JP2019084561A - 平角線成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平角線に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工と共に根元曲げ加工を行うことができ、さらに、平角線の成形精度を向上させること。【解決手段】平角線成形装置は、上型を下型に対して相対回動させ平角線を上型と下型との間で挟み込むことでエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行い、平角線を上型と下型との間で挟み込んだ状態で、上型と下型とを一体で回転させ根元曲げ加工を行う。平角線成形装置は、上型を上側軸を介して回転させる上側駆動部と、下型を下側軸を介して回転させる下側駆動部と、上側軸及び下側軸のうち少なくとも一方の回転トルクに基づいて、上側駆動部及び下側駆動部を制御して、平角線のエッジワイズ曲げ加工、フラットワイズ曲げ加工、及び根元曲げ加工を実行する制御部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、平角線を成形する平角線成形装置に関する。

上型を下型に対して相対回動させ平角線を上型と下型との間で挟み込むことで、コイルから延びる平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行う平角線成形装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１７−０９３１９７号公報

上記平角線成形装置においては、平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行うことができるが、その加工後に、根元曲げ加工を行い平角線の根元を所望の形状に成形することができない。さらに、上述のように上型を回転させて加工を行う場合、その回転トルクを精度よく制御することが、平角線の成形精度を向上させる上で重要となる。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、平角線に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工と共に根元曲げ加工を行うことができ、さらに、平角線の成形精度を向上させることができる平角線成形装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
コイルの一端から延びる平角線が配置され回転可能な下型と、前記下型の上側に配置され回転可能な上型と、を備え、
前記上型を前記下型に対して相対回動させ前記平角線の根元から先端を前記上型と前記下型との間で挟み込むことで、前記平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行い、
前記平角線の根元から先端を前記上型と前記下型との間で挟み込んだ状態で、該上型と下型とを一体で回転させ根元曲げ加工を行うことで、前記平角線の根元を所望の形状に成形する、
平角線成形装置であって、
前記上型を上側軸を介して回転させる上側駆動部と、
前記下型を下側軸を介して回転させる下側駆動部と、
前記上側軸及び前記下側軸のうち少なくとも一方の回転トルクに基づいて、前記上側駆動部及び前記下側駆動部を制御して、前記平角線のエッジワイズ曲げ加工、前記フラットワイズ曲げ加工、及び前記根元曲げ加工を実行する制御部と、
を備える、
ことを特徴とする平角線成形装置
である。

本発明によれば、平角線に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工と共に根元曲げ加工を行うことができ、さらに、平角線の成形精度を向上させることができる平角線成形装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る平角線成形装置の概略的構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る平角線成形装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。 上下型モジュールの下型及び上型を示す斜視図である。 上型を下型に対して相対回動させ平角線を上型と下型との間で挟み込んだ状態を示す図である。 平角線を上型と下型との間で挟み込んだ状態で、上型と下型とを一体で回転させた状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る平角線成形装置の概略的構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る平角線成形装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る平角線成形装置１は、断面矩形状の平角線の根元から先端に対し、エッジワイズ方向（断面の短辺と略直交する方向、ＥＷ方向）に曲げるエッジワイズ（ＥＷ）曲げ加工、及び、フラットワイズ方向（断面の長辺と略直交する方向、ＦＷ方向）に曲げるフラットワイズ（ＦＷ）曲げ加工を行う。

さらに、平角線成形装置１は、その平角線に対し、エッジワイズ曲げ加工、及びフラットワイズ曲げ加工後、根元曲げ加工を行い平角線の根元を所望の形状に成形する。平角線は、例えば、導線が複数回にわたって巻回されて形成されたコイル本体の一端から延びるリード線であり、バスバー線などである。

本実施形態に係る平角線成形装置１は、上下型モジュール２と、上側サーボモータ３と上側減速機４と、上側軸５と、トルクメータ６と、上側カップリング７と、下側カップリング８と、下側軸９と、下側減速機１０と、下側サーボモータ１１と、制御部１２と、を備えている。

図３は、上下型モジュール２の下型及び上型を示す斜視図である。上下型モジュール２は、コイルから延びる平角線が配置され回転可能な下型２１と、下型２１の上側に配置され回転可能な上型２２と、下型及び上型を回転させる回転機構２３と、を有している。

下型２１及び上型２２には、コイルから延びる平角線の根元から先端を挟み込んだときに、その根元から先端に対し、所望のエッジワイズ曲げ形状およびフラットワイズ曲げ形状が成形されるようなエッジワイズ曲げ形状、及び、フラットワイズ曲げ形状が形成されている。下型２１及び上型２２は、この形状により平角線の根元から先端を挟み込むことで協働して、エッジワイズ曲げ成形、及び、フラットワイズ曲げ成形を行う。下型２１及び上型２２は、同軸を中心に回転する。

なお、上述したエッジワイズ曲げ加工、及び、フラットワイズ曲げ加工の方法は、本出願人が既に提案した特開２０１７−９３１９７号公報に詳細に開示されており、これを援用できるものとする。

上側サーボモータ３は、上側駆動部の一具体例である。上側サーボモータ３は、制御部１２に接続されており、制御部１２からの制御信号に応じて、回転駆動する。

上側サーボモータ３には、上側減速機４が連結されている。上側減速機４には、上側軸５の上端が連結されている。上側減速機４は、複数の歯車などにより構成されており、上側サーボモータ３による回転を減速して上側軸５に伝達する。

上側軸５の下端は、上側カップリング７を介して、上下型モジュール２の上型２２に連結されている。上側軸５には、上側軸５の回転トルクを検出するトルクメータ６が設けられている。トルクメータ６は、トルク検出部の一具体例である。トルクメータ６は、制御部１２に接続されており、検出した上側軸５の回転トルクを制御部１２に出力する。

上下型モジュール２の下型２１は、下側カップリング８を介して、下側軸９の上端に連結されている。下側軸９の下端は下側減速機１０に連結されている。下側減速機１０には、下側サーボモータ１１が連結されている。下側減速機１０は、複数の歯車などにより構成されており、下側サーボモータ１１による回転を減速して下側軸９に伝達する。

下側サーボモータ１１は、下側駆動部の一具体例である。下側サーボモータ１１は、制御部１２に接続されており、制御部１２からの制御信号に応じて、回転駆動する。

制御部１２は、トルクメータ６により検出された回転トルクに基づいて、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１のフィードバック制御、ロバスト制御などを実行する。制御部１２は、例えば、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１、ＣＰＵ１２１によって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ１２２、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）１２３、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、それぞれ、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ１２１、メモリ１２２、及びインターフェイス部１２３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

ところで、従来の平角線成形装置においては、平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行うことができるが、その加工後に、根元曲げ加工を行い平角線の根元を所望の形状に成形することができない。さらに、上型２２を回転させて加工を行う場合、その回転トルクを精度よく制御することが、平角線の成形精度を向上させる上で重要となる。

これに対し、本実施形態に係る平角線成形装置１は、上型２２を下型２１に対して相対回動させ平角線の根元から先端を上型２２と下型２１との間で挟み込むことで、平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行う（図４）。さらに、本実施形態に係る平角線成形装置１は、平角線の根元から先端を上型２２と下型２１との間で挟み込んだ状態で、上型２２と下型２１とを一体で回転させ根元曲げ加工を行うことで、平角線の根元を所望の形状に成形する（図５）。これにより、平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行うと共に、平角線の根元を所望の形状に成形する根元曲げ加工を行うことができる。

さらに、本実施形態に係る平角線成形装置１は、トルクメータ６により検出された回転トルクに基づいて、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１を制御して、平角線のエッジワイズ曲げ加工、フラットワイズ曲げ加工、及び根元曲げ加工を実行する。これにより、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１による回転トルクを精度よく制御することができ、平角線の成形精度を向上させることができる。

すなわち、本実施形態に係る平角線成形装置１によれば、平角線に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工と共に根元曲げ加工を行うことができ、さらに、平角線の成形精度を向上させることができる。

次に、本実施形態に係る平角線成形方法を、図３乃至図５を参照して詳細に説明する。
制御部１２は、上側サーボモータ３を制御することで、図３に示す状態から、上型２２を下型２１に対して時計方向ＣＷに相対回動させる。そして、制御部１２は、上側サーボモータ３を制御することで、図４に示す如く、平角線の根元から先端を上型２２と下型２１との間で挟み込むことで、平角線の根元から先端に対し、予め設定された目標荷重をかけた状態でエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行う。なお、目標荷重は、例えば、メモリ１２２などに予め設定されている。

このとき、制御部１２は、トルクメータ６により検出された回転トルクに基づいて、平角線に対し目標荷重がかかるように、上側サーボモータ３のフィードバック制御などを実行する。このように、トルクメータ６により直接検出された回転トルクを用いて、上側サーボモータ３の制御を行うことで、例えば、目標荷重が５Ｎｍ〜１００Ｎｍと範囲が広い場合でも、平角線に対して精度よく荷重をかけることができる。したがって、平角線に対しエッジワイズ曲げ形状及びフラットワイズ曲げ形状を高精度に成形できる。

続いて、制御部１２は、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１を制御することで、図５に示す如く、目標荷重で平角線の根元から先端を上型２２と下型２１との間で挟み込んだ状態で、上型２２と下型２１とを一体で時計方向ＣＷに回転させる。このときも、制御部１２は、トルクメータ６により検出された回転トルクに基づいて、平角線に対し目標荷重がかかるように、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１のフィードバック制御などを実行する。したがって、平角線に対して精度よく荷重をかけることができ、平角線の根元を所望の形状に高精度に成形できる。

以上、本実施形態に係る平角線成形装置１は、上型２２を下型２１に対して相対回動させ平角線の根元から先端を上型２２と下型２１との間で挟み込むことで、平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行う、と共に、平角線の根元から先端を上型２２と下型２１との間で挟み込んだ状態で、上型２２と下型２１とを一体で回転させ根元曲げ加工を行うことで、平角線の根元を所望の形状に成形する。さらに、本実施形態に係る平角線成形装置１は、トルクメータ６により検出された回転トルクに基づいて、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１を制御して、平角線のエッジワイズ曲げ加工、フラットワイズ曲げ加工、及び根元曲げ加工を実行する。

これにより、平角線に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工と共に、根元曲げ加工を行うことができ、さらに、平角線の成形精度を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

なお、上記実施形態において、上側軸５に、トルクメータ６が設けられているがこれに限定されない。例えば、トルクメータ６は、下側軸９に設けられていてもよく、上側軸５及び下側軸９の両方に設けられていてもよい。トルクメータ６が下側軸９に設けられている場合、制御部１２は、トルクメータ６により検出された下側軸９の回転トルクに基づいて、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１のフィードバック制御などを実行して、エッジワイズ曲げ加工、フラットワイズ曲げ加工、及び根元曲げ加工を行う。
さらに、上記実施形態において、上側サーボモータ３及び下側サーボモータ１１のうちの少なくとも一方が、上側軸５及び下側軸９のうちの少なくとも一方の回転トルクを検出する構成であってもよい。

１ 平角線成形装置、２ 上下型モジュール、３ 上側サーボモータ、４ 上側減速機、５ 上側軸、６ トルクメータ、７ 上側カップリング、８ 下側カップリング、９ 下側軸、１０ 下側減速機、１１ 下側サーボモータ、１２ 制御部、２１ 下型、２２ 上型

Claims (1)

1. コイルの一端から延びる平角線が配置され回転可能な下型と、前記下型の上側に配置され回転可能な上型と、を備え、
   前記上型を前記下型に対して相対回動させ前記平角線の根元から先端を前記上型と前記下型との間で挟み込むことで、前記平角線の根元から先端に対しエッジワイズ曲げ加工及びフラットワイズ曲げ加工を行い、
   前記平角線の根元から先端を前記上型と前記下型との間で挟み込んだ状態で、該上型と下型とを一体で回転させ根元曲げ加工を行うことで、前記平角線の根元を所望の形状に成形する、
   平角線成形装置であって、
   前記上型を上側軸を介して回転させる上側駆動部と、
   前記下型を下側軸を介して回転させる下側駆動部と、
   前記上側軸及び前記下側軸のうち少なくとも一方の回転トルクに基づいて、前記上側駆動部及び前記下側駆動部を制御して、前記平角線のエッジワイズ曲げ加工、前記フラットワイズ曲げ加工、及び前記根元曲げ加工を実行する制御部と、
   を備える、
   ことを特徴とする平角線成形装置。

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