JP2008161025A

JP2008161025A - Winding apparatus

Info

Publication number: JP2008161025A
Application number: JP2006350027A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Shiobara; 仁塩原; Masahito Kazama; 雅仁架間
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winding machine, capable of making wire drawing speed constant, and restraining tensional fluctuation. <P>SOLUTION: In this winding device 10 having a wire source 22 which delivers the wire, and a spindle 40 around which the wire 12 delivered from the wire source 22 is wound and which rotates and drives a divided core 16 in a rectangular shape, a nozzle part 46 which sends out the wire 12 delivered from the wire source 22 toward the divided core 16, and a rotation position adjusting part 52 which maintains the winding direction of the wire 12 to the divided core 16 roughly constant, and adjusts the position of the spindle 40 so that central track of the rotating spindle 40 may become a shape of heart 51 are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、線材を繰り出す線材源と、前記線材源から繰り出された前記線材が巻回される断面矩形の巻型を回転駆動するスピンドルを設けた巻線装置に関する。 The present invention relates to a winding device provided with a wire rod source that feeds a wire rod, and a spindle that rotationally drives a winding mold having a rectangular cross section around which the wire rod fed from the wire rod source is wound.

従来のモータの巻線装置のテンション装置において、突極集中巻線におけるステータの分割コア（四角形）に線材（マグネットワイヤ）を巻き付けるときに、分割コアの四隅の頂点にて線材が引き出され、そのときの線材の引き出し速度の変動から線材のテンション変動が発生する。 In a tension device of a conventional motor winding device, when a wire (magnet wire) is wound around a stator split core (square) in a salient pole concentrated winding, the wire is drawn at the apexes of the four corners of the split core. Variations in wire tension occur due to variations in the wire drawing speed.

線材のテンション変動を抑制するため、機械式（ばね式）テンション装置やサーボ式テンション装置が使用されているが、巻取り速度（スピンドル回転数）を上げていくと、機械式テンション装置では、テンション変動を抑制できない。 Mechanical (spring-type) tension devices and servo-type tension devices are used to suppress fluctuations in wire tension. However, when the winding speed (spindle speed) is increased, Unable to suppress fluctuations.

そのため、従来では、四角形の分割コアに線材を巻回させる際のテンション変動を抑制することができる技術として、例えば特許文献１記載のテンション装置が開示されている。 Therefore, conventionally, for example, a tension device described in Patent Document 1 has been disclosed as a technique capable of suppressing a variation in tension when a wire is wound around a rectangular divided core.

この特許文献１に記載のテンション装置では、巻線装置の線材に適正なテンションを付与して、安定した巻回作業が得られるようなテンション装置となっている。このテンション装置では、テンション用モータを所定のトルク値になるようにトルク制御しているため、テンションプーリの回転に所定のトルクを付与でき、これにより、線材のテンション変動を緩和している。 In the tension device described in Patent Document 1, an appropriate tension is applied to the wire rod of the winding device to obtain a stable winding operation. In this tension device, since the tension motor is torque-controlled so as to have a predetermined torque value, a predetermined torque can be applied to the rotation of the tension pulley, thereby relaxing the tension fluctuation of the wire.

また、従来の巻線装置として、例えば特許文献２に記載の巻線機が開示されている。この巻線機は、バックテンションの掛けられている導線をノズルから繰り出しつつ分割積層コアに所定の巻装予定線に沿って整列巻きする際に、ノズルから繰り出される導線をサポート機構によって分割積層コア側に向けて押圧するようにしている。これにより、導線に糸巻き状の巻ぐせを付与しつつ分割積層コアに巻き付けることができる。分割積層コアに向けて凸となる糸巻き状に成形された導線は分割積層コアに良好に密着し、導線の線径が太い場合であっても高精度で整列度が高く占積率の高い高品質の巻線が行えるという効果を奏する。 Moreover, as a conventional winding device, for example, a winding machine described in Patent Document 2 is disclosed. This winding machine uses a support mechanism to split a lead wire fed out from a nozzle by a support mechanism when aligning and winding the lead wire on which a back tension is applied from a nozzle along a predetermined scheduled winding line. Press toward the side. Thereby, it can wind around a division | segmentation laminated | stacked core, providing the winding wire-like winding around a conducting wire. The lead wire formed in a pincushion shape that protrudes toward the split laminated core adheres well to the split laminated core, and even when the lead wire diameter is large, high accuracy, high alignment, and high space factor There is an effect that quality winding can be performed.

特許第３５６６７５３号公報Japanese Patent No. 3566753 特開平１１−３３２１８５号公報JP 11-332185 A

しかしながら、特許文献１に記載のテンション装置は、サーボ式を採用していても、高速の巻取りとなると、テンション変動を抑えることができなくなり、線材の被膜が剥がれるという問題が生じるおそれがある。また、テンション変動が大きくなると、線材の巻き乱れ、巻き太りが起こり、品質が著しく低下する。 However, even if the tension device described in Patent Document 1 adopts a servo type, if the winding is performed at a high speed, fluctuations in tension cannot be suppressed, and there is a possibility that a problem arises that the wire film is peeled off. Further, when the tension fluctuation becomes large, the wire material is disturbed and thickened, and the quality is remarkably lowered.

また、特許文献２に記載の巻線機は、ノズルを介して送出された線材をサポート部材で押し付けながら分割積層コアに巻き付けるようにしているため、線材の引き出し速度の高速化を実現させることができない。たとえ高速化しても、サポート部材との摩擦によって線材の被膜が剥がれるという問題が生じるおそれがある。 Moreover, since the winding machine of patent document 2 winds around the division | segmentation laminated core, pressing the wire sent out via the nozzle with a support member, it can implement | achieve the increase in the drawing-out speed | rate of a wire. Can not. Even if the speed is increased, there may be a problem that the coating of the wire is peeled off due to friction with the support member.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、線材の引き出し速度を一定にすることができ、しかも、テンション変動を抑えることができる巻線装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a winding device that can make the drawing speed of the wire constant and can suppress tension fluctuation.

また、本発明の他の目的は、線材の被膜の剥がれを防止することができ、しかも、線材の巻き乱れや巻き太りがなく、品質の向上を図ることができる巻線装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a winding device that can prevent peeling of the coating film of the wire, and can improve the quality without being disturbed or thickened. is there.

また、本発明の他の目的は、高価なサーボ式テンション装置を用いる必要がなく、機械式テンション装置で十分になるため、コストの低廉化に有利な巻線装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a winding device that is advantageous in reducing the cost because it is not necessary to use an expensive servo tension device and a mechanical tension device is sufficient.

第１の本発明に係る巻線装置は、線材を繰り出す線材源と、前記線材源から繰り出された前記線材が巻回される断面矩形の巻型を回転駆動するスピンドルを設けた巻線装置において、前記線材源から繰り出された前記線材を前記巻型に向かって送出するノズル部と、前記巻型に対する前記線材の巻回方向を略一定とし、且つ、回転する前記スピンドルの中心軌跡が略ハート形になるように前記スピンドルを位置調整する回転位置調整部とを備えることを特徴とする。 A winding device according to a first aspect of the present invention is a winding device provided with a wire rod source that feeds a wire rod, and a spindle that rotationally drives a winding mold having a rectangular cross section around which the wire rod fed from the wire rod source is wound. A nozzle portion that feeds the wire fed from the wire source toward the winding mold, a winding direction of the wire with respect to the winding mold is substantially constant, and a center locus of the rotating spindle is substantially a heart And a rotational position adjusting unit that adjusts the position of the spindle so as to have a shape.

また、第２の本発明に係る巻線装置は、線材を繰り出す線材源と、前記線材源から繰り出された前記線材が巻回される断面矩形の巻型を回転駆動するスピンドルを設けた巻線装置において、前記線材源から繰り出された前記線材を前記巻型に向かって送出するノズル部と、前記巻型に対する前記線材の巻回方向を略一定とし、且つ、回転する前記巻型の頂点の軌跡に、前記ノズル部からの前記線材の送出方向に倣った軌跡が含まれるように前記スピンドルを位置調整する回転位置調整部とを備えることを特徴とする。 A winding device according to a second aspect of the present invention is a winding provided with a wire rod source that feeds a wire rod, and a spindle that rotationally drives a winding mold having a rectangular cross section around which the wire rod fed from the wire rod source is wound. In the apparatus, a nozzle portion for feeding the wire rod fed from the wire source toward the winding die, and a winding direction of the wire rod with respect to the winding die is substantially constant, and the top of the rotating winding die is rotated. And a rotational position adjusting unit that adjusts the position of the spindle so that the locus includes a locus that follows the feeding direction of the wire from the nozzle portion.

これら第１及び第２の本発明においては、線材の引き出し速度を一定にすることができ、テンション変動を抑えることができる。すなわち、線材の送出方向に対して直交する方向への変位の変動、且つ、線材の送出方向の変位の変動もないため、線材の引き出し速度を一定にすることができ、そのため、線材の引き出し加速度の変動も抑えることができ、従って、テンションの変動を抑えることができる。また、線材の被膜の剥がれを防止することができ、しかも、線材の巻き乱れや巻き太りがなく、品質の向上を図ることができる。さらに、高価なサーボ式テンション装置を用いる必要がなく、機械式テンション装置で十分になるため、コストの低廉化に有利になる。 In the first and second aspects of the present invention, the wire drawing speed can be made constant, and tension fluctuation can be suppressed. That is, since there is no change in displacement in the direction orthogonal to the wire feeding direction and no change in displacement in the wire sending direction, the drawing speed of the wire can be made constant. Fluctuations in tension can be suppressed, and therefore fluctuations in tension can be suppressed. Moreover, peeling of the coating film of the wire can be prevented, and further, the quality of the wire can be improved without being disturbed or thickened. Furthermore, it is not necessary to use an expensive servo tension device, and a mechanical tension device is sufficient, which is advantageous for cost reduction.

そして、第１及び第２の本発明において、前記位置調整装置は、前記巻型の隣接する２つの辺のうち、一方の辺が前記線材を巻回し始めてから他方の辺が前記線材を巻回し始めるまでの間に、前記２つの辺の間の頂点の軌跡が、前記線材の送出方向に倣った軌跡を描くように前記スピンドルを位置調整するようにしてもよい。 In the first and second aspects of the present invention, the position adjusting device is configured such that, of two adjacent sides of the winding mold, one side starts winding the wire, and the other side winds the wire. Before starting, the position of the spindle may be adjusted such that the locus of the vertex between the two sides draws a locus that follows the feeding direction of the wire.

また、第１及び第２の本発明において、前記回転位置調整部は、前記線材の巻層が増えるごとに、前記線材の厚さと前記スピンドルの角速度を乗算した回転速度を前記スピンドルの等速回転速度から減速するようにしてもよい。この場合、巻層が増えるごとに、線材の繰り出し速度が増加し、繰り出し速度が増加するタイミングでテンション変動が発生するが、スピンドルの等速回転速度を減速補正することで、前記テンション変動を抑制することができる。 In the first and second aspects of the present invention, the rotational position adjusting unit may rotate the spindle at a constant speed by multiplying the thickness of the wire by the angular velocity of the spindle each time the winding layer of the wire increases. You may make it decelerate from speed. In this case, as the number of winding layers increases, the feeding speed of the wire increases, and tension fluctuations occur at the timing when the feeding speed increases, but the tension fluctuations are suppressed by correcting the deceleration at a constant speed of the spindle. can do.

また、第１及び第２の本発明において、前記回転位置調整部は、少なくとも楕円式と補正項を加えた近似関数で、前記スピンドルを位置調整して、スピンドルの中心軌跡を前記略ハート形に近似させるようにしてもよい。中心軌跡を略ハート形になるように位置制御する場合、スピンドルの回転角度に対するスピンドルの移動速度と移動加速度が不連続になる。そこで、スピンドルの中心軌跡を楕円を基本にし、且つ、略ハート形に近似するような近似関数（近似軌跡）にすることで、スピンドルの回転角度に対するスピンドルの移動速度と移動加速度を連続させることができ、高速で、且つ、自然（スムーズ）な位置制御が可能となる。 In the first and second aspects of the present invention, the rotational position adjusting unit adjusts the position of the spindle with an approximate function including at least an elliptic formula and a correction term, so that the center locus of the spindle is substantially heart-shaped. You may make it approximate. When position control is performed so that the center locus has a substantially heart shape, the moving speed and moving acceleration of the spindle with respect to the rotation angle of the spindle become discontinuous. Therefore, by using an approximate function (approximate trajectory) that approximates the center locus of the spindle based on an ellipse and approximates a heart shape, the spindle moving speed and moving acceleration can be made continuous with respect to the spindle rotation angle. This enables high-speed and natural (smooth) position control.

以上説明したように、本発明に係る巻線装置によれば、線材の引き出し速度を一定にすることができ、テンション変動を抑えることができる。また、線材の被膜の剥がれを防止することができ、しかも、線材の巻き乱れや巻き太りがなく、品質の向上を図ることができる。さらに、高価なサーボ式テンション装置を用いる必要がなく、機械式テンション装置で十分になるため、コストの低廉化に有利になる。 As described above, according to the winding device according to the present invention, the wire drawing speed can be made constant, and tension fluctuation can be suppressed. Moreover, peeling of the coating film of the wire can be prevented, and further, the quality of the wire can be improved without being disturbed or thickened. Furthermore, it is not necessary to use an expensive servo tension device, and a mechanical tension device is sufficient, which is advantageous for cost reduction.

以下、本発明に係る巻線装置を例えばＩＭＡ（インテグレーテッド・モータ・アシスト）にて使用されるステータの分割コアに対して線材を巻回する装置に適用した実施の形態例を図１〜図２８Ｃを参照しながら説明する。 1 to FIG. 1 show an embodiment in which the winding device according to the present invention is applied to a device for winding a wire around a split core of a stator used in, for example, IMA (Integrated Motor Assist). This will be described with reference to 28C.

本実施の形態に係る巻線装置１０（図６参照）を説明する前に、本実施の形態に係る巻線装置１０を完成させるまでに案出された比較例に係る巻線装置２００について図１を参照しながら説明する。 Before describing the winding device 10 according to the present embodiment (see FIG. 6), the winding device 200 according to the comparative example devised before the completion of the winding device 10 according to the present embodiment is illustrated. This will be described with reference to FIG.

この比較例に係る巻線装置２００は、図１に示すように、線材１２（例えばマグネットワイヤ）を供給する線材供給部１４と、例えば長方形状の分割コア１６を回転駆動するコア回転部１８と、分割コア１６に線材１２を巻回させる際に生じるテンション変動を抑制するためのテンション調整部２０とを有する。 As shown in FIG. 1, the winding device 200 according to this comparative example includes a wire rod supply unit 14 that supplies a wire rod 12 (for example, a magnet wire), and a core rotation unit 18 that rotationally drives a rectangular divided core 16, for example. And a tension adjusting unit 20 for suppressing a variation in tension generated when the wire 12 is wound around the split core 16.

線材供給部１４は、線材１２を繰り出す線材源２２と、線材源２２から繰り出された線材１２を後段のテンション調整部２０に供給する繰り出しローラ２４と、繰り出しローラ２４から繰り出された線材１２に対して静的なテンションをかけるためのブレーキ２６とを有する。 The wire rod supply unit 14 has a wire rod source 22 that feeds the wire rod 12, a feed roller 24 that feeds the wire rod 12 fed from the wire rod source 22 to the tension adjusting unit 20 in the subsequent stage, and a wire rod 12 fed from the feed roller 24. And a brake 26 for applying a static tension.

線材源２２は、側板２８に設けられた回転軸３０を中心に回転する供給ボビン３２を有し、供給ボビン３２には、線材１２が巻回されている。供給ボビン３２は、質量が３０ｋｇ〜２００ｋｇと重いため、サーボモータの駆動によって線材１２の繰り出しを行うようになっている。線材１２の繰り出し量は、繰り出しローラ２４の移動量から計算される。 The wire source 22 has a supply bobbin 32 that rotates about a rotation shaft 30 provided on the side plate 28, and the wire 12 is wound around the supply bobbin 32. Since the supply bobbin 32 has a heavy mass of 30 kg to 200 kg, the wire 12 is fed out by driving the servo motor. The feeding amount of the wire 12 is calculated from the moving amount of the feeding roller 24.

繰り出しローラ２４は、テンション調整部２０の後述するバックテンションローラ３４の移動量に応じた分だけ上方に移動し、このとき、線材源２２からの線材１２が繰り出しローラ２４を介してテンション調整部２０に供給されることになる。その後、供給ボビン３２のサーボモータの回転駆動によって、テンション調整部２０に供給された量に見合う線材１２が繰り出され、この線材１２の繰り出しによって、繰り出しローラ２４が再び下方に移動することとなる。この動作を繰り返すことによって、線材源２２から線材１２が繰り出しローラ２４を介して連続的にテンション調整部２０に向けて繰り出されることになる。 The feeding roller 24 moves upward by an amount corresponding to the amount of movement of a back tension roller 34 (to be described later) of the tension adjusting unit 20. At this time, the wire 12 from the wire source 22 passes through the feeding roller 24 and the tension adjusting unit 20. Will be supplied. Thereafter, the wire rod 12 corresponding to the amount supplied to the tension adjusting unit 20 is fed out by the rotational drive of the servo motor of the supply bobbin 32, and the feed roller 24 moves downward again by the feeding out of the wire rod 12. By repeating this operation, the wire 12 is continuously drawn out from the wire source 22 via the feed roller 24 toward the tension adjusting unit 20.

なお、ブレーキ２６は、繰り出しローラ２４とテンション調整部２０との間に設置されたフリクションを有するローラ３６にて構成される。このブレーキ２６は、繰り出しローラ２４を介して繰り出された線材１２に対して静的（一定）なテンションを掛けるようになっている。 The brake 26 is configured by a roller 36 having friction that is installed between the feeding roller 24 and the tension adjusting unit 20. The brake 26 applies a static (constant) tension to the wire 12 fed through the feeding roller 24.

テンション調整部２０は、原理的には、分割コア１６の形状、すなわち、角形状に起因するテンション変動をバックテンションローラ３４（滑車）とばね３８で抑制する構造を有する。 In principle, the tension adjusting unit 20 has a structure in which the tension fluctuation caused by the shape of the split core 16, that is, the square shape is suppressed by the back tension roller 34 (pulley) and the spring 38.

コア回転部１８は、分割コア１６が取り付けられるスピンドル４０と、該スピンドル４０を一方向に回転駆動するモータ４２とを有する。コア回転部１８は、基台４４上に固定されている。また、テンション調整部２０から引き出された線材１２はノズル部４６を介してコア回転部１８に供給されるようになっている。ノズル部４６は、例えば図２に示すように、分割コア１６の中心位置（スピンドル４０の位置）から一方向に分割コア１６の短辺４８の１／２に相当する距離だけ離れた位置に設置されている。 The core rotating unit 18 includes a spindle 40 to which the divided core 16 is attached, and a motor 42 that rotationally drives the spindle 40 in one direction. The core rotating unit 18 is fixed on the base 44. Further, the wire rod 12 drawn from the tension adjusting unit 20 is supplied to the core rotating unit 18 through the nozzle unit 46. For example, as shown in FIG. 2, the nozzle portion 46 is installed at a position away from the center position of the split core 16 (position of the spindle 40) by a distance corresponding to ½ of the short side 48 of the split core 16 in one direction. Has been.

次に、比較例に係る巻線装置２００の動作、特に、分割コア１６に線材１２を巻き付ける動作について図２〜図４を参照しながら説明する。図２〜図４に示す例は、分割コア１６を半回転させた場合の線材１２のまき付け状態を示す動作概念である。 Next, the operation of the winding device 200 according to the comparative example, particularly the operation of winding the wire 12 around the split core 16 will be described with reference to FIGS. The example shown in FIGS. 2-4 is an operation | movement concept which shows the winding state of the wire 12 at the time of rotating the division | segmentation core 16 by half.

先ず、図２に示すように、スピンドル４０の角度が０度のとき、分割コア１６は初期状態に位置し、分割コア１６の１つの頂点Ｃａがノズル部４６と対向する位置関係、すなわち、ノズル部４６から引き出される線材１２の送出方向（初期の送出方向）に延びる仮想線ｍに、分割コア１６の１つの長辺５０が接触する位置関係となる。 First, as shown in FIG. 2, when the angle of the spindle 40 is 0 degree, the divided core 16 is in an initial state, and the positional relationship in which one vertex Ca of the divided core 16 faces the nozzle portion 46, that is, the nozzle The positional relationship is such that one long side 50 of the split core 16 contacts a virtual line m extending in the delivery direction (initial delivery direction) of the wire 12 drawn from the portion 46.

そして、図２及び図３に示すように、スピンドル４０が例えば時計方向に０度〜９０度回転するまでに、頂点Ｃａが線材１２を巻き取る形となる。スピンドル４０の位置が固定とされているため、線材１２の送出方向がスピンドル４０の回転角に応じて変化する。すなわち、初期の送出方向とのなす角θｃが、スピンドル４０の回転角に応じて変化することになる。スピンドル４０が５０度〜６０度回転する間に線材１２の巻取り速度（線材１２の引き出し速度）が増加する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the vertex Ca takes up the wire 12 before the spindle 40 rotates, for example, in the clockwise direction from 0 degrees to 90 degrees. Since the position of the spindle 40 is fixed, the feeding direction of the wire 12 changes according to the rotation angle of the spindle 40. That is, the angle θc formed with the initial delivery direction changes according to the rotation angle of the spindle 40. The winding speed of the wire 12 (drawing speed of the wire 12) increases while the spindle 40 rotates by 50 degrees to 60 degrees.

その後、スピンドル４０が９０度回転する直前で、線材１２が分割コア１６の１つの短辺４８に接触し、それ以降、すなわち、図３及び図４に示すように、スピンドル４０が１８０度回転するまで、頂点Ｃｂが線材１２を巻き取る形となる。この場合も、線材１２の送出方向がスピンドル４０の回転角に応じて変化する。スピンドル４０の回転角が７０度付近から線材１２が短辺４８に接触するまでの間において、線材１２の巻取り速度が低下する。そして、頂点Ｃｂで線材１２を巻き取るようになった時点から再び巻取り速度が増加し、スピンドル４０の回転角が１２０度〜１３０度において巻き取り速度は最大となる。スピンドル４０の回転角が１３０度〜１８０度において、再び巻き取り速度は低下する。 Thereafter, just before the spindle 40 rotates 90 degrees, the wire 12 contacts one short side 48 of the split core 16, and thereafter, as shown in FIGS. 3 and 4, the spindle 40 rotates 180 degrees. Up to this point, the vertex Cb takes up the wire 12. Also in this case, the feeding direction of the wire 12 changes according to the rotation angle of the spindle 40. The winding speed of the wire 12 decreases from when the rotation angle of the spindle 40 is around 70 degrees until the wire 12 contacts the short side 48. Then, the winding speed increases again from the time when the wire 12 is wound at the vertex Cb, and the winding speed becomes maximum when the rotation angle of the spindle 40 is 120 degrees to 130 degrees. When the rotation angle of the spindle 40 is 130 to 180 degrees, the winding speed decreases again.

１つの例として、スピンドル４０の回転数Ｎを１０００ｒｐｍ、スピンドル４０の角速度ωを１０４．７ｒａｄ／ｓｅｃ、スピンドル４０からノズル部４６までの距離Ｌを３００ｍｍ、分割コア１６の短辺４８の長さを２０ｍｍ、分割コア１６の長辺５０の長さを４０ｍｍとしたとき、スピンドル４０の回転角に対する線材１２の引き出し速度の変化を測定したところ、図５に示すように、大幅な変化があった。すなわち、スピンドル４０の回転角が０度と１８０度付近では引き出し速度が最も遅く、回転角が６４度付近で最大速度となる。回転角９０度付近で一旦、引き出し速度は低下し、回転角１１６度付近で再び最大速度となる。 As an example, the rotational speed N of the spindle 40 is 1000 rpm, the angular velocity ω of the spindle 40 is 104.7 rad / sec, the distance L from the spindle 40 to the nozzle portion 46 is 300 mm, and the length of the short side 48 of the split core 16 is When the length of the long side 50 of the split core 16 is 20 mm and the length of the long side 50 is 40 mm, the change in the drawing speed of the wire 12 with respect to the rotation angle of the spindle 40 was measured. As shown in FIG. That is, the drawing speed is the slowest when the rotation angle of the spindle 40 is around 0 degrees and 180 degrees, and the maximum speed is reached when the rotation angle is around 64 degrees. The pulling-out speed once decreases near the rotation angle of 90 degrees, and reaches the maximum speed again near the rotation angle of 116 degrees.

このように、比較例に係る巻線装置２００においては、線材１２の引き出し速度（分割コア１６での巻取り速度）が変動することから、この変動に応じてテンションも変動することになる。そのため、スピンドル４０の回転速度を高めて高速の巻取りを実現させようとすると、テンション変動が大きくなり、しかも、周波数も大きくなるため、テンション調整部２０での調整が追従できなくなる。 As described above, in the winding device 200 according to the comparative example, the drawing speed of the wire 12 (the winding speed of the divided core 16) varies, and accordingly, the tension varies according to the variation. Therefore, if the rotation speed of the spindle 40 is increased to achieve high-speed winding, the tension fluctuation increases and the frequency also increases, so that the adjustment in the tension adjusting unit 20 cannot follow.

次に、本実施の形態に係る巻線装置１０について図６〜図２８Ｃを参照しながら説明する。 Next, the winding apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 28C.

本実施の形態に係る巻線装置１０は、図６に示すように、線材１２（例えばマグネットワイヤ）を供給する線材供給部１４と、例えば長方形状の分割コア１６を回転駆動するコア回転部１８とを有する。本実施の形態では、分割コア１６に線材１２を巻回させる際に生じるテンション変動を抑制するためのテンション調整部２０（図１参照）は存在しない。もちろん、微小なテンション変動を抑制して高精度の巻取りを実現させたい場合は、小型化した例えば機械式のテンション調整部を設置してもよい。 As shown in FIG. 6, the winding device 10 according to the present embodiment includes a wire supply unit 14 that supplies a wire 12 (for example, a magnet wire) and a core rotation unit 18 that rotationally drives, for example, a rectangular divided core 16. And have. In the present embodiment, there is no tension adjusting unit 20 (see FIG. 1) for suppressing tension fluctuation that occurs when the wire 12 is wound around the split core 16. Of course, when it is desired to realize a highly accurate winding by suppressing a minute tension fluctuation, a downsized, for example, mechanical tension adjusting unit may be provided.

線材供給部１４は、線材１２を繰り出す線材源２２と、線材源２２から繰り出された線材１２に対して静的なテンションをかけるためのブレーキ２６とを有する。 The wire rod supply unit 14 includes a wire rod source 22 for feeding the wire rod 12 and a brake 26 for applying a static tension to the wire rod 12 drawn from the wire rod source 22.

線材源２２は、側板２８に設けられた回転軸３０を中心に回転する供給ボビン３２を有し、供給ボビン３２には、線材１２が巻回されている。供給ボビン３２は、質量が３０ｋｇ〜２００ｋｇと重いため、サーボモータの駆動によって線材１２の繰り出しを行うようになっている。 The wire source 22 has a supply bobbin 32 that rotates about a rotation shaft 30 provided on the side plate 28, and the wire 12 is wound around the supply bobbin 32. Since the supply bobbin 32 has a heavy mass of 30 kg to 200 kg, the wire 12 is fed out by driving the servo motor.

ブレーキ２６は、線材源２２とコア回転部１８との間に設置されたフリクションを有するローラ３６にて構成される。このブレーキ２６は、線材源２２から繰り出された線材１２に対して静的（一定）なテンションを掛けるようになっている。また、このブレーキ２６は、線材１２の繰り出し量をローラ３６の回転数から読み取り、読み取った情報を供給ボビン３２のサーボモータに供給されるようになっている。従って、線材１２の繰り出し量は、ブレーキ２６を構成するローラ３６の回転数から計算されることとなる。 The brake 26 is configured by a roller 36 having friction that is installed between the wire source 22 and the core rotating unit 18. The brake 26 applies a static (fixed) tension to the wire 12 fed from the wire source 22. Further, the brake 26 reads the feed amount of the wire 12 from the number of rotations of the roller 36 and supplies the read information to the servo motor of the supply bobbin 32. Therefore, the feed amount of the wire 12 is calculated from the number of rotations of the roller 36 constituting the brake 26.

なお、本実施の形態では、線材源２２から繰り出された線材１２をブレーキ２６に供給するための繰り出しローラ２４（図１参照）は存在しない。 In the present embodiment, there is no feed roller 24 (see FIG. 1) for supplying the wire 12 fed from the wire source 22 to the brake 26.

コア回転部１８は、分割コア１６が取り付けられるスピンドル４０と、該スピンドル４０を一方向に回転駆動するモータ４２と、回転するスピンドル４０の中心軌跡が略ハート形５１になるようにスピンドル４０を位置調整する回転位置調整部５２とを有する。 The core rotating unit 18 positions the spindle 40 such that the spindle 40 to which the divided core 16 is attached, a motor 42 that rotationally drives the spindle 40 in one direction, and the central locus of the rotating spindle 40 has a substantially heart shape 51. And a rotational position adjustment unit 52 for adjustment.

回転位置調整部５２は、モータ４２を二次元的に移動するＸＹテーブル５４を有する。ＸＹテーブル５４は、モータ４２（すなわちスピンドル４０）をＸ方向に移動させるための第１移動機構５６と、モータ４２（すなわちスピンドル４０）をＹ方向に移動させるための第２移動機構５８とを有する。第１移動機構５６は、例えばＸ軸用ボールネジ６０と該Ｘ軸用ボールネジ６０を回転駆動するＸ軸用サーボモータ６２（又はＸ軸用リニアサーボモータ）で構成することができ、第２移動機構５８は、例えばＹ軸用ボールネジ６４と該Ｙ軸用ボールネジ６４を回転駆動するＹ軸用サーボモータ６６（又はＹ軸用リニアサーボモータ）で構成することができる。 The rotational position adjustment unit 52 includes an XY table 54 that moves the motor 42 two-dimensionally. The XY table 54 includes a first moving mechanism 56 for moving the motor 42 (that is, the spindle 40) in the X direction, and a second moving mechanism 58 for moving the motor 42 (that is, the spindle 40) in the Y direction. . The first moving mechanism 56 can be composed of, for example, an X-axis ball screw 60 and an X-axis servo motor 62 (or an X-axis linear servo motor) that rotationally drives the X-axis ball screw 60, and the second moving mechanism. 58 can be constituted by, for example, a Y-axis ball screw 64 and a Y-axis servo motor 66 (or a Y-axis linear servo motor) that rotationally drives the Y-axis ball screw 64.

なお、線材供給部１４から引き出された線材１２はノズル部４６を介してコア回転部１８に供給されるようになっている。ノズル部４６は、例えば図７に示すように、分割コア１６の中心位置（スピンドル４０の位置）から一方向に分割コア１６の短辺４８の１／２に相当する距離だけ離れた位置に設置されている。 The wire 12 drawn from the wire supply unit 14 is supplied to the core rotating unit 18 via the nozzle unit 46. For example, as shown in FIG. 7, the nozzle portion 46 is installed at a position away from the center position of the split core 16 (the position of the spindle 40) by a distance corresponding to 1/2 of the short side 48 of the split core 16 in one direction. Has been.

次に、本実施の形態に係る巻線装置１０の動作、特に、分割コア１６に線材１２を巻き付ける動作について図７〜図９を参照しながら説明する。図７〜図９に示す例は、分割コア１６を半回転させた場合の線材１２の巻き付け状態を、比較例に係る巻線装置２００の動作と共に示す動作概念である。 Next, the operation of the winding device 10 according to the present embodiment, in particular, the operation of winding the wire 12 around the split core 16 will be described with reference to FIGS. The example shown in FIGS. 7-9 is the operation | movement concept which shows the winding state of the wire 12 at the time of making the division | segmentation core 16 half-turn with the operation | movement of the winding apparatus 200 which concerns on a comparative example.

先ず、図７に示すように、スピンドル４０の角度が０度のとき、分割コア１６は初期状態に位置し、分割コア１６の１つの頂点Ｃａがノズル部４６と対向する位置関係、すなわち、ノズル部４６から引き出される線材１２の送出方向（初期の送出方向）に延びる仮想線ｍに、分割コア１６の１つの長辺５０が接触する位置関係となる。 First, as shown in FIG. 7, when the angle of the spindle 40 is 0 degree, the divided core 16 is in an initial state, and the positional relationship in which one vertex Ca of the divided core 16 faces the nozzle portion 46, that is, the nozzle The positional relationship is such that one long side 50 of the split core 16 contacts a virtual line m extending in the delivery direction (initial delivery direction) of the wire 12 drawn from the portion 46.

そして、スピンドル４０が時計方向に例えば１０度回転したとき、回転位置調整部５２の駆動によってスピンドル４０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、分割コア１６の頂点Ｃａの位置が線材１２の初期の送出方向に略一致することとなる。さらに、スピンドル４０が時計方向に例えば２０度回転したとき、回転位置調整部５２の駆動によってさらにスピンドル４０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、分割コア１６の頂点Ｃａの位置が線材１２の初期の送出方向に略一致することとなる。 When the spindle 40 rotates, for example, 10 degrees in the clockwise direction, the spindle 40 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction by driving the rotational position adjusting unit 52, and the position of the vertex Ca of the split core 16 is the initial position of the wire 12. Will substantially coincide with the sending direction. Further, when the spindle 40 rotates, for example, 20 degrees in the clockwise direction, the spindle 40 is further moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by driving the rotation position adjusting unit 52, and the position of the vertex Ca of the split core 16 is This substantially matches the initial transmission direction.

同様にして、図７及び図８に示すように、スピンドル４０が例えば時計方向に９０度回転するまでに、頂点Ｃａが線材１２を巻き取る形となる。このとき、スピンドル４０は、回転位置調整部５２によって、頂点Ｃａの位置が線材１２の初期の送出方向に略一致するように二次元的に移動することとなる。この間、線材１２の送出方向が初期の送出方向を維持することから、スピンドル４０を等角速度回転させることによって、線材１２を等速で送出することができる。 Similarly, as shown in FIGS. 7 and 8, the apex Ca takes up the wire 12 before the spindle 40 rotates 90 degrees clockwise, for example. At this time, the spindle 40 is two-dimensionally moved by the rotational position adjusting unit 52 so that the position of the vertex Ca substantially coincides with the initial feeding direction of the wire 12. During this time, since the feeding direction of the wire 12 maintains the initial feeding direction, the wire 12 can be sent at a constant speed by rotating the spindle 40 at an equal angular speed.

その後、スピンドル４０が９０度回転した時点で線材１２が分割コアの１つの短辺４８に接触し、それ以降、すなわち、図８及び図９に示すように、スピンドル４０が１８０度回転するまで、頂点Ｃｂが線材１２を巻き取る形となる。この場合も、スピンドル４０は、回転位置調整部５２によって、頂点Ｃｂの位置が線材１２の初期の送出方向に略一致するように二次元的に移動することとなる。この間、線材１２の送出方向が初期の送出方向を維持することから、スピンドル４０を等角速度回転させることによって、線材１２を等速で送出することができる。 Thereafter, when the spindle 40 is rotated 90 degrees, the wire 12 contacts one short side 48 of the split core, and thereafter, as shown in FIGS. 8 and 9, until the spindle 40 rotates 180 degrees. The vertex Cb takes up the wire 12. Also in this case, the spindle 40 is two-dimensionally moved by the rotational position adjusting unit 52 so that the position of the vertex Cb substantially coincides with the initial feeding direction of the wire 12. During this time, since the feeding direction of the wire 12 maintains the initial feeding direction, the wire 12 can be sent at a constant speed by rotating the spindle 40 at an equal angular speed.

このように、本実施の形態に係る巻線装置１０においては、スピンドル４０を等角速度回転で回転駆動することによって、分割コア１６が１８０度回転する間に、スピンドル４０を回転位置調整部５２によってスピンドル４０の中心軌跡が略ハート形となるように二次元的に移動させることで、線材１２を等速で送出することができる。例えば図１０に示すように、単位時間当たりのスピンドル４０の回転角を一定（例えば１０度）にしたとき、スピンドル４０の回転角が９０度から１８０度に回転する間に、頂点Ｃｂの位置は、単位時間当たり等間隔に移動しており、線材１２が等速で引き出されていることがわかる。なお、図１０において、略ハート形はスピンドル４０の中心軌跡を示す。 As described above, in the winding apparatus 10 according to the present embodiment, the spindle 40 is rotated by the rotational position adjusting unit 52 while the divided core 16 is rotated 180 degrees by rotationally driving the spindle 40 at an equiangular speed rotation. By moving two-dimensionally so that the central locus of the spindle 40 has a substantially heart shape, the wire 12 can be sent out at a constant speed. For example, as shown in FIG. 10, when the rotation angle of the spindle 40 per unit time is constant (for example, 10 degrees), the position of the vertex Cb is changed while the rotation angle of the spindle 40 is rotated from 90 degrees to 180 degrees. It can be seen that the wires 12 are moved at equal intervals per unit time, and the wire 12 is drawn at a constant speed. In FIG. 10, the substantially heart shape indicates the central locus of the spindle 40.

従って、本実施の形態に係る巻線装置１０においては、線材１２の引き出し速度（分割コア１６での巻取り速度）が等速になることから、スピンドル４０の回転速度を高めても、テンション変動はほとんど生じない。すなわち、線材１２の送出方向に対して直交する方向への変位の変動、且つ、線材の送出方向の変位の変動もないため、線材１２の引き出し速度を一定にすることができ、そのため、線材１２の引き出し加速度の変動も抑えることができ、これにより、テンションの変動を抑えることができる。このようなことから、分割コア１６に対する線材１２の高速巻取りが実現できる。また、線材１２の被膜の剥がれを防止することができ、しかも、線材１２の巻き乱れや巻き太りがなく、品質の向上を図ることができる。 Therefore, in the winding apparatus 10 according to the present embodiment, the drawing speed of the wire 12 (winding speed at the split core 16) is constant, so that even if the rotation speed of the spindle 40 is increased, the tension fluctuations are increased. Hardly occurs. That is, since there is no change in displacement in the direction orthogonal to the delivery direction of the wire 12 and no change in displacement in the delivery direction of the wire, the drawing speed of the wire 12 can be made constant. The fluctuation of the pulling-out acceleration can be suppressed, whereby the fluctuation of the tension can be suppressed. From such a thing, the high-speed winding of the wire 12 with respect to the division | segmentation core 16 is realizable. Moreover, peeling of the coating film of the wire 12 can be prevented, and further, the wire 12 is not disturbed or thickened, and the quality can be improved.

さらに、図６にも示すように、本実施の形態に係る巻線装置１０は、比較例に係る巻線装置２００において必要であった繰り出しローラ２４やテンション調整部２０を不要にすることができ、構造の簡単化、設置空間の省スペース化を図ることができる。テンション調整部２０を用いるとしても、高価なサーボ式テンション装置でなく、機械式テンション装置で十分になるため、コストの低廉化に有利になる。 Furthermore, as shown in FIG. 6, the winding device 10 according to the present embodiment can eliminate the feeding roller 24 and the tension adjusting unit 20 that are necessary in the winding device 200 according to the comparative example. In addition, the structure can be simplified and the installation space can be saved. Even if the tension adjusting unit 20 is used, a mechanical tension device is sufficient instead of an expensive servo tension device, which is advantageous for cost reduction.

次に、本実施の形態に係る巻線装置１０の好ましい態様について図１１〜図２８Ｃを参照しながら説明する。 Next, the preferable aspect of the winding apparatus 10 which concerns on this Embodiment is demonstrated, referring FIGS. 11-28C.

最初に、分割コア１６に線材１２を巻き付ける動作を数学的に検証すると以下の通りである。 First, mathematically verifying the operation of winding the wire 12 around the split core 16 is as follows.

先ず、スピンドル４０の回転角θが０≦θ＜π／２におけるスピンドル４０のＸ軸方向の動作及びＹ軸方向の動作を図１１を参照しながら説明する。図１１において、横方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向とする。 First, an operation in the X-axis direction and an operation in the Y-axis direction of the spindle 40 when the rotation angle θ of the spindle 40 is 0 ≦ θ <π / 2 will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the horizontal direction is the X-axis direction, and the vertical direction is the Y-axis direction.

スピンドル４０の回転角θが０からπ／２となる間に、分割コア１６は、頂点Ｃａを含む長辺５０が線材１２の送出方向に延びる仮想線ｍに接触する状態（頂点Ｃａが地点Ｐ１に位置する状態）から、頂点Ｃａを含む短辺４８が線材１２の送出方向に延びる仮想線ｍに接触する状態（頂点Ｃａが地点Ｐ２に位置する状態）に回転することになる。その間、頂点Ｃａは等速で地点Ｐ１から地点Ｐ２に移動することとなる。分割コア１６の短辺４８を２ａ、長辺５０を２ｂとしたとき、地点Ｐ１から地点Ｐ２までの距離はａ＋ｂとなる。 While the rotation angle θ of the spindle 40 changes from 0 to π / 2, the split core 16 is in a state where the long side 50 including the vertex Ca is in contact with the virtual line m extending in the feeding direction of the wire 12 (the vertex Ca is at the point P1). ), The short side 48 including the vertex Ca rotates to a state where the short side 48 contacts the virtual line m extending in the feeding direction of the wire 12 (a state where the vertex Ca is located at the point P2). Meanwhile, the vertex Ca moves from the point P1 to the point P2 at a constant speed. When the short side 48 of the split core 16 is 2a and the long side 50 is 2b, the distance from the point P1 to the point P2 is a + b.

従って、頂点Ｃａの移動速度（等速度）をｖとし、スピンドルの回転角が０からπ／２となる時間をｔ１としたとき、
ｂ＋ａ＝ｖｔ１ ……（１）
となり、等速度ｖは、
ｖ＝（ａ＋ｂ）／ｔ１ ……（２）
となる。 Therefore, when the moving speed (equal speed) of the vertex Ca is v and the time when the rotation angle of the spindle is 0 to π / 2 is t1,
b + a = vt1 (1)
And the constant velocity v is
v = (a + b) / t1 (2)
It becomes.

また、頂点Ｃａからスピンドルの中心に向かうベクトルｒを考えたとき、スピンドル４０の中心から頂点Ｃａまでの距離、すなわち、ベクトルｒの大きさは、
ｒ＝√（ａ²＋ｂ²） ……（３）
であり、
ベクトルｒのＹ軸方向とのなす角θａは、
θａ＝ｔａｎ^-1（ａ／ｂ） ……（４）
である。 Further, when considering a vector r from the vertex Ca toward the center of the spindle, the distance from the center of the spindle 40 to the vertex Ca, that is, the magnitude of the vector r is:
r = √ (a ² + b ² ) (3)
And
The angle θa between the vector r and the Y-axis direction is
θa = tan ⁻¹ (a / b) (4)
It is.

また、スピンドル４０の角速度をωとしたとき、スピンドル４０は等角速度で回転することから、その回転角をθとしたとき、
θ＝ω・ｔ ……（５）
となる。 Further, when the angular velocity of the spindle 40 is ω, the spindle 40 rotates at a constant angular velocity, so when the rotation angle is θ,
θ = ω · t (5)
It becomes.

このとき、スピンドル４０は、時間ｔ１の間にπ／２だけ回転することから、
π／２＝ωｔ１ ……（６）
である。 At this time, since the spindle 40 rotates by π / 2 during the time t1,
π / 2 = ωt1 (6)
It is.

上述した式（２）及び式（６）より、
ｖ＝（ａ＋ｂ）／ｔ１
＝２（ａ＋ｂ）ω／π ……（７）
となる。 From Equation (2) and Equation (6) above,
v = (a + b) / t1
= 2 (a + b) ω / π (7)
It becomes.

そして、スピンドル４０のＸ軸方向への移動成分ｘ_nは、ベクトルｒが角度θａから回転が開始され、ベクトルｒのＸ軸成分への投影となることから、
ｘ_n＝ｒｓｉｎ（θａ＋θ）＋Δｒ（ｎ−１） ……（８）
で表される。ここで、ｎは分割コア１６への線材１２の巻層の層数を示し、Δｒは線材１２の厚みを示す。つまり、ｎ＝２以降は、線材１２の厚み分を考慮してスピンドル４０をＸ軸方向に移動させる必要があり、Δｒ（ｎ−１）はそのことを示す補正項である。 The movement component x _n of the spindle 40 in the X-axis direction is such that the rotation of the vector r starts from the angle θa and is projected onto the X-axis component of the vector r.
x _n = rsin (θa + θ) + Δr (n−1) (8)
It is represented by Here, n represents the number of layers of the wire 12 wound on the split core 16, and Δr represents the thickness of the wire 12. That is, after n = 2, it is necessary to move the spindle 40 in the X-axis direction in consideration of the thickness of the wire 12, and Δr (n−1) is a correction term indicating this.

一方、スピンドル４０のＹ軸方向への移動成分ｙは、ベクトルｒが角度θａから回転が開始され、ベクトルｒのＹ軸成分への投影となる。また、頂点Ｃａは、Ｙ軸方向に一定速度ｖで移動することから、距離成分をｖｔを考慮する必要がある。従って、スピンドル４０のＹ軸方向への移動成分ｙは、
ｙ＝ｒｃｏｓ（θａ＋θ）＋ｖｔ ……（９）
となり、式（５）から
ｔ＝θ／ω ……（１０）
であるから、式（７）と式（１０）により、式（９）は、
ｙ＝ｒｃｏｓ（θａ＋θ）＋２（ａ＋ｂ）θ／π ……（１１）
と書き換えることができる。なお、ｎ＝２以降は、層数に応じて巻層の厚みが増えるが、頂点Ｃａの位置のＹ軸成分は、層数に影響されないため、式（８）で示したような補正項は立てる必要がない。 On the other hand, the movement component y of the spindle 40 in the Y-axis direction is a projection of the vector r onto the Y-axis component, with the vector r starting to rotate from the angle θa. Further, since the vertex Ca moves at a constant speed v in the Y-axis direction, it is necessary to consider vt as a distance component. Therefore, the moving component y of the spindle 40 in the Y-axis direction is
y = rcos (θa + θ) + vt (9)
From equation (5), t = θ / ω (10)
Therefore, from the equations (7) and (10), the equation (9) is
y = rcos (θa + θ) +2 (a + b) θ / π (11)
Can be rewritten. Note that after n = 2, the thickness of the wound layer increases according to the number of layers, but the Y-axis component at the position of the vertex Ca is not affected by the number of layers, so the correction term as shown in Equation (8) is There is no need to stand up.

次に、スピンドル４０の回転角θがπ／２≦θ＜πにおけるスピンドル４０のＸ軸方向の動作及びＹ軸方向の動作を図１２を参照しながら説明する。 Next, an operation in the X-axis direction and an operation in the Y-axis direction of the spindle 40 when the rotation angle θ of the spindle 40 is π / 2 ≦ θ <π will be described with reference to FIG.

スピンドル４０の回転角θがπ／２からπとなる間に、分割コア１６は、頂点Ｃｂを含む短辺４８が線材１２の送出方向に延びる仮想線ｍに接触する状態（頂点Ｃｂが地点Ｐ３に位置する状態）から、頂点Ｃｂを含む長辺５０が線材１２の送出方向に延びる仮想線ｍに接触する状態（頂点Ｃｂが地点Ｐ４に位置する状態）に回転することになる。その間、頂点Ｃｂは等速で地点Ｐ３から地点Ｐ４に移動することとなる。 While the rotation angle θ of the spindle 40 is from π / 2 to π, the split core 16 is in a state where the short side 48 including the vertex Cb is in contact with the virtual line m extending in the delivery direction of the wire 12 (the vertex Cb is at the point P3). ) To the state where the long side 50 including the vertex Cb is in contact with the virtual line m extending in the feeding direction of the wire 12 (the state where the vertex Cb is located at the point P4). Meanwhile, the vertex Cb moves from the point P3 to the point P4 at a constant speed.

従って、上述したスピンドル４０の回転角θが０≦θ＜π／２におけるスピンドル４０のＸ軸方向の動作及びＹ軸方向の動作の場合と同様に考えることができ、スピンドル４０のＸ軸方向への移動成分ｘ_nは、ベクトルｒが角度θｂから回転が開始され、ベクトルｒのＸ軸成分への投影となることから、
θ→θ−π／２
θｂ＝ｔａｎ^-1（ｂ／ａ）
を考慮すれば、
ｘ_n＝ｒｓｉｎ（θａ＋θ−π／２）＋Δｒ（ｎ−１）
……（１２）
となる。 Accordingly, it can be considered in the same manner as the operation of the spindle 40 in the X-axis direction and the Y-axis direction when the rotation angle θ of the spindle 40 is 0 ≦ θ <π / 2. Since the movement component x _n of the vector r starts to rotate from the angle θb and is projected onto the X-axis component of the vector r,
θ → θ−π / 2
θb = tan ⁻¹ (b / a)
If you consider
_xn = rsin ([theta] a + [theta]-[pi] / 2) + [Delta] r (n-1)
(12)
It becomes.

また、スピンドル４０のＹ軸方向への移動成分Ｙは、ベクトルｒが角度θａから回転が開始され、ベクトルｒのＹ軸成分への投影となる。また、頂点Ｃｂは、Ｙ軸方向に一定速度ｖで移動することから、距離成分をｖｔを考慮する必要がある。さらに、スタート時点で頂点Ｃｂは、（ｂ−ａ）だけＹ軸方向にずれた位置にあるため、オフセット成分（ｂ−ａ）として考慮する必要がある。従って、スピンドル４０のＹ軸方向への移動成分Ｙは、
Ｙ＝ｒｃｏｓ（θａ＋θ−π／２）
＋２（ａ＋ｂ）（θ−π／２）／π＋（ｂ−ａ） ……（１３）
となる。 Further, the movement component Y of the spindle 40 in the Y-axis direction is a projection of the vector r onto the Y-axis component of the vector r, starting from the angle θa. Further, since the vertex Cb moves at a constant speed v in the Y-axis direction, it is necessary to consider vt as a distance component. Furthermore, since the vertex Cb is at a position shifted in the Y-axis direction by (b−a) at the start time, it is necessary to consider it as an offset component (b−a). Therefore, the moving component Y of the spindle 40 in the Y-axis direction is
Y = r cos (θa + θ−π / 2)
+2 (a + b) (θ−π / 2) / π + (b−a) (13)
It becomes.

１つの例として、図１３に示す条件を上述した式（８）、（１１）、（１２）、（１３）に入れてシミュレーションし（ｎ＝１）、スピンドル４０を半回転、すなわち、スピンドル４０の回転角θを０≦θ≦πとしたときのスピンドル４０の軌跡と分割コア１６の頂点Ｃａ及びＣｂの軌跡を計算で求めたところ、図１４〜図１７に示す特性となった。 As one example, the conditions shown in FIG. 13 are simulated by putting the conditions shown in the equations (8), (11), (12), and (13) described above (n = 1), and the spindle 40 is rotated half a turn, that is, the spindle 40 The trajectory of the spindle 40 and the trajectories of the vertices Ca and Cb of the split core 16 when the rotation angle θ is 0 ≦ θ ≦ π were calculated, and the characteristics shown in FIGS. 14 to 17 were obtained.

図１４は、横軸にＸ軸方向、縦軸にＹ軸方向をとってスピンドル４０の中心軌跡をプロットしたものであり、図１５は、スピンドル４０の回転角θに対するスピンドル４０のＸ軸方向の変位量（曲線Ｌａ参照）とＹ軸方向の変位量（曲線Ｌｂ参照）をプロットしたものである。 FIG. 14 is a plot of the center locus of the spindle 40 with the X axis direction on the horizontal axis and the Y axis direction on the vertical axis. FIG. 15 shows the X axis direction of the spindle 40 with respect to the rotation angle θ of the spindle 40. The displacement amount (see the curve La) and the displacement amount in the Y-axis direction (see the curve Lb) are plotted.

図１６は、横軸にＸ軸方向、縦軸にＹ軸方向をとって、スピンドル４０の回転角θが０≦θ＜π／２のときの頂点Ｃａの軌跡と、回転角θがπ／２≦θ≦πのときの頂点Ｃｂの軌跡をプロットしたものであり、図１７は、スピンドル４０の回転角に対する頂点ＣａとＣｂのＸ軸方向の変位量（曲線Ｌｃ参照）とＹ軸方向の変位量（曲線Ｌｄ参照）をプロットしたものである。 FIG. 16 shows the locus of the vertex Ca when the rotation angle θ of the spindle 40 is 0 ≦ θ <π / 2, and the rotation angle θ is π /, where the horizontal axis is the X-axis direction and the vertical axis is the Y-axis direction. FIG. 17 is a plot of the trajectory of the vertex Cb when 2 ≦ θ ≦ π. FIG. 17 shows the amount of displacement in the X-axis direction of the vertexes Ca and Cb with respect to the rotation angle of the spindle 40 (see the curve Lc) and the Y-axis direction. The displacement amount (see curve Ld) is plotted.

図１４からスピンドル４０の中心軌跡は略ハート形を描くことがわかる。図１５からスピンドル４０のＸ軸方向の変位量の変化は滑らかではなく、スピンドル４０のＹ軸方向の変位量の変化はほぼｓｉｎ曲線に近い滑らかな曲線となっている。図１８に拡大して示すように、Ｘ軸方向の変位量は、スピンドル４０の回転角θが６４度と１１６度で最大となり、回転角９０度を境に変化量の増減が変化している。なお、Ｙ軸方向の変位量の変化は、回転角３２度で山、回転角１４８度で谷となるほぼｓｉｎ曲線を描く。 It can be seen from FIG. 14 that the central locus of the spindle 40 draws a substantially heart shape. From FIG. 15, the change in the displacement amount of the spindle 40 in the X-axis direction is not smooth, and the change in the displacement amount of the spindle 40 in the Y-axis direction is a smooth curve that is almost similar to a sin curve. As shown in an enlarged view in FIG. 18, the amount of displacement in the X-axis direction is maximum when the rotation angle θ of the spindle 40 is 64 degrees and 116 degrees, and the increase or decrease in the amount of change changes at the rotation angle of 90 degrees. . Note that the change in the amount of displacement in the Y-axis direction draws a sin curve that is a peak at a rotation angle of 32 degrees and a valley at a rotation angle of 148 degrees.

また、図１６から分割コア１６の頂点Ｃａ及びＣｂは、線材１２の送出方向（初期の送出方向）に延びる仮想線ｍ上を移動していることがわかる。図１７から分割コア１６の頂点Ｃａ及びＣｂの変位が線形に増加していることから、線材１２の巻取り量が一定であることがわかる。 Further, it can be seen from FIG. 16 that the vertices Ca and Cb of the split core 16 are moving on an imaginary line m extending in the feeding direction of the wire 12 (initial feeding direction). It can be seen from FIG. 17 that the amount of winding of the wire 12 is constant because the displacement of the vertices Ca and Cb of the split core 16 increases linearly.

図１５（図１８）の結果からスピンドル４０の速度成分と加速度成分を計算にて求めてみた。説明を簡単にするために、層数を１層とした場合を考えたとき、スピンドル４０の回転角θが０≦θ＜π／２におけるスピンドル４０のＸ軸方向の速度成分ｄｘ／ｄｔ及び加速度成分ｄ²ｘ／ｄｔ²、並びにスピンドル４０のＹ軸方向の速度成分ｄｙ／ｄｔ及び加速度成分ｄ²ｙ／ｄｔ²は、図１９に示す関係式となる。 From the result of FIG. 15 (FIG. 18), the velocity component and the acceleration component of the spindle 40 were calculated. For the sake of simplicity, when considering the case where the number of layers is one, the velocity component dx / dt and acceleration in the X-axis direction of the spindle 40 when the rotation angle θ of the spindle 40 is 0 ≦ θ <π / 2. The component d ² x / dt ² and the velocity component dy / dt and acceleration component d ² y / dt ² of the spindle 40 in the Y-axis direction are represented by the relational expressions shown in FIG.

同様に、スピンドルの回転角θがπ／２≦θ＜πにおけるスピンドルのＸ軸方向の速度成分ｄｘ／ｄｔ及び加速度成分ｄ²ｘ／ｄｔ²、並びにスピンドルのＹ軸方向の速度成分ｄｙ／ｄｔ及び加速度成分ｄ²ｙ／ｄｔ²は、図２０に示す関係式となる。 Similarly, the speed component dx / dt and acceleration component d ² x / dt ^{2 of} the spindle in the X-axis direction and the speed component dy / dt of the spindle in the Y-axis direction when the rotation angle θ of the spindle is π / 2 ≦ θ <π. And the acceleration component d ² y / dt ² is a relational expression shown in FIG.

なお、図１９及び図２０に示す関係式において、角速度ω＝一定で、しかも、θ＝ωｔの関係にあることから、
ｄω／ｄｔ＝ｄ²θ／ｄｔ²＝０
が成立する。 In the relational expressions shown in FIG. 19 and FIG. 20, since the angular velocity ω is constant and θ = ωt,
dω / dt = d ² θ / dt ² = 0
Is established.

そして、これら速度成分の式と加速度成分の式に、図１３に示す条件を入れてシミュレーションし（ｎ＝１）、スピンドル４０を半回転、すなわち、スピンドル４０の回転角θを０≦θ≦πとしたときのスピンドル４０の移動速度と移動加速度を計算で求めたところ、図２１及び図２２に示す特性となった。 Then, a simulation is performed by adding the conditions shown in FIG. 13 to the equation for the velocity component and the equation for the acceleration component (n = 1), and the spindle 40 is rotated halfway, that is, the rotation angle θ of the spindle 40 is 0 ≦ θ ≦ π. When the moving speed and moving acceleration of the spindle 40 were calculated, the characteristics shown in FIGS. 21 and 22 were obtained.

図２１は、スピンドル４０の回転角θに対するスピンドル４０のＸ軸方向の速度成分（曲線Ｌｅ参照）とＹ軸方向の速度成分（曲線Ｌｆ参照）をプロットしたものである。 FIG. 21 is a plot of the speed component in the X-axis direction of the spindle 40 (see curve Le) and the speed component in the Y-axis direction (see curve Lf) with respect to the rotation angle θ of the spindle 40.

図２２は、スピンドル４０の回転角θに対するスピンドル４０のＸ軸方向の加速度成分（曲線Ｌｇ参照）とＹ軸方向の加速度成分（曲線Ｌｈ参照）をプロットしたものである。 FIG. 22 is a plot of the acceleration component in the X-axis direction (see curve Lg) and the acceleration component in the Y-axis direction (see curve Lh) with respect to the rotation angle θ of the spindle 40.

図２１からスピンドル４０のＸ軸方向及びＹ軸方向の速度成分は回転角９０度にて不連続になっていることがわかる。同様に、図２２からスピンドル４０のＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度成分は回転角９０度にて不連続になっていることがわかる。 FIG. 21 shows that the velocity components of the spindle 40 in the X-axis direction and the Y-axis direction are discontinuous at a rotation angle of 90 degrees. Similarly, it can be seen from FIG. 22 that the acceleration components of the spindle 40 in the X-axis direction and the Y-axis direction are discontinuous at a rotation angle of 90 degrees.

以上のことから、スピンドル４０の中心軌跡を、図１４に示すような略ハート形になるように制御することは容易ではないことがわかる。 From the above, it can be seen that it is not easy to control the central locus of the spindle 40 so as to have a substantially heart shape as shown in FIG.

そこで、本実施の形態の好ましい態様では、少なくとも楕円式と補正項を加えた近似関数で、スピンドル４０を二次元的に移動させることで、スピンドル４０の中心軌跡を略ハート形に近似させることが好ましい。 Therefore, in a preferred aspect of the present embodiment, the central locus of the spindle 40 can be approximated to a substantially heart shape by moving the spindle 40 two-dimensionally with an approximation function including at least an elliptic formula and a correction term. preferable.

例えば、スピンドル４０の回転角をφとしたとき、楕円式としては、
ｘ＝Ａｃｏｓ（２φ） ……（１４）
ｙ＝−Ｂｓｉｎ（２φ） ……（１５）
を採用することができる。ここで、Ａ及びＢは任意の係数である。一例として、Ａ＝６、Ｂ＝３としてもよい。 For example, when the rotation angle of the spindle 40 is φ,
x = Acos (2φ) (14)
y = −Bsin (2φ) (15)
Can be adopted. Here, A and B are arbitrary coefficients. As an example, A = 6 and B = 3 may be used.

上述の楕円式によって、図２３に示すように、原点０を中心としたＸ軸方向を長軸、Ｙ軸方向を短軸とする楕円６８を得ることができる。 As shown in FIG. 23, an ellipse 68 whose major axis is the X-axis direction centered at the origin 0 and whose minor axis is the Y-axis direction can be obtained by the above-described elliptic formula.

そして、上述の楕円式に以下の補正項を加えて近似関数とする。一例として、Ｒ＝３、Ｅ＝１が挙げられる。 Then, the following correction term is added to the above elliptic formula to obtain an approximate function. An example is R = 3, E = 1.

ｘ＝Ａｃｏｓ（２φ）−Ｒｃｏｓ（４φ） ……（１６）
ｙ＝−Ｂｓｉｎ（２φ）＋Ｅｓｉｎ（２φ） ……（１７）
この近似関数によって、図２３に示すように、楕円６８を略ハート形に近似した形状７０に変形させることができる。 x = Acos (2φ) −Rcos (4φ) (16)
y = −Bsin (2φ) + Esin (2φ) (17)
With this approximation function, as shown in FIG. 23, the ellipse 68 can be deformed into a shape 70 approximate to a heart shape.

上述の例は、原点０を中心とした楕円６８を基本としたが、原点をずらしたい場合は、以下に示す座標移動項を付加すればよい。 The above example is based on the ellipse 68 centered on the origin 0. However, if it is desired to shift the origin, a coordinate movement term shown below may be added.

ｘ＝Ａｃｏｓ（２φ）−Ｒｃｏｓ（４φ）＋Ｘｍ ……（１８）
ｙ＝−Ｂｓｉｎ（２φ）＋Ｅｓｉｎ（２φ）＋Ｙｍ ……（１９）
ここで、式（１６）及び（１７）の近似関数をシミュレーションして、スピンドル４０を１回転、すなわち、スピンドル４０の回転角φを０≦φ≦２πとしたときのスピンドル４０の中心軌跡を計算で求めたところ、図２４に示す特性となった。図２４は、スピンドル４０の回転角θに対するスピンドル４０のＸ軸方向の変位量（曲線Ｌｉ参照）とＹ軸方向の変位量（曲線Ｌｊ参照）をプロットしたものである。 x = Acos (2φ) −Rcos (4φ) + Xm (18)
y = −Bsin (2φ) + Esin (2φ) + Ym (19)
Here, the approximate function of equations (16) and (17) is simulated to calculate the center locus of the spindle 40 when the spindle 40 makes one rotation, that is, when the rotation angle φ of the spindle 40 is 0 ≦ φ ≦ 2π. As a result, the characteristics shown in FIG. 24 were obtained. FIG. 24 is a plot of the amount of displacement of the spindle 40 in the X-axis direction (see curve Li) and the amount of displacement in the Y-axis direction (see curve Lj) with respect to the rotation angle θ of the spindle 40.

この図２４の特性から、回転角９０度〜２７０度の区間をみたとき、図１５に示す特性に近似し、且つ、連続した軌跡になっていることがわかる。 From the characteristics of FIG. 24, it can be seen that when a section with a rotation angle of 90 degrees to 270 degrees is viewed, the characteristics approximate to the characteristics shown in FIG.

同様に、式（１６）及び（１７）の近似関数から、スピンドル４０のＸ軸方向の速度成分ｄｘ／ｄｔ及び加速度成分ｄ²ｘ／ｄｔ²、並びにスピンドル４０のＹ軸方向の速度成分ｄｙ／ｄｔ及び加速度成分ｄ²ｙ／ｄｔ²は、図２５に示す関係式となる。 Similarly, from the approximate functions of Expressions (16) and (17), the velocity component dx / dt and acceleration component d ² x / dt ^{2 of} the spindle 40 in the X-axis direction, and the velocity component dy / y of the spindle 40 in the Y-axis direction are obtained. dt and the acceleration component d ² y / dt ² are represented by the relational expressions shown in FIG.

なお、図２５に示す関係式において、角速度ω＝一定で、しかも、θ＝ωｔの関係にあることから、
ｄω／ｄｔ＝ｄ²θ／ｄｔ²＝０
が成立する。 In the relational expression shown in FIG. 25, since the angular velocity ω is constant and θ = ωt,
dω / dt = d ² θ / dt ² = 0
Is established.

これら速度成分の式と加速度成分の式をシミュレーションし、スピンドル４０を１回転、すなわち、スピンドル４０の回転角φを０≦φ≦２πとしたときのスピンドル４０の移動速度と移動加速度を計算で求めたところ、図２６及び図２７に示す特性となった。 The velocity component equation and the acceleration component equation are simulated, and the moving speed and moving acceleration of the spindle 40 when the spindle 40 makes one rotation, that is, when the rotation angle φ of the spindle 40 is 0 ≦ φ ≦ 2π, are calculated. As a result, the characteristics shown in FIGS. 26 and 27 were obtained.

図２６は、スピンドル４０の回転角φに対するスピンドル４０のＸ軸方向の速度成分（曲線Ｌｋ参照）とＹ軸方向の速度成分（曲線Ｌｌ参照）をプロットしたものである。 FIG. 26 is a plot of the speed component in the X-axis direction of the spindle 40 (see the curve Lk) and the speed component in the Y-axis direction (see the curve Ll) with respect to the rotation angle φ of the spindle 40.

図２７は、スピンドル４０の回転角φに対するスピンドル４０のＸ軸方向の加速度成分（曲線Ｌｍ参照）とＹ軸方向の加速度成分（曲線Ｌｎ参照）をプロットしたものである。 FIG. 27 is a plot of the acceleration component in the X-axis direction (see curve Lm) and the acceleration component in the Y-axis direction (see curve Ln) with respect to the rotation angle φ of the spindle 40.

図２６の特性から、回転角９０度〜２７０度の区間をみたとき、図２１に示す特性に近似し、且つ、連続した軌跡になっていることがわかる。同様に、図２７の特性から、回転角９０度〜２７０度の区間をみたとき、図２２に示す特性に近似し、且つ、連続した軌跡になっていることがわかる。 From the characteristics of FIG. 26, it can be seen that when a section with a rotation angle of 90 degrees to 270 degrees is viewed, the characteristics approximate to the characteristics shown in FIG. Similarly, it can be seen from the characteristics of FIG. 27 that when a section with a rotation angle of 90 degrees to 270 degrees is viewed, the characteristics approximate to the characteristics shown in FIG.

従って、上述した式（１６）及び式（１７）や式（１８）及び式（１９）に示すように、少なくとも楕円式に補正項を加えた近似関数でスピンドル４０の中心軌跡を制御することによって、スピンドル４０の回転角φに対するスピンドル４０の移動速度と移動加速度を連続した特性曲線に基づいて制御することができ、高速で、且つ、自然（スムーズ）な位置制御が可能となる。 Therefore, by controlling the central locus of the spindle 40 with at least an approximate function obtained by adding a correction term to an elliptic formula, as shown in the above formulas (16), (17), (18), and (19). The moving speed and moving acceleration of the spindle 40 with respect to the rotation angle φ of the spindle 40 can be controlled based on a continuous characteristic curve, and high-speed and natural (smooth) position control is possible.

次に、他の好ましい態様としては、線材１２の巻層の層数を考慮してスピンドル４０の位置制御を行うことである。 Next, as another preferred embodiment, the position control of the spindle 40 is performed in consideration of the number of winding layers of the wire 12.

例えば図２８Ａに示す分割コア１６に線材１２の巻層を考慮し、２層目を巻回する場合を想定したとき、図２８Ａに示すように、各頂点Ｃａ〜Ｃｄに円形を４分割した扇形７２が付加され、扇形７２の径（すなわち、線材１２の径）に相当する厚みだけ短辺４８と長辺５０に付加された形状となる。 For example, when considering the winding layer of the wire 12 on the split core 16 shown in FIG. 28A and assuming the case where the second layer is wound, as shown in FIG. 28A, a sector shape in which a circle is divided into four vertices Ca to Cd. 72 is added, and a shape corresponding to the thickness of the sector 72 (ie, the diameter of the wire 12) is added to the short side 48 and the long side 50.

ここで、図２８Ｂに示すように、４つの頂点Ｃａ〜Ｃｄに付加された４つの扇形７２を分割コア１６の中心に集めた場合、扇形７２の径Δｒを半径とする１つの小円形７４が構成される。そして、中心の角速度を一定にしたとき、小円形７４の円周の線速度（接線速度）は等速Δｖとなる。 Here, as shown in FIG. 28B, when the four sectors 72 added to the four vertices Ca to Cd are collected at the center of the divided core 16, one small circle 74 whose radius is the diameter Δr of the sector 72 is formed. Composed. When the angular velocity at the center is made constant, the linear velocity (tangential velocity) of the circumference of the small circle 74 becomes a constant velocity Δv.

つまり、図２８Ｃに示すように、分割コア１６を１回転させた場合を考えたとき、分割コア１６のベクトルｒの大きさを半径ｒとする円形７６の外周に扇形７２の径Δｒを幅とするリング７８が付加され、ベクトルｒの大きさ（半径ｒ）と扇形７２の径Δｒを加算した長さ（ｒ＋Δｒ）を半径とする大円形８０が構成されることになる。そして、この大円形８０が一定の角速度ωで回転することによって、大円形８０の接線速度（外周の線速度：線材１２の引き出し速度）は、円形７６の等速ｖに小円形７４の等速Δｖ（図２８Ｂ参照）を加えた速度（ｖ＋Δｖ）となる。 In other words, as shown in FIG. 28C, when considering the case where the split core 16 is rotated once, the diameter Δr of the sector 72 is defined as the width on the outer periphery of the circle 76 having the radius r as the size of the vector r of the split core 16. A ring 78 is added, and a large circle 80 having a radius (r + Δr) obtained by adding the size (radius r) of the vector r and the diameter Δr of the sector 72 is formed. Then, by rotating the large circle 80 at a constant angular velocity ω, the tangential velocity of the large circle 80 (peripheral linear velocity: the drawing speed of the wire 12) is equal to the constant velocity v of the circle 76 and the constant velocity of the small circle 74. The speed (v + Δv) is obtained by adding Δv (see FIG. 28B).

３層目を巻回する場合も同様であり、２層目の頂点から分割コア１６の中心に向かうベクトルをベクトルｒとしたとき、３層目によって構成される大円形８０の接線速度（線材１２の引き出し速度）は、２層目によって構成される円形７６の等速ｖに、上述した小円形７４の等速Δｖを加えた速度となる。 The same applies to the case where the third layer is wound. When the vector r going from the vertex of the second layer to the center of the split core 16 is a vector r, the tangential velocity of the large circle 80 formed by the third layer (wire 12 Is a speed obtained by adding the constant speed Δv of the small circle 74 described above to the constant speed v of the circle 76 constituted by the second layer.

すなわち、分割コア１６の頂点Ｃａから分割コア１６の中心（スピンドル４０）までの径をｒ、スピンドル４０の角速度をω、線材１２の厚みをΔｒとしたとき、分割コア１６に１層目を巻回する際の線材１２の引き出し速度ｖは、
ｖ＝ｒω
であるから、２層目を巻回する際の線材１２の引き出し速度ｖ＋Δｖは、
ｖ＋Δｖ＝（ｒ＋Δｒ）ω
となり、１層増える毎に、線材１２の引き出し速度がΔｖ＝Δｒωだけ増加することになる。従って、スピンドル４０の角速度ωが一定の場合、巻層が増える毎に線材１２の引き出し速度は小円形７４の等速Δｖだけ増加し、この等速Δｖだけ増加するたびにテンション変動が発生することになる。 That is, when the diameter from the vertex Ca of the split core 16 to the center (spindle 40) of the split core 16 is r, the angular velocity of the spindle 40 is ω, and the thickness of the wire 12 is Δr, the first layer is wound around the split core 16. The drawing speed v of the wire 12 when turning is
v = rω
Therefore, the drawing speed v + Δv of the wire 12 when winding the second layer is
v + Δv = (r + Δr) ω
Thus, every time one layer is added, the drawing speed of the wire 12 is increased by Δv = Δrω. Therefore, when the angular velocity ω of the spindle 40 is constant, the drawing speed of the wire 12 is increased by the constant speed Δv of the small circle 74 each time the winding layer is increased, and the tension fluctuation occurs whenever the constant speed Δv is increased. become.

ここで、図１３の条件でΔｖによる影響を考えると、図１３の条件によりｒ＝２２．４ｍｍ、またΔｒ＝０．９２ｍｍとすると、
ｒ：Δｒ＝１：０．０４１
となる。このように、実際には、径ｒ（ベクトルｒの大きさ）に対するΔｒの比率は小さいことから、１層増える毎のテンション変動はわずかであり、ほとんど無視できる程度ではあるが、高精度に線材を分割コア１６に巻回したい場合は、層数が１つ増加する毎にΔｒωだけ線材１２の引き出し速度が大きくなることから、層数が１つ増加する毎に、スピンドル４０の角速度ωをΔｒωだけ減速するようにすればよい。本実施の形態は、線材１２の引き出し速度を等速にすることができるため、分割コア１６への線材１２の巻層の層数も考慮した制御をスピンドル４０の角速度ωの減速制御という簡単な手法で実現でき、分割コア１６への線材１２の巻線を高精度に、且つ、高品質に行うことができる。 Here, considering the effect of Δv under the conditions of FIG. 13, if r = 22.4 mm and Δr = 0.92 mm under the conditions of FIG.
r: Δr = 1: 0.041
It becomes. Thus, in practice, since the ratio of Δr to the diameter r (the magnitude of the vector r) is small, the tension fluctuation for each additional layer is slight and is almost negligible, but the wire rod with high accuracy. When the number of layers increases by one, the drawing speed of the wire 12 increases by Δrω every time the number of layers increases. Therefore, every time the number of layers increases, the angular velocity ω of the spindle 40 increases by Δrω. Just slow down. In the present embodiment, since the drawing speed of the wire 12 can be made constant, the control considering the number of layers of the wire 12 wound on the split core 16 is a simple deceleration control of the angular velocity ω of the spindle 40. The winding of the wire 12 around the split core 16 can be performed with high accuracy and high quality.

なお、本発明に係る巻線装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The winding device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can of course have various configurations without departing from the gist of the present invention.

比較例に係る巻線装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the winding apparatus which concerns on a comparative example. 比較例に係る巻線装置の動作、特に、分割コアに線材を巻き付ける動作であって、スピンドルの回転角が０度〜５０度での巻き付け動作を示す動作概念図である。It is an operation | movement conceptual diagram which shows operation | movement of the winding apparatus which concerns on a comparative example, especially operation | movement which winds a wire around a division | segmentation core, Comprising: The rotation angle of a spindle is 0 degree-50 degree | times. スピンドルの回転角が６０度〜１１０度での巻き付け動作を示す動作概念図である。It is an operation | movement conceptual diagram which shows the winding operation | movement in case the rotation angle of a spindle is 60 degrees-110 degrees. スピンドルの回転角が１２０度〜１７０度での巻き付け動作を示す動作概念図である。It is an operation | movement conceptual diagram which shows the winding operation | movement in case the rotation angle of a spindle is 120 degrees-170 degrees. 比較例に係る巻線装置において、スピンドルの回転角に対する線材の引き出し速度の変化を示す特性図である。In a winding device concerning a comparative example, it is a characteristic view showing change of a drawing-out speed of a wire to a rotation angle of a spindle. 本実施の形態に係る巻線装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the winding apparatus which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る巻線装置の動作、特に、分割コアに線材を巻き付ける動作であって、スピンドルの回転角が０度〜５０度での巻き付け動作を示す動作概念図である。It is an operation | movement conceptual diagram which shows operation | movement of the winding apparatus which concerns on this Embodiment, especially operation | movement which winds a wire around a division | segmentation core, Comprising: The rotation angle of a spindle is 0 degree-50 degree | times. スピンドルの回転角が６０度〜１１０度での巻き付け動作を示す動作概念図である。It is an operation | movement conceptual diagram which shows the winding operation | movement in case the rotation angle of a spindle is 60 degrees-110 degrees. スピンドルの回転角が１２０度〜１７０度での巻き付け動作を示す動作概念図である。It is an operation | movement conceptual diagram which shows the winding operation | movement in case the rotation angle of a spindle is 120 degrees-170 degrees. 単位時間当たりのスピンドルの回転角を一定（例えば１０度）にしたときに、頂点Ｃｂが単位時間当たり等間隔に移動していることを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows that the vertex Cb is moving at equal intervals per unit time when the rotation angle of the spindle per unit time is made constant (for example, 10 degrees). スピンドルの回転角が０からπ／２となる間の動作を数学的に説明するための図である。It is a figure for demonstrating mathematically the operation | movement during the rotation angle of a spindle from 0 to (pi) / 2. スピンドルの回転角がπ／２からπとなる間の動作を数学的に説明するための図である。It is a figure for demonstrating mathematically the operation | movement during the rotation angle of a spindle from (pi) / 2 to (pi). シミュレーションで用いた１つの条件を示す表図である。It is a table | surface figure which shows one condition used by simulation. 横軸にＸ軸方向、縦軸にＹ軸方向をとってスピンドルの中心軌跡をプロットして示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram in which the central locus of the spindle is plotted with the X axis direction on the horizontal axis and the Y axis direction on the vertical axis. スピンドルの回転角に対するスピンドルのＸ軸方向の変位量とＹ軸方向の変位量をプロットして示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram plotting the amount of displacement of the spindle in the X-axis direction and the amount of displacement in the Y-axis direction with respect to the rotation angle of the spindle. 横軸にＸ軸方向、縦軸にＹ軸方向をとって、スピンドルの回転角θが０≦θ＜π／２のときの頂点Ｃａの軌跡と、回転角θがπ／２≦θ≦πのときの頂点Ｃｂの軌跡をプロットして示す特性図である。Taking the X-axis direction on the horizontal axis and the Y-axis direction on the vertical axis, the locus of the vertex Ca when the rotation angle θ of the spindle is 0 ≦ θ <π / 2, and the rotation angle θ is π / 2 ≦ θ ≦ π It is a characteristic view which plots and shows the locus | trajectory of the vertex Cb at the time of. スピンドルの回転角に対する頂点ＣａとＣｂのＸ軸方向の変位量とＹ軸方向の変位量をプロットして示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram plotting the amount of displacement of apexes Ca and Cb in the X-axis direction and the amount of displacement in the Y-axis direction with respect to the rotation angle of the spindle. 図１５の特性を拡大して示す特性図である。It is a characteristic view which expands and shows the characteristic of FIG. スピンドルの回転角θが０≦θ＜π／２におけるスピンドルのＸ軸方向の速度成分及び加速度成分、並びにスピンドルのＹ軸方向の速度成分及び加速度成分を示す関係式である。7 is a relational expression showing a speed component and an acceleration component in the X-axis direction of the spindle and a speed component and an acceleration component in the Y-axis direction of the spindle when the rotation angle θ of the spindle is 0 ≦ θ <π / 2. スピンドルの回転角θがπ／２≦θ＜πにおけるスピンドルのＸ軸方向の速度成分及び加速度成分、並びにスピンドルのＹ軸方向の速度成分及び加速度成分を示す関係式である。6 is a relational expression showing a speed component and an acceleration component in the X-axis direction of the spindle and a speed component and an acceleration component in the Y-axis direction of the spindle when the rotation angle θ of the spindle is π / 2 ≦ θ <π. スピンドルの回転角に対するスピンドルのＸ軸方向の速度成分とＹ軸方向の速度成分をプロットして示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram plotting the speed component in the X-axis direction and the speed component in the Y-axis direction of the spindle with respect to the rotation angle of the spindle. スピンドルの回転角に対するスピンドルのＸ軸方向の加速度成分とＹ軸方向の加速度成分をプロットして示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram plotting an acceleration component in the X-axis direction and an acceleration component in the Y-axis direction of the spindle with respect to the rotation angle of the spindle. 楕円式で示される楕円と、補正項を加えることによって略ハート形に近似させた形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the ellipse shown by an elliptic formula, and the shape approximated by substantially heart shape by adding a correction | amendment term. スピンドルの回転角に対するスピンドルのＸ軸方向の変位量とＹ軸方向の変位量をプロットして示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram plotting the amount of displacement of the spindle in the X-axis direction and the amount of displacement in the Y-axis direction with respect to the rotation angle of the spindle. 近似関数に基づくスピンドルのＸ軸方向の速度成分及び加速度成分、並びにスピンドルのＹ軸方向の速度成分及び加速度成分を示す関係式である。It is a relational expression showing the speed component and acceleration component of the spindle in the X-axis direction and the speed component and acceleration component of the spindle in the Y-axis direction based on the approximate function. 近似関数に基づくスピンドルの回転角に対するスピンドルのＸ軸方向の速度成分とＹ軸方向の速度成分をプロットして示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram plotting the speed component in the X-axis direction and the speed component in the Y-axis direction of the spindle with respect to the rotation angle of the spindle based on the approximate function. 近似関数に基づくスピンドルの回転角に対するスピンドルのＸ軸方向の加速度成分とＹ軸方向の加速度成分をプロットして示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram plotting the acceleration component in the X-axis direction and the acceleration component in the Y-axis direction of the spindle with respect to the rotation angle of the spindle based on the approximate function. 図２８Ａ〜図２８Ｃは、線材の巻層の層数が１層増える毎に、線材の引き出し速度がΔｖ＝Δｒωだけ増加することを示す説明図である。FIG. 28A to FIG. 28C are explanatory diagrams showing that the drawing speed of the wire increases by Δv = Δrω every time the number of winding layers of the wire increases by one layer.

Explanation of symbols

１０…巻線装置１２…線材
１４…線材供給部１６…分割コア
１８…コア回転部２２…線材源
４０…スピンドル４２…モータ
４６…ノズル部４８…短辺
５０…長辺５１…略ハート形
５２…回転位置調整部５４…ＸＹテーブル
５６…第１移動機構５８…第２移動機構
６８…楕円７０…略ハート形に近似した形状
７２…扇形 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Winding apparatus 12 ... Wire rod 14 ... Wire rod supply part 16 ... Split core 18 ... Core rotation part 22 ... Wire rod source 40 ... Spindle 42 ... Motor 46 ... Nozzle part 48 ... Short side 50 ... Long side 51 ... Substantially heart-shaped 52 Rotational position adjustment unit 54 XY table 56 First moving mechanism 58 Second moving mechanism 68 Ellipse 70 Shape 72 approximate to heart shape Fan shape

Claims

A wire source that feeds the wire,
In a winding apparatus provided with a spindle that rotationally drives a winding mold having a rectangular cross section around which the wire drawn from the wire source is wound,
A nozzle portion for feeding the wire fed from the wire source toward the winding mold;
A rotation position adjusting unit that adjusts the position of the spindle so that a winding direction of the wire rod with respect to the winding mold is substantially constant and a center locus of the rotating spindle has a substantially heart shape. Winding device.

A wire source that feeds the wire,
In a winding apparatus provided with a spindle that rotationally drives a winding mold having a rectangular cross section around which the wire drawn from the wire source is wound,
A nozzle portion for feeding the wire fed from the wire source toward the winding mold;
The spindle is set such that the winding direction of the wire rod with respect to the winding die is substantially constant, and the locus of the apex of the rotating winding die includes a locus following the feeding direction of the wire rod from the nozzle portion. A winding device comprising: a rotational position adjusting unit that adjusts the position.

The winding device according to claim 2, wherein
The rotational position adjustment unit is
The trajectory of the vertex between the two sides from the time when one side of the two adjacent sides of the winding mold starts winding the wire until the other side starts winding the wire, A winding device, wherein the position of the spindle is adjusted so as to draw a trajectory that follows the delivery direction of the wire.

In the winding device according to any one of claims 1 to 3,
The rotational position adjustment unit is
Each time the winding layer of the wire is increased, a winding speed is obtained by reducing a rotational speed obtained by multiplying the thickness of the wire by an angular speed of the spindle from a constant speed of the spindle.

In the winding device according to any one of claims 1 to 4,
The rotational position adjustment unit is
A winding apparatus characterized by adjusting the position of the spindle with an approximate function including at least an elliptic formula and a correction term to approximate the center locus of the spindle to the substantially heart shape.