JP2020093293A - コイルの溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つのコイルの合わせ面を精度良く検出し、当該２つのコイルを適切に溶接することができるコイルの溶接方法を提供する。【解決手段】コイルの溶接方法は、高さの等しい２つのコイル１、２を重ね合わせてクランプ治具６で固定するステップＳ１０と、重ね合わせた２つのコイル及びクランプ治具を撮像するステップＳ２０と、撮像した画像１００においてクランプ治具の２つのクランプ面１１０、１１１を画像認識するステップＳ３０と、認識した２つのクランプ面の中心線１１３を２つのコイルの合わせ面として検出するステップＳ４０と、検出した合わせ面に対応する位置で２つのコイルをレーザ溶接するステップＳ５０とを有する。【選択図】図１

Description

本発明はコイルの溶接方法に関する。

溶接加工の分野において画像認識技術が用いられている。
例えば、特許文献１には、溶接加工における溶接ビード及び溶融池の状態を撮像し、撮像した画像を階調表現された濃淡画像にして画像認識することが記載されている。

特開２００５−０１４０２７号公報

コイル線同士の溶接に画像認識技術を適用することを考えたときに、２つのコイルを重ね合わせ、その合わせ面を画像認識しようとすると、コイルが光を反射させやすく、当該合わせ面はコントラストが小さいために、その位置を精度よく検出することができない。このため、画像認識した合わせ面にレーザ光を照射して溶接したときに、レーザ光の照射位置が実際の合わせ面からずれて、十分な接合強度が得られないという問題があった。

そこで、本発明は、２つのコイルの合わせ面を精度良く検出し、当該２つのコイルを適切に溶接することができるコイルの溶接方法を提供することを目的とする。

本発明に係るコイルの溶接方法は、高さの等しい２つのコイルを重ね合わせてクランプ治具で固定するステップと、重ね合わせた２つのコイル及びクランプ治具を撮像するステップと、撮像した画像においてクランプ治具の２つのクランプ面を画像認識するステップと、認識した２つのクランプ面の中心線を２つのコイルの合わせ面として検出するステップと、検出した合わせ面に対応する位置で２つのコイルをレーザ溶接するステップとを有するものである。

本発明により、２つのコイルの合わせ面を精度良く検出し、当該２つのコイルを適切に溶接するコイルの溶接方法を提供することができる。

実施の形態１に係るコイルの溶接方法の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るコイルの溶接方法を説明するための図である。 実施の形態２に係るコイルの溶接方法を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、各実施の形態に係るコイルの溶接方法について説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態１に係るコイルの溶接方法は、２つのコイルを重ね合わせてその合わせ面を溶接するときに、当該合わせ面を直接画像認識するのではなく、２つのコイルを固定するクランプ治具のクランプ面を画像認識し、検出したクランプ面の位置に基づいて、２つのコイルの合わせ面を検出するものである。

図１は、本実施の形態１に係るコイルの溶接方法の処理手順を示すフローチャートである。また、図２は、本実施の形態１に係るコイルの溶接方法を説明するための図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は、２つのコイル１、２をその重ね合わせの方向に対して垂直な方向から撮像した画像１００を示す。

コイルの溶接方法の処理が始まると、まず、高さの等しい２つのコイル１、２を重ね合わせてクランプ治具６で固定する（ステップＳ１０）。コイル１、２は、例えば、平角線コイルである。
次に、２つのコイル１、２及びクランプ治具６を２つのコイル１、２の重ね合わせの方向に対して、例えば、垂直な方向から撮像し、画像１００を取得する（ステップＳ２０、図２（ａ））。

次に、画像１００において、コイル１、２とクランプ治具６とが接する面である２つのクランプ面１１０、１１１を画像認識により検出する（ステップＳ３０、図２（ｂ））。上記のように、コイル１、２は光を反射させやすく、コイル１、２の合わせ面はコントラストが小さいために、当該合わせ面を画像認識することは難しいが、クランプ面１１０、１１１はコイル１、２の外観とクランプ治具６の外観とが異なることから容易に画像認識することができる。

次に、画像１００において、検出した２つのクランプ面１１０、１１１の中心線１１３を２つのコイル１、２の合わせ面として検出する（ステップＳ４０）。ここでは、画像認識によりコイル１、２の合わせ面を直接検出するのではなく、画像１００において、検出した２つのクランプ面１１０、１１１の中心線１１３を算出し、それを２つのコイル１、２の合わせ面とみなしている。

次に、コイル１、２において、検出した中心線１１３に対応する位置、すなわち、コイルの合わせ面とみなした位置にレーザ光を照射して、２つのコイル１、２を溶接する（ステップＳ５０）。溶接は、例えば、ステータ溶接である。
そして、コイルの溶接方法の処理を終了する。
このように、本実施の形態１に係るコイルの溶接方法は、コイルの合わせ面を精度良く検出し、２つのコイルを適切に溶接することができる。

以上、説明したように、本実施の形態１に係るコイルの溶接方法は、高さの等しい２つのコイル１、２を重ね合わせてクランプ治具６で固定するステップＳ１０と、重ね合わせた２つのコイル及びクランプ治具を撮像するステップＳ２０と、撮像した画像１００においてクランプ治具の２つのクランプ面１１０、１１１を画像認識するステップＳ３０と、認識した２つのクランプ面の中心線１１３を２つのコイルの合わせ面として検出するステップＳ４０と、検出した合わせ面に対応する位置で２つのコイルをレーザ溶接するステップＳ５０とを有するものである。
このような構成により、コイルの合わせ面を精度良く検出し、２つのコイルを適切に溶接することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２に係るコイルの溶接方法は、２つのコイルにそれぞれマークを予め付け、これらのコイルを重ね合わせてその合わせ面を溶接するときに、やはり、当該合わせ面を直接画像認識するのではなく、予め付けたマークを画像認識し、検出したマークの位置に基づいて、２つのコイルの合わせ面を検出するものである。

図３は、本実施の形態２に係るコイルの溶接方法を説明するための図である。図３（ａ）は、コイル１、２の外観を示す図である。図３（ｂ）、（ｃ）は、２つのコイル１、２をその重ね合わせの方向に対して垂直な方向から撮像した画像２００を示す。

まず、２つのコイル１、２には予めラインなどのマーク３をそれぞれ付けておく（図３（ａ））。マーク３は、例えば、溝であって、コイル１、２とは外観上異なる特徴を有している。

次に、コイルの溶接方法の処理が始まると、２つのコイル１、２を重ね合わせてクランプ治具６で固定する。
次に、２つのコイル１、２及びクランプ治具６を２つのコイル１、２の重ね合わせの方向に対して、例えば、垂直な方向から撮像し、画像２００を取得する。

次に、画像２００において、２つのマーク３の端部２１０、２１１をそれぞれ画像認識により検出する（図３（ｂ））。このとき、マーク３は、コイル１、２とは異なる特徴を有しているため、その端部２１０、２１１を容易に画像認識することができる。

次に、画像２００において、検出した２つの端部２１０、２１１を結ぶ線２１３を２つのコイル１、２の合わせ面として検出する（図３（ｃ））。ここでも、画像認識によりコイル１、２の合わせ面を直接検出するのではなく、画像２００において、検出した２つの端部２１０、２１１を結ぶ線２１３を算出し、それを２つのコイル１、２の合わせ面とみなしている。

次に、コイル１、２において、検出した線２１３に対応する位置、すなわち、コイルの合わせ面とみなした位置にレーザ光を照射して、２つのコイル１、２を溶接する。
そして、コイルの溶接方法の処理を終了する。
このように、本実施の形態２に係るコイルの溶接方法も、コイルの合わせ面を精度良く検出し、２つのコイルを適切に溶接することができる。

１、２ コイル
３ マーク
６ クランプ治具
１００、２００ 画像
１１０、１１１ クランプ面
１１３ 中心線
２１０、２１１ マーク端
２１３ マーク端を結ぶ線

Claims (1)

1. 高さの等しい２つのコイルを重ね合わせてクランプ治具で固定するステップと、
   前記重ね合わせた２つのコイル及び前記クランプ治具を撮像するステップと、
   前記撮像した画像において前記クランプ治具の２つのクランプ面を画像認識するステップと、
   前記認識した２つのクランプ面の中心線を前記２つのコイルの合わせ面として検出するステップと、
   前記検出した合わせ面に対応する位置で前記２つのコイルをレーザ溶接するステップと
   を有するコイルの溶接方法。

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