JPH11308822A - 回転電機のコア積み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動的に効率よくコア板を積むことができ、
さらに回転軸が一致するように、また、各スロットの位
置をも一致するように、正確に位置決めして積むことが
できる回転電機のコア積み装置を得る。 【解決手段】 コア板１１の積載方向に伸びるガイド軸
５２は、リング状のコア板１１の中空部に挿入され、積
載方向に伸びるガイドキーとコア板挿入側端部に設けた
テーパ部を有する。ガイドキー５５はコア板１１の内周
側の切欠いたキー溝と嵌合しコア板１１の回転方向の位
置決めを行なう。ガイド軸５２の外周側で積載されるコ
ア板１１を保持する保持台５１を昇降機構５６，５７，
５８で昇降し、ガイド軸５２に対するコア板１１の積載
位置を所定の位置に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインダクシ
ョンモータやＡＣジェネレータ等に使用される大型の回
転電機の製造装置において、回転子コアまたは固定子コ
アのコア積み装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は回転子コア板の一例を示す平面
図であり、材質は鉄であることが多い。また、大型回転
電機の場合、回転子コア板１１の形状はリング状で外径
が例えば５００ｍｍ以上、内径が例えば２００ｍｍ〜６
００ｍｍ程度、厚さが０．５ｍｍ程度の鉄板であり、こ
の回転子コア板１１を高さが例えば５００ｍｍ〜１５０
０ｍｍ程度になるように積載する。即ち、１０００〜３
０００枚くらい積載しなければならない。１２はスロッ
トであり、回転子コア板１１の外周から内側に複数設け
た切込みである。従来、このような回転子コアまたは固
定子コアのコア積み装置として、ロボット等によって自
動的にコア板を積む装置はあったが、厳密な位置合せも
せずに単に下から上に積み重ねていくものであったた
め、正確に積むことができるものではなかった。このた
め、コア板の不揃いが発生して修正作業が必要になった
り、コア板の落下やフレームへの挿入ミスなどが発生す
ることもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転電機のコア
積み装置は、上記のように、自動で能率よく正確にコア
を積むことができるものではなかった。

【０００４】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、自動的に効率よくコアを
積むことができ、さらに回転軸が一致するように、ま
た、各スロットの位置をも一致するように、正確に位置
決めして積むことができる回転電機のコア積み装置を得
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成に係
る回転電機のコア積み装置は、リング状の回転子コア板
及びダクトコア板を複数枚積載する回転電機のコア積み
装置において、回転子コア板及びダクトコア板の内周側
に切欠いたキー溝を備えると共に、回転子コア板及びダ
クトコア板の積載方向に伸び、回転子コア板及びダクト
コア板の中空部に挿入され、回転子コア板及びダクトコ
ア板の挿入側端部に設けたテーパ部と回転子コア板及び
ダクトコア板のキー溝と嵌合するガイドキーを有するガ
イド軸、このガイド軸の外周側で積載される回転子コア
板及びダクトコア板を保持する保持台、並びに保持台を
昇降させる昇降機構を備え、回転子コア板及びダクトコ
ア板を積載するにつれて保持台を昇降させてガイド軸に
対する回転子コア板及びダクトコア板を積載する軸方向
の位置を保つように構成したものである。

【０００６】また、本発明の第２の構成に係る回転電機
のコア積み装置は、リング状の内周側に複数のスロット
を有する固定子コア板及びダクトコア板を複数枚積載す
る回転電機のコア積み装置において、固定子コア板及び
ダクトコア板の積載方向に伸び、固定子コア板及びダク
トコア板の中空部に挿入され、固定子コア板及びダクト
コア板の挿入側端部に設けたテーパ部と固定子コア板及
びダクトコア板のスロットの少なくとも１つと嵌合する
ガイドキーを有するガイド軸、このガイド軸の外周側で
積載される固定子コア板及びダクトコア板を保持する保
持台、並びに保持台を昇降させる昇降機構を備え、固定
子コア板及びダクトコア板を積載するにつれて保持台を
昇降させてガイド軸に対する固定子コア板及びダクトコ
ア板を積載する軸方向の位置を保つように構成したもの
である。

【０００７】また、本発明の第３の構成に係る回転電機
のコア積み装置は、第１または第２の構成において、積
載するコア板の回転方向及び回転軸の位置を予め仮位置
決めする位置決め部を備え、この仮位置決めされたコア
板をガイド軸に挿入するように構成したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１による回転電機のコア積み装置を示す構成
図である。図において、１はロボット、２はロボット１
のロボットアームで、本実施の形態では１つのロボット
アーム２を備えており、２ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ異
なる作業位置にロボットアーム２を配置した様子を示し
ている。３は回転子コア板１１を格納しているコアスト
ッカ、４はコア位置決め部、５はコア積み部、１１は、
リング状で外周から内側に複数のスロットが切込んで配
設されている回転子コア板である。

【０００９】以下、本実施の形態によるコア積み装置の
動作について説明する。コアストッカ３には積載すべき
回転子コア板１１が置かれており、ロボット１はロボッ
トアーム２を作業位置２ａに配置させ、回転子コア板１
１を１枚掴む。そして、ロボットアーム２を作業位置２
ｂに移動させる。

【００１０】図２，図３は、回転子コア板１１を実際に
積載する前に、その１枚の回転方向および回転軸の位置
を予め仮位置決めするコア位置決め部４の構成を詳細に
示すものであり、図２は斜視図、図３は平面図である。
図において、４１はローラ４２を矢印Ａ方向に回転させ
るモータ、４３，４４は第１，第２位置決め具、４５は
位置決め具４３、４４用のモータ、４６は第１，第２位
置決め具４３，４４に設けられたコア保持爪、４７は第
２位置決め具４４に設けられた位置決め用爪である。本
実施の形態では、２つの第１位置決め具４３と１つの第
２位置決め具４４を有し、回転子コア板１１の回転軸に
対してほぼ１２０度の角度の３方向から回転子コア板１
１の仮位置決めを行なっている。

【００１１】ロボット１のロボットアーム２が作業位置
２ｂに移動して回転子コア板１１を位置決め部の上に放
す。第１位置決め具４３に設けられたコア保持爪４６
と、第２位置決め具４４に設けられたコア保持爪４６，
位置決め用爪４７とは、モータ４５によって中心軸の方
に位置しているので、コア保持爪４６と位置決め用爪４
７は回転子コア板１１の中空部に入る状態となり、回転
子コア板１１の内周面に引っ掛かるような状態になる。
図２の点線のように回転子コア板１１が位置すると、モ
ータ４１によるローラ４２の回転によって回転子コア板
１１は回転する。コア保持爪４６と位置決め用爪４７の
先端にもローラ等により回転可能に構成しているので、
回転子コア板１１は滑らかに回転する。

【００１２】コア保持爪４６はモータ４５によって同期
をとり、次第にＢ方向に移動する。３方向からコア保持
爪４６で回転子コア板１１の内周側が位置決めされるの
で、回転子コア板１１の径方向の仮位置決めが行なわ
れ、回転軸が位置決めされる。

【００１３】図４は回転子コア板１１を示す平面図で、
外周側に複数のスロット１２が設けられている。さらに
本実施の形態における回転子コア板１１には、内周側に
切欠いた凹状のキー溝１３が設けられており、これを用
いて回転方向の位置決めを行なっている。図２，図３に
おける第２位置決め具４４の位置決め用爪４７は、例え
ばバネなどによって所定の力でＣ方向に引っ張られてい
る。そして、キー溝１３の位置に位置決め用爪４７が来
た時、Ｃ方向の引っ張り力によって、キー溝１３に入り
込み、回転子コア板１１の回転は停止する。これによ
り、回転子コア板１１の回転方向の仮位置決めが行われ
る。

【００１４】次に、ロボット１はロボットアーム２を作
業位置２ｂに配置させ、仮位置決めした回転子コア板１
１を１枚掴む。そして、ロボットアーム２を作業位置２
ｃに移動させる。

【００１５】図５はコア積み部５の構成を詳細に示す斜
視図であり、構成が解りやすいように一部切欠いて示し
ている。図において、５１は積載される回転子コア板１
１を保持する保持台で、例えば下降式コア受け台、５２
は積載方向に伸びるガイド軸で、５３は主ガイド軸、５
４は内周保持板、５５はガイドキーである。また、５６
はボールねじ、５７はモータ、５８は昇降用ガイド軸で
ある。図５に示すように、中心が積載する回転子コア板
１１の中心軸と一致させた主ガイド軸５３に、３方向に
内周保持板５４を設けている。ガイド軸５２が回転子コ
ア板１１の中空部に挿入された状態で回転子コア板１１
を積載し、３つの内周保持板５４で構成される外円は、
積載される回転子コア板１１の内周と同じである。そし
て、回転子コア板１１の挿入側の端部において、内周保
持板５４で構成される外円の半径をある程度小さくし、
下方に向かうにつれて徐々に大きくして回転子コア板１
１の内周と同じになるまでテーパ状に構成している。ま
た、１つの内周保持板５４の先端には、回転子コア板１
１のキー溝１３と嵌合するガイドキー５５が積載方向に
沿って設けられている。回転子コア板１１はガイド軸５
２の外周側に積載されていくので、下降式コア受け台５
１はガイド軸５２の外周側で回転子コア板１１を保持す
る。

【００１６】ロボット１のロボットアーム２が作業位置
２ｃに移動して回転子コア板１１をコア積み部の上に放
す。仮位置決めされた回転子コア板１１はテーパ部から
ほぼ正確にガイド軸５２の外円にはまり込み、さらに、
回転子コア板１１のキー溝１３の位置もほぼ正確である
ため、キー溝１３とガイドキー５５とは嵌合し、複数の
回転子コア板１１を積載すると、所定の精度で整列され
た状態に積まれていく。

【００１７】このガイド軸５２のコア板挿入側端部を図
６に拡大して示す。テーパ部の傾斜角度θは、例えば４
５度以下とし、テーパ部に続く垂直部において、テーパ
部の端からの距離ｘが所定である位置を回転子コア板の
積載位置１１ｃとしている。このときの距離ｘは、ガイ
ド軸５２の上部で回転子コア板１１がテーパ部をすぎて
スムーズに落下できる程度のものであり、本実施の形態
では、例えばテーパ部から５〜１０ｍｍ程度にしてい
る。

【００１８】このようにガイド軸５２のコア板挿入側端
部をテーパ状に傾斜を持たせると、ガイド軸５２の上方
に放された回転子コア板１１ａがガイド軸５２に挿入さ
れやすくなる。さらに、放された回転子コア板１１ａの
回転軸の位置が回転子コア板１１ｂのように横にずれて
いても、そのずれが距離ｙの範囲以内ならテーパ部で修
正される。そして、回転子コア板１１ｂは回転軸が位置
合せされて垂直部に挿入され、所定の積載位置である垂
直部挿入側端から距離ｘの位置で回転子コア板１１ｃの
ように積載される。ガイド軸５２に設けたテーパ部は、
上記のように積載する回転子コア板１１の回転軸の横ず
れを修正する働きをするのであるが、その角度θを４５
度以上にすると、ガイド軸５２と回転子コア板１１との
摩擦が大きくなり、垂直部へスムーズに落下しにくくな
るので、４５度程度以下にするのが望ましい。また、こ
の角度θをあまり小さくすると、距離ｙが短くなって回
転軸の横ずれの修正範囲が狭くなったり、テーパ部の長
さを長くしなければならず、実用的ではない。

【００１９】次に、ガイド軸５２に対する回転子コア板
１１を積載する軸方向の位置、以下回転子コア板１１の
積載位置と記すが、この回転子コア板１１の積載位置を
垂直部から所定の位置、即ち距離ｘの位置に保つ機構に
ついて説明する。図７は本実施の形態に係る下降式コア
受け台５１を積載方向に昇降させる昇降機構を説明する
ための断面構成図である。複数の回転子コア板１１を積
載しながら、モータ５７でボールねじ５６（図５参照）
を回転させ、回転子コア板１１が積載されるにつれて、
下降式コア受け台５１を昇降用ガイド軸５８に沿って徐
々に下降させる。これによって、回転子コア板１１の積
載する位置を、常にガイド軸５２のテーパ部から垂直部
へ距離ｘだけ下がった位置として保っている。この距離
ｘが長すぎると回転子コア板１１が落下するまでに時間
がかかり効率が悪くなるとともに、落下中にガイド軸５
２の外円と引っ掛かったりして積載誤差を生じる可能性
もあるので、短かい距離で常に同じ位置になるようにし
た。このため、安定して積載され、コア積み時における
回転子コア板１１の内周とガイド軸５２の外円との引っ
掛かりを防止できる。

【００２０】なお、図示していないが、コア積みの途中
で図８に示すダクトコアを挿入し、最後に端板を積み、
プレスしてネジ締めを行なえば、ロータコアが完成す
る。

【００２１】以上の様に構成すれば、コア積み装置の自
動化が可能となり、作業時間の短縮及び重量物運搬作業
が廃止できると共に、手作業時の治工具費用の削減もで
き、効率よくコア板を積むことができる。また、ガイド
軸５２に設けたテーパ部の作用によって、積載した回転
子コア板１１で回転軸が一致し、さらに回転子コア板１
１に正確にキー溝１３を備えることによりガイド軸５２
のガイドキー５５との嵌合によって各スロットの位置を
も一致するように、正確に位置決めして積むことができ
る。

【００２２】また、本実施の形態ではコア位置決め部４
を設けた構成としたが、予め整列されたコア板が供給さ
れて仮位置決めする必要がない場合には、必ずしもコア
位置決め部４を備える必要はなく、コアストッカ３から
直接コア積み部５で積載する構成としてもよい。

【００２３】このコア積み装置は、図４に示したような
回転子コア板のみではなく、図８に示すようなダクトコ
ア板を積載する場合にも適用できる。ダクトコア板１４
もリング状で複数のダクトピースが配設されており、そ
の外周側に複数のスロット１５を有する。このダクトコ
ア板１４の中空部にキー溝１６を備え、ガイド軸５２の
ガイドキー５５と嵌合させて積載してもよい。

【００２４】また、本実施の形態では１つのロボットア
ームとコア位置決め部とコア積み部を備えたコア積み装
置としたが、適宜、コア板を搬送するロボットの数を増
やせば、もっと効率のよい装置となる。

【００２５】実施の形態２．さらに、このコア積み装置
は、図４に示したような回転子コア板のみではなく、図
９に示すような固定子コア板を積載する場合にも適用で
きる。固定子コア板１７もリング状であり、その内周側
に複数のスロット１８を有する。この固定子コア板１７
のスロット１８の少なくともいずれか１つをキー溝と
し、コア積み部５のガイドキー５５と嵌合させて積載し
てもよい。

【００２６】本実施の形態の場合には、固定子コア板１
７に別にキー溝を設けずに、スロット１８の凹部を利用
して回転方向の位置決めを行なうことができる。

【００２７】また、実施の形態１，２では、コア位置決
め部５のガイド軸５２はコア板の中空部へ挿入されて積
載していくものを示したが、コア板の外周を位置決めす
るガイド軸を、コア板を包囲するように設けてもよい。
ガイド軸５２に設けられるガイドキー５５は、コア板の
積載位置の外周から内側に突出するように構成する。コ
ア板が回転子コア板やダクトコア板の場合にはキー溝と
してとしてスロットの１つを設定できる。コア板が固定
子コア板の場合には、外周の一部にキー溝となる切欠き
を設け、これを基準に積載するようにしてもよい。

【００２８】また、実施の形態１，２では、コア位置決
め部５における下降式コア受け台５１をボールねじによ
って昇降させることにより、ガイド軸５２に対するコア
板を積載する軸方向の位置を常に同じ位置としたが、逆
にガイド軸５２を上昇させてコア積み位置との相対位置
を保つようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の構成によ
れば、リング状の回転子コア板及びダクトコア板を複数
枚積載する回転電機のコア積み装置において、回転子コ
ア板及びダクトコア板の内周側に切欠いたキー溝を備え
ると共に、回転子コア板及びダクトコア板の積載方向に
伸び、回転子コア板及びダクトコア板の中空部に挿入さ
れ、回転子コア板及びダクトコア板の挿入側端部に設け
たテーパ部と回転子コア板及びダクトコア板のキー溝と
嵌合するガイドキーを有するガイド軸、このガイド軸の
外周側で積載される回転子コア板及びダクトコア板を保
持する保持台、並びに保持台を昇降させる昇降機構を備
え、回転子コア板及びダクトコア板を積載するにつれて
保持台を昇降させてガイド軸に対する回転子コア板及び
ダクトコア板を積載する軸方向の位置を保つように構成
したので、自動的に回転子コア板及びダクトコア板を積
載して組立作業時間の短縮が可能になり、さらに精度よ
く回転子コア板及びダクトコア板を積載できる回転電機
のコア積み装置を得ることができる。

【００３０】また、本発明の第２の構成によれば、リン
グ状の内周側に複数のスロットを有する固定子コア板及
びダクトコア板を複数枚積載する回転電機のコア積み装
置において、固定子コア板及びダクトコア板の積載方向
に伸び、固定子コア板及びダクトコア板の中空部に挿入
され、固定子コア板及びダクトコア板の挿入側端部に設
けたテーパ部と固定子コア板及びダクトコア板のスロッ
トの少なくとも１つと嵌合するガイドキーを有するガイ
ド軸、このガイド軸の外周側で積載される固定子コア板
及びダクトコア板を保持する保持台、並びに保持台を昇
降させる昇降機構を備え、固定子コア板及びダクトコア
板を積載するにつれて保持台を昇降させてガイド軸に対
する固定子コア板及びダクトコア板を積載する軸方向の
位置を保つように構成したので、固定子コア板及びダク
トコア板の形状を変更することなく、自動的に積載して
組立作業時間の短縮が可能となり、さらに精度よく固定
子コア板及びダクトコア板を積載できる回転電機のコア
積み装置を得ることができる。

【００３１】また、本発明の第３の構成によれば、第１
または第２の構成において、積載するコア板の回転方向
及び回転軸の位置を予め仮位置決めする位置決め部を備
え、この仮位置決めされたコア板をガイド軸に挿入する
ように構成したので、第１、第２の構成による効果に加
え、更に精度よくコア板を積載でき、効率のよい回転電
機のコア積み装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１による回転電機のコア
積み装置を示す構成図である。

【図２】 実施の形態１に係わるコア位置決め部を示す
斜視図である。

【図３】 実施の形態１に係わるコア位置決め部を示す
平面図である。

【図４】 実施の形態１に係わる回転子コア板を示す平
面図である。

【図５】 実施の形態１に係わるコア積み部を示す斜視
図である。

【図６】 実施の形態１に係わるコア積み部を拡大して
示す説明図である。

【図７】 実施の形態１に係わるコア積み部を示す断面
構成図である。

【図８】 実施の形態１に係わるダクトコア板を示す平
面図である。

【図９】 本発明の実施の形態２に係わる固定子コア板
を示す平面図である。

【図１０】 従来の回転子コア板を示す平面図である。

【符号の説明】

１ ロボット、２、２ａ，２ｂ，２ｃ ロボットアー
ム、３ コアストッカ、４ コア位置決め部、５ コア
積み部、１１ 回転子コア板、１２ スロット、１３
キー溝、１４ ダクトコア板、１５ スロット、１６
キー溝、１７ 固定子コア板、１８ スロット、４２
ローラ、４３ 第１位置決め具、４４ 第２位置決め
部、４６ コア保持爪、４７ 位置決め用爪、５１ 下
降式コア受け台、５２ ガイド軸、５３ 主ガイド軸、
５４ 内周保持板、５５ ガイドキー、５６ ボールね
じ、５８ 昇降用ガイド軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木許 弘一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 西津 徹哉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 森田 芳秋 長崎県長崎市丸尾町４番４号 長崎菱電テ クニカ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状の回転子コア板及びダクトコア
   板を複数枚積載する回転電機のコア積み装置において、
   上記回転子コア板及びダクトコア板の内周側に切欠いた
   キー溝を備えると共に、上記回転子コア板及びダクトコ
   ア板の積載方向に伸び、上記回転子コア板及びダクトコ
   ア板の中空部に挿入され、上記回転子コア板及びダクト
   コア板の挿入側端部に設けたテーパ部と上記回転子コア
   板及びダクトコア板のキー溝と嵌合するガイドキーを有
   するガイド軸、このガイド軸の外周側で上記積載される
   回転子コア板及びダクトコア板を保持する保持台、並び
   に上記保持台を昇降させる昇降機構を備え、上記回転子
   コア板及びダクトコア板を積載するにつれて上記保持台
   を昇降させて上記ガイド軸に対する上記回転子コア板及
   びダクトコア板を積載する軸方向の位置を保つように構
   成した回転電機のコア積み装置。
2. 【請求項２】 リング状の内周側に複数のスロットを有
   する固定子コア板及びダクトコア板を複数枚積載する回
   転電機のコア積み装置において、上記固定子コア板及び
   ダクトコア板の積載方向に伸び、上記固定子コア板及び
   ダクトコア板の中空部に挿入され、上記固定子コア板及
   びダクトコア板の挿入側端部に設けたテーパ部と上記固
   定子コア板及びダクトコア板のスロットの少なくとも１
   つと嵌合するガイドキーを有するガイド軸、このガイド
   軸の外周側で上記積載される固定子コア板及びダクトコ
   ア板を保持する保持台、並びに上記保持台を昇降させる
   昇降機構を備え、上記固定子コア板及びダクトコア板を
   積載するにつれて上記保持台を昇降させて上記ガイド軸
   に対する上記固定子コア板及びダクトコア板を積載する
   軸方向の位置を保つように構成した回転電機のコア積み
   装置。
3. 【請求項３】 積載する上記コア板の回転方向及び回転
   軸の位置を予め仮位置決めする位置決め部を備え、この
   仮位置決めされた上記コア板を上記ガイド軸に挿入する
   ように構成したことを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の回転電機のコア積み装置。