能となる。
【0068】
更に、第1の検出手段が第1のマークを検出した後、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が切断しようとする鉄心材料に対応する数値に到達した時点で、切断手段を起動して前記鉄心材料を切断するようにしたので、巻鉄心における接合部を、第1の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断開始位置を基準として、順次周方向にずらしながら階段状に形成することが可能となる。
【0069】
また、バット巻回構造においては、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が切断しようとする鉄心材料に対応する数値に到達するよりも先に、第2の検出手段が第1のマークを検出した場合(即ち、切断しようとしている鉄心材料が、鉄心ブロックにおける最外周の鉄心材料である場合)、前記鉄心材料を第2の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断終了位置近傍で切断するとともに、後続の鉄心材料(即ち、次層の鉄心ブロックにおける最内周の鉄心材料)を、第1の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断開始位置において切断するようにしたので、各鉄心ブロックにおける最外周の鉄心材料を切断する毎に、次層の鉄心ブロックにおける最内周の鉄心材料の切断位置を切断開始位置に戻すことにより、各鉄心ブロック毎に接合部を所定の形成範囲内で階段状に形成することが可能となる。
【0070】
更に、ラップ巻回構造においては、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が切断しようとする鉄心材料に対応する数値に到達するよりも先に、第2の検出手段が第1のマークを検出した場合(即ち、切断しようとしている鉄心材料が、鉄心ブロックにおける最外周の鉄心材料である場合)、前記鉄心材料を第2の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断終了位置近傍で切断した後、後続の鉄心材料の給送を停止するとともに、第1の検出手段が第1のマークを検出した時点で後続の鉄心材料の給送を再開させ、前記鉄心材料を、第1の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断開始位置から巻回するようにしたので、各鉄心ブロックにおける最外周の鉄心材料の巻終り端と、最内周の鉄心材料の巻始め端とをラップ(重合)させた状態で巻回することができるとともに、各鉄心ブロック毎に接合部を所定の形成範囲内で階段状に形成することが可能となる。
【0071】
また、第3の検出手段が前回第2のマークを検出してから今回検出するまでの間(即ち、巻枠と共動可能に回転するドラムが1回転する間)に、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が所定値に到達したときに、巻鉄心の巻厚寸法が設定値となったことを検出するようにしたので、鉄心材料の板厚を計測する等し、かつ、前記板厚を積算することで巻鉄心の巻厚寸法を検出する場合に比べ、演算処理を必要としないため、制御部の構成を簡素化することが可能となる。
【0072】
更に、巻鉄心の巻厚寸法が設定値となったことを検出した後、第2の検出手段が第1のマークを検出すると、所定時間経過後に、切断手段を起動させて鉄心材料を切断するとともに、給送手段を停止させて後続の鉄心材料の給送を停止し、更に、前記鉄心材料を切断してから所定時間経過後に、巻回装置の巻枠を停止させて切断した鉄心材料の巻回を終了するようにしたので、巻鉄心の最外周に巻回される鉄心材料の巻終り端を、巻枠と巻込みベルトとの間に確実に巻込んだ状態で巻回作業を終了させることが可能となる。
【0073】
また、切断長設定手段の制御部に、巻鉄心の巻回構造を選択するための選択スイッチを設けるようにしたので、前記制御部が選択スイッチにて選択された巻回構造に対応する制御プログラムを実行することにより、製作する巻鉄心の巻回構造を容易に変更することが可能となり、この結果、1台の製造装置にて異なる巻回構造の巻鉄心を製作することができる。
【0074】
更に、切断手段としてフライングシャーを使用するようにしたので、前記切断手段の駆動源としてエアシリンダ等を使用した場合に比べ、騒音等の発生を良好に抑制することが可能となり、この結果、作業者の健康状態等に悪影響が及ぶのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における巻鉄心の製造装置を示す概略構成図である。
【図2】巻枠とドラムとの連結状態を概略的に示す平面図である。
【図3】巻枠とドラムとの連結状態を概略的に示す正面図である。
【図4】ドラムと第1〜第3の検出手段との位置関係を示す側面図である。
【図5】ドラムと第1〜第3の検出手段との位置関係を示す正面図である。
【図6】バット巻回構造の巻鉄心を製造する動作を示すタイミングチャートである。
【図7】1周長検出カウンタの動作を示すタイミングチャートである。
【図8】バット巻回構造の巻鉄心の要部を拡大して示す平面図である。
【図9】ラップ巻回構造の巻鉄心を製造する動作を示すタイミングチャートである。
【図10】ラップ巻回構造の巻鉄心の要部を拡大して示す平面図である。
【図11】バット巻回構造の巻鉄心を示す平面図である。
【図12】ラップ巻回構造の巻鉄心を示す平面図である。
【符号の説明】
1 巻鉄心
1a,1b,・・・ 接合部
2a,2b,・・・ 鉄心ブロック
10 製造装置
12 鉄心材料
13 巻回装置
14 給送手段
15 切断長設定手段
16 切断手段
18 巻枠
20 巻込みベルト
21 ベルト駆動モータ
23 移動手段
26 給送ローラ
28 押圧ローラ
29 ドラム
30 第1のマーク
31 第2のマーク
32 第1の検出手段
33 第2の検出手段
34 第3の検出手段
35 第4の検出手段
36 制御部
41 ベルト移動量検出カウンタ
42 1周長検出カウンタ
43 停止タイマー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a one-turn cut type wound core used for electrical equipment such as a transformer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as shown in FIGS. 11 and 12, a one-turn cut type wound core used for an electrical device such as a transformer has
[0003]
Next, as an apparatus for manufacturing a one-turn cut type wound core, for example, a feeding unit that feeds the core material such as a silicon steel strip wound in a roll shape while rewinding, and the feeding unit Cutting means for cutting the iron core material fed by a predetermined length, and winding for sequentially winding the iron core material cut by the cutting means to a predetermined length by a winding belt. Some include a rotating device, and an arithmetic unit (control unit) that performs arithmetic processing on the cutting length of the iron core material wound around the winding frame of the winding device based on the moving amount of the winding belt (for example, , See Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-66064 (FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the winding core manufacturing apparatus having the above-described configuration, the feeding means and the winding frame of the winding apparatus are driven by separate driving means, respectively. If the winding timing of the core does not match (synchronize), that is, when the core material starts to be wound around the winding frame (winding timing), the feeding timing of the core material is delayed or advanced. If this is the case, there is a possibility that problems such as the joint portion not being formed in a stepped shape or being formed within a predetermined range may occur. In addition, since a plurality of driving means are required, there are problems that the manufacturing cost of the apparatus is increased and the control of the driving means is complicated.
[0006]
Further, in the wound iron core manufacturing apparatus, the cutting length and the plate thickness of the iron core material are calculated by calculating in the calculation unit based on the moving amount of the winding belt. There is a problem that the configuration of the program and the configuration of the calculation unit itself are complicated.
[0007]
Furthermore, since the cutting means generally uses an air cylinder or the like as a drive source, a large noise is likely to be generated during the drive, and the noise adversely affects the health condition of workers working around the apparatus. There was a fear.
[0008]
In view of the above-mentioned various problems, the present invention simply performs setting of the cutting length of the iron core material, control of the driving means, etc., forming the joint in a stepped manner at a predetermined part of the wound iron core, It aims at providing the manufacturing apparatus of the wound iron core which can suppress generation | occurrence | production of noise etc.
[0009]
In order to solve the above-mentioned various problems, the present invention is arranged so as to surround a winding frame around which the iron core material is wound, and one of them is connected to a belt drive motor in a drivable manner. A winding device provided with a plurality of guide rollers, an endless winding belt installed on the winding frame and the plurality of guide rollers, and can be driven via a belt drive motor of the winding device and a continuously variable transmission. A feeding means comprising a connected feeding roller, a pressing roller rotatably attached to a piston tip of a cylinder device disposed at a position facing the feeding roller, and winding on a winding frame of the winding device Cutting length setting means for setting the cutting length of the core material to be cut, and cutting for cutting the core material at a cutting length set by the cutting length setting means, arranged between the winding device and the feeding means With means The cutting length setting means is disposed in a state of being opposed to the outer peripheral surface of the drum, and a circular drum that is coupled to a winding frame of the winding device and is driven to rotate at a constant speed. First and second detection means for detecting a first mark provided on the outer peripheral surface of the drum, and a second detector provided at a predetermined position on one side surface of the drum, disposed in a state of facing one side surface of the drum. A third detection means for detecting a mark; a fourth detection means for outputting a pulse signal corresponding to the amount of movement of the winding belt, connected to a detection roller contacting the winding belt of the winding device; Based on the detection signals output from the first to third detection means and the pulse signals output from the fourth detection means, a control unit that outputs a command signal to the winding device, the feeding means, and the cutting means, The drum is provided with an iron core material on a winding frame of the winding device. Along with the winding, it is configured to move in a predetermined direction together with the winding frame, and the iron core is wound on the outer peripheral surface of the drum every time the core material is wound around the winding frame of the winding device. The first mark is provided in such a shape that the cutting length of the material is sequentially increased by the thickness of the iron core material, and the control unit detects the first mark by the first detecting means. After that, when the pulse signal corresponding to the moving amount of the winding belt output from the fourth detection means reaches a numerical value corresponding to the iron core material to be cut, a command signal for starting the cutting means is output. Like cutting iron core material It is characterized by comprising.
[0010]
A second aspect of the present invention provides the wound iron core manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein A predetermined angular interval is provided between the first and second detection means, and the first and second detection means detect the first mark, thereby setting the joint formation range in the wound core. like It is characterized by comprising.
[0011]
The invention according to claim 3 is the
[0012]
The invention according to claim 4 is the claim of
[0013]
The invention according to claim 5 is the
[0014]
The invention according to claim 6 is the
[0015]
The invention according to claim 7 is the
[0021]
In the present invention, the feeding roller of the feeding means is drivably connected to the belt drive motor of the winding device, so that it is possible to prevent the feeding timing and the winding timing of the iron core material from being misaligned. As a result, the joint portion can be formed in a stepped shape at a predetermined portion (within the range) of the wound core. Moreover, since the winding belt and the feeding roller can be driven by a single drive source, the drive control of the drive source (belt drive motor) can be easily performed, and the manufacturing cost of the manufacturing apparatus can be reduced well. It becomes possible to do. Further, the cutting length of the iron core material is determined by the control unit based on the detection signals output from the first to third detection means of the cutting length setting means and the pulse signals output from the fourth detection means. Since it can be set easily without performing any arithmetic operation, the configuration of the control unit can be simplified. Furthermore, since the flying shear is used as the cutting means, it is possible to suppress the generation of noise and the like better than when an air cylinder or the like is used as the drive source.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the structure of the
[0023]
First, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a wound iron
[0024]
It continues and each component 13-16 in the
[0025]
For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the
[0026]
Subsequently, as shown in FIG. 1, the feeding means 14 is connected to a
[0027]
The rotational speed of the feeding
[0028]
Next, as shown in FIGS. 1 to 5, the cutting length setting means 15 is connected to the winding
[0029]
2 and 3, for example, the
[0030]
Further, the
[0031]
Further, as shown in FIG. 4, a predetermined angular interval θ (for example, a range of 30 ° to 60 °) is provided between the first and second detection means 32 and 33, and the angular interval is set. The range of formation of the
[0032]
Further, the control unit 36 counts the pulse signal output from the
[0033]
Next, as shown in FIG. 1, the cutting means 16 includes a pair of
[0034]
Next, a case where the one-turn cut type wound
[0035]
First, the operation of manufacturing the
[0036]
As the
[0037]
When the count value of the pulse signal by the belt movement
[0038]
Subsequently, the
[0039]
Here, P indicates the
[0040]
That is, at the time of cutting the
[0041]
Subsequently, the
[0042]
Then, when the
[0043]
At this time, the
[0044]
Further, at the time of cutting the
[0045]
As a result, the
[0046]
Then, when the
[0047]
Thereafter, in the same manner as described above, by joining and cutting the third and subsequent
[0048]
After the
[0049]
Subsequently, after the
[0050]
That is, after cutting the
[0051]
For the operation of cutting and winding the second and subsequent
[0052]
Subsequently, the
[0053]
Note that, as shown in FIG. 7, the one-round
[0054]
Even if the
[0055]
Simultaneously with cutting the
[0056]
Further, simultaneously with the cutting of the
[0057]
Next, the case where the
[0058]
In manufacturing the
[0059]
Subsequently, as the
[0060]
Thereby, the
[0061]
When the
[0062]
When the
[0063]
In the embodiment of the present invention, the pitch dimension P from the cutting start position a to the
[0064]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the feeding roller of the feeding means is drivably connected to the belt drive motor of the winding device, so the winding frame of the winding device and the feeding means of the feeding device are connected. The feed roller can always be rotated in a synchronized state.As a result, the feeding timing and the winding timing of the iron core material are shifted, so that the joint portion is stepped within a predetermined range. Problems such as being unable to form can be reliably prevented. Moreover, since the winding frame of the winding device and the feeding roller of the feeding means can be driven by one belt drive motor, the drive control can be easily performed and the production cost of the manufacturing apparatus can be reduced. It becomes possible to reduce favorably.
[0065]
Also, detection signals output when the first to third detection means detect the first and second marks provided on the drum of the cutting length setting means, and the fourth detection means of the cutting length setting means. Based on the output pulse signal corresponding to the amount of movement of the winding belt, the cutting length of the iron core material can be set in the control unit of the cutting length setting means without performing any particularly complicated calculation processing Therefore, it is possible to simply configure the control unit.
[0066]
Further, the drum of the cutting length setting means can move in a predetermined direction together with the winding frame as the iron core material is wound around the winding frame of the winding device, The first mark is provided in such a shape that every time the iron core material is wound around the winding frame of the winding device, the cutting length of the iron core material is sequentially increased by the thickness of the iron core material. Therefore, the iron core material does not need to calculate the cutting length by performing an arithmetic processing based on the result of measuring the plate thickness or the like, and the first material provided on the outer peripheral surface of the drum that moves in the predetermined direction. When the first detection means detects this mark, it becomes possible to sequentially set the cutting length longer by the thickness of the plate.
[0067]
Further, a predetermined angular interval is provided between the first and second detection means, and the first and second detection means detect the first mark, so that the formation range of the joint portion in the wound iron core is increased. Since it is set, the joint portion can always be formed at a predetermined portion (within the formation range) of the wound iron core.
[0068]
Further, after the first detection means detects the first mark, the pulse signal corresponding to the moving amount of the winding belt output from the fourth detection means reaches a numerical value corresponding to the core material to be cut. At that time, the cutting means is activated to cut the iron core material, so that the cutting start position set by detecting the first mark by the first detecting means is set at the joint in the wound iron core. As a reference, it can be formed in a staircase pattern while sequentially shifting in the circumferential direction.
[0069]
Further, in the bat winding structure, the second signal is output before the pulse signal corresponding to the moving amount of the winding belt output from the fourth detection means reaches the numerical value corresponding to the iron core material to be cut. When the first detecting means detects the first mark (that is, when the iron core material to be cut is the outermost iron core material in the iron core block), the second detecting means detects the iron core material as the first mark. Is cut in the vicinity of the cutting end position set by detecting, and the subsequent core material (that is, the innermost core material in the core block of the next layer) is detected by the first detection means with the first mark. Since the cutting is performed at the cutting start position set by detection, every time the outermost core material in each core block is cut, the innermost core in the next core block By returning the cutting position of the fee to the cutting start position, it is possible to form the step-like joints in the predetermined formation range for each core block.
[0070]
Furthermore, in the wrap winding structure, before the pulse signal corresponding to the moving amount of the winding belt output from the fourth detection means reaches the numerical value corresponding to the iron core material to be cut, the second When the first detecting means detects the first mark (that is, when the iron core material to be cut is the outermost iron core material in the iron core block), the second detecting means detects the iron core material as the first mark. After cutting near the cutting end position set by detecting, the feeding of the subsequent iron core material is stopped, and at the time when the first detection means detects the first mark, the feeding of the subsequent iron core material is stopped. Since the feeding is resumed and the iron core material is wound from the cutting start position set by the first detecting means detecting the first mark, the outermost iron core material of each iron core block is wound. It can be wound in a state where the end end and the winding start end of the innermost core material are wrapped (polymerized), and a joint is formed in a stepped manner within a predetermined formation range for each core block It becomes possible to do.
[0071]
Further, the fourth detecting means is between the time when the third detecting means detects the second mark last time and the time when it is detected this time (that is, while the drum that rotates in cooperation with the reel is rotated once). When the pulse signal corresponding to the amount of movement of the winding belt output from the coil reaches a predetermined value, it is detected that the winding thickness of the wound core has reached the set value. As compared with the case where the thickness of the wound core is detected by integrating the plate thickness, the calculation process is not required, and therefore the configuration of the control unit can be simplified. .
[0072]
Further, after detecting that the winding thickness dimension of the wound core has reached the set value, when the second detecting means detects the first mark, the cutting means is activated to cut the iron core material after a predetermined time has elapsed. In addition, the feeding means is stopped to stop the feeding of the subsequent core material, and further, after a predetermined time has elapsed since the core material is cut, the winding frame of the winding device is stopped to cut the core material. Since the winding is finished, the winding work is finished with the winding end of the iron core material wound around the outermost periphery of the winding core being securely wound between the winding frame and the winding belt. It becomes possible to make it.
[0073]
Further, since a selection switch for selecting the winding structure of the wound core is provided in the control unit of the cutting length setting means, the control program corresponding to the winding structure selected by the selection switch by the control unit By executing the above, it becomes possible to easily change the winding structure of the wound core to be manufactured. As a result, it is possible to manufacture a wound core having a different winding structure with one manufacturing apparatus.
[0074]
Furthermore, since a flying shear is used as the cutting means, it is possible to suppress the generation of noise and the like better than when an air cylinder or the like is used as a drive source for the cutting means. Can be prevented from adversely affecting the health status of the person.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for manufacturing a wound core in the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing a connection state between a winding frame and a drum.
FIG. 3 is a front view schematically showing a connected state of the winding frame and the drum.
FIG. 4 is a side view showing a positional relationship between a drum and first to third detection means.
FIG. 5 is a front view showing a positional relationship between a drum and first to third detection means.
FIG. 6 is a timing chart showing an operation of manufacturing a wound iron core having a butt winding structure.
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the one-round detection counter.
FIG. 8 is an enlarged plan view showing a main part of a wound iron core having a butt winding structure.
FIG. 9 is a timing chart showing an operation of manufacturing a wound core with a wrap winding structure.
FIG. 10 is an enlarged plan view showing a main part of a wound iron core having a wrap winding structure.
FIG. 11 is a plan view showing a wound iron core having a butt winding structure.
FIG. 12 is a plan view showing a wound iron core having a wrap winding structure.
[Explanation of symbols]
1 Roll iron core
1a, 1b, ... junction
2a, 2b, ... Iron core block
10 Manufacturing equipment
12 Iron core materials
13 winding device
14 Feeding means
15 Cutting length setting means
16 Cutting means
18 reel
20 Entrainment belt
21 Belt drive motor
23 Moving means
26 Feeding roller
28 Pressing roller
29 drums
30 First mark
31 Second mark
32 First detection means
33 Second detection means
34 Third detection means
35 Fourth detection means
36 Control unit
41 Belt movement detection counter
42 1 circumference detection counter
43 Stop timer
Claims (7)
前記巻回装置のベルト駆動モータと無段変速機を介して駆動可能に連結した給送ローラと、前記給送ローラと対向する位置に配置したシリンダ装置のピストン先端に回転可能に取付けた押圧ローラとを備えた給送手段と、
前記巻回装置の巻枠に巻回される鉄心材料の切断長を設定する切断長設定手段と、
前記巻回装置と給送手段との間に配置されて、前記切断長設定手段により設定した切断長にて鉄心材料を切断する切断手段とを備え、
前記切断長設定手段は、前記巻回装置の巻枠と共動可能に連結されて等速で回転駆動する円形状のドラムと、
前記ドラムの外周面と対向する状態で配置され、該ドラムの外周面に設けた第1のマークを検出する第1,第2の検出手段と、
前記ドラムの一側面と対向する状態で配置され、該ドラムの一側面の所定位置に設けた第2のマークを検出する第3の検出手段と、
巻回装置の巻込みベルトと当接する検出ローラに接続され、前記巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号を出力する第4の検出手段と、
前記第1〜第3の検出手段から出力される検出信号及び第4の検出手段から出力されるパルス信号に基づいて、巻回装置,給送手段及び切断手段に指令信号を出力する制御部とを備え、
前記ドラムは、前記巻回装置の巻枠に鉄心材料が巻回されるのに伴って、前記巻枠とともに所定方向に移動可能に構成され、
前記ドラムの外周面には、前記巻回装置の巻枠に鉄心材料が巻回される毎に、前記鉄心材料の切断長が、該鉄心材料の板厚分だけ順次長くなるような形状で、第1のマークが設けられ、
かつ、前記制御部は、第1の検出手段が第1のマークを検出した後、第4の検出手段から出力される巻込みベルトの移動量に相当するパルス信号が切断しようとする鉄心材料に対応する数値に到達したときに、切断手段を起動させる指令信号を出力して鉄心材料を切断するように構成したことを特徴とする巻鉄心の製造装置。A winding frame around which the iron core material is wound, a plurality of guide rollers arranged so as to surround the winding frame, one of which is drivably connected to a belt drive motor, and the winding frame and the plurality of guide rollers A winding device provided with an endless winding belt erected on;
A feed roller connected to be able to be driven via a belt drive motor of the winding device and a continuously variable transmission, and a pressure roller rotatably attached to a piston tip of a cylinder device disposed at a position facing the feed roller A feeding means comprising:
Cutting length setting means for setting the cutting length of the iron core material wound around the winding frame of the winding device;
A cutting means that is disposed between the winding device and the feeding means and cuts the iron core material at a cutting length set by the cutting length setting means ;
The cutting length setting means is connected to a winding frame of the winding device so as to be capable of cooperating with each other, and a circular drum that is driven to rotate at a constant speed;
First and second detection means arranged to face the outer peripheral surface of the drum and detecting a first mark provided on the outer peripheral surface of the drum;
A third detecting means arranged to face one side of the drum and detecting a second mark provided at a predetermined position on one side of the drum;
A fourth detection means connected to a detection roller that comes into contact with the winding belt of the winding device and outputting a pulse signal corresponding to the amount of movement of the winding belt;
A control unit that outputs a command signal to the winding device, the feeding unit, and the cutting unit based on the detection signal output from the first to third detection units and the pulse signal output from the fourth detection unit; With
The drum is configured to be movable in a predetermined direction together with the winding frame as the iron core material is wound around the winding frame of the winding device.
On the outer peripheral surface of the drum, each time the iron core material is wound around the winding frame of the winding device, the cut length of the iron core material is sequentially increased by the thickness of the iron core material, A first mark is provided,
In addition, after the first detection unit detects the first mark, the control unit applies a pulse signal corresponding to the moving amount of the winding belt output from the fourth detection unit to the iron core material to be cut. An apparatus for manufacturing a wound core, characterized in that when a corresponding numerical value is reached, a command signal for starting a cutting means is output to cut the core material .
次回切断する鉄心材料の切断位置を、第1の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断開始位置に復帰させるように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の巻鉄心の製造装置。The control unit is configured so that the second detection unit has the second detection unit before the pulse signal corresponding to the moving amount of the winding belt output from the fourth detection unit reaches a numerical value corresponding to the iron core material to be cut. When the first mark is detected, when the pulse signal reaches a predetermined numerical value, a command signal for starting the cutting means is output to cut the iron core material,
The cutting position of the iron core material to be cut next time is configured to return to the cutting start position set by detecting the first mark by the first detecting means. Winding core manufacturing equipment.
給送手段を停止させる指令信号を出力して後続の鉄心材料の給送を停止させ、
更に、この後、第1の検出手段が第1のマークを検出したら、給送手段を起動させる指令信号を出力して鉄心材料の給送を再開させ、前記鉄心材料を、前記第1の検出手段が第1のマークを検出することにより設定される切断開始位置から巻回するように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の巻鉄心の製造装置。The control unit is configured so that the second detection unit has the second detection unit before the pulse signal corresponding to the moving amount of the winding belt output from the fourth detection unit reaches a numerical value corresponding to the iron core material to be cut. When the first mark is detected, when the pulse signal reaches a predetermined numerical value, a command signal for starting the cutting means is output to cut the iron core material,
Output a command signal to stop the feeding means to stop the feeding of the subsequent core material,
Further, after this, when the first detection means detects the first mark, a command signal for starting the feeding means is output to resume the feeding of the iron core material, and the iron core material is detected in the first detection. The winding iron core manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the means is configured to wind from a cutting start position set by detecting the first mark .
給送手段を停止させる指令信号を出力して後続の鉄心材料の給送を停止し、
更に、前記鉄心材料を切断してから所定時間経過後に、巻回装置の巻枠を停止させる指令信号を出力して切断した鉄心材料の巻回を終了するように構成したことを特徴とする請求項1ないし5記載の巻鉄心の製造装置。When the second detection means detects the first mark after detecting that the winding thickness dimension of the wound iron core has reached the set value , the control unit outputs a command signal for starting the cutting means after a predetermined time has elapsed. Output and cut iron core material,
Output a command signal to stop the feeding means and stop feeding the subsequent core material,
Furthermore, after a predetermined time has elapsed since the iron core material was cut, a command signal for stopping the winding frame of the winding device is output to end the winding of the cut iron core material. Item 6. An apparatus for manufacturing a wound core according to items 1-5 .
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