JP2009038172A - テーピング装置及びテーピング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 巻回時にテープ剥がれを抑制すると共にテーピング不良を抑制するテーピング装置及びテーピング方法の提供。
【解決手段】 接着面を有するバリヤテープ２１Ａが巻回されているバリヤテープリール２１と、コア１０を保持しバリヤテープ２１Ａを巻回する正転と反転とにコア１０を回転するスピンドル３と、バリヤテープリール２１から延出されたバリヤテープ２１Ａの最先端部よりも上流側の接着面をコア１０に押付けて接着開始位置を規定する押付部４と、押付部４によりバリヤテープ２１Ａをコア１０に押付けた状態でコア１０を反正転させて接着開始位置から最先端部までのバリヤテープ２１Ａの部位をコア１０に接着させ、次にコア１０を正転させてバリヤテープ２１Ａをコア１０に巻き取る様にスピンドル３を回転制御する制御装置６と、を備えたテーピング装置及びこの装置でのテーピング方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明はテーピング装置及びテーピング方法に関し、特にコイル部品に巻回するテープのテーピング装置及びテーピング方法に関する。

従来、トランスを構成するコイル部品には、巻線位置を規定するバリアテープや複数層で巻回される導線の各層間の絶縁を確保する絶縁テープが巻回されており、このテープをコイル部品に巻回するためのテーピング装置が開発されている。このテーピング装置で巻回されるテープは一面側に接着剤が塗布されて接着面が構成されており、テーピング装置では、この接着面をコイル部品に押し当てた後にコイル部品を回転させることにより、テープを巻回してテーピングを可能にしている（特許文献１参照）。
特開平７−１４２２７９号公報

特許文献１に示されている従来のテーピング装置では、チャックでテープを弾き出し、テープがチャック位置より上流側でコイル部品に押付けられた後に、コイル部品を回転させて、テーピングを行っている。この場合に、テープのコイル部品に最初に押し当てられた位置からチャック位置までの間では、コイル部品と非接着の状態になる。よって、テープのコイル部品との接着面積が小さく、この状態でコイル部品を回転させるとテープがコイル部品から剥がれ落ちるおそれがあった。またテープ最先端部分の非接着の部分がある状態でテープを巻回してテーピングすることにより、テープの一部が折れたり、先端部の位置がずれてテーピング不良が発生するおそれがあった。

そこで、本発明は、巻回時にテープ剥がれを無くすると共にテーピング不良を防止したテーピング装置及びテーピング方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、接着面を有するテープが巻回されているテープリールと、コイル部品を保持すると共に、コイル部品にテープを巻回する正転方向と反正転方向とにコイル部品を回転可能なスピンドルと、テープリールから延出されたテープの最先端部よりも延出方向上流側の接着面をコイル部品に押付けて接着開始位置を規定する押付部と、押付部によりテープをコイル部品に押付けた状態でコイル部品を反正転させて接着開始位置から最先端部までのテープの部位をコイル部品に接着させ、次にコイル部品を正転させてテープをコイル部品に巻き取る様にスピンドルを回転制御する制御手段と、を備えたテーピング装置を提供する。

このような構成によると、コイル部品を正転させてテープを巻回しテーピングを行う前に、テープとコイル部品との間の接着面積を大きくすることができる。またテープの接着開始位置から最先端部までは、反転時と正転時との二度に亘って、押付部によりコイル部品に押付けられる。またコイル部品が一端反転することにより、コイル部品とテープリールとの間のテープに弛みを生じさせることができ、コイル部品を正転させてテープを巻回する際にテンションがかかった状態で巻回することができる。

上記構成のテーピング装置において、テープの最先端部を把持して最先端部がコイル部品を超える位置までテープリールからテープを引き出すチャックを備えることが好ましい。

また制御手段には、スピンドルの回転角度を検出する回転角度検出手段が接続されていることが好ましい。

またコイル部品から離間した位置とコイル部品に近接した位置との間で押付部を移動可能な押付部駆動手段を備えることが好ましく、押付部駆動手段は制御手段により制御されることが好ましい。

また上記課題を解決するために本発明は、接着面が規定されたテープをコイル部品に巻回するテーピング方法であって、テープリールに巻回されているテープの最先端部を把持して最先端部がコイル部品を超える位置までテープを引き出す引き出し工程と、テープをコイル部品に押付ける押付部を用いて最先端部よりも延出方向上流側の接着面をコイル部品に押付けて接着開始位置を規定する接着開始位置規定工程と、押付部によりテープをコイル部品に押付けた状態でコイル部品を反転させて接着開始位置から最先端部までのテープの部位をコイル部品に接着させて接着開始位置を拡大させる拡大工程と、コイル部品を正転させてテープをコイル部品に巻き取るテープ巻回工程と、を備えたテーピング方法を提供する。

このような方法によると、接着開始位置規定工程及び拡大工程により、テープとコイル部品との間の接着面積を大きくすることができる。また拡大工程により、コイル部品とテープリールとの間のテープに弛みを生じさせることができ、後にテープ巻回工程によりコイル部品を正転させてテープを巻回する際に、テンションがかかった状態で巻回することができる。

本発明のテーピング装置及びテーピング方法によれば、巻回時にテープ剥がれを無くすると共にテーピング不良を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るテーピング装置を図１から図８に基づき説明する。図１に示されるテーピング装置１は、トランスを構成するコイル部品のコア１０の巻芯部１０Ａに、図示せぬ巻線の巻回位置を規定する後述のバリアテープ２１Ａと、図示せぬ巻線を複数層に亘って巻芯部１０Ａの外周面に巻回する際に各層の巻線の絶縁を図る後述の絶縁テープ２２Ａとを巻回する装置である。このテーピング装置１は、テープリール部２と、スピンドル３と、押付部４と、チャック５と、制御装置６とから主に構成されており、テープリール部２からスピンドル３に向かう方向を左右方向（水平方向）と定義し、左右方向と直交する方向を上下方向（垂直方向）と定義する。このテーピング装置で各種テープが巻回されるコア１０は、図１に示されるように、巻芯部１０Ａの軸方向と直交する断面が楕円形状に構成されている。またこのコア１０から構成されるコイル部品は、巻芯部１０Ａに一層目の巻線箇所が形成された後、一層目の巻線箇所が一層目の絶縁テープ２２により覆われて絶縁される。その覆われた一層目の絶縁テープ２２の上に更に巻線を巻回して二層目の巻線箇所を形成し、その二層目の巻線箇所を覆うように二層目の絶縁テープ２２を巻回して、巻線箇所と絶縁テープ２２との層が複数回に亘って形成されている。

テープリール部２は、上下方向に移動可能に構成されており、その上下方向に並んでバリアテープリール２１と絶縁テープリール２２とが設けられている。バリアテープリール２１には接着面を有するバリアテープ２１Ａが、接着面を外面側として二本並んで巻回されている。絶縁テープリール２２には、同じく接着面を有する絶縁テープ２２Ａが接着面を外面側として巻回されている。

バリアテープ２１Ａは、巻芯部１０Ａの軸方向両端部であって鍔部１０Ｂ近傍位置にそれぞれ一本ずつ巻回され、図示せぬ巻線の巻回位置を規定している。尚、バリアテープリール２１には、上述のようにバリアテープ２１Ａが並んで配置されている為、一度に巻芯部１０Ａの軸方向両端部にバリアテープ２１Ａを巻回することができる。絶縁テープ２２は、巻芯部１０Ａに巻線が巻回された状態で巻線の外周を覆い隠すように巻回される。よって巻芯部１０Ａに図示せぬ巻線と絶縁テープ２２とが巻回された状態で、絶縁テープ２２の外側に更に図示せぬ巻線を巻いたとしても、絶縁テープ２２が絶縁層になり、絶縁テープ２２の内外に位置する巻線がショートすることが防がれる。

テープリール部２において、バリアテープリール２１と絶縁テープリール２２との左側となる位置には、それぞれテープ押さえ２１Ｂ、２２Ｂが設けられており、各テープを巻回しない際はこれらテープ押さえ２１Ｂ、２２Ｂにより各テープが保持されている。またテープ押さえ２１Ｂ、２２Ｂの左側には、それぞれカッタ２１Ｃ、２２Ｃが設けられて、各テープを切断可能になっている。

スピンドル３はテープリール部２の左側に配置され、コア１０の鍔部１０Ｂを保持すると共に、制御装置６からの駆動信号により巻芯部１０Ａの軸心を中心に紙面上時計回り（正転）及び反時計回り（反転）にコア１０を回転駆動可能に構成されている。またスピンドル３には、コア１０の回転角度を検出可能な検出部３Ａが設けられている。

押付部４はスピンドル３の下方に配置され、アクチュエータである駆動部４Ａと駆動部４Ａに接続されて上下動する被駆動部４Ｂとから構成されている。駆動部４Ａは、制御装置６からの駆動信号により、被駆動部４Ｂをスピンドル３に近接する位置（上側位置）と離間する位置（下側位置）との間で駆動している。被駆動部４Ｂは、押付部４の上側最端部に位置して回転可能なローラ４Ｃと、ローラ４Ｃの下方に位置してローラ４Ｃを弾性的に支持して上方に付勢するバネ部４Ｄとを含んで構成されている。ローラ４Ｃは巻芯部１０Ａと当接可能に構成されている。またローラ４Ｃがバネ部４Ｄにより弾性的に支持されていることにより、本実施の形態の巻芯部１０Ａのように断面形状が真円形状を採っていない場合であっても、ローラ４Ｃを巻芯部１０Ａの周囲に好適に沿わせることができる。

チャック５は、制御装置６に制御されて上下方向及び左右方向に移動可能であり、バリアテープ２１Ａ若しくは絶縁テープ２２Ａの何れかを選択的に把持してスピンドル３を超えてその左側の位置までテープ最先端を延出可能に構成されている。

制御装置６は図示せぬ外部電源に接続されると共に、スピンドル３、押付部４、及びチャック５と接続されてこれらの動作を制御している。またスピンドル３及び押付部４の制御については、検出部３Ａでの検出結果に応じてその制御を行うことが可能である。

以上の構成のテーピング装置１において、コア１０に各種テープを巻回するテーピング工程について説明する。先ず図２に示されるように、バリアテープリール２１がスピンドル３の近傍に位置するようにテープリール部２を配置するとともにチャック５を右側へ移動させ、バリアテープ２１Ａのバリアテープリール２１から延出される最先端部Ａをチャック５により把持する。チャック５がバリアテープ２１Ａを把持した状態で制御装置６により、図３に示されるようにチャック５をコア１０より左側の位置まで移動させ、バリアテープリール２１からバリアテープ２１Ａを引き出す。

チャック５がコア１０より左側に位置した状態で、バリアテープ２１Ａは、巻芯部１０Ａと押付部４のローラ４Ｃとの間に位置する。この状態で図４に示されるように、制御装置６により押付部４の駆動部４Ａを駆動し、被駆動部４Ｂを上方に移動させ、ローラ４Ｃをバリアテープ２１Ａの最端部Ａより上流側位置に押し当て、そのままバリアテープ２１Ａを上方に移動させて接着面を巻芯部１０Ａに押付け、バリアテープ２１Ａを巻芯部１０Ａに接着し始める接着開始位置Ｂを規定する。尚、チャック５は、制御装置６によりその移動量が定められている為、接着開始位置Ｂから最先端Ａまでの距離は予め定められた値になっている。

接着開始位置Ｂが規定された後に、チャック５を開放してバリアテープ２１Ａを放し、制御装置６によりスピンドル３を駆動してコア１０を反転させる。バリアテープ２１Ａはローラ４Ｃにより接着面が巻芯部１０Ａに押付けられているため、コア１０が反転することにより、図５に示されるように、バリアテープ２１Ａの最先端部Ａまでが巻芯部１０Ａに接着され、接着位置が拡大されて接着面積が大きくなる。この時に検出部３Ａでコア１０の回転角度を検出し、反転時において巻芯部１０Ａ外周面のローラ４Ｃと当接する領域の周長が、バリアテープ２１Ａの最先端Ａから接着開始位置Ｂまでの距離と等しくなるように、制御装置６によりスピンドル３を駆動してコア１０の回転量を制御している。またスピンドル３が駆動されてコア１０が反転することにより、図５に示されるようにバリアテープ２１Ａの接着開始位置Ｂより延出方向上流側部分に弛みが発生する。

コア１０が反転してバリアテープ２１Ａの接着位置が拡大された後に、再びスピンドル３を駆動してコア１０を正転させ、図６に示されるように、バリアテープ２１Ａを巻芯部１０Ａに巻回していく。正転を開始する状態でバリアテープ２１Ａと巻芯部１０Ａとの間の接着面積が大きくなっており、最先端Ａから接着開始位置Ｂまでの間は反転・正転と二回もローラ４Ｃにより巻芯部１０Ａに押付けられるため、正転開始時から高速回転した場合であってもバリアテープ２１が巻芯部１０Ａから剥がれることは抑制されている。またバリアテープ２１Ａは予め弛んだ状態から急激に巻回される為、テンションがかかった状態で巻回されることになり、巻回ムラ等の発生が抑制され、テーピング不良を抑制することができる。

バリアテープ２１Ａが巻芯部１０Ａの軸方向端部に所定層数巻回された後に、図７に示されるように、カッタ２１Ｃによりバリアテープ２１Ａをバリアテープリール２１近傍位置で切断し、更にコア１０を正転させてバリアテープ２１Ａのテーピング工程を終了する。

バリアテープ２１Ａのテーピングを終了した後は、バリアテープ２１Ａ位置を巻回開始・巻回終了位置として、図示せぬ巻線を巻芯部１０Ａに巻回し一層目の巻線箇所を形成する。その後に、テープリール部２を上方に移動させてバリアテープリール２１が位置していた場所に絶縁テープリール２２を配置する。そしてバリアテープ２１Ａのテーピング工程と同様のテーピング工程を絶縁テープ２２で行い、一層目の絶縁テープ２２の層を形成する。一層目の絶縁テープ２２を形成するテーピング工程を終了した後に、再びバリアテープ２１Ａを巻回するテーピング工程を行い、更に図示せぬ巻線の巻回を行って二層目の巻線箇所を形成し、更に二層目の絶縁テープ２２の層を形成するテーピング工程を行い、絶縁テープ２２と図示せぬ巻線の層を複数層に亘って形成した後に、全テーピング工程を終了する。

尚、本発明のテーピング装置及びテーピング方法は、上記した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、押付部においては、ローラによりテープを巻芯部に押付けたがこれに限らず、パッド状の部材を用いて押付を行ってもよい。またテープが巻回される巻芯部は、その断面が真円形状であってもよいし、楕円形状等の真円以外の形状であってもよい。

また各種テープを巻回している間に、制御装置６において、検出部３Ａで検出するコア１０の回転角度に同期して駆動部４Ａが被駆動部４Ｂの上側位置を変化させる構成を採ってもよい。本実施の形態で示されるように巻芯部１０Ａの軸方向と直交する断面が真円形状ではない場合には、ローラ４Ｃが巻回される各種テープと接触する点の高さがコア１０の回転に合わせて刻々と変化する。これに対して検出部３Ａで検出するコア１０の回転角度に同期して、この接触点の高さ変化に追従するように被駆動部４Ｂを制御することにより、テープを常に一定の力で巻芯部１０Ａ側に押付けることができるため、巻回ムラ等を生じることなく位置精度良くテープを巻回することができる。

本発明の実施の形態に係るテーピング装置の概略図。 本発明の実施の形態に係るテーピング装置でチャックでテープリールのテープを掴んだ状態を示す概略図。 本発明の実施の形態に係るテーピング装置テープリールを把持しただチャックを左側に移動させた状態を示す概略図。 本発明の実施の形態に係るテーピング装置押付部でテープリールを巻芯部に押付けた状態を示す概略図。 本発明の実施の形態に係るテーピング装置でコアを反転させた状態を示す概略図。 本発明の実施の形態に係るテーピング装置でコアを正転させた状態を示す概略図。 本発明の実施の形態に係るテーピング装置でテープを切断した状態を示す概略図。 本発明の実施の形態に係るテーピング装置でテープ切断後にテープを巻芯部に巻き取った状態を示す概略図。

符号の説明

１・・テーピング装置 ２・・テープリール部 ３・・スピンドル ３Ａ・・検出部
４・・押付部 ４Ａ・・駆動部 ４Ｂ・・被駆動部 ４Ｃ・・ローラ ４Ｄ・・バネ部
５・・チャック ６・・制御装置 ７・・特開平 １０・・コア １０Ａ・・巻芯部
１０Ｂ・・鍔部 ２１・・バリアテープリール ２１Ａ・・バリアテープ
２１Ｂ・・テープ押さえ ２１Ｃ・・カッタ ２２・・絶縁テープリール
２２Ａ・・絶縁テープ ２２Ｂ・・テープ押さえ ２２Ｃ・・カッタ

Claims (6)

1. 接着面を有するテープが巻回されているテープリールと、
   コイル部品を保持すると共に、該コイル部品に該テープを巻回する正転方向と反正転方向とに該コイル部品を回転可能なスピンドルと、
   該テープリールから延出されたテープの最先端部よりも延出方向上流側の該接着面を該コイル部品に押付けて接着開始位置を規定する押付部と、
   該押付部により該テープを該コイル部品に押付けた状態で該コイル部品を反正転させて該接着開始位置から該最先端部までの該テープの部位を該コイル部品に接着させ、次にコイル部品を正転させて該テープを該コイル部品に巻き取る様に該スピンドルを回転制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするテーピング装置。
2. 該テープの最先端部を把持して該最先端部が該コイル部品を超える位置まで該テープリールから該テープを引き出すチャックを備えたことを特徴とする請求項１に記載のテーピング装置。
3. 該制御手段には、該スピンドルの回転角度を検出する回転角度検出手段が接続されていることを特徴とする請求項１また請求項２のいずれかに記載のテーピング装置。
4. 該コイル部品から離間した位置と該コイル部品に近接した位置との間で該押付部を移動可能な押付部駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載のテーピング装置。
5. 該押付部駆動手段は該制御手段により制御されることを特徴とする請求項４に記載のテーピング装置。
6. 接着面が規定されたテープをコイル部品に巻回するテーピング方法であって、
   テープリールに巻回されている該テープの最先端部を把持して該最先端部が該コイル部品を超える位置まで該テープを引き出す引き出し工程と、
   該テープを該コイル部品に押付る押付部を用いて該最先端部よりも延出方向上流側の該接着面を該コイル部品に押付けて接着開始位置を規定する接着開始位置規定工程と、
   該押付部により該テープを該コイル部品に押し付けた状態で該コイル部品を反転させて該接着開始位置から該最先端部までの該テープの部位を該コイル部品に接着させて接着位置を拡大させる拡大工程と、
   コイル部品を正転させて該テープを該コイル部品に巻き取るテープ巻回工程と、を備えたことを特徴とするテーピング方法。

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