WO2014167970A1 - コイル製造装置 - Google Patents

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WO2014167970A1
WO2014167970A1 PCT/JP2014/057600 JP2014057600W WO2014167970A1 WO 2014167970 A1 WO2014167970 A1 WO 2014167970A1 JP 2014057600 W JP2014057600 W JP 2014057600W WO 2014167970 A1 WO2014167970 A1 WO 2014167970A1
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winding
nozzle
core
coil
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進司 杉本
Original Assignee
日特エンジニアリング株式会社
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    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
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    • H01F41/06—Coil winding
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    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/082—Devices for guiding or positioning the winding material on the former

Definitions

  • the present invention relates to a coil manufacturing apparatus for winding a wire fed from a nozzle to manufacture a coil.
  • JP2007-266578A includes a wire rod feeding machine that feeds a wire rod from a nozzle at a constant tension, a winding jig that supports the core and rotates together with the core, and winds the wire rod fed from the nozzle around the rotating core; The chip coil manufacturing apparatus provided with this is disclosed.
  • the core is gripped by a winding jig, the winding jig is rotated together with the core, the tip of the wire rod fed from the nozzle is held by the wire rod holding member, and is placed on one flange side. After that, the wire drawn from the nozzle is wound around the core and wound. When the winding is finished, the nozzle is moved to the other collar side where the electrode is formed, and the wire material at the end of winding is drawn to the other collar side.
  • the wire holding member is moved to move the leading end of the winding wire drawn from one side of the hook to the other side of the electrode where the electrode is formed. Thereafter, both ends of the wire are soldered and fixed to the electrode formed on the other flange. After the end of the wire is fixed to the electrode, the wire and the wire holding member are moved away from the core, whereby the wire is broken in the vicinity of the electrode.
  • the wire rod is guided to the electrode side or the wire rod is chopped off by moving the nozzle that feeds the wire rod and the wire rod holding member that holds the winding start portion of the wire rod.
  • JP2012-80037A discloses a wire rod cutting device for cutting a wire rod by moving the nipper device by electric or fluid pressure and sandwiching the wire rod between a pair of cutting teeth of the nipper device.
  • JP2012-80037A requires a relatively large triaxial moving mechanism in order to move the nipper device. For this reason, there existed a possibility that the whole apparatus might enlarge.
  • the lengths of the coil winding start and winding end tend to be relatively short. That is, it is necessary to cut the wire at a location near the coil. In order to cut the wire at a location near the coil, it is necessary to move the nipper device to the vicinity of the coil by the triaxial moving mechanism. At this time, in order to avoid contact between the coil and the nipper device, the movement by the three-axis moving mechanism is complicated, and it may take a long time to process the wire.
  • An object of the present invention is to downsize a coil manufacturing apparatus that can immediately cut a wire material at the start or end of winding of a coil at a predetermined length.
  • a coil manufacturing apparatus comprising: a nozzle that feeds a wire, and a winding jig that rotates and winds the wire that is fed from the nozzle, wherein the wire is inserted.
  • a first slit that can be extended in the axial direction is formed coaxially with the winding jig and rotates together with the winding jig, and a second slit through which the wire can be inserted.
  • a coil manufacturing apparatus is provided that includes an outer cutter cylinder that is formed to extend in the axial direction and is provided so as to overlap the outer side of the inner cutter cylinder.
  • FIG. 1 is a front view showing a coil manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the coil manufacturing apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion III in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a portion VII in FIG. 2 showing the joining means.
  • FIG. 8 is a view of FIG. 7 showing the joining means as seen from the VIII direction.
  • FIG. 9 is a view of FIG. 7 showing the joining means as seen from the IX direction.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the ⁇ coil is wound.
  • FIG. 11 is a perspective view corresponding to FIG. 10 showing a state in which the wire at the beginning of winding is cut.
  • FIG. 12 is a perspective view corresponding to FIG. 10 showing a state in which the wire material at the end of winding is cut.
  • FIG. 13 is a perspective view corresponding to FIG. 10 showing a state where the cut wire at the beginning of the winding is drawn and opposed to the clamp device.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a state in which the cut wire at the beginning of the winding is joined to the electrode.
  • the coil manufacturing apparatus 10 is shown in FIGS.
  • three axes X, Y, and Z orthogonal to each other are set, and the X axis extends in the horizontal front-rear direction, the Y axis extends in the horizontal horizontal direction, and the Z axis extends in the vertical direction.
  • the coil manufacturing apparatus 10 includes a winding jig 20 that rotates and winds the wire 12.
  • the winding jig 20 includes a chuck 21 that holds the core 11, and a spindle shaft 22 that is provided at the tip of the chuck 21.
  • the wire 12 is wound around the core 11 held by the chuck 21.
  • the core 11 has rectangular flange portions 11a and 11b formed at both ends of the winding drum portion 11c. Electrodes 11d and 11e are formed on opposite sides of one flange 11a (FIG. 14), and no electrode is formed on the other flange 11b. The chuck 21 grips the opposite side where the electrode of one flange 11a is not formed from both sides.
  • the coil manufacturing apparatus 10 has a horizontal pedestal 13, and a pedestal 16 is horizontally provided on the pedestal 13 via a support 14.
  • the spindle shaft 22 is a cylindrical member extending in the vertical direction, and a chuck 21 is provided on the upper side.
  • the spindle shaft 22 is pivotally supported on the base 16 via a bearing 16a.
  • the chuck 21 provided on the upper part of the spindle shaft 22 includes a fixed-side gripping member 21a fixed to the upper end of the spindle shaft 22, and a movable-side gripping member 21b pivotally supported at the center of the fixed-side gripping member 21a.
  • the fixed-side gripping member 21a and the movable-side gripping member 21b are formed so as to intersect at a substantially center that is pivotally supported.
  • a notch 21c is formed on which one flange 11a of the core 11 can be placed in a horizontal state.
  • the upper part of the movable side gripping member 21b is formed in a shape that can hold one of the flanges 11a placed on the fixed side gripping member 21a together with the fixed side gripping member 21a.
  • a coil spring 21d is interposed between the fixed gripping member 21a and the movable gripping member 21b below the pivot point so as to narrow the gap therebetween. That is, the interval between the fixed gripping member 21a and the movable gripping member 21b above the pivot point is narrowed by the biasing force of the coil spring 21d. For this reason, one collar part 11a mounted in the notch part 21c is hold
  • the coil manufacturing apparatus 10 includes a rotation mechanism that rotates the spindle shaft 22 together with the core 11 held by the chuck 21.
  • the rotation mechanism is a motor 23 attached to the pedestal 13, and a first pulley 24a is provided on the rotation shaft.
  • a second pulley 24 b is attached to the spindle shaft 22 that projects downward from the base 16.
  • a belt 24c is wound between the first pulley 24a and the second pulley 24b.
  • the spindle shaft 22 rotates together with the core 11 via the first pulley 24a, the belt 24c, and the second pulley 24b.
  • an operating rod 26 is inserted through the central axis of the spindle shaft 22 so as to be movable up and down.
  • a frustoconical operation body 26 a having a diameter decreasing upward is attached to the upper end of the operation rod 26, that is, the upper portion of the operation rod 26 protruding upward from the upper edge of the spindle shaft 22.
  • a portion of the lower end of the movable holding member 21b on the fixed holding member 21a side is in contact with the conical surface of the operating body 26a. For this reason, when the operating rod 26 is raised, the portion below the pivot point of the movable gripping member 21b is pulled away from the fixed gripping member 21a against the biasing force of the coil spring 21d. As a result, the interval between the fixed side gripping member 21a and the movable side gripping member 21b above the pivot point is widened, and the holding of the core 11 is eliminated.
  • An actuator 27 that raises and lowers the operation rod 26 is attached to the base 13.
  • the actuator is a so-called air cylinder in which the rod 27a enters and exits by supplying and discharging compressed air.
  • the actuator 27 is attached to the base 13 so as to be coaxial with the operation rod 26 with the rod 27a facing upward.
  • the operation rod 26 is also raised, and the gripping of the core 11 by the chuck 21 is canceled.
  • the operation rod 26 is also lowered, and the core 11 can be gripped by the chuck 21.
  • the coil manufacturing apparatus 10 includes a wire feeding machine that feeds the wire 12 with a constant tension.
  • the wire rod feeding machine includes a nozzle 31 through which the wire rod 12 is inserted, a rotation mechanism 32 that rotates the nozzle 31, a nozzle moving mechanism 33 that moves the nozzle 31 in the three-axis direction together with the rotation mechanism 32, and tension to the wire rod 12.
  • the nozzle 31 is fixed to a rotating member 39 pivotally supported by a support plate 38.
  • the support plate 38 is horizontally supported by the nozzle moving mechanism 33.
  • a rotation member 39 is pivotally supported on the support plate 38 with the rotation axis as a vertical direction.
  • a substantially crank-shaped attachment member 40 is attached to the rotating member 39 below the support plate 38.
  • the nozzle 31 is fixed to the lower portion of the mounting member 40 that is displaced from the rotational axis of the rotating member 39.
  • the nozzle 31 is a hexahedron, and a feeding hole 31a through which the wire 12 is inserted in the horizontal direction is formed in the lower part.
  • the feeding hole 31 a is formed from the outside of the rotating member 39 toward the rotation center of the rotating member 39.
  • the distance from the center of rotation to the nozzle 31 is set to a degree sufficient for the circle drawn by the nozzle 31 when the rotating member 39 rotates to surround the flanges 11a and 11b (FIG. 5) of the core 11.
  • an insertion hole 39a through which the wire 12 is inserted is formed in the vertical direction.
  • Pulleys 41 a to 41 c for guiding the wire 12 inserted through the insertion hole 39 a to the feeding hole 31 a of the nozzle 31 are attached to the rotating member 39 and the attachment member 40.
  • the wire 12 drawn by these pulleys 41a to 41c is inserted into the feed hole 31a of the nozzle 31 from the outside toward the center of the rotating member 39.
  • the rotation mechanism 32 that rotates the nozzle 31 is a motor 32 attached to a support plate 38.
  • a third pulley 32 a is provided on the rotation shaft of the motor 32, and a fourth pulley 32 b is attached to the rotation member 39 protruding above the support plate 38.
  • a belt 32c is wound around the third pulley 32a and the fourth pulley 32b.
  • the nozzle moving mechanism 33 is configured by the respective expansion / contraction actuators 34 to 36 that expand and contract in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
  • the telescopic actuators 34 to 36 constituting the nozzle moving mechanism 33 are elongated box-shaped housings 34d to 36d and ball screws 34b to 34d that extend in the longitudinal direction inside the housings 34d to 36d and are rotated by servo motors 34a to 36a. 36b and followers 34c to 36c screwed into the ball screws 34b to 36b.
  • a support plate 38 is attached to the follower 36c of the Z-axis telescopic actuator 36 that expands and contracts in the Z-axis direction.
  • the housing 36d of the Z-axis expansion / contraction actuator 36 is connected to the housing 34d of the X-axis expansion / contraction actuator 34 that expands / contracts in the X-axis direction. Fixed through.
  • the follower 34c of the X-axis expansion / contraction actuator 34 extends / contracts in the Y-axis direction so that the support plate 38 can move in the Y-axis direction together with the X-axis expansion / contraction actuator 34 and the Z-axis expansion / contraction actuator 36. It is fixed to the child 35c.
  • the housing 35d of the Y-axis expansion / contraction actuator 35 is fixed to the pedestal 13 via a support 33b.
  • the servo motors 34a to 36a in the telescopic actuators 34 to 36 are connected to control outputs of a controller (not shown) that controls them.
  • the tension device 42 can apply tension to the fed wire 12 and pull back the wire 12.
  • the tension device 42 includes a casing 44 installed above the mounting leg 43, and a drum 45 and a tension bar 46 provided on the side surface of the casing 44.
  • the wire 12 is wound around the drum 45.
  • a feed control motor 47 that rotates the drum 45 to feed the wire 12 is provided inside the casing 44.
  • the wire 12 fed from the drum 45 is guided to a wire guide 46 a provided at the tip of the tension bar 46.
  • the wire 12 guided to the wire guide 46 a is guided toward the insertion hole 39 a of the rotating member 39.
  • the tension bar 46 can be rotated with the rotation shaft 46b at the base end as a fulcrum.
  • the rotation angle of the rotation shaft 46b is detected by a potentiometer 48 serving as a rotation angle detection means housed in the casing 44 and attached to the rotation shaft 46b.
  • the detection output of the potentiometer 48 is input to a controller (not shown), and the control output from the controller is connected to the feeding control motor 47.
  • a spring 49 which is an elastic member that applies a biasing force in the rotation direction of the tension bar 46, is attached via a mounting bracket 46c at a predetermined position between the rotation shaft 46b of the tension bar 46 and the wire guide 46a. .
  • the tension bar 46 receives an elastic force of a spring 49 corresponding to the rotation angle.
  • the other end of the spring 49 is fixed to the moving member 50.
  • the moving member 50 is screwed into the male screw 51 a of the tension adjusting screw 51.
  • the position of the moving member 50 can be adjusted by rotating the male screw 51a. That is, since the fixed position of the other end of the spring 49 can be displaced, the tension applied to the wire 12 by the tension bar 46 can be adjusted.
  • a controller (not shown) controls the feeding control motor 47 so that the rotation angle detected by the potentiometer 48 serving as a rotation angle detection means becomes a predetermined angle.
  • the spring 45 applies tension to the wire 12 via the tension bar 46, and the drum 45 rotates so that the tension bar 46 has a predetermined angle. For this reason, while the predetermined amount of wire 12 is paid out, the tension of the wire 12 is maintained at a predetermined value.
  • the coil manufacturing apparatus 10 includes a storage mechanism 52 that draws out and stores the wire 12 for a predetermined number of turns from the nozzle 31.
  • the storage mechanism 52 includes a storage clamp device 53 configured to be able to hold the wire 12 and a storage movement mechanism 54 that moves the storage clamp device 53 in three axial directions.
  • the storage clamp device 53 in the storage mechanism 52 has clamping pieces 53a and 53b (FIG. 6) that open and close when compressed air is supplied or exhausted, and the wire rod fed from the nozzle 31 by the clamping pieces 53a and 53b. 12 is gripped.
  • the storage clamp device 53 is provided on the moving plate 58 so as to extend in the Y-axis direction so as to face the nozzle 31.
  • the holding pieces 53a and 53b of the storage clamp device 53 are formed by bending the tip facing the nozzle 31 upward. Supply of compressed air to the storage clamp device 53 and discharge of compressed air from the storage clamp device 53 are controlled by a controller (not shown).
  • the moving plate 58 is provided with a rail 59 extending in the Y-axis direction.
  • the storage clamp device 53 is attached to the rail 59 so as to be movable in the Y-axis direction with the clamping pieces 53a and 53b protruding toward the winding jig 20 (FIG. 1).
  • One end of a coil spring 60 is attached to the storage clamp device 53, and the other end of the coil spring 60 is fixed to the moving member 61.
  • the moving member 61 is screwed into the male screw 62 a of the tension adjusting screw 62.
  • the position of the moving member 61 can be adjusted by rotating the male screw 62a.
  • the coil spring 60 urges the storage clamp device 53 in a direction away from the winding jig 20.
  • the storage movement mechanism 54 (FIG. 1) moves the moving plate 58 in the triaxial direction together with the storage clamp device 53.
  • the storage movement mechanism 54 has the same structure as the nozzle movement mechanism 33 described above, and is constituted by the respective expansion and contraction actuators 55 to 57 that expand and contract in the X axis, Y axis, and Z axis directions.
  • the moving plate 58 provided with the storage clamp device 53 is attached to the housing 56d of the Y-axis telescopic actuator 56 that can move in the Y-axis direction.
  • a follower 56 c of the Y-axis expansion / contraction actuator 56 is attached to the housing 57 d of the Z-axis expansion / contraction actuator 57 so that the movable plate 58 can move in the Z-axis direction together with the Y-axis expansion / contraction actuator 56.
  • the follower 57c of the Z-axis telescopic actuator 57 is attached to the follower 55c of the X-axis telescopic actuator 55 so that the moving plate 58 can be moved in the X-axis direction together with the Y-axis and Z-axis telescopic actuators 56 and 57.
  • the housing 55d of the X-axis expansion / contraction actuator 55 extends in the X-axis direction and is fixed to the pedestal 13.
  • the servo motors 55a to 57a in the telescopic actuators 55 to 57 are connected to control outputs of a controller (not shown) that controls them.
  • the coil manufacturing apparatus 10 includes an end gripping mechanism 63 that grips the end of the wire 12 wound around the core 11 (FIG. 5).
  • An end clamp device 64 configured to be able to grip the wire 12 even in the end gripping mechanism 63, and a moving mechanism 65 that moves the end clamp device 64 in three axial directions.
  • the end clamp device 64 in the end gripping mechanism 63 has clamping pieces 64a and 64b (FIGS. 13 and 14) that open and close when compressed air is supplied or exhausted.
  • the sandwiching pieces 64 a and 64 b grip the end portion of the wire 12 wound around the core 11.
  • the sandwiching pieces 64a and 64b are formed so that the tips facing the winding jig 20 are relatively thin.
  • the supply of compressed air to the end clamp device 64 and the discharge of compressed air from the end clamp device 64 are controlled by a controller (not shown).
  • the moving mechanism 65 that moves the end clamp device 64 in the triaxial direction has the same structure as the nozzle moving mechanism 33 and the storage movement mechanism 54 described above, and each of the moving mechanisms 65 expands and contracts in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. It is composed of telescopic actuators 66-68.
  • the end clamp device 64 is attached to the follower 66 c of the X-axis telescopic actuator 66 that constitutes the moving mechanism 65.
  • the housing 66d of the X-axis telescopic actuator 66 is attached to the housing 68d of the Z-axis telescopic actuator 68 via an angle member 65a.
  • the follower 68c of the Z-axis telescopic actuator 68 is attached to the follower 67c of the Y-axis telescopic actuator 67 so that the end clamp device 64 can be moved in the Y-axis direction together with the X-axis and Z-axis telescopic actuators 66 and 68.
  • a housing 67d of the Y-axis telescopic actuator 67 extends in the Y-axis direction and is fixed to the pedestal 13.
  • the servo motors 66a to 68a in the telescopic actuators 66 to 68 are connected to control outputs of a controller (not shown) that controls them.
  • the coil manufacturing apparatus 10 includes a cylindrical inner cutter cylinder 71 provided coaxially with the winding jig 20, and an outer cutter cylinder provided so as to overlap the outer side of the inner cutter cylinder 71. 76.
  • the inner cutter cylinder 71 includes a small-diameter cylinder part 71a having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the spindle shaft 22, and a large-diameter cylinder part 71b provided coaxially continuously to the small-diameter cylinder part 71a above the small-diameter cylinder part 71a. And having.
  • the spindle shaft 22 is fitted in the small diameter cylindrical portion 71a, and the inner cutter cylinder 71 is attached to the spindle shaft 22 by a screw 71c that is screwed in the radial direction with respect to the small diameter cylindrical portion 71a.
  • the inner cutter cylinder 71 is attached so that the upper edge of the inner cutter cylinder 71, that is, the upper edge of the large-diameter cylinder portion 71b is further below the lower edge of the core 11 held by the chuck 21.
  • a slit 71d is formed extending from the upper edge in the axial direction.
  • the slit 71d is for cutting the wire 12 wound around the core 11.
  • three slits are formed on both sides in the diameter direction, and a total of six slits 71d are formed (FIGS. 10 to 13).
  • the outer cutter cylinder 76 includes a cylindrical main body portion 76a that overlaps with the large-diameter cylindrical portion 71b of the inner cutter cylinder 71 from the outside, and a flange portion 76b that is provided around the lower end of the cylindrical main body portion 76a.
  • the flange portion 76 b is attached to the base 16.
  • the upper edge of the main body portion 76 a is formed at substantially the same height as the upper edge of the inner cutter cylinder 71.
  • a slit 76d is also formed in the main body 76a so as to extend in the axial direction from the upper edge.
  • the slit 76d is also for cutting the wire 12 wound around the core 11.
  • three slits 76d are formed on both sides in the diameter direction (FIGS. 10 to 13).
  • the slit 76d of the outer cutter cylinder 76 has a direction in which the storage clamp device 53 faces, that is, a direction in which the rail 59 of the moving plate 58 on which the storage clamp device 53 is movable is provided. It is formed along the Y-axis direction (FIG. 6).
  • the slit 76d of the outer cutter cylinder 76 is formed so that the inner peripheral surface of the outer cutter cylinder 76 in the portion where the slit 76d is formed and the outer peripheral surface of the large-diameter cylinder portion 71b of the inner cutter cylinder 71 are in reliable contact.
  • the part bulges out to the inner periphery and is formed thick.
  • the cylindrical body portion 76a is assisted along the direction perpendicular to the direction in which the slits 76d are formed on both sides, that is, along the X-axis direction.
  • a slit 76e is formed.
  • the auxiliary slit 76e is formed so that the inner periphery of the portion where the slit 76d is formed contacts the outer periphery of the inner cutter cylinder 71 in a state where the width of the auxiliary slit 76e is expanded. That is, the auxiliary slit 76e is formed so that the portion where the slit 76d is formed can be displaced radially outward. For this reason, the inner peripheral surface of the portion where the slit 76 d is formed is in reliable contact with the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 71 b of the inner cutter cylinder 71.
  • the coil manufacturing apparatus 10 further includes joining means for joining the ends of the wire 12 wound around the core 11 to the electrodes 11d and 11e (FIG. 14).
  • the electrodes 11d and 11e formed on the core 11 are made of solder layers formed on both sides of one flange 11a.
  • the joining means is an electric heating rod 80 that heats the wire 12 brought into contact with the electrodes 11d and 11e and solders the wire 12 to the electrodes 11d and 11e.
  • the electric heating rod 80 is attached to the support plate 38 via the attachment plate 81, and can be moved in the triaxial direction together with the nozzle 31 by the nozzle moving mechanism 33 (FIG. 2) described above.
  • a pair of rails 82, 82 extending in the X-axis direction are provided on the lower surface of the mounting plate 81 with a predetermined interval in the Y-axis direction.
  • a pair of rails 82 and 82 are provided with a movable base 83 movably in the X-axis direction.
  • the electric heating rod 80 is provided on the movable table 83 on the side facing the winding jig 20.
  • an air cylinder 84 as an actuator is fixed to the mounting plate 81.
  • the tip of the rod 84 a of the air cylinder 84 is attached to the movable table 83.
  • a through hole 81 a is formed between the pair of rails 82 of the mounting plate 81.
  • a terminal plate 88 is attached to the upper surface of the attachment plate 81 via an insulator 88a.
  • a conductive plate 89 curved in a mountain shape is inserted into the through hole 81 a, one end of the conductive plate 89 is connected to the terminal plate 88, and the other end of the conductive plate 89 is connected to the electric heating rod 80.
  • the lead wire 90 (FIG. 7) from an external power source (not shown) is connected to the terminal board 88.
  • the electric heating rod 80 is heated by the electric power supplied through the conductive plate 89. Since the curved conductive plate 89 can be deformed, the movable table 83 is moved by the air cylinder 84 without any trouble.
  • the moving plate 58 that is movable in the three-axis direction by the storage movement mechanism 54 is provided with a contact piece 86 that is separated from the storage clamp device 53 in the X-axis direction.
  • the contact piece 86 is provided on the moving plate 58 via an air cylinder 87 which is an actuator that moves the contact piece 86 in the Y-axis direction.
  • the air cylinder 87 is attached to the moving plate 58 with the rod 87a directed in the Y-axis direction.
  • the contact piece 86 is attached to the protruding end of the rod 87a. When the rod 87a protrudes, the contact piece 86 can move to a position protruding in the Y-axis direction from the movable plate 58 rather than the sandwiching pieces 53a, 53b of the storage clamp device 53, as shown by a one-dot chain line.
  • the contact piece 86 is used to hold down the core 11 when the wire 12 is soldered to the electrodes 11d and 11e. Specifically, the rod 87 a of the air cylinder 87 is protruded, and the contact plate 86 is moved to a position protruding from the holding pieces 53 a and 53 b of the storage clamp device 53, so that the moving plate 58 is moved by the storage moving mechanism 54. Move. And as shown in FIG. 14, the side surface of the contact piece 86 is made to contact one side of the collar parts 11a and 11b of the core 11 in the X-axis direction.
  • the electric heating rod 80 attached to the support plate 38 is opposed to the other side in the X-axis direction of the flange portions 11 a and 11 b of the core 11.
  • the rod 84a of the air cylinder 84 is protruded to move the movable table 83, and one of the flange portions 11a is sandwiched between the electric heating rod 80 and the contact piece 86 provided on the movable table 83.
  • the wire rod 12 in contact with the electrodes 11d and 11e is heated by the electric heating rod 80, and the wire rod 12 can be soldered to the electrodes 11d and 11e.
  • the wire rod drawing process for holding the wire rod 12 fed from the nozzle 31 in the wire rod feeder and pulling out a predetermined length, and the winding jig 20 holding the core 11 by the chuck 21 are provided.
  • a winding step of rotating together with the core 11 and winding the drawn wire 12 around the core 11, and rotating the nozzle 31 in the same direction as the core 11 and winding the wire 12 fed from the nozzle 31 around the core 11 An ⁇ -winding coil forming step for forming 17, a wire rod cutting step for cutting both ends of the wire 12 wound around the ⁇ -winding coil 17 into a predetermined length, and the cut wire 12 on the flange portion 11 a of the core 11.
  • a wire joining step for polymerizing and joining the electrodes 11d and 11e.
  • ⁇ Wire drawing process> the wire 12 fed from the nozzle 31 is held and pulled out by a predetermined length.
  • the wire 12 is wound around the drum 45.
  • the wire 12 fed from the drum 45 is guided to the wire guide 46a at the tip of the tension bar 46, and is guided from the wire guide 46a so as to pass through the insertion hole 39a of the rotating member 39.
  • the wire 12 is a so-called square wire having a square cross section (FIG. 14).
  • the wire 12 inserted through the insertion hole 39 a is guided so as to pass through the feeding hole 31 a of the nozzle 31.
  • the wire rod 12 that has passed through the feeding hole 31 a is drawn out so that the end portion faces obliquely upward.
  • the wire 12 is locked to the hole edge of the feeding hole 31a and is prevented from returning toward the tension device 42 side.
  • the storage clamping device 53 is moved by the storage moving mechanism 54, and the wire 12 fed from the nozzle 31 and bent obliquely upward is held by the holding pieces 53a and 53b. Thereafter, the storage clamp device 53 is moved again by the storage movement mechanism 54, and the storage clamp device 53 is pulled away from the nozzle 31. As a result, the wire 12 having a predetermined length is drawn from the nozzle 31.
  • the predetermined length is the length of the wire 12 necessary for winding one coil 17a in the ⁇ -winding coil 17, as shown in FIG.
  • the core 11 is rotated. This rotation is performed by a motor 23 attached to the base 13 shown in FIG. As the core 11 rotates, the wire 12 drawn out by the storage clamp device 53 is rewound onto the core 11.
  • the storage movement mechanism 54 brings the storage clamp device 53 closer to the core 11 at a speed substantially equal to the speed of the wire 12 to be rewound. This prevents the wire rod 12 from bending and the coil 17a wound around the core 11 from expanding.
  • the coil spring 60 urges the storage clamp device 53 in a direction away from the winding jig 20 and absorbs an error generated between the amount of the wire 12 to be rewound and the movement amount of the storage clamp device 53.
  • the bending of the wire 12 between the storage clamp device 53 and the core 11 is reliably prevented.
  • the wire 12 to be rewound from the storage clamp device 53 is rewound along the one flange portion 11a, and is biased and wound around the one flange portion 11a side of the winding body portion 11c.
  • the nozzle 31 is rotated in the same direction at twice the rotation speed faster than the rotation of the core 11, and the wire rod 12 newly fed out from the nozzle 31 is wound around the core 11.
  • the ⁇ winding coil 17 is formed.
  • the rotating member 39 provided with the nozzle 31 is moved to above the core 11 by the nozzle moving mechanism 33 shown in FIG. 2, and the rotation center thereof is made to coincide with the rotation center of the core 11. In this state, the rotating member 39 is rotated by the motor 32 to rotate the nozzle 31 around the core 11.
  • the nozzle 31 is rotated around the core 11 at a double speed in the same direction as the rotation direction of the core 11. For this reason, the wire 12 newly drawn out from the nozzle 31 is simultaneously wound around the core 11 together with the wire 12 rewound in the direction indicated by the solid line arrow in FIG.
  • the wire 12 newly fed out from the nozzle 31 is fed along the other flange 11b and is wound so as to be biased toward the other flange 11b of the winding body 11c.
  • ⁇ Wire cutting process> the wire 12 at both ends of the ⁇ winding coil 17 is cut to a predetermined length. Cutting is performed by the inner cutter cylinder 71 and the outer cutter cylinder 76, and the wire rod 12 at the beginning of winding and the wire rod 12 at the end of winding are cut separately.
  • the motor 23 attached to the pedestal 13 rotates the inner cutter cylinder 71 together with the core 11 so that both sides where the slits 71d are formed coincide with each other in the Y-axis direction, and the position of the slit 71d is set to the outer cutter cylinder 76. To the position of the slit 76d.
  • the storage clamp device 53 is moved by the storage movement mechanism 54, and the winding wire 12 extending from the storage clamp device 53 to the core 11 is passed through the slits 71d and 76d as shown in FIG. .
  • the inner cutter cylinder 71 is slightly rotated by the motor 23 (FIG. 1), and the slit 71d is shifted from the slit 76d of the outer cutter cylinder 76. Thereby, the wire 12 at the beginning of winding is cut.
  • the storage clamp device 53 is moved to the standby position by the storage movement mechanism 54 shown in FIG. After moving to the standby position, the remaining portion of the wire 12 is discarded.
  • the wire 12 at the end of winding is cut.
  • a so-called square wire is used as the wire 12
  • the wire 12 is twisted between the drum 45 and the nozzle 31 because the nozzle 31 is rotated and wound in the ⁇ winding coil forming step.
  • the nozzle 31 is rotated together with the core 11 in the direction opposite to that during winding to eliminate the twist.
  • the number of rotations is the same as the number of rotations during winding.
  • the slit 71d in the inner cutter cylinder 71 is made to coincide with the slit 76d in the outer cutter cylinder 76, as shown in FIG.
  • the nozzle 31 is moved by the nozzle moving mechanism 33 (FIG. 1), and the winding end wire 12 extending from the nozzle 31 to the core 11 is passed through the slits 71d and 76d.
  • the wire 12 that has passed through the feeding hole 31a of the nozzle 31 is drawn in a state of facing obliquely upward.
  • the inner cutter cylinder 71 is slightly rotated by the motor 23 (FIG. 1) to shift the slit 71 d from the slit 76 d of the outer cutter cylinder 76.
  • the wire 12 at the end of winding is cut to a predetermined length.
  • the nozzle 31 is moved to the standby position by the nozzle moving mechanism 33.
  • the wire 12 that has passed through the feeding hole 31a of the nozzle 31 is drawn in a state in which the end portion faces obliquely upward, so that the wire 12 is related to the hole edge of the feeding hole 31a.
  • the cut wire 12 is polymerized and joined to the electrodes 11d and 11e formed on the flange 11a of the core 11. Polymerization and bonding are performed separately for the cut wire 12 at the beginning of winding and the wire 12 at the end of winding.
  • the motor 23 attached to the pedestal 13 rotates the inner cutter cylinder 71 together with the core 11, and the winding wire 12 is stored as shown in FIG. 13.
  • the slit 71d thus made is made to coincide with the X-axis direction.
  • the cut wire rod 12 at the beginning of the winding housed in the slit 71 d is moved to a position facing the end clamp device 64.
  • the end clamp device 64 is moved by the moving mechanism 65 (FIG. 2), and the wire 12 at the beginning of the winding extending from the core 11 to the slit 71d is held by the sandwiching pieces 64a and 64b. Thereafter, the end clamping device 64 is moved by the moving mechanism 65, and as shown in FIG. 14, the wire 12 at the beginning of the winding extending from the end clamping device 64 to the core 11 is applied to the electrode 11d formed on one flange 11a. Press to polymerize.
  • the cut wire member 12 at the beginning of winding is joined to the electrode 11d.
  • the joining is performed by an electric heating rod 80 which is a joining means.
  • the rod 87a of the air cylinder 87 shown in FIG. 6 is protruded, and the contact piece 86 is moved to the position indicated by the broken line.
  • the contact piece 86 is moved together with the moving plate 58 by the storage movement mechanism 54, and as shown in FIG. 14, the side surface of the contact piece 86 on one side in the X axis direction of the flange portions 11 a and 11 b of the core 11. Contact.
  • the support plate 38 is moved by the nozzle moving mechanism 33 shown in FIG. 2, and the electric heating rod 80 attached to the support plate 38 is opposed to the other side in the X-axis direction of the flange portions 11 a and 11 b of the core 11.
  • the rod 84a of the air cylinder 84 is projected to move the movable base 83, and the electric heating rod 80 provided on the movable base 83 is moved as indicated by the solid line arrow in FIG.
  • One flange 11 a of the core 11 is sandwiched between the electric heating rod 80 and the contact piece 86.
  • the winding start wire 12 superimposed on the electrode 11d is soldered to the electrode 11d by the heated electric heating rod 80.
  • the end clamp device 64 that holds the winding wire 12 is moved by the moving mechanism 65, and the wire 12 is pulled in the vicinity of the electric heating rod 80. .
  • the wire 12 at the beginning of the winding is joined to the electrode 11d, and the remaining wire 12 is discarded after the end clamp device 64 has moved to the standby position.
  • the winding end wire 12 is polymerized and joined.
  • the procedure for superposing and joining the wire 12 at the beginning of winding described above is the same.
  • the motor 23 attached to the pedestal 13 rotates the inner cutter cylinder 71 together with the core 11 by about 180 degrees, and is housed in the slit 71d and is present at the end of the cut winding. Is opposed to the end clamp device 64.
  • the end clamp device 64 is moved by the moving mechanism 65, and the end wire rod 12 extending from the core 11 to the slit 71d is held by the sandwiching pieces 64a and 64b.
  • the end clamping device 64 is moved by the moving mechanism 65, and the winding end wire rod 12 extending from the end clamping device 64 to the core 11 is pressed against the electrode 11e formed on the one flange portion 11a to be polymerized.
  • the end clamp device 64 that holds the wire rod 12 at the end of winding is moved by the moving mechanism 65, and the wire rod 12 is pulled near the electric heating rod 80. Cut it.
  • the wire rod 12 at the end of winding is joined to the electrode 11e, and the remaining wire rod 12 is discarded after the end clamp device 64 moves to the standby position.
  • the inner cutter cylinder 71 Since the cylindrical inner cutter cylinder 71 that rotates together with the winding jig 20 and the non-rotatable outer cutter cylinder 76 provided so as to overlap the outer side of the inner cutter cylinder 71 are provided, the inner cutter cylinder 71 is When the first slit 71d formed in the inner cutter cylinder 71 and the second slit 76d formed in the outer cutter cylinder 76 are made to coincide with each other by rotating together with the winding jig 20, the matched first and second slits 71d, The wire 12 can be inserted through 76d.
  • the coil manufacturing apparatus 10 eliminates the need for a conventional nipper device and a three-axis movement mechanism for cutting the wire 12, and the mechanism necessary for cutting the wire 12 is a winding. Since it is provided around the taking jig 20, the entire apparatus can be reduced in size.
  • the inner cutter cylinder 71 and the outer cutter cylinder 76 that cut the wire 12 are cylindrical objects provided around the winding jig 20, and the inner cutter cylinder 71 is driven by a mechanism that rotates the winding jig 20. Since it rotates, an independent rotating mechanism for rotating the inner cutter cylinder 71 is not required. In this manner, the wire 12 at the start or end of winding of the coil 17 can be immediately cut to a predetermined length, and the mechanism for cutting the wire 12 can be reduced in size.
  • the nozzle 31 is rotated in the same direction at a speed higher than the rotation speed of the core 11 by the winding jig 20, and the wire 12 and the wire storage fed from the nozzle 31 to the core 11 held by the winding jig 20. Since both of the wire rods 12 stored in the mechanism 52 are wound, the ⁇ -winding coil 17 in which the wire rods 12 at the beginning and end of winding are both outer circumferences can be manufactured. Even when such an ⁇ -winding coil 17 is manufactured, the wire 12 at the beginning or end of winding can be immediately cut to a predetermined length.
  • the outer diameter radius of the inner cutter cylinder 71 and the inner diameter radius of the outer cutter cylinder 76 are the lengths from the center of the coil 17 to the position where the wire rod 12 is cut. For this reason, the length of the wire 12 to be cut can be easily changed by changing the outer diameter radius of the inner cutter cylinder 71 and the inner diameter radius of the outer cutter cylinder 76.
  • a storage coil clamp device 53 as the storage mechanism 52 in the same direction may be rotated by a rotating mechanism to manufacture an ⁇ -winding coil in which both the winding start wire end and winding end wire 12 are on the outer periphery.
  • the coil material at the beginning or end of winding of the coil can be immediately cut to a predetermined length by the inner cutter cylinder 71 and the outer cutter cylinder 76.
  • the nozzle moving mechanism 33, the storage movement mechanism 54, and the moving mechanism 65 configured by the respective expansion and contraction actuators that can expand and contract in the X axis, Y axis, and Z axis directions have been described. Is not limited to the structure described above, and may be of other types as long as the object can be moved in three axial directions.
  • the wire 12 is a so-called square wire having a square cross section, and the case where the wire 12 having an insulating coating that can be soldered by the electric heating rod 80 is used.
  • the cross-section may be rectangular or polygonal, and the cross-section may be a circular round line.
  • the wire 12 may be a coated conductor having an insulating coating that is self-bonded. When a coated copper wire that self-bonds is used as the wire 12, collapse of the manufactured ⁇ -winding coil 17 can be prevented.
  • the winding process and the ⁇ -winding coil forming process are performed simultaneously. That is, the wire 12 drawn out by rotating the core 11 is wound around the core 11 and the wire 12 fed from the nozzle 31 by rotating the nozzle 31 in the same direction at a rotational speed twice as fast as the rotation of the core 11.
  • the ⁇ winding coil 17 was formed by winding the core 11.
  • the ⁇ winding coil forming step may be performed after the winding step.
  • the winding step of rotating the core 11 and rotating the nozzle 31 in the same direction at the same rotational speed as the core 11 and winding the drawn wire 12 around the core 11 to form one coil 17a first is performed. . Thereafter, the rotation of the core 11 is stopped and the rotation of the nozzle 31 is continued. The wire 12 fed from the nozzle 31 is wound around the core 11 which has stopped rotating, and the other coil 17b is adjacent to the one coil 17a.
  • An ⁇ -winding coil forming process is performed. Thus, you may make it perform an alpha coil formation process after a winding process.

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Abstract

　線材を繰出すノズルと、ノズルから繰出される線材を回転して巻取る巻取り治具と、を備えるコイル製造装置１０であって、線材が挿通可能な第一スリットが軸方向に伸びて形成され巻取り治具と同軸に設けられて巻取り治具とともに回転する円筒状の内カッタ筒と、線材が挿通可能な第二スリットが軸方向に伸びて形成され内カッタ筒の外側に重合するように設けられた回転不能な外カッタ筒とを備える。

Description

コイル製造装置
　本発明は、ノズルから繰出される線材を巻取ってコイルを製造するコイル製造装置に関するものである。
　従来、小型電子機器等に用いられるチップコイルとして、両端部に鍔部を有するコアの巻胴部に線材を巻回してコイルを作成し、コアの鍔部に形成された電極に線材の端部を固定するものが知られている。ＪＰ２００７－２６６５７８Ａには、線材をノズルから一定のテンションで繰出す線材繰出機と、コアを支持してコアとともに回転し、ノズルから繰出される線材を回転するコアに巻取る巻取り治具と、を備えたチップコイル製造装置が開示されている。
　このコイル製造装置では、コアを巻取り治具に把持し、コアとともに巻取り治具を回転させて、ノズルから繰出された線材の先端部を線材保持部材により保持して一方の鍔部側に移動させ、その後、ノズルから繰出された線材をコアに巻回させて巻線している。巻線が終了すると、電極が形成される他方の鍔部側にノズルを移動し、巻終わりの線材を他方の鍔部側に引出している。
　ノズルの移動と共に、線材保持部材を移動させて、一方の鍔部側から引出されている巻始めの線材の先端部を電極が形成される他方の鍔部側に移動する。その後、線材の両端部を他方の鍔部に形成された電極に半田付けして固定する。線材の端部が電極に固定された後、ノズル及び線材保持部材をコアから遠ざけることにより、電極の近傍において線材を引き千切る。
　従来のコイル製造装置では、線材を繰出すノズルや、線材の巻初め部分を保持する線材保持部材を移動させることにより、線材を電極側に案内したり、線材を引き千切ったりしている。
　しかし、ノズルや線材保持部材の移動では、線材を正確に処理できない場合がある。このため、線材の両端を所定の長さに切断した後、半田付け等の処理を行っていた。ＪＰ２０１２－８００３７Ａには、電動又は流体圧によりニッパ装置を移動させて、ニッパ装置の一対の切断歯の間に線材を挟み込むことにより線材を切断する線材切断装置が開示されている。
　しかし、ＪＰ２０１２－８００３７Ａに開示された線材切断装置は、ニッパ装置を移動させるために比較的大きな三軸移動機構が必要となる。このため、装置全体が大型化するおそれがあった。
　特に近年では、巻始めと巻終わりの線材が共に外周になる，いわゆるα巻コイルを製造する場合、コイルの巻始め及び巻終わりの線材の長さを比較的短くする傾向にある。即ち、線材をコイルから近い箇所で切断する必要がある。線材をコイルから近い箇所で切断するには、コイル近傍までニッパ装置を三軸移動機構により移動させる必要がある。このとき、コイルとニッパ装置との接触を回避するために、三軸移動機構による移動が複雑化して、線材の処理に多大な時間がかかってしまうおそれがあった。
　本発明は、コイルの巻始め又は巻終わりの線材を所定の長さで直ちに切断することが可能なコイル製造装置を小型化することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、線材を繰出すノズルと、前記ノズルから繰出される前記線材を回転して巻取る巻取り治具と、を備えたコイル製造装置であって、前記線材が挿通可能な第一スリットが軸方向に伸びて形成され前記巻取り治具と同軸に設けられて前記巻取り治具とともに回転する円筒状の内カッタ筒と、前記線材が挿通可能な第二スリットが軸方向に伸びて形成され前記内カッタ筒の外側に重合するように設けられた回転不能な外カッタ筒と、を備えたコイル製造装置が提供される。
図１は、本発明の実施形態に係るコイル製造装置を示す正面図である。 図２は、図１のコイル製造装置の側面図である。 図３は、図１のIII部の拡大図である。 図４は、図２のIV部の拡大図である。 図５は、巻取り治具を示す図１のV－V線断面図である。 図６は、蓄線機構を示す図１のVI－VI線断面図である。 図７は、接合手段を示す図２のVII部の拡大図である。 図８は、接合手段を示す図７をVIII方向から見た図である。 図９は、接合手段を示す図７をIX方向から見た図である。 図１０は、αコイルが巻かれた状態を示す斜視図である。 図１１は、巻初めの線材を切断する状態を示す図１０に対応する斜視図である。 図１２は、巻終わりの線材を切断する状態を示す図１０に対応する斜視図である。 図１３は、切断された巻初めの線材を引き回しクランプ装置に対向させた状態を示す図１０に対応する斜視図である。 図１４は、切断された巻初めの線材を電極に接合する状態を示す斜視図である。
　図面を参照して、本発明の実施形態に係るコイル製造装置について説明する。
　コイル製造装置１０を図１及び図２に示す。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの三軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとする。
　コイル製造装置１０は、線材１２を回転して巻取る巻取り治具２０を備える。図５に示すように、巻取り治具２０は、コア１１を把持するチャック２１と、チャック２１が先端に設けられたスピンドル軸２２と、を備える。線材１２はチャック２１が把持するコア１１に巻取られる。
　図５に示すように、コア１１は巻胴部１１ｃの両端部に矩形の鍔部１１ａ，１１ｂが形成されている。一方の鍔部１１ａの対向する両辺には、電極１１ｄ，１１ｅが形成され(図１４）、他方の鍔部１１ｂには電極が形成されていない。チャック２１は、一方の鍔部１１ａの電極が形成されていない対向辺を両側から把持する。
　コイル製造装置１０は、水平な台座１３を有し、台座１３には、支柱１４を介して基台１６が水平に設けられる。
　図５に示すように、スピンドル軸２２は、鉛直方向に延びる円筒状部材であり、上方にチャック２１が設けられる。スピンドル軸２２は、ベアリング１６ａを介して基台１６に枢支される。
　スピンドル軸２２の上部に設けられたチャック２１は、スピンドル軸２２の上端に固定された固定側把持部材２１ａと、固定側把持部材２１ａの略中央に中央が枢支された可動側把持部材２１ｂと、を有する。
　固定側把持部材２１ａと可動側把持部材２１ｂは枢支された略中央で交差するように形成される。固定側把持部材２１ａの上縁には、コア１１の一方の鍔部１１ａが水平状態で載置可能な切り欠き部２１ｃが形成される。可動側把持部材２１ｂの上部は、固定側把持部材２１ａに載置された一方の鍔部１１ａを、固定側把持部材２１ａとともに挟持可能な形状に形成される。
　枢支点より下方の固定側把持部材２１ａと可動側把持部材２１ｂの間にはそれらの間隔を狭めるように付勢するコイルスプリング２１ｄが介装される。つまり、枢支点より上方の固定側把持部材２１ａと可動側把持部材２１ｂとの間隔は、コイルスプリング２１ｄの付勢力によって狭められる。このため、切り欠き部２１ｃに載置された一方の鍔部１１ａは、コイルスプリング２１ｄの付勢力によって把持される。
　コイル製造装置１０は、チャック２１が把持したコア１１とともにスピンドル軸２２を回転させる回転機構を備える。回転機構は、台座１３に取付けられたモータ２３であって、回転軸に第一プーリ２４ａが設けられる。
　図５に示すように、基台１６の下方に突出するスピンドル軸２２には第二プーリ２４ｂが取付けられる。
　第一プーリ２４ａと第二プーリ２４ｂとの間にはベルト２４ｃが掛け回される。モータ２３が駆動すると、第一プーリ２４ａ，ベルト２４ｃ及び第二プーリ２４ｂを介して、スピンドル軸２２がコア１１とともに回転する。
　図５に示すように、スピンドル軸２２の中心軸には操作ロッド２６が上下動可能に挿通される。操作ロッド２６の上端、即ち、スピンドル軸２２の上縁より上方に突出した操作ロッド２６の上部には、上方に向かって縮径する円錐台形状の操作体２６ａが取付けられる。操作体２６ａの円錐面には、可動側把持部材２１ｂの下端の固定側把持部材２１ａ側の部分が接触している。このため、操作ロッド２６が上昇すると、可動側把持部材２１ｂの枢支点より下方の部位は、コイルスプリング２１ｄの付勢力に抗して、固定側把持部材２１ａから引き離される。この結果、枢支点より上方の固定側把持部材２１ａと可動側把持部材２１ｂの間隔は広げられて、コア１１の挟持は解消される。
　台座１３には、操作ロッド２６を昇降させるアクチュエータ２７が取付けられる。アクチュエータは、圧縮エアの給排によりロッド２７ａが出入するいわゆるエアシリンダである。アクチュエータ２７は、ロッド２７ａを上方に向けて、操作ロッド２６と同軸になるように台座１３に取付けられる。ロッド２７ａが上昇すると、操作ロッド２６も上昇し、チャック２１によるコア１１の把持が解消される。ロッド２７ａが下降すると、操作ロッド２６も下降し、チャック２１によるコア１１の把持が可能になる。
　図１～４に示すように、コイル製造装置１０は、線材１２を一定のテンションで繰出す線材繰出し機を備える。線材繰出し機は、線材１２が挿通されるノズル３１と、ノズル３１を回転させる回転機構３２と、ノズル３１を回転機構３２とともに三軸方向に移動させるノズル移動機構３３と、線材１２に張力を付与するテンション装置４２と、を備える。
　図３に示すように、ノズル３１は支持板３８に枢支された回転部材３９に固定される。支持板３８はノズル移動機構３３により水平に支持される。支持板３８には回転部材３９が回転軸を鉛直方向にして枢支される。支持板３８より下方の回転部材３９には略クランク状の取付部材４０が取付けられる。ノズル３１は、回転部材３９の回転軸からずれた取付部材４０の下部に固定される。
　ノズル３１は六面体であり、下部に水平方向に線材１２が挿通される繰出し孔３１ａが形成される。繰出し孔３１ａは回転部材３９の外側から回転部材３９の回転中心に向けて形成される。回転中心からノズル３１までの距離は、回転部材３９が回転したときにノズル３１が描く円がコア１１の鍔部１１ａ，１１ｂ（図５）を包囲するのに十分な程度とされる。
　回転部材３９の回転中心には、線材１２が挿通される挿通孔３９ａが鉛直方向に形成される。回転部材３９及び取付部材４０には、挿通孔３９ａに挿通された線材１２をノズル３１の繰出し孔３１ａまで案内するプーリ４１ａ～４１ｃが取付けられる。これらのプーリ４１ａ～４１ｃにより引き回された線材１２は，ノズル３１の繰出し孔３１ａに外側から回転部材３９の中心に向けて挿通される。
　図１、図２に示すように、ノズル３１を回転させる回転機構３２は、支持板３８に取付けられたモータ３２である。モータ３２の回転軸には、第三プーリ３２ａが設けられ、支持板３８の上方に突出する回転部材３９には、第四プーリ３２ｂが取付けられる。第三プーリ３２ａと第四プーリ３２ｂの間にはベルト３２ｃが掛け回される。モータ３２が駆動すると、第三プーリ３２ａ，ベルト３２ｃ及び第四プーリ３２ｂを介して、回転部材３９がノズル３１とともに回転する。ノズル３１を回転機構３２とともに三軸方向に移動させるノズル移動機構３３は、支持板３８を台座１３に対して三軸方向に移動させることが可能である。
　ノズル移動機構３３は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に伸縮する各伸縮アクチュエータ３４～３６により構成される。
　ノズル移動機構３３を構成する各伸縮アクチュエータ３４～３６は、細長い箱形ハウジング３４ｄ～３６ｄと、ハウジング３４ｄ～３６ｄ内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ３４ａ～３６ａによって回動されるボールネジ３４ｂ～３６ｂと、ボールネジ３４ｂ～３６ｂに螺合する従動子３４ｃ～３６ｃと、を備える。
　各伸縮アクチュエータ３４～３６は、サーボモータ３４ａ～３６ａが駆動してボールネジ３４ｂ～３６ｂが回転すると、ボールネジ３４ｂ～３６ｂに螺合する従動子３４ｃ～３６ｃがハウジング３４ｄ～３６ｄの長手方向に沿って移動するものである。
　ノズル３１をＺ軸方向に移動可能とするために、Ｚ軸方向に伸縮するＺ軸伸縮アクチュエータ３６の従動子３６ｃに支持板３８が取付けられる。Ｚ軸伸縮アクチュエータ３６とともに支持板３８をＸ軸方向に移動可能とするために、Ｚ軸伸縮アクチュエータ３６のハウジング３６ｄがＸ軸方向に伸縮するＸ軸伸縮アクチュエータ３４のハウジング３４ｄに、Ｌ型アングル３３ａを介して固定される。
　Ｘ軸伸縮アクチュエータ３４及びＺ軸伸縮アクチュエータ３６とともに支持板３８をＹ軸方向に移動可能とするために、Ｘ軸伸縮アクチュエータ３４の従動子３４ｃがＹ軸方向に伸縮するＹ軸伸縮アクチュエータ３５の従動子３５ｃに固定される。Ｙ軸伸縮アクチュエータ３５のハウジング３５ｄは、支柱３３ｂを介して台座１３に固定される。
　各伸縮アクチュエータ３４～３６における各サーボモータ３４ａ～３６ａは、これらを制御するコントローラ（図示せず）の制御出力に接続される。
　図１に示すように、テンション装置４２は、繰出される線材１２に張力を与えるとともに線材１２を引き戻すことが可能である。テンション装置４２は、取付脚４３の上方に設置されたケーシング４４と、ケーシング４４の側面に設けられたドラム４５及びテンションバー４６と、を備える。
　線材１２はドラム４５に巻き付けられている。ドラム４５を回転させて線材１２を繰出す繰出し制御モータ４７がケーシング４４の内部に設けられている。ドラム４５から繰出された線材１２はテンションバー４６の先端に設けられる線材ガイド４６ａに導かれる。線材ガイド４６ａに導かれた線材１２は、回転部材３９の挿通孔３９ａに向けて案内される。
　テンションバー４６は、基端の回動軸４６ｂを支点として回動可能である。回動軸４６ｂの回動角度は、ケーシング４４内に収容され回動軸４６ｂに取付けられた回動角度検出手段としてのポテンショメータ４８により検出される。ポテンショメータ４８の検出出力はコントローラ（図示せず）に入力され、コントローラからの制御出力が繰出し制御モータ４７に接続される。
　テンションバー４６の回動軸４６ｂと線材ガイド４６ａとの間の所定位置には、テンションバー４６の回動方向に付勢力を与える弾性部材であるスプリング４９の一端が取付けブラケット４６ｃを介して取付けられる。テンションバー４６には、回動角度に応じたスプリング４９の弾性力が作用する。
　スプリング４９の他端は、移動部材５０に固定される。移動部材５０はテンション調節ネジ５１の雄ネジ５１ａに螺合している。移動部材５０の位置は、雄ネジ５１ａを回転することによって調整することが可能である。つまり、スプリング４９の他端の固定位置は変位可能であるため、テンションバー４６によって線材１２に付与される張力は調節することができる。
　コントローラ（図示せず）は、回動角度検出手段であるポテンショメータ４８により検出された回動角度が所定の角度となるように繰出し制御モータ４７を制御する。
　テンション装置４２では、スプリング４９によりテンションバー４６を介して線材１２に張力を与え、テンションバー４６が所定の角度になるようにドラム４５が回転する。このため、所定量の線材１２が繰出されるとともに、線材１２の張力が所定の値に維持される。
　コイル製造装置１０は、所定の巻数分の線材１２をノズル３１から引き出して蓄える蓄線機構５２を備える。蓄線機構５２は、線材１２を把持可能に構成された蓄線クランプ装置５３と、蓄線クランプ装置５３を三軸方向に移動させる蓄線移動機構５４と、を備える。
　蓄線機構５２における蓄線クランプ装置５３は、圧縮エアが供給又は排気されることにより開閉する挟持片５３ａ，５３ｂ（図６）を有し、挟持片５３ａ，５３ｂによりノズル３１から繰出された線材１２を把持する。蓄線クランプ装置５３は、ノズル３１に臨むようにＹ軸方向に延びて、移動板５８に設けられる。
　蓄線クランプ装置５３の挟持片５３ａ，５３ｂは、ノズル３１に臨む先端が上方に折り曲げられて形成される。蓄線クランプ装置５３への圧縮エアの供給や蓄線クランプ装置５３からの圧縮エアの排出は、コントローラ（図示せず）により制御される。
　図６に示すように、移動板５８にはＹ軸方向に延びるレール５９が設けられる。蓄線クランプ装置５３は、挟持片５３ａ，５３ｂを巻取り治具２０側に突出させた状態で（図１）、レール５９にＹ軸方向に移動可能に取付けられる。蓄線クランプ装置５３にはコイルスプリング６０の一端が取付けられ、コイルスプリング６０の他端は、移動部材６１に固定される。
　移動部材６１は、テンション調節ネジ６２の雄ネジ６２ａに螺合している。移動部材６１の位置は、雄ネジ６２ａを回転することにより調整することができる。
　コイルスプリング６０は、蓄線クランプ装置５３を巻取り治具２０から遠ざける方向に付勢する。蓄線移動機構５４（図１）は、移動板５８を蓄線クランプ装置５３とともに三軸方向に移動させる。
　蓄線移動機構５４は、前述したノズル移動機構３３と同一の構造であり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に伸縮する各伸縮アクチュエータ５５～５７により構成される。蓄線クランプ装置５３が設けられる移動板５８は、Ｙ軸方向に移動可能なＹ軸伸縮アクチュエータ５６のハウジング５６ｄに取付けられる。Ｙ軸伸縮アクチュエータ５６とともに移動板５８をＺ軸方向に移動可能とするために、Ｙ軸伸縮アクチュエータ５６の従動子５６ｃがＺ軸伸縮アクチュエータ５７のハウジング５７ｄに取付けられる。
　Ｙ軸及びＺ軸伸縮アクチュエータ５６，５７とともに移動板５８をＸ軸方向に移動可能とするために、Ｚ軸伸縮アクチュエータ５７の従動子５７ｃがＸ軸伸縮アクチュエータ５５の従動子５５ｃに取付けられる。Ｘ軸伸縮アクチュエータ５５のハウジング５５ｄは、Ｘ軸方向に伸びて台座１３に固定される。
　各伸縮アクチュエータ５５～５７における各サーボモータ５５ａ～５７ａは、これらを制御するコントローラ（図示せず）の制御出力に接続される。
　図２に示すように、コイル製造装置１０は、コア１１（図５）に巻回された線材１２の端部を把持する端部把持機構６３を備える。端部把持機構６３にあっても線材１２を把持可能に構成された端部クランプ装置６４と、端部クランプ装置６４を三軸方向に移動させる移動機構６５と、を備える。
　図２に示すように、端部把持機構６３における端部クランプ装置６４は、圧縮エアが供給又は排気されることにより開閉する挟持片６４ａ，６４ｂ（図１３及び図１４）を有する。挟持片６４ａ，６４ｂは、コア１１に巻回された線材１２の端部を把持する。挟持片６４ａ，６４ｂは巻取り治具２０に臨む先端が比較的細く形成される。
　端部クランプ装置６４への圧縮エアの供給や端部クランプ装置６４からの圧縮エアの排出は、コントローラ（図示せず）により制御される。
　端部クランプ装置６４を三軸方向に移動させる移動機構６５は、前述したノズル移動機構３３及び蓄線移動機構５４と同一の構造であり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に伸縮する各伸縮アクチュエータ６６～６８により構成される。
　端部クランプ装置６４は、移動機構６５を構成するＸ軸伸縮アクチュエータ６６の従動子６６ｃに取付けられる。Ｘ軸伸縮アクチュエータ６６とともに端部クランプ装置６４をＺ軸方向に移動可能とするために、Ｘ軸伸縮アクチュエータ６６のハウジング６６ｄがＺ軸伸縮アクチュエータ６８のハウジング６８ｄにアングル部材６５ａを介して取付けられる。
　Ｘ軸及びＺ軸伸縮アクチュエータ６６，６８とともに端部クランプ装置６４をＹ軸方向に移動可能とするために、Ｚ軸伸縮アクチュエータ６８の従動子６８ｃがＹ軸伸縮アクチュエータ６７の従動子６７ｃに取付けられる。Ｙ軸伸縮アクチュエータ６７のハウジング６７ｄがＹ軸方向に伸びて台座１３に固定される。
　各伸縮アクチュエータ６６～６８における各サーボモータ６６ａ～６８ａは、これらを制御するコントローラ（図示せず）の制御出力に接続される。
　コイル製造装置１０は、図５に示すように、巻取り治具２０と同軸に設けられた円筒状の内カッタ筒７１と、内カッタ筒７１の外側に重合するように設けられた外カッタ筒７６と、を備える。
　内カッタ筒７１は、スピンドル軸２２の外径よりわずかに大きな内径を有する小径筒部７１ａと、小径筒部７１ａの上方に小径筒部７１ａに連続して同軸に設けられた大径筒部７１ｂと、を有する。小径筒部７１ａには、スピンドル軸２２が嵌入され、内カッタ筒７１は、小径筒部７１ａに対して径方向に螺合するねじ７１ｃにより、スピンドル軸２２に取付けられる。
　内カッタ筒７１は、内カッタ筒７１の上縁、即ち大径筒部７１ｂの上縁がチャック２１に保持されたコア１１の下縁よりも更に下方となるように取り付けられる。大径筒部７１ｂには、上縁からスリット７１ｄが軸方向に延びて形成される。
　スリット７１ｄは、コア１１に巻回される線材１２を切断するためのものである。本実施形態では、直径方向の両側にそれぞれ３本ずつ形成され、合計６本のスリット７１ｄが形成される場合を示す（図１０～図１３）。
　外カッタ筒７６は、内カッタ筒７１の大径筒部７１ｂに外側から重合する筒状本体部７６ａと、筒状本体部７６ａの下端周囲に設けられたフランジ部７６ｂと、を有する。フランジ部７６ｂは、基台１６に取付けられる。本体部７６ａの上縁は内カッタ筒７１の上縁と略同一の高さに形成される。
　本体部７６ａにも、上縁からスリット７６ｄが軸方向に延びて形成される。スリット７６ｄも、コア１１に巻回される線材１２を切断するためのものである。内カッタ筒７１に形成されたスリット７１ｄに対応して、直径方向の両側にそれぞれ３本ずつスリット７６ｄが形成される（図１０～図１３）。
　外カッタ筒７６のスリット７６ｄは、図１０に示すように、蓄線クランプ装置５３が臨む方向、即ち、蓄線クランプ装置５３が移動可能に設けられた移動板５８のレール５９が設けられた方向（図６）であるＹ軸方向に沿って形成される。
　スリット７６ｄが形成された部分の外カッタ筒７６の内周面と内カッタ筒７１の大径筒部７１ｂの外周面とが確実に接触するように、外カッタ筒７６のスリット７６ｄが形成された部位は、内周に膨出し、肉厚が厚く形成される。
　外カッタ筒７６の内カッタ筒７１への嵌入を容易にするために、筒状本体部７６ａには、スリット７６ｄが両側に形成された方向に直交する方向、即ち、Ｘ軸方向に沿って補助スリット７６ｅが形成される。
　補助スリット７６ｅは、その幅が拡げられた状態で、スリット７６ｄが形成された部分の内周が内カッタ筒７１の外周に接触するように形成される。すなわち、補助スリット７６ｅは、スリット７６ｄが形成された部分が径方向外側に変位可能なように形成される。このため、スリット７６ｄが形成された部分の内周面は、内カッタ筒７１の大径筒部７１ｂの外周面と確実に接触する。
　コイル製造装置１０は、さらに、コア１１に巻回された線材１２の端部を電極１１ｄ，１１ｅ（図１４）に接合する接合手段を備える。
　図１４に示すように、コア１１に形成された電極１１ｄ，１１ｅは、一方の鍔部１１ａの両側に形成された半田層からなる。接合手段は、電極１１ｄ，１１ｅに接触させられた線材１２を加熱して、線材１２を電極１１ｄ，１１ｅに半田付けする電熱鏝８０である。
　図７に示すように、電熱鏝８０は、取付板８１を介して支持板３８に取付けられ、前述したノズル移動機構３３（図２）により、ノズル３１とともに三軸方向に移動可能である。
　図７～図９に示すように、取付板８１の下面には、Ｘ軸方向に延びる一対のレール８２，８２がＹ軸方向に所定の間隔を開けて設けられる。一対のレール８２，８２には可動台８３がＸ軸方向に移動可能に設けられる。
　電熱鏝８０は、可動台８３において巻取り治具２０に臨む側に設けられる。可動台８３を取付板８１に対して移動させるために、アクチュエータであるエアシリンダ８４が取付板８１に固定される。
　エアシリンダ８４のロッド８４ａの先端が可動台８３に取付けられる。
　取付板８１の一対のレール８２，８２の間には貫通孔８１ａが形成される。取付板８１の上面には、絶縁体８８ａを介して端子板８８が取付けられる。貫通孔８１ａには山形に湾曲した電導板８９が挿入され、電導板８９の一端が端子板８８に接続され、電導板８９の他端が電熱鏝８０に接続される。
　端子板８８には、外部電源（図示せず）からのリード線９０（図７）が接続される。電導板８９を介して供給される電力により電熱鏝８０は加熱される。湾曲した電導板８９は変形可能であるため、エアシリンダ８４による可動台８３の移動は支障なく行われる。
　蓄線移動機構５４により３軸方向に移動可能な移動板５８には、図６に示すように、蓄線クランプ装置５３からＸ軸方向に離れて当接片８６が設けられる。
　当接片８６は、当接片８６をＹ軸方向に移動させるアクチュエータであるエアシリンダ８７を介して移動板５８に設けられる。エアシリンダ８７は、ロッド８７ａをＹ軸方向に向けて移動板５８に取付けられる。当接片８６は、ロッド８７ａの突出端に取付けられる。当接片８６は、ロッド８７ａが突出すると、一点鎖線で示すように、蓄線クランプ装置５３の挟持片５３ａ，５３ｂよりも移動板５８からＹ軸方向に突出する位置まで移動可能である。
　当接片８６は、線材１２を電極１１ｄ，１１ｅに半田付けする際に、コア１１を押さえるために用いられる。具体的には、エアシリンダ８７のロッド８７ａを突出させ、当接片８６を蓄線クランプ装置５３の挟持片５３ａ，５３ｂより突出する位置に移動させた状態で蓄線移動機構５４により移動板５８を移動させる。そして、図１４に示すように、コア１１の鍔部１１ａ，１１ｂのＸ軸方向の一方側に当接片８６の側面を接触させる。コア１１の鍔部１１ａ，１１ｂのＸ軸方向の他側には、支持板３８に取付けられた電熱鏝８０を対向させる。この状態でエアシリンダ８４のロッド８４ａを突出させて可動台８３を移動させ、可動台８３に設けられた電熱鏝８０と当接片８６とにより一方の鍔部１１ａを挟む。この結果、電極１１ｄ，１１ｅに接触した線材１２を電熱鏝８０が加熱して、線材１２を電極１１ｄ，１１ｅに半田付けすることができる。
　次に、コイル製造装置の動作について説明する。
　本実施形態に係るコイル製造装置１０では、線材繰出し機におけるノズル３１から繰出される線材１２を保持して所定長さ引き出す線材引き出し工程と、チャック２１によってコア１１を把持した巻取り治具２０をコア１１とともに回転させて、引き出された線材１２をコア１１に巻き付ける巻き付け工程と、ノズル３１をコア１１と同方向に回転させてノズル３１から繰出される線材１２をコア１１に巻き付けてα巻コイル１７を形成するα巻コイル形成工程と、α巻コイル１７に巻き付けられた線材１２の両端を所定の長さに切断する線材切断工程と、切断された線材１２をコア１１の鍔部１１ａに形成された電極１１ｄ，１１ｅに重合させて接合する線材接合工程と、を行う。以下に、各工程を詳説する。
　＜線材引き出し工程＞
　この工程では、ノズル３１から繰出される線材１２を保持して所定長さ引き出す。線材１２はドラム４５に巻き付けられている。ドラム４５から繰出された線材１２は、テンションバー４６の先端における線材ガイド４６ａに導かれ、線材ガイド４６ａから回転部材３９の挿通孔３９ａを挿通するように導かれる。
　線材１２は、断面が方形である、いわゆる角線である（図１４）。挿通孔３９ａを挿通した線材１２は、ノズル３１の繰出し孔３１ａを通過するように導かれる。繰出し孔３１ａを通過した線材１２は、図３に示すように、端部が斜め上方を向くように引き出される。端部を斜め上方に折り曲げることにより、線材１２が繰出し孔３１ａの孔縁に係止され、テンション装置４２側に向かって戻ることが防止される。
　線材引き出し工程では、図示しないが、蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を移動させ、挟持片５３ａ，５３ｂにノズル３１から繰出されて斜め上方に折り曲げられた線材１２を把持させる。その後、蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を再び移動させて、蓄線クランプ装置５３をノズル３１から引き離す。この結果、ノズル３１から所定の長さの線材１２が引き出される。
　所定の長さは、図１４に示すように、α巻コイル１７における一方のコイル１７ａを巻線するのに必要な線材１２の長さである。引き出された線材１２の長さがこの長さに略等しくなった段階で蓄線クランプ装置５３の移動を停止して、線材引き出し工程を終了させる。
　＜巻き付け工程及びα巻コイル形成＞
　巻き付け工程とα巻コイル形成が同時に行われる場合を示す。
　これらの工程では、コア１１を巻取り治具２０に装着した後、巻取り治具２０を回転させる。コア１１の装着は、まず、図１に示すエアシリンダ２７のロッド２７ａを上方に向けて突出させ、図５に示す操作ロッド２６を上昇させて、固定側把持部材２１ａと可動側把持部材２１ｂとの上部における間隔を広げる。
　固定側把持部材２１ａの切り欠き部２１ｃにコア１１の一方の鍔部１１ａを水平状態で載置させた後、エアシリンダ２７のロッド２７ａを下降させ、操作ロッド２６を下降させる。切り欠き部２１ｃに水平に載置されたコア１１は、コイルスプリング２１ｄの付勢力が作用するチャック２１によって把持される。
　その後、コア１１を回転させる。この回転は、図１に示す台座１３に取付けられたモータ２３により行なわれる。コア１１が回転することで、蓄線クランプ装置５３により引き出された線材１２は、コア１１に巻き戻される。
　巻き戻しが開始されると、蓄線移動機構５４は、巻き戻される線材１２の速度に略等しい速度で蓄線クランプ装置５３をコア１１に近づける。線材１２が撓んで、コア１１に巻き付けられるコイル１７ａが膨らんでしまうことを防止する。
　コイルスプリング６０は、蓄線クランプ装置５３を巻取り治具２０から遠ざける方向に付勢し、巻き戻される線材１２の量と蓄線クランプ装置５３の移動量との間に生じる誤差を吸収して、蓄線クランプ装置５３とコア１１との間の線材１２の撓みを確実に防止する。蓄線クランプ装置５３から巻き戻される線材１２は、一方の鍔部１１ａに沿って巻き戻され、巻胴部１１ｃの一方の鍔部１１ａ側に偏って巻回される。
　図１０に示すように、線材１２の巻き戻しとともに、ノズル３１をコア１１の回転より速い２倍の回転速度で同方向に回転させてノズル３１から新たに繰出される線材１２をコア１１に巻き付けてα巻コイル１７を形成する。
　図２に示すノズル移動機構３３によりノズル３１が設けられた回転部材３９をコア１１の上方にまで移動させ、その回転中心をコア１１の回転中心に一致させる。この状態で回転部材３９をモータ３２により回転させ、コア１１の周囲においてノズル３１を周回させる。
　ノズル３１は、コア１１の周囲をコア１１の回転方向と同方向に２倍の速度で回転させられる。このため、ノズル３１から新たに繰出される線材１２は、蓄線クランプ装置５３から図１０の実線矢印で示す方向に巻き戻される線材１２とともに同時にコア１１に巻線される。ノズル３１から新たに繰出される線材１２は、他方の鍔部１１ｂに沿って繰出され、巻胴部１１ｃの他方の鍔部１１ｂ側に偏ってに巻回される。
　この結果、蓄線クランプ装置５３により予め引き出された線材１２のコア１１の回転により巻線された巻初めの線材１２、及びノズル３１から繰出されてコア１１に巻回された巻終わりの線材１２の双方が最外周に位置するα巻コイル１７(図１４)が形成される。
　＜線材切断工程＞
　この工程では、α巻コイル１７の両端における線材１２を所定の長さに切断する。切断は内カッタ筒７１及び外カッタ筒７６により行われ、巻初めの線材１２と巻終わりの線材１２は、別々に切断される。
　先ず、巻初めの線材１２の切断を説明する。
　切断にあって、台座１３に取付けられたモータ２３はコア１１とともに内カッタ筒７１を回転させて、スリット７１ｄが形成された両側をＹ軸方向に一致させ、スリット７１ｄの位置を外カッタ筒７６のスリット７６ｄの位置に合わせる。
　この状態で、蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を移動させ、図１１に示すように、蓄線クランプ装置５３からコア１１に延びる巻初めの線材１２を、スリット７１ｄ，７６ｄに通過させる。
　その後、モータ２３（図１）により内カッタ筒７１をわずかに回転させて、スリット７１ｄを、外カッタ筒７６のスリット７６ｄからずらす。これにより巻初めの線材１２が切断される。
　その後、図１に示す蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を待機位置にまで移動させる。待機位置に移動した後、線材１２の残部は、廃棄される。
　次に、巻終わりの線材１２を切断する。線材１２としていわゆる角線を用いた場合、α巻コイル形成工程において、ノズル３１を回転させて巻線したため、ドラム４５からノズル３１の間で線材１２が捻られることになる。
　この捻りを解消するために、巻初めの線材１２を切断した後に、ノズル３１をコア１１とともに、巻線時と逆方向に回転させて、その捻れを解消させる。回転の回数は巻線時に回転させた数と同一である。コア１１とともにノズル３１を回転させることにより、コア１１に巻かれた線材１２が緩むことを防止する。捻れを解消した後に、コア１１とノズル３１の間に存在する巻終わりの線材１２を切断する。
　巻終わりの線材１２の切断にあっても、図１２に示すように、内カッタ筒７１におけるスリット７１ｄを外カッタ筒７６におけるスリット７６ｄに一致させる。この状態で、ノズル移動機構３３（図１）によりノズル３１を移動させ、ノズル３１からコア１１に延びる巻終わりの線材１２を、スリット７１ｄ，７６ｄに通過させる。
　このとき、ノズル３１の繰出し孔３１ａを通過した線材１２は、斜め上方を向いた状態で引き出される。その後、モータ２３（図１）により内カッタ筒７１をわずかに回転させて、スリット７１ｄを、外カッタ筒７６のスリット７６ｄからずらす。この結果、巻終わりの線材１２は所定の長さで切断される。
　その後、ノズル移動機構３３によりノズル３１を待機位置まで移動させる。ここで、ノズル３１の繰出し孔３１ａを通過した線材１２は、図３に示すように、端部が斜め上方を向いた状態に引き出されているので、線材１２は繰出し孔３１ａの孔縁に係止され、次の巻線がなされるまで、テンション装置４２側に向かって戻るようなことはない。
　＜線材接合工程＞
　この工程では、切断された線材１２をコア１１の鍔部１１ａに形成された電極１１ｄ，１１ｅに重合させて接合する。重合及び接合は、切断された巻初めの線材１２と巻終わりの線材１２とで、それぞれ別々に行われる。
　先ず、切断された巻初めの線材１２の重合及び接合を説明する。
　切断された巻初めの線材１２の重合を行うにあたり、台座１３に取付けられたモータ２３は、コア１１とともに内カッタ筒７１を回転させて、図１３に示すように、巻初めの線材１２が収納されたスリット７１ｄをＸ軸方向に一致させる。これにより、スリット７１ｄに収納されて存在する切断された巻初めの線材１２を端部クランプ装置６４に対向する位置に移動させる。
　端部クランプ装置６４を移動機構６５（図２）により移動させて、挟持片６４ａ，６４ｂによりコア１１からスリット７１ｄに延びる巻初めの線材１２を把持させる。その後、移動機構６５により端部クランプ装置６４を移動させ、図１４に示すように、端部クランプ装置６４からコア１１に延びる巻初めの線材１２を一方の鍔部１１ａに形成された電極１１ｄに押し付けて重合させる。
　この状態で、切断された巻初めの線材１２の電極１１ｄへの接合を行う。接合は接合手段である電熱鏝８０により行われる。具体的には、図６に示すエアシリンダ８７のロッド８７ａを突出させて当接片８６を破線で示す位置に移動させる。この状態で移動板５８とともに当接片８６を蓄線移動機構５４により移動し、図１４に示すように、コア１１の鍔部１１ａ，１１ｂのＸ軸方向の一方側に当接片８６の側面を接触させる。
　その後、図２に示すノズル移動機構３３により支持板３８を移動させて、支持板３８に取付けられた電熱鏝８０を、コア１１の鍔部１１ａ，１１ｂのＸ軸方向の他方側に対向させる。この状態でエアシリンダ８４のロッド８４ａを突出させて可動台８３を移動させ、可動台８３に設けられた電熱鏝８０を図１４の実線矢印で示すように移動させる。電熱鏝８０と当接片８６とによりコア１１の一方の鍔部１１ａは挟まれる。この結果、電極１１ｄに重ねられた巻初め線材１２は、加熱した電熱鏝８０によって電極１１ｄに半田付けされる。
　巻初め線材１２に電熱鏝８０が押し当てられている時に、巻初めの線材１２を把持する端部クランプ装置６４を移動機構６５により移動させて、線材１２を電熱鏝８０の近傍において引き千切る。巻初めの線材１２は電極１１ｄに接合され、残余の線材１２は端部クランプ装置６４が待機位置に移動した後に廃棄される。
　次に、巻終わりの線材１２の重合及び接合を行う。先に説明した巻初めの線材１２の重合及び接合と手順は同じである。巻初めの線材１２を接合した後、台座１３に取付けられたモータ２３がコア１１とともに内カッタ筒７１を約１８０度回転させて、スリット７１ｄに収納されて存在する切断された巻終わりの線材１２を端部クランプ装置６４に対向させる。
　その後、端部クランプ装置６４を移動機構６５により移動させて、挟持片６４ａ，６４ｂによりコア１１からスリット７１ｄに延びる巻終わりの線材１２を把持させる。この状態で、移動機構６５により端部クランプ装置６４を移動させ、端部クランプ装置６４からコア１１に延びる巻終わりの線材１２を一方の鍔部１１ａに形成された電極１１ｅに押し付けて重合させる。
　この状態で、切断された巻終わりの線材１２の電極１１ｅへの接合を行う。接合は巻初めの線材１２を電極１１ｄに接合する手順と同一であるので、説明を省略する。
　巻終わりの線材１２に電熱鏝８０が押し当てられている時に、巻終わりの線材１２を把持する端部クランプ装置６４を移動機構６５により移動させて、線材１２を電熱鏝８０の近傍において引き千切る。巻終わりの線材１２は電極１１ｅに接合され、残余の線材１２は端部クランプ装置６４が待機位置に移動した後に廃棄される。
　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　巻取り治具２０とともに回転する円筒状の内カッタ筒７１と、内カッタ筒７１の外側に重合するように設けられた回転不能な外カッタ筒７６と、を備えたので、内カッタ筒７１を巻取り治具２０とともに回転させて、内カッタ筒７１に形成された第一スリット７１ｄと外カッタ筒７６に形成された第二スリット７６ｄを一致させると、一致した第一及び第二スリット７１ｄ，７６ｄに線材１２を挿通させることができる。その後、内カッタ筒７１を巻取り治具２０とともに回転させることにより、スリット７１ｄはスリット７６ｄに対して周方向に移動し、スリット７１ｄとスリット７６ｄの双方に挿通された線材１２は、内カッタ筒７１と外カッタ筒７６の間で切断されることになる。
　このように本発明の実施形態に係るコイル製造装置１０は、線材１２を切断するために従来必要とされたニッパ装置や三軸移動機構が不要となり、線材１２の切断に必要な機構は、巻取り治具２０の周囲に設けられるため、装置全体を小型化することができる。
　また、線材１２を切断する内カッタ筒７１及び外カッタ筒７６は、巻取り治具２０の周囲に設けられた円筒状物であり、内カッタ筒７１は巻取り治具２０を回転させる機構により回転するため、内カッタ筒７１を回転させる独立した回転機構も必要としない。このように、コイル１７の巻始め又は巻終わりの線材１２を所定の長さで直ちに切断することができるとともに、線材１２を切断する機構を小型化することができる。
　また、巻取り治具２０によるコア１１の回転速度より速い速度で同方向にノズル３１を回転させて、巻取り治具２０に把持されたコア１１にノズル３１から繰出される線材１２及び蓄線機構５２に蓄えられた線材１２の双方を巻取るようにしたので、巻始めと巻終わりの線材１２が共に外周になるα巻コイル１７を製造することができる。このようなα巻きコイル１７を製造する場合にも巻始め又は巻終わりの線材１２を直ちに所定の長さで切断することができる。
　また、内カッタ筒７１の外径半径及び外カッタ筒７６の内径半径は、コイル１７の中心から線材１２が切断される位置までの長さとなる。このため、内カッタ筒７１の外径半径及び外カッタ筒７６の内径半径を変更することにより切断される線材１２の長さを容易に変更することが可能になる。
　なお、上記実施形態では、コア１１の回転速度より速い速度でノズル３１を回転させて、α巻コイル１７を製造する場合を説明したが、巻取り治具２０によるコア１１の回転速度より速い速度で同方向に蓄線機構５２である蓄線クランプ装置５３を回転機構により回転させて、巻始めと巻終わりの線材１２が共に外周になるα巻コイルを製造するようにしても良い。この場合も、内カッタ筒７１及び外カッタ筒７６によって、コイルの巻始め又は巻終わりの線材を直ちに所定の長さで切断することが可能である。
　また、上記実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に伸縮可能な各伸縮アクチュエータにより構成されたノズル移動機構３３，蓄線移動機構５４及び移動機構６５を説明したが、これらの機構は、上記構造のものに限るものではなく、対象物を三軸方向に移動可能である限り、他の形式のものであっても良い。
　また、上記実施形態では、線材１２は、断面が方形を成すいわゆる角線であって、電熱鏝８０により半田付け可能な絶縁被覆を有するものを使用する場合について説明したが、線材１２は角線に限らず、断面が長方形や多角形状のものでも良く、断面が円形の丸線であっても良い。また、線材１２は、自己融着する絶縁被覆を有する被覆導線であっても良い。自己融着する被覆銅線を線材１２として用いた場合には、製造されるα巻コイル１７の崩れを防止することができる。
　また、上記実施形態では、巻き付け工程とα巻コイル形成工程が同時に行われる場合を説明した。即ち、コア１１を回転させて引き出された線材１２をコア１１に巻き付けるとともに、ノズル３１をコア１１の回転より速い２倍の回転速度で同方向に回転させてノズル３１から繰出される線材１２をコア１１に巻き付けてα巻コイル１７を形成した。しかし、巻き付け工程の後にα巻コイル形成工程を行うようにしても良い。
　即ち、コア１１を回転させるとともにノズル３１をコア１１の回転速度と同じ回転速度で同方向に回転させ、引き出された線材１２をコア１１に巻き付けて先ず一方のコイル１７ａを形成する巻き付け工程を行う。その後、コア１１の回転を停止するとともにノズル３１の回転を継続して、ノズル３１から繰出される線材１２を回転が停止したコア１１に巻き付けて他方のコイル１７ｂを一方のコイル１７ａに隣接して形成するα巻コイル形成工程を行う。このように、巻き付け工程の後にα巻コイル形成工程を行うようにしても良い。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１３年４月１２日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－８３５５３に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (2)

  1. 　線材を繰出すノズルと、前記ノズルから繰出される前記線材を回転して巻取る巻取り治具と、を備えたコイル製造装置であって、
    　前記線材が挿通可能な第一スリットが軸方向に伸びて形成され前記巻取り治具と同軸に設けられて前記巻取り治具とともに回転する円筒状の内カッタ筒と、
    　前記線材が挿通可能な第二スリットが軸方向に伸びて形成され前記内カッタ筒の外側に重合するように設けられた回転不能な外カッタ筒と、を備えたコイル製造装置。
  2. 　請求項１に記載のコイル製造装置であって、
    　所定の巻数分の前記線材を前記ノズルから引き出して蓄える蓄線機構と、前記ノズル又は前記蓄線機構を前記巻取り治具の周囲においてを回転させる回転機構と、を更に備え、
    　前記回転機構は、前記巻取り治具の回転速度より速い速度で同方向に前記ノズル又は前記蓄線機構を回転させて、前記巻取り治具に前記ノズルから繰出される前記線材及び前記蓄線機構に蓄えられた線材の双方を巻取るように構成されたコイル製造装置。
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
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