JP2000116076A - 自動巻線機 - Google Patents

自動巻線機

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JP2000116076A
JP2000116076A JP10278519A JP27851998A JP2000116076A JP 2000116076 A JP2000116076 A JP 2000116076A JP 10278519 A JP10278519 A JP 10278519A JP 27851998 A JP27851998 A JP 27851998A JP 2000116076 A JP2000116076 A JP 2000116076A
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JP
Japan
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winding
forming
wound
bobbin
coil
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JP10278519A
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English (en)
Inventor
Eiichi Aida
栄一 相田
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Nippon Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルの端末処理が容易になるとともにコイ
ルエンドの成形作業を効率的に行うことができ、これに
より太線の整列巻装が可能となる自動巻線機を提供す
る。 【解決手段】 巻線を供給する供給部1と、供給されて
くる巻線7に張力を付与する張力付与部2と、供給され
てくる巻線7の曲がり癖を取り除く矯正部3と、巻枠F
の回転動作及び上下スライド動作を行う移動回転部と、
巻枠Fに巻装した巻線7を押圧して成形する成形部6
と、1回巻線を巻装したところで巻枠F側若しくは巻線
7側を巻線7の外径寸法だけ移動するトラバース部4と
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータや発電機
のコイル等に使用する巻線をボビン若しくは所望の巻枠
等の被巻装部材に巻装してコイルを形成する自動巻線機
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、手作業で巻枠(ボビン)に巻線
を巻装してコイルを形成する場合には、ローラで外側か
ら巻線を押さえるとともにプラスチックハンマ等で軽く
叩きながら、作業者がつきっきりで巻線作業を行う。
【0003】また巻線機を使用してティースに直接機械
的に巻線を行いコイルを形成する場合には、例えば図1
3に示すように、X、Y、Z、θ、サポート軸の5軸5
方向の運動を行う5個のACサーボモータ100と、1
軸のインダクションモータ101で構成された自動巻線
機が開発されており、これら全てのモータの運転が制御
部で制御され、図示外の所望のテーブル(X、Y、θの
3方向に移動する)に載置されたティース(分割積層コ
ア)102に巻線103が巻装される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先のよ
うな手作業での巻装方法や自動巻線機を使用する方法で
は、例えば前者の場合、太線(例えば、断面丸形のもの
では、1.5mm以上のもの)の巻線は可能であるが、太
線での整列巻きができないか、難しかった。従って、そ
の替わりに、例えば細線を数本又は十数本程度並列に束
ねたものを使用していたが、このようなものを使用した
場合には、ステータスロットへの組み込み、コイルの端
末処理、接続等に多くの手間と時間を要している。ま
た、コイルエンドの成形にも多くの時間を要している。
一方、後者の場合、ティースに直接巻線は可能である
が、ステータへのティースの圧入を行なわないと、ステ
ータを完成できない。また、このような方法でステータ
を形成すると、特性効率が落ちる。
【0005】そこで、この発明は、上記した事情に鑑
み、ステータコアのスロットへのコイルの組み込み、端
末処理が容易になるとともにコイルエンドの成形作業を
効率的に行うことができ、これにより太線の整列巻装が
可能となる自動巻線機を提供することを目的とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、この請求項1に記
載の発明は、モータや発電機のコイル等に使用する巻線
をボビン若しくは所望の巻枠等の被巻装部材に巻装して
コイルを形成する自動巻線機であって、前記巻線を供給
する供給部と、供給されてくる巻線に張力を付与する張
力付与部と、供給されてくる巻線の曲がり癖を取り除く
矯正部と、前記被巻装部材の回転動作及び上下スライド
動作を行う移動回転部と、前記被巻装部材に巻装した巻
線の押圧して成形する成形部と、一回巻線を巻装したと
ころで被巻装部材側若しくは巻線側を巻線の外径寸法だ
け移動するトラバース部とを備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施例に
ついて添付図面を参照しながら説明する。図1は、この
発明に係る自動巻線機を示すものであり、この自動巻線
機は、供給部1と、張力付与部2と、矯正部3と、トラ
バース部4と、移動回転部5と、成形部6とから構成さ
れており、巻枠F(図7参照)に巻線(例えば、図7に
示す断面真円形の場合には直径1.5mm以上の太巻のマ
グネットワイヤ等)7を自動整列巻きさせてコイルを形
成する。
【0008】なお、この実施例に使用する巻枠(若しく
はボビンでもよい)Fとしては、図7に示すように、縦
横の長さの比が大きな、つまり縦長若しくは横長の略矩
形状ものが使用されているが、縦横の長さ比が同一でな
いものであれば適用可能であり、また小判状等の形状で
もよい。また、この巻枠Fには、矩形状の鍔を付けたも
のが使用されているとともに、両側の鍔間を貫通する長
孔Hが形成されている。
【0009】供給部1は、予め巻線を多数巻装・収容さ
せたボビンが使用されており、この実施例では、ここか
ら引き出された後に張力が巻線7に付与されるが、この
巻枠(ボビン)自体をエアー或いは油圧等を利用して、
さらには各種のばねにより所定のテンションを付与して
巻線に張力付与を行うように構成してもよい。
【0010】この実施例では、張力付与部2及び矯正部
3を兼用した複数個の(押圧)ローラRから構成されて
おり、制御部8による回転制御により供給部1から送り
出された直後の巻線7に対して所定の張力を付与すると
ともに曲がり癖を除去するようになっている。なお、こ
の張力付与部及び矯正部は、別個独立のもので構成して
もよく、この場合に張力付与部と矯正部とは巻線の移動
方向に沿ってどちらが先に配置されていてもよい。
【0011】トラバース部4は、図1において、巻枠F
に巻線7を1回施す毎に、紙面に垂直方向に巻線7の外
径寸法量だけ移動するように制御部8(図2参照)で制
御されており、巻枠Fの巻胴幅一杯まで移動したところ
で、移動方向を切り換えて反対方向に移動するように巻
枠Fの移動回転動作とタイミングを合わせて作動させて
いる。
【0012】移動回転部5は、巻枠Fに対して固有の方
向へ及び所定の移動量だけ回転動作及び上下スライド動
作を行わせるものであり、この実施例では、図3に示す
ように、左右一対の巻枠Fに巻線7を同時に施すことが
できるようになっている。即ち、この実施例の移動回転
部5は、水平方向に移動可能な回転部材51と、この回
転部材51を回転させる駆動機構52と、この駆動機構
52を駆動するモータ53と、後述する嵌合部材58を
介して巻枠Fを所定の(下)方向へ押圧・移動させる縦
シリンダ54と、この縦シリンダ54による移動動作を
伝達して縦方向に移動する移動部材55と、移動部材5
5の移動動作をガイドするガイド部材56と、移動部材
55に固設した嵌合部材58とから構成されている。な
お、この実施例のものの他に、例えば放射状に複数個の
巻枠を配置したターレット状のものでもよい。
【0013】回転部材51は、長尺状(若しくは円盤状
でもよい)に形成されているとともに、水平方向に配置
した横シリンダ57のシリンダロッド57Aの先端に固
着されており、横シリンダ57により中心側(即ち、駆
動機構52)に向けて押圧力が付与される。この回転部
材51の先端面には、図4に示すように、断面略コ字形
のガイドレール状に形成された補助ガイド部材59を有
しており、換言すれば、この補助ガイド部材59に巻枠
Fをスライド自在にセットするステージSが形成されて
いる。また、この補助ガイド部材59には、角形の孔5
9Aが形成されており、横シリンダ57により中心方向
に向けて一定量だけ押し出されて前進すると、後述する
回転軸52Bの先端部(角形を有する)52Cがこの角
孔51Aに丁度嵌合して回転力が伝達し、回転軸52B
と一体に回転する。なお、この補助ガイド部材59に
は、一対のピンP1、P2(図4参照)が付設されてい
る。なお、このピンP1、P2は巻枠が下方へ降下する
ときには後退して移動の障害とならぬようにシリンダで
進退動作が制御されており、また、巻枠の内径寸法に応
じてピンどうしの間隔を適宜変動できるようになってい
る。
【0014】駆動機構52は、モータ53によって回転
するギア列52Aと、このギア列52Aにより回転する
回転軸52Bとを、基台52Dに備えている。なお、こ
の回転軸52Bは、図4に示すように、スライド部材5
5、嵌合部材58、巻枠Fを回転自在に貫通して補助ガ
イド部材59に嵌合可能に配設されている。
【0015】移動部材55は、縦シリンダ54と一体に
設けており、ガイド部材(基台52Dに固設)56に規
制されながら上下方向にスライドするようになっている
が、この上下動作に干渉されずに回転軸52Bを貫通さ
せておくために、図4に示すように少なくとも上下移動
量の長さLだけ穿設された長孔55Aが形成されてい
る。
【0016】嵌合部材58は、図4に示すように、移動
部材55に固着されているとともに長孔55Aと連設す
るように貫通孔58Aが開口されており、(巻枠Fを下
方へ移動させる場合のみ)横シリンダ57が中心方向に
向けて所定量押し込まれて前進すると、丁度、巻枠Fの
長孔Hに嵌合する(図6参照)ようになっている。そし
て、この図6に示すように、(嵌合部材58と巻枠Fと
が)嵌合状態となったのち、縦シリンダ54によりこの
嵌合部材58が下方へ移動すると、これに従動して巻枠
Fも同量下方へ移動するようになっている。また、所定
量だけ下方へ巻枠Fが移動した後には、図5に示すよう
に、横シリンダ57が元の状態まで後退して、嵌合部材
58が巻枠Fの長孔Hから抜け出すので嵌合状態から解
放される。即ち、巻枠Fと補助ガイド部材59及び回転
部材51とは、回転動作可能な離合状態に戻る。
【0017】成形部6は、巻枠Fに巻装された巻線7を
外方から押圧して巻枠Fの胴部に馴染んだ形状に成形す
るものであり、この実施例では図1及び図9に示すよう
に、巻枠Fの長辺側に3個及び短辺側に1個配置した成
形ローラ(第1ローラ61乃至第4ローラ64)から構
成されており、図2に示す制御部8により制御されてい
る。なお、これらの成形ローラには、それぞれ図示外の
エアー(若しくは油圧)シリンダが付設されており、巻
枠Fの移動回転動作に合わせた適宜のタイミングで適宜
の方向から巻枠F側に押圧力を付勢している。
【0018】次に、この実施例に係る巻線の巻装方法に
ついて、説明する。初めに、図9に実線(で示す)で
示すような位置にセットされた状態から巻線作業を開始
する。なお、予め巻線の始端部を動かぬように適宜の手
段で巻枠F側に固定してあるものとする。
【0019】このの状態において、供給部1のボビン
から引き出された巻線7は、張力付与部2及び矯正部3
を兼用した複数個のローラRで適宜の張力が付与される
とともに、曲がり癖が取り除かれたのち、巻枠Fの巻胴
に向けて供給されていく。
【0020】一方、この巻枠Fは、図9のの垂下状態
(図10の状態)から、図9のの水平状態(図11の
状態)に向けて同図において反時計方向に回動し始める
から、巻枠Fの短辺部分に巻線7が巻装される。このと
き、第1ローラ61及び第2ローラ62が外側から巻線
7を押圧し、巻枠Fの胴部に巻線7が密着状態で巻装さ
れる。
【0021】次に、図9のの状態(図12の状態)ま
で巻枠Fが起き上がると、巻枠Fの長辺部分に巻線7が
自然に巻装されていくが、このとき第2ローラ62及び
第3ローラ63が外側から押圧力を付与するから、巻枠
Fの長辺部分に巻線7が密着状態で巻装される。これに
より、巻枠Fは、初期状態から180度回転したことに
なり、半周分だけ巻線7を巻装させたこととなる。
【0022】その後、巻枠Fには、直上部からシリンダ
54が前進し、シリンダ54の先端側(ローラ64を一
体に付設しておいてもよい)(図9参照)のスライド部
材55がガイド部材56に規制・案内されながら押下さ
れるから、巻枠Fが嵌合部材58とともに補助ガイド部
材59に沿って下方へスライドし、再びの状態(図9
の実線状態)まで戻る。これによって、巻枠Fの胴部の
半周分だけ巻線7を施した状態となる。
【0023】以下、同様の動作をもう一度繰り返すこと
により、巻枠Fの胴部に全周1回分の巻線7を施した状
態となるので、トラバース部4が巻線7の外径寸法分だ
け所定の方向に移動したのち、同様の動作を巻装回数分
だけ繰り返していく。最後に、口出し線引出しアーム
(図略)で巻線7の端末を引出して切断する。
【0024】これによって、図8に示すような、整列巻
き状態のコイルを形成することができる。なお、この実
施例では、単線巻装作業について説明するが、2巻枠
(ボビン)巻線を行うことも可能であり、この場合に
は、口出線引出しアームが引回し線の取り出しも行う。
また、この実施例では、成形部のローラは、単に巻枠F
に押圧作用だけおこなっているが、バイブレーションと
押圧作用との双方を行うことも可能である。
【0025】
【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、巻線を供給する供給部と、供給されてくる巻線に張
力を付与する張力付与部と、供給されてくる巻線の曲が
り癖を取り除く矯正部と、被巻装部材の回転動作及び上
下スライド動作を行う移動回転部と、被巻装部材に巻装
した巻線の押圧して成形する成形部と、一回巻線を巻装
したところで被巻装部材側若しくは巻線側を巻線の外径
寸法だけ移動するトラバース部とを備えており、巻枠の
回転及び直線動作、加圧ローラの押圧力、巻線の送りピ
ッチの張力を利用して巻線の自動巻装を実現しており、
これにより太線の整列巻装が可能となるので、コイルの
端末処理が容易になるとともにコイルエンドの成形作業
を効率的に行うことができ、その結果巻線コイルの占積
率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る自動巻線機を示す概略構成図。
【図2】この発明の電気的接続を示す構成ブロック図。
【図3】この発明の要部を示す概略構成図。
【図4】この発明に係る巻枠のセットされた状態を示す
要部斜視図。
【図5】この発明の作用を示す説明図。
【図6】この発明の作用を示す説明図。
【図7】この発明に使用する巻枠(ボビン)を示す斜視
図。
【図8】この発明により形成したコイルを示す断面図。
【図9】この発明の巻線作業を示す説明図。
【図10】この発明に係る巻線作業時の巻枠の動きを示
す説明図。
【図11】この発明に係る巻線作業時の巻枠の動きを示
す説明図。
【図12】この発明に係る巻線作業時の巻枠の動きを示
す説明図。
【図13】従来の巻線作業を示す説明図。
【符号の説明】
1 供給部 2 張力付与部 3 矯正部 4 トラバース部 5 移動回転部 6 成形部 7 巻線 8 制御部 F 巻枠(ボビン)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータや発電機のコイル等に使用する巻
    線をボビン若しくは所望の巻枠等の被巻装部材に巻装し
    てコイルを形成する自動巻線機であって、 前記巻線を供給する供給部と、 供給されてくる巻線に張力を付与する張力付与部と、 供給されてくる巻線の曲がり癖を取り除く矯正部と、 前記被巻装部材の回転動作及び上下スライド動作を行う
    移動回転部と、 前記被巻装部材に巻装した巻線の押圧して成形する成形
    部と、 一回巻線を巻装したところで被巻装部材側若しくは巻線
    側を巻線の外径寸法だけ移動するトラバース部とを備え
    たことを特徴とする自動巻線機。
  2. 【請求項2】 成形部に、成形ローラを使用するととも
    に、成形ローラに所定方向の押圧力及び/又はバイブレ
    ーションを付与する手段を備えたことを特徴とする請求
    項1に記載の自動巻線機。
  3. 【請求項3】 矯正部に押圧ローラを使用したことを特
    徴とする請求項1に記載の自動巻線機。
JP10278519A 1998-09-30 1998-09-30 自動巻線機 Pending JP2000116076A (ja)

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