JP3665240B2 - Coil winding system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ボビンを巻線機に供給してボビンにコイルを形成し、コイルが形成されたボビンを巻線機から排出するコイル巻線システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、たとえば、ボビンに線材を巻き付けてコイルを形成する巻線機では、ボビンの巻線機への装着は、ボビンを自動的に供給するパーツフィーダと巻線機との間に、ボビンを装着する巻線機の仕様に応じて設計された専用の装着装置を設け、パーツフィーダから供給されたボビンを専用の装着装置で把持して巻線機のボビン装着部へ装着していた。
また、巻線機において線材が巻き付けられてコイルが形成されたボビンを巻線機から取り外すには、専用の排出装置でボビンを巻線機から取り外し、コイルが形成されたボビンを収納トレイに収納していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような専用の装着装置や専用の排出装置によってボビンを巻線機に装着したり、巻線機から排出する方法では、巻線機の仕様毎に専用の装着装置や専用の排出装置が必要となり、設備投資額が増大するという不利益が存在した。
また、上記のパーツフィーダは、たとえば、ボビンに微小な振幅の振動を与えてボビンを搬送するため、パーツフィーダで搬送途中のボビンを専用の装着装置で把持することは難しく、ボビンをパーツフィーダから排出した後に装着装置で把持するため、巻線機へのボビンの装着動作が非効率であるという不利益も存在した。
さらに、従来においては、巻線機によって形成されたコイルの検査をボビンを巻線機から排出した後に再度行っていたため、検査に要する工数が増加するという不利益も存在した。
【0004】
本発明は、上述した従来の問題に鑑みてなされたものであって、汎用性があり、かつ、効率的なボビンの巻線機への供給および巻線機からの排出ができ、さらには、形成されたコイルの良品、不良品の判別を容易に行うことができるコイル巻線システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコイル巻線システムは、ボビンに線材を巻き付けてコイルを形成する巻線機と、前記ボビンの仕様に応じて形成された案内部を備える案内レールと、当該案内レールを保持し、かつ、振動を付与する振動部とを有し、振動する前記案内レールに沿って前記ボビンを搬送する搬送手段を備えるボビン供給手段と、
前記ボビン供給手段から供給される前記案内レール上の先頭のボビンの移動が規制され、当該先頭のボビンに続いてボビンが互いに接して整列された状態で、前記案内レールの搬送方向に沿って設けられた複数のボビン取出部から同時にボビンを把持し、当該複数のボビンを前記巻線機の装着部に装着する第1の移載手段と、前記巻線機によって線材が巻き付けられてコイルが形成されたボビンを前記巻線機の装着部から取り外し、収納手段に移載する第2の移載手段と、を備え、
前記収納手段は、正常なコイルが形成されたボビンのみを収納する複数の収納凹部を有する。
【0007】
前記案内レールには、前記ボビン取出部が少なくとも3ヶ所設けられており、前記複数のボビン取出部の搬送方向の最先部と最後部にボビンの存在を検出する第1および第2の検出センサが設けられており、前記ボビン移載手段は、前記第1および第2の検出センサの双方がボビンの存在を検出したとき、前記各ボビン取出部からボビンを取り出す。
【0008】
好適には、前記案内レールは、供給されるボビンの仕様に応じた案内部を有する案内レールに変更可能となっている。
【0009】
本発明に係るコイル巻線システムは、前記案内レールの先端部に隣接して設けられ、当該先端部から搬送されるボビンが収容される固定ボビン取出部を備えるボビン取出手段と、前記固定ボビン取出部に設けられ、ボビンの存在を検出する第3の検出センサと、前記第1および第2の検出センサと前記第3の検出センサの全てが前記ボビンの存在を検出したとき、あるいは、前記第1および第2の検出センサの一方と前記第3の検出センサの双方が前記ボビンの存在を検出したとき、前記固定ボビン取出部からボビンを取り出す制御信号を前記第1の移載手段に出力する制御手段と、をさらに有する。
【0010】
好適には、前記ボビン取出手段は、ボビンの仕様に応じて形成された複数の固定ボビン取出部を備え、前記複数の固定ボビン取出部を前記案内レールの先端部に対してスライド可能に保持している。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムの構成を示す構成図である。
図1において、本実施形態に係るコイル巻線システムは、ボビン供給装置1と、巻線機101と、ボビン排出部301とからなる。なお、ボビン供給装置1は本発明のボビン供給手段および第1の移載手段の一具体例に対応しており、巻線機101が本発明の巻線機の一具体例に対応している。
【0012】
ボビン供給装置1は、ボビン供給部2と、本発明の第1の移載手段としての多関節ロボット201とを有する。
図2は、ボビン供給部2の構成を示す平面図である。
ボビン供給部2は、本発明のボビン供給手段の一具体例に対応しており、円形パーツフィーダ21と、本発明の搬送手段としての直進フィーダ51と、本発明のボビン取出部としての固定シュート部81とを有する。
【0013】
円形パーツフィーダ21は、ボウル22を備えており、このボウル22内にはボビン移送用のトラック23が形成されている。ボウル22の底部には、図示しない可動コアや電磁石等からなる振動部が配置されており、この振動部の作用によってボウル22に振動が付与される。
ボウル22には、ボビン12が多数収容され、ボウル22が振動することで、ボビン12は順次トラック23に沿って運ばれ、直進フィーダ51に供給される。
【0014】
直進フィーダ51は、案内レール52と、案内レール52を保持する振動板53とを備える。
案内レール52は、その側面に形成されたフランジ部52aが振動板53上にボルト53bによって固定されている。
また、振動板53上には、複数の位置決めピン53aが設けられており、振動板53に対して案内レール52を所定の位置に位置決め可能となっている。
案内レール52は後述するように、ボビン12の仕様に合わせた案内部を備えており、この案内レール52はボビン12の仕様毎に存在しており、位置決めピン53aは各案内レール52に対応した位置に設けられている。
したがって、案内レール52を交換する際には、対応する位置決めピン53aによって当該案内レール52を振動板53に対して位置決めすることにより、容易に正確な位置決めが可能となる。
【0015】
案内レール52を保持する振動板53は、図3に示すように、ベース5上に配置された振動装置53cに保持されている。この振動装置53cは、図示しない可動コアや電磁石等からなる振動部を内蔵しており、これによって、振動板53には振動が付与される。
【0016】
図4は、案内レール52の構造の一例を示す図であって、(a)は案内レール52の先端部側の平面図であり、(b)は案内レール52の案内方向の側面図である。
図4に示すように、案内レール52は、案内レール本体59と案内レール本体59に設けられたカバー部材54とを備えている。
案内レール本体59には、ボビン12を案内するための案内溝部56が形成されており、この案内溝部56とカバー部材54との一部によってボビン12を案内する案内部57が形成されている。
図4(b)に示すように、ボビン12が案内部57に嵌合した状態において、案内レール52が振動されると、ボビン12は図4(a)に示す矢印Eの方向に搬送される。
【0017】
また、カバー部材54には、異なる3ヶ所に切欠部58a、58b、58cが形成されており、この切欠部がボビン取出部を構成している。すなわち、ボビン取出部58a、58b、58cに位置するボビン12に対して、図3に示したように、多関節ロボット201のハンド202が下降し、ハンド202の先端に備わった3つのグリッパ203がボビン取出部58a、58b、58cに位置する各ボビン12を把持可能となっている。
【0018】
さらに、案内レール本体59には、ボビン取出部58a、58b、58cのうち最先部に位置するボビン取出部58aの位置にボビン12が存在するか否かを検出する第1の検出センサ55aと、最後部に位置するボビン取出部58cの位置にボビン12が存在するか否かを検出する第2の検出センサ55bとが設けられている。第1および第2の検出センサ55a、55bには、たとえば、光学式のセンサ等を用いることができる。
【0019】
固定シュート部81は、図2に示したように、支持板82と、支持板82上を図示しないガイドレールによって矢印C1およびC2方向(案内レールに垂直な方向)に移動自在に保持されたスライド板83と、スライド板83上に並設された規制部84、第1のボビン取出部85および第2のボビン取出部86とを有する。スライド板83の一側面の所定の位置には、3つの係合溝83a、83b、83cが形成されている。
一方、支持板82上の所定の位置には、係合部材87が設けられており、この係合部材87は矢印D2方向に、たとえば、バネ等の弾性部材によって付勢されている。
スライド板83を矢印C1またはC2方向にスライドさせると、係合部材87は、スライド板83の係合溝83a、83b、83cが形成された側面に接触しながら、いずれかの係合溝83a、83b、83cに嵌合する。係合溝83aが係合部材87に係合すると、第2のボビン取出部86が案内レール52に対向する位置に位置決めされ、係合溝83bが係合部材87に係合すると、第1のボビン取出部85が案内レール52に対向する位置に位置決めされ、係合溝83cが係合部材87に係合すると、規制部84が案内レール52に対向する位置に位置決めされる。
【0020】
ここで、図5は、上記のスライド板83上の具体的構成を示す図である。
図5に示すように、スライド板83上にボルト130によって固定された規制部84は、案内レール52の先端と対向可能な位置に規制板部84aを備えており、この規制板部84aは案内レール52を搬送されてくる先頭のボビン12と当接することにより、ボビン12の移動を規制する。なお、この規制部84は、案内レール52に形成された3つのボビン取出部58a、58b、58cからボビン12を取り出す際に使用される。なお、上記の第1および第2のボビン取出部85、86は、案内レール52上を搬送されてきたボビン12を1個毎に上記の多関節ロボット201によって取り出すためのものであり、さらに、第1のボビン取出部85と第2のボビン取出部86とは、異なる仕様のボビン12をそれぞれ取り出すためのものである。また、第1のボビン取出部85および第2のボビン取出部86からボビン12を取り出す際には、第1のボビン取出部85および第2のボビン取出部86に合わせた案内レール52が使用される。
【0021】
第1のボビン取出部85は、スライド板83上にボルト131によって固定されており、この第1のボビン取出部85には、案内レール52上を搬送されてきたボビン12が収容される溝状の収容部85aが形成されている。
図6は、第1のボビン取出部85を搬送方向から見た側面図である。図6に示すように、第1のボビン取出部85は、搬送方向に沿ってボビン12を案内するための2条の案内凸部85bおよび85cが平行に形成されており、ボビン12の鍔部は、案内凸部85bおよび85cによって案内され、案内凸部85bおよび85c上を移動する。
さらに、第1のボビン取出部85の一側面側に搬送方向に沿って形成された壁部85dには、案内凸部85bおよび85cを移動してきたボビン12の存在を検出する検出センサ152が設けられている。
【0022】
第2のボビン取出部86は、スライド板83上にボルト132によって固定されており、この第2のボビン取出部86には、案内レール52上を搬送されてきたボビン12が収容される溝状の収容部86aが形成されている。
図7は、第2のボビン取出部86を搬送方向から見た側面図である。図7に示すように、第2のボビン取出部86は、搬送方向に沿ってボビン12を案内するための2条の案内凸部86bおよび86cが平行に形成されており、ボビン12の鍔部は、案内凸部86bおよび86cによって案内され、案内凸部86bおよび86c上を移動する。
さらに、第2のボビン取出部86の一側面側に搬送方向に沿って形成された壁部86dには、案内凸部86bおよび86c上を移動してきたボビン12の存在を検出する検出センサ153が設けられている。
【0023】
図8は、本実施形態に係るコイル巻線システムにおけるボビン供給装置1の制御系の構成の一例を示す構成図である。
上記した案内レール52に設けられた第1および第2の検出センサ55a、55bの検出信号55asおよび55bsは、検出装置208に入力され、また、固定シュート部81の第1および第2のボビン取出部85、86に設けられた検出センサ152、153の検出信号152s(153s)は検出装置208に入力される。なお、検出装置208は、本発明の制御手段の一具体例に対応しており、ロボットコントローラ206および多間接ロボット201が本発明の第1の移載手段の一具体例に対応している。
検出装置208は、第1および第2の検出センサ55a、55bの検出信号55asおよび55bs、検出センサ152、153の検出信号152s(153s)の入力に基づいて、上記の多関節ロボット201を駆動制御するロボットコントローラ206に制御信号208sを出力する。
具体的には、多関節ロボット201によって案内レール52のボビン取出部58a、58bおよび58cからボビン12を同時に3個取り出す場合には、検出装置208は、第1および第2の検出センサ55a、55bの検出信号55asおよび55bsの双方が入力された場合のみ、多関節ロボット201を動作させる制御信号208sを出力する。
一方、多関節ロボット201によって固定シュート部81の第1のボビン取出部85または第2のボビン取出部86からボビン12を取り出す際には、検出装置208は、検出センサ152、153の検出信号152sまたは153sと第1および第2の検出センサ55a、55bの検出信号55asおよび55bsとのすべてが入力された場合、あるいは、検出信号152sまたは153sと検出信号55asおよび55bsのいずれか一方とが入力された場合のみ、多関節ロボット201を動作させる制御信号208sを出力する。
【0024】
ロボットコントローラ206は、制御信号208sを受けて、案内レール52のボビン取出部58a、58bおよび58c、あるいは、固定シュート部81の第1および第2のボビン取出部85、86からボビン12を取り出すように、多関節ロボット201を駆動制御する。
【0025】
図1に示した巻線機101は、ボビン12を装着する複数の装着ピン103を保持する搬送部102を有している。搬送部102は、装着ピン103に装着されたボビン12を巻線機101内の所定の巻線部に搬送する。この巻線部においては、ボビン12に線材を巻き付けてコイルを形成するが、巻線機101の巻線動作は一般的な巻線機と同様であり、詳細については省略する。
線材が巻き付けられてコイルが形成されたボビン12は、ボビン排出部301に搬送される。
【0026】
ボビン排出部301には、図1に示すように、コイルが形成されたボビン12を収納する収納トレイ91と、コイルが形成されたボビン12を搬送部102の装着ピン103から取り外し、収納トレイ91に収容する多関節ロボット302とが設けられている。なお、収納トレイ91が本発明の収納手段の一具体例に対応しており、多関節ロボット302が本発明の第2の移載手段の一具体例に対応している。
【0027】
収納トレイ91は、たとえば、図9(a)に示すように、複数の整列された収納凹部92を備えており、これら収納凹部92にコイルが形成されたボビン12が収納される。収納トレイ91は、たとえば、プラスチック等の成形しやすい材料から形成されており、収納凹部92は収納トレイ91に一体に形成されている。
収納凹部92の形状は、具体的には、図9(b)および図9(c)に示すように、直径がAで高さがBの半円柱状に形成されている。
【0028】
図10に示すように、コイルが巻かれた状態のボビン12は、外径がA’であり、高さがB’となっており、収納凹部92の寸法Aはボビン12の外径A’よりも若干大きくなっており、収納凹部92の高さBはボビン12の高さB’よりも若干大きくなっている。
【0029】
多関節ロボット302は、たとえば、搬送部102の装着ピン103に装着されたボビン12を把持するためのグリッパを備えており、このグリッパで単品または複数のボビン12を把持してボビン12を装着ピン103から取り外し、このボビン12を収納する収納トレイ91の収納凹部92の上方に移動させ、グリッパによるボビン12を解放することで、ボビン12を収納凹部92内に落下させて収納する。
【0030】
次に、上記構成のコイル巻線システムの動作例について説明する。
ボビンの供給動作
まず、直進フィーダ51からボビン12を3個同時に巻線機101に供給する場合について説明する。
上記の円形パーツフィーダ21のボウル22内にコイル巻線を行うボビン12を供給し、また、直進フィーダ51にボビン12の仕様に合わせた案内部が形成された案内レール52を装着する。
さらに、固定シュート部81のスライド板83の規制部84を案内レール12に対向するように位置決めする。
また、多関節ロボット201には、直進フィーダ51からボビン12を3個同時に把持可能なグリッパ203が取り付けられたハンド202を装着する。
【0031】
この状態から円形パーツフィーダ21および直進フィーダ51を振動させると、ボビン12は円形パーツフィーダ21のトラック23を沿って順次搬送され、直進フィーダ51の案内レール52に送られる。
案内レール52に送られたボビン12は、図4(b)に示した案内部57に嵌合した状態で、案内レール52の先端に向けて搬送される。
【0032】
案内レール52を搬送された先頭のボビン12は、図11に示すように、固定シュート部の規制部84の規制板部84aに当接し、当該位置で移動が規制される。
先頭のボビン12に続いて搬送された各ボビン12は、順次前方のボビン12に接触し、移動が規制される。この結果、図11に示すように、案内レール52上のボビン12は、先頭のボビン12に続いて各ボビン12が互いに接して整列された状態となる。
【0033】
一方、上記の状態で、案内レール52のボビン取出部58aおよび58cにそれぞれ設けられた第1および第2の検出センサ55aおよび55bは、ボビン取出部58aおよび58bにボビン12が存在することを検出する。
第1および第2の検出センサ55aおよび55bの検出信号55as、55bsは、上記の検出装置208に入力され、検出装置208はロボットコントローラ206に制御信号208sを出力する。
これによって、多関節ロボット201は、ハンド202によって案内レール52のボビン取出部58a、58bおよび58cに位置するボビン12を同時に把持し、巻線機101の装着ピン103に3個のボビン12を同時に装着する。
【0034】
上記のように、案内レール52の3つのボビン取出部58a、58bおよび58cの全てについてボビン12の存在を検出するのではなく、最先部側および最後部側のボビン取出部58aおよび58cについてのみボビン12の存在を検出することで、検出センサの個数を削減できる。
また、最先部側および最後部側のボビン取出部58aおよび58cにおいてボビン12の存在を検出することで、案内レール52上のボビン12は、先頭のボビン12に続いて各ボビン12が互いに接して整列された状態となっていると判断できる。
通常、案内レール52上にあるボビン12は、案内レール52の振動によって揺れるため、ボビン12の位置が一定せず、多関節ロボット201のハンド202によって確実に把持することが難しい。一方、本実施形態では、各ボビン12が互いに接して整列された状態にあるため、ボビン12の揺れがない、あるいは、揺れが小さく抑制されているため、ボビン12の位置が略一定しており、多関節ロボット201のハンド202によってボビン12を確実に把持することが可能となる。
さらに、振動する案内レール52上にあるボビン12を直接多関節ロボット201のハンド202によって取り出すため、取り出されたボビン12の存在していた場所は即座に新たなボビン12によって埋められ、次回の多関節ロボット201による取り出し動作時には、確実にボビン12が取り出し可能に供給された状態となっており、ボビン12を効率的に巻線機101に供給することが可能となる。
【0035】
次に、固定シュート部81からボビン12を単品で巻線機101に供給する場合について説明する。
まず、案内レール52をボビン12の仕様に合わせたものに変更する。さらに、ボビン12を取り出すのに使用する案内レール52に対応したボビン取出部85または86をスライド板82をスライドさせて案内レール52に対して位置決めする。なお、以下の説明においては、第1のボビン取出部85を案内レール52に位置決めした場合について説明する。
さらに、多関節ロボット201には、単品のボビン12を把持するグリッパを備えたハンド202を装着する。
【0036】
上記と同様に、円形パーツフィーダ21および直進フィーダ51を振動させて、ボビン12を順次搬送する。
案内レール52上を搬送されたボビン12は、ボビン取出部85の収容部85aに送られる。この収容部85aに送られた先頭のボビン12は、ボビン取出部85が振動していないため、収容部85a内で停止する。
先頭のボビン12に続く各ボビン12が収容部85aに送られると、先頭のボビン12は後続のボビン12によって前進するとともに、先頭のボビン12に続く各ボビン12は互いに接して整列された状態となる。
【0037】
先頭のボビン12が収容部85aの所定の位置まで進むと、ボビン取出部85に設けられた検出センサ152は、先頭のボビン12を検出し、検出信号152sを上記の検出装置208に出力する。
さらに、案内レール52に設けられた第1および第2の検出センサ55a、55bは、先頭のボビン12に続く各ボビン12は互いに接して整列された状態にあると、ボビン12の存在を検出し、検出信号55sa、55sbを検出装置208に出力する。
【0038】
検出装置208は、検出センサ152の検出信号152sと第1および第2の検出センサ55a、55bの検出信号55sa、55sbとの全てが入力されると、ロボットコントローラ206に対して制御信号208sを出力する。なお、検出装置208は、検出センサ152の検出信号152sと、第1および第2の検出センサ55a、55bの検出信号55sa、55sbのいずれか一方とが入力されると、ロボットコントローラ206に対して制御信号208sを出力する構成としてもよい。
【0039】
検出装置208から制御信号208sがロボットコントローラ206に出力されると、多関節ロボット201のハンド202は第1のボビン取出部85の収容部85aから先頭のボビン12を把持し、巻線機101の装着ピン103にこのボビン12を装着する。
先頭のボビン12が取り出されると、後続のボビン12が前進し、検出センサ152によってその存在が検出される。
【0040】
上記のように、固定シュート部81からボビン12を単品で取り出す際には、固定シュート部81は振動していないため、ボビン12の揺れによる取り出しの困難性は生じないが、本実施形態では固定シュート部81の第1のボビン取出部85にボビン12を搬送方向に位置決めする位置決め手段を設けていないため、ボビン12が第1のボビン取出部85の収容部85aが所定の位置に存在するか否かが重要である。
すなわち、先頭のボビン12が第1のボビン取出部85の収容部85aの所定の位置に存在しないと、多関節ロボット201のハンド202は先頭のボビン12を把持することができない。
【0041】
本実施形態では、検出センサ152によって先頭のボビン12の存在を検出するとともに、検出センサ152および第1および第2の検出センサ55a、55bによって各ボビン12が互いに接して整列された状態にあることを検出する。したがって、互いに接して整列された状態にある各ボビン12は一定速度で搬送方向に移動するため、検出センサ152によって先頭のボビン12の存在が検出された時点から、多関節ロボット201のハンド202が先頭のボビン12を把持するまでの経過時間を一定にしておけば、先頭のボビン12の取り出し位置は一定となり、多関節ロボット201のハンド202は先頭のボビン12を確実に把持することができる。
【0042】
言い換えれば、本実施形態では、第1のボビン取出部85の収容部85a内にボビン12の搬送方向の位置決め手段を設けていないため、ボビン12の位置決めに要する時間を省略でき、巻線機12へのボビン12の供給効率を向上させることができる。
また、検出センサ152および第1および第2の検出センサ55a、55bの双方によってボビン12の存在が検出されない場合には、何らかの搬送異常が発生していると判断できる。
【0043】
なお、固定シュート部81から仕様の異なるボビン12を単品で取り出す際には、案内レール52を適宜変更し、スライド板83をスライドさせて案内レール52に対して第2のボビン取出部86を位置決めすることにより行う。
【0044】
次に、ボビン排出部301におけるコイルが形成されたボビン12の収納トレー91への収納動作の一例について説明する。
まず、巻線機101の装着ピン103に装着された線材が巻き付けられコイルが形成された状態のボビン12をボビン排出部301の所定の位置まで搬送する。
巻線機101の搬送部102がボビン排出部301の所定の位置に到達すると、ボビン排出部301に設置された多関節ロボット302は、巻線機101の装着ピン103に装着されたボビン12を把持し、装着ピン103から抜き取り、収納トレー91上の所望の位置に移動する。具体的には、たとえば、図13に示すように、多関節ロボット302のグリッパ304によって把持された状態のボビン12の下端を収納トレー91の上面付近に位置させ、かつ、収納凹部92上に位置させる。
【0045】
この状態から、グリッパ304を図13の矢印方向に開いて、ボビン12を落下させる。
図10に示したよう、巻線機101によって正常に線材が巻き付けられてコイル11が形成されたボビン12は、グリッパ304の解放によって、収納凹部92内に収容され、ボビン12は収納凹部92に嵌合した状態となる。
しかしながら、巻線機101によるボビン12への線材の巻き付け動作が良好でない場合には、たとえば、図12に示すように、線材aがボビン12の外形からはみ出してしまうことがある。
図12においては、コイル11が形成されたボビン12の実質的な寸法は、直径方向がMおよび高さ方向がNとなる。
このボビン12の実質的な寸法M、Nが、収納凹部92の直径Aおよび高さBよりも十分に大きくなると、コイル11が不良品であるボビン12は、収納トレー91の収納凹部92に嵌合せず、ボビン12の姿勢が傾いた状態となる。
【0046】
収納トレー91上で、収納凹部92に嵌合せず姿勢が傾いた状態にある不良品のボビン12は一見して発見され、不良品のボビン12を容易に選別することができる。
【0047】
以上のように、本実施形態によれば、直進フィーダ51の案内レール52の各ボビン取出部58a、58b、58cからボビン12を同時に取り出して、巻線機101に供給することができ、効率的にボビン12を供給することができる。また、本実施形態によれば、固定シュート部81の各ボビン取出部85、86からボビン12を同時に取り出して、巻線機101に供給する際には、各ボビン取出部85、86に位置決め手段を設ける必要がなく、巻線機101に効率的にボビン12を供給することができるとともに、固定シュート部81の構造も簡略化できる。
さらに、本実施形態によれば、ボビン12の仕様に応じて、案内レール52を変更すれば、供給するボビン12の仕様が変更されても直進フィーダ51の案内レール52からの取り出しに容易に対応できる。
また、固定シュート部81からのボビン12の取り出しでは、スライド板83をスライドさせることで、ボビン12の仕様の変更に容易に対応できる。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、ボビンの仕様の変更に対して容易に対応ができ、汎用性が高いコイル巻線システムが得られる。
また、本発明によれば、第1の移載手段よる巻線機へのボビンの供給効率を向上させることができる。
さらに、本発明によれば、第2の移載手段によるボビンの収納手段への排出動作によって不良品のボビンを容易に選別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムの構成を示す構成図である。
【図2】ボビン供給部2の構成を示す平面図である。
【図3】直進フィーダおよび固定シュート部の構成を示す正面図である。
【図4】案内レール52の構造の一例を示す図であって、(a)は案内レール52の先端部側の平面図であり、(b)は案内レール52の案内方向の側面図である。
【図5】スライド板83上の具体的構成を示す図である。
【図6】第1のボビン取出部85を搬送方向から見た側面図である。
【図7】第2のボビン取出部86を搬送方向から見た側面図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るコイル巻線システムにおけるボビン供給装置1の制御系の構成の一例を示す構成図である。
【図9】収納トレイ91の構造を示す図である。
【図10】正常にコイルが巻かれた状態のボビン12を示す図である。
【図11】案内レール52を搬送されたボビン12が固定シュート部の規制部84の規制板部84aに当接した状態を示す図である。
【図12】巻線不良のボビンの一例を示す図である。
【図13】多関節ロボット302のグリッパ304からボビン12を収納トレー91に落下させる位置を説明するための図である。
【符号の説明】
1…ボビン供給装置
2…ボビン供給部
21…円形パーツフィーダ
51…直進フィーダ
52…案内レール
53…振動板
53a…振動装置
81…固定シュート部
85…第1のボビン取出部
86…第2のボビン取出部
84…規制部
101…巻線機
201…多関節ロボット
301…ボビン排出部
302…多関節ロボット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil winding system in which, for example, a bobbin is supplied to a winding machine to form a coil on the bobbin, and the bobbin on which the coil is formed is discharged from the winding machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in a winding machine in which a wire is wound around a bobbin to form a coil, the bobbin is mounted on the winding machine between the part feeder that automatically supplies the bobbin and the winding machine. A dedicated mounting device designed according to the specifications of the winding machine is provided, and the bobbin supplied from the parts feeder is gripped by the dedicated mounting device and mounted on the bobbin mounting portion of the winding machine.
Also, to remove the bobbin on which the wire is wound and the coil is formed from the winding machine in the winding machine, remove the bobbin from the winding machine with a dedicated discharging device and store the bobbin on which the coil is formed in the storage tray. Was.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of attaching the bobbin to the winding machine using the dedicated mounting device or the dedicated discharging device as described above, or discharging the winding machine from the winding machine, the dedicated mounting device or the dedicated discharge for each winding machine specification. There was a disadvantage that equipment was required and the capital investment increased.
In addition, the above-mentioned parts feeder, for example, conveys the bobbin by giving a small amplitude vibration to the bobbin. Therefore, it is difficult to grip the bobbin being transported by the parts feeder with a dedicated mounting device. There is also a disadvantage that the bobbin mounting operation to the winding machine is inefficient because it is gripped by the mounting device after discharging.
Furthermore, in the past, since the inspection of the coil formed by the winding machine was performed again after the bobbin was discharged from the winding machine, there was a disadvantage that the number of man-hours required for the inspection increased.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, is versatile, and can efficiently supply and discharge the bobbin to and from the winding machine. It is an object of the present invention to provide a coil winding system capable of easily discriminating between good and defective coils formed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A coil winding system according to the present invention includes a winding machine that forms a coil by winding a wire around a bobbin; A guide rail having a guide portion formed according to the specifications of the bobbin, a vibration portion that holds the guide rail and imparts vibration, and conveys the bobbin along the vibrating guide rail It has a transport means Bobbin supply means;
Supplied from the bobbin supply means The movement of the leading bobbin on the guide rail is restricted, and the bobbins are arranged in contact with each other following the leading bobbin, and are arranged from a plurality of bobbin take-out portions provided along the conveying direction of the guide rail. At the same time, grip the bobbin and attach the bobbins to the mounting part of the winding machine. A first transfer means; and a second transfer means for removing a bobbin formed with a coil by winding a wire rod by the winding machine from a mounting portion of the winding machine and transferring the bobbin to a storage means. Prepared,
The storage means has a plurality of storage recesses for storing only bobbins on which normal coils are formed.
[0007]
The guide rail is provided with at least three bobbin take-out portions, and first and second detection sensors for detecting the presence of bobbins at the frontmost and rearmost portions in the transport direction of the plurality of bobbin take-out portions. The bobbin transfer means takes out the bobbin from each bobbin take-out portion when both the first and second detection sensors detect the presence of the bobbin.
[0008]
Suitably, the said guide rail can be changed into the guide rail which has a guide part according to the specification of the bobbin supplied.
[0009]
The coil winding system according to the present invention includes a bobbin take-out means that is provided adjacent to a front end portion of the guide rail and includes a fixed bobbin take-out portion that accommodates a bobbin conveyed from the front end portion. A third detection sensor for detecting the presence of a bobbin, and when all of the first and second detection sensors and the third detection sensor detect the presence of the bobbin, or When one of the first and second detection sensors and the third detection sensor detect the presence of the bobbin, a control signal for taking out the bobbin from the fixed bobbin take-out portion is output to the first transfer means. And a control means.
[0010]
Preferably, the bobbin take-out means includes a plurality of fixed bobbin take-out portions formed according to the specifications of the bobbin, and holds the plurality of fixed bobbin take-out portions slidably with respect to the tip end portion of the guide rail. ing.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a coil winding system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the coil winding system according to this embodiment includes a bobbin supply device 1, a
[0012]
The bobbin supply device 1 includes a
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the
The
[0013]
The circular parts feeder 21 includes a
A large number of
[0014]
The
As for the
A plurality of
As will be described later, the
Therefore, when exchanging the
[0015]
As shown in FIG. 3, the
[0016]
4A and 4B are diagrams showing an example of the structure of the
As shown in FIG. 4, the
Guide rail body 59 A
As shown in FIG. 4B, when the
[0017]
Further, the
[0018]
In addition, the
[0019]
As shown in FIG. 2, the fixed
On the other hand, an
When the
[0020]
Here, FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration on the
As shown in FIG. 5, the restricting
[0021]
The first bobbin take-out
FIG. 6 is a side view of the first bobbin take-out
Furthermore, a
[0022]
The second bobbin take-out
FIG. 7 is a side view of the second
Furthermore, a
[0023]
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration of a control system of the bobbin supply device 1 in the coil winding system according to the present embodiment.
The detection signals 55as and 55bs of the first and
The
Specifically, when three
On the other hand, when the
[0024]
In response to the
[0025]
The winding
The
[0026]
As shown in FIG. 1, the
[0027]
For example, as shown in FIG. 9A, the
Specifically, the shape of the
[0028]
As shown in FIG. 10, the
[0029]
Articulated
[0030]
Next, an operation example of the coil winding system configured as described above will be described.
Bobbin supply operation
First, go straight Da 51 A case where three
The
In addition, the fixed
In addition, the articulated
[0031]
When the circular parts feeder 21 and the
The
[0032]
As shown in FIG. 11, the
Each
[0033]
On the other hand, in the above state, the first and
The detection signals 55as and 55bs of the first and
As a result, the articulated
[0034]
As described above, the presence of the
Further, by detecting the presence of the
Normally, the
Further, since the
[0035]
Next, the case where the
First, the
Further, the articulated
[0036]
Similarly to the above, the circular parts feeder 21 and the
The
When each
[0037]
When the
Further, the first and
[0038]
When the
[0039]
When the
When the
[0040]
As described above, when the
In other words, the
[0041]
In the present embodiment, the presence of the
[0042]
In other words, in this embodiment, since no positioning means in the conveying direction of the
If the presence of the
[0043]
When the
[0044]
Next, an example of the storing operation of the
First, the
When the conveying
[0045]
From this state, the
As shown in FIG. 10, the
However, when the winding operation of the wire rod around the
In FIG. 12, the substantial dimension of the
When the substantial dimensions M and N of the
[0046]
On the
[0047]
As described above, according to the present embodiment, the
Furthermore, according to the present embodiment, if the
Further, when the
[0048]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coil winding system which can respond easily to the change of the specification of a bobbin and has high versatility is obtained.
Further, according to the present invention, it is possible to improve the supply efficiency of the bobbin to the winding machine by the first transfer means.
Furthermore, according to the present invention, defective bobbins can be easily selected by the operation of discharging the bobbins to the storage means by the second transfer means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a coil winding system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a linear feeder and a fixed chute portion.
4A and 4B are diagrams showing an example of the structure of the
FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration on the
FIG. 6 is a side view of the first bobbin take-out
FIG. 7 is a side view of the second bobbin take-out
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a configuration of a control system of the bobbin supply device 1 in the coil winding system according to the embodiment of the present invention.
9 is a view showing a structure of a
FIG. 10 is a diagram showing the
11 is a view showing a state where the
FIG. 12 is a diagram showing an example of a bobbin with a winding failure.
13 is a view for explaining a position where the
[Explanation of symbols]
1 ... Bobbin supply device
2 ... Bobbin supply section
21 ... Circular parts feeder
51. Straight feeder
52 ... Guide rail
53 ... Diaphragm
53a ... Vibration device
81 ... Fixed chute part
85 ... First bobbin take-out section
86 ... Second bobbin take-out part
84 ... Regulatory Department
101 ... Winding machine
201 ... articulated robot
301 ... Bobbin discharge section
302 ... Articulated robot
Claims (5)
前記ボビンの仕様に応じて形成された案内部を備える案内レールと、当該案内レールを保持し、かつ、振動を付与する振動部とを有し、振動する前記案内レールに沿って前記ボビンを搬送する搬送手段を備えるボビン供給手段と、
前記ボビン供給手段から供給される前記案内レール上の先頭のボビンの移動が規制され、当該先頭のボビンに続いてボビンが互いに接して整列された状態で、前記案内レールの搬送方向に沿って設けられた複数のボビン取出部から同時にボビンを把持し、当該複数のボビンを前記巻線機の装着部に装着する第1の移載手段と、
前記巻線機によって線材が巻き付けられてコイルが形成されたボビンを前記巻線機の装着部から取り外し、収納手段に移載する第2の移載手段と、を備え、
前記収納手段は、正常なコイルが形成されたボビンのみを収納する複数の収納凹部を有する
コイル巻線システム。A winding machine that forms a coil by winding a wire around a bobbin;
A guide rail having a guide portion formed according to the specifications of the bobbin, a vibration portion that holds the guide rail and imparts vibration, and conveys the bobbin along the vibrating guide rail Bobbin supply means comprising transport means for performing;
The movement of the head bobbin on the guide rail supplied from the bobbin supply means is restricted, and the bobbin is arranged along the conveying direction of the guide rail in a state where the bobbin is in contact with and aligned with the head bobbin. A first transfer means for simultaneously gripping the bobbin from the plurality of bobbin take-out portions, and mounting the plurality of bobbins on the mounting portion of the winding machine ;
A bobbin in which a wire is wound by the winding machine to form a coil is removed from the mounting portion of the winding machine, and is provided with second transfer means for transferring to a storage means,
The storage means has a plurality of storage recesses for storing only bobbins on which normal coils are formed.
前記第1の移載手段は、前記第1および第2の検出センサの双方がボビンの存在を検出したとき、前記各ボビン取出部からボビンを取り出す
請求項1に記載のコイル巻線システム。The guide rail is provided with at least three bobbin take-out portions, and first and second detection sensors for detecting the presence of bobbins at the frontmost and rearmost portions in the transport direction of the plurality of bobbin take-out portions. Is provided,
Said first transfer means, when both of the first and second detection sensor detects the presence of the bobbin, the coil winding system of claim 1 for taking out the bobbin from the respective bobbin taking-out portion.
請求項1または2に記載のコイル巻線システム。The coil winding system according to claim 1 or 2 , wherein the guide rail can be changed to a guide rail having a guide portion according to specifications of a supplied bobbin.
前記固定ボビン取出部に設けられ、ボビンの存在を検出する第3の検出センサと、
前記第1および第2の検出センサと前記第3の検出センサの全てが前記ボビンの存在を検出したとき、あるいは、前記第1および第2の検出センサの一方と前記第3の検出センサの双方が前記ボビンの存在を検出したとき、前記固定ボビン取出部からボビンを取り出す制御信号を前記第1の移載手段に出力する制御手段と、
をさらに有する請求項2に記載のコイル巻線システム。A bobbin take-out means provided with a fixed bobbin take-out portion that is provided adjacent to the front end of the guide rail and accommodates a bobbin conveyed from the front end;
A third detection sensor provided in the fixed bobbin take-out portion for detecting the presence of the bobbin;
When all of the first and second detection sensors and the third detection sensor detect the presence of the bobbin, or both one of the first and second detection sensors and the third detection sensor Control means for outputting a control signal for taking out the bobbin from the fixed bobbin take-out portion to the first transfer means when the presence of the bobbin is detected;
The coil winding system according to claim 2 , further comprising:
請求項4に記載のコイル巻線システム。The bobbin take-out means includes a plurality of fixed bobbin take-out portions formed according to the specifications of the bobbin, and holds the plurality of fixed bobbin take-out portions so as to be slidable with respect to the tip end portion of the guide rail. coil winding system described in 4.
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