JP3809033B2 - 絶縁物貼り付け装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺導体に絶縁物を接着材で貼り付ける装置に係るもので、特に大型発電機（１０ＭＷ以上）のローターコイル材と絶縁物を接着剤を介して接着する際に接着剤を加圧および加熱して硬化させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型発電機のローター内には、ローターコイル材（長尺導体：純銅に近い組成）にワニス（接着材）を塗布した絶縁物を貼り付けて接着したものが組み込まれている。ここで、ローターコイル材にワニスを塗布した絶縁物を貼り付けて接着する際に加圧および加熱の処理が施され、例えば加圧の場合は万力や収縮テープを使用し、加熱の場合は加熱炉を使用したりリボン状の電熱ヒーターをローターコイル材に巻き付けたりして実施されるようになっている。
【０００３】
上記の絶縁物貼り付け工程で加圧処理を施す主な理由は、（１）ローターコイル材と絶縁物との間の接着材を薄く漏れなく塗布したり、（２）ローターコイル材とは熱膨張率（量）が異なる絶縁物を導体の熱膨張および収縮に合わせ伸縮させたりできるためである。
【０００４】
さらに、ローターコイル材には上述したように一般に冷却用の通風穴や通風溝が設けられるため、これに貼り付ける絶縁物もこれらの穴や溝の位置に合わせて対応する穴をその貼り付け前に先に開けておいたものが使用されている。この場合、貼り付け後にそれらの穴の位置がズレているとローターの冷却能力が低下するため、これを防ぐために少なくとも接着材が硬化するまでは絶縁物とローターコイル材はその穴や溝の位置がズレないように拘束する等の処置が必要となっている。そこで、従来はローターコイル材の冷却用の穴とその穴に対応した絶縁物の穴の位置を貼り付け後にもズレないように加熱前に万力や収縮テープを用いて加圧すると同時にローターコイル材と絶縁物を強く一体化する処理が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例の絶縁物貼り付け工程にあっては、ローターコイル材と絶縁物は大容量の大型発電機の場合に長いものでは１０ｍ以上もあり、それを万力や収縮テープを用いて人手で強く一体化するために多大な工数を要するといった問題があった。
【０００６】
また、このように一体化したローターコイル材および絶縁物（ワーク）の加熱方法は上述のように加熱炉や電熱ヒーターを用いて行われていたが、加熱炉を用いる場合にはその出し入れ作業が、また電熱ヒーターを用いる場合には電熱ヒーターの巻き付け作業がそれぞれ煩雑なものとなる。
【０００７】
しかも、いずれの加熱方法でも、大型発電機用ローター1本当たりではローターコイルの数が数10本に達するため、全体では大きな工数を必要し、作業に人手を要するとともにそのための時間もかなり必要であった。加熱に時間を要するばかりではなく加熱後の冷却は自然放熱冷却であり、1ロット複数本を冷却するだけでも数時間必要とし、そのため極めて作業効率が悪かった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題を改善するためになされたものであり、接着材を塗布した接着剤および長尺導体（ワーク）を加圧・加熱する工程を簡素化することを主要な目的とする。
【０００９】
また、本発明は、ワークを加圧・加熱する工程の段取りやそのワークの移動などに関して人が行う部分をより簡単化することを別の目的とする。
【００１０】
さらに、本発明は、加熱が終了したワークを強制冷却することでリードタイムを短縮することをさらに別の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成させるため、加圧機構と加熱要素とにより長尺導体および絶縁物を加圧下で加熱して接着材で貼り付ける装置であって、加圧機構は複数からなりこれらが共通の支持部材に各々接合され、加熱要素はその加熱により長尺導体および絶縁物をその長手方向に熱膨張させることが可能なものであり、共通の支持部材は加熱要素により長尺導体および絶縁物が加熱されその長手方向に熱膨張するときに長尺導体および絶縁物の伸びに対応してその長手方向に加圧中のそれぞれの加圧機構を移動可能に支持し得る構成に着目した。
【００１２】
上記の構成においては、加圧機構は、ワークを押しつけるエアシリンダー、油圧シリンダー等のアクチュエーターのほか、このアクチュエーターを保持するケーシング等を含み、加熱要素は加熱用電源又は熱源を備え、必要によりダミー材等を含むものが望ましい。
【００１３】
例えば、複数の加圧機構は、リンク機構を介して共通の支持部材に接合される一方、各アクチュエータとしてエアシリンダーを備え、エアシリンダーによりワーク（長尺導体及び絶縁物）を押す。このワークは加熱要素の熱源により加熱されるとその長手方向に熱膨張で伸びる。このとき、加圧機構は絶縁物を介して熱源との間で熱的に隔離されているため、温度上昇は殆どなく、従ってこの部分の熱膨張量はワークより少なく、このままではこの熱膨脹差により設備の構造に無理を生じる。しかし、上記の構成では、共通の支持部材が加圧中のそれぞれの加圧機構をワーク長手方向に移動可能に支持してあるため、この各加圧機構の移動によりワークの伸びに追従させることにより上記の熱膨張差に起因する設備への無理を解消できる。
【００１４】
上述の支持部材は、例えば長尺導体および絶縁物に平行なビームで構成される。このビームは、例えば複数のリンク機構を介して複数の加圧機構に接合される。これにより、長尺導体および絶縁物が加熱により長手方向に膨張する際、リンク機構が長手方向に自由に動くことを利用して加圧中の加圧機構がビームに対して移動可能となる。上述のリンク機構は、例えばピンを回転軸として振り子運動を行うもので構成される。このリンク機構の一例としては、ビームと加圧機構との間にそれぞれピンを介してそのピンを中心に振り子運動が可能なリンクを設け、このリンクを介して加圧機構側（下側）をビーム側（上側）に対して横方向（ほぼ水平方向）に自由に移動させる構成を挙げることができる。この構成においては、ピンが通されるリンク側の穴でビーム側の部分をピン径の幅でほぼ上下に伸びる長穴に形成することもできる。これにより、長穴に沿ってリンク及び加圧機構側が一体に上下動し、これにより、上下方向のズレを吸収できる。
【００１５】
上記の構成においては、加圧機構と加熱要素のほか、長尺導体・絶縁物を置く台をさらに設け、この台上に長尺導体・絶縁物を置いた状態で加圧・加熱し、それが終了してから加圧機構を上方に待避させる上下機構をさらに設けることもできる。この上下機構により加圧機構と支持部材を上方に移動させることで加圧・加熱前後のワークを前後方向に容易に移動させることができる。また、ワークとしてハーフコイルの状態にある長尺導体および絶縁物を対象とする場合、このハーフコイルの両端部は、通常、円弧状に形成されており、この端部の円弧部分を下に向けて台上におくとセットが容易となり、加圧機構をワークから外す場合に加圧機構を上方に容易に移動できる。
【００１６】
上記の構成においては、上述と同様の加圧機構、加熱要素、上下機構、ワークを置く台のほか、この台に例えば前後方向の所定位置に準備域、加圧・加熱域、ストック域を設定し、この各位置にワークを移動させる移動機構を設けることができる。この移動機構によれば、例えば現在の作業対象であるワークの加圧・加熱が終了してから加圧機構を上方に待避させた後にワークを加圧・加熱域からストック域に移動させると共に、その後にさらに次の作業対象のワークを準備域から加熱・加圧域に移動させることが可能となる。
【００１７】
移動機構は、例えば台上でワークを上下させるエアシリンダー、ワークを台内で水平移動させるアクチュエーター等を含むものが望ましく、この場合、エアシリンダーによりワークを所定位置で上方に一旦持ち上げ、そこからアクチュエーターにより水平方向に移動させ、そして次の所定位置でワークを下ろす動作が可能となる。この移動機構により、ワークを横移動させることで作業を円滑かつ迅速に実施できる。
【００１８】
上記の構成においては、ワークの最外側に位置する絶縁物の外側に長尺導体と同等の線熱膨張率の材料からなるダミー材を配置することができる。この場合には、ダミー材を加圧機構で加圧すれば、その加圧力を受けたダミー材が絶縁物と長尺導体を加圧し、この加圧下で長尺導体、絶縁物，ダミー材が同時に加熱され、これらが同等長さに伸び、これにより絶縁物の最もダミー材側のもの、すなわち熱膨張量が同等の長尺導体及びダミー材に挟まれているものが横の長尺導体と同じ長さで膨張するため、絶縁物はそれらに対して位置ズレは生じない。
【００１９】
上記の場合、ダミー材は長尺導体と同じ材料で構成することが望ましい。この両者を同じ材料とすることで線熱膨脹率を同一に設定できるため、同じ温度上昇率で加熱するだけで同等の熱膨張量が得られ、その制御が容易となるためである。
【００２０】
上記の場合、加熱要素は、長尺導体及びダミー材を通電加熱で行うものであることが望ましい。通電加熱で行えば、外部から加熱する方式と比較して長尺導体及びダミー材への内部伝熱を考慮しなくて済むので温度制御が容易となるためである。この場合、加熱要素は、長尺導体及びダミー材をそれぞれ別電源で通電加熱を行うものであることがさらに望ましい。長尺導体及びダミー材を同じ温度上昇率で加熱するには、同一電源の場合、それぞれの断面積が同一であることが必要であり、そのためにダミー材もワークのサイズに合わせて取り替える必要があるが、別電源の場合、ダミー材を取り付けたままでの使用が可能となり、取り替えが容易となるためである。
【００２１】
上記の構成においては、長尺導体、絶縁物又はダミー材を押す加圧機構の部材が耐熱性を備えた滑りを有する材質からなり、加圧機構のケーシングは加熱中に長尺導体，絶縁物又はダミー材に対して長手方向に熱膨張差を有するものとすることができる。これにより、滑り材質の部材が長尺導体，絶縁物又はダミー材に対して滑ることで加圧機構のケーシングとダミー材との間の熱膨張差を吸収できる。
【００２２】
上記の構成においては、ワークの加圧・加熱が終了してからその位置でワークの冷却を行う冷却要素を設けることができる。これにより、後工程での冷却スペースを別途設けなくても済む。
【００２３】
冷却要素は、例えば気体吹き出し装置で構成される。また、冷却要素はダミー材を用いて構成することもできる。この場合には、ダミー材内に通水管を設け、この通水管に水を通して長尺導体・絶縁物を冷却できる。このようにダミー材を冷却に用いることで冷却専用の部品増加を抑制し、また水で冷却することで冷却効率（時間短縮）を高めることが可能となる。この場合、通水管は、ダミー材と同等の熱膨張率を有する材料で構成することが望ましい。加熱時及び冷却時に通水管とダミー材との位置ズレを小さくできるためである。
【００２４】
上記の構成においては、長尺導体と絶縁物の対が複数あるものを対象とし、加熱要素はこの対を構成する複数の長尺導体を互いに電気的に直列に接合して通電加熱を行うものとすることができる。電源装置のコストは主に電流値に左右されるが、この構成では電源装置の電圧を高めるだけで１本の長尺導体を加熱する電流と同じ電流出力機器を使用でき、これにより電源装置を低コストに構成できる。この場合、長尺導体と絶縁物の外側に１対の計2個のダミー材を設けると共に、加熱要素はこの１対のダミー材を互いに電気的に直列に接合して通電加熱を行うものであることが望ましい。
【００２５】
上記の構成においては、ダミー材を加圧機構に取り付けることもできる。この場合、ダミー材は、上下機構によって加圧機構と同時に上下すると共に加圧機構により押されてワークを両側から押し付け可能となる。このようにダミー材を加圧機構に取り付けることで、一回の加圧・加熱毎にダミー材をセットする段取りを省略できる。
【００２６】
本発明は、以上の着想に基づいて完成されたものである。
【００２７】
すなわち、請求項１記載の発明に係る絶縁物貼り付け装置は、一定の作業位置で接着材を介して重ね合わせた長尺導体と絶縁物とを互いに加圧下で加熱することにより、前記長尺導体上に前記接着材を介して前記絶縁物を貼り付ける装置であって、前記長尺導体および絶縁物をその長手方向の複数位置で互いに重ね合わせた方向に加圧する複数の加圧機構と、この複数の加圧機構による加圧下で前記長尺導体および絶縁物を加熱する加熱要素と、この加熱要素により前記長尺導体および絶縁物が加熱されその長手方向に膨張して伸びるときにその伸びに対応して前記複数の加圧機構を前記長手方向に移動可能に支持する支持部材とを備えたとことを特徴とする。
【００２８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記支持部材は、前記作業位置に配置された長尺導体及び絶縁物の上方でその長手方向に平行に配置されるビームと、このビームの長手方向の複数位置に接合され、前記複数の加圧機構を垂下状態で支持する複数のリンク機構とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記作業位置に前記長尺導体および絶縁物をワークとして置く作業台をさらに備え、前記支持部材は、前記ビームおよび複数のリンク機構を介して前記複数の加圧機構を上下動させる上下機構を備え、前記作業台は、前記上下機構が前記複数の加圧機構を上方に待避させている間に前記ワークを前記作業台内の水平方向の異なる位置に予め設定された準備域、加圧・加熱域、およびストック域にそれぞれ移動させる機構を備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記長尺導体と同等の線熱膨張率をもつ材料で構成され、前記ワークの加圧および加熱時にその両側に配置されるダミー材をさらに備え、前記複数の加圧機構は、前記ワークをその両端側に配置された前記ダミー材を介して加圧するものであり、前記加熱要素は、前記複数の加圧機構による加圧下で前記ワークおよびダミー材を同時に加熱するものであり、これにより前記ワークを成す長尺導体および絶縁物と共に前記ダミー材が同等長さに伸びることを特徴とする。
【００３１】
請求項５記載の発明は、請求項４の発明において、前記ワークをその加圧および加熱後に所定位置で冷却する冷却要素を備え、この冷却要素は前記ダミー材内に配置された通水管を備え、この通水管はその内部に通される水により前記ワークを成す長尺導体および絶縁物を冷却するものであることを特徴とする。
【００３２】
請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記複数の加圧機構は、前記作業台に置かれた少なくともワークをその上方側からはめ込み可能な開口を有するケーシングと、このケーシングの開口内にはめ込まれたワークをその開口内壁に押し付けて加圧する押し付け部材とを備え、前記押し付け部材は、少なくともワーク側に耐熱性部材を備え、この耐熱性部材は前記ワークの加熱中にそのワークと前記ケーシングの開口内壁との間でその長手方向に発生する熱膨張差を吸収可能な滑り特性を有するものであることを特徴とする。
【００３３】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記ワークは、対を成す長尺導体および絶縁物を複数重ね合わせたものであり、前記加熱要素は、前記複数の長尺導体を電気的に直列に接続した状態で通電加熱を行う通電加熱装置を備えたことを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る絶縁物貼り付け装置の実施の形態を図１〜図８に基づいて具体的に説明する。この実施の形態は、大型発電機のローターコイル材上に接着材を介して絶縁物を貼り付ける装置に適用したものである。
【００３５】
ここで、大型発電機にあっては、そのローターコイルに冷却のための穴や溝が設けられるが、この穴や溝は複雑な形状をしているのでコイルを巻き終えた後では加工できず、そのために巻回前の段階で直線状の素材に対して穴や溝を加工し、この加工後にその素材の端部を曲げたもの（以下「ハーフコイル」と称す）を１０本〜数１０本用意し、それらの最端部同士を直列に順次接合することにより１個のコイルが形成されるようになっている。
【００３６】
この実施の形態では、このようなローターコイルの製造工程で用意されるハーフコイル、例えば直線状に延びた胴体およびその長手方向の端部を曲げて形成される肩体で構成される略コ字状の銅等の長尺導体と、これにワニス等の接着材で貼り付けるガラス繊維入りエポキシ樹脂等の絶縁物とを対象とし、この両者をその幅方向に交互に重ね合わせた積層体（後述の図２、図３（ｂ）など参照）をワーク（作業対象物）ＯＢとするものである。
【００３７】
図１に示す絶縁物貼り付け装置は、上述のハーフコイルとしての長尺導体ＯＢ１および絶縁物ＯＢ２で構成されるワークＯＢを、その肩体の腕部が下向きとなる状態で支持しうる作業台１と、この作業台１により支持されたワークＯＢに対してその胴体の長手方向の複数位置でその幅方向に予め用意されたダミー材ＤＭを介して加圧する複数の加圧機構２…２と、これらの各加圧機構２…２による加圧中にワークＯＢを加熱する加熱要素３と、この加熱要素３によりワークＯＢがその長手方向に熱膨張する際にそのワークＯＢの熱膨張により受ける影響を除去するように加圧中のそれぞれの加圧機構２…２をワークＯＢの長手方向に移動可能に支持する支持部材ＳＰとを備えている。
【００３８】
支持部材ＳＰは、複数の加圧機構２…２をその上方から垂下状態で支持する複数のリンク機構４…４と、この各リンク機構４…４を保持する共通の支持体としてのビーム５と、このビーム５及び各リンク機構４…４を介して各加圧機構２…２を上下動させることにより加圧・加熱前後のワークＯＢの前後方向の移動を容易にする上下機構６とを備えている。この上下機構６によりビーム５、各リンク機構４…４、および各加圧機構２…２を一体に上方に移動（待避）させた状態を図２に示す。
【００３９】
この内、複数のリンク機構４…４のそれぞれは、図３に示すように複数の加圧機構２…２の上面とビーム５の底側面上とにそれぞれ固定される上側ブラケット２２ａ及び下側ブラケット２２ｂと、この両ブラケット２２ａ、２２ｂの間を上側ピン２３ａ及び下側ピン２３ｂを介してその各ピン２３ａ、２３ｂを中心に振り子運動が可能となるように機構的に結合するリンク２４とを備え、これらの各要素を介して各加圧機構２…２をビーム５に対して横方向（ほぼ水平方向）に自由に移動させることができる。なお、上側ピン２３ａ側のリンク穴は長穴となっており、これにより上下方向のズレを吸収可能となっている。
【００４０】
また、ビーム５上には、図４に示すように本発明の冷却要素の一部として冷却空気吹き出しノズル７が設置され、このノズル７から空気を吹き出すことにより加熱後のワークＯＢをその位置で冷却可能となっている。
【００４１】
作業台１は、図４に示すように装置が設置される床上に予め配置されたレール１０上に沿ってワークＯＢのサイズに応じてその長手方向に移動可能なローラ１１を有する台車１２と、この台車１２上に所定高さの脚部１３を介して設置される断熱・電気絶縁用テフロン板１４を載せたワーク搭載用台１５と、この台１５と台車１２との間に設置される移動機構１６とを備えている。テフロン板１４は摩擦が小さいので、この板１４上でワークＯＢの引き揃え作業がより容易にできるといった利点がある。
【００４２】
移動機構１６は、図４に示すようにワーク搭載用台１５上に載せたワークＯＢをその底部側からはめ込み可能な所定寸法の凹部が形成されたワーク受け１７と、このワーク受け１７内に受け入れたワークＯＢをそのワーク受け１７を介して上方に持ち上げ且つその状態から下降自在にワークＯＢを上下動させるエアシリンダー１８と、このエアシリンダー１８およびこれで支持されたワークＯＢを一体にワーク搭載用台１５上の前後方向（図４中の二点鎖線矢印参照）の水平位置の異なる複数の設定領域、すなわち準備域Ａ１、加圧・加熱域Ａ２、およびストック域Ａ３の間で平行に横移動させる直動機構等のアクチュエーター１９とで構成されている。
【００４３】
複数の加圧機構２…２のそれぞれは、図５（ａ）〜（ｃ）および図６に示すように作業台１上に置かれたワークＯＢをその長手方向にほぼ直交する方向（長尺導体及び絶縁物の重ね合わせ方向）に挟んで対向配置される前側板２０ａおよび後側板２０ｂ、この両板２０ａ、２０ｂを接続する上側板２０ｃで構成される略コ字状のケーシング２０と、このケーシング２０内に伸縮自在に配置されるピストン（押し付け部材）２１ａを有する複数（図５（ｂ）中では１つの加圧機構２に対して３個）のエアーシリンダー２１…２１とを備え、この各エアーシリンダー２１…２１の駆動により、そのピストン２１ａのヘッド側とケーシング２０内の前側板２０ａの内壁側との間にテフロン材ＴＦ（滑りを有する耐熱性部材）およびダミー材ＤＭを介してワークＯＢを挟み込んで押し付け、これによってワークＯＢを加圧するようになっている。
【００４４】
ここで、テフロン材ＴＦがない場合、ダミー材ＤＭはワークＯＢの加熱時にケーシング２０に対してずれを生じるが、ダミー材ＤＭの外側にテフロン材ＴＦを配置した場合、ダミー材ＤＭはこのテフロン材ＴＦに対して滑ることでケーシング２０との間のずれを吸収可能となっている。
【００４５】
また、上記のダミー材ＤＭ内には、上記の冷却空気吹き出しノズル７とは別の冷却要素として冷却管８が配置され、この冷却管８内に冷却水を通すことにより加熱終了後のワークをその位置で冷却可能となっている。
【００４６】
加熱要素３は、図７に示すようにワークＯＢをなす積層体内の各長尺導体ＯＢ１…ＯＢ１に対してその端部を複数の通電板２９…２９を介して電気的に直列に接続した状態（図７中の丸数字１〜４参照）で通電加熱する長尺導体用加熱電源３０ａと、この長尺導体用加熱電源３０ａによる加熱温度を設定値となるように制御する長尺導体用温度制御盤３０ｂとを備えている。
【００４７】
また、この加熱要素３は、図６に示すようにワークＯＢの両側に配置された２つのダミー材ＤＭ、ＤＭを電気的に直列に接続した状態（図７中の丸数字１１、１２参照）で通電加熱するダミー材用加熱電源３１ａと、このダミー材用加熱電源３１による加熱温度を長尺導体の場合と同等の温度上昇カーブとなる条件で制御するダミー材用温度制御盤３１ｂとを備えている。
【００４８】
上記２つの加熱電源３０ａ、３１ａは、例えば直流の低電圧・大電流出力の通電加熱電源（実際仕様の水準：電圧数Ｖ〜数１０Ｖ、電流数１０００Ａ）で構成される。この電源に伴うコストは電圧依存度が小さく電流値で殆ど決まるため、長尺導体ＯＢ１とダミー材ＤＭとをそれぞれ直列に接続することで設備の少ない低コストで導入できるといった利点がある。
【００４９】
上記２つの温度制御盤３０ｂ、３１ｂは、ダミー材ＤＭを長尺導体ＯＢ１と同様の材質（例えば銅）で構成した場合、それぞれの加熱時に温度勾配が互いに同等となる条件で昇温し、これによりワークＯＢとダミー材ＤＭとの両者の熱膨張量が同等となるように加熱温度を制御する。この加熱温度は、作業台１の準備域Ａ１（図４参照）に置くまでにワークＯＢの長尺導体ＯＢ１側に塗布される接着材（ワニス）を固着させるのに必要な温度範囲に設定されるためそのワニスの種類によって異なるが、通常は１００℃から２００℃の範囲である。
【００５０】
ここで、この実施の形態の全体動作を説明する。
【００５１】
まず、ワークＯＢを設置台１上の準備域Ａ１に置き、上下機構６によりビーム５および各リンク機構４…４を介して各加圧機構２…２を上方に待避させた状態で設置台１の移動機構１６を駆動させてワークＯＢを加熱・加熱域Ａ２に移動させる（図４参照）。
【００５２】
このワークＯＢの移動は、移動機構１６のエアシリンダー１８によりワーク受け１７を介してワークＯＢを持ち上げた状態でこれらを一体にアクチュエーター１９により水平方向に準備域Ａ１から加熱・加熱域Ａ２に移動させ、そのＡ２の位置でエアシリンダー１８によりワークＯＢを下ろして設置することで行う。
【００５３】
次いで、上下機構６により上方に待避させていた各加圧機構２…２を設置台１上の加熱・加熱域Ａ２にあるワークＯＢの加圧位置まで下降させると共に、ワークＯＢ及びダミー材ＤＭとそれらの各加熱電源３０ａ、３１ａとを通電可能に接続し、この状態で各加圧機構２…２による加圧および加熱要素３による加熱を開始する。
【００５４】
このワークＯＢの加圧および加熱が行われる間、ワークＯＢが長手方向に熱膨張で伸びるが、各加圧機構２…２の熱膨張量はそれより少なくて、全体が図１に示す矢印方向に移動し、この移動によりワークＯＢの伸びに追従できる。例えば、ワークＯＢの長さが１０ｍの場合、加熱温度１５０℃の条件で約１０ｍｍ横に伸びるが、各リンク機構４…４の上側ピン２３ａと下側ピン２３ｂの間の距離を１００ｍｍとすれば、各加圧機構２…２がほぼ水平方向に移動可能となる。
【００５５】
ワークＯＢの加圧・加熱が終了すると、その設置台１上の加圧・加熱域Ａ１の位置でワークＯＢの冷却が行われる。ワークＯＢの冷却は、その周囲への放熱を利用することはもちろんのこと、冷却空気吹き出しノズル７から空気を吹き出してワークＯＢに当てたり、ダミー材ＤＭ内の冷却管８に水を通したりすることで行われる。
【００５６】
このワークＯＢの冷却が終了すると、上下機構６により各加圧機構２…２を上方に移動させ、その状態で移動機構１６を駆動させることにより冷却済みのワークＯＢをストック域Ａ３に移動させる。これと並行して、次のワークＯＢを準備域Ａ１に置くことで上記と同様の工程が順次繰り返し行われる。
【００５７】
従って、この実施の形態によれば、接着材を塗布したワークをビーム（共通の支持部材）に接合した加圧機構により加圧すると同時に加熱要素により加熱し、その加熱に伴うワークの熱膨張に対して各加圧機構を無理なく追従して移動するように構成したため、従来例よりもワークの加圧・加熱工程を大幅に簡素化できる。また、従来例と比べて以下の有利な効果も得られる。
【００５８】
１）ワークを置く台をその各工程に応じて準備域、加圧・加熱域、およびストック域に区分けし、その領域間のワーク移動を移動機構により行うようにしたため、従来例よりも絶縁物貼り付け工程の段取りが一層容易になり、ワークを効率良く移動させることが出来る。
２）絶縁物の外側にダミー材を置くことで熱膨張する際に絶縁物がずれないようにでき、これにより生産性をより一層上げることが可能となる。
３）ワークとダミー材を通電加熱することでワークが多数の長尺導体と絶縁物の組み合わせからなる場合でも短時間で加熱でき、かつ制御もより容易にできる。
４）加圧した位置で強制冷却することで本工程を短いリードタイムで繰り返し行うことが可能となる。
【００５９】
なお、この実施の形態では加熱要素として通電加熱による加熱手段を採用してあるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば板型などの電熱ヒーターによる加熱手段も可能である。
【００６０】
また、この実施の形態では長尺導体としてハーフコイルの場合を例に挙げて説明してあるが、本発明はこれに限らず、ハーフコイル以外の長い導体に絶縁物を貼る工程であっても、もちろん適用できる。
【００６１】
さらに、この実施形態ではダミー材を加圧機構とは別体で設置する構成としてあるが、これに限らず、両者を一体に構成することも可能である。この例を図８に示す。
【００６２】
図８は、ワークＯＢを挟むケーシング２０の前側板２０ａ側及びピストン２１ａのヘッド側のそれぞれにダミー材ＤＭを複数の爪状部材４０…４０を介して取り付けた加圧機構の例を説明するものである。この場合、ダミー材ＤＭは、爪状部材４０を介して加圧機構と共に上下機構の駆動により一体に上下動可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の加圧機構、加熱要素、および支持部材を備え、加熱要素により長尺導体および絶縁物が加熱されその長手方向に膨張して伸びるときにその伸びに対応して複数の加圧機構を共通の支持部材により長手方向に移動可能に支持するようにしたため、接着材を塗布したワークを加圧および加熱する際、支持部材に接合した各加圧機構を長尺導体および絶縁物の熱膨張に対して無理なく追従させることができ、これにより従来例よりもワークの加圧・加熱工程を大幅に簡素化できる。
【００６４】
上記の構成において、移動領域が区分けされたワークを置く作業台と、その移動領域にワークを移動させる移動機構とをさらに加えた場合、上記工程の段取りをより一層容易にでき、ワークをより簡単に移動できるといった利点もある。
【００６５】
上記の構成において、絶縁物の外側にダミー材をさらに配置する場合、ワークが熱膨張する際にそのダミー材により絶縁物がずれないようにでき、これにより生産性をより一層高めることも可能となる。
【００６６】
上記の構成において、ワークとダミー材とを通電加熱する場合、ワークが多数の長尺導体と絶縁物の組み合わせからなる場合でも短時間で加熱でき、かつ制御も容易とすることが可能になる。
【００６７】
上記の構成において、ワークを加圧した位置で強制冷却する場合、加熱から冷却までのサイクルタイムをより一層短縮でき、これにより本工程をより一層短いリードタイムで繰り返し実施できるといった利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る絶縁物貼り付け装置の全体構成を示す概略正面図。
【図２】上下機構により各加圧機構を持ち上げた状態を説明する概略正面図。
【図３】リンク機構の要部構成を説明する図で、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略側面図。
【図４】図１中のＡ−Ａ線に沿って作業台を見た場合の概略図。
【図５】加圧機構の要部構成を説明する図で、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿って見た概略平面図、（ｃ）は概略側面図。
【図６】加圧機構の詳細を説明する概略側面図。
【図７】通電加熱を用いた加熱要素の要部構成を説明する概略の電源接続図。
【図８】加圧機構にダミー材を爪状部材を介して一体に取り付けた場合を説明する概略側面図。
【符号の説明】
ＯＢ ワーク
ＯＢ１ 長尺導体
ＯＢ２ 絶縁物
ＤＭ ダミー材
ＴＦ テフロン板
１ 作業台
Ａ１ 準備域
Ａ２ 加圧・加熱域
Ａ３ ストック域
２ 加圧機構
ＳＰ 支持部材
４ リンク機構
５ ビーム
６ 上下機構
７ 冷却空気吹き出しノズル
８ 冷却管
１０ レール
１１ ローラ
１２ 台車
１３ 脚部
１４ テフロン板
１５ ワーク搭載用台
１６ 移動機構
１７ ワーク受け
１８ エアーシリンダー
１９ アクチュエーター
２０ ケーシング
２０ａ 前側板
２０ｂ 後側板
２０ｃ 上側板
２１ エアーシリンダ
２２ａ 上側ブラケット
２２ｂ 下側ブラケット
２３ａ 上側ピン
２３ｂ 下側ピン
２４ リンク
２９ 通電板
３０ａ 長尺導体用加熱電源
３０ｂ 長尺導体用温度制御盤
３１ａ ダミー材用加熱電源
３１ｂ ダミー材用温度制御盤
４０ 爪状部材

Claims (8)

1. 一定の作業位置で接着材を介して重ね合わせた長尺導体と絶縁物とを互いに加圧下で加熱することにより前記長尺導体上に前記接着材を介して前記絶縁物を貼り付ける装置であって、
   前記長尺導体および絶縁物をその長手方向の複数位置で互いに重ね合わせた方向に加圧する複数の加圧機構と、この複数の加圧機構による加圧下で前記長尺導体および絶縁物を加熱する加熱要素と、この加熱要素により前記長尺導体および絶縁物が加熱されその長手方向に膨張して伸びるときにその伸びに対応して前記複数の加圧機構を前記長手方向に移動可能に支持する支持部材とを備えたとことを特徴とする絶縁物貼り付け装置。
2. 請求項１記載の発明において、
   前記支持部材は、前記作業位置に配置された長尺導体及び絶縁物の上方でその長手方向に平行に配置されるビームと、このビームの長手方向の複数位置に接合され、前記複数の加圧機構を垂下状態で支持する複数のリンク機構とを備えたことを特徴とする絶縁物貼り付け装置。
3. 請求項２記載の発明において、
   前記作業位置に前記長尺導体および絶縁物をワークとして置く作業台をさらに備え、
   前記支持部材は、前記ビームおよび複数のリンク機構を介して前記複数の加圧機構を上下動させる上下機構を備え、
   前記作業台は、前記上下機構が前記複数の加圧機構を上方に待避させている間に前記ワークを前記作業台内の水平方向の異なる位置に予め設定された準備域、加圧・加熱域、およびストック域にそれぞれ移動させる機構を備えたことを特徴とする絶縁物貼り付け装置。
4. 請求項２記載の発明において、
   前記長尺導体と同等の線熱膨張率をもつ材料で構成され、前記ワークの加圧および加熱時にその両側に配置されるダミー材をさらに備え、
   前記複数の加圧機構は、前記ワークをその両端側に配置された前記ダミー材を介して加圧するものであり、
   前記加熱要素は、前記複数の加圧機構による加圧下で前記ワークおよびダミー材を同時に加熱するものであり、これにより前記ワークを成す長尺導体および絶縁物と共に前記ダミー材が同等長さに伸びることを特徴とする絶縁物貼り付け装置。
5. 請求項４の発明において、
   前記ワークをその加圧および加熱後に所定位置で冷却する冷却要素を備え、この冷却要素は前記ダミー材内に配置された通水管を備え、この通水管はその内部に通される水により前記ワークを成す長尺導体および絶縁物を冷却するものであることを特徴とする絶縁物貼り付け装置。
6. 請求項２記載の発明において、
   前記複数の加圧機構は、前記作業台に置かれた少なくともワークをその上方側からはめ込み可能な開口を有するケーシングと、このケーシングの開口内にはめ込まれたワークをその開口内壁に押し付けて加圧する押し付け部材とを備え、
   前記押し付け部材は、少なくともワーク側に耐熱性部材を備え、この耐熱性部材は前記ワークの加熱中にそのワークと前記ケーシングの開口内壁との間でその長手方向に発生する熱膨張差を吸収可能な滑り特性を有するものであることを特徴とする絶縁物貼り付け装置。
7. 請求項２記載の発明において、
   前記ワークは、対を成す長尺導体および絶縁物を複数重ね合わせたものであり、
   前記加熱要素は、前記複数の長尺導体を電気的に直列に接続した状態で通電加熱を行う通電加熱装置を備えたことを特徴とする絶縁物貼り付け装置。
8. 請求項１から７の絶縁物貼り付け装置を用いることを特徴とするローターコイルの絶縁物貼り付け方法。

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