卷繞鐵心的焊接裝置及其焊接方法
2023-05-16 05:31:56
專利名稱：卷繞鐵心的焊接裝置及其焊接方法
技術領域：
本發明涉及卷繞鐵心的焊接裝置及其焊接方法，用於對由卷繞成圓環狀的磁性薄帶構成的卷繞鐵心的內周面或外周面進行焊接。
背景技術：
以往，作為在以電源電路、通信電路等為代表的各種電氣、電子零件中使用的變壓器用芯體、扼流圈用芯體等的構成材料，由於具有磁導率高、在高頻域的損失小以及飽和磁通密度大等特性，因此多採用強磁性鐵鎳合金或非晶態磁性合金。在由這樣的強磁性鐵鎳合金或非晶態磁性合金構成磁性零件的情況下，一般首先通過對薄帶化後的強磁性鐵鎳合金或非晶態磁性合金進行卷繞而形成卷繞鐵心，並向該卷繞鐵心實施繞線來製作磁性零件。
在這樣的薄型的卷繞鐵心中，由於形狀易從內徑側端部開始破壞，因此提出有具備以下工序的製造方法，即內徑側端部固定工序，當卷繞磁性薄帶時，首先通過焊接而在卷繞層數達到2層 5層時將這些磁性薄帶固定；外徑側端部固定工序，通過焊接將上述磁性薄帶的末端部固定而形成卷繞體(例如參照專利文獻I)。
專利文獻1:日本特開2010-123993號公報
然而，在現有的具有通過焊接而在卷繞層數達到2層 5層時將被卷繞後的磁性薄帶固定的內徑側端部固定工序的製造方法中，由於在磁性薄帶的卷繞作業期間引入焊接工序，因此難以迅速地卷繞磁性薄帶，從而存在製造時間變得較長，使卷繞鐵心的單價提高的缺點。
為了解決該問題，考慮使磁性薄帶的卷繞和焊接作為不同的工序，由此迅速地進行磁性薄帶的卷繞。在該情況下，雖然必須將焊接工序與卷繞工序分開進行，但是若不採用作業人員的手工作業，而是利用機械進行該焊接工序，則能夠期待通過抑制人工費而獲得比較低價的芯體。因此，期待這樣的機械。發明內容
本發明的目的在於提供卷繞鐵心的焊接裝置及其焊接方法，能夠對卷繞後的卷繞鐵心的內周面及外周面進行焊接。
本發明的卷繞鐵心的焊接裝置具備支承裝置，該支承裝置支承圓環狀的卷繞鐵心；一對電極，該一對電極分別對與卷繞鐵心接觸的部分進行電阻焊接；電極移動裝置，該電極移動裝置使一對電極分別與被支承裝置支承的卷繞鐵心的內周面接觸，或者使一對電極分別與被支承`裝置支承的卷繞鐵心的外周面接觸；支承裝置旋轉單元，該支承裝置旋轉單元使支承卷繞鐵心的支承裝置以卷繞鐵心的中心軸為旋轉中心進行旋轉。
優選地，支承裝置構成為水平地支承圓環狀的卷繞鐵心，一對電極在卷繞鐵心的中心軸方向的上方並在卷繞鐵心的徑向上隔開規定的間隔，並且分別被設置成與卷繞鐵心的中心軸平行，電極移動裝置具備電極分離裝置，該電極分離裝置使一對電極的水平方向的相互的間隔擴大或縮小；電極升降裝置，該電極升降裝置使上述電極分離裝置與一對電極一起升降。更加優選地，支承裝置旋轉單元構成為使支承裝置與卷繞鐵心一起旋轉60 度，以使一對電極接觸的位置在圓周方向上錯開60度。
本發明的卷繞鐵心的焊接方法反覆進行以下工序焊接工序，使一對電極分別與圓環狀的卷繞鐵心的內周面或外周面接觸，並對一對電極接觸的部分分別進行電阻焊接； 卷繞鐵心旋轉工序，使卷繞鐵心以卷繞鐵心的中心軸為旋轉中心進行旋轉，以使一對電極接觸的位置在圓周方向上錯開規定的角度。優選地，規定的角度為60度，對單個卷繞鐵心在外周面與內周面的雙方分別反覆進行三次焊接工序。
在本發明的卷繞鐵心的焊接裝置及其焊接方法中，由於對通過卷繞磁性薄帶而形成的卷繞鐵心的外周面或內周面進行焊接，因此在磁性薄帶的卷繞作業期間無需引入焊接工序。由此能夠迅速地卷繞磁性薄帶。並且，若使這樣的磁性薄帶的卷繞、以及對卷繞鐵心的內周面或外周面的焊接成為不同的工序，並且同時進行作為該不同工序的磁性薄帶的卷繞與焊接，則能夠使單位時間內獲得的卷繞鐵心的數量增加。並且，該焊接不採用作業人員手工作業，而是用機械進行，由此能夠抑制人工費，從而能夠獲得比較低價的卷繞鐵心。
另外，由於在本發明中使用一對電極分別對卷繞鐵心的內周面或外周面進行電阻焊接，因此能夠在一次焊接工序中對兩個位置進行焊接。而且，由於使該一對電極接觸的位置在圓周方向上錯開規定的角度，因此能夠在卷繞鐵心的內周面或外周面上沿周向間隔規定的角度設置焊接位置。在卷繞鐵心中，雖然薄帶的端部必定存在於卷繞鐵心的內周面和外周面，但是通過在該內周面或外周面上沿周向間隔規定的角度設置焊接位置，必定能夠對該薄帶的端部附近進行焊接，從而能夠有效地防止該端部剝落。
圖1是示出本發明實施方式的卷繞鐵心的焊接裝置的主視圖。
圖2是示出該焊接裝置的側視圖。
圖3是其支承裝置的俯視圖。
圖4是該支承裝置的主視圖。
圖5是示出利用一對電極對被支承的卷繞鐵心的內周面進行焊接的狀態的圖4的 A-A線放大剖視圖。
圖6是示出利用一對電極對被支承的卷繞鐵心的外周面進行焊接的狀態的與圖5 對應的放大剖視圖。
附圖標號說明10…卷繞鐵心的焊接裝置；1L···卷繞鐵心；12…支承裝置；17、 18…電極；20···電極移動裝置；21···電極升降裝置；31···電極分離裝置；46···伺服電機(支承裝置旋轉單元);α…規定的角度。
具體實施方式
下面，基於附圖對用於實施本發明的最佳方式進行說明。
圖1及圖2中示出了本發明的卷繞鐵心的焊接裝置10。該焊接裝置10具備支承圓環狀的卷繞鐵心11的支承裝置12。例示出將本實施方式的卷繞鐵心11用於磁頭的情況，該卷繞鐵心11由帶狀的金屬磁性材料亦即強磁性鐵鎳合金薄帶卷繞而成(圖5及圖6)。該焊接裝置10具有基座10a、以及在該基座IOa立起設置的支承部件16。進而，支承裝置 12設置於該支承部件16，構成為在內周支承卷繞鐵心11。
進行具體說明，如圖3及圖4所示，該支承裝置12具備支承主體部13和多個支承片14，該多個支承片14設置成能夠在該支承主體部13的上表面以放射狀移動。在本實施方式中，例示出三個支承片14以放射狀設置的情況，支承主體部13在固定於支承部件16 的安裝臺15上其旋轉軸形成為鉛直，其下部被軸支承(圖1及圖2)。在支承主體部13的上部設置水平的工作檯13c，三個支承軌道13a在該工作檯13c的上表面以間隔120度的方式從工作檯13c的中央部分放射狀地設置。支承滑動件13b以能夠滑動的方式分別設置於上述三個支承軌道13a，支承片14分別安裝於上述支承滑動件13b。
三個支承片14通過擴大相互的間隔而能夠在內周支承圓環狀的卷繞鐵心11，並且分別形成有載置卷繞鐵心11的載置部14a ;以及抵接部14b，該抵接部14b與所述載置部14a連續，在被插入到載置於上述載置部14a的卷繞鐵心11的內徑、且擴大了相互的間隔的情況下，與卷繞鐵心11的內周面抵接。該抵接部14b的高度h被限制在卷繞鐵心的厚度d的一半以下(圖4)，該抵接部14b構成為與卷繞鐵心11的內周面的局部抵接。而且支承主體部13構成為通過壓縮空氣的供給並經由滑動件13b而能夠使上述三個支承片14以放射狀移動，三個支承片14構成為通過放射狀地移動而如圖3的虛線箭頭所示的那樣擴大相互的間隔，並且抵接部14b與載置於載置部14a的卷繞鐵心11的內周面抵接，來水平地支承圓環狀的卷繞鐵心11。另一方面，支承片14構成為如圖3的實線箭頭所示的那樣縮小相互的間隔，由此使抵接部14b從載置於載置部14a的卷繞鐵心11的內周面分離，從而解除對水平的卷繞鐵心11的支承。
如圖1及圖2所示，本發明的卷繞鐵心的焊接裝置10具備一對電極17、18，該一對電極17、18分別對與卷繞鐵心11接觸的部分進行電阻焊接；電極移動裝置20，該電極移動裝置20使上述一對電極17、18移動。本實施方式的一對電極17、18是截面為圓形的棒狀物，舉例示出在前端形成有對實際接觸的部分進行焊接的小徑的小徑部17a、18a的結構。這樣的一對電極17、18被設置成在卷繞鐵心11的中心軸方向的上方，且在該卷繞鐵心11的徑向上隔開規定的間隔，並且使小徑部17a、18a朝向下方的卷繞鐵心11並分別與卷繞鐵心11的中心軸平行。
另一方面，電極移動裝置20具備電極分離裝置31，該電極分離裝置31使一對電極17、18的水平方向的相互的間隔擴大或縮小；電極升降裝置21，該電極升降裝置21使所述電極分離裝置31與一對電極17、18 —起升降。
電極升降裝置21具備一對鉛直軌道22、22，該一對鉛直軌道22、22沿鉛直方向延伸且在水平方向上隔開規定的間隔而設置於比安裝臺15更靠上方的支承部件16 ;鉛直滑動件23、23，該鉛直滑動件23、23設置成能夠沿上述鉛直軌道22、22移動(圖2);鉛直移動臺24，該鉛直移動臺24的水平方向的兩端部安裝於上述一對鉛直軌道22、22的各自的鉛直滑動件23、23，由此架設成能夠沿上述一對鉛直軌道22、22升降；鉛直滾珠絲槓26，該鉛直滾珠絲槓26設置成在一對鉛直軌道22、22之間與該一對鉛直軌道22、22平行，並與鉛直移動臺24螺紋接合；鉛直方向伺服電機27，該鉛直方向伺服電機27使上述鉛直滾珠絲槓26旋轉。因此，在該電極升降裝置21中構成為當藉助鉛直方向伺服電機27使鉛直滾珠絲槓26旋轉時，則會使與該鉛直滾珠絲槓26螺紋接合的 鉛直移動臺24沿著一對鉛直軌道22、22升降。
另一方面，電極分離裝置31具備一對水平軌道32、32，該一對水平軌道32、32沿水平方向延伸，且在鉛直方向上隔開規定的間隔地設置於鉛直移動臺24 ;水平滑動件33、 33，該水平滑動件33、33設置成能夠沿上述水平軌道32、32移動(圖2)對水平移動臺 34a、34b，該一對水平移動臺34a、34b的上下的端部安裝於上述一對水平軌道32、32的各自的水平滑動件33、33，由此架設於上述一對水平軌道32、32 ;水平滾珠絲槓36，該水平滾珠絲槓36設置成在一對水平軌道32、32之間與該一對水平軌道32、32平行；水平方向伺服電機37，該水平方向伺服電機37使該水平滾珠絲槓36旋轉。如圖1所示，水平滾珠絲槓36 在經由聯軸器37c而安裝於水平方向伺服電機37的旋轉軸37a的基端部側形成有右螺紋部36a，在前端側形成有左螺紋部36b。並且，一方的水平移動臺34a設置成與左螺紋部36b 螺紋接合，另一方的水平移動臺34b設置成與右螺紋部36a螺紋接合。因此在該電極分離裝置31中，當藉助水平方向伺服電機37使水平滾珠絲槓36旋轉時，則分別與右螺紋部36a 和左螺紋部36b螺紋接合的一對水平移動臺34a、34b，同時且以相同的距離向相互不同的方向移動。即，該一對水平移動臺34a、34b同時以相同的距離互相接近或分離。
一對水平移動臺34a、34b分別由金屬製成，如圖2所示，端子部件42在與水平移動臺34a、34b電絕緣的狀態下經由絕緣板41而分別設置於上述水平移動臺34a、34b。各端子部件42分別具備金屬制導電部件42a，該金屬制導電部件42a經由絕緣板41而設置於水平移動臺34a、34b ;把持部件42b，該把持部件42b對與上述導電部件42a —起沿鉛直方向延伸的電極17、18進行把持；固定螺栓42c，該固定螺栓42c將上述把持部件42b固定於導電部件42a。
如圖1所示，一對電極17、18被設置成在該金屬制導電部件42a的互相對置的部位被把持部件42b把持、且沿鉛直方向延伸。並且上述一對電極17、18被設置成在它們互相重合的圖2所示的側視圖中，它們的中心軸與被支承裝置12支承的水平的卷繞鐵心11 的鉛直地延伸的中心軸C 一致。並且，該一對電極17、18被設置成在它們沿水平方向分離的圖1所示的主視圖中，從卷繞鐵心11的鉛直地延伸的中心軸C向兩側隔開相等的距離。 由此，一對電極17、18被設置成在卷繞鐵心11的中心軸C方向的上方，且在該卷繞鐵心11 的徑向上隔開規定的間隔，並且分別與卷繞鐵心11的中心軸平行。
引線44的一端經由端子43而與導電部件42a電連接，該引線44的另一端與未圖示的起電裝置連接，該起電裝置經由該引線44而使電流在電極17、18中流通，利用該電極17、18接觸的部分的阻抗來對該部分進行加熱焊接。
這樣，將一對電極17、18經由端子部件42而安裝於一對水平移動臺34a、34b的電極分離裝置31，藉助水平方向伺服電機37使水平滾珠絲槓36旋轉，由此使 一對電極17、18 與一對水平移動臺34a、34b —起沿一對水平軌道32、32互相接近或分離。然後電極升降裝置21使該電極分離裝置31與一對電極17、18 —起升降。具備這樣的電極分離裝置31和電極升降裝置21的電極移動裝置20，能夠使一對電極17、18沿水平方向和鉛直方向自如地移動。並且，支承裝置12在這樣的電極移動裝置20的下方，水平地支承卷繞鐵心11。SP， 該電極移動裝置20構成為使一對電極17、18移動，由此使該一對電極17、18分別與支承於支承裝置12的卷繞鐵心11的內周面接觸，或者使該一對電極17、18分別與支承於支承裝置12的卷繞鐵心11的外周面接觸。
並且，該卷繞鐵心的焊接裝置10具備支承裝置旋轉單元46，該支承裝置旋轉單元 46使支承卷繞鐵心11的支承裝置12以卷繞鐵心11的中心軸為旋轉中心進行旋轉。本實施方式的支承裝置旋轉單元是經由安裝板15a而與支承裝置12並排設置於安裝臺15的旋轉用伺服電機46，主滑輪47設置於其旋轉軸46a。另一方面，副滑輪48設置於比安裝臺15 更向下方突出的支承主體部13，帶49架設在該主滑輪47與副滑輪48之間。因此構成為 當支承裝置旋轉單元亦即旋轉用伺服電機46進行驅動而使其旋轉軸46a旋轉時，則該旋轉經由帶49而傳遞到支承主體部13，由此能夠使支承裝置12旋轉。並且該支承裝置旋轉單元46構成為使支承裝置12與卷繞鐵心11 一起旋轉至少60度，在使支承裝置12旋轉了 60 度的情況下，構成為使一對電極17、18接觸的位置在卷繞鐵心11的圓周方向上錯開60度。
此外，雖未圖示但是在卷繞鐵心的焊接裝置10中具備控制器，控制器的控制輸出分別與對內周支承裝置12供給壓縮空氣的支承用閥、電極移動裝置20的鉛直方向及水平方向伺服電機27、37、支承裝置旋轉單元46的旋轉用伺服電機46連接。並且它們構成為被該未圖示的控制器控制。
接下來，對使用了上述卷繞鐵心的焊接裝置的本發明的卷繞鐵心的焊接方法進行說明。
該卷繞鐵心11的焊接方法的特徵在於，反覆進行以下工序焊接工序，使一對電極17、18分別與圓環狀的卷繞鐵心11的內周面或外周面接觸，並分別對一對電極17、18接觸的部分進行電阻焊接；卷繞鐵心旋轉工序，使卷繞鐵心11以卷繞鐵心11的中心軸為旋轉中心進行旋轉，以使一對電極17、18接觸的位置在圓周方向上錯開規定的角度。藉助未圖示的控制器對以下所說明的焊接裝置的動作進行控制，不藉助作業人員的手工作業，而是利用該焊接裝置10自動地依次反覆進行焊接工序和卷繞鐵心旋轉工序。
雖然在焊接工序中分別對一對電極17、18與卷繞鐵心11接觸的部分進行電阻焊接，但是作為其前提，必須利用支承裝置12來支承該卷繞鐵心11。在利用上述支承裝置12 的情況下，如圖3及圖4所示，將插入到圓環狀的卷繞鐵心11的多個支承片14的相互的間隔擴大，從而能夠在內周支承該卷繞鐵心11。其中，卷繞鐵心11是通過卷繞由磁性材料構成的薄帶而製成的，例如利用未圖示的卷繞鐵心的內徑調整裝置(日本特願2010-93691) 等，將其內徑或外徑調整為規定的值。
使支承裝置12支承卷繞鐵心11之前的焊接裝置10，如圖2所示，預先使一對電極17、18上升而在內周支承裝置12的上方形成作業空間，並如圖3的實線箭頭所示，內周支承裝置12的多個支承片14互相接近。然後，例如利用全自動的輸送裝置，從未圖示的卷繞鐵心的內徑調整裝置等對內徑或外徑被調整為規定值的卷繞鐵心進行輸送，經由內周支承空間12的上方的作業空間，將該卷繞鐵心11載置於多個支承片14的載置部14a上。此時，將與該載置部14a連續地形成的抵接部14b插入到卷繞鐵心11的內徑內。然後，藉助未圖示的控制器而相對於內周支承裝置12的支承主體部13供給或排出壓縮空氣，如圖3 的虛線箭頭所示，通過使多個支承片14以放射狀移動而擴大相互的間隔，並且如圖5所示， 使上述支承片14的抵接部14b與卷繞鐵心11的內周面抵接。以該方式在內周支承卷繞鐵心11。
在焊接工序中，使一對電極17、18與被支承裝置12支承的卷繞鐵心11接觸，並且該一對電極17、18的移動利用電極移動裝置20進行。具體 而言，為了使一對電極17、18分別與卷繞鐵心11的內周面接觸，如圖4的實線箭頭所示，在一對電極17、18位於卷繞鐵心 11的上方的狀態下，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間小於卷繞鐵心11的內徑， 並在該狀態下利用電極升降裝置21使該一對電極17、18下降，從而將電極17、18的小徑部 17a、18a插入到卷繞鐵心11的內徑內。然後，利用電極分離裝置31將一對電極17、18之間擴大，從而使一對電極17、18的小徑部17a、18a分別與卷繞鐵心11的內周面接觸。此時， 將支承卷繞鐵心11的支承片14的抵接部14b的高度h設為小於卷繞鐵心11的厚度d，由此能夠避免電極17、18的小徑部17a、18a與該抵接部14b相互幹涉的事態發生。
相反，如圖6所示，為了使一對電極17、18分別與卷繞鐵心11的外周面接觸，雖未圖示，但在一對電極17、18位於卷繞鐵心11的上方的狀態下，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間大於卷繞鐵心11的外徑，並在該狀態下藉助電極升降裝置21使上述一對電極17、18下降，從而使電極17、18的小徑部17a、18a與卷繞鐵心11的外周面相對置。 然後，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間縮小,從而使一對電極17、18的小徑部 17a、18a分別與卷繞鐵心11的外周面接觸。
這樣,如圖5及圖6所示,通過將一對電極17、18之間擴大或縮小，由此一對電極 17U8的小徑部17a、18a能夠分別在其直徑方向上與卷繞鐵心11的內周面或外周面接觸。 然後使電流在該一對電極17、18之間流通，由此分別對一對電極17、18接觸的部分、亦即對在卷繞鐵心11的內周面或外周面上一對電極17、18的小徑部17a、18a接觸的部分進行電阻焊接。
在卷繞鐵心旋轉工序中，使卷繞鐵心11以卷繞鐵心11的中心軸為旋轉中心進行旋轉，由此使一對電極17、18接觸的位置在圓周方向上錯開規定的角度α (圖5及圖6)。 為了使卷繞鐵心11旋轉，在此之前預先將一對電極17、18接觸的狀態消除。具體地說，在之前的焊接工序中，若一對電極17、18與卷繞鐵心11的內周面接觸，則通過驅動電極分離裝置31的水平伺服電機而使一對電極17、18之間縮小，如圖5的虛線箭頭所示，分別使一對電極17、18的小徑部17a、18a從卷繞鐵心11的內周面分離。另一方面，在之前的焊接工序中，若一對電極17、18與卷繞鐵心11的外周面接觸，則通過驅動電極分離裝置31的水平伺服電機而將一對電極17、18之間擴大，如圖6的虛線箭頭所示，分別使一對電極17、18的小徑部17a、18a從卷繞鐵心11的外周面分離。並且之後的卷繞鐵心11的旋轉，利用支承裝置旋轉單元46 (圖1及圖2)來進行，驅動其旋轉用伺服電機46，使支承裝置12與卷繞鐵心11 一起以該卷繞鐵心11的中心軸為旋轉中心旋轉規定的角度α。
然後，再次進行焊接工序，在該工序中，使一對電極17、18再次與卷繞鐵心11接觸，當在之前的卷繞鐵心旋轉工序中，在一對電極17、18存在 於卷繞鐵心11的內徑內的情況下，通過驅動電極分離裝置31的水平伺服電機而使一對電極17、18之間擴大，並如圖5 的實線箭頭所示，使一對電極17、18的小徑部17a、18a再次與卷繞鐵心11的內周面接觸。 另一方面，在之前的卷繞鐵心旋轉工序中，若一對電極17、18從卷繞鐵心11的外周面分離， 則通過驅動電極分離裝置31的水平伺服電機而使一對電極17、18之間縮小，如圖6的實線箭頭所示，使一對電極17、18的小徑部17a、18a再次與卷繞鐵心11的外周面接觸。然後使電流在該一對電極17、18之間流通，由此分別對一對電極17、18接觸的部分、即對在卷繞鐵心11的內周面或外周面上一對電極17、18的小徑部17a、18a接觸的部分進行電阻焊接。
進而再次進行使卷繞鐵心11旋轉的卷繞鐵心旋轉工序。本發明的卷繞鐵心11的焊接方法的特徵在於，交替地進行這樣的焊接工序和卷繞鐵心旋轉工序。因此，如圖5及圖 6所示，若卷繞鐵心旋轉工序中的旋轉角度亦即規定的角度α為60度，則在接下來的焊接工序中，一對電極17、18接觸的位置在圓周方向上錯開規定角度α亦即60度，在卷繞鐵心 11的內周面或外周面上，對周向上錯開60度的位置進行電阻焊接。並且一對電極17、18與卷繞鐵心11的直徑上的位置接觸，在一次焊接工序中分別對該直徑上的兩點進行焊接。因此在使卷繞鐵心11旋轉的規定的角度α為60度的情況下，會在第四次焊接工序中焊接相同的位置。因此若在卷繞鐵心旋轉工序中使卷繞鐵心11旋轉的規定角度α為60度，則只要對單個卷繞鐵心11在外周面或內周面上分別反覆進行三次焊接工序，就能夠在其外周面或內周面上每隔60度的六個位置進行焊接。
另一方面，對於在前面的焊接工序中與卷繞鐵心11的內周面接觸的一對電極17、18,還能夠在接下來的焊接工序中使該一對電極17、18與卷繞鐵心11的外周面接觸。該情況下的一對電極17、18的移動藉助電極移動裝置20來進行，如圖5所示，當在前面的焊接工序中使一對電極17、18分別與卷繞鐵心11的內周面接觸的情況下，雖未圖示，但利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間小於卷繞鐵心11的內徑，進而在該狀態下利用電極升降裝置21使該一對電極17、18上升，由此使一對電極17、18位於卷繞鐵心11的上方。然後，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間大於卷繞鐵心11的外徑，進而在該狀態下利用電極升降裝置21使該一對電極17、18再次下降，由此使電極的小徑部17a、18a與卷繞鐵心11的外周面相對置。然後，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間縮小，如圖6 所示，使一對電極17、18的小徑部17a、18a分別與卷繞鐵心11的外周面接觸。
另一方面，雖未圖示，但當在前面的焊接工序中使一對電極17、18分別與卷繞鐵心11的外周面接觸的情況下，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間大於卷繞鐵心 11的外徑，進而在該狀態下利用電極升降裝置21使該一對電極17、18上升，由此使一對電極17、18位於卷繞鐵心11的上方。然後，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間小於卷繞鐵心11的內徑，進而在該狀態下利用電極升降裝置21使該一對電極17、18下降，由此使電極的小徑部17a、18a插入到卷繞鐵心11的內徑內。然後，利用電極分離裝置31使一對電極17、18之間擴大，並使一對電極17、18的小徑部17a、18a分別與卷繞鐵心11的內周面接觸。
這樣，當對單個卷繞鐵心11在外周面或內周面上每隔60度的六個位置進行焊接後，對於與卷繞鐵心11的內周面或外周面接觸的一對電極17、18，在接下來的焊接工序中使該一對電極17、18與卷繞鐵心的外周面或內周面接觸，並再次重複進行該焊接工序和卷繞鐵心旋轉工序，由此能夠對單個卷繞鐵心11焊接外周面及內周面雙方。在圖5中，例示出對單個卷繞鐵心11的內周面在每隔60度的六個位置進行焊接的情況，在圖6中例示出之後使一對電極17、18與卷繞鐵心11的外周面接觸，並在其內周面上對每隔60度的六個位置進行焊接的情況。因此若在卷繞鐵心旋轉工序中使卷繞鐵心11旋轉的規定角度α為 60度，且對單個卷繞鐵心11在外周面或內周面雙方分別反覆進行三次焊接工序，則如圖6 (c)的黑圓點所示，能夠獲得在其外周面和內周面雙方每隔60度的六個位置進行了焊接的卷繞鐵心11。其中，圖5及圖6的黑圓點表示卷繞鐵心11的內周面或外周面的焊接位置。
並且，在獲得了在外周面和內周面雙方對預期的位置進行了焊接的卷繞鐵心11 以後，將該卷繞鐵心11從該焊接裝置10拆下。具體的順序如圖2所示，利用電極移動裝置20使一對電極17、18上升，並在內周支承裝置12的上方形成作業空間。與此同時或在此之後，通過使內軸支承裝置12的多個支承片14如圖3的實線箭頭所示的那樣以放射狀移動，從而互相接近，並使與卷繞鐵心11的內周面抵接的抵接部14b從該內周面分離。進而， 作業人員或自動輸送機，將卷繞鐵心11經由在卷繞鐵心11的上方且在形成於該一對電極 17,18之間的作業空間而從該內周支承裝置12拆下。由於以該方式拆下的卷繞鐵心11的內周面及外周面的規定的位置被焊接，因此能夠不使其內徑及外徑變化而將其輸送到下一個工序。
在這樣的本發明的卷繞鐵心的焊接裝置10及其焊接方法中，由於對通過卷繞磁性薄帶而形成的卷繞鐵心11的外周或內周進行焊接，因此不會在磁性薄帶的卷繞作業期間引入焊接工序。由此能夠迅速地卷繞磁性薄帶。並且，若使這樣的磁性薄帶的卷繞、以及卷繞鐵心11的內周或外周的焊接成為不同的工序，並且同時並列進行作為其分別進行的工序的磁性薄帶的卷繞與焊接，則能夠使單位時間內獲得的卷繞鐵心11的數量增加。並且，通過不用作業人員手工作業，而是利用作為機械的本發明的焊接裝置10進行該焊接， 由此能夠抑制人工費，從而能夠獲得比較低價的卷繞鐵心11。
並且，由於在本發明中使用一對電極17、18分別對卷繞鐵心11的內周面或外周面進行電阻焊接，因此能夠在一次焊接工序中對兩處位置進行焊接。並且通過使該一對電極 17、18接觸的位置在圓周方向上錯開規定的角度α，由此能夠在卷繞鐵心11的內周面或外周面上沿周向每隔規定的角度來設置焊接位置。在卷繞鐵心11中，雖然薄帶的端部11a、 Ilb必定存在於卷繞鐵心11的內周面和外周面，但是通過在該內周面或外周面上沿周向每隔規定的角度α設置焊接位置，由此必定能夠對該薄帶的端部IlaUlb的附近進行焊接。 例如，若將規定角度設為60度，則如圖6 (c)所示，在卷繞鐵心11的內周面和外周面上，能夠以卷繞鐵心11的中心軸為中心沿周向每隔60度進行焊接。因此能夠將該薄帶的端部 IlaUlb限制在該被焊接的60度的範圍內，由於焊接位置位於附近，因此能夠有效地防止該端部IlaUlb剝落。
此外，在上述實施 方式中，雖然使用伺服電機27、37、46作為使電極移動裝置20的滾珠絲槓26、36旋轉的單元、以及使支承裝置12旋轉的支承裝置旋轉單元46，但是只要能夠使滾珠絲槓26、36以及支承裝置12旋轉，也可以使用流體壓力缸或流體壓力電機來取代伺服電機。
並且，雖然在上述實施方式中利用在內周支承卷繞鐵心11的支承裝置12進行了說明，但是只要能夠支承圓環狀的卷繞鐵心11，則支承裝置也可以是在外周支承卷繞鐵心 11的結構。
權利要求
1.一種卷繞鐵心的焊接裝置，其特徵在於，具備支承裝置(12)，該支承裝置(12)支承圓環狀的卷繞鐵心(11);一對電極(17、18)，該一對電極(17、18)分別對與所述卷繞鐵心(11)接觸的部分進行電阻焊接；電極移動裝置(20)，該電極移動裝置(20)使所述一對電極(17、18)分別與被所述支承裝置(12)支承的所述卷繞鐵心(11)的內周面接觸，或者使所述一對電極(17、18)分別與被所述支承裝置(12)支承的所述卷繞鐵心(11)的外周面接觸；以及支承裝置旋轉單元(46)，該支承裝置旋轉單元(46)使支承所述卷繞鐵心(11)的所述支承裝置(12)以所述卷繞鐵心(11)的中心軸為旋轉中心進行旋轉。
2.根據權利要求1所述的卷繞鐵心的焊接裝置，其特徵在於，支承裝置(12)構成為水平地支承圓環狀的卷繞鐵心(11 )，一對電極(17、18)在所述卷繞鐵心(11)的中心軸方向的上方並在所述卷繞鐵心(11) 的徑向上隔開規定的間隔，並且分別被設置成與所述卷繞鐵心(11)的中心軸平行，電極移動裝置(20)具備電極分離裝置(31)，該電極分離裝置(31)使所述一對電極 (17,18)的水平方向的相互的間隔擴大或縮小；電極升降裝置(21)，該電極升降裝置(21) 使所述電極分離裝置(31)與所述一對電極(17、18)—起升降。
3.根據權利要求1或2所述的卷繞鐵心的焊接裝置，其特徵在於，支承裝置旋轉單元(46)構成為使支承裝置(12)與卷繞鐵心(11) 一起旋轉60度，以使一對電極(17、18)接觸的位置在圓周方向上錯開60度。
4.一種卷繞鐵心的焊接方法，其特徵在於，反覆進行以下工序焊接工序，使一對電極(17、18)分別與圓環狀的卷繞鐵心(11)的內周面或外周面接觸，並對所述一對電極(17、18)接觸的部分分別進行電阻焊接；卷繞鐵心旋轉工序，使所述卷繞鐵心(11)以所述卷繞鐵心(11)的中心軸為旋轉中心進行旋轉，以使所述一對電極(17、18)接觸的位置在圓周方向上錯開規定的角度(α )。
5.根據權利要求4所述的卷繞鐵心的焊接方法，其特徵在於，規定的角度(α )為60度，對單個卷繞鐵心(11)在外周面與內周面的雙方分別反覆進行三次焊接工序。
全文摘要
本發明的卷繞鐵心的焊接裝置及其焊接方法，能夠對所卷繞的卷繞鐵心的內周及外周進行焊接。卷繞鐵心的焊接裝置具備支承圓環狀的卷繞鐵心的支承裝置；分別對與卷繞鐵心接觸的部分進行電阻焊接的一對電極；使一對電極移動的電極移動裝置；使支承卷繞鐵心的支承裝置以卷繞鐵心的中心軸為旋轉中心進行旋轉的支承裝置旋轉單元。支承裝置構成為水平地支承圓環狀的卷繞鐵心，一對電極在卷繞鐵心的中心軸方向的上方且在卷繞鐵心的徑向上隔開規定的間隔，並且被設置成分別與卷繞鐵心的中心軸平行，電極移動裝置具備使一對電極的水平方向的相互的間隔擴大或縮小的電極分離裝置；使電極分離裝置與一對電極一起升降的電極升降裝置。
文檔編號H01F41/02GK103035399SQ20121026058
公開日2013年4月10日 申請日期2012年7月25日 優先權日2011年9月28日
發明者釰吉嘉裕 申請人:日特機械工程株式會社