(57)【要約】巻線コイル（１）をコア片（２０）に形成する固定子（１０）の巻線検査方法において、コア片（２０）の巻線後の画像を取得する工程である、第二取得工程（ステップＳＴ８）と、画像からコア片（２０）に巻回された巻線コイル（１）の輪郭データの抽出を行う工程である第二抽出工程(ステップＳＴ９)と、巻線コイル（１）の輪郭データにて巻線コイル（１）の良否を判定する第二判定工程（ステップＳＴ１２）とを備える。
2017183425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査方法において、
前記コア片の巻線後の画像を取得する工程である第二取得工程と、
前記画像から前記コア片に巻回された前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う工程である第二抽出工程と、
前記巻線コイルの輪郭データにて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程とを備えた巻線検査方法。
【請求項２】
前記コア片の巻線前の画像を取得する工程である第一取得工程と、
前記画像から前記コア片の輪郭データの抽出を行う第一抽出工程とを備え、
第一判定工程は、前記コア片の輪郭データを用いて前記巻線コイルの判定を行う請求項１に記載の巻線検査方法。
【請求項３】
巻線装置にて複数の種別の前記固定子の巻線コイルを形成する巻線検査方法において、前記固定子の種別を判別する判別工程を備え、前記第二判定工程は、前記判別工程にて判別された上記固定子の種別に対応して判定する請求項２に記載の巻線検査方法。
【請求項４】
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査方法において、前記コア片の巻線後の画像である後画像を取得する第二取得工程と、
前記画像から前記コア片の前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う第二抽出工程と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定工程とを備えた巻線検査方法。
【請求項５】
前記巻線コイルの輪郭データにて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程を備えた請求項４に記載の巻線検査方法。
【請求項６】
前記コア片の巻線の第一ターン部のターン画像を取得するターン取得工程と、
前記ターン画像から前記第一ターン部の輪郭データの抽出を行うターン抽出工程と、
前記第一ターン部の輪郭データおよび前記コア片の輪郭データから前記第一ターン部の良否を判定するターン判定工程とを備えた請求項１または請求項４または請求項５に記載の巻線検査方法。
【請求項７】
巻線装置にて前記巻線コイルを形成する巻線検査方法において、
前記コア片の輪郭データから前記コア片の前記巻線装置への設置の良否を判定する第一判定工程を備えた請求項２または請求項３に記載の巻線検査方法。
【請求項８】
巻線を巻回して巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査装置において、
コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
前記巻線コイルの良否の判定を行う第二判定部とを備えた巻線検査装置。
【請求項９】
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査装置において、コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定部とを備えた巻線検査装置。
【請求項１０】
巻線装置にて前記巻線コイルを形成する巻線検査装置において、
前記コア片の画像から前記コア片の輪郭データの抽出する第一抽出部と、
前記コア片の輪郭データから前記固定子の種別を判別する判別部と、
前記コア片の輪郭データから前記コア片の前記巻線装置への設置の良否を判定する第一判定部と、
前記コア片の画像から前記コア片の第一ターン部の輪郭データを抽出するターン抽出部と、
前記第一ターン部の輪郭データおよび前記コア片の輪郭データから前記第一ターン部の良否を判定するターン判定部とを備え、
前記第二判定部は、前記固定子の種別に対応して判定する請求項８に記載の巻線検査装置。
【請求項１１】
巻線装置にて前記巻線コイルを形成する巻線検査装置において、
前記コア片の画像から前記コア片の輪郭データの抽出する第一抽出部と、
前記コア片の輪郭データから前記固定子の種別を判別する判別部と、
前記コア片の輪郭データから前記コア片の前記巻線装置への設置の良否を判定する第一判定部と、前記コア片の画像から前記コア片の第一ターン部の輪郭データを抽出するターン抽出部と、
前記第一ターン部の輪郭データおよび前記コア片の輪郭データから前記第一ターン部の良否を判定するターン判定部とを備え、
前記隣接判定部は、前記固定子の種別に対応して判定する請求項９に記載の巻線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機に供される複数個のコア片を環状に配列した、いわゆる集中巻きの固定子において巻線状態を検査する巻線検査方法および巻線検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータ製造工程では、巻線工程においてコイルが各層で等間隔に整列して巻かれる必要があり、巻線不良や異常の有無を検査するために巻線後のコイル目視検査や耐圧検査を実施している。しかし、目視検査は「検査時間に能力差がある」、「検査結果に個人差がある」等の問題がある。【０００３】
これを解決するために、従来の巻線検査方法および巻線検査装置は、電線やケーブルなどをドラムに巻き取る方法において、巻き取り状態の画像を処理して巻き取り点を検出し、巻き取り点における目飛びや乗り上げなどの巻き取り異常を数量化して把握する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
また、巻線工程直後に巻線装置とは別にコイル外形検査装置を設け、ステータコアに巻き付けられた巻線コイルの巻外形の大きさを判別して、良否を判定する巻線装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２７５２７６号（段落番号０００７〜００１６、図１〜図１１）
【特許文献２】特許第４６７０７８９号（段落番号００１５〜００４９、図１〜図１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の巻線検査方法および巻線検査装置は、
回転電機を構成する固定子に巻線を施す方法として、あらかじめコイルを形成して固定子のスロットと呼ばれる溝に挿入する分布巻線方式と、個々のコア片に直接巻線を施す集中巻線方式がある。分布巻線方式に対し集中巻線方式は、コイルの周長を大幅に短縮できることから太い電線を高密度に巻き付けることにより巻線抵抗を低減でき、分布巻線方式の回転電機と比較してモータ効率が高い。【０００７】
このためエアコンおよび冷蔵庫用のコンプレッサのモータや回転数を変化できるインバータモータ等種々の回転電機は集中巻線方式が多い。特に容量が数十〜千ワットのモータは集中巻線方式が主流である。この集中巻線方式では生産性向上のため、巻回すための回転速度は千ｒｐｍ以上の高速で行われる。固定子の個々のコア片は、巻線を施す部位が四角断面であり、巻回す軸から見たコイル形状も長方形である、いわゆる異形ボビンである。【０００８】
この背景を踏まえて、上記特許文献１を適用する場合、異形ボビンが回転するので巻掛かるワイヤの位置が１回転毎に２方向に移動し、これに加えて巻線の回転速度が高いことから巻掛かるワイヤの位置である計測点に追随してカメラを駆動させて巻き取り状態の画像を処理して巻き取り点を検出し、巻き取り点における目飛びや乗り上げなどの巻き取り異常を数量化すること自体困難であるという問題点があった。【０００９】
この課題に対し、上記特許文献２では、巻線を施した後のコイル外形を検査する方法を提案している。しかし、円形に配列された隣り合うコイルの隙間を計測する方法では固定子のコア片全数に巻線を施し、且つ、コア片を配列し固定子の外周に中空のハウジングを焼嵌め等の手段を用いて嵌合し固定子を係止する工程以降にのみ実施可能である。よって、この段階で不良を検出した場合では、不良のコイルをコア片から取り除くことが困難である。不良のコイルの存在する固定子そのものを廃棄せざるを得ない。
よって、最終工程を経た製品としての不良率は低減できるものの、生産性は向上しないという問題点があった。【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、固定子として形成される前にコア片の巻線不良の判定を行うことができる巻線検査方法および巻線検査装置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】
【００１１】
この発明の巻線検査方法は、
巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査方法において、
前記コア片の巻線後の画像を取得する工程である第二取得工程と、
前記画像から前記コア片に巻回された前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う工程である第二抽出工程と、
前記巻線コイルの輪郭データにて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程とを備える。
また、この発明の巻線検査方法は、
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査方法において、前記コア片の巻線後の画像である後画像を取得する第二取得工程と、
前記画像から前記コア片の前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う第二抽出工程と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定工程とを備える。
また、この発明の巻線検査装置は、
巻線を巻回して巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査装置において、
コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
前記巻線コイルの良否の判定を行う第二判定部とを備える。
また、この発明の巻線検査装置は、
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査装置において、コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定部とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の巻線検査方法および巻線検査装置によれば、
コア片の巻線不良の発生の診断し、固定子として形成する前に巻線コイルの巻線不良の判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１の巻線検査方法を行う固定子の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した固定子の平面図である。
【図３】図１に示した固定子のコア片の構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示したコア片の巻線コイルを設置する前の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示したコア片の構成を示す分解斜視図である。
【図６】図１に示したコア片が連結されたコア部の構成を示す上面図である。
【図７】図６に示したＴ−Ｔ線の断面を示す断面図である。
【図８】図４に示したコア片が連結されたコア部を直線状に配置した状態を示す斜視図である。
【図９】図８に示したコア部のコア片に巻線を行う際の状態を示した斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における巻線検査方法を行う巻線検査装置を備えた巻線装置の構成を示す図である。
【図１１】コア片におけるコイルの整列性の良品を説明するための図である。
【図１２】コア片におけるコイルの整列性の良品を説明するための図である。
【図１３】コア片におけるコイルの整列性の不良品を説明するための図である。
【図１４】コア片におけるコイルの整列性の不良品を説明するための図である。
【図１５】この発明の実施の形態１における巻線検査方法の工程を説明するための説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態１における巻線検査方法の工程を説明するための説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態１における巻線検査方法の工程を説明するための説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態１における巻線検査方法の解析結果を説明するための説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態１における巻線検査方法のフローチャートを示す。
【図２０】この発明の実施の形態１における巻線検査方法のフローチャートを示す。
【図２１】この発明の実施の形態２の巻線検査方法のターン抽出工程を説明するための説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態２の巻線検査方法を説明するためのフローチャートである。
【図２３】この発明の実施の形態３の巻線検査方法の隣接するコア片同士の干渉について説明する説明図である。
【図２４】この発明の実施の形態３の巻線検査方法を説明するためのフローチャートである。
【図２５】この発明の実施の形態３にて得られたコイルの輪郭データの解析結果を示した図である。
【図２６】この発明の実施の形態３にて得られたコイルの輪郭データの解析結果を示した図である。
【図２７】図２５および図２６の解析結果を比較した比較結果を示した図である。
【図２８】この発明の実施の形態４の巻線検査装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。まず、図１から図９を用いて、固定子１０および巻線の検査の対象となるコア片の構成について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１における巻線検査方法を行うコア片を用いた固定子の構成を示す斜視図である。
図２は図１に示した固定子の平面図である。
図３は図１に示した固定子のコア片の構成を示す斜視図である。
図４は図３に示したコア片の巻線コイルを設置する前の構成を示す斜視図である。
【００１５】
図５は図４に示したコア片の構成を示す分解斜視図である。
図６は図１に示したコア片が連結されたコア部の構成を示す上面図である。
図７は図６に示したＴ−Ｔ線の断面を示す断面図である。
図８は図４に示したコア片が連結されたコア部を直線状に配置した状態を示す斜視図である。
図９は図８に示したコア部のコア片に巻線を行う際の状態を示した斜視図である。
【００１６】
図において、固定子１０は、巻線コイル（以下、コイルと略して示す）１、コア部２、および絶縁部３で構成される。コア部２は、コイル１が巻線された９個のコア片２０が環状に連結されて構成される。本実施の形態１においては、９個のコア片２０が連結するコア部２の例を示した。これに限られることは無く、回転電機の特性上必要となる任意の個数のコア片２０にて固定子１０を構成できる。
【００１７】
本実施の形態１では巻線前後のコア片２０の画像から、コア片２０の形状およびコイル１の形状を計測し、巻線の不良を検査するものである。よって、コア片２０の巻線前と巻線後との構成を交えて説明する。本実施の形態１においては、コア片２０は、図８に示すように、巻線を施す前のコア片２０を前コア片２０１と示す。また、図９に示すように、巻線を施した後のコア片２０を後コア片２０２と区別して示す。但し、巻線の前後の区別が不要な場合には、単にコア片２０として示す場合もある。
【００１８】
コア片２０は、磁性板材である電磁鋼板４を軸方向Ｚに積層してなる積層型コアである。積層する軸方向Ｚの上下二方向から絶縁部３としての第一絶縁部３０１および第二絶縁部３０２を挿入し、前コア片２０１が形成される。絶縁部３はコア部２とコイル１とを電気的に絶縁するものである。絶縁部３における、コイル１の端末線を結線するための形状および前コア片２０１に巻回するために端末線を係止するための形状などは図示を省略している。
【００１９】
コア片２０は図３に示したように、単独にて形成される場合に限られるものではない。例えば、図６および図７に示すように、コア片２０同士を、連結部５を介して連結したコア部２を用いることも可能である。
【００２０】
本実施の形態１ではコア片２０の画像を用いて形状を計測する。よって、図６を用いてコア片２０の各部位の名称をあらかじめ定義しておく。コア片２０は、周方向Ｘに伸びるヨーク部７と、ヨーク部７から径方向Ｙの内側に突出するティース部６とを備えている。
巻線は絶縁部３を介してティース部６に施される。このように、ヨーク部７は、ティース部６の径方向Ｙの外側に形成される。ここでは、ティース部６の径方向Ｙの内側を反ヨーク部８として、ヨーク部７と区別して定義する。
【００２１】
ヨーク部７の周方向Ｘの両端には連結部５がそれぞれ設けられている。連結部５は、凸部５１と凹部５２とにて構成される。凸部５１および凹部５２は、コア片２０のヨーク部７の周方向Ｘの端部にそれぞれ形成される。そして、隣接するコア片２０のヨーク部７の周方向Ｘの端部において、積層される電磁鋼板４同士を互い違いに重ね合わせる。隣接するコア片２０は、この重ね合わせ部分の、凸部５１、凹部５２をカシメ止めする。これにより、隣接するコア片２０を屈曲可能に連結する連結部５を構成する。尚、連結部５はこの構成に限られることは無く、隣接するコア片２０同士を屈曲可能に連結する構成であれば他の構成でもよい。
【００２２】
図１におけるコア部２を形成するために、図９における連結されたコア片２０の両端に位置する２個のコア片２０間のみを溶接すればよい。また、巻線を施す工程においては、図９に示すように巻線を施すコア片２０に隣接するコア片２０を屈曲させて行う。
【００２３】
次に、図１０を用いて、巻線装置１４の構成について説明する。図１０はこの発明の実施の形態１における巻線装置１４の構成を示す図である。図において、巻線装置１４は、コイル１を形成するためのマグネットワイヤ９を貯線するドラム１１と、テンショナ１２と、フライヤ１３と、巻線検査装置１４０と、巻線制御部１５とを備える。巻線検査装置１４０はカメラ１４１および画像処理部１４２を備える。
【００２４】
図１０は巻線装置１４の巻線を施す位置に、前コア片２０１が設置し固定された状態を示す。巻線制御部１５は、ドラム１１、テンショナ１２およびフライヤ１３を制御するものである。尚、これらの箇所に対する配線の図示は省略している。フライヤ１３は、前コア片２０１を中心に矢印Ｒの方向に旋回する。そして、前コア片２０１に絶縁部３を介してティース部６に巻線しコイル１を形成する。コイル１は高密度で巻回して形成される。
【００２５】
よって、フライヤ１３は、矢印Ｒの方向に１回転する毎に、ヨーク部７および反ヨーク部８である矢印Ｑの方向に、マグネットワイヤ９の線径分に相当する距離分を、断続的もしくは連続に移動しながら巻回する。カメラ１４１は、コア片２０およびコイル１の位置および形状を撮影するために用いる。カメラ１４１は、その視野に通常位置に設置されたコア片２０の全体が映る位置に固定される。
【００２６】
図１０においてカメラ１４１の位置は、巻線を施すコア片２０のヨーク部７、反ヨーク部８、ティース部６が映るように配慮されていればよく、厳密な垂直方向でなくてもよい。また、カメラ１４１の位置は、図３における、第一絶縁部３０１もしくは第二絶縁部３０２の両方から撮影する場合、または、いずれか１方向から撮影する場合などが考えられる。また、カメラ１４１の画質の明暗の調整については、画像処理を行うために十分な照度があればよい。よって、本実施の形態１では照明の種類や要否を限定しないため記載を省略する。
【００２７】
画像処理部１４２は、カメラ１４１の画像を処理するものである。尚、画像処理部１４２と巻線制御部１５と間の配線は、例えば巻線制御部１５がフライヤ１３を駆動して巻回を開始するタイミング等を制御しており、画像処理部１４２がこのタイミング等の情報を収集して検査に利用することが可能なことを意味している。よって、必ずしも画像処理部１４２と巻線制御部１５と間の配線が必要とは限らない。
【００２８】
次に、図１１から図１４を用いて、コア片２０におけるコイル１の整列性の良品と、不良コイル１６の整列性の不良品との例を説明する。図１１はこの発明の実施の形態１におけるコイル１の整列性の良品を説明するため後コア片２０２の構成を示す上面図である。図１２は図１１に示した良品の後コア片２０２の構成を示す側面図である。図１３はこの発明の実施の形態１におけるコイル１の整列性の良品と対比するための不良コイル１６の整列性の不良品を説明するため後コア片２０２の構成を示す上面図である。図１４は図１３に示した不良品の後コア片２０２の構成を示す側面図である。
【００２９】
図１１において、後コア片２０２のティース部６に巻回されたコイル１の１周をターンと定義する。そして、コイル１の隣り合うターン同士の密着度合いを整列性として定義する。よって、整列性が良好という意味は、密着程度が、図１１および図１２に示すようにコイル１のターン同士が隙間無く密着することである。
【００３０】
これに対し、不良という意味は、図１３および図１４に示すように、不良コイル１６のターン同士が密着しておらずまたは重なり合い、ターン同士に隙間または重なり合う箇所が多く発生することである。図１３および図１４は、整列性が不良となる不良コイル１６の一例である。巻線の整列性の不良の例は多岐に亘るが、本実施の形態１においては、検査する対象において発生する頻度が高い不良コイル１６を例に説明する。
【００３１】
このように形成された不良コイル１６は、整列性が劣る、いわゆる巻乱れと呼ばれる状態である。このように、巻乱れが発生すると不良コイル１６に膨らみが発生する。そして、この不良コイル１６の膨らみが、図１のように環状に配列する際に、隣り合うコイル１同士で干渉し、コイル１が押し潰される。
【００３２】
その結果、コイル１を構成するマグネットワイヤ９の絶縁被覆が損傷してショートとの相関が高い不良となる。また、図１４に示すように、巻乱れが生じた状態の不良コイル１６は、この一部のターンが絶縁部３から外れてコア部２と接触する状態をショート部１７が発生する可能性がある。尚、図１４にて示した、反ヨーク部８に生じたショート部１７はこの位置に限定されるものではなく、不良コイル１６がヨーク部７と接触しても同様の不良が生じる。
【００３３】
次に、本実施の形態１における、巻線検査装置１４０における巻線検査方法について図１５から図２０を用いて説明する。本実施の形態１においては、画像処理によって巻線の整列性を定量化することで巻線不良の検査を行うものである。ここでは、巻乱れと相関の高い巻線前のコア片２０の位置を検査し、巻乱れ等の巻線不良発生の可能性を判定する。これに加え、巻線が完了したコイル１の輪郭の検査を行い巻線の不良を検査するものである。
【００３４】
図１５から図１７は巻線検査方法の各工程を説明するための説明図である。図１５（Ａ）は、カメラ１４１の視野２１に映った前コア片２０１の形状から巻線装置１４で巻線を施す固定子１０の機種を判定するに当たり、前コア片２０１の部位を説明する説明図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示したように得られた、前コア片２０１の部位から巻線を施す固定子１０の機種を判定するための定点を説明する説明図である。
【００３５】
図１６はこの発明の実施の形態１におけるコア片２０の輪郭としての形状のエッジを抽出する工程である前抽出工程（ないしは第一抽出工程）を説明するための説明図である。図１６（Ａ）は、カメラ１４１の視野に映った前コア片２０１の輪郭データから検査を行うに当たり、抽出する輪郭の部位を説明する説明図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示したように得られた、前コア片２０１の輪郭データから前コア片２０１の位置を演算するための定点を説明する説明図である。
【００３６】
図１７はこの発明の実施の形態１におけるコイル１の輪郭としての形状のエッジを抽出する工程である後抽出工程（ないしは第二抽出工程）を説明するための説明図である。図１７（Ａ）は、カメラ１４１の視野に映った後コア片２０２のコイル１の輪郭データを抽出するに当たり、抽出する部位を説明するための説明図である。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示したように得られた、コイル１の輪郭データからコイル１の整列性を演算し定量化する部位を説明するための説明図である。
【００３７】
図１８は、図１７にて得られたコイル１の輪郭データの解析結果を示した図である。
図１９および図２０はこの発明の実施の形態１における巻線検査方法のフローチャートを示す。
【００３８】
以下、図１９および図２０に基づいて実施の形態１の巻線検査方法の処理工程を説明する。まず、図１５に示したように、巻線装置１４に巻線が巻回される位置に前コア片２０１の設置され、当該巻線が巻回が開始される直前からカメラ１４１を用いて動画の撮影を開始し、巻線が終了するまでの動画を撮影する（図１９のステップＳＴ１）。尚、動画とは、ＡＶＩ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｄｅｏ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）やＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）など一般の動画ファイル形式を有するもので、静止画の集合体である。
【００３９】
次に、動画ファイルから、例えば図１５で示した機種を判定するための特定の静止画、すなわち、巻線前の前コア片２０１の画像である前画像を取得する（図１９のステップＳＴ２）。この静止画の取得には、例えば、図１０に示す巻線制御部１５がフライヤ１３を駆動して巻回を開始するタイミングから実施することが可能である。そして、画像処理部１４２がこの情報を利用して動画の撮影を開始するタイミングを同期する。よって、動画を構成する静止画の順番により、当該静止画の抽出は、容易に特定することが可能である。尚、画像を取得する工程は、以下の工程においても同様に行うことができる。
【００４０】
次に、取得した前コア片２０１の前画像の２値化処理を行う（図１９のステップＳＴ３）。この２値化処理は、一般に公知な処理方法にて行うことができるため説明は省略する。但し、取得された画像の明暗や撮影対象の色彩を考慮して２値化するための処理条件が必要である。例えば、絶縁部３が白色、コア片２０が金属の光沢を有する銀色、コイル１を形成するマグネットワイヤ９が銅線で光沢を有する茶色の場合には、ＲＧＢ値のそれぞれの閾値で２値化の処理を行う。
【００４１】
尚、２値化処理は、画像のノイズに対するフィルタ処理もあわせて行うことが可能である。また、２値化処理は、取得した画像の全域に渡り実施する必要は無い。以下の工程においても同様に、取得した画像において使用する範囲のみ行えばよいため、この説明は適宜省略する。
【００４２】
次に、カメラ１４１の視野２１に占める前コア片２０１の大きさから固定子１０の種別を判別する（図１９のステップＳＴ４）。これは、巻線装置１４が単一種類の固定子１０に巻線を行うとは限らない。巻線装置１４は、一般的である複数機種（種別）の回転電機の固定子１０に巻線を行う場合を想定しているためである。
【００４３】
これらステップＳＴ４の判別工程までの工程について、図１５を用いて説明する。まず、図１５（Ａ）に示すように、カメラ１４１で撮影した視野２１に対する、前コア片２０１の位置は固定子１０の種別によって変わる。しかし、固定子１０の種別毎の前コア片２０１の位置は概ね同じ位置である。図１５（Ａ）に示した解析窓１９は、当該の巻線装置１４が巻線を施す各種別の固定子１０のコア片２０を網羅する大きさが設定されている。
【００４４】
解析窓１９の２隅の点（Ｘ１、Ｙ１）および（Ｘ２、Ｙ２）は解析用の定点であり、カメラ１４１の視野２１に対する座標である。すなわち、巻線装置１４の巻線可能な位置にコア片２０が固定され、巻線される際には、いずれの固定子１０の種別においても、コア片２０の左側面１８１および右側面１８２が、解析窓１９に入る座標を設定している。
【００４５】
次に、図１５（Ｂ）において、解析窓１９内の左側面１８１および右側面１８２の輪郭データから、固定子１０の種別の判別のための参照点（Ｘ３、Ｙ３）および（Ｘ４、Ｙ４）を取得する。そして、２点間の距離を算出して、固定子１０の種別を判別する。尚、判別工程において、設定した解析窓１９を前コア片２０１の位置が大きく逸脱した場合は、解析が不能となる。よって、判別工程において、解析不能の場合には、前コア片２０１の巻線装置１４への設置不備と判断することができる。
【００４６】
次に、前コア片２０１の輪郭データを抽出する（図１９のステップＳＴ５）。次に、前コア片２０１の輪郭データの定量化を行う（図１９のステップＳＴ６）。次に、定量化された前コア片２０１の輪郭データと、閾値とを比較して前コア片２０１の巻線装置１４への設置の良否を判定する（図１９のステップＳＴ７）。
【００４７】
これらステップＳＴ７の工程である、前判定工程（ないしは第一判定工程）までの工程について、図１６を用いて説明する。まず、先に示した判別工程（ステップＳＴ４）にて判別した固定子１０の種別毎に、図１６（Ａ）に示すように、分析窓２２の対角の２点（Ｘ５、Ｙ５）および（Ｘ６、Ｙ６）があらかじめ設定されている。そして、判別工程にて判別した固定子１０の種別に対応する分析窓２２を用いて、前コア片２０１の輪郭である、分析窓２２内の左側面１８１および絶縁部３のヨーク側側面２３の輪郭データを抽出する。
【００４８】
そして、図１６（Ｂ）において、分析窓２２内の左側面１８１およびヨーク側側面２３の輪郭データから、２直線の交点（Ｘ７、Ｙ７）および２直線の角度θ１を得て、巻線時のコア片２０の位置と姿勢（傾き）とを算出し定量化を行う。そして、前コア片２０１の輪郭データを解析し、交点（Ｘ７、Ｙ７）や角度θ１が判定を行うための閾値である本来位置すべき座標に無い場合には、前コア片２０１が巻線装置１４に正しく設置されず巻乱れ等の巻線不良発生の可能性を、巻線を施す前段階に判定する。
【００４９】
尚、この判定により、コア片２０の位置がずれた原因が巻線装置１４のコア片２０を係止する機構の不具合によるものと判断されれば、当該機構の組立調整や修理を行い、不良発生を早期に抑制することができる。
【００５０】
以下の工程は、上記各工程を経て、巻線可能と判断されたコア片２０について行う。そして、当該コア片２０の巻線後の検査を行う。まず、継続して撮影される動画から、上記ステップＳＴ２と同様の要領で、巻線完了後のコイル１の形状を抽出し得る、巻線後の後コア片２０２の画像である後画像を取得する（図２０のステップＳＴ８）。次に、後コア片２０２の後画像から、コイル１の輪郭データを抽出するために２値化処理を行う（図２０のステップＳＴ９）。当該要領は、上記に示したステップＳＴ３と同様の処理を行う。
【００５１】
次に、後コア片２０２の輪郭データを抽出する（図２０のステップＳＴ１０）。次に、後コア片２０２のコイル１の輪郭データの定量化を行う（図２０のステップＳＴ１１）。次に、定量化された後コア片２０２のコイル１の輪郭データと、閾値とを比較して後コア片２０２のコイル１の良否を判定する（図２０のステップＳＴ１２）。
【００５２】
これらのステップＳＴ１２の後判定工程までの工程について、図１７を用いて説明する。まず、先に示した判別工程（ステップＳＴ４）にて判別した固定子１０の種別毎に、図１７（Ａ）は視野２１に映る後コア片２０２と、コイル１の輪郭データを抽出するための分析左窓２４１および分析右窓２４２を備える。ここでは、分析左窓２４１は（Ｘ８、Ｙ８）、（Ｘ９、Ｙ９）を有する。また、分析右窓２４２は（Ｘ１０、Ｙ１０）、（Ｘ１１、Ｙ１１）を有する。それぞれの分析左窓２４１内および分析右窓２４２内で２値化されたデータを用いてコイル１の輪郭データの抽出を行う。
【００５３】
具体的には、コイル１の輪郭データを抽出するための走査開始点は、例えば図１７（Ａ）における分析左窓２４１の右上隅にあたる点（Ｘ９、Ｙ９）を起点とする。そして、２値化したプロットデータのＸ方向に連続して続く同一の値を計数し、ある任意の個数同じ値が連続して計数された時にコイル１の輪郭の一点として定義して、コイル１の輪郭データの抽出を行う。
【００５４】
次に、図１７（Ｂ）に示すように、コア片２０を基準とし、抽出した輪郭データの一部である左輪郭２６１の位置を定量化するために、隣接するコア片２０間の境界線２５およびコア片２０の中心線２８を定義する。まず、絶縁部３の２平面の内、例えばヨーク側側面２３と反ヨーク側側面２７の２つの稜線を用いて中心線２８を算出する。さらに、環状にコア片２０を配列した際の、隣接するコア片２０同士の境界線２５を算出する。境界線２５および中心線２８は、固定子１０の設計時のあらかじめ設定されている中心線２８と、中心線２８と境界線２５との交わる角度θ２とを引用して算出することができる。
【００５５】
尚、固定子１０の設計時にあらかじめ設定されているものを利用するのではなく、先の工程にて検出したコア片２０の輪郭データから、中心線２８および境界線２５を算出して設定することも可能である。この場合、コア片２０の巻線装置１４への現在の情報を用いることができるため、さらに精度に優れた検出を行うことができる。
【００５６】
そして、ヨーク側側面２３の稜線上のＰ点と反ヨーク側側面２７の稜線上のＫ点を通る境界線２５を得る。そして、左輪郭２６１のコア片２０に対する位置を定量化する。
まず、中心線２８から算出した境界線２５に対する位置関係を解析するためにＫ点およびＰ点を定める。次に、Ｐ点からＫ点に至る間の境界線２５を基準とする左輪郭２６１の定量化を行う。尚、ここでは分析左窓２４１を用いた左輪郭２６１についてのみ説明するが、分析右窓２４２を用いた右輪郭２６２について同様に行うため、その説明は適宜省略する。
【００５７】
図１８はステップＳＴ１１の工程である、後定量化工程（ないしは第二定量化工程）にて得られた解析結果を示す図である。図１８において、ＸＡ軸は、図１７（Ｂ）の境界線２５に相当する。また、左輪郭２６１のヨーク部７側の端点のＰ点を座標の原点（０、０）と定義する。境界線２５と左輪郭２６１との差分プロット２９は、境界線２５をＹＡ座標のゼロとし、左輪郭２６１までの距離を距離Ｌとして示す。
【００５８】
よって、図１８の境界線２５と左輪郭２６１との差分プロット２９のＹＡ座標が負の値となるということは、コイル１が隣接するコア片２０にはみ出して干渉することを意味する。さらに、左輪郭２６１の端部であるＰ点およびＫ点においては、絶縁部３とコア部２との境界近傍である。このことから、この点Ｐおよび点ＫにてＹＡ座標が負の値となるということは、図１４に示すようにコア部２とコイル１とが接触しショート不良を起こすことを意味する。
【００５９】
このように、境界線２５に対する左輪郭２６１の距離Ｌから、図１８におけるＹＡ座標が負となる条件を閾値として、隣接するコア片２０のコイル１との干渉や、巻線を施すコア片２０のコア部２との接触によるショート不良など不良として判定する。
【００６０】
尚、本実施の形態１においては、判別工程、前判定工程、後判定工程の各工程にて判定する例を示したが、判別工程、前判定工程では判定を行わず、後判定工程にて判別工程、前判定工程、後判定工程の各工程の判定を総合的に行い、巻線の不良を判定することも可能である。
【００６１】
この場合、判別工程、前判定工程、後判定工程などそれぞれの工程での判定では、各閾値を大きく超えるものについて不良として判断する。そして、最終的に総合的な判定を行う。これにより、判定毎に、各閾値を大きく超え不良と判定されると、その都度適切な対応を行うことが可能となる。よって、以後の不良発生に至る生産時間の無駄を抑制することができる。
【００６２】
また、本実施の形態１において、巻線を行う前のコア片の判別工程、前判定工程を備えた巻線検査方法を説明した。しかしながら、巻線検査の目的や要求される検査精度により、巻線を行った後のコア片のコイルの良否の判定を行う後判定工程のみを備えた巻線検査方法としてもよい。このようにすれば、検査方法の簡素化を図ることができる。巻線検査の目的に応じて、判別工程、前判定工程などを適宜追加することで、検査精度の向上および検査の効率化を図ることができる。
【００６３】
上記のように行われた実施の形態１の巻線検査方法および巻線検査装置によれば、巻線後に後コア片のコイルの輪郭データから巻線不良の判定を行うことができる。よって、巻線後のコア片を環状に配列し溶接等の固着してコア部を形成する前に、巻線不良を検出することができる。よって、コイルの不良が検出された場合には、この時点で、不良とされたコア片を取り除く、コイルの巻直し、もしくは、コイルの修正を行うとなどの対応が可能となる。これらにより、生産性を向上できる。このため、省エネルギーとなり、歩留まりが向上する。
【００６４】
さらに、巻線不良の判定に、巻線前のコア片の輪郭データを用いることにより、より一層精度よく良否の判定を行うことができる。
【００６５】
さらに、巻線直前の前コア片の輪郭データから巻線不良の発生の可能性の判定を行うことができる。よって、巻線検査の精度が向上し、早期に巻線不良を検出でき、後工程への不良流出を防止できる。
【００６６】
さらに、判別工程にて、解析窓を大きく逸脱しコア片が解析できない場合には、巻線不良として判定を行うことできる。よって、巻線検査の精度が向上し、早期に巻線不良を検出でき、後工程への不良流出を防止できる。
【００６７】
さらに、判別工程にて固定子の種別の判別を行うので、巻線検査装置が固定子の種別を、外部の他の機器からの情報を得る必要が無くなるため、信号種類やデータ量の制約が無く巻線検査を行うことができる。
【００６８】
尚、上記実施の形態１においては、固定子の種別を判別する判別工程を備える例を示したが、これに限られることは無く、巻線検査装置が巻線制御部からあらかじめ固定子の種別の情報を得ることも可能である。その場合は、コア片の種別を判別する工程が不要となる。
【００６９】
また、上記実施の形態１においては、２次元の映像にて処理する例を示しが、これに限られることは無く、３次元の映像にて処理して、上記実施の形態１と同様に判断することも可能である。
【００７０】
実施の形態２．
本実施の形態２は、前コア片２０１の第一ターン部３０の位置を検出し、巻乱れの発生を判定する巻線検査方法に関するものである。具体的には、実施の形態２の巻線検査方法は、上記に示した実施の形態１の巻線検査方法に、第一ターン部のターン抽出工程、第一ターン部のターン定量化工程、および第一ターン部のターン判定工程を追加するものである。
【００７１】
図２１はこの発明の実施の形態２の巻線検査方法のターン抽出工程を説明するための説明図である。
図２２はこの発明の実施の形態２の巻線検査方法を説明するためのフローチャートである。
図において、上記実施の形態１と同様の構成は同一符号を付して説明を省略する。前コア片２０１のマグネットワイヤ９を巻回する初めてのターンを第一ターン部３０とする。また、マグネットワイヤ９の一端末にはピン３１が設置される。
【００７２】
以下、図２２に基づいて実施の形態２の巻線検査方法の処理工程を説明する。まず、上記実施の形態１と同様の工程を経て、ステップＳＴ７の工程までを行う。次に、前コア片２０１にマグネットワイヤ９が巻回された第一ターン部３０を抽出する（図２２のステップＳＴ１３）。次に、抽出された第一ターン部３０の定量化を行う（図２２のステップＳＴ１４）。次に、定量化された第一ターン部３０と、閾値とを比較して第一ターン部３０の不良を判定する（図２２のステップＳＴ１５）。以下、ステップＳＴ８から上記実施の形態１と同様の工程を行い、巻線検査を行う。
【００７３】
ここでは、ステップＳＴ１５のターン判定工程までの工程について、図２１を用いて説明する。図２１（Ａ）はカメラ１４１の視野２１に映る前コア片２０１に絡げられた、第一ターン部３０のマグネットワイヤ９の形状から、その後の巻線における巻乱れ発生の可能性を判定するに当たり、マグネットワイヤ９すなわち第一ターン部３０のターン輪郭データを抽出する部位を説明する説明図である。図２１（Ｂ）は、得られたターン輪郭データから、前コア片２０１に対するコイル１の、第一ターン部３０の位置を演算するための定点を説明する説明図である。
【００７４】
まず、図２１（Ａ）の第一ターン部３０の位置は、具体的には図２１（Ｂ）のヨーク側側面２３と右側面１８２との交点（Ｘ１４、Ｙ１４）と、第一ターン部３０の折れ曲がり部先端（Ｘ１５、Ｙ１５）との距離を計測して、輪郭データを抽出することにより求める。図２１（Ａ）において、第一ターン部３０は本来、絶縁部３のヨーク側側面２３および右側面１８２の両側面に当接して巻回するために、ピン３１にマグネットワイヤ９の一端末を絡げ、係止する。そして、マグネットワイヤ９に適切な張力を与えて順次巻回を行う。
【００７５】
この第一ターン部３０が、ヨーク側側面２３および右側面１８２の両側面に当接しないまま巻回をすると、第二ターン以降が第一ターン部３０に乗り上げ整列性が崩れ、巻乱れの起点となる可能性がある。
【００７６】
例えば、第一ターン部３０がヨーク側側面２３および右側面１８２の両側面いずれにも当接しない場合は、第一ターン部３０が完全に緩んでおり断線が疑われる。また、第一ターン部３０がヨーク側側面２３のみに当接する場合は、第一ターン部３０の緩みまたは前コア片２０１の図２１のＸ方向への傾きが疑われる。また、第一ターン部３０が右側面１８２にのみ当接する場合は、第一ターン部３０の緩みまたは前コア片２０１の図２１のＹ方向への傾きが疑われる。いずれにしても巻回前にこの現象を検出することで、その後の巻乱れを抑制すること可能となる。
【００７７】
よって、第一ターン部３０が、絶縁部３のヨーク側側面２３および右側面１８２の両側面に当接するか否かを検査する。このため、ステップＳＴ４で判定した固定子１０の種別に応じたターン分析窓３２の対角の２点（Ｘ１２、Ｙ１２）および（Ｘ１３、Ｙ１３）を図２１（Ａ）に示すように定める。
【００７８】
次に、ターン分析窓３２内の第一ターン部３０の輪郭データを抽出する。またステップＳＴ５の前抽出工程にて抽出している、コア片２０の輪郭データより、絶縁部３のヨーク側側面２３およびコア片２０の右側面１８２を抽出する。次に、図２１（Ｂ）における右側面１８２とヨーク側側面２３との交点（Ｘ１４、Ｙ１４）と、第一ターン部３０の輪郭データのＹ方向頂点（Ｘ１５、Ｙ１５）との２点間の相対座標｛（Ｘ１５−Ｘ１４）、（Ｙ１５−Ｙ１４）｝として定量化する。
【００７９】
次に、閾値として、例えば、（Ｘ１５−Ｘ１４）＞（マグネットワイヤ９の線径÷２）であれば第一ターン部が右側面１８２に当接していないと判断する。また、（Ｙ１５−Ｙ１４）＞（マグネットワイヤ９の線径）であれば第一ターン部３０がヨーク側側面２３と当接していないと判定する。
【００８０】
尚、上記実施の形態２においては、前判定工程と、ターン判定工程とを別々の工程にて行う例を示したが、これに限られることは無く、コア片の輪郭データからコア片の巻線装置への設置の良否と、第一ターン部の輪郭データおよびコア片の輪郭データから第一ターン部の良否との両方から巻線を形成する前のコア片の良否の判定を行ってもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態２においては、第一ターン部３０が前コア片２０１の右側面１８２に位置する場合の巻線検査方法について説明したが、回転電機の設計上、第一ターン部３０が左側面１８１に位置することもある。その場合、上記示した右側面１８２と同様に行うことができる。
【００８２】
上記のように構成された実施の形態２の巻線検査方法および巻線検査装置によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんこと、コア片に対する第一ターン部の輪郭データから巻線不良の発生の可能性を判定することができる。巻線検査の精度が向上し、早期に巻線不良を検出でき、後工程への不良流出を防止できる。よって、さらに生産性の向上、省エネルギー、歩留まりの向上が可能となる。
【００８３】
実施の形態３．
上記各実施の形態においては、１つのコア片２０の検査を行う場合について示したが、本実施の形態３においては、１つのコア片２０の検査を行うのはもちろんのこと、さらに、コア片２０を環状に配置して形成する場合における、隣接するコア片２０同士の干渉について巻線検査を行うものである。本実施の形態３の巻線検査方法では、上記実施の形態１の巻線検査方法の各処理工程に加えて、比較工程および隣接判定工程を追加するものである。
【００８４】
図２３はこの発明の実施の形態３の巻線検査方法の隣接するコア片２０同士の干渉について説明する説明図である。
図２４はこの発明の実施の形態３の巻線検査方法を説明するためのフローチャートである。
図２５および図２６はこの発明の実施の形態３にて得られたコイル１の輪郭データの解析結果を示した図である。
図２７は図２５および図２６の解析結果を比較した比較結果を示した図である。
【００８５】
まず、この発明の実施の形態３の巻線検査方法が特に有効的となる固定子１０の構造について説明する。例えば、図２３に示したように、境界線２５を越えたコイル１の部分３３が存在する場合である。これは、隣接するコア片２０同士のコイル１の形状、すなわちターンの配列を意図的に交互に変えた場合である。
【００８６】
このような固定子１０の構成の場合、上記実施の形態１の巻線検査方法では、抽出したコイル１の輪郭が境界線２５を超えていると判断される。そして、隣り合うコア片２０のコイル１へ突出してコイル１同士が接触すると判定する。よって、上記実施の形態１に示したように不良と判断される。しかしながら、例えば回転電機の特性として電磁気設計上、このようなターンの配列が意図的に交互に配列されることが望ましい場合がある。その場合、本実施の形態３が有効的である。
【００８７】
また、同一のターンの配列であって、同一のコイル１の形状を巻回する場合であっても、完全な整列とならない場合がある。この場合、結果、境界線２５を超えた部分が発生しても、隣接するコア片２０側へコイル１が突出する程度との互いの相対位置関係によって判定し、コイル１の良否を判定することが考えられる。その場合、本実施の形態３が有効的である。
【００８８】
以下、図２４に基づいて実施の形態３の巻線検査方法の処理工程を説明する。まず、上記各実施の形態と同様の工程を経て、ステップＳＴ１１の工程までを行う。次に、ステップＳＴ１１にて定量化された、環状において隣接する箇所となるコア片２０同士のコイル１の輪郭データを比較する（図２４のステップＳＴ１６）。次に、ステップＳＴ１６にて比較した結果に基づいて隣接するコア片２０のコイル１の良否を判定する（図２４のステップＳＴ１７）。
【００８９】
ここでステップＳＴ１７の隣接判定工程について、図２５から図２７を用いて説明する。図２５が隣接する一方のコア片２０のコイル１の差分プロット２９である。図２６が隣接する他方のコア片２０のコイル１の差分プロット２９である。これら図２５および図２６は、上記実施の形態１にて示した図１８と同様に処理し、コイル１の輪郭データの解析結果を示したものである。そして、これら図２５と図２６とに示した差分プロット２９を合計して、半分の距離ＬＡとした比較値３４が図２７に示すように得られる。
【００９０】
すなわち、図２７の比較値３４が、閾値としての、ＹＢ座標が負の値の場合に、隣接するコイル１が接触すると不良として判定できる。よって、図２６の差分プロット２９のみにて判定すると不良とされるが、ここでは、図２７の比較値３４にて判定するため、隣接するコイル１は接触しないため良として判定される。
【００９１】
尚、本実施の形態３においては、隣接するコア片２０同士を比較してコイル１の良否を判定する例を示したが、これに限られることは無く、上記各実施の形態と同様に、まず、コア片２０の単独にてコイル１の良否をあらかじめ行うステップＳＴ１２の工程を経た後、本実施の形態３における隣接するコア片２０同士を比較してコイル１の良否を判定することも可能である。その場合、ステップＳＴ１２において、隣接するコア片２０同士を比較するにあたいしない、コア片２０の不良をあらかじめ判断の対象からはずすことが可能となり、判断の効率化となる。
【００９２】
上記のように構成された実施の形態３の巻線検査方法および巻線検査装置によれば、
上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんこと、隣接するコア片同士のコイルを比較して巻線不良を判定することができる。巻線検査の精度が向上し、さらに生産性の向上、省エネルギー、歩留まりの向上が可能となる。
【００９３】
実施の形態４．
実施の形態４は、上記各実施の形態で説明した巻線検査方法を実施するための巻線検査装置１４０に関するものである。尚、実施の形態４においては、上記各実施の形態において説明した固定子１０を参照して説明する。図２８はこの発明の実施の形態４における巻線検査装置１４０の構成を示す図である。図において、巻線検査装置１４０は、カメラ１４１と、画像処理部１４２とを備えている。
【００９４】
画像処理部１４２は、取込部３５、取得部３６、２値化処理部３７、判別部３８、前抽出部３９、前定量化部４０、ターン抽出部４１、ターン定量化部４２、前判定部４３、後抽出部４４、後定量化部４５、後判定部４６、比較部４７、ターン判定部および隣接判定部としての総合判定部４８、および制御部４９を備える。
【００９５】
制御部４９はカメラ１４１と画像処理部１４２とを制御する。
制御部４９は図示しない表示装置、キーボード、マウス等との間の信号処理を行う。
画像処理部１４２はＣＰＵ、メモリ、ディスク、入出力部、および周辺機器部にて構成し、巻線検査方法の各処理工程をソフトウエアで処理することができる。
尚、制御部４９を巻線装置１４の一部として利用することも可能である。その場合、巻線制御部１５と制御部４９とは完全に同期して、検査員が判定結果を基に巻線装置１４の操作を行うこと無く自動生産と巻線の自動検査とが実施できる。
【００９６】
取込部３５は、カメラ１４１を用いて前コア片２０１が巻線を施す位置に設置された直後（巻回直前）から、巻線を終了するまでの動画を撮影する。
取得部３６は、得られた動画ファイルから、前コア片２０１および後コア片２０２の必要となる画像の取得を行う。
２値化処理部３７は、取得された前コア片２０１および後コア片２０２の画像の明暗や撮影対象である絶縁部、コア部、コイルの色彩を考慮して２値化の処理を行う。
【００９７】
判別部３８は、カメラ１４１の視野２１に占める前コア片２０１の大きさおよび位置から機種判定を行う。
前抽出部３９は、前コア片２０１を検査するための、コア形状のエッジ、すなわち絶縁部３を含む前コア片２０１の輪郭データの抽出などを行う。
前定量化部４０は、前コア片２０１の輪郭データから、前コア片２０１の位置および傾きを定量化する。
【００９８】
ターン抽出部４１は、前コア片２０１に絡げられた第一ターン部３０の位置を検査するため、第一ターン部３０の輪郭データの抽出を行う。
ターン定量化部４２では、第一ターン部３０の輪郭データから、前コア片２０１に対する第一ターン部３０の位置の定量化を行う。
前判定部４３は、前コア片２０１の画像を用いて検査し判定した判別部３８、前定量化部４０、ターン定量化部４２の結果を診断し、巻線を施す前段階での巻線不良発生の可能性を判定する。
【００９９】
後抽出部４４は、後コア片２０２のコイル１の整列性を検査するためコイル１の輪郭データの抽出を行う。
後定量化部４５は、得られた後コア片２０２のコイル１の輪郭データを、コア片２０基準で定量化する。またこれ以外に、この時点で、巻乱れおよびショート不良に代表される巻線不良を診断することも可能である。
【０１００】
後判定部４６は、判別部３８、前定量化部４０、ターン定量化部４２等の前コア片２０１の画像を検査した判定結果と、後コア片２０２の画像を検査した判定結果を用いてコア片２０の単体の良否判定を行う。
比較部４７では、後コア片２０２を環状に配列した際に隣接するコア片２０同士のコイル１の干渉を比較する。
【０１０１】
総合判定部４８では、前判定部４３および後判定部４６の結果に加え、後コア片２０２を環状に配列した際の隣接するコア片２０同士のコイル１の干渉を判定し、固定子１０の総合的な巻線良否の判定を行う。
制御部４９は、巻線検査の結果、すなわち前判定部４３、後判定部４６、総合判定部４８の判定結果とその値、さらに巻線済みのコア片２０であっても巻線装置１４内で付与したコア片２０を特定し得る情報を、表示装置に表示して巻線装置１４を扱う操作員含み検査に関わる人員に提示する。
また、巻線前において不良の可能性を検出した場合は、巻線装置１４へ接続した入出力装置を介して警告信号を発信し、これを受けた巻線装置１４を自動停止することができる。
【０１０２】
上記のように構成された実施の形態４の巻線検査装置は、上記各実施の形態の巻線検査方法を実施することが可能となり、上記各実施の形態と同様の効果を奏することできる。さらに、巻線装置を巻線検査の結果に応じて適宜処理したり、操作員に対して巻線検査の結果を提供したりすることができる。
【０１０３】
よって、コア片を環状に配置する前に巻線不良を検出し、巻線装置および操作員が不良のコア片に対して対応することができる。よって、さらに生産性の向上、省エネルギー、歩留まりの向上が可能となる。
【０１０４】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成30年3月6日(2018.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査方法において、
前記コア片の巻線後の画像を取得する工程である第二取得工程と、
前記画像から前記コア片に巻回された前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う工程である第二抽出工程と、
環状に前記コア片を配列した際に隣接する前記コア片との境界線を算出し、当該境界線と前記巻線コイルの輪郭との差分からと、予め定められた閾値に基いて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程とを備えた巻線検査方法。
【請求項２】
巻線装置にて複数の種別の固定子の巻線コイルをコア片に形成する巻線検査方法において、
前記固定子の種別を判別する判別工程と、
前記コア片の巻線後の画像を取得する工程である第二取得工程と、
前記画像から前記コア片に巻回された前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う工程である第二抽出工程と、
前記巻線コイルの輪郭データにて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程とを備え、
前記第二判定工程は、前記判別工程にて判別された前記固定子の種別に対応して判定する巻線検査方法。
【請求項３】
前記コア片の巻線前の画像を取得する工程である第一取得工程と、
前記画像から前記コア片の輪郭データの抽出を行う第一抽出工程とを備え、
第一判定工程は、前記コア片の輪郭データを用いて前記巻線コイルの判定を行う請求項１に記載の巻線検査方法。
【請求項４】
巻線装置にて複数の種別の前記固定子の巻線コイルを形成する巻線検査方法において、前記固定子の種別を判別する判別工程を備え、前記第二判定工程は、前記判別工程にて判別された上記固定子の種別に対応して判定する請求項３に記載の巻線検査方法。
【請求項５】
前記コア片の巻線前の画像を取得する工程である第一取得工程と、
前記画像から前記コア片の輪郭データの抽出を行う第一抽出工程とを備え、
第一判定工程は、前記コア片の輪郭データを用いて前記巻線コイルの判定を行う請求項２に記載の巻線検査方法。
【請求項６】
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査方法において、前記コア片の巻線後の画像である後画像を取得する第二取得工程と、
前記画像から前記コア片の前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う第二抽出工程と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定工程とを備えた巻線検査方法。
【請求項７】
前記巻線コイルの輪郭データにて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程を備えた請求項６に記載の巻線検査方法。
【請求項８】
前記コア片の巻線の第一ターン部のターン画像を取得するターン取得工程と、
前記ターン画像から前記第一ターン部の輪郭データの抽出を行うターン抽出工程と、
前記第一ターン部の輪郭データおよび前記コア片の輪郭データから前記第一ターン部の良否を判定するターン判定工程とを備えた請求項１または請求項２または請求項６または請求項７に記載の巻線検査方法。
【請求項９】
巻線装置にて前記巻線コイルを形成する巻線検査方法において、
前記コア片の輪郭データから前記コア片の前記巻線装置への設置の良否を判定する第一判定工程を備えた請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の巻線検査方法。
【請求項１０】
巻線を巻回して巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査装置において、
コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
環状に前記コア片を配列した際に隣接する前記コア片との境界線を算出し、当該境界線と前記巻線コイルの輪郭との差分からと、予め定められた閾値に基いて前記巻線コイルの良否の判定を行う第二判定部とを備えた巻線検査装置。
【請求項１１】
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査装置において、コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定部とを備えた巻線検査装置。
【請求項１２】
巻線装置にて前記巻線コイルを形成する巻線検査装置において、
前記コア片の画像から前記コア片の輪郭データの抽出する第一抽出部と、
前記コア片の輪郭データから前記固定子の種別を判別する判別部と、
前記コア片の輪郭データから前記コア片の前記巻線装置への設置の良否を判定する第一判定部と、
前記コア片の画像から前記コア片の第一ターン部の輪郭データを抽出するターン抽出部と、
前記第一ターン部の輪郭データおよび前記コア片の輪郭データから前記第一ターン部の良否を判定するターン判定部とを備え、
前記第二判定部は、前記固定子の種別に対応して判定する請求項１０に記載の巻線検査装置。
【請求項１３】
巻線装置にて前記巻線コイルを形成する巻線検査装置において、
前記コア片の画像から前記コア片の輪郭データの抽出する第一抽出部と、
前記コア片の輪郭データから前記固定子の種別を判別する判別部と、
前記コア片の輪郭データから前記コア片の前記巻線装置への設置の良否を判定する第一判定部と、前記コア片の画像から前記コア片の第一ターン部の輪郭データを抽出するターン抽出部と、
前記第一ターン部の輪郭データおよび前記コア片の輪郭データから前記第一ターン部の良否を判定するターン判定部とを備え、
前記隣接判定部は、前記固定子の種別に対応して判定する請求項１１に記載の巻線検査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明の巻線検査方法は、
巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査方法において、
前記コア片の巻線後の画像を取得する工程である第二取得工程と、
前記画像から前記コア片に巻回された前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う工程である第二抽出工程と、
環状に前記コア片を配列した際に隣接する前記コア片との境界線を算出し、当該境界線と前記巻線コイルの輪郭との差分からと、予め定められた閾値に基いて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程とを備える。
また、この発明の巻線検査方法は、
巻線装置にて複数の種別の固定子の巻線コイルをコア片に形成する巻線検査方法において、
前記固定子の種別を判別する判別工程と、
前記コア片の巻線後の画像を取得する工程である第二取得工程と、
前記画像から前記コア片に巻回された前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う工程である第二抽出工程と、
前記巻線コイルの輪郭データにて前記巻線コイルの良否を判定する第二判定工程とを備え、
前記第二判定工程は、前記判別工程にて判別された前記固定子の種別に対応して判定する。
また、この発明の巻線検査方法は、
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査方法において、前記コア片の巻線後の画像である後画像を取得する第二取得工程と、
前記画像から前記コア片の前記巻線コイルの輪郭データの抽出を行う第二抽出工程と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定工程とを備える。
また、この発明の巻線検査装置は、
巻線を巻回して巻線コイルをコア片に形成する固定子の巻線検査装置において、
コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
環状に前記コア片を配列した際に隣接する前記コア片との境界線を算出し、当該境界線と前記巻線コイルの輪郭との差分からと、予め定められた閾値に基いて前記巻線コイルの良否の判定を行う第二判定部とを備える。
また、この発明の巻線検査装置は、
巻線コイルが形成された複数のコア片を環状に設置する固定子の巻線検査装置において、コア片を撮影する撮像部にて撮影された前記コア片の画像を取得する取得部と、
前記コア片の画像から前記巻線コイルの輪郭データを抽出する第二抽出部と、
環状において隣接する箇所となる前記コア片同士の前記巻線コイルの輪郭データを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて隣接する前記コア片の前記巻線コイルの良否を判定する隣接判定部とを備える。
【国際調査報告】
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