特開 2022-59876 積層鉄心の製造システム及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022059876

(43)【公開日】2022-04-14

(54)【発明の名称】積層鉄心の製造システム及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20220407BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020167748

(22)【出願日】2020-10-02

(71)【出願人】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】石塚 照雄

(72)【発明者】

【氏名】井阪 智大

【テーマコード（参考）】

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H615AA01

5H615BB07

5H615BB14

5H615PP01

5H615PP02

5H615PP06

5H615SS03

5H615SS06

5H615SS07

5H615SS16

5H615SS57

(57)【要約】

【課題】電磁鋼板の厚さ寸法のバラツキによる影響を低減して積層鉄心の品質を高めると共に、製造ラインの稼働率を高める。
【解決手段】積層鉄心の製造システムは、所定形状の電磁鋼板から鉄心片を打ち抜き、前記鉄心片を複数枚積層して鉄心ブロック１１を形成する積層装置２と、前記積層装置により形成された前記鉄心ブロックの質量を測定する質量測定器３と、前記質量測定器により測定された前記鉄心ブロックの質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する補正判定部５ａと、前記補正判定部の判定結果を出力する判定結果出力部５ｂと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定形状の電磁鋼板から鉄心片を打ち抜き、前記鉄心片を複数枚積層して鉄心ブロックを形成する積層装置と、
前記積層装置により形成された前記鉄心ブロックの質量を測定する質量測定器と、
前記質量測定器により測定された前記鉄心ブロックの質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する補正判定部と、
前記補正判定部の判定結果を出力する判定結果出力部と、を備える積層鉄心の製造システム。

【請求項2】

前記質量測定器は、前記積層装置から排出された直後の前記鉄心ブロックの質量を測定する請求項１に記載した積層鉄心の製造システム。

【請求項3】

前記補正判定部は、前記鉄心ブロックの複数個分の合計質量を前記閾値と比較する請求項１又は２に記載した積層鉄心の製造システム。

【請求項4】

前記補正判定部は、前記鉄心ブロックの複数個分の合計質量を上限値や下限値と比較し、前記合計質量が前記上限値を超えておらず、且つ前記合計質量が前記下限値に達している場合に、積層枚数の補正の必要無を判定する請求項３に記載した積層鉄心の製造システム。

【請求項5】

前記補正判定部は、前記合計質量が前記上限値を超えている場合、又は前記合計質量が前記下限値に達していない場合に、積層枚数の補正の必要有を判定する請求項４に記載した積層鉄心の製造システム。

【請求項6】

前記補正判定部により積層枚数の補正の必要有が判定された場合に、補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値算出部により算出された補正値に基づいて積層枚数の補正を前記積層装置に指示する補正指示部と、を備える請求項１から５の何れか一項に記載した積層鉄心の製造システム。

【請求項7】

前記補正値算出部により算出された補正値を記録する補正値記録部を備える請求項６に記載した積層鉄心の製造システム。

【請求項8】

所定形状の電磁鋼板から鉄心片を打ち抜き、前記鉄心片を複数枚積層して鉄心ブロックを形成する積層工程と、
前記積層工程により形成した前記鉄心ブロックの質量を測定する質量測定工程と、
前記質量測定工程により測定した前記鉄心ブロックの質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する補正判定工程と、
前記補正判定工程の判定結果を出力する判定結果出力工程と、を実行する積層鉄心の製造方法。

【請求項9】

前記質量測定工程では、前記積層装置から排出された直後の前記鉄心ブロックの質量を測定する請求項８に記載した積層鉄心の製造方法。

【請求項10】

前記補正判定工程により積層枚数の補正の必要有を判定した場合に、補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程により算出した補正値に基づいて積層枚数の補正を前記積層装置に指示する補正指示工程と、を実行する請求項８又は９に記載した積層鉄心の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、積層鉄心の製造システム及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用モータや発電機等の鉄心には、電磁鋼板を積層した積層鉄心が用いられることが多い。近年、ハイブリッド車や電気自動車の普及等によりモータ出力の更なる高効率化が要求されており、積層鉄心の厚さ寸法にも高い寸法精度が要求されるようになっている。積層鉄心は、電磁鋼板の薄板をロール状に巻いて構成されたフープ材を材料とし、フープ材から鉄心片を打ち抜き、その打ち抜いた鉄心片を複数枚積層して鉄心ブロックを形成し、その形成した鉄心ブロックを複数個接合することで形成される。

【0003】

フープ材として供給される電磁鋼板は、その巻かれている位置等により厚さ寸法にバラツキがある。そのため、鉄心片の積層枚数が同一であっても積層鉄心の厚さ寸法が管理値範囲から外れてしまう場合がある。積層鉄心の厚さ寸法が管理値範囲から外れた場合には、鉄心片の積層枚数を補正する必要があるが、その時点では既に多くの鉄心ブロックがプレス機から排出されているので、歩留まりが悪化するだけでなく、確認や修正等を行うために製造ラインの稼働を一旦停止する必要があり、製造ラインの稼働率が低下する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７－１１５７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した事情から、出願人は、特願２０１９－８９０２９号を出願し、積層鉄心の厚さ寸法の測定値の実績から傾向を予測する制御方法を提案した。しかしながら、その制御方法では、材料の交換直後では傾向を予測不可能であるという新たな問題や、材料によっては予測傾向から外れるという新たな問題を生じる。

【0006】

そこで、電磁鋼板の厚さ寸法のバラツキによる影響を低減して積層鉄心の品質を高めると共に、製造ラインの稼働率を高めることができる積層鉄心の製造システム及び製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の積層鉄心の製造システムは、所定形状の電磁鋼板から鉄心片を打ち抜き、前記鉄心片を複数枚積層して鉄心ブロックを形成する積層装置と、前記積層装置により形成された前記鉄心ブロックの質量を測定する質量測定器と、前記質量測定器により測定された前記鉄心ブロックの質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する補正判定部と、前記補正判定部の判定結果を出力する判定結果出力部と、を備える。

【0008】

実施形態の積層鉄心の製造方法は、所定形状の電磁鋼板から鉄心片を打ち抜き、前記鉄心片を複数枚積層して鉄心ブロックを形成する積層工程と、前記積層工程により形成した前記鉄心ブロックの質量を測定する質量測定工程と、前記質量測定工程により測定した前記鉄心ブロックの質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する補正判定工程と、前記補正判定工程の判定結果を出力する判定結果出力工程と、を実行する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態による積層鉄心の製造システムの構成を概略的に示す機能ブロック図

【図2】鉄心ブロックの製造手順を示す図

【図3】積層装置の構成を概略的に示す図

【図4】積層鉄心を製造する処理の流れを示す図（その１）

【図5】積層鉄心を製造する処理の流れを示す図（その２）

【図6】変形例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態の積層鉄心の製造システム（以下、単に製造システムと称する）は、例えば車載用モータや発電機等に用いられる積層鉄心を製造するシステムである。積層鉄心は、電磁鋼板の薄板をロール状に巻いて構成されたフープ材を材料とし、フープ材から鉄心片を打ち抜き、その打ち抜いた鉄心片を複数枚積層して鉄心ブロックを形成し、その形成した鉄心ブロックを複数個接合することで形成される。積層鉄心は、例えば鉄心片を１００枚積層して１個の鉄心ブロックを形成し、その形成した鉄心ブロックを３個接合することで、３００枚の鉄心片により形成される。

【0011】

図１に示すように、製造システム１は、積層装置２と、質量測定器３と、後工程プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）と称する）４と、ＰＣ端末５と、ステータ加圧装置６と、寸法測定器７とを備える。積層装置２、ステータ加圧装置６及び寸法測定器７には、例えばベルトコンベア等からなる搬送ライン８が接続されている。積層装置２から排出された鉄心ブロック１１ａが搬送ライン８により搬送されてステータ加圧装置６及び寸法測定器７に順次供給されることで、積層鉄心を製造する製造ラインが構成される。本実施形態では、ステータ用の固定子積層鉄心を製造する製造ラインを例示するが、ロータ用の回転子積層鉄心を製造する製造ラインに適用することもできる。

【0012】

積層装置２は、後工程ＰＬＣ４とデータ通信可能に有線接続されており、後工程ＰＬＣ４から制御指示されることで動作が制御される。質量測定器３は、後工程ＰＬＣ４及びＰＣ端末５とデータ通信可能に有線接続されており、後工程ＰＬＣ４から制御指示されることで動作が制御されると共に、後述する鉄心ブロックの質量を測定した測定結果をＰＣ端末５に送信する。後工程ＰＬＣ４とＰＣ端末５は、データ通信可能に有線接続されており、データを送受信する。本実施形態では、これらの機器が有線接続されている構成を例示しているが、これらの機器が無線接続されている構成でも良い。即ち、有線接続及び無線接続の何れでデータを送受信する構成でも良い。

【0013】

製造システム１において、積層装置２では積層工程が実行される。質量測定器３では質量測定工程が実行される。ＰＣ端末５では補正判定工程、判定結果出力工程、補正値算出工程が実行される。後工程ＰＬＣ４では補正指示工程が実行される。即ち、製造システム１は、積層工程、質量測定工程、補正判定工程、判定結果出力工程、補正値算出工程、補正指示工程を順次実行する。又、詳細な説明は省略するが、製造システム１は、上記した各工程に加え、ステータ加圧工程、寸法測定工程、外見検査工程、梱包工程等を順次実行し、積層鉄心を製造して出荷する。

【0014】

図２に示すように、積層装置２は、薄板帯状の電磁鋼板９からステータ用の鉄心片１０ａとロータ用の鉄心片１０ｂとを同時に打ち抜き、その打ち抜いたステータ用の鉄心片１０ａとロータ用の鉄心片１０ｂとをそれぞれ複数枚積層してステータ用の鉄心ブロック１１ａとロータ用の鉄心ブロック１１ｂとを形成する。即ち、積層工程は、薄板帯状の電磁鋼板９から鉄心片１０ａ，１０ｂを打ち抜き、その打ち抜いた鉄心片１０ａ，１０ｂを複数枚積層して鉄心ブロック１１ａ，１１ｂを形成する工程である。本実施形態では、１枚の電磁鋼板９の厚さ寸法は例えば０．３０ｍｍ±０．０１ｍｍに設定されている。この場合、例えば図２のｄ１，ｄ２で示すように、１枚の電磁鋼板９内においても公差の範囲内で厚さ寸法が異なる箇所が存在する。尚、±０．０１ｍｍは厚さ寸法に対する寸法誤差であり、鉄心ブロック１１ａ，１１ｂの厚さ寸法ｙ１，ｙ２に要求される精度に応じて適宜設定される。又、本実施形態では、ステータ用の鉄心片１０ａとロータ用の鉄心片１０ｂとを同時に打ち抜く場合を例示しているが、ステータ用の鉄心片１０ａとロータ用の鉄心片１０ｂとを別々に打ち抜いても良い。これ以降は、ステータ用の鉄心片１０ａを複数枚積層して鉄心ブロック１１ａを形成する場合について説明する。

【0015】

図３に示すように、積層装置２は、アンコイラ１２と、レベラ１３と、材料接合機１４と、プレス機１５とを備える。アンコイラ１２にはフープ材１６が取り付けられる。アンコイラ１２は、フープ材１６から電磁鋼板９を引き出してレベラ１３に供給する。レベラ１３は、アンコイラ１２から電磁鋼板９が供給されると、その供給された電磁鋼板９を上下方向からローラで挟み込んで外力を加えて電磁鋼板９を塑性変形させ、電磁鋼板９から巻き癖を除去して材料接合機１４に供給する。

【0016】

材料接合機１４は、フープ材１６を追加する際に、プレス機１５に現在供給している残りの電磁鋼板９の終端部分と、新たに追加されたフープ材１６から供給された電磁鋼板９の始端部分とを溶接し、電磁鋼板９を途切れさせることなくプレス機１５に供給する。プレス機１５は、材料接合機１４から電磁鋼板９が供給されると、その供給された電磁鋼板９から鉄心片１０ａを打ち抜き、その打ち抜いた鉄心片１０ａを型内で複数枚積層して鉄心ブロック１１ａを形成する。プレス機１５は、鉄心ブロック１１ａを形成すると、その形成した鉄心ブロック１１ａを搬送ライン８上に排出する。プレス機１５から排出された鉄心ブロック１１ａは、搬送ライン８によりステータ加圧装置６に供給される前に質量測定器３の直上に搬送される。

【0017】

質量測定器３は、その直上が測定位置となっており、プレス機１５から搬送ライン８上に排出された鉄心ブロック１１ａが測定位置まで搬送されると、その測定位置まで搬送された鉄心ブロック１１ａの質量を測定する。即ち、質量測定工程は、積層装置２により形成された鉄心ブロック１１ａの質量を測定する工程である。ここで、鉄心ブロック１１ａの厚さ寸法と質量とはほぼ比例する性質があるので、質量測定器３において測定した鉄心ブロック１１ａの質量は厚さ寸法に換算することが可能である。質量測定器３は、鉄心ブロック１１ａの質量を測定すると、測定完了信号を後工程ＰＬＣ４に送信する。尚、質量測定器３により質量が測定された鉄心ブロック１１ａは、搬送ライン８により搬送されて測定位置から外れて前進するが、ステータ加圧装置６に供給されずに、接合対象の他の２個の鉄心ブロック１１ａが揃うまでステータ加圧装置６の手前位置で待機する。

【0018】

後工程ＰＬＣ４は、質量測定器３から送信された測定完了信号を受信すると、質量取得指示及び段数情報をＰＣ端末５に送信する。段数情報は、質量測定器３により質量が測定された鉄心ブロック１１ａが何段目であるかを示す情報である。即ち、本実施形態では、鉄心ブロック１１ａを３個接合するので、鉄心ブロック１１ａが１段目、２段目、３段目の何れであるかを示す情報である。ＰＣ端末５は、後工程ＰＬＣ４から送信された質量取得指示及び段数情報を受信すると、測定結果要求を質量測定器３に送信する。質量測定器３は、ＰＣ端末５から送信された測定結果要求を受信すると、鉄心ブロック１１ａの質量を測定した測定結果をＰＣ端末５に送信する。

【0019】

ＰＣ端末５は、質量測定器３から送信された測定結果を受信すると、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの測定結果を取得完了したか否か判定する。即ち、ＰＣ端末５は、後工程ＰＬＣ４送信された段数情報に基づいて１段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果、２段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果、３段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果を取得したか否かを判定し、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの測定結果を取得完了したか否かを判定する。

【0020】

ＰＣ端末５は、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの測定結果を取得完了したと判定すると、それぞれの鉄心ブロック１１ａの測定結果を合算し、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を算出する。この場合、上記したように鉄心ブロック１１ａの厚さ寸法と質量とはほぼ比例する性質があるので、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量は、これ以降に３個の鉄心ブロック１１ａが接合されて形成される積層鉄心の厚さ寸法にほぼ比例する。

【0021】

ＰＣ端末５は、このようにして算出した３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する補正判定部５ａと、その補正判定部５ａの判定結果を出力する判定結果出力部５ｂと、補正判定部５ａにより積層枚数の補正の必要有が判定された場合に、補正値を算出する補正値算出部５ｃとを備える。即ち、補正判定工程は、質量測定工程により測定した鉄心ブロック１１ａの質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する工程である。判定結果出力工程は、補正判定工程の判定結果を出力する工程である。補正値算出工程は、補正判定工程により積層枚数の補正の必要有を判定した場合に、補正値を算出する工程である。

【0022】

補正判定部５ａは、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を予め設定されている上限値や下限値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定する。補正判定部５ａは、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が上限値を超えておらず、且つ下限値に達していれば、積層枚数の補正の必要無を判定する。即ち、補正判定部５ａは、これ以降に３個の鉄心ブロック１１ａが接合されて形成される積層鉄心１７の厚さ寸法が管理値範囲に収まると判定し、３個の鉄心ブロック１１ａを合格と判定する。

【0023】

判定結果出力部５ｂは、３個の鉄心ブロック１１ａが合格であると補正判定部５ａにより判定されると、合格である旨を示す報知を図示しないディスプレイやスピーカ等により行う。即ち、作業者は、合格である旨を示す報知が行われることで、３個の鉄心ブロック１１ａが合格であることを認識する。合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａは、例えば作業者により搬送ライン８上から除外されずにステータ加圧装置６に供給される。即ち、鉄心ブロック１１ａは接合対象の３個単位で合否が判定され、合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａが纏めてステータ加圧装置６に供給される。

【0024】

ステータ加圧装置６は、合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａが供給されると、その供給された３個の鉄心ブロック１１ａに対して溶接や加圧加工を行い、３個の鉄心ブロック１１ａを接合して積層鉄心１７を形成する。ステータ加圧装置６は、積層鉄心１７を形成すると、その形成した積層鉄心１７を寸法測定器７に供給する。

【0025】

寸法測定器７は、ステータ加圧装置６から積層鉄心１７が供給されると、その供給された積層鉄心１７の厚さ寸法を例えばレーザ距離計等を用いて測定する。寸法測定器７により測定された積層鉄心１７の厚さ寸法は、前段の工程において積層鉄心１７を構成する３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が上限値を超えておらず、且つ下限値に達していると判定されているので、管理値範囲から外れることなく管理値範囲に収まっている可能性が極めて高い。これ以降、積層鉄心１７は、外見検査や梱包等を順次経由して出荷される。尚、ステータ加圧装置６及び寸法測定器７は、ＰＬＣから制御指示されることで動作が制御される。ステータ加圧装置６及び寸法測定器７の動作を制御するＰＬＣは、前述した後工程ＰＬＣ４であっても良いし、後工程ＰＬＣ４とは別のＰＬＣであっても良い。

【0026】

一方、補正判定部５ａは、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が上限値を超えている、又は下限値に達していなければ、積層枚数の補正の必要有を判定する。即ち、補正判定部５ａは、これ以降に３個の鉄心ブロック１１ａが接合されて形成される積層鉄心１７の厚さ寸法が管理値範囲から外れると判定し、３個の鉄心ブロック１１ａを不合格と判定する。

【0027】

判定結果出力部５ｂは、３個の鉄心ブロック１１ａが不合格であると補正判定部５ａにより判定されると、不合格である旨を示す報知を図示しないディスプレイやスピーカ等により行う。この場合、判定結果出力部５ｂは、単純に不合格である旨を示す報知を行うだけでなく、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が上限値を超えているか下限値に達していないか、即ち、積層枚数がどの程度過多であるか過少であるかを識別可能な報知を行う。作業者は、不合格である旨を示す報知が行われることで、３個の鉄心ブロック１１ａが不合格であることを認識し、積層枚数がどの程度過多であるか過少であるかを認識する。即ち、不合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａは、例えば作業者により搬送ライン８上から除去される。この場合、不合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａは、作業者により搬送ライン８上から手動で除外されても良いし、３個の鉄心ブロック１１ａを搬送ライン８上から除外する除外装置を設け、その除外装置をＰＣ端末５と連携させることで搬送ライン８上から自動で除外されても良い。

【0028】

搬送ライン８上から除外された３個の鉄心ブロック１１ａ、即ち、不合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａは、作業者により積層枚数が補正される。３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が上限値を超えていれば、積層枚数を減らすように補正される。一方、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が下限値に達していなければ、積層枚数を増やすように補正される。この場合、３個の鉄心ブロック１１ａのうち一部、即ち、１個又は２個の鉄心ブロック１１ａの積層枚数が補正されても良いし、３個の鉄心ブロック１１ａのうち全体、即ち、３個の鉄心ブロック１１ａの積層枚数が補正されても良い。
不合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａは、このようにして積層枚数が補正された後、作業者により搬送ライン８上の質量測定器３の手前位置に順次再投入されることで、補正後の質量が再度測定される。

【0029】

尚、以上は、作業者により積層枚数が手動で補正される場合を説明したが、積層装置２において積層枚数が自動で補正されることも可能である。この場合、補正値算出部５ｃは、積層枚数の補正の必要有が補正判定部５ａにより判定されると、鉄心片１０の１枚の質量と上限値や下限値との差に基づいて補正値を算出する。補正値算出部５ｃは、補正値を算出すると、その算出した補正値を後工程ＰＬＣ４に送信する。即ち、補正値算出部５ｃは、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が上限値を超えていれば、上限値を超えている分、即ち、積層枚数の過多分を示す補正値を後工程ＰＬＣ４に送信する。一方、補正値算出部５ｃは、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が下限値に達していなければ、下限値に達していない分、即ち、積層枚数の過少分を示す補正値を後工程ＰＬＣ４に送信する。

【0030】

後工程ＰＬＣ４は、補正値を記録する補正値記録部４ａと、補正値に基づいて積層枚数の補正を積層装置２に指示する補正指示部４ｂとを備える。即ち、補正値記録工程は、補正値を記録する工程である。補正指示工程は、補正値に基づいて積層枚数の補正を積層装置２に指示する工程である。補正値記録部４ａは、ＰＣ端末５から送信された補正値を受信すると、その受信した補正値を記録する。補正指示部４ｂは、補正値を積層装置２に送信することで、補正値に基づいて積層枚数の補正を積層装置２に指示する。

【0031】

積層装置２は、後工程ＰＬＣ４から送信された補正値を受信すると、その受信した補正値に基づいて積層枚数を補正する。即ち、積層装置２は、積層枚数の過多分を示す補正値を受信すれば、現在の積層枚数から減らす枚数を補正値に基づいて計算し、その計算した積層枚数にしたがって鉄心片１０ａを積層するように補正する。一方、積層装置２は、積層枚数の過少分を示す補正値を受信すれば、現在の積層枚数から増やす枚数を補正値に基づいて計算し、その計算した積層枚数にしたがって鉄心片１０ａを積層するように補正する。これ以降、積層装置２は、このようにして補正した積層枚数にしたがって鉄心片１０ａを積層して形成した鉄心ブロック１１ａを排出する。

【0032】

次に、上記した構成の作用について図４及び図５を参照して説明する。尚、ここでは、積層装置２において積層枚数が自動で補正される場合について説明する。積層装置２は、鉄心ブロックを形成する（Ａ１）。質量測定器３は、積層装置２から搬送ライン８上に排出された鉄心ブロック１１ａが測定位置まで搬送されると、その測定位置まで搬送された鉄心ブロック１１ａの質量を測定し（Ｃ１）、測定完了信号を後工程ＰＬＣ４に送信する（Ｃ２）。

【0033】

後工程ＰＬＣ４は、質量測定器３から送信された測定完了信号を受信すると（Ｂ１）、質量取得指示及び段数情報をＰＣ端末５に送信する（Ｂ２）。ＰＣ端末５は、後工程ＰＬＣ４から送信された質量取得指示及び段数情報を受信すると（Ｄ１）、測定結果要求を質量測定器３に送信する（Ｄ２）。質量測定器３は、ＰＣ端末５から送信された測定結果要求を受信すると（Ｃ３）、鉄心ブロック１１ａの質量を測定した測定結果をＰＣ端末５に送信する（Ｃ４）。

【0034】

ＰＣ端末５は、質量測定器３から送信された測定結果を受信すると（Ｄ３）、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの測定結果を取得完了したか否かを判定する（Ｄ４）。ＰＣ端末５は、その受信した測定結果が１段目又は２段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果であれば、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの測定結果を取得完了していないと判定し（Ｄ４：ＮＯ）、その受信した１段目又は２段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果を一時的に記憶し、ステップＤ１に戻り、後工程ＰＬＣ４から送信される質量取得指示及び段数情報の受信を待機する。

【0035】

一方、ＰＣ端末５は、その受信した測定結果が３段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果であれば、接合対象の３個の鉄心ブロック１１ａの測定結果を取得完了したと判定し（Ｄ４：ＹＥＳ）、これよりも先に記憶した１段目及び２段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果と、３段目の鉄心ブロック１１ａの測定結果とを合算し、接合対象の１段目から３段目までの３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を算出する（Ｄ５）。

【0036】

ＰＣ端末５は、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を算出すると、その算出した合計質量を上限値と比較し（Ｄ６）、合計質量が上限値を超えていないと判定すると（Ｄ６：ＮＯ）、その算出した合計質量を下限値と比較し（Ｄ７）、合計質量が下限値に達していると判定すると（Ｄ７：ＮＯ）、積層枚数の補正の必要無を判定する。即ち、ＰＣ端末５は、これ以降に１段目から３段目までの３個の鉄心ブロック１１ａが接合されて形成される積層鉄心１７の厚さ寸法が管理値範囲に収まると判定し、３個の鉄心ブロック１１ａを合格と判定し、合格である旨を示す報知を図示しないディスプレイやスピーカ等により行う。合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａは、例えば作業者により搬送ライン８上から除外されずにステータ加圧装置６に供給される。

【0037】

一方、ＰＣ端末５は、合計質量が上限値を超えていると判定すると（Ｄ６：ＹＥＳ）、又は合計質量が下限値に達していないと判定すると（Ｄ７：ＹＥＳ）、積層枚数の補正の必要有を判定する。即ち、ＰＣ端末５は、これ以降に１段目から３段目までの３個の鉄心ブロック１１ａが接合されて形成される積層鉄心１７の厚さ寸法が管理値範囲から外れると判定し、３個の鉄心ブロック１１ａを不合格と判定し、不合格である旨を示す報知を図示しないディスプレイやスピーカ等により行う。不合格と判定された３個の鉄心ブロック１１ａは、例えば作業者により搬送ライン８上から除去される。

【0038】

ＰＣ端末５は、積層枚数の補正の必要有を判定すると、鉄心片１０ａの１枚の質量と上限値や下限値との差に基づいて補正値を算出し（Ｄ８）、その算出した補正値を後工程ＰＬＣ４に送信する（Ｄ９）。

【0039】

後工程ＰＬＣ４は、ＰＣ端末５から送信された補正値を受信すると（Ｃ３）、その受信した補正値を記録し（Ｃ４）、その記録した補正値を積層装置２に送信する（Ｃ５）。積層装置２は、後工程ＰＬＣ４から送信された補正値を受信すると（Ａ２）、その受信した補正値に基づいて積層枚数を補正する（Ａ３）。即ち、積層装置２は、積層枚数の過多分を示す補正値を受信した場合には、現在の積層枚数から減らす枚数を補正値に基づいて計算し、その計算した積層枚数にしたがって鉄心片１０ａを積層するように補正する。一方、積層装置２は、積層枚数の過少分を示す補正値を受信した場合には、現在の積層枚数から増やす枚数を補正値に基づいて計算し、その計算した積層枚数にしたがって鉄心片１０ａを積層するように補正する。

【0040】

以上に説明した実施形態によれば、以下に示す作用効果を得ることができる。
積層鉄心の製造システム１において、鉄心ブロック１１ａの質量を質量測定器３により測定し、その測定した鉄心ブロック１１ａの合計質量を閾値と比較して積層枚数の補正の必要有無を判定し、その判定結果を出力するようにした。積層鉄心１７の厚さ寸法が質量にほぼ比例することを利用し、積層鉄心１７を形成する前の全ての鉄心ブロック１１ａの質量を搬送中に測定し、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を管理値範囲と比較することで、積層枚数の補正の必要有無を判定することができる。そして、積層枚数の補正の必要無を判定し、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が管理値範囲に収まっていれば、質量の測定対象となった３個の鉄心ブロック１１ａを製造ラインの次の工程に進ませることができる。一方、積層枚数の補正の必要有を判定し、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が管理値範囲から外れていれば、質量の測定対象となった３個の鉄心ブロック１１ａを製造ラインの次の工程に進ませずに製造ラインから除去することで、製造ラインの稼働を一旦停止することなく継続することができる。これにより、電磁鋼板９の厚さ寸法のバラツキによる影響を低減して積層鉄心１７の品質を高めると共に、製造ラインの稼働率を高めることができる。

【0041】

又、積層装置２から排出された直後の鉄心ブロック１１ａの質量を質量測定器３により測定するようにした。積層枚数の補正の必要有無を即座に判定することができ、積層枚数の補正の必要有を判定した鉄心ブロック１１ａの積層枚数を即座に補正することができる。

【0042】

又、鉄心ブロック１１ａの合計質量を上限値と比較することで、鉄心ブロック１１ａの積層枚数が過多である場合に適切に対応することができ、過多となっている積層枚数を減らすように適切に補正することができる。又、鉄心ブロック１１ａの合計質量を下限値と比較することで、鉄心ブロック１１ａの積層枚数が過少である場合に適切に対応することができ、過少となっている積層枚数を増やすように適切に補正することができる。

【0043】

本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0044】

鉄心片１０ａを１００枚積層して１個の鉄心ブロック１１ａを形成し、その形成した鉄心ブロック１１ａを３個接合して積層鉄心１７を形成する構成を例示したが、鉄心片１０ａの積層枚数や鉄心ブロック１１ａの接合個数は任意である。

【0045】

上記した実施形態では、鉄心ブロック１１ａを３個接合して積層鉄心１７を形成する場合に、接合対象の３個単位で鉄心ブロック１１ａの合否を判定する、即ち、接合対象の個数分の単位で鉄心ブロック１１ａの合否を判定する構成を例示したが、図６に示すように、接合対象の最終段目の鉄心ブロック１１ａの合否を判定しても良い。鉄心ブロック１１ａを３個接合して積層鉄心１７を形成する場合であれば、１段目や２段目の鉄心ブロック１１ａの質量を測定後に合否を判定せず、３段目の鉄心ブロック１１ａの質量を測定後に、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を算出して閾値と比較し、３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量が上限値を超えている、又は下限値に達していなければ、３段目の鉄心ブロック１１ａを不合格と判定しても良い。即ち、積層装置２において鉄心ブロック１１ａ毎に鉄心片１０ａの積層枚数を柔軟に調整可能であれば、最終段目の鉄心ブロック１１ａについてのみ鉄心片１０ａの積層枚数を調整可能となるので、接合対象の最終段目の鉄心ブロック１１ａの合否を判定する運用が可能となる。

【0046】

この場合、合否の判定対象でない１段目や２段目の鉄心ブロック１１ａは、搬送ライン８上から除去されず、次にプレス機１５から排出される鉄心ブロック１１ａの質量の測定を待機し、次にプレス機１５から排出される鉄心ブロック１１ａを接合対象として３個の鉄心ブロック１１ａの合計質量を算出し、その算出した合計質量の合否判定を待機する。即ち、３段目の鉄心ブロック１１ａを不合格と判定する都度、次にプレス機１５から排出される鉄心ブロック１１ａを３段目の鉄心ブロック１１ａとして待機し、３段目の鉄心ブロック１１ａを合格と判定するまで上記した処理を繰り返す。

【符号の説明】

【0047】

図面中、１は積層鉄心の製造システム、２は積層装置、３は質量測定器、５ａは補正判定部、５ｂは判定結果出力部、５ｃは補正値算出部、４ａは補正値記録部、４ｂは補正指示部である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】