JP2016100354A - Winding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態は、巻線機に関する。 Embodiments described herein relate generally to a winding machine.
従来より、円形断面を有する超伝導の素線を巻枠に巻き付けて、単結晶超伝導コイルを作製する巻線機が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a winding machine for producing a single crystal superconducting coil by winding a superconducting wire having a circular cross section around a winding frame is known.
巻枠に巻き付けられた素線は、巻枠の一方の端部から他方の端部に向って弦巻状に複数回ターンさせて巻き付けられて素線の第1層を形成し、その第1層上に更に素線が弦巻状に巻き付けられて素線の第2層を形成し、このようにして形成される層を重ねていくことで、巻枠に多層状に巻き付けられている。素線は、仕様に応じて、所定のターン数、所定の層数で巻き付けられるが、この際、所定の寸法精度内で規則的に巻き付けられることが超伝導性能を確保するために好ましい。そのためには、素線に付加される張力の変動を防止して素線の巻き付け位置精度を向上させることが重要となってくる。 The strand wound around the winding frame is wound by being wound a plurality of times in a chord winding shape from one end portion of the winding frame toward the other end portion to form a first layer of the strand. Further, the element wire is further wound in a string shape to form a second layer of the element wire, and the layers formed in this way are stacked, whereby the element is wound in a multilayer shape. The strands are wound with a predetermined number of turns and a predetermined number of layers according to the specifications. At this time, it is preferable that the strands are wound regularly within a predetermined dimensional accuracy in order to ensure superconducting performance. For this purpose, it is important to improve the winding position accuracy of the strands by preventing fluctuations in the tension applied to the strands.
巻枠に巻き付ける素線は、予め巻き付けられた素線ドラムから引き出される。このことにより、巻き付けられている素線を含む素線ドラムの外径は変動する。同様に、巻枠には素線が巻き付けられることにより、巻き付けられている素線を含む巻枠の外径も変動する。このため、素線の張力は、素線ドラムの半径の変動と、巻枠の半径の変動とにより変動し得る。また、巻枠の断面が真円でない場合にも、素線の送り速度が変動するため、素線の張力は変動しやすくなる。このため、ロードセルを用いて素線の張力を検出し、検出された張力に応じて素線ドラムから引き出される素線をパウダーブレーキによって制動して、張力変動への追従を図っていた。 The wire wound around the winding frame is drawn out from a previously wound wire drum. As a result, the outer diameter of the wire drum including the wound wire varies. Similarly, when the wire is wound around the winding frame, the outer diameter of the winding frame including the wound wire also varies. For this reason, the tension | tensile_strength of a strand can be fluctuate | varied by the fluctuation | variation of the radius of a strand drum, and the fluctuation | variation of the radius of a winding frame. Further, even when the cross section of the winding frame is not a perfect circle, the feed rate of the strand fluctuates, so that the tension of the strand is likely to vary. For this reason, the tension | tensile_strength of the strand was detected using the load cell, the strand pulled out from a strand drum was braked with the powder brake according to the detected tension | tensile_strength, and the follow-up to tension | tensile_strength was aimed at.
しかしながら、ロードセルでは張力の大きな変動を検出することが困難となり得る。このことにより、張力の検出精度が低下し、大きな張力変動に対する追従が困難になる可能性がある。また、パウダーブレーキは、パウダーを励磁させて素線を制動するため、迅速な応答が困難になり、この点においても張力変動への追従が困難になる可能性が考えられる。 However, it can be difficult to detect large variations in tension in a load cell. As a result, the detection accuracy of the tension is lowered, and it may be difficult to follow a large tension fluctuation. Further, since the powder brake excites the powder to brake the wire, it is difficult to respond quickly, and in this respect, it may be difficult to follow the tension fluctuation.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、素線の張力変動への追従性を向上させて、素線の巻き付け位置精度を向上させることができる巻線機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and provides a winding machine that can improve the follow-up ability to the tension fluctuation of the strand and improve the winding position accuracy of the strand. For the purpose.
実施の形態による巻線機は、素線が巻き付けられた素線ドラムから素線を引き出して巻枠に巻き付ける。この巻線機は、素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、ドラム回転駆動部および巻枠回転駆動部を制御する制御部と、を備えている。制御部は、素線ドラムの回転速度および巻枠の回転速度を調整し、素線から引き出される素線の張力を調整する。素線の張力の変動は、張力変動吸収部によって吸収可能になっている。張力変動吸収部は、素線が巻き掛けられ、素線の張力の変動に応じて所定の方向に移動可能な可動ローラを有している。可動ローラの位置は、ローラ位置計測部によって計測される。制御部は、ローラ位置計測部によって計測された可動ローラの位置に基づいて素線ドラムの回転速度を調整する。 The winding machine according to the embodiment draws a strand from a strand drum around which the strand is wound and winds the strand around a reel. The winding machine includes a drum rotation driving unit that rotationally drives the wire drum, a reel rotation driving unit that rotates the reel, and a control unit that controls the drum rotation driving unit and the reel rotation driving unit. I have. The control unit adjusts the rotation speed of the wire drum and the rotation speed of the reel, and adjusts the tension of the wire drawn from the wire. Variations in the tension of the strands can be absorbed by the tension variation absorber. The tension fluctuation absorbing unit has a movable roller around which a wire is wound and which can move in a predetermined direction in accordance with a fluctuation in the tension of the wire. The position of the movable roller is measured by a roller position measuring unit. The control unit adjusts the rotation speed of the wire drum based on the position of the movable roller measured by the roller position measurement unit.
また、実施の形態による巻線機は、素線が巻き付けられた素線ドラムから素線を引き出して巻枠に巻き付ける。この巻線機は、素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、 巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、素線ドラムから引き出される素線を巻枠の所望の巻付け位置に案内する素線ガイドとを備えている。素線ガイドは、ガイド移動駆動部によって、巻枠の回転軸線に沿った方向において互いに離間する第1の位置と第2の位置との間で往復移動する。第1の位置と第2の位置との距離は、素線の直径の倍数にはなっていない。 Further, the winding machine according to the embodiment draws a strand from a strand drum around which the strand is wound and winds the strand around a reel. The winding machine includes a drum rotation driving unit that rotationally drives the wire drum, a reel rotation driving unit that rotationally drives the reel, and a strand drawn from the strand drum at a desired winding position of the reel. And a wire guide for guiding. The wire guide is reciprocated between a first position and a second position that are separated from each other in the direction along the rotation axis of the reel by the guide movement drive unit. The distance between the first position and the second position is not a multiple of the diameter of the strand.
また、実施の形態による巻線機は、素線が巻き付けられた素線ドラムから素線を引き出して巻枠に巻き付ける。この巻線機は、素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、ドラム回転駆動部および巻枠回転駆動部を制御する制御部と、巻枠に巻き付けられた素線の巻き付け外径を計測する巻枠外径計測部と、を備えている。制御部は、巻枠外径計測部により計測された、巻枠に巻き付けられた最外層の素線の巻き付け外径と、巻枠外径計測部により計測された、最外層の直下の層の素線の巻き付け外径との差が所定の基準値以下である場合に、素線ドラム回転駆動部および巻枠回転駆動部を停止する。 Further, the winding machine according to the embodiment draws a strand from a strand drum around which the strand is wound and winds the strand around a reel. The winding machine includes a drum rotation driving unit that rotationally drives the wire drum, a reel rotation driving unit that rotates the winding frame, a control unit that controls the drum rotation driving unit and the reel rotation driving unit, A winding frame outer diameter measuring unit that measures a winding outer diameter of the wire wound around the frame. The control unit measures the winding outer diameter of the outermost layer wound around the reel, measured by the reel outer diameter measuring unit, and the strand of the layer immediately below the outermost layer measured by the reel outer diameter measuring unit. When the difference from the winding outer diameter is equal to or less than a predetermined reference value, the wire drum rotation driving unit and the reel rotation driving unit are stopped.
さらに、実施の形態による巻線機は、素線が巻き付けられた素線ドラムから素線を引き出して巻枠に巻き付ける。この巻線機は、素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、素線ドラムから引き出された素線に接着材を塗布する接着剤塗布部と、を備えている。接着剤塗布部は、接着剤を供給するディスペンサと、ディスペンサにより供給された接着剤を素線に転写する転写ローラと、素線に転写される転写ローラ上の接着剤の厚さを調整する厚さ調整部と、を有している。 Furthermore, the winding machine according to the embodiment draws the strand from the strand drum around which the strand is wound and winds the strand around the winding frame. This winding machine includes a drum rotation driving unit that rotates a wire drum, a reel rotation driving unit that rotates a winding frame, and an adhesive application that applies an adhesive to the wire drawn from the strand drum. And a section. The adhesive application unit includes a dispenser that supplies an adhesive, a transfer roller that transfers the adhesive supplied by the dispenser to the strand, and a thickness that adjusts the thickness of the adhesive on the transfer roller that is transferred to the strand. A thickness adjusting unit.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における巻線機について説明する。ここで、巻線機は、素線が巻き付けられた素線ドラムから素線を引き出して巻枠に巻き付けて、巻線コイルを作製するためのものであり、例えば、超伝導の素線が巻き付けられた単結晶超伝導コイルを作製するために好適に用いることができるものである。 Hereinafter, a winding machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the winding machine is for producing a winding coil by drawing a wire from a wire drum around which the wire is wound and winding it on a winding frame. For example, a superconducting wire is wound. It can be suitably used to produce a single crystal superconducting coil.
(第1の実施の形態)
図1乃至図6を用いて、本発明の第1の実施の形態における巻線機について説明する。
(First embodiment)
The winding machine according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1乃至図3に示すように、巻線機10は、ベース11と、ベース11にステージ41(後述)を介して取り付けられ、素線ドラム1を回転駆動するドラム回転駆動部20と、ベース11に固定され、巻枠2を回転駆動する巻枠回転駆動部30と、を備えている。ドラム回転駆動部20によって素線ドラム1を回転駆動すると共に、巻枠回転駆動部30によって巻枠2を回転駆動することにより、素線ドラム1に巻き付けられていた素線3が引き出されて、巻枠2に巻き付けられ、例えば図6に示すような巻線コイルCが作製される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ドラム回転駆動部20は、素線ドラム1を保持するドラム保持部21と、ドラム保持部21を回転駆動するドラム回転用モータ22と、を有している。このうちドラム保持部21は、ステージ41にドラムフレーム23を介して取り付けられており、ドラムフレーム23に対して回転可能になっている。また、ドラム保持部21は、複数の爪を有するチャック機構によって構成され、素線ドラム1の一端部を保持している。素線ドラム1の他端部は、ステージ41に固定された芯押し台24のセンターによって回転可能に保持されている。
The drum
図1に示すように、ドラム回転用モータ22の回転は、減速機25によって減速されるようになっている。減速機25の出力部にはモータ側歯車26が連結されている。一方、ドラム保持部21には、ドラムフレーム23に回転可能に設けられたドラム回転軸27が連結されており、このドラム回転軸27に、モータ側歯車26と噛み合うドラム側歯車28が連結されている。このようにして、ドラム回転用モータ22の回転が、減速機25、歯車26、28、およびドラム回転軸27を介してドラム保持部21に伝達されて、ドラム保持部21に保持された素線ドラム1が回転するように構成されている。なお、本実施の形態では、ドラム回転用モータ22の回転軸線と、素線ドラム1の回転軸線とは互いに直交する方向に延びており、図示しない変換機構によって回転軸線の方向が変換されている。
As shown in FIG. 1, the rotation of the
図2に示すように、巻枠回転駆動部30は、巻枠2を保持する巻枠保持部31と、巻枠保持部31を回転駆動する巻枠回転用モータ32と、を有している。このうち、巻枠保持部31は、ベース11に巻枠フレーム33を介して固定されており、巻枠フレーム33に対して回転可能になっている。また、巻枠保持部31は、複数の爪を有するチャック機構によって構成され、巻枠2の一端部(図1の左側のフランジ2a)を保持している。巻枠2の他端部(図1の右側のフランジ2a)は、ベース11に固定された芯押し台34のセンターによって回転可能に保持されている。
As shown in FIG. 2, the reel
巻枠回転用モータ32の回転は、減速機35によって減速されるようになっている。減速機35の出力部には、モータ側歯車36が連結されている。一方、巻枠保持部31には、巻枠フレーム33に回転可能に設けられた巻枠回転軸37が連結されており、この巻枠回転軸37に、モータ側歯車36に噛み合う巻枠側歯車38が設けられている。このようにして、巻枠回転用モータ32の回転が、減速機35、歯車36、38、および巻枠回転軸37を介して巻枠保持部31に伝達されて、巻枠保持部31に保持された巻枠2が回転するように構成されている。なお、本実施の形態では、巻枠回転用モータ32の回転軸線と、巻枠2の回転軸線とは互いに直交する方向に延びており、図示しない変換機構によって回転軸線の方向が変換されている。
The rotation of the
図1および図3に示すように、素線ドラム1は、ドラム横行機構40(ドラム移動駆動部)によって、巻枠2の回転軸線Xに沿った方向(図1の左右方向)に移動可能になっている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
ドラム横行機構40は、ベース11に対して移動可能に設けられたステージ41と、ベース11に設けられ、巻枠2の回転軸線Xに沿った方向に延びるボールねじ42と、ステージ41に設けられ、ボールねじ42に螺合するボールナット43と、ボールねじ42を回転駆動するドラム移動用モータ44と、を有している。ステージ41とベース11との間には、ボールねじ42に略平行に延びるリニアガイド45が介在されており、ステージ41は、リニアガイド45によって案内されて移動するようになっている。ステージ41上には、上述したドラム回転駆動部20と芯押し台24とが設けられている。このようにして、ドラム移動用モータ44によってボールねじ42を回転駆動することにより、ドラム回転駆動部20および芯押し台24に保持された素線ドラム1が、巻枠2の回転軸線Xに沿った方向に移動可能になっている。後述する制御部90によってドラム移動用モータ44の回転方向を変えることにより、素線ドラム1は図1の左方向または右方向に移動方向を変えることができ、自動的に往復移動可能になっている。
The
図1、図2および図4に示すように、素線ドラム1から引き出される素線3は、素線ガイド50によって、巻枠2の所望の巻付け位置に案内されるようになっている。素線ガイド50は、アーム51と、アーム51に設けられた複数のガイドローラ52と、を有している。このうちアーム51は、巻枠保持部31に保持された巻枠2の上方に配置されて、巻枠2の回転軸線Xに直交する方向に延びている。素線ドラム1から引き出された素線3はガイドローラ52に巻き掛けられ、これにより巻枠2の回転軸線Xに直交する方向に送られて、巻枠2の所望の巻付け位置に巻き付けられる。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
図1に示すように、素線ガイド50は、トラバーサ機構60(ガイド移動駆動部)によって、巻枠2の回転軸線Xに沿った方向において互いに離間する第1の位置x1(左側のフランジ2aの近傍の位置)と第2の位置x2(右側のフランジ2aの近傍の位置)との間で往復移動可能になっている。
As shown in FIG. 1, the
トラバーサ機構60は、ベース11に起立して固定されたトラバーサフレーム61と、トラバーサフレーム61に対して移動可能に設けられたステージ62と、トラバーサフレーム61に設けられ、巻枠2の回転軸線Xに沿った方向に延びるボールねじ63と、ステージ62に設けられ、ボールねじ63に螺合するボールナット64と、ボールねじ63を回転駆動するガイド移動用モータ65と、を有している。ステージ62とトラバーサフレーム61との間には、ボールねじ63に略平行に延びるリニアガイド66が介在されており、ステージ62は、リニアガイド66によって案内されて移動するようになっている。ステージ62には、素線ガイド50のアーム51が固定されている。このようにして、ガイド移動用モータ65によってボールねじ63を回転駆動することにより、素線ガイド50が、巻枠2の回転軸線Xに沿った方向に移動可能になっている。後述する制御部90によって、素線ガイド50が第1の位置x1または第2の位置x2に達した際にガイド移動用モータ65の回転方向を変えることにより、素線ガイド50は、図1の左方向または右方向に移動することができ、自動的に往復移動可能になっている。
The
図1および図4に示すように、素線ガイド50のアーム51の先端部にはガイド位置計測部67が設けられている。ガイド位置計測部67は、素線ガイド50と巻枠2のフランジ2a(端部)との距離を計測する。そして、後述する制御部90は、ガイド位置計測部67により計測された素線ガイド50と巻枠2のフランジ2aとの距離に基づいて素線ガイド50が第1の位置x1(左側のフランジ2aの近傍の位置)または第2の位置x2(右側のフランジ2aの近傍の位置)に達した否かを判断する。素線ガイド50が第1の位置x1または第2の位置x2に達したと判断された場合、素線ガイド50の移動方向が反転される。
As shown in FIGS. 1 and 4, a guide
例えば、ガイド位置計測部は、素線ガイド50のアーム51の両側(図1の左右両側)に取り付けられた一対のタッチセンサ67によって構成することができる。左側のタッチセンサ67は、素線ガイド50と巻枠2の左側のフランジ2aとの距離を計測し、右側のタッチセンサ67は、素線ガイド50のアーム51と巻枠2の右側のフランジ2aとの距離を計測する。そして、後述する制御部90によって、左側のタッチセンサ67により計測された距離が所定の距離以下となった場合に、素線ガイド50が第1の位置x1に達したと判断されて素線ガイド50の移動方向が反転され、右側のタッチセンサ67により計測された距離が所定の距離以下となった場合に、素線ガイド50が第2の位置x2に達したと判断されて素線ガイド50の移動方向が反転される。このようにして、素線ガイド50は、自動的に往復移動可能になっている。
For example, the guide position measurement unit can be configured by a pair of
ところで、素線ドラム1の上方には、ドラム側レーザ変位計68(ドラム外径計測部)が設けられている。このドラム側レーザ変位計68は、素線ドラム1における素線3の引き出し位置において、素線ドラム1に巻き付けられた素線3の巻き付け外径(巻き付けられている素線3を含む素線ドラム1の外径)を計測する。ドラム側レーザ変位計68は、素線ドラム1に巻き付けられた素線3にレーザ光を照射して当該素線3までの距離を計測する。このドラム側レーザ変位計68により計測された距離によって、素線3の巻き付け外径が得られるように構成されている。
Incidentally, a drum-side laser displacement meter 68 (drum outer diameter measuring unit) is provided above the
図1および図3に示すように、素線ドラム1と素線ガイド50との間には、素線ドラム1から引き出される素線3に付加される張力の変動を吸収可能な張力変動吸収部70が設けられている。張力変動吸収部70は、図3に示すように、互いに離間して設けられた、素線3が巻き掛けられる第1固定ローラ71および第2固定ローラ72と、素線3の張力の変動に応じて第1固定ローラ71から第2固定ローラ72に向う方向に直交する方向(図3の上下方向)に移動可能に設けられた可動ローラ73と、を有している。第1固定ローラ71および第2固定ローラ72は、ドラム横行機構40のステージ41にドラムフレーム23を介して固定されている。素線ドラム1から引き出された素線3は、第1固定ローラ71、可動ローラ73および第2固定ローラ72に、この順に巻き掛けられている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, a tension fluctuation absorber that can absorb fluctuations in tension applied to the
可動ローラ73は、可動ローラ73の移動方向に沿って見た場合(例えば、図3の上方から見た場合)に第1固定ローラ71と第2固定ローラ72との間に配置されている。可動ローラ73には、図3の上下方向に移動可能なブロック74が取り付けられており、ドラムフレーム23には、上下方向に延びるリニアガイド75が設けられている。ブロック74は、リニアガイド75によって案内されて、可動ローラ73と共に上下方向に移動可能になっている。
The
張力変動吸収部70は、可動ローラ73を、素線3の張力が増大した場合に可動ローラ73が移動する方向とは反対方向(図3の下方向)に付勢する付勢部76、77を更に有している。より具体的には、付勢部は、ブロック74の上側に設けられた圧縮ばね76と、ブロック74の下側に設けられた引張ばね77と、を含んでいる。圧縮ばね76は、一端がドラムフレーム23に固定され他端がブロック74に固定されており、ブロック74を下方向に押圧して付勢している。引張ばね77は、一端がドラムフレーム23に固定され、他端がブロック74に固定されており、ブロック74を下方向に引っ張って付勢している。このことにより、ブロック74は、素線3の張力が増大した場合にはその張力によって上方向に移動し、素線3の張力が減少した場合には圧縮ばね76と引張ばね77の付勢力によってブロック74は下方向に移動し得る。このようにして、可動ローラ73は、素線3の張力が変動した際には、この変動分を圧縮ばね76と引張ばね77とにより吸収可能になっており、素線3に急激な張力の変動が生じることを抑制している。
The tension
張力変動吸収部70の可動ローラ73の位置は、リニアエンコーダ80(ローラ位置計測部)によって計測されるようになっている。リニアエンコーダ80は、リニアガイド75の近傍に配置されてドラムフレーム23に取り付けられており、このリニアエンコーダ80によって、可動ローラ73が設けられたブロック74の上下方向の位置が検出可能になっている。例えば、リニアエンコーダ80は、素線3の張力の設定値を100Nとした場合に、張力が0N〜200Nの範囲で変動した場合の可動ローラ73の位置を計測可能にすることが好適である。
The position of the
図3に示すように、ドラムフレーム23には、ロードセル81が設けられている。ロードセル81は、ロードセル用ローラ81aを有しており、このロードセル用ローラ81aに素線3が巻き掛けられ、素線3の張力をロードセル81が検出可能になっている。なお、ロードセル81は、張力変動吸収部70の第2固定ローラ72と素線ガイド50との間に配置されている。また、張力変動吸収部70の第1固定ローラ71と素線ドラム1との間には、第3固定ローラ82が設けられており、素線ドラム1から引き出された素線3は、第3固定ローラ82を通って第1固定ローラ71に送られる。
As shown in FIG. 3, the
図1に示すように、ドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22および巻枠回転駆動部30の巻枠回転用モータ32は、制御部90によって制御される。これにより、制御部90は、素線ドラム1の回転速度および巻枠2の回転速度を調整し、素線ドラム1から引き出される素線3の張力を調整する。より具体的には、制御部90は、素線ドラム1の回転速度を巻枠2の回転速度より小さくするように、ドラム回転用モータ22および巻枠回転用モータ32を制御する。これにより、素線ドラム1から引き出されて巻枠2に送られる素線3に所定の張力が付加される。
As shown in FIG. 1, the
本実施の形態による制御部90は、巻枠2の回転速度をP、巻枠2の直径(素線3が巻かれていない状態での直径)をD、巻枠2に巻かれた素線3の層数をN、素線3の直径をSとしたときに、素線ドラム1からの素線3の引き出しを開始する際の素線3の引き出し速度Voが、
Vo=(D÷2+S×N)×P・・・(1)
となるようにドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22を制御して、素線ドラム1の回転速度を調整する。
The
Vo = (D ÷ 2 + S × N) × P (1)
The
そして、制御部90は、素線3の引き出し開始時に素線ドラム1に存在していた最外層の素線3が引き出された後に、上述したドラム側レーザ変位計68により計測された素線3の巻き付け外径dを用いて、素線3の引き出し速度Vが、
V=((D÷2+S×N)÷d)×Vo・・・(2)
となるようにドラム回転用モータ22を制御して、素線ドラム1の回転速度を調整する。
Then, the
V = ((D ÷ 2 + S × N) ÷ d) × Vo (2)
The
また、制御部90は、上述したドラム横行機構40のドラム移動用モータ44と、トラバーサ機構60のガイド移動用モータ65と、を制御する。すなわち、制御部90は、張力変動吸収部70と素線ガイド50とが、巻枠2の回転軸線Xに直交する方向(図1における上下方向)に一列状に整列するように、ドラム移動用モータ44およびガイド移動用モータ65を制御する。このことにより、弦巻状に巻き付けられる素線3の巻き付け位置に応じて、素線ガイド50と素線ドラム1とが別々に巻枠2の軸線方向に移動するようになっている。
Further, the
本実施の形態による制御部90は、上述したリニアエンコーダ80により計測された張力変動吸収部70の可動ローラ73の位置に基づいて、ドラム回転駆動部20を制御して素線ドラム1の回転速度を調整する。例えば、リニアエンコーダ80により計測された可動ローラ73の位置が、設定位置(張力の設定値が付加されている場合の位置)より第1固定ローラ71および第2固定ローラ72の側(図3における上側)である場合には、素線3の張力が設定値より大きくなっているため、素線ドラム1の回転速度を増大させて張力の低減を図る。一方、可動ローラ73の位置が、上記設定位置より第1固定ローラ71および第2固定ローラ72から遠ざかる側(図3における下側)である場合には、素線3の張力が設定値より小さくなっているため、素線ドラム1の回転速度を減少させて張力の増大を図る。これにより、素線3の張力変動への追従性を向上させている。
The
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、上述した巻線機10によって巻枠2に素線3を巻き付ける巻線方法について説明する。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described. Here, a winding method in which the
まず、素線3が巻き付けられた素線ドラム1が、ドラム回転駆動部20のドラム保持部21と芯押し台24に保持されると共に、素線3が巻き付けられていない巻枠2が、巻枠回転駆動部30の巻枠保持部31と芯押し台34に保持される。
First, the
続いて、張力変動吸収部70と素線ガイド50を、巻枠2における素線3の巻き付け開始位置に、巻枠2の回転軸線Xに直交する方向に整列させる。ここでは、巻き付け開始位置は、巻枠2の図1に示す右側のフランジ2aの近傍の位置である第2の位置x2とする。
Subsequently, the tension
次に、素線ドラム1から素線3が引き出されて、張力変動吸収部70の各ローラ71、72、73と、ロードセル用ローラ81aと、素線ガイド50の各ローラ52とに巻き掛けられて、素線3の先端が巻枠2の巻き付け開始位置に固定される。
Next, the
次いで、ドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22と、巻枠回転駆動部30の巻枠回転用モータ32とが駆動されて、素線ドラム1および巻枠2が、それぞれ所定の回転速度で回転する。このことにより、素線ドラム1から素線3が引き出されて、引き出された素線3が、張力変動吸収部70の各ローラ71、72、73と、ロードセル用ローラ81aと、素線ガイド50の各ローラ52とによって案内されながら、巻枠2に向けて送られ、巻枠2に巻き付けられる。この際、素線ドラム1の回転速度を、巻枠2の回転速度より小さくする。このことにより、素線ドラム1から引き出されて巻枠2に送られる素線3に張力が付加される。また、素線ドラム1の回転速度は、素線ドラム1から引き出される素線3の引き出し速度が上述した式(1)により求められるVoとなるように調整される。このことにより、巻枠2に巻き付けられている素線3の層数に応じて、素線3の引き出し速度を適切に設定することができる。例えば、巻枠2に素線3が巻き付けられていない場合には、式(1)中のNは0となるが、既に巻枠2に素線3が巻き付けられている場合には、巻枠2に巻き付けられている素線3の層数に応じた適切な素線3の引き出し速度を設定することができる。
Next, the
巻枠2に素線3を巻き付けている間、ドラム横行機構40によって素線ドラム1および張力変動吸収部70を移動させると共に、トラバーサ機構60によって素線ガイド50を移動させ、張力変動吸収部70および素線ガイド50を、巻枠2における素線3の巻き付け位置に整列させる。このことにより、素線ドラム1から引き出された素線3の張力の変動を抑制している。ここでは、素線ガイド50は、ガイド移動用モータ65が回転駆動されることにより、第2の位置x2から第1の位置x1に向って図1の左方向に移動する。なお、素線ドラム1および張力変動吸収部70は、素線ドラム1から引き出される素線3の引き出し位置を素線ガイド50の移動に追従させるようにして、図1の右側または左側に向って適宜移動する。
While the
また、巻枠2に素線3を巻き付けている間、素線ドラム1から引き出される素線3の張力が変動した場合には、張力変動吸収部70の可動ローラ73が、図1に示す上下方向に移動する。この移動した可動ローラ73の位置がリニアエンコーダ80により計測され、制御部90は、リニアエンコーダ80により計測された可動ローラ73の位置に基づいて、ドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22の回転速度を調整する。例えば、素線3の張力の設定値を100Nとし、素線3に120Nの張力が付加された場合には、可動ローラ73は、第1固定ローラ71および第2固定ローラ72の側(図3における上側)に移動する。この移動した可動ローラ73の位置をリニアエンコーダ80が計測することにより、素線ドラム1の回転速度を増大させ、変動した素線3の張力の低減を図る。
Further, when the tension of the
より具体的には、図5に示すように、まず、素線3の張力が設定値となっている場合における可動ローラ73の位置と、素線3の張力が変動した現在の可動ローラ73の位置との位置差Tを求める(ステップS1)。ここでの可動ローラ73の位置は、図3に示す固定ローラ71、72から可動ローラ73までの上下方向の距離とする。
More specifically, as shown in FIG. 5, first, the position of the
続いて、現在の素線3の張力(120N)と張力の設定値(100N)との差を求め、この求められた差に、所定の補正係数を乗じ、速度補正係数を求める(ステップS2)。
Subsequently, the difference between the current tension (120N) of the
次に、上述した位置差Tが、正の値、負の値、0(ゼロ)の何れであるか否かを判断する(ステップS3) Next, it is determined whether the position difference T described above is a positive value, a negative value, or 0 (zero) (step S3).
例えば、素線3の張力の設定値を100Nとし、素線3に120Nの張力が付加された場合には、可動ローラ73が上方向に移動するため、位置差Tがプラスとなる。この場合、素線3の補正引き出し速度V’を、
V’=Vo×(1+速度補正係数)
により求める(ステップS4)。
For example, when the set value of the tension of the
V ′ = Vo × (1 + speed correction coefficient)
(Step S4).
その後、求められた素線3の補正引き出し速度V’となるように、ドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22の回転速度を調整する。この場合、素線3の引き出し速度が増大し、素線3の張力が減少する。
Thereafter, the rotation speed of the
一方、上述した位置差Tがマイナスとなる場合には、素線3の補正引き出し速度V’を、
V’=Vo×(1−速度補正係数)
により求める(ステップS5)。この場合、素線3の引き出し速度が減少し、素線3の張力が増大する。また、位置差Tが0となる場合、すなわち、張力が設定値となっている場合には、素線3の引き出し速度Voは補正することなく、現在の素線3の引き出し速度が維持される。
On the other hand, when the above-described positional difference T is negative, the corrected drawing speed V ′ of the
V ′ = Vo × (1−speed correction coefficient)
(Step S5). In this case, the drawing speed of the
このようにして、素線ドラム1から引き出される素線3の変動した張力を設定値に戻し、張力の変動を抑制することができる。
In this way, the changed tension of the
ところで、素線3の張力が変動した場合には、張力変動吸収部70の圧縮ばね76の付勢力と、引張ばね77の付勢力とによって、張力の変動分が吸収される。このことにより、素線3に急激な張力の変動が発生した場合であっても、圧縮ばね76および引張ばね77の付勢力によって、素線3に急激な張力の変動が生じることを抑制できる。
By the way, when the tension of the
巻枠2に素線3が弦巻状に巻き付けられていくと、巻枠2における素線3の巻付け位置が、巻枠2の左側のフランジ2aの近傍の位置である第1の位置x1に達する。このようにして、図6に示すように、巻枠2上に、弦巻状に巻き付けられた素線3の第1層(図6における最下層)が形成される。
When the
素線ガイド50が第1の位置x1に達すると、素線ガイド50のアーム51に設けられた左側のタッチセンサ67(図1参照)によって計測された素線ガイド50と巻枠2の左側のフランジ2aとの距離が所定の距離以下となる。これにより、トラバーサ機構60のガイド移動用モータ65の回転方向が反転される。このことにより、素線ガイド50の移動方向が反転され、素線ガイド50は、第1の位置x1から第2の位置x2に向って図1の右方向に移動する。そして、既に巻き付けられた第1層の素線3上に、素線3が弦巻状に巻き付けられる。この素線3の巻き付けは、巻枠2の第1の位置x1から第2の位置x2にわたって行われる。このことにより、弦巻状の素線3の第2層が形成される(図6参照)。
When the
素線3の第2層を形成している間、素線ドラム1から引き出される素線3の引き出し速度が、上述した式(2)により求められるVとなるようにドラム回転用モータ22の回転速度が調整される。このことにより、素線ドラム1に巻き付けられている素線3の層数の減少によって素線3の引き出し速度が変動して素線3の張力が変動することを抑制し、素線3の張力を一定に維持することができる。この間、素線3の張力が変動した場合には、図5で示した動作フローに従って、適宜、素線3の引き出し速度が補正される。この際、フロー中のVoには、式(2)で求められたVが代入される。
While the second layer of the
このようにして素線3を連続的に巻き付けることにより、図6に示すように、素線3が多層に巻き付けられた巻線コイルCが得られる。
By winding the
このように本実施の形態によれば、張力変動吸収部70のリニアエンコーダ80によって計測された可動ローラ73の位置に基づいて、ドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22が制御される。このことにより、素線3の張力の変動に応じて、ドラム回転用モータ22の回転速度を調整することができ、変動した張力が設定値となるように調整して、素線ドラム1から引き出される素線3の張力の変動を抑制できる。このため、素線3の張力変動への追従性を向上させて、素線3の巻き付け位置精度を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、張力変動吸収部70の可動ローラ73が、圧縮ばね76および引張ばね77によって第1固定ローラ71および第2固定ローラ72から遠ざかる方向に付勢されている。このことにより、素線3の張力が変動した際には、この変動分を圧縮ばね76と引張ばね77とにより吸収することができ、素線3に急激な張力の変動が生じることを抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the
なお、上述したように、素線ガイド50は、トラバーサ機構60によって、巻枠2の回転軸線Xに沿った方向において互いに離間する第1の位置x1と第2の位置x2との間で往復移動可能となっている。このような第1の位置x1と第2の位置x2との距離は、素線3の直径の倍数ではないことが好適である。
As described above, the
すなわち、第1の位置x1と第2の位置x2との距離が、素線3の直径の倍数となっている場合には、素線ガイド50が第1の位置x1または第2の位置x2に達した際に、素線3が今まで巻き付けられて形成された層から一つ上の層に立ち上がる位置が、各層において同じ位置となり得る。この場合、この素線3の立ち上げ位置において、作製された巻線コイルCの断面形状が歪み、巻線コイルCとしての寸法精度を維持することが困難になり得る。
That is, when the distance between the first position x1 and the second position x2 is a multiple of the diameter of the
しかしながら、第1の位置x1と第2の位置x2との距離が素線3の直径の倍数ではない場合には、素線3が立ち上がる位置を、各層において巻枠2の周方向にずらすことができる。例えば、直径1mmの素線3を、360mmの幅の巻枠2に巻き付ける場合に、第1の位置x1と第2の位置x2との距離を、395.95mm(=360mm−4.5°/360°)とすると、素線3が立ち上がる位置を4.5°ずつ周方向にずらすことができる。このことにより、作製された巻線コイルCの断面形状が歪むことを抑制でき、巻線コイルCとしての寸法精度を維持することが可能となる。なお、このような効果は、可動ローラ73の位置に基づいてドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22が制御されることに関わることなく得られるものである。
However, when the distance between the first position x1 and the second position x2 is not a multiple of the diameter of the
(第2の実施の形態)
次に、図7を用いて、本発明の第2の実施の形態における巻線機について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a winding machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図7に示す第2の実施の形態においては、素線の張力が所定の基準値以下である場合に、ドラム回転駆動部および巻枠回転駆動部を停止する点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図7において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The second embodiment shown in FIG. 7 is mainly different in that the drum rotation driving unit and the reel rotation driving unit are stopped when the tension of the strand is equal to or less than a predetermined reference value. Is substantially the same as the first embodiment shown in FIGS. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, and detailed description thereof is omitted.
本実施の形態による制御部90は、リニアエンコーダ80により計測された張力変動吸収部70の可動ローラ73の位置に基づいて素線3の張力が所定の基準値以下であるか否かを判断し、素線3の張力が所定の基準値以下であると判断された場合にドラム回転駆動部20および巻枠回転駆動部30を停止する。例えば、上記所定の値としては、張力の設定値の半分の値とすることができる。
The
図7に、本実施の形態による動作フローが示されている。この図7を用いて、制御部90の作用をより具体的に説明する。
FIG. 7 shows an operation flow according to the present embodiment. The operation of the
まず、リニアエンコーダ80により、張力変動吸収部70の可動ローラ73の位置が計測される(ステップS31)。
First, the position of the
続いて、計測された可動ローラ73の位置に基づいて、素線3の張力が所定の基準値以下であるか否かが判断される(ステップS32)。この場合、制御部90は、可動ローラ73の位置から素線3の張力を求め、求められた張力が、基準値以下であるか否かを判断してもよい。あるいは、張力が基準値となる場合の可動ローラ73の基準位置を予め求めておき、この基準位置と、現在の可動ローラ73の位置とを比較して、張力が基準値以下であるか否かを判断するようにしてもよい。より具体的には、可動ローラ73の基準位置よりも、現在の可動ローラ73の位置が図3に示す上側に位置している場合には、素線3の張力が基準値以下になっていると判断することができる。
Subsequently, based on the measured position of the
次に、素線3の張力が基準値以下であると判断された場合、ドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22および巻枠回転駆動部30の巻枠回転用モータ32を減速して停止させる(ステップS33)。
Next, when it is determined that the tension of the
一方、素線3の張力が基準値を超えていると判断された場合、ドラム回転用モータ22と巻枠回転用モータ32の運転が継続され、巻線作業が継続される。
On the other hand, when it is determined that the tension of the
このように本実施の形態によれば、リニアエンコーダ80により計測された張力変動吸収部70の可動ローラ73の位置に基づいて素線3の張力が所定の基準値以下であるか否かが判断され、素線3の張力が基準値以下である場合にドラム回転駆動部20および巻枠回転駆動部30は停止する。このことにより、素線3の張力の低下を検出することができる。すなわち、素線3の張力が著しく低下した場合には、素線3が断線している可能性が高まるが、このような場合であっても、本実施の形態によれば、ドラム回転駆動部20および巻枠回転駆動部30を迅速に停止させることができる。このため、巻線作業の安全性を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is determined whether the tension of the
(第3の実施の形態)
次に、図8および図9を用いて、本発明の第3の実施の形態における巻線機について説明する。
(Third embodiment)
Next, a winding machine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図8および図9に示す第3の実施の形態においては、巻枠に巻き付けられた最外層の素線の巻き付け外径と、当該最外層の直下の層の素線の巻き付け外径との差が所定の基準値以下である場合に、ドラム回転駆動部および巻枠回転駆動部を停止する点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図8および図9において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 In the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the difference between the wound outer diameter of the outermost element wire wound around the winding frame and the outer diameter of the wound element wire of the layer immediately below the outermost layer. 1 is mainly different from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 in that the drum rotation driving unit and the reel rotation driving unit are stopped. Are the same. 8 and 9, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 is assigned the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.
図8に示すように、素線ガイド50のアーム51に、巻枠2に巻き付けられた素線3の巻き付け外径(巻き付けられている素線3を含む巻枠2の外径)を計測する巻枠外径計測部100が設けられている。すなわち、図8に示す形態においては、巻枠外径計測部は、巻枠2に巻き付けられた素線3にレーザ光Lを照射して当該素線3までの距離を計測する巻枠側レーザ変位計100を有しており、この巻枠側レーザ変位計100により計測された距離によって、素線3の巻き付け外径が得られるように構成されている。巻枠側レーザ変位計100は、アーム51に取り付けられた複数のガイドローラ52に、一列状に整列して配置されており、巻枠側レーザ変位計100の下方に存在する最外層の素線3までの距離を計測する。
As shown in FIG. 8, the winding outer diameter of the
本実施の形態による制御部90は、巻枠側レーザ変位計100により計測された、巻枠2に巻き付けられた最外層の素線3の巻き付け外径と、巻枠側レーザ変位計100により計測された、当該最外層の直下の層の素線3の巻き付け外径と、の差が所定の基準値以下である場合に、素線ドラム回転駆動部20および巻枠回転駆動部30を停止する。
The
図9に、本実施の形態による動作フローが示されている。この図9を用いて、制御部90の作用をより具体的に説明する。
FIG. 9 shows an operation flow according to the present embodiment. The operation of the
まず、巻枠側レーザ変位計100により、巻枠2に巻き付けられた最外層の素線3の巻き付け外径が計測される(ステップS41)。ここでは、巻枠側レーザ変位計100の下方に存在する最外層の素線3までの距離が計測される。
First, the wound outer diameter of the
続いて、最外層の素線3の巻き付け外径と、当該最外層の直下の層の素線3の巻き付け外径との差が求められる(ステップS42)。より具体的には、巻枠側レーザ変位計100から素線3までの距離と、最外層の直下の層の素線3を巻き付けている際に計測された当該素線3までの距離と、の差が求められる。なお、後者の素線3までの距離は、制御部90に記憶されている。
Subsequently, the difference between the wound outer diameter of the
次に、求められた差が、所定の基準値以下であるか否かが判断される(ステップS43)。図6に示すように、下層における素線3と素線3との中間位置に、その直上の層における素線3が巻き付けられる場合には、この差は、素線3の直径をSとした場合に(√3/2)×Sで表される。このため、素線3が正常に巻き付けられた場合には、差は(√3/2)×Sとなる。一方、何らかの原因で当該直上の層の素線3が脱線して、所定の位置に巻き付けられていない場合には、差は(√3/2)×Sよりも大幅に小さくなる。一方、基準値を過度に小さくすると、素線3の脱線を適切に検出することが困難になる。このようなことを考慮して、基準値を設定することが好適である。
Next, it is determined whether or not the obtained difference is equal to or less than a predetermined reference value (step S43). As shown in FIG. 6, when the
次いで、求められた差が所定の基準値以下であると判断された場合、ドラム回転駆動部20のドラム回転用モータ22および巻枠回転駆動部30の巻枠回転用モータ32を減速して停止させる(ステップS44)。
Next, when it is determined that the obtained difference is equal to or less than a predetermined reference value, the
一方、求められた差が所定の基準値を超えると判断された場合、ドラム回転用モータ22と巻枠回転用モータ32の運転が継続され、巻線作業が継続される。
On the other hand, when it is determined that the obtained difference exceeds the predetermined reference value, the operation of the
このように本実施の形態によれば、巻枠2に巻き付けられた最外層の素線3の巻き付け外径と、当該最外層の直下の層の素線3の巻き付け外径と、の差が所定の基準値以下である場合に、素線ドラム回転駆動部20および巻枠回転駆動部30は停止する。このことにより、素線3が所定の位置に巻き付けられずに脱線したことを検出して、ドラム回転駆動部20および巻枠回転駆動部30を迅速に停止させることができる。このため、素線3が脱線した状態で巻線作業が継続されることを防止でき、素線3の巻き付け位置精度を向上させることができる。なお、本実施の形態による上述した効果は、第1の実施の形態とは独立して得ることができる。
Thus, according to the present embodiment, the difference between the wound outer diameter of the
また、本実施の形態によれば、素線3が所定の位置に巻き付けられずに脱線したことを自動的に検出することができる。このことにより、巻線作業を省力化することができる。すなわち、一般的に素線3の脱線の有無の確認は、素線3が巻き付けられた一つの層が形成された後に、作業者が目視で行っているため、巻線作業の作業負担が大きかったが、本実施の形態によれば、自動的に素線3の脱線の有無を検出することができるため、巻線作業を省力化させることができる。
Further, according to the present embodiment, it is possible to automatically detect that the
なお、上述した本実施の形態においては、巻枠外径計測部は、巻枠2に巻き付けられた素線3までの距離を計測する巻枠側レーザ変位計100を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、巻枠外径計測部は、図10に示すように、巻枠2に巻かれた素線3を撮像して画像を作成する撮像部105(例えば、カメラ)と、撮像部105により作成された画像を画像処理して素線3の巻き付け外径を求める画像処理部106と、を有していてもよい。この場合、撮像部105により素線3が撮像された画像を画像処理することにより、素線3の外径を得ることができる。なお、図10に示す例においては、撮像部105はアームに取り付けられている。画像処理部106は、制御部90に組み込むようにしてもよく、制御部90とは別体に構成してもよい。
In the embodiment described above, an example in which the outer diameter measuring unit of the reel has the reel-side
(第4の実施の形態)
次に、図11を用いて、本発明の第4の実施の形態における巻線機について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a winding machine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図11に示す第4の実施の形態においては、素線ドラムから引き出された素線に接着剤を塗布する接着剤塗布部が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図11において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The fourth embodiment shown in FIG. 11 is mainly different in that an adhesive application unit that applies an adhesive to the strand drawn from the strand drum is provided. Through substantially the same as the first embodiment shown in FIG. In FIG. 11, the same reference numerals are given to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, and detailed description thereof is omitted.
図11に示すように、ロードセル81(図1参照)と素線ガイド50のガイドローラ52との間に、素線ドラム1から引き出された素線3にワニス120(接着剤)を塗布するワニス塗布部110(接着剤塗布部)が設けられている。素線3を多層状に巻枠2に巻き付ける場合には、素線3にワニス120を塗布して固定しながら素線3が巻き付けられることが好適である。ここで、ワニスとは、塗布された後、所定時間経過すると硬化する接着剤のことを言う。
As shown in FIG. 11, a varnish is applied between the load cell 81 (see FIG. 1) and the
ワニス塗布部110は、ワニス120を供給するディスペンサ111と、ディスペンサ111により供給されたワニス120が塗布されて、塗布されたワニス120を素線3に転写する転写ローラ112と、素線3に転写される転写ローラ112上のワニス120の厚さを調整するヘラ113(厚さ調整部)と、を有している。このうちヘラ113は、塗布されてから素線3に転写されるまでの間の転写ローラ112上のワニス120を掻いて、転写ロール112上のワニス120の厚さを調整する。
The varnish application unit 110 is provided with a
このように本実施の形態によれば、転写ローラ112上に塗布されたワニス120が、ヘラ113によってその厚さが調整されて素線3に転写される。このことにより、素線3に塗布されるワニス120の量を均一化させることができる。このため、素線3の巻き付け位置精度を向上させることができ、巻線コイルCの品質を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、均一化された塗布量で素線3にワニス120を自動的に塗布することができる。このことにより、巻線作業を省力化させることができる。すなわち、一般的にワニス120は、刷毛などを用いて手作業で素線3に塗布されているため、巻線作業の作業負担が大きかったが、本実施の形態によれば、自動的にワニス120を素線3に塗布することができるため、巻線作業を省力化させることができる。さらに、本実施の形態によれば、素線3に塗布されるワニス120の塗布量を自動的に均一化させることができるため、手作業で素線3にワニス120を塗布する場合よりも、素線3の巻付け位置精度を向上させることができ、巻線コイルCの品質を向上させることができる。なお、本実施の形態による上述した効果は、第1の実施の形態とは独立して得ることができる。
Moreover, according to this Embodiment, the
以上により、素線3の張力変動への追従性を向上させて、素線3の巻き付け位置精度を向上させることができる。
By the above, the followability to the tension | tensile_strength fluctuation | variation of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. Moreover, as a matter of course, these embodiments can be partially combined as appropriate within the scope of the present invention.
1 素線ドラム、2 巻枠、2a フランジ、3 素線、10 巻線機、20 ドラム回転駆動部、30 巻枠回転駆動部、40 ドラム横行機構、50 素線ガイド、60 トラバーサ機構(ガイド移動駆動部)、67 タッチセンサ(ガイド位置計測部)、68 ドラム側レーザ変位計(ドラム外径計測部)、70 張力変動吸収部、73 可動ローラ、76 圧縮ばね、77 引張ばね、80 リニアエンコーダ(ローラ位置計測部)、90 制御部、100 巻枠側レーザ変位計(巻枠外径計測部)、105 撮像部、106 画像処理部、110 ワニス塗布部、111 ディスペンサ、112 転写ローラ、113 ヘラ、X 回転軸線、x1 第1の位置、x2 第2の位置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、
前記巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、
前記ドラム回転駆動部および前記巻枠回転駆動部を制御して前記素線ドラムの回転速度および前記巻枠の回転速度を調整し、前記素線から引き出される前記素線の張力を調整する制御部と、
前記素線の張力の変動を吸収可能な張力変動吸収部と、を備え、
前記張力変動吸収部は、前記素線が巻き掛けられ、前記素線の張力の変動に応じて所定の方向に移動可能な可動ローラを有し、
前記可動ローラの位置は、ローラ位置計測部によって計測され、
前記制御部は、前記ローラ位置計測部によって計測された前記可動ローラの位置に基づいて前記素線ドラムの回転速度を調整することを特徴とする巻線機。 A winding machine that draws the wire from a wire drum around which the wire is wound and winds the wire on a reel.
A drum rotation driving unit that rotationally drives the wire drum;
A reel rotation drive unit that rotationally drives the reel;
A control unit that controls the drum rotation driving unit and the reel rotation driving unit to adjust the rotation speed of the wire drum and the rotation speed of the winding frame, and adjusts the tension of the strand drawn from the strand. When,
A tension fluctuation absorbing portion capable of absorbing fluctuations in the tension of the strand, and
The tension fluctuation absorbing unit has a movable roller around which the strand is wound and movable in a predetermined direction in accordance with a variation in tension of the strand.
The position of the movable roller is measured by a roller position measuring unit,
The said control part adjusts the rotational speed of the said strand drum based on the position of the said movable roller measured by the said roller position measurement part, The winding machine characterized by the above-mentioned.
Vo=(D÷2+S×N)×P
となるように前記素線ドラムの回転速度を調整することを特徴とする請求項1に記載の巻線機。 When the rotational speed of the winding frame is P, the diameter of the winding frame is D, the number of layers of the wire wound around the winding frame is N, and the diameter of the wire is S, the control unit is: The wire drawing speed when starting to draw the wire from the wire drum is:
Vo = (D ÷ 2 + S × N) × P
The winding machine according to claim 1, wherein the rotational speed of the wire drum is adjusted so that
前記制御部は、前記素線の引き出し開始時に前記素線ドラムに存在していた最外層の前記素線が引き出された後に前記ドラム外径計測部により計測された前記素線の巻き付け外径dを用いて、前記素線の引き出し速度が、
V=((D÷2+S×N)÷d)×Vo
となるように前記素線ドラムの回転速度を調整することを特徴とする請求項2に記載の巻線機。 A drum outer diameter measuring unit that measures a winding outer diameter of the wire wound around the wire drum;
The control unit has a winding outer diameter d of the strand measured by the drum outer diameter measurement unit after the outermost layer of the strand existing on the strand drum has been pulled out at the start of drawing of the strand. The wire drawing speed is
V = ((D ÷ 2 + S × N) ÷ d) × Vo
The winding machine according to claim 2, wherein the rotational speed of the wire drum is adjusted so that
前記素線ガイドを、前記巻枠の回転軸線に沿った方向において互いに離間する第1の位置と第2の位置との間で往復移動させるガイド移動駆動部と、を更に備え、
前記第1の位置と前記第2の位置との距離は、前記素線の直径の倍数ではないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の巻線機。 A wire guide for guiding the wire drawn from the wire drum to a desired winding position of the winding frame;
A guide movement drive unit that reciprocates the wire guide between a first position and a second position that are separated from each other in a direction along the rotation axis of the winding frame;
The winding machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a distance between the first position and the second position is not a multiple of the diameter of the wire.
前記制御部は、前記巻枠外径計測部により計測された、前記巻枠に巻き付けられた最外層の前記素線の巻き付け外径と、前記巻枠外径計測部により計測された、当該最外層の直下の層の前記素線の巻き付け外径との差が所定の基準値以下である場合に、前記素線ドラム回転駆動部および前記巻枠回転駆動部を停止することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の巻線機。 A reel outer diameter measuring unit for measuring a winding outer diameter of the wire wound around the reel;
The control unit is measured by the reel outer diameter measuring unit, the outer diameter of the outermost layer wound around the reel, and the outermost layer measured by the reel outer diameter measuring unit. 2. The wire drum rotation drive unit and the reel rotation drive unit are stopped when a difference between the wire winding outer diameter of the layer immediately below is equal to or less than a predetermined reference value. The winding machine as described in any one of thru | or 6.
前記接着剤塗布部は、
前記接着剤を供給するディスペンサと
前記ディスペンサにより供給された前記接着剤を前記素線に転写する転写ローラと、
前記素線に転写される前記転写ローラ上の前記接着剤の厚さを調整する厚さ調整部と、を有していることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の巻線機。 An adhesive application unit that applies an adhesive to the strands drawn from the strand drum;
The adhesive application part is
A dispenser for supplying the adhesive; a transfer roller for transferring the adhesive supplied by the dispenser to the strand;
A thickness adjusting unit that adjusts the thickness of the adhesive on the transfer roller to be transferred to the element wire. Winding machine.
前記素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、
前記巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、
前記素線ドラムから引き出される前記素線を前記巻枠の所望の巻付け位置に案内する素線ガイドと、
前記素線ガイドを、前記巻枠の回転軸線に沿った方向において互いに離間する第1の位置と第2の位置との間で往復移動させるガイド移動駆動部と、を備え、
前記第1の位置と前記第2の位置との距離は、前記素線の直径の倍数ではないことを特徴とする巻線機。 A winding machine that draws the wire from a wire drum around which the wire is wound and winds the wire on a reel.
A drum rotation driving unit that rotationally drives the wire drum;
A reel rotation drive unit that rotationally drives the reel;
A wire guide for guiding the wire drawn from the wire drum to a desired winding position of the winding frame;
A guide movement drive unit that reciprocates the wire guide between a first position and a second position that are separated from each other in a direction along the rotation axis of the winding frame;
The winding machine characterized in that the distance between the first position and the second position is not a multiple of the diameter of the wire.
前記素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、
前記巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、
前記ドラム回転駆動部および前記巻枠回転駆動部を制御する制御部と、
前記巻枠に巻き付けられた前記素線の巻き付け外径を計測する巻枠外径計測部と、を備え、
前記制御部は、前記巻枠外径計測部により計測された、前記巻枠に巻き付けられた最外層の前記素線の巻き付け外径と、前記巻枠外径計測部により計測された、当該最外層の直下の層の前記素線の巻き付け外径との差が所定の基準値以下である場合に、前記素線ドラム回転駆動部および前記巻枠回転駆動部を停止することを特徴とする巻線機。 A winding machine that draws the wire from a wire drum around which the wire is wound and winds the wire on a reel.
A drum rotation driving unit that rotationally drives the wire drum;
A reel rotation drive unit that rotationally drives the reel;
A control unit for controlling the drum rotation driving unit and the reel rotation driving unit;
A winding frame outer diameter measuring unit for measuring a winding outer diameter of the wire wound around the winding frame, and
The control unit is measured by the reel outer diameter measuring unit, the outer diameter of the outermost layer wound around the reel, and the outermost layer measured by the reel outer diameter measuring unit. A winding machine characterized in that the wire drum rotation driving unit and the winding frame rotation driving unit are stopped when a difference between a winding outer diameter of the strand of the layer immediately below is equal to or less than a predetermined reference value. .
前記素線ドラムを回転駆動するドラム回転駆動部と、
前記巻枠を回転駆動する巻枠回転駆動部と、
前記素線ドラムから引き出された前記素線に接着材を塗布する接着剤塗布部と、を備え、
前記接着剤塗布部は、
前記接着剤を供給するディスペンサと、
前記ディスペンサにより供給された前記接着剤を前記素線に転写する転写ローラと、
前記素線に転写される前記転写ローラ上の前記接着剤の厚さを調整する厚さ調整部と、を有していることを特徴とする巻線機。 A winding machine that draws the wire from a wire drum around which the wire is wound and winds the wire on a reel.
A drum rotation driving unit that rotationally drives the wire drum;
A reel rotation drive unit that rotationally drives the reel;
An adhesive application unit that applies an adhesive to the wire drawn from the wire drum,
The adhesive application part is
A dispenser for supplying the adhesive;
A transfer roller for transferring the adhesive supplied by the dispenser to the strand;
A winding machine comprising: a thickness adjusting unit that adjusts a thickness of the adhesive on the transfer roller transferred to the element wire.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014233664A JP2016100354A (en) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | Winding machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014233664A JP2016100354A (en) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | Winding machine |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020177953A (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | Superconducting coil assembly and manufacturing method thereof |
JP7064108B1 (en) | 2021-09-08 | 2022-05-10 | 田中精密工業株式会社 | Motor winding manufacturing method and motor winding manufacturing equipment |
CN114715733A (en) * | 2022-04-26 | 2022-07-08 | 张家港市瑞昌智能机器系统有限公司 | Intelligent wire arranging device and wire winding and unwinding method thereof |
CN114715733B (en) * | 2022-04-26 | 2024-04-23 | 张家港市瑞昌智能机器系统有限公司 | Intelligent wire arrangement device and wire winding and unwinding method thereof |
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2014
- 2014-11-18 JP JP2014233664A patent/JP2016100354A/en active Pending
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