JP2019103191A - 剥離装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】工数増加を抑制することができる剥離装置及び方法を提供する。【解決手段】剥離装置2は、第1剥離部11及び第2剥離部12を備える。第1剥離部11は、回転盤15及び従動ローラ16を備える。回転盤15には、左右一対の第1〜第4左右剥離刃21〜24が取り付けられている。回転盤15が反時計方向に回転されると、回転盤15と従動ローラ16との間に挟持されたコイル用導線3が搬送方向に搬送される。回転盤15が反時計方向に回転すると、左右一対の第1左右剥離刃21の刃部21bにより絶縁被膜4の左右側面部が剥離される。【選択図】図2
Description
本発明は、平角導線から絶縁被膜を剥離する剥離装置及び方法に関する。
導線と、導線を覆う絶縁被膜とを有する導線体から絶縁被膜を剥離する剥離装置が知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1では、第1ステップとして、4面を有する導線体の互いに対向する2面の絶縁被膜を剥離金型により剥離し、第2ステップとして、導線体のその他の互いに対向する2面の絶縁被膜を別の剥離金型により剥離している。
しかしながら、特許文献1では、導線体を搬送し、その搬送工程中に絶縁被膜を剥離する場合には、搬送中の導線体を停止させて第1ステップ及び第2ステップを行い、剥離後に次の工程に送ることになるため、停止させる分だけ工数が増加する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、工数の増加を抑制することができる剥離装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明の剥離装置は、平角形状の平角導線と、前記平角導線を被覆する絶縁被膜とを有する導線体の前記平角導線から前記絶縁被膜を剥離する剥離装置であって、前記導線体を所定方向に搬送する搬送手段と、前記導線体の剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離するように変位可能に設けられた剥離刃を有し、前記搬送手段により前記導線体を搬送している状態で前記剥離刃を変位させて、前記剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離する剥離手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の剥離装置によれば、搬送手段により導線体を搬送しながら、剥離手段により絶縁被膜を剥離するので、導線体を停止した状態で絶縁被膜を剥離するものに比べて、工数(作業時間)を減らすことができる。
また、前記剥離刃は、前記剥離対象側面に平行な面において、前記所定方向に垂直な垂直方向に対して傾斜した傾斜方向に変位可能に設けられ、前記剥離手段は、前記剥離刃を、前記傾斜方向に変位して前記剥離対象側面の前記絶縁被膜に当接するように変位させることが好ましい。
この構成によれば、一対の剥離刃が垂直方向に変位して絶縁被膜に当接するものに比べて、導線体に加わる負荷が小さくなり、さらに、剥離装置を小型化することができる。
さらに、前記剥離手段は、前記剥離刃が設けられ、且つ回転可能に設けられ、回転により前記剥離刃を、前記傾斜方向に前記剥離対象側面の前記絶縁被膜に当接するように変位させる回転盤を備え、前記回転盤を回転させて前記剥離刃を回転させることで、前記剥離刃により前記剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離することが好ましい。
この構成によれば、回転盤の回転により容易に絶縁被膜を剥離することができる。
また、前記回転盤は、外周面が前記平角導線の前記剥離対象側面以外の面に当接して前記導線体を前記所定方向に送ることが好ましい。
この構成によれば、剥離手段を構成する回転盤により、導線体を搬送することができるので、導線体を搬送するための搬送部材を、剥離手段とは別に設けるものに比べて、部品点数を削減し、剥離装置を小型化することができる。さらに、回転盤により導線体を搬送することができるので、回転盤とは別の部材で導線体を搬送するものに比べて、導線体の搬送速度と回転盤に設けられた一対の剥離刃による剥離速度とのずれを抑制することができる。
さらに、前記搬送手段は、前記剥離手段と別に設けられ、前記導線体を搬送する搬送部材を備えることが好ましい。
この構成によれば、搬送部材により導線体を確実に搬送することができる。さらに、搬送部材による導線体の搬送速度と、回転盤に設けられた一対の剥離刃による剥離速度とを異なる速度にすることができる。これにより、例えば、剥離速度を搬送速度より遅くした場合には、剥離速度と搬送速度とが同じである場合に比べて、一対の剥離刃による剥離範囲を増やすことができる。
また、前記剥離手段は、前記剥離刃を、前記所定方向に沿う方向で前記傾斜方向に変位して前記剥離対象側面の絶縁被膜に当接するように変位させることが好ましい。なお、所定方向に沿う方向とは、変位したときに所定方向に移動する方向であり、所定方向に平行でない方向も含む。
この構成によれば、剥離刃が所定方向に対向する方向に沿う方向に変位して剥離対象側面に当接するものに比べて、導線体にかかる負荷を小さくすることができ、絶縁被膜を綺麗に剥離することができる。
さらに、前記剥離刃は、前記絶縁被膜を剥離する刃先を有し、前記傾斜方向に変位したときに、前記剥離対象側面に平行な面において前記絶縁被膜と重なる刃部を備え、前記刃部の前端は、前記刃先の前端が前記傾斜方向に変位して前記絶縁被膜に当接したときに、前記刃先の前端における前記傾斜方向に直交する方向より前記所定方向とは逆方向側に凹んで形成され、前記刃部の後端は、前記刃先の前端が前記傾斜方向に変位して前記絶縁被膜に当接したときに、前記刃先の後端における前記傾斜方向に直交する方向より前記所定方向側に凹んで形成されていることが好ましい。
この構成によれば、刃部の前端及び後端が、上記したように凹んで形成されていないもの(凸状に形成されているもの)に比べて、絶縁被膜を綺麗に剥離することができる。
本発明の剥離方法は、平角形状の平角導線と、前記平角導線を被覆する絶縁被膜とを有する平角形状の導線体の前記平角導線から前記絶縁被膜を剥離する剥離方法であって、前記導線体を所定方向に搬送する搬送工程と、前前記搬送工程で前記導線体を搬送している状態で、前記導線体の剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離するように変位可能な剥離刃を変位させて、前記剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離する剥離工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の剥離方法によれば、搬送工程で導線体を搬送している状態で、絶縁被膜を剥離するので、導線体を停止した状態で絶縁被膜を剥離するものに比べて、工数を減らすことができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1及び図2に示すように、剥離装置2は、絶縁被膜4により平角形状の平角導線5が被覆されているコイル用導線3(導線体)を搬送しながら、平角導線5から絶縁被膜4の左右側面部及び上下側面部を剥離するものである。
本実施形態では、絶縁被膜4も外形が平角形状で形成され、コイル用導線3も平角形状となる。
絶縁被膜4が剥離されたコイル用導線3は、カットされて例えばコイルセグメントとしてステータコイルに用いられる。なお、平角形状とは、角部がR形状のものも含む。
剥離装置2は、絶縁被膜4の左側面部及び右側面部を剥離する第1剥離部11と、絶縁被膜4の上側面部及び下側面部を剥離する第2剥離部12とを備える。
第1剥離部11は、回転可能な回転盤15と、回転盤15との間でコイル用導線3を挟み込む従動ローラ16とを備える。
回転盤15の左右側面には、絶縁被膜4の左側面部及び右側面部を剥離するための左右一対の第1〜第4左右剥離刃21〜24が90°ピッチで取り付けられている。なお、左右剥離刃の数は適宜変更可能であり、さらに、異なるピッチ(例えば、75°、105°、75°、105°)で設けるようにしてもよい。また、第1〜第4左右剥離刃21〜24を、回転盤15に一体的に形成するようにしてもよい。
また、剥離装置2は、回転盤15を回転するモータ26と、モータ26の駆動を制御する制御部27とを備える。
制御部27によりモータ26が駆動されると、回転盤15が回転する。本実施形態では、制御部27は、回転盤15が反時計方向に回転するようにモータ26を駆動する。
回転盤15が反時計方向に回転されると、従動ローラ16との間に挟持されたコイル用導線3は、搬送方向(所定方向)に搬送される。したがって、回転盤15の回転速度と、コイル用導線3の搬送速度とは同じになる。なお、コイル用導線3を搬送するときには、従動ローラ16は時計方向に回転する。
第1左右剥離刃21は、回転盤15に取り付けられる矩形状の取付部21aと、取付部21aの先端に設けられた台形状の刃部21bとを備える。刃部21bは、絶縁被膜4を剥離可能なように尖った刃先21c(図3参照)を有し、回転盤15の径方向外側に突出している。
第2〜第4左右剥離刃22〜24は、取付部22a〜24a及び刃部22b〜24bを備えて、第1左右剥離刃21と同じ形状で形成されており、その詳細な説明を省略する。
図3に示すように、回転盤15が反時計方向に回転されると、第1左右剥離刃21の刃部21bが絶縁被膜4に当接する。詳しくは後述すように、回転盤15がさらに反時計方向に回転されると、刃部21bにより絶縁被膜4が剥離される。
本実施形態では、第1〜第4左右剥離刃21〜24は、搬送方向に沿う方向で傾斜方向(搬送方向に垂直な垂直方向に対して傾斜した方向)に変位して絶縁被膜4に当接する。
刃部21bは、絶縁被膜4に当接したときに、台形状の前側の前傾斜面21dが絶縁被膜4の当接面(図3における上面)に垂直となるように形成されている。刃部21bの後側の後傾斜面21eは、前傾斜面21dと前後対象に形成されている。
なお、図3及び図4における2点鎖線は、刃部21bが矩形状に形成された場合の仮想線である。また、前傾斜面21dは、絶縁被膜4の上面に垂直な垂直方向より搬送方向側に突出しなければよい。
図4に示すように、回転盤15が図3に示す状態からさらに反時計方向に回転されたときに、前傾斜面21dは、垂直方向(図4における上方向)に対して搬送方向とは逆側に傾斜した状態となる。
図4において、刃部21bが矩形状に形成された場合(2点鎖線)には、刃部21bの刃先21cにより剥離された剥離線ELに、刃部21bの側面が当接し、当接した部分の絶縁被膜4が押し潰されるため、綺麗に剥離することができない。
本実施形態では、刃部21bの刃先21cの前端により剥離された剥離線ELに、刃部21bの前傾斜面21dが当接することがないので、刃部21bの側面が剥離線ELに当接するもの(図4における2点鎖線)に比べて綺麗に剥離することができる。
同様に、刃部21bの刃先21cの後端により剥離された剥離線に、刃部21bの後傾斜面21eが当接することがないので、刃部21bの側面が剥離線に当接するもの(図4における2点鎖線)に比べて綺麗に剥離することができる。
なお、刃部21bの前傾斜面21dは、刃先21cの前端が絶縁被膜4に当接したときに、刃先21cの前端における傾斜方向に直交する方向(図3における2点鎖線)より搬送方向とは逆方向側に凹んで形成されていることが好ましい(第1の条件)。
また、刃部21bの後傾斜面21eは、刃先21cの前端が絶縁被膜4に当接したときに、刃先21cの後端における傾斜方向に直交する方向(図3における2点鎖線)より搬送方向側に凹んで形成されていることが好ましい(第2の条件)。刃部21bは、上記第1及び第2の条件を満たすものであれば、形状は適宜変更可能である。
また、刃部21bを図3及び図4に示す矩形状に形成してもよく、この場合でも、絶縁被膜4は剥離可能である。
本実施形態では、コイル用導線3の搬送方向(所定方向)のベクトルV1(図3における右向き)と、刃部21bが絶縁被膜4に当接したときの刃部21bの当接方向(傾斜方向)のベクトルV2との内積が正となるようにされている。これにより、内積が負である場合に比べて、絶縁被膜4を剥離するときに刃部21bにかかる負荷を小さくすることができる。
なお、ベクトルV1とベクトルV2との内積が正になるとは、ベクトルV1とベクトルV2とのなす角度が0を超えて90°未満であることである。例えば、図3における刃部21bの当接方向(傾斜方向)が左斜め下方向である場合には、そのベクトルとベクトルV1とのなす角度は、90°を超えて180°未満であるため、内積は負となる。
なお、上記した内積が負となるように、刃部21bを変位させるようにしてもよく、例えば、回転盤15を時計方向に回転することで、絶縁被膜4を剥離するようにしてもよい。
回転盤15は、左右方向の幅がコイル用導線3よりも薄く、平角導線5と同じ幅で形成されている。同様に、従動ローラ16は、左右方向の幅がコイル用導線3よりも薄く、平角導線5と同じ幅で形成されている。これにより、第1〜第4左右剥離刃21〜24は、従動ローラ16に接触することなく、絶縁被膜4を剥離することができる。
図5に示すように、第2剥離部12は、第1剥離部11と同様に、絶縁被膜4の上側面部及び下側面部を剥離するための上下一対の第1〜第4上下剥離刃31〜34が90°ピッチで取り付けられた回転盤35と、回転盤35との間でコイル用導線3を挟み込む従動ローラ36と、回転盤35を回転するモータ37とを備える。
第1〜第4上下剥離刃31〜34、回転盤35、及び従動ローラ36は、サイズ及び向きは異なるが、第1剥離部11の第1〜第4左右剥離刃21〜24、回転盤15、及び従動ローラ16と同様に構成されており、その詳細な説明を簡略化する。モータ37は、制御部27により駆動が制御される。
第2剥離部12では、第1剥離部11で左側面部及び右側面部が剥離された部分の絶縁被膜4の上下側面部を剥離するようにセットされている。
[絶縁被膜剥離]
剥離装置2により絶縁被膜4の左右側面部及び上下側面部を剥離する場合、制御部27によりモータ26を駆動し、回転盤15を反時計方向に回転し、回転盤15と従動ローラ16との間に挟持されたコイル用導線3を搬送方向に搬送する(搬送工程)。
剥離装置2により絶縁被膜4の左右側面部及び上下側面部を剥離する場合、制御部27によりモータ26を駆動し、回転盤15を反時計方向に回転し、回転盤15と従動ローラ16との間に挟持されたコイル用導線3を搬送方向に搬送する(搬送工程)。
図6に示すように、回転盤15が反時計方向に回転すると、左右一対の第1左右剥離刃21の刃部21bが絶縁被膜4の左右側面部に入り込む(剥離工程)。
図7に示す状態まで回転盤15が反時計方向に回転すると、左右一対の第1左右剥離刃21の刃部21bにより絶縁被膜4の左右側面部が剥離される(剥離工程)。
左右一対の第1左右剥離刃21の刃部21bにより絶縁被膜4の左右側面部を剥離するときには、コイル用導線3は従動ローラ16により下面が支持されている。これにより、左右一対の第1左右剥離刃21の刃部21bにより剥離する力が絶縁被膜4に加わった場合にも、コイル用導線3が下方に動かないので、絶縁被膜4を確実に剥離することができる。
図8に示すように、左右一対の第1左右剥離刃21の刃部21bにより絶縁被膜4の左右側面部を剥離した後、回転盤15が反時計方向にさらに回転すると、左右一対の第1左右剥離刃21がコイル用導線3から離れる。
本実施形態では、第1〜第4左右剥離刃21〜24は、搬送方向に沿う方向で傾斜方向に変位して絶縁被膜4に当接するので、第1〜第4左右剥離刃21〜24が搬送方向に対向する方向に沿う方向で傾斜方向に変位して絶縁被膜4に当接するものに比べて、絶縁被膜4を剥離するときに刃部21b〜24bにかかる負荷を小さくすることができる。
第1剥離部11で絶縁被膜4の左右側面部が剥離されたコイル用導線3は、第2剥離部12に搬送される。
図5に示すように、第2剥離部12では、制御部27によりモータ37が駆動され、回転盤35が時計方向に回転する。回転盤35が時計方向に回転すると、左右一対の第1上下剥離刃31により、絶縁被膜4の上下側面部が剥離される。
図1に示すように、第2剥離部12から搬出されたコイル用導線3は、絶縁被膜4の左右側面部及び上下側面部が剥離された状態となり、平角導線5が剥き出しの状態となる。この剥き出しの部分の平角導線5をカットして、コイルセグメントとして使用する。
第1剥離部11では、第1左右剥離刃21に次いで、回転盤15の回転に応じて、第2左右剥離刃22、第3左右剥離刃23、及び第4左右剥離刃24により、絶縁被膜4の左右側面部が剥離される。同様に、第2剥離部12では、第1上下剥離刃31に次いで、第2上下剥離刃32、第3上下剥離刃33、及び第4上下剥離刃34により、絶縁被膜4の上下側面部が剥離される。これを繰り返し行うことで、所定ピッチ(第1左右剥離刃21と第2左右剥離刃22との間隔)で絶縁被膜4の左右側面部及び上下側面部が剥離される。
本実施形態では、コイル用導線3を搬送しながら絶縁被膜4を剥離するので、コイル用導線3を停止させた状態で絶縁被膜4を剥離するものに比べて、工数(作業時間)が増加するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、図3に示すように、第1左右剥離刃21の刃部21bが絶縁被膜4に当接するときに、絶縁被膜4の当接面(上面)に直交する方向に対して傾斜した方向から刃部21bが当接するので、刃が絶縁被膜4の当接面に直交する方向から当接面に当接するものに比べて、剥離時のコイル用導線3に加わる負荷が小さくなり、さらに、剥離装置2を小型化することができる。
なお、上記実施形態では、回転盤15の回転によりコイル用導線3を搬送しているが、コイル用導線3を搬送するための機構を設けてもよく、例えば、剥離後のコイル用導線3を巻き取る巻取ローラと、巻取ローラを回転するモータとを設け、モータを駆動して巻取ローラを回転することにより、コイル用導線3を搬送する。この場合にも、従動ローラ16と同様に絶縁被膜4を剥離するときに、コイル用導線3が動かないように、コイル用導線3の下面を支持する支持部材(例えば、ローラ)を設けることが好ましい。
また、上記実施形態では、絶縁被膜4の剥離対象側面(例えば、左右側面)に平行な面において、第1〜第4左右剥離刃21〜24を回転させているが、これに限らず、剥離対象側面に対して傾斜した面(例えば、絶縁被膜4の剥離対象側面に直交する面)において剥離刃を回転することで、絶縁被膜4を剥離するようにしてもよい。
また、カム機構により第1〜第4左右剥離刃21〜24を変位させるようにしてもよい。この場合、回転よりも複雑な経路で第1〜第4左右剥離刃21〜24を変位させることができる。
さらに、上記実施形態では、第1剥離部11及び第2剥離部12を設けているが、どちらか一方のみ設けるようにしてもよい。さらに、第1剥離部11及び第2剥離部12の両方を設ける場合、いずれか一方のみで回転盤と従動ローラとの間でコイル用導線3を把持して送る構成にしてもよい。
また、上記実施形態では、回転盤15に取り付けられ、回転される第1〜第4左右剥離刃21〜24により絶縁被膜4を剥離しているが、コイル用導線3を搬送しながら絶縁被膜4を剥離することができればよい。
例えば、図9A〜図9Dに示す第2実施形態のように、上下方向、及び前後方向(搬送方向、及び搬送方向とは逆方向)に移動可能で、先端部に剥離刃が設けられた左右一対の2個の剥離金型41により剥離するようにしてもよい。
図9Aに示すように、2個の剥離金型41は、初期位置ではコイル用導線3の上方に位置する。そして、絶縁被膜4を剥離する場合には、2個の剥離金型41を上下方向及び前後方向に移動させる移動機構(図示せず)を駆動して、2個の剥離金型41を図9Bに示す剥離開始位置に移動させる。
次に、図9Cに示すように、移動機構を駆動して、2個の剥離金型41を、コイル用導線3の搬送速度と同じ速度で搬送方向に移動させながら(コイル用導線3の搬送と、2個の剥離金型41の搬送方向への移動とを同期させながら)、下方に移動させる。
そして、図9Dに示すように、移動機構を駆動して、2個の剥離金型41を、コイル用導線3の搬送速度と同じ速度で搬送方向に移動させながら、上方に移動して退避させる。これにより、コイル用導線3は、絶縁被膜4の左右側面部が剥離された状態となる。最後に、移動機構は、2個の剥離金型41を、初期位置(図9A参照)に復帰させる。
なお、上記実施形態では、左右又は上下一対の剥離対象側面を一対の剥離刃により剥離しているが、1面の剥離対象側面を1個の剥離刃により剥離するようにしてもよい。
また、平角導線5が平角形状であれば、コイル用導線3の形状は適宜変更可能であり、円形状、楕円形状、四角形状等でよい。
2…剥離装置、3…コイル用導線(導線体)、4…絶縁被膜、5…平角導線、11…第1剥離部、12…第2剥離部、15,35…回転盤、16,36…従動ローラ、21〜24…第1〜第4左右剥離刃、21a〜24a…取付部、21b〜24b…刃部、21c…刃先、21d…前傾斜面、21e…後傾斜面、26…モータ、27…制御部、31〜34…第1〜第4上下剥離刃、41…剥離金型
Claims (8)
- 平角形状の平角導線と、前記平角導線を被覆する絶縁被膜とを有する導線体の前記平角導線から前記絶縁被膜を剥離する剥離装置であって、
前記導線体を所定方向に搬送する搬送手段と、
前記導線体の剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離するように変位可能に設けられた剥離刃を有し、前記搬送手段により前記導線体を搬送している状態で前記剥離刃を変位させて、前記剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離する剥離手段と、
を備えることを特徴とする剥離装置。 - 請求項1に記載の剥離装置において、
前記剥離刃は、前記剥離対象側面に平行な面において、前記所定方向に垂直な垂直方向に対して傾斜した傾斜方向に変位可能に設けられ、
前記剥離手段は、前記剥離刃を、前記傾斜方向に変位して前記剥離対象側面の前記絶縁被膜に当接するように変位させることを特徴とする剥離装置。 - 請求項2に記載の剥離装置において、
前記剥離手段は、前記剥離刃が設けられ、且つ回転可能に設けられ、回転により前記剥離刃を、前記傾斜方向に前記剥離対象側面の前記絶縁被膜に当接するように変位させる回転盤を備え、
前記回転盤を回転させて前記剥離刃を回転させることで、前記剥離刃により前記剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離することを特徴とする剥離装置。 - 請求項3に記載の剥離装置において、
前記回転盤は、外周面が前記平角導線の前記剥離対象側面以外の面に当接して前記導線体を前記所定方向に送ることを特徴とする剥離装置。 - 請求項2又は3に記載の剥離装置において、
前記搬送手段は、前記剥離手段と別に設けられ、前記導線体を搬送する搬送部材を備えることを特徴とする剥離装置。 - 請求項2〜5のいずれか1項に記載の剥離装置において、
前記剥離手段は、前記剥離刃を、前記所定方向に沿う方向で前記傾斜方向に変位して前記剥離対象側面の絶縁被膜に当接するように変位させることを特徴とする剥離装置。 - 請求項6に記載の剥離装置において、
前記剥離刃は、前記絶縁被膜を剥離する刃先を有し、前記傾斜方向に変位したときに、前記剥離対象側面に平行な面において前記絶縁被膜と重なる刃部を備え、
前記刃部の前端は、前記刃先の前端が前記傾斜方向に変位して前記絶縁被膜に当接したときに、前記刃先の前端における前記傾斜方向に直交する方向より前記所定方向とは逆方向側に凹んで形成され、
前記刃部の後端は、前記刃先の前端が前記傾斜方向に変位して前記絶縁被膜に当接したときに、前記刃先の後端における前記傾斜方向に直交する方向より前記所定方向側に凹んで形成されていることを特徴とする剥離装置。 - 平角形状の平角導線と、前記平角導線を被覆する絶縁被膜とを有する平角形状の導線体の前記平角導線から前記絶縁被膜を剥離する剥離方法であって、
前記導線体を所定方向に搬送する搬送工程と、
前前記搬送工程で前記導線体を搬送している状態で、前記導線体の剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離するように変位可能な剥離刃を変位させて、前記剥離対象側面の前記絶縁被膜を前記平角導線から剥離する剥離工程と、
を備えることを特徴とする剥離方法。
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