特許 7465648 接着剤塗布装置及び接着剤塗布方法、回転子の製造方法

(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】2024-04-03

(45)【発行日】2024-04-11

(54)【発明の名称】接着剤塗布装置及び接着剤塗布方法、回転子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20240404BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240404BHJP

   B05D 7/00 20060101ALI20240404BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20240404BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20240404BHJP

   H02K 1/2706 20220101ALI20240404BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B05C11/10

B05D7/00 N

B05D7/24 301P

B05D1/26 Z

H02K1/2706

H02K15/02 K

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019194403

(22)【出願日】2019-10-25

(65)【公開番号】P2021065854

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-08-01

(73)【特許権者】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】石川 雄治

(72)【発明者】

【氏名】佐野 博之

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 義浩

【審査官】清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２０４６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００８２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６１３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７２３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８９２１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ ５／００－２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

Ｈ０２Ｋ １／２７０６－１／２７９８

Ｈ０２Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

穴が設けられたワークに対し、前記穴の内壁面に接着剤を塗布する装置であって、
前記ワークを保持するワーク保持部と、
液状の接着剤を微粒子化してノズルから直線的、且つ連続的に射出することにより、接着剤を非接触で塗布するジェット式のディスペンサと、
前記ワークの穴に対する前記ディスペンサのノズルの相対位置を自在に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御して前記ワークの位置決め、前記ワークに対する前記ノズルの相対位置決め、及び前記ノズルの移動を含む接着剤の塗布作業を自動で実行させる制御装置とを備え、
前記穴が延びる方向と直交する方向に２つの前記ディスペンサが対称的に設けられており、
前記穴の内壁面に対し前記ノズルから斜め方向に接着剤を射出塗布させ、斜め方向となる角度は、前記穴の外部に位置する前記ノズルから直線的に射出する接着剤が前記穴の開口部に干渉せずに所望の深さの前記穴の内壁面に塗布できる角度であり、
２つの前記ディスペンサによる塗布を交互に実行する接着剤塗布装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記穴の内壁面に対し前記ノズルを平行移動させながら塗布を実行させる請求項１に記載の接着剤塗布装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記ノズルを前記ワークの上方に配置して、前記穴に対して上方から接着剤の塗布作業を行う請求項１または２に記載の接着剤塗布装置。

【請求項4】

前記穴の内壁面を撮影する画像センサを備え、
前記制御装置は、前記接着剤の塗布後の前記画像センサの撮影画像から、接着剤の塗布作業が適切に行われたかを確認する請求項１から３のいずれか一項に記載の接着剤塗布装置。

【請求項5】

穴が設けられたワークに対し、前記穴の内壁面に接着剤を塗布するための方法であって、
液状の接着剤を微粒子化してノズルから直線的、且つ連続的に射出することにより、接着剤を非接触で塗布するジェット式のディスペンサにより、前記ワークの穴に対し前記ディスペンサのノズルを移動させながら接着剤を塗布させる接着剤塗布工程を含むと共に、
前記接着剤塗布工程においては、前記穴が延びる方向と直交する方向に２つの前記ディスペンサを対称的に設け、前記穴の内壁面に対し前記ノズルから斜め方向に接着剤を射出塗布させると共に、斜め方向となる角度を、前記穴の外部に位置する前記ノズルから直線的に射出する接着剤が前記穴の開口部に干渉せずに所望の深さの前記穴の内壁面に塗布できる角度とし、
２つの前記ディスペンサによる塗布を交互に実行する接着剤塗布方法。

【請求項6】

前記接着剤塗布工程においては、前記穴の内壁面に対し前記ノズルを平行移動させながら塗布を実行させる請求項５に記載の接着剤塗布方法。

【請求項7】

前記接着剤塗布工程においては、前記ノズルを前記ワークの上方に配置し、前記穴に対して上方から接着剤の塗布作業を行う請求項５または６に記載の接着剤塗布方法。

【請求項8】

前記穴の内壁面を画像センサにより撮影し、その撮影画像から接着剤の塗布作業が適切に行われたかを確認する検査工程を実行する請求項５から７のいずれか一項に記載の接着剤塗布方法。

【請求項9】

回転子鉄心に軸方向に貫通するように設けられた複数の穴に対し、永久磁石を埋め込むように設けて構成される回転子を製造する方法であって、
前記回転子鉄心の穴に対し、ジェット式のディスペンサにより液状の接着剤を微粒子化してノズルから直線的、且つ連続的に射出することにより、前記穴の内壁面に接着剤を非接触で塗布する接着剤塗布工程と、
内面に接着剤が塗布された前記穴内に前記永久磁石を挿入して接着固定する磁石挿入工程とを含み、
前記接着剤塗布工程においては、前記穴が延びる方向と直交する方向に２つの前記ディスペンサを対称的に設け、前記穴の内壁面に対し前記ノズルから斜め方向に接着剤を射出塗布させると共に、斜め方向となる角度を、前記穴の外部に位置する前記ノズルから直線的に射出する接着剤が前記穴の開口部に干渉せずに所望の深さの前記穴の内壁面に塗布できる角度とし、
２つの前記ディスペンサによる塗布を交互に実行する回転子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、接着剤塗布装置及び接着剤塗布方法、回転子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば永久磁石式の回転電機の回転子は、回転子鉄心に軸方向に貫通するように設けられた複数の磁石挿入穴に対し、永久磁石を埋め込むように設けて構成される。この場合、前記磁石挿入穴の内面に接着剤が塗布され、永久磁石がその磁石挿入穴内に挿入されて接着により固定される。特許文献１には、回転子鉄心の磁石挿入穴内に接着剤を塗布して、永久磁石を接着することが開示されている。接着剤を塗布するにあたっては、ヘラの先端上に接着剤を載せ、ヘラを磁石挿入穴内に水平に挿入して、挿入穴の内面に押し付けて接着剤を塗布するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１５９３６１号公報（図２）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年、この種の回転子として、回転子鉄心の外周寄り部分に薄型の永久磁石を二層に配置したダブルレイヤタイプのものが開発されてきている。この場合、永久磁石を挿入する磁石挿入穴は薄型で偏平なものとなり、このような偏平形状の磁石挿入穴の内面に対して接着剤を塗布する必要が生ずる。具体的には、磁石挿入穴の高さ方向の寸法が、２．０ｍｍ以下となるものも開発されてきている。

【0005】

ところが、上記特許文献１に記載されたようなヘラを用いた接着剤の塗布方法では、ヘラの厚み寸法が０．８ｍｍであるのに対し、その上面に供給される接着剤が、１～２ｍｍ程度の高さで盛り上がった形態とされる。そのため、薄型で偏平な磁石挿入穴に対しては、ヘラを磁石挿入穴に挿入して接着剤を塗布する作業が困難となる。
そこで、本願は、偏平形状を有する穴の内面に接着剤を塗布するものであって、薄型の穴に対しても接着剤の塗布作業を良好に行うことができる接着剤塗布装置及び接着剤塗布方法、回転子の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る接着剤塗布装置は、穴が設けられたワークに対し、前記穴の内壁面に接着剤を塗布する装置であって、前記ワークを保持するワーク保持部と、液状の接着剤を微粒子化してノズルから直線的、且つ連続的に射出することにより、接着剤を非接触で塗布するジェット式のディスペンサと、前記ワークの穴に対する前記ディスペンサのノズルの相対位置を自在に移動させる移動機構と、前記移動機構を制御して前記ワークの位置決め、前記ワークに対する前記ノズルの相対位置決め、及び前記ノズルの移動を含む接着剤の塗布作業を自動で実行させる制御装置とを備え、前記穴が延びる方向と直交する方向に２つの前記ディスペンサが対称的に設けられており、前記穴の内壁面に対し前記ノズルから斜め方向に接着剤を射出塗布させ、斜め方向となる角度は、前記穴の外部に位置する前記ノズルから直線的に射出する接着剤が前記穴の開口部に干渉せずに所望の深さの前記穴の内壁面に塗布できる角度であり、２つの前記ディスペンサによる塗布を交互に実行する。

【0007】

実施形態に係る接着剤塗布方法は、穴が設けられたワークに対し、前記穴の内壁面に接着剤を塗布するための方法であって、液状の接着剤を微粒子化してノズルから直線的、且つ連続的に射出することにより、接着剤を非接触で塗布するジェット式のディスペンサにより、前記ワークの穴に対し前記ディスペンサのノズルを移動させながら接着剤を塗布させる接着剤塗布工程を含むと共に、前記接着剤塗布工程においては、前記穴が延びる方向と直交する方向に２つの前記ディスペンサを対称的に設け、前記穴の内壁面に対し前記ノズルから斜め方向に接着剤を射出塗布させると共に、斜め方向となる角度を、前記穴の外部に位置する前記ノズルから直線的に射出する接着剤が前記穴の開口部に干渉せずに所望の深さの前記穴の内壁面に塗布できる角度とし、２つの前記ディスペンサによる塗布を交互に実行する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態を示すもので、接着剤塗布装置の構成を概略的に示す斜視図

【図2】接着剤塗布装置の構成を概略的に示す正面図

【図3】接着剤塗布装置の構成を概略的に示す上面図

【図4】ディスペンサヘッド部分の外観を示す側面図

【図5】作業時におけるノズルと磁石挿入穴との位置関係を示す側面図

【図6】塗布作業におけるノズルの移動パターンを示す図（図５のａ方向矢視図）

【図7】電気的構成を概略的に示すブロック図

【図8】回転子鉄心の外観を概略的に示す斜視図

【図9】ノズルの傾斜角度の最小角度、最大角度を説明するための図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、回転子鉄心の磁石挿入穴に対する永久磁石の接着作業に適用した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、永久磁石式の回転電機の回転子の製造に適用している。まず、図８は、本実施形態において接着剤の塗布対象となるワークとしての、いわゆるダブルレイヤタイプの回転子鉄心１の外観構成を示している。この回転子鉄心１は、例えば電磁鋼板を所定の形状即ちほぼ円板状に打抜き、その打抜いた電磁鋼板を複数枚積層して構成されている。回転子鉄心１の中心部には、図示しない回転軸が挿入される軸孔１ａが形成されている。

【0010】

そして、回転子鉄心１の外周寄り部分には、図示しない永久磁石が挿入されて接着固定される穴としての磁石挿入穴２、３が、軸方向に貫通して形成されている。具体的には、磁石挿入穴２は、偏平形状、つまり細長い形状を有し、２個が逆「ハ」の字形をなすような対となって、円周方向に均等に並んで例えば８組即ち８対形成されている。磁石挿入穴３は、やはり偏平形状つまり細長い形状を有し、前記磁石挿入穴２の外周側に位置して、２個が逆「ハ」の字形をなすような対となって例えば８組即ち８対形成されている。

【0011】

このとき、外周側の磁石挿入穴３は、内周側の磁石挿入穴２よりも小さく構成されている。ちなみに、磁石挿入穴２は、例えば、幅寸法が１５ｍｍ、高さ即ち厚み寸法が３ｍｍとされている。これに対し、磁石挿入穴３は、例えば、幅寸法が９ｍｍ、高さ即ち厚み寸法が２ｍｍとされている。挿入・接着される永久磁石は、それら磁石挿入穴２、３の寸法に対応した大きさとされることは勿論であり、例えば縦横共に０．１ｍｍだけ小さい寸法とされる。

【0012】

次に、上記回転子鉄心１に形成された磁石挿入穴２、３の内面に対して、永久磁石を固定するための接着剤を塗布する、接着剤塗布装置１１の構成について、図１～図７を参照して述べる。図１～図３は、本実施形態に係る接着剤塗布装置１１の外観構成を概略的に示している。ここで、接着剤塗布装置１１は、上面が水平な台状をなすベース１２上に、ワーク保持部としてのインデックステーブル１３、ジェット式のディスペンサからなるディスペンスヘッド１４、移動機構となるロボット１５、画像センサ１６等を備える。

【0013】

このとき、前記ロボット１５及びディスペンスヘッド１４、並びに画像センサ１６については、ベース１２上の左右に位置して２組が対称的に設けられている。そして、この接着剤塗布装置１１は、前記各機構１３～１６を制御する制御装置１７（図７にのみ図示）を備えている。尚、接着剤塗布装置１１は、固有のＸＹＺ座標系を有しており、以下の説明においては、ベース１２の図で左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、上下方向をＺ方向として説明する。

【0014】

前記インデックステーブル１３は、図２等に示すように、前記回転子鉄心１をその中心軸Ｏが垂直となるように保持すると共に、モータを含む回転駆動機構により保持した回転子鉄心１を前記中心軸Ｏ周りに自在に回転させるように構成されている。この場合、インデックステーブル１３は、接着剤の塗布対象となる磁石挿入穴２、３が、順次所定の塗布位置に来るように回転子鉄心１を移動させるようになっており、その塗布位置では、磁石挿入穴２、３の延びる方向即ち長手方向が、前後方向であるＹ方向に一致される。これにより、接着剤の塗布作業時には、磁石挿入穴２、３の接着剤が塗布される内面は、ＹＺ平面に平行な面とされる。

【0015】

前記ロボット１５は、図１等に示すように、この場合、周知の直交座標型ロボットからなり、Ｚ軸移動機構１８とＹ軸移動機構１９とを備えている。前記Ｚ軸移動機構１８は、上下方向に延びるＺ軸レール２０に沿って移動可能に設けられた移動体２１を、Ｚ軸モータ２２を駆動源とした駆動機構により上下方向に自在に移動させるように構成されている。Ｙ軸移動機構１９は、前記Ｚ軸移動機構１８を、前後方向に延びるＹ軸レール２３に沿って移動可能に支持し、Ｙ軸モータ２４を駆動源とした駆動機構により前後方向に自在に移動させるように構成されている。尚、前記Ｙ軸移動機構１９のＹ軸レール２３は、いわゆる門型の支持部２５を介してベース１２の上方に支持されているが、図１～図３では、左側のロボット１５における支持部２５の図示を省略している。

【0016】

前記移動体２１には、次に述べるディスペンスヘッド１４が取付けられる。これにより、ロボット１５は、ディスペンスヘッド１４を、Ｙ方向即ち前後方向及びＺ方向即ち上下方向の任意の位置に自在に移動させることができる。この場合、ロボット１５は、ディスペンスヘッド１４のノズル（後述）を、前記塗布位置の上方、即ち、インデックステーブル１３に保持された回転子鉄心１の所定の磁石挿入穴２、３の外部である上方に位置させる。これにて、詳しくは後述するように、磁石挿入穴２、３の内壁面に対して、接着剤を上方から非接触で塗布する塗布作業が実行されるようになっている。

【0017】

前記ディスペンスヘッド１４は、接着剤を非接触で塗布するものであり、液状の接着剤を微粒子化してノズルから直線的且つ連続的に射出する周知のジェット式のディスペンサからなる。図４では、接着剤の微粒子を符号Ａで示している。図４にも示すように、ディスペンスヘッド１４は、本体部２６と、液状の接着剤を貯留するシリンジ２７等を備えている。前記本体部２６の下端部には、下向きのノズル２８が設けられている。本実施形態では、前記ノズル２８として、内径がごく小径のもの、例えば０．１ｍｍφのものが採用されている。また、前記接着剤としては、粘度が１００Ｐａ・ｓ程度のものが使用される。検査工程での視認性を良くするために、接着剤に所定の着色を行っても良い。

【0018】

詳しく図示はしないが、前記本体部２６は、矩形状のケース内に、前記シリンジ２７から接着剤が供給される液体チャンバや、液体チャンバの接着剤を微粒子化し、所定量の液滴を押出して前記ノズル２８から下方に直線的且つ連続的に射出させる例えばピエゾ駆動方式のバルブアクチュエータ等を備えている。このものでは、例えば０．０４ｍＬ／回、５００Ｈｚ即ち５００個／ｓで接着剤を直線的に連射することが可能である。また、使用する接着剤の粘度として、２００Ｐａ・ｓ程度まで対応が可能である。

【0019】

このディスペンスヘッド１４は、前記ロボット１５の移動体２１の取付フランジに取付けられる。このとき、図５に示すように、ディスペンスヘッド１４のノズル２８は、垂直軸即ちＺ軸に対して、傾斜した形態で配置されている。これにより、図５に示すように、回転子鉄心１の磁石挿入穴２、３の内壁面に対して、前記ノズル２８から斜め方向から接着剤Ａを射出塗布させるようになっている。また、その際の傾斜角度θは、磁石挿入穴２、３の外部に位置するノズル２８から直線的に射出する接着剤Ａがそれら磁石挿入穴２、３の開口部に干渉せずに所望の深さの磁石挿入穴２、３の内壁面に塗布できる角度とされる。より詳細には、次に述べるように、ノズル２８の傾斜角度θは、最小角度θｓと最大角度θｍとの間の範囲内とされている。具体例をあげると、傾斜角度θは、例えば、４°～１０°の範囲内とされる。

【0020】

ここで、図９を参照して、ノズル２８の傾斜角度θの、磁石挿入穴２、３の開口部に干渉せずに接着剤Ａの射出塗布が可能な最小角度θｓ、最大角度θｍについて述べる。図９は、磁石挿入穴２、３部分の断面の状態を示している。最小角度θｓ、最大角度θｍは、磁石挿入穴２、３の開口高さ寸法ｈ、つまり塗布対象となる内壁面のそれと対向する内壁面との間の距離ｈ、磁石挿入穴２、３の内壁面に対する開口部からの塗布深さ寸法ｚ、接着剤Ａの塗布厚み寸法ｔに関係する。即ち、最小角度θｓ、最大角度θｍは、次の式で表すことができる。
最小角度θｓ＝ＤＥＧ（ＡＴＡＮ（ｈ／２／ｚ））
最大角度θｍ＝ＤＥＧ（ＡＴＡＮ（（ｈ／２－ｔ）／ｚ））
また、図９には、開口高さ寸法ｈの異なる２種類の穴について、最小角度θｓ、最大角度θｍを計算した結果を、併せて示している。
尚、このとき、塗布条件としては、１）接着剤Ａを、穴の両面（図で上下面）に塗布する、２）塗布は穴の奥側から開口側に向けて行う、３）角度θは大きい方が塗布量即ち塗布厚や塗布幅を制御しやすい、４）角度θは接着剤Ａの塗布厚みの影響を受ける、５）穴の両側の開口から塗布を行うとは限らず、鉄心厚みや開口高さ寸法ｈによっては片側からで済ませる、ものとしている。

【0021】

また、図２等に示すように、前記画像センサ１６は、例えばＣＣＤカメラ等からなり、前記インデックステーブル１３の斜め上方に位置して、前記Ｙ軸レール２３の下方に取付けられている。これにて、画像センサ１６により、前記回転子鉄心１の塗布位置に位置している磁石挿入穴２、３の内壁面を撮影することが可能とされている。後述するように、前記制御装置１７は、接着剤の塗布後の前記画像センサ１６の撮影画像から、磁石挿入穴２、３の内壁面に対する接着剤の塗布作業が適切に行われたかを確認する検査工程を実行する。

【0022】

図７は、前記制御装置１７を中心とした電気的構成を概略的に示している。ここで、前記制御装置１７は、コンピュータを含んで構成され、前記インデックステーブル１３を制御すると共に、前記ロボット１５、ディスペンスヘッド１４を制御する。また、制御装置１７には、前記画像センサ１６からの信号が入力される。尚、画像センサ１６の撮影画像を表示するモニタを設け、作業者により確認できる構成としても良い。制御装置１７は、予め入力設定された制御プログラムや動作用データ、リアルタイムで入力されるセンサ信号等に基づいて、インデックステーブル１３、ロボット１５、ディスペンスヘッド１４等を制御する。これにて、制御装置１７は、回転子鉄心１の磁石挿入穴２、３に対する接着剤塗布の作業、即ち、前記回転子鉄心１の位置決め、前記回転子鉄心１に対する前記ノズル２８の相対位置決め、及び前記ノズル２８の移動を含む本実施形態に係る接着剤塗布方法の各工程を実行させる。

【0023】

本実施形態の接着剤塗布装置１１においては、制御装置１７により、以下のような塗布作業が実行される。即ち、まず、インデックステーブル１３により、接着剤の塗布対象となる磁石挿入穴２、３が塗布位置に来るように回転子鉄心１が回転方向に移動され位置決めされる位置決め工程が実行される。この回転子鉄心１の位置決め状態では、磁石挿入穴２、３の延びる方向がＹ軸方向に平行とされる。次いで、ロボット１５によりディスペンスヘッド２６を移動させながら、磁石挿入穴２、３の内壁面に対し、斜め上方に位置されるノズル２８から連続的に接着剤の微粒子Ａを射出させて接着剤を塗布させる接着剤塗布工程が実行される。

【0024】

このとき、本実施形態では、上記したように、磁石挿入穴２、３の内壁面に対し、ディスペンスヘッド２６のノズル２８から傾斜角度θで斜め方向に接着剤Ａを射出塗布させる。そして、前記ロボット１５により、ディスペンスヘッド１４即ちノズル２８を平行移動させながら塗布を実行させる。具体的には、図６にディスペンスヘッド１４のノズル２８の移動パターン、即ち磁石挿入穴２、３の内壁面に対して接着剤Ａが当たる軌跡（図５のａ方向矢視図）を矢印で示す。例えば、ノズル２８は、前から後方に向けて、磁石挿入穴２、３の幅寸法に対応して所定長さ移動され（１）、次いで、上方に若干量例えば１．８ｍｍだけ移動され、今度は後ろから前方に向けて所定長さ移動され（２）、再び上方に若干量だけ移動される。

【0025】

同様の動作を、（３）、（４）、（５）と繰返して、磁石挿入穴２、３の内壁面に、例えば５本の平行線を描くようなパターンで接着剤が塗布されるようになる。塗布速度は、例えば７０ｍｍ／ｓとされている。この場合、磁石挿入穴２、３の延びる方向はＹ軸方向に平行なので、ディスペンスヘッド１４のノズル２８は、Ｘ軸方向には移動せず、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動制御される。これにより、磁石挿入穴２、３の内壁面には、接着剤が四角形の範囲に全体として薄く供給されるようになる。

【0026】

また本実施形態では、接着剤塗布工程が終了すると、磁石挿入穴２、３の内壁面に塗布された接着剤を画像センサ１６で撮影し、その撮影画像から接着剤の塗布作業が適切に行われたかを確認する検査工程が実行される。もし、磁石挿入穴２、３の内壁面に対する接着剤の塗布不良、例えば塗布量の不足や未塗布等が発生したと判定された場合には、エラー報知或いは接着剤塗布工程の再実行が行われる。撮影画像から接着剤の供給が適切に行われたと判定された場合には、次の磁石挿入穴２、３が塗布位置に来るように位置決め工程が実行され、更に接着剤塗布工程が実行される。

【0027】

以上のような工程からなる塗布作業は、左右２台のロボット１５及びディスペンスヘッド１４並びに画像センサ１６により、例えば交互に連続的に繰り返して実行される。全ての磁石挿入穴２、３に対する接着剤の塗布作業が終了すると、回転子鉄心１は、次の工程に送られ、各磁石挿入穴２、３に夫々永久磁石を挿入して接着する作業、即ち磁石挿入工程が実行され、回転子が得られる。

【0028】

このような本実施形態の接着剤塗布装置１１及び接着剤塗布方法によれば、次のような作用、効果を得ることができる。即ち、本実施形態では、ディスペンスヘッド１４として、接着剤を微粒子化してノズル２８から直線的、且つ連続的に射出することにより、接着剤を非接触で塗布するジェット式のディスペンサを採用している。このディスペンスヘッド１４にあっては、ノズル２８として、ごく細径のものを採用することができ、小さい磁石挿入穴２、３内でも、その内壁面に、接着剤を噴射塗布することが可能となる。

【0029】

このとき、ノズル２８の相対位置の制御により、磁石挿入穴２、３の内壁面に対し斜め方向から接着剤を射出塗布させると共に、その際の傾斜角度θを、上記した計算式で求められる最小角度θｓと最大角度θｍとの間の範囲内とした。本発明者らの研究によれば、そのような斜め方向からの射出塗布によって、小さな磁石挿入穴２、３に対しても高精度で塗布作業を行うことができる。磁石挿入穴２、３の開口部の周囲といった不要な部位に接着剤Ａが塗布されることもなく、他の部分への汚染を防止することができる。

【0030】

また、ディスペンスヘッド１４は、接着剤を射出する際の応答性が良く、高速での塗布でありながら、塗布量のばらつきは少なく、目的とする位置や範囲に対して非接触で均一に安定して接着剤を塗布することができる。ちなみに、本発明者らの実施した塗布量のばらつき評価の試験において、塗布量を常にばらつきなく一定にすることができるという極めて優れた結果が得られた。

【0031】

従って、本実施形態によれば、回転子鉄心１の偏平形状を有する各磁石挿入穴２、３の内面に、永久磁石を接着するための接着剤を塗布するものにあって、従来のようなヘラを用いるものと異なり、薄型の磁石挿入穴２、３に対しても接着剤の塗布作業を良好に行うことができるという優れた効果を奏する。

【0032】

このとき、本実施形態では、磁石挿入穴２、３の内壁面に対し、ディスペンスヘッド１４のノズル２８を平行移動させながら塗布作業を実行させるように構成した。これにより、磁石挿入穴２、３の内壁面に接着剤を線状に塗布することを、ノズル２８を平行移動させながら繰り返し、いわばスキャンして所定のパターンで接着剤を塗布することができる。この結果、磁石挿入穴２、３の内壁面の広い範囲に、塗布精度良く、高速で安定して塗布作業を行うことができる。ひいては、スループットや歩留まりを高めることができる。

【0033】

また本実施形態では、ノズル２８を回転子鉄心１の上方に配置して、上下向きの磁石挿入穴２、３に対して上方から接着剤の塗布作業を行う構成とした。これにより、ノズル２８により上方から接着剤を射出塗布することにより、横向き或いは上向きの場合と比較して、磁石挿入穴２、３の内壁面に対し、精度良く接着剤を当てることができ、安定して塗布作業を行うことができる。

【0034】

特に本実施形態では、画像センサ１６を設け、磁石挿入穴２、３の内壁面を画像センサ１６により撮影し、その撮影画像から接着剤の塗布作業が適切に行われたかを確認する構成とした。これにより、画像センサ１６の撮影画像に基づいて磁石挿入穴２、３の内壁面に対する接着剤の塗布状況、即ち塗布量、塗布面積、塗布位置等を確認することができるので、塗布状態が不良のまま次工程に進むことを防止でき、確実な塗布作業ひいては磁石の接着作業を行うことができる。

【0035】

尚、上記実施形態では、接着剤塗布装置における移動機構即ちロボットとして、２軸の直交座標型ロボットを採用したが、それに限定されるものではなく、３軸以上の多関節形ロボット等を採用しても良い。また、移動機構として、ディスペンスヘッドをＸ方向に移動させる機構、或いは、ディスペンスヘッドの角度、つまり穴に対するノズルの角度を自在に変更する構成を付加するようにしても良い。ディスペンスヘッドのノズルに対してワーク側を移動させながら塗布作業を行う構成としても良い。１台或いは３台以上ディスペンスヘッド及びロボットを設けて、塗布作業を行うようにしても良い。

【0036】

上記実施形態においては、接着剤の塗布の対象として回転電機の回転子の回転子鉄心１を例にあげたが、ワークとしてはそれに限定されるものではなく、穴の形状などについても、様々な変更が可能である。また、画像センサを用いた確認の工程は必要に応じて設ければ良い。更には、穴の内壁面に対して、接着剤を塗布するパターンつまりノズルを移動させるパターンについても、様々な変形が可能であることは勿論である。その他、ノズルの内径寸法や傾斜角度、穴の寸法やディスペンスヘッドの駆動周波数、接着剤の粘度等の具体的数値についても一例をあげたものに過ぎず、適宜変更できることは勿論である。

【0037】

以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0038】

図面中、１は回転子鉄心（ワーク）、２、３は磁石挿入穴（穴）、１１は接着剤塗布装置、１２はベース、１３はインデックステーブル（ワーク保持部）、１４はディスペンスヘッド（ジェット式のディスペンサ）、１５はロボット（移動機構）、１６は画像センサ、１７は制御装置、２８はノズルを示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】