JP6466272B2 - 転積装置 - Google Patents

Description

本発明は、打ち抜かれた板状コアを回転して積層する転積装置に関する。

近年の積層コアを量産することへの需要の増加に伴い、板状コアを積層した積層コアを作製する際に製造効率を上げるため、高速で積層することが可能な転積装置が求められている。高速で積層することが可能な転積装置を実現するために、特許文献１では、積層された積層鉄心は、その側面が下型内側壁面で支持され、最下段にある積層鉄心の下面が背圧装置で支持され、下型内側壁面は第１の回転駆動装置に回転可能に連結され、背圧装置は第２の回転駆動装置に連結されている構成を開示している。特許文献１の構成では、上型に装着されているパンチが、下型のダイから抜けた後で、積層鉄心が第１の回転駆動装置と第２の回転駆動装置によって回転されることにより、背圧装置の加圧受け部による回転で積層された積層鉄心を積極的に回転させることで回転速度を上げている。

しかしながら、従来の典型的な転積装置では、回転駆動装置の回転速度を上げ、高速での稼動を実現しようとすれば、モータや他の部品に負荷がかかり、その負荷がモータ等の破損や故障の原因となることもある。回転摺動部への負荷を軽減するために、特許文献２では、ダイホルダーを回転可能に指示するダイ保持金物に噴出孔を設け、該噴出孔からダイホルダーに浮上力を加える圧縮空気を供給し、ダイホルダーの回転提供を減少させた状態で転積を行うことを開示している。

特開２０１１−６２７３２号公報 特開２０１３−１１６４９７号公報

しかしながら、特許文献２のように、圧縮空気の供給により転積時のダイホルダーの回転を円滑にし、回転摺動部の摩擦抵抗を減らして負荷を軽減する転積装置では、摩擦抵抗による負荷を軽減することはできるが、高速で稼動する際の振動による、モータや他の部品への負荷を効率的に軽減することができないという問題がある。
このように、従来の転積装置においては、回転駆動部を高速で回転させようとすれば、振動による負荷が増え、振動による負荷を軽減しようとすれば、回転駆動部の回転速度を下げざるを得ないという問題があった。そのため、回転駆動部の高速回転を実現しながら、振動によるモータ等への負荷を軽減することができる転積装置が求められている。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、モータ等他の部品への負荷が低く、かつ、板状コアを高速で積層可能な転積装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明では、板状コアを所定角度回転させて積層する転積装置であって、プレス機械からの振動を制限する上板部材および下板部材を有する転積装置を提供する。

本発明のある態様による転積装置は、板状コアを所定角度回転させて積層する転積装置であって、サーボモータと、前記サーボモータに取り付けられた制振プレートと、前記制振プレートの上側に設けられた少なくとも１つの上板部材と、前記制振プレートの下側に設けられた少なくとも１つの下板部材と、前記制振プレートに取り付けられた複数の振動吸収部材とを備え、前記上板部材および前記下板部材は、振動の自由度を一方向に制限し、前記振動吸収部材は、上下振動を吸収することを特徴とする。

本発明のある態様による転積装置において、前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの上面および下面に取り付けられていることを特徴とする。本発明の他の態様による転積装置においては、前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの上面または下面のいずれかに取り付けられるようにしてもよい。

本発明のある態様による転積装置において、前記制振プレートの上面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの上面の複数の任意の場所に取り付けられることを特徴とする。本発明の他の態様による転積装置において、前記制振プレートの上面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの四隅または任意の４点の対角線上から時計回りにずれた位置に取り付けられるようにしてもよい。本発明の更に他の態様による転積装置においては、前記制振プレートの上面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの四隅の対角線上から反時計回りにずれた位置に取り付けられるようにしてもよい。

本発明のある態様による転積装置において、前記制振プレートの下面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの下面の複数の任意の場所に取り付けられることを特徴とする。本発明の他の態様による転積装置において、前記制振プレートの下面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの四隅または任意の複数の点に取り付けられるようにしてもよい。本発明の他の態様による転積装置においては、前記制振プレートの下面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの外周の任意の位置に取り付けられるようにしてもよい。

本発明のある態様による転積装置において、前記上板部材の端部と前記下板部材の端部とが、ボルトで連結されていることを特徴とする。本発明の他の態様による転積装置においては、本発明の更に他の態様による転積装置においては、前記上板部材の四隅または任意の複数の点と前記下板部材の四隅または任意の複数の点とが、ボルトで連結されるようにしてもよい。

本発明のある態様による転積装置において、前記振動吸収部材は、防振ゴムであることを特徴とする。本発明の他の態様による転積装置においては、前記振動吸収部材として、ばねまたはダンパーを用いてもよい。

本発明のある態様による転積装置において、前記サーボモータの軸に締結された出力軸に取り付けられたタイミングプーリを更に備えることを特徴とする。前記タイミングプーリは、ベルト等の伝達部材を介して転積金型のタイミングプーリと連結するようにしてもよい。

本発明によれば、モータの破損や故障の原因となるプレス機械からの振動を効率よく抑制するという効果を奏する。振動によるモータの破損や故障を防止することで、モータや転積装置全体の寿命、ひいては転積装置と連結された転積金型やプレス機械の寿命を延ばすことが期待でき、生産現場でのコスト削減につながる。

また、本発明による転積装置では、プレス機械からの振動を抑制することにより、板状コアを高精度に積層することができる。プレス機械により打ち抜かれた板状コアを転積する際に、回転駆動力を与えるモータがプレス機械からの振動の影響を受けることを防止できるため、モータの動作が安定し、板状コアの高精度な転積を実現することが可能となる。このように、高精度を維持しながら、転積装置を高速で動作させることができるため、転積コアの量産に適している。
本発明の他の目的、特徴および利点は添付図面に関する以下の本発明の実施例の記載から明らかになるであろう。

図１は、本発明による転積装置を取り付けたプレス機械の模式図である。 図２は、本発明による転積装置の断面図である。 図３は、本発明による転積装置の斜視図である。 図４は、本発明による転積装置の斜視図である。 図５は、本発明による転積装置の上面図である。 図６Ａは、本発明による転積装置の背面図である。 図６Ｂは、本発明による転積装置の側面図である。

図１は、本発明による転積装置を取り付けたプレス機械の模式図である。本発明による転積装置１０は、鋼板等の板状コアを打ち抜くプレス機械１に取り付けることが可能であり、プレス機械１により打ち抜かれた板状コアを転積するために用いられる。打ち抜かれた板状コアの厚みは均一でないため、複数の板状コアを積み重ねると、積層コアの上面に傾きが生じる。この積層コアの傾きを防止するために、打ち抜いた板状コアを所定の角度だけ回転させた後に積み重ねる。本発明による転積装置１０は、プレス機械に取り付けられた転積金型部２に動力を伝達し、板状コアを所定の角度だけ回転させる。プレス機械１により板状コアを打ち抜く際には振動が発生する。本発明による転積装置は、プレス機械１からの振動を抑制する機構を有する。以下、振動を抑制する機構を含む本発明による転積装置の各部について説明する。

図２は、本発明による転積装置の断面図である。本発明による転積装置１０は、サーボモータ１１と、サーボモータ１１に取り付けられた制振プレート２５と、制振プレート２５の上側に設けられた上板部材２１と、制振プレート２５の下側に設けられた下板部材２２と、制振プレート２５に取り付けられた複数の振動吸収部材３１とを有する。また、転積装置１０は、締結要素１２と、サーボモータ１１の軸に締結された出力軸１３と、出力軸１３の周りに設けられた軸受け１４と、出力軸１３に取り付けられたタイミングプーリ１５とを有する。転積装置１０のこれらの構成のうち、特に、制振プレート２５、上板部材２１、下板部材２２および振動吸収部材３１によって、プレス機械１からの振動を抑制する。

サーボモータ１１は、回転駆動のための動力を発生する。サーボモータ１１の軸には、出力軸１３が締結され、出力軸１３と、出力軸１３と接合したタイミングプーリ１５を介して、転積金型部２に動力を伝達する。

出力軸１３は、サーボモータ１１と接合し、複数の軸受け１４により回転可能に支持されている。出力軸１３は、サーボモータ１１の動力をタイミングプーリ１５へ伝達する。

軸受け１４は、出力軸１３と隣接するように設けられ、出力軸１３を支持する。典型的には、複数個の軸受け１４が設けられる。

転積装置１０のタイミングプーリ１５は、図１の転積金型部２に設けられたタイミングプーリ３と伝達部材４を介して連結され、伝達部材４を介して転積装置１０の動力を転積金型部２に伝達する。伝達部材４は、典型的にはベルトであるがこれに限られず、動力を伝達可能なものであればよい。

制振プレート２５は、その上面および下面に複数の振動吸収部材３１が取り付けられている。また、制振プレート２５は、上板部材２１と下板部材２２の間に設けられている。振動吸収部材３１、上板部材２１および下板部材２２と一体となって、制振機能を発揮することができる。なお、複数の振動吸収部材３１は、典型的には、制振プレート２５の上面および下面の双方に設けられるが、これに限られず、制振プレート２５の上面または下面のいずれかに複数の振動吸収部材３１を取り付けるようにしてもよい。また、振動吸収部材３１は、例えばボルト等の締結具により制振プレート２５に取り付けられる。

上板部材２１は、制振プレート２５の上側に設けられる。即ち、タイミングプーリ１５に近い側に設けられる。転積装置１０は、プレス機械１から上下方向、左右方向および回転方向の振動を受ける。転積装置１０の上板部材２１は、振動吸収部材３１を介して振動の自由度を一方向に制限する。このように、上板部材２１は、プレス機械１からの振動を抑制し、サーボモータ１１がプレス機械１からの振動を受けて破損したり、故障したりすることを防止するために重要な役割を有している。なお、転積装置１０は、典型的には１つの上板部材２１を有するが、２つ以上の上板部材２１を設けるようにしてもよい。

転積装置１０の下板部材２２も、上板部材２１と同様に、振動吸収部材３１を介して、プレス機械１からの振動の自由度を一方向に制限する。下板部材２２も上板部材２１と同様に、プレス機械１からの振動を抑制し、サーボモータ１１がプレス機械１からの振動を受けて破損したり、故障したりすることを防止するために重要な役割を有している。下板部材２２は、制振プレート２５の下側に設けられる。即ち、サーボモータ１１に近い側に設けられる。なお、転積装置１０は、典型的には１つの下板部材２２を有するが、２つ以上の下面部材２２を設けるようにしてもよい。

振動吸収部材３１は、プレス機械１０からの振動のうち上下振動を上下方向で吸収する。また、振動吸収部材３１は、金型を間欠回転させる際の慣性エネルギーにより、浮いている部分が回転方向に振動しないように制限する。このように、振動吸収部材３１は、上板部材２１および下板部材２２とともに、プレス機械１からの振動を抑制し、サーボモータ１１がプレス機械１からの振動を受けて破損したり、故障したりすることを防止するために重要な役割を有している。振動吸収部材３１は、典型的には、防振ゴムであるがこれに限られず、振動を吸収する弾性体その他の防振部材としてもよい。

図３は、図２の本発明による転積装置１０を斜め上方向から見た斜視図である。上板部材２１と下板部材２２の四隅には、ボルトを挿通するための孔が設けられ、四隅の孔に挿通されたボルト２４と、上板部材２１と下板部材２２の間に設けられた連結板２３により上板部材２１および下板部材２２のそれぞれの端部で連結されている。典型的には、上板部材２１および下板部材２２のそれぞれの右端および左端で連結される。孔およびボルト２４は、上板部材２１と下板部材２２の少なくとも四隅に設けられるが、上板部材２１と下板部材２２の四隅以外の場所に設けるようにしてもよい。また、孔およびボルト２４は、典型的には、上板部材２１と下板部材２２の少なくとも２箇所以上に設けられるが、４箇所以上設けてもよい。

上板部材２１と下板部材２２の間には、制振プレート２５が設けられている。制振プレート２５は、典型的には、下板部材２２と接するように設けられるが、これに限られない。制振プレート２５は、上板部材２１と下板部材２２の間で、上板部材２１よりも下板部材２２に近い位置に設けるようにしてもよい。また、制振プレート２５は、上板部材２１と接するように設けられるか、上板部材２１と下板部材２２の間で、下板部材２２よりも上板部材２１に近い位置に設けるようにしてもよい。

振動吸収部材３１は、典型的には、制振プレート２５の四隅の下側に設けられる。振動吸収部材３１は、制振プレート２５の四隅に設けられた孔３２に挿通されたボルト３３により制振プレート２５に固定される。制振プレートの下面に取り付けられた振動吸収部材は、制振プレートの四隅に取り付けられるが、これに限られず、制振プレートの外周の任意の位置に取り付けられるようにしてもよい。また、振動吸収部材３１は、制振プレート２５の上にも設けられる。典型的には、振動吸収部材３１は、上から見たときに、制振プレート２５の四隅の対角線上から時計回りにずれた位置に設けられるがこれに限定されず、制振プレート２５の四隅の対角線上から反時計回りにずれた位置や、対角線上または対角線上以外の他の位置に設けてもよい。

図４は、図２の本発明による転積装置１０を斜め上方向から見た斜視図であり、制振プレート２５の外側を覆う筐体４１を取り付けた場合を示している。この場合、上板部材２１の四隅の孔に挿通されたボルト２４により、上板部材２１が筐体４１の上端の厚み部分に固定される。筐体４１は、プレス機械１からの振動の自由度を一方向に制限する上板部材２１および下板部材２２と、金型を間欠回転させる際の慣性エネルギーにより、浮いている部分が回転方向に振動しないように制限する振動吸収部材３１とを介して、全体としてプレス機械１からの振動を抑制する。これにより、サーボモータがプレス機械１からの振動を受けて破損したり、故障したりすることを防止することができる。

図５は、図４の本発明による転積装置１０を上から見た上面図であり、図４の筐体４１の上部に上蓋４１を取り付けた状態を示している。ボルト３３は、制振プレート２５の四隅の対角線上から時計回りにずれた位置の上に設けられた振動吸収部材３１を固定するボルト３３を示している。また、ボルト２４は、上板部材２１の四隅に設けられたボルト２４を示している。図５の各ボルト２４の位置からも明らかな通り、上板部材２１は、転積装置１０を上から見た場合に、出力軸１３を通る水平線ｈを中心に左右非対称となる位置に設けられている。典型的には、上板部材２１は、水平線ｈから時計回りにずれた位置に設けられる。

図６Ａは、図４の本発明による転積装置１０の背面図であり、図６Ｂは、図４の本発明による転積装置１０の側面図である。転積装置１０は、プレス機械１への取付け穴５１を介して、プレス装置１へ取り付けることができる。このように、転積装置１０は、様々な種類のプレス機械１へ容易に取り付けることができ、汎用性に優れている。

上述の通り、本発明による転積装置１０は、上板部材２１および下板部材２２により、振動吸収部材３１を介して、プレス機械１からの振動の自由度を一方向に制限し、振動吸収部材３１により、金型を間欠回転させる際の慣性エネルギーによって浮いている部分が回転方向に振動しないように制限することで、プレス機械１からの振動を抑制し、振動によるモータの破損や故障を防止することが可能である。これにより、モータの寿命および転積装置全体の寿命、ひいては転積装置と連結された転積金型やプレス機械の寿命を延ばすことが期待でき、生産現場でのコスト削減に資するものである。また、本発明による転積装置は、高精度を維持しながら、高速で稼動することができ、転積コア等の量産に好適である。
上記記載は実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の精神と添付の請求の範囲の範囲内で種々の変更および修正をすることができることは当業者に明らかである。

１ プレス機械
２ 転積金型
３ タイミングプーリ
４ 伝達部材
１０ 転積装置
１１ サーボモータ
１２ 締結要素
１３ 出力軸
１４ 軸受け
１５ タイミングプーリ
２１ 上板部材
２２ 下板部材
２３ 連結板
２４ ボルト
２５ 制振プレート
３１ 振動吸収部材
３２ 孔
３３ ボルト
４１ 筐体
５１ 取付け穴

Claims (7)

1. 板状コアを所定角度回転させて積層する転積装置であって、
   サーボモータと、
   前記サーボモータに取り付けられた制振プレートと、
   前記制振プレートの上側に設けられた少なくとも１つの上板部材と、
   前記制振プレートの下側に設けられた少なくとも１つの下板部材と、
   前記制振プレートに取り付けられた複数の振動吸収部材と、
   を備え、
   前記上板部材および前記下板部材は、振動の自由度を一方向に制限し、
   前記振動吸収部材は、上下振動を吸収することを特徴とする前記転積装置。
2. 請求項１に記載の転積装置であって、
   前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの上面および下面に取り付けられていることを特徴とする前記転積装置。
3. 請求項２に記載の転積装置であって、
   前記制振プレートの上面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの上面の複数の任意の場所に取り付けられることを特徴とする前記転積装置。
4. 請求項２に記載の転積装置であって、
   前記制振プレートの下面に取り付けられた前記複数の振動吸収部材は、前記制振プレートの下面の複数の任意の場所に取り付けられることを特徴とする前記転積装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の転積装置であって、
   前記上板部材の端部と前記下板部材の端部とが、ボルトで連結されていることを特徴とする前記転積装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の転積装置であって、
   前記振動吸収部材は、防振ゴムであることを特徴とする前記転積装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の転積装置であって、
   前記サーボモータの軸に締結された出力軸に取り付けられたタイミングプーリを更に備えることを特徴とする前記転積装置。