JPH072562B2 - 巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は巻線機に係り、さらに詳しくは一つのボビン
に種類の異なるワイヤで巻線をなすための巻線機に関し
ている。

〔従来の技術〕

この種の巻線機は各ワイヤに対する巻線ユニットを具備
している。各巻線ユニットはワイヤを案内するノズルお
よびからげ機構を有している。巻線はそれぞれの巻線ユ
ニットが交替することによってなされている。たとえば
トランスの巻線機では、一次巻線がある一つのユニット
によってボビンに形成されると、このユニットがもう一
つのユニットに交替させられ、交替したユニットによっ
て二次巻線が、上記一次巻線上に形成される。が、この
ようなものでは、複数の巻線ユニットに対するスペース
のみならず、交替機構を設けるためのスペースも必要と
するため機械が大型になり、しかも構造が複雑である。
とくに、同時に多数のボビンに対する巻線を行なう機械
を構成したときに、構造がきわめて複雑となり、機械全
体が大型，大重量となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、一つのボビンに対して複数種類のワイヤを巻
線する場合、構造がよりシンプルであり、機械全体をよ
りコンパクトに構成できる、巻線機を提供するものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した目的を達成するために創作した本発明に係る巻
線機の構成について、その１実施例に対応する第１図を
参照して略述すると、 ボビン（12）を同心状に保持するスピンドル（11）と、 異なる種類のワイヤをそれぞれ案内する複数のノズル
（13L,13R）と、 上記のワイヤを固定する機能と切断する機能とを有する
ワイヤ絡げ機構と、 立体空間内で直交三軸方向の移動および回動が可能なノ
ズル台（14）と、 該ノズル台上に設けられて、前記複数のノズルの中の何
れか一つを選択して巻線位置に移動させる機構と、を具
備していて、前記複数のノズルは相互に巻線位置を共有
することなく、それぞれのノズル毎に独立した巻線位置
を有しており、 かつ、前記のノズルを選択して移動させる機構が、それ
ぞれのノズルを作業位置と退避位置との間で往復させる
ことを特徴とする。

本発明によれば、各ワイヤと案内するノズルの選択が、
台を移動させることのみで果たすことができるので、ワ
イヤの種類に応じた数の巻線ユニットを必要とせず、こ
のため巻線機の構造をよりシンプルにかつよりコンパク
トにさせることができる。特に、多数種類のワイヤによ
って巻線を行なう場合には、多くの巻線ユニットを省略
することができるので、きわめてコンパクトかつシンプ
ルな構造にさせることができ、動作制御も簡単にするこ
とができる。

本発明の巻線機の実施例は、以下に、添付図面とともに
説明する。

〔発明の実施例〕

この巻線機は、第１図に示すように、（ａ）スピンドル
が相互に間隙を形成して一列に配置されたノズルのアレ
イ、（ｂ）スピンドルアレイと平行に配置されたノズル
のアレイ、および（ｃ）各スピンドルごとに配置された
からげ機構、を具備している。

スピンドルアレイは本図において２本のスピンドル11の
みを示してあるが、本実施例は12本のスピンドル11が設
けられている。ノズルアレイはスピンドルの数の二倍の
数のノズル13L,13Rからなっていて、各ノズルは隣接す
るノズルと対を形成しており、そしてノズル対の各々が
ひとつのスピンドルに対応していて、異なる径のワイヤ
の供給をなすようになっている。

各スピンドル11は、それぞれ、図示を省略されたこの巻
線機のベースに対して軸受によって保持され、該ベース
上に設置された電動機によって回転されるようになって
いる。ボビン12は公知の構成によってスピンドル11の先
端に支持されていて、該スピンドルとともに回転でき
る。

ノズルアレイはノズル台14を含む支持機構に設置されて
いる。支持機構はこの巻線機のベースに相互に直角な三
軸方向X,Y,Zに移動する基台（図示せず）を具備してい
る。ノズル台14はこの基台にＹ軸を中心に回転可能に保
持されていて、ノズルアレイを図面に示すスピンドル11
の回転中心軸に直角な位置（Ｚ方向）とこれに平行な位
置（Ｘ方向）との間で回動できるようにしている。スピ
ンドルの回転軸はＸ軸に一致している。前述した図外の
基台の移動はベース（図外）にあるサーボモータ（図
外）によって、またノズル台14の回動は該基台とノズル
台との間に配設された空気圧シリンダ（図示せず）によ
ってなされている。

各ノズル13L,13Rはノズル台14上の回転台15L,15Rにそれ
ぞれ取り付けられ、ノズル台上のロッド16Lあるいは16R
がスライドされることで、Ｚ軸の方向（作業位置）、お
よびＺ軸からある角度離れた方向（退避位置）に先端を
向けられるようになっている。すなわち、回転台はその
背面から延びる軸をノズル台14に設けられた軸受によっ
て保持され、前記のロッド16L,16Rは回転台15L,15Rとノ
ズル台14との間に配置されると共に、ノズル台上のすべ
り軸受（図において隠れている）に保持されている。こ
れらのロッドには切欠17L,17Rを設けてあり、回転台15L
に設けられたピン18Lがロッド16Lの切欠17Lに嵌合さ
れ、回転台15Rのピン18Rがロッド16Rの切欠17Rに嵌合さ
れており、各回転台15L,15Rはロッド16L,16Rの往復移動
によって、例えば角度45゜回動される。ノズル13L,13R
はノズルホルダ19L,19Rによって回転台15L,15Rに固定さ
れている。これらのノズルホルダ19L,19Rはほぼコ字形
をなしている。各ノズルはその立ち上り壁の一方に嵌着
され、ワイヤガイドが各台の他方の突出壁に、ノズルと
対向して取り付けられている。対を形成するノズル13L,
13Rの一方に案内されたワイヤは、他方のノズルを通る
ワイヤよりも太径である。図面にて、符号20Lが太径の
ワイヤ、20Rが細径のワイヤをそれぞれ表している。

ワイヤクランプ25L,25Rが各ノズルごとにノズル台14に
設けられている。

第３図は上記ワイヤクランプ25L,25Rの断面図である。2
5bは該ワイヤクランプの本体部分を構成しているベース
であり、ワイヤを挿通する溝25aが設けられている。25d
は、上記ベース25bをくり抜いて作られた空気シリンダ
であって、そのピストンロッド25cの先端が前記の溝25a
の内壁面に望ましめられている。このピストンロッド25
cはコイルスプリング25dによって図の右方に押され、溝
25a内に挿通されているワイヤ（図示省略）を挟みつけ
るようになっている。

上記のピストンロッド25cが空気力によって図の左方に
移動せしめられると、挟みつけられていたワイヤ（図示
省略）はフリーになる。

上記のように構成されたワイヤクランプ25L,25Rは、第
１図に示されているようにノズル台14上のロッド26L,26
Rにそれぞれ支持されていて、該ロッドによってＺ軸方
向に移動できる。移動はノズル台上のベルクランク27L,
27Rによってなされている。各ベルクランクはノズル台
上のブラケット29L,29Rに固定された軸にそれぞれ嵌合
されている。各ベルクランク27L,27Rの一方のアームは
ロッド26L,26Rの上端に設けられている係合部材28L,28R
にそれぞれに延びていて、アーム端のローラ32L,32Rを
上記係合部材28L,28Rの長溝に嵌合させることで、該係
合部材28L,28Rのそれぞれに連結されている。各ベルク
ランクの他方のアームは支持台上の伝動部材34L,34Rに
延びていて、アーム端のローラ33L,33Rを該伝動部材34
L,34Rの長溝に嵌合されることで、該伝動部材34L,34Rに
連結されている。

各ワイヤクランプ25L,25Rに対応する伝動部材34L,34Rは
ロッド,35L,35Rにそれぞれ固定されていて、ロッドがノ
ズル台上の空気圧シリンダによってスライドされること
で昇降される。すなわち、ロッド35Lが図の右方にスラ
イドされると、ベルクランク27Lが軸31を中心に時計方
向に回転され、クランプ25Lがロッド26と部材28Lととも
に下降し、またロッド35Rが図の左方にスライドされる
と、同様にベルクランク27Rが時計方向に回転され、ク
ランプ25Rが下降する。第１図において、ベルクランク2
7Rを支持するブラケット29Rは空中に浮いた状態に描か
れているが、実際には第２図に示すようにノズル台14に
固定されており、またロッド35Rはロッド35Lとともにノ
ズル台14に固定されたすべり軸受に保持されている。

ノズル台14には、さらに、押えロッド36を設けてある。
押えロッドはノズル台14に設けられたすべり軸受によっ
て保持されている。この押えロッド36がノズル台14の上
面から突出している部分はベルクランク37の一方のアー
ムにピンで連結されている。各ベルクランクの他方のア
ームにあるローラ38はブロック39にある長溝に嵌合させ
られている。これらのブロック39はノズル台上のすべり
軸受に保持されたロッド40に固定されている。前記の押
えロッド36は、ロッド40が空気圧シリンダによってスラ
イドさせられ、ベルクランク37が回転されることで、昇
降させられる。この押えロッド36は、後述するように、
ボビンの絡げ端子に接触して、ワイヤ切断に際して絡げ
端子が折れたり、曲がったりするのを防ぐためのもので
ある。

前記のノズル13L,13R、およびワイヤクランプ25L,25Rは
スピンドル11ごとに１対存在している。が、巻線に際し
てワイヤを固定する絡（から）げ軸、ワイヤカッタなど
を含む絡げ機構はスピンドルごとに、あるいはノズル対
ごとに一つ具備されている。絡げ機構を支持している支
持台41（第１図）は、その下端から延びるアーム42を軸
43に固定されている。軸43はこの巻線機のベースにＹ軸
と平行なスライドおよびＹ軸まわりの回転とができるよ
うに支持され、ベース上の空気圧シリンダ（図示せず）
によってあこれらの運動を与えられるようになってい
る。支持台41は軸43の回転によって、図面に示す垂直な
姿勢と前方に傾いた姿勢とをとることができ、また軸43
のスライドによって図の位置から右方に移動できるよう
になっている。

ワイヤクランプ44は、そのベース44aを支持台41に固定
されている。押え部材44cは第４図に示されているよう
にベース44aに固定され、また押え部材44cはベース44a
に対向して取り付けられていて、ワイヤは伝動部材44b
をスライドさせることでこれらの部材によって挟持され
る。該伝動部材44bの、押え部材44cへの離間はベース44
aの内部に収容された空気圧シリンダ44eによってレバー
44dを回転させることでなされ、また圧着は該レバー44d
に負荷されたばね44fによってなされている。

（第１図参照）絡げ軸45が前記ワイヤクランプ44の下方
に位置して支持台41に設置されている。絡げ軸は支持台
41に固定された中空の部材45aを有している。該中空部
材45aは支持台裏面の部材45bおよび支持台41とともに空
気圧シリンダのケーシングを形成している。このシリン
ダのピストン45c（第２図）は前記中空部材45aの孔に遊
嵌されている。他方、該中空部材45aの先端には切割り
形の溝があり、一対のピン45eが嵌合されている。これ
らのピンは前記ピストン45cの先端に固定されていて、
ピストンの移動によって一方のピンを中空部材45aの先
端の溝から抜け出させ得られるようにしてある。ワイヤ
は、前記絡げ軸の中空部材45aの先端とピストン45eとの
間の周面に巻き付けられ、そしてピストン45cの移動に
よって中空部材45aの先端の溝から押し出されるように
なっている。押えローラ47は絡げ軸の中空部材45aに圧
着してワイヤを固定させるためのもので、アーム47aに
よって支持されている。該アーム47aはその他端に固着
されている軸47bが支持台41の軸受に保持されていて、
ローラ47を絡げ軸の中空部材45aの周面に圧着し、ある
いはこれらから離間するように回転せしめることができ
る。アーム47aの回転は、軸47bが支持台41の裏面に突出
している部分に固定された該アームが支持台41の裏面に
あるエアシリンダに連結され、該エアシリンダが軸47b
を回転させることでなされている。コイルばね47cはア
ーム47aと支持台41の本体部分との間に配設されてい
て、アーム47aに傾動力を与えている。

ワイヤカッタ48は絡げ軸および押えローラの下方に位置
して支持台41に配設されている。ワイヤカッタは支持台
に固定された軸48bおよび軸48bに遊嵌された部材48aを
有している。軸48bは先端をほぼ半円形に切り欠かれ、
前記の部材48aも先端を切り欠かれている。該部材48aが
切り欠かれた残りの部分の縁は刃となっている。ワイヤ
はこれらの部材の切欠によって形成された空間に挿通さ
れ、前記部材48aの回転によって切断されるようになっ
ている。該部材48aの回転は支持台41に設置された空気
圧シリンダ48d（第５図）が該部材48aに取り付けられた
アーム48eを押すことでなされ、復帰はばね48fによって
なされている。

次に、この巻線機による巻線工程を説明する。各スピン
ドル上のボビンは、一対のフランジ12a,12bおよび該フ
ランジを結合するコア12cからなっていて、四本の絡げ
ピン12dをコア12cと平行にフランジ12bに植設してあ
る。このボビンはコアがＸ軸と平行に位置するようにス
ピンドルに取り付けられ、次に述べるように一次巻線
は、ワイヤ20Lによってコア12cに巻かれかつ、その両端
がそれぞれ二本の絡げピン12dに絡げられることで形成
され、二次巻線は、上記一次巻線上にワイヤ20Rによっ
て巻かれ、かつ、その両端がそれぞれ残る二本の絡げピ
ン12dに絡げられることで形成される。

第１図は対を形成しているノズルの一方13Lがボビン12
のコア12cに巻線している状態、すなわち、ワイヤ20Lに
よる一次巻線を巻いている状態を示している。巻線はノ
ズル台14がＸ軸と平行に往復され、スピンドル11が回転
されることでなされる。一次巻線の巻線がおわると、ス
ピンドル11の回転が停止され、ノズル台14が手前に時計
方向に角度90゜だけ回転されて、ノズル13L,13RがＸ軸
方向に向けさせられる。ワイヤ20Lは、この回転によっ
てフランジ12bの溝を通って、絡げピン12dまで引き出さ
れ、そしてノズル台14がノズルを左から二番目の絡げピ
ン12dのまわりで回転するように、運動させられること
で絡げられる。

ノズル台14は、そのあと、ノズル13Lを絡げ機構の絡げ
軸45まで移動させる。ノズル台14はこの位置で回転運動
を付与され、ノズル13Lにワイヤ20Lを絡げ軸45に巻き付
けさせる運動をなさせる。この巻き付けがおわると、押
えローラ47がアーム47aの回転によって絡げ軸45に巻か
れたワイヤ20Lに圧着される。同時に、ノズル台14が第
５図に示すように降下させられて、ワイヤ20Lがカッタ4
8の切欠を通過させられる。クランプ25Lのみが絡げ機構
に向かって移動されて、ワイヤ20Lがクランプ25Lによっ
て把持されたところで、カッタの部材48aが回転させら
れて、ワイヤ20Lが切断され、クランプ25Lが最初の位置
に復元する。そのあと、（第１図参照）支持台41が移動
されることによって、絡げ機構全体が右へ移動されて、
ワイヤ20Lはボビンの絡げ端子12dと絡げ軸45との間で、
より詳しくは絡げ端子の部分で切断される。支持台41は
この移動された位置で前傾され、押えローラ47が絡げ軸
45から離れ、同時に絡げ軸45のピン45eが移動されて、
絡げ軸45に巻き付けられているワイヤ20Lの切断端が落
下させられる。

他方ワイヤ20Lがボビン12の絡げ端子12dにて切断される
際、ノズル台上の押えロッド36は、絡げ端子12dの右側
に位置させられると共に、ノズル台上で移動させられ、
絡げ端子を押え、絡げ端子が曲がったり、折れたりする
のを防止している。切断後、押えロッド36およびクラン
プ25Lがもとの位置に戻され、ノズル台14が上昇され
る。上昇しおわったところで、ノズル台14が角度90゜回
転せしめられて、ノズル13LをＺ軸の方向に向けさせ
る。同時に、回転台15Lが反時計方向に回転されて、該
ノズル13Lを右斜め下方に向けさせる。このときまで
に、絡げ機構の支持台41が起き上がった状態でもとの位
置に戻され、一次巻線の巻線が終了する。

二次巻線の巻線は、ノズル台14の復帰と共に、ワイヤ20
Rを案内するノズル13Rを右斜め下方の位置から垂直に位
置させるように、回転台15Rが回転されることによっ
て、そしてノズル台14が前に角度90゜回転させられて、
ノズル13Rを水平にさせることで、開始される。第６図
に示すように、ノズル13Rはノズル台14の移動によっ
て、絡げ機構上のクランプ44を通って、絡げ軸45まで移
動される。ワイヤ20Rはこれによってクランプ44に挿通
される。クランプ44が閉じてワイヤ20Rを把持しかつク
ランプ25Rが開放されると、ノズル台14がYZ面内で回転
運動をなさされてノズル13Rがワイヤ20Rを絡げ軸45に巻
き付けさせる。そのあと、ノズル13Rはこの状態にて、
ノズル台14の移動でボビン12の絡げ端子12d、すなわち
左から三番目の絡げ端子まで移動される。ワイヤ20R
は、この位置でノズル台14がYZ面内で回転されることに
よって、三番目の絡げ端子に絡げられる。そこで、絡げ
機構の支持台41が右に移動して、絡げ端子12dと絡げ軸4
5との間でワイヤ20Rの切断がなされる。このときにも、
押えロッド36が絡げ端子12dまで移動されかつこれに接
触される。切断が終ると、ノズル台14が角度90゜引き起
されて、ワイヤ20Rが三番目の溝を通される。スピンド
ルが回転され、ノズル13Rがノズル台によってＸ軸にそ
って往復動されることで、ワイヤ20Rによる二次巻線が
一次巻線上に形成される。この巻線の間に、絡げ機構は
右方に移動された位置で、絡げ軸45にあるワイヤの切断
端を排出し、もとの位置に復元される。

二次巻線を巻き終えると、ワイヤ20Rは一次巻線の場合
と同様にして、右端の絡げ端子に絡げられ、絡げ機構の
絡げ軸45に絡げられたあと、支持台41の右動によって切
断され、絡げ端子の部分で切断される。そして、絡げ機
構の排線がなされ、各構成要素が復元することで、この
ボビンに対する巻線が完了することになる。

新たなボビンがスピンドル11に装着されると、ノズル13
Lのワイヤ20Lがワイヤ20Rと同様にして絡げ軸45に絡げ
られ、ボビンの絡げ端子に絡げられたあと、ボビンのコ
アに巻線され、第１図に示す状態となって１サイクルの
作動が完結する。なお、以上の巻線工程は一つのスピン
ドルに関して述べたが、残るスピンドルでもこれと併行
して同時に同様の作業が行なわれる。

なお、本実施例の巻線機では、ワイヤ20L,20Rを保持す
るワイヤクランプ25L,25Rが前述のように一つのノズル
台14に設置され、ノズル台の移動に際して各ワイヤが相
対配置関係を固定したまま移動するようにさせてあるの
で、ワイヤ同志が絡み合わずに、巻線を果たすことがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明の巻線機は、以上述べたように、種類が異なるワ
イヤを案内するノズルがノズルホルダにて独立して移動
する回転台にそれぞれ支持され、該回転台の回動によ
り、上記ノズルをして巻線位置と待機位置との間を移動
をなさせることで、ワイヤの選択がおこなわれ、従来の
ようにワイヤごとに巻線ユニットを必要としていないの
で、構造をシンプルかつコンパクトにさせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の巻線機の一実施例を示していて、第１図
は巻線ユニットまわりの構成を示す斜視図、第２図巻線
ユニットの拡大正面図、第３図は第２図III−III線にそ
うワイヤクランプの断面図、第４図は第２図IV−IV線そ
の他のワイヤクランプの断面図、第５図および第６図は
巻線状態を示す説明図である。 11……スピンドル、12……ボビン、13L,13R……ノズ
ル、14……ノズル台、15L,15R……回転台、20L,20R……
ワイヤ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビン（12）を同心状に保持するスピンド
   ル（11）と、 異なる種類のワイヤをそれぞれ案内する複数のノズル
   （13L,13R）と、 上記のワイヤを固定する機能と切断する機能とを有する
   ワイヤ絡げ機構と、 立体空間内で直交三軸方向の移動および回動が可能なノ
   ズル台（14）と、 該ノズル台上に設けられて、前記複数のノズルの中の何
   れか一つを選択して巻線位置に移動させる機構と、 を具備していて、前記複数のノズルは相互に巻線位置を
   共有することなく、それぞれのノズル毎に独立した巻線
   位置を有しており、 かつ、前記のノズルを選択して移動させる機構が、それ
   ぞれのノズルを作業位置と退避位置との間で往復させる
   ことを特徴とする巻線機。
2. 【請求項２】前記のノズルを選択して移動させる機構
   は、それぞれのノズルを搭載して回動する回転台を具備
   していることを特徴とする、請求項１に記載した巻線
   機。