JP6271204B2

JP6271204B2 - 巻線装置、巻線方法

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Publication number: JP6271204B2
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Inventors: 家佑林
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Description

本発明の実施形態は、ワイヤをワークに巻線する巻線装置に関する。

従来、コイルを形成するために、ワークの所定の位置にワイヤを巻線する巻線装置が提案されている。この種の巻線装置は、ワイヤをワークとの間の挟持する押付部と、移動装置とを備えている。移動装置は、押付部を、ワーク上において予め設定されている経路に沿って移動する。ここで言う予め設定されている経路は、所望のコイルの形状に基づいて決定される。

ワークと押付部との間にワイヤが挟持された状態で、移動装置によって押付部が移動されることによって、ワーク上にコイルが形成される。

この種の巻線装置では、作業員が、ワークに設定される経路に対してワイヤがずれたことを目視で確認すると、装置が停止される。そして、作業員によって、押付部とワークとの間にワイヤを挟み込んだ後に、巻線装置の動作が再開される。

特開平８−５１０４２号公報

移動経路に対してワイヤがずれたことを、効率よく検出することが求められている。

実施形態によれば、巻線装置は、コイルを形成可能にワイヤを支持する支持部と、前記支持部との間に前記ワイヤを挟持する押付部と、前記支持部に対して前記押付部を相対的に移動する移動部と、前記移動部の動作を制御する制御部と、前記支持部に対して前記押付部が移動する所定の移動経路に沿って前記押付部を移動する為の前記移動部の動作情報に基づいて、前記支持部に対する前記押付部の目標相対移動速度を検出する目標移動速度算出部と、前記押付部の移動に伴う前記ワイヤの送り速度を検出するワイヤ送り速度検出部と、前記目標移動速度算出部の検出結果と前記ワイヤ送り速度検出部の検出結果の差を算出するずれ量算出部と、前記ずれ量算出部の算出結果に基づいて、前記ワイヤが前記移動経路からずれたことを判断する判断部とを備える。

第１の実施形態に係る巻線装置を示す概略図。同巻線装置によって巻き線されるワイヤの実際の送り速度と目標送り速度との差分と上限値と下限値とを示すグラフ。同巻線装置の制御用コンピュータの動作を示すフローチャート。第２の実施形態に係る巻線装置を示す概略図。同巻線装置の動作を示すフローチャート。

第１の実施形態に係る巻線装置と巻線方法とを、図１〜３を用いて説明する。図１は、巻線装置１０を示す斜視図である。図１に示すように、巻線装置１０は、コイル支持ワーク２０と、ワーク移動ステージ３０と、巻付けヘッド４０と、ヘッド移動装置５０と、制御用コンピュータ６０と、モーションコントローラ７０とを備えている。

コイル支持ワーク２０は、ワイヤ５が巻線可能に形成されている。コイル支持ワーク２０上に設定される移動経路８０に沿ってワイヤ５が巻線されることによって、コイルが形成される。コイル支持ワーク２０上に設定される移動経路８０は、所望のコイルが形成されるように形成される。なお、移動経路８０は、図１中、２点鎖線で示されている。図１に示すように、移動経路８０は、本実施形態では、楕円形である。

コイル支持ワーク２０の表面２１は、粘着剤が塗布される。このことによって、移動経路８０に沿って巻線されたワイヤ５は、コイル支持ワーク２０の表面２１に、粘着剤によって、固定される。なお、粘着剤は、コイル支持ワーク２０上にワイヤ５を固定する固定手段の一例である。

ワーク移動ステージ３０は、コイル支持ワーク２０を支持している。ワーク移動ステージ３０は、コイル支持ワーク２０を、互いに直交する第１，２の軸１００，１１０によって規定される平面に沿って移動可能に形成されている。コイル支持ワーク２０の表面２１は、第１，２の軸１００，１１０によって規定される平面に平行な面である。第１，２の軸１００，１１０によって規定される平面は、一例として、上下方向に垂直な平面である。

巻付けヘッド４０は、本体部４１と、押付部４２と、速度測定装置４３とを備えている。本体部４１は、後術されるヘッド移動装置５０によって移動可能に形成されている。押付部４２は、本体部４１に一体に設けられている。押付部４２は、本体部４１とともに移動する。押付部４２は、例えば上下方向に延びる筒状の部材である。押付部４２は、コイル支持ワーク２０の表面２１との間に、ワイヤ５を挟持可能に形成されている。ワイヤ５は、巻付けヘッド４０の外部に設けられるワイヤ供給部２００から供給される。

ワイヤ供給部２００は、一例として、ワイヤ５が巻回されるボビンである。または、ワイヤ供給部２００は、ワイヤ５が巻回されたローラである。本実施形態では、一例として、ワイヤ５は、コイル支持ワーク２０の表面２１に対して押付部４２が相対的に移動することに伴って、ワイヤ供給部２００から繰り出される。

速度測定装置４３は、測定ローラ４４と、押付ローラ４５と、ロータリーエンコーダ４６とを備えている。測定ローラ４４は、ワイヤ供給部２００から押付部４２までワイヤ５を供給する供給路２１０上に設けられている。測定ローラ４４は、回転自由に形成されている。測定ローラ４４は、一例として、本体部４１に回転自由に固定されている。押付ローラ４５は、測定ローラ４４との間にワイヤ５を挟持可能に形成されている。押付ローラ４５は、回転自由に形成されている。押付ローラ４５は、例えば、ばね部材などの付勢手段によって測定ローラ４４に向かって付勢されている。押付ローラ４５が測定ローラ４４に向かって付勢されることによって、ワイヤ５は、測定ローラ４４と押付ローラ４５との間に挟持される。押付ローラ４５は、一例として、上述の付勢手段を介して、本体部４１に固定されている。

ロータリーエンコーダ４６は、測定ローラ４４の回転を検出可能に形成されている。ロータリーエンコーダ４６の検出結果は、後術される制御用コンピュータ６０に送信される。

ヘッド移動装置５０は、ヘッド４０の本体部４１を、第１，２の軸１００，１１０によって規定される平面に沿って移動可能に形成されている。また、ヘッド移動装置５０は、本体部４１を、第３の軸１２０に沿って移動可能に形成されている。第３の軸１２０は、第１，２の軸１００，１１２０に対して直交する方向に延びる軸であり、本実施形態では、上下方向である。

モーションコントローラ７０は、ワーク移動ステージ３０の動作と、ヘッド移動装置５０の動作とを制御可能に形成されている。具体的は、モーションコントローラ７０は、後術される制御用コンピュータ６０から入力される移動経路８０の情報に基づいて、押付部４２が移動経路８０に沿って相対的に移動するように、ワーク移動ステージ３０の動作とヘッド移動装置５０の動作とを制御する。

制御用コンピュータ６０は、以下の第１〜９の機能を有している。第１の機能は、コイルの座標情報を生成する機能である。制御用コンピュータ６０は、例えば作業員などが入力したコイルの形状の情報に基づいて、コイルの第１，２軸１００，１１０によって規定される座標上の座標情報を生成する。

第２の機能は、ワイヤ５をコイル支持ワーク２０の表面２１上に巻線するための、ワーク移動ステージ３０の動作情報と、ヘッド移動装置５０の動作情報とを生成する機能である。これら動作情報は、第１の機能によって生成された、第１，２の軸１００，１１０によって規定される座標上のコイルの座標情報に基づいて生成される。

ワーク移動ステージ３０の動作情報とヘッド移動装置５０の動作情報とは、押付部４２を、コイル支持ワーク２０の表面２１の移動経路８０に沿って移動するための動作情報である。例えば、本実施形態では、ワーク移動ステージ３０は、第１の軸１００に沿って移動するボールねじ装置と、第２の軸１１０に沿って移動するボールねじ装置とを備えている。ワーク移動ステージ３０の動作情報とは、これらボールねじ装置のねじ部を回転駆動する駆動部の回転速度などの情報である。

例えば、本実施形態では、ヘッド移動装置５０は、巻付けヘッド４０を、第１〜３の軸１００〜１２０によって規定される座標空間内で移動可能とするために、本体部４１を第１の軸１００に沿って移動するボールねじ装置と、第２の軸１１０に沿って移動するためのボールねじ装置と、第３の軸１２０に沿って移動するためのボールねじ装置とを備えている。ヘッド移動装置５０を動作する動作情報とは、これらボールねじ装置のねじ部を回転駆動する駆動部の回転速度などの情報である。

第３の機能は、ワイヤ５の目標送り速度を算出する機能である。制御用コンピュータ６０は、ワーク移動ステージ３０の動作情報と、ヘッド移動装置５０の動作情報とに基づいて、コイル支持ワーク２０に対する押付部４２の相対速度を算出する。そして、コイル支持ワーク２０の表面２１に対する押付部４２の相対速度を、ワイヤ５の目標送り速度としている。

この点について、具体的に説明する。上述のように、ワイヤ５は、コイル支持ワーク２０の表面２１に対する押付部４２の相対的な移動に伴って、ワイヤ供給部２００から繰り出される。このため、理論的には、コイル支持ワーク２０の表面２１に対する押付部４２の相対速度は、ワイヤの送り速度と同じなる。このため、本実施形態では、コイル支持ワーク２０の表面２１に対する押付部４２の相対速度を、ワイヤ５の目標送り速度としている。

第４の機能は、ワイヤ５の実際の送り速度を算出する機能である。制御用コンピュータ６０は、速度測定装置４３の検出結果に基づいて、ワイヤ５の実際の送り速度を算出する。具体的には、コイル支持ワーク２０に対して押付部４２が移動すると、この移動に伴って、ワイヤ５が繰り出される。つまり、測定ローラ４４の回転数は、ワイヤ５の実際の送り速度に応じて変化する。

ワイヤ５が繰り出されることによって、測定ローラ４４が回転する。ロータリーエンコーダ４６は、測定ローラ４４の回転を検出し、測定ローラ４４の回転数に対応する信号を制御用コンピュータ６０に送信する。制御用コンピュータ６０は、速度測定装置４３から受信した信号から、ワイヤ５の実際の送り速度を算出する。

第５の機能は、第３，４の機能で説明した、ワイヤ５の目標送り速度と、ワイヤ５の実際の送り速度とを比較し、これらの差の量を算出する機能である。

第６の機能は、第５の機能で算出された差の量を、下限値および上限値と比較する機能である。図２は、ワイヤ５の目標送り速度と、ワイヤ５の実際の送り速度との差の量、言い換えると速度の差分と上限値と下限値とを示すグラフである。図２の横軸は、時間を示している。図２の縦軸は、速度の差分を示している。上限値Ｐ１と下限値Ｐ２とは、予め決定される値である。上限値Ｐ１と下限値Ｐ２とについて、後で具体的に説明する。

図２では、一例として、時間ｔ１のとき、ワイヤ５の目標送り速度と実際の送り速度との差が、上限値Ｐ１以上となった状態を示している。より具体的には、移動経路８０において、時間ｔ１のときに位置する目標位置にて、ワイヤ５が移動経路８０からずれたことを示している。

第７の機能は、移動経路８０上の目標位置と、ワイヤ５の目標送り速度とワイヤ５の実際の送り速度との差の量とを、関連付けて記憶装置９０に記憶する機能である。第７の機能について、具体的に説明する。第１の機能で説明したように、制御用コンピュータ６０は、所望のコイルを形成するための、ワーク移動ステージ３０の動作情報とヘッド移動装置５０の動作情報とを生成する。制御用コンピュータ６０は、これら２つの動作情報と、移動経路８０の位置情報とに基づいて、移動経路８０上の押付部４２の位置を算出する。移動経路８０上の目標位置とは、移動経路８０に設定される位置であり、予め設定されている。後述するように、制御用コンピュータ６０は、これら各位置で、ワイヤ５の目標送り速度とワイヤ５の実際の送り速度との差の量を算出するとともに、当該差の量に基づいて各判断を行う。これら、各判断などについては、後で具体的に説明する。

制御用コンピュータ６０は、記憶装置９０に、移動経路８０上の各位置の位置情報と、当該各位置でのワイヤ５の目標送り速度とワイヤ５の実際の送り速度との差の量とを関連付けて記憶させる。

第８の機能は、ワイヤ５の目標送り速度とワイヤ５の実際の送り速度との差の量と、上限値Ｐ１と下限値Ｐ２との比較結果に基づいて、ワイヤ５が移動経路８０からずれたか否かを判断する機能である。

まず、移動経路８０に対するワイヤ５のずれについて、説明する。移動経路８０に対するワイヤ５のずれとして、第１，２のずれがある。

第１のずれは、押付部４２とコイル支持ワーク２０の表面２１との間からワイヤ５がはずれることである。第１のずれの場合では、押付部４２とコイル支持ワーク２０の表面２１との間からワイヤ５がはずれることによって、ワイヤ５の目標送り速度とワイヤ５の実際の送り速度との間に差が生じる。

例えば、押付部４２が、移動経路８０において湾曲した部分を移動している最中に、押付部４２とコイル支持ワーク２０の表面２１との間からワイヤ５が外れると、ワイヤ５は、押付部４２によって表面２１に押し付けられなくなるので、表面２１に固定されなくなる。

この場合、押付部４２が移動経路８０の湾曲部８１を移動していると、ワイヤ５は、湾曲部８１に沿うのではなく、移動経路８０においてワイヤ５が押付部４２と表面２１との間から外れた位置から、押付部４２までを直線で結ぶように延びる状態になる。この結果、表面２１に対する押付部４２の移動量に対して、ワイヤ５の送り量が小さくなる。言い換えると、表面２１に対する押付部４２の相対的な移動速度に対して、ワイヤ５の実際の送り速度が小さくなる。

第２のずれは、コイル支持ワーク２０の表面２１に粘着剤によって固定されたワイヤ５が、移動経路８０から外れることである。例えば、移動経路８０の湾曲部８１に沿ってコイル支持ワーク２０の表面２１にワイヤ５が固定された後に、ワイヤ５は、ワイヤ５の弾性力によって、湾曲した状態から元の直線状態に戻ろうとする。弾性力が大きい場合では、ワイヤ５は、コイル支持ワーク２０の表面２１に設けられる粘着剤による固定力に打ち勝って、移動経路８０から外れてしまう。

この場合では、ワイヤ５がコイル支持ワーク２０の表面２１から外れたときの勢いによって、ワイヤ５の繰り出し量が、多くなる傾向になる。つまり、ワイヤの目標送り速度に対してワイヤ５の実際の送り速度が大きくなる。

制御用コンピュータ６０は、ワイヤ５の目標送り速度とワイヤ５の実際の送り速度との差の量と、上限値Ｐ１および下限値Ｐ２との比較結果に基づいて、差の量が下限値Ｐ２以下である場合、差の量が上限値Ｐ１以上である場合は、移動経路８０に対してワイヤ５がずれたと判断する。

なお、上限値Ｐ１と下限値Ｐ２とは、ワイヤ５の目標送り速度に対する、ワイヤ５の実際の送り速度の誤差を考慮した値であり、実験などによって得ることができる。

第９の機能は、ワイヤ５が移動経路８０に対してずれたと判断すると、ワイヤ５の目標送り速度と実際の送り速度との差の量に基づいて、ワイヤ５が移動経路８０からずれた位置を検出する機能である。

具体的には、制御用コンピュータ６０は、ワイヤ５が移動経路８０からずれたと判断すると、当該判断を行った際の目標位置での押付部４２の位置情報と動作情報と、当該目標位置でのワーク移動ステージ３０の位置情報と動作情報と、差の量とに基づいて、移動経路８０においてワイヤ５が外れた位置を算出する。

第１０の機能は、移動経路８０に対してワイヤ５がずれたと判断すると、ワーク移動ステージ３０の動作と、ヘッド移動装置５０の動作とを停止する機能である。具体的には、制御用コンピュータ６０は、モーションコントローラ７０に、ワーク移動ステージ３０の動作と、ヘッド移動装置５０の動作とを停止するように、信号を送信する。モーションコントローラ７０は、制御用コンピュータ６０から、ワーク移動ステージ３０の動作とヘッド移動装置５０の動作とを停止する信号を受信すると、ワーク移動ステージ３０とヘッド移動装置５０の動作とを停止する。

第１１の機能は、ワーク移動ステージ３０の動作とヘッド移動装置５０の動作とを停止した後に、第７の機能により算出された、移動経路８０に対するワイヤ５のずれが発生位置に、押付部４２を戻す機能である。

具体的には、制御用コンピュータ６０は、コイル支持ワーク２０の表面２１の移動経路８０においてワイヤ５のずれた発生した位置に押付部４２が戻るように、ワーク移動ステージ３０とヘッド移動装置５０とに動作指示を送信する。モーションコントローラ７０は、制御用コンピュータ６０から受信する信号に基づいて、押付部４２をずれが発生した位置に戻すように、ワーク移動ステージ３０の動作とヘッド移動装置５０の動作とを制御する。

次に、巻線装置１０の動作中の制御用コンピュータ６０の動作を説明する。図３は、制御用コンピュータ６０の動作を示すフローチャートである。図３に示すように、制御用コンピュータ６０は、コイル支持ワーク２０の表面２１上の移動経路８０にワイヤ５を巻線する動作中において、移動経路８０の各目標位置で、ステップＳＴ１からステップＳＴ１２の動作を行う。ここでは、移動経路８０に設定される複数の目標位置のうちの１つの目標位置に到達したときの制御用コンピュータ６０の動作を説明する。

ステップＳＴ１では、制御用コンピュータ６０は、目標位置に到達すると、速度測定装置４３の検出結果に基づいて、ワイヤ５の実際の送り速度を測定する。次に、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、制御用コンピュータ６０は、ワーク移動ステージ３０の動作情報と、ヘッド移動装置５０の動作情報と、移動経路８０の目標位置の座標情報とに基づいて、移動経路８０上の各位置でのワイヤ５の目標送り速度を算出する。次に、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、制御用コンピュータ６０は、ステップＳＴ１で測定されたワイヤ５の実際の送り速度と、ステップＳＴ２で算出されたワイヤ５の目標送り速度と差の量を算出する。つまり、速度の差分を計算する。速度の差分は、一例として、（実際の送り速度）−（目標送り速度）である。次に、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、制御用コンピュータ６０は、ステップＳＴ３で算出された、差分、つまり、差の量の情報と、当該差の量が生じた目標位置の情報とを、記憶装置９０に記憶する。なお、ここで言う目標位置の位置情報とは、この説明で説明されている目標位置の位置情報である。次に、ステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、制御用コンピュータ６０は、ステップＳＴ３で算出した、ワイヤ５の実際の送り速度と目標送り速度との差の量が、閾値を越えたか否かを判断する。ここで言う閾値を越えたか否かを判断するということは、差の量が、下限値Ｐ２以下であるか、または、上限値Ｐ１以上であるかを判断することである。

ステップＳＴ１〜５の動作を行った目標位置において、ワイヤ５の実際の送り速度と目標送り速度との差が、下限値Ｐ２以下または上限値Ｐ１以上ではないと判断されると、つまり、ワイヤ５が移動経路８０に対してずれていないと判断すると、ステップＳＴ６に進む。また、ワイヤ５の実際の送り速度と目標送り速度との差が、下限値Ｐ２以下または上限値Ｐ１以上であると判断されると、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ６では、制御用コンピュータ６０は、巻線動作が終了したか否かを判断する。具体的には、制御用コンピュータ６０は、ステップＳＴ１〜５の対象となる目標位置が、巻線動作の終了の位置である否かを判断する。終了であるか否かの情報は、予め制御用コンピュータ６０に入力されている。

制御用コンピュータ６０は、目標位置が巻線動作の終了の位置であると判断すると、モーションコントローラ７０に、ワーク移動ステージ３０の動作と、ヘッド移動装置５０の動作とを終了する信号を送信する。モーションコントローラ７０は、制御用コンピュータ６０から動作終了の信号を受信すると、ワーク移動ステージ３０の動作とヘッド移動装置５０の動作とを停止させて、巻線動作を終了する。

制御用コンピュータ６０は、ステップＳＴ６において、ステップＳＴ１〜ＳＴ５で動作を行った目標位置が、巻線動作の終了位置ではないと判断すると、ステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ１に戻ると、制御用コンピュータ６０は、移動経路８０の次の目標位置において、ステップＳＴ１から動作を行う。

ステップＳＴ７では、制御用コンピュータ６０は、巻線装置１０の動作を一時停止する。具体的には、制御用コンピュータ６０は、モーションコントローラ７０に、ワーク移動ステージ３０の動作とヘッド移動装置５０の動作とを停止する信号を送信する。モーションコントローラ７０は、制御用コンピュータ６０から停止信号を受信すると、ワーク移動ステージ３０の動作とヘッド移動装置５０の動作とを停止する。次に、ステップＳＴ８に進む。

ステップＳＴ８では、制御用コンピュータ６０は、記憶装置９０に記憶された、目標位置の情報とステップＳＴ３で算出されたワイヤ５の実際の送り速度と目標送り速度との差の量の情報とを読み込む。次に、ステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ９では、制御用コンピュータ６０は、ステップＳＴ８で読み込まれた、目標位置の情報と差の量とに基づいて、巻線軌道ずれの発生位置を算出する。言い換える緒と、移動経路８０に対してワイヤ５がずれた位置を算出する。次に、ステップＳＴ１０に進む。

ステップＳＴ１０では、制御用コンピュータ６０は、押付部４２を、ずれが発生した位置に復帰すべく、モーションコントローラ７０に、ワーク移動ステージ３０とヘッド移動装置５０の動作情報を送信する。モーションコントローラ７０は、制御用コンピュータ６０から受信した、ワーク移動ステージ３０とヘッド移動装置５０の動作情報とに基づいて、ワーク移動ステージ３０とヘッド移動装置５０とを動作する。この結果、押付部４２は、移動経路８０においてワイヤ５のずれが発生した位置に復帰する。次に、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ１１では、制御用コンピュータ６０は、報知装置２２０に、周囲に報知するよう信号を送信する。報知装置２２０は、例えば、スピーカを備えている。報知装置２２０は、スピーカから報知音を発する。

作業員は、報知装置２２０から報知音が発せられると、コイル支持ワーク２０の表面２１の移動経路８０に対してワイヤ５がずれたとともに、押付部４２が、ずれが発生した位置に復帰した状態であることを認識する。

作業員は、ずれたワイヤ５を、押付部４２とコイル支持ワーク２０との間に挟持させる。作業員は、押付部４２とコイル支持ワーク２０との間にワイヤ５を挟持する作業が終了すると、動作再開スイッチを押す。制御用コンピュータ６０は、動作再開スイッチが押されると、ステップＳＴ１２に進む。なお、動作再開スイッチを押す動作は、復帰位置に戻った押付部４２とコイル支持ワーク２０との間にワイヤ５が挟持する作業が完了し、巻線動作を再開可能な状態になったことを制御用コンピュータ６０に認識させるための動作の一例である。

制御用コンピュータ６０は、動作再開スイッチが押されると、ステップＳＴ１３に進む。ステップＳＴ１３では、制御用コンピュータ６０は、巻線動作を再開するべく、モーションコントローラ７０に、動作再開の信号を送信する。次に、ステップＳＴ１に戻る。制御用コンピュータ６０は、移動経路８０の各目標位置に対して、ステップＳＴ１〜ＳＴ１３の動作を繰り返す。

このように構成される巻線装置１０では、ワイヤ５の実際の送り速度と目標送り速度との差の量を算出し、この差の量に基づいて、ワイヤ５が移動経路８０に対してずれたか否かを判断することができる。このため、ワイヤ５が移動経路８０に対してずれたことを、効率よく検出することができる。

この点について、具体的に説明する。本実施形態のように、巻線装置１０がワイヤ５のずれを検出しない構成の場合は、ワイヤ５がずれたことを、作業員が検出する必要がある。この場合、作業員は、目視でずれを確認するため、巻線装置１０の移動経路８０を常に監視する必要がある。さらに、複数の巻線装置１０を同時に稼働する場合では、巻線装置１０の台数分の作業員が必要となるので、作業効率がよくない。

しかしながら、本実施形態では、速度測定装置４３と制御用コンピュータ６０とによって、ワイヤ５移動経路８０からずれたことを検出することができる。言い換えると、作業員に代えて、自動的にずれを検出することができる。このため、ワイヤ５のずれを効率よく検出することができる。

また、制御用コンピュータ６０は、ワイヤ５が移動経路８０に対してずれたことを検出すると、巻線装置１０の動作を停止する。このことによって、コイル支持ワーク２０の表面２１が傷付くことを抑制できる。この点について、具体的に説明する。押付部４２は、コイル支持ワーク２０との間にワイヤ５を挟持するために、コイル支持ワーク２０に向って付勢されている。押付部４２がコイル支持ワーク２０に向って付勢されることによって、ワイヤ５は、コイル支持ワーク２０に対して相対的に押付部４２が移動した後に、コイル支持ワーク２０の表面２１の粘着剤によって、移動経路８０に沿って固定される。

しかしながら、ワイヤ５が押付部４２とコイル支持ワーク２０との間からはずれてしまうと、押付部４２は、付勢力によって、コイル支持ワーク２０の表面２１に押し付けられる。この状態で、コイル支持ワーク２０に対して相対的に押付部４２が移動すると、押付部４２によって、コイル支持ワーク２０の表面２１が傷付くおそれがある。

これに対して本実施形態では、制御用コンピュータ６０は、ワイヤ５が移動経路８０に対してずれたことを検出すると、巻線装置１０の動作を停止する。巻線装置１０の動作が停止されることによって、コイル支持ワーク２０に対する押付部４２相対的移動が停止されるので、押付部４２によってコイル支持ワーク２０が傷つくことが抑制される。

また、制御用コンピュータ６０が、ワイヤ５が移動経路８０に対してずれたことを検出すると、押付部４２は、移動経路８０においてずれた発生した位置に戻される。このため、作業員は、押付部４２とコイル支持ワーク２０との間にワイヤ５を挟持する作業を行うだけでよいので、巻線装置１０の復帰作業を効率よく行うことができる。

また、報知装置２２０が報知を行うことによって、周囲の作業員が、ワイヤ５が移動経路８０からずれたことを認識することができる。

次に、第２の実施形態に係る巻線装置と巻線方法とを、図４，５を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、さらに、ロボットアーム２５０を備える点が第１の実施形態に対して異なる。また、ロボットアーム２５０を備えることに伴って、制御用コンピュータ６０の動作が第１の実施形態に対して異なる。他の構造は、第１の実施形態と同じである。

図４は、本実施形態の巻線装置１０を示す概略図である。図４に示すように、巻線装置１０は、第１の実施形態で説明した構成に加えて、さらに、ロボットアーム２５０を備える。ロボットアーム２５０は、制御用コンピュータ６０の制御によって、移動経路８０からずれたワイヤ５を掴んで、ずれ発生位置に復帰した押付部４２とコイル支持ワーク２０との間に挟持可能に構成されている。

図５は、本実施形態の制御用コンピュータ６０の動作を示すフローチャートである。図５に示すように、本実施形態では、制御用コンピュータ６０は、ステップＳＴ１２に代えて、ステップＳＴ１４を備えている。ステップＳＴ１１の次にステップＳＴ１４に進む。

ステップＳＴ１４では、制御用コンピュータ６０は、ロボットアーム２５０に制御して、ずれたワイヤ５をずれ発生位置に復帰した押付部とコイル支持ワーク２０との間に挟持させる。次に、ステップＳＴ１３に進む。

本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、ワイヤ５がずれた後に、巻線装置１０の動作を効率よく再開することができる。

なお、本実施形態では、ロボットアーム２５０によってワイヤ５が押付部４２とコイル支持ワーク２０との間に挟持されるので、ワイヤ５がずれたことを周囲に報知する報知装置２２０を備えていなくてもよい。

なお、ロボットアーム２５０は、ずれたワイヤ５を、押付部４２とコイル支持ワーク２０との間に挟持させる挟持手段の一例である。

なお、第１，２の実施形態では、コイル支持ワークは、支持部の一例である。制御用コンピュータ７０は、制御部と、目標移動速度算出部と、ワイヤ送り速度検出部と、ずれ量算出部と、判断部としての機能を有している。ワーク移動ステージ３０とヘッド移動装置５０は、移動部の一例を構成している。速度装置４３と制御用コンピュータ７０とは、ワイヤ送り速度検出部の一例を構成している。

報知装置２２０は、スピーカから発せられる音によって周囲に報知することに代えて、ランプを点等させることによって、報知するようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求範囲に記載された発明を付記する。
［１］
ワイヤを支持する支持部と、
前記支持部との間にワイヤを挟持する押付部と、
前記支持部と前記押付部との相対位置を移動する移動部と、
前記移動部の動作を制御する制御部と、
前記支持部に対して前記押付部が移動する所定の移動経路の情報と前記移動部の動作情報とに基づいて前記支持部に対する前記押付部の目標相対移動速度を検出する目標移動速度算出部と、
前記押付部の移動に伴う前記ワイヤの送り速度を検出するワイヤ送り速度検出部と、
前記目標移動速度算出部の検出結果と前記ワイヤ送り速度検出部の検出結果の差を算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部の算出結果に基づいて、前記ワイヤが前記移動経路からずれたことを判断する判断部と
を具備することを特徴とする巻線装置。
［２］
前記制御部は、前記ワイヤが前記移動経路からずれたと前記判断部が判断すると、前記移動部の動作を停止する
ことを特徴とする［１］に記載の巻線装置。
［３］
前記移動経路上の目標位置の情報と、当該目標位置における前記ずれ量算出部の検出結果とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記判断部が前記移動経路から前記ワイヤがずれたと判断すると、前記記憶部に記憶される前記目標位置と当該目標位置に関連付けられる前記ずれ量算出部の算出結果に基づいて、前記移動経路に対して前記ワイヤのずれが発生した位置を算出するずれ位置算出部と
を具備することを特徴とする［１］または［２］に記載の巻線装置。
［４］
前記制御部は、前記判断部がずれを検出すると、前記ずれ位置算出部の算出結果に基づいて、前記移動部を制御して前記押付部を前記ずれが発生した位置に復帰する
ことを特徴とする［３］に記載の巻線装置。
［５］
前記判断部が前記移動経路に対して前記ワイヤがずれたことを検出すると、当該ずれが発生したことを報知する報知部を具備する
ことを特徴とする［１］に記載の巻線装置。
［６］
ワイヤを支持する支持部に対して押付部が移動する所定の移動経路の情報と前記押付部の動作情報とに基づいて前記支持部に対する前記押付部の目標相対移動速度を検出し、
前記押付部の移動に伴う前記ワイヤの送り速度を検出し、
前記目標移動速度算出部の検出結果と前記ワイヤ送り速度検出部の検出結果の差を算出し、
前記差の算出結果に基づいて、前記ワイヤが前記移動経路からずれたことを判断する
ことを特徴とする巻線方法。
［７］
前記ワイヤが前記移動経路からずれたと判断すると、前記支持部に対する前記ワイヤの巻線動作を停止する
ことを特徴とする［６］に記載の巻線方法。
［８］
前記移動経路上の目標位置の情報と、当該目標位置における前記差の算出結果とを関連付けて記憶し、
前記移動経路から前記ワイヤがずれたと判断すると、記憶された前記目標位置と当該目標位置に関連付けられる前記ずれ量の算出結果とに基づいて、前記移動経路に対して前記ワイヤのずれが発生した位置を算出する
ことを特徴とする［６］または［７］に記載の巻線方法。
［９］
前記ワイヤが前記移動経路に対してずれたことを検出すると、前記押付部を前記ずれが発生した位置に復帰する
ことを特徴とする［８］に記載の巻線方法。
［１０］
前記移動経路に対して前記ワイヤがずれたことを検出すると、当該ずれが発生したことを報知する
ことを特徴とする［６］に記載の巻線方法。

１０…巻線装置、２０…コイル支持ワーク（支持部）、３０…ワーク移動ステージ（移動部）、４２…押付部、４３…速度測定装置（ワイヤ送り速度検出部）、５０…ヘッド移動装置（移動部）６０…制御用コンピュータ（制御部、目標移動速度算出部、ずれ量算出部、判断部）、８０…移動経路、９０…記憶装置（記憶部）、２２０…報知装置（報知部）。

Claims

コイルを形成可能にワイヤを支持する支持部と、
前記支持部との間に前記ワイヤを挟持する押付部と、
前記支持部に対して前記押付部を相対的に移動する移動部と、
前記移動部の動作を制御する制御部と、
前記支持部に対して前記押付部が移動する所定の移動経路に沿って前記押付部を移動する為の前記移動部の動作情報に基づいて、前記支持部に対する前記押付部の目標相対移動速度を検出する目標移動速度算出部と、
前記押付部の移動に伴う前記ワイヤの送り速度を検出するワイヤ送り速度検出部と、
前記目標移動速度算出部の検出結果と前記ワイヤ送り速度検出部の検出結果の差を算出するずれ量算出部と、
前記ずれ量算出部の算出結果に基づいて、前記ワイヤが前記移動経路からずれたことを判断する判断部と
を具備することを特徴とする巻線装置。
前記制御部は、前記ワイヤが前記移動経路からずれたと前記判断部が判断すると、前記移動部の動作を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
前記移動経路上の目標位置の情報と、当該目標位置における前記ずれ量算出部の検出結果とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記判断部が前記移動経路から前記ワイヤがずれたと判断すると、前記記憶部に記憶される前記目標位置と当該目標位置に関連付けられる前記ずれ量算出部の算出結果に基づいて、前記移動経路に対して前記ワイヤのずれが発生した位置を算出するずれ位置算出部と
を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の巻線装置。
前記制御部は、前記判断部がずれを検出すると、前記ずれ位置算出部の算出結果に基づいて、前記移動部を制御して前記押付部を前記ずれが発生した位置に復帰する
ことを特徴とする請求項３に記載の巻線装置。
前記判断部が前記移動経路に対して前記ワイヤがずれたことを検出すると、当該ずれが発生したことを報知する報知部を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
コイルを形成可能にワイヤを支持する支持部に対して前記支持部との間に前記ワイヤを挟持する押付部が移動する所定の移動経路に沿って前記押付部を移動する為の前記押付部の動作情報に基づいて、前記支持部に対する前記押付部の目標相対移動速度を検出し、
前記押付部の移動に伴う前記ワイヤの送り速度を検出し、
前記目標相対移動速度の検出結果と前記ワイヤの送り速度の検出結果の差を算出し、
前記差の算出結果に基づいて、前記ワイヤが前記移動経路からずれたことを判断する
ことを特徴とする巻線方法。
前記ワイヤが前記移動経路からずれたと判断すると、前記支持部に対する前記ワイヤの巻線動作を停止する
ことを特徴とする請求項６に記載の巻線方法。
前記移動経路上の目標位置の情報と、当該目標位置における前記差の算出結果とを関連付けて記憶し、
前記移動経路から前記ワイヤがずれたと判断すると、記憶された前記目標位置と当該目標位置に関連付けられる前記差の算出結果とに基づいて、前記移動経路に対して前記ワイヤのずれが発生した位置を算出する
ことを特徴とする請求項６または７に記載の巻線方法。
前記ワイヤが前記移動経路に対してずれたことを検出すると、前記押付部を前記ずれが発生した位置に復帰する
ことを特徴とする請求項８に記載の巻線方法。
前記移動経路に対して前記ワイヤがずれたことを検出すると、当該ずれが発生したことを報知する
ことを特徴とする請求項６に記載の巻線方法。