CN110337776A - 线圈组装装置、线圈组装方法以及旋转电机的制造装置 - Google Patents

Abstract

提供能从多个线圈段迅速且高效地组装成线圈并能容易且迅速地组装成由多层的线圈段组成的线圈的线圈组装装置、线圈组装方法以及旋转电机的制造装置。线圈组装装置具备：输送单元，其依次输送多个线圈段，线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对这一对槽插入部进行连结的过渡部；线圈段配置体，其多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，并且线圈段配置体能绕中心轴旋转，多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入由输送单元输送的多个线圈段；以及导向单元，其构成为：每当线圈段配置体旋转第一给定角度时，将多个线圈段的各自的一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在从该一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

Description

线圈组装装置、线圈组装方法以及旋转电机的制造装置

技术领域

本发明涉及电动机或发电机等旋转电机(旋转电气机械)中的定子或转子的线圈形成所使用的线圈组装装置、线圈组装方法以及旋转电机的制造装置。

背景技术

作为旋转电机中的定子或转子的线圈，已知一种所谓的分段式线圈，该分段式线圈向沿着该定子或转子的铁芯的周向排列的多个槽分别插入将线材加工成U字形状所得到的多个线圈段(回弯构件)，并通过焊接等将这些线圈段的自由端侧相互接合而形成线圈。在分段式线圈中，不需要卷绕工序，因此与现有的绕组方式的线圈相比，能容易提高槽的占积率，能得到小型且高输出的旋转电机。

在组装这种分段式线圈的情况下，还能将成形为给定的形状的多个线圈段一个个地插入至定子、转子的槽，但该方法非常费事，无法提高生产效率。故而，进行了如下动作：使用队列调整夹具将多个线圈段预先列队为圆环状，从队列调整夹具中抽出如此列队为圆环状的多个线圈段并插入至定子、转子的槽。

例如在专利文献1中公开了如下线圈形成方法：使用具有倾斜于辐射方向而形成的多个槽的圆柱状的队列调整夹具，将线圈段的一个槽插入部向沿队列调整夹具的轴向形成的一个槽的内方端插入，并将另一个槽插入部向在周向上相隔给定间隔的槽的外方端插入，针对多个线圈段进行了该动作后，使插入至外方端的槽插入部向内方端侧移动，从而形成一周双层的线圈段组合体。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2003-134751号公报

发明内容

(发明要解决的课题)

然而，根据专利文献1记载的线圈形成方法，在多次重复使各线圈段的一对槽插入部沿队列调整夹具的轴向移动并分别插入至2个槽的动作后，需要使所插入的多个槽插入部以向槽的内方端侧移动的方式绕轴中心转动，难以进行高效且迅速的线圈组装。另外，根据该线圈形成方法，1个工序只能形成2层线圈段组装体，因此例如在要形成多层的线圈段组装体的情况下需要实施众多工序，无法进行高效的线圈组装。

因此，本发明的目的在于，提供能迅速且高效地组装由多个线圈段组成的线圈的线圈组装装置、线圈组装方法以及旋转电机的制造装置。

本发明的其他目的在于，提供能容易且迅速地组装由多层线圈段组成的线圈的线圈组装装置、线圈组装方法以及旋转电机的制造装置。

(用于解决课题的技术方案)

根据本发明，线圈组装装置具备：输送单元，其依次输送多个线圈段，线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部；线圈段配置体，线圈段配置体的多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，并且该线圈段配置体能绕中心轴旋转，多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入由输送单元输送的多个线圈段；以及导向单元，其构成为：每当线圈段配置体旋转第一给定角度时，将多个线圈段的各自的一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在从该一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

在线圈段配置体，多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，该多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入多个线圈段。故而，能将线圈段从辐射方向外侧顺畅地插入至排列为圆环状的线圈段保持部，能将这些线圈段容易地排列为圆环状。进而，导向单元构成为：每当线圈段配置体旋转第一给定角度时，将线圈段的一个槽插入部引导至一个线圈段保持部进行插入，并在从此其旋转第二给定角度时，将另一个槽插入部引导至另一个线圈段保持部进行插入。故而，依次输送来的线圈段随着线圈段配置体的旋转而直接被引导至线圈段保持部进行插入，因此能将线圈迅速且高效地组装成圆环状。并且，由于输送来的线圈段被依次插入至线圈段保持部，因此能容易且迅速地组装由多层的线圈段组成的线圈。

导向单元构成为：一对槽插入部当中的一个槽插入部在该导向单元与线圈段配置体之间通过，一对槽插入部当中的另一个槽插入部在该导向单元的与线圈段配置体相反的一侧通过。

在此情况下，优选地，导向单元具有由单个导向构件组成的一级构成。

更优选地，导向单元具有由外侧导向构件和位于比该外侧导向构件更接近线圈段配置体的中心轴的一侧的内侧导向构件组成的两级构成，内侧导向构件的线圈段配置体的周向的长度比外侧导向构件的线圈段配置体的周向的长度更短。

还优选地，输送单元构成为：抓持一对槽插入部当中的另一个槽插入部进行输送，以将一对槽插入部当中的一个槽插入部插入至多个线圈段保持部的一个线圈段保持部的状态来在导向单元上载置另一个槽插入部。

还优选地，线圈段配置体配置为中心轴呈水平，导向单元配置于线圈段配置体的上方。由此，能将线圈段利用其自重而插入至线圈段配置体的线圈段保持部。

还优选地，线圈段配置体的多个线圈段保持部沿线圈段配置体的周向排列为圆环状，并形成于在辐射方向上伸长的多个叶片之间，该多个叶片的辐射方向的高度构成为能根据多个线圈段的层数进行调整。

还优选地，线圈组装装置还具备防脱离单元，防脱离单元进行支承以使配置于线圈段配置体的多个线圈段保持部内的多个线圈段不从多个线圈段保持部脱离。

还优选地，防脱离单元具有与线圈段配置体的周面抵接的抵接构件，该抵接构件的抵接压力构成为能根据多个线圈段的层数进行调整。

在此情况下，更优选地，抵接构件是随线圈段配置体的旋转而联动旋转的带状体。

还优选地，线圈组装装置还具备推出机构，推出机构将保持于线圈段配置体的多个线圈段保持部内的多个线圈段向线圈段配置体的中心轴方向进行推出。

根据本发明，还提供线圈组装方法，其中，准备线圈段配置体，线圈段配置体的多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入多个线圈段，线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部，每当该线圈段配置体旋转第一给定角度时，将多个线圈段的各自的一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在线圈段配置体从一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

由于使用将多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状而成的线圈段配置体，该多个线圈段保持部能将多个线圈段从辐射方向外侧分别插入，因此能将线圈段从辐射方向外侧顺畅地插入至排列为圆环状的线圈段保持部，能将这些线圈段容易地排列为圆环状。进而，每当线圈段配置体旋转第一给定角度时，将线圈段的一个槽插入部引导至一个线圈段保持部进行插入，并在从此起旋转第二给定角度时，将另一个槽插入部引导至另一个线圈段保持部进行插入，因此依次输送来的线圈段随着线圈段配置体的旋转而被直接引导至线圈段保持部进行插入，因此能将线圈迅速且高效地组装成圆环状。并且，由于输送来的线圈段被依次插入至线圈段保持部，因此能容易且迅速地组装由多层的线圈段组成的线圈。

根据本发明，进而还提供旋转电机的制造装置，具备线圈组装装置，线圈组装装置具备：输送单元，其依次输送多个线圈段，线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部；线圈段配置体，线圈段配置体的多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，并且该线圈段配置体能绕中心轴旋转，多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入由输送单元输送的多个线圈段；以及导向单元，其构成为：每当线圈段配置体旋转第一给定角度时，将多个线圈段的各自的一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在从该一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

在线圈段配置体，多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，该多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入多个线圈段。故而，能将线圈段从辐射方向外侧顺畅地插入至排列为圆环状的线圈段保持部，能将这些线圈段容易地排列为圆环状。进而，导向单元构成为：每当线圈段配置体旋转第一给定角度时，将线圈段的一个槽插入部引导至一个线圈段保持部进行插入，并在从此其旋转第二给定角度时，将另一个槽插入部引导至另一个线圈段保持部进行插入。故而，依次输送来的线圈段随着线圈段配置体的旋转而直接被引导至线圈段保持部进行插入，因此能将线圈迅速且高效地组装成圆环状。并且，由于输送来的线圈段被依次插入至线圈段保持部，因此能容易且迅速地组装由多层的线圈段组成的线圈。

根据本发明，进而，旋转电机的制造装置具备：线材供给部，其供给线材；一次弯曲部，其将从该线材供给部供给的直线状的线材在同一平面内弯曲加工成由彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部组成的给定的形状；二次弯曲部，其将由该一次弯曲部弯曲加工后的线材在与同一平面垂直的面内进行弯曲加工；以及上述线圈组装装置，其使由该二次弯曲部弯曲加工后的线圈段与旋转电机的槽相对应地进行组装。

优选地，导向单元构成为：一对槽插入部当中的一个槽插入部在该导向单元与线圈段配置体之间通过，一对槽插入部当中的另一个槽插入部在该导向单元的与线圈段配置体相反的一侧通过。

在此情况下，更优选地，导向单元具有由单个导向构件组成的一级构成。

还更优选地，导向单元具有由外侧导向构件和位于比该外侧导向构件更接近线圈段配置体的中心轴的一侧的内侧导向构件组成的两级构成，内侧导向构件的线圈段配置体的周向的长度比外侧导向构件的线圈段配置体的周向的长度更短。

还优选地，输送单元构成为：抓持一对槽插入部当中的另一个槽插入部进行输送，以将一对槽插入部当中的一个槽插入部插入至多个线圈段保持部的一个线圈段保持部的状态来在导向单元上载置另一个槽插入部。

还优选地，线圈段配置体配置为中心轴呈水平，导向单元配置于线圈段配置体的上方。由此，能将线圈段利用其自重而插入至线圈段配置体的线圈段保持部。

还优选地，线圈段配置体的多个线圈段保持部沿线圈段配置体的周向排列为圆环状，并形成于在辐射方向上伸长的多个叶片之间，该多个叶片的辐射方向的高度构成为能根据多个线圈段的层数进行调整。

还优选地，旋转电机的制造装置还具备防脱离单元，防脱离单元进行支承以使配置于线圈段配置体的多个线圈段保持部内的多个线圈段不从多个线圈段保持部脱离。

还优选地，防脱离单元具有与线圈段配置体的周面抵接的抵接构件，该抵接构件的抵接压力构成为能根据多个线圈段的层数进行调整。

在此情况下，更优选地，抵接构件是随线圈段配置体的旋转而联动旋转的带状体。

还优选地，还具备推出机构，推出机构将保持于线圈段配置体的多个线圈段保持部内的多个线圈段向线圈段配置体的中心轴方向进行推出。

(发明效果)

根据本发明，能将线圈段从辐射方向外侧顺畅地插入至排列为圆环状的线圈段保持部，能将这些线圈段容易地排列为圆环状。进而，依次输送来的线圈段随着线圈段配置体的旋转而被直接引导至线圈段保持部进行插入，因此能将线圈迅速且高效地组装成圆环状。并且，由于输送来的线圈段被依次插入至线圈段保持部，因此能容易且迅速地组装由多层的线圈段组成的线圈。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的旋转电机的制造装置的一部分构成的图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。

图2A是表示在第一实施方式的线圈组装装置中将第1个线圈段引导以及插入至线圈段保持部的动作的主要部分截面图。

图2B是表示在第一实施方式的线圈组装装置中将至第3个为止的线圈段的前脚插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图2C是表示在第一实施方式的线圈组装装置中将第1个线圈段的后脚从导向构件分离并引导至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图2D是表示在第一实施方式的线圈组装装置中将第1～3个线圈段的后脚引导以及插入至线圈段保持部并载置于第8～10个线圈段的前脚之上，进而将第4个线圈段的后脚从导向构件分离并引导至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图2E是表示在第一实施方式的线圈组装装置中将第1周的线圈段插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图2F是表示在第一实施方式的线圈组装装置中将第1周的线圈段插入至线圈段保持部后将第2周的第1个线圈段的前脚插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图3是示意性地表示第一实施方式的线圈段输送单元的构成的立体图。

图4是示意性地表示第一实施方式的线圈段输送单元的卡盘部转动的状态的立体图。

图5是示意性地表示从背侧观察第一实施方式的线圈段输送单元的构成的立体图。

图6是示意性地表示第一实施方式的线圈组装装置中的导向构件和由该导向构件引导的线圈段的立体图。

图7是说明在第一实施方式的线圈组装装置中所组装的1种线圈段的组装顺序的展开图。

图8是示意性地表示第一实施方式的线圈组装装置整体的构成的立体图。

图9是示意性地表示第一实施方式的线圈组装装置中的推出机构以及叶片调整机构的构成的立体图。

图10是示意性地表示第一实施方式的线圈组装装置中的叶片调整机构的一部分的构成的部分破断立体图。

图11是表示第一实施方式的线圈组装装置中的防脱离单元的概要立体图。

图12是示意性地表示第一实施方式的线圈组装装置中的防脱离单元的构成的立体图。

图13是示意性地表示在第一实施方式的旋转电机的制造装置中对工件支承台与线圈组装装置进行连结的状态的立体图。

图14是示意性地表示在第一实施方式的旋转电机的制造装置中用于将组装线圈向铁芯进行插入的构成的分解立体图。

图15是示意性地表示将第一实施方式的旋转电机的制造装置中的组装线圈的一部分插入至插入导向器的状态下的立体图。

图16是示意性地表示第一实施方式的旋转电机的制造装置中的组装线圈向铁芯的插入即将完成前的状态的立体图。

图17是示意性地表示在第一实施方式的旋转电机的制造装置中的组装线圈向铁芯的插入即将完成前打开翻边支架的状态的立体图。

图18是示意性地表示第一实施方式的旋转电机的制造装置中的组装线圈向铁芯的插入已完成的状态的分解立体图。

图19是示意性地表示第一实施方式的旋转电机的制造装置中的电气的构成的框图。

图20是示意性地表示第一实施方式的线圈组装装置的控制工序的流程图。

图21是表示在第一实施方式的变更形态的线圈组装装置中将第1个线圈段插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图22A是表示在本发明的第二实施方式的线圈组装装置中将第1个以及第2个线圈段插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图22B是表示在第二实施方式的线圈组装装置中将至第3个为止的线圈段的前脚插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图22C是表示在第二实施方式的线圈组装装置中第2个线圈段的后脚比第1个线圈段的后脚先被插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图22D是表示在第二实施方式的线圈组装装置中将第1周的线圈段插入至线圈段保持部的状态的主要部分截面图。

图23是说明在第二实施方式的线圈组装装置中所组装的2种线圈段的组装顺序的展开图。

图24是示意性地表示第二实施方式的线圈组装装置整体的构成的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，虽然以下所述的实施方式对使用截面为四边形的扁线作为线材的情况进行说明，但即使为由例如圆形、正方形、多边形或者其他任意的截面形状的单线或绞线形成的线材，也能够应用本发明。

如图1所示，本发明的第一实施方式所涉及的旋转电机的制造装置100具备：线圈段成形装置1；以及线圈组装装置2，其将由线圈段成形装置1成形的线圈段以与沿着旋转电机的周向排列成圆环状的槽相对应的方式进行组装来创建组装线圈。线圈段成形装置1具备：线材供给部3；一次弯曲部4，其将从线材供给部3供给的给定长度的直线状的线材在同一平面(水平平面)内弯曲加工成给定的形状(例如U字形状)；以及二次弯曲部5，其在与该线圈段的轴线及上述的同一平面垂直的平面(例如垂直平面)内对由一次弯曲部4弯曲加工后的线圈段(一次弯曲成形体)进行弯曲加工(成形为弯曲形状)，并且对其前端部赋予用于使线圈段的一对槽插入部彼此在铁芯的辐射方向偏移的形状(例如，台阶形状、曲轴形状)。

线材供给部3具备：线圈架7，其卷绕有由表面被绝缘层覆盖的扁线形成的线材6；供给方向转换部8，其从线圈架7拉出线材6并改变供给方向；矫正输送部9，其具有夹持线材6的扁平面进行输送的多个辊对9a和夹持线材6的沿边面进行输送的多个辊对9b等，并矫正长度方向的歪斜；剥离部10，其将被矫正了歪斜的线材6的与给定长度相对应的两端部处的被覆绝缘层剥离；以及切断部11，其将经过了剥离部10的线材6在给定长度位置切断。第一实施方式中的剥离部10具有利用激光剥离被覆绝缘层的构成，剥离范围包含下个线材的单侧端部的剥离部。因此，切断部11构成为：在剥离范围的中央部切断线材6。另外，作为剥离部10，当然也可以使用如下结构，即，不使用激光，而利用机械性的切削或削除来剥离线材6的被覆绝缘层。

由一次弯曲部4进行了弯曲加工的线材6，即弯曲成U字形的一次弯曲成形体由配置在一次弯曲部4与二次弯曲部5之间的移送机构12移送至二次弯曲部5。移送机构12具备由气缸构成的一对卡盘部(未图示)，该一对卡盘部以卡盘片在一次弯曲成形体的两脚部(一对槽插入部)因弯曲而回转过来的范围内开放的状态待机。当卡盘部抓持一次弯曲成形体的两脚部时，移送机构12上升，从一次弯曲部4卸下一次弯曲成形体，并向二次弯曲部5移送。由移送机构12移送过来的一次弯曲成形体的两脚部的端部被保持构件13保持。保持构件13与移送机构12相同地，具有由通过气缸进行开闭的一对卡盘部抓持一对槽插入部的结构。将一次弯曲成形体交给保持构件13的移送机构12退让，从而以在空间上使线圈端部(过渡部)侧开放的状态，对该线圈端部实施包含由二次弯曲部5进行的弯曲形状的成形及曲轴形状的阶梯部的形成在内的弯曲加工。另外，虽然在图1所示的结构中，线材供给部3的供给方向转换部8、矫正输送部9、剥离部10及切断部11与一次弯曲部4在图1的(a)中沿横向配置成一列状，二次弯曲部5相对于一次弯曲部4在图1的(a)中配置在纵向(直角方向)，线圈组装装置2相对于二次弯曲部5在图1的(a)中配置在横向，但上述供给方向转换部8、矫正输送部9、剥离部10、切断部11、一次弯曲部4、二次弯曲部5及线圈组装装置2也可以在图1的(a)中沿横向配置成一列状。即，线圈段的成形部与线圈的组装部的配置没有限制，换言之，只要为在单个制造装置中完成线圈形成的构成，则没有布局上的限制。

接下来，参照图2A～图8来说明第一实施方式的线圈组装装置2的线圈段的组装部的构成以及动作。

线圈组装装置2具备：线圈段输送单元110(与本发明的输送单元对应)，其如图3～图5以及图8所示，将线圈段17S依次进行输送；线圈段配置鼓105(与本发明的线圈段配置体对应)，其如图2A～图2F以及图8所示，多个线圈段保持部109沿周向排列成圆环状，多个线圈段保持部109能将多个线圈段17S从辐射方向外侧分别进行插入；以及一级构成的导向构件112(与本发明的导向单元对应)，其将多个线圈段17S分别引导至多个线圈段保持部109进行插入。线圈段配置鼓105构成为：绕其中心轴C(旋转轴121)，通过未图示的转位(index)旋转驱动机构而每次旋转给定角度。导向构件112构成为：配置于线圈段配置鼓105的上方，每当该线圈段配置鼓105旋转第一给定角度时，将各线圈段17S的一对槽插入部17b以及17c当中的一个槽插入部(前脚)17b引导至一个线圈段保持部109进行插入，在从该一个槽插入部17b的插入起旋转第二给定角度时，将另一个槽插入部(后脚)17c引导至另一个线圈段保持部109进行插入。

线圈组装装置2如图2A～图2F以及图8所示，具有防脱离单元106，其进行支承，以使插入线圈段配置鼓105的多个线圈段保持部109内的多个线圈段不从这多个线圈段保持部109脱离。防脱离单元106具备沿线圈段配置鼓105的周面抵接且随着线圈段配置鼓105的旋转而联动旋转(从动旋转)的柔软的作为抵接构件的橡胶制的传送带(belt)107(与本发明的带状体对应)。传送带107形成为宽度为3cm左右的细宽，在线圈段配置鼓105的轴向的多处(在此为2处)，按照覆盖线圈段配置鼓105的周向的一部分的方式配置成环状。其中，传送带107未配置于对线圈段17S进行引导的线圈段配置鼓105的上方。该防脱离单元106的构成的细节将后述。

线圈段配置鼓105的旋转的中心轴C呈水平，因此，多个线圈段保持部109同样配置为呈水平。该线圈段配置鼓105在该第一实施方式中在图2A中以能逆时针旋转的方式被支承。换言之，线圈段配置鼓105被水平配置，以使其中心轴C与二次弯曲部5的弯曲加工已完成状态下的线圈段17S的轴线方向(向槽的插入方向)大致平行。

在线圈段配置鼓105的内部，作为轴向延伸的区划壁的多个叶片108沿线圈段配置鼓105的周向而排列成圆环状，被设置为从中心轴C在辐射方向上伸长，在这多个叶片108之间分别形成有多个线圈段保持部109。关于多个叶片108的辐射方向的高度，基于它们在辐射方向上滑动而可变。这多个叶片108的辐射方向的高度，即线圈段配置鼓105向辐射方向外侧的突出量构成为能针对全部的叶片108而同时调整。该调整构造将后述。防脱离单元106的传送带107实质上与叶片108抵接。

在二次弯曲部5中完成了弯曲加工的线圈段17S通过线圈段输送单元110而从二次弯曲部5以平行移动的方式被输送，且被引导以及插入至线圈段配置鼓105的线圈段保持部109。如图3所示，该线圈段输送单元110具备对线圈段17S的一对槽插入部17b以及17c当中的一个槽插入部(后脚)17c进行抓持的卡盘部111，线圈段输送单元110整体能在上下方向(Z(－)(+)方向)以及水平方向(X(－)(+)方向)上移动。X(－)(+)方向是线圈段输送单元110在二次弯曲部5与线圈段配置鼓105之间往来的方向。另外，卡盘部111能在垂直面内绕R方向转动，构成为能以对线圈段17S的一个槽插入部(后脚)17c进行抓持的状态来改变其姿势。

图3示出了，二次弯曲部5的弯曲加工完成，在从其按压夹具释放前，线圈段17S被线圈段输送单元110抓持而移动的状态。线圈段输送单元110的卡盘部111在朝向线圈段17S的线圈组装装置侧(线圈段配置鼓105侧)进行移动时对作为后侧的另一个槽插入部(后脚)17c进行抓持。在线圈段17S被输送至线圈段配置鼓105前，如图4所示，线圈段输送单元110的卡盘部111朝上方(R(+)方向)转动而前侧的一个槽插入部(前脚)17b呈斜下，以此方式，线圈段17S的姿势倾斜。

若更详细地说明该线圈段输送单元110的构成，则线圈段输送单元110如图3以及图4所示，具有：基座157，其被设置为能通过未图示的驱动机构而在水平方向(X(－)(+)方向)以及上下方向(Z(－)(+)方向)上移动；卡盘部111，其可转动地安装于该基座157；以及驱动机构158，其使卡盘部111朝R(－)(+)方向转动。驱动机构158具有：滚珠丝杠部159，其具有与X(－)(+)方向平行的旋转轴；螺母部160，其与该滚珠丝杠部159螺合，并能在X(－)(+)方向上滑动；伺服电动机161，其对滚珠丝杠部159进行旋转驱动；以及滑块162，其固定于螺母部160，并随着滚珠丝杠部159的旋转而在X(－)(+)方向上移动。

该滑块162具有在上下方向上伸长的长方形状，在其下端部的背面，经由托架163而固定有驱动爪164。另外，在基座157的背面侧，如图5所示，固定有圆弧状的导轨165，卡盘部111与导轨165嵌合，并被进行绕转的绕转基座166支承。在绕转基座166设置有使卡盘部111开闭的气缸167。如图3以及图4所示，在绕转基座166的表面侧设置有凸轮随动件168，在驱动爪164形成有与凸轮随动件168卡合的凹槽164a。若驱动机构158的伺服电动机161动作而滑块162朝X(－)方向移动，则卡盘部111朝R(－)方向转动，若滑块162朝X(+)方向移动，则卡盘部111朝R(+)方向转动。因此，通过对伺服电动机161的动作进行控制，能使线圈段17S的倾斜度变化。

如图2A所示，在线圈段配置鼓105的上方，具有沿线圈段配置鼓105的周面的导向面112c，将线圈段17S向线圈段配置鼓105的给定的线圈段保持部109进行引导的导向构件112设置成被未图示的框进行支承。该导向构件112如图8所示，在线圈段配置鼓105的轴向上伸长，与该线圈段配置鼓105的周面间隔配置。导向构件112如图6所示，具备多个(在该例中为3个)窄宽度的导向片112a以及使这些导向片112a彼此分离地进行支承的托架112b。托架112b沿线圈段配置鼓105的轴向进行设置，导向片112a在与托架112b正交的方向上伸长。托架112b如前所述，固定于未图示的框。

线圈段17S在被线圈段输送单元110的卡盘部111抓持的状态下，以其前脚17b如图6所示在导向构件112的下侧(导向构件112与线圈段配置鼓105之间)通过、且其后脚17c在导向构件112的上侧(导向构件112的与线圈段配置鼓105相反的一侧)通过的方式进行输送。如图2A所示，构成为：线圈段17S的前脚17b到达作为基准点的线圈段保持部109a的上方时，线圈段输送单元110下降。该第一实施方式中的基准点设定于位于线圈段配置鼓105的上部中央的叶片108与线圈段配置鼓105的旋转方向的下游侧所邻接的叶片108之间的线圈段保持部109a，但基准点不限于此。若配置于导向构件112的下表面的探测传感器170探测到线圈段输送单元110下降而线圈段17S的前脚17b被插入至线圈段保持部109a内，则线圈段输送单元110的卡盘部111放开线圈段17S。由此，线圈段17S的后脚17c载置于导向构件112之上。

若探测到线圈段17S的前脚17b已插入线圈段保持部109a内，则线圈段配置鼓105被控制为以1槽的量的第一给定角度，即线圈段保持部109的1个的量的第一给定角度在图中绕逆时针方向旋转(转位旋转)。线圈段17S的前脚17b收容于线圈段保持部109进行约束，因此若线圈段配置鼓105旋转，则其线圈段17S的后脚17c在导向面112c上滑动的同时进行移动。在线圈段配置鼓105旋转1槽的量时，作为最初的基准点的线圈段保持部109a的旋转方向上游侧所邻接的线圈段保持部109b成为接下来要配置的线圈段17S的基准点。为了将前脚17b顺畅地插入至基准点的线圈段保持部109，各叶片108的线圈段配置鼓105的旋转方向上的上游侧被倒角而成为锥形面108b。此外，在第一实施方式中，1周的槽数为36，因此线圈段配置鼓105的1槽的量的角度，即第一给定角度成为10度。

接下来，说明多个线圈段17S被依次插入至线圈段配置鼓105的周面的多个线圈段保持部109内进行配置的动作。此外，在图中，将线圈段17S仅以其前脚以及后脚的端面进行显示，分别地，前脚以白底，后脚以×来加以区分显示。

图2B示出了3个线圈段17S的前脚17b分别被插入至线圈段配置鼓105的线圈段保持部109内、且各自的后脚17c载置于导向面112c上的状态。在图2B中，标号17b－1、17b－2以及17b－3分别示出了第1个至第3个线圈段17S的前脚，17c－1、17c－2以及17c－3分别示出了第1个至第3个线圈段17S的后脚。

图2C示出了第1个线圈段17S的后脚17c－1从导向构件112离开而落下的状态。后脚17c－1从导向构件112离开的线圈段17S以已插入至线圈段配置鼓105的线圈段保持部109内的前脚17b－1为支点基于重力进行转动，后脚17c－1即使不控制，也会因自重而被插入至给定的线圈段保持部109内。在该第一实施方式中，基于线圈段17S的宽度，从插入有前脚17b－1的线圈段保持部109数起，在线圈段配置鼓105的旋转方向上游侧，在第8个线圈段保持部109插入后脚17c－1。换言之，在线圈段配置鼓105旋转8槽的量的第二给定角度，即线圈段配置鼓105旋转8个线圈段保持部109的量的第二给定角度时，后脚17c－1被插入至线圈段保持部109内。此外，关于插入至线圈段保持部109内的前脚相对于线圈段配置鼓105的周面的姿势，随着转位旋转的进行，其相对角度变小，即其姿势向着与周面平行地躺卧。在该第一实施方式中，1周的槽数为36，因此线圈段配置鼓105的8槽的量的角度，即第二给定角度成为80度。其中，该第二给定角度根据线圈段的线圈宽度而不同。

图2D示出了第1～3个线圈段17S的后脚被引导以及插入至线圈段保持部且载置于第8～10个线圈段17S的前脚之上，进而第4个线圈段17S的后脚从导向构件112分离的状态。从图2D可知，例如，第1个线圈段17S的后脚17c－1被插入至第8个线圈段17S的前脚17b－8之上进行配置。这是由于，如图2A所示，基于形成于线圈段17S的过渡部17a的台阶17a－1，后脚17c－1向线圈段配置鼓105的辐射方向外侧偏移，所谓的变道(lane change)成为可能。换言之，第1个线圈段17S的前脚17b－1配置于第1层，后脚17c－1配置于第2层。

进行同样的动作，若针对全部的线圈段17S的后脚进行的第1周的插入以及配置完成，则如图2E所示，线圈段17S的2层的配置完成。若针对全部的线圈段17S而第1周的配置完成，则如图2F所示，第2周的第1个线圈段17S的插入以及配置开始。此外，在第2周的插入以及配置开始前，各叶片108向线圈段配置鼓105的辐射方向外侧突出。叶片108的突出量被设定为比已插入的线圈段的合计厚度更大。叶片108的突出量相对于线圈段的合计厚度的裕度(高度Yt)是能稳定插入以及配置线圈段17S的前脚以及后脚且不阻碍新的插入的范围，例如为4mm。

在叶片108的突出动作已完成的状态下，第2周的线圈段17S的第1个前脚17b－1被插入至基准点的线圈段保持部109a，后脚17c－1载置于导向构件112上。其后，与第1周相同，将线圈段17S依次插入，在线圈段配置鼓105进行了1次旋转时，第2周的插入以及配置完成，配置完的线圈段17S成为4层。若将叶片108设为与从最初至目的层的厚度相对应的突出量，则线圈段保持部变深，顺畅的插入动作受阻，因此如上所述成为了与层厚度对应的分阶段的突出动作。随着层增加，线圈段配置鼓105的周面的直径变化，因此与叶片108的突出动作对应，如后所述，进行用于将传送带107对叶片108的抵接压力保持为恒定的调节。

在上述第一实施方式中，供给至线圈组装装置2的线圈段如图7所示，成为将基本相同形状的线圈段17S以相同的模式依次排布的排列。即，若将10个线圈段简单地排列展开，则第1个～第3个的线圈段的后脚将分别配置于第8个～第10个线圈段的前脚之上。

如上所述，根据该第一实施方式，构成为：将被弯曲加工为给定的形状的线圈段17S保持弯曲加工时的水平躺卧的状态而在水平配置的线圈段配置鼓105的上方输送，使线圈段配置鼓105每次旋转给定角度的同时将线圈段17S向线圈段保持部连续地插入。如此，由于将线圈段配置鼓105配置为水平状态，从其上方引导线圈段17S，因此若仅将线圈段17S的前脚插入至线圈段配置鼓105的给定的线圈段保持部，则后脚因自重而被自动插入。故而，与以往相比，自动化更容易，能迅速且高效地组装成线圈。

接下来，基于图3～图6以及图8～图12来详细说明本第一实施方式的线圈组装装置2的具体的构成。

如图8以及图9所示，线圈组装装置2具有：基座116；线圈段配置鼓105，其在该基座116上被配置为其旋转的中心轴C即旋转轴121呈水平，且可旋转地被支承；防脱离单元106，其具有传送带107；作为驱动源的伺服电动机117，其对线圈段配置鼓105进行旋转驱动；叶片调整机构118，其对叶片108的突出量进行变更；推出机构119，其将插入至线圈段配置鼓105的排列成圆环状的线圈段保持部109而被保持的给定数(在第一实施方式中为36个)的线圈段所组成的组装线圈沿线圈段配置鼓105的轴向推出；工件支承台120，其配置于与推出机构119相反的一侧来包夹线圈段配置鼓105；前述的线圈段输送单元110；以及一级构成的导向构件112。

线圈段配置鼓105以其旋转轴121为旋转中心可旋转地被支承。在该线圈段配置鼓105的与组装线圈推出方向(P(+)方向)相反的一侧，配置有对旋转轴121进行支承的圆板状的轴承122，进而，大径齿轮123同轴固定于该旋转轴121。固定于伺服电动机117的旋转轴的未图示的小径齿轮与该大径齿轮123啮合。因此，若伺服电动机117旋转，则通过旋转轴、小径齿轮以及大径齿轮123对线圈段配置鼓105进行旋转驱动。通过基于这些小径齿轮以及大径齿轮123的啮合的减速构造，能提升伺服电动机117所执行的线圈段配置鼓105的转位旋转的精度。

轴承122由底部固定于基座116的承受部124进行支承，由此线圈段配置鼓105被单侧支承。其中，线圈段配置鼓105的配置线圈段17S的部分如前所述由防脱离单元106进行保持，因此该线圈段配置鼓105能进行稳定的旋转。通过伺服电动机117、伺服电动机117的旋转轴、固定于该旋转轴的小径齿轮、与该小径齿轮啮合的大径齿轮123、对伺服电动机117进行控制的后述的控制部49，来构成每当配置线圈段17S的前脚17b时使线圈段配置鼓105旋转给定角度(第一给定角度)的转位旋转机构。

叶片调整机构118如图9以及图10所示，具有：滚珠丝杠部125，其具有与线圈段配置鼓105的旋转轴121平行的旋转轴；螺母部126，其与该滚珠丝杠部125螺合，并能在与旋转轴平行的P(－)(+)方向上滑动；伺服电动机127，其对滚珠丝杠部125进行旋转驱动；滑动构件128，其基部固定于螺母部126，并随滚珠丝杠部125的旋转而在P(－)(+)方向上滑动；卡合部129，其固定于旋转轴121，由滑动构件128的前端部的凸部进行卡合；以及多个(在图示的例子中为2个)中空的圆锥凸轮130(参照图10)，其在线圈段配置鼓105的内部固定于旋转轴121。

滑动构件128具有：基部，其固定于螺母部126；以及从该基部起沿滚珠丝杠部125伸长的彼此平行的一对臂128a及128b。在一对臂128a及128b的前端分别形成有向内侧突出的一对凸部，这一对凸部以凸轮随动式与卡合部129的环状槽129a卡合。由此，即使在旋转轴121和卡合部129均旋转的情况下，滑动构件128和卡合部129也成为在低摩擦下进行连结的状态。因此，在伺服电动机127旋转而滚珠丝杠部125旋转由此螺母部126以及滑动构件128沿滚珠丝杠部125滑动时，配合该滑动，旋转轴121在其滑动方向上移动。

如图10所示，在线圈段配置鼓105的各叶片108形成有斜向延伸的槽108a，圆锥凸轮130可滑动地插入于该槽108a。因此，若伺服电动机127旋转而旋转轴121沿P(－)方向移动，则叶片108朝线圈段配置鼓105的辐射方向外侧突出，若旋转轴121沿P(+)方向移动，则叶片108朝线圈段配置鼓105的辐射方向内侧而被拉入。如此，通过控制伺服电动机127的旋转量以及旋转方向，能调整叶片108的突出量。

推出机构119如图8所示，具有：滚珠丝杠部131，其具有与旋转轴121平行的旋转轴；螺母部132，其与该滚珠丝杠部131螺合，并能在P(－)(+)方向上滑动；伺服电动机133，其对滚珠丝杠部131进行旋转驱动；滑动构件134，其固定于螺母部132，并随滚珠丝杠部131的旋转而在P(－)(+)方向上移动；以及压环135，其以能在轴向(P(－)(+)方向)上滑动的方式配置于线圈段配置鼓105的周面，并由滑动构件134进行卡合。

滑动构件134具有：固定于螺母部132的基部、以及从该基部沿滚珠丝杠部131伸长的彼此平行的一对臂134a及134b。在一对臂134a及134b的前端分别形成有向内侧突出的一对凸部，这一对凸部以凸轮随动式与压环135的环状槽135a卡合。由此，即使压环135以与线圈段配置鼓105的周面的摩擦进行旋转，滑动构件134与压环135也成为在低摩擦下进行连结的状态。因此，在伺服电动机133旋转而滚珠丝杠部131旋转，由此螺母部132以及滑动构件134沿滚珠丝杠部131滑动时，配合该滑动，线圈段配置鼓105将在其滑动方向上移动。

工件支承台120具有：基座136；工件载置部138，其具有经由支柱137而固定于该基座136的V字状的凹部138a；以及一对导轨136a，其形成于基座136的上表面两侧。

防脱离单元106如图11以及图12所示，在线圈段配置鼓105的辐射方向的侧部具有包夹该线圈段配置鼓105而彼此对置配置且在上下方向上伸长的一对臂139A及139B。这些一对臂139A及139B构成为：以设置于各自的大致中央部的轴140为臂支点而可转动地被支承，它们的上端部能与线圈段配置鼓105的周面接触或分离。臂139A的下端部经由凸轮随动件与在正交于P(－)(+)方向的方向上滑动的齿条构件141A连结，臂139B的下端部与在正交于P(－)(+)方向的方向上滑动的齿条构件141B进行凸轮随动连结。齿条构件141A以及齿条构件141B均与游星齿轮142啮合，并经由该游星齿轮142进行连结。齿条构件141A与伺服电动机143连结，该伺服电动机143转动，从而不仅齿条构件141A滑动而且齿条构件141B也滑动，其结果，一对臂139A及139B同步转动。

在一对臂139A及139B的上部，设置有以与这一对臂垂直相交的方式分别固定的一对水平杆144。在这一对水平杆144的各自的两端部，分别固定有一对支座145。因此，在一对水平杆144的两端部，共计设置有2对支座145。在这2对支座145，分别旋转自如地支承固定有传送带用的2对可动带轮146。在防脱离单元106的框，旋转自如地支承固定有2个固定带轮147，且旋转自如地支承固定有2个小径的固定带轮148，进而，张力带轮149旋转自如地支承固定于这些固定带轮148之间。这2个固定带轮147、2个小径的固定带轮148以及张力带轮149与2对可动带轮146相对应地还设置有一组。

线圈段配置鼓105的沿轴向排列配置的一对传送带107当中的一个传送带卷绕于固定于支座145的可动带轮146、2个固定带轮147、2个小径的固定带轮148以及张力带轮149，构成为对线圈段配置鼓105的下侧周面进行覆盖。张力带轮149经由其支承轴150与气缸151连接。张力带轮149基于气缸151的动作而在上下方向上位移，从而能将传送带107对线圈段配置鼓105的周面的抵接压力进行可变调整。一对传送带107的另一个传送带也具有同样的构成，构成为进行同样的动作。

在一对臂139A及139B的各臂构成为：多个螺丝孔139a在上下方向上隔离地形成为2列，由此能调整水平杆144的上下方向的固定位置。如图12所示，在各水平杆144形成有沿上下方向延伸的长孔形状的2个固定用孔144a，通过插通这些固定用孔144a的螺丝144b，水平杆144以能在上下方向上微调整的方式固定于臂139A或139B。通过进行水平杆144的上下方向的固定位置调整，能应对线圈段配置鼓105的直径的变化。此外，一对传送带107对线圈段配置鼓105的周面的抵接压力调整能按各传送带来独立调整。

接下来，针对在该第一实施方式的旋转电机的制造装置中将由线圈段配置鼓105组装的线圈插入至铁芯152内的构成以及动作进行说明。

在线圈组装装置2中，如上所述，在线圈段配置鼓105的周面配置多个线圈段17S来进行线圈的组装。接下来，组装好的线圈被插入至旋转电机的铁芯152内。在此情况下，首先，设置有铁芯152的工件支承台120与线圈组装装置2的基座116连结。图13示出了如下状态：在工件支承台120设置铁芯152，以使线圈段配置鼓105上的组装线圈能插入至铁芯152内的方式将工件支承台120与基座116连结。即，在使基座116从工件支承台120隔离的状态下将铁芯152载置于工件载置部138，并使对插入导向组件153进行支承的翻边支架(cuffssupporter)154从工件支承台120的P(－)方向经由导轨136a进行移动，将呈环形状的插入导向组件153与铁芯152进行连结。其后，以插入导向组件153与线圈段配置鼓105对置的方式将工件支承台120与线圈组装装置2的基座116连结。此外，在图13中，导向构件112省略了图示。

插入导向组件153如图14所示，在与线圈段配置鼓105对置的一侧具有翻边支架154，并在相反侧具有与铁芯152嵌合的凹部153a。翻边支架154用于保护插入至铁芯152的各槽的绝缘纸的翻边部155，构成为铁芯152的翻边部155被插入至沿周向配置为放射状的多个凸起154a之间。多个凸起154a构成为通过未图示的驱动机构而能在辐射方向上同时滑动。

在线圈段配置鼓105，进行基于给定数的线圈段17S的给定数层的插入，在线圈组装完成时，推出机构119的伺服电动机133转动，滑动构件134在P(+)方向上移动，压环135沿线圈段配置鼓105的周面而在P(+)方向上移动。在压环135的P(+)侧，设置有跨整个周向对组装线圈的线圈末端部(过渡部)侧进行收容的凹部(未图示)。线圈末端部收容于该凹部的组装线圈沿线圈段配置鼓105的周面移动，如图15所示，组装线圈的线圈末端部(过渡部)被插入至插入导向组件153。即，各线圈段17S的前脚以及后脚的端部进入插入导向组件153的各凸起154a间。在组装线圈的线圈末端部(过渡部)即将对线圈段配置鼓105的叶片108发生干扰之前的定时，或压环135即将撞到防脱离单元106之前的定时，伺服电动机133停止其旋转动作，压环135的移动停止。

通过将组装线圈的线圈末端部(过渡部)插入至插入导向组件153，线圈段配置鼓105成为两端支承的状态。在该两端支承状态下，叶片调整机构118的伺服电动机117旋转动作，滑动构件128(参照图9)在P(+)方向上移动，叶片108退避至不从线圈段配置鼓105的周面突出的状态，即不妨碍压环135移动的位置。另外，防脱离单元106的伺服电动机143(参照图11)旋转动作，2对臂139A及139B以从线圈段配置鼓105的周面向辐射方向外侧离开的方式打开，传送带107对线圈段配置鼓105的抵接状态被解除。其后，使防脱离单元106下降，以不妨碍压环135的移动。

在防脱离单元106下降后，压环135在P(+)方向上被移动，组装线圈向铁芯152的插入进行。如图16所示，组装线圈的线圈末端部(过渡部)与翻边支架154即将抵接前，停止压环135的移动，如图17所示，使翻边支架154的全部的凸起154a朝辐射方向外侧移动，从而翻边支架154朝外侧打开。

其后，使压环135前进至给定位置，在组装线圈的线圈末端部(过渡部)即将与翻边支架154抵接之前，使该压环135的移动停止。该压环135的移动停止的定时、以及翻边支架154打开后使压环135前进给定距离而停止的移动停止的定时是基于预先存储在控制单元49的存储器中的数值来进行的。在插入完成后，通过推出机构119的动作，压环135返回至原始的位置(初始位置)。图18示出了组装线圈到铁芯152的插入完成的状态。

如上所述，根据该第一实施方式，通过将在线圈段配置鼓105上配置多个线圈段而组装成的组装线圈沿线圈段配置鼓105的轴向进行推出，能实现向铁芯152的插入。因此，在从夹具抽出线圈段组装体后，交换夹具和铁芯然后将线圈段组装体插入该铁芯这样的步骤将不需要，能大幅度提高旋转电机的制造的作业效率。即，根据第一实施方式的构成，若线圈段的组装完成，则能保持该状态立刻移到插入至铁芯152的动作，能省略交换夹具和铁芯等的不需要的时间。

图19示出了本实施方式中的旋转电机的制造装置的电气构成。如同图所示，通过包含触摸面板等输入及显示器单元的人机接口(HMI)45，输入用于线材的成形加工的控制数据的输入、存储于存储器的控制数据的读取指示、存储于存储器的控制数据的修正指示、NC控制的开始指示或NC控制的结束指示等。HMI45经由以太网(注册商标)与可编程逻辑控制器(PLC)46连接，PLC46通过CC-Link等高速网络与第一NC控制器47及第二NC控制器48连接。PLC46为了成形各种形状的线圈段，为了将成形的线圈段进行组合来做成组成线圈，具备至少对控制数据和控制程序进行存储的存储器、中央处理单元(CPU)和输入输出接口，CPU具有按照该程序将所指示的控制数据向第一NC控制器47及第二NC控制器48传输的功能。第一NC控制器47针对一次弯曲部4中的线材的长度、线圈段的顶部角度、间距及线圈段的肩部角度等控制数据及多轴控制执行进行数据展开，而且，还针对二次弯曲部5中的过渡部17a的弯曲形状的成形及曲轴形状的阶梯部的形成等的控制数据及多轴控制执行进行数据展开。第二NC控制器48针对线圈组装装置2中的线圈组装以及组装线圈向铁芯的插入等的控制数据，进行数据展开。通过PLC46和第一NC控制器47及第二NC控制器48构成了对线材供给部3、一次弯曲部4、二次弯曲部5及线圈组装装置2进行控制的控制部49。

第一NC控制器47经由用于构成伺服连接的光通信线缆50，与线材供给部3、一次弯曲部4及二次弯曲部5连接。在这些线材供给部3、一次弯曲部4及二次弯曲部5中，多个放大及驱动电路与光通信线缆50连接，多个伺服电动机与这多个放大电路及驱动电路分别连接。多个放大及驱动电路与来自机械性地连结于多个伺服电机的编码器的信号线分别连接。

第二NC控制器48经由伺服连接构成用的光通信线缆51与线圈组装装置2连接。在本实施方式中，线圈组装装置2具备线圈段配置鼓105的转位旋转驱动机构、防脱离单元106、线圈段输送单元110、叶片调整机构118以及推出机构119，在光通信线缆51，连接有：转位旋转驱动机构的伺服电动机117的放大以及驱动电路、用于对防脱离单元106的一对臂139A及139B进行开闭的伺服电动机143的放大以及驱动电路、用于使线圈段输送单元110的卡盘部111转动的伺服电动机161的放大以及驱动电路、用于调整叶片108的突出量的伺服电动机127的放大以及驱动电路、用于将组装线圈推出的伺服电动机133的放大以及驱动电路、气缸151以及167的驱动电路。来自与多个伺服电动机机械连结的编码器的信号线分别与多个伺服电动机的放大以及驱动电路连接。

PLC46以及第二NC控制器48基于图20的流程图所示的步骤来对线圈组装装置2中的线圈段的插入动作以及组装线圈向铁芯152的插入动作进行控制。以下，使用图20的流程图来详细说明线圈组装装置2中的动作。

首先，PLC46从存储器读出与向线圈段配置鼓105的线圈段的配置数以及层数、转位旋转量、防脱离单元106的臂139A及139B的转动量、叶片108的突出量以及压环135的移动量等有关的一系列的控制数据，并向第二NC控制器48输出(步骤S1)。

第二NC控制器48展开由此接收到的控制数据，并执行所指定的地址的驱动机构的NC控制。首先，进行用于使线圈段17S配置于线圈段配置鼓105的周面的转位控制(步骤S2)。第1个线圈段17S由线圈段输送单元110进行输送，在其前脚被插入至线圈段配置鼓105的基准点的线圈段保持部109a内这一情况被探测传感器170探测到，其信号已从PLC46发送的情况下，对伺服电动机117进行旋转驱动，使线圈段配置鼓105绕图2A所示的逆时针方向旋转1槽(在本第一实施方式中为10度)的量。依次重复该动作，在给定周的量的线圈段17S的配置完成时，对伺服电动机127进行旋转驱动来使叶片108突出给定量(步骤3)。

本第一实施方式中的探测传感器170优选为利用激光等的距离判别传感器。即，如图2A所示，在导向构件112的下表面配置激光发光部和激光受光部，从发光部向基准点的线圈段保持部照射激光，并由激光受光部接收其反射光，从而判别距离。PLC46根据判别出的距离，能判别插入的是第1周的线圈段还是第2周以后的线圈段，并将其结果向第二NC控制器48发送。另外，还可以将例如发出和接收彩色光的传感器与该距离判别传感器一起设置。即，在导向构件112的下表面，与距离判别传感器并排地配置彩色光传感器，该彩色光传感器具备在线圈段配置鼓105的轴向上伸长的线形状的发光部和受光部，并从该发光部向基准点的线圈段保持部照射光，且由受光部接收其反射光。PLC46计算从探测传感器170输出的反射光的光谱光强，并将得到的光强度与预先存储的基准光谱光强范围进行比较。在检测且计算出的光谱光强位于所设定的容许范围内的情况下，判断为前脚已正常插入且配置，并向第二NC控制器48进行发送。线圈段17S一般是铜色，与叶片108或线圈段配置鼓105的周面的颜色不同，因此能与来自前脚以外的反射光进行区别。此外，前脚是否已正常配置的判断可以通过彩色传感器等光电传感器与电荷耦合元件(CCD)、互补型金属氧化物半导体元件(CMOS)等摄像元件的组合来进行。根据探测方式不同的传感器的组合，能降低探测误差。

反复进行步骤2以及3的动作，在线圈段配置鼓105配置给定层数的线圈段17S而形成有组装线圈的情况下，第二NC控制器48开始将该组装线圈插入至铁芯152的NC控制(步骤4)。即，展开将组装线圈插入至铁芯152的控制数据，并输出至推出机构119、叶片调整机构118以及防脱离单元106，并开始对作为对象的伺服电动机进行旋转驱动的插入动作。

首先，第二NC控制器48对推出机构119的伺服电动机133进行旋转驱动来使压环135朝P(+)方向移动，从而使组装线圈的槽插入部的端部插入至插入导向组件153(步骤5)。在组装线圈的线圈末端部(过渡部)即将干扰叶片108前、或压环135即将抵接防脱离单元106前，使该移动停止。由此，线圈段配置鼓105成为两端支承状态。图15表征该状态。

接下来，第二NC控制器48对叶片调整机构118的伺服电动机127进行旋转驱动以使叶片108后退从而不从线圈段配置鼓105的周面突出，并对防脱离单元106的伺服电动机143进行旋转驱动来使传送带107从线圈段配置鼓105的周面隔离且使防脱离单元106下降(步骤6)。

接下来，第二NC控制器48对推出机构119的伺服电动机133进行旋转驱动来使压环135朝P(+)方向前进，并在组装线圈的线圈末端部(过渡部)即将与翻边支架154抵接之前使该压环135停止(步骤7)。图16表征该状态。

接下来，第二NC控制器48控制未图示的驱动机构来使翻边支架154的全部的凸起154a朝辐射方向外侧移动，打开翻边支架154(步骤8)。图17表征该状态。

接下来，第二NC控制器48对推出机构119的伺服电动机133进行旋转驱动来使压环135前进至给定的位置，由此铁芯152向组装线圈的插入，即铁芯152的槽中的线圈段的圆环状的插入完成(步骤9)。插入后，将压环135返回至原始的位置。图18表征该状态。

接下来，说明以上表述的第一实施方式的变更形态。在第一实施方式中，如图2A所示，线圈段17S的过渡部17a中的台阶形状是从线圈段插入部侧观察向右上升的情况，线圈段配置鼓105在图中构成为绕逆时针旋转，导向构件112也构成为向左下降，而线圈段17S’的过渡部17a’中的台阶形状是从线圈段插入部侧观察向右下降的情况，组装该线圈段17S’的线圈段的组装部的构成如图21所示，线圈段配置鼓105’的构成、其叶片108’的构成以及线圈段保持部109’的构成等与第一实施方式的情况相反(镜像)。另外，线圈段配置鼓105’在图中构成为绕顺时针旋转，导向构件112’也构成为向右下降。另外，虽未图示，但线圈段输送单元的构成也相反。该变更形态中的其他部分的构成、动作以及作用效果与第一实施方式的情况同样，因此省略说明。

接下来，参照图22A～图24来说明本发明的第二实施方式所涉及的旋转电机的制造装置。在该第二实施方式中，如图22A～图22D以及图24所示，线圈组装装置的导向单元成为两级构成，成为针对线圈段的过渡部形状以及线圈宽度彼此不同的2种线圈段也能进行组装的构成。第二实施方式中的其他部分的构成、动作以及作用效果与第一实施方式的情况相同，因此省略说明，针对相同的构成要素，使用相同的标号进行说明。

如图22A以及图24所示，该第二实施方式中的导向单元113具有由外侧导向构件114和位于比该外侧导向构件114更接近线圈段配置鼓105的中心轴C的一侧的内侧导向构件115构成的两级构成。这些外侧导向构件114以及内侧导向构件115配置于线圈段配置鼓105的上方。外侧导向构件114以及内侧导向构件115的各自的构成基本上与图6所示的第一实施方式中的导向构件112的构成同样。即，具备多个(在该例中为3个)窄宽度的导向片、以及将这些导向片彼此隔离地进行支承的托架114b及115b，托架114b及115b沿线圈段配置鼓105的轴向设置，导向片在与托架114b及115b正交的方向上分别伸长。托架114b及115b固定于未图示的框。其中，槽插入部17b以及17c间的距离大，外侧导向构件114设置为用于引导线圈宽度大的线圈段17S，槽插入部17d以及17e间的距离小，内侧导向构件115设置为用于引导线圈宽度小的线圈段17SS。

内侧导向构件115构成为其导向面115c的周向的长度比外侧导向构件114的导向面114c的周向长度更短。关于线圈宽度大的线圈段17S，在被线圈段输送单元110的卡盘部111抓持的状态下，以前脚17b在内侧导向构件115的下侧通过、且后脚17c在外侧导向构件114的上侧通过的方式被输送。线圈段配置鼓105旋转，前脚17b到达线圈段配置鼓105的上方的基准点的线圈段保持部时使之下降。关于线圈宽度小的线圈段17SS，在被线圈段输送单元110的卡盘部111抓持的状态下，以前脚17d在内侧导向构件115的下侧通过、且后脚17e在内侧导向构件115的上侧通过的方式被输送。线圈段配置鼓105转位旋转，前脚17d到达基准点的线圈段保持部时使之下降。在导向构件为两级构成的情况下，探测传感器170配置于内侧导向构件115的下表面，构成为对线圈段17SS的前脚17d进行探测。

此外，在该第二实施方式中，将线圈宽度大的线圈段17S与线圈宽度小的线圈段17SS交替供给来进行线圈组装。图22B示出了如下状态：第1个线圈宽度大的线圈段17S的前脚17b－1被插入至线圈段配置鼓105的给定的线圈段保持部109且其后脚17c－1载置于外侧导向构件114上，第2个线圈段17SS的前脚17d－1被插入至线圈段配置鼓105的下一个线圈段保持部109且其后脚17e－1载置于内侧导向构件115上，第3个线圈宽度大的线圈段17S的前脚17b－2被插入至线圈段配置鼓105的下下个线圈段保持部109且其后脚17c－2载置于外侧导向构件114上。

若线圈宽度大的线圈段17S与线圈宽度小的线圈段17SS的交替的配置进行，则如图22C所示，第2个线圈宽度小的线圈段17SS的后脚17e－1被配置为比第1个线圈宽度大的线圈段17S的后脚17c－1先落下。对外侧导向构件114和内侧导向构件115的周向的长度进行设定，以使后脚的落下在这样的定时产生。

图22D示出了第1周的配置完成的状态。还能将导向构件设为三级以上的构成，以能应对更复杂的配置模式。

如前所述，在该第二实施方式中，供给至线圈组装装置2的线圈段如图23所示，线圈宽度大的线圈段17S与线圈宽度小的线圈段17SS交替排列。在此情况下，成为与第1个、第3个配置的线圈宽度大的线圈段17S的后脚(1)、(3)相比先配置第2个、第4个配置的线圈宽度小的线圈段17SS的后脚(2)、(4)的非简单模式。即，若将10个线圈段17S以及17SS排列并展开，则第2个线圈段17SS、第1个线圈段17S、第4个线圈段17SS以及第3个线圈段17S的后脚将分别配置于第7个线圈段17SS、第8个线圈段17S、第9个线圈段17SS以及第10个线圈段17S的前脚之上。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所涉及的特定的实施方式，只要在上述说明中没有特别地限定，则能够在权利要求书中所记载的本发明的主旨的范围内，进行各种变形、变更。另外，本发明的实施方式中所记载的效果只不过是由本发明产生的最理想的效果，并不限定于本发明的实施方式中所记载的效果。

(标号说明)

1线圈段成形装置

2线圈组装装置

3线材供给部

4一次弯曲部

5二次弯曲部

6线材

7线圈架

8供给方向转换部

9矫正输送部

9a、9b辊对

10剥离部

11切断部

12移送机构

13保持构件

17a、17a’过渡部

17b、17c槽插入部

17b－1、17b－2、17b－3、17b－8前脚

17c－1、17c－2、17c－3后脚

17S、17SS、17S’、17SS’线圈段

45HMI

46PLC

47第一NC控制器

48第二NC控制器

49控制部

50、51光通信线缆

100旋转电机的制造装置

105、105’线圈段配置鼓

106防脱离单元

107传送带

108、108’叶片

108a槽

108b锥形面

109、109a、109’线圈段保持部

110线圈段输送单元

111卡盘部

112、112’、113导向构件

112a导向片

112b、114b、115b、163托架

112c、114c、115c导向面

113导向单元

114外侧导向构件

115内侧导向构件

116、136、157基座

117、127、133、161伺服电动机

118叶片调整机构

119推出机构

120工件支承台

121旋转轴

122轴承

123大径齿轮

124承受部

125、131、159滚珠丝杠部

126、132、160螺母部

128、134滑动构件

128a、128b、134a、134b、139A、139B臂

129卡合部

129a环状槽

130圆锥凸轮

135压环

136a、165导轨

137支柱

138工件载置部

138a凹部

140轴

141A、141B齿条构件

142游星齿轮

144水平杆

145支座

146可动带轮

147、148固定带轮

149张力带轮

150支承轴

151、167气缸

152铁芯

153插入导向组件

154翻边支架

154a凸起

155翻边部

158驱动机构

162滑块

164驱动爪

164a凹槽

166绕转基座

168凸轮随动件

170探测传感器

Claims (24)

1.一种线圈组装装置，其特征在于，具备：

输送单元，其依次输送多个线圈段，所述线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部；

线圈段配置体，所述线圈段配置体的多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，并且所述线圈段配置体能绕中心轴旋转，所述多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入由所述输送单元输送的所述多个线圈段；以及

导向单元，其构成为：每当所述线圈段配置体旋转第一给定角度时，将所述多个线圈段的各自的所述一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在从该一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将所述一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

2.根据权利要求1所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述导向单元构成为：所述一对槽插入部当中的所述一个槽插入部在该至少一个导向单元与所述线圈段配置体之间通过，所述一对槽插入部当中的所述另一个槽插入部在该导向单元的与所述线圈段配置体相反的一侧通过。

3.根据权利要求2所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述导向单元具有由单个导向构件组成的一级构成。

4.根据权利要求2所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述导向单元具有由外侧导向构件和位于比该外侧导向构件更接近所述线圈段配置体的中心轴的一侧的内侧导向构件组成的两级构成，所述内侧导向构件的所述线圈段配置体的周向的长度比所述外侧导向构件的所述线圈段配置体的周向的长度更短。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述输送单元构成为：抓持所述一对槽插入部当中的所述另一个槽插入部进行输送，以将所述一对槽插入部当中的所述一个槽插入部插入至所述多个线圈段保持部的所述一个线圈段保持部的状态来在所述导向单元上载置所述另一个槽插入部。

6.根据权利要求1所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述线圈段配置体配置为所述中心轴呈水平，所述导向单元配置于所述线圈段配置体的上方。

7.根据权利要求1所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述线圈段配置体的所述多个线圈段保持部沿所述线圈段配置体的周向排列为圆环状，并形成于在辐射方向上伸长的多个叶片之间，该多个叶片的辐射方向的高度构成为能根据所述多个线圈段的层数进行调整。

8.根据权利要求1所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述线圈组装装置还具备防脱离单元，所述防脱离单元进行支承以使配置于所述线圈段配置体的所述多个线圈段保持部内的所述多个线圈段不从所述多个线圈段保持部脱离。

9.根据权利要求8所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述防脱离单元具有与所述线圈段配置体的周面抵接的抵接构件，该抵接构件的抵接压力构成为能根据所述多个线圈段的层数进行调整。

10.根据权利要求9所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述抵接构件是随所述线圈段配置体的旋转而联动旋转的带状体。

11.根据权利要求1所述的线圈组装装置，其特征在于，

所述线圈组装装置还具备推出机构，所述推出机构将保持于所述线圈段配置体的所述多个线圈段保持部内的多个线圈段向所述线圈段配置体的中心轴方向进行推出。

12.一种线圈组装方法，其特征在于，准备线圈段配置体，所述线圈段配置体的多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，所述多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入多个线圈段，所述线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部，每当该线圈段配置体旋转第一给定角度时，将所述多个线圈段的各自的所述一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在所述线圈段配置体从所述一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将所述一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

13.一种旋转电机的制造装置，其特征在于，具备线圈组装装置，

所述线圈组装装置具备：

输送单元，其依次输送多个线圈段，所述线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部；线圈段配置体，所述线圈段配置体的多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，并且所述线圈段配置体能绕中心轴旋转，所述多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入由所述输送单元输送的所述多个线圈段；以及导向单元，其构成为：每当所述线圈段配置体旋转第一给定角度时，将所述多个线圈段的各自的所述一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在从该一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将所述一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

14.一种旋转电机的制造装置，其特征在于，具备：

线材供给部，其供给线材；一次弯曲部，其将从该线材供给部供给的直线状的线材在同一平面内弯曲加工成由彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部组成的给定的形状；二次弯曲部，其将由该一次弯曲部弯曲加工后的线材在与所述同一平面垂直的面内进行弯曲加工；以及线圈组装装置，其使由该二次弯曲部弯曲加工后的线圈段与旋转电机的槽相对应地进行组装，所述线圈组装装置具备：输送单元，其依次输送多个线圈段，所述线圈段包含各自彼此大致平行延伸的一对槽插入部和对该一对槽插入部进行连结的过渡部；线圈段配置体，所述线圈段配置体的多个线圈段保持部沿周向排列成圆环状，并且所述线圈段配置体能绕中心轴旋转，所述多个线圈段保持部能从辐射方向外侧分别插入由所述输送单元输送的所述多个线圈段；以及导向单元，其构成为：每当所述线圈段配置体旋转第一给定角度时，将所述多个线圈段的各自的所述一对槽插入部当中的一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的一个线圈段保持部进行插入，并在从该一个槽插入部的插入起旋转第二给定角度时，将所述一对槽插入部当中的另一个槽插入部引导至所述多个线圈段保持部的另一个线圈段保持部进行插入。

15.根据权利要求14所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述导向单元构成为：所述一对槽插入部当中的所述一个槽插入部在该导向单元与所述线圈段配置体之间通过，所述一对槽插入部当中的所述另一个槽插入部在该导向单元的与所述线圈段配置体相反的一侧通过。

16.根据权利要求15所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述导向单元具有由单个导向构件组成的一级构成。

17.根据权利要求15所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述导向单元具有由外侧导向构件和位于比该外侧导向构件更接近所述线圈段配置体的中心轴的一侧的内侧导向构件组成的两级构成，所述内侧导向构件的所述线圈段配置体的周向的长度比所述外侧导向构件的所述线圈段配置体的周向的长度更短。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述输送单元构成为：抓持所述一对槽插入部当中的所述另一个槽插入部进行输送，以将所述一对槽插入部当中的所述一个槽插入部插入至所述多个线圈段保持部的所述一个线圈段保持部的状态来在所述导向单元上载置所述另一个槽插入部。

19.根据权利要求14所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述线圈段配置体配置为所述中心轴呈水平，所述导向单元配置于所述线圈段配置体的上方。

20.根据权利要求14所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述线圈段配置体的所述多个线圈段保持部沿所述线圈段配置体的周向排列为圆环状，并形成于在辐射方向上伸长的多个叶片之间，该多个叶片的辐射方向的高度构成为能根据所述多个线圈段的层数进行调整。

21.根据权利要求14所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述旋转电机的制造装置还具备防脱离单元，所述防脱离单元进行支承以使配置于所述线圈段配置体的所述多个线圈段保持部内的所述多个线圈段不从所述多个线圈段保持部脱离。

22.根据权利要求21所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述防脱离单元具有与所述线圈段配置体的周面抵接的抵接构件，该抵接构件的抵接压力构成为能根据所述多个线圈段的层数进行调整。

23.根据权利要求22所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述抵接构件是随所述线圈段配置体的旋转而联动旋转的带状体。

24.根据权利要求14所述的旋转电机的制造装置，其特征在于，

所述旋转电机的制造装置还具备推出机构，所述推出机构将保持于所述线圈段配置体的所述多个线圈段保持部内的多个线圈段向所述线圈段配置体的中心轴方向进行推出。