JP2014093428A - 巻線装置及び巻線方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被巻線部材に巻回された細径の線材の端部を自動的に比較的太い線状材に接続する。
【解決手段】巻線装置10は、線材19を巻付ける巻胴部11cを備えた被巻線部材11を把持可能なチャック13と、線材19を繰り出す線材ノズル21と、端子用線状材38,39を繰り出す端子繰り出し手段40と、線材ノズル21から繰り出される線材19を巻胴部11cに巻回させる巻線手段22,23と、端子繰り出し手段40により繰り出された端子用線状材38,39の周囲に線材ノズル21を移動させて端子用線状材38,39に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げるノズル移動手段31と、端子用線状材38,39と端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを電気的に接合する接合手段80とを備える。接合手段は、半田付け又は熱圧着から成る。
【選択図】 図1
【解決手段】巻線装置10は、線材19を巻付ける巻胴部11cを備えた被巻線部材11を把持可能なチャック13と、線材19を繰り出す線材ノズル21と、端子用線状材38,39を繰り出す端子繰り出し手段40と、線材ノズル21から繰り出される線材19を巻胴部11cに巻回させる巻線手段22,23と、端子繰り出し手段40により繰り出された端子用線状材38,39の周囲に線材ノズル21を移動させて端子用線状材38,39に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げるノズル移動手段31と、端子用線状材38,39と端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを電気的に接合する接合手段80とを備える。接合手段は、半田付け又は熱圧着から成る。
【選択図】 図1
Description
本発明は、被巻線部材に巻回された比較的細径の線材の端部をより太い端子用線状材に絡げ得る巻線装置及び巻線方法に関するものである。
近年、電子回路の大規模集積化に伴いコイルにおいても極めて小型のものが使用されるに至っており、小型化に伴い巻線のために用いる線材も極細径なものが使用されている。また、小型のコイルに限らず、使用目的によっては細線を用いて巻線を施す場合も数多くある。このように細線を用いて巻線を行うと、他の電子部品との接続端子として引き出された端末は、そのまま端子ピンや他の電子部品のリード線等に半田付けすると、機械的強度が弱いことから、断線し易い。
このため、従来から、このようなコイルの引き出し線は、線材を複数回たぐり寄せて束ね、更にこの部分に縒りを施して引き出し端末を全体として大径なものにし、機械的強度を高めて、他の電子部品のリード線等との相互間で縒り等により接続する作業がし易いように、また、半田付けに際しても断線し難いようにすることが行われる。そのために、引き出し線に縒りを施し得るコイルの自動巻線機が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、細径の線材の引き出し端末を全体として大径なものにしてその機械的強度を高める手段は、線材を複数回たぐり寄せて束ねて縒りを施す以外にもある。即ち、細径の線材を巻回した後に引き出された線材を、比較的太い線状材に接続して、その比較的太い線状材を他の電子部品との接続端子として引き出し、その比較的太い線状材をそのまま端子ピンや他の電子部品のリード線等に半田付けすることが考えられる。けれども、このように被巻線部材に巻回された細径の線材の端部を自動的に比較的太い線状材に接続するような巻線機は存在しなかった。
本発明の目的は、被巻線部材に巻回された細径の線材の端部を自動的に比較的太い線状材に接続し得る巻線装置及び巻線方法を提供することにある。
本発明は、線材を巻付ける巻胴部を備えた被巻線部材を把持可能なチャックと、線材を繰り出す線材ノズルと、端子用線状材を繰り出す端子繰り出し手段と、線材ノズルから繰り出される線材を巻胴部に巻回させる巻線手段と、端子繰り出し手段により繰り出された端子用線状材の周囲に線材ノズルを移動させて端子用線状材に線材ノズルから繰り出される線材を絡げるノズル移動手段と、端子用線状材と端子用線状材に絡げられた線材とを電気的に接合する接合手段とを備えた巻線装置である。
この場合、端子繰り出し手段は、所定の間隔をあけて同軸に設けられた一対の端子ノズルと、一対の端子ノズルに挿通されて一対の端子ノズル間の端子用線状材を挟む一対の挟持ローラと、一対の挟持ローラのいずれか一方又は双方を回転させて端子用線状材を移動させるローラ回転手段とを備えることが好ましい。
また、端子繰り出し手段により繰り出された端子用線状材を端子繰り出し手段とともに転向及び移動させて端子用線状材を被巻線部材に形成された端子保持部に装着させる線状材可動手段を備えることが好ましく、この場合の線状材可動手段は、端子繰り出し手段を回転させて端子繰り出し手段により繰り出された端子用線状材を転向させる取付台転向手段を備えることが更に好ましい。
そして、端子繰り出し手段は、巻胴部に巻付けられる線材の巻初めが絡げられる巻初めの端子用線状材を繰り出す第一繰り出し機構と、巻胴部に巻付けられる線材の巻終わりが絡げられる巻終わりの端子用線状材を繰り出す第二繰り出し機構とを備えることが更に好ましく、この場合の接合手段は、半田付け又は熱圧着から成ることが好ましい。
一方、本発明の巻線方法は、巻初めの端子用線状材の周囲に線材ノズルを移動させて巻初めの端子用線状材に線材ノズルから繰り出される線材を絡げる第一絡げ工程と、線材ノズルを被巻線部材の周囲で回転させて線材ノズルから繰り出される線材を被巻線部材の巻胴部に巻回させる巻線工程と、巻終わりの端子用線状材の周囲に線材ノズルを移動させて巻終わりの端子用線状材に線材ノズルから繰り出される線材を絡げる第二絡げ工程とが行われる。
この巻線方法では、巻初め及び巻終わりの端子用線状材を転向及び移動させて被巻線部材の端子保持部にそれぞれ装着させる線状材装着工程と、端子保持部に装着された巻初め及び巻終わりの端子用線状材をそれぞれ切断する端子切断工程を更に含むことが好ましい。
本発明の巻線装置及び巻線方法では、線材を繰り出す線材ノズルと、線材ノズルから繰り出される線材を巻胴部に巻回させる巻線手段とを備えるので、チャックが把持する被巻線部材の巻胴部に線材を巻付けることができる。また、端子用線状材を繰り出す端子繰り出し手段と、端子繰り出し手段により繰り出された端子用線状材の周囲に線材ノズルを移動させて端子用線状材に線材ノズルから繰り出される線材を絡げるノズル移動手段を備えるので、線材が細径であっても、巻胴部に巻回する線材の端部を自動的に比較的太い線状材に絡げることができる。そして、端子用線状材と端子用線状材に絡げられた線材とを電気的に接合する接合手段を備えるので、巻胴部に巻回された細径の線材の端部を自動的に比較的太い線状材に電気的に接続することが可能になる。
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。
本発明の巻線装置を図1〜図3に示す。ここで、互いに直交するX、Y、Zの3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巻線装置10について説明する。本発明の巻線装置10は、被巻線部材11を装着可能なチャック13を備える。図8に示すように、この実施の形態における被巻線部材11は、誘電体、磁性体、絶縁体セラミックスやプラスチックスなどの絶縁性材料より成り、巻胴部11cの両端部に鍔部11a,11bが形成されたボビンである。この被巻線部材11の巻胴部11cは断面が円形を成し、その端部における一方の鍔部11aには,後述する端子用線状材38,39が装着される端子保持部11dが被巻線部材11の軸方向に延びて一対形成される。また、他方の鍔部11bには、チャック13により把持される断面が方形を成す被把持部11eが形成される。そして、チャック13は、このような被巻線部材11の他方の鍔部11bに形成された被把持部11eを把持可能に構成される。
図3及び図4に示すように、この実施の形態におけるチャック13は、基台10aに設けられたチャック用モータ14のY軸方向に伸びて水平に延びる回転軸14aの端部に設けられる。即ち、被巻線部材11の被把持部11eを把持するチャック13は、チャック用モータ14の回転軸14aに同軸に取付けられ、このチャック用モータ14を介して基台10aに設けられる。そのチャック用モータ14を基台10aに固定する取付部材16は、基台10aにボルト16a(図3)により固定される台板16bと、その台板16bに溶接されてZ軸方向に伸びる壁板16cとを備え、この壁板16cにチャック用モータ14がその回転軸14aをY軸方向に延ばして取付けられる。
チャック13は、回転軸14aに同軸に接続する円盤状の大径部13aと、その大径部13aに同軸に連続するように設けられた主把持部13bと、その主把持部13bに枢支された揺動片13cとを有する。主把持部13bの大径部13aに接続された基端は断面が円形に形成され、主把持部13bの先端は断面が半円状に形成される。揺動片13cは主把持部13bの断面が半円状の先端部分に重なって、その揺動片13cと主把持部13bは全体として断面の外形が円形になるように形成される。その主把持部13bに重なった揺動片13bはその主把持部13bにピン13dにより枢支され、そのピン13dより先端側の揺動片13cは主把持部13bに重なった状態で、被巻線部材11における被把持部11eを包囲して支持する凹部13f(図8)が形成される。そして、この凹部13f(図8)に収容された被把持部11eを揺動片13cと主把持部13bの先端が挟持することにより、このチャック13は被巻線部材11を把持可能に構成される。
ピン13dより大径部13a側の揺動片13cと主把持部13bとの間にはそれらの間隔を拡大して、揺動片13cの先端と主把持部13bの先端により被巻線部材11の被把持部11eを把持するように付勢するコイルスプリング13e(図3)が介装される。また、基台10aには、コイルスプリング13eの付勢力に抗して、揺動片13cを揺動させる操作用エアシリンダ17が設けられる。この操作用エアシリンダ17は、そのロッド17aをZ軸方向上方に向けて基台10aに取付けられ、そのロッド17aの先端に、揺動片13cのピン13dより大径部13a側に当接するフック部材18が設けられる。
チャック用モータ14には、この巻線装置10を制御する図示しないコントローラの制御出力が接続され、そのコントローラからの指令により駆動してチャック13をそこに支持された被巻線部材11とともに回転するように構成される。また、操作用エアシリンダ17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。ここで、主把持部13bのZ軸方向上方に揺動片13cが存在する場合において、操作用エアシリンダ17のロッド17aが没入すると、フック部材18がピン13dより大径部13a側の揺動片13cを押し下げる。そして、スプリング13eの付勢力に抗して、ピン13dより大径部13a側の揺動片13cと主把持部13bとの間の間隔を縮め、揺動片13cの先端と主把持部13bの先端の間を拡大させて、その間に把持されていた被巻線部材11を解放するように構成される。
また、この巻線装置10は、被巻線部材11に巻回される線材19を繰り出す線材ノズル21と、その線材ノズル21から繰り出される線材19を巻胴部11cに巻回させる巻線手段とを備える。この実施の形態における線材19は、絶縁被覆導線であって、Cuよりなる導線と、その導線の外周面を被覆するように形成されて後述する半田により融解する絶縁被覆とを有するものであり、その外径が0.02mm程度の極めて細い線材19である場合を示す。そして、この実施の形態における巻線手段は、線材ノズル21が先端に設けられたフライヤ22と、そのフライヤ22を線材ノズル21とともに被巻線部材11の周囲で回転させる巻線モータ23とを備える。
フライヤ22は、そのチャック11に対向し巻線モータ23により被巻線部材11(図8)の周囲で回転し、その先端に設けられた線材ノズル21から線材19を繰り出して被巻線部材11にその線材19を巻回するものである。具体的に、このフライヤ22は、図3及び図4に示すように、支持部24に回転軸をY軸方向に向けて枢支されたシャフト部22aと、そのシャフト部22aのチャック11に臨む先端部にその回転軸から偏倚して基端が接続されたフライヤ部22bとを備える。支持部24は基台10aにおける上面と平行な移動板26に立設され、フライヤ22におけるシャフト部22aの回転軸がチャック11の回転中心軸と平行になるようにそのシャフト部22aが支持部24の支持孔24a(図4)に貫通され、ベアリング27を介してフライヤ22はシャフト部22aの中心軸を回転軸として回転自在に支持される。そのシャフト部22aの先端部に偏倚して設けられたフライヤ部22bの先端には線材19を転向させる小プーリ22dが外側に設けられる。そして、小プーリ22dの近傍には、その小プーリ22dにより転向した線材19をチャック11方向に案内する線材ノズル21が、シャフト部22aの回転軸に対して直交するように設けられる。
図4に示すように、シャフト部22aには、その中心軸にガイド筒22cが貫通して固定される。このガイド筒22cには、図示しない線材供給源からの線材19が導入され、チャック11に臨む先端から繰り出されて小プーリ22dに向かうように構成される。このガイド筒22cの先端と小プーリ22dを連結するフライヤ部22bには、この線材19を通過させる通過孔22fが形成され、ガイド筒22cの先端から繰り出された線材19はこの通過孔22fを通過した後に小プーリ22dにおいて転向し、線材ノズル21を通過して被巻線部材11に供給可能に構成される。
巻線モータ23はフライヤ22に隣接して設けられる。即ち、シャフト部22aの基端には、シャフト部22aの中心軸に中心軸が一致する第一プーリ28aが取付けられ、その中心軸に平行な回転軸23aを有する巻線モータ23がフライヤ22に隣接して設けられる。この巻線モータ23は移動板26に立設された取付板29に取付けられ、その回転軸23aに第二プーリ28bが取付けられる。そして、第一プーリ28aと第二プーリ28bの間にベルト28cが掛け回される。巻線モータ23には、図示しないコントローラの制御出力が接続され、そのコントローラからの指令により巻線モータ23が駆動してその回転軸23aが第二プーリ28bとともに回転すると、その回転はベルト28cにより第一プーリ28aに伝達され、その第一プーリ28aが設けられたフライヤ22が被巻線部材11の周囲において回転し、線材ノズル21から繰り出される線材19を被巻線部材11の巻胴部11cに巻回するように構成される。
この巻線手段としてのフライヤ22及び巻線モータ23は、それらが設けられた移動板26とともに線材ノズル21を移動させるノズル移動手段31(図3)を介して基台10aに取付けられる。図3に示すように、この実施の形態におけるノズル移動手段31は、X軸、Y軸、及びZ軸方向伸縮アクチュエータ32〜34の組み合わせにより構成される。この実施の形態におけるこれらの伸縮アクチュエータ32〜34は、細長い箱形ハウジング32d〜35dと、そのハウジング32d〜35d内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ32a〜34aによって回動駆動されるボールネジ32b〜34bと、このボールネジ32b〜34bに螺合して平行移動する従動子32c〜34c等によって構成される。そして、これらの伸縮アクチュエータ32〜34は、サーボモータ32a〜34aが駆動してボールネジ32b〜34bが回転すると、このボールネジ32b〜34bに螺合する従動子32c〜34cがハウジング32d〜34dの長手方向に沿って移動可能に構成される。
この実施の形態では、フライヤ22が設けられた移動板26をY軸方向に移動可能にY軸方向伸縮アクチュエータ32のハウジング32dに取付け、そのY軸方向伸縮アクチュエータ32とともにその移動板26をZ軸方向に移動可能に、その従動子32cがL形ブラケット36を介してZ軸方向伸縮アクチュエータ34のハウジング34dに取付けられる。また、そのZ軸方向伸縮アクチュエータ34の従動子34cをX軸方向伸縮アクチュエータ33の従動子33cに取付け、そのY軸及びZ軸方向伸縮アクチュエータ32,34とともにその移動板26をX軸方向に移動可能に、そのX軸方向伸縮アクチュエータ33のハウジング33dが基台10aの側壁に取付けられる。それらの各伸縮アクチュエータにおけるY軸サーボモータ32a、X軸サーボモータ33a及びZ軸サーボモータ34a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。そして、このノズル移動手段31はコントローラからの指令により、各伸縮アクチュエータ32〜34が駆動して、移動板26とともにフライヤ22の先端に設けられた線材ノズル21を基台10aに対して3軸方向に任意に移動可能に構成される。
図1及び図2に示すように、基台10a上には、端子用線状材38,39を繰り出す端子繰り出し手段40が線状材可動手段51を介して設けられる。この実施の形態における端子用線状材38,39は、絶縁被覆導線であって、Cuよりなる導線と、その導線の外周面を被覆して後述する半田により融解する絶縁被覆とを有するものであり、その外径が0.08mm程度であって上述した線材19より太いものである場合を示す。
図5に詳しく示すように、この端子繰り出し手段40は、被巻線部材11(図8)に巻付けられる線材19の巻初めが絡げられる巻初めの端子用線状材38を繰り出す第一繰り出し機構40aと、その被巻線部材11に巻付けられる線材19の巻終わりが絡げられる巻終わりの端子用線状材39を繰り出す第二繰り出し機構40bとを備える。この第一及び第二繰り出し機構40a,40bは同一構造であり、この端子繰り出し手段40を構成する第一及び第二繰り出し機構40a,40bは、取付台41a,41bに所定の間隔をあけて同軸に設けられた一対の端子ノズル42a,42b,43a,43bと、一対の端子ノズル42a,42b,43a,43bに挿通されて一対の端子ノズル42a,42b,43a,43b間の端子用線状材38,39を挟む一対の挟持ローラ44a,44b,45a,45bと、一対の挟持ローラ44a,44b,45a,45bのいずれか一方又は双方を回転させて端子用線状材38,39を移動させるローラ回転手段である繰り出しモータ46a,46bとをそれぞれ備える。この実施の形態では、繰り出しモータ46a,46bは、一方の挟持ローラ45a,45bを回転させる場合を示す。そして、この繰り出しモータ46a,46bは可動台47a,47bに取付けられて、その可動台47a,47bはエアシリンダ48a,48bを介して取付台41a,41bに取付けられる。
この第一及び第二繰り出し機構40a,40bは、端子ノズル42b,43bの長さを除いて対称構造であるので、その巻初めの端子用線状材38を繰り出す第一繰り出し機構40aを代表して説明する。すると、図5〜図7に示すように、一方の挟持ローラ45aを回転させる繰り出しモータ46aは可動台47aに取付けられ、その繰り出しモータ46aの回転軸46cに一方の挟持ローラ45aが直接取付けられる。その可動台47aはエアシリンダ48aを介して取付台41aに取付けられる。エアシリンダ48aの出没ロッド48cは一対の挟持ローラ45a,46aが連続する方向に延びて取付台41aに取付けられる。そのエアシリンダ48aが出没ロッド48cを図6の実線矢印で示すように突出させると、可動台47aに取付けられた繰り出しモータ46aを一方の挟持ローラ45aとともに他方の挟持ローラ44aから遠ざけて、一対の挟持ローラ44a,45aを互いに離間させる。その一方で、そのエアシリンダ48aが出没ロッド48cを図6の破線矢印で示すように没入させると、可動台47aに取付けられた繰り出しモータ46aを一方の挟持ローラ45aとともに他方の挟持ローラ44aに近づける。それにより、一対の挟持ローラ44a,45aは、一対の端子ノズル42a,43a間に出現する端子用線状材38を挟持するように構成される。
図5に示すように、第一及び第二繰り出し機構40a,40bのそれぞれの取付台41a,41bは、圧縮エアの供給の有無により接近又は離間する一対のスライダ49a,49bがX軸方向に並ぶように設けられたエアシリンダ49を介してL形のアングル部材50に取付けられる。第一及び第二繰り出し機構40a,40bのそれぞれの取付台41a,41bは、エアシリンダ49の一対のスライダ49a,49bに別々に取付けられ、そのエアシリンダ49に圧縮エアを供給等することにより第一及び第二繰り出し機構40a,40bを実線矢印で示すようにX軸方向に互いに接近させ、又は破線矢印で示すようにX軸方向に互いに離間させるように構成される。図5では、第一及び第二繰り出し機構40a,40bが互いに接近した状態を示し、その場合において、第一繰り出し機構40aが繰り出す巻初めの端子用線状材38と第二繰り出し機構40bが繰り出す巻終わりの端子用線状材39のX軸方向における間隔Wは、図8に示す被巻線部材11に形成された一対の端子保持部11d,11d間のピッチPに一致するように構成される。そして、この実施の形態では、第一繰り出し機構40aにおける端子ノズル42bより、第二繰り出し機構40bにおける端子ノズル43bの方が長く形成される。
図1及び図2に示すように、第一及び第二繰り出し機構40a,40bが取付けられたアングル部材50は、線状材可動手段51を介して基台10a上に設けられる。この実施の形態における線状材可動手段51は、第一及び第二繰り出し機構40a,40bのそれぞれの取付台41a,41bをアングル部材50とともに回転させる転向モータ52と、その転向モータ52を基台10aに対して3軸方向に移動可能に構成された線状材移動手段55とを備える。転向モータ52は、第一及び第二繰り出し機構40a,40bを有する端子繰り出し手段40により繰り出された端子用線状材38,39を、X軸を回転中心として転向させる線状材転向手段である。転向モータ52は移動台53に支持台54を介して取付けられ、その回転軸52a(図5)にアングル部材50が取付けられる。そして、この転向モータ52は、これ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。このため、図示しないコントローラからの指令により転向モータ52が駆動してその回転軸52aを回転させると、端子繰り出し手段40である第一及び第二繰り出し機構40a,40bをアングル部材50とともに回転させるように構成される(図6及び図7にその回転方向を実線矢印で示す)。なお、図5に示すように、アングル部材50には、そのアングル部材50が回転しても、端子用線状材38,39を転向させて第一及び第二繰り出し機構40a,40bにその端子用線状材38,39を案内し得るように、端子用線状材38,39が掛け回される一対のプーリ50a,50bが設けられる。
一方、図2に示すように、線状材移動手段55は、X軸、Y軸、及びZ軸方向伸縮アクチュエータ56〜58の組み合わせにより構成される。この各伸縮アクチュエータ56〜58は、上述したノズル移動手段31のものと同一構造であるので、繰り返しての説明を省略する。そして、この実施の形態では、転向モータ52が設けられた移動台53をZ軸方向に移動可能にZ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Z軸方向伸縮アクチュエータ56とともにその移動台53をY軸方向に移動可能に、Z軸方向伸縮アクチュエータ56の従動子56cがY軸方向伸縮アクチュエータ57のハウジング57dにL型ブラケット59を介して取付けられる。また、そのZ軸及びY軸方向伸縮アクチュエータ56,57とともにその移動台53をX軸方向に移動可能に、そのY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58の従動子58cに取付けられる。そして、X軸方向伸縮アクチュエータ58のハウジング58dがX軸方向に伸びて架橋部材10bに取付けられる。
図1に示すように、架橋部材10bは、チャック13を跨ぐように基台10aに固定され、各伸縮アクチュエータ56〜58から成る線状材移動手段55は、この架橋部材10bを介して、そのチャック13のZ軸方向上方に設けられる。そして、それらの各伸縮アクチュエータ56〜58における各サーボモータ56a〜58a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。そして、移動台53が取付けられたZ軸方向伸縮アクチュエータ56のハウジング56dには、次に説明するテンション装置60から繰り出される端子用線状材38,39を転向させて、端子繰り出し手段40である第一及び第二繰り出し機構40a,40bに別々に案内する一対のプーリ55a,55bが設けられる。
図2に示すように、基台10aには、端子用線状材38,39を蓄えて、端子繰り出し手段40に向けて繰り出す端子用線状材38,39に張力を付与するテンション装置60が取付けられる。このテンション装置60は、繰り出される端子用線状材38,39に張力を与えるとともにその端子用線状材38,39を引き戻し可能なものであり、巻初めの端子用線状材38用のものと、巻終わりの端子用線状材39用のもの(図示せず)が設けられる。両者は同一構造であり、図2に示す巻始めようのものを代表して説明する。
この実施の形態におけるテンション装置60は、基台10aに立設された支柱10cの上端に設けられたケーシング61と、そのケーシング61のX軸方向における側面に設けられたドラム62及びテンションバー63とを備える。端子用線状材38,39はドラム62に巻付けられて蓄えられ、そのドラム62を回転させて端子用線状材38,39を繰り出す繰り出し制御モータ64がケーシング61の内部に設けられ、ドラム62から繰り出された端子用線状材38,39はテンションバー63の先端における線状材ガイド63aに導かれる。線状材ガイド63aに導かれた端子用線状材38,39はその線状材ガイド63aから端子繰り出し手段40に導かれる。
テンションバー63は、基端の回動軸63bを支点としてY軸方向に回動可能となっている。この回動軸63bの回動角度は、ケーシング61内に収容され回動軸63b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65により検出される。ポテンショメータ65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り出し制御モータ64に接続される。
テンションバー63の回動軸63bと線状材ガイド63aとの間の所定位置には、テンションバー63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66の一端が取付けブラケット63cを介して取付けられる。テンションバー63は、弾性部材であるスプリング66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66の他端は、移動部材67に固定される。この移動部材67はテンション調節ネジ68の雄ネジ68aに螺合しており、この雄ネジ68a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66の他端の固定位置は変位でき、テンションバー63によって付与される端子用線状材38,39の張力が調節可能に構成される。
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65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り出し制御モータ64を制御するように構成される。従って、このテンション装置60では、スプリング66によりテンションバー63を介して端子用線状材38,39に張力を与えて、そのテンションバー63が所定の角度になるようにドラム62が回転して所定量の端子用線状材38,39が繰り出される。よって、端子用線状材38,39の張力は所定の値に維持されるようになっている。
図1に示すように、基台10aには、線材ノズル21から繰り出された線材19をエア圧により把持するクランプ装置69と端子繰り出し手段40により繰り出された端子用線状材38,39を切断するニッパ装置71が、カッタクランプ移動機構72を介して取付けられる。クランプ装置69とニッパ装置71は、取付板70に上下に並んで取付けられる。このニッパ装置71とクランプ装置69を取付台70とともに移動させるカッタクランプ移動機構72は、上述したノズル移動手段31と同様に、X軸、Y軸、及びZ軸方向伸縮アクチュエータ73〜75(図4)の組み合わせにより構成される。
図4に示すように、この実施の形態では、クランプ装置69とニッパ装置71が設けられた取付板70をX軸方向に移動可能にX軸方向伸縮アクチュエータ73のハウジング73dに取付け、そのX軸方向伸縮アクチュエータ73とともにその取付板70をZ軸方向に移動可能に、X軸方向伸縮アクチュエータ73の従動子73cがZ軸方向伸縮アクチュエータ74の従動子74cに取付けられる。また、そのX及びZ軸方向伸縮アクチュエータ73,74とともにその取付板70をY軸方向に移動可能に、そのZ軸方向伸縮アクチュエータ74のハウジング74dがY軸方向伸縮アクチュエータ75の従動子75cに取付けられる。そして、Y軸方向伸縮アクチュエータ75のハウジング75dがY軸方向に伸びて基台10aに固定される。
このような構成によりカッタクランプ移動機構72は、クランプ装置69及びニッパ装置71を基台10aに対して3軸方向に移動可能に構成される。このカッタクランプ移動機構72によりクランプ装置69とニッパ装置71は、そのクランプ片69a,69bが線材19を把持し(図9及び図12)又はカッタ歯71a,71b(図1)が端子用線状材38,39を切断する作動位置と、それらから離間する待機位置との間を移動可能に構成される。そして、このカッタクランプ移動機構72、クランプ装置69及びニッパ装置71は、図示しないコントローラにより制御可能に構成される。
図1及び図4に示すように、本発明の巻線装置10は、端子用線状材38,39とその端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを電気的に接合する接合手段80を備える。この実施の形態における接合手段80は、半田付けであって、半田79を溶融状態で貯留する半田プール81と、その半田プール81に貯留された溶融半田79をすくい上げる掬い部材82と、その掬い部材82を3次元方向に移動させて端子用線状材38,39に絡げられた線材19に、その溶融半田79を接触させて半田付けさせる半田移動機構83を備える。掬い部材82は、実際に溶融半田79を掬って貯留する椀部82aと、その椀部82aに先端が接続され基端が半田移動機構83に取付けられる柄部82bとを備える。また、半田移動機構83は、上述した各種移動機構と同様に、X軸、Y軸、及びZ軸方向伸縮アクチュエータ84〜86の組み合わせにより構成される。
図4に示すように、この実施の形態では、掬い部材82の柄部82bが設けられる取付片87をX軸方向に移動可能にX軸方向伸縮アクチュエータ84のハウジング84dに取付け、そのX軸方向伸縮アクチュエータ84とともにその取付片87をZ軸方向に移動可能に、X軸方向伸縮アクチュエータ84の従動子84cがZ軸方向伸縮アクチュエータ85の従動子85cに取付けられる。また、そのX及びZ軸方向伸縮アクチュエータ84,85とともにその取付片87をY軸方向に移動可能に、そのZ軸方向伸縮アクチュエータ85のハウジング85dがY軸方向伸縮アクチュエータ86の従動子86cに取付けられる。そして、Y軸方向伸縮アクチュエータ86のハウジング86dがY軸方向に伸びて基台10aの上部に固定される。それらの各伸縮アクチュエータ84〜86における各サーボモータ84a〜86a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。このような構成により半田移動機構83は、半田プール81から溶融半田を掬った掬い部材82を基台10aに対して3軸方向に移動可能に構成される。
次に、このような巻線装置10を用いた本発明の巻線方法を説明する。
本発明の巻線方法では、巻初めの端子用線状材38の周囲に線材ノズル21を移動させて巻初めの端子用線状材38に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げる第一絡げ工程と、その線材ノズル21を被巻線部材11の周囲で回転させてその線材ノズル21から繰り出される線材19を被巻線部材11の巻胴部11cに巻回させる巻線工程と、巻終わりの端子用線状材39の周囲に線材ノズル21を移動させて巻終わりの端子用線状材39に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げる第二絡げ工程とが行われる。この実施の形態では、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を転向及び移動させて被巻線部材11の端子保持部11dにそれぞれ装着させる線状材装着工程と、端子保持部11dに装着された巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39をそれぞれ切断する端子切断工程を更に含む場合を示し、以下に各工程を詳説する。
<巻線の準備工程>
実際の巻線に際して、図4に示すように、線材19を図示しない線材19供給源からフライヤ22におけるガイド筒22cに通過させ、ガイド筒22cの先端から繰り出された線材19を通過孔22fに通過させた後に小プーリ22dにおいて転向させ、線材ノズル21を通過させる。このように線材ノズル21から繰り出された線材19を、クランプ装置69によりその端部を把持させておく。
実際の巻線に際して、図4に示すように、線材19を図示しない線材19供給源からフライヤ22におけるガイド筒22cに通過させ、ガイド筒22cの先端から繰り出された線材19を通過孔22fに通過させた後に小プーリ22dにおいて転向させ、線材ノズル21を通過させる。このように線材ノズル21から繰り出された線材19を、クランプ装置69によりその端部を把持させておく。
また、図2に示すように、端子用線状材38,39は巻初めのものと巻終わりようのものを、それぞれドラム62に巻付けられた状態で別々に準備する。そのドラム62をテンション装置60におけるケーシング61に支持し、ドラム62から繰り出した端子用線状材38,39をテンションバー63の先端における線状材ガイド63aに導く。線状材ガイド63aに導いた端子用線状材38,39は、図1に示すように、その後一対のプーリ55a,55bにおいて転向させ、更に図5に示す一対のプーリ50a,50bを介して端子繰り出し手段40まで案内する。そして、端子用線状材38,39を端子繰り出し手段40における一対の端子ノズル42a,42b,43a,43bにそれぞれ貫通させる。
このとき、その作業性を考慮して、第一及び第二繰り出し機構40a,40bを図5に示す破線矢印で示すようにX軸方向に互いに離間させておくことができる。各第一及び第二繰り出し機構40a,40bでは、エアシリンダ48a,48bの出没ロッド48c,48dを突出させて、一対の挟持ローラ44a,44b,45a,45bを互いに離間させておく。そして、端子用線状材38,39を一対の端子ノズル42a,42b,43a,43bにそれぞれ貫通させた後、エアシリンダ48a,48bの出没ロッド48c,48dを没入させて、一対の挟持ローラ44a,45aにより、一対の端子ノズル42a,42b,43a,43b間に出現する端子用線状材38,39を挟持させ、その端子用線状材38,39の移動を禁止させる。
その後、第一及び第二繰り出し機構40a,40bを図5の実線矢印で示すように互いに接近させ、端子用線状材38,39のX軸方向における間隔Wを、図8に示す一対の端子保持部11d,11d間のピッチPに一致させる。また、このときの端子繰り出し手段40は、同軸に設けられた一対の端子ノズル42a,42b,43a,43bを鉛直方向に位置させて、上方から下方に挿通された端子用線状材38,39を、その下端から突出させておく。この状態から第一絡げ工程が開始される。
<第一絡げ工程>
この第一絡げ工程では、先ず、図9に示すように、被巻線部材11の被把持部11eをチャック13により把持させる。これは、被把持部11eをチャック13の先端の凹部13f(図8)に収容して、コイルスプリング13e(図3)により付勢された揺動片13cと主把持部13bの先端が挟持するにより、先端の凹部13fに収容された被巻線部材11の被把持部11eをそのチャック13により把持させる。
この第一絡げ工程では、先ず、図9に示すように、被巻線部材11の被把持部11eをチャック13により把持させる。これは、被把持部11eをチャック13の先端の凹部13f(図8)に収容して、コイルスプリング13e(図3)により付勢された揺動片13cと主把持部13bの先端が挟持するにより、先端の凹部13fに収容された被巻線部材11の被把持部11eをそのチャック13により把持させる。
次に、巻初めの端子用線状材38の周囲に線材ノズル21を、図9の実線矢印で示すように移動させて巻初めの端子用線状材38に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げる。巻初めの端子用線状材38は、端子繰り出し手段40における端子ノズル43aの下端から下方に突出させているので、線材19を繰り出す線材ノズル21は鉛直方向に向けて、その上端から線材19を繰り出すようにする。そのために、フライヤ22を回転させて線材ノズル21を鉛直方向に位置させる。その状態で、ノズル移動手段31(図3)によりその線材ノズル21をフライヤ22とともに移動させて、巻初めの端子用線状材38の周囲に図9の実線矢印で示すように線材ノズル21を周回移動させる。すると、線材ノズル21の上端から繰り出されてクランプ装置69によりその端部が保持された線材19は、その巻初めの端子用線状材38に絡げる。その後、カッタクランプ移動機構72(図4)によりそのクランプ装置69を図9の破線矢印で示すように端子用線状材38,39から遠ざけて、クランプ装置69が把持する線材19を巻初めの端子用線状材38の近傍において引きちぎる。このようにして、巻初めの端子用線状材38に巻初めの線材19を絡げる。
<巻線工程>
この巻線工程では、線材ノズル21を被巻線部材11の周囲で回転させてその線材ノズル21から繰り出される線材19を被巻線部材11の巻胴部11c(図8)に巻回させる。具体的には、線状材可動手段51(図2)により端子繰り出し手段40を移動させて、図10に示すように、線材19が絡げられた巻初めの端子用線状材38を被巻線部材11の被把持部11e(図8)が設けられた他方の鍔部11b側に移動させる。そして、その巻初めの端子用線状材38に絡げられた線材19をその他方の鍔部11b側から巻胴部11c(図8)に引き込む。
この巻線工程では、線材ノズル21を被巻線部材11の周囲で回転させてその線材ノズル21から繰り出される線材19を被巻線部材11の巻胴部11c(図8)に巻回させる。具体的には、線状材可動手段51(図2)により端子繰り出し手段40を移動させて、図10に示すように、線材19が絡げられた巻初めの端子用線状材38を被巻線部材11の被把持部11e(図8)が設けられた他方の鍔部11b側に移動させる。そして、その巻初めの端子用線状材38に絡げられた線材19をその他方の鍔部11b側から巻胴部11c(図8)に引き込む。
その後、ノズル移動手段31(図3)によりフライヤ22を移動させて、フライヤ22の回転中心軸を被巻線部材11の中心軸に一致させるとともに、そのフライヤ22の先端に設けられた線材ノズル21を被巻線部材11の巻胴部11c(図8)に対向させる。その後、巻線モータ23(図3)によりフライヤ22を線材ノズル21とともに図10の実線矢印で示すように回転させる。それにより線材ノズル21から繰り出される線材19を被巻線部材11の巻胴部11cに巻回させて、巻回された線材19から成るコイル90を得る。このとき、巻胴部11cの周囲で実線矢印で示すように回転する線材ノズル21を巻胴部11cの幅の範囲で、図10の破線矢印で示すように往復移動させることが好ましい。即ち、フライヤ22が線材ノズル21とともに1回転する毎に、フライヤ22とともに線材ノズル21をその線材19の線径に等しい量だけ被巻線部材11の軸方向に移動させる。そして、図10に示すように、線材19が所定数巻回された段階で、フライヤ22の回転を止めて巻線工程を終了させる。
<第二絡げ工程>
この第二絡げ工程では、巻終わりの端子用線状材39の周囲に線材ノズル21を移動させて巻終わりの端子用線状材39に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げる。具体的に、巻終わりの端子用線状材39は、端子繰り出し手段40における端子ノズル43bの下端から下方に突出させているので、巻線後に線材19が繰り出されている線材ノズル21を鉛直方向に向けて、フライヤ22の回転を停止させる。その状態で、ノズル移動手段31(図3)によりその線材ノズル21をフライヤ22とともに図11の実線矢印で示すように移動させて、巻終わりの端子用線状材39の周囲に線材ノズル21を周回移動させる。すると、巻胴部11cに巻回されて線材ノズル21の上端にまで延びる線材19は、その巻終わりの端子用線状材39に絡げられる。
この第二絡げ工程では、巻終わりの端子用線状材39の周囲に線材ノズル21を移動させて巻終わりの端子用線状材39に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げる。具体的に、巻終わりの端子用線状材39は、端子繰り出し手段40における端子ノズル43bの下端から下方に突出させているので、巻線後に線材19が繰り出されている線材ノズル21を鉛直方向に向けて、フライヤ22の回転を停止させる。その状態で、ノズル移動手段31(図3)によりその線材ノズル21をフライヤ22とともに図11の実線矢印で示すように移動させて、巻終わりの端子用線状材39の周囲に線材ノズル21を周回移動させる。すると、巻胴部11cに巻回されて線材ノズル21の上端にまで延びる線材19は、その巻終わりの端子用線状材39に絡げられる。
その後、図12に示すように、巻終わりの端子用線状材39から線材ノズル21に延びる線材19がクランプ装置69のクランプ片69a,69bの間の来るようにカッタクランプ移動機構72(図4)によりそのクランプ装置69を移動させ、その後クランプ装置69のクランプ片69a,69bによりその間の線材19を把持させる。そしてカッタクランプ移動機構72(図4)により線材19を把持したクランプ装置69を、図12の破線矢印で示すように巻終わりの端子用線状材39から遠ざけて、クランプ装置69が把持する線材19を巻終わりの端子用線状材39の近傍において引きちぎる。このようにして、巻終わりの端子用線状材39に線材19を絡げる。なお、線材ノズル21から繰り出されて引きちぎられた線材19は、クランプ装置69により把持された状態で、次に繰り返される巻線まで待機することになる。
<線状材装着工程>
この線状材装着工程では、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を転向及び移動させて被巻線部材11の端子保持部11dにそれぞれ装着させる。この実施の形態では、端子用線状材38,39を転向等させる以前に、図13に示すように、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを電気的に接合する場合を示し、接合手段80は、半田付けであって、この接合は溶融半田79を用いた半田付けにより行われる。その具体的な手順は、半田移動機構83(図4)により掬い部材82を移動させ、半田プール81に貯留された溶融半田79をその椀部82aに掬い上げて、端子用線状材38,39の線材19が絡げられた下端にまで運び、その下端を溶融半田に浸けて、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを、それらの皮膜を熱により破壊してそれらを半田により電気的に通電するように接合させる。この接合は、巻初めの端子用線状材38と巻終わりの端子用線状材39の双方において行われ,双方の接合が行われた後に、半田移動機構83(図4)はその掬い部材82を待機位置まで移動させて次の接合工程が行われるまで待機することになる。
この線状材装着工程では、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を転向及び移動させて被巻線部材11の端子保持部11dにそれぞれ装着させる。この実施の形態では、端子用線状材38,39を転向等させる以前に、図13に示すように、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを電気的に接合する場合を示し、接合手段80は、半田付けであって、この接合は溶融半田79を用いた半田付けにより行われる。その具体的な手順は、半田移動機構83(図4)により掬い部材82を移動させ、半田プール81に貯留された溶融半田79をその椀部82aに掬い上げて、端子用線状材38,39の線材19が絡げられた下端にまで運び、その下端を溶融半田に浸けて、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを、それらの皮膜を熱により破壊してそれらを半田により電気的に通電するように接合させる。この接合は、巻初めの端子用線状材38と巻終わりの端子用線状材39の双方において行われ,双方の接合が行われた後に、半田移動機構83(図4)はその掬い部材82を待機位置まで移動させて次の接合工程が行われるまで待機することになる。
次に、チャック用モータ14(図3)によりチャック13を被巻線部材11とともに回転させて、図14に示すように、被巻線部材11の端子保持部11dを上方に位置させる。それとともに、線状材可動手段51により巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を移動させて、それらを被巻線部材11の上方に位置させる。このとき、各端子用線状材38,39に接合されて被巻線部材11との間に存在する線材19が延びることのないように、被巻線部材11の回転と端子用線状材38,39の移動は同時に行われる。そして、図14に示すように、端子用線状材38,39を被巻線部材11の上方にまで移動させた後には、端子繰り出し手段40により各端子ノズル43a,43bから端子用線状材38,39を繰り出す。それとともに、線状材可動手段51により、その各端子ノズル43a,43bを有する端子繰り出し手段40を上昇させ、線材19が絡げられて接合された端子用線状材38,39の被巻線部材11に対する相対的な位置が変動しないようにする。
その後、図15に示すように、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を転向させ、それらを被巻線部材11の端子保持部11dにそれぞれ装着させる。この端子保持部11dは、端子用線状材38,39を収容可能な凹溝が被巻線部材11の軸方向に伸びて形成されたものであって、その凹溝は端子用線状材38,39の外径と略同一に形成されるものとする。そして、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39の転向は転向モータ(図5〜図7)により、アングル部材50とともに端子繰り出し手段40を回転させることにより行われる。それとともに、線状材移動手段55(図2)により、その端子繰り出し手段40を円弧を描くように移動させる。ここで、端子繰り出し手段40から繰り出された端子用線状材38,39の間隔W(図5)は一対の端子保持部11dのピッチP(図8)と同一にしたので、その端子繰り出し手段40を円弧を描くように移動させることにより、図15の実線矢印で示すように、円弧を描いて移動する端子用線状材38,39を端子保持部11dの凹溝に収容させる。
<端子切断工程>
この工程では、端子保持部11dに装着された巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39をそれぞれ切断する。このため、ニッパクランプ移動機構71(図4)によりニッパ装置71を移動させて、図15に示すように、その互いに開いたカッタ歯71a,71bの間に巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を挿入させる。そして、開いたカッタ歯71a,71bを閉じることにより、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を切断する。切断後のニッパ装置71は、ニッパクランプ移動機構71により再び待機位置まで移動させて、次の端子切断工程まで待機することになる。
この工程では、端子保持部11dに装着された巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39をそれぞれ切断する。このため、ニッパクランプ移動機構71(図4)によりニッパ装置71を移動させて、図15に示すように、その互いに開いたカッタ歯71a,71bの間に巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を挿入させる。そして、開いたカッタ歯71a,71bを閉じることにより、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を切断する。切断後のニッパ装置71は、ニッパクランプ移動機構71により再び待機位置まで移動させて、次の端子切断工程まで待機することになる。
また、巻初め及び巻終わりの端子用線状材38,39を切断した後、転向モータ(図5〜図7)は端子繰り出し手段40を再び元の位置まで戻すように逆方向に回転させる。そして、端子繰り出し手段40において同軸に設けられた一対の端子ノズル42a,42b,43a,43bを鉛直方向に位置させて、上方から下方に挿通された端子用線状材38,39を、その下端から突出させ、次の巻線のために待機することになる。
このようにして一連の巻線作業が終了して、被巻線部材11に巻回された比較的細径の線材19の端部をより太い端子用線状材38,39に絡げて接続させ、この比較的太い線状材38,39を他の電子部品との接続端子として引き出したコイル90を得る。
以上説明したように、本発明の巻線装置及び巻線方法では、線材19を繰り出す線材ノズル21と、その線材ノズル21から繰り出される線材19を被巻線部材11に巻回させる巻線手段22,23を備えるので、チャック13が把持する被巻線部材11の巻胴部11cに線材19を巻付けることができる。また、端子用線状材38,39を繰り出す端子繰り出し手段40と、その端子繰り出し手段40により繰り出された端子用線状材38,39の周囲に線材ノズル21を移動させてその端子用線状材38,39に線材ノズル21から繰り出される線材19を絡げるノズル移動手段31を備えるので、線材19が細径であっても、巻胴部11cに巻回する線材19の端部を自動的に比較的太い線状材38,39に絡げることができる。
そして、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを電気的に接合する接合手段80を備えるので、巻胴部11cに巻回された細径の線材19の端部を自動的に比較的太い線状材38,39に電気的に接続することが可能になるのである。即ち、本発明の巻線機10は、被巻線部材11に巻回した細径の線材19の端部を自動的に比較的太い線状材38,39に接続するようなものといえるのである。
端部が自動的に比較的太い線状材38,39に接続された巻胴部11cに巻回された線材19から成るコイル90は、被巻線部材11とともにその後チャック13から取り外され、その比較的太い線状材38,39をそのまま端子ピンや他の電子部品のリード線等に半田付けすることにより、機械的強度を高めて、他の電子部品のリード線等との接続作業を容易にすることができる。そして、新たな被巻線部材11をチャック13に再び支持させることにより、新たな巻線作業を再び開始することができる。
なお、上述した実施の形態では、断面が円形の巻胴部11cを有する被巻線部材11を用いて説明したけれども、線状材38,39を保持得可能な端子保持部11dが形成されている限り、被巻線部材はこのようなものに限るものではない。
また、上述した実施の形態では、線状材装着工程において、端子用線状材38,39を転向等させる以前に、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とをそれぞれ電気的に接合する場合を示したけれども、巻初めの端子用線状材38と、その巻初めの端子用線状材38に絡げられた線材19との電気的な接合は、巻線工程以前の第一絡げ工程において行うようにしても良い。
また、上述した実施の形態では、ローラ回転手段である繰り出しモータ46a,46bは、一対の挟持ローラ44a,44b,45a,45bの内の一方の挟持ローラ45a,45bを回転させるものとして説明したけれども、ローラ回転手段は、図示しないが、一対の挟持ローラ44a,44b,45a,45bの内の他方の挟持ローラ44a,44bを回転させるようなものであっても良く、一対の挟持ローラ44a,44b,45a,45bの双方を回転させるようなものであっても良い。
更に、上述した実施の形態では、接合手段80が、半田付けから成る場合を説明したけれども、この接合手段は、熱圧着から成るものであっても良い。ここで、熱圧着とは、複数の部材を融点以下の適当な温度で圧力を加え密着させて、塑性変形を起こさせ、双方の清浄面の接触によって接合させる方法である。このため、この実施の形態における熱圧着とは、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを融点以下の適当な温度で圧力を加え密着させて、塑性変形を起こさせ、双方の清浄面の接触によって電気的に通電するように接合することを意味する。
この熱圧着からなる接合手段の一例を図16に示す。この図16に示す接合手段は、線材19が絡げられた端子用線状材38,39を側方から支持する支持ブロック体101と、通電されることにより発熱する電熱鏝102と、その電熱鏝102が取付けられた駆動台103と、その電熱鏝102と支持ブロック体101とにより線材19が絡げられた端子用線状材38,39を挟むように駆動台103を電熱鏝102と共に移動させる図示しない駆動台移動手段とを備える。この図示しない駆動台移動手段としては、上述した各種移動機構31,55,83と同様に、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することができる。
この熱圧着からなる接合手段を用いた具体的な接合手順は、先ず、線材19が絡げられた端子用線状材38,39を線状材移動手段51(図2)により移動させて支持ブロック体101に側方から支持させる。その後、図示しない駆動台移動手段により駆動台103を電熱鏝102と共に実線矢印で示すように移動させ、その線材19が絡げられた端子用線状材38,39を電熱鏝102と支持ブロック体101とにより挟む。このとき、電熱鏝102には通電して発熱させておく。これにより、端子用線状材38,39と、その端子用線状材38,39に絡げられた線材19とを融点以下の適当な温度で圧力を加えることができ、それによりそれらは互いに密着して塑性変形を起こし、双方は電気的に接合されることになる。
ここで、端子用線状材38,39と線材19とを熱圧着により効果的に接合するためには、端子用線状材38,39の線材19が絡げられる部分に、その周囲に半田を付着させる、いわゆる予備半田を行うことが好ましい。このため、巻線装置10には、予備半田を行うための半田プール81を設けておくことが好ましい。そして、端子用線状材38,39と線材19とが電気的に接合された後には、図示しない駆動台移動手段は、その駆動台103を電熱鏝102と共に待機位置まで移動させて、その電熱鏝102等を次の接合工程が行われるまで待機させることになる。
10 巻線装置
11 被巻線部材
11c 巻胴部
11d 端子保持部
13 チャック
19 線材
21 線材ノズル
22 フライヤ(巻線手段)
23 巻線モータ(巻線手段)
31 ノズル移動手段
38 巻初めの端子用線状材
39 巻終わりの端子用線状材
40 端子繰り出し手段
40a 第一繰り出し機構
40b 第二繰り出し機構
42a,42b,43a,43b 端子ノズル
44a,44b,45a,45b 挟持ローラ
46a,46b 繰り出しモータ(ローラ回転手段)
51 線状材可動手段
52 転向モータ(線状材転向手段)
80 接合手段
11 被巻線部材
11c 巻胴部
11d 端子保持部
13 チャック
19 線材
21 線材ノズル
22 フライヤ(巻線手段)
23 巻線モータ(巻線手段)
31 ノズル移動手段
38 巻初めの端子用線状材
39 巻終わりの端子用線状材
40 端子繰り出し手段
40a 第一繰り出し機構
40b 第二繰り出し機構
42a,42b,43a,43b 端子ノズル
44a,44b,45a,45b 挟持ローラ
46a,46b 繰り出しモータ(ローラ回転手段)
51 線状材可動手段
52 転向モータ(線状材転向手段)
80 接合手段
Claims (8)
- 線材(19)を巻付ける巻胴部(11c)を備えた被巻線部材(11)を把持可能なチャック(13)と、
前記線材(19)を繰り出す線材ノズル(21)と、
端子用線状材(38,39)を繰り出す端子繰り出し手段(40)と、
前記線材ノズル(21)から繰り出される前記線材(19)を前記巻胴部(11c)に巻回させる巻線手段(22,23)と、
前記端子繰り出し手段(40)により繰り出された端子用線状材(38,39)の周囲に前記線材ノズル(21)を移動させて前記端子用線状材(38,39)に前記線材ノズル(21)から繰り出される前記線材(19)を絡げるノズル移動手段(31)と、
前記端子用線状材(38,39)と前記端子用線状材(38,39)に絡げられた前記線材(19)とを電気的に接合する接合手段(80)と
を備えた巻線装置。 - 端子繰り出し手段(40)は、所定の間隔をあけて同軸に設けられた一対の端子ノズル(42a,42b,43a,43b)と、前記一対の端子ノズル(42a,42b,43a,43b)に挿通されて前記一対の端子ノズル(42a,42b,43a,43b)間の端子用線状材(38,39)を挟む一対の挟持ローラ(44a,44b,45a,45b)と、前記一対の挟持ローラ(44a,44b,45a,45b)のいずれか一方又は双方を回転させて前記端子用線状材(38,39)を移動させるローラ回転手段(46a,46b)とを備えた請求項1記載の巻線装置。
- 端子繰り出し手段(40)により繰り出された端子用線状材(38,39)を前記端子繰り出し手段(40)とともに転向及び移動させて前記端子用線状材(38,39)を被巻線部材(11)に形成された端子保持部(11d)に装着させる線状材可動手段(51)を備えた請求項1又は2記載の巻線装置。
- 線状材可動手段(51)は、端子繰り出し手段(40)を回転させて前記端子繰り出し手段(40)により繰り出された端子用線状材(38,39)を転向させる線状材転向手段(52)を備えた請求項3記載の巻線装置。
- 端子繰り出し手段(40)は、巻胴部(11c)に巻付けられる線材(19)の巻初めが絡げられる巻初めの端子用線状材(38)を繰り出す第一繰り出し機構(40a)と、前記巻胴部(11c)に巻付けられる線材(19)の巻終わりが絡げられる巻終わりの端子用線状材(39)を繰り出す第二繰り出し機構(40b)とを備えた請求項1ないし4いずれか1項に記載の巻線装置。
- 接合手段(80)が、半田付け又は熱圧着から成る請求項1ないし5いずれか1項に記載の巻線装置。
- 巻初めの端子用線状材(38)の周囲に線材ノズル(21)を移動させて前記巻初めの端子用線状材(38)に前記線材ノズル(21)から繰り出される線材(19)を絡げる第一絡げ工程と、
前記線材ノズル(21)を被巻線部材(11)の周囲で回転させて前記線材ノズル(21)から繰り出される前記線材(19)を前記被巻線部材(11)の巻胴部(11c)に巻回させる巻線工程と、
巻終わりの端子用線状材(39)の周囲に前記線材ノズル(21)を移動させて前記巻終わりの端子用線状材(39)に前記線材ノズル(21)から繰り出される線材(19)を絡げる第二絡げ工程と
が行われる巻線方法。 - 巻初め及び巻終わりの端子用線状材(38,39)を転向及び移動させて被巻線部材(11)の端子保持部(11d)にそれぞれ装着させる線状材装着工程と、
前記端子保持部(11d)に装着された前記巻初め及び巻終わりの端子用線状材(38,39)をそれぞれ切断する端子切断工程を更に含む
請求項7記載の巻線方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012243233A JP2014093428A (ja) | 2012-11-05 | 2012-11-05 | 巻線装置及び巻線方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012243233A JP2014093428A (ja) | 2012-11-05 | 2012-11-05 | 巻線装置及び巻線方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014093428A true JP2014093428A (ja) | 2014-05-19 |
Family
ID=50937302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012243233A Pending JP2014093428A (ja) | 2012-11-05 | 2012-11-05 | 巻線装置及び巻線方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014093428A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106571218A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-04-19 | 深圳市京泉华科技股份有限公司 | 一种电子变压器引线自动加工处理设备及方法 |
| CN112309708A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-02 | 深圳顺络电子股份有限公司 | 一种自动绞线绕线方法及设备 |
| CN115346793A (zh) * | 2021-05-11 | 2022-11-15 | 深圳市有钢自动化技术有限公司 | 一种空心线圈自动治具摆线机构 |
-
2012
- 2012-11-05 JP JP2012243233A patent/JP2014093428A/ja active Pending
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