JP6547681B2 - Coil parts manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明はコイル部品製造方法及びコイル部品製造装置に関し、特に例えば銅線などの導体を絶縁被膜で覆ってなる導線(ワイヤ)の絶縁被膜を剥離するときに導線の断線を防止できるコイル部品製造方法及びコイル部品製造装置に関する。 The present invention relates to a coil component manufacturing method and a coil component manufacturing apparatus, and in particular, a coil component manufacturing method capable of preventing disconnection of a lead when peeling an insulation coating of a lead formed by covering a conductor such as a copper wire with an insulation coating. And a coil component manufacturing apparatus.
従来、コイル部品の導線をコアに巻回する方法としては、特開2009−224599号公報(特許文献1)に記載されたものがある。この導線巻回方法では、導線をコアに巻回している途中で、導体を覆っている絶縁被膜を剥離し、絶縁被膜が剥離された導体を電極部に接合する。 Conventionally, as a method of winding the conducting wire of a coil component on a core, there is a method described in JP-A-2009-224599 (Patent Document 1). In this wire winding method, the insulating coating covering the conductor is peeled off while the conductive wire is wound around the core, and the conductor from which the insulating coating is peeled is joined to the electrode portion.
ところで、前記従来のコイル部品の導線をコアに巻回する方法を実際に使用すると絶縁被膜を剥離する際に導線が断線するおそれがあることを見出した。 By the way, when using the method of winding the conducting wire of the said conventional coil components around a core, it discovered that there existed a possibility that a conducting wire might break at the time of peeling an insulating film.
そこで、本発明の課題は、導線(ワイヤ)の絶縁被膜を剥離するときに導線の断線を防止できるコイル部品製造方法及びコイル部品製造装置を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the coil components manufacturing method and coil components manufacturing apparatus which can prevent the disconnection of conducting wire, when peeling the insulation coating of conducting wire (wire).
前記課題を解決するため、本発明のコイル部品製造方法は、
コアと、該コアに巻き回され、導体を絶縁被膜で覆ってなる導線と、前記コアに設けられ前記導線の始端と接合する第1電極と、前記コアに設けられ前記導線の終端と接合する第2電極とを有するコイル部品を製造するコイル部品製造方法であって、
少なくとも一時的に第1の張力を前記導線に付加した状態で、前記導線を前記コアに巻き回す巻回工程と、
前記第1の張力より小さい第2の張力を前記導線に付加した状態で、前記導線の絶縁被膜の少なくとも一部をレーザ照射して剥離する剥離工程と
前記導線の始端を前記第1電極に接合し、前記導線の終端を前記第2電極に接合する接合工程とを
備える。
In order to solve the above-mentioned subject, the coil parts manufacturing method of the present invention,
A core, a conducting wire wound around the core and having a conductor covered with an insulating film, a first electrode provided on the core and joined to a leading end of the conducting wire, and provided on the core and joined to a terminating end of the conducting wire A coil component manufacturing method for manufacturing a coil component having a second electrode, comprising:
Winding the wire around the core with the first tension being applied to the wire at least temporarily;
In a state where a second tension smaller than the first tension is applied to the lead, a peeling step of laser irradiation and peeling at least a part of the insulating coating of the lead, and bonding the starting end of the lead to the first electrode And bonding the end of the wire to the second electrode.
ここで、「少なくとも一時的に第1の張力を前記導線に付加した状態で」には、すべての巻回工程が完了した後に剥離工程が行われる場合には、巻回工程における全部において第1の張力を導線に付加することを含む。 Here, in the “at least temporarily in a state where the first tension is applied to the lead wire”, when the peeling step is performed after all the winding steps are completed, the first in all in the winding step is performed. Adding tension to the wire.
本発明のコイル部品製造方法によれば、導線をコアに巻き回すときに該導線に付加する張力よりも小さい張力を導線に付加した状態で、導線の絶縁被膜の少なくとも一部をレーザ照射して剥離する。 According to the coil component manufacturing method of the present invention, at least a part of the insulating coating of the lead is laser-irradiated while applying a tension smaller than the tension applied to the lead when winding the lead around the core. Peel off.
したがって、レーザ照射して絶縁被膜を剥離するときに導線への張力を緩めることができるので、絶縁被膜の少なくとも一部が剥離されて導線の耐断線張力が低減したとしても、導線の断線を防止することができる。 Therefore, when the laser irradiation is performed to peel off the insulating coating, the tension on the lead can be relaxed, so that even if at least a part of the insulating coating is peeled off and the breaking tension of the lead is reduced, breakage of the lead can be prevented. can do.
また、コイル部品製造方法の一実施形態では、
前記剥離工程は、
前記巻回工程前に、前記第1電極に接合される前記導線の始端にレーザ照射して前記導線の始端の絶縁被膜を剥離する始端剥離工程と、
前記巻回工程後でありかつ前記接合工程前に、前記第2電極に接合される前記導線の終端にレーザ照射して前記導線の終端の絶縁被膜を剥離する終端剥離工程とを含む。
In one embodiment of the coil component manufacturing method,
In the peeling step,
Before the winding step, the start end peeling step of irradiating the start end of the lead wire bonded to the first electrode with a laser to peel off the insulating coating on the start end of the lead wire;
After the winding process and before the bonding process, the end of the lead wire bonded to the second electrode is irradiated with laser to peel off the insulating coating on the end of the lead wire.
前記実施形態によれば、接合工程の前に導線の始端と終端とを剥離する。そのため、コイル部品の第1電極と導線の始端と、コイル部品の第2電極と導線の終端とを同時に接合することが可能となる。したがって、導線と電極とを接合するのに必要とされる工程作業時間(タクトタイム)をより短縮することが可能となる。 According to the embodiment, the leading end and the trailing end of the conducting wire are peeled off before the bonding step. Therefore, it is possible to simultaneously join the first electrode of the coil component and the beginning of the lead, and the second electrode of the coil component and the termination of the lead. Therefore, it is possible to further shorten the process operation time (tact time) required to join the lead wire and the electrode.
また、コイル部品製造方法の一実施形態では、
前記巻回工程は、前記導線の前記コアへの最終のターンの巻き回しの1つ前のターンの巻き回しで完了することを含み、
前記接合工程では、前記導線の前記コアに対する最終のターンの巻き回しを行った後に前記導線の終端を前記第2電極に接合する。
In one embodiment of the coil component manufacturing method,
The winding step includes completing the winding of the previous turn of the winding of the last turn of the wire to the core,
In the bonding step, after the final turn of the wire is wound on the core, the end of the wire is bonded to the second electrode.
前記実施形態によれば、導線がコアへの巻き回し動作の最終のターンの巻き回しの1つ前のターンの巻き回し動作で巻き回し動作を完了する。これにより、たとえ導線の線径を変更したとしても巻きスペースに余裕がある。したがって、たとえ導線の線径を変更したとしても導線がコアに巻き回されるときに導線の絶縁被膜が互いにこすれて損傷することがない。 According to the embodiment, the winding operation is completed by the winding operation of the previous turn of the winding of the final turn of the winding operation to the core. Thereby, even if the wire diameter of the conducting wire is changed, there is room in the winding space. Therefore, even if the wire diameter of the wire is changed, when the wire is wound around the core, the insulating coatings of the wire will not be rubbed against each other and damaged.
また、コイル部品製造方法の一実施形態では、前記導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離する。 In one embodiment of the coil component manufacturing method, the insulating coating is peeled over the entire circumferential direction of the wire.
前記実施形態によれば、導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離するので、剥離された導線と電極とを接合するときに絶縁被膜による残渣が生じない。したがって、導線と電極との接続信頼性を確保することが可能となる。 According to the embodiment, since the insulating coating is peeled over the entire circumferential direction of the lead, no residue is generated by the insulating coating when the peeled lead and the electrode are joined. Therefore, it becomes possible to secure the connection reliability between the lead wire and the electrode.
また、コイル部品製造方法の一実施形態では、前記各第1,第2電極に接続する導線に向けてレーザ照射し該導線の周方向の略半分を剥離した後に、絶縁被膜が剥離された側を反転させて絶縁被膜が残っている側に向けて再度レーザ照射し残っている絶縁被膜を剥離することにより前記導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離する。 In one embodiment of the coil component manufacturing method, laser irradiation is performed on the conductive wire connected to each of the first and second electrodes, and after approximately half of the circumferential direction of the conductive wire is peeled, the side from which the insulating coating is peeled The laser irradiation is again performed toward the side on which the insulating coating remains, and the insulating coating is stripped over the entire circumferential direction of the wire by peeling off the remaining insulating coating.
前記実施形態によれば、各第1,第2電極に接続する導線の一部に向けてレーザ照射し該導線の周方向の略半分を剥離した後に、絶縁被膜が剥離された側を反転させて絶縁被膜が残っている側に向けて再度レーザ照射し残っている絶縁被膜を剥離する。これにより、耐断線張力が低減された導線を反転させるときも張力を緩めているので、反転動作による導線の断線を防止することができる。さらに、1つのレーザ照射部を用いて全周剥離することができるので、よりコストを削減することが可能となる。 According to the embodiment, after the laser irradiation is performed toward a part of the lead connected to each of the first and second electrodes and the substantially half of the lead in the circumferential direction is peeled, the side from which the insulating coating is peeled is reversed. Then, the laser irradiation is performed again to the side where the insulating film remains, and the remaining insulating film is peeled off. As a result, since the tension is relaxed even when reversing the wire whose breaking resistance is reduced, disconnection of the wire due to the reversing operation can be prevented. Furthermore, since it is possible to peel all around using one laser irradiation unit, it is possible to further reduce the cost.
また、コイル部品製造方法の一実施形態では、前記各第1,第2電極に接続する導線を挟んで対向する2つの方向からレーザ照射することにより前記導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離する。ここで、対向する2つの方向から照射するレーザ光の光軸は、同軸上にあってもよいし、同軸上になくてもよい。レーザ光の光軸同士が平行、かつ、所定距離ずれていてもよい。レーザ光の光軸同士が平行でない角度(179°等の180°以外の角度)で交わっていてもよい。 In one embodiment of the coil component manufacturing method, laser irradiation is performed from two directions facing each other across the wire connected to each of the first and second electrodes so that the insulating coating is provided over the entire circumferential direction of the wire. Peel off. Here, the optical axes of the laser beams emitted from the two opposing directions may or may not be coaxial. The optical axes of the laser beams may be parallel and deviated by a predetermined distance. The optical axes of the laser beams may intersect at non-parallel angles (angles other than 180 ° such as 179 °).
前記実施形態によれば、各第1,第2電極に接続する導線の一部を挟んで対向する2つの方向からレーザ照射することにより導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離する。したがって、2つの方向から同時にレーザ照射して全周剥離するので、絶縁被膜を剥離するのに必要とされる工程作業時間(タクトタイム)をより短縮することが可能となる。 According to the embodiment, the insulating coating is peeled over the entire circumferential direction of the conducting wire by performing laser irradiation from two directions facing each other with a part of the conducting wire connected to each of the first and second electrodes. Therefore, since laser irradiation is performed simultaneously from two directions to peel all around, it is possible to further shorten the process time (tact time) required to peel off the insulating film.
本発明のコイル部品製造装置は、
コアと、該コアに巻き回され、導体を絶縁被膜で覆ってなる導線と、前記コアに設けられ前記導線の始端と接合する第1電極と、前記コアに設けられ前記導線の終端と接合する第2電極とを有するコイル部品を製造するコイル部品製造装置であって、
前記導線に第1の張力及び前記第1の張力よりも小さい第2の張力を付加するテンション付与機構と、
少なくとも一時的に前記第1の張力を前記導線に付加した状態で、ノズルから前記導線を引き出すノズル駆動部と、
前記第2の張力を前記導線に付加した状態で、前記導線の絶縁被膜の少なくとも一部をレーザ照射して剥離するレーザ照射部とを備える。
The coil component manufacturing apparatus of the present invention is
A core, a conducting wire wound around the core and having a conductor covered with an insulating film, a first electrode provided on the core and joined to a leading end of the conducting wire, and provided on the core and joined to a terminating end of the conducting wire A coil component manufacturing apparatus for manufacturing a coil component having a second electrode, comprising:
A tensioning mechanism for applying a first tension and a second tension smaller than the first tension to the wire;
A nozzle drive for drawing the wire from the nozzle with the first tension applied to the wire at least temporarily;
And a laser irradiator configured to peel off at least a part of the insulating coating of the lead in a state where the second tension is applied to the lead.
本発明のコイル部品製造装置によれば、テンション付与機構は、導線に第1の張力及び前記第1の張力よりも小さい第2の張力を付加する。ノズル駆動部は、第1の張力を導線に付加した状態で、ノズルから導線を引き出す。レーザ照射部は、第2の張力を導線に付加した状態で、導線の絶縁被膜の少なくとも一部をレーザ照射する。 According to the coil component manufacturing apparatus of the present invention, the tension applying mechanism applies the first tension and the second tension smaller than the first tension to the wire. The nozzle drive draws the wire from the nozzle with the first tension applied to the wire. The laser irradiator laser-irradiates at least a part of the insulating coating of the lead in a state where the second tension is applied to the lead.
したがって、導線をコアに巻き回すときに該導線に付加する張力よりも小さい張力を導線に付加した状態で、導線の絶縁被膜の少なくとも一部をレーザ照射して剥離する。これにより、レーザ照射して絶縁被膜を剥離するときに導線への張力を緩めることができるので、絶縁被膜の少なくとも一部が剥離されて導線の耐断線張力が低減したとしても、導線の断線を防止することができる。 Therefore, at least a part of the insulating coating of the lead is peeled off by laser irradiation with a tension applied to the lead smaller than the tension applied to the lead when the lead is wound around the core. As a result, when the laser irradiation is performed to peel off the insulating coating, the tension on the lead can be relaxed. Therefore, even if at least a part of the insulating coating is peeled off and the breaking tension of the lead is reduced, the lead is broken. It can be prevented.
また、コイル部品製造装置の一実施形態では、前記レーザ照射部は、前記導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離する。 In one embodiment of the coil component manufacturing device, the laser irradiation unit peels the insulating coating over the entire circumferential direction of the conducting wire.
前記実施形態によれば、導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離するので、絶縁被膜が剥離された導線と電極とを接合するときに絶縁被膜による残渣が生じない。したがって、導線と電極との接続信頼性を確保することが可能となる。 According to the embodiment, since the insulating coating is peeled over the entire circumferential direction of the lead, no residue is generated by the insulating coating when the lead and the electrode from which the insulating coating is peeled are joined. Therefore, it becomes possible to secure the connection reliability between the lead wire and the electrode.
また、コイル部品製造装置の一実施形態では、前記レーザ照射部は、第1レーザ照射部と第2レーザ照射部とを含み、前記第1レーザ照射部と前記第2レーザ照射部とは同時にレーザ照射して前記導線を全周剥離するように、前記導線を挟んで対向配置される。ここで、対向配置される第1レーザ照射部及び第2レーザ照射部レーザ光の光軸同士は、同軸上にあってもよいし、同軸上になくてもよい。レーザ光の光軸同士が平行、かつ、所定距離ずれていてもよい。レーザ光の光軸同士が平行でない角度(179°等の180°以外の角度)で交わっていてもよい。 In one embodiment of the coil component manufacturing apparatus, the laser irradiation unit includes a first laser irradiation unit and a second laser irradiation unit, and the first laser irradiation unit and the second laser irradiation unit are simultaneously a laser. The wires are opposed to each other across the wire so as to peel off the wire all the way around by irradiation. Here, the optical axes of the first laser irradiator and the second laser irradiator which are disposed opposite to each other may or may not be coaxial. The optical axes of the laser beams may be parallel and deviated by a predetermined distance. The optical axes of the laser beams may intersect at non-parallel angles (angles other than 180 ° such as 179 °).
前記実施形態によれば、各第1,第2電極に接続する導線の一部を挟んで対向する2つの方向からレーザ照射することにより導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離する。したがって、2つの方向から同時にレーザ照射して全周剥離するので、絶縁被膜を剥離するのに必要とされる工程作業時間(タクトタイム)をより短縮することが可能となる。 According to the embodiment, the insulating coating is peeled over the entire circumferential direction of the conducting wire by performing laser irradiation from two directions facing each other with a part of the conducting wire connected to each of the first and second electrodes. Therefore, since laser irradiation is performed simultaneously from two directions to peel all around, it is possible to further shorten the process time (tact time) required to peel off the insulating film.
本発明のコイル部品製造装置方法およびコイル部品製造装置によれば、レーザ照射して絶縁被膜を剥離するときに導線への張力を緩めることができるので、絶縁被膜を剥離するときに導線の断線を防止できる。 According to the coil component manufacturing method and coil component manufacturing apparatus of the present invention, since the tension on the lead can be relaxed when laser irradiation is performed to peel off the insulation coating, wire breakage is caused when the insulation coating is peeled off. It can prevent.
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by the illustrated embodiments. It is noted that the inventors provide the attached drawings and the following description so that those skilled in the art can fully understand the present disclosure, and intend to limit the claimed subject matter by these. Absent.
(発明者らが独自に見出した具体的な課題)
従来、例えば携帯電話などのモバイル製品に使用されるコイル部品を製造する場合には、導体を電極部に接合する際、絶縁被膜の全周における一部を剥離し、該剥離された部分を電極部に熱圧着やレーザ溶接によって接合していた。ここで、全周において剥離されない部分の絶縁被膜は熱圧着やレーザ溶接によって気化されて接合部の残渣として残らない。
(Specific issues found out by the inventors)
Conventionally, when manufacturing a coil component used for mobile products such as mobile phones, for example, when bonding a conductor to an electrode portion, a part of the entire circumference of the insulating coating is peeled off, and the peeled portion is an electrode The parts were joined by thermocompression bonding or laser welding. Here, the insulating coating of the portion not peeled off all around is vaporized by thermocompression bonding or laser welding and does not remain as a residue of the joint.
近年、車載向けのコイル部品のニーズが高まりつつある。このコイル部品が製造される場合には、導体を覆っている絶縁被膜は耐熱用のものが使用される。従って、全周において剥離されない部分の絶縁被膜は熱圧着やレーザ溶接によって気化されず接合部における残渣として残ってしまう。 In recent years, the need for coil components for vehicles has been increasing. When this coil component is manufactured, the heat-resistant insulating coating covering the conductor is used. Therefore, the insulating coating of the portion not peeled off all around is not vaporized by thermocompression bonding or laser welding and remains as a residue in the joint.
このような問題を解消するために、耐熱用の絶縁被膜を覆っている導体を電極部に接合する際には、あらかじめ全周において絶縁被膜を剥離(全周剥離)し、該剥離された部分を電極部に接合するという手法がとられてきた。 In order to eliminate such a problem, when the conductor covering the insulating coating for heat resistance is joined to the electrode portion, the insulating coating is exfoliated (entire exfoliation) all around in advance, and the exfoliated portion A technique has been taken to bond the electrode to the electrode part.
しかしながら、導線の少なくとも一部を剥離する場合には、導線が断線し易くなるという新たな問題が発生することを発明者らは新たに見出した。特に、導線をコアに巻回するときは、導線の緩みを防止するために、ある程度強い張力を付加した状態で巻回する必要があり、この張力を付加した状態のまま、絶縁被膜を導線の全周にわたって剥離しようとすると、例えば、剥離時に断線する可能性が非常に高くなる。導線の全周を剥離する場合には、導線の断線の可能性が大きくなることを発明者らは新たに見出した。 However, the present inventors have newly found that when peeling at least a part of the conducting wire, a new problem that the conducting wire tends to be broken occurs. In particular, when the wire is wound around the core, it is necessary to wind the wire with a certain degree of high tension applied to prevent loosening of the wire. If it is attempted to peel all around, for example, the possibility of breaking at the time of peeling becomes very high. The inventors newly found that in the case of peeling the entire circumference of the wire, the possibility of the wire breaking is increased.
さらに、近年の導線の細線化に伴って、前記課題はより顕著となることが予想できる。 Furthermore, it can be expected that the above-mentioned problem will become more remarkable with the recent trend of thinning of the conducting wire.
上述したような課題に着目して、本実施形態では、導線をコアに巻回するときにはある程度強い第1張力を導線に付加し、導線の絶縁被膜の少なくとも一部を剥離するときには、第1張力よりも小さく、かつ、剥離された導線(導体)の耐断線張力未満である第2張力を導線に付加することにより、導線の断線を防止できるコイル部品製造方法及びコイル部品製造装置を提供する。以下、図1〜図5を用いて、本実施形態に係るコイル部品製造方法及びコイル部品製造装置を説明する。 Focusing on the problems as described above, in the present embodiment, when winding the wire around the core, a strong first tension is applied to the wire to some extent, and when peeling at least a part of the insulating coating of the wire, the first tension is applied. A coil component manufacturing method and a coil component manufacturing apparatus capable of preventing disconnection of a lead by applying to the lead a second tension that is smaller and smaller than the breaking resistance tension of the separated lead (conductor). Hereinafter, a coil component manufacturing method and a coil component manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described using FIGS. 1 to 5.
図1Aは本発明の実施形態に係るコイル部品製造装置1のクランプ65に第1,第2導線21,22を固定させた状態を示す概略斜視図であり、図1Bは図1Aのコア10の上面図である。図1A及び図1Bに示すように、コイル部品製造装置1は、コイル部品のコア10を支持するコア支持部64と、第1,第2導線21,22を供給しコア10に導線21,22を巻回させるノズル18とを備えている。また、ノズル18は2本設けられ、各ノズル18には第1,第2導線挿通孔19,20をそれぞれ有する。第1導線挿通孔19には、第1導線21が通される。第2導線挿通孔20には、第2導線22が通される。
FIG. 1A is a schematic perspective view showing a state in which first and
図1Aのコイル部品製造装置1は、ドラムタイプのコア10の巻芯部13の軸心を回転軸としてコア2を回転させることにより第1,第2導線21,22をコア10の巻芯部13の略全体にわたって巻き回して、バイファイラ構造のコイル部品を製造する。このコイル部品は、例えば、コモンモードチョークコイルである。
The coil component manufacturing apparatus 1 of FIG. 1A rotates the core 2 with the axis of the winding
コア10は、巻芯部13と、巻芯部13の一端に設けられた第1鍔部11と、巻芯部13の他端に設けられた第2鍔部12とを有する。コア10の材料としては、例えば、アルミナ(非磁性体)や、Ni−Zn系フェライト(磁性体、絶縁体)や、樹脂などの材料を用いる。
The
巻芯部13の形状は、例えば、直方体である。第1鍔部11の形状と第2鍔部12の形状は、例えば、矩形の平板である。第1鍔部11の底面および第2鍔部12の底面には、それぞれ、第1電極14および第2電極15が設けられている。第1、第2電極14,15の材料は、例えば、Ag等である。第1導線21の始端は、コア10の第1鍔部11の第1電極14に接合される。第2導線22の始端は、コア10の第1鍔部11の第2電極15に接合される。第1導線21の終端は、コア10の第2鍔部12の第1電極14に接合される。第2導線22の終端は、コア10の第2鍔部12の第2電極15に接合される。そして、第1,第2導線21,22は、後述するテンション付与機構30により張力が加えられる。コア10は、第1鍔部11と第2鍔部12とを結ぶ長軸L方向がZ方向に一致するように、XY面上に設置される。第1,第2電極14,15は、図示しない実装基板の電極にそれぞれ接合される。
The shape of the winding
第1,第2導線21,22は巻芯部13にコイル状に巻き回され、絶縁被覆された銅線が用いられる。例えば、絶縁被膜は耐熱性材料であるポリアミドイミド(AIW)から形成される。第1導線21は、コア10に巻き回されることで、一次側コイルを構成する。第2導線22は、コア10に巻き回されることで、二次側コイルを構成する。
The first and
コア支持部64は、コア10の一方の第1鍔部11を保持できるように構成される。また、コア支持部64は回転装置(図示せず)により支持され、コア支持部64に支持されたコア10の巻芯部13の軸心を回転軸として回転するように構成されている。第1,第2導線21,22をコア10の巻芯部13に巻回するときに、コア10をコア支持部64で支持した状態で回転することにより、コア10も巻芯部13の軸心を回転軸として回転し、ノズル18からそれぞれ引き出される第1,第2導線21,22が巻芯部13に巻回される。
The
また、コア支持部64にはクランプ65が設けられており、クランプ65は、ノズル18からそれぞれ引き出された第1,第2導線21,22の一端をそれぞれ狭持し、クランプ65に狭持された第1,第2導線21,22の一端は、コア支持部64に対して固定される。したがって、後述のようにノズル18を移動させているときには、第1,第2導線21,22の一端は固定されているため、ノズル18の移動に伴って第1,第2導線21,22がノズル18からそれぞれ引き出される。
Further, a
また、コイル部品製造装置1には第1,第2導線21,22を切断するカッター(図示せず)が備えられ、このカッターは3次元方向において任意の方向へ移動することができる。
In addition, the coil component manufacturing apparatus 1 is provided with a cutter (not shown) for cutting the first and
図2は図1Aのコイル部品製造装置1の構成要素を示すブロック図である。図1のコイル部品製造装置1は、制御部100と、テンション付与機構30と、コア駆動部70と、レーザ照射部80と、ノズル駆動部90とを備えて構成される。制御部100は、テンション付与機構30,コア駆動部70,レーザ照射部80,ノズル駆動部90が以下のそれぞれの動作を実行するように制御する。
FIG. 2 is a block diagram showing components of the coil component manufacturing apparatus 1 of FIG. 1A. The coil component manufacturing apparatus 1 of FIG. 1 includes a
図2のテンション付与機構30は、制御部100からの信号に応じて、コイル部品を製造する各工程に応じた所定の張力をコイル部品のコア10に供給される導線に付加する。例えば、制御部100は、導線の絶縁被膜を全周剥離する工程では、導体の耐断線張力未満の張力をコイル部品のコア10に供給される導線に付加するようにテンション付与機構30を制御する。
The
コア駆動部70は、制御部100からの信号に応じて、コア支持部64を支持する回転装置(図示せず)を駆動させ、コア支持部64に支持されるコア10を回転させる。
The
レーザ照射部80は、制御部100からの信号に応じて、コア10の近傍位置に配置される第1,第2導線21,22に向けてレーザを照射し、第1,第2導線21,22の絶縁被膜において各電極と接合する側面を全周剥離する。すなわち、レーザ照射部80は、レーザを導線に向けて照射して絶縁被膜を剥離する剥離手段である。ここで、レーザ照射部80は、レーザを走査させながら300ミリ角の範囲を照射でき、この300ミリ角のレーザ照射範囲に第1,第2導線21,22を配置させてレーザをそれぞれ照射する。なお、1回の照射時間は約数ms程度であり、連続的に複数回照射して複数の剥離を行ったとしても全体にかかる時間は約1秒以内となる。レーザ照射部は、例えば、レーザ発振器と、レーザ光を照射位置に導く光学系で構成される。
The
なお、レーザ照射部80は、レーザの加工点を挟んで対向するように2個配置されてもよいし、もしくはレーザ照射部80は例えば加工点の下側(コイル部品製造装置1の底面側)などの一箇所に配置されてもよい。
The two
ここで、レーザ照射部80が加工点を挟んで2箇所に配置されている場合には、各レーザ照射部80が加工点に配置される第1,第2導線21,22の一部に向けて同時にそれぞれ照射し全周を剥離する。これにより、2つの方向から同時にレーザ照射して全周剥離するので、絶縁被膜を剥離するのに必要とされる工程作業時間(タクトタイム)をより短縮することが可能となる。
Here, in the case where the
また、レーザ照射部80が一箇所に配置されている場合には、レーザ照射部80は第1,第2導線21,22の一部に向けてレーザ照射し第1,第2導線21,22の周方向の略半分を剥離した後に、絶縁被膜が剥離された側を反転させて絶縁被膜が残っている側をレーザ照射部80に対向させて再度レーザ照射し残っている絶縁被膜を剥離して全周を剥離する。これにより、耐断線張力が低減された導線を反転させるときも張力を緩めているので、反転動作による導線の断線を防止することができる。さらに、1つのレーザ照射部を用いて全周剥離することができるので、よりコストを削減することが可能となる。
Moreover, when the
また、照射するレーザは第2高調波(SHG(second harmonic generation))のレーザであり、このレーザの波長は約532nm程度である。そのため、耐熱性材料であるポリアミドイミドからなる各第1,第2導線21,22の絶縁被膜に対して吸収率が良く、絶縁被膜のみを狙って加熱し、効率的に絶縁被膜を除去することが可能となる。と各第1,第2導線21,22との界面位置で絶縁被膜を最適に除去することが可能となる。
The laser to be irradiated is a second harmonic generation (SHG) laser, and the wavelength of this laser is about 532 nm. Therefore, the absorptivity is good with respect to the insulation film of each 1st,
ノズル18はノズル駆動部90に支持され、該ノズル駆動部90は、制御部100からの信号に応じて、ノズル18から第1,第2導線21,22を引き出す。また、ノズル駆動部90は、制御部100からの信号に応じて、ノズル18を3次元空間内の任意の方向へと移動させる。
The
図3は図2のテンション付与機構30の構成を示す概略図である。第1,第2導線21,22はボビン71から引き出され、以下に詳述するテンション付与機構30を経てノズル18へ導かれ、ノズル18からコア支持部64に支持されたコア10へと供給される。
FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the
図3のテンション付与機構30は、例えば、ベース板31と、ヒステリシスブレーキ35に取り付けた主プーリ36と、ガイドプーリ38を備えたテンションアーム37と、ポテンショメータ40と、テンション調整用ボルト41と、テンションスプリング45と、可動片50を備えたテンション切替え用シリンダ51と、ストッパ55とで構成されている。ボビン71から引き出された第1,第2導線21,22はガイド片61でガイドされてベース板31の裏側へ導かれ、ガイドプーリ62,63を経て主プーリ36へ架け回され、さらにテンションアーム37の先端に設けたガイドプーリ38を経てノズル18へ到る。主プーリ36はヒステリシスブレーキ35の電磁制動部に組み込まれている。
The
テンションアーム37は支軸39を支点として回動自在にベース板31上に設けられ、支軸39にはポテンショメータ40が設置されている。ポテンショメータ40はテンションアーム37の回動角度に基づいて線材5のテンションを検出し、この検出結果に応じてヒステリシスブレーキ35の動作を制御するようになっている。
The
テンション調整用ボルト41はベース板31上にブラケット32,32によってベース板31と平行状態で回転自在に設置され、一端には手動で回転させるためのつまみ42が取り付けられている。テンション切替え用のエアシリンダ51はボルト41に螺着したナット(図示せず)にブラケット(図示せず)を介して取り付けられ、ボルト41の真上に位置している。エアシリンダ51のピストンロッド52の先端には可動片50が固定され、この可動片50とテンションアーム37の基端37aとの間にコイル状のテンションスプリング45が張り渡されている。一方、ストッパ55はベース板31上にブラケット57を介して設置され、可動片50に対向している。
The
可動片50は、エアシリンダ51が非動作のとき位置Aにセットされる。エアシリンダ51が動作すると、ピストンロッド52が位置Bまで前進し、可動片50は位置Bにセットされる。すなわち、可動片50はエアシリンダ51の動作もしくは非動作の設定状態に応じて位置A及びBのいずれかにセットされ、位置Aにセットされているときテンションスプリング45が強く張られ、位置Bにセットされているときはテンションスプリング45の張力は低減され、それに応じてテンションアーム37を介して第1,第2導線21,22へ作用する張力が変更される。すなわち、テンション付与機構30は、第1,第2導線21,22の張力を大小の2段階に切り替えることができる。例えば、本実施形態では、可動片50が位置Bに設定されるときの張力は、可動片50が位置Aに設定されるときの張力の70%以下であり、かつ、導体の耐断線張力未満に設定される。
The
以上の構成からなるテンション付与機構30において、テンションアーム37はスプリング45によって常時反時計回り方向の回動力を付与され、図3に示す角度で釣り合っている。巻線作業中に第1,第2導線21,22の張力が増加すると、テンションアーム37は時計回り方向に撓み、かつ、スプリング45に抗して回動する。微小な張力の増加であれば、この撓みと回動で吸収される。それ以上の張力が第1,第2導線21,22へ作用すると、ポテンショメータ40がこれを検出し、この検出結果に応じてヒステリシスブレーキ35が作動し、主プーリ36に対する制動を解除ないし弱める。これにて第1,第2導線21,22が繰り出されて第1,第2導線21,22に対する張力の増加分が解消される。
In the
一方、コア10の巻芯部13への巻き回し(巻回)工程では、エアシリンダ51は動作しないように制御され、可動片50は位置Aにセットされ、スプリング45の張力は強く張られ、第1,第2導線21,22に作用する張力は大きくなる。これに対して、第1,第2導線21,22の絶縁被膜をレーザ照射で全周剥離する工程では、エアシリンダ51を動作するように制御され、可動片50は位置Bにセットされ、第1,第2導線21,22に作用する張力は低減される。このように張力を巻線作業の各工程に応じて自動的に切り替えられることにより、第1,第2導線21,22の損傷及び断線を防止する。
On the other hand, in the winding (winding) process of the core 10 to the winding
また、第1,第2導線21,22をコイル部品製造装置1に新たにセットする際、ボルト41を回転させ、可動片50の初期位置Aを変更することにより、第1,第2導線21,22の材質や線径に応じた張力を調整できる。また、例えば、張力を変更するために、エアシリンダ51に代えてソレノイドあるいは可動片50を複数位置に切り替え可能な他の駆動機構を使用することができる。また、ポテンショメータ40は、第1,第2導線21,22の張力を検出する他のセンサ類に置き換えることも可能である。
In addition, when the first and
次に、コイル部品製造方法について説明する。コイル部品製造方法では、2本の第1,第2導線21,22を同時にコア10に対して巻き回し、第1,第2電極14,15にそれぞれ接合する。この工程について以下に詳細に説明する。
Next, a method of manufacturing a coil component will be described. In the coil component manufacturing method, two first and
先ず、テンション付与機構30において可動片50が位置Aにセットされ、第1,第2導線21,22に第1の張力が付加される。
First, the
次に、図1Aに示すように、コア支持部64によってコア10の一方の第1鍔部11を掴んで固定する。ここで、コア10は、該コア10の巻芯部13の軸心を回転軸として回転することができる。
Next, as shown in FIG. 1A, one
次に、図1Aに示すように、ノズル18の第1,第2導線挿通孔19,20から第1,第2導線21,22をそれぞれ引き出し、各第1,第2導線21,22の一端をクランプ65で挟持してコア支持部64に対して固定する。
Next, as shown in FIG. 1A, the first and
次に、テンション付与機構30において可動片50が位置Bにセットされ、第1,第2導線21,22に第2の張力(<第1の張力)が付加される。ここで、第1,第2導線21,22に付加される張力が一時的に緩くなる。上述したように、例えば、第2の張力は第1の張力の70%以下であり、かつ導体の耐断線張力未満に設定される(以下同様)。
Next, the
次に、図4に示すように、第1,第2導線21,22に付加される張力が緩められた状態を維持しながら、第1鍔部11の各第1,第2電極14,15に接合される剥離部200の絶縁被膜をそれぞれ全周剥離する。詳細には、第1,第2導線21,22の一部である剥離部200をレーザ照射範囲に移動させ、レーザ照射して剥離部200の絶縁被膜を全周剥離する。なお、詳細後述するように、露出された銅線(導体)は第1鍔部11の第1,第2電極14,15にそれぞれ接合される。
Next, as shown in FIG. 4, the first and
次に、テンション付与機構30において可動片50が位置Aにセットされ、第1,第2導線21,22に第1の張力が付加される。
Next, the
次に、第1,第2導線21,22の剥離部200を第1鍔部11の第1,第2電極14,15の近傍位置にそれぞれ配置する。
Next, the peeling
次に、第1,第2導線21,22をコア10の巻芯部13に巻き回す(巻回工程)。詳細には、図5に示すように、コア支持部64に支持されたコア10の巻芯部13の軸心を回転軸としてコア10とコア支持部64とを回転させながら、ノズル18をコア10の巻芯部13の軸方向へ移動させて、巻芯部13全体にわたって第1,第2導線21,22を巻回する。そして、最終のターンの巻き回し動作の1つ手前のターンの巻き回し動作が完了した時点でコア支持部64による回転動作を終了し、巻回工程を終了する。これにより、第1,第2導線21,22に使用される線材の線径を変更したとしても巻きスペースに余裕がある。そのため、第1,第2導線21,22が巻き回されるときに導線の絶縁被膜が互いにこすれて損傷することがない。
Next, the first and
次に、テンション付与機構30において可動片50が位置Bにセットされ、第1,第2導線21,22に第2の張力(<第1の張力)が付加される。ここで、第1,第2導線21,22に付加される張力が一時的に緩くなる。
Next, the
次に、第1,第2導線21,22に付加される張力が緩められた状態を維持しながら、図5に示すように、第2鍔部12の各第1,第2電極14,15に接合される剥離部201の絶縁被膜をそれぞれ全周剥離する。詳細には、該剥離部201をレーザ照射範囲に移動し、レーザ照射して剥離部201の絶縁被膜を全周剥離する。したがって、レーザ照射して絶縁被膜を剥離するときに導線への張力を緩めることができるので、絶縁被膜の少なくとも一部が剥離されて導線の耐断線張力が低減したとしても、導線の断線を防止することができる。また、導線の周方向の全周にわたり絶縁被膜を剥離するので、剥離された導線と電極とを接合するときに絶縁被膜による残渣が生じない。したがって、導線と電極との接続信頼性を確保することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 5, while maintaining the state in which the tension applied to the first and
なお、詳細後述するように、露出された銅線(導体)は第2鍔部12の第1,第2電極14,15にそれぞれ接合される。
As described later in detail, the exposed copper wire (conductor) is joined to the first and
また、剥離部201に向けてレーザ照射した後に連続的に次のコイル部品を製造するときに使用される第1,第2導線21,22の剥離部200に向けてレーザ照射して絶縁被膜を剥離してもよい。ここで、剥離部200は、第1,第2導線21,22のうち、剥離部201よりもノズルに近い領域である。これにより、剥離するのに必要とされる工程作業時間(タクトタイム)をより短縮することが可能となる。
In addition, the laser irradiation is performed to the peeling
次に、第1導線21,22の始端及び終端を第1,第2電極14,15にそれぞれ、熱圧着やレーザ溶接によって接合する。ここで、テンション付与機構30において可動片50が位置Aにセットされ、第1,第2導線21,22に第1の張力が付加される。
Next, the starting ends and the ends of the first
次に、最終のターンの巻き回し動作を行う。すなわち、第1,第2導線21,22をコア10の巻芯部13に1ターンだけ巻き回す。
Next, the winding operation of the final turn is performed. That is, the first and
次に、第1,第2導線21,22の剥離部201を第2鍔部12の第1,第2電極14,15の近傍位置にそれぞれ配置する。
Next, the peeling
次に、第1,第2導線21,22の剥離部200,201と、第1,第2電極14,15とを熱圧着やレーザ溶接によってそれぞれ接合する。ここで、これらの接合を同時にもしくは順次に行ってもよい。接合を同時に行う場合には、導線と電極とを接合するのに必要とされる工程作業時間(タクトタイム)をより短縮することが可能となる。
Next, the peeling
最後に、図示しないカッターをコア10の第1,第2鍔部11,12近傍位置へ順に移動させて、各第1,第2導線21,22の一端(始端)部及び他端(終端)部をそれぞれ切断する。これにより、コイル部品を製造する。
Finally, the cutter (not shown) is sequentially moved to the positions near the first and
なお、本実施形態では、巻回工程でのコアへの巻き回し動作は強い張力(第1の張力)が付加された状態で行われたが、本発明はこれに限らない。例えば、第1,第2導線21,22のコア10への巻き回しにおいて、制御部100は、剥離工程における弱い張力(第2の張力)を維持しながらコア10への巻き回しを1〜数回行い、その後に強い張力(第1の張力)を付加して巻回するように制御してもよい。
In the present embodiment, the winding operation on the core in the winding step is performed in a state where a strong tension (first tension) is applied, but the present invention is not limited to this. For example, in winding of the first and
このようにすると、第1,第2導線21,22のコア10への巻き回しの際、絶縁被膜が剥離された剥離部200における断線を防止できる。すなわち、図6に示すように、絶縁被膜が剥離された剥離部200では、絶縁被膜が全周に被覆された導線に比較して耐断線張力が低下している。しかしながら、第2の張力を付加した状態で1〜数回程度の巻き回しを行った後に、第1の張力を付加した状態で第1,第2導線21,22のコア10への巻き回しを行うと、第1の張力が耐断線張力の低下した剥離部200に直接かかることがなく、剥離部200における断線を防止することができる。
In this way, when the first and
ここで、図6は、例えば、線径0.05ミリの銅線に厚さ0.005ミリの絶縁被膜が全周に被覆された導線の耐断線張力についての一例を示している。この例に示すように、絶縁被膜が全周に被覆された導線の耐断線張力を100とした場合、例えば、該絶縁被膜が全周において剥離された導体(銅線)の耐断線張力は約50となる。 Here, FIG. 6 shows an example of the breaking resistance tension of a conducting wire in which an insulating film with a thickness of 0.005 mm is coated on a copper wire with a wire diameter of 0.05 mm, for example. As shown in this example, when the breaking resistance tension of the conducting wire coated with the insulating coating is 100, for example, the breaking resistance tension of the conductor (copper wire) from which the insulating coating is peeled is about It will be 50.
なお、第1,第2導線21,22の剥離部200の絶縁被膜と、第1,第2導線21,22の剥離部201の絶縁被膜とは別の工程でそれぞれ剥離されたが、本発明はこれに限定されない。例えば、これらの剥離処理を1つの工程において処理されてもよい。すなわち、1つの工程において連続的にレーザ照射して絶縁被膜をそれぞれ剥離する。このように、同一の工程でレーザを連続的に照射して導線の一部をそれぞれ剥離することができるので、それぞれ別々の工程で剥離するのと比較すると、絶縁被膜を剥離するのに必要とされる工程作業時間(タクトタイム)をより短縮することが可能となる。
In addition, although the insulating film of the peeling
また、コイル部品製造装置1は、コア10の巻芯部13の軸心を回転軸としてコア2を回転させることにより第1,第2導線21,22を巻芯部13に巻回させる構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、この構成の代わりに、ノズル18をコア10の周囲に公転させて、第1,第2導線21,22をコア10の巻芯部13に巻き付けるように構成されてもよい。
In addition, the coil component manufacturing apparatus 1 has a configuration in which the first and second
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A design change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
前記実施形態では、2本の導線をコアに巻き回しているが、1本もしくは3本以上の導線をコアに巻き回すようにしてもよい。 In the above embodiment, two conductors are wound around the core, but one or more conductors may be wound around the core.
前記実施形態では、ノズルをコアの長軸方向に沿って移動させているが、コアをノズルに対してコアの長軸方向に沿って移動させるようにしてもよい。 In the above embodiment, the nozzle is moved along the longitudinal direction of the core, but the core may be moved relative to the nozzle along the longitudinal direction of the core.
1 コイル部品製造装置
10 コア
11 第1鍔部
12 第2鍔部
13 巻芯部
14 第1電極
15 第2電極
18 ノズル
19 第1導線挿通孔
20 第2導線挿通孔
21 第1導線
22 第2導線
30 テンション付与機構
31 ベース板
32,57 ブラケット
35 ヒステリシスブレーキ
36 主プーリ
37 テンションアーム
38 ガイドプーリ
39 支軸
40 ポテンショメータ
41 テンション調整用ボルト
42 つまみ
45 テンションスプリング
50 可動片
51 テンション切替え用シリンダ
52 ピストンロッド
55 ストッパ
61 ガイド片
62,63 ガイドプーリ
64 コア支持部
65 クランプ
70 コア駆動部
80 レーザ照射部
90 ノズル駆動部
100 制御部
L コアの長軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil
Claims (4)
少なくとも一時的に第1の張力を前記導線に付加した状態で、前記導線を前記コアに巻き回す巻回工程と、
前記第1の張力より小さい第2の張力を前記導線に付加した状態で、前記導線の絶縁被膜の少なくとも一部をレーザ照射して剥離する剥離工程と
前記導線の始端を前記第1電極に接合し、前記導線の終端を前記第2電極に接合する接合工程とを
備え、
前記剥離工程は、
前記巻回工程前に、前記第1電極に接合される前記導線の始端をレーザ照射範囲に移動しレーザ照射して前記導線の始端の絶縁被膜を剥離する始端剥離工程と、
前記巻回工程後でありかつ前記接合工程前に、前記第2電極に接合される前記導線の終端をレーザ照射範囲に移動しレーザ照射して前記導線の終端の絶縁被膜を剥離する終端剥離工程とを含み、
前記巻回工程は、前記導線の前記コアへの最終のターンの巻き回しの1つ前のターンの巻き回しで完了し、
前記接合工程では、前記剥離工程を行った後に、前記導線の前記コアに対する最終のターンの巻き回しを行ってから、前記導線の終端を前記第2電極に接合する、コイル部品製造方法。 A core, a conducting wire wound around the core and having a conductor covered with an insulating film, a first electrode provided on the core and joined to a leading end of the conducting wire, and provided on the core and joined to a terminating end of the conducting wire A coil component manufacturing method for manufacturing a coil component having a second electrode, comprising:
Winding the wire around the core with the first tension being applied to the wire at least temporarily;
In a state where a second tension smaller than the first tension is applied to the lead, a peeling step of laser irradiation and peeling at least a part of the insulating coating of the lead, and bonding the starting end of the lead to the first electrode Bonding the end of the wire to the second electrode;
In the peeling step,
Before the winding step, the leading end peeling step of moving the leading end of the lead wire bonded to the first electrode to a laser irradiation range and irradiating the laser to peel off the insulating coating at the leading end of the lead wire;
After the winding step and before the joining step, the terminal peeling step of moving the terminal end of the lead to be bonded to the second electrode to a laser irradiation range and irradiating the laser to peel the insulating coating of the terminal of the lead viewing including the door,
The winding process is completed with a winding of the previous turn of the winding of the last turn of the wire to the core,
In the bonding step, after the peeling step is performed, a final turn is wound on the core of the conducting wire, and then the end of the conducting wire is joined to the second electrode .
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