JP5518639B2 - 変圧器鉄心の製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、変圧器鉄心の製造装置および製造方法に係り、特にアモルファスの磁性材の薄板を使用した製造装置と製造方法に関する。

変圧器の鉄心に用いられるアモルファス磁性薄板は厚さが０．０２２〜０．０２５ｍｍと非常に薄い素材である。鉄心製造に際しては、アモルファス磁性薄板がフープ状に巻かれた複数のアンコイラから複数の磁性材を順次繰り出し、繰り出された複数の磁性材を重ねた状態で所定寸法に切断した後、巻芯に巻回することにより巻鉄心を形成している。アモルファス磁性素材は非常に薄くて軽い素材であって搬送中に幅方向にずれ易いため、搬送途中で揃える必要がある。

特に、一つのフープ材は複数枚の磁性薄板が密着して巻かれ、しかも薄板同士がずれて巻かれている場合が多く、密着状態の磁性薄板を１枚ずつ分離して複数枚の状態で効率的に揃えるのは困難である。例えば、複数枚の中のずれた１枚の磁性薄板を幅方向に強制的に押圧して揃えようとすると、薄いために割れが起こり易い。また、磁性薄板の複数枚で構成される組を多数組巻回して巻鉄心を構成した状態では、組同士のずれが生じても巻回による締付け力が作用しているため修正が困難である。

特許文献１では、フープ状の複数枚のアモルファス磁性薄板の所定枚数を同一寸法で切断し、これを複数回同じ寸法に切断したものを順次載置台から揃え台上に移し、直角形の整列定規を用いて複数枚の鉄心素板を同一位置に整列・積層して単位積層体を形成している。次の単位積層体は少し寸法を変えて同様に形成され、次いで、各単位積層体を巻込ベルトによって巻取枠に順次巻込んで巻鉄心を形成している。

特許文献２では、アモルファス磁性薄帯を所定枚数重ね合わせて所定長さ寸法毎に切断し、これを所定段数ずつ積層して円形に順次巻回して環状の巻き鉄心を形成する。積層端面から不揃いな突出部分が存在していた場合、この突出部分の上から当て板を載せ、この当て板を一定の押圧力で押圧することによって、不揃いな突出部分を巻鉄心の巻回層間に挿入して整列させている。

特許文献３では、アンコイラから繰り出された複数枚のフープ状素材が、入口ローラによって分離されて弛み付加部を通過し、その出口ローラの後段部分において幅方向が幅ガイドローラによって規制される。その後フープ状素材は、端面が揃った状態で把持部（グリッパ）によって所定の寸法だけ引出された後、カッタによって切断される。

特開平５−１０９５６２号公報 特開平９−１７１９３６号公報 特開平７−０６６０６５号公報

しかしながら、特許文献１では、揃え台上で整列定規を用いて単位積層体の複数枚の鉄心素板を整列・積層した後、各単位積層体を巻込ベルトによって巻取枠に順次巻込んで巻鉄心を形成するが、巻込む際の巻込ベルトと巻取枠の接触圧が幅方向で不均一になると、下層の単位積層体に対して上層の単位積層体が幅方向にずれて巻かれる恐れがある。この場合、巻回を解いて修正することになり、作業に手間がかかる。

特許文献２では、環状の巻き鉄心を形成した後に、積層端面から突出した不揃い部分に当て板を載せて押圧することで、不揃い部分を巻鉄心の巻回層間に挿入して整列している。しかし、環状の巻き鉄心は巻回層間に締付け力が作用しているため、不揃い部分の挿入時にアモルファス磁性薄板に割れが発生したり、隣層の磁性薄板に摩擦傷を与える恐れがあり、磁気特性の低下につながる。

特許文献３では、フープ状素材が、撓み付加部の出口ローラの後段部分において幅方向が幅ガイドローラによって規制され、端面が揃った状態で把持部（グリッパ）によって所定の寸法だけ引出された後、カッタによって切断が行われる。しかし、幅方向の端面を揃えるのは、切断時にフープ状素材を揃えた状態でグリッパで掴むためであり、切断した後の巻鉄心を形成する際の端面揃えについては、考慮されていない。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、薄く軽い磁性薄板による変圧器鉄心を製造するに際し、磁性薄板を高精度に揃える変圧器鉄心の製造装置および製造方法を提供するものである。

本発明では、上記問題を解決するために、磁性材の薄板が積層された変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造装置において、
薄板状の磁性材が繰り出されるアンコイラ部と、
前記複数のアンコイラから繰り出された複数枚の磁性材を1組の磁性体として案内する搬送部と、
搬送された１組の磁性体を幅方向に揃える第1揃え部と、
前記第1揃え部で揃えられた磁性体を所定寸法に切断する切断部と、
前記切断部で切断された磁性体を複数組積層する積層部と、
前記積層部に積層された磁性体を幅方向に揃える第２揃え部と、
前記各部の動作を制御する制御部を備え、
前記積層部は更に、磁性体を積層する積層台と、該積層台上に積層された磁性体の中間部を該積層台に押さえるクランプ機構と、該積層台を前記磁性体の送り方向に往復移動させる移動機構とを有し、
前記第２揃え部は、前記積層台に積層された磁性体の上層を、幅方向において下層に揃える揃え機構を備えたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記第1揃え部は磁性体に幅方向の振動を与える横振動器を備えたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記第1揃え部は磁性体に積層方向に振動を与える縦振動器を備えたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記アンコイラから繰り出された磁性材を1枚毎の磁性材にほぐすローラガイドを設けたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記積層部は磁性体を積層する積層台を備え、上記第２揃え部は上記積層台に積層された上層の磁性体の幅方向を下層の組の磁性体に揃える揃え機構を備えたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記積層部は磁性体の中間部を上記積層台で支えて両側部が垂れ下がるように積層し、上記揃え機構は積層された磁性体の中間部と両側部を下層の磁性体に揃える揃え機構を備えたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記揃え機構は積層された磁性体の中間部を下層の磁性体に揃え、次いで、磁性体の両側部を下層の磁性体に揃えることを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記積層部は上記積層台を上記切断部の方向に往復移動する移動機構と、積層台に磁性体を押さえるクランプ機構を備え、上記移動機構とクランプ機構により、上記積層台の上記切断部への接近位置で磁性体を押さえ、戻り移動により磁性体が積層台と共に所定長さ移動するように構成されたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記アンコイラ部はアンコイラから繰り出される磁性体の所定の弛みを検知する弛みセンサと、アンコイラから繰り出された磁性体に所定の弛みを与える付勢手段を備えたことを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造装置において、上記アンコイラ部は各アンコイラから繰り出される磁性体が接触しないように分離して案内する供給ガイドを備えたことを特徴とする。

本発明では、上記問題を解決するために、磁性材の薄板が積層された変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造方法において、
複数のアンコイラから磁性材を送り出す送り出しステップと、
前記アンコイラから送り出された磁性体を、送り出す方向とは略垂直な方向である幅方向に揃える第１の揃えステップと、
前記揃えられた磁性材を案内トレー上で切断する切断ステップと、
前記切断された磁性体を積層台に積層する積層ステップと、
前記積層された磁性体を、前記幅方向に揃える第２の揃えステップと、を有し、
前記積層ステップは、前記切断された磁性材の送り出し方向中央付近を積層台とクランプ機構とで挟むステップと、前記磁性材を支えていた案内トレーを移動させるステップと、を備え、
前記第２の揃えステップは、積層された上層の磁性体を下層の磁性体に揃えることを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、前記第２の揃えステップは、磁性体の中間部を積層台で支えて両側部が垂れ下がるように磁性体を積層し、磁性体の中間部と両側部を下層の磁性体に揃えることを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、前記第２の揃えステップは、磁性体の中間部を下層の磁性体に揃え、次いで、磁性体の両側部を下層の磁性体に揃えることを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、前記第１の揃えステップは、磁性体を幅方向及び積層方向に振動を与えることを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、前記第１の揃えステップで揃えられた磁性体を積層台に押圧した状態で積層台と共に所定距離搬送した後、所定寸法に切断することを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、複数のアンコイラから送り出される磁性体に所定の弛みを与えるように、付勢することを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、各アンコイラから送り出される磁性体は互いに接触しないように分離して案内されることを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、第１揃え部で揃えられた磁性体を積層台に押圧した状態で積層台と共に所定距離搬送した後、所定寸法に切断することを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、複数のアンコイラから繰り出される磁性体に所定の弛みを与えるように、付勢することを特徴とする。

また、上記に記載の変圧器鉄心の製造方法において、各アンコイラから繰り出される磁性体は互いに接触しないように分離して案内されることを特徴とする。

本発明によれば、複数枚の磁性材からなる１組の磁性体の幅方向の揃えと、組単位の磁性体の幅方向の揃えを２段階に行うことにより、変圧器鉄心の幅方向の端面を効率よく高精度に揃えることができる。

本発明実施例の製造装置の構成を示し、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は要部拡大図である。 同じく製造装置を側面からみた動作説明図である。 同じく揃え部の斜視図である。 同じく磁性薄板の巻回状態の説明図である。 積層部の磁性材のクランプ前の説明図である。 同じくクランプ後の説明図である。 同じく両側部が垂れ下がった状態の説明図である。 同じく中間部を揃えた状態の説明図である。 同じく両側部を揃える動作説明図である。 同じく中間部と両側部を揃えた状態の説明図である。 積層台が切断部へ移動する動作説明図である。 同じく積層台の切断部へ移動後の説明図である。 同じく磁性材を押さえる動作説明図である。 同じく磁性材を押えた状態の説明図である。 同じく磁性材を押えた状態で戻る動作説明図である。 同じく磁性材を開放する動作説明図である。 同じく磁性材が垂れ下がる動作説明図である。 同じく磁性材が垂れ下がった状態の説明図である。 同じく動作フローチャート図である。 本発明実施例のアンコイラ部の構造図である。 同じく拡大して示す構造図である。

以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。図１は本発明実施例の製造装置を示し、（ａ）は装置全体の斜視図で、（ｂ）は積層部８の拡大図である。図２は同じく製造装置を側面から見た動作説明図である。

図１、図２において、３は、アモルファス薄板の磁性材がフープ状に巻かれた３個のアンコイラ１（図ではアンコイラ１ａ〜１ｃからなる）から磁性体２を繰り出すアンコイラ部である。各アンコイラには５枚ずつのアモルファス薄板が重ねて巻回され、全アンコイラから合計１５枚の磁性材が１組の磁性体２として繰り出される。４は繰り出された磁性体２を搬送する搬送部で、磁性体２を幅方向に揃える第１揃え部５と、搬送ローラ６と、幅方向に揃えられた磁性体を所定寸法に切断する切断部７を内蔵する。８は切断された磁性体２を複数組積層する積層部である。９はアンコイラ部３と搬送部４の間に配置されたローラガイド部で、各アンコイラ１ａ〜１ｃに５枚密着して巻回された薄板の磁性材を１枚毎にほぐして分離する。１０は上記各部の動作を制御する制御部である。

上記第１揃え部５は図３に示すように、磁性体２を構成する１５枚の薄板の磁性材を載せるトレー５ａと、トレー５ａを横方向（磁性材の幅方向の矢印５ｃ方向）に振動させるシリンダからなる横振動器５ｂと、トレー５ａを積層方向（磁性材の積み重ね方向の矢印５ｅ方向）に振動させるシリンダからなる縦振動器５ｄを備えている。横振動器５ｂは横方向に振動して１５枚の磁性材を幅方向に揃え、縦振動器５ｄは縦方向に振動して１５枚の磁性材を1枚ごと分離する。

図４に示すように、各アンコイラ１にはアモルファス薄板の磁性材が５枚密着して、かつ幅方向に「ずれＬ」が生じた状態で巻回されている。本実施例では、磁性材を前記ローラガイド９を通過させて１枚毎に分離して５枚の密着を解き、次いで第１揃え部５での縦の振動で、磁性材を1枚ごと分離した状態で横方向の振動で幅方向に揃えている。磁性材のアモルファス薄板１枚は脆いが、縦横の振動で１枚毎に揃えることで、各薄板に無理な力が加わらないため破損等は起こらず、効率的に揃えることができる。

上記のように揃えられた１組の磁性体２は、上下の搬送ローラ６の回転により積層部８に送り出される。所定距離搬送された磁性体２は、搬送ローラ６で挟まれた状態で停止し、切断部７によって所定寸法に切断される。このとき、搬送ローラ６で挟まれた状態で切断されるので、１５枚の薄板が精度良く切断される。

図１、図２に示すように、積層部８は搬送部４の出口に連接するように配置され、搬送された磁性体２の幅方向の両側端を案内する長尺状の案内トレー１１を備えている。案内トレー１１は、中央が幅方向に離間して対向し、両側が傾斜して立ち上がる２辺から構成され、後述する揃え機構と一体的に幅方向に移動可能に構成されている。

案内トレー１１の中央の離間部分（空隙）には、上下から挟むように下方と上方にそれぞれ鞍の形状をした積層台１２と、シリンダからなるクランプ機構１３が設けられる。搬送部４から送り込まれた磁性体２は、案内トレー１１で支えられて積層台１２の上方に離間した状態で案内される。クランプ機構１３は上下動し、材料押さえ１３ａが下降して磁性体２を押圧することで、磁性体２の幅方向の中央部分が変形して積層台１２に押えられる。押さえられた磁性体２は、案内トレー１１が幅方向に開いたときトレーから滑り落ちて全体が積層台１２に積層される。

１５は背板で、上記積層台１２を固定すると共に、フレーム１４を介してクランプ機構１３を固定している。

図２に示すように、上記積層台１２に磁性体２が積層される際は、所定長さに切断された磁性体２の長さの中間部１８を載せた状態で両側部１９が垂れ下がるように積層される。また、上記のように積層された磁性体２の幅方向の両端面を幅方向に揃える第２揃え部を備えている。この第２揃え部は図示しない部材により前記背板１５に固定されている。

第２揃え部は、積層された磁性体の中間部１８を幅方向に揃える機構１６と、磁性体の両側部１９を幅方向に揃える機構１７とから構成されている。図５（ｂ）に示すように、揃え機構１６は、磁性体２の中間部１８の両側端に対向するように１対設けられ、開閉可能な揃え部材１６ａと１６ｂを有する。揃え部材１７は、磁性体２両側部１９の両側端に対向するように１対設けられ、開閉可能な揃え部材１７ａと１７ｂを有する。揃え機構１７は、磁性体２の両側部にまたがるように長尺に形成され、この両側部１９を挟むことにより幅方向に揃える。揃え機構１７の一方の揃え部材１７ｂは前記背板１５に固定され、他方の揃え部材１７ａのみが移動可能に設けられる。

磁性体２は、比較的短い場合は搬送ローラ６の駆動のみで所定長さ搬送され、所定長さに切断される。しかし、磁性体２の寸法が長くなると搬送される距離が長くなるので、搬送途中の案内トレー１１との接触摩擦により、磁性体２にしわが生じてジャム（詰り）が生じる恐れがある。これは大型変圧器用の磁性体に起こりやすく、一旦ジャムが生じると磁性体を正確な距離送ることができなくなり、正確な寸法で切断できなくなる。

本実施例では、クランプ機構１３で磁性体２を積層台１２に上押さえした状態（挟んだ状態）で移動することにより、寸法が長い磁性体２を搬送するように構成されている。以下、この移動機構を説明する。

図１（ｂ）に示すように、積層部８には、前記切断部７の方向に前記背板１５を往復移動させる移動機構を備えている。移動機構は、移動時に前記背板１５を案内する２本の案内レール２０（２０ａ、２０ｂ）と、駆動操作する長ネジ２２と、長ネジを回転駆動するモータ２１から構成される。上記２本の案内レール２０と長ネジ２２は、前記案内トレー１１に平行に設けられている。また、移動機構として、前記背板１５の背面に、上記案内レール２０に嵌合して移動する案内溝１５ａ、１５ｂと、上記長ネジ２２が螺合するネジ孔１５ｃが設けられている。

モータ２１により長ネジ２２が回転駆動されると、背板１５は図１（ｂ）の矢印Ａ、Ｂ方向に往復移動し、この往復移動に伴い積層台１２とクランプ機構１３も矢印Ａ、Ｂ方向に往復移動する。

上記構成における磁性体２の搬送について説明すると、まず、制御部１０の指令により積層台１２とクランプ機構１３が開放した状態（上押さえの開放）で前記切断部７に向かって移動し、所定位置で停止する。この停止位置でクランプ機構１３が下降して磁性体２を積層台１２に押圧する。次いで、この状態で積層台１２とクランプ機構１３を元の所定位置に移動する。この搬送時は、上下の搬送ローラ６は解除され、磁性体２が開放された状態となっている。そして、積層台１２とクランプ機構１３が磁性体２とともに切断部７から所定距離（磁性体２の所定切断長さ）に達したところで停止し、切断機７で磁性体２を切断する。

特許文献３では、フープ状素材を掴む専用の把持部（グリッパ）によってフープ状素材を引出す構成が示されているが、前記構成によれば、磁性体２を積層して揃えるための積層台１２とクランプ機構１３を流用して、磁性体２を移動させることができるので、掴むための専用の構造物が不要となり、構造が簡略化される。

次に、図１〜図１０に基づいて本装置の動作について説明する。本装置は、動作が全て制御部１０の指令に基づいて自動的に制御される自動機である。

図１に示すように、アンコイラ部３の３個のアンコイラ１ａ〜１ｃから５枚ずつ、合計１５枚の磁性材が１組の磁性体２として繰り出される。繰り出された磁性体２は、ローラガイド９で１枚ずつの磁性材にほぐされて分離され、搬送部４に送り込まれる。搬送部４では、第１揃え部５による縦横の振動により１５枚の磁性材が幅方向に揃えられ、搬送ローラ６により切断部７の方向に送られる。磁性体２はさらに積層部８に搬送され、案内トレー１１に案内されながら切断部７の位置から所定距離送られた時点で停止し、切断部７によって切断される。磁性体２は、幅方向が揃えられた状態で搬送ローラ６で挟まれて切断されるので、各磁性材が揃った状態で所定長さに切断される。

切断部７で所定寸法に切断された磁性体２は、図５に示すように、その中間部が積層台１２に位置するように案内トレー１１に載せられる。次いで、クランプ機構１３の材料押さえ１３ａが下降して磁性体２が積層台１２に上から押えられる。このとき揃え機構１６（１６ａ、１６ｂ）が案内トレー１１と共に閉じており、磁性体２の両側がトレー１１に載った状態にある。図６に示すように磁性体２は、案内トレー１１の離間部分から幅方向に断面Ｕ字状に変形し、積層台１２に押付けられる。断面Ｕ字状の変形は、図６（ａ）に示すように磁性体２の長手方向の全体に及ぶ。

積層台１２には既に下層の磁性体が積層されているので、磁性体２の中間部は下層の磁性体の中間部１８に押し付けられる。ここで、１８は既に積層されている下層の磁性体の中間部で、１９は同じく下層の磁性体の両側部を示す。

次いで、図６（ｂ）に示すように、案内トレー１１と共に揃え機構１６の揃え部材１６ａ、１６ｂが矢印方向に開放移動し、揃え機構１７の揃え部材１７ａが矢印方向に移動する。上記両揃え機構１６、１７および案内トレー１１の開放により、磁性体２は両端部がトレー１１から落下すると共に、両側部が図６（ａ）の矢印に示方向に垂れ下がり、下層の磁性体の上に積層される。図７にその積層された状態を示す。

次いで、図７（ｂ）に示すように、揃え機構１６の揃え部材１６ａ、１６ｂが矢印方向に閉じる動作を開始して図８に示すように閉じ、これと同時にクランプ機構１３が矢印方向に上昇する。図９に示すように、磁性体２の中間部は、クランプ機構１３が開放された状態で、揃え部材１６ａ、１６ｂにより両端が幅方向に挟まれ、下層の磁性体の中間部１８に揃えられる。揃え部材１６ａ、１６ｂは、その上半分が磁性体２の中間部に当接し、下半分が下層の磁性体の中間部１８に当接するので、下層の磁性体の中間部１８にその上に積層される１組の磁性体２の中間部が精度良く揃えられる。

次いで、図９（ｂ）に示すように、揃え部材１７ａが矢印方向に移動して閉じ、揃え部材１７ａと１７ｂによって磁性体２の両側部が幅方向に挟まれ、下層の磁性体の両側部１９に揃えられる（図１０参照）。揃え部材１７ａは長尺に形成されているので、磁性体２の両側部と下層の磁性体の両側部１９を同時に押圧するので、下層とその上に積層される磁性体２の両側部同士が精度良く揃えられる。

揃え機構１６、１７による磁性体２の揃えでは、先に磁性体２の中間部を揃え部材１６ａ、１６ｂで揃え、次に、磁性体２の両側部を揃え部材１７ａ、１７ｂで揃えている。先に磁性体２の中間部を揃える際は、磁性体２の両側部がフリーな状態にあるので、無理な抵抗が無く容易に正確に揃えることができる。そして、磁性体２の両側部を揃える際は、既に揃えられた中間部が揃え部材１６ａ、１６ｂで幅方向に挟まれて位置が固定されているので、これを基準として両側部が下層の磁性体に正確に揃えられる。

また、揃え機構１６、１７による磁性体２の揃えでは、磁性体２を１組毎に下層の磁性体に揃えているので、揃える磁性体２の質量が比較的小さいため、揃えが容易に行えると共に磁性材に割れ等が起こりにくい。さらに、１組の磁性体２は１５枚の磁性材で束状に構成されているため剛性が高く、揃え部材１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂによって強制的に押圧しても割れ等が生じることがない。

上記の積層動作を繰り返して積層台１２への積層枚数が所定値に達すると、磁性体２の積層が終了する。積層が終了した積層磁性体は図示しない巻芯に移され、下端をＵ字状に成形して巻鉄心を構成する。すなわち、図に示すように、積層台１２に揃えられた磁性体は、外周側の長さが長く内周側の長さが短く形成され、両側部１９の下端が傾斜して積層されている。この傾斜した下端同士が突き合わせ、または重ね合せ接合されるようにＵ字状に成形して巻鉄心を構成する。

本実施例によれば、複数枚の磁性材からなる１組の磁性体の幅方向の揃えと、組単位の磁性体の幅方向の揃えを２段階に行うことにより、変圧器鉄心の幅方向の端面を効率よく高精度に揃えることができる。

また、鉄心の端面が揃ってない場合は、最大に突き出ている磁性材に触れないようにコイルを巻回するので、コイルの径が大きくなり、鉄心全体のサイズも大型化する。本実施例では、鉄心の幅方向の端面を高精度に揃えることができるので、鉄心に巻回されるコイルの径を小さくすることができ、鉄心全体のサイズも小型化できる。

変圧器鉄心の表面に樹脂塗料を塗布する場合、鉄心の端面にも塗布されるが、高精度に揃えられた端面には効率よく樹脂を塗布することができる。不揃いの場合、揃えるために材料をたたくことが必要になるが、工数が増加し、磁性材に傷がつく等の問題がある。

更に、上記で説明したように、本装置は自動機で、動作が全て制御部１０の指令に基づいて自動的に制御されるので、無人化が図れ、人件費や工数の削減が図れる。

次に、磁性体２を積層台１２とクランプ機構１３で磁性体２を搬送する動作について説明する。

先ず、図１１に示すように、長ネジ２２の回転により、背板１５と共に積層台１２（既に下層に磁性体が積層されている。）とクランプ機構１３が矢印方向に移動する。積層台１２とクランプ機構１３は前記切断部７に接近した所定位置で停止する。このとき積層台１２とクランプ機構１３は開放している（図１２参照）。次いで、搬送ローラ６が矢印方向に回転して磁性体２を積層台１２の方向に搬送し、所定距離に達したところで停止する（図１３参照）。この所定距離とは、必要な磁性体２の長さを２Ｓとしたとき、磁性体２の先端が積層台１２およびクランプ機構１３の中心位置から長さＳに達したときである。この停止位置でクランプ機構１３が下降して磁性体２を積層台１２に押圧する（図１４参照）。

次いで、図１５に示すように、搬送ローラ６が開いて磁性体２を開放し、クランプ機構１３と積層台１２が磁性体を挟んだ状態で矢印方向に移動し、所定位置で停止する。この所定位置とは、磁性体２の先端が、切断部７から長さ２Ｓに達した位置であり、この停止位置で磁性体２が切断される。磁性体２の切断後、クランプ機構１３が上昇して磁性体２を開放する（図１６、図１７参照）。クランプ機構１３により磁性体２が開放され、先に説明した図６、図７と同様に揃え機構１６、１７が開放すると、図１７に示すように磁性体２の両側部が矢印方向に垂れ下がり、図１８に示すように下層の磁性体に積層される。

下層の磁性体に積層された磁性体２の幅方向の揃えは、先の図７〜図１０に示すと同じ動作により、揃え機構１６と１７の開閉動作によって、下層の磁性体の中間部１８と両側部１９にそれぞれ揃えられる。

次に、上記動作を動作フローチャートで説明する。図１９のステップ１（Ｓ１）で動作が開始されると、Ｓ２で積層台１２およびクランプ機構１３を切断部７の近くに移動させ、Ｓ３で搬送ローラ６により磁性体２を所定寸法分だけ送り出す。Ｓ４で送り出された磁性体２をクランプ機構１３で積層台１２上に押さえ、Ｓ５で搬送ローラ６を開放する。次いで、Ｓ６で磁性体２をクランプ機構１３と積層台１２で挟みながら所定長さだけ移動し（引っ張り）、Ｓ７で所定位置で停止して磁性体２を切断する。次いで、Ｓ８でクランプ機構１３による磁性体２の上押さえを開放し、Ｓ９で搬送ローラ６をセット（閉じ）して後続の磁性体の搬送に備える。Ｓ１０で積層台１２での磁性体２の積層枚数が所定値に達したかチェックし、達していない場合はＳ２に戻って上記と同じ動作を繰り返す。達していればＳ１１で積層動作を終了する。

次に、アンコイラからの磁性材の繰り出しについて説明する。アンコイラ１ａ〜１ｃから繰り出される５枚ずつの磁性材からなる磁性体２は、一緒に重なると多数枚（１５枚）になるため、その重さにより下層の磁性材が移動し難くなり、ずれや詰まりが生じる恐れがある。特許文献３では、複数のアンコイラから繰り出された磁性材は重なって送り出されているので、上記問題点が起こる恐れがある。

本実施例では図２０に示すように、各アンコイラから繰り出された磁性体２を、専用の供給ガイド３ａ、３ｂ、３ｃによって案内している。したがって、他のアンコイラの磁性体２が重なってその重さが加わることが無い。供給ガイド３ａ、３ｂ、３ｃによってローラガイド９の位置まで案内されるので、磁性体２にずれや詰まりが生じる恐れがない。

前記したように、磁性体２の積層動作では、磁性体が搬送途中で切断のために停止される間歇動作となる。一方、動作効率の点からアンコイラからは連続した繰り出し動作が行われる。上記間歇動作と連続動作を円滑に行なわせるために、繰り出された磁性体２にはある程度の弛みが必要である。このため、所定の弛みを確保するべく、弛みを監視（磁性体の存在を検知）するセンサ３ｄが供給ガイド３の所定位置に設けられている。

磁性材の巻径が大きいアンコイラでは、図２１（ａ）に示すように、アンコイラの外周から大きく下に繰り出された磁性体２がセンサ３ｄを通過するため、磁性材は確実に検出できるが、しかしながら、繰り出しが進んで巻径が小さくなったアンコイラでは、図２１（ｂ）に示すように、アンコイラの外周から下に繰り出された磁性体２が破線２ａで示すショートカットの経路をとるため、センサ３ｄを通過しなくなる、したがって、磁性体２に弛みがあっても、センサ３ｄが検出しない事態が生じ、その対策のため装置の稼働率を下げる恐れがある。

本実施例では、図２１に示すように、繰り出された磁性体２に弛みを与える付勢手段としてエアノズル３ｅを設けている。このノズル３ｅから吹き出される空気により、繰り出された磁性体２は常に、弛みセンサ３ｄ側に弛み（付勢）が与えられるため、巻径が小さいアンコイラであっても弛みセンサで確実に検出することができる。

１（１ａ〜１ｃ）…アンコイラ、２…磁性体、３…アンコイラ部、３ａ〜３ｃ…供給ガイド、３ｄ…弛みセンサ、３ｅ…付勢手段（エアノズル）、４…搬送部、５…第１揃え部、５ｂ…横振動器、５ｄ…縦振動器、６…搬送ローラ、７…切断部、８…積層部、９…ローラガイド、１０…制御部、１１…案内トレー、１２…積層台、１３…クランプ機構、１４…フレーム、１３ａ…材料押さえ、１５…裏板、１５ａ、１５ｂ…案内溝、１５ｃ…ネジ孔、１６、１７…第２揃え部、揃え機構、１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ…揃え部材、１８…磁性体の中間部、１９…磁性体の両側部、２０ａ、２０ｂ…案内レール、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、２０、２１、２２…移動機構。

Claims (8)

1. 磁性材の薄板が積層された変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造方法において、
   複数のアンコイラから磁性材を送り出す送り出しステップと、
   前記アンコイラから送り出された磁性体を、送り出す方向とは略垂直な方向である幅方向に揃える第１の揃えステップと、
   前記揃えられた磁性材を案内トレー上で切断する切断ステップと、
   前記切断された磁性体を積層台に積層する積層ステップと、
   前記積層された磁性体を、前記幅方向に揃える第２の揃えステップと、を有し、
   前記積層ステップは、前記切断された磁性材の送り出し方向中央付近を積層台とクランプ機構とで挟むステップと、前記磁性材を支えていた案内トレーを移動させるステップと、を備え、
   前記第２の揃えステップは、積層された上層の磁性体を下層の磁性体に揃えることを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
2. 請求項１に記載の変圧器鉄心の製造方法において、
   前記第２の揃えステップは、磁性体の中間部を積層台で支えて両側部が垂れ下がるように磁性体を積層し、磁性体の中間部と両側部を下層の磁性体に揃えることを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の変圧器鉄心の製造方法において、
   前記第２の揃えステップは、磁性体の中間部を下層の磁性体に揃え、次いで、磁性体の両側部を下層の磁性体に揃えることを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の変圧器鉄心の製造方法において、
   前記第１の揃えステップは、磁性体を幅方向及び積層方向に振動を与えることを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の変圧器鉄心の製造方法において、
   前記第１の揃えステップで揃えられた磁性体を積層台に押圧した状態で積層台と共に所定距離搬送した後、所定寸法に切断することを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の変圧器鉄心の製造方法において、
   複数のアンコイラから送り出される磁性体に所定の弛みを与えるように、付勢することを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の変圧器鉄心の製造方法において、
   各アンコイラから送り出される磁性体は互いに接触しないように分離して案内されることを特徴とする変圧器鉄心の製造方法。
8. 磁性材の薄板が積層された変圧器鉄心を製造する変圧器鉄心の製造装置において、
   薄板状の磁性材が繰り出されるアンコイラ部と、
   前記複数のアンコイラから繰り出された複数枚の磁性材を1組の磁性体として案内する搬送部と、
   搬送された１組の磁性体を幅方向に揃える第1揃え部と、
   前記第1揃え部で揃えられた磁性体を所定寸法に切断する切断部と、
   前記切断部で切断された磁性体を複数組積層する積層部と、
   前記積層部に積層された磁性体を幅方向に揃える第２揃え部と、
   前記各部の動作を制御する制御部を備え、
   前記積層部は更に、磁性体を積層する積層台と、該積層台上に積層された磁性体の中間部を該積層台に押さえるクランプ機構と、該積層台を前記磁性体の送り方向に往復移動させる移動機構とを有し、
   前記第２揃え部は、前記積層台に積層された磁性体の上層を、幅方向において下層に揃える揃え機構を備えたことを特徴とする変圧器鉄心の製造装置。

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