JP2989776B2 - 巻線機のフィルム巻付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フライバックトラ
ンスなどのコイルの巻線機に設けられて、コイルボビン
に絶縁フィルムを巻き付ける巻線機のフィルム巻付装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】フライバックトランスなどのコイルにお
いては、コイルボビンの巻線の上に絶縁フィルムを巻き
付け、フィルム上に巻線を行ってさらにその上に絶縁フ
ィルムを巻き付けるようにして、巻線と絶縁フィルムと
の巻き付けを交互に行ってコイルを作製するものが知ら
れている。このようなコイルを作成する際のフィルム巻
付装置としては例えば、特開平７−２１１５７２号公報
に記載されたものが知られている。

【０００３】この装置においては、フィルムの巻き付け
に先立ち、フィルムの先端をメインニップにより把持し
てフィルムを引き出し、テンションニップを所定位置に
移動してフィルムを把持した状態でフィルムを切断す
る。切断されたフィルムは先端と後端とをそれぞれメイ
ンニップおよびテンションニップにより把持されてコイ
ルボビンの位置まで移動される。そして、フィルムの先
端をコイルボビンに超音波溶接機などにより溶着してフ
ィルムをコイルボビンに固定し、その後メインニップを
開放してコイルボビンを回転し、フィルムをコイルボビ
ンに巻き付ける。そしてフィルム後端がコイルボビンに
巻き付けられる直前にテンションニップを開放し、フィ
ルム後端をコイルボビンに溶着してフィルムの巻き付け
を終了する。

【０００４】このように、フィルムをコイルボビンに巻
き付けるに際し、フィルムのたるみを防止するために、
例えばエアシリンダやカウンタウエイトなどによりテン
ションニップに付勢力を付与し、フィルムに巻き付け方
向とは反対方向のテンションを付与することが行われて
いる。例えば、エアシリンダを用いた場合はその伸張位
置と収縮位置との２カ所の位置により、それぞれ異なる
テンションをフィルムに付与することができ、カウンタ
ウエイトの場合は、その重量を変化させることにより異
なるテンションをフィルムに付与することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
ムの種類が変更された場合など、フィルムに付与するテ
ンションを変更する必要が生じた場合においては、エア
シリンダは２種類のテンションのみしかフィルムに付与
することができないため、種類が異なるフィルムに適し
たテンションに対応できない。一方、カウンタウエイト
の場合は、その重量を変更することによりフィルムの種
類が異なることによるテンションの変更に対応すること
ができるが、カウンタウエイトを取り替える必要がある
ため、その取り替え作業が面倒である。

【０００６】本発明の目的は、面倒な作業を行うことな
くフィルムに付与されるテンションを変更してフィルム
の巻き付けを行うことができる巻線機のフィルム巻付装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
〜図５を参照して説明すると、請求項１の発明は、巻線
用線材をコイルボビン７に巻き付ける巻線機に設けら
れ、絶縁フィルムＦをコイルボビン７に巻き付ける巻線
機のフィルム巻付装置に適用され、フィルムＦの先端を
把持する第１の把持手段２５と、第１の把持手段２５を
所定方向へ往復移動する第１の移動手段３９Ａ，４０
Ａ，４１Ａ，４６Ａと、第１の把持手段２５により引き
出されたフィルムＦを所定位置にて把持する第２の把持
手段２６と、第２の把持手段２６からフィルムＦが供給
される側においてフィルムＦを切断する切断手段２４
と、フィルムＦを把持した第１および第２の把持手段２
５，２６をそれぞれ所定方向へ往復移動する第２の移動
手段３９Ｂ，４０Ｂ，４１Ｂ，４６Ｂと、コイルボビン
７を回転するボビン回転手段８，１５と、ボビン回転手
段８，１５のトルクを変化させてボビン回転手段８，１
５を駆動する制御手段５０とを備えたことにより上記目
的を達成する。

【０００８】請求項２の発明は、制御手段５０は、フィ
ルムＦの巻き付け始めは比較的小さいトルクにより、そ
の後比較的大きいトルクによりボビン回転手段８，１５
を駆動する。請求項３の発明は、制御手段８，１５はボ
ビン回転手段８，１５のトルクに応じてフィルムＦにテ
ンションが与えられるように第２の駆動手段３９Ｂ，４
０Ｂ，４１Ｂ，４６Ｂを移動する。

【０００９】請求項１の発明によれば、コイルボビン７
のフィルム巻き付け時のトルクを制御手段５０により変
更することができるため、フィルムＦの種類が変更され
ても、ボビン回転手段８，１５のトルクを変更するのみ
で、フィルムＦへのテンションが変更される。請求項２
の発明によれば、フィルムＦの巻き付け始めは比較的小
さいトルクにより、その後は比較的大きいトルクにより
コイルボビン７が回転される。請求項３の発明によれ
ば、第２の把持手段２６がトルクに応じた速度で移動す
るため、第２の把持手段２６によってフィルムＦはトル
クに応じたテンションが付与される。

【００１０】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に
係るフィルム巻付装置を備えた巻線機の構成を示す正面
図、図２は図１のＡ方向矢視図、図３は図１のＢ方向矢
視図、図４（ａ）は後述するニップの構成を示す図であ
り図２のＣ方向矢視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｄ−
ｄ線矢視図である。である。図１〜図４に示すように、
本実施の形態に係るフィルム巻付装置を備えた巻線機
は、本体１のテーブル２上に形成されたガイド３に沿っ
て左右に移動可能に配された左右移動機構４と、左右移
動機構４上に形成されたガイド５に沿って前後に移動可
能に配された前後移動機構６と、前後移動機構６に設け
られてコイルボビン７を装着するスピンドル８と、線材
を送り出すノズル９と、ノズル９を上下左右に移動する
移動機構１０とを備える。

【００１２】左右移動機構４はテーブル２上に設けられ
たボールねじ１１が回転駆動することにより左右に移動
し、前後移動機構６は不図示のボールねじが回転駆動す
ることにより前後に移動する。また、スピンドル８は、
第１および第２のプーリ１２，１３およびベルト１４を
介してサーボモータ１５に連結されており、サーボモー
タ１５が回転駆動することにより線材を巻き取るよう回
転される。

【００１３】このような巻線機に設けられるフィルム巻
付装置は、本体１の側面に設けられ、フィルムＦが巻回
されるリール２０と、フィルムＦを案内するためのガイ
ドローラ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅと、
ガイドローラ２１Ａ〜２１Ｅにより案内されたフィルム
Ｆに切欠を形成するフィルムパンチ２２と、フィルムパ
ンチ２２の下方に設けられたフィルムＦに波形に型押し
をするエンボス加工部２３と、エンボス加工部２３の下
方に設けられたカッタ２４と、フィルムＦの先端を把持
する第１のニップ２５と、フィルムＦの後端を把持する
第２のニップ２６と、第１のニップ２５に把持されたフ
ィルムＦの先端をコイルボビン７に溶着するための溶着
ヘッド２７と、フィルムＦをコイルボビン７に押し付け
るためのフィルム押さえ２８とからなる。

【００１４】リール２０およびガイドローラ２１Ａは本
体１の下部に、ガイドローラ２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｅは
本体１の上部にそれぞれ回転可能に支持されている。ガ
イドローラ２１Ｃは、フィルムＦのテンションを調節す
るためのものであり、移動機構３０により上下に移動可
能かつ回転可能に支持されている。カッタ２４は、一対
のエアシリンダ２４Ａ，２４Ｂの先端にブレード２４
Ｃ，２４Ｄが取り付けられており、エアシリンダ２４
Ａ，２４Ｂを駆動することにより、ブレード２４Ｃ，２
４ＤがフィルムＦを両側から挟むようにして、フィルム
Ｆを水平方向に対して斜めに切断する。なお、カッタ２
４は開いた状態において、第１および第２のニップ２
５，２６が通過可能な間隔を有する。

【００１５】溶着ヘッド２７は超音波溶接により、フィ
ルムＦの先端および後端をコイルボビン７に溶着するも
のであり、フィルムＦの先端または後端をフィルム押さ
え２８によりコイルボビン７の外周面に押し付け、溶着
ヘッド２７がフィルムＦの先端または後端に接触して加
熱することによりフィルムＦの溶着部をコイルボビン７
に溶着する。溶着ヘッド２７およびフィルム押さえ２８
はこれらの動作に必要な駆動機構により駆動される。

【００１６】図２〜図４に示すように、第１のニップ２
５は、エアシリンダ３０Ａと、エアシリンダ３０Ａのロ
ッド先端に取り付けられたチャックカム３１Ａと、支点
軸３２Ａ，３３Ａを中心として揺動自在に設けられたつ
かみ部３４Ａ，３５Ａと、つかみ部３４Ａ，３５Ａを開
く方向に付勢するばね３６Ａと、つかみ部３４Ａ，３５
Ａにおけるチャックカム３１Ａと当接する部分に設けら
れたローラ３７Ａ，３８Ａとからなる。そして、エアシ
リンダ３０Ａを収縮する方向に駆動することにより、つ
かみ部３４Ａ，３５Ａはばね３６Ａの付勢力により開
き、エアシリンダ３０Ａを伸張する方向に駆動すること
により、チャックカム３１Ａがローラ３７Ａ，３８Ａを
押圧し、これによりつかみ部３４Ａ，３５Ａはばね３６
Ａの付勢力に抗して閉じられる。

【００１７】第１のニップ２５は支点軸３２Ａ，３３Ａ
において、支持部３９Ａに取り付けられており、支持部
３９Ａに形成されたねじ孔４０Ａには、ボールねじ４１
Ａが螺入されている。ボールねじ４１Ａはその下端４２
Ａが本体１に設けられた軸受４３Ａに回転自在に支持さ
れており、その上端４４Ａにはプーリ４５Ａが取り付け
られている。プーリ４５Ａにはモータ４６Ａの回転軸に
設けられたプーリ４７Ａとともに、ベルト４８Ａが架け
回されており、モータ４６Ａが回転することにより、ボ
ールねじ４１Ａが回転し、これにより、支持部３９Ａす
なわち第１のニップ２５がモータ４６Ａの回転方向に応
じて上下に移動する。

【００１８】なお、図４（ａ）に示すように、第２のニ
ップ２６は、カッタ２４、溶着ヘッド２７およびフィル
ム押さえ２８との干渉を防止するために水平方向に対し
て角度を持って設けられている点のみにおいて第１のニ
ップ２５と異なり、他の構成は第１のニップ２５と同一
であるため、第１のニップ２５と同一の構成においては
参照番号にＢを付して示し、詳細な説明は省略する。

【００１９】図５は、本実施の形態に係るフィルム巻付
装置の制御部の構成を示すブロック図である。図５に示
すように、制御部５０は、入力部５１から入力された情
報に応じて、モータ１５，４６Ａ，４６Ｂを駆動するも
のである。

【００２０】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。本実施の形態に係るフィルム巻付装置を備えた巻
線機においては、巻線作業と並行してフィルムパンチ２
２とエンボス加工部２３とによるフィルムＦの加工と、
カッタ２４によるフィルムＦの切断と、フィルムＦの移
動とが行われる。まず、モータ４６Ａ，４６Ｂを回転す
ることにより第１のニップ２５をエンボス加工部２３の
直下まで上昇させるとともに、第２のニップ２６をカッ
タ２４の直下まで上昇させ、エアシリンダ３０Ａを収縮
することによりつかみ部３４Ａ，３５Ａを閉じて第１の
ニップ２５によりフィルムＦを把持する。この際、カッ
タ２４は開かれているため、第１のニップ２５はカッタ
２４の間を通って把持位置に到達する。なお、この状態
においては第２のニップ２６は開いた状態にある。そし
て、フィルムＦを把持した後、モータ４６Ａを逆方向に
回転して第１のニップ２５を所定位置まで下降させる。
これによりリール２０からフィルムＦが送り出される。
第１のニップ２５が所定位置まで下降して停止した後、
第２のニップ２６のエアシリンダ３０Ｂを収縮すること
によりつかみ部３４Ｂ，３５Ｂを閉じて第２のニップ２
６によりフィルムＦを把持する。そしてエアシリンダ２
４Ａ，２４Ｂを駆動することにより、カッタ２４がフィ
ルムＦを斜めに切断する。

【００２１】なお、フィルムパンチ２２とエンボス加工
部２３とによるフィルムＦの加工は第１のニップ２５に
よりフィルムＦの引き出しに先立って行うことが好まし
いが、第１のニップ２５がフィルムＦを引き出す途中に
おいて、第１のニップ２５の移動を停止してフィルムパ
ンチ２２とエンボス加工部２３とを駆動することも可能
である。これにより、フィルムＦの任意の部位を加工す
ることができる。また、第１のニップ２５の停止位置を
変更することにより、フィルムＦの切断長さも種々変更
することができる。

【００２２】切断されたフィルムＦの先端と後端とはそ
れぞれ第１のニップ２５および第２のニップ２６とによ
り把持され、モータ４６Ａ，４６Ｂの回転駆動による第
１および第２のニップ２５，２６の移動に応じてフィル
ムＦの全体が移動する。この際、第１のニップ２５より
も第２のニップ２６を若干先に移動して、フィルムＦを
たるませながらフィルムＦを移動させる。そして、フィ
ルムＦの先端がコイルボビン７の側方に達したところ
で、モータ４６Ａ，４６Ｂの駆動を停止して、第１およ
び第２のニップ２５，２６の移動を停止する。

【００２３】一層分の巻線作業を終えたコイルボビン７
は左右移動機構４および前後移動機構６の移動により、
スピンドル８に装着された状態で移動し、第１のニップ
２５に保持されたフィルムＦの先端に側方から近づく。
この状態において、フィルム押さえ２８がフィルムＦを
コイルボビン７に押さえ付け、溶着ヘッド２７がフィル
ムＦの上からコイルボビン７に接着する部分を加熱して
コイルボビン７の外周面にフィルムＦを溶着する。な
お、この際、フィルムＦの溶着位置の位置決めは、一層
分の巻線作業を終えたコイルボビン７をフィルムＦの先
端に移動させる際に、溶着位置とフィルムＦの先端とが
対向するように制御部５０によりサーボモータ１５を回
転させることにより行われる。

【００２４】次いで、フィルム押さえ２８をコイルボビ
ン７から離すとともに、エアシリンダ３０Ａを伸張する
方向に駆動して第１のニップ２５を開放してサーボモー
タ１５を回転駆動することにより、先端がコイルボビン
７に溶着されたフィルムＦをコイルボビン７に巻き付け
る。なお、フィルムＦの巻き付け開始時において、サー
ボモータ１５のトルクが大きすぎると溶着が剥がれてし
まうおそれがあるため、比較的小さいトルクによりフィ
ルムＦがコイルボビン７に巻き付けられるように、制御
部５０によりサーボモータ１５のトルクを制御する。そ
して、フィルムＦが所定回転数巻き付けられた段階にお
いて、巻き付け開始時よりも大きいトルクによりフィル
ムＦがコイルボビン７に巻き付けられるように制御部５
０によりサーボモータ１５のトルクを制御する。また、
制御部５０は、コイルボビン７に巻き付けられるフィル
ムＦに巻き付けトルクに応じたテンションが作用するよ
うにモータ４６Ｂの回転を制御する。これにより、フィ
ルムＦの巻き付け開始時においては溶着したフィルムＦ
が剥がれてしまうことを防止できるとともに、巻き付け
途中においてフィルムＦのテンションを高めてフィルム
Ｆをコイルボビン７に緩みなく巻き付けることができ
る。また、制御部５０によりフィルムＦの巻き付け時の
トルクを変更しているため、フィルムＦの種類が変更さ
れても、その旨を入力部５１から入力するのみで、無段
階にフィルムＦの巻き付けトルクを変更することができ
る。

【００２５】なお、フィルムＦが巻き付けられるにつれ
て、第２のニップ２６はフィルムＦの後端を把持しつつ
下方に移動するため、フィルムＦは途中でずれたり蛇行
した入りすることなく、後端まで正確にコイルボビン７
に巻き付けられる。

【００２６】フィルムＦの後端近傍までの巻き付けが完
了すると、再度フィルム押さえ２８によりフィルムＦを
コイルボビン７に押し付けるとともに第２のニップ２６
を開放し、フィルムＦをコイルボビン７に押し付けた状
態において、サーボモータ１５を回転駆動してフィルム
Ｆの後端をコイルボビン７に巻き付ける。そして、フィ
ルムＦの巻き付けが完了した時点において、溶着ヘッド
２７によりフィルムＦの後端をコイルボビン７の外周面
に溶着する。一方、フィルムＦを開放した第２のニップ
２６は、制御部５０がモータ４６Ｂを逆方向に回転する
ことにより上方へ移動し、フィルムＦを把持する初期位
置に戻される。このようにして、フィルムＦの巻き付け
が完了したコイルボビン７は、巻線位置に移動して巻き
付けられたフィルムＦの上に次の層の巻線が行われる。

【００２７】このように、本発明においては、制御部５
０によりコイルボビン７にフィルムＦを巻き付ける際の
巻き付けトルクを変更するようにしたため、例えば、上
記本実施の形態のように、フィルムＦの巻き付け始めは
小トルクにより、その後は大トルクによりフィルムＦの
巻き付けを行うことにより、フィルムＦの巻き付け始め
において、溶着したフィルムＦが剥がれることを防止で
きるとともに、巻き付け途中においてフィルムＦのテン
ションを高めてフィルムＦをコイルボビン７に緩みなく
巻き付けることができる。また、制御部５０によりフィ
ルムＦの巻き付け時のトルクを変更しているため、フィ
ルムＦの種類が変更されても、その旨を入力部５１から
入力するのみで、無段階にフィルムＦの巻き付けトルク
を変更することができ、これによりフィルムＦの種類に
応じたテンションを付与することができる。

【００２８】また、フィルムＦの切断および加工作業を
巻線作業と並行して行うことにより、フィルム巻付工程
においては実質的な巻き付け作業を行うのみでよいた
め、フィルムＦの巻き付けに必要な時間が短縮され、効
率よくコイルを製造することができる。

【００２９】なお、フィルムＦを巻き付けるにつれて、
コイルボビン７の外径が変化するが、本実施の形態に係
る巻線機においては、スピンドル８が左右移動機構４お
よび前後移動機構６により移動可能とされているため、
コイルボビン７の外径の変化に応じてスピンドル８の位
置を変化させることにより、フィルムＦの溶着位置を一
定に保つことができる。また、外径が異なるコイルボビ
ンを使用する際にも、フィルムＦの溶着位置を一定に保
つことができる。

【００３０】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、第１のニップ２５が第１の把持手段を、第２のニッ
プ２６が第２の把持手段を、モータ４６Ａ、ボールねじ
４１Ａ、支持部３９Ａおよびねじ孔４０Ａが第１の移動
手段を、カッタ２４が切断手段を、モータ４６Ｂ、ボー
ルねじ４１Ｂ、支持部３９Ｂおよびねじ孔４０Ｂが第２
の移動手段を、サーボモータ１５、スピンドル８がボビ
ン回転手段を、制御部５０が制御手段をそれぞれ構成す
る。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明によれば、制御手段によりフィルムの巻き付け時の
トルクを変更してフィルムをコイルボビンに巻き付ける
ようにしたため、フィルムの種類が変更されても、その
フィルムの種類に適するように、ボビン回転手段のトル
クを無段階に変更してフィルムをコイルボビンに巻き付
けることができる。請求項２の発明によれば、フィルム
の巻き付け始めは比較的小さいトルクにより、その後は
比較的大きいトルクによりフィルムの巻き付けを行うこ
とにより、フィルムの巻き付け始めにおいて、溶着した
フィルムが剥がれることを防止できるとともに、巻き付
け途中においてフィルムのテンションを高めてフィルム
をコイルボビンに緩みなく巻き付けることができる。請
求項３の発明によれば、フィルムにはモータトルクに応
じたテンションが付与されるため、フィルムは途中でず
れたり蛇行した入りすることがなくなり、フィルムを後
端まで正確にコイルボビンに巻き付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るフィルム巻付装置を備えた
巻線機の構成を示す正面図

【図２】図１のＡ方向矢視図

【図３】図１のＢ方向矢視図

【図４】（ａ）は図２のＣ方向矢視図、（ｂ）は（ａ）
のｄ−ｄ線断面図

【図５】制御部の構成を示す図

【符号の説明】

１ 本体 ２ テーブル ７ コイルボビン ８ スピンドル １５ サーボモータ ２２ フィルムパンチ ２３ エンボス加工部 ２４ カッタ ２５ 第１のニップ ２６ 第２のニップ ２７ 溶着ヘッド ２８ フィルム押さえ ４１Ａ，４１Ｂ ボールねじ ４６Ａ，４６Ｂ モータ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線用線材をコイルボビンに巻き付ける
   巻線機に設けられ、絶縁フィルムを前記コイルボビンに
   巻き付ける巻線機のフィルム巻付装置において、 前記フィルムの先端を把持する第１の把持手段と、 該第１の把持手段を所定方向へ往復移動する第１の移動
   手段と、 前記第１の把持手段により引き出されたフィルムを所定
   位置にて把持する第２の把持手段と、 該第２の把持手段から前記フィルムが供給される側にお
   いて該フィルムを切断する切断手段と、 前記フィルムを把持した前記第１および前記第２の把持
   手段をそれぞれ前記所定方向へ往復移動する第２の移動
   手段と、 前記コイルボビンを回転するボビン回転手段と、 該ボビン回転手段のトルクを変化させて該ボビン回転手
   段を駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする巻線
   機のフィルム巻付装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記フィルムの巻き付
   け始めは比較的小さいトルクにより、その後比較的大き
   いトルクにより前記ボビン回転手段を駆動することを特
   徴とする請求項１記載の巻線機のフィルム巻付装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記ボビン回転手段の
   トルクに応じて前記フィルムにテンションが与えられる
   ように前記第２の駆動手段を移動することを特徴とする
   請求項１または２記載の巻線機のフィルム巻付装置。