JP2595072B2

JP2595072B2 - 巻線機

Info

Publication number: JP2595072B2
Application number: JP63274381A
Authority: JP
Inventors: 博光木引
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPH02122611A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は巻線機にかかわり、さらに詳しくは、改良
されたボビンのターミナルにたいするワイヤのからげ機
構をもつ巻線機に関している。

〔従来の技術〕

細線によるコイルにたいする巻線機は、近年数値制御
化され、作業能率がいちじるしく向上している。が、太
線、たとえば線径が0.3〜1.5mmの単線や、撚り線による
コイルについては、ボビンのターミナルにワイヤをから
げる作業を自動化することができないでいるのが現状で
ある。

具体的には、巻線のみ先に行ない、その後ラッピング
ツールとよばれる工具をもちいて、手作業によってワイ
ヤをターミナルにからげることによっておこなわれてい
る。他の方法として、やはり巻線のあとで、単体の電動
式ラッピング装置によってワイヤをターミナルにからげ
ることもおこなわれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ターミナルにたいするからげを自動化は、ワイヤの線
径に応じたガイドノズルを使用することによってなさせ
ることはできる。が、このときに、ガイドノズルの直径
が大きくなると、ターミナル間隔はコイルの使用条件な
どから自由にかえることができないため、からげ作業に
おいて、ガイドノズルをターミナルとターミナルとのあ
いだを移動させることができなくなるおそれがある。ま
た、ガイドノズルが細いままであると、ガイドノズルの
機械的強さが低下し、ガイドノズルが巻線中にまがり、
ボビンやターミナルを曲げたり、折ったりする危険があ
る。さらにまた、細径のままで、機械的強さを大きくし
ても、先端にあるチップにおけるワイヤの接触する面の
半径を大きくすることができないため、ワイヤの被覆に
損傷をあたえるという問題がある。

本発明は、太い線材や撚り線などによるコイルの巻線
においても、ボビンターミナルにたいするワイヤのから
げを一貫しておこなうことができる、改良された巻線機
を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の巻線機は、ボビンを保持する回転可能なスピ
ンドルをもつ機構と、スピンドルの回転中心軸をｘ軸と
したがいに直交する三軸方向x,y,zに運動するガイドノ
ズルをもつ機構と、ワイヤを固定するための部材をもつ
アンカー機構とを具備している。

が、この巻線機では、さらに、ボビンターミナルにワ
イヤをからげる機構とを具備している。からげ機構はか
らげ具とカッタとを有している。からげ具は、回転可能
なシャフトと、シャフト上で回転をなすように、シャフ
トにはめられたホルダとをもっている。シャフトは中心
にターミナルにはまる孔を、側面にシャフトの先端にて
開放されている溝をもっている。そして、ホルダは、こ
れがある回転位置に回転されたときにシャフトの溝に一
致する両端を開放された溝をもっている。

〔作用〕この巻線においても、巻線は、ワイヤをアンカー機構
に固定し、ボビンのターミナルにワイヤをからげ、ター
ミナルとアンカー機構とのあいだにてワイヤを切断し、
ボビンの巻芯にワイヤを巻き付け、他のターミナルにワ
イヤをからげ、アンカー機構にワイヤをからげ、それか
らターミナルとアンカー機構とのあいだにてワイヤを切
断することによってなされる。

からげ作業は、たとえば、からげ具を構成しているシ
ャフトおよびホルダ、それにカッタが、つぎに述べるよ
うに、スピンドルの回転およびワイヤガイドの動きとと
もに、マイクロプロセッシングユニットを含む制御手段
によって、運動を制御することでもってなされる。

からげ機構は、巻線のはじめにおいて、ワイヤがアン
カー機構に固定されたあと、シャフトの孔をボビンター
ミナルにかん合するように移動される。それから、ガイ
ドノズルがワイヤをシャフトの溝にそって移動させ、ワ
イヤをシャフトの溝に位置させる。そこで、ホルダが回
転して、ワイヤを保持しかつ溝内に座らせる。カッタが
作動して、ワイヤをアンカー機構とのあいだにて切断す
る。それから、シャフトとホルダとがいっしょに回転さ
せられることによって、ワイヤをボビンターミナルにか
らげることができる。また、ワイヤがボビンの巻芯に巻
き付けられたあとに、からげ機構はシャフトの孔をボビ
ンターミナルにかん合するように移動され、それからガ
イドノズルがワイヤをシャフトの溝にそって移動させら
れ、ワイヤを溝に位置させてから、アンカー機構にワイ
ヤを保持させ、それからカッタがワイヤをアンカー機構
とのあいだにおいて切断し、ホルダが回転させられ、ワ
イヤを保持しかつ溝内に座らせ、それからシャフトとホ
ルダとをいっしょに回転されることによっておこなわれ
る。

〔実施例〕

図面は本発明の巻線機の一実施例を示している。

この巻線機によって巻線されるコイルは、たとえば第
７図に示すように、スイッチングレギュレータの一部を
構成するもので、ボビンは巻芯ａの一端にターミナル板
ｂを、他端にフランジｃをそれぞれもち、孔ｄがこれら
を貫通した構造となっている。ターミナル板には、多数
のターミナルｅが植えられているとともに、ワイヤをと
おす溝が各々のターミナルのそばに設けられている。コ
イルは、たとえば線径が0.7mmのワイヤによって形成さ
れていて、二層のコイルがボビンの巻芯ａに巻き付けら
れ、各々のコイル両端からのびるワイヤｗがターミナル
ｅのうち四本のターミナルにそれぞれからげられてい
る。

本発明による巻線機は、第１図に示すように、ボビン
を保持しかつ回転させるスピンドル機構10、ワイヤを案
内するノズル機構20、巻線の開始と終わりにワイヤを固
定させるアンカー機構30、それにワイヤをボビンのター
ミナルにからげる機構40を具備している。

スピンドル機構10は、それ自体公知のもので、ボビン
を保持するスピンドル11を具備している。スピンドル
は、巻線機本体に軸受を介在して保持されているととも
に、巻線機本体にあるサーボモータにつながれている。
さらに、スピンドルの先端にはボビンを保持するための
治具12が取り付けられている。ボビンＢは、ターミナル
板ｂを外側にして配置し、巻芯ａにある貫通孔およびフ
ランジｃにある突起を治具にはめ、フランジｃを治具上
の板ばねによって抜け出しを止めることで、スピンドル
に装着されている。

ノズル機構20はガイドノズル21、ロッド22、アーム部
材23および移動台24を具備している。ガイドノズル21は
ロッド22からのびる部材にかん合かつ固定されている。
ロッド22は両端をアーム部材23に固定されている。アー
ム部材23は軸25を中心に回転可能に移動台24に取り付け
られていて、これらのあいだに配設された空気圧シリン
ダによってアームを回転することで、ｙ軸に平行な軸を
中心とする回転をガイドノズルになさせることができる
ようにしている。さらに、移動台は、図示されていない
が、巻線本体上のを駆動機構に支持されていて、駆動機
構によって移動台を動かすことで、スピンドル11の回転
中心軸をｘ軸とし、たがいに直角な三軸方向x,yおよび
ｚにそう直線運動をガイドノズル21になさせている。

アンカー機構30はアンカーピン31を具備している。ア
ンカーピンは支持台32に取り付けられている。支持台は
ロッド33に取り付けられている。ロッドは、すべり軸受
を介在して固定台34に保持されているとともに、端部を
固定台上の空気圧シリンダに連結され、空気圧シリンダ
がロッドをスライドさせることによって、アンカーピン
にｙ軸にそう直線移動をなさせることができるようにし
ている。

からげ機構40は、ボビンターミナルにワイヤを巻き付
けるからげ具41およびからげに先立ってワイヤを切断す
るカッタ42を具備している。

からげ具41は第２図ないし第５図によく示されている
ように、シャフト43およびホルダ44をもっている。シャ
フトは、先端側に直径の異なるふたつの軸部分を45,46
を具備している。軸部分45は円筒部分47および平面48を
設けられ、軸部分46は先端に突起49および平面51を形成
されている。また、円筒状部分47には貫通孔52が設けら
れている。この貫通孔はボビンのターミナルｅにはまる
直径をもっていて、後部が平面48にものびている。さら
に、円筒状部分47の周面には貫通孔52と平行に溝53が設
けられている。溝は円筒状部分47の両端において開放さ
れている。シャフトの貫通孔47の中心と溝48の中心との
距離は、ボビンのターミナルｅの中心とこれに巻き付け
られワイヤＷの中心とのそれにほぼ等しくさせられてい
る。

ホルダ44は中空のシリンダの形態をもっていて、シャ
フト43にかん合されている。ホルダ44における円筒部分
47の後端および平面51に対応している部分には、切り欠
き54が設けられているとともに、円筒部分47に対応して
いるリング状部分55には、溝56が設けられている。溝56
はシャフト43にある溝53にほぼ等しい溝巾をもってい
る。

このからげ具は、図面に示すように、ホルダの溝56が
シャフトの溝53に一致している状態において、ワイヤＷ
が溝53に導入され、ホルダ44がシャフト上にて回転され
ると、溝53におけるシャフト43の先端に位置している部
分がホルダ44によって閉じられ、ワイヤＷが溝53とホル
ダ44とによって形成されるトンネルに挿入することがで
きる。そして、シャフト43の貫通孔52がボビンのターミ
ナルｅに挿入され、シャフトおよびホルダが回転される
と、ワイヤＷがターミナルｅを中心にして回転され、同
時にワイヤが前記トンネルからくり出されて、ワイヤを
ボビンターミナルに巻き付けることができる。

第１図にもどると、これらのシャフト43およびホルダ
44は、支持台61に挿入されているとともに、ホルダが支
持台61にある軸受に保持されていて、支持台上にてそれ
ぞれ独立して回転することができる。さらに、シャフト
43およびホルダ44の各々には歯車62,63がかん合かつ固
定されている。これらの歯車はラック歯車64,65にかみ
合っている。ラック歯車64は部材66に固定されている。
部材66は空気圧シリンダにつながれている。空気圧シリ
ンダは、図示されていないが、支持台62にｙ軸方向に位
置して配置されているとともに、ケースを支持台に、ロ
ッドを部材66につながれている。ラック歯車65は、滑り
軸受67を介在して部材66に支持されているとともに、こ
れから延びる部材を同様に配置された他の空気圧シリン
ダに連結されている。これにおいて、ラック歯車64がこ
れに関係する空気圧シリンダによってスライドさせられ
ると、ピニオン歯車62が回転され、ホルダ44が回転さ
れ、シャフト43の溝53をホルダ44によって閉じることが
でき、ラック歯車64,65がそれぞれに関係する空気圧シ
リンダによって同時にスライドさせられると、シャフト
43の溝53を閉じたままで、シャフト43およびホルダ44を
同時に回転させることができ、ラック歯車64のみが反対
方向にスライドされると、シャフト43の溝53を開くこと
ができる。

また、支持台61は、すべり軸受68を介在して第二の支
持台71に保持されているとともに、すべり軸受69を介在
して部材67に連結されていて、ｙ軸方向に直線移動する
ことができる。移動はこれらの支持台のあいだに配設さ
れた空気圧シリンダによってなされている。さらに、支
持台71は、巻線機本体に設置された駆動機構に取り付け
られ、からげ具41をｘ軸方向に直線移動させることがで
きるようにしている。駆動機構は、可動部材72および静
止部材73を具備させ、可動部材に送りねじ73およびこれ
を回転させるモータを組み込み、送りねじ74を静止部材
に結合しかつ送りねじのナットを可動部材に取り付け、
送りねじを回転させることによって、可動部材を静止部
材上で直線移動させるようにしたものからなっている。
第二の支持台71は可動部材72に固定されている。

カッタ42は、からげ具41がワイヤＷをターミナルｅに
巻き付けるときに、アンカーピン31とからげ具とのあい
だにてワイヤを切断するためのもので、第６図に示すよ
うに、ニッパの形態をもつ切断具61を具備している。こ
の切断具は、一方の部材が支持板62に固定され、他方の
部材が支持板上の軸63に回転可能に保持されている。ま
た、支持板の反対側にはベルクランク64が取り付けられ
ている。ベルクランクの一端は切断具の回転側部材にピ
ン65を介在して接触し、他端は支持板に固定された空気
シリンダ66のロッドにつながれている。このカッタは、
ｚ軸方向にスライド可能に、ノズル機構20の移動台24に
取り付けられている。昇降は移動台上の空気圧シリンダ
によってなされ、水平移動は移動台の運動によっておこ
なわれている。ワイヤの切断は、カッタ全体を移動台24
によってからげ具のシャフト43にある平面51の上部に移
動させ、それから切断具61を構成する部材がワイヤの両
側に位置するまで移動台上のシリンダによって下降させ
たあと、空気圧シリンダ66を作動させて、ベルクランク
64を回転させ、切断具の回転側部材をピン65を中心に回
転させることによってなされている。

巻線は、第１図および第７図において、ガイドノズル
21がワイヤＷをアンカーピン31に巻き付けたあと、から
げ具41にワイヤを挿入し、カッタ42がアンカーピンとか
らげ具とのあいだにおいてワイヤを切断してから、から
げ具41がボビンのターミナルｅのひとつにワイヤＷをか
らげ、スピンドル11の回転およびワイヤガイド21がボビ
ンＢの長手方向にそう移動によって、ワイヤを巻芯ａに
巻き付け、それからからげ具41にワイヤを挿入し、カッ
タ42がアンカーピン31とからげ具41とのあいだにおいて
ワイヤＷを切断してから、からげ具41がボビンのターミ
ナルｅのひとつにワイヤＷをからげたあと、ふたたびア
ンカーピン31に固定し、アンカーピンの移動によってワ
イヤを切断し、これらをくり返すことによってなされて
いる。詳しく説明する。

ワイヤＷがアンカーピン31に固定されると、からげ具
41のシャフト43がボビンＢのターミナルｅに挿入され
る。それから、ガイドノズル21が、からげ具41まで移動
され、そのあとシャフト43にそって移動され、ワイヤを
シャフト43の溝53に導入する。このときに、ガイドノズ
ル21は、第８図に示すように、突起49の側面に移動さ
れ、それからｙ軸方向およびｘ軸方向に移動され、ワイ
ヤＷを突起49に掛けてから、溝53,56にそって移動し
て、ワイヤを溝53に導入する。ガイドノズル21はシャフ
ト43の先端付近に停止する。停止すると、ホルダ44が回
転して、ワイヤＷをからげ具41に保持させる。ガイドノ
ズル21はワイヤがボビンＢの溝ｆをとおって巻芯ａの上
に位置するように移動される。カッタ42がノズル機構20
によってシャフト上に移動され、ノズル機構上で昇降さ
せられ、切断具61が開閉され、アンカーピン31とシャフ
ト43とのあいだにて、ワイヤＷを切断する。第９図はこ
れを側面からみた状態にて示している。そのあと、シャ
フト43がホルダ44といっしょに回転し、ワイヤはボビン
Ｂのターミナルｅを中心にして回転され、第10図に示す
ようにして、ターミナルに巻き付けられる。このターミ
ナルにたいするからげがおわると、シャフト43がホルダ
44といっしょにターミナルｅから退避する。これと同時
に、ホルダ44が回転され、溝56をシャフトの溝53とを一
致させ、溝53を開放する。

からげ具41が退避すると、スピンドル11が回転し、同
時にガイドノズル20がボビンＢにそって移動され、ワイ
ヤＷが巻芯ａに巻き付けられる。所定のターン数の巻き
付けがおこなわれると、スピンドル11が停止する。

スピンドル11がとまると、ガイドノズル21がボビンＢ
の他の溝ｆをとおって、他のターミナルに移動される。
ガイドノズル21は、第11図に示すように、ターミナルｅ
の側面から反対側面にむかって、このターミナルの下を
くぐるように移動され、ワイヤＷをターミナルに掛け
る。からげ具41がふたたびターミナルにむかって移動さ
れ、シャフト43がターミナルに挿入される。それから、
ガイドノズル21が、シャフト43にそって移動され、ワイ
ヤＷを溝53に導いたあと、ホルダ44が回転し、ワイヤを
このからげ具に保持させる。ガイドノズル21が、アンカ
ーピン31まで移動され、ワイヤＷをアンカーピン31に巻
き付ける。カッタ42がシャフト上に移動され、アンカー
ピン31とシャフト43とのあいだにおいてワイヤを切断す
る。カッタ42が退避すると、シャフト43がホルダ44とい
っしょに回転して、ワイヤＷをターミナルｅにからげ
る。からげがおわると、からげ具41が退避するととも
に、ホルダ44が溝53をシャフト43の溝48に一致させる。
二層目のコイルにたいする巻線も同様にしてなされ、ワ
イヤがさらに他のターミナルにからげられると、ガイド
ノズル21は最初の位置にもどり、このコイルにたいする
巻線作業のすべてが終了する。

なお、以上は、太線や撚り線などにたいする巻線のみ
について説明したが、ガイドノズルを交換し、からげ機
構を作動させずに、スピンドル機構，ノズル機構，アン
カ機構の作動のみを従来の巻線機と同様に制御すること
によって、細線による巻線もおこなわせることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明の巻線機は、以上述べたように、ボビンターミ
ナルにたいするワイヤのからげをガイドノズルに負担さ
せないようにして、ガイドノズルを細くすることができ
るようにさせているので、ボビンのターミナル間隔にか
かわらず、太い線材や撚り線などによる巻線をおこなう
ことができ、しかもからげをシャフトおよびホルダの回
転、三軸方向の移動によってなすことができるので、従
来の装置を大幅に設計変更することなしに、たとえばか
らげ機構を組み込み、数値制御プログラムの一部を変更
するだけで、この種の巻線をなす機能を具備させること
もできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の巻線機の一実施例を示していて、第１図
はボビンを保持しかつ回転させるスピンドル，ワイヤを
案内するガイドノズル，アンカーピンなどのまわりの側
面図、第２図はこの巻線機を構成するからげ機構におけ
るからげ具の拡大平面図、第３図は第２図III−III線に
そう断面図、第４図は第２図IV−IV線にそう断面図、第
５図は第２図Ｖ−Ｖ線にそう断面図、第６図は第１図VI
−VI線にそうからげ機構を構成するカッタの正面図、第
７図ないし第11図は巻線状態を示す説明図である。Ｂ……ボビン、Ｗ……ワイヤ、ｅ〜ｈ……ターミナル、
10……スピンドル機構、11……スピンドル、20……ノズ
ル機構、21……ガイドノズル、30……アンカー機構、31
……アンカーピン、40……からげ機構、41……からげ
具、42……カッタ、43……シャフト、44……ホルダ、49
……突起、62,63……ラック歯車、64,65……ピニオン歯
車、52……シャフトの孔、53……シャフトの溝、56……
ホルダの溝。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ボビンを保持する回転可能なスピンドルを
もつ機構と、スピンドルの回転中心軸をｘ軸とし、たが
いに直交する三軸方向x,y,zに運動するガイドノズルを
もつ機構と、ワイヤを固定するための部材をもつアンカ
ー機構と、ボビンターミナルにワイヤをからげる機構と
を具備し、からげ機構がからげ具とカッタとを有し、か
らげ具が回転可能なシャフトと、シャフト上で回転をな
すように、シャフトにはめられたホルダとを有し、シャ
フトが中心にターミナルにはまる孔を、側面にシャフト
の先端にて開放されている溝をもっているとともに、ホ
ルダがある回転位置に回転されたときにシャフトの溝に
一致する両端を開放された溝をもっていること、を特徴
としている巻線機。
【請求項２】シャフトが先端に円筒形部分およびこれに
つながる平面をもち、孔が円筒部分に、溝が円筒部分の
周面にそれぞれ設けられ、ホルダが円筒部分および平面
に関連する部分に切り欠きをもち、溝がシャフトの円筒
部分に対応する部分に設けられている特許請求の範囲第
１項に記載の巻線機。
【請求項３】シャフトがこれにある溝の延長線上に突起
を具備している特許請求の範囲第２項に記載の巻線機。
【請求項４】シャフトおよびホルダが、ラック歯車のピ
ニオン歯車にかん合かつ固定され、ラック歯車の運動を
選択することによって、ホルダの回転およびこれらの回
転をなされている特許請求の範囲第３項に記載の巻線
機。