JP4742914B2 - 巻線装置及び巻線方法 - Google Patents

Description

本発明は、巻線装置及び巻線方法、特に、線材をコアに巻付けてチョークコイルなどを製造する際に用いられる巻線装置及び巻線方法に関する。

巻線型チョークコイルなどの巻線型電子部品は、磁性体からなるコアに線材を巻回することで製造されている。このような巻線型電子部品のうち電源ラインに用いられるものは、より大電流に対応できるように線材の太線化が図られている。

ところで、通常の巻線装置は、コアに線材を巻回し、コアの鍔部分に線材を熱圧着固定した後に、線材に対して引張り力をかけることで、線材を熱圧着固定された外の端で引きちぎるようにしていた（特許文献１参照）。

しかしながら、線材を太くするに伴って、引きちぎりに必要な引張り力が大きくなり、熱圧着時に線材を十分に押し潰すことができないことから、従来の巻線装置では不所望な位置で線材が切れることがあった。
特開２００５−１２９７１８号公報

そこで、本発明の目的は、線材の径が太くなっても所定の位置で線材のカットが可能な巻線装置及び巻線方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る巻線装置は、
順次線材を供給する線材供給手段を有し、コアを回転させて該コアに線材を巻回する巻線部と、
前記巻線部の下流側に設けられ、線材の切断位置において該線材に切込みを形成する切断前処理部と、
前記切断前処理部の下流側に設けられ、前記コアの端子部に線材を熱圧着する熱圧着機構を有するとともに、熱圧着を行っている間に該線材に引張り力をかける切断機構を有する切断部と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る巻線方法は、
コアに線材を巻回する巻線工程と、
線材の切断位置において線材に切込みを形成する切断前処理工程と、
前記コアの端子部に線材を熱圧着し、熱圧着を行っている間に該線材に引張り力をかける切断工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明においては、線材をコアの端子部に熱圧着するに先立ち、所望の切断予定位置に切込みを形成してから、熱圧着し、かつ、線材に対して引張り力がかけられることになる。

本発明に係る巻線装置は、さらに、
前記巻線部の上流側に設けられ、コアを一つずつ供給するコア供給部と、
巻始め側線材クランプと巻終り側線材クランプとを有し、前記コア供給部から供給されたコアを保持するコア保持機構と、
前記切断部の下流側に設けられ、線材切断後に前記クランプに把持された余剰線材を排出する余剰線材排出部と、
前記切断部の下流側に設けられたコア排出部と、
を備えたものであってもよい。

以上の構成により、余剰線材が効率よく排出されることになる。

そして、コア供給部、巻線部、切断前処理部、切断部、余剰線材排出部、コア排出部が順にサークル状に配置され、コア保持機構はコア供給部からコア排出部までの配置に沿って周回駆動されることが好ましい。巻線工程、切断前処理工程及び切断工程などがコア保持機構にコアを保持させた状態で行われることになる。また、切断前処理部による線材への切込み位置は、コアの端面と略合致する位置であることが好ましい。

本発明によれば、線材をコアの端子部に熱圧着するに先立ち、所望の切断予定位置に切込みを形成してから、熱圧着し、かつ、線材に対して引張り力をかけることになるので、線材の切断に際し、切断予定位置に引張り力が集中し、大きな力をかけなくても切断することができ、かつ、線材を正確な切断予定位置で切断することができる。

以下に、本発明に係る巻線装置及び巻線方法の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１は巻線装置１の概略構成図である。この巻線装置１は、ターンテーブル２の周辺部に、コア供給部Ａ、巻線部Ｂ、切断前処理部Ｃ、切断部Ｄ、余剰線材排出部Ｅ及びコア排出部Ｆが配置されている。

ターンテーブル２は平面視で円形をなし、外縁部には等間隔でコア保持機構３が設けられている。ターンテーブル２は定位置停止及び回転を繰り返すように駆動される。コア保持機構３は、図２に示すように、コア６０を把むための固定チャック４ａと可動チャック４ｂを備えている。コア保持機構３は、さらに、巻始め側線材クランプ５ａ及び巻終り側線材クランプ５ｂと、コア６０をその中心軸のまわりに回転駆動させるためのスピンドル（図示せず）を備えている。

ターンテーブル２は反時計方向回りに回転して、コア保持機構３にて保持されたコア６０をコア供給部Ａ、巻線部Ｂ、切断前処理部Ｃ、切断部Ｄ、余剰線材排出部Ｅ、コア排出部Ｆと順次搬送する。つまり、コア供給部Ａ、巻線部Ｂ、切断前処理部Ｃ、切断部Ｄ、余剰線材排出部Ｅ、コア排出部Ｆが順にサークル状に配置され、コア保持機構３はコア供給部Ａからコア排出部Ｆまでの配置に沿って周回駆動されることになる。これにより、巻線工程、切断前処理工程及び切断工程などが、コア保持機構３にコア６０を保持させた状態で行われることになる。

コア供給部Ａは、図３に示す構成を有しており、コア６０をパーツフィーダ１０によって整列した後、吸引ノズル１１によってコア６０を一つずつ吸引把持し、順次、ターンテーブル２のコア保持機構３にセットするエリアである。コア６０は固定チャック４ａと可動チャック４ｂで把まれた状態で巻線部Ｂへ搬送される。

巻線部Ｂは、図１に示すように、コア６０の巻芯部に線材７０を巻付けるエリアである。巻線部Ｂには、順次線材７０を供給する線材ノズル（線材供給手段）１５が配設されている。線材ノズル１５は、定テンション機構（図示せず）にて線材７０に一定のテンションを加えた状態で、線材７０を巻線部Ｂに搬送されたコア６０に送り込む。線材ノズル１５は線材７０を挿通し、コア６０の端子部６０ａ，６０ｂ上への線材７０の配置及びコア６０の回転と同期して、コア６０の中心軸に対して平行に移動可能である。

巻線部Ｂでは、線材ノズル１５から供給される線材７０を、コア保持機構３の巻始め側線材クランプ５ａにて把持し、コア６０をその中心軸のまわりに回転駆動させながら線材７０をコア６０の巻芯部に巻き付ける。巻回し終えた線材７０は巻終り側線材クランプ５ｂにて把持される。そして、コア６０は線材ノズル１５から線材７０を引っ張り出しながら切断前処理部Ｃへ搬送される。

切断前処理部Ｃは、図１に示すように、線材７０の切断予定位置において線材７０に切込みを形成するエリアである。切断前処理部Ｃには、カット刃２０、バックアップ２１及び余剰線材カッタ２２が配設されている。バックアップ２１は、カット刃２０による切込み時、及び、切断部Ｄでの熱圧着時にコア６０を支える働きをする。

切断前処理部Ｃでは、図４に示すように、コア６０の端子部６０ａ，６０ｂ上に位置する線材７０の切断予定位置Ｐにカット刃２０にて線材７０の直径の半分程度の切込みを入れる。即ち、カット刃２０が所望の深さで止まるように調整されたストッパが設けられ、カット刃２０の駆動機構がこのストッパに当接して止まることで所定の深さの切込みを形成できるようになっている。切断前処理部Ｃによる線材７０の切込み位置は、コア６０の端面と略合致する位置である。

なお、この切断前処理時に、巻線部Ｂと切断前処理部Ｃとの間の任意の位置で、余剰線材カッタ２２にて線材ノズル１５から伸びる線材７０を適当な位置で切断する。切断前処理が終わると、コア６０は切断部Ｄへ搬送される。

切断部Ｄは、図１に示すように、コア６０の端子部６０ａ，６０ｂに線材７０を熱圧着した後、線材７０に引張り力をかけて切断予定位置Ｐで引きちぎるエリアである。切断部Ｄには、熱圧着ヘッド３０及び線材カットバー３１ａ，３１ｂが配設されている。

切断部Ｄでは、図５（Ａ）に示すように、コア６０の巻始め側端子部６０ａ上と巻終り側端子部６０ｂ上に位置している線材７０を熱圧着ヘッド３０でそれぞれの端子部６０ａ，６０ｂに熱圧着する。なお、熱圧着の順序はいずれを先に行ってもよく、二つの熱圧着ヘッド３０で同時に熱圧着してもかまわない。

さらに、熱圧着ヘッド３０による熱圧着を行っている間に、線材カットバー３１ａ，３１ｂをコア保持機構３の各線材クランプ５ａ，５ｂとコア６０の端子部６０ａ，６０ｂとの間に降ろし、図５（Ｂ）に示すように、線材７０を下方に引っ張って切断予定位置Ｐから引きちぎる。これにより、コア保持機構３の線材クランプ５ａ，５ｂに余剰線材７０ａが保持された状態となる。線材７０の切断が終わると、コア６０は余剰線材排出部Ｅへ搬送される。

余剰線材排出部Ｅは、図６に示す構成を有しており、線材７０の切断後にコア保持機構３の線材クランプ５ａ，５ｂにクランプされた余剰線材７０ａを排出するエリアである。余剰線材排出部Ｅには、巻始め側余剰線材チャック３５ａ、巻終り側余剰線材チャック３５ｂ及び余剰線材回収箱３６が配設されている。

余剰線材排出部Ｅでは、コア保持機構３の各線材クランプ５ａ，５ｂに保持されている余剰線材７０ａをチャック３５ａ，３５ｂにより把持して余剰線材回収箱３６に排出する。こうして、余剰線材７０ａが効率よく排出されることになる。余剰線材７０ａの排出が終わると、コア６０はコア排出部Ｆへ搬送される。

コア排出部Ｆは、図７に示す構成を有しており、吸引ノズル４０によってコア６０をコア保持機構３から取り外すエリアである。コア６０を取り外されたコア保持機構３は、次のコア６０を保持するためにコア供給部Ａへ搬送される。

以上の構成からなる巻線装置１は、線材７０をコア６０の端子部６０ａ，６０ｂに熱圧着するに先立ち、所望の切断予定位置Ｐに切込みを形成することにより、線材７０に弱い部分を形成する。そして、熱圧着しながら線材７０に対して引張り力をかけて、線材カットバー３１ａ，３１ｂを動作させることにより、切込みを形成した部分で線材７０を確実にカットすることができる。

なお、本発明に係る巻線装置及び巻線方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、各工程の配置は限定するものではないが、各工程を連続的に配置できるという点で、各工程を円周状に配置し、その間をターンテーブルでコアを搬送することが好ましい。

本発明に係る巻線装置の一実施例を示す概略平面構成図。 コア保持機構の平面図。 コア供給部の外観斜視図。 切断前処理部の動作を説明するための概略構成図。 切断部の動作を説明するための概略構成図。 余剰線材排出部の概略構成図。 コア排出部の外観斜視図。

符号の説明

１…巻線装置
２…ターンテーブル
３…コア保持機構
５ａ…巻始め側線材クランプ
５ｂ…巻終り側線材クランプ
１５…線材ノズル
２０…カット刃
３０…熱圧着ヘッド
３１ａ，３１ｂ…線材カットバー
６０…コア
７０…線材
７０ａ…余剰線材
Ｐ…切断予定位置

Claims (9)

1. 順次線材を供給する線材供給手段を有し、コアを回転させて該コアに線材を巻回する巻線部と、
   前記巻線部の下流側に設けられ、線材の切断位置において該線材に切込みを形成する切断前処理部と、
   前記切断前処理部の下流側に設けられ、前記コアの端子部に線材を熱圧着する熱圧着機構を有するとともに、熱圧着を行っている間に該線材に引張り力をかける切断機構を有する切断部と、
   を備えたことを特徴とする巻線装置。
2. 前記切断機構は線材に引張り力をかけるカットバーを有すること、を特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
3. 前記巻線部の上流側に設けられ、コアを一つずつ供給するコア供給部と、
   巻始め側線材クランプと巻終り側線材クランプとを有し、前記コア供給部から供給されたコアを保持するコア保持機構と、
   前記切断部の下流側に設けられ、線材切断後に前記クランプに把持された余剰線材を排出する余剰線材排出部と、
   前記切断部の下流側に設けられたコア排出部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の巻線装置。
4. 前記コア供給部、前記巻線部、前記切断前処理部、前記切断部、前記余剰線材排出部、前記コア排出部が順にサークル状に配置され、前記コア保持機構はコア供給部からコア排出部までの配置に沿って周回駆動されることを特徴とする請求項３に記載の巻線装置。
5. 前記切断前処理部による線材への切込み位置は、コアの端面と略合致する位置であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の巻線装置。
6. コアに線材を巻回する巻線工程と、
   線材の切断位置において線材に切込みを形成する切断前処理工程と、
   前記コアの端子部に線材を熱圧着し、熱圧着を行っている間に該線材に引張り力をかける切断工程と、
   を備えたことを特徴とする巻線方法。
7. 前記切断工程はカットバーによって線材に引張り力をかけること、を特徴とする請求項６に記載の巻線方法。
8. 前記巻線工程、前記切断前処理工程及び前記切断工程は、コア保持機構にコアを保持させた状態で行われ、かつ、コアを前記コア保持機構に保持した状態で順次搬送することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の巻線方法。
9. 前記切断前処理工程における線材への切込み位置は、コアの端面と略合致する位置であることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の巻線方法。

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