JP5227218B2 - ワニス処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステータコイルに巻かれたコイル（ステータコイル）に対してワニス処理を行うワニス処理装置に関する。より詳細には、ステータコイルに対するワニス処理を行う際にステータを保持しつつ回転させるチャックを交換可能なワニス処理装置に関するものである。

モータの生産効率を向上させるべく、ステータコイルに対するワニス処理を効率よく行うために、例えば、特許文献１に記載されているようなワニス処理装置がある。このワニス処理装置では、ステータを自転させながら公転させて複数の処理ステーション（例えば、アニーリング、ワニス滴下、ワニス硬化、ステータ冷却）を間欠移動させることにより、ステータコイルに対するワニス処理を効率よく行っている。

ここで、ステータコイルに滴下されるべきワニスは、ステータの内径部分を保持するチャックにも付着してしまう。そして、チャックの表面に多くのワニスが付着したままステータがチャッキングされると、ステータの内径穴の内周面全体を均一な保持力で保持することが困難になるため、ステータが固定できずにずれて回転してしまうといった現象が発生する。この場合、回転するステータコイルとワニスの滴下位置とに相対的な位置ズレが生じるため、ステータの必要な部位にワニスを滴下することができなくなってしまう。また、チャックに付着し硬化したワニスが、ワニスを滴下するノズルと干渉してノズルが曲がって、ステータの必要な部位にワニスを滴下することができなくなってしまうおそれもある。このため、ステータを保持するチャックを定期的に交換する必要があった。

特開２００８−１４８４３０号公報

しかしながら、上記したワニス処理装置では、チャックが装置（設備）側にボルトによって固定されており、手作業によってチャックを交換する必要があった。また、チャック交換を実施するためには、チャックに保持されているステータを一旦設備外へ払い出す必要があった。そのため、設備を止めないとチャック交換を実施することができず、生産効率の低下を招くという問題があった。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、設備稼働中にチャックを自動的に交換することができるワニス処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、コイルが巻かれたステータを自転させつつ公転させてステータコイルにワニス処理を行うワニス処理装置において、前記ステータの内径部分を保持するチャックと、前記ステータを自転させるために前記チャックが装着される回転軸と、前記回転軸に対して前記チャックを着脱するためのチャック着脱機構と、前記チャックに内径部分を保持されるチャック交換用のダミーワークと、前記ダミーワークを外径側から把持して、前記ダミーワークを前記チャックに着脱するとともに、前記ダミーワークが装着されたチャックを前記回転軸に対して前記チャック着脱機構を利用して着脱するロボットチャックと、を有することを特徴とする。

このワニス処理装置では、ワニス処理を行うステータがチャックに内径部分を保持された状態で、回転軸が駆動されることにより、ステータがチャックとともに自転する。これにより、ステータに巻かれたコイルに対して滴下されたワニスがコイル全体に含浸させられる。そして、コイルにワニスが含浸されたステータが自転させられながら公転させられることにより、ワニス硬化処理、ステータ冷却処理などが行われてワニス処理が実施される。

そして、チャックを交換する場合には、ロボットチャックにより、回転軸に装着されているチャック（チャック旧品）にチャック交換用のダミーワークが装着される。次いで、チャック着脱機構が利用されて、ダミーワークが装着されたチャック旧品が回転軸から取り外される。なお、取り外されたチャック旧品は所定の場所に置かれ、ダミーワークが取り外される。
続いて、ロボットチャックにより、ダミーワークが予め装着されたチャック（チャック新品）が回転軸まで搬送され、チャック着脱機構が利用され、チャック新品が回転軸に装着される。その後、チャック新品に予め装着されていたダミーワークが取り外されてチャック交換が終了する。

このように、本発明に係るワニス処理装置では、ダミーワークを用いることにより、設備稼働中にチャック交換を自動的に行うことができる。このため、チャック交換を行うために設備を止める必要がないので、製品の生産効率を低下させることがない。

本発明に係るワニス処理装置において、前記チャック着脱機構は、前記チャックを前記回転軸に装着した状態で前記チャックの前記回転軸に対する軸方向へのガタをなくす軸方向ロック機構と、前記チャックを前記回転軸に装着した状態で前記チャックの前記回転軸に対する回転方向へのガタをなくす回転方向ロック機構と、前記チャックと前記回転軸との相対的な位置関係を決定する位置決め機構と、を有することが望ましい。

本発明に係るワニス処理装置では、チャックが自転しながら公転するため、回転軸に対するチャックの回転方向と軸方向へのガタ及び位相ずれをなくす必要がある。そこで、このワニス処理装置では、軸方向ロック機構と、回転方向ロック機構と、位置決め機構とを有している。このような構成により、回転軸に対するチャックの回転方向と軸方向へのガタ及び位相ずれを確実になくすことができる。また、このワニス処理装置では、軸方向ロック機構と回転方向ロック機構を別々に設けているので、チャックの着脱性を向上させることができ、チャックの自動交換を効率的に行うことができる。
なお、チャックを装置側に固定する方法として、回転ロック機構を採用すれば構成が簡単になるが、本発明に係るワニス処理装置では、チャックが自転しながら公転するため、チャックの振動が大きく、回転ロック機構ではチャックを確実に固定できないおそれがある（緩むおそれがある）ので採用することが困難である。

本発明に係るワニス処理装置において、前記ダミーワークは、前記ステータと同じ外径寸法を有することが望ましい。

このように、ダミーワークの外径がステータと同じであれば、ステータをチャックに装着するロボットチャックを利用してチャック交換を行うことができる。これにより、チャック交換を行うために新たなロボットチャックを設ける必要がなくなる。

本発明に係るワニス処理装置において、前記ダミーワークは、前記チャックを前記回転軸に装着するとき、前記チャックの着脱端が垂れないように前記チャックを支持する支持部材を備えていることも好ましい。

チャック交換を行う際、すなわちチャックを回転軸に着脱するとき、チャックはダミーワークを介してロボットチャックに保持されている。つまり、交換するチャックは、片持ち状態となっている。このため、チャックの重量によってチャックの着脱端が垂れてしまい、チャックの着脱をスムーズに行うことができないおそれがある。

ここで、ロボットチャックの剛性を高めてやれば、チャック着脱端の垂れを防止することができる。ところが、ロボットチャックの剛性を高めると、ロボットチャックが大きなものになる、あるいは高価なものになってしまい、ワニス処理装置が大型化あるいは高価なものになってしまう。また、把持力を上げて垂れないようにするためには、チャックのバネ力を上げなければならず、必要以上に把持力を上げると、ステータコア内径が開くという問題も発生してしまう。

そこで、上記のような支持部材をダミーワークに設けることにより、ロボットチャックの剛性を高めることなく、かつチャックの把持力を上げることなく、チャックの着脱端が垂れることを確実に防止することができる。これにより、ステータの着脱を行うロボットチャックを使用して、チャック交換をスムーズに行うことができる。

本発明に係るワニス処理装置によれば、上記した通り、設備稼働中にチャックを自動的に交換することができるため、製品の生産効率を低下させることがない。

本実施の形態に係るワニス処理装置の概略を示す概略構成図である。 ロボットチャックの概略を示す概略構成図である。 ステータ搬送部の概略を示す概略構成図である。 ステータ搬送部に複数設けられているステータ保持部の概略を示す概略構成図である。 図４に示すＡ−Ａ方向から見た矢視図である。 チャックの概略を示す概略構成図である。 チャック着脱機構の概略を示す概略構成図である。 ダミーワークの概略を示す概略構成図である。 チャックに装着された状態のダミーワークを示す図である。 交換する旧品チャックにダミーワークを装着した状態を示す図である。 旧品チャックをステータ保持部から外した状態を示す図である。

以下、本発明のワニス処理装置を具体化した好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、本実施の形態に係るワニス処理装置について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るワニス処理装置の概略を示す概略構成図である。図２は、ロボットチャックの概略を示す概略構成図である。図３は、ステータ搬送部の概略を示す概略構成図である。図４は、ステータ搬送部に複数設けられているステータ保持部の概略を示す概略構成図である。図５は、図４に示すＡ−Ａ方向から見た矢視図である

図１に示すように、ワニス処理装置１０には、複数の空間に区画された本体１１と、ワークであるステータＷを自転させながら区画された空間を順次移動させるためのステータ搬送部１２と、ワニス処理装置１０の動作を統括的に制御するための制御部１３とが備わっている。
本体１１には、ステータ搬送部１２にステータＷを着脱する着脱ステーション１４と、ステータＷに対するアニーリングを行うアニーリングステーション１５と、ステータＷにワニスを滴下して含浸させる滴下ステーション１６と、ステータＷに滴下・含浸されたワニスを硬化させる硬化ステーション１７と、ワニスが硬化したステータＷを冷却する冷却ステーション１８とが設けられている。

ここで、着脱ステーション１４では、ワニス処理前のステータＷがステータ搬送部１２に装着されるとともに、ワニス処理後のステータＷがステータ搬送部１２から外されるようになっている。また、着脱ステーション１４では、ステータＷを保持するチャック５４（図６参照）の交換が行われるようになっている。そして、着脱ステーション１４の側面（図１中左側）上部に制御部１３が配置されている。

ここで、ステータＷのステータ搬送部１２に対する着脱、及びチャック５４の交換は、ロボットチャック６０によって行われる。ロボットチャック６０は、ステータＷ及び後述するダミーワークＷｄ（図８参照）を外径側から把持して搬送するものである。なお、ダミーワークＷｄは、ステータＷのコアとほぼ同一形状をなしている。つまり、ダミーワークＷｄの外径及び内径がステータＷの外径及び内径と同一寸法である。これにより、ステータＷを把持するチャック５４及びロボットチャック６０でも、ダミーワークＷｄを把持することができるようになっている。このロボットチャック６０には、図２に示すように、ステータＷあるいはダミーワークＷｄを把持する把持爪６１，６２と、把持爪６１，６２を開閉させる開閉機構６３と、把持爪６１，６２及び開閉機構６３を移動させる駆動機構６４とを備えている。

把持爪６１，６２の先端部には、ステータＷあるいはダミーワークＷｄの外周に当接する当接パッド６１ａ，６２ａが複数設けられている。一方、把持爪６１，６２の基端部には、回動可能にそれぞれリンク部材６１ｂ，６２ｂが設けられている。これらのリンク部材６１ｂ，６２ｂの他端が可動部材６５上に同一点で回動可能に固定されている。なお、把持爪６１，６２は不図示の付勢部材により互いが近接する方向（閉じ方向）に常時付勢されている。これらのリンク部材６１ｂ，６２ｂ、可動部材６５及び付勢部材により開閉機構６３が構成されている。

この開閉機構６３では、可動部材６５を押し込む（ワーク側に移動させる）と、リンク部材６１ｂ，６２ｂの作用により把持爪６１，６２が離間するように移動し、把持爪６１，６２が開くようになっている。一方、可動部材６５を元の位置に戻す（押し込みを止める）と、付勢部材の付勢力により把持爪６１，６２が近接するように移動し、把持爪６１，６２が閉じるようになっている。これにより、ロボットチャック６０は、ステータＷあるいはダミーワークＷｄを外径側から把持することができるようになっている。

そして、上記した把持爪６１，６２、開閉機構６３及び可動部材６５は、駆動機構６４に取り付けられている。駆動機構６４は、図１に示すように、上下左右方向に移動可能にされているとともに、紙面前後方向に回動可能とされている（実線で示す水平状態と二点鎖線で示す直立状態とになる）。これにより、ロボットチャック６０は、水平状態（寝かした状態）のステータＷあるいはダミーワークＷｄを把持し、直立状態（立てた状態）にして着脱ステーション１４の所定位置に搬送することができ、着脱ステーション１４で、ステータ搬送部１２へのステータＷの着脱、及びチャック５４の交換を行うことができるようになっている。なお、ステータＷの着脱、及びチャック５４の交換手順の詳細については後述する。

図１に戻って、アニーリングステーション１５では、不図示の遠赤ヒータにより遠赤加熱されるようになっている。これにより、アニーリングステーション１５では、前工程で予備加熱されたステータＷを所定の温度に保温してアニーリング処理を行うようになっている。
滴下ステーション１６には、不図示のワニス供給ポンプに接続された滴下ノズル１９が設けられており、滴下ノズル１９からステータＷに対してワニスが滴下されるようになっている。そして、ステータＷに滴下されたワニスは、ステータＷのコイルに付着し含浸していく。
硬化ステーション１７には、上部にヒータ２０が設けられている。これにより、硬化ステーション１７の前半（上段部）では、ヒータ２０によりステータＷが加熱されて、ステータＷのコイルに含浸したワニスがゲル化されるようになっている。そして、硬化ステーション１７の後半（下段部）で、ゲル化されたワニスが硬化するようになっている。
冷却ステーション１８では、不図示の冷却ファンによりワニス処理がなされたステータＷが冷却される。これにより、ステータＷの温度が人が触れる程度（例えば、４０℃）まで低下する。

そして、これらの各ステーション１４〜１８を通過するように、本体１１内にステータ搬送部１２が配置されている。このステータ搬送部１２には、図３に示すように、無端状の公転用チェーン３０と、公転用チェーン３０の内周側に配置された無端状の自転用チェーン４０と、ステータＷを保持する複数のステータ保持部５０とが備わっている。なお、本実施の形態では、公転用チェーン３０が２本設けられており、その間に自転用チェーン４０が配置されている（図４参照）。ステータ保持部５０は、公転用チェーン３０に所定間隔で配置されて駆動（公転）されるとともに、自転用チェーン４０によって回転軸５２が回転（自転）されるようになっている。つまり、ステータ搬送部１２により、ステータＷを自転させながら公転させることができるようになっている。

ここで、ステータ保持部５０には、図４及び図５に示すように、パレット５１と、回転軸５２と、スプロケット５３と、チャック５４とが備わっている。パレット５１の両端に公転用チェーン３０が配置（固定）されている。パレット５１上には、回転可能に支持された回転軸５２が設けられており、回転軸５２の一端にチャック着脱機構７０（図７参照）が取り付けられている。そして、チャック着脱機構７０を介して、ステータＷを内径側から保持するためのチャック５４が取り付けられている。このチャック５４は、チャック着脱機構７０により、回転軸５２に対して着脱可能となっている。そして、回転軸５２には、スプロケット５３が固定されている。そして、パレット５１を公転用チェーン３０に配置すると、スプロケット５３の歯が自転用チェーン４０に噛み合うようになっている。このような構成により、ステータ保持部５０は、ステータＷを保持した状態で自転させながら公転させることができるようになっている。

公転用チェーン３０は、図３に示すように、駆動ローラ３１と従動ローラ３２とに巻き掛けられている。また、駆動ローラ３１と公転用モータ３４の出力軸に固定されたプーリーとの間には、駆動ベルト３５が張設されている。これにより、公転用モータ３４を駆動すると、公転用モータ３４の回転が、駆動ベルト３５を介して駆動ローラ３１に伝達されるようになっている。そして、駆動ローラ３１が回転駆動されることにより公転用チェーン３０が駆動されるようになっている。この公転用チェーン３０の駆動によって、ステータ保持部５０に保持されたステータＷがワニス処理装置１０内を公転させられることにより、各処理ステーション１４〜１８を間欠移動するようになっている。

自転用チェーン４０は、駆動ローラ４１と２つの従動ローラ４２，４３に巻き掛けられている。また、駆動ローラ４１と自転用モータ４４の出力軸に固定されたプーリー（不図示）との間には、駆動ベルト４５が張設されている。これにより、自転用モータ４４を駆動すると、自転用モータ４４の回転が、駆動ベルト４５を介して駆動ローラ４１に伝達されるようになっており、駆動ローラ４１が回転駆動されることにより自転用チェーン４０が駆動されるようになっている。この自転用チェーン４０の駆動によって、ステータ保持部５０に保持されたステータＷが自転するようになっている。そして、制御部１３によって自転用モータ４４の回転数（出力）を変化させることにより、ステータ保持部５０に保持されたステータＷの自転回転数を調整することができるようになっている。

そして、ワニス処理装置１０では、制御部１３により、公転用モータ３４および自転用モータ４４の回転駆動および回転数が制御されて、ステータ保持部５０に保持されたステータＷがワニス処理装置１０内を常に一定の回転数で自転しながら適切なタイミングで公転し、ワニス処理が行われるようになっている。

ここで、ステータＷを保持するチャック５４について、図６を参照しながら説明する。図６は、チャックの概略を示す概略構成図である。チャック５４には、把持爪５５と、ピストン５６と、シリンダ５７と、ロック歯車５８とが備わっている。把持爪５５は、ステータＷ（あるいはダミーワークＷｄ）を内径側から把持するものであり、等間隔（１２０°間隔）で３つ設けられている。この把持爪５５は、側面視で略Ｖ形状をなしており、その頂部５５ａがチャック本体にピン５５ｂによって回動自在に固定されているとともに、内側先端部５５ｃがピストン５６の端部に形成された係合部５６ａに係合している。これにより、把持爪５５は、ピストン５６の移動に連動してピン５５ｂを中心に回動するようになっている。ピストン５６の他端部５６ｂは、シリンダ５７内に摺動可能に挿入されている。シリンダ５７内には、縮設されたスプリング５７ａが配置されている。これにより、スプリング５７ａの付勢力がピストン５６を介して、把持爪５５を外側へ回動させる（開く）ようになっている。

また、ロック歯車５８は、チャック５４の把持爪５５とは反対側の端部に回転しないように固定されている。チャック５４の反対側端部には、ロック歯車５８の他、段差部５４ａが形成されている。ロック歯車５８は、チャック５４をステータ保持部５０に装着するときに、ステータ保持部５０側に設けられたロック歯車７３（図７参照）に噛合するものである。段差部５４ａは、ステータ保持部５０側に設けられたロック爪７１（図７参照）が係合する部位である。
そして、ロック歯車５８の側面には、ガイドピン５９が立設されている。このガイドピン５９は、チャック５４のステータ保持部５０（チャック着脱機構７０）に対する位置決め（位相決め）を行うためのものである。

このようなチャック５４は、チャック着脱機構７０を介してステータ保持部５０に取り付けあるいは取り外しできるようになっている。そこで、チャック着脱機構７０について、図７を参照しながら説明する。図７は、チャック着脱機構の概略を示す概略構成図である。チャック着脱機構７０は、図７に示すように、回転軸５２の先端に取り付けられており、回転軸５２とともに回転するようになっている。このチャック着脱機構７０には、ロック爪７１と、シリンダ７２と、ロック歯車７３とが備わっている。

ロック爪７１は、先端部７１ａが内側に折れ曲がっており、この先端部７１ａがチャック５４の段差部５４ａに係合して、チャック着脱機構７０に装着されたチャック５４を軸方向において固定（ロック）するものである。このロック爪７１がチャック５４の段差部５４ａに係合することにより、チャック５４の軸方向へのガタがなくなる。このようなロック爪７１は、中央付近で着脱機構本体７０ａにピン７１ｂによって回動自在に固定されている。これにより、ロック爪７１は、ピン７１ｂを中心にして回動（開閉）するようになっている。また、ロック爪７１は、基端部７１ｃにおいてピン７１ｄによって、縮設されたスプリングを内蔵し着脱機構本体７０ａに固定されたシリンダ７２に回動自在に接続（リンク接続）されている。これにより、ロック爪７１は、常時、シリンダ７２から先端部７１ａを閉じる方向へ付勢力を受けているため、閉じた状態（ロック状態）となっている。

ロック歯車７３は、着脱機構本体７０ａの先端に回転しないように固定されている。このロック歯車７３は、内側に歯が形成されたリング状歯車であり、上記したチャック５４のロック歯車５８と噛合して、チャック着脱機構７０に装着されたチャック５４を回転方向において固定（ロック）するものである。このロック歯車７３がチャック５４のロック歯車５８に噛合することにより、チャック５４の回転方向へのガタがなくなる。

また、着脱機構本体７０ａには、ガイド孔７４が形成されている。このガイド孔７４に、上記したチャック５４のガイドピン５９が挿入されることにより、チャック着脱機構７０とチャック５４との相対的な位置関係を簡単かつ正確に決定することができるようになっている。

続いて、ダミーワークＷｄについて、図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、ダミーワークの概略を示す概略構成図である。図９は、チャックに装着された状態のダミーワークを示す図である。
ダミーワークＷｄは、チャック５４の交換を行う際に使用するものである。なお、チャック５４の交換手順の詳細については後述する。ダミーワークＷｄは、図８に示すように、リング状部材である本体７５と、本体７５に設けられた支持ガイド７６とにより構成されている。本体７５は、ステータＷ（より正確にはステータＷのコア）と同一形状をなしている。すなわち、本体７５の寸法（外径・内径・厚さ）は、ステータＷのコアと同じである。これにより、チャック５４の把持爪５５を本体７５の内径部７５ａに当接させることができるため、チャック５４にダミーワークＷｄを装着することができるようになっている。また、ロボットチャック６０の把持爪６１，６２の当接パッド６１ａ，６２ａを本体７５の外径部７５ｂに当接させることができるため、ロボットチャック６０によってダミーワークＷｄを把持して搬送することができるようになっている。

そして、支持ガイド７６は、チャック交換を行う際に、新品チャックの装着端が垂れることを防止するためのものである。この支持ガイド７６により、新品チャックの装着端の垂れが防止されて、新品チャックがチャック着脱機構にスムーズかつ簡単に装着することができるようになっている。支持ガイド７６は、高剛性の棒状部材であり、先端に当接部７６ａが形成されている。当接部７６ａは、チャック５４に装着されたときに、チャック５４の装着端側面に当接するようになっている（図９参照）。なお、本実施の形態では、ダミーワークＷｄに支持ガイド７６が２本設けられている。

このようなダミーワークＷｄは、図８に示す単品状態、あるいは図９に示すチャック５４に装着された状態のいずれかの状態で、ワニス処理装置１０に設けられたチャック置き場（不図示）に置かれている。このチャック置き場は、ロボットチャック６０によって、ダミーワークＷｄを把持可能な範囲内に設置すればよい。

次に、上記した構成を有するワニス処理装置１０の動作について説明する。まず、ワニス処理を行う際の動作について説明する。予備加熱が完了したステータＷがワニス処理装置１０に搬送されてくると、ロボットチャック６０が、搬送されてきたステータＷを外周側から把持する。そして、ロボットチャック６０は、把持したステータＷを立ち上げて着脱ステーション１４へと搬送し、チャック５４に装着する。このとき、チャック５４のピストン５６の端部が不図示のシリンダロッドによりシリンダ５７内に押し込まれ、把持爪５５が内側に閉じるようにピン５５ｂを中心にして回動する。この把持爪５５が閉じた状態で、ロボットチャック６０は、把持したステータＷを、把持爪５５がステータ内径部に位置するように移動させる。そして、ピストン５６への押圧力を解除して、チャック５４によりステータＷを内周側から把持する。その後、ロボットチャック６０がステータＷの把持を解除して元の位置に戻る。このようにして、着脱ステーション１４において、ステータＷがチャック５４に取り付けられて固定される。

そして、制御部１３により自転用モータ４４が駆動される。そうすると、自転用モータ４４の回転が駆動ベルト４５を介して駆動ローラ４１に伝達され、自転用チェーン４０が反時計回りに駆動される。自転用チェーン４０が反時計回りに駆動すると、ステータ保持部５０のスプロケット５３を介して回転軸５２が時計回り方向に回転する。このとき、回転軸５２は、ステータＷに巻かれたコイルにワニスが滴下・含浸された際にコイルからワニスが染み出さない回転数で自転される。なお、着脱ステーション１４に位置する３つのステータ保持部５０の回転軸５２は回転しない。これらのステータ保持部５０のスプロケット５３は自転用チェーン４０に噛み合っていないからである。

また、公転用モータ３４の回転が駆動ベルト３５を介して駆動ローラ３１に伝達され、公転用チェーン３０が時計回り方向に駆動される。公転用チェーン３０が駆動すると、公転用チェーン３０に固定されているパレット５１（ステータ保持部５０）が移動する。この公転により、例えば、着脱ステーション１４でステータＷが取り付けられたステータ保持部５０が、アニーリングステーション１５に送られる。

そして、回転軸５２に保持されたステータＷを自転させながら、間欠的に公転用チェーン３０を駆動させることにより、ステータＷが自転しながらアニーリングステーション１５、滴下ステーション１６、硬化ステーション１７、および冷却ステーション１８を順次移動していきワニス処理が実施される。このようにしてワニス処理が終了したステータＷは、着脱ステーション１４においてステータ保持部５０から外される。具体的には、上記した手順とは逆の手順でチャック５４から処理後のステータＷが外される。

その後、上記したワニス処理が繰り返し行われるが、ステータＷコイルに滴下されるワニスが、チャック５４にも付着してしまう。そして、チャックの表面に多くのワニスが付着したままステータＷがチャッキングされると、ステータＷの内径穴の内周面全体を均一な保持力で保持することが困難になるため、ステータＷが固定できずにずれて回転してしまうといった現象が発生する。この場合、回転するステータＷのコイルとワニスの滴下位置とに相対的な位置ズレが生じるため、ステータＷの必要な部位にワニスを滴下することができなくなってしまう。また、チャック５４に付着し硬化したワニスが、ワニスを滴下する滴下ノズル１９と干渉して滴下ノズル１９が曲がって、ステータＷの必要な部位にワニスを滴下することができなくなってしまうおそれもある。このため、チャック５４を定期的に交換する必要があり、ワニス処理装置１０では、このチャック交換を以下の手順により自動で行っている。

そこで、チャック交換の手順について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は、交換する旧品チャックにダミーワークを装着した状態を示す図である。図１１は、旧品チャックをステータ保持部から外した状態を示す図である。なお、図１０に示す状態は、新品チャックをステータ保持部に装着したときの状態でもある。また、図１１に示す状態は、新品チャックをステータ保持部に装着する直前の状態でもある。

チャック交換は、着脱ステーション１４において、ワニス処理が終了したステータＷがステータ保持部５０から外された状態で行われる。具体的には、図１０に示すように、ロボットチャック６０により、ダミーワークＷｄが交換対象である旧品チャック５４に装着される。なお、ダミーワークＷｄのチャック５４への装着は、ステータＷをチャック５４に装着するのと同様の手順で行われる。
すなわち、ロボットチャック６０が把持爪６１，６２により、チャック置き場に置かれたダミーワークＷｄを外周側から把持する。そして、ロボットチャック６０は、把持したダミーワークＷｄを立ち上げて着脱ステーション１４へと搬送し、チャック５４に装着する。このとき、チャック５４のピストン５６の端部が不図示のシリンダロッドによりシリンダ５７内に押し込まれ、把持爪５５が内側に閉じるようにピン５５ｂを中心にして回動する。この把持爪５５が閉じた状態で、ロボットチャック６０は、把持したダミーワークＷｄを、把持爪５５がダミーワーク内径部に位置するように移動させる。そして、ピストン５６への押圧力を解除して、図１０に示すように、チャック５４によりダミーワークＷｄを内周側から把持する。

そして、不図示のシリンダロッドにより、チャック着脱機構７０のシリンダ７２端部が内側に押し込まれ、ロック爪７１がピン７１ｂを中心にして回動し開き、軸方向ロックが解除される。この状態で、ロボットチャック６０により、図１１に示すように、ダミーワークＷｄが装着された旧品チャック５４がステータ保持部５０から外される。旧品チャック５４をステータ保持部５０から外す際、チャック５４はダミーワークＷｄを介してロボットチャック６０に保持されている。つまり、交換するチャック５４は、片持ち状態となっている。このため、チャック５４の重量によってチャック５４の着脱端が垂れてしまい、チャック５４をチャック着脱機構７０からスムーズに外すことができないおそれがある。

しかしながら、ダミーワークＷｄに支持ガイド７６が設けられているため、チャック５４の着脱端が垂れることが防止されている。従って、ステータＷの着脱に使用するロボットチャック６０をそのまま使用しても（つまり、ロボットチャック６０の剛性を高めることなく）、チャック５４をチャック着脱機構７０からスムーズに外すことができる。

そして、チャック着脱機構７０から外されたチャック５４は、ロボットチャック６０により、ダミーワークＷｄとともにチャック置き場に搬送され、ロボットチャック６０の把持爪６１，６２が開かれてチャック置き場に置かれる。続いて、ロボットチャック６０により、チャック置き場に予め置かれていたダミーワークＷｄ装着済みの新品チャックがダミーワークＷｄを介して把持され、チャック着脱機構７０へと搬送される。そして、図１１に示す状態から、チャック着脱機構７０のロック爪７１が開かれ、新品チャック５４がチャック着脱機構７０を介してステータ保持部５０に装着される。

このとき、新品チャック５４はダミーワークＷｄを介してロボットチャック６０に片持ち状態で保持されているが、支持ガイド７６によって新品チャック５４の着脱端が垂れることが防止されている。このため、ステータＷの着脱に使用するロボットチャック６０をそのまま使用しても（つまり、ロボットチャック６０の剛性を高めることなく）、新品チャック５４をチャック着脱機構７０にスムーズに装着することができる。

また、新品チャック５４がステータ保持部５０に装着される際には、まず、チャック５４のガイドピン５９が、チャック着脱機構７０のガイド孔７４に挿入される。これにより、チャック５４とステータ保持部５０（チャック着脱機構７０）との相対的な位置決めが行われる。従って、新品チャック５４が位相ずれしてチャック着脱機構７０に装着されることが確実に防止される。続いて、新品チャック５４のロック歯車５８が、チャック着脱機構７０のロック歯車７３に噛合する。これにより、回転軸５２に対する新品チャック５４の回転方向へのガタを確実になくすことができる。その後、図１０に示すように、チャック着脱機構７０のロック爪７１が閉じられ、ロック爪先端部７１ａが新品チャック５４の段差部５４ａに係合する。これにより、回転軸５２に対する新品チャック５４の軸方向へのガタを確実になくすことができる。そして、ワニス処理装置１０では、上記した軸方向ロック機構と回転方向ロック機構を別々に設けているので、チャックの着脱性を向上させることができる。このようにして、ワニス処理装置１０では、装置稼働中にチャックを自動的に交換することができるので、生産効率を向上させることができる。

なお、交換された旧品チャックは、ワニス処理装置１０外に設けられたダミーワーク着脱装置により、ダミーワークＷｄが外された後、付着したワニスが除去・洗浄されて、再び新品チャックとして使用される。新品チャックとして使用される場合には、ダミーワーク着脱装置により、ダミーワークＷｄが装着される。このように、ダミーワークＷｄの着脱をワニス処理装置１０外すなわち外段替えで行うことにより、既存のワニス処理装置から大きな変更をすることなく、チャック交換を自動化することができる。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るワニス処理装置１０によれば、回転軸５２に対してチャック５４を着脱するためのチャック着脱機構７０と、ダミーワークＷｄを外径側から把持して、ダミーワークＷｄをチャック５４に着脱するとともに、ダミーワークＷｄが装着されたチャック５４を回転軸５２に対してチャック着脱機構７０を利用して着脱するロボットチャック６０とを有している。これにより、チャック交換を行う場合には、ロボットチャック６０により、回転軸５２にチャック着脱機構７０を介して装着されているチャック（チャック旧品）にダミーワークＷｄが装着されて、ダミーワークＷｄが装着されたチャック旧品を回転軸５２から自動で取り外すことができる。また、ロボットチャック６０により、ダミーワークＷｄが予め装着されたチャック（チャック新品）をチャック着脱機構７０を介して回転軸５２に自動で装着し、その後、ダミーワークＷｄを外すことができる。このように、ワニス処理装置１０によれば、ダミーワークＷｄを用いることにより、設備稼働中にロボットチャック６０により、チャック交換を自動で行うことができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、公転用チェーン３０と自転用チェーン４０とが逆方向に回転するワニス処理装置を例示したが、公転用チェーン３０と自転用チェーン４０とが同じ方向に回転するワニス処理装置にも本発明を適用することができる。

１０ ワニス処理装置
５０ ステータ保持部
５１ パレット
５２ 回転軸
５３ スプロケット
５４ チャック
５４ａ 段差部
５５ 把持爪
５６ ピストン
５７ シリンダ
５８ ロック歯車
５９ ガイドピン
６０ ロボットチャック
６１ 把持爪
６２ 把持爪
６３ 開閉機構
６４ 駆動機構
６５ 可動部材
７０ チャック着脱機構
７０ａ 着脱機構本体
７１ ロック爪
７２ シリンダ
７３ ロック歯車
７４ ガイド孔
７６ 支持ガイド
７６ａ 当接部
Ｗ ステータ
Ｗｄ ダミーワーク

Claims (4)

1. コイルが巻かれたステータを自転させつつ公転させてステータコイルにワニス処理を行うワニス処理装置において、
   前記ステータの内径部分を保持するチャックと、
   前記ステータを自転させるために前記チャックが装着される回転軸と、
   前記回転軸に対して前記チャックを着脱するためのチャック着脱機構と、
   前記チャックに内径部分を保持されるチャック交換用のダミーワークと、
   前記ダミーワークを外径側から把持して、前記ダミーワークを前記チャックに着脱するとともに、前記ダミーワークが装着されたチャックを前記回転軸に対して前記チャック着脱機構を利用して着脱するロボットチャックと、を有する
   ことを特徴とするワニス処理装置。
2. 請求項１に記載するワニス処理装置において、
   前記チャック着脱機構は、
   前記チャックを前記回転軸に装着した状態で前記チャックの前記回転軸に対する軸方向へのガタをなくす軸方向ロック機構と、
   前記チャックを前記回転軸に装着した状態で前記チャックの前記回転軸に対する回転方向へのガタをなくす回転方向ロック機構と、
   前記チャックと前記回転軸との相対的な位置関係を決定する位置決め機構と、
   を有することを特徴とするワニス処理装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載するワニス処理装置において、
   前記ダミーワークは、前記ステータと同じ外径寸法を有する
   ことを特徴とするワニス処理装置。
4. 請求項１から請求項３に記載するいずれか１つのワニス処理装置において、
   前記ダミーワークは、前記チャックを前記回転軸に装着するとき、前記チャックの先端側が垂れないように前記チャックを支持する支持部材を備えている
   ことを特徴とするワニス処理装置。

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