(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のロータシャフトの円周上に形成されたスロットに挿入されるロータコイルを曲げ成形する装置において、
前記ロータシャフトのスロットに組込まれる複数本のコイルのエンド部を各スロット毎に一括してエッジワイズ方向に曲げ加工するエッジワイズ曲げ手段と、このエッジワイズ曲げ手段により曲げられたコイルエンドをさらにフラットワイズ方向に曲げ加工するフラットワイズ曲げ手段と、このフラットワイズ曲げ手段により曲げられたコイルエンド部を各スロットより円周上の所定の位置でロータシャフトセンターに向って所定の長さに切断するエンド切断加工手段とを備え、
前記エッジワイズ曲げ手段は、フレームに直線部コイルの挿入方向と直交する方向に軸受を介して軸方向にスライド可能に取付けられたシャフト、このシャフトに旋回可能に取付けられた旋回ベース、前記フレームに取付けられた駆動源の駆動力を前記旋回ベースに回転運動として伝達する駆動伝達機構及び前記旋回ベースに取付けられ駆動源の作動により前記直線部コイルのエッジワイズ曲げされる近傍を曲げ側の幅方向にクランプすると共に、前記旋回ベースの回転力により前記シャフトに前記直線部コイルを押付けてエッジワイズ曲げする押し駒クランプから構成され、
前記フラットワイズ曲げ手段は、前記フレームに一端部が直線部コイルの移動方向と直交する方向に移動可能に支持された支持アーム、この支持アームの他端部に支持され前記エッジワイズ曲げされたコイルのコーナ部と幅方向と厚み方向を固定する直線クランプ機構、このクランプ機構の近傍に設置されたＲ型と、駆動源に連結され前記Ｒ型の曲げ半径を中心に回動する回転軸に取付けられた直線ガイド及びこの直線ガイドに直線移動可能に支持され駆動源により前記コイルエンド部を前記Ｒ型に加圧する複数個のローラが回転自在に取付けられた加圧成形体から構成され、
前記エンド切断加工手段は、前記Ｒ型近傍に配設された固定台、この固定台に取付けられたモータにより駆動される駆動軸に直線部コイルの移動方向と直交する方向に旋回可能に支持された支持架台、この支持架台の前記Ｒ型と対面する側に上下方向に移動可能に支持された保持部材及びこの保持部材に回転自在に支持されモータにより回転駆動される駆動軸に取付けられコイルエンド部を切断するカッターから構成されたことを特徴とする回転電機のロータコイル曲げ装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機のロータコイル曲げ装置において、エッジワイズ曲げ手段、フラットワイズ曲げ手段及びエンド切断加工手段は、同一の移動テーブル上に載置され、長尺ベース上を移動可能にしたことを特徴とする回転電機のロータコイル曲げ装置。
【請求項３】
請求項１記載の回転電機のロータコイル曲げ装置において、エッジワイズ曲げ手段に、シャフトに向けてコイルが挿入される方向に長手方向に適宜の間隔を存して複数個の穴を有するテンプレートを配設し、このテンプレートのコイルの形状に応じて選択された位置の穴にコイルに有する穴を通してガイドバーを挿入してコイルの曲げ位置を決定するようにしたことを特徴とする回転電機のロータコイル曲げ装置。
【請求項４】
請求項１記載の回転電機のロータコイル曲げ装置において、ロータコイルはコイル断面で見たときに縦長となるように、且つ厚み方向に複数本のコイルを一括曲げが可能なように重ねてセッティングすることを特徴とする回転電機のロータコイル曲げ装置。
【請求項５】
請求項１記載の回転電機のロータコイル曲げ装置において、Ｒ型はフラットワイズ曲げ及びコイルエンド部切断時に各コイルの形状に合わせて段取替えに必要最小限の部分のみをカセット式にしたことを特徴とする回転電機のロータコイル曲げ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービン発電機等の回転電機で使用される矩形断面の導体をロータコイルに曲げ成形するためのロータコイル曲げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タービン発電機等のロータシャフトに組込まれる矩形断面を有するロータコイルは、タービン発電機の容量が増大するにつれてロータシャフト長が長くなると同時に、ロータコイル長さも非常に長くなる。
【０００３】
従来、このようなコイル巻線を製作するには図１８に示すように直線部コイル１ａ、エンド部１ｂ、コーナピース１ｃより構成されるコイル部品をロウ付けによりコイル接続してロータコイル１を製作したり、或いは図１９に示すように矩形断面コイル材を１本づつエッジワイズ曲げおよびフラットワイズ曲げ成形して複数種類のコイルを組立てた後、図２０に示すようにタービン発電機のロータシャフト２に形成されたスロット３に挿入して組立てている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１８に示すようなコイル巻線の製作方法では、直線部コイル１ａ、エンド部１ｂ、コーナピース１ｃ等コイル巻線を成形する部品点数が多くなり、かつ部品相互をロウ付けするための位置決め手段やロウ付け作業そのもの及びロウ付け作業後の表面の仕上げ工程等により、その作業工数が極めて多大となるという問題がある。
【０００５】
また、図示しないエッジワイズやフラットワイズを成形する装置により、１本づつエッジワイズ及びフラットワイズの曲げをする場合には、タービン発電機のロータシャフト２のスロット３に納めるロータコイル１の全数分に対しエッジワイズ及びフラットワイズの曲げ作業を繰返すことになり、多くの工数を必要とする。
【０００６】
さらに、上記作業において、エッジワイズ及びフラットワイズ成形前にコイルエンド端部の接続方法によって接続端に段加工を仕上げる場合があり、その場合コイル成形作業以前に別工程で切離す必要がある等の問題がある。
【０００７】
本発明は上記のような問題点を解消すべくなされたもので、ロータコイルの部品点数を少なくし、且つ製作工数が多い原因となっているロウ付け作業やロウ付け位置決め作業及びロウ付け後のコイル表面の仕上げ作業を少なくすると共に、１本づつエッジワイズ及びフラットワイズ曲げをする非能率的な作業を排除し、且つ曲げ成形後にコイルエンド接続部の端面加工する工程を同一の装置で実施できる回転電機のロータコイル曲げ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により回転電機のロータコイル曲げ装置を構成するものである。
【０００９】
請求項１に対応する発明は、回転電機のロータシャフトの円周上に形成されたスロットに挿入されるロータコイルを曲げ成形する装置において、前記ロータシャフトのスロットに組込まれる複数本のコイルのエンド部を各スロット毎に一括してエッジワイズ方向に曲げ加工するエッジワイズ曲げ手段と、このエッジワイズ曲げ手段により曲げられたコイルエンドをさらにフラットワイズ方向に曲げ加工するフラットワイズ曲げ手段と、このフラットワイズ曲げ手段により曲げられたコイルエンド部を各スロットより円周上の所定の位置でロータシャフトセンターに向って所定の長さに切断するエンド切断加工手段とを備え、前記エッジワイズ曲げ手段は、フレームに直線部コイルの挿入方向と直交する方向に軸受を介して軸方向にスライド可能に取付けられたシャフト、このシャフトに旋回可能に取付けられた旋回ベース、前記フレームに取付けられた駆動源の駆動力を前記旋回ベースに回転運動として伝達する駆動伝達機構及び前記旋回ベースに取付けられ駆動源の作動により前記直線部コイルのエッジワイズ曲げされる近傍を曲げ側の幅方向にクランプすると共に、前記旋回ベースの回転力により前記シャフトに前記直線部コイルを押付けてエッジワイズ曲げする押し駒クランプから構成され、前記フラットワイズ曲げ手段は、前記フレームに一端部が直線部コイルの移動方向と直交する方向に移動可能に支持された支持アーム、この支持アームの他端部に支持され前記エッジワイズ曲げされたコイルのコーナ部と幅方向と厚み方向を固定する直線クランプ機構、このクランプ機構の近傍に設置されたＲ型と、駆動源に連結され前記Ｒ型の曲げ半径を中心に回動する回転軸に取付けられた直線ガイド及びこの直線ガイドに直線移動可能に支持され駆動源により前記コイルエンド部を前記Ｒ型に加圧する複数個のローラが回転自在に取付けられた加圧成形体から構成され、前記エンド切断加工手段は、前記Ｒ型近傍に配設された固定台、この固定台に取付けられたモータにより駆動される駆動軸に直線部コイルの移動方向と直交する方向に旋回可能に支持された支持架台、この支持架台の前記Ｒ型と対面する側に上下方向に移動可能に支持された保持部材及びこの保持部材に回転自在に支持されモータにより回転駆動される駆動軸に取付けられコイルエンド部を切断するカッターから構成される。
【００１０】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置において、エッジワイズ曲げ手段、フラットワイズ曲げ手段及びエンド切断加工手段は、同一の移動テーブル上に載置され、長尺ベース上を移動可能にしたものである。
【００１１】
請求項３に対応する発明は、請求項１に対応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置において、エッジワイズ曲げ手段に、シャフトに向けてコイルが挿入される方向に長手方向に適宜の間隔を存して複数個の穴を有するテンプレートを配設し、このテンプレートのコイルの形状に応じて選択された位置の穴にコイルに有する穴を通してガイドバーを挿入してコイルの曲げ位置を決定するようにしたものである。
【００１２】
請求項４に対応する発明は、請求項１に対応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置において、ロータコイルはコイル断面で見たときに縦長となるように、且つ厚み方向に複数本のコイルを一括曲げが可能なように重ねてセッティングするものである。
【００１３】
請求項５に対応する発明は、請求項１に対応する発明の回転電機のロータコイル曲げ装置において、Ｒ型はフラットワイズ曲げ及びコイルエンド部切断時に各コイルの形状に合わせて段取替えに必要最小限の部分のみをカセット式にしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
本発明による回転電機のロータコイル曲げ装置の第１の実施の形態として、発電プラントにおけるタービン発電機のロータコイルの曲げ、エンド部の切断加工に適用した場合について述べる。
【００１６】
本実施の形態で使用するタービン発電機のロータシャフトについて、図１７により説明する。本実施の形態で対象とするタービン発電機は、大別して図示しないフレームと固定子のステータ及び回転子のロータシャフトとから構成され、図１６に示すように曲げ成形されたロータコイル１'はロータシャフト２の円周上に形成されたスロット３に挿入して組立てられ、ロータシャフト中央部でロー付け溶接される。
【００１７】
次に図１乃至図４によってロータコイル曲げ装置の主要構成を説明する。
【００１８】
図１は装置全体の構成を示す正面図であり、図２は図１の平面図を示し、図３は図１の片側のロータコイル曲げ装置を拡大した正面図を示し、図４はその側面図を示している。
【００１９】
本実施の形態のロータコイル曲げ装置１０は、図１乃至図４に示すようにエッジワイズ曲げ部２０とフラットワイズ曲げ部４０及びエンド切断加工部５１から構成され、これらは同一の移動テーブル１１上に載置され、長尺ベース１２ａ及び１２ｂ上を移動可能になっている。
【００２０】
この場合、ロータコイル曲げ装置１０は図示するように左勝手のものと右勝手のものがあるため、２台の長尺ベース１２ａと１２ｂとをベース連結部１７により連結している。
【００２１】
まず、図５及び図６によりロータコイル曲げ装置１０の移動機構を説明する。
【００２２】
図５はロータコイル曲げ装置１０の長手方向の駆動部及びベース部の構造を説明するための平面図、図６は図５の側面図で、いずれも図１の右半部について示している。
【００２３】
図５及び図６において、前述した長尺のベース１２ａは、それぞれ一対の角パイプを溶接して構成された条体１３を床面上に平行に配設すると共に、その間に長手方向に適宜の間隔を存して連結部材１３ａにより連結し、また各条体１３に固定部材１３ｂを介して直線ガイド１４を取付け、且つ条体１３の一方の基端部となる連結部材１３ａにネジ軸１５ａの一端を軸継手１９を介して連結すると共に、軸端部にサーボモータ１８を連結して回転駆動可能にし、またネジ軸１５ａの他端部を他方の基端部となる連結部材１３ａに連結する構成となっている。
【００２４】
また、このネジ軸１５ａにはナット１５ｂが螺合され、このナット１５ｂは移動テーブル１１の下面に取付け固定されている。
【００２５】
さらに、移動テーブル１１の直線ガイド１４に対応させてリニアベアリング１４ａが取付けられている。
【００２６】
従って、サーボモータ１８によりネジ軸１５ａが回転駆動されると、ナット１５ｂがネジ軸１５ａのネジ溝に沿って直線移動することで、移動テーブル１１はリニアベアリング１４ａを介して直線ガイド１４に支持されながら移動することになる。
【００２７】
この場合、片側の直線ガイド１４側の固定部材１３ｂに長手方向に沿って例えばスリットが等間隔を存して形成された測長器１６が取付けられ、また移動テーブル１１側にはこの測長器１６に対応させてスリットを光学的に読取る読取りヘッド１６ａが取付けられ、ベース連結部１７を中心位置としてその位置からの距離を測定可能にしてある。この測長器１６で測定された中心からの位置をエッジワイズ曲げ型と兼用された後述するシャフトの端の位置（曲げ後の内径側の点）を図示しないディジタル表示器に表示させ、図１７に示すロータ２の各スロット３により変化する曲げ位置の確認が行えるようにしてある。
【００２８】
なお、図中５は移動テーブル１１に支持され、各種駆動源に電源を供給するためのケーブルベアである。
【００２９】
次にロータコイルのエッジワイズ曲げ部２０の構成を図７乃至図９により説明する。図７は図１乃至図４に示すエッジワイズ曲げ部２０の正面図を示し、図８は側面図を示し、図９は図７、図８の要部を示す詳細図である。
【００３０】
図７乃至図９に示すように、移動テーブル１１上にフレーム６が移動テーブルの移動方向と直交する方向に取付けられた直線ガイド３２（図３に示す）に沿って移動可能に支持されている。
【００３１】
このフレーム６にコイルのエッジワイズ曲げを形成するためのシャフト２５が移動テーブルの移動方向と直交する方向に挿通させて直線軸受７を介してスライド移動可能に取付けられ、このシャフト２５の一端部側に旋回アーム２６ａが回転すべり軸受８を中心に回動可能に取付けられ、フレーム６の上部に支持された油圧シリンダ２７ａの駆動により旋回可能になっている。
【００３２】
また、シャフト２５の他端部側にはシャフト２５を軸方向に移動させるための油圧シリンダー２７がフレーム５に支持部材を介して取付けられている。
【００３３】
さらに、シャフト２５上に主旋回ベース２６ｂが回転すべり軸受８を介して回動可能に取付けられている。この主旋回ベース２６ｂには、その周面に旋回ベース部２６ｂ１がフレーム６の下部より外側に臨ませて設けられ、さらにこの旋回ベース部２６ｂ１の端面に基面をシャフト２５側に向けて旋回ベース部２６ｂ２が設けられ、これらは一体的に構成されている。
【００３４】
上記旋回ベース部２６ｂ２の基面には、コイルの幅方向をクランプする押し駒クランプ３１が取付けられ、また旋回アーム２６ａと対向する面に連結ピン２６ｃが捩じ込まれ、この連結ピン２６ｃの頭部が旋回アーム２６ａに設けられた係合穴に挿脱可能になっている。この場合、押し駒クランプ３１はその後方に設けられた油圧シリンダ３１ａによりコイルを曲げ側の幅方向に駆動される。
【００３５】
また、旋回アーム２６ａを回動可能に取付けた回転すべり軸受７の内端にはコイルを厚み方向にクランプするコーナクランプ２６が設けられ、このコーナクランプ２６は前述した油圧シリンダー２７により駆動されるものである。
【００３６】
更に、主旋回ベース２６ｂの胴部にはピニオン３０が一体的に取付けられ、このピニオン３０に噛合し且つ直線上に移動するラック２９が設けられている。このラック２９は、フレーム６内の上部に支持部材を介して支持された油圧シリンダ２８の操作ロッドに連結され、油圧シリンダ２８の動作により操作ロッドの直線移動がラック２９に伝達されると、このラック２９の直線運動がピニオン３０により回転運動に変換されて主クランプ２６ｂに伝達可能な構成になっている。
【００３７】
一方、シャフト２５に向けてコイル１'が挿入される方向にテンプレート２１が配設され、このテンプレート２１はフレーム６に取付けられている。このテンプレート２１には適宜の間隔を存して複数個の長穴が長手方向に沿って設けられ、コイルの形状に応じて選択された位置の長穴にコイルに有する長穴を通してガイドバー２２を挿入することにより、コイルの曲げ位置が決定される。
【００３８】
また、テンプレート２１に沿って固定ブロック３６ａがフレーム６に取付けられ、この固定ブロック３６ａのほぼ中央部にストッパー２４が回動可能に取付けられている。さらに、固定ブロック３６ａの下方に配設されるクランププレート３６ｂを支持し、且つコイルを曲げる際に発生する力に対抗させるための一対のエッジワイズ（ＥＷ）直線クランプ部２３がストッパー２４を中心にコイル挿入方向に適宜の間隔を存して設けられ、フレーム６にそれぞれ取付けられている。
【００３９】
この直線クランプ部２３は直線部コイル１ａ'の幅方向をクランプするもので、クランプ時にはストッパー２４を旋回してＥＷ直線クランプ部２３の中央部に設けられたブロック３６に連結させて門型構造にして用いられる。
【００４０】
次にロータコイルのフラットワイズ曲げ部４０の構成を図１０乃至図１２により説明する。図１０はフラットワイズ曲げ部の構成を示す正面図であり、図１１は図１０のフラットワイズ直線クランプ部の側面図であり、図１２は図１０の油圧揺動シリンダ及びＲ型の側面図である。
【００４１】
図１０乃至図１２に示すように、フレーム６の上部壁面に移動テーブル１１の移動方向と直交する方向に一対の直線ガイド３９が平行に取付けられている。この直線ガイド３９に支持アーム７１の一端部に取付けられた移動体７２がリニア軸受７３を介して移動可能に支持されている。この移動体７２はクランプを行うときに直線ガイド３９の一端部に設けられた油圧シリンダ３７の駆動により移動可能になっている。
【００４２】
また、支持アーム７１の他端部にエッジワイズ曲げされたコイルのコーナ部と幅方向を固定する第１のフラットワイズ（ＦＷ）直線クランプ４１と厚み方向を固定する第２のＦＷ直線クランプ４２が支持されている。
【００４３】
上記第１のＦＷ直線クランプ４１は油圧シリンダ４１ａの駆動によりクランププレート４１ｂをコイルのコーナ部と幅方向に押付けて固定するものであり、また第２のＦＷ直線クランプ４２は油圧シリンダ４２ａの駆動によりクランププレート４２ｂをコイルの厚み方向に押付けて固定するものである。この場合、第２のＦＷ直線クランプ４２は第１のＦＷ直線クランプ４１に対して着脱可能なリンク機構により構成され、このリンク機構の一片の内側に第１のＦＷ直線クランプ４１のクランププレート４１ｂに対応させてクランププレート５０が固定ピン４８により着脱可能に取付けられている。
【００４４】
従って、クランププレート５０はロータコイル１‘の本数及び厚みの違いからくる一括曲げの高さに応じて交換する場合には、固定ピン４８を抜き差しすることで、簡単に交換できる。
【００４５】
また、リンク機構は一端が支持アーム７１に取付けられた油圧シリンダ７４の操作ロッドに取付けられている。
【００４６】
一方、支持アーム７１に近接する移動テーブル１１上に固定台７５が載置され、この固定台７５に分割カセット式のＲ型４９がＲ型ベース５３を介して固定されている。
【００４７】
また、固定台７５と隣接する移動テーブル１１に載置された固定台７６上に旋回軸を回転自在に支持する支持ブロック７７が取付けられ、この支持ブロック７７の両側に旋回軸を駆動する油圧揺動シリンダ４３が取付けられている。また、この旋回軸には直線ガイド４４が取付けられている。この直線ガイド４４にはネジ軸４５が設けられ、このネジ軸４５に加圧成型体７８が螺合し、軸方向に移動可能に支持されている。
【００４８】
この加圧成型体７８は油圧シリンダ３８とこの油圧シリンダ３８によりコイルのエンド部をＲ型に加圧する複数個のローラ４６が回転自在に取付けられ、また外周面には曲げガイド４７が取付けられている。
【００４９】
次にコイルのエンド切断加工部５１の構成を図１３乃至図１４により説明する。
【００５０】
図１３はコイルエンド切断部の構成を示す正面図であり、図１４は図１３の側面図である。
【００５１】
図１３及び図１４に示すように、移動テーブルに載置された固定台上に支持架台７９が移動テーブルの移動方向と直交する方向に旋回可能に駆動軸８６を介して支持されている。この駆動軸８６はその端部が軸受により回転自在に支持されると共に、支持架台７９の下部に支持部材を介して取付けられたサーボモータ８４に減速機８５を介して連結されている。
【００５２】
また、支持架台７９のＲ型４９と対面する側に油圧制御送りをかけるための直線ガイド５４が鉛直に取付けられ、この直線ガイド５４にチップソー保持部材７９ａが上下方向に移動可能に支持されている。このチップソー保持部材７９ａは支持架台７９の上部に取付けられた油圧シリンダ５５の駆動により上下方向に移動可能になっている。
【００５３】
さらに、カッター保持部材７９ａの下部を貫通させて駆動軸５８が軸受により回転自在に支持され、その一方の軸端部に制振材の基板からなる複合刃またはチップソー５６が取付けられると共に、これを覆うように円筒状のカバー６０が設けられている。このカバー６０の内部には図示しない反射板が設けられると共に、この反射板の手前に集塵装置の吸込口６１が設けられ、またカバー６０の開口部に耐熱透明シート６２が貼り付けられている。
【００５４】
また、駆動軸５８の他端部とカッター保持部材７９ａの上部に取付けられた駆動モータ５７の回転軸との間を駆動ベルトにより連結して駆動モータ５７の回転を駆動軸５８に伝達可能な構成にしてある。
【００５５】
さらに、Ｒ型４９側には一括エッジワイズ曲げ及びフラットワイズ曲げ成型されたロータコイルのエンド部１ｅ'をＲ型４９に密着させる複数個の専用クランプ５２が設けられている。
【００５６】
一方、図１５はロータコイル曲げ装置に成形されたロータコイルを所定の場所に搬送するロータコイル搬送台８０を示すものである。このロータコイル搬送台８０は、摩擦抵抗の少ない樹脂８２ａを塗布した摺動面にロータコイルを載置するための天板８２が前後それぞれ一対の支持脚８１により支持され、また各支持脚８１の下端部には移動を容易にするためのキャスタ８３を取付けられ、さらに支持脚８１と天板８２との間にはコイルのパスラインに合せて高さ調整が可能なレベリング８４が設けられている。
【００５７】
以上は図１において、一方のロータコイル曲げ装置１０の各部の構成であるが、これとは勝手違いに設けられた他方のロータコイル曲げ装置１０についても前述した構成と全く同じである。
【００５８】
次に上記のように構成されたロータコイル曲げ装置１０の作用について述べるに、エッジワイズ曲げ加工、フラットワイズ曲げ加工及びエッジ切断加工の３工程を１台の装置に集約するため、各工程に最適なコイルの置き方としてコイル断面で見たときに縦長となるように、且つ厚み方向に複数本のコイルが一括曲げできるように重ねられて装置上にセッティングされる。
【００５９】
まず、エッジワイズ曲げ部２０による加工手順について図３及び図７乃至図９により説明する。
【００６０】
第１にエッジワイズ曲げ部２０の位置決めを行う。即ち、移動テーブル１１上に載置されたエッジワイズ曲げ部２０において、エッジワイズ曲げ位置となる曲げ型を兼ねたシャフト２５の位置決めを移動テーブル１１の移動時に測長器１６により測定された位置が表示される図示しないディジタル表示器の表示値を見て行う。
【００６１】
第２にエッジワイズ曲げ部２０に対してワークの位置決めを行う。まず、１スロット分の直線部コイル１ａ'を両側のエッジワイズ直線部クランプ部２３に載せ、隣接するテンプレート２１の長穴に直線部コイル１ａ長穴を介してガイドバー２２を挿入し、１スロット分の直線部コイル１ａ'の長手方向の位置決めをする。
【００６２】
第３に３種類のクランプを行う。まず、ストッパー２４を旋回し、長いＥＷ直線クランプ部２３の中央に存するブロック３６と連結させ、門型にする。その後で、エッジワイズ直線クランプ部２３を油圧シリンダ２３ａで動作させ、１スロット分の直線部コイル１ａの幅方向をクランプする。次に直線部コイル１ａのエッジワイズ曲げされる部位の近傍を押し駒クランプ３１を油圧シリンダ３１ａで動作させ、曲げ側の幅方向のクランプをする。次に油圧シリンダ２７を動作させてシャフト２５を軸方向に移動させ、コーナクランプ２６をコイル側に動作させて厚み方向のクランプを行い、このとき旋回アーム２６ａと旋回ベース２６ｂとを連結ピン２６ｃにより連結させ、３種類のクランプを終了する。
【００６３】
次にエッジワイズ曲げを行う。まず、油圧シリンダ２８を動作させると、これに伝達機構を介して連結されたラック２９が直線運動し、これと噛合するピニオン３０により主旋回ベース２６ｂ、旋回ベース部２６ｂ１、旋回ベース部２６ｂ２及び押し駒クランプ３１に回転運動として伝達し、この押し駒クランプ３１の回転力により直線部コイル１ａをシャフト２５に押付けてエッジワイズ曲げを行う。この場合、エッジワイズ曲げ後にコイルのコーナ部内径側に生じる膨らみを修正するため、油圧シリンダ２７によりコーナクランプ２６に通常のクランプ時の３〜４倍の高い油圧をかける。
【００６４】
このようにエッジワイズ曲げ部２０において、コーナクランプ２６を動作させて直線部コイル１ａ'をシャフト２５に押付けながらエッジワイズ曲げを行う場合、コーナクランプ２６によりコイルを曲げる際は低圧でクランプを行なうようにしたので、コイル面にクランプの圧痕を付けることなく、曲げ後に生じるコーナ部内径側の膨らみを最小に押さえることが可能である。また、エッジワイズ曲げ後のコイルコーナ部の膨らみ修正は、コーナクランプ２６の押し圧力を高圧にすることにより仕上げることができる。
【００６５】
次にフラットワイズ曲げ部４０によるフラットワイズ曲げ加工を図１０乃至図１２により説明する。
【００６６】
フラットワイズ曲げを行うに当たり、まず一括エッジ曲げされたコイル１ｄ‘はそのままの位置で移動テーブル１１上に載置されたエッジワイズ曲げ部２０及びフラットワイズ曲げ部４０を移動させる必要がある。
【００６７】
そこで、図示しない操作盤のＲ曲げ移動スイッチを操作することにより、フラットワイズ曲げを行う一括エッジワイズ曲げ成形されたエンド部１ｄ‘の位置にフラットワイズ曲げ部４０が自動的に移動する。
【００６８】
加工手順として、第１に２種類のクランプを行う。まず、作業者から見てフラットワイズ曲げ部４０の側面奥に設置された第１のＦＷ直線クランプ４１と第２のＦＷ直線クランプ４２を油圧シリンダ３７により移動体７２を介して支持アーム７１を作業者手前に移動させることによりコイル曲げ位置に押し出す。この状態で一括エッジワイズ曲げ成形されたエンド部１ｄ'のコーナ部と幅方向を固定する第１のＦＷ直線クランプ４１を油圧シリンダ４１ａで作動させる。次に厚み方向を固定する第２のＦＷ直線クランプ４２を油圧シリンダ４２ａで作動させて２種類のクランプを終了する。
【００６９】
第２にフラットワイズ曲げ加工を行う。通常コイルとの干渉を防ぐため、下方に逃げているローラ４６を油圧揺動シリンダ４３によりコイルの曲げ位置に水平に旋回移動させる。次にローラ４６を曲げ半径に合せてネジ軸４５でコイルの近傍まで移動させる。次に曲げガイド４７をコイルの重ね枚数または総厚みに合せて出入りを調整しセットする。その後、ローラ４６を油圧シリンダ３８で加圧し、油圧揺動シリンダ４３を作動させながらＲ型４９にエンド部１ｄ'を押付けてフラットワイズ曲げを行う。
【００７０】
このようにフラットワイズ曲げ部４０においては、複数のローラ４６は単独で油圧シリンダ４８によりストロークできる機能を持ち、フラットワイズ曲げをする際にローラ４６によりコイルをＲ型４９に加圧しているので、成型精度向上させることができる。また、エンド部の一方の形状はＲと直線の直線の複合形状であるが、ストロークするローラ４６がロータコイル１ｄ'を型に押付けてＲ型４９の形状にロータコイル１ｄ'を形成するようにしているので、コイルのフラットワイズ曲げの成形精度を向上させることができる。
【００７１】
次にエンド切断部５１によるエンド切断加工を図１３及び図１４により説明する。まず、一括曲げ成形されたロータコイルのエンド部１ｅ'をＲ型４９に成形した状態で、専用クランプ５２により２〜３か所クランプして密着させる。
【００７２】
次に加工手順として、第１に切断位置にセラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソー５６をサーボモータ８４で位置決めする。第２に油圧シリンダ５５でセラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソー５６に送りをかけてバリの無い良好な切断面を得る。
【００７３】
この場合、セラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソー５６を覆うように円筒状のカバー６０が設けられているので、チップソーに対して最小限の隙間にでき、また内部に切り屑が一回転してカバーの開口部〜飛び出さないように図示しない反射板を設けられ、反射板の手前に集塵装置の吸込み口６１が設けられているので、エンド切断時に発生する切り屑を高能率で回収することができる。また、カバー６０の開口部に耐熱透明シート６２が貼ってあるので、カバー６０とロータコイル１'の機密性が高められ、集塵能力が低下するようなこともない。
【００７４】
このようなエンド切断部５１において、ロータコイル材は銅材であり、一般に切り屑の排出性が悪いほか、コイルを重ねた一括切断方式のために使用されるチップソーが大型化すると共に、薄い形状なって極めて能率の悪い切削条件となるが、前述したセラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソー５６は制震材の基板からなるチップソーであり、油圧制御によりエンド部を切断することにより、複数のロータコイル１'が多段上に重ねられた状態でもバリのない良好な切断面を得ることが可能である。
【００７５】
このように本実施の形態では、エッジワイズ曲げ部２０において、コーナクランプ２６を動作させて直線部コイル１ａ'をシャフト２５に押付けながらエッジワイズ曲げを行う場合、コーナクランプ２６によりコイルを曲げる際は低圧でクランプを行なうようにしたので、コイル面にクランプの圧痕を付けることなく、曲げ後に生じるコーナ部内径側の膨らみを最小に押さえることが可能である。また、エッジワイズ曲げ後のコイルコーナ部の膨らみ修正は、コーナクランプ２６の押し圧力を高圧にすることにより仕上げることができる。
【００７６】
また、フラットワイズ曲げ部４０においては、複数のローラ４６は単独で油圧シリンダ４８によりストロークできる機能を持ち、フラットワイズ曲げをする際にローラ４６によりコイルをＲ型４９に加圧しているので、成型精度向上させることができる。また、エンド端の一方の形状はＲと直線の直線の複合形状であるが、ストロークするローラ４６がロータコイル１ｄ'を型に押付けてＲ型４９の形状にロータコイル１ｄ'を形成するようにしているので、コイルのフラットワイズ曲げの成形精度を向上させることができる。
【００７７】
さらに、エンド切断部５１においては、セラミック製複合刃または超硬製複合刃チップソー５６は制震材の基板からなるチップソーであり、油圧制御によりエンド部を切断するようにしているので、複数のロータコイル１'多段上に重ねられた状態でもバリのない良好な切断面を得ることが可能である。また、エンド切断部において、切断方向が上から下へとなるため、切り屑の処理がし易くなる。
【００７８】
一方、ロータコイル１'１台の装置上に複数本厚み方向に重ねて縦長に配置することによりコイルを水平方向から滑らせて搬出入できるようにしたので、クレーンレスとすることができると共に、生産性を向上させることができる。また、この置き方でフラットワイズ曲げを行うとエンド部が上方向となり、曲げ範囲が限定されないことから、コイルのパスラインが作業し易い高さに設定できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ロータコイルの部品点数を少なくし、且つ製作工数が多い原因となっているロウ付け作業やロウ付け位置決め作業及びロウ付け後のコイル表面の仕上げ作業を少なくすると共に、１本づつエッジワイズ及びフラットワイズ曲げをする非能率的な作業をなくし、且つ曲げ成形後にコイルエンド接続部の端面加工する工程を同一の装置で実施できる回転電機のロータコイル曲げ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転電機のロータコイル曲げ装置の実施の形態の全体構成を示す正面図。
【図２】同実施の形態の全体構成を示す平面図。
【図３】図１の片側のロータコイル曲げ装置を拡大した正面図。
【図４】図３の側面図。
【図５】同実施の形態の移動機構の構造を説明するための平面図。
【図６】図５の側面図。
【図７】図１乃至図４のエッジワイズ曲げ部の構成を示す正面図。
【図８】同じく側面図。
【図９】図７および図８の要部を示す詳細図。
【図１０】図１乃至図４のフラットワイズ曲げ部の構成を示す正面図。
【図１１】図１０のフラットワイズ直線クランプ部を示す側面図。
【図１２】図１０の油圧揺動シリンダ及びＲ型を示す側面図
【図１３】図１乃至図４のコイルエンド切断部の構成を示す正面図。
【図１４】図１３の側面図。
【図１５】同実施の形態におけるコイル搬送台を説明するための構成図。
【図１６】同実施の形態で曲げ成形されたロータコイルを示す斜視図。
【図１７】同実施の形態で使用するタービン発電機のロータシャフトを示す斜視図。
【図１８】従来技術により製作されたロータコイルの部品構成を示す図。
【図１９】従来技術により製作された一本曲げによるロータコイルの斜視図。
【図２０】従来技術により製作されたロータコイルをロータシャフトに組み込むときの状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１'：ロータコイル
２：ロータシャフト
３：シャフト
１０：ロータコイル曲げ装置
１１：移動テーブル
１８：サーボモータ
２０：エッジワイズ曲げ部
２１：テンプレート
２２：ガイドバー
２３：エッジワイズ直線クランプ部
２３ａ：油圧シリンダ
２４：ストッパー
２５：シャフト
２６：コーナクランプ
２６ａ：旋回アーム
２６ｂ：旋回ベース
２７，２８，３１ａ，３７，３８，４１ａ４２ａ，５５：油圧シリンダ
２９：ラック
３０：ピニオン
３１：押し駒クランプ
３２：直線ガイド
３３：ネジ軸
３４：サーボモータ
３５：測長器
３６：ブロック
３９：直線ガイド
４０：フラットワイズ曲げ部
４１：フラットワイズ曲げ部
４２：フラットワイズ直線クランプ
４３：油圧揺動シリンダ
４５：ネジ軸
４６：ローラ
４７：曲げガイド
４８：固定ピン
４９：Ｒ型
５０：クランププレート
５１：エンド切断加工部
５２：専用クランプ
５３：Ｒ型のベース
５４：直線クランプ
５６：セラミック製複合刃または超硬複合刃チップソー
５７：駆動モータ
58：駆動軸
６０：カバー
６１：吸込み口
６２：耐熱透明シート
７１：支持アーム
７２：移動体
７３：リニア軸受
７４：油圧シリンダ
７５，７６：固定台
７７：支持ブロック
７８：加圧成型体
７９：支持架台
８０：ロータコイル搬送架台
８１：支持脚
８２：天板
８２ａ：樹脂
８３：キャスタ
８４：レベリング
８５：減速機
８６：駆動軸
【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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