JPH05343249A - コイル製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の素線巻回部相互間に面板を配設してな
る巻型に素線を巻回して多層コイルを製造するものにお
いて、生産性の向上を図る。 【構成】 巻型４は、素線巻回部５，６，７相互間に面
板８，８を配設し素線巻回部５，７の両端部に端板９，
９を配設してなるものであり、回転可能な巻軸３に取付
けられている。また、素線ガイド１６は、巻型４に沿う
左右方向，これに対する前後，上下方向へ素線１５を案
内するものであり、左右送りねじ１３に設けられてい
る。而して、制御手段は、素線巻回部５に素線１５の巻
回が終了したことを検出すると、素線ガイド１６を紙面
垂直方向へ上昇させ、素線巻回部６方向へ移動させ、再
び紙面垂直方向へ下降させることにより、素線巻回部５
からの素線１５が、面板８の切欠部８ａを介して隣接す
る素線巻回部６に導出されるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の素線巻回部相互
間に面板を配設してなる巻型に素線を巻回して多層コイ
ルを製造するコイル製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば変圧器用の多層コイル
を製造する場合には、巻枠に素線を巻装して単位コイル
を形成し、その後、複数個の単位コイル相互間を直列に
接続するという方法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、複数個の単位コイル相互間を手作業によ
り接続しているので、量産性に劣り、多層コイルがコス
ト高になる不具合があった。

【０００４】このため、最近では、例えば、複数の素線
巻回部相互間に夫々面板を配設してなる巻型を回転可能
に設け、素線を前記巻型の軸方向に沿って案内する素線
ガイドを設け、前記巻型を回転させながら前記素線ガイ
ドを該巻型の軸方向に沿って移動させることにより、複
数の素線巻回部に夫々素線を巻回するようにしたものが
考えられている。

【０００５】しかしながら、上記構成では、素線が、面
板を上から跨ぐような状態で隣接する素線巻回部に導出
されてしまうため、素線が浮上がって固定されず、不安
定になり、品質の低下を招くという問題点がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、量産性に優れ、コスト安で高品質な
多層コイルを製造し得るコイル製造装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のコイル製造装置
は、複数の素線巻回部相互間に夫々切欠部を有する面板
を配設してなり回転可能で且つその回転により素線が巻
回される巻型を設け、この巻型に対して移動可能で且つ
その移動に伴い前記素線を前記巻型の軸方向に沿って案
内する素線ガイドを設け、この素線ガイドの移動および
前記巻型の回転を制御する制御手段を設け、この制御手
段を、前記巻型の一つの素線巻回部への素線の巻回が終
了したことを検出すると、前記巻型の回転を停止させた
上で前記素線ガイドを素線が面板の切欠部を介して隣接
する素線巻回部に導出されるように移動制御するように
構成したところに特徴を有する。

【０００８】

【作用】上記手段によれば、制御手段は、巻型の一つの
素線巻回部に素線が巻回されたことを検出すると、巻型
の回転を停止させた上で、素線ガイドを、素線が面板の
切欠部を介して隣接する素線巻回部に導出されるように
移動制御するから、素線が面板を上から跨ぐような状態
で隣接する素線巻回部に導出されてしまうことなく、複
数の素線巻回部に連続的に素線を巻回する作業を自動的
に行うことが可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
ながら説明する。

【００１０】まず、図１において、サーボモータからな
る巻型駆動用モータ１は、図示しない台板に固定配置さ
れている。巻型駆動用モータ１の回転軸１ａには、ベル
ト伝達機構あるいは歯車伝達機構等からなる伝達機構２
を介して巻軸３が連結されており、回転軸１ａの回転に
伴い、巻軸３が伝達機構２を介して回転されるようにな
っている。

【００１１】巻軸３には、一端部に位置して巻型４が取
着されている。巻型４は、ドラム状をなす素線巻回部
５，６，７と、素線巻回部５，６，７相互間に夫々配設
された面板８，８と、素線巻回部５，７の両端部に夫々
配設された端板９，９とを構成部品とするものであり、
図２に示すように、各面板８には夫々切欠部８ａ，８ａ
が対向状態で形成されている。

【００１２】巻型４は、例えば、端板９，９間を貫通す
るように設けられた４個の挿通孔（このうち面板８に形
成された部分を図２に８ｂで示す）に、図１中右方の端
板９側から夫々ボルト（図示せず）を挿通し、それらボ
ルトに図１中左方の端板９側からナット（図示せず）を
螺合することにより一体化されており、図１中左方の端
板９側が巻軸３に取付けられ、図１中右方の端板９側が
巻型支承部材１０に支承され、以て、巻軸３と一体的に
回転されるようになっている。

【００１３】また、巻軸３には、巻型４とは反対側に位
置して第１の回転数検出器１１が設けられている。第１
の回転数検出器１１は、例えばロータリーエンコーダか
らなるものであり、後述するように、これにより巻軸３
の回転数を検出するようになっている。

【００１４】前記台板には、サーボモータからなる左右
移動用モータ１２が固定配置されており、左右移動用モ
ータ１２には、巻軸３と平行に左右送りねじ１３が連結
されている。左右送りねじ１３には、左右移動用モータ
１２の反対側に位置して、第２の回転数検出器１４が設
けられており、第２の回転数検出器１４により左右送り
ねじ１３の回転数を検出するようになっている。

【００１５】左右送りねじ１３には、素線１５を案内す
るための素線ガイド１６が設けられている。

【００１６】以下、素線ガイド１６について、図３を参
照しながら説明する。

【００１７】即ち、略矩形状をなす基台１７は、左右送
りねじ１３に螺合された螺合凸部１７ａ、および台板に
形成された案内溝部（図示せず）内に位置する案内凸部
１７ｂ，１７ｂを有しており、左右移動用モータ１２が
通電されて左右送りねじ１３が回転すると、螺合凸部１
７ａが左右送りねじ１３により螺進され、案内凸部１７
ｂ，１７ｂが台板の案内溝部に沿って案内されるように
して、巻型４の軸方向に沿う左右方向へ移動する。

【００１８】基台１７には、サーボモータからなる前後
移動用モータ１８が固定配置されており、前後移動用モ
ータ１８には、左右送りねじ１３に対して前後方向へ直
交するような状態で、前後送りねじ１９が連結されてい
る。

【００１９】また、基台１７の上面には、側面形状が略
コ字状をなす支持部材２０が搭載されている。支持部材
２０は、基台１７の上面に設けられた案内溝部１７ｃ内
に位置する案内凸部２０ａ，２０ａ、および前後送りね
じ１９に螺合された螺合凸部（図示せず）を有してお
り、前後送りねじ１９が回転すると、螺合凸部が前後送
りねじ１９により螺進され、案内凸部２０ａ，２０ａが
案内溝部１７ｃに沿って案内されるようにして、前後送
りねじ１９に沿う前後方向へ移動する。

【００２０】支持部材２０には、上部に位置してサーボ
モータからなる上下移動用モータ２１が設けられ、下部
に位置して送りねじ支承部材２２が設けられている。送
りねじ支承部材２２には、左右送りねじ１３に対して上
下方向へ直交するような状態で、上下送りねじ２３が支
承されており、上下送りねじ２３の上端部は、ベルト伝
達機構あるいは歯車伝達機構等からなる伝達機構２４を
介して上下移動用モータ２１に連結されている。

【００２１】上下送りねじ２３には、側面形状が略台形
状をなすガイドブロック２５が螺合されている。ガイド
ブロック２５は、支持部材２０の前面に略当接されてお
り、上下送りねじ２３が回転すると、上下送りねじ２３
により螺進されて、これに沿う上下方向へ移動する。

【００２２】ガイドブロック２５には、ローラ２５ａ，
２５ｂ，２５ｃが略三角形状をなすように配設されてお
り、素線１５は、上側に位置するローラ２５ａ，２５ｂ
から下側に位置するローラ２５ｃに掛渡され、以て、素
線１５に適宜のテンションが作用するようになってい
る。

【００２３】而して、素線ガイド１６は、左右移動用モ
ータ１２，前後移動用モータ１８および上下移動用モー
タ２１が通電されることに伴い、巻型４に沿う左右方
向，これに対する前後方向および上下方向へ移動され、
それによって、素線１５を左右，前後および上下方向へ
案内する。

【００２４】次に本装置の電気的構成の概略について図
４を参照して説明する。

【００２５】素線ガイド１６の移動および巻型４の回転
を制御するための制御手段２６は、マイクロコンピュー
タを主体とするものであり、Ｄ／Ａコンバータ２７，２
８と、第１および第２のカウンタ２９および３０と、第
１および第２のパルス発生器３１および３２と、ＣＰＵ
３３と、メモリ３４と、ホストコンピュータとなるパー
ソナルコンピュータ３５とシリアル回線で接続されたシ
リアル入力部３６と、運転開始，停止等の操作指令の入
力および巻回終了等の状態信号の出力等を行うＩ／Ｏイ
ンターフェース３７とから構成されている。

【００２６】このうちＤ／Ａコンバータ２７はドライバ
３８を介して巻型駆動用モータ１に接続され、Ｄ／Ａコ
ンバータ２８はドライバ３９を介して左右移動用モータ
１２に接続されており、巻型駆動用モータ１および左右
移動用モータ１２には、夫々ドライバ３８，３９を介し
て速度制御信号が出力されるようになっている。

【００２７】さらに、巻型駆動用モータ１の回転数を検
出する第１の回転数検出器１１は第１のカウンタ２９に
接続され、左右移動用モータ１２の回転数を検出する第
２の回転数検出器１４は第２のカウンタ３０に接続され
ており、両カウンタ２９および３０により巻型駆動用モ
ータ１の回転数Ｎａおよび左右送りねじ１３の回転数Ｎ
ｂが計測される。

【００２８】さらに、第１および第２のパルス発生器３
１および３２には、夫々ドライバ４０および４１を介し
て前後移動用モータ１８および上下移動用モータ２１が
接続されており、両パルス発生器３１および３２からパ
ルス信号が出力されると、その出力信号に応じて、前後
移動用モータ１８および上下移動用モータ２１が回転さ
れる。

【００２９】尚、メモリ３４には、コイル製造のための
基本プログラムと、面板８の厚さ寸法Ｈ1 （図１０参
照）より若干大な寸法（以下この寸法を渡り寸法Ｈ2 と
称する）に相当する左右送りねじ１３の回転数Ｒ2 、お
よび（Ｈ2 −Ｈ1 ）に相当する左右送りねじ１３の回転
数Ｒ（2 − 1）とが記憶されている。

【００３０】次に上記構成の作用について、図５ないし
図１０をも参照して説明する。

【００３１】まず、巻型４に素線１５を巻回するにあた
っては、パーソナルコンピュータ３５に、図１０に示す
ように、単位コイルの巻回層数ｎ，素線巻回部５の右端
を原点とした場合の素線巻回部５の左端位置までの寸法
データＰ1 ，素線巻回部６の左端位置までの寸法データ
Ｐ2 および素線巻回部７の左端位置までの寸法データＰ
3 等を入力し、これらをメモリ３４に記憶させる。

【００３２】ところで、制御手段２６のメモリ３４に
は、予め、原点から所定位置までの寸法に対応する巻軸
３の回転数および左右送りねじ１３の回転数が記憶され
ており、制御手段２６は、データＰ1 〜Ｐ3 が入力され
たことを検出すると、まず、データＰ1 に対応する一層
当たりの巻軸３の回転数Ｒ5 および左右送りねじ１３の
回転数ｒ5 を演算する。

【００３３】この状態で、制御手段２６は、外部からの
運転開始指令がＩ／Ｏインターフェース３７に入力され
たことを検出すると、巻型駆動用モータ１および左右移
動用モータ１２に巻回運転信号を出力し、巻型４を一定
方向へ回転させながら、素線ガイド１６を、巻型４の軸
方向に沿って素線巻回部５間で、設定された層数ｎに応
じて往復移動させ、素線巻回部５に素線１５を巻回す
る。

【００３４】この後、制御手段２６は、両カウンタ２
９，３０のカウント値Ｎａ，Ｎｂが夫々回転数ｎＲ5 お
よびｎｒ5 （ｎは層数）に達したことを検出すると、素
線巻回部５へ素線１５の巻回が終了したと判断して、巻
型駆動用モータ１および左右移動用モータ１２を断電
し、図５に示すように、巻型４を、切欠部８ａ，８ａが
上下方向に位置する状態に停止させ、第２のパルス発生
器３２から上下移動用モータ２１へ正転パルス信号を出
力して、上下送りねじ２３を正方向へ所定回数回転さ
せ、ガイドブロック２５を、図６に示すように、上方へ
所定量移動させる。

【００３５】次に、制御手段２６は、左右移動用モータ
１２に正転信号を出力して、左右送りねじ１３をＲ2 回
転させることにより、素線ガイド１６を、図７に示すよ
うに、素線巻回部６方向へ渡り寸法Ｈ2 だけ移動させ、
素線１５が面板８の切欠部８ａを介して隣接する素線巻
回部６に導出された状態にした後、第２のパルス発生器
３２から上下移動用モータ２１へ逆転パルス信号を出力
して、ガイドブロック２５を、図８に示すように、素線
巻回部５への巻回運転が開始された当初の高さ位置（図
５に示す高さ位置）へ下降させる。

【００３６】この後、制御手段２６は、左右移動用モー
タ１２に逆転信号を出力して、左右送りねじ１３を逆方
向へＲ（2 − 1）回転させることにより、素線ガイド１
６を、図９に示すように、（Ｈ2 −Ｈ1 ）だけ移動さ
せ、素線１５を面板８に近接する素線巻回部６の素線巻
回開始位置に移動させる。

【００３７】而して、制御手段２６は、データＰ2 によ
る回転数Ｒ6 ，ｒ6 基づいて、上記一連の動作を繰返す
ことにより、素線巻回部６に素線１５を巻回した後、デ
ータＰ3 による回転数Ｒ7 ，ｒ7 基づいて、素線巻回部
７に素線１５を巻回することにより、巻型４への素線１
５の巻回を終了し、以て、例えば変圧器用の多層コイル
が製造される。

【００３８】上記実施例によれば次の効果を奏する。

【００３９】即ち、制御手段２６を、一つの素線巻回
部、例えば素線巻回部５に素線１５が巻回されたことを
検出すると、巻型４の回転を停止させ、素線ガイド１６
を素線１５が面板８の切欠部８ａを介して隣接する素線
巻回部６に導出されるよう移動制御するように構成した
ので、素線が面板を上から跨ぐような状態で隣接する素
線巻回部に導出されてしまうことなく、素線１５を巻型
４の切欠部８ａに正確に案内することが可能になり、高
品質の多層コイルを製造することができる。

【００４０】従って、素線１５を複数個の素線巻回部
５，６，７に自動巻回することが可能となり、量産性に
優れ、コスト安な多層コイルを製造することができる。

【００４１】特に上記実施例においては、パーソナルコ
ンピュータ３５により、素線巻回部５の右端を原点とし
た場合の素線巻回部５の寸法データＰ1 ，素線巻回部６
の寸法データＰ2 および素線巻回部７の寸法データＰ3
を入力する構成としたので、素線巻回部５，６，７の長
さ寸法が変更された場合にも、データＰ1 〜Ｐ3 の値を
変更するだけで対応できる。

【００４２】また、素線巻回部５，６，７の径寸法が大
幅に変更された場合には、パーソナルコンピュータ３５
の入力に基づき、制御手段２６により、第１のパルス発
生器３１から前後移動用モータ１８に所定のパルスを出
力して、支持部材２０を前後方向へ移動させれば良い。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のコイル製造装置によれば、制御手段を、巻型の一つの
素線巻回部に素線が巻回されたことを検出すると、巻型
の回転を停止させ、素線ガイドを、素線が面板の切欠部
を介して隣接する素線巻回部に導出されるように移動制
御するように構成したので、素線が面板を上から跨ぐよ
うな状態で隣接する素線巻回部に導出されてしまうこと
なく、素線を巻型の切欠部に正確に導くことが可能とな
り、その結果、素線を複数個の素線巻回部に連続的に巻
回することが可能となり、量産性の向上を図り得、しか
も、高品質でコスト安なコイルを製造することができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を概略的に示す上面図

【図２】面板の側面図

【図３】素線ガイドの側面図

【図４】電気的構成の概略を示すブロック図

【図５】一つの素線巻回部に素線を巻回し終えたときの
状態を示し、（ａ）は要部の側面図、（ｂ）は要部の上
面図

【図６】素線ガイドが上方へ移動したときの状態を示す
図５（ａ）相当図

【図７】素線が切欠部を介して導出される状態を示す図
５（ｂ）相当図

【図８】素線ガイドが下方へ移動したときの状態を示す
図５（ａ）相当図

【図９】素線ガイドが隣接する素線巻回部の巻回運転開
始位置にある状態を示す図５（ｂ）相当図

【図１０】パーソナルコンピュータに入力するデータＰ
1 〜Ｐ3 を概念的に示す図

【符号の説明】

４は巻型、５，６，７は素線巻回部、８は面板、８ａは
切欠部、１５は素線、１６は素線ガイド、２６は制御手
段を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の素線巻回部相互間に夫々切欠部を
   有する面板を配設してなり回転可能でその回転により素
   線が巻回される巻型と、この巻型に対して移動可能に設
   けられその移動に伴い前記素線を前記巻型の軸方向に沿
   って案内する素線ガイドと、この素線ガイドの移動およ
   び前記巻型の回転を制御する制御手段とを備え、前記制
   御手段は、前記巻型の一つの素線巻回部に素線の巻回が
   終了したことを検出すると、前記巻型の回転を停止させ
   た上で前記素線ガイドを素線が面板の切欠部を介して隣
   接する素線巻回部に導出されるように移動制御するよう
   に構成されていることを特徴とするコイル製造装置。