JPH05267086A - 空芯コイルの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】空芯コイルの巻線直後にリ−ド部の被覆剥離を
行うことができ、フレキシビリティと空芯コイルの品質
とを向上させることが可能な空芯コイルの製造装置を提
供することにある。 【構成】被覆１６で覆われたワイヤ２を自動巻線して空
芯コイルを製造する空芯コイルの製造装置１において、
ワイヤ２が巻き付けられる巻軸６と、この巻軸６に巻き
付いたワイヤ２を把持するクランパ１２と、巻軸６と対
向する位置に配置されワイヤ２を巻軸６へ案内しながら
ワイヤ２から被覆１６を剥離する被覆剥離機構７とを具
備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、長尺な線材を
自動巻線して空芯コイルを製造するとともに、この空芯
コイルの製造に続けて空芯コイルのプリント基板への挿
入を行う空芯コイルの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＶやＶＴＲ用の電子チュ−ナの
プリント基板には高周波部品の一つである空芯コイルが
挿入される。そして、この空芯コイルの挿入作業が人手
により行われる場合と自動機械により行われる場合とが
あり、これらのうち自動機械による場合には、オフライ
ンの巻線工程で製造された空芯コイルがパ−ツフィ−ダ
により供給されて自動挿入される。

【０００３】また、このような技術に関する刊行物とし
て、例えば、特開昭６３−６３６２７号公報「チャッ
ク」、特開昭６３−２３４５９６号公報「空芯コイルの
位置決め供給装置」、特開平２−１５９２６号公報「コ
イル状部品の受渡し装置」、特開昭６３−３７６０７号
公報「空芯コイル成形機」、特公昭６０−２２５９３号
公報「空芯コイルの製造装置」、特開平１−１３２２０
０号公報「空芯コイル装着装置挿入ヘッド機構」、及
び、特開昭６３−１２６３００号公報「空芯コイル挿入
装置用チャック機構」等がある。

【０００４】しかし、これらの刊行物に記載された技術
においては、空芯コイルの品種切換えやモデルチェンジ
に対応することが困難だった。そこで、本出願人は、特
開平４−６５１０３号公報「空芯コイルの巻線挿入装
置」に記載されているように、一台の装置上でコイルの
製造と、製造されたコイルの基板への挿入とを行うこと
を提案した。これにより、空芯コイルのプリント基板へ
の挿入装置からパ−ツフィ−ダが排除され、空芯コイル
を挿入する装置のフレキシビリティが高められた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、既に提案さ
れた空芯コイルの製造のための装置において、フレキシ
ビリティと、製造される空芯コイルの品質とを更に向上
させるためには、空芯コイルの種類に拘らず、巻線直後
にリ−ド部の被覆剥離を行うことが必要であると考えら
れる。

【０００６】つまり、従来の空芯コイルの製造装置にお
いては、ワイヤテンションのばらつきを原因として、巻
線作業の度毎にワイヤの伸び率が変化し、リ−ド部の被
覆剥離位置がずれてしまい、コイルが不良となる。

【０００７】また、一台で空芯コイルの巻線から挿入ま
でを連続して行う装置のフレキシビリティを高めるため
には、異なる品種のコイルを連続して製造できることが
望まれる。

【０００８】請求項１の発明の目的とするところは、空
芯コイルの巻線直後にリ−ド部の被覆剥離を行うことが
でき、フレキシビリティと空芯コイルの品質とを向上さ
せることが可能な空芯コイルの製造装置を提供すること
にある。

【０００９】また、請求項２の発明の目的とするところ
は、複数種類の空芯コイルの作成とプリント基板の任意
の位置への挿入とを連続して行い、空芯コイルの形状や
基板への挿入位置の変更にフレキシブルに対応すること
が可能な空芯コイルの製造装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために請求項１の発明は、被覆で覆われたワイヤ
を自動巻線して空芯コイルを製造する空芯コイルの製造
装置において、ワイヤが巻き付けられる巻軸と、この巻
軸に巻き付いたワイヤを把持するワイヤ把持手段と、巻
軸と対向する位置に配置されワイヤを巻軸へ案内しなが
らワイヤから被覆を剥離する被覆剥離機構とを具備し
た。

【００１１】そして、請求項１の発明は、空芯コイルの
巻線直後にリ−ド部の被覆剥離を行うことができ、製造
装置のフレキシビリティと空芯コイルの品質とを向上で
きるようにした。

【００１２】また、請求項２の発明は、複数の基板をラ
イン搬送するとともに上記基板を位置決めする基板搬送
位置決め機構と、上記基板の搬送方向に沿って並べら
れ、ワイヤを巻線及び切断して空芯コイルを作成し、こ
の空芯コイルを所定の基板に挿入する複数の巻線挿入機
構とを具備した空芯コイルの製造装置。そして、請求項
２の発明は、複数の空芯コイルの作成と挿入とを容易に
連続的に行えるようにした。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１〜図２２に基
づいて説明する。

【００１４】図１〜図４は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１中の符号１は例えば電子チュ−ナ用の空芯コ
イルを作成し、空芯コイルの巻線から挿入までを自動的
に行う空芯コイルの製造装置（以下、製造装置と称す
る）である。

【００１５】この製造装置１においては、ワイヤ２の供
給源（図示しない）と巻線ヘッド３との間にテンション
ユニット４及び剥離ユニット５が設けられている。そし
て、これらテンションユニット４及び剥離ユニット５
は、ワイヤ２の、空芯コイルのリ−ド端となる部分に成
形前に予め例えばビニル等からなる被覆の剥離を行う機
能を有している。

【００１６】さらに、ワイヤ２は剥離ユニット５から前
記巻線ヘッド３に導かれている。巻線ヘッド３におい
て、図３〜図４中に示すように断面円形の巻軸６を利用
してワイヤ２がコイル状に巻線される。そして、巻線の
のち図２及び図３に示すように被覆剥離機構７（後述す
る）によりワイヤを覆った被覆が剥離され、コイルのリ
−ド端でワイヤ２が切断されて空芯コイル８が製造され
る。

【００１７】上記被覆剥離機構７は上記巻軸６の手前側
近傍に配置されており、先端に歯９を有する被覆剥離用
カッタ１０と、中空なカッタ開閉制御用スリ−ブ１１と
を有している。カッタ開閉制御用スリ−ブ１１にはワイ
ヤ２が同軸的に通過しており、ワイヤ２はカッタ開閉制
御用スリ−ブ１１により案内されて巻線ヘッド３の巻軸
６に到達している。また、ワイヤ２は、巻軸６の軸心ま
わりの回転に伴って巻軸６に巻き取られ、ワイヤ２の巻
き数は巻軸６の回転量により決まる。そして、ワイヤ２
の巻軸６に巻かれた部分は把持手段としてのクランパ１
２により保持されている。クランパ１２の先端には溝が
形成されている。

【００１８】カッタ開閉制御用スリ−ブ１１の先端の外
周部には先端へいくほど細くなるテ−パ状のガイド面１
３が形成されている。さらに、カッタ開閉制御用スリ−
ブ１１は、ワイヤ２の位置を保ったまま図２（ａ）中に
矢印Ａで示すように軸方向に沿って進退する。

【００１９】被覆剥離用カッタ１０はカッタ開閉制御用
スリ−ブ１１の先端の外側に配置されており、歯９をカ
ッタ開閉制御用スリ−ブ１１の先端面よりも前方に位置
させている。さらに、被覆剥離用カッタ１０は基端側を
枢支されている。また、被覆剥離用カッタ１０はその内
側に、曲面を有し歯９と枢支部１４との間に位置する突
起１５を有しており、この突起１５の曲面を、カッタ開
閉制御用スリ−ブ１１のガイド面１３に当接させてい
る。そして、被覆剥離用カッタ１０は、カッタ開閉制御
用スリ−ブ１１に対して同軸的に進退する。

【００２０】カッタ開閉制御用スリ−ブ１１が後退する
と、ガイド面１３の先端部が被覆剥離用カッタ１０の突
起１５に近付く。ガイド面１３は先端側へいくほど細い
テ−パ状に成形されているので、カッタ開閉制御用スリ
−ブ１１の後退に伴って被覆剥離用カッタ１０の歯９が
近付く。そして、図２（ｂ）中に矢印Ｂ、Ｂで示すよう
に被覆剥離用カッタ１０が次第に閉じ、歯９がワイヤ２
の被覆１６を挟みつける。

【００２１】こののち、図３（ｃ）に示すように、被覆
剥離機構７が全体的に後退し、被覆１６が被覆剥離機構
７により引張られながら後方に移動する。ワイヤ２が被
覆剥離され、ワイヤ２の金属部分が図中に符号ａで示す
長さに亘って露出する。そして、巻軸６の近傍に配置さ
れたワイヤ切断用カッタ１７が、図３（ｂ）に示すよう
に駆動されてワイヤ２の露出した部分を切断する。ここ
で、被覆剥離用カッタ１０、及び、カッタ開閉制御用ス
リ−ブ１１は図示しない回転機構で常に回転している。

【００２２】ワイヤ２から切離された空芯コイル８は、
図４中に示すようにコイル供給・受渡機構１８におい
て、チャック受渡し用のピン１９に落し込まれる。ピン
１９がコイル受渡し動作を行って水平移動し、空芯コイ
ル８がボックスチャック２０に供給される。そして、図
１中に示す挿入ヘッド２１が旋回・下降し、空芯コイル
８をコンベア２２上の基板２３へ挿入する。

【００２３】また、基板２３上での空芯コイル８の挿入
位置が変更される場合、コンベア２２の流れ方向につい
ては、基板２３の位置決め機能も兼ねる挿入検出ユニッ
ト２４の交換が行われ、コンベア２２の直交方向につい
ては、前記各装置を載せたスライダユニット２５が前後
して対応する。

【００２４】上述のように被覆剥離機構７を備えた空芯
コイルの巻線装置１においては、巻線と空芯コイル８の
切断との間に被覆１６の剥離が行われるので、ワイヤ２
に巻線作業の度毎に作用するテンションのばらつきを原
因として剥離位置がずれることを防止でき、空芯コイル
８の品質を向上することができる。

【００２５】また、巻径は同一であるが、コイル長さを
自由に設定することができ、異品種・異仕様の空芯コイ
ルを連続して製造することができる。そして、これらの
空芯コイルを製造の直後に基板２３に自動的に挿入する
ことができる。つぎに、本発明の第２実施例を図５〜図
２２に基づいて説明する。なお、第１実施例と同様の部
分については同一番号を付し、その説明は省略する。

【００２６】図５中の符号３１は空芯コイルの巻線から
挿入までを自動的に行う空芯コイルの製造装置（以下、
製造装置と称する）である。この製造装置３１において
は、基台３２の上に四組の巻線挿入機構３３〜３６と一
組の基板搬送位置決め機構３７とが設けられている。そ
して、巻線挿入機構３６は基板搬送位置決め機構３７に
沿って、互いに平行に且つ略等間隔で並べられている。

【００２７】巻線挿入機構３３〜３６は互いに略同様に
構成されている。このため、以下では主に一組の巻線挿
入機構３３についてのみ説明し、他の巻線挿入機構３４
〜３６についての説明は省略する。

【００２８】巻線挿入機構３３には、被覆剥離機構３
８、巻線機構３９、挿入機構４０、及び、挿入検出機構
４１…（四つのみ図示）が備えられている。これらのう
ち被覆剥離機構３８は、スライドテ−ブル３８ａに搭載
されており、図６中に示すようにスライドテ−ブル３８
ａ上で自在にスライドし、任意に位置決めされる。な
お、図６中に符号３８ｂで示すのは剥離機構移動用モ−
タであり、このモ−タ３８ｂとして例えばＡＣサ−ボモ
−タ等が採用されている。

【００２９】被覆剥離機構３３は図７（ａ）〜（ｃ）中
に示すように、先端に歯９を有する剥離用カッタ１０
と、中空なカッタ開閉制御用スリ−ブ１１とを有してい
る。カッタ開閉制御用スリ−ブ１１にはワイヤ２が同軸
的に通過している。また、カッタ開閉制御用スリ−ブ１
１の先端の外周部には先端へいくほど細くなるテ−パ状
のガイド面１３が形成されている。さらに、カッタ開閉
制御用スリ−ブ１１は、ワイヤ２の位置を保ったまま図
７（ａ）中に矢印Ａで示すように軸方向に沿って進退す
る。

【００３０】被覆剥離用カッタ１０はカッタ開閉制御用
スリ−ブ１１の先端の外側に配置されており、歯９をカ
ッタ開閉制御用スリ−ブ１１の先端面よりも前方に位置
させている。さらに、被覆剥離用カッタ１０は基端側を
枢支されている。また、被覆剥離用カッタ１０はその内
側に、曲面を有し歯９と枢支部１４との間に位置する突
起１５を有しており、この突起１５の曲面を、カッタ開
閉制御用スリ−ブ１１のガイド面１３に当接させてい
る。そして、被覆剥離用カッタ１０は、カッタ開閉制御
用スリ−ブ１１に対して同軸的に進退する。

【００３１】カッタ開閉制御用スリ−ブ１１が後退する
と、ガイド面１３の先端部が被覆剥離用カッタ１０の突
起１５に近付く。ガイド面１３は先端側へいくほど細い
テ−パ状に成形されているので、カッタ開閉制御用スリ
−ブ１１の後退に伴って被覆剥離用カッタ１０の歯９が
近付く。そして、図７（ｂ）中に矢印Ｂ、Ｂで示すよう
に被覆剥離用カッタ１０が次第に閉じ、歯９がワイヤ２
の被覆１６を挟みつける。

【００３２】こののち、図７（ｃ）に示すように、被覆
剥離機構３３が全体的に後退し、被覆１６が被覆剥離機
構３３により引張られながら後方に移動する。ワイヤ２
が被覆剥離され、ワイヤ２の金属部分が図中に符号ａで
示す長さに亘って露出する。ここで、被覆剥離用カッタ
１０、及び、カッタ開閉制御用スリ−ブ１１は図示しな
い回転機構により回転させられている。また、各々の巻
線挿入機構３３〜３６に対するワイヤ２の供給は、第１
実施例の製造装置１と同様に行うことが可能である。

【００３３】前記巻線機構３９においては、図６及び図
８〜図１３に示すように供給部４２、巻線部４３、及
び、ワイヤ切断用カッタ１７が備えられており、剥離機
構３８を通過したワイヤ２が供給部４２によって巻線部
４３へ供給される。

【００３４】供給部４２においては、図６及び図８に示
すように、昇降部４４が送り軸４５を介して昇降用モ−
タ４６に連結されており、昇降部４４は送り軸４５の回
転方向に応じて、図示しないガイド体により案内されな
がら上昇或いは下降する。ここで、昇降用モ−タ４６に
は例えばＡＣサ−ボモ−タ等が採用されている。

【００３５】昇降部４４には移動ブロック４７が設けら
れており、移動ブロック４７は、図８中に矢印Ｃで示す
ようにワイヤ２の長手方向に沿って自在に進退する。移
動ブロック４７はワイヤ供給シリンダ４８によって進退
駆動される。そして、移動ブロック４７の移動範囲は、
前進ストッパ４９と後退ストッパ５０とによって規制さ
れる。

【００３６】また、移動ブロック４７にはワイヤ制動機
構５１が設けられている。ワイヤ制動機構５１は、ワイ
ヤのパスラインに対向して上部に設けられた固定部材５
２、この固定部材５２の下方に回動自在に枢支されたワ
イヤクランプレバー５３、及び、ワイヤクランプシリン
ダ５４を備えている。

【００３７】ワイヤクランプレバ−５３は中間部で枢支
されており、矢印Ｄで示すようにワイヤ２に沿って回動
変位し、半円状に成形された上端部を固定部材５２に対
して接離させる。ワイヤクランプシリンダ５４はワイヤ
クランプレバ−５３の下端部の近傍に配置されており、
このワイヤクランプレバ−５３を水平方向に押して回動
変位させる。そして、このワイヤ制動機構５１は、ワイ
ヤ２の前進時にはワイヤ２に制動力を付与しながら前進
を許し、ワイヤ２を矢印Ｃに沿って巻軸６１の方向に供
給する時には固定部材５２とワイヤクランプレバ−５３
との間でワイヤ２を挟持固定するため、ワイヤ２が後退
することはない。

【００３８】さらに、前記移動ブロック４７にはノズル
保持部５５が突設されており、ノズル保持部５５の先端
にはワイヤ供給ノズル（以下、供給ノズルと称する）５
６が設けられている。この供給ノズル５６は後述する巻
線部４３にワイヤ２を供給する。そして、ワイヤ供給時
の巻き始めリード長はワイヤ供給量調整マイクロメータ
５７によって調整される。

【００３９】また、ワイヤクランプレバ−５３の手前に
はフェルト押え部５８が設けられており、ワイヤに付着
したごみ等が、ワイヤクランプレバ−５３と固定部材５
２との間に達する前にフェルト押え部５８によって取り
除かれる。

【００４０】この供給部４２の近傍にはＬＲ巻ノズル切
換シリンダ５９が配置されており、供給部４２は、シリ
ンダ５９に備えられたピストン６０の突没に伴い水平方
向に進退する。ワイヤ２が供給ノズル５６やワイヤ制動
機構５１によって保持されたまま、矢印Ｅで示すように
横方向へ移動する。供給部４２の水平移動の範囲は、ピ
ストン６０の突出量や、図示しないＬＲ巻切換ストッパ
によって規制される。

【００４１】また、前記巻線部４３においては、図１１
に示すように巻軸６１が下向きに設けられている。巻軸
６１は筒体６２内に差込まれており、巻軸上下シリンダ
６３によって上下動させられる。巻軸６１は、上昇時に
は筒体６２内に没入し、下降時には筒体６２から突出す
る。そして、巻軸６１の上下動の範囲は巻軸上下ストッ
パ６４によって規制される。ここで、図１１においては
巻軸６１は最も下まで降りている。

【００４２】巻線部４３には巻軸回転用モ−タ６５が備
えられており、巻軸回転用モ−タ６５の駆動力は、略水
平に配設されたタイミングベルト６６を介して巻軸６１
の側へ伝達される。巻軸回転用モ−タ６５にはＡＣサ−
ボモ−タ等が採用されている。そして、巻軸６１は巻軸
回転用モ−タ６５の駆動力を受け、軸心を中心として正
方向或いは逆方向へ回転する。

【００４３】巻軸６１の近傍には、図示しないワイヤチ
ャックを駆動するためのワイヤチャックシリンダ６７
や、ワイヤ２（図示しない）の先端を成形するための成
形板６８を駆動するワイヤ成形シリンダ６９が配置され
ている。

【００４４】図１２に示すように巻軸６１の下方には巻
軸よりも細径な受取りピン７０が設けられており、この
受取りピン７０は巻軸６１に同心的に対向している。そ
して、巻軸６１と受取りピン７０とは空芯コイル受渡し
機構７１を構成している。

【００４５】空芯コイル受渡し機構７１には、位置決め
ガイドプレート７２とコイル姿勢ガイドピン７３とが備
えられている。位置決めカイドプレート７２には受取り
ピン７０に嵌合する切欠部７４が形成されており、受取
りピン７０が切欠部７４の内側に入込んでいる。また、
位置決めガイドプレ−ト７２には案内筒７５が垂設され
ており、コイル姿勢ガイドピン７３は案内筒７５に挿入
されている。そして、コイル姿勢ガイドピン７３は、図
示しないエアシリンダ等によって駆動され、案内筒７５
に沿って自在に上下動する。

【００４６】受取りピン７０はその下端部に、直方体状
に成形された矩形部７６を有しており、矩形部７６はス
プリングア−ム７７に連結されている。スプリングア−
ム７７は回動部７８とスプリング７９とを有しており、
回動部７８を長手方向の一端部を支点として回動させ
る。スプリング７９の一端は回動部７８の先端に接続さ
れており、他端は矩形部７６に接続されている。

【００４７】回動部７８が矢印Ｆで示すように回転する
と、スプリング７９が回動部７８の位置に応じて伸縮す
る。回動部７８が先端を上方に向けたときには、スプリ
ング７９が矩形部７６を引上げ、受取りピン７０が上昇
する。また、回動部７８が先端を下方に向けたときに
は、スプリング７９が矩形部７６を引下げ、受取りピン
７０が下降する。

【００４８】また、この空芯コイル受渡し機構７１に
は、中間ストッパ８０が備えられており、この中間スト
ッパ８０は受取りピン７０の上下方向に対して直交する
方向へ自由に進退する。そして、中間ストッパ８０は矩
形部７６の下方に入込み、受取りピン７０を下降途中で
停止させる。そして、受取りピン７０は、中間ストッパ
８０により止められる。

【００４９】前記回動部７８の回転のタイミングは巻軸
６１の上下動に合せて設定されており、受取りピン７０
は巻軸６１に追従しながら上下動する。つまり、図１３
（ａ）に示すように受取りピン７０は先端を巻軸６１の
下端に同軸的に接しており、図１３（ｂ）に示すように
巻軸６１が上昇した際には、引上げられて上昇する。ま
た、受取りピン７０は、図１３（ｃ）に示すように巻軸
６１が下降した際には、引下げられて下降する。

【００５０】図１４及び図１５は前記挿入機構４０を示
しており、この挿入機構４０には二つの握持部８１、８
２が備えられている。両握持部８１、８２は基板搬送位
置決め機構（後述する）３７上の基板８３の上方に位置
しており、図１４中に矢印Ｇで示す搬送方向に沿って並
んでいる。

【００５１】ここで、握持部８１、８２は略同様に構成
されているため、以下では主に一方の握持部８１につい
てのみ説明し、他方の握持部８２についての説明は省略
する。

【００５２】握持部８１は、格納体８４とこの格納体８
４の先端に形成されたボックスチャック８５とを有して
いる。ボックスチャック８５は中空に且つ直方体状に成
形されており、先端を矩形に開放している。

【００５３】格納体８４には四角柱状のプッシャ８６が
組み込まれており、このプッシャ８６はボックスチャッ
ク８５の基端側に挿入されている。プッシャ８６は、図
１４中に矢印Ｈで示すようにボックスチャック８５の軸
方向に沿ってスライドし、ボックスチャック８５の内部
空間への進入量を変化させる。

【００５４】格納体８４は保持ア−ム８７に枢支されて
おり、格納体８４から先の部分は、図中に矢印Ｉで示す
ように上下に回動する。格納体８４から先の部分の回動
範囲は約９０度であり、この部分の姿勢は、基板８３に
対して平行な状態から水平な状態へ変化する。ここで、
図１４においては、水平な状態と垂直な状態とが共に示
されている。

【００５５】また、矢印Ｊで示すように保持ア−ム８７
自身が軸心まわりに回動し、格納体８４から先の部分を
一体に回動させる。保持ア−ム８７の回動範囲は約３６
０度であり、保持ア−ム８７の回動に伴ってボックスチ
ャック８５の回転方向の向きが調節される。

【００５６】さらに、握持部８１は、図示しない上下機
構を介して、矢印Ｋで示すように上下動する。そして、
握持部８１の上下動に伴い、ボックスチャック８５の高
さが変化する。

【００５７】図１６〜図１９には挿入検出機構４１が示
されている。挿入検出機構４１には二つのセンサヘッド
８８、８９が着脱自在に設けられており、各センサヘッ
ド８８、８９はそれぞれ二つずつの検出センサ９０、９
０、９１、９１を有している。各組毎の検出センサ９
０、９０及び９１、９１の配置は、検出対象となる空芯
コイルの端部の間隔に合せて設定されている。

【００５８】センサヘッド８８、８９は、それぞれホル
ダ９２、９２を介してパルスモ−タ９３、９３に連結さ
れている。さらに、パルスモ−タ９３、９３は、ガイド
部９４、９４を介してエアシリンダ９５、９５に連結さ
れている。そして、センサヘッド８８、８９はパルスモ
−タ９３、９３によって矢印Ｌで示すように回動させら
れるとともに、エアシリンダ９５、９５により駆動され
て矢印Ｍで示すように上昇・下降する。センサヘッド８
８、８９の回転は、センサ９０、９０、９１、９１の位
置が空芯コイルの端部の位置に一致するよう行われる。

【００５９】図１８中に示すように挿入検出機構４１は
前記基板搬送位置決め機構３７に組込まれている。そし
て、基板搬送位置決め機構３７には、巻線挿入機構３３
〜３６に対応するように四組の挿入検出機構４１…（二
組のみ図示）が備えられている。

【００６０】また、基板搬送位置決め機構３７は、直線
状に延びるコンベア９６と、このコンベア９６を支持し
たＸＹテ−ブル９７とを有している。そして、コンベア
９６は、ＸＹテ−ブル９７により矢印Ｎ、Ｏで示すよう
にＸＹ方向へ移動させられる。コンベア９６には複数の
基板８３…が供給される。各組の基板８３…はコンベア
９６により両端を支持されながら、所定方向にベルト搬
送される。

【００６１】さらに、各組の基板８３…の位置合わせの
ために、コンベア９６がＸＹテ−ブル９７によって動か
される。また、コンベア９６の長さは、例えば四組の基
板８３…を同時に載置できるよう設定されている。つぎ
に、上述の製造装置３１の作用を説明する。

【００６２】まず、図６中に示すように、ワイヤ２は一
定のテンションを付与されながら被覆剥離機構３７に供
給される。被覆剥離機構３７においては、供給されたワ
イヤ２の先端部と、この先端部から一定の間隔を存して
ワイヤ２の中途部が部分的に剥離される。つまり空芯コ
イルのリードとなる部分の被膜があらかじめ剥離され、
導電部が露出される。

【００６３】剥離工程が終了したワイヤ２は巻線機構３
９に供給され、供給部４２のワイヤ制動機構５１によっ
てワイヤ２の中途部がクランプされる。さらに、ワイヤ
２の走行時には、ワイヤ制動機構５１により制動がワイ
ヤ２に付与される。

【００６４】ここで、ワイヤ制動機構５１がワイヤ２を
クランプした状態でワイヤ供給シリンダ４８が作動する
と、ワイヤ２は移動ブロック４７と共に前進し巻線部４
３に達する。そして、ワイヤ２の先端部は巻軸６１の横
を通過し、巻軸６１よりも幾分前方に突出する。

【００６５】つぎに、ワイヤ２が、巻軸６１の近傍に配
置されたワイヤクランパ（図示しない）によってクラン
プされ、ワイヤ２の先端部が巻軸６１に固定される。こ
のとき、同時に、ワイヤ制動機構５１のワイヤクランプ
レバ−５３がワイヤ２を解放すると、ワイヤ２の中途部
はアンクランプ状態となる。

【００６６】ここで、ワイヤ２を巻軸６１に固定するク
ランパとして、例えば、従来の種々の手段や、或いは、
第１実施例のクランパ１２と同様のものを用いることが
考えられる。

【００６７】巻軸回転用モータ６５が作動すると、巻軸
６１が上記クランパと共に回転し、ワイヤ２は巻軸６１
の周囲に巻付けられる。このとき、供給部４２の昇降用
モ−タ４６も回転し、送り軸４５に沿って昇降部４４が
徐々に下降する。つまり、ワイヤ２の巻数は巻軸６１が
回転数するに従って徐々に増えるため、昇降部４４は巻
数の増加に伴って下降し、ワイヤ２の位置を変化させ
る。

【００６８】また、供給部４２はＬＲ巻ノズル切換シリ
ンダ５９によって押引されて進退し、巻軸６１に対する
ワイヤ２の位置を変更する。つまり、図９（ａ）、
（ｃ）に示すように、空芯コイルには左（Ｌ）巻のもの
と右（Ｒ）巻のものとがある。そして、左巻の空芯コイ
ル１０１と右巻の空芯コイル１０２とでは、図９（ｂ）
及び（ｄ）に示すように、各空芯コイル１０１、１０２
の端部１０１ａ、１０１ｂ及び１０２ａ、１０２ｂの位
置関係が異なる。

【００６９】したがって、巻線機構３９においては、供
給ノズル５６がワイヤ２を保持したまま移動させられ、
ワイヤ２の巻軸６１に対する位置関係が巻方向に応じて
変更される。ここで、図１０においては、右巻の空芯コ
イル１０２を製造する場合が示されている。また、矢印
Ｐは供給ノズル５６の移動方向を示している。

【００７０】ワイヤ２の巻線が終了すると、巻軸６１の
近傍に配置されたワイヤ切断用カッタ１７が作動し、ワ
イヤ２の巻き終り端部が切断されて空芯コイルが作成さ
れる。切断の際にはワイヤ２に所定の強さのテンション
が付与されており、空芯コイルは切断に伴ってテンショ
ンから解放される。そして、巻軸６１を回転させ、空芯
コイルの両端部を正しい姿勢にする。その後、コイル姿
勢ガイドピン７３が上昇し、両端部の間に入込む。従っ
て、空芯コイルが巻軸６１の周囲を回ることが阻止さ
れ、空芯コイルの位置が規制される。

【００７１】図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、コイ
ル受渡し機構７１においては、巻軸６１が、空芯コイル
１０２を分離するために上昇する。受取りピン７０がス
プリングア−ム７７にばね力を受け、その上端を巻軸６
１の下端に接したまま巻軸６１に追従して上昇する。巻
軸６１から落とされた空芯コイル１０２は受取りピン７
０にそのまま渡され、図１３（ｃ）に示すように受取り
ピン７０に沿って落ち、位置決めガイドプレ−ト７２上
に載置される。

【００７２】空芯コイル１０２が位置決めガイドプレ−
ト７２上に載置されたのちには、巻軸６１が下降し、受
取りピン７０が巻軸６１によって押し下げられながら下
降する。受取りピン７０の動作が上昇から下降へ移る
際、スプリングア−ム７７がばね力の向きを下方に切換
える。

【００７３】この時、ストッパ８０が閉じており、受取
りピン７０がストッパ８０に係止し、下降可能な範囲の
中間位置で停止する。そして、受渡しピン７０が、空芯
コイル１０２を保持したまま位置決めガイドプレ−ト７
２の切欠き部７４に沿って移動し、空芯コイル１０２を
挿入機構４０へ渡す。受渡しピン７０が挿入機構４０へ
達した後、ストッパ８０が開き、受渡しピン７０が更に
下降する。そして、受渡しピン７０は位置決めガイドプ
レ−ト７２の側へ戻る。ここで、空芯コイル１０２を巻
軸から分離するためにエアブロ−等を利用することが考
えられる。

【００７４】空芯コイル１０２の挿入機構４０への受渡
しは、図１４に示すように行われる。すなわち、握持部
８１の格納体８４の姿勢が水平に保たれており、ボック
スチャック８５の先端が、受取りピン７０に保持された
空芯コイル１０２に向けられている。そして、受取りピ
ン７０がボックスチャック８５に向って移動し、空芯コ
イル１０２がボックスチャック８５の中に収容される。
空芯コイル１０２がボックスチャック８５内に収容され
たのちに受取りピン７０が下降し、空芯コイル１０２の
受渡しが完了する。

【００７５】ボックスチャック８５内において、空芯コ
イル１０２は、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように幾分
収縮しており、その両端部をボックスチャック８５の内
壁に圧接させながら保持されている。つまり、空芯コイ
ル１０２はスプリングバックの力を利用して、ボックス
チャック８５内にとどまっている。また、ボックスチャ
ック８５の大きさは空芯コイルのコイル端の位置によっ
て決まる。

【００７６】格納体８４から先の部分が、矢印Ｉで示す
ように略９０度下方へ回動し、ボックスチャック８５の
先端が基板８３の表面へ略垂直に向けられる。さらに、
保持ア−ム８７が矢印Ｊで示すように水平に回動し、空
芯コイルの端部１０２ａ、１０２ｂの位置を、基板８３
に形成された所定のスル−ホ−ル１０３、１０３の位置
に合わせる。握持部８１が矢印Ｋで示すように下降す
る。

【００７７】こののち、プッシャ８６が駆動され、下降
しながらボックスチャック８５内に進入する。そして、
空芯コイル１０２がプッシャ８６によってボックスチャ
ック８５内から押し出され、基板８３に挿入される。

【００７８】図１６に示す挿入検出機構４１において
は、空芯コイル１０２の挿入に先立って、センサヘッド
８８が回転し、検出センサ９０、９０の位置が空芯コイ
ル１０２の端部１０２ａ、１０２ｂの位置に合せられて
いる。そして、センサヘッド８８が上昇し、検出センサ
９０、９０を基板８３に近付ける。

【００７９】空芯コイル１０２が基板８３に挿入される
と、基板搬送位置決め機構３７においてＸＹテ−ブル９
７が駆動され、コンベア９６が移動し、空芯コイル１０
２の端部１０２ａ、１０２ｂが、図１９に示すように検
出センサ９０、９０に対向させられる。そして、検出セ
ンサ９０、９０の出力を基に、空芯コイル１０２が基板
８３に正確に挿入されているか否か、即ち挿入の良否が
判断される。挿入の良否の判断の後には、センサヘッド
８８が下降して基板８３から離れる。

【００８０】センサヘッド８８、８９は、検査対象とな
る空芯コイルの種類に応じて選択される。つまり、セン
サヘッドの二つのセンサをコイル端に対向させるために
は、二つのセンサの間隔がコイル端の間隔に一致してい
ることが必要である。しかし、空芯コイルの径寸法や巻
数等によってコイル端の位置は異なるため、予め用意さ
れた複数種のセンサヘッドから検査対象の空芯コイルに
合ったセンサヘッドが選択される。さらに、センサヘッ
ドは、空芯コイルの品種切換えに応じて取換えられる。

【００８１】すなわち、上述のような製造装置３１にお
いては、図１及び図１８に示すように、基板８３…がコ
ンベア９６によって搬送されるとともに、コンベア９６
はＸＹテ−ブル９７によって動かされる。また、コンベ
ア９６上には、六枚を一組とする四組の基板群が同時に
載置される。そして、各組の基板８３…がコンベア９６
とともに、ＸＹテ−ブル９７によって同時に位置決めさ
れる。

【００８２】さらに、四組の巻線挿入機構３３〜３６が
備えられており、各巻線挿入機構３３〜３６は二つずつ
の握持部８１、８１を有しているので、最高で八個の空
芯コイルを握持することが可能である。

【００８３】したがって、例えば、コンベア上の基板８
３…に同種の空芯コイルを多数（八個）挿入したり、或
いは、異種（八種）の空芯コイルを挿入したりすること
が可能である。同じ種類の空芯コイルを各組の基板８３
…の同じ位置に挿入する場合には、例えば挿入作業を一
括に行って基板８３…をライン搬送することが可能であ
る。

【００８４】なお、空芯コイルの位置決めのために、コ
ンベア９６を動かすのではなく、挿入機構４０…の側を
動かすることも考えられるが、挿入機構４０…が複数在
る場合には、コンベア９６を動かして基板８３…を一括
して動かしたほうが位置決めが容易である。

【００８５】また、各巻線挿入機構３３〜３６において
は、図６〜図１０に示すように、被覆剥離機構３８が移
動用モ−タ３８ｂによりスライドさせられ、供給部４２
が昇降用モ−タ４６によって昇降させられる。また、巻
軸６１は回転用モ−タ６５によって回転させられる。ま
た、空芯コイルの巻数は巻軸６１の回転量に応じて決
り、巻ピッチは供給部４２の移動量によって決る。さら
に、空芯コイルの巻方向は、図１０中に示すように、供
給ノズル５６と巻軸６１の初期の位置関係に応じて決
る。さらに、被覆剥離機構３８及び供給部４２の移動量
や、巻軸６１の回転量は、各モ−タ３８ｂ、４６、６５
に入力されるデ−タに応じて任意に設定される。

【００８６】したがって、空芯コイルの巻数、巻ピッ
チ、及び、巻方向を任意に制御することができ、各モ−
タ３８ｂ、４６、６５への入力デ−タを変更するだけで
品種切換を行うことができる。したがって、機械的調整
等の段取替え作業を行うことなく品種切換えすることが
できる。これによって、巻数、巻ピッチ、及び、巻方向
等の異なる空芯コイルを各巻線挿入機構３３〜３６にお
いて混合生産することができる。なお、巻ピッチを変更
するために、線材のパスラインを一定とし、巻軸６１を
上下動させることも考えられる。さらに、図２２に示す
ように、シリンダ１１１を用いて供給ノズル５６だけを
移動させてもよい。

【００８７】また、空芯コイル受渡し機構７１において
は、受取りピン７０が巻軸６１に接しながら追従して動
くので、受取りピン７０と巻軸６１との間に隙間が生じ
ない。したがって、空芯コイルの受取りの際に、空芯コ
イルが受取りピン７０と巻軸６１との間から脱落するこ
とがなく、空芯コイルの受渡しを確実に行うことができ
る。

【００８８】図１４及び図１５に示すように、挿入機構
４０においては、二つの握持部８１、８２が設けられて
おり、これら握持部８１、８２がそれぞれ空芯コイルを
基板８３に挿入するので、二つの空芯コイルの挿入を同
時に行うことが可能である。したがって、空芯コイルの
挿入作業の時間を１／２にすることが可能である。ま
た、一つの挿入機構４０において異なる種類の二つの空
芯コイルの挿入が可能になる。

【００８９】また、図１６〜図１９に示すように、挿入
検出機構４１においては、センサヘッド８８、８９が自
在に回転するので、センサ９０、９０、９１、９１の位
置を空芯コイルの向きに合わせて自在に変更することが
できる。また、センサヘッド８８、８９が着脱自在であ
るので、空芯コイルの品種切換が行われる際には、セン
サヘッドを交換するだけで容易に対応できる。

【００９０】なお、同じ種類の空芯コイルを挿入する場
合であっても、例えば図２０及び図２１に示すように空
芯コイル１０１の向きが変わると、コイル端１０１ａ、
１０１ｂの位置もずれる。しかし、センサヘッド８８に
センサ９０、９０を回転軌跡の径方向に移動させる機構
を設ければ、容易にコイル端１０１ａ、１０１ｂを検出
することができる。さらに、この場合には、センサヘッ
ド８８を取換えなくても、異種の空芯コイルの検出が可
能である。なお、本実施例においては、巻線挿入機３３
〜３６の数は四つであるが、巻線挿入機３３〜３６の数
を三つ以下、或いは、五つ以上としてもよい。そして、
本発明は、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形すること
が可能である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の本発明
は、被覆で覆われたワイヤを自動巻線して空芯コイルを
製造する空芯コイルの製造装置において、ワイヤが巻き
付けられる巻軸と、この巻軸に巻き付いたワイヤを把持
するワイヤ把持手段と、巻軸と対向する位置に配置され
ワイヤを巻軸へ案内しながらワイヤから被覆を剥離する
被覆剥離機構とを具備した。

【００９２】したがって、請求項１の発明は、空芯コイ
ルの巻線直後にリ−ド部の被覆剥離を行うことができ、
製造装置のフレキシビリティと空芯コイルの品質とを向
上できるという効果がある。

【００９３】また、請求項２の発明は、複数の基板をラ
イン搬送するとともに上記基板を任意の位置に位置決め
する基板搬送位置決め機構と、上記基板の搬送方向に沿
って並べられ、ワイヤを巻線及び切断して空芯コイルを
作成し、この空芯コイルを所定の基板に挿入する複数の
巻線挿入機構とを具備した。

【００９４】したがって、請求項２の発明は、複数種類
の空芯コイルの作成とプリント基板の任意の位置への挿
入とを連続して行うことができ、空芯コイルの形状や基
板への挿入位置の変更にフレキシブルに対応できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の製造装置を示す斜視図。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は被覆剥離機構による被覆剥
離作業の各工程を順に示す説明図。

【図３】図２に続いて被覆剥離機構による被覆剥離作業
の各工程を順に示す説明図。

【図４】巻軸とその周辺部を拡大して示す斜視図。

【図５】第２実施例の製造装置を示す斜視図。

【図６】被覆剥離機構と供給部と巻線部とを概略的に示
す構成図。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は被覆剥離機構による被覆剥離
作業の各工程を順に示す説明図。

【図８】供給部を拡大して示す斜視図。

【図９】（ａ）及び（ｂ）は左巻のコイルを示す説明
図、（ｃ）及び（ｄ）は右巻のコイルを示す説明図。

【図１０】ワイヤ供給ノズルとその周辺部を示す斜視
図。

【図１１】巻線部を拡大して示す斜視図。

【図１２】空芯コイル受渡し機構を示す説明図。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）は空芯コイル受渡し機構の作
用を示す説明図。

【図１４】挿入機構を示す説明図。

【図１５】（ａ）は握持部の要部を示す断面図、（ｂ）
はボックスチャックを先端側から見た状態を示す図。

【図１６】挿入検出機構を示す斜視図。

【図１７】（ａ）は挿入検出機構の正面図、（ｂ）は挿
入検出機構の側面図、（ｃ）は挿入検出機構の平面図。

【図１８】基板搬送位置決め機構を一部破断して示す斜
視図。

【図１９】挿入検出機構の作用を示す説明図。

【図２０】挿入検出機構の変形例を示す説明図。

【図２１】挿入検出機構の変形例を示す説明図。

【図２２】供給部の変形例を示す説明図。

【符号の説明】

１…空芯コイルの製造装置、２…ワイヤ、６…巻軸、７
…被覆剥離機構、１２…クランパ（ワイヤ握持手段）、
１６…被覆、３１…空芯コイルの製造装置、３３〜３６
…巻線挿入機構、３７…基板搬送位置決め機構、３８…
被覆剥離機構、３９…巻線機構、４０…挿入機構、４１
…挿入検出機構、４２…供給部、６１…巻軸、７１…空
芯コイル受渡し機構、８１、８２…握持部、１０１、１
０２…空芯コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大沼 勝由 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 高橋 勝博 埼玉県深谷市幡羅町１丁目９番２号 株式 会社東芝深谷工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被覆で覆われたワイヤを自動巻線して空
   芯コイルを製造する空芯コイルの製造装置において、上
   記ワイヤが巻き付けられる巻軸と、この巻軸に巻き付い
   た上記ワイヤを把持するワイヤ把持手段と、上記巻軸と
   対向する位置に配置され上記ワイヤを上記巻軸へ案内し
   ながら上記ワイヤから被覆を剥離する被覆剥離機構とを
   具備した空芯コイルの製造装置。
2. 【請求項２】 複数の基板をライン搬送するとともに上
   記基板を任意の位置に位置決めする基板搬送位置決め機
   構と、上記基板の搬送方向に沿って並べられ、ワイヤを
   巻線及び切断して空芯コイルを作成し、この空芯コイル
   を所定の基板に挿入する複数の巻線挿入機構とを具備し
   た空芯コイルの製造装置。
3. 【請求項３】 上記巻線挿入機構が、上記ワイヤから被
   覆を剥離する被覆剥離機構と、上記ワイヤを巻線及び切
   断して空芯コイルを作成する巻線機構とを備え、上記巻
   線機構が、巻軸を回転させて上記ワイヤを上記巻軸に巻
   き付ける巻線部と、この巻線部に上記ワイヤを供給する
   供給部とを備え、上記被覆剥離機構が上記ワイヤに沿っ
   て移動して剥離位置を変化させ、上記巻軸が回転量を変
   化させて上記空芯コイルの巻数を変化させるとともに、
   上記供給部が上下方向に移動して上記空芯コイルの巻ピ
   ッチを変えることを特徴とする前記請求項２記載の空芯
   コイルの製造装置。
4. 【請求項４】 上記巻線挿入機構が、上記ワイヤから被
   覆を剥離する被覆剥離機構と、上記ワイヤを巻線及び切
   断して空芯コイルを作成する巻線機構とを備え、上記巻
   線機構が、巻軸を回転させて上記ワイヤを上記巻軸に巻
   き付ける巻線部と、この巻線部に上記ワイヤを供給する
   供給部とを備え、上記被覆剥離機構が上記ワイヤに沿っ
   て移動して剥離位置を変化させ、上記巻軸が回転量を変
   化させて上記空芯コイルの巻数を変化させるとともに、
   上記供給部が左右方向に移動し、且つ、上記巻軸の回転
   方向を変更して巻き方向を変えることを特徴とする前記
   請求項２記載の空芯コイルの製造装置。
5. 【請求項５】 上記巻線挿入機構が、上記空芯コイルが
   巻き付けられるとともに上記空芯コイルを分離する巻軸
   と、この巻軸の先端に受取りピンを同軸的に当接させ上
   記巻軸から分離された上記空芯コイルを上記受取りピン
   に受取る空芯コイル受渡し機構を備えたことを特徴とす
   る前記請求項３もしくは前記請求項４記載の空芯コイル
   の製造装置。
6. 【請求項６】 上記巻線挿入機構が、空芯コイルを上記
   基板に挿入する挿入機構を備え、この挿入機構が上記空
   芯コイルが握持される二つの握持部を有することを特徴
   とする請求項２記載の空芯コイルの製造装置。
7. 【請求項７】 上記基板に挿入された上記空芯コイルの
   二つのコイル端に検出センサをそれぞれ対向させて上記
   空芯コイルが上記基板に適正に挿入されたか否かを検出
   する挿入検出機構を備えたことを特徴とする請求項２記
   載の空芯コイルの製造装置。