JPH01194406A - 巻線、巻線仕上げ連続自動加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コイルボビンの供給を受けてから、排出まで
の間に、巻線１巻線端末のからげ、端子はんだ付け、導
通チエツク、不良品選別などの工程を連続して自動的に
行なう巻線２巻線仕上げ連続自動加工方式に関する。

（従来の技術） 従来、この種の加工は、巻線と巻線仕上げ用各工程を別
個の装置で行ない、コイルボビンの巻線機への取付け、
巻線作業終了後の取外し、および巻線仕上げ用各装置へ
の取付け、取外しは、作業者により、あるいは専用機に
よって行われている。

また、巻線機と巻線仕上げ用各装置群の間のコイルボビ
ンの搬送には、ベルトコンベアなどを使用することが多
い。

（発明が解決しようとする課題） 近年、巻線作業とともに巻線仕上げ作業も自動化され、
これらの各工程を受け持つ各装置についてコイルボビン
の給排出も専用機により行われるものもある。

さらに巻線仕上げ工程用の各装置の配置に工夫を加え、
巻線仕上げに要する占有面積の狭小化を計ったものもあ
る。

ところが、巻線機により巻線を済ませたコイルボビンを
巻線仕上げの最初の工程の場所までの１般送に、コンベ
アなどのボビン運搬装置を必要とし、巻線機、巻線仕上
げ用各装置へのコイルボビンの供給、排出用の専用機を
必要とするところから、大きな占有面積を必要とし、ま
た、コイルボビン給排出に要する時間に無駄が多いとい
う問題点がある。

本発明の目的は、このような問題点を解決し、コイルボ
ビンを保持して直線上を往復し、所定の位置にコイルボ
ビンを停止させることができる２つのボビン搬送装置（
以下シャトルという）により、巻線機へのコイルボビン
の給排出、あるいはボビンを保持したまま巻線仕上げ工
程用各装置と共働きして巻線仕上げの各工程を行なうこ
とにより、装置全体の占有面積が従来より遥かに小さく
て済むと同時に各装置のレイアウトも容易となり、製品
の品質向上と作業時間の短縮ができる巻線。

巻線仕上げ連続自動加工方式を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明の巻線１巻線仕上げ
連続自動加工方式は、コイルボビン２゜２・・・・・・
２を移動させる第１のシャトル１０と、第１のシャトル
１０に並列して配置されコイルボビン２，２・・・・・
・２を整列して第１のシャトル１０に供給する供給装置
（パーツフィーダ）１と、第１のシャトル１０からコイ
ルボビン２．２・・・・・・２を受取り、そのコイルボ
ビンに巻線を行なう巻線装置３と、コイルボビン２，２
・・・・・・２を移動させる第２のシャトル２０と、第
２のシャトル２０に並列して配置された巻線仕上げ工程
用各装置７０゜７２．７４，７６．７８と、少なくとも
第１のシャトル１０と第２のシャトル２０と巻線装置３
と巻線仕上げ工程用各装置？０，７２，７４，７６゜７
８の動作を同期させて制御する電子制御装置を有し、コ
イルボビン２，２・・・・・・２がパーツフィーダ１か
ら第１のシャトル１０に供給され、第１のシャトル１０
上の所定の位置に移動してきたとき巻線機４に受け渡さ
れ、巻線作業が行われた後。

再び第１のシャトル１０に受け渡され、第１のシャトル
１０上の他の所定の位置に移動してきたとぎ第１のシャ
トル１０から第２のシャトル２０に受け渡され、第２の
シャトル２０上のそれぞれの所定の位置に移動してきた
とき巻線仕上げ工程用各装置７０，７２，７４，７６．
７８により所定の作業を行なうことにより、一連の巻線
加工および巻線仕上げ加工を自動的に連続して行なう方
式とする。

さらに、第１のシャトル１０および第２のシャトル２０
は、前記コイルボビンの中心軸を水平と鉛直に切換えて
保持できるようコイルボビンの保持構造（以下、フィン
ガユニットという）１１．２１の姿勢を９０度変換する
機構と、フィンガユニット１１．２１が保持するコイル
ボビンの中心軸に直角な水平方向に移動させる機構と、
保持されたコイルボビン中心軸に沿って前進、後退させ
る機構と、保持されたコイルボビンを前記フィンガユニ
ット１１．２１から排出する機構１３．２３を有する方
式とする。

（実施例） 次に本発明について図面を参照してさらに詳しく説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例の装置を示す平面図である
。

第２図は、第１図の実施例の第１のシャトルの要部を示
す平面図である。

第３図は、第１図の実施例の第１のシャトルの要部を示
す右側面図（断面図）である。

第４図は、第１図の実施例の第２のシャトルの要部を示
す平面図である。

第５図は、第１図の実施例の第２のシャトルの要部を示
す右側面図（断面図）である。

第６図は、本実施例で取り扱われるコイルボビン２の一
例を示す斜視外観図である。

なお、第１図〜第５図には、コイルボビンの図示は繁雑
となるのですべて省略しである。

まず、基本的配置について説明する。

第１図に示すように、本実施例は、コイルボビン２を保
持するフィンガユニット１１を水平に移動させるシャト
ル１０に対向して、フィンガユニット１１にコイルボビ
ン２を供給するパーツフィーダ１と、フィンガユニット
１１からコイルボビンを受け取って巻線を行なう巻線機
４の本体が配置されている。

なお３は巻線機４の本体に取付けられたコイルボビン２
を回転させて巻線を行なうためのスピンドルで、５は巻
線をスピンドル３に装着したコイルボビン２に巻くとき
、あるいは巻線終了後、端末を端子にからげるとき、巻
線の案内をするノズルを一斉に動かす機構である。

また、パーツフィーダ１のコイルボビン２，２・・・・
・・２を排出し供給する出口は、フィンガユニット１１
が下方に向いた姿勢でコイルボビン２が挿入されるべき
ビンと対向する位置に配置されている。また、スピンド
ル３，３・・・・・・３はフィンガユニット１１が水平
方向（第１図の２点鎖線で示す）の姿勢においてコイル
ボビン２，２・・・・・・２が巻線機４に受け渡すこと
ができるような位置に配置されている。

一方、コイルボビンヲ保持するフィンガユニット２１を
水平に移動させるシャトル２０に対向して、巻線済みの
コイルボビン２の端子に、はんだ付けを行なうはんだ槽
７１を有するはんだ付は工程用装置７０と、はんだ付は
後、はんだ付けに伴って付着した不純物を取り除く洗浄
液を入れた洗浄槽７３を有する洗浄機７２と、洗浄後の
乾燥を行なう温風を吹き出す温風吹き出しロア５を有す
る温風機７４と、巻線の導通テストなどを行なうセンサ
部７７を有する不良品選別機７６と、不良品を収納する
ケース７９に不良品を排出する不良品排出機構７８が一
列に配置されている。なお８０は、完成品を整列して受
取るパレット８１をＩＩｌ送する搬送装置である。

また、はんだ槽７１．洗浄槽７３．温風吹出ロア５、不
良品排出機構７８は、フィンガユニット２１が下向きに
なって移動するときのコイルボビン２，２・・・・・・
２に対向した一直線上に配置されている。

次にフィンガユニット１１および２１の駆動機構につい
て説明する。第１図に示すように、第１のシャトル１０
のフィンガユニット１１に固定された雌ねじを有する移
動板１２は、ボールスクリュー１３に嵌合している。そ
こでボールスクリュー１３が軸継手１５を介してモータ
１４によって回転させられると、移動板１２は、水平方
向に図中の矢印に示すように動くので、フィンガユニッ
ト１１もリニアガイドレール１６の上を水平方向に動か
すことができる。

同様に、第２のシャトル２０のフィンガユニット２１に
固定された雌ねじを有する移動板２２は、ボールスクリ
ュー２３に嵌合している。そこで、ホールスクリュー２
３が軸継手２５を介しモモータ２４によって回転させら
れると、移動板２２は、水平方向に図中の矢印に示すよ
うに動くので、フィンガユニット２１もリニアガイドレ
ール２６に沿って水平方向に動かすことができる。

第１のシャトル１０のフィンガユニット１１は、第２図
および第３図に示すように、軸取付はブロック３３．３
３によって回転軸３２に固定されている。

回転軸３２は、ポールベアリング３５．３５により、リ
ニアガイドレール１６上を水平に動くことができる移動
台４７に回転自在に支持されている。

なお、移動台４７はリニアガイド４８によってリニアガ
イドレール１６上に移動自在に支持されている。

一方、回転軸３２は軸継手３１を介してロークリアクチ
ュエータ３０に結合されている。そこでロークリアクチ
ュエータ３０を駆動することによって、コイルボビンを
保持するボビン挿入ピン４１の向きを横向き（保持され
るボビンの中心軸は水平）から下向き（保持されるボビ
ンの中心軸は垂直）へ９０度面回転て変えることができ
、またボビン挿入ピン４１の向きを下向きから横向きに
変えることもできる。

同様に、第２のシャトル２０のフィンガユニット２１は
、第４図および第５図に示すように、軸取付はブロック
５３．５３によって回転軸５２に固定されている。回転
軸５２は、ボールベアリング５５．５５により、リニア
ガイドレール２６上を水平に動くことができる図示しな
い移動台に回転自在に支持されている。

一方回転軸５２は軸継手５１を介してロークリアクチュ
エータ５０に結合されている。

そこでロークリアクチュエータ５０を駆動することによ
って、コイルボビンを保持するボビン挿入ピン６１の向
きを横向き（保持されるボビンの中心軸は水平から）下
向きく保持されるボビンの中心軸は垂直）へ９０度面回
転て変えることができ、また、ボビン挿入ピン６１の向
きを下向きから横向きに変えることもできる。

次にフィンガユニット１１または２１に取付けられてい
るボビン挿入ピン４１．６１およびボビン排除板４２．
６２を前進、後退させるための構造と動作について説明
する ボビン挿入ピン４１は、第２図および第３図に示すよう
に、フィンガユニット基板３４に取付けられたリニアガ
イドレール３７に沿って自由に動くリニアガイド３６と
一体になって動くピン取付は台３８に取付けられ、取り
扱うコイルボビンの大きさ、形などに応じて取替え可能
である。ピン取付は台３８は、ピン取付は台駆動板３９
を介してエアシリンダ４０の可動部に結合されている。

エアシリンダ４０は、フィンガユニット基板３４に固定
されているので、エアシリンダ４０の作動により、ピン
取付は台３８、したがって、ボビン挿入ピン４１は、ピ
ンが保持するコイルボビンの中心軸方向に前進、あるい
は後退させることができる。

また、ボビン排除板４２は第２図および第３図に示すよ
うに、リニアガイド４４およびリニアガイドレール４３
を介してピン取付は台３８に、リニアガイドレール４３
に沿って移動自由に結合されている。一方ボビン排除Ｆ
ｉ、４２は、ボビン排除板駆動板４５を介して薄形のエ
アシリンダ４６の可動ブロックに結合されている。エア
シリンダ４６は、ピン取付は台３８に固定されているの
で、エアシリンダ４６を作動させることにより、ボビン
排除板４２を、ボビン挿入ピン４１に対し相対的に前進
、あるいは後退させることができる。

同様にボビン挿入ピン６１は、第４図および第５図に示
すように、フィンガユニット基板５４に取付けられたリ
ニアガイドレール５７に沿って自由に動くリニアガイド
５６と一体になって動くピン取付は板駆動台５９に固定
されたピン取付は板５８に取付けられ、取り扱うコイル
ボビンの大きさ、形などに応じて取替え可能である。

ピン取付は板５８は、ピン取付は板駆動台５９を介して
エアシリンダ６０の可動部に結合されている。エアシリ
ンダ６０は、フィンガユニット基板５４に固定されてい
るので、エアシリンダ６０の作動により、ボビン挿入ピ
ン６１は、ピンが保持するコイルボビンの中心軸方向に
前進、あるいは後退させることができる。

また、ボビン排除板６２は、第４図および第５図に示す
ようにリニアガイド６４およびリニアガイドレール６３
を介してピン取付は板５８に、リニアガイドレール６３
に沿って移動自由に結合されている。また、ボビン排除
板駆動Ｆｉ６５上に薄形のエアシリンダ６６が固定され
ていて、その可動部はピン取付は板駆動板５９の立ち上
がり部６７に固定させられる。

したがって、エアシリンダ６６を作動させることにより
、ボビン排除板６２を、ボビン挿入ピン６１に対し相対
的に前進、あるいは後退させることができる。

次に、コイルボビン２の受け渡し方法について説明する
。

第６図は、第７図〜第１０図に示すコイルボビン２の斜
視外観図であるが、本実施例で扱うことのできるコイル
ボビンは、この他に、形、大きさの異なる多くの種類の
ものが該当する。

第７図は、第１のシャトル１０のフィンガユニット１１
から第２のシャトル２０のフィンガユニット２１に、コ
イルボビン２の受け渡しを行なう状況を断面で示した説
明図である。

第８図は、パーツフィーダ１から第１のシャトル１０の
フィンガユニット１１に、コイルボビン２を供給保持さ
せる状況を断面で示した説明図である。

第９図は、第２のシャトル２０のフィンガユニット２１
に保持されているコイルボビン２のうち巻線チエツクの
結果、不良品と判定されたものを排除する状況を断面で
示した説明図である。

１１０図は、第２のシャトル２０のフィンガユニット２
１から、すべての工程が終わった完成品のコイルボビン
２を取外し、！般送用パレットに写すため排出するとき
の状況を断面で示した説明図である。　まず、第１のシ
ャトル１０のフィンガユニット１１のボビン挿入ピン４
１に第６図に示すようなコイルボビン２を挿入する場合
は、第８図に示すように、フィンガユニット１１を下向
きにして、ボビン挿入ピン４１の先端が下方に向く姿勢
とし、ボビン挿入ピン４１を下方に前進させておく。次
に、パーツフィーダ１の出口にあるボビン排出口整列バ
ー１ａによって整列されたコイルボビン２の先頭にある
ものを、図示しないフォーク状のボビン保持具で保持し
、コイルボビン２を図中２ａの位置から一度図中の２ｂ
の位置にもってきてから上方に向かって突き上げ図中２
０の位置でボビン挿入ピン４１に挿入する。ボビン挿入
ピン４１には軸方向に沿って長い割れ目を設けであるの
で、その弾性による反発力でコイルボビンは落下せず保
持される。

第１のシャトル１０のフィンガユニット１１から巻線機
４のスピンドル３にコイルボビン２を受け渡すとき、お
よび第１のシャトル１０のフィンガユニット１１から第
２のシャトル２０のフィンガユニット２１にコイルボビ
ン２を受け渡す場合は、第７図に示す方法で行なわれる
。第７図では受け取り側が第２のシャトル２０のフィン
ガユニット２１である場合を示している。

第７図ｆａ）は、巻線を済ませたコイルボビン２を水平
に保持したフィンガユニット１１が、フィンガユニット
２１の前に移動してきて、そのボビン挿入ピン４１の中
心線が、丁度コイルボビン２を受け取るべきボビン挿入
ピン６１の中心線と一致する位置で停止した状態を示し
ている。この状態から、ボビン挿入ピン４１とボビン排
除板４２を一緒に前進させ、同図ｆｂ）に示すように、
ボビン挿入ピン４１とボビン挿入ピン６１の前端を極め
て近づける。

次に同図（Ｃ）に示すように、ボビン排除板４２のみを
前進させることによって、ボビン挿入ピン４１に保持さ
れていたコイルボビン２は、ボビン挿入ピン６１に移さ
れ保持される。その後、ボビン排除板４２およびボビン
挿入ピン４１はｆ＆退し、最初の状態に戻る。

次に、第２のシャトル２０のフィンガユニット２１に保
持された巻線済みのコイル２の仕上げ工程は、すべてボ
ビン挿入ピン６１が下向きのまま行なわれる。

巻線仕上げ工程のうち不良品選別機７６のセンサ部７７
で不良品と判定されたコイルボビン２は、図示しない制
御装置の制御により不良品排出機構７８の前に来たとき
、第９図に示すように、不良品排出機構７８に設けられ
ている排出バー７８ａが、フィンガユニット２１のボビ
ン排除板６２の先端と不良品と判定されたコイルボビン
２のっぽの間に割り込ませた後、ボビン挿入ピン６１お
よびボビン排除板６２を上方へ後退させることによって
、コイルボビン２の保持を解除し、落下させる。

最後に、すべての工程が終了してコイルボビンを本装置
から排出する場合は、第２のシャトル２０によって、ボ
ビン搬出用のパレット搬送装置８０上にあるパレット８
１の上方の所定の位置まで保持したコイルボビン２を移
動し、第１０図に示すようにボビン排除板６２のみを下
方に向かって前進させると、コイルボビン２は、ボビン
１人ビン６１から抜は落ちて、図示しないパレット８１
の折目に区切られた所定の位置に配置される。

このように各装置の間のコイルボビン２の受け渡しが、
従来のようなロボットに頼ることなく、すべて第１およ
び第２のシャトルと各装置との共働きによって実現でき
る。

なお、巻線の供給、ガイドを含む巻線装置および、はん
だ付け、洗浄、乾燥、不良品選別、不良品排出などの工
程を含む巻線工程用各装置については公知の技術、また
はその組合わせにより構成しているので説明は省略する
。

ただ、これら各装置の動作と、フィンガユニット各部を
含む第１および第２のシャトルの動作のすべてを、コン
ピュータを内蔵する図示しない電子制御装置によって制
御している。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように本発明は、コイルボビンを水
平方向に移動させる第１のボビン搬送装置、および第２
のボビン搬送装置として２台のシャトルを有し、コイル
ボビンをパーツフィーダから第１のシャトルへ、第１の
シャトルから巻線機へ受け渡し、巻線済みのコイルボビ
ンを巻線機から第１のシャトルに受け取り、第１のシャ
トルから第２のシャトルに受け渡し、第２のシャトルに
保持さねたまま巻線仕上げ工程を行なうことにより、コ
イルボビンの受け渡しにロボットの介在を必要としない
ので、巻線工程、巻線仕上げ工程のすべてにわたって連
続した自動制御が、簡単な手順で円滑に行なうことがで
きるという効果がある。

また、ロボット設置のための余分な場所を必要としない
こと、第２のシャトルに沿って巻線仕上げ用各装置を一
直線上に最短距離に配置できることなどにより、極めて
狭いスペースに巻線装置と巻線仕上げ用各装置をまとめ
て配置することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の装置を示す平面図である
。 第２図は、第１図の第１のシャトルの要部を示す平面図
である。 第３図は、第１図の第１のシャトルの要部を示す右側面
図（断面図）である。 第４図は、第１図の実施例の第２のシャトルの要部を示
す平面図である。 第５図は、第１図の実施例の第２のシャトルの要部を示
す右側面図（断面図）である。 第６図は、第１図の実施例で取り扱われるコイルボビン
の一例を示す斜視外観図である。 第７図は、第１のシャトルから第２のシャトルにコイル
ボビンを受け渡す状態を示す説明図である。 第８図は、パーツフィーダから第１のシャトルにコイル
ボビンに供給する状態を示す説明図である。 第９図は、第２のシャトルから不良品のコイルボビンを
排除する状況を示す説明図である。 第１０図は、第２のシャトルから搬送用パレ７）にコイ
ルボビンを排出する状況を示す説明図である。 １・・・パーツフィーダ ２・・・コイルボビン ３・・・スピンドル ４・・・巻線機 ５・・・ノズルを動かす機構 １０・・・第１のシャトル １１・・・第１のシャトルのフィンガユニット１２．２
２・・・移動板 １３．２３・・・ボールスクリュー １４．２４・・・モータ １５．２５，３１．５１・・・軸継手 １６．２６，３７，４３，５７．６３ ・・・リニアガイドレール ２０・・・第２のシャトル ２１・・・第２のシャトルフィンガユニット３０．５０
・・・ロークリアクチュエータ３２．５２・・・回転軸 ３３．５３・・・軸取付はブロック ３４．５４・・・フィンガユニット基板３５．５５・・
・ボールベアリング ３６．４４．４８，５６．６４ ・・・リニアガイド ３８・・・ピン取付は台 ３９・・・ピン取付は合羽動板 ４０．４６．’６０．６６・・・エアシリンダ４１．６
１・・・ボビン挿入ピン ４２．６２・・・ボビン排除板 ４５．６５・・・ボビン排除板駆動板 ４７・・・フィンガユニット移動台 ５８・・・ピン取付は板 ５９・・・ピン取付は機駆動板 ６７・・・ピン取付は機駆動板の立ち上がり部７０・・
・はんだ付は工程用装置 ７１・・・はんだ槽 ７２・・・洗浄機 ７３・・・洗浄槽 ７４・・・温風機 ７５・・・温風吹き出しロ アロ・・・不良品選別機 ７７・・・センサ部 ７８・・・不良品排出機構 ７９・・・不良品収納ケース ８０・・・バレット１般送装置 ８１・・・バレット 特許出願人　　　　田中精機株式会社 代理人　　弁理士　井　ノ　ロ　　壽 汁　　５　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　コイルボビンを移動させる第１のボビン搬送装
   置と、前記第１のボビン搬送装置に並列して配置されコ
   イルボビンを整列して前記第１のボビン搬送装置に供給
   する供給装置（パーツフィーダ）と、前記第１のボビン
   搬送装置から前記コイルボビンを受取りそのコイルボビ
   ンに巻線を行なう巻線装置と、コイルボビンを移動させ
   る第２のボビン搬送装置と、前記第２のボビン搬送装置
   に並列して配置された巻線仕上げ工程用各装置と、少な
   くとも前記第１のボビン搬送装置と前記第２のボビン搬
   送装置と前記巻線装置と前記巻線仕上げ工程用各装置の
   動作を同期させて制御する電子制御装置を有し、前記コ
   イルボビンが前記供給装置（パーツフィーダ）から前記
   第１のボビン搬送装置に供給され、第１のボビン搬送装
   置上の所定の位置に移動してきたとき前記巻線機に受け
   渡され、巻線機作業が行われた後，再び第１のボビン搬
   送装置に受け渡され、前記第１のボビン搬送装置上の他
   の所定の位置に移動してきたとき前記第１のボビン搬送
   装置から前記第２のボビン搬送装置に受け渡され、前記
   第２のボビン搬送装置上のそれぞれの所定の位置に移動
   してきたとき前記巻線仕上げ工程用各装置により所定の
   作業を行なうことにより、一連の巻線加工および巻線仕
   上げ加工を自動的に連続して行なうことを特徴とする巻
   線、巻線仕上げ連続自動加工方式。
2. （２）　前記第１のボビン搬送装置および第２のボビン
   搬送装置は、前記コイルボビンの中心軸を水平と鉛直の
   方向に切り換えて保持できるように前記コイルボビンの
   保持構造の姿勢を変換する機構と、保持するコイルボビ
   ンの中心軸に直角な水平方向に前記コイルボビンの保持
   構造を移動させる機構と、保持されたコイルボビンを前
   記中心軸に沿って前進、後退させる機構と、保持された
   コイルボビンを前記コイルボビンの保持構造から排出す
   る機構を有する請求項１記載の巻線、巻線仕上げ連続自
   動加工方式。