JP3589072B2 - 変圧器巻線の口出し線加工方法及びその装置 - Google Patents
変圧器巻線の口出し線加工方法及びその装置 Download PDFInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器巻線の口出し線加工方法及びその装置に係り、平角電線を2本重ねた状態で巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠に巻回し、その両端に口出しを設けることによって変圧器巻線を形成する、巻線口出し加工方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に示すように変圧器は巻線3の末端を外部の平角電線に接続するため、巻線の巻き始めの口出し1と巻き終わりの口出し2の口出線を導出する。また、変圧器の巻線には、導体として平角電線を使用する場合が多く、その場合には平角電線の幅方向に曲げて上記口出線を形成し、図4に示すように前記平角線の中心より幅方向に曲げた長さBを口出し寸法としている。
【0003】
変圧器の容量が大きくなるにつれて、電流容量を大きくするため、平角電線の断面積を大きくすることが必要となるが、平角電線の被覆材の破れ防止や、作業性向上のため、太い平角電線1本よりも、細い複数本の平角電線で同じ断面積を確保する場合が多い。
【0004】
変圧器巻線の巻き終わり側の口出し線の切断及び曲げ作業は、巻き作業が完了した状態では困難であるため、巻回作業の途中で巻回作業を中断し、巻枠から離れた位置で行う必要がある。このため変圧器巻線の切断及び曲げ作業の後に巻枠への巻き取り作業が必要になるが、複数本の平角電線を重ねて巻回する変圧器巻線の巻線作業の場合には、巻回時の巻き取り径が前記複数本の各平角電線毎に異なるため、複数本の平角電線の切断及び曲げ作業を同一箇所で実施した場合、その巻き上がり時には内外周の巻線の口出し位置が巻枠の周方向にずれることとなる。
【0005】
従来、複数本の平角電線を用いた変圧器巻線の巻き作業は巻き上がりの口出しの位置を揃えるため、切断および曲げ作業を実施する際に、図3のように外周側に位置する平角電線に対しては周長の差によって発生するであろう口出し位置の差Aを作業者が予め予測した上で外周側の平角電線を長めに切断して、曲げ作業を実施している。
【0006】
作業者が前述の通りの口出し線の切断及び曲げ作業を平角電線に対して実施する場合、平角電線の幅方向への曲げとなるので、多大な力が必要とされ、また巻き上がりの口出し位置を揃えるために差を確保する作業は習熟が必要とされる。
【0007】
これらに対して、口出し位置の周方向のずれを抑制することを目的とした2本の平角電線の口出し線の曲げ作業を個別に行なう方法と装置に関する発明(特開平10−92681公報)や、機械により平角電線の口出し曲げを2本同時に行うことで作業者の負担を軽減する考案(実用新案登録2514824公報)がなされている。
【0008】
前者は、主に作業者の負担軽減を目的として発明され、その目的は達成されている。その構成は2本の平角電線を個々に曲げる装置を巻線機に取り付け、自動で口出しの曲げを行なうものであるが、周方向の差を吸収するために2本の平角電線を個別に曲げる必要があり、電線の送り、切断、曲げなどの機構は2倍必要になり、装置の制御や動作手順が煩雑になるため、作業時間も2本の平角電線を一度に曲げる場合に比較して長くなる。
【0009】
一方後者は、作業者の負担軽減の他に作業時間の短縮を目的として考案されたもので、2本の平角電線を一度に曲げるため、機構は簡略なものとなるが、巻き上がり時の口出し位置のずれを曲げ作業の前に補正するための補助作業が必要となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、2本の平角電線を導体として使用する変圧器巻線の巻線作業において、巻き終わり側の2本の口出し線の口出し位置のずれ防止に関する作業や機構を不要とするための変圧器巻線の口出し線の切断及び曲げ方法、その装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理を図13を用いて説明する。図13は変圧器巻線を巻軸に対して垂直な面で切断した断面図であり、巻き始め側の口出し1から2本重ねて巻回した1レヤー目の平角電線は、4a、4bで表し、口出しの反対側において折り返して1レヤー目の平角電線の上に2レヤー目の平角電線4c、4dを巻回する状態を表している。
【0012】
巻枠の縦寸法をJ、巻枠の横寸法をK、2本の平角電線の巻き取り半径の差すなわち平角電線の厚みをGとすると、
1レヤー目外側の平角電線4bの外周長は、幾何学的に
2(J+K)+4πG
で表される。
同様に、2レヤー目内側の平角電線4cの周長は、平角電線の厚みの1/2の位置で
2(J+K)+5πG
となり、更に外側の平角電線4dの周長は、同じく平角電線の厚みの1/2の位置で
2(J+K)+7πG
となる。
【0013】
上記により、2レヤー目の平角電線4c、4dの周長の差は
2πG
であることが明らかである。また、巻始め側の口出し間隔寸法Cが2πGのL倍(Lは正の整数又は正の実数を表す)と等しく、かつ、巻き終わりまでの巻回数がL回であれば、巻き終わりの口出しを形成する際に、切断位置及び曲げ位置を2本の平角電線4c、4d毎に変える必要が無いことが明らかである。
【0014】
したがって図13で示す巻枠5から切断位置までの距離Dは、Bを口出し曲げ加工の際に発生する平角電線の延びを考慮した口出し寸法とすると、(図4参照)
また、巻枠5から曲げ位置までの距離E(図7参照)は、
E={2(J+K)+6πG}L
で表される。
【0015】
本発明は、口出し間隔寸法Cが2πGLの巻線形状とし、かつ、L回の巻回数を残した状態において2本の平角電線を上記Dの位置で切断し、上記Eの位置で曲げ、かつ、前記の切断及び曲げを行った電線を巻き取ることで図1の形状の変圧器巻線が得られることを利用するものである。
【0016】
請求項1の発明は、巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠に2本の平角線をその厚みの2π倍と、巻き終わりの口出しを形成するために切断された時点から巻き終わりまでの巻回の回数との積を、巻き始めの口出しの間隔寸法としてずらして固定し、所定位置まで2本重ねた平角電線を巻き付けたのち、予め設定された巻回数で巻回を停止し、平角電線供給巻胴と前記巻枠との間の所定の位置にて、前記2本の平角電線を同一点で切断し、その切断点よりも前記巻枠寄りの位置で切断された前記2本の平角電線を同時に且つ同一点で曲げ、その曲げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を巻線機の巻軸を回転させることによって前記巻枠にて巻き取り、2本の平角電線の巻き取り半径の差に比例した口出し位置の離隔量を巻き終わりの口出し位置の差とするものである。
【0017】
請求項2の発明は、平角電線供給巻胴と巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠との間に位置し、巻枠に所定の位置まで2本重ねて巻回された平角電線を2本同時に同一点で切断する手段と、前記切断する手段よりも巻枠寄りの位置に配された前記2本の平角電線を2本同時に同一点で曲げる手段と、その曲げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を巻線機に取り付けられた前記巻枠にて再度巻き取る手段とを具備したことを特徴とする変圧器巻線の口出し線加工装置である。
【0018】
請求項3の発明は、前記した請求項2の発明に、切断手段および曲げ手段から巻線機に取り付けられた巻枠までの距離を、予め設定された2本の平角電線の口出しの離隔量と、平角電線の厚みと、巻枠寸法と、停止巻回数とをを入力する設定部と、設定部に設定された数値から算出する計算手段と、巻回数の検出手段と、検出した巻回数と設定した停止巻回数の比較手段と、前記平角電線の切断および曲げを行うための巻枠の停止位置で巻回を停止させる制御手段とを具備することを特徴とする変圧器巻線の口出し線加工装置である。
【0019】
【発明の実施の形態】
請求項1による本発明の一実施の形態例を図を用いて説明する。図4に示すように、2本の平角電線4を先端を揃えて重ね、口出し長さ寸法Bを確保して曲げる。前記曲げた平角電線の位置を図5に示すように口出し間隔寸法Cを確保して巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠5に取り付ける。
【0020】
巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠5を回転させながら、平角電線4を巻き取っていく。図6に示すように、残り巻回数がL巻となったところで巻回を中断し、巻枠5からの距離が前述のDとなる位置で平角電線を切断する。次に、図7に示すように巻枠5からの距離が前述のEとなる場所で前記2本の平角電線4を曲げて巻き終わり側の口出し2を形成する。
【0021】
巻き終わり側の口出しの曲げ加工後、平角電線4の巻回を再開する。再開した巻回の途中の状況を図8に示す。図1は、このようにして巻回が完了した状態を示すものである。
【0022】
請求項2による本発明の一実施の形態例を図9及び図5を用いて説明する。図9においては、巻枠5と口出し装置6と平角電線供給巻胴7を平面図で示している。口出し装置6は、平角電線4の幅方向の蛇行を防止する手段のガイドローラー8と、平角電線4を送り出す手段の送りローラー9と、平角電線4を切断する手段の平角電線カッター10と、平角電線4を曲げる手段の曲げローラ12と、昇降手段を有して曲げ動作時の平角電線からの反力を受ける手段のストッパー11、13と、上下方向にスライドして切断された平角電線を保持する押さえ14と、口出しの長さを調整するための口出し前部ベース15で構成される。
【0023】
平角電線供給巻胴7に巻回されている平角電線を各々の巻胴から引き出し2本まとめて平行に重ね合わせる。重ね合わせた前記平角電線を、口出し装置6のガイドローラー8側より、送りローラ9、平角電線カッター10、ストッパー11、曲げローラー12、ストッパー13の順に通す。この時、曲げローラー12から突出する寸法F(図10参照)は、曲げ完了後の口出し寸法が図3に示すBと等しくなるようにする。
【0024】
次に図10のようにストッパー13が平角電線位置より垂直方向に下降し、曲げローラー12が平角電線4を幅方向に押し曲げ、巻き始め側の口出し1を形成する。
【0025】
次に図5のように巻き始め側の口出し1を、巻線機(図示せず)の巻軸に予めセットされた巻枠5の所定の位置に口出しの間隔寸法Cを保って各々ずらして粘着テープ等にて固定する。また、ストッパー13は元の位置まで上昇する。
【0026】
次に巻枠5を巻線機の巻軸とともに回転させ平角電線供給巻胴7からの平角電線4を予め設定された所定の回数巻き付けて停止する。
【0027】
次に図11のように平角電線は押さえ14の下降により固定され、平角電線カッター10により切断される。
【0028】
次にストッパー11が平角電線位置より垂直方向に下降し、曲げローラー12が平角電線4を幅方向に押し曲げ、巻き終わり側の口出し2を形成する。その結果、図7に示す巻き終わり側の口出しの状態となる。押さえ14を上昇させ、ストッパー13を下降させることで、口出し装置6から巻き終わり側の口出し2を解放し、ストッパー11を上昇させる。
【0029】
次に再び巻線機の巻軸とともに巻枠5を回転させ平角電線4を巻回してゆく。この時重ねて巻回されている2本の平角電線は図8に示すように、巻枠が回転するごとに内側と外側で、巻き取り半径の差に比例して長さが変わるため、内側と外側で巻き終わり口出し位置に隙間が生じ、その隙間が最終巻回完了時に巻き始め口出し位置の間隔である寸法Cと同間隔となる。
【0030】
請求項3による本発明の一実施の形態例を図12に示した制御手段のブロック図を用いて説明する。装置は、設定部21と、計算手段22と、検出手段23と、比較手段24と制御手段25で構成される。
【0031】
前記設定部21は、図3に示す口出し長さ寸法Bと、図5に示す口出し間隔寸法Cと、平角電線の1本あたりの厚みGと、巻枠5の縦寸法J及び横寸法Kと、平角電線の切断及び曲げを行うために停止する停止巻回数Hを入力する手段及び前記停止巻回数Hを出力する手段を有する。
【0032】
前記計算部22は、設定部21で設定された値から、平角電線の切断を行う切断手段から巻線機に取り付けられた巻枠までの距離Dと、平角電線の曲げを行う曲げ手段から前記巻枠までの距離Eを前述の計算式を用いて計算し、表示器で表示する。
【0033】
検出部23は、巻線機の巻軸に取り付けられ、少なくとも1回転を判別可能な回転数検出手段と、巻回の回数Iを計数するための機能と、計数された巻回数Iをリセットする機能を有する計数手段、巻回数Iを出力する手段で構成される。
【0034】
比較部24は、設定部21の停止巻回数H及び検出部23の巻回数Iの出力の大小を比較する手段を有し、巻軸停止制御部25は比較部24での比較の結果をもとに巻線機の停止指令を出力する手段で構成される。
【0035】
続いて、動作順に説明する。初めに、設定部21に、図3に示す口出し長さ寸法Bと、図5に示す口出し間隔寸法Cと、平角電線4の1本あたりの厚みGと巻枠5の縦横寸法J及びKと、停止巻回数Hを入力する。前記入力は計算部22において平角電線カッター10及び曲げローラー12から巻軸までの間隔D及びEが計算され、表示器で表示される。前記表示結果をもとに、平角電線カッター及び曲げローラーの位置を変えて固定する。
【0036】
巻線機の巻軸を回転させ、口出し部の付く面を上にして停止させ、検出部23の巻回数Iをリセットする。次に、請求項2発明の実施の形態例で説明したように巻き始め側の口出し1を形成し巻枠5に取り付けて、巻き作業を行う。比較部24は、検出部23からの出力である巻回数Iと、設定部21の出力である停止巻回数Hとを随時比較して、巻回数Iが停止巻回数Hを超えたところで、巻軸停止制御部25から停止指令が発せられ、巻線機の原動機が停止する。
【0037】
巻回作業を停止したのち、平角電線の平角電線カッター10及び曲げローラー12により、巻き終わり側の口出し2の形成作業を請求項2の発明の実施の形態例と同様に行う。
【0038】
【発明の効果】
本発明の変圧器巻線の口出し方法及びその装置によれば、2本の平角電線を導体として使用する変圧器巻線の巻線作業において、巻き終わり側の2本の口出し線の口出し位置のずれ防止に関する作業を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法にて製作した変圧器巻線の完成状態の立体図である。
【図2】従来技術の一例を示す変圧器巻線の立体図である。
【図3】従来の変圧器巻線の巻き終わり口出し線の加工方法を示す立体図である。
【図4】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法により、巻き始めの口出し線を曲げた状態の立体図である。
【図5】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法の一実施の形態例を示し、巻き始めの口出し線を巻枠にセットした状態の立体図である。
【図6】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法により、巻き終わり側の口出し線を切断した状態の立体図である。
【図7】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法により、巻き終わり側の口出し線を曲げた状態の立体図である。
【図8】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法により、巻き終わり側の口出し線んの切断及び曲げを行った後、数回巻回した状態の立体図である。
【図9】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置を配置した変圧器巻線機の平面図である。
【図10】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置にて巻き始め側の口出し線を曲げた状態の平面図である。
【図11】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置にて巻き終わり側の口出し線を曲げた状態の平面図である。
【図12】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置を巻線機に適用した場合の制御手段のブロック図である。
【図13】本発明の原理を示す、変圧器巻線を巻軸に対して垂直な面で切断した場合の断面図である。
【符号の説明】
1 巻き始め側の口出し
2 巻き終わり側の口出し
3 変圧器巻線
4 平角電線
5 巻枠
6 口出し装置
7 平角電線供給巻胴
8 ガイドローラー
9 送りローラー
10 平角電線カッター
11 ストッパー
12 曲げローラー
13 ストッパー
14 押さえ
15 口出し前部ベース
16 口出し後部ベース
21 設定部
22 計算部
23 検出部
24 比較部
25 巻軸停止制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器巻線の口出し線加工方法及びその装置に係り、平角電線を2本重ねた状態で巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠に巻回し、その両端に口出しを設けることによって変圧器巻線を形成する、巻線口出し加工方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に示すように変圧器は巻線3の末端を外部の平角電線に接続するため、巻線の巻き始めの口出し1と巻き終わりの口出し2の口出線を導出する。また、変圧器の巻線には、導体として平角電線を使用する場合が多く、その場合には平角電線の幅方向に曲げて上記口出線を形成し、図4に示すように前記平角線の中心より幅方向に曲げた長さBを口出し寸法としている。
【0003】
変圧器の容量が大きくなるにつれて、電流容量を大きくするため、平角電線の断面積を大きくすることが必要となるが、平角電線の被覆材の破れ防止や、作業性向上のため、太い平角電線1本よりも、細い複数本の平角電線で同じ断面積を確保する場合が多い。
【0004】
変圧器巻線の巻き終わり側の口出し線の切断及び曲げ作業は、巻き作業が完了した状態では困難であるため、巻回作業の途中で巻回作業を中断し、巻枠から離れた位置で行う必要がある。このため変圧器巻線の切断及び曲げ作業の後に巻枠への巻き取り作業が必要になるが、複数本の平角電線を重ねて巻回する変圧器巻線の巻線作業の場合には、巻回時の巻き取り径が前記複数本の各平角電線毎に異なるため、複数本の平角電線の切断及び曲げ作業を同一箇所で実施した場合、その巻き上がり時には内外周の巻線の口出し位置が巻枠の周方向にずれることとなる。
【0005】
従来、複数本の平角電線を用いた変圧器巻線の巻き作業は巻き上がりの口出しの位置を揃えるため、切断および曲げ作業を実施する際に、図3のように外周側に位置する平角電線に対しては周長の差によって発生するであろう口出し位置の差Aを作業者が予め予測した上で外周側の平角電線を長めに切断して、曲げ作業を実施している。
【0006】
作業者が前述の通りの口出し線の切断及び曲げ作業を平角電線に対して実施する場合、平角電線の幅方向への曲げとなるので、多大な力が必要とされ、また巻き上がりの口出し位置を揃えるために差を確保する作業は習熟が必要とされる。
【0007】
これらに対して、口出し位置の周方向のずれを抑制することを目的とした2本の平角電線の口出し線の曲げ作業を個別に行なう方法と装置に関する発明(特開平10−92681公報)や、機械により平角電線の口出し曲げを2本同時に行うことで作業者の負担を軽減する考案(実用新案登録2514824公報)がなされている。
【0008】
前者は、主に作業者の負担軽減を目的として発明され、その目的は達成されている。その構成は2本の平角電線を個々に曲げる装置を巻線機に取り付け、自動で口出しの曲げを行なうものであるが、周方向の差を吸収するために2本の平角電線を個別に曲げる必要があり、電線の送り、切断、曲げなどの機構は2倍必要になり、装置の制御や動作手順が煩雑になるため、作業時間も2本の平角電線を一度に曲げる場合に比較して長くなる。
【0009】
一方後者は、作業者の負担軽減の他に作業時間の短縮を目的として考案されたもので、2本の平角電線を一度に曲げるため、機構は簡略なものとなるが、巻き上がり時の口出し位置のずれを曲げ作業の前に補正するための補助作業が必要となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、2本の平角電線を導体として使用する変圧器巻線の巻線作業において、巻き終わり側の2本の口出し線の口出し位置のずれ防止に関する作業や機構を不要とするための変圧器巻線の口出し線の切断及び曲げ方法、その装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理を図13を用いて説明する。図13は変圧器巻線を巻軸に対して垂直な面で切断した断面図であり、巻き始め側の口出し1から2本重ねて巻回した1レヤー目の平角電線は、4a、4bで表し、口出しの反対側において折り返して1レヤー目の平角電線の上に2レヤー目の平角電線4c、4dを巻回する状態を表している。
【0012】
巻枠の縦寸法をJ、巻枠の横寸法をK、2本の平角電線の巻き取り半径の差すなわち平角電線の厚みをGとすると、
1レヤー目外側の平角電線4bの外周長は、幾何学的に
2(J+K)+4πG
で表される。
同様に、2レヤー目内側の平角電線4cの周長は、平角電線の厚みの1/2の位置で
2(J+K)+5πG
となり、更に外側の平角電線4dの周長は、同じく平角電線の厚みの1/2の位置で
2(J+K)+7πG
となる。
【0013】
上記により、2レヤー目の平角電線4c、4dの周長の差は
2πG
であることが明らかである。また、巻始め側の口出し間隔寸法Cが2πGのL倍(Lは正の整数又は正の実数を表す)と等しく、かつ、巻き終わりまでの巻回数がL回であれば、巻き終わりの口出しを形成する際に、切断位置及び曲げ位置を2本の平角電線4c、4d毎に変える必要が無いことが明らかである。
【0014】
したがって図13で示す巻枠5から切断位置までの距離Dは、Bを口出し曲げ加工の際に発生する平角電線の延びを考慮した口出し寸法とすると、(図4参照)
また、巻枠5から曲げ位置までの距離E(図7参照)は、
E={2(J+K)+6πG}L
で表される。
【0015】
本発明は、口出し間隔寸法Cが2πGLの巻線形状とし、かつ、L回の巻回数を残した状態において2本の平角電線を上記Dの位置で切断し、上記Eの位置で曲げ、かつ、前記の切断及び曲げを行った電線を巻き取ることで図1の形状の変圧器巻線が得られることを利用するものである。
【0016】
請求項1の発明は、巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠に2本の平角線をその厚みの2π倍と、巻き終わりの口出しを形成するために切断された時点から巻き終わりまでの巻回の回数との積を、巻き始めの口出しの間隔寸法としてずらして固定し、所定位置まで2本重ねた平角電線を巻き付けたのち、予め設定された巻回数で巻回を停止し、平角電線供給巻胴と前記巻枠との間の所定の位置にて、前記2本の平角電線を同一点で切断し、その切断点よりも前記巻枠寄りの位置で切断された前記2本の平角電線を同時に且つ同一点で曲げ、その曲げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を巻線機の巻軸を回転させることによって前記巻枠にて巻き取り、2本の平角電線の巻き取り半径の差に比例した口出し位置の離隔量を巻き終わりの口出し位置の差とするものである。
【0017】
請求項2の発明は、平角電線供給巻胴と巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠との間に位置し、巻枠に所定の位置まで2本重ねて巻回された平角電線を2本同時に同一点で切断する手段と、前記切断する手段よりも巻枠寄りの位置に配された前記2本の平角電線を2本同時に同一点で曲げる手段と、その曲げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を巻線機に取り付けられた前記巻枠にて再度巻き取る手段とを具備したことを特徴とする変圧器巻線の口出し線加工装置である。
【0018】
請求項3の発明は、前記した請求項2の発明に、切断手段および曲げ手段から巻線機に取り付けられた巻枠までの距離を、予め設定された2本の平角電線の口出しの離隔量と、平角電線の厚みと、巻枠寸法と、停止巻回数とをを入力する設定部と、設定部に設定された数値から算出する計算手段と、巻回数の検出手段と、検出した巻回数と設定した停止巻回数の比較手段と、前記平角電線の切断および曲げを行うための巻枠の停止位置で巻回を停止させる制御手段とを具備することを特徴とする変圧器巻線の口出し線加工装置である。
【0019】
【発明の実施の形態】
請求項1による本発明の一実施の形態例を図を用いて説明する。図4に示すように、2本の平角電線4を先端を揃えて重ね、口出し長さ寸法Bを確保して曲げる。前記曲げた平角電線の位置を図5に示すように口出し間隔寸法Cを確保して巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠5に取り付ける。
【0020】
巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠5を回転させながら、平角電線4を巻き取っていく。図6に示すように、残り巻回数がL巻となったところで巻回を中断し、巻枠5からの距離が前述のDとなる位置で平角電線を切断する。次に、図7に示すように巻枠5からの距離が前述のEとなる場所で前記2本の平角電線4を曲げて巻き終わり側の口出し2を形成する。
【0021】
巻き終わり側の口出しの曲げ加工後、平角電線4の巻回を再開する。再開した巻回の途中の状況を図8に示す。図1は、このようにして巻回が完了した状態を示すものである。
【0022】
請求項2による本発明の一実施の形態例を図9及び図5を用いて説明する。図9においては、巻枠5と口出し装置6と平角電線供給巻胴7を平面図で示している。口出し装置6は、平角電線4の幅方向の蛇行を防止する手段のガイドローラー8と、平角電線4を送り出す手段の送りローラー9と、平角電線4を切断する手段の平角電線カッター10と、平角電線4を曲げる手段の曲げローラ12と、昇降手段を有して曲げ動作時の平角電線からの反力を受ける手段のストッパー11、13と、上下方向にスライドして切断された平角電線を保持する押さえ14と、口出しの長さを調整するための口出し前部ベース15で構成される。
【0023】
平角電線供給巻胴7に巻回されている平角電線を各々の巻胴から引き出し2本まとめて平行に重ね合わせる。重ね合わせた前記平角電線を、口出し装置6のガイドローラー8側より、送りローラ9、平角電線カッター10、ストッパー11、曲げローラー12、ストッパー13の順に通す。この時、曲げローラー12から突出する寸法F(図10参照)は、曲げ完了後の口出し寸法が図3に示すBと等しくなるようにする。
【0024】
次に図10のようにストッパー13が平角電線位置より垂直方向に下降し、曲げローラー12が平角電線4を幅方向に押し曲げ、巻き始め側の口出し1を形成する。
【0025】
次に図5のように巻き始め側の口出し1を、巻線機(図示せず)の巻軸に予めセットされた巻枠5の所定の位置に口出しの間隔寸法Cを保って各々ずらして粘着テープ等にて固定する。また、ストッパー13は元の位置まで上昇する。
【0026】
次に巻枠5を巻線機の巻軸とともに回転させ平角電線供給巻胴7からの平角電線4を予め設定された所定の回数巻き付けて停止する。
【0027】
次に図11のように平角電線は押さえ14の下降により固定され、平角電線カッター10により切断される。
【0028】
次にストッパー11が平角電線位置より垂直方向に下降し、曲げローラー12が平角電線4を幅方向に押し曲げ、巻き終わり側の口出し2を形成する。その結果、図7に示す巻き終わり側の口出しの状態となる。押さえ14を上昇させ、ストッパー13を下降させることで、口出し装置6から巻き終わり側の口出し2を解放し、ストッパー11を上昇させる。
【0029】
次に再び巻線機の巻軸とともに巻枠5を回転させ平角電線4を巻回してゆく。この時重ねて巻回されている2本の平角電線は図8に示すように、巻枠が回転するごとに内側と外側で、巻き取り半径の差に比例して長さが変わるため、内側と外側で巻き終わり口出し位置に隙間が生じ、その隙間が最終巻回完了時に巻き始め口出し位置の間隔である寸法Cと同間隔となる。
【0030】
請求項3による本発明の一実施の形態例を図12に示した制御手段のブロック図を用いて説明する。装置は、設定部21と、計算手段22と、検出手段23と、比較手段24と制御手段25で構成される。
【0031】
前記設定部21は、図3に示す口出し長さ寸法Bと、図5に示す口出し間隔寸法Cと、平角電線の1本あたりの厚みGと、巻枠5の縦寸法J及び横寸法Kと、平角電線の切断及び曲げを行うために停止する停止巻回数Hを入力する手段及び前記停止巻回数Hを出力する手段を有する。
【0032】
前記計算部22は、設定部21で設定された値から、平角電線の切断を行う切断手段から巻線機に取り付けられた巻枠までの距離Dと、平角電線の曲げを行う曲げ手段から前記巻枠までの距離Eを前述の計算式を用いて計算し、表示器で表示する。
【0033】
検出部23は、巻線機の巻軸に取り付けられ、少なくとも1回転を判別可能な回転数検出手段と、巻回の回数Iを計数するための機能と、計数された巻回数Iをリセットする機能を有する計数手段、巻回数Iを出力する手段で構成される。
【0034】
比較部24は、設定部21の停止巻回数H及び検出部23の巻回数Iの出力の大小を比較する手段を有し、巻軸停止制御部25は比較部24での比較の結果をもとに巻線機の停止指令を出力する手段で構成される。
【0035】
続いて、動作順に説明する。初めに、設定部21に、図3に示す口出し長さ寸法Bと、図5に示す口出し間隔寸法Cと、平角電線4の1本あたりの厚みGと巻枠5の縦横寸法J及びKと、停止巻回数Hを入力する。前記入力は計算部22において平角電線カッター10及び曲げローラー12から巻軸までの間隔D及びEが計算され、表示器で表示される。前記表示結果をもとに、平角電線カッター及び曲げローラーの位置を変えて固定する。
【0036】
巻線機の巻軸を回転させ、口出し部の付く面を上にして停止させ、検出部23の巻回数Iをリセットする。次に、請求項2発明の実施の形態例で説明したように巻き始め側の口出し1を形成し巻枠5に取り付けて、巻き作業を行う。比較部24は、検出部23からの出力である巻回数Iと、設定部21の出力である停止巻回数Hとを随時比較して、巻回数Iが停止巻回数Hを超えたところで、巻軸停止制御部25から停止指令が発せられ、巻線機の原動機が停止する。
【0037】
巻回作業を停止したのち、平角電線の平角電線カッター10及び曲げローラー12により、巻き終わり側の口出し2の形成作業を請求項2の発明の実施の形態例と同様に行う。
【0038】
【発明の効果】
本発明の変圧器巻線の口出し方法及びその装置によれば、2本の平角電線を導体として使用する変圧器巻線の巻線作業において、巻き終わり側の2本の口出し線の口出し位置のずれ防止に関する作業を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法にて製作した変圧器巻線の完成状態の立体図である。
【図2】従来技術の一例を示す変圧器巻線の立体図である。
【図3】従来の変圧器巻線の巻き終わり口出し線の加工方法を示す立体図である。
【図4】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法により、巻き始めの口出し線を曲げた状態の立体図である。
【図5】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法の一実施の形態例を示し、巻き始めの口出し線を巻枠にセットした状態の立体図である。
【図6】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法により、巻き終わり側の口出し線を切断した状態の立体図である。
【図7】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法により、巻き終わり側の口出し線を曲げた状態の立体図である。
【図8】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法により、巻き終わり側の口出し線んの切断及び曲げを行った後、数回巻回した状態の立体図である。
【図9】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置を配置した変圧器巻線機の平面図である。
【図10】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置にて巻き始め側の口出し線を曲げた状態の平面図である。
【図11】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置にて巻き終わり側の口出し線を曲げた状態の平面図である。
【図12】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置を巻線機に適用した場合の制御手段のブロック図である。
【図13】本発明の原理を示す、変圧器巻線を巻軸に対して垂直な面で切断した場合の断面図である。
【符号の説明】
1 巻き始め側の口出し
2 巻き終わり側の口出し
3 変圧器巻線
4 平角電線
5 巻枠
6 口出し装置
7 平角電線供給巻胴
8 ガイドローラー
9 送りローラー
10 平角電線カッター
11 ストッパー
12 曲げローラー
13 ストッパー
14 押さえ
15 口出し前部ベース
16 口出し後部ベース
21 設定部
22 計算部
23 検出部
24 比較部
25 巻軸停止制御部
Claims (3)
- 平角電線を2本重ねた状態で巻枠に巻回し、その両端部に口出しを設けることによって変圧器巻線を形成する巻作業において、巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠に、2本の平角線をその厚みの2π倍と、巻き終わりの口出しを形成するために切断された時点から巻終わりまでの巻回の回数との積を、巻き始めの口出しの間隔寸法としてずらして固定し、所定位置まで前記平角電線を巻き付けたのち、巻回を停止し、平角電線供給巻胴と前記巻枠との間の所定の位置にて、前記2本の平角電線を同一点で切断し、その切断点よりも前記巻枠寄りの位置で切断された前記2本の平角電線を同時に曲げ、その曲げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を巻線機の巻軸を回転させることによって前記巻枠にて巻き取り、2本の平角電線の巻き取り半径の差に比例した口出し位置の離隔量を2本の平角電線の巻き終わり側の口出し位置の間隔とすることを特徴とする、変圧器巻線の口出し線加工方法。
- 平角電線を2本重ねた状態で巻枠に巻回し、その両端部に口出しを設けることによって変圧器巻線を形成する巻線機であって、平角電線供給巻胴と巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠との間に位置し、2本の平角電線を同一点で切断する手段と、前記切断する手段よりも前記巻枠寄りの位置に配された前記2本の平角電線を同時に曲げる手段と、その曲げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を巻線機に取り付けられた前記巻枠にて巻き取る手段とを具備したことを特徴とする変圧器巻線の口出し線加工装置。
- 切断手段および曲げ手段から巻線機に取り付けられた巻枠までの距離を、予め設定された2本の平角電線の口出しの離隔量と、平角電線の厚さと、巻枠寸法と、停止巻回数とを入力する設定部と、設定部に設定された数値から算出する計算手段と、巻回数の検出手段と、検出した巻回数と設定した停止巻回数の比較手段と、前記平角電線の切断および曲げを行うための巻枠の停止位置で巻回を停止させる制御手段とを具備する、請求項2に記載した変圧器巻線の口出し線加工装置。
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