(57)【要約】      （修正有）【課題】平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルを有するステータにおいて、コイル端末の先端部における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末の接合強度を確保することができるステータの製造方法を提供する。【解決手段】平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルを有するステータ１において、Ｕ字状セグメントコイルをステータコア２に組み付けた後、同相のコイル端末Ｓｇａ同士を接合する前に、画像計測により各コイル端末位置を計測して位置精度の良否を判定する検査工程を備えるステータ１の製造方法であって、検査工程は、コイル端末Ｓｇａにおける絶縁被膜が剥離されたコイル導線部Ｓｇａ１の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置を演算して位置精度の良否を判定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルを有するステータにおいて、前記Ｕ字状セグメントコイルをステータコアに組み付けた後、同相のコイル端末同士を接合する前に、画像計測により各コイル端末位置を計測して位置精度の良否を判定する検査工程を備えるステータの製造方法であって、
前記検査工程は、前記コイル端末における絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末における先端部の中央位置を演算して前記位置精度の良否を判定することを特徴とするステータの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたステータの製造方法において、
前記検査工程は、前記コイル端末が前記ステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたことを特徴とするステータの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたステータの製造方法において、
前記コイル導線部の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ２箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の２点の位置と短辺上の２点の位置とを演算すること、
前記各２点の位置を通過する直線が交差する４つの交差位置を演算すること、
前記交差位置を通過する２つの対角線が交差する位置を、前記各コイル端末における先端部の中央位置として演算することを特徴とするステータの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載されたステータの製造方法において、
前記４つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さ、又は該各辺が交差する頂点の内角（第１内角）、前記仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さ、該対角線が交差する交点の内角（第２内角）の内、少なくとも１つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすことを特徴とするステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにおけるステータの製造方法に関する。特に、複数のセグメントコイルをステータコアに組み付けた後に、画像計測によりコイル端末位置を計測・判定する検査工程を含むステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数のセグメントコイルを有するモータのステータは、予めコイル端末の絶縁被膜が剥離されたセグメントコイルをステータコアのスロット内に挿入し、同相のコイル同士をコイル端末で重ね合わせ、コイル端末の先端部を溶接等によって接合して製造されている。ところが、コイル端末は、各セグメントコイルがステータコアに挿入された後、同相のコイル同士をコイル端末で重ね合わせるために、ステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形されている。したがって、コイル端末の先端部における接合強度を確保するためには、溶接等によって接合する前に、各コイル端末における先端部の周方向及び径方向の位置と軸方向の高さとを所定の規準値内に納めておく必要がある。
そこで、ステータの製造方法において、複数のコイル端末の位置を精度よく計測し、良否を判定する検査技術が求められている。
ここで、ステータコイルのコイルエンドの外形形状を画像計測によって計測し、形状の良否を判定する検査方法が、特許文献１に開示されている。
また、検査対象がステータコイルではないが、液晶パネルを構成するＴＦＴアレイ基盤及びカラーフィルタ基盤に形成されている偏光板の位置ずれ検査のため、基盤の角隅部に形成されているアライメントマークと偏光板のエッジラインとを画像計測し、アライメントマークに対するエッジラインの直交する点のズレ量を判定する方法が、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６９４５０号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術は、コイルエンドにレーザ投光部等からスリット光を照射することで得られる反射光の撮像画像である二次元画像（コイルエンドの断面画像）を取得する光切断法である。この光切断法でコイル端末における先端部の断面形状を計測すると、コイル端末同士が近接又は当接する位置の境界線が不明確となり、１つ１つのコイル端末の位置を精度よく判定することが困難であった。
また、特許文献２の技術のように、アライメントマークをコイル端末の先端部に形成することは、セグメントコイルの製造工程が複雑となり製造コスト的に困難であった。
一方、アライメントマークをコイル端末の先端部に形成しないとしても、画像計測においては、コイル端末における絶縁被膜を剥離した導体部の面性状や、導体部と絶縁被膜部への照明の当たり方等によって、コイル端末に対する計測範囲の設定（位置、角度等）にバラツキが生じる。計測範囲の設定にバラツキが生じると、導体部の外形形状の検出範囲がズレてしまい、その情報を基にコイル端末位置を演算するので、コイル端末に対する必要な位置精度を確保することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルを有するステータにおいて、コイル端末の先端部における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末の接合強度を確保することができるステータの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るステータの製造方法は、次のような構成を有している。
（１）平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルを有するステータにおいて、前記Ｕ字状セグメントコイルをステータコアに組み付けた後、同相のコイル端末同士を接合する前に、画像計測により各コイル端末位置を計測して位置精度の良否を判定する検査工程を備えるステータの製造方法であって、
前記検査工程は、前記コイル端末における絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末における先端部の中央位置を演算して前記位置精度の良否を判定することを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、検査工程は、コイル端末における絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末における先端部の中央位置を演算して位置精度の良否を判定するので、コイル端末の先端部における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末の接合強度を確保することができる。
すなわち、各コイル端末における先端部の中央位置を演算することによって、各コイル端末における先端部の周方向位置及び径方向位置が、所定の規準値内にあるか否かを、溶接等によって接合する前に確認できるので、コイル端末の溶接等による接合を適確に行えて、必要な接合強度を確保することができる。
また、絶縁被膜が剥離されたコイル導線部の外形形状を画像計測するので、少なくとも剥離した絶縁被膜の厚さを隔てることによって、各コイル端末同士の輪郭が重なることもない。そのため、画像データの誤差が少なく、コイル端末位置を精度よく判定することができる。
【０００８】
（２）（１）に記載されたステータの製造方法において、
前記検査工程は、前記コイル端末が前記ステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明においては、検査工程は、コイル端末がステータコアの端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたので、各コイル端末の捻じり成形される前の位置精度を保証して、捻じり成形後においてコイル端末の先端部位置のバラツキを低減することができる。そのため、コイル端末の接合強度をより一層容易に確保することができる。
【００１０】
（３）（１）又は（２）に記載されたステータの製造方法において、
前記コイル導線部の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ２箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の２点の位置と短辺上の２点の位置とを演算すること、
前記各２点の位置を通過する直線が交差する４つの交差位置を演算すること、
前記交差位置を通過する２つの対角線が交差する位置を、前記各コイル端末における先端部の中央位置として演算することを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、コイル導線部の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ２箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の２点の位置と短辺上の２点の位置とを演算するので、画像計測する範囲を２箇所に選択することで、光の外乱要因が減り、演算する長辺上及び短辺上の各２点の位置における誤差を減少することができる。
また、各２点の位置を通過する直線が交差する４つの交差位置を演算し、交差位置を通過する２つの対角線が交差する位置を、各コイル端末における先端部の中央位置として演算するので、４つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成し、仮想四角形の２つの対角線を２等分した位置が各コイル端末における先端部の中央位置となる。したがって、各コイル端末における先端部の中央位置は、仮想四角形が、長方形、正方形、ひし形、又は平行四辺形等を形成していても、それぞれ対頂点から等しい位置となり、コイル端末位置をより一層精度よく判定することができる。
【００１２】
（４）（３）に記載されたステータの製造方法において、
前記４つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さ、又は該各辺が交差する頂点の内角（第１内角）、前記仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さ、該対角線が交差する交点の内角（第２内角）の内、少なくとも１つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすことを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、４つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さ、又は該各辺が交差する頂点の内角（第１内角）、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さ、該対角線が交差する交点の内角（第２内角）の内、少なくとも１つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすので、照明の当たり方等による誤差を低減して、コイル端末位置を、より一層精度よく判定することができる。
【００１４】
例えば、照明の当たり方等により、コイル導線部の外形形状における長辺上又は短辺上の位置を計測せず、絶縁被膜が剥離されていないコイル絶縁部の外形形状における長辺上又は短辺上の位置を計測する場合がある。そのとき、コイル絶縁部の外形形状における長辺上又は短辺上の誤った計測位置を通過する直線と、コイル導線部の外形形状における長辺上又は短辺上の正規の計測位置を通過する直線と、が交差する４つの交差位置を頂点とする変形した仮想四角形を構成する。この変形した仮想四角形における各辺の長さと、該各辺の交差する頂点の内角（第１内角）と、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さと、該対角線が交差する交点の内角（第２内角）との内、少なくとも１つが各規準値の範囲内から外れる可能性が高い。その場合、再度画像計測して演算しなおすので、誤検定を防止することができる。よって、コイル端末位置をより一層精度よく判定できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルを有するステータにおいて、コイル端末の先端部における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末の接合強度を確保することができるステータの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るステータの製造方法において、平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルをステータコアのスロット内に挿入した状態を表す斜視図である。
【図２】図１に示すステータのコイル端末を周方向に捻じり成形した状態を表す斜視図である。
【図３】図１に示すステータのＵ字状セグメントコイルを表す斜視図である。
【図４】図３に示すセグメントコイルのコイル端末を表す斜視図である。
【図５】本実施形態に係る検査工程に用いる検査装置の概略斜視図である。
【図６】図４に示すコイル導体部の外形線を計測する計測箇所を表す平面図である。
【図７】図６に示す計測箇所における長辺及び短辺上の各２点を通過する直線の交差位置を頂点とする仮想四角形を表す平面図である。
【図８】図７に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図である。
【図９】図６に示す計測箇所の内、２箇所が段差部の外形線における長辺上の位置を計測する場合を表す平面図である。
【図１０】図９に示す位置を計測する場合における仮想四角形を表す平面図である。
【図１１】図１０に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図である。
【図１２】本実施形態に係る検査フロー図である。
【図１３】本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形前の検査結果を表すデータ散布図である。
【図１４】本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の検査結果を表すデータ散布図である。
【図１５】本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の二次元画像を表すモニター図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施形態に係るステータの製造方法において、セグメントコイルの挿入、捻じり成形工程を概略説明し、その後、本実施形態の特徴であるコイル端末位置の検査工程を詳細に説明する。最後に、本実施形態の検査工程における検査結果を説明する。
【００１８】
＜ステータの製造方法＞
（セグメントコイルの挿入、捻じり成形工程）
本実施形態に係るステータ１の製造方法は、ステータコア２へのセグメントコイルＳｇの挿入、捻じり成形工程と、コイル端末位置の検査工程と、コイル端末Ｓｇａの接合工程とを備えている。コイル端末Ｓｇａの接合工程は、Ｔｉｇ溶接法を用いているが、Ｔｉｇ溶接法は公知であるので、ここでは説明を割愛する。
はじめに、ステータコアへのセグメントコイルの挿入、捻じり成形工程について説明する。図１に、本実施形態に係るステータの製造方法において、平角線からなる複数のＵ字状セグメントコイルをステータコアのスロット内に挿入した状態を表す斜視図を示す。図２に、図１に示すステータのコイル端末を周方向に捻じり成形した状態を表す斜視図を示す。図３に、図１に示すステータのＵ字状セグメントコイルを表す斜視図を示す。図４に、図３に示すセグメントコイルのコイル端末を表す斜視図を示す。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係るステータ１は、ステータコア２とステータコイルＳＣとを備えている。
ステータコア２には、円筒状のステータコア本体２０の内周面２１から径方向に複数個穿設されたスロット２２が周方向に等間隔で形成されている。スロット２２には、平角線からなるＵ字状のセグメントコイルＳｇを径方向に複数層積層して挿入する。セグメントコイルＳｇは、ステータコア本体２０の上端から、コイル端末Ｓｇａが上方へ所定長さ突出している。径方向に隣接するコイル端末Ｓｇａの隙間は、同相のコイル端末同士を接合するため、予め径方向に拡張する。
なお、セグメントコイルＳｇは、ステータコア本体２０の下端から、コイル渡り部Ｓｇｃが下方へ所定長さ突出している。ステータコア本体２０の外周部には、図示しないモータケースに取り付ける取付フランジ２３とボルト貫通孔２４が形成されている。
【００２０】
図２に示すように、コイル端末Ｓｇａは、異なるスロット２２に挿入された同相のコイル端末同士を接合するため、周方向へ捻じり成形される。例えば、３相、８極モータのステータ２であれば、スロット２２が周方向に４８個形成され、６スロット毎に同相のセグメントコイルＳｇが挿入されている。そのため、１つのスロット２２に１０個のセグメントコイルＳｇが径方向に積層されているとき、１層おきに配置された５個のセグメントコイルＳｇのコイル端末Ｓｇａは、時計回りに周方向へ捻じり成形され、残りの５個のセグメントコイルＳｇのコイル端末Ｓｇａは、反時計回りに周方向へ捻じり成形されて、６スロット離れた同相のコイル端末同士が周方向の同じ位置で重ね合わされている。周方向に捻じり成形されたコイル端末Ｓｇａは、上方に起立したコイル導線部Ｓｇａ１と、時計回り又は反時計回りに周方向へ傾斜したコイル絶縁部Ｓｇａ２とで構成されている。コイル導線部Ｓｇａ１は、先端部から所定の位置まで導体部が露出するように、絶縁被膜を切削等によって剥離した部分である。コイル絶縁部Ｓｇａ２は、隣接するコイル端末との絶縁性を確保するため、導体部が絶縁被膜で被覆された部分である。
なお、ステータコア２の上端の外周側には、３相の動力線ＳｇｄがＬ字状に形成されている。
【００２１】
図３に示すように、セグメントコイルＳｇは、１本の平角線をエッジワイズ曲げ加工して、略Ｕ字状に形成される。平角線は、長辺が３〜１０ｍｍ程度で短辺が１〜５ｍｍ程度の矩形断面をした導線である。表面には、エナメル等の絶縁被膜が被覆されている。絶縁被膜の厚さは、８０〜１１０μｍ程度である。
セグメントコイルＳｇは、直線状のコイル端末Ｓｇａ及びコイル胴体部Ｓｇｂと、山形状のコイル渡り部Ｓｇｃから構成されている。コイル端末Ｓｇａは、外周の絶縁被膜Ｄが剥離されたコイル導線部Ｓｇａ１Ａ、Ｓｇａ１Ｂと、絶縁被膜Ｄで外周を被覆されたコイル絶縁部Ｓｇａ２Ａ、Ｓｇａ２Ｂとからなる。コイル胴体部Ｓｇｂは、外周全体が絶縁被膜Ｄで被覆されたコイル絶縁部ＳｇｂＡ、ＳｇｂＢからなる。コイル渡り部Ｓｇｃは、左右両方向に傾斜したコイル傾斜部ＳｇｃＡ、ＳｇｃＢと、中央のコイル山部ＳｇｃＣとからなり、外周全体が絶縁被膜Ｄで被覆されている。
【００２２】
図４に示すように、コイル導線部Ｓｇａ１（Ｓｇａ１Ａ、Ｓｇａ１Ｂ）と、コイル絶縁部Ｓｇａ２（Ｓｇａ２Ａ、Ｓｇａ２Ｂ）との間には、段差部Ｓｇａ２１が形成されている。コイル導線部Ｓｇａ１の上下方向の長さは、８〜１０ｍｍ程度である。段差部Ｓｇａ２１の高さｔは、８０〜９０μｍ程度である。
コイル導線部Ｓｇａ１の上端は、コイル端末Ｓｇａの先端部Ｓｇａ１１を形成している。先端部Ｓｇａ１１は、平坦面で、外周に面取りが形成されている。コイル導線部Ｓｇａ１の側面は、平坦な長辺側面Ｓｇａ１２と平坦な短辺側面Ｓｇａ１３とで構成され、４隅に面取りが形成されている。なお、同相のセグメントコイルＳｇは、長辺側面Ｓｇａ１２同士が当接又は近接した状態で、両者の先端部Ｓｇａ１１同士をＴｉｇ溶接にて接合する。
【００２３】
（コイル端末位置の検査装置）
次に、コイル端末位置の検査装置について説明する。図５に、本実施形態に係る検査工程に用いる検査装置の概略斜視図を示す。
図５に示すように、検査装置１０は、画像処理装置４とテーブル駆動装置５とを備えている。
画像処理装置４は、コイル端末の先端部Ｓｇａ１１における径方向及び周方向の位置を計測する第１計測部４１と、コイル端末の先端部Ｓｇａ１１における軸方向（上下方向）の位置を計測する第２計測部４２と、第１計測部４１と第２計測部４２とが計測した計測データを演算するデータ処理部４３と、データ処理部４３が演算した結果を表示する表示部４４とを備えている。データ処理部４３は、第１計測部４１及び第２計測部４２に対して、計測開始、計測終了、位置移動等の画像計測に関する各種指示を行うことができる。
【００２４】
第１計測部４１は、ＣＣＤカメラ等の撮像カメラを下方のコイル端末に向けて配置し、画像データからコイル端末のコイル導線部Ｓｇａ１の外形形状を計測する。第１計測部４１は、基本的に位置固定された状態でコイル端末Ｓｇａを計測する。1つのコイル端末Ｓｇａを計測すると、ワークが回転して次のコイル端末Ｓｇａを計測する。全周のコイル端末Ｓｇａを計測すると、第１計測部４１は、矢印Ｔ１方向（径方向）に移動して隣接する層のコイル端末Ｓｇａを計測する。このとき、第１計測部４１は、矢印Ｔ２方向（軸方向）に移動して、各計測対象に対する焦点距離を調節する。
第２計測部４２は、レーザセンサ等のスリット状光センサを下方のコイル端末に向けて配置し、スリット状の反射光からコイル端末のコイル導線部Ｓｇａ１の断面形状を計測する。第２計測部４２は、矢印Ｔ３方向（径方向）に移動して積層されたコイル端末Ｓｇａを複数個一度に計測する。第２計測部４２は、矢印Ｔ４方向（軸方向）に移動して、各計測対象に対する焦点距離を調節する。矢印Ｔ１方向と矢印Ｔ３方向とは、互いに直交する方向である。
【００２５】
テーブル駆動装置５は、ステータコア２にセグメントコイルＳｇが挿入されたステータ１を支持するパレット３を載置するテーブル５１と、計測時にテーブル５１を軸中心に矢印Ｒ１方向に回転させ、かつ、ワークの搬出時に矢印Ｒ２方向に水平移動させる駆動部５２（図示せず）を備えている。テーブル駆動装置５は、セグメントコイルＳｇのコイル端末Ｓｇａが捻じり成形される前と、捻じり成形された後とで、コイル端末Ｓｇａの位置が異なるため、マスター治具を基準に計測開始位置を調節する。
【００２６】
（コイル端末位置の画像計測、データ処理）
次に、コイル端末Ｓｇａを画像計測し、その画像データからコイル端末Ｓｇａにおける径方向及び周方向の位置を求めるデータ処理方法について説明する。図６に、図４に示すコイル導体部の外形線を計測する計測箇所を表す平面図を示す。図７に、図６に示す計測箇所における長辺及び短辺上の各２点を通過する直線の交差位置を頂点とする仮想四角形を表す平面図を示す。図８に、図７に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図を示す。図９に、図６に示す計測箇所の内、２箇所が段差部の外形線における長辺上の位置を計測する場合を表す平面図を示す。図１０に、図９に示す位置を計測する場合における仮想四角形を表す平面図を示す。図１１に、図１０に示す仮想四角形の頂点を結ぶ対角線を表す平面図を示す。
【００２７】
まず、図６に示すように、コイル導線部Ｓｇａ１の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ２箇所づつ範囲を選択して画像計測を行う。この画像計測は、第１計測部４１によって行う。
コイル導線部Ｓｇａ１における長辺上の計測範囲は、図面上方のア、イの範囲と図面下方のオ、カの範囲である。また、コイル導線部Ｓｇａ１における短辺上の計測範囲は、図面右方のウ、エの範囲と図面左方のキ、クの範囲である。各計測範囲において、コイル導線部Ｓｇａ１と段差部Ｓｇａ２１との明暗の差からコイル導線部Ｓｇａ１の外形線を画像データとして取得する。
次に、取得した画像データから、長辺上の２点の位置と短辺上の２点の位置とを演算する。この演算は、データ処理部４３によって行う。具体的には、ア〜クの範囲で計測した画像データから、各計測範囲におけるコイル導線部Ｓｇａ１の外形線上の中央点を、長辺上の２点の位置ａ、ｂ、ｅ、ｆ、及び短辺上の２点の位置ｃ、ｄ、ｇ、ｈとして演算する。
【００２８】
次に、図７に示すように、長辺上の２点の位置ａ、ｂ、ｅ、ｆと、短辺上の２点の位置ｃ、ｄ、ｇ、ｈを通過する直線が交差する４つの交差位置Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎを演算する。また、４つの交差位置Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎを頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さＬ１、Ｌ２、及び該各辺が交差する頂点の内角（第１内角）θ１を演算する。これらの演算は、データ処理部４３によって行う。
【００２９】
次に、図８に示すように、４つの交差位置Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎにおける対頂点を通過する２つの対角線が交差する位置Ｇを、各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置として演算する。また、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さＬ３、Ｌ４、該対角線が交差する交点の内角（第２内角）θ２を演算する。これらの演算は、データ処理部４３によって行う。
以上のように、コイル端末Ｓｇａを画像計測し、その画像データからコイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の径方向及び周方向の位置を、仮想四角形の対頂点を結ぶ対角線が交差する交点の位置Ｇとして求めることができる。
【００３０】
しかし、コイル端末Ｓｇａを画像計測する際の照明の当たり方等によって、コイル導線部Ｓｇａ１の外形形状における長辺又は短辺上の位置を計測範囲に含めず、絶縁被膜が剥離されていないコイル絶縁部Ｓｇａ２の外形形状における長辺又は短辺上の位置を計測範囲とする場合がある。
例えば、図９に示すように、コイル絶縁部Ｓｇａ２の外形形状における長辺上の計測範囲ケ、コを計測することがある。その場合、長辺上の４点の内、２点の位置がコイル絶縁部Ｓｇａ２の外形線上にある位置Ｂ、Ｆとして演算される。
また、図１０に示すように、上記２点の位置Ｂ、Ｆとコイル導線部Ｓｇａ１の外形線上のいずれか２点の位置ａ、ｅを通過する２つの直線と、短辺上の４点の位置ｃ、ｄ、ｇ、ｈを通過する２つの直線とが交差する４つの交差位置Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｐを頂点とする変形した仮想四角形を構成することになる。
【００３１】
また、図１１に示すように、この変形した仮想四角形による４つの交差位置Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｐにおける対頂点を通過する２つの対角線が交差する位置Ｔを、各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置として演算することになる。ところが、当然ながら、図６〜図８に示す方法で求めたコイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の正規の中央位置である位置Ｇから、位置Ｔはズレている。このズレ量が、所定の規準値の範囲外となると、コイル端末Ｓｇａの位置精度を保証できず、溶接等で接合した時の接合強度が低下する。本実施形態では、コイル端末Ｓｇａの接合強度を適正な値に維持するため、後述する検査フローを用いている。
なお、図１０における各辺の長さＬ５、Ｌ６と、該各辺の交差する頂点の内角（第１内角）θ３、及び、図１１における仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さＬ７、Ｌ８と、該対角線が交差する交点の内角（第２内角）θ４は、データ処理部４３によって演算されている。
【００３２】
（コイル端末位置の検査フロー）
次に、コイル端末Ｓｇａにおける径方向及び周方向の位置の検査フローを説明する。図１２に、本実施形態に係る検査フロー図を示す。
図１２に示すように、本実施形態に係る検査フローＳＳは、仮想四角形の各辺の長さＬ１、Ｌ２、対角線の長さＬ３、Ｌ４、各辺が交差する頂点の内角（第１内角）θ１、及び対角線が交差する交点の内角（第２内角）θ２が、それぞれ規準値の範囲内にあるか、ないかを判定し、ないときは、再計測、再演算を行うようにステップＳ１〜Ｓ７で構成されている。本検査フローは、ステータの製造方法において、コイル端末Ｓｇａの捻じり成形前と、コイル端末Ｓｇａの捻じり成形後の両方で行うのが好ましい。
具体的には、ステップＳ１は、仮想四角形の長辺の長さＬ１が、規準値Ｌ１１〜Ｌ１２の範囲から外れていれば、第１計測部４１によって再計測し、データ処理部４３によって、その画像データから再度演算して長辺の長さＬ１を求める。仮想四角形の長辺の長さＬ１が、規準値Ｌ１１〜Ｌ１２の範囲内であれば、ステップ２に進む。
【００３３】
ステップ２は、仮想四角形の短辺の長さＬ２が、規準値Ｌ２１〜Ｌ２２の範囲から外れていれば、第１計測部４１によって再計測し、データ処理部４３によって、その画像データから再度演算して短辺の長さＬ２を求める。仮想四角形の短辺の長さＬ２が、規準値Ｌ２１〜Ｌ２２の範囲内であれば、ステップ３に進む。
ステップ３は、仮想四角形の対角線の長さＬ３が、規準値Ｌ３１〜Ｌ３２の範囲から外れていれば、第１計測部４１によって再計測し、データ処理部４３によって、その画像データから再度演算して対角線の長さＬ３を求める。仮想四角形の対角線の長さＬ３が、規準値Ｌ３１〜Ｌ３２の範囲内であれば、ステップ４に進む。
【００３４】
ステップ４は、仮想四角形の対角線の長さＬ４が、規準値Ｌ４１〜Ｌ４２の範囲から外れていれば、第１計測部４１によって再計測し、データ処理部４３によって、その画像データから再度演算して対角線の長さＬ４を求める。仮想四角形の対角線の長さＬ４が、規準値Ｌ４１〜Ｌ４２の範囲内であれば、ステップ５に進む。
ステップ５は、仮想四角形の各辺が交差する頂点の内角（第１内角）θ１が、規準値θ１１〜θ１２の範囲から外れていれば、第１計測部４１によって再計測し、データ処理部４３によって、その画像データから再度演算して内角（第１内角）θ１を求める。仮想四角形の内角（第１内角）θ１が、規準値θ１１〜θ１２の範囲内であれば、ステップ６に進む。
【００３５】
ステップ６は、仮想四角形の対角線が交差する交点の内角（第２内角）θ２が、規準値θ２１〜θ２２の範囲から外れていれば、第１計測部４１によって再計測し、データ処理部４３によって、その画像データから再度演算して内角（第２内角）θ２を求める。仮想四角形の内角（第２内角）θ２が、規準値θ２１〜θ２２の範囲内であれば、ステップ７に進む。
ステップ７は、仮想四角形の対角線が交差する交点の位置を、コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置として正式に算出する。
【００３６】
（コイル端末位置の検査結果）
次に、本検査工程におけるコイル端末位置の検査結果について説明する。図１３に、本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形前の検査結果を表すデータ散布図を示す。図１４に、本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の検査結果を表すデータ散布図を示す。図１５に、本実施形態に係るステータの製造方法において、捻じり成形後の二次元画像を表すモニター図を示す。
【００３７】
図１３に示すデータＰ１は、コイル端末Ｓｇａを捻じり成形する前に計測したもので、上述の画像計測、及びデータ処理を複数回行い、仮想四角形の対角線が交差する交点の位置を、先端部Ｓｇａ１１の中央位置として算出したデータである。本図において、横軸Ｘは径方向の位置を示し、縦軸Ｙは周方向の位置を示す。仮想線Ｑ１は、径方向及び周方向における規準値の範囲を示す。
図１３に示すように、算出したデータＰ１は、バラツキが少なく、すべて規準値の範囲に納まっている。
【００３８】
図１４に示すデータＰ２は、コイル端末Ｓｇａを捻じり成形した後に計測したもので、上述の画像計測、及びデータ処理を複数回行い、仮想四角形の対角線が交差する交点の位置を、先端部Ｓｇａ１１の中央位置として算出したデータである。本図において、横軸Ｘは径方向の位置を示し、縦軸Ｙは周方向の位置を示す。仮想線Ｑ２は、径方向及び周方向における規準値の範囲を示す。
図１４に示すように、算出したデータＰ２は、バラツキが少ないが、すべて規準値の範囲から外れている。この場合、捻じり成形治具等を修正して、すべて規準値の範囲内に納めることができた。
上記検査結果が示すように、本検査工程によれば、コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の位置を非常に精度よく計測し、その良否を確実に判定することができる。
【００３９】
図１５は、第２計測部４２を用いて、コイル端末Ｓｇａを捻じり成形後に、レーザセンサのスリット光をコイル端末Ｓｇａに向けて照射し、その反射光から径方向に積層された８本分のコイル導線部Ｓｇａ１の断面形状を計測したものである。本図において、横軸Ｘは径方向の位置を示し、縦軸Ｚは軸方向の位置を示す。仮想線Ｗは、１本のコイル導線部Ｓｇａ１の軸方向位置を計測するためのウィンドウ範囲を示す。ウィンドウ範囲において、縦軸Ｚの最高値をコイル導線部Ｓｇａ１の先端部Ｓｇａ１１の軸方向位置として算出することができる。
【００４０】
＜作用効果＞
本実施形態によれば、検査工程は、コイル端末Ｓｇａにおける絶縁被膜Ｄが剥離されたコイル導線部Ｓｇａ１の外形形状を画像計測したデータから各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置を演算して位置精度の良否を判定するので、コイル端末Ｓｇａの先端部Ｓｇａ１１における位置精度を所定規準値内に納めて、コイル端末Ｓｇａの接合強度を確保することができる。
すなわち、各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置を演算することによって、各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の周方向位置及び径方向位置が、所定の規準値内にあるか否かを、溶接等によって接合する前に確認できるので、コイル端末Ｓｇａの溶接等による接合を適確に行えて、必要な接合強度を確保することができる。
また、絶縁被膜が剥離されたコイル導線部Ｓｇａ１の外形形状を画像計測するので、少なくとも剥離した絶縁被膜Ｄの厚さを隔てることによって、各コイル端末同士の輪郭が重なることもない。そのため、画像データの誤差が少なく、コイル端末位置を精度よく判定することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、検査工程は、コイル端末Ｓｇａがステータコア２の上端部に沿って周方向に捻じり成形される前と、該捻じり成形された後の両方に備えたので、各コイル端末Ｓｇａの捻じり成形される前の位置精度を保証して、捻じり成形後においてコイル端末Ｓｇａの先端部Ｓｇａ１１位置のバラツキを低減することができる。そのため、コイル端末Ｓｇａの接合強度をより一層容易に確保することができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、コイル導線部Ｓｇａ１の外形形状における長辺と短辺の中で、それぞれ２箇所づつ範囲を選択して画像計測し、計測した画像データから長辺上の２点の位置と短辺上の２点の位置とを演算するので、画像計測する範囲を２箇所に選択することで、光の外乱要因が減り、演算する長辺上及び短辺上の各２点の位置における誤差を減少することができる。
また、各２点の位置を通過する直線が交差する４つの交差位置を演算し、交差位置を通過する２つの対角線が交差する位置を、各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置として演算するので、４つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成し、仮想四角形の２つの対角線を２等分した位置が各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置となる。したがって、各コイル端末Ｓｇａにおける先端部Ｓｇａ１１の中央位置は、仮想四角形が、長方形、正方形、ひし形、又は平行四辺形等を形成していても、それぞれ対頂点から等しい位置となり、コイル端末位置をより一層精度よく判定することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、４つの交差位置を頂点とする仮想四角形を構成する各辺の長さＬ１、Ｌ２、又は該各辺が交差する頂点の内角（第１内角）θ１、仮想四角形の対頂点を結ぶ各対角線の長さＬ３、Ｌ４、該対角線が交差する交点の内角（第２内角）θ２の内、少なくとも１つがそれぞれの規準値の範囲内にないときは、再度画像計測して演算しなおすので、照明の当たり方等による誤差を低減して、コイル端末位置を、より一層精度よく判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、特に、複数のセグメントコイルをステータコアに組み付けた後に、画像計測によりコイル端末位置を計測・判定する検査工程を含むステータの製造方法として利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１          ステータ
２          ステータコア
３          パレット
４          画像処理装置
５          テーブル駆動装置
１０        検査装置
２０        ステータコア本体
４１        第１計測部
４２        第２計測部
４３        データ処理部
Ｄ          絶縁被膜
ＳＣ        ステータコイル
Ｓｇ        セグメントコイル
Ｓｇａ      コイル端末
Ｓｇａ１    コイル導体部
Ｓｇａ１１  先端部
【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【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１】
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【図２】
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【図５】
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