JP2007209150A - Winding apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、フライヤを巻枠の周りにて周回させることによりフライヤから供給される複数本のワイヤを巻枠に巻き付ける巻線装置に関する。 The present invention relates to a winding device for winding a plurality of wires supplied from a flyer around a winding frame by rotating the flyer around the winding frame.
従来より、数本のワイヤを巻枠に巻き付けるために縦型巻線機が用いられている。従来の巻線機において、複数本のワイヤが帯状に配列されたワイヤ群を巻枠に巻き付けるとき、巻線中のワイヤが捩れた状態で巻き付けられることがある。このようにワイヤに捩れが発生すると、その捩れの分だけ巻線の半径方向の厚みが大きくなるという問題があった。 Conventionally, a vertical winding machine is used to wind several wires around a winding frame. In a conventional winding machine, when a wire group in which a plurality of wires are arranged in a band shape is wound around a winding frame, the wire in the winding may be wound in a twisted state. When the wire is twisted in this way, there is a problem that the thickness in the radial direction of the winding increases by the amount of the twist.
そこで、巻線におけるワイヤの捩れを防止するために提案された巻線機が、下記の特許文献1に記載されている。この巻線機では、テンションノズルを通ってフライヤから供給される複数本のワイヤが巻枠に巻き付けられる。この巻線機において、巻枠と同軸上にその周長と同等の周長を有するダミードラムが回転自在に設けられる。また、ダミードラムにワイヤを巻き付けるためのダミーフライヤがフライヤと一体に設けられる。そして、フライヤとダミーフライヤの回転に同期してテンションノズルを上方へ、ダミードラムを下方へそれぞれ同一速度で移動させながら、巻枠とダミードラムにワイヤを同時に巻き付け、そのダミードラムに巻き付けられたワイヤを巻き戻して巻枠に巻き付けることにより、ワイヤの捩れを防止するようになっている。
Therefore, a winding machine proposed to prevent twisting of the wire in the winding is described in
ところが、特許文献1に記載の巻線機では、ワイヤ供給経路が複雑に屈折することから、巻枠の交換やワイヤ切れで設備経路内のワイヤを入れ替える作業に必要以上の時間がかかる傾向があった。このため、巻線機を含む製造ラインの稼働率が低下する懸念があった。
However, in the winding machine described in
また、ワイヤ供給経路の屈折回数が比較的多いことから、その分だけワイヤが硬化して巻線が嵩張る傾向があった。このため、巻線を固定子に組み付けて固定子コイルを製作した場合、巻線の嵩張りにより固定子コイルのエンド形状が大きくなる傾向があった。 Also, since the number of refractions of the wire supply path is relatively large, the wire tends to harden and the winding tends to be bulky. For this reason, when the stator coil is manufactured by assembling the winding wire to the stator, the end shape of the stator coil tends to increase due to the bulk of the winding wire.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ワイヤの捩れを防止し、ワイヤの入れ替え作業を容易にすると共にワイヤの硬化を抑えることを可能とした巻線装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a winding device capable of preventing twisting of a wire, facilitating wire replacement work, and suppressing the hardening of the wire. It is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、フライヤを巻枠の周りにて周回させることによりフライヤから供給される複数本のワイヤを巻枠に巻き付ける巻線装置であって、フライヤが円筒形状をなすフライヤドラムであり、フライヤドラムの軸上に遊星歯車が固定され、内輪歯車と外輪歯車が同軸上にて相対回転可能に設けられ、外輪歯車が内周に内歯を外周に外歯を有し、遊星歯車が内輪歯車と外輪歯車の内歯とに噛み合わされ、外輪歯車の外歯に外輪回転歯車が噛み合わされ、外輪回転歯車を回転させることにより、外輪歯車を回転させて遊星歯車を回転させながら内輪歯車を中心に周回させることでフライヤドラムを自転させながら巻枠に対して公転させ、ワイヤをフライヤドラムに巻きながら巻枠に巻き付けることで奇数目コイルを巻き、外輪回転歯車と内輪歯車を同時に回転させることにより、内輪歯車と外輪歯車を同時に回転させてフライヤドラムを自転させずに巻枠に対して公転させ、フライヤドラムに巻かれたワイヤを解きながらその解かれたワイヤを巻枠に巻き付けることで偶数目コイルを巻くようにしたことを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、奇数目コイルを巻くときには、外輪回転歯車を回転させる。これにより、外輪歯車を回転させて遊星歯車を回転させながら内輪歯車を中心に周回させることでフライヤドラムを自転させながら巻枠に対して公転させ、ワイヤをフライヤドラムに巻きながら巻枠にワイヤが巻き付けられる。偶数目コイルを巻くときには、外輪回転歯車と内輪歯車を同時に回転させる。これにより、内輪歯車と外輪歯車を同時に回転させてフライヤドラムを自転させずに巻枠に対して公転させ、フライヤドラムに巻かれたワイヤを解きながらその解かれたワイヤが巻枠に巻き付けられる。従って、ワイヤはフライヤドラムにて屈折するだけで済む。また、フライヤドラムが巻枠に対して公転することから、ワイヤは捩れることなく巻枠に巻き付けられる。 According to the configuration of the above invention, when winding the odd-numbered coil, the outer ring rotating gear is rotated. As a result, the outer ring gear is rotated to rotate around the inner ring gear while rotating the planetary gear so that the flyer drum revolves around the reel while rotating, and the wire is wound around the flyer drum while the wire is wound around the flyer drum. Wrapped. When winding the even-numbered coil, the outer ring rotating gear and the inner ring gear are simultaneously rotated. As a result, the inner ring gear and the outer ring gear are rotated at the same time so as to revolve with respect to the winding frame without rotating the flyer drum, and the unwound wire is wound around the winding frame while unwinding the wire wound around the flyer drum. Therefore, the wire only needs to be refracted by the flyer drum. Further, since the flyer drum revolves around the winding frame, the wire is wound around the winding frame without being twisted.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、外輪回転歯車を回転駆動するためのモータを備え、そのモータの回転を制御することにより外輪歯車の回転量及びフライヤドラムの自転量を可変とししたことを趣旨とする。 To achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a motor for rotationally driving the outer ring rotating gear is provided, and the outer ring gear is controlled by controlling the rotation of the motor. The purpose of this is to make the amount of rotation and the amount of rotation of the flyer drum variable.
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、外輪歯車の回転量及びフライヤドラムの自転量が制御されるので、巻枠に巻かれるワイヤの張力が調整される。
According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、ワイヤの捩れを防止することができ、ワイヤの入れ替え作業を容易にすることができると共にワイヤの硬化を抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, twisting of the wire can be prevented, wire replacement work can be facilitated, and hardening of the wire can be suppressed.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、常にワイヤの張力を均一にすることができ、連続した複数のコイル間の渡り線長さを変えることができる。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the wire tension can always be made uniform, and the connecting wire length between a plurality of continuous coils can be changed. it can.
以下、本発明の巻線装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。図1に、この実施形態の巻線装置の主要部を一部破断して正面図により示す。この巻線装置は、巻枠1に複数本のワイヤ2を供給するためのフライヤとしてのフライヤドラム3を巻枠1の周りにて周回させることによりフライヤドラム3から供給される複数本のワイヤ2を巻枠1に巻き付けるようになっている。
Hereinafter, an embodiment embodying a winding device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, the principal part of the winding apparatus of this embodiment is partly broken and shown in a front view. In this winding device, a plurality of
フライヤドラム3は円筒形状をなし、その外周にワイヤ2が巻き付けられるようになっている。フライヤドラム3の近傍には、フライヤ入口ノズル4とフライヤ出口ノズル5が配置される。これらノズル4,5は、それぞれリング状をなし、垂直に延びるガイドロッド6,7上を往復動可能に設けられる。そして、フライヤ入口ノズル4からフライヤドラム3へ複数本のワイヤ2が導かれ、フライヤドラム3を経由したワイヤ2はフライヤ出口ノズル5を通って巻枠1へ導かれる。複数本のワイヤ2は、ワイヤ供給ホルダ(図示略)からフライヤ入口ノズル4へ導かれる。各ガイドロッド6,7上における各ノズル4,5は、フライヤドラム3にワイヤ2を巻き付けることで変化する同ドラム3に対するワイヤ2の引き込み位置及び引き出し位置の変化に応じて移動可能となっている。
The
フライヤドラム3と共通の軸8上には、遊星歯車9が固定される。この遊星歯車9に対応して、内輪歯車10と外輪歯車11が同軸上にて相対回転可能に設けられる。すなわち、外輪歯車11は、有底筒状をなし、内輪歯車10よりも大径をなす。その外輪歯車11の内側中央に内輪歯車10が配置される。内輪歯車10と外輪歯車11はフレーム12により支持される。フレーム12には、内輪歯車10を回転駆動するための内輪回転用モータ13が固定され、その回転軸13aがフレーム12を貫通して下向きに配置される。内輪歯車10は、この回転軸13aの下端に固定される。外輪歯車11は、この回転軸13a上にて相対回転可能に設けられる。外輪歯車11は、その内周に内歯11aを有し、その外周に外歯11bを有する。そして、遊星歯車9は、内輪歯車10と外輪歯車11との間に配置され、内輪歯車10と外輪歯車11の内歯11aとに噛み合わされる。巻枠1は、内輪歯車10の真下に配置される。巻枠1とガイドロッド7は、アクチュエータ(図示略)により一体的に上下動可能に設けられる。
A
外輪歯車11の外側には外輪歯車11を回転させるための外輪回転歯車14が設けられる。フレーム12には、外輪回転歯車14を回転駆動するための外輪回転用モータ15が固定され、その回転軸15aがフレーム12を貫通して下向きに配置される。外輪回転歯車14は、この回転軸15aの下端に固定される。外輪回転歯車14は、外輪歯車11の外歯11bに噛み合わされる。
An outer
この実施形態では、内輪回転用モータ13と外輪回転用モータ15の回転を制御するためのコントローラ20が設けられる。そして、コントローラ20が、各モータ13,15の回転を制御することにより、外輪歯車11の回転量及びフライヤドラム3の自転量を可変とするようになっている。コントローラ20は、オペレータによる操作・設定に応じて各モータ13,15の回転を制御するようにプログラムされている。
In this embodiment, a
この実施形態では、巻枠1にワイヤ2を巻き付けることにより連続して複数(例えば、4つ)のコイル(巻線)を形成するようになっている。図2には、4つのコイルC1〜C4を順次に連続して形成する場合における巻枠1に対するワイヤ2の巻き付け方向を概念図により示す。第1番目のコイルC1から第4番目のコイルC4は、第1番目及び第3番目の奇数目コイルC1,C3と、第2番目及び第4番目の偶数目コイルC2,C4とを含む。従って、ワイヤ2の巻き付け方向(回転方向)は、第1番目〜第4番目のコイルC1〜C4の順序で、時計方向、反時計方向、時計方向及び反時計方向となる。
In this embodiment, a plurality of (for example, four) coils (windings) are continuously formed by winding the
上記構成において、奇数目コイルC1,C3を形成するときには、外輪回転用モータ15により外輪回転歯車14を回転駆動することにより、外輪歯車11が回転する。この外輪歯車11の回転により、外輪歯車11と内輪歯車10との間で遊星歯車9が回転しながら内輪歯車10を中心に内輪歯車10を周回することになる。このように遊星歯車9を周回させることで、遊星歯車9と一体にフライヤドラム3が自転しながら巻枠1に対して公転することになる。このフライヤドラム3の動きにより、ワイヤ2をフライヤドラム3に巻きながら巻枠1に巻き付けることで奇数目コイルC1,C2を巻くようになっている。
In the above configuration, when the odd-numbered coils C1 and C3 are formed, the
図3に、奇数目コイルC1,C3の巻き始め状態を正面図により示す。この状態は、巻線装置に対するワイヤ2の初期セット状態でもある。図3において、ワイヤ2の屈折回数は、フライヤドラム3に対する1回のみであることが分かる。図4に、図3の状態を平面図により示す。ワイヤ2の片端は巻枠1に固定され、内輪歯車10を回転させることにより、フライヤドラム3が自転しながら時計方向へ公転することが分かる。フライヤドラム3が動かされるときに外輪歯車11の回転量を増減することで、フライヤドラム3の自転量を可変にすることができる。
FIG. 3 is a front view showing the winding start state of the odd-numbered coils C1 and C3. This state is also an initial set state of the
図5に、奇数目コイルC1,C3の巻き終わり状態を正面図により示す。図5において、ワイヤ2を巻枠1に巻き付けていくとき、巻枠1及びガイドロッド7を上動させることにより、フライヤドラム3及び巻枠11にワイヤ2を整列よく巻き付けることができる。巻枠1に巻き付けられたワイヤ2は、搬送治具等(図示略)に移され、巻枠1は次の偶数目コイルC2,C4の巻き付けに使われることになる。
FIG. 5 is a front view showing the winding end state of the odd-numbered coils C1 and C3. In FIG. 5, when the
その後、偶数目コイルC2,C4を形成するには、外輪回転用モータ15により外輪回転歯車14を回転駆動すると同時に内輪回転用モータ13により内輪歯車10を回転駆動することにより、外輪歯車11と内輪歯車10とが同時に回転する。これら外輪歯車11と内輪歯車10の回転により、外輪歯車11と内輪歯車10との間で遊星歯車9が内輪歯車10を中心に内輪歯車10を周回することになる。このように遊星歯車9を周回させることで、遊星歯車9と一体にフライヤドラム3が自転することなく巻枠1に対して公転することになる。このフライヤドラム3の動きにより、フライヤドラム3に巻かれたワイヤ2を解きながらその解かれたワイヤ2を巻枠1に巻き付けることで偶数目コイルC2,C4を巻くようになっている。
Thereafter, in order to form the even-numbered coils C2 and C4, the outer
図6に、偶数目コイルC2,C4の巻き始め状態を正面図により示す。図7に図6の状態を平面図により示す。ワイヤ2の片端は巻枠1に固定され、内輪歯車10と外輪歯車11を同時に回転させることにより、フライヤドラム3が自転せずに反時計方向へ公転することが分かる。これにより、フライヤドラム3に巻かれたワイヤ2を解きながら、その解かれたワイヤ2が巻枠1に巻かれることになる。ここで、外輪歯車11の回転量を増減することで、フライヤドラム3の自転量を可変にすることができる。
FIG. 6 is a front view showing a winding start state of the even-numbered coils C2 and C4. FIG. 7 is a plan view showing the state of FIG. One end of the
図8に、偶数目コイルの巻き終わり状態を正面図により示す。図8において、巻枠1に巻き付けられたワイヤ2は、搬送治具等(図示略)に移され、巻枠1は次の奇数目コイルC1,C3の巻き付けに使われることになる。
FIG. 8 is a front view showing the winding end state of the even-numbered coil. In FIG. 8, the
コントローラ20は、奇数目コイルC1,C3の形成と偶数目コイルC2,C4の形成に合わせて各モータ13,14の回転を制御するようにプログラムされている。
The
ここで、巻枠1に巻かれるワイヤ2の1周分の長さを「L1」とし、フライヤドラム3に巻かれるワイヤ2の1周分の長さを「L2」とする。そして、これら二つの長さL1,L2を互いに等しくすれば、奇数目コイルC1,C3を形成するときに、内輪回転用モータ13と外輪回転用モータ15は同じ回転数で回転させることにより、ワイヤ2の張力を一定に保つことができる。一方、偶数目コイルC2,C4を形成するときには、内輪回転用モータ13を停止させ、外輪回転用モータ15を回転させることにより、ワイヤ2の張力を一定に保ちながら巻枠1にワイヤ2を巻き付けることができる。上記二つの長さL1,L2の間に差があるときは、奇数目コイルC1,C3の形成時には、外輪回転用モータ15を1回転させるときに内輪回転用モータ13も1回転させ、偶数目コイルC2,C4の形成時には、外輪回転用モータ15を1回転させるときに内輪回転用モータ13を、二つの長さL1,L2の差分だけ回転数を増減させる。二つの長さL1,L2は、最初に計っておいてコントローラ20で固定値として補正するようにしても良いし、巻枠1とフライヤドラム3との間で張力を計って張力を一定に保つように内輪回転用モータ13の回転数を補正してもよい。
Here, the length of one turn of the
以上説明したこの実施形態の巻線装置によれば、奇数目コイルC1,C3を形成するときには、外輪回転歯車14を回転させる。これにより、外輪歯車11を回転させて遊星歯車9を回転させながら内輪歯車10を中心に周回させることで、フライヤドラム3を自転させながら巻枠1に対して公転させる。これにより、複数のワイヤ2はフライヤドラム3に巻かれながら巻枠1に巻き付けられる。一方、偶数目コイルC2,C4を巻くときには、外輪回転歯車14と内輪歯車10を同時に回転させる。これにより、内輪歯車10と外輪歯車11を同時に回転させてフライヤドラム3を自転させずに巻枠1に対して公転させる。これにより、フライヤドラム3に巻かれたワイヤ2を解きながら、その解かれたワイヤ2が巻枠1に巻き付けられる。従って、ワイヤ2はフライヤドラム3にて巻かれて屈折するだけで済む。また、フライヤドラム3が巻枠1に対して公転することから、複数のワイヤ2が捩れることなく巻枠1に巻き付けられることになる。このため、ワイヤ2の捩れを防止することができる。また、ワイヤ2の屈折回数が相対的に少ないことから、巻線装置に対するワイヤ2の入れ替え作業を容易なものにすることができ、併せてワイヤ2の硬化を抑えることができる。
According to the winding device of this embodiment described above, the outer
つまり、この実施形態の巻線装置では、ワイヤ2の供給経路が複雑に屈折することがないので、巻枠1の交換やワイヤ2の入れ替え作業を比較的短い時間で行うことができる。このため、巻線装置を含む製造ラインの稼働率低下を抑えることができる。また、ワイヤ2の供給経路におけるワイヤ2の屈折回数が比較的少ないことから、ワイヤ2の硬化を抑えることができ、コイルの嵩張りを防ぐことができる。これにより、コイルを固定子に組み付けて固定子コイルを作製する場合、固定子コイルのエンド形状を比較的小さくすることができる。
That is, in the winding device of this embodiment, the supply path of the
更に、この実施形態では、外輪歯車11の回転量及びフライヤドラム3の自転量がコントローラ20により制御されることから、巻枠1に巻き付けられるワイヤ2の張力が適宜調整される。このため、常にワイヤ2の張力を均一にすることができる。また、連続した複数のコイルC1〜C4の間の渡り線長さを必要に応じて変えることができる。
Furthermore, in this embodiment, since the rotation amount of the
尚、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより以下のように実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can also implement as follows by changing a part of structure suitably in the range which does not deviate from the meaning of invention.
(1)前記実施形態では、4つのコイルC1〜C4を連続して形成する場合について説明したが、5つ以上のコイルを形成する場合に適用することもできる。 (1) Although the case where the four coils C1 to C4 are continuously formed has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to the case where five or more coils are formed.
(2)前記実施形態では、奇数目コイルC1,C3の形成時にフライヤドラム3を巻枠1を中心に時計方向へ公転させ、偶数目コイルC2,C4の形成時にフライヤドラム3を巻枠1を中心に反時計方向へ公転させるようにしたが、公転の方向を奇数目コイルと偶数目コイルの間で逆にしてもよい。
(2) In the above embodiment, the
1 巻枠
2 ワイヤ
3 フライヤドラム
8 軸
9 遊星歯車
10 内輪歯車
11 外輪歯車
11a 内歯
11b 外歯
14 外輪回転歯車
15 外輪回転用モータ
C1,C3 奇数目コイル
C2,C4 偶数目コイル
1 winding
Claims (2)
前記フライヤが円筒形状をなすフライヤドラムであり、前記フライヤドラムの軸上に遊星歯車が固定され、内輪歯車と外輪歯車が同軸上にて相対回転可能に設けられ、前記外輪歯車が内周に内歯を外周に外歯を有し、前記遊星歯車が前記内輪歯車と前記外輪歯車の前記内歯とに噛み合わされ、前記外輪歯車の前記外歯に外輪回転歯車が噛み合わされ、
前記外輪回転歯車を回転させることにより、前記外輪歯車を回転させて前記遊星歯車を回転させながら前記内輪歯車を中心に周回させることで前記フライヤドラムを自転させながら前記巻枠に対して公転させ、前記ワイヤを前記フライヤドラムに巻きながら前記巻枠に巻き付けることで奇数目コイルを巻き、前記外輪回転歯車と前記内輪歯車を同時に回転させることにより、前記内輪歯車と前記外輪歯車を同時に回転させて前記フライヤドラムを自転させずに前記巻枠に対して公転させ、前記フライヤドラムに巻かれた前記ワイヤを解きながらその解かれたワイヤを前記巻枠に巻き付けることで偶数目コイルを巻くようにしたことを特徴とする巻線装置。 A winding device for winding a plurality of wires supplied from the flyer around the reel by rotating the flyer around the reel,
The flyer is a flyer drum having a cylindrical shape, a planetary gear is fixed on an axis of the flyer drum, an inner ring gear and an outer ring gear are provided so as to be relatively rotatable on the same axis, and the outer ring gear is disposed on the inner circumference. Teeth have outer teeth on the outer periphery, the planetary gear is meshed with the inner ring gear and the inner teeth of the outer ring gear, and the outer ring rotating gear is meshed with the outer teeth of the outer ring gear;
By rotating the outer ring rotating gear, the outer ring gear is rotated and the planetary gear is rotated, and the inner ring gear is rotated around the inner ring gear so that the flyer drum rotates and revolves with respect to the winding frame. The odd-numbered coil is wound by winding the wire around the flyer drum while the wire is wound around the flyer drum, and the inner ring gear and the outer ring gear are rotated simultaneously by rotating the outer ring rotating gear and the inner ring gear simultaneously. The flyer drum was revolved with respect to the winding frame without rotating, and the even-numbered coil was wound by winding the unwound wire around the winding frame while unwinding the wire wound around the flyer drum. Winding device characterized by.
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