JP2007027670A - エッジワイズコイルの巻線装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エッジワイズコイルの製造の完全自動化を図るようにする。
【解決手段】モータを駆動源として回転するエッジワイズコイルの巻線装置にあって、線材面が垂直に配置された回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線の先端を第１のクランパーにクランプさせる手段と、そのクランプされている平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、その平角線の先端部分を巻芯軸側に設けた第２のクランパーにクランプさせる手段と、回転軸を回転させて巻芯軸に平角線を巻回する手段と、その巻回されたコイルの後方部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、その巻回されたコイルに通電を行ってコイルを融着する手段と、巻回されたコイルの後方の平角線を第１のクランパーにクランプさせるとともに、そのクランプ部分の先方の平角線をカットする手段と、巻回されたコイルを取り出す手段とを設けるようにしたエッジワイズコイルの巻線装置。
【選択図】図１
【解決手段】モータを駆動源として回転するエッジワイズコイルの巻線装置にあって、線材面が垂直に配置された回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線の先端を第１のクランパーにクランプさせる手段と、そのクランプされている平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、その平角線の先端部分を巻芯軸側に設けた第２のクランパーにクランプさせる手段と、回転軸を回転させて巻芯軸に平角線を巻回する手段と、その巻回されたコイルの後方部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、その巻回されたコイルに通電を行ってコイルを融着する手段と、巻回されたコイルの後方の平角線を第１のクランパーにクランプさせるとともに、そのクランプ部分の先方の平角線をカットする手段と、巻回されたコイルを取り出す手段とを設けるようにしたエッジワイズコイルの巻線装置。
【選択図】図１
Description
本発明は、エッジワイズコイルを自動的に製造する巻線装置に関する。
従来、図２に示すように、パルスモータ１４を駆動源として回転する垂直に配置された回転軸３と、その回転軸３の軸方向に穿設された断面偏平円状の孔部６にそれぞれ上方からあいだにスペーサ１８を挟んで緩く差し込まれる２本の巻芯軸７１，７２（図３参照）と、その巻芯軸７１．７２の上部に装着された重錘９とからなり、線材面が回転軸３の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線１０を回転軸３の上端面と重錘９との間に挟持させて、回転軸３の回転により重錘９とともに巻芯軸７１，７２を上方に押し上げながら巻芯軸７１，７２に平角線１０を巻回していくようにしたエッジワイズコイルの巻線装置が開発されている（特許文献１参照）。
解決しようとする問題点は、従来のエッジワイズコイルの巻線装置では、事前に人手により平角線１０の先端を重錘９側に設けた止めネジ部分にからげて仮止めしたうえでコイルの巻回を行い、巻回後に人手によりコイル後方の平角線１０をカットして、巻芯軸７１，７２を重錘９とともに上方に引き抜き、加熱治具を用いて巻回されたコイルの加熱融着を行ったうえで、その巻回されたコイル１７を巻芯軸７１，７２から取り出すようにしており、エッジワイズコイルの製造に人手を要して作業性が悪くなっていることである。
本発明は、モータを駆動源として回転する垂直に配置された回転軸と、その回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸と、その巻芯軸の上部に装着された重錘とからなり、線材面が回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線を回転軸の上端面とその巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて、回転軸の回転により重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に平角線を巻回していくエッジワイズコイルの巻線装置にあって、線材面が垂直に配置された回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線の先端を、回転軸と同軸状に設けられた回転板における平角線が送られてくる側の一端に回動自在に取り付けられた第１のクランパーにクランプさせる手段と、そのクランプされている手前部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、回転板を所定角度回転させて平角線を回転軸の上端面と回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて巻芯軸に押し当て、その平角線の先端部分を巻芯軸側に設けた第２のクランパーにクランプさせる手段と、回転軸を回転させて重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に平角線を巻回する手段と、その巻回されたコイルの後方部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、その巻回されたコイルの後方の剥離部分と先方の剥離部分とにそれぞれ電極を押し当てて通電を行ってコイルを融着する手段と、巻回されたコイルの後方の平角線を第１のクランパーにクランプさせるとともに、そのクランプ部分の先方の平角線をカットする手段と、巻芯軸を上方に引き上げて巻回されたコイルを取り出す手段とを設けるようにしている。
本発明によれば、エッジワイズコイルの製造を完全自動化で行わせることができるようになる。
図１は、断面長が楕円形状のエッジワイズコイルを巻回するようにした巻線装置の基本的な構成例を示している。
ここでは、その巻線装置が、架台１に設置された巻線装置本体２０と、固定側の支持部材２１に回転できるように支持されたボビン２２に装着された平角線１０を所定の引っ張り力をもって送り出して巻線装置本体２０に供給する線材供給部２３と、巻線装置本体２０における平角線巻回時の巻きテンションの変動を緩和するテンション変動緩和機構部２４とからなっている。
巻線装置本体２０は、図２に示すように、架台１の上部にネジ止めされた軸受け２によって回転自在に垂直方向に配設された回転軸３と、架台１の下部にネジ止めされたパルスモータ４と、回転軸３とパルスモータ４の回転軸４１とを連結するカップリング５と、回転軸３の軸方向に穿設された断面偏平円状の孔部６にそれぞれ上方からあいだにスペーサ１８を挟んで緩く差し込まれる２本の巻芯軸７１，７２と（図３参照）、その一対の巻芯軸７１，７２の上部に装着された重錘９とによって構成されている。
また、回転軸の上端面をコイル受け面として、その面と水平になる位置に平角線１０の受け面がくるように受台１１が配設され、その受け台１１上に重り１２がガイド１３によって上下動可能なように取り付けられたテンション機構部１４を平角線１０の供給系統に設け、その受台１１と重り１２との間に図示しない線材供給部から送られてくる平角線１０を厚み方向に挟んで、巻回時のテンションを生じさせるようにしている。
そのテンション機構部１４における受台１１は、架台１上にネジ止めされた軸受１５によって回転自在に取り付けられて、テンションがかけられた平角線１０をスムーズに送り出すことができるようにしている。
テンション変動緩和機構部２４としては、線材供給部２３と巻線装置本体２０との間にあって、固定側に設けられた一対のローラ２５，２６を介してボビン２２から送り出される線材１０で動滑車２７を吊す構造になっている。そして、動滑車２７の取付け部材２８に鎖２９の一端が取り付けられ、その鎖２９の他端が床面３０に自由に載置され、コイル巻回時に平角線１０に作用する引張力により鎖２９とともに動滑車２７が上昇して、その鎖２９および動滑車２７の重量によるトルクがボビン２２を回転させるトルクに達したときに平角線１０を送り出すようになっている。
このように構成された巻線装置では、巻線装置本体２０にあって、回転軸３のコイル受け面（上端面）に沿うように横方向に送られる平角線１０の始端を重錘９の自重により回転軸３のコイル受け面と重錘９との間に挟持させたうえで、回転軸３を一定の速度で回転させると、その回転に応じて重錘９とともに巻芯軸７１，７２を押し上げながら、テンション機構部１４によって一定の巻きテンションがかけられた状態で、一対の巻芯軸７１，７２のまわりに平角線１０が巻回されていく。
その場合、図５に示すように、断面が長円形状のエッジワイズコイル１７を巻回するに際して、長径と短径との差により平角線１０の巻取り速度が変化してテンションが変動してしまうが、その変動分に応じてテンション変動緩和機構部２４における動滑車２７が鎖２９とともに適宜上昇、下降してテンションの変動分を吸収、緩和して、その鎖２９および動滑車２７の重量によるトルクが常にボビン２２を回転させるトルクになるように保持させる。
このように、回転軸３の回転速度を早めても、平角線１０に吊るされた動滑車２７の上，下動によって鎖２９の吊り下げられる長さが変化して、そのときの重みによって平角線１０が引っ張られたり緩んだりしたテンションの変動分が応答性良く吸収、緩和されて、常に一定の巻きテンションをもって断面が長円形状のエッジワイズコイル１７を巻回させることができるようになる。
また、巻線装置本体２０の構造が、供給されてくる平角線１０をコイル受け面と先に巻芯軸７１，７２に巻回された平角線との間に挟み込んで、回転軸３の回転に応じて重錘９とともに巻芯軸７１，７２を押し上げながら、重錘９の自重によりコイルを押圧して密着性良く巻回していくようにしているため、場合によっては供給されてくる平角線１０がコイル受け面と先に巻芯軸７１，７２に巻回された平角線との間にうまく挟み込まれずにコイルの巻き上げに乱れを生じて、密着巻きが崩壊してしまうおそれがある。
そのため、図１に示すように、巻芯軸７１，７２を重錘９とともに平角線１０の供給側とは反対の方向に傾斜させる機構部３１を設けるようにしている。
その傾斜機構部３１としては、ここではマグネット３２を前、後進させるピストン・シリンダ機構３３を採用して、マグネット３２を重錘９に吸着させて引き寄せるようにしている。
図４に示すように、傾斜機構部３１によってコイル巻回時に平角線１０の供給側に隙間ｓができるように巻芯軸７１，７２を傾斜させることにより、供給されてくる平角線１０がその隙間ｓに引き込まれやすくなり、密着巻きが崩壊することなくコイルを巻き上げていくことができるようになる。
また、その際、巻芯軸７１，７２の傾倒側では隙間なく重錘９の自重によりコイルが有効に押圧されて、密着性良く巻回できるようになる。
このようなエッジワイズコイルの巻線装置にあって、特に本発明では、エッジワイズコイルの巻回を人手を要することなく完全自動化で行わせることができるように、以下の手段を講ずるようにしている。
まず、第１の手段として、図６および図７に示すように、回転軸３と同軸状になるように軸受けを介して回転板３４を設けて、その回転板３４上の一端にクランパー３５を回動自在に設置して、横方向から送られてくる平角線１０の先端を、平角線１０が送られてくる側の一端において、クランパー３５にクランプさせるようにする。その際、図８に示すように、エアシリンダ３６によって押し込み矢３７を下降させて平角線１０をクランパー３５の溝内に押し込んでクランプさせるとともに、その押し込み矢３７とともに下降するカッター３８により、クランパー３５の溝からはみ出した平角線１０の先端部分をカットする。
次いで、第２の手段として、クランパー３５にクランプされている手前部分における平角線１０の表面の皮膜を剥離するようにする。その際、図９ないし図１１に示すように、モータ３９の回転軸にスプリング４０を介してヤスリ４１を回転および上下動できるように設けて、剥離時にシリンダ４２によりスプリング４０に抗してヤスリ４１を引き下げて平角線１０の表面に押し当てるようにする。
次いで、第３の手段として、図１２に示すように、シリンダ４３を駆動してラック４４を手前に引くことによってそのラック４４とギヤ結合している回転板３４を所定角度回転させて、平角線１０を回転軸３の上端面と重錘９との間に挟持させて巻芯軸７１に押し当てる。その際、クランパー３５の姿勢を維持するために、先端がクランパー３５に連結し、ピボットＰ点に対して回動、引き出し自在に設けられたアーム４５を介して回転板３４を回転させるようにしている。
次いで、第４の手段として、図１３および図１４に示すように、平角線１０の先端部分をクランパー３５から引き外して、巻芯軸７１，７２と一体に回転するように巻芯軸７１，７２側に取り付けたプレート４６のクランパー４７部分にクランプさせる。その際、エアシリンダ４８によって押し込み矢４９を上昇させて平角線１０をクランパー４７の溝内に押し込んでクランプさせる（このときクランパー３５側にクランプされている平角線１０の先端部分は溝から引き出される）。
次いで、第５の手段として、図１５および図１６に示すように、回転軸３を回転させて重錘９とともに巻芯軸７１，７２を上方に押し上げながら巻芯軸７１，７２に平角線１０を所定に巻回する。そして、図１７に示すように、前述と同様にしてヤスリ４１を引き下げて、そのコイル巻回部分の後方における平角線１０の表面の皮膜を剥離する。
次いで、第６の手段として、そのコイル巻回部分の後方の剥離部分と先に剥離されている先方の剥離部分とにそれぞれ電極を押し当てて通電を行って巻回されたコイルの融着を行う。その際、図１８に示すように、エアシリンダ５０を駆動して、その出力軸の先端に取り付けた電極５１をコイル巻回部分の後方における平角線１０の剥離部分に押し当てる。同時に、図１９に示すように、エアシリンダ５２を駆動して、その出力軸の先端に取り付けた電極５３をコイル巻回部分の先方における平角線１０の剥離部分に押し当てる。
次いで、第７の手段として、図２０に示すように、コイル巻回部分の後方の平角線１０を前述と同様にしてクランパー３５にクランプさせてカットする。
次いで、第８の手段として、図２１ないし図２３に示すように、特に図示していないシリンダによって重錘９およびプレート４６とともに巻芯軸７１，７２を上方に引き上げて、巻回されたエッジワイズコイル１７を巻芯軸７１，７２から取り外すようにする。その際、固定側に、重錘９を通過させてプレート４６を係止する穴５４が形成されたコイル取り外し用の枠５５が設けられており、重錘９とともに上方に引き上げられたプレート４６が穴５４に係止し、さらに重錘９とともに巻芯軸７１，７２が上方に引き上げられて巻芯軸７１，７２から巻回されたエッジワイズコイル１７が取り外される。
なお、以上の構成にあって、各部モータおよびエアシリンダの駆動が、図示しないＥＣＵのプログラム制御下においてなされるようになっている。
本発明によれば、モータを駆動源として回転する垂直に配置された回転軸と、その回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸と、その巻芯軸の上部に装着された重錘とからなり、線材面が回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線を回転軸の上端面とその巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて、回転軸の回転により重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に平角線を巻回していくエッジワイズコイルの巻線装置にあって、線材面が垂直に配置された回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線の先端を、回転軸と同軸状に設けられた回転板における平角線が送られてくる側の一端に回動自在に取り付けられた第１のクランパーにクランプさせる手段と、そのクランプされている手前部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、回転板を所定角度回転させて平角線を回転軸の上端面と回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて巻芯軸に押し当て、その平角線の先端部分を巻芯軸側に設けた第２のクランパーにクランプさせる手段と、回転軸を回転させて重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に平角線を巻回する手段と、その巻回されたコイルの後方部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、その巻回されたコイルの後方の剥離部分と先方の剥離部分とにそれぞれ電極を押し当てて通電を行ってコイルを融着する手段と、巻回されたコイルの後方の平角線を第１のクランパーにクランプさせるとともに、そのクランプ部分の先方の平角線をカットする手段と、巻芯軸を上方に引き上げて巻回されたコイルを取り出す手段とを設けるようにすることにより、何ら人手を要することなく、エッジワイズコイルの製造を完全自動化で行わせることができるようになり、利用価値が多大となる。
３ 回転軸
７１ 巻芯軸
７２ 巻芯軸
９ 重錘
１０ 平角線
３４ 回転板
３５ クランパー
３７ 押し込み矢
３８ カッター
４１ ヤスリ
４５ アーム
４６ プレート
４７ クランパー
４９ 押し込み矢
５１ 電極
５３ 電極
７１ 巻芯軸
７２ 巻芯軸
９ 重錘
１０ 平角線
３４ 回転板
３５ クランパー
３７ 押し込み矢
３８ カッター
４１ ヤスリ
４５ アーム
４６ プレート
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４９ 押し込み矢
５１ 電極
５３ 電極
Claims (3)
- モータを駆動源として回転する垂直に配置された回転軸と、その回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸と、その巻芯軸の上部に装着された重錘とからなり、線材面が回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線を回転軸の上端面とその巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて、回転軸の回転により重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に平角線を巻回していくエッジワイズコイルの巻線装置にあって、線材面が垂直に配置された回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線の先端を、回転軸と同軸状に設けられた回転板における平角線が送られてくる側の一端に回動自在に取り付けられた第１のクランパーにクランプさせる手段と、そのクランプされている手前部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、回転板を所定角度回転させて平角線を回転軸の上端面と回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて巻芯軸に押し当て、その平角線の先端部分を巻芯軸側に設けた第２のクランパーにクランプさせる手段と、回転軸を回転させて重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に平角線を巻回する手段と、その巻回されたコイルの後方部分における平角線の表面の皮膜を剥離する手段と、その巻回されたコイルの後方の剥離部分と先方の剥離部分とにそれぞれ電極を押し当てて通電を行ってコイルを融着する手段と、巻回されたコイルの後方の平角線を第１のクランパーにクランプさせるとともに、そのクランプ部分の先方の平角線をカットする手段と、巻芯軸を上方に引き上げて巻回されたコイルを取り出す手段とを設けるようにしたエッジワイズコイルの巻線装置。
- モータを駆動源として回転する垂直に配置された回転軸と、その回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸と、その巻芯軸の上部に装着された重錘とからなり、線材面が回転軸の上端面に沿うように横方向から送られてくる平角線を回転軸の上端面とその巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて、回転軸の回転により重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に平角線を巻回していくエッジワイズコイルの巻線装置にあって、前記回転軸と同軸状になるように、その回転軸とは別途に駆動される回転板を設けるとともに、その回転板における平角線が送られてくる側の一端に第１のクランパーを回動自在に設けて、平角線の先端をその第１のクランパーにクランプさせたうえで、回転板を所定角度回転させて平角線を回転軸の上端面と重錘との間に挟持させて巻芯軸に押し当て、その平角線の先端部分を巻線軸側に設けた第２のクランパーにクランプさせるようにしたことを特徴とするエッジワイズコイルの巻線装置。
- 先端が第１のクランパーに連結し、ピボットに対して回動、引き出し自在に設けられたアームを介して回転板を回転させるようにしたことを特徴とする請求項２の記載によるエッジワイズコイルの巻線装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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