JP2019088080A - Terminal board assembling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は端子台組付装置に関する。 The present invention relates to a terminal block assembling device.
自動車等の駆動モータは、ロータを回転させるためのステータコアを備えている。ステータコアは、三相交流電流を発生させるコイルを有し、かかるコイルの端部には、端子が組付けられている。 A drive motor such as an automobile includes a stator core for rotating a rotor. The stator core has a coil for generating a three-phase alternating current, and at the end of such a coil, a terminal is assembled.
ステータコアと、ステータコアに組付ける端子の形状について、特許文献1には次の提案が記載されている。特許文献1に記載されたモータは、ステータコアの設置面には位置決め穴が設けられ、端末モジュールにおいて設置面に向かい合う対向面には、位置決めピンと、くぼみが設けられる。設置面と対向面とが向かい合わされ、位置決め穴と位置決めピンとがその位置を合わせられて、ステータコアに対し端末モジュールが押し付けられることで、位置決めピンが削られて生じる余剰部材は、位置決めピンの周囲に設けられたくぼみの中に導かれる。 Patent Document 1 describes the following proposals regarding the shapes of the stator core and the terminals assembled to the stator core. In the motor described in Patent Document 1, positioning holes are provided in the mounting surface of the stator core, and positioning pins and recesses are provided in the opposite surface of the terminal module facing the mounting surface. The mounting surface and the opposite surface face each other, the positioning hole and the positioning pin are aligned with each other, and the terminal module is pressed against the stator core, thereby scraping the positioning pin. It is led into the provided recess.
このような、ステータコアと端子とを組付ける作業を、さらに効率よく行うことが望まれる。 It is desirable that such work of assembling the stator core and the terminals be performed more efficiently.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ステータコアと端子台との位置決めを効率よく行う端子台組付装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a terminal block assembling device that efficiently positions the stator core and the terminal block.
本発明にかかる端子台組付装置は、
端子台を受け入れるための位置決め穴を有するモータのステータコアと、前記ステータコアの前記位置決め穴に対応する位置決め軸を有する前記端子台と、を組み付ける端子台組付装置であって、
前記端子台を保持する保持部と、
前記保持部を移動させる移動機構と、
前記端子台を前記ステータコアに押し付ける押し付け部材と、を備え、
前記移動機構が前記位置決め軸の先端を前記位置決め穴に遊嵌された遊嵌位置に前記端子台を移動させ、
前記遊嵌位置において前記保持部が前記端子台を解放すると共に、
前記押し付け部材が前記端子台を前記ステータコアに押し付け、前記位置決め軸と前記位置決め穴とを嵌合させることにより、
前記ステータコアと前記端子台とを組み付ける。
The terminal block assembling apparatus according to the present invention is
A terminal block assembling device for assembling a stator core of a motor having a positioning hole for receiving a terminal block and the terminal block having a positioning axis corresponding to the positioning hole of the stator core,
A holding unit that holds the terminal block;
A moving mechanism for moving the holding unit;
And a pressing member for pressing the terminal block against the stator core,
The movement mechanism moves the terminal block to a loose fitting position in which the tip of the positioning shaft is loosely fitted in the positioning hole;
The holding portion releases the terminal block at the loosely fitted position,
The pressing member presses the terminal block against the stator core to fit the positioning shaft and the positioning hole.
The stator core and the terminal block are assembled.
このような構成により、ステータコアと端子台とを予め設定された範囲内に位置決めすれば、ステータコアと端子台との位置ずれを修正しながら正確な組付けを行うことが可能となる。 With such a configuration, if the stator core and the terminal block are positioned within a predetermined range, accurate assembly can be performed while correcting the positional deviation between the stator core and the terminal block.
本発明により、ステータコアと端子台との位置決めを効率よく行う端子台組付装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a terminal block assembling device for efficiently positioning the stator core and the terminal block.
<実施の形態>
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態にかかる端子台組付装置が設置された製造工程を示す上面図である。
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a top view showing a manufacturing process in which the terminal block assembling apparatus according to the embodiment is installed.
図1は、端子台組付装置100の上面図とともに、右手系xyz座標を示している。図面の鉛直方向はxyz座標のz軸方向を示し、手前側がz軸プラス方向である。図面の左右方向はxyz座標のx軸方向を示し、右側がx軸プラス方向である。図面の上下方向はxyz座標のy軸方向を示し、上側がy軸プラス方向である。図1〜図6に示した右手系xyz座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。図1のz軸方向と図2〜図6のz軸方向は一致している。
FIG. 1 shows a right-handed xyz coordinate together with a top view of the terminal
図1に示した製造工程は、端子台組付装置100と、複数のパレット900に載置されたステータコア300と、複数の端子台400とを有している。かかる製造工程において、端子台組付装置100は、ステータコア300と端子台400とを組み付ける作業を行う。
The manufacturing process shown in FIG. 1 includes a terminal
複数のパレット900は、図示しないコンベア等の搬送装置により、X軸プラス方向に、ステージ(A)、ステージ(B)、ステージ(C)の順に移動する。パレット900に載置されているステータコア300は、三相交流モータに用いられる。ステータコア300は、ステージ(A)において、内周側に複数のコイルが組み付けられており、外周上面には、端子台400を組み付ける為の位置決め穴310を有している。ステージ(A)に位置するパレット900は、順次ステージ(B)に移動する。
The plurality of
ステージ(B)には、端子台組付装置100が設置されている。端子台組付装置100は、ステージ(B)において、ステータコア300と端子台400とを組み付ける。ステータコア300と端子台400とを組み付ける工程は、主に、ステータコア300と端子台400とを嵌合する第1工程と、ステータコア300が有するコイルと端子台400が有する端子とを溶接する第2工程により構成されている。
The terminal
第1工程において、端子台組付装置100は、予め用意されている複数の端子台400のうち一の端子台400をつかみ、つかんだ端子台400をステージ(B)に載置されているステータコア300に嵌合する。より具体的には、端子台組付装置100は、ステータコア300が有する位置決め穴310に、端子台400が有する位置決め軸410を挿入して嵌合させる。続いて、第2工程において、端子台組付装置100は、ステータコア300のコイルと、端子台400の端子とを溶接する。ステータコア300と端子台400との組み付けが完了すると、ステージ(B)に位置するパレット900は、順次ステージ(C)に移動する。ステージ(C)に位置するパレット900に載置されているステータコアユニット500は、三相交流モータの製造に用いられるため、次の工程に進む。
In the first step, the terminal block assembling
ステータコア300と端子台400とを組み付ける工程を行うために、端子台組付装置100は、主な構成要素として、本体110、移動機構120、ハンド部130、溶接ツール140とを有している。
In order to perform the process of assembling the
本体110は、移動機構120、ハンド部130、及び溶接ツール140をそれぞれ駆動させるための制御部や電源部等を有している。
The
移動機構120は、ハンド部130及び溶接ツール140を移動させるための機構である。移動機構120は、一般的に製造機械などに用いられるリニアモータ、リニアガイド、位置センサ等により構成される。移動機構120は、x軸、y軸、及びz軸の3方向に対して自由度を有している。ただし、3方向に対して自由度を有していることは必須ではなく、端子台400をつかみ、つかんだ端子台400を予め設定された位置に停止させることができれば、機構の自由度は問わない。また、移動機構120は、多軸の間接を有するロボットであってもよい。また、移動機構120は、複数のリニアガイドを有しており、作業者が駆動する機構であってもよい。
The
次に、図2を参照しながらハンド部130について説明する。図2は、端子台組付装置におけるハンド部の構成を説明するための図である。ハンド部130は、端子台400をつかみ、予め設定された位置において、つかんだ端子台400を解放し、解放した端子台400をステータコア300に嵌合させるものである。ハンド部130は主な構成要素として、保持部131、押し付け部材132、バネ133、及びガイド軸134を有している。
Next, the
保持部131は、端子台400をつかみ、つかんだ端子台400を保持する。保持部131は、一対の保持部材により構成されており、かかる一対の保持部材がx軸方向に対向し、且つ、x軸方向に対照的に移動する。すなわち、保持部131が有する一対の保持部材が互いに近づく方向に移動することにより、端子台400をつかむことができる。また、保持部131が有する一対の保持部材が互いに離れる方向に移動することにより、保持する端子台400を解放することができる。
The holding
押し付け部材132は、保持部131が解放した端子台400をz軸マイナス方向に押し付けるための部材である。押し付け部材132は、端子台400の上面と接する接触面135を有している。接触面135は、端子台400の上面が接触した状態において、x軸及びy軸方向に移動可能な構造となっている。具体的には、例えば、端子台400の上面に接触する接触面135は、平滑面である。また、接触面135は、平滑面の他、複数の点または面において端子台400の上面と接触する構造であってもよい。
The pressing
押し付け部材132は、ガイド軸134によりz軸方向に動作するように規制される。また、押し付け部材132は、バネ133により、z軸マイナス方法に付勢されている。保持部131が端子台400を保持する状態において、押し付け部材132は、端子台400と接触面135において接触し、かつ、バネ133によりz軸マイナス方向に付勢された状態となる。押し付け部材132は、保持部131が端子台400を解放すると同時に、バネ133によりz軸マイナス方向に端子台400を押し付ける。
The pressing
バネ133は、押し付け部材132をz軸マイナス方向に付勢する弾性部材である。弾性部材は、例えば、圧縮コイルばね、板バネ、トグルバネ等である。バネ133は、保持部131が端子台400を保持する状態において、歪みを生じ、エネルギーが蓄えられた状態になっている。そして、保持部131が端子台400を解放すると同時に、バネ133に蓄えられたエネルギーが解放され、弾性体の復元力により、端子台400をz軸マイナス方向に押し付ける。
The
ガイド軸134は、押し付け部材132の動きを規制するための部材である。ガイド軸134は、例えば金属製又は樹脂製の軸であり、z軸と平行に設けられている。
The
図1に戻り、端子台組付装置100の詳細について説明を続ける。
Returning to FIG. 1, the description of the details of the terminal
溶接ツール140は、ステータコア300が有するコイルと端子台400が有する端子とを溶接するものであり、例えば溶接トーチ、先端ノズル等を含む。溶接ツール140は、ハンド部130と連結しており、連結されたハンド部130と共に移動機構120により移動される。このような構成により、端子台組付装置100は、第1工程を行った後、移動機構120を大きく移動させることなく、第2工程としてステータコア300が有するコイルと端子台400が有する端子とを溶接ツール140により溶接することができる。
The
次に、図3〜図6を参照しながら、端子台組付装置100の第1工程について詳細を説明する。
Next, the first step of the terminal
まず、図3を参照しながら、端子台組付装置100が端子台400を保持して移動する状態を説明する。図3は、端子台組付装置が端子台を保持して移動する状態を示す図である。尚、図3〜図6において、ステータコア300は、説明の都合上、位置決め穴310の断面部分のみを示している。
First, referring to FIG. 3, a state in which the terminal
図3において、ハンド部130が有する保持部131は、端子台400を保持している。保持部131が端子台400を保持している状態において、押し付け部材132の接触面135は、端子台400の上面と接触し、且つ、バネ133はひずんだ状態になっている。ハンド部130は、このように端子台400を保持した状態で、移動機構120により、予め設定された目標の位置に向かって移動する。
In FIG. 3, the holding
ここで、上述した、予め設定された目標の位置について理解するため、ステータコア300が有する位置決め穴310と端子台400が有する位置決め軸410との関係について説明する。
Here, in order to understand the position of the previously set target, the relationship between the
ステータコア300は、位置決め穴310を2個有している。位置決め穴310は、ステータコア300の上面から鉛直下向きすなわちz軸マイナス方向に設けられた穴である。位置決め穴310は直径DHである。尚、当然ながら、位置決め穴310の底部の形状は任意であり、対応する位置決め軸410が嵌合するのに充分な深さを有している。
端子台400は、位置決め軸410を2個有している。位置決め軸410は、端子台の下面から鉛直下向きすなわちz軸マイナス方向に立設された直線部411と、先端に向かうにつれて細くなる先細り形状を呈するテーパ部412と、を有している。直線部411は、直径DS1である。テーパ部412の先端は、直径DS2である。尚、当然ながら、位置決め軸410の長さは、位置決め穴310の深さより短い。
The
端子台400は、ステータコア300に対して、がたつきのないように嵌合される。つまり、ステータコア300が有する位置決め穴310の直径DHは、端子台400が有する位置決め軸410の直線部411の直径DS1に対して、がたつきの無い程度に大きい。例えば、直径DHは、直径DS1よりも数パーセント程度大きい。
The
また、位置決め穴310と位置決め軸410とがそれぞれ2個あるため、互いの穴間ピッチ又は軸間ピッチは、製造ばらつきにより全く同じになることは稀である。そのため、位置決め軸410のうちいずれか一方は、両者のピッチ方向(x軸方向)のばらつきを吸収する程度のダイヤピン形状であってもよい。あるいは、位置決め穴310のうちいずれか一方は、両者のピッチ方向のばらつきを吸収する程度の長穴形状であってもよい。尚、本明細書においては、理解を簡単にする都合上、位置決め穴310及び位置決め軸410はそれぞれ同じ形状であり、ピッチ方向のばらつきについては無視している。
Further, since there are two
以上に説明した位置決め穴310と端子台400が有する位置決め軸410との関係を踏まえて、ハンド部130が移動して向かう目標の位置について説明する。端子台400を保持したハンド部130が移動するに際し、ハンド部130は、端子台400が有する位置決め軸410を、ステータコア300が有する位置決め穴310に挿入可能な位置に移動する必要がある。挿入可能な位置において、位置決め軸410の先端である直径DS2の部分は、少なくとも位置決め穴310の直径DHの範囲内に位置する必要がある。つまり、ハンド部130が移動して向かう目標の位置は、xy平面においては、位置決め軸410の先端が位置決め穴310の範囲内にある位置である。移動機構120は、かかる目標の位置に向かってハンド部130を移動させる。
Based on the relationship between the
次に、図4を参照しながら、ハンド部130が予め設定された位置に停止した状態を説明する。図4は、ハンド部が予め設定された位置に停止した状態を示す図である。図4に示すように、ハンド部130が停止した位置は、xy平面においては、位置決め軸410の先端が位置決め穴310の範囲内にある位置である。具体的には、ハンド部130が停止した位置において、端子台400が有する位置決め軸410は、ステータコア300が有する位置決め穴310よりもx軸マイナス方向にずれている。
Next, a state in which the
また、ハンド部130が停止した位置は、z軸方向としては、位置決め軸410の先端がステータコア300の上面よりも下側に位置している。つまり、移動機構120は、位置決め軸410の先端が位置決め穴310に遊嵌された位置に端子台を移動している。具体的には、位置決め軸410の直線部411は位置決め穴310に嵌合しておらず、位置決め軸410のテーパ部412が位置決め穴310に遊嵌している。
Further, at the position at which the
移動機構120が移動する目標の位置をこのように設定することにより、端子台組付装置100は、各部品の製造ばらつきや製造設備の動作ばらつき等の予測されるばらつきによって生じる位置ずれを許容する。また、本実施の形態において、かかる目標の位置を、z軸方向として、位置決め軸410の先端がステータコア300の上面よりも仮面に位置するよう設定している。これにより、例えば、位置決め軸410の先端がステータコア300の上面に衝突するなどした場合には、保持部131を解放し、端子台400を押し付ける前の段階、あるいは、第2工程の前に、何らかの不具合が生じていることを検出することができる。
By setting the target position at which the moving
次に、図5を参照しながら、保持部131が端子台400を解放した状態について説明する。図5は、保持部が端子台を解放してステータコアに設置している状態を示す図である。ハンド部130は、予め設定された位置に停止したまま、保持部131を開く。保持部131が開くことにより、端子台400は保持部131から解放される。端子台400は自重と、押し付け部材132から受ける押し付け力により、z軸マイナス方向に移動を始める。
Next, referring to FIG. 5, a state in which the
また、図4において、位置決め軸410は、ステータコア300が有する位置決め穴310よりもx軸マイナス方向にずれていた。端子台400は、z軸マイナス方向に移動する際に、テーパ部412にガイドされる。これにより、端子台400は、x軸プラス方向に移動しながらz軸マイナス方向に移動する。この際、押し付け部材132と端子台400との動きを観察すると、押し付け部材132の接触面135と接触している端子台400は、x軸プラス方向に滑りながら移動している。
Further, in FIG. 4, the
このように、端子台400がxy平面上において押し付け部材132に対して滑りながら相対的に移動することにより、かかる目標の位置において生じていた位置ずれを修正することができる。
As described above, by moving the
次に、図6を参照しながら、端子台400がステータコア300に嵌合した状態を説明する。図6は、端子台組付装置が端子台の設置を完了させた状態を示す図である。図6に示すように、端子台組付装置100が有するハンド部130は、目標の位置に停止した状態のまま、保持部131を開くことにより端子台400を解放し、解放した端子台400をステータコア300に押し付ける。そして、端子台400は、接触面135を滑りながらz軸マイナス方向に移動する。これにより、位置決め穴310に位置決め軸410が嵌合する。位置決め穴310に位置決め軸410が嵌合すると、第1工程は、終了する。そして、端子台組付装置100は、引き続き第2工程に移行する。
Next, a state in which the
以上に説明した構成により、端子台組付装置100は、ばらつきを許容しつつ、一定の動作により、端子台400をステータコアに嵌合することができる。つまり、このような構成により、ステータコア300と端子台400とを予め設定された範囲内に位置決めすれば、ステータコア300と端子台400との位置ずれを修正しながら正確な組付けを行うことが可能となる。したがって、本実施の形態により、ステータコアと端子台との位置決めを効率よく行う端子台組付装置を提供することができる。
With the configuration described above, the terminal
尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention.
100 端子台組付装置
110 本体
120 移動機構
130 ハンド部
131 保持部
132 押し付け部材
133 バネ
134 ガイド軸
135 接触面
140 溶接ツール
300 ステータコア
310 位置決め穴
400 端子台
410 位置決め軸
411 直線部
412 テーパ部
500 ステータコアユニット
900 パレット
Claims (1)
前記端子台を保持する保持部と、
前記保持部を移動させる移動機構と、
前記端子台を前記ステータコアに押し付ける押し付け部材と、を備え、
前記移動機構が前記位置決め軸の先端を前記位置決め穴に遊嵌された遊嵌位置に前記端子台を移動させ、
前記遊嵌位置において前記保持部が前記端子台を解放すると共に、
前記押し付け部材が前記端子台を前記ステータコアに押し付け、前記位置決め軸と前記位置決め穴とを嵌合させることにより、
前記ステータコアと前記端子台とを組み付ける、端子台組付装置。 A terminal block assembling device for assembling a stator core of a motor having a positioning hole for receiving a terminal block and the terminal block having a positioning axis corresponding to the positioning hole of the stator core,
A holding unit that holds the terminal block;
A moving mechanism for moving the holding unit;
And a pressing member for pressing the terminal block against the stator core,
The movement mechanism moves the terminal block to a loose fitting position in which the tip of the positioning shaft is loosely fitted in the positioning hole;
The holding portion releases the terminal block at the loosely fitted position,
The pressing member presses the terminal block against the stator core to fit the positioning shaft and the positioning hole.
A terminal block assembling device for assembling the stator core and the terminal block.
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