JP3613873B2

JP3613873B2 - 巻線装置

Info

Publication number: JP3613873B2
Application number: JP03267996A
Authority: JP
Inventors: 真司岩橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: JPH09205033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルを介して線材を供給しながらノズルを移動することで対象物に線材を巻いてコイルを形成するための巻線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は、通常用いられているコンパクトディスクの再生装置のような光ディスク装置に用いられている光学ピックアップの例を示している。
光学ピックアップＯＰは可動部３０１に対物レンズ９００を有している。この対物レンズ９００は、コンパクトディスクのような光ディスクＤの信号記録面に対してレーザ光を導き、かつ光ディスクＤからの戻り光を所定の受光部に導くようになっている。
この対物レンズ９００は、導いたレーザ光が光ディスクＤの記録トラックに焦点を結ぶように、対物レンズ９００をフォーカス方向ＦＣＳに沿って移動し、かつレーザ光を記録トラック上に載せるために、トラッキング方向ＴＲＫに動かす必要がある。
光学ピックアップＯＰはボビンＢを備えており、このボビンＢに対しては、フォーカス駆動用のコイル９２０とトラッキング駆動用の２つのコイル１１，１１を備えている。
【０００３】
取扱性や生産効率の向上のために、線材の巻き枠としてボビンが用いられるようになってきており、ボビンを用いると、スピンドルを回転するスピンドル方式は用いることができず、フライヤー方式が採用されてきている。
このフライヤー方式では、ボビンを固定しておき、ノズル側を移動してノズルより供給される線材をボビンに所定のパターンで巻いていく。
【０００４】
図１８はボビンＢの一例を示しており、図１９のボビンＢの巻回部１１ａには２つのトラッキングコイル１１，１１が巻かれている。線材Ｗを供給するためのノズルＮはボビンＢに対して垂直に立っておりこのノズルＮが一方の巻回部１１ａ，１１ａに対して平面的に方形状に移動してコイル１１を巻く。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、光ディスク装置の小型化の要請により光学ピックアップとそのボビンの小型化が必要になり、隣接するトラッキングコイルの配置ピッチが狭くなっている。このために、図１７のようにフライヤー方式を用いて、ボビンＢを固定しておき、ノズルＮ側を上から見て円形状ＲＲに移動して、ボビンＢの巻回部１１ａ，１１ａに巻いてゆこうとすると、ノズルＮが隣の巻回部１１ａ，１１ａに当たってしまい、うまく巻線をすることが困難であり、ノズルＮの移動軌跡の半径を小さくして巻線しようとすると巻線時間がかなりかかる。
そこで本発明は上記課題を解消するためになされたものであり、ノズルを介して線材を供給してノズルを移動することで対象物に効率よく線材を巻いてコイルを形成することができる巻線装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、ノズルを介して線材を供給してノズルを移動することで対象物に線材を巻いてコイルを形成する巻線装置において、対象物を保持する保持体と、保持体で保持されている対象物の巻回部に関して、ノズルを第１方向と第２方向に方形移動して、ノズルより供給された線材を対象物の巻回部に対して方形状に巻き付ける巻回手段とを有し、巻回手段は、第１方向に移動する第１ステージと、第２方向に移動する第２ステージを有し、ノズルを第１方向と第２方向に移動するための移動手段と、移動手段の第１ステージを第１方向に移動し、第２ステージを第２方向に移動して、ノズルの移動軌跡を形成する回転カムとを備えた巻線装置により達成される。
本発明では、保持体で保持されている対象物に対して、ノズルが第１方向と第２方向に方形移動することにより、ノズルから供給される線材が、対象物の巻回部に対して、この巻回部の形状に対応する軌跡にそって巻くことができる。このため、巻回部と隣の巻回部の間が狭くても、ノズルは隣の巻回部の存在が邪魔にならず迅速に巻線して巻回部にコイルを形成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
図１は、本発明の巻線装置（線材巻回装置）２００を示している。
図１において、巻線装置２００は、移載ユニット２０、スピンドルユニット３０、ノズルユニット４０、挾持ユニット６０、線材掛け装置２５０、基台４００等を備えている。この基台４００は、線材供給手段３００の一部を除いて上述した各要素を搭載している。スピンドルユニット３０は、図５に示すように対象物であるボビンＢを保持する保持体である。ノズルユニット４０は、ノズルＮをＸ，Ｙ方向に方形状に移動（図８参照）する巻回手段である。
巻線装置２００の側面から見た図は図１１である。基台４００の付近には搬送部５００が配置されており、この搬送部５００のコンベア５０１が、ボビンＢの搬送用のパレットＰＡを、移載ユニット２０の移載位置ＴＰに搬送することができる。
【０００８】
図１と図１１において、基台４００の上には、移載ユニット２０、スピンドルユニット３０、ノズルユニット４０、挾持ユニット６０の順番で配列されている。ノズルユニット４０の下の位置には線材掛け装置２５０等が配置されている。
まず線材供給手段３００を説明する。
線材供給手段３００のボビン１は線材ＷをノズルＮ側に供給する供給源であり、線材Ｗはテンショナー２、ガイドローラ３ａ，３を介してノズルユニット４０のノズルＮへ供給できるようになっている。
【０００９】
次に移載ユニット２０を説明する。
移載ユニット２０は、図１１と図４に示すように、回転駆動部２４により矢印Ｕ方向に１８０度毎に水平にインデックス可能になっている。移載ユニット２０は基板２０ａに対して上下２枚のスライド部２２，２２が設けられている。一方のスライド部２２は、アクチュエータ２３により矢印Ｙ方向に移動及び位置決め可能である。またもう１つのスライド部２２はもう１つのアクチュエータ２３により矢印Ｙ方向に移動可能である。スライド部２２はチャック２１をそれぞれ備えている。チャック２１は図示しない駆動手段により、矢印Ｘ０，Ｘ０方向に閉じて、パレットＰＡに保持されたボビンＢを挾んで保持することができる。
【００１０】
これらアクチュエータ２３、チャック２１および回転駆動部２４は、制御部１００によりその制御を行う。図４のチャック２１が開放状態において、下側のアクチュエータ２３が作動すると下側のスライド部２２がボビンＢ側に前進して、そしてチャック２１がこのボビンＢを挾む。
再びアクチュエータ２３によりスライド部２２が基板２０ａ側に後退すると、ボビンＢはパレットＰＡから外れる。回転駆動部２４が作動して、移載ユニット２０が１８０度反転すると、チャック２１が保持しているボビンＢが、次に説明するスピンドルユニット３０の回転スピンドル３３に対面する位置に水平に位置決めされる。つまりボビンＢは移載位置ＴＰから巻治具移載位置ＪＴＰまで移される。そして上側になったアクチュエータ２３が作動してスライド部２２が回転スピンドル３３側に前進することで、チャック２１が保持しているボビンＢが回転スピンドル３３を巻治具３１にはめ込まれる。この巻治具３１は、ボビンＢの内面を保持しており、チャック２１が開いてかつスライド部２２が後退することで、ボビンＢが巻治具３１に保持されることになる。
逆に、巻線の終ったボビンＢは、巻治具移載位置ＪＴＰから移載位置ＴＰまで戻して排出できる。
【００１１】
次に、スピンドルユニット３０について説明する。
図１のスピンドルユニット（保持体）３０は、図１１と図４に示すような構造のボビンＢを保持する保持体である。スピンドルユニット３０は、すでに移載ユニット２０により図４の移載位置ＴＰから巻治具移載位置ＪＴＰまで移されたボビンＢを、回転スピンドル３３の巻治具３１で保持して、更に線材巻回位置ＷＰまで移す装置である。つまり図４において、巻治具移載位置ＪＴＰに位置されているボビンＢは、その絡げ端子１３が上向きになっているが、線材巻回位置ＷＰに移されたボビンＢは、その巻回部１１ａが上側に位置決めされる。このように、スピンドルユニット３０は、ボビンＢの巻回部１１ａと絡げ端子１３の位置を変更するものである。
【００１２】
スピンドルユニット３０は、回転駆動部３４、本体枠３２、回転スピンドル３３，３３そして巻治具３１，３１を有している。本体枠３２はその反対面にそれぞれ回転スピンドル３３を備えており、回転スピンドル３３，３３はそれぞれ巻治具３１を備えている。回転駆動部３４は、本体枠３２を１８０度毎にインデックス可能である。回転駆動部３４と回転スピンドル３３，３３は、制御部１００により制御される。回転スピンドル３３，３３は、図１と図４のインデックス駆動部３５によりインデックス可能である。これにより、ボビンＢの巻回部１１ａと絡げ端子１３の位置がノズルＮに関して変更できる。
【００１３】
次に、ノズルユニット４０を図１と図２により説明する。
ノズルユニット４０は、必要に応じて複数本のノズルＮを備えている。このノズルユニット４０は、図１のように、線材掛け装置２５０の３軸ユニット７０の上に設けられている。ノズルユニット４０は、ボビンＮの巻回部１１ａにトラッキングコイル１１（図１０参照）を巻回する。
ノズルユニット４０は、ノズルＮをＸ，Ｙ方向に方形状に移動（図８参照）するための巻回手段である。図２に示すように、溝カム５０、Ｘステージ（第１ステージ）４１、Ｙステージ（第２ステージ）４２および固定部材７４等を備えている。この固定部材７４は、図１の３軸ユニット７０のＺ軸ステージ７３の上に水平に固定されている。このノズルユニット４０のＸステージ４１、Ｙステージ４２および溝カム５０は、ノズルＮを、図８のように２つの逆方向の方形移動巻線動作を行い、ボビンＮの巻回部１１ａにトラッキングコイル１１を巻く。
【００１４】
溝カム５０はＸステージ４１とＹステージ４２をＸ，Ｙ方向にそれぞれ動かしノズルＮの移動軌跡を方形状に形成する移動軌跡形成手段であり、駆動モータ５１により時計方向ＣＷおよび反時計方向ＣＣＷ方向に連続回転可能である。この溝カム５０は、後で説明するように、上部溝（第１溝）５０ａと下部溝（第２溝）５０ｂを有している。上部溝５０ａはＹステージ４２のカムフォロアー５２に噛み合っており、溝カム５０の下部溝５０ｂがＸステージ４１用の一軸ステージ４８に付設されたカムフォロアー５３に噛み合っている。
この一軸ステージ４８は、カムフォロアー５３の相対する側において別のカムフォロアー５４を備えている。このカムフォロアー５４は、Ｘステージ４１に設けられたガイド４９の内面にＹ方向にスライドすることで案内されるようになっている。このガイド４９は、Ｙ方向に向いている。
【００１５】
Ｘステージ４１はノズル保持部材４５を備えており、ノズル保持部材４５は複数本のノズルＮを垂直方向（Ｚ方向）に保持している。このノズル保持部材４５は、Ｘステージ４１に対してアクチュエータ４５ａにより、矢印ＲＸ方向に所定角度インデックス可能であり、ノズルＮは、図５の状態から図７の状態に垂直線ＶＬに対して傾斜角θ、たとえば４５度傾斜することができる。
Ｘステージ４１はＸステージ用ガイドレール４６を用いて、Ｙステージ４２に対してＸ方向にスライド可能である。
【００１６】
Ｙステージ４２は、Ｙステージ用ガイドレール４７を介して固定部材７４に対して矢印Ｙ方向に移動可能である。Ｘステージ４１とＹステージ４２の間にはＸステージ用弾性体４３が設けられており、Ｙステージ４２と固定部材７４の間にはＹステージ用弾性体４４が設けられている。
図２のノズル保持部材４５ａ，４５ｂが、アクチュエータ４５ａ，４５ｃの作動で傾斜角θで傾斜するようになっている。
【００１７】
溝カム５０が、駆動モータ５１により時計方向ＣＷ又は反時計方向ＣＣＷに回転することで、一軸ステージ４８のカムフォロアー５４（５３）が溝カム５０の下部溝５０ｂに従ってＸ方向に移動するようになっている。
ただし、Ｘステージ４１は、Ｙステージ４２にガイドレール４６を介して設けられているために、Ｙステージ４２がＹ方向に移動する際に、Ｘステージ４１もＹ方向に移動する駆動力が加わってしまうことになるが、この時一軸ステージ４８に設けられたカムフォロアー５４がＸステージ４１のガイド４９の内面をＹ方向にスライドするので、Ｘステージ４１に加わろうとするＹ方向の駆動力はキャンセルして、Ｘステージ４１はＸ方向に動作するようになっている。またカムフォロアー５２が溝カム５０の上部溝５０ａに沿って動作することで、Ｙステージ４２がＹ方向に動作する。
【００１８】
上述したＸステージ４１とＹステージ４２の係わりにより、Ｘステージ４１のノズルＮが、図９と図１０に示すボビンＢの２組の巻回部１１ａ，１１ａに対して線材Ｗを巻回する動作をして図８に示すような軌跡を経て、一方のコイル１１と他方のコイル１１の巻線を行うことができる。
なお、Ｘステージ４１とＹステージ４２は、図２のように弾性体４３，４４を備えているので、溝カム５０の上部溝５０ａ、下部溝５０ｂの頂点よりカムフォロアー５２，５３がそれぞれ下降する領域では、これらの弾性体４３，４４の張力によりカムフォロアー５２，５３は高速移動することができる。
【００１９】
ここで、図２の溝カム５０のプロフィールおよびタイミングチャート等について説明する。
図１２は、図２の溝カム５０を下面側から見た図であり、図１３は溝カム５０を上から見た図である。従って図１２は溝カム５０の下部溝５０ｂを示しており、図１３は溝カム５０の上部溝５０ａを示している。図１４は、この溝カム５０の断面図である。
【００２０】
図１５（Ａ）は、図１２の下部溝５０ｂのＸ方向移動用のタイミングチャートを示しており、図１５（Ｂ）は、図１３の上部溝５０ａのＹ方向移動用のタイミングチャートを示している。ほぼリング状の上部溝５０ａと下部溝５０ｂは、ともにたとえばその溝幅が、カムフォロアー５２，５３にそれぞれ合うような溝幅になっている。
下部溝５０ｂの最も中心ＣＲから遠い位置では、たとえばＲｍａｘが４８．００ミリに設定されており、最も近い位置ではＲｍｉｎが４４．００ミリに設定されている。従って下部溝５０ｂのリフト量は図１５（Ａ）に示すように４ｍｍである。
同様にして、図１３の上部溝５０ａの中心ＣＲから離れた位置はＲｍａｘ５０．００ミリであり、最も近い位置がＲｍｉｎ４４．００ミリである。従って上部溝５０ａのリフト量は図１５（Ｂ）に示すように６ｍｍである。
【００２１】
特徴的なのは、上部溝５０ａと下部溝５０ｂのプロフィールが、図１５（Ｂ）（Ａ）に示すように、コーナ巻用のオーバラップＣ１，Ｃ２，Ｃ３の部分を有していることである。図１５（Ａ）のように、下部溝５０ｂにおけるカム回転角に対するリフト量の変化と、図１５（Ｂ）で示す上部溝５０ａのカム回転角に対するリフト量の変化を対比すると、上述したオーバラップＣ１，Ｃ２，Ｃ３が設けられている。
【００２２】
このオーバラップＣ１は、カム回転角がたとえば７４度から１０４度の間であり、オーバラップＣ２がカム回転角１６７度から１９７度、そしてオーバラップＣ３は２３７度から２６７度の間である。
下部溝５０ｂでは、図１５（Ａ）のようにリフト量が０度から１０４度まで上昇し、１０４度から１６７度ではリフト量が一定であり、そして１６７度から２６７度の間でリフト量が減少し、そして２６７度から３６７度までの間ではリフト量が生じない。
【００２３】
これに対して、上部溝５０ａでは、カム回転角が０度から７４度までが最大のリフト量を生じ、７４度から１９７度の間ではリフト量が減少し、１９７度から２３７度の間ではリフト量が０であり、２３７度から３６０度の間ではリフト量が増加している。
このようなプロフィールを有する溝カム５０を用いることにより、図２のノズルＮは、図１６のように、方形状の軌跡ＴＬを描くことができる。そして図１５のオーバラップＣ１，Ｃ２，Ｃ３では、ノズルＮはＸ方向とＹ方向の成分が生じるので、図１６に示すように角ばらずに丸い軌跡を生じることができる。
また、溝カム５０は、その回転が時計方向回転から反時計方向に逆回転しても、あるいはその逆の動作があっても、スムーズにその逆転ができるような上部溝５０ａと下部溝５０ｂを有している。
【００２４】
次に、図１の挾持ユニット６０を説明する。
挾持ユニット６０は、図５のようなチャック６１を備えており、ボビンＢの絡げ端子１３に対して、線材Ｗの端部を巻付ける装置である。具体的には、線材挾持部６０ａのチャック６１が、図５のようにボビン保持具２２に保持されているボビンＢの絡げ端子１３に対して線材Ｗを絡げる際に、線材Ｗの端部を挾み持つことと、巻回部１１ａに対して線材を図９と図１０のように巻いていく際には、挾み持っている線材Ｗの端部を引き千切って切断して、別の箇所に排出する機能を有している。
【００２５】
つまりチャック６１は、ノズルＮから供給された線材Ｗの端部を挾持し、線材ＷをボビンＢに対して図９と図１０のように巻回を開始する際に線材Ｗの端部を引き千切り、その引き千切った線材Ｗの一部分を廃材として挾み持つ。そしてチャック６１が回転してその廃材を排出した後に、再び回転して、図５に示すような線材Ｗの端部を挾持する位置に戻って、巻回が終了するまで待機するようになっている。次に、線材Ｗが図１０のように巻回を終了した後に、ノズルＮとボビンＢの間に張られた線材Ｗを挾み持って、ボビンＢとノズルＮの線材を切断して、ノズルＮからの線材Ｗを挾み持って待機することができる。
【００２６】
次に、図５と図１を参照して線材掛け装置２５０について説明する。
線材掛け装置２５０は、上述したノズルＮを保持するための保持手段２５１、傾斜手段としての回転駆動型アクチュエータ４５ａ、移動手段としての３軸ユニット７０を備えている。
【００２７】
図５の保持手段２５１の保持部材４５は枠体４１に対して回転できるように取付けられており、この枠体４１と保持部材４５が、保持手段２５１を構成している。
傾斜手段としてのアクチュエータ４５ａは、枠体４１に対して取付けられており、保持部材４５を、図５のようにノズルＮの垂直状態から、図７のように傾斜角θ分傾斜させることができる。この傾斜角θは、たとえば図７の垂直線ＶＬに対して４５度である。ノズルＮは、保持部材４５に対して、ノズル保持具４４を用いて着脱可能に取付けられている。ノズルＮは線材Ｗを通す筒状のものである。
【００２８】
移動手段としての３軸ユニット７０は、図１に示すようにＸ軸ステージ７１、Ｙ軸ステージ７２、Ｚ軸ステージ７３を備えている。
Ｘ軸ステージ７１は、Ｙ軸ステージ７２の案内レールに載っている。モータ７１ａを作動して送りネジ７１ｂを回転すると、Ｘ軸ステージ７１は、Ｙ軸ステージ７２のレールに沿って、Ｘ方向に移動して位置決めできる。
Ｙ軸ステージ７２は、基台４００のレール７２ｃに載っており、モータ７２ａを作動して送りネジ７２ｂを回転することで、Ｙ軸ステージ７２は、矢印Ｙ方向に移動して位置決め可能である。Ｚ軸ステージ７３は、Ｘ軸ステージ７１の垂直板７１ｅに設けられており、モータ７３ａを作動して送りネジ７３ｂを回すことで、Ｚ軸ステージ７３は矢印Ｚ方向に移動して位置決め可能である。このＺ軸ステージ７３の上端部分に、上述したようにノズルユニット４０の固定部材７４（図２参照）が固定されている。このことから、Ｘ軸ステージ７１をＸ方向に移動することで、図５の線材掛け装置２５０の保持手段２５１および傾斜手段であるアクチュエータ４５ａは、矢印Ｘ方向に移動可能である。
【００２９】
なお、ノズルＮが線材Ｗを、図９に示すようにボビン端部１２にフッキング（線掛け）して巻回する際には、図２のＸステージ４１とＹステージ４２は動かないようになっている。つまり溝カム５０の回転は機械的に停止している。
【００３０】
また、図１の３軸ユニット７０は、上述のようにノズルユニット４０全体を、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動できることから、ノズルＮからの線材Ｗを図５の絡げ端子１３に絡げ巻線を行うことができる。
ノズルＮは、図５の線材巻線回位置ＷＰに位置決めされたボビンＢの絡げ端子１３の上方に、枠体４１をＺ軸ステージ７３が上昇することで位置決めされ、線材Ｗはチャック６１に挟持させた状態で待機するようになっている。
【００３１】
次に、上述した巻線装置２００の動作および線材掛け装置２５０の動作を説明する。この動作は制御部１００の指令により行う。
図１１のように、搬送部５００のコンベア５０１が、パレットＰＡを移載ユニット２０に対面する位置に搬送してくる。パレットＰＡは、移載ユニット２０側に移されて、パレットＰＡのボビンＢが移載パレット２０の作用により、移載位置ＴＰから巻治具移載位置ＪＴＰまで反転して移される。つまり、図４の移載ユニット２０のチャック２１がパレットＰＡのボビンＢを挾んで、そして回転駆動部２４が作動して移載ユニット２０が１８０度反転する。これによりボビンＢは回転スピンドル３３の巻治具３１に対面し、スライド部２２が矢印Ｙ方向にスライドすることで、ボビンＢが巻治具３１の回転スピンドル３３のボビン保持具３１の図５に示すようなボビン保持具２２にはめ込まれる。そして図４のチャック２１が開いて、スライド部２２が後退すると、チャック２１はボビンＢから離れる。
【００３２】
次に、図４の回転駆動部３４が作動して、スピンドルユニット３０の本体枠３２が１８０度インデックスされる。従ってボビンＢは、図４の巻治具移載位置ＪＴＰから線材巻回位置ＷＰに位置決めされる。
図５は、このボビンＢが線材巻回位置ＷＰに位置決めされた様子を示している。この状態で回転スピンドル３３を作動して、絡げ端子１３をノズルＮ側に位置決めする。
ボビンＢは、図５と図９等に示すように、絡げ端子１３、ボビン端部１２、２組の巻回部１１ａ，１１ａ等を有している。
【００３３】
図５のようにしてノズルＮが供給している線材Ｗの端部をチャック６１が保持する。そして、図１の３軸ユニット７０のＸ軸ステージ７１、Ｙ軸ステージ７２、Ｚ軸ステージ７３が作動してノズルＮが図５に示すようにＸ，Ｙ，Ｚ方向に選択的に移動して（ＲＶ方向に）、図５のノズルＮの線材が、一方の絡げ端子１３に対して絡げられる。絡げた後の余分の線材Ｗの端部は、チャック６１で切断しそしてチャック６１はその廃材を外部に排出する。このように、絡げ端子１３に対して線材Ｗを絡げる場合には、図２の回転カム５０の回転を機械的に停止させて、図２のＸステージ４１とＹステージ４２がそれぞれ移動しないようにしておく必要がある。
【００３４】
次に、図６のスピンドル３３を作動して、ボビンＢの絡げ端子１３が下側に位置されかつ端部１２が上側に位置されるようにする。そして、ノズル４３から供給される線材Ｗは、ボビンＢの２組の巻回部１１ａ，１１ａに対して、２つのトラッキングコイル１１を図６と図９および図１０に示すように巻いていく。
まず、ノズルＮが第１の巻回原点ＯＰ１に位置決めされて、図２の回転カム５０かカム軸側からみて反時計方向ＣＣＷ（上方よりみて時計方向ＣＷ）に回転して、図２のＸステージ４１とＹステージ４２をそれぞれＸ，Ｙ方向に移動する。これによりＸステージ４１と一体になっているノズルＮが、図８に示すような左巻きの方形状の軌跡ＴＬ１を形成しながら所定巻数分巻いて図６に示すように１組の巻回部１１ａ，１１ａに対して１つのトラッキング用コイル１１を巻いていく。Ｘステージ４１とＹステージ４２がＸ，Ｙ方向にそれぞれ移動する際には、弾性体４３，４４が駆動補助をするので、カムフォロア５２，５３は溝カム５０によりスムーズに案内される。
【００３５】
このトラッキング用コイル１１の巻線が終了したら、図６のノズルＮは線材Ｗに対してテンションを掛けた状態でかつ、ノズルＮが垂直な状態で図６に示すように所定位置に停止する。
なお、ノズルＮが第１の巻回原点ＯＰ１に位置決めされたかどうかはセンサ（図示せず）で検知できる。
【００３６】
次に、線材掛け装置２５０のアクチュエータ４５ａを作動して、図６から図７の状態で示すようにノズルＮを垂直線ＶＬに対して傾斜角θで傾斜させる。
そして、ノズルＮが図７のように傾斜角θ（たとえば４５度）で傾斜した状態で、図１の３軸ユニット７０のＸ軸ステージ７１をＸ方向に移動する。これにより、Ｘステージ４１は、保持部材４５とノズルＮとともに矢印Ｘ１の方向に移動して、図８と図９のように線材Ｗは端部１２の下側を通り線材が端部１２に掛けられる。
この様子は図８に模式的に示している。ノズルＮが矢印Ｘ１方向に沿って直線移動して線材Ｗがボビン端部１２にフッキング動作（線掛け動作）を行う。この場合には、図２の回転カム５０の回転は機械的に停止しており、図２のＸステージ４１とＹステージ４２のＸ，Ｙ方向の移動は停止している。
【００３７】
次に、再び図８に示すようにノズルＮが図７のアクチュエータ４５ａの作動により、垂直方向に沿って再び位置決めされる。そしてノズルＮが第２の巻回原点ＯＰ２に位置決めされて、図２の回転カム５０が、カム軸側からみて時計方向ＣＷ（上方よりみて反時計方向ＣＣＷ）に沿って回転することにより、図２のＸステージ４１とＹステージ４２がＸ，Ｙ方向に移動して、図８に示す右巻きの軌跡ＴＬ２に沿ってノズルＮが方形状に所定巻数分移動する。これにより図１０に示すように、残りの組の巻回部１１ａ，１１ａの間に、トラッキング用のコイル１１を巻線することができる。Ｘステージ４１とＹステージ４２がＸ，Ｙ方向にそれぞれ移動する際には、弾性体４３，４４が駆動補助をするので、カムフォロア５２，５３は溝カム５０によりスムーズに案内される。
【００３８】
この後は、図５に示すようにスピンドル３３によりボビンＢを再び１８０度反転して、残りの絡げ端子１３に対してノズルＮが線材Ｗの端部を絡げる。そしてチャック６１が線材Ｗの端部を切断して、図１０に示すような２組のトラッキング用のコイル１１，１１の巻線、およびボビン端部１２に対する線材の掛け動作を終了する。
なお、ノズルＮが第２の巻回原点ＯＰ２に位置決めされたかどうかは、センサ（図示せず）で検地される。
ところで、コイル１１，１１を図８のように逆方向に巻くのは、次の理由による。
【００３９】
つまり、図８の光学ピックアップのマグネットＭＧの磁束ＧＦがあり、コイル１１，１１には図示の方向に電流が流れるので、右ネジの法則によりコイル１１，１１より磁束が生じる。コイル１１，１１の磁束とマグネットＭＧの磁束ＧＦとの合成磁束を考えると、コイル１１，１１の右側は磁束の向きが一致しているので磁束が密になり、かつ左側は磁束が粗になるので、コイル１１，１１１は右側に力２Ｆが生じる。つまり逆向きのコイル１１，１１を用意することで１つのコイル１１に比べてトラッキング用の駆動力を２倍にしている。
【００４０】
このように、本発明の線材掛け装置２５０は、ボビンの矩形型の巻回部１１ａ，１１ａに線材Ｗを巻いて、別の巻回部１１ａ，１１ａに線材Ｗを引回す際に、巻回部１１ａ，１１ａの中間にあるボビンの端部１２の下側に線材Ｗを掛けて次の上述した別の巻回部１１ａ，１１ａに線材を供給するために、線材掛け装置２５０は、ノズルＮを傾斜させて、線材Ｗの引回しを容易かつ短時間で行うことができるようにしている。ボビンＢの端面ＢＴ（図９参照）に線材Ｗを沿わせることにより、線材の弛み等による線材の切断等の危険を防止することができる。
なお、本実施の形態の巻線装置により、図１０のように２つのコイル１１，１１を巻く時間は、１ターン当たり０．２秒であり、従来の方式で２つのコイルを巻こうとするとその時は１ターン当たり０．５秒であった。
【００４１】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。上述した実施の形態では、線材掛け装置２５０のアクチュエータ４５ａが作動して、ノズルＮを垂直線ＶＬに対して傾斜させている。しかしこれに限らず、たとえばノズルＮは垂直方向に位置させて、図６のスピンドル３３側を傾斜させるようにしても勿論構わない。
本発明の実施の形態の応用例としては、ボビン上に複数個配列された巻回部の巻線を時計方向に連続して複数のコイル巻回を行ったり、交互に時計方向の巻回と反時計方向のコイルを巻回することもできる。また、本発明の実施の形態の別の応用例としては、一方向の回転装置（モータ等）のロータ及びステータのコイル巻回も可能である。
また、前記トラッキングコイル等に類したたとえばフォーカス揺動用のコイル巻回も可能である。
【００４２】
本発明は、上記のようにボビンに方形巻線に於けるノズルの動作を溝カムの時計方向及び反時計方向の回転と係合することにより、同一巻線方向と左右異なる巻線方向のコイルを高速巻線し、短時間で安定したコイルの巻線を可能にし、生産能率の飛躍的な向上を図ることができる。
本発明によればボビンにコイル巻線を効率良く処理するという懸案のコイル巻線装置の巻線方向の選択の実用化が可能となるもので、巻線工程を短時間でなし得ることができるもので、しかも製品の品質を確実に保証できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ノズルを介して線材を供給してノズルを移動することで対象物に効率よく線材を巻いてコイルを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の線材掛け装置の好ましい実施の形態を含む線材巻回装置（巻線装置）の好ましい実施の形態を示す斜視図。
【図２】図１のノズルユニットの構造を示す斜視図。
【図３】図２のノズルユニットを更に詳しく示す斜視図。
【図４】移載ユニットとスピンドルユニットを示す斜視図。
【図５】ノズルが垂直状態に保持され、かつボビンの絡げ端子がノズル側に位置されている状態を示し、線材掛け装置を示す斜視図。
【図６】ノズルがボビンの巻回部にトラッキング用のコイルを巻いている状態を示す図。
【図７】ノズルが傾いて、ボビンの端部に対して線を掛けている状態を示す斜視図。
【図８】トラッキング用コイルの巻線の軌跡と、端部に対して線材を掛けていくフッキング動作を示す概念図。
【図９】１つのトラッキング用コイルを巻き終わった後に、ノズルが傾いてボビンの端部に線材を掛けようとしている状態を示す図。
【図１０】２組のトラッキング用コイルが形成された状態を示す斜視図。
【図１１】図１の線材巻回装置（巻線装置）の全体を示す側面図。
【図１２】図２の回転カムの上部溝を示す平面図。
【図１３】回転カムの下部溝を示す背面図。
【図１４】回転カムの断面図。
【図１５】回転カムのＸ方向およびＹ方向のタイミングチャートの一例を示す図。
【図１６】図１５のタイミングチャートにより形成されるノズルの方形状の軌跡の一例を示す図。
【図１７】従来のボビンの巻回部の周囲にノズルが回って線材を巻こうとする図。
【図１８】図１７のボビンとは別の種類の本発明の線材掛け装置がトラッキング用コイルを巻こうしているボビンの一例を示す斜視図。
【図１９】図１８のボビンに対して２組のトラッキング用コイルが巻かれた状態を示す斜視図。
【図２０】通常用いられている光学ピックアップをその光学ピックアップに設けられたボビンの一例を示す平面図。
【符号の説明】
１１・・・トラッキング用コイル、１２・・・線材掛け用のボビンの端部（突起部の端部）、２０・・・移載ユニット、３０・・・スピンドルユニット（保持体）、４０・・・ノズルユニット（巻回手段）、４１・・・Ｘステージ（第１ステージ）、４２・・・Ｙステージ（第２ステージ）、４５・・・ノズルの保持部材、４５ａ・・・アクチュエータ（傾斜手段）、５０・・・溝カム（回転カム、移動軌跡形成手段）、５０ａ・・・上部溝（第１溝）、５０ｂ・・・下部溝（第２溝）、６０・・・挾持ユニット、７０・・・３軸ユニット（移動手段）、１００・・・制御部、２００・・・線材巻回装置（巻線装置）、２５０・・・線材掛け装置、２５１・・・ノズルの保持手段、３００・・・線材供給手段、Ｂ・・・ボビン（対象物）、Ｗ・・・線材、θ・・・ノズルの傾斜角、Ｎ・・・ノズル、ＣＷ・・・時計方向、ＣＣＷ・・・反時計方向、ＯＰ１・・・第１の巻回原点、ＯＰ２・・・第２の巻回原点

Claims

ノズルを介して線材を供給してノズルを移動することで対象物に線材を巻いてコイルを形成する巻線装置において、
対象物を保持する保持体と、
保持体で保持されている対象物の巻回部に関して、ノズルを第１方向と第２方向に方形移動して、ノズルより供給された線材を対象物の巻回部に対して方形状に巻き付ける巻回手段とを有し、
前記巻回手段は、第１方向に移動する第１ステージと、第２方向に移動する第２ステージを有し、ノズルを第１方向と第２方向に移動するための移動手段と、
前記移動手段の第１ステージを第１方向に移動し、第２ステージを第２方向に移動して、ノズルの移動軌跡を形成する回転カムと、
を備えたことを特徴とする巻線装置。
前記回転カムは、第１ステージを移動するための第１の溝と、第２ステージを移動するための第２の溝を備えたことを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
前記回転カムは、第１ステージを移動するための第１の溝と、第２ステージを移動するための第２の溝を備え、回転カムの回転方向を逆にすることでノズルの移動軌跡の形成方向を反対にしたことを特徴とする請求項２に記載の巻線装置。
線材を巻いてコイルを形成する対象物が、光学ピックアップであることを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。