JP2008029086A - Varnish impregnation method and device therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はコアに巻かれたモータステータコアにワニスを含浸させて絶縁を図るワニス含浸方法およびその装置に関するものである。 The present invention relates to a varnish impregnation method and apparatus for impregnating a motor stator core wound around a core by impregnating the varnish with the varnish.
従来、ワニスをモータステータコアに含浸させる方法としては、ワニスを滴下した後、コイル部に低圧エアを吹き付けるものがある(例えば、特許文献1参照)。また、滴下したワニスの重量に基いてワニスの滴下終了を行うとともに巻線コイルに付着せず下に落ちた落下ワニスの重量を測定して付着ワニス重量を求めるものがある(例えば、特許文献2参照)。さらに、滴下されるワニスに対してエアブローを行うものがある(例えば、特許文献3参照)。 Conventionally, as a method of impregnating a motor stator core with varnish, there is a method in which low-pressure air is blown onto a coil portion after dripping the varnish (see, for example, Patent Document 1). Also, there is a technique for determining the adhering varnish weight by measuring the weight of the falling varnish that does not adhere to the winding coil but falls down based on the weight of the dripped varnish (for example, Patent Document 2). reference). Furthermore, there is one that performs air blow on the varnish to be dropped (see, for example, Patent Document 3).
しかし、特許文献1の方法は、滴下されたワニスを低圧エアの圧力で含浸させてゆくためワニスを均一に含浸させる難しいという問題があった。また、特許文献2の方法は、ワニスの減少量や落下ワニス量をモニタリングしなければならず装置が複雑で高価なものとなる問題があった。さらに、特許文献3の方法は、滴下途中のワニスにエアを吹き付けるため、エアの吹き付けタイミングの制御が難しくワニスの吹き付け位置の調整が難しいうえに吹き付け強さの調整も難しいという問題があった。
本発明は、ワニスをコイルの内部にまで均等に浸透させることができるうえに、コイル部分以外にワニスが付着することがないワニス含浸方法およびその装置を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for impregnating a varnish in which the varnish can be uniformly permeated into the inside of the coil and the varnish does not adhere to any part other than the coil portion.
本発明は、ワニスとエアを混合してワニスを霧化するとともにワークと相対的に回転する噴霧ノズルにより、霧化したワニスをワークのコイル領域にのみ噴射してコイルの内部にワニスを適正含浸量浸透させるワニス含浸方法と、ワニスとエアを混合してワニスを霧化するとともにワニス液圧とエア圧およびノズル径に基いてワニスの時間当たり噴霧量と噴霧領域とが限定される噴霧ノズルをワークと相対的に回転させて、ワークのコイル領域にのみ霧化したワニスを所定時間噴射しワニスの適正含浸量をコイルの内部に浸透させるワニス含浸方法および、ワニスとエアを混合してワニスを霧化するとともにコイルへの噴霧領域が限定され、且つ時間当たり噴霧量が限定されて適正含浸量のワニスをコイル内部に噴射浸透させる多数の噴霧ノズルを、ワークと相対的に回転自在としてワークのコイル左右外周面と左右内周面および前後側面に配設したワニス含浸装置と、ワニスとエアを混合してワニスを霧化するとともにワニス液圧とエア圧およびノズル径に基きコイルへの噴霧領域が限定され、且つ時間当たり噴霧量が限定される多数の噴霧ノズルを、ワークのコイル左右外周面と左右内周面および前後側面に向けて配設するとともにワーク重量に基くワニスの適正含浸量に従ってワークを所定回数回転させるワーク装着機構を設けたワニス含浸装置である。 The present invention mixes varnish and air to atomize the varnish and sprays the atomized varnish only on the coil area of the work by a spray nozzle that rotates relative to the work so that the varnish is properly impregnated inside the coil. A varnish impregnation method for infiltrating a quantity, and a spray nozzle in which the varnish and air are mixed to atomize the varnish and the spray amount and spray area per hour of the varnish are limited based on the varnish liquid pressure, air pressure and nozzle diameter A varnish impregnation method in which an appropriate amount of varnish is infiltrated into the coil by injecting the varnish atomized only in the coil area of the workpiece for a predetermined time by rotating relative to the workpiece and mixing the varnish and air A number of spray nozzles that atomize, have a limited spray area on the coil, and have a limited spray amount per hour to inject and penetrate a proper amount of varnish into the coil. The varnish impregnating device is arranged on the left and right outer peripheral surfaces, left and right inner peripheral surfaces and front and rear side surfaces of the work so that it can rotate relative to the work, and the varnish and air are mixed to atomize the varnish and varnish hydraulic pressure A large number of spray nozzles with a limited spray area on the coil based on the air pressure and nozzle diameter and with a limited spray amount per hour are arranged on the coil left and right outer peripheral surfaces, left and right inner peripheral surfaces, and front and rear side surfaces of the workpiece. A varnish impregnation apparatus provided with a workpiece mounting mechanism that rotates and rotates a workpiece a predetermined number of times according to an appropriate amount of varnish impregnation based on the workpiece weight.
本発明の請求項1は、ワニスとエアを混合してワニスを霧化するとともにワークと相対的に回転する噴霧ノズルにより、霧化したワニスをワークのコイル領域にのみ噴射してコイルの内部にワニスを適正含浸量浸透させるものとしたから、ワニスは霧化され微粒子となって噴射されるのでコイル間の細隙を通じてコイル内部へ浸透するので強固なコイルとすることができるうえにワニスの噴霧範囲をコイル領域のみ限定できるので、他部位に付着硬化したワニスの除去作業が不要となり生産性を向上できる。しかも、噴射ノズルとワークを相対的に回転させるものとしたから、従来のようにワーク以外は回転できないという制約がなくなり噴射ノズルを可動できるので、種々のワーク形状に応じて最適なワニス含浸方法を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the varnish and air are mixed to atomize the varnish and spray the atomized varnish only on the coil region of the work by the spray nozzle that rotates relative to the work. Since the varnish is impregnated with the proper amount of impregnation, the varnish is atomized and sprayed as fine particles, so that it penetrates into the coil through the gap between the coils, so that it can be made a strong coil and the varnish spray Since the range can be limited only to the coil region, it is not necessary to remove the varnish that has adhered and hardened to other parts, and the productivity can be improved. In addition, since the injection nozzle and the work are rotated relatively, there is no restriction that the work other than the work cannot be rotated as in the prior art, and the injection nozzle can be moved, so an optimum varnish impregnation method can be used according to various work shapes. Obtainable.
また、請求項2は、ワニスとエアを混合してワニスを霧化するとともにワニス液圧とエア圧およびノズル径に基いてワニスの時間当たり噴霧量と噴霧領域とが限定される噴霧ノズルをワークと相対的に回転させて、ワークのコイル領域にのみ霧化したワニスを所定時間噴射しワニスの適正含浸量をコイルの内部に浸透させるものとしたから、噴射された霧化ワニスはコイル間の細隙を通じてコイル内部へ浸透させることができることは勿論、コイル領域のみワニスを噴射含浸できるものとなる。さらに、噴射ノズルとワークを相対的に回転させるものとしたから、ワーク形状に応じてワーク乃至噴射ノズルを可動させることができ最適なワニスの含浸を行うことができる。また、噴霧ノズルは時間当たり噴霧量が設定されるのでワークまたは噴射ノズルの回転回数によりワニスの含浸量を知ることができ、ワニス重量をモニタリングすることなくワニスの適正含浸量を得ることができる。さらに、時間当たり噴霧量と噴霧範囲とをエア圧とワニス液圧およびノズル径に基いて設定できるのでワークの形状やサイズに合わせて最適な設定を簡単に得ることができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a spray nozzle in which the varnish and air are mixed to atomize the varnish and the spray amount and spray area per hour of the varnish are limited based on the varnish liquid pressure, the air pressure, and the nozzle diameter. And the atomized varnish is injected only into the coil area of the workpiece for a predetermined time so that the proper amount of impregnation of the varnish penetrates into the inside of the coil. Of course, it is possible to infiltrate the inside of the coil through the slit, and only the coil region can be impregnated with the varnish. Furthermore, since the injection nozzle and the workpiece are relatively rotated, the workpiece or the injection nozzle can be moved according to the workpiece shape, and the optimum varnish impregnation can be performed. Further, since the spray amount per hour is set for the spray nozzle, the amount of varnish impregnation can be known from the number of rotations of the workpiece or the spray nozzle, and the proper amount of varnish impregnation can be obtained without monitoring the varnish weight. Further, since the spray amount per hour and the spray range can be set based on the air pressure, the varnish liquid pressure, and the nozzle diameter, an optimal setting can be easily obtained according to the shape and size of the workpiece.
次に、本発明の好ましい実施の形態を図に基いて詳細に説明する。
図1中、1はワニスとエアを混合してワニスを霧化して噴霧する噴霧ノズルであり、該噴霧ノズル1は二流体ノズルよりなり、ノズル本体1aにエア流路1bとワニス流路1cとを形成するとともにノズル本体1aの先端部をノズルキャップ1dにより被套したものである。エア流路1bはワニス流路1cとなる中央孔に向う傾斜孔としており、ノズル孔径(ワニス流路)はφ0.4〜1.0mmとしている。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1,
また、噴霧ノズル1はエアとワニスとをノズルキャップ1d内で混合する内部混合タイプとしているが、ノズルキャップ1dの出口でエアとワニスを混合する外部混合タイプとしてもよいことはいうまでもない。また、エア流路1bを中央孔としてワニス流路1cを傾斜孔としてもよいことはいうまでもない。
The
さらに、噴霧ノズル1は図1,2に示されるようにワークのステータコアSに巻かれているコイルCの左右外周面、左右側面および左右内周面に先端を臨ませて配設され、コイル領域にのみワニスを噴射できるものとしている。噴霧ノズル1とコイルCとの離隔距離はノズル径とワニス液圧、エア圧等により決定されるワニスの噴霧領域に基いて規定されるものとし、ワークのステータコアS等に霧化ワニスが噴霧されることがない領域としている。また、全噴霧ノズル1から噴射される霧化ワニスは12g〜13g/minとすることが好ましい。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
2は噴霧ノズル1にワニスを供給するワニス供給回路であり、該ワニス供給回路2はワニスタンク2aと、ワニスに一定の液圧を与える加圧機構3とからなり、ワニス供給回路2は各噴霧ノズル1と接続されている。また、前記加圧機構3はワニスタンク2aを密閉し、該ワニスタンク2aに加圧エアを供給することにより加圧するものであるが、ワニスタンク2aに適宜落差を与えることによりワニスに0.01〜0.5MPaの液圧を与えるものとしている。さらに、ワークに含浸されるワニスの適正含浸量はワークサイズに従い約30〜100g/台とする。また、ワニスの液圧はノズル径や噴霧領域やワークサイズにより適宜設定される。
4は噴霧ノズル1にエアを供給するエア供給回路であり、該エア供給回路4はエア源と各噴霧ノズル1間を接続したもので、0.01〜0.5MPaのエア圧を噴霧ノズル1に供給するものとしている。エア圧はノズル径や噴霧領域、ワークサイズにより適宜設定されるものとしている。
4 is an air supply circuit for supplying air to the
5はワーク装着機構であり、該ワーク装着機構5は拡げチャック5aと、拡げチャック5aを取り付けた回転軸5bとからなり、回転軸5bは図示しない駆動源に接続されている。そして、ワーク装着機構5はワークを所定回数10〜50rpmの回転数で回転させるものである。ワークの回転回数は噴霧ノズル1の時間当たり噴霧量とワニスの適正含浸量およびワークサイズとから決定されるものとしている。
以下、図4に示されるワニス含浸乾燥装置に基いて本発明の作用を説明する。
ワニス含浸乾燥装置はワーク脱着部10、予熱室11、ワニス含浸室12、乾燥室13、冷却室14とからなり、各室は仕切りにより区画されるとともにカバー15により密閉されている。また、ワニス含浸部12内に設けられる噴霧ノズル1はワークがワニス含浸室12内に侵入した際、ワークに所定の離隔距離まで近接できるようになっている。
Hereinafter, the operation of the present invention will be described based on the varnish impregnation drying apparatus shown in FIG.
The varnish impregnation drying apparatus includes a
ワニス含浸を行う際、先ず、ステップ移動式のコンベア16上に定間隔下に配設されているワーク装着機構5にワークを装着する。ワーク装着機構5にワークを装着後、コンベア16を駆動し、1ステップ動作させてワークを予熱室11内に進入させる。このときワークをワーク装着機構17により回転させて均等に予熱されるようにする。そして、ワーク装着装置5により回転されながらコンベア16の2ステップ動作間、予熱室11内で予熱されたワークはコンベア16の3ステップ目の動作によりにワニス含浸室12に進入することとなる。
When performing varnish impregnation, first, a workpiece is mounted on the
ワーク装着機構5により一定速度で回転されながら支持されているワークがワニス含浸室12内に収容されると、噴霧ノズル1は移動してコイルCの左右外周面と左右内周面と左右側面の所定位置に接近する。そして、噴霧ノズル1の位置決めが完了すると、エア供給回路4とワニス供給回路3とにより所定圧のエアと所定液圧のワニスが各噴霧ノズル1に供給される。
When the workpiece supported while being rotated at a constant speed by the
噴霧ノズル1のエア流路1bとワニス流路1cに供給されたエアとワニスは混合して霧化され、回転するコイルCの左右外周面と左右内周面と左右側面とに霧化して微粒子となっているワニスが噴射されることとなる。この噴射圧により微粒子となっているワニスはコイルCの細隙を通じて内部に強制的に浸透されることとなる。
The air and varnish supplied to the
全噴霧ノズル1からの噴射されるワニス量が例えば約12g/minとなるように噴射しながらワークを回転させる。ワニスの適正含浸量が例えば約36gであれば、ワークを約3分間回転させれば適正含浸量なるので、コンベア16を1ステップ動作させてワークをコンベア16下部の乾燥室13に送り込む。ワークは乾燥室13でコンベア16の4ステップ動作分滞在されて乾燥されたうえ、冷却室14に送り込まれる。そして、冷却室14での冷却が完了後、コンベア16を1ステップ動作させてワーク脱着部10に送り込み、ワーク装着機構5よりワニスが乾燥硬化されたワークを取り外せばよい。そして、ワーク装着機構5に新しいワークを装着して前記と同様の操作を繰り返せばよい。
The workpiece is rotated while spraying so that the amount of varnish sprayed from all the
1 噴霧ノズル
2 ワニス供給回路
3 加圧機構
4 エア供給回路
5 ワーク装着機構
DESCRIPTION OF
Claims (4)
The varnish and air are mixed to atomize the varnish, and the spray area to the coil is limited based on the varnish liquid pressure, air pressure and nozzle diameter, and a large number of spray nozzles with a limited spray amount per hour are used. A varnish impregnation apparatus characterized in that a work mounting mechanism is provided that is disposed toward the left and right outer peripheral surfaces of the coil, the left and right inner peripheral surfaces, and the front and rear side surfaces, and that rotates the work a predetermined number of times according to an appropriate amount of varnish impregnation based on the work weight.
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