CN109905002B - 线圈成形装置和旋转电机的线圈 - Google Patents

线圈成形装置和旋转电机的线圈 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提高线圈的生产率。本发明的线圈成形装置通过对线状导体进行压缩弯曲加工的第一折弯部(200A)和对线状导体进行拉伸弯曲加工的第二弯曲部(200B)被一体化而成为1台装置,第一折弯部(200A)和第二弯曲部(200B)轮换处理一个线状导体,来对一个线状导体进行压缩弯曲加工和拉伸弯曲加工。

Description

线圈成形装置和旋转电机的线圈
本申请是国际申请号为PCT/JP2015/084090、2017年6月5日进入中国国家阶段的申请号为201580066080.3的同名申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电动机和发电机等旋转电机及其制造方法,特别涉及旋转电机中使用的线圈(绕组)及其制造方法。
背景技术
作为本技术领域的背景技术,有日本特开2003-143818号公报(专利文献1)。在该公报中记载有制造构成分段线圈的分割导体的方法。分段线圈将分割后的形状的分割导体接合来形成完成时的线圈(参照段落0002)。该制造方法的目的在于将线圈端变小并且防止绝缘覆膜的损伤。而且,在该制造方法中包括:将所卷绕的线状的导体材料放出而矫正为直线状的工序;利用折弯机将成为直线状的导体材料弯曲而成形为二维形状的工序;和利用压模机的模子夹持形成为二维形状的导体材料进行成型,按规定长度切断而形成为三维形状的分割导体的工序(参照摘要)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-143818号公报
发明内容
发明所要解决的问题
利用专利文献1的制造方法,能够将线圈端变小并且防止绝缘覆膜的损伤,但是要求进一步提高线圈的可靠性或者实现制造速度的进一步高速化等线圈的生产率。
本发明的目的在于提高线圈的生产率。
用于解决问题的技术方案
为了达到上述目的,本发明的线圈成形装置的对线状导体进行压缩弯曲加工的第一折弯部和对线状导体进行拉伸弯曲加工的第二弯曲部被一体化而成为1台装置,通过上述第一折弯部和上述第二弯曲部轮换处理一个线状导体而在一个线状导体进行压缩弯曲加工和拉伸弯曲加工。
此外,本发明的旋转电机的线圈是将具有绝缘覆膜的导体被弯曲加工而形成的多个分割线圈连接来构成的旋转电机的线圈,
上述分割线圈具有被压缩弯曲加工成的第一弯曲部和被拉伸弯曲加工成的第二弯曲部,上述第一弯曲部和上述第二弯曲部以仅在其中的上述第二弯曲部的内周形成由成形工具造成的压痕的方式被弯曲加工。
发明的效果
根据本发明,能够提高线圈的生产率。
上述以外的课题、结构和效果能够通过以下的实施方式的说明而明了。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的U字形线圈成形装置的整体结构的平面图。
图2A是从正面看开卷机110时的平面图。
图2B从上方看开卷机110时的平面图。
图3是表示矫正部130的结构的立体图。
图4是表示剥离部(剥离装置)140的整体结构的立体图。
图5A是从剥离装置140的宽度方向看平式侧剥离装置140a时的正面图。
图5B是从剥离装置140的长度方向(图5A的右侧)看平式侧剥离装置140a时的侧面图。
图6A是从剥离装置140的宽度方向看边式侧剥离装置140b时的正面图。
图6B是从剥离装置140的长度方向(图6A的左侧)看边式侧剥离装置140b时的侧面图。
图7是表示剥离搪瓷涂层的金属模142的立体图。
图8是说明搪瓷涂层的隔离(除去)作业的截面图。
图9A是表示弯曲成形部(折弯装置)150和输送部(输送装置)160的结构的平面图。
图9B是说明输送部(输送装置)160进行的输送动作的图。
图9C是将弯曲成形部(折弯装置)150放大表示的平面图。
图10是表示线状导体1的切断装置165的结构的平面图。
图11是将冲压装置170的动作按顺序表示的动作的示意图。
图12是表示本发明的实施例的异形线圈成形装置的整体结构的平面图。
图13A是表示折弯装置200的结构的平面图。
图13B是从下侧看图14A所示的折弯装置200时的平面图。
图14A是从弯曲销200A-2a、200A2b的转动轴向看折弯装置200A时的平面图。
图14B是从B箭头方向看图14A所示的折弯装置200A时的平面图。
图14C是从C箭头方向看图14A所示的折弯装置200A时的平面图。
图14D是从D箭头方向看图14A所示的折弯装置200A时的平面图。
图15是表示折弯装置200B的结构的立体图。
图16A是表示进行拉伸弯曲的弯曲加工前的分割线圈1100’的形状的立体图。
图16B是表示芯棒200B-1、夹紧件200B-2和背挡件200B-3的附近的立体图。
图16C是表示通过拉伸弯曲对分割线圈1100’实施约180度的弯曲加工的状态的立体图。
图17是使用分割线圈1000、1100构成的电机定子2000的立体图。
图18A是表示分割线圈1000的形状的平面图。
图18B是从右侧看图18A的分割线圈1000时的平面图。
图19是相位控制的框图。
图20是表示剥离搪瓷涂层后的线状导体1的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施例进行说明。在本发明的以下的实施例中,对构成分段线圈的分割导体及其制造方法进行说明。在各实施例中,对构成分段线圈和分割导体的导体(导线)形成截面为矩形的矩形线进行说明,不过也能够用于截面为圆形的圆线。作为矩形线,存在截面为正方形的导体、具有长边(长轴)和短边(短轴)的导体(扁线),不过对哪种导体都能够应用各实施例。不过,在弯曲加工和冲压加工中考虑导体截面的方向性,通过使用矩形线来获得比圆线大的效果。在以下的各实施例中,对截面具有长边和短边的扁线进行说明。另外,以下的说明中,有时将长边侧称为平式侧(flatwise),将短边侧称为边式侧(edgewise)。此外,将形成为分割导体的导体称为线状导体。
在以下的说明中,以后述的线状导体1的输送方向为线圈成形装置的长度方向。此外,在水平方向,以与线状导体1的输送方向垂直的方向为线圈成形装置的宽度方向。此外,线圈成形装置的高度方向为垂直方向。线圈成形装置的长度方向的尺寸比宽度方向的尺寸大,长度方向与线圈成形装置的长度方向(较长方向)一致。
图17表示使用分割线圈1000、1100构成的电机定子2000的立体图。在电机定子2000的铁心2001形成有插槽2002,在该插槽插入分割线圈1000、1100,形成电机线圈。
在实施例1对分割线圈1000的成形进行说明,在实施例2对分割线圈1100的成形进行说明。
实施例1
使用图1,说明本发明的U字形线圈成形装置的整体结构。图1是表示本实施例的U字形线圈成形装置的整体结构的平面图。
U字形线圈成形装置100从图1的左侧起按对线状导体进行加工的次序呈一条直线排列配置有开卷机110、缓冲装置120、矫正部(矫正装置)130、剥离部(剥离装置)140、弯曲成形部(bender)150、输送部(输送装置)160和冲压成形部(冲压装置)170。进一步,在冲压成形部170的右侧,配置有U字形线圈成形装置100的控制装置180。在弯曲成形部(折弯装置)150、输送部(输送装置)160和冲压成形部(冲压装置)170的下部,配置有收容实施了弯曲加工和冲压加工后的U字形状的线圈的收容部(箱部)185。
开卷机110作为主要构成要素包括卷绕有线状导体的线轴111、相对于线轴111设置在线状导体的输送方向下游侧的夹送轮装置112和测量线轴111的外径的激光位移计113。
使用图2A和图2B,对开卷机110进行详细说明。图2A是从正面看开卷机110时的平面图。图2B是从上方看开卷机110时的平面图。另外,在图2A和图2B,为了使说明容易理解,省略一部分构成部件来进行表示,存在图2A中描绘而图2B中未描绘的构成部件或者图2B中描绘而图2A中未描绘的构成部件。
在线轴111设置有伺服电机111-1,线轴111被伺服电机111-1旋转驱动。伺服电机111-1根据由激光位移计113测量的线轴的外径,以使得线状导体按一定速度从线轴111放出的方式控制旋转。由此,在后述的剥离装置140进行的线状导体的输送中,减轻剥离装置140上的负载,抑制或者防止对剥离装置140的剥离动作的影响。
压轮装置112包括第一辊112a和第二辊112b。第一辊112a被伺服电机112-1旋转驱动。伺服电机112-1通过扭矩控制以保持线状导体1的张力的方式控制旋转。第二辊112b以一定的负荷向第一辊112a按压。由此,发挥第一辊112a和第二辊112b夹着从线轴111放出的线状导体而向下游侧移动的作用。这能够防止从线轴111放出的线状导体滞留在线轴111的下侧,在线轴111的附近变得纷乱。即,使得从线轴111放出的线状导体迅速进给至离开线轴111的位置(缓冲装置120侧)。
因此,压轮装置112不是为了线状导体的输送而是为了防止线轴111的线状导体的纷乱而设置的。因此,优选压轮装置112的设置高度在与线轴111的线状导体的卷绕范围对应的高度范围内设定。因此,优选压轮装置112的设置高度在线轴111的外径(外周)最高的位置与最低的位置之间的范围d111a内设定。在与线轴111的旋转中心相比从上侧引出线状导体的情况下,更优选压轮装置112的设置高度在线轴111的线状导体卷绕面最高的位置与在线轴111的外径(外周)最高的位置之间的范围d111b设定。或者,在与线轴111的旋转中心相比从下侧引出线状导体的情况下,优选压轮装置112的设置高度在线轴111的线状导体卷绕面最低的位置与在线轴111的外径(外周)最低的位置之间的范围d111c内设定。另外,在线状导体的线材细时从与线轴111的旋转中心相比的上侧引出线状导体,在线状导体的线材粗时从与线轴111的旋转中心相比的下侧引出线状导体即可。
接着,对缓冲装置120进行说明。缓冲装置120配置在开卷机110与矫正部(矫正装置)130之间。即,在线状导体的输送方向(进给方向)上位于开卷机110的下游侧且矫正部130的上游侧。在缓冲装置120,将从线轴111放出的线状导体维持在松弛的状态。缓冲装置120的线状导体的松弛量在规定范围内设定。因此,在缓冲装置120设置有光学传感器121。
光学传感器121具有发光部和受光部。当由受光部检测的光量低于规定值(阈值)则为导通(ON),当高于规定值(阈值)则为断开(OFF)。由于来自发光部的光被线状导体遮挡,由受光部检测的光量下降而低于规定值,光学传感器121成为导通,能够检测线状导体的存在。光学传感器121包括5组发光部和受光部的组合,5组发光部和受光部沿垂直方向(纵方向)配置。
5组合中配置在中央的组合输出导通信号的情况为线状导体的松弛量恰当的情况。配置于配置在中央的组合的一个下侧的组合输出导通信号的情况为线状导体过于松弛的情况。在这种情况下,对由激光位移计113测量的线轴的外径进行增加修正,减缓从线状导体的线轴111的放出速度。在最下侧的组合导通的情况下,控制装置180判断为不可控制的异常情况,将U字形线圈成形装置100停止。配置于配置在中央的组合的一个上侧的组合输出导通信号的情况为线状导体过于绷紧的情况。在这种情况下,对由激光位移计113测量的线轴的外径进行减少修正,将从线状导体的线轴111的放出速度加速。在最上侧的组合为导通的情况下,控制装置180判断为不可控制的异常情况,将U字形线圈成形装置100停止。
接着,使用图3,对矫正部(矫正装置)130进行说明。图3是表示矫正部130的结构的立体图。设置在矫正部130的矫正装置由边式侧用矫正装置130a和平式侧用矫正装置130b构成。
边式侧用矫正装置130a具有底座130a-1和设置在底座130a-1上的7个固定辊130a-2。各辊130a-2在相对于底座130a-1固定的位置可旋转地设置。
平式侧用矫正装置130b具有底座130b-1、设置在底座130b-1上的6个固定辊130b-2和1个可动辊130b-3。6个固定辊130b-2在相对于底座130b-1固定的位置可旋转地设置。相对于线状导体1配置在上侧、在线状导体1的移送方向上配置在最下游侧的可动辊被沿上下方向(垂直方向)驱动,矫正线状导体1的平式侧一侧的弯曲。
线状导体1将平式侧与线轴111的线状导体卷绕面相对地卷绕。因此,以能够有效地矫正平式侧一侧的弯曲(卷痕)的方式,在平式侧用矫正装置130b侧设置可动辊130b-3。根据需要,也可以在边式侧用130a矫正装置130a设置沿与线状导体1的移送方向正交的横方向(水平方向)驱动的可动辊。
接着,使用图4~图8,对剥离部(剥离装置)140进行说明。另外,线状导体1为相对于导体的长度方向轴线呈直角的截面由包含长边(平式侧)和短边(边式侧)的长方形的截面构成的扁线(方型导体),其周围由搪瓷涂层(绝缘部件)绝缘。此外,在本实施方式中,线状导体1的长边(平式侧)为水平方向,而且短边(边式侧)为垂直方向,由此被输送。
图4是表示剥离部(剥离装置)140的整体结构的立体图。剥离装置140包括剥离平式侧的搪瓷涂层的剥离装置140a和剥离边式侧的搪瓷涂层的剥离装置140b。在图4中,在线状导体1的移送方向上,剥离装置140a相对于剥离装置140b配置在上游侧。剥离装置140a和剥离装置140b的配置也可以如图1所示那样,剥离装置140b相对于剥离装置140a配置在上游侧。在以下的说明中,基于图4所示那样、剥离装置140a相对于剥离装置140b配置在上游侧的结构进行说明。
平式侧剥离装置140a能够通过具有螺杆140a-1a和旋转驱动螺杆140a-1a的伺服电机140a-1b的移送机构140a-1、向线状导体1的移送方向移动来构成。在剥离装置140a设置有未图示的内螺纹,与螺杆140a-1a旋接。该内螺纹还是移送机构140a-1的构成要素,通过利用伺服电机140a-1b旋转驱动螺杆140a-1a,向螺杆140a-1a的轴向移动。通过该螺杆140a-1a和内螺纹的动作,剥离装置140a向线状导体1的移送方向移动。此外,在剥离装置140a,设置有将含有从线状导体1剥离的搪瓷涂层的碎屑向集尘箱140-2(参照图1)输送的配管140a-3。
边式侧剥离装置140b能够通过具有螺杆140b-1a和旋转驱动螺杆140b-1a的伺服电机140b-1b的移送机构140b-1、向线状导体1的移送方向移动来构成。在剥离装置140b设置有未图示的内螺纹,与螺杆140b-1a旋接。该内螺纹还是移送机构140b-1的构成要素,通过利用伺服电机140b-1b旋转驱动螺杆140b-1a,向螺杆140b-1a的轴向移动。通过该螺杆140b-1a和内螺纹的动作,剥离装置140b向线状导体1的移送方向移动。此外,在剥离装置140b,设置有将含有从线状导体1剥离的搪瓷涂层的碎屑向集尘箱140-2(参照图1)输送的配管140b-3。另外,在集尘箱140b-2设置有集尘机。
在剥离装置140设置有引导剥离装置140a和剥离装置140b的移动的导轨141。导轨141包括在线圈成形装置100的宽度方向上分开配置的2个导轨141a和141b。导轨141还是剥离装置140a的移送机构140a-1的构成要素、剥离装置140b的移送机构140b-1的构成要素。即,导轨141在剥离装置140a的移送机构140a-1和剥离装置140b的移送机构140b-1被共用。
在本实施方式中,使用剥离装置140a和剥离装置140b输送线状导体1。即,剥离装置140a和剥离装置140b构成线状导体1的输送装置(移送机构)。因此,剥离装置140a和剥离装置140b被相位控制,之后对此进行详细说明。
图5A是从剥离装置140的宽度方向看平式侧剥离装置140a时的正面图,图5B是从剥离装置140的长度方向(图5A的右侧)看平式侧剥离装置140a时的侧面图。图6A是从剥离装置140的宽度方向看边式侧剥离装置140b时的正面图,图6B是从剥离装置140的长度方向(图6A的左侧)看边式侧剥离装置140b时的侧面图。
剥离装置140a包括剥离平式侧的搪瓷涂层的金属模140a-7。此外,剥离装置140b包括剥离边式侧的搪瓷涂层的金属模140b-7。剥离装置140a和剥离装置140b的基本结构相同,配置不同。即,剥离装置140a的金属模140a-7的驱动方向为水平方向,与此相对,在剥离装置140b,金属模140b-7的驱动方向为垂直方向。因此,对剥离装置140a和剥离装置140b集中地进行说明。
为了驱动金属模140a-7、140b-7的可动模(后述),设置有伺服电机140a-4、140b-4和将伺服电机140a-4、140b-4的旋转传递至螺杆140a-6、140b-6的传递机构140a-5、140b-5。螺杆140a-6被通过传递机构140a-5从伺服电机140a-4、140b-4传递来的旋转力旋转驱动。螺杆140a-6、140b-6与设置在主体框架140a-8、140b-8的未图示的内螺纹旋接。因此,通过螺杆140a-6、140b-6的旋转,将设置在其前端部的金属模140a-7、140b-7的可动模向固定模驱动。
图7是表示搪瓷涂层剥离的金属模142的立体图。图8是说明搪瓷涂层的隔离(除去)操作的截面图。剥离装置140a的金属模140a-7与剥离装置140b的金属模140b-7为相同的结构,同样地动作。因此,在图7和图8中,将金属模140a-7和金属模140b-7一起作为金属模142进行说明。另外,在平式侧剥离装置140a的金属模140a-7,固定模和可动模在线圈成形装置100的宽度方向上分开配置,在边式侧剥离装置140b的金属模140b-7,固定模和可动模在线圈成形装置100的高度方向(垂直方向)上分开配置。
构成分段线圈的分割导体的端部为了与别的分割导体焊接接合,需要将搪瓷涂层(绝缘覆膜)除去,使焊接接合容易进行。因此,在本实施方式中,在边式侧和平式侧这2个方向除去搪瓷涂层。
金属模142由固定模142-1和可动模142-2构成。固定模142-1由一对固定工件夹具142-1A、142-1B和设置在其中央的导体引导部件兼固定刀片142-1C构成。可动模142-2由一对可动刀片142-2A、142-2B和设置在其中央的导体按压部件142-2C构成。导体引导部件兼固定刀片142-1C具有刀刃142-1a、142-1b,可动刀片142-2A、142-2B具有刀刃142-2a、142-2b。
剥离装置140a使可动模142-2向固定模142-1移动,利用导体引导部件兼固定刀片142-1C的刀刃142-1a、142-1b和可动刀片142-2A、142-2B的刀刃142-2a、142-2b将长边(平式侧)的搪瓷涂层1A切除。被切除了搪瓷涂层100A后的该剥离部被送至剥离装置140b的位置,在此处被切除短边(边式侧)的搪瓷涂层1A。这样,在连续的长的线状导体1按一定的间隔形成被切除搪瓷涂层1A后的剥离部。
图20表示被剥离搪瓷涂层后的线状导体1。首先,被剥离装置1a切除平式侧的搪瓷涂层而形成剥离部1001a、1002a。形成剥离部1001a、1002a之后,被剥离装置1b切除边式侧的搪瓷涂层,形成剥离部1001b、1002b。在图20中,剥离部1001a、1002a的长度与剥离部1001b、1002b的长度相同,不过通常两者的长度不同。
此处,对剥离装置140a和剥离装置140b进行的剥离工序进行说明。
在本实施方式中,根据主轴的动作量设定从动轴的动作量,进行控制各轴的动作的相位控制(还称为同步控制)。另外,主轴设定为假想轴,该假想轴基于线状导体的移动量设定。在本实施方式中,按照线状导体1总以一定速度被输送来设定假想轴。
此处作为从动轴,设定剥离装置140a的位置坐标、剥离装置140b的位置坐标、剥离装置140a的可动模142-2的位置坐标和剥离装置140b的可动模142-2的位置坐标。在以下的说明中,“同步模式”是剥离装置140a和剥离装置140b与假想轴与同步地移动的模式。即,在同步模式下,剥离装置140a和剥离装置140b与线状导体1与同步地移动。
剥离装置140a开始从自身的初始位置向线状导体1的输送方向的移动,在同步模式(与线状导体1等速的状态),使可动模142-2从打开位置动作至关闭位置,进行线状导体1的平式侧的搪瓷涂层的切除。此时,可动模142-2陷入被可动模142-2切除而形成的线状导体1的剥离部(台阶差部),处于与线状导体1牢固连结的状态。因此,线状导体1为被剥离装置140a的固定模142-1和可动模142-2夹着而被拘束的状态,伴随剥离装置140a的移动而移动。即,线状导体1被剥离装置140a输送。另外,在被剥离装置140a的固定模142-1和可动模142-2夹持之前,线状导体1被剥离装置140b的固定模142-1和可动模142-2夹持(拘束)而被输送。
当线状导体1被剥离装置140a的固定模142-1和可动模142-2夹持时,剥离装置140b的可动模142-2从关闭位置动作至打开位置,线状导体1摆脱被剥离装置140b夹持(拘束)的状态。
在剥离装置140a输送线状导体1期间,剥离装置140b移动至自身的初始位置,开始从初始位置向线状导体1的输送方向去的移动。剥离装置140b从进入“同步模式”起关闭可动模142-2。剥离装置140b通过关闭可动模142-2而进行线状导体1的边式侧的搪瓷涂层的切除。此时,剥离装置140b的可动模142-2陷入被可动模142-2切除而形成的线状导体1的剥离部(台阶部),处于与线状导体1牢固连结的状态。因此,线状导体1为被剥离装置140b的固定模142-1和可动模142-2夹持而被拘束的状态,伴随剥离装置140b的移动而移动。另外,在该阶段,线状导体1也被剥离装置140a拘束,剥离装置140a、剥离装置140b和线状导体1等速移动。
即,剥离装置140b的可动模142-2从打开位置动作至关闭位置是在剥离装置140a的可动模142-2从关闭位置动作至打开位置的时刻之前。从剥离装置140b的可动模142-2开始关闭至剥离装置140a的可动模142-2打开的期间为剥离装置140a和剥离装置140b一起处于与假想轴同步模式的期间。因此,剥离装置140a、剥离装置140b和线状导体1一起以相同速度移动。
当线状导体1被剥离装置140b的固定模142-1和可动模142-2夹持时,剥离装置140a的可动模142-2从关闭位置动作至打开位置。当剥离装置140a的可动模142-2打开时,线状导体1摆脱剥离装置140a的固定模142-1和可动模142-2的拘束。但是,线状导体1在该时刻已经被剥离装置140b的固定模142-1和可动模142-2拘束。因此,线状导体1在摆脱剥离装置140a的拘束后也被剥离装置140b以一定速度输送。
剥离装置140a在打开可动模142-2时返回自身的初始位置。剥离装置140a返回初始位置时的速度设定为最高速度。由此,能够提高分割线圈的生产率。
当剥离装置140a返回初始位置时,再次开始向线状导体1的输送方向去的移动,加速至同步模式。以下,剥离装置140a和剥离装置140b改变所处位置执行上述的动作。
剥离装置140a和剥离装置140b至少一方只能够拘束线状导体1而沿输送方向输送。此外,在切换剥离装置140a对线状导体1的拘束和剥离装置140b对线状导体1的拘束时,设置有剥离装置140a对线状导体1的拘束与剥离装置140b对线状导体1的拘束重复的期间。由此,能够将线状导体1以一定速度可靠地输送。
平时,至少剥离装置140a和剥离装置140b中的一个剥离装置必须使可动模接触线状导体1的剥离部,因此两个剥离装置140a、140b不能使可动模接触相同的剥离部。因此,剥离装置140b需要使可动模接触相对于剥离装置140a正在使可动模接触的剥离部至少距离1个分割线圈的位置的剥离部。但是,如果剥离装置140a使可动模接触的剥离部与剥离装置140b正在使可动模接触的剥离部离得过远,则存在线状导体1在剥离装置140a与剥离装置140b之间产生振动,输送变得困难的情况。因此,优选在剥离装置140a与剥离装置140b最接近的位置,剥离装置140b使可动模接触的剥离部为离剥离装置140a正在使可动模接触的剥离部1个分割线圈的位置的剥离部。
在本实施方式中,剥离装置140a和剥离装置140b为了进行输送而与线状导体1接触。但是,剥离装置140a和剥离装置140b与线状导体1接触的位置为搪瓷涂层(绝缘覆膜)被切除后的部分,剥离装置140a和剥离装置140b不与被搪瓷涂层(绝缘覆膜)包覆的部分接触。在开卷机110中,压轮装置112的第一辊112a和第二辊112b与线状导体1的被搪瓷涂层(绝缘覆膜)包覆的部分接触,但是因为压轮装置112不是积极地进行线状导体1的输送的装置,所以不需要将第一辊112a和第二辊112b牢固地按压于线状导体1。因此,能够降低使搪瓷涂层损伤或使搪瓷涂层附着尘埃的可能性。
接着,使用图9A、图9B、图9C和图10,对弯曲成形部(折弯装置)150和输送部(输送装置)160进行说明。图9A是表示弯曲成形部(折弯装置)150和输送部(输送装置)160的结构的平面图。图9B是说明输送部(输送装置)160进行的输送动作的图。图9C是将弯曲成形部(折弯装置)150放大表示的平面图。图10是表示线状导体1的切断装置165的结构的平面图。
弯曲成形部(折弯装置)150包括底座151和装载于底座151的芯棒152和弯曲销153。此外,在底座151的里侧设置有热电机158,弯曲销153按通过热电机158以芯棒152的中心O152为中心转动的方式构成。即,通过使得弯曲销153绕芯棒152的周围转动而对线状导体1实施弯曲加工。另外,芯棒152相对于底座151固定。
在本实施方式中,折弯装置150对线状导体1实施3次弯曲加工。通过3次弯曲加工,在线状导体1形成3处弯曲部1K、1L、1M。在该阶段,线状导体1为二维地弯曲的状态。
此处,参照图9C,对芯棒152和弯曲销153进行详细说明。在本实施方式中,芯棒152为圆筒形状,在中央部形成有供线状导体1插通的直线槽152a。在直线槽152a的两端部芯棒152形成有圆滑部152b。由此在弯曲加工时防止线状导体1的搪瓷涂层的损伤。
此外,弯曲销153为具有部分圆筒面153a和相对于该部分圆筒面153a在与线状导体1抵接的一侧具有直线部(平面部)153b的形状。根据该形状,弯曲销153在与线状导体1抵接时从直线部(平面部)153b与线状导体1抵接。而且在弯曲加工时,直线部(平面部)153b与线状导体1抵接而对线状导体1施加弯曲力。当使小径的圆筒销与线状导体1抵接而施加弯曲力时,容易令线状导体1产生压痕,容易产生搪瓷涂层的损伤。在本实施方式中,由于直线部(平面部)153b与线状导体1抵接,所以不易令线状导体1产生压痕,不易产生搪瓷涂层的损伤。因此,能够以高速向线状导体1施加更大的弯曲力,能够缩短弯曲加工所需的加工时间。
折弯装置150的底座151能够通过螺杆154和旋转驱动螺杆154的伺服电机157沿线状导体1的输送方向向上游侧和下游侧两个方向移动。
输送部(输送装置)160包括底座166和装载于底座166的输送致动器161和线状导体1的切断装置165。此外,在底座166的里侧装载有热电机164。输送致动器161按通过热电机164以中心O161为中心进行旋转的方式构成。在输送致动器161相对于中心O161点对称且按180度的角度间隔设置有2个夹头161a、161b。
当二维的弯曲加工结束时,分割线圈1000’被切断装置165从线状导体1切断。如图9A所示,切断装置165包括通过夹紧件机构(切断夹紧件)165驱动的切断刀片(刀具)165h。
夹紧件机构165包括安装在伺服电机165a的旋转轴的圆板165b、一个端部通过连结销165c1连结于从圆板165b的旋转中心偏心的位置的第一臂165c、一个端部通过连结销165c2连结于第一臂165c的另一个端部的第二臂165i和通过连结销165d2连结于第二臂165i的另一个端部的导引部件165d。
当伺服电机165a的旋转轴旋转时,第二臂165i以连结销165d2为中心摆动并使导引部件165d在上下方向上移动。在导引部件165d上,如图10所示那样形成有相对于垂直方向倾斜的导引槽(倾斜槽)165d3。图10所示的第三臂165e具有与导引槽165d3卡合的卡合销165d1。此外,第三臂165e能够以连结销165e1为中心进行摆动。因此,通过导引部件165d上下移动,卡合销165d1被导引槽165d3导引而在左右方向上移动。由此,第三臂165e以连结销165e1为中心摆动。通过该摆动运动,第三臂165e通过连结销165e1使与卡合销165d1的相反侧连结的移动部件165f在水平方向(宽度方向)上移动。
移动部件165f通过导轨165g在水平方向(宽度方向)上被导引。第三臂165e通过其摆动运动而使安装在移动部件165f上的切断刀片(刀具)165h在水平方向(宽度方向)上移动。在图10仅图示一侧,不过在中心线165j的左侧,第三臂165e、移动部件165f、导轨165g和切断刀片(刀具)165h对称地构成,由夹着中心线165j对称地构成的2个切断刀片(刀具)165h切断线状导线1。
输送装置160的底座166能够通过螺杆162和旋转驱动螺杆162的伺服电机163沿线状导体1的输送方向向上游侧和下游侧两个方向移动。
夹头161a、161b在分割线圈1000’被切断装置165从线状导体1切断之前保持分割线圈1000’。当夹头161a保持分割线圈1000’时,如图9B所示那样,输送致动器161以中心O161为中心地旋转。此外,底座166通过螺杆162和伺服电机163向线状导体1的输送方向下游侧水平移动。由此,分割线圈1000’被输送至冲压成形部(冲压装置)170的线圈投入引导部172。
在线圈投入引导部172设置有伺服电机177,以使得构成引导部的两侧板的间隔改变的方式构成。当通过输送致动器161的旋转和底座166的移动来输送分割线圈1000’时,线圈投入引导部172的两侧板被伺服电机177扩大其间隔。由此,输送致动器161能够借助线圈投入引导部172将分割线圈1000’可靠地投入冲压装置170的金属模171中。
此处,对折弯装置150、切断装置165和输送装置160的相位控制(同步控制)进行说明。
在折弯装置150、切断装置165和输送装置160的相位控制中,设定以下的从动轴。作为第一个从动轴设定折弯装置150的底座151的移动(位置坐标)。通过该从动轴控制伺服电机157。作为第二个从动轴设定弯曲销153的旋转(旋转坐标)。通过该从动轴控制热电机158。作为第三个从动轴设定输送装置160的底座166的移动(位置坐标)。通过该从动轴控制伺服电机163。作为第四个从动轴设定切断夹紧件机构165的动作(旋转坐标)。通过该从动轴控制伺服电机165a。作为第五个从动轴设定输送致动器161的旋转(旋转坐标)。通过该从动轴控制伺服电机164。作为第六个从动轴设定夹头161a、161b的夹头开合。通过该从动轴控制夹头161a、161b的阀161v(参照图19)。作为第七个从动轴设定线圈投入引导部172的动作(位置坐标)。通过该从动轴控制伺服电机177。上述的各从动轴以上述的假想轴为主轴。
在折弯装置150中,与线状导体1的输送同步地输送折弯装置150的底座151。在折弯装置150的“折弯弯曲”动作中有3次“弯曲同步模式”。在各“弯曲同步模式”中,执行“弯曲动作”和“恢复动作”。即,一边与线状导体1同步地输送折弯装置150的底座151,一边执行“弯曲动作”(弯曲加工),每进行1次“弯曲动作”就减速执行“恢复动作”。每进行1次弯曲动作就将折弯装置150的底座151减速是为了在该期间将线状导体1向底座151的前方相对输送。因此,在“恢复动作”中,折弯装置150不与线状导体1同步地移动。
实际上,在“弯曲动作”的期间内,在正在进行弯曲加工时也使底座151的速度比线状导体1的速度稍慢。由此,线状导体1相对于芯棒152进给至稍前方。能够防止或者抑制线状导体1在芯棒152与旋转的弯曲销153之间伸张。
折弯装置150在3次弯曲加工结束时以最高速度返回初始位置(同步加速开始位置)。在该期间弯曲部1M(参照图9B)相对于芯棒152进给至前方。不过,该进给基于芯棒152与线状导体1的相对关系,线状导体1总以一定速度移动。折弯装置150的底座151在返回至初始位置时加速为同步模式,以与线状导体1相同的速度移动。此处,切断装置165的伺服电机165b加速进行线状导体1的切断。
另一方面,在输送装置160中,在折弯装置150实施3次弯曲加工期间,将底座166移动至投向分割线圈1000’的线圈投入引导部172的投入位置而待机。折弯装置150的底座151在3次弯曲加工时向输送装置160侧移动并进行弯曲加工。通过使输送装置160的底座166在投向分割线圈1000’的线圈投入引导部172的投入位置待机,输送装置160不会妨碍折弯装置150的移动。
以当折弯装置150进行的3次弯曲加工结束时,输送装置160的底座166以最高速度返回至初始位置(同步加速开始位置)的方式来控制。当3次弯曲加工结束时,虽然折弯装置150的底座151也以最高速度返回至初始位置(同步加速开始位置),但是输送装置160的底座166开始向初始位置移动的时刻比折弯装置150的底座151开始向初始位置移动的时刻早。
输送装置160的底座166与折弯装置150的底座151相比移动更长的距离,在与折弯装置150的底座151到达其初始位置的时刻相同的时刻到达输送装置160的底座166的初始位置。输送装置160的底座166和折弯装置150的底座151到达各自的初始位置后,同样加速,一起转换为同步模式。即,输送装置160的底座166和折弯装置150的底座151以接近的状态,以与线状导体1相同的速度移动。在该同步模式,以使得切断夹紧件机构165将分割线圈1000’从线状导体1切掉的方式设定切断夹紧件机构165的旋转坐标。
在输送装置160中,设定使输送致动器161以使得气动夹头161a、161b位于将从线状导体1切断的分割线圈1000’向线圈投入引导部172投入的位置的方式旋转的动作。该输送致动器161的旋转与输送装置160的底座166的向冲压投入位置(将分割线圈1000’向线圈投入引导部172投入的位置)的移动同时执行。当气动夹头161a、161b位于将分割线圈1000’向线圈投入引导部172投入的位置时,气动夹头从“合”切换为“开”,分割线圈1000’被向线圈投入引导部172投入。
此外,在输送装置160中,设定与使底座166返回至初始位置(同步加速开始位置)的动作同时地使气动夹头161a、161b位于将从线状线圈1切断的分割线圈1000’夹住的位置(切断位置)的动作。以在气动夹头161a、161b到达切断位置后至分割线圈1000’被从线状线圈1切断为止的期间结束气动夹头161a、161b的分割线圈1000’的保持(开→合)的方式设定输送装置160的动作。
在线圈投入引导部172中,保持分割线圈1000’的气动夹头161a、161b通过输送致动器161开始向冲压投入位置旋转移动之前,设定为线圈投入引导部172的打开状态(两侧板打开的状态),当气动夹头161a、161b到达冲压投入位置时从“开”切换为“合”。此外,以使得线圈投入引导部172与气动夹头161a、161b通过输送致动器161旋转移动至切断位置的动作的同时从“合”切换为“开”的方式设定。
接着,使用图11,对冲压成形部(冲压装置)170进行说明。图11是按顺序表示冲压装置170的动作的动作示意图。
冲压装置170具有固定模174和可动模173。图11是从下侧看固定模174和可动模173时的状态。从固定模174侧向与可动模173的间隙突出有3个销。3个销中1个相对于其它2个销位于上方,且在投影于水平面的情况下位于其它2个销之间。将位于上方的1个销175称为第1销175,将其它2个销176a、176b称为第2销176a、176b或者姿势销176a、176b。
第1销175从固定模174的成型面(冲压面)突出。另一方面,第2销(姿势销)176a、176b设置在固定模174的成型面的下方。
以下,参照图11说明冲压装置170的动作。在冲压装置170,设置有以上述的假想轴为主轴的4个从动轴。另外,“线圈投入引导部”轴也可以包含于冲压装置170,在这种情况下,冲压装置170由5个从动轴构成。
第一个从动轴是使冲压单元170的可动模173开合的轴,被伺服电机173m(参照图19)控制。第二个和第三个从动轴是使冲压单元170的2个姿势销(姿势销a和姿势销b)沿水平方向且沿2个姿势销的间隔方向(与可动模173的移动方向垂直的方向)移动的轴,被伺服电机176am、176bm(参照图19)控制。第四个从动轴是使冲压单元170的第1销175和第2销(姿势销)176a、176b相对于固定模174的成型面(冲压面)的水平方向位置从成型面向可动模173侧突出或缩回的轴(以下,称为上升轴或者下降轴),被伺服电机175m(参照图19)控制。另外,第1销175和姿势销176a、176b通过伺服电机175m一体地上升(或者下降)。即,第1销175和姿势销176a、176b的上升轴或者下降轴由1个轴构成。
在图11(a)中,可动模173处于对固定模174完全打开的状态。这是冲压后退结束后的状态。该冲压后退是使可动模173移动至完全打开的状态的动作。此外,在冲压后退即将结束之前设定销上升的动作。该销上升是自图11(e)所示那样第1销175和姿势销176a、176b从固定模174的成型面缩回的状态移动至图11(a)所示那样从固定模174的成型面完全突出的状态的动作。
如图11(a)所示,在设定可动模173与第1销175和姿势销176a、176b的状态下,从输送致动器161的气动夹头161a、161b向冲压单元170投入分割线圈1000’。这通过气动夹头161a、161b从“合”切换为“开”的动作来执行。在向冲压单元170投入分割线圈1000’时,以使得分割线圈1000’与姿势销176a、176b不相干涉的方式成为2个姿势销176a、176b在投向水平面的投影图上最接近第1销175的状态,2个姿势销176a、176b的间隔最窄。另外,此时的第1销175和姿势销176a、176b处于从固定模174的成型面最突出的状态,此时的自第1销175的基准面起的高度为h1
在图11(b),2个姿势销176a、176b的间隔最宽,分割线圈1000’被第1销175和姿势销176a、176b以稳定的状态(姿势)支承。分割线圈1000’投入被冲压单元170后,从图11(a)的状态过渡为图11(b)的状态。这通过第2销(姿势销)176a、176b的销打开动作实现。另外,在图11(b)的状态,自第1销175的基准面起的高度为h1
在图11(c),可动模173开始向关闭方向(固定模174一侧)移动。这在冲压成形中是使冲压前进的动作。即,在该阶段开始进行冲压加工。不过,在图11(c)中,可动模173刚与分割线圈1000’抵接,在分割线圈1000’尚未产生冲压加工引起的变形。
从图11(b)的状态过渡为图11(c)的状态的过程中要注意的是,第1销175和姿势销176a、176b为了避免与正在接近的可动模173的干涉而下降。此时的自第1销175的基准面起的高度为h2,h1与h2之间存在h1>h2的关系。第1销175和姿势销176a、176b的下降控制通过图9B的“冲压销上下”轴的“与冲压成形同步地进行销动作”的设定执行。
在图11(d)中,表示可动模173完全关闭而结束冲压加工的状态。在该状态下,对被实施二维的弯曲加工后的分割线圈1000’实施三维的弯曲加工。在该状态下,分割线圈1000完成。
从图11(c)的状态过渡为图11(d)的状态的过程中要注意的是,通过对分割线圈1000’实施三维的弯曲加工,U字形状的分割线圈1000的两脚部1000a、1000b的间隔变窄。因此,相对于图11(c)的状态,在图11(d)的状态,2个姿势销176a、176b的间隔变窄。该2个姿势销176a、176b的间隔控制通过与冲压成形同步地控制姿势销而执行。
从图11(c)的状态过渡为图11(d)的状态的过程中可动模173也进一步与第1销175和姿势销176a、176b接近。因此,为了避免与可动模173的干涉,第1销175和姿势销176a、176b进一步被进行下降控制。此时的自第1销175的基准面起的高度为h3,h1、h2与h3之间存在h1>h2>h3的关系。
在图11(b)~(d)为正在执行冲压成形的状态,不过根据分割线圈1000’与可动模173的接触时刻、三维弯曲形状而第1销175和姿势销176a、176b的下降控制、2个姿势销176a、176b的间隔控制的时刻、速度不同。因此,2个姿势销176a、176b的间隔控制根据三维弯曲加工而适当地改变其时刻、速度即可。此外,第1销175和姿势销176a、176b的下降控制根据与可动模173的接触时刻而适当地改变即可。
在图11(e)中,将可动模173打开,将被三维弯曲加工后的分割线圈1000从冲压单元170的金属模排出。因此,将第1销175和姿势销176a、176b从图11(d)的状态进一步下降控制,成为在投向水平面的投影图上第1销175和姿势销176a、176b从固定模174的成型面完全缩回的状态。该动作通过第1销175和姿势销176a、176b的下降动作执行。此外,2个姿势销176a、176b的间隔返回图11(a)的状态。
当第1销175和姿势销176a、176b的下降控制和2个姿势销176a、176b的间隔控制结束时,将可动模173打开。由此,被三维弯曲加工后的分割线圈1000从冲压单元170的金属模排出。该动作通过冲压后退执行。
如以上说明的那样,在本实施方式中,与成为主轴的假想轴的线状导体1的移送速度(一定)同步地执行各从动轴的动作。能够与在各从动轴的定位完成确认后不进行开始下一动作的控制的量相应地高速地执行线圈的成形工序。
此外,在本实施方式中,剥离装置140的剥离模拘束(保持)线状导体1的搪瓷涂层的剥离部地输送线状导体1。因此,不易在作为线状导体1的移送机构(输送机构)的剥离装置140与线状导体1之间产生滑动和位置偏移。因此,能够将线状导体1沿假想轴正确地移送,能够通过相位控制(同步控制)高精度且正确的实施上述那样的线圈成形。
此处,使用图18A和图18B,对通过上述的线圈成形装置被三维弯曲加工后的分割线圈的例子进行说明。图18A是表示分割线圈1000的形状的平面图。图18B是从右侧看图18A的分割线圈1000时的平面图。
本实施例的分割线圈1000呈U字形形状,在两脚部1006、1007之间形成有3处弯曲部1003~1005。图18A所示的3处二维的弯曲部1003~1005由折弯装置150加工形成。
在折弯装置150中,作为弯曲销,使用具有圆筒部153a和平面部153b的弯曲销153,因此在线状导体1的弯曲销153的抵接部不易产生压痕。此外,在进行弯曲加工时,令折弯装置150的移动速度比线状导体1的移送速度慢一点,因此能够防止或者抑制线状导体1在芯棒152与旋转的弯曲销153之间伸张。因此,根据本实施例,能够提供在两脚部1006、1007的根部没有压痕和磨伤的线状导体1。
使用图19,对实施相位控制的伺服电机的结构进行说明。图19是相位控制的框图。
在整体控制器181的下级设置有运动控制器182。在运动控制器182的下级连接构成从动轴的伺服电机及其伺服驱动器。在本实施方式中,作为从动轴,设置有开卷机(线轴)111、边式侧剥离装置(EW移动)140b-1a、边式侧剥离装置(EW剥离)140b-7、平式侧剥离装置(FW移动)140a-1a、平式侧剥离装置(FW剥离)140a-7、折弯装置(头)151、折弯装置(弯曲)153、切断/输送装置(头)166、切断装置(切断夹紧件)165、输送装置(输送DD)162、输送装置(夹头)161a、161b、线圈投入引导部(开合)172、冲压单元(可动模开合)173、冲压单元(姿势销a移动)176a、冲压单元(姿势销b移动)176b和冲压单元(销上下)175、176a、176b的共计16个轴。
在开卷机(线轴)111设置有伺服驱动器111-1D和伺服电机111-1,在边式侧剥离装置(EW移动)140b-1a设置有伺服驱动器140b-1bD和伺服电机140b-1b,在边式侧剥离装置(EW剥离)140b-7设置有伺服驱动器140b-4D和伺服电机140b-4,在平式侧剥离装置(FW移动)140a-1a设置有伺服驱动器140a-1bD和伺服电机140a-1b,在平式侧剥离装置(FW剥离)140a-7设置有伺服驱动器140a-4D和伺服电机140a-4,在折弯装置(头)151设置有伺服驱动器157D和伺服电机157,在折弯装置(弯曲)153设置有伺服驱动器158D和伺服电机158,在切断/输送装置(头)166设置有伺服驱动器163D和伺服电机163,在切断装置(切断夹紧件)165设置有伺服驱动器165aD和伺服电机165a,在输送装置(输送DD)162设置有伺服驱动器164D和伺服电机164,在输送装置(夹头)161a、161b设置有伺服驱动器161vD和伺服电机161v,在线圈投入引导部(开合)172设置有伺服驱动器177D和伺服电机177,在冲压单元(可动模开合)173设置有伺服驱动器173mD和伺服电机173m,在冲压单元(姿势销a移动)176a设置有伺服驱动器176amD和伺服电机176am,在冲压单元(姿势销b移动)176b设置有伺服驱动器176bmD和伺服电机176bm,在冲压单元(销上下)175、176a、176b设置有伺服驱动器175mD和伺服电机175m。
实施例2
使用图12,说明本发明的异形线圈成形装置的整体结构。图12是表示本实施例的异形线圈成形装置的整体结构的平面图。
异形线圈成形装置500从图12的左侧起按开卷机110、缓冲装置120、矫正部(矫正装置)130、第二剥离部(剥离装置)190、第一剥离部(剥离装置)140和弯曲成形部(折弯装置)200对线状导体1进行加工的次序排列成一条直线地配置。
在本实施方式中,第二剥离部(剥离装置)190和弯曲成形部(折弯装置)200与实施例1不同,其它结构与实施例1相同。因此,第一剥离部(剥离装置)140进行的线状导体1的输送也与实施例1相同。不过,在实施例1中,第一剥离部(剥离装置)140进行的线状导体1的输送和折弯装置150的弯曲加工通过相位控制被控制,与此相对在本实施方式中不被相位控制。在本实施例中也与实施例1的折弯装置150一样,能够通过在折弯装置200设置移送机构,通过相位控制来控制第一剥离部(剥离装置)140进行的线状导体1的输送和折弯装置150的弯曲加工。
在本实施方式中,以在分割线圈的中间部设置剥离部的方式设置有第二剥离部(剥离装置)190。第二剥离部(剥离装置)190与第一剥离部(剥离装置)140一样具备剥离平式侧的搪瓷涂层的剥离装置190a和剥离边式侧的搪瓷涂层的剥离装置190b。不过,剥离装置190a和剥离装置190b位置被固定,不能如剥离装置140a和剥离装置140b那样沿线状导体1的输送方向移动。
接着,使用图13A和图13B,对本实施例的折弯装置200进行说明。图13A是表示折弯装置200的结构的平面图。图13B从下侧看图13A所示的折弯装置200时的平面图。
在本实施例的折弯装置200中,进行压缩弯曲(Compression Bend)的折弯装置(第一折弯部)200A和进行拉伸弯曲(Draw Bend)的折弯装置(第二弯曲部)200B一体化而成为1台装置。通过折弯装置200A和折弯装置200B轮换处理线状导体1,能够利用1台装置进行压缩弯曲和拉伸弯曲。另外,折弯装置200A相对于折弯装置200B在线状导体1的输送方向上位于上游侧。通过这样的配置,线状导体1在被折弯装置200A进行压缩弯曲加工后,被折弯装置200B进行拉伸弯曲加工。
在折弯装置200设置有7个电动机。201是用于切换折弯装置200A和折弯装置200B的切换用电动机。为了切换折弯装置200A和折弯装置200B,需要将对线状导体1进行弯曲加工后的折弯装置200A、200B的芯棒从线状导体1取下,为此需要将折弯装置200A、200B的芯棒从线状导体1退下。202、203是为此而设置的电动机,202是将折弯装置200A从线状导体1退下的电动机。此外,203向将折弯装置200B从线状导体1退下的电动机。
如上所述,折弯装置200A和折弯装置200B通过向沿着转动中心轴O200A和中心轴(转动中心轴)O200B的方向前进而靠近(处理)线状导体1,通过后退而离开线状导体1。
设置在折弯装置200A一侧的电动机204是使压缩弯曲中使用的芯棒旋转的电动机。在本实施例的压缩弯曲中,以对具有长边和短边的扁线从长边侧和短边侧中的任一侧均能够弯曲加工的方式在芯棒呈十字形形成有槽宽度不同的2种槽。电动机204以使形成为十字形的2种槽中的任一个槽沿线状导体1的输送方向形成的方式使芯棒旋转。设置在折弯装置200A一侧的电动机205是使压缩弯曲中使用的弯曲销绕芯棒的中心轴转动的电动机。
设置在折弯装置200B一侧的电动机206是使拉伸弯曲中使用的夹紧件向芯棒前进或者从芯棒侧后退的电动机。此外,是在设置在折弯装置200B一侧的电动机207进行拉伸弯曲时,将线状导体1夹在夹紧件与芯棒之间、使夹紧件和芯棒一体地旋转的电动机。
使用图14A~图14D,对进行压缩弯曲的折弯装置200A进行说明。图14A是从弯曲销200A-2a、200A2b的转动轴向看折弯装置200A时的平面图。图14B是从B箭头方向看图14A所示的折弯装置200A时的平面图。图14C是从C箭头方向看图14A所示的折弯装置200A时的平面图。图14D是从D箭头方向看图14A所示的折弯装置200A时的平面图。图14D的一部分表示图14A的D1-D1箭头方向截面。
芯棒由200A-1a、200A-1b、200A-1c和200A-1d这4个部份(piece)构成,槽宽度不同的2种槽在与弯曲销200A-2a、200A-2b的转动轴O200A垂直的平面上以正交的形态(十字形)构成。在芯棒的周围配置有弯曲销200A-2a和弯曲销200A2b。弯曲销200A-2a和弯曲销200A2b通过电动机205一体地被旋转驱动。通过将2种槽和2个弯曲销200A-2a、200A-2b分开使用,从扁线的长边侧和短边侧中的任一侧都能够实施各种弯曲加工。
使用图15,对进行拉伸弯曲的折弯装置200B进行说明。图15表示折弯装置200B的结构的立体图。
折弯装置200B具有芯棒200B-1、夹紧件200B-2和背挡件200B-3,是由芯棒200B-1和夹紧件200B-2将线状导体1夹在中间,在线状导体1的和与芯棒200B-1抵接的侧面相反侧的侧面接触背挡件200B-3,使芯棒200B-1和夹紧件200B-2一体地绕芯棒200B-1的中心轴O200B旋转(转动)而对线状导体1进行弯曲加工的装置。另外,中心轴(转动中心轴)O200B与转动中心轴O200A平行,存在于同一平面上。
芯棒200B-1由中心与芯棒200B-1的中心轴O200B一致的大径的圆筒面、在从大径的圆筒面的中心偏心的位置具有中心的小径的圆筒面以及与大径的圆筒面和小径的圆筒面相切的2个切面构成。线状导体1被在芯棒200B-1构成的切面和夹紧件200B-2的前端平面夹着,通过芯棒200B-1和夹紧件200B-2的旋转动作而被卷绕于芯棒200B-1的大径的圆筒面并被弯曲。
在该过程中,线状导体1适应弯曲角度地被引出,因此背挡件200B-3不被固定,而能够沿线状导体1滑动地设置。由此,背挡件200B-3与线状导体1被引出相应地与线状导体1一起滑动。因此,线状导体1能够防止在背挡件200B-3之间产生磨伤。
使用图16A、图16B和图16C,对通过拉伸弯曲进行的弯曲加工进行说明。图16A是表示进行通过拉伸弯曲的弯曲加工的前的分割线圈1100’的形状的立体图。图16A所示的分割线圈1100’用作设置在图17所示的电机定子2000的分割线圈1100。图16B是表示芯棒200B-1、夹紧件200B-2和背挡件200B-3的附近的立体图。图16C是表示通过拉伸弯曲对分割线圈1100’实施约180度的弯曲加工的状态的立体图。
图16A所示的分割线圈1100’由于在自此进行的通过拉伸弯曲的弯曲加工之前进行的压缩弯曲,成为弯曲的内周侧比外周侧粗的状态,截面成为如梯形的形状。当使该变粗的面与芯棒保持件的面200B-1a接触,由芯棒200B-1和夹紧件200B-2将线状导体1夹在中间时,连结线状导体1的变粗的面与变细的面之间的倾斜面与芯棒200B-1和夹紧件200B-2抵接。因此,当在压缩弯曲之后进行拉伸弯曲时,倾斜面以沿着夹紧件200B-2的前端面形成的方式扭曲,在完成的分割线圈1100产生扭曲。
在本实施方式中,在支承芯棒200B-1的芯棒保持件设置有切口面200B-1b,在进行拉伸弯曲时,使得要扭曲的分割线圈1100’接触切口面200B-1b,以抑制扭曲。这样,切口面200B-1b发挥抑制扭曲的接触面的作用。
根据本实施例,能够对在压缩弯曲后进行拉伸弯曲而形成的分割线圈(分段导体)1100抑制由于拉伸弯曲而产生的扭曲,加工成抑制了扭曲的所期望的形状的分割线圈1100。
此外,在本实施例中被弯曲加工后的分割线圈1100具有被折弯装置200A压缩弯曲加工而形成的压缩弯曲部(第一弯折部或第一弯曲部)和被折弯装置200B拉伸弯曲加工而形成的拉伸弯曲部(第二弯折部或第二弯曲部)。在压缩弯曲部1110与拉伸弯曲部1110之间设置有直线1130(参照图17),压缩弯曲部1110和拉伸弯曲部1120经直线部1130相邻。而且,在被折弯装置200B拉伸弯曲加工而形成的拉伸弯曲部(第二弯折部或第二弯曲部)的内周侧的、作为成形器具的芯棒200B-1抵接的部分形成压痕,在拉伸弯曲部的外周侧未形成压痕。此外,在被折弯装置200A压缩弯曲加工而形成的压缩弯曲部(第一弯折部或第一弯曲部)也未形成压痕。因此,本实施例中被弯曲加工后的分割线圈1100仅在拉伸弯曲部的内周侧形成压痕。
压痕存在对线状导体1或者分割线圈1100的绝缘包覆(绝缘覆膜)造成损害的可能性。例如,当在分割线圈1100的弯曲部的外周侧和内周侧形成压痕时,相邻的分割线圈1100间的电绝缘的可靠性下降。但是,在本实施方式中,因为仅在弯曲部的内周侧形成压痕,所以能够将相邻的分割线圈1100间的电绝缘的可靠性维持得高。
另外,本发明并不限定于上述的各实施例,而包括各种各样的变形例。例如,上述的实施例为了将本发明说明得容易明白而进行了详细的说明,但是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外,能够将一个实施例的结构的一部分替换到另一个实施例的结构,此外,还能够在一个实施例的结构中加入另一个实施例的结构。此外,能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、削除、替换。
附图标记的说明
100…U字形线圈成形装置、110…开卷机、120…缓冲装置、130…矫正部(矫正装置)、140…剥离部(剥离装置)、150…弯曲成形部(折弯装置)、160…输送部(输送装置)、170…冲压成形部(冲压装置)、180…控制装置、185…收容部(箱部)、500…异形线圈成形装置、190…第二剥离部(剥离装置)、200…弯曲成形部(折弯装置)200。

Claims (12)

1.一种具有线圈的电机定子,所述线圈是将具有绝缘覆膜的导体被弯曲加工而形成的多个分割线圈连接来构成的,所述电机定子的特征在于:
所述分割线圈具有第一弯曲部和第二弯曲部,
所述第一弯曲部是弯曲的内周侧比外周侧粗的状态,
以仅在所述第二弯曲部的内周形成由成形工具造成的压痕的方式被弯曲加工。
2.一种具有线圈的电机定子,所述线圈是将具有绝缘覆膜的导体被弯曲加工而形成的多个分割线圈连接来构成的,所述电机定子的特征在于:
所述分割线圈具有第一弯曲加工的弯曲部和第二弯曲加工的弯曲部,
所述第二弯曲加工是将线圈引出并卷绕于芯棒的弯曲加工,
所述第二弯曲加工的弯曲部与所述第一弯曲加工的弯曲部相比弯曲角度大,
在所述第一弯曲加工的弯曲部和所述第二弯曲加工的弯曲部中,仅在所述第二弯曲加工的弯曲部的内周形成有由成形工具造成的压痕。
3.一种旋转电机,其特征在于:
具有权利要求1或2所述的电机定子。
4.一种线圈的制造方法,其特征在于,包括:
对具有绝缘覆膜的线状导体进行压缩弯曲加工以形成弯曲的内周侧比外周侧粗的弯曲部的压缩弯曲工序;和
在所述压缩弯曲工序之后,对所述线状导体进行拉伸弯曲加工以形成仅在内周形成由成形工具造成的压痕的弯曲部的拉伸弯曲工序。
5.如权利要求4所述的线圈的制造方法,其特征在于:
对一个线状导体交替地进行所述压缩弯曲工序和所述拉伸弯曲工序。
6.如权利要求4所述的线圈的制造方法,其特征在于:
在所述压缩弯曲工序中,以不在所述绝缘覆膜上形成压痕的方式进行弯曲加工,
在所述拉伸弯曲工序中,以在所述绝缘覆膜上形成压痕的方式进行弯曲加工。
7.如权利要求4所述的线圈的制造方法,其特征在于:
在所述拉伸弯曲工序中,使所述线状导体与夹具抵接来进行拉伸弯曲加工。
8.如权利要求4至7中任一项所述的线圈的制造方法,其特征在于:
成形为所述拉伸弯曲工序中的所述线状导体的弯曲角度的大小大于所述压缩弯曲工序中的所述线状导体的弯曲角度的大小。
9.一种具有线圈的电机定子的制造方法,所述线圈是将具有绝缘覆膜的线状导体被弯曲加工而形成的多个分割线圈连接来构成的,所述电机定子的制造方法的特征在于,包括:
对线状导体进行压缩弯曲加工以形成弯曲的内周侧比外周侧粗的弯曲部的压缩弯曲工序;和
在所述压缩弯曲工序之后,对所述线状导体进行拉伸弯曲加工以形成仅在内周形成由成形工具造成的压痕的弯曲部的拉伸弯曲工序。
10.如权利要求9所述的电机定子的制造方法,其特征在于:
通过对一个线状导体交替地进行所述压缩弯曲工序和所述拉伸弯曲工序,来对所述多个分割线圈中的一个分割线圈进行压缩弯曲加工和拉伸弯曲加工。
11.如权利要求9所述的电机定子的制造方法,其特征在于:
在所述压缩弯曲工序中,以不在所述绝缘覆膜上形成压痕的方式进行弯曲加工,
在所述拉伸弯曲工序中,以在所述绝缘覆膜上形成压痕的方式进行弯曲加工。
12.如权利要求9至11中任一项所述的电机定子的制造方法,其特征在于:
成形为所述拉伸弯曲工序中的所述线状导体的弯曲角度的大小大于所述压缩弯曲工序中的所述线状导体的弯曲角度的大小。
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