JPH11318060A - 固定子成層鉄心にコイル巻線を取り付けるための装置及び方法 - Google Patents
固定子成層鉄心にコイル巻線を取り付けるための装置及び方法Info
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Abstract
る、ステータコイルを固定子成層鉄心内に取り付けるた
めの装置を提供する。 【解決手段】 移動可能な巻上げ装置1がフレーム2
と、該フレーム2に対して移動可能な、固定子成層鉄心
6用のホルダ3とを備え、その巻上げ装置1が、更に、
フレーム2及び/又はホルダ3に対して移動可能な少な
くとも一つの加工工具10,12を備える。
Description
コイル巻線を取り付けるための装置及び方法に関する。
テーションでの様々な作業段階において、固定子成層鉄
心に挿入されてきた。その固定子成層鉄心は、加工ステ
ーションから加工ステーションへと次々に移送される。
この移送は手で行われ、その後次の加工段階が開始され
る。
個々のコイルがいわゆる引込み工具と呼ばれるものの中
に巻き付けられ、続いてそれが巻付けステーションから
引込みステーションへと移送される。この場合、このよ
うに準備されコイルを備えた引込み工具上に、引込み工
具の個々のラミネーションを半径方向に固定する働き
と、引込み工具の円周に沿って個々のラミネーションの
正確なピッチを設定する働きとを担うカバーが、手でも
って配置される。それにより、コイルを固定子成層鉄心
の細長い溝に引き込む次の作業の間、ラミネーション及
び対応するコイルを、固定子成層鉄心の各々の溝の前に
正確に位置づけることが確実となる。続いて、コイルが
引き込まれた固定子成層鉄心は、離れた成形ステーショ
ンへと移送され、そこではコイル端部が押圧され、わず
かに外側に広がった所望の形に成形される。
の加工段階を比較的高度な自動操作で実行可能にする装
置並びに方法を提供することである。
を解決するため、本発明は、移動可能な巻上げ装置が、
フレームと、該フレームに対して移動可能な、固定子成
層鉄心用のホルダとを備え、前記巻上げ装置が、更に、
前記フレーム及び/又は前記ホルダに対して移動可能な
少なくとも1つの加工工具を備えることを特徴とする、
固定子成層鉄心にコイルを取り付けるための装置を要旨
とする。
た固定子成層鉄心の中心軸に沿って移動可能であること
が望ましい。また、引込み工具の引込み針を固定するカ
バーが、加工工具として設けられてもよい。さらに、固
定子成層鉄心に対して引込み側の反対に位置する、ステ
ータコイルを成形する成形具が、加工工具として設けら
れることが好ましい。
の前記ホルダとして把持装置を備えていてもよい。前記
ホルダが、前記巻上げ装置の前記フレームに対して旋回
可能であることが好ましい。
ン、引込みステーション及び/又は成形ステーションの
間を移動可能であることが好ましい。さらに、更なる加
工工具を備えた少なくとも一つの別の巻上げ装置が設け
られてもよい。前記別の巻上げ装置が最終成形具を有
し、最終成形ステーションに移動可能であることをが望
ましい。
り付ける間、固定子成層鉄心を固定するための巻上げ装
置を提供する。さらに、本発明は、上記巻上げ装置を用
いることを特徴とする、固定子成層鉄心へのコイルの取
付け方法をも提供する。この方法において、前記固定子
成層鉄心が、載荷ステーションで巻上げ装置によって掴
み取られ、持ち上げられて引込みステーションへ運ばれ
ると同時に、カバーが固定子成層鉄心を通って軸方向に
移動し、引込み工具上に配置されることが好ましい。
込み工具によって引き込まれる時、前記巻上げ装置の前
記ホルダが反力を加えることが望ましい。更に、前記方
法において、前記固定子成層鉄心が、前記巻上げ装置に
よって、前記引込みステーションから前記成形ステーシ
ョンまで移動し、前記巻上げ装置が、前記ホルダを移動
させることにより、前記固定子成層鉄心を成形具上に押
し付けると同時に、反対側では、前記巻上げ装置に移動
可能に固定された成形具が、前記ステータコイルを成形
するために用いられることが好ましい。
の異なる成形ステーションで行われてもよく、少なくと
も一つの前記別の巻上げ装置が用いられ、前記固定子成
層鉄心が移送ステーションで移送されるようにしてもよ
い。コイルを取り付けるための本発明による装置は、フ
レームと、該フレームに対し移動可能な、固定子成層鉄
心用のホルダとを備えた移動可能な巻上げ装置によって
特徴づけられる。更に、その巻上げ装置は、フレーム及
び/又はホルダに対し移動可能な少なくとも一つの加工
工具を備える。それにより、巻上げ装置内に固定された
固定子成層鉄心をある加工ステーションへ運搬すること
が可能となり、また巻上げ装置に備えられた更なる加工
工具を該加工ステーションの反対側で使用開始すること
が可能となる。自動方法のサイクルはこれにより可能と
なる。加えて、前述のような巻上げ装置の構造のため
に、前記加工段階の間、固定子成層鉄心をホルダ内に留
めることが可能となり、このため固定子成層鉄心の移送
を行うことなく自動製造が実現される。
成層鉄心の中心軸に沿って移動可能となるように組み立
てられる。この結果、固定子成層鉄心を、引込み作業の
後コイル端部が突出している両端面から加工することが
可能となる。更に、巻上げ装置にしっかりと固定された
工具が、固定子成層鉄心を通って中央に案内され、反対
側で使用されることが可能となる。
するカバーが、加工工具として設けられる。前述のよう
に、このカバーは、固定子成層鉄心を通して案内するこ
とが可能であり、またステータコイルが引き込まれる前
に引込み工具の引込みラミネーション上に配置すること
が可能である。その結果、そのようなカバーを手で配置
していた従来の場合と同様に、引込み針を半径方向に固
定するとともに、それらの円周に沿った一定のピッチに
ついても固定することができる。続いて、可動ホルダ及
び/又は引込み工具を移動させることによって、固定子
成層鉄心を引込み工具上に押し付けることが可能とな
り、同時にステータコイルが対応する細長溝に引き込ま
れる。これにより、固定子成層鉄心のホルダは、引込み
工具を挿入するために必要とされる反力を固定子成層鉄
心に加え、その結果、今日まで慣習的に行われてきた別
途のクランピング、いわゆる固定子クランピングの作業
を省くことができる。
として設けられる。そのような成形具を使用して、ステ
ータコイルが引き込まれた後に固定子成層鉄心の端面を
加工することが可能となる。この場合、固定子成層鉄心
が、固定子成層鉄心の引込み側に作用する成形具を有す
る成形ステーションへ同時に運搬されることが望まし
い。そのため、巻上げ装置上に配置された成形具は、引
込み側の反対に位置する固定子成層鉄心の反対側を成形
するため、同時に使用されることが可能となる。更に、
本発明において、巻上げ装置は、固定子成層鉄心用のホ
ルダとして把持装置を備える。把持装置は、固定子成層
鉄心を二つの側から確実に掴むため、またそれを正確な
位置に保持するために使用可能である。
とも一つの空間方向に旋回可能となるように組み立てる
ことが望ましい。その結果、例えば、把持装置は、前記
加工段階を過ぎて更なる加工段階に入った時、固定子成
層鉄心用の固定要素として使用可能となる。そのような
加工段階は、手によって、あるいは自動化された様式で
提供することができる。固定子成層鉄心は、巻上げ装置
内を旋回して、加工のためにそれぞれ最も好ましい位置
に移動する。
ーション、引込みステーション、及び/又は成形ステー
ション間を移動可能となるように組み立てられる。結果
として、前述のような方法で、固定子成層鉄心を自動的
に拾い上げることが可能となり、続いて、固定子成層鉄
心を各加工ステーションへ移送することなしに、ステー
タコイルの引込みとそれに続くコイル端部の成形が行わ
れる。
少なくとも一つの別の巻上げ装置が設けられる。更なる
巻上げ装置によって、設計上の理由で第一巻上げ装置に
もはや収容されることが不可能な更なる加工工具を、前
述のように、第一巻上げ装置に備えられた加工工具と同
様に使用することができる。この目的のため、固定子成
層鉄心は、第一巻上げ装置から次の巻上げ装置へと移送
されねばならず、このための移送ステーションを設置す
ることが望ましい。固定子成層鉄心は、この移送ステー
ション内の規定の位置に降ろされ、次の巻上げ装置によ
って、何ら問題なく、同様に再び拾い上げられることが
できる。
固定するカバー及び中間成形要素を第一巻込み装置に取
り付け、第二巻込み装置には最終成形のための成形具を
設けることが可能である。そのような中間成形は、連続
する引込み作業において、異なるコイルあるいはコイル
群を固定子成層鉄心内に引き込むべき時に必要となる。
既に引き込まれたコイルあるいはコイル群によって妨害
されることなく、次のコイルあるいはコイル群の引込み
を行うことができるように、コイル端部を中間成形にお
いて成形あるいは整形することが必要となる。
ダ内、特に把持装置内に固定された固定子成層鉄心の移
動経路と、前記加工工具の移動経路とがどちらも本質的
に垂直方向に走るように組み立てることが可能である。
前記加工ステーション、例えば成形ステーションや引込
みステーションは、この場合、固定子成層鉄心の加工が
各工具、例えば引込み工具あるいは下方成形具まで下げ
られた後行われるように配置される。
あるいは機械工学において慣習的な他の駆動システム
を、巻上げ装置内のホルダを移動させたり、加工工具を
移動させるための駆動装置として使用することが可能で
ある。
図を参照して詳細に説明する。図1において、巻上げ装
置1は、更に詳細には示されていないが、ある方向に移
動可能なフレーム2とともに描かれている。ホルダとし
ての把持装置3は、本質的に水平な旋回軸4を中心に旋
回可能となるように、フレーム2に据え付けられる。把
持装置3は、例えばシリンダ装置によって、旋回軸4と
平行方向に開閉可能となっている。
される。二つのステータコイル7,8は、固定子成層鉄
心6の下に配置された引込み工具9の引込みラミネーシ
ョン(更に詳細な図示なし)に挿入された形で配置され
る。カバー10は、把持装置3内に固定された固定子成
層鉄心6の軸11に沿って移動可能なように、巻上げ装
置1のフレーム2に取り付けられる。このため、前記カ
バー10は、固定子成層鉄心6を通って、矢印Pで示さ
れた下方向に移動し、引込み工具9の上に配置されるこ
とができる。この据え置かれた位置が、参照番号10’
により示されている。カバー10がこの位置にある時、
引込み工具9の引込み針は、半径方向に固定されるとと
もに、円周に沿ったそれらの一定のピッチに関しても固
定される。
向に下げることが可能であり、その結果、固定子成層鉄
心6を引込み工具9上に配置することが可能となる。続
いて、実際には、例えば、引込み工具9が周知の方法で
下から固定子成層鉄心6内に押し込まれるのであるが、
ステータコイル7,8が、固定子成層鉄心6の細長溝
(更に詳細な図示なし)に引き込まれる。この場合、把
持装置3が必要となる反力を生じさせ、その結果、いわ
ゆる別途の固定子クランピング作業を省くことができ
る。
み工具9上に配置されたカバーが、固定子成層鉄心6を
通って上端側、つまり固定子成層鉄心6の反対側に引き
戻される。カバー10が引き戻され、巻上げ装置1が引
き上げられた後、ステータコイル7,8は、それぞれ
7’,8’で示された非成形位置に配置される。
ステータコイル7,8を中間的に成形された位置7”,
8”にもたらすという目的を果たす。以下で更に詳細に
説明されるように、巻上げ装置1は、この目的のため、
図2に示す中間成形ステーション上に移動し、固定子成
層鉄心6は、中間成形心棒13上に差し込まれる。この
場合、非成形位置7’,8’にあるステータコイル、つ
まり軸11の方向に傾いたコイルの上端部が外側に押し
付けられ、その結果中間成形具12が上方から作用可能
となって、所望の中間形状7”,8”に成形される。
部7”,8”の目的は、図1を参照して直ちに明らかと
なる。なぜなら、それは、次の引込み段階において、下
方から固定子成層鉄心6に引き込まれるべく更なるコイ
ルあるいはコイル群のために必要となるからである。そ
して、その目的のため、固定子成層鉄心6を再び引込み
工具9上に配置しなければならない。カバー10もま
た、この場合、再び上方から固定子成層鉄心6を通って
導かれねばならない。ステータコイル7”,8”の二つ
の端面の曲がりくねった突き出しを外側に屈曲した形状
に中間成形することで、カバー10と引込み工具9の両
方の進路が開かれることになる。
説明する。巻上げ装置1は、この目的のため、中間成形
心棒13上に移動する。中間成形心棒13は、尖端15
を伴う円筒面14を有する。上方の成形傾斜部17を伴
うラミネーション16が、中間成形心棒13上に放射状
に取り付けられる。ラミネーション16は、固定子成層
鉄心6の、ステータコイル7,8がまだ与えられていな
い空の細長溝に挿入可能な大きさで形成されている。こ
の挿入は、把持装置3が(矢印Pの方向に)下げられた
時に行われる。この工程において、まだ成形されていな
いステータコイル7’,8’のコイル端部は、尖端15
と成形傾斜部17に押されて外側に屈曲する。続いて、
成形円錐18上で、成形円錐を形成する上方の中間成形
具12を下げることにより、中間的に成形された形
7”,8”が作り出される。中間成形具12は環状に設
計されており、その結果、カバー10は、固定子成層鉄
心6の間だけでなく中間成形具12を通じても、軸11
に沿って移動可能である。
れるもう一つの巻上げ装置19における固定子成層鉄心
6を示す。それは、把持装置3の構造と旋回能力とを有
する把持装置20内に位置する。巻上げ装置19におい
て、上方の最終成形具21aは、加工工具として、巻上
げ装置19のフレーム22に移動可能に取り付けられ
る。巻上げ装置19は、下方の最終成形具21b上に配
置される。コイル7,8の最終的に成形された位置
7''',8'''への最終成形は、固定子成層鉄心6を最終
成形具21b上に降下させ、続いて、上方の最終成形具
21aにより押し付けることによって行われる。
された方法サイクルを示す。二つの巻上げ装置1,19
は、垂直脚25,26を介して作業場の床にしっかりと
固定されたガントリ24上を、本質的に水平方向に移動
可能となっている。この場合、巻上げ装置1は、前述の
ように、載荷ステーション27で固定子成層鉄心6を拾
い上げる。この目的のため、固定子成層鉄心は、先ず置
き台28上に横置状態6aで置かれる。この配列では、
比較的重い固定子成層鉄心を保持心棒29上に持ち上げ
る必要がないため、置き台28上での操作がより容易と
なる。続いて、保持心棒29が機械によって固定子成層
鉄心6a内に挿入され、旋回軸30を中心に旋回するこ
とによって、巻上げ装置1がその把持装置3を用いて、
前述のように本質的に縦置状態で固定子成層鉄心6を拾
い上げることができる。
ン31に移動する。引込みステーション31は、同時
に、ステータコイル7,8を引込み工具9内に巻き付け
て配置する巻き装置(更に詳細な図示なし)を含む。こ
の巻き作業の間、引込み工具9の周囲に保護筐体32が
配置される。保護筐体32は、ステータコイル7,8を
引き込むため、引込み工具9から取り除かれる。その
後、その引込み作業は、図1を参照して説明された方法
で実施される。
ン31において引き込まれた後、巻上げ装置1は、中間
成形ステーション33上の、図4において示された位置
に配置されるまで更に移動する。続いて行われる中間成
形は、図2を参照して説明された方法で実施される。
ステーション31において引き込むことができるととも
に、必要であれば、中間成形ステーション33において
それらを中間的に成形することも可能である。全ての引
込み作業が終了すると直ちに、固定子成層鉄心6は、移
送ステーション34で規定の位置に降ろされる。ここ
で、それは、前述のように把持装置3と同様のものを有
する巻上げ装置19によって拾い上げられ、最終成形ス
テーション35に運ばれる。そこで、図3を参照して説
明された方法で、ステータコイルの最終成形が行われ
る。続いて、固定子成層鉄心6は除荷ステーション36
で降ろされる。
ないように、二つの巻上げ装置1,19の移動経路3
7,38が設定される。それらによって、二つの巻上げ
装置1,19が移送ステーション34まで正確に移動す
ることが可能となる。以上のように、必要に応じて、半
自動的、あるいは完全に自動的な方法で、ステータコイ
ル7,8を生産ライン23上の固定子成層鉄心6内に取
り付けることが可能となる。この生産の自動化にとって
必須のものは、巻上げ装置1,19内に統合された移動
可能な加工工具10,12,21aの助けによって固定
子成層鉄心6を固定する間、巻上げ装置1,19を下方
加工工具9,13,21b上まで降下させることにより
固定子成層鉄心6が下降する間、あるいは既に下降した
後、固定子成層鉄心6を反対側、つまり前記実施形態に
おいては上方から加工することができる巻上げ装置1,
19の構造である。
げ装置の概略図である。
上げ装置の概略図である。
の巻上げ装置の概略図である。
化された固定子成層鉄心へのステータコイルの引込みと
成形の生産ラインを示す概略図である。
20…把持装置 4,30…旋回軸 5…シリンダ装置 6…固定子
成層鉄心 7,8…ステータコイル 9…引込み工具 10…
カバー 11…軸 12…中間成形具 13…中間成形心棒
14…円筒面 15…尖端 16…ラミネーション 17…成形傾
斜部 18…成形円錐 21a,21b…最終成形具 23
…生産ライン 24…ガントリ 25,26…垂直脚 27…載荷
ステーション 28…置き台 29…保持心棒 31…引込みステ
ーション 32…保護筐体 33…中間成形ステーション 3
4…移送ステーション 35…最終成形ステーション 36…除荷ステーショ
ン 37,38…移動経路
Claims (16)
- 【請求項1】 移動可能な巻上げ装置(1,19)が、
フレーム(2,22)と、該フレーム(2,22)に対
して移動可能な、固定子成層鉄心(6)用のホルダ
(3,20)とを備え、前記巻上げ装置(1,19)
が、更に、前記フレーム(2,22)及び/又は前記ホ
ルダ(3,20)に対して移動可能な少なくとも1つの
加工工具(10,12,21a)を備えることを特徴と
する、固定子成層鉄心にコイルを取り付けるための装
置。 - 【請求項2】 前記加工工具(10,12,21a)
が、前記ホルダ(3,20)内に保持された固定子成層
鉄心(6)の中心軸(11)に沿って移動可能であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 引込み工具(9)の引込み針を固定する
カバー(10)が、加工工具として設けられることを特
徴とする、請求項1または2に記載の装置。 - 【請求項4】 固定子成層鉄心(6)に対して引込み側
の反対に位置する、ステータコイル(7,8)を成形す
る成形具(12,21a)が、加工工具として設けられ
ることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の
装置。 - 【請求項5】 前記巻上げ装置(1,19)が、前記固
定子成層鉄心(6)用の前記ホルダとして把持装置
(3,20)を備えることを特徴とする、請求項1〜4
のいずれかに記載の装置。 - 【請求項6】 前記ホルダ(3,20)が、前記巻上げ
装置(1,19)の前記フレーム(2,22)に対して
旋回可能であることを特徴とする、請求項1〜5のいず
れかに記載の装置。 - 【請求項7】 前記巻上げ装置(1,19)が、載荷ス
テーション(27)、引込みステーション(31)及び
/又は成形ステーション(33)の間を移動可能である
ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項8】 更なる加工工具(21a)を備えた少な
くとも一つの別の巻上げ装置(19)が設けられること
を特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の装置。 - 【請求項9】 前記別の巻上げ装置(19)が最終成形
具(21a)を有し、最終成形ステーション(35)に
移動可能であることを特徴とする、請求項1〜8のいず
れかに記載の装置。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載のステ
ータコイル(7,8)を取り付ける間、固定子成層鉄心
(6)を固定する巻上げ装置。 - 【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載の巻
上げ装置(1,19)を用いることを特徴とする、固定
子成層鉄心へのコイルの取付け方法。 - 【請求項12】 前記固定子成層鉄心が、載荷ステーシ
ョン(27)で巻上げ装置(1)によって掴み取られ、
持ち上げられて引込みステーション(31)へ運ばれる
と同時に、カバー(10)が固定子成層鉄心(6)を通
って軸方向に移動し、引込み工具(9)上に配置される
ことを特徴とする、請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 コイルあるいはコイル群が、前記引込
み工具(9)によって引き込まれる時、前記巻上げ装置
(1)の前記ホルダ(3)が反力を加えることを特徴と
する、請求項11または12に記載の方法。 - 【請求項14】 前記固定子成層鉄心(6)が、前記巻
上げ装置(1)によって、前記引込みステーション(3
1)から前記成形ステーション(33)まで移動し、前
記巻上げ装置(1)が、前記ホルダ(3)を移動させる
ことにより、前記固定子成層鉄心(6)を成形具(1
3)上に押し付けると同時に、反対側では、前記巻上げ
装置(1)に移動可能に固定された成形具(21a)
が、前記ステータコイル(7,8)を成形するために用
いられることを特徴とする、請求項11〜13のいずれ
かに記載の方法。 - 【請求項15】 中間成形及び最終成形が、少なくとも
二つの異なる成形ステーション(33,35)で行われ
ることを特徴とする、請求項11〜14のいずれかに記
載の方法。 - 【請求項16】 請求項8または9に記載の少なくとも
一つの前記別の巻上げ装置(19)が用いられ、前記固
定子成層鉄心(6)が移送ステーション(34)で移送
されることを特徴とする、請求項11〜15のいずれか
に記載の方法。
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