JP2006210741A - 巻き線方法及び巻線機 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の巻線機では、自動的で一対の巻き枠に巻き付けたコイルを、巻き枠から取り出し、次の工程に移載する手段がなかった。
【解決手段】
本発明は、一対の巻き枠に各々独立して駆動できる巻き枠回転用モータを取り付けて、二つ目の巻き枠に電線を巻き付ける時に、モータを同期させて同じ方向に巻き付ける。巻線をした後、一方の巻き枠を１８０度旋回して、二つの巻き枠を平行に並べ、コイルを取り出すことに特徴がある。二つ目の巻き枠に巻き付ける時には、同期させて駆動することで一対の巻き枠にコイルを巻くことができ、更に、一方の巻き枠を１８０度旋回させることにより、二つの巻き枠を平行に配置し、取り出すことが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転する巻き枠に電線を整列に巻き付け、一対のコイルを成形する方法及びそれを用いた巻線機に関する。

従来は、例えば、特開平６−３３３７５２号公報に記載されているように、コイルを整列に巻き枠に巻き付け、形成する巻線機は、同一方向に第１と第２の銅線を巻き枠に巻き付け、巻き付けが完成したコイルを巻き枠から取り外し、別の工程で取り外されたコイルをコアに挿入するものであった。これにより、一度に２連のコイルを成形することができ、コイルのリード線部分を接合する手間を不要としていた。

特開平６−３３３７５２号公報

従来の巻線方法では、形成されたコイルを取り出すために、人手によって巻線機から巻き枠を取り出し、更にその巻き枠からコイルを取り出していた。従って、自動化に必要なコイルを自動的に取り出すことが困難という課題があった。

そこで、本発明は、コイルの巻き付けから取り出しまでを巻線機で実現する巻線機を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、巻線機の一対の巻き枠を各々、独立したモータで駆動し、これらのモータは同期して２つの巻き枠を同じ方向に回転させることにより、一組のコイルを成形し、成形後に一方の巻き枠を駆動モータと共に、所定角度、旋回させて同一方向にコイルを配置することを特徴とする。

本発明によれば、自動機械でコイルを巻いて自動的に取り出すことが可能になる。従って、成形したコイルは整列巻きしたコイルをモータコアのスロットに整列挿入することが可能となり、コイルの電線の端末部分を全て、モータコアの外周方向に配置することが可能となる。そして、電線を巻くことからコアへの配置までを少なくとも自動化することが可能となる。

本発明は、巻線機の一対の巻き枠を各々、独立したモータで駆動し、これらのモータは同期して２つの巻き枠を同じ方向に回転させることにより、一組のコイルを成形し、成形後に一方の巻き枠を駆動モータと共に、所定角度、例えば、１８０度旋回させて同一方向にコイルを配置した後、巻き枠の外形を縮小させて、コイルを抜き取り、別工程にコイルを渡すことを行う巻線機及び巻き線方法である。

以下に、図１から図６を用いて、本発明の実施例を説明する。

図２に本発明の一実施例である巻線機の側面図を示す。１は電線を巻き付けたボビンであり、２はボビン１の中に巻き付けられた電線である。３は電線２のガイド筒であり、内部の穴４に電線２が通過できる構造となっている。

６は巻線機へ電線を取り込むためのガイドであり、内部に溝７が設けられている。８はボールネジであり、９はボールネジの駆動モータである。

駆動モータ９を駆動することにより、ボールネジ８を介して、ガイド６を矢印Ａおよび、Ｂ方向に移動することができる。

図１は、巻線機の正面図であり、図２の符号と対応している。１０は一対の巻き枠内の、一方の巻き枠の固定側巻き枠であり、支点ピン１１を介して、可動側巻き枠１２が回転可能な状態で保持されている。１３は巻き枠固定側巻き枠１０および可動側巻き枠１２を回転させるサーボモータであり、ブラケット１４に取り付けられ、モータ軸１５を介して、固定側巻き枠１０の端部の穴１６に固定されている。ブラケット１４の他端１７は巻線機のベース１８に固定されている。

一対の巻き枠１９の他方の巻き枠は、巻き枠の固定側２０であり、支点ピン２１を介して、可動側巻き枠２２が回転可能な状態で保持されている。２３は巻き枠の固定側２０および、可動側巻き枠２２を回転させるサーボモータであり、ブラケット２４に取り付けられ、モータ軸２５を介して、巻き枠の固定側２０の端部の穴２６に固定されている。

ブラケット２４の他端２７は穴２８が設けられ、巻き枠旋回用モータ２９の軸３０に固定されている。巻き枠旋回用モータ２９はスタンド３１に取り付けられ、更にスタンド
３１の下面３２は巻線機のベース１８に固定されている。

巻き枠の固定側巻き枠１０には電線２の端部５を把持するチャック３３が回転用支点ピン３４を介して、回転可能な状態で取り付けられており、３５のバネ手段によって、矢印Ｃ方向に常に押し付けられた状態にある。チャック３３の他端３６はブラケット１４に取り付けられたシリンダ３７を駆動することによって、シャフト３８が伸縮し、開閉が可能である。

可動側巻き枠１２の一端３９を同じく、ブラケット１４に取り付けられたシリンダ４０を駆動することによって、シャフト４１が伸縮して、開閉が可能である。バネ手段４２によって、常に可動側巻き枠１２を開く矢印Ｄ方向に押し付けられている。

固定側巻き枠１０および、可動側巻き枠１２の先端のストッパ４３，先端部４４は、互いに接触する構造であり、バネ手段４２によって、可動側巻き枠１２の開きを止める働きをしている。巻き枠の固定側２０には電線２の端部６１を把持するチャック４５が回転用支点ピン４６を介して、回転可能な状態で取り付けられており、４７のバネ手段によって、矢印Ｅ方向に常に押し付けられた状態にある。チャック４５の他端４９はブラケット
２４に取り付けられたシリンダ５０を駆動することによって、シャフト５１が伸縮し、開閉が可能である。可動側巻き枠２２の一端５２を同じく、ブラケット２４に取り付けられたシリンダ５３を駆動することによって、シャフト５４が伸縮することにより、開閉が可能である。バネ手段５５によって、常に可動側巻き枠２２を開く矢印Ｆ方向に押し付けている。巻き枠の固定側２０および、可動側巻き枠２２の先端のストッパ５６，先端部５７は、互いに接触する構造であり、バネ手段５５によって、可動側巻き枠２２の開きを止める働きをしている。５９は完成したコイルである。

以上の構成において、予め電線送り手段（図示せず）によって、ボビン１から電線２を取り出し、ガイド筒３の内部の穴４および、ガイド６の溝７を介して、固定側巻き枠１０に取り付けられた電線２のチャック３３にバネ手段３５によって、把持されている。この状態において、サーボモータ１３を駆動して、モータ軸１５を介して、固定側巻き枠１０および、可動側巻き枠１２が矢印Ｇ方向に回転動作することにより、ボビン１から電線２を固定側巻き枠１０および、可動側巻き枠１２に巻き付け、コイル６２ができる。この時、ボールネジ８を駆動する駆動モータ９を回転させ、矢印Ｂ方向にガイド６を移動させる。同時に巻き付けた電線２が固定側巻き枠１０および、可動側巻き枠１２の先端のフック
４８に達した時に、先端部のフック４８および、フック５８に電線２を引っ掛けた後、先と逆のＨ方向にサーボモータ２３をサーボモータ１３と同期させて同一方向に駆動し、他の巻き枠の固定側２０および、可動側巻き枠２２に電線２を巻き付け、コイル６３ができる。同様にこの時、ボールネジ８を駆動する。駆動モータ９を回転させ、矢印Ａ方向ガイド６を移動させる。同時に巻き付けた電線２が巻き枠の固定側２０および、可動側巻き枠２２の先端部４４に達した時に、巻き枠の固定側２０に取り付けられたチャック３３をシリンダ３７のシャフト３８を伸して一端、開き電線２を把持する。その後、電線切断手段（図示せず）によって、チャック３３とボビン１の間において、電線２を切断する。

次に、巻き枠旋回用モータ２９を駆動し、巻き枠の固定側２０と可動側巻き枠２２および、サーボモータ２３を所定角度、ここでは、１８０度矢印Ｊ旋回させる。これによって、巻き枠の固定側２０と可動側巻き枠２２は固定側巻き枠１０と可動側巻き枠１２と平行に位置する。

次に、ブラケット１４および２４に取り付けられたシリンダ５０と５３を駆動し、シャフト５１と５４を伸縮することにより、可動側巻き枠１２と２２の他端４９と一端５２を押す事によって、バネ手段４７と５５を圧縮し、可動側巻き枠１２と２２を閉じる。この動作によって、完成したコイル５９が矢印Ｌ方向に抜き取り可能となる。図６には、Ｋ方向から見た矢視図を示す。コイル受け渡し機構（図示せず）に完成したコイル５９を受け渡す。以上の動作を繰返し行うことによって、所定の数量のコイル５９を成形し、受け渡し機構に受け渡す。

上述の実施例では、巻き線が所定の位置に送り出されるような巻線機の構造とすることで実現できるが、これに限らず、制御装置とアクチュエータ等によってアクチュエータの制御で巻き線の送り出し位置を制御して巻き取らせる装置にも適用できる。

モータ製造をはじめ、コイル巻線の製造に利用可能である。

本発明の巻線機の正面図である。 本発明の巻線機の側面図である。 本発明の巻線機の巻き枠回転正面図である。 本発明の巻線機のコイル巻き付け正面図である。 本発明の巻線機のコイル巻き付け巻き枠回転正面図である。 本発明のＫ方向からの矢視図であり、コイル巻き枠および巻線形状である。

符号の説明

１…ボビン、２…電線、３…ガイド筒、４…内部の穴、５，６１…端部、６…ガイド、７…溝、８…ボールネジ、９…駆動モータ、１０…固定側巻き枠、１１，４６…支点ピン、１２，２２…可動側巻き枠、１３，２３…サーボモータ、１４，２４…ブラケット、
１５，２５…モータ軸、１６，２６…端部の穴、１７，２７，３６，４９…他端、１８…ベース、１９…巻き枠、２０…巻き枠の固定側、２１…支点ピン、２８…穴、２９…巻き枠旋回用モータ、３０…軸、３１…スタンド、３２…下面、３３，４５…チャック、３４…回転用支点ピン、３５，４２，４７，５５…バネ手段、３７，４０，５０，５３…シリンダ、３８，４１，５１，５４…シャフト、３９，５２…一端、４３，５６…ストッパ、４４，５７…先端部、４８，５８…フック、５９，６２，６３…コイル、６０…渡り線。

Claims (6)

1. 巻線機の一対の巻き枠を各々独立したモータで駆動し、前記各々独立したモータは同期して２つの巻き枠を同じ方向に回転させて、一組のコイルを成形し、成形後に一方の巻き枠を駆動モータと共に、所定角度、旋回させて同一方向にコイルを配置した後、巻き枠の外形を縮小させて、コイルを抜き取ることを特徴とする巻線方法。
2. 請求項１において、
   前記一対の巻き枠の一方の巻き枠の一端からコイルを巻き、前記一方の巻き枠の他端の先端部で巻き方向を換えて、他方の巻き枠の一端から巻き、前記他方の巻き枠の他端で巻き終わることを特徴とする巻線方法。
3. 一対の巻き枠と、前記巻き枠の各々を駆動する巻き枠用モータと、前記一対の巻き枠の一方の巻き枠と前記一方の巻き枠を駆動する前記巻き枠用モータとを所定角度旋回させる旋回駆動モータとを有し、前記巻き枠用モータは各々同期して２つの巻き枠を同じ方向に回転させて一組のコイルを成形し、前記旋回駆動モータは前記一方の巻き枠と前記一方の巻き枠を駆動する巻き枠用モータとを所定角度、旋回させて同一方向にコイルを配置することを特徴とする巻線機。
4. 請求項３において、
   前記同一方向に配置されたコイルは、前記巻き枠の外形を縮小させて、コイルを抜き取ることを特徴とする巻線機。
5. 請求項３又は４において、
   前記抜き取られたコイルを他の工程のために搬出することを特徴とする巻線機。
6. 請求項３において、
   前記一対の巻き枠の一方の巻き枠の一端からコイルを巻き、前記一方の巻き枠の他端の先端部で巻き方向を換えて、他方の巻き枠の一端から巻き、前記他方の巻き枠の他端で巻き終わるように巻き線の送り出し、又は、巻き線の配置位置を制御する制御装置を有することを特徴とする巻線機。
   
   

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