JP6315792B2 - Coil manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ノズルから繰出される線材を巻取ってコイルを製造するコイル製造装置に関するものである。 The present invention relates to a coil manufacturing apparatus that winds a wire fed from a nozzle and manufactures a coil.
従来、小型電子機器等に用いられるチップコイルとして、両端部に鍔部を有するコアの巻胴部に線材を巻回してコイルを得、そのコイルの端部における線材を鍔部に形成された電極に固定するものが知られている。このようなチップコイルを製造する装置として、線材をノズルから一定のテンションで繰出す線材繰出機と、コアを支持してそのコアとともに回転し、ノズルから繰出される線材をその回転するコアに巻取る巻取り治具とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as a chip coil used in a small electronic device or the like, a coil is obtained by winding a wire around a winding body of a core having flanges at both ends, and the wire formed at the end of the coil is formed at the flange What is fixed to is known. As a device for manufacturing such a chip coil, a wire rod feeding machine that feeds a wire rod from a nozzle with a constant tension, a core that supports and rotates together with the core, and a wire rod fed from the nozzle is wound around the rotating core. The thing provided with the winding jig | tool which takes is known (for example, refer patent document 1).
このコイル製造装置では、コアを巻取り治具に把持し、コアとともに巻取り治具を回転させて、ノズルから繰出された線材を線材保持部材により保持して他方の鍔部側に移動させ、その後にノズルから繰出された線材をそのコアに巻回させて巻線している。 In this coil manufacturing apparatus, the core is gripped by the winding jig, the winding jig is rotated together with the core, the wire rod fed from the nozzle is held by the wire rod holding member and moved to the other flange side, Thereafter, the wire fed from the nozzle is wound around the core.
また、このチップコイルの製造装置における線材の処理は、その巻線が終了した後にノズルを電極が形成された一方の鍔部側に引出して、その巻終わりの線材をその一方の鍔部側に引出している。 Further, in the processing of the wire rod in the chip coil manufacturing apparatus, after the winding is finished, the nozzle is pulled out to the one rib side where the electrode is formed, and the wire rod at the end of the winding is moved to the one rib side. It is being pulled out.
また、この巻終わりの線材の引出し動作と同時に、線材保持部材を移動させて、他方の鍔部側から引出されている巻始めの線材を一方の鍔部側に移動させ、その巻初めの線材をその一方の鍔部の電極が形成された側に引き回している。その後、コイルの端部における線材を鍔部に形成された電極に半田付けして固定する。そして、ノズル及び線材保持部材をコアから遠ざけて、電極の近傍において残余の線材を引き千切っている。 Simultaneously with the drawing operation of the wire rod at the end of winding, the wire rod holding member is moved to move the wire rod at the beginning of winding, which has been drawn out from the other flange side, to the one rib side, and the wire rod at the beginning of the winding Is routed to the side where the electrode of one of the collars is formed. Thereafter, the wire rod at the end of the coil is fixed by soldering to the electrode formed on the collar. Then, the nozzle and the wire holding member are moved away from the core, and the remaining wire is stripped in the vicinity of the electrode.
このように、従来のコイル製造装置におけるコイルの端部における線材の処理は、その線材を実際に繰出すノズルや、その線材の巻初めの線材を最初に保持する線材保持部材を移動させることにより、その線材を電極に案内し又は引き千切るようにしている。 As described above, the wire material processing at the end of the coil in the conventional coil manufacturing apparatus is performed by moving the nozzle that actually feeds the wire material or the wire material holding member that initially holds the wire material at the beginning of winding the wire material. The wire is guided to the electrode or shredded.
一方、近年では、ノズルや線材保持部材の移動では、コイルの両端における線材を正確に処理できない場合が生じている。この場合には、そのコイル両端の線材を所定の長さに切断した後に、そのコイルの両端から所定の長さに残された線材をその後に実際に半田付け等の処理を行うようにしている。そして、その場合の線材の切断は、電動又は流体圧により線材を切断可能なニッパ装置を三軸移動機構により三次元的に移動させて、ニッパ装置の一対の切断歯の間に線材を挟み込み、その一対の切断歯を互いに閉じることにより線材を切断している(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, in recent years, there is a case where the wire rods at both ends of the coil cannot be accurately processed by the movement of the nozzle and the wire rod holding member. In this case, after cutting the wire material at both ends of the coil to a predetermined length, the wire material remaining at the predetermined length from both ends of the coil is then subjected to actual processing such as soldering. . And the cutting of the wire in that case, the nipper device that can cut the wire by electric or fluid pressure is moved three-dimensionally by a three-axis movement mechanism, and the wire is sandwiched between a pair of cutting teeth of the nipper device, The wire rod is cut by closing the pair of cutting teeth (see, for example, Patent Document 2).
しかし、上記従来のコイル製造装置における線材切断装置は、ニッパ装置を三軸移動機構により移動させるものであるので、その三軸移動機構が比較的大きなものになって、装置全体が大型化する不具合があった。 However, since the wire cutting device in the conventional coil manufacturing apparatus moves the nipper device by the triaxial moving mechanism, the triaxial moving mechanism becomes relatively large, and the entire apparatus becomes large. was there.
特に近年では、巻始めと巻終わりの線材が共に外周になる,いわゆるα巻コイルを製造する場合であって、その巻始めと巻終わりの線材を鍔部に形成された電極に半田付けする場合は、その線材の処理のために、コイルの両端から残される線材の長さを比較的短くする傾向にある。即ち、コイルの巻始めと巻終わりの線材をコイルから近い箇所で切断する必要があり、このためには、そのコイル近傍にまでニッパ装置を三軸移動機構により移動させる必要がある。すると、コイルへの接触を回避するために、ニッパ装置の三軸移動機構による移動が複雑化して、その端末処理にかかる時間が増大し、迅速な処理が困難になる不具合もあった。 In particular, in recent years, when manufacturing a so-called α-winding coil in which both the winding start and end windings are on the outer periphery, the winding start and end winding wires are soldered to the electrodes formed on the flanges. Tends to make the length of the wire left from both ends of the coil relatively short for processing the wire. That is, it is necessary to cut the wire material at the start and end of winding of the coil at a location close to the coil. For this purpose, it is necessary to move the nipper device to the vicinity of the coil by the triaxial moving mechanism. Then, in order to avoid contact with the coil, the movement by the three-axis movement mechanism of the nipper device is complicated, and the time required for the terminal processing increases, and there is a problem that quick processing becomes difficult.
本発明の目的は、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材を所定の長さで直ちに切断し得る比較的小型のコイル製造装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the comparatively small coil manufacturing apparatus which can cut | disconnect the wire material of the winding start of the obtained coil, or winding end at predetermined length immediately.
本発明のコイル製造装置は、線材を繰出すノズルと、ノズルから繰出される線材を巻取る巻取り治具と、ノズルから繰出された線材の端部を把持するクランプ装置とを備えたコイル製造装置の改良である。 A coil manufacturing apparatus according to the present invention includes a nozzle that feeds a wire, a winding jig that winds the wire fed from the nozzle, and a clamp device that grips an end of the wire fed from the nozzle. It is an improvement of the device.
その特徴ある構成は、巻取り治具の周囲に取付けられ線材が挿通可能な第一及び第二スリットが巻取り治具の軸方向に平行に形成された平板状の線材保持板と、線材保持板に重合して設けられ第一及び第二スリットに挿通された線材を切断可能なカッタ歯板と、クランプ装置を三軸方向に移動させて巻取り治具からクランプ装置に延びる線材を第一及び第二スリットのいずれか一方に挿通させる蓄線移動機構と、ノズルを三軸方向に移動させて巻取り治具からノズルに延びる線材を第一及び第二スリットのいずれか他方に挿通させるノズル移動機構とを備えたところにある。 The characteristic configuration is a flat wire holding plate in which first and second slits that are attached around the winding jig and through which the wire can be inserted are formed in parallel to the axial direction of the winding jig, and the wire holding Cutter tooth plate that is formed by superposing on the plate and that can cut the wire inserted through the first and second slits, and the wire that extends from the winding jig to the clamp device by moving the clamp device in three axes. And a storage movement mechanism that is inserted into one of the second slit and a nozzle that moves the nozzle in the triaxial direction to insert the wire extending from the winding jig to the nozzle into the other of the first and second slits. And a moving mechanism.
このコイル製造装置では、ノズル又はクランプ装置を巻取り治具の周囲においてを回転させる回転手段を更に備え、回転手段は、巻取り治具の回転速度より速い速度で同方向にノズル又はクランプ装置を回転させて、巻取り治具にノズルから繰出される線材及びクランプ装置が把持してノズルから予め引出した線材の双方を巻取るように構成されたことが好ましい。 The coil manufacturing apparatus further includes a rotating means for rotating the nozzle or the clamping device around the winding jig, and the rotating means moves the nozzle or the clamping device in the same direction at a speed faster than the rotating speed of the winding jig. It is preferable that both the wire rod fed out from the nozzle and the wire clamped by the clamp device and wound in advance from the nozzle are wound around the winding jig.
そして、このコイル製造装置では、線材保持板に第一及び第二スリットに連通してその第一及び第二スリットに直行する横スリットが連設されたことが更に好ましい。 In this coil manufacturing apparatus, it is more preferable that the wire holding plate is provided with a lateral slit that communicates with the first and second slits and goes straight to the first and second slits.
本発明のコイル製造装置では、線材保持板とカッタ歯板を巻取り治具の周囲に設けたので、蓄線移動機構によりクランプ装置を移動させてそこから延びる線材を第一又は第二スリットに挿通させることにより、その線材を切断することができ、ノズル移動機構によりノズルを三軸方向に移動させてそこから延びる線材を第二又は第一スリットに挿通させることにより、その線材を切断することができる。従って、本発明のコイル製造装置は、線材を切断するために従来必要とされたニッパ装置や三軸移動機構を用いない。 In the coil manufacturing apparatus of the present invention, the wire rod holding plate and the cutter tooth plate are provided around the winding jig. Therefore, the wire rod extending from the clamp device is moved to the first or second slit by moving the clamping device by the storage movement mechanism. The wire can be cut by being inserted, and the wire is cut by moving the nozzle in the triaxial direction by the nozzle moving mechanism and inserting the wire extending from the nozzle into the second or first slit. Can do. Therefore, the coil manufacturing apparatus of the present invention does not use a nipper device or a triaxial moving mechanism that has been conventionally required for cutting the wire.
この線材を切断するカッタ刃板は、巻取り治具の周囲に設けられるので、大型のものとは成らず、このカッタ刃板は線材保持板に重合して設けられるので、巻取り治具からカッタ刃板に延びる線材は、その切断された状態で線材保持板に係止される。よって、本発明におけるコイル製造装置は、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材を所定の長さで切断して係止し得る比較的小型のものとなるのである。 Since the cutter blade plate for cutting the wire rod is provided around the winding jig, it does not become a large-sized one, and this cutter blade plate is provided by being superimposed on the wire rod holding plate. The wire extending to the cutter blade plate is locked to the wire holding plate in the cut state. Therefore, the coil manufacturing apparatus according to the present invention is a relatively small device capable of cutting and locking the wire material at the start or end of winding of the obtained coil at a predetermined length.
また、巻取り治具の回転速度より速い速度で同方向にノズル又は蓄線手段を回転手段により回転させて、巻取り治具にノズルから繰出される線材及び蓄線手段に蓄えられた線材の双方を巻取るようにすれば、巻始めと巻終わりの線材が共に外周になるα巻コイルを製造することができる。 Further, the nozzle or the storage means is rotated by the rotation means in the same direction at a speed faster than the rotation speed of the winding jig, and the wire rod fed out from the nozzle to the winding jig and the wire rod stored in the storage means If both are wound, an α-wound coil can be manufactured in which the wire material at the beginning and end of winding are both outer circumferences.
このようなα巻きコイルを得た場合であっても、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材を直ちに所定の長さで切断することが可能になる。そして、カッタ刃板と巻取り治具の間の間隔は、切断される線材の長さとなるので、このカッタ刃板の取付位置を変更することにより容易に切断される線材の所定の長さを変えることが可能になる。 Even when such an α-wound coil is obtained, the wire material at the beginning or end of winding of the obtained coil can be immediately cut to a predetermined length. Since the distance between the cutter blade plate and the winding jig is the length of the wire to be cut, the predetermined length of the wire that can be easily cut by changing the mounting position of the cutter blade plate is set. It becomes possible to change.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明のコイル製造装置10を図1及び図2に示す。ここで、互いに直交するX、Y、Zの三軸を設定し、X軸が水平前後方向、Y軸が水平横方向、Z軸が垂直方向に延びるものとして本発明のコイル製造装置10について説明する。
A
本発明のコイル製造装置10は、線材12を回転して巻取る巻取り治具18を備える。この実施の形態における線材12は、導線本体の周囲に熱融着性皮膜が形成されたいわゆる熱融着線であって、熱風が吹付けられることにより表面皮膜が溶融して、隣接する線材12の表面皮膜と交わり、冷却固化すると、隣接する線材12同士が接着されてその形状を維持するようなものが用いられるものとする。
The
このコイル製造装置10は、水平な台座13を有し、その台座13に支柱14を介して基台16が水平に設けられ、この基台16に巻取り治具18が鉛直方向に延びて枢支される。
The
図3に示すように、巻取り治具18は、その基台16に枢支されるスピンドル軸19と、そのスピンドル軸19の上端に同軸に設けられて断面が方形を成す胴部20と、その胴部20の上端に同軸に設けられて線材12が巻回されるコア11をその上端に収容する巻回部21とを備える。
As shown in FIG. 3, the
コア11は巻胴部11cの両端部に鍔部11a,11bが形成されたものである。そして、巻回部21の上縁には、このようなコア11の一方の鍔部11aを収容する凹部21aが形成されるものとする。
The
図1に示すように、本発明のコイル製造装置10は、このような巻取り治具18を回転させる回転手段を備える。この回転手段は、台座13に取付けられたモータ23であって、その回転軸に第一プーリ24aが設けられる。基台16の下方に突出するスピンドル軸19(図3)には第二プーリ24bが取付けられる。そして、第一プーリ24aと第二プーリ24bの間にはベルト24cが掛け回され、モータ23が駆動すると、第一プーリ24a,ベルト24c及び第二プーリ24bを介して、巻取り治具18を回転可能に構成される。
As shown in FIG. 1, the
図1及び図2に示すように、本発明のコイル製造装置10は、線材12を一定のテンションで繰出す線材繰出し機を備える。この線材繰出し機は、その線材12が挿通されるノズル31と、そのノズル31を回転させる回転機構32と、そのノズル31を回転機構32とともに三軸方向に移動させるノズル移動機構33と、その線材12に張力を付与するテンション装置42とを備える。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
ノズル31は支持板38に枢支された回転部材39に固定される。支持板38はノズル移動機構33により水平に支持され、この支持板38に回転部材39がその回転軸を鉛直方向にして枢支される。
The
支持板38より下方の回転部材39には略クランク状の取付部材40が取付けられる。その取付部材40には回転部材39の回転軸に同軸に押さえ棒22(図1)が下方に延びて取付けられ、回転部材39の回転軸からずれた取付部材40の下部にはノズル31が固定される。
A substantially crank-shaped
ノズル31は六面体をなし、その下部に水平方向に線材12が挿通される繰出し孔31aが形成される。この繰出し孔31aは回転部材39の外側から回転部材39の回転中心に向けて形成され、その回転中心からノズル31までの距離は、その回転部材39が回転したときにノズル31が描く円が巻回部21に支持されたコア11を包囲するに十分な程度とされる。
The
また、押さえ棒22は、ノズル移動機構33により移動して、巻回部21の上端における凹部21aに一方の鍔部11aが収容されたコア11の他方の鍔部11cを押さえるように構成され(図3)、押さえ棒22がその他方の鍔部11cを押さえた状態で、六面体をなすノズル31の繰出し孔31aは、そのコア11の巻胴部11bに臨むように形成される(図8)。
Further, the holding
回転部材39の回転中心には挿通孔39aが形成され、この挿通孔39aは線材12が挿通可能に形成される。そして、この鉛直方向に形成された挿通孔39aに挿通された線材12を引き回してノズル31の繰出し孔31aにまで案内するプーリ41a〜41cが回転部材39の下部及び取付部材40にそれぞれ取付けられる。
An
そして、これらのプーリ41a〜41cにより引き回された線材12は,ノズル31の繰出し孔31aに外側から回転部材39の中心に向けて挿通されるように構成される。
The
図1に示すように、このノズル31を回転させる回転機構32は、支持板38に取付けられたモータ32であって、その回転軸に第三プーリ32aが設けられ、支持板38の上方に突出する回転部材39には第四プーリ32bが取付けられる。第三プーリ32aと第四プール32bの間にはベルト32cが掛け回され、モータ32が駆動すると、第三プーリ32a,ベルト32c及び第四プーリ32bを介して、回転部材39をノズル31とともに回転可能に構成される。このノズル31を回転機構32とともに三軸方向に移動させるノズル移動機構33は、この支持板38を台座13に対して三軸方向に移動可能に構成される。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、この実施の形態におけるノズル移動機構33は、X軸、Y軸、及びZ軸方向伸縮アクチュエータ34〜36の組み合わせにより構成される。
As shown in FIG. 2, the
このノズル移動機構33を構成する各伸縮アクチュエータ34〜36は、細長い箱形ハウジング34d〜36dと、そのハウジング34d〜36d内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ34a〜36aによって回動駆動されるボールネジ34b〜36bと、このボールネジ34b〜36bに螺合して平行移動する従動子34c〜36c等によって構成される。そして、これらの各伸縮アクチュエータ34〜36は、サーボモータ34a〜36aが駆動してボールネジ34b〜36bが回転すると、このボールネジ34b〜36bに螺合する従動子34c〜36cがハウジング34d〜36dの長手方向に沿って移動可能に構成される。
The
この実施の形態では、ノズル31が設けられる支持板38をZ軸方向に移動可能にZ軸方向伸縮アクチュエータ36の従動子36cに取付け、そのZ軸方向伸縮アクチュエータ36とともにその支持板38をX軸方向に移動可能に、X軸方向伸縮アクチュエータ34のハウジング34dがZ軸方向伸縮アクチュエータ36のハウジング36dに、L型アングル33aを介して取付けられる。
In this embodiment, a
また、そのX軸及びZ軸方向伸縮アクチュエータ34,36とともにその支持板38をY軸方向に移動可能に、そのX方向伸縮アクチュエータ34の従動子34cがY軸方向伸縮アクチュエータ35の従動子35cに取付けられる。
In addition, the
そして、Y軸方向伸縮アクチュエータ35のハウジング35dがY軸方向に伸びて、支柱33bを介して台座13に固定される。
Then, the
それらの各伸縮アクチュエータ34〜36における各サーボモータ34a〜36aは、これらを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。
The
図1に示すように、テンション装置42は、繰出される線材12に張力を与えるとともにその線材12を引き戻し可能なものである。
As shown in FIG. 1, the
この実施の形態におけるテンション装置42は、取付脚43を介して設置されたケーシング44と、そのケーシング44の側面に設けられたドラム45及びテンションバー46とを備える。
The
線材12はドラム45に巻付けられ、そのドラム45を回転させて線材12を繰出す繰出し制御モータ47がケーシング44の内部に設けられ、ドラム45から繰出された線材12はテンションバー46の先端における線材ガイド46aに導かれる。
The
線材ガイド46aに導かれた線材12はその線材ガイド46aから回転部材39の挿通孔39aを貫通するように配線される。
The
テンションバー46は、基端の回動軸46bを支点として回動可能となっている。この回動軸46bの回動角度は、ケーシング44内に収容され回動軸46bに取付けられた回動角度検出手段としてのポテンショメータ48により検出される。ポテンショメータ48の検出出力は図示しないコントローラに入力され、コントローラからの制御出力が繰出し制御モータ47に接続される。
The
また、テンションバー46の回動軸46bと線材ガイド46aとの間の所定位置には、テンションバー46の回動方向に付勢力を与える付勢手段としての弾性部材であるスプリング49の一端が取付けブラケット46cを介して取付けられる。
One end of a
テンションバー46は、弾性部材であるスプリング49によって回動角度に応じた弾性力が及ぼされる。このスプリング49の他端は、移動部材50に固定される。
The
この移動部材50はテンション調節ネジ51の雄ネジ51aに螺合しており、この雄ネジ51aの回転に従って移動調整が可能に構成される。このように、スプリング49の他端の固定位置は変位でき、そのスプリング49により一点鎖線で示す方向に付勢されるテンションバー46によって、付与される線材12の張力が調節可能に構成される。
The moving
図示しないコントローラは、回動角度検出手段であるポテンショメータ48により検出された回動角度が所定の角度となるように繰出し制御モータ47を制御するように構成される。
A controller (not shown) is configured to control the
従って、このテンション装置42では、スプリング49によりテンションバー46を介して線材12に張力を与えて、そのテンションバー46が所定の角度になるようにドラム45が回転して所定量の線材12が繰出される。よって、線材12の張力は所定の値に維持されるようになっている。
Therefore, in this
また、このコイル製造装置10は、所定の巻数分の線材12をノズル31から引出して蓄える蓄線手段52を備える。蓄線手段52は、線材12を把持可能に構成された蓄線クランプ装置53と、そのクランプ装置53を三軸方向に移動させる蓄線移動機構54とを備える。
In addition, the
蓄線手段52における蓄線クランプ装置53は、圧縮エアが供給又は排気されることにより開閉する挟持片53a,53b(図6)を有し、この挟持片53a,53bによりノズル31から繰出された線材12を把持可能なものである。
The
この蓄線クランプ装置53は、ノズル31に臨むようにY軸方向に延びて、移動板58に設けられる。この蓄線クランプ装置53の挟持片53a,53bは、ノズル31に臨む先端が上方に折り曲げられて形成される。そして、このクランプ装置53には、図示しないコントローラからの指令により圧縮エアの供給又は排気が行われるように構成される。
The
図6に示すように、移動板58にはY軸方向に延びてレール59が設けられる。クランプ装置53は、その挟持片53a,53bを巻取り治具18側に突出させた状態で(図1)、このレール59にY軸方向に移動可能に取付けられる。
As shown in FIG. 6, the moving
また、蓄線クランプ装置53にはコイルスプリング60の一端が取付けられ、コイルスプリング60の他端は、移動部材61に固定される。この移動部材61はテンション調節ネジ62の雄ネジ62aに螺合しており、この雄ネジ62aの回転に従って移動調整が可能に構成される。
Further, one end of a
そして、このコイルスプリング60は、その蓄線クランプ装置53を巻取り治具18から遠ざける方向に付勢し、蓄線移動機構54(図1)は、この移動板58を蓄線クランプ装置53とともに三軸方向に移動させるように構成される。
The
図1に戻って、蓄線移動機構54は、前述したノズル移動機構33と同一構造のものであり、X軸、Y軸、及びZ軸方向伸縮アクチュエータ55〜57の組み合わせにより構成される。
Returning to FIG. 1, the
この実施の形態では、蓄線クランプ装置53が設けられる移動板58をY軸方向に移動可能にY軸方向伸縮アクチュエータ56のハウジング56dに取付け、そのY軸方向伸縮アクチュエータ56とともにその移動板58をZ軸方向に移動可能に、Y軸方向伸縮アクチュエータ56の従動子56cがZ軸方向伸縮アクチュエータ57のハウジング57dに取付けられる。
In this embodiment, the moving
また、そのY軸及びZ軸方向伸縮アクチュエータ56,57とともにその移動板58をX軸方向に移動可能に、そのZ軸方向伸縮アクチュエータ57の従動子57cがX軸方向伸縮アクチュエータ55の従動子55cに取付けられる。
The
そして、X軸方向伸縮アクチュエータ55のハウジング55dがX軸方向に伸びて台座13に固定される。
The housing 55d of the X-axis direction
それらの各伸縮アクチュエータ55〜57における各サーボモータ55a〜57aは、これらを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。
The servo motors 55a to 57a in each of the
なお、各サーボモータ55a〜57aとボールネジ55b〜57b と従動子55c〜57cとの動作については、ノズル移動機構33と同様のため説明を省略する。
The operations of the servo motors 55a to 57a, the ball screws 55b to 57b, and the followers 55c to 57c are the same as those of the
また、本発明のコイル製造装置10は、巻取り治具18の胴部20に設けられた線材保持板71を備える。
Moreover, the
図3及び図10に示すように、この線材保持板71は、胴部20の周囲に、その胴部20の上端から上縁が突出するように小ねじ72により取付けられる。
As shown in FIGS. 3 and 10, the
図4及び図10に示すように、胴部20の上端から上方に突出した部分には、上縁からスピンドル軸19の軸方向の延びるスリット71aが所定の間隔を開けて一対形成される。
As shown in FIGS. 4 and 10, a pair of
このスリット71aは上縁に向かって幅が拡大する拡開部71bと、その拡開部71bの下端に線材の外径と略同一の幅を有する平行部71cをと有する。
The
また、巻取り治具18の胴部20に重合する線材保持板71の下部には、この線材保持板71を小ねじ72を介して胴部20に取付けるために、その小ねじ72が進入可能な切り欠き71eが下縁から上方に延びて設けられる。
Further, in order to attach the
また、平板状の線材保持板71には、巻取り治具18の反対側にカッタ刃板73が重合して設けられる。
Further, a
このカッタ刃板73は、方形状を成して上側における一辺に刃先73aが形成される。また、カッタ刃板73の下部には、このカッタ刃板73を小ねじ72を介して胴部20に取付けるために、その小ねじ72が進入可能な切り欠き73bが下縁から上方に延びて設けられる。
The
このカッタ刃板73における切り欠き73bは、線材保持板71における切り欠き71eに対応して形成され、線材保持板71にカッタ刃板73を重合させた状態で、切り欠き71e,73bは一致するように構成される。図示しないが、これらの切り欠き71e,73bに挿通させた小ねじ72が螺合する雌ねじが胴部20に形成される。
The
そして、図10に示すように、スリット71aの拡開部71bから平行部71cに侵入した線材12がその刃先73aに接触するように線材保持板71に重合して取付けられる。このため、このカッタ刃板73は、線材保持板71におけるスリット71aに侵入して刃先73aに接触した線材12を切断可能に構成される。
Then, as shown in FIG. 10, the
そして、線材保持板71には、第一及び第二スリット71aに連通してその第一及び第二スリット71aに直行する横スリット71dが連設される。この横スリット71dは、刃先73aに沿って形成され、この横スリット71dに進入して、刃先73aに沿って移動する線材12は、その刃先73aに接触して切断されるように構成される。
The
また、このコイル製造装置10には、巻取り治具18の巻回部21に設けられたコア11に巻回された線材12に向かって熱風を吹付ける図示しない熱風発生器が設けられ、その熱風発生器における熱風吹き出しノズルがそのコア11に臨むように設けられる。
Further, the
次に、上記コイル製造装置の動作について説明する。 Next, the operation of the coil manufacturing apparatus will be described.
本発明のコイル製造装置10では、線材操出し機におけるノズル31から繰出される線材12を保持して所定長さ引出す線材引出し工程と、巻取り治具18を回転させて、引出された線材12をその巻回部21に設けられたコア11に巻付ける巻付け工程と、ノズル31をコア11と同方向に回転させてノズル31から繰出される線材12をコア11に巻付けてα巻コイル17を形成するα巻コイル形成工程と、α巻コイル17の両端における線材12a,12bを所定の長さに切断する線材切断工程とを行うことができる。以下に、各工程を詳説する。
In the
<線材引出し工程>
この工程では、ノズル31から繰出される線材12を保持して所定長さ引出す。線材12はドラム45に巻付けられ、ドラム45から繰出された線材12はテンションバー46の先端における線材12ガイド46aに導かれ、その線材12ガイド46aから回転部材39の挿通孔39aを貫通するように配線する。
<Wire drawing process>
In this step, the
この実施の形態における線材12は、断面が方形をなす、いわゆる角線であって、挿通孔39aを貫通した線材12をノズル31の繰出し孔31aに通過させる。
The
そして、繰出し孔31aに通過させた線材12は、図1の拡大図に示すように、その端部を斜め上方に引出しておく。この斜め上方に折り曲げることにより、その線材12が繰出し孔31aの孔縁に係止され、テンション装置42側に向かって戻るようなことを防止させておく。
And as shown in the enlarged view of FIG. 1, the end of the
この線材引出し工程では、蓄線移動機構54により蓄線クランプ装置53を移動させ、その挟持片53a,53bによりノズル31から繰出されて斜め上方に折り曲げられた線材12を把持させる。
In this wire drawing-out step, the
その後、蓄線移動機構54により蓄線クランプ装置53を再び移動させて、図7に示すように、その蓄線クランプ装置53をノズル31から引き離す。これにより、ノズル31から線材12を所定長さ引出す。
Thereafter, the
この所定の長さは、得ようとするα巻コイル17(図10)における一方のコイルを巻線するのに必要な線材12の長さであり、その長さに略等しくなった段階で蓄線クランプ装置53の移動を停止して、この線材引出し工程を終了させる。
This predetermined length is the length of the
<巻付け工程及びα巻コイル形成>
この実施の形態では巻付け工程とα巻コイル形成が同時に行われる場合を示す。
<Winding process and α winding coil formation>
In this embodiment, the case where the winding process and the α-winding coil formation are performed simultaneously is shown.
この実施の形態では、コア11に線材12を巻回させる場合を説明する。このため、先ず、コア11を巻回部21の上端における凹部21aにその一方の鍔部11aを収容させる。
In this embodiment, the case where the
そして、ノズル移動機構33により、ノズル31とともに押さえ棒22を移動させて、巻回部21の上端における凹部21aに一方の鍔部11aが収容されたコア11の他方の鍔部11cを押さえる(図3)。
The
具体的には、図1及び図2に示すノズル移動機構33にあっては、ノズル31が設けられた回転部材39を巻回部21の上方にまで移動させ、その回転中心を巻回部21の回転中心に一致させる。その状態で回転部材39を下降させて、回転部材39の回転中心に同軸に設けられた押さえ棒22によりそのコア11の上部を押さえる。
Specifically, in the
このようにして、巻回部21にコア11を設置する。すると、押さえ棒22がその他方の鍔部11cを押さえた状態で、六面体をなすノズル31の繰出し孔31aは、そのコア11の巻胴部11bに臨むことになる。
In this way, the
図8に示すように、次に、ノズル31から引出した線材12が巻回部21に設けられたコア11に沿うように蓄線クランプ装置53を移動させる。蓄線クランプ装置53の移動は蓄線移動機構54(図1)により行われる。
Next, as shown in FIG. 8, the
そして、図9に示すように、巻取り治具18を回転させて引出された線材12をその巻回部21に設けられたコア11に巻き戻すと同時に、ノズル31を巻回部21の回転より速い2倍の回転速度で同方向に回転させてノズル31から新たに繰出される線材12をコア11に巻付けてα巻コイル17を形成する。
Then, as shown in FIG. 9, the
ノズル31の回転は、そのノズル31が設けられた回転部材39をモータ32(図1)により回転させることにより行われ、これによりコア11の周囲においてノズル31を周回させる。このノズル31の周回は、コア11の周囲を巻回部21の回転方向と同方向に2倍の速度で回転させる。
The rotation of the
これにより、ノズル31から新たに繰出される線材12は、クランプ装置53から図9の実線矢印で示す方向に巻き戻される線材12とともに同時にコア11に巻線される。この際、ノズル31から新たに繰出される線材12はコア11における他方の鍔部11bに沿って繰出され、その他方の鍔部11bに偏って巻胴部11cに巻回される。
As a result, the
一方、巻取り治具18の回転は、図1に示す台座13に取付けられたモータ23により行い、その巻回部21から蓄線クランプ装置53が遠ざかることにより引出された線材12をその巻回部21に設けられたコア11に巻き戻す。
On the other hand, the winding
実際の巻き戻しが開始されると、蓄線移動機構54は、その巻き戻される線材12の速度に略等しい速度でクランプ装置53を巻回部21に近づけ、その間の線材12が撓んで、得られたα巻コイル17における一方のコイルが膨らむようなことを防止する。
When the actual rewinding is started, the
このとき、コイルスプリング60(図6)は、その蓄線クランプ装置53を巻取り治具18から遠ざける方向に付勢し、巻き戻される線材12の量とクランプ装置53の移動量との間に生じる誤差を吸収して、クランプ装置53とコア11との間の線材12の撓みを確実に防止することになる。この際、クランプ装置53から巻き戻される線材12をコア11の一方の鍔部11aに沿って巻胴部11c巻き戻し、その一方の鍔部11aに沿って巻胴部11cに巻回する。
At this time, the coil spring 60 (FIG. 6) urges the
これにより、クランプ装置53により予め引出された線材12の巻回部21の回転により巻線された巻初めの線材12a、及びノズル31から繰出されてコア11に巻回された巻終わりの線材12bの双方が最外周に位置するα巻コイル17(図9)が形成されることになる。
Thereby, the winding
そして、α巻コイル17を形成する線材12は、自己融着する絶縁被覆を有する被覆導線であるので、図示しない熱風発生器により熱風を吹付けて、隣接する線材12同士を接着することにより、得られたα巻コイル17の崩れを防止する。
And since the
<線材切断工程>
この工程では、α巻コイル17の両端における線材12を所定の長さに切断する。この切断はカッタ刃板73により行われ、巻初めの線材12aと巻終わりの線材12bを同時に切断する。
<Wire cutting process>
In this step, the
先ず、巻初めの線材12aの切断を説明する。この切断にあっては、蓄線移動機構54により蓄線クランプ装置53を移動させ、図10に示すように、その蓄線クランプ装置53からコア11に延びる巻初めの線材12aを、線材保持板71に形成された一方のスリット71aに通過させる。すると、その線材12は拡開部71bから平行部71cに達した段階でカッタ刃板73の刃先73aに接触し、その後更にスリット71aに押し込まれることにより、その巻初めの線材12aは切断されることになる。
First, the cutting of the
そして、巻取り治具18を構成するコア11からカッタ刃板73に延びる線材12aは、その切断された端縁が線材保持板71のスリット71aに挿入された状態で係止される。
Then, the
線材12aは、その端縁を平行部71cに残存した状態でスリット71aを経由してα巻コイル17へ至る。この場合、線材保持板71はα巻コイル17より斜め下方に位置しているため、線材12aの端縁は平行部71cに掛止された状態となる。
The
この掛止の度合いは、後工程においてα巻きコイル17を巻回部21の凹部21aから取り外す際に、端縁が容易に外れる程度が望ましい。
The degree of this latching is desirably such that the edge is easily removed when the α-winding
この掛止の度合いの調整は、線材保持板71とα巻コイル17へ至る線材12aの角度をカッタ刃板73の切り欠き73bと線材保持板71の切り欠き71eにおける小ねじ72をの閉める位置により調整することが可能である。
The adjustment of the degree of the latch is performed by setting the angle of the
これにより、切断された線材12aの端縁は、従来のクランプ等の保持機構やその開閉の動作を用いることなく、後工程までの保持と解除とを円滑に行うことができる。
Thereby, the edge of the
その後、図1に示す蓄線移動機構54により蓄線クランプ装置53を待機位置にまで移動させて、その蓄線クランプ装置53が把持していた残部の線材12を蓄線クランプ装置53から離脱させて、所定の図示しないダクトボックスに廃棄しておく。
Thereafter, the
巻終わりの線材12bの切断にあっても、図10に示すように、ノズル移動機構33(図1)によりノズル31を移動させ、そのノズル31からコイル17に延びる巻終わりの線材12bを、線材保持板71の他方のスリット71aに通過させる。すると、その線材12は拡開部71bから平行部71cに達した段階でカッタ刃板73の刃先73aに接触し、その後更にスリット71aに押し込まれることにより、その巻終わりの線材12は切断されることになる。
Even in the cutting of the
そして、そのノズル31の繰出し孔31aを通過した線材12を斜め上方に引出させる。これによりその巻終わり線材12は所定の長さで切断される。
Then, the
そして、巻取り治具18を構成するコア11からカッタ刃板73に延びる線材12は、その切断された端縁が線材保持板71のスリット71aに挿入された状態で係止される。
And the
即ち、この巻終わりの線材12bの切断にあっても、その線材12bは、その端縁を平行部71cに残存した状態でスリット71aを経由してα巻コイル17へ至る。この場合、線材保持板71はα巻コイル17より斜め下方に位置しているため、線材12bの端縁は平行部71cに掛止された状態となる。
That is, even when the
この掛止の度合いは、後工程においてα巻きコイル17を巻回部21の凹部21aから取り外す際に、端縁が容易に外れる程度が望ましい。
The degree of this latching is desirably such that the edge is easily removed when the α-winding
この掛止の度合いの調整は、線材保持板71とα巻コイル17へ至る線材12bの角度をカッタ刃板73の切り欠き73bと線材保持板71の切り欠き71eにおける小ねじ72をの閉める位置により調整することが可能である。
The adjustment of the degree of the latch is performed by changing the angle of the
これにより、切断された線材12bの端縁は、従来のクランプ等の保持機構やその開閉の動作を用いることなく、後工程までの保持と解除とを円滑に行うことができる。
Thereby, the edge of the
その後、ノズル移動機構33によりノズル31を待機位置まで移動させておく。ここで、そのノズル31の繰出し孔31aを通過させた線材12は、図1の拡大図に示すように、その端部を斜め上方に引出されているので、その線材12は繰出し孔31aの孔縁に係止され、次の巻線がなされるまで、テンション装置42側に向かって戻るようなことはない。
Thereafter, the
このようにしてコア11に巻かれた線材12から成るα巻きコイル17は、その後、コア11とともに巻回部21の凹部21aから取り外されて、次工程に搬送されることになる。
The α-winding
そして、α巻きコイル17がコア11とともに取り外された後には、巻回部21の凹部21aに新たにコア11が収容されて、再び、次の線材引出し工程が開始されることになる。
And after (alpha) winding
ここで、巻終わりの線材12bを切断するけれども、線材12としていわゆる角線を用いたこの実施の形態では、先のα巻コイル形成工程において、ノズル31を回転させて巻線したので、ドラム45からノズル31の間でその角線から成る線材12が捻られることになる。この捻りを解消するために、巻初めの線材12を切断した後に、そのノズル31を巻回部21とともに、巻線時と逆方向に回転させて、その捻れを解消させておく。回転の回数は巻線時に回転させた数と同一であり、この捻れを解消した後に、次の線材引出し工程を再び開始することが可能になる。
Here, although the
このように、本発明にあっては、線材保持板71とカッタ歯板73を巻取り治具18の周囲に設けたので、蓄線移動機構54により蓄線クランプ装置53を移動させてそこから延びる線材12を第一又は第二スリット71aに挿通させることにより、その線材12を切断することができ、ノズル移動機構33によりノズル31を三軸方向に移動させてそこから延びる線材12を第二又は第一スリット71aに挿通させることにより、その線材12を切断することができる。
As described above, in the present invention, the
従って、本発明のコイル製造装置10は、線材12を切断するために従来必要とされたニッパ装置や三軸移動機構を用いない。この線材12を切断するカッタ刃板73は、巻取り治具18の周囲に設けられた平板状物であるので、大型のものとは成らず、そのカッタ刃板73は巻取り治具18とともに回転させるので、このカッタ刃板73を動作させる独立した駆動機構も必要としない。よって、本発明におけるコイル製造装置10は、得られたコイル17の巻始め又は巻終わりの線材12a,12bを所定の長さで切断し得る比較的小型のものとなるのである。
Therefore, the
また、巻取り治具18による巻回部21の回転速度より速い速度で同方向にノズル31を回転させて、巻回部21に把持されたコア11にノズル31から繰出される線材12及び蓄線手段52に蓄えられた線材12の双方を巻取るようにしたので、巻始めと巻終わりの線材12a,12bが共に外周になるα巻コイル17を製造することができる。このようなα巻きコイル17を得ても、得られたコイル17の巻始め又は巻終わりの線材12a,12bを直ちに所定の長さで切断することができる。
Further, the
また、コア11からカッタ刃板73までの距離は、線材12の切断される長さとなるので、このカッタ刃板73及び線材係止板71の取付位置及び大きさを変更することにより容易に切断される線材12の所定の長さを変えることが可能になる。
Further, since the distance from the core 11 to the
特に、カッタ刃板73及び線材係止板71の小ねじ72による取付けにあって、それらに形成された切り欠き71e,73bに小ねじ72を進入させて胴部20に螺合することにより取付けるので、それらの切り欠き71e,73bの長手方向における小ねじ72の位置を変更させることにより、比較的容易に、カッタ刃板73及び線材係止板71の取付位置を変更するが可能になる。
In particular, when the
なお、上述した実施の形態では、巻回部21の回転速度より速い速度でノズル31を回転させて、α巻コイル17を製造する場合を説明したけれども、図示しないが、巻取り治具18による巻回部21の回転速度より速い速度で同方向に蓄線手段52である蓄線クランプ装置53を回転手段により回転させて、巻始めと巻終わりの線材12a,12bが共に外周になるα巻コイル17を製造するようにしても良い。この場合であっても、本発明では、カッタ刃板73及び線材係止板71により、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材12a,12bを直ちに所定の長さで切断することが可能になる。
In the above-described embodiment, the case where the α-winding
また、上述した実施の形態では、X軸、Y軸、及びZ軸方向伸縮アクチュエータの組み合わせにより構成されたノズル移動機構33及び蓄線移動機構54を説明したけれども、これらの機構は、この構造のものに限るものではなく、対象物を三軸方向に移動可能である限り、他の形式のものであっても良い。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態では、断面が方形を成すいわゆる角線であって、導線本体の周囲に熱融着性皮膜が形成されたいわゆる熱融着線12が使用される場合を説明したが、線材12は角線に限られずに、その断面は長方形や多角形状であっても良く、円形を成すようないわゆる丸線であっても良い。
In the above-described embodiment, a case has been described in which a so-called square wire having a square cross section and a so-called
また、上述した実施の形態では、巻回部21に設けられたコア11に線材12が巻付けられてα巻コイル17を得る場合を説明したけれども、コア11を設けること無く、巻回部21に線材12を直接巻付けて、その巻回部21の周囲にα巻コイル17を形成するようにしても良い。この場合の巻回部21には、コア11を収容する凹部21aに代えて、線材12が巻付けられる巻芯を形成することが好ましい。このような巻芯の周囲に線材12を巻回することにより得られたコイルは、コア11を有しない線材12のみから成る、いわゆる空芯コイルとなる。この場合に、押さえ棒22は、巻芯の上端を押さえて、その巻芯の巻幅を制限するものとすることができる。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施の形態では、巻付け工程とα巻コイル形成工程が同時に行われる場合を説明した。即ち、上述した実施の形態では、巻回部21を回転させて引出された線材12をコア11に巻付けるとともに、ノズル31を巻回部21の回転より速い2倍の回転速度で同方向に回転させてノズル31から繰出される線材12をコア11に巻付けてα巻コイル17を形成した。けれども、巻付け工程の後にα巻コイル形成工程を行うようにしても良い。
In the above-described embodiment, the case where the winding process and the α-winding coil forming process are performed simultaneously has been described. That is, in the above-described embodiment, the
即ち、巻回部21を回転させるとともにノズル31をその巻回部21の回転速度と同じ回転速度で同方向に回転させ、それにより引出された線材12をコア11に巻付けて先ず一方のコイルを形成する巻付け工程を行う。その後、巻回部21の回転を停止するとともにノズル31の回転を継続して、ノズル31から繰出される線材12を回転が停止したコア11に巻付けて他方のコイルを一方のコイルに隣接して形成するα巻コイル形成工程を行う。すると、α巻コイル形成工程の終了時において、双方のコイルから成るα巻コイル17が形成されることになり、このように、巻付け工程の後にα巻コイル形成工程を行うようにしても良い。
That is, the winding
10 コイル製造装置
12 線材
18 巻取り治具
31 ノズル
32 回転手段
33 ノズル移動機構
53 クランプ装置
54 蓄線移動機構
71 線材保持板
71a スリット
71d 横スリット
73 カッタ歯板
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ノズル(31)から繰出される線材(12)を巻取る巻取り治具(18)と、
前記ノズル(31)から繰出された前記線材(12)の端部を把持するクランプ装置(53)と
を備えたコイル製造装置において、
前記巻取り治具(18)の周囲に取付けられ前記線材(12)が挿通可能な第一及び第二スリット(71a)が前記巻取り治具(18)の軸方向に平行に形成された平板状の線材保持板(71)と、
前記線材保持板(71)に重合して設けられ前記第一及び前記第二スリット(71a)に挿通された前記線材(12)を切断可能なカッタ歯板(73)と、
前記クランプ装置(53)を三軸方向に移動させて前記巻取り治具(18)から前記クランプ装置(53)に延びる前記線材(12)を前記第一及び第二スリット(71a)のいずれか一方に挿通させる蓄線移動機構(54)と、
前記ノズル(31)を三軸方向に移動させて前記巻取り治具(18)から前記ノズル(31)に延びる前記線材(12)を前記第一及び第二スリット(71a)のいずれか他方に挿通させるノズル移動機構(33)と
を備えたことを特徴とするコイル製造装置。 A nozzle (31) for feeding out the wire (12);
A winding jig (18) for winding the wire (12) fed from the nozzle (31);
In a coil manufacturing apparatus comprising: a clamp device (53) that grips an end of the wire rod (12) fed from the nozzle (31);
A flat plate in which first and second slits (71a), which are attached around the winding jig (18) and through which the wire (12) can be inserted, are formed in parallel to the axial direction of the winding jig (18). Shaped wire rod holding plate (71),
A cutter tooth plate (73) capable of cutting the wire rod (12) inserted into the first and second slits (71a) by being polymerized on the wire rod holding plate (71);
The clamp device (53) is moved in three axial directions, and the wire rod (12) extending from the winding jig (18) to the clamp device (53) is either the first slit or the second slit (71a). A storage movement mechanism (54) inserted through one side,
The wire (12) extending from the winding jig (18) to the nozzle (31) by moving the nozzle (31) in the triaxial direction is set to one of the first and second slits (71a). A coil manufacturing apparatus comprising: a nozzle moving mechanism (33) for insertion.
前記回転手段(32)は、前記巻取り治具(18)の回転速度より速い速度で同方向に前記ノズル(31)又は前記クランプ装置(53)を回転させて、前記巻取り治具(18)に前記ノズル(31)から繰出される線材(12)及び前記クランプ装置(53)が把持して前記ノズル(31)から予め引出した線材(12)の双方を巻取るように構成された請求項1記載のコイル製造装置。 Rotating means (32) for rotating the nozzle (31) or the clamping device (53) around the winding jig (18),
The rotating means (32) rotates the nozzle (31) or the clamping device (53) in the same direction at a speed faster than the rotating speed of the winding jig (18), and the winding jig (18 ) And the wire rod (12) fed out from the nozzle (31) and the clamp device (53) are configured to take up both the wire rod (12) previously grasped and pulled out from the nozzle (31). Item 2. The coil manufacturing apparatus according to Item 1.
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