带板用卷盘及具有该卷盘的带板供给装置以及带板供给方法

具体实施方式

下面，基于附图对实施本发明的最佳方式进行说明。

如图5所示，本发明的带板供给装置20具有卷盘30，该卷盘30构成为可安装原材料19，而该原材料19具有缠绕的由磁性材料构成的带板19a。原材料19中的被缠绕在卷盘30上的带板19a，通过使卷盘30朝向实线箭头所示的方向即倒卷该带板19a的方向旋转，而从其外周沿虚线箭头所示地向径向外侧被解开并被倒卷，而后向卷绕装置10输送，该卷绕装置将该带板19a卷绕并作成卷铁心。

图5中的卷绕装置10具有卷芯13，该卷芯13设置成为其前端从由矩形体构成的主体11的前面突出并且可进行旋转。该卷芯13通过未图示的驱动机构被旋转驱动，利用该卷芯13的旋转，将带板19a缠绕在卷芯13的外周上。而且，在该卷绕装置10上设置有切割引导装置14和焊机16。在将规定量的带板19a缠绕在卷芯13的外周后，该切割引导装置14在磁性带板19a的中途进行切断，并且，当将切断后的且在供给装置20侧的带板19a的端部向下一个卷芯13卷绕时，该切割引导装置14将带板19a的端部引导到卷芯13上。另外，焊机16用于将由切割引导装置14切断的磁性带板19a的卷芯13侧终端部焊接到被缠绕的带板19a的外周从而进行固定。

在本发明的带板供给装置20上设置有张紧装置21，该张紧装置21将向卷绕装置10供给的带板19a的张力维持在规定值。该张紧装置21具有铅垂地设置在供给装置20的前面板20a上的基座21a，在该基座21a上设置有转向带轮21b和回转带轮21c，该转向带轮21b最先搭挂卷绕从卷盘30倒卷的带板19a，该回转带轮21c使通过该转向带轮21b向图的下方转向的带板19a呈U字形回转。在基座21a上沿上下方向延伸设置有导轨21d，在该导轨21d上以可沿着该导轨21d上下移动的方式设置有移动台21e。回转带轮21c可旋转地安装在该移动台21e上。该移动台21e上固定有环状的带21f，该带21f搭挂卷绕于在导轨21d的两端部附近设置的一对带轮21g、21h上。且构成为，当移动台21e沿导轨21d移动时，该带21f转动。而且，还设置有电位计21j，该电位计21j对与带21f的转动一起旋转的一个带轮21g的旋转角度进行检测。

在该基座21a上设置有一对导出带轮21k、21m，该导出带轮21k、21m将通过回转带轮21c而呈U字形回转的带板19a向卷绕装置10引导。而且，一个导出带轮21k固定在设置于基座21a的编码器21n的旋转轴上。由此，通过编码器21n能够准确地检测出经由该导出带轮21k向卷绕装置10供给的带板19a的量。另外，在供带21f搭挂卷绕的另一个带轮21h上设置有张紧电机21p，该张紧电机21p构成为在常态下以恒定的力对移动台21e施力以使其向图的下方移动。通过该张紧电机21p，在常态下对搭挂卷绕在该回转带轮21c上且向卷绕装置10的卷芯13供给的带板19a被赋予恒定的张力。

如图1所示，在本发明的带板供给装置20上设置有输送电机22和控制器23，该输送电机22使带板用卷盘30旋转从而将从外周沿径向解开的带板19a供给到外部，该控制器23根据与带板19a的供给有关的信息对该输送电机22进行控制。带板用卷盘30被安装在旋转轴24上，该旋转轴24被设置成从带板供给装置20的前面板20a突出于前面板20a的表面侧，输送电机22经由与上述前面板20a平行设置的架台22b而被设置在带板供给装置20的内部侧即前面板20a的背面侧。

安装有卷盘30的旋旋转轴24通过轴承26、26被枢轴支承在前面板20a上，在前面板20a背面侧的旋转轴24的端部设置有从动带轮27。在前面板20a的背面侧设置的输送电机22的旋转轴22a上设置有驱动带轮28，在该驱动带轮28和从动带轮27上搭挂带29。这样，当输送电机22驱动而使其旋转轴22a旋转时，该旋转则经由驱动带轮28、带29以及从动带轮27而驱使旋转轴24旋转。而且，在前面板20a表面侧的旋转轴24上形成有外螺纹24a，而且沿长度方向延伸形成有键槽24b，该键槽24b用来使嵌入该外螺纹24a的卷盘30与该旋转轴24一起旋转。

控制器23的控制输出与输送电机22连接，该控制器23的控制输入与卷绕装置10和张紧装置21连接。而且，还构成为从卷绕装置10和张紧装置21输入与带板19a的供给相关的信息。作为来自该实施方式中的卷绕装置10的与带板19a的供给相关的信息，可列举出与卷芯13的旋转速度相关的信息和与该旋转速度的加速及减速相关的信息。另外，作为来自该实施方式中的张紧装置21的与带板19a的供给相关的信息，可列举出与移动台21e的位置相关的电位计21j的检测输出以及与被供给到卷绕装置10的带板19a的量相关的编码器21n的检测输出。而且，该控制器23基于这些信息，并根据预先设定存储在存储器23a中的程序对输送电机22进行控制。

安装在前面板20a表面侧的旋转轴24上的带板用卷盘30具有：嵌入上述外螺纹24a的芯材31和设置在该芯材31上的一对侧板32、33。芯材31是具有可嵌入到旋转轴24上的内径的筒状部件，在该内径上形成有突起31a，该突起31a可插入到形成于旋转轴24上的键槽24b中，从而能够避免该芯材31相对于旋转轴24独立旋转的情况出现(图2及图3)。该芯材31上可安装具有缠绕的由磁性材料构成的带板19a的原材料19，如图4所示，该芯材31具有：可供原材料19嵌入的大径部31b和与大径部31b同轴地形成在该大径部31b的轴向上的两侧的第一及第二小径部31c、31d。本实施方式中的原材料19虽然例示为由卷筒19b和缠绕在该卷筒19b的周围的带板19a构成的，且上述卷筒19b由厚纸形成并且具有可嵌入到芯材31的大径部31b的内径，但是只要是可嵌入到芯材31的周围，则原材料19也可以是不使用卷筒19b地来缠绕带板19a而成的。而且，带板19a是磁性材料，可列举由非晶形金属构成的带状薄带板或由硅钢构成的带状薄带板等。

一对侧板32、33构成为：以隔着大径部31b的方式设置在芯材31的两侧，并且位于安装于该大径部31b上的原材料19的被缠绕的带板19a的宽度方向的两侧，从而限制该带板19a在宽度方向的移动。该一对侧板32、33是在中央形成有孔32a、33a的圆盘状的部件，且该孔32a、33a可分别供芯材31的两端的小径部31c、31d嵌入，该一对侧板32、33中的前面板20a侧的一个侧板32以嵌入到小径部31d的状态而固定在芯材31上，而另一个侧板33可从该芯材31拆下。本实施方式示出了如下的情况，即、一个侧板32由铝合金构成，而另一个侧板33由透明树脂构成，从而可从外部确认被一对侧板32、33夹着的原材料19的状态。另外，图1中的符号37表示从外螺纹24a的前端侧对嵌入有旋转轴24后的卷盘30进行压紧的垫圈37，符号38表示紧固于该外螺纹24a上的螺母38。

在固定于芯材31上的一个侧板32上设置有磁铁36，该磁铁36通过磁力对安装在上述芯材31的大径部31b上的原材料19的被缠绕的带板19a进行吸附，以限制带板19a相对于芯材31在缠绕方向的移动。如图2及图3所示，本实施方式中的磁铁36具有主体36c、安装片36d、36d以及切换杆36b，上述主体36c形成为长方体并具有长方形的着磁面36a，上述安装片36d、36d设置在上述主体36c的两侧，上述切换杆36b构成为能够通过倾动而使着磁面36a在着磁状态和非着磁状态之间切换。在一个侧板32上呈放射状地形成有比磁铁36的着磁面36a稍大的方形孔32b，且该磁铁36构成为，其从外侧贯通该方形孔32b，在着磁面36a与、一个侧板32与带板19a的侧面相抵接的一面共面的状态下，安装片36d、36d与该侧板32的另一个面抵接。在安装片36d、36d上形成有安装孔36f(图4)，在侧板32上与该安装孔36f对置地形成有内螺纹孔32c(图2)。如图4所示，在磁铁36的着磁面36a与侧板32的一面共面的状态下，将外螺纹36e插通于安装孔36f并与内螺纹孔32c螺合，从而将该磁铁36安装到一个侧板32上。而且，在本实施方式中，例举了在该一个侧板32上，三个磁铁36从旋转中心放射状地呈等角度并且距该旋转中心的距离相等地设置。

接下来，对使用上述供给装置输送磁性带板的本发明的带板供给方法进行说明。

本发明的带板供给方法是，通过使安装有原材料19的芯材31旋转而从原材料19的外周沿径向解开带板19a，并将该带板19a向外部供给的方法，其中原材料19具有缠绕的由磁性材料构成的带板19a。如图4所示，将原材料19安装到芯材31上是通过将原材料嵌入到该芯材31进行的。具体而言，将另一个侧板33从芯材31取下，从该取下的一侧，将原材料19的卷筒19b和带板19a一起嵌入到该芯材31的大径部31b。这时，为了防止带板19a被磁铁36随意地吸引，优选地，使磁铁36的切换杆36b如图3的点划线所示那样地倾动，从而使磁铁36的着磁面36a处于非着磁状态。之后，将另一个侧板33嵌入到芯材31的小径部31c而对其进行安装，通过一对侧板32、33来限制原材料19的被缠绕的带板19a在宽度方向的移动。在该状态下，将磁铁36的切换杆36b如图3的实线所示地倾动并复原，从而使着磁面36a处于着磁状态，使原材料19的被缠绕的带板19a吸附到该着磁面36a上。由此，抑制了被缠绕的带板19a的自由移动，使包含该带板19a在内的原材料19与卷盘30一体化。

对于卷盘30而言，原材料19被安装到芯材31上，且通过一对侧板32、33限制了缠绕的带板19a在宽度方向的移动，接下来将该卷盘30安装到旋转轴24上。具体而言，如图4所示，将芯材31嵌入旋转轴24的外螺纹24a，之后将垫圈37嵌入该外螺纹24a，并旋装上螺母38。在将芯材31嵌入时，将其突起31a插入键槽24b。这样就可将卷盘30安装到旋转轴24上，由于突起31a被插入到键槽24b中，因此，卷盘30无法相对旋转轴24独立地旋转(图2及图3)。之后，如图5所示，使卷盘30的外周侧的带板19a倒卷，并搭挂卷绕在转向带轮21b上，之后，使带板19a搭挂卷绕在回转带轮21c上并呈U字形地回转，接着呈S字形地搭挂卷绕在一对导出带轮21k、21m之间。然后将该带板19a的前端部分向供给目的地引导。

如图5所示，对将带板19a供给到卷绕装置10的情况进行说明，从卷盘30被输送出来、并从张紧装置21的导出带轮21k、21m间被引导出来的带板19a在通过切割引导装置14后，被引导到卷绕装置10的卷芯13上。然后，在该卷绕装置10一方，使卷芯13以规定的旋转速度旋转，从而将带板卷绕到该卷芯13上。使该卷芯13旋转这一信息是从卷绕装置10向控制器23发出的，控制器23基于该信息并根据预先设定的程序来驱动输送电机22，使卷盘30旋转。于是，被安装到卷盘30的芯材31的原材料19的被缠绕的带板19a从其外周如虚线箭头所示地沿径向被解开并进行倒卷，从而输送出所需要量的带板19a。被供给到卷绕装置10的带板19a的量由编码器21n检测，该检测信号被反馈到控制器23。由此，在卷绕装置10一方，能够将带板19a卷绕到卷芯13上。

这里，在供给带板19a时，所缠绕的带板19a的外径减少，因此，卷盘30的旋转数与带板19a的供给量不成比例。因此，控制器23基于来自张紧装置21的与带板19a的供给相关的信息，具体而言是基于来自电位计21j的检测信号来修正存储器23a中存储的程序，并对输送电机22进行控制，例如，若作为原材料19的带板19a的外径减少，亦即供给装置20的带板19a的供给量减少，则张紧装置21的转向带轮21b和导出带轮21k间的带板19a的长度缩短，回转带轮21c缓缓上升。当回转带轮21c从中立位置上升时，移动台21e也向上方移动，带21f转动，且利用电位计21j来检测一个带轮21g的旋转角度。表示回转带轮21c已经上升的信号从电位计21j输入到控制器23，则控制器23对输送电机22进行控制，以使卷盘30的旋转速度增加，进而使带板19a的供给量增加，以使其与卷绕装置10所需要的量一致。

相反，在供给装置20的带板19a的供给量过剩的情况下，张紧装置21的回转带轮21c与移动台21e一起缓缓下降。将表示回转带轮21c从中立位置下降的信号从电位计21j输入控制器23，控制器23对输送电机22进行控制，以使卷盘30的旋转速度下降，进而使带板19a的供给量减少，以使其与卷绕装置10所需要的量一致。这里，本实施方式中的所谓的回转带轮21c的中立位置是指导轨21d的上下方向的中央附近。

这样，即便在带板19a的供给量等出现变动的情况下，由于通过电位计21j检测到的回转带轮21c相对于中立位置的位移被反馈，从而对输送电机22进行控制，因此，输送电机22的旋转速度被自动地调整。即、在本发明中，如图5所示，环形铁心的直径会随着卷绕装置10的卷绕的进行程度而增大，且由缠绕在卷盘30上的带板19a构成的原材料19的直径也随着卷绕装置10的卷绕的进行而减少，而输送电机22的旋转速度会与上述增大或减少情况对应地进行自动的修正。

另一方面，在卷盘30上设置有利用磁力吸附原材料19的带板19a的磁铁36。由于该磁铁36利用磁力吸附构成原材料19的带板19a，所以能够将带板19a吸附到设置有该磁铁36的侧板32上。这里，由于该侧板32被固定在芯材31上，因此，带板19a相对于芯材31的缠绕方向的移动被禁止。因此，包括该带板19a在内的原材料19与芯材31成为一体，从而能够使该原材料19的旋转速度与卷盘30的旋转速度一致。即、当使具有该芯材31的卷盘30旋转时，缠绕在芯材31上的带板19a的外周部分的旋转速度与芯材31附近部分的旋转速度一致，从而能够防止因速度不同引起的所缠绕的带板19a的松弛或紧箍。另外，在本实施方式中，三个磁铁36从旋转中心放射状地呈等角度并且距该旋转中心的距离相等地设置，因此，能够相对卷盘30的旋转中心保持平衡，这样，该磁铁36不会对高速旋转的卷盘30带来影响。

在具有该卷盘30的供给装置20中，控制器23基于与带板19a的供给相关的信息对输送电机22进行控制，通过使带板用卷盘30旋转而将从外周沿径向解开的带板19a向外部供给，因此，包括19a在内的原材料19的整体能够与卷盘30一体旋转，并能够以所期望的速度供给与供给要求对应的所期望的长度的带板19a。而且，在该卷盘30中，能够使具有缠绕的带板19a的原材料19的整体与卷盘30一体旋转，因此，通过增长预先作为原材料19缠绕在卷盘30上的磁性带板19a的长度，来降低卷盘30整体的更换频率，提高卷绕装置10的生产率。

另外，在上述实施方式中，例示了在一对侧板32、32中的前面板20a侧的侧板32上设置磁铁36的例子，但也可以在另一个侧板33上设置磁铁36，也可以在两个侧板32、33上分别设置磁铁36。

另外，在上述实施方式中，对使用具有安装片36d及切换杆36b的磁铁36的情况进行了说明，但只要是通过磁力进行吸附并能够禁止带板19a相对于芯材31在缠绕方向的移动，则可以是各种形状的磁铁，也可以不使用安装片而通过其他方式对磁铁进行安装。例如，如图6所示，也可以将不具有切换杆的永磁铁本身作为磁铁36。在由该永磁铁构成的磁铁36为圆盘状的情况下，可以将该圆盘状的磁铁36用作一个侧板32，也可以如图7所示，将该圆盘状的磁铁36用作另一个侧板33。

另外，在上述实施方式中，对具有一对侧板32、33的带板用卷盘30进行了说明，但也可以是具有该侧板32、33中的任何一个的带板用卷盘。例如，如图8及图9所示，如果在侧板32上设置磁铁36，则原材料19的带板被吸附在设置有该磁铁36的侧板32上，因此就不需要用于限制该带板宽度方向移动的另一个侧板33(图1)。因此，带板用卷盘30可以是将设置有磁铁36的一个侧板32设置在芯材31上的结构。另外，只要是磁铁36能够通过磁力吸附带板19a并禁止带板19a相对芯材31在缠绕方向上的移动，则也可以不设置一对侧板32、33。例如，在取代侧板32、33，如图6及图7所示，将由永磁铁等构成的圆盘状的磁铁36设置在该原材料19的两侧的任一侧或双侧的情况下，不需要用于限制带板19a在宽度方向移动的侧板32、33。

另外，在上述实施方式中，表示了在一个侧板32上设置有三个磁铁36的例子，但如图10所示，磁铁36不需要设置在侧板32上。在图10中，在可嵌入到芯材31的第一小径部31c的台座39上呈放射状地设置有三个磁铁36。在此，虽然在图10中示出了具有磁铁36和一个侧板32的带板用卷盘30，但由于原材料19的带板被该磁铁36吸附，因此，也可以省略该一个侧板32。

另外，在上述实施方式中，举例说明了圆盘状的侧板32、33，但只要是能够限制原材料19在带板宽度方向的移动，则侧板32、33不限于圆盘状。例如，如图11所示，也可以是从可嵌入到小径部31c或31d的嵌入部32d，呈放射状地设置出平板材32e那样的侧板32。而且，在图中示出了设有三张平板材32e的例子，但只要是能够保持相对于卷盘30的旋转中心的平衡，则也可以是两张平板材32e，也可以是四张、五张、六张、七张、甚至更多。

另外，在图10及图11中，示出了在原材料19的两侧的任一侧的芯材31的第一小径部31c上设置有磁铁36的带板用卷盘30，但只要是通过磁力吸附构成原材料19的带板并禁止带板相对于芯材31在缠绕方向的移动，那么也可以在原材料19的两侧的任一侧的芯材31的第二小径部31d上设置磁铁36，也可以在原材料19的两侧都设置该磁铁36。

此外，在上述实施方式中，示出了三个磁铁36从旋转中心放射状地呈等角度并且距该旋转中心的距离相等地设置的例子，但该磁铁36的个数可以是一个、两个、四个、五个、六个、七个、甚至更多。另外，只要是能够使卷盘30旋转，则不需要将磁铁36设置成从旋转中心放射状地呈等角度并且距该旋转中心的距离相等。例如，如图12所示，也可以将单个的磁铁36以从芯材31的中心偏置的方式设置在台座39上。