(57)【要約】【課題】回転電機のコイル製造において４極機用の場合でも一括曲げを可能とする。【解決手段】実施形態のコイル製造システムは、エッジワイズ曲げ装置１８、フラットワイズ曲げ装置１９、切断装置２１および切断面仕上げ装置１０５を備える。エッジワイズ曲げ装置１８は、エンド部の積層導体を一括して横幅方向へエッジワイズ曲げを行う。フラットワイズ曲げ装置１９は、エッジワイズ曲げがなされたエンド部の積層導体を積層方向へフラットワイズ曲げを行う。切断装置２１は、フラットワイズ曲げがなされたエンド部を所定の長さになるように切断する。切断面仕上げ装置１０５は、切断されたエンド部の積層導体の切断面の仕上げ加工を行う。エッジワイズ曲げ装置１８は、直線部とエンド部それぞれの横幅方向と厚み方向とを拘束して、成形中の導体の位置のずれを防止するエッジワイズ曲げコイル拘束機構を有してもよい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のロータシャフトの外周面に形成されたスロットに嵌め込まれるコイルをスロットごとに一体成型または複数のコイルをまとめて複数のブロックに分けて成形するコイル製造システムであって、
同一スロット分の長手方向に延びた扁平な導体の全てをそれぞれ横幅方向に揃えて厚み方向に積層した積層導体の両端のそれぞれのエンド部が同一方向に曲げられるように、前記積層導体それぞれについて、前記積層導体を一括して前記積層導体の横幅方向への曲げ加工であるエッジワイズ曲げを行うエッジワイズ曲げ装置と、
前記エッジワイズ曲げがなされた前記エンド部の積層導体それぞれを同一の方向に曲げられるように、前記積層の方向への曲げ加工であるフラットワイズ曲げを行うフラットワイズ曲げ装置と、
前記フラットワイズ曲げがなされた前記それぞれのエンド部を所定の長さになるように切断する切断装置と、
前記切断装置により切断された前記それぞれのエンド部の前記積層導体の切断面の仕上げ加工を行う切断面仕上げ装置と、
を備えることを特徴とするコイル製造システム。
【請求項２】
前記エッジワイズ曲げ装置は、直線部と前記エンド部それぞれの前記横幅方向と前記厚み方向とを拘束して、成形中の前記導体の位置のずれを防止するエッジワイズ曲げ拘束機構を有することを特徴とする請求項１に記載のコイル製造システム。
【請求項３】
前記エッジワイズ曲げ装置は、前記エッジワイズ曲げ後に、前記エッジワイズ曲げの部分において各導体の横幅方向の内側と外側との厚みの差の増加を解消するためのコイルプレス機構を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル製造システム。
【請求項４】
前記エッジワイズ曲げ装置は、前記エッジワイズ曲げ前に、目標直線部長さを確保するために前記エッジワイズ曲げ装置の位置を微調整した上で前記積層導体を固定可能なクランプ機構と、前記クランプ機構の位置を固定するロック機構と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のコイル製造システム。
【請求項５】
前記フラットワイズ曲げ装置は、
前記エンド部に沿って移動可能であり先端にローラを有して前記積層導体に曲げ荷重を加える成形シリンダと、
前記成形シリンダと間隔をあけて環状に互いに間隔をもって配されて、それぞれ先端にローラを有する複数のサポートガイドと、
前記複数のサポートガイドのうち、前記エッジワイズ曲げの角部に近いサポートガイドから順番に前記エンド部に荷重を付加して回転移動する際の荷重およびタイミングを制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のコイル製造システム。
【請求項６】
前記フラットワイズ曲げ装置は、前記コイルの横幅方向を拘束するガイドにより前記フラットワイズ曲げ加工によるコイルずれを矯正するために前記エンド部の前記積層導体を固定するコイル修正固定機構を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のコイル製造システム。
【請求項７】
前記切断装置は、前記切断後の前記エンド部の端面を仕上げ加工する仕上げ機構を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のコイル製造システム。
【請求項８】
前記エッジワイズ曲げ装置、前記フラットワイズ曲げ装置および前記切断装置の相互間で、前記コイルを移送するコイル移送機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のコイル製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のコイル製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のコイルは、厚み方向に絶縁物を介して積層した多数の導体からなり、回転体の軸方向に沿った直線部と、この直線部の両端がつながる回転体の円弧に沿ったエンド部とからなるもの２組から、それぞれのエンド部において各導体を接合して製造される。
【０００３】
火力発電所向けの発電機は通常２極機であり、そのロータコイルは半径方向の導体の積層厚さが３００ｍｍ〜６００ｍｍ程度であり、積層された導体を一括して曲げ加工を行い、コイルを製造している。
【０００４】
このためのロータコイル一括曲げ装置の技術が知られている。このロータコイル一括曲げ装置は、積層された導体からコイルを一度に製造できるメリットがあるが、導体の幅方向に９０°曲げる９０度曲げ（以下、「エッジワイズ曲げ」または「ＥＷ曲げ」という）加工を行うことにより、コイルの曲り部分である角部において、導体の内側が膨らみ外側が減肉する傾向がある。このため角部からの冷却媒体の漏れを防止するために、コイルの各導体の厚みを調整する作業が発生していた。
【０００５】
また円弧曲げ（以下、「フラットワイズ曲げ」または「ＦＷ曲げ」という）においても、成形型にコイルが密着せずコイル成形精度にバラツキがあり、次工程の切断時にコイル端部に余長を付加して切断し、その後コイルを１本ずつ正規長さに測定しながら仕上げ調整する作業が発生していた。
【０００６】
一方、原子力発電所向けの発電機は通常４極機であり、そのロータコイルは、半径方向の導体の積層高さが４５０ｍｍ〜１０００ｍｍと高く、またコイル積層数は２極機の２倍あるため、倍の設備能力が必要である。また、積層高さが２極機よりも高いことに加え、コイルを嵌め込むロータの外形も２極機より大きいため、コイルの円弧部の長さも２極機に比べて長くなる。
【０００７】
このため、一括曲げ装置を単純にスケールアップしたものを製作しても、円弧が長くなりコイル直線部の作業高さを高くする必要がある。作業高さを高くすると作業者のアクセス性が悪くなり、また足場やステップ等を用いてアクセスすることから墜落災害の危険も生ずる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８２５５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
火力向け発電機ロータコイル一括曲げ装置を単純にスケールアップして原子力用一括曲げ装置を製作しても、作業性が悪く、また成形精度が出ないことから、曲げ後の修正作業が増加してしまうという問題があった。
【００１０】
このため４極機のコイル製造は、従来、複数のフラットバーを成形したものをロウ付けで製造していた。２極機の発電機のコイルでは、ロウ付作業は、一括曲げ加工を完了した２組のコイルを両端で接合する過程で必要となる。この接続は、一方の接合部では同じ層の導体同士を、他方の接合部では一層ずらした層の導体同士を、ロウ付により接合する。
【００１１】
一方、４極機では、２極機でＥＷ曲げを行う部分においても、同様な曲げを行うことができないため、ロウ付により接合する必要があり、一周のコイルの製作のためには、２極機では接合部が２か所であるのに対して４極機では接合部が６か所と３倍となる。また、それぞれの箇所で接合すべき層数も４極機では２極機に比べて多いことから、４極機のコイル製作においては２極機に比べて多くの手間を要していた。
【００１２】
そこで、本発明は、４極機においても一括曲げを可能とする回転電機のコイル製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明は、回転電機のロータシャフトの外周面に形成されたスロットに嵌め込まれるコイルをスロットごとに一体成型または複数のコイルをまとめて複数のブロックに分けて成形するコイル製造システムであって、同一スロット分の長手方向に延びた扁平な導体の全てをそれぞれ横幅方向に揃えて厚み方向に積層した積層導体の両端のそれぞれのエンド部が同一方向に曲げられるように、前記積層導体それぞれについて、前記積層導体を一括して前記積層導体の横幅方向への曲げ加工であるエッジワイズ曲げを行うエッジワイズ曲げ装置と、前記エッジワイズ曲げがなされた前記エンド部の積層導体それぞれを同一の方向に曲げられるように、前記積層の方向への曲げ加工であるフラットワイズ曲げを行うフラットワイズ曲げ装置と、前記フラットワイズ曲げがなされた前記それぞれのエンド部を所定の長さになるように切断する切断装置と、前記切断装置により切断された前記それぞれのエンド部の前記積層導体の切断面の仕上げ加工を行う切断面仕上げ装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、４極機においても一括曲げを可能とする回転電機のコイル製造システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイルを示す斜視図である。
【図２】ロータシャフトにコイルを取り付けた回転子の概念的な斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル製造過程での導体の形状の変化を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル一括曲げシステムの片側の外形を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル一括曲げシステムの片側の外形を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げ装置の外形を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げ装置の外形を示す正面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げコイル拘束機構のコイル拘束ガイド部分を示す図６の第VIII-VIII線矢視側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイルプレス機構の外形を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイルプレス機構の導体との関係を示す部分的平面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げテンプレート補正機構の外形を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げテンプレート補正機構の外形を示す正面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＥＷ修正曲げステップを示すフロー図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げ装置およびコイル修正固定機構の外形を示す正面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げ装置およびコイル修正固定機構の外形を示す側面図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げ機構の成形部分の外形を示す正面図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整におけるコイル端部の第１の状態を示す正面図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整におけるコイル端部の第２の状態を示す正面図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整におけるコイル端部の第３の状態を示す正面図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整におけるコイル端部の第４の状態を示す正面図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整におけるコイル端部の第５の状態を示す正面図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整におけるコイル端部の第６の状態を示す正面図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整に関するステップを示すフロー図である。
【図２４】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げコイル幅拘束ガイドの外形を示す正面図である。
【図２５】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げコイル幅拘束ガイドの外形を示す側面図である。
【図２６】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げコイルガイド機構の外形を示す図２４の第XXI-XXI線矢視平断面図である。
【図２７】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル切断装置・切断部仕上げ装置の外形を示す正面図である。
【図２８】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル切断装置・切断部仕上げ装置の外形を示す側面図である。
【図２９】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル搬送機構の外形を示す正面図である。
【図３０】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル搬送機構の外形を示す側面図である。
【図３１】本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法における製品仕様データによる自動製造システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るコイル製造システムおよびコイル製造方法について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイルを示す斜視図である。コイル１０は、導体１００を厚み方向に積層した積層導体１０１を有し、積層導体１０１のそれぞれの上下に隣接する導体１００の相互間には絶縁物が介在している。
【００１８】
また、コイル１０は、直線部１１と角部１２およびエンド部１６を有する。回転電機の性能を向上させるには、直線部１１の長さをより長くとることが望ましく、性能という点では、角部１２の曲げ半径はできるだけ小さい方が好ましい。
【００１９】
図２は、ロータシャフトにコイルを取り付けた回転子の概念的な斜視図である。ロータシャフト１４の半径方向の表面には図示しないスロット部が形成されており、このスロットにコイル１０が挿入され絶縁物で強固に固定され組み立てられ、回転子が製作される。コイル１０は２つが一組となってコイルの機能を発揮する。
【００２０】
このために、コイル１０の端面が付き合わされるロウ付け接合部６９ａ、６９ｂにおいてそれぞれの導体１００が互いに接合される。一方のロウ付け接合部６９ａでは同一層同士の導体１００が接合され、他方のロウ付け接合部６９ｂでは、一層ずれた導体１００同士が接合される。このようにして、全体でコイル機能が確保される。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル製造過程での導体の形状の変化を示す斜視図である。図３（ａ）は、多数の導体１００が積層状態になった積層導体１０１の最初の状態を示している。
【００２２】
１枚の導体１００は、厚みよりも横幅が長い横長の長方形の横断面を有し、長手方向に延びている。また、それぞれの導体１００の幅広面の片面の中央には導体１００の長手方向に延びる溝が形成されており、導体１００を２枚溝の方向を向い合せることにより長手方向の通風穴２３が形成される。
【００２３】
図３（ｂ）は、積層導体１０１の両側を、同じ方向に９０°の角度で曲げるＥＷ曲げにより角部１２およびエンド部１６を両側に形成した結果を示す。図３（ｂ）に示すように曲げ方向は導体１００の厚み方向ではなく横幅方向である。横幅方向に曲げるため、図の角部１２に示すように、導体１００の内側が厚く、外側が薄くなることからこれを矯正する必要が生ずる。
【００２４】
図３（ｃ）は、ロータシャフトの表面のスリットの曲面に沿う円弧状に、エンド部１６を曲げるＦＷ曲げを行った結果を示す。両方のエンド部１６が同じ方向に円弧状に曲げられている。この段階で、エンド部１６の各導体１００が横幅方向に不揃いとなる状況が出てくるため、これを矯正する必要が生じる。
【００２５】
図３（ｄ）は、エンド部１６の端の部分で、図２に示すように導体１００間を接合する必要があるため、一括切断することを示している。ただし、切断面は接合するためには十分表面がそろっていないために、切断面の仕上げを行う必要が生ずる。
【００２６】
４極機の場合のように積層導体１０１を構成する導体１００の積層数が多いために、以上のように、ＥＷ曲げ、ＦＷ曲げ、切断の各加工工程で、単に通常の曲げ、切断をしてもコイル成形上必要な加工精度とはならず、矯正あるいはさらに仕上げ加工を行う必要がある。
【００２７】
図４は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル一括曲げシステムの片側の外形を示す平面図である。また、図５は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル一括曲げシステムの片側の外形を示す正面図である。
【００２８】
以降の説明を分かり易くするために、図中のようにＸ、Ｙ、Ｚ方向をとる。Ｘ方向、Ｙ方向は水平面内で互いに垂直方向であり、Ｚ方向は鉛直上向きである。
【００２９】
本実施形態によるコイル一括曲げシステムは、積層導体１０１の両側で、それぞれＥＷ曲げ、ＦＷ曲げ、切断、切断面仕上げの各加工を行う。このため、２組のユニット化した機構が、積層導体１０１の両側に配されている。
【００３０】
具体的には、ＥＷ曲げ装置１８、ＦＷ曲げ装置１９、切断装置２１、切断面仕上げ装置１０５がそれぞれ設けられている。ＥＷ曲げ装置１８は、積層導体１０１の両側にＥＷ曲げを行う。ＦＷ曲げ装置１９は、ＥＷ曲げにより生成されたエンド部１６にＦＷ曲げを行う。切断装置２１は、エンド部１６の端面の切断を、切断面仕上げ装置１０５は、切断装置２１による切断面の仕上げ加工を行う。
【００３１】
コイル一括曲げシステムは、それぞれＸ方向に延びる複数のレール１１３を備えており、ＥＷ曲げ装置１８、ＦＷ曲げ装置１９、切断装置２１はそれぞれレール１１３上を走行し移動可能な図示しない施工台座を有する。切断面仕上げ装置１０５は切断装置２１の施工台座上に搭載されている。
【００３２】
また、コイル一括曲げシステムは、コイル搬送装置３１を備えている。コイル搬送装置３１は、直線部１１を保持しＥＷ曲げ装置１８とＦＷ曲げ装置１９間でコイル１０を搬送する。
【００３３】
コイル１０は基本的にＸ方向に沿って置かれ、Ｘ方向の中心基準で位置決めを行う。ＥＷ曲げ、ＦＷ曲げ、切断装置は、基本的にＸ方向すなわちコイル長手方向中心を基準に移動する。ただし、コイル１０の直線部１１が短い場合は、２組が中心に寄ると干渉するため、片側基準に動作してもよい。すなわち、設定次第でコイル１０の長手方向基準に装置が移動することも、コイル１０を移動することも可能である。
【００３４】
２極機用の一括曲げ装置をそのまま４極機用に適用しても、作業中心が高くなってしまう問題を解決するために、直線部１１を固定せずにコイル１０のエンド部１６の半径中心を基準としてコイル１０を製造する。またコイル１０の重心が下方となり転倒しづらい様にＦＷ曲げを水平方向で行うように装置が構成されている。
【００３５】
この様にコイルが大型化しても、装置姿勢を変更することにより、作業者がアクセス可能で各工程間で成形やコイル搬送を行うことが可能となる。
【００３６】
図６は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げ装置の外形を示す平面図である。また、図７は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げ装置の外形を示す正面図である。
【００３７】
ＥＷ曲げ装置１８は、中央にＥＷ曲げ軸１０６を有する。また、ＥＷ曲げの際に積層導体１０１がずれるのを防止するために積層導体１０１を拘束するコイル拘束ガイド４９を有する。
【００３８】
また、ＥＷ曲げ加工のための荷重を加えるための油圧シリンダ４８、油圧シリンダ４８を回転移動させるための旋回レール１０４を有する。旋回レール１０４は、（Ｘ−Ｙ）平面内で環状に延びている。
【００３９】
また、ＥＷ曲げ装置１８は、ＥＷ曲げされた後のエンド部１６の角度を確認するためＥＷ曲げ装置１８のコイルクランプ部３７に設けられた角度計測部３８を有する。角度計測部３８は、たとえば、光電センサでもよい。あるいは、機械的にエンド部に沿って動く機構により位置を計測する装置でもよい。
【００４０】
図８は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げコイル拘束機構のコイル拘束ガイド部分を示す図６の第VIII-VIII線矢視側面図である。
【００４１】
図８に示すように、コイル拘束ガイド４９は、積層導体１０１の上下面および一方の側面を囲むような形状を有する。また、積層導体１０１がＥＷ曲げ軸１０６と当たる部分においては、積層導体１０１はコイル拘束ガイド４９とＥＷ曲げ軸１０６により、変形して逃げる先がないように上下左右を拘束される。
【００４２】
このように構成された本実施形態のＥＷ曲げ装置においては、まず、積層導体１０１が予め加工されている通風穴２３を利用して装置に予め設置されているテンプレート２４と図示しない位置決めピンにより所定の位置に固定される。
【００４３】
固定された積層導体１０１は、コイル拘束ガイド４９により拘束される。ここで、油圧シリンダ４８は、コイル拘束ガイド４９に横方向から、理論寸法に対応する寸法に至るまで荷重を掛ける。
【００４４】
油圧シリンダ４８は、コイル拘束ガイド４９に横方向から荷重を掛けた状態のままで、旋回レール１０４上を旋回する。この結果、コイル拘束ガイド４９は、積層導体１０１を拘束しながらＥＷ曲げ軸１０６の周囲を約９０°回転する。この回転角度は、油圧シリンダ４８の旋回レール１０４上を旋回する角度によって制御される。
【００４５】
その後、コイル拘束ガイド４９を開放しコイル１０は取外され、次工程のＦＷ曲げ装置１９までコイル搬送装置３１により搬送される。
【００４６】
積層導体１０１を一括曲げする場合、多数の導体１００が積層されて成形されるため、積層導体１０１に荷重が加わった場合に開放した方向に導体１００の材料の塑性は流動し、結果的に導体１００の断面を矩形に保つことができなかったり、角部１２が正確な形状とならない場合がある。
【００４７】
この事象を防止する機構としてＥＷ曲げコイル拘束機構１０７は、コイル拘束ガイド４９、油圧シリンダ４８を有する。これによりコイル成形中にコイル拘束ガイド４９よりコイル１０は膨らむことができず、コイル１０の塑性流動が抑制され、精密な曲げ加工が可能になる。
【００４８】
図９は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイルプレス機構の外形を示す正面図である。また、図１０は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイルプレス機構の導体との関係を示す部分的平面図である。
【００４９】
コイルプレス機構５３は、下方プレス部５４を有し、ＥＷ曲げ軸１０６と相まってＥＷ曲げ後の角部１２の各積層導体１０１の歪みを成形する。
【００５０】
下方プレス部５４は、ＥＷ曲げ軸１０６と同心に設けられている。下方プレス部５４は、ＥＷ曲げ軸１０６とは独立に上下に移動可能であり、たとえば油圧シリンダにより駆動される。
【００５１】
下方プレス部５４は上下方向に延びた円柱状であって、上下に貫通する穴が形成されている。その外径はコイル１０の角部１２の外側を十分にカバーできる寸法であり、その内径はＥＷ曲げ軸１０６の外径にほぼ等しい。
【００５２】
積層導体１０１の各導体１００は、ＥＷ曲げにより、横幅方向に曲げられることから、ＥＷ曲げの内側は板厚が増加し、ＥＷ曲げの外側は板厚が減少する。このため、ＥＷ曲げにより板厚方向に影響のある角部１２および、直線部１１およびエンド部１６のうちＥＷ曲げにより影響を受けた部分の積層導体１０１を、下方プレス部５４により上部から下方に圧縮することによりＥＷ曲げの内側と外側の板厚方向の不揃いが矯正される。
【００５３】
図１１は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げテンプレート補正機構の外形を示す平面図である。また、図１２は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＥＷ曲げテンプレート補正機構の外形を示す正面図である。
【００５４】
ＥＷ曲げされた結果のエンド部１６の角度は、角度計測部３８により計測される。コイル拘束ガイド４９が９０°回転しても、荷重解放後のエンド部１６の直線部１１からの曲げ角度θは、スプリングバックのために９０°とはならず、たとえば２度程度小さい角度となる。このため、角度計測部３８による角度計測結果にもとづきさらにこの差に相当する角度程度、油圧シリンダ４８を旋回レール１０４上に旋回させコイル拘束ガイド４９を回転させ、仕上がりの角度を調整する。
【００５５】
図１３は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＥＷ修正曲げステップを示すフロー図である。
【００５６】
まず、製造対象とするコイル１０の諸元、仕様を登録する（Ｓ１０１）。諸元、仕様としては、コイル１０の横幅、厚さ、直線部などの寸法、積層導体１０１の層数などがある。コイル１０曲げ時のスプリングバック量は、コイル１０の横幅、厚さ、積層数により多少の相違があるためである。
【００５７】
ステップＳ１０１の後に、データベースにアクセスして、対象とするコイル１０の諸元、仕様に対してコイル製造に必要なデータを取得する（Ｓ１０２）。
【００５８】
予め構造解析によって、９０°曲げた際のスプリングバック量に対する、スプリングバック後のコイルをスプリングバックの何倍オーバベンドさせれば良いかの値のオーバベンド係数を評価し、この比のデータベースを構築しておく。
【００５９】
たとえば、あるコイルを成形した際に９０°成形すると２°のスプリングバックが発生した場合、この時にオーバベンドさせる角度はコイル諸元データに基づきデータベースデータから抽出する。オーバベンド係数２倍であった場合、２回目の曲げでスプリングバック量の２倍の４°のオーバベンド曲げを行うことにより、正確に９０°曲げを行うことが可能となる。
【００６０】
ステップＳ１０２の後に、取得したデータに基づきＥＷ曲げ目標値の角度を決定する（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３で決定したＥＷ曲げ目標値を設定してＥＷ曲げを行う（Ｓ１０４）。
【００６１】
ステップＳ１０４の後に、油圧シリンダ４８によるコイル拘束ガイド４９への荷重を開放しコイル１０への荷重がない状態にする（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５の後に、再度、コイル１０に近接させ電動機のトルクの変化により接触位置を確認する（Ｓ１０６）。
【００６２】
エンド部１６の回転の角度の角度計測部３８による計測結果、たとえばエンコーダ信号情報を取り込む（Ｓ１０７）。
【００６３】
ステップＳ１０７で取り込んだ回転角度計測結果が、規定の許容値の幅内であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。規定された許容値内であると判定された場合は、ＥＷ曲げは終了する（Ｓ１０９）。また、規定された許容値内にない場合は、ステップＳ１０２以降を繰り返す。
【００６４】
図１４は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げ装置およびコイル修正固定機構の外形を示す正面図である。また、図１５は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げ装置およびコイル修正固定機構の外形を示す側面図である。なお、コイル修正固定機構については、後に説明する。
【００６５】
ＦＷ曲げ装置１９は、ＦＷ曲げ成形型２０、成形ローラ３６（図１６参照）、油圧シリンダ５７、面盤５６を有する。ＦＷ曲げ成形型２０は、図１４の紙面の背後からＸ方向に延びた積層導体１０１を、図１４の左側すなわち（−Ｙ）方向にＥＷ曲げされた積層導体１０１のエンド部１６を、ＦＷ曲げする際に円弧状に成形するための型となる。
【００６６】
成形ローラ３６は、上側から積層導体１０１をＦＷ曲げ成形型２０に押し付けＦＷ曲げを行う。油圧シリンダ５７は、面盤５６の移動に使用する。ＦＷ曲げ成形型２０とコイル１０との位置関係は、調整可能となっている。
【００６７】
また、ＦＷ曲げに先立って、あるいはＦＷ曲げ後に切断のためにエンド部１６の積層導体１０１の不揃いを修正するＦＷクランプ補正機構９５、積層導体１０１の乱れを修正するコイル修正固定機構１０３を有する。
【００６８】
コイル材料には導電性を向上させるために銀入り銅の引抜材が多く使用されるが、これに冷却穴等の加工を施すため加工硬化する傾向がある。このため冷却穴等の加工の後にコイル材を焼鈍して残留応力を除去し、その後、コイル表面をホーニングした後に、一括曲げコイル材として使用する。
【００６９】
コイル１０は焼鈍により微少変形し、またＥＷ曲げにより微少な角度誤差を生じて曲がっている。この曲がったコイルを真っ直ぐにセットするために、ＦＷクランプ補正機構９５が設けられている。
【００７０】
ＦＷクランプ補正機構９５は、ＦＷ曲げ成形型２０、面盤５６および油圧シリンダ５７を有する。面盤５６は、Ｙ−Ｚ方向に広がる長方形の平板形状である。面盤５６は、ＦＷクランプ補正機構９５の動作時には、図１５の位置にあり、コイル１０のエンド部１６に密着する。面盤５６の移動は油圧シリンダ５７により行われる。
【００７１】
また、面盤５６は、ＦＷクランプ補正機構９５の動作時以外は図１５の２点鎖線で示す５６ａの位置に退避している。
【００７２】
ＦＷクランプ補正機構９５により、面盤５６がコイル１０のエンド部１６の側面に密着した状態となることから、隙間の存在を確認することができる。隙間が傾斜する傾向がある場合や、局所的に隙間が大きい場合には、コイルが真っ直ぐで無いことを目視できるため、ハンマーで面盤５６に叩き込むことにより、コイルを真っ直ぐに修正することができる。
【００７３】
また、図示しないが、プレス機構等により、面盤５６に押し付けることにより修正してもよい。ＦＷクランプ補正機構９５を使用しての修正は、ＦＷ曲げ加工を行う前でも行った後でも機能するが、特にＦＷ曲げ加工を行う前に実施することにより、品質の高い製造が可能となる。
【００７４】
図１６は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げ機構の成形部分の外形を示す正面図である。
【００７５】
ＦＷ曲げ成形型２０の周囲に同心形状のシリンダ旋回用架構１０９が設けられている。シリンダ旋回用架構１０９には、シリンダ保持部１０８が取り付けられており、シリンダ保持部１０８はシリンダ旋回用架構１０９に沿って旋回可能である。シリンダ保持部１０８の旋回は、旋回軸１１２の回転によってなされる。
【００７６】
旋回軸１１２は、シリンダ旋回用架構１０９の回転中心から放射状に延びており、回転中心において、図示しない電動機とギアにより周方向に移動する。旋回軸１１２は、シリンダ保持部１０８と結合している。
【００７７】
シリンダ保持部１０８には、成形シリンダ３６ａ、第１のシリンダ６１ａ、第２のシリンダ６２ａ、第３のシリンダ６３ａ、第４のシリンダ６４ａが周方向に相互に間隔をあけて取り付け固定されており、それぞれ電動機を有する。成形シリンダ３６ａの先端には成形ローラ３６が取り付けられており、成形シリンダ３６ａによってエンド部１６に押し付けられる。成形ローラ３６はエンド部１６の幅をカバーできるような幅となっている。
【００７８】
第１のシリンダ６１ａ、第２のシリンダ６２ａ、第３のシリンダ６３ａ、第４のシリンダ６４ａの先端にはそれぞれ第１のサポートローラ６１、第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４が取り付けられており、それぞれの電動機により積層導体１０１に荷重を伝達することができる。
【００７９】
第１のサポートローラ６１、第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４はそれぞれ第１のシリンダ６１ａ、第２のシリンダ６２ａ、第３のシリンダ６３ａ、第４のシリンダ６４ａによってエンド部１６に押し付けられる。
【００８０】
第１のサポートローラ６１、第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４はエンド部１６の幅をカバーできるような幅となっている。
【００８１】
図１７ないし図２２は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整に関する各ステップにおけるコイル端部の第１ないし第６の状態を示す正面図である。第１の状態から第６の状態まで、番号順に推移する。
【００８２】
成形ローラ３６はコイル１０の直線部１１の左右の中心位置の上部から成形シリンダ３６ａによってエンド部１６に押し付けられ、エンド部１６を加圧する（図１７参照）。
【００８３】
この状態で旋回軸が回転し、第１のシリンダ６１ａがコイル１０の直線部１１の左右の中心位置の上部にきたときに、第１のシリンダ６１ａが第１のサポートローラ６１を押し出す。第１のサポートローラ６１は第１のシリンダ６１ａによってエンド部１６に押し付けられ、エンド部１６を加圧する（図１８参照）
成形ローラ３６は、旋回軸の回転とともにエンド部１６を加圧し、ＦＷ曲げを行う。第１のサポートローラ６１も、成形ローラ３６と間隔を保ち、エンド部１６を押し付けながら旋回する。
【００８４】
同様に、第２のシリンダ６２ａ、第３のシリンダ６３ａ、第４のシリンダ６４ａがコイル１０の直線部１１の左右の中心位置の上部にきたときに、それぞれ、第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４を押し出す。第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４は、エンド部１６に押し付けられ、エンド部１６を加圧する（それぞれ、図１９ないし図２１参照）
最後に、第１のサポートローラ６１、第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４の全てがエンド部１６を加圧した状態で、成形ローラ３６が旋回しながら残りのエンド部１６のＦＷ曲げを行う（図２２参照）。
【００８５】
成形ローラ３６および第１のサポートローラ６１、第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４の加圧は、電動機の負荷トルクを電流値で検出し、たとえば、定格の１００％に対して５Ａの出力が出る様に予め設定しておく。
【００８６】
図２３は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法におけるＦＷ曲げ荷重調整に関するステップを示すフロー図である。
【００８７】
まず、コイル１０の直線部１１の中心線の上部に成形シリンダ３６ａ位置を設定し、成形シリンダ３６ａを加圧し、成形ローラ３６を押し出す（Ｓ２０１）。成形ローラ３６が、積層導体１０１上に着座したことを検知する（Ｓ２０２）。検知手段は、たとえば、トルクの変化による方法でもよいし、または、着座する位置に対応する位置に設けたリミットスイッチによってもよい。検知手段は、サポートローラについても同様である。
【００８８】
ステップＳ２０２の後に旋回軸１１２を回転させる（Ｓ２０３）。この間、旋回軸１１２の回転が、１５°になったか否かを確認する（Ｓ２０４）。旋回軸１１２の回転角度が１５°になったら、旋回軸１１２の回転を停止する（Ｓ２０５）。
【００８９】
ステップＳ２０５の後に、第１のシリンダ６１ａを加圧する。第１のサポートローラ６１が押し出される（Ｓ２０６）。第１のサポートローラ６１が、積層導体１０１上に着座したことを検知する（Ｓ２０７）。
【００９０】
この状態から、旋回軸１１２を回転させる（Ｓ２０８）。この間、旋回軸１１２の回転が、３０°になったか否かを確認する（Ｓ２０９）。旋回軸１１２の回転角度が３０°になったら、旋回軸１１２の回転を停止する（Ｓ２１０）。
【００９１】
ステップＳ２１０の後に、第２のシリンダ６２ａを加圧する。第２のサポートローラ６２が押し出される（Ｓ２１１）。第２のサポートローラ６２が、積層導体１０１上に着座したことを検知する（Ｓ２１２）。
【００９２】
この状態から、旋回軸１１２を回転させる（Ｓ２１３）。この間、旋回軸１１２の回転が、４５°になったか否かを確認する（Ｓ２１４）。旋回軸１１２の回転角度が４５°になったら、旋回軸１１２の回転を停止する（Ｓ２１５）。
【００９３】
ステップＳ２１５の後に、第３のシリンダ６３ａを加圧する。第３のサポートローラ６３が押し出される（Ｓ２１６）。第３のサポートローラ６３が、積層導体１０１上に着座したことを検知する（Ｓ２１７）。
【００９４】
この状態から、旋回軸１１２を回転させる（Ｓ２１８）。この間、旋回軸１１２の回転が、６０°になったか否かを確認する（Ｓ２１９）。旋回軸１１２の回転角度が６０°になったら、旋回軸１１２の回転を停止する（Ｓ２２０）。
【００９５】
ステップＳ２２０の後に、第４のシリンダ６４ａを加圧する。第４のサポートローラ６４が押し出される（Ｓ２２１）。第４のサポートローラ６４が、積層導体１０１上に着座したことを検知する（Ｓ２２２）。
【００９６】
この状態から、旋回軸１１２を回転させる（Ｓ２２３）。旋回角度が、予め設定された旋回終了角に到達したら旋回を終了する（Ｓ２２４）。
【００９７】
従来の既設機におけるＦＷ曲げ機構では１対のローラユニットで曲げを行っていたため、曲げローラが通過した部分のコイル材が浮き上り正確な曲げができないという問題があった。また浮き上った部分を外付け治具で密着させとしても完全に密着せず、コイル切断時に誤差が生じることがあった。
【００９８】
本実施形態においては、電流値と荷重との関係が把握された上で、成形ローラ３６および第１のサポートローラ６１、第２のサポートローラ６２、第３のサポートローラ６３、第４のサポートローラ６４の加圧は電動機負荷トルクを電流値で検出している。
【００９９】
このため、コイルの諸元、仕様に応じて適切な荷重が負荷され成形される。これにより成形が終了した部分も常時一定の間隔で積層導体１０１が拘束され、ＦＷ曲げ成形型２０から浮き上がること無く密着させることが可能となる。
【０１００】
ＦＷ曲げにおいては、適正荷重以上の曲げ力を加えるとコイル表層だけが押し潰され、またコイル積層がずれる傾向を示すため、最適な荷重を付加して曲げることが望ましく、またコイル表面の損傷が少なくできる。
【０１０１】
ＦＷ曲げにおいては、コイル厚さ、コイル幅、コイル積層数の３条件により曲げ荷重が影響を受ける。この関係を事前に構造解析により評価し、３条件による荷重を近似式で求めておく。製品仕様、諸元データよりコイル厚さ、コイル幅、コイル積層数を入力することにより、コイル加圧力を計算する。
【０１０２】
この結果により、相当電流を成形シリンダ３６ａおよび第１のシリンダ６１ａ、第２のシリンダ６２ａ、第３のシリンダ６３ａ、第４のシリンダ６４ａの駆動電動機に励磁することにより適正な荷重を負荷することが可能となる。
【０１０３】
このように、本実施形態により、積層導体１０１の表面に加わるダメージも少なく表面の損傷が少ないコイル１０の製造が可能となる。
【０１０４】
図２４は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げコイル幅拘束ガイドの外形を示す正面図である。図２５は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げコイル幅拘束ガイドの外形を示す側面図である。また、図２６は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるＦＷ曲げコイルガイド機構の外形を示す図２４の第XXI-XXI線矢視平断面図である。
【０１０５】
ＦＷ曲げコイルガイド機構１１５は、２枚のコイルガイド６８、ホルダー６６を有する。これらのコイルガイド６８は、成形ローラ３６の旋回方向の前方、すなわち、第１のサポートローラ６１等と反対側に、エンド部１６の積層導体１０１の両側面を挟むように設けられている。それぞれのコイルガイド６８は、上下に延びる平板状である。
【０１０６】
コイルガイド６８を収納するようホルダー６６が設けられている。ホルダー６６は、２枚のコイルガイド６８のそれぞれの隣接する２側面に接するように形成されており、上下に延びている。
【０１０７】
コイルガイド６８の上端には、コイルガイド６８がホルダー６６から落下しないようにストッパ６７が設けられている。コイルガイド６８の積層導体１０１側の側面には、進行方向と後退する方向に３０°程度の面取りが施され、積層導体１０１に食い込まない様になっている。
【０１０８】
多数の層からなる積層導体１０１は、前工程のＥＷ曲げにおける変形やコイル曲げ加工を行う前に行われる焼鈍の影響によりコイル断面が平坦でない場合が多い。
【０１０９】
このように、コイル成形前に既に多少前工程の成形の影響やコイル曲げ加工を行う前に行われる焼鈍の影響により、不揃いなコイルに対して成形開始位置の位置決めを行った後、成形ローラ３６をコイル１０に接触する位置まで移動させる。
【０１１０】
この時コイルガイド６８がコイルに対して均等に入る位置に、成形ローラ３６の位置を微調整し、コイル１０の中心でガイドされる状態とする。この状態でＦＷ曲げを行うことにより、ＦＷ曲げ方向の側面に発生する横荷重の発生を抑制し、コイルを真っ直ぐに整形することが可能となる。
【０１１１】
次に、図１４および図１５により、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル修正固定機構について説明する。
【０１１２】
コイル修正固定機構１０３は、ＦＷ曲げ成形型２０、面盤５６、締め板７１を有する。締め板７１は、エンド部１６の積層導体１０１を挟んで面盤５６と対向する位置に設けられている。
【０１１３】
締め板７１にはネジ穴７０が設けられている。また、面盤５６にも対応する位置に図示しないネジ穴が設けられている。締め板７１は、図示しないネジにより、面盤５６に固定されるように形成されている。
【０１１４】
なお、締め板７１は、図２２のような部分的にエンド部１６の積層導体１０１を覆う場合は、複数を使用して、全体をカバーしてもよい。あるいは、１枚で全体をカバーしてもよい。
【０１１５】
ＦＷ曲げ工程で成形された積層導体１０１は、成形により発生する塑性変形やスプリングバックの影響により、ＦＷ曲げ成形型２０に完全に密着していない。この状態のままコイル成形を終了し次工程の切断作業を行おうとすると、コイル組立を行う際にコイル１０はロータに対して完全に密着されるため、コイル長さが正確ではないためロウ付け接合部６９が一致せず、ロウ付け接合不良が発生する。
【０１１６】
本実施形態により、ＦＷ曲げ後、面盤５６を積層導体１０１の側部に移動させ積層導体１０１に密着させる。ネジの締め付けにより面盤５６と複数の締め板７１で積層導体１０１を面盤５６側に締め込み、完全に密着させることにより、エンド部１６の積層導体１０１の横幅方向の不揃いを更生することができる。
【０１１７】
図２７は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル切断装置・切断部仕上げ装置の外形を示す正面図である。図２８は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル切断装置・切断部仕上げ装置の外形を示す側面図である。
【０１１８】
切断装置２１は、切断ヘッド７２、回転機構７４、ブレーキ付電動機７５、切断用電動機７７、上下軸７９を有する。回転機構７４はブレーキ付電動機７５により駆動され、切断ヘッド７２を切断位置と非切断位置間で回転移動させる。
【０１１９】
切断ヘッド７２は、円板状のチップソー７８を有する。なお、チップソー７８には限定されずノコ刃の付いたバンドソーなどでもよい。切断用電動機７７は、切断ヘッド７２のソーを回転駆動する。また、上下軸７９は、切断ヘッド７２を上下に駆動する。
【０１２０】
切断部仕上げ装置１１０は、仕上げ加工ヘッド７３、回転機構７４、ブレーキ付電動機７５、切り替え用電動機１１４を有する。仕上げ加工ヘッド７３は、エンドミル７６を有しており、切断ヘッド７２と同軸上に設けられている。
【０１２１】
切断ヘッド７２の回転中心と切断用電動機７７の回転中心間の軸上の中間点近くに図示しない切り替え用の回転軸があり、切り替え用の回転軸は切り替え用電動機１１４により回転動作を行う。切り替え用の回転軸の軸方向に垂直の方向に切断ヘッド７２および仕上げ加工ヘッド７３がそれぞれ結合しており、切断装置２１と切断部仕上げ装置１１０間の切り替えは切り替え用電動機１１４による切り替え用の回転軸の回転動作により行われる。また、仕上げ位置と非仕上げ位置間での移動は、回転機構７４によりなされる。
【０１２２】
回転機構７４は、切断や仕上げ加工時の切削負荷の影響を受けないように十分な保持トルクを有するものを選定する。
【０１２３】
切断時には、エンドミル７６は積層導体１０１や周囲の構造物と干渉しない位置に回転して切断装置２１がコイルを切断する状態となる。切断ヘッド７２は切断用電動機７７を回転することにより、チップソー７８を回転し、上下軸７９により切れ刃８０が上下移動し積層導体１０１を削ることにより切断される。
【０１２４】
切断装置２１による切断が完了した後、切断装置２１は一度積層導体１０１と反対方向に退避する。回転機構７４の電動機が回転することにより、周囲の構造物と干渉しない状態で、仕上げ加工ヘッド７３が回転して積層導体１０１方向を向き、仕上げ加工を行うことができる。仕上げ加工ヘッド７３に用いるエンドミル７６は、仕上げ加工時に振動が発生しない程度に積層導体１０１の横幅の２倍以上の直径のエンドミル７６を採用する。
【０１２５】
また、エンドミル７６の刃数が多く連続切削を行える工具を選定することが望ましい。
【０１２６】
切断装置２１による切断は、コイル１０を迅速に切削できるソーによる切断である。一般的に、ソーの厚みは薄いため剛性が低いので、コイル１０の切断時に曲がって切断される場合がある。この切断による曲がりを加味して切断すると、切断後のコイル１０の仕上をグラインダ等で行う必要が生じ多大な仕上げ工数が必要となる。
【０１２７】
一方、このような本実施形態では、積層導体１０１を効率良く切断し、仕上げを行うことにより、その後の調整や手入れ等の手動作業を大幅に削減できる。
【０１２８】
図２９は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル搬送機構の外形を示す正面図である。また、図３０は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造システム・方法におけるコイル搬送機構の外形を示す側面図である。
【０１２９】
コイル搬送装置３１は、ホルダー８８、エアーシリンダ９０、幅方向の移動軸９１、長手方向の移動軸９２、上下移動軸９３ａ、９３ｂを有する。ホルダー８８は、積層導体１０１の上面、下面および一方の側部に対応する３面で構成され、直線部１１の積層導体１０１を保持する。エアーシリンダ９０は、ホルダー８８の側面に面していない側の積層導体１０１の側面をクランプ固定する。
【０１３０】
幅方向の移動軸９１は装置幅方向、長手方向の移動軸９２はコイル長手方向、上下移動軸９３は上下方向に積層導体１０１を移動させ、各場面で積層導体１０１の適当な姿勢を保ったり、積層導体１０１の搬送を行うように形成されている。
【０１３１】
積層導体１０１の搬送は通常クレーンで行うが、各装置間のコイルの移動もクレーンで行うと、クレーン待ちや吊り治具の着脱等に時間を要するが、本実施形態により、各装置間のコイル搬送を行うことにより、クレーン待ちや吊り治具の着脱を不要とし、各装置間のコイルの行き来を自由とすることで運搬時間を削減できる。
【０１３２】
以上のように、本実施形態によれば、４極機のように積層導体の層数が多く、また、エンド部の長さが長い場合においても、一括曲げが可能となる。
【０１３３】
図３１は、本発明の実施形態に係る回転電機のコイル製造方法における製品仕様データによる自動製造システムの構成を示すブロック図である。
【０１３４】
自動製造システムは、データベース１１１、製品情報抽出部８２、製品仕様情報展開部８４、進行制御部８６、ＥＷ曲げ装置１８、ＦＷ曲げ装置１９、切断装置２１、切断部仕上げ装置１１０、コイル搬送装置３１を備える。
【０１３５】
データベース１１１は、各回転電機の仕様データとコイル製造のためのデータを収納する。製品情報抽出部８２は、対象とする回転電機についての図面、仕様書などの図書情報から当該回転電機のコイル製造に必要な情報に関連した製品情報を抽出する。
【０１３６】
製品仕様情報展開部８４は、対象とする回転電機の仕様データを入力とし、前記データベース１１１から各加工プロセスに必要なコイル製造に係るデータを取得する。進行制御部８６は、各ステップの条件設定および進行を管理しながら各加工ステップを自動的に進行する。
【０１３７】
ここで、製品仕様情報データは、コイル全長、コイルスロット数、スロットピッチ角度、コイル幅、コイル厚さ、積層数、ＦＷ曲げ半径、ポール角度などである。
【０１３８】
これらの製品仕様情報に基づいて、コイル製造に必要なパラメータを製品仕様情報展開部８４が演算する。
【０１３９】
この製品仕様情報は、進行制御部８６に集約され、進行制御部８６からたとえば通信ケーブルを通じて、各装置が有する駆動制御部にデータ転送され、これにより仕様情報が装置間で共有される。
【０１４０】
また、各装置の位置をはじめとする各装置に関する情報は、進行制御部８６に集約され、進行制御部８６からたとえば通信ケーブルを通じて、各装置が有する駆動制御部にデータ転送され、これにより各装置に関する情報が各装置間で共有される。
【０１４１】
以上のように構成された本実施形態により、対象とする製品すなわち回転電機に関する情報を入力することにより、コイル製造のために必要なデータが、データベース１１１に蓄積されたデータを活用しながら自動的に生成される。
【０１４２】
さらに、進行制御部８６により、ＥＷ曲げ装置１８、ＦＷ曲げ装置１９、切断装置２１、切断部仕上げ装置１１０における加工ステップが自動的に進められ、コイル１０が製造される。
【０１４３】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
【０１４４】
また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。
【０１４５】
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【０１４６】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４７】
１０…コイル、１１…直線部、１２…角部、１４…ロータシャフト、１６…エンド部、１８…ＥＷ曲げ装置、１９…ＦＷ曲げ装置、２０…ＦＷ曲げ成形型、２１…切断装置、２３…通風穴、２４…テンプレート、３１…コイル搬送装置、３５…油圧シリンダ、３６…成形ローラ、３６ａ…成形シリンダ、３７…コイルクランプ部（軸方向ロック機構）、３８…角度計測部、４８…油圧シリンダ、４９…コイル拘束ガイド、５３…コイルプレス機構、５４…下方プレス部、５６…面盤、５７…油圧シリンダ、６１…第１のサポートローラ、６２…第２のサポートローラ、６３…第３のサポートローラ、６４…第４のサポートローラ、６１ａ…第１のシリンダ、６２ａ…第２のシリンダ、６３ａ…第３のシリンダ、６４ａ…第４のシリンダ、６６…ホルダー、６７…ストッパ、６８…コイルガイド、６９、６９ａ、６９ｂ…ロウ付け接合部、７０…ネジ穴、７１…締め板、７２…切断ヘッド、７３…仕上げ加工ヘッド、７４…回転機構、７５…ブレーキ付電動機、７６…エンドミル、７７…切断用電動機、７８…チップソー、７９…上下軸、８０…切れ刃、８２…製品情報抽出部、８３…ＰＬＣ、８４…製品仕様情報展開部、８６…進行制御部、８８…ホルダー、９０…エアーシリンダ、９１…幅方向の移動軸、９２…長手方向の移動軸、９３、９３ａ、９３ｂ…上下移動軸、９５…ＦＷクランプ補正機構、１００…導体、１０１…積層導体、１０３…コイル修正固定機構、１０４…旋回レール、１０５…切断面仕上げ装置、１０６…ＥＷ曲げ軸、１０７…ＥＷ曲げコイル拘束機構、１０８…シリンダ保持部、１０９…シリンダ旋回用架構、１１０…切断部仕上げ装置、１１１…データベース、１１２…旋回軸、１１３…レール、１１４…切り替え用電動機、１１５…ＦＷ曲げコイルガイド機構
【図１】
2014075952.tif 000003
【図２】
2014075952.tif 000004
【図３】
2014075952.tif 000005
【図４】
2014075952.tif 000006
【図５】
2014075952.tif 000007
【図６】
2014075952.tif 000008
【図７】
2014075952.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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