CN103489623A - 扁立线圈的绕线装置及其绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扁立线圈的绕线装置及其绕线方法。绕线装置（1）包括：弯折机构（10），用于使扁线（3）弯折；送出机构（50），用于将扁线以预先设定的长度抽出；线圈引导件（31），用于支承扁立线圈（4），该扁立线圈（4）是通过交替地重复进行利用送出机构将扁线抽出、利用弯折机构使扁线弯折的动作而形成的；线圈引导件移动机构（30），用于使线圈引导件一边旋转一边移动。线圈引导件具有：引导柱（31c），用于卡合于筒状的第1线圈部（4a）的内周；引导台（31d），用于载置筒状的第2线圈部（4c），该第2线圈部借助连接线（4b）与第1线圈部相连结，且该第2线圈部的中心轴线与第1线圈部的中心轴线错开而呈台阶状。

Description

扁立线圈的绕线装置及其绕线方法

技术领域

本发明涉及扁立线圈的绕线装置及其绕线方法。

背景技术

以往，为了提高在将被覆铜线卷绕成线圈状时的、绕线空间的利用效率，提出了一种扁立线圈绕线装置，该扁立线圈绕线装置用于将截面为矩形的扁线按顺序弯折（使扁线向其宽度方向卷绕）并将其纵向卷起，从而形成扁立线圈（参照JP2009－302245A）。这是通过重复进行如下动作来制造扁立线圈的：利用绕轴中心旋转的支点辊和设于支点辊的外周的弯曲机将抽出了规定长度的扁线夹住，并使弯曲机绕支点辊转动，而将扁线弯折90度，接着，将扁线抽出规定长度，并再次使弯曲机绕支点辊转动，而将扁线弯折90度。

在实际使用这样的扁立线圈的过程中，将两个扁立线圈并联并将该并联的线圈连结起来后使用。因此，以往分别通过独立的绕线形成两个扁立线圈，并将各绕线的连结侧的端部借助连接用端子焊接起来。但是，近年来，寻求一种通过一根扁线的扁立绕法来形成并联地排列的两个线圈的做法。

作为用于实现上述课题的装置，提出了一种连结线圈形成装置，其包括：第1线圈绕线加工生产线，其具有第1绕线头，该第1绕线头用于将由扁线构成的线圈原材料的一端部卷绕成方形而形成方筒状的第1线圈部；第2线圈绕线加工生产线，其具有第2绕线头，该第2绕线头用于将线圈材料的另一端部卷绕成方形而形成方筒状的第2线圈部，并且，将第2线圈部以在同一面上与第1线圈部相邻的状态配设；以及材料传送单元，其位于与材料供给区域相反的一侧且在第1线圈绕线加工生产线及第2线圈绕线加工生产线的延长线上，用于将在第1线圈绕线加工生产线形成的第1线圈部向第2线圈绕线加工生产线侧送入（参照WO2009-107633A）。

发明内容

但是，在上述以往的连结线圈形成装置中，由材料传送单元将两个能够独立地形成扁立线圈的绕线加工生产线连结起来。即，该装置为具有两台独立的扁立线圈形成装置并将两台独立的扁立线圈形成装置连结起来的构造，从而导致该装置尺寸明显增大。因此，在设置该装置时，需要用于设置两台以上的独立的扁立线圈形成装置的面积。

本发明的目的在于提供扁立线圈的绕线装置及其绕线方法，该扁立线圈具有筒状的第1线圈部和筒状的第2线圈部，该第2线圈部借助连接线与第1线圈部相连结，且第1线圈部的中心轴线与第2线圈部的中心轴线错开而呈台阶状，该扁立线圈的绕线装置及其绕线方法能够使第1线圈部及第2线圈部连续地形成。

根据本发明的一技术方案，能够提供一种扁立线圈的绕线装置，其中，该扁立线圈的绕线装置包括：弯折机构，其用于使自线材料供给源沿水平方向抽出的扁线（3）在水平面内弯折；送出机构，其用于从上述线材料供给源朝向上述弯折机构将上述扁线（3）以预先设定的长度抽出；线圈引导件，其用于自下方支承扁立线圈，该扁立线圈是通过交替地重复利用上述送出机构将上述扁线抽出、利用上述弯折机构使上述扁线弯折的动作而形成的，该扁立线圈利用其自重下落；以及线圈引导件移动机构，其用于追随上述扁立线圈的因上述送出机构的抽出动作而进行的移动，而使上述线圈引导件移动，并且，追随上述扁立线圈的随着上述弯折机构的弯折动作而进行的移动，而使上述线圈引导件一边旋转一边移动；上述线圈引导件具有：引导柱，其用于卡合在构成上述扁立线圈的、筒状的第1线圈部的内周；以及引导台，其用于载置筒状的第2线圈部，该筒状的第2线圈部借助连接线与上述第1线圈部相连结，并与上述第1线圈部一同构成上述扁立线圈。

根据本发明的另一技术方案，能够提供一种扁立线圈的绕线方法，其中，该扁立线圈的绕线方法包括：第1线圈形成工序，交替地重复进行将来自线材料供给源的扁线抽出、使上述扁线弯折而形成筒状的第1线圈部；连接线形成工序，在形成了上述第1线圈部之后，将自上述线材料供给源抽出的扁线做成连接线；以及第2线圈形成工序，在形成了上述连接线之后，使自上述线材料供给源抽出的扁线按顺序向同一方向弯折，而形成筒状的第2线圈部，该第2线圈部借助上述连接线与上述第1线圈部相连结；在上述第1线圈形成工序中，利用引导柱支承上述第1线圈部，该引导柱卡合于上述第1线圈部的内周，并与形成上述第1线圈部的动作同步地移动，在上述第2线圈形成工序中，在与上述引导柱一同移动的引导台上载置上述第2线圈部，并使上述引导台与形成上述第2线圈部的动作同步地移动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的绕线装置的概略结构的立体图。

图2是夹具的概略剖视图。

图3是弯折机构的剖视结构图。

图4是主夹具的立体图。

图5是线圈引导件的立体图。

图6是表示线圈引导件移动机构的剖视结构图。

图7是利用本发明的实施方式的绕线装置获得的扁立线圈的立体图。

图8是表示形成第1线圈部时的、最初抽出扁线的工作图。

图9是表示使扁线弯折的工作图。

图10是表示接着图9的、将扁线抽出的工作图。

图11是表示接着图10的、使扁线弯折的工作图。

图12是表示接着图11的、将扁线抽出的工作图。

图13是表示接着图12的、使扁线弯折的工作图。

图14是表示接着图13的、将扁线抽出的工作图。

图15是表示接着图14的、使扁线弯折的工作图。

图16是表示在引导柱的周围所形成的第1线圈沿着引导柱逐渐下落的状态的图。

图17是表示将扁线抽出而形成连接线的状态的工作图。

图18是表示形成第2线圈部时的、最初弯折扁线的工作图。

图19是表示接着图18的、将扁线抽出的工作图。

图20是表示接着图19的、使扁线弯折的工作图。

图21是表示接着图20的、将扁线抽出的工作图。

图22是表示接着图21的、使扁线弯折的工作图。

图23是表示接着图22的、将扁线抽出的工作图。

图24是表示接着图23的、使扁线弯折的工作图。

图25是表示所形成的第2线圈部被支承在引导台上的状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图7表示利用本发明的实施方式的扁立线圈的绕线装置1获得的扁立线圈4（以下，也有时仅称作“线圈4”）。扁立线圈4具有方筒状的第1线圈部4a和方筒状的第2线圈部4c，该第2线圈部4c借助连接线4b与第1线圈部4a相连结，第1线圈部4a的中心轴线与第2线圈部4c的中心轴线错开而呈台阶状。第1线圈部4a及第2线圈部4c是通过交替地重复将作为线材料的扁线3抽出、使扁线3向宽度方向弯折而得到的。在图7中表示有这样的扁立线圈4：每次使扁线3弯折90度并分别重复四次将扁线3抽出、使扁线3向同一方向弯折的动作，从而，使扁线3卷绕成一圈。

图1表示绕线装置1。绕线装置1包括：作为线材料供给源的线轴81；作为弯折单元的弯折机构10，其用于利用主夹具11和弯曲机12保持自线轴81沿水平方向抽出的扁线3，并在水平面内使该扁线3弯折规定的角度、例如90度；作为送出单元的送出机构50，其用于从线轴81朝向弯折机构10将扁线3以预先设定的长度抽出；以及作为按压单元的按压机构70，其配置在送出机构50与弯折机构10之间，用于夹住送出机构50向弯折机构10抽出的扁线3，从而防止因弯折机构10的弯折动作而导致扁线3向下游侧拉出。在送出机构50中，构成为与利用弯折机构10所进行的绕线动作相对应地每次将扁线3向弯折机构10抽出与扁立线圈4的各边的尺寸相当的规定长度。

扁立线圈的绕线装置1还包括矫正单元80，该矫正单元80具有：纵向拉伸矫直机85，其用于利用多个引导辊84交替地将自线轴81抽出的扁线3自扁线3的厚度方向夹住，从而在厚度方向上对扁线3进行矫正；以及横向拉伸矫直机83，其用于利用多个引导辊82交替地将扁线3自扁线3的宽度方向夹住，从而在宽度方向上对扁线3进行矫正。

线轴81设置为能够利用电动马达86而旋转，在线轴81与矫正单元80之间设有抽出检测单元90，该抽出检测单元90用于检测扁线3的抽出情况。抽出检测单元90具有：一对支柱91、92，其用于将自线轴81抽出的扁线3自宽度方向夹住；上限传感器93和下限传感器94，其设于一对支柱91、92上，用于检测扁线3的挠曲情况。当上限传感器93检测到扁线3的挠曲量减少时，电动马达86使线轴81旋转，而将扁线3抽出。当下限传感器94检测到扁线3的挠曲量增加时，电动马达86使线轴81的旋转停止，停止扁线3继续抽出。弯折机构10、送出机构50、按压机构70以及矫正单元80安装在作为基台的平台2上，抽出检测单元90与平台2相邻地设置。

扁线3自线轴81经由矫正单元80、送出机构50、按压机构70被送至弯折机构10，该扁线3被弯折机构10卷绕成扁立线圈4。在以下内容中，将自线轴81向弯折机构10的沿着扁线3延伸的方向设为Y轴方向、将与扁线3成直角的、平面上的方向设为X轴方向、将以与Y轴方向、X轴方向正交的上下方向设为Z轴方向来进行说明。

送出机构50

送出机构50具有：多个引导件55，其配置于下端固定在平台2的侧面的纵板51，并沿Y轴方向延伸；夹具52，其能够沿着引导件55进行往返移动，并且，在朝向弯折机构10进行前进移动时，自厚度方向卡合于扁线3；驱动机构53，其用于使夹具52进行往返移动；以及作为夹具工作单元的夹具工作机构54，其用于在利用驱动机构53使夹具52进行前进移动时使夹具52工作而卡合于扁线3，在夹具52进行后退移动时，解除夹具52与扁线3之间的卡合动作。

夹具52构成为自上下方向将扁线3夹住，并被多个引导件55引导而能够沿Y轴方向进行往返移动。如图2所示，夹具52具有：筒状的主体部56，其沿着引导件55在Y轴方向上进行往返移动；以及台板57，其设于主体部56的下方，且在其上表面载置有扁线3。在主体部56中插入有能够沿上下方向移动的卡合片58。卡合片58具有：抵接片58a，其与被载置在台板57上的扁线3的上表面直接接触；支承片58b，其设于抵接片58a的上部；按压片58d，其借助弹簧58c以能够沿上下方向移动的方式配置在支承片58b的上部；以及引导棒58e，其用于防止支承片58b的中心与按压片58d的中心错开。

在按压片58d上支承有辊61，辊61以其一部分自主体部56的上表面突出的方式配置。在抵接片58a与台板57之间安装有用于将卡合片58向上方推压的螺旋弹簧59。图2表示这样的状态：卡合片58被螺旋弹簧59向上方推压，卡合片58离开扁线3，从而解除了夹具52对扁线3的约束。当辊61被夹具工作机构54向下方按压时，按压片58d下降，并借助弹簧58c对支承片58b及抵接片58a向下方施力。由此，扁线3以被夹持并按压在抵接片58a与台板57之间的方式保持。这样，夹具52将扁线3保持。

如图1所示，夹具工作机构54具有：上下板62，其以能够升降的方式配置于纵板51；夹具电动机64，其用于利用凸轮辊63使上下板62下降；以及弹簧（未图示），其用于对上下板62向上方施力，从而使上下板62始终与凸轮辊63相接触。上下板62具有：导轨65，其沿Y轴方向延伸设置，其在下降时卡合于夹具52的辊61（图2），从而将辊61向下方按压；以及辊66，其以与凸轮辊63相接触的方式设置。夹具工作机构54在夹具52前进移动时，利用夹具电动机64并借助凸轮辊63使上下板62下降，利用导轨65向下方按压夹具52的辊61（图2），从而使扁线3被夹具52保持。另一方面，在夹具52后退移动时，利用夹具电动机64并借助凸轮辊63使上下板62上升，使导轨65脱离夹具52的辊61（图2），从而解除夹具52对扁线3的保持。

驱动机构53具有：滚珠丝杠67，其以沿Y轴方向延伸的方式设置于纵板51，用于与夹具52的主体部56螺纹结合；以及驱动电动机68，其用于驱动滚珠丝杠67而使滚珠丝杠67旋转。在将扁线3送出的情况下，驱动机构53借助滚珠丝杠67使保持有扁线3的夹具52从初始位置朝向弯折机构10仅前进与扁立线圈4的各边的尺寸相当的规定长度。另一方面，在利用弯折机构10进行弯折动作时，在与弯折动作相连动的按压机构70工作时，使已解除了保持扁线3的状态的夹具52后退到初始位置。这样，在利用驱动机构53使夹具52进行前进动作时，扁线3被抽出，在使夹具52进行后退动作时，仅使夹具52后退。

对夹具工作机构54利用通过夹具电动机64而工作的凸轮辊63使上下板62升降的情况进行了说明。但是，这只是其中一例，也可以设成利用气缸等使上下板62升降，此外，也可以利用其他方法使上下板升降。此外，送出机构50只要能够自线轴81朝向弯折机构10将扁线3抽出预先设定好的长度，就可以为任何结构。例如，也可以是这样的结构：利用驱动电动机等驱动分别与扁线3的上表面、下表面相接触的一对辊，从而将扁线3伸出。

按压机构70

按压机构70用于防止在利用弯折机构10使扁线3弯折时、扁线3因弯折的力而被拉出的情况。按压机构70具有：框体71，其配置于纵板51，用于自下方支承扁线3；按压板72，其以能够在框体71内升降的方式配置；凸轮73，其用于使按压板72下降；以及电动机74，其用于使凸轮73旋转。在扁线3被弯折机构10弯折90度的情况下，沿扁线3的绕线方向作用有较大的拉伸力，当扁线3被该力向绕线方向拉出时，会导致扁立线圈4的各边的长度不齐，线圈形状杂乱。按压机构70用于在利用弯折机构10使扁线3弯折90度时利用电动机74并借助凸轮73使按压板72下降从而将扁线3夹持并按压在按压板72与框体71之间，以防止扁线3向绕线方向拉出。

弯折机构10

弯折机构10设于下端固定在平台2的侧面的纵板13。在纵板13上以自平台2上表面空开间隔的方式设有搁板14。在搁板14上以悬吊的方式保持有主夹具11和弯曲机12。如图3所示，在搁板14上设有朝向下方的平台2突出的圆筒部14a。在圆筒部14a的内部，构成弯曲机12的圆筒构件15被上下配置的两个轴承15a以约束其在轴向上的移动的状态支承成自由旋转。在圆筒构件15的内部，构成主夹具11的圆筒构件17被上下配置的两个轴承15b以约束其在轴向上的移动的状态支承。在圆筒构件17的空心部贯穿有圆柱构件16。

如图3及图4所示，主夹具11具有圆筒构件17和圆柱构件16，该圆柱构件16以能够沿圆筒构件17的轴向移动的方式被收纳于圆筒构件17。圆柱构件16的下端自圆筒构件17的下端露出，在圆柱构件16的下端一体地形成有用于自下方支承扁线3的凸缘18。利用凸缘18的上表面和圆筒构件17的下端面形成了用于约束扁线3的上表面和下表面的间隙。主夹具11是将扁线3收纳在凸缘18的上表面与圆筒构件17的下端面之间的间隙中，并将圆柱构件16的自圆筒构件17露出的部分作为弯折时的支点构件。圆柱构件16的半径与形成在后述的线圈引导件31的角部的圆弧的曲率半径相同或者稍小于该曲率半径。

如图3所示，圆柱构件16的上端借助作为连结单元的连结构件21与能够升降的框体22连结。在框体22上支承有能够旋转的辊23。在辊23上卡合有凸轮25，该凸轮25能够被固定于搁板14的主夹具电动机24驱动而旋转。连结构件21将圆柱构件16和框体22连结起来而成为一体，并能够升降。由于框体22旋转被阻止，因此圆柱构件16及圆筒构件17的旋转也被阻止。由连结构件21、框体22、辊23、凸轮25及主夹具电动机24构成了主夹具工作机构20。

在使扁线3弯折时，使主夹具电动机24旋转，利用凸轮25使辊23上升，从而将框体22提起，并借助连结构件21将圆柱构件16提起。由此，扁线3被夹持在凸缘18的上表面与圆筒构件17的下端面之间。该凸缘18被提升后的位置是夹持位置。通过在使扁线3弯折时自上下方向夹持并按压扁线3，能够防止扁线3在弯折时鼓出。凸缘18的上表面与圆筒构件17的下端面之间的间隙的间隔由于间隔板19（图4）而设定了其最小尺寸，该间隔板19配置在圆筒构件17的下端部且被插入该间隙中。

当使主夹具电动机24旋转而利用凸轮25使辊23下降时，框体22下降，圆柱构件16借助连结构件21下降。由此，凸缘18的上表面与圆筒构件17的下端面之间的间隔扩大，从而解除主夹具11对扁线3的约束。该凸缘18下降后的位置为放开夹持位置。

主夹具工作机构20的上述结构仅为一例，只要能够使凸缘18升降而使其移动到夹持位置或者放开夹持位置，主夹具工作机构20就可以是任何结构。例如，也可以不使用上述凸轮机构22～凸轮机构25，而利用气缸等使圆柱构件16及凸缘18升降，此外，也可以利用其他方法使圆柱构件16及凸缘18升降。

在圆筒构件15的下端固定有弯曲机12。弯曲机12具有：上下片12a，其与扁线3中的、与被保持于主夹具11的一侧的相反的一侧的侧面相接触；以及一对突出片12b，其自上下片12a的上下端的内面朝向圆筒构件17及凸缘18突出。在一对突出片12b之间形成有用于收纳扁线3的一侧的侧面的凹部。

在主夹具11侧，扁线3的上表面、下表面被凸缘18的上表面和圆筒构件17的下端面之间的间隙引导，扁线3的侧面被圆柱构件16的外周引导。此外，在弯曲机12侧，扁线3的侧面及上表面、下表面被弯曲机12的上下片12a和突出片12b引导。这样，由凸缘18的上表面、圆柱构件16的外周、圆筒构件17的下端面及弯曲机12的上下片12a和突出片12b形成用于引导扁线3并使扁线3弯折的扁线3的收纳部。

在圆筒构件15的上端固定有齿轮27。齿轮27与齿轮29啮合，该齿轮29固定于被固定在搁板14上的弯折电动机28的输出轴。弯折电动机28借助相啮合的齿轮27、29使圆筒构件15自初始位置旋转90度，从而使被保持于收纳部的扁线3弯折90度，并再次使圆筒构件15旋转90度而使其恢复至初始位置。

如图1所示，绕线装置1包括：线圈引导件31，其用于自下方支承扁立线圈4，该扁立线圈4是通过交替地重复进行利用送出机构50将扁线3抽出、利用弯折机构10使扁线3弯折的动作而形成的，并利用自重下落；以及作为线圈引导件移动单元的线圈引导件移动机构30，其用于使线圈引导件31移动。

线圈引导件31

如图5所示，线圈引导件31具有：台板31b，其水平地设于沿铅垂方向延伸的支柱31a的上端；引导柱31c，其竖立设于台板31b上，用于卡合在方筒状的第1线圈部4a的内周侧；以及引导台31d，其竖立设于台板31b上，并以与引导柱31c分开的方式配置。引导柱31c形成为棱柱状，并形成为其外周形状与第1线圈部4a（图7）的内周形状大致相同。因此，引导柱31c的四个角部形成为圆弧状，角部的曲率半径与弯折机构10的圆柱构件16的半径相同。引导柱31c的高度h形成得与即将获得的第1线圈部4a的长度L（图7）大致相等、或者稍短于长度L。

引导台31d借助支脚构件31e以其上表面位于比台板31b的上表面靠上方的位置的方式安装在台板31b上。引导台31d的上表面用于载置第2线圈部4c（图7）。从台板31b的上表面至引导台31d的上表面的高度形成得至少与第1线圈部4a的长度相等，或者稍高于该长度。

线圈引导件移动机构30

如图1所示，线圈引导件移动机构30用于追随扁立线圈4的因送出机构50的送出动作而进行的移动，而使线圈引导件31移动，并且，追随因弯折机构50的弯折动作而随之一边旋转一边移动的扁立线圈4，而使线圈引导件31一边旋转一边移动。此外，线圈引导件移动机构30使线圈引导件31升降。因此，线圈引导件移动机构30具有：线圈引导件旋转机构32（图6），其用于使线圈引导件31绕Z轴旋转；线圈引导件升降机构36（图6），其用于使线圈引导件31沿Z轴方向升降；以及XY移动平台34，其用于使线圈引导件31在水平面内移动。线圈引导件旋转机构32和线圈引导件升降机构36设于线圈引导件支承台33。XY移动平台34支承线圈引导件支承台33并设于平台2上，其使线圈引导件支承台33的位置在平台2上发生变化。

如图6所示，线圈引导件旋转机构32具有大锥齿轮35，大锥齿轮35配置在线圈引导件支承台33的上部，并能够利用轴承33c绕Z轴旋转。支柱31a与大锥齿轮35的中心花键结合，其设置为无法相对于大锥齿轮35进行相对旋转，但能够向轴向移动。

在支柱31a的下端设有能够旋转的升降块37，该支柱31a贯穿大锥齿轮35的轴部并向下方延伸，直至线圈引导件支承台33的内部。在线圈引导件支承台33中设有用于包围支柱31a的上部筒体33b。升降块37与支柱31a一同以能够升降的方式插入上部筒体33b。在升降块37上连结有沿铅垂方向延伸的滚珠丝杠39的上端，与滚珠丝杠39螺纹结合的球状螺母38安装在上部筒体33b的下部。在球状螺母38上设有自球状螺母38起包围下方的滚珠丝杠39的下部筒体33a。滚珠丝杠39利用伺服电动机41旋转。伺服电动机41以能够上下移动的方式被收纳于下部筒体33a。当伺服电动机41驱动滚珠丝杠39而使其旋转时，由于滚珠丝杠39所螺纹结合的球状螺母38无法升降，因此设于滚珠丝杠39的上端的升降块37升降，并且，线圈引导件31借助支承于升降块37的支柱31a升降。升降块37、球状螺母38、滚珠丝杠39以及伺服电动机41构成用于使线圈引导件31升降的线圈引导件升降机构36。

线圈引导件旋转机构32具有：大锥齿轮35，其设于线圈引导件支承台33的上部；线圈引导件旋转电动机45，其以能够绕Y轴（或者绕X轴）旋转的方式配置在线圈引导件支承台33的侧面；以及小锥齿轮46，其利用线圈引导件旋转电动机45旋转且与大锥齿轮35相啮合。因而，通过利用线圈引导件旋转电动机45使小锥齿轮46旋转，使得大锥齿轮35绕Z轴旋转，线圈引导件31借助与大锥齿轮35一同旋转的支柱31a绕Z轴旋转。

如图1所示，使线圈引导件支承台33的在平面上的位置发生变化的XY移动平台34具有：框体34a，其固定在平台2上；滚珠丝杠47a，其贯穿框体34a，并沿Y轴方向配置；Y轴电动机47b，其用于驱动滚珠丝杠47a而使滚珠丝杠47a旋转；Y轴平台47d，其通过滚珠丝杠47a的旋转而沿着Y轴滑块47c在Y轴方向上移动；滚珠丝杠48a，其沿X轴方向配置在Y轴平台47d上；X轴电动机48b，其用于驱动滚珠丝杠48a而使滚珠丝杠48a旋转；以及X轴平台48d，其通过滚珠丝杠48a的旋转而沿着X轴滑块48c在X轴方向上移动。在X轴平台48d上固定有线圈引导件支承台33。

利用线圈引导件旋转机构32、线圈引导件升降机构36以及XY移动平台34，能够使线圈引导件31沿三轴方向移动且能够旋转。

接着，对使用绕线装置1的卷绕扁立线圈4的卷绕方法进行说明。

本实施方式的扁立线圈4的绕线方法包括：第1线圈形成工序，通过交替地重复进行将来自线轴81的扁线3抽出、使扁线3弯折而形成方筒状的第1线圈部4a；连接线形成工序，在形成了第1线圈部4a之后，将自线轴81抽出的扁线3做成连接线4b；以及第2线圈形成工序，在形成了连接线4b之后，使自线轴81抽出的扁线3按顺序向同一方向弯折，而形成方筒状的第2线圈部4c，该第2线圈部4c借助连接线4b与第1线圈部4a相连结。以下，详细地对各工序进行说明。

第1线圈形成工序

在第1线圈形成工序中，通过交替地重复进行将来自线轴81的扁线3抽出、使扁线3弯折而形成方筒状的第1线圈部4a（图7）。对具体的步骤进行说明，如图1所示，将扁线3自线轴81拉出，并使其穿过纵向拉伸矫直机85及横向拉伸矫直机83、送出机构50的主体部56与台板57之间，并穿过按压机构70的框体71，将其引导至弯折机构10。

如图3所示，在弯折机构10中，使由主夹具11的凸缘18的上表面、圆柱构件16的外周、圆筒构件17的下端面、弯曲机12的上下片12a及突出片12b构成的扁线3的收纳部的开口方向朝向Y轴方向。然后，使主夹具11的凸缘18下降，形成将扁线3的收纳部打开的放开夹持状态。在该状态下，将扁线3的顶端插入凸缘18与圆筒构件17之间的间隙，并且，利用弯曲机12自外侧将扁线3定位，从而使扁线3的顶端收纳于收纳部。

返回至图1，使送出机构50的夹具电动机64旋转，使凸轮63的凸部与上下板62的辊66相抵接，而使上下板62下降。当上下板62下降时，导轨65与夹具52的辊61（图2）相抵接，从而使得辊61下降。由此，扁线3被卡合片58和台板57夹持。然后，利用驱动电动机68驱动滚珠丝杠67并使滚珠丝杠67旋转，使由主体部56和台板57构成的夹具52进行前进移动，从而将扁线3抽出规定长度。由此，如图8的实线箭头所示，进行扁线3的最初的抽出，通过最初的抽出，扁线3自弯折机构10的收纳部进一步向顶端侧突出。

接着，使被抽出的扁线3弯折。在弯折时，首先，使图1所示的按压机构70的电动机74工作而使按压板72下降，从而将扁线3夹持。与此同时，使送出机构50的夹具电动机64旋转，使凸轮63的凹部与上下板62的辊66相抵接，而使上下板62上升。当上下板62上升时，导轨65与夹具52的辊61分开，从而解除对卡合片58的按压力，放开扁线3的夹持。接着，利用驱动电动机68驱动滚珠丝杠67并使滚珠丝杠67旋转，从而使夹具52进行后退移动并恢复至初始位置。当夹具52进行后退移动时，扁线3维持停止的状态。这样，进行接下来的抽出准备。

在第1线圈形成工序中，按顺序形成的第1线圈部4a被引导柱31c支承，该引导柱31c卡合于第1线圈部4a的内周，并与第1线圈部4a一同移动。在使扁线3弯折时，利用XY移动平台34使线圈引导件31移动，并且，利用线圈引导件旋转机构32使线圈引导件31旋转，如图8所示，使引导柱31c位于其侧面在XY平面上与自收纳部突出来的扁线3相接触的位置（扁线3与引导柱31c在Z轴方向上分开）。此外，使引导柱31c位于其角部在Y轴方向上与圆柱构件16仅分开规定距离A的位置。规定距离A是根据扁线3卷绕于圆柱构件16（线圈引导件31的圆弧状的角部）的（扁线3的中央部的）长度尺寸而设定的。因而，该长度尺寸根据向圆柱构件16的表面卷绕的长度和扁线3的宽度尺寸来设定。

在该状态下，使弯折机构10的主夹具11的凸缘18上升，在上下方向上缩窄扁线3的收纳部而形成夹持状态（图3）。然后，如图9的实线箭头所示，使弯折电动机28旋转而使圆筒构件15旋转90度，使弯曲机12绕圆柱构件16（旋转被阻止的主夹具11）旋转90度，从而使扁线3弯折90度。

与此同步地，利用线圈引导件旋转电动机45同样地使线圈引导件31绕Z轴旋转，同时，利用XY移动平台34使线圈引导件31保持这样的轨迹在XY平面内移动，该轨迹为使线圈引导件31的中心绕圆柱构件16运动90度（渐开曲线）。这样，如图9的虚线箭头所示，使线圈引导件31一边旋转一边移动，且从XY平面上方的角度观察，使线圈引导件31以在XY平面上保持被弯折的扁线3与引导柱31c的侧面大致抵接的状态的方式移动。

在使扁线3弯折90度时，因扁线3与弯曲机12之间的摩擦力而对扁线3施加要拉出该扁线3的张力，由于利用按压机构70保持扁线3，因此在扁线3弯折时不会将该扁线3拉出，从而不会出现线圈形状不稳定的情况。此外，由于在使扁线3弯折90度时，扁线3在弯折部分的内周侧收缩，因此若不使劲按压扁线3，扁线3会鼓出。但是，由于驱动主夹具工作机构20而使主夹具11位于夹持位置，而对扁线3自上下方向施加按压力，因此防止扁线3鼓出规定尺寸以上。

接着，使主夹具工作机构20工作而使主夹具11的凸缘18下降，使扁线3的收纳部在上下方向上扩张，而形成放开夹持状态。然后，如图9的单点划线箭头所示，利用弯折电动机28使圆筒构件15反向旋转90度，从而使弯曲机12绕圆柱构件16旋转90度并恢复至原始位置。由此，扁线3的弯折动作完成。

接着，进行用于形成第1线圈部4a的、将接下来的扁线3抽出的动作。如图1所示，使按压机构70的电动机74工作，使按压板72上升，从而解除扁线3的夹持状态。然后，使送出机构50的夹具电动机64旋转，使凸轮63的凸部与辊66抵接而使上下板62下降，使导轨65与辊61抵接而使辊61下降，从而利用卡合片58和台板57将扁线3固定夹持。然后，利用驱动电动机68驱动滚珠丝杠67并使滚珠丝杠67旋转，而使夹具52进行前进移动，从而将扁线3仅抽出规定长度。然后，使按压机构70的电动机74工作，使按压板72下降从而将扁线3夹持，并且，如上所述，在放开扁线3的状态下使送出机构50恢复至初始状态。

如图10所示，被抽出的扁线3像实线箭头所示的那样自收纳部进一步向顶端侧仅突出规定长度。该规定长度为扁立线圈4中的第1线圈部4a的直线部的长度和弯折90度时的线圈长度（绕圆柱构件16卷绕的上述规定距离A）的总和。与扁线3的抽出动作同步地，如虚线箭头所示，线圈引导件31也以保持引导柱31c与扁线3的侧面大致相接的状态的方式沿Y轴方向移动。

接着，再次使扁线3弯折。利用主夹具工作机构20使主夹具11为夹持状态，自上下方向夹持并按压新抽出的扁线3，如图11所示，使弯曲机12如实线箭头所示的那样绕圆柱构件16旋转从而使扁线3弯折。与该弯折动作一起，线圈引导件移动机构30使线圈引导件31绕Z轴旋转，同时，使线圈引导件31在XY平面内移动。这样，使线圈引导件31如图11的虚线箭头所示的那样一边旋转一边移动，并且，使线圈引导件31以在XY平面上保持扁线3与该引导柱31c的侧面大致抵接的状态的方式移动。

接着，使主夹具工作机构20工作而使主夹具11的凸缘18下降，使扁线3的收纳部在上下方向上扩展，从而形成放开夹持状态，如图11的单点划线箭头所示，利用弯折电动机28使圆筒构件15反向旋转90度，使弯曲机12绕圆柱构件16旋转90度并返回至原始位置。由此，再次进行的弯折动作结束。

接着，交替地重复进行将扁线3抽出和使被抽出的扁线3弯折的动作。在获得方形的第1线圈部4a的本实施方式中，需要分别重复进行四次将扁线3抽出及使扁线3弯折的动作。在图8～图11中，分别重复进行了两次将扁线3抽出及使扁线3弯折的动作，由此，如图11所示，形成了第1线圈部4a的长边和短边。因此，要获得方形的第1线圈部4a，之后还需要进一步进行两次将扁线3抽出及使扁线3弯折的动作。

即，在如图11所示的那样地形成了第1线圈部4a的长边和短边之后，如图12所示，进一步进行用于形成第1线圈部4a的长边的、将扁线3抽出的动作。之后，如图13所示，通过使该被抽出的扁线3弯折，形成第1线圈部4a的长边。之后，进一步如图14所示，进一步进行用于形成第1线圈部4a的短边的、将扁线3抽出的动作。之后，如图15所示，进一步进行弯折动作。通过这样地重复进行四次抽出及弯折的动作，形成了扁线3绕成一圈的第1线圈部4a。

通过进一步交替地重复进行扁线3的抽出和弯折动作，能够按顺序形成由被多次卷绕起来的扁线3构成的第1线圈部4a。如图16所示，按顺序形成的第1线圈部4a利用其自重向下方偏移，并绕着与扁线3的抽出及弯折动作同时移动的线圈引导件31的引导柱31c的周围下落，第1线圈部4a的内周被引导柱31c支承。引导柱31c通过追随第1线圈部4a的移动及旋转而移动，从而限制了第1线圈部4a的抖动，即使在高速卷绕的情况下，也能够防止被卷绕成的第1线圈部4a向轴向（上下方向）、径向（外周方向）移动而过度抖动。在获得了由按规定次数卷绕起来的扁线3构成的棱柱状的第1线圈部4a的阶段，第1线圈形成工序结束。

连接线形成工序

在连接线形成工序中，在形成了第1线圈部4a之后，自线轴81将新的扁线3抽出，形成连接线4b。扁线3的抽出动作与在第1线圈形成工序中的、扁线3的抽出动作相同，即通过这样的过程进行：如图1所示，使夹具电动机64旋转，利用卡合片58和台板57将扁线3固定夹持。然后，利用驱动电动机68驱动滚珠丝杠67并使滚珠丝杠67旋转，使夹具52进行前进移动，如图17的实线箭头所示，将扁线3仅送出规定长度。被抽出的扁线3仅抽出与所需的连接线4b的长度相等的长度。与将扁线3送出动作同步地，如单点划线箭头所示，线圈引导件31也移动，被引导柱31c支承的第1线圈部4a也与该被送来的扁线3一同向同一方向移动。而且，为了进行接下来的第2线圈形成工序，使线圈引导件31的引导台31d位于成为新的弯折位置的、圆柱构件16的下方。

第2线圈形成工序

在第2线圈形成工序中，在形成了连接线4b之后，将自线轴81抽出的扁线3按顺序向同一方向弯折，形成方筒状的第2线圈部4c，该第2线圈部4c借助连接线4b与第1线圈部4a相连结。扁线3的抽出和弯折动作与在第1线圈形成工序中的、扁线3的抽出和弯折动作相同。如图18所示，在最初将扁线3弯折时，形成第2线圈部4c的短边，在之后的、图19所示的将扁线3抽出、及图20所示的使扁线3弯折时，形成第2线圈部4c的长边。而且，在图21所示的将扁线3抽出、及图22所示的使扁线3弯折时，进一步形成第2线圈部4c的短边。在之后的、图23所示的将扁线3抽出、及图24所示的使扁线3弯折时，进一步形成第2线圈部4c的长边。这样地重复进行四次扁线3的抽出及弯折动作，就形成了扁线3绕成一圈的第2线圈部4c。通过进一步重复进行扁线3的抽出和弯折动作，能够按顺序形成借助连接线4b与第1线圈部4a相连结的、方筒状的第2线圈部4c。

在第2线圈形成工序中，将按顺序形成的第2线圈部4c载置在引导台31d上，该引导台31d与引导柱31c相邻地配置，且与引导柱31c一同移动，并使引导台31d与第2线圈部4c一同移动。由重复进行扁线3的抽出和弯折动作而得到的第2线圈部4c利用其自重向下方偏移从而被载置在引导台31d上。如图18～图24的虚线箭头所示，引导台31d通过追随第2线圈部4c的移动及旋转而移动，能够一同限制第2线圈部4c和被引导柱31c支承的第1线圈部4a的抖动。

如图25所示，在第2线圈形成工序中，通过重复进行扁线3的抽出和弯折动作，按顺序形成的第2线圈部4c向下方延伸并沿轴向延长。因此，使载置有第2线圈部4c的引导台31d随着第2线圈部4c的形成而按顺序下降。该引导台31d的下降动作通过这样的过程进行：如图6所示，伺服电动机41而使滚珠丝杠39旋转，使设有滚珠丝杠39的升降块37下降，借助支承于升降块37的支柱31a使线圈引导件31下降。优选的是，在每次进行将扁线3进行四次弯折而卷绕成一圈时，引导台31d下降的量与扁线3的厚度相等。由此，即使在高速卷绕的情况下，也能够防止被卷绕成的第2线圈部4c与第1线圈部4a一同相对于线圈引导件31在轴向（上下方向）、径向（外周方向）上移动而过度抖动。而且，在获得了由按规定次数卷绕起来的扁线3构成的棱柱状的第2线圈部4c的阶段，第2线圈形成工序结束。

在本实施方式的绕线方法中，利用与第1线圈部4a一同移动的引导柱31c支承按顺序形成的第1线圈部4a，将借助连接线4b与第1线圈部4a相连结的第2线圈部4c载置在引导台31d上。因而，如图7所示，通过本实施方式的绕线方法获得的扁立线圈4具有方筒状的第1线圈部4a和方筒状的第2线圈部4c，该第2线圈部4c借助连接线4b与第1线圈部4a相连结，第1线圈部4a的中心轴线与第2线圈部4c的中心轴线错开而呈台阶状。因此，根据本实施方式，无论是否为单一的送出机构50及弯折机构10，通过一根扁线3的扁立绕法，能够获得借助连接线4b而连续地形成中心轴线错开的方筒状的第1线圈部4a及第2线圈部4c而得到的扁立线圈4。因而，在本实施方式的绕线装置1中，绕线装置1的尺寸不会增大，绕线装置1的设置面积也不会增大。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是，上述实施方式仅表示本发明的应用例的一部分，主旨并不是将本发明的保护范围限定为上述实施方式的具体结构。

Claims (4)

1.一种扁立线圈的绕线装置，其中，

该扁立线圈的绕线装置包括：

弯折机构（10），其用于使自线材料供给源（81）沿水平方向抽出的扁线（3）在水平面内弯折；

送出机构（50），其用于从上述线材料供给源（81）朝向上述弯折机构（10）将上述扁线（3）以预先设定的长度抽出；

线圈引导件（31），其用于自下方支承扁立线圈（4），该扁立线圈（4）是通过交替地重复进行利用上述送出机构（50）将上述扁线（3）抽出、利用上述弯折机构（10）使上述扁线（3）弯折的动作而形成的，该扁立线圈（4）利用其自重下落；以及

线圈引导件移动机构（30），其用于追随上述扁立线圈（4）的因上述送出机构（50）的抽出动作而进行的移动，而使上述线圈引导件（31）移动，并且，追随上述扁立线圈（4）的随着上述弯折机构（10）的弯折动作而进行的移动，而使上述线圈引导件（31）一边旋转一边移动；

上述线圈引导件（31）具有：

引导柱（31c），其用于卡合在构成上述扁立线圈（4）的、筒状的第1线圈部（4a）的内周；以及

引导台（31d），其用于载置筒状的第2线圈部（4c），该筒状的第2线圈部（4c）借助连接线（4b）与上述第1线圈部（4a）相连结，并与上述第1线圈部（4a）一同构成上述扁立线圈（4）。

2.根据权利要求1所述的扁立线圈的绕线装置，其中，

线圈引导件移动机构（30）具有用于使线圈引导件（31）升降的线圈引导件升降机构（36）。

3.一种扁立线圈的绕线方法，其中，

该扁立线圈的绕线方法包括：

第1线圈形成工序，交替地重复进行将来自线材料供给源（81）的扁线（3）抽出、使上述扁线（3）弯折的动作而形成筒状的第1线圈部（4a）；

连接线形成工序，在形成了上述第1线圈部（4a）之后，将自上述线材料供给源（81）抽出的扁线（3）做成连接线（4b）；以及

第2线圈形成工序，在形成了上述连接线（4b）之后，使自上述线材料供给源（81）抽出的扁线（3）按顺序向同一方向弯折，而形成筒状的第2线圈部（4c），该第2线圈部（4c）借助上述连接线（4b）与上述第1线圈部（4a）相连结；

在上述第1线圈形成工序中，利用引导柱（31c）支承上述第1线圈部（4a），该引导柱（31c）卡合于上述第1线圈部（4a）的内周，并与形成上述第1线圈部（4a）的动作同步地移动，

在上述第2线圈形成工序中，在与上述引导柱（31c）一同移动的引导台（31d）上载置上述第2线圈部（4c），并使上述引导台（31d）与形成上述第2线圈部（4c）的动作同步地移动。

4.根据权利要求3所述的扁立线圈的绕线方法，其中，

在上述第2线圈形成工序中，使上述引导台（31d）伴随着形成上述第2线圈部（4c）的动作而按顺序下落。

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