CN1748350A - 马达制造生产线及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为至少制造定子的马达制造生产线。具有一边传送长条的电磁钢板一边进行多次冲压而形成定子芯(80)的冲压装置(10)、和组装定子的定子组装装置(4)。在定子组装装置(4)和冲压装置(10)之间设置有能够将在冲压装置(10)形成的定子芯(80)依次直接移送到定子组装装置(4)上的定子芯移送装置(22)。希望还设置组装转子的转子组装装置(3)、和能够将在冲压装置(10)形成的转子芯(70)依次直接移送到转子组装装置(3)上的转子芯移送装置(21)。

Description

马达制造生产线及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种适合制造少量多品种的马达的制造生产线及其控制方法。
背景技术
在制造马达时，分别制造构成马达的转子和定子，最后将这些部件组合成1个马达。还有，转子和定子均采用由冲压成规定形状的多个电磁钢板层叠而成的转子芯和定子芯作为铁芯。利用一边传送长条的电磁钢板、一边进行多个冲压工序的冲压装置，形成这些转子芯和定子芯。
如图9所示，以往的马达制造生产线9，为了提高转子芯和定子芯的生产效率，装备有具有大型冲压装置的专用冲压工厂91，能够进行大量生产。上述冲压工厂91中，装备有能够进行例如100SPM以上的高速冲压加工。
还有，在冲压工厂91的附近设置有保管在该工厂91形成的转子芯和定子芯的库存仓库92、组装转子芯或定子芯的多个组装工厂93、94、95...。
上述冲压工厂91中，在一定期间内大量制造相同规格的转子芯和定子芯，并将这些部件从工厂91运送到库存仓库92进行保管。然后，大量制造其他规格的转子芯和定子芯，并也将这些部件从工厂91运送到库存仓库92进行保管。
另一方面，在多个组装工厂93、94、95，适当地将要制造的马达用转子芯或定子芯从库存仓库92送入，实施组装工序。
另外，作为以往的设置在冲压工厂的大型冲压装置，有例如专利文献1所示的装置。
专利文献1：特开2002-136065号公报
但是，在少量生产多品种的马达时，如果利用上述以往的马达制造生产线，所库存的转子芯和定子芯的数量、种类都必将膨胀，库存仓库所需的保管空间会大规模化。还有，转子芯和定子芯的保管时间增长，由于生锈、附着异物等，导致出现绝缘特性降低等的品质特性的下降。
还有，由于在库存仓库的保管时间增长，出现改变摆放位置、改变盛装等的机会也增加，从而造成不良变形的可能性也会增加。另外，作为抑制上述品质劣化的对策，需要进行例如防锈处理、放入保管箱等，还有，也会出现由此引起的管理成本造成的制造成本的上升。
还有，如上所述，由于转子芯和定子芯的保管时间增长，从开始生产到完成为止的交货时间非常长，从而引起各种弊端。
发明内容
本发明的目的在于解决上述以往的问题，提供最适合少量多品种的马达制造、且能够缩短交货时间的马达制造生产线及其控制方法。
本发明的第1类型的马达制造生产线为至少制造构成马达的定子的马达制造生产线，其特征在于：
具有一边传送长的钢板一边进行多次冲压而层叠多片钢板形成定子芯的冲压装置、和对上述定子芯进行多个制造工序并组装定子的定子组装装置，
在上述定子组装装置和上述冲压装置之间设置有能够将在该冲压装置形成的上述定子芯依次直接移送到上述定子组装装置上的定子芯移送装置。
如上所述，本发明的马达制造生产线具有冲压装置和定子组装装置，同时在这些装置之间设置有上述定子芯移送装置。换句话说，通过上述定子芯移送装置，将冲压装置和定子组装装置有机地连接起来，构成1个整体的连续生产线。
如上所述，上述定子芯移送装置能够将在冲压装置形成的定子芯依次直接移送到上述定子组装装置上(当然，也可以有意改变顺序，进行间接移送)。因此，基本上不需要象以往那样库存保管定子芯。从而能够排除以往的问题的出现定子芯品质下降的机会，能够降低不良率。另外，由于不需要库存仓库，也不需要保管成本，从而能够降低制造成本。
还有，由于能够将在上述冲压装置制造的定子芯依次传送到定子组装装置，依次组装定子，从而至少能够最大限度地减少制造定子所需的交货时间。这样，与以往相比，能够缩短完成马达整体的交货时间。
并且，作为上述冲压装置，例如只考虑1种定子组装装置的生产能力，只要具有与此对应的能力就足够了。因此，不需要象以往那样导入大型的高速高价的冲压装置，能够大幅度降低设备成本。能够相应地针对每个不同规格的马达设置多条上述相同结构的马达制造生产线，这样能够合理地进行多品种少量的马达制造。
本发明的第2类型的马达制造生产线的控制方法为对具有一边传送长的钢板一边进行多次冲压，层叠多片钢板形成转子芯和定子芯的冲压装置、对上述转子芯进行多个制造工序并组装转子的转子组装装置、和对上述定子芯进行多个制造工序并组装定子的定子组装装置的马达制造生产线进行控制的方法，其中：
具有：接受包含应该制造的马达的个数N的信息的生产指示的生产指示受理步骤，
接受上述生产指示后、开始运转上述冲压装置、上述转子组装装置、以及上述定子组装装置的生产开始步骤，
根据上述转子组装装置和上述定子组装装置的生产情况、停止上述冲压装置的运转的冲压停止步骤，
当在上述转子组装装置所组装的上述转子的完成个数为R1、处于转子组装中的加工个数为R2、在上述定子组装装置所组装的上述定子的完成个数为S1、处于定子组装中的加工个数为S2时，如果N≤R1+R2，N≤S1+S2，该冲压停止步骤停止上述冲压装置的运转。
作为上述马达制造生产线的控制方法，可以采用各种方法，但如本发明的第2类型所示的具有上述冲压停止步骤的方法特别有效。
即，在上述冲压停止步骤中，根据上述转子组装装置和定子组装装置的生产状况、即完成个数和处于组装中的加工个数的合计数是否达到应该制造的个数N，判断是否停止冲压装置的运转。如果上述合计数没有达到N，则继续冲压装置的运转。上述合计数对于转子和定子均达到N个时，则停止冲压装置的运转。
这样，在上述马达制造生产线中，能够在需要的时刻才一口气进行从转子芯和定子芯的形成到转子和定子的组装的作业。从而可以尽量缩短从开始制造到完成的交货时间，同时不需要进行的多余的库存。
这样，利用本发明的控制方法，能够充分发挥上述马达制造生产线的优越的特性。
附图说明
图1说明实施例的马达制造生产线的结构。
图2a为实施例的在冲压装置形成的转子芯的平面图。
图2b为实施例的在冲压装置形成的转子芯的侧面图。
图3a为实施例的在冲压装置形成的定子芯的平面图。
图3b为实施例的在冲压装置形成的定子芯的侧面图。
图4a为实施例的在转子组装装置制备的转子的平面图。
图4b为实施例的在转子组装装置制备的转子的侧面图。
图5a为实施例的在定子组装装置制备的定子的平面图。
图5b为实施例的在定子组装装置制备的定子的侧面图。
图6表示实施例的马达制造生产线的控制方法的流程。
图7表示比较例的交货时间。
图8表示实施例的交货时间。
图9说明表示以往例的马达制造工厂的平面图。
具体实施方式
在本发明的第1侧面中，希望上述冲压装置在形成上述定子芯的同时，层叠多片钢板形成转子芯，上述马达制造生产线具有对上述转子芯进行多个制造工序并组装转子的转子组装装置，在该转子组装装置和上述冲压装置之间设置有能够将在该冲压装置形成的上述转子芯依次直接移送到上述转子组装装置上的转子芯移送装置。
此时，除了将上述冲压装置和上述定子组装装置有机地连接起来，还能够将上述冲压装置和上述转子组装装置也有机地连接起来。这样，能够进一步提高上述优越效果。
即，能够将在上述冲压装置制造的转子芯和定子芯分别依次移送到并排的转子组装装置和定子组装装置上，能够依次组装转子和定子。因此，可以最大限度地缩短直至其后组装转子和定子、制成完成品的交货时间。这样，能够基本上消除交货时间长所引起的弊端。
还有，希望上述马达制造生产线具有能够对上述冲压装置、上述定子组装装置、上述转子组装装置、上述定子芯移送装置、以及上述转子芯移送装置进行统一控制的集中控制装置。
此时，由于能够利用上述集中控制装置对上述冲压装置、上述定子组装装置、上述转子组装装置、上述定子芯移送装置、以及上述转子芯移送装置进行统一管理、控制，从而能够平稳地连接各装置，能够进一步有效地进行生产。
还有，作为上述转子芯移送装置和上述定子芯移送装置，可以采用各种结构的移送装置。例如，可以采用辊式输送机、带式输送机、提升机、装载机、机器人、或这些装置的组合结构。
还有，希望上述转子芯移送装置和上述定子芯移送装置为共用的1台移送装置。即，上述转子芯移送装置和上述定子芯移送装置也可以为分别配置专用设备，但希望利用1台移送装置起上述转子芯移送装置的作用，同时也起上述定子芯移送装置的作用。而且，在每次利用上述冲压装置形成转子芯和定子芯时，例如能够交替移送到转子组装装置和定子组装装置上。此时，能够削减设备费用、缩小工厂空间等。
还有，希望从上述转子组装装置运出组装好的上述转子的转子运出路与从上述定子组装装置运出组装好的上述定子的定子运出路合流成1个共用运出路，同时或者连续地运出构成马达的每对上述转子和上述定子。
此时，从上述共用运出路，同时或者连续地运出构成马达的每对上述转子和上述定子。因此，在进行其后的将转子和定子组成在一起的工序时，不需要运送预选组合好的转子和定子。所以可以进行非常合理的马达制造工序。另外，组装的转子和定子必然在同一批量之中。所以不容易出现尺寸误差等，可以制造更高品质的马达。
实施例
利用图1～图8说明与本发明的实施例有关的马达制造生产线。
本例的马达制造生产线1如图1所示，为同时并行制造构成马达的转子7(图4)和定子8(图5)的马达制造生产线。
如图所示，马达制造生产线1具有：一边传送长条的钢板、一边进行多次冲压加工，层叠多片钢板形成转子芯70(图2)和定子芯80(图3)的冲压装置10，对上述转子芯70进行多个制造工序并组装转子7的转子组装装置3，和对上述定子芯80进行多个制造工序并组装定子8的定子组装装置4。
在上述转子组装装置3和上述冲压装置10之间设置有能够将在冲压装置10形成的转子芯70依次直接移送到上述转子组装装置上的转子芯移送装置21。在上述子定子组装装置4和上述冲压装置10之间设置有能够将在冲压装置10形成的定子芯80依次直接移送到上述定子组装装置上的定子芯移送装置22。
以下进行详细说明。
首先，图2～图8表示利用本例的冲压装置10形成的转子芯70、定子芯80、以及利用这些部件制成的转子7和定子8。
如图2所示，转子芯70由层叠多片冲压制成的转子芯用钢板700构成，中央具有插入配置旋转轴71(图4)的轴孔701，外轴附近具有安装磁铁的磁铁配置孔702。该转子芯70在转子组装装置3中进行各制造工序，组装成图4所示的转子7。转子7在上述转子芯70的中央具有旋转轴71，同时在内部设置有磁铁，另外，在转子芯70的两面具有转子芯抵板72。
如图3所示，定子芯80由层叠多片冲压制成的定子芯用钢板800构成，中央具有贯通孔802，同时具有向其内周面开口的狭槽801。该定子芯80在定子组装装置4中进行各制造工序，组装成图5所示的定子8。定子8具有插入上述狭槽801中的线圈组81，利用清漆固定该线圈组81，同时突出形成多个线圈中性点82～84。
接着，说明本例的马达制造生产线1的各装置的结构。
如图1所示，本例的冲压装置10具有设置作为转子芯70和定子芯80的原材料的线圈状钢板的原材料供给部11、具有配置在其下游的多个冲压台的顺序传送冲压部12、回收冲压碎屑等废钢的废钢托盘部13。
上述顺序传送冲压部12、与转子组装装置3和定子组装装置4的进入侧相对，设置有转子芯移送装置21和定子芯移送装置22。
本例的转子芯移送装置21和定子芯移送装置22的主体均为辊式输送机。转子芯移送装置21，在每次利用冲压装置10形成转子芯70时，依次将该转子芯70投入转子组装装置3的进入侧。同样，定子芯移送装置22在每次利用冲压装置10形成定子芯80时，依次将该定子芯80投入定子组装装置4的进入侧。
另外，上述转子芯移送装置21和定子芯移送装置22也可以换成除辊式输送机以外的各种结构的移送装置。还有，上述转子芯移送装置21和定子芯移送装置22也可以由共用的1台移送装置构成。
转子组装装置3的进入侧设置有将从转子芯移送装置21接受的转子芯70提升到规定高度并传递给运送带30的提升机31。
运送带30将所投入的转子芯70依次供给到各制造工序，并运送到退出侧。
如图所示，转子组装装置3具有在转子芯安装磁铁的磁铁安装部32、利用粘接剂固定磁铁的粘接剂硬化部33、利用螺母固定转子芯和轴的螺母紧固铆接部34、将用于检测磁极位置的解算装置转子压入轴的解算装置压入部35、在测定旋转的平衡的同时对其进行修正的D/B测定修正部36。
定子组装装置4的进入侧设置有将从定子芯移送装置22接受的定子芯80提升到规定高度并传递给运送带40的提升机41。
运送带40将所投入的定子芯80依次供给到各制造工序，并运送到退出侧。
如图所示，定子组装装置4具有在定子芯80的狭槽801内插入绝缘纸的狭槽单元插入部42、将利用线圈形成部431形成的线圈和相间绝缘纸安装在定子芯80上的线圈安装部43、进行引线绝缘的绝缘套管安装部44。另外，在其下游，具有接合安装在定子芯80上的线圈的中性点的中性点融合部45、将线圈终端部整理成所希望形状的C/E成形部46、捆绑多个线圈终端部的带扣部47、与线圈进行电气接点连接的动力电缆融合部48、对线圈进行浸泡清漆的清漆浸泡部491、使浸泡后的清漆硬化的清漆硬化部492、进行电气特性测量的卷线测定部493。
还有，从转子组装装置3运出组装好的转子7的转子运出路与从定子组装装置4运出组装好的定子8的定子运出路合流成1个共用运出路50。
还有，在上述共用运出路50的附近，设置有利用激光对完成的转子7和定子8进行印字的激光刻印部37。
前后连续地运出印刷了必要事项的构成1个马达的每对转子7和定子8。
还有，本例的马达制造生产线1具有能够对上述冲压装置10、定子组装装置4、转子组装装置3、定子芯移送装置22、以及转子芯移送装置21进行统一控制的集中控制装置(图中省略表示)，可以利用该集中控制装置进行统一控制。
下面简单说明这种结构的马达制造生产线1的控制方法。
本例的马达制造生产线1具有从处于上位的生产管理计算机接受指示的控制装置(图中省略表示)，这种控制装置负责冲压装置10的运转控制、转子组装装置3的运转控制、定子组装装置4的运转控制。
图6简单表示马达制造生产线1的控制流程。
首先，作为第1步骤，进行接受包含应该制造的马达的个数N的信息的生产指示的生产指示受理步骤(ST1)。
接着，根据该生产指示，上述控制装置进行开始运转冲压装置10、转子组装装置3、以及定子组装装置4的生产开始步骤(ST2)。另外，此时由于转子芯70和定子芯80还没有供给到转子组装装置3和定子组装装置4，因此不开始实际的组装运转。过一会儿，等转子芯70和定子芯80开始供给到转子组装装置3和定子组装装置4后，则开始各装置的各制造工序。
然后，与利用冲压装置10形成转子芯70和定子芯80并行，同时利用转子组装装置3制作转子8和利用定子组装装置4制作定子7。
接着，上述控制装置进行准备停止冲压装置10的运转的冲压停止步骤(ST6)的步骤(ST3-ST5)。
即，在ST3，始终收集表示在转子组装装置3组装完毕的转子7的累积数的转子完成数R1、表示处于转子组装装置3的正在组装中的转子芯的数量的转子加工数R2，同时始终收集表示在定子组装装置4组装完毕的定子8的累积数的定子完成数S1、表示处于定子组装装置4的正在组装中的定子芯的数量的定子加工数S2。
接着，在ST4，首先判断转子的生产情况。即，判断上述R1、R2的合计数是否为N以上。如果R1+R2为N以上，则进入下一个步骤ST5。
在ST5，判断定子的生产情况。即，判断上述S1、S2的合计数是否为N以上。如果S1+S2为N以上，则进入下一个步骤ST6。
在ST6，如上所述，停止冲压装置10的运转。
利用这种控制方法，可以充分发挥本例的马达制造生产线1的优越特性，能够在需要的时刻才一口气进行从转子芯和定子芯的形成到转子和定子的组装的作业。从而可以尽量缩短从开始制造到完成的交货时间，同时不需要进行的多余的库存。
接着，利用图7、图8说明缩短交货时间的效果。
图7中，表示具有装备有以往的大量生产型的大型冲压装置的冲压工厂91的情况(图9)的比较例，图8中，表示采用本例的马达制造生产线1的情况的例子。
两图的横轴均为时间轴，最上段表示给出生产指令的时刻，中段表示利用冲压装置形成1台马达所需的转子芯和定子芯的芯生产周期时间(Cy1、Cy3)，下段表示组装转子或定子的马达生产周期时间(Cy2、Cy4)。
从两图可知，以往例的芯生产循环时间Cy1与本例的芯生产周期时间相比要短很多，但不论是以往例还是本例，马达生产周期时间Cy2、Cy4基本相同。
值得注意的是，如图9所示，在以往例中，在冲压工厂91，高效率大量形成转子芯和定子芯，并依次将这些部件送到仓库92。另一方面，在组装工厂93，确认保管有规定量的转子芯和定子芯后，进行运送，开始生产。因此，以往例的交货时间1包括库存保管时间、运送时间，因此非常长。
与此对应，在本例的情况中，除了1个芯生产周期时间Cy3、马达生产周期时间Cy4之外，只再加上利用上述的转子芯移送装置21和定子芯移送装置22将转子芯和定子芯分别移载到转子组装装置3和定子组装装置4的时间，便为交货时间2。因此，该交货时间2与以往例的交货时间1相比要短很多。
如上所述，本例的马达制造生产线1通过上述转子芯移送装置21和定子芯移送装置22，将冲压装置10、转子组装装置3、以及定子组装装置4有机地连接起来，构成1个整体的连续生产线。
因此，不需要象以往那样库存保管转子芯70和定子芯80。从而能够排除以往的问题的出现转子芯和定子芯品质下降的机会，能够降低不良率。另外，由于不需要库存仓库，也不需要保管成本，从而能够降低制造成本。
还有，在上述冲压装置10制造的转子芯70和定子芯80依次传送到分别并排的转子组装装置3和定子组装装置4，依次组装转子7和定子8，因此能够最大限地缩短直至其后的组装转子7和定子8、制成完成品的交货时间。这样，能够基本上消除交货时间长所引起的弊端。
另外，作为上述冲压装置10，只考虑1种转子组装装置3和1种定子组装装置4的生产能力，只要具有与此对应的能力就足够了。因此，不需要象以往那样导入大型的高速高价的冲压装置，能够大幅度降低设备成本。能够相应地针对每个不同规格的马达设置多条上述相同结构的马达制造生产线，这样能够合理地进行多品种少量的马达制造。

Claims (6)

1.一种马达制造生产线，作为至少制造构成马达的定子的马达制造生产线，其特征在于：
具有：一边传送长条的钢板一边进行多次冲压加工而层叠多片钢板形成定子芯的冲压装置、和对上述定子芯进行多个制造工序并组装定子的定子组装装置，
在上述定子组装装置和上述冲压装置之间设置有能够将在该冲压装置形成的上述定子芯依次直接移送到上述定子组装装置上的定子芯移送装置。
2.根据权利要求1所述的马达制造生产线，其特征在于：
上述冲压装置在形成上述定子芯的同时、层叠多片钢板形成转子芯，
上述马达制造生产线具有对上述转子芯进行多个制造工序并组装转子的转子组装装置，在该转子组装装置和上述冲压装置之间设置有能够将在该冲压装置形成的上述转子依次直接移送到上述转子组装装置上的转子芯移送装置。
3.根据权利要求2所述的马达制造生产线，其特征在于：
上述马达制造生产线具有能够对上述冲压装置、上述定子组装装置、上述转子组装装置、上述定子芯移送装置、以及上述转子芯移送装置进行统一控制的集中控制装置。
4.根据权利要求2或3所述的马达制造生产线，其特征在于：
上述转子芯移送装置和上述定子芯移送装置由共用的1台移送装置构成。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的马达制造生产线，其特征在于：
从上述转子组装装置运出组装好的上述转子的转子运出路与从上述定子组装装置运出组装好的上述定子的定子运出路合流成1个共用运出路，同时或者前后连续地运出构成马达的每对上述转子和上述定子。
6.一种马达制造生产线的控制方法，其特征在于：对具有一边传送长条的钢板一边进行多次冲压加工而层叠多片钢板形成转子芯和定子芯的冲压装置、对上述转子芯进行多个制造工序并组装转子的转子组装装置、和对上述定子芯进行多个制造工序并组装定子的定子组装装置的马达制造生产线进行控制，
具有：
接受包含应该制造的马达的个数N的信息的生产指示的生产指示受理步骤，
接受上述生产指示后，开始运转上述冲压装置、上述转子组装装置、以及上述定子组装装置的生产开始步骤，以及
根据上述转子组装装置和上述定子组装装置的生产情况，停止上述冲压装置的运转的冲压停止步骤，
当在上述转子组装装置所组装好的上述转子的完成个数为R1、处于转子组装中的加工个数为R2、在上述定子组装装置所组装好的上述定子的完成个数为S1、处于定子组装中的加工个数为S2时，如果N≤R1+R2，N≤S1+S2，则该冲压停止步骤停止上述冲压装置的运转。
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