JP5732104B2 - 巻線形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動と停止の繰り返しにより間欠搬送されるワークに停止時間を利用して巻線を順次形成する巻線形成装置に関する。

下記特許文献１に開示された巻線形成装置は、複数のワーク保持チャックが等しい角度で設けられた円板を備えている。この巻線形成装置は、円板を所定角度回転させた後に停止させる動作を繰り返すことによってワークを間欠搬送すると共に、間欠搬送の停止時間、即ち、円板の停止時間を利用してワーク保持チャックに保持されているワークに線材を巻き付けて巻線を形成する。

一方、下記特許文献２に開示された巻線形成装置は、複数のワーク保持ジグが直線移動するレールを備えており、該レールの途中に昇降可能な昇降レール部を有している。この巻線形成装置は、レールにおけるワーク保持ジグの直線移動を昇降レール部の上昇により停止させ、且つ、昇降レール部の下降復帰によりワーク保持ジグの移動を再開することによってワークを間欠搬送すると共に、間欠搬送の停止時間、即ち、昇降レール部の上昇時間を利用して該昇降レール部上のワーク保持ジグに保持されているワークに線材を巻き付けて巻線を形成する。

特許文献１に開示された巻線形成装置は、円板に設けられたワーク保持チャックの角度間隔を狭くすることに限界があるため、巻線形成済みワークの間に存する線材余剰分（所謂、捨て線材）の長さが長くなる傾向がある。一方、特許文献２に開示された巻線形成装置は、レールを直線移動するワーク保持ジグの隣接間隔を狭くすることができるため、特許文献１に開示された巻線形成装置と比し、巻線形成済みワークの間に存する線材余剰分の長さを短くすることが可能である。つまり、特許文献２に開示された巻線形成装置は、特許文献１に開示された巻線形成装置に比べて線材の有効利用率が高いことから、巻線形成に関する線材コストを低減するのに有用である。

しかしながら、特許文献２に開示された巻線形成装置は、移動途中のワーク保持ジグを昇降レール部により上昇させて該ワーク保持ジグに保持されているワークに線材を巻き付けて巻線を形成し、その後に昇降レール部を下降復帰させて巻線形成済みワークを保持しているワーク保持ジグを前側レールに送り込むものである。そのため、前側レールに送り込まれた巻線形成済みワークの間に存する線材余剰分に前記昇降に伴う弛みが残存して、該巻線形成済みワークの巻線に緩みが生じてしまう（特許文献２の図６ｆを参照）。

特開平０９−３０６７７２号公報 特開２０１０−１１９１８３号公報

本発明の目的は、巻線形成済みワークの間に存する線材余剰分の長さを短くでき、しかも巻線形成済みワークの巻線に緩みを生じない巻線形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、移動と停止の繰り返しにより間欠搬送されるワークに停止時間を利用して巻線を順次形成する巻線形成装置であって、複数のワーク保持凹部を等しい中心間隔で長さ方向に有するワーク保持ロッドと、前記ワーク保持ロッドをその軸線を中心として所定方向に１回転させつつ隣り合う２つのワーク保持凹部の中心間隔分に相当する距離だけ前進させ、該１回転及び前進が終了した後に停止時間を挟んで再び同じ１回転及び前進を繰り返すためのロッド送り機構と、前記ワーク保持ロッドのワーク保持凹部がワーク搬入位置で停止したときに、前記ワークをワーク保持凹部に搬入して保持させるためのワーク搬入機構と、前記ワーク保持ロッドのワーク保持凹部に保持されている前記ワークが線材巻き付け位置で停止したときに、該ワークに線材を巻き付けて巻線を形成するための線材巻き付け機構を備えている。

本発明によれば、巻線形成済みワークの間に存する線材余剰分の長さを短くでき、しかも、巻線形成済みワークの巻線に緩みを生じない巻線形成装置を提供することができる。

本発明の前記目的及び他の目的と、各目的に応じた特徴と効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。

図１は本発明を適用した巻線形成装置の側面図である。 図２（Ａ）は図１に示したワークの側面図、図２（Ｂ）は同上面図、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図３（Ａ）は巻線が設けられたワークの側面図、図３（Ｂ）は同上面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図４（Ａ）は図１に示したワーク保持ロッドの部分側面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）の上面図、図４（Ｄ）は図４（Ａ）の下面図である。 図５（Ａ）は図１に示したロッド送り機構の縦断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の要部上面図である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は図１に示したロッド送り機構の動作説明図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は図１に示したロッド送り機構の動作説明図である。 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は図１に示したロッド送り機構の動作説明図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は図１に示したロッド送り機構の動作説明図である。 図１０は図１に示したワーク搬入機構の部分上面図である。 図１１は図１に示した線材巻き付け機構の側面図である。 図１２は図１に示した線材接合機構の上面図である。 図１３は図１に示した線材切断機構の上面図である。 図１４（Ａ）〜図１４（Ｆ）は図１に示した巻線形成装置による完成品作製手順の説明図である。 図１５は図１に示した巻線形成装置による完成品作製手順の説明図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は図１に示した巻線形成装置による完成品作製手順の説明図である。 図１７（Ａ）は図１に示した巻線形成装置に適用可能な他のワークの側面図、図１７（Ｂ）は同上面図、図１７（Ｃ）は図１７（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

以下の説明では、説明の便宜上、図１の右側、左側、奥側、手前側、上側、下側、並びに、図２以降のこれらに対応する側を、それぞれ前、後、左、右、上、下と称する。

《ワークと完成品》
先ず、巻線形成の対象であるワークＷＯと、完成品（ワークＷＯに巻線ＷＷが設けられその終端ＷＷａが接合されたもの、符号無し）について説明する。

〈ワーク〉
ワークＷＯは、インダクタ等の電子部品に用いられる磁性コアであり、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示したように、横断面形が略正方形の鍔部ＷＯａと、鍔部ＷＯａの上面中心に位置する横断面形が略円形の柱部ＷＯｂを一体に有している。また、鍔部ＷＯａの左右側面には、巻線ＷＷの各終端ＷＷａ（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照）が接合される導体パッドＷＯｃが対を成して設けられている。

〈完成品〉
完成品は、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示したように、ワークＷＯの柱部ＷＯｂの周りに巻線ＷＷ（線材ＷＲを多重に巻き付けたもの）が設けられている。また、巻線ＷＷの各終端ＷＷａは、押し潰されたような態様でワークＷＯの各導体パッドＷＯｃに接合されている。

《巻線形成装置の構造》
次に、巻線形成装置ＣＦＤ、即ち、移動と停止の繰り返しにより間欠搬送されるワークＷＯに停止時間を利用して巻線ＷＷを順次形成する巻線形成装置ＣＦＤについて説明する。

この巻線形成装置ＣＦＤは、図１に示したように、ワーク保持ロッド１０と、フレーム２０と、フレーム２０に配置されたロッド送り機構３０と、フレーム２０に配置されたワーク搬入機構４０と、フレーム２０に配置された線材巻き付け機構５０と、フレーム２０に配置された線材接合機構６０と、フレーム２０に配置された線材切断機構７０と、フレーム２０に配置された図示省略の完成品搬出機構と、フレーム２０に配置されたロッド支持機構８０を備えている。因みに、図１は間欠搬送が停止時間に入った直後の状態を示す。

〈ワーク保持ロッド〉
ワーク保持ロッド１０は、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示したように、縦断面輪郭が略正方形であり、その上面には、上面視形状が略矩形の複数のワーク保持凹部１０ａが等しい中心間隔で長さ方向に設けられている。このワーク保持ロッド１０の材料は好ましくは金属又は合成樹脂であり、その長さは、単位数、例えば５０個のワークＷＯを保持可能な長さとなっている。各ワーク保持凹部１０ａの左右幅Ｗ２（ワーク保持ロッド１０の左右幅も同じ）はワークＷＯの鍔部ＷＯａの左右幅Ｗ１（図２（Ｂ）を参照）よりも僅かに小さく、且つ、前後幅Ｗ３はワークＷＯの鍔部ＷＯａの挿入を許容するためにワークＷＯの鍔部ＷＯａの前後幅（左右幅Ｗ１と略同じ、符号無し）よりも僅かに大きくなっている。

また、ワーク保持ロッド１０の下面には、上から見て隣り合う２つのワーク保持凹部１０ａの前側の左縁下から後側の右縁下に至る複数の線材受容溝１０ｂが等しい中心間隔で長さ方向に設けられている。各線材受容溝１０ｂの縦断面形は略三角形であり、その深さ（符号無し）は線材ＷＲの直径と略同じか直径よりも僅かに大きい。この各線材受領溝１０ｂは、後記巻線形成済みワークＷＯの間に存する線材余剰分ＷＲｂの一部を受容する役目を果たす。さらに、ワーク保持ロッド１０の左右両面には、縦断面形が略矩形のガイド溝１０ｃがワーク保持ロッド１０の上面と平行に設けられている。さらに、各ワーク保持凹部１０ａの底中心には、横断面形が略円形の永久磁石１０ｄが埋設されている。この永久磁石１０ｄは、ワーク保持凹部１０ａに搬入されたワークＷＯを磁力によって保持する役目を果たすエレメントである。

〈フレーム〉
フレーム２０は、図１に示したように、後板２０ａと、上板２０ｂと、下板２０ｃと、前支柱２０ｄを有している。また、上板２０ｂには線材巻き付け機構５０が取り付けられたブラケット２０ｅが設けられ、下板２０ｃにはワーク搬入機構４０と線材接合機構６０と線材切断機構７０が取り付けられたテーブル２０ｆが設けられ、前支柱２０ｄにはロッド支持機構８０が取り付けられたブラケット２０ｇが設けられている。因みに、図示省略の完成品搬出機構は上板２０ｂ又は前支柱２０ｄに取り付けられている。

〈ロッド送り機構〉
ロッド送り機構３０は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示したように、フレーム１０の後板１０ａに回転自在に支持された円柱状のロータ３１と、回転ユニット３２（符号３２の図示は省略）と、フレーム１０の後板１０ａの前面に設けられた環状の固定カム３３と、ロータ３１に設けられた主レバー３４及び副レバー３５と、主レバー３４及び副レバー３５を支持するシャフト３６と、主レバー３４を図５（Ａ）において反時計回り方向に付勢する第１バネ３７と、副レバー３５を後方に付勢する第２バネ３８を備えている。

ロータ３１は、後側の軸心位置にロッド挿通孔３１ａを有し、ロッド挿通孔３１ａの前側に該ロッド挿通孔３１ａと連通した空洞３１ｂを有し、空洞３１ｂを構成する周囲壁に前後方向のスリット３１ｃを有し、空洞３１ｂの内面左右位置に前後方向の１対のガイド溝３１ｄを有し、空洞３１ｂの前端に第２バネ３８の前端を支えるバネ受け板３１ｅを有している。ロータ３１の軸線は前後方向を向いており、回転ユニット３２の作動によって、後から見て時計回り方向に回転する。ロッド挿通孔３１ａの縦断面形はワーク保持ロッド１０の縦断面形（図４（Ｂ）を参照）と相似形で僅かに大きく、ワーク保持ロッド１０の前進のみを許容する。スリット３１ｃの左右幅は主レバー３４及び副レバー３５の厚さの和よりも僅かに大きい。

回転ユニット３２は、フレーム１０の後板１０ａの前面に設けられたモータ３２ａと、後板１０ａに回転自在に支持されたモータ軸３２ｂに取り付けられた第１プーリ３２ｃと、ロータ３１の後部外面に取り付けられた第２プーリ３２ｄと、第１プーリ３２ｃと第２プーリ３２ｄに巻き付けられた無端ベルト３２ｅを有している。

固定カム３３の内径はロータ３１の外径よりも大きく、ロータ３１と同心となるように後板１０ａの前面に配置されている。また、固定カム３３の前面は上死点（図１において後板１０ａの前面から最も離れた箇所）から下死点（図１において後板１０ａの前面に最も近づく箇所）を経由して上死点に戻るような態様のカム面３３ａとなっている。

主レバー３４と副レバー３５は何れも略Ｌ字形で共通のシャフト３６に回転自在に取り付けられており、シャフト３６の左右両端はロータ３１の１対のガイド溝３１ｄに前後移動可能に嵌め込まれている。また、主レバー３４の上部と副レバー３５の上部はロータ３１のスリット３１ｃを通じて外部に突出しており、突出した上部の後面それぞれに凸部３４ａと凸部３５ａをそれぞれ有し、主レバー３４はその前部にはワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに係合可能な係合突起３４ｂを有している。図５（Ｂ）のように主レバー３４と副レバー３５を上から見ると、主レバー３４はワーク保持ロッド１０上に位置し、副レバー３５はワーク保持ロッド１０の左側に位置しその下部右面をワーク保持ロッド１０の左面に接している。先に述べたように、主レバー３４と副レバー３５は第１バネ３７と第２バネ３８によりそれぞれ付勢されており、しかも、第１バネ３７の弾性力よりも第２バネ３８の弾性力が大きいことから、両レバー３４及び３５の凸部３４ａ及び３５ａは固定カム３３のカム面３３ａに接していて、主レバー３４の係合突起３４ｂはワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに係合している。

このロッド送り機構３０は以下のように動作する。間欠搬送が移動時間に入ると、ロータ３１及びワーク保持ロッド１０が後から見て時計回り方向に回転を開始し、回転角度が略１５度に達すると、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示したように、凸部３４ａが凸部３５ａよりも先に下死点に向かって後退し、第１バネ３７の付勢力によって主レバー３４のみが図６（Ａ）において反時計回り方向に回転し、主レバー３４の係合突起３４ｂがワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａから外れる。この過程ではワーク保持ロッド１０はその軸線を中心として略１５度回転するだけで前進はしない。

回転角度が略１５度を超えて略４５度に達するまでは、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示したように、凸部３５ａも凸部３４ａと同様に下死点に向かって後退し、第２バネ３８の付勢力によって副レバー３５が主レバー３４と一緒にガイド溝３１ｄに沿って後方移動する。この過程ではワーク保持ロッド１０はその軸線を中心として略３０度回転するだけで前進しない。

回転角度が略４５度を超えると、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示したように、凸部３４ａが凸部３５ａよりも先に上死点に向かって前進し、第１バネ３７の付勢力に抗して主レバー３４のみが図８（Ａ）において時計回り方向に回転し、主レバー３４の係合突起３４ｂがワーク保持ロッド１０の１つ後側のワーク保持凹部１０ａに係合する。この過程ではワーク保持ロッド１０はその軸線を中心として僅かに回転するだけで前進はしない。

回転角度が略４５度をさらに超えて略３６０度に達するまでは、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示したように、凸部３５ａも凸部３４ａと同様に上死点に向かって前進し、第２バネ３８の付勢力に抗して副レバー３５が主レバー３４と一緒にガイド溝３１ｄに沿って前方移動して図５の位置に戻る。この過程ではワーク保持ロッド１０はその軸線を中心として略３１５度回転しながら、隣り合う２つのワーク保持凹部１０ａの中心間隔分に相当する距離だけ前進する。

要するに、ロッド送り機構３０は、ワーク保持ロッド１０をその軸線を中心として１回転させつつ隣り合う２つのワーク保持凹部１０ａの中心間隔分に相当する距離だけ前進させ、該１回転及び前進が終了した後に停止時間を挟んで再び同じ１回転及び前進を繰り返す役目を果たす。

〈ワーク搬入機構〉
ワーク搬入機構４０は、図１０に示したように、ワーク保持ロッド１０の右側に配置されたワーク供給シュート４１と、供給シュート４１の右端に連設された図示省略の周知のパーツフィーダと、ワーク保持ロッド１０の上側に配置されたワーク搬入ユニット４２を備えており、ワーク搬入ユニット４２は昇降及び左右移動を可能とした吸引チャック４２ａを有している。

このワーク搬入機構４０は以下のように動作する。パーツフィーダはボウル部に収容された多数のワークＷＯを柱部ＷＯｂが上を向き、且つ、各導体パッドＷＯｃが左右に位置する姿勢に順次整列し、整列後のワークＷＯをワーク供給シュート４１のワーク通路４１ａに順次送り込む。間欠搬送が停止時間に入ると、待機位置（ワーク通路４１ａの最左端のワークＷＯの上側）にある吸引チャック４２ａは下降してワークＷＯを吸引し、吸引後に上昇して左方移動し、ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａの上側に達したところで下降してワークＷＯの鍔部ＷＯａをワーク保持凹部１０ａに挿入し、挿入後に吸引を解除して待機位置に復帰する。ワーク保持凹部１０ａに搬入されたワークＷＯは、鍔部ＷＯａがワーク保持凹部１０ａに挿入されているために前後方向にその位置がずれることはなく、且つ、鍔部ＷＯａの下面を永久磁石１０ｄの磁力によって吸着されるために左右方向にその位置がずれることもない。

〈線材巻き付け機構〉
線材巻き付け機構５０は、図１１に示したように、フレーム１０のブラケット２０ｅに取り付けられたベース板５１と、ベース板５１に設けられた昇降ユニット５２（符号５２の図示は省略）と、昇降ユニット５２のナット５２ｃに取り付けられた昇降板５３と、昇降板５３に設けられた線材繰り出しプーリ５４と、昇降板５３に設けられたテンションユニット５５（符号５４の図示は省略）と、昇降板５３に回転自在に設けられた線材巻き付けユニット５６（符号５７の図示は省略）と、昇降板５３に設けられた回転ユニット５７（符号５７の図示は省略）を備えている。

昇降ユニット５２は、ベース板５１に上下方向に仮設された回転自在なボールネジ５２ａと、ベース板５１の上面に設けられたボールネジ回転用のモータ５２ｂと、ボールネジ５２ａに設けられた昇降自在なナット５２ｃを有している。ナット５２ｃの回転は図示省略のガイドによって規制されているため、ボールネジ５２ａが回転しても上下方向にしか移動しない。

線材繰り出しプーリ５４は、数十ｍに及ぶ線材ＷＲが巻き付けられており、その軸５４ａを昇降板５３の上板部分に回転自在に支持されている。線材繰り出しプーリ５４の軸線は上下方向を向いている。線材ＷＲは、例えば銅線の周囲に熱可塑性プラスチック製の被覆が設けられたものである。

テンションユニット５５は、テンションローラ５５ａを線材ＷＲに接しており、その軸５５ｂは昇降板５３の上板部分内に前後移動自在に支持され、且つ、バネ５５ｃによって後方に付勢されている。つまり、線材繰り出しプーリ５４から繰り出される線材ＷＲには、バネ５５ｃの付勢力に基づくテンションが付与される。

線材巻き付けユニット５６は、円柱状のロータ５６ａの上部に設けられた軸５６ａ１を昇降板５３の下板部分に回転自在に支持されている。ロータ５６ａの軸線は上下方向を向いており、回転ユニット５７の作動によって、上から見て反時計回り方向に回転する。ロータ５６ａは軸５６ａ１の上端からロータ５６ａの外周面に至る線材通路５６ａ２を有すると共に、線材巻き付けスリーブ５６ｂをその外周面に有している。つまり、線材繰り出しプーリ５４から繰り出された線材ＷＲは、ロータ５６ａの線材通路５６ａ２を経由して線材案内スリーブ５６ｂの内孔５６ｂ１を下方に移動することができる。また、ロータ５６ａの下部にはワークＷＯの柱部ＷＯｂの上端に当接可能なワーク押さえロッド５６ｃが設けられており、その軸５６ｃ１はロータ５６の下部内に上下移動自在に支持され、且つ、バネ５６ｃ２によって下方に付勢されている。つまり、ワーク押さえロッド５６ｃの下面は、バネ５５ｃの付勢下でワークＷＯの柱部ＷＯｂの上端を押さえ付けることができる。

回転ユニット５７は、昇降板５３の下板部分の下面に設けられたモータ５７ａと、下板部分に回転自在に支持されたモータ軸５７ｂに取り付けられた第１プーリ５７ｃと、ロータ５６ａの軸５６ａ１に取り付けられた第２プーリ５７ｄと、第１プーリ５７ｃと第２プーリ５７ｄに巻き付けられた無端ベルト５７ｅを有している。

この線材巻き付け機構５０は以下のように動作する。間欠搬送が停止時間に入ると、昇降板５３が下降してワーク押さえロッド５６ｃの下面がワークＷＯの柱部ＷＯｂの上端に当接して該ワークＷＯを押さえ付ける。そして、ロータ５６ａが上から見て反時計回り方向に回転し、巻き付け開始位置（柱部ＷＯｂの右側、図１を参照））にある線材巻き付けスリーブ５６ｂも同方向に回転して、線材ＷＲを線材巻き付けスリーブ５６ｂから引き出しながらワークＷＯの柱部ＷＯｂに多重に巻き付けて巻線ＷＷを形成する。因みに、線材巻き付けスリーブ５６ｂの巻き付け終了位置は柱部ＷＯｂの左側である。

〈線材接合機構〉
線材接合機構６０は、図１２に示したように、ワーク保持ロッド１０の右側に配置された線材接合ユニット６１と、ワーク保持ロッド１０の左側に配置された線材接合ユニット６２を備えており、両線材接合ユニット６１及び６２は左右移動を可能としたヒータ６１ａ及び６２ａをそれぞれ有している。線材接合ユニット６１のヒータ６１ａの左端はワークＷＯの右側の導体パッドＷＯｃに向き合い、線材接合ユニット６２のヒータ６２ａの右端は１つ前のワークＷＯの左側の導体パッドＷＯｃに向き合っている。

この線材接合機構６０は以下のように動作する。間欠搬送が停止時間に入ると、線材接合ユニット６１のヒータ６１ａの左端をワークＷＯの右側の導体パッドＷＯｃに線材ＷＲの一部分を押し付け、且つ、線材接合ユニット６２のヒータ６２ａの右端を１つ前のワークＷＯの左側の導体パッドＷＯｃに線材ＷＲの一部分を押し付けて、該押し付けによって各一部分を押し潰して各導体パッドＷＯｃに熱圧着により接合する。両ヒータ６１ａ及び６２ａは接合完了後に待機位置に復帰する。

〈線材切断機構〉
線材切断機構７０は、図１３に示したように、ワーク保持ロッド１０の右側に配置された線材切断ユニット７１と、ワーク保持ロッド１０の左側に配置された線材切断ユニット６２を備えており、両線材切断ユニット７１及び７２は左右移動を可能としたカッター７１ａ及び７２ａをそれぞれ有している。線材切断ユニット７１のカッター７１ａの左端はワークＷＯの右側の導体パッドＷＯｃの下部に向き合い、線材切断ユニット７２のカッター７２ａの右端は１つ前のワークＷＯの左側の導体パッドＷＯｃの下部に向き合っている。

この線材切断機構７０は以下のように動作する。間欠搬送が停止時間に入ると、線材切断ユニット７１のカッター７１ａの左端をワークＷＯの右側の線材接合部分ＷＲａの下端に押し付け、且つ、線材切断ユニット７２のカッター７２ａの右端を１つ前のワークＷＯの左側の線材接合部分ＷＲａの下端に押し付けて、該押し付けによって各接合部分ＷＲａの下端において線材ＷＲを切断する。両カッター７１ａ及び７２ａは切断完了後に待機位置に復帰する。

〈完成品搬出機構〉
図示省略の完成品搬出機構は、ワーク搬入機構４０と同様、昇降及び左右移動を可能とした吸引チャックを備えている。

この完成品搬出機構は以下のように動作する。間欠搬送が停止時間に入ると、待機位置（ワーク保持ロッド１０の完成品を保持しているワーク保持凹部１０ａの上側）にある吸引チャックは下降して完成品を吸引し、吸引後に上昇して左方移動し、ワーク保持ロッド１０から外れたところで吸引を解除して待機位置に復帰する。吸引チャックによってワーク保持凹部１０ａから取り出された完成品は、吸引が解除されたところで落下してその下側に置かれたボックスに回収される。

〈ロッド支持機構〉
ロッド支持機構８０は、フレーム２０のブラケット２０ｆに回転自在に支持された支持ロータ８１を備えている。支持ロータ８１はロッド送り機構３０のロッド挿通孔３１ａと同じ縦断面形のロッド挿通孔８１ａを軸心位置に有しており、ワーク保持ロッド１０の前進のみを許容する。つまり、ワーク保持ロッド１０は回転及び前進ができるようにロッド送り機構３０のロッド挿通孔３１ａとロッド支持機構８０のロッド挿通孔８１ａに挿通されていると共に、両ロッド挿通孔３１ａ及び８１ａによって略水平な姿勢を維持している。

《巻線形成装置による完成品作製手順》
前記巻線形成装置ＣＦＤによって図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示した完成品を作製するに際しては、先ず、図１に示したロッド送り機構３０のロッド挿通孔３１ａにその後側からワーク保持ロッド１０を挿入し、該ワーク保持ロッド１０の前端をロッド支持機構８０のロッド挿通孔８１ａに挿入する。両ロッド挿通孔３１ａ及び８１ａに挿通されたワーク保持ロッド１０は図１に示したように初期段階ではその上面が上を向いている。

そして、線材巻き付け機構５０の線材巻き付けスリーブ５６ｂ（図１に示した巻き付け開始位置にある）から線材ＷＲを引き出し、引き出した線材ＷＲを前側の線材受容溝１０ｂに入れてその先端をワーク保持ロッド１０に巻き付けて固定する。

そして、ロッド送り機構３０を動作させて、図５〜図９を引用して前記〈ロッド送り機構〉で説明したように、ワーク保持ロッド１０をその軸線を中心とし後から見て時計回り方向に１回転させつつ隣り合う２つのワーク保持凹部１０ａの中心間隔分に相当する距離だけ前進させ、該１回転及び前進が終了した後に停止時間を挟んで再び同じ１回転及び前進を繰り返す。この１回転及び前進の時間は間欠搬送の移動時間に該当し、停止時間は間欠搬送の停止時間に該当する。因みに、移動時間と停止時間の合計時間が１．０ｓｅｃの場合、移動時間と停止時間の時間比率は概ね３：７である。

図１から分かるように、間欠搬送が停止時間に入る度に、（Ｐ１）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａがワーク搬入位置で停止し、（Ｐ２）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されているワークＷＯが線材巻き付け位置で停止し、（Ｐ３）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されている巻線形成済みワークＷＯが線材接合位置で停止し、（Ｐ４）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されている接合済みの巻線形成済みワークＷＯが線材切断位置で停止し、（Ｐ５）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されている切断済みの巻線形成済みワークＷＯが完成品搬出位置でそれぞれ停止する。

（Ｐ１）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａがワーク搬入位置で停止すると、図１０を引用して前記〈ワーク搬入機構〉で説明したように、ワーク搬入機構４０が動作してワーク保持凹部１０ａにワークＷＯが搬入され保持される。

（Ｐ２）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されているワークＷＯが線材巻き付け位置で停止すると、図１１を引用して前記〈線材巻き付け機構〉で説明したように、線材巻き付け機構５０が動作してワークＷＯの柱部ＷＯｂに線材ＷＲが多重に巻き付けられて巻線ＷＷが形成される。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｆ）を引用して補足すれば、線材巻き付けスリーブ５６ｂから引き出された線材ＷＲは前側の線材受容溝１０ｂに受容されおり、線材巻き付けスリーブ５６ｂの巻き付け開始位置はワークＷＯの柱部ＷＯｂの右側である（図１４（Ａ）を参照）。依って、線材巻き付けスリーブ５６ｂが上からみて反時計回り方向に回転すると（図１４（Ｂ）を参照）、線材ＷＲは図１４（Ｃ）及び図１４（Ｄ）のようにしてワークＷＯの柱部ＷＯｂに多重に巻き付けられて巻線ＷＷが形成される。

線材巻き付けスリーブ５６ｂの巻き付け終了位置はワークＷＯの柱部ＷＯｂの左側であるため、巻線形成後に間欠搬送が移動時間に入ってワーク保持ロッド１０と一緒に巻線形成済みワークＷＯ（図１４（Ｅ）を参照）も後から見て時計回り方向に１回転しながら前進すると、巻き付け終了位置に至った線材ＷＲは後側の線材受容溝１０ｂに受容されつつ（図１４（Ｆ）を参照）、再び巻き付け開始位置に至る。また、移動時間を利用してロータ５６ａを１８０度回転させて線材巻き付けスリーブ５６ｂを巻き付け終了位置から巻き付け開始位置（図１４（Ａ）を参照）に戻す。

（Ｐ３）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されている巻線形成済みワークＷＯが線材接合位置で停止すると、図１２を引用して前記〈線材接合機構〉で説明したように、線材接合機構６０が動作して巻線形成後の線材ＷＲの各一部分が押し潰されつつ各導体パッドＷＯｃに接合される。

図１５を引用して補足すれば、巻線形成後の線材ＷＲは図１４（Ｅ）に示したように両側の導体パッドＷＯｃ上を通っており、線材接合機構６０の各ヒータ６１ａ及び６２ａは平坦な端面を有していて各導体パッドＷＯｃに向き合っているため、各ヒータ６１ａ及び６２ａの左端及び右端を各線材ＷＲの一部分に押し付けると、同部分が略楕円形に押し潰されつつ熱圧着によって各導体パッドＷＯｃに接合される。線材ＷＲが熱可塑性プラスチック製の被覆を有する場合でも、各ヒータ６１ａ及び６２ａによる熱圧着によって被覆が溶融するため、各線材接合部分ＷＲａは各導体パッドＷＯｃに電気的に接続される。

（Ｐ４）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されている接合済みの巻線形成済みワークＷＯが線材切断位置で停止すると、図１３を引用して前記〈線材切断機構〉で説明したように、線材切断機構７０が動作して各線材接合部分ＷＲａの下端おいて線材ＷＲが切断される。

図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）を引用して補足すれば、線材切断機構７０の各カッター７１ａ及び７２ａの切断位置は好ましくは図１６（Ａ）の符号ＣＰで示した位置、即ち、各接合部分ＷＲａの下端に設定されているため、各カッター７１ａ及び７２ａの左端及び右端を位置ＣＰに押し付けて線材ＷＲを切断すると、巻線形成済みワークＷＯの間に存する線材余剰分ＷＲｂが各巻線ＷＷから切り離される。切り離された線材余剰分ＷＲｂは図１６（Ｂ）に示したように自重により落下するが、落下し難い場合にはワーク保持ロッド１０の下側に線材余剰分ＷＲｂを強制的に引き離す手段、例えば昇降可能な可動クランプや昇降可能な吸引チャック等を別途配置しておくと良い。

（Ｐ５）ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されている切断済みの巻線形成済みワークＷＯが完成品搬出位置で停止すると、前記〈完成品搬出機構〉で説明したように、完成品搬出機構が動作してワーク保持凹部１０ａに保持されている切断済みの巻線形成済みワークＷＯ（完成品）が搬出される。

《巻線形成装置によって得られる効果》
前記巻線形成装置ＣＦＤによれば、主として下記Ｅ１〜Ｅ４の効果を得ることができる。

（Ｅ１）前記巻線形成装置ＣＦＤは、複数のワーク保持凹部１０ａが等しい中心間隔で長さ方向に設けられたワーク保持ロッド１０に移動（１回転及び前進）と停止の繰り返しを付与し、ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａがワーク搬入位置で停止する度にワーク搬入機構４０を動作させてワーク保持凹部１０ａにワークＷＯを搬入して保持させ、ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されているワークＷＯが線材巻き付け位置で停止する度に線材巻き付け機構５０を動作させてワークＷＯの柱部ＷＯｂに線材ＷＲが多重に巻き付けて巻線ＷＷを形成できる。

つまり、ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されている巻線形成済みワークＷＯの間に存する線材余剰分ＷＲａを、ワーク保持ロッド１０の上面以外の面に巻き付けるようにしてワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されているワークＷＯに順次巻線ＷＷを形成できるので、隣り合うワーク保持凹部１０ａの中心間隔を小さくするほど線材余剰分ＷＲｂ、所謂捨て線材の長さを短くすることができる。しかも、線材余剰分ＷＲｂに弛みが残存することがないため、巻線形成済みワークＷＯの巻線ＷＷに緩みが生じることもない。

（Ｅ２）前記ワーク保持ロッド１０には、各ワーク保持凹部１０ａの底中心にワークＷＯを吸着する永久磁石１０ｄが埋設されており、ワーク保持ロッド１０が移動（１回転及び前進）と停止を繰り返しても、各ワーク保持凹部１０ａに保持されているワークＷＯ又は巻線形成済みワークＷＯに脱落や位置ずれを生じることがないので、ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに搬入し保持されたワークＷＯに対する巻線ＷＷの形成を良好に行うことができる。

（Ｅ３）前記ワーク保持ロッド１０の下面には、巻線形成済みワークＷＯの間に存する線材余剰分ＷＲｂの一部を受容する複数の線材受容溝１０ｂが等しい中心間隔で長さ方向に設けられているので、線材受容溝１０ｂが無い場合に比べて線材余剰分ＷＲａの長さをより一層短くすることができる。

（Ｅ４）前記ワーク保持ロッド１０の長さは、単位数のワークＷＯを保持可能な長さとなっているため、完成品を搬出した後に再利用することができる。また、完成品搬出機構を動作させなければ、単位数の完成品が保持されたワーク保持ロッド１０を電子部品製造の次工程場所に運搬することもできる。

《巻線形成装置の構造変形例》
（Ｍ１）前記巻線形成装置ＣＦＤでは、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示した形状のワークＷＯを示したが、他形状のワークを用いても前記同様の効果を得ることができる。例えば、図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示したように、横断面形が略正方形の上下２つの鍔部ＷＯａと、２つの鍔部ＷＯａの対向面中心に位置する横断面形が略円形の柱部ＷＯｂを一体に有するワークＷＯを用いることができる。また、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示したワークＷＯと図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）は示したワークＷＯの鍔部ＷＯａの横断面形を略円形、略楕円形、又は角数が５以上の多角形としたワークも用いることができ、この場合にはワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａの上面視形状を各鍔部の挿入を許容する略円形、略楕円形、又は多角形とすると良い。

（Ｍ２）前記巻線形成装置ＣＦＤでは、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示した形状のワーク保持ロッド１０を示したが、他形状のワーク保持ロッドを用いても前記同様の効果を得ることができる。例えば、左右幅２をワークＷＯの鍔部ＷＯａの左右幅Ｗ１と略同じか左右幅Ｗ１よりも僅かに大きくしたワーク保持ロッドを用いても良く、各ガイド溝１０ｃを除外したワーク保持ロッドを用いても良く、各線材受領溝１０ｂの縦断面形を略矩形又は略半円形としたワーク保持ロッドを用いても良く、各線材受領溝１０ｂを除外したワーク保持ロッドを用いても良い。また、各線材受領溝１０ｂを除外し、且つ、線材受領溝１０ｂの深さ分だけ上下寸法を小さくしたワーク保持ロッドを用いても良く、各線材受領溝１０ｂを下面から左右両面に及ぶ溝としたワーク保持ロッドを用いても良い。さらに、ワーク保持ロッドの縦断面形は必ずしも四角形である必要は無く、少なくとも複数のワーク保持凹部１０ａが等しい中心間隔で長さ方向に設けられていれば、縦断面形が略円形や略楕円形等のワーク保持ロッドを用いても良い。何れの場合もワーク保持ロッドの縦断面形に合わせて各ロッド挿通孔３１ａ及び８１ａの縦断面形を変えれば、ワーク保持ロッドに移動（１回転及び前進）と停止の繰り返しを付与できる。

加えて、前記巻線形成装置ＣＦＤでは、各ワーク保持凹部１０ａの底中心に永久磁石１０ｄが埋設されたワーク保持ロッド１０を示したが、永久磁石１０ｄの代わりとなるエレメントとして、ワークＷＯの着脱が可能な粘着力を有する粘着シートを各ワーク保持凹部１０ａの底に設けて、ワーク保持凹部１０ａに搬入されたワークＷＯを粘着力によって保持するようにしても良い。

（Ｍ３）前記巻線形成装置ＣＦＤでは、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示した構成を有するロッド送り機構３０を示したが、ワーク保持ロッド１０に移動（１回転及び前進）と停止の繰り返しを付与できるものであれば、他構成のロッド送り機構を用いても前記同様の効果を得ることができる。また、固定カム３３のカム面３３ａの態様を左右逆にし、主レバー３４と副レバー３５の位置を左右逆にすれば、ワーク保持ロッド１０を後から見て反時計回り方向に回転させながら前進させることもできる。

（Ｍ４）前記巻線形成装置ＣＦＤでは、図１１に示した構成を有する線材巻き付け機構５０を示したが、間欠搬送の停止時間を利用してワークＷＯに線材ＷＲを巻き付けて巻線ＷＷを形成できるものであれば、他構成の線材巻き付け機構を用いても前記同様の効果を得ることができる。また、ロータ５６ａを上から見て時計回り方向に回転させれば、線材ＷＲをワークＷＯの柱部ＷＯｂに同方向に多重に巻き付けることもできる。さらに、ワーク保持ロッド１０のワーク保持凹部１０ａに保持されているワークＷＯに線材ＷＲを巻き付けるときに該ワークＷＯに傾きや位置ずれを生じる恐れがある場合には、線材巻き付け位置におけるワーク保持ロッド１０の下側に昇降可能な可動クランプを別途配置して、ワークＷＯが線材巻き付け位置で停止した直後に該ワークＷＯの左右側面を可動クランプによって把持して保持力補助を行うようにすると良い。

（Ｍ５）前記巻線形成装置ＣＦＤでは、ヒータ６１ａ及び６２ａを用いて線材接合部分ＷＲａを形成する線材接合機構６０を示したが、他構成の線材接合機構を用いても前記同様の効果を得ることができる。例えば、レーザビームを照射することによって同様の線材接合部分ＷＲａを形成する機構や、ハンダ付けを行うことによって線材接合を行う機構で代用しても良い。

（Ｍ６）前記巻線形成装置ＣＦＤでは、カッター７１ａ及び７２ａを用いて線材接合部分ＷＲａの下端を切断する線材切断機構７０を示したが、線材ＷＲを挟んで切断する可動ニッパーを有する機構や、レーザビームの照射によって切断を行う機構で代用しても良い。勿論、切断位置は、線材余剰分ＷＲｂを巻線ＷＷから切り離すことができれば、線材接合部分ＷＲａの下端に限らない。

ＣＦＤ…巻線形成装置、ＷＯ…ワーク、ＷＷ…巻線、ＷＷａ…巻線の終端、ＷＲ…線材、ＷＲａ…線材接合部分、ＷＲｂ…線材余剰分、１０…ワーク保持ロッド、１０ａ…ワーク保持凹部、１０ｂ…線材受容溝、１０ｄ…永久磁石、２０…フレーム、３０…ロッド送り機構、４０…ワーク搬入機構、５０…線材巻き付け機構、６０…線材接合機構、７０…線材切断機構、８０…ロッド支持機構。

Claims (6)

1. 移動と停止の繰り返しにより間欠搬送されるワークに停止時間を利用して巻線を順次形成する巻線形成装置であって、
   複数のワーク保持凹部を等しい中心間隔で長さ方向に有するワーク保持ロッドと、
   前記ワーク保持ロッドをその軸線を中心として所定方向に１回転させつつ隣り合う２つのワーク保持凹部の中心間隔分に相当する距離だけ前進させ、該１回転及び前進が終了した後に停止時間を挟んで再び同じ１回転及び前進を繰り返すためのロッド送り機構と、
   前記ワーク保持ロッドのワーク保持凹部がワーク搬入位置で停止したときに、前記ワークをワーク保持凹部に搬入して保持させるためのワーク搬入機構と、
   前記ワーク保持ロッドのワーク保持凹部に保持されている前記ワークが線材巻き付け位置で停止したときに、該ワークに線材を巻き付けて巻線を形成するための線材巻き付け機構を備えている、
   ことを特徴とする巻線形成装置。
2. 前記ワーク保持ロッドは、各ワーク保持凹部の底に、該ワーク保持凹部に搬入されたワークを保持するエレメントを有している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻線形成装置。
3. 前記ワーク保持ロッドは、各ワーク保持凹部が形成された面とは反対側の面に、前記巻線形成済みワークの間に存する線材余剰分の一部を受容するための複数の線材受領溝を等しい中心間隔で長さ方向に有している、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の巻線形成装置。
4. 前記ワークは、前記巻線の終端がそれぞれ接合される１対の導体パッドを有している、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の巻線形成装置。
5. 前記ワーク保持ロッドのワーク保持凹部に保持されている前記巻線形成済みワークが線材接合位置で停止したときに、該巻線形成済みワークの各導体パッドに前記巻線形成後の線材の一部分を接合するための線材接合機構をさらに備えている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の巻線形成装置。
6. 前記ワーク保持ロッドのワーク保持凹部に保持されている前記接合済みの巻線形成済みワークが線材切断位置で停止したときに、該巻線形成済みワークの間に存する線材余剰分を前記巻線から切り離すための線材切断機構をさらに備えている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の巻線形成装置。

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