專利名稱：線圈的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對金屬絲進(jìn)行彎曲成型而制造定子等所使用的線圈的線圈的制造裝置。
背景技術(shù)：
以往，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子具備圓筒狀定子鐵心，其具有放射狀排列且向內(nèi)徑方向突 出的多個齒(磁極)以及在多個齒之間開口的多個槽；和定子線圈，其通過將線圈邊部收納 在該槽內(nèi)而組裝在該鐵心上。關(guān)于該定子線圈的組裝，已知有預(yù)先分別地制造定子線圈和 定子鐵心，之后將該線圈收納在鐵心的各槽內(nèi)的所謂的插入方法。而且，在該插入方法所使 用的線圈的繞線方式中，已知有在齒的周圍卷繞線的疊繞方式，和使金屬絲以在各齒的上 下交替通過的方式卷繞的波形卷繞方式(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在該波形卷繞方式中，使用與齒相同數(shù)量的內(nèi)側(cè)夾具和外側(cè)夾具分別以放射狀移 動的方式設(shè)置的波形卷繞線圈的制造裝置。在該制造裝置中，首先將內(nèi)側(cè)夾具配置成環(huán)狀， 在其外側(cè)環(huán)狀配置外側(cè)夾具。然后，在環(huán)狀配置的多個內(nèi)側(cè)夾具上將金屬絲卷繞規(guī)定匝數(shù) 而形成圓形的線圈。之后，如圖21所示，使內(nèi)側(cè)夾具2和外側(cè)夾具3分別放射狀移動，使外 側(cè)夾具3移動到比多個內(nèi)側(cè)夾具2所描繪的圓更靠近內(nèi)側(cè)，從而將圓形卷繞在多個內(nèi)側(cè)夾 具2的周圍的線圈成型為星型。這樣形成的星型的波形卷繞線圈4，之后使用未圖示的插入 裝置壓入鐵心的齒之間的槽內(nèi)，由此形成定子。另一側(cè)面，由于在該定子中插入轉(zhuǎn)子，所以需要防止沒有收納在槽內(nèi)而從定子鐵 心的軸向的端面突出的線圈的線圈端部進(jìn)入比定子鐵心的內(nèi)周面更靠內(nèi)側(cè)位置。此外， 如果該旋轉(zhuǎn)電機(jī)為三相式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，則在單一的定子鐵心上組裝三相份的定子線圈。因 此，在三相式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，成為從各相線圈的槽突出的三相份的線圈端部相互重復(fù)的結(jié) 果?？紤]到這種情況，為了使該線圈端部的鐵心徑向的厚度比線圈邊部的鐵心徑向的厚度 小，提出了將線圈端部相對于線圈邊部偏轉(zhuǎn)線圈徑向設(shè)置，想要回避線圈端部的重復(fù)的定 子(例如參照專利文獻(xiàn)幻。在有關(guān)該定子的線圈的制造方法中，經(jīng)由使每一次的匝長依次 變化而成型為圓環(huán)狀的環(huán)狀成型工序，和在該環(huán)狀成型工序后，為了使線圈端部的鐵心徑 向的厚度比線圈邊部的鐵心徑向的厚度小，將與線圈端部相當(dāng)?shù)慕饘俳z朝線圈徑向壓彎或 使使其彎曲而整形為預(yù)定的形狀的線圈端部整形工序，制造有關(guān)定子的線圈。而且，該線圈 的制造方法也能夠適用于波形卷繞線圈。專利文獻(xiàn)1日本特表2001-513320號公報專利文獻(xiàn)2日本特開平11-98740號公報(段落號W005]、
，圖9、圖10)但是，在上述專利文獻(xiàn)2的線圈的制造方法中，由于需要使每一次的匝長依次變 化，所以需要使每一次的匝長不同的特別的卷絲筒，如果線圈的大小或匝數(shù)不同，則需要準(zhǔn) 備與線圈的大小或匝數(shù)對應(yīng)的多個卷絲筒或其專用的繞線夾具，存在卷絲筒或繞線夾具的 管理負(fù)擔(dān)增加的不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種線圈的制造裝置，能夠不使用卷絲筒或繞線夾具而進(jìn) 行金屬絲的成型，能夠容易地改變折彎加工點、彎曲的程度。本發(fā)明的線圈的制造裝置，具備筆直的導(dǎo)絲嘴，其供從供給源延伸的金屬絲插 通；金屬絲輸送裝置，其設(shè)置在該導(dǎo)絲嘴的后端側(cè)，用于將金屬絲供給到導(dǎo)絲嘴并從導(dǎo)絲嘴 的前端送出金屬絲；和加工機(jī)，其對從導(dǎo)絲嘴的前端向前方突出的金屬絲進(jìn)行折彎加工而 形成線圈邊部和線圈端部連續(xù)的線圈。具有上述特征的結(jié)構(gòu)的特征在于，導(dǎo)絲嘴形成得比線圈邊部長，以加工機(jī)能夠在 導(dǎo)絲嘴的前方和周圍的空間形成線圈的方式，將導(dǎo)絲嘴安裝在金屬絲輸送裝置的前方的空 間。優(yōu)選加工機(jī)具備中央移動臺，其設(shè)置在導(dǎo)絲嘴的上方，相對于導(dǎo)絲嘴在三軸方向 上分別移動；左右的移動臺，其以夾著導(dǎo)絲嘴的方式設(shè)置在導(dǎo)絲嘴的兩側(cè)，相對于導(dǎo)絲嘴在 三軸方向上分別移動；中央折彎機(jī)，其設(shè)置于中央移動臺，能夠?qū)膶?dǎo)絲嘴的前端送出的金 屬絲在包含導(dǎo)絲嘴的第一平面內(nèi)折彎；和左右的折彎機(jī)，其設(shè)置于左右的移動臺，能夠?qū)?導(dǎo)絲嘴的前端送出的金屬絲在包含導(dǎo)絲嘴且與第一平面正交的第二平面內(nèi)折彎。此外，更優(yōu)選地，在左右的移動臺上分別設(shè)置有保持構(gòu)件，該保持構(gòu)件從導(dǎo)絲嘴的 前端隔開預(yù)定的間隔對從導(dǎo)絲嘴的前端筆直地送出的金屬絲進(jìn)行保持，控制左右的移動臺 的控制器構(gòu)成為能夠使保持構(gòu)件與左右的移動臺一起從金屬絲的中心軸偏轉(zhuǎn)并將金屬絲 折彎成曲柄狀。在本發(fā)明的線圈的制造裝置中，將送出金屬絲的導(dǎo)絲嘴安裝在金屬絲輸送裝置的 前方的空間，利用加工機(jī)使從該導(dǎo)絲嘴送出的金屬絲彎曲而形成線圈，但由于導(dǎo)絲嘴形成 得比想要得到的線圈的線圈邊部長，所以能夠在該導(dǎo)絲嘴的前方和周圍的空間直接形成該 線圈。因此，能夠不使用卷絲筒或繞線夾具等就對金屬絲進(jìn)行成型而制造線圈，能夠減輕以 往所需要的卷絲筒或繞線夾具的管理負(fù)擔(dān)。而且，由于能夠利用加工機(jī)改變彎曲加工點、彎 曲程度，所以其通用性和生產(chǎn)性都高，如果利用控制器對該加工機(jī)進(jìn)行控制則能夠?qū)崿F(xiàn)線 圈的制造自動化。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的線圈的制造裝置的側(cè)視圖。圖2是該線圈的制造裝置的主視圖。圖3是該線圈的制造裝置的俯視圖。圖4是表示中央折彎機(jī)的詳細(xì)情況的側(cè)視圖。圖5是表示左折彎機(jī)的詳細(xì)情況的側(cè)視圖。圖6是表示使中央折彎機(jī)反轉(zhuǎn)而使凸緣朝向上方，在輥軸和彎曲器(bender)之間 插入金屬絲的狀態(tài)的立體圖。圖7是表示使該軸與凸緣一起旋轉(zhuǎn)，使該凸緣與金屬絲對置的狀態(tài)的與圖6對應(yīng) 的立體圖。圖8是表示使金屬絲夾持在凸緣和旋轉(zhuǎn)齒輪之間的狀態(tài)的與圖6對應(yīng)的立體圖。圖9是表示使彎曲器回轉(zhuǎn)而折彎金屬絲的狀態(tài)的與圖6對應(yīng)的立體圖。
圖10是表示使彎曲器復(fù)原而解除凸緣和旋轉(zhuǎn)齒輪對金屬絲的夾持的狀態(tài)的與圖 6對應(yīng)的立體圖。圖11是表示以扇形的凸緣遠(yuǎn)離金屬絲的方式使軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的與圖6對應(yīng)的立 體圖。圖12是表示使金屬絲從輥軸和彎曲器之間脫離的狀態(tài)的與圖6對應(yīng)的立體圖。圖13是表示使用該裝置的右折彎機(jī)使金屬絲彎曲的狀態(tài)的說明圖。圖14是表示使用該右折彎機(jī)使金屬絲彎曲的另一狀態(tài)的說明圖。圖15是表示使用該裝置的左折彎機(jī)使金屬絲彎曲的狀態(tài)的說圖。圖16是送出金屬絲的導(dǎo)絲嘴的左側(cè)視圖。圖17是送出金屬絲的導(dǎo)絲嘴的右側(cè)視圖。圖18是表示將金屬絲折彎成曲柄狀的狀態(tài)的說明圖。圖19是所得到的定子線圈的立體圖。圖20是表示在定子鐵心插通多個定子線圈后的定子的立體圖。圖21是表示通過現(xiàn)有的線圈的制造裝置得到的星型的波形繞線線圈的立體圖。符號說明12...定子線圈；13...線圈邊部；14...線圈端部；16...金屬絲；17...供給源； 21...導(dǎo)絲嘴；22...金屬絲輸送裝置；30...中央移動臺(加工機(jī))；40...中央折彎機(jī)(加 工機(jī))；50、60···左右的移動臺(加工機(jī))；70,80...左右的折彎機(jī)(加工機(jī))；76,86...保 持構(gòu)件。
具體實施例方式接著，基于附圖對用于實施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。圖20表示電機(jī)的定子10。該定子10具備形成圓筒狀的定子鐵心11和定子線圈 12，定子鐵心11具有放射狀排列且向內(nèi)徑方向突出的多個齒(磁極)lla和在多個齒Ila 之間開口的多個槽lib。插入沿圓筒狀的定子鐵心11的內(nèi)周的軸向延伸的槽11的線圈邊 部13，和沿該定子鐵心11的軸向從槽lib突出并沿著定子鐵心11的外周彎曲的線圈端部 14在圓周方向上連續(xù)而形成定子線圈12。而且，該定子線圈12的多個線圈邊部13相互接 近而變窄，在該狀態(tài)下插通定子鐵心11，使這些線圈邊部13沿徑向擴(kuò)大移動并收納在各槽 lib中，從而得到定子10。圖1表示對金屬絲16進(jìn)行折彎加工而自動制造定子線圈12的本發(fā)明的線圈的制 造裝置20。金屬絲16使用當(dāng)不使用卷芯夾具而折彎時能夠維持其形狀那樣的外徑為某種 程度大的粗線。在該實施方式中，金屬絲16使用了在表面上形成了絕緣膜的截面矩形的平 角線。如果將金屬絲16設(shè)為平角線，則能夠期待提高定子10中的線圈12的體積占有率。 但是，該金屬絲16并不限定于平角線，也可以根據(jù)定子10等的規(guī)格或制造工序，使用截面 圓形的圓線。線圈的制造裝置20，作為主要構(gòu)成部分，具備安裝于基臺20a且供從供給源17 延伸的金屬絲16插通的筆直的導(dǎo)絲嘴21 ；和向該導(dǎo)絲嘴21供給金屬絲16并從噴嘴21的 前端送出該金屬絲16的金屬絲輸送裝置22。在此，設(shè)定相互正交的X、Y、Z三軸，令X軸為 水平前后方向、Y軸為水平橫方向、Z軸沿垂直方向延伸，對本發(fā)明的線圈的制造裝置20進(jìn)行說明。導(dǎo)絲嘴21為可供由截面矩形的平角線構(gòu)成的金屬絲16插通的筆直的角筒狀，其 全長形成得比想要得到的定子線圈12的線圈邊部13長。該實施方式中的導(dǎo)絲嘴21，如圖 2中詳細(xì)所示，是通過相對于形成有能夠收納該金屬絲16的凹槽21a的長條狀的棒狀部件 21b通過螺釘21d固定覆蓋該凹槽21a的蓋板21c而作成的。導(dǎo)絲嘴21的后部安裝在安裝 部件20b的上部，安裝部件20b的下端固定于基臺20a。利用該安裝部件20b，導(dǎo)絲嘴21沿 著X軸方向延伸而固定在基臺20a的上方空間。金屬絲16卷繞于卷盤17，該卷盤17成為 金屬絲16的供給源。該卷盤17放置在與線圈的制造裝置20不同的場所的例如導(dǎo)絲嘴21 的后方的地面上等。如圖1所示，從作為供給源的卷盤17向?qū)Ыz嘴21供給金屬絲16的金屬絲輸送裝 置22，具備設(shè)置在導(dǎo)絲嘴21的后端附近，用于固定支承金屬絲16的固定機(jī)構(gòu)23 ；和設(shè)置 在該固定機(jī)構(gòu)23的后方，用于沿X軸方向輸送金屬絲16的輸送機(jī)構(gòu)24。固定機(jī)構(gòu)23具 有位于導(dǎo)絲嘴21和輸送機(jī)構(gòu)M之間，通過未圖示的汽缸上下運動而夾持金屬絲16的中 途的第一卡盤23a ；和供該第一卡盤23a安裝的固定臺23b，該固定臺2 安裝于基臺20a。 輸送機(jī)構(gòu)M具備通過未圖示的汽缸上下運動而夾持金屬絲16的中途的第二卡盤Ma ；支 承該第二卡盤Ma的移動臺Mb ；導(dǎo)軌Mc，其在導(dǎo)絲嘴21的后方在該導(dǎo)絲嘴21的延長金 屬絲上延伸設(shè)置，將移動臺24b支承為能夠相對于基臺20a在X軸方向上移動；與移動臺 24b側(cè)旋裝在一起的未圖示的滾珠絲杠；和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該滾珠絲杠的伺服電機(jī)Md。伺服電機(jī) 24d固定在基臺20a上，通過利用伺服電機(jī)24d的滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)使移動臺24b移動，使被 第二卡盤2 夾持的金屬絲16能夠在X軸方向移動。而且，通過解放該固定機(jī)構(gòu)23的第一卡盤23a并利用輸送機(jī)構(gòu)M使金屬絲16沿 X軸方向移動，能夠向?qū)Ыz嘴21供給金屬絲16，由此能夠從導(dǎo)絲嘴21的前端送出該金屬絲 16。另一側(cè)面，在使輸送機(jī)構(gòu)M的第二卡盤2 在解放金屬絲16的狀態(tài)下在X軸上進(jìn)退 時利用固定機(jī)構(gòu)23夾持金屬絲16，能夠防止暫時送出的金屬絲16與該卡盤2 —起后退， 在利用后退的第二卡盤2 再次夾持金屬絲16的狀態(tài)下解放固定機(jī)構(gòu)23的第一卡盤23a， 使夾持金屬絲16的輸送機(jī)構(gòu)M的第二卡盤2 再次向前方移動，從而能夠?qū)墓┙o源21 供給的金屬絲16依次向?qū)Ыz嘴21送出。另外，圖1中的金屬絲輸送機(jī)構(gòu)22是例示，雖然 沒有圖示，但也可以為金屬絲輸送機(jī)構(gòu)22具備與金屬絲16滾動接觸的多個輥，通過使上述 多個輥旋轉(zhuǎn)而將從卷盤17供給的金屬絲16從這些輥之間供給到導(dǎo)絲嘴21。此外，圖1中 符號20c是將從作為供給源的卷盤17送出的金屬絲16筆直地拉伸的矯直裝置。此外，如圖1 圖3所示，本發(fā)明的線圈的制造裝置20，具備對從其噴嘴21的前端 向前方突出的金屬絲16進(jìn)行折彎加工的加工機(jī)。該實施方式中的加工機(jī)，具備中央移動 臺30，其設(shè)置在導(dǎo)絲嘴21的上方，相對于該噴嘴21在三軸方向上分別移動；左右的移動臺 50、60，其以夾著導(dǎo)絲嘴21的方式設(shè)置在導(dǎo)絲嘴21的兩側(cè)，相對于該導(dǎo)絲嘴21在三軸方向 上分別移動；中央折彎機(jī)40，其設(shè)置于中央移動臺30，能夠?qū)膶?dǎo)絲嘴21的前端送出的金 屬絲16在包含導(dǎo)絲嘴21的第一平面內(nèi)折彎；和左右的折彎機(jī)70、80，其設(shè)置于左右的移動 臺50、60，能夠?qū)膶?dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16在包含導(dǎo)絲嘴21且與第一平面正交 的第二平面內(nèi)折彎。如圖1 圖3所示，中央移動臺30經(jīng)由中央移動裝置31安裝于基臺20a。該中央移動裝置31由X軸、Y軸、Z軸方向伸縮致動器32 34的組合構(gòu)成。本實施方式的這些伸 縮致動器32 34，由被伺服電機(jī)3 3 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的滾珠絲杠32b 34b，和與該滾珠 絲杠32b 34b旋裝并平行移動的從動件32c、33c等構(gòu)成。在本實施方式中，將中央移動 臺30以能夠沿Z軸方向移動的方式安裝在Z軸向伸縮致動器34的未圖示的從動件上，將 該Z軸方向伸縮致動器34以能夠沿Y軸方向移動的方式安裝在Y軸方向伸縮致動器33的 從動件33c上，將該Y軸方向伸縮致動器33以能夠在X軸方向移動的方式安裝在X軸方向 伸縮致動器32的從動件32c上，該X軸方向伸縮致動器32經(jīng)由中央的支柱36 (圖1)安裝 在基臺20a上。此外，左右的移動臺50、60經(jīng)由左右的移動裝置51、61安裝在基臺20a上，左右的 移動裝置51、61以夾著導(dǎo)絲嘴21的方式設(shè)置在該導(dǎo)絲嘴21的Y軸方向的兩側(cè)。該左右的 移動裝置51、61為對稱構(gòu)造，與中央移動裝置31同樣，分別由X軸、Y軸、Z軸方向伸縮致動 器52 M、62 64的組合構(gòu)成。該X軸、Y軸、Z軸方向伸縮致動器52 M、62 64的 組合的構(gòu)造與上述中央移動裝置31的構(gòu)造相同，如圖2所示，左移動裝置51的X軸方向伸 縮致動器52經(jīng)由左支柱56安裝在基臺20a上。右移動裝置61的X軸方向伸縮致動器62 經(jīng)由右支柱66安裝在基臺20a上。然后，上述各伸縮致動器中的X軸伺服電機(jī)32a、52a、62a，Y軸伺服電機(jī)33a、53a、 63a和Z軸伺服電機(jī)34a、Ma、6^與分別控制上述移動裝置31、51、61的未圖示的控制器 的控制送出連接。而且，中央移動裝置31構(gòu)成為能夠使中央移動臺30相對于固定在基臺 20a上的導(dǎo)絲嘴21在三軸方向上任意地移動，左右的移動裝置51、61構(gòu)成為能夠使位于導(dǎo) 絲嘴21的兩側(cè)的左右的移動臺50、60在三維方向上任意地移動。如圖4所示，設(shè)置于中央移動臺30的中央折彎機(jī)40，具備輥軸41，其向下端擴(kuò)展 地形成有切掉一部分而形成圓弧狀的圓盤狀凸緣41a(圖6 圖12)，并對支承金屬絲16的 折彎內(nèi)側(cè)端部進(jìn)行支承；彎曲器42，其繞該輥軸41轉(zhuǎn)動并沿著該軸41折彎由平角線構(gòu)成 的金屬絲16 ；和使該彎曲器42回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)43。該回轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)43具備回轉(zhuǎn)齒 輪43c，其經(jīng)由軸承4 能夠旋轉(zhuǎn)地支承于固定在中央移動臺30上的輥套43a ；與該回轉(zhuǎn)齒 輪43c嚙合的驅(qū)動齒輪43d ；和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該驅(qū)動齒輪43d的電機(jī)43e，彎曲器42與回轉(zhuǎn)齒輪 43c連結(jié)。未圖示的控制器的控制送出與電機(jī)4 連接，當(dāng)電機(jī)4 根據(jù)控制器的指令使驅(qū) 動齒輪43d旋轉(zhuǎn)時，與該驅(qū)動齒輪43d嚙合的回轉(zhuǎn)齒輪43c旋轉(zhuǎn)，使彎曲器42以輥軸41為 中心的圓弧狀的軌跡進(jìn)行回轉(zhuǎn)，彎曲器42將金屬絲16沿著輥軸41折彎(圖8和圖9)。該 輥軸41鉛垂地設(shè)置，構(gòu)成為能夠?qū)膶?dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16在包含該導(dǎo)絲嘴21 的第一平面、具體而言包含該導(dǎo)絲嘴21的水平面內(nèi)折彎。此外，中央折彎機(jī)40具備將輥軸41支承為能夠在軸向上滑動且能夠使該軸41 旋轉(zhuǎn)的電機(jī)44 ；和在軸向上驅(qū)動輥軸41的致動器46。該致動器46具備在Z軸方向上伸縮 動作的主體46a和桿46b，主體46a經(jīng)由支承臺46c支承于中央移動臺30，輥軸41的上端 部經(jīng)由軸承46d、接頭46e能夠旋轉(zhuǎn)地連結(jié)于桿46b的前端部。在電機(jī)44和致動器46分 別連接有控制器的控制送出，當(dāng)根據(jù)控制器的指令使致動器46伸縮動作時，輥軸41進(jìn)行升 降，當(dāng)電機(jī)44驅(qū)動時，該軸41旋轉(zhuǎn)(圖6 圖12)。而且，該未圖示的控制器，在將金屬絲16沿著輥軸41折彎的過程中使致動器46伸縮動作，如圖8和圖9所示，將金屬絲16夾持在凸緣41a和回轉(zhuǎn)齒輪43c之間，從而抑制 了金屬絲16的折彎內(nèi)周部擴(kuò)展變形。此外，控制器，在將金屬絲16沿著輥軸41折彎的過 程中使電機(jī)44旋轉(zhuǎn)動作，使輥軸41與回轉(zhuǎn)齒輪43c —起旋轉(zhuǎn)，在將金屬絲16夾持在凸緣 41a和回轉(zhuǎn)齒輪43c之間的同時將該金屬絲16向前方輸送。由此，防止金屬絲16的絕緣保 護(hù)膜磨耗或剝離。在此，如圖6所示，凸緣41a被切下而形成扇形，從而使得隨著軸41旋轉(zhuǎn)而遠(yuǎn)離彎 曲器42的狀態(tài)下，金屬絲16能夠進(jìn)入軸41和彎曲器42之間，且如圖11和圖12所示，凸 緣41a構(gòu)成為在遠(yuǎn)離該彎曲器42的狀態(tài)下，能夠使大致呈直角地折彎的金屬絲16從該軸 41和彎曲器42之間脫離的方式，從兩側(cè)夾著該扇形的凸緣41a的圓弧的兩邊以大致直角或 直角以下的角度交叉。而且，作為致動器46，能夠例示液壓汽缸、氣缸、電磁致動器等，但并 不限定于此。而且，致動器46所賦予的凸緣41a壓縮金屬絲16的負(fù)載，根據(jù)金屬絲16的 尺寸、材質(zhì)等進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。如圖2和圖3所示，設(shè)置于左右的移動臺50、60的左右的折彎機(jī)70、80，能夠?qū)?導(dǎo)絲嘴21送出的金屬絲16在第二平面內(nèi)折彎，第二平面是包含導(dǎo)絲嘴21且與第一平面正 交的平面，本實施方式的第二平面是包含導(dǎo)絲嘴21的鉛垂面。該左右的折彎機(jī)70、80為對 稱構(gòu)造，如果以圖2的左側(cè)所示的折彎機(jī)70為代表進(jìn)行說明，則該左折彎機(jī)70，如圖5中詳 細(xì)所示，具有以Y軸為旋轉(zhuǎn)中心可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于左移動臺50的旋轉(zhuǎn)臺71 ；沿Y軸方向延 伸設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)臺71，從上下夾持從導(dǎo)絲嘴21送出的金屬絲16的一對銷72、73 ；和使旋轉(zhuǎn) 臺71旋轉(zhuǎn)，利用與旋轉(zhuǎn)臺71 一起旋轉(zhuǎn)的一對銷72、73折彎金屬絲16的折彎電機(jī)74(圖2 和圖3)，折彎電機(jī)74與未圖示的控制器的控制送出連接。夾持金屬絲16的一對銷72、73 的一個銷72位于旋轉(zhuǎn)臺71的旋轉(zhuǎn)中心，當(dāng)該旋轉(zhuǎn)臺71旋轉(zhuǎn)時以一個銷72作為旋轉(zhuǎn)中心 使另一個銷73呈圓弧狀移動，另一個銷73沿著一個銷72折彎被一對銷72、73夾持的金屬 絲16。然后，如圖13所示，控制器構(gòu)成為，通過一邊利用折彎電機(jī)74稍微折彎金屬絲16 — 邊使左移動臺50移動，或如圖14所示，通過一邊稍微折彎金屬絲16 —邊送出金屬絲16，能 夠?qū)⒃摻饘俳z16在第二平面內(nèi)成型為圓弧狀。此外，在左右的移動臺50、60分別設(shè)置有將從導(dǎo)絲嘴21的前端筆直地送出的金屬 絲16從導(dǎo)絲嘴21的前端隔開預(yù)定的間隔加以保持的保持構(gòu)件76、86。在這些保持構(gòu)件76、 86分別形成有能夠收納金屬絲16的槽76a、86a，通過從Y軸方向接近從導(dǎo)絲嘴21在X軸 上直線狀引出的金屬絲16而將金屬絲16收納在這些槽76a、86a中，從而能夠保持該金屬 絲16。而且，控制左右的移動臺50、60的控制器構(gòu)成為，如圖18所示，以保持金屬絲16的 保持構(gòu)件76、86從金屬絲16的中心軸在第二平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)的方式，具體而言以偏轉(zhuǎn)上方或下 方的方式使左右的移動臺50、60移動，由此能夠?qū)⒃摻饘俳z16折彎成曲柄狀。接著，對使用這樣的線圈的制造裝置的定子線圈的制造進(jìn)行說明。如圖20所示，對于構(gòu)成定子10的定子線圈12，線圈邊部13和線圈端部14在圓周 方向上連續(xù)。因此，如圖19所示，該線圈12具有在圖中的上下方向延伸的第一線圈邊部 13a ；一端與該線圈邊部13a的下端連結(jié)并彎曲的第一線圈端部14a ；下端與該第一線圈端 部14a的另一端連接的第二線圈邊部13b ；和一端與該第二線圈邊部13b的上端連接的第 二線圈端部14b。而且，在第一和第二線圈邊部13a、13b以及第一和第二線圈端部14a、14b 之間的連接部位分別形成有折曲部15a 15d。
因此，該定子線圈12通過第一線圈邊部13a、第一彎曲部15a、第一線圈端部14a、 第二彎曲部15b、第二線圈邊部13b、第三彎曲部15c、第二線圈端部14b、第四下折曲部15d 依次連續(xù)而形成，圖19和圖20表示幾個上述定子線圈12重合后的樣子。因此，使用本發(fā)明 的線圈的制造裝置20的線圈制造工序，具備從導(dǎo)絲嘴21的前端呈直線狀送出金屬絲16 而形成線圈邊部13a、13b的金屬絲送出工序；將該金屬絲16折彎而形成彎曲部1 15d 的折彎工序；和使所送出的金屬絲16彎曲而形成線圈端部14a、14b的彎曲工序，以下對各 工序進(jìn)行說明?！吹谝唤饘俳z送出工序〉首先，貫通筆直的導(dǎo)絲嘴21并從該導(dǎo)絲嘴21的前端在水平面內(nèi)呈直線狀送出金 屬絲16，形成由所送出的金屬絲16構(gòu)成的第一線圈邊部13a。該金屬絲16的送出是通過 金屬絲輸送裝置22進(jìn)行的，具體而言，是通過解放圖1所示的固定機(jī)構(gòu)23的第一卡盤23a 后利用輸送機(jī)構(gòu)M使金屬絲16在X軸方向移動進(jìn)行的。<第一折彎工序>將之后從導(dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16在水平面內(nèi)向送出方向的一側(cè)折彎而 在第一線圈邊部13的后端形成第一彎曲部15a。在此，在本實施方式中，送出方向的一側(cè)是 指圖2的左方向，送出方向的另一側(cè)是指圖2的右方向。而且，該折彎是通過中央折彎機(jī)40 進(jìn)行的，在圖6 圖12中表示該折彎的順序。另外，在該圖6 圖12中描繪了使該折彎機(jī) 40反轉(zhuǎn)而使該折彎機(jī)40的下部朝上的情形。即，如圖6所示，當(dāng)折彎金屬絲16時，未圖示的控制器對中央移動裝置31進(jìn)行控 制而使中央移動臺30移動，使金屬絲16插入到中央折彎機(jī)40的輥軸41和彎曲器42之 間。此時，控制器以扇形的凸緣41a遠(yuǎn)離金屬絲16的方式使軸41旋轉(zhuǎn)，該凸緣41a不會妨 礙金屬絲16的插入。在使金屬絲16插入到輥軸41和彎曲器42之間后，如圖7所示，使輥 軸41與凸緣41a —起旋轉(zhuǎn)，使該凸緣41a與金屬絲16相對。之后，使軸41沿軸向移動，如 圖8所示，使金屬絲16夾持在凸緣41a和回轉(zhuǎn)齒輪43c之間。之后，如圖9所示，使彎曲器 42按照具有以輥軸41為中心的圓弧狀的軌跡的方式如箭頭所示那樣旋轉(zhuǎn)，通過彎曲器42 將金屬絲16沿著輥軸41折彎。通過像這樣將金屬絲16夾持在凸緣41a和回轉(zhuǎn)齒輪43c 之間，抑制金屬絲16的折彎內(nèi)周部擴(kuò)展那樣的變形，使輥軸41與回轉(zhuǎn)齒輪43c —起旋轉(zhuǎn)， 由此防止金屬絲16的絕緣保護(hù)膜磨耗或剝離。之后，如圖10所示，使彎曲器42返回到原來的位置并且使致動器46 (圖4)伸張 動作，解除凸緣41a和回轉(zhuǎn)齒輪43c對金屬絲16的夾持。之后，如圖11所示，控制器以扇 形的凸緣41a遠(yuǎn)離金屬絲16的方式使輥軸41旋轉(zhuǎn)。然后，未圖示的控制器對中央移動裝 置31 (圖幻進(jìn)行控制并使中央移動臺30與中央折彎機(jī)40 —起移動，如圖12所示，使金屬 絲16從輥軸41和彎曲器42之間脫離。像這樣在第一線圈邊部13a的后端形成第一彎曲 部 15a(圖 19)?！吹谝粡澢ば颉等鐖D13所示，在形成第一彎曲部1 后，使從導(dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16 在垂直面內(nèi)在比該第一彎曲部1 更靠后的位置彎曲而形成以第一彎曲部1 為前端的第 一線圈端部14a。該第一線圈端部14a的形成是使用位于與由之前的線圈的第一折彎工序 折彎的一側(cè)相反側(cè)的右折彎機(jī)80進(jìn)行的。由此能夠回避折彎機(jī)80對已經(jīng)形成的第一線圈邊部13a造成干涉。該第一線圈端部14a的形成，如圖13(a)所示，通過右折彎機(jī)80的一 對銷82、83夾持從導(dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16，使該旋轉(zhuǎn)臺81旋轉(zhuǎn)而將金屬絲16沿 著一個銷82被另一個銷83稍微折彎。之后，使旋轉(zhuǎn)臺81復(fù)原并在用一對銷82、83夾持金 屬絲16的同時使該旋轉(zhuǎn)臺81向?qū)Ыz嘴21側(cè)稍微移動，如圖13(b)所示，使旋轉(zhuǎn)臺81再次 旋轉(zhuǎn)而稍微折彎金屬絲16。反復(fù)進(jìn)行上述動作，如圖13(c)所示，使從導(dǎo)絲嘴21的前端送 出的金屬絲16在第二平面內(nèi)彎曲，形成以第一彎曲部1 為前端的第一線圈端部14a。另外，在圖13中表示使從導(dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16彎曲的例子，但也可 以如圖14所示，在送出金屬絲16的同時使其彎曲。即，該第一線圈端部14a的形成，如圖 14 (a)所示，通過右折彎機(jī)80的一對銷82、83夾持導(dǎo)絲嘴21附近的金屬絲16，使旋轉(zhuǎn)臺81 旋轉(zhuǎn)而稍微折彎該金屬絲16。之后，在使旋轉(zhuǎn)臺81復(fù)原并維持用一對銷82、83夾持金屬絲 16的狀態(tài)下，利用金屬絲輸送裝置22稍微送出金屬絲16，如圖14(b)所示，之后使旋轉(zhuǎn)臺 81再次旋轉(zhuǎn)而再次沿同一側(cè)向折彎金屬絲16。也可以通過反復(fù)進(jìn)行上述動作，如圖14(c) 所示，使金屬絲16在第二平面內(nèi)彎曲，形成以第一彎曲部1 為前端的第一線圈端部14a。<第二折彎工序>在該工序中，在形成第一線圈端部1 之后，使金屬絲16在水平面內(nèi)向引出方向 的一側(cè)的側(cè)方折彎而在第一線圈端部14a的后端形成第二彎曲部15b。該第二折彎工序的 順序與上述第一折彎工序的順序相同，因此省略重復(fù)的說明。在此，當(dāng)折彎金屬絲16而形 成第二彎曲部15b時，如圖16中的點劃線所示，第一線圈邊部13a與導(dǎo)絲嘴21平行并位于 該導(dǎo)絲嘴21的側(cè)方，但是由于導(dǎo)絲嘴21形成得比該第一線圈邊部13a長，所以能夠容許在 該導(dǎo)絲嘴21的周圍的空間形成該線圈邊部13a。〈第二金屬絲送出工序〉如圖16的實線箭頭所示，在第二彎曲部15b的后面從導(dǎo)絲嘴21的前端送出金屬 絲16而形成以第二彎曲部15b為前端的第二線圈邊部13b。該金屬絲16的送出是通過金 屬絲輸送裝置22(圖1)進(jìn)行的，由于與上述第一金屬絲送出工序的順序相同，所以省略重 復(fù)的說明?！吹谌蹚澒ば颉祵纳鲜鰧?dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16在水平面內(nèi)向送出方向的另一側(cè)的側(cè) 方折彎而形成以第二彎曲部15b為前端的第二線圈邊部13b的后端的第三彎曲部15c。該 第三折彎工序，除了將彎曲方向設(shè)為相反側(cè)、即將彎曲方向設(shè)為圖2的右方向之外，都與上 述第一和第二折彎工序的順序相同，因此省略重復(fù)的說明?！吹诙澢ば颉等鐖D15所示，在第三彎曲部15c之后使從導(dǎo)絲嘴21的前端送出的金屬絲16在垂 直面內(nèi)彎曲而形成以第三彎曲部15c為前端的第二線圈端部14b。在此，所使用的折彎機(jī) 70，使用位于與在先前的第一彎曲工序中使用的一側(cè)相反側(cè)的折彎機(jī)。由此能夠使折彎機(jī) 70不干擾已經(jīng)形成的第一和第二線圈邊部13a、1 就形成第二線圈端部14b。該第二線圈 端部14b的形成，是通過一邊稍微折彎金屬絲16 —邊使折彎機(jī)70向?qū)Ыz嘴21側(cè)移動來進(jìn) 行的，或是通過一邊利用折彎機(jī)70稍微折彎金屬絲16 —邊利用金屬絲輸送裝置22送出金 屬絲16來進(jìn)行的。由此，如圖15所示，形成以第三彎曲部15c為前端的第二線圈端部14b?！吹谒恼蹚澒ば颉?br> 在第二線圈端部14b之后將從導(dǎo)絲嘴21送出的金屬絲16在水平面內(nèi)向送出方向 的另一側(cè)的側(cè)方折彎而在第二線圈端部14的后端形成第四彎曲部15d。由于該第四折彎工 序的順序與上述第三折彎工序的順序相同，所以省略重復(fù)的說明。在此，當(dāng)折彎金屬絲16 而形成第四彎曲部15d時，如圖17中的點劃線所示，已經(jīng)形成的第一和第二線圈邊部13a、 13b與導(dǎo)絲嘴21平行并位于該導(dǎo)絲嘴21的側(cè)方，但是由于導(dǎo)絲嘴21形成得比該第一和第 二線圈邊部13a、13b長，所以能夠容許在該導(dǎo)絲嘴21的周圍的空間形成該線圈邊部13a。之后返回到最初的第一金屬絲16送出工序。S卩，如圖17的實線箭頭所示，在第四 彎曲部15d之后從導(dǎo)絲嘴21的前端送出金屬絲16，形成以第四彎曲部15d為前端的下一 個單位的第一線圈邊部13a。而且，之后也反復(fù)進(jìn)行上述工序，由此能夠得到線圈邊部13a、 1 和線圈端部14a、14b在圓周方向上連續(xù)的圖19所示的定子線圈12。而且，當(dāng)形成所希 望的形狀的定子線圈12時，利用未圖示的切斷裝置切斷金屬絲16，從線圈的制造裝置20取 出形成所希望的形狀的定子線圈12。因而，在本發(fā)明的線圈的制造裝置20中，利用加工機(jī)使從導(dǎo)絲嘴21送出的金屬絲 16彎曲而形成定子線圈12，但使用比該定子線圈12的線圈邊部13長的導(dǎo)絲嘴21，在該導(dǎo) 絲嘴21的前方和周圍的空間直接形成由被加工機(jī)折彎或彎曲的金屬絲16構(gòu)成的定子線圈 12。因此，即使在想要得到的線圈12的線圈邊部13和線圈端部14的長度根據(jù)場所的不同 而不同，也無需使用卷絲筒或繞線夾具等就能夠制造這樣的定子線圈12，能夠減輕以往所 需要的卷絲筒或繞線夾具等的管理負(fù)擔(dān)。而且，通過未圖示的控制器對加工機(jī)進(jìn)行控制，如 果該加工機(jī)改變折彎的彎曲加工點、彎曲的程度，則能夠得到形狀不同的多個種類的定子 線圈12。因此，本發(fā)明的線圈的制造裝置20，具有極其廣泛的通用性，能夠顯著提高線圈12 的生產(chǎn)性。特別是在本發(fā)明中，除了將金屬絲在第一平面內(nèi)折彎的中央折彎機(jī)40之外，還在 導(dǎo)絲嘴21的兩側(cè)設(shè)有沿三軸方向分別移動的左右的移動臺50、60，在該左右的移動臺50、 60上設(shè)有能夠?qū)⒔饘俳z16在第二平面內(nèi)折彎的左右的折彎機(jī)70、80，因此利用移動的左右 的移動臺50、60能夠回避被中央折彎機(jī)40折彎的金屬絲16和左右的折彎機(jī)70、80之間發(fā) 生干涉。結(jié)果，例如即便由于已折彎的金屬絲16而使得任一個折彎機(jī)70或80不能折彎金 屬絲16，通過使用另一個折彎機(jī)80或70，繼續(xù)進(jìn)行從導(dǎo)絲嘴21送出的金屬絲16的折彎， 能夠可靠地制造定子線圈12。而且，如果控制器控制由切斷裝置進(jìn)行的金屬絲16的切斷、 從線圈的制造裝置20取出制造成所希望的形狀的定子線圈12的作業(yè)，則能夠使定子線圈 12的制造完全自動化。另外，在上述實施方式中，對使用中央折彎機(jī)40和左右的折彎機(jī)70、80的定子線 圈12的制造進(jìn)行了說明，但也可以在本發(fā)明的制造裝置的左右的移動臺50、60上分別設(shè)置 保持構(gòu)件76、86，使用該保持構(gòu)件76、86將金屬絲16折彎成曲柄狀，在線圈邊部13a、13b或 線圈端部14a、14b的任一側(cè)或雙側(cè)上形成曲柄部。例如，如圖18所示，如果在從第一線圈邊 部13a的槽llb(圖20)突出的兩側(cè)的端部分別形成曲柄部13c、13c，則能夠使與第一線圈 邊部13a的下端連續(xù)形成的第一線圈端部Ha偏轉(zhuǎn)定子鐵心11的徑向，能夠期待之后插入 該鐵心11的中央的轉(zhuǎn)子和該線圈端部Ha發(fā)生干涉。此外，雖然沒有圖示，但如果在線圈 端部14a、14b形成曲柄部，則能夠使被該曲柄部分割的線圈端部14a、14b的一方相對于另 一方在徑向上偏轉(zhuǎn)，能夠期待跟與其相鄰的其他定子線圈12的線圈端部的組合變得良好，提高從槽llb(圖20)突出的部分中的線圈邊部13a、13b所占的密度。另外，如果以在線圈邊部13a形成的情況為代表對形成曲柄部的順序進(jìn)行說明， 則如圖18所示，該曲柄部13c、13c的形成，是如圖18(a)所示那樣，通過按照將保持金屬絲 16的保持構(gòu)件76如圖18(b)所示那樣從金屬絲16的中心軸偏轉(zhuǎn)的方式使移動臺50向圖 中的下方或上方移動來進(jìn)行的。于是，位于保持構(gòu)件76和導(dǎo)絲嘴21的前端之間的金屬絲 16相對于導(dǎo)絲嘴21的延長線傾斜，由此該金屬絲16被折彎成曲柄狀。通過在線圈邊部13a 的兩端進(jìn)行這樣的金屬絲16的折彎，如圖18(c)所示，能夠在第一線圈邊部13a的兩側(cè)端 部分別形成曲柄部13c、13d。如果像這樣在左右的移動臺50、60上分別設(shè)置保持構(gòu)件76、 86，則本發(fā)明的裝置容易使金屬絲16折彎或彎曲，并且容易將該金屬絲16折彎成曲柄狀， 能夠在導(dǎo)絲嘴21的前方和周圍的空間制造形成更復(fù)雜的形狀的所希望的線圈12，并且能 夠使該制造自動化。此外，在上述實施方式中，對制造將金屬絲16以交替通過各齒Ila的上下的方式 卷繞的波形繞線方式中所使用的線圈12的情況進(jìn)行了說明，但只要想要得到的線圈是線 圈邊部13和線圈端部14連續(xù)的線圈，就不限定于波形繞線方式的線圈，也可以是在齒Ila 的周圍卷繞線16的疊繞方式的線圈。進(jìn)而，在上述實施方式中，對制造定子中所使用的線圈的情況進(jìn)行了說明，但所得 到的線圈的用途并不限定于定子，只要是線圈邊部13和線圈端部14連續(xù)的線圈，則也可以 制造定子以外所使用的線圈。
權(quán)利要求
1.一種線圈的制造裝置，其特征在于，具備筆直的導(dǎo)絲嘴(21)，其供從供給源(17)延伸的金屬絲(16)插通；金屬絲輸送裝置(22)，其設(shè)置在所述導(dǎo)絲嘴的后端側(cè)，用于將所述金屬絲(16)供 給到所述導(dǎo)絲嘴并從所述導(dǎo)絲嘴的前端送出所述金屬絲(16)；和加工機(jī)(30、40、50、60、70、80)，其對從所述導(dǎo)絲嘴Ql)的前端向前方突出來的所述金 屬絲(16)進(jìn)行折彎加工而形成線圈邊部(13)和線圈端部(14)呈連續(xù)的線圈(12)，所述導(dǎo)絲嘴形成得長于所述線圈邊部(13)，以所述加工機(jī)(30、40、50、60、70、80)能夠在所述導(dǎo)絲嘴Ql)的前方和周圍的空間形 成所述線圈(12)的方式，將所述導(dǎo)絲嘴安裝在所述金屬絲輸送裝置02)的前方的空 間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈的制造裝置，其特征在于所述加工機(jī)具備中央移動臺(30)，其設(shè)置在導(dǎo)絲嘴的上方，且相對于所述導(dǎo)絲嘴在三軸方向 上分別移動；左右的移動臺(50、60)，其以夾著所述導(dǎo)絲嘴的方式設(shè)置在所述導(dǎo)絲嘴的兩 側(cè)，且相對于所述導(dǎo)絲嘴在三軸方向上分別移動；中央折彎機(jī)(40)，其設(shè)置于所述中央移動臺(30)，且能夠?qū)乃鰧?dǎo)絲嘴的前端 送出的金屬絲(16)在包含所述導(dǎo)絲嘴的第一平面內(nèi)折彎；和左右的折彎機(jī)(70、80)，其設(shè)置于所述左右的移動臺(50、60)，且能夠?qū)乃鰧?dǎo)絲嘴 (21)的前端送出的所述金屬絲(16)在包含所述導(dǎo)絲嘴且與所述第一平面正交的第二 平面內(nèi)折彎。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線圈的制造裝置，其特征在于在左右的移動臺(50、60)上分別設(shè)置有保持構(gòu)件(76、86)，該保持構(gòu)件(76、86)對從 導(dǎo)絲嘴的前端筆直地送出的金屬絲(16)以從所述導(dǎo)絲嘴的前端隔開預(yù)定的間 隔的方式進(jìn)行保持，控制所述左右的移動臺(50、60)的控制器構(gòu)成為能夠使所述保持構(gòu)件 (76,86)與所述左右的移動臺(50、60) —起從所述金屬絲(16)的中心軸偏轉(zhuǎn)并將所述金屬 絲(16)折彎成曲柄狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種線圈的制造裝置，能夠不使用卷絲筒或繞線夾具等而進(jìn)行金屬絲的成型，容易地改變彎曲加工點、彎曲程度。其具備供從供給源(17)延伸的金屬絲(16)插通的筆直的導(dǎo)絲嘴(21)；金屬絲輸送裝置(22)，其設(shè)置在導(dǎo)絲嘴的后端側(cè)，將金屬絲(16)供給到導(dǎo)絲嘴并從導(dǎo)絲嘴的前端送出金屬絲；和加工機(jī)，其使從導(dǎo)絲嘴的前端向前方突出的金屬絲彎曲而形成線圈邊部(13)和線圈端部(14)連續(xù)的線圈(12)。導(dǎo)絲嘴形成得比線圈邊部長，以加工機(jī)能夠在導(dǎo)絲嘴的前方和周圍的空間形成線圈的方式將導(dǎo)絲嘴安裝在金屬絲輸送裝置的前方的空間。使從導(dǎo)絲嘴的前端向前方突出的金屬絲折彎彎曲而在導(dǎo)絲嘴的前方和周圍的空間形成線圈邊部和線圈端部在圓周方向連續(xù)的線圈。
文檔編號H02K15/085GK102104301SQ20101029911
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者佐藤隆廣, 近藤功治 申請人:日特機(jī)械工程株式會社