线圈取出及成形的方法或者装置的制作方法

专利名称：线圈取出及成形的方法或者装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线圈取出及成形方法或者装置，特别是涉及适于制 造跑道形(长圆形)、长方形的空芯线圈的理想线圈取出及成形的方法或 者装置。
背景技术：
在绕制(绕线)跑道形或长方形的空芯线圈时，过去使用与线圈的 成品形状相同的跑道形或长方形断面的绕线芯轴。在其上绕制线材，即 获得目的形状的空芯线圈(例如参照专利文献l)。
专利文献1:日本专利文献特开2003-168618号公报
然而，这些过去的方法存在下述问题
(1) 整齐性
在过去的方法中，线材的入线位置在线圈的直线部与R部(偏向部) 的结合部附近。这里是不易出现交叉点的位置，容易产生乱线。
(2) 线圈变形
在过去的方法中，线圈的短径(短轴)方向膨胀。因此，线圈多无 法达到指定的尺寸，需入炉重新加热等后期处理。并且，特别是在高强 度电线，易产生线圈扭曲、绞合。
(3) 生产时间
(a) 由于存在上述(1)、 (2)的问题，在过去的方法中，在将圆形 线圈绕制至大约5分之1时，不得不降低绕制时的转数。
(b) 并且，顾名思义，空芯线圈没有线架。因此，原本就容易出现 尺寸偏差。因此，在过去，即使追加应修正尺寸的成形， 一旦脱离绕线 芯轴，就需用手工作业重新将其装入成形用的夹具，或者在绕线机上以 缠绕着绕线芯轴的形式直接成形。从某种意义上说，是交互地连续地实
9施绕制一成形、绕制一成形的作业。这更加延长了生产时间。

发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，特别是进一步提高绕制跑道形或 长方形的空芯线圈的尺寸精度。并且，提高或者缩短线圈的整齐性或生 产时间。
解决问题的技术手段
为解决上述问题，在权利要求1所述的线圈取出方法中，使可滑动 地配置在绕线夹具的一方并向绕线夹具的另一方施力的绕线芯轴与目的 在于从内侧支承线圈的支承构件正对，关于上述绕线夹具的一方及上述 支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接近，通过该接近使 上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在上述绕线芯轴上的 线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支承构件的支承。
并且，在权利要求2所述的线圈成形方法中，分离开支承构件，拉 长该支承构件所支承的线圈，使配置为可在与该拉长方向交叉的方向上 移动的按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压 并成形上述线圈。
并且，在引用权利要求2的权利要求3所述的线圈成形方法中，使 上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长、按压。
并且，在引用权利要求2或3的权利要求4所述的线圈成形方法中， 在上述拉长、按压时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
并且，在权利要求5所述的线圈取出成形方法中，使可滑动地配置 在绕线夹具的一方并向绕线夹具的另一方施力的绕线芯轴与目的在于从 内侧支承线圈的支承构件正对，关于上述绕线夹具的一方及上述支承构 件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接近，通过该接近使上述绕 线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在上述绕线芯轴上的线圈向 上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支承构件的支承，分离开 支承该线圈的支承构件，拉长该线圈而成形该线圈。
并且，在引用权利要求5的权利要求6所述的线圈取出成形方法中，使上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长。
并且，在引用权利要求5或6的权利要求7所述的线圈取出成形方 法中，使配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上移动的按压构件接近 上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压上述线圈并成形上述
、并且，在引用权利要求5、 6或7的权利要求8所述的线圈取出成形 方法中，在上述成形时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
并且，在权利要求9所述的线圈取出装置中，具有绕线夹具，其 系对向配置；绕线芯轴，其可滑动地配置在该绕线夹具的一方并向该绕 线夹具的另一方施力；支承构件，其目的在于从内恻支承线圈；及控制 装置，该控制装置使上述绕线芯轴与上述支承构件正对，关于上述绕线 夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接 近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在 上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述 支承构件的支承。
并且，在权利要求10所述的线圈成形装置中，具有支承构件，其 目的在于从内侧支承线圈；按压构件，其配置为可在与拉长上述线圈的 方向交叉的方向上移动；及控制装置，该控制装置分离开上述支承构件， 拉长上述支承构件所支承的线圈，使上述按压构件接近上述线圈，在上 述拉长的同时或者在其前后，按压并成形上述线圈。
并且，在引用权利要求10的权利要求11所述的线圈成形装置中， 上述线圈形成为圆形或椭圆形，上述控制装置对于该线圈实施上述拉长、 按压。
并且，在引用权利要求10或11的权利要求12所述的线圈成形装置 中，还具有宽度限制构件，上述控制装置在上述按压、成形时，用该宽 度限制构件限制上述线圈的宽度。
并且，在权利要求13所述的线圈取出成形装置中，具有绕线夹具， 其系对向配置；绕线芯轴，其可滑动地配置在该绕线夹具的一方并向该 绕线夹具的另一方施力；支承构件，其目的在于从内侧支承线圈；及控制装置，该控制装置使上述绕线芯轴与上述支承构件正对，关于上述绕 线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互 接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，使绕制在上 述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支 承构件的支承，分离开支承该线圈的支承构件，拉长该线圈而成形该线 圈。
并且，在引用权利要求13的权利要求14所述的线圈取出成形装置 中，上述绕线芯轴的断面为圆形或椭圆形。
并且，在引用权利要求13或14的权利要求15所述的线圈取出成形 装置中，还具有按压构件，其配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上 移动，上述控制装置使上述按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时 或者在其前后，按压上述线圈，并成形上述线圈。
并且，在引用权利要求13、 14或15的权利要求16所述的线圈取出 成形装置中，还具有宽度限制构件，上述控制装置在上述成形时，用该 宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
并且，在权利要求17所述的线圈成形方法中，分离开支承构件，拉 长该支承构件所支承的线圈，使配置为可在与该拉长方向交叉的方向上 移动的按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压 并成形上述线圈，以光学装置获取该成形后的线圈的轮廓数据，
将所获取的该轮廓数据与目标值进行比较而获取差量，根据该差量 修正上述拉长量和上述按压量的一者或者二者，在该修正后实施其后的 线圈拉长、按压。
并且，在引用权利要求17的权利要求18所述的线圈成形方法中， 使上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长、按压。
并且，在引用权利要求17或18的权利要求19所述的线圈成形方法 中，在上述拉长、按压时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
并且，在权利要求20所述的线圈取出成形方法中，使可滑动地配置 在绕线夹具的一方并向绕线夹具的另一方施力的绕线芯轴与目的在于从 内侧支承线圈的支承构件正对，关于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接近，通过该接近使上述绕 线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在上述绕线芯轴上的线圈向 上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支承构件的支承，分离开 支承该线圈的支承构件，拉长该线圈而成形该线圈，以光学装置获取该 成形后的线圈的轮廓数据，将所获取的该轮廓数据与目标值进行比较而 获取差量，根据该差量修正上述拉长量，在该修正后实施其后的线圈成 形。
并且，在引用权利要求20的权利要求21所述的线圈取出成形方法 中，上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长。
并且，在引用权利要求20或21的权利要求22所述的线圈取出成形 方法中，使配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上移动的按压构件接 近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压上述线圈并成形上 述线圈，以光学装置获取该成形后的线圈的轮廓数据，将所获取的该轮 廓数据与目标值进行比较而获取差量，根据该差量修正上述拉长量和上 述按压量的一者或者二者，在该修正后实施其后的线圈成形。
并且，在引用权利要求20、 21或22的权利要求23所述的线圈取出 成形方法中，在上述成形时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
并且，在权利要求24所述的线圈成形装置中，具有支承构件，其 目的在于从内侧支承线圈；按压构件，其配置为可在与拉长上述线圈的 方向交叉的方向上移动；光学装置；及控制装置，该控制装置分离开上 述支承构件，拉长上述支承构件所支承的线圈，使上述按压构件接近上 述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压并成形上述线圈，以光 学装置获取该成形后的线圈的轮廓数据，将所获取的该轮廓数据与目标 值进行比较而获取差量，根据该差量修正上述拉长量和上述按压量的一 者或者二者，在该修正后实施其后的线圈成形。
并且，在引用权利要求24的权利要求25所述的线圈成形装置中， 上述线圈形成为圆形或者椭圆形，上述控制装置对于该线圈实施上述拉 长、按压。
并且，在引用权利要求24或25的权利要求26所述的线圈成形装置中，还具有宽度限制构件，上述控制装置在上述按压、成形时，用该宽 度限制构件限制上述线圈的宽度。
并且，在权利要求27所述的线圈取出成形装置中，具有绕线夹具， 其系对向配置；绕线芯轴，'其可滑动地配置在该绕线夹具的一方并向该 绕线夹具的另一方施力；支承构件，其目的在于从内侧支承线圈；光学 装置；及控制装置，该控制装置使上述绕线芯轴与上述支承构件正对， 关于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或 者使其相互接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内， 使绕制在上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内 侧受上述支承构件的支承，分离开支承该线圈的支承构件，拉长该线圈 而成形该线圈，以光学装置获取该成形后的线圈的轮廓数据，将所获取 的该轮廓数据与目标值进行比较而获取差量，根据该差量修正上述拉长 量，在该修正后实施其后的线圈成形。
并且，在引用权利要求27的权利要求28所述的线圈取出成形装置 中，上述绕线芯轴的断面为圆形或椭圆形。
并且，在引用权利要求27或28的权利要求29所述的线圈取出成形 装置中，还具有按压构件，其配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上 移动，上述控制装置使上述按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时 或者在其前后，按压上述线圈并成形上述线圈。
并且，在引用权利要求27、 28或29的权利要求30所述的线圈取出 成形装置中，还具有宽度限制构件，上述控制装置在上述成形时，用该 宽度限制构件限制上述线圈的宽度。发明效果
本发明的各种方法或者装置由以下各种构成组合而成。即在可滑动 地配置在绕线夹具的一方并向绕线夹具的另一方施力的、断面为圆形或 椭圆形的绕线芯轴上绕制线材。该绕线芯轴与目的在于从内侧支承线圈 的支承构件正对，关于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一 方接近另一方，或者使其相互接近，将线圈向该支承构件移动。并在该 状态下分离开支承构件而拉长线圈，使线圈成形为跑道形等。或者在拉长的同时用成形构件按压，使线圈成形为跑道形等。然后，以光学装置 获取成形后的线圈的轮廓数据，获取与目标值的差量，根据该值修正拉 长量和按压量的一者或者二者。以它们的组合发挥以下效果。
(1) 圆滑地取出线圈
在本发明中，线圈自绕线芯轴向支承构件圆滑地移动。从而可不必
产生变形而取出线圈。而且，作为移动对象的该线圈如下述(2)、 (3) 所说明的那样，具有较高的整齐性。也在它们的相互作用下，可不变形 地、圆滑地取出线圈。
(2) 提高整齐性
在过去的方法中，由于绕线芯轴的边长不同，线材的引入呈脉动气 流性。因此，易产生乱线。然而，在本发明中，线材绕制本身是以圆形 或椭圆形的绕线芯轴实施。于是不易产生乱线。而且，能够高速旋转。 即便如此也仍保持整齐性。从而能够实现稳定的完全整齐绕线。
(3) 不产生线圈变形
在过去的方法中，线圈的短径方向膨胀。并且，特别是在高强度电 线，易产生线圈扭曲、绞合。然而，在本发明中，是用圆形或椭圆形的 绕线芯轴实施绕线。在其后成形。因此不易产生扭曲、绞合。
(4) 生产时间
在过去的方法中，由于存在上述(2)、 (3)的问题，在圆形线圈绕 制至大约5分之1时，不得不降低绕线芯轴转数。而在本发明，则可以 与通常的圆形线圈同样的转数绕制。
此外，在过去的方法中，只能绕制—成形—绕制—成形地交互实施 其作业，这使生产时间更长。然而，若将本发明的绕制方法与线圈接收 方法组合起来，则可使绕制作业与成形作业分离，可两者平行实施。在 这一点上，更加縮短了生产时间。
(5) 可得到更高的尺寸精度
在过去的方法中，保持尺寸精度依赖人工。例如，在生产开始前首 先试绕制确认形状，然后再试绕制确认形状，通过反复多次这样的作业， 调整绕线机的各项诸元以使线圈的尺寸与目标值相符，然后在生产中以适当间隔检查产品的尺寸，如有偏离目标值的迹象，则再次实施调整诸 元等对策。
在本发明中，可自动检测出与目标值之差。据此修正线圈的拉长量 及按压量的一者或者二者。因而，尺寸精度可随时保持为目标值，可得 到比过去更高的尺寸精度。
此时，成形后的线圈尺寸可采取非接触检测。据此，在检测时不会 因测量用探头等的接触而使线圈变形，即使是形状易出偏差的空芯线圈 也能获得较高的尺寸精度。
并且，在本发明中，整齐绕制成圆形或椭圆形的线圈是在其后成形。 这也对高尺寸精度的实现做出了贡献。


图1是用于说明本发明的实施方式例的线圈成形装置50的正视图
(线圈操纵构件46前进)。
图2是取出绕线夹具21、 22、线圈操纵构件46等进行说明的放大 正视图(线圈操纵构件46下降，可动侧绕线夹具21前进)。因为结构相 同，所以标号仅标在左侧的图(2)内，下同。
图3是取出绕线夹具21、 22、线圈操纵构件46等进行说明的放大 正视图(可动侧绕线夹具21后退，线圈操纵构件46上升)。
图4是用于说明本发明的实施方式例的线圈成形装置50的正视图 (线圈操纵构件46后退)。标号参照相同结构的图l。
图5是取出绕线夹具21、 22、线圈操纵构件46等进行说明的放大 正视图(闸门49下降，可动侧绕线夹具21前进，闸门49前进，其后的 绕制开始)。
图6是取出压力夹具53L、 53R部分进行说明的放大右视图。说明 线圈成形的各个过程(9) (12)。
图7是取出线圈支承销47U、 47D、线圈57等进行说明的放大正视 图((13)，闸门49上升)。
图8是取出成形后的线圈57、数码相机59等进行说明的正视图(拍摄状态)。
图9是取出线圈操纵构件46等进行说明的放大正视图(收纳线圈支 承销47U、 47D，释放线圈57)。
图IO是用于说明所拍摄的图像例的说明图。(a)为事前的无线圈状 态，(b)为存在成形后的线圈的状态。
图11是用于说明像素群(图像)等的说明图。(c)为表示线圈的像 素群(图像)。(d)为该像素群的中心点等。(e)为判定用区域。(f)为 将表示线圈的像素群与判定用区域重合的状态。
图12是说明目的在于判定和修正的子程序的说明图。
图13是用于说明判定的说明图。(g)为表示线圈的像素群的各边中 央部中点(黑点)。(h)表示这些中点之间的距离。
图14是线圈支承销的变形例，(A)是用于说明断面为半圆柱体的线 圈支承销47-l、 47-2等的放大右视图，(B)是用于说明由4根构成的线 圈支承销47-3 47-6等的放大右视图。
标号说明
1主轴体，
2主轴体左侧，
3主轴体右侧，
4花键轴，
5机壳，
8电机与花键轴间的皮带，
9固定側皮带轮，
10轴左皮带轮，
11电机皮带轮，
12固定侧与电机间皮带，
13绕线芯轴，
14横向往复基座，
16滑动架，
17横向往复电机，
1718导线槽，
19尾板支承轴，
21可动侧绕线夹具，
22固定侧绕线夹具，
23尾板，
24尾板用气缸，
26下部滑动轴，
27上部滑动轴，
28从动皮带轮，
29绕线芯轴进退用气缸，
31可动侧皮带轮，
32花键轴与可动侧之间的皮带，
33水平导槽，
34水平移动体，
36水平移动用螺栓，
37水平移动用电机，
38垂直支架，
39垂直导槽，
41垂直移动体，
42垂直移动用螺栓，
43轴承体，
44垂直移动用电机，
46线圈操纵构件，
47U、 47D线圈支承销，
47-1 47-6线圈支承销(変形例)，
48支承销上下用气缸，
49闸门，
50线圈成形装置， 51闸门上下用气缸，52压力机构，
53L、 53R压力夹具，
53U、 53D压力夹具(変形例)，
54压力用电机，
56成形对象线圈，
57长圆形线圈，
58线材，
59数码相机。
具体实施例方式
以下基于图示的实施方式例详细说明本发明。图1是本发明的实施 方式例的线圈成形装置50的正视图。另外，在本装置50中，关于绕线 机部分的结构，详细记载于例如与本发明人的申请有关的日本专利文献 特开2005-116657号公报、特开2001-358029号公报、特开平10-304628 号公报等。因此，在此仅说明认为对于说明实施方式例所必要的部分。
图1为实施方式例50的正面。l为主轴体，设置在机壳5上，其左 侧立设有主轴体左侧2 (固定侧)，右侧立设有主轴体右侧3 (可动侧)。 在主轴体1的下部，旋转自如地支撑着断面为四边形的花键轴4。在该花 键轴4上，安装有轴左皮带轮IO。在主轴体1上，还配置有主电机(未 图示)，在其轴上，安装着有2条沟槽的电机皮带轮11。在该电机皮带轮 11与轴左皮带轮10之间，安装有电机与花键轴间的皮带8，花键轴4随 主电机旋转。另外，以主电机的驱动控制为首，各零部件的驱动控制通 过由微电脑构成的未图示的控制装置实施。
在主轴体左侧2上，支承有可自如旋转的固定侧主轴，在其左侧安 装有固定侧皮带轮9。在该固定侧皮带轮9与电机皮带轮11之间，安装 有固定侧与电机间皮带12，固定侧主轴也随主电机旋转。
在主轴体左侧2上，安装有向左侧延伸的横向往复基座14。在横向 往复基座14上，配置有滑动架16。该滑动架16由左侧的横向往复电机 17驱动，使导线槽18横向往复。在主轴体右侧3的中段，安装有尾板支承轴19。尾板支承轴19向 右方延伸，在尾板23的中央贯通，滑动自如地支承该尾板23。
在主轴体右侧3的上方，支承着可自如滑动的上部滑动轴27。在主 轴体右侧3的下方，保持着可自如滑动的下部滑动轴26。这些滑动轴26、 27的各个右端安装在尾板23上。
在尾板支承轴19的右端，连结有尾板用气缸24。通过对该气缸24 的给排气，尾板23及上部、下部的滑动轴26、 27以所需量左右移动。
在尾板23的下部，安装有可自如旋转的从动皮带轮28。在该从动 皮带轮28的中心，穿设有内齿条(未图示)。花键轴4与该内齿条相咬 合，从动皮带轮28与花键轴4一同旋转。
花键轴4可自如旋转地受尾板23的支承。从动皮带轮28也可自如 旋转地受尾板23的支承，与尾板23 —同左右移动。
在上部滑动轴27上，支承着可自如旋转的可动侧主轴(未图示)。 在可动侧主轴的右侧，安装有可动侧皮带轮31，在它与从动皮带轮28之 间，安装有花键轴与可动侧之间的皮带32。由此，花键轴4的旋转传动 至可动侧主轴。
在可动侧主轴的左端，安装有可动侧绕线夹具(夹具罩)21。在其 中心，保持着可滑动自如的绕线芯轴13。在上部滑动轴27的右端，安装 有绕线芯轴进退用气缸29。贯通可动侧主轴内部的连杆(未图示)连结 绕线芯轴13和该气缸29，通过向气缸29给气，使绕线芯轴13向固定侧 绕线夹具22 (定位夹具)方向施力。该固定侧绕线夹具22安装在固定侧 主轴的右端，与可动侧绕线夹具21相对。
在主轴体1的上方，配置有水平导槽33。该水平导槽33受立设在 机壳5上的未图示的支架支承。在这里，为易于看图，未图示支架。
在水平导槽33上，支承着可在水平方向自如滑动的水平移动体34。 在水平移动体34上，拧接有水平移动用螺栓36。该水平移动用螺栓36 的两端可旋动自如地受水平导槽33的支撑。
在水平导槽33的右端，安装有水平移动用电机37。水平移动用螺 栓36与其连结，使水平移动体34移动。
20在水平移动体34上，安装有垂直支架38。其上安装有垂直导槽39。 在该垂直导槽39上，支承着可自如垂直移动的垂直移动体41。在垂直移 动体41上，拧接有垂直移动用螺栓42。在垂直支架38上，安装有轴承 体43，垂直移动用螺栓42的上方可自如旋动地受该轴承体43的支撑。 在垂直支架38的上端，安装有垂直移动用电机44，垂直移动用螺栓42 与其连结，使垂直移动体41上下。
在垂直移动体41上，安装有线圈操纵构件46。在该线圈操纵构件 46上，在右侧方向凸设有上下2根线圈支承销47U、 47D。在线圈操纵 构件46的内部，配置有未图示的螺线管，对其通电后，这些线圈支承销 47U、 47D即后退至(收纳入)线圈操纵构件46内(图9 (15)，在图中 以带圈数字表示，其他图亦同)。在线圈操纵构件46的上方，配置有支 承销上下用气缸48。该气缸48由未图示的支架安装在垂直移动体41上。 该气缸48与上侧的线圈支承销47U连结，通过对其给排气，使上侧的线 圈支承销47U上下。也可以使用脉冲电机取代气缸48。
在垂直移动体41上，还支承着闸门49。在垂直移动体41上，安装 有闸门上下用气缸51和闸门49横移用气缸(在此未图示)。闸门49与 它们连结，上下左右移动。
52为压力机构。该压力机构52也由未图示的支架支承。该未图示 的支架立设在机壳5上。压力机构52具有一对压力夹具53L、 53R。这 些压力夹具53L、 53R以相互对置的形式配置在与纸面垂直的方向上。其 形状如图6所示。图6是从线圈成形装置50的右侧看各个压力夹具53L、 53R时这些压力夹具53L、 53R的形状。如图所示，它们的中央向对方半 圆柱体地膨出。在压力机构52上配置有压力用电机54，这些压力夹具 53L、 53R随该电机54接近或分离。
59为数码相机。该数码相机59也由未图示的支架支承，拍摄成形 后的线圈。该未图示的支架也立设在机壳5上。
说明本实施方式例50的长圆形线圈57的制造步骤。在此，用断面 为椭圆形的绕线芯轴13进行线材绕制。此时的成形对象线圈56的内侧 的周长例如与所希望的长圆形线圈57的内侧的周长相同。例如，设长圆形线圈57的内侧短径为3mm，内侧长径为13mm，则该椭圆线圈56的 内侧周长为29.42mm。绕线芯轴断面若为圆形，则直径为9.37mm。
首先就事先拍摄作一说明。在实施方式例中，使用数码相机59获取 成形后的长圆形线圈57的轮廓数据。为从拍摄的图像中提取该轮廓数据， 例如采用色度键技术及亮度键技术。
在这里，使用色度键技术。具体的方法至少可设想两种。其一是利 用色彩的差异。即长圆形线圈57本身的色彩与线圈支承销等机械构造部 分的色彩通常是不同的。因而，如果从用数码相机59拍摄的图像中提取 与长圆形线圈57的色彩相同的像素，它便是长圆形线圈57的轮廓数据。
另 一种可设想的方法是对两幅图像进行减法运算。即从在线圈支承 销47U、 47D上保持着成形后的长圆形线圈57的图像中减去没有长圆形 线圈57的状态的图像。
具体地说，是将在线圈支承销47U、 47D上保持着成形后的长圆形 线圈57的图像的各个像素与没有长圆形线圈57的状态的图像的各个像 素相对比，消除一致的像素。由此得到成形后的长圆形线圈57的轮廓数 据(描述轮廓的像素群)。认为这种方法的检测准确。在此使用该方法。 引用图IO等详细说明。
即图10 (a)为没有长圆形线圈57的状态的拍摄图像例。图10 (b) 为支承销上保持着成形后的长圆形线圈57的拍摄图像例。
此时，在将长圆形线圈57上下拉长的状态下，线圈的线材被拉伸。 在这里，当脱离线圈支承销47U、 47D时，线材或收縮，或向水平方向 膨胀，有可能被拍摄成与成形后的长圆形线圈57的轮廓不同的形状。
因此，在这里将上侧的线圈支承销47U仅降低特定值后进行拍摄。 这样一来，因为上下方向的拉力不施加在长圆形线圈57上，所以可获得 成形后的原来的轮廓图像。
虽然对该图像进行减法运算，但是，即使是在作为基础的没有长圆 形线圈57的状态下的拍摄图像，线圈支承销47U的位置也必须相同。因 此，如图10 (a)所示，将线圈支承销47U仅降低同样的特定量，在此 状态下实施拍摄。上述的所谓事前拍摄，即指获取这一拍摄图像。接着说明实施方式例50的动作。线材58的绕制结束后，使可动侧 绕线夹具21后退(图1的状态)。然后，使水平移动体34即线圈操纵构 件46向固定侧绕线夹具22方向前进(图l (l))。
接着，使线圈操纵构件46下降，使上下线圈支承销47U、 47D与绕 线芯轴13正对(图2 (2))。此时，事先使上下的线圈支承销47U、 47D 外侧的直径即环绕它们的长圆的长径略小于绕线芯轴13的长径。由此， 两个线圈支承销47U、 47D位于所绕制的线圈56的内周稍内侧。
在该状态下，使可动侧绕线夹具21向线圈支承销47U、47D前进(图 2 (3))。绕线芯轴13虽然是通过气缸的气压施力，但是由于该可动侧绕 线夹具21的前进而受到线圈支承销47U、 47D按压，后退至可动侧绕线 夹具21内。
由此，线圈支承销47U、 47D进入绕制在绕线芯轴13上的成形对象 线圈56的内侧，成形对象线圈56向线圈支承销47U、 47D —侧移动， 以外嵌的形式为它们所支承(图2 (3))。
接着，使可动侧绕线夹具21后退(图3 (4))。由此从成形对象线 圈56中拔出绕线芯轴13。
接着，使线圈操纵构件46上升(图3 (5))。然后使其后退(图4 (6))。由此，成形对象线圈56被定位在两个压力夹具53L、 53R之间(图 6 (9))。
接着使闸门49下降，使之位于成形对象线圈56的侧面(图5 (7))。 此时，使可动侧绕线夹具21前进，作其后的线材绕制的准备。由此 縮短生产时间。
接着使闸门49前进。使与线圈操纵构件46的距离同长圆形线圈57 的完成宽度相同(图5 (8))。在绕线夹具21、 22—方，开始其后的线材 绕制(图5 (8))。接着，使上部线圈支承销47U上升，直至成形对象线 圈56长轴一侧的内径与所希望的完成尺寸一致(图6 (9) (10))。成 形对象线圈56向长轴方向拉长。同时，使压力夹具53L、 53R从两侧前 进。由此，使成形对象线圈56的短轴方向按压、成形(图5 (ll))。由 此，椭圆形线圈变成长圆形线圈57。另外，在图5中，分别显示为(io)禾n (ii)，但是向长轴方向拉长与短轴方向的按压宜同时进行。这是因为，如果一边向长轴方向拉长，一边按压短轴方向，则可圆滑地从椭圆形变形为长圆形。
此时，成形对象线圈56的宽度(与图6纸面垂直的方向)受闸门49和线圈操纵构件46限制(图5 (8))。因此，成形对象线圈56的宽度不会因按压而扩大。
成形结束后，使压力夹具53L、 53R后退(图6 (12))。使闸门49上升(图7 (13))。接着，使上方的线圈支承销47U仅下降特定值(图10 (b))。然后，用数码相机59拍摄成形后的线圈57和线圈支承销47U、47D等(图10 (b)、图8 (14))。
然后，进行如前所述的图像减法运算。即由图10 (b)所示的成形后的线圈57的图像减去该图(a)所示的无线圈图像。由此得到成形后的线圈57的轮廓数据(图ll (c))。另外，在图ll、 13中的图像很粗糙(像素数少)。不用说，实物是相当高的高密度。
基于该提取图像，判定成形后的线圈是否合格。还进行旨在使尺寸与目标值准确一致的反馈处理。因此，首先检测出线圈中心CP1 (图11(d))。将其与判定用区域的中心CP2 (图11 (e))重叠，旨在判定成形后的线圈57是否合格。在这里，以下列步骤求得线圈中心CP1。为便于阅读，标注带方括弧的序号进行记述。首先，将表示成形后的线圈57的图像ID自上依次水平方向扫描。提取并储存该水平扫描中最左端的像素及最右端的像素。这些像素若位于之前储存的最左端的像素或最右端的像素的左或右方，则将此时提取的像素作为新的最左端的像素或最右端的像素进行储存。反复这一步骤，可提取表示成形后的线圈57的各像素中的最左端的像素及最右端的像素。就这些两个像素的X坐标求得相当于其中间值的X坐标(平均值)。该X坐标即求得的中心点CP1的X坐标。为便于理解，引用附图进行说明，设具有该X坐标的像素集合为图11的垂直线VL，则求得的中心点CP1存在于该垂直线VL上。
24[5]这次从左面依次垂直方向扫描图像。与[1] [4]同样，求出所求得的中心点CP1的Y坐标。若引用附图进行说明，则具有求得的Y坐标的像素集合为图11的水平线HL,求得的中心点CP1存在于该水平线HL上。根据这两个条件，中心点CP1作为该水平线HL与先求出的垂直线VL的交点即图11的CP1求出。
合格判定用区域JA如图11 (e)所示。其内侧线IL、外侧线OL在线圈的设计值上加上容许误差后求得。该区域JA的中心点CP2由设计数据求得。将成形后的线圈57的图像中心点CP1与该合格判定用区域JA的中心点CP2相重合。
自此开始引用图12。本图12用于说明成形后的线圈57的合格品和不合格品判定及旨在修正成形时的拉长量和按压量的子程序。另外，以上所说明的从线圈绕制直至线圈释放的装置整体动作，通过未图示的主程序实施。在步骤S1的合格品和不合格品判定中，检査像素的越出。若成形后的线圈57的像素未从合格判定用区域JA越出，则此时的线圈57为合格品(Sl"无")。此时，未图示的释放位置缓冲器的值为合格品释放位置Pg(图12中的"合格品位置")。在这里，实施成形后的其位置即图4所示的位置为合格品释放位置Pg。这是因为不实施多余的动作。该释放位置缓冲器的值在该副程序结束后，通过主程序实施成形后的线圈57释放动作时被反映(图9 (15)。后述)。接着，将未图示的合格品数计数器加1。保存在此的合格品数显示在未图示的显示器上，用于生产管理。也可在已生产出所希望的合格品时，用于自动停止装置。然后进行拉长量和按压量的修正。因为即使是在容许范围内，也有可能没形成设计所要求的形状。根据该差量Eh、 Ev的大小，修正拉长量和按压量的一者或者二者(S7)。具体地说，拉长量的修正作为图6 (10)中线圈支承销47U的上升量修正来实施。按压量的修正作为图6 (11)中压力夹具53L、 53R的前进量修正来实施。
这些修正在结束本图12的副程序后返回主程序，然后实施的其后的线圈的成形工序中得到反映。
给出水平方向的差量Eh所对应的支承销47U上升量的修正量Rh的函数及给出垂直方向的差量Ev所对应的按压量的修正量Rw的函数，参照试制结果及过去的制造数据制定。这是因为，认为这些函数因线材的直径、线材的刚性、线圈的大小、绕组数等而不同。
函数的类型为单纯的一次函数即可。例如，
Rh=khxEh+Ch (但是若Eh:O时，贝U Ch=0)
Rv二kvxEv+Cv (但是若Ev二O时，贝U Cv=0)
在本式中，kh、 kv、 Ch、 Cv为常数，如上所述，它们是基于试制数据及过去的制造数据而确定。
kh、 kv是给出与差量成比例的修正量的常数。Ch、 Cv是为防止残留差量而加上的常数。但是，因为在差量为0时即Eh=0或Ev二O时不必要，所以此时Ch二O或Cv二O。若拉长量或按压量过大，则可能因这些拉长或按压而使排列产生紊乱。为防止这一情况发生，在加入上述修正后，检查其拉长量或按压量是否超过各自的极限值(S8)。
如果未超过极限值(S8"否")，则没有问题。退出该副程序，返回未图示的主程序。
在超过极限值时(S8"是")，则放置未图示的修正量极限值旗标。在
26退出该副程序，返回未图示的主程序时，发出该主题的警报(蜂鸣器鸣响、指示灯闪烁、显示器的文字及图形闪烁等)，停止装置。返回图12中Sl的判定。在成形后的线圈57的像素从合格判定
用区域越出时，则此时成形的线圈57为不合格品(sr有")。将释放位置设定为不合格品释放位置Png (图12中"不合格品位置")。在这里，位置设为线圈取出位置与成形位置的中间位置(图4)。这种设定也在结束该副程序后实施的主程序中释放成形后的线圈57时得到反映(图9 (15)，后述)。接着，将不合格品数计数器加l (Sll)。然后，检査增加后的不合格品数是否超过特定值N。在超过时，则可能是诸元的设定及装置的功能存在某种问题。放置未图示的超过不合格品数旗标(S13)，返回未图示的主程序。该旗标在主程序进行参照，并发出上述的警报，停止装置。
如果增加后的不合格品数未超过特定值N，则没有问题。前进至S4以后，实施上述的拉长量和按压量的修正。这样，若退出图12的副程序，则返回未图示的主程序，实施成形后的线圈57的释放处理。即读取所设定的释放位置，将垂直支架38移动至此(如是合格品，则仍处于实施成形时的位置，所以无移动)。
在这个位置上，线圈支承销47U、 47D后退至(收纳入)线圈操纵构件46内(图9(15))。因此，成形后的线圈57在未图示的合格品托盘(滑道)或不合格品托盘(滑道)释放。然后，垂直支架38返回图1的状态。若其后的线圈绕制结束，则立即进入该线圈56的取出和成形作业(图2 (2))。若未结束，则等待绕制结束后进入成形作业。
成形不良的线圈57不当场重新成形。因为线圈绕制从某种意义上说是以特定的间隔进行的，如已绕制，则若不立即取出，作业就将被拖延，煞费苦心的功能便无法充分发挥。在绕组数多而且距其后的绕制还有时间时，也可考虑在其间重新成形。
就变形例进行说明。从绕线芯轴13向线圈支承销47U、 47D的线圈移动(图2 (3))也可以通过使线圈操纵构件46前进至可动侧绕线夹具21来进行。不过像实施方式例那样的做法更可将固定侧绕线夹具22作为线圈操纵构件46的备份使用，可圆滑地进行线圈移动(图2 (2)、图3(4))。也可以使线圈操纵构件46与可动侧绕线夹具21相互接近。
对成形对象线圈56的短轴方向的按压也可以在拉长前后进行。并且，成形对象线圈56如果仅通过拉长即线圈支承销47U的上升就能达到所希望的形状，则对成形对象线圈56的短轴方向的按压也可以省略。
绕线芯轴13的断面也可以为椭圆形。这样，更能减少在其后成形时的变形量，尺寸精度提高。当然，若使短轴对长轴的比率过小，则易产生乱线。究竟能够减少到何种程度，依存于张力装置的性能、线材的刚性等。此时，还有略微降低旋转速度的方法。比率降低至何种程度，并且，将转数降低至多少，应根据实际的装置、线材经过数次试验而定。具体地说，在其整齐性和生产时间等与使用圆形绕线芯轴时相比均无逊色的范围内决定比率和转数的降低幅度。图6 (9)的成形对象线圈56的比率就是这样求得的。
也可以将加热器内置在压力夹具53L、 53R。在按压线圈56时加热线圈，可更有效地成形。也可以用热风加热。当然，过度的加热反而会产生破坏整齐性的相反效果。需要注意。
线圈支承销47U、 47D不仅限于实施方式例的圆柱形、断面圆形。可根据成形对象线圈的形状及希望使线圈的哪个部分变形等适当变更它们。例如，当成形后的曲线部为半圆柱体时，其断面也如图14 (A)的线圈支承销47-l、 47-2那样为半圆柱体。线圈支承销的根数也不仅限于2根。图14 (B)为由4根线圈支承销47-3 47-6构成的例子。它们在形成四边形且圆角的线圈时使用。在这里，线圈还根据需要向左右方向拉长，并且，根据需要还从上下方向按压(压力夹具53U、 53D)。
绕线芯轴13也可以配置在固定侧绕线夹具22 —侧。此时，绕线芯轴进退用气缸29等也配置在主轴体左侧2 —侧。线圈操纵构件46的朝向也被倒置，线圈支承销47U、 47D也朝向固定侧绕线夹具22—侧。
权利要求
1.一种线圈取出方法，其特征在于使可滑动地配置在绕线夹具的一方并向绕线夹具的另一方施力的绕线芯轴与为从内侧支承线圈的支承构件正对，对于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支承构件的支承。
2. —种线圈成形方法，其特征在于， 分离支承构件，拉长该支承构件所支承的线圈，使配置为可在与该拉长方向交叉的方向上移动的按压构件接近上述 线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压并成形上述线圈。
3. 根据权利要求2所述的线圈成形方法，其特征在于， 使上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长、按压。
4. 根据权利要求2或3所述的线圈成形方法，其特征在于， 在上述拉长、按压时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
5. —种线圈取出成形方法，其特征在于，使可滑动地配置在绕线夹具的一方并向绕线夹具的另一方施力的绕 线芯轴与为从内侧支承线圈的支承构件正对，对于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方， 或者使其相互接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在 上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述 支承构件的支承，分离支承该线圈的支承构件，拉长该线圈并成形该线圈。
6. 根据权利要求5所述的线圈取出成形方法，其特征在于，使上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长。
7. 根据权利要求5或6所述的线圈取出成形方法，其特征在于， 使配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上移动的按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压上述线圈并成形上述线
8. 根据权利要求5、 6或者7所述的线圈取出成形方法，其特征在于，在上述成形时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
9. 一种线圈取出装置，其特征在于具有 绕线夹具，其系对向配置；绕线芯轴，其可滑动地配置在该绕线夹具的一方并向该绕线夹具的 另一方施力；支承构件，用于从内侧支承线圈；及 控制装置，该控制装置使上述绕线芯轴与上述支承构件正对， 对于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支承构件的支承。
10. —种线圈成形装置，其特征在于具有 支承构件，用于于从内侧支承线圈；按压构件，其配置为可在与拉长上述线圈的方向交叉的方向上移动；及控制装置，该控制装置分离上述支承构件，拉长上述支承构件所支承的线圈， 使上述按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后， 按压并成形上述线圈。
11. 根据权利要求10所述的线圈成形装置，其特征在于，上述线圈形成为圆形或者椭圆形， 上述控制装置对于该线圈实施上述拉长、按压。
12. 根据权利要求10或11所述的线圈成形装置，其特征在于还具有: 宽度限制构件，上述控制装置在上述按压、成形时，用该宽度限制构件限制上述线 圈的宽度。
13. —种线圈取出成形装置，其特征在于具有-绕线夹具，其系对向配置；绕线芯轴，其可滑动地配置在该绕线夹具的一方并向该绕线夹具的 另一方施力；支承构件，用于于从内侧支承线圈；及 控制装置，该控制装置使上述绕线芯轴与上述支承构件正对， 对于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，使绕制在上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支承构件的支承，分离支承该线圈的支承构件，拉长该线圈而成形该线圈。
14. 根据权利要求13所述的线圈取出成形装置，其特征在于， 上述绕线芯轴的截面为圆形或椭圆形。
15. 根据权利要求13或14所述的线圈取出成形装置，其特征在于 还具有按压构件，其配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上移动， 上述控制装置使上述按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或 者在其前后，按压上述线圈并成形上述线圈。
16. 根据权利要求13、 14或15所述的线圈取出成形装置，其特征在于还具有宽度限制构件，上述控制装置在上述成形时，用该宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
17. —种线圈成形方法，其特征在于， 分离支承构件，拉长该支承构件所支承的线圈， 使配置为可在与该拉长方向交叉的方向上移动的按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压并成形上述线圈， 以光学方法获取该成形后的线圈的轮廓数据， 将所获取的该轮廓数据与目标值进行比较而获取差量， 根据该差量修正上述拉长量和/或上述按压量， 在该修正后实施其后的线圈拉长、按压。
18. 根据权利要求17所述的线圈成形方法，其特征在于， 使上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长、按压。
19. 根据权利要求17或18所述的线圈成形方法，其特征在于， 在上述拉长、按压时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
20. —种线圈取出成形方法，其特征在于，使可滑动地配置在绕线夹具的一方并向绕线夹具的另一方施力的绕 线芯轴与为从内侧支承线圈的支承构件正对，对于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方， 或者使其相互接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，借此使绕制在 上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述 支承构件的支承，分离支承该线圈的支承构件，拉长该线圈而成形该线圈，以光学方法获取该成形后的线圈的轮廓数据，将所获取的该轮廓数据与目标值进行比较而获取差量，根据该差量修正上述拉长量，在该修正后实施其后的线圈成形。
21. 根据权利要求20所述的线圈取出成形方法，其特征在于， 上述线圈形成为圆形或者椭圆形，对于该线圈实施上述拉长。
22. 根据权利要求20或21所述的线圈取出成形方法，其特征在于， 使配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上移动的按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后，按压上述线圈并成形上述线 圈，以光学方法获取该成形后的线圈的轮廓数据， 将所获取的该轮廓数据与目标值进行比较而获取差量， 根据该差量修正上述拉长量和/或上述按压量， 在该修正后实施其后的线圈成形。
23. 根据权利要求20、 21或22所述的线圈取出成形方法，其特征 在于，在上述成形时，用宽度限制构件限制上述线圈的宽度。
24. —种线圈成形装置，其特征在于具有 支承构件，用于从内侧支承线圈；按压构件，其配置为可在与拉长上述线圈的方向交叉的方向上移动；光学装置；及控制装置，该控制装置分离上述支承构件，拉长上述支承构件所支承的线圈， 使上述按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或者在其前后， 按压并成形上述线圈，以光学方法获取该成形后的线圈的轮廓数据， 将所获取的该轮廓数据与目标值进行比较而获取差量， 根据该差量修正上述拉长量和/或上述按压量， 在该修正后实施其后的线圈成形。
25. 根据权利要求24所述的线圈成形装置，其特征在于， 上述线圈形成为圆形或者椭圆形， 上述控制装置对于该线圈实施上述拉长、按压。
26. 根据权利要求24或25所述的线圈成形装置，其特征在于还具有宽度限制构件，上述控制装置在上述按压、成形时，用该宽度限制构件限制上述线 圈的宽度。
27. —种线圈取出成形装置，其特征在于具有 绕线夹具，其系对向配置；绕线芯轴，其可滑动地配置在该绕线夹具的一方并向该绕线夹具的 另一方施力；支承构件，用于从内侧支承线圈；光学装置；及控制装置，该控制装置使上述绕线芯轴与上述支承构件正对， 对于上述绕线夹具的一方及上述支承构件，使其某一方接近另一方，或者使其相互接近，通过该接近使上述绕线芯轴移动至上述绕线夹具内，使绕制在上述绕线芯轴上的线圈向上述支承构件移动，使该线圈从其内侧受上述支承构件的支承，分离支承该线圈的支承构件，拉长该线圈而成形该线圈， 以光学方法获取该成形后的线圈的轮廓数据， 将所获取的该轮廓数据与目标值进行比较而获取差量， 根据该差量修正上述拉长量， 在该修正后实施其后的线圈成形。
28. 根据权利要求27所述的线圈取出成形装置，其特征在于， 上述绕线芯轴的截面为圆形或椭圆形。
29. 根据权利要求27或28所述的线圈取出成形装置，其特征在于 还具有按压构件，其配置为可在与上述拉长方向交叉的方向上移动，上述控制装置使上述按压构件接近上述线圈，在上述拉长的同时或 者在其前后，按压上述线圈并成形上述线圈。
30.根据权利要求27、 28或29所述的线圈取出成形装置，其特征 在于还具有宽度限制构件，上述控制装置在上述成形时，用该宽度限制构件限制上述线圈的宽
全文摘要
本发明提供一种线圈取出及成形方法或者装置，其可在制造跑道形、长方形的空芯线圈中实现较高的尺寸精度，并提高线圈的整齐性，提高生产时间。其特征为，在绕线夹具的一方(21)可滑动地配置有绕线芯轴(13)；该绕线芯轴(13)向绕线夹具的另一方(22)施力；使线圈支承销(47U、47D)与绕线芯轴(13)正对，使绕线夹具的一侧(21)向线圈操纵构件(46)一侧移动；绕线芯轴(13)受线圈支承销(47U、47D)按压而后退；线圈(56)自绕线芯轴(13)向线圈支承销(47U、47D)移动；分离开支承线圈(56)的线圈支承销(47U、47D)，拉长线圈(56)；在拉长的同时或者在其前后，用可在与该拉长方向交叉的方向上移动的压力夹具(53L、53R)按压线圈(56)；然后用数码相机(59)拍摄；得到线圈轮廓，与目标值比较；根据差量修正拉长量和按压量。
文档编号H01F41/04GK101542655SQ20088000019
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月1日 优先权日2007年3月1日
发明者佐佐木幸喜, 大野冨士夫, 长山和彦 申请人:日本萨比克株式会社