JP4917577B2

JP4917577B2 - 連結コイル形成装置および連結コイル形成制御方法

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Publication number: JP4917577B2
Application number: JP2008169362A
Authority: JP
Inventors: 薫服部
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: JP2010010484A

Description

本発明は、連結コイル形成装置および連結コイル形成制御方法に係り、特に、リアクトルコイルとして用いるのに好適な連結コイルを形成する連結コイル形成装置および連結コイル形成制御方法に関する。

リアクトルは、一般に巻線と磁性体のコアを備え、コアに巻線が巻回されてコイルを構成することによりインダクタンスを得ている。
従来、リアクトルは、昇圧回路、インバータ回路、アクティブフィルタ回路等に用いられている。このようなリアクトルとしては、コアと当該コアに巻回されたコイルとを他の絶縁部材等とともに金属等のケース内に収納するものが多く用いられるようになっている。
そして、例えば車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルにおいては、高電流流域における高いインダクタンス値を得るために所定の巻径と巻数により形成した単独コイルを２個並列状に形成し、双方コイルを流れる電流の方向が互いに逆向きになるように連結（接続）した構成コイルが用いられている。

以上のようなコイルの従来例として、上述した２個コイルをそれぞれ別個の巻線により形成し、各巻線の連結側の端部を、連絡用ターミナルを介して溶接することにより接続するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
また、他の従来例として、並列状に並ぶ同一巻き方向の２個コイルを１本の平角線のエッジワイズ巻きによって形成すると共に、相互に連続する上記２個コイルの相互間に架かる平角線の連結部を長手方向に沿って二つ折りに返すようにして、双方コイルの端面による外形内に収める構成のものも知られている（例えば特許文献２参照）。

特開２００３−１２４０３９号公報特許３７３７４６１号公報

ところで、多くの場合、リアクトルの２個のコイル内には、例えば略リング状のコアが挿入されるため、２個のコイルは、高い配列精度が要求される。これに対し、前述した従来例のコイルでは、連絡用ターミナルを介して２個のコイルにおける巻線の連結側の端部を相互に連結するため、２個のコイルの配列にバラツキが生じやすく、コアを挿入することができない場合がある。
また、前記特許文献１のコイルでは、両コイルと連絡用ターミナルとの接続のために、まず各巻線や連絡用ターミナルの連結側端部の皮膜を剥がし、その上で、当該箇所を溶接するという作業が必要となり、その結果、製造作業が大変煩雑になっていた。
さらに、個別の巻線により形成された２個のコイルを、連絡用ターミナルを介した溶接により電気的に接続するため、どうしても溶接部の信頼性が問題となり、溶接の出来具合により、コイルの電気的特性にバラツキが生じてしまうという問題もあった。

また、前記特許文献２のコイルでは、２個のコイルを同一の巻線によって形成し、連結部を二つ折り状に折り返すようにしているので、折り返し後の２個のコイルの配列精度を確保するためのコイル折り返し用治工具が必要となる。加えて、折り返し部のスペースが必要となると共に、折り返しの具合如何によりコイルの電気的特性にバラツキが生じてしまうおそれがある。
さらに、両コイルと連絡用ターミナルと接続の工程は不要であるが、上述した折り返しのための作業工程が必要となるので、その分、製造作業が煩雑になるという問題が生じている。

本発明の目的は、長尺素材の一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部に対して長尺素材の他方の端部に角筒状の第２コイル部をずれることなく並列状態に配設することができると共に、溶接や折り返し作業を不要として２つのコイル部を連結することができる連結コイル形成装置および連結コイル形成制御方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る連結コイル形成装置は、一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部を有する長尺素材の他方の端部に当該端部を順次巻線加工して角筒状の第２コイル部を形成するコイル巻線機と、このコイル巻線機を装備すると共に当該コイル巻線機による前記第２コイル部の巻線加工に際し前記長尺素材の所定寸法分ずつ往復移動するヘッド送りユニットと、このヘッド送りユニットを往復駆動するユニット駆動手段と、前記コイル巻線機、ヘッド送りユニットおよびユニット駆動手段の各動作を制御する主制御部を含む駆動制御手段とを備え、前記駆動制御手段を、前記主制御部に接続されると共に前記巻線加工の進行と共に接近する前記第１コイル部の予め設定された測定基準位置からの距離を前記第２コイル部の最後の巻線加工の３ターン以上手前の巻線終了後に測定するコイル部位置測定手段と、前記主制御部に接続されると共に予め前記測定基準位置から前記３ターン以上手前での前記第１コイル部までの基準距離を記憶するメモリ手段と、を備えた構成とし、前記主制御部に、前記測定された距離と前記基準距離とを比較演算してその差をオフセット量として求めると共にそのオフセット量を加味して前記第２コイル部の最後より１ターン手前の巻線加工位置を設定する演算制御部を設けると共に、この演算制御部が、前記ユニット駆動手段を介して前記ヘッド送りユニットおよび前記コイル巻線機による前記１ターン手前および最後の巻線加工を制御する巻線加工制御機能を有し、前記ユニット駆動手段を１パルス当たりの平角線材の送り量が予め設定されてなるパルス駆動可能なパルスモータで構成すると共に、前記演算制御部の前記巻線加工制御機能が、前記第２コイル部の最終より１ターン手前の巻線加工のための平角線材送り長さを決定する際におよび前記最後の巻線加工のための平角線材送り長さを決定する際に、それぞれ前記長尺素材の一辺分の寸法に前記オフセット量を加味した距離および前記長尺素材の一辺と直交する一辺分の寸法に前記第１コイル部と前記第２コイル部との間隔寸法を加味した距離を特定し、これに対応した加工送り量をそれぞれ前記パルスモータ用のパルス数に変換し出力する機能を有し、これにより前記第２コイル部を形成すると共に当該第２コイル部を前記第１コイル部に並列状に設定したことを特徴とする。

また、本発明の連結コイル形成制御方法は、一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部を有する長尺素材を他方の端部から導入すると共にその端部を順次巻線加工して角筒状の第２コイル部を形成し前記第１コイル部に並列状態に配設する連結コイル形成制御方法であって、前記第２コイル部の巻線加工の進行と共に接近する前記第１コイル部の予め設定された測定基準位置からの距離を前記第２コイル部の最後の巻線加工の３ターン以上手前で測定する第１の工程と、前記測定された距離を当該測定基準位置における予め設定されている前記第１コイル部位置までの基準の距離と比較してその長短を判断すると共に、両距離の差を演算し前記第１コイル部と第２コイル部との連結部のオフセット量を決定する第２の工程と、前記オフセット量に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法で前記長尺素材を送り出して前記第２コイル部の最後の巻線加工の１ターン手前の巻線加工を行う第３の工程と、予め設定されている前記第２コイル部と第１コイル部との間隔寸法に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法で前記長尺素材を送り出して最後の巻線加工を行う第４の工程と、を備え、前記第３の工程では、前記第２コイル部を送るヘッド送りユニットのパルス駆動可能なパルスモータに、前記オフセット量に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法に対応するパルス数を前記パルスモータ駆動用として設定し、前記第４の工程では、前記第２コイル部を送るヘッド送りユニットのパルス駆動可能なパルスモータに、前記第２コイル部と第１コイル部との間隔寸法に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法に対応するパルス数を前記パルスモータ駆動用として設定したことを特徴とする。

本発明は、上述したような連結コイル形成装置としたので、第２コイル部の巻線加工の進行と共に接近する第１コイル部の、測定基準位置からの距離が第２コイル部の最後の巻線加工の３ターン以上手前で測定された後、演算制御部により、測定された距離と基準距離とが比較演算され、その差が第１コイル部と第２コイル部とのズレを調整するオフセット量として求められ、かつオフセット量を加味した送り量で送られて、最後より１ターン手前の巻線加工位置が設定され、その位置で巻線加工される。その結果、長尺素材の一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部に対して長尺素材の他方の端部に角筒状の第２コイル部をずれることなく並列状態に配設することができると共に、溶接や折り返し作業を不要として２つのコイル部を連結することができる。
また、第１コイル部と第２コイル部とのズレがオフセット量として演算され、そのオフセット量を加味した送り寸法で平角線を送る際、演算制御部から出力されるパルス信号によりパルスモータを駆動して行われるので、より高精度の送りが可能となり、寸法制度の高い連結コイルを得ることができる。

以下、図１〜図５に基づいて、本発明に係る連結コイル形成装置および連結コイル形成制御方法の一実施形態を説明する。

図１は上記実施形態の連結コイル形成装置１０を示すブロック図、図２は上記連結コイル形成装置１０により形成される連結コイル１６の全体斜視図、図３は連結コイル形成装置１０を示す全体平面図、図４は図３におけるIV矢視図で連結コイル形成装置１０を示す全体側面図、図５は図４におけるＶ矢視図で連結コイル形成装置１０の主に搬送ユニットを示す全体平面図である。

本実施形態の連結コイル形成装置１０は、図３等に示すように、一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部１７を有する長尺素材である平角線Ｗを、その他方の端部から導入すると共にその他方の端部に、当該端部を順次巻線加工して角筒状の第２コイル部１８を形成し、かつ当該第２コイル部１８と上記第１コイル部１７とを並列状態に配置して前記連結コイル１６（図２参照）を形成するものである。

図１にも示すように、上記連結コイル形成装置１０は、前記第２コイル部１８を形成するコイル巻線機５５と、このコイル巻線機５５を装備すると共に当該コイル巻線機５５による巻線加工を可能とするよう前記平角線Ｗの１辺分ずつコイル巻線機５５を往復移動させるヘッド送りユニット４０と、ヘッド送りユニット４０を駆動させるユニット駆動手段であるモータ４５と、上記コイル巻線機５５、ヘッド送りユニット４０およびモータ４５を駆動制御する駆動制御手段２０と、を備えて構成されている。

まず、図２に基づいて、連結コイル形成装置１０により形成される連結コイル１６の説明をする。
連結コイル１６は、長尺素材である１本の平角線Ｗの長さ方向一方と他方との端部に、それぞれ角巻して当該角巻部が角筒状に積層された状態に形成された第１コイル部１７および第２コイル部１８を備えて形成されている。
また、平角線Ｗは、断面矩形形状の導線に被膜が施されたものである。

本実施形態の連結コイル形成装置１０により形成される連結コイル１６は、予め一方の端部に第１コイル部１７が形成されると共に、その他方の端部に、予め、第２コイル部１８を角巻きするのに必要な長さの平角線Ｗを他方の端部から導入し、その他方の端部に第２コイル部１８を角巻きして形成した２連の連結コイル１６である。
このため、第２コイル部１８の角巻き工程中の各辺を形成するときの線材送り誤差の累積が、第１コイル部１７の軸心と第２コイル部１８の軸心との距離のバラツキとなって現れるおそれがある。

この第１コイル部１７および第２コイル部１８間には、当該各コイル部１７，１８を同一面上で連結する連結部１９が設けられ、この連結部１９は、各コイル部１７，１８相互間に位置する前記平角線Ｗで形成されている。そして、第１コイル部１７および第２コイル部１８は、互いに並列状態に配置され、かつ相互に同じ巻き方向に形成されている。
ここで、角巻きとは、コイルを角筒状に巻くことをいい、コイルを丸型に巻く丸巻きと対比されている。

連結コイル１６の第１コイル部１７と第２コイル部１８とのそれぞれの端部はリード部１７Ａ，１８Ａとなっており、これらのリード部１７Ａ，１８Ａは、第２コイル巻線工程の最終段階で２個のコイル１７，１８が接近した時に、互いのコイル部１７，１８と干渉しないように、各巻線工程が始まる直前に、図示のように、平角線Ｗの厚さ方向（各コイル部１７，１８の積層方向）に対して略９０°曲げられるようになっている。

各リード部１７Ａ，１８Ａの被膜は剥離され、導体が剥き出しになっており、図示しない圧着端子等を設けて他の電気部品等と接続されるようになっている。
なお、２つのコイル部１７，１８のリード部１７Ａ，１８Ａは、各コイル部１７，１８の軸方向の同じ側にあるから、リード部１７Ａ，１８Ａの先端部に、図示しない端子を取り付ける場合にも、端子の位置を揃えることが可能である。

そして、第１コイル部１７と第２コイル部１８との連結部１９近傍の第２コイル部１８側の一辺の部分（以下、オフセット部分という）１９Ａは、連結コイル１６を成形したときに発生する第１コイル部１７の軸心と、第２コイル部１８の軸心との距離のバラツキをなくすために、調整用としてのオフセット量を持たせ、かつ第２コイル部１８の外形部より外側に突出させて巻線（以下、オフセット巻きという）されている。
そして、このオフセット部分１９Ａは第１コイル部１７と第２コイル部１８とを連結する連結部１９を兼ねている。

この連結コイル１６は、その第２コイル部１８の巻終り端部、つまりオフセット部分１９Ａにおいて、平角線Ｗを第２コイル部１８側から、各コイル部１７，１８間の隙間長だけ突出させて略９０度巻線加工し、第１コイル部１７の積層方向(図２中に矢印Ａで示す)と同一方向(図２中に矢印Ｂで示す)に、第２コイル部１８が積層されるように、かつ、第１コイル部１７の巻き方向と同方向に角巻きされることにより、第２コイル部１８の巻き終わり時点で、第１コイル部１７と第２コイル部１８とが、前記連結部１９を介して、連続して並列状態に形成される。

また、連結部１９が第１コイル部１７と第２コイル部１８とが同じ向きに形成されているので、連結コイル１６を、図略のリアクトル用熱伝導性ケースに組み込んだとき、例えば熱伝導性ケースの底面に形成されている突起部等に干渉することがない。
このことは、連結部１９のために、熱伝導性ケースの底面に形成される突起部の位置や形状を制限する必要がなくなり、これにより、設計の自由度が増す、という効果を得ることができるということである。

さらに、第１コイル部１７と第２コイル部１８とには、図示しないが、略リング状のリアクトルコアの２箇所の直線部が挿入されるようになっており、そのため、第１コイル部１７の軸心と第２コイル部１８の軸心との距離は高い寸法精度が要求される。
本願では、前述のように、第１コイル部１７と第２コイル部１８との連結部１９を形成する第２コイル部１８側のオフセット部分１９Ａを、第１コイル部１７と第２コイル部１８間の距離を調整するための余長部分として設けた状態で角巻しているので、第１コイル部１７と第２コイル部１８との軸心間の距離を高精度で維持することができる。

次に、図３〜図５に基づいて連結コイル形成装置１０の全体構成を説明する。
連結コイル形成装置１０は巻線機架台３０を備え、この巻線機架台３０の上面３０Ａ上には、前記線送り機３２やヘッド送りユニット４０等が配置されている。

図３〜図４に示すように、上記線送り機３２は、上下に配置された一対のプーリ３６（図４参照）と、これらのプーリ３６をそれぞれ装着した一対の本体部３７と、これらの本体部３７に装備され上記一対のプーリ３６を互いに反対方向に回転させる一対のモータ３８とを備えて構成されている。
これにより、線送り機３２では、一対のプーリ３６で平角線導入側から供給された平角線Ｗの端部を挟み込み、一対のプーリ３６をそれぞれ逆方向に回転させて、平角線Ｗを次に送り込むことができる。

この線送り機３２では、本体部３７および平角線Ｗを挟み込む前記一対のプーリ３６ともども、平角線Ｗから離れる方向の平角線Ｗの送り方向Ｋと直交するＹ軸方向に退避したとき、導入された平角線Ｗの一方の端部に形成されている前記第１コイル部１７の通過を許容できる構造となっている。

すなわち、図６〜図９にも示すように、一対の本体部３７およびプーリ３６は、枠体３３に取り付けられた左右のスライド軸３４に沿ってＹ軸方向にスライド自在となっている。枠体３３は、Ｙ軸方向に間隔をおいて配置された支持部材３５と、これらの支持部材３５の両端に架けわたされた上記スライド軸３４を備えて構成されている。

また、線送り機３２には、取り付け部材６１を介して第１のコイル受け部材６０が装備されている。この第１のコイル受け部材６０は、前記コイル巻線機５５により平角線Ｗの他端部に前記第２コイル部１８が巻線加工されるに連れ、当該第２コイル部１８に接近する第１コイル部１７が、前記平角線導入側から巻線機架台３１側に導入されたとき、上記第１コイル部１７を含む平角線Ｗを受けるものである。
なお、線送り機３２は前述のようにＹ軸方向に移動可能となっているので、線送り機３２に一体的に装備された第１のコイル受け部材６０も、線送り機３２がＹ軸方向に退避するとき同時に移動することになる。

前記巻線機架台３１において線送り機３２の、平角線Ｗの送り方向Ｋの下流側には、前記ヘッド送りユニット４０が配置されている。
このヘッド送りユニット４０は、前記線送り機３２がＹ軸方向に退避した場合に、当該線送り機３２に代わって平角線Ｗを下流側に送り込み、巻線加工の実行を補助するために設けられているものである。

ヘッド送りユニット４０は、平角線Ｗの送り方向Ｋに沿って往復スライド自在となった板状の本体部４１と、この本体部４１を支持する枠体４２とを備えて構成されている。枠体４２は、平角線Ｗの送り方向に間隔をおいて配置された支持部材４３と、これらの支持部材４３の両端間に架けわたされ、上記本体部４１をスライド自在とするスライド軸４４とを備えて構成されている。

また、枠体４２を挟んで前記線送り機３２の反対側には、本体部４１をスライド駆動させるユニット駆動手段としてのパルスモータ４５が配置されている。このモータ４５の主軸はボールネジ４６に連結されている。
本体部４１の裏面には、図６等に示すように、上記ボールネジ４６と螺合するナット４７と、スライド軸４４をガイドするガイド部材４８とが設けられている。これにより、パルスモータ４５を駆動させるとボールネジ４６とナット４７との螺合により、本体部４１がスライド軸４４に沿って支持部材４３間でスライドできるようになっている。

前記コイル巻線機５５は、図６〜図９に詳細を示すように、上記ヘッド送りユニット４０の本体部４１の上面に設置されている。
コイル巻線機５５は、前記線送り機３２、またはヘッド送りユニット４０による１辺ずつの送りにより、平角線Ｗの他端部に、当該他端部を順次角巻して角筒状の前記第２コイル部１８を形成するものである。

なお、第２コイル部１８の巻線工程の最終段階で、２個のコイル部１７，１８が接近した時に互いのコイル部１７，１８に干渉しないように、第２コイル部１８の前記リード部１８Ａは、当該第２コイル部１８の巻線工程が始まる前に、図示しない機構等により、平角線Ｗの表面、つまり第２コイル部１８の積層方向に対して直交する方向に９０°曲げられている（図２参照）。
ここで、第１コイル部１７の前記リード部１７Ａも、前記連結コイル形成装置１０に導入されるときは、上記第２コイル部１８と同様、すでに９０°曲げられている（図２参照）。

前記コイル巻線機５５は、平角線Ｗの９０度巻線加工を実行する巻線部５６を備えている。この巻線部５６は、丸軸状の固定治具５６Ａと角棒状の巻治具５６Ｂとで構成され、これらの固定治具５６Ａおよび巻治具５６Ｂは、ヘッド本体部５７に設けられている。
固定治具５６Ａは、送られてくる平角線Ｗをガイドすると共に、その平角線Ｗの巻線加工時に幅方向一端側側面を固定するものである。

また、巻治具５６Ｂは、平角線Ｗの巻線加工時に幅方向他端側の側面を固定治具５６Ａ側に押圧すると共に、平角線Ｗの巻線加工方向に略９０度回動できるような構成となっている。また、角棒状の巻治具５６Ｂは、その先端が平角線Ｗの幅方向他端側側面と当接した状態で回転するようになっている。

ヘッド本体部５７等は基台５８に設けられ、また、この基台５８には、図略の駆動モータが設けられている。したがって、巻治具５６Ｂの９０度巻線加工のための回動は、図略の駆動モータを駆動させて、固定治具５６Ａを中心としてヘッド本体部５７等を基台５８に対して回動させて行われる。

また、ヘッド送りユニット４０の本体部４１の上面には第２のコイル受け部材６２が設けられている。この第２のコイル受け部材６２は、図６等に示すように、前記第１のコイル受け部材６０上に載置されている平角線Ｗを、当該第１のコイル受け部材６０から引き継いで導入するものである。

さらに、第２のコイル受け部材６２には第２コイル部１８を受ける上面ガイド６２Ａが設けられている。この上面ガイド６２Ａは、シリンダ６３によってＹ軸方向にスライド可能となっており、また、シリンダ６３は、第２のコイル受け部材６２の側面に設けられている。
上面ガイド６２Ａは、コイル巻線機５５による第２コイル部１８の巻線加工が終了し、第１コイル部１７との間で並列状の連結コイル１６が完成した後、その連結コイル１６を第２のコイル受け部材６２から、平角線Ｗの送り方向先側に送り出して、あるいは固定治具５６Ａの上方に抜き出して取り出すとき、第２のコイル受け部材６２および固定治具５６Ａのどこにも干渉せずに取り出せるように、連結コイル１６の並列方向、かつ線送り機３２の退避方向とは逆方向にスライドできるようになっている。

図３〜図５に示すように、巻線機架台３１の上面３１Ａには、巻線機架台３１における平角線Ｗの送り方向Ｋの両端にわたってコイル搬出ユニット８４が設けられている。
このコイル搬出ユニット８４は、巻線機架台３１の平角線Ｗの送り方向Ｋの両端のそれぞれ２箇所に所定間隔をおいて立設された２本の柱状部材８５と、これらの柱状部材８５間に架けわたされたチャックユニット用ガイド部材８７とを備えて構成されている。

チャックユニット用ガイド部材８７にはチャックユニット８８が係合し、このチャックユニット８８は、平角線Ｗの送り方向Ｋに沿ってスライド可能となっている。
チャックユニット８８は、矩形形状の箱状に形成されたスライド本体８９を備えており、このスライド本体８９の厚さ方向（上下方向）側面に、上記２本のチャックユニット用ガイド部材８７に係合する水平な貫通穴８９Ａがあけられている。また、スライド本体８９の側面で２本のチャックユニット用ガイド部材８７の中間位置には、貫通穴８９Ａと平行に、かつスライド本体８９の長さ方向略中央部に達するチャック移動シリンダ９０のロッド９０Ａ用の穴８９Ｂがあけられている。

上記チャック移動シリンダ９０のロッド９０Ａの先端はスライド本体８９の上記中央部の図示しない固定部に係止されている。また、上記チャック移動シリンダ９０は、柱状部材８５において平角線Ｗの送り方向Ｋの流れの最下流側に取り付けられている。
したがって、チャック移動シリンダ９０を駆動させ、そのロッド９０Ａを前後移動させることにより、スライド本体８９がチャックユニット用ガイド部材８７に沿って前後方向にスライドすることになる。

スライド本体８９には、前記連結コイル１６を把持するチャック機構９１が設けられている。すなわち、チャック機構９１は、図４，５に示すように、支持ブロック９３を介してスライド本体８９に取り付けられ、この支持ブロック９３は、スライド本体８９の送り方向と直交する方向の一方の側面に上方に突起して設けられている。

チャック機構９１は、上下移動用シリンダ９４に連結されている。
すなわち、スライド本体８９の上面には支持ブロック９３が設けられ、この支持ブロック９３には、上下方向に貫通するシリンダ用穴と、チャック機構９１の上下移動をガイドするガイド軸９５用の貫通穴とがあけられている。

チャック機構９１は、支持ブロック９３の下方に位置しており、支持ブロック９３に吊るされた状態となって設けられている。そして、チャック機構９１の下端には連結部９６が設けられ、この連結部９６の上面に上記上下移動用シリンダ９４のロッドが連結され、また、連結部９６においてロッドの両側に上記ガイド軸９５が立設されている。
さらに、連結部９６には、下方に延びてチャック部９２が設けられている。チャック部９２は、周知の構造により開閉可能となっている。

したがって、上下移動用シリンダ９４を駆動させると、そのロッドが前進あるいは後退することにより、チャック機構９１が下降、あるいは上昇する。そして、チャック機構９１が所定位置まで下降したとき、チャック部９２が閉じて、所定位置に送られてきた前記第１コイル部１７を把持できるようになっている。

以上のようなコイル搬出ユニット８４には、図４，５に示すように、スライド本体８９の幅方向両側面に、当該スライド本体８９の移動をストップする移動ストッパ機構９８が設けられている。
この移動ストッパ機構９８は、スライド本体８９の幅方向両側面に取り付けられたシリンダ９８と、このシリンダ９８のロッド先端に設けられた図略のストッパ部材とで構成されている。そして、上記ストッパ部材がロッドの前後動、つまりガイド部材８７の径方向移動により前記ガイド部材８７と接触・離隔可能となり、接近して当接することでガイド部材８７を押圧し、これによりスライド本体８９、ひいてはチャック機構９１の移動をストップさせるようになっている。

前記対向配置された柱状部材８５間のガイド部材８７の反対側にはセンサ取り付け軸１００が架けわたされている。このセンサ取り付け軸１００の長さ方向所定位置には、コイル位置を測定するコイル位置測定センサ１０１が取り付けられており、このコイル位置測定センサ１０１は、第２コイル部１８の巻線加工に連れて当該第２コイル部１８側に接近する前記第１コイル部１７の位置を測定するものである。この測定センサ１０１としては、例えば透過型フォトセンサが用いられている。

これに対して、前記スライド本体８９の上面、かつ前記支持ブロック９３の突出部の対角線上には、上記センサ１０１と対応するセンサドグ１０２が取り付けられている。そして、センサ１０１とセンサドグ１０２とで前記コイル部位置測定手段２２が構成されている。
そして、スライド本体８９が平角線Ｗの送り方向に沿って移動する際、センサドグ１０２の移動を上記センサ１０１が検出し、その信号を前記主制御部２１の演算制御部２４に送信するようになっている。

以上のような構成のコイル搬出ユニット８４のチャックユニット８８と、前記線送り機３２と、前記ヘッド送りユニット４０との相互の関連を図６〜図９に基づいて説明する。
図６に示すように、前記コイル巻線機５５と前記線送り機３２の連動により第２コイル部１８の巻線が進むに連れて、平角線材Ｗの一方の端部に形成されている第１コイル部１７は線送り機３２に接近してくる。

第１コイル部１７が線送り機３２と干渉する直前の所定位置に到着すると、その位置で待機しているコイル搬出ユニット８４のチャック機構９１を下降させると共に、最下点に達したとき、そのチャック部９２を閉じて第１コイル部１７を把持させる。このとき、移動ストッパ機構９８のストッパ機能は作動していない状態で、かつチャック移動シリンダ９０はピストンのいずれの側にも駆動エアー圧が供給されていない摺動フリーの状態である。

次いで、図７に示すように、線送り機３２の一対のプーリ３６による平角線Ｗのクランプを解除すると共に、線送り機３２の本体部３７およびプーリ３６をＹ軸方向に移動させて平角線Ｗから離れる方向に退避させる。

その後、固定治具５６Ａに直結した図略のシリンダによって、固定治具５６Ａを下方に駆動することで平角線Ｗをクランプし、かつ固定治具５６Ａで引掛けた状態でヘッド送りユニット４０のモータ４５を駆動させ、ボールネジ４６とナット４７との作用により本体部４１を送り平角線Ｗを引出す。このとき、チャック機構９１は動きがフリーであり、移動ストッパ機構９８のストッパ機能は作動していない状態である。

次に、図８に示すように、コイル巻線機５５により次の辺の巻線加工をするために、平角線Ｗを引き出した後、固定治具５６Ａによるクランプを開放して、ヘッド送りユニット４０を一辺の長さ分戻す。このとき、第１コイル部１７を把持した状態でチャック機構９１の移動がフリーだと、ヘッド送りユニット４０の戻りに連れ動きするため、移動ストッパ機構９８のストッパ機能を作動させる。つまり、シリンダ９９を駆動させ、そのロッド先端のパッドをガイド部材８７に押し付けてチャック機構９１をストップさせる。巻線時には、ストッパ機構９８を解除してチャック機構９１を再び移動フリーの状態とする。

図６〜図８の動作を繰り返し、第１コイル部１７と第２コイル部１８とが、図９に示すように、並列状態に配設した連結コイル１６が完成したら、上面ガイド６２Ａを連結コイル１６が取外し可能な位置までスライドさせた後に、図４に示すように、コイル巻線機５５の位置から、第１コイル部１７を把持した状態でチャック機構９１を上昇させ、スライド本体８９を移動させて連結コイル１６を完成連結コイル搬出位置Ｂまで搬送する。
スライド本体８９は、その後、平角線導入側Ａ（図３参照）の初期位置に戻り、そこで待機するようになっている。

図１に戻って、前記連結コイル形成装置１０には、前記駆動制御手段２０が設けられている。
この駆動制御手段２０は、前記コイル巻線機５５、ヘッド送りユニット４０およびモータ４５の各動作を制御する主制御部２１を含んで構成されている。

主制御部２１には、コイル部位置測定手段２２とメモリ手段２３とが接続されている。
また、主制御部２１には各種情報を入力するための入力手段２７が接続されている。
コイル部位置測定手段２２は、巻線加工の進行と共に接近する前記第１コイル部１７の予め設定された測定基準位置Ｓ（図１１，１３等参照）からの距離を、第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前で測定するものである。
なお、本実施形態では、第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前で測定しているが、３ターン以上手前で測定しても位置補正は可能である。ただし、位置測定後に発生する巻線加工による誤差の累積ということについては、３ターン前測定が一番有利である。

メモリ手段２３には、予め設定されている上記測定基準位置Ｓから３ターン前での第１コイル部１７までの基準距離が記憶されている。
また、このメモリ手段２３には、上記基準距離の他、主制御部２１による制御に必要な各種の情報、例えば、予め設定された第１、第２コイル部１７，１８間の隙間の基準寸法（設定寸法）、平角線Ｗの幅および厚さ寸法、矩形形状の角筒状に巻き上げる積層段数、矩形角筒形状の長辺寸法、および短辺寸法、第１、２コイル部１７，１８を形成するのに必要な平角線Ｗの全長寸法、等の情報も記憶されている。

また、主制御部２１には、測定された距離と基準距離とを比較演算してその差をオフセット量として求めると共に、そのオフセット量を加味して第２コイル部１８の最後より２ターン手前の巻線加工位置を設定する演算制御部２４が設けられている。

そして、この演算制御部２４が、パルスモータ４５を介してヘッド送りユニット４０およびコイル巻線機５５による１ターン手前の位置、および最後の巻線加工位置での巻線加工を制御する巻線加工制御機能を有し、これにより第２コイル部１８を形成すると共に当該第２コイル部１８を第１コイル部１７に並列状に設定できるようになっている。

演算制御部２４では、上記最後の巻線より１ターン手前の巻線加工のためにオフセット寸法を加味した寸法で１辺分を送り出し、また、最終巻線加工のために各コイル部１７，１８の間隔を加味した寸法で１辺分を送り出す際、前述のように、各寸法に相当するようなパルス数を、レジスタ３０を介してモータ４５に発するようになっている。

主制御部２１には、当該コイル巻線機５５が平角線Ｗの巻線加工を行う際、実際に折り返した回数をカウントする巻数カウント部２５が設けられている。この巻数カウント部２５でカウントされた巻線回数は、主制御部２１に設けられている測定時期演算判定部２８に常時送出されている。
また、主制御部２１は、予め設定されている第２コイル部１８の基準の総巻線回数が記憶された巻線加工用回数記憶部２６を備えている。

そして、巻線加工用回数記憶部２６に記憶されている基準の巻線回数と、巻数カウント部２５でカウントされた実際の巻線回数とが、上記測定時期演算判定部２８により、常時、比較演算され、前記第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前が判断されるようになっている。
また、測定時期演算判定部２８では、第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前であることの判断を行なった後、測定開始時期の指令を前記コイル部位置測定手段２２に発する機能を有している。

主制御部２１には、コイル巻線機用駆動制御部２９が設けられ、この駆動制御部２９により前記コイル巻線機５５が駆動制御されるようになっている。
すなわち、コイル巻線機５５における巻線部５６の固定治具５６Ａと巻治具５６Ｂとによる巻線のタイミング、戻りのタイミング等が駆動制御される。

また、主制御部２１と前記線送り機３２、コイル搬出ユニット８４、およびチャックユニット８８とは接続されており、線送り機３２等を主制御部２１により駆動制御することができる。

主制御部２１と線送り機３２との間では、入力手段２７からの指令に基づいて、コイル巻線機５５で平角線Ｗの他端部に第２コイル部１８を形成するために当該コイル巻線機５５に平角線Ｗを送り出し、あるいは、必要に応じて平角線Ｗから離れる方向に退避させる等の制御が行われる。
すなわち、第２コイル部１８の巻線加工が進むに連れ第２コイル部１８側に接近する第１コイル部１７が測定開始位置に到達したとき、線送り機３２をＹ軸方向に退避させるタイミング、および退避速度等の制御が行われる。

主制御部２１とヘッド送りユニット４０との間では、前述のように、第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前、最後の巻線加工の１ターン手前でのパルス信号を送って駆動させると共に、通常では、入力手段２７からの指令に基づいて、線送り機３２による平角線Ｗの送り作用が及ばなくなった場合に、ヘッド本体部４１を矢印Ｍ方向（図３等参照）に往復移動させることで、平角線Ｗを移送させる制御等が行われる。

主制御部２１とコイル搬出ユニット８４との間では、入力手段２７からの指令に基づいて、一端部に第１コイル部１７が形成された平角線Ｗが形成途中の第２コイル部１８に接近する所定位置で、第１コイル部１７を把持すると共に、ヘッド送りユニット４０およびコイル巻線機５５による第２コイル部１８の巻線加工に追従し、また、連結コイル１６の完成後に、その連結コイル１６を所定位置に搬出させる等の制御が行われる。

次に、図１０のフローチャート、および図１１の巻線加工ごとに変化する第１コイル部１７、第２コイル部１８の形状等の模式図に基づいて、かつ図１２〜２１を参照しながら、前記連結コイル形成装置１０による連結コイル形成制御方法を説明する。
本連結コイル形成制御方法は、一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部１７を有する平角線を他方の端部から導入すると共に、その端部を順次１辺ずつ巻線加工して角筒状の第２コイル部１８を形成し、かつ当該第２コイル部１８と第１コイル部１７とを並列状態に配置し連結コイル１６を形成する方法である。

まず、図１２に基づいて第１コイル部１７と第２コイル部１８の相対位置関係について説明する。

各コイル部１７，１８の相対位置図におけるコイルピッチＸは、予め設定されたコイルスキマＬ２の値に応じて、第２コイル部１８の巻線工程最終ターンで形成される。
一方、コイルズレＹは最終巻線工程の１ターン手前の巻線動作においてゼロになるよう、すなわち第１コイル部１７と第２コイル部１８がズレなく並列となるように位置補正される。このコイルズレＹは、第２コイル部１８の巻線工程における平角線Ｗの送り誤差等の累積により生じるものである。

本連結コイル形成装置１０による連結コイル形成制御方法では、第２コイル部１８の巻線加工中のある時点で任意の基準位置（前記測定基準位置Ｓ）から第１コイル部１７の距離を測定し、この距離データに応じて調整代であるオフセット部を形成することで、第２コイル部１８の巻線加工を行う時点までの累積誤差を解消するものである。

連結コイル形成制御方法は、まず、平角線Ｗの一方の端部に第１コイル部１７が形成されている状態で、ヘッド送りユニット４０上に装備されているコイル巻線機５５に導入され、このコイル巻線機５５により、第２コイル部１８の巻線加工が開始される。
第２コイル部１８の巻線加工が進むに連れ、図１３に示すように、第１コイル部１７は線送り方向Ｋに沿って移動し、第２コイル部１８側に接近する。
前記図１０のフローチャートは、この状態からスタートしている。

第１コイル部１７が第２コイル部１８側に接近し、当該第２コイル部１８の最後の巻線加工より３ターン手前の巻線加工が終了して２ターン手前の巻線加工のために平角線材の送り出しを開始したとき、第１コイル部１７の位置測定がスタートし、図１０に示すように、第１の工程として、ステップ（ＳＴ）１では、前記コイル部位置測定手段２２を構成するコイル測定センサ１０１とセンサドグ１０２とにより、第１コイル部１７の位置を測定するコイル位置測定が行なわれる。

ここで、コイル位置測定の開始は、前述のように、前記巻数カウント部２５でカウントしたコイル巻線機５５の巻数と、巻線加工用回数記憶部２６に予め設定されている基準の巻線回数とを比較・演算し、第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前の巻線動作が終了したことを、測定時期演算判定部２８で判断した後、その情報を、測定時期演算判定部２８からコイル部位置測定手段２２に発信することにより行なわれる。

ステップ（ＳＴ）２では、測定パルスＰと基準パルスＰの差が、ΔＰ＝Ｐ−Ｐ基準として演算される。
この演算は、前記演算制御部２４により、メモリ手段２３に記憶されている基準位置からの第１コイル部１７までの距離と、コイル部位置測定手段２２により測定された距離とを基に行われる。

ステップ（ＳＴ）３では、最後の巻線加工１ターン手前のヘッド本体部５７の送り補正パルスが、Ｐヘッド送り補正＝ΔＰ／２として演算され、これにより、オフセット量が決定される。
この演算も、上記演算制御部２４により行われる。

ステップ（ＳＴ）４では、次回巻線時の第２コイル用リード長の補正パルスが、
Ｐリード長補正＝ｋ×ΔＰ（ｋ：設定パラメータ）として演算される。
この演算も、上記演算制御部２４により行われる。
なお、第１コイル部１７と第２コイル部１８のズレＹは、巻線動作時の機械的累積誤差以外に、平角線Ｗの硬さや線材ボビンに巻かれた線材の巻きグセの影響も受けるものと考えられ、また、これらの平角線Ｗの品質のバラツキは、連続的にゆるやかに変化するものと考えられる。
そういった品質のばらつきによる影響も、コイル位置の測定結果をフィードバックさせることで、ある程度低い範囲に抑えようとする目的で、次回の巻線の第２コイル用リード線の設定長さに対してｋ×ΔＰという補正量を加減することもできるようにしたものである。
そして、上記式において、ｋはいわゆる重みの乗数で、ｋ＝１であれば、コイル位置の長短が次回巻線の第２コイルリード長さの長短にそのまま反映され、１以下であればそれがより緩やかになるといった、実際の稼動を通して求められる数値である。

ステップ（ＳＴ）５では、演算された巻線加工ヘッド送り補正パルスおよび演算された第２コイル用リード長の補正パルスが、演算制御部２４から制御部レジスタ３０に転送される。

ステップ（ＳＴ）６では、巻線が最後の巻線加工１ターン手前になったか否かの判断が行なわれる。最後の巻線加工１ターン手前になったことが確認できたら（ＹＥＳ）、次のステップ（ＳＴ）７に進み、最後の巻線加工１ターン手前になったことの確認ができなかったら（ＮＯ）、ステップ（ＳＴ）６の前に戻り、最後の巻線加工１ターン手前になるまで繰り返す。

ステップ（ＳＴ）７では、コイル位置補正用の送りパルスを、Ｐ位置補正送り＝Ｐ辺送り＋Ｐヘッド送り補正として演算する。これにより連結部のオフセット量が決定される。
そして、上記ステップ（ＳＴ）２からステップ（ＳＴ）７までが、連結コイル形成制御方法における第２の工程となる。

ステップ（ＳＴ）８では、演算値に基づく最後の巻線加工１ターン手前の加工位置が設定される。

第３の工程として、ステップ（ＳＴ）９では、演算された巻線加工ヘッド送り補正パルスの値、つまりＰ位置補正送りの値で線材（平角線）を送り、最後の巻線加工１ターン手前の巻線加工を行い、第１コイル部１７の位置を補正する。

第４の工程として、ステップ（ＳＴ）１０では、第１コイル部１７と第２コイル部１８との隙間を考慮した最後の巻線加工が行なわれ、連結コイルが完成する。

ここで、前記第１の工程の前工程として、第２コイル巻線途中での第２コイル部１８に対する第１コイル部１７の位置を監視する第１コイル位置監視工程が設けられている。
すなわち、この第１コイル位置監視工程では、パルスモータ４５の稼動と共に出力される計測用パルスを、パルスモータ４５の駆動開始から予め取り付けられたコイル位置測定センサ１０１が第１コイル部１７側に取付けられたセンサドグ１０２を検知するまでカウントすることによって第１コイル部１７の位置を監視するようになっている。

次に、第１コイル部１７の接近と第２コイル部１８の形状の変化とを、図１１に基づいて詳細に説明する。
第２コイル部１８は四角筒形状となっているので、１ターンは順次９０度ずつ折曲げる際の最初の巻線加工であり、つまり１／４巻きである。
したがって、上記最後の巻線加工３ターン前の巻線動作が終了したときは、１つの角筒を形成するための最初の１／４巻線加工が終了したときである。

また、最後の巻線より３ターン手前の巻線動作が終了し（コイル姿勢は図１１中の１／４巻）、次回巻線動作のために平角線Ｗが通常の送り寸法で送られるときに前記コイル部位置測定が行われる。
コイル部位置測定後の巻線動作により最後の巻線より２ターン手前の巻線（図１１中２／４巻線加工）が終了する。次いで最後の巻線加工１ターン手前では、最後の巻線加工における３回目の巻線加工、つまり３／４巻線加工が実行される。この３／４巻線加工は図１２におけるコイルのＹ方向のずれを前記コイル部位置測定のデータに基いて補正する巻線動作である。
ここで、最後の巻線加工２ターン前までは、１ターンごとに通常の送り寸法ＢＰ(パルス)送りと、ＡＰ(パルス)送りとが交互に繰り返されている。そして、ＢＰ送りは、前記第１コイル部１７の長辺寸法をパルス数で表した寸法、ＡＰ送りは、前記第１コイル部１７の短辺寸法をパルス数で表した寸法である。

最後の巻線加工２ターン前での巻線加工が終了した後、平角線Ｗは、最後の巻線加工２ターン前までの通常の辺送り寸法と、前述のようにオフセット量Ｆが加味された寸法とを加えた送り寸法で送られ、最後の巻線加工１ターン手前では、３回目の巻線加工、つまり３／４巻線加工が実行される。

また、最後の巻線加工１ターン手前での巻線加工が終了した後、平角線Ｗは、通常の辺送り寸法と、前述のように予め設定されている第１コイル部１７と第２コイル部１８との間隔寸法を加えた送り寸法、すなわちＢＰ＋間隔寸法で送られ、４回目の巻線加工、つまり４／４巻線加工が実行されて第２コイル部１８が完成する。
そして、第２コイル部１８の完成と同時に、第１コイル部１７と第２コイル部１８とのズレがなく、かつ両コイル部１７，１８間の隙間が予め設定されている寸法と等しい寸法となった連結コイル１６が完成する。

前述のように、第２コイル部１８の巻線が進み、第１コイル部１７が線送り方向Ｋに沿って移動し、第２コイル部１８側に更に接近して、例えば巻線完了から３ターン以上（９０度ずつ３回巻線）手前の状態になったら、コイル部位置測定手段２２を構成するコイル測定センサ１０１とセンサドグ１０２により、第１コイル部１７の位置が検出され、その情報が前記演算制御部２４に伝送される。

測定センサ１０１は前述のようにセンサ取付け軸１００の距離測定用の基準位置Ｓに固定されており、これに対応するセンサドグ１０２がスライド本体８９に取付けられている。
このスライド本体８９には第１コイル部１７をチャックするチャック部９２が設けられている。したがって、チャック部９２に保持された第１コイル部１７とセンサドグ１０２の位置関係は常に同じであるため、距離測定用基準位置Ｓからセンサドグ１０２までの距離を測定することで、第１コイル部１７の位置情報を得ることができる。
この測定は、前述のように、最後の巻線加工３ターン手前で、次の曲げ工程のために平角線Ｗを送るときに行われる。

ヘッド送りユニット４０により平角線Ｗを送るときには、前記パルスモータ４５の図略の制御ドライバに駆動パルスが入力される。入力された駆動パルスによりモータが回転し、回転に同期してモータのエンコーダからパルスが出力される。
駆動パルス１個あたりのヘッド送りユニット４０の移動量は、モータ部の減速比とボールネジ４６のネジリード長さから算定され、駆動パルスとエンコーダ出力パルスは１：１に対応しているので、ヘッド送りユニット４０が動作開始して、センサドグ１０２が測定センサ１０１に到達するまでに出力されるエンコーダパルス数をカウントすれば（図１４の測定パルス数Ｐ）、これをセンサドグ１０２から距離測定用基準位置Ｓに固定された測定センサ１０１までの距離に換算することができる。

測定されたエンコーダパルス数に基づいて算定された測定センサ１０１（測定基準位置Ｓ）からセンサドグ１０２までの距離（リード）は、図１５に示すように基準長さ、つまり適正距離である場合、図１６に示すように適正距離より長い場合、図１７に示すように適正距離より短い場合、という三様となる。

図１５（Ａ）に示すように、センサ１０１とセンサドグ１０２間の距離が適正であるということは、第１コイル部１７と第２コイル部１８間の距離が、図１５（Ｂ）に示すように、連結コイル１６を形成するのに適正であるということである。すなわち、位置補正なしで巻線すると、図１５（Ｂ）に示すように、両コイル部１７，１８は基準オフセットを伴って、前記コイルズレＹがない状態、つまりコイルズレＹがゼロの状態で連結コイル１６が形成されるということである。
なお、図１５（Ａ）に示す両コイル部１７，１８の位置関係は、最後の巻線加工２ターン手前の状態である。

また、図１６（Ａ）に示すように、センサ１０１とセンサドグ１０２間の距離（リード）が長いということは、第１コイル部１７と第２コイル部１８間の距離が図１５に示す適正値よりも長いということであり、図１６（Ｂ）に示すように、位置補正なしで巻線したとき、両コイル部１７，１８間のコイルズレＹが＋側にズレルということである。
つまり、第１コイル部１７が第２コイル部１８に対して連結部１９から離れる方向に位置しているということである。
そのため、図１６（Ｃ）に示すように、上記ズレ分を＋側にオフセットして（オフセット量を多くする位置補正）巻線することで、第１コイル部１７と第２コイル部１８間の距離、つまりコイルズレＹを適正とすることができる。

さらに、図１７（Ａ）に示すように、センサ１０１とセンサドグ１０２間の距離（リード）が短いということは、第１コイル部１７と第２コイル部１８間の距離が適正値よりも短いということであり、図１７（Ｂ）に示すように、位置補正なしで巻線したとき、両コイル部１７，１８間のコイルズレＹが−側にズレルということである。
つまり、第１コイル部１７が第２コイル部１８に対して連結部１９に近づく方向に位置しているということである。
そのため、図１７（Ｃ）に示すように、上記ズレ分を−側にオフセットして（オフセット量を少なくする位置補正）巻線することで、第１コイル部１７と第２コイル部１８間の距離、つまりコイルズレＹを適正とすることができる。

以上に説明したように、コイル間リード長がそれぞれ異なる場合に、連結コイルを形成するために、位置補正なしで（オフセット部は設ける）巻き終わったとき、それぞれの第１、第２コイル部１７，１８の相互位置はコイル間リード長の長短に応じてずれる。

本方法は、コイル間リード長の長短に応じてオフセット長を変えることによって、巻線終了時のコイルズレＹを補正するものである。そして、位置補正して巻き終わった図１６（Ｃ）、図１７（Ｃ）の連結コイル１６が、それぞれの第１、第２コイル部１７，１８の相互位置のズレがない状態である。すなわち、コイルリードの長短はオフセット部のズレに表れていることを示している。
ここで、オフセット部を設けて、位置補正なしで相互位置のズレなく巻線された場合のコイル間リード長を適正長さと設定したのは、適正リード長さより短いコイル間リード長のコイルを補正巻線したときに、調整代であるオフセット部がコイルの内径内に表れないようにするためである。

図１８において、１パルスＰあたりの線送り量がＬｍｍであれば、同図１８（Ａ）の場合の線送り補正量Ｆは次のような式（１）に基づいて求められる。
Ｆ＝Ｆ０＋(Ｐ１−Ｐ０)×Ｌ/２…（１）（Ｆ０は基準オフセット量）
この式（１）を図１９（Ａ）、（Ｂ）に基づいて補足説明すると、測定した２個の第１コイル部１７において、オフセット部１４のオフセット量が、図１９（Ａ）と図１９（Ｂ）とでΔｋ違えば、その部分の線材長は２×Δｋとなる。上記式（１）において(Ｐ１−Ｐ０)×Ｌを２で除すのはこの理由による。

線送り補正量Ｆが設定されたら、その補正量Ｆがオフセット寸法、つまり調整代とされる。そして、図２０（Ａ）に示すように、通常の送り寸法（ここでは、長辺寸法分）にオフセット寸法Ｆを加えた補正送り寸法Ｌ１が設定され、その補正送り寸法Ｌ１となるようなパルスＰの値で線送りされる。
その後、この補正送り寸法Ｌ１で第１コイル部１７を送った後、図２０（Ｂ）に示すように、前記巻治具５６Ｂを９０度回動させて、平角線Ｗを巻線加工したとき、その部分の第２コイル部１８の長辺寸法が上記オフセット寸法Ｆを加えた寸法となって現れるようになる。

次いで、図２１（Ａ）に示すように、予め設定されている図２１（Ｂ）の両コイル部１７，１８間の隙間寸法Ｌ２を確保するために、通常の送り寸法、すなわち第１コイル部１７の短辺の長さと隙間Ｌ２分の送り寸法Ｌ３で送り、その位置で、図２１（Ｂ）に示すように、巻治具５６Ｂを９０度回動させるようになっており、これにより、最終角巻き工程として平角線Ｗを巻線加工したとき、両コイル部１７，１８間の隙間Ｌ２が正確に確保される。
なお、上記隙間寸法Ｌ２は、両コイル部１７，１８の軸心Ｗ１、Ｗ２間の寸法が、前記図１２に示したコイルピッチＸと一致しているとき必然的に決まる寸法であり、また、そのコイルピッチＸは、予め特定されている。

以上のように、連結コイル１６の第１コイル部１７の軸心Ｗ１と第２コイル部１８の軸心Ｗ２との寸法を予め設定（特定）されているコイルピッチＸとすることにより、連結コイル１６の第１コイル部１７と第２コイル部１８とに、略リング状のリアクトルコアの２箇所の直線部が確実に挿入されることになる。

ここで、前記線送り機３２がＹ軸方向に移動して平角線Ｗから離れ、線送り機３２による平角線Ｗの送り動作が停止されている際、特に、最後の巻線加工２ターン手前の状態から最終角巻きまでの第２コイル部１８の巻き動作は、前記駆動制御手段２０の指令によりモータ４５を駆動させ、このモータ４５の駆動により、前記ヘッド送りユニット４０の本体部４１を平角線送り方向Ｋに沿った方向に往復移動させ、それぞれの位置で、固定治具５６Ａを基点として巻治具５６Ｂを９０度回動させることで行われる。

すなわち、図２０（Ａ）に示すように、両コイル部１７，１８間の前記補正送り寸法Ｌ１となるように線送りパルス数Ｐが設定されたとき、ヘッド送りユニット４０が固定治具５６Ａと巻治具５６Ｂとを搭載するコイル巻線機５５をＳ１の位置まで移動させることで平角線Ｗを補正寸法Ｌ１長さ送り出し、次いでＳ１の位置にあった仮想線で示す固定治具５６Ａと巻治具５６Ｂとが、前述のようにヘッド本体部４１が同じ補正寸法Ｌ１長さ戻ることにより、巻線加工位置Ｓ２まで移動する。
このとき、送り出した平角線Ｗがコイル巻線機５５とともに戻らないようになっている。そして、巻線加工位置Ｓ２の位置で、図２０（Ｂ）に示すように、９０度の巻線加工が実施される。
なお、補正寸法Ｌ１は、図１１に表示されているＡＰ＋オフセット寸法と同じである。

同様に、前記両コイル部１７，１８間の最後の巻線加工時には、図２１（Ａ）に示すように、Ｓ２の位置にあった仮想線で示す固定治具５６Ａと巻治具５６Ｂとが、前述のようにヘッド送りユニット４０が辺送り分移動することにより、前記寸法Ｌ３を得るために巻線加工位置Ｓ３まで移動する。そして、その位置で、図２１（Ｂ）に示すように、９０度の曲げが実施される。
なお、補正寸法Ｌ３は、図１１に表示されているＢＰ＋隙間寸法と同じである。

以上のような本第１実施形態によれば、次のような効果が得られる。
（１）第２コイル部１８の巻線加工の進行と共に接近する第１コイル部１７の位置が、第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前で測定され、その距離が、演算制御部２４により基準距離と比較演算され、第１コイル部１７と第２コイル部１８とのズレを調整するオフセット量Ｆとして求められる。そして、このオフセット量Ｆと第１コイル部１７の一辺（長辺寸法）とをプラスした寸法で平角線Ｗを送り、第２コイル部１８の最後の巻線加工１ターン手前の位置が設定され、その位置で巻線加工される。その結果、平角線Ｗの一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部に対して平角線Ｗの他方の端部に角筒状の第２コイル部１８をずれることなく並列状態に配設することができ、寸法精度の高い連結コイル１６を得ることができる。

（２）第１コイル部１７と第２コイル部１８とのズレがオフセット量Ｆとして演算され、そのオフセット量Ｆを加味した送り寸法で平角線Ｗを送る際、演算制御部２４から出力されるパルス信号によりモータ４５を駆動して行われるので、より高精度の送りが可能となり、寸法精度の高い連結コイル１６を得ることができる。

（３）第１コイル部１７と第２コイル部１８とを連結する連結部１９が両コイル部１７，１８に連続して設けられているので、連結部１９を、溶接や折り返しを不要として、かつ容易に形成することができる。

（４）第１コイル部１７までの距離を測定したとき、固定されている測定センサ１０１から第１コイル部１７と共に移動するセンサドグ１０２までの距離（リード）が、適正距離である場合、適正距離より長い場合、適正距離より短い場合、という三様となって表れるが、適正距離の場合は、そのまま巻線加工すれば２つのコイル部１７，１８をズレなく並列状に配設することができ、また、適正距離より長い場合は、オフセット量Ｆを多くする位置補正で巻線加工し、適正距離より短い場合は、オフセット量Ｆを少なくする位置補正で巻線加工すればよく、これにより、測定結果に係わらず、２つのコイル部１７，１８をズレなく並列状に配設することができる。

（５）第１の工程（ＳＴ１）の前工程として、第２コイル巻線途中での第２コイル部１８に対する第１コイル部１７の位置を監視する第１コイル位置監視工程が設けられ、この第１コイル位置監視工程により、第２コイル部１８の最後の巻線加工の３ターン前までの第１コイル部１７の位置を常時、正確に把握できる。その結果、巻線動作時の機械的累積誤差以外に、平角線Ｗの硬さや線材ボビンに巻かれた線材の巻きグセの影響を受ける等の、平角線Ｗに品質のバラツキが生じていても、第１コイル部１７の位置を正確に把握できるので、高精度の装置とすることができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、長尺素材として平角線Ｗを用い、この平角線Ｗの一端部と他短部とに、それぞれ第１コイル部１７と第２コイル部１８を形成するようにしたが、これに限らない。長尺素材として丸棒等の線材を用いてもよい。

また、前記実施形態では、一端部に第１コイル部１７が形成された平角線Ｗを、本実施形態の連結コイル形成装置１０に導入するに際し、一端部に第１コイル部１７を形成する巻線装置についてはどのような構成のものでもよい。
例えば、架台上に固定され平角線Ｗを送り出す線送り機と、上記架台上に固定され上記線送り機から送り出された平角線Ｗを順次角巻するコイル巻線機とを備えてコイル巻線装置を構成すると共に、このコイル巻線装置で平角線Ｗの一端部に第１コイル部１７を形成した後、前記連結コイル形成装置１０に導入するようにしてもよい。

さらに、平角線Ｗの一端部に第１コイル部１７を形成するコイル巻線装置を、第１の加工ラインと、第２の加工ラインと、これらの加工ライン間を往復移動しコイルを移載するコイル移載手段とを備えて構成すると共に、前記連結コイル形成装置１０を第２の加工ラインの終端部に配設してもよい。この場合、第１の加工ラインで第１コイル部１７を形成した後、その第１コイル部１７をコイル移載手段で第２の加工ラインに移載し、コイル移載手段から第１コイル部１７を有する平角線Ｗを連結コイル形成装置１０に導入するようにしてもよい。

また、本実施例では、３ターン手前の巻線が終了後、次の２ターン手前の巻線のための送り工程において、ヘッド送りモータの駆動パルスを駆動開始から定位置に取付けられた測定センサがセンサドグを検知するまでカウントしたが、オブソリュート・エンコーダを搭載した駆動モータを使用して、２ターン手前の巻線が終了した直後のモータのエンコーダの位置を測定してコイルの位置補正データとしてもよい。

また、本実施例では、ユニット駆動手段としてパルスモータ４５を用いたが、これに限らない。パルス駆動可能なサーボモータを用いても、パルスモータ４５を用いた場合と同様の効果を得ることができる。

本発明は、例えばリアクトル用のコイルとして用いられる連結コイルを形成する際に利用できる。

本発明に係る連結コイル形成装置の一実施形態を示す全体ブロック図である。前記実施形態の連結コイル形成装置により形成される連結コイルを示す全体斜視図である。前記実施形態の連結コイル形成装置を示す全体平面図である。図３におけるIV矢視図である。図４におけるＶ矢視図である。前記実施形態のコイル巻線機とヘッド送りユニット近傍を示す平面図である。図６の状態からヘッド送りユニットが移動した状態を示す平面図である。図７の状態からヘッド送りユニットが初期位置に戻った状態を示す平面図である。前記実施形態のコイル巻線機により連結コイルが完成した状態を示す平面図である。前記実施形態の連結コイル形成制御方法を示すフローチャートである。前記実施形態の第１コイル部の位置測定手前から最後の巻線加工までを示す概略説明図である。前記実施形態の第１コイル部と第２コイル部との相対位置関係を示す平面図である。前記実施形態のコイル位置測定方法を示す図である。前記実施形態の測定パルスの波形を示す図である。前記実施形態のコイル位置測定結果でコイル間リードが基準長さの場合を示す概略平面図である。前記実施形態のコイル位置測定結果でコイル間リードが長い場合を示す概略平面図である。前記実施形態のコイル位置測定結果でコイル間リードが短い場合を示す概略平面図である。前記実施形態のコイルの補正寸法を求める方法を示す説明図である。前記実施形態の２つのコイルで補正値が異なることを示す説明図である。前記実施形態の最終巻き直前の状態を示す動作図であり、図２０（Ａ）は２ターン前の状態、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）から９０度回転した状態図である。前記実施形態の最終巻き直前の状態を示す動作図であり、図２１（Ａ）は図２０（Ｂ）と同じ位置の状態、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）から９０度回転した状態を示す動作図である。

符号の説明

１０連結コイル形成装置
１６連結コイル
１７第１コイル部
１８第２コイル部
１９連結部
１９Ａオフセット部分
２０駆動制御部
２１主制御部
２２コイル部位置測定手段
２３メモリ手段
２４演算制御部
２５巻数カウント部
２６巻数加工用回数記憶部
２７入力手段
２８測定時期演算判定部
４０ヘッド送りユニット
５５コイル巻線機
８４コイル搬出ユニット
８８チャックユニット
１０１コイル位置測定センサ
１０２センサドグ

Claims

一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部を有する長尺素材の他方の端部に当該端部を順次巻線加工して角筒状の第２コイル部を形成するコイル巻線機と、このコイル巻線機を装備すると共に当該コイル巻線機による前記第２コイル部の巻線加工に際し前記長尺素材の所定寸法分ずつ往復移動するヘッド送りユニットと、このヘッド送りユニットを往復駆動するユニット駆動手段と、前記コイル巻線機、ヘッド送りユニットおよびユニット駆動手段の各動作を制御する主制御部を含む駆動制御手段とを備え、
前記駆動制御手段を、
前記主制御部に接続されると共に前記巻線加工の進行と共に接近する前記第１コイル部の予め設定された測定基準位置からの距離を前記第２コイル部の最後の巻線加工の３ターン以上手前の巻線終了後に測定するコイル部位置測定手段と、前記主制御部に接続されると共に予め前記測定基準位置から前記３ターン以上手前での前記第１コイル部までの基準距離を記憶するメモリ手段と、を備えた構成とし、
前記主制御部に、前記測定された距離と前記基準距離とを比較演算してその差をオフセット量として求めると共にそのオフセット量を加味して前記第２コイル部の最後より１ターン手前の巻線加工位置を設定する演算制御部を設けると共に、
この演算制御部が、前記ユニット駆動手段を介して前記ヘッド送りユニットおよび前記コイル巻線機による前記１ターン手前および最後の巻線加工を制御する巻線加工制御機能を有し、
前記ユニット駆動手段を１パルス当たりの平角線材の送り量が予め設定されてなるパルス駆動可能なパルスモータで構成すると共に、
前記演算制御部の前記巻線加工制御機能が、
前記第２コイル部の最終より１ターン手前の巻線加工のための平角線材送り長さを決定する際および前記最後の巻線加工のための平角線材送り長さを決定する際に、それぞれ前記長尺素材の一辺分の寸法に前記オフセット量を加味した距離および前記長尺素材の一辺と直交する一辺分の寸法に前記第１コイル部と前記第２コイル部との間隔寸法を加味した距離を特定し、これに対応した加工送り量をそれぞれ前記パルスモータ用のパルス数に変換し出力する機能を有し、
これにより前記第２コイル部を形成すると共に当該第２コイル部を前記第１コイル部に並列状に設定したことを特徴とする連結コイル形成装置。
前記請求項１に記載の連結コイル形成装置において、
前記主制御部は、
前記コイルの巻線加工回数をカウントする巻線カウント部と、
予め設定されている前記第２コイル部の巻線総加工回数および前記コイル部位置測定を実行する開始ポイントである最後の巻線加工の３ターン以上手前における予め設定された測定ポイントを特定するための巻始めからの巻線加工回数を記憶した巻線加工用回数記憶部と、を備えていることを特徴とする連結コイル形成装置。
前記請求項１または請求項２に記載の連結コイル形成装置において、
前記主制御部には、前記第２コイル部の巻線加工回数を前記巻線加工用回数記憶部に入力する入力手段が接続されていることを特徴とする連結コイル形成装置。
一方の端部に形成された角筒状の第１コイル部を有する長尺素材を他方の端部から導入すると共にその端部を順次巻線加工して角筒状の第２コイル部を形成し前記第１コイル部に並列状態に配設する連結コイル形成制御方法であって、
前記第２コイル部の巻線加工の進行と共に接近する前記第１コイル部の予め設定された測定基準位置からの距離を前記第２コイル部の最後の巻線加工の３ターン以上手前で測定する第１の工程と、
前記測定された距離を当該測定基準位置における予め設定されている前記第１コイル部位置までの基準の距離と比較してその長短を判断すると共に、両距離の差を演算し前記第１コイル部と第２コイル部との連結部のオフセット量を決定する第２の工程と、
前記オフセット量に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法で前記長尺素材を送り出して前記第２コイル部の最後の巻線加工の１ターン手前の巻線加工を行う第３の工程と、
予め設定されている前記第２コイル部と第１コイル部との間隔寸法に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法で前記長尺素材を送り出して最後の巻線加工を行う第４の工程と、を備え、
前記第３の工程では、前記第２コイル部を送るヘッド送りユニットのパルス駆動可能なパルスモータに、前記オフセット量に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法に対応するパルス数を前記パルスモータ駆動用として設定し、
前記第４の工程では、前記第２コイル部を送るヘッド送りユニットのパルス駆動可能なパルスモータに、前記第２コイル部と第１コイル部との間隔寸法に前記長尺素材を巻線加工する際の一辺分の寸法を加えた寸法に対応するパルス数を前記パルスモータ駆動用として設定したことを特徴とする連結コイル形成制御方法。
前記請求項４に記載の連結コイル形成制御方法において、
前記第１の工程の前工程として、前記第２コイル巻線途中での当該第２コイル部に対する前記第１コイルの位置を監視する第１コイル位置監視工程を設けたことを特徴とする連結コイル形成制御方法。
前記請求項５に記載の連結コイル形成制御方法において、
前記第１コイル位置監視工程では、前記パルスモータの稼動と共に出力される計測用パルスを、前記パルスモータの駆動開始から予め取り付けられた外部センサが前記第１コイル部側に取付けられたセンサドグを検知するまでカウントすることによって前記第１コイル部の位置を監視することを特徴とする連結コイル形成制御方法。