JP3720013B2 - Belt winding method and winding device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯体を巻芯に巻回する帯体の巻取方法及び巻取装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば電源ラインフィルタ等のインダクターとして用いられるトロイダルコイルは、リング状のトロイダルコアと、このトロイダルコアの周囲に絶縁材を介して巻回される導線とから成る。
【0003】
従来、この種のトロイダルコイルを構成するトロイダルコアとして、例えば図11に示すものがある。このトロイダルコア18はテープ状の磁性帯板15を幾十にも巻回することによってリング状に形成されている(特許文献1参照)。
【0004】
また、図12の(a),(b),(c)はトロイダルコア18を形成する従来の巻取方法を示している。この巻取方法は、まず、図12の(a)に示すように対で設けられる半円柱状の巻芯17の間に磁性帯板15の先端を配置し、図12の(b)に示すようにこの巻芯17の間に磁性帯板15の先端を挟み、図12の(c)に示すように各巻芯17を回転して磁性帯板15を幾十にも巻回し、最後に巻回された磁性帯板15から巻芯17を抜き取ることによってトロイダルコア18が形成される。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−164447号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の帯体の巻取方法にあっては、巻芯17に磁性帯板15を巻回した後、各巻芯17を拡げて磁性帯板15の先端部を解放することができないため、巻芯17を巻回された磁性帯板15から抜き取ることが円滑に行われない。このため、トロイダルコア18の品質、歩止まりが悪化するという問題点があった。
【0007】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、品質、歩止まりの向上がはかられる帯体の巻取方法及び巻取装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、巻芯をその外周面に開口した係止凹部を有する円柱状に形成し、この係止凹部に係止棒を巻芯の回転径方向から差し込んで磁性帯板の先端部を係止し、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回し、係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動して磁性帯板の先端部を解放した後に係止棒及び巻芯を磁性帯板の巻取部から抜き取り、解放された磁性帯板の先端部がその弾性復元力によって既に巻回された磁性帯板の内周面に沿うように湾曲させてトロイダルコアを形成することを特徴とするものとした。
【0009】
第2の発明は、第1の発明において、アモルファス金属からなる磁性帯板を用いることを特徴とするものとした。
【0010】
第3の発明は、その外周面に開口した係止凹部を有する円柱状の巻芯と、この係止凹部に巻芯の回転径方向から差し込まれる係止棒と、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回する巻芯回転駆動機構及び係止棒回転駆動機構と、磁性帯板を巻芯に巻回する際に磁性帯板の先端部を係止する一方、磁性帯板の巻取部を巻芯から抜き取る際に磁性帯板の先端部を解放するように係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動する係止棒移動機構とを備え、解放された磁性帯板の先端部がその弾性復元力によって既に巻回された磁性帯板の内周面に沿うように湾曲する構成としたことを特徴とするものとした。
【0011】
第4の発明は、第3の発明において、係止棒を係止棒回転駆動機構の回転軸に対して偏心させたことを特徴とするものとした。
【0012】
【発明の作用および効果】
第1、第3の発明によると、係止凹部に係止棒を差し込んで磁性帯板の先端部を係止し、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回する。
【0013】
磁性帯板を巻芯に巻回した後、係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動することにより、巻芯に対して磁性帯板の先端部を解放し、係止棒及び巻芯を磁性帯板の巻取部から円滑に抜き取ることができる。これにより、磁性帯板の先端部は損傷することなく、その弾性復元力によって磁性帯板の巻取部の内周に沿うように円弧状に湾曲してトロイダルコアを形成するため、製品の品質、歩止まりの向上がはかられる。
【0014】
第2の発明によると、アモルファス金属からなる磁性帯板を巻芯に巻回した後、係止棒及び巻芯を磁性帯板の巻取部から抜き取るのに伴い、アモルファス金属の弾性復元力によって磁性帯板の巻取部の内周に沿うように円弧状に湾曲してトロイダルコアを形成する。
【0015】
第4の発明によると、係止凹部における係止棒の移動距離を大きくとることにより、磁性帯板の先端部が係止凹部に接する距離が長くなるので、磁性帯板をしっかり保持することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
図8において、18はトロイダルコア(リング状部材)である。このトロイダルコア18は、その周囲に図示しない導線が巻回されることによってトロイダルコイルの閉磁路を構成する。
【0018】
このトロイダルコア18は磁性帯板15を幾十にも巻回して形成される。この磁性帯板15としてアモルファス金属からなるテープ状の薄板が用いられる。
【0019】
図1において、1はトロイダルコアを自動的に巻取する巻取装置である。以下、巻取装置1の構成について説明する。ここで、互いに直交するX、Yの2軸を設定し、X軸が略水平前後方向、Y軸が略水平横方向に延びるものとして説明する。
【0020】
この巻取装置1は、磁性帯板15を巻回する4つの巻芯17を備え、この巻芯17を回転駆動する巻芯回転駆動機構30を備える。なお、巻芯17の個数は4つに限らず、要求される生産量に応じて任意に増減できる。
【0021】
巻芯回転駆動機構30はサーボモータ31の回転が各プーリ32及びベルト33を介して各巻芯17の回転軸34に伝えられる。各回転軸34は軸受台35を介して架台2にY軸を中心として回転可能に支持されている。
【0022】
図2に示すように、巻芯17は円柱状に形成され、その外周面17aに開口して凹状に窪む係止凹部17bを有する。つまり、巻芯17はその断面が馬蹄形をした円柱状に形成される。係止凹部17bはその内側に磁性帯板15の先端部を収め、この係止凹部17bに差し込まれる係止棒16を介して磁性帯板15の先端部を係止する機能を果たす。
【0023】
巻取装置1は、各巻芯17に対向して4つの係止棒16を備え、各係止棒16を回転駆動する係止棒回転駆動機構40と、この係止棒回転駆動機構40をX軸方向及びY軸方向に移動する係止棒移動機構50とを備える。
【0024】
係止棒16は円柱状に形成され、その回転軸44と同軸上に形成される。図3に示すように、係止棒16は磁性帯板15の先端部を介して巻芯17の係止凹部17bに差し込まれることにより、係止凹部17bとの間で磁性帯板15の先端部を挟み込んで係止するようになっている。
【0025】
係止棒回転駆動機構40はサーボモータ41の回転が各プーリ42及びベルト43を介して各係止棒16の回転軸44に伝えられる。各回転軸44は軸受台45を介してX軸方向移動台6にY軸を中心として回転可能に支持されている。
【0026】
係止棒移動機構50は架台2に対してY軸方向に移動するY軸方向移動台5と、このY軸方向移動台5に対してX軸方向に移動するX軸方向移動台6とを備える。
【0027】
Y軸方向移動台5は架台2に対してY軸方向にガイドレール51を介して平行移動可能に支持される。サーボモータ52によって回転駆動されるボールネジ53が架台2に取り付けられ、Y軸方向移動台5はこのボールネジ53に螺合し、ボールネジ53の回転に伴ってY軸方向に平行移動する。
【0028】
X軸方向移動台6は架台2に対してX軸方向にガイドレール61を介して平行移動可能に支持される。サーボモータ62によって回転駆動されるボールネジ63がX軸方向移動台6に取り付けられ、X軸方向移動台6はこのボールネジ63に螺合し、ボールネジ63の回転に伴ってX軸方向に平行移動する。
【0029】
巻取装置1は、各巻芯17に巻回されたトロイダルコア18を各巻芯17から抜き取る取り外し具19と、各取り外し具19をX軸方向及びY軸方向に移動する取り外し具移動機構4とを備える。
【0030】
取り外し具19は巻芯17の回転軸34を挿通させる凹部を有する板状に形成され、移動台8上に固定される。取り外し具19が巻芯17に巻回されたトロイダルコア18の端面に当接して前方(Y軸方向について巻芯17の先端側)に移動することにより、トロイダルコア18が前方に押されて巻芯17から抜き取られる。
【0031】
取り外し具移動機構4は係止棒回転駆動機構40と同様の構造を有し、各サーボモータ12,13の回転によって移動台8をX軸方向及びY軸方向に移動するようになっている。
【0032】
巻取装置1は各サーボモータ12,13,31,41,52,62の作動を予め設定されたプログラムに基づき制御するコントローラ10を備える。
【0033】
さらに巻取装置1は図示しないが磁性帯板15を供給する供給機構、磁性帯板15の途中を切断するカッタ、切断された磁性帯板15の終端部を溶接して固定する溶接機等を備えている。
【0034】
次に巻取装置1が磁性帯板15を巻回してトロイダルコア18を巻取する動作について説明する。
【0035】
▲1▼図2に示すように、図示しない供給機構から供給される磁性帯板15の先端部を巻芯17と係止棒16の間に配置し、係止棒16を図2に矢印で示す左方向に移動して巻芯17の係止凹部17bに差し込む。これにより、図3に示すように、磁性帯板15の先端部は係止棒16と係止凹部17bとの間で挟み込まれ、断面S字形に湾曲した状態で係止される。
【0036】
▲2▼続いて、巻芯17及び係止棒16を図4、図5に矢印で示す方向に同期回転し、磁性帯板15を巻芯17に所定の回数だけ巻回する。このとき、磁性帯板15の先端部は係止棒16と係止凹部17bの間に挟み込まれて係止された状態が維持されている。
【0037】
▲3▼続いて、磁性帯板15を巻芯17に巻回し終えると、磁性帯板15を図示しないカッタによって切断し、図6に示すように、切断された磁性帯板15の終端部を溶接機によって磁性帯板15の巻回部に溶接して固定する。
【0038】
▲4▼続いて、係止棒16を図7に矢印で示す右方向に移動し、磁性帯板15の先端部が係止棒16と係止凹部17bの間に挟み込まれて係止された状態を解除する。
【0039】
▲5▼続いて、係止棒16を前方向に移動して係止凹部17bから抜き取る。これに伴って、断面S字形に湾曲していた磁性帯板15の先端部は、その弾性復元力によってトロイダルコア18の内周に沿うように円弧状に湾曲する。
【0040】
▲6▼続いて、取り外し具19を前方に移動し、トロイダルコア18を前方に押して巻芯17から抜き取る。
【0041】
以上のように磁性帯板15を巻芯17に巻回した後、係止棒16を巻芯17に対して移動することにより、巻芯17に対して磁性帯板15の先端部を解放し、係止棒16及び巻芯17をトロイダルコア18から円滑に抜き取ることができる。これにより、磁性帯板の先端部は損傷することなく、アモルファス金属の弾性復元力によってトロイダルコアの内周に沿うように円弧状に湾曲するため、トロイダルコアの品質、歩止まりの向上がはかられる。
【0042】
こうして、トロイダルコア18は図8に示すように所定寸法のリング状に形成される。その後、別の工程にてトロイダルコア18は図示しないプラスチックケースに入れられ、その周囲に図示しない導線が巻回されることによってトロイダルコイルが形成される。
【0043】
次に図9、図10に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【0044】
係止棒16は円柱状に形成され、係止棒回転駆動機構40の回転軸44の回転中心Oに対してオフセットして形成される。係止棒16は磁性帯板15の先端部を介して巻芯17の係止凹部17bに差し込まれることにより、係止凹部17bとの間で磁性帯板15の先端部を挟み込んで係止する。
【0045】
この場合、係止棒16を係止棒回転駆動機構40の回転軸44に偏心させることにより、係止凹部17bにおける係止棒16の移動距離を大きくとることができる。これにより、磁性帯板の先端部が係止凹部に接する距離が長くなるので、磁性帯板をしっかり保持することができる。
【0046】
なお、巻芯17及び係止棒16を互いに同期回転させる巻芯回転駆動機構30及び係止棒回転駆動機構40は、それぞれを駆動するサーボモータ31,41を備える構造に限らず、いずれか一方がサーボモータを備えず他方に従動して回転する構成としても良い。
【0048】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す巻取装置の斜視図。
【図2】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図3】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図4】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図5】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図6】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図7】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図8】同じくトロイダルコアの完成した状態を示す正面図。
【図9】他の実施の形態を示す巻取装置の正面図。
【図10】同じく巻取装置の斜視図。
【図11】従来例を示す図トロイダルコアの断面。
【図12】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【符号の説明】
1 巻取装置
4 取り外し具移動機構
10 コントローラ
15 磁性帯板
17 巻芯
17b 係止凹部
18 トロイダルコア
19 取り外し具
30 巻芯回転駆動機構
40 係止棒回転駆動機構
44 回転軸
50 係止棒移動機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a winding method and a winding device for winding a band around a winding core.
[0002]
[Prior art]
For example, a toroidal coil used as an inductor for a power line filter or the like includes a ring-shaped toroidal core and a conductive wire wound around the toroidal core via an insulating material.
[0003]
Conventionally, as a toroidal core constituting this kind of toroidal coil, for example, there is one shown in FIG. The
[0004]
12A, 12B, and 12C show a conventional winding method for forming the
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-164447
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional winding method of the band, after winding the
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a belt winding method and a winding device that can improve quality and yield.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention, the winding core is formed in a columnar shape having a locking recess opened in the outer peripheral surface thereof, and a locking rod is inserted into the locking recess from the rotational radial direction of the winding core, thereby leading the tip of the magnetic strip. the locked, rotate synchronously with each other a winding core and the engagement rod wound magnetic strip on the winding core, the magnetic strip to move in the rotational radial direction of the winding core a latch rod against the core the locking bar and the core after releasing the distal end portion Ri sampling from the winding portion of the magnetic strip, of the magnetic strip which is already wound by tip its elastic restoring force of the magnetic strip which is released The toroidal core is formed by being curved along the peripheral surface .
[0009]
According to a second invention, in the first invention, a magnetic strip made of an amorphous metal is used.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a cylindrical winding core having a locking recess opened on the outer peripheral surface thereof, a locking rod inserted into the locking recess from the rotational radial direction of the winding core, and the winding core and the locking rod. engaging a core rotating mechanism and the engagement rod rotation driving mechanism for winding a magnetic strip on the core, the leading end of the magnetic strip when winding the magnetic strip on the winding core is rotated synchronously with each other to one locking rod travel to move the locking bar to release the leading end of the magnetic strip when extracting the winding portion of the magnetic strip from the winding core in the rotational radial direction of the core relative to the core And a mechanism in which the tip of the released magnetic strip is curved so as to follow the inner peripheral surface of the magnetic strip that has already been wound by its elastic restoring force .
[0011]
The fourth invention is characterized in that, in the third invention, the locking rod is eccentric with respect to the rotation shaft of the locking rod rotation drive mechanism.
[0012]
Operation and effect of the invention
According to the first and third inventions, the locking rod is inserted into the locking recess to lock the tip of the magnetic strip, and the winding core and the locking rod are rotated synchronously with each other so that the magnetic strip is used as the winding core. Wind.
[0013]
After winding the magnetic strip around the core, move the locking rod in the radial direction of the core relative to the core to release the tip of the magnetic strip relative to the core and lock it. The rod and the core can be smoothly extracted from the winding portion of the magnetic strip . As a result, the tip of the magnetic strip is not damaged, and its elastic restoring force forms a toroidal core that is curved in an arc shape along the inner periphery of the winding portion of the magnetic strip. , Improvement in yield can be achieved.
[0014]
According to the second invention, after winding the magnetic strip made of amorphous metal around the winding core, the elastic restoring force of the amorphous metal causes the locking rod and the winding core to be extracted from the winding portion of the magnetic strip . A toroidal core is formed by bending in an arc shape along the inner periphery of the winding portion of the magnetic strip .
[0015]
According to the fourth aspect of the invention, by increasing the distance of movement of the locking rod in the locking recess, the distance at which the tip of the magnetic strip is in contact with the locking recess is increased, so that the magnetic strip can be firmly held. it can.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0017]
In FIG. 8, 18 is a toroidal core (ring-shaped member). The
[0018]
The
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a winding device that automatically winds a toroidal core. Hereinafter, the configuration of the winding device 1 will be described. Here, it is assumed that two axes X and Y orthogonal to each other are set, the X axis extends in a substantially horizontal front-rear direction, and the Y axis extends in a substantially horizontal horizontal direction.
[0020]
The winding device 1 includes four
[0021]
The winding
[0022]
As shown in FIG. 2, the winding
[0023]
The winding device 1 includes four locking
[0024]
The locking
[0025]
The locking rod
[0026]
The locking
[0027]
The Y-axis direction moving table 5 is supported so as to be movable in parallel with respect to the gantry 2 via a
[0028]
The X-axis direction moving table 6 is supported so as to be movable in parallel with the gantry 2 via a
[0029]
The winding device 1 includes a
[0030]
The
[0031]
The removal tool moving mechanism 4 has the same structure as the locking rod
[0032]
The winding device 1 includes a
[0033]
Further, although not shown, the winding device 1 includes a supply mechanism for supplying the
[0034]
Next, the operation in which the winding device 1 winds the
[0035]
(1) As shown in FIG. 2, the tip of the
[0036]
(2) Subsequently, the winding
[0037]
(3) Subsequently, when the winding of the
[0038]
(4) Subsequently, the locking
[0039]
(5) Subsequently, the locking
[0040]
(6) Subsequently, the
[0041]
After the
[0042]
Thus, the
[0043]
Next, another embodiment shown in FIGS. 9 and 10 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure part as the said embodiment.
[0044]
The locking
[0045]
In this case, by decentering the locking
[0046]
Note that the core
[0048]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a winding device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a process for winding a toroidal core.
FIG. 3 is a front view showing a process for winding the toroidal core.
FIG. 4 is a front view showing a process for winding the toroidal core.
FIG. 5 is a front view showing a process for winding the toroidal core.
FIG. 6 is a front view showing a process for winding the toroidal core.
FIG. 7 is a front view showing a process for winding the toroidal core.
FIG. 8 is a front view showing the completed toroidal core.
FIG. 9 is a front view of a winding device showing another embodiment.
FIG. 10 is a perspective view of the winding device.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a toroidal core showing a conventional example.
FIG. 12 is a front view showing a process for winding the toroidal core.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Winding device 4 Removal
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