KR101665281B1

KR101665281B1 - 코일 제조 장치

Info

Publication number: KR101665281B1
Application number: KR1020157026655A
Authority: KR
Inventors: 신지 스기모토
Original assignee: 닛또꾸 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2016-10-11
Also published as: TW201501835A; WO2014167970A1; JP2014207303A; US9704645B2; CN105051846A; KR20150123888A; TWI586452B; CN105051846B; US20160049239A1; JP6112714B2

Abstract

선재를 조출하는 노즐과, 노즐로부터 조출되는 선재를 회전해서 권취하는 권취 지그를 구비하는 코일 제조 장치(10)이며, 선재가 삽입 관통 가능한 제1 슬릿이 축방향으로 신장되어 형성되고 권취 지그와 동축으로 설치되어 권취 지그와 함께 회전하는 원통 형상의 내부 커터 통과, 선재가 삽입 관통 가능한 제2 슬릿이 축방향으로 신장되어 형성되고 내부 커터 통의 외측에 중합하도록 설치된 회전 불가능한 외부 커터 통을 구비한다.

Description

코일 제조 장치{COIL MANUFACTURING DEVICE}

본 발명은 노즐로부터 조출되는 선재를 권취해서 코일을 제조하는 코일 제조 장치에 관한 것이다.

종래, 소형 전자 기기 등에 사용되는 칩 코일로서 양단부에 플랜지부를 갖는 코어의 권취 드럼부에 선재를 권회해서 코일을 작성하고, 코어의 플랜지부에 형성된 전극에 선재의 단부를 고정하는 것이 알려져 있다. JP2007-266578A호에는, 선재를 노즐로부터 일정한 텐션으로 조출하는 선재 조출기와, 코어를 지지해서 코어와 함께 회전하고, 노즐로부터 조출되는 선재를 회전하는 코어에 권취하는 권취 지그를 구비한 칩 코일 제조 장치가 개시되어 있다.

이 코일 제조 장치에서는, 코어를 권취 지그에 파지하고, 코어와 함께 권취 지그를 회전시켜, 노즐로부터 조출된 선재의 선단부를 선재 유지 부재에 의해 유지해서 한쪽의 플랜지부측으로 이동시키고, 그 후 노즐로부터 조출된 선재를 코어에 권회시켜 권선하고 있다. 권선이 종료되면, 전극이 형성되는 다른쪽의 플랜지부측으로 노즐을 이동하고, 권취 종료의 선재를 다른쪽의 플랜지부측으로 인출하고 있다.

노즐의 이동과 함께, 선재 유지 부재를 이동시키고, 한쪽의 플랜지부측으로부터 인출되고 있는 권취 초기의 선재의 선단부를 전극이 형성되는 다른쪽의 플랜지부측으로 이동한다. 그 후, 선재의 양단부를 다른쪽의 플랜지부에 형성된 전극에 납땜해서 고정한다. 선재의 단부가 전극에 고정된 후, 노즐 및 선재 유지 부재를 코어로부터 멀리함으로써, 전극의 근방에 있어서 선재를 잡아당겨 떼어낸다.

종래의 코일 제조 장치에서는, 선재를 조출하는 노즐이나, 선재의 권취 개시 부분을 유지하는 선재 유지 부재를 이동시킴으로써, 선재를 전극측으로 안내하거나 선재를 잡아당겨 떼어내거나 하고 있다.

그러나, 노즐이나 선재 유지 부재의 이동에서는, 선재를 정확하게 처리할 수 없는 경우가 있다. 이로 인해, 선재의 양단부를 소정의 길이로 절단한 후, 납땜 등의 처리를 행하고 있었다. JP2012-80037A에는, 전동 또는 유체압에 의해 니퍼 장치를 이동시키고, 니퍼 장치의 한쌍의 절단 치 사이에 선재를 끼워 넣음으로써 선재를 절단하는 선재 절단 장치가 개시되어 있다.

그러나, JP2012-80037A에 개시된 선재 절단 장치는, 니퍼 장치를 이동시키기 위해 비교적 큰 3축 이동 기구가 필요해진다. 이로 인해, 장치 전체가 대형화될 우려가 있었다.

특히 최근에는, 권취 초기와 권취 종료의 선재가 모두 외주가 되는, 소위 α권취 코일을 제조하는 경우, 코일의 권취 초기 및 권취 종료의 선재의 길이를 비교적 짧게 하는 경향이 있다. 즉, 선재를 코일로부터 가까운 개소에서 절단할 필요가 있다. 선재를 코일로부터 가까운 개소에서 절단하기 위해서는, 코일 근방까지 니퍼 장치를 3축 이동 기구에 의해 이동시킬 필요가 있다. 이 때, 코일과 니퍼 장치의 접촉을 피하기 위해, 3축 이동 기구에 의한 이동이 복잡화되어, 선재의 처리에 많은 시간이 걸려 버릴 우려가 있었다.

본 발명은 코일의 권취 초기 또는 권취 종료의 선재를 소정의 길이로 즉시 절단하는 것이 가능한 코일 제조 장치를 소형화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 선재를 조출하는 노즐과, 상기 노즐로부터 조출되는 상기 선재를 회전해서 권취하는 권취 지그를 구비한 코일 제조 장치이며, 상기 선재가 삽입 관통 가능한 제1 슬릿이 축방향으로 신장해서 형성되어 상기 권취 지그와 동축에 설치되어 상기 권취 지그와 함께 회전하는 원통 형상의 내부 커터 통과, 상기 선재가 삽입 관통 가능한 제2 슬릿이 축방향으로 신장해서 형성되어 상기 내부 커터 통의 외측에 중합하도록 설치된 회전 불가능한 외부 커터 통을 구비하는 코일 제조 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 코일 제조 장치를 도시하는 정면도이다.
도 2는 도 1의 코일 제조 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ부의 확대도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ부의 확대도이다,
도 5는 권취 지그를 도시하는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도 6은 축선 기구를 도시하는 도 1의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.
도 7은 접합 수단을 도시하는 도 2의 Ⅶ부의 확대도이다.
도 8은 접합 수단을 도시하는 도 7을 Ⅷ 방향으로부터 본 도면이다.
도 9는 접합 수단을 도시하는 도 7을 Ⅸ 방향으로부터 본 도면이다.
도 10은 α 코일이 감긴 상태를 도시하는 사시도이다.
도 11은 권취 초기의 선재를 절단하는 상태를 도시하는 도 10에 대응하는 사시도이다.
도 12는 권취 종료의 선재를 절단하는 상태를 도시하는 도 10에 대응하는 사시도이다.
도 13은 절단된 권취 초기의 선재를 배치해 클램프 장치에 대향시킨 상태를 도시하는 도 10에 대응하는 사시도이다.
도 14는 절단된 권취 초기의 선재를 전극에 접합하는 상태를 도시하는 사시도이다.

도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 코일 제조 장치에 대해 설명한다.

코일 제조 장치(10)를 도 1 및 도 2에 도시한다. 여기서, 서로 직교하는 X, Y, Z의 3축을 설정하고, X축이 수평 전후 방향, Y축이 수평 횡방향, Z축이 수직 방향으로 연장되는 것으로 한다.

코일 제조 장치(10)는, 선재(12)를 회전해서 권취하는 권취 지그(20)를 구비한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 권취 지그(20)는, 코어(11)를 파지하는 척(21)과, 척(21)이 선단에 설치된 스핀들 축(22)을 구비한다. 선재(12)는 척(21)이 파지하는 코어(11)에 권취된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 코어(11)는 권취 드럼부(11c)의 양단부에 직사각형의 플랜지부(11a, 11b)가 형성되어 있다. 한쪽의 플랜지부(11a)의 대향하는 양변에는, 전극(11d, 11e)이 형성되고(도 14), 다른쪽의 플랜지부(11b)에는 전극이 형성되어 있지 않다. 척(21)은 한쪽의 플랜지부(11a)의 전극이 형성되어 있지 않은 대향 변을 양측으로부터 파지한다.

코일 제조 장치(10)는 수평한 받침대(13)를 갖고, 받침대(13)에는, 지주(14)를 통해 베이스(16)가 수평하게 설치된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 스핀들 축(22)은, 연직 방향으로 연장되는 원통 형상 부재이고, 상방에 척(21)이 설치된다. 스핀들 축(22)은 베어링(16a)을 통해 베이스(16)에 피봇된다.

스핀들 축(22)의 상부에 설치된 척(21)은, 스핀들 축(22)의 상단부에 고정된 고정측 파지 부재(21a)와, 고정측 파지 부재(21a)의 대략 중앙에 중앙이 피봇된 가동측 파지 부재(21b)를 갖는다.

고정측 파지 부재(21a)와 가동측 파지 부재(21b)는 피봇된 대략 중앙에서 교차하도록 형성된다. 고정측 파지 부재(21a)의 상부 테두리에는, 코어(11)의 한쪽의 플랜지부(11a)가 수평 상태에서 적재 가능한 절결부(21c)가 형성된다. 가동측 파지 부재(21b)의 상부는, 고정측 파지 부재(21a)에 적재된 한쪽의 플랜지부(11a)를, 고정측 파지 부재(21a)와 함께 끼움 지지 가능한 형상으로 형성된다.

피봇점보다 하방의 고정측 파지 부재(21a)와 가동측 파지 부재(21b) 사이에는, 그들의 간격을 좁히도록 가압하는 코일 스프링(21d)이 개재 장착된다. 즉, 피봇점보다 상방의 고정측 파지 부재(21a)와 가동측 파지 부재(21b)의 간격은, 코일 스프링(21d)의 가압력에 의해 좁혀진다. 이로 인해, 절결부(21c)에 적재된 한쪽의 플랜지부(11a)는 코일 스프링(21d)의 가압력에 의해 파지된다.

코일 제조 장치(10)는, 척(21)이 파지한 코어(11)와 함께 스핀들 축(22)을 회전시키는 회전 기구를 구비한다. 회전 기구는 받침대(13)에 설치된 모터(23)이며, 회전축에 제1 풀리(24a)가 설치된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 베이스(16)의 하방으로 돌출하는 스핀들 축(22)에는 제2 풀리(24b)가 설치된다.

제1 풀리(24a)와 제2 풀리(24b) 사이에는 벨트(24c)가 권취된다. 모터(23)가 구동되면, 제1 풀리(24a), 벨트(24c) 및 제2 풀리(24b)를 통해, 스핀들 축(22)이 코어(11)와 함께 회전한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 스핀들 축(22)의 중심축에는 조작 로드(26)가 상하 이동 가능하게 삽입 관통된다. 조작 로드(26)의 상단부, 즉 스핀들 축(22)의 상부 테두리보다 상방으로 돌출된 조작 로드(26)의 상부에는, 상방을 향해 직경 축소하는 원뿔대 형상의 조작체(26a)가 설치된다. 조작체(26a)의 원추면에는, 가동측 파지 부재(21b)의 하단부의 고정측 파지 부재(21a) 측의 부분이 접촉하고 있다. 이로 인해, 조작 로드(26)가 상승하면, 가동측 파지 부재(21b)의 피봇점보다 하방의 부위는, 코일 스프링(21d)의 가압력에 저항하고, 고정측 파지 부재(21a)로부터 분리된다. 이 결과, 피봇점보다 상방의 고정측 파지 부재(21a)와 가동측 파지 부재(21b)의 간격은 확장되어, 코어(11)의 끼움 지지는 해소된다.

받침대(13)에는, 조작 로드(26)를 승강시키는 액추에이터(27)가 설치된다. 액추에이터는, 압축 에어의 급배에 의해 로드(27a)가 출입하는 소위 에어 실린더이다. 액추에이터(27)는 로드(27a)를 상방을 향해, 조작 로드(26)와 동축이 되도록 받침대(13)에 설치된다. 로드(27a)가 상승하면, 조작 로드(26)도 상승하여, 척(21)에 의한 코어(11)의 파지가 해소된다. 로드(27a)가 하강하면, 조작 로드(26)도 하강하여, 척(21)에 의한 코어(11)의 파지가 가능해진다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 코일 제조 장치(10)는, 선재(12)를 일정한 텐션으로 조출하는 선재 조출기를 구비한다. 선재 조출기는, 선재(12)가 삽입 관통되는 노즐(31)과, 노즐(31)을 회전시키는 회전 기구(32)와, 노즐(31)을 회전 기구(32)와 함께 3축 방향으로 이동시키는 노즐 이동 기구(33)와, 선재(12)에 장력을 부여하는 텐션 장치(42)를 구비한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 노즐(31)은 지지판(38)에 피봇된 회전 부재(39)에 고정된다. 지지판(38)은 노즐 이동 기구(33)에 의해 수평으로 지지된다. 지지판(38)에는 회전 부재(39)가 회전축을 연직 방향으로 해서 피봇된다. 지지판(38)보다 하방의 회전 부재(39)에는 대략 크랭크 형상의 설치 부재(40)가 설치된다. 노즐(31)은 회전 부재(39)의 회전축으로부터 어긋난 설치 부재(40)의 하부에 고정된다.

노즐(31)은 6면체이고, 하부에 수평 방향으로 선재(12)가 삽입 관통되는 조출 구멍(31a)이 형성된다. 조출 구멍(31a)은 회전 부재(39)의 외측으로부터 회전 부재(39)의 회전 중심을 향해 형성된다. 회전 중심으로부터 노즐(31)까지의 거리는, 회전 부재(39)가 회전했을 때에 노즐(31)이 그리는 원이 코어(11)의 플랜지부(11a, 11b)(도 5)를 포위하기에 충분한 정도로 된다.

회전 부재(39)의 회전 중심에는, 선재(12)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(39a)이 연직 방향으로 형성된다. 회전 부재(39) 및 설치 부재(40)에는, 삽입 관통 구멍(39a)에 삽입 관통된 선재(12)를 노즐(31)의 조출 구멍(31a)까지 안내하는 풀리(41a 내지 41c)가 설치된다. 이들 풀리(41a 내지 41c)에 의해 당겨서 회전된 선재(12)는, 노즐(31)의 조출 구멍(31a)에 외측으로부터 회전 부재(39)의 중심을 향해 삽입 관통된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐(31)을 회전시키는 회전 기구(32)는, 지지판(38)에 설치된 모터(32)이다. 모터(32)의 회전축에는, 제3 풀리(32a)가 설치되고, 지지판(38)의 상방으로 돌출하는 회전 부재(39)에는, 제4 풀리(32b)가 설치된다. 제3 풀리(32a)와 제4 풀리(32b) 사이에는 벨트(32c)가 권취된다. 모터(32)가 구동하면, 제3 풀리(32a), 벨트(32c) 및 제4 풀리(32b)를 통해, 회전 부재(39)가 노즐(31)과 함께 회전한다. 노즐(31)을 회전 기구(32)와 함께 3축 방향으로 이동시키는 노즐 이동 기구(33)는, 지지판(38)을 받침대(13)에 대해 3축 방향으로 이동시키는 것이 가능하다.

노즐 이동 기구(33)는, X축, Y축, 및 Z축 방향으로 신축하는 각 신축 액추에이터(34 내지 36)로 구성된다.

노즐 이동 기구(33)를 구성하는 각 신축 액추에이터(34 내지 36)는, 가늘고 긴 상자형 하우징(34d 내지 36d)과, 하우징(34d 내지 36d) 내부에 길이 방향으로 신장되어 설치되고 서보 모터(34a 내지 36a)에 의해 회동되는 볼 나사(34b 내지 36b)와, 볼 나사(34b 내지 36b)에 나사 결합하는 종동자(34c 내지 36c)를 구비한다.

각 신축 액추에이터(34 내지 36)는, 서보 모터(34a 내지 36a)가 구동해서 볼 나사(34b 내지 36b)가 회전하면, 볼 나사(34b 내지 36b)에 나사 결합하는 종동자(34c 내지 36c)가 하우징(34d 내지 36d)의 길이 방향을 따라 이동하는 것이다.

노즐(31)을 Z축 방향으로 이동 가능하게 하기 위해, Z축 방향으로 신축하는 Z축 신축 액추에이터(36)의 종동자(36c)에 지지판(38)이 설치된다. Z축 신축 액추에이터(36)와 함께 지지판(38)을 X축 방향으로 이동 가능하게 하기 위해, Z축 신축 액추에이터(36)의 하우징(36d)이 X축 방향으로 신축하는 X축 신축 액추에이터(34)의 하우징(34d)에, L자형 앵글(33a)을 통해 고정된다.

X축 신축 액추에이터(34) 및 Z축 신축 액추에이터(36)와 함께 지지판(38)을 Y축 방향으로 이동 가능하게 하기 위해, X축 신축 액추에이터(34)의 종동자(34c)가 Y축 방향으로 신축하는 Y축 신축 액추에이터(35)의 종동자(35c)에 고정된다. Y축 신축 액추에이터(35)의 하우징(35d)은 지주(33b)를 통해 받침대(13)에 고정된다.

각 신축 액추에이터(34 내지 36)에 있어서의 각 서보 모터(34a 내지 36a)는, 이들을 제어하는 콘트롤러(도시하지 않음)의 제어 출력에 접속된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 텐션 장치(42)는, 조출되는 선재(12)에 장력을 부여함과 함께 선재(12)를 되돌리는 것이 가능하다. 텐션 장치(42)는, 설치 다리(43)의 상방에 설치된 케이싱(44)과, 케이싱(44)의 측면에 설치된 드럼(45) 및 텐션 바아(46)를 구비한다.

선재(12)는 드럼(45)에 권취되어 있다. 드럼(45)을 회전시켜 선재(12)를 조출하는 조출 제어 모터(47)가 케이싱(44)의 내부에 설치되어 있다. 드럼(45)으로부터 조출된 선재(12)는 텐션 바아(46)의 선단에 설치되는 선재 가이드(46a)로 유도된다. 선재 가이드(46a)로 유도된 선재(12)는 회전 부재(39)의 삽입 관통 구멍(39a)을 향해 안내된다.

텐션 바아(46)는, 기단부의 회동축(46b)을 지점으로 해서 회동 가능하다. 회동축(46b)의 회동 각도는, 케이싱(44) 내에 수용되어 회동축(46b)에 설치된 회동 각도 검출 수단으로서의 포텐셔미터(48)에 의해 검출된다. 포텐셔미터(48)의 검출 출력은 컨트롤러(도시하지 않음)에 입력되고, 컨트롤러로부터의 제어 출력이 조출되어 제어 모터(47)에 접속된다.

텐션 바아(46)의 회동축(46b)과 선재 가이드(46a) 사이의 소정 위치에는, 텐션 바아(46)의 회동 방향에 가압력을 부여하는 탄성 부재인 스프링(49)의 일단부가설치되고 브래킷(46c)을 통해 설치된다. 텐션 바아(46)에는, 회동 각도에 따른 스프링(49)의 탄성력이 작용한다.

스프링(49)의 타단부는, 이동 부재(50)에 고정된다. 이동 부재(50)는 텐션 조절 나사(51)의 수나사(51a)에 나사 결합하고 있다. 이동 부재(50)의 위치는 수나사(51a)를 회전시킴으로써 조정하는 것이 가능하다. 즉, 스프링(49)의 타단부의 고정 위치는 변위 가능하므로, 텐션 바아(46)에 의해 선재(12)에 부여되는 장력은 조절할 수 있다.

컨트롤러(도시하지 않음)는, 회동 각도 검출 수단인 포텐셔미터(48)에 의해 검출된 회동 각도가 소정의 각도로 되도록 조출 제어 모터(47)를 제어한다.

텐션 장치(42)에서는, 스프링(49)에 의해 텐션 바아(46)를 통해 선재(12)에 장력을 부여하고, 텐션 바아(46)가 소정의 각도로 되도록 드럼(45)이 회전한다. 이로 인해, 소정량의 선재(12)가 조출됨과 함께, 선재(12)의 장력이 소정의 값으로 유지된다.

코일 제조 장치(10)는, 소정의 권취수 만큼의 선재(12)를 노즐(31)로부터 인출해서 축적하는 축선 기구(52)를 구비한다. 축선 기구(52)는, 선재(12)를 파지 가능하게 구성된 축선 클램프 장치(53)와, 축선 클램프 장치(53)를 3축 방향으로 이동시키는 축선 이동 기구(54)를 구비한다.

축선 기구(52)에 있어서의 축선 클램프 장치(53)는, 압축 에어가 공급 또는 배기됨으로써 개폐하는 끼움 지지편(53a, 53b)(도 6)을 갖고, 끼움 지지편(53a, 53b)에 의해 노즐(31)로부터 조출된 선재(12)를 파지한다. 축선 클램프 장치(53)는 노즐(31)에 면하도록 Y축 방향으로 연장되고, 이동판(58)에 설치된다.

축선 클램프 장치(53)의 끼움 지지편(53a, 53b)은, 노즐(31)에 면하는 선단이 상방으로 절곡되어 형성된다. 축선 클램프 장치(53)로의 압축 에어의 공급이나 축선 클램프 장치(53)로부터의 압축 에어의 배출은 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 제어된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 이동판(58)에는 Y축 방향으로 연장되는 레일(59)이 설치된다. 축선 클램프 장치(53)는, 끼움 지지편(53a, 53b)을 권취 지그(20) 측으로 돌출시킨 상태로(도 1), 레일(59)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 축선 클램프 장치(53)에는 코일 스프링(60)의 일단부가 설치되고, 코일 스프링(60)의 타단부는 이동 부재(61)에 고정된다.

이동 부재(61)는 텐션 조절 나사(62)의 수나사(62a)에 나사 결합하고 있다. 이동 부재(61)의 위치는, 수나사(62a)를 회전함으로써 조정할 수 있다.

코일 스프링(60)은 축선 클램프 장치(53)를 권취 지그(20)로부터 멀리하는 방향으로 가압한다. 축선 이동 기구(54)(도 1)는 이동판(58)을 축선 클램프 장치(53)와 함께 3축 방향으로 이동시킨다.

축선 이동 기구(54)는, 전술한 노즐 이동 기구(33)와 동일한 구조이고, X축, Y축, 및 Z축 방향으로 신축하는 각 신축 액추에이터(55 내지 57)에 의해 구성된다. 축선 클램프 장치(53)가 설치되는 이동판(58)은, Y축 방향으로 이동 가능한 Y축 신축 액추에이터(56)의 하우징(56d)에 설치된다. Y축 신축 액추에이터(56)와 함께 이동판(58)을 Z축 방향으로 이동 가능하게 하기 위해, Y축 신축 액추에이터(56)의 종동자(56c)가 Z축 신축 액추에이터(57)의 하우징(57d)에 설치된다.

Y축 및 Z축 신축 액추에이터(56, 57)와 함께 이동판(58)을 X축 방향으로 이동 가능하게 하기 위해, Z축 신축 액추에이터(57)의 종동자(57c)가 X축 신축 액추에이터(55)의 종동자(55c)에 설치된다. X축 신축 액추에이터(55)의 하우징(55d)은 X축 방향으로 신장해서 받침대(13)에 고정된다.

각 신축 액추에이터(55 내지 57)에 있어서의 각 서보 모터(55a 내지 57a)는 이들을 제어하는 컨트롤러(도시하지 않음)의 제어 출력에 접속된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 코일 제조 장치(10)는, 코어(11)(도 5)에 권회된 선재(12)의 단부를 파지하는 단부 파지 기구(63)를 구비한다. 단부 파지 기구(63)에 있어서도 선재(12)를 파지 가능하게 구성된 단부 클램프 장치(64)와, 단부 클램프 장치(64)를 3축 방향으로 이동시키는 이동 기구(65)를 구비한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 단부 파지 기구(63)에 있어서의 단부 클램프 장치(64)는 압축 에어가 공급 또는 배기됨으로써 개폐하는 끼움 지지편(64a, 64b)(도 13 및 도 14)을 갖는다. 끼움 지지편(64a, 64b)은, 코어(11)에 권회된 선재(12)의 단부를 파지한다. 끼움 지지편(64a, 64b)은 권취 지그(20)에 면하는 선단이 비교적 가늘게 형성된다.

단부 클램프 장치(64)로의 압축 에어의 공급이나 단부 클램프 장치(64)로부터의 압축 에어의 배출은 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 제어된다.

단부 클램프 장치(64)를 3축 방향으로 이동시키는 이동 기구(65)는, 전술한 노즐 이동 기구(33) 및 축선 이동 기구(54)와 동일한 구조이고, X축, Y축, 및 Z축 방향으로 신축하는 각 신축 액추에이터(66 내지 68)에 의해 구성된다.

단부 클램프 장치(64)는 이동 기구(65)를 구성하는 X축 신축 액추에이터(66)의 종동자(66c)에 설치된다. X축 신축 액추에이터(66)와 함께 단부 클램프 장치(64)를 Z축 방향으로 이동 가능하게 하기 위해, X축 신축 액추에이터(66)의 하우징(66d)이 Z축 신축 액추에이터(68)의 하우징(68d)에 앵글 부재(65a)를 통해 설치된다.

X축 및 Z축 신축 액추에이터(66, 68)와 함께 단부 클램프 장치(64)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 하기 위해, Z축 신축 액추에이터(68)의 종동자(68c)가 Y축 신축 액추에이터(67)의 종동자(67c)에 설치된다. Y축 신축 액추에이터(67)의 하우징(67d)이 Y축 방향으로 신장해서 받침대(13)에 고정된다.

각 신축 액추에이터(66 내지 68)에 있어서의 각 서보 모터(66a 내지 68a)는, 이들을 제어하는 컨트롤러(도시하지 않음)의 제어 출력에 접속된다.

코일 제조 장치(10)는 도 5에 도시한 바와 같이, 권취 지그(20)와 동축에 설치된 원통 형상의 내부 커터 통(71)과, 내부 커터 통(71)의 외측에 중합하도록 설치된 외부 커터 통(76)을 구비한다.

내부 커터 통(71)은, 스핀들 축(22)의 외경보다 조금 큰 내경을 갖는 소직경 통부(71a)와, 소직경 통부(71a)의 상방에 소직경 통부(71a)에 연속해서 동축에 설치된 대직경 통부(71b)를 갖는다. 소직경 통부(71a)에는, 스핀들 축(22)이 끼움 삽입되고, 내부 커터 통(71)은 소직경 통부(71a)에 대해 직경 방향으로 나사 결합하는 나사(71c)에 의해, 스핀들 축(22)에 설치된다.

내부 커터 통(71)은, 내부 커터 통(71)의 상부 테두리, 즉 대직경 통부(71b)의 상부 테두리가 척(21)에 유지된 코어(11)의 하부 테두리보다도 더욱 하방으로 되도록 설치된다. 대직경 통부(71b)에는, 상부 테두리로부터 슬릿(71d)이 축방향으로 연장되어 형성된다.

슬릿(71d)은 코어(11)에 권회되는 선재(12)를 절단하기 위한 것이다. 본 실시 형태에서는, 직경 방향의 양측에 각각 3개씩 형성되어, 합계 6개의 슬릿(71d)이 형성되는 경우를 나타낸다(도 10 내지 도 13).

외부 커터 통(76)은, 내부 커터 통(71)의 대직경 통부(71b)에 외측으로부터 중합하는 통형상 본체부(76a)와, 통형상 본체부(76a)의 하단부 주위에 설치된 플랜지부(76b)를 갖는다. 플랜지부(76b)는 베이스(16)에 설치된다. 본체부(76a)의 상부 테두리는 내부 커터 통(71)의 상부 테두리와 대략 동일한 높이로 형성된다.

본체부(76a)에도 상부 테두리로부터 슬릿(76d)이 축방향으로 연장되어 형성된다. 슬릿(76d)도, 코어(11)에 권회되는 선재(12)를 절단하기 위한 것이다. 내부 커터 통(71)에 형성된 슬릿(71d)에 대응하고, 직경 방향의 양측에 각각 3개씩 슬릿(76d)이 형성된다(도 10 내지 도 13).

외부 커터 통(76)의 슬릿(76d)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 축선 클램프 장치(53)가 면하는 방향, 즉 축선 클램프 장치(53)가 이동 가능하게 설치된 이동판(58)의 레일(59)이 설치된 방향(도 6)인 Y축 방향을 따라 형성된다.

슬릿(76d)이 형성된 부분의 외부 커터 통(76)의 내주면과 내부 커터 통(71)의 대직경 통부(71b)의 외주면이 확실하게 접촉하도록, 외부 커터 통(76)의 슬릿(76d)이 형성된 부위는 내주로 팽출하여, 두께가 두껍게 형성된다.

외부 커터 통(76)의 내부 커터 통(71)으로의 끼워넣기를 용이하게 하기 위해, 통형상 본체부(76a)에는, 슬릿(76d)이 양측에 형성된 방향으로 직교하는 방향, 즉 X축 방향을 따라 보조 슬릿(76e)이 형성된다.

보조 슬릿(76e)은, 그 폭이 넓혀진 상태에서, 슬릿(76d)이 형성된 부분의 내주가 내부 커터 통(71)의 외주에 접촉하도록 형성된다. 즉, 보조 슬릿(76e)은 슬릿(76d)이 형성된 부분이 직경 방향 외측으로 변위 가능하도록 형성된다. 이로 인해, 슬릿(76d)이 형성된 부분의 내주면은 내부 커터 통(71)의 대직경 통부(71b)의 외주면과 확실하게 접촉된다.

코일 제조 장치(10)는, 또한 코어(11)에 권회된 선재(12)의 단부를 전극(11d, 11e)(도 14)에 접합하는 접합 수단을 구비한다.

도 14에 도시한 바와 같이, 코어(11)에 형성된 전극(11d, 11e)은, 한쪽의 플랜지부(11a)의 양측에 형성된 땜납 층으로 이루어진다. 접합 수단은 전극(11d, 11e)에 접촉된 선재(12)를 가열하고, 선재(12)를 전극(11d, 11e)에 납땜하는 전열 인두(80)이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 전열 인두(80)는, 설치판(81)을 통해 지지판(38)에 설치되고, 전술한 노즐 이동 기구(33)(도 2)에 의해, 노즐(31)과 함께 3축 방향으로 이동 가능하다.

도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 설치판(81)의 하면에는, X축 방향으로 연장되는 한쌍의 레일(82, 82)이 Y축 방향으로 소정의 간격을 두고 설치된다. 한쌍의 레일(82, 82)에는 가동대(83)가 X축 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

전열 인두(80)는, 가동대(83)에 있어서 권취 지그(20)에 면하는 측에 설치된다. 가동대(83)를 설치판(81)에 대해 이동시키기 위해, 액추에이터인 에어 실린더(84)가 설치판(81)에 고정된다.

에어 실린더(84)의 로드(84a)의 선단이 가동대(83)에 설치된다.

설치판(81)의 한쌍의 레일(82, 82) 사이에는 관통 구멍(81a)이 형성된다. 설치판(81)의 상면에는, 절연체(88a)를 통해 단자판(88)이 설치된다. 관통 구멍(81a)에는 산형으로 만곡된 전도판(89)이 삽입되고, 전도판(89)의 일단부가 단자판(88)에 접속되고, 전도판(89)의 타단부가 전열 인두(80)에 접속된다.

단자판(88)에는, 외부 전원(도시하지 않음)으로부터의 리드선(90)(도 7)이 접속된다. 전도판(89)을 통해 공급되는 전력에 의해 전열 인두(80)는 가열된다. 만곡된 전도판(89)은 변형 가능하므로, 에어 실린더(84)에 의한 가동대(83)의 이동은 지장없이 행해진다.

축선 이동 기구(54)에 의해 3축 방향으로 이동 가능한 이동판(58)에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 축선 클램프 장치(53)로부터 X축 방향으로 이격되어 접촉 부재(86)가 설치된다.

접촉 부재(86)는, 접촉 부재(86)를 Y축 방향으로 이동시키는 액추에이터인 에어 실린더(87)를 통해 이동판(58)에 설치된다. 에어 실린더(87)는, 로드(87a)를 Y축 방향을 향해 이동판(58)에 설치된다. 접촉 부재(86)는, 로드(87a)의 돌출 단부에 설치된다. 접촉 부재(86)는, 로드(87a)가 돌출되면, 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 축선 클램프 장치(53)의 끼움 지지편(53a, 53b)보다도 이동판(58)으로부터 Y축 방향으로 돌출되는 위치까지 이동 가능하다.

접촉 부재(86)는, 선재(12)를 전극(11d, 11e)에 땜납할 때에, 코어(11)를 누르기 위해 사용된다. 구체적으로는, 에어 실린더(87)의 로드(87a)를 돌출시키고, 접촉 부재(86)를 축선 클램프 장치(53)의 끼움 지지편(53a, 53b)보다 돌출되는 위치로 이동시킨 상태에서 축선 이동 기구(54)에 의해 이동판(58)을 이동시킨다. 그리고, 도 14에 도시한 바와 같이, 코어(11)의 플랜지부(11a, 11b)의 X축 방향의 일측에 접촉 부재(86)의 측면을 접촉시킨다. 코어(11)의 플랜지부(11a, 11b)의 X축 방향의 타측에는, 지지판(38)에 설치된 전열 인두(80)를 대향시킨다. 이 상태에서, 에어 실린더(84)의 로드(84a)를 돌출시켜 가동대(83)를 이동시키고, 가동대(83)에 설치된 전열 인두(80)와 접촉 부재(86)에 의해 한쪽의 플랜지부(11a)를 끼운다. 이 결과, 전극(11d, 11e)에 접촉된 선재(12)를 전열 인두(80)가 가열해서, 선재(12)를 전극(11d, 11e)에 납땜할 수 있다.

다음에, 코일 제조 장치의 동작에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 관한 코일 제조 장치(10)에서는, 선재 조출기에 있어서의 노즐(31)로부터 조출되는 선재(12)를 유지해서 소정 길이 인출하는 선재 인출 공정과, 척(21)에 의해 코어(11)를 파지한 권취 지그(20)를 코어(11)와 함께 회전시켜, 인출된 선재(12)를 코어(11)에 권취하는 권취 공정과, 노즐(31)을 코어(11)와 동일 방향으로 회전시켜 노즐(31)로부터 조출되는 선재(12)를 코어(11)에 감아 α권취 코일(17)을 형성하는 α권취 코일 형성 공정과, α권취 코일(17)에 권취된 선재(12)의 양단부를 소정의 길이로 절단하는 선재 절단 공정과, 절단된 선재(12)를 코어(11)의 플랜지부(11a)에 형성된 전극(11d, 11e)에 중합시켜 접합하는 선재 접합 공정을 행한다. 이하에, 각 공정을 상세하게 설명한다.

<선재 인출 공정>

이 공정에서는, 노즐(31)로부터 조출되는 선재(12)를 유지해서 소정 길이 인출한다. 선재(12)는 드럼(45)에 권취되어 있다. 드럼(45)으로부터 조출된 선재(12)는, 텐션 바아(46)의 선단에 있어서의 선재 가이드(46a)로 유도되고, 선재 가이드(46a)로부터 회전 부재(39)의 삽입 관통 구멍(39a)을 삽입 관통하도록 유도된다.

선재(12)는, 단면이 사각형인 소위 각선이다(도 14). 삽입 관통 구멍(39a)을 삽입 관통한 선재(12)는, 노즐(31)의 조출 구멍(31a)을 통과하도록 유도된다. 조출 구멍(31a)을 통과한 선재(12)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 단부가 비스듬히 상방을 향하도록 인출된다. 단부를 비스듬히 상방으로 절곡함으로써, 선재(12)가 조출 구멍(31a)의 구멍 테두리에 걸림 지지되어, 텐션 장치(42)측을 향해 복귀되는 것이 방지된다.

선재 인출 공정에서는, 도시하지 않지만, 축선 이동 기구(54)에 의해 축선 클램프 장치(53)를 이동시키고, 끼움 지지편(53a, 53b)에 노즐(31)로부터 조출되어 비스듬히 상방으로 절곡된 선재(12)를 파지시킨다. 그 후, 축선 이동 기구(54)에 의해 축선 클램프 장치(53)를 다시 이동시키고, 축선 클램프 장치(53)를 노즐(31)로부터 분리한다. 이 결과, 노즐(31)로부터 소정의 길이의 선재(12)가 인출된다.

소정의 길이는, 도 14에 도시한 바와 같이, α권취 코일(17)에 있어서의 한쪽의 코일(17a)을 권선하는데 필요한 선재(12)의 길이이다. 인출된 선재(12)의 길이가 이 길이에 대략 동등해진 단계에서 축선 클램프 장치(53)의 이동을 정지하고, 선재 인출 공정을 종료시킨다.

<권취 공정 및 α권취 코일 형성>

권취 공정과 α권취 코일 형성이 동시에 행해지는 경우를 나타낸다.

이들 공정에서는, 코어(11)를 권취 지그(20)에 장착한 후, 권취 지그(20)를 회전시킨다. 코어(11)의 장착은, 우선, 도 1에 도시하는 에어 실린더(27)의 로드(27a)를 상방을 향해 돌출시키고, 도 5에 도시하는 조작 로드(26)를 상승시켜, 고정측 파지 부재(21a)와 가동측 파지 부재(21b)의 상부에 있어서의 간격을 넓힌다.

고정측 파지 부재(21a)의 절결부(21c)에 코어(11)의 한쪽의 플랜지부(11a)를 수평 상태에서 적재시킨 후, 에어 실린더(27)의 로드(27a)를 하강시켜, 조작 로드(26)를 하강시킨다. 절결부(21c)에 수평하게 적재된 코어(11)는 코일 스프링(21d)의 가압력이 작용하는 척(21)에 의해 파지된다.

그 후, 코어(11)를 회전시킨다. 이 회전은, 도 1에 도시하는 받침대(13)에 설치된 모터(23)에 의해 행해진다. 코어(11)가 회전함으로써, 축선 클램프 장치(53)에 의해 인출된 선재(12)는 코어(11)에 되감겨진다.

되감기가 개시되면, 축선 이동 기구(54)는, 되감겨지는 선재(12)의 속도에 대략 동등한 속도로 축선 클램프 장치(53)를 코어(11)에 근접시킨다. 선재(12)가 휘어 코어(11)에 권취되는 코일(17a)이 부풀어버리는 것을 방지한다.

코일 스프링(60)은, 축선 클램프 장치(53)를 권취 지그(20)로부터 멀리하는 방향으로 가압하고, 되감겨지는 선재(12)의 양과 축선 클램프 장치(53)의 이동량 사이에 생기는 오차를 흡수하여, 축선 클램프 장치(53)와 코어(11) 사이의 선재(12)의 휨을 확실하게 방지한다. 축선 클램프 장치(53)로부터 되감겨지는 선재(12)는, 한쪽의 플랜지부(11a)를 따라 되감겨져, 권취 드럼(11c)의 한쪽의 플랜지부(11a) 측으로 치우쳐 권회된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 선재(12)의 되감기와 함께, 노즐(31)을 코어(11)의 회전보다 빠른 2배의 회전 속도로 동일 방향으로 회전시켜 노즐(31)로부터 새롭게 조출되는 선재(12)를 코어(11)에 권취해서 α권취 코일(17)을 형성한다.

도 2에 도시하는 노즐 이동 기구(33)에 의해 노즐(31)이 설치된 회전 부재(39)를 코어(11)의 상방까지 이동시키고, 그 회전 중심을 코어(11)의 회전 중심에 일치시킨다. 이 상태에서 회전 부재(39)를 모터(32)에 의해 회전시켜, 코어(11)의 주위에 있어서 노즐(31)을 주회시킨다.

노즐(31)은 코어(11)의 주위를 코어(11)의 회전 방향과 동일 방향으로 2배의 속도로 회전하게 된다. 이로 인해, 노즐(31)로부터 새롭게 조출되는 선재(12)는, 축선 클램프 장치(53)로부터 도 10의 실선 화살표로 나타내는 방향으로 되감겨지는 선재(12)와 함께 동시에 코어(11)에 권선된다. 노즐(31)로부터 새롭게 조출되는 선재(12)는, 다른쪽의 플랜지부(11b)를 따라 조출되어, 권취 드럼부(11c)의 다른쪽의 플랜지부(11b)측에 치우쳐 권회된다.

이 결과, 축선 클램프 장치(53)에 의해 미리 인출된 선재(12)의 코어(11)의 회전에 의해 권선된 권취 초기의 선재(12) 및 노즐(31)로부터 조출되어 코어(11)에 권회된 권취 종료의 선재(12)의 양쪽이 최외주에 위치하는 α권취 코일(17)(도 14)이 형성된다.

<선재 절단 공정>

이 공정에서는, α권취 코일(17)의 양단부에 있어서의 선재(12)를 소정의 길이로 절단한다. 절단은 내부 커터 통(71) 및 외부 커터 통(76)에 의해 행하여져, 권취 초기의 선재(12)와 권취 종료의 선재(12)는 따로 절단된다.

우선, 권취 초기의 선재(12)의 절단을 설명한다.

절단에 있어서, 받침대(13)에 설치된 모터(23)는 코어(11)와 함께 내부 커터 통(71)을 회전시켜, 슬릿(71d)이 형성된 양측을 Y축 방향으로 일치시키고, 슬릿(71d)의 위치를 외부 커터 통(76)의 슬릿(76d)의 위치에 맞춘다.

이 상태에서, 축선 이동 기구(54)에 의해 축선 클램프 장치(53)를 이동시키고, 도 11에 도시한 바와 같이, 축선 클램프 장치(53)로부터 코어(11)로 연장되는 권취 초기의 선재(12)를, 슬릿(71d, 76d)에 통과시킨다.

그 후, 모터(23)(도 1)에 의해 내부 커터 통(71)을 조금 회전시켜, 슬릿(71d)을, 외부 커터 통(76)의 슬릿(76d)으로부터 비켜놓는다. 이에 의해 권취 초기의 선재(12)가 절단된다.

그 후, 도 1에 도시하는 축선 이동 기구(54)에 의해 축선 클램프 장치(53)를 대기 위치까지 이동시킨다. 대기 위치로 이동한 후, 선재(12)의 잔부는 폐기된다.

다음에, 권취 종료의 선재(12)를 절단한다. 선재(12)로서 소위 각선을 사용한 경우, α권취 코일 형성 공정에 있어서, 노즐(31)을 회전시켜 권선했으므로, 드럼(45)으로부터 노즐(31) 사이에 선재(12)가 비틀어지게 된다.

이 비틀림을 해소하기 위해, 권취 초기의 선재(12)를 절단한 후에, 노즐(31)을 코어(11)와 함께, 권선 시와 역방향으로 회전시켜, 그 비틀림을 해소시킨다. 회전의 횟수는 권선 시에 회전시킨 수와 동일하다. 코어(11)와 함께 노즐(31)을 회전시킴으로써, 코어(11)에 감겨진 선재(12)가 풀어지는 것을 방지한다. 비틀림을 해소한 후에, 코어(11)와 노즐(31) 사이에 존재하는 권취 종료의 선재(12)를 절단한다.

권취 종료의 선재(12)의 절단에 있어서도, 도 12에 도시한 바와 같이, 내부 커터 통(71)에 있어서의 슬릿(71d)을 외부 커터 통(76)에 있어서의 슬릿(76d)에 일치시킨다. 이 상태에서, 노즐 이동 기구(33)(도 1)에 의해 노즐(31)을 이동시켜, 노즐(31)로부터 코어(11)로 연장되는 권취 종료의 선재(12)를, 슬릿(71d, 76d)에 통과시킨다.

이 때, 노즐(31)의 조출 구멍(31a)을 통과한 선재(12)는, 비스듬히 상방을 향한 상태에서 인출된다. 그 후, 모터(23)(도 1)에 의해 내부 커터 통(71)을 조금 회전시켜, 슬릿(71d)을 외부 커터 통(76)의 슬릿(76d)으로부터 비켜놓는다. 이 결과 권취 종료의 선재(12)는 소정의 길이로 절단된다.

그 후, 노즐 이동 기구(33)에 의해 노즐(31)을 대기 위치까지 이동시킨다. 여기서, 노즐(31)의 조출 구멍(31a)을 통과한 선재(12)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 단부가 비스듬히 상방을 향한 상태로 인출되고 있으므로, 선재(12)는 조출 구멍(31a)의 구멍 테두리에 걸림 지지되어, 다음의 권선이 이루어질 때까지, 텐션 장치(42)측을 향해 복귀되는 일은 없다.

<선재 접합 공정>

이 공정에서는, 절단된 선재(12)를 코어(11)의 플랜지부(11a)에 형성된 전극(11d, 11e)에 중합시켜 접합한다. 중합 및 접합은 절단된 권취 초기의 선재(12)와 권취 종료의 선재(12)로, 각각 따로 행해진다.

우선, 절단된 권취 초기의 선재(12)의 중합 및 접합을 설명한다.

절단된 권취 초기의 선재(12)의 중합을 행함에 있어서, 받침대(13)에 설치된 모터(23)는 코어(11)와 함께 내부 커터 통(71)을 회전시켜, 도 13에 도시한 바와 같이, 권취 초기의 선재(12)가 수납된 슬릿(71d)을 X축 방향으로 일치시킨다. 이에 의해, 슬릿(71d)에 수납되어 존재하는 절단된 권취 초기의 선재(12)를 단부 클램프 장치(64)에 대향하는 위치로 이동시킨다.

단부 클램프 장치(64)를 이동 기구(65)(도 2)에 의해 이동시키고, 끼움 지지편(64a, 64b)에 의해 코어(11)로부터 슬릿(71d)에 연장되는 권취 초기의 선재(12)를 파지시킨다. 그 후, 이동 기구(65)에 의해 단부 클램프 장치(64)를 이동시키고, 도 14에 도시한 바와 같이, 단부 클램프 장치(64)로부터 코어(11)에 연장되는 권취 초기의 선재(12)를 한쪽의 플랜지부(11a)에 형성된 전극(11d)에 가압해서 중합시킨다.

이 상태에서, 절단된 권취 초기의 선재(12)의 전극(11d)으로의 접합을 행한다. 접합은 접합 수단인 전열 인두(80)에 의해 행해진다. 구체적으로는, 도 6에 도시하는 에어 실린더(87)의 로드(87a)를 돌출시켜 접촉 부재(86)를 파선으로 나타내는 위치로 이동시킨다. 이 상태에서 이동판(58)과 함께 접촉 부재(86)를 축선 이동 기구(54)에 의해 이동되고, 도 14에 도시한 바와 같이, 코어(11)의 플랜지부(11a, 11b)의 X축 방향의 일측에 접촉 부재(86)의 측면을 접촉시킨다.

그 후, 도 2에 도시하는 노즐 이동 기구(33)에 의해 지지판(38)을 이동시켜, 지지판(38)에 설치된 전열 인두(80)를, 코어(11)의 플랜지부(11a, 11b)의 X축 방향의 타측에 대향시킨다. 이 상태에서, 에어 실린더(84)의 로드(84a)를 돌출시켜 가동대(83)를 이동시키고, 가동대(83)에 설치된 전열 인두(80)를 도 14의 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 이동시킨다. 전열 인두(80)와 접촉 부재(86)에 의해 코어(11)의 한쪽의 플랜지부(11a)는 끼워진다. 이 결과, 전극(11d)에 겹쳐진 권취 초기 선재(12)는, 가열된 전열 인두(80)에 의해 전극(11d)에 납땜된다.

권취 초기 선재(12)에 전열 인두(80)가 눌러져 있을 때, 권취 초기의 선재(12)를 파지하는 단부 클램프 장치(64)를 이동 기구(65)에 의해 이동시키고, 선재(12)를 전열 인두(80)의 근방에 있어서 잡아당겨 떼어낸다. 권취 초기의 선재(12)는 전극(11d)에 접합되고, 잔여의 선재(12)는 단부 클램프 장치(64)가 대기 위치로 이동한 후에 폐기된다.

다음에, 권취 종료의 선재(12)의 중합 및 접합을 행한다. 먼저 설명한 권취 초기의 선재(12)의 중합 및 접합과 순서는 동일하다. 권취 초기의 선재(12)를 접합한 후, 받침대(13)에 설치된 모터(23)가 코어(11)와 함께 내부 커터 통(71)을 약 180도 회전시켜, 슬릿(71d)에 수납되어 존재하는 절단된 권취 종료의 선재(12)를 단부 클램프 장치(64)에 대향시킨다.

그 후, 단부 클램프 장치(64)를 이동 기구(65)에 의해 이동시키고, 끼움 지지편(64a, 64b)에 의해 코어(11)로부터 슬릿(71d)에 연장되는 권취 종료의 선재(12)를 파지시킨다. 이 상태에서, 이동 기구(65)에 의해 단부 클램프 장치(64)를 이동시키고, 단부 클램프 장치(64)로부터 코어(11)에 연장되는 권취 종료의 선재(12)를 한쪽의 플랜지부(11a)에 형성된 전극(11e)에 가압해서 중합시킨다.

이 상태에서, 절단된 권취 종료의 선재(12)의 전극(11e)으로의 접합을 행한다. 접합은 권취 초기의 선재(12)를 전극(11d)에 접합하는 순서와 동일하므로 설명을 생략한다.

권취 종료의 선재(12)에 전열 인두(80)가 접촉되어 있을 때에, 권취 종료의 선재(12)를 파지하는 단부 클램프 장치(64)를 이동 기구(65)에 의해 이동시키고, 선재(12)를 전열 인두(80)의 근방에 있어서 잡아당겨 떼어낸다. 권취 종료의 선재(12)는 전극(11e)에 접합되고, 잔여의 선재(12)는 단부 클램프 장치(64)가 대기 위치로 이동한 후에 폐기된다.

이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.

권취 지그(20)와 함께 회전하는 원통 형상의 내부 커터 통(71)과, 내부 커터 통(71)의 외측에 중합하도록 설치된 회전 불능의 외부 커터 통(76)을 구비했으므로, 내부 커터 통(71)을 권취 지그(20)와 함께 회전시켜, 내부 커터 통(71)에 형성된 제1 슬릿(71d)과 외부 커터 통(76)에 형성된 제2 슬릿(76d)을 일치시키면, 일치된 제1 및 제2 슬릿(71d, 76d)에 선재(12)를 삽입 관통시킬 수 있다. 그 후, 내부 커터 통(71)을 권취 지그(20)와 함께 회전시킴으로써, 슬릿(71d)은 슬릿(76d)에 대해 주위 방향으로 이동하고, 슬릿(71d)과 슬릿(76d)의 양쪽에 삽입 관통된 선재(12)는, 내부 커터 통(71)과 외부 커터 통(76) 사이에서 절단되게 된다.

이와 같이 본 발명의 실시 형태에 관한 코일 제조 장치(10)는, 선재(12)를 절단하기 위해 종래에 필요로 했던 니퍼 장치나 3축 이동 기구가 불필요하게 되고, 선재(12)의 절단에 필요한 기구는, 권취 지그(20)의 주위에 설치되므로, 장치 전체를 소형화할 수 있다.

또한, 선재(12)를 절단하는 내부 커터 통(71) 및 외부 커터 통(76)은 권취 지그(20)의 주위에 설치된 원통 형상물이고, 내부 커터 통(71)은 권취 지그(20)를 회전시키는 기구에 의해 회전되므로, 내부 커터 통(71)을 회전시키는 독립된 회전 기구도 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 코일(17)의 권취 초기 또는 권취 종료의 선재(12)를 소정의 길이로 즉시 절단할 수 있음과 함께, 선재(12)를 절단하는 기구를 소형화할 수 있다.

또한, 권취 지그(20)에 의한 코어(11)의 회전 속도보다 빠른 속도로 동일 방향으로 노즐(31)을 회전시켜, 권취 지그(20)에 파지된 코어(11)에 노즐(31)로부터 조출되는 선재(12) 및 축선 기구(52)에 축적된 선재(12)의 양쪽을 권취하도록 했으므로, 권취 초기와 권취 종료의 선재(12)가 모두 외주가 되는 α권취 코일(17)을 제조할 수 있다. 이와 같은 α권취 코일(17)을 제조하는 경우에도 권취 초기 또는 권취 종료의 선재(12)를 즉시 소정의 길이로 절단할 수 있다.

또한, 내부 커터 통(71)의 외경 반경 및 외부 커터 통(76)의 내경 반경은, 코일(17)의 중심으로부터 선재(12)가 절단되는 위치까지의 길이가 된다. 이로 인해, 내부 커터 통(71)의 외경 반경 및 외부 커터 통(76)의 내경 반경을 변경함으로써 절단되는 선재(12)의 길이를 용이하게 변경하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 코어(11)의 회전 속도보다 빠른 속도로 노즐(31)을 회전시켜, α권취 코일(17)을 제조하는 경우를 설명했지만, 권취 지그(20)에 의한 코어(11)의 회전 속도보다 빠른 속도로 동일 방향에 축선 기구(52)인 축선 클램프 장치(53)를 회전 기구에 의해 회전시켜, 권취 초기와 권취 종료의 선재(12)가 모두 외주가 되는 α권취 코일을 제조하도록 해도 된다. 이 경우도, 내부 커터 통(71) 및 외부 커터 통(76)에 의해, 코일의 권취 초기 또는 권취 종료의 선재를 즉시 소정의 길이로 절단하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에서는, X축, Y축, 및 Z축 방향으로 신축 가능한 각 신축 액추에이터에 의해 구성된 노즐 이동 기구(33), 축선 이동 기구(54) 및 이동 기구(65)를 설명했지만, 이들 기구는, 상기 구조의 것으로 한정하는 것이 아니고, 대상물을 3축 방향으로 이동 가능한 한, 다른 형식의 것이어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 선재(12)는, 단면이 사각형을 이루는 소위 각선이며, 전열 인두(80)에 의해 납땜 가능한 절연 피복을 갖는 것을 사용하는 경우에 대해 설명했지만, 선재(12)는 각선으로 한정되지 않고, 단면이 직사각형이나 다각 형상의 것이어도 되고, 단면이 원형의 환선이어도 된다. 또한, 선재(12)는 자기 융착하는 절연 피복을 갖는 피복 도선이어도 된다. 자기 융착하는 피복 동선을 선재(12)로서 사용한 경우에는, 제조되는 α권취 코일(17)의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 권취 공정과 α권취 코일 형성 공정이 동시에 행하여지는 경우를 설명했다. 즉, 코어(11)를 회전시켜 인출된 선재(12)를 코어(11)에 권취함과 함께, 노즐(31)을 코어(11)의 회전보다 빠른 2배의 회전 속도로 동일 방향으로 회전시켜 노즐(31)로부터 조출되는 선재(12)를 코어(11)에 권취하여 α권취 코일(17)을 형성했다. 그러나, 권취 공정의 후에 α권취 코일 형성 공정을 행하도록 해도 된다.

즉, 코어(11)를 회전시킴과 함께 노즐(31)을 코어(11)의 회전 속도와 동일한 회전 속도로 동일 방향으로 회전시켜, 인출된 선재(12)를 코어(11)에 권취하여 우선 한쪽의 코일(17a)을 형성하는 권취 공정을 행한다. 그 후, 코어(11)의 회전을 정지함과 함께 노즐(31)의 회전을 계속하여, 노즐(31)로부터 조출되는 선재(12)를 회전이 정지된 코어(11)에 귄취되어 다른쪽의 코일(17b)을 한쪽의 코일(17a)에 인접해서 형성하는 α권취 코일 형성 공정을 행한다. 이와 같이, 권취 공정의 후에 α권취 코일 형성 공정을 행하도록 해도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지가 아니다.

본원은 2013년 4월 12일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2013-83553호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

선재를 조출하는 노즐과, 상기 노즐로부터 조출되는 상기 선재를 회전해서 권취하는 권취 지그를 구비하는 코일 제조 장치이며,
상기 선재가 삽입 관통 가능한 제1 슬릿이 축방향으로 신장되어 형성되고 상기 권취 지그와 동축에 설치되어 상기 권취 지그와 함께 회전하는 원통 형상의 내부 커터 통과,
상기 선재가 삽입 관통 가능한 제2 슬릿이 축방향으로 신장되어 형성되고 상기 내부 커터 통의 외측에 중합하도록 설치된 회전 불가능한 외부 커터 통을 구비한, 코일 제조 장치.
제1항에 있어서, 소정의 권취수 만큼의 상기 선재를 상기 노즐로부터 인출해서 축적하는 축선 기구와, 상기 노즐 또는 상기 축선 기구를 상기 권취 지그의 주위에 있어서 회전시키는 회전 기구를 더 구비하고,
상기 회전 기구는 상기 권취 지그의 회전 속도보다 빠른 속도로 동일 방향으로 상기 노즐 또는 상기 축선 기구를 회전시켜, 상기 권취 지그에 상기 노즐로부터 조출되는 상기 선재 및 상기 축선 기구에 축적된 선재의 양쪽을 권취하도록 구성된, 코일 제조 장치.