JP7331755B2 - 導線製造装置及び導線製造方法 - Google Patents
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Description
導線製造装置1は、エナメル線などの絶縁被膜された導線を製造する装置である。具体的には、銅などの導体からなる線材の周面にエナメル樹脂の塗料などの絶縁塗料を塗装し、絶縁塗料が塗装された線材を加熱することにより絶縁塗料を硬化させ、線材の周囲がエナメル樹脂などの絶縁層により被膜された導線を製造する。
導体加工部20は、導体加工部20の内部に搬入された線材100を加工する。導体加工部20が行う加工は、例えば、線材100の径を所定の大きさに形成する加工であってもよい。導体加工部20は、例えば線材100を伸線加工又は圧延加工する構成であってもよい。導体加工部20としては公知の構成が用いられてもよい。
冷却部50は、加熱炉40により加熱された線材100を、冷却する。
冷却部50は、複数の冷却槽500を備える。冷却部50が備える各冷却槽500を上流側から下流側に向かって、第1冷却槽501と、第2冷却槽502と、第3冷却槽503と、第4冷却槽504と、第5冷却槽505と、第6冷却槽506とを備える。
温度測定部60は、あらかじめ決められた位置における線材100の温度を測定する。温度測定部60は、例えば非接触式の温度計であることが好ましい。温度測定部60は、例えば、線材100に赤外線などを照射することにより、その線材100の温度を測定するものであってもよい。このような非接触式の温度計であれば、線材100の表面に接触することなく、線材100の表面等の温度を測定することができる。このため、線材100の表面が絶縁塗料などで塗装されている場合であっても、線材100の表面などの温度を測定することができる。
屈曲部70は、屈曲部70に搬入される線材100を誘導する。屈曲部70は、例えば、円柱形状に形成される。屈曲部70は、その円柱形状の周面に線材100を接触させた状態で、回転軸Raを中心として、回転方向Rrに沿って回転することにより、線材100を誘導する。
第1ターンプーリ70aと第2ターンプーリ70bとは、それぞれ線材100の誘導を行う。
第1ターンプーリ70aは、第1回転軸Ra1を回転中心として、回転方向Rrである第1回転方向Rr1に沿って、線材100を誘導する。ここで、第1ターンプーリ70aの回転軸Raを第1回転軸Ra1とも記載する。また、第1回転方向Rr1は、第1ターンプーリ70aの周面の円周方向に沿った方向である。さらに、図2に示すように、第1ターンプーリ70aは、円筒形状の高さ方向の位置に対して、搬入された位置と同じ高さ方向の位置で搬出する。すなわち、第1ターンプーリ70aに搬入される線材100と第1ターンプーリ70aとが接する接点における第1ターンプーリ70aの周面の法線に沿って、屈曲部70の円筒形状の中心軸をみた場合に、第1ターンプーリ70aに搬入される線材100と、屈曲部70から搬出される線材100とは、重なる位置となるように第1ターンプーリ70aにより誘導される。また、本実施形態では、第1ターンプーリ70aの上側から線材100が搬入され、屈曲部70により誘導された線材100は、第2ターンプーリ70bの下側から搬出される例に適用して説明する。
巻取部80は、巻取部80に搬出された線材100を巻き取る。巻取部80は、更に、巻き取った線材100を所定の長さで切断し、導線製造装置1から取り出す構成を有していてもよい。
各冷却槽500は、内部が図3に示すように構成される。冷却槽500は、搬入口500a、搬出口500b、給気口500c及び排気口500dを備える。
搬入口500aは、冷却槽500の外部から冷却槽500の内部空間へと線材100が搬入される開口部である。搬入口500aは、例えば冷却槽500の前後方向と交差する面に配置される。
排気口500dは、冷却槽500の内部の気体を外部に排気する。すなわち、排気口500dは、給気口500cから給気され、線材100から吸熱した冷却気体、言い換えると、線材100により温度が上昇した冷却気体を排気する。排気口500dは、給気口500cから給気された冷却気体が給気方向Dinの流れに沿って、線材100に接触し、吸熱した冷却気体が流れる方向に位置してもよい。以下では、排気口500dにより冷却槽500の内部空間から冷却槽500の外部へと排気される気体の流れの向きを排気方向Doutとも表す。
また、給気口500c及び排気口500dは、搬入口500a及び搬出口500bと異なる面に配置されている。
次に、導線製造装置1により線材100に与える作用について図1から図3を用いて説明する。
巻出部10から搬出された線材100は、導体加工部20に搬入される。
導体加工部20から搬出された線材100は、塗装部30に搬入される。
加熱炉40に搬入された線材100は、線材100を加熱し、絶縁塗料を硬化させ、線材100の周面に絶縁層の層を形成させる。加熱炉40により周面に絶縁層の層が形成された線材100は、第1冷却部50aが備える第1冷却槽501に搬入される。そして、第1冷却部50aが備える第1冷却槽501、第2冷却槽502及び第3冷却槽503の内部を順番に搬送される。第1冷却部50aが備える第1冷却槽501、第2冷却槽502及び第3冷却槽503に搬入された線材100は、第1冷却槽501、第2冷却槽502及び第3冷却槽503により冷却される。第1冷却部50aが備える第1冷却槽501、第2冷却槽502及び第3冷却槽503により冷却された線材100は、第1ターンプーリ70aに向かって搬送される。
第1ターンプーリ70aは、第1ターンプーリ70aに向かって搬送された線材100を第1回転方向Rr1に沿って、第1ターンプーリ70aに搬入された方向と反対側を向くように誘導する。すなわち、導線製造装置1の後ろ側から前側を向くように誘導する。
なお、第2ターンプーリ70bは、例えば第2ターンプーリ70bの周面にらせん状の溝などが施され、当該溝に線材100を沿うように搬送することで、第2回転方向Rr2に誘導してもよい。
冷却調整部90は温度測定部60により測定された線材100の温度を表した温度情報を取得する。
(1)本実施形態の導線製造装置1は、加熱炉40と、冷却部50と、冷却調整部90と、を備える。加熱炉40は、絶縁塗料が塗装された線材100を加熱する。冷却部50は、加熱炉40により加熱された線材100を、空冷により冷却する。冷却調整部90は、複数の冷却槽500の温度を調整するように構成される。冷却部50は、直列に配置された複数の冷却槽500を有する。冷却部50は、直列に配置された複数の冷却槽500に線材100を順番に搬送することで冷却する。
(6)また、本開示の一態様では、屈曲部70は、第1ターンプーリ70aを備える。第1ターンプーリ70aがその周面の回転方向Rrに沿って線材100を誘導する。これにより、第1ターンプーリ70aは、当該線材100を屈曲させる。冷却槽500は、第1ターンプーリ70aにより屈曲される上流側に配置される。
(1)上記実施形態では、巻出部10は導線製造装置1の構成のうち、最も上流に配置される。しかしながら、巻出部10は、必ずしも導線製造装置1の構成のなかで最も上流に配置されるものに限定されるものではない。例えば、巻出部10より上流側に他の構成を有していてもよい。
しかしながら、巻出部10により搬出される、線材100は、絶縁塗料などが塗布されていない状態のものに限定されるものではない。例えば、既に絶縁塗料などが塗布された状態であってもよく、絶縁被膜により周面が被膜された状態のものが用いられてもよい。
Claims (4)
- 塗料が塗装された線材を加熱する加熱部と、
前記加熱部により加熱された前記線材を、直列に配置された複数の冷却槽を順番に搬送することで空冷により冷却する冷却部と、
前記複数の冷却槽の温度を調整するように構成された冷却調整部と、
前記冷却部により冷却された前記線材を、屈曲する屈曲部と、
前記冷却部により冷却された後であり、かつ、前記屈曲部により屈曲される前の前記線材の温度を測定する温度測定部と、
を備え、
前記冷却調整部は、
前記温度測定部により測定された前記線材の温度に基づいて、前記冷却槽の温度を調整するように構成された、
導線製造装置。 - 請求項1に記載の導線製造装置であって、
前記冷却調整部は、前記温度測定部により測定される温度が、前記線材に塗装される前記塗料のガラス転移点以下となるように前記複数の冷却槽の温度を調整するように構成された、導線製造装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の導線製造装置であって、
前記屈曲部は、周面に前記線材を巻き付けることにより当該線材を屈曲させる、少なくとも1つのターンプーリを有し、
前記複数の冷却槽のうち、少なくとも1つの冷却槽は、前記少なくとも1つのターンプーリにより屈曲される前に配置されている、導線製造装置。 - 塗料が塗装された線材を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程により加熱された前記線材を、直列に配置された複数の冷却槽を順番に搬送することで空冷により冷却する冷却工程と、
前記複数の冷却槽の温度を調整する冷却調整工程と、
前記冷却工程により冷却された前記線材を、屈曲する屈曲工程と、
前記冷却工程により冷却された後であり、かつ、前記屈曲工程により屈曲される前の前記線材の温度を測定する温度測定工程と、
を有し、
前記冷却調整工程は、
前記温度測定工程により測定された前記線材の温度に基づいて、前記冷却槽の温度を調整する、導線製造方法。
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