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JP7636971B2 - Tube Assembly Device - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、巻線体から導出される複数のリード線の外周に、絶縁チューブを組付けるチューブ組付装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a tube assembly device that assembles insulating tubes around the outer circumference of multiple lead wires extending from a winding body.

例えばモータのステータを製造するにあたっては、ステータコアに巻線を挿入し、成形した後、巻線から導出されているリード線を所定長さで切断し、各リード線に対する絶縁チューブを組付ける作業が行われる。前記リード線は、エナメル線からなる複数本の素線を束ねて構成される。例えば特許文献1には、ステータのリード線に自動で絶縁チューブを組付ける組付装置が開示されている。この組付装置は、リード線を挟むように交互に千鳥状に配置された3個のローラを有する把持部材を備え、それら3個のローラによりリード線を挟持しながら把持部材を移動させ、絶縁チューブの挿入を行うように構成されている。 For example, when manufacturing a motor stator, the windings are inserted into the stator core, and after forming, the lead wires extending from the windings are cut to a specified length and an insulating tube is attached to each lead wire. The lead wires are composed of multiple strands of enameled wire bundled together. For example, Patent Document 1 discloses an assembly device that automatically assembles insulating tubes to the lead wires of a stator. This assembly device is equipped with a gripping member having three rollers arranged in a staggered pattern to sandwich the lead wires, and is configured to move the gripping member while the lead wires are sandwiched between the three rollers to insert the insulating tubes.

特許第4713288号公報Patent No. 4713288

しかしながら、上記従来の組付装置では、次のような問題点があった。即ち、ステータコアに対する巻線挿入作業の直後の状態では、リード線が不揃いの方向を向いている等形状は不安定であり、上記組付装置にセットするにあたっては、リード線のカットや、リード線の直線矯正といった作業を行っておく必要があった。リード線のカットや矯正には、作業者の手による事前作業が必要となり、自動化率が低いものとなっていた。尚、把持部材が、3個のローラによりリード線を挟持する構成のため、ローラが邪魔になり、絶縁チューブをリード線の奥部のコイルエンド部分まで挿入するのが難しい事情もあった。 However, the above-mentioned conventional assembly device had the following problems. Immediately after the windings were inserted into the stator core, the lead wires were unstable, with their orientation being random, and so it was necessary to cut the lead wires or straighten them before setting them in the assembly device. Cutting and straightening the lead wires required preliminary manual work by an operator, resulting in a low rate of automation. Furthermore, because the gripping member was configured to clamp the lead wires between three rollers, the rollers got in the way, making it difficult to insert the insulating tube all the way to the coil end portion deep inside the lead wire.

そこで、巻線体から導出される複数のリード線の外周に、絶縁チューブを組付けるものにあって、リード線の切断等の作業の自動化率を高めることができ、作業効率を良好とすることが可能なチューブ組付装置を提供する。 Therefore, we provide a tube assembly device that assembles insulating tubes around the outer circumference of multiple lead wires extending from a winding body, and that can increase the automation rate of work such as cutting the lead wires, thereby improving work efficiency.

実施形態に係るチューブ組付装置は、巻線体から導出される複数のリード線の外周に、絶縁チューブを組付けるものであって、前記リード線が所定位置で保持されるクランプ機構を有し前記巻線体が搭載される専用パレットと、前記専用パレットに搭載された状態の前記巻線体を複数の作業位置間を移送する移送機構と、前記巻線体のカット作業位置で前記リード線の切断作業を行うと共に直線状に矯正する矯正作業を行う切断矯正機構と、前記巻線体の挿入作業位置で前記リード線に対する前記絶縁チューブの挿入を行うチューブ挿入機構とを備えている。 The tube assembly device according to the embodiment assembles insulating tubes around the outer circumference of multiple lead wires derived from a winding body, and includes a dedicated pallet on which the winding body is mounted and has a clamping mechanism that holds the lead wires in a predetermined position, a transport mechanism that transports the winding body mounted on the dedicated pallet between multiple work positions, a cutting and straightening mechanism that cuts the lead wires at a cutting work position for the winding body and straightens them into a straight line, and a tube insertion mechanism that inserts the insulating tubes into the lead wires at an insertion work position for the winding body.

一実施形態を示すもので、チューブ組付装置の全体構成を概略的に示す平面図FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention, and is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a tube assembly device. チューブ組付装置の全体構成を概略的に示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a schematic overall configuration of a tube assembly device; ステータが専用パレットに移載された状態を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing the state in which the stator is transferred to a dedicated pallet. ロボットの様子を示す斜視図A perspective view of the robot 把持ツールを示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a gripping tool; カッタユニットを有する把持ツールを示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a gripping tool having a cutter unit; チューブ挿入ユニットを示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a tube insertion unit; リード線に対する絶縁チューブの挿入の工程の第1工程~第4工程を順に示す図1A to 1C are diagrams sequentially showing the first to fourth steps of inserting an insulating tube into a lead wire. リード線に対する絶縁チューブの挿入の工程の第5工程~第8工程を順に示す図5A to 5C are diagrams sequentially showing the fifth to eighth steps of the process of inserting an insulating tube into a lead wire.

以下、巻線体としての三相交流モータのステータ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。まず、巻線体としてのステータ1の構成について、簡単に述べる。図3に示すように。このステータ1は、全体としてリング状をなし、内周部に複数個例えば24個のスロットを有するステータコア2に、三相の巻線3を装着して構成されている。ステータ1には、前記巻線3から導出された形態の複数本のリード線4が設けられる。このとき、リード線4は、例えばエナメル線からなる素線を束ねた束線からなり、この場合、2本ずつが繋がった形態の6本の電力線と、6本の中性線が存在しており、そのうち電力線に関しては、切断後2本ずつがまとめられて3本とされる。 Below, an embodiment in which the winding body is applied to a stator of a three-phase AC motor will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the stator 1 as a winding body will be briefly described. As shown in FIG. 3. This stator 1 is configured by mounting a three-phase winding 3 on a stator core 2 having a ring shape as a whole and a plurality of slots, for example 24 slots, on the inner circumference. The stator 1 is provided with a plurality of lead wires 4 that are derived from the winding 3. At this time, the lead wires 4 are made of a bundle of wires, for example enameled wire, and in this case, there are six power lines connected in pairs and six neutral wires, and of these, the power lines are cut and then bundled in pairs to form three.

図1及び図2に示すように、上記したステータ1は、巻線ライン10において巻線3が組付けられ、その後、本実施形態に係るチューブ組付装置としてのチューブ組付ライン11に送られる。そして、チューブ組付ライン11において、前記各リード線4に対する絶縁チューブ5(図8、図9参照)の挿入作業が行われる。その後、ステータ1は、次の組立ライン12に送られて、次の組立て作業が行われる。巻線ライン10、チューブ組付ライン11、次の組立ライン12は、モータの製造ラインの一部分を構成する。 As shown in Figures 1 and 2, the windings 3 are assembled to the stator 1 on a winding line 10, and the stator 1 is then sent to a tube assembly line 11, which serves as a tube assembly device according to this embodiment. Then, on the tube assembly line 11, an insulating tube 5 (see Figures 8 and 9) is inserted into each lead wire 4. The stator 1 is then sent to the next assembly line 12, where the next assembly work is carried out. The winding line 10, the tube assembly line 11, and the next assembly line 12 constitute a part of the motor manufacturing line.

図1及び図2は、本実施形態のチューブ組付ライン11の全体構成を模式的に示している。ここで、チューブ組付ライン11には、図で左端部の後部に、前記巻線ライン10からステータ1が搬入される搬入ステージ13が設けられている。これと共に、図で左端部の前部に、絶縁チューブ5の組付けが終了したステータ1が次の組立ライン12に向けて搬出される搬出ステージ14が設けられている。巻線ライン10から搬出されたステータ1は、図示しない移載ユニットにより搬入ステージ13に搬入されて、後述する専用パレット15に移載される。その後、ステータ1は専用パレット15に保持された状態で搬送されながら作業が行われる。作業が終わったステータ1は、搬出ステージ14で専用パレット15から取外されて搬出される。 1 and 2 show the overall configuration of the tube assembly line 11 of this embodiment. Here, the tube assembly line 11 is provided with a carry-in stage 13 at the rear of the left end in the figure, where the stator 1 is carried in from the winding line 10. At the same time, a carry-out stage 14 is provided at the front of the left end in the figure, where the stator 1 after the insulating tube 5 has been assembled is carried out to the next assembly line 12. The stator 1 carried out from the winding line 10 is carried into the carry-in stage 13 by a transfer unit (not shown) and transferred to a dedicated pallet 15 (described later). Thereafter, the stator 1 is carried out while being transported while held on the dedicated pallet 15. After the work is completed, the stator 1 is removed from the dedicated pallet 15 at the carry-out stage 14 and carried out.

チューブ組付ライン11には、前記搬入ステージ13から図で右方に延びて、ステータ1を保持した専用パレット15を図で右方に搬送する後部搬送路16が設けられている。後部搬送路16の右端部には、その専用パレット15を図で前方に搬送するバッファ17が設けられ、バッファ17の前端部から図で左方に延びて前記搬出ステージ14に向けてステータ1を保持した専用パレット15を搬送する前部搬送路18が設けられている。詳しく図示はしないが、前記搬入ステージ13部分には、ステータ1を専用パレット15に移載する移載ユニット19が設けられている。また、後部搬送路16、バッファ17、前部搬送路18上を、ステータ1を保持した専用パレット15を移送するための移送機構20が設けられている。 The tube assembly line 11 is provided with a rear conveying path 16 that extends from the loading stage 13 to the right in the figure and conveys the dedicated pallet 15 holding the stator 1 to the right in the figure. A buffer 17 is provided at the right end of the rear conveying path 16 to convey the dedicated pallet 15 forward in the figure, and a front conveying path 18 is provided that extends from the front end of the buffer 17 to the left in the figure and conveys the dedicated pallet 15 holding the stator 1 toward the unloading stage 14. Although not shown in detail, a transfer unit 19 that transfers the stator 1 to the dedicated pallet 15 is provided at the loading stage 13. In addition, a transfer mechanism 20 is provided to transfer the dedicated pallet 15 holding the stator 1 over the rear conveying path 16, the buffer 17, and the front conveying path 18.

そして、前記前部搬送路18に沿って、ステータ1が停止されて作業が行われる複数の作業位置が設けられる。本実施形態では、作業位置として、図で右から順に第1~第5の5つの作業ステージ21~25が並んで設けられている。前記ステータ1は、これら第1~第5の作業ステージ21~25を順に送られるようになっている。図2に示すように、前記バッファ17の右側には、チューブ供給機構26が設けられている。 Along the front transport path 18, a number of work positions are provided where the stator 1 is stopped and work is performed. In this embodiment, five work stages 21 to 25, numbered first to fifth, are arranged in a line from the right in the figure as work positions. The stator 1 is sent through these first to fifth work stages 21 to 25 in order. As shown in FIG. 2, a tube supply mechanism 26 is provided to the right of the buffer 17.

詳しい説明は省略するが、このチューブ供給機構26は、ロボット55等を備え、後述するチューブ挿入機構に対し、絶縁チューブ5をエア圧送方式により搬送管を通して供給するように構成されている。このとき、チューブ供給機構26には、長さや内径の異なる複数種類の絶縁チューブ5が備えられ、後述する各チューブ挿入ユニットに対し、必要な絶縁チューブ5を供給する。この場合、絶縁チューブ5の長さは、各リード線4の長さに応じたものとなる。また、リード線4の太さに合わせて、径の比較的大きい電力線用の絶縁チューブ5と、それより径の小さい中性線用の絶縁チューブ5とが供給される。 Although detailed explanation is omitted, this tube supply mechanism 26 is equipped with a robot 55 and the like, and is configured to supply insulating tubes 5 to a tube insertion mechanism described later through a conveying pipe by an air pressure feeding method. At this time, the tube supply mechanism 26 is equipped with multiple types of insulating tubes 5 with different lengths and inner diameters, and supplies the necessary insulating tubes 5 to each tube insertion unit described later. In this case, the length of the insulating tubes 5 depends on the length of each lead wire 4. Also, insulating tubes 5 for power lines with a relatively large diameter and insulating tubes 5 for neutral lines with a smaller diameter are supplied according to the thickness of the lead wire 4.

前記第1の作業ステージ21は、前記ステータ1のリード線4のうち、中性線の切断及び矯正の作業を行う作業位置であり、その後部に、第1の切断矯正機構27が設けられている。前記第2の作業ステージ22は、前記ステータ1のリード線4のうち、電力線の切断及び矯正の作業を行う作業位置であり、その後部に、第2の切断矯正機構28が設けられている。従って、第1の作業ステージ21及び第2の作業ステージ22が、それぞれカット作業位置となる。 The first work stage 21 is a work position where the neutral wire of the lead wires 4 of the stator 1 is cut and straightened, and a first cutting and straightening mechanism 27 is provided behind it. The second work stage 22 is a work position where the power wire of the lead wires 4 of the stator 1 is cut and straightened, and a second cutting and straightening mechanism 28 is provided behind it. Therefore, the first work stage 21 and the second work stage 22 are each a cutting work position.

前記第3の作業ステージ23は、前記ステータ1のリード線4の中性線のうち所定の3本について、絶縁チューブ5の挿入作業を行う作業位置であり、その後部には、第1のチューブ挿入機構29が設けられている。前記第4の作業ステージ24は、前記ステータ1のリード線4の中性線のうち残りの3本について、絶縁チューブ5の挿入作業を行う作業位置であり、その後部には、第2のチューブ挿入機構30が設けられている。前記第5の作業ステージ25は、前記ステータ1のリード線4のうち電力線について、絶縁チューブ5の挿入作業を行う作業位置であり、その後部には、第3のチューブ挿入機構31が設けられている。従って、第3~第5の作業ステージ23~25が、それぞれ挿入作業位置となる。 The third work stage 23 is a work position where the insulating tubes 5 are inserted for three of the neutral wires of the lead wire 4 of the stator 1, and a first tube insertion mechanism 29 is provided behind it. The fourth work stage 24 is a work position where the insulating tubes 5 are inserted for the remaining three of the neutral wires of the lead wire 4 of the stator 1, and a second tube insertion mechanism 30 is provided behind it. The fifth work stage 25 is a work position where the insulating tubes 5 are inserted for the power wires of the lead wire 4 of the stator 1, and a third tube insertion mechanism 31 is provided behind it. Therefore, the third to fifth work stages 23 to 25 are insertion work positions, respectively.

これにて、チューブ組付ライン11においては、搬入ステージ13においてステータ1が専用パレット15に移載され、第1~第5の作業ステージ21~25を順に送られながら、各リード線4に対する切断及び矯正の作業並びに絶縁チューブ5の挿入の作業が実行される。このとき、図示はしないが、チューブ組付ライン11には、コンピュータを主体として構成される制御装置が設けられている。この制御装置は、予め入力された作業プログラムや教示データ、並びに各種センサ信号などに基づいて、各機構のアクチュエータやロボットなどライン全体を制御し、自動で作業を実行させるように構成されている。 In this way, in the tube assembly line 11, the stator 1 is transferred to a dedicated pallet 15 at the loading stage 13, and is sent in order through the first to fifth work stages 21 to 25, where the work of cutting and straightening each lead wire 4 and the work of inserting the insulating tube 5 are carried out. At this time, although not shown, the tube assembly line 11 is provided with a control device mainly composed of a computer. This control device is configured to control the entire line, including the actuators and robots of each mechanism, based on pre-entered work programs, teaching data, and various sensor signals, and to perform work automatically.

さて、図3~図9も参照して、上記したチューブ組付ライン11の各機構における要部の構成について以下述べる。まず、図3は、前記専用パレット15の構成を示し、この専用パレット15は、ベースプレート32、ワーク回転テーブル33、保持用プレート34、クランプ機構35等を備えている。そのうち前記ベースプレート32は、四角形板状をなし、前記移送機構20により、搬入ステージ13から搬出ステージ14まで搬送路16~18を送られる。また、図示しない位置決めピンなどによって、所定位置即ち前部搬送路18の各作業ステージ21~25に停止されるようになっている。 Now, with reference to Figures 3 to 9, the configuration of the main parts of each mechanism of the tube assembly line 11 described above will be described below. First, Figure 3 shows the configuration of the dedicated pallet 15, which includes a base plate 32, a work rotation table 33, a holding plate 34, and a clamp mechanism 35. Of these, the base plate 32 is in the shape of a rectangular plate, and is sent along the transport paths 16 to 18 from the carry-in stage 13 to the carry-out stage 14 by the transfer mechanism 20. It is also stopped at a predetermined position, i.e., at each of the work stages 21 to 25 of the front transport path 18, by a positioning pin (not shown) or the like.

前記ワーク回転テーブル33は、前記ベースプレート32上に回転可能に設けられ、このワーク回転テーブル33上には、前記ステータ1が軸方向を上下方向として、所定の回転位置で載置状に保持されるようになっている。このワーク回転テーブル33は、専用パレット15が各作業ステージ21~25即ち各作業位置に停止された状態で、設備側に設けられた図示しない回転駆動機構に着脱可能に連結され、この回転駆動機構によって、ステータ1を作業に応じた所定回転角度に回転させるように構成されている。 The work rotating table 33 is rotatably mounted on the base plate 32, and the stator 1 is held on the work rotating table 33 in a predetermined rotational position with the axial direction in the up-down direction. The work rotating table 33 is detachably connected to a rotation drive mechanism (not shown) provided on the equipment side when the dedicated pallet 15 is stopped at each of the work stages 21-25, i.e., at each work position, and is configured so that the rotation drive mechanism rotates the stator 1 to a predetermined rotation angle according to the work.

このとき、ワーク回転テーブル33の上部には、前記ステータ1のコイルエンドの高さに合わせて、前記保持用プレート34が、ステータ1の周囲を囲むように半円形のリング状に設けられている。そして、この保持用プレート34に、前記クランプ機構35が設けられている。このクランプ機構35は、保持用プレート34の半円形部分に位置して、ステータ1の巻線3の上部コイルエンド部から導出されている複数本のリード線4を、放射方向に延びた状態で間隔を置いて保持するように構成されている。このとき、クランプ機構35によるリード線4の保持及び保持の解放は、設備側に設けられた図示しない保持解除機構により行われる。 At this time, the holding plate 34 is provided in a semicircular ring shape on the upper part of the work rotating table 33 so as to surround the periphery of the stator 1 in accordance with the height of the coil end of the stator 1. The clamp mechanism 35 is provided on this holding plate 34. This clamp mechanism 35 is located in the semicircular part of the holding plate 34 and is configured to hold the multiple lead wires 4 leading out from the upper coil end part of the winding 3 of the stator 1 at intervals while extending in the radial direction. At this time, the clamp mechanism 35 holds and releases the lead wires 4 by a holding release mechanism (not shown) provided on the equipment side.

これにより、搬入ステージ13に搬入されたステータ1は、ここで専用パレット15に搭載される。このとき、ステータ1のステータコア2に対する巻線3の挿入作業の直後の状態では、リード線4の形状は不安定であったとしても、ここで、クランプ機構35によりリード線4が所定位置、即ち外周に放射方向に引出された状態に保持されるようになる。以降の各工程においては、移送機構20により、ステータ1を専用パレット15と共に移動させることにより、専用パレット15に対するリード線4の保持位置を所定位置に維持した状態で、各作業位置に移動させることができる。 As a result, the stator 1 that has been brought into the loading stage 13 is now mounted on the dedicated pallet 15. At this time, even if the shape of the lead wires 4 is unstable immediately after the windings 3 are inserted into the stator core 2 of the stator 1, the clamp mechanism 35 now holds the lead wires 4 in a predetermined position, i.e., pulled out radially to the outer periphery. In each of the subsequent steps, the transfer mechanism 20 moves the stator 1 together with the dedicated pallet 15, allowing it to be moved to each work position while maintaining the holding position of the lead wires 4 relative to the dedicated pallet 15 in a predetermined position.

次に、各作業ステージ21~25に設けられる切断矯正機構27、28、並びに、チューブ挿入機構29~31について述べる。本実施形態では、前記2つの切断矯正機構27、28は、共に同等の構成を備えており、夫々、2台のロボット36、37を備えて構成される。また、前記3つのチューブ挿入機構29~31についても、全て同等の構成を備えており、やはり夫々、2台のロボット36、37を備えて構成される。図4は、それらのうち第1の切断矯正機構27を代表させて示しており、左右に並んで、ロボット36、37を備えている。 Next, the cutting and straightening mechanisms 27, 28 and the tube insertion mechanisms 29-31 provided on each of the work stages 21-25 will be described. In this embodiment, the two cutting and straightening mechanisms 27, 28 each have the same configuration, and are each equipped with two robots 36, 37. The three tube insertion mechanisms 29-31 also all have the same configuration, and are each equipped with two robots 36, 37. Figure 4 shows the first cutting and straightening mechanism 27 as a representative of these, and is equipped with robots 36 and 37 lined up on the left and right.

前記ロボット36、37は、共に、例えば周知構成を備える6軸型の多関節型ロボットから構成されている。そして、そのうち一方のロボット36のアームの先端には、図5にも示すように、前記クランプ機構35の近傍で前記リード線4を把持する把持ツール38が取付けられている。他方のロボット37のアームの先端には、図6にも示すように、前記リード線4を所定位置で切断する切断ツール39が取付けられている。 The robots 36 and 37 are both comprised of, for example, six-axis articulated robots having a well-known configuration. A gripping tool 38 for gripping the lead wire 4 near the clamp mechanism 35 is attached to the tip of the arm of one of the robots, 36, as shown in FIG. 5. A cutting tool 39 for cutting the lead wire 4 at a predetermined position is attached to the tip of the arm of the other robot, 37, as shown in FIG. 6.

前記把持ツール38は、図5に示すように、フレーム38aの基端部に前記ロボット36に取付けられる取付部38bを備えると共に、先端部に一対の把持爪40を備えている。前記フレーム38a内には、前記把持爪40を開閉駆動するためのモータ等を駆動源とした駆動機構41が設けられている。このとき、駆動機構41は、把持爪40の移動ストロークや把持力の制御が可能に構成されている。これにて、把持ツール38により、前記リード線4を把持したりまとめたりする動作が行われる。 As shown in FIG. 5, the gripping tool 38 has a mounting portion 38b at the base end of a frame 38a that is attached to the robot 36, and a pair of gripping claws 40 at the tip. A drive mechanism 41 using a motor or the like as a drive source for driving the gripping claws 40 to open and close is provided within the frame 38a. At this time, the drive mechanism 41 is configured to be able to control the movement stroke and gripping force of the gripping claws 40. In this way, the gripping tool 38 grips and bundles the lead wires 4.

前記切断ツール39は、図6に示すように、前記把持ツール38に、前記フレーム38aの側面に位置してカッタユニット42を装着した構成とされている。前記カッタユニット42は、切断刃43及びその切断刃43を往復駆動して切断動作を実行させる駆動機構44を備えて構成されている。これにて、他方のロボット37に設けられた切断ツール39は、把持ツール38によって把持したリード線4をカッタユニット42により切断するように構成されている。 As shown in FIG. 6, the cutting tool 39 is configured by mounting a cutter unit 42 on the gripping tool 38, positioned on the side of the frame 38a. The cutter unit 42 is configured to include a cutting blade 43 and a drive mechanism 44 that reciprocates the cutting blade 43 to perform a cutting operation. Thus, the cutting tool 39 provided on the other robot 37 is configured to cut the lead wire 4 gripped by the gripping tool 38 with the cutter unit 42.

このように切断矯正機構27、28においては、2台のロボット36、37及びそれらが備える把持ツール38、切断ツール39の協働により、専用パレット15のクランプ機構35により保持された各リード線4に対し、所定の位置を把持し且つテンションを付与した状態で、所定位置で切断する切断作業を自動で実行するように構成されている。また、これと共に、切断矯正機構27、28においては、切断されたリード線4をまとめて外周方向に直線的に延びるようにいわば癖をつける矯正の作業が併せて実行される。この矯正作業は、例えば、リード線4を束ね、把持爪40によって比較的弱い力で把持しながら、把持爪40をステータ1の外周方向に直線的に滑らせることにより実行される。 In this way, the cutting and straightening mechanisms 27 and 28 are configured to automatically perform cutting operations by gripping and applying tension to each lead wire 4 held by the clamping mechanism 35 of the dedicated pallet 15 at a predetermined position through the cooperation of the two robots 36 and 37 and the gripping tools 38 and cutting tools 39 that are provided thereon. At the same time, the cutting and straightening mechanisms 27 and 28 also perform a straightening operation to gather the cut lead wires 4 together and give them a tendency to extend linearly in the outer circumferential direction. This straightening operation is performed, for example, by bundling the lead wires 4 and holding them with a relatively weak force using the gripping jaws 40 while sliding the gripping jaws 40 linearly in the outer circumferential direction of the stator 1.

このとき、第1の切断矯正機構27においては、第1の作業ステージ21のカット作業位置に搬送されたステータ1に対し、リード線4のうち中性線に対する所定長さでの切断及び矯正の作業が実行される。次いで、第2の切断矯正機構28においては、第2の作業ステージ22のカット作業位置に搬送されたステータ1に対し、リード線4のうち電力線に対する所定長さでの切断及び矯正の作業が実行される。尚この場合、各作業位置においてステータ1の各リード線4がクランプ機構35に保持されている位置、つまりロボット36、37の目標となる把持位置等が予め教示されるようになっている。 At this time, the first cutting and straightening mechanism 27 cuts and straightens the neutral wire of the lead wire 4 to a predetermined length for the stator 1 that has been transported to the cutting position of the first work stage 21. Next, the second cutting and straightening mechanism 28 cuts and straightens the power wire of the lead wire 4 to a predetermined length for the stator 1 that has been transported to the cutting position of the second work stage 22. In this case, the positions at which the lead wires 4 of the stator 1 are held by the clamping mechanism 35 at each work position, that is, the gripping positions that are the targets of the robots 36 and 37, are taught in advance.

また、前記第1~第3の3つのチューブ挿入機構29~31についても、全て同等の構成を備えており、やはり夫々、2台のロボット36、37を備えて構成される。この場合、一方のロボット36には、矯正後のリード線4を把持する把持ツール38が取付けられる。これに対し、他方のロボット37のアームの先端には、図7及び図8、図9にも示すように、前記リード線4に対し先端から絶縁チューブ5をコイルエンド部分まで挿入する挿入ツール45が設けられる。 The first to third tube insertion mechanisms 29 to 31 all have the same configuration, and each also has two robots 36, 37. In this case, one of the robots 36 is equipped with a gripping tool 38 that grips the lead wire 4 after straightening. On the other hand, the tip of the arm of the other robot 37 is provided with an insertion tool 45 that inserts the insulating tube 5 from the tip of the lead wire 4 to the coil end portion, as shown in Figures 7, 8, and 9.

前記挿入ツール45は、図7に示すように、前記把持ツール38に、前記フレーム38aの側面に位置してチューブ挿入ユニット46を装着した構成とされている。チューブ挿入ユニット46は、以下のように構成されている。即ち、図7~図9に示すように、チューブ挿入ユニット46は、前記フレーム38aに固定されるベース47、ベース47に取付けられ図で上下方向に長い円筒部48、この円筒部48の下部に設けられた挿入ガイド49を備えて構成される。 As shown in FIG. 7, the insertion tool 45 is configured by mounting a tube insertion unit 46 on the gripping tool 38, positioned on the side of the frame 38a. The tube insertion unit 46 is configured as follows. That is, as shown in FIG. 7 to FIG. 9, the tube insertion unit 46 is configured with a base 47 fixed to the frame 38a, a cylindrical portion 48 attached to the base 47 and elongated in the vertical direction in the figure, and an insertion guide 49 provided at the bottom of the cylindrical portion 48.

図8、図9に示すように、前記円筒部48は、図で上下方向に貫通する中空部を有し、その上端部には、搬送管50が接続されている。詳しく図示はしないが、前記搬送管50は前記チューブ供給機構26に接続され、必要な絶縁チューブ5が、エア圧送方式により搬送管50を通して円筒部48の中空部内に供給されるようになっている。また、円筒部48のやや下部寄り部位には、供給された絶縁チューブ5を把持するためのチューブグリッパ51が開閉動作可能に設けられている。 8 and 9, the cylindrical portion 48 has a hollow portion that penetrates vertically in the figure, and a conveying pipe 50 is connected to the upper end of the hollow portion. Although not shown in detail, the conveying pipe 50 is connected to the tube supply mechanism 26, and the necessary insulating tubes 5 are supplied into the hollow portion of the cylindrical portion 48 through the conveying pipe 50 by an air pressure supply method. In addition, a tube gripper 51 for gripping the supplied insulating tubes 5 is provided at a position slightly toward the lower part of the cylindrical portion 48 so as to be capable of opening and closing.

前記挿入ガイド49は、前記円筒部48の下部に、上昇位置と下降位置との間で上下動可能に設けられている。図8の第1工程~第3工程が挿入ガイド49の上昇位置を示し、図8の第4工程及び図9の各工程が挿入ガイド49の下降位置を示している。この挿入ガイド49は、前記リード線4を上方にガイドするガイド部52や、そのガイド部52の上端部分に位置して前記絶縁チューブ5の下端を保持するチューブ先端グリッパ53等を備えて構成される。 The insertion guide 49 is provided at the bottom of the cylindrical portion 48 so as to be movable up and down between an elevated position and a lowered position. Steps 1 to 3 in FIG. 8 show the elevated position of the insertion guide 49, and steps 4 and 9 show the lowered position of the insertion guide 49. The insertion guide 49 is configured with a guide portion 52 that guides the lead wire 4 upward, a tube tip gripper 53 that is located at the upper end of the guide portion 52 and holds the lower end of the insulating tube 5, and the like.

前記ガイド部52は、図8で下面側に、リード線4の先端部が下方から挿入される径大な入口部を有し、上方に向けて窄まるテーパ面を介して、上端部に前記円筒部48の下端開口に位置する薄肉状の筒部52a(図8の第1工程参照)を有している。この筒部52aは、前記絶縁チューブ5の先端部の内周側に相対的に挿入されるもので、前記チューブ先端グリッパ53の内周側に位置されている。また、リード線4がガイド部52を下方から上方に向けて通されることにより、リード線4の外径が、前記絶縁チューブ5の内径よりも小さい所定径になるように絞られ、筒部52aを通って円筒部48に挿入されるようになっている。尚、前記円筒部48等の内径については、供給される絶縁チューブ5の外径に応じたものとなり、ガイド部52上端の筒部52aの内径も、リード線4の外径言い換えれば絶縁チューブ5の内径に応じた寸法とされる。 The guide portion 52 has a large-diameter entrance portion on the lower surface side in FIG. 8, into which the tip of the lead wire 4 is inserted from below, and has a thin-walled tubular portion 52a (see the first step in FIG. 8) located at the lower end opening of the cylindrical portion 48 at the upper end via a tapered surface narrowing toward the top. This tubular portion 52a is inserted relatively to the inner periphery side of the tip of the insulating tube 5, and is located on the inner periphery side of the tube tip gripper 53. In addition, by passing the lead wire 4 from the bottom to the top through the guide portion 52, the outer diameter of the lead wire 4 is narrowed to a predetermined diameter smaller than the inner diameter of the insulating tube 5, and the lead wire 4 is inserted into the cylindrical portion 48 through the tubular portion 52a. The inner diameter of the cylindrical portion 48, etc. corresponds to the outer diameter of the insulating tube 5 to be supplied, and the inner diameter of the tubular portion 52a at the upper end of the guide portion 52 also corresponds to the outer diameter of the lead wire 4, in other words, the inner diameter of the insulating tube 5.

また、このガイド部52は、前記筒部52aを含めて図で左右に二つ割り状とされた2部品から構成され、図示しない駆動機構により、それら各部品が突き合わされる第1の閉塞位置と、その第1の閉塞位置から若干量だけ左右に開いた第2の閉塞位置と、左右に離間する開放位置との間で開閉可能とされている。図8の第1、第2工程はガイド部52の第1の閉塞位置を示し、図8の第3、第4工程はガイド部52の第2の閉塞位置を示し、図9の各工程はガイド部52の開放位置を示している。詳しく図示はしないが、このチューブ挿入ユニット46には、前記チューブグリッパ51の開閉動作の駆動源となるエアシリンダ54が設けられていると共に、前記チューブ先端グリッパ53の開閉の駆動源となるエアシリンダや、前記ガイド部52の開閉の駆動源となるエアシリンダ、前記絶縁チューブ5検出用のセンサなども設けられている。 The guide section 52 is composed of two parts, including the cylindrical section 52a, which are split into two parts on the left and right in the figure, and can be opened and closed by a drive mechanism (not shown) between a first closed position where the parts are butted together, a second closed position that is slightly open to the left and right from the first closed position, and an open position that is separated to the left and right. The first and second steps in FIG. 8 show the first closed position of the guide section 52, the third and fourth steps in FIG. 8 show the second closed position of the guide section 52, and each step in FIG. 9 shows the open position of the guide section 52. Although not shown in detail, the tube insertion unit 46 is provided with an air cylinder 54 that serves as a drive source for the opening and closing operation of the tube gripper 51, an air cylinder that serves as a drive source for opening and closing the tube tip gripper 53, an air cylinder that serves as a drive source for opening and closing the guide section 52, and a sensor for detecting the insulating tube 5.

このとき、本実施形態では、第1のチューブ挿入機構29においては、第3の作業ステージ23の挿入作業位置に搬送されたステータ1に対し、リード線4のうち中性線の3本に対する絶縁チューブ5の挿入作業が実行される。次の第2のチューブ挿入機構30においては、第4の作業ステージ24の挿入作業位置に搬送されたステータ1に対し、リード線4のうち中性線の残りの3本に対する絶縁チューブ5の挿入作業が実行される。更に、第3のチューブ挿入機構31においては、第5の作業ステージ25の挿入作業位置に搬送されたステータ1に対し、リード線4のうち電力線の3本に対する絶縁チューブ5の挿入作業が実行される。チューブ挿入作業の詳細については、次の作用説明にて述べる。 At this time, in this embodiment, the first tube insertion mechanism 29 inserts insulating tubes 5 into three neutral wires among the lead wires 4 of the stator 1 transported to the insertion position of the third work stage 23. The next second tube insertion mechanism 30 inserts insulating tubes 5 into the remaining three neutral wires among the lead wires 4 of the stator 1 transported to the insertion position of the fourth work stage 24. Furthermore, the third tube insertion mechanism 31 inserts insulating tubes 5 into three power wires among the lead wires 4 of the stator 1 transported to the insertion position of the fifth work stage 25. Details of the tube insertion operation will be described in the following operation description.

次に、上記構成のチューブ組付ライン11の作用について述べる。チューブ組付ライン11に設けられた制御装置は、上記した各機構を制御することにより、以下のようにして、ステータ1のリード線4に対する絶縁チューブ5の組付作業を実行する。即ち、図1、図2に示すように、まず、巻線ライン10から供給されたステータ1は、搬入ステージ13において専用パレット15に移載される。この後、ステータ1を保持した専用パレット15は、後部搬送路16、バッファ17を介して前部搬送路18を、第1~第5の作業ステージ21~25の順に送られる。 Next, the operation of the tube assembly line 11 configured as described above will be described. The control device provided in the tube assembly line 11 controls the above-mentioned mechanisms to perform the work of assembling the insulating tube 5 to the lead wire 4 of the stator 1 as follows. That is, as shown in Figures 1 and 2, first, the stator 1 supplied from the winding line 10 is transferred to a dedicated pallet 15 at the carry-in stage 13. Thereafter, the dedicated pallet 15 holding the stator 1 is sent in order from the rear conveying path 16 to the buffer 17, and then to the front conveying path 18 to the first to fifth work stages 21 to 25.

このとき、巻線ライン10から搬入ステージ13に供給されるステータ1は、ステータコア2に対する巻線3の挿入作業の直後の状態で、リード線4の形状つまり導出方向等が不安定である事情がある。ところが、図3に示すように、専用パレット15に保持された状態で、クランプ機構35により各リード線4を所定位置、即ち整列状で外周方向つまり放射方向に引出した状態に保持することができる。従って、以降の工程において、移送機構20により、ステータ1を専用パレット15と共に移動させることにより、専用パレット15に対するステータ1のリード線4の保持位置を一定に固定した状態で、各作業位置に移動させることができる。 At this time, the stator 1 supplied from the winding line 10 to the loading stage 13 has an unstable shape of the lead wires 4, i.e., the direction of extraction, immediately after the windings 3 are inserted into the stator core 2. However, as shown in FIG. 3, while held on the dedicated pallet 15, the clamping mechanism 35 can hold each lead wire 4 in a predetermined position, i.e., in an aligned state and pulled out in the circumferential direction, i.e., radial direction. Therefore, in the subsequent steps, the transfer mechanism 20 moves the stator 1 together with the dedicated pallet 15, allowing the stator 1 to be moved to each work position while the holding position of the lead wires 4 of the stator 1 relative to the dedicated pallet 15 is fixed.

上記したように、第1の作業ステージ21では、第1の切断矯正機構27により、スタータ1のリード線4のうち中性線に対する切断作業が行われると共に、直線状に矯正する矯正作業が行われる。これら切断作業及び矯正作業は、把持ツール38を有するロボット36と、切断ツール39を有するロボット37との協働により行われる。この場合、リード線4にテンションをかけながら確実に切断作業を行うことができ、また、把持ツール38の把持爪40によりリード線4を比較的弱い力で把持しながら滑らせるように相対移動させることにより、容易に矯正作業を行うことができる。 As described above, in the first work stage 21, the first cutting and straightening mechanism 27 cuts the neutral wire of the lead wire 4 of the starter 1 and straightens it to a straight line. These cutting and straightening operations are performed in cooperation with a robot 36 having a gripping tool 38 and a robot 37 having a cutting tool 39. In this case, the cutting operation can be performed reliably while applying tension to the lead wire 4, and the straightening operation can be easily performed by moving the lead wire 4 relatively in a sliding manner while gripping it with a relatively weak force using the gripping claws 40 of the gripping tool 38.

第1の作業ステージ21における作業が終了すると、専用パレット15は、次の第2の作業ステージ22に送られる。第2の作業ステージ22では、第2の切断矯正機構28により、スタータ1のリード線4のうち電力線に対して、所定長さに切断する切断作業が行われると共に、切断後のリード線4をまとめた状態で直線状に矯正する矯正作業が行われる。このとき、第1及び第2の作業ステージ21及び22においては、共にステータ1のリード線4は、専用パレット15に対して所定の位置に保持されているので、容易に切断及び矯正の作業の自動化を図ることができる。 When the work on the first work stage 21 is completed, the dedicated pallet 15 is sent to the next work stage 22, the second work stage 22. In the second work stage 22, the second cutting and straightening mechanism 28 cuts the power lines of the lead wires 4 of the stator 1 to a predetermined length, and straightens the cut lead wires 4 in a bundled state to straighten them. At this time, in both the first and second work stages 21 and 22, the lead wires 4 of the stator 1 are held in a predetermined position relative to the dedicated pallet 15, so that the cutting and straightening work can be easily automated.

ステータ1のリード線4に対する切断及び矯正の作業が終了すると、専用パレット15は、次の第3の作業ステージ23に送られる。第3の作業ステージ23では、第1のチューブ挿入機構29により、ステータ1のリード線4のうち3本の中性線に対する、絶縁チューブ5の挿入作業が実行される。チューブ挿入の作業は、把持ツール38を有するロボット36と、挿入ツール45を有するロボット37との協働により行われる。図8及び図9は、このチューブ挿入作業の各工程を順に示している。 When the cutting and straightening of the lead wires 4 of the stator 1 is completed, the dedicated pallet 15 is sent to the next, third work stage 23. In the third work stage 23, the first tube insertion mechanism 29 inserts insulating tubes 5 into the three neutral wires of the lead wires 4 of the stator 1. The tube insertion work is performed by the cooperation of a robot 36 having a gripping tool 38 and a robot 37 having an insertion tool 45. Figures 8 and 9 show each step of this tube insertion work in order.

即ち、第1工程から第4工程までを示す図8において、第1工程では、挿入ツール45のチューブ挿入ユニット46に対し、必要な絶縁チューブ5が、前記チューブ供給機構26からエア圧送方式により圧送され、搬送管50を通して円筒部48に供給される。この時点では、チューブグリッパ51及びチューブ先端グリッパ53は開いた状態にあり、また、挿入ガイド49は円筒部48に近い上昇位置にあり、ガイド部52は第1の閉塞位置にあって閉塞状態とされている。 In other words, in FIG. 8 showing the first to fourth steps, in the first step, the necessary insulating tube 5 is compressed by air pressure from the tube supply mechanism 26 to the tube insertion unit 46 of the insertion tool 45, and is supplied to the cylindrical portion 48 through the conveying pipe 50. At this point, the tube gripper 51 and the tube tip gripper 53 are in an open state, the insertion guide 49 is in a raised position close to the cylindrical portion 48, and the guide portion 52 is in a first closed position and in a closed state.

絶縁チューブ5の先端が図示しないセンサにより検出されると、次の第2工程において、チューブ先端グリッパ53が閉塞され、絶縁チューブ5の先端部が筒部52aとチューブ先端グリッパ53との間に挟まれてその位置に保持される。これと共に、チューブグリッパ51が閉塞されて絶縁チューブ5が固定される。一方、挿入対象となるリード線4が、図示しない把持ツール38により把持されて、ガイド部52に対し図で下方から挿入され、上方に押し込まれていく。このとき、リード線4は、既に所定長さに切断され、直線矯正されているので、ガイド部52に対する挿入作業を容易に行うことができる。 When the tip of the insulating tube 5 is detected by a sensor (not shown), in the next second step, the tube tip gripper 53 is closed and the tip of the insulating tube 5 is sandwiched between the cylindrical portion 52a and the tube tip gripper 53 and held in that position. At the same time, the tube gripper 51 is closed and the insulating tube 5 is fixed. Meanwhile, the lead wire 4 to be inserted is gripped by a gripping tool 38 (not shown) and inserted into the guide portion 52 from below as shown in the figure, and pushed upward. At this time, the lead wire 4 has already been cut to a predetermined length and straightened, so that the insertion operation into the guide portion 52 can be easily performed.

第3工程では、チューブ先端グリッパ53が開放位置に移動されると共に、ガイド部52が第2閉塞位置に位置されて絶縁チューブ5の先端が若干量だけ広げられ、リード線4の挿入抵抗を減らした状態で、リード線4が上方に更に差込まれていく。この場合、ガイド部52においては、リード線4の外径が、前記絶縁チューブ5の内径よりも小さい所定径になるように絞られるので、絶縁チューブ5に対し、確実かつスムーズに挿入作業を行うことができる。次の第4工程では、挿入ガイド49が、円筒部48に対し下降した下降位置にスライド変位され、挿入ガイド49が巻線3側に更に押し込まれる。 In the third step, the tube tip gripper 53 is moved to the open position, and the guide portion 52 is positioned in the second closed position to slightly expand the tip of the insulating tube 5, reducing the insertion resistance of the lead wire 4, and the lead wire 4 is inserted further upward. In this case, the guide portion 52 narrows the outer diameter of the lead wire 4 to a predetermined diameter smaller than the inner diameter of the insulating tube 5, so that the insertion operation into the insulating tube 5 can be performed reliably and smoothly. In the next fourth step, the insertion guide 49 is slid to a lowered position relative to the cylindrical portion 48, and the insertion guide 49 is further pushed into the winding 3 side.

次いで、図9は、第5工程から第8工程までを示しており、第5工程においては、ガイド部52が開放状態に変位される。これにて、リード線4を絶縁チューブ5に挿入する際の抵抗がより小さくなるので、第6工程にて、リード線4が更に奥方まで挿入されていくようになり、リード線4の奥部のコイルエンド付近まで絶縁チューブ5を挿入することが可能となる。絶縁チューブ5に対するリード線4の挿入が完了すると、第7工程にて、チューブグリッパ51が開放される。最後の第8工程にて、チューブ挿入ツール46がステータ1から後退して、絶縁チューブ5の挿入作業作業が完了する。 Next, FIG. 9 shows steps 5 to 8. In step 5, the guide portion 52 is displaced to an open state. This reduces the resistance when inserting the lead wire 4 into the insulating tube 5, so that in step 6, the lead wire 4 is inserted further in, making it possible to insert the insulating tube 5 up to the coil end at the back of the lead wire 4. Once the insertion of the lead wire 4 into the insulating tube 5 is complete, in step 7, the tube gripper 51 is released. In the final step, step 8, the tube insertion tool 46 retracts from the stator 1, completing the insertion of the insulating tube 5.

第3の作業ステージ23におけるチューブ挿入作業が終了すると、専用パレット15は、次の第4の作業ステージ24に送られる。第4の作業ステージ24では、第2のチューブ挿入機構30により、ステータ1のリード線4のうち、残りの3本の中性線に対する絶縁チューブ5の挿入作業が、上記と同様にして行われる。第4の作業ステージ24におけるチューブ挿入作業が終了すると、専用パレット15は、次の第5の作業ステージ25に送られ、第3のチューブ挿入機構31により、ステータ1のリード線4のうち電力線に対する絶縁チューブ5の挿入作業が、上記と同様にして行われる。 When the tube insertion work on the third work stage 23 is completed, the dedicated pallet 15 is sent to the next work stage 24, the fourth work stage 24. On the fourth work stage 24, the second tube insertion mechanism 30 inserts insulating tubes 5 into the remaining three neutral wires of the lead wires 4 of the stator 1 in the same manner as described above. When the tube insertion work on the fourth work stage 24 is completed, the dedicated pallet 15 is sent to the next work stage 25, the fifth work stage 25, and the third tube insertion mechanism 31 inserts insulating tubes 5 into the power wires of the lead wires 4 of the stator 1 in the same manner as described above.

以上のような作業が、第1~第5の全ての作業ステージ21~25で並行して順次行われる。このとき、各作業ステージ21~25における作業時間は、ほぼ同等、例えば90秒とされ、各機構における無駄な停止時間がなく、効率的な作業が行われる。チューブ挿入作業が完了した専用パレット15は、搬出ステージ14に送られ、ここでステータ1のみが次の組立ライン12に送られ、専用パレット15は回収されて搬入ステージ13に送られる。 The above operations are carried out in parallel and sequentially at all of the first to fifth work stages 21 to 25. At this time, the work time at each work stage 21 to 25 is approximately the same, for example 90 seconds, and there is no unnecessary downtime in each mechanism, allowing for efficient work. Once the tube insertion operation is complete, the dedicated pallet 15 is sent to the carry-out stage 14, where only the stator 1 is sent to the next assembly line 12, and the dedicated pallet 15 is collected and sent to the carry-in stage 13.

このような本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。即ち、ステータ1の搬送に、クランプ機構35を有する専用パレット15を用いる構成としたので、専用パレット15に対す~ステータ1のリード線4の保持位置を所定位置に固定した状態で、各作業ステージ21~25に移送することができる。そして、切断矯正機構27、28により、容易にリード線4の切断及び矯正の作業の自動化を図ることができる。さらに、チューブ挿入機構29~31により、既に切断され、直線矯正されているリード線4に対する、絶縁チューブ5の挿入作業を自動で容易に行うことができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained. That is, since the stator 1 is transported using a dedicated pallet 15 having a clamping mechanism 35, the stator 1 can be transported to each of the work stages 21 to 25 with the lead wires 4 of the stator 1 held in a predetermined fixed position relative to the dedicated pallet 15. The cutting and straightening mechanisms 27 and 28 can easily automate the cutting and straightening of the lead wires 4. Furthermore, the tube insertion mechanisms 29 to 31 can easily automatically insert the insulating tubes 5 into the lead wires 4 that have already been cut and straightened.

この結果、本実施形態によれば、ステータ1から導出される複数のリード線4の外周に、絶縁チューブ5を組付けるものにあって、リード線4の切断等の作業の自動化率を高めることができ、作業効率を良好とすることが可能となるという優れた効果を得ることができる。このとき、本実施形態では、絶縁チューブ5を、巻線3のコイルエンド付近のリード線4の奥部まで挿入することが可能となった。 As a result, according to this embodiment, when an insulating tube 5 is attached to the outer circumference of a plurality of lead wires 4 extending from a stator 1, the automation rate of operations such as cutting the lead wires 4 can be increased, and the excellent effect of improving work efficiency can be obtained. At this time, in this embodiment, it is possible to insert the insulating tube 5 deep into the lead wires 4 near the coil ends of the windings 3.

特に本実施形態では、切断矯正機構27、28を、クランプ機構35の近傍でリード線4を把持する把持ツール38と、リード線4を所定位置で切断する切断ツール39とを含み、それら両ツール38、39の協働により切断作業を行うように構成した。これにより、把持ツール38と切断ツール39との協働により、リード線4にテンションをかけながら確実に切断作業を行うことができる。しかも、リード線4を把持する力が可変に構成された把持ツール38により、矯正専用のツールを設けることなく、切断作業と併せて簡単な構成でリード線4の矯正を行うことができるようになった。 In particular, in this embodiment, the cutting and straightening mechanisms 27, 28 include a gripping tool 38 that grips the lead wire 4 near the clamping mechanism 35, and a cutting tool 39 that cuts the lead wire 4 at a predetermined position, and are configured so that the cutting operation is performed by the cooperation of these two tools 38, 39. As a result, the gripping tool 38 and the cutting tool 39 work together to reliably perform the cutting operation while applying tension to the lead wire 4. Furthermore, the gripping tool 38 is configured with a variable force for gripping the lead wire 4, so that the lead wire 4 can be straightened in addition to the cutting operation with a simple configuration without the need for a dedicated tool for straightening.

また、本実施形態では、チューブ挿入機構29~31を、把持ツール38と、リード線4に対し先端から絶縁チューブ5をコイルエンド部分まで挿入する挿入ツール45とを備える構成とした。これにより、把持ツール38と挿入ツール45との協働により、絶縁チューブ5のコイルエンド付近まで挿入作業を自動で確実に行うことができる。しかも、挿入ツール45にガイド部52を設けたので、ガイド部52によってリード線4の外径を絶縁チューブ5の内径よりも小さく絞った状態で、確実かつスムーズに挿入作業を行うことができる。特に、チューブ挿入機構29~31においては、2台のロボット36、37を用いて挿入作業を行う構成としたので、作業を受けるステータ1の相対的な位置や向きなどに制限が少ない状態で、良好に挿入作業を行うことが可能となる。 In this embodiment, the tube insertion mechanisms 29 to 31 are configured to include a gripping tool 38 and an insertion tool 45 that inserts the insulating tube 5 from the tip of the lead wire 4 to the coil end portion. This allows the gripping tool 38 and the insertion tool 45 to work together to automatically and reliably insert the insulating tube 5 to the vicinity of the coil end. Furthermore, since the insertion tool 45 is provided with a guide portion 52, the insertion can be performed reliably and smoothly with the guide portion 52 narrowing the outer diameter of the lead wire 4 to be smaller than the inner diameter of the insulating tube 5. In particular, the tube insertion mechanisms 29 to 31 are configured to perform the insertion using two robots 36 and 37, so that the insertion can be performed well with fewer restrictions on the relative position and orientation of the stator 1 that receives the work.

更に本実施形態では、チューブ挿入機構29~31に対し、絶縁チューブ5をエア圧送方式により供給するチューブ供給機構26を設けたので、チューブ供給機構26から、チューブ挿入機構29~31に対し、必要な絶縁チューブ5を自在に供給することができ、作業性を高めることができる。このとき、チューブ供給機構26から、長さや内径の異なる複数種類の絶縁チューブ5の中から、必要な絶縁チューブ5を供給することができるので、複数種類の絶縁チューブ5に関する組付作業を自動で容易に行うことができ、利便性を高め、より効率的な作業を行うことができる。 Furthermore, in this embodiment, a tube supply mechanism 26 is provided that supplies insulating tubes 5 to the tube insertion mechanisms 29 to 31 by an air pressure feeding method, so that the necessary insulating tubes 5 can be freely supplied from the tube supply mechanism 26 to the tube insertion mechanisms 29 to 31, improving workability. At this time, the necessary insulating tubes 5 can be supplied from among multiple types of insulating tubes 5 with different lengths and inner diameters from the tube supply mechanism 26, so that assembly work related to multiple types of insulating tubes 5 can be performed automatically and easily, improving convenience and enabling more efficient work.

尚、上記実施形態においては、巻線体として、モータのステータを具体例としてあげたが、例えば発電機のコイル、変圧器や変成機のコイル等の様々な巻線体に適用することが可能である。また上記実施形態では、切断矯正機構やチューブ挿入機構に関して、2台の6軸型のロボットを備える構成としたが、例えば2台のうち一方のロボットを水平多関節形ロボットから構成したり、1台のロボットから構成したりする等の様々な変更が可能である。その他、専用パレットや搬送路の構成、チューブ供給機構の構成等についても種々変更することが可能である。作業ステージの構成や組合わせ等についても、様々な追加や変更が可能であることは勿論である。 In the above embodiment, a motor stator is given as a specific example of a winding body, but it can be applied to various winding bodies such as generator coils, transformer coils, and transformer coils. In the above embodiment, the cutting and correction mechanism and the tube insertion mechanism are configured with two six-axis robots, but various modifications are possible, such as configuring one of the two robots as a horizontal articulated robot, or configuring it from a single robot. In addition, various modifications are possible regarding the configuration of the dedicated pallet and transport path, the configuration of the tube supply mechanism, etc. Of course, various additions and modifications are possible regarding the configuration and combination of the work stages, etc.

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。 The above-described embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their variations are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims.

図面中、1はステータ(巻線体)、3は巻線、4はリード線、5は絶縁チューブ、11はチューブ組付ライン(チューブ組付装置)、13は搬入ステージ、14は搬出ステージ、15は専用パレット、16は後部搬送路、17はバッファ、18は前部搬送路、20は移送機構、21~25は作業ステージ(作業位置)、26はチューブ供給機構、27、28は切断矯正機構、29~31はチューブ挿入機構、35はクランプ機構、36、37はロボット、40は把持爪、42はカッタユニット、45は挿入ツール、46はチューブ挿入ユニット、48は円筒部、49は挿入ガイド、50は搬送管、51はチューブグリッパ、52はガイド部、53はチューブ先端グリッパを示す。 In the drawings, 1 is a stator (winding body), 3 is a winding, 4 is a lead wire, 5 is an insulating tube, 11 is a tube assembly line (tube assembly device), 13 is a carry-in stage, 14 is a carry-out stage, 15 is a dedicated pallet, 16 is a rear conveying path, 17 is a buffer, 18 is a front conveying path, 20 is a transfer mechanism, 21 to 25 are work stages (working positions), 26 is a tube supply mechanism, 27 and 28 are cutting and correction mechanisms, 29 to 31 are tube insertion mechanisms, 35 is a clamp mechanism, 36 and 37 are robots, 40 is a gripping claw, 42 is a cutter unit, 45 is an insertion tool, 46 is a tube insertion unit, 48 is a cylindrical portion, 49 is an insertion guide, 50 is a conveying tube, 51 is a tube gripper, 52 is a guide portion, and 53 is a tube tip gripper.

Claims (8)

巻線体から導出される複数のリード線の外周に、絶縁チューブを組付けるチューブ組付装置であって、
前記リード線が所定位置で保持されるクランプ機構を有し前記巻線体が搭載される専用パレットと、
前記専用パレットに搭載された状態の前記巻線体を複数の作業位置間を移送する移送機構と、
前記巻線体のカット作業位置で前記リード線の切断作業を行うと共に直線状に矯正する矯正作業を行う切断矯正機構と、
前記巻線体の挿入作業位置で前記リード線に対する前記絶縁チューブの挿入を行うチューブ挿入機構とを備えるチューブ組付装置。
A tube assembly device that assembles insulating tubes around a plurality of lead wires extending from a winding body, comprising:
a dedicated pallet having a clamping mechanism for holding the lead wires in a predetermined position and on which the winding body is mounted;
a transfer mechanism that transfers the winding body mounted on the dedicated pallet between a plurality of work positions;
a cutting and straightening mechanism that cuts the lead wire at a cutting operation position of the winding body and straightens the lead wire into a straight line;
a tube insertion mechanism for inserting the insulating tube onto the lead wire at the winding body insertion position.
前記切断矯正機構は、前記クランプ機構の近傍で前記リード線を把持する把持ツールと、前記リード線を所定位置で切断する切断ツールとを含み、それら両ツールの協働により切断作業を行う請求項1記載のチューブ組付装置。 The tube assembly device according to claim 1, wherein the cutting and correcting mechanism includes a gripping tool that grips the lead wire near the clamping mechanism and a cutting tool that cuts the lead wire at a predetermined position, and the cutting operation is performed by the cooperation of both tools. 前記把持ツールは、前記リード線を把持する力が可変に構成され、前記切断矯正機構は、該把持ツールにより該リード線を比較的弱い力で把持しながら滑らせるように相対移動させることにより矯正作業を行う請求項2記載のチューブ組付装置。 The tube assembly device according to claim 2, wherein the gripping tool is configured to have a variable gripping force for the lead wire, and the cut-off correction mechanism performs the correction work by moving the gripping tool relative to the lead wire while gripping it with a relatively weak force and sliding it. 前記チューブ挿入機構は、矯正されたリード線を把持する把持ツールと、前記リード線に対し先端から前記絶縁チューブをコイルエンド部分まで挿入する挿入ツールとを含み、それら両ツールの協働によりチューブの挿入作業を行う請求項1から3のいずれか一項に記載のチューブ組付装置。 The tube insertion mechanism includes a gripping tool that grips the straightened lead wire and an insertion tool that inserts the insulating tube into the lead wire from the tip to the coil end portion, and the tube insertion operation is performed by the cooperation of both tools. A tube assembly device according to any one of claims 1 to 3. 前記チューブ挿入機構には、前記リード線の外径が、前記絶縁チューブの内径よりも小さい所定径になるように絞るガイド部が設けられている請求項4記載のチューブ組付装置。 The tube assembly device according to claim 4, wherein the tube insertion mechanism is provided with a guide portion that narrows the outer diameter of the lead wire to a predetermined diameter smaller than the inner diameter of the insulating tube. 前記チューブ挿入機構においては、前記把持ツールと前記挿入ツールとがそれぞれ別のロボットに取付けられて移動されながら挿入作業を行う請求項4又は5記載のチューブ組付装置。 A tube assembly device according to claim 4 or 5, in which the tube insertion mechanism performs the insertion work while the gripping tool and the insertion tool are attached to separate robots and moved. 前記チューブ挿入機構に対し、前記絶縁チューブをエア圧送方式により供給するチューブ供給機構を備える請求項1から6のいずれか一項に記載のチューブ組付装置。 The tube assembly device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a tube supply mechanism that supplies the insulating tube to the tube insertion mechanism by an air pressure supply method. 前記チューブ供給機構は、長さや内径の異なる複数種類の絶縁チューブを備え、必要な絶縁チューブを供給する請求項7記載のチューブ組付装置。 The tube assembly device according to claim 7, wherein the tube supply mechanism is provided with multiple types of insulating tubes with different lengths and inner diameters, and supplies the necessary insulating tubes.
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