JPS59201406A - 巻線方法および巻線装置 - 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 本発明は巻線機に関するもので、微細穴を有したトロイ
ダルコアを２コ微小な間隙で定置したビデオヘッドに線
材を巻きつけることを目的とするものである。

嘴り１尭術従粂◇゛１−橋へ′ヒｆ・開〃晧。

第１図は微小穴を有したトロイダルコア１をベース妊定
置したビデオヘッドで、微細穴を通して、トロイダルコ
ア１の左右に線材２を６ターン〜２゜ターン巻線したも
のであるが、微細穴が０．３咽×０．２５聴程度と極め
て小さいため、従来のトロイダル巻線機では、巻線が不
可能である。この問題を解決するために種々の巻線方法
が提案されている。その例は、■　流体を用いて線材を
ガイドに沿って圧送するもの、■　線材の先端に磁性体
を付けて、磁気制御するもの、■　微細穴に線材の先端
をコア穴に臨ませ、真空吸引するもの（特開昭５６−１
４８８１２号公報）、■　線材の先端を認識し位置補正
するもの等があるが、これらは微細穴を通して、トロイ
ダルコア１の外側に巻線するものである。微細穴が極小
であるため、上記の巻線も、極めて困難で種々の課題が
あるのが現状である。さらに、微細穴を有したトロイダ
ルコア１を２コ倣小な間隔（０，４〜０．５ｍｍ）を有
して結合されたトロイダルコア１の巻線は、微小穴と微
小なすきまに線材２を通して、その間に巻くため、自動
化が困難で、人手に頼っているのが現状であった。

発明の目的 本発明は上記問題に鑑み、人手に預らず複数の中空穴も
しくは、すきまを有したトロイダルコアに２つの穴もし
くはすき丑を通して、その間に線材を巻き付ける巻線方
法および巻線装置を提供するものである。

発明の構成 本発明は、トロイダルコアを保持する手段と線材を把持
し、線材の先端をトロイダルコアの穴もしくはすき丑の
一方の側より挿入するとともに、挿入後、線材の把持を
開放し、移動してトロイダルコアの穴もしくは、すき壕
の他方の側より１所定距離引きたされた線材を把持する
把持手段と、トロイダルコアの穴もしくは、すきまに挿
入された線材を上記把持手段の開放の後、トロイダルコ
アの他方の惧ｊに遠ざかる方向に引き出す綴拐の引出し
手段と、上記把持手段をトロイダルコアの一方側から他
方側に回転・移動させ、さらに所定の経路を通過して元
の位置に戻るよう移送する移送手段と、上記移送手段の
回転方向と同一に前記トロイダルコアを保持する手段を
半回転ずつ回転・停止できる回転手段から構成されてお
り、線材をトロイダルコアの穴もしくはすきまに通した
後、トロイダルコアの保持手段を、巻線方向と同一方向
に半回転させ、常に一方側から線材を通すことにより、
２つの穴もしくはすき丑の間に線材を巻きつけることが
できるという効果を有する。

実施例の説明 第２図は本発９Ｊの実施例であるビデオヘッドで、０．
２５ｇｘ０．３ｍ＋の微細穴を有した左右対称なトロイ
ダルコア１を１対、微小な間隔（０，４〜０．５祁）を
有してベースに結合しており、１対のトロイダルコア１
には、各々微１細穴を通し、左右に線材３を６ターンか
ら２０ターン巻きつける。中央部の巻線が本発明の目的
とするものである。

次に第３図〜第１２図により装置の概略イ再成を説明す
る。

〔装置の全体構成〕

第３図は装置全体を示す外観図で、３は本体、４は基板
で、本体３に固定されている。５は巻線機構部で、基板
４上に組み込まれている。６は認識用ＴＶ左カメラ７は
モニターＴＶで、本体３の上部に組み込まれている。認
識用ＴＶ左カメラは巻線機構部５の上部に位置し、トロ
イダルコア１の微細穴および線材２の先端の位置認識用
である。

８は制・卿装置、９は操作スイッチで、制御装置８は本
体３の下部に、操作スイッチ９は本体３の上部にそれぞ
れ組み込まれている。

〔巻線機構部〕

第４図において、１ｏはトロイダルコア１を固定するワ
ーク保持部、１１はワーク保持部１０の回転駆動部でト
ロイダルコアを反転させる。１２はｘｙ移動部、１３は
パルスモータでＸＹ移動部１２のＸ軸・Ｙ軸に各１個付
属しており、ワーク保持部１０をＸ方向、Ｙ方向の任意
の位置に移動できるようになっており、基＆４上に固定
されている。また、ワーク保持部１０は、ＸＹｓ５Ｉｈ
部の上面に締結されている。１４は線材を把持する巻線
チャック、１５は巻線チャック回転部、１６は巻線チャ
ック回１法用のパルスモータ、１７は巻線チャック１４
の締結要素である。巻線チャック１４は、エヤーによっ
て開閉するエヤーチャックで、巻線チャック回転部１５
の回転軸に締結されているが、一定量偏心した位置関係
にあり、パルスモータ１６で、巻線チャック回転部１５
の回転部１を駆動させると、巻線チャック１４は、偏心
した半径で円運動する。丑だ、巻線チャックの回転角は
パルスモータで自在に設定、動作できるとともに精度よ
く停止できる構造としている。１８は巻線チャック上下
駆動部、１９は上下駆動用パルスモータ、２０は移動ブ
ロック、２１は巻線チャック前後駆動部、２２は前後駆
動用パルスモータ、２３は巻線チャック前後駆動部２１
の移動ブロックである。巻線チャック上下駆動部１８の
移動ブロック２０の上部に巻線チャック回転部１５が固
定されている。また、巻線チャック上下駆動部１８はパ
ルスモーク１９で、駆動され、鉛直方向の任意の位置に
精度よく停止できるようにしている。巻線チャック上下
駆動部１８は、巻線チャック水平駆動部２１の移動ブロ
ック２３に固定されている。

巻線チャック水平駆動部２１は基板４に取り付けられて
いるとともに、パルスモータ２２で駆動され、水平方向
の任意の位置に精度よく停止できるよう−している。

２４け線通しチャック、２５は線通しチャック上下駆動
部、２６はパルスモータ、２７は移動ブロックである。

線通しチャック２４はエヤーによって開閉するエヤーチ
ャックで、トロイダルコア１の微細穴のセンターと同軸
上に配し、微細穴に通った線材を把持する。まだ線通し
チャック上下駆動部２５の移動ブロック２７は、トロイ
ダルコア１の微細穴のセンターと平行で鉛直方向に上下
し、線通しチャック２４が固定されている。また、線通
しチャック上下駆動部２５は、基板４（で取り付けられ
ているとともに、パルスモータ２６で駆動され、鉛直方
向の任意の位置に精度よく停止できるようにしている。

２８は線材２を供給するだめの巻線ボビン、２９は綴材
２を把持するとともに切断する線供給用把持・切断装置
である。

〔ワーク保持部および回転駆動部〕

第５図はワーク保持部１０と回転駆動部１１の外観図、
第６図はその断面図である。

ワーク保持部１０はトロイタ”ルコア１を保持するもの
で、回転駆動部１１の回転軸３０に締結している。回転
軸３０は回転駆動部本体３１に嵌合された２つの回転軸
受３２により保持されているとともに、２Ｑの回転軸受
３２の中間部（テ、一方向回転軸受３３を圧入嵌合した
回転用山車３４を配している。回転用歯車３４にかみ合
う駆動歯車３５は、回転軸３ｏに直交する方向の円筒状
の歯車で、回転駆動部本体３１に形成されたシリング部
をエヤーによ、！ｌｌｌ摺動往復するピストン構造とな
っている。また回転軸３０の中央にはエヤー穴を設け、
ワーク保持部１０を締結した時のエヤーの通路としてい
る。ワーク保持部はおおまかには、ワーク保持本体３６
と、ワーク保持本体３６に形成されたシリング部を摺動
するピストン３７と、このピストン３７により移動する
前後ブロック３８と、前後ブロック３８に支点ピン３９
を介し、回動できるよう締結されたワーク保持具４０か
ら構成されており、ワーク保持本体３６上に定置された
トロイダルコア１をワーク保持具４ｏで押え、保持でき
るようにしている。

〔テン／コン装置〕

第７図はテンンヨン装置で、４１はテンノヨンローラ１
．４２Ｕテンションアーム、４３はモータ、４４はアー
ムストッパーである。テンションアーム４２の一端は線
材２と直交する方向に曲げ、テンションローラ４１が回
転するよう構成し、テンションアーム４２の他端は、モ
ータ４３の回転軸に締結している。モータ４３の回転は
テンションアーム４２を介し、テンションアーム４１が
トロイダルコア１の下部を１−ロイダルコア１に自装し
ないよう、しかも、トロイダルコア１の穴のセンターを
優勢るように揺動運動し、線材２のたるみを吸収すると
ともに、線材２をトロイダルコア１０巻線方向に移送し
、巻きぐせをつけた後、アームストノパー４４によっテ
、テンンヨンアーム４２は停止する。本テンション装置
のテンンヨンカはモータ４３のトルクを電気的に利側ｊ
づ“ることにより調整できる。

〔線供給装置〕

第８図は線供給装置で、第４図に示すように、巻線ボビ
ンから線材２を供給するものである。巻線ボビン２８は
基板４上に締結されたボビンガイド４５上に定置され、
円筒上でアクリル製のボビンケース４６に覆われている
。巻線ボビン２８の線材２は、ボビンケース上ぶた４７
のセンターに取り付けられたノズル４８と線ガイド４９
を経て、線供給ブラケツト５０に取り付けられたテンン
ヨン用ノズル５１と、線供給テンションアーム５２を経
て、線供給用把持・切断装置２９に到達する。

線供給用把持・切４装置２９は、線材２の把持機能と切
断機能をＭし、巻線中は緋拐２を把持しており、巻縁光
了後、線材２を切断する構成とじている。

上記構成において、本実施例の巻線の動作順序を第９，
１０図を用いて示す。

（１）トロイダルコア１をワーク保持部１Ｑに供給、取
付ける。

（２）　　ワーク保持部１０を塔載したＸＹ移動部１２
により、認識位置丑で移動させ、トロイダルコア１の穴
位置および、すきまの位置を認識用ＴＶ右カメラで認識
し、位置つれを読み取り、補正する。

（３）線供給用把持・切断装置２９まで、巻線チャック
水平動作部２１を移動させ、巻線チャック１４で線材２
の一端を把持し供給する。

（４）１１図ａに示すように、一方の巻線に必〜要な長
さの線拐２をトロイダルコア１の微細穴を通して引き出
す。

（５）第９図す、ｃ、ｄに示すように、引き出した線材
２を巻回し、再度、微細穴に通して引き出す。この一連
の動作を必侠巻数繰シ返ず。

（６）第９図ｅ、ｆに示すように、必要＠数の巻線が完
了した綴材２の一端を、トロイダルコア１を反転させた
のち、線処理用穴に通す。

（７）第１０図ｇ、ｈに示すように、線供給用把持・切
断装置２９まで、巻線チャック水平動作部２１を移動さ
せ、巻線チャック１４で、線材の他端を把持し、トロイ
ダルコア１の下側を通ｖ１供給する。

（８）第１０図１＋］＋ｋに示すように、トロイダルコ
ア１を半回転させた後、線材２の先端をトロイダルコア
１の中央部のすきまに通し、引き出す。さらに第１０図
ｆｆ　、　ｍ　、　ｎに示すように引き出され／こ線材
２を巻回するとともに、線拐２の巻回方向と同一方向に
トロイダルコア１を半回転させ、次に、トロイダルコア
１の微細穴に線材２の先端を通し、引き出す。第１０図
ｉ、ｉ、に、Ｎ、ｍ、ｎに示す一連の動作を必妥巻数繰
り返す。

（９）第１０図０に示すように、必要巻数の巻線が完了
した線材２の先端を線処理穴に通ず。

ａａ　　トロイダルコア１を取シ出ず。

以上で一連の動作を完了するが、本発明に関する穴から
すきまへの巻線方法について第４〜１図に基つき詳細に
説明する。第１１図は巻線チャック１４の動作を連続的
に示したものであるか、巻線チャンク１４の主な状態に
ついて、Ａは認識位置、Ｂは線通し準備位置、Ｃは線通
し位置、Ｄは把みかえ位置と定める。巻線チャック１４
はＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄの状態を２回経て、１巻きを完了する。

認識位置Ａでは巻線チャック１４で把持されだ線拐２の
先端を認識用ＴＶ右カメラ読み取り、位置つれ量をワー
ク保持部１０を塔載したＸＹ移動部１２を動作させ補正
した後、巻線チャック１４を巻線チャック回転部１５で
１８００回転させ、線通し準備位置Ｂに達する。回転動
作は毎回、正確な位置で停止するよう、巻線チャンク回
転用・（ルスモータ１６で駆動する。１０００回転する
と、巻線チャック１４に把持された線材２の先端は、鉛
直方向の下向きとなり、トロイダルコア１の微細穴もし
くはすきまのセンターまたは線材２を通す目標とする位
置の鉛直線と一致する、次に巻線チャンク回転部１５を
鉛直方向に移動さぜる巻線チャンク上下駆動部１８にて
下降させ、微細穴に線材２の先端を通し、巻線チャック
１４は線通し位置Ｃに達する。線通し位置Ｃにおいて、
第１２図に示すように線材２の先端はトロイダルコア１
の微細穴もしくはすきまを通してトロイダルコア１の下
に線通しチャック２４で把持てきる長さ突き出した状態
となり、線通しチャック２４て線材２の先端を把持する
とともに、巻線チャック１４は開き、線材２を放す。次
に線通しチャック２４は線材２を把持して、線通しチャ
ック上下駆動部２５により、予め設定された量を鉛直方
向に下降する。線通しチャンク上下駆動部２５は、移動
量が自由に設定でき、正確に移動させるため、パルスモ
ータ２６で駆動させる。線通しチャック−１−下駆動部
２５が下降した時、線通しチャック２４に把持された線
材２は、トロイダルコア１の微細穴と鉛直方向にほぼた
るみのない状態としている。

次に線材２を把持していなく、かつ開いた状態の巻線チ
ャック１４は、巻線チャック前後駆動部５３により、線
材２およびトロイダルコア１と干渉しない位置に後退し
て、巻線チャック上下駆動部１８で予め設定された量を
鉛直方向に下降させ、さらに巻線チャック前後、駆動部
５３にて、巻線チャック１４が、線材２を把持できる位
置まで前進した後２、巻線チャック１４を閉じて、線材
２を把持し杷みかえ位置りに達する。杷みかえ位置りで
線通しチャック２４を開放した後、巻線チャック１４は
巻線チャック上下駆動部１Ｂと巻線チャック回転駆動部
１５により、鉛直方向に上昇しつつ回転させ、認識位置
Ａに向う。杷みかえ位置りかも認識位置Ａへ、巻線チャ
ックが上昇・回転する時、第７図で示すテンション装置
で、トロイダルコア１に線材がたるみなく、かつ、線材
２を損傷することなく巻線できるようにしている。拍み
かえ位１澄りから、認識位置Ａに巻線チャンク１４が上
昇・回転する時、最初の一定量は回転することなく、単
に鉛直方向に上昇するようにしており、その後上昇と回
転が同時に動作するようにしている。最初の一定量の上
昇により、線材２はたるみを発生するが、そのたるみを
テンションローラ４１の回転動作で吸収し、テンンヨン
を作用させている。

テン／コンローラ４１はテンションアーム４２を介して
、モータ４３で回転運動を与えられるが、トロイダルコ
ア１に線材２がたるみなく、かつ、損傷することのない
一定テンションを与えつつ、巻線チャック１４の上昇に
応じて、テンションローラ４１がトロイダルコア１０巻
き方向で近傍を円運動していく。テンションローラ４１
の回転はアームストッパー４４により設定された回転角
以上は動作せず、巻線チャック１４の上昇と回転が同時
に動作する時には、線材２のたるみを吸収せず、従って
テンションも作用しなくなるが、トロイダルコア１に一
度巻き付けられた線材２は、たるむこともない。

また、把みかえ位置りから、認識位置Ａへ巻線チャック
１４が回転・上昇する時、トロイダルコア１も巻線チャ
ック１４の回転方向と同一方向に半回転する。これは前
述したように、次に線材２の先端を通すべくトロイダル
コア１の微細穴もしくは、すきまは下向きとなっている
ため、トロイダルコア１を半回転させることにより、常
に上方からの線通しとがらしめるためである。次に、第
６図・第６図を用いて、ワーク保持部１ｏの回転動作を
説明する。ワーク保持本体３６とワーク保持具４０で押
え、保持されたトロイダルコアは回転駆動部１１の回転
軸３０を半回転させることにより反転するが、回転方向
は可逆ではなく、一方向の回転が必要である。

回転駆動部本体３１に形成されたノリンダ部に、エヤー
を供給することにより、ピストン構造となった円筒状の
駆動歯車３５は、回転軸３０と直交する方向に移動する
。駆動歯車３５とかみ合った回転用歯車３４は、一方向
回転軸受３３の作用により駆動歯車３４が前進した時の
み半回転し、後退する時は回転しない。すなわち、駆動
歯車３４が一往復すると、回転軸３Ｑは半回転する。

このように、巻線チャック１４がＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの状態
を経て、かつ、トロイダルコア１を半回転させる一連の
動作を２回繰り返すことにより、微細穴および、すきま
を通してその間に線材２を１ターン巻きつけるととがて
きる。上記動作を必要巻線、繰シ返すことにより、所定
の巻線が実現できるが巻線が進行するにつれて、巻線２
はトロイダルコア１に巻きつけられるため、線材２の長
さが短くなってくる。そのため、巻線が進行するたびに
奸くなる線材２の長さをあらかじめ算出し、巻線チャッ
ク上下駆動部１８および線通しチャック駆動部２５の上
昇および下降移動量を自在に設定できるようにしている
。

なお、本実施例においては、微細穴を有したトロイダル
コアを２コ微細な間隙を有し２て、結合された中央部へ
の巻線であるため、微細穴とすきまの間への巻線となっ
たが、２つのすき丑の間でも、２つの穴形状への巻線で
もよい。

また、本実施例においては、トロイダルコアの穴が極め
て小さいため、線材の先端を認識し、位置補正するもの
としたが、トロイダルコアの穴もしくは、すき丑が大き
い時は、認識機能は不要となる。

捷だ、巻線動作については、鉛直方向の上下と回転動作
の組合せとしたが、水平動作と回転動作の組合せでも、
回転動作のみでもよい。駆動についても、パルスモータ
としたが、ＤＣモータでも他の駆動要素を用いてもよい
。

さらに、ワーク保持部の回転動作は一方向回転軸受を利
用してエヤーシリンダによる駆動としたか、ラテエン！
・やゼネバカム等の他の伝達要素を用いてもよく、駆動
についても、モータ・ソレノイド等の駆動要素を用いて
もよい。

要は、複数の中空穴もしくは、すき丑を有したトロイダ
ルコアに２つの穴もしくは、すきまを通して、その間に
線材を巻きつけるため、トロイダルコアの一方の穴もし
くは、すき寸に線材の一端を挿入し、トロイダルコアか
ら突出した線材を引き出し、引き出された線材を巻回し
、テンションを作用させて、再度、線材の先端を他方の
穴もしくは、すき丑に挿入することを繰り返すことによ
り、２つの穴もしくは、すきまの間に巻線する方法にお
いて、一方の穴もしくは、すきまに線材を通し、さらに
他方の穴もしくは、すきまに通す際、トロイダルコアを
線材の巻回方向と同一方向（で半回転させ、常に一方側
から線材を挿入することを特徴とするもので、本発明に
よれば、従来困難とされ人手に頼っていた巻線作業の自
動化を実現する効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｉ）は従来例のビデオヘッドの平面図、第１図
（ＩＩ）は同側面図、第２図（Ｉ）は本発明の一実施例
におけるビデオヘッドの平面図、第２図（ｊｌ）は同側
面図、第２図（Ｉ）は同トロイダルコアの拡大図、第３
図は本発明の一実施例における巻線装置の斜視図、第４
図は同巻線装置の巻線機構部の斜視図、第５図は同巻線
装置のワーク保持部の斜視図、第６図は同ワーク保持部
の側面断面図、第７図は同巻線装置のテンンヨン装置の
斜視図、第８図は同巻線装置の線供給装置の正面図、第
９図ａ　−ｆは同巻線装置の巻線順序を示す斜視図、第
１０図ｑ〜０は同巻線順序を示す斜視図、第１１図は同
巻線装置の巻線動作を連続的に示した説明図、第１２図
は同巻線装置の線通し時における拡大斜視図である。 １　・・トロイダルコア、２・・・線材、１０・・・・
保持する手段、１４・・・・把持手段、２４・・・・引
き−出し手段、１５，１９，２０，２１．２２．２３・
・・移送手段、３７・・・・回転手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第　２　圏 第３図 第７図 第８図 第９図　　　（ａ） 第１０図　　　　（７ｊ（ｈｌ 第１１図 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の中空穴、もしくはそれに類する穴形状捷た
   はすきまを有したトロイダルコアに２つの穴もしくはす
   き捷に通して、その間に線材を巻き付けるため、トロイ
   ダルコアの一方の穴もしくはすきまに線材の一端を挿入
   し、トロイダルコアから突出した線材を引き出し、この
   引き出された線材を巻回し、テンションを作用させて、
   再度、線材の先端をトロイダ、ルコアの他・方の穴もし
   くはすき丑に挿入す゛ることを繰９返すことにより、２
   つの穴もしくはすきまの間に、巻線する方法において、
   一方の穴もしくは、すき丑に線°材を通し、さらに他方
   の穴もしくはすきま゛に通すΔ際、トロイダルコアを線
   材の巻回方向と同一方、向に半回転させ、常に一方側か
   ら線材を挿入することを特徴とする巻線方法。
2. （２）トロイダルコアを保持する手段と、線材を把持し
   ７、線材の先端をトロイダルコアの穴もしくはすきまの
   一方の側より挿入するとともに、挿入後線材の把持を開
   放し、移動して上記トロイダルコアの穴もしくはすきま
   の他方の側より所定距離引き出された線材を把持する把
   持手段と、上記トロイダルコアの穴もしくはすきまに挿
   入された線材を上記把持手段の把持開放の後、上記トロ
   イダルコアの穴もしくはすきまの他方の側から遠ざかる
   方向に引き出す線材の引出し手段と、上記把持手段を、
   上記トロイダルコアの一方側から他方の側に回転・移動
   させ、さらに所定の経路を通過して元の位置にもどるよ
   う移送する移送手段と、上記移送手段の回転方向と同一
   に、前記トロイダルコア金保持する手段を半回転ずつ回
   転・停止できる回転手段とからなる巻線装置。