特開 2024-147674 セグメントコイルの剥離検査方法及びそれに用いる剥離検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024147674

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】セグメントコイルの剥離検査方法及びそれに用いる剥離検査装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/04 20060101AFI20241008BHJP

   H02K 15/085 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

H02K15/04 E

H02K15/085

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024112668

(22)【出願日】2024-07-12

(62)【分割の表示】P 2020138121の分割

【原出願日】2020-08-18

(71)【出願人】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】110003535

【氏名又は名称】スプリング弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】孫 百偉

(57)【要約】      （修正有）

【課題】モータステータのセグメントコイル同士を接合する前に、接合する各セグメントコイルの端部である剥離部の剥離量を把握して、剥離不良による接合不良の発生を防止する。
【解決手段】セグメントコイルの剥離検査装置１００は、セグメントコイルが収納されたモータステータ５０を回転可能に載置する載置手段１１０と、この載置手段から離隔して配置された検査部１２０とを備える。検査部は、モータステータの軸方向に移動可能な測長プローブと、測長プローブから離隔して配置され、モータステータの軸方向に移動可能な導通検出用の第１の導通プローブと第２の導通プローブとを備える。第１の導通プローブはセグメントコイルの端部周りに回動可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

セグメントコイルをステータコアに収納したモータステータの検査方法において、前記セグメントコイルを前記ステータコアに巻回後に、前記セグメントコイル同士の接合端部である剥離部の剥離長さが、所定長さ範囲にあるか否かを接合前にプローブにて検出するセグメントコイルの剥離検査方法。

【請求項2】

初めに各セグメントコイルの端部位置を測定するステップと、セグメントコイルの端部位置から第１の所定距離だけ離れた第１の位置における前記セグメントコイルの導通状態を検出するステップと、前記セグメントコイルの端部位置から第２の所定距離だけ離れた第２の位置における前記セグメントコイルの導通状態を検出するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のセグメントコイルの剥離検査方法。

【請求項3】

接合対象のすべての前記セグメントコイルに対して、前記第１の位置で導通が確認され、前記第２の位置で非導通が確認されたら良品と判断して次工程の製造を進め、それ以外は不良品と判断して前工程へフィードバックするかまたは製造を中止することを特徴とする、請求項２に記載のセグメントコイルの剥離検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のセグメントコイルをステータコア内に収容したモータステータにおける、セグメントコイルの絶縁被覆の剥離状態を検査する方法および装置に係り、特に大量生産されるモータに用いて好適な、セグメントコイルの剥離検査方法及び剥離検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ステータとロータからなるモータの製造において、ステータコア内に径方向に複数列、周方向には多数個セグメントコイルを配置し、各セグメントコイルを一端部で隣り合うセグメントコイルと接続して、単相、３相または多相の電動機を構成している。セグメントコイルは、ステータコアの内面に設けられたスロット内に収納されるかまたは他の手段を用いて周方向にほぼ等間隔に固定配置される。

【0003】

前工程でセグメントコイルをステータコア内に固定配置した後に、セグメントコイルの一端側はレーザ溶接等により他のセグメントコイルと接続されて、ステータの一つの相を構成するコイルが形成される。レーザ溶接をする際には、セグメントコイルの溶接端部は、セグメントコイル全体に施された絶縁被覆が剥離されている必要があり、前工程においてレーザ加工（例えば特開２０００－２３４２８号公報）または切削作業（例えば特開２０１２－２５７４４２号公報）等により絶縁被覆を剥離している。

【0004】

ところで、セグメントコイルを溶接する端部である剥離部の長さが所定寸法から外れていると、溶接する際に、溶接熱で絶縁被覆が溶け、隣り合うセグメントコイルに溶着してしまう虞があった。また、これによりセグメントコイルのステータコア内の姿勢が変化してしまい、以後のモータの組み立て作業に不具合が発生する虞もあった。さらに場合によっては、隣り合うセグメントコイル同士が接触してしまい、短絡が生じ、その結果、所定のモータ性能が得られなくなる虞があった。
そのため、従来では、セグメントコイルの溶接端部の絶縁被覆の剥離状態を目視で検査するか、ステータの製造を終えた後に導通検査等を実施し、不具合品を抽出していた。

【0005】

特許文献１には、ステータコアから離れた場所で、高精度にステータを検査する装置が開示されている。この公報では、絶縁被覆導体を巻回して形成したコイルにおける絶縁被覆導体の電気絶縁特性を検査する絶縁被覆導体検査方法において、コイルを試験容器内に配置し、試験容器内を減圧し、コイルとの間に隙間を設けて電極を対峙させた後、電極とコイルとの間に交流電圧を印加している。コイルと電極の間に発生する放電の発生頻度を測定し、発生頻度が基準発生頻度以上であれば良品と判定する。

【0006】

また、特許文献２には、回転電気のセグメントコイル同士の接合強度を向上させるために、セグメントコイルの端部にある剥離部を他のセグメントコイルの剥離部に接合するとともに、他のセグメントコイルの剥離部と向かい合う接合面に緩衝凹部を設けることが記載されている。

【0007】

さらに特許文献３には、単位コイルの皮膜剥離部での皮膜残りの発生を抑制し、溶接不良の発生及び電気抵抗の増加を抑制することが開示されている。具体的には、対向する一対の側面に形成された少なくとも絶縁被膜を切除して、複数の単位コイルを形成する断面矩形の導体線の一部に一対の切除面を形成し、一対の切除面の一方を加圧して導体部を塑性変形させ、切除面の他方を絶縁皮膜の表面と連続する平坦面として、皮膜剥離部の対向する一対の面を形成する。その後、対向する他の一対の側面を切除して、導体線の一部に皮膜剥離部の対向する他の面を形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１０－８１２４号公報

【特許文献2】特開２０１９－１１８２１４号公報

【特許文献3】特開２０１９－２２１０３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

例えば、周方向に２４個、径方向に３層にセグメントコイルを配置したモータステータの場合には、合計７２箇所のコイル接合点があり、これらの接合点を目視で監視することは、検査者に多大な労力を課すことになる。特に該モータが大量生産品の場合には、連続してモータステータが検査場所に運ばれるので、検査量の増大と共に検査時間を短くすることも求められる。そのため、従来では、目視検査に代わり全セグメントコイルの接合完了後に導通及び絶縁検査をして不良品を抽出していた。このような検査方法の場合、剥離装置の不都合で接合不良が同一位置で継続して発生しても、多数の不良品を生産した後でなければ対処できなくなる虞がある。

【0010】

一方、上記特許文献１に記載の絶縁被覆胴体の検査方法は、接合部のみならず、コイル全体の絶縁不良の検出が容易になる利点はある。しかしながらこの方法においては、装置が大掛かりになるのみならず、接合点だけに特定した剥離状態を検出することができないので、接合点の絶縁皮膜の剥離の良否自体を検出することができない。接合点での剥離不良を早期に検出し、その結果を前工程にフィードバックして、レーザ溶接時の溶接の不具合に起因するセグメントコイルの姿勢不良を防止することは、モータ製造のスループットを向上させるが、その点については特許文献１には開示されていない。

【0011】

特許文献２では、セグメントコイルの接合部の絶縁被覆を剥離後に、剥離した部分に緩衝凹部を設けて端部をレーザ溶接することで、接合部の応力拡大係数を低下させることが記載されている。しかしこの公報においても、絶縁被覆の剥離量を適正にして、レーザ溶接時の溶接の不具合に起因するセグメントコイルの姿勢不良及び短絡の発生を防止することについて開示されていない。

【0012】

さらに特許文献３には、断面矩形のセグメントコイルの端部に相当する部分をパンチで両面切断または削除して絶縁被覆を除去すると共に細くし、細くした部分を一方側に塑性変形させてその面で面位置にして剥離部を構成し、剥離部の面位置になった側同士を背中合わせにした後、端面をレーザ溶接することが記載されている。この公報では確かにセグメントコイル同士は隙間無く背中合わせにするのでレーザ溶接後にスプリングバックを起こして溶接部が剥離する虞はないものと思われる。しかしながらこの方法においてもパンチでの切断時に生じる可能性のある剥離不良については開示がない。

【0013】

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、モータステータのセグメントコイルを接合する前に、セグメントコイルの端部である剥離部の剥離量を把握して、剥離不良に起因する次工程での接合不良の発生を防止することにある。本発明の他の目的は、上記目的において、大量生産に適した検査方法を確立することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成する本発明の特徴は、セグメントコイルをステータコアに収納したモータステータの検査方法において、前記セグメントコイルを前記ステータコアに巻回後に、前記セグメントコイル同士の接合端部である剥離部の剥離長さが所定長さ範囲にあるか否かを接合前に検出することにある。

【0015】

そしてこの特徴において、初めに各セグメントコイルの端部位置を測定するステップと、セグメントコイルの端部位置から第１の所定距離だけ離れた第１の位置における前記セグメントコイルの導通状態を検出するステップと、前記セグメントコイルの端部位置から第２の所定距離だけ離れた第２の位置における前記セグメントコイルの導通状態を検出するステップとを含むことが望ましく、接合対象のすべての前記セグメントコイルに対して、前記第１の位置で導通が確認され、前記第２の位置で絶縁が確認されたら良品と判断して次工程の製造を進め、それ以外は不良品と判断して前工程へフィードバックするか製造を中止するのがさらに望ましい。

【0016】

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、セグメントコイルが収納されたモータステータを回転可能に載置する載置手段と、この載置手段から離隔して配置された検査部とを備えるセグメントコイルの剥離検査装置において、前記検査部は、前記モータステータの軸方向に移動可能な測長プローブと、前記測長プローブと離隔して配置され、前記モータステータの軸方向に移動可能な導通検出用の第１の導通プローブ、及び第２の導通プローブとを備えることにある。

【0017】

そしてこの特徴において、セグメントコイルの導通検出時には、導通検出用の前記第１の導通プローブは前記セグメントコイルの端部であって側面部に当接することが可能であり、導通検出用の前記第２の導通プローブは、検査対象の前記セグメントコイルの端面に当接することが可能であるように、前記第１の導通プローブおよび前記第２の導通プローブを配設するのが望ましい。

【0018】

また、前記測長プローブは、この測長プローブをステータの軸方向に駆動する第１のアクチュエータに接続されており、前記第１の導通プローブ、及び前記第２の導通プローブは、これら前記第１の導通プローブ及び、前記第２の導通プローブをステータの軸方向に駆動する第２のアクチュエータとこの第２のアクチュエータの駆動量を制御する制御手段に接続されており、前記制御手段は、前記第１の導通プローブを前記セグメントコイルの端面から軸方向内側の前記第１の位置及び、前記第２の位置まで前記第２のアクチュエータを用いて駆動制御するとともに、前記第１の導通プローブを前記セグメントコイルの端部周りに回動可能にする回動手段を備えることが望ましい。さらに、前記第１の位置は前記セグメントコイルの剥離部検出位置であり、前記第２の位置は前記セグメントコイルの絶縁部検出位置であることが特に望ましい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、モータステータを構成するセグメントコイルの接合前に、セグメントコイルの接合端部である剥離部の剥離長さが所定長さを有するか否かを判断するようにしたので、剥離不良による接合不良の発生を防止することができる。また、目視等の人力ではなく、自動化可能な検出手段を設けているので、大量生産に適した検査方法を確立できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係るセグメントコイルの剥離検査装置の一実施例の主要部の概略斜視図である。

【図2】図１に示した剥離検査装置が備える検査部の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図3】図１に示した剥離検査装置の動作を説明するための斜視図であり、（ａ）は測長プローブを用いた測定状態を、（ｂ）は導通プローブを用いた検査状態を示す図である。

【図4】図３の部分拡大図であり、（ａ）は測長プローブを用いた測定状態を、（ｂ）は導通プローブを用いた検査状態を示す図、（ｃ）はセグメントコイルの部分上面図である。

【図5】本発明に係る導通プローブの回転部の一実施例の図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図6】本発明に係るセグメントコイルの剥離検査方法の一実施例を説明する、フローチャートである。

【図7】本発明に係るセグメントコイルの剥離検査方法の他の実施例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係るセグメントコイルの剥離検査方法及びそれに用いる剥離検査装置の一実施例を、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るセグメントコイルの剥離検査装置１００の主要部の斜視図である。本剥離検査装置１００は、ライン処理またはバッチ処理工程中で使用されるものであり、大量生産品に適している。

【0022】

汎用モータでは、モータステータ５０を構成するために、ステータコア５２に形成されたスロットにセグメントコイル５４を巻回し、巻回されたセグメントコイル５４の端部をレーザ溶接等で接合して１個のコイルを形成する。レーザ溶接をするために、セグメントコイル５４に元来形成されていた絶縁被覆の一部を剥離して剥離部６２（図４参照）を形成する。

【0023】

セグメントコイルの剥離検査装置１００は、溶接前に、ステータコア５２に内蔵されたセグメントコイル５４の溶接部が適正に形成されているか否かを検査する。剥離検査装置１００は、大別して載置手段１１０と検査部１２０を有する。載置手段１１０は検査対象のモータステータ５０を載置し、検査部１２０でセグメントコイルの被検査位置を位置決めするのを補助する。一方、検査部１２０は、モータステータ５０が有する多数のセグメントコイル５４の各端部に形成される剥離部６２の剥離状況を検査する、測定具および検査器具を備える。

【0024】

縦軸に形成されたステータ嵌合軸（模擬ロータ）２２２に接合対象のセグメントコイル５４を有するモータステータ５０が、図示しないロボット等で搬送された後、嵌合される。載置手段１１０は、ワーク周方向位置決めシリンダ２３０を備える。シリンダ２３０の先端に取り付けられている位置決めブロック２３２を、モータステータ５０の周方向の基準位置５０ａに挿入し、検査しているセグメントコイル５４の絶対位置を確保する。

【0025】

ステータ嵌合軸２２２の下端部には、歯付きプーリ２１８が取付けられており、ステータ嵌合軸２２２を回転駆動するステッピングモータ２１２の軸端に取付けた歯付きプーリ２１４との間で、歯付きベルト２１６を介して連結されている。ステッピングモータ２１２は、モータステータ５０をステータ嵌合軸２２２周りに一定角度ずつ回転させるのに用いられる。

【0026】

検査部１２０は、本発明の特徴的構成である測長プローブ３８０と、複数本の導通プローブ４１２、４１４を備える。これら２種のプローブ３８０、４１２、４１４を位置決めするために、検査部１２０は、直交する２軸方向の直動機構、すなわち水平方向（Ｙ方向）の直動機構３１０と垂直方向（Ｚ方向）の直動機構３３０を備える。第１のＺ軸直動機構３３０は、取付け装置３２０を介してＹ軸直動機構３１０に取付けられている。これらの直動機構３１０、３３０を駆動および制御する検査部制御手段４５０が、検査部１２０に設けられている。さらに、測長プローブ３８０や導通プローブ４１２、４１４の測定および検査結果を記憶する記憶手段４６２を備えた、例えばパソコンのような制御装置４６０が設けられており、検査部制御手段４５０と共に制御手段４００を構成する。

【0027】

図２を用いて、検査部１２０の詳細を説明する。なお、図２では検査部制御手段４５０の図示を省略している。図２（ａ）は検査部１２０の正面図であり、図２（ｂ）は検査部１２０の側面図である。検査部１２０が有するＹ軸直動機構３１０は、レール状のガイド３１４とスライダ３１２を有し、図示しないボールネジを図示しないサーボモータが回転駆動することにより、スライダ３１２がガイドレール３１４を案内として図２（ａ）上で左右に移動する。同様に第１のＺ軸直動機構３３０は、レール状のガイド３３２とスライダ３３４を有し、図示しないボールネジを図示しないサーボモータが回転駆動することにより、スライダ３３４がガイドレール３３２を案内として図２（ａ）または（ｂ）上で上下に移動する。これらＹ軸直動機構３１０および第１のＺ軸直動機構３３０は、汎用品を利用可能であるから、それらの間を接続するために、第１のＺ軸直動機構３３０の背面には取付け装置３２０が配置されている。取付け装置３２０を設けたことにより、第１のＺ軸直動機構３３０はＹ軸直動機構３１０のスライダ３１２と共にＹ方向、図２（ａ）上の左右方向に移動可能になっている。

【0028】

第１のＺ軸直動機構３３０の上面には、第１のＺ軸直動機構３３０のほぼ全幅にわたって広がるベース板（取付板）３５６が固定されている。ベース板３５６の上面であって図２（ａ）の右側には、ベース板３５６の上下方向ほぼ全長にわたって延びるガイドレール３５２が垂直に配置されており、ガイドレール３５２にスライダ３５４が係合する。ガイドレール３５２とスライダ３５４は、第２のＺ軸直動機構３５０を構成する。

【0029】

スライダ３５４の上面には、アクチュエータであるシリンダ３７０の可動側端部を取付ける側面視形状がＬ字状のベース板（測長プローブ取付板）３７２が取付けられている。シリンダ３７０の固定側端部であって可動部の始点となる部分を、ベース板３５６に対して固定するために、シリンダ保持具３６０がベース板３５６の長手方向である上下方向（Ｚ方向）中間部に取付けられている。シリンダ３７０は、シリンダ保持具３６０に形成された図示しない孔に貫挿されて貫挿固定部を形成しており、貫挿固定部を固定端部として、第２のＺ軸直動機構３５０のスライダ３５４、すなわちベース板３７２の上下動とともに、上下（Ｚ方向）に伸縮する。

【0030】

シリンダ３７０の可動側端部が固定され、第２のＺ軸直動機構３５０を構成するベース板３７２には、ベース板３５６の幅方向（Ｙ方向）に間隔を置いて、測長プローブ３８０の軸方向中間部が固定されている。したがって、測長プローブ３８０は、第２のＺ軸直動機構３５０のベース板３７２の上下移動、すなわちシリンダ３７０の伸縮と共に上下方向（Ｚ方向）に移動する。換言すれば、シリンダ３７０の伸縮を制御することにより、測長プローブ３８０を上下方向に位置決めできる。なおベース板３５６の下端面には、ストッパ取付板３５７が取付けられており、ストッパ取付板３５７にはストッパ３５８が取付けられている。ストッパ３５８は第２のＺ軸直動機構３５０のベース板３７２が暴走するのを防止すると共に、基準位置を与える。

【0031】

第１のＺ軸直動機構３３０を構成するベース板３５６の下端部であって、ガイドレール３５２から幅方向に離隔した位置、すなわち図２（ａ）の左側には、側面視形状がＬ字形の導通プローブ保持具４１０が取付けられている。導通プローブ保持具４１０の水平面部には、中心部と中心部から離れた位置との２箇所に貫通穴が形成された回転円板４２０が取付けられている。回転円板４２０に形成された貫通穴には、第１、第２の導通プローブ４１２、４１４が貫挿されている。回転円板４２０は、図示しない駆動装置により制御装置４６０の指令で回転駆動される。

【0032】

このように構成した検査部１２０を用いて、セグメントコイル５４の剥離部の導通検査をする際の、検査部１２０の動きを、図３および図４を用いて説明する。図３（ａ）は、導通検査に先立ち、検査部１２０が有する測長プローブ３８０を用いて接合対象セグメントコイル５４の端面位置を測定する状態を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、第１、第２の導通プローブ４１２、４１４を用いて接合対象のセグメントコイル５４の導通を検査する状態を示す斜視図である。図４（ａ）は図３（ａ）の部分拡大図であり、図４（ｂ）は図３（ｂ）の部分拡大図である。図４（ｃ）は図４（ｂ）のＡ部の上面図である。

【0033】

前工程で、端部を剥離された複数のセグメントコイル５４は、剥離された端部７０を上面にして、例えば周方向に２４個（列）、半径方向に３層に並んでステータコア５２に収納される。そして、セグメントコイル５４が収納されたモータステータ５０は、この状態で載置手段１１０に載置される。検査部１２０では、Ｙ軸直動機構３１０および載置手段１１０の周方向位置決めシリンダ２３０やステッピングモータ２１２（図１参照）を制御して、最初に検査するセグメントコイル５４を検査位置に位置決めする。

【0034】

ここで、図４（ｃ）に示すように、接合するセグメントコイル５４、５４同士（対）は、半径方向に背面側で当接するように配置され、ある１つのセグメントコイル５４の対は、隣り合うセグメントコイル５４の対とは互いに隙間６６をもって配置されている。そして、セグメントコイル５４の対内では軸方向（Ｚ方向）高さが一致しているが、他のセグメントコイル５４の対とは、組立精度上、軸方向（Ｚ方向）高さが必ずしも一致していない。そのため、セグメントコイル５４の剥離部６２の長さが正規長さにあるか否かを検査するためには、各セグメントコイル５４の上端面５８の高さを事前に測定し（ステップ１）、その測定された高さ位置から所定距離の範囲だけ剥離部６２が形成されているか否かを検査する（ステップ２）。本例では、剥離部６２の端面からの基準高さが１０ｍｍであり、その許容誤差は１ｍｍ未満である。すなわち、剥離部６２の長さは１０～１１ｍｍの範囲にある必要があるので、剥離部６２の高さが端面５８から１０ｍｍの位置で導通が有り、端面５８から１１ｍｍの位置で導通がない（絶縁状態にある）ことを確認する。

【0035】

ステップ１を実行するために、図３（ａ）に示すように、検査部制御手段４５０を用いて、第１、第２の導通プローブ４１２、４１４のアクチュエータである第１のＺ軸直動機構３３０を上方位置に位置決めする。これにより、導通プローブ保持具４１０を介して第１のＺ軸直動機構３３０のベース板３５６に取付けた第１、第２の導通プローブ４１２、４１４が、モータステータ５０に接触するのを回避する。なおステップ１の開始時には、測長プローブ３８０がモータステータに衝突または接触するのを防止するために、第２のＺ軸直動機構３５０のベース板３７２は、シリンダ３７０が最も縮退した位置まで、上昇している。

【0036】

この状態で、Ｙ軸直動機構３１０等を用いて検査対象セグメントコイル５４の対の上方に測長プローブ３８０を位置決めする。そして検査部制御手段４５０がシリンダ３７０を伸展制御して、シリンダ３７０の下端部に形成した当接部３８１をセグメントコイル５４の上端面５８に当接させる（図４（ａ）、（ｂ）参照）。測長プローブ３８０がセグメントコイル５４に当接したときの測長プローブ３８０の出力（高さ）は、記憶手段４６２（図１参照）に記憶される。

【0037】

次にステップ２を実行するために、シリンダ３７０を最短長さになるまで縮退させて、第２のＺ軸直動機構３５０のベース板３７２を上方位置に位置させ、測長プローブ３８０をモータステータ５０から退避させる。それとともに、Ｙ軸直動機構３１０等を制御して、端面用の第２の導通プローブ４１４を検査対象セグメントコイル５４の上方に位置決めする。次いで、測長プローブ３８０が計測し記憶手段４６２に記憶されたセグメントコイル５４の端面５８の位置に基づいて、検査部制御手段４５０が第１のＺ軸直動機構３３０を駆動し、第２の導通プローブ４１４の当接部４２４をセグメントコイル５４の端面５８に当接させる。側面用の第１の導通プローブ４１２は予め端面から１０ｍｍの位置で、第２の導通プローブ４１４の当接部４２４が当接している同じセグメントコイル５４の側面に、その当接部４２２が当接するよう設定されている。第１、第２の導通プローブ４１２、４１４の当接部４２２、４２４がセグメントコイルに当接したら、第１、第２の導通プローブ４１２、４１４を電極として導通検査を実行する（図３（ｂ）参照）。高さ１０ｍｍの位置での導通検査が終了したら、第１のＺ軸直動機構３３０をさらに１ｍｍ下方に移動させる。このとき第２の導通プローブ４１４は、この第２の導通プローブ４１４を下方に押圧しているバネ４８４（図５（ｂ）参照）に抗して、導通プローブ保持具４１０に対して相対的に上方に１ｍｍ移動する。以上の動作により、端面５８から１１ｍｍの位置に第１の導通プローブ４１２が、端面に第２の導通プローブ４１４が位置決めされるので、これら第１、第２の導通プローブ４１２、４１４を電極として導通検査を実行する。導通検査の結果は、記憶手段４６２に記憶される。

【0038】

本実施例のセグメントコイル５４は断面矩形状であるから、剥離部６２長さの検査は、セグメントコイル５４の側面を形成する４面の内の３側面６０ａ、６０ｂ、６０ｃについて実行する。残りの１面は、対をなすセグメントコイル５４と背面対向して接合部５６を形成するので検査は不可能であるが、他のセグメントコイル５４の対の導通には影響しないので、検査不要である。剥離部の３側面６０ａ、６０ｂ、６０ｃについて順次ステップ２を実行するが、その際、１側面６０ａの検査が終了したら、一旦第１、第２の導通プローブ４１２、４１４をセグメントコイル５４から離し、回動手段である回転円板４２０を検査部制御手段４５０が駆動制御して、第１の導通プローブ４１２の位置を側面６０ａから側面６０ｂへ移動する。そして改めて、第１、第２の導通プローブ４１２、４１４の当接部４２２、４２４をセグメントコイル５４の所定位置に当接させて導通検査する。側面６０ｂの導通検査が終了したら側面６０ｃへと第１の導通プローブ４１２を移動させる。

【0039】

一対のセグメントコイル５４の各々の３側面（合計６側面で内３側面ごとに端面用導通プローブ４１４の位置を変更）の導通検査が終了したら、隣り合う他の対のセグメントコイル５４について導通検査を実行する。次に検査する隣り合う他の対のセグメントコイル５４が、モータステータ５０の径方向に隣り合っている場合には、Ｙ軸直動機構３１０を制御駆動して、測長プローブ３８０による高さ測定であるステップ１から検査を実行する。次に検査する隣り合う他の対のセグメントコイル５４が、モータステータ５０の周方向に隣り合っている場合には、載置手段１１０のステッピングモータ２１２を駆動して、１セグメントコイル分のピッチだけモータステータ５０を周方向に回転させる。

【0040】

次に、セグメントコイル５４の３側面の導通を検査するために導通プローブ４１２、４１４を回動させる、回転部の他の実施例の詳細を、図５を用いて説明する。上記実施例では、回転手段４２０を図示しない駆動部で回転させていたが、本実施例では、回転制御装置４６４が１対の回転円板４７０、４７２を介して導通プローブ４１２を回転させている。図５（ａ）は導通プローブ４１２、４１４の回転部の斜視図であり、図５（ｂ）はその正面図、図５（ｃ）はその側面図である。

【0041】

導通プローブ４１２、４１４を保持するために、側面視形状がＬ字形の導通プローブ保持具４１０がベース板３５６に取付けられている。導通プローブ保持具４１０の下面には、導通プローブ４１２、４１４を回転駆動する回転制御装置４６４が取付けられている。回転制御装置４６４は図示しない駆動モータを備え、駆動モータの軸に上回転円板４７０が取付けられている。ここで上回転円板４７０は、駆動モータと共にＸ軸方向（上下方向及びＹ軸直動機構３１０の移動方向の双方に直角な方向）に移動可能に構成されている。
上回転円板４７０と上下方向に間隔をおいて下回転円板４７２が配設されている。上回転円板４７０と下回転円板４７２とは、複数本（図では３本）の支柱４７４で連結されている。したがって、上回転円板４７０が回転すると、下回転円板４７２も同期して回転する。

【0042】

下回転円板４７２の中心部には貫通穴が形成されており、その穴に端面用の導通プローブ４１４が嵌合されている。導通プローブ４１４の上端に当接してバネ４８４が配設されており、導通プローブ４１４が上回転円板４７０から上方に延びた部分と共に、キャップ４８２内に保持されている。一方、側面用の導通プローブ４１２は、下回転円板４７２に偏心して斜めに形成された穴に嵌合されている。下回転円板４７２に形成した側面用の導通プローブ４１２と端面用の導通プローブ４１４が嵌合する穴に、それぞれの導通プローブ４１２、４１４を嵌合したときに、各導通プローブ４１２、４１４が何にも当接していない自由な状態では、導通プローブ４１２と導通プローブ４１４の先端部、より正しくはその当接部４２２、４２４の上下方向の高さの差は、剥離部限界高さに設定されている。本例では、１０ｍｍになるように、キャップ４８２の接着取付位置を調整する。

【0043】

したがって、両導通プローブ４１２、４１４を測長プローブで計測した高さ位置まで第
１のＺ軸直動機構３３０を用いて降下させ、端面用の導通プローブ４１４がセグメントコイル５４の端面に当接したときは、バネ４８４は初期状態を維持している。剥離部６２の検査が終わり、非剥離部または絶縁部６４の検査をするために第１のＺ軸直動機構３３０をさらに降下させると、下回転円板４７２と共に導通プローブ４１２を絶縁部６４まで降下させるが、キャップ４８２内のバネ４８４が縮んで、端面用の導通プローブ４１４はセグメントコイル５４の端面に当接したままである。すなわち、端面用の導通プローブ４１４は下回転円板４７２に対して相対的に上昇することとなる。導通検査時には、キャップ４８２または端面用の導通プローブ４１４に接続したリード線４７８と側面用の導通プローブ４１２に接続したリード線４７６間に回転制御装置４６４または制御装置４６０から通電することにより、導通状態を検査できる。検査結果は、記憶手段４６２に記憶される（図１参照）。

【0044】

以上のように構成した本剥離検査装置１００を用いたセグメントコイル５４の剥離検査方法の詳細を、図６および図７に示したフローチャートを用いて説明する。図６は本発明による剥離検査方法の一実施例を示すフローチャートであり、図７は他の実施例による剥離検査方法を示すフローチャートである。

【0045】

初めに、各プローブ３８０、４１２、４１４の基準点（ゼロ点）位置合わせを実施する。これは、測長プローブ３８０と導通プローブ４１２、４１４とは独立して動くことができるためである。ゼロ点合わせは、ブロックゲージのような標準器を用いてまたは基準ステータモデルを載置台２２０に搭載して実施する（ステップＳ５０２）。ゼロ点合わせの一例としては、段差が既知のブロックを準備し、段差の高い部分に測長プローブ３８０の当接部３８１を当接させ、段差の低い部分に第１の導通プローブ４１２の当接部４２２を当接させる。このとき第２のＺ軸直動機構３５０はストッパ３５８で当接状態にする。このときの測長プローブ３８０の位置をゼロ点とする。

【0046】

各プローブ３８０、４１２、４１４のゼロ点位置合わせを終えたら、バッチ式にもしくは流れ作業式に検査部１２０に運ばれた検査対象モータステータ５０を、図示しない搬送ロボット等を用いて載置手段１１０が備える載置台２２０に載置する（ステップＳ５０４）。そしてステッピングモータ２１２やＹ軸直動機構３１０等を用いて、測長プローブ３８０が測定対象セグメントコイル５４の真上に位置するように測長プローブ３８０を位置決めする（ステップＳ５１０）。このとき第１のＺ軸直動機構３３０では、スライダ３３４に取付けたベース板３５６が上方位置（移動範囲の内で上限付近）に位置するように、検査部制御手段４５０がボールネジを駆動制御する。以上が剥離検査の準備段階である（図６（ａ））。

【0047】

次に、図６（ｂ）に示す実際の剥離検査処理に移る。検査が開始されると、ステップＳ５１２において、シリンダ３７０が伸展し、測長プローブ３８０をセグメントコイルに当接させる。このとき、シリンダ３７０が伸展するにつれ、第２のＺ軸直動機構３５０では、シリンダ３７０の先端部が固定されたベース板３７２を取付けたスライダ３５４が、ガイドレール３５２をガイドにして下方に移動し、ベース板３７２の底面がストッパ３５８に当接して停止する。ベース板３７２には、測長プローブ３８０も固定取り付けされているので、測長プローブ３８０もシリンダ３７０の伸展と共に下方に移動する。そして、ベース板３７２がストッパ３５８に当接すると、ベース板３７２の当接直前からセグメントコイル５４に当接していた測長プローブ３８０は、縮退し、その位置の変化を基準高さ（ゼロ点）からの変化として記憶手段４６２に記憶する。これで、今回測定または検査対象のセグメントコイル５４の測定基準位置が求められる。

【0048】

検査対象のセグメントコイル５４の端面５８高さが求められたので、剥離検査で測長プローブ３８０がステータ５０等に干渉しないよう、測長プローブ３８０を上昇させる。具体的には、シリンダ３７０を縮退させて、第２のＺ軸直動機構３５０のスライダ３５４と共にベース板３７２をモータステータ５０から上方へ退避させる（ステップＳ５１４）。

【0049】

次に、ステッピングモータ２１２やＹ軸直動機構３１０を用いて、第２の導通プローブ４１４を、検査対象のセグメントコイルの端面５８の真上に位置決めする。位置決めされた第２の導通プローブ４１４を、測長プローブ３８０が測定した測定基準位置まで降下させ、測長プローブ３８０の当接部３８１をセグメントコイル５４の端面５８に当接させる（ステップＳ５１６）。なお、以下の処理においては、第１、第２の導通プローブ４１２、４１４の降下および上昇は、第１のＺ軸直動機構３３０が備えるボールネジをサーボモータが回転駆動することにより達成される。第１のＺ軸直動機構３３０の位置決め精度は、数μｍであるから、剥離位置を求めるのには十分な精度を有している。第２のＺ軸直動機構３５０を制御する検査部制御手段４５０は、測長プローブ３８０が測定したセグメントコイル５４の端面５８の高さを記憶手段４６２から読み取り、その測定値に基づいてボールネジの回転量、すなわちスライダ３３４の移動量を決定する。

【0050】

それとともに、第１の導通プローブ４１２を第１の導通検査高さである、例えば端面５８から１０ｍｍの位置まで降下させる。そして第１の導通プローブ４１２をセグメントコイルの１側面６０ａに当接させる（ステップＳ５２０）。なお、第１の導通プローブ４１２の当接部４２２と第２の導通プローブ４１４の当接部４２４の高さの差が、予め第１の導通検査高さに設定されていると、この処理はＳ５１６と同時に実行される。

【0051】

２つの導通プローブ４１２、４１４がセグメントコイル５４に当接したら、リード線４７６、４７８を用いて通電し、導通の有無を検査する（ステップＳ５２２）。第１の導通検査高さでは、セグメントコイル５４の剥離処理が正常であれば剥離部６２が形成されるので、導通があるのが正常状態である。導通があれば、ステップＳ５２６に進む。導通がなければ剥離処理が不十分であったことを示している。そこで、不良品（ＮＧ）として、現在検査しているセグメントコイル５４がモータステータ５０の基準位置５０ａ（図１参照）に対して周方向どの位置にあるかを、ＮＧ情報と共に記憶手段４６２に記憶（ステップＳ５２４）し、ステップＳ５２６に進む。

【0052】

次に、ステップＳ５２６では、第１の導通プローブ４１２をセグメントコイル５４の同じ側面上でさらに降下させて、第２の導通検査高さ、例えば端面５８から１１ｍｍの高さでセグメントコイル５４に当接させる。このとき、第２の導通プローブ４１４は、図５（ｂ）に示したバネ４８４に抗して導通プローブ保持具４１０または回転円板４２０（４７０、４７２）に対して上方に１ｍｍ変位する。これにより、第２の導通検査状態を実現する。ステップＳ５２２と同様に剥離処理の良否を検査する（ステップＳ５２８）。ただし今回は、ステップＳ５２２と異なり、２つの導通プローブ４１２、４１４間で導通があるのは、剥離部６２の長さが長すぎることを意味するので不良である。この第２の導通検査高さでは、非導通であれば絶縁部６４が維持されているので良品である。したがって導通がなければステップＳ５３２に進むが、導通があれば不良品としてステップＳ５２４と同様に不良なセグメントコイル５４の位置とＮＧ情報を記憶手段４６２に記憶する（ステップＳ５３０）。

【0053】

これでセグメントコイル５４の１側面６０ａの検査が終了したので、同一セグメントコイル５４の他の側面６０ｂへと検査位置を変える。そのまま回動手段４２０を回動してもセグメントコイル５４の角部で回転が阻止されるので、一旦第１の導通プローブを上昇させた後、導通プローブ４１２、４１４が取付けられている回動手段４２０（４７２）を回動して、第１の導通プローブ４１２を他の側面に当接可能にする（ステップＳ５３２）。

【0054】

上述したとおり、１個のセグメントコイル５４の３側面を検査するので、３回同様の処理が繰り返される（ステップＳ５３４）。ステップＳ５３４で同一セグメントコイル５４に対する検査が終了し、他の検査する側面がない場合には、第２の導通プローブ４１４を上昇させて（ステップＳ５３６）、他のセグメントコイル５４の検査に移るために、ステップＳ５３８に進む。

【0055】

ステップＳ５３８において、同一のモータステータ５０における検査対象の全セグメントコイル５４の検査が終了したら、ステップＳ５５０からの剥離検査の完了処理に進む（図６（ｃ））。ステップＳ５３８において、まだ検査対象セグメントコイル５４が残っていたら、ステップＳ５４０に進む。ステップＳ５４０では、次に検査するセグメントコイル５４が、モータステータ５０内で同列であるか否かを判断する。ここで同列とは、モータステータの周方向には同じ位置で、内径側から外径側に並んだ１列分を指す。本実施例で例示するモータステータは、周方向に２４個（列）、径方向に３層のセグメントコイル５４を含んでいるので、１列には３個のセグメントコイル５４の対（セグメントコイル５４自体は６個）が含まれる（図４（ｃ）参照）。

【0056】

導通プローブ４１２、４１４の移動が同一列内であれば、Ｙ軸直動機構３１０が備えるステッピングモータを検査部制御手段４５０が駆動制御して、セグメントコイル５４の１対分だけ導通プローブ４１２、４１４を内径側から外径側へ、もしくはその逆に移動する（ステップＳ５４２）。ステップＳ５４０において、導通プローブ４１２、４１４の移動が同一列内ではなく隣の列への移動であれば、載置手段１１０のステッピングモータ２１２を駆動制御して、１セグメント分だけモータステータ５０を周方向に回転させる（ステップＳ５４４）。そして、同一モータステータ５０内のすべてのセグメントコイル５４の検査が終了するまで、上記処理を継続する。

【0057】

剥離検査処理が終了したら（ステップＳ５５０）、図６（ｃ）の後処理に移る。この後処理は、モータステータ５０の剥離検査で不具合品（ＮＧ品）の有無を調べる処理である。制御装置４６０が備える記憶手段４６２に、不良（ＮＧ）情報が記憶されているか否かを確認する（ステップＳ５５２）。もし１個でも不良（ＮＧ）の発生が記憶されていたならば、ステップＳ５５４でアラームを発生し、作業者に報知する。作業者はアラームを聞いて、対応する位置の剥離状況を調べ、その剥離の不具合の発生が、剥離機械に固有のものであれば剥離機械を修繕または改善するであろう。また、単発的に何らかの要因で発生したものであれば、手作業等で剥離部を修正することになるだろう。つまり、このよう後処理を設けることにより、同一の剥離機械が継続的に不良を発生することを早期に防止できる。

【0058】

セグメントコイル５４の剥離検査方法の他の実施例を図７に示す。この図７において、図６と同一のステップ番号を施した処理は、図６の処理と同一であるから説明を省略する。本実施例が、図６に示した実施例と異なるのは、剥離検査において、不良（ＮＧ）を検出したときに、即座に検査を中断することにある。これは不良発生の頻度が極めてまれである場合に、自動作業を止めてでも、早期に不良品を抽出して、多数の不良品についての検査を余儀なくされることを回避するためである。

【0059】

具体的には、導通位置での検査であるステップＳ５２２または非導通または絶縁位置での検査であるステップＳ５２８の処理において、不良が検出されたら、即座に自動での検査を停止し（ステップＳ６１０）、作業者にアラームで報知する（ステップＳ６１２）。作業者はアラームを聞いて、不良が検出されたモータステータ５０を検査部１２０から取り除いて新しいモータステータ５０を検査部に配置させるか、以後の検査を止めるかする。これにより不良品の継続発生を回避し、不良品のための検査作業を最小限にする。本方法は、不良品となったモータステータ５０のステータコアに、再度一からセグメントコイルを巻き直す場合に適した方法である。

【0060】

以上説明したように本発明の各実施例によれば、自動で確実に、セグメントコイルの接合部にある剥離部が適正であるか否かを判断でき、作業効率が向上すると共に信頼性が向上する。また、作業者の目視での監視等が不要となり、作業者の負担が極度に低減する。さらに、同一の剥離装置に起因する不具合の発生等では、早期に剥離不良の原因を剥離装置にフィードバックでき、モータステータ製造の歩留まり率が向上もしくは不良品に係る作業量を低減する。

【符号の説明】

【0061】

５０…（モータ）ステータ、５０ａ…基準位置、５２…ステータコア、５４…セグメントコイル、５６…接合部、５８…（上）端面、６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ…測定側面、６２…剥離部、６４…絶縁部（非剥離部）、６６…隙間（空間）、７０…（セグメントコイル）端部、１００…剥離検査装置、１１０…載置手段、１２０…検査部、２１２…ステッピングモータ、２１４…（歯付き）プーリ、２１６…歯付きベルト、２１８…（歯付き）プーリ、２２０…載置台、２２２…ステータ嵌合軸（模擬ロータ）、２３０…シリンダ、２３２…位置決めブロック、３１０…Ｙ軸直動機構、３１２…スライダ、３１４…ガイドレール、３２０…取付け装置、３３０…第１のＺ軸直動機構、３３２…ガイドレール、３３４…スライダ、３５０…第２のＺ軸直動機構、３５２…ガイドレール、３５４…スライダ、３５６…ベース板（取付板）、３５７…（ストッパ）取付板、３５８…ストッパ、３６０…シリンダ保持具、３７０…シリンダ（アクチュエータ）、３７２…ベース板（測長プローブ取付板）、３８０…測長プローブ、３８１…当接部、４００…制御手段、４１０…（導通）プローブ保持具、４１２…（第１の）導通プローブ（側面用）、４１４…（第２の）導通プローブ（端面用）、４２０…回動手段（回転円板）、４２２、４２４…当接部、４５０…検査部制御手段、４６０…制御装置、４６２…記憶手段、４６４…回転制御装置、４７０…（上）回転円板、４７２…（下）回転円板、４７４…支柱、４７６、４７８…リード線、４８２…キャップ、４８４…バネ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】