JP6408422B2 - ワーク挿入治具及びワーク挿入方法 - Google Patents

Description

本発明は、挿入対象の挿入孔にワークを挿入するためのワーク挿入治具、及びこのワーク挿入治具を使用したワーク挿入方法に関する。

モータや発電機等に用いられるロータの製造では、例えば、特許文献１に開示の挿入装置を使用して、ロータコア（挿入対象）に設けられた挿入孔に、磁石（ワーク）を挿入する工程が営まれる。この種の挿入装置は、外部から搬送される磁石を水平な載置面に一旦載置し、その後に押出機構の押出動作により、ロータの法線に直交する方向の（載置面と平行な）内面を有する挿入孔に磁石を挿入する。

特開２０１３−９３９１９号公報 特開２０１４−１９２９７２号公報

ところで、ロータの挿入孔は、ロータの法線に直交する方向に対し傾いた（すなわち、水平な載置面に非平行な）内面を有するものもある（例えば、特許文献２参照）。このような挿入孔に対しては、水平な載置面に磁石を載置しても、傾斜した挿入孔に対し、磁石をスムーズに挿入することができないという問題が生じる。この場合、挿入装置は、磁石の載置後に挿入孔の内面に載置面を一致させるように、治具を傾ける又は挿入孔（ロータ）を傾ける角度調整機構を設けることも想定される。しかしながら、このように構成すると、制御が複雑化するとともに、位置決めに時間がかかって作業効率が低下する等の不都合が生じる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、挿入対象の挿入孔に対してワークを簡単に挿入させることができるワーク挿入治具及びワーク挿入方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、搬送されるワークを挿入対象の挿入孔に挿入する際に、前記ワークを載置するワーク挿入治具であって、搬送時の前記ワークの下面に対して平行な第１面を有する第１台部と、前記ワークの前記挿入孔への挿入方向に沿って前記第１台部と並設され、前記第１面に対して傾斜するとともに前記挿入孔の下側の内面に平行な第２面を有する第２台部と、前記第１及び第２台部のうち少なくとも一方の台部を、他方の台部に対して相対的に昇降する昇降部と、を有することを特徴とする。

上記によれば、ワーク挿入治具は、搬送されるワークを第１面に一旦載置した後、第１又は第２台部を相対的に昇降して第２面への載置に切り換える。そのため、載置状態のワークを第２面により挿入対象に容易に案内して、挿入孔にスムーズに挿入させることができる。すなわち、搬送時のワークの下面に平行な第１面に対し先にワークを載置するので、ワークの位置ずれ等を抑えて安定的に載置することができる。そして、ワークは、挿入孔の下側の内面に平行な第２面に切り換えて載置されることで、挿入孔に挿入可能な姿勢となって容易に挿入される。従って、ワーク挿入治具は、高精度な角度調整機構や角度調整制御等をせずに、挿入対象の挿入孔に対してワークを簡単に挿入させることができるので、ワークの挿入作業を効率的且つ精度よく行うことが可能となる。

この場合、前記第１台部は、前記挿入方向に沿って２つの前記第２台部の間に挟まれることが好ましい。

これにより、ワーク挿入治具は、搬送されるワークの挿入方向中間を第１面が載置する一方で、挿入孔への挿入時にワークの挿入方向両側を第２面が載置するので、ワークの載置状態をより安定化することができる。

また、前記第２台部は、前記第２面上の幅方向外側に上方向に向かって突出する突出部を有するとよい。

このように、第２台部は、突出部を有することで、ワークが第２面の傾斜に沿って幅方向外側に離脱することを防ぐことができる。

上記の構成に加えて、前記突出部の前記第２面側の側面には、前記第２面に対し直角に交わる第１ガイド面と、前記第１ガイド面の上側に連なり該第１ガイド面と異なる傾斜角を有する第２ガイド面とが設けられるとよい。

このように、突出部が第１ガイド面と第２ガイド面を有することで、ワークを第１面の載置状態から第２面の載置状態に切り換える際に、ワークを第２面の傾斜に沿うように良好に案内することができる。また、ワークの挿入時には、第１ガイド面により挿入方向にワークをスムーズに導くことが可能となる。

さらに、前記第２面は、幅方向中間部に頂部を有し、該頂部から幅方向両側に向かって下方向に傾斜する一対の傾斜面によって構成されることが好ましい。

このように、第２面が一対の傾斜面によって構成されることで、複数のワークを一対の傾斜面に各々載置して、挿入孔にそれぞれ同時に挿入させることができ、挿入作業をより効率化することができる。

また、前記目的を達成するために、本発明に係るワーク挿入方法は、ワークを搬送して、ワーク挿入治具が有する前記ワークの下面に対して平行な第１面に該ワークを載置する第１載置工程と、前記第１載置工程後に、前記第１面に対して傾斜するとともに挿入孔の下側の内面に平行な第２面と、前記第１面とを相対的に昇降することにより、前記第２面に前記ワークを載置する第２載置工程と、前記第２面に載置された前記ワークを挿入対象に向けて押し出し前記挿入対象の挿入孔に挿入するワーク挿入工程と、を有することを特徴とする。

上記によれば、第１載置工程により、搬送されるワークを第１面に一旦載置した後、第２載置工程により、第１又は第２台部を相対的に昇降して第２面への載置に切り換え、ワーク挿入工程によりワークをスムーズに挿入させることができる。よって、ワーク挿入方法は、ワークの挿入作業を効率的且つ精度よく行うことが可能となる。

また、前記ワーク挿入工程では、前記第２面上を移動可能なプッシャにより前記ワークを押し出し、前記第１載置工程の実施前には、前記プッシャを移動させて前記挿入孔に挿入することにより前記挿入孔を位置決めする挿入孔位置決め工程を行うとよい。

このように、ワーク挿入方法は、挿入孔位置決め工程の実施により、第２面に対し挿入孔を良好に位置決めすることができるので、第２面に載置されたワークを挿入孔に精度よく案内することができる。

本発明に係るワーク挿入治具及びワーク挿入方法によれば、挿入対象の挿入孔に対してワークを簡単に挿入させることができるので、ワークの挿入作業を効率的且つ精度よく行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係るワーク挿入治具を適用した挿入装置を概略的に示す部分正面図である。 図１の挿入装置の全体構成を示す部分側面断面図である。 図３Ａは、図１のロータの部分正面図であり、図３Ｂは、図１の磁石の正面図であり、図３Ｃは、ワーク挿入治具の第１台部を示す正面図であり、図３Ｄは、ワーク挿入治具の第２台部を示す正面図である。 図４Ａは、ワーク挿入治具の第１載置面に磁石を載置した状態を示す斜視図であり、図４Ｂは、ワーク挿入治具の第２載置面に磁石を載置した状態を示す斜視図である。 図５Ａは、ワーク挿入方法のフローを概略的に示す第１側面断面図であり、図５Ｂは、図５Ａに続くワーク挿入方法の第２側面断面図であり、図５Ｃは、図５Ｂに続くワーク挿入方法の第３側面断面図であり、図５Ｄは、図５Ｃに続くワーク挿入方法の第４側面断面図である。 図６Ａは、ワーク挿入方法を実施する際のワーク挿入治具及び磁石の動作を示す第１正面図であり、図６Ｂは、図６Ａに続く動作を示す第２正面図であり、図６Ｃは、図６Ｂに続く動作を示す第３正面図であり、図６Ｄは、図６Ｃに続く動作を示す第４正面図であり、図６Ｅは、図６Ｄに続く動作を示す第５正面図である。

以下、本発明に係るワーク挿入治具について、ワーク挿入方法との関係で好適な実施形態をあげ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るワーク挿入治具１０は、モータや発電機等のロータ１２（挿入対象）を製造する製造ラインにおいて、ワークである磁石１６をロータ１２の挿入孔１４に挿入する挿入装置１８に適用される。このワーク挿入治具１０は、挿入装置１８に搬送される磁石１６を一時的に載置するとともに、ロータ１２の挿入孔１４への磁石１６の挿入をガイドする機能を有する。以下では、ワーク挿入治具１０の理解の容易化のため、先ずロータ１２及び挿入装置１８について説明する。

なお、以下の説明において、挿入装置１８やワーク挿入治具１０等の方向を指示する場合には、図１中の矢印方向を基準に上下及び左右方向をいい、さらに図１の紙面手前方向を前方向といい、図１の紙面奥方向を後方向という（図２も参照）。

ロータ１２は、円筒状に形成され、モータや発電機等の組立状態で、磁石１６を内部に保持し、図示しないステータとの磁気的作用力により回転するマグネットロータ式の回転子として構成される。ロータ１２の中央側には、ボス部２０が設けられ、このボス部２０の中心部には、図示しない回転軸を固定する嵌合孔２２が形成されている。また、ロータ１２の径方向外側の外周寄りには、磁石１６を収容固定する（埋め込む）ための挿入孔１４が形成されている。

挿入孔１４は、図２に示すように、ロータ１２の軸方向（図２中の実線で示す上下方向）に対し平行に延びて、ロータ１２の正面及び背面を貫通している。磁石１６は、ロータ１２が前方を臨んだ状態で、挿入孔１４の正面の開口から後方向（背面側）に向かって挿入される。挿入孔１４は、図１に示す正面視で、長方形状の内面を有し、軸方向に長い直方形状の磁石１６を２つ並べて挿入することが可能となっている。

これらの挿入孔１４は、ロータ１２の法線Ｎに直交する方向の仮想線Ｉ（図３Ａ参照）に対し傾いた形状に形成されている。詳細には、図１の２点鎖線で囲った周方向に隣り合う２つの挿入孔１４（第１挿入孔２４、第２挿入孔２６）は、挿入装置１８の１回の挿入動作により磁石１６が同時に挿入される対を構成する。第１及び第２挿入孔２４、２６は、その中間を通る法線Ｎを挟んで対称形状に形成され、またロータ１２の周方向に沿って等間隔に複数（図１では１２対）設けられる。

第１及び第２挿入孔２４、２６は、図３Ａに示すように、ロータ１２の法線Ｎに近い短手面２４ａ、２６ａと、法線から遠い（短手面２４ａ、２６ａと反対側の）短手面２４ｂ、２６ｂとをそれぞれ有する。そして、第１及び第２挿入孔２４、２６は、短手面２４ａ、２６ａに対し短手面２４ｂ、２６ｂがロータ１２の径方向外側に同じ距離だけ寄ることで、全体としてハ字状を呈する。

そのため、第１挿入孔２４の径方向内側の長手面２４ｃ及び径方向外側の長手面２４ｄは、仮想線Ｉに対して傾斜角αで傾き、第２挿入孔２６の径方向内側の長手面２６ｃ及び径方向外側の長手面２６ｄは、傾斜角β＝｜−α｜で傾く。この傾斜角α、βは、挿入孔１４や磁石１６（ワーク）の形状や重量等にもよるが、例えば、傾斜角α、βを５°〜３０°の範囲内に設定するとよい。

一方、挿入孔１４に挿入される磁石１６は、正面視（図３Ｂ参照）で四角形状を呈し、上述したように全体として直方形状のブロックに形成されている（図４Ａも参照）。この磁石１６の軸方向長さは、ロータ１２の軸方向長さに概ね一致している。磁石１６は、２つ並べられて第１及び第２挿入孔２４、２６にそれぞれ挿入される。つまり、挿入装置１８は、１回の挿入動作で第１及び第２挿入孔２４、２６に２つずつ（合計４つ）の磁石１６を押し込む機構となっている。磁石１６は、その周りに樹脂等が塗布されることで、挿入後に挿入孔１４の内面に固着される。

４つの磁石１６は、磁石搬送装置２８（図５Ｃ参照）により、外部から挿入装置１８に搬送される。この磁石搬送装置２８は、４つの磁石１６を短手方向に２つ単位で並べ、その間を多少開けた状態でまとめて把持する。そして磁石搬送装置２８は、４つの磁石１６を水平にした姿勢、すなわち各磁石１６の下面１７を後述するワーク挿入治具１０の第１載置面８０に対し平行させた姿勢で搬送し、挿入装置１８（第１載置面８０）に載置する。

磁石１６が載置された挿入装置１８は、磁石１６の下面１７が第１及び第２挿入孔２４、２６の長手面２４ｄ、２６ｄの傾きに一致するような姿勢に切り換え、その後にロータ１２への挿入動作を行う。図２に示すように、挿入装置１８は、挿入動作時にロータ１２を保持する保持部３０と、搬送される磁石１６を一旦載置するとともにロータ１２の挿入孔１４への磁石１６の挿入を行う押込部３２と、挿入装置１８の駆動を制御する制御部３４とを備える。

挿入装置１８の保持部３０は、製造ラインの設置箇所から起立する支持台３６と、支持台３６の上部に設けられロータ１２を着脱自在に取付可能な取付台３８と、取付台３８の姿勢を切り換える切換機構４０とを有する。支持台３６と取付台３８は、軸支部４２を介して互いに連結されるとともに、取付台３８と切換機構４０はリンク４４を介して互いに連結される。

取付台３８は、軸支部４２を基点に９０°回転可能となっており、その上端を上方向と前方向に臨ませる。取付台３８の上端は、ロータ１２を装着固定するための被装着部４６となっている。被装着部４６は、ロータ１２の嵌合孔２２に挿入される軸部４６ａと、この軸部４６ａから放射状に延びロータ１２を保持する３本のアーム４６ｂとを有する（図１も参照）。被装着部４６は、取付台３８の内部に設けられた回転駆動源４８により回転力が伝達されることで、ロータ１２を中心軸周りに回転させる。回転駆動源４８は、制御部３４により回転駆動が制御される。

切換機構４０は、例えば、流体（空気、油、水等）の圧力変動により、長手方向に伸縮する直動型アクチュエータ（動力シリンダ）に構成される。切換機構４０は、リンク４４と反対側の端部が製造ラインの設置箇所に連結され、制御部３４により伸縮動作が制御される。

切換機構４０は、短縮状態において、取付台３８を支持台３６の上部に載せ、被装着部４６を上方向に臨ませる。この状態において、製造ラインでは、図示しないロータ搬送装置により供給されたロータ１２を被装着部４６に装着保持し、また被装着部４６からロータ１２を取り外してロータ搬送装置に排出する作業を行う。切換機構４０は、短縮状態から伸長することで、取付台３８を回転して被装着部４６を前方向に臨ませる。これによりロータ１２は、保持部３０の前方に設けられた押込部３２に対向し、ロータ１２の中心軸及び挿入孔１４の軸心が設置箇所に対して水平に配置される。

また、挿入装置１８の押込部３２は、支持台３６から間隔をあけた位置に設けられるベース５０と、ベース５０の上部前側に設けられる磁石押込装置５２と、ベース５０の上部後側に設けられるワーク挿入治具１０とを備える。磁石押込装置５２及びワーク挿入治具１０は、ベース５０により、前方向を臨む位置に移動したロータ１２の前面で、且つロータ１２の垂線方向の最下部に配置される第１及び第２挿入孔２４、２６に磁石１６を挿入可能な高さに設定される（図１も参照）。ベース５０は、磁石押込装置５２及びワーク挿入治具１０の高さを調整可能な調整機構部を有していてもよい。

磁石押込装置５２は、ワーク挿入治具１０に載置された磁石１６を、ロータ１２の第１及び第２挿入孔２４、２６に押し込む。この磁石押込装置５２は、基台５４と、基台５４の一端に固定接続される駆動機構５６と、駆動機構５６に連結されるスライダ５８と、スライダ５８に連結され磁石１６を押すプッシャ６０とを備える。

駆動機構５６は、切換機構４０と同様に、制御部３４の制御下に、可動軸５６ａを前後方向に進退する直動型アクチュエータとして構成される。可動軸５６ａに連結されるスライダ５８は、基台５４に設けられたレール６２に案内されつつ前後方向に進退し、その上面に取り付けられたプッシャ６０をスライドさせる。スライダ５８の上面は、正面視（図１参照）で左右幅方向中間部に頂部を有し、左右両側に向かって下側に傾斜面を有する山形に形成される。なお、駆動機構５６及びスライダ５８は、回転駆動力を直線駆動力に変換する構造（ボールねじアクチュエータ等）を適用してもよい。

プッシャ６０は、第１及び第２挿入孔２４、２６に４つの磁石１６を挿入するため、スライダ５８上の一対の傾斜面にそれぞれ設けられる。これら一対のプッシャ６０は、第１及び第２挿入孔２４、２６、及び後述するワーク挿入治具１０の第２載置面９０の傾斜に対応して、正面視（図１参照）でハ字状を呈する。プッシャ６０は、前後方向に長く形成され、スライダ５８が前側に最も移動した位置でも、後側の端部（押出端部６０ｂ）がワーク挿入治具１０上に位置する。

また、プッシャ６０は、スライダ５８の装着部分から後方向の所定範囲にわたって厚く形成された突条部６０ａと、突条部６０ａよりも薄く形成され突条部６０ａの下部から後方に突出する押出端部６０ｂとを有する。押出端部６０ｂは、正面視で挿入孔１４よりも幅狭な形状に形成されている。挿入装置１８は、磁石１６の挿入動作前に、一対のプッシャ６０を進出して第１及び第２挿入孔２４、２６に押出端部６０ｂを挿入することで、第１及び第２挿入孔２４、２６を位置決めすることが可能である。

さらに図２に示すように、挿入装置１８は、突条部６０ａを上から押す押さえ部材６４を備える。押さえ部材６４は、第１及び第２挿入孔２４、２６の位置決め時に、プッシャ６０の進出を規制するとともに、押出端部６０ｂを下側に押圧する。これにより、押出端部６０ｂの下面が、第１及び第２挿入孔２４、２６の長手面２４ｄ、２６ｄに接触して位置決め精度が高められる。

次に、挿入装置１８に適用されるワーク挿入治具１０について説明する。ワーク挿入治具１０は、図２に示すように、ベース５０に固定される箱状のハウジング７０を有する。このハウジング７０は、図４Ａに示すワーク挿入治具１０の第１台部７２、第２台部７４及び昇降部７６を内部に収容しており、その上部の開放部分から第１及び第２台部７２、７４を露出している。

第１台部７２は、前後及び上下方向に短く、左右幅方向に長い直方形状に形成されている。この第１台部７２は、ワーク挿入治具１０の前後方向中間部に配置され、前後の第２台部７４に挟まれる。また、第１台部７２は、昇降部７６に連結及び支持され、昇降部７６の駆動作用下に上昇及び下降する可動台として構成される。第１台部７２の上面は、水平な（つまり、設置箇所の面方向に平行な）第１載置面８０（第１面）に形成され、この第１載置面８０には、磁石搬送装置２８により搬送される磁石１６が載置される。換言すれば、第１載置面８０は、搬送時の磁石１６の下面１７に対して平行な面方向を有する。

また、第１台部７２は、図３Ｃ及び図４Ａに示すように、第１載置面８０の幅方向中間部に上方向に僅かに突出する中間側突起８２を備える。この中間側突起８２は、磁石搬送装置２８により２つ単位で離れた状態で搬送される４つ磁石１６を、そのまま２つ単位に隔てた状態で載置させる。さらに、第１台部７２は、中間側突起８２よりも若干高く上方向に突出する一対の端側突起８４を第１載置面８０の幅方向両側に備える。一対の端側突起８４は、中間側突起８２と協働して、載置される２つ単位の磁石１６の幅方向位置をガイドする。以下、図３Ｃ中の左側の端側突起８４と中間側突起８２と間の第１載置面８０を第１水平面８０ａともいい、図３Ｃ中の右側の端側突起８４と中間側突起８２の間の第１載置面８０を第２水平面８０ｂともいう。

一方、第２台部７４は、図４Ａに示すように、２つ独立して設けられ、第１台部７２の前側と後側（磁石１６の挿入方向）に並設されている。２つの第２台部７４は、高さ位置が同一となってハウジング７０に固定される。つまり、ワーク挿入治具１０は、固定側の２つの第２台部７４に対し第１台部７２を相対的に昇降し、第１載置面８０が、第２台部７４の上面よりも上方に位置する状態と、第２台部７４の上面よりも下方に位置する状態とに切換可能となっている。

第２台部７４の上面は、図３Ｄに示す正面視で山形を呈し、山の頂部がちょうど幅方向中間部に位置した第２載置面９０（第２面）に形成されている。この第２載置面９０は、第１及び第２挿入孔２４、２６の長手面２４ｄ、２６ｄと一致するように傾く一対の傾斜面（第１傾斜面９０ａ、第２傾斜面９０ｂ）となっている。すなわち、第１傾斜面９０ａは、水平線Ｆに対して傾斜角αで傾き、第２傾斜面９０ｂは水平線Ｆに対して傾斜角βで傾いている。第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂは、ロータ１２が前方向を臨み、第１及び第２挿入孔２４、２６を垂線方向の最下部に配置した状態で、その長手面２４ｄ、２６ｄに一致する高さに配置される。従って、第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂは、２つの磁石１６が各々載置された状態で（図４Ｂ参照）、これらの磁石１６を第１及び第２挿入孔２４、２６に対向させる。

また、第２台部７４は、第２載置面９０の幅方向両側に上方向に突出する一対の突出部９２を有する。一対の突出部９２は、第１台部７２の中間側突起８２や端側突起８４よりも高く突出している。各突出部９２は、第１台部７２が第２台部７４に対して相対的に下降した際に、磁石１６を第２載置面９０にガイドする機能を有する。具体的に、突出部９２は、内側に傾斜が緩い上側ガイド面９２ａ（第２ガイド面）と、上側ガイド面９２ａよりも傾斜が急な下側ガイド面９２ｂ（第１ガイド面）とを有し、上側ガイド面９２ａと下側ガイド面９２ｂの連結部分が丸角（Ｒ状）に形成されている。下側ガイド面９２ｂは、第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂに対し直角に交っている。なお、第２台部７４も、第１台部７２と同様に幅方向中間部（頂部）から上方に突出する突起を備えていてもよい。

図４Ａに示すように、ワーク挿入治具１０の昇降部７６は、ハウジング７０内の第１台部７２の下側位置に設けられる。昇降部７６は、例えば、切換機構４０や駆動機構５６と同様に、中心部で第１台部７２を支持しているシャフト７６ａを上下方向に進退させる直動型アクチュエータに構成される。この昇降部７６は、制御部３４に接続され、制御部３４の制御下にシャフト７６ａを進退することで、第１台部７２の高さ位置を適宜のタイミングで変化させる。

なお、昇降部７６は、第１台部７２を昇降させる構成に限定されず、第２台部７４を昇降させる構成でもよい。この場合、昇降部７６は、磁石１６が搬送される際に、第２台部７４を下降して第１載置面８０に磁石１６を載置させ、磁石１６の挿入動作前に、第２台部７４を上昇して第２載置面９０への載置に切り換えるとよい。

図２に戻り、挿入装置１８の制御部３４は、保持部３０の切換機構４０及び回転駆動源４８、押込部３２の磁石押込装置５２、押さえ部材６４及びワーク挿入治具１０（昇降部７６）の動作を制御してロータ１２の挿入孔１４への磁石１６の挿入を実施する。この制御部３４は、例えば、演算処理部、記憶部、入出力部等を有する周知のコンピュータを適用し得る。なお、制御部３４は、挿入装置１８のみを制御するだけでなく、磁石搬送装置２８やロータ搬送装置の動作を制御する、或いはロータ１２の製造ライン全体を制御するものでもよい。

本発明に係るワーク挿入治具１０は、基本的には以上のように構成され、以下、挿入装置１８による磁石１６の挿入動作（ワーク挿入方法）及びその効果について説明する。

ロータ１２の製造では、挿入孔１４が形成されたロータ１２がロータ搬送装置により搬送され、図２に示すように、挿入装置１８（保持部３０）において上方向を臨む被装着部４６に装着保持される。挿入装置１８の制御部３４は、ロータ１２の装着後、切換機構４０を伸長して取付台３８を前方向に臨ませる。これによりロータ１２が前方の押込部３２に対向する（図２中の２点鎖線参照）。

その後、制御部３４は、図５Ａに示すように、回転駆動源４８を駆動制御してロータ１２を周方向に回転させ、第１及び第２挿入孔２４、２６の長手面２４ｄ、２６ｄを、ワーク挿入治具１０の第２載置面９０に略一致する位置に配置する（初期回転工程）。この際、ワーク挿入治具１０は、第１台部７２を昇降部７６により下降位置に配置し、第２載置面９０により一対のプッシャ６０をガイド可能としている。

次に、制御部３４は、磁石押込装置５２を動作させ、図５Ｂに示すように、一対のプッシャ６０を後方向に移動し第１及び第２挿入孔２４、２６に挿入して、第１及び第２挿入孔２４、２６を位置決めする動作を行う（挿入孔位置決め工程）。プッシャ６０の移動時には、押さえ部材６４を適宜のタイミングで下方向に移動し、プッシャ６０を第２載置面９０に向けて押圧する。これにより、押出端部６０ｂの下面と第１及び第２挿入孔２４、２６の長手面２４ｄ、２６ｄが接触して、高精度な位置決めがなされる。

第１及び第２挿入孔２４、２６の位置決め後、制御部３４は、プッシャ６０を前方向にリターンさせるとともに、昇降部７６を駆動して第１台部７２を上昇させ、第１載置面８０を第２載置面９０よりも上方に配置する（挿入準備工程）。

そして図５Ｃに示すように、磁石搬送装置２８により外部から４つの磁石１６を搬送し、第１載置面８０の第１及び第２水平面８０ａ、８０ｂに２つ単位で磁石１６を載置する（第１載置工程）。４つの磁石１６は、磁石搬送装置２８により下面１７が水平となった姿勢で搬送されるため、この下面１７と平行な第１及び第２水平面８０ａ、８０ｂに対し傾くことなく安定的に載置される（図６Ａ参照）。これによりワーク挿入治具１０は、磁石１６の位置ずれや姿勢の崩れ等の発生を回避することができる。特に、第１台部７２は、第２台部７４の間に挟まれていることで、磁石１６の長手方向中間領域に接触して、磁石１６のぐらつきを抑える。

第１載置工程後、制御部３４は、昇降部７６を駆動制御して第２台部７４に対し第１台部７２を相対的に下降させ、磁石１６を第１載置面８０から第２載置面９０に移し換える（第２載置工程）。第１台部７２の下降時には、図６Ｂに示すように、端側突起８４寄りの磁石１６Ｂの角部が、先ず第２台部７４の突出部９２の上側ガイド面９２ａに接触して、２つ並ぶ磁石１６Ａ、１６Ｂ同士を若干内側に寄せる。

さらに第１台部７２が下降すると、図６Ｃに示すように、中間側突起８２寄りの磁石１６Ａの角部が第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂに接触するとともに、磁石１６Ｂの角部が突出部９２の丸角をスムーズに乗り越える。その後、図６Ｄに示すように、磁石１６Ａの下面１７が第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂに接触する一方で、磁石１６Ｂの角部が下側ガイド面９２ｂに案内される。

最後に、第１台部７２の第１載置面８０が第２載置面９０よりも下側に変位すると、図６Ｅに示すように、磁石１６Ｂも第２載置面９０に載置される。このように各磁石１６Ａ、１６Ｂが第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂに載置されると、磁石１６Ａ、１６Ｂがその自重により第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂの傾斜に沿って滑り突出部９２寄りに並んだ状態を形成する。ワーク挿入治具１０は、この状態で、ロータ１２の第１及び第２挿入孔２４、２６に磁石１６を２つ単位で対向させる。

その後、図５Ｄに示すように、制御部３４は、一対のプッシャ６０を再び後方向に移動することで、押出端部６０ｂを磁石１６に接触させ磁石１６をロータ１２に向けて押し出し、第１及び第２挿入孔２４、２６に磁石１６を挿入する（ワーク挿入工程）。押出時に、第２台部７４の第２載置面９０及び一対の突出部９２は、磁石１６を傾斜した状態（磁石１６の下面１７が第１及び第２挿入孔２４、２６の長手面２４ｄ、２６ｄに一致した状態）のまま案内する。そのため、挿入装置１８は、第１及び第２挿入孔２４、２６に磁石１６を容易に挿入することができる。

プッシャ６０は、磁石１６が挿入孔１４内に完全に収容されるまで、押出端部６０ｂによる押し込みを行う。なお、プッシャ６０による押し込み時には、押さえ部材６４（又は他の部材）により磁石１６の上面を軽く押さえて、第２載置面９０による磁石１６のガイドをより確実に実施させるとよい。

制御部３４は、ワーク挿入工程の終了後、プッシャ６０を前方向に引き戻し、さらに初期回転工程から同様の動作を繰り返す。つまり、ロータ１２を回転して、先に磁石１６を挿入した一対の挿入孔１４に隣接する次の一対の挿入孔１４に磁石１６を挿入する動作を行い、この挿入動作をロータ１２の周方向周りに複数回（全ての磁石１６が挿入孔１４に挿入されるまで）繰り返す。ロータ１２に磁石１６が全て挿入されると、取付台３８を上方向に臨ませて被装着部４６からロータ１２を取り出すとともに、次に搬送されるロータ１２を被装着部４６に装着する。

以上のように、本実施形態に係るワーク挿入治具１０及びワーク挿入方法は、搬送される磁石１６を第１載置面８０に一旦載置した後、第１台部７２を相対的に下降して第２載置面９０への載置に切り換える。そのため、第２載置面９０により磁石１６をロータ１２に容易に案内して、挿入孔１４にスムーズに挿入させることができる。すなわち、ワーク挿入治具１０は、搬送時の磁石１６の下面１７に平行な第１載置面８０に対し磁石１６を先に載置するので、磁石１６の位置ずれ等を抑えて安定的に載置することができる。そして、第１載置面８０から、挿入孔１４の下側の内面に平行な第２載置面９０に切り換えて載置することで、磁石１６を挿入孔１４に挿入可能な姿勢とする。従って、ワーク挿入治具１０は、高精度な角度調整機構や角度調整制御等をせずに、ロータ１２の挿入孔１４に対して磁石１６を簡単に挿入させることができるので、磁石１６の挿入作業を効率的且つ精度よく行うことが可能となる。

この場合、ワーク挿入治具１０は、搬送される磁石１６の挿入方向中間を第１載置面８０が載置する一方で、挿入孔１４への挿入時に磁石１６の挿入方向両側を第２載置面９０が載置するので、磁石１６の載置状態をより安定化することができる。なお、ワーク挿入治具１０は、第１台部７２を２つの第２台部７４に挟んだ構成に限定されず、逆の構成（２つの第１台部７２により第２台部７４を挟んだ構成）でもよい。またワーク挿入治具１０は、第１及び第２台部７２、７４を各々１つで構成してもよく、各々２つ以上で構成してもよい。第１及び第２台部７２、７４を複数適用する場合は、第１台部７２と第２台部７４を交互に配置することが好ましい。これにより磁石１６をより安定的に載置することができる。

また、第２台部７４は、突出部９２を有することで、第２載置面９０の傾斜に沿って磁石１６が幅方向外側に離脱することを防ぐことができる。これに加えて、突出部９２が下側ガイド面９２ｂと上側ガイド面９２ａを有することで、磁石１６を第１載置面８０の載置状態から第２載置面９０の載置状態に切り換える際に、磁石１６を第２載置面９０の傾斜に沿うように良好に案内することができる。磁石１６の挿入時には、下側ガイド面９２ｂにより挿入方向に磁石１６をスムーズに導くことが可能となる。

さらに、第２載置面９０が第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂを有することで、第１及び第２傾斜面９０ａ、９０ｂに磁石１６を各々載置して、第１及び第２挿入孔２４、２６に同時に挿入させることができ、挿入作業をより効率化することができる。

そして、磁石１６の挿入時には、挿入孔位置決め工程の実施により、第２載置面９０に対し挿入孔１４を良好に位置決めすることができるので、第２載置面９０に載置される磁石１６を挿入孔１４に精度よく案内することができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能である。例えば、ワーク挿入治具１０は、１つ又は３つ以上の磁石１６を挿入孔１４に同時に挿入させる装置に適用してよい。また例えば、挿入装置１８は、磁石１６の挿入方向が水平方向ではなく、水平方向に対し傾斜した角度で磁石１６を挿入するものでもよい。この場合、第２載置面９０は、磁石１６の挿入方向（傾き）に沿って傾斜して形成されるとよい。

また、ワーク挿入治具１０が適用される装置は、上記の挿入装置１８に限定されず、挿入対象及びワークもロータ１２と磁石１６に限定されないことは勿論である。要するに、ワーク挿入治具１０は、傾いた挿入孔を有する挿入対象にワークを挿入する種々の装置に良好に適用し得る。

１０…ワーク挿入治具 １２…ロータ
１４…挿入孔 １６、１６Ａ、１６Ｂ…磁石
１７…下面 １８…挿入装置
２４…第１挿入孔 ２４ｄ、２６ｄ…長手面
２６…第２挿入孔 ６０…プッシャ
７２…第１台部 ７４…第２台部
７６…昇降部 ８０…第１載置面
９０…第２載置面 ９０ａ…第１傾斜面
９０ｂ…第２傾斜面 ９２…突出部
９２ａ…上側ガイド面 ９２ｂ…下側ガイド面
Ｉ…仮想線 Ｎ…法線

Claims (7)

1. 搬送されるワークを挿入対象の挿入孔に挿入する際に、前記ワークを載置するワーク挿入治具であって、
   搬送時の前記ワークの下面に対して平行な第１面を有する第１台部と、
   前記ワークの前記挿入孔への挿入方向に沿って前記第１台部と並設され、前記第１面に対して傾斜するとともに前記挿入孔の下側の内面に平行な第２面を有する第２台部と、
   前記第１及び第２台部のうち少なくとも一方の台部を、他方の台部に対して相対的に昇降する昇降部と、を有する
   ことを特徴とするワーク挿入治具。
2. 請求項１記載のワーク挿入治具において、
   前記第１台部は、前記挿入方向に沿って２つの前記第２台部の間に挟まれる
   ことを特徴とするワーク挿入治具。
3. 請求項１又は２記載のワーク挿入治具において、
   前記第２台部は、前記第２面上の幅方向外側に上方向に向かって突出する突出部を有する
   ことを特徴とするワーク挿入治具。
4. 請求項３記載のワーク挿入治具において、
   前記突出部の前記第２面側の側面には、前記第２面に対し直角に交わる第１ガイド面と、前記第１ガイド面の上側に連なり該第１ガイド面と異なる傾斜角を有する第２ガイド面とが設けられる
   ことを特徴するワーク挿入治具。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク挿入治具において、
   前記第２面は、幅方向中間部に頂部を有し、該頂部から幅方向両側に向かって下方向に傾斜する一対の傾斜面によって構成される
   ことを特徴とするワーク挿入治具。
6. ワークを搬送して、ワーク挿入治具が有する前記ワークの下面に対して平行な第１面に該ワークを載置する第１載置工程と、
   前記第１載置工程後に、前記第１面に対して傾斜するとともに挿入孔の下側の内面に平行な第２面と、前記第１面とを相対的に昇降することにより、前記第２面に前記ワークを載置する第２載置工程と、
   前記第２面に載置された前記ワークを挿入対象に向けて押し出し前記挿入対象の挿入孔に挿入するワーク挿入工程と、を有する
   ことを特徴とするワーク挿入方法。
7. 請求項６記載のワーク挿入方法において、
   前記ワーク挿入工程では、前記第２面上を移動可能なプッシャにより前記ワークを押し出し、
   前記第１載置工程の実施前には、前記プッシャを移動させて前記挿入孔に挿入することにより前記挿入孔を位置決めする挿入孔位置決め工程を行う
   ことを特徴とするワーク挿入方法。

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