JP2019080437A

JP2019080437A - 巻線形成装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP2019080437A
Application number: JP2017206138A
Authority: JP
Inventors: 烈松尾; Retsu Matsuo; 友貴神谷; Tomoki Kamiya
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: US20190118236A1; CN109713860B; CN109713860A; JP6819541B2; US11007560B2

Abstract

【課題】平角線の表面の油量に拘わりなく、平角線を精度良くエッジワイズ曲げ加工することができる巻線形成装置の制御方法を実現する。【解決手段】本発明の一形態に係る巻線形成装置の制御方法は、土台２と、クランプ３と、曲げコマ４と、を備える巻線形成装置の制御方法において、エッジワイズ曲げ加工の際の曲げコマ４に作用する曲げトルクを検出する工程と、曲げトルクにおける曲げコマ４を始動させる際のトルク値を除いた最大値が予め設定された設定値以下か否かを判定する工程と、曲げトルクの最大値が設定値より大きい場合、クランプ３における平角線６のクランプ荷重を小さくする工程と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、巻線形成装置及びその制御方法に関する。

一般的な巻線形成装置は、特許文献１に開示されているように、送り出された平角線を土台のクランプ面とクランプのクランプ面とで当該平角線の厚さ方向で挟み込み、曲げコマによって、土台のクランプ面とクランプのクランプ面との間に平角線を押し込みつつ当該クランプの軸部に押し付けて、平角線をエッジワイズ曲げ加工する工程を繰り返すことで、例えば、エッジワイズコイルを形成する構成である。

特開２０１１−１０５２８号公報

平角線の表面には、エッジワイズ曲げ加工を円滑に行うことができるように、油が塗布されている。しかしながら、平角線の表面の油量は、平角線の輸送条件、温度上昇、保存状態や梱包状態などの要因でバラツキが生じる可能性がある。

そのため、一般的な巻線形成装置においては、曲げコマによって、土台のクランプ面とクランプのクランプ面との間に平角線を押し込みつつ当該クランプの軸部に押し付ける際に、例えば、土台のクランプ面と平角線との間及びクランプのクランプ面と平角線との間の摩擦力が変化する。

このとき、土台のクランプ面と平角線との間及びクランプのクランプ面と平角線との間の摩擦力が大きくなると、平角線を土台のクランプ面とクランプのクランプ面との間に押し込み難くなり、平角線を精度良くエッジワイズ曲げ加工することが難しくなる。つまり、一般的な巻線形成装置においては、平角線の表面の油量に応じて、エッジワイズ曲げ加工の精度に影響が及ぼされることになる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、平角線の表面の油量に拘わりなく、平角線を精度良くエッジワイズ曲げ加工することができる巻線形成装置及びその制御方法を実現する。

本発明の一態様に係る巻線形成装置の制御方法は、
平角線における厚さ方向の一方の面と接触する第１のクランプ面を有する土台と、
軸部と、前記軸部に固定され、前記平角線における厚さ方向の他方の面と接触する第２のクランプ面を有するフランジ部と、を含み、前記平角線の厚さ方向に移動可能であって、前記土台の第１のクランプ面と前記第２のクランプ面とで前記平角線を挟むクランプと、
前記土台の第１のクランプ面と前記クランプの第２のクランプ面との間に前記平角線を押し込みつつ、前記クランプの軸部に前記平角線を押し付けることで、前記平角線をエッジワイズ曲げ加工する曲げコマと、
を備える巻線形成装置の制御方法において、
前記エッジワイズ曲げ加工の際の前記曲げコマに作用する曲げトルクを検出する工程と、
前記曲げトルクにおける前記曲げコマを始動させる際のトルク値を除いた最大値が予め設定された設定値以下か否かを判定する工程と、
前記曲げトルクの最大値が前記設定値より大きい場合、前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を小さくする工程と、
を備える。
これにより、今回、平角線をエッジワイズ曲げ加工した際に、平角線の表面の油量に起因して、平角線を土台の第１のクランプ面とクランプの第２のクランプ面との間に押し込み難くても、例えば、次回、平角線をエッジワイズ曲げ加工する際には、曲げコマによって、平角線を土台の第１のクランプ面とクランプの第２のクランプ面との間に押し込みやすくなり、クランプの軸部に平角線を良好に押し付けることができる。そのため、平角線の表面の油量に拘わりなく、平角線を精度良くエッジワイズ曲げ加工することができる。

上記の巻線形成装置の制御方法において、
前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を小さくした後に、前記曲げトルクの最大値が前記設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続したか否かを判定する工程と、
前記曲げトルクの最大値が前記設定値以下である旨の判定結果が前記回数連続した場合、前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を予め設定された初期値に戻す工程と、
を備えることが好ましい。
これにより、今回、平角線をエッジワイズ曲げ加工した際に比べて、次回、平角線をエッジワイズ曲げ加工する際の平角線の膨らみを抑制することができる。

上記の巻線形成装置の制御方法において、
前記平角線の複数回のエッジワイズ曲げ加工時における前記曲げトルクの最大値の平均値を算出する工程を備え、
前記曲げトルクにおける前記曲げコマを始動させる際のトルク値を除いた最大値が予め設定された設定値以下か否かを判定する工程では、前記算出した曲げトルクの最大値の平均値が前記設定値以下か否かを判定することが好ましい。
これにより、例えば、平角線をエッジワイズ曲げ加工する際に突発的に特定の回で、算出した曲げトルクの最大値が設定値を超えても、直ちにクランプによる平角線のクランプ荷重の制御に反映されないため、当該クランプ荷重の制御が容易である。

本発明の一態様に係る巻線形成装置は、
平角線における厚さ方向の一方の面と接触する第１のクランプ面を有する土台と、
軸部と、前記軸部に固定され、前記平角線における厚さ方向の他方の面と接触する第２のクランプ面を有するフランジ部と、を含み、前記平角線の厚さ方向に移動可能であって、前記土台の第１のクランプ面と前記第２のクランプ面とで前記平角線を挟むクランプと、
前記土台の第１のクランプ面と前記クランプの第２のクランプ面との間に前記平角線を押し込みつつ、前記クランプの軸部に前記平角線を押し付けることで、前記平角線をエッジワイズ曲げ加工する曲げコマと、
を備える巻線形成装置において、
前記エッジワイズ曲げ加工の際に検出した前記曲げコマに作用する曲げトルクにおける当該曲げコマを始動させる際のトルク値を除いた最大値が予め設定された設定値より大きい場合、前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を小さくする。
これにより、今回、平角線をエッジワイズ曲げ加工した際に、平角線の表面の油量に起因して、平角線を土台の第１のクランプ面とクランプの第２のクランプ面との間に押し込み難くても、例えば、次回、平角線をエッジワイズ曲げ加工する際には、曲げコマによって、平角線を土台の第１のクランプ面とクランプの第２のクランプ面との間に押し込みやすくなり、クランプの軸部に平角線を良好に押し付けることができる。そのため、平角線の表面の油量に拘わりなく、平角線を精度良くエッジワイズ曲げ加工することができる。

本発明によれば、平角線の表面の油量に拘わりなく、平角線を精度良くエッジワイズ曲げ加工することができる。

実施の形態１の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工する前の状態を模式的に示す側面図である。実施の形態１の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工する前の状態を模式的に示す平面図である。実施の形態１の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工した後の状態を模式的に示す側面図である。実施の形態１の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工した後の状態を模式的に示す平面図である。実施の形態１の巻線形成装置の制御系のブロック図である。実施の形態１の巻線形成装置の制御方法のフローチャート図である。土台のクランプ面と平角線との間及びクランプのクランプ面と平角線との間で摩擦が発生する様子を模式的に示す図である。平角線の曲げ角度と摩擦力との関係を示す図である。表面に油が塗布された平角線と表面に油が塗布されていない平角線とをぞれぞれ曲げコマでエッジワイズ曲げ加工した際の当該曲げコマに作用する曲げトルクの相違を示す図である。上段は平角線の曲げ回数とクランプ荷重との関係を例示し、下段は平角線の曲げ回数と曲げトルクとの関係を例示した図である。実施の形態２の巻線形成装置の制御方法のフローチャート図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

＜実施の形態１＞
先ず、本実施の形態の巻線形成装置の構成を簡単に説明する。但し、本実施の形態の巻線形成装置の基本的な構成は、一般的な巻線形成装置と等しいため、詳細な説明は省略する。

図１は、本実施の形態の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工する前の状態を模式的に示す側面図である。図２は、本実施の形態の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工する前の状態を模式的に示す平面図である。図３は、本実施の形態の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工した後の状態を模式的に示す側面図である。図４は、本実施の形態の巻線形成装置を用いて平角線をエッジワイズ曲げ加工した後の状態を模式的に示す平面図である。図５は、本実施の形態の巻線形成装置の制御系のブロック図である。

なお、以下の説明では、説明を明確にするために、三次元座標系（ＸＹＺ座標系）を用いて説明する。ここで、Ｚ軸方向は、平角線６の厚さ方向に対応する。

本実施の形態の巻線形成装置１は、例えば、平角線をエッジワイズ曲げ加工してエッジワイズコイル（巻線）を形成する際に好適に用いることができる。巻線形成装置１は、図１乃至図５に示すように、土台２、クランプ３、曲げコマ４及び制御装置５を備えている。

土台２は、Ｚ軸方向の所定の高さ位置に固定されている。そして、土台２のＺ軸＋側の面は、略ＸＹ平面上に配置されており、クランプ３と共に平角線６を挟み込むクランプ面（第１のクランプ面）２ａとして機能する。

クランプ３は、軸部３ａ及びフランジ部３ｂを備えており、第１の駆動装置７（図５を参照）によって、Ｚ軸方向に移動可能とされている。第１の駆動装置７は、図５に示すように、モータ７ａを備えており、モータ７ａの駆動力が減速機（図示を省略）などを介してクランプ３に伝達される。

軸部３ａは、Ｚ軸方向に延在し、ＸＹ断面が略円形状である。但し、軸部３ａのＸＹ断面形状は、平角線６が接触する箇所のみを円弧形状にしてもよく、平角線６を所望の曲げ角度に曲げることができる形状であればよい。

フランジ部３ｂは、軸部３ａのＺ軸＋側の端部に固定されており、例えば、図２に示すように、円盤形状を基本形態としている。そして、フランジ部３ｂのＺ軸−側の面は、略ＸＹ平面上に配置されており、土台２のクランプ面２ａとで平角線６を挟み込むクランプ面（第２のクランプ面）３ｃとして機能する。但し、フランジ部３ｂは、平角線６を土台２とで良好に挟み込むことができる形状であればよい。

曲げコマ４は、第２の駆動装置８（図５を参照）によって、図３及び図４に示すように、Ｚ軸方向に延在する回転軸を中心に、予め設定した角度範囲（例えば、０°〜９０°の範囲）で回転（公転）する。

これにより、曲げコマ４は、土台２のクランプ面２ａとクランプ３のクランプ面３ｃとの間に平角線６を押し込みつつ、クランプ３の軸部３ａの側面に平角線６を押し付けることで、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する。

第２の駆動装置８は、図５に示すように、モータ８ａを備えており、モータ８ａの駆動力が減速機（図示を省略）などを介して曲げコマ４に伝達される。

制御装置５は、例えば、平角線６を予め設定された回数、エッジワイズ曲げ加工してエッジワイズコイルを形成するために、第１の駆動装置７のモータ７ａ及び第２の駆動装置８のモータ８ａを制御する。

このとき、詳細は後述するが、制御装置５は、例えば、第２の駆動装置８のモータ８ａの電流値に基づいて曲げコマ４に作用する曲げトルクを算出（検出）し、算出した曲げトルクに基づいて、第１の駆動装置７のモータ７ａを制御する。但し、曲げコマ４に作用する曲げトルクは、巻線形成装置１が備えるトルク検出部で検出してもよく、曲げトルクの検出方法は限定されない。

次に、本実施の形態の巻線形成装置１の制御方法を説明する。図６は、本実施の形態の巻線形成装置の制御方法のフローチャート図である。ここで、巻線形成装置１の初期状態においては、曲げコマ４は、図２に示す初期位置（即ち、０°位置）に配置されている。また、クランプ３は、Ｚ軸＋側に移動した状態である。

このような初期状態から送り出された平角線６をエッジワイズ曲げ加工する（Ｓ１）。詳細には、図示を省略した送り装置によって平角線６が送り出され、平角線６は、土台２のクランプ面２ａとクランプ３のクランプ面３ｃとの間に配置されると共に、クランプ３の軸部３ａと曲げコマ４との間に配置される。

次に、制御装置５は、第１の駆動装置７のモータ７ａを制御して、クランプ３をＺ軸−方向に移動させ、土台２のクランプ面２ａとクランプ３のクランプ面３ｃとで平角線６を挟み込む。

このとき、制御装置５は、例えば、クランプ３による平角線６のクランプ荷重が所望の値になるように、予め設定したクランプ荷重とトルクとの関係に基づいて、第１の駆動装置７のモータ７ａに発生させるべきトルク値を算出する。そして、制御装置５は、算出したトルク値を第１の駆動装置７のモータ７ａが発生するように、予め設定したトルク値と電流値との関係に基づいて、モータ７ａの電流値を算出し、算出した電流値でモータ７ａを制御する。

次に、制御装置５は、第２の駆動装置８のモータ８ａを制御して、曲げコマ４を回転させ、土台２のクランプ面２ａとクランプ３のクランプ面３ｃとの間に平角線６を押し込みつつ、クランプ３の軸部３ａの側面に平角線６を押し付ける。

このとき、制御装置５は、例えば、曲げコマ４が予め設定した角度範囲を回転するように、第２の駆動装置８が備えるエンコーダ（図示を省略）の検出値に基づいて、第２の駆動装置８のモータ８ａを制御する。

ちなみに、本実施の形態では、図４に示すように、Ｚ軸＋側から見て曲げコマ４を０°位置から時計回りに９０°回転させているが、回転方向及び角度範囲は、送り出される平角線６の配置や所望の曲げ角度に応じて、適宜、変更することができる。

ここで、図７は、土台のクランプ面と平角線との間及びクランプのクランプ面と平角線との間で摩擦が発生する様子を模式的に示す図である。図８は、平角線の曲げ角度と摩擦力との関係を示す図である。図９は、表面に油が塗布された平角線と表面に油が塗布されていない平角線とをぞれぞれ曲げコマでエッジワイズ曲げ加工した際の当該曲げコマに作用する曲げトルクの相違を示す図である。

平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際に、図７に示すように、土台２のクランプ面２ａと平角線６との間及びクランプ３のクランプ面３ｃと平角線６との間で摩擦が発生するが、上述のように、平角線６の表面の油量に応じて当該平角線６と土台２のクランプ面２ａ及びクランプ３のクランプ面３ｃとの間の摩擦力が変化する。

このとき、摩擦力は、以下の＜式１＞で求めることができる。
＜式１＞Ｆ＝μ×Ｎ
但し、Ｆはエッジワイズ曲げ加工時の摩擦力（即ち、土台２のクランプ面２ａと平角線６との間の摩擦力と、クランプ３のクランプ面３ｃと平角線６との間の摩擦力と、の和）、μは平角線６の摩擦係数（即ち、表面に油が塗布されている場合は、表面に油が塗布された状態での平角線６の摩擦係数）、Ｎはクランプ３による平角線６のクランプ荷重である。

ここで、図８の左上のプロットが表面に油が塗布された平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際の摩擦力と曲げ角度との関係を示し、図８の右下のプロットが表面に油が塗布されていない平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際の摩擦力と曲げ角度との関係を示している。図８に示すように、摩擦力が大きいと平角線６を曲げ難く、摩擦力が小さいと平角線６を曲げ易い。

そして、図９の破線は、表面に油が塗布された平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際の時間と曲げトルクとの関係を示し、図９の実線は、表面に油が塗布されていない平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際の時間と曲げトルクとの関係を示し、図９の一点鎖線は、時間と曲げコマ４の回転角度との関係を示している。図９に示すように、表面に油が塗布された平角線６に対して表面に油が塗布されていない平角線６の方が、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際に曲げトルクが必要である。

このような図８及び図９の関係に基づけば、表面に油が塗布された平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の曲げトルクと表面に油が塗布されていない平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の曲げトルクとの差分に対応する、平角線６と土台２のクランプ面２ａ及びクランプ３のクランプ面３ｃとの摩擦力の変化を導き出すことができる。

そこで、本実施の形態では、表面に油が塗布された平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の曲げトルクの最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）と表面に油が塗布されていない平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の曲げトルクの最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）との差分と、平角線６と土台２のクランプ面２ａ及びクランプ３のクランプ面３ｃとの摩擦力の変化と、の関係に基づいて、摩擦力が所望の値以下になるように、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を制御する。

詳細には、制御装置５は、第２の駆動装置８のモータ８ａの電流値に基づいて曲げコマ４に作用する曲げトルクを算出する（Ｓ２）。そして、制御装置５は、算出した曲げコマ４に作用する曲げトルクの最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）が予め設定された設定値以下か否かを判定する（Ｓ３）。

ここで、設定値は、例えば、以下の＜式２＞で求めることができる。
＜式２＞Ｓ＝Ａ＋３σ
但し、Ｓは設定値、Ａは表面に油が塗布された平角線６を複数回（例えば、２０回、但し、回数は限定されない。）、エッジワイズ曲げ加工し、各々のエッジワイズ曲げ加工時の曲げトルクの最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）を平均した値、σは複数回のエッジワイズ曲げ加工での曲げトルクの最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）の標準偏差である。

なお、本実施の形態の設定値Ｓは、標準偏差σを用いて設定しているが、平均偏差を用いて設定してもよく、また、標準偏差σの係数は、適宜、変更することができる。さらに、平均値Ａを設定値Ｓに設定してもよい。要するに、設定値Ｓは、表面に油が塗布された平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際の曲げトルクの最大値に基づいて、適宜、設定することができる。

次に、制御装置５は、算出した曲げトルクの最大値が設定値より大きい場合（Ｓ３のＮＯ）、曲げトルクの最大値と設定値との差分を算出し、当該差分から次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際のクランプ３による平角線６のクランプ荷重の減少量を算出する（Ｓ４）。

詳細には、制御装置５は、予め設定された曲げトルクと摩擦力との関係と、算出した曲げトルクと設定値との差分と、に基づいて、減少させるべき摩擦力の値を算出する。予め設定された曲げトルクと摩擦力との関係は、例えば、上述した、表面に油が塗布された平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の曲げトルクの最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）と表面に油が塗布されていない平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の曲げトルクの最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）との差分と、平角線６と土台２のクランプ面２ａ及びクランプ３のクランプ面３ｃとの摩擦力の変化と、の関係に基づいて、設定することができる。

次に、制御装置５は、予め設定された摩擦力とクランプ荷重との関係と、算出した減少させるべき摩擦力の値と、に基づいて、減少させるべきクランプ荷重の値を算出する。予め設定された摩擦力とクランプ荷重との関係は、例えば、予め複数本の平角線６を等しい曲げ角度にエッジワイズ曲げ加工した際の、平角線６と土台２のクランプ面２ａ及びクランプ３のクランプ面３ｃとの摩擦力と、クランプ３による平角線６のクランプ荷重と、の関係に基づいて、設定することができる。

次に、制御装置５は、予め設定されたクランプ荷重とトルクとの関係と、算出した減少させるべきクランプ荷重の値と、に基づいて、第１の駆動装置７のモータ７ａに減少させるべきトルク値を算出する。そして、制御装置５は、予め設定したトルクと電流との関係と、算出した第１の駆動装置７のモータ７ａに減少させるべきトルク値と、に基づいて、減少させるべき第１の駆動装置７のモータ７ａの電流値を算出する。

次に、制御装置５は、算出した減少させるべき第１の駆動装置７のモータ７ａの電流値を、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の第１の駆動装置７のモータ７ａの電流値に反映させるためにフィードバックする（Ｓ５）。

そして、制御装置５は、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する制御に移行する（Ｓ６）。このとき、クランプ３による平角線６のクランプ荷重が減少するようにフィードバックされた電流値に基づいて、第１の駆動装置７のモータ７ａは駆動するので、前回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際のクランプ３による平角線６のクランプ荷重に比べて、今回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際のクランプ３による平角線６のクランプ荷重は小さくなる。

これにより、前回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際に、平角線６の表面の油量に起因して、平角線６を土台２のクランプ面２ａとクランプ３のクランプ面３ｃとの間に押し込み難くても、次回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際には、曲げコマ４によって、平角線６を土台２のクランプ面２ａとクランプ３のクランプ面３ｃとの間に押し込みやすくなり、クランプの軸部に平角線を良好に押し付けることができる。そのため、平角線６の表面の油量に拘わりなく、平角線６を精度良くエッジワイズ曲げ加工することができる。

特に、本実施の形態では、平角線６の表面の油量に応じて変化する曲げコマ４に作用する曲げトルクと設定値との差分に応じて、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を小さくしているので、平角線６の表面の油量に応じて、適切なクランプ荷重を算出することができる。

一方、制御装置５は、算出した曲げトルクの最大値が設定値以下の場合（Ｓ３のＹＥＳ）、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を小さくした後に、曲げトルクの最大値が設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続したか否かを判定する（Ｓ７）。

ここで、図１０の上段は、平角線６の曲げ回数とクランプ荷重との関係を例示し、図１０の下段は、平角線６の曲げ回数と曲げトルクとの関係を例示している。

例えば、図１０の上段に示すように、クランプ３による平角線６のクランプ荷重に予め上限値と下限値とが設定されている場合、複数回、クランプ荷重を小さくすると、クランプ荷重が下限値に設定され続けられることになる。

そこで、本実施の形態では、制御装置５は、曲げトルクの最大値が設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続した場合（Ｓ７のＹＥＳ）、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際に、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を予め設定された初期値に戻すための電流値を算出する（Ｓ８）。

例えば、図１０の下段に示すように、曲げトルクの最大値が設定値より大きくなった後に、曲げトルクの最大値が設定値以下である旨の判定結果が３回連続した場合、図１０の上段に示すように、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を初期値に戻す。

初期値は、例えば、上限値と下限値との間の値に設定することができるが、適宜、変更することができる。また、曲げトルクの最大値が設定値以下である旨の判定結果が連続する回数も、適宜、変更することができる。

次に、制御装置５は、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を初期値に戻すために算出した第１の駆動装置７のモータ７ａの電流値を、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の第１の駆動装置７のモータ７ａの電流値に反映させるためにフィードバックする（Ｓ５）。

そして、制御装置５は、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する制御に移行する（Ｓ６）。このとき、クランプ３による平角線６のクランプ荷重が初期値に戻るようにフィードバックされた電流値に基づいて、第１の駆動装置７のモータ７ａは駆動するので、前回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際に比べて、今回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際の平角線６の膨らみを抑制することができる。

一方、制御装置５は、曲げトルクの最大値が設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続していない場合（Ｓ７のＮＯ）、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を初期値に戻すことなく（Ｓ９）、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する制御に移行する（Ｓ６）。

このように本実施の形態の巻線形成装置１及びその制御方法は、曲げコマ４に作用する曲げトルクの最大値が設定値より大きくなった場合、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を小さくする。

そのため、例えば、今回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際に当該平角線６の表面の油量が少なくて、平角線６と土台２のクランプ面２ａ及びクランプ３のクランプ面３ｃとの間の摩擦力が大きくなっても、次回、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際には、平角線６と土台２のクランプ面２ａ及びクランプ３のクランプ面３ｃとの間の摩擦力を小さくすることができる。

その結果、例えば、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際には、曲げコマ４によって、平角線６を土台２のクランプ面２ａとクランプ３のクランプ面３ｃとの間に押し込みやすくなり、クランプ３の軸部３ａに平角線６を良好に押し付けることができる。

これにより、平角線６の表面の油量に拘わりなく、平角線６を精度良くエッジワイズ曲げ加工することができ、それに伴い、曲げ角度のバラツキを抑制することができ、エッジワイズコイルを安定して製造することができる。しかも、平角線６の油量管理を簡素化することができ、流通コストを削減することができる。

なお、上記実施の形態１では、算出した曲げトルクと設定値との差分に基づいて算出した減少させるべきクランプ荷重を、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際のクランプ３による平角線６のクランプ荷重に反映させているが、反映させるタイミングは、特に限定されず、例えば、複数回後に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際に反映させてもよい。

また、算出した曲げトルクと設定値との差分に基づいて減少させるべきクランプ荷重を算出するタイミングも、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する毎である必要はなく、例えば、複数回毎に算出してもよい。

さらに、上記実施の形態１では、曲げトルクの最大値が設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続した場合、次に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際に、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を初期値に戻しているが、新たな平角線６でエッジワイズコイルを形成する際にクランプ荷重を初期値に戻してもよく、クランプ荷重を初期値に戻すタイミングは、限定されない。また、クランプ荷重に下限値が設定されていない場合は、クランプ荷重を初期値に戻さなくてもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、平角線６の１回のエッジワイズ曲げ加工での曲げトルクに基づいて減少させるべきクランプ荷重を算出しているが、平角線６の複数回のエッジワイズ曲げ加工での曲げトルクに基づいて減少させるべきクランプ荷重を算出してもよい。

図１１は、本実施の形態の巻線形成装置の制御方法のフローチャート図である。なお、図１１では、実施の形態１の巻線形成装置の制御方法と等しい工程には、等しい符号（例えば、Ｓ１など）を用いて示し、重複する説明は省略する。

ここで、本実施の形態の巻線形成装置の制御方法は、平角線６でエッジワイズコイルを形成する途中でクランプ荷重を調整しない。つまり、本実施の形態の巻線形成装置の制御方法は、新たな平角線６でエッジワイズコイルを形成する際にクランプ荷重を調整する。そのため、平角線６をエッジワイズ曲げ加工しつつ、以下の工程を行う。

詳細には、本実施の形態の巻線形成装置の制御方法では、図１１に示すように、制御装置５は、平角線６をエッジワイズ曲げ加工した際に曲げコマ４に作用する曲げトルクを蓄積する（Ｓ２１）。つまり、制御装置５は、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する毎に、曲げコマ４に作用した曲げトルクの値を記憶する。そして、制御装置５は、蓄積した曲げトルクが予め設定された曲げ回数（設定回数）分以上か否かを判定する（Ｓ２２）。

次に、制御装置５は、蓄積した曲げトルクが予め設定された曲げ回数分より少ない場合、Ｓ１の工程に戻る（Ｓ２２のＮＯ）。一方、制御装置５は、蓄積した曲げトルクが予め設定された曲げ回数分以上の場合（Ｓ２２のＹＥＳ）、蓄積した曲げトルク毎の最大値（但し、曲げコマ４が始動した直後のトルク値を除く）の平均値を算出する（Ｓ２３）。

次に、制御装置５は、曲げトルクの最大値の平均値が設定値以下か否かを判定する（Ｓ２４）。そして、制御装置５は、曲げトルクの最大値の平均値が設定値より大きい場合（Ｓ２４のＮＯ）、曲げトルクの最大値の平均値と設定値との差分に基づいて、減少させるべきクランプ荷重を算出し、例えば、複数本後の平角線６でエッジワイズコイルを形成する際の第１の駆動装置７のモータ７ａの電流値に反映させる（Ｓ２５）。

その後、制御装置５は、複数本の平角線６でエッジワイズコイルを形成し、新たな平角線６でエッジワイズコイルの形成を開始する際に、クランプ３による平角線６のクランプ荷重が減少するように算出された電流値に基づいて、第１の駆動装置７のモータ７ａを制御する（Ｓ２６）。

一方、制御装置５は、曲げトルクの最大値の平均値が設定値以下の場合（Ｓ２４のＹＥＳ）、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を小さくした後に、曲げトルクの最大値の平均値が設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続したか否かを判定する（Ｓ２７）。

次に、制御装置５は、曲げトルクの最大値の平均値が設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続した場合（Ｓ２７のＹＥＳ）、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を予め設定された初期値に戻すための電流値を算出し、算出した電流値を次の平角線６でエッジワイズコイルを形成する際の第１の駆動装置７のモータ７ａの電流値に反映させる（Ｓ２８）。

そして、制御装置５は、次の平角線６でエッジワイズコイルの形成を開始する際に、クランプ３による平角線６のクランプ荷重が初期値に戻るように算出された電流値に基づいて、第１の駆動装置７のモータ７ａを制御する（Ｓ２９）。

一方、制御装置５は、曲げトルクの最大値の平均値が設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続していない場合（Ｓ２７のＮＯ）、クランプ３による平角線６のクランプ荷重を初期値に戻すことなく、次の平角線６でエッジワイズコイルを形成する（Ｓ２９）。

このように本実施の形態の巻線形成装置及びその制御方法は、平角線６を複数回、エッジワイズ曲げ加工した際毎に算出した曲げトルクの最大値の平均値を設定値と比較するため、例えば、平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際に突発的に特定の回で、算出した曲げトルクの最大値が設定値を超えても、直ちにクランプ３による平角線６のクランプ荷重の制御に反映されないため、第１の駆動装置７のモータ７ａの制御が容易であり、局所的な油量の影響に左右されないため、曲げ加工品質の安定化が可能である。

なお、上記実施の形態２では、減少させるべきクランプ荷重を複数本後の平角線６でエッジワイズコイルを形成する際に反映させているが、反映させるタイミングは、限定されず、例えば、次の平角線６でエッジワイズコイルを形成する際に反映させてもよく、次回又は複数回後に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際に反映させてもよい。

また、上記実施の形態２では、次の平角線６でエッジワイズコイルを形成する際にクランプ荷重を初期値に戻しているが、戻すタイミングは、限定されず、例えば、次回又は複数回後に平角線６をエッジワイズ曲げ加工する際にクランプ荷重を初期値に戻してもよい。また、クランプ荷重に下限値が設定されていない場合は、クランプ荷重を初期値に戻さなくてもよい。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上記実施の形態では、算出した曲げトルクと設定値との差分に基づいて、減少させるべきクランプ荷重の値を算出しているが、算出した曲げトルクが設定値より大きい場合、予め設定された減少値でクランプ荷重を減少させてもよい。この場合、算出した曲げトルクが設定値より大きいと判定する毎に、段階的に予め設定された減少値でクランプ荷重が減少することになる。

上記実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１巻線形成装置
２土台、２ａクランプ面
３クランプ、３ａ軸部、３ｂフランジ部、３ｃクランプ面
４曲げコマ
５制御装置
６平角線
７第１の駆動装置、７ａモータ
８第２の駆動装置、８ａモータ

Claims

平角線における厚さ方向の一方の面と接触する第１のクランプ面を有する土台と、
軸部と、前記軸部に固定され、前記平角線における厚さ方向の他方の面と接触する第２のクランプ面を有するフランジ部と、を含み、前記平角線の厚さ方向に移動可能であって、前記土台の第１のクランプ面と前記第２のクランプ面とで前記平角線を挟むクランプと、
前記土台の第１のクランプ面と前記クランプの第２のクランプ面との間に前記平角線を押し込みつつ、前記クランプの軸部に前記平角線を押し付けることで、前記平角線をエッジワイズ曲げ加工する曲げコマと、
を備える巻線形成装置の制御方法において、
前記エッジワイズ曲げ加工の際の前記曲げコマに作用する曲げトルクを検出する工程と、
前記曲げトルクにおける前記曲げコマを始動させる際のトルク値を除いた最大値が予め設定された設定値以下か否かを判定する工程と、
前記曲げトルクの最大値が前記設定値より大きい場合、前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を小さくする工程と、
を備える、巻線形成装置の制御方法。
前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を小さくした後に、前記曲げトルクの最大値が前記設定値以下である旨の判定結果が予め設定された回数連続したか否かを判定する工程と、
前記曲げトルクの最大値が前記設定値以下である旨の判定結果が前記回数連続した場合、前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を予め設定された初期値に戻す工程と、
を備える、請求項１に記載の巻線形成装置の制御方法。
前記平角線の複数回のエッジワイズ曲げ加工時における前記曲げトルクの最大値の平均値を算出する工程を備え、
前記曲げトルクにおける前記曲げコマを始動させる際のトルク値を除いた最大値が予め設定された設定値以下か否かを判定する工程では、前記算出した曲げトルクの最大値の平均値が前記設定値以下か否かを判定する、請求項１又は２に記載の巻線形成装置の制御方法。
平角線における厚さ方向の一方の面と接触する第１のクランプ面を有する土台と、
軸部と、前記軸部に固定され、前記平角線における厚さ方向の他方の面と接触する第２のクランプ面を有するフランジ部と、を含み、前記平角線の厚さ方向に移動可能であって、前記土台の第１のクランプ面と前記第２のクランプ面とで前記平角線を挟むクランプと、
前記土台の第１のクランプ面と前記クランプの第２のクランプ面との間に前記平角線を押し込みつつ、前記クランプの軸部に前記平角線を押し付けることで、前記平角線をエッジワイズ曲げ加工する曲げコマと、
を備える巻線形成装置において、
前記エッジワイズ曲げ加工の際に検出した前記曲げコマに作用する曲げトルクにおける当該曲げコマを始動させる際のトルク値を除いた最大値が予め設定された設定値より大きい場合、前記クランプにおける前記平角線のクランプ荷重を小さくする、巻線形成装置。