JP6015186B2 - Winding machine - Google Patents
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本発明は、巻き芯に線材を巻き付けることでコイルを形成する巻き線機に関する。 The present invention relates to a winding machine that forms a coil by winding a wire around a winding core.
従来、モータの分割コイルは、ティース等の巻き芯に線材を巻回することで形成される。このようなコイルを形成する際には、巻き線機が用いられている。巻き線機は、巻き芯に巻回する線材に張力を掛けて巻き芯に線材を巻回する（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a split coil of a motor is formed by winding a wire around a winding core such as a tooth. When forming such a coil, a winding machine is used. The winding machine applies tension to the wire wound around the winding core and winds the wire around the winding core (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１に記載の巻き線機では、線材の線径に応じて張力を設定して、巻き芯に線材を巻回している。 In the winding machine described in Patent Document 1, tension is set according to the wire diameter of the wire, and the wire is wound around the winding core.
ところで、線材には絶縁皮膜が被覆されており、線材の外径を計測すると、絶縁皮膜を含んだ線径となる。このため、張力を掛けることで外径を一定にしたとしても、絶縁皮膜の厚さのばらつきが含まれて線材の導体自体の線径が異なることがある。そのため、巻回されたコイルの抵抗値を測定すると、異なる抵抗値となることがあった。また、導体の線径のばらつきの小さい特注品を採用することも考えられるが、コストが高くついてしまう。そこで、抵抗値のばらつきが抑制されたコイルを巻回する巻き線機が求められていた。 By the way, the wire is covered with an insulating film, and when the outer diameter of the wire is measured, the wire diameter includes the insulating film. For this reason, even if the outer diameter is made constant by applying tension, variations in the thickness of the insulating film are included, and the wire diameter of the conductor of the wire may be different. Therefore, when the resistance value of the wound coil is measured, the resistance value may be different. Although it is conceivable to adopt a custom-made product with a small variation in conductor wire diameter, the cost is high. Therefore, there has been a demand for a winding machine that winds a coil in which variation in resistance value is suppressed.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、抵抗値のばらつきが抑制されたコイルを巻回する巻き線機を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the winding machine which winds the coil by which the dispersion | variation in resistance value was suppressed.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、巻き芯に線材を巻回することでコイルを形成する巻き線機において、巻回された前記コイルの抵抗値を測定する抵抗測定器と、前記抵抗測定器が測定した抵抗値に基づいて前記線材に与える張力を調整する張力調整器と、を備えることをその要旨としている。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
The invention according to claim 1 is a winding machine that forms a coil by winding a wire around a winding core, and a resistance measuring instrument that measures a resistance value of the wound coil, and the resistance measuring instrument includes: The gist of the invention is to include a tension adjuster that adjusts the tension applied to the wire based on the measured resistance value.
同構成によれば、巻回されたコイルの抵抗値を測定して、この抵抗値に基づいて線材に与える張力を調整する。すなわち、測定した抵抗値が高ければ張力を減少させて線径を現状より太くすることで抵抗値を低くする。また、測定した抵抗値が低ければ張力を増加させて線径を現状より細くすることで抵抗値を高くする。このため、実際のコイルの抵抗値に基づいて張力を補正することで、抵抗値のばらつきが抑制されたコイルを巻回することができる。 According to this configuration, the resistance value of the wound coil is measured, and the tension applied to the wire is adjusted based on this resistance value. That is, if the measured resistance value is high, the resistance value is lowered by decreasing the tension and increasing the wire diameter from the current value. Moreover, if the measured resistance value is low, the resistance value is increased by increasing the tension to make the wire diameter thinner than the current state. For this reason, by correcting the tension based on the actual resistance value of the coil, it is possible to wind the coil in which the variation in the resistance value is suppressed.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の巻き線機において、前記線材の線径を測定する線径測定器を備え、前記張力調整器は、前記線径測定器が測定した線径に基づいて張力を設定し、当該設定した張力を前記抵抗測定器が測定した抵抗値に基づいて補正することをその要旨としている。
The invention according to
同構成によれば、線材の線径に基づいて設定した張力をコイルの抵抗値に基づいて補正する。このため、線径に基づいて張力を設定したところ、絶縁皮膜の厚さによって抵抗値がばらつく際には、抵抗値によって補正することで、抵抗値のばらつきが抑制されたコイルを巻回することができる。 According to this configuration, the tension set based on the wire diameter of the wire is corrected based on the resistance value of the coil. For this reason, when the tension is set based on the wire diameter, when the resistance value varies depending on the thickness of the insulating film, the resistance value variation is corrected to wind the coil with the resistance value variation suppressed. Can do.
本発明によれば、巻き線機において、抵抗値のばらつきが抑制されたコイルを巻回することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coil by which the dispersion | variation in resistance value was suppressed can be wound in a winding machine.
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１に示されるように、巻き線機は、巻き線治具２に取り付けられた巻き芯１に線材１０を巻き付けることで、コイルを形成する。巻き線機は、線材１０をエア圧力によって送り出す超低摩擦シリンダ３と、超低摩擦シリンダ３のエア圧力を切り替える電空レギュレータ４と、電空レギュレータ４を制御する制御装置５とを備えている。なお、電空レギュレータ４と制御装置５とが張力調整器に相当する。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the winding machine forms a coil by winding a wire 10 around a winding core 1 attached to a winding
また、巻き線機は、線材１０の線径を測定する線径測定器６と、巻回したコイルの抵抗値を測定する抵抗測定器７とを備えている。線径測定器６と抵抗測定器７とは、制御装置５に接続され、測定結果として測定値を入力する。
In addition, the winding machine includes a wire
超低摩擦シリンダ３は、エア圧力を調整することで、線材１０に掛かる張力を変更する。電空レギュレータ４は、超低摩擦シリンダ３のエア圧力を切り替える。
制御装置５には、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）５ａと、ＮＣプログラムが記憶されたメモリ５ｂと、が備えられている。ＰＬＣ５ａは、ＮＣプログラムによって動作し、外部から入力値を取得すると、入力値に基づいて演算して、外部装置の電空レギュレータ４を制御する。ＰＬＣ５ａには、線径測定器６と抵抗測定器７とから測定結果として測定値が入力される。本発明の巻き線機は、コイルの抵抗値が一定となるように、制御装置５が電空レギュレータ４を制御して超低摩擦シリンダ３のエア圧力を変更して張力を調整する。
The ultra-low friction cylinder 3 changes the tension applied to the wire 10 by adjusting the air pressure. The
The
次に、制御装置５による張力の設定について図２を参照して説明する。
図２に示されるように、線材１０の線径は、下限線径と上限線径との間に収まるように製造されている。下限線径と上限線径との中間を中央線径とする。下限線径、中央線径、上限線径の各線径において張力を増加させると、コイルの抵抗値が張力に比例して増加する。すなわち、張力が増加すると、線材１０が伸張することで線径が縮小して、抵抗値が増加するためである。
Next, tension setting by the
As shown in FIG. 2, the wire diameter of the wire 10 is manufactured so as to fall between the lower limit wire diameter and the upper limit wire diameter. The middle between the lower limit wire diameter and the upper limit wire diameter is the central wire diameter. When the tension is increased at each of the lower limit wire diameter, the center wire diameter, and the upper limit wire diameter, the resistance value of the coil increases in proportion to the tension. That is, when the tension is increased, the wire 10 is stretched to reduce the wire diameter and increase the resistance value.
コイルの抵抗値は、規格範囲である下限抵抗値と上限抵抗値との間が望ましく、さらには上限抵抗値と下限抵抗値との中間である中央抵抗値が望ましい。そこで、線材１０の線径に基づいて線径が中央線径に近づくように張力を設定するとともに、コイルの抵抗値に基づいて抵抗値が中央抵抗値に近づくように張力を補正する。 The resistance value of the coil is preferably between the lower limit resistance value and the upper limit resistance value, which are standard ranges, and more preferably a central resistance value that is intermediate between the upper limit resistance value and the lower limit resistance value. Therefore, the tension is set so that the wire diameter approaches the center wire diameter based on the wire diameter of the wire rod 10, and the tension is corrected so that the resistance value approaches the center resistance value based on the resistance value of the coil.
例えば、線径が上限線径であった際には、線径が中央線径に近づくように張力を増加させる。このときのコイルの抵抗値が中央抵抗値よりも高い場合には、抵抗値が中央抵抗値に近づくように張力を減少させる。また、このときのコイルの抵抗値が中央抵抗値よりも低い場合には、抵抗値が中央抵抗値に近づくように張力を更に増加させる。 For example, when the wire diameter is the upper limit wire diameter, the tension is increased so that the wire diameter approaches the central wire diameter. If the resistance value of the coil at this time is higher than the central resistance value, the tension is reduced so that the resistance value approaches the central resistance value. Further, when the resistance value of the coil at this time is lower than the central resistance value, the tension is further increased so that the resistance value approaches the central resistance value.
一方、線径が下限線径であった際には、張力を維持させる。このときのコイルの抵抗値が中央抵抗値よりも高い場合には、張力を維持させる。また、このときのコイルの抵抗値が中央抵抗値よりも低い場合には、抵抗値が中央抵抗値に近づくように張力を増加させる。 On the other hand, when the wire diameter is the lower limit wire diameter, the tension is maintained. If the resistance value of the coil at this time is higher than the central resistance value, the tension is maintained. Further, when the resistance value of the coil at this time is lower than the central resistance value, the tension is increased so that the resistance value approaches the central resistance value.
次に、図３を併せ参照して、上記巻き線機の巻き線処理について説明する。
図３に示されるように、巻き線機は、線材１０の線径を計測する（ステップＳ１）。すなわち、線径測定器６は、超低摩擦シリンダ３に供給される線材１０の線径を測定し、制御装置５へ測定した線径を出力する。
Next, the winding process of the winding machine will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the winding machine measures the wire diameter of the wire 10 (step S1). That is, the wire
巻き線機は、線径測定器６から入力された線径に基づいて設定張力を演算する（ステップＳ２）。すなわち、制御装置５のＰＬＣ５ａは、線径測定器６から入力された線径をＮＣプログラムに導入することで設定張力を演算する。
The winding machine calculates the set tension based on the wire diameter input from the wire diameter measuring device 6 (step S2). That is, the
巻き線機は、演算した張力に従って張力を調整する（ステップＳ３）。すなわち、制御装置５のＰＬＣ５ａは、ＮＣプログラムによって演算された設定張力となるよう電空レギュレータ４に張力の設定値を出力する。電空レギュレータ４は、入力された張力の設定値となるよう超低摩擦シリンダ３を制御する。
The winding machine adjusts the tension according to the calculated tension (step S3). That is, the
巻き線機は、設定張力に設定された線材１０を巻き芯１に巻回する（ステップＳ４）。すなわち、巻き芯１が固定された巻き線治具２を回転させることで、超低摩擦シリンダ３から送り出された線材を巻き芯１に巻回させる。
The winding machine winds the wire 10 set to the set tension around the winding core 1 (step S4). That is, by rotating the winding
巻き線機は、巻き芯１への巻回が終了すると、巻き芯１に巻回されたコイルの抵抗値を測定する（ステップＳ５）。すなわち、抵抗測定器７は、巻回されたコイルの抵抗値を測定し、制御装置５へ測定した抵抗値を出力する。
When the winding of the winding core 1 is completed, the winding machine measures the resistance value of the coil wound around the winding core 1 (step S5). That is, the resistance measuring instrument 7 measures the resistance value of the wound coil and outputs the measured resistance value to the
巻き線機は、抵抗測定器７が測定した抵抗値と規格抵抗値との差があるか否かを判定する（ステップＳ６）。すなわち、制御装置５のＰＬＣ５ａは、抵抗測定器７から入力された抵抗値をＮＣプログラムに導入することで測定した抵抗値が規格範囲に入るか否かを判定する。ＰＬＣ５ａは、測定した張力が規格範囲に入っていない場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、ステップＳ２に移行して規格抵抗値に入るように設定張力を演算する。
The winding machine determines whether there is a difference between the resistance value measured by the resistance measuring instrument 7 and the standard resistance value (step S6). That is, the
一方、ＰＬＣ５ａは、測定した張力が規格範囲に入っている場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、現在の設定張力を維持して、処理を終了する。
さて、本実施例では、コイルの抵抗値が規格範囲に入るように、測定した線材１０の線径に基づいて張力を設定し、測定した抵抗値に基づいて設定された張力を変更する。このため、線径のみや抵抗値のみで張力を設定するよりも正確に張力を設定することができる。
On the other hand, when the measured tension is within the standard range (step S6: YES), the
In the present embodiment, the tension is set based on the measured wire diameter of the wire 10 so that the resistance value of the coil falls within the standard range, and the tension set based on the measured resistance value is changed. For this reason, the tension can be set more accurately than the tension is set only by the wire diameter or the resistance value.
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）巻回されたコイルの抵抗値を測定して、この抵抗値に基づいて線材１０に与える張力を調整する。このため、実際のコイルの抵抗値に基づいて張力を補正することで、抵抗値のばらつきが抑制されたコイルを巻回することができる。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The resistance value of the wound coil is measured, and the tension applied to the wire 10 is adjusted based on the resistance value. For this reason, by correcting the tension based on the actual resistance value of the coil, it is possible to wind the coil in which the variation in the resistance value is suppressed.
（２）巻回されたコイルの抵抗値に加えて、線材１０の線径に基づいて線材１０に与える張力を調整する。このため、コイルの抵抗値だけでなく、線材１０の線径に基づくので、張力の調整を更に精度良く行うことができる。 (2) In addition to the resistance value of the wound coil, the tension applied to the wire 10 is adjusted based on the wire diameter of the wire 10. For this reason, since it is based not only on the resistance value of a coil but the wire diameter of the wire 10, the tension can be adjusted more accurately.
（３）線材１０の線径に基づいて設定した張力をコイルの抵抗値に基づいて補正する。このため、線径に基づいて張力を設定したところ、絶縁皮膜の厚さによって抵抗値がばらつく際には、抵抗値によって補正することで、抵抗値のばらつきが抑制されたコイルを巻回することができる。 (3) The tension set based on the wire diameter of the wire 10 is corrected based on the resistance value of the coil. For this reason, when the tension is set based on the wire diameter, when the resistance value varies depending on the thickness of the insulating film, the resistance value variation is corrected to wind the coil with the resistance value variation suppressed. Can do.
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態において、巻き芯１は分割コアのティースに限らず、コアの巻き芯を採用することができる。
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the core 1 is not limited to the divided core teeth, and a core core can be adopted.
・上記実施形態では、制御装置５にＰＬＣ５ａを採用したが、ＥＣＵ等の他の制御装置を採用してもよい。
・上記実施形態では、制御装置５を設けたが、電空レギュレータ４に制御装置を組み込んで、線径測定器６と抵抗測定器７から線径と抵抗値とを直接入力させてもよい。
-In above-mentioned embodiment, although PLC5a was employ | adopted for the
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、線材１０の線径に基づいて張力を設定して、コイルの抵抗値に基づいて張力を補正したが、コイルの抵抗値のみによって張力を設定してもよい。 In the above embodiment, the tension is set based on the wire diameter of the wire 10 and the tension is corrected based on the resistance value of the coil. However, the tension may be set only based on the resistance value of the coil.
１…巻き芯、２…巻き線治具、３…超低摩擦シリンダ、４…電空レギュレータ、５…制御装置、５ａ…ＰＬＣ、５ｂ…メモリ、６…線径測定器、７…抵抗測定器、１０…線材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Winding core, 2 ... Winding jig | tool, 3 ... Super low friction cylinder, 4 ... Electropneumatic regulator, 5 ... Control apparatus, 5a ... PLC, 5b ... Memory, 6 ... Wire diameter measuring device, 7 ... Resistance measuring device 10 ... Wire.
Claims (2)
巻回された前記コイルの抵抗値を測定する抵抗測定器と、
前記抵抗測定器が測定した抵抗値に基づいて前記線材に与える張力を調整する張力調整器と、を備える
ことを特徴とする巻き線機。 In a winding machine that forms a coil by winding a wire around a winding core,
A resistance measuring instrument for measuring a resistance value of the wound coil;
A winding machine comprising: a tension adjuster that adjusts a tension applied to the wire based on a resistance value measured by the resistance measuring instrument.
前記線材の線径を測定する線径測定器を備え、
前記張力調整器は、前記線径測定器が測定した線径に基づいて張力を設定し、当該設定した張力を前記抵抗測定器が測定した抵抗値に基づいて補正する
ことを特徴とする巻き線機。 In the winding machine according to claim 1 ,
Comprising a wire diameter measuring device for measuring the wire diameter of the wire;
The tension adjuster sets a tension based on a wire diameter measured by the wire diameter measuring device, and corrects the set tension based on a resistance value measured by the resistance measuring device. Machine.
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