JP2018174682A - 巻線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ティースに導線を整列して巻き付けることができる巻線装置を提供する。【解決手段】制御手段２００は、ニードル１００をティース２２の周りに一方方向に移動させることによって、ニードル１００から供給される導線４０をティース２２に巻き付ける。ニードル１００から供給された導線４０がティース２２に巻き付けられている状態を、軸方向一方側から見た撮像画面を示す撮像情報を出力可能な撮像手段２２０が設けられている。制御手段２００は、撮像情報に基づいて、導線４０が交差しているか否かを判別する。導線４０が交差していることを判別した場合には、ニードル１００を停止させた後、ティース２２の周りに他方方向に移動させて、導線４０の交差を解除する。導線４０が交差していることは、いずれかの導線４０（ｔ）が、他の導線４０（ｓ）の一方の側縁および他方の側縁を示す第１の側線Ａ（ｓ）および第２の側線Ｂ（ｓ）と交差していることにより判別する。【選択図】図４

Description

本発明は、固定子に形成されているティースに導線を巻き付ける巻線装置に関する。

固定子コアに形成されているティースに巻線を巻き付ける巻線装置は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている巻線装置は、導線を供給するニードルをティースの周りに一方方向に移動させることによって、ティースに導線を巻き付けている。

特開２０００-２４５１２１号公報

従来の巻線装置は、ニードルを、周方向に沿って移動させるとともに、スロット開口部を介して径方向内周側からスロット内に挿入した状態で、軸方向および径方向に沿って移動させながら導線をティースに巻き付けている。このため、交差した状態で導線がティースに巻き付けられおそれがある。導線が交差した状態でティースに巻き付けられると、スロット内に挿入可能な導線の巻数が減少し、スロット内における導線の占積率が低下する。
近年、電動機の高出力化等にともない、導線の占積率の向上が要望されている。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、導線を、交差させることなく整列した状態でティースに巻き付けることができる技術を提供することを目的とする。

本発明の巻線装置は、ニードルをティースの周りに移動させることによって、ティースに直接に導線を巻き付ける巻線装置に関する。
本発明の巻線装置は、導線を供給するニードルと、ニードルを移動させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段と、撮像手段を備えている。
駆動手段は、ニードルを、固定子コアに形成されているティースの周りに移動可能に構成されている。典型的には、ニードルの移動経路は、ティースの周方向両側に形成されているスロットのスロット開口部間を周方向に沿ってニードルを移動させる経路と、ティースの周方向両側に形成されているスロットのスロット開口部を介して、径方向内周側からスロット内に挿入した状態で軸方向および径方向に沿ってニードルを移動させる移動経路が含まれる。ニードルを移動させる駆動手段としては、公知の種々の構成の駆動手段を用いることができる。
撮像手段は、ニードルから供給された導線がティースに巻き付けられている状態を、軸方向一方側から見た撮像画面を示す撮像情報を出力可能である。撮像手段としては、公知の種々の撮像手段を用いることができる。典型的には、ＣＣＤカメラが用いられる。「軸方向一方側から見た撮像画面」は、コア端面の、ティースに対応する部分（軸方向一方側のティース端面）に巻き付けられた導線の延在方向を判別することができる撮像画面を意味する。撮像手段から出力される撮像情報には、軸方向一方側から見た撮像画面そのものを示す撮像情報や、画像処理を行うことによって、軸方向一方側から見た撮像画面を取得することができる撮像情報が含まれる。
制御手段は、ニードルをティースの周りに一方方向に移動させ、ニードルから供給される導線がティースに巻き付けられるように駆動手段を制御する。また、ニードルをティースの周りに一方方向に移動させている際、撮像手段から出力される撮像情報に基づいて、ティースに巻き付けられた導線が交差しているか否かを判別する。ティースに巻き付けられた導線が交差しているか否かを判別する方法としては、複数の線状部材が交差しているか否かを判別する、公知の種々の方法を用いることができる。そして、導線が交差していることを判別した場合には、ニードルを停止させるように駆動手段を制御する。その後、ニードルをティースの周りに他方方向に移動させ、導線の交差が解除されるように駆動手段を制御する。好適には、導線の交差が解除された後、ニードルをティースの周りに一方方向に移動させ、ティースへの導線の巻き付けを再開する。
本発明では、撮像手段から出力される撮像情報に基づいて導線が交差しているか否かを判別し、導線が交差していることを判別した場合には、導線の交差が解除されるようにニードルを移動させるため、簡単な構成で、導線を、交差させることなく整列した状態でティースに巻き付けることができる。
本発明の他の形態では、制御手段は、ニードルから供給された導線がティースに巻き付けられている状態を、軸方向一方側から見た撮像画面において、いずれかの導線が、他の導線の一方の側縁および他方の側縁を示す第１の側線および第２の側線と交差していることにより、導線が交差していることを判別する。例えば、いずれかの導線の中心を通る導線延在線、当該導線の一方の側縁あるいは他方の側縁を示す第１の側線あるいは第２の側線のいずれかが、他の導線の一方の側縁および他方の側縁を示す第１の側線および第２の側線の両者と交差していることにより判別する。
本形態では、簡単な方法で、導線の交差を判別することができる。
本発明の他の形態では、制御手段は、ニードルが停止した状態において、撮像情報に基づいて、いずれかの導線と交差している他の導線の数を判別する。そして、判別した他の導線の数に対応する回数、ニードルをティースの周りに他方方向に移動させるように駆動手段を制御する。その後、ニードルをティースの周りに一方方向に移動させるように駆動手段を制御する。いずれかの導線と交差している他の導線の数は、交差している導線が複数存在する場合には、いずれかの導線に交差している他の導線の数の最大値を判別する。
ニードルは高速で移動しているため、駆動手段を停止制御した場合、ニードルは、直ちに停止せずに、慣性力で移動した後停止する。すなわち、導線の交差を判別した時点における導線の交差状態と、ニードルが停止した状態における導線の交差状態が異なる可能性が高い。このため、ニードルが停止した状態において、いずれかの導線と交差している他の導線の数を判別することにより、導線の交差を簡単な処理で、確実に解除することができる。
本発明の他の形態では、制御手段は、ニードルをティースの周りに他方方向に移動させるように駆動手段を制御している状態において、撮像情報に基づいて、導線が交差しているか否かを判別する。そして、導線が交差していないことを判別した場合、すなわち、導線の交差が解除されたことを判別した場合に、ニードルを停止させるように駆動手段を制御した後、ニードルをティースの周りに一方方向に移動させるように駆動手段を制御する。
ニードルをティースの周りに他方方向に移動させる際には、ニードルをティースの周りに一方方向に移動させる場合（導線を巻き付ける場合）に比べて十分に低い速度で移動させる。このため、ニードルを他方方向に移動させながら、導線の交差が解除されたか否かを判別することができる。
本形態では、導線の交差を確実に解除することができる。
本発明の他の形態では、導線送り出し手段と、導線送り出し規制手段と、導線巻き戻し手段により構成される導線送り装置を備えている。
導線送り出し手段は、導線を送り出す。導線送り出し手段としては、例えば、導線が巻き付けられた導線ロールが用いられる。導線送り出し規制手段は、導線送り出し手段からの導線の送り出しを規制する。導線送り出し規制手段としては、例えば、導線に付与するテンションを調節可能なテンション付与手段が用いられる。導線巻き戻し手段は、導線送り出し規制手段とニードルとの間に設けられ、ニードルをティースの周りに他方方向（巻き戻し方向）に移動させる際に、導線の巻き戻し量を調節することにより、導線送り出し規制手段とニードルとの間の導線がたるむのを防止する。導線巻き戻し手段としては、伸縮可能なロッドを有するエアーシリンダー等が用いられる。
制御手段は、ニードルをティースの周りに他方方向に移動させる場合（導線の交差を解除する場合）に、導線送り出し手段からの導線の送り出しを規制するように導線送り出し規制手段を制御するとともに、巻き戻し手段を制御して巻き戻し量を調節する。
本形態では、導線の交差を解除させる際に、導線送り出し規制手段とニードルとの間における導線のたるみを防止することができる。
本発明の他の形態では、複数のニードルを備えている。また、駆動装置は、複数のニードルを、それぞれ異なるティースの周りに移動可能に構成されている。また、撮像手段は、複数のニードルそれぞれから供給された導線が異なるティースそれぞれに巻き付けられている状態を、軸方向一方側から見た撮像画面を示す撮像情報を出力可能である。撮像手段は、１つでもよいし、各ニードルに対応させて複数の撮像手段を設けてもよい。
制御手段は、撮像情報に基づいて、巻き付けられた導線が交差しているか否かを、異なるティースそれぞれに対して判別する。そして、いずれかのティースに対して、巻き付けられた導線が交差していることを判別した場合に、ニードルを停止させるように駆動手段を制御する。なお、ニードルをティースの周りに他方方向に移動させて導線の交差を解消する場合には、全てのティースにおける導線の交差が解消されるように駆動手段を制御する。
本形態では、複数のニードルを用いて複数のティースに、導線を、交差させることなく整列した状態で巻き付けることができる。

本発明では、導線を、交差させることなく整列した状態でティースに巻き付けることができる。

本発明の巻線装置を用いて固定子コアのティースに導線を巻き付ける動作を説明する図である。 本発明の巻線装置の一実施形態で用いている導線送り装置を示す図である。 本発明の巻線装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の巻線装置の一実施形態において用いられる導線の交差を判別する方法の第１の実施形態を説明する図である。 本発明の巻線装置の一実施形態において用いられる導線の交差を判別する方法の第２の実施形態を説明する図である。

以下に、本発明の巻線装置を、図面を参照して説明する。
本明細書では、「軸方向」という記載は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、回転子の回転中心を通る回転中心線の方向を示す。「周方向」という記載は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、軸方向に直角な断面（図１参照）で見て、回転中心Ｏを中心とする円周方向を示す。「径方向」という記載は、回転子が固定子に対して相対的に回転可能に配置されている状態において、軸方向に直角な断面で見て、回転中心Ｏを通る方向を示す。「径方向内周側」という記載は、径方向に沿って回転中心Ｏ側を示し、「径方向外周側」という記載は、径方向に沿って回転中心Ｏと反対側を示す。以下では、回転中心Ｏを、「固定子コア中心Ｏ」と呼ぶ。
また、以下では、軸方向に直角な断面（図１）において、時計方向を「周方向一方側」と呼び、反時計方向を「周方向他方側」と呼んでいるが、「周方向一方側」および「周方向他方側」は、逆方向であってもよい。

先ず、本発明の巻線装置の概略動作を、図１を参照して説明する。図１には、回転機の固定子１０の一例が示されている。図１は、固定子１０を軸方向に直角な方向（軸方向一方側）から見た図である。
固定子１０は、固定子コア２０、スロット絶縁部材３０、導線４０により構成されている。
固定子コア２０は、複数の電磁鋼板を積層した積層体により構成され、軸方向一方側に第１のコア端面２０Ａを有しているとともに、軸方向他方側に第２のコア端面２０Ｂ（図２参照）を有している。
固定子１０は、周方向に沿って延在するヨーク２１と、ヨーク２１から径方向に沿って径方向内周側（固定子コア中心Ｏ側）に延在するティース２２を有している。
ティース２２は、ヨーク２１から径方向に沿って径方向内周側に延在するティース基部２３と、ティース基部２３の径方向内周側に設けられ、周方向に沿って延在するティース先端部２４を有している。
ティース基部２３は、周方向一方側に第１のティース基部側面２３ａ（図４、図５参照）を有し、周方向他方側に第２のティース基部側面２３ｂ（図４、図５参照）を有し、軸方向一方側に第１のティース基部端面（図示省略）を有し、軸方向他方側に第２のティース基部端面（図示省略）を有している。本実施形態では、第１のティース基部端面は第１のコア端面２０Ａと面一に形成されている。すなわち、第１のティース基部端面は、第１のコア端面２０Ａに含まれている。同様に、第２のティース基部端面は、第２のコア端面２０Ｂに含まれている。
なお、第１のティース基部側面２３ａは、本発明の「第１のティース側面（周方向一方側のティース側面）」に対応し、第２のティース基部側面２３ｂは、本発明の「第２のティース側面（「周方向他方側にティース側面」）に対応する。
ティース先端部２４の径方向内周側には円弧状のティース先端面２５が形成されている。ティース先端面２５は、固定子コア２０の内周面に対応する。ティース先端面２５によって、回転子（図示省略）が挿入される回転子挿入空間２０ａが形成される。
周方向に隣接するティース２２によってスロット２６が形成される。また、周方向に隣接するティース２２のティース先端部２４間には、スロット開口部２６ａが形成されている。
ティース２２（詳しくはティース基部２３）には、固定子巻線を形成する導線４０が巻き付けられる。

本発明の巻線装置の一実施形態では、導線４０を供給するニードル１００と、ニードル１００をティース２２（ティース基部２３）の回りに移動させる駆動手段２１０（図３参照）と、ニードル１００に導線４０を送り出す導線送り出し装置を備えている。
駆動手段としては、公知の種々の構成の駆動手段を用いることができる。
駆動手段は、固定子コア２０の回転子挿入空間２０ａ内に固定子コア中心軸と同軸に配置される。そして、ニードル１００を、スロット開口部２６ａを介して径方向内周側からスロット２６内に挿入した状態で、軸方向（図３に示されている矢印Ａ方向）に沿った移動と固定子コア中心Ｏを中心とする周方向（図１に示されている矢印Ｃ方向）に沿った移動を組み合わせてティース２２の回りに旋移動させることにより、ティース２２に導線４０を巻き付ける。また、ニードル１００を、固定子コア中心Ｏを中心とする径方向（図１に示されている矢印Ｂ方向）に移動させることにより、導線４０を径方向に沿って整列して巻き付ける。
なお、図１では、巻線装置は、３つのニードル１００（１）、１００（２）、１００（３）を備えているとともに、駆動手段は、３つのニードル１００（１）、１００（２）、１００（３）それぞれを、異なる３つのティース２２の周りに移動させることができるように構成されている。これにより、同時に３つのティース２２、図１では、ティース２２（１）、２２（３）、２２（５）に導線４０を巻き付けることができる、
勿論、ニードルの数は適宜変更可能である。また、駆動手段は、ニードルの数に対応して構成が変更される。
また、好適には、固定子コア２０の軸方向両側に、絶縁特性を有する樹脂により形成された樹脂ボビン（図示省略）を配置した状態で、ティース２２に導線４０が巻き付けられる。樹脂ボビンは、例えば、絶縁特性を有する樹脂により形成される。樹脂ボビンは、周方向に沿って延在する外壁部と、外壁部より径方向内周側に配置され、周方向に沿って延在する複数の内壁部と、外壁部と各内壁部を連結する複数の連結部を有している。そして、樹脂ボビンの外壁部、連結部および内壁部が、それぞれ固定子コア２０のヨーク２１、ティース基部２３、ティース先端部２４に対向する位置に配置される。

次に、本発明の巻線装置の一実施形態で用いている導線送り出し装置を、図２を参照して説明する。なお、図２では、１つのニードル１００を備える場合が示されている。勿論、複数のニードルを備える場合も、同様である。
導線送り出し装置は、導線送り出し手段１１０と、導線送り出し規制手段１２０と、導線巻き戻し手段１３０により構成されている。
導線送り出し手段１１０は、導線４０が巻き付けられた導線ロールが用いられ、導線４０を送り出す。
導線送り出し規制手段１２０は、導線送り出し手段１１０からの導線の送り出しを規制する。導線送り出し規制手段１２０としては、例えば、導線４０に付与するテンションを調節可能なテンション付与手段が用いられる。導線送り出し規制手段１２０は、導線４０に所定のテンションを付与して送り出すことができるとともに、導線の送り出しを停止する（規制する）こともできるように構成されている。
導線巻き戻し手段１３０は、導線送り出し規制手段１２０とニードル１００との間に設けられ、導線送り出し規制手段１２０とニードル１００との間の導線４０を巻き戻し可能に構成されている。本実施形態では、導線巻き戻し手段１３０は、伸縮可能なロッド１３１ａを有するエアーシリンダー１３１と、伸縮可能なロッド１３２ａを有するエアーシリンダー１３２により構成されている。エアーシリンダー１３１のロッド１３１ａおよびエアーシリンダー１３２のロッド１３２ａの長さを調節することにより、導線送り出し手段１１０とニードル１００との間の導線４０を巻き戻すことができる。
後述するように、本実施形態の巻線装置では、ティース２２に巻き付けられた導線４０が交差していることを判別した場合には、導線４０の交差を解消するために、ニードル１００を逆方向に移動させる。この時、導線送り出し手段１１０からの導線の送り出しを停止させるとともに、導線送り出し規制手段１２０とニードル１００との間の導線４０を巻き戻すことにより、ニードル１００の巻き戻し方向への移動による導線４０のたわみを防止することができる。なお、導線巻き戻し手段１３０による巻き戻し量は、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向（巻き戻し方向）に移動させるにしたがって、すなわち、巻き戻し方向への移動量に応じて調節するのが好ましい。これにより、ニードル１００の巻き戻し方向への移動による導線４０のたわみを適切に防止することができる。

図３に、本実施形態の巻線装置のブロック図が示されている。
本実施形態の巻線装置は、制御手段２００、撮像手段２２０、ニードル１００を移動させる駆動手段２１０と、導線送り出し装置を構成する導線送り出し規制手段１２０、導線巻き戻し手段１３０により構成されている。
制御手段２００は、ＣＰＵにより構成される。なお、制御手段２００には、後述する、撮像手段２２０から出力される撮像情報等を入力する入力手段、撮像情報を処理する撮像情報処理手段等の種々の処理を実行する処理手段、プログラムやデータ等を記憶する記憶手段、入力情報を入力する入力手段、所定の情報を表示する表示手段等の各種の手段が含まれる。
撮像手段２２０は、ニードル１００から供給される導線４０がティース２２に巻き付けられている状態を撮像した撮像画面を示す撮像情報を出力する。撮像情報としては、後述する導線４０の交差を判別可能な情報が含まれていればよく、好適には、導線４０がティース２２に巻き付けられている状態を、軸方向一方側から見た撮像画面を示す撮像情報が用いられる。本実施形態では、図１、図２に示されているように、ティース２２の軸方向一方側の第１のティース端面に導線４０が巻き付けられている状態を撮像するように、撮像手段２２０が配置されている。
なお、図１では、３つのニードル１００（１）、１００（２）、１００（３）によって、それぞれ異なるティース、図１では、ティース２２（１）、２２（３）、２２（５）に導線４０を巻き付けている状態を撮像するため、３つの撮像手段、図１では、撮像手段２２０（１）、２２０（２）、２２０（３）が設けられている。
一方、図２は、１つの撮像手段２２０が設けられている場合のブロック図である。
勿論、複数の撮像手段２２０が設けられている巻線装置では、図２に示されているブロック図は修正される。

制御手段２００は、ティース２２に導線４０を巻き付ける場合には、導線送り出し規制手段１２０による導線送り出しの規制を解除して、導線４０に所定のテンションを付与する通常状態に設定するとともに、導線巻き戻し手段１３０を、通常状態に設定して、ニードル１００を移動させる駆動手段２１０を制御する。
また、制御手段２００は、ティース２２に導線４０を巻き付けている状態において、撮像手段２２０から出力される撮像情報を入力する。そして、入力した撮像情報に基づいて、ティース２２に巻き付けられた導線４０が交差しているか否かを判断する。
撮像情報に基づいて、ティース２２に巻き付けられた導線４０が交差しているか否かを判断する交差判別手法を以下に説明する。

［第１の交差判別手法］
第１の交差判別手法は、いずれかの導線４０が他の導線４０と交差しているか否かを判別することによって、導線４０の交差を判別する手法である。
第１の交差判別手法を、図４を参照して説明する。なお、図４は、撮像手段２２０で撮像された、すなわち、入力された撮像情報で示される、導線４０が巻き付けられているティース２２の、軸方向一方側のティース端面上の撮像画面である。

いずれかの導線４０が他の導線４０と交差していることは、いずれかの導線４０が、他の導線４０の一方の側縁を示す第１の側線および他方の側縁を示す第２の側線と交差していることによって判別する。
例えば、図４において、導線４０（ｓ）が延びている方向を判別することによって、導線４０（ｓ）の中央線Ｈ（ｓ）、一方の側縁を示す第１の側線Ａ（ｓ）、他方の側縁を示す第２の側線Ｂ（ｓ）の延在方向を判別することができる。撮像情報に基づいて、導線４０が延びている方向を判別する方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。
同様に、導線４０（ｔ）の中央線Ｈ（ｔ）、一方の側縁を示す第１の側線Ａ（ｔ）、他方の側縁を示す第２の側線Ｂ（ｔ）の延在方向を判別することができる。
図４において、ティース２２に、導線４０（１）、４０（２）、４０（ｓ）が巻き付けられた場合、導線４０（１）、４０（２）、４０（ｓ）は、他の導線の第１側線および第２の側線と交差していないため、他の導線４０と交差していないことが判別される。
この状態で、ティース２２に導線４０（ｔ）が巻き付けられた場合、導線４０（ｔ）の中央線Ｈ（ｔ）、第１の側線Ａ（ｔ）、第２の側線Ｂ（ｔ）のいずれかが、導線４０（ｓ）の第１の側線Ａ（ｓ）および第２の側線Ｂ（ｓ）と交差する。このため、導線４０（ｔ）は、他の導線、この場合、導線４０（ｓ）と交差していることを判別する。
いずれかの導線４０が他の導線４０と交差していることを判別した場合、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させるることにより、すなわち、ニードルを巻き戻し方向に移動させることにより、導線４０の交差を解消することができる。

なお、第１の交差判別手法を用いた場合、いずれかの導線４０が他の導線４０と交差していることだけでなく、いずれかの導線４０と交差している他の導線４０の数も判別することができる。
例えば、図４において、ティース２２に導線４０（１０）、４０（１１）、４０（１２）が巻き付けられた場合、導線４０（１２）は、導線４０（１０）の第１の側線および第２の側線と交差しているとともに、導線４０（１１）の第１の側線および第２の側線とも交差している。したがって、導線４０（１２）が他の導線４０と交差している数が「２」であることを判別することができる。
いずれかの導線４０と交差している他の導線４０の数を判別することにより、ニードルを巻き戻し方向に移動させる際に、巻き戻し回数を判別することができ、短時間に導線４０の交差を解消することができる。
第１の交差判別手法および後述する第２の交差判別手法を用いる場合、ティース２２を挟んで周方向一方側に配置されているスロット絶縁部材３０の、スロット２６側の面と、周方向他方側に配置されているスロット絶縁部材３０の、スロット２６側の面との間の領域内（図５に示されている、（Ｗ＋２Ｆ）の領域内）、好適には、ティース基部２３の領域内（図５に示されている（Ｗ）の領域内）において導線４０の交差を判別する処理を行えば十分である。なお、Ｗ（ｍｍ）は、ティース２２（ティース基部２３）の周方向に沿った幅であり、Ｆ（ｍｍ）は、スロット絶縁部材３０の厚さである。

［第２の交差判別手法］
第２の交差判別手法は、いずれかの導線４０の延在方向とティース中央線Ｑとの間の角度θが設定角度θｓより大きいか否かを判別することによって、導線４０の交差を判別する手法である。
第２の交差判別手法を、図５を参照して説明する。なお、図５は、撮像手段２２０で撮像された、すなわち、入力された撮像情報で示される、導線４０が巻き付けられているティース２２の、軸方向一方側のティース端面の撮像画面である。また、ティース２２は、周方向一方側に第１のティース基部側面２３ａ（第１のティース側面）を有し、周方向他方側に第２のティース基部側面２３ｂ（第２のティース側面）を有し、第１のティース基部側面２３ａ（第１のティース側面）と第２のティース基部側面２３ｂ（第２のティース側面）との間の周方向中央を通るティース中央線Ｑが規定されている。ここで、第１のティース基部側面２３ａ（第１のティース側面）および第２のティース基部側面２３ｂ（第２のティース側面）は、ティース中央線Ｑと平行あるいは略平行であるから、以下の説明において、ティース中央線Ｑに代えて第１のティース基部側面２３ａ（第１のティース側面）あるいは第２のティース基部側面２３ｂ（第２のティース側面）を用いることができる。

いずれかの導線４０の延在方向を判別する。例えば、図５において、導線４０（ｎ）が伸びている方向を判別することによって、導線４０（ｎ）の中央線Ｈ（ｎ）、一方の側縁を示す第１の側線Ａ（ｎ）、他方の側縁を示す第２の側線Ｂ（ｎ）の延在方向を判別することができる。撮像情報に基づいて、導線４０が延びている方向を判別する方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。
次に、いずれかの導線４０の延在方向とティース中央線Ｑとの間の角度θを判別する。例えば、いずれかの導線４０の中央線、第１の側線、第２の側線のいずれかとティース中央線Ｑとの間の角度θを判別する。
そして、いずれかの導線４０の延在方向とティース中央線Ｑとの間の角度θが設定角度θｓより大きいか否かを判別す。
ここで、図５に示されているように、導線４０（ｍ）に対して導線４０（ｎ）が巻き付けられた状態を交差判定の境界とする。導線４０（ｎ）の延在線とティース中央線Ｑとの間の角度θｓは、［−ｔａｎθｓ＝（Ｗ＋２Ｆ）／２Ｄ］を満足する。なお、Ｄ（ｍｍ）は、ニードル１００から供給される導線４０の直径である。Ｗ（ｍｍ）は、ティース２２（ティース基部２３）の周方向に沿った幅である。Ｆ（ｍｍ）は、スロット２６内に挿入されるスロット絶縁部材３０の厚さである。
第２の交差判定手法では、いずれかの導線４０の延在方向とティース中央線Ｑとの間の角度θが設定角度θｓ以上であることにより、導線４０が交差していること（他の導線と交差する可能性があることを含む）を判別する。
第２の交差判別手法は、導線４０の延在方向とティース中央線Ｑとの間の角度θを判別すればよいため、処理が簡単である。
なお、第２の交差判別手法は、いずれかの導線に交差している他の導線の数を判別するのは難しい。

なお、ティース２２に導線４０を巻き付ける際、１回目の巻き付け時に、ティース中央線Ｑに対して傾斜した状態で巻き付けられることがある。この場合、他の動線４０と交差していないが、２回目以降の動線４０が交差して巻き付けられる。したがって、このような、他の導線４０との交差が予測される状態でティース２２に巻き付けられた場合も、導線４０が交差していると判断して、ニードル１００を巻き戻し方向に移動させるように構成するのが好ましい。
第２の交差判別手法を用いることにより、このような場合に対応することができる。

次に、制御手段２００の動作の一実施形態を説明する。
先ず、制御手段２００は、ニードル１００をティース２２の周りに一方方向に移動させ、ニードル１００から供給される導線４０がティース２２に巻き付けられるように駆動手段２１０を制御する。
制御手段２００は、ティース２２に導線４０を巻き付けている間、撮像情報に基づいてティース２２に巻き付けられた導線４０が交差しているか否かを判別する。いずれかの導線４０が交差しているか否かは、例えば、第１の交差判別手法あるいは第２の交差判別手法を用いて判別することができる。いずれかの導線４０が交差していることを判別した場合には、ニードル１００を停止させる停止制御信号を駆動手段２１０に出力する。

次に、制御手段２００は、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させ、導線４０の交差を解除する。この時、導線送り出し規制手段１２０および導線巻き戻し手段１３０を前述したように制御する。
ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させて交差を解除する手法としては、例えば、［第１の交差解除手法］や［第２の交差解除手法］を用いることができる。

［第１の交差解除手法］
第１の交差解除手法は、導線４０の交差が判別されなくなるまで、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させる手法である。
制御手段は、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させるように駆動手段２１０を制御している間、撮像情報に基づいていずれかの導線４０が交差しているか否かを判別する。いずれかの導線４０が交差しているか否かは、例えば、第１の交差判別手法あるいは第２の交差判別手法を用いて判別することができる。ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させる際のニードル１００の移動速度は、ニードル１００をティース２２の周りに一方方向に移動させてティース２２に導線４０を巻き付ける際のニードル１００の移動速度に比べて、はるかに遅い。このため、撮像情報に基づいていずれかの導線４０が交差しているか否かを判別する時間的な余裕がある。
制御手段２００は、いずれかの導線４０が他の導線４０と交差していることを判別しないこと、すなわち、全ての導線４０が他の導線４０と交差していないことを判別すると、ニードル１００を停止させるように駆動手段２１０を制御する。
そして、制御手段２００は、その後、ニードル１００がティース２２の周りに一方方向に移動するように駆動手段２１０を制御し、ティース２２への導線４０の巻き付けを再開する。

［第２の交差解除手法］
第２の交差解除手法は、導線４０の交差状態に応じて、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させる手法である。
ニードル１００は高速で移動しているため、慣性力等の影響により、停止制御信号を駆動手段２１０に出力してからニードル１００が停止するまで一定期間要する（遅れがある）。この場合、いずれかの導線４０の交差を判別した時点における導線４０の交差状態と、ニードル１００が停止した時の導線４０の交差状態が異なる可能性がある。制御手段２００は、ニードル１００が停止すると、撮像情報に基づいて、導線４０の交差状態を判別する。例えば、いずれの導線４０が交差しているか、また、いずれかの導線４０が交差している他の導線４０の数等を判別する。ニードル１００が停止したことは、公知の適宜の方法を用いて判別することができる。
制御手段２００は、ニードル１００が停止した時の導線４０の交差状態に基づいて、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させる回数を判別する。この時、交差状態にある導線４０が複数存在する場合には、いずれかの交差している他の導線４０の数のうち最も大きい数を選択する。
制御手段２００は、導線４０の交差状態に基づいて判別した、いずれかの導線４０に交差している他の導線４０の数の最大値に基づいて、ニードル１００をティース２２の周りに他方方向に移動させる回数を判別する。そして、判別した回数、ニードル１００がティース２２の周りに他方方向に移動するように駆動手段２１０を制御する。
制御手段は、その後、ニードル１００がティース２２の周りに一方方向に移動するように駆動手段２１０を制御し、ティース２２への導線４０の巻き付けを再開する。

以上のように、本実施形態の巻線装置では、ニードル１００から供給された導線４０がティース２２に巻き付けられている状態を撮像する撮像手段２２０を設け、撮像手段２２０から出力される撮像情報に基づいて導線４０が交差しているか否か（導線が交差する可能性があるか否かも含めて）判別し、導線４０が交差していること（交差する可能性があること）を判別した場合にはニードル１００を巻き戻し方向に移動させるため、導線が、交差した状態でティースに巻き付けられるのを防止することができる。また、ニードル１００を巻き戻し方向に移動させる際に、導線４０の交差が解除されるまで（交差する可能性がなくなるまでを含む）巻き戻し方向に移動させる、あるいは、ニードル１００が停止した時の導線４０の交差状態に応じた回数巻き戻し方向に移動させることにより、短時間に、また効率よく効果的に導線４０の交差を解除することができる。

本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
撮像情報に基づいて、いずれかの導線が他の導線と交差していること、また、いずれかの導線が交差している他の導線の数を判別する手法は、実施形態で説明した構成に限定されない。
撮像手段の数や配置位置等は、適宜変更可能である。
撮像手段から出力する撮像情報は、単独で撮像画面を表すことができる撮像情報や複数を組み合わせることによって撮像画面を表すことができる撮像情報等を用いることができる。
ニードルの構成やニードルを移動させる駆動手段の構成は、適宜変更可能である。
ニードルの数や撮像手段の数は、適宜変更可能である。
導線送り出し規制手段や導線巻き戻し手段は、実施形態で説明した構成に限定されない。
実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数を組み合わせて用いることもできる。

１０ 固定子
２０ 固定子コア
２０Ａ、２０Ｂ コア端面
２１ ヨーク
２２、２２(１)〜２２（６） ティース
２３ ティース基部
２３ａ 第１のティース基部側面（周方向一方側のティース基部側面）
２３ｂ 第２のティース基部側面（周方向他方側のティース基部側面）
２４ ティース先端部
２５ ティース先端面
２６、２６（１）〜２６（６） スロット
２６ａ、２６ａ（１）〜２６ａ（６） スロット開口部
３０ スロット絶縁部材
４０、４０（１）〜４０（４）、４０（１０）、４０（１１）、４０（ｔ）、４０（ｓ）、４０（ｍ）、４０（ｎ） 導線
１００、１００(１)〜１００（３） ニードル
１１０ 導線リール（導線送り出し手段）
１２０ テンション付与手段（導線送り出し規制手段）
１３０ 導線巻き戻し手段
１３１、１３２ エアーシリンダー
２２０、２２０（１）〜２２０（３） 撮像手段

Claims (6)

1. 導線を供給するニードルと、前記ニードルを、固定子コアに形成されているティースの周りに移動可能な駆動手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ニードルをティースの周りに一方方向に移動させ、前記ニードルから供給される導線が前記ティースに巻き付けられるように前記駆動手段を制御する巻線装置であって、
   前記ニードルから供給された導線がティースに巻き付けられている状態を、軸方向一方側から見た撮像画面を示す撮像情報を出力可能な撮像手段を備え、
   前記制御手段は、前記撮像手段から出力される撮像情報に基づいて、前記ティースに巻き付けられた導線が交差しているか否かを判別し、導線が交差していることを判別した場合には、前記ニードルを停止させるように前記駆動手段を制御した後、前記ニードルを前記ティースの周りに他方方向に移動させ、前記導線の交差が解除されるように前記駆動手段を制御することを特徴とする巻線装置。
2. 請求項１に記載の巻線装置であって、
   前記制御手段は、前記ニードルから供給された導線が前記ティースに巻き付けられている状態を、前記軸方向一方側から見た撮像画面において、いずれかの導線が、他の導線の一方の側縁および他方の側縁を示す第１の側線および第２の側線と交差していることにより、導線が交差していることを判別することを特徴とする巻線装置。
3. 請求項１または２に記載の巻線装置であって、
   前記制御手段は、前記ニードルが停止した状態において、前記撮像情報に基づいて、いずれかの導線と交差している他の導線の数を判別し、前記判別した他の導線の数に対応する回数、前記ニードルを前記ティースの周りに前記他方方向に移動させるように前記駆動手段を制御した後、前記ニードルを前記ティースの周りに前記一方方向に移動させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする巻線装置。
4. 請求項１または２に記載の巻線装置であって、
   前記制御手段は、前記ニードルを前記ティースの周りに前記他方方向に移動させるように前記駆動手段を制御している状態において、前記撮像情報に基づいて、導線が交差しているか否かを判別し、導線が交差していないことを判別した場合に、前記ニードルを停止させるように前記駆動手段を制御した後、前記ニードルを前記ティースの周りに前記一方方向に移動させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする巻線装置。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の巻線装置であって、
   導線を送り出す導線送り出し手段と、前記導線送り出し手段からの導線の送り出しを規制する導線送り出し規制手段と、前記導線送り出し規制手段と前記ニードルとの間に設けられた導線巻き戻し手段を備え、
   前記制御手段は、前記ニードルを前記ティースの周りに前記他方方向に移動させる場合には、前記導線送り出し手段からの導線の送り出しを規制するように前記導線送り出し規制手段を制御するとともに、前記導線巻き戻し手段を制御して導線を巻き戻すことを特徴とする巻線装置。
6. 請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の巻線装置であって、
   前記ニードルを複数備え、
   前記駆動装置は、前記複数のニードルを、それぞれ異なるティースの周りに移動可能であり、
   前記撮像手段は、前記複数のニードルそれぞれから供給された導線が前記異なるティースそれぞれに巻き付けられている状態を、軸方向一方側から見た撮像画面を示す撮像情報を出力可能であり、
   前記制御手段は、前記撮像情報に基づいて、巻き付けられた導線が交差しているか否かを、前記異なるティースそれぞれに対して判別し、いずれかのティースに対して、巻き付けられた導線が交差していることを判別した場合に、前記ニードルを停止させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする巻線装置。

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