JP2014135819A - Method of manufacturing stator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a stator which can secure bond strength of a coil terminal by setting positional accuracy at a tip of a coil terminal within a predetermined reference value in a stator having a plurality of U-shape segment coils consisting of rectangular wires.SOLUTION: A method of manufacturing a stator 1 includes an inspection process for determining quality of positional accuracy by measuring each coil terminal position with image measurement before in-phase coil terminals Sga are bonded, after a U-shape segment coil is assembled to a stator core 2 in a stator 1 having a plurality of U-shape segment coils consisting of rectangular wires. The inspection process determines quality of positional accuracy by calculating the center position of a tip Sga11 in each coil terminal Sga from data obtained by performing image measurement to the outer shape of a coil conductor part Sga1 from which insulation coating is peeled in a coil terminal Sga.

Description

本発明は、モータにおけるステータの製造方法に関する。特に、複数のセグメントコイルをステータコアに組み付けた後に、画像計測によりコイル端末位置を計測・判定する検査工程を含むステータの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a stator in a motor. In particular, the present invention relates to a stator manufacturing method including an inspection step of measuring and determining a coil terminal position by image measurement after a plurality of segment coils are assembled to a stator core.

一般に、複数のセグメントコイルを有するモータのステータは、予めコイル端末の絶縁被膜が剥離されたセグメントコイルをステータコアのスロット内に挿入し、同相のコイル同士をコイル端末で重ね合わせ、コイル端末の先端部を溶接等によって接合して製造されている。ところが、コイル端末は、各セグメントコイルがステータコアに挿入された後、同相のコイル同士をコイル端末で重ね合わせるために、ステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形されている。したがって、コイル端末の先端部における接合強度を確保するためには、溶接等によって接合する前に、各コイル端末における先端部の周方向及び径方向の位置と軸方向の高さとを所定の規準値内に納めておく必要がある。
そこで、ステータの製造方法において、複数のコイル端末の位置を精度よく計測し、良否を判定する検査技術が求められている。
ここで、ステータコイルのコイルエンドの外形形状を画像計測によって計測し、形状の良否を判定する検査方法が、特許文献1に開示されている。
また、検査対象がステータコイルではないが、液晶パネルを構成するTFTアレイ基盤及びカラーフィルタ基盤に形成されている偏光板の位置ずれ検査のため、基盤の角隅部に形成されているアライメントマークと偏光板のエッジラインとを画像計測し、アライメントマークに対するエッジラインの直交する点のズレ量を判定する方法が、特許文献2に開示されている。
In general, a stator of a motor having a plurality of segment coils is formed by inserting a segment coil from which the insulating coating of the coil end has been peeled in advance into a slot of the stator core, and superimposing coils of the same phase on the coil end, Are manufactured by welding or the like. However, after each segment coil is inserted into the stator core, the coil terminal is twisted in the circumferential direction along the end of the stator core in order to overlap the coils in the same phase with the coil terminal. Therefore, in order to ensure the bonding strength at the tip end of the coil end, before joining by welding or the like, the circumferential and radial positions and the axial height of the tip end at each coil end are a predetermined reference value. It is necessary to keep it in.
Therefore, in the stator manufacturing method, an inspection technique for accurately measuring the positions of a plurality of coil terminals and determining the quality is required.
Here, Patent Document 1 discloses an inspection method for measuring the outer shape of the coil end of the stator coil by image measurement and determining the quality of the shape.
In addition, although the inspection object is not a stator coil, an alignment mark formed at the corner corner of the substrate is used for inspecting misalignment of the polarizing plate formed on the TFT array substrate and the color filter substrate constituting the liquid crystal panel. Patent Document 2 discloses a method of measuring an image of an edge line of a polarizing plate and determining a shift amount of a point at which the edge line is orthogonal to the alignment mark.

特開2010−169450号公報JP 2010-169450 A 特開2007−212939号公報JP 2007-212939 A

しかしながら、特許文献1の技術は、コイルエンドにレーザ投光部等からスリット光を照射することで得られる反射光の撮像画像である二次元画像(コイルエンドの断面画像)を取得する光切断法である。この光切断法でコイル端末における先端部の断面形状を計測すると、コイル端末同士が近接又は当接する位置の境界線が不明確となり、1つ1つのコイル端末の位置を精度よく判定することが困難であった。
また、特許文献2の技術のように、アライメントマークをコイル端末の先端部に形成することは、セグメントコイルの製造工程が複雑となり製造コスト的に困難であった。
一方、アライメントマークをコイル端末の先端部に形成しないとしても、画像計測においては、コイル端末における絶縁被膜を剥離した導体部の面性状や、導体部と絶縁被膜部への照明の当たり方等によって、コイル端末に対する計測範囲の設定(位置、角度等)にバラツキが生じる。計測範囲の設定にバラツキが生じると、導体部の外形形状の検出範囲がズレてしまい、その情報を基にコイル端末位置を演算するので、コイル端末に対する必要な位置精度を確保することができないという問題があった。
However, the technique of Patent Document 1 is an optical cutting method that acquires a two-dimensional image (a cross-sectional image of a coil end) that is a captured image of reflected light obtained by irradiating a coil end with slit light from a laser projection unit or the like. It is. When the cross-sectional shape of the tip portion of the coil terminal is measured by this optical cutting method, the boundary line of the position where the coil terminals are close to or in contact with each other becomes unclear, and it is difficult to accurately determine the position of each coil terminal. Met.
Further, as in the technique of Patent Document 2, it is difficult to form the alignment mark at the tip of the coil terminal because the manufacturing process of the segment coil is complicated.
On the other hand, even if the alignment mark is not formed at the tip of the coil terminal, in image measurement, depending on the surface properties of the conductor part from which the insulating film has been peeled off at the coil terminal, how the lighting is applied to the conductor part and the insulating film part, etc. The measurement range setting (position, angle, etc.) for the coil terminal varies. If there is variation in the measurement range setting, the detection range of the outer shape of the conductor part will shift, and the coil terminal position is calculated based on that information, so the required position accuracy for the coil terminal cannot be ensured. There was a problem.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、平角線からなる複数のU字状セグメントコイルを有するステータにおいて、コイル端末の先端部における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末の接合強度を確保することができるステータの製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a predetermined reference value for the positional accuracy at the tip of the coil terminal in a stator having a plurality of U-shaped segment coils made of rectangular wires. It is to provide a method for manufacturing a stator that can be accommodated inside and ensure the strength of joining of coil terminals.

上記課題を解決するために、本発明に係るステータの製造方法は、次のような構成を有している。
(1)平角線からなる複数のU字状セグメントコイルを有するステータにおいて、前記U字状セグメントコイルをステータコアに組み付けた後、同相のコイル端末同士を接合する前に、画像計測により各コイル端末位置を計測して位置精度の良否を判定する検査工程を備えるステータの製造方法であって、
前記検査工程は、前記コイル端末における絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末における先端部の中央位置を演算して前記位置精度の良否を判定することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a stator manufacturing method according to the present invention has the following configuration.
(1) In a stator having a plurality of U-shaped segment coils made of rectangular wires, after assembling the U-shaped segment coils to the stator core, each coil terminal position is measured by image measurement before joining the coil terminals of the same phase. Is a method for manufacturing a stator comprising an inspection step of measuring the position accuracy and determining the quality of the position accuracy,
The inspection step calculates the center position of the tip of each coil terminal from data obtained by image measurement of the outer shape of the coil conductor part from which the insulating coating has been peeled off at the coil terminal, and determines whether the position accuracy is good or bad. Features.

本発明においては、検査工程は、コイル端末における絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末における先端部の中央位置を演算して位置精度の良否を判定するので、コイル端末の先端部における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末の接合強度を確保することができる。
すなわち、各コイル端末における先端部の中央位置を演算することによって、各コイル端末における先端部の周方向位置及び径方向位置が、所定の規準値内にあるか否かを、溶接等によって接合する前に確認できるので、コイル端末の溶接等による接合を適確に行えて、必要な接合強度を確保することができる。
また、絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測するので、少なくとも剥離した絶縁被膜の厚さを隔てることによって、各コイル端末同士の輪郭が重なることもない。そのため、画像データの誤差が少なく、コイル端末位置を精度よく判定することができる。
In the present invention, the inspection step calculates the center position of the tip of each coil terminal from the data obtained by image measurement of the outer shape of the coil conductor part from which the insulating coating has been peeled off at the coil terminal, and determines the quality of the position accuracy. Therefore, it is possible to ensure the bonding strength of the coil terminal by keeping the positional accuracy at the tip of the coil terminal within a predetermined reference value.
That is, by calculating the center position of the tip portion at each coil terminal, whether or not the circumferential position and the radial position of the tip portion at each coil terminal are within a predetermined reference value is joined by welding or the like. Since it can confirm previously, joining by welding etc. of a coil end can be performed appropriately, and required joining strength can be ensured.
Moreover, since the external shape of the coil conductor part from which the insulating coating has been peeled is image-measured, the contours of the coil terminals do not overlap by separating at least the thickness of the peeling insulating coating. Therefore, the error of the image data is small and the coil terminal position can be determined with high accuracy.

(2)(1)に記載されたステータの製造方法において、
前記検査工程は、前記コイル端末が前記ステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたことを特徴とする。
(2) In the stator manufacturing method described in (1),
The inspection step is provided both before and after the coil terminal is twisted in the circumferential direction along the end of the stator core.

また、本発明においては、検査工程は、コイル端末がステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたので、各コイル端末の捻じり成形される前の位置精度を保証して、捻じり成形後においてコイル端末の先端部位置のバラツキを低減することができる。そのため、コイル端末の接合強度をより一層容易に確保することができる。   In the present invention, the inspection step is provided both before and after the coil terminal is twisted in the circumferential direction along the end of the stator core. It is possible to guarantee the positional accuracy before the twist forming, and to reduce the variation in the position of the tip of the coil terminal after the twist forming. Therefore, the joining strength of the coil terminal can be more easily ensured.

(3)(1)又は(2)に記載されたステータの製造方法において、
前記コイル導線部の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ2箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の2点の位置と短辺上の2点の位置とを演算すること、
前記各2点の位置を通過する直線が交差する4つの交差位置を演算すること、
前記交差位置を通過する2つの対角線が交差する位置を、前記各コイル端末における先端部の中央位置として演算することを特徴とする。
(3) In the stator manufacturing method described in (1) or (2),
Image measurement is performed by selecting a range for each of two locations on the long side and the short side of the outer shape of the coil conductor portion, and the position of two points on the long side and two points on the short side from the measured image data Calculating the position of
Calculating four intersecting positions where straight lines passing through the positions of the two points intersect,
The position where two diagonal lines passing through the intersecting position intersect is calculated as the center position of the tip of each coil terminal.

本発明においては、コイル導線部の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ2箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の2点の位置と短辺上の2点の位置とを演算するので、画像計測する範囲を2箇所に選択することで、光の外乱要因が減り、演算する長辺上及び短辺上の各2点の位置における誤差を減少することができる。
また、各2点の位置を通過する直線が交差する4つの交差位置を演算し、交差位置を通過する2つの対角線が交差する位置を、各コイル端末における先端部の中央位置として演算するので、4つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成し、仮想四角形の2つの対角線を2等分した位置が各コイル端末における先端部の中央位置となる。したがって、各コイル端末における先端部の中央位置は、仮想四角形が、長方形、正方形、ひし形、又は平行四辺形等を形成していても、それぞれ対頂点から等しい位置となり、コイル端末位置をより一層精度よく判定することができる。
In the present invention, two long positions and short sides in the outer shape of the coil conductor portion are selected and image measurement is performed by selecting a range for each of two locations, and the positions and short sides of the two points on the long side from the measured image data Since the position of the upper two points is calculated, by selecting two image measurement ranges, the light disturbance factor is reduced, and errors in the positions of the two points on the long side and short side to be calculated are reduced. Can be reduced.
In addition, since the four intersecting positions where the straight lines passing through the respective two points intersect are calculated, and the position where the two diagonal lines passing through the intersecting positions intersect is calculated as the center position of the tip of each coil terminal, A virtual quadrangle having four intersection positions as vertices is formed, and a position obtained by dividing the two diagonals of the virtual quadrant into two equals is the center position of the tip of each coil terminal. Therefore, even if the virtual quadrangle forms a rectangle, a square, a rhombus, or a parallelogram, etc., the center position of the tip of each coil terminal is the same position from the opposite vertex, and the coil terminal position is more accurate. Can be judged well.

(4)(3)に記載されたステータの製造方法において、
前記4つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さ、又は該各辺が交差する頂点の内角(第1内角)、前記仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さ、該対角線が交差する交点の内角(第2内角)の内、少なくとも1つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすことを特徴とする。
(4) In the stator manufacturing method described in (3),
The length of each side constituting the virtual quadrangle having the four intersecting positions as vertices, or the inner angle (first inner angle) of the vertex at which each side intersects, the length of each diagonal line connecting the opposite vertices of the virtual quadrangle, When at least one of the inner angles (second inner angles) of the intersections where the diagonal lines intersect is not within the range of the respective reference values, the image is measured again and recalculated.

本発明においては、4つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さ、又は該各辺が交差する頂点の内角(第1内角)、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さ、該対角線が交差する交点の内角(第2内角)の内、少なくとも1つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすので、照明の当たり方等による誤差を低減して、コイル端末位置を、より一層精度よく判定することができる。   In the present invention, the length of each side constituting a virtual quadrangle having four intersection positions as vertices, or the inner angle (first inner corner) of the vertex at which each side intersects, and each diagonal line connecting the opposite vertices of the virtual quadrangle If at least one of the length and the inner angle (second inner angle) of the intersection where the diagonal intersects is not within the range of the respective reference values, the image is measured again and recalculated. The error can be reduced, and the coil terminal position can be determined with higher accuracy.

例えば、照明の当たり方等により、コイル導線部の外形形状における長辺上又は短辺上の位置を計測せず、絶縁被膜が剥離されていないコイル絶縁部の外形形状における長辺上又は短辺上の位置を計測する場合がある。そのとき、コイル絶縁部の外形形状における長辺上又は短辺上の誤った計測位置を通過する直線と、コイル導線部の外形形状における長辺上又は短辺上の正規の計測位置を通過する直線と、が交差する4つの交差位置を頂点とする変形した仮想四角形を構成する。この変形した仮想四角形における各辺の長さと、該各辺の交差する頂点の内角(第1内角)と、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さと、該対角線が交差する交点の内角(第2内角)との内、少なくとも1つが各規準値の範囲内から外れる可能性が高い。その場合、再度画像計測して演算しなおすので、誤検定を防止することができる。よって、コイル端末位置をより一層精度よく判定できる。   For example, the position on the long side or the short side in the outer shape of the coil conducting wire part is not measured depending on how the light is hit, and the long side or the short side in the outer shape of the coil insulating part where the insulating coating is not peeled off. The upper position may be measured. At that time, it passes through a straight line passing through an erroneous measurement position on the long side or short side in the outer shape of the coil insulating part and a normal measurement position on the long side or short side in the outer shape of the coil conductor part. A deformed virtual quadrangle having four intersection positions where the straight line intersects is formed. The length of each side in the deformed virtual quadrilateral, the interior angle (first interior angle) of the intersecting vertices of each side, the length of each diagonal connecting the opposite vertices of the virtual quadrangle, and the interior angle of the intersection at which the diagonal intersects ( There is a high possibility that at least one of the second interior angles will be out of the range of each reference value. In that case, since the image is measured again and recalculated, it is possible to prevent erroneous verification. Therefore, the coil terminal position can be determined with higher accuracy.

本発明によれば、平角線からなる複数のU字状セグメントコイルを有するステータにおいて、コイル端末の先端部における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末の接合強度を確保することができるステータの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, in a stator having a plurality of U-shaped segment coils made of rectangular wires, the positional accuracy at the tip of the coil terminal can be kept within a predetermined standard value, and the joining strength of the coil terminal can be ensured. A method for manufacturing a stator can be provided.

本実施形態に係るステータの製造方法において、平角線からなる複数のU字状セグメントコイルをステータコアのスロット内に挿入した状態を表す斜視図である。In the stator manufacturing method according to the present embodiment, it is a perspective view showing a state in which a plurality of U-shaped segment coils made of rectangular wires are inserted into slots of the stator core. 図1に示すステータのコイル端末を周方向に捻じり成形した状態を表す斜視図である。It is a perspective view showing the state which twisted and formed the coil terminal of the stator shown in FIG. 1 in the circumferential direction. 図1に示すステータのU字状セグメントコイルを表す斜視図である。It is a perspective view showing the U-shaped segment coil of the stator shown in FIG. 図3に示すセグメントコイルのコイル端末を表す斜視図である。It is a perspective view showing the coil terminal of the segment coil shown in FIG. 本実施形態に係る検査工程に用いる検査装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the test | inspection apparatus used for the test process which concerns on this embodiment. 図4に示すコイル導体部の外形線を計測する計測箇所を表す平面図である。It is a top view showing the measurement location which measures the outline of the coil conductor part shown in FIG. 図6に示す計測箇所における長辺及び短辺上の各2点を通過する直線の交差位置を頂点とする仮想四角形を表す平面図である。It is a top view showing the virtual quadrangle | vertical which makes the vertex the intersection position of the straight line which passes each 2 points | pieces on the long side and short side in the measurement location shown in FIG. 図7に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図である。FIG. 8 is a plan view illustrating a diagonal line connecting the vertices of the virtual quadrangle illustrated in FIG. 7. 図6に示す計測箇所の内、2箇所が段差部の外形線における長辺上の位置を計測する場合を表す平面図である。It is a top view showing the case where two places among the measurement places shown in Drawing 6 measure the position on the long side in the outline of a level difference part. 図9に示す位置を計測する場合における仮想四角形を表す平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating a virtual quadrangle when the position illustrated in FIG. 9 is measured. 図10に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図である。It is a top view showing the diagonal which connects the vertex of the virtual quadrangle shown in FIG. 本実施形態に係る検査フロー図である。It is an inspection flow figure concerning this embodiment. 本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形前の検査結果を表すデータ散布図である。It is a data scatter diagram showing the inspection result before twist forming in the manufacturing method of the stator concerning this embodiment. 本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の検査結果を表すデータ散布図である。It is a data scatter diagram showing the inspection result after twist forming in the manufacturing method of the stator concerning this embodiment. 本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の二次元画像を表すモニター図である。FIG. 5 is a monitor diagram showing a two-dimensional image after twist forming in the stator manufacturing method according to the present embodiment.

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施形態に係るステータの製造方法において、セグメントコイルの挿入、捻じり成形工程を概略説明し、その後、本実施形態の特徴であるコイル端末位置の検査工程を詳細に説明する。最後に、本実施形態の検査工程における検査結果を説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, in the stator manufacturing method according to the present embodiment, the segment coil insertion and twist forming steps will be schematically described, and then the coil terminal position inspection step, which is a feature of the present embodiment, will be described in detail. Finally, the inspection result in the inspection process of this embodiment will be described.

<ステータの製造方法>
(セグメントコイルの挿入、捻じり成形工程)
本実施形態に係るステータ1の製造方法は、ステータコア2へのセグメントコイルSgの挿入、捻じり成形工程と、コイル端末位置の検査工程と、コイル端末Sgaの接合工程とを備えている。コイル端末Sgaの接合工程は、Tig溶接法を用いているが、Tig溶接法は公知であるので、ここでは説明を割愛する。
はじめに、ステータコアへのセグメントコイルの挿入、捻じり成形工程について説明する。図1に、本実施形態に係るステータの製造方法において、平角線からなる複数のU字状セグメントコイルをステータコアのスロット内に挿入した状態を表す斜視図を示す。図2に、図1に示すステータのコイル端末を周方向に捻じり成形した状態を表す斜視図を示す。図3に、図1に示すステータのU字状セグメントコイルを表す斜視図を示す。図4に、図3に示すセグメントコイルのコイル端末を表す斜視図を示す。
<Manufacturing method of stator>
(Segment coil insertion and twisting process)
The manufacturing method of the stator 1 according to the present embodiment includes a step of inserting the segment coil Sg into the stator core 2 and a twist forming process, a coil terminal position inspection process, and a coil terminal Sga joining process. The joining process of the coil terminal Sga uses the Tig welding method, but since the Tig welding method is known, the description thereof is omitted here.
First, the process of inserting the segment coil into the stator core and the twisting process will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a plurality of U-shaped segment coils made of rectangular wires are inserted into slots of a stator core in the stator manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the coil terminal of the stator shown in FIG. 1 is twisted in the circumferential direction. FIG. 3 is a perspective view showing the U-shaped segment coil of the stator shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a coil terminal of the segment coil shown in FIG.

図1に示すように、本実施形態に係るステータ1は、ステータコア2とステータコイルSCとを備えている。
ステータコア2には、円筒状のステータコア本体20の内周面21から径方向に複数個穿設されたスロット22が周方向に等間隔で形成されている。スロット22には、平角線からなるU字状のセグメントコイルSgを径方向に複数層積層して挿入する。セグメントコイルSgは、ステータコア本体20の上端から、コイル端末Sgaが上方へ所定長さ突出している。径方向に隣接するコイル端末Sgaの隙間は、同相のコイル端末同士を接合するため、予め径方向に拡張する。
なお、セグメントコイルSgは、ステータコア本体20の下端から、コイル渡り部Sgcが下方へ所定長さ突出している。ステータコア本体20の外周部には、図示しないモータケースに取り付ける取付フランジ23とボルト貫通孔24が形成されている。
As shown in FIG. 1, the stator 1 according to this embodiment includes a stator core 2 and a stator coil SC.
In the stator core 2, a plurality of slots 22 are formed in the circumferential direction at equal intervals in the radial direction from the inner peripheral surface 21 of the cylindrical stator core body 20. In the slot 22, a U-shaped segment coil Sg made of a rectangular wire is inserted in a plurality of layers laminated in the radial direction. The segment coil Sg has a coil terminal Sga projecting upward by a predetermined length from the upper end of the stator core body 20. The gap between the coil terminals Sga adjacent in the radial direction is expanded in advance in the radial direction in order to join the coil terminals having the same phase.
In the segment coil Sg, the coil connecting portion Sgc protrudes downward from the lower end of the stator core body 20 by a predetermined length. A mounting flange 23 and a bolt through hole 24 that are attached to a motor case (not shown) are formed on the outer peripheral portion of the stator core body 20.

図2に示すように、コイル端末Sgaは、異なるスロット22に挿入された同相のコイル端末同士を接合するため、周方向へ捻じり成形される。例えば、3相、8極モータのステータ2であれば、スロット22が周方向に48個形成され、6スロット毎に同相のセグメントコイルSgが挿入されている。そのため、1つのスロット22に10個のセグメントコイルSgが径方向に積層されているとき、1層おきに配置された5個のセグメントコイルSgのコイル端末Sgaは、時計回りに周方向へ捻じり成形され、残りの5個のセグメントコイルSgのコイル端末Sgaは、反時計回りに周方向へ捻じり成形されて、6スロット離れた同相のコイル端末同士が周方向の同じ位置で重ね合わされている。周方向に捻じり成形されたコイル端末Sgaは、上方に起立したコイル導線部Sga1と、時計回り又は反時計回りに周方向へ傾斜したコイル絶縁部Sga2とで構成されている。コイル導線部Sga1は、先端部から所定の位置まで導体部が露出するように、絶縁被膜を切削等によって剥離した部分である。コイル絶縁部Sga2は、隣接するコイル端末との絶縁性を確保するため、導体部が絶縁被膜で被覆された部分である。
なお、ステータコア2の上端の外周側には、3相の動力線SgdがL字状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the coil terminal Sga is twisted in the circumferential direction in order to join in-phase coil terminals inserted in different slots 22. For example, in the case of the stator 2 of a three-phase, eight-pole motor, 48 slots 22 are formed in the circumferential direction, and an in-phase segment coil Sg is inserted every six slots. Therefore, when 10 segment coils Sg are stacked in one slot 22 in the radial direction, the coil terminals Sga of the five segment coils Sg arranged every other layer are twisted clockwise in the circumferential direction. The coil terminals Sga of the remaining five segment coils Sg are formed by twisting counterclockwise in the circumferential direction, and the coil terminals of the same phase separated by 6 slots are overlapped at the same position in the circumferential direction. . The coil terminal Sga formed by twisting in the circumferential direction is composed of a coil conductor portion Sga1 erected upward and a coil insulating portion Sga2 inclined in the circumferential direction clockwise or counterclockwise. The coil conductor portion Sga1 is a portion where the insulating coating is peeled off by cutting or the like so that the conductor portion is exposed from the tip portion to a predetermined position. The coil insulating portion Sga2 is a portion in which the conductor portion is covered with an insulating film in order to ensure insulation with adjacent coil terminals.
A three-phase power line Sgd is formed in an L shape on the outer peripheral side of the upper end of the stator core 2.

図3に示すように、セグメントコイルSgは、1本の平角線をエッジワイズ曲げ加工して、略U字状に形成される。平角線は、長辺が3〜10mm程度で短辺が1〜5mm程度の矩形断面をした導線である。表面には、エナメル等の絶縁被膜が被覆されている。絶縁被膜の厚さは、80〜110μm程度である。
セグメントコイルSgは、直線状のコイル端末Sga及びコイル胴体部Sgbと、山形状のコイル渡り部Sgcから構成されている。コイル端末Sgaは、外周の絶縁被膜Dが剥離されたコイル導線部Sga1A、Sga1Bと、絶縁被膜Dで外周を被覆されたコイル絶縁部Sga2A、Sga2Bとからなる。コイル胴体部Sgbは、外周全体が絶縁被膜Dで被覆されたコイル絶縁部SgbA、SgbBからなる。コイル渡り部Sgcは、左右両方向に傾斜したコイル傾斜部SgcA、SgcBと、中央のコイル山部SgcCとからなり、外周全体が絶縁被膜Dで被覆されている。
As shown in FIG. 3, the segment coil Sg is formed in a substantially U shape by edgewise bending one flat wire. A flat wire is a conducting wire having a rectangular cross section having a long side of about 3 to 10 mm and a short side of about 1 to 5 mm. The surface is covered with an insulating coating such as enamel. The thickness of the insulating coating is about 80 to 110 μm.
The segment coil Sg includes a linear coil terminal Sga, a coil body portion Sgb, and a mountain-shaped coil crossing portion Sgc. The coil terminal Sga includes coil conductor portions Sga1A and Sga1B from which the outer insulating coating D is peeled off, and coil insulating portions Sga2A and Sga2B whose outer periphery is covered with the insulating coating D. The coil body portion Sgb includes coil insulating portions SgbA and SgbB whose entire outer periphery is covered with an insulating coating D. The coil crossover portion Sgc is composed of coil inclined portions SgcA and SgcB inclined in both the left and right directions, and a central coil peak portion SgcC, and the entire outer periphery is covered with an insulating coating D.

図4に示すように、コイル導線部Sga1(Sga1A、Sga1B)と、コイル絶縁部Sga2(Sga2A、Sga2B)との間には、段差部Sga21が形成されている。コイル導線部Sga1の上下方向の長さは、8〜10mm程度である。段差部Sga21の高さtは、80〜90μm程度である。
コイル導線部Sga1の上端は、コイル端末Sgaの先端部Sga11を形成している。先端部Sga11は、平坦面で、外周に面取りが形成されている。コイル導線部Sga1の側面は、平坦な長辺側面Sga12と平坦な短辺側面Sga13とで構成され、4隅に面取りが形成されている。なお、同相のセグメントコイルSgは、長辺側面Sga12同士が当接又は近接した状態で、両者の先端部Sga11同士をTig溶接にて接合する。
As shown in FIG. 4, a stepped portion Sga21 is formed between the coil conductor portion Sga1 (Sga1A, Sga1B) and the coil insulating portion Sga2 (Sga2A, Sga2B). The length of the coil conductor portion Sga1 in the vertical direction is about 8 to 10 mm. The height t of the stepped portion Sga21 is about 80 to 90 μm.
The upper end of the coil conductor portion Sga1 forms a tip end portion Sga11 of the coil terminal Sga. The tip end portion Sga11 is a flat surface and has a chamfered outer periphery. The side surface of the coil conductor portion Sga1 includes a flat long side surface Sga12 and a flat short side surface Sga13, and chamfers are formed at four corners. In addition, the in-phase segment coil Sg joins the tip portions Sga11 of each other by Tig welding in a state where the long side surfaces Sga12 are in contact with each other or close to each other.

(コイル端末位置の検査装置)
次に、コイル端末位置の検査装置について説明する。図5に、本実施形態に係る検査工程に用いる検査装置の概略斜視図を示す。
図5に示すように、検査装置10は、画像処理装置4とテーブル駆動装置5とを備えている。
画像処理装置4は、コイル端末の先端部Sga11における径方向及び周方向の位置を計測する第1計測部41と、コイル端末の先端部Sga11における軸方向(上下方向)の位置を計測する第2計測部42と、第1計測部41と第2計測部42とが計測した計測データを演算するデータ処理部43と、データ処理部43が演算した結果を表示する表示部44とを備えている。データ処理部43は、第1計測部41及び第2計測部42に対して、計測開始、計測終了、位置移動等の画像計測に関する各種指示を行うことができる。
(Inspection device for coil terminal position)
Next, the inspection apparatus for the coil terminal position will be described. FIG. 5 shows a schematic perspective view of an inspection apparatus used in the inspection process according to the present embodiment.
As shown in FIG. 5, the inspection device 10 includes an image processing device 4 and a table driving device 5.
The image processing device 4 measures a radial position and a circumferential position at the distal end Sga11 of the coil terminal and a second axial position (vertical direction) at the distal end Sga11 of the coil terminal. The measurement part 42, the data processing part 43 which calculates the measurement data which the 1st measurement part 41 and the 2nd measurement part 42 measured, and the display part 44 which displays the result calculated by the data processing part 43 are provided. . The data processing unit 43 can give various instructions regarding image measurement such as measurement start, measurement end, and position movement to the first measurement unit 41 and the second measurement unit 42.

第1計測部41は、CCDカメラ等の撮像カメラを下方のコイル端末に向けて配置し、画像データからコイル端末のコイル導線部Sga1の外形形状を計測する。第1計測部41は、基本的に位置固定された状態でコイル端末Sgaを計測する。1つのコイル端末Sgaを計測すると、ワークが回転して次のコイル端末Sgaを計測する。全周のコイル端末Sgaを計測すると、第1計測部41は、矢印T1方向(径方向)に移動して隣接する層のコイル端末Sgaを計測する。このとき、第1計測部41は、矢印T2方向(軸方向)に移動して、各計測対象に対する焦点距離を調節する。
第2計測部42は、レーザセンサ等のスリット状光センサを下方のコイル端末に向けて配置し、スリット状の反射光からコイル端末のコイル導線部Sga1の断面形状を計測する。第2計測部42は、矢印T3方向(径方向)に移動して積層されたコイル端末Sgaを複数個一度に計測する。第2計測部42は、矢印T4方向(軸方向)に移動して、各計測対象に対する焦点距離を調節する。矢印T1方向と矢印T3方向とは、互いに直交する方向である。
The 1st measurement part 41 arrange | positions imaging cameras, such as a CCD camera, toward a coil terminal below, and measures the external shape of coil conducting wire part Sga1 of a coil terminal from image data. The 1st measurement part 41 measures coil terminal Sga in the state where the position was fixed fundamentally. When one coil terminal Sga is measured, the work rotates to measure the next coil terminal Sga. When the coil terminal Sga of the entire circumference is measured, the first measuring unit 41 moves in the arrow T1 direction (radial direction) and measures the coil terminal Sga of the adjacent layer. At this time, the first measurement unit 41 moves in the arrow T2 direction (axial direction) and adjusts the focal length for each measurement target.
The 2nd measurement part 42 arrange | positions slit-shaped optical sensors, such as a laser sensor, toward a lower coil terminal, and measures the cross-sectional shape of coil conducting-wire part Sga1 of a coil terminal from slit-shaped reflected light. The second measuring unit 42 measures a plurality of coil terminals Sga that are moved and stacked in the direction of the arrow T3 (radial direction) at a time. The second measurement unit 42 moves in the arrow T4 direction (axial direction) and adjusts the focal length for each measurement target. The arrow T1 direction and the arrow T3 direction are directions orthogonal to each other.

テーブル駆動装置5は、ステータコア2にセグメントコイルSgが挿入されたステータ1を支持するパレット3を載置するテーブル51と、計測時にテーブル51を軸中心に矢印R1方向に回転させ、かつ、ワークの搬出時に矢印R2方向に水平移動させる駆動部52(図示せず)を備えている。テーブル駆動装置5は、セグメントコイルSgのコイル端末Sgaが捻じり成形される前と、捻じり成形された後とで、コイル端末Sgaの位置が異なるため、マスター治具を基準に計測開始位置を調節する。   The table driving device 5 includes a table 51 on which the pallet 3 that supports the stator 1 with the segment coil Sg inserted into the stator core 2 is placed, and rotates the table 51 in the direction of the arrow R1 around the axis at the time of measurement. A drive unit 52 (not shown) that horizontally moves in the direction of arrow R2 when unloaded is provided. Since the position of the coil terminal Sga differs between the coil terminal Sga before and after the coil terminal Sga of the segment coil Sg is twisted, the table driving device 5 sets the measurement start position based on the master jig. Adjust.

(コイル端末位置の画像計測、データ処理)
次に、コイル端末Sgaを画像計測し、その画像データからコイル端末Sgaにおける径方向及び周方向の位置を求めるデータ処理方法について説明する。図6に、図4に示すコイル導体部の外形線を計測する計測箇所を表す平面図を示す。図7に、図6に示す計測箇所における長辺及び短辺上の各2点を通過する直線の交差位置を頂点とする仮想四角形を表す平面図を示す。図8に、図7に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図を示す。図9に、図6に示す計測箇所の内、2箇所が段差部の外形線における長辺上の位置を計測する場合を表す平面図を示す。図10に、図9に示す位置を計測する場合における仮想四角形を表す平面図を示す。図11に、図10に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図を示す。
(Image measurement of coil terminal position, data processing)
Next, a data processing method for measuring the image of the coil terminal Sga and obtaining the radial and circumferential positions of the coil terminal Sga from the image data will be described. FIG. 6 is a plan view showing a measurement location for measuring the outline of the coil conductor portion shown in FIG. FIG. 7 is a plan view showing a virtual quadrangle whose vertex is the intersection of straight lines passing through two points on the long side and the short side in the measurement location shown in FIG. FIG. 8 is a plan view showing a diagonal line connecting the vertices of the virtual rectangle shown in FIG. FIG. 9 is a plan view showing a case where two of the measurement points shown in FIG. 6 measure the position on the long side of the outline of the stepped portion. FIG. 10 is a plan view showing a virtual quadrangle when the position shown in FIG. 9 is measured. FIG. 11 is a plan view showing a diagonal line connecting the vertices of the virtual rectangle shown in FIG.

まず、図6に示すように、コイル導線部Sga1の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ2箇所づつ範囲を選択して画像計測を行う。この画像計測は、第1計測部41によって行う。
コイル導線部Sga1における長辺上の計測範囲は、図面上方のア、イの範囲と図面下方のオ、カの範囲である。また、コイル導線部Sga1における短辺上の計測範囲は、図面右方のウ、エの範囲と図面左方のキ、クの範囲である。各計測範囲において、コイル導線部Sga1と段差部Sga21との明暗の差からコイル導線部Sga1の外形線を画像データとして取得する。
次に、取得した画像データから、長辺上の2点の位置と短辺上の2点の位置とを演算する。この演算は、データ処理部43によって行う。具体的には、ア〜クの範囲で計測した画像データから、各計測範囲におけるコイル導線部Sga1の外形線上の中央点を、長辺上の2点の位置a、b、e、f、及び短辺上の2点の位置c、d、g、hとして演算する。
First, as shown in FIG. 6, image measurement is performed by selecting two ranges each of the long side and the short side in the outer shape of the coil conductor portion Sga1. This image measurement is performed by the first measurement unit 41.
The measurement range on the long side of the coil conducting wire portion Sga1 is the range of (a) and (b) above the drawing and the range of (e) and (f) below the drawing. Further, the measurement range on the short side in the coil conductor portion Sga1 is the range of c and d on the right side of the drawing and the range of k and k on the left side of the drawing. In each measurement range, the outline of the coil conductor portion Sga1 is acquired as image data from the difference in brightness between the coil conductor portion Sga1 and the step portion Sga21.
Next, the position of two points on the long side and the position of two points on the short side are calculated from the acquired image data. This calculation is performed by the data processing unit 43. Specifically, from the image data measured in the range of A to A, the center point on the outline of the coil conductor portion Sga1 in each measurement range, the positions a, b, e, f on the long side, and Calculation is performed as positions c, d, g, and h of two points on the short side.

次に、図7に示すように、長辺上の2点の位置a、b、e、fと、短辺上の2点の位置c、d、g、hを通過する直線が交差する4つの交差位置K、L、M、Nを演算する。また、4つの交差位置K、L、M、Nを頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さL1、L2、及び該各辺が交差する頂点の内角(第1内角)θ1を演算する。これらの演算は、データ処理部43によって行う。   Next, as shown in FIG. 7, the positions a, b, e, and f of the two points on the long side intersect with the straight lines passing through the positions c, d, g, and h of the two points on the short side. Two intersection positions K, L, M, and N are calculated. Further, the lengths L1 and L2 of the sides constituting the virtual quadrangle having the four intersection positions K, L, M, and N as vertices, and the interior angle (first interior angle) θ1 of the vertex at which the sides intersect are calculated. . These calculations are performed by the data processing unit 43.

次に、図8に示すように、4つの交差位置K、L、M、Nにおける対頂点を通過する2つの対角線が交差する位置Gを、各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置として演算する。また、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さL3、L4、該対角線が交差する交点の内角(第2内角)θ2を演算する。これらの演算は、データ処理部43によって行う。
以上のように、コイル端末Sgaを画像計測し、その画像データからコイル端末Sgaにおける先端部Sga11の径方向及び周方向の位置を、仮想四角形の対頂点を結ぶ対角線が交差する交点の位置Gとして求めることができる。
Next, as shown in FIG. 8, the position G at which the two diagonals passing through the paired vertexes at the four intersecting positions K, L, M, and N intersect is calculated as the center position of the tip Sga11 at each coil terminal Sga. To do. Also, the lengths L3 and L4 of the diagonal lines connecting the paired vertices of the virtual quadrangle, and the interior angle (second interior angle) θ2 of the intersection where the diagonal lines intersect are calculated. These calculations are performed by the data processing unit 43.
As described above, image measurement is performed on the coil terminal Sga, and the radial position and the circumferential position of the tip end Sga11 in the coil terminal Sga are determined from the image data as the position G of the intersection where the diagonal lines connecting the opposite vertices of the virtual rectangle intersect. Can be sought.

しかし、コイル端末Sgaを画像計測する際の照明の当たり方等によって、コイル導線部Sga1の外形形状における長辺又は短辺上の位置を計測範囲に含めず、絶縁被膜が剥離されていないコイル絶縁部Sga2の外形形状における長辺又は短辺上の位置を計測範囲とする場合がある。
例えば、図9に示すように、コイル絶縁部Sga2の外形形状における長辺上の計測範囲ケ、コを計測することがある。その場合、長辺上の4点の内、2点の位置がコイル絶縁部Sga2の外形線上にある位置B、Fとして演算される。
また、図10に示すように、上記2点の位置B、Fとコイル導線部Sga1の外形線上のいずれか2点の位置a、eを通過する2つの直線と、短辺上の4点の位置c、d、g、hを通過する2つの直線とが交差する4つの交差位置Q、R、S、Pを頂点とする変形した仮想四角形を構成することになる。
However, the coil insulation in which the insulation film is not peeled off by not including the position on the long side or the short side in the outer shape of the coil conducting wire portion Sga1 in the measurement range depending on the lighting method when measuring the image of the coil terminal Sga. The position on the long side or the short side in the outer shape of the part Sga2 may be the measurement range.
For example, as shown in FIG. 9, there are cases where the measurement ranges on the long side in the outer shape of the coil insulating portion Sga2 are measured. In that case, two positions of the four points on the long side are calculated as positions B and F on the outline of the coil insulating portion Sga2.
Further, as shown in FIG. 10, two straight lines passing through the two positions a and e on the outline B of the two points B and F and the coil conductor portion Sga1, and four points on the short side. The deformed virtual quadrangle having the four intersection positions Q, R, S, and P where the two straight lines passing through the positions c, d, g, and h intersect is formed.

また、図11に示すように、この変形した仮想四角形による4つの交差位置Q、R、S、Pにおける対頂点を通過する2つの対角線が交差する位置Tを、各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置として演算することになる。ところが、当然ながら、図6〜図8に示す方法で求めたコイル端末Sgaにおける先端部Sga11の正規の中央位置である位置Gから、位置Tはズレている。このズレ量が、所定の規準値の範囲外となると、コイル端末Sgaの位置精度を保証できず、溶接等で接合した時の接合強度が低下する。本実施形態では、コイル端末Sgaの接合強度を適正な値に維持するため、後述する検査フローを用いている。
なお、図10における各辺の長さL5、L6と、該各辺の交差する頂点の内角(第1内角)θ3、及び、図11における仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さL7、L8と、該対角線が交差する交点の内角(第2内角)θ4は、データ処理部43によって演算されている。
In addition, as shown in FIG. 11, a position T where two diagonal lines passing through the opposite vertices at the four intersection positions Q, R, S, and P by the deformed virtual quadrangle intersect with each other is defined as a tip Sga11 at each coil terminal Sga. It is calculated as the center position of. However, as a matter of course, the position T is deviated from the position G which is the normal center position of the tip end portion Sga11 in the coil terminal Sga obtained by the method shown in FIGS. If the amount of deviation is outside the range of the predetermined reference value, the position accuracy of the coil terminal Sga cannot be guaranteed, and the joining strength when joined by welding or the like is lowered. In the present embodiment, an inspection flow to be described later is used in order to maintain the bonding strength of the coil terminal Sga at an appropriate value.
It should be noted that the lengths L5 and L6 of each side in FIG. 10 and the inner angle (first inner angle) θ3 of the vertices intersecting each side, and the length L7 of each diagonal line connecting the opposite vertices of the virtual quadrangle in FIG. The data processing unit 43 calculates the inner angle (second inner angle) θ4 of the intersection where L8 and the diagonal line intersect.

(コイル端末位置の検査フロー)
次に、コイル端末Sgaにおける径方向及び周方向の位置の検査フローを説明する。図12に、本実施形態に係る検査フロー図を示す。
図12に示すように、本実施形態に係る検査フローSSは、仮想四角形の各辺の長さL1、L2、対角線の長さL3、L4、各辺が交差する頂点の内角(第1内角)θ1、及び対角線が交差する交点の内角(第2内角)θ2が、それぞれ規準値の範囲内にあるか、ないかを判定し、ないときは、再計測、再演算を行うようにステップS1〜S7で構成されている。本検査フローは、ステータの製造方法において、コイル端末Sgaの捻じり成形前と、コイル端末Sgaの捻じり成形後の両方で行うのが好ましい。
具体的には、ステップS1は、仮想四角形の長辺の長さL1が、規準値L11〜L12の範囲から外れていれば、第1計測部41によって再計測し、データ処理部43によって、その画像データから再度演算して長辺の長さL1を求める。仮想四角形の長辺の長さL1が、規準値L11〜L12の範囲内であれば、ステップ2に進む。
(Inspection flow of coil terminal position)
Next, an inspection flow of radial and circumferential positions in the coil terminal Sga will be described. FIG. 12 shows an inspection flowchart according to this embodiment.
As shown in FIG. 12, the inspection flow SS according to the present embodiment includes the lengths L1 and L2 of the sides of the virtual quadrangle, the lengths L3 and L4 of the diagonal lines, and the interior angles (first interior angles) at which the sides intersect. It is determined whether θ1 and the interior angle (second interior angle) θ2 of the intersection where the diagonal lines intersect each other are within the range of the reference value, and if not, steps S1 to S1 are performed so that remeasurement and recalculation are performed. S7 is configured. In the stator manufacturing method, this inspection flow is preferably performed both before the coil terminal Sga is twisted and after the coil terminal Sga is twisted.
Specifically, in step S1, if the length L1 of the long side of the virtual rectangle is out of the range of the reference values L11 to L12, the first measurement unit 41 performs remeasurement, and the data processing unit 43 performs the measurement. By calculating again from the image data, the length L1 of the long side is obtained. If the length L1 of the long side of the virtual rectangle is within the range of the reference values L11 to L12, the process proceeds to step 2.

ステップ2は、仮想四角形の短辺の長さL2が、規準値L21〜L22の範囲から外れていれば、第1計測部41によって再計測し、データ処理部43によって、その画像データから再度演算して短辺の長さL2を求める。仮想四角形の短辺の長さL2が、規準値L21〜L22の範囲内であれば、ステップ3に進む。
ステップ3は、仮想四角形の対角線の長さL3が、規準値L31〜L32の範囲から外れていれば、第1計測部41によって再計測し、データ処理部43によって、その画像データから再度演算して対角線の長さL3を求める。仮想四角形の対角線の長さL3が、規準値L31〜L32の範囲内であれば、ステップ4に進む。
In step 2, if the length L2 of the short side of the virtual rectangle is out of the range of the reference values L21 to L22, the first measurement unit 41 performs remeasurement, and the data processing unit 43 calculates again from the image data. Thus, the length L2 of the short side is obtained. If the length L2 of the short side of the virtual rectangle is within the range of the reference values L21 to L22, the process proceeds to step 3.
In step 3, if the length L3 of the diagonal line of the virtual rectangle is out of the range of the reference values L31 to L32, the first measurement unit 41 performs remeasurement, and the data processing unit 43 recalculates the image data. To obtain a diagonal length L3. If the length L3 of the diagonal of the virtual rectangle is within the range of the reference values L31 to L32, the process proceeds to step 4.

ステップ4は、仮想四角形の対角線の長さL4が、規準値L41〜L42の範囲から外れていれば、第1計測部41によって再計測し、データ処理部43によって、その画像データから再度演算して対角線の長さL4を求める。仮想四角形の対角線の長さL4が、規準値L41〜L42の範囲内であれば、ステップ5に進む。
ステップ5は、仮想四角形の各辺が交差する頂点の内角(第1内角)θ1が、規準値θ11〜θ12の範囲から外れていれば、第1計測部41によって再計測し、データ処理部43によって、その画像データから再度演算して内角(第1内角)θ1を求める。仮想四角形の内角(第1内角)θ1が、規準値θ11〜θ12の範囲内であれば、ステップ6に進む。
In step 4, if the length L4 of the diagonal of the virtual rectangle is out of the range of the reference values L41 to L42, the first measurement unit 41 performs remeasurement, and the data processing unit 43 recalculates the image data. To obtain a diagonal length L4. If the length L4 of the diagonal of the virtual rectangle is within the range of the reference values L41 to L42, the process proceeds to step 5.
In step 5, if the inner angle (first inner angle) θ1 of the vertex at which each side of the virtual quadrangle intersects is out of the range of the reference values θ11 to θ12, the first measuring unit 41 performs remeasurement, and the data processing unit 43 To calculate the inner angle (first inner angle) θ1 again from the image data. If the interior angle (first interior angle) θ1 of the virtual rectangle is within the range of the reference values θ11 to θ12, the process proceeds to step 6.

ステップ6は、仮想四角形の対角線が交差する交点の内角(第2内角)θ2が、規準値θ21〜θ22の範囲から外れていれば、第1計測部41によって再計測し、データ処理部43によって、その画像データから再度演算して内角(第2内角)θ2を求める。仮想四角形の内角(第2内角)θ2が、規準値θ21〜θ22の範囲内であれば、ステップ7に進む。
ステップ7は、仮想四角形の対角線が交差する交点の位置を、コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置として正式に算出する。
In step 6, if the interior angle (second interior angle) θ2 of the intersection where the diagonal lines of the virtual quadrangle intersect is outside the range of the reference values θ21 to θ22, the first measurement unit 41 performs the remeasurement, and the data processing unit 43 performs the measurement. Then, the inner angle (second inner angle) θ2 is obtained by calculating again from the image data. If the interior angle (second interior angle) θ2 of the virtual quadrangle is within the range of the reference values θ21 to θ22, the process proceeds to step 7.
Step 7 formally calculates the position of the intersection where the diagonal lines of the virtual rectangle intersect as the center position of the tip end portion Sga11 in the coil terminal Sga.

(コイル端末位置の検査結果)
次に、本検査工程におけるコイル端末位置の検査結果について説明する。図13に、本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形前の検査結果を表すデータ散布図を示す。図14に、本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の検査結果を表すデータ散布図を示す。図15に、本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の二次元画像を表すモニター図を示す。
(Inspection result of coil terminal position)
Next, the inspection result of the coil terminal position in this inspection process will be described. FIG. 13 is a data scatter diagram showing the inspection results before twist forming in the stator manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 14 is a data scatter diagram showing the inspection results after twist forming in the stator manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 15 is a monitor diagram showing a two-dimensional image after twisting in the stator manufacturing method according to the present embodiment.

図13に示すデータP1は、コイル端末Sgaを捻じり成形する前に計測したもので、上述の画像計測、及びデータ処理を複数回行い、仮想四角形の対角線が交差する交点の位置を、先端部Sga11の中央位置として算出したデータである。本図において、横軸Xは径方向の位置を示し、縦軸Yは周方向の位置を示す。仮想線Q1は、径方向及び周方向における規準値の範囲を示す。
図13に示すように、算出したデータP1は、バラツキが少なく、すべて規準値の範囲に納まっている。
The data P1 shown in FIG. 13 is measured before the coil terminal Sga is twisted, and the above-described image measurement and data processing are performed a plurality of times. This is data calculated as the center position of Sga11. In this figure, the horizontal axis X indicates the radial position, and the vertical axis Y indicates the circumferential position. A virtual line Q1 indicates a range of reference values in the radial direction and the circumferential direction.
As shown in FIG. 13, the calculated data P1 has little variation and is all within the range of the reference value.

図14に示すデータP2は、コイル端末Sgaを捻じり成形した後に計測したもので、上述の画像計測、及びデータ処理を複数回行い、仮想四角形の対角線が交差する交点の位置を、先端部Sga11の中央位置として算出したデータである。本図において、横軸Xは径方向の位置を示し、縦軸Yは周方向の位置を示す。仮想線Q2は、径方向及び周方向における規準値の範囲を示す。
図14に示すように、算出したデータP2は、バラツキが少ないが、すべて規準値の範囲から外れている。この場合、捻じり成形治具等を修正して、すべて規準値の範囲内に納めることができた。
上記検査結果が示すように、本検査工程によれば、コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の位置を非常に精度よく計測し、その良否を確実に判定することができる。
Data P2 shown in FIG. 14 is measured after the coil terminal Sga is twisted, and the above-described image measurement and data processing are performed a plurality of times, and the position of the intersection where the diagonal lines of the virtual quadrangle intersect is determined as the tip Sga11. This is data calculated as the center position. In this figure, the horizontal axis X indicates the radial position, and the vertical axis Y indicates the circumferential position. An imaginary line Q2 indicates a range of reference values in the radial direction and the circumferential direction.
As shown in FIG. 14, the calculated data P <b> 2 has little variation, but is all out of the standard value range. In this case, it was possible to modify the twist forming jig and the like so that they were all within the standard range.
As shown by the above inspection results, according to this inspection process, the position of the tip end portion Sga11 in the coil terminal Sga can be measured with very high accuracy, and the quality can be reliably determined.

図15は、第2計測部42を用いて、コイル端末Sgaを捻じり成形後に、レーザセンサのスリット光をコイル端末Sgaに向けて照射し、その反射光から径方向に積層された8本分のコイル導線部Sga1の断面形状を計測したものである。本図において、横軸Xは径方向の位置を示し、縦軸Zは軸方向の位置を示す。仮想線Wは、1本のコイル導線部Sga1の軸方向位置を計測するためのウィンドウ範囲を示す。ウィンドウ範囲において、縦軸Zの最高値をコイル導線部Sga1の先端部Sga11の軸方向位置として算出することができる。   FIG. 15 shows a configuration in which after the coil terminal Sga is twisted using the second measuring unit 42, the slit light of the laser sensor is irradiated toward the coil terminal Sga, and the eight pieces stacked in the radial direction from the reflected light. The cross-sectional shape of the coil conductor portion Sga1 is measured. In this figure, the horizontal axis X indicates the radial position, and the vertical axis Z indicates the axial position. The imaginary line W indicates a window range for measuring the axial position of one coil conductor portion Sga1. In the window range, the maximum value of the vertical axis Z can be calculated as the axial position of the tip end portion Sga11 of the coil conductor portion Sga1.

<作用効果>
本実施形態によれば、検査工程は、コイル端末Sgaにおける絶縁被膜Dが剥離されたコイル導線部Sga1の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置を演算して位置精度の良否を判定するので、コイル端末Sgaの先端部Sga11における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末Sgaの接合強度を確保することができる。
すなわち、各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置を演算することによって、各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の周方向位置及び径方向位置が、所定の規準値内にあるか否かを、溶接等によって接合する前に確認できるので、コイル端末Sgaの溶接等による接合を適確に行えて、必要な接合強度を確保することができる。
また、絶縁被膜が剥離されたコイル導線部Sga1の外形形状を画像計測するので、少なくとも剥離した絶縁被膜Dの厚さを隔てることによって、各コイル端末同士の輪郭が重なることもない。そのため、画像データの誤差が少なく、コイル端末位置を精度よく判定することができる。
<Effect>
According to the present embodiment, the inspection step calculates the center position of the tip end portion Sga11 in each coil terminal Sga from data obtained by image measurement of the outer shape of the coil conductor portion Sga1 from which the insulating coating D is peeled off in the coil terminal Sga. Since the quality of the position accuracy is determined, the position accuracy at the tip end Sga11 of the coil terminal Sga can be kept within a predetermined standard value, and the bonding strength of the coil terminal Sga can be ensured.
That is, by calculating the center position of the tip end portion Sga11 in each coil terminal Sga, whether or not the circumferential position and the radial position of the tip end portion Sga11 in each coil terminal Sga are within a predetermined reference value is welded. Since it can confirm before joining by etc., joining by welding etc. of coil terminal Sga can be performed appropriately, and required joining strength can be ensured.
Further, since the outer shape of the coil conductor portion Sga1 from which the insulating coating has been peeled is image-measured, the contours of the coil terminals do not overlap by separating at least the thickness of the stripped insulating coating D. Therefore, the error of the image data is small and the coil terminal position can be determined with high accuracy.

また、本実施形態によれば、検査工程は、コイル端末Sgaがステータコア2の上端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたので、各コイル端末Sgaの捻じり成形される前の位置精度を保証して、捻じり成形後においてコイル端末Sgaの先端部Sga11位置のバラツキを低減することができる。そのため、コイル端末Sgaの接合強度をより一層容易に確保することができる。   Further, according to the present embodiment, the inspection process is provided both before and after the coil terminal Sga is twisted in the circumferential direction along the upper end portion of the stator core 2. It is possible to guarantee the positional accuracy of each coil terminal Sga before being twisted, and to reduce variations in the position of the tip end portion Sga11 of the coil terminal Sga after the twisting. Therefore, the joining strength of the coil terminal Sga can be more easily ensured.

また、本実施形態によれば、コイル導線部Sga1の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ2箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の2点の位置と短辺上の2点の位置とを演算するので、画像計測する範囲を2箇所に選択することで、光の外乱要因が減り、演算する長辺上及び短辺上の各2点の位置における誤差を減少することができる。
また、各2点の位置を通過する直線が交差する4つの交差位置を演算し、交差位置を通過する2つの対角線が交差する位置を、各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置として演算するので、4つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成し、仮想四角形の2つの対角線を2等分した位置が各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置となる。したがって、各コイル端末Sgaにおける先端部Sga11の中央位置は、仮想四角形が、長方形、正方形、ひし形、又は平行四辺形等を形成していても、それぞれ対頂点から等しい位置となり、コイル端末位置をより一層精度よく判定することができる。
In addition, according to the present embodiment, two points on the long side are selected from the long side and the short side in the outer shape of the coil conductor portion Sga1, and two ranges are selected for image measurement. And the position of two points on the short side are calculated. By selecting two image measurement ranges, the light disturbance factor is reduced, and each of the two points on the long side and the short side to be calculated is calculated. The error in the position can be reduced.
Also, four intersection positions where straight lines passing through the positions of the two points intersect are calculated, and a position where two diagonal lines passing through the intersection positions intersect is calculated as the center position of the tip end portion Sga11 in each coil terminal Sga. Therefore, a virtual quadrangle having four intersection positions as vertices is formed, and a position obtained by dividing the two diagonals of the virtual quadrant into two equals becomes the center position of the tip end portion Sga11 in each coil terminal Sga. Therefore, even if the virtual quadrangle forms a rectangle, a square, a rhombus, a parallelogram, etc., the center position of the tip Sga11 at each coil terminal Sga is the same position from the opposite vertex, and the coil terminal position is more The determination can be made with higher accuracy.

また、本実施形態によれば、4つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さL1、L2、又は該各辺が交差する頂点の内角(第1内角)θ1、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さL3、L4、該対角線が交差する交点の内角(第2内角)θ2の内、少なくとも1つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすので、照明の当たり方等による誤差を低減して、コイル端末位置を、より一層精度よく判定することができる。   Further, according to the present embodiment, the lengths L1 and L2 of the sides constituting the virtual quadrangle having the four intersection positions as vertices, or the internal angle (first internal angle) θ1 of the vertex at which the sides intersect, the virtual quadrangle When at least one of the lengths L3 and L4 of the diagonal lines connecting the opposite vertices and the inner angle (second inner angle) θ2 of the intersection of the diagonal lines is not within the range of the respective reference values, image measurement is performed again. Therefore, it is possible to reduce the error due to lighting and reduce the position of the coil terminal with higher accuracy.

本発明は、特に、複数のセグメントコイルをステータコアに組み付けた後に、画像計測によりコイル端末位置を計測・判定する検査工程を含むステータの製造方法として利用できる。   In particular, the present invention can be used as a stator manufacturing method including an inspection step of measuring and determining a coil terminal position by image measurement after assembling a plurality of segment coils to a stator core.

1 ステータ
2 ステータコア
3 パレット
4 画像処理装置
5 テーブル駆動装置
10 検査装置
20 ステータコア本体
41 第1計測部
42 第2計測部
43 データ処理部
D 絶縁被膜
SC ステータコイル
Sg セグメントコイル
Sga コイル端末
Sga1 コイル導体部
Sga11 先端部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Stator core 3 Pallet 4 Image processing apparatus 5 Table drive apparatus 10 Inspection apparatus 20 Stator core main body 41 1st measurement part 42 2nd measurement part 43 Data processing part D Insulation coating SC Stator coil Sg Segment coil Sga Coil terminal Sga1 Coil conductor part Sga11 tip

Claims (4)

平角線からなる複数のU字状セグメントコイルを有するステータにおいて、前記U字状セグメントコイルをステータコアに組み付けた後、同相のコイル端末同士を接合する前に、画像計測により各コイル端末位置を計測して位置精度の良否を判定する検査工程を備えるステータの製造方法であって、
前記検査工程は、前記コイル端末における絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末における先端部の中央位置を演算して前記位置精度の良否を判定することを特徴とするステータの製造方法。
In a stator having a plurality of U-shaped segment coils made of rectangular wires, the position of each coil terminal is measured by image measurement after the U-shaped segment coils are assembled to the stator core and before the coil terminals of the same phase are joined together. A stator manufacturing method comprising an inspection process for determining whether the positional accuracy is good or bad,
The inspection step calculates the center position of the tip of each coil terminal from data obtained by image measurement of the outer shape of the coil conductor part from which the insulating coating has been peeled off at the coil terminal, and determines whether the position accuracy is good or bad. A manufacturing method of a stator characterized by the above.
請求項1に記載されたステータの製造方法において、
前記検査工程は、前記コイル端末が前記ステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたことを特徴とするステータの製造方法。
In the manufacturing method of the stator according to claim 1,
The method for manufacturing a stator, wherein the inspection step is provided before and after the coil terminal is twisted in the circumferential direction along the end of the stator core.
請求項1又は請求項2に記載されたステータの製造方法において、
前記コイル導線部の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ2箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の2点の位置と短辺上の2点の位置とを演算すること、
前記各2点の位置を通過する直線が交差する4つの交差位置を演算すること、
前記交差位置を通過する2つの対角線が交差する位置を、前記各コイル端末における先端部の中央位置として演算することを特徴とするステータの製造方法。
In the manufacturing method of the stator according to claim 1 or 2,
Image measurement is performed by selecting a range for each of two locations on the long side and the short side of the outer shape of the coil conductor portion, and the position of two points on the long side and two points on the short side from the measured image data Calculating the position of
Calculating four intersecting positions where straight lines passing through the positions of the two points intersect,
A method for manufacturing a stator, characterized in that a position where two diagonal lines passing through the intersecting position intersect is calculated as a center position of a tip portion of each coil terminal.
請求項3に記載されたステータの製造方法において、
前記4つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さ、又は該各辺が交差する頂点の内角(第1内角)、前記仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さ、該対角線が交差する交点の内角(第2内角)の内、少なくとも1つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすことを特徴とするステータの製造方法。
In the manufacturing method of the stator according to claim 3,
The length of each side constituting the virtual quadrangle having the four intersecting positions as vertices, or the inner angle (first inner angle) of the vertex at which each side intersects, the length of each diagonal line connecting the opposite vertices of the virtual quadrangle, A method of manufacturing a stator, characterized in that, when at least one of the internal angles (second internal angles) of the intersection where the diagonal lines intersect is not within the range of the respective reference values, the image is measured again and recalculated.
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