(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角柱形のチップ型コアに電線を巻掛けると共に、該コアの両端に形成された一対の電極に前記電線の始端と終端をそれぞれ接続する自動巻線機において、
前記コアの両端をそれぞれ把持し、該コアの軸線を中心にして回転する一対のチャッキング部と、前記コアの軸線に対し所定角度をもって前記電線を送り出し、前記コアの軸線に沿って移動する機構を有するノズル部と、該ノズル部の近傍に設けられ、前記電線をクランプすると共に該電線の軸線方向に進退可能なクランパと、前記電極に前記電線の始端および終端を熱圧着するヒータチップとを具備したことを特徴とする自動巻線機。
【請求項２】
角柱形のチップ型コアの両端を一対のチャッキング部に把持した後、ノズル部から送り出した電線の始端を前記コアの一端に形成された電極に熱圧着し、しかる後、電線の該始端の熱圧着部より外側に突出する部分をクランパでクランプして、該クランパを前記電線の軸線方向に進出させることにより該電線の始端を切断し、次いで、前記チャッキング部を前記コアの軸線を中心にして回転させると共に、前記ノズル部より前記電線を送り出しながら該ノズル部を前記コアの軸線に沿って移動することにより該コアに前記電線を巻掛け、前記コアの他端に形成された電極に前記電線の終端を熱圧着した後、電線の該終端の熱圧着部より外側に突出する部分を前記クランパでクランプして、該クランパを前記電線の軸線方向に後退させることにより該電線の終端を切断することを特徴とする自動巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角柱形のチップ型コアに電線を巻掛けると共に、該コアの両端の電極に前記電線の両端部をそれぞれ接続する面実装部品用の自動巻線機およびその巻線方法に係り、特にチップインダクタの巻線工程における好適な自動巻線機および自動巻線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の巻線機の一例を示す斜視図で、図中、１は面実装部品、例えばチップインダクタのチップ型コアで、このコア１は四角柱形状に形成され、両端のつば部１ａ、１ｂと中間の胴部１ｃとからなり、該つば部１ａ、１ｂの１つの側面（図９の上面）にはそれぞれ電極２、３が設けられている。
【０００３】
図９に示す従来の巻線機４は、コア１両端のつば部１ａ、１ｂをそれぞれ把持し、コア１の軸線を中心にして回転する一対のチャッキング部５、６を備えており、この一対のチャッキング部５、６は、ベアリング７、８によりそれぞれ回転可能に支持され、図示しないモータにより回転駆動される。
【０００４】
前記チャッキング部５、６はほぼ半円筒形に形成され、図９の上側に、コア１両端の電極２、３と面一な平坦面５ａ、６ａを有している。該チャッキング部５、６の各端部には、前記つば部１ａ、１ｂをそれぞれ受け入れる凹部５ｂ、６ｂが設けられ、該つば部１ａ、１ｂを受け入れた状態で、一方のチャッキング部５に対して他方のチャッキング部６を図示しないばねにより付勢することによりコア１をチャッキング（把持）するようになっている。
【０００５】
一方のチャッキング部５の平坦面５ａには、電線９の始端を絡げる絡げ棒１０が立設され、該平坦面５ａの凹部５ｂ近傍に、前記電線９の位置決め用ピン１１が立設されている。同様に、他方のチャッキング部６の平坦面６ａには、電線９の終端を絡げる絡げ棒１２が立設され、該平坦面６ａの凹部６ｂ近傍に、前記電線９の位置決め用ピン１３が立設されている。
【０００６】
この従来の巻線機４によりチップインダクタの巻線処理を施すに際しては、まずコア１両端のつば部１ａ、１ｂをチャッキング部５、６によりそれぞれ把持した後、図示しないノズル部から送り出した電線９の始端を平坦面５ａの絡げ棒１０に絡げて、該電線９の始端を位置決め用ピン１１に係合させることにより該電線９の始端の位置決めを行なう。次いで、前記チャッキング部５、６を一定速度で回転させると共に、前記ノズル部より電線９を送り出しながら該ノズル部をコア１の軸線方向に沿って移動させることにより、該コア１に電線９を所定の回数巻掛け、チャッキング部５、６を停止させた後、電線９の終端を平坦面６ａの位置決め用ピン１３に係合させることにより該電線９の終端の位置決めを行ない、該電線９の終端を絡げ棒１２に絡げる。次いで、電線９の始端および終端をそれぞれコア１両端の電極２、３に接続した後、該電線９の始端を位置決め用ピン１１の近傍で切断すると共に、該電線９の終端を位置決め用ピン１３の近傍で切断し、完成した部品（すなわちチップインダクタ）をチャッキング部５、６から取り外す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の巻線機４では、電線９の始端や終端を手作業で絡げたり、はさみ等で切断する煩雑な手間を要するため、作業性の向上が要望されていた。また、これを自動化した場合、多軸の制御装置や電線切断機構が必要となるため、設備が大型化し、高価であった。さらに、電線９の始端および終端を絡げるために無駄な部分が多く製造コストが余計に掛ると共に、これに伴って発生する電線切れくずの廃棄にも煩雑な手間が必要であるため、この点からも作業性の向上が要望されていた。
【０００８】
本発明はこのような従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的は、チップ型コアに巻掛ける電線の端部の切断や、これに伴って発生する電線切れくずの廃棄処理を自動的に行うことができ、作業性の向上や製造コストの低減を図れる小型で安価な自動巻線機および自動巻線方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した本発明の目的は、角柱形のチップ型コアに電線を巻掛けると共に、該コアの両端に形成された一対の電極に前記電線の始端と終端をそれぞれ接続する自動巻線機において、前記コアの両端をそれぞれ把持し、該コアの軸線を中心にして回転する一対のチャッキング部と、前記コアの軸線に対し所定角度をもって前記電線を送り出し、前記コアの軸線に沿って移動するノズル部と、該ノズル部の近傍に設けられ、前記電線をクランプすると共に該電線の軸線方向に進退可能なクランパと、前記電極に前記電線の始端および終端を熱圧着するヒータチップとを具備することによって達成される。
【００１０】
また、上記した本発明の目的は、角柱形のチップ型コアの両端を一対のチャッキング部に把持した後、ノズル部から送り出した電線の始端を前記コアの一端に形成された電極に熱圧着し、しかる後、電線の該始端の熱圧着部より外側に突出する部分をクランパでクランプして、該クランパを前記電線の軸線方向に進出させることにより該電線の始端を切断し、次いで、前記チャッキング部を前記コアの軸線を中心にして回転すると共に、前記ノズル部より前記電線を送り出しながら該ノズル部を前記コアの軸線に沿って移動することにより該コアに前記電線を巻掛け、前記コアの他端に形成された電極に前記電線の終端を熱圧着した後、電線の該終端の熱圧着部より外側に突出する部分を前記クランパでクランプして、該クランパを前記電線の軸線方向に後退させることにより該電線の終端を切断することによって達成される。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、電線の始端の熱圧着部より外側に突出する部分をクランパでクランプして、該クランパを前記電線の軸線方向に進出させることにより該クランパの引張力で電線の始端を切断した後、先端側の電線切れくずをクランプ解除して、前記クランパより集塵装置等で吸着廃棄する。その後、電線の終端の熱圧着部より外側に突出する部分を前記クランパでクランプして、該クランパを前記電線の軸線方向に後退させることにより、該クランパの引張力で電線の終端を切断する。これによって、電線の端部の切断や、これに伴って発生する電線切れくずの廃棄処理を自動的に行うことができるため、作業性の向上を図れる。また、従来のように電線の端部を絡げる必要がないため、無駄な部分が少なくて済み製造コストを低減することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例に係る自動巻線機を示す平面図、図２は該自動巻線機からノズル部およびクランパなどを取り除いた状態の正面図、図３は該自動巻線機に備えられるノズル部およびクランパの部分を示す斜視図、図４は該ノズル部およびクランパの動作を説明する図、図５は該自動巻線機により巻線処理を施したチップインダクタの斜視図、図６は該自動巻線機に備えられるチャッキング部の先端部を示す斜視図、図７は該自動巻線機を用いてチップインダクタの巻線作業を行なう際の処理手順を示すフローチャート、図８は該自動巻線機に備えられる回転制御手段の制御動作を説明するタイミングチャートである。なお、図３〜図５において前述した図９に示すものと同等のものには同一符号を付してある。
【００１３】
図１に示す本実施例の自動巻線機１４は、チップ型コア１両端のつば部１ａ、１ｂをそれぞれ把持し、該コア１の軸線を中心にして回転する一対のチャッキング部１５、１６と、該チャッキング部１５、１６を回転駆動するパルスモータ１７と、このパルスモータ１７の動作を制御する回転制御手段１８と、パルスモータ１７の回転駆動力をチャッキング部１５、１６の両方に伝達する駆動力伝達機構１９と、ノズル部およびクランパ全体をコア１の軸線に沿って移動させる機構２６と、コア１の軸線に沿って移動しながら電線９を送り出すノズル部２０と、このノズル部２０の外側に設けられ、ノズル部２０の前方で電線９を把持可能なクランパ２１と、該ノズル部２０およびクランパ２１のそれぞれを水平方向へスライド可能に保持するスライド・保持機構２２と、このスライド・保持機構２２を上下動させる上下動機構２３と、コア１両端の電極２、３に電線９の始端および終端を順次４００〜５００°Ｃで０．１〜１秒間、加熱することにより熱圧着するヒータチップ２４とを備えている。
【００１４】
前記ノズル部２０は、コア１の軸線に対し所定角度θをもって配置され、該所定角度θの方向に電線９を送り出すようになっている。前記クランパ２１は、図３に示すように、開閉可能な一対の腕部２１ａ、２１ｂからなり、該腕部２１ａ、２１ｂはノズル部２０に対して相対的移動可能に保持され、電線９の軸線方向に進退可能である。なお、これらノズル部２０およびクランパ２１は、スライド・保持機構２２および移動機構２６の作動により図４のＸ軸方向（コア１の軸線と平行な方向）およびＺ軸方向（電線の軸線方向）に移動可能であり、Ｚ軸方向にノズル部２０から電線９が送り出される。
【００１５】
前記チャッキング部１５、１６は、図６に示すように、平板状に形成され、該チャッキング部１５、１６の先端に、コア１のつば部１ａ、１ｂをそれぞれ受け入れる凹部１５ａ、１６ａが設けられ、該つば部１ａ、１ｂを受け入れた状態でチャッキング部１５、１６のいずれか一方を他方に対して付勢することによりコア１をチャッキング（把持）するようになっている。
【００１６】
上記の如く構成された自動巻線機１４にあっては、図７に示す処理手順にしたがって巻線作業を行ない、面実装部品、例えば図５に示すチップインダクタ２５を得るようになっている。すなわち、まず手順Ｓ１としてコア１両端のつば部１ａ、１ｂをチャッキング部１５、１６によりそれぞれ把持した後、手順Ｓ２としてノズル部２０およびクランパ２１の両方を、スライド・保持機構２２および移動機構２６の作動によりコア１一端の電極２の付近（図４の右側の始端位置）まで移動させると共に、上下動機構２３の作動によりコア１一端の直上まで降下させる。この時、ノズル部２０から送り出した電線９は、クランパ２１先端を閉じた状態で保持されている。手順Ｓ３としてノズル部２０から送り出した電線９の始端をヒータチップ２４により電極２のうち、点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で囲まれた領域Ａｓに熱圧着させる。次いで、手順Ｓ４としてノズル部２０が停止した状態で該クランパ２１を電線９の軸線方向（図４のＺ軸方向）に進出させることにより、クランパ２１の引張力により電線９を領域Ａｓの端部の点Ｐ１で切断して、該切断箇所および先端間の電線切れくずを、クランパ２１の先端を開いて図４の右斜め上方向へ集塵装置等で吸着し廃棄する。
【００１７】
次いで、手順Ｓ５としてスライド・保持機構２２の作動によりノズル部２０およびクランパ２１の両方を図４の−Ｚ軸方向に後退させ、クランパ２１の先端がコア１に接触しない位置に配置した後、回転制御手段１８の制御によりパルスモータ１７を起動させて、駆動力伝達機構１９を介してチャッキング部１５、１６を回転させると共に、ノズル部２０より電線９を図４のＺ軸方向に送り出しながら該ノズル部２０を図４の−Ｘ軸に沿って移動させることにより該コア１に電線９を巻掛ける。このとき、図８に示すように、まずパルスモータ１７の起動時間ｔ０から時間ｔ１までにおいて、チャッキング部１５、１６を比較的遅い回転数ω１で回転させてコア１の一端に電線９を１回転程度巻掛け、その後の時間ｔ１から時間ｔ２までにおいてチャッキング部１５、１６を比較的速い回転数ω２で回転させてコア１の中間部に電線９を巻掛け、時間ｔ２からチャッキング部１５、１６を再び比較的遅い回転数ω１で回転させてコア１の他端に電線９を１回転程度巻掛けた後、時間ｔ３でパルスモータ１７を停止させ、コア電極２，３が上向きの状態でチャッキング部１５、１６を停止させる。
【００１８】
次いで、手順Ｓ６としてヒータチップ２４により電線９の終端を電極３のうち、点Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８で囲まれた領域Ａｆに熱圧着させた後、手順Ｓ７としてクランパ２１の先端を閉じて、スライド・保持機構２２の作動によりノズル部２０およびクランパ２１の両方を図４の−Ｚ軸方向にさらに後退させることにより、クランパ２１の引張力により電線９を領域Ａｆの端部の点Ｐ７で切断し、手順Ｓ８として完成したチップインダクタ２５をチャッキング部１５、１６から取り外すようになっている。
【００１９】
さらに、次の巻線作業を連続して行なう場合、手順Ｓ１に戻って次のコア１をチャッキング部１５、１６により把持した後、手順Ｓ２としてノズル部２０およびクランパ２１を図４の左側の終端位置から右側の始端位置まで移動させる。このとき、前記手順Ｓ７でクランパ２１の引張力により電線９を領域Ａｆの端部の点Ｐ７で切断したため、電線９の始端はクランパ２１の先端より多少突出している。次いで、前記手順Ｓ３〜手順Ｓ８を繰り返して行なうようになっている。
【００２０】
このように上記実施例にあっては、電線９の始端の切断および先端の電線切れくずの廃棄処理や、電線９の終端の切断をクランパ２１の作動により自動的に行なうため、従来のように電線９を手作業で絡げたり、はさみ等で切断する煩雑な手間を要せずに済むため作業性を向上できると共に、電線９を絡げる必要がなく無駄な部分が少ないため設備の小型化が可能となり、製造コストを低減できる。
【００２１】
また、コア１の両端に電線９を巻掛ける際、回転制御手段１８の制御によりチャッキング部１５、１６を比較的遅い回転数ω１で回転させるため、一端のつば部１ａと胴部１ｃとの間の段差部分、および他端のつば部１ｂと胴部１ｃとの間の段差部分において電線９にテンションを掛けながら、該電線９を正確に、かつ強固に巻掛けることができる。したがって、コア１に巻掛けた電線９が次第にゆるくなってずれることを防止できる。さらに、コア１の胴部１ｃに電線９を巻掛ける際には、チャッキング部１５、１６を比較的速い回転数ω２で回転させるため、良好な作業性を得ることもできる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チップ型コアに巻掛ける電線の端部の切断やこれに伴って発生する電線切れくずの廃棄処理を、クランパの作動により自動的に行うことで、面実装部品の巻線工程における作業性の向上および製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る自動巻線機を示す平面図である。
【図２】該自動巻線機からノズル部およびクランパなどを取り除いた状態の正面図である。
【図３】該自動巻線機に備えられるノズル部およびクランパの部分を示す斜視図である。
【図４】該ノズル部およびクランパの動作を説明する図である。
【図５】該自動巻線機により巻線処理を施したチップインダクタの斜視図である。
【図６】該自動巻線機に備えられるチャッキング部の先端部を示す斜視図である。
【図７】該自動巻線機を用いてチップインダクタの巻線作業を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】該自動巻線機に備えられる回転制御手段の制御動作を説明するタイミングチャートである。
【図９】従来の巻線機の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  コア
１ａ、１ｂ  つば部
１ｃ  胴部
２、３  電極
９  電線
１４  自動巻線機
１５、１６  チャッキング部
１７  パルスモータ
１８  回転制御手段
１９  駆動力伝達機構
２０  ノズル部
２１  クランパ
２２  スライド・保持機構
２３  上下動機構
２４  ヒータチップ
２５  チップインダクタ（面実装部品）
２６  移動機構
【図１】
0003561355.tif 000002
【図２】
0003561355.tif 000003
【図３】
0003561355.tif 000004
【図４】
0003561355.tif 000005
【図５】
0003561355.tif 000006
【図６】
0003561355.tif 000007
【図７】
0003561355.tif 000008
【図８】
0003561355.tif 000009
【図９】
0003561355.tif 000010