專(zhuān)利名稱(chēng)：馬達(dá)用繞組制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造使用于馬達(dá)的定子的繞組的繞組制造裝置，詳細(xì)地說(shuō)涉及被 構(gòu)成為自動(dòng)卷繞導(dǎo)線(xiàn)的馬達(dá)用繞組制造裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為這種技術(shù)，公知下述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的卷繞裝置。該裝置被構(gòu)成為 與一次繞組和二次繞組對(duì)應(yīng)地供應(yīng)鋁條或銅條的環(huán)形部件、以及圓導(dǎo)線(xiàn)或平角導(dǎo)線(xiàn)等來(lái)進(jìn) 行卷繞。當(dāng)供應(yīng)這些導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，使線(xiàn)圈架保持在固定位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并改換多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)以連續(xù)地 制造一次繞組和二次繞組。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利公開(kāi)2008-71983號(hào)公報(bào)；專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利公開(kāi)平6-078502號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的卷繞裝置由于未裝有判別被使用的導(dǎo)線(xiàn)的種類(lèi)的單 元，因此操作者有可能錯(cuò)誤地設(shè)置不同的種類(lèi)的導(dǎo)線(xiàn)。特別是，導(dǎo)線(xiàn)由于通過(guò)絕緣覆膜等涂 層，因此難以通過(guò)外部觀察對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)種類(lèi)的錯(cuò)誤進(jìn)行判別，要完全避免導(dǎo)線(xiàn)的錯(cuò)誤是 不可能的。另外，為了卷繞導(dǎo)線(xiàn)來(lái)制造預(yù)定規(guī)格的繞組，需要按照每種導(dǎo)線(xiàn)來(lái)變更卷繞條件 的設(shè)定。因此，在錯(cuò)誤地使用了不同的導(dǎo)線(xiàn)的情況下，由于用于導(dǎo)線(xiàn)的卷繞條件不同，因此 有可能在制造的繞組中產(chǎn)生扭曲等。例如，以降低成本為目標(biāo)，考慮在使用于繞組的導(dǎo)線(xiàn)中不僅采用銅，還要采用鋁。 但是，在銅和鋁中導(dǎo)線(xiàn)的電阻值及加工性(硬度)等的特性不同，因此在銅和鋁中導(dǎo)線(xiàn)的卷 繞條件不同。另外，銅和鋁的導(dǎo)線(xiàn)由于通過(guò)漆材而涂層來(lái)作為絕緣覆膜，因此基于外部觀察 的判別是很難的，有時(shí)會(huì)錯(cuò)誤地使用銅導(dǎo)線(xiàn)和鋁導(dǎo)線(xiàn)。在該情況下，不能通過(guò)適當(dāng)?shù)木砝@條 件來(lái)卷繞導(dǎo)線(xiàn)，在制造的導(dǎo)線(xiàn)中有可能產(chǎn)生扭曲。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠根據(jù)使用的導(dǎo)線(xiàn)的種 類(lèi)的差異來(lái)適當(dāng)?shù)鼐砝@導(dǎo)線(xiàn)以適當(dāng)?shù)刂圃炖@組的馬達(dá)用繞組制造裝置。(1)為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第一方面旨在提供一種馬達(dá)用繞組制造裝置， 通過(guò)由卷繞機(jī)自動(dòng)地卷繞導(dǎo)線(xiàn)來(lái)制造使用于馬達(dá)的定子的繞組，其中，所述馬達(dá)用繞組制 造裝置包括用于測(cè)定導(dǎo)線(xiàn)的特性的特性測(cè)定單元；用于基于測(cè)定的特性來(lái)設(shè)定基于卷繞 機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)的卷繞條件的卷繞條件設(shè)定單元；以及基于設(shè)定的卷繞條件控制卷繞機(jī)的控制單兀。根據(jù)上述發(fā)明的構(gòu)成，導(dǎo)線(xiàn)的特性被特性測(cè)定單元測(cè)定，基于該測(cè)定的導(dǎo)線(xiàn)的特 性，卷繞機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)的卷繞條件被卷繞條件設(shè)定單元設(shè)定。然后，根據(jù)該設(shè)定的卷繞條件卷繞機(jī)被控制單元控制。因此，即使使用的導(dǎo)線(xiàn)的種類(lèi)變化，也可基于與導(dǎo)線(xiàn)的特性對(duì)應(yīng)的卷繞 條件來(lái)通過(guò)卷繞機(jī)卷繞導(dǎo)線(xiàn)。(2)為了達(dá)成上述目的，在上述(1)的構(gòu)成中，優(yōu)選的是導(dǎo)線(xiàn)被繞線(xiàn)筒卷繞堆積并 從開(kāi)卷機(jī)送出，通過(guò)卷繞機(jī)進(jìn)行卷繞。根據(jù)上述發(fā)明的構(gòu)成，除上述⑴的構(gòu)成的作用以外，可從開(kāi)卷機(jī)向卷繞機(jī)順利 地供應(yīng)導(dǎo)線(xiàn)。(3)為了達(dá)成上述目的，在上述(2)的構(gòu)成中，優(yōu)選的是特性測(cè)定單元包括測(cè)定送 出導(dǎo)線(xiàn)時(shí)的開(kāi)卷機(jī)的慣量的慣量測(cè)定單元以及測(cè)定導(dǎo)線(xiàn)的電阻值的電阻測(cè)定單元。根據(jù)上述發(fā)明的構(gòu)成，除上述(2)的構(gòu)成的作用以外，通過(guò)作為導(dǎo)線(xiàn)的特性而取 得開(kāi)卷機(jī)的慣量以及導(dǎo)線(xiàn)的電阻值，根據(jù)慣量和電阻值來(lái)特定導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)，導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)反 映于卷繞條件。(4)為了達(dá)成上述目的，在上述(2)或(3)的構(gòu)成中，優(yōu)選的是卷繞機(jī)包括以預(yù) 定的壓力卡夾導(dǎo)線(xiàn)的卡夾單元；以及以預(yù)定的角度彎折導(dǎo)線(xiàn)的彎折單元，卷繞條件設(shè)定單 元設(shè)定基于卡夾單元的壓力和基于彎折單元的彎曲角度，控制單元基于設(shè)定的壓力來(lái)控制 卡夾單元，并基于設(shè)定的彎曲角度來(lái)控制彎折單元。根據(jù)上述本發(fā)明的構(gòu)成，除上述(2)或(3)的構(gòu)成的作用以外，還能夠控制由夾緊 單元夾緊導(dǎo)線(xiàn)的壓力以及由彎折單元彎折導(dǎo)線(xiàn)的角度并適合于卷繞邊緣扁平類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，能夠根據(jù)使用的導(dǎo)線(xiàn)的種類(lèi)的差異來(lái)適當(dāng)?shù)鼐砝@導(dǎo) 線(xiàn)以適當(dāng)?shù)刂圃炖@組。


圖1是示出繞組制造裝置的概要結(jié)構(gòu)圖；圖2是示出繞組的立體圖；圖3是僅截開(kāi)繞組以示出定子的平面圖；圖4是示出卷繞機(jī)和開(kāi)卷機(jī)的構(gòu)成的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖；圖5是示出卷繞機(jī)的圖4的A-A視圖；圖6是示出變形機(jī)構(gòu)的一個(gè)示例的簡(jiǎn)要圖；圖7是示意地示出對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行了邊緣扁平化彎曲時(shí)的變形的平面圖；圖8是示出平角導(dǎo)線(xiàn)的圖7的B-B線(xiàn)截面圖；圖9是示出從圖4的狀態(tài)將平角導(dǎo)線(xiàn)彎曲90度的狀態(tài)的彎曲機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖；圖10是示出從圖9的狀態(tài)將平角導(dǎo)線(xiàn)按階段彎曲的狀態(tài)的彎曲機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成 圖；圖11是示出從圖10的狀態(tài)將平角導(dǎo)線(xiàn)按階段彎曲的狀態(tài)的彎曲機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成 圖；圖12是示出從圖11的狀態(tài)將平角導(dǎo)線(xiàn)按階段彎曲的狀態(tài)的彎曲機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成 圖；圖13是示出從圖12的狀態(tài)將平角導(dǎo)線(xiàn)按階段彎曲的狀態(tài)的彎曲機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成 圖14是示出彎曲機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的圖13的側(cè)視圖；圖15是示出不同的材質(zhì)、每個(gè)截面積的長(zhǎng)度以及慣量之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖；圖16是示出不同的材質(zhì)、每個(gè)截面積的長(zhǎng)度以及電阻值之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖；圖17是示出不同種類(lèi)的導(dǎo)線(xiàn)、截面積以及卷繞條件的關(guān)系數(shù)據(jù)的表。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明使本發(fā)明的馬達(dá)用繞組制造裝置具體化的一個(gè)實(shí)施 方式。在圖1中通過(guò)簡(jiǎn)要構(gòu)成圖示出了該實(shí)施方式的馬達(dá)用繞組制造裝置(以下稱(chēng)為 “繞組制造裝置”)1。在圖2中通過(guò)立體圖示出了由該繞組制造裝置1制造的繞組10。在 圖3中僅截?cái)嗬@組10而通過(guò)平面圖示出了使用圖2的繞組10制造的定子11。繞組10是如圖2所示那樣螺旋狀地卷繞平角導(dǎo)線(xiàn)15而制造的，如圖3所示，其與 構(gòu)成定子11的定子鐵芯12的齒13的外形相應(yīng)地被卷繞。如圖2所示，在繞組10中包括 通過(guò)平角導(dǎo)線(xiàn)15形成的長(zhǎng)邊15b和短邊15c，短邊15c從定子鐵芯12的內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)逐 漸變長(zhǎng)。作為平角導(dǎo)線(xiàn)15，使用銅或鋁等導(dǎo)電性良好的帶狀的金屬。在平角導(dǎo)線(xiàn)15的外周 施加有絕緣覆膜。作為絕緣覆膜，使用漆材、聚(酰)亞胺、聚酰胺-酰亞胺等可確保絕緣 性的樹(shù)脂。不過(guò)，作為構(gòu)成繞組10的平角導(dǎo)線(xiàn)15的兩端部的外周側(cè)端子IOa以及內(nèi)周側(cè) 端子IOb的絕緣覆膜被剝除而露出平角導(dǎo)線(xiàn)15的原材料。通過(guò)將上述的繞組10配置在定 子鐵芯12來(lái)制造圖3所示的定子11。對(duì)該定子11的繞組端部進(jìn)行樹(shù)脂成型等來(lái)制造定子 11的成品，并將該定子11的成品通過(guò)殼體包覆并且向定子11的中空部安裝另外單獨(dú)制造 的轉(zhuǎn)子，由此來(lái)制造馬達(dá)。如圖1所示，繞組制造裝置1包括如上述那樣被構(gòu)成為將平角導(dǎo)線(xiàn)15自動(dòng)地卷繞 為矩形的卷繞機(jī)2、以及向該卷繞機(jī)2供應(yīng)平角導(dǎo)線(xiàn)15的開(kāi)卷機(jī)3。在圖4中通過(guò)簡(jiǎn)要構(gòu) 成圖示出了卷繞機(jī)2和開(kāi)卷機(jī)3的結(jié)構(gòu)。在圖5中示出了圖4的卷繞機(jī)2的A-A視圖。如 圖4所示，卷繞機(jī)2包括變形機(jī)構(gòu)21、退火機(jī)22以及彎折機(jī)構(gòu)23。開(kāi)卷機(jī)3包括旋轉(zhuǎn)軸31，以可旋轉(zhuǎn)的方式支承平角導(dǎo)線(xiàn)15被卷繞而得的繞線(xiàn)筒 19 ；以及馬達(dá)32，使該旋轉(zhuǎn)軸31旋轉(zhuǎn)。開(kāi)卷機(jī)3通過(guò)馬達(dá)32以及旋轉(zhuǎn)軸31使繞線(xiàn)筒19旋 轉(zhuǎn)以便從繞線(xiàn)筒19送出平角導(dǎo)線(xiàn)15，由此向卷繞機(jī)2供應(yīng)平角導(dǎo)線(xiàn)15。馬達(dá)32可獲知自 身的輸出扭矩T以及旋轉(zhuǎn)角加速度w，并能夠輸出上述的扭矩T以及旋轉(zhuǎn)角加速度w的信 息。如后所述，由于上述的扭矩T以及旋轉(zhuǎn)角加速度w的信息是指與開(kāi)卷機(jī)3的慣量I相 關(guān)的信息，因此該馬達(dá)32相當(dāng)于本發(fā)明的慣量測(cè)定單元，進(jìn)一步說(shuō)，相當(dāng)于測(cè)定導(dǎo)線(xiàn)的特 性的特性測(cè)定單元。這里，在馬達(dá)32的扭矩T、旋轉(zhuǎn)角加速度W、慣量I之間存在以下的關(guān) 系式(1)。因此，通過(guò)獲知馬達(dá)32的扭矩T和旋轉(zhuǎn)角加速度w，能夠計(jì)算慣量I。該慣量I 是反映出平角導(dǎo)線(xiàn)15的特性的信息的其中之一。I = T/w... (1)變形機(jī)構(gòu)21是用于對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)15加壓來(lái)改變厚度的機(jī)構(gòu)。在圖6中通過(guò)簡(jiǎn)要圖 示出了變形機(jī)構(gòu)21的一個(gè)示例。變形結(jié)構(gòu)21包括上下設(shè)置的一對(duì)齒輪狀輥41。兩個(gè)齒輪 狀輥41同步旋轉(zhuǎn)。在齒輪狀輥41的外周面形成凹面形成齒42。該凹面形成齒42發(fā)揮使 平角導(dǎo)線(xiàn)15的矩形截面短邊方向的厚度均勻減小的作用。在平角導(dǎo)線(xiàn)15中以預(yù)定的間距形成板厚變化部15a。該間距取決于與圖2所示的繞組10的四角的彎曲部分相當(dāng)?shù)奈恢谩＿@里，說(shuō)明在對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行邊緣扁平化彎曲時(shí)產(chǎn)生的變形。在圖7中通過(guò)平 面圖示意地示出了平角導(dǎo)線(xiàn)15中的對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行邊緣扁平化彎曲時(shí)產(chǎn)生的變形。在 圖8中以圖7的B-B線(xiàn)截面示出了平角導(dǎo)線(xiàn)15。在僅對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行邊緣扁平化彎曲 的情況下，其內(nèi)周側(cè)的部分被壓縮，外周側(cè)的部分被拉伸。因此，如圖7所示，平角導(dǎo)線(xiàn)15 的內(nèi)周側(cè)為板寬度增大的板寬度增大部15，平角導(dǎo)線(xiàn)15的外周側(cè)為板寬度減小的板寬度 減小部17。如果將平角導(dǎo)線(xiàn)15的原始板寬度設(shè)為wO (參考圖7)，將原始板厚度設(shè)為通常 厚度t0(參考圖8)，通過(guò)執(zhí)行邊緣扁平化彎曲加工，內(nèi)周側(cè)變?yōu)楸韧ǔ：穸萾0大的內(nèi)周厚 度tl (參考圖8)，外周側(cè)變?yōu)楸韧ǔ：穸萾0小的外周厚度t2(參考圖8)。另外，執(zhí)行過(guò)邊 緣扁平化加工的部分的寬度為比通常寬度wO小的彎曲部板寬度wl (參考圖8)。以?xún)?nèi)周厚 度tl相對(duì)于通常厚度t0厚12%左右的方式構(gòu)成板寬度增大部16。以外周厚度t2相對(duì)于 通常厚度t0薄5%左右的方式構(gòu)成板寬度減小部17。彎曲部板寬度wl傾向于相對(duì)于通常 板寬度《0窄9%左右。板寬度增加部16的變形寬度w2為相對(duì)于通常板寬度wO的一半以 下。該變形寬度根據(jù)邊緣扁平化彎曲條件而不同。在對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行過(guò)邊緣扁平化彎曲的情況下，如上所述地在平角導(dǎo)線(xiàn)15的 邊緣扁平化彎曲部產(chǎn)生了板寬度增大部16以及板寬度減小部17。因此，在將彎折的平角導(dǎo) 線(xiàn)15層疊作為繞組10的基礎(chǔ)上，由于產(chǎn)生板寬度增大部16因而以?xún)?nèi)周厚度tl的寬度來(lái) 層疊，通常厚度t0的部分以與相鄰的平角導(dǎo)線(xiàn)15之間產(chǎn)生中央間隙gl的方式層疊。在外 周厚度t2的部分產(chǎn)生外周間隙g2，并以比中央間隙gl大的間隙層疊，因此繞組10的占空 系數(shù)下降。因此，對(duì)應(yīng)于如上所述地進(jìn)行邊緣扁平化彎曲的部分的大致整個(gè)區(qū)域地將圖2和 圖7所示的板厚度變化部15a的厚度預(yù)先弄薄。這樣的板厚度變化部15a由于形成在圖2 所示的繞組10的四角，因此需要在交替地隔著繞組10的長(zhǎng)邊15b和短邊15c的狀態(tài)下設(shè) 置板厚度變化部15a。因此，如圖6所示地設(shè)置構(gòu)成變形機(jī)構(gòu)21的齒輪狀輥41的凹面形成齒42的間距 使得長(zhǎng)邊15b和短邊15c交替形成。此外，由于如圖3所示那樣定子鐵芯12的齒13呈大 致梯形的形狀，因此繞組10的內(nèi)周在外周側(cè)端子IOa側(cè)和內(nèi)周側(cè)端子IOb側(cè)是不同的。因 此，齒輪狀輥41的凹面形成齒42的間距被定為平角導(dǎo)線(xiàn)15的短邊15c隨著從內(nèi)周側(cè)端子 IOb到外周側(cè)端子IOa而逐漸變長(zhǎng)。如上所述，由于凹面形成齒42的間距逐漸變化，齒輪狀 輥41的外周長(zhǎng)需要是繞組10的總長(zhǎng)的長(zhǎng)度以上。由于設(shè)置在平角導(dǎo)線(xiàn)15的板厚變化部 15a的厚度中的內(nèi)周厚度tl與通常厚度t0相比厚12%左右，因此希望通過(guò)比通常厚度t0 薄10 12%左右的凹面形成齒42來(lái)擠壓。退火機(jī)22具有能夠使平角導(dǎo)線(xiàn)15通過(guò)其內(nèi)部的構(gòu)造，并具有加熱器以加熱平角 導(dǎo)線(xiàn)15。平角導(dǎo)線(xiàn)15在通過(guò)退火機(jī)22的期間被加熱退火。平角導(dǎo)線(xiàn)15由于通過(guò)變形機(jī) 構(gòu)21而稍微硬化。因此，考慮通過(guò)在加工后加熱來(lái)使平角導(dǎo)線(xiàn)15軟化而將硬化的部分退 火，以便在邊緣扁平化彎曲時(shí)不受影響。另外，如果平角導(dǎo)線(xiàn)15通過(guò)加熱被軟化，則還具有 易于進(jìn)行邊緣扁平化彎曲的優(yōu)點(diǎn)。如圖4和圖5所示，彎曲機(jī)構(gòu)23包括使平角導(dǎo)線(xiàn)15移動(dòng)的運(yùn)送卡頭51、旋轉(zhuǎn)臺(tái) 52、固定卡頭53、作為彎曲夾具的帶導(dǎo)軌的軸54、以及刮板55。運(yùn)送卡頭51具有拉拽從開(kāi)卷機(jī)3運(yùn)送出的平角導(dǎo)線(xiàn)15并以固定的間距運(yùn)送的功能。平角導(dǎo)線(xiàn)15需要隔著板厚度變 化部15a來(lái)交替地配置長(zhǎng)邊15b的部分和短邊15c的部分。另外，平角導(dǎo)線(xiàn)15的長(zhǎng)邊15b 的部分和短邊15c的部分由于隨著從內(nèi)周側(cè)端子IOb至外周側(cè)端子IOa逐漸變長(zhǎng)，因此需 要改變運(yùn)送卡頭51的移動(dòng)距離以使板厚度變化部15a達(dá)到需要的位置。因此，運(yùn)送卡頭51 被構(gòu)成為通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)等的直動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)并能夠以任意的距離運(yùn)送平角導(dǎo)線(xiàn)15。在本實(shí) 施方式中，運(yùn)送卡頭51被構(gòu)成為通過(guò)預(yù)定的壓力夾持平角導(dǎo)線(xiàn)15，相當(dāng)于本發(fā)明的夾持單兀。如圖4和圖5所示，旋轉(zhuǎn)臺(tái)52是可90度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，具有沒(méi)有進(jìn)行圖示的能夠 以預(yù)定的角度移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在平角導(dǎo)線(xiàn)15的抵接面設(shè)置能夠固定平角導(dǎo)線(xiàn)15的固定 卡頭53。固定卡頭53設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)52相對(duì)于平角導(dǎo)線(xiàn)15的滑動(dòng)側(cè)，包括在旋轉(zhuǎn)臺(tái)52之 上移動(dòng)并能夠卡夾/不卡夾平角導(dǎo)線(xiàn)15的機(jī)構(gòu)，并具有保持平角導(dǎo)線(xiàn)15的功能。在平角 導(dǎo)線(xiàn)15的保持面實(shí)施拋光等的表面處理以便不損傷平角導(dǎo)線(xiàn)15的絕緣覆膜。帶導(dǎo)軌的軸 54被設(shè)置使得旋轉(zhuǎn)臺(tái)52的平角導(dǎo)線(xiàn)15從滑動(dòng)的面突出。在帶導(dǎo)軌的軸54的端部設(shè)置導(dǎo) 軌部54a使得其與平角導(dǎo)線(xiàn)15的側(cè)面接觸，而防止平角導(dǎo)線(xiàn)15的下墜。如圖4和圖5所示，刮板55是包括傾斜部55a的板。傾斜部55a發(fā)揮為了將平角 導(dǎo)線(xiàn)15卷繞為螺旋狀而撐起平角導(dǎo)線(xiàn)15的作用。當(dāng)平角導(dǎo)線(xiàn)15旋轉(zhuǎn)1周時(shí)，刮板55通 過(guò)傾斜部55a將其撐起而不干擾由運(yùn)送卡頭51運(yùn)送的平角導(dǎo)線(xiàn)15。這里，參考圖9 圖14來(lái)依次說(shuō)明上述的通過(guò)彎曲機(jī)構(gòu)23卷繞繞組10的情況。被卷在繞線(xiàn)筒19上的平角導(dǎo)線(xiàn)15從開(kāi)卷機(jī)3送出，通過(guò)運(yùn)送卡頭51送入彎曲機(jī) 構(gòu)23。此時(shí)，在平角導(dǎo)線(xiàn)15上通過(guò)變形機(jī)構(gòu)21形成板厚度變化部15a，形成有該板厚度變 化部15a的平角導(dǎo)線(xiàn)15通過(guò)退火部22進(jìn)行加熱處理。通過(guò)退火部22后的平角導(dǎo)線(xiàn)15通過(guò)彎曲機(jī)構(gòu)23進(jìn)行邊緣扁平化彎曲加工。在 圖9中通過(guò)簡(jiǎn)要構(gòu)成圖示出了從圖4的狀態(tài)將平角導(dǎo)線(xiàn)15彎曲了 90度的狀態(tài)的彎曲機(jī)構(gòu) 23。下面，在圖10 圖13中通過(guò)簡(jiǎn)要構(gòu)成圖示出了關(guān)于從圖9的狀態(tài)將平角導(dǎo)線(xiàn)15按階 段進(jìn)行彎曲的狀態(tài)的彎曲機(jī)構(gòu)23。在圖14中通過(guò)側(cè)視圖示出了圖13所示的彎曲機(jī)構(gòu)23 的狀態(tài)。根據(jù)圖4所示的狀態(tài)，將平角導(dǎo)線(xiàn)15通過(guò)固定卡頭53卡夾。然后，使旋轉(zhuǎn)臺(tái)52 旋轉(zhuǎn)，如圖9所示那樣使平角導(dǎo)線(xiàn)15沿著帶導(dǎo)軌的軸54進(jìn)行邊緣扁平化彎曲加工。此時(shí)， 由于在帶導(dǎo)軌的軸54上設(shè)置導(dǎo)軌部54a，因此平角導(dǎo)線(xiàn)15可以不下墜的狀態(tài)進(jìn)行邊緣扁平 化彎曲加工。這里，在圖9中將進(jìn)行過(guò)邊緣扁平化彎曲加工的部分假定設(shè)為第一彎曲部。平角導(dǎo)線(xiàn)15的板厚度變化部15a由于恰好在每個(gè)進(jìn)行過(guò)邊緣扁平化彎曲加工的 部分通過(guò)變形機(jī)構(gòu)21成形得較薄，因此如圖8所示那樣形成板寬度增大部16，該板寬度增 大部16的厚度與通常厚度t0相同。如圖10所示，在平角導(dǎo)線(xiàn)15的板厚度變化部15a被進(jìn)行邊緣扁平化彎曲加工之 后，使固定卡頭53不對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行卡夾而返回初始位置。雖未圖示，此時(shí)可以為了抑 制平角導(dǎo)線(xiàn)15的移動(dòng)而設(shè)置另外的卡頭。這里，在圖10所示的狀態(tài)下，在解除固定卡頭53 的卡夾之前通過(guò)另外單獨(dú)設(shè)置的卡頭進(jìn)行保持以使平角導(dǎo)線(xiàn)15不移動(dòng)。之后，解除固定卡 頭53的卡夾使其返回預(yù)定位置，之后當(dāng)通過(guò)固定卡頭53再次卡夾平角導(dǎo)線(xiàn)53時(shí)，只要解 除另外單獨(dú)設(shè)置的卡頭的卡夾，就能夠使得平角導(dǎo)線(xiàn)15的位置不動(dòng)。
作為與固定卡頭53獨(dú)立的卡頭的機(jī)構(gòu)，例如考慮能夠?qū)?dǎo)軌的軸54向軸心方 向移動(dòng)并能夠?qū)ζ浇菍?dǎo)線(xiàn)16施加固定壓力。通過(guò)使帶導(dǎo)軌的軸54發(fā)揮作用以便由導(dǎo)軌部 54a來(lái)抑制平角導(dǎo)線(xiàn)15的第一彎曲部，能夠固定平角導(dǎo)線(xiàn)15的位置。之后，如圖11所示，通過(guò)運(yùn)送卡頭51使平角導(dǎo)線(xiàn)15移動(dòng)預(yù)定間距。由此，平角導(dǎo) 線(xiàn)15的第一彎曲部移動(dòng)，第二彎曲部被配置在帶導(dǎo)軌的軸54的側(cè)面。如圖11所示，由于 是形成繞組10的短邊15c的過(guò)程，因此板厚度變化部15a以較短間隔形成，通過(guò)運(yùn)送卡頭 51運(yùn)送的距離也較短。以預(yù)定的間距運(yùn)送的平角導(dǎo)線(xiàn)15通過(guò)固定卡頭53再次卡夾，并如圖12所示那樣 進(jìn)行邊緣扁平化彎曲加工而形成第二彎曲部。此時(shí)，平角導(dǎo)線(xiàn)15的前端登上刮板55之上。 刮板55的高度由于比平角導(dǎo)線(xiàn)15的厚度稍厚，因此平角導(dǎo)線(xiàn)15可進(jìn)一步進(jìn)行邊緣扁平化 彎曲加工以形成第三彎曲部和第四彎曲部。由此，如圖13所示，在彎曲機(jī)構(gòu)23的供應(yīng)側(cè)， 在平角導(dǎo)線(xiàn)15上層疊已卷繞的平角導(dǎo)線(xiàn)15。在圖14中以側(cè)視圖示出了彎曲機(jī)構(gòu)23。圖 14示出了平角導(dǎo)線(xiàn)15以不與緊挨運(yùn)送卡頭51之后的平角導(dǎo)線(xiàn)15碰撞的狀態(tài)層疊的情況。如圖14所示，當(dāng)卷繞繞組10時(shí)，平角導(dǎo)線(xiàn)10彼此之間的間隙由刮板55決定。因 此，根據(jù)其位置關(guān)系，繞組10以形成間隙的狀態(tài)被卷繞。但是，在通過(guò)彎曲機(jī)構(gòu)23卷繞了 平角導(dǎo)線(xiàn)15之后，只要將平角導(dǎo)線(xiàn)15向其他繞組10的軸方向壓縮，就能夠如圖2所示那 樣得到無(wú)間隙地層疊平角導(dǎo)線(xiàn)15的狀態(tài)的繞組10。通過(guò)以如上所述的工序卷繞平角導(dǎo)線(xiàn)15來(lái)制造繞組10。在繞組10的四角配置板 厚度變化部15a。由于通常厚度t0預(yù)先設(shè)定地較薄，因此在進(jìn)行了邊緣扁平化彎曲加工之 后，由于板寬度增加部16的形成而回到通常厚度t0的厚度。此時(shí)的截面與圖8基本相同， 相當(dāng)于內(nèi)周厚度tl的部分為與通常厚度t0相同的厚度。彎曲部板寬度wl由于在形成板 厚度變化部15a時(shí)稍微展寬，因此與在不設(shè)置板厚度變化部15a的狀態(tài)下進(jìn)行邊緣扁平化 彎曲加工的情況相比，彎曲部板寬度《1稍微展寬。這樣一來(lái)，即使形成板寬度增大部16，也為與通常厚度t0基本相同的厚度，因此， 即使平角導(dǎo)線(xiàn)15被卷繞層疊為繞組10，也不會(huì)只是邊緣扁平化彎曲加工的部分變厚使得 變厚部分干擾而在平角導(dǎo)線(xiàn)15之間產(chǎn)生間隙。因此，能夠使在定子鐵芯12的齒13上配置 繞組10的狀態(tài)下的占空系數(shù)提高。如圖1所示，上述的繞組制造裝置1包括操作盤(pán)4，自動(dòng)地設(shè)定卷繞機(jī)2的卷繞條 件以用于控制卷繞機(jī)2 ；導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5，用于判別平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)；第一卡頭6 ；夾持在開(kāi) 卷機(jī)3中設(shè)置的繞線(xiàn)筒19上卷繞堆積的平角導(dǎo)線(xiàn)15的基端部，并測(cè)定其電阻；第二卡頭7， 夾持同一平角導(dǎo)線(xiàn)15的前端部，并測(cè)定其電阻；以及所述馬達(dá)32，其相當(dāng)于用于測(cè)定開(kāi)卷 機(jī)3的慣量的慣量測(cè)定單元。第一及第二卡頭6、7相當(dāng)于本發(fā)明的特性特定單元和電阻測(cè) 定單元。在本實(shí)施方式中，作為卷繞機(jī)2的卷繞條件的參數(shù)，舉出用于對(duì)平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行 邊緣扁平化彎曲的“彎曲角度”以及構(gòu)成彎曲機(jī)構(gòu)23的運(yùn)送卡頭51的平角導(dǎo)線(xiàn)15的“夾 持壓力”。操作盤(pán)4將該卷繞條件設(shè)定為預(yù)定值，基于該設(shè)定的卷繞條件來(lái)控制卷繞機(jī)2的 彎曲機(jī)構(gòu)23，即分別控制運(yùn)送卡頭51、旋轉(zhuǎn)盤(pán)52、固定卡頭53以及刮板55的動(dòng)作。在開(kāi)卷機(jī)3中，例如如圖1所示，設(shè)置并使用對(duì)由鋁漆線(xiàn)形成的平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行 卷繞堆積的繞線(xiàn)筒19A或?qū)τ摄~漆線(xiàn)形成的平角導(dǎo)線(xiàn)15進(jìn)行卷繞堆積的繞線(xiàn)筒19B。馬 達(dá)32向?qū)Ь€(xiàn)判別機(jī)5輸出與從設(shè)置在開(kāi)卷機(jī)3的繞線(xiàn)筒19送出平角導(dǎo)線(xiàn)15時(shí)的慣量I相關(guān)的扭矩T和旋轉(zhuǎn)角加速度w的信息。第一卡頭6以剝除絕緣覆膜的狀態(tài)卡夾平角導(dǎo)線(xiàn) 15的基端部并測(cè)定其電阻，將其測(cè)定值輸出給導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5。第二卡頭7以剝除絕緣覆膜 的狀態(tài)卡夾平角導(dǎo)線(xiàn)15的前端部并測(cè)定其電阻，將其測(cè)定值輸出給導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5。導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5輸入通過(guò)第一卡頭6測(cè)定的電阻值、通過(guò)第二卡頭7測(cè)定的電阻值、 來(lái)自馬達(dá)32的扭矩T以及旋轉(zhuǎn)角加速度w的信息，來(lái)判別設(shè)置在開(kāi)卷機(jī)3的繞線(xiàn)筒19的 平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)。導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5包括中央處理裝置(CPU)和存儲(chǔ)器，CPU基于存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器中的程序來(lái)判別平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)。在存儲(chǔ)器中，預(yù)先存儲(chǔ)圖15和圖16中以曲線(xiàn)示 出的各種參數(shù)的關(guān)系來(lái)作為特性數(shù)據(jù)。在圖15中，以曲線(xiàn)示出不同的材質(zhì)、每個(gè)截面積的 長(zhǎng)度以及慣量之間的關(guān)系。在圖16中，以曲線(xiàn)示出不同的材質(zhì)、每個(gè)截面積的長(zhǎng)度以及電 阻值之間的關(guān)系。在圖15和圖16中，各數(shù)字分別是指不同的材質(zhì)。當(dāng)在確定了預(yù)定電阻 值和慣量這二者之后，設(shè)定數(shù)據(jù)使得條件被唯一地確定并具有多種選擇的可能性時(shí)，能夠 通過(guò)改變長(zhǎng)度的范圍來(lái)對(duì)應(yīng)。導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5的CPU從輸入的扭矩T和旋轉(zhuǎn)角加速度w的信 息基于所述的關(guān)系式(1)來(lái)計(jì)算慣量I。并且，導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5的CPU基于上述的特性數(shù)據(jù)， 根據(jù)輸入的電阻值、計(jì)算的慣量I以及圖15和圖16所示的特性數(shù)據(jù)來(lái)判別當(dāng)前使用的平 角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)，并將其判別結(jié)果輸出給操作盤(pán)4操作盤(pán)4輸入與從導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5輸出地平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)相關(guān)的判別結(jié)果，并基 于該判別結(jié)果來(lái)確定卷繞機(jī)2的卷繞條件。操作盤(pán)4包括中央處理裝置(CPU)和存儲(chǔ)器， CPU基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的程序來(lái)確定卷繞條件。在存儲(chǔ)器中，例如在圖17中通過(guò)表所示出 的那樣，預(yù)先存儲(chǔ)不同的種類(lèi)的導(dǎo)線(xiàn)A(銅)、B(鋁)、C(鐵)、D、E、F、截面積S1、S2、S3、S4 以及卷繞條件1 條件24之間的關(guān)系數(shù)據(jù)。該關(guān)系數(shù)據(jù)是預(yù)先設(shè)定了與各種類(lèi)的導(dǎo)線(xiàn)A F和截面積Sl S4的組合最合適的卷繞條件的數(shù)據(jù)。操作盤(pán)4的CPU基于該關(guān)系數(shù)據(jù)從 輸入的判別結(jié)果確定卷繞條件，并基于該卷繞條件控制卷繞機(jī)2根據(jù)以上說(shuō)明的該實(shí)施方式的繞組制造裝置1，從開(kāi)卷機(jī)3送出的平角導(dǎo)線(xiàn)15順 利地被供應(yīng)給卷繞機(jī)2，通過(guò)卷繞機(jī)2卷繞來(lái)制造繞組10。這里，卷繞機(jī)2包括運(yùn)送卡頭 51，以預(yù)定的壓力卡夾平角導(dǎo)線(xiàn)15 ；旋轉(zhuǎn)臺(tái)52，以預(yù)定的角度彎折平角導(dǎo)線(xiàn)15 ；固定卡頭 53 ；帶導(dǎo)軌的軸54 ；以及刮板55。并且，通過(guò)操作盤(pán)4設(shè)定運(yùn)送卡頭51的卡夾壓力、以及由 旋轉(zhuǎn)臺(tái)52、固定卡頭53、帶導(dǎo)軌的軸54以及刮板55產(chǎn)生的彎曲角度來(lái)作為卷繞條件。另 外，基于該設(shè)定的卡夾壓力，運(yùn)送卡頭51的機(jī)構(gòu)被操作盤(pán)4控制，基于該設(shè)定的彎曲角度， 旋轉(zhuǎn)臺(tái)52、固定卡頭53、帶導(dǎo)軌的軸54以及刮板55的機(jī)構(gòu)被操作盤(pán)4控制。這里，作為使用的平角導(dǎo)線(xiàn)15的特性，通過(guò)馬達(dá)32來(lái)測(cè)定與開(kāi)卷機(jī)3的慣量I相 關(guān)的扭矩T以及旋轉(zhuǎn)角加速度w，同樣地，作為平角導(dǎo)線(xiàn)15的特性，通過(guò)第一卡頭6和第二 卡頭7來(lái)測(cè)定其電阻值。并且，馬達(dá)32的扭矩T和旋轉(zhuǎn)角加速度w的信息、以及平角導(dǎo)線(xiàn) 15的電阻值的信息被輸入導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5，基于這些信息，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5來(lái)判別平角導(dǎo)線(xiàn) 15的種類(lèi)。另外，該平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)的判別結(jié)果從導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)5輸入操作盤(pán)4，基于該 判別結(jié)果，上述卷繞條件被操作盤(pán)4設(shè)定，基于該設(shè)定的卷繞條件，卷繞機(jī)2被操作盤(pán)4控 制。因此，即使使用的平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)改變，也可基于該平角導(dǎo)線(xiàn)15的特性來(lái)通過(guò)卷繞 機(jī)2卷繞平角導(dǎo)線(xiàn)15。其結(jié)果是，能夠根據(jù)使用的邊緣扁平化類(lèi)型的平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)的 差異來(lái)適當(dāng)?shù)鼐砝@該平角導(dǎo)線(xiàn)15以適當(dāng)?shù)刂圃炖@組10。因此，能夠防止在制造的繞組10 中產(chǎn)生扭矩。
雖然考慮今后在馬達(dá)制造的基本方式上沒(méi)有太大變化，但認(rèn)為會(huì)根據(jù)要求性能使 馬達(dá)的種類(lèi)多樣化，并認(rèn)為在馬達(dá)的定子中使用的繞組也會(huì)多樣化。這里，繞組的多樣化的 分類(lèi)如果大致區(qū)分，可以概括為材料以及截面積(直徑、形狀)。在這樣的背景下，本實(shí)施方 式的繞組制造裝置1即使使用的平角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)變化也能夠共同使用卷繞機(jī)2，即使平 角導(dǎo)線(xiàn)15的種類(lèi)多樣化也能夠自動(dòng)地判別其種類(lèi)，因此能夠避免使用的平角導(dǎo)線(xiàn)15的人 為的判別錯(cuò)誤，并能夠適當(dāng)?shù)刂圃炖@組10。本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠如下述地實(shí) 施。在上述實(shí)施方式中，將本發(fā)明具體為使用平角導(dǎo)線(xiàn)15來(lái)制造繞組10的情況，但也 可具體為使用圓線(xiàn)狀的導(dǎo)線(xiàn)作為導(dǎo)線(xiàn)來(lái)制造繞組的情況。產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明能夠用于制造使用于馬達(dá)的定子的繞組。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-繞組制造裝置2-卷繞機(jī)3-開(kāi)卷機(jī)4-操作盤(pán)5-導(dǎo)線(xiàn)判別機(jī)6-第一卡頭(特性判別單元，電阻測(cè)定單元)7-第二卡頭(特性判別單元，電阻測(cè)定單元)10-繞組11-定子15-平角導(dǎo)線(xiàn)(導(dǎo)線(xiàn))19-繞線(xiàn)筒21-變形機(jī)構(gòu)22-退火機(jī)23-彎曲機(jī)構(gòu)32-馬達(dá)(特性判別單元，慣量測(cè)定單元)51-運(yùn)送卡頭(卡夾單元)52-旋轉(zhuǎn)臺(tái)(彎折單元)53-固定卡頭(彎折單元)54-帶導(dǎo)軌的軸(彎折單元)55-刮板(彎折單元)
權(quán)利要求
一種馬達(dá)用繞組制造裝置，通過(guò)由卷繞機(jī)自動(dòng)地卷繞導(dǎo)線(xiàn)來(lái)制造使用于馬達(dá)的定子的繞組，其特征在于，所述馬達(dá)用繞組制造裝置包括特性測(cè)定單元，用于測(cè)定所述導(dǎo)線(xiàn)的特性；卷繞條件設(shè)定單元，用于基于所述測(cè)定的特性來(lái)設(shè)定所述卷繞機(jī)卷繞所述導(dǎo)線(xiàn)的卷繞條件；以及控制單元，基于所述設(shè)定的卷繞條件控制所述卷繞機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)用繞組制造裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線(xiàn)被卷繞堆積在繞線(xiàn)筒上并從開(kāi)卷機(jī)送出，通過(guò)所述卷繞機(jī)進(jìn)行卷繞。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達(dá)用繞組制造裝置，其特征在于， 所述特性測(cè)定單元包括慣量測(cè)定單元，測(cè)定送出所述導(dǎo)線(xiàn)時(shí)所述開(kāi)卷機(jī)的慣量；以及 電阻測(cè)定單元，測(cè)定所述導(dǎo)線(xiàn)的電阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的馬達(dá)用繞組制造裝置，其特征在于， 所述卷繞機(jī)包括卡夾單元，以預(yù)定的壓力卡夾所述導(dǎo)線(xiàn)；以及 彎折單元，以預(yù)定的角度彎折所述導(dǎo)線(xiàn)；所述卷繞條件設(shè)定單元設(shè)定所述卡夾單元使用的壓力和通過(guò)所述彎折單元彎折的彎 曲角度，所述控制單元基于所述設(shè)定的壓力來(lái)控制所述卡夾單元，并基于所述設(shè)定的彎曲角度 來(lái)控制所述彎折單元。
全文摘要
一種馬達(dá)用繞組制造裝置(1)，通過(guò)由卷繞機(jī)2自動(dòng)地卷繞平角導(dǎo)線(xiàn)(15)來(lái)制造使用于馬達(dá)的定子的繞組(10)。該裝置(1)包括將卷繞堆積在繞線(xiàn)筒(19)的平角導(dǎo)線(xiàn)(15)向卷繞機(jī)(2)送出的開(kāi)卷機(jī)(3)；測(cè)定送出平角導(dǎo)線(xiàn)(15)時(shí)的開(kāi)卷機(jī)(3)的慣量的慣量測(cè)定單元(32)；測(cè)定平角導(dǎo)線(xiàn)(15)的電阻值的卡頭(6、7)；以及基于測(cè)定的慣量和電阻值來(lái)設(shè)定卷繞機(jī)(2)的平角導(dǎo)線(xiàn)(15)的卷繞條件的操作盤(pán)(4)。操作盤(pán)(4)基于設(shè)定地卷繞條件來(lái)控制卷繞機(jī)2，由此卷繞平角導(dǎo)線(xiàn)(15)。
文檔編號(hào)H02K15/095GK101983471SQ200980112108
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者浦野廣曉, 西鄉(xiāng)剛史 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社