JP2010233313A - 巻線方法および巻線機 - Google Patents

Abstract

【課題】、電機子コアの電磁鋼鈑の積層厚さのバラツキや、電機子コアに巻装するワイヤの延びに影響されることなく、ワイヤの絶縁被覆を剥離する部分を、常に巻終わり部の所定の位置に形成できる巻線方法を提供する。
【解決手段】電機子コア２２の積層厚さを変数とし、電機子コア２２に所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤ２４の長さを算出する演算式をあらかじめ用意する。巻線される電機子コア２２について、前記演算式を用いて予定の巻数巻回するのに必要なワイヤ２４の長さを算出する。算出されたワイヤ２４の巻装長さを参照し、測定されたワイヤ２４の長さに基づいてワイヤ２４の絶縁被覆を剥離する位置を決定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、外表面が絶縁被覆によって覆われたワイヤを電機子の鉄心に巻装してコイルを形成する巻線方法、およびその巻線方法を採用した巻線機に関する。

ブラシレスモータは、省エネルギー、静音、長寿命といった優れた特性を備えており、家電製品やＯＡ機器を含めて多くの分野で使用されている。このブラシレスモータのうち中型以上のモータとして、複数の電機子を円弧状に並べて固定子（ステータ）を形成し、この固定子の内側にエアギャップを介してロータを配置したものがある。

上述した複数の電機子を円弧状に並べて固定子を形成するブラシレスモータでは、Ｔ字型の電磁鋼板が複数枚積層された略矩形状の電機子コアにワイヤを巻装して電機子を作製している。そして、複数の電機子を円弧状に配列すると共に、それぞれの電機子に巻装されたワイヤの巻始め部と巻終り部の絶縁被膜を剥離し、隣接する電機子のワイヤの剥離部分を合わせてロウ付けにより接合して固定子を形成している。

このような構造のブラシレスモータでは、それぞれの電機子のワイヤの巻始め部および巻終り部に形成された剥離部分の位置がずれると、ワイヤの端部を切断する際に剥離部分が短くなったり剥離されない部分が生じ、他の電機子の巻始め部および巻終わり部と電気的に接合できない場合が生じる。これを防止するため、常にワイヤの巻始め部および巻終り部の所定の位置に剥離部分を形成する必要がある。

ワイヤの巻終り部の所定の位置に剥離部分を形成する方法として、特許文献1に記載された方法がある。すなわち特許文献１では、巻線の途中で、形成されたコイルの寸法を測定し、測定結果に応じて剥離手段または巻枠を移動させることにより、剥離部分が正しい位置に形成されるように調整している。

特開平４−２３６４０９号公報（第４頁、図１）

特許文献１に記載された剥離位置の調整方法は、偏平な箔線を三角形状の巻枠に巻回して作製するコイルについては有効であるが、巻枠の大きさにバラツキがある場合やワイヤの延びが生じる場合は考慮されていない。

上述したブラシレスモータのように電機子コアに細いワイヤを巻装してコイルを作製するものでは、電機子コアの積層厚さにバラツキがあり、またテンシュナによってワイヤに過大な力が加えられた場合にワイヤが延びる場合がある。従って、このような電磁鋼板が複数枚積層された電機子コアに細いワイヤを巻装して電機子を作製する場合には、特許文献１に記載の剥離位置の調整方法は十分な効果を発揮できない。

この発明は上述した従来の問題点を解消するもので、電機子コアの積層厚さのバラツキやワイヤの延びに影響されることなく、常にワイヤの巻終わり部の所定の位置に剥離部分を形成できる巻線方法および巻線機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためにこの発明にかかる巻線方法は、外表面が絶縁被覆によって覆われた導電性のワイヤを電磁鋼板が複数枚積層された電機子コアに巻装してコイルを形成する巻線方法であって、電機子コアの積層厚さと、電機子コアに所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤの長さとの関係を表す演算式もしくはグラフを用意するステップと、巻線される電機子コアについて積層厚さを測定するステップと、測定された積層厚さに基づき、演算式もしくはグラフを用いて予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さを算出するステップと、電機子コアに巻回されるワイヤの長さを測定するステップと、算出されたワイヤの長さを参照し、測定されたワイヤの長さに基づいてワイヤの絶縁被覆を剥離する位置を決定するステップとを有することを特徴とする。

またこの発明にかかる巻線機は、外表面が絶縁被覆によって覆われたワイヤを電磁鋼板が複数枚積層された電機子コアに巻装してコイルを形成する巻線機であって、電機子コアにワイヤを巻回する巻線手段と、電機子コアの積層厚さを測定する積層厚測定手段と、電機子コアに巻回されるワイヤの長さを測定するワイヤ長測定手段と、ワイヤの絶縁被覆を剥離する剥離手段と、積層厚測定手段およびワイヤ長測定手段の出力信号に基づいて、巻線手段および剥離手段の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、積層厚測定手段で測定された積層厚さに基づき、あらかじめ用意された演算式もしくはグラフを用いて算出された、予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さを参照し、ワイヤ長測定手段によって測定されたワイヤの長さに基づいてワイヤの絶縁被覆を剥離する位置を決定することを特徴とする。

この発明にかかる巻線方法および巻線機では、演算式もしくはグラフを用いて算出した、電機子コアに予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さを参照し、かつ巻線中の電機子コアについてワイヤの長さを測定し、その結果に基づいて絶縁被膜を剥離する位置を決定している。結果として、電機子コアの積層厚さにバラツキがある場合や、テンションによりワイヤが延びた場合でも、ワイヤの剥離部分を、常に巻終わり部の同じ位置に形成することができる。

この発明の実施の形態１にかかる巻線機の全体構成を示す外観斜視図である。 図１のテンショナの具体構成を示す正面図である。 図１の投入搬送装置の具体構成を示す平面図である。 巻線機の制御系の構成を示すブロック図である。 複数の電機子を円弧状に並べて形成したブラシレスモータの固定子を軸方向から見た平面図である。 固定子を形成する電機子の構造を示し、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は正面図である。

実施の形態１．
この発明にかかる巻線方法および巻線機について説明する前に、複数の電機子を円弧状に並べて形成したブラシレスモータの固定子と、この発明の巻線方法の対象となる電機子について、簡単に構造を説明する。図５は、複数の電機子を円弧状に並べて形成したブラシレスモータの固定子を軸方向から見た図である。図６（ａ）および（ｂ）は、固定子を構成する電機子の平面図および正面図である。

図５に示すように、固定子２０は９個の電機子２１ａ〜２１ｉを円筒状にならべて形成されている。図６にそのうちの一つの電機子２１ａの構成を示す。電機子２１ａは、Ｔ字型の電磁鋼板が複数枚積層された略矩形状の電機子コア２２に、積層方向の上下からインシュレータ２３が挿入され、さらにその上から絶縁被覆で覆われた導電性のワイヤ（具体的には銅線）２４が巻装されたものである。ワイヤ２４の巻始め部と巻終わり部の所定の位置に、絶縁被膜を剥離した部分２５ａが設けられている。

そして図５に示すように、例えば電機子２１ａに巻装されたワイヤ２４の巻終わり部は、自身のインシュレータ２３の角部２６ａに巻きつけられてから、隣の電機子２１ｂのインシュレータ２３の角部２６ｂに巻きつられ、さらにその隣の電機子２１ｃのインシュレータ２３の角部２６ｃに巻きつけられる。また、電機子２１ｂに巻装されたワイヤ２４の巻終わり部は、自身のインシュレータ２３の角部２６ｂに巻きつけられてから隣の電機子２１ｃのインシュレータ２３の角部２６ｃに巻きつけられる。そして、電機子２１ｃに巻装されたワイヤ２４の巻終わり部は、自身のインシュレータ２３の角部２６ｃに巻きつけられる。そして３つの電機子２１ａ、２１ｂおよび２１ｃの巻終わり部のワイヤ２４の剥離部分２５ａ、２５ｂおよび２５ｃの位置を合わせ、図示しない端子を取付けてロウ付けにより接合する。

図５には示していないが、ワイヤの巻始め部や他の電機子のワイヤの巻始め部、巻終わり部も、上述と同様の方法でワイヤ２４の剥離部分の位置を合わせ、端子およびリード線を取付けてロウ付けにより接合している。なお、以降の説明では、電機子２１ａ〜２１ｉを総称して電機子２１と呼ぶ。また剥離部分２５ａ〜２５ｃを総称して剥離部分２５と呼ぶ。

次に、この発明にかかる巻線方法を採用した巻線機について説明する。図1に、この発明の実施の形態にかかる巻線機の全体構成を示す。巻線機１は、架台２、ワイヤボビン３、テンショナ４、剥離ユニット５、ワイヤ引き出しユニット６、スピンドル部７、カットユニット８、投入搬送装置９、排出搬送装置１０およびコントローラ１１を備えている。

巻線機１の主要部であるテンショナ４、剥離ユニット５、スピンドル部７およびカットユニット８は架台２上に載置され、また架台２の外側にワイヤボビン３が設置されている。ワイヤボビン４から引き出されたワイヤ２４はテンショナ４を通過し、テンショナ４によってワイヤ２４に適正なテンションが付与される。

テンショナ４に隣接して剥離ユニット５が設置されており、テンショナ４でテンションが付与されたワイヤ２４は剥離ユニット５を通過する。剥離ユニット５の上部にはレーザマーカ５１が設置されており、このレーザマーカ５１によってワイヤ２４の絶縁被覆が剥離される。

剥離ユニット５の出口側にはワイヤ引き出しユニット６が配置されている。ワイヤ引き出しユニット６はプーリ６１とノズル６２で構成され、プーリ６１で９０度方向が変えられ、ノズル６２を通過したワイヤ２４は、スピンドル部７で電機子コア２２に巻装される。

スピンドル部７は、電機子コア２２を把持するチャック（図示せず）を備えている。またスピンドル部７は、後述するサーボモータ７１の力がプーリを介して伝達されることによって回転し、その回転速度および回転角度は、内蔵されたエンコーダ７２の出力信号により精密に制御される。スピンドル部７の近辺にはカットユニット８が配置され、スピンドル部７によって電機子コア２２にワイヤ２４が巻装された後、カットユニット８によってワイヤ２４が切断される。

スピンドル部７を挟んで両側に投入搬送装置９と排出搬送装置１０が設けられている。図示しないが、架台２の上方には、投入搬送装置９からスピンドル部７へ電機子コア２２を搬送する搬送ハンドと、スピンドル部７で巻線が終了した電機子コア２２を排出搬送装置１０へ搬送する搬送ハンドが設置されている。

排出搬送装置１０に隣接してコントローラ１１が取り付けられている。コントローラ１１には、後述する制御部１１１およびメモリ１１２が内蔵されており、それ以外に、運転の条件を入力する入力部１１３と運転の状況を表示する表示部１１４が設けられている。

図２は、テンショナ４の具体的な構成を示したものである。ワイヤボビン３から供給されたワイヤ２４は、アイレットガイド４０を通過した後、ガイドローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃおよび４１ｄで方向が変更された後、アイレットガイド４６を通過して剥離ユニット５に供給される。

ガイドローラ４１ａの上流側にはフェルトパッド４７が設けられており、ワイヤ２４は、フェルトパッド４７によりクリーニングされる。

ガイドローラ４１ｂには、図示しないカップリングを介してエンコーダ４２が接続されており、ガイドローラ４１ｂの回転数を検出する。ガイドローラ４１ｂの回転数は、そこを通過するワイヤ２４の長さに対応しているため、エンコーダ４２で検出された回転数によってワイヤ２４の移動量を測定することができる。エンコーダ４２で検出されたガイドローラ４１ｂの回転数のデータは、コントローラ１１に入力される。

ガイドローラ４１ｃにはプーリ４３ａが固着されており、このプーリ４３ａはタイミングベルト４４を介してプーリ４３ｂと連結されている。またプーリ４３ｂはパウダーブレーキ４５の軸に固着されており、パウダーブレーキ４５によりワイヤ２４に適正なテンションが与えられる。

図３は投入搬送装置９の具体的な構成を示したものである。投入搬送装置９は、電機子コア２２を搬送するベルト９１を備えている。このベルト９１は回転軸９２に移動可能に取付けられている。一方、ベース板９３に支持されたモータ取付板９４にモータ９５が取り付けられている。ベルト９１の回転軸９２にはプーリ９６が固着され、またモータ９５の出力軸にはプーリ９７が固着され、プーリ９６と９７はタイミングベルト９８を介して連結されている。

ベルト９１の下流側には電機子コア２２の位置決め板９９が取付けられ、またベルト９１を挟んで、位置決め板９９に対向する位置に測長センサ１２が取付けられている。この測長センサ１２は、電機子コア２２の積層厚さを測定するもので、非接触のレーザ変位計でも接触式の変位計（たとえばシリンダのロッドの移動量をMR素子によって検出するもの）でもよい。測長センサ１２で検出された電機子コア２２の積層厚さのデータはコントローラ１１に入力される。

図４に巻線機１の制御系の構成を示す。巻線機１の動作を制御するコントローラ１１は、前述したように制御部１１１、メモリ１１２、入力部１１３および表示部１１４を含む。制御部１１１には、測長センサ１２から電機子コア２２の厚みのデータが入力され、テンショナ４のエンコーダ４２から回転数に関するデータが入力され、スピンドル部７に内蔵されたエンコーダ７２からスピンドル部７の回転数および回転角度に関するデータが入力される。

一方、制御部１１１は、スピンドル部７のサーボモータ７１の制御信号、レーザマーカ５１の制御信号、カットユニット８の制御信号、および投入搬送装置９のベルト駆動用モータ９５の制御信号を出力する。

制御部１１１は、スピンドル部７のエンコーダ７２の出力信号に基づいて、サーボモータ７１の回転を制御することにより、スピンドル部７の回転速度と回転角度を調整する。なお、コントローラ１１のメモリ１１２には、これらの制御信号を作成するのに必要なデータがあらかじめ記憶されている。

なお上述した巻線機１の構成において、スピンドル部７はこの発明の巻線手段として、測長センサ１２はこの発明の積層厚測定手段として、エンコーダ２４はこの発明のワイヤ長測定手段として、剥離ユニット５はこの発明の剥離手段として、コントローラ１１はこの発明の制御手段としての機能をそれぞれ発揮する。

次に、前述した図１〜図４を参照して、電機子コア２２の搬送から巻線までの手順を説明する。電磁鋼板が複数枚積層された電機子コア２２に積層方向上下からインシュレータ２３を挿入したものが投入搬送装置９のベルト９１上に置かれる。

図３に示すように、制御部１１１の制御信号によってモータ９５が回転し、電機子コア２２はベルト９１上を矢印で示す方向に搬送される。電機子コア２２が位置決め板９９と対向する位置に移動した時にモータ９５の回転が停止する。この位置で測長センサ１２により電機子コア２２の積層厚さが測定される。測長センサ１２から出力された厚さのデータはコントローラ１１の制御部１１１に入力され、コントローラ１１１はこの測定値に応じた演算処理を行う。演算処理の内容については後に詳述する。

測長センサ１２で積層厚さが測定された後、電機子コア２２は、図示しない搬送ハンドによりスピンドル部７に搬送される。電機子コア２２はスピンドル部７で把持されて巻線動作に移行する。図２に示すように、ワイヤボビン３から供給されたワイヤ２４は、テンショナ４のアイレットガイド４０に案内されてフェルトパッド４７を通過し、ガイドローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃおよび４１ｄに案内されながら適正なテンションが付与された状態でテンショナ４を通過し、剥離ユニット５に移送される。

図４に示すように、ワイヤ２４が剥離ユニット５を通過する際、制御部１１１からの制御信号に基づき、レーザマーカ５１によってワイヤ２４の絶縁被膜が剥離されて、ワイヤ２４の巻終わり部および次の電機子２１のワイヤ２４の巻始め部に剥離部分２５が形成される。図１に示すように、剥離ユニット５を通過したワイヤ２４は、プーリ６１で方向を変え、ノズル６２を通過して、図示しないスピンドル部７の端末クリップに把持される。

スピンドル部７に把持された電機子コア２２は、サーボモータ７１によってスピンドル部７が回転することによりワイヤ２４が巻装される。

最後にスピンドル部７が回転し、ワイヤ２４が巻終わり部の剥離部分２５を残してカットユニット８により切断され、電機子２１の作製が終了する。巻線後の電機子２１は、図示しない搬送ハンドにより排出搬送装置１０に搬送され、巻線機１から排出される。

次に、ワイヤ２４の絶縁被覆を剥離する位置を決める際の処理について説明する。前述したようにワイヤ２４の剥離部分２５は、剥離ユニット５の上部に設けられたレーザマーカ５１によって絶縁被覆を加熱して剥離することにより形成される。この剥離部分２５の位置がずれていると、カットユニット８にてワイヤの端部が切断される際に、剥離部分２５が短くなったり剥離されない部分が生じて、他の電機子のワイヤの巻始め部および巻終わり部との電気的な接合が行えなくなる。

その原因は、電機子コア２２の積層厚さのバラツキにより、もしくはテンシュナ４によってワイヤに過大なテンションが加えられてワイヤが延びることによって、剥離部分２５が当初設定した位置からずれることによる。

この発明では、以下に示す第１の処理方法により、さらには第２の処理方法によって、積層厚さのバラツキやワイヤの延びによって生じる、ワイヤの剥離部分の位置ずれを修正している。

＜第１の処理方法＞
あらかじめ電機子コア２２の積層厚さと、電機子コア２２にワイヤ２４を所定の回数だけ巻回するのに必要な長さとの関係について演算式を求め、その演算式をデータ化してコントローラ１１のメモリ１１２に記憶しておく。そして電機子コア２２にワイヤを巻回する都度、電機子コア２２の積層厚さを測定し、上述の演算式を用いて、予定の巻数（すなわち最終の巻数）巻回するのに必要なワイヤ２４の長さを算出する。そして、巻線を行っている電機子コア２２のワイヤの長さを測定し、算出したワイヤの長さを参照してワイヤ２４の剥離部分の位置を決定する。

以下、第１の処理方法について具体的に説明する。まず電機子コア２２の積層厚さを変数として、その電機子コア２２に所定の回数ワイヤ２４を巻回するのに必要な長さを算出する演算式を作成する。演算式を作成する際には、積層によって一度の巻回に必要なワイヤの長さが、巻数が増えるに従って大きくなることを考慮して仮の演算式を作成し、この仮の演算式による算出結果と実験の結果とを照合することにより、演算式の係数を求める。このようにして求めた演算式のデータを、あらかじめコントローラ１１のメモリ１１２に記憶しておく。

電機子コア２２に巻線する際、制御部１１１は、投入搬送装置９のベルト９１により搬送される電機子コア２２が位置決め部９９に到達した時にモータ９５を止める。測長センサ１２で測定された電機子コア２２の積層厚さのデータは制御部１１１に入力される。制御部１１１は、メモリ１１２から演算式を読み出し、測定された積層厚さのデータに基いて、予定された巻数に必要なワイヤ２４の長さを算出する。

制御部１１１は、テンショナ４のエンコーダ４２で測定されたワイヤの長さを、演算式に基いて算出したワイヤの長さと比較しながら、ワイヤ２４の絶縁被覆を剥離する位置を決定する。

制御部１１１は、スピンドル部７のエンコーダ７２の出力信号に基づいてサーボモータ７１の回転速度および回転角度を調整することによってワイヤ２４の移動を制御する。そして制御部１１１は、図４に示すように、ワイヤ２４の剥離位置がレーザマーカ５１からのレーザ光の照射位置に到達したときに、ワイヤ２４の移動スピードを遅くすると共にレーザマーカ５１に指示してレーザ光を照射して、絶縁被膜を剥離する。

このように第１の処理方法によれば、演算式を用いて電機子コア２２の積層厚さに対応したワイヤの巻装長さが算出され、ワイヤ２４の剥離部分の位置は、算出されたワイヤ２４の巻装長さを参照して決定される。結果として、ワイヤ２４の剥離部分は、電機子コア２２の積層厚さのバラツキに影響されることなく、常にワイヤ２４の巻終わり部の所定の位置に形成される。

なお、上述の処理方法では、電機子コアにワイヤを所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤの長さを、メモリに記憶された演算式を用いて算出したが、これに限定されない。例えば、実験により、電機子コアの積層厚さを変化させたときに、ワイヤを所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤの長さを測定してグラフ上にプロットし、プロットした値に近似する直線または曲線を作成して、積層厚さとワイヤの長さの関係をデータ化すれば、演算式を用いた場合と同様の算出が可能となる。

＜第２の処理方法＞
次に、第２の処理方法について説明する。テンショナ４の調整不足により必要以上に大きいテンションがワイヤ２４に加えられた場合、ワイヤ２４は伸びる。上述した第１の処理方法は、テンションによってワイヤ２４が延びることを考慮していないため、そのような場合には、剥離部分を正確な位置に形成することができない。第２の処理方法では、ワイヤ２４の延びによって生じる剥離部分の位置ずれを修正している。

このために第２の処理方法では、第１の処理方法の処理に加えて以下の処理を行っている。すなわちメモリ１１２に記憶された演算式を用いて、予定の回数より少ない所定の回数だけ電機子コア２２にワイヤ２４を巻回するのに必要なワイヤ２４の長さＡを算出する。また同じ所定の回数だけ電機子コア２２にワイヤ２４を巻回したときのワイヤ２４の長さＢを測定する。そして算出したワイヤの長さＡと測定したワイヤの長さＢを比較して、テンションによって生じるワイヤの延びの比率を求める。この比率に基づいて、第１の処理方法で算出したワイヤ２４の長さを修正すると共に、この長さに合わせてワイヤ２４の巻終わり部に形成する剥離部分の位置を修正する。

以下、第２の処理方法について具体的に説明する。制御部１１１は、メモリ１１２に記憶された演算式を用いて、予定の巻数より少ない所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤの長さＡを算出する。例えば、最終の巻数が５０回であるとすると、５０回よりも少ない４５回巻回するのに必要なワイヤの長さを算出する。

合わせて制御部１１１は、スピンドル部７のエンコーダ７２の出力信号に基づいて、上記所定の回数だけ電機子コア２２にワイヤ２４が巻回されたことを検知したとき、テンショナ４のエンコーダ４２の出力に基づいて、所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤ２４の長さＢを測定する。そして算出したワイヤの長さＡと測定したワイヤの長さＢの比を求めることにより、テンションにより生じたワイヤの延びの比率を求める。

次に、制御部１１１は、演算式を用いて算出した、予定の巻数巻回するのに必要なワイヤ２４の長さを上述した延びの比率で割ることにより、電機子コア２２に予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さＣが求まる。制御部１１１は、テンショナ４のエンコーダ４２で測定したワイヤの長さＣに基づいて剥離部分２５の位置を決定する。

このように、テンションによる延びがない場合の所定の巻数に必要なワイヤの長さＡと、実際に延びが生じた場合の所定の巻数に必要なワイヤの長さＢとの比率に基いて、ワイヤの巻終わり部に形成する剥離部分の位置を修正することにより、剥離部分を常に巻き終わり部の同じ位置に形成できる。

なお、上述した実施の形態では、絶縁部分の剥離にレーザマーカ５１を用いたが、他の剥離手段を用いても、同様の効果が得られる。ただし、レーザマーカを用いた場合、レーザマーカ５１を固定し、ワイヤ２４を移動させながらレーザ光によって絶縁被覆の剥離を行うことができるため、剥離ユニット５をボールネジやモータを使用して移動させる必要がなく、巻線機をコンパクトかつ安価に製造することができる。

以上説明したようにこの発明の巻線方法によれば、電機子コア２２にロッド違いによる積層厚さのバラツキがある場合や、テンションによりワイヤ２４が延びた場合でも、ワイヤ２４の剥離部分２５を巻終わり部の常に同じ位置に形成できる。

なお、この発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思考に基づいて各種の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、この発明の巻線方法を、丸線を用いた巻線機に採用した場合について説明したが、この発明は、その他各種の断面形状のワイヤによってコイルを形成する巻線機にも適用できる。

この発明の巻線方法は、各種の断面形状のワイヤによってコイルを形成する巻線機に適用できるものであり、またスピンドル巻線機のみならず、フライヤ式巻線機にも適用できるものである。

１ 巻線機
２ 架台
３ ワイヤボビン
４ テンショナ
５ 剥離ユニット
６ ワイヤ引き出しユニット
７ スピンドル部
８ カットユニット
９ 投入搬送装置
１０ 排出搬送装置
１１ コントローラ
１２ 測長センサ
２２ 電機子コア
２４ ワイヤ
４２、７２エンコーダ
５１ レーザマーカ
７１ サーボモータ
１１１ 制御部
１１２ メモリ

Claims (8)

1. 外表面が絶縁被覆によって覆われた導電性のワイヤを電磁鋼板が複数枚積層された電機子コアに巻装してコイルを形成する巻線方法であって、
   前記電機子コアの積層厚さと、前記電機子コアに所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤの長さとの関係を表す演算式もしくはグラフを用意するステップと、
   巻線される前記電機子コアについて積層厚さを測定するステップと、
   測定された前記積層厚さに基づき、前記演算式もしくはグラフを用いて予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さを算出するステップと、
   前記電機子コアに巻回されるワイヤの長さを測定するステップと、
   前記算出されたワイヤの長さを参照し、前記測定されたワイヤの長さに基づいて前記ワイヤの絶縁被覆を剥離する位置を決定するステップと、を有することを特徴とする巻線方法。
2. 前記演算式もしくはグラフを用いて、前記予定の巻数より少ない所定の回数だけ巻回するのに必要なワイヤの第１の長さを算出するステップと、
   巻線される前記電機子コアについて、前記所定の回数だけ巻回されたときのワイヤの第２の長さを測定するステップと、
   前記第１の長さと前記第２の長さとを比較するステップと、をさらに有し、
   前記ワイヤの絶縁被覆を剥離する位置を決定する際に、前記算出された予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さに加え、前記の第１の長さと第２の長さとの比較結果を参照することを特徴とする、請求項1に記載の巻線方法。
3. 用意された前記演算式もしくはグラフを、データ化してメモリに記憶しておくことを特徴とする、請求項1または２に記載の巻線方法。
4. ワイヤの絶縁皮膜の剥離は、移動中のワイヤにレーザ光を照射することにより行うことを特徴とする、請求項1乃至３に記載の巻線方法。
5. 外表面が絶縁被覆によって覆われたワイヤを電磁鋼板が複数枚積層された電機子コアに巻装してコイルを形成する巻線機であって、
   前記電機子コアにワイヤを巻回する巻線手段と、
   前記電機子コアの積層厚さを測定する積層厚測定手段と、
   前記電機子コアに巻回されるワイヤの長さを測定するワイヤ長測定手段と、
   前記ワイヤの絶縁被覆を剥離する剥離手段と、
   前記積層厚測定手段および前記ワイヤ長測定手段の出力信号に基づいて、前記巻線手段および剥離手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記積層厚測定手段で測定された積層厚さに基づき、あらかじめ用意された演算式もしくはグラフを用いて算出された、予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さを参照し、前記ワイヤ長測定手段によって測定されたワイヤの長さに基づいて前記ワイヤの絶縁被覆を剥離する位置を決定することを特徴とする巻線機。
6. 前記制御手段は、
   前記演算式もしくはグラフを用いて算出された、前記電機子コアに予定の巻数より少ない所定の回数だけ巻回されたときのワイヤの第１の長さと、巻線される前記電機子コアについて前記ワイヤ長測定手段で測定された、前記所定の回数ワイヤが巻回されたときのワイヤの第２の長さとを比較すると共に、
   前記算出された予定の巻数巻回するのに必要なワイヤの長さに加え、前記第１の長さと第２の長さとの比較結果を参照して、前記ワイヤの絶縁被覆を剥離する位置を決定することを特徴とする、請求項５に記載の巻線機。
7. データ化された前記演算式もしくはグラフを記憶するメモリをさらに備えることを特徴とする、請求項５または６に記載の巻線機。
8. 前記剥離手段として、移動中のワイヤにレーザ光を照射することにより絶縁被覆を剥離する手段を用いることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれかに記載の巻線機。

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