(57)【要約】【課題】本発明は、ステータコアの識別方法及び識別装置に係り、コアに対して焼鈍処理が施されているか否かを精度よく識別することにある。【解決手段】ステータのコアが焼鈍処理が施された焼鈍コアであるか否かを識別する方法は、識別対象のコアに対応するステータコイルに対してインパルス電圧を印加する第１のステップと、第１のステップにおいて識別対象のコア側に対してインパルス電圧が印加されたときに得られる電圧減衰波形を測定する第２のステップと、第２のステップにおいて測定された電圧減衰波形に基づいて、識別対象のコアが焼鈍コアであるか否かを識別する第３のステップと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータのコアが焼鈍処理が施された焼鈍コアであるか否かを識別するステータコアの識別方法であって、
識別対象のコアに対応するステータコイルに対してインパルス電圧を印加する第１のステップと、
前記第１のステップにおいて識別対象のコア側に対してインパルス電圧が印加されたときに得られる電圧減衰波形を測定する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて測定された前記電圧減衰波形に基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別する第３のステップと、
を備えることを特徴とするステータコアの識別方法。
【請求項２】
前記第３のステップは、前記第２のステップにおいて測定された前記電圧減衰波形のプラス１次ピーク電圧とプラス３次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別することを特徴とする請求項１記載のステータコアの識別方法。
【請求項３】
前記第３のステップは、前記第２のステップにおいて測定された前記電圧減衰波形のマイナス１次ピーク電圧とマイナス２次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別することを特徴とする請求項１記載のステータコアの識別方法。
【請求項４】
前記第１のステップは、前記焼鈍コア及び焼鈍処理が施されていない非焼鈍コアの何れかをステータコアとして有するステータの絶縁検査を行うために実施されるステップであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載のステータコアの識別方法。
【請求項５】
ステータのコアが焼鈍処理が施された焼鈍コアであるか否かを識別するステータコアの識別装置であって、
識別対象のコアに対応するステータコイルに対してインパルス電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段により識別対象のコア側に対してインパルス電圧が印加されたときに得られる電圧減衰波形を測定する電圧波形測定手段と、
前記電圧波形測定手段により測定された前記電圧減衰波形に基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別する識別手段と、
を備えることを特徴とするステータコアの識別装置。
【請求項６】
前記識別手段は、前記電圧波形測定手段により測定された前記電圧減衰波形のプラス１次ピーク電圧とプラス３次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別することを特徴とする請求項５記載のステータコアの識別装置。
【請求項７】
前記識別手段は、前記電圧波形測定手段により測定された前記電圧減衰波形のマイナス１次ピーク電圧とマイナス２次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別することを特徴とする請求項５記載のステータコアの識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアの識別方法及び識別装置に係り、焼鈍処理が施された焼鈍コアと、焼鈍処理が施されていない非焼鈍コアと、を識別するステータコアの識別方法及び識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータのコアとコイルとを有する三相交流電動機を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法では、ステータコアにコイルが装着され、その後、コイルエンドの仕上げ成形が行われ、そして、ステータコアとコイルとの間の放電試験を行う検査が行われる。
【０００３】
ところで、電動機を含む回転電機のステータなどに用いられるコアには、様々な種類がある。具体的には、歪み除去を目的として焼鈍処理が施されるコアと、その焼鈍処理が施されていないコアと、がある。ここで、焼鈍処理はその処理前後でコア自体の外観が変わらないものであることから、焼鈍処理の有無を後工程で識別するためにコアに識別マークを付けることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７４９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、焼鈍処理が施されたコアに識別マークを付けるものとすると、識別マークを付ける作業が必要となり、コストがかかってしまう。そこで、識別マークを用いることなく、コアに対して焼鈍処理を施したか否かを識別する技術が望まれている。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、コアに対して識別マークを付すことなく、コアに対して焼鈍処理が施されているか否かを精度よく識別することが可能なステータコアの識別方法及び識別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】
【０００７】
本発明の一態様は、ステータのコアが焼鈍処理が施された焼鈍コアであるか否かを識別するステータコアの識別方法であって、識別対象のコアに対応するステータコイルに対してインパルス電圧を印加する第１のステップと、前記第１のステップにおいて識別対象のコア側に対してインパルス電圧が印加されたときに得られる電圧減衰波形を測定する第２のステップと、前記第２のステップにおいて測定された前記電圧減衰波形に基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別する第３のステップと、を備えるステータコアの識別方法である。
【０００８】
また、本発明の一態様は、ステータのコアが焼鈍処理が施された焼鈍コアであるか否かを識別するステータコアの識別装置であって、識別対象のコアに対応するステータコイルに対してインパルス電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段により識別対象のコア側に対してインパルス電圧が印加されたときに得られる電圧減衰波形を測定する電圧波形測定手段と、前記電圧波形測定手段により測定された前記電圧減衰波形に基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別する識別手段と、を備えるステータコアの識別装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コアに対して焼鈍処理が施されているか否かを精度よく識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例であるステータコアの識別方法及び識別装置が取り入れられた製造ラインを模式的に表した図である。
【図２】本実施例のステータコアの識別装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図３】本実施例においてインパルス電圧の印加に対して測定される電圧減衰波形の一例を表した図である。
【図４】本実施例においてインパルス電圧の印加に対して測定された電圧減衰波形から演算される、識別対象のコアが焼鈍コアであるときの演算値（丸印）と、識別対象のコアが非焼鈍コアであるときの演算値（三角印）と、を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明に係るステータコアの識別方法及び識別装置の具体的な実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例であるステータコアの識別装置１０が取り入れられた製造ラインを模式的に表した図を示す。本実施例の識別装置１０は、識別対象のステータコアが、焼鈍処理が施されたコアであるか或いは焼鈍処理が施されていないコアであるかを識別する装置である。識別装置１０は、識別対象のステータコアを有するステータを製造する製造ライン１２に取り入れられた装置である。ステータは、例えば三相のモータに適用される固定子であって、ステータコアにステータコイルが取り付けられるものである。
【００１３】
以下、焼鈍処理が施されたコアを焼鈍コア１６と、また、焼鈍処理が施されていないコアを非焼鈍コア１８と、それぞれ称す。焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８とは、主に歪みの除去を目的として行われる熱処理としての焼鈍処理が施されているか否かの点で互いに異なる一方、その点以外の部分で互いに同じであるものとする。すなわち、焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８とは、互いに同じ形状を有しているものとする。
【００１４】
製造ライン１２は、焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８とが合流する合流地点２０と、焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８とが分岐される分岐地点２２と、を有している。合流地点２０は、製造ライン１２上の、識別装置１０の上流側に設けられている。分岐地点２２は、製造ライン１２上の、識別装置１０の下流側に設けられている。
【００１５】
合流地点２０から識別装置１０までの製造ライン１２、及び、識別装置１０から分岐地点２２までの製造ライン１２にはそれぞれ、製造対象のステータに対して所定の製造処理が実施される。尚、この所定の製造処理のうちには、焼鈍コア１６を有するステータと非焼鈍コア１８を有するステータとに対して、異なる製造工程が含まれてもよいが、少なくとも一つ以上、同じ製造工程が含まれる。この同じ製造工程としては、例えば、ステータコアにステータコイルを取り付ける製造工程などがある。
【００１６】
識別装置１０は、製造対象のステータに対して絶縁検査を行う絶縁検査装置に組み込まれている。この絶縁検査装置は、ステータのステータコイルに対してパルス状の高電圧（インパルス電圧）を２相間或いは３相間に印加して、そのインパルス電圧が印加されたステータコイルの相間に生ずる電圧の時間波形（具体的には、減衰波形）を測定することにより、その測定結果に基づいて製造対象のステータの絶縁状態の有無を検査する装置である。尚、インパルス電圧の印加は、相間ごとに順次行われるものであってもよい。
【００１７】
識別装置１０は、マイクロコンピュータを主体に構成される電子制御ユニットである。識別装置１０は、マイクロコンピュータにおいて、上記の絶縁検査装置で得られる電圧減衰波形を用いて、以下に示す如く、識別対象のコアが焼鈍コア１６であるか或いは非焼鈍コア１８であるかを識別する。
【００１８】
図２は、本実施例の識別装置１０において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３は、本実施例においてインパルス電圧の印加に対して測定される電圧減衰波形の一例を表した図を示す。また、図４は、本実施例においてインパルス電圧の印加に対して測定された電圧減衰波形から演算される、識別対象のコアが焼鈍コア１６であるときの演算値（丸印）と、識別対象のコアが非焼鈍コア１８であるときの演算値（三角印）と、を表した図を示す。
【００１９】
本実施例の識別装置１０（又は絶縁検査装置）は、製造ライン１２上に流れてきた製造対象のステータごとに、以下に示す処理を行う。具体的には、まず、搬入されてきた製造対象のステータに対してインパルス電圧を印加する（ステップ１００）。このインパルス電圧の印加は、ステータコイルを通じて行われる。また、このインパルス電圧の印加は、一つのステータに対して２相間或いは３相間で行われる。
【００２０】
そして、識別装置１０（又は絶縁検査装置）は、上記したインパルス電圧の印加に対して電圧減衰波形を測定する（ステップ１０２）。尚、絶縁検査装置は、上記の如く測定した電圧減衰波形の測定結果に基づいて製造対象のステータの絶縁状態の良否を検査する。
【００２１】
また、識別装置１０は、上記の如く測定した電圧減衰波形から、プラス１次ピーク電圧値（＋Ｖｐ１）及びプラス３次ピーク電圧値（＋Ｖｐ３）を抽出する（ステップ１０４）。尚、プラス１次ピーク電圧値（＋Ｖｐ１）とは、インパルス電圧の印加に対してその印加開始から電圧減衰波形中で最初に立ち上がる側（正側）に最初（１番目）に現れるピーク電圧値である。また、プラス３次ピーク電圧値（＋Ｖｐ３）とは、インパルス電圧の印加に対してその印加開始から電圧減衰波形中で最初に立ち上がる側（正側）に３番目に現れるピーク電圧値である。
【００２２】
識別装置１０は、上記ステップ１０４で抽出したプラス１次ピーク電圧値（＋Ｖｐ１）及びプラス３次ピーク電圧値（＋Ｖｐ３）を用いて、その比率（＋Ｖｐ３）／（＋Ｖｐ１）を演算する（ステップ１０６）。そして、その比率の演算値（＋Ｖｐ３）／（＋Ｖｐ１）が判定値に対して大きいものであるか或いは小さいものであるか否かを判別する（ステップ１０８）。この判定値は、識別対象のコアが焼鈍コア１６であるか或いは非焼鈍コア１８であるかを識別するための閾値であって、予め実験的に定められている。
【００２３】
焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８との間では、外観形状が互いに同じであっても、焼鈍処理の有無に応じて損失（鉄損）が異なる。具体的には、損失は、焼鈍コア１６側で小さく、非焼鈍コア１８側で大きい。このため、形状が互いに同じ焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８とで、同じインパルス電圧が印加されても、得られる電圧減衰波形が異なり、その波形形状に差が現れる。焼鈍コア１６では、損失が比較的小さいため、ピーク電圧値の、時間経過に伴う減衰量が比較的小さくなる。一方、非焼鈍コア１８では、損失が比較的大きいため、ピーク電圧値の、時間経過に伴う減衰量が比較的大きくなる。そこで、この焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８との間でのピーク電圧値の減衰量の違いを考慮して、上記の判定値が定められる。
【００２４】
識別装置１０は、上記ステップ１０８において演算値（＋Ｖｐ３）／（＋Ｖｐ１）が判定値に対して大きいと判別した場合は、製造対象のステータが有する識別対象のステータコアが焼鈍コア１６であると判定する（ステップ１１０）。一方、演算値（＋Ｖｐ３）／（＋Ｖｐ１）が判定値に対して大きくない（小さい）と判別した場合は、製造対象のステータが有する識別対象のステータコアが非焼鈍コア１８であると判定する（ステップ１１２）。
【００２５】
識別装置１０は、上記ステップ１１０において識別対象のステータコアが焼鈍コア１６であると判定した後は、その焼鈍コア１６を有する製造対象のステータに対してシリアルナンバーの照合を行い（ステップ１１４）、その照合が一致するものであるときは製造正常の判定を行い（ステップ１１６）、一方、その照合が一致しないものであるときは製造異常の判定を行う（ステップ１１８）。また、上記ステップ１１２において識別対象のステータコアが非焼鈍コア１８であると判定した後は、その非焼鈍コア１８を有する製造対象のステータに対してシリアルナンバーの照合を行い（ステップ１２０）、その照合が一致するものであるときは製造正常の判定を行い（ステップ１２２）、一方、その照合が一致しないものであるときは製造異常の判定を行う（ステップ１２４）。
【００２６】
識別装置１０においてコア識別が実施されて製造正常の判定が行われた後は、製造対象のステータは、製造ライン１２上の次工程へ搬出される。また、識別装置１０においてコア識別が実施されて製造異常の判定が行われた後は、製造対象のステータが製造ライン１２上から外される、又は製造ライン１２がライン停止される。
【００２７】
このように、本実施例の識別装置１０によれば、識別対象のステータコアを有するステータに対してインパルス電圧を印加して電圧減衰波形を測定するインパルス試験を行い、その試験結果として得られる電圧減衰波形に基づく演算値（具体的には、比率（＋Ｖｐ３）／（＋Ｖｐ１））が判定値に比して大きいときは、識別対象のステータコアが焼鈍コア１６であると判定し、一方、上記の演算値が判定値に比して大きくないときは、識別対象のステータコアが非焼鈍コア１８であると判定することができる。
【００２８】
上述の如く、焼鈍コア１６と非焼鈍コア１８との間では、形状が互いに同じであっても、焼鈍処理の有無に応じて損失（鉄損）が異なり、同じインパルス電圧が印加されても、得られる電圧減衰波形の形状に差が現れる。従って、本実施例の識別装置１０によれば、ステータへのインパルス電圧の印加に対して得られる電圧減衰波形の演算値（具体的には、比率（＋Ｖｐ３）／（＋Ｖｐ１））が判定値に比して大きいか否かに基づいて、識別対象のステータコアが焼鈍コア１６であるか或いは非焼鈍コア１８であるかを識別することができる。
【００２９】
すなわち、本実施例においては、製造ライン１２上に形状が互いに同じステータコアが流れるときにも、そのステータコアを焼鈍処理が施された焼鈍コア１６と焼鈍処理が施されていない非焼鈍コア１８とで精度よく識別することができる。このため、本実施例によれば、ステータコアが誤識別された状態（すなわち、焼鈍処理が施されたか否かの情報が誤った状態）でそのステータコアを有するステータが後工程に流出するのを抑止することができる。
【００３０】
また、本実施例においては、識別装置１０におけるステータコアが焼鈍コア１６であるか或いは非焼鈍コア１８であるかの識別が、製造ライン１２上で絶縁検査装置が製造対象のステータに対して行う絶縁検査に伴って得られる電圧減衰波形を用いて行われる。かかる構成によれば、絶縁検査装置とは別個独立に、上記識別のためのインパルス電圧を印加する専用システムを設けることは不要である。このため、本実施例によれば、製造ライン１２上で大きな設備を追加することなく簡素にステータコアの上記識別を行うことが可能である。
【００３１】
尚、上記の実施例においては、識別装置１０が図２に示すルーチン中ステップ１００の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「第１のステップ」及び「電圧印加手段」に、識別装置１０がステップ１０２の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「第２のステップ」及び「電圧波形測定手段」に、識別装置１０がステップ１０８〜１１２の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「第２のステップ」及び「識別手段」に、それぞれ相当している。
【００３２】
ところで、上記の実施例においては、識別装置１０がステータコアが焼鈍コア１６であるか或いは非焼鈍コア１８であるかの識別を行ううえで、そのステータコアを有するステータへのインパルス電圧の印加に対して得られる電圧減衰波形の演算値（具体的には、比率（＋Ｖｐ３）／（＋Ｖｐ１））を用いることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、焼鈍コアと非焼鈍コアとで明確に異なる値が現れるのであれば（すなわち、公差を考慮した判定値が設定できるのであれば）、その電圧減衰波形の各ピーク電圧の比率を用いるものであってもよく、また、その電圧減衰波形の時間変化の度合いなどを用いるものであってもよい。例えば、電圧減衰波形からマイナス１次ピーク電圧（−Ｖｐ１）及びマイナス２次ピーク電圧（−Ｖｐ２）を抽出して得られるそれらの比率（−Ｖｐ２）／（−Ｖｐ１）を用いることとしてもよい。また例えば、プラス側（例えばプラス２次ピーク電圧など）とマイナス側（例えばマイナス１次ピーク電圧など）との絶対値を用いることとしてもよい。
【００３３】
また、上記の実施例においては、識別装置１０が製造ライン１２上に取り入れられることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、識別装置１０は、例えば検査用に単独で設けられるものであってもよい。
【００３４】
尚、以上の実施例に関し、更に以下を開示する。
【００３５】
［１］ステータのコアが焼鈍処理が施された焼鈍コア（１６）であるか否かを識別するステータコアの識別方法であって、識別対象のコアに対応するステータコイルに対してインパルス電圧を印加する第１のステップ（ステップ１００）と、前記第１のステップにおいて識別対象のコア側に対してインパルス電圧が印加されたときに得られる電圧減衰波形を測定する第２のステップ（ステップ１０２）と、前記第２のステップにおいて測定された前記電圧減衰波形に基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コア（１６）であるか否かを識別する第３のステップ（ステップ１０８〜ステップ１１２）と、を備えるステータコアの識別方法。
【００３６】
上記［１］記載の構成によれば、コアに対する焼鈍処理の有無に応じて、損失（鉄損）が異なり、同じインパルス電圧が印加されても、得られる電圧減衰波形の形状に差が現れることを利用して、ステータコアに対して焼鈍処理が施されたか否かを精度よく識別することができる。
【００３７】
［２］上記［１］記載のステータコアの識別方法において、前記第３のステップ（ステップ１０８〜ステップ１１２）は、前記第２のステップにおいて測定された前記電圧減衰波形のプラス１次ピーク電圧とプラス３次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コア（１６）であるか否かを識別するステータコアの識別方法。
【００３８】
［３］上記［１］記載のステータコアの識別方法において、前記第３のステップは、前記第２のステップにおいて測定された前記電圧減衰波形のマイナス１次ピーク電圧とマイナス２次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コア（１６）であるか否かを識別するステータコアの識別方法。
【００３９】
［４］上記［１］乃至［３］の何れか一項記載のステータコアの識別方法において、前記第１のステップ（ステップ１００）は、前記焼鈍コア（１６）及び焼鈍処理が施されていない非焼鈍コア（１８）の何れかをステータコアとして有するステータの絶縁検査を行うために実施されるステップであるステータコアの識別方法。
【００４０】
上記［４］記載の構成によれば、ステータを製造する製造ライン上で大きな設備を追加することなく簡素にコアに対する焼鈍処理の有無の識別を行うことができる。
【００４１】
［５］ステータのコアが焼鈍処理が施された焼鈍コア（１６）であるか否かを識別するステータコアの識別装置（１０）であって、識別対象のコアに対応するステータコイルに対してインパルス電圧を印加する電圧印加手段（ステップ１００を行う手段）と、前記電圧印加手段により識別対象のコア側に対してインパルス電圧が印加されたときに得られる電圧減衰波形を測定する電圧波形測定手段（ステップ１０２を行う手段）と、前記電圧波形測定手段により測定された前記電圧減衰波形に基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コアであるか否かを識別する識別手段（ステップ１０８〜ステップ１１２を行う手段）と、を備えるステータコアの識別装置（１０）。
【００４２】
上記［５］記載の構成によれば、コアに対する焼鈍処理の有無に応じて、損失（鉄損）が異なり、同じインパルス電圧が印加されても、得られる電圧減衰波形の形状に差が現れることを利用して、ステータコアに対して焼鈍処理が施されたか否かを精度よく識別することができる。
【００４３】
［６］上記［５］記載のステータコアの識別装置（１０）において、前記識別手段（ステップ１０８〜ステップ１１２を行う手段）は、前記電圧波形測定手段（ステップ１０２を行う手段）により測定された前記電圧減衰波形のプラス１次ピーク電圧とプラス３次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コア（１６）であるか否かを識別するステータコアの識別装置（１０）。
【００４４】
［７］上記［５］記載のステータコアの識別装置（１０）において、前記識別手段は、前記電圧波形測定手段により測定された前記電圧減衰波形のマイナス１次ピーク電圧とマイナス２次ピーク電圧との比率が所定閾値に達するか否かに基づいて、識別対象のコアが前記焼鈍コア（１６）であるか否かを識別するステータコアの識別装置（１０）。
【符号の説明】
【００４５】
１０  識別装置
１２  製造ライン
１６  焼鈍コア
１８  非焼鈍コア
【図１】
2016073134.tif 000003
【図２】
2016073134.tif 000004
【図３】
2016073134.tif 000005
【図４】
2016073134.tif 000006