(57)【要約】【課題】準備段階の要する時間を低減して、回転子の生産効率を向上させることができるスェージング装置およびスェージング方法を提供する。【解決手段】スェージング装置１は、複数のスロット３ｃと各スロット３ｃ内に挿入されたロータバー３ｄとを備えた回転子３を支持および回転させるロール４と、回転子３のスロット３ｃを検知するローラ１７およびローラ１７の変位を検知するセンサ１８と、回転子３のロータバー３ｄをスェージングして、ロータバー３ｄをスロット３ｃに固定するポンチ１０とを備えている。センサ１８の検知信号は、スロット検知部２６ｄに送られて、スロット３ｃが検知される。ポンチ１０の動作は、スロット検知部２６ｄで検知されたスロット３ｃ内のロータバー３ｄをスェージングするようにポンチ突出制御部２６ｎで制御される。【選択図】図１
2007054856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットと前記各スロット内に挿入されたロータバーとを備えた回転子を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された前記回転子を回転させる回転手段と、
前記回転子の前記スロットを検知するスロット検知手段と、
前記回転子の前記ロータバーをスェージングして、前記ロータバーを前記スロットに固定するスェージング手段と、
前記スェージング手段が前記スロット検知手段により検知された前記スロット内の前記ロータバーをスェージングするように、前記スェージング手段の動作を制御するスェージング手段制御部と、
を具備することを特徴とするスェージング装置。
【請求項２】
請求項１記載のスェージング装置であって、前記回転手段は正方向および負方向に回転可能であり、かつ前記回転手段の回転が正方向から負方向に切り替わるように前記スロット検知手段の検知結果に基づいて前記回転手段の回転を制御する回転手段制御部をさらに備えることを特徴とするスェージング装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のスェージング装置であって、前記スロット検知手段は、前記回転子の外周面に接触するローラと、前記ローラの変位を検知するセンサと、前記センサの検知結果から前記スロットを検知するスロット検知部とを備えていることを特徴とするスェージング装置。
【請求項４】
請求項３記載のスェージング装置であって、前記ローラの直径は、前記スロットの幅の約２倍であることを特徴とするスェージング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスェージング装置であって、前記スロット検知手段で検知されたものが前記スロットであるか否かを判断するスロット判断手段をさらに備えることを特徴とするスェージング装置。
【請求項６】
請求項５記載のスェージング装置であって、前記スロット判断手段は、前記スロットに挿入可能な挿入部材と、前記挿入部材の変位を検知するセンサと、前記変位センサの検知結果を基に前記スロットであるか否かを判断するスロット判断部を備えていることを特徴とするスェージング装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載のスェージング装置であって、前記スロット判断手段は、前記回転子の外周面の変位を検知するセンサと、前記センサの検知結果から前記スロットの間隔を演算するスロット間隔演算部と、前記スロットの間隔の理論値が記憶された記憶部と、前記スロット間隔演算部で演算された前記間隔と前記記憶部に記憶された前記間隔の理論値とを比較して、前記スロットであるか否かを判断するスロット判断部とを備えていることを特徴とするスェージング装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスェージング装置であって、スェージングする深さを入力する入力部と、前記スェージング手段から前記回転子の外周面までの距離を測定する距離測定手段と、前記入力部に入力された前記深さと前記距離測定手段の測定結果とからスェージングされる深さが前記入力部に入力された前記深さになるような前記スェージング手段の突出高さを演算する突出高さ演算部とをさらに備え、
前記スェージング手段制御部が、前記突出高さ演算部の演算結果に基づいて前記スェージング手段の動作を制御することを特徴とするスェージング装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスェージング装置であって、スェージングする深さを入力する入力部と、前記回転子の軸の傾きを測定する軸傾き測定手段と、前記入力部に入力された前記深さと前記軸傾き測定手段の測定結果とからスェージングされる深さが前記入力部に入力された前記深さになるような前記スェージング手段の突出高さを演算する突出高さ演算部とをさらに備え、
前記スェージング手段制御部が、前記突出高さ演算部の演算結果に基づいて前記スェージング手段の動作を制御することを特徴とするスェージング装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のスェージング装置であって、
前記支持手段は少なくとも２以上存在し、
前記支持手段を移動させて前記支持手段の間隔を変化させる支持手段移動機構と、
前記スロットの数、前記回転子の目標支持角度、前記回転子の径、および前記支持手段の径を入力する入力部と、
前記入力部に入力された前記スロットの数、前記回転子の目標支持角度、前記回転子の径、および前記支持手段の径から前記支持手段が前記スロットに落ち込まないような前記支持手段の間隔を演算する支持手段間隔演算部と、
前記支持手段間隔演算部の演算結果に基づいて、前記支持手段移動機構の動作を制御する支持手段移動機構制御部と、
をさらに備えることを特徴とするスェージング装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のスェージング装置であって、前記スェージング手段は前記回転子の下方に配設されており、スェージングによる前記回転子の浮き上がりを防ぐ反力受けをさらに備えることを特徴とするスェージング装置。
【請求項１２】
複数のスロットと前記各スロット内に挿入されたロータバーとを備えた回転子を支持する支持工程と、
支持された前記回転子を回転させる回転子回転工程と、
前記回転子の前記スロットをスロット検知手段で検知するスロット検知工程と、
スェージング手段制御部でスェージング手段を制御しながら、前記スロット検知手段で検知されたスロット内の前記ロータバーをスェージングして、前記ロータバーを前記スロットに固定するスェージング工程と、
を具備することを特徴とするスェージング方法。
【請求項１３】
請求項１２記載のスェージング方法であって、前記スロット検知工程は、前記回転子の外周面にローラを接触させた状態で前記ローラの変位を検知して、前記スロットを検知する工程であることを特徴とするスェージング方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載のスェージング方法であって、前記スロット検知工程で検知されたものが前記スロットであるか否かを判断するスロット判断工程をさらに具備することを特徴とするスェージング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子のロータバーをスェージングして、ロータバーを回転子のスロットに固定するスェージング装置およびスェージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ポンプ等には電動機が使用されている。電動機の中には、誘導電動機のような固定子および回転子を備えているものもある。誘導電動機に使用される回転子は、主に、複数のスロットが形成された鉄心と、ロータバーとから構成されており、スロットにロータバーを挿入して作製されるものである。
【０００３】
ところで、作製された回転子を組み込み電動機として作動させると、ロータバーがスロットを構成する鉄心の内壁面に衝突して、破損してしまう場合がある。このため、ロータバーをスロットに固定することが必要とされる。
【０００４】
ロータバーをスロットに固定する方法としては、スェージング鍛造又は圧縮加工によるかしめ作業による固定方法が採用されている。現在、この方法でロータバーを固定するには、近接センサでスロットを検知して、スロット内に存在するロータバーをポンチでスェージングしている。ここで、スェージング対象のスロットは、近接センサで検知されたスロットとは別のスロットである。即ち、近接センサでスロットを検知したとき他のスロットがスェージング位置に来るように近接センサの位置を調節して、スェージング対象のスロットの検知を行っている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−３３７５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近接センサの位置調節を手動で行っているので、準備段階に多大な時間を要する。結果として、回転子の生産効率が低いという問題がある。また、近接センサの位置調節が正しく行われないと、正確にスェージングすることができなく、回転子に傷を付けてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものである。即ち、準備段階の要する時間を低減して、回転子の生産効率を向上させることができるスェージング装置およびスェージング方法を提供することを目的とする。また、正確にスロット内のロータバーをスェージングして、回転子に傷が付くことを防止することができるスェージング装置およびスェージング方法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】
【０００７】
本発明のスェージング装置は、複数のスロットと前記各スロット内に挿入されたロータバーとを備えた回転子を支持する支持手段と、支持手段に支持された回転子を回転させる回転手段と、回転子のスロットを検知するスロット検知手段と、回転子のロータバーをスェージングして、ロータバーをスロットに固定するスェージング手段と、スェージング手段がスロット検知手段により検知されたスロット内のロータバーをスェージングするように、スェージング手段の動作を制御するスェージング手段制御部と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
上述した発明及び以下に示す各発明において、特に限定しない限り用語の定義及び技術的意義は次による。
【０００９】
スロットの形状は、回転子の外周面付近が狭くなっている形状が挙げられるが、特に限定されない。ロータバーの形状としては、矩形のようなものが挙げられるが、特に限定されない。ロータバーの形成材料は、導体があれば、どのようなものであってもよい。このような材料としては、例えば銅が挙げられる。
【００１０】
スロット検知手段は、スロットを検知することができれば、どのようなものであってもよい。例えば、スロット検知手段をローラとローラの変位を検知するセンサとの組合せ、或いは超音波センサ等で構成することが可能である。
【００１１】
スェージング手段は、スロット内のロータバーをスェージング鍛造加工あるいは圧縮加工によるかしめ作業することができれば、どのようなものであってもよい。このようなものとしては、例えばポンチが挙げられる。また、スェージング手段は、支持手段に支持された回転子の下方或いは上方に配設すること可能であるが、特に限定されない。
【００１２】
本発明のスェージング装置は、支持手段に支持された回転子を回転させる回転手段と、回転子のスロットを検知するスロット検知手段と、回転子のロータバーをスェージングして、ロータバーをスロットに固定するスェージング手段と、スェージング手段がスロット検知手段により検知されたスロット内のロータバーをスェージングするように、スェージング手段の動作を制御するスェージング手段制御部とを備えているので、スロットの検知からロータバーのスェージングまで、自動で行うことが可能となる。従って、準備段階の要する時間を低減でき、回転子の生産効率を向上させることができる。また、自動でスェージングが行われるので、正確にスロット内のロータバーをスェージングすることができ、回転子に傷が付くことを防止することができる。
【００１３】
上記スェージング装置の回転手段は、正方向および負方向に回転可能であり、かつ回転手段の回転が正方向から負方向に切り替わるようにスロット検知手段の検知結果に基づいて回転手段の回転を制御する回転手段制御部をさらに備えていることが好ましい。正方向とは回転子が進む方向であり、負方向とは回転子が戻る方向である。回転手段を正方向および負方向に回転可能とし、かつ回転手段制御部を備えることにより、回転手段を正方向に回転させて回転子のスロットを検知し、その後回転子を負方向に回転させて検知したスロット内のロータバーをスェージングすることができる。
【００１４】
上記スェージング装置のスロット検知手段は、回転子の外周面に接触するローラと、ローラの変位を検知するセンサと、センサの検知結果からスロットを検知するスロット検知部とを備えていることが好ましい。ローラ、センサ、およびスロット検知部を備えることにより、容易にスロットを検知することができる。
【００１５】
上記スェージング装置のローラの直径は、スロットの幅の約２倍であることが好ましい。ローラの直径をスロット幅の約２倍とすることにより、センサで適正な変位を検出することができ、かつローラがスロットに落ち込んだ場合であっても、回転子の回転でローラが直ちにスロットから抜け出す。
【００１６】
上記スェージング装置は、スロット検知手段で検知されたものがスロットであるか否かを判断するスロット判断手段をさらに備えることが好ましい。スロット判断手段としては、機械的或いは電気的に判断するものが挙げられるが、特に限定されない。スロット判断手段を備えることにより、確実にスロット内のロータバーをスェージングすることができる。従って、確実に回転子に傷が付くことを防止することができる。
【００１７】
上記スェージング装置のスロット判断手段は、スロットに挿入可能な挿入部材と、挿入部材の変位を検知するセンサと、センサの検知結果を基にスロットであるか否かを判断するスロット判断部を備えていることが可能である。挿入部材、センサ、およびスロット判断部を備えることにより、容易にスロットであるか否かを判断することができる。
【００１８】
上記スェージング装置のスロット判断手段は、回転子の外周面の変位を検知するセンサと、センサの検知結果からスロットの間隔を演算するスロット間隔演算部と、スロットの間隔の理論値が記憶された記憶部と、スロット間隔演算部で演算された前記間隔と記憶部に記憶された前記間隔の理論値とを比較して、スロットであるか否かを判断するスロット判断部とを備えていることが可能である。センサ、スロット間隔演算部、記憶部、およびスロット判断部を備えることにより、容易にスロットであるか否かを判断することができる。
【００１９】
上記スェージング装置は、スェージングする深さを入力する入力部と、スェージング手段から回転子の外周面までの距離を測定する距離測定手段と、入力部に入力された前記深さと距離測定手段の測定結果とからスェージングされる深さが入力部に入力された前記深さになるようなスェージング手段の突出高さを演算する突出高さ演算部とをさらに備え、スェージング手段制御部が、突出高さ演算部の演算結果に基づいてスェージング手段の動作を制御することが好ましい。入力部、距離測定手段、および突出高さ演算部をさらに備え、スェージング手段制御部が上記のようにスェージング手段の動作を制御することにより、ロータバーが所望のスェージング深さでスェージングされる。
【００２０】
上記スェージング装置は、スェージングする深さを入力する入力部と、回転子の軸の傾きを測定する軸傾き測定手段と、入力部に入力された前記深さと軸傾き測定手段の測定結果とからスェージングされる深さが入力部に入力された前記深さになるようなスェージング手段の突出高さを演算する突出高さ演算部とをさらに備え、スェージング手段制御部が、突出高さ演算部の演算結果に基づいてスェージング手段の動作を制御することが好ましい。入力部、軸傾き測定手段、突出高さ演算部をさらに備え、スェージング手段制御部が上記のようにスェージング手段の動作を制御することにより、回転子の軸が傾いている場合であっても、軸方向においてロータバーが入力された深さでスェージングされる。
【００２１】
上記スェージング装置の支持手段は少なくとも２以上存在し、支持手段を移動させて支持手段の間隔を変化させる支持手段移動機構と、スロットの数、回転子の目標支持角度、回転子の径、および支持手段の径を入力する入力部と、入力部に入力されたスロットの数、回転子の目標支持角度、回転子の径、および支持手段の径から支持手段がスロットに落ち込まないような支持手段の間隔を演算する支持手段間隔演算部と、支持手段間隔演算部の演算結果に基づいて、支持手段移動機構の動作を制御する支持手段移動機構制御部と、をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
回転子の径とは、回転子の直径および半径のいずれであってもよい。同様に支持手段の径とは、支持手段の直径および半径のいずれであってもよい。目標支持角度とは、支持された回転子の中心と一方の支持手段の中心とを結んだ線と、一方の支持手段の中心と他方の支持手段の中心とを結んだ線とが交わる角度である。目標支持角度は、６０°が好ましい。
【００２３】
目標角度および支持手段の径は、入力部に入力した後、記憶部に記憶させることも可能である。これらの値を記憶部に記憶させることにより、これらの値を処理毎に入力する手間を省くことができる。支持手段間隔演算部の演算は、例えば、後述する式（１）〜式（７）に基づいて行われる。
【００２４】
支持手段移動機構、入力部、支持手段間隔演算部、および支持手段移動機構制御部を備えることにより、支持手段がスロットに落ち込むことがなくなり、ロータバー間においてスェージングの均一性が向上する。
【００２５】
上記スェージング装置のスェージング手段は回転子の下方に配設されており、かつスェージングによる回転子の浮き上がりを防ぐ反力受けをさらに備えることが可能である。反力受けを備えることにより、回転子の浮き上がりが防止され、軸方向およびロータバー間のスェージングの均一性が向上する。
【００２６】
本発明のスェージング方法は、複数のスロットと各スロット内に挿入されたロータバーとを備えた回転子を支持する支持工程と、支持された回転子を回転させる回転子回転工程と、回転子の前記スロットをスロット検知手段で検知するスロット検知工程と、スェージング手段制御部でスェージング手段を制御しながら、スロット検知手段で検知されたスロット内のロータバーをスェージングして、ロータバーをスロットに固定するスェージング工程と、を具備することを特徴とする。
【００２７】
本発明のスェージング方法は、回転子の前記スロットをスロット検知手段で検知するスロット検知工程と、スェージング手段制御部でスェージング手段を制御しながら、スロット検知手段で検知されたスロット内のロータバーをスェージングして、ロータバーをスロットに固定するスェージング工程とを備えているので、スロットの検知からロータバーのスェージングまで、自動で行うことができる。従って、準備段階の要する時間を低減することができ、回転子の生産効率を向上させることができる。また、自動でスェージングが行われるので、正確にスロット内のロータバーをスェージングすることができ、回転子に傷が付くことを防止することができる。
【００２８】
上記スェージング方法のスロット検知工程は、回転子の外周面にローラを接触させた状態でローラの変位を検知して、スロットを検知する工程であることが好ましい。このようなスロット検知工程を行うことにより、容易にスロットを検知することができる。
【００２９】
上記スェージング方法は、スロット検知工程で検知されたスロットがスロットであるか否かを判断するスロット判断工程をさらに行うことが好ましい。スロット判断工程は、スェージング工程前に行われる。スロット判断工程を行うことにより、確実にスロット内のロータバーをスェージングすることができる。従って、回転子に傷が付くことを防止することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のスェージング装置およびスェージング方法によれば、回転子の生産効率を向上させることができる。また、回転子に傷が付くことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態に係るスェージング装置について説明する。図１は本実施の形態に係るスェージング装置を模式的に示した正面図であり、図２は本実施の形態に係るスェージング装置を模式的に示した側面図である。図３は本実施の形態に係る回転子を模式的に示した垂直断面図であり、図４は本実施の形態に係るロール間隔演算部で演算されるロール間隔を模式的に示した模式図である。
【００３２】
図１〜図４に示すように、スェージング装置１は、長手方向に開口２ａが形成された箱状の支持台２を備えている。支持台２上には、次に説明する回転子３を支持するとともに回転子３を回転させるロール４（支持手段、回転手段）が配設されている。ロール４は、支持台３の長手方向に一対配設されている。
【００３３】
ロール４に支持される回転子３は、シャフト３ａを有した鉄心３ｂを備えている。鉄心３ｂの外周部には複数のスロット３ｃが軸方向に形成されており、各スロット３ｃには銅から形成された矩形のロータバー３ｄが挿入されている。ロータバー３ｄの両端部は、銅で形成されたエンドリング３ｅに固定されている。エンドリング３ｅでロータバー３ｄの両端部を固定することにより、ロータバー３ｄ同士が電気的に接続される。
【００３４】
ロール４には、駆動が後述するロール回転制御部２６ｊで制御されるサーボモータ５が動力伝達機構６を介して連結されている。動力伝達機構６は、タイミングベルト６ａ等から構成されている。サーボモータ５が駆動することにより、サーボモータ５で発生した動力が動力伝達機構６を介してロール４に伝達され、ロール４が正方向および負方向に回転する。
【００３５】
ロール４には、ロール４を支持台２の幅方向に移動させるテーブル７が固定されている。テーブル７には、駆動が後述するロール移動制御部２６ｉで制御されるサーボモータ８が動力伝達機構９を介して連結している。動力伝達機構９は、主に、テーブル８に取り付けられたボールナット９ａと、ボールナット９ａに螺合した正方向および負方向のネジが形成されたボールネジ９ｂとから構成されている。サーボモータ８が駆動することにより、ボールネジ９ｂが回転し、ロール４を固定したテーブル７が支持台２の幅方向に移動する。
【００３６】
支持台２の開口２ａからは、スロット３ｃ内のロータバー３ｄをスェージングして、スロット３ｃ内にロータバー３ｄを固定するポンチ１０（スェージング手段）が突出している。ポンチ１０には、作動がポンチ突出制御部２６ｎで制御されるエアシリンダ１１が接続されている。エアシリンダ１１の作動でポンチ１０が突出することによりロータバー３ｄがスェージングされる。なお、ポンチ１０およびエアシリンダ１１は、開口が形成されたケース１２で覆われている。
【００３７】
ケース１２には、駆動が後述するポンチ移動制御部２６ｍで制御されるサーボモータ１３が動力伝達機構１４を介して連結されている。動力伝達機構１４は、主に、ケース１２に取り付けられたボールナット１４ａと、ボールナット１４ａに螺合したボールネジ１４ｂとから構成されている。サーボモータ１３が駆動することにより、ボールネジ１４ｂが回転し、ケース１２が支持台２の長手方向に移動する。なお、ケース１２は、スェージング開始位置とスェージング終了位置との間で移動する。
【００３８】
ケース１２には、回転子３の外周面の変位を検知するセンサ１５が配設されている。センサ１５の検知信号は、後述するスロット判断部２６ｅに送られる。また、ケース１２には、作動が後述するローラ昇降制御部２６ｋで制御されるエアシリンダ１６が取り付けられており、エアシリンダ１６には回転子３の外周面に接触するローラ１７が取り付けられている。エアシリンダ１６の作動でローラ１７が上昇することによりローラ１７が回転子３の外周面に接触し、ローラ１７が下降することによりローラ１７が回転子３の外周面から離間する。
【００３９】
ローラ１７は、直径がスロット３ｃの幅の約２倍になるように形成されている。ローラ１７の直径をスロット３ｃの幅の約２倍とすることにより、後述するセンサ１８で適正な変位が検知される。また、ローラ１７がスロット３ｃに落ち込んだ場合であっても、回転子３の回転でローラ１７が直ちにスロット３ｃから抜け出すようになる。
【００４０】
エアシリンダ１６には、ローラ１７の変位を検知するセンサ１８が接続されている。センサ１８の検知信号は、スロット３ｃを検知する場合には後述するスロット検知部２６ｄに送られ、回転子３の外周面までの距離を検知する場合および回転子３の軸の傾きを検知する場合にはポンチ突出高さ演算部２６ｂに送られる。ここで、回転子３の軸の傾きを検知する場合には、スェージング開始位置とスェージング終了位置の２点でローラ１７の変位を検知する。
【００４１】
ローラ１７には、作動が後述する挿入部材昇降制御部２６ｌで制御されるエアシリンダ１９が取り付けられており、エアシリンダ１９にはスロット３ｃに挿入可能な挿入部材２０および挿入部材２０の変位を検知するセンサ２１が取り付けられている。エアシリンダ２１が作動することにより、挿入部材２０がエアシリンダ１９に対して昇降する。センサ２１の検知信号は、後述するスロット判断部２６ｆに送られる。
【００４２】
支持台２の２箇所には、スェージングしたときの回転子３の浮き上がりを防止する反力受け２２が設置されている。反力受け２２は、回転子３のシャフト３ａを抑えるプレート２２ａと、プレート２２ａを昇降させるジャッキ２２ｂとを備えている。ジャッキ２２ｂの作動でプレート２２ａが下降することにより、プレート２２ａがシャフト２２ｂを抑え、回転子３の浮き上がりが防止される。
【００４３】
スェージング装置１は、さらに、入力部２３、記憶部２４、アラーム２５、および制御部２６を備えている。入力部２３には、スェージングする深さ（スェージング深さ）、ロータバー３ｄ１本におけるスェージングの回数（スェージング回数）、回転子３の半径（回転子径）、およびスロット３ｃの数（スロット数）等のデータが入力される。
【００４４】
記憶部２４には、回転子３の目標支持角度、ロール４の半径（ロール径）、スェージング開始位置からスェージング終了位置までの距離、スロット間隔の理論値等のデータが記憶されている。また、記憶部２４は、センサ１８の検知信号を記憶することが可能になっている。
【００４５】
制御部２６は、ロール間隔演算部２６ａ（支持手段間隔演算部）、ポンチ突出高さ演算部２６ｂ（突出高さ演算部）、スロット間隔演算部２６ｃ、スロット検知部２６ｄ、スロット判断部２６ｅ、２６ｆ、スェージング判断部２６ｇ、２６ｈ、ロール移動制御部２６ｉ（支持手段移動機構制御部）、ロール回転制御部２６ｊ（回転手段制御部）、ローラ昇降制御部２６ｋ、挿入部材昇降制御部２６ｌ、ポンチ移動制御部２６ｍ、およびポンチ突出制御部２６ｎ（スェージング手段制御部）を備えている。
【００４６】
ロール間隔演算部２６ａは、入力部２３に入力された回転子径、スロット数のデータ、記憶部２４に記憶された目標支持角度、ロール径のデータからスロット３ｃに落ち込まないようなロール４ａ、４ｂの間隔を演算する。具体的には、例えば、以下のような演算が行われる。なお、入力部２３に入力されたスロット数をｎ１、目標指示角度（仮に設けた回転子３の中心とロール４ａの中心とを結んだ線と、回転子３の中心とロール４ｂの中心とを結んだ線とが交わる角度）をθ、回転子径をｒ１、ロール径をｒ２とする。
【００４７】
まず、次式（１）に示すようにスロット数ｎ１から単位スロット当たりの角度αが演算される。
３６０÷ｎ１＝α              ……式（１）
【００４８】
次に、次式（２）に示すようにロール４ａ、４ｂ間に存在するスロット数ｎ２が演算される。
（１８０−２θ）÷α＝ｎ２      ……式（２）
【００４９】
ここで、ｎ２が整数か否かによって、場合分けがされる。
（ｉ）ｎ２が整数の場合
次式（３）に示すようにｎ２に１／２を加え、ロール４ａ、４ｂ間に存在し、かつロール４ａ、４ｂがスロット３ｃに落ち込まない場合のロール間のスロット数ｎ３が演算される。
ｎ２＋１／２＝ｎ３              ……式（３）
【００５０】
（ｉｉ）ｎ２が整数ではない場合
ｎ２を四捨五入して、ロール４ａ、４ｂ間に存在し、かつロール４ａ、４ｂがスロット３ｃに落ち込む場合のロール間のスロット数ｎ４が演算される。
【００５１】
その後、次式（４）に示すようにｎ４に１／２を加え、ロール４ａ、４ｂ間に存在し、かつロール４ａ、４ｂがスロット３ｃに落ち込まない場合のロール間のスロット数ｎ３が演算される。
ｎ４＋１／２＝ｎ３              ……式（４）
【００５２】
式（３）又は式（４）で演算されたｎ３を基に、次式（５）に示すようにｎ３のときの回転子３の中心とロール４ａの中心とを結んだ線と、回転子３の中心とロール４ｂの中心とを結んだ線とが交わる角度βが演算される。
ｎ３×α＝β                ……式（５）
【００５３】
続いて、次式（６）に示すようにロール４ａ、４ｂがスロット３ｃに落ち込まない支持角度γが演算される。
（１８０−β）÷２＝γ        ……式（６）
【００５４】
そして、次式（７）に示すようにロール４ａ、４ｂがスロット３ｃに落ち込まないようなロール間隔ｘが演算される。
ｘ＝２（ｒ１＋ｒ２）ｃｏｓγ  ……式（７）
【００５５】
ロール間隔演算部２６ａでロール４ａ、４ｂがスロットに落ち込まないで支持可能なロール間隔が演算されることにより、ロータバー３ｄ間におけるスェージング深さが一定になる。ロール間隔演算部２６ａの出力信号は、ロール移動制御部２６ｉに送られる。
【００５６】
ポンチ突出高さ演算部２６ｂは、センサ１８の検知信号と、記憶部２４に記憶されたスェージング開始位置からスェージング終了位置までの距離のデータと、入力部２３に入力されたスェージング深さのデータとからポンチ１０の突出高さを演算する。具体的には、スェージング開始位置およびスェージング終了位置でのセンサ１８の検知信号と、スェージング開始位置からスェージング終了位置までの距離のデータとから回転子３の軸の傾きが演算される。また、スェージング開始位置でのセンサ１８の検知信号からポンチ１０と回転子３の外周面との距離が演算される。そして、入力部２３から送られたスェージング深さ、上記演算された軸の傾き、および上記演算されたポンチ１０と回転子３の外周面との距離のデータから、スェージング深さが入力されたスェージング深さになるようなポンチ１０の突出高さが演算される。
【００５７】
ポンチ突出高さ演算部２６ｂでポンチ１０の突出高さを演算することにより、スェージング深さが入力されたスェージング深さになる。また、軸の傾きを演算することにより、ロール４の幅が一定でなく、回転子３が傾いてロール４に支持されている場合であっても、回転子３の軸方向におけるスェージング深さが一定になる。ポンチ突出高さ演算部２６ｂの出力信号は、ポンチ突出制御部２６ｎに送られる。
【００５８】
スロット間隔演算部２６ｃは、センサ１５の検知信号からスロット３ｃの間隔を演算する。スロット間隔演算部２６ｃの出力信号は、スロット判断部２６ｅに送られる。
【００５９】
スロット検知部２６ｄは、センサ１８の検知信号からローラ１７の変位のピークを検知し、スロット３ｃを検知する。スロット３ｃが存在する場所では、スロット３ｃにローラ１７が落ち込むので、ローラ１７の位置が高くなる。従って、スロット検出部２６ｄでローラ１７の変位のピークを検知することにより、スロット３ｃを検知することができる。スロット検知部２６ｄの出力信号は、ロール回転制御部２６ｊに送られる。
【００６０】
スロット判断部２６ｅは、スロット間隔演算部２６ｃの出力信号と記憶部２４に記憶されたスロット間隔の理論値のデータとからスロット検知部２６ｄで検知されたものがスロット３ｃであるか否かを判断する。具体的には、スロット間隔演算部２６ｃの出力信号と理論値のデータとの誤差が理論値の例えば１０％以下であった場合には、スロット３ｃであると判断し、１０％を上回った場合には、スロット３ｃではないと判断する。スロット判断部２６ｅでスロット３ｃであると判断された場合には、出力信号はロール回転制御部２６ｊに送られる。また、スロット判断部２６ｅでスロット３ｃではないと判断された場合には、出力信号はアラーム２５に送られる。
【００６１】
スロット判断部２６ｆは、センサ２１の検知信号からスロット検知部２６ｄで検知されたものがスロット３ｃであるか否かを判断する。具体的には、センサ２１の検知信号が所定の閾値より大きい場合にはスロット３ｃであると判断し、閾値より小さい場合にはスロット３ｃではないと判断する。スロット判断部２６ｆでスロット３ｃであると判断された場合には、出力信号はポンチ突出制御部２６ｎに送られる。また、スロット判断部２６ｆでスロット３ｃではないと判断された場合には、出力信号はアラーム２５に送られる。
【００６２】
スェージング判断部２６ｇは、ポンチ突出制御部２６ｎの出力信号から、スェージングが入力部２３に入力されたスェージング回数行われたか否かを判断する。スェージング判断部２６ｇでスェースェージング回数行われたと判断された場合には、出力信号はスェージング判断部２６ｈに送られる。また、スェージング回数行われていないと判断された場合には、出力信号はポンチ移動制御部２６ｍに送られる。
【００６３】
スェージング判断部２６ｈは、スェージング判断部２６ｇの出力信号から、スェージングしたロータバー３ｄの本数が入力部２３に入力されたスロット数と等しいか否かを判断する。スェージング判断部２６ｈでスロット数と等しいと判断された場合には、出力信号はジャッキ２２ｂに送られる。また、スロット数と等しくないと判断された場合には、出力信号はロール回転制御部２６ｊに送られる。
【００６４】
ロール移動制御部２６ｉは、ロール間隔演算部２６ａの出力信号に基づいてロール４ａ、４ｂの移動距離を制御する。具体的には、ロール移動制御部２６ｉがロール間隔演算部２６ａの出力信号を受け取ると、ロール４ａ、４ｂの間隔がロール間隔演算部２６ａで演算されたロール間隔になるような制御信号をサーボモータ８に送る。
【００６５】
ロール回転制御部２６ｊは、スロット検知部２６ｄ、スロット判断部２６ｅ、ポンチ突出制御部２６ｎ、スェージング判断部２６ｈの出力信号に基づいてロール４の回転を制御する。具体的には、ロール回転制御部２６ｊがスロット検知部２６ｄの出力信号を受け取ると、正方向或いは負方向に回転しているロール４が停止するような制御信号をサーボモータ５に送る。ロール回転制御部２６ｊがスロット判断部２６ｅの出力信号を受け取ると、停止しているロール４が負方向に回転するような制御信号をサーボモータ５に送る。ロール回転制御部２６ｊがポンチ突出制御部２６ｎおよびスェージング判断部２６ｈの出力信号を受け取ると、停止しているロール４が正方向に回転するような制御信号をサーボモータ５に送る。
【００６６】
ローラ昇降制御部２６ｋは、ポンチ移動制御部２６ｍおよびポンチ突出制御部２６ｎの出力信号に基づいて、ローラ１７の昇降を制御する。具体的には、ローラ昇降制御部２６ｋがポンチ移動制御部２６ｍの出力信号を受け取ると、ローラ１７が上昇するような制御信号をエアシリンダ１６に送る。また、ローラ昇降制御部２６ｋがポンチ突出制御部２６ｎの出力信号を受け取ると、ローラ１７が下降するような制御信号をエアシリンダ１６に送る。
【００６７】
挿入部材昇降制御部２６ｌは、ロール回転制御部２６ｊ、ポンチ移動制御部２６ｍ、およびスロット判断部２６ｆの出力信号に基づいて、挿入部材２０の昇降を制御する。具体的には、挿入部材昇降制御部２６ｌがロール回転制御部２６ｊおよびポンチ移動制御部２６ｍの出力信号を受け取ると、挿入部材２０が上昇するような制御信号をエアシリンダ１９に送る。また、挿入部材昇降制御部２６ｌがスロット判断部２６ｆの出力信号を受け取ると、挿入部材２０が下降するような制御信号をエアシリンダ１９に送る。
【００６８】
ポンチ移動制御部２６ｍは、ポンチ突出制御部２６ｎ、スェージング判断部２６ｇの出力信号に基づいて、ポンチ１０の移動を制御する。具体的には、ポンチ移動制御部２６ｍがポンチ突出制御部２６ｎの出力信号を受け取ると、ポンチ１０が回転子３の軸方向に移動するような制御信号をサーボモータ１３に送る。また、ポンチ移動制御部２６ｍがスェージング判断部２６ｇの出力信号を受け取ると、ポンチ１０がスェージング終了位置からスェージング開始位置に移動するような制御信号をサーボモータ１３に送る。
【００６９】
ポンチ突出制御部２６ｎは、ポンチ突出高さ演算部２６ｂおよびスロット判断部２６ｆの出力信号に基づいて、ポンチ１０の突出を制御する。具体的には、ポンチ突出制御部２６ｎがスロット判断部２６ｆの出力信号を受け取ると、ポンチ１０がポンチ突出高さ演算部２６ｂで演算された高さまで突出するような制御信号をエアシリンダ１１に送る。なお、所定の長さスェージングすると、ポンチ突出制御部２６ｎの制御により、ポンチ１０が下降する。
【００７０】
以下、スェージング装置１で行われる処理のフローについて図５〜図１８に沿って説明する。図５は本実施の形態に係るスェージング装置１で行われる全体の処理のフローを示したフローチャートであり、図６〜図８は本実施の形態に係るポンチ突出高さ決定処理のフローチャートおよび模式工程図である。図９〜図１１は本実施の形態に係るスロット検出処理のフローチャートおよび模式工程図である。図１２〜図１５は本実施の形態に係るスロット判断処理のフローチャートおよび模式工程図である。図１６〜図１８は本実施の形態に係るスェージング処理のフローチャートおよび模式工程図である。
【００７１】
まず、記憶部２４に回転子３の目標支持角度、ロール径、スェージング開始位置からスェージング終了位置までの距離、およびスロット間隔の理論値等のデータが記憶された状態で、入力部２３にスェージング深さ、スェージング回数、回転子径、スロット数等のデータを入力する（ステップ１０）。入力されたスェージング深さのデータはポンチ突出高さ演算部２６ｂに送られ、スェージング回数のデータはポンチ突出制御部２６ｎに送られ、回転子径、スロット数のデータはロール間隔演算部２６ａに送られる。
【００７２】
ロール間隔演算部２６ａに入力部２３から回転子径、スロット数のデータおよび記憶部２４から目標支持角度、ロール径のデータが送られると、上記式（１）〜式（７）に基づいてロール４がスロット３ｃに落ち込まないようなロール４ａ、４ｂの間隔が演算される。
【００７３】
入力部２３に上記データを入力した後、回転子３の軸が支持台２の長手方向になるように回転子３を支持台２のロール４上に載置する（ステップ２０）。
【００７４】
回転子３をロール４上に載置した後、上記ロール間隔演算部２６ａの出力信号に基づいたロール移動制御部２６ｉの制御により、ロール４が移動し、ロール４ａ、４ｂの間隔が上記演算されたロール間隔に設定される（ステップ３０）。
【００７５】
ロール間隔が設定された後、ジャッキ２２ｂの作動により、プレート２２ａが下降して、シャフト３ａが抑えられる。シャフト３ｂが抑えられることにより、回転子３が回転可能に固定される（ステップ４０）。
【００７６】
回転子３が回転可能に固定された後、ポンチ１０の突出高さが決定される（ステップ５０）。具体的には、まず、ポンチ１０がスェージング開始位置に位置している状態で、ローラ昇降制御部２６ｋの制御によりローラ１７が上昇して、図７（ａ）に示すようにローラ１７が回転子３の外周面に接触する（ステップ５１）。次いで、図７（ｂ）に示すようにセンサ１８によりローラ１７の高さが検知される（ステップ５２）。
【００７７】
センサ１８によりローラ１７の高さが検知された後、図８（ａ）に示すようにポンチ移動制御部２６ｍの制御によりローラ１７が回転子３の軸方向に移動する（ステップ５３）。そして、ポンチ１０がスェージング終了位置に位置している状態で、図８（ｂ）に示すようにセンサ１８によりローラ１７の高さが検知される（ステップ５４）。
【００７８】
センサ１８の検知信号は、ポンチ突出高さ演算部２６ｂに送られて、この検知信号を基に回転子３の軸の傾きおよびポンチ１０と回転子３の外周面との距離が演算される。そして、これらの演算されたデータと、入力部２３から送られたスェージング深さのデータとからスェージング深さが入力されたスェージング深さになるようなポンチ１０の突出高さが演算され、ポンチ１０の突出高さが決定される（ステップ５５）。
【００７９】
ポンチ１０の突出高さが決定された後、ポンチ移動制御部２６ｍの制御により、ポンチ１０がスェージング終了位置からスェージング開始位置に再び移動戻され、スロット１０の検知が行われる（スロット６０）。具体的には、まず、ローラ昇降制御部２６ｋの制御によりローラ１７が上昇して、図１０（ａ）に示すようにローラ１７が回転子３の外周面に接触する（ステップ６１）。
【００８０】
次いで、ローラ１７が回転子３の外周面に接触させた状態で、図１０（ｂ）に示すようにロール回転制御部２６ｊの制御によりロール４が正方向に回転するとともに、センサ１８によりローラ１７の変位が検知される（ステップ６２）。
【００８１】
センサ１８の検知信号は、スロット検知部２６ｄに送られて、図１１（ａ）に示すように、この検知信号を基にピークが検知される（ステップ６３）。なお、センサ１８の検知信号は、記憶部２４にも送られる。スロット検知部２４ｄでピークが検知されると、図１１（ｂ）に示すようにロール回転制御部２６ｊの制御によりロール４の回転が停止する（ステップ６４）。
【００８２】
スロット３ｃの検知が行われた後、スロット検知部２６ｄで検知されたものがスロット３ｃであるか否かの判断が行われる（ステップ７０）。具体的には、まず、ロール４の回転の際に、図１３（ａ）に示すようにセンサ１５により回転子３の外周面の変位を検知しておく（ステップ７１）。次いで、スロット間隔演算部２６ｃにセンサ１５の検知信号が送られて、この検知信号を基にスロット３ｃの間隔が演算される（ステップ７２）。
【００８３】
スロット間隔演算部２６ｃの出力信号は、スロット判断部２６ｅに送られて、この出力信号を基にスロット検知部２６ｄで検知されたものがスロット３ｃであるか否かが判断される（ステップ７３）。スロット３ｃではないと判断された場合には、アラーム２５にスロット判断部２６ｅの出力信号が送られて、アラーム２５が作動する（ステップ７４）。
【００８４】
一方、スロット３ｃであると判断された場合には、ロール回転制御部２６ｊにスロット判断部２６ｅの出力信号が送られて、図１３（ｂ）に示すようにロール回転制御部２６ｅの制御によりロール４が負方向に回転する（ステップ７５）。この回転は、図１４（ａ）に示すように記憶部２４から送られたセンサ１８の検知結果を基にピークが存在する位置にきたときに停止する（ステップ７６）。
【００８５】
ロール４の回転が停止した後、図１４（ｂ）に示すように挿入部材昇降制御部２６ｌの制御により挿入部材２０が上昇する（ステップ７７）。スロット３ｃである場合には挿入部材２０はスロット３ｃ内に挿入され、スロット３ｃではない場合には挿入部材２０は回転子３の外周面に当たる。この挿入部材２０の上昇長さは、図１５に示すようにセンサ２１により検知される（ステップ７８）。
【００８６】
センサ２１の検知信号は、スロット判断部２６ｆに送られて、検知信号を基にスロット検知部２６ｄで検知されたものがスロット３ｃであるか否かが判断される（ステップ７９）。スロット３ｃではないと判断された場合には、アラーム２５にスロット判断部２６ｆの出力信号が送られて、アラーム２５が作動する（ステップ７４）。
【００８７】
一方、スロット３ｃであると判断された場合には、ポンチ突出制御部２６ｎにスロット判断部２６ｆの出力信号が送られて、ロータバー３ｄのスェージングが開始される（ステップ８０）。具体的には、まず、ポンチ突出制御部２６ｎの制御によりポンチ１０が突出して、図１７（ａ）に示すようにロータバー３ｄがスェージングされる（ステップ８１）。ロータバー３ｄがスェージングされることにより、ロータバー３ｄの幅方向の体積が増加して、スロット３ｃにロータバー３ｄが固定される。なお、ポンチ１０の突出高さはポンチ突出高さ演算部２６ｂの演算結果に基づいて制御されている。
【００８８】
その後、ポンチ１０が突出している状態で、図１７（ｂ）に示すようにポンチ移動制御部２６ｍの制御によりポンチ１０がスェージング開始位置から回転子３の軸方向に所定距離移動する（ステップ８２）。ポンチ１０が所定距離移動することにより、ロータバー３ｄが所定長さスェージングされる。ポンチ１０が所定距離移動した後、図１８に示すようにポンチ突出制御部２６ｎの制御によりポンチ１０が下降して、ロータバー３ｄから離間する。ロータバー３ｄからポンチ１０が下降することによりスェージングが終了する（ステップ８３）。
【００８９】
スェージングが終了した後、スェージング判断部２６ｇでスェージングした回数が入力部２３に入力されたスェージング回数行われた否かの判断が行われる（ステップ９０）。スェージング回数行われていないと判断された場合には、ポンチ移動制御部２６ｍにスェージング判断部２６ｇの出力信号が送られて、ポンチ移動制御部２６ｍの制御により所定距離ポンチ１０が回転子３の軸方向に移動する（ステップ１００）。その後、再びステップ７０、ステップ８０の動作が行われる。
【００９０】
一方、スェージング回数行われたと判断された場合には、スェージング判断部２６ｈにスェージング判断部２６ｇの出力信号が送られて、スェージング判断部２６ｈでスェージングしたロータバー３ｄの本数が入力部２３に入力されたスロット数と等しいか否かの判断が行われる（ステップ１１０）。スロット数と等しくないと判断された場合には、ロール回転制御部２６ｊにスェージング判断部２６ｈの出力信号が送られて、再び、ステップ６０〜９０の動作が行われる。
【００９１】
一方、スロット数と等しいと判断された場合には、ジャッキ２２ｂにスェージング判断部２６ｈの出力信号が送られて、ジャッキ２２ｂの作動によりプレート２２ａが上昇し、回転子３の固定が解放される（ステップ１２０）。
【００９２】
回転子３の固定が解放された後、回転子３が支持台２上から搬送される（ステップ１３０）。以上で、回転子３のスェージング処理が終了する。
【００９３】
本実施の形態のスェージング装置１によれば、スロット３ｃの検知からロータバー３ｄのスェージングまで、自動で行うことができる。このため、準備段階の要する時間を低減することができ、回転子３の生産効率を向上させることができる。
【００９４】
また、スロット３ｃの検知からロータバー３ｄのスェージングまで自動で行っているので、正確にスロット３ｃを検知することができる。このため、正確にロータバー３ｄをスェージングすることができ、回転子３に傷が付つことを防止することができる。
【００９５】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。上記実施の形態では、スロット検知後、スロット検知部２６ｄで検知したものがスロット３ｃであるか否かを判断しているが、この判断を行わずに検知したものに直接ポンチ１０を突出させてもよい。
【００９６】
上記実施の形態では、回転子３の軸の傾きをセンサ１８で検知して、ポンチ突出高さ演算部２６ｂで演算しているが、上記検知および演算を行わなくてもよい。すなわち、ポンチ突出高さ演算部２６ｂでは、入力部２３から送られたスェージング深さのデータと、ポンチ１０と回転子３の外周面との距離のデータとから、ポンチ１０の突出高さを演算してもよい。
【００９７】
上記実施の形態では、ロール間隔演算部２６ａで、ロール４ａ、４ｂ間隔を演算しているが、この演算を行わなくてもよい。さらに、反力受け２２を設けているが、回転子３の重力がスェージング力より大きい場合、又は上方からスェージングする場合には、反力受けを設けなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施の形態に係るスェージング装置を模式的に示した正面図。
【図２】実施の形態に係るスェージング装置を模式的に示した側面図。
【図３】実施の形態に係る回転子を模式的に示した垂直断面図。
【図４】実施の形態に係るロール間隔演算部で演算されるロール間隔を模式的に示した模式図。
【図５】実施の形態に係るスェージング装置で行われる全体の処理のフローを示したフローチャート。
【図６】実施の形態に係るポンチ突出高さ決定処理のフローを示したフローチャート。
【図７】（ａ）および（ｂ）は実施の形態に係るポンチ突出高さ決定処理を示した模式工程図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は実施の形態に係るポンチ突出高さ決定処理を示した模式工程図。
【図９】実施の形態に係るスロット検出処理のフローを示したフローチャート。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は実施の形態に係るスロット検知処理を示した模式工程図。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は実施の形態に係るスロット検知処理を示した模式工程図。
【図１２】実施の形態に係るスロット判断処理のフローを示したフローチャート。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は実施の形態に係るスロット判断処理を示した模式工程図。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は実施の形態に係るスロット判断処理を示した模式工程図。
【図１５】実施の形態に係るスロット判断処理を示した模式工程図。
【図１６】実施の形態に係るスェージング処理のフローを示したフローチャート。
【図１７】（ａ）および（ｂ）は実施の形態に係るスェージング処理を示した模式工程図。
【図１８】実施の形態に係るスェージング処理を示した模式工程図。
【符号の説明】
【００９９】
１…スェージング装置、３…回転子、３ｃ…スロット、３ｄ…ロータバー、４…ロール、１０…ポンチ、１７…ローラ、１８…センサ、２６…制御部、２６ｎ…ポンチ突出制御部。
【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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