JP2023080913A - ロータコアにおける磁石の正否判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石収容孔に対して正規の磁石が挿入されているか否かを簡単に判定できる。【解決手段】磁石挿入工程の前に、コア本体１１の上面１１ｄに、コア本体１１の品種に対応した識別コードを表示する第１表示部３１を設ける。磁石挿入工程の後に、第２カメラ４２により第１表示部３１を撮影し、撮影した第１表示部３１の画像データから画像処理回路５０により品種識別コードを読み取ることでコア本体１１の品種を識別する。磁石１４の各々の上端面１４ａを第２カメラ４２により１つの全体画像として撮影し、全体画像の画像データを画像処理回路５０により画像処理することによって磁石１４の品種を識別する。磁石１４の品種の識別結果とコア本体１１の品種の識別結果とを比較処理回路６０により比較した結果に基づいて、コア本体１１の磁石収容孔１３の各々に対して正規の磁石１４が挿入されているか否かを判定する。【選択図】図８

Description

本発明は、磁石埋込型モータのロータコアの製造工程において、ロータコアを構成するコア本体の複数の磁石収容孔に対して正規の磁石が挿入されているか否かを判定する方法に関する。

磁石埋込型モータのロータコアは、中心孔及び複数の磁石収容孔を有するコア本体と、各磁石収容孔に挿入され、樹脂材を介してコア本体に対して固定された磁石とを備えている（特許文献１参照）。

特開２０１９－１４０８４２号公報

こうしたロータコアを製造する工場の製造ラインにおいては、複数品種のロータコアが製造されることがある。この場合、材質または性能の異なる複数品種の磁石がロータコアの品種毎に使い分けられる。そのため、コア本体の磁石収容孔に対して正規の磁石とは異なる磁石が挿入されるといった誤組み付けが生じるおそれがある。

本発明の目的は、磁石収容孔に対して正規の磁石が挿入されているか否かを簡単に判定できるロータコアにおける磁石の正否判定方法を提供することにある。

上記課題を解決するためのロータコアにおける磁石の正否判定方法は、磁石埋込型モータのロータコアの製造工程において、前記ロータコアを構成するコア本体の複数の磁石収容孔に対して正規の磁石が挿入されているか否かを判定する方法であって、前記コア本体は、前記磁石収容孔の各々に対して前記磁石を挿入する磁石挿入工程の前後にわたって治具プレートに載置された状態で搬送されるものであり、前記磁石挿入工程の前に、前記コア本体の上面または前記治具プレートの上面のうち前記コア本体と重なり合わない部分に、前記コア本体の品種に対応した識別コードを表示する表示部を設け、前記磁石挿入工程の後に、カメラにより前記表示部を撮影し、撮影した前記表示部の画像データから画像処理回路により前記識別コードを読み取ることで前記コア本体の品種を識別し、前記磁石の各々の上端面を前記カメラにより１つの全体画像として撮影し、前記全体画像の画像データを前記画像処理回路により画像処理することによって前記磁石の品種を識別し、前記コア本体の品種の識別結果と前記磁石の品種の識別結果とを比較処理回路により比較した結果に基づいて、前記コア本体の前記磁石収容孔の各々に対して正規の前記磁石が挿入されているか否かを判定する。

同方法によれば、磁石挿入工程の後に、カメラにより表示部が撮影される。そして、撮影した表示部の画像データから画像処理回路により識別コードが読み取られることでコア本体の品種が識別される。また、磁石の各々の上端面がカメラにより１つの画像として撮影される。そして、撮影された画像データが画像処理回路により画像処理されることによって磁石の品種が識別される。そして、比較処理回路により磁石の品種の識別結果とコア本体の品種の識別結果とが比較された結果に基づいて、コア本体の磁石収容孔の各々に対して正規の磁石が挿入されているか否かが判定される。このため、磁石と表示部とを各別に撮影し、磁石の品種の識別処理を磁石毎に行う構成に比べて、正否判定に必要な工程の簡素化を図ることができる。したがって、磁石収容孔に対して正規の磁石が挿入されているか否かを簡単に判定できる。

図１は、ロータコアにおける磁石の正否判定方法の第１実施形態について、同ロータコアを示す斜視図である。 図２は、同実施形態のロータコアを示す縦断面図である。 図３は、積層工程において治具プレートの第１表示部を読み取る様子を示す断面図である。 図４は、治具プレートに載置されたコア本体を示す平面図である。 図５は、識別コード形成工程の様子を示す断面図である。 図６は、治具プレートに載置され、識別コードが形成されたコア本体を示す平面図である。 図７は、磁石挿入工程の様子を示す断面図である。 図８は、磁石の正否判定工程の様子を示す断面図である。 図９は、ロータコアの製造工程を示すフローチャートである。 図１０は、磁石の正否判定工程の処理手順を示すフローチャートである。 図１１は、第２実施形態の治具プレートに載置されたコア本体及び磁石を示す平面図である。 図１２は、変形例の治具プレートに載置されたコア本体及び磁石を示す平面図である。

＜第１実施形態＞
以下、図１～図１０を参照して、ロータコアにおける磁石の正否判定方法の第１実施形態について説明する。

まず、図１及び図２を参照して、本実施形態の磁石埋込型モータのロータコア（以下、単にロータコア１０）について説明する。
＜ロータコア１０＞
図１及び図２に示すように、ロータコア１０は、電磁鋼板からなる複数枚の鉄心片１２が積層された積層体からなるコア本体１１を備えている。コア本体１１は、軸線Ｃを有する略円筒状である。

なお、以降において、コア本体１１の径方向を単に径方向とし、コア本体１１の周方向を単に周方向として説明する。
コア本体１１は、中心孔１１ａと、中心孔１１ａの外周側に位置するとともに周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の磁石収容孔１３とを有している。中心孔１１ａ及び各磁石収容孔１３は、コア本体１１の軸線方向（図１及び図２の上下方向）に沿って貫通している。

図１に示すように、中心孔１１ａの内周面には、コア本体１１の径方向において互いに対向する一対のキー部１１ｂが突設されている。
図２に示すように、各磁石収容孔１３には、コア本体１１の軸線Ｃに沿って延在する直方体状の磁石１４が挿入されている。

各磁石収容孔１３の内部には、磁石１４を固定するための樹脂材１５が充填されている。なお、樹脂材１５は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂であってもよい。
図１に示すように、コア本体１１の上面１１ｄには、品種識別コードＱを表示する第１表示部３１と個体識別コードＳを表示する第２表示部３２とが設けられている。

品種識別コードＱは、コア本体１１の品種（製品品種）情報を保持する機能を有している。品種識別コードＱは、明模様と暗模様との組み合わせにより上記品種情報を保持することができればよく、一次元コード（バーコード）であってもよいし、ＱＲコード（登録商標）などの二次元コードであってもよい。

個体識別コードＳは、コア本体１１（ロータコア１０）の個体情報を保持する機能を有している。個体識別コードＳは、コア本体１１の個体を識別するシリアルナンバーであってもよい。

図３に示すように、コア本体１１は、磁石収容孔１３の各々に対して磁石１４を挿入する磁石挿入工程の前後にわたって治具プレート２０に載置された状態で搬送経路Ｐ上を搬送される。

次に、図３及び図４を参照して、治具プレート２０について説明する。
＜治具プレート２０＞
図３に示すように、治具プレート２０は、プレート本体２１、ピン２２、及びポスト部２３を備えている。

プレート本体２１は、板状である。プレート本体２１の上面２１ａに、コア本体１１の下面１１ｃが当接される。
プレート本体２１の上面２１ａにおいて、各磁石収容孔１３と軸線方向において重なる位置には、複数のピン２２が突設されている。ピン２２の上端面が磁石１４の下端面に当接することで、軸線方向において磁石１４が位置決めされる。

ポスト部２３は、円柱状であり、プレート本体２１の中央部から突出している。ポスト部２３は、コア本体１１の中心孔１１ａに挿入される。
図４に示すように、ポスト部２３の外周面には、コア本体１１の各キー部１１ｂが挿入される一対のキー溝部２４が軸線方向に沿って設けられている。ポスト部２３のキー溝部２４に対してコア本体１１のキー部１１ｂが挿入されることで、プレート本体２１に対するコア本体１１の位相が決められる。

図３及び図４に示すように、本実施形態では、プレート本体２１の上面２１ａに、品種識別コードＱを表示する第１表示部３１が設けられている。
次に、図３～図１０を参照して、ロータコア１０の製造手順について説明する。

図９に示すように、ロータコア１０の製造工程は、積層工程、識別コード形成工程、磁石挿入工程、磁石の正否判定工程、及び樹脂材注入工程を備えている。
まず、積層工程においては、図示しない打ち抜き装置により、電磁鋼板から鉄心片１２が打ち抜かれ、上記治具プレート２０のプレート本体２１の上面２１ａ上に鉄心片１２が積層される（図３参照）。

ここで、積層工程においては、治具プレート２０の上方に配置された第１カメラ４１によって治具プレート２０の第１表示部３１が撮影される。撮影された第１表示部３１の画像データから画像処理回路５０により品種識別コードＱが読み取られることで、コア本体１１（ロータコア１０）の品種が識別される。

次に、図５及び図６に示すように、識別コード形成工程においては、第１表示部３１及び第２表示部３２が、レーザ装置９０によってコア本体１１の上面１１ｄに形成される。ここで、第１表示部３１は、治具プレート２０の第１表示部３１から読み取った品種識別コードＱを表示するものである。このことにより、治具プレート２０の品種識別コードＱと、コア本体１１の品種識別コードＱとが紐付けされる。

次に、図７に示すように、磁石挿入工程においては、図示しない挿入装置により、各磁石収容孔１３に対して磁石１４が挿入される。
本実施形態の磁石１４の上端面１４ａには、当該磁石１４の品種に応じて予め設定された色が着色されている。上記着色は、磁石１４の上端面１４ａに塗料を塗布することによって行われていてもよい。ロータコア１０の製造工程のうち磁石挿入工程よりも前に、磁石１４の上端面１４ａを着色する工程を設けるようにしてもよいし、予め上端面１４ａが着色された磁石１４を購入するようにしてもよい。

次の磁石の正否判定工程においては、コア本体１１の複数の磁石収容孔１３に対して正規の磁石１４が挿入されているか否かを判定する。
図８に示すように、磁石の正否判定工程においては、まず、治具プレート２０の上方に配置された第２カメラ４２によって、治具プレート２０の第１表示部３１が撮影される。撮影された第１表示部３１の画像データから画像処理回路５０により品種識別コードＱが読み取られることでコア本体１１（ロータコア１０）の品種が識別される。

続いて、磁石１４の各々の上端面１４ａ、第１表示部３１及び第２表示部３２が、第２カメラ４２により１つの全体画像として撮影される。本実施形態では、治具プレート２０及びコア本体１１の双方の上面を含む全体画像が撮影される。

続いて、上記全体画像の画像データを画像処理回路５０により画像処理することによって磁石１４の品種が識別される。
ここで、画像処理回路５０は、磁石１４の各々の上端面１４ａの色情報に基づいて磁石１４の品種を識別する。

続いて、磁石１４の品種の識別結果とコア本体１１の品種の識別結果とを比較処理回路６０により比較し、その比較結果に基づいて、コア本体１１の磁石収容孔１３の各々に対して正規の磁石１４が挿入されているか否かが判定される。

続いて、上記全体画像の画像データから画像処理回路５０によって個体識別コードが読み取られる。
そして、全体画像の画像データを個体識別コードＳに関連づける紐付け処理が行われた状態で記憶装置６５に記憶される。

次に、樹脂材注入工程において、注入装置により、各磁石収容孔１３に対して樹脂材が注入される。
本実施形態では、ロータコア１０の製造装置を制御する制御装置７０が、画像処理回路５０、比較処理回路６０及び記憶装置６５を備えている。

制御装置７０は、正規の磁石１４が挿入されているか否かの判定結果を、通知部８０により通知させる。通知部８０は、判定結果を画像として表示する図示しない表示装置により構成されていてもよい。また、通知部８０は、判定結果を音により通知する図示しないスピーカにより構成されていてもよい。

また、制御装置７０は、コア本体１１の磁石収容孔１３の少なくとも１つに対して正規の磁石１４が挿入されていない旨判定された場合に、ロータコア１０の製造ラインの運転を停止するように構成されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
磁石挿入工程の後に、第２カメラ４２により第１表示部３１が撮影される。そして、撮影した第１表示部３１の画像データから画像処理回路５０により品種識別コードＱが読み取られることでコア本体１１の品種が識別される。また、磁石１４の各々の上端面１４ａが第２カメラ４２により１つの画像として撮影される。そして、撮影された画像データが画像処理回路５０により画像処理されることによって磁石１４の品種が識別される。そして、比較処理回路６０により磁石１４の品種の識別結果とコア本体１１の品種の識別結果とが比較された結果に基づいて、コア本体１１の磁石収容孔１３の各々に対して正規の磁石１４が挿入されているか否かが判定される。このため、磁石１４と第１表示部３１とを各別に撮影し、磁石１４の品種の識別処理を磁石１４毎に行う構成に比べて、正否判定に必要な工程の簡素化を図ることができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）上記作用を奏することから、磁石収容孔１３に対して正規の磁石１４が挿入されているか否かを簡単に判定できる。

（２）画像処理回路５０は、磁石１４の各々の上端面１４ａの色情報に基づいて磁石１４の品種を識別する。
こうした方法によれば、磁石１４の上端面１４ａの形状が互いに略同一であり、且つ磁石１４の上端面１４ａの色が互いに異なる複数品種の磁石１４の品種を識別することができる。

（３）上端面１４ａが着色されている磁石１４を用いる。
こうした方法によれば、磁石１４の上端面１４ａの形状が互いに略同一であり、且つ磁石１４の上端面１４ａの色が互いに略同一である複数品種の磁石１４の品種を精度よく識別することができる。

（４）磁石１４の各々の上端面１４ａ、第１表示部３１及び第２表示部３２を第２カメラ４２により全体画像として撮影するようにした。また、全体画像の画像データから画像処理回路５０によって個体識別コードＳを読み取り、全体画像の画像データを個体識別コードＳに関連づけた状態で記憶装置６５に記憶させるようにした。

こうした方法によれば、ロータコア１０の全体画像の画像データが、コア本体１１の個体に対応した個体識別コードＳと関連づけられた状態で記憶装置６５に記憶される。したがって、コア本体１１（ロータコア１０）の個体識別コードＳと磁石１４の品種とを紐付けて管理することが簡単にできる。

＜第２実施形態＞
次に、図１１を参照して、ロータコアにおける磁石の正否判定方法の第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態では、治具プレート２０に第１表示部３１が設けられていない点、及びコア本体１１の上面１１ｄに第２表示部３２を形成しない点が第１実施形態と相違している。
また、磁石挿入工程の後に、全体画像の画像データから画像処理回路５０によって品種識別コードＱを読み取ることでコア本体１１の品種を識別する点が第１実施形態と相違している。

すなわち、本実施形態では、図１１に示すように、第２カメラ４２により撮影された全体画像の画像データを画像処理回路５０により画像処理することによって磁石１４の品種及びコア本体１１の品種をそれぞれ識別する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
磁石挿入工程の後に、磁石１４の各々の上端面１４ａ及び第１表示部３１が第２カメラ４２により１つの全体画像として撮影される。そして、撮影された全体画像の画像データが画像処理回路５０により画像処理されることによって磁石１４の品種及びコア本体１１の品種がそれぞれ識別される。そして、比較処理回路６０により磁石１４の品種の識別結果とコア本体１１の品種の識別結果とが比較された結果に基づいて、コア本体１１の磁石収容孔１３の各々に対して正規の磁石１４が挿入されているか否かが判定される。このため、磁石１４と第１表示部３１とを各別に撮影し、磁石１４の品種の識別処理とコア本体１１の品種の識別処理とを各別に行い、これらの識別結果を比較し、これらの識別結果の紐付け処理を行う構成に比べて、正否判定に必要な工程の簡素化を図ることができる。

＜変形例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第２実施形態に代えて、図１２に示すように、治具プレート２０の上面２１ａのうちコア本体１１と重なり合わない部分に、第１表示部３１を設けるようにしてもよい。この場合であっても、上記効果（１）と同様な効果を奏することができる。

・第１表示部３１及び第２表示部３２は、レーザ装置９０により形成されるものに限定されず、印刷などによって形成されていてもよい。
・複数品種のロータコア１０において、磁石本体の色が互いに異なる複数品種の磁石１４を用いる場合には、上端面１４ａを着色しなくてもよい。

・複数品種のロータコア１０において、磁石１４の上端面１４ａの形状が互いに異なる複数品種の磁石１４を用いる場合には、画像処理回路５０により磁石１４の上端面１４ａの形状情報に基づいて磁石１４の品種を識別するようにしてもよい。

１０…ロータコア
１１…コア本体
１１ａ…中心孔
１１ｂ…キー部
１１ｃ…下面
１１ｄ…上面
１２…鉄心片
１３…磁石収容孔
１４…磁石
１４ａ…上端面
１５…樹脂材
２０…治具プレート
２１…プレート本体
２１ａ…上面
２２…ピン
２３…ポスト部
２４…キー溝部
３１…第１表示部
３２…第２表示部
４１…第１カメラ
４２…第２カメラ（カメラ）
５０…画像処理回路
６０…比較処理回路
６５…記憶装置
７０…制御装置
８０…通知部
９０…レーザ装置

Claims (5)

1. 磁石埋込型モータのロータコアの製造工程において、前記ロータコアを構成するコア本体の複数の磁石収容孔に対して正規の磁石が挿入されているか否かを判定する方法であって、
   前記コア本体は、前記磁石収容孔の各々に対して前記磁石を挿入する磁石挿入工程の前後にわたって治具プレートに載置された状態で搬送されるものであり、
   前記磁石挿入工程の前に、前記コア本体の上面または前記治具プレートの上面のうち前記コア本体と重なり合わない部分に、前記コア本体の品種に対応した識別コードを表示する表示部を設け、
   前記磁石挿入工程の後に、カメラにより前記表示部を撮影し、撮影した前記表示部の画像データから画像処理回路により前記識別コードを読み取ることで前記コア本体の品種を識別し、
   前記磁石の各々の上端面を前記カメラにより１つの全体画像として撮影し、前記全体画像の画像データを前記画像処理回路により画像処理することによって前記磁石の品種を識別し、
   前記コア本体の品種の識別結果と前記磁石の品種の識別結果とを比較処理回路により比較した結果に基づいて、前記コア本体の前記磁石収容孔の各々に対して正規の前記磁石が挿入されているか否かを判定する、
   ロータコアにおける磁石の正否判定方法。
2. 前記画像処理回路は、前記磁石の各々の前記上端面の色情報に基づいて前記磁石の品種を識別する、
   請求項１に記載のロータコアにおける磁石の正否判定方法。
3. 前記上端面が着色されている前記磁石を用いる、
   請求項２に記載のロータコアにおける磁石の正否判定方法。
4. 前記識別コードを品種識別コードとし、前記表示部を第１表示部とするとき、
   前記磁石挿入工程の前に、前記コア本体の上面に、前記コア本体の個体に対応した個体識別コードを表示する第２表示部を設け、
   前記磁石の各々の上端面、前記第１表示部及び前記第２表示部を前記カメラにより前記全体画像として撮影し、
   前記全体画像の画像データから前記画像処理回路によって前記個体識別コードを読み取り、
   前記全体画像の画像データを前記個体識別コードに関連づけた状態で記憶装置に記憶させる、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロータコアにおける磁石の正否判定方法。
5. 前記磁石挿入工程の後に、前記全体画像の画像データから前記画像処理回路によって前記識別コードを読み取ることで前記コア本体の品種を識別する、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のロータコアにおける磁石の正否判定方法。

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