JPH0471355A - 固定子コイルの自動テーピング装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大型の回転電機に使用される固定子コイルに
絶縁テープを自動的にテーピングできるようにした固定
子コイルの自動テーピング装置に関するものであり、更
に詳しくは、固定子コイルの各コーナー部のテーピング
状態を良好にして、高精度、高能率でテーピングできる
ようにした自動テーピング装置に関するものである。

〔従来の技術〕

大型の回転電機の固定子コイルに対する絶縁テプのテー
ピング作業は、コイル製作の中において最も工数のかか
る作業であり、従来からこれを自動的に行う装置はあっ
たが、テーピングの精度及び能率の両面において満足で
きるものではなかった。

第８図および第９図に、従来の自動テーピング装置の概
略図が示されている。この装置は、ベス５１に、テーピ
ングヘッド５２が載せられ、このテーピングヘッド５２
に巻回状態で取付けられた絶縁テープ５３は、モーター
５４によって回転されるようになっている。一方Ｊベー
ス５１の裏面には、ピニオン５５とガイドローラー５６
とが相対向して装着されていて、固定子コイルＣと同一
形状をしているガイドレール５７の外周面に形成された
ラック５７ａと前記ピニオン５５とが噛合して、ガイド
レール５７の両側を前記ピニオン５５とガイドローラー
５６とが挟み込み、モータ５８によりピニオン５５を駆
動して、ガイドレル５７に倣ってベース５１を移動させ
、これにより固定子コイルＣのテーピングを行う構成に
なっている。

このため、上記したテーピング装置には、以下のような
各問題がある。

（１）大小の固定子コイルに合わせて、その数だけガイ
ドレールを製作して用意しておかねばならないと共に、
テーピングする固定子コイルの種類が変わる毎に、ガイ
ドレールの取り替えを行なわねばならない。この結果、
段取り替えに多くの時間を要する。

（２）ガイドレールの全体形状は、固定子コイルと同一
形状にしであるが、両者のコーナー部の曲率半径まで一
致させることは困難であるので、固定子コイルのコーナ
ー部のテーピング状態が特に悪くなる問題がある。

（３）ガイドレールに設けられたランクと、装置に装着
されたピニオンとを噛合させ、このピニオンの駆動のみ
によって装置全体を移動させるので、装置が機敏に移動
できないと共に、装置の移動速度も遅い。このため、作
業能率が低い。

（４）また、亀甲形に曲げ成形された固定子コイルの両
端の折り曲げ部分、及びこれに近い部分は人手によって
テーピングを行い、その他の部分を装置によってテーピ
ングしているので、装置によって絶縁テープを数層にテ
ーピングする場合には、テーピングの始点及び終点にお
いて、各層に所定の段差を設け、これにより装置による
テーピング部分と、人手によるテーピング部分との接続
部に断層ができるのを防止している。このように、数層
にテーピングする場合に、テーピングの始点及び終点に
おいてテープに段差を設けてテーピングすることを「段
落し制御」と言われているが、従来装置においては、こ
の「段落し制御」がしずらかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記したような従来のテーピング装置の有す
る各問題点に鑑み、各コーナー部のテピング状態を良好
にすると共に、−台の装置で大きさ、形状の異なる数種
類の固定子コイルのテピングを可能にし、しかも高精度
、高能率で固定子コイルのテーピングを行えるようにす
ることを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するために本発明の採用した手段は、ベ
ースに可動テーブルを、第１の直線移動手段によって直
線移動可能であると共に、旋回手段によって自身の長さ
方向の中央部分を中心にして旋回可能にして装着し、前
記可動テーブルにテーピングヘッドを第２の直線移動手
段によって直線移動可能にして装着し、前記可動テーブ
ルに装着されたテーピングヘッドの回転中心の旋回半径
がテーピングを行う固定子コイルの各コーナー部の曲げ
半径に等しくなるように、前記可動テーブルの旋回中心
を定めたことである。

〔発明の作用〕

まず、ベース上で直線移動を行う可動テーブルを、この
直線移動の一方の移動端に位置させると共に、可動テー
ブルに対するテーピングヘッドの移動方向と固定子コイ
ルのエンド部とが平行となるように設定しておき、この
状態で可動テーブル上において第２の直線移動手段によ
りテーピングヘッドを直線移動させて、固定子コイルの
エンド部のテーピングを行う。

テーピングヘッドが固定子コイルのコーナー部に入り込
む直前において、テーピングヘッドの直線移動を減速さ
せると同時に、旋回手段によって可動チルプルの旋回を
開始し、これによりテーピングヘッドを旋回させながら
、固定子コイルのコナ一部のテーピングを行い、可動テ
ーブルに装着されたテーピングヘッドの移動方向が固定
子コイルの直線部と平行になったならば、可動テ−フル
の旋回を停止させる。ここで、可動テーブルの旋回時に
おいて、可動テーブルに対するテーピングヘッドの位置
は一定していて、テーピングヘッドの回転中心の旋回半
径が固定子コイルの各コナ一部の曲げ半径に等しくなる
ように定められている。このため、テーピングヘッドが
固定子コイルのコーナー部に沿って正しく旋回し、コイ
ルのコーナー部のテーピング状態が良好となる。

固定子コイルのコーナー部のテーピングが終了すると、
可動テーブルに対してテーピングヘッドは移動すること
なく、第１の直線移動手段によって可動テーブル自体が
直線移動して、固定子コイルの直線部のテーピングを行
う。可動テーブルの直線移動によって、テーピング・＼
ラドが固定子コイルの他のコーナー部に入り込む直前に
おいて、可動テーブルの直線移動を減速させると同時に
、旋回手段によって可動テーブルの旋回を開始し、これ
により上記と同様にしてテーピングヘッドを旋回させな
がら、固定子コイルの他のコーナー部のテーピングを行
う。可動テーブルの旋回により、可動テーブルに対する
テーピングヘッドの移動方向と固定子コイルの他のエン
ド部とが平行になったならば、可動テーブルの旋回を停
止し、この状態で第２の直線移動手段によりテーピング
ヘッドを直線移動させて、固定子コイルの他のエンド部
のテーピングを行う。

ナオ、各コーナー部の直前において、テーピングヘッド
、或いは可動テーブルの直線移動の速度を小さくし、可
動テーブルの旋回との併用によって、各コーナー部のテ
ーピングを行うのであるが、テーピングヘッドがコーナ
ー部に入り込むと、テーピングヘッド、或いは可動テー
ブルの直線移動を停止させている。

このように、可動テーブル上でのテーピングヘッドの直
線移動、可動テーブルの旋回、及び可動テーブル自体の
直線移動の組み合わせによって、コーナー部のテーピン
グ状態を良好にして、固定子コイルのテーピングを自動
的に行うことができる。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。

第１図は、本発明に係わる自動テーピング装置の正面図
であり、第２図は、同じく右側面図であり、第３図は、
第２図におけるテーピングヘッドＩ］の部分の拡大図で
あり、第４図は、自動テーピング装置の平面図である。

第１図ないし第４図において、ヘ−ス１には、所定の間
隔をおいて二本のガイドレール２が該ベス１の長さ方向
に取付けられ、このガイドレル２に可動ベース３が直線
移動可能に装着されている。ベース１には、軸受４を介
してボールねじ５が該ベース１の長さ方向に支承されて
おり、可動ベース３の下面に取付けられたボールナツト
６と前記ボールねじ５とが螺合している。モータ７の駆
動軸７ａに取イ」けられた鎖歯車８と、前記ボールねじ
５の一端部に取付けられた鎖歯車９との間に鎖（図示せ
ず）が掛装され、モーター７の駆動によってボールねじ
５は正逆回転する。可動ベース３には、後述の可動テー
ブル１３が装着され、この可動テーブル１３は、ボール
ねじ５の回転によって直線移動を行う。本実施例では、
ポルねじ５と、ボールナツト６と、モーター７とで、可
動テーブル１３を直線移動させるための第１の直線移動
手段が構成されている。

可動ベース３に取付けられたフレーム１１に軸受１２を
介して可動テーブル１３が旋回可能に装着されている。

即ち、可動ヘ−ス３に減速機１４が装着され、この減速
機１４の駆動軸１４ａと、可動テーブル１３の下面に取
付けられたボス１５とが連結されている。減速機１４は
、可動ベース３に取付けられた旋回用モーター１６によ
って駆動される。

可動テーブル１３には、二本のガイドレール１７が所定
の間隔をおいて取付けられ、このガイドレール１７に装
着されたフレーム１８の上部にテーピングヘッドＨが装
着されている。テーピングヘッドＨば、回転体１９を回
転させながら、この回転体１９に取付けられたテープリ
ール２１に巻回されている絶縁テープ２２をテンション
ローラ２３及びガイドローラー２４を介して巻き戻すこ
とによって、回転体１９の回転中心部に配置されている
固定子コイルＣにテーピングを行う構成である。回転体
１９は、外周面に歯が形成されて歯車状となっており、
この回転体１９の外周面の歯と二個のピニオン２５　ａ
、　　２５　ｂとが噛合しており、各ピニオン２５ａ、
２５ｂの駆動回転によって回転体１９は回転する。テー
ピングモータ２６の駆動力がクラッチ２７に伝達され、
クラッチ２７に伝達さた駆動力はピニオン２５ａに伝達
され、このピニオン２５ａに伝達された駆動力がピニオ
ン２５ｂに伝達されて、前記回転体１９が回転するよう
になっている。

ここで、第２図に示されているように、可動テブル１３
の旋回中心Ｓは、テーピングヘッドＨの回転中心０に対
して可動テーブル１３の移動方向Ａと直交する方向に沿
って（ｅ）だけずれている。固定子コイルＣをセソトシ
た状態からみると、可動テーブル１３の旋回中心Ｓは、
固定子コイルＣの中心から内側に（ｅ）だけ入り込んで
いる。

そして、このずれ量（ｅ）は、固定子コイルＣのコーナ
ー部の曲げ半径Ｒ（第６図参照）と等しくなっている。

また、可動テーブル１３の上面には、軸受２０を介して
ボールねじ２８が該可動テーブル１３の長さ方向に支承
されており、このボールねし２８と、テーピングヘッド
Ｈが装着されているフレム１８の下面に取付けられたボ
ールナツト２９とが螺合され、ボールねじ２８の正逆回
転によってテーピングヘッドＨが直線移動するようにな
っている。可動テーブル１３の下面にモーター３０が取
付けられ、モーター３０の駆動軸３０ａに取付けられた
鎖歯車３１と、前記ボールねじ２８の一端部に取付げら
れた鎖歯車３２との間に鎖３３が掛装され、モーター３
０の正逆回転によってポルねじ２８が回転する。本実施
例では、ボールねじ２８と、ボールナツト２９と、モー
ター３０とで、可動テーブル１３に対してテーピングヘ
ッドＨを直線移動させるための第２の直線移動手段が構
成されている。

また、ベース１における前記ガイドレール２の後方には
、別の二本のガイドレール３４が取付けられ、このガイ
ドレール３４に移動可能に取付けられた二つの可動ベー
ス３５にそれぞれコイルスタンド３６が垂直に固設され
、固定子コイルＣの両端部分を把持するための把持具３
７が各コイルスタンド３６にそれぞれ取付けられている
。コイルスタンド３６を固設している各可動ベース３５
の下面にナンド　（図示せず）が取（ツけられていると
共に、各ナツトに、中央から両端に向かってそれぞれ逆
ねじが形成されたねしシャフト（図示せず）が螺合され
、このねじシャフトの一端に取付けられたハンドル４０
の回転によって二本のコイルスタンド３６の間隔調整が
できるようになっている。なお、図中３８．３９．４１
は、それぞれボールねじ５、同２８、及び減速機１４の
駆動軸１４ａの各回転数を検出して、それぞれ可動テブ
ル１３の移動量、可動テーブル１３に対するテピングヘ
ノドＨの移動量、及び減速機１４の駆動軸１４ａの回転
角度を読み取るためのエンコダを示す。

次に、上記したテーピング装置によるテーピング作業を
、第４図、第５図、及び第７図を参照にして説明する。

第４図及び第５図に示されるように、亀甲形に曲げ成形
された固定子コイルＣの両端の折り曲げ部分は、コイル
スタンド３６に取付けられた各把持具３７によって把持
され、これによって固定子コイルＣはほぼ水平にセット
されている。なお、第７図においてＸｌ、Ｘ２、Ｘ、は
、それぞれ固定子コイルＣの左側エンド部、直線部、及
び右側エンド部の長さを示し、θ０．θ２は、それぞれ
固定子コイルＣの左側コーナー部、及び右側コーナー部
の中心角を示す。

まず、第５図で実線で示されるように、ベース１上にお
いて直線移動を行う可動テーブル１３を左移動端に位置
させると共に、可動テーブル１３に取付けられたボール
ねじ２８の軸心と固定子コイルＣの左側エンド部とが平
行になるようにセツティングしておき、この状態でモー
ター３０を起動させて、可動テーブル１３上においてテ
−ビングヘソドＨを同図で二点鎖線で示される位置を出
発点として所定の速度で直線移動させると、テーピング
ヘッドＨの回転によって、固定子コイルＣの左側エンド
部のテーピングが行われる（テーピング部分をＴ、で示
す）。

エンコーダ３９によりボールねじ２８の回転数が検出さ
れて、テーピングヘッドＨが固定子コイルＣの左側コー
ナー部の直前に達したことが読み取られると、モーター
３０が減速して可動テーブル１３に対するテーピングヘ
ッドＨの移動速度が小さくなると同時に、旋回用モータ
ー１６が起動して、可動テーブル１３の旋回が開始され
、これによりテーピングヘッドＨは、旋回しながら固定
子コイルＣの左側コーナー部のテーピングが行われる（
テーピング部分をＴ２で示す）。なお、テーピングヘッ
ドＨが左側コーナー部に入り込むと、モーター３０が停
止して、可動テーブル１３に対するテーピングヘッドＨ
の直線移動は停止する。

エンコーダ４１により減速機１４の駆動軸１４ａの回転
角度が検出されて、第５図で一点鎖線で示されるように
、可動テーブル１３に取付けられたボールねじ２８の軸
心が固定子コイルＣの直線部と平行になったことが読み
取られると、旋回用モター１６が停止して、可動テーブ
ル１３の旋回が停止する。可動テーブル１３の旋回時に
おいては、テーピングヘッドＨの回転中心０の旋回半径
は、固定子コイルＣの各コーナー部の曲げ半径Ｒに等し
く設定しであるので、テーピングヘッドＨは、固定子コ
イルＣのコーナー部に沿って正しく旋回する。この結果
、コーナー部のテーピング状態が良好となる。

可動テーブル１３に取付けられたボールねじ２８の軸心
が固定子コイルＣの直線部と平行となって、固定子コイ
ルＣの左側コーナー部のテーピングが終了すると、可動
テーブル１３に対してテーピングヘッドＨは移動するこ
となく、モーター７が起動して可動テーブル１３自体が
直線移動し、これにより固定子コイルＣの直線部のテー
ピングが行われる（テーピング部分をＴ３で示す）。エ
ンコーダ３８によってボールねじ５の回転数が検出され
て、テーピングヘッドＩ］が固定子コイルＣの右側コー
ナー部の直前に達したことが読み取られると、モーター
７が５減速して可動テーブル１３の移動速度が小さくな
る同時に、旋回用モータ１６が再起動して、可動テーブ
ル１３の旋回が開始される。これにより、テーピングヘ
ッドＨは旋回しながら、固定子コイルＣの右側コーナー
部のテーピングが行われる（テーピング部分をＴ４で示
す）。なお、テーピングヘッドＨが、右側コナ一部に入
り込むと、モーター７が停止して、可動テーブル１３自
体の直線移動は停止する。

可動テーブル１３の旋回によって、この可動テブル１３
に取付けられたボールねじ２８の軸心が固定子コイルＣ
の右側エンド部と平行になると、旋回用モーター１６が
停止すると同時に、モータ３０が起動して、可動テーブ
ル１３に対してテーピングヘッドＨが移動して、固定子
コイルＣの右側エンド部のテーピングが行われる（テー
ピング部分をＴ５で示す）。

また、可動テーブル１３上でのテーピングヘッドＨの直
線移動量、可動テーブル１３の旋回量、及び可動テーブ
ル１３自体の直線移動量は、いずれも変更可能であるの
で、固定子コイルの大きさ、形状が変わった場合には、
テーピングを行う固定子コイルの該当部分に対応させて
、上記した容量を変化させることによって、大きさ、形
状の異なる数種類の固定子コイルのテーピングを一台の
装置で行うことができる。

更に、テーピングの始点、及び終点は、エンコダ３９に
よりボールねじ２８の回転数を検出することによって容
易に設定できるので、「従来の技術」の項目で説明した
「段落し制御」を極めて簡単に行うことができる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係わる自動テーピング装置は、可
動テーブル上でのテーピングヘッドの直線移動、可動テ
ーブルの旋回、及び可動テーブル自体の直線移動の組み
合わせによって、固定子コイルの各コーナー部のテーピ
ング状態を良好にして、固定子コイルのテーピングを高
精度、高能率で行うことができる。

また、可動テーブル上でのテーピングヘッドの直線移動
量、可動テーブルの旋回量、及び可動テーブル自体の直
線移動量を、それぞれテーピングを行う固定子コイルの
該当部分に対応させて変更することによって、大きさ、
形状の異なる数種類の固定子コイルのテーピングを一台
の装置で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は、本発明を説明するための図であ
って、第１図は、本発明に係わる自動テビング装置の正
面図、第２図は、同じく右側面図であり、第３図は、第
２図におけるテーピングヘッドＨの部分の拡大図、第４
図は、自動テーピング装置の平面図、第５図は、固定子
コイルＣのエンド部及びコーナー部をテーピングする際
の可動テーブル１３及びテーピングヘッドＨの動きを説
明するための自動テーピング装置の平面図、第６図は、
固定子コイルＣのコーナー部の拡大図、第７図は、固定
子コイルＣの各部分のテーピングを説明するための図で
ある。 第８図及び第９図は、従来技術を説明するための図であ
って、第８図は、従来のテーピング装置の概略斜視図、
第９回は、その駆動部分の説明間である。 本発明を構成している主要部分の符号の説明は以下の通
りである。 Ｃ：固定子コイル　　　Ｈ：テーピングヘソド０：テー
ピングヘッドの回転中心 Ｒ：固定子コイルのコーナー部の曲げ半径Ｓ：可動テー
ブルの旋回中心　　１：ベース５：ポールねじ（第１の
直線移動手段）６：ボールナツト（第１の直線移動手段
）７：モーター（第１の直線移動手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベースに可動テーブルが、第１の直線移動手段によって
   直線移動可能であると共に、旋回手段によって自身の長
   さ方向の中央部分を中心にして旋回可能となって装着さ
   れ、前記可動テーブルにテーピングヘッドが第２の直線
   移動手段によって直線移動可能に装着され、前記可動テ
   ーブルに装着されたテーピングヘッドの回転中心の旋回
   半径がテーピングを行う固定子コイルの各コーナー部の
   曲げ半径に等しくなるように、前記可動テーブルの旋回
   中心が定められており、可動テーブル上でのテーピング
   ヘッドの直線移動、可動テーブルの旋回、及び可動テー
   ブル自体の直線移動の組み合わせによって、固定子コイ
   ルのテーピングを自動的に行うように構成されているこ
   とを特徴とする固定子コイルの自動テーピング装置。