JP3672710B2 - 巻線装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボビンに線材を巻線してコイル素子を製造する巻線装置の巻線構造の精度管理に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
巻線装置としては、回転するボビンの軸方向へＮＣ制御等で精密に移動しボビンに対して巻位置を厳密に規制して線材を供給するノズルを備え、巻線構造の精度を高めるようにしたものがある。
【０００３】
従来、このような線装置による巻線構造の精度については、巻線作業の終了後に、目視による検査に加えて通電等の電気的手段による検査が行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の巻線構造の精度の検査では、長期の使用の後に影響が出現する微細な巻崩れを検出することができないという問題点がある。さらに、検査で不合格とされたコイル素子を廃棄するため、ボビン，線材等や巻線作業を無用に消耗して、コイル素子の製造コストを引上げたり、コイル素子の製造効率を低下させたりするという問題点がある。
【０００５】
なお、最近の車両用高圧イグニッションコイル等のような高性能化，省電力化の要請のあるコイル素子については、図４に示すように、ノズルＮから供給された線材Ｌがボビンの軸線ａに対して傾斜した線ｂ上で巻位置が移動するいわゆるテーパ巻が行われてきている。このテーパ巻は、ボビンの軸線ａに対して平行な線上で巻位置が移動するいわゆる通常巻に比して、はるかに巻崩れを生じやすい傾向がある。このため、前述の問題点の解決が重要視されている。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、巻線作業中に微細なものでも巻崩れを生じた際に直ちに巻線作業を中止することのできる巻線装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る巻線装置は、次のような手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、回転するボビンの軸方向へ移動しボビンに対して巻位置を規制して線材を供給するノズルを備えてなる巻線装置において、ノズルに同期して移動しノズルからボビンへ線材が供給される端末である巻位置を常時検出ターゲットとして捕捉してボビンの巻位置での線材の巻崩れを検出するセンサと、ボビンの回転を停止させる停止手段と、センサの巻崩れ検出信号に基づいて停止手段に停止を指示するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この手段では、巻崩れの生じる巻位置をセンサが常時検出ターゲットとして捕捉するため、微細な巻崩れでも確実に検出される。センサの巻崩れ検出信号は、コントローラに伝送される。センサの巻崩れ検出信号を受信したコントローラは、直ちに停止手段に停止を指示する。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１の巻線装置において、ノズル，センサは複数本が並列して回転するボビンに対応して複数組が並列され、ボビンの回転の停止はコントローラで個別に制御されることを特徴とする。
【００１１】
この手段では、複数本のボビンを同時に回転させる多連量産タイプにおいて、巻崩れの発生したボビンの回転のみを停止する。
【００１２】
また、請求項３では、請求項２の巻線装置において、ボビンが装着されるスピンドルは共通の駆動部に分岐連結され、停止手段はスピンドルに設けられたクラッチからなることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、駆動部の駆動を停止させることなく、巻崩れの発生したボビンの回転のみを停止する。
【００１４】
また、請求項４では、請求項２の巻線装置において、ボビンが装着されるスピンドルはそれぞれ個別の駆動部に連結され、各駆動部の駆動、駆動停止をコントローラで制御することを特徴とする。
【００１５】
この手段では、専用の停止手段が設けられず、駆動部の駆動，駆動停止の制御系を利用して、巻崩れの発生したボビンの回転のみを停止する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る巻線装置の実施の形態を図１〜図３に基いて説明する。
【００１７】
図１，図２は、本発明に係る巻線装置の実施の形態（１）を示すものである。
【００１８】
この実施の形態では、図１に示すように、複数本のボビン１が並列されて同時に回転される多連量産タイプのものを示してある。
【００１９】
各ボビン１は、それぞれスピンドル２の先端部に装着されている。各スピンドル２は、後端部に固定されたスプロケット３に共通の伝達チェーン４がエンドレス状に噛合連結されている。伝達チェーン４は、１台の電動モータからなる駆動部５のモータ軸に固定されたスプロケット６によって回転駆動されるようになっている。従って、各ボビン１は、同期して回転されるようになっている。
【００２０】
各ボビン１の上方には、線材Ｌを供給するノズル７がそれぞれ配置されている。各ノズル７は、共通の図示しないＮＣ制御の送り機構によって、同期してボビン１の軸方向へ移動されるようになっている。なお、線材Ｌは、図示しない線材供給部からテンション機構を介してノズル７に送られ、ノズル７からほぼ垂直にボビン１へ供給される。
【００２１】
各ボビン１の下方には、線材Ｌのボビン１での巻崩れを検出するセンサ８が配置されている。各センサ８は、線材Ｌへの影響を考慮して、熱系，磁気系のものを避けて光波系，音波系，撮像系のものが選択される。センサ８の検出ターゲットは、ノズル７からボビン１へ線材Ｌが供給される端末である巻位置Ｐに設定されている。センサ８の具体例としては、正規の巻位置Ｐから線材Ｌの径の２，３本分の長さにボビン１の軸方向の前後に外れた一定幅の帯域に光波を照射して、反射光によりノズル７からボビン１へ供給される線材Ｌが侵入した場合に、巻崩れ検出信号を発信するように構成するものが考えられる。
【００２２】
また、各センサ８は、図２に詳細に示されるように、共通の取付用シャフト９に固定された搭載座１０にボルト１１，ナット１２で２基ずつ着脱可能に搭載されている。従って、異なる検査構成の２基のセンサ８で複合検出して検出精度を高めたり、異なる検査帯域を設定して異なる線材Ｌ，ボビン１による巻線に対応する汎用性を備えたりすることができる。なお、２基のセンサ８は、ボルト１１，ナット１２により簡単に交換することが可能である。
【００２３】
また、各センサ８の間には、他のセンサ８との干渉や周囲からのゴミ等の飛来を防止する遮蔽板１３が隔壁のように設置されている。
【００２４】
各センサ８を連結している取付用シャフト９は、図示しないＮＣ制御の送り機構によって、ノズル７と同期してボビン１の軸方向へ移動されるようになっている。この送り機構については、ノズル７の送り機構と共通化が可能である。
【００２５】
また、各センサ８は、図１に示すように、コントローラ１４に接続されている。コントローラ１４は、各センサ８からの巻崩れ検出信号を受信して、後述の各停止手段１４に停止を指示する比較的簡単な制御構造を備えてなる。従って、このコントローラ１４については、装置全体の制御系に統合することが可能である。
【００２６】
コントローラ１４が接続している停止手段１５は、ボビン１の回転を停止することができるように構成されてなる。この実施の形態の停止手段１５は、スピンドル２の中途部に取付けられた電磁式のクラッチが採用されている。即ち、コントローラ１４から指示される停止は、電磁式のクラッチの切断を意味することになる。
【００２７】
この実施の形態によると、巻線作業中には、ノズル７に同期して移動するセンサ８が常時巻位置Ｐにあって線材Ｌの巻崩れを監視していることになる。そしてセンサ８が線材Ｌの巻崩れを検出した場合には、その巻崩れ検出信号がコントローラ１４に伝送されて、コントローラ１４に指示によって直ちに停止手段１５である電磁式のクラッチが切断される。従って、ボビン１の回転が停止され、巻線作業が中止されることになる。
【００２８】
この結果、コイル素子の製造後の電気的手段による検査では検出することのできない微細な巻崩れをも検出することができ、コイル素子の長期の性能の維持に寄与することができる。また、巻線作業が中止されたボビン１から少ない巻数の線材Ｌを除去して再利用することができたり、無駄な巻線作業の継続を避けることができたりするため、コイル素子の製造コストが安価になり、コイル素子の製造効率を高くなる。
【００２９】
また、既存の巻線装置に特別に複雑な構成を付加するものでないため、既存の巻線装置について簡単に改造実施することができる。
【００３０】
図３は、本発明に係る巻線装置の実施の形態（２）を示すものである。
【００３１】
この実施の形態では、各スピンドル２に個別に駆動部５を連結している。そして、停止手段１５として特別な機構を設けずに、各駆動部５の駆動，駆動停止をコントローラ１４で制御するように構成している。
【００３２】
この実施の形態によると、前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏される。さらに、巻崩れしやすい線材Ｌに対してボビン１（スピンドル２）の回転数を調整する等のように、各ボビン１に供給される線材Ｌの製品状態に個別対応した巻線を行うことができる。
【００３３】
以上、図示した実施の形態の外に、１本のボビン１のみが回転される単軸タイプのものについても実施することが可能である。
【００３４】
さらに、図４で説明した比較的巻崩れの多いテーパ巻に限らず、比較的巻崩れの少ない通常巻でも実施することが可能である。
【００３５】
さらに、センサ８を２基ずつ備える場合には、１基を例えば画像系として画像の再生によりコイル素子の製造後に検査する用途に供することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る巻線装置は、巻崩れの生じる巻位置をセンサが常時検出ターゲットとして捕捉して微細な巻崩れでも確実に検出し、コントローラで停止手段に停止を指示するため、巻線作業中に微細なものでも巻崩れを生じた際に直ちに巻線作業を中止することのできる効果がある。また、この効果により、コイル素子の製造コストを安価にし製造効率を高めるとともに、コイル素子の性能が長期に維持される効果を生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る巻線装置の実施の形態（１）を示す斜視図である。
【図２】図１の要部の側面図である。
【図３】本発明に係る巻線装置の実施の形態（２）を示す平面図である。
【図４】従来より行われている巻線の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ボビン
２ スピンドル
５ 駆動部
７ ノズル
８ センサ
１４ コントローラ
１５ 停止手段
Ｌ 線材

Claims (4)

1. 回転するボビンの軸方向へ移動しボビンに対して巻位置を規制して線材を供給するノズルを備えてなる巻線装置において、ノズルに同期して移動しノズルからボビンへ線材が供給される端末である巻位置を常時検出ターゲットとして捕捉してボビンの巻位置での線材の巻崩れを検出するセンサと、ボビンの回転を停止させる停止手段と、センサの巻崩れ検出信号に基づいて停止手段に停止を指示するコントローラとを備えたことを特徴とする巻線装置。
2. 請求項１の巻線装置において、ノズル，センサは複数本が並列して回転するボビンに対応して複数組が並列され、ボビンの回転の停止はコントローラで個別に制御されることを特徴とする巻線装置。
3. 請求項２の巻線装置において、ボビンが装着されるスピンドルは共通の駆動部に分岐連結され、停止手段はスピンドルに設けられたクラッチからなることを特徴とする巻線装置。
4. 請求項２の巻線装置において、ボビンが装着されるスピンドルはそれぞれ個別の駆動部に連結され、各駆動部の駆動、駆動停止をコントローラで制御することを特徴とする巻線装置。

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