CN105313154A - 扁线的切断方法以及切断工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供扁线的切断方法和切断工具，该切断方法使用一对第一刀片(12、13)以及设置在该一对第一刀片(12、13)之间的第二刀片(14)来切断被膜(22)覆盖的扁线(20)。该切断方法包括通过该一对第一刀片(12、13)从扁线(20)的上表面(20e)切入至扁线(20)的沿厚度方向的途中而在扁线(20)的上表面(20e)中形成渐缩形切口(20c)的步骤，以及在两个切口(20c)之间通过第二刀片(14)切断扁线(20)使得在扁线(20c)的紧邻上表面(20e)的两个侧表面上形成倒角的步骤。

Description

扁线的切断方法以及切断工具

技术领域

本发明涉及扁线的切断方法以及切断工具。

背景技术

日本专利申请公开No.2014-060860(JP2014-060860A)描述了将膜从膜覆盖的扁线剥离的膜剥离装置。JP2014-060860A中描述的膜剥离装置具有旋转轴，该旋转轴与扁线的长度方向平行并且沿与该旋转轴正交的方向输送扁线。然后，在扁线沿长度方向定位的情况下，用于沿相同方向进行加工的多个加工手段对扁线的端部进行加工。

以此方式，对于JP2014-060860A中所描述的技术，多个加工手段对扁线的端部进行加工。更具体地，多个加工手段包括对扁线的导体进行倒角以及将膜从扁线的每个侧表面剥离。因此，加工次数多，所以整个过程很复杂。此外，在对导线进行倒角并且将膜剥离时，必须在不同的工位利用不同的刀具来完成加工。即，工位对每个加工工序而言都是必需的，因此需要大量的工位。

将参照图12和图13来描述相关切断方法的一个示例。图12是示出相关切断方法的流程图。图13是多个加工工序中的扁线20的结构的立体图。扁线20是膜覆盖扁线，其中，膜22设置在导体部21的外周上。并且，在图13中，Y方向是扁线20的长度方向，X方向是宽度方向，而Z方向是厚度方向。

首先，为了标记切断位置，在切断位置的部分处将膜22剥离(S101)。由此，导体部21的一部分外露，从而获得图13的A中所示的结构。然后对膜22进行竖向预切割(S102)。位于扁线20的两个相反侧表面上的膜22被预切割，从而获得图13的B中所示的结构。在此，沿着与X方向平行的两条预切割线P1对膜22进行预切割。

接下来，对膜22进行横向预切割(S103)。因此，扁线20的两个剩余表面上的膜22被预切割成获得图13的C中所示的结构。在此，膜22在与Z方向平行的预切割线P2处被预切割。在Y方向上，预切割线P2位于与预切割线P1相同的位置处。接下来，当将经过预切割的膜22横向地剥离(S104)时，获得图13的D中所示的结构。在此，在扁线20的两个相反的侧表面上在两条预切割线P1之间，膜22被剥离。由此，导体部21外露。然后，当切断扁线20(S105)时，获得图13的E中所示的结构。

接下来，在扁线20的切断部上进行倒角。因此，对扁线20的切断部的梢端部分进行竖向倒角(S106)。在此，倒角在切断表面的一端上进行。由此获得图13的F中所示的结构。在图13的F中，阴影区域进行倒角。接下来，对扁线20的切断部的梢端部分进行横向倒角(S107)。在此，倒角在切断表面的两端上进行。由此获得图13的G中所示的结构。在图13的G中，阴影区域进行倒角。

接下来，从已倒角的渐缩形表面的角部将膜22剥离(S108)。在此，位于由图13的H中的箭头所指示的位置处的膜22被剥离。同样地，从已倒角的渐缩形表面的角部将膜22剥离(S109)。在此，位于由图13的I中的箭头所指示的位置处的膜22被剥离。然后，将扁线20的两个相反的侧表面的膜22竖向地剥离(S110)。由此，如图13的J中所示，扁线20的整个切断部的膜22被剥离，使得导体部21外露。

以此方式，扁线20经由10个加工工序进行切断。因此，需要10个不同的工位。加工工序的数目的减少是所期望的，以减少工位的数目。

此外，当导体部21由导线组形成时，每根绞线均为独立的。因此，如图14A所示，当用切断工具51来切断无膜扁线20时，导线组的绞线可能会如图14B所示地因为切断工具51的切削力而分散开，或者切断位置的端部会如图14C所示地因为切断工具51的切削力而变形。

发明内容

因此，本发明提供能够容易地切断被膜覆盖的扁线的切断方法以及切断工具。

本发明的第一方面涉及使用一对第一刀片以及设置在所述一对第一刀片之间的第二刀片来切断被膜覆盖的扁线的切断方法。这种切断方法包括通过一对第一刀片从扁线的上表面切入至扁线的沿厚度方向的途中的步骤，以及通过第二刀片在两个切口之间切断扁线以便在扁线的紧邻上表面的两个侧表面上形成倒角的步骤。这种切断方法还可以包括在切断扁线之后沿扁线的外周对膜进行预切割的步骤，以及将已预切割的膜拔脱扁线的步骤。并且，在上述切断方法中，在预切割膜的步骤中，可以通过使圆形刀片沿扁线的外周移动来对膜进行预切割。

本发明的第二方面涉及切断扁线的切断工具。这种切断工具包括一对第一刀片以及设置在所述一对第一刀片之间的第二刀片。在两个第一刀片中的每个第一刀片的梢端部上形成有朝向梢端侧变薄的渐缩形表面，所述一对第一刀片的渐缩形表面设置成朝向梢端侧越来越接近彼此，并且在第二刀片上设置有用于在扁线的两个侧表面上提供倒角的倾斜表面。

本发明使得能够提供能够容易地切断被膜覆盖的扁线的切断方法以及切断工具。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点、和技术及工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的扁线的切断方法的流程图；

图2是根据示例性实施方式的切断工具的立体图；

图3是切断工具的第一刀片的结构的立体图；

图4是切断工具的第二刀片的结构的立体图；

图5A至5C是根据示例性实施方式的切断工具的俯视图和剖视图；

图6A至6C是示出了通过切断工具切断扁线的方式的工序剖视图；

图7是扁线的压变形的覆盖物的视图；

图8A至8C是示出了预切割工序以及剥线工序的立体图；

图9是在预切割工序中的圆形刀片的操作的视图；

图10是示出了将覆盖物从扁线剥离的方式的侧视图；

图11是被切断后的扁线的结构的立体图；

图12是示出了根据相关技术的切断方法的流程图；

图13是在根据相关技术的切断方法的每个工序中的扁线的结构的视图；以及

图14是示出了在切断导线组时出现的问题的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的切断方法和切断工具的示例性实施方式。然而，本发明决不局限于下文所描述的示例性实施方式。并且，为了使描述更清楚，适当简化了下面的描述和附图。在附图中，以相同的附图标记表示基本相同的结构。

根据本示例性实施方式的切断方法使用切断工具来切断膜覆盖扁线。图1是示出了该切断方法的流程图。首先，使用根据示例性实施方式的切断工具来对扁线进行切断和倒角(S11)。然后，在对膜进行了预切割(S12)之后，进行剥线(S13)。通过这样做，能够将扁线的膜剥离。

首先，将参照图2至图5来描述在步骤S11中使用的切断工具的结构。图2是设置在扁线20上方的切断工具10的结构的立体图。如图2所示，切断工具10包括一对第一刀片12和13以及第二刀片14。图3是第二刀片14的立体图，而图4是第一刀片12和13的立体图。图5A是设置在扁线20的上方的切断工具10的俯视图，而图5B和图5C是侧面剖视图。并且，在图5B和图5C中，省略了扁线20。

在以下描述中，使用了XYZ笛卡儿坐标系，其中，扁线20的宽度方向为X方向，扁线20的长度方向为Y方向，并且扁线20的厚度方向为Z方向。在此，通过将切断工具10设置在扁线20的上方、然后使切断工具10下降来切断扁线20。例如，通过加工设备利用诸如马达的致动器向下(沿-Z方向)移动切断工具10而使切断工具10切断扁线20。换言之，切断工具10移动的方向是扁线20的厚度方向。

扁线20是具有导体部21和膜22的膜覆盖扁线。膜22覆盖导体部21的整个外周表面。膜22是由诸如聚酰亚胺或PFA的绝缘树脂制成的粉末涂层。在此，导体部21沿X方向的宽度为大约3mm至4mm，并且导体部21沿Z方向的厚度为大约2mm至3mm。膜22的厚度为大约0.1mm。导体部21也能够制造成由多根导线形成的导线组。如图2所示，扁线20的位于切断工具10侧的表面为上表面20e，紧邻上表面20e的表面为侧表面20a，而位于上表面20e的相反侧的表面为下表面20d。

第二刀片14沿Y方向设置在一对第一刀片12和13之间。即，第一刀片12和13设置成夹持第二刀片14。加工设备将一对第一刀片12和13以及第二刀片14保持在一起作为一个整体。切断工具10设置成能够沿Z方向移动。此外，第二刀片14相对于第一刀片12和第一刀片13独立地移动。即，加工设备能够在使第一刀片12和13的位置固定的同时仅移动第二刀片14。第二刀片14以及第一刀片12和13由例如HAP材料或超级钢铁材料制成。

两个第一刀片12和13设置成沿Y方向彼此分开。并且，第二刀片14设置在这两个第一刀片12和13之间。更具体地，如图3所示，在第二刀片14中设有用于设置第一刀片12和13的凹部14a和14b。凹部14a和14b设在与XZ平面相平行的侧表面14d上。以此方式，第二刀片14具有形成在长方体的两个相反侧表面14d中的凹部14a和14b。第一刀片12设置在凹部14a中，而第一刀片13设置在凹部14b中。

如图5A所示，例如在XY平面视图中，第一刀片12和13各自具有梯形形状。此外，第一刀片12具有与第一刀片13相同的形状，并且第一刀片12和13对称地设置。更具体地，第一刀片12设置成与第一刀片13关于与XZ平面平行的平面对称。在XY平面视图中，第一刀片12和13设置成使得第一刀片12和13各自的短底边12a和13a面向彼此。因此，第一刀片12和13越远离彼此，第一刀片12和13的沿X方向的宽度变得越宽。第一刀片12具有关于与YZ平面平行的平面对称的形状。第一刀片13也具有关于与YZ平面平行的平面对称的形状。

第二刀片14的凹部14a和14b具有与第一刀片12和13对应的形状以便能够分别容置第一刀片12和13。在XY平面视图中，凹部14a和14b各自呈梯形形状。因此，如图2和图5A所示，凹部14a和14b的两个相对的表面为倾斜表面14c。倾斜表面14c平行于Z方向并且相对于XZ平面倾斜45°。第一刀片12和13以它们与第二刀片14之间几乎没有间隙的方式设置。因此，如图5A所示，在XY平面视图中，切断工具10呈矩形形状。

如图5A所示，倾斜表面14c设置在扁线20的侧表面20a的上方。倾斜表面14c切入到扁线20的侧表面20a中。通过使用第二刀片14来切断扁线20，倾斜表面14c在扁线20的侧表面20a上形成倒角。即，在侧表面20a中形成根据倾斜表面14c的倾斜角度的倒角。

如图2和图4所示，在第一刀片12和13的扁线20侧上设置有从第二刀片14突出的梢端部12b和13b。第一刀片12和13的下端比第二刀片14的下端更朝向-Z侧定位。如图5B等所示，在梢端部12b和13b上设置有渐缩形表面12c和13c。即，梢端部12b和13b具有在Y方向上的厚度朝向-Z侧变薄的渐缩形形状。

渐缩形表面12c设置在第一刀片12的与第一刀片13侧相反的一侧。渐缩形表面13c设置在第一刀片13的与第一刀片12侧相反的一侧。因此，第一刀片12的渐缩形表面12c设置成越朝向-Z侧越接近第一刀片13。同样地，第一刀片13的渐缩形表面13c设置成越朝向-Z侧越接近第一刀片12。以此方式，第一刀片13设置为呈梯形柱形状，并且具有渐缩形表面13c的梢端部13b设置在第一刀片13的下端上。第一刀片12同样具有与第一刀片13相同的形状。

在第一刀片12的渐缩形表面12c的相反侧上设置有面对表面12d，面对表面12d包括短底边12a并且是与XZ平面平行的面对表面。在第一刀片13的与渐缩形表面13c相反的一侧上设置有面对表面13d，面对表面13d包括短底边13a并且是与XZ平面平行的表面。例如，形成在渐缩形表面12c与面对表面12d之间的角度为45°。同样地，形成在渐缩形表面13c与面对表面13d之间的角度为45°。面对表面12d和面对表面13d设置成面对彼此。此外，第二刀片14夹持在面对表面12d与面对表面13d之间。例如，面对表面12d和面对表面13d之间沿Y方向的距离大约为1mm。

现在，将参照图6来描述使用具有上述结构的切断工具10对扁线20进行切断和倒角的工序(S11)。图6是扁线20的切断工序的工序剖视图。首先，如图6A所示，使切断工具10朝向扁线20靠近。即，在第二刀片14以及第一刀片12和13作为一个整体的情况下，加工设备使切断工具10沿-Z方向移动。从而使第一刀片12和13的梢端部12b和13b与扁线20的上表面20e接触。

切断工具10进一步沿-Z方向移动，并且第一刀片12和13的梢端部12b和13b切入扁线20的一部分。即，如图6B所示，第一刀片12和13从扁线20的上表面20e以预定距离切入到扁线20中。从而使得梢端部12b和13b在扁线20中形成到沿Z方向的中途的切口20c。因此，在扁线20的上表面20e中形成了两个切口20c。扁线20中的这些切口20c的深度大于扁线20的膜22的厚度。梢端部12b和13b到达导体部21并且在扁线20中形成切口20c。

以此方式，通过一对第一刀片12和13切入到扁线20的上表面20e中的沿厚度方向的途中而在扁线20的上表面20e中形成渐缩形切口20c。例如，切口20c的深度可以是0.5mm。由于切口20c呈对应于渐缩形表面12c和13c的形状，因此切口20c为渐缩形的。渐缩形表面12c和13c倾斜45°，因此，切口20c的角度为大约45°。此时，第二刀片14不接触扁线20。

接下来，仅使第二刀片14沿-Z方向移动，这时的状态如FIG.6C所示。更具体地，加工设备在使第一刀片12和13的位置固定的同时移动第二刀片14。第二刀片14从扁线20的上表面20e切入扁线20中，直到其抵达下表面20d为止。因此，扁线20在由扁线20所形成的两个切口20c之间被切断。在扁线20被切断之后，切断工具10上升并且被从扁线20移走。

在图6C中示出的状态中，能够通过设置在第二刀片14上的倾斜表面14c在扁线20上形成倒角。扁线20在两个切口20c之间通过第二刀片14切断，使得在扁线20的两个侧表面20a上形成倒角。

实际上，如图7所示，在扁线20的切断部20b处，膜22被压变形。即，由于第二刀片14以及第一刀片12和13切入扁线20中，膜22受挤压且被压变形，并且最终变形。切断之后紧接着，膜22就被挤压且被压变形，并且膜22最终残留在切断部20b中。从而由于切断工具10而变得难以将膜22剥离。因此，在该示例性实施方式中，通过预切割工序(S12)和剥线工序(S13)将膜22从导体部21剥离。

现在将参照图8来描述预切割工序和剥线工序。图8是处于预切割工序和剥线工序中的扁线20的结构的立体图。在图8中，简单示出了已被切断工具10切断的扁线20的切断位置的结构。

在通过切断工具10切断扁线20之后，对扁线20的膜22进行预切割(S12)。在此，如图8A所示，旋转的圆形刀片31沿扁线20的外周移动。由此，膜22被预切割。例如，如图9所示，将两个圆形刀片31设置在扁线20的相反两侧。然后，该两个圆形刀片31在与扁线20的外周表面接触的同时沿箭头A的方向移动。圆形刀片31沿XZ平面移动。更具体地，每个圆形刀片31均移动至另一圆形刀片31开始移动的位置处。从而沿着扁线20的整周——即，在扁线20的两个侧表面20a、上表面20e、以及下表面20d上——对膜22进行预切割。

此外，圆形刀片31移动成跨越扁线20的角部20f进行切割。例如，一个圆形刀片31从扁线20的上表面20e的中央顺时针移动至扁线20的下表面20d的中央，而另一圆形刀片31从扁线20的下表面20d的中央逆时针移动至扁线20的上表面20e的中央。其中一个圆形刀片31对扁线20的右上和右下角部20f进行预切割，而另一圆形刀片31对扁线20的左上和左下角部20f进行预切割。以此方式，圆形刀片31沿X方向、Z方向、和X方向顺序地移动。因此，在四个角部20f处，圆形刀片31从两个方向——即，X方向和Z方向——对膜22进行预切割。因此，能够沿扁线20的整周对膜22进行可靠的预切割。

在对膜22进行过预切割之后，对膜22进行线剥皮(S13)。例如，将剥离刀片32如图8B所示地插入到膜22被预切割过的位置上。然后使两个剥离刀片32沿X方向朝向彼此移动。在每个剥离刀片32中形成有与导体部21的尺寸对应的开口部32a，因而两个剥离刀片32将扁线20的导体部21夹住。

在剥离刀片32插入膜22的预切割位置中的情况下，拉动两个剥离刀片32离开扁线20。即，如图8C所示，通过沿+Y方向移动剥离刀片32来将膜22剥离扁线20。在该示例性实施方式中，使用了剥离刀片32，从而能够将膜22一次性全部拔脱，如图10所示。因此，膜22能够被剥离而不会在扁线20的切断部20b上有任何残留。即，通过由切断工具10进行切断而发生了变形的膜22能够一次性全部被剥离。因此，该过程能够被简化。

在通过剥离刀片32将膜22剥离之前还可以沿Y方向对膜22进行预切割。例如，在扁线20的两个侧表面20a、上表面20e、和下表面20d上进行沿Y方向的预切割。这样做使得能够更容易地将膜22剥离。

以此方式，通过切断和倒角工序(S11)、预切割工序(S12)、以及剥线工序(S13)能够容易地切断扁线20并且能够容易地将膜22剥离。图13所示的10个工序能够合并为三个工序。更具体地，图13中的步骤S101至S103的三个工序合并为步骤S12的一个工序。此外，步骤S105至S107的三个工序合并为步骤S11的一个工序。步骤S104以及步骤S108至S110的四个工序合并为步骤S13的一个工序。以此方式减少工序的数目使得切断更容易。

因此，能够减少加工设备的工位的数目。例如，切断工具10将切断和倒角一起执行。例如，切断和倒角能够在一个工位上进行。此外，膜22的预切割和剥离能够在两个工位上执行。因此，仅需要三个工位，从而能够大幅减少加工设备的工位的数目。因此，能够实现工序的大幅减少。

此外，切断工具10对其上带膜22的扁线20进行切断和倒角。因此，即使是在通过切断工具10切断导体部21时也能够防止导体部21变形。另外，即使是在扁线20的导体部21使用了导线组时，由于在其上带膜22的情况下对扁线20进行切断，因此仍然能够防止导线组的绞线分散开。因此，扁线20能够被切断成具有良好的切断形状，即使是在没有使梢端部变平或硬化的情况下仍然如此。因此，能够适当地执行切断后的焊接工序等。由此能够提高生产率。

现在将参照图11来描述通过上述工序切断的扁线20。图11是扁线20的切断部20b的立体图。

在扁线20的切断部20b处，导体部21上设有切断表面21e、倒角部21c和倒角部21d。切断表面21e是切断后的表面，并且与XZ平面平行。倒角部21d设置在切断表面21e的X方向上的两侧。倒角部21d是相对于切断表面21e倾斜的表面，并且由倾斜表面14c形成。倒角部21d设置在导体部21的两个侧表面上并且相对于扁线20的侧表面20a倾斜。倒角部21d相对于侧表面20a倾斜45°。导体部21在切断部20b处为渐缩形的。因此，在Y方向上越靠近切断表面21e，导体部21的沿X方向的宽度变得越小。

倒角部21c设置在切断表面21e和倒角部21d的+Z侧上。倒角部21c由第一刀片12的渐缩形表面12c形成。即，倒角部21c对应于由渐缩形表面12c提供的切口20c，并且平行于渐缩形表面12c形成。倒角部21c相对于上表面21f倾斜45°。导体部21在切断部20b处为渐缩形的。沿Y方向越靠近切断表面21e，导体部21的沿Z方向的厚度变得越薄。

以此方式，能够通过使用切断工具10切断扁线20来形成倒角部21c和21d。倒角部21c从导体部21的上表面21f朝向切断表面21e渐缩。倒角部21d从导体部21的侧表面21g朝向切断表面21e渐缩。以此方式，导体部21的上表面21f和侧表面21g均具有倒角形状，并且扁线20的沿Y方向的梢端成为与XZ平面平行的切断表面21e。以此方式，能够容易地制造切断表面21e的三个角部经过倒角的扁线20。

上述切断工具10的尺寸、角度和材料为适当的示例，但是不局限于上述结构。根据上述切断方法来切断的扁线能够用于例如定子线圈的区段线圈中。因此，能够以高生产率来生产区段线圈。本发明不限于上述示例性实施方式，并且可以进行适当的修改而不偏离本发明的范围。

Claims (4)

1.一种切断方法，所述切断方法用于使用一对第一刀片(12、13)以及设置在所述一对第一刀片之间的第二刀片(14)来切断被膜覆盖的扁线，所述切断方法包括：

通过所述一对第一刀片从所述扁线(20)的上表面切入至所述扁线的沿厚度方向的途中而在所述扁线的所述上表面中形成渐缩形切口的步骤；以及

在两个所述切口之间通过所述第二刀片(14)切断所述扁线(20)使得在所述扁线的紧邻所述上表面的两个侧表面上形成倒角的步骤。

2.根据权利要求1所述的切断方法，还包括：

在切断所述扁线(20)之后，沿着所述扁线的外周对所述膜进行预切割的步骤；以及

将经过预切割的所述膜从所述扁线(20)拔脱的步骤。

3.根据权利要求2所述的切断方法，其中，

在对所述膜进行预切割的步骤中，通过使圆形刀片沿着所述扁线(20)的所述外周移动而对所述膜进行预切割。

4.一种切断扁线的切断工具，包括：

一对第一刀片(12、13)；以及

第二刀片(14)，所述第二刀片(14)设置在所述一对第一刀片之间，

其中，在两个所述第一刀片中的每一者的梢端部上形成有朝向梢端侧变薄的渐缩形表面；

所述一对第一刀片的所述渐缩形表面设置成越朝向所述梢端侧越接近彼此；并且

在所述第二刀片上形成有用于在所述扁线的两个侧表面上提供倒角的倾斜表面。