JP4275120B2 - Coil parts manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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本発明はコイル部品の製造方法及び製造装置に関し、特に巻回された被覆導線の被覆を剥離する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a coil component, and more particularly, to a method and an apparatus for peeling off a coating of a wound coated conductor.
従来、コイル部品を形成するために、導線として絶縁導線が用いられている。この絶縁導線は、一例として、芯線として銅線等を使用し、その芯線を覆う絶縁被覆として、ポリウレタン被覆を使用している。ポリウレタン被覆は、熱に対してあまり強くないため、ポリウレタン被覆を使用した導線をコイル部品の電極に継線する場合には、予め被覆を剥離させることなく、継線時の熱により継線と同時に被覆を剥離していた。 Conventionally, an insulated conductor is used as a conductor to form a coil component. As an example, this insulated conducting wire uses a copper wire or the like as a core wire, and uses a polyurethane coating as an insulating coating covering the core wire. Since polyurethane coating is not very strong against heat, when connecting conductors using polyurethane coating to the electrode of the coil component, it is not necessary to peel off the coating in advance. The coating was peeled off.
また、コイル部品が使用された電子機器の種類によっては、コイル部品に高耐久性、具体的には耐熱性が要求されることがあり、この場合に絶縁被覆としてポリアミドイミドが使用される場合がある。ポリアミドイミドは、融点がポリウレタンに比較して高いため、継線時の熱によりポリアミドイミド被覆を剥離させることは容易ではない。よって、継線前に被覆を剥離する必要があり、回転刃等により機械的に剥離する方法や、特許文献1に示すように、レーザにより被覆を溶融させて剥離する方法が提案されていた。
しかし、従来の被覆剥離方法では、機械的に剥離させる場合には芯線に傷が入り、傷が入った箇所が強度的な弱点となる場合があった。またレーザによる被覆剥離では、芯線に傷は付かないが、被覆を溶融させる際に、溶融した被覆の一部や、炭化した被覆の一部が芯線に付着したままとなる場合があり、継線時にこれら付着物があると、確実な継線ができず、接触不良や、継線箇所の強度不足が発生するおそれがあった。 However, in the conventional coating peeling method, when the mechanical peeling is performed, the core wire may be damaged, and the damaged portion may be a weak point in strength. In the case of coating removal by laser, the core wire is not scratched, but when the coating is melted, a part of the molten coating or a part of the carbonized coating may remain attached to the core wire. If these deposits are sometimes present, reliable connection cannot be achieved, and there is a risk of poor contact and insufficient strength at the connection points.
そこで、本発明は、導線の諸性状を低下させずに確実に被覆を剥離してコイル部品を製造する方法及び装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the method and apparatus which peel a coating | cover reliably and manufacture a coil component, without reducing the various properties of conducting wire.
上記目的を達成するために、巻芯部と巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部とから構成されるコアと、一対の鍔部に設けられた電極と、芯線と芯線を覆う絶縁被覆とを有する絶縁導線と、を備えたコイル部品の製造方法であって、巻芯部に絶縁導線を巻回する巻回工程と、巻回工程に前後して、絶縁導線を電極に継線可能な長さに切断する切断工程と、絶縁導線にパルスレーザを照射して、芯線と絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、気泡を膨張させて被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程と、被覆が剥離された絶縁導線を電極に継線する継線工程と、を備えたコイル部品の製造方法を提供する。被覆剥離工程では、コイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットにコイル部品を収納する収納工程と、収納パレット上に配置された位置決め部材によりコイル部品を一方側に付勢して凹部内の一方側壁面に当接させコイル部品の凹部内における位置を規定するコイル部品位置決め工程と、コイル部品及び位置決め部材を覆うマスク部材により非レーザ照射部を覆うと共にマスク部材に形成された照射口によりコイル部品の被レーザ照射部を規定するマスク工程と、パルスレーザの軌跡上に配置されると共にパルスレーザ照射方向と略直交する方向に移動可能なテーブル上に収納パレットを配置する配置工程と、を含んでいる。 In order to achieve the above object, a core composed of a core part and a pair of flanges provided at both ends of the core part, electrodes provided in the pair of collar parts, and insulation covering the core wire and the core wire A coil part manufacturing method comprising: an insulated conductor having a coating; and a winding process for winding the insulated conductor around a winding core, and connecting the insulated conductor to the electrode before and after the winding process. A cutting process for cutting to a possible length, a coating peeling process for irradiating a pulsed laser to the insulated conductor, generating bubbles at the interface between the core wire and the insulating coating, expanding the bubbles to rupture and scatter the coating; And a connecting step for connecting the insulated conductive wire from which the coating has been peeled off to the electrode. In the coating peeling process, the coil component is stored in a storage pallet in which a recess capable of storing the coil component is formed, and the coil component is urged to one side by a positioning member arranged on the storage pallet to A coil component positioning step that abuts on one side wall surface of the coil component to define the position of the coil component in the recess, and a mask member that covers the coil component and the positioning member covers the non-laser irradiation portion and an irradiation port formed in the mask member. A mask process for defining the laser irradiated portion of the coil component, and an arranging process for arranging the storage pallet on a table that is arranged on the locus of the pulse laser and movable in a direction substantially orthogonal to the pulse laser irradiation direction. Contains.
このような方法によると、被覆を溶融せずに芯線より剥離することができる。よって被覆の溶融カスや炭化物が芯線に残留することが防止され、導線を剥離した箇所で電極に継線する際に、継線ミスが低減され、継線の作業性を向上させることができる。また収納パレット上において、コイル部品の位置を正確に特定することができる。よって被覆剥離位置を一定にすることができ、精度よく被覆剥離を行うことが可能となる。また収容パレットを用いてコイル部品の位置特定を行うため、収容パレット上に複数の凹部を設けることにより複数のコイル部品の位置を正確に特定することが可能となり、大量のコイル部品について被覆剥離を行う際にも正確に行うことが可能となる。 According to such a method, the coating can be peeled off from the core wire without melting. Accordingly, it is possible to prevent the molten scum and carbide of the coating from remaining on the core wire, and when connecting to the electrode at the portion where the conductive wire is peeled off, the connection error is reduced and the workability of the connection can be improved. Further, the position of the coil component can be accurately specified on the storage pallet. Therefore, the coating peeling position can be made constant, and the coating peeling can be performed with high accuracy. In addition, since the position of the coil component is specified using the storage pallet, it is possible to accurately specify the position of the plurality of coil components by providing a plurality of recesses on the storage pallet, and stripping the coating of a large number of coil components. It is possible to perform accurately even when performing.
上記のコイル部品の製造方法において、パルスレーザの軌跡近傍かつコイル部品近傍に吸引機構が設けられ、吸引機構によって被覆剥離工程で飛散する被覆が吸引されることが好ましい。 In the coil component manufacturing method described above, it is preferable that a suction mechanism is provided in the vicinity of the locus of the pulse laser and in the vicinity of the coil component, and the coating scattered in the coating peeling process is sucked by the suction mechanism.
このような方法によると、剥離された被覆を除去することができる。よってコイル部品に被覆の剥離カスが残らないため、断線等の不良が発生せず、また継線時にも継線不良が生じることが抑制される。さらに被覆剥離工程と同時に吸引を行うことにより、加工時間を短縮することができる。 According to such a method, the peeled coating can be removed. As a result, no coating debris remains on the coil component, so that defects such as disconnection do not occur and it is possible to suppress the occurrence of a connection failure even during connection. Furthermore, the processing time can be shortened by performing suction simultaneously with the coating peeling step.
また、上記方法において、被覆剥離工程は、パルスレーザの焦点を芯線表面のパルスレーザが照射されている位置に合わせる焦点位置調整工程を含むことが好ましい。焦点位置を芯線表面に合わせることにより好適に芯線と絶縁被覆との界面を加熱することが可能となり、好適に気泡を発生させることができる。 In the above method, the coating peeling step preferably includes a focal position adjusting step for adjusting the focal point of the pulse laser to the position where the pulse laser on the surface of the core wire is irradiated. By adjusting the focal position to the surface of the core wire, the interface between the core wire and the insulation coating can be suitably heated, and bubbles can be generated suitably.
また、被覆剥離工程は、絶縁導線の被剥離位置をパルスレーザが照射される照射装置に対して一定の距離を保つように固定する固定工程を含むことが好ましい。パルスレーザを照射する際に被剥離位置を固定することにより、照射による衝撃で被剥離位置が焦点位置や照射位置からずれることを防止することができる。 Moreover, it is preferable that a coating peeling process includes the fixing process which fixes the to-be-peeled position of an insulated conducting wire so that a fixed distance may be maintained with respect to the irradiation apparatus with which a pulse laser is irradiated. By fixing the peeled position when irradiating the pulse laser, it is possible to prevent the peeled position from deviating from the focal position or the irradiation position due to an impact caused by irradiation.
また、パルスレーザの波長は、パルスレーザが絶縁被覆を透過可能な波長であることが好ましい。パルスレーザの波長が絶縁被覆を透過可能な波長であることにより、絶縁被覆を直接加熱することなく、絶縁被覆と芯線との界面を好適に加熱することができる。 The wavelength of the pulse laser is preferably such that the pulse laser can pass through the insulating coating. When the wavelength of the pulse laser is a wavelength that can pass through the insulating coating, the interface between the insulating coating and the core wire can be suitably heated without directly heating the insulating coating.
また、パルスレーザの照射時間は、100nsec以下であることが好ましい。パルスレーザの照射時間が100nsecを越えると絶縁被覆がパルスレーザにより加熱されて溶融する場合があるからである。 The pulse laser irradiation time is preferably 100 nsec or less. This is because if the irradiation time of the pulse laser exceeds 100 nsec, the insulating coating may be heated and melted by the pulse laser.
また、被覆剥離工程は、パルスレーザの照射が、照射方向を絶縁導線の剥離位置の周方向に変化して複数回実施されることが好ましい。パルスレーザの照射が絶縁導線の剥離位置の周方向に変化して複数回実施されることにより、導線に少なくとも二方向よりパルスレーザが照射されるため、パルスレーザが照射されない箇所を無くすことができ、より好適に絶縁被覆を剥離することができる。 Further, it is preferable that the coating peeling process is performed a plurality of times by irradiating the pulse laser with the irradiation direction being changed to the circumferential direction of the peeling position of the insulated conductor. Since the pulse laser irradiation is performed multiple times by changing in the circumferential direction of the peeling position of the insulated lead wire, the pulse laser is emitted from at least two directions to the lead wire, so that the portion not irradiated with the pulse laser can be eliminated. The insulating coating can be more preferably peeled off.
また、パルスレーザの照射は、絶縁導線の任意の被剥離位置に対して一回のみ実施されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the pulse laser irradiation is performed only once on an arbitrary peeling position of the insulated conductor.
また、本発明は、コイル部品に巻回された被覆導線の被覆を剥離する被覆剥離装置であって、コイル部品を担持するワークベースと、レーザを照射するレーザ照射装置と、レーザの照射方向をワークベースに向かう方向に変更すると共にワークベース上に焦点位置が来るようにレーザを収束させる光学装置と、レーザの軌跡近傍かつワークベース近傍に設けられた吸引機構とを備えた被覆剥離装置を提供する。この被覆剥離装置のワークベースは、レーザ照射方向と直交する方向に移動可能なテーブルと、テーブル上に配置されてコイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットと、収納パレット上に配置されると共にコイル部品をレーザ照射方向と直交する一方側に付勢して該凹部内の一方側壁面に当接させコイル部品の凹部内における位置を規定する位置決め部材と、コイル部品及び位置決め部材を覆うと共に被覆導線の剥離位置に対応した部分に開口部が形成されたマスク部材と、を備えたコイル部品の被覆剥離装置を提供する。 Further, the present invention is a coating peeling apparatus for peeling a coating of a coated conductor wound around a coil component, wherein a work base carrying the coil component, a laser irradiation device for irradiating a laser, and a laser irradiation direction are set. Provided a coating peeling device with an optical device that changes the direction toward the workpiece base and converges the laser so that the focal point comes on the workpiece base, and a suction mechanism provided near the laser locus and near the workpiece base To do. The work base of this coating peeling apparatus is arranged on a table that is movable in a direction perpendicular to the laser irradiation direction, a storage pallet that is arranged on the table and has a recess that can store coil components, and a storage pallet. The coil component is urged to one side orthogonal to the laser irradiation direction to come into contact with one side wall surface in the recess to define the position of the coil component in the recess, and the coil component and the positioning member are covered. And a mask member having an opening formed in a portion corresponding to the peeling position of the coated conductor, and a coil component coating / peeling device.
このような構成によると、コイル部品の位置を正確に規定した状態で、レーザにより剥離を行うことができる。よって、被覆を溶融せずに芯線より剥離することができると共に被覆剥離位置を正確に特定して被覆剥離を行うことができ、剥離ミスが低減される。 According to such a configuration, the laser component can be peeled off in a state where the position of the coil component is accurately defined. Therefore, the coating can be peeled off from the core wire without melting, and the coating peeling can be performed by accurately specifying the coating peeling position, thereby reducing peeling mistakes.
本発明のコイル部品の製造方法及び製造装置によれば、導線の諸性状を低下させることなく、確実な被覆剥離が可能となる。 According to the method and apparatus for manufacturing a coil component of the present invention, reliable coating and peeling can be performed without deteriorating various properties of the conducting wire.
本発明の実施の形態によるコイル部品の製造方法及び製造装置について図1から図18を参照しながら説明する。まず図1から図3に基づきコイル部品及びコイル部品に導線を巻回する工程について説明する。コイル部品1は、差動信号インターフェースに用いられるコモンモードフィルタであり、その寸法は、長手方向で4mm程度であり、図1に示すように、ドラムタイプのコア2と、二本の絶縁導線3と、電極である金属端子9、金属端子10とより構成されている。コア2は、フェライト等の磁性粉体が圧縮、焼結等の過程を経て成形されている。
A method and apparatus for manufacturing a coil component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the coil component and the process of winding the conductive wire around the coil component will be described with reference to FIGS. The
図2に示すように、コア2は長手方向に直交する断面が略長方形の巻芯部5と、巻芯部5の長手方向両端に設けられ、略同一形状の一対の鍔部4、4より構成される。鍔部4、4については略同一形状であるため、特に明記しない限り片側のみで説明する。また、図2に示すように、巻芯部5の長手方向をx軸方向、巻芯部5の幅方向をy軸方向、x軸方向とy軸方向とに直交する方向をz軸方向と定義して説明する。
As shown in FIG. 2, the
鍔部4は、図2に示すように、巻芯部5と連結する部分である主胴部6と、主胴部6よりy軸方向に延出されている副胴部7と、副胴部7の反対方向に延出されている副胴部8より構成されている。これら副胴部7と副胴部8とは、巻芯部5の幅中心を通るzx平面に対して面対称な構成になっている。
As shown in FIG. 2, the
主胴部6は、z軸方向が長手方向でありy軸方向が幅方向であって巻芯部5と略同一の幅である略直方体に形成されている。副胴部7及び副胴部8は、主胴部6のy軸方向と直交する両側面よりy軸方向に延出されて、z軸方向を長手方向とする略直方体に形成されている。また、鍔部4は、主胴部6のz方向一面と副胴部7及び副胴部8のz方向一面とが同一平面となるように構成されている。
The
副胴部7及び副胴部8には、図1に示すように金属端子9及び金属端子10が装着される。金属端子9は、基部9Bの両端より延出される一対の脚部9A及び脚部9Cより略コの字形状に形成されている。この金属端子9は、脚部9A、脚部9Cの延出方向がx方向となり、基部9Bの長辺方向がz方向となり、副胴部7のz方向と直交する面を脚部9A及び脚部9Cで狭持して、副胴部7に装着される。
As shown in FIG. 1, a
脚部9Aの延出方向側辺からは、切片9Dが延出されている。切片9Dの脚部9A自由端側には固定部9Fが設けられ、脚部9A固定基端側には溶融部9Eが設けられている。また脚部9Cはコイル部品1を図示せぬ基板に実装する際に、基板上の電極と電気的に接合される実装箇所となる。また金属端子9と金属端子10とは、それぞれ副胴部7と副胴部8とに取り付けられた状態で、zx平面を挟んで鏡面形状となっている。故に金属端子10も基部10Bの両端より延出される一対の脚部10A及び脚部10Cより略コの字形状に形成され、脚部10Aには切片10D、固定部10F、及び溶融部10Eが設けられている。金属端子9が副胴部7に装着されるのと同様に金属端子10も副胴部8に装着される。
A
巻芯部5に巻回される二本の絶縁導線3は、図3に示されるように、それぞれ銅線である芯線3Aとポリアミドイミドからなる絶縁被覆3Bとより構成される。絶縁導線3は、外径が約90μm、芯線径が約70μmである。この絶縁導線3の両端部には継線箇所3Cが規定されており、この継線箇所3Cが後述の剥離箇所となる。
As shown in FIG. 3, the two
継線箇所3Cの絶縁被覆3Bを剥離するため、図4に示されるように、コイル部品1はレーザ剥離機101により剥離処理される。このレーザ剥離機101は、フレーム102に内蔵されたレーザ照射装置103と、コントローラ104と、ワークベース105と、吸引ノズル106とから主に構成される。
In order to peel off the
レーザ照射装置103は、パルスレーザを照射するYAGレーザ照射装置であり、照射されるパルスレーザの波長が1064nm、パルス幅が100nsec以下であって好ましくは40nsec以下、周波数が20Hz、照射エネルギー量が230mJ/cm2±10%程度となる装置である。またレーザ照射装置103は照射されるパルスレーザをワークベース105側に反射するミラー103Aと、ミラー103Aにより反射されたパルスレーザをコイル部品1に好適に照射するレンズ部材である光学系103Bとを備えている。
The
コントローラ104は、レーザ照射装置103に電力を供給すると共に、レーザ照射装置103の出力を制御している。ワークベース105は、パルスレーザの照射方向に対して直交する平面状で移動可能なX−Yテーブル105Aと、コイル部品1を担持する収納パレット107とを備えている。図5に示されるように、収納パレット107は略正方形の板材より構成されている。その表面には、複数の同形状の溝108がそれぞれ平行に穿設されている。
The
溝108は、その幅がコア2(図1)のy軸方向長さより大きく形成されている。図6及び図7に示されるように、溝108の底面略中央に、溝108の延長方向と略平行のレール部108Aが設けられている。
The
図8に示されるように、レール部108Aの上面は、溝108の底面より一段高くなっており、レール部108Aの上面から収納パレット107の上面までの距離Lは、コア2(図1)のz軸方向長さより短くなるように構成されている。また図6及び図7に示されるようにレール部108Aには、その延長方向において、等間隔に凸部108Bが設けられている。一の凸部108Bから他の凸部108Bまでの間隔は全て等しくなっており、その間隔はコア2(図1)のx軸方向長さより大きく構成されている。また凸部108Bは、その幅が、レール部108Aの幅と等しくなるように構成されている。よって溝108内壁及び凸部108Bにより、コイル部品1を収容可能な凹部108aが画成される。
As shown in FIG. 8, the top surface of the
図8に示されるように、凹部108a内においてコイル部品1は、一対の主胴部6、6の底面でレール部108A上に搭載される。レール部108Aの幅は、主胴部6のy方向の長さより短く構成されているため、副胴部7及び副胴部8に設けられた金属端子9及び金属端子10がレール部108Aに当接することはない。また図6に示されるように、凸部108Bもその幅がレール部108Aと同じであるため、主胴部6にのみ当接し、金属端子9及び金属端子10が凸部108Bに当接することはない。またコイル部品1において、副胴部7及び副胴部8のzx平面と平行な面である側面に金属端子9及び金属端子10は設けられていないため、コイル部品1の側面においては、副胴部7及び副胴部8が凹部108a内壁となる溝108内壁に当接する。従って、コイル部品1が凹部108a内に収納された場合、凹部108a内でのコイル部品1の位置は、コア2とレール部108A、凸部108B、及び溝108内壁との接離関係により規定することができる。
As shown in FIG. 8, the
尚、溝108の両端部に配置されるコイル部品1については、一方の主胴部6のみが凸部108Bに当接し、他方の主胴部6は、溝108の端部壁面に当接することになる。しかし、溝108の端部壁面においては、凸部108Bと同様にコイル部品1に当接可能な形状に構成されている。よって、溝108の両端部に配置されたコイル部品1の位置は、凸部108Bの間に挟まれたコイル部品1と同様に、溝108の両端に画成される凹部108a内で規定される。
In addition, for the
図5に示されるように、収納パレット107の四隅には、収納パレット107をX−Yテーブル105A上に図示せぬピンで固定する固定孔107aがそれぞれ形成されている。収納パレット107の溝108延長方向と平行な二辺には、それぞれ後述の位置決めマスク109を図示せぬピンで固定する固定孔107bが一対ずつ形成されている。また収納パレット107の溝108延長方向と平行な二辺のうち、一方の辺には後述の照射マスク111(図11)をX−Yテーブル105Aより突出するピン105B(図14)で固定する固定孔107cが一対形成されている。
As shown in FIG. 5, fixing
収納パレット107の溝108が形成される面上には、図9に示されている略正方形の位置決めマスク109が配置される。位置決めマスク109には、位置決めマスク109を収納パレット107上に重ねた状態でそれぞれの凹部108aに対応する複数の開口110が等間隔に形成されている。開口110は、図10に示されるように、短手方向の一対の辺である短辺110Aと長手方向の一対の辺である長辺110Bより略長方形に画成されており、短辺110Aと長辺110Bとの連結部分となる略長方形の四隅には、それぞれ切り欠き110aが形成されている。
A substantially
位置決めマスク109の長辺110Bと平行な二辺には、位置決めマスク109の収納パレット107に対する位置を固定する図示せぬピンを挿入する固定孔109aがそれぞれ一対ずつ形成されている(図9)。また位置決めマスク109の長辺110Bと平行な二辺のうち、一方の辺には後述の照射マスク111を固定するピン105B(図14)を挿通させる孔109bが一対形成されている。
A pair of fixing
位置決めマスク109の上方には、図11に示されている略正方形の照射マスク111が配置される。照射マスク111には、照射マスク111を収納パレット107及び位置決めマスク109に重ねた状態で、一対の金属端子9、9及び一対の金属端子10、10の脚部9A、9A及び脚部10A、10Aに対応した照射口112が等間隔に形成されている。照射口112は、略長方形の開口であり、照射口112の長手方向がコイル部品1のx軸方向となり照射口112の短手方向がコイル部品1のy軸方向となるように形成されている。この照射口112によりコイル部品1に照射されるパルスレーザの領域を規定している。また照射マスク111には、パルスレーザが直接照射されるため、その素材をレーザ反射率の高い金属、例えば燐青銅等から構成されている。照射マスク111の、照射口112を脚部9A及び脚部10Aに対向する位置に配置した状態で、収納パレット1107の一対の固定孔107c、107cに対応する位置に一対の嵌合孔111a、111aが形成されて、ピン105B(図14)と嵌合可能となっている。
Above the
図4に示されるように、吸引ノズル106は、パルスレーザの軌跡近傍であってかつ収納パレット107の上面近傍に設けられている。吸引ノズル106は、剥離された絶縁被覆3B(図3)を吸引して除去することができる。
As shown in FIG. 4, the
次に、巻回された導線を剥離する工程からコイル部品が完成するまでの工程を説明する。金属端子9及び金属端子10がコア2に装着された後に、コア2は、図示せぬ巻線機へと移動され、図1に示すように、巻芯部5に二本の絶縁導線3が巻回される(巻回工程)。巻芯部5に巻回された二本の絶縁導線3は、一端が一方の鍔部4に設けられた金属端子9の脚部9A上に配置されると共に、他端が他方の鍔部4に設けられた金属端子10の脚部10A上に配置され、継線可能な所定の長さに切断されて(切断工程)、継線箇所3Cが規定される(図3)。
Next, steps from the step of peeling the wound conductive wire to the completion of the coil component will be described. After the
切断工程を経たコイル部品1は、その継線箇所3Cの被覆が剥離される(被覆剥離工程)。以下、被覆剥離工程については、金属端子9にかかる継線箇所3Cと金属端子10にかかる継線箇所3Cとで実施されるが、特に言及しない限り、代表例として金属端子9にかかる継線箇所3Cついて説明する。先ず、図3に示されるように、脚部9A上であって切片9Dの側にx軸と略平行になるように継線箇所3Cを配線する(配置工程)。次に、図13に示すように、固定部9Fを脚部9A表面側へ折り曲げて、固定部9Fと脚部9Aとの間で継線箇所3Cを狭持する(固定工程)。
The
脚部9A上で継線箇所3Cの位置が規定された状態で、コイル部品1は、X−Yテーブル105A上に配置された収納パレット107の凹部108aへと収納される(図5)(収納工程)。
The
コイル部品1が凹部108aに収納された状態で位置決めマスク109が収納パレット107上へ配置される。この時にそれぞれの開口110内をそれぞれのコイル部品1が挿通して位置決めマスク109の表面にコイル部品1が突出する(図14)。この状態で図10に示されるように、収納パレット107に対して位置決めマスク109をコイル部品1のx軸方向一方側かつy軸方向一方側に移動させ、図示せぬピンと固定孔109aとにより収納パレット107に対する位置決めマスク109の位置を固定する。これにより開口110の短辺110Aが一方の主胴部6に当接してコイル部品1をx軸方向に付勢すると共に、長辺110Bが一方の副胴部7及び副胴部8に当接してコイル部品1をy軸方向に付勢する。この時に短辺110Aと長辺110Bとの連結部分には、切り欠き110aが形成されているため、主胴部6には短辺110Aのみが当接し、副胴部7及び副胴部8には長辺110Bのみが当接することになる。
The
よってコイル部品1の他方の主胴部6と他方の副胴部7及び副胴部8とがそれぞれ凹部108a内壁である凸部108B壁面及び溝108内壁に当接し、凹部108a内でのコイル部品1の位置、即ち収納パレット107におけるコイル部品1の位置が正確に規定される(コイル部品位置決め工程)。
Therefore, the other
尚、コイル部品1の位置が決められた状態で、予め脚部9A表面より約80μmのところに焦点が合うように収納パレット107がX−Yテーブル105Aにセットされているため、継線箇所3Cの芯線3Aと絶縁被覆3Bとの界面に焦点が合う(焦点位置調整工程)。
コイル部品1は予めレーザ剥離機に固定されているため、継線箇所3Cをコイル部品1に固定し、かつコイル部品1を収納パレット107に固定することにより、継線箇所3Cと光学系103Bとの位置を変化させることなく一定の距離に保つことができる。よって継線箇所3Cには、好適な焦点状態でパルスレーザが照射される。
Since the
Since the
次に、図12及び図14に示されるように、照射マスク111を位置決めマスク109上方に配置する。照射マスク111は、嵌合孔111aがピン105B(図14)と嵌合することにより、コイル部品1が収納パレット107の所定の位置に規定された状態で、照射口112の長辺方向が継線箇所3Cの配線方向になり、かつ照射口112の幅方向の略中央に継線箇所3Cが来るように配置される。これによりパルスレーザのコイル部品1における照射範囲が規定され、パルスレーザが照射されることが好ましくない部分、例えば巻芯部5等にパルスレーザが照射されることを防止する。
Next, as shown in FIGS. 12 and 14, the
照射マスク111が嵌合孔111aによりピン105Bに嵌合することにより、図14に示されるように、照射マスク111のコイル部品1から一定の距離を備えた位置に配置される。パルスレーザは光学系103Bにより脚部9A表面近傍に焦点が位置する収束光であるため、照射マスク111とコイル部品1との距離が近すぎたり遠すぎたりすると、その照射範囲が広くなったり狭くなったりする。しかし、ピン105Bと照射マスク111との嵌合により、収納パレット107と照射マスク111との間の距離が正確に保たれ、その結果収納パレット107上に位置が正確に規定されたコイル部品1と照射マスク111との間の距離も正確に保たれるため、照射範囲は常に一定になる。
By fitting the
照射マスク111を所定位置に配置した後に、図15(a)に示すように、パルスレーザ照射装置により継線箇所3Cにパルスレーザが照射される。パルスレーザの照射時間一箇所の継線箇所3Cに対しては40nsec以下であり、1回のみ行われる。
After arranging the
この場合にパルスレーザは絶縁被覆3Bを透過して芯線3Aの表面に照射されるため、芯線3Aの表面がパルスレーザのエネルギーを吸収し、絶縁被覆3Bと芯線3Aとの間の界面3aが急激に温度上昇する。この温度上昇(常温から1000℃以上への温度変化)が極短時間で起こるため、界面3aの絶縁被覆3Bを構成するポリアミドイミドが化学変化し、溶融することなくガス化する。よって図15(b)に示すように、界面3aに無数の気泡3bが発生する。
In this case, since the pulse laser passes through the insulating
パルスレーザが照射された箇所の温度上昇により、図15(c)に示すように気泡3bが界面3aに沿って急激に体積膨張し、連続的に芯線3A表面から絶縁被覆3Bを剥離していく。
As shown in FIG. 15 (c), the
気泡3bの体積膨張が進むと、絶縁被覆3Bが体積膨張に係る応力に耐えられなくなり、図15(d)に示すように、絶縁被覆3Bの気泡3bを覆う箇所が破裂する。この気泡3b発生〜膨張〜破裂までの過程は極短時間で行われるため、絶縁被覆3Bの気泡3bを覆う箇所の破裂は衝撃を伴う。よって、絶縁被覆3Bは断片化された状態で芯線3A表面より飛散する。この時に飛散した絶縁被覆3Bは、吸引ノズル106で吸い取られる。よってコイル部品1上に飛散した絶縁被覆3Bが残留することが抑制され、後に行われる継線工程において継線不良が生じ難くなっている。そして、図15(e)に示すように、継線箇所3Cの絶縁被覆3Bが全て飛散し芯線3A表面が露出してパルスレーザによる剥離が完了する。
As the volume expansion of the
以上の被覆剥離工程が終了した後に、コイル部品1は、図示せぬレーザ溶接機へと移送されて継線箇所3Cが継線される(継線工程)。継線工程において、図17に示されるように、先ず溶融部9Eを折り曲げて、溶融部9Eと脚部9Aとの間に継線箇所3Cの芯線3Aを狭持する。その後溶融部9Eに溶接用レーザ光が照射され、図18に示されるように、溶融部9E、継線箇所3Cの芯線3A及び脚部9Aが一体に溶接され、継線工程が完了する。
After the above coating peeling process is complete | finished, the
以上の被覆剥離工程及び継線工程は、脚部10Aにおいても同様に行われる。そしてこれら脚部9A、10Aに係る被覆剥離工程及び継線工程は、両方の鍔部4、4で行われてコイル部品1が完成される。
The above coating peeling process and connecting process are performed in the same manner in the
本発明による絶縁導線の被覆剥離方法及びコイル部品の製造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、1回のパルスレーザ照射を一方向のみから行ったが、これに限らず、異なる方向から複数回行っても良い。被覆導線の場合、一方と反対方向との双方からパルスレーザをそれぞれ照射することにより、より好適に剥離を行うことが可能となる。パルスレーザの照射時間は40nsecとしたがこれに限らず、100nsec以内であるならば、被覆を上述の被覆剥離工程により剥離することが可能である。また、被覆の材料はポリアミドイミドに限らず、他の素材、例えばポリウレタンであっても、パルスレーザにより剥離することができる。 The insulated conductor coating peeling method and the coil component manufacturing method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, in the present embodiment, one pulse laser irradiation is performed from only one direction. However, the present invention is not limited to this, and may be performed a plurality of times from different directions. In the case of a coated conductor, it is possible to perform peeling more suitably by irradiating a pulse laser from both one and the opposite direction. Although the pulse laser irradiation time is 40 nsec, the present invention is not limited to this, and if it is within 100 nsec, the coating can be stripped by the above-described coating stripping step. Further, the coating material is not limited to polyamideimide, and other materials such as polyurethane can be peeled off by a pulse laser.
1・・コイル部品 2・・コア 3・・絶縁導線 3A・・芯線 3B・・絶縁被覆
3C・・継線箇所 3a・・界面 3b・・気泡 4・・鍔部 5・・巻芯部
6・・主胴部 7・・副胴部 8・・副胴部 9・・金属端子 9A・・脚部
9B・・基部 9C・・脚部 9D・・切片 9F・・固定部 9E・・溶融部
10・・金属端子 10A・・脚部 10B・・基部 10C・・脚部 10D・・切片
10F・・固定部 10E・・溶融部 101・・レーザ剥離機 102・・フレーム
103・・レーザ照射装置 103A・・ミラー 103B・・光学系
104・・コントローラ 105・・ワークベース 105A・・X−Yテーブル
105B・・ピン 106・・吸引ノズル 107・・収納パレット
107a・・固定孔 107b・・固定孔 107c・・固定孔 108・・溝
108A・・レール部 108B・・凸部 108a・・凹部
109・・位置決めマスク 109a・・固定孔 109b・・孔 110・・開口
110A・・短辺 110B・・長辺 111・・照射マスク 111a・・嵌合孔
112・・照射口
1.
Claims (9)
該巻芯部に該絶縁導線を巻回する巻回工程と、
該巻回工程に前後して、該絶縁導線を該電極に継線可能な長さに切断する切断工程と、
該絶縁導線にパルスレーザを照射して、該芯線と該絶縁被覆との界面に気泡を発生させ、該気泡を膨張させて該被覆を破裂し飛散させる被覆剥離工程と、
該被覆が剥離された絶縁導線を該電極に継線する継線工程と、を備え、
該被覆剥離工程は、該コイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットに該コイル部品を収納する収納工程と、該収納パレット上に配置された位置決め部材により該コイル部品を一方側に付勢して該凹部内の一方側壁面に当接させ該コイル部品の該凹部内における位置を規定するコイル部品位置決め工程と、該コイル部品及び該位置決め部材を覆うマスク部材により非レーザ照射部を覆うと共に該マスク部材に形成された照射口により該コイル部品の被レーザ照射部を規定するマスク工程と、該パルスレーザの軌跡上に配置されると共に該パルスレーザ照射方向と略直交する方向に移動可能なテーブル上に該収納パレットを配置する配置工程と、を含むことを特徴とするコイル部品の製造方法。 Insulation having a core composed of a core portion and a pair of flange portions provided at both ends of the core portion, electrodes provided on the pair of flange portions, and a core wire and an insulating coating covering the core wire A method of manufacturing a coil component comprising a conductive wire,
A winding step of winding the insulated conductor around the winding core;
Before and after the winding step, a cutting step of cutting the insulated conductor to a length that can be connected to the electrode;
A coating peeling step of irradiating the insulated conductor with a pulsed laser to generate bubbles at the interface between the core wire and the insulating coating, expanding the bubbles to rupture and scatter the coating;
Connecting the insulated conductive wire from which the coating has been peeled off to the electrode, and
The coating peeling step includes storing the coil component in a storage pallet in which a recess capable of storing the coil component is formed, and attaching the coil component to one side by a positioning member disposed on the storage pallet. A non-laser irradiation portion is covered with a coil component positioning step for defining the position of the coil component in the recess by causing it to abut against one side wall surface in the recess and a mask member covering the coil component and the positioning member. In addition, a mask process for defining a laser irradiated portion of the coil component by an irradiation port formed in the mask member, and arranged on the locus of the pulse laser and movable in a direction substantially orthogonal to the pulse laser irradiation direction. And a placement step of placing the storage pallet on a flat table .
該コイル部品を担持するワークベースと、A work base carrying the coil component;
レーザを照射するレーザ照射装置と、A laser irradiation device for irradiating a laser;
該レーザの照射方向を該ワークベースに向かう方向に変更すると共に該ワークベース上に焦点位置が来るように該レーザを収束させる光学装置と、An optical device for changing the irradiation direction of the laser to a direction toward the work base and converging the laser so that a focal position comes on the work base;
該レーザの軌跡近傍かつ該ワークベース近傍に設けられた吸引機構とを備え、A suction mechanism provided near the locus of the laser and near the work base,
該ワークベースは、該レーザ照射方向と直交する方向に移動可能なテーブルと、該テーブル上に配置されて該コイル部品を収納可能な凹部が形成された収納パレットと、該収納パレット上に配置されると共に該コイル部品を該レーザ照射方向と直交する一方側に付勢して該凹部内の一方側壁面に当接させ該コイル部品の該凹部内における位置を規定する位置決め部材と、該コイル部品及び該位置決め部材を覆うと共に該被覆導線の剥離位置に対応した部分に開口部が形成されたマスク部材と、を有して構成されていることを特徴とするコイル部品の製造装置。The work base is disposed on the storage pallet, a table movable on a direction orthogonal to the laser irradiation direction, a storage pallet formed on the table and formed with a recess capable of storing the coil components. And a positioning member that urges the coil component to one side orthogonal to the laser irradiation direction to abut against one side wall surface in the recess to define the position of the coil component in the recess, and the coil component And a mask member that covers the positioning member and has an opening formed at a portion corresponding to the peeled position of the coated conductor.
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