JPH04285452A

JPH04285452A - ステータ巻線方法および装置

Info

Publication number: JPH04285452A
Application number: JP3274762A
Authority: JP
Inventors: John M Beakes; ジョン　エム、ビークス; Gary E Clemenz; ギャリー　イー、クレメンズ; Patrick A Dolgas; パトリック　エイ、ドルガス; Mark T Heaton; マーク　ティー、ヒートン; Lawrence E Newman; ローレンス　イー、ニューマン
Original assignee: Globe Products Inc
Current assignee: Globe Products Inc
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1992-10-09
Also published as: EP0751607A2; DE69125994T2; EP0478302A2; EP0751607A3; EP0478302B1; EP0751608A3; EP0478302A3; EP0751608A2; DE69125994D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】この発明は、ステータ巻線方法および装
置に関するものであり、特に界磁コイルを２極ステータ
などの動電気装置に巻き、界磁コイルとステータに取り
付けられた端子を接続するための巻線機に関するもので
ある。

【０００２】この発明の目的は、ステータを巻線機に送
る産業ロボットおよびコンベアを容易に使用することが
でき、プログラムに従って調節することができる部品お
よび容易に交換することができる部品を使用し、１つの
形状のステータの巻線作業から異なる形状のステータの
巻線作業に容易に変更することができる高い製造速度を
もつ巻線機を提供することにある。

【０００３】この発明の特徴によれば、中心方向にのび
る垂直軸のまわり回転可能に取り付けられたタレットプ
レート、およびタレットプレートの外周のまわりに間隔
を置いて取り付けられた複数のステータクランプ機構を
有し、各機構がステータをタレットプレートにクランプ
するようにしたステータ巻線機が提供される。後述する
理由により、各ステータがタレットプレートにクランプ
され、その中心軸が水平方向に、そして実質上タレット
プレートの回転垂直軸に対し直角にのび、ステータの端
面は垂直位置に保持されたタレットプレートの垂直軸か
ら最も離れ、その垂直軸から一定の水平距離を置いて配
置される。ステータは各クランプ機構に近接してシート
に配置され、クランプ機構はクランプされたステータを
適正の高さ位置に位置決めするための交換することがで
きるスペースを有するものであってもよい。

【０００４】電線クランプ組立体が、各ステータクラン
プ機構に近接してタレットプレートに取り付けられる。各電線クランプ組立体は、巻かれるステータに巻かれた
コイルからのびるコイルのリード線を一時的に保持する
ためのプログラム可能なエアで操作される電線クランプ
を有することが好ましい。

【０００５】タレットプレートがその垂直中心軸のまわ
りに一方向に繰り返し割り出し操作され、ステータクラ
ンプ機構が積荷および除荷ステーション、巻線ステーシ
ョン、コイルリード線終端ステーションに順次移動し、
積荷および除荷ステーションに復帰する。好ましい実施
例では、タレットプレートはその外周のまわりに９０°
の角度間隔を置いて配置された４つのステータクランプ
機構を有し、これが前述したステーションに垂直に１つ
ずつ設けられ、付加的クランプ機構が積荷および除荷ス
テーションと巻線ステーション間のアイドルステーショ
ンに収容される。しかしながら、３ステーションタレッ
トプレートをアイドルステーションのない巻線機に使用
することも可能である。

【０００６】積荷および除荷ステーションにおいて、新
たに巻かれたステータがタレットプレートから取り外さ
れ、巻かれていないステータと交換される。その後、巻
かれていないステータがタレットプレートの割り出し操
作によって巻線ステーションに移動する。巻線ステーシ
ョンに近接して巻線ヘッドが配置され、これは一定の水
平軸のまわりを往復移動および振動する巻線シャトル、
すなわちラムを有し、２つまたはそれ以上の電線を電線
源から張力をもって引き出し、その電線をステータの磁
極片のまわりのコイルに巻く。巻線ヘッドの作用に先立
ち、二対の巻型が巻線ステーションで巻かれていないス
テータに接続され、電線源からのびる電線グリッパに保
持された一対の電線が電線源グリッパによってタレット
プレートに支持されている一対の電線クランプ内に挿入
される。その後、電線のコイルが電線ヘッドによって巻
かれていないステータに巻かれる。巻線作業の完了のと
き、コイルから巻線シャトルに導かれる電線部分が電線
グリッパに把持され、これによってコイルからのびるコ
イル終端リード線が形成され、これがタレットプレート
の他方の電線クランプ内に配置される。電線グリッパに
関連する電線切断機構が終端リード線を切断し、そのリ
ード線はタレットプレートにクランプされ、電線グリッ
パから解放されており、新たに巻かれたステータが巻線
ヘッドから完全に分断される。タレットプレートによっ
てステータを電線終端ステーションに割り出し操作し、
ここで、始端および終端リード線を電線クランプから取
り外し、少なくとも一時的にロボットまたは他の適当な
機構によってステータの端子に接続することができる。したがって、新たに巻かれたステータが積荷および除荷
ステーションに達したとき、それをタレットプレートか
ら簡単に解放し、取り外すことができる。前述した作用
が繰り返され、ステータが連続的に巻かれる。

【０００７】この発明によれば、ステータクランプ機構
、ステータシートおよびスペーサを迅速に交換し、種々
の積径をもつステータを収容することができ、巻型処理
およびロッキング機構は種々の積厚を持つステータを収
容することができ、巻線ヘッドは種々の積厚をもつステ
ータを収容することができるようプログラムに従って移
動することができ、リード線引き出し組立体はステータ
コイルリード線の種々の要件を始端および終端電線のた
めの電線クランプの位置およびコイルタップリード線に
設けることができる電線クランプに適合するようプログ
ラム可能である。

【０００８】２極ステータの製造において、通常、巻か
れるステータが巻線ステーションに配置され、その長さ
方向軸が巻線シャトルの振動および往復運動軸と整合し
、巻線シャトルが電線を電線源から張力をもって引き出
し、その電線をステータの磁極片のまわりのコイルに巻
く。代表的には、４つの電線クランプが巻かれるステー
タに対し固定関係をもって配置され、これにステータ始
端および終端リード線がリード線引き出し組立体によっ
て挿入され、リード線引き出し組立体は一対の電線グリ
ッパを有し、その一つが各ステータコイルに関連する。作用において、ステータが巻かれた後、電線クランプお
よび新たに巻かれたステータが巻線ステーションから移
動し、巻線ステーションの領域内の電線グリッパが予め
設定された位置で巻線シャトルからのびる電線の自由端
を保持する。次の巻かれていないステータが巻線ステー
ションに配置された後、そして巻かれていないステータ
のコイルの巻線作業が開始された後、機械的手段によっ
てリード線引き寄せグリッパが操作され、それに把持さ
れた電線の先端が巻かれていないステータに対し固定さ
れた一対の電線クランプ内に挿入される。

【０００９】コイルが完全に巻かれた後、電線グリッパ
が再度操作され、新たに巻かれたコイルから巻線シャト
ルにのびる電線の部分と係合し、その電線の部分を新た
に巻かれたステータに対し固定された他の対の電線クラ
ンプ内に挿入する。いくつかの場合、始端および終端リ
ード線の他に、コイルはタップリード線をもつ。従来、
タップリード線の引き出し作業に電線グリッパが使用さ
れていたが、タップリード線は普通は進路から引き寄せ
られ、堅固に固定されず、電線クランプは普通は始端お
よび終端コイルリード線に使用されるだけであった。

【００１０】従来のステータ巻線機は１つの形状または
狭い範囲の形状のステータの巻線作業に向けられていた
。種々の形状のステータの巻線作業に使用するには、高
価で、時間が要求される再装備、またはその他の交換工
程が必要であった。したがって、種々の異なる形状のス
テータを巻くことができるよう迅速に、そして廉価に調
節することができるステータ巻線機を提供することが要
望されていた。ステータ巻線機の簡潔性、コスト、運転
速度および信頼性を改良することも要望されていた。勿論、そのリード線引き寄せ装置も要望されている。こ
れに加えて、リード線引き寄せ組立体を十分コンパクト
化し、それがステータ巻線機の他の作用に干渉しないよ
うにすることも必要である。特に、普通は巻線ヘッドお
よびステータが配置される領域に小さいスペースがある
だけであるため、コンパクト性は重要なファクタである
。

【００１１】この発明の他の目的は、種々の異なる形状
のステータに使用することができるよう迅速に調節する
ことができ、簡潔性、低いコスト、高い運転速度、高い
信頼性およびコンパクト性の前述した要件を満たすこと
もできるステータ巻線機に使用するためのリード線引き
寄せ方法および装置を提供することにある。

【００１２】この発明によれば、各ステータコイルに設
けられ、一対のキャリジに取り付けられた一対の電線グ
リッパを備え、キャリジが巻線シャトルの振動および往
復運動軸の上方および下方に配置される互いに間隔を置
いた平行の進路に沿って移動可能に支持されるリード線
引き寄せ組立体が提供される（ここで、用語“上側”、
“下側”、“前方”および“後方”は相対的なものであ
り、それは絶対的意味をもつものではない）。キャリジ
は駆動モータによってその進路に沿って互いに逆方向に
後退および前進し、駆動モータはタイミングベルトによ
って各キャリジに設けられた一対の駆動ねじに連結され
る。電線グリッパはキャリジにそのキャリジに移動しな
いよう取り付けられた第１フレームおよび第１フレーム
に回動可能に取り付けられた第２フレームによって取り
付けられ、これが第１フレームに取り付けられたエアア
クチュエータによってキャリジの移動軸と平行の軸のま
わりを回動する。回動フレームに取り付けられた第２エ
アアクチュエータが電線グリッパを開き、閉じ、切断ブ
レードを周知の方法で操作する。

【００１３】この発明のリード線引き寄せ方法および装
置を前述した形式のステータ巻線機に使用することが好
ましいが、それを他の形式のステータ巻線機に使用して
もよい。

【００１４】以下、この発明の実施例を説明する。

【００１５】

【実施例の説明】図１および図２は電線のコイルを２極
ステータ５２に巻くためのこの発明のステータ巻線機５
０を示し、ステータ５２は磁極片５６をなす円筒状の成
層鉄心５４からなり、磁極片５６のまわりにおいて、電
線源５８から引き出された電線のコイルが張力をもって
巻かれる。ここで、ステータの長さは“積厚”として知
られているところのもので、形成される成層体の数およ
び厚さによってその長さが決定される。その外径は“積
径”と呼ばれる。ステータ５２に普通の端子盤および端
子盤に支持される端子６０が設けられ、これにステータ
のコイルリード線が接続される。

【００１６】一般に、ステータ巻線機５０の目的は、界
磁コイルをステータの磁極片５６に巻き、少なくとも一
時的にコイルリード線をステータの端子に接続すること
にある。

【００１７】図１および図２を参照すると、巻線機５０
は垂直軸６４のまわりに回転可能に取り付けられたタレ
ットプレート６２を有し、図１の矢印６５によって示さ
れているように、タレットプレート６２は適当な割出駆
動モータ６６によってその垂直軸６４のまわりを１方向
に９０°づつ回転し、割出操作される。巻かれるステー
タが４つのステータクランプ機構６８の１つにクランプ
され、クランプ機構は一対の互いに対面するステータク
ランプ７０を有し、これはタレットプレート６２の外周
に回動可能に取り付けられ、スプリング７２によってス
テータと係合する状態に付勢され、これによってステー
タがクランプされる。ステータはタレットプレート６２
の外周のまわりに配置されたシート７４に支持される。必要であれば、適当な方式でシート７４が連結されるス
ペーサ７６が設けられ、ステータが適当な高さ位置に配
置され、後述するところから明らかなように、ステータ
の長さ方向軸が巻線シャトルの移動方向の水平軸と同一
面内に配置される。

【００１８】４つのステータクランプ機構６８が９０°
の角度間隔を置いてタレットプレート６２に連結されて
おり、作用のとき、タレットプレート６２が９０度づつ
回転した後、クランプ機構６８が４つのステーション、
すなわち積荷および除荷ステーションＡ、アイドルステ
ーションＢ、巻線ステーションＣおよびコイルリード線
終端ステーションＤに配置される。各ステーションにス
テータが配置され、その中心軸が水平方向に、そして実
質上タレットプレート６２の垂直軸に対し直角にのび、
ステータの端面は垂直位置で垂直軸６４から最も離れ、
タレットプレート６２の垂直軸６４から一定の水平距離
を置いて配置される。

【００１９】積荷および除荷ステーションＡにおいて、
新しく巻かれたステータ５２がタレットプレート６２か
ら解放され、タレットプレート６２から取り外され、巻
かれていないステータ５２と交換される。アイドルステ
ーションＢでは、ステータへの作用はなされない。巻線
ステーションＣにおいて、２対の巻型７８、すなわち一
対の上側および下側の前方巻型８０および一対の上側お
よび下側の後方巻型８２が巻かれていないステータ５２
に連結され、後述するように、上側および下側対の電線
グリッパ８４に保持された電線部分が電線グリッパ８４
の移動によって一対の電線クランプ８８内に挿入され、
電線クランプ８８は取付フレームプレート９０によって
タレットプレート６２に支持されている

【００２０】前
述した工程が完了した後、巻線ステーションＣに近接し
て配置された巻線ヘッド９２によって一対のステータコ
イルが巻かれ、巻線ヘッド９２は電線を電線源９６から
張力をもって引き出すための往復および振動するシャト
ル、すなわちラム９４を有し、巻かれるコイルの電線が
通る電線ガイドニードル９８を有する。巻線ヘッド内の操作機構は通常のものであってもよく、
ここではその詳細は説明しないが、重要であるのはそれ
が巻線シャトル、すなわちラム９４を一定の水平軸のま
わりに往復運動および振動させ、電線のコイルが周知の
方式でステータの磁極片のまわりに巻かれるということ
である。

【００２１】巻線作業の完了のとき、コイルから巻線シ
ャトル９４にのびる電線の部分が電線グリッパ８４によ
って把持され、これによってコイルからのびるコイル終
端リード線が形成され、これは電線クランプ８８の他方
内に位置する。電線グリッパ８４と関連する電線切断機
構が終端リード線を電線グリッパから切断し、新しく巻
かれるステータが巻線シャトル９４から完全に解放され
、タレットプレート６２の回転によって巻線ステータを
電線終端ステーションＤに割出操作することができ、そ
の位置で始端および終端リード線が電線クランプ８８か
ら取り外され、ロボットまたはその他の適当な機構１０
０によって少なくとも一時的にステータの端子に接続さ
れる。この機構は通常のものであってもよく、ここでは
その詳細は説明しない。コイル終端機構の一例が米国特
許第４，９５１，３７９号明細書に記載されている。したがって、新しく巻かれたステータが積荷および除荷
ステーションＡに回転するとき、それをタレットプレー
トから簡単に解放することができ、取り外すことができ
る。前述した作業が繰り返され、ステータが連続的に巻
かれる。

【００２２】図１〜図６を参照すると、各クランプ取付
プレート９０は一対のスプリング保持プレート１０２に
連結された矩形状のプレートからなり、保持プレート１
０２は凹部１０４を横切ってタレットプレート６２に取
り付けられており、Ｌ字形状のクランプレバー１０８の
ピボットピン１０６が凹部１０４を横切り、レバー１０
８はクランプ７０の一部を形成する。クランプ７０はス
テータの外周に係合する形状のクランプレバー１０８に
取り外し可能に連結されたクランプジョー１１０を有す
る。クランプジョー１１０は垂直面を有する一対の突出
歯１１２を有し、垂直面は垂直軸６４から最も離れたス
テータの面を係合させる基準点、すなわち支持面を提供
し、ステータが種々のステーションで操作機構から的確
に間隔を置いて配置されることを保証する。手動操作ま
たは産業ロボット（図示せず）などの適当な機構によっ
てステータを位置決めすることもできる。積荷および除
荷ステーションＡにおいて、ステータをクランプ取付プ
レート９０に挿入し、それから取り外すことができるよ
うにするため、図１〜図３から明らかなように、エアシ
リンダ１１６のピストン１１４がＬ字形状のクランプレ
バー１０８の下側脚部と係合し、これによってクランプ
ジョーが開かれる。検出スイッチ１１８（図１）が巻線
機の制御装置にそれが安全に割出操作されていることを
指示する。ここでは、この検出装置および種々の他の検
出装置の作用は説明しない。このような装置を巻線機の
制御に使用することは知られている。

【００２３】図５および図６から明らかなように、組み
立てられたシート７４およびスペーサ７６およびステー
タクランプジョー１１０を容易に取り外し、交換するこ
とができ、種々の積径をもつステータを支持することが
できる。したがって、組み立てられたシート７４および
スペーサ７６をタレットプレート６２から容易に持ち上
げることができる。それはタレットプレート上の一対の
ピン１１６で保持されているだけである。保持ピン１２
０の取り外し後、図６に示されているステータクランプ
ジョー１１０を同様にクランプレバー１０８からスライ
ドさせることができる。図３と図７を比較参照すると、
このような迅速交換部品の利点を認識することができる
。図３は比較的大きいステータ５２を示し、図７は比較
的小さいステータ５２Ａを示す。図７はそれに対応する
高いスペーサ７６Ａおよび長いクランプジョー１１０Ａ
を示す。図３および図７から明らかなように、ステータ
は同一の中心線上に配置される。

【００２４】巻かれていないステータ５２の巻線作業が
開始されるとき、まず、ステータが積荷および除荷ステ
ーションＡに配置されたシート７４上に載置される。こ
れによりステータが次の処理のための適正の回転位置に
順次配置される。それはステータがシート７４上に載置
される平坦面をもつからである。もちろん、ステータを
位置決めする他の手段を使用することもできる。タレッ
トプレート６２の次の第２割出操作の後、巻かれていな
いステータが巻線ステーションＣに達し、その中心線が
巻線シャトル９４の往復運動および振動の固定軸と整合
する。このとき、通常の方式で巻型８０、８２が互いに
ロックされ、ステータの鉄心５４にロックされる。した
がって、エアアクチュエータ１３４、１３６により上側
対の巻型保持ブレード１３０が下向きに移動し、下側対
の巻型保持ブレード１３２が上向きに移動し、ステータ
の鉄心５４を跨ぐ。このとき、ステータのシート７４お
よびそのスペーサ７６は下側の巻型保持ブレードがそれ
を貫通することができる形状をもつ。

【００２５】図２および図１０に示されているように、
前方対の巻型８０が最初にキャリジ１４４に取り付けら
れたエアアクチュエータ１４２の短いピストンロッド１
４０とキャリジ１４４の中央支柱１４５間に保持される
。キャリジ１４４はジブ１４６に沿ってスライド可能に
案内され、ジブ１４６は巻線機のベッドに装備された取
付プレート１４８に取り付けられている。巻線ステーシ
ョンＣにおいて、エアアクチュエータ１５０により、キ
ャリジ１４４はステータに向かう方向、および離れる方
向に移動することができ、エアアクチュエータ１５０も
取付プレート１４８に取り付けられている。キャリジ１
４４がステータに向かって前進すると、前方の巻型がス
テータの鉄心の前面に係合し、このとき、前方の巻型８
０のロッキングピン１５１が巻型保持ブレード１３０、
１３２のスロット１５２を貫通する。その後、後方対の
巻型８２がステータに向かって前進し、前方の巻型８０
と係合する。周知のように、その後、保持ブレード１３
０、１３２がステータの軸から離れ、ロッキングピンに
よって巻型８０、８２がステータの鉄心５４にロックさ
れる。

【００２６】巻型８０、８２をステータに支持する部分
が離れる方向に移動し、コイルリード線を接続し、コイ
ルの巻線作業を開始することができる。エアアクチュエ
ータ１５０により前方の巻型のキャリジ１４４が容易に
進路から後退する。図８、図９および図１０を参照する
と、後方の巻型がピンキャリジ１５４に取り付けられた
支持ピン１５３に支持されており、ピンキャリジ１５４
はＬ字形状のブラケット１５６に移動可能に取り付けら
れており、ブラケット１５６はガイドロッド１５８上を
ステータの軸と平行の方向にスライドすることができ、
アクチュエータ１６０によってこれを移動させることが
できる。エアアクチュエータ１６２によってピンキャリ
ジ１５４がブラケット１５６に対し駆動される。作業の
とき、エアアクチュエータ１６０によって支持ピン１５
３が前進し、後方の巻型がステータに向かって送られる
。巻型がステータにロックされた後、エアアクチュエー
タ１６２によってピンキャリジが横方向に後退し、その
後、エアアクチュエータ１６０によってそれが後方に後
退し、部品が進路から除去され、コイルリード線の処理
および巻線作業をなすことができる。巻線作業が完了し
た後、巻型８０、８２が取り外されるのは前述したとこ
ろから明らかである。

【００２７】図１、図１１および図１４を参照すると、
最も前方の上側および下側の巻型ロッキングブレード１
３０、１３２が移動キャリジ１７０に取り付けられてお
り、モータ１７２によってキャリジ１７０が駆動され、
これを種々の積厚をもつステータに使用することができ
るようプログラムに従って調節することができる。もち
ろん、後方のロッキングブレードの位置は固定であり、
ステータの対応面はステータの積厚に関係なく常時同一
の垂直面内に配置される。

【００２８】図１、図１５および図１６に示されている
ように、種々の積厚をもつステータに調節するため、巻
線ヘッド９２は巻線機のベース１８４上のローラエレメ
ント１８２に支持された軌道１８０を有する。適当な駆
動ユニット１８６によって巻線ヘッド９２全体をステー
タに向かって移動させ、シャトルの往復運動中心をステ
ータの中心に調節することができる。巻線ヘッド９２が
移動するとき、それは図１６に示されている黄銅クラッ
チ部材１８８に沿ってスライドする。巻線ヘッドを調節
された位置でクランプするため、一対のエアで操作され
るクランプ１９０が巻線ヘッド９２およびそのベース１
８４を引き寄せる。巻線ヘッド９２を移動およびクラン
プするための操作部品も迅速交換することができるよう
プログラムに従って制御されるようにしてもよい。

【００２９】図１７〜図２２はどのようにして電線グリ
ッパ８４がプログラムに従って制御され、種々の異なる
リード線位置決め要件をもつステータが巻かれるかを示
す。グリッパ８４は上側および下側移動キャリジ２１０
からなるリード線引き寄せ組立体の一部を形成し、キャ
リジ２１０はモータ２１４によって回転する駆動ねじ２
１２によって駆動され、巻線シャトル９４の振動および
往復運動軸の上方および下方に互いに間隔を置いて平行
に配置される進路に沿って移動する。各駆動ねじ２１２
は逆ねじをもち、駆動モータ２１４が付勢されるとき、
キャリジ２１０は互いに逆方向の水平方向に移動する。キャリジ２１０は一対の平行のレール２１３に沿って移
動し、それぞれ電線グリッパ組立体２１５を支持し、そ
れは垂直のキャリジプレート２１９に固定された第１フ
レーム２１７を有する。第２フレーム２２０が第１フレ
ーム２１７に垂直方向に取り付けられている。第１エア
アクチュエータ２１６が第１フレーム２１７に取り付け
られ、それは第２フレーム２２０を巻線シャトル９４に
対し垂直に移動させるピストンロッド２１６Ａを有する
。第２フレーム２２０に取り付けられた第２エアアクチ
ュエータ２１８が第３フレーム２２２を第１フレーム２
１７に対し回転軸のまわりに回動させ、その軸はキャリ
ジ２１０の水平移動軸と平行である。各キャリジ２１０
のグリッパ８４が電線クランプアクチュエータ２２４に
よって操作され、リード線を通常の方式で把持およびク
ランプし、各グリッパ８４は電線をグリップする第１ブ
レード（図示せず）および電線を切断する第２ブレード
（図示せず）を有する。図１８〜図２１に示されている
ように、エアアクチュエータ２１６、２１８、２１９に
よって電線グリッパ８４の種々の移動が制御される。駆動ねじ２１２、平行レール２１３、モータ２１４およ
びそのサポートは、たとえば米国　　ペンシルバニア１
５６３６、ハリソンシティー、ボックス５００のディー
デルで市販されている“レールテーブル”として知られ
ているユニットである。

【００３０】モータ２１４がプログラム可能であるため
、リード線引き寄せ組立体によって始端および終端リー
ド線を引き寄せることができるだけではなく、任意数の
タップリード線を引き寄せることもできる。したがって
、モータ２１４のプログラム操作により、タップリード
線を始端および終端電線クランプ８８の中間の図１７の
電線クランプ８８Ａ内に挿入することができる。この発
明の装置を使用し、付加的タップを同様のまたは異なる
電線クランプに接続することもできる。モータ２１４は
巻線機の制御に使用される電子システムに使用すること
ができるものであればどのような形式のものであっても
よい。

【００３１】この発明には種々の変形例が考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のリード線引き寄せ組立体を有するス
テータ巻線機の分解斜視図であるが、リード線引き寄せ
組立体のグリッパ部分だけが示されている。

【図２】図１の巻線機の正面図であり、コイルが巻かれ
る巻かれていないステータおよび巻線機のタレットプレ
ートにクランプされる他の巻かれていないステータを示
す。

【図３】図２の矢印３−３の方向に見た図１の巻線機の
ステータサポートおよびクランプ組立体の断面図であり
、電線によって電線クランプ支持ホルダを示す。

【図４】図３のステータサポートおよびクランプ組立体
の断面図である。

【図５】図３および図４のサポートおよびクランプ組立
体のステータサポート形成部の斜視図である。

【図６】図３および図４のサポートおよびクランプ組立
体のステータクランプ形成部の斜視図である。

【図７】異なる大きさのステータを支持するよう構成さ
れたステータサポートおよびクランプ組立体の図３と同
様の図である。

【図８】図２の矢印８−８の方向に見た図１および図２
の巻線機の巻型積荷機構の断面図である。

【図９】図２の矢印９−９の方向に見た図１および図２
の巻線機の巻型積荷機構の正面図である。

【図１０】巻型積荷機構の種々の部分の動作を示す斜視
図である。

【図１１】上側および下側のプログラムに従って調節す
ることができる巻型ロック組立体によってステータにロ
ックされた巻型を示すステータの正面図である。

【図１２】巻型をステータにロックする方法を示す図１
１の線１２−１２に沿った断面図である。

【図１３】図１２の線１３−１３に沿った断面図である
。

【図１４】異なる積厚のステータに使用することができ
るよう調節された上側巻型ロッキング組立体を示す正面
図である。

【図１５】図１の矢印１５−１５の方向に見たプログラ
ムに従って調節することができる巻線ヘッド組立体の平
面図である。

【図１６】巻線ヘッドをそのベースにクランプする方法
を示す正面図である。

【図１７】図１および図２の巻線機のプログラムに従っ
て調節することができるリード線引き寄せ組立体の斜視
図である。

【図１８】図１７のプログラムに従って調節することが
できるリード線引き寄せ組立体の作用を示す説明図であ
る。

【図１９】図１８の次の工程を示す説明図である。

【図２０】図１９の次の工程を示す説明図である。

【図２１】図２０の次の工程を示す説明図である。

【図２２】図２１の次の工程を示す説明図である。

【符号の説明】

５０　　ステータ巻線機５２　　ステータ５６　　磁極片６２　　タレットプレート６６　　駆動モータ６８　　ステータクランプ機構７４　　シート７６　　スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　電線源から張力をもって供給される電
線を使用し、界磁コイルを巻線ステーションに配置され
たステータの磁極片に巻くためのステータ巻線装置であ
って、垂直軸のまわりに回転可能に取り付けられたタレ
ットプレートと、前記タレットプレートにその外周のま
わりの間隔を置いた位置で取り付けられ、ステータを前
記タレットプレートにクランプするステータクランプを
有する複数のステータクランプ機構と、前記タレットプ
レートを前記垂直軸のまわりに繰り返し割出操作し、前
記各ステータを、新たに巻かれたステータが前記タレッ
トプレートから解放され、前記タレットプレートから取
り外され、巻かれていないステータと交換される積荷お
よび除荷ステーション、および電線のコイルが巻かれて
いないステータに巻かれ、前記コイルからのびるコイル
始端および終端リード線が電線クランプ内に配置され、
電線源から切断される巻線ステーションで繰り返し位置
決めするための手段と、電線のコイルを前記巻線ステー
ションでステータに巻くための前記巻線ステーションに
近接して配置された巻線ヘッド組立体とを備え、前記巻
線ヘッドは固定水平軸のまわりに往復運動および振動す
るラムを有し、巻かれたコイルにのびる電線を前記巻線
ステーションで前記電線クランプ内で位置決めするため
の前記巻線ステーションに近接したリード線引き寄せ組
立体を備え、前記リード線引き寄せ組立体は第１および
第２電線グリッパ組立体を有し、前記グリッパ組立体は
それぞれ移動キャリジ、前記グリッパに取り付けられた
電線グリッパ、前記電線グリッパを移動させ、操作する
ための前記キャリジ上の機構、および前記キャリジに連
結され、前記キャリジを水平方向に移動させる駆動スク
リューを有し、さらに、前記リード線引き寄せ組立体は
前記駆動スクリューに連結され、これを回転させるプロ
グラム駆動モータを有することを特徴とするステータ巻
線装置。
【請求項２】　　前記駆動モータが前記キャリジを互い
に逆方向に移動させる手段を介して前記駆動ねじに連結
されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】　　前記タレットの割出操作により、前記
巻線ステーションの新たに巻かれたステータが前記巻線
ステーションからコイルリード線終端ステーションに移
動し、ここでコイルリード線が新しく巻かれたステータ
の鉄心に取り付けられた端子に接続され、さらに、前記
コイルリード線を前記ステータの鉄心の端子に接続する
ための前記コイルリード線終端ステーションのコイルリ
ード線終端手段を備えたことを特徴とする請求項１に記
載の装置。
【請求項４】　　電線源から張力をもって供給される電
線を使用し、界磁コイルをステータの磁極片に巻くため
のステータ巻線装置であって、垂直軸のまわりに回転可
能に取り付けられたタレットプレートと、前記タレット
プレートにその外周のまわりに間隔を置いた位置で取り
付けられたステータクランプを有し、ステータを前記タ
レットプレートに前記間隔を置いた位置でクランプし、
前記ステータの中心軸が水平方向に、そして実質上前記
垂直軸に対し直角にのび、前記ステータの端面が垂直状
態で前記ステータクランプに保持された前記垂直軸から
最も離れ、前記垂直軸から一定の水平距離を置いて配置
されるようにする少なくとも３つのステータクランプ機
構と、ステータに巻かれたコイルからのびるコイルリー
ド線を一時的に保持する電線クランプを有する前記各ス
テータクランプ組立体に近接して前記タレットプレート
に取り付けられた電線クランプ組立体と、前記タレット
プレートを前記垂直軸のまわりに１方向に繰り返し割出
操作し、前記各ステータを、新たに巻かれたステータが
前記タレットプレートから解放され、前記タレットプレ
ートから取り外され、巻かれていないステータと交換さ
れる積荷および除荷ステーション、電線のコイルが巻か
れていないステータに巻かれ、前記コイルからのびるコ
イルリード線が電線クランプ内に配置され、電線源から
切断される巻線ステーション、およびコイルリード線が
新たに巻かれたステータの鉄心に取り付けられた端子に
接続されるコイルリード線終端ステーションで順次位置
決めするための手段と、電線のコイルを前記巻線ステー
ションでステータに巻くための前記巻線ステーションに
近接して配置された巻線ヘッド組立体と、巻線ステーシ
ョンでステータに巻かれるコイルに巻かれる電線を案内
するための２対の互いにロッキングされる巻型と、前記
巻型を前記巻線ステーションで互いに係合させ、離脱さ
せる一対の巻型積荷機構と、前記巻型を前記巻線ステー
ションに配置されたステータにロックし、巻線作業の完
了後、前記ステータが前記巻線ステーションに配置され
ているとき、前記巻型をそのステータから解放するため
の前記巻線ステーションに近接した一対のプログラムに
従って調節することができる巻型ロック組立体と、前記
コイルリード線を前記ステータの鉄心の端子に接続する
ための前記コイルリード線終端ステーションのコイルリ
ード線終端手段とからなるステータ巻線装置。
【請求項５】　　前記巻線ヘッドは固定水平軸のまわり
を往復運動および振動するラムを有し、さらに、ベース
と、前記巻線ヘッドを前記ベースに前記固定水平軸に沿
って後退および前進可能に支持するための手段と、前記
巻線ヘッドを前記固定水平軸に沿って移動させるための
手段と、前記巻線ヘッドを前記ベースにクランプし、そ
の移動を防止するための手段とを備えたことを特徴とす
る請求項４に記載の装置。
【請求項６】　　前記巻線ヘッドは固定水平軸のまわり
を往復運動および振動するラムを有し、前記タレットプ
レートに前記ステータを支持するためのシートが設けら
れ、前記ステータの中心線は前記固定水平軸と同一面内
にあることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】　　前記シートがスペーサに連結され、前
記シートおよびスペーサを容易に取り外し、異なる積径
のステータを収容することができる異なる高さのシート
およびスペーサと交換することができるようにしたこと
を特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】　　前記巻型ロック組立体は前記巻型に係
合し、これを前記巻線ステーションのステータに対し保
持する巻型保持ブレード、および前記ブレードを垂直進
路内で前記巻型に向かって移動させるための手段を有し
、前記シートおよび前記スペーサは前記巻型保持ブレー
ドを移動させることができる開口部を有することを特徴
とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】　　前記各対のプログラムに従って調節す
ることができる巻型ロック組立体が一対の平行の垂直方
向に移動する巻型ロッキングブレードと、移動キャリジ
と、一方の前記巻型ロッキングブレードを前記キャリジ
に取り付ける手段と、前記キャリジおよび一方の前記巻
型ロッキングブレードを水平方向に他方の前記巻型ロッ
キングブレードに向かって移動させるためのモータとか
らなることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項１０】　　一方の前記対の巻型積荷機構が前記
巻線ステーションに向かって移動することができるキャ
リジと、前記キャリジから前記巻線ヘッドに向かっての
びる水平支柱と、前記キャリジに取り付けられ、一対の
前記巻型を前記水平支柱に解放可能にクランプするため
のクランプ手段と、前記キャリジおよびそれにクランプ
された巻型を前記巻線ヘッドに向かって移動させ、その
巻型を巻かれるステータの内孔内に位置決めするための
手段とからなることを特徴とする請求項４に記載の装置
。
【請求項１１】　　前記クランプ手段は最後に記載した
巻型に係合するピストンロッドを有する一対のエアアク
チュエータからなるこを特徴とする請求項４に記載の装
置。
【請求項１２】　　さらに、前記巻線ステーションの前
記電線クランプ内で巻かれたコイルにのびる電線を位置
決めするための前記巻線ステーションに近接したリード
線引き寄せ組立体を備え、前記リード線引き寄せ組立体
はそれぞれ移動キャリジ、前記キャリジに取り付けられ
た電線グリッパ、前記電線グリッパを移動させ、操作す
るための前記キャリジ上の機構、および前記キャリジを
水平方向に移動させるための前記キャリジに連結された
駆動ねじを含む第１および第２電線グリッパ組立体を有
し、前記リード線引き寄せ組立体は前記駆動ねじに連結
され、これを回転させるプログラム駆動モータを有する
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項１３】　　前記駆動モータが前記キャリジを互
いに逆方向に移動させる手段を介して前記駆動ねじに連
結されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置
。
【請求項１４】　　電線源から張力をもって供給される
電線を使用し、界磁コイルを巻線ステーションに配置さ
れたステータの磁極片に巻くためのステータ巻線装置で
あって、電線のコイルを前記巻線ステーションでステー
タに巻くための前記巻線ステーションに近接して配置さ
れた巻線ヘッド組立体と、巻線ステーションでステータ
に巻かれるコイルに巻かれる電線を案内するための２対
の互いにロッキングされる巻型と、前記巻型を移動させ
、前記巻線ステーションで互いに係合させる一対の巻型
積荷機構と、前記巻型を前記巻線ステーションに配置さ
れたステータにロックし、巻線作業の完了後、前記ステ
ータが前記巻線ステーションに配置されているとき、前
記巻型をそのステータから解放するための前記巻線ステ
ーションに近接した一対のプログラムに従って調節する
ことができる巻型ロック組立体とからなるステータ巻線
装置。
【請求項１５】　　前記各対のプログラムに従って調節
することができる巻型ロック組立体が前記巻線ステーシ
ョンでステータを跨ぐ一対の平行の垂直方向に移動する
巻型ロッキングブレードと、移動キャリジと、一方の前
記巻型ロッキングブレードを前記キャリジに取り付ける
ための手段と、前記キャリジおよび一方の前記巻型ロッ
キングブレードを水平方向に、他方の前記巻型ロッキン
グブレードに向かって移動させるためのモータとからな
ることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】　　電線源から張力をもって供給される
電線を使用し、界磁コイルを巻線ステーションに配置さ
れたステータの磁極片に巻くためのステータ巻線装置で
あって、電線のコイルを前記巻線ステーションでステー
タに巻くための前記巻線ステーションに近接して配置さ
れた巻線ヘッド組立体と、巻線ステーションでステータ
に巻かれるコイルに巻かれる電線を案内するための２対
の互いにロッキングされる巻型と、前記巻型を移動させ
、前記巻線ステーションで互いに係合させるための一対
の巻型積荷機構とを備え、一方の前記対の巻型積荷機構
が前記巻線ステーションに向かって移動可能に取り付け
られたキャリジと、前記キャリジから前記巻線ヘッドに
向かってのびる水平支柱と、前記キャリジに取り付けら
れ、一対の前記巻型を前記水平支柱に解放可能にクラン
プするクランプ手段と、前記キャリジおよびそれにクラ
ンプされた巻型を前記巻線ヘッドに向かって移動させ、
その巻型を巻かれるステータの内孔内に位置決めするた
めの手段とからなり、さらに、前記巻型を前記巻線ステ
ーションに配置されたステータにロックし、巻線作業の
完了後、前記ステータが前記巻線ステーションに配置さ
れているとき、前記巻型をそのステータから解放するた
めの前記巻線ステーションに近接した一対の巻型ロック
組立体を備えたことを特徴とするステータ巻線装置。
【請求項１７】　　前記クランプ手段は最後に記載した
巻型に係合するピストンロッドを有する一対のエアアク
チュエータからなることを特徴とする請求項１６に記載
の装置。
【請求項１８】　　電線源から張力をもって供給される
電線を使用し、界磁コイルを巻線ステーションに配置さ
れたステータの磁極片に巻くためのステータ巻線装置で
あって、電線のコイルを前記巻線ステーションでステー
タに巻くための前記巻線ステーションに近接して配置さ
れた巻線ヘッド組立体を備え、前記巻線ヘッド組立体は
固定水平軸のまわりを往復運動および振動するラムを有
する巻線ヘッドと、ベースと、前記巻線ヘッドを前記ベ
ースに前記固定水平軸に沿って後退および前進可能に支
持するための手段と、前記巻線ヘッドを前記固定水平軸
に沿って移動させるための動力装置と、前記巻線ヘッド
を前記ベースにクランプし、その移動を防止するための
手段と、前記クランプ手段を操作し、前記巻線ヘッドを
前記ベース上の固定位置にクランプし、前記ステータに
対する前記巻線ヘッドの位置を種々の積厚のステータに
適合するよう調節することができるようにするための手
段とからなることを特徴とするステータ巻線装置。
【請求項１９】　　電線源から張力をもって供給される
電線を使用し、予め設定された軸に沿って往復運動し、
その軸のまわりを振動し、電線のコイルを巻線ステーシ
ョンのステータに巻くためのシャトルを有する前記巻線
ステーションに近接して配置された巻線ヘッドを使用し
、ステータ界磁コイルを前記巻線ステーションに配置さ
れたステータの磁極片に巻くための方法であって、前記
巻線ヘッドをベースに前記予め設定された軸の方向に前
記巻線ステーションで巻かれるステータの位置に向かっ
て移動可能に取り付ける工程と、前記巻線ヘッドを前記
軸に沿って移動させ、シャトルの往復移動中心を巻かれ
るステータの鉄心の中心に調節する工程と、前記巻線ヘ
ッドを前記ベースに解放可能にクランプする工程とから
なる方法。
【請求項２０】　　電線源から張力をもって供給される
電線を使用し、界磁コイルを巻線ステーションに配置さ
れたステータの磁極片に巻くためのステータ巻線装置で
あって、垂直軸のまわりに回転可能に取り付けられたタ
レットプレートと、前記タレットプレートにその外周の
まわりに間隔を置いた位置で取り付けられたステータク
ランプを有し、ステータを前記タレットプレートに前記
間隔を置いた位置でクランプし、前記ステータの中心軸
が水平方向に、そして実質上前記垂直方向に対し直角に
のび、前記ステータの端面が垂直状態で前記ステータク
ランプに保持された前記垂直軸から最も離れ、前記垂直
軸から一定の水平距離を置いて配置されるようにする複
数のステータクランプ機構と、前記タレットプレートを
前記垂直軸のまわりに繰り返し割出操作し、前記各ステ
ータを、新たに巻かれたステータが前記タレットプレー
トから解放され、前記タレットプレートから取り外され
、巻かれていないステータと交換される積荷および除荷
ステーション、および電線のコイルが巻かれていないス
テータに巻かれ、前記コイルからのびるコイル始端およ
び終端リード線が電線クランプ内に位置決めされ、電線
源から切断される巻線ステーションで順次位置決めする
ための手段と、前記巻型が前記ステータにロックされて
いるとき、電線のコイルを前記巻線ステーションでステ
ータに巻くための前記巻線ステーションに近接して配置
された巻線ヘッド組立体とを備え、前記巻線ヘッドは固
定水平軸のまわりを往復運動および振動するラムを有し
、前記タレットプレートは前記ステータを支持するため
のシートを有し、前記ステータの中心線が前記固定水平
軸と同一面内に位置し、前記シートがスペーサに連結さ
れ、前記シートおよびスペーサを容易に取り外し、種々
の積径のステータを収容することができる種々の高さの
シートおよびスペーサと交換することができるようにし
たことを特徴とするステータ巻線装置。
【請求項２１】　　前記スペーサの内孔内に配置された
前記タレット上の垂直方向のピンによって前記スペーサ
が前記タレットに連結されていることを特徴とする請求
項２０に記載のステータ巻線装置。
【請求項２２】　　前記各ステータクランプ機構が前記
タレットに回動可能に取り付けられたクランプレバーと
、前記クランプレバーに取り付けられたステータ係合ク
ランプジョーとからなり、前記クランプジョーを容易に
取り外し、種々の大きさのステータを収容することがで
きる種々の大きさのクランプジョーと交換することがで
きるようにしたことを特徴とする請求項２０に記載のス
テータ巻線装置。
【請求項２３】　　前記各ステータクランプ機構が前記
タレットに回動可能に取り付けられた一対のクランプレ
バーと、前記各クランプレバーに設けられ、前記クラン
プレバーに取り付けられた一対のステータ係合クランプ
ジョーとからなり、前記クランプジョーを容易に取り外
し、種々の大きさのステータを収容することができる種
々の大きさのクランプジョーと交換することができるよ
うにしたことを特徴とする請求項２０に記載のステータ
巻線装置。
【請求項２４】　　垂直軸のまわりに回転可能に取り付
けられたタレットプレートと、前記タレットプレートに
その外周のまわりに間隔を置いた位置で取り付けられた
少なくとも３つのステータクランプ組立体とを有し、前
記各クランプ組立体は前記ステータの鉄心を保持し、そ
の中心軸が水平方向に、そして実質上前記垂直軸に対し
直角にのび、前記ステータの鉄心の端面が前記垂直軸か
ら最も離れ、前記垂直軸から一定の水平距離を置いて配
置されるようにするための解放可能のクランプ機構と、
往復および振動電線巻線ニードルをもつ巻線ヘッドとを
有するステータ巻線機を使用し、ステータを巻く方法で
あって、積荷および除荷ステーションに配置された一方
の前記ステータクランプ組立体によって前記ステータを
前記タレットプレートにクランプし、前記ステータをそ
の軸が水平方向にのびるよう配置する工程と、前記タレ
ットプレートを回転させ、割出操作し、前記ステータを
巻線ステーションで位置決めし、その軸が水平面内に維
持されるようにする工程と、前記ステータが前記巻線ス
テーションに配置されているとき、巻型を前記ステータ
にクランプし、コイルの始端リード線を前記ステータが
把持される前記ステータ巻線機に近接した前記タレット
プレートに取り付けられた電線クランプに一時的に接続
し、前記巻線ヘッドによって電線のコイルを前記巻線ス
テーシレョンで前記ステータに巻き、前記ステータに巻
かれたコイルからのびるコイルの終端リード線を前記ス
テータ巻線機に近接して前記タレットプレートに取り付
けられた電線クランプに一時的に接続する工程と、その
後、前記タレットプレートを回転させ、割出操作し、前
記ステータをコイルリード線終端ステーションに位置決
めする工程と、前記コイルリード線を前記電線クランプ
から取り外し、前記コイルリード線を前記コイルリード
線終端ステーションで前記ステータの鉄心の端子に接続
する工程と、前記タレットプレートを回転させ、割出操
作し、前記ステータを前記積荷および除荷ステーション
に位置決めする工程と、前記ステータを前記タレットプ
レートから解放し、それを前記タレットプレートから取
り外す工程とからなる方法。
【請求項２５】　　電線源から張力をもって供給される
電線を使用し、界磁コイルをステータの磁極片に巻くた
めのステータ巻線機のリード線引き寄せ装置であって、
移動キャリジ、前記キャリジに取り付けられた電線グリ
ッパ、前記電線グリッパを移動および操作するための前
記キャリジ上の機構、および前記キャリジに連結され、
前記キャリジを水平方向に移動させるための駆動ねじを
有する電線グリッパ組立体と、前記駆動ねじに連結され
、これを回転させるためのプログラム駆動モータとから
なるリード線引き寄せ装置。
【請求項２６】　　電線源から張力をもって供給される
電線を使用し、界磁コイルをステータの磁極片に巻くた
めのステータ巻線機のリード線引き寄せ装置であって、
それぞれ移動キャリジ、前記キャリジに取り付けられた
電線グリッパ、前記電線グリッパを移動および操作する
ための前記キャリジ上の機構、および前記キャリジに連
結され、前記キャリジを水平方向に移動させるための駆
動ねじを有する第１および第２電線グリッパ組立体と、
前記駆動ねじに連結され、これを回転させるためのプロ
グラム駆動モータとからなるリード線引き寄せ装置。
【請求項２７】　　前記キャリジを互いに逆方向に移動
させる手段によって前記駆動モータが前記駆動ねじに連
結されていることを特徴とする請求項２６に記載の装置
。
【請求項２８】　　キャリジ、前記キャリジに取り付け
られた電線グリッパ、および前記電線グリッパを操作し
、前記ステータに巻かれたコイルからのびる電線を把持
し、前記電線を電線クランプ内に配置するための手段を
有する電線グリッパ組立体の作用および位置を制御し、
ステータの巻線作業をなす方法であって、プログラム駆
動モータを使用し、前記電線グリッパ組立体を予め設定
された進路に沿って駆動し、前記電線グリッパを適所に
位置決めし、前記コイルからのびる電線を把持する工程
と、前記グリッパを操作し、前記電線を把持する工程と
、前記電線グリッパ組立体を移動させ、必要に応じて前
記電線グリッパを操作し、把持された電線を選定された
前記クランプ内に挿入する工程とを含むことを特徴とす
る方法。
【請求項２９】　　それぞれキャリジ、前記キャリジに
取り付けられた電線グリッパ、および前記電線グリッパ
を操作し、前記ステータに巻かれたコイルからのびる電
線を把持し、前記電線を電線クランプ内に配置するため
の手段を有する一対の電線グリッパ組立体の作用および
位置を制御し、ステータの巻線作業をなすための方法で
あって、プログラム駆動モータを使用し、前記対の電線
グリッパ組立体を互いに平行の進路に沿って駆動し、前
記電線グリッパを前記コイルからのびる電線を把持する
ことができる位置に位置決めする工程と、前記グリッパ
を操作し、前記電線を把持する工程と、前記電線グリッ
パ組立体を移動させ、必要に応じて前記電線グリッパを
操作し、把持された電線を選定された前記グリッパ内に
挿入する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】　　前記プログラム駆動モータを使用し
、前記対の電線グリッパ組立体を互いに平行の進路に沿
って駆動する工程は前記グリッパ組立体を互いに逆方向
に移動させる工程からなることを特徴とする請求項２９
に記載の方法。