JP3580656B2 - コイル巻線方法とその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の固定子巻線に使用する平角銅線コイルの巻線方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機である電動機の固定子スロットに収納する固定子巻線（以下、巻線と呼ぶ）は、導体の表面に絶縁物を被覆し形成の平角銅線コイルで、例えば図２０に示すような小判形コイル（以下、コイルと呼ぶ）３０である。これは絶縁被覆付きの平角銅線（以下、銅線と呼ぶ）１を巻回して形成し、コイル３０の胴部には巻回崩れを防止する粘着テープ９が巻かれている。次に従来のコイル３０を製作する装置は銅線供給装置１６と巻枠２７で形成され、それを説明する。
【０００３】
図２１に示すように、銅線１を巻回したドラム２が複数個縦方向に並べられ、ドラム２から解き外された銅線１に巻回時テンションを加えるサーボモータ２ａで駆動するワイヤデリーラ部３と、銅線１をガイドアーム１５に供給する段差ローラ２１とで銅線供給装置１６が形成される。尚、ガイドアーム１５先端部には銅線１を供給案内する案内孔（図示しない）を有する銅線案内部５ａが取付けてある。
【０００４】
一方、サーボモータＭで駆動する巻型２７は、巻溝部２７Ａと巻溝側部２７Ｂと中間巻溝側部２７Ｅと支持板２７Ｇの組合わせで形成される。これらの構成部品は夫々樹脂製でその形状は、図２２に示すように支持板２７Ｇを除いて夫々略半円形状である。即ち、巻溝部２７Ａは半円側に貫通孔２７ｃ を有する略半円形状の巻板２７ａ が構成部品となり、巻溝側部２７Ｂは胴部に貫通孔２７ｃ を有する略半円形状の側板２７ｂ が構成部品となり、中間巻溝側部２７Ｅは一方が前記側板２７ｂ と同形状の中間側板２７ｆ と胴部に貫通孔２７ｃ を有し先端部に凹み形状の係止部２７ｄ を有するくちばし形状の係止部付中間側板２７ｅ が構成部品となっている。そして、例えばコイル３０が３個必要な時は構成部品を、支持板２７Ｇ→巻溝側部２７Ｂ→巻溝部２７Ａ→中間巻溝側部２７Ｅ→巻溝部２７Ａ→中間巻溝側部２７Ｅ→巻溝部２７Ａ→巻溝側部２７Ｂの順に支持板２７Ｇに重ね合わせ、貫通孔２７ｃ に締付ボルトを挿入して締付け図２２（ａ） に示すような中間に空洞部２８を有する巻型２７を製作する。この時、巻溝部２７Ａの幅は銅線１幅と略同幅である。尚、各構成部品を長さ方向に移動することにより長さ方向寸法は拡縮可能となっている。
【０００５】
このような、銅線供給装置１６と巻型２７とを使用して従来のコイル３０の製作方法を説明する。まずドラム２から解き外された銅線１は、ワイヤデリーラ部３でテンションが掛けられてガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ の案内孔を通過して、図２０に示すようにガイドアーム１５と巻溝部２７Ａとが平行状態位置にセットし、人手で銅線１を巻溝部２７Ａに位置決め巻回を開始する。すると、ガイドアーム１５は巻型２７の回転に追従し支点４を中心とした上下方向のスイング可動する。そして、所定数巻回すると１個のコイル３０が形成され、外側の巻溝部２７Ａから中央の巻溝部２７Ａに銅線１を移行する（銅線１の渡り動作と呼ぶ）。この移行は、ガイドアーム１５の延長線上に中央の巻溝部２７Ａを位置させて行うもので、銅線供給装置１６を軸方向に移動させ銅線１を中間巻溝側部２７Ｅの係止部２７ｄ に引掛けて行うが、銅線１は粘着テープ９を基点として移動して係止部２７ｄ を経てガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ に達し、そこからガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ の案内孔に行く状態となっている。そして、移行は巻型２７で多数の完成コイル３０を製作する数だけ発生する。規定の完成コイル３０が出来きると巻型２７の空洞部２８に位置する完成コイル３０の胴部で巻回崩れを防止する粘着テープ９を巻回する（図２１参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような製作方法では、銅線１の渡り動作時に銅線供給装置１６を軸方向に移動させガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ で銅線１を保持しながら、ガイドアーム１５を移行先の巻溝部２７Ａの延長線上に位置させ、ガイドアーム１５先端で銅線１を強制的に曲げて移動させているので、移動の為の剛性をガイドアーム１５に要して重量が大となる。これは、ガイドアーム１５の上下のスイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部１５ａ を通過する銅線１に不必要な力が加わり傷が発生し欠陥の有るコイル３０となっていた。
【０００７】
又、巻型２７を構成する巻溝部２７Ａと中間巻溝側部２７Ｅが夫々銅線１幅や渡り寸法に合った寸法形状になっているから、銅線１サイズや渡り寸法の変更があった時には、その都度巻型２７を取替えなけねばならず、段取りの作業性が悪く且つ銅線１の幅寸法に合せて多種類の巻型２７を要し不経済である。
【０００８】
更には、中間巻溝側部２７Ｅにはコイル３０から分離させる為の取手のようなものがないことから、渡り動作時には本来なら銅線１が図２２（ｂ） の「右」側に示すような［１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ ］と整列巻されて、同図「左」側のように銅線１ｄが破線１ｄ’ の位置にあるべきものが実線１ｄ’’位置にある。これを巻型２７の縦断面状態にすると同図（ｃ） のように既に巻回の銅線１ｃの外周に巻回されず、崩れて巻型２７の外周に［１ｄ’’］状態で巻回される。
【０００９】
そして、巻型２７からコイル３０を取外す前にコイル３０の仮止めと巻終り部及び渡り部の切断を人手によって行う為に非常に作業性が悪かった。
本発明はこれらの課題を解決するもので、亀甲形コイルの傷の発生を防止し且つ渡り時のコイル崩れ発生を防ぐ連続コイル巻線方法と、コイルの粘着テープによる仮止めやコイルの巻終り部と渡り部の切断といった付随作業の自動化と、平角銅線のサイズや渡り寸法の変更に伴う段取り作業性を向上させることを目的とする連続コイル巻線装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決しようとする手段】
本発明におけるコイル巻線方法及びその装置は、請求項１では平角銅線を巻回したドラムと、このドラムから解き外された平角銅線（以下、銅線と呼ぶ）に巻回時テンションを加えるワイヤデリーラ部と、銅線をガイドアームに供給する段差ローラと、根元を基点として上下方向にスイング可動するガイドアームと、これらドラム，ワイヤデリーラ部，段差ローラ，ガイドアームとで形成される銅線供給装置と、所定幅の銅線を巻回収納できる巻線巻回部と先端部に係止部を有する巻回壁部とを交互に重合させて成る巻型とを備えたコイル巻線装置において、ガイドアームは、銅線を供給案内する銅線案内部を備え、根元を基点として上下方向と共に水平方向にもスイング可動するコイル巻線装置である。
【００１１】
このように構成すると、実際の巻線工程において従来のコイル巻線装置では渡り動作時に水平方向への銅線の案内はガイドアーム先端で強制的に曲げて行わざるを得なかったので、ガイドアームに剛性が必要であり重量大であった。しかし、請求項１によりガイドアーム根元を基点として行うことができガイドアームは銅線の動きに合わせてスイング動作するだけとなり、ガイドアームが小剛性でよく軽量化となった。この為、ガイドアームの上下スイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部を通過する銅線に不要な力が加わることがなくなり、傷の発生を防ぎコイルの欠陥をなくすことができる。
【００１２】
次に請求項２では、ドラムから解き外された銅線にワイヤデリーラ部で巻回時にテンションを加え、該銅線を段差ローラを介してガイドアームに供給し、該ガイドアームにより供給案内される銅線を、複数個隣接する巻線巻回部と先端部に係止部を有する巻回壁部とで成る巻型へ送って小判型コイルを形成し、隣接する一方の巻線巻回部から他方の巻線巻回部へ前記ガイドアームを該ガイドアームの根元を基点として上下方向と共に水平方向にスイング可動させながら銅線を渡らせる巻回を連続して行うコイル巻線方法である。このコイル巻線方法により請求項１と同様の効果がある。
【００１３】
また請求項３ではコイル巻線装置が、
三日月形状の移動巻溝側部と、
蒲鉾形状で半円側側面に棚状に複数個の前記移動巻溝側部が植設され内部を長辺方向に貫通するネジ孔が穿設された巻溝胴部と、
先端部に係止部を有するくちばし形状の係止部付先端部と馬蹄状で先端が平面状の有する馬蹄状胴部とで成る第１固定巻溝側部と、馬蹄状の第２固定巻溝側部とで成る巻回壁部と、
スライドベース上にＬ字形のベースを型空間を設けて対面配設し、一方のベース側面に馬蹄状胴部の長脚を当接させながら前記第１固定巻溝側部をベース背面に固定し、他方のベース側面に長脚を当接させながら前記第２固定巻溝側部をベース背面に固定し、第１及び第２固定巻溝側部の内周とベース背面間に形成された内周空間に前記巻溝胴部をベース背面側に平面側を当接させると共に前記ネジ孔に螺合するネジシャフトによってスライドベース上に固定し、前記ネジシャフトの回転による巻溝胴部の移動により平角銅線の所定幅寸法に調整し移動巻溝側部と固定巻溝側部間に前記巻線巻回部を形成する巻型と、
前記型空間で対峙する第１及び第２固定巻溝側部の長脚側面の型空間角に対角線上に着脱若しくはスライド可能に植設けたガイドピン
とで形成される。
【００１４】
このような構成によれば、銅線の幅寸法の変更があった場合に巻型の巻溝部の幅方向の寸法を、ネジシャフトを回転させ巻溝動部を移動させることにより任意寸法に調整が可能となる。この結果、従来の銅線の幅寸法変更があった場合はその都度巻型の取替えを要したが、その必要がなくなって段取り時間の作業性が向上すると共に銅線の幅寸法に合わせた多種類の巻型の所持が不要となり保管場所と製作費の点で経済性が向上した。
【００１５】
更に請求項４では、前記ガイドアームが上下方向と共に水平方向にもスイング可動するコイル巻線装置である。これによれば、請求項１，２，３を合算した作用効果が得られる。
【００１６】
或いは請求項５では、ドラムから解き外された銅線にワイヤデリーラ部で巻回時にテンションを加え、該銅線を段差ローラを介してガイドアームに供給し、該ガイドアームにより供給案内される銅線を、複数個隣接する巻線巻回部と巻回壁部とで成り中間部に型空間の有する巻型へ送り、隣接する一方の巻線巻回部から他方の巻線巻回部へ前記ガイドアームを該ガイドアームの根元を基点として水平方向にスイング可動させながら銅線を渡らせる巻回を、巻回壁部を構成する第１及び第２固定巻溝側部に植設のガイドピンから係止部を介し銅線を連続供給して行うコイル巻線方法である。
【００１７】
この方法によれば、巻線の渡り動作を巻型の固定巻溝側部に植設のガイドピンにワイヤを係止しながら行うことにより、既に巻き終えたコイルの最外側銅線が渡り方向に引っ張られるのを防止し、次に巻回されるコイルの最内側銅線が巻溝に対して角度を持って巻回されるのを防止する。これにより、巻線の渡り動作時に発生していたコイルの崩れ現象を防止し、崩れる時に銅線同士が擦合って発生していたコイルの傷を防ぎ、そしてコイルの崩れを修正する手作業を省くことができ作業性が良くなった。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第１実施例について図１乃至図１５を参照し、従来構成と同じものは同じ符号を使用して説明する。図１は、従来と同様に銅線供給装置と巻型の配置構成図である。図において、平角銅線（以下、銅線と呼ぶ）１を巻回したドラム２が複数個縦方向に並べられ、ドラム２から解き外された銅線１に巻回時テンションを加えるサーボモータ２ａで駆動するワイヤデリーラ部３と、銅線１をガイドアーム５に供給する段差ローラ２１とで銅線供給装置６が形成される。このガイドアーム５は、該ガイドアーム５が根元部を基点として水平且つ上下方向にスイング可動状態となっており、また先端部には銅線１を供給案内する案内孔（図示しない）を有する銅線案内部１５ａ が取付けてある。前記ガイドアーム５の根元部構造は、支持台１２上に断面形状がＬ字型の水平方向スイングプレート１３を左右方向支点ピン１９により取付け、この水平方向スイングプレート１３の側面に断面形状がＬ字型で下部にガイドアーム挿入孔１４ａ を有する上下方向スイングプレート１４を上下方向支点ピン１７により取付ける。又、上下方向支点ピン１７先端には筒状のガイドローラ１８が挿入されている。尚、ガイドアーム５は上下方向支点ピン１７を基点として上下方向にスイングし、左右方向支点ピン１９を基点として左右方向にフロート可動する。
【００１９】
次に、サーボモータＭで駆動する巻型７の構成を説明する。巻型７は巻溝胴部７Ａと移動巻溝側部（以下、移動部という）７Ｂと固定巻溝側部（以下、固定部という）７Ｃの組合わせで夫々樹脂製で形成され、まずこれらの形状ついて説明する。巻溝胴部７Ａは、図３（ａ）に示すように蒲鉾形状の半円側側面に蒲鉾状の短辺と平行となるネジ溝７Ａａを長辺方向に複数個有し（図では２個）、内部をネジシャフト７Ｈと螺合するネジ孔７Ａｃが長辺方向に貫通している。この巻溝胴部７Ａのネジ溝７Ａａに、三日月形状の移動部７Ｂを孔７Ａｂを介してネジ締めにより固定し棚状に配設する。固定部７Ｃは図４（ａ）に示すように、先端部に凹み形状の係止部７ｃａを有するくちばし形状の係止部付先端部７ｃｂと馬蹄状で長脚部７ｃｃと平面状の先端７ｃｄを有する馬蹄状胴部７ｃｅとで成る第１固定巻溝側部７ＣＡと、馬蹄状で長脚部７ｃｇを有する第２固定巻溝側部７ｃｆとで巻回壁部を形成する。
【００２０】
続いて、これら巻溝胴部７Ａと移動部７Ｂと固定部７Ｃのスライドベース７Ｇへの組立てについて説明する。図５に示すように、スライド溝を有する矩形状のスライドベース７ＧにＬ字形のベース１１を型空間を設け対面させて配設する。そして図５のまず右側（Ａゾーン表示のない側）から説明すると、一方のベース１１にロックを置きその上に図４（ａ）で示すように、ベース１１側面に第２固定巻溝側部７ｃｆの長脚部７ｃｇ内側を嵌合させて最下位に置き（図で７Ｃｇ）、側面でネジ締めにより固定しベース１１背面に巻回壁部である第２固定巻溝側部７ｃｆを配設する。すると、ベース１１と第２固定巻溝側部７ｃｆの内側円弧と間には内周空間１１ａ に形成されるので、該内側円弧と巻溝胴部７Ａの外側円弧とを対面させながら内周空間１１ａ に巻溝胴部７Ａを挿入する。そして巻溝胴部７Ａの最下位のネジ溝７Ａａに孔７Ａｂを介してネジ締めにより移動部７Ｂを固定する。以下この組立てを最上部まで繰返して行い片方の巻型７が形成される。
【００２１】
一方、図５の左側（Ａゾーン表示側）は、右側の最下位段階で第２固定巻溝側部７ｃｆ配設位置の左側（Ａゾーン表示側）へベース１１と馬蹄状胴部７ｃｅを右側と同様に配設し、その先端７ｃｄに係止部付先端部７ｃｂを固定する。そして、ベース１１と馬蹄状胴部７ｃｅとの内周空間１１ｂ に巻溝胴部７Ａを挿入し、ネジ溝７Ａａに孔７Ａｂを介してネジ締めにより移動部７Ｂを固定する。以下この組立てを最上部まで繰返して行い一方の巻型７が形成される。すると、夫々の空間ｘ，ｘ１ である巻線巻回部は、巻溝胴部７Ａの巻溝胴ネジ山部（以下、巻線巻回部という）７Ａｄ に、従来の巻溝部２７Ａに相当する銅線１の巻回場所が形成される。
【００２２】
次に、この巻型７使用により巻回される銅線１の幅調整について述べる。まずＬ字型のベース１１の下末端面にスライドベース７Ｇ上を自由にスライド可能なブロック７Ｋを当接させる。ブロック７Ｋの上表面にはネジ部が形成されており、このネジ部と螺合する巻枠開放レバー７Ｌの拘束により両ベース１１間にはコイル長さを考慮した型空間７Ｍを有する状態で、両ベース１１はスライドベース７Ｇ上に固定される。次に両巻溝胴部７Ａをネジシャフト７Ｈとネジ貫通口７Ａｃによってスライドベース７Ｇに取付け、巻溝幅調整つまみ７Ｉによりネジシャフト７Ｈを回転させると螺合するネジ孔７Ａｃによって、巻溝胴部７Ａがネジシャフト７Ｈ上を上下方向に移動する。すると、巻溝胴部７Ａのネジ溝７Ａａに固定の移動部７Ｂが上下方向に移動し、固定部７Ｃとの間に空間ｘが形成される。この空間ｘを巻回される銅線１の幅に調整する。この調整を図５を参照して説明する。図５にＡ，Ｂ，Ｃゾーンの記載があるが、Ａゾーンは銅線１の幅が最大値の状態を示し、Ｂゾーンは最大値より小さい状態を示し、Ｃゾーンは銅線１の幅がない状態を示している。
【００２３】
Ａゾーンにおいて、移動部７Ｂａと移動部７Ｂｂは上方向に移動して、移動部７Ｂａと固定部７Ｃａ間，移動部７Ｂｂと固定部７Ｃｂ間に夫々空間ｘを形成している。この空間ｘは巻溝胴部７Ａ表面に形成された銅線１の幅となり、銅線１は巻溝胴部７Ａ表面に直接巻回される。次に銅線１がＡゾーンよりも狭幅の時は、ネジシャフト７Ｈを反転させて巻溝胴部７Ａを降下させることにより移動部７Ｂｅ下降させて固定部７Ｃｄ間との空間ｘ１ を空間ｘより狭くして狭幅の銅線１に備える。更に移動部７Ｂｆを下降させて行くと固定部７Ｃｆ間との空間はなくなりＣゾーンとなる。上記Ａ，Ｂゾーンの状態において、ネジシャフト７Ｈをダブルナット７Ｊによって固定し夫々の移動部７Ｂと固定部７Ｃ間に形成の空間（距離）を銅線１の幅と規定する。尚、上記説明は移動部７Ｂａと固定部７Ｃａ間を基準にして述べたが、移動部７Ｂｂと固定部７Ｃａ間を基準にすればこの間に空間ｘが形成され、上述とは反対側に夫々空間が巻回作業することは何ら問題なく可能である。これは後述するガイドピン１０との関係位置から変ってくる。
【００２４】
続いて、巻型７の固定部７Ｃにガイドピン１０を植設する構成について図６を参照して述べる。図６は説明簡単化の為に従来と同様の表示である（コイル３０が３個必要な事例）。図において、スライドベース７Ｇに取付けられた移動部７Ｂと固定部７Ｃがあって、係止部７ｃａを有する係止部付先端部７ｃｂが図の左側（符号（ａ），（ｂ） 側）になった時（巻回作業に銅線１が係止部付先端部７ｃｂ側面より上部にある）、第１固定巻溝側部７ＣＡの馬蹄状胴部７ｃｅの上側で型空間７Ｍ側となる側面（狭幅）角の右側（銅線１に対し右側＝銅線１の渡り方向）に、側面方向に出没するガイドピン１０を着脱若しくはスライド可能に植設する。又、第２固定巻溝側部７ｃｆが図の右側になった時は、第２固定巻溝側部７ｃｆの下側で型空間７Ｍ側となる側面（狭幅）角の右側で、前記第１固定巻溝側部７ＣＡの馬蹄状胴部７ｃｅに取付けのガイドピン１０とは対角線上の位置に、側面方向に出没するガイドピン１０を着脱若しくはスライド可能に植設する。この巻型７でのガイドピン１０の取付け位置関係は図６（ａ） に示してある。尚、ガイドピン１０の出没機構は、図７に示すようにフレームにセツトされた複数本のガイドピン１０がレバー１０ａ 操作により巻型７の固定部７Ｃ側面を出没する。
【００２５】
以上の銅線供給装置６と巻型７を操作して小判形コイル（以下、コイルと呼ぶ）３０の製作方法を説明する。まず巻型７は図５のＡゾーン状態に移動部７Ｂと固定部７Ｃを全数セットする。次にドラム２から解き外された銅線１は、ワイヤデリーラ２でテンションが掛けられてガイドアーム５先端の銅線案内部５ａ の案内孔を通過し、ガイドアーム５と巻線巻回部７Ａｄ （従来の巻溝部２７Ａ）とが平行にセット状態の巻溝胴ネジ山部７Ａｄ に人手で銅線１を位置決めして巻回を開始する。すると、サーボモータＭの駆動により巻型７の係止部付先端部７ｃｂは上側→右側→下側→左側へと移動して一回転するので、この動作に伴ってガイドアーム５が支点４を基点として上下方向にスイング可動して巻線巻回部７Ａｄ に銅線１が巻回されていく。そして、所定数巻回すると１個のコイル３０が形成され（図８参照）、外側の巻線巻回部７Ａｄ から中央の巻線巻回部７Ａｄ に銅線１を移行する（銅線１の渡り動作と呼ぶ→図９参照）。
【００２６】
この移行は、銅線供給装置６を軸方向に移動させ固定部７Ｃの係止部付先端部７ｃｂの係止部７ｃａに銅線１を引掛けて行うが、銅線１は固定部７Ｃに植設のガイトピン１０を基点として移動して係止部７ｃａを経てガイドアーム５先端の銅線案内部５ａ に達し、そこから銅線案内部５ａ の案内孔に行く状態となっている。この巻回操作は、図９の位置から巻型７の係止部付先端部７ｃｂが上側に行く図１０に変ってガイドアーム５が上下方向にスイングし、次に係止部付先端部７ｃｂが右側に行く図１１に変って銅線１はガイドピン１０に沿って曲り係止部付先端部７ｃｂの係止部７ｃａを経てガイドアーム５先端の銅線案内部５ａ に達し、図１１に示す銅線供給装置６の軸方向移動によりガイドアーム５の延長線上に中央の巻線巻回部７Ａｄ が位置する。
【００２７】
この渡り動作時に、ガイドアーム５をフロート動作させたことにより、ガイドアーム５先端での銅線１を強制的に水平方向に曲げることがなくなり、従来のガイドアーム１５より低剛性であっても渡り動作が可能となった。この結果、従来のガイドアームより軽量化することができガイドアームの巻型に追従した上下方向のスイング動作時に重力の影響によるコイル巻回時にガイドアーム５の先端を通過する銅線１に加わる力を軽減し、それによるコイル３０の傷発生を防止できる。
【００２８】
又、ガイトピン１０に銅線１を沿わすことによって、銅線１は巻型７の巻回場所となる巻線巻回部７Ａｄ に平行に出入りしながら且つガイドピン１０によって押えながら渡り動作を行うこととなり、銅線１が巻線巻回部７Ａｄ に入る前に巻線巻回部７Ａｄ と平行になるようにガイドピン１０によりガイドされ、銅線１の巻回が円滑に行うことができる。又、巻線巻回部７Ａｄ の入口ではコイル３０の最内側に巻回された銅線１ａ が巻線巻回部７Ａｄ に対し角度をもって巻かれるのと渡りの水平方向に引っ張られるのを防止でき、巻線巻回部７Ａｄ の入口のコイル３０で最内側に巻回された銅線１ａ の外側に巻かれた銅線１ｄ を所定位置に配置させることができコイル３０の崩れを防止できる（図１３参照）。そして、移行は巻型７で多数のコイル３０を製作する数だけ発生する。
【００２９】
次に規定のコイル３０が出来きると巻型７は停止する。この状態で巻型７の空洞部７Ｍに位置するコイル３０の胴部に、巻回崩れを防止する粘着テープ９を巻回する装置と銅線１の自動切断装置について説明する。
【００３０】
まずコイル３０の仮止め機構は、図１４に示すように一定長さの粘着テープ９を引出して切断するテープ自動切断装置１２と、粘着テープ９を挟んで把持する粘着テープ把持装置１３と、その粘着テープ９をコイル３０に押当てる粘着テープ押付装置１４と、コイル３０に押付けられた粘着テープ９をローラ１７でコイル３０の側面に押付けながら貼付けていく粘着テープ貼付装置１５と、粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５をテープ自動切断装置１２とコイル３０の間を移動させるための図示しないロボットから構成される。
【００３１】
次に粘着テープ９の貼付について説明する。まずテープ自動切断装置１２から粘着テープ９が引出され、その粘着テープ９を図１４の「Ａの位置」で粘着テープ把持装置１３が把持して粘着テープ９はテープ自動切断装置１２で切断される。そして、図示しないロボットによって粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５を「Ａの位置」から「Ｂの位置」へ移動する。その後、粘着テープ把持装置１３と粘着テープ押付装置１４が下降を始める。
【００３２】
粘着テープ９がコイル３０に接した時点で粘着テープ把持装置１３は停止するが、粘着テープ押付装置１４は更に下降してコイル３０に粘着テープ９を押し当てる。すると、粘着テープ把持装置１３は粘着テープ９を離して粘着テープ押付装置１４と同時に上昇する。その後、図示しないロボットによって粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５は「Ｂの位置」から図１５の「Ｃの位置」へ移動して粘着テープ貼付装置１５が下降し、スプリング１６によって引合うローラ１７で粘着テープ９とコイル３０を挟み込むことによりコイル３０に粘着テープ９を貼付ける。粘着テープ９の貼付けが完了すると粘着テープ貼付装置１５は上昇し、図示しないロボットによって粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５は、「Ｃの位置」から「Ａの位置」へ移動してコイル３０仮止工程の１サイクルが完了する。
【００３３】
以上の動作を繰返し行うことにより全てのコイル３０を仮止めすることができる。続いてエアニッパを図示しない駆動源によってコイル３０の巻終り及び渡り部へ移動し自動的に切断する。その後作業者が、まずガイドピン１０をスライドして巻型内に引込めてから、巻型７を長手方向に縮小してコイル３０を取出す。これで連続コイル巻線工程が終了する。
【００３４】
このように構成すると、実際の巻線工程において従来のコイル巻線装置では渡り動作時に水平方向への銅線の案内はガイドアーム先端で強制的に曲げて行わざるを得なかったので、ガイドアームに剛性が必要であり重量大であった。しかし、ガイドアーム根元を基点として行うことができガイドアームは銅線の動きに合わせてスイング動作するだけとなり、ガイドアームが小剛性でよく軽量化となった。この為、ガイドアームの上下スイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部を通過する銅線に不要な力が加わることがなくなり、傷の発生を防ぎコイルの欠陥をなくすことができる。
【００３５】
又、銅線の幅寸法の変更があった場合に巻型の巻溝部の幅方向の寸法を、ネジシャフトを回転させ巻溝動部を移動させることにより任意寸法に調整が可能となる。この結果、従来の銅線の幅寸法変更があった場合はその都度巻型の取替えを要したが、その必要がなくなって段取り時間の作業性が向上すると共に銅線の幅寸法に合わせた多種類の巻型の所持が不要となり保管場所と製作費の点で経済性が向上した。
【００３６】
そして、巻線の渡り動作を巻型の固定巻溝側部に植設のガイドピンにワイヤを係止しながら行うことにより、既に巻き終えたコイルの最外側銅線が渡り方向に引っ張られるのを防止し、次に巻回されるコイルの最内側銅線が巻溝に対して角度を持って巻回されるのを防止する。これにより、巻線の渡り動作時に発生していたコイルの崩れ現象を防止し、崩れる時に銅線同士が擦合って発生していたコイルの傷を防ぎ、そしてコイルの崩れを修正する手作業を省くことができ作業性が良くなった。
【００３７】
次にガイトピン１０の他の実施例について図１６を参照して説明する。
図１６（ａ） は、巻型７の固定部７ｊ で、型空間７Ｍに接するように断面形状が小判形のガイトピン１０ｅ を設ける。断面積の増加によりピン１０ｅ の強度増加と固定部７ｊ の両側面にピン１０ｅ があることから巻回銅線１に対し方向性が不要である。また幅が広いので剛性が高く丈夫で長持ちする。更に、固定部７ｊ のどちらの辺にも接しているので渡りの方向が反対になってもガイドピン１０ｅ の効果がある。
図１６（ｂ） は、巻型７の固定部７ｌ で、型空間７Ｍから離れてピン１０ｆ を固定部７ｌ 片側側面に設ける。巻回銅線１の幅や強度によって係止部７ｃａとピン１０ｆ 間の距離調整を要する時に使用する。そして、銅線１の渡り動作時に銅線１の水平方向への変形量が小さくなるので、よりコイルの品質が向上する。
【００３８】
図１６（ｃ） は、巻型７の固定部７ｍ で、型空間７Ｍから複数個のピン１０ｇ を設ける。図１６（ｂ） と同様の目的に使用する。渡り動作時に銅線１が水平方向に曲げられる力を、ガイドピン１０ｇ の本数分で分散して受けるのでガイドピン１０ｇ １本当たりの負担が小さくなり、ガイドピン１０ｇ の寿命が延びる。
【００３９】
図１６（ｄ） は、巻型７の固定部７ｎ で、型空間７Ｍ面内にピン１０ｈ を設ける。
ガイドピン１０ｈ をより内側に植設することにより、渡り動作時に銅線１が巻型により確実に平行に入ってくるので、銅線１がより安定して巻回されコイル崩れ防止の効果が向上する。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ガイドアーム根元を基点として行うことができガイドアームは銅線の動きに合わせてスイング動作するだけとなり、ガイドアームが小剛性でよく軽量化となった。この為、ガイドアームの上下スイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部を通過する銅線に不要な力が加わることがなくなり、傷の発生を防ぎコイルの欠陥をなくすことができる。
【００４１】
又、銅線の幅寸法の変更があった場合に巻型の巻溝部の幅方向の寸法を、ネジシャフトを回転させ巻溝動部を移動させることにより任意寸法に調整が可能となる。この結果、銅線の幅寸法変更があった場合はその都度巻型の取替えが不要となり段取り時間の作業性が向上すると共に銅線の幅寸法に合わせた多種類の巻型の所持が不要となり保管場所と製作費の点で経済性が向上した。
【００４２】
そして、巻線の渡り動作を巻型の固定巻溝側部に植設のガイドピンにワイヤを係止しながら行うことにより、既に巻き終えたコイルの最外側銅線が渡り方向に引っ張られるのを防止し、次に巻回されるコイルの最内側銅線が巻溝に対して角度を持って巻回されるのを防止する。これにより、巻線の渡り動作時に発生していたコイルの崩れ現象を防止し、崩れる時に銅線同士が擦合って発生していたコイルの傷を防ぎ、そしてコイルの崩れを修正する手作業を省くことができ作業性が良くなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す亀甲形コイルの製作装置の概念図、
【図２】本発明の一実施例を示すゲイトアームの旋回機構図、
【図３】本発明の一実施例を示す巻溝胴部と移動巻溝側部の斜視図、
【図４】本発明の一実施例を示す固定巻溝側部の斜視図、
【図５】本発明の一実施例を示す巻型の断面図、
【図６】本発明の一実施例を示すピン付巻型の断面図、
【図７】本発明の一実施例を示すガイドピン取付状況説明図、
【図８】本発明の一実施例を示す平角銅線の巻型への巻回図、
【図９】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１０】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１１】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１２】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１３】本発明の一実施例を示す平角銅線の巻型への正常巻回説明図、
【図１４】本発明の一実施例を示す平角銅線の自動切断装置図、
【図１５】本発明の一実施例を示す平角銅線の自動切断装置図、
【図１６】本発明の他の実施例を示すガイドピンの巻型への取付け図、
【図１７】亀甲形コイルの斜視図、
【図１８】従来の図１相当図、
【図１９】従来の巻型の構成部品図、
【図２０】従来の図８相当図、
【図２１】従来の図９相当図、
【図２２】従来の図１３相当図。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ …平角銅線、 ２…ドラム、
３…ワイヤデリーラ部、 ５，１５…ガイドアーム、
６，１６…銅線供給装置、 ７，２７…巻型、 ７Ａ…巻溝胴部、
７Ａｃ…ネジ孔、 ７Ａｄ…巻線巻回部、 ７Ｂ…移動巻溝側部、
７Ｃ…固定巻溝側部、 ７ＣＡ…第１固定巻溝側部、
７ｃａ…係止部、 ７ｃｂ…係止部付先端部、
７ｃｃ，７ｃｇ…長脚部、 ７ｃｅ…馬蹄状胴部、
７ｃｆ…第２固定巻溝側部、 ７Ｈ…ネジシャフト、
７Ｇ…スライドベース、 ７Ｍ…型空間、
１０，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ …ガイドピン、
１１…ベース、 ２１…段差ローラ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の固定子巻線に使用する平角銅線コイルの巻線方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機である電動機の固定子スロットに収納する固定子巻線（以下、巻線と呼ぶ）は、導体の表面に絶縁物を被覆し形成の平角銅線コイルで、例えば図２０に示すような小判形コイル（以下、コイルと呼ぶ）３０である。これは絶縁被覆付きの平角銅線（以下、銅線と呼ぶ）１を巻回して形成し、コイル３０の胴部には巻回崩れを防止する粘着テープ９が巻かれている。次に従来のコイル３０を製作する装置は銅線供給装置１６と巻枠２７で形成され、それを説明する。
【０００３】
図２１に示すように、銅線１を巻回したドラム２が複数個縦方向に並べられ、ドラム２から解き外された銅線１に巻回時テンションを加えるサーボモータ２ａで駆動するワイヤデリーラ部３と、銅線１をガイドアーム１５に供給する段差ローラ２１とで銅線供給装置１６が形成される。尚、ガイドアーム１５先端部には銅線１を供給案内する案内孔（図示しない）を有する銅線案内部５ａが取付けてある。
【０００４】
一方、サーボモータＭで駆動する巻型２７は、巻溝部２７Ａと巻溝側部２７Ｂと中間巻溝側部２７Ｅと支持板２７Ｇの組合わせで形成される。これらの構成部品は夫々樹脂製でその形状は、図２２に示すように支持板２７Ｇを除いて夫々略半円形状である。即ち、巻溝部２７Ａは半円側に貫通孔２７ｃ を有する略半円形状の巻板２７ａ が構成部品となり、巻溝側部２７Ｂは胴部に貫通孔２７ｃ を有する略半円形状の側板２７ｂ が構成部品となり、中間巻溝側部２７Ｅは一方が前記側板２７ｂ と同形状の中間側板２７ｆ と胴部に貫通孔２７ｃ を有し先端部に凹み形状の係止部２７ｄ を有するくちばし形状の係止部付中間側板２７ｅ が構成部品となっている。そして、例えばコイル３０が３個必要な時は構成部品を、支持板２７Ｇ→巻溝側部２７Ｂ→巻溝部２７Ａ→中間巻溝側部２７Ｅ→巻溝部２７Ａ→中間巻溝側部２７Ｅ→巻溝部２７Ａ→巻溝側部２７Ｂの順に支持板２７Ｇに重ね合わせ、貫通孔２７ｃ に締付ボルトを挿入して締付け図２２（ａ） に示すような中間に空洞部２８を有する巻型２７を製作する。この時、巻溝部２７Ａの幅は銅線１幅と略同幅である。尚、各構成部品を長さ方向に移動することにより長さ方向寸法は拡縮可能となっている。
【０００５】
このような、銅線供給装置１６と巻型２７とを使用して従来のコイル３０の製作方法を説明する。まずドラム２から解き外された銅線１は、ワイヤデリーラ部３でテンションが掛けられてガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ の案内孔を通過して、図２０に示すようにガイドアーム１５と巻溝部２７Ａとが平行状態位置にセットし、人手で銅線１を巻溝部２７Ａに位置決め巻回を開始する。すると、ガイドアーム１５は巻型２７の回転に追従し支点４を中心とした上下方向のスイング可動する。そして、所定数巻回すると１個のコイル３０が形成され、外側の巻溝部２７Ａから中央の巻溝部２７Ａに銅線１を移行する（銅線１の渡り動作と呼ぶ）。この移行は、ガイドアーム１５の延長線上に中央の巻溝部２７Ａを位置させて行うもので、銅線供給装置１６を軸方向に移動させ銅線１を中間巻溝側部２７Ｅの係止部２７ｄ に引掛けて行うが、銅線１は粘着テープ９を基点として移動して係止部２７ｄ を経てガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ に達し、そこからガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ の案内孔に行く状態となっている。そして、移行は巻型２７で多数の完成コイル３０を製作する数だけ発生する。規定の完成コイル３０が出来きると巻型２７の空洞部２８に位置する完成コイル３０の胴部で巻回崩れを防止する粘着テープ９を巻回する（図２１参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような製作方法では、銅線１の渡り動作時に銅線供給装置１６を軸方向に移動させガイドアーム１５先端の銅線案内部１５ａ で銅線１を保持しながら、ガイドアーム１５を移行先の巻溝部２７Ａの延長線上に位置させ、ガイドアーム１５先端で銅線１を強制的に曲げて移動させているので、移動の為の剛性をガイドアーム１５に要して重量が大となる。これは、ガイドアーム１５の上下のスイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部１５ａ を通過する銅線１に不必要な力が加わり傷が発生し欠陥の有るコイル３０となっていた。
【０００７】
又、巻型２７を構成する巻溝部２７Ａと中間巻溝側部２７Ｅが夫々銅線１幅や渡り寸法に合った寸法形状になっているから、銅線１サイズや渡り寸法の変更があった時には、その都度巻型２７を取替えなけねばならず、段取りの作業性が悪く且つ銅線１の幅寸法に合せて多種類の巻型２７を要し不経済である。
【０００８】
更には、中間巻溝側部２７Ｅにはコイル３０から分離させる為の取手のようなものがないことから、渡り動作時には本来なら銅線１が図２２（ｂ） の「右」側に示すような［１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ ］と整列巻されて、同図「左」側のように銅線１ｄが破線１ｄ’ の位置にあるべきものが実線１ｄ’’位置にある。これを巻型２７の縦断面状態にすると同図（ｃ） のように既に巻回の銅線１ｃの外周に巻回されず、崩れて巻型２７の外周に［１ｄ’’］状態で巻回される。
【０００９】
そして、巻型２７からコイル３０を取外す前にコイル３０の仮止めと巻終り部及び渡り部の切断を人手によって行う為に非常に作業性が悪かった。
本発明はこれらの課題を解決するもので、亀甲形コイルの傷の発生を防止し且つ渡り時のコイル崩れ発生を防ぐ連続コイル巻線方法と、コイルの粘着テープによる仮止めやコイルの巻終り部と渡り部の切断といった付随作業の自動化と、平角銅線のサイズや渡り寸法の変更に伴う段取り作業性を向上させることを目的とする連続コイル巻線装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決しようとする手段】
本発明におけるコイル巻線方法及びその装置は、請求項１では平角銅線を巻回したドラムと、このドラムから解き外された平角銅線（以下、銅線と呼ぶ）に巻回時テンションを加えるワイヤデリーラ部と、銅線をガイドアームに供給する段差ローラと、根元を基点として上下方向にスイング可動するガイドアームと、これらドラム，ワイヤデリーラ部，段差ローラ，ガイドアームとで形成される銅線供給装置と、所定幅の銅線を巻回収納できる巻線巻回部と先端部に係止部を有する巻回壁部とを交互に重合させて成る巻型とを備えたコイル巻線装置において、ガイドアームは、銅線を供給案内する銅線案内部を備え、根元を基点として上下方向と共に水平方向にもスイング可動するコイル巻線装置である。
【００１１】
このように構成すると、実際の巻線工程において従来のコイル巻線装置では渡り動作時に水平方向への銅線の案内はガイドアーム先端で強制的に曲げて行わざるを得なかったので、ガイドアームに剛性が必要であり重量大であった。しかし、請求項１によりガイドアーム根元を基点として行うことができガイドアームは銅線の動きに合わせてスイング動作するだけとなり、ガイドアームが小剛性でよく軽量化となった。この為、ガイドアームの上下スイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部を通過する銅線に不要な力が加わることがなくなり、傷の発生を防ぎコイルの欠陥をなくすことができる。
【００１２】
次に請求項２では、ドラムから解き外された銅線にワイヤデリーラ部で巻回時にテンションを加え、該銅線を段差ローラを介してガイドアームに供給し、該ガイドアームにより供給案内される銅線を、複数個隣接する巻線巻回部と先端部に係止部を有する巻回壁部とで成る巻型へ送って小判型コイルを形成し、隣接する一方の巻線巻回部から他方の巻線巻回部へ前記ガイドアームを該ガイドアームの根元を基点として上下方向と共に水平方向にスイング可動させながら銅線を渡らせる巻回を連続して行うコイル巻線方法である。このコイル巻線方法により請求項１と同様の効果がある。
【００１３】
また請求項３ではコイル巻線装置が、
三日月形状の移動巻溝側部と、
蒲鉾形状で半円側側面に棚状に複数個の前記移動巻溝側部が植設され内部を長辺方向に貫通するネジ孔が穿設された巻溝胴部と、
先端部に係止部を有するくちばし形状の係止部付先端部と馬蹄状で先端が平面状の有する馬蹄状胴部とで成る第１固定巻溝側部と、馬蹄状の第２固定巻溝側部とで成る巻回壁部と、
スライドベース上にＬ字形のベースを型空間を設けて対面配設し、一方のベース側面に馬蹄状胴部の長脚を当接させながら前記第１固定巻溝側部をベース背面に固定し、他方のベース側面に長脚を当接させながら前記第２固定巻溝側部をベース背面に固定し、第１及び第２固定巻溝側部の内周とベース背面間に形成された内周空間に前記巻溝胴部をベース背面側に平面側を当接させると共に前記ネジ孔に螺合するネジシャフトによってスライドベース上に固定し、前記ネジシャフトの回転による巻溝胴部の移動により平角銅線の所定幅寸法に調整し移動巻溝側部と固定巻溝側部間に前記巻線巻回部を形成する巻型と、
前記型空間で対峙する第１及び第２固定巻溝側部の長脚側面の型空間角に対角線上に着脱若しくはスライド可能に植設けたガイドピン
とで形成される。
【００１４】
このような構成によれば、銅線の幅寸法の変更があった場合に巻型の巻溝部の幅方向の寸法を、ネジシャフトを回転させ巻溝動部を移動させることにより任意寸法に調整が可能となる。この結果、従来の銅線の幅寸法変更があった場合はその都度巻型の取替えを要したが、その必要がなくなって段取り時間の作業性が向上すると共に銅線の幅寸法に合わせた多種類の巻型の所持が不要となり保管場所と製作費の点で経済性が向上した。
【００１５】
更に請求項４では、前記ガイドアームが上下方向と共に水平方向にもスイング可動するコイル巻線装置である。これによれば、請求項１，２，３を合算した作用効果が得られる。
【００１６】
或いは請求項５では、ドラムから解き外された銅線にワイヤデリーラ部で巻回時にテンションを加え、該銅線を段差ローラを介してガイドアームに供給し、該ガイドアームにより供給案内される銅線を、複数個隣接する巻線巻回部と巻回壁部とで成り中間部に型空間の有する巻型へ送り、隣接する一方の巻線巻回部から他方の巻線巻回部へ前記ガイドアームを該ガイドアームの根元を基点として水平方向にスイング可動させながら銅線を渡らせる巻回を、巻回壁部を構成する第１及び第２固定巻溝側部に植設のガイドピンから係止部を介し銅線を連続供給して行うコイル巻線方法である。
【００１７】
この方法によれば、巻線の渡り動作を巻型の固定巻溝側部に植設のガイドピンにワイヤを係止しながら行うことにより、既に巻き終えたコイルの最外側銅線が渡り方向に引っ張られるのを防止し、次に巻回されるコイルの最内側銅線が巻溝に対して角度を持って巻回されるのを防止する。これにより、巻線の渡り動作時に発生していたコイルの崩れ現象を防止し、崩れる時に銅線同士が擦合って発生していたコイルの傷を防ぎ、そしてコイルの崩れを修正する手作業を省くことができ作業性が良くなった。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第１実施例について図１乃至図１５を参照し、従来構成と同じものは同じ符号を使用して説明する。図１は、従来と同様に銅線供給装置と巻型の配置構成図である。図において、平角銅線（以下、銅線と呼ぶ）１を巻回したドラム２が複数個縦方向に並べられ、ドラム２から解き外された銅線１に巻回時テンションを加えるサーボモータ２ａで駆動するワイヤデリーラ部３と、銅線１をガイドアーム５に供給する段差ローラ２１とで銅線供給装置６が形成される。このガイドアーム５は、該ガイドアーム５が根元部を基点として水平且つ上下方向にスイング可動状態となっており、また先端部には銅線１を供給案内する案内孔（図示しない）を有する銅線案内部１５ａ が取付けてある。前記ガイドアーム５の根元部構造は、支持台１２上に断面形状がＬ字型の水平方向スイングプレート１３を左右方向支点ピン１９により取付け、この水平方向スイングプレート１３の側面に断面形状がＬ字型で下部にガイドアーム挿入孔１４ａ を有する上下方向スイングプレート１４を上下方向支点ピン１７により取付ける。又、上下方向支点ピン１７先端には筒状のガイドローラ１８が挿入されている。尚、ガイドアーム５は上下方向支点ピン１７を基点として上下方向にスイングし、左右方向支点ピン１９を基点として左右方向にフロート可動する。
【００１９】
次に、サーボモータＭで駆動する巻型７の構成を説明する。巻型７は巻溝胴部７Ａと移動巻溝側部（以下、移動部という）７Ｂと固定巻溝側部（以下、固定部という）７Ｃの組合わせで夫々樹脂製で形成され、まずこれらの形状ついて説明する。巻溝胴部７Ａは、図３（ａ）に示すように蒲鉾形状の半円側側面に蒲鉾状の短辺と平行となるネジ溝７Ａａを長辺方向に複数個有し（図では２個）、内部をネジシャフト７Ｈと螺合するネジ孔７Ａｃが長辺方向に貫通している。この巻溝胴部７Ａのネジ溝７Ａａに、三日月形状の移動部７Ｂを孔７Ａｂを介してネジ締めにより固定し棚状に配設する。固定部７Ｃは図４（ａ）に示すように、先端部に凹み形状の係止部７ｃａを有するくちばし形状の係止部付先端部７ｃｂと馬蹄状で長脚部７ｃｃと平面状の先端７ｃｄを有する馬蹄状胴部７ｃｅとで成る第１固定巻溝側部７ＣＡと、馬蹄状で長脚部７ｃｇを有する第２固定巻溝側部７ｃｆとで巻回壁部を形成する。
【００２０】
続いて、これら巻溝胴部７Ａと移動部７Ｂと固定部７Ｃのスライドベース７Ｇへの組立てについて説明する。図５に示すように、スライド溝を有する矩形状のスライドベース７ＧにＬ字形のベース１１を型空間を設け対面させて配設する。そして図５のまず右側（Ａゾーン表示のない側）から説明すると、一方のベース１１にロックを置きその上に図４（ａ）で示すように、ベース１１側面に第２固定巻溝側部７ｃｆの長脚部７ｃｇ内側を嵌合させて最下位に置き（図で７Ｃｇ）、側面でネジ締めにより固定しベース１１背面に巻回壁部である第２固定巻溝側部７ｃｆを配設する。すると、ベース１１と第２固定巻溝側部７ｃｆの内側円弧と間には内周空間１１ａ に形成されるので、該内側円弧と巻溝胴部７Ａの外側円弧とを対面させながら内周空間１１ａ に巻溝胴部７Ａを挿入する。そして巻溝胴部７Ａの最下位のネジ溝７Ａａに孔７Ａｂを介してネジ締めにより移動部７Ｂを固定する。以下この組立てを最上部まで繰返して行い片方の巻型７が形成される。
【００２１】
一方、図５の左側（Ａゾーン表示側）は、右側の最下位段階で第２固定巻溝側部７ｃｆ配設位置の左側（Ａゾーン表示側）へベース１１と馬蹄状胴部７ｃｅを右側と同様に配設し、その先端７ｃｄに係止部付先端部７ｃｂを固定する。そして、ベース１１と馬蹄状胴部７ｃｅとの内周空間１１ｂ に巻溝胴部７Ａを挿入し、ネジ溝７Ａａに孔７Ａｂを介してネジ締めにより移動部７Ｂを固定する。以下この組立てを最上部まで繰返して行い一方の巻型７が形成される。すると、夫々の空間ｘ，ｘ１ である巻線巻回部は、巻溝胴部７Ａの巻溝胴ネジ山部（以下、巻線巻回部という）７Ａｄ に、従来の巻溝部２７Ａに相当する銅線１の巻回場所が形成される。
【００２２】
次に、この巻型７使用により巻回される銅線１の幅調整について述べる。まずＬ字型のベース１１の下末端面にスライドベース７Ｇ上を自由にスライド可能なブロック７Ｋを当接させる。ブロック７Ｋの上表面にはネジ部が形成されており、このネジ部と螺合する巻枠開放レバー７Ｌの拘束により両ベース１１間にはコイル長さを考慮した型空間７Ｍを有する状態で、両ベース１１はスライドベース７Ｇ上に固定される。次に両巻溝胴部７Ａをネジシャフト７Ｈとネジ貫通口７Ａｃによってスライドベース７Ｇに取付け、巻溝幅調整つまみ７Ｉによりネジシャフト７Ｈを回転させると螺合するネジ孔７Ａｃによって、巻溝胴部７Ａがネジシャフト７Ｈ上を上下方向に移動する。すると、巻溝胴部７Ａのネジ溝７Ａａに固定の移動部７Ｂが上下方向に移動し、固定部７Ｃとの間に空間ｘが形成される。この空間ｘを巻回される銅線１の幅に調整する。この調整を図５を参照して説明する。図５にＡ，Ｂ，Ｃゾーンの記載があるが、Ａゾーンは銅線１の幅が最大値の状態を示し、Ｂゾーンは最大値より小さい状態を示し、Ｃゾーンは銅線１の幅がない状態を示している。
【００２３】
Ａゾーンにおいて、移動部７Ｂａと移動部７Ｂｂは上方向に移動して、移動部７Ｂａと固定部７Ｃａ間，移動部７Ｂｂと固定部７Ｃｂ間に夫々空間ｘを形成している。この空間ｘは巻溝胴部７Ａ表面に形成された銅線１の幅となり、銅線１は巻溝胴部７Ａ表面に直接巻回される。次に銅線１がＡゾーンよりも狭幅の時は、ネジシャフト７Ｈを反転させて巻溝胴部７Ａを降下させることにより移動部７Ｂｅ下降させて固定部７Ｃｄ間との空間ｘ１ を空間ｘより狭くして狭幅の銅線１に備える。更に移動部７Ｂｆを下降させて行くと固定部７Ｃｆ間との空間はなくなりＣゾーンとなる。上記Ａ，Ｂゾーンの状態において、ネジシャフト７Ｈをダブルナット７Ｊによって固定し夫々の移動部７Ｂと固定部７Ｃ間に形成の空間（距離）を銅線１の幅と規定する。尚、上記説明は移動部７Ｂａと固定部７Ｃａ間を基準にして述べたが、移動部７Ｂｂと固定部７Ｃａ間を基準にすればこの間に空間ｘが形成され、上述とは反対側に夫々空間が巻回作業することは何ら問題なく可能である。これは後述するガイドピン１０との関係位置から変ってくる。
【００２４】
続いて、巻型７の固定部７Ｃにガイドピン１０を植設する構成について図６を参照して述べる。図６は説明簡単化の為に従来と同様の表示である（コイル３０が３個必要な事例）。図において、スライドベース７Ｇに取付けられた移動部７Ｂと固定部７Ｃがあって、係止部７ｃａを有する係止部付先端部７ｃｂが図の左側（符号（ａ），（ｂ） 側）になった時（巻回作業に銅線１が係止部付先端部７ｃｂ側面より上部にある）、第１固定巻溝側部７ＣＡの馬蹄状胴部７ｃｅの上側で型空間７Ｍ側となる側面（狭幅）角の右側（銅線１に対し右側＝銅線１の渡り方向）に、側面方向に出没するガイドピン１０を着脱若しくはスライド可能に植設する。又、第２固定巻溝側部７ｃｆが図の右側になった時は、第２固定巻溝側部７ｃｆの下側で型空間７Ｍ側となる側面（狭幅）角の右側で、前記第１固定巻溝側部７ＣＡの馬蹄状胴部７ｃｅに取付けのガイドピン１０とは対角線上の位置に、側面方向に出没するガイドピン１０を着脱若しくはスライド可能に植設する。この巻型７でのガイドピン１０の取付け位置関係は図６（ａ） に示してある。尚、ガイドピン１０の出没機構は、図７に示すようにフレームにセツトされた複数本のガイドピン１０がレバー１０ａ 操作により巻型７の固定部７Ｃ側面を出没する。
【００２５】
以上の銅線供給装置６と巻型７を操作して小判形コイル（以下、コイルと呼ぶ）３０の製作方法を説明する。まず巻型７は図５のＡゾーン状態に移動部７Ｂと固定部７Ｃを全数セットする。次にドラム２から解き外された銅線１は、ワイヤデリーラ２でテンションが掛けられてガイドアーム５先端の銅線案内部５ａ の案内孔を通過し、ガイドアーム５と巻線巻回部７Ａｄ （従来の巻溝部２７Ａ）とが平行にセット状態の巻溝胴ネジ山部７Ａｄ に人手で銅線１を位置決めして巻回を開始する。すると、サーボモータＭの駆動により巻型７の係止部付先端部７ｃｂは上側→右側→下側→左側へと移動して一回転するので、この動作に伴ってガイドアーム５が支点４を基点として上下方向にスイング可動して巻線巻回部７Ａｄ に銅線１が巻回されていく。そして、所定数巻回すると１個のコイル３０が形成され（図８参照）、外側の巻線巻回部７Ａｄ から中央の巻線巻回部７Ａｄ に銅線１を移行する（銅線１の渡り動作と呼ぶ→図９参照）。
【００２６】
この移行は、銅線供給装置６を軸方向に移動させ固定部７Ｃの係止部付先端部７ｃｂの係止部７ｃａに銅線１を引掛けて行うが、銅線１は固定部７Ｃに植設のガイトピン１０を基点として移動して係止部７ｃａを経てガイドアーム５先端の銅線案内部５ａ に達し、そこから銅線案内部５ａ の案内孔に行く状態となっている。この巻回操作は、図９の位置から巻型７の係止部付先端部７ｃｂが上側に行く図１０に変ってガイドアーム５が上下方向にスイングし、次に係止部付先端部７ｃｂが右側に行く図１１に変って銅線１はガイドピン１０に沿って曲り係止部付先端部７ｃｂの係止部７ｃａを経てガイドアーム５先端の銅線案内部５ａ に達し、図１１に示す銅線供給装置６の軸方向移動によりガイドアーム５の延長線上に中央の巻線巻回部７Ａｄ が位置する。
【００２７】
この渡り動作時に、ガイドアーム５をフロート動作させたことにより、ガイドアーム５先端での銅線１を強制的に水平方向に曲げることがなくなり、従来のガイドアーム１５より低剛性であっても渡り動作が可能となった。この結果、従来のガイドアームより軽量化することができガイドアームの巻型に追従した上下方向のスイング動作時に重力の影響によるコイル巻回時にガイドアーム５の先端を通過する銅線１に加わる力を軽減し、それによるコイル３０の傷発生を防止できる。
【００２８】
又、ガイトピン１０に銅線１を沿わすことによって、銅線１は巻型７の巻回場所となる巻線巻回部７Ａｄ に平行に出入りしながら且つガイドピン１０によって押えながら渡り動作を行うこととなり、銅線１が巻線巻回部７Ａｄ に入る前に巻線巻回部７Ａｄ と平行になるようにガイドピン１０によりガイドされ、銅線１の巻回が円滑に行うことができる。又、巻線巻回部７Ａｄ の入口ではコイル３０の最内側に巻回された銅線１ａ が巻線巻回部７Ａｄ に対し角度をもって巻かれるのと渡りの水平方向に引っ張られるのを防止でき、巻線巻回部７Ａｄ の入口のコイル３０で最内側に巻回された銅線１ａ の外側に巻かれた銅線１ｄ を所定位置に配置させることができコイル３０の崩れを防止できる（図１３参照）。そして、移行は巻型７で多数のコイル３０を製作する数だけ発生する。
【００２９】
次に規定のコイル３０が出来きると巻型７は停止する。この状態で巻型７の空洞部７Ｍに位置するコイル３０の胴部に、巻回崩れを防止する粘着テープ９を巻回する装置と銅線１の自動切断装置について説明する。
【００３０】
まずコイル３０の仮止め機構は、図１４に示すように一定長さの粘着テープ９を引出して切断するテープ自動切断装置１２と、粘着テープ９を挟んで把持する粘着テープ把持装置１３と、その粘着テープ９をコイル３０に押当てる粘着テープ押付装置１４と、コイル３０に押付けられた粘着テープ９をローラ１７でコイル３０の側面に押付けながら貼付けていく粘着テープ貼付装置１５と、粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５をテープ自動切断装置１２とコイル３０の間を移動させるための図示しないロボットから構成される。
【００３１】
次に粘着テープ９の貼付について説明する。まずテープ自動切断装置１２から粘着テープ９が引出され、その粘着テープ９を図１４の「Ａの位置」で粘着テープ把持装置１３が把持して粘着テープ９はテープ自動切断装置１２で切断される。そして、図示しないロボットによって粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５を「Ａの位置」から「Ｂの位置」へ移動する。その後、粘着テープ把持装置１３と粘着テープ押付装置１４が下降を始める。
【００３２】
粘着テープ９がコイル３０に接した時点で粘着テープ把持装置１３は停止するが、粘着テープ押付装置１４は更に下降してコイル３０に粘着テープ９を押し当てる。すると、粘着テープ把持装置１３は粘着テープ９を離して粘着テープ押付装置１４と同時に上昇する。その後、図示しないロボットによって粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５は「Ｂの位置」から図１５の「Ｃの位置」へ移動して粘着テープ貼付装置１５が下降し、スプリング１６によって引合うローラ１７で粘着テープ９とコイル３０を挟み込むことによりコイル３０に粘着テープ９を貼付ける。粘着テープ９の貼付けが完了すると粘着テープ貼付装置１５は上昇し、図示しないロボットによって粘着テープ把持装置１３，粘着テープ押付装置１４，粘着テープ貼付装置１５は、「Ｃの位置」から「Ａの位置」へ移動してコイル３０仮止工程の１サイクルが完了する。
【００３３】
以上の動作を繰返し行うことにより全てのコイル３０を仮止めすることができる。続いてエアニッパを図示しない駆動源によってコイル３０の巻終り及び渡り部へ移動し自動的に切断する。その後作業者が、まずガイドピン１０をスライドして巻型内に引込めてから、巻型７を長手方向に縮小してコイル３０を取出す。これで連続コイル巻線工程が終了する。
【００３４】
このように構成すると、実際の巻線工程において従来のコイル巻線装置では渡り動作時に水平方向への銅線の案内はガイドアーム先端で強制的に曲げて行わざるを得なかったので、ガイドアームに剛性が必要であり重量大であった。しかし、ガイドアーム根元を基点として行うことができガイドアームは銅線の動きに合わせてスイング動作するだけとなり、ガイドアームが小剛性でよく軽量化となった。この為、ガイドアームの上下スイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部を通過する銅線に不要な力が加わることがなくなり、傷の発生を防ぎコイルの欠陥をなくすことができる。
【００３５】
又、銅線の幅寸法の変更があった場合に巻型の巻溝部の幅方向の寸法を、ネジシャフトを回転させ巻溝動部を移動させることにより任意寸法に調整が可能となる。この結果、従来の銅線の幅寸法変更があった場合はその都度巻型の取替えを要したが、その必要がなくなって段取り時間の作業性が向上すると共に銅線の幅寸法に合わせた多種類の巻型の所持が不要となり保管場所と製作費の点で経済性が向上した。
【００３６】
そして、巻線の渡り動作を巻型の固定巻溝側部に植設のガイドピンにワイヤを係止しながら行うことにより、既に巻き終えたコイルの最外側銅線が渡り方向に引っ張られるのを防止し、次に巻回されるコイルの最内側銅線が巻溝に対して角度を持って巻回されるのを防止する。これにより、巻線の渡り動作時に発生していたコイルの崩れ現象を防止し、崩れる時に銅線同士が擦合って発生していたコイルの傷を防ぎ、そしてコイルの崩れを修正する手作業を省くことができ作業性が良くなった。
【００３７】
次にガイトピン１０の他の実施例について図１６を参照して説明する。
図１６（ａ） は、巻型７の固定部７ｊ で、型空間７Ｍに接するように断面形状が小判形のガイトピン１０ｅ を設ける。断面積の増加によりピン１０ｅ の強度増加と固定部７ｊ の両側面にピン１０ｅ があることから巻回銅線１に対し方向性が不要である。また幅が広いので剛性が高く丈夫で長持ちする。更に、固定部７ｊ のどちらの辺にも接しているので渡りの方向が反対になってもガイドピン１０ｅ の効果がある。
図１６（ｂ） は、巻型７の固定部７ｌ で、型空間７Ｍから離れてピン１０ｆ を固定部７ｌ 片側側面に設ける。巻回銅線１の幅や強度によって係止部７ｃａとピン１０ｆ 間の距離調整を要する時に使用する。そして、銅線１の渡り動作時に銅線１の水平方向への変形量が小さくなるので、よりコイルの品質が向上する。
【００３８】
図１６（ｃ） は、巻型７の固定部７ｍ で、型空間７Ｍから複数個のピン１０ｇ を設ける。図１６（ｂ） と同様の目的に使用する。渡り動作時に銅線１が水平方向に曲げられる力を、ガイドピン１０ｇ の本数分で分散して受けるのでガイドピン１０ｇ １本当たりの負担が小さくなり、ガイドピン１０ｇ の寿命が延びる。
【００３９】
図１６（ｄ） は、巻型７の固定部７ｎ で、型空間７Ｍ面内にピン１０ｈ を設ける。
ガイドピン１０ｈ をより内側に植設することにより、渡り動作時に銅線１が巻型により確実に平行に入ってくるので、銅線１がより安定して巻回されコイル崩れ防止の効果が向上する。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ガイドアーム根元を基点として行うことができガイドアームは銅線の動きに合わせてスイング動作するだけとなり、ガイドアームが小剛性でよく軽量化となった。この為、ガイドアームの上下スイング動作時に重力の影響によって、銅線案内部を通過する銅線に不要な力が加わることがなくなり、傷の発生を防ぎコイルの欠陥をなくすことができる。
【００４１】
又、銅線の幅寸法の変更があった場合に巻型の巻溝部の幅方向の寸法を、ネジシャフトを回転させ巻溝動部を移動させることにより任意寸法に調整が可能となる。この結果、銅線の幅寸法変更があった場合はその都度巻型の取替えが不要となり段取り時間の作業性が向上すると共に銅線の幅寸法に合わせた多種類の巻型の所持が不要となり保管場所と製作費の点で経済性が向上した。
【００４２】
そして、巻線の渡り動作を巻型の固定巻溝側部に植設のガイドピンにワイヤを係止しながら行うことにより、既に巻き終えたコイルの最外側銅線が渡り方向に引っ張られるのを防止し、次に巻回されるコイルの最内側銅線が巻溝に対して角度を持って巻回されるのを防止する。これにより、巻線の渡り動作時に発生していたコイルの崩れ現象を防止し、崩れる時に銅線同士が擦合って発生していたコイルの傷を防ぎ、そしてコイルの崩れを修正する手作業を省くことができ作業性が良くなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す亀甲形コイルの製作装置の概念図、
【図２】本発明の一実施例を示すゲイトアームの旋回機構図、
【図３】本発明の一実施例を示す巻溝胴部と移動巻溝側部の斜視図、
【図４】本発明の一実施例を示す固定巻溝側部の斜視図、
【図５】本発明の一実施例を示す巻型の断面図、
【図６】本発明の一実施例を示すピン付巻型の断面図、
【図７】本発明の一実施例を示すガイドピン取付状況説明図、
【図８】本発明の一実施例を示す平角銅線の巻型への巻回図、
【図９】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１０】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１１】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１２】巻型の位置変更による平角銅線の巻型への巻回図、
【図１３】本発明の一実施例を示す平角銅線の巻型への正常巻回説明図、
【図１４】本発明の一実施例を示す平角銅線の自動切断装置図、
【図１５】本発明の一実施例を示す平角銅線の自動切断装置図、
【図１６】本発明の他の実施例を示すガイドピンの巻型への取付け図、
【図１７】亀甲形コイルの斜視図、
【図１８】従来の図１相当図、
【図１９】従来の巻型の構成部品図、
【図２０】従来の図８相当図、
【図２１】従来の図９相当図、
【図２２】従来の図１３相当図。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ …平角銅線、 ２…ドラム、
３…ワイヤデリーラ部、 ５，１５…ガイドアーム、
６，１６…銅線供給装置、 ７，２７…巻型、 ７Ａ…巻溝胴部、
７Ａｃ…ネジ孔、 ７Ａｄ…巻線巻回部、 ７Ｂ…移動巻溝側部、
７Ｃ…固定巻溝側部、 ７ＣＡ…第１固定巻溝側部、
７ｃａ…係止部、 ７ｃｂ…係止部付先端部、
７ｃｃ，７ｃｇ…長脚部、 ７ｃｅ…馬蹄状胴部、
７ｃｆ…第２固定巻溝側部、 ７Ｈ…ネジシャフト、
７Ｇ…スライドベース、 ７Ｍ…型空間、
１０，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ …ガイドピン、
１１…ベース、 ２１…段差ローラ。
Claims (5)
- 平角銅線を巻回したドラムと、このドラムから解き外された平角銅線に巻回時テンションを加えるワイヤデリーラ部と、平角銅線をガイドアームに供給する段差ローラと、根元を基点として上下方向にスイング可動するガイドアームと、これらドラム，ワイヤデリーラ部，段差ローラ，ガイドアームとで形成される銅線供給装置と、所定幅の平角銅線を巻回収納できる巻線巻回部と先端部に係止部を有する巻回壁部とを交互に重合させて成る巻型とを備えたコイル巻線装置において、前記ガイドアームは、前記平角銅線を供給案内する銅線案内部を備え、根元を基点として上下方向と共に水平方向にもスイング可動することを特徴とするコイル巻線装置。
- ドラムから解き外された平角銅線にワイヤデリーラ部で巻回時にテンションを加え、該平角銅線を段差ローラを介してガイドアームに供給し、該ガイドアームにより供給案内される平角銅線を複数個隣接する巻線巻回部と先端部に係止部を有する巻回壁部とで成る巻型へ送って小判型コイルを形成し、隣接する一方の巻線巻回部から他方の巻線巻回部へ前記ガイドアームを該ガイドアームの根元を基点として上下方向と共に水平方向にスイング可動させながら平角銅線を渡らせる巻回を連続して行うことを特徴とするコイル巻線方法。
- 平角銅線を巻回したドラムと、このドラムから解き外された平角銅線に巻回時テンションを加えるワイヤデリーラ部と、平角銅線をガイドアームに供給する段差ローラと、根元を基点として上下方向にスイング可動するガイドアームと、これらドラム，ワイヤデリーラ部，段差ローラ，ガイドアームとで形成される銅線供給装置と、所定幅の平角銅線を収納できる巻線巻回部と先端部に係止部を有する巻回壁部とを交互に重合させて成る巻型とを備えたコイル巻線装置において、
三日月形状の移動巻溝側部と、
蒲鉾形状で半円側側面に棚状に複数個の前記移動巻溝側部が植設され内部を長辺方向に貫通するネジ孔が穿設された巻溝胴部と、
先端部に係止部を有するくちばし形状の係止部付先端部と馬蹄状で先端が平面状の有する馬蹄状胴部とで成る第１固定巻溝側部と、馬蹄状の第２固定巻溝側部とで成る巻回壁部と、
スライドベース上にＬ字形のベースを型空間を設けて対面配設し、一方のベース側面に馬蹄状胴部の長脚を当接させながら前記第１固定巻溝側部をベース背面に固定し、他方のベース側面に長脚を当接させながら前記第２固定巻溝側部をベース背面に固定し、第１及び第２固定巻溝側部の内周とベース背面間に形成された内周空間に前記巻溝胴部をベース背面側に平面側を当接させると共に前記ネジ孔に螺合するネジシャフトによってスライドベース上に固定し、前記ネジシャフトの回転による巻溝胴部の移動により平角銅線の所定幅寸法に調整し移動巻溝側部と固定巻溝側部間に前記巻線巻回部を形成する巻型と、
前記型空間で対峙する第１及び第２固定巻溝側部の長脚側面の型空間角に対角線上に着脱若しくはスライド可能に植設けたガイドピン
とで形成されることを特徴とするコイル巻線装置。 - 前記ガイドアームが上下方向と共に水平方向にもスイング可動する請求項３記載のコイル巻線装置。
- ドラムから解き外された平角銅線にワイヤデリーラ部で巻回時にテンションを加え、該平角銅線を段差ローラを介してガイドアームに供給し、該ガイドアームにより供給案内される平角銅線を、複数個隣接する巻線巻回部と巻回壁部とで成り中間部に型空間の有する巻型へ送り、隣接する一方の巻線巻回部から他方の巻線巻回部へ前記ガイドアームを該ガイドアームの根元を基点として水平方向にスイング可動させながら平角銅線を渡らせる巻回を、巻回壁部を構成する第１及び第２固定巻溝側部に植設のガイドピンから係止部を介し平角銅線を連続供給して行うことを特徴とするコイル巻線方法。
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