JP4504486B2

JP4504486B2 - 巻線装置

Info

Publication number: JP4504486B2
Application number: JP31955099A
Authority: JP
Inventors: 正行遊佐
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: JP2001143952A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線材をボビンに自動的に巻回する巻線装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、巻線装置の自動化が進む一方で、ローコスト化をはかるため、線材をコイルボビンに巻回する巻回作業だけを自動的に行い、ボビン端子に線材を絡げる絡げ作業やボビンの外周にテープを巻くテーピング作業等を人手で行う巻線装置があり、これに対する需要が増えている。これは、人件費の安い海外へ工場を移転するのに伴って、巻回作業の一部を手作業で行う方が経済効率が高くなるという事情による。また、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うことにより、ボビンの仕様等が変わっても、制御プログラムの変更が少なくて済むという利点もある。
【０００３】
ボビンが取り付けられるスピンドルをモータで回転駆動する軸回転型の巻線装置の場合、絡げ作業を人手で行うのにあたって、線材をボビンに自動的に巻回した後、スピンドルを手動で逆回転させて、弛んだ線材をボビン端子に絡げるようになっている。また、テーピング作業を人手で行うのにあたって、テープ先端をボビンの外周に張り付けた後、スピンドルを手動で回転させてテープをボビンの外周に巻き付けるようになっている。
【０００４】
従来の巻線装置として、例えば実開昭６１−３９９１９号公報、実開昭６３−１７７０２０号公報、実開平１−１１２０３１号公報に開示されたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、絡げ作業やテーピング作業等を人手で行うのにあたって、スピンドルをモータの反力に抗して回転させるのに力がかかり、作業者の負担となっていた。従来、スピンドルを回転駆動するハンドルを取り付けたものがあったが、この場合でも女性の作業者にとってはハンドルを介してスピンドルを回転させるのに大きな力を必要とし、負担となっていた。
【０００６】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、人手で行われる作業の負担を減らせる巻線装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、線材を繰り出すノズルと、ボビンを保持するスピンドルと、ノズルとボビンを相対回転させるモータとを備え、モータを駆動して線材をボビンに自動的に巻回する巻線装置に適用する。
【０００８】
そして、モータの回転方向および回転量を指示する手動操作量指示手段と、自動巻回工程の前後にて手動操作量指示手段からの信号に応じてモータを追加駆動する制御手段と、を備え、手動操作量指示手段は、手動で回転する操作部材と、操作部材の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダとを備えたことを特徴とするものとした。
【００１０】
第２の発明は、ノズルに対してスピンドルを回転駆動するスピンドルモータを備えたことを特徴とするものとした。
【００１１】
第３の発明は、ノズルが取り付けられスピンドルの軸回りに回転可能なフライヤと、フライヤを回転駆動するフライヤモータとを備え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の発明によると、本来の巻線作業時はモータを自動的に回転させて巻線する一方、この自動巻回工程の前後で例えば絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、手動操作量指示手段の信号に応じた回転角でモータを追加駆動することにより、モータの反力に抗して手動で直接回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。また、エンコーダは操作部材と共に回転し、操作部材の回転角度に応じたパルス信号を出力する。エンコーダの分解能は任意に設定できるため、精度の要求される操作にも対応できる。したがって、ボビンを作業者の要求する回転速度かつ回転範囲へと正確にかつ安全に回転制御することができる。
【００１４】
第２の発明によると、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドルの操作量に応じた回転角でスピンドルモータを駆動することにより、スピンドルをモータの反力に抗して手動で回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。
【００１５】
第３の発明によると、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドルの操作量に応じた回転角でフライヤモータを駆動することにより、フライヤをモータの反力に抗して手動で回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。
【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１に示すように、巻線装置１０は、線材６を繰り出すノズル４と、ボビン３を保持するスピンドル２とを備え、ノズル４とボビン３を相対回転させて線材６をボビン３に自動的に巻回する。軸回転型の巻線装置１０は、ノズル４とボビン３を相対回転させるモータとして、スピンドル２を回転駆動するスピンドルモータ１を備える。
【００１８】
線材６は図示しないスプールから繰り出され、テンション付与装置を経てノズル４に送られる。ノズル４はトラバースモータ５を介してスピンドル２の軸方向に移動する。図示しないコントローラは、自動巻回工程のスタートボタンが押されると、スピンドルモータ１とトラバースモータ５を互いに同調して回転させ、所定の巻数だけ線材６をボビン３に整列して巻回した後に、スピンドルモータ１とトラバースモータ５の回転を停止するようになっている。
【００１９】
自動巻回工程の前後で、作業者によって線材６の両端をボビン３の各端子９に絡げる絡げ作業が行われるとともに、自動巻回工程の後でボビン３の外周にテープ１３を巻くテーピング作業が行われる。スピンドル２の下方には、テープ１３が引き出されるリール１４を備えるとともに、、テープ１３を切断するテープカッタ１１を上下方向にスライド可能に備える。
【００２０】
そして本発明の要旨とするところであるが、こうして人手で行われる作業の負担を減らすため、スピンドルモータ１の回転方向および回転量を指示する手動操作量指示手段と、手動操作量指示手段からの信号を基にスピンドルモータ１を追加駆動する制御手段を備える。
【００２１】
手動操作量指示手段として、手動で回転するハンドル（操作部材）８と、ハンドル８の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダ７とを備える。エンコーダ７は、その軸にハンドル８が連結されてハンドル８と共に回転し、軸の回転によりハンドル８の回転角度に応じたパルス信号を出力する。エンコーダ７の分解能は要求される制御精度に応じて任意に設定できる。
【００２２】
ハンドル８には所定のフリクションが付与されるように支持されており、このフリクションは作業者が無理のない力で回転できる範囲で、不用意に回転しないように設定される。ハンドル８はスピンドル２の斜め下方に配置され、作業者の操作しやすい位置に設けられる。
【００２３】
ハンドル８の操作量に応じてスピンドルモータ１を回転する制御手段として、図２に示す入力回路２０には、図示しないコントローラからのパルス信号とエンコーダ７からパルス信号を取り込むＯＲゲート２１を備える。スピンドルモータ１の回転角を検出するエンコーダ２６を備え、カウンタ２２はＯＲゲート２１からの指令パルス信号とエンコーダ２７からの検出パルス信号との差に応じたパルス信号を出力する。カウンタ２２からのパルス信号はＤＡコンバータ２３およびアンプ２４を介して駆動電圧としてスピンドルモータ１に出力され、スピンドルモータ１の回転角がフィードバック制御される。したがって、コントローラからのパルス信号が入力すると、これに応じてスピンドルモータ１の回転が制御され、また、エンコーダ７からのハンドル８の操作量に応じた信号が入力したときは、これに応じてスピンドルモータ１の回転方向および回転量がフィードバック制御される。
【００２４】
巻線装置１０は以上のように構成されて、次に作業手順について説明する。
１．スピンドル２の先端に治具を介してボビン３を取り付ける。
２．ノズル４の先端から出ている線材６を引き出し、ボビン３の巻き始め端子９に絡げる。
３．図示しないコントローラのスタートボタンを押す。これに伴い、スピンドルモータ１およびトラバースモータ５が同調して回転し、線材６がボビン３に所定数だけ巻回され、自動的に停止する。
４．ハンドル８を介してスピンドルモータ１を巻き方向と逆に回転させ、線材６の巻き終わり部を弛ませる。
５．弛んだ線材６を引き出し、巻き終わり端子９に絡げる。
６．巻き終わり端子９から延びる線材６を巻き終わり端子９の近傍で図示しないカッタを介して切断する。
７．テープ１３を引き出し、テープ１３の先端をボビン３の外周に貼り付ける。
８．ハンドル８を介してスピンドルモータ１を回転させ、テープ１３をボビン３の外周に所定の長さで巻き付ける。
９．テープカッタ１１を介してテープ１３を切断し、テープ１３の残部をボビン３の外周に貼り付ける。そして、ボビン３をスピンドル２から取り外す。
【００２５】
以上のように、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドル８の操作量に応じてスピンドルモータ１を回転駆動することにより、スピンドル２を持ってスピンドルモータ１の反力に抗して手動で回転させる必要がなく、線材６が太線であっても容易にスピンドル２を回転させられ、作業者の負担を大幅に軽減できる。ハンドル８の操作に必要な力は女性の作業者にとっても十分に小さく設定でき、これらの作業が楽に行える。
【００２６】
エンコーダ７の分解能は任意に設定できるため、精度の要求されるスピンドル２の回転操作にも対応できる。したがって、ボビン３を作業者の要求する回転速度かつ回転範囲へと正確にかつ安全に回転制御することができる。
【００２７】
また、本発明をノズルをボビンのまわりに回転させるフライヤ式の巻線装置にも適用してもよい。フライヤ式の巻線装置は、スピンドルの軸回りに回転可能なフライヤと、フライヤを回転駆動するフライヤモータとを備え、フライヤにノズルが取り付けられる。本発明は、ハンドル等を介して手動で回転するエンコーダ（手動操作量指示手段）と、エンコーダからの信号を基にハンドルの操作量に応じてフライヤモータを回転する制御手段とを備える。
【００２８】
この場合、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドルを操作してフライヤモータを回転させることにより、フライヤをモータの反力に抗して手動で回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す巻線装置の斜視図。
【図２】同じく回路図。
【符号の説明】
１スピンドルモータ
２スピンドル
３ボビン
４ノズル
５トラバースモータ
６線材
７エンコーダ
８ハンドル（操作部材）
９端子
１０巻線装置
１１テープカッタ
１３テープ
２０入力回路（制御手段）

Claims

線材を繰り出すノズルと、
ボビンを保持するスピンドルと、
前記ノズルと前記ボビンを相対回転させるモータとを備え、
前記モータを駆動して前記線材を前記ボビンに自動的に巻回する巻線装置において、
前記モータの回転方向および回転量を指示する手動操作量指示手段と、
自動巻回工程の前後にて前記手動操作量指示手段からの信号に応じて前記モータを追加駆動する制御手段と、を備え、
前記手動操作量指示手段は、
手動で回転する操作部材と、
前記操作部材の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、
を備えたことを特徴とする巻線装置。
前記ノズルに対して前記スピンドルを回転駆動するスピンドルモータを備えたことを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
前記ノズルが取り付けられ前記スピンドルの軸回りに回転可能なフライヤと、前記フライヤを回転駆動するフライヤモータとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。