特許 7096146 ステータのバリ取り装置及びステータのバリ取り制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-27

(45)【発行日】2022-07-05

(54)【発明の名称】ステータのバリ取り装置及びステータのバリ取り制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20220628BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 E

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018239779

(22)【出願日】2018-12-21

(65)【公開番号】P2020102947

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】佐野 靖

(72)【発明者】

【氏名】京井 正之

(72)【発明者】

【氏名】西川 顕二

(72)【発明者】

【氏名】横山 貴至

(72)【発明者】

【氏名】柳瀬 誠治

(72)【発明者】

【氏名】菅原 春樹

(72)【発明者】

【氏名】秋田 大

(72)【発明者】

【氏名】内海 幸治

【審査官】宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】特開平１－１９０２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭６０－０４２０２０（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】中国特許出願公開第１０２１４２７４５（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２３２８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０７１１９８５８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平６－２２６６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－１２０９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１３７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－３３７８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１４４３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８２９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３１０２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｂ２９Ｃ ４５／１７

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

Ｂ２３Ｄ ７９／００

Ｂ２３Ｃ ３／１２

Ｂ２３Ｑ １７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータを回転させるワーク保持回転機構と、前記ステータに発生するバリを除去するバリ除去機構とを備えたバリ取り装置であって、
前記バリ除去機構を取付けステータ内周部において前記バリ除去機構を前記ステータの軸心方向及び径方向に移動させる移動機構と、
前記ステータ内周部のバリ検知の際に前記軸心方向に移動し前記ステータ内周部における前記バリの存在を検知するバリ検知センサと、
前記ステータの回転角を検出する回転角検出器と、
前記バリ検知センサが前記バリの存在を検知した時点における前記回転角を入力し、該回転角を用いて前記ステータ内周部におけるバリ存在位置を記憶し、前記バリ存在位置に基づき前記移動機構を制御して前記バリ除去機構を移動させ、前記バリ除去機構により前記ステータ内周部に存在する前記バリを除去する制御部と、
を備えたステータのバリ取り装置。

【請求項2】

請求項１記載のステータのバリ取り装置において、
前記バリ検知センサは、画像処理により前記バリの有無を判別する判別センサであることを特徴とするバリ取り装置。

【請求項3】

請求項１記載のステータのバリ取り装置において、
前記バリ検知センサは、前記移動機構に取付けて前記軸心方向への移動が行なわれることを特徴とするステータのバリ取り装置。

【請求項4】

請求項１記載のステータのバリ取り装置において、
前記バリ取り機構は、カッター刃により前記バリを除去するカッター機構であることを特徴とするステータのバリ取り装置。

【請求項5】

請求項４記載のステータのバリ取り装置において、
前記カッター刃が円形であることを特徴とするステータのバリ取り装置。

【請求項6】

請求項４記載のステータのバリ取り装置において、
前記カッター刃を前記バリに押付ける押付け圧を３０～６０［Ｎ］の範囲とすることを特徴とするステータのバリ取り装置。

【請求項7】

請求項４記載のバリ取り装置において、前記カッター刃の移動速度を２０００～６０００［ｍｍ/ｍｉｎ］の範囲とすることを特徴とするステータのバリ取り装置。

【請求項8】

ステータを回転させる駆動装置を有するワーク保持回転機構と、該ステータに発生するバリを除去するバリ除去機構と、前記ステータの軸心方向に移動可能に取付けられステータ内周部における前記バリを検知するバリ検知センサと、前記ステータの回転角を検出する回転角検出器とを備えたバリ取り装置の制御方法であって、
前記バリ検知センサを前記ステータの軸心方向に移動させ、かつ前記ステータの回転により前記ステータ内周部におけるバリの存在を検知し、
前記バリ検知センサがバリの存在を検知した時点における前記回転角を入力し、該回転角を用いて前記ステータ内周部におけるバリ存在位置を記憶し、
前記バリ存在位置に基づいて駆動機構を制御して前記バリ除去機構を移動させ、前記バリ除去機構により前記ステータ内周部に存在する前記バリを除去するステータのバリ取り制御方法。

【請求項9】

請求項８記載のステータのバリ取り制御方法において、
前記バリ検知センサとして、画像処理により前記バリの有無を判別する判別センサとしたことを特徴とするステータのバリ取り制御方法。

【請求項10】

請求項８記載のステータのバリ取り制御方法において、
前記バリ取り機構として、カッター刃により前記バリを除去するカッター機構を用いたことを特徴とするステータのバリ取り制御方法。

【請求項11】

請求項１０記載のステータのバリ取り制御方法において、
前記カッター刃を前記バリに押付ける押付け圧を３０～６０［Ｎ］の範囲とすることを特徴とするステータのバリ取り制御方法。

【請求項12】

請求項１０記載のステータのバリ取り制御方法において、
前記カッター刃の移動速度を２０００～６０００［ｍｍ/ｍｉｎ］の範囲とすることを特徴とするステータのバリ取り制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータに使用されるステータのバリ取り装置及びステータのバリ取り制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、モータに使用されるステータのバリ取りを行う技術として、特開２０１５-８９６０１号公報（特許文献１）に記載される技術が知られている。
この技術は、ステータコアの端面外周部の面取りを行って、ステータコアの端面外周部の溝部分に突出するバリを無くすものである。具体的には、ステータコアの形状を検出する画像センサ及びステータコアの高さを検出する変位計を設け、画像処理部が、検出したステータコアの形状データおよび高さデータと、あらかじめ登録された品番ごとのステータコアの形状データおよび高さデータとを照合してステータコアの品番を特定し、特定された品番のステータコアの面取加工条件を用いて面取り加工機と面取り加工機移動機構とを制御し、ステータコアの端面外周部の面取加工を行う。
この技術によれば、ステータの端部外周部の溝部分に存在するバリを無くすことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５-８９６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

さて、特許文献１の技術は、ステータの端面外周部の面取り加工を行うものであり、ステータ内周部に存在するバリを除去することはできない。

【0005】

ところで、例えば、洗濯機の洗濯槽を回転させるモータに用いられるステータでは、鉄心及びフレームと巻線の絶縁を図るために、インサート成形により絶縁層が形成されている。インサート成形は、鉄心、フレーム、巻線などの金属部品を金型内に挿入した状態で樹脂を射出成形する方法である。絶縁層は、巻線の支持部などの複雑形状を有しており、その複雑形状部の全てに絶縁層を成している樹脂材料を行き渡らせるため、高い射出圧力をかけて成形している。そのため、成型後のステータには、ステータの内面部（内周部）の本来絶縁層を設けない鉄心表面（コア面）などにバリが発生する。なお、ステータ内周部のバリ発生は上記した洗濯機用モータのステータに限るものではない。製造上の様々な理由により、その他の種々のモータのステータでもステータ内周部にバリが発生する。

【0006】

このようなステータ内周部に存在するバリ（ステータ内周バリ）は、ロータと接触して回転不良を発生させる、あるいはロータ回転時に風きり音などの異音を発生させるなどの原因になる。そのため、モータのステータ内周部に存在するバリ除去加工が行われている。

【0007】

しかしながら、ステータ内周部におけるバリ発生箇所が一定していないことや、バリ形状が一様でないことなどの理由から、ステータ内周部のバリを確実に検知することができず、バリ取りを自動化するのは困難であった。そのため現状では、ステータ内周バリを人が目視で確認し、刃物などで手作業により除去している。この人手によるバリ取り作業は重労働で多くの時間を要するため、作業者を多数配置する必要がある。また、この作業には多数の作業者が関わるので、作業者の技量の差異によりバリ取り後のステータの品質にバラつきが生じるという問題もあった。

【0008】

そこで、本発明の目的は、ステータ内周部のバリを効率的かつ確実に除去することができるステータのバリ取り装置及びステータのバリ取り制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この課題を解決するために、本発明は、その一例を挙げると、ステータを回転させるワーク保持回転機構と、前記ステータに発生するバリを除去するバリ除去機構とを備えたバリ取り装置であって、前記バリ除去機構を取付けステータ内周部において前記バリ除去機構を前記ステータの軸心方向及び径方向に移動させる移動機構と、前記ステータ内周部のバリ検知の際に前記軸心方向に移動し前記ステータ内周部における前記バリの存在を検知するバリ検知センサと、前記ステータの回転角を検出する回転角検出器と、前記バリ検知センサが前記バリの存在を検知した時点における前記回転角を入力し、該回転角を用いて前記ステータ内周部におけるバリ存在位置を記憶し、前記バリ存在位置に基づき前記移動機構を制御して前記バリ除去機構を移動させ、前記バリ除去機構により前記ステータ内周部に存在する前記バリを除去する制御部と、を備えたステータのバリ取り装置である。

【0010】

また、本発明の他の一例を挙げると、ステータを回転させる駆動装置を有するワーク保持回転機構と、該ステータに発生するバリを除去するバリ除去機構と、前記ステータの軸心方向に移動可能に取付けられステータ内周部における前記バリを検知するバリ検知センサと、前記ステータの回転角を検出する回転角検出器とを備えたバリ取り装置の制御方法であって、前記バリ検知センサを前記ステータの軸心方向に移動させ、かつ前記ステータの回転により前記ステータ内周部におけるバリの存在を検知し、前記バリ検知センサがバリの存在を検知した時点における前記回転角を入力し、該回転角を用いて前記ステータ内周部におけるバリ存在位置を記憶し、前記バリ存在位置に基づいて駆動機構を制御して前記バリ除去機構を移動させ、前記バリ除去機構により前記ステータ内周部に存在する前記バリを除去するステータのバリ取り制御方法である。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、ステータ内周部のどの位置にバリが存在しているかを把握し、そのバリの存在位置に対してバリ取り機構を移動させてバリ除去を行うので、ステータ内周部のバリを効率的かつ確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施例におけるステータのバリ取り装置を示す図である。

【図2】実施例におけるカッター機構を示す図である。

【図3】実施例におけるカッター機構を示す図である。

【図4】モータステータの構成を示す図である。

【図5】図４に示すモータステータのコア部分を拡大した図である。

【図6】図５におけるＡ－Ａ’断面を示す図である。

【図7】判別センサ３の設置状態を示す図である。

【図8】図１に示す実施例における制御装置の動作を示す動作フロー図である。

【図9】カッター刃押付け圧と移動速度とを変動させた場合の、バリ取り良否結果の関係を示す図である。

【図10】強制バリ脱離機構の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、以下説明する実施例は本発明を実施するための一形態を示すものであり、本発明はこの実施例に限定されるものではない。また、以下の各図において同一機器には同一符号を付し、すでに説明した機器に関する説明を省略する場合がある。

【0014】

図１は、本発明の実施例におけるステータのバリ取り装置を示す図である。まず、装置を構成する各機器について説明する。
図１において、ワーク保持回転機構２は、ステータ１を載置して、ステータ１を回転させるためのものである。ワーク保持回転機構２は、図１では詳細な記載を省略しているが、ワーク１を載置するためのテーブルと、このテーブルを回転するためのモータ等による回転装置を有する。テーブルの回転は、モータにより直接駆動する直接駆動方式でも良いし、モータの駆動力をベルト等により伝達し回転させる間接駆動方式のものでも良い。この実施例では、構造が簡単な直接駆動方式を用いている。また、このワーク保持回転機構２には、回転角検出器５０が備えられている。回転角検出器５０は、ステータ１の回転角を検出するものである。回転角検出器としては、ステータ１の回転角をステータ内周部に配した検知ローラの回転により直接検出するような構成でも良いが、この実施例ではワーク保持回転機構２の回転角を検出することによって、間接的にステータ１の回転角を検出するようにしている。回転角検出器５０は、例えば、ワーク保持回転機構２を駆動するモータに取付けたパルスエンコーダで実現できる。

【0015】

「バリ検知センサ」は、ステータ内周部のバリの有無（バリが存在するか否か）を検知するセンサである。本発明では、バリを検知する機能を有するバリ検知センサであればその種類は問わない。例えば、ステータのコア面の形状をレーザなどで計測するレーザ変位センサなどを用いることが出来る。

【0016】

この実施例では、バリ検知センサとして、画像を取得して画像内にバリ状物体が発生しているかを判別して判別結果を出力する画像処理による判別センサ３を使用した。理由は、検知精度が高く入手が容易であるためである。このような判別センサとしては、オムロン株式会社が販売する画像判別センサ（商品名「ＺＦＸスマートセンサ」）や、株式会社キーエンスが販売する画像判別センサ（商品名「画像判別センサＩＶ」）などが使用できる。この判別センサ３は、ステータの軸心方向（以下、Ｚ方向）への移動が可能なように設置されている。

【0017】

この実施例において、判別センサ３は、バリ取り機構（カッター機構９）をステータの径方向（以下、Ｘ方向）に移動させるＸ方向駆動機構５の先端部に取付けている。このＸ方向駆動機構５は、Ｚ方向駆動機構６上に設けられＺ方向移動ができるので、判別センサ３もＺ方向に移動可能となる。Ｚ方向とはステータの軸心方向（図１では上下方向）を示す。なお、判別センサ３のＺ方向の移動は、別途Ｚ方向駆動機構を設けても良い。なお、図１の矢印におけるＸ、Ｚは、それぞれＸ方向、Ｚ方向を示しており、他の図および以下の説明においても同様である。

【0018】

駆動機構１１は、Ｘ方向の位置決め機構４と、Ｘ方向駆動機構５と、Ｚ方向駆動機構６とで構成されており、カッター機構９および判別センサ３のＸ方向およびＺ方向移動を行う機能を有する。位置決め機構４は、例えばレールの長さ方向に直動する、いわゆるリニアガイドが付帯しているエアシリンダーや、モータとボールネジからなる１軸電動アクチュエータなどを用いることが出来る。本実施例ではリニアガイド付きのエアシリンダーを用いた。Ｘ方向駆動機構５、Ｚ方向駆動機構６は、例えばリニアガイド付エアシリンダーや、モータとボールネジからなる１軸電動アクチュエータなどを用いることが出来る。本実施例では１軸電動アクチュエータを用いた。

【0019】

バリ取りを実行するバリ取り機構として、この実施例ではカッター刃によりバリを除去するカッター機構９を用いている。このカッター機構９の具体的な構成を、図２及び図３に示す。図２と図３の構成は同じものであり、カッター刃１２とステータ１との位置関係が異なった状態を示している。

【0020】

図２および図３において、カッター機構９は、カッター刃１２を把持するカッター刃保持部１３と、そのカッター刃保持部１３を前後、すなわち紙面の左右方向に移動して、一定圧力で保持するカッター刃前後進機構１４からなっている。カッター刃保持部１３は、カッター刃１２を把持し、且つカッター刃１２の回転駆動部を有しており、回転運動を促すため例えばベアリングを組込んだ構成としている。また、カッター刃前後進機構１４は、カッター刃保持部１３を前後方向（すなわち紙面の左右方向）に移動して、カッター刃１２を予め定めた圧力で押付けるために、バリ取り時に一定圧力を保持する圧力保持機構（圧力調整機構）を備えている。カッター刃１２の刃形状は、スタータコアの上端部から下端部にかけて連続的にカッターが機能するように、円形であることが望ましい。カッター刃１２の材質としては、一般的な文具用のカッターに用いられるタングステン鋼などであることが望ましい。カッター刃前後進機構１４は、例えばリニアガイド付エアシリンダーや、モータとボールネジからなる１軸電動アクチュエータなどを用いることが出来る。本実施例ではリニアガイド付エアシリンダーを用いた。

【0021】

ここで、ステータ１の具体例を図４～６を用いて説明する。なお、本発明はステータ１の内周部におけるバリ取りを行うものであるから、ステータの形状や寸法には無関係である。図４は、モータステータの構成の一例を示す図である。図４のステータ１は、鋼板をプレス加工して得られたフレーム１６に圧入された鉄心１７からなる金属部品と、樹脂材料を射出成形して形成した絶縁層１８から形成されている。絶縁層１８の樹脂材料は、ロックウェル硬さ６５以上、絶縁破壊電圧が１４［ｋＶ／ｍｍ］以上で射出成形に適した材料を用いることができ、例えば、ナイロン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＰＢＴ、ＰＢＴにガラス繊維を含有した樹脂などを用いることができる。本実施例では、ＰＢＴにガラス繊維を含有した樹脂材料を用いた。

【0022】

図５および図６は、ステータ１のコア部分（ステータコア）を詳細に説明する図である。図６は、図５におけるＡ－Ａ’断面図を示している。ステータコアは、鉄心１７と、絶縁層１８から成っており、射出成形時に派生するバリ１５は、図５に示すように絶縁層１８部分から発生する。上述したように、バリ１５は、モータ駆動時に、ステータ１に対向して設置されるロータ１９と接触したり、ロータ１９の回転により風きり音を発生したりする原因となる。

【0023】

図７は、判別センサ３の設置状態を示す図である。判別センサ３は、ステータ１のコア内周面に対向して設置されていて、ステータ内周面観察範囲（検知範囲）２０におけるバリの有無を判別する。本実施例では、判別センサ３はカッター機構９の背面に設置した。

【0024】

次に、図１に戻り、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、上記の各構成機器の各動作を制御するために設けられている。制御装置１００は、具体的には計算機で実現できる。ここで用いられる計算機は一般的な計算機で良く、少なくとも、制御動作全般を実行するマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）と、ＭＰＵの動作に必要なデータおよび動作プログラムを記憶するメモリと、各機器との間で信号や情報の入出力を制御する入出力部とを有している。なお、図１においては、制御装置１００の動作説明の理解を容易にするために、ブロック図形式にて記載している。

【0025】

バリ位置記憶部７は、ステータ１の内周部のどの位置にバリが存在しているかを記憶するための記憶部である。すなわち、バリ位置記憶部７は、判別センサ３がバリを検知した場合に、その時点のステータ１の回転角（この例では、ワーク保持回転機構２の回転角）に基づきステータ内周面のどの位置にバリが存在しているかを特定し記憶する。回転角は回転角検出器５０により検出される。

【0026】

ワーク保持回転制御部８は、ワーク保持回転機構２の駆動制御を行う。このワーク保持回転制御部８は、ステータ１が図示しない搬送装置によりワーク保持回転機構２上に搬送されてテーブル上に載置され、ワーク（ステータ１）の保持がなされたことを確認した後に、ワーク保持回転機構２を駆動する。すなわち、ワーク保持回転制御部８は、判別センサ３によるバリ検知に際しては、ワーク保持回転機構２を検知に適した速度により回転速度を制御する。この速度は予め実験等で求めておく。また、ワーク保持回転制御部８は、ステータ内周部のバリの検知が終了したら、予め実験等により求められているバリ取り時の速度にワーク保持回転機構２の回転速度を制御する。

【0027】

カッター駆動制御部１０は、カッター機構９によりステータ内周部に存在するバリの除去を行う際に、駆動機構１１およびカッター機構９の駆動を制御する。すなわち、カッター駆動制御部１０は、カッター機構９の駆動制御とともに、Ｘ方向駆動機構５によるＸ方向移動制御、及びＺ方向駆動機構６によるＺ方向移動制御を行う。この実施例では、判別センサ３がバリを検知する際にＺ方向の移動を行うので、この場合のＺ方向の移動制御も行う。

【0028】

次に、図１における本発明の実施例の動作を、図８を用いて説明する。図８は、図１における実施例の動作フローを示す図である。
まず、図８のステップＳ１では、図１に示すようにステータ１をワーク保持回転機構２上に載置する。すなわち、ステータ１は、図示しない搬送装置により、ワーク保持回転機構２の上に載置される。載置が終了すると、固定装置（図示せず）により、ステータ１がワーク保持回転機構２のテーブル上で動かないように固定する。ワーク保持回転機構２にワークを載置する際には、位置決め機構４を駆動して、Ｘ方向のプラス側、すなわち紙面の右方向に移動して、判別センサ３とカッター機構９が搬送されてきたステータ１と衝突しないように駆動する。

【0029】

次に、ステップＳ２では、ステータ内周面のバリを検知するために、判別センサ３をステータ内周面に位置決めさせる。すなわち、図１において、判別センサ３を、位置決め機構４を制御しＸ方向のマイナス側（紙面の左方向）に向けて、所定位置まで移動させる。次に、Ｘ方向駆動機構５を制御し、判別センサ３を、Ｘ方向のマイナス側（紙面の左方向）に向けてバリ検知するときの所定位置まで移動させる。その後、Ｚ方向駆動機構６を制御し、判別センサ３を、Ｚ方向のマイナス側（紙面の下方向）に向けてバリ取り必要部分の判別時の所定位置に移動する。このような制御により、判別センサ３は、ステータ１の内周面のバリ検知を行う位置に位置決めされる。

【0030】

次に、ステップＳ３では、判別センサ３によりステータ１の内周部のバリを検知する。この検知は、ワーク保持回転機構２を検知に適した速度で回転駆動し、ステータ１を回転させる。このステータ１の回転により、ステータ１の内周面の各位置においてバリの有無を判別センサ３が検知することができる。この実施例においては、判別センサ３は、ステータコア内周面を撮影し、撮影画像に対して予め設定しておいた樹脂材料部分の色面積の閾値（ステータコアの鉄心面にバリが生じていないものを上限として設定）を上回るか否かでバリの有無を検知（判別）する。そして、色面積の閾値を上回った場合、つまり樹脂材料が過剰であるので、バリ有りと判別する。この動作は、図８のステップＳ４の動作である。

【0031】

続くステップＳ５では、バリが検知された場合（ステップＳ４でＹＥＳ判断の場合）、バリ検知時のワーク１の回転角を取込む。この回転角の検出はワーク保持回転機構２の回転角を検出する回転角検出器５０の出力を用いる。ステップＳ５では、制御装置１００内の記憶部（図１のバリ位置記憶部７）に、この回転角、すなわち内周部の位置と対応づけられたアドレスに、バリの存在（バリ有）を記憶する。回転角はステータ１の内周部の各位置に対応付けられるので、回転角に対応したアドレスにバリの存在を記憶すれば、ステータの内周部のどの位置にバリが存在しているのかが分かる。

【0032】

次に、スッテプＳ６では、ステータ１の内周部全体（内周面全体）のバリ検知が終了したかどうかを判断する。ステップＳ６において、ステータ１の内周部全体のバリ検知動作が終了していない場合（ステップＳ６でＮＯの場合）には、ステップＳ３に戻り、判別センサ３によるバリ検知動作を継続する。

【0033】

ここでは、バリが存在するか否かの判別動作は、ステータコア１個につき1回実施し、判別センサ３による判別が終了したら、ワーク保持回転機構２を制御し、ステータコア1個分の回転角だけ回転して、先ほど判別したステータコアに隣接するステータコア部分にバリが存在するか否かの判別動作を繰り返し行なう。ステータ１を１回転した場合の、判別センサ３の検知動作回数はステータ１に含まれているステータコア数と同じ数値となる。このようにして、判別センサ３は、ステータ内周部の各位置（各ステータコア位置）におけるバリの存在の有無を判別（検知）する。判別センサ３は、判別の結果、バリが存在する場合にバリ検知信号を出力する。

【0034】

この実施例ではワークであるステータ１の幅が短く（Ｚ方向の長さが短く）、ステータ１を一回転することによりステータ内周部全体のバリ検知ができる例を示している。なお、ステータ１の幅が大きい場合、ステータ１を１回転しただけではステータ内周部全体のバリ検知ができない。その場合には１回転してバリ検知を行った後に、判別センサ３をＺ方向に移動させ、判別センサをまだ検知がなされていない内周部に位置決めし、上記と同様にワーク保持回転機構２を回転させながらバリの検知動作を行い、ステータ内周部全面のバリを検知すれば良い。

【0035】

ステップＳ３～Ｓ６の動作が終了した段階で、ステータ１の内周部の各位置（ここでは各ステータコアの位置）におけるバリの有無は、制御装置１００内のバリ位置記憶部７に記憶される。

【0036】

なお、この実施例では、バリの判別結果は、判別センサ３がバリ有りと判別した時のワーク保持回転機構２の回転角度から角度１８０［°］分を差し引いた情報とともに、バリ位置記憶部７に記憶される。判別センサ３がバリ有りと判別した時のワーク保持回転機構２の回転角度から角度１８０度分を差し引く理由は、本実施例のバリ取り必要部分の判別センサ３の設置部がカッター機構９の角度１８０［°］回転した背面側に設置されているためであり、カッター機構９と判別センサ３との設置角度が角度１８０［°］以外である場合は、その設置角度を、判別センサ３がバリ有りと判別した時のワーク保持回転機構２の回転角度から差し引くこととした。もっとも、ステータ内周部のどの位置にバリが存在するかを検知することができればバリ除去が可能であるので、このような角度補正は必須ではない。

【0037】

次に、ステータ１の内周部全体の各位置におけるバリの存在が検知できると、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、駆動機構１１を駆動し、バリが存在する各位置にカッター機構９を移動させ、カッター機構９によるバリ取りを実施する。すなわち、バリ取り動作を行なうため、カッター機構９を、Ｘ方向駆動機構５、Ｚ方向駆動機構６を制御してバリ取り動作の開始前所定位置にそれぞれ移動させ、バリ取りを実施する。

【0038】

このカッター機構９の移動及びバリ取りは、次のように行われる。まず、バリ取り動作の開始前所定位置に移動させる。図２に示すように、Ｘ方向の位置２１は、例えば、ステータコアの鉄心表面の位置からＸ方向のマイナス側（紙面の左方向）の３［ｍｍ］の位置に移動させる。Ｚ方向の位置２２は、例えば、ステータコアの鉄心の上端部からＸ方向のプラス側（紙面の上方向）の２［ｍｍ］の位置に移動させる。

【0039】

この移動後、図３に示すように、カッター機構９のカッター刃１２をステータコア表面のバリ１５に押付けるため、カッター刃前後進機構１４によりカッター刃保持部１３を前進（紙面の右側方向）する。この押付け時にカッター刃前後進機構１４で付与される押付け圧の適正値に関しては後述する。次に、図３に示すように、カッター機構９をステータコアの鉄心の上端部から下端部に向けて移動する。このようにして、カッター機構９がバリを除去する。カッター機構９の上下方向の移動は、駆動機構１１のＺ方向駆動機構６によって行なう。カッター機構９がステータコアの鉄心の上端部から下端部に向けて移動する際の移動速度の適正値については後述する。

【0040】

ステップＳ８では、バリ取り加工中のステータ内周部のバリ取り加工が終了したかどうかを判断する。すなわち、バリ取り加工は、ステータ内周部のバリ有が存在するすべての（この例では、ステータ内周部のバリが存在するステータコア全体）に対して行われる。ステップＳ８における判断は、例えば、記憶部に記憶された内周部の各位置のバリの存在数が分かるので、バリ取り加工を実行した数をカウントし、その数が記憶されているバリ取り加工前のバリ存在数に達した場合にバリ取り終了と判断すれば良い。ステップＳ８において、内周部のバリ取りが終了していない場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ７に戻りすべてのバリ取りが終了するまで作業を繰り返す。ステップＳ８においてバリ取りが終了すると（ＹＥＳ）、ステップＳ９に進む。

【0041】

ステップＳ９では、バリ取り加工を行うためのステータ（ワーク）が残っていないかどうかを判断する。加工すべきステータが残っている場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１に戻り、上述した動作を繰り返す。バリ取りを行うワークがなくなれば（ステップＳ９でＮＯの場合）、バリ取り作業を終了する。

【0042】

以上説明したように、本発明の実施例では、ステータ内周部の各位置に存在するバリを検知することができ、バリ除去機構（カッター機構）を駆動してそのバリを確実に除去することができる。

【0043】

さて、次に、バリ取り加工に際して、カッター機構９の押付け圧、及びバリ取り作業時のカッター機構９の移動速度について説明する。

【0044】

図９は、発明者らが、カッター機構９、及びカッター刃１２をステータコア表面のバリ１５に押付ける押付け圧の条件と、カッター機構９がステータコアの鉄心の上端部から下端部に向けて移動する際の移動速度の条件を様々変化させて得た、モータステータのバリ取り良否範囲を示すグラフである。

【0045】

図９の「○」で示した条件は、バリが無く良好に加工できた条件であり、「△」で示した条件は、バリがカッター刃１２で一部加工できず残留した条件であり、「×」で示した条件では、バリがカッター刃１２で加工が出来ず残留した条件である。

【0046】

この図９から明らかなように、ステータコアの内周バリ取りに適正な加工条件範囲は、カッター機構９の押付け圧は３０［Ｎ］以上、カッター移動速度は６０００［ｍｍ/ｍｉｎ］以下である。カッター機構９の押付け圧は図６の横軸に示している最大値である６０［Ｎ］以上としても良いが、押付け圧を上げすぎることにより、カッター機構９が反力で押し返されることで、機構自体が塑性変形することで形状が復元せず、バリ取り装置として機能しなくなる恐れがあるため、６０［Ｎ］を上限とするのが望ましい。

【0047】

図９に示す適正な加工条件範囲内で、バリ取り条件を設定しても、バリ取り装置を連続稼動させた場合、カッター刃１２の刃先摩耗や、カッター機構９の劣化、ステータ１の絶縁層１８への不純物混入などの製造バラつきにより、バリを除去できない場合が想定される。そこで、加工できず残留したバリを強制的に脱離するため、図１０に一例として示すような強制バリ脱離機構３０を、本実施例のバリ取り装置に備えても良い。

【0048】

図１０に示す強制バリ脱離機構３０は、先端に設けられた針３１を保持する針保持部３２と、針３１、及び針保持部３２を斜め上方から斜め下方に向けて前後進させる、針前後進機構３３と、針３１、針保持部３２、針前後進機構３３を前後進する脱離機構部前後進機構３４からなっている。

【0049】

強制バリ脱離は、針３１を針前後進機構３３により斜め上方からバリ１５に突き刺した後、Ｘ方向のプラス側、すなわち紙面の右側、もしくはＺ方向のマイナス側、すなわち紙面の下側に強制バリ脱離機構３０ごと移動することでバリを強制除去される。

【0050】

以上説明したバリ取り装置、及びバリ取り方法を実現することでモータのステータに生じるステータ内周バリを確実、且つ安定して加工して除去するステータのバリ取り装置及びバリ取り方法を提供することが出来、それにより、高品質なステータを取得可能となる。

【0051】

以上、本発明を具体的な実施例により説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、他の構成を加えることも可能である。

【符号の説明】

【0052】

１…ステータ、２…ワーク保持回転機構、３…判別センサ、４…位置決め機構、５…Ｘ方向駆動機構、６…Ｚ方向駆動機構、７…バリ位置記憶部、８…ワーク保持回転制御部、９…カッター機構、１０…カッター駆動制御部、１１…駆動機構、１２…カッター刃、１３…カッター刃保持部、１４…カッター刃前後進機構、１５…バリ、１６…フレーム、１７…鉄心、１８…絶縁層、１９…ロータ、３０…強制バリ脱離機構、３１…針、３２…針保持部、３３…針前後進機構、３４…脱離機構部前後進機構、５０…回転角検出器、１００…制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】