KR100974406B1

KR100974406B1 - 권선 장치

Info

Publication number: KR100974406B1
Application number: KR1020080083265A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 우지이에
Original assignee: 닛또꾸 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-08-05
Also published as: EP2034592A2; CN101378212A; US20090057473A1; JP2009055711A; KR20090023163A; CN101378212B; TWI385900B; TW200919906A; EP2034592B1; JP5196913B2; EP2034592A3

Abstract

회전하는 작업물(C)에 선재(W)를 권선하는 권선 장치(1)이며, 작업물(C)을 지지하여 축 중심으로 회전하는 스핀들 축(43, 53)과, 작업물(C)에 선재(W)를 공급하는 선재 공급 기구(6)와, 스핀들 축(43, 53)과 함께 회전하고 선재 공급 기구(6)로부터 공급되는 선재(W)를 작업물(C)의 권선 위치로 안내하는 가이드(10, 10A)와, 작업물(C)에 대한 상기 가이드(10, 10A)의 상대 위치를 조정하고, 작업물(C)에 대한 상기 가이드(10, 10A)의 상대 위치를 조정하여 작업물(C)의 권선 위치를 조정하는 가이드 이동 기구(20, 20A)를 구비한다. 가이드(10, 10A)는 가이드 이동 기구(20, 20A)에 의해 스핀들 축(43, 53)의 축 방향 및 직경 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

작업물, 선재, 권선 장치, 가이드, 스핀들 축

Description

권선 장치{Winding Device}

본 발명은 회전하는 작업물에 선재를 다층으로 정렬 권취하는 권선 장치에 관한 것이다.

JP 제3266538 B2호 및 JP 제3679337 B2호에는, 회전 전기 기기의 전기자 코어 등의 작업물에 선재를 정렬 권취하기 위해, 플라이어로부터 조출한 선재를 선재 가이드(포머)에 의해 작업물의 티스(teeth) 사이의 슬롯으로 안내하여 권선하는 플라이어식 권선 장치가 개시되어 있다.

JP 제3266538 B2호에 개시된 권선 장치는, 자극 철심(티스)에 권선하는 데 있어서 작업물을 맞춤 장치로 보유 지지하고, 작업물의 주위를 회전하는 플라이어로부터 조출한 선재를 센터 포머와 대향 포머에 의해 권선 위치로 안내하여 권취하는 것이다. 센터 포머와 대향 포머를, 서로 동기하여 플라이어의 회전축 방향으로 이동함으로써 선재가 철심에 정렬 권취된다. 2층째 이후의 권선은 센터 포머와 대향 포머를 작업물로부터 선 직경만큼 떨어지는 방향으로 이동시켜 행해진다.

JP 제3679337 B2호에 개시된 권선 장치도 마찬가지로, 플라이어로부터 조출된 선재를 포머 가이드에 의해 자극 철심으로 안내하여 권선하는 것이며, 포머 가 이드는 이동 가능하게 구성되어 있다.

플라이어식 권선 장치에서는, 작업물 주위를 회전하는 플라이어의 외경이 커지면 그 관성력이 커져 중량도 증가한다. 따라서, 플라이어를 고속으로 회전시키면 권선 장치에 진동이 발생하여, 정렬 권취를 할 수 없는 경우가 있다.

또한, 플라이어가 1회전할 때마다 선재가 1비틀림되기 때문에, 강성이 큰 굵은 선재를 권취하는 경우에는 선재에 본래로 돌아가려고 하는 힘이 작용하는 동시에, 플라이어 자체에도 선재로부터 큰 반력이 작용한다. 이로 인해, 포머 상을 선재가 미끄러져 작업물에 권선되는 과정에서, 선재의 장력이 변동되기 쉬워 정렬 권취를 할 수 없는 경우가 있다. 또한, 플라이어 선단부로부터 작업물까지의 거리가 긴 것도, 선재의 장력이 변동되기 쉬운 요인으로 된다.

또한, 모터 코일, 그 밖의 각종 코일의 성능 향상을 도모하도록, 선재의 점적률(占積率)을 높이기 위해 권선하는 선재로서 단면 사각 형상의 평각선(平角線)이 이용되는 경우가 많다. 그러나 플라이어식 권선 장치에서는 선재가 비틀리거나, 경우에 따라서는 뒤집힌 상태에서 권선되는 사태가 발생하여 정렬 권취를 할 수 없는 경우가 있다.

본 발명은 상기 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 선재에 비틀림을 발생시키지 않고, 또한 안정적으로 정렬 권취를 행할 수 있는 권선 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 회전하는 작업물에 선재를 권선하는 권선 장치이며, 작업물을 지지하여 축 중심으로 회전하는 스핀들 축과, 작업물에 선재를 공급하는 선재 공급 기구와, 상기 스핀들 축과 함께 회전하고, 상기 선재 공급 기구로부터 공급되는 선재를 작업물의 권선 위치로 안내하는 가이드와, 작업물에 대한 상기 가이드의 상대 위치를 조정하여 작업물의 상기 권선 위치를 조정하는 가이드 이동 기구를 구비하고, 상기 가이드는 상기 가이드 이동 기구에 의해 상기 스핀들 축의 축 방향 및 직경 방향으로 이동 가능하게 구성된다.

본 발명에 따르면, 선재에 비틀림을 발생시키지 않고, 또한 안정적으로 정렬 권취를 행할 수 있는 권선 장치를 제공할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도1 내지 도3을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 권선 장치(1)의 구성에 대해 설명한다.

우선, 권선 대상인 전기자 코어(C)에 대해 설명한다. 전기자 코어(C)는, 각 티스(C1)(자극)에 전기자 코일이 권취된 상태에서 회전축에 고정되어 회전 전기 기기의 전기자를 구성하는 것이다. 전기자 코어(C)는 권취되는 선재(W)와의 절연을 위해 절연체 등에 의해 피복된다.

전기자 코어(C)는 원형의 외주 형상으로 형성되고, 원주 방향 등간격으로 복수의 티스(C1)를 근원부로부터 방사 형상으로 돌출시켜 구비하고, 각 티스(C1) 사 이에는 권선을 수용하는 슬롯(C2)이 형성되어 있다.

각 티스(C1)의 선단부면은 원호 형상으로 형성되고, 회전 전기 기기로서 조립한 경우에는 스테이터 코어 내면과의 사이에 갭을 통해 대면한다. 각 티스(C1)의 선단부면은 원주 방향 양측으로 돌출하여 슬롯(C2)의 개구부를 좁혀 형성되고, 각 티스(C1)에 권취 장착되는 권선은 슬롯(C2) 내에 수용된다.

각 티스(C1)에는, 예를 들어 티스(C1)의 선단부측으로부터 근원측을 향해 1층째의 선재(W)가 정렬 권취되고, 2층째는 근원측으로부터 선단부측을 향해 정렬 권취되고, 순차 마찬가지로 하여 복수의 권취층에 걸쳐 정렬 권취되어 전기자 코일이 형성된다. 권취층은 1층째를 티스(C1)의 근원측으로부터 선단부측으로 정렬 권취하고, 2층째를 티스(C1)의 선단부측으로부터 근원측으로 정렬 권취하도록 해도 좋다.

또한, 본 실시 형태의 권선 장치(1)의 작업물로서는 상기한 복수의 티스(C1)(권취축)를 갖는 전기자 코어(C)에 한정되지 않고, 도5에 도시하는 바와 같은 단수의 권취축을 갖는 수지제나 세라믹제의 코일 보빈이나, 스테이터의 분할 코어라도 좋고, 권취축을 중심으로 하여 회전 가능한 작업물이면 적용할 수 있다. 이하에서는, 복수의 권취축[티스(C1)]을 갖는 전기자 코어(C)를 작업물로 하는 경우에 대해 설명한다.

권선 장치(1)는 권선하고자 하는 티스(C1)[이하「권선 대상 티스(C1)」라 함]를 회전 중심축으로 하여 전기자 코어(C)를 회전 구동하는 주 스핀들 축(43)을 갖는 주 스핀들 기구(4)와, 전기자 코어(C)를 사이에 두고 주 스핀들 축(43)과 동 축 상에 대향하여 배치되어 주 스핀들 축(43)과 동기 회전하는 부 스핀들 축(53)을 갖는 부 스핀들 기구(5)와, 권선 대상 티스(C1)에 선재(W)를 공급하는 선재 공급 기구(6)를 구비한다. 주 스핀들 기구(4), 부 스핀들 기구(5) 및 선재 공급 기구(6)는 지지대(7)에 지지된다.

부 스핀들 기구(5)는 부 스핀들 축(53)과 함께 회전하여 선재 공급 기구(6)로부터 조출되는 선재(W)를 권선 대상 티스(C1)의 권선 위치로 안내하는 제1 가이드로서의 가이드(10)와, 권선 대상 티스(C1)에 대한 가이드(10)의 상대 위치를 조정하여 권선 대상 티스(C1)의 권선 위치를 조정하는 가이드 이동 기구(20)를 구비한다. 권선 위치라 함은, 선재(W)를 정렬 권취하는 경우에 있어서 선재(W)가 권취될 권선 대상 티스(C1)의 위치이다.

가이드(10)는 권선 대상 티스(C1)를 사이에 두도록 하여 배치되는 한 쌍의 포머(11)로 이루어진다. 포머(11)의 외주면은 곡면 형상으로 형성된다. 선재 공급 기구(6)로부터 조출되는 선재(W)는 포머(11)의 외주 곡면을 따라 미끄러져 떨어지도록 하여 안내되어, 권선 대상 티스(C1)의 표면으로 유도된다. 또한, 포머(11)는 권선 대상 티스(C1)의 복수의 외주면 중 적어도 한 면에 대향하여 설치하면 그 기능이 발휘된다. 또한, 도3에서는 한 쌍의 포머(11) 중 한쪽의 포머(11) 및 그것에 부수되는 가이드 이동 기구(20)만을 도시하고, 도면 중 하측에 배치되는 다른 쪽의 포머(11) 및 그것에 부수되는 가이드 이동 기구(20)의 도시는 생략한다.

가이드 이동 기구(20)는 포머(11)를 주부(主副) 스핀들 축(43, 53)의 축 방향 및 직경 방향으로 이동시킨다. 여기서, 주부 스핀들 축(43, 53)의 축 방향이라 함은 권선 대상 티스(C1)의 축 방향이며, 이하에서는 단순히「축 방향」이라 한다. 또한, 주부 스핀들 축(43, 53)의 직경 방향이라 함은 권선 대상 티스(C1)에 접근 이격되는 방향이며, 이하에서는 단순히「직경 방향」이라 한다.

주 스핀들 기구(4)에 있어서도, 필요에 따라서 예를 들어 JP 제3266538 B2호에 기재되어 있는 바와 같이, 가이드(10)와의 사이에서 권선 대상 티스(C1)의 권선 위치로 선재(W)를 안내하는 제2 가이드로서의 가이드(10A)를 설치해도 좋다. 본 실시 형태에서는 주 스핀들 기구(4)에도 가이드(10A)가 설치되는 경우에 대해 설명한다.

가이드(10A)는 한 쌍의 포머(11)에 대향하여 배치되는 한 쌍의 대향 포머(11A)로 이루어진다. 대향 포머(11A)는 티스(C1)에 직교하는 동시에 포머(11)에 대향하는 아암부를 갖는다. 선재(W)는 포머(11)의 외주면과 대향 포머(11A)의 아암부 사이에서 권선 대상 티스(C1)로 안내된다.

주 스핀들 기구(4)도 부 스핀들 기구(5)와 마찬가지로, 대향 포머(11A)를 축 방향 및 직경 방향으로 이동시키는 가이드 이동 기구(20A)를 구비한다. 또한, 도3에서는 한 쌍의 대향 포머(11A) 중 한쪽의 대향 포머(11A) 및 그것에 부수되는 가이드 이동 기구(20A)만을 도시하고, 도면 중 하측에 배치되는 다른 쪽의 대향 포머(11A) 및 그것에 부수되는 가이드 이동 기구(20A)의 도시는 생략한다.

주부 스핀들 기구(4, 5)에 대해서는, 본 실시 형태와 같이 복수의 권취축을 갖는 전기자 코어(C)를 작업물로 하는 경우에는 양쪽의 주부 스핀들 기구(4, 5)를 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 작업물이 도5에 도시하는 바와 같은 단수의 권취축을 갖는 코일 보빈이나 스테이터의 분할 코어인 경우에는, 부 스핀들 기구(5)의 설치를 생략하고 주 스핀들 기구(4)에 의해서만 권선 장치(1)를 구성하는 것이 가능하다.

또한, 작업물이 도5에 도시하는 바와 같은 단수의 권취축을 갖는 코일 보빈이나 스테이터의 분할 코어인 경우에 있어서, 주부 스핀들 기구(4, 5)의 양쪽을 이용하는 경우에는 주 스핀들 기구(4) 및 부 스핀들 기구(5) 중 적어도 한쪽에 가이드[10(10A)]를 배치하도록 하면 좋다.

권선 장치(1)는 권선 종료시에 선재 공급 기구(6)로부터 티스(C1)의 권취 종료 단부에 이르는 선재(W)를 절단하는 절단 기구(8)와, 하나의 티스(C1)에의 선재(W)의 권선이 완료될 때마다, 권선하는 티스(C1)를 변경하기 위해 전기자 코어(C)를 축 중심으로 회전시키는 인덱스 기구(9)를 더 구비한다.

또한, 작업물이 단수의 권취축을 갖는 코일 보빈이나 스테이터의 분할 코어인 경우에는, 인덱스 기구(9) 대신에 권선 개시시 및 권선 완료시에 작업물을 권선 장치(1)로 공급 및 반출하는 작업물 반송 기구를 설치하도록 하면 좋다.

주 스핀들 기구(4)는 지지대(7) 상에 축 방향으로 이격하여 배치된 2개의 헤드(40)에 베어링을 통해 회전 가능하게 지지된 회전체(41)를 구비한다. 양 회전체(41)에는 키(42)를 통해 일체 회전하는 원통 형상의 주 스핀들 축(43)이 삽입 관통되어 있다.

주 스핀들 축(43)의 기단부측에는 풀리(44A)가 고정되고, 지지대(7)의 하방에 배치된 스핀들 모터(45)의 출력축에도 풀리(44B)가 고정된다. 풀리(44A)와 풀 리(44B)에는 벨트(44C)가 권취된다. 주 스핀들 축(43)은 스핀들 모터(45)에 의해 회전 구동된다. 또한, 주 스핀들 기구(4)에 있어서는 부 스핀들 기구(5)를 향하는 방향을 전진으로 한다.

주 스핀들 축(43)의 선단부에는, 도3에 도시하는 바와 같이 전기자 코어(C)를 지지하는 코어 지지 지그로서의 척 기구(3)가 설치된다. 척 기구(3)는 주 스핀들 축(43)의 선단부에 배치되어 직경 방향으로 슬라이드 이동 가능한 한 쌍의 척(30)과, 한 쌍의 척(30)을 서로 접근시키는 방향으로 가압하는 가압 수단으로서의 스프링(31)을 구비한다. 한 쌍의 척(30)은 스프링(31)의 가압력에 의해 전기자 코어(C)를 지지한다.

한 쌍의 척(30)의 각각에는 서로 대향하여 배치되고 대향하는 면이 경사져 형성된 경사 캠(32)이 설치된다. 주 스핀들 축(43)의 중공부 내에는, 축 방향으로 이동 가능한 척 개폐 막대(33)가 배치된다. 척 개폐 막대(33)의 선단부에는 경사 캠(32)의 경사면에 대응하는 캠 면을 갖는 캠(35)이 결합된다. 척 개폐 막대(33)는 기단부측에 배치된 실린더(34)에 의해 축 방향으로 이동한다.

실린더(34)는 주 스핀들 축(43)의 기단부측에 배치된 지지 기둥(36)에 지지된다. 실린더(34)로부터 돌출되는 피스톤 로드의 선단부는 주 스핀들 축(43)의 기단부 개구부로부터 돌출되는 척 개폐 막대(33)의 기단부에 스러스트 베어링(37)을 통해 연결된다.

실린더(34)의 구동에 의해 척 개폐 막대(33)가 대기 위치로부터 전진한 경우에는, 척 개폐 막대(33) 선단부의 캠(35)이 경사 캠(32) 사이로 들어가, 경사 캠(32)을 통해 한 쌍의 척(30)이 직경 방향 외측으로 넓혀져 척(30)이 개방된다.

도1에 도시하는 바와 같이, 지지대(7)에는 축 방향으로 이동 가능한 이동판(56)이 배치되고, 부 스핀들 기구(5)는 이동판(56) 상에 적재된다. 부 스핀들 기구(5)는 이동판(56) 상에 축 방향으로 이격하여 배치된 2개의 헤드(50)에 베어링을 통해 회전 가능하게 지지된 회전체(51)를 구비한다. 양 회전체(51)에는 키(52)를 통해 일체 회전하는 원통 형상의 부 스핀들 축(53)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 부 스핀들 기구(5)에 있어서는 주 스핀들 기구(4)를 향하는 방향을 전진으로 한다.

부 스핀들 축(53)의 선단부에는 권선 대상 티스(C1)의 선단부면에 접촉하는 돌기(59)가 설치되고, 주 스핀들 축(43)과 부 스핀들 축(53)으로 전기자 코어(C)를 양단부 지지하여 전기자 코어(C)의 지지를 안정시키고 있다.

이동판(56)은 지지대(7)에 배치되고 축 방향으로 연장되는 리니어 가이드(56A)에 지지된다. 이동판(56)에는 리니어 가이드(56A)와 평행하게 연장되는 볼 나사(57A)에 나사 결합되는 종동자(57B)가 결합된다. 볼 나사(57A)는 지지대(7)에 배치된 스핀들 이동 모터(57)의 출력축에 결합된다. 스핀들 이동 모터(57)를 구동하면 종동자(57B)가 볼 나사(57A)를 따라 이동하고, 이동판(56)이 리니어 가이드(56A)를 따라 축 방향으로 이동한다. 이와 같이, 스핀들 이동 모터(57)를 구동함으로써 부 스핀들 축(53)을 축 방향으로 이동시킬 수 있다.

부 스핀들 축(53)의 기단부측에는 풀리(54A)가 스플라인 결합되고, 지지대(7)의 하방에 배치된 스핀들 모터(55)의 출력축에는 풀리(54B)가 고정된다. 풀 리(54A)와 풀리(54B)에는 벨트(54C)가 권취된다. 부 스핀들 축(53)은 스핀들 모터(55)에 의해 회전 구동된다.

부 스핀들 축(53)과 풀리(54A)는 스플라인 결합되므로, 이동판(56)이 축 방향으로 이동하는 경우에는 부 스핀들 축(53)은 풀리(54A)와의 결합 위치를 변화시켜 풀리(54A)에 대해 축 방향으로 상대 이동한다.

다음에, 도3을 참조하여 가이드 이동 기구(20, 20A)에 대해 설명한다.

도3에 도시하는 바와 같이, 포머(11)는 부 스핀들 축(53)과 함께 회전하고 또한 축 방향으로는 부 스핀들 축(53)에 대해 상대 이동 가능한 회전 이동판(13)에 지지된다.

회전 이동판(13)은 회전체(51)를 축 방향으로 관통하는 제1 가이드 축으로서의 축 방향 이동축(12)의 선단부에 결합된다. 축 방향 이동축(12)은 회전체(51)를 축 방향으로 관통하므로, 부 스핀들 축(53)과 함께 회전하고 또한 축 방향으로는 부 스핀들 축(53)에 대해 상대 이동 가능하다. 축 방향 이동축(12)은 회전 이동판(13)을 통해 포머(11)에 연결되므로, 축 방향 이동축(12)을 축방향으로 이동시킴으로써 포머(11)는 축 방향으로 이동한다.

회전 이동판(13)에는 직경 방향으로 연장되는 리니어 가이드(14)가 배치되고, 포머(11)는 리니어 가이드(14)를 따라 이동 가능하게 지지된다. 또한, 회전 이동판(13)에는 2개의 아암으로 이루어지는 L자 형상의 벨 크랭크(15)가 2개의 아암의 접속부를 지지점에 회전 가능하게 지지된다.

벨 크랭크(15)의 한쪽의 아암의 자유 단부에는 긴 구멍이 형성되고, 이 긴 구멍에는 포머(11)의 기단부에 설치된 아이들러 핀이 결합된다. 또한, 벨 크랭크(15)의 다른 쪽의 아암의 자유 단부에도 긴 구멍이 형성되고, 이 긴 구멍에는 회전체(51)를 축 방향으로 관통하는 제2 가이드 축으로서의 직경 방향 이동축(16)의 선단부가 결합된다.

직경 방향 이동축(16)은 축 방향 이동축(12)과 마찬가지로 회전체(51)를 축 방향으로 관통하므로, 부 스핀들 축(53)과 함께 회전하고 또한 축 방향으로는 부 스핀들 축(53)에 대해 상대 이동 가능하다. 직경 방향 이동축(16)은 벨 크랭크(15)를 통해 포머(11)에 연결되므로, 축 방향 이동축(12)에 대해 직경 방향 이동축(16)을 축 방향으로 상대 이동시킴으로써, 포머(11)는 리니어 가이드(14)를 따라 직경 방향으로 이동한다. 이와 같이, 벨 크랭크(15)는 축 방향의 움직임을 직경 방향의 움직임으로 변환하는 변환 기구이다.

이와 같이, 축 방향 이동축(12)과 직경 방향 이동축(16)을 동기하여 이동시킴으로써 포머(11)의 축 방향 위치를 조정할 수 있어, 축 방향 이동축(12)에 대해 직경 방향 이동축(16)을 상대 이동시킴으로써 포머(11)의 직경 방향 위치를 조정할 수 있다.

축 방향 이동축(12) 및 직경 방향 이동축(16)은 한 쌍의 포머(11)의 각각에 별개로 설치되므로, 한 쌍의 포머(11)는 개별적으로 축 방향 및 직경 방향으로 이동 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는 직경 방향 이동축(16)의 회전체(51)에의 관통 위치는 축 방향 이동축(12)보다도 내주측이지만, 벨 크랭크(15)의 형상을 변경하는 등에 있어서 축 방향 이동축(12)과 동일 원주 상으로 하는 것도 가능하다.

도1 및 도3에 도시하는 바와 같이, 축 방향 이동축(12) 및 직경 방향 이동축(16)의 각각에는 부 스핀들 축(53)의 외주에 배치된 고리 형상의 둥근 고리형 캠(17, 18)이 연결된다. 이에 의해, 둥근 고리형 캠(17, 18)은 부 스핀들 축(53)과 함께 회전하고, 축 방향으로는 연결된 이동축(12, 16)과 함께 이동한다. 본 실시 형태에서는, 부 스핀들 기구(5)에는 축 방향 이동축(12) 및 직경 방향 이동축(16)이 각각 2개 설치되므로, 둥근 고리형 캠(17) 및 둥근 고리형 캠(18)도 각각 2매 설치된다.

둥근 고리형 캠(17, 18)의 외주에는 둥근 고리형 캠(17, 18)의 회전을 허용하는 동시에, 축 방향으로의 이동시에는 둥근 고리형 캠(17, 18)의 외주에 결합되는 캠 종동부(21, 22)가 배치된다.

캠 종동부(21, 22)는 이동판(56)에 기립 설치한 지지 기둥(58) 상에 배치된 가이드 축 가동 기구로서의 축 가동 기구(23, 24)에 의해 축 방향으로 이동 가능하다.

도3에 도시하는 바와 같이, 축 가동 기구(23, 24)는 모터(70)의 출력축에 결합되고 축 방향으로 연장되는 나사 부재로서의 볼 나사(71)와, 볼 나사(71)와 평행하게 연장되는 리니어 가이드(72)와, 리니어 가이드(72)에 결합됨으로써 회전 방지되고 또한 볼 나사(71)에 나사 결합된 종동자(73)를 구비한다. 종동자(73)는 캠 종동부(21, 22)에 연결된다.

모터(70)가 회전 구동하면, 종동자(73)가 리니어 가이드(72)를 따라 이동하 므로 캠 종동부(21, 22)는 축 방향으로 이동한다. 이에 의해, 캠 종동부(21, 22)가 둥근 고리형 캠(17, 18)의 외주에 결합되어 둥근 고리형 캠(17, 18)도 축 방향으로 이동한다. 이와 같이 하여, 축 방향 이동축(12) 및 직경 방향 이동축(16)은 축 방향으로 이동한다.

이상에서 설명한 회전 이동판(13), 축 방향 이동축(12), 직경 방향 이동축(16), 벨 크랭크(15), 둥근 고리형 캠(17, 18), 캠 종동부(21, 22) 및 축 가동 기구(23, 24)에 의해 가이드 이동 기구(20)가 구성된다.

대향 포머(11A)를 축 방향 및 직경 방향으로 이동시키는 가이드 이동 기구(20A)도 가이드 이동 기구(20)와 마찬가지로, 회전 이동판(13A), 축 방향 이동축(12A), 직경 방향 이동축(16A), 벨 크랭크(15A), 둥근 고리형 캠(17A, 18A), 캠 종동부(21A, 22A) 및 축 가동 기구(23A, 24A)에 의해 구성된다. 가이드 이동 기구(20A)의 구성은 가이드 이동 기구(20)와 동일하므로 설명을 생략한다.

도1 및 도2에 도시하는 바와 같이, 선재 공급 기구(6)는 선재 조출부(60)와, 선재 조출부(60)를 직교 3축 방향으로 이동시키는 3축 이동 기구(65)를 구비한다.

3축 이동 기구(65)는 선재 조출부(60)를 주부 스핀들 축(43, 53)과 수평 직교 방향으로 이동시키는 수평축 이동 기구(66)와, 수평축 이동 기구(66)에 지지되고 선재 조출부(60)를 상하 방향으로 이동시키는 상하축 이동 기구(67)와, 상하축 이동 기구(67)에 지지되고 선재 조출부(60)를 주부 스핀들 축(43, 53)의 축 방향으로 이동시키는 전후축 이동 기구(68)를 구비한다.

선재 조출부(60)는 선재 공급원(도시 생략)으로부터 공급되는 선재(W)를 안 내하는 안내 롤러(61)와, 안내 롤러(61)에 안내된 선재(W)를 조출하는 노즐(도시 생략)과, 노즐과 안내 롤러(61) 사이의 선재(W)를 실린더(63)의 가압력에 의해 클램프하여 보유 지지하는 와이어 클램프(62)를 구비한다. 또한, 노즐 대신에 선재(W)를 조출하는 롤러도 이용해도 좋다.

선재 공급 기구(6)는 3축 이동 기구(65)에 의해 권선 대상 티스(C1)에 대한 선재 조출부(60)의 상대 위치를 제어하면서 선재(W)를 조출하도록 동작한다. 와이어 클램프(62)는 권선 동작 중에는 선재(W)의 조출을 허용하도록 개방되고, 권선 동작이 종료한 단계에서 선재(W)를 클램프하여 선재(W)의 조출을 정지시킨다.

절단 기구(8)는 주 스핀들 기구(4)의 헤드(40)에 고정된 지지 기둥(81) 및 횡 부재(82)를 통해 지지된 승강 기구(83)와, 승강 기구(83)에 지지된 커터(80)를 구비한다. 절단 기구(8)는 권선 종료마다 승강 기구(83)에 의해 커터(80)를 작동 위치로 이동시켜, 권선이 종료된 티스(C1)의 선재(W)의 권취 단부와 선재 조출부(60) 사이의 선재(W)를 커터(80)에 의해 절단하도록 동작한다.

인덱스 기구(9)는 지지대(7)의 하방에 배치된 인덱스 모터(90)와, 인덱스 모터(90)로부터 상방으로 돌출된 모터 축에 고정된 상하 실린더(91)와, 상하 실린더(91)의 상단부에 고정된 인덱스 축(92)을 구비한다.

인덱스 축(92)은 전기자 코어(C)의 축 구멍(C3)에 회전 방지 키(93)를 통해 삽입되어 전기자 코어(C)와 일체 회전 가능하게 구성된다.

인덱스 기구(9)는 인덱스 축(92)이 하강한 대기 위치와, 인덱스 축(92)이 상승한 작동 위치를 구비하고, 대기 위치와 작동 위치는 상하 실린더(91)의 구동에 의해 절환된다. 또한, 인덱스 모터(90)는 인덱스 축(92)을 소정의 회전 위치로 회전시킨다.

하나의 티스(C1)에의 권선이 완료될 때마다, 척 기구(3)에 지지된 전기자 코어(C)를 향해 인덱스 축(92)이 대기 위치로부터 작동 위치로 상승한다. 이때, 컨트롤러(도시 생략)에 기억되어 있는 전기자 코어(C)의 축 구멍(C3)의 키 홈의 회전 위치에, 인덱스 축(92)의 회전 방지 키(93)의 회전 위치가 일치하도록 인덱스 모터(90)에 의해 인덱스 축(92)의 회전 위치가 제어된다. 그리고 척 기구(3)가 개방된 상태에서, 다음에 권선을 행하는 티스(C1)의 선단부면이 부 스핀들 축(53)의 돌기(59)에 대향하도록 인덱스 모터(90)에 의해 전기자 코어(C)를 회전시킨다. 그 후, 척 기구(3)에 의한 전기자 코어(C)의 파지가 확인된 시점에서, 상하 실린더(91)에 의해 인덱스 축(92)을 대기 위치로 하강시킨다.

다음에, 도4a 내지 도4f를 참조하여 이상과 같이 구성되는 권선 장치(1)에 의한 권선 방법에 대해 설명한다.

우선, 척 기구(3)의 실린더(34)를 작동시켜 척 개폐 막대(33)를 전진시키고, 선단부의 캠(35)을 경사 캠(32) 사이에 밀어 넣어 척(30)을 직경 방향으로 확대하여 개방한다.

다음에, 도시하지 않은 부품 공급 로봇 등의 작업물 공급 기구에 의해 전기자 코어(C)를 그 회전 위치를 위치 결정한 상태에서 척(30)의 사이에 삽입한다. 그리고 실린더(34)에 의해 척 개폐 막대(33)를 대기 위치로 후퇴시킨다. 이에 의해, 스프링(31)의 가압력에 의해 척(30)은 폐쇄되고 전기자 코어(C)가 지지된다. 전기자 코어(C)의 권선 대상 티스(C1)는 주 스핀들 축(43)의 축 방향으로 연장되어, 선단부면이 부 스핀들 축(53)의 돌기(59)에 대향한 상태로 된다.

또한, 인덱스 기구(9)를 이용하여 전기자 코어(C)를 세팅하는 경우에는, 우선 전기자 코어(C)를 대기 위치의 인덱스 축(92)에 보유 지지시킨다. 다음에, 인덱스 축(92)을 상승시켜, 작동 위치의 전방에서 척 기구(3)와 티스(C1) 간섭을 피하기 위해 소정 각도만큼 전기자 코어(C)를 회전시킨다. 그리고 인덱스 축(92)이 작동 위치에 도달한 단계에서, 전기자 코어(C)를 소기의 회전 위치로 복귀시켜 척 기구(3)에 의해 전기자 코어(C)를 지지한다.

다음에, 스핀들 이동 모터(57)를 구동하여 이동판(56)을 이동시키고, 부 스핀들 기구(5)를 주 스핀들 기구(4)를 향해 전진시켜, 부 스핀들 축(53)의 선단부의 돌기(59)를 권선 대상 티스(C1)의 선단부면에 접촉시킨다. 이상으로 전기자 코어(C)의 세팅이 종료된다. 또한, 인덱스 기구(9)를 이용하여 전기자 코어(C)를 세팅하는 경우에는 이 시점에서 인덱스 축(92)을 대기 위치로 하강시킨다.

다음에, 축 가동 기구(23A 및 24A)를 구동함으로써 주 스핀들 기구(4)의 대향 포머(11A)를 권선 대상 티스(C1)의 권취 개시 위치로 이동시킨다. 구체적으로는, 도4a에 도시하는 바와 같이 대향 포머(11A)의 선단부는 권선 대상 티스(C1)의 선단부측의 권취 단부로부터 선재(W)의 직경분을 이격시킨 위치에 위치 결정된다.

또한, 마찬가지로 축 가동 기구(23 및 24)를 구동함으로써, 부 스핀들 기구(5)의 포머(11)를 권선 대상 티스(C1)의 권취 개시 위치로 이동시킨다. 구체적으로는, 도4a에 도시하는 바와 같이 포머(11)의 선단부는 권선 대상 티스(C1)의 선 단부측의 권취 단부에 위치 결정된다.

이와 같이, 포머(11)와 대향 포머(11A)는 도4a에 도시하는 바와 같이 축 방향으로 선재(W)의 직경에 상당하는 1피치분의 간극을 두고 배치된다. 또한, 포머(11) 및 대향 포머(11A)의 직경 방향 위치는 권선 대상 티스(C1)의 표면에 접촉 또는 근접하는 위치에 위치 결정된다.

또한, 도4a 내지 도4f에서는 티스(C1)의 한 쪽에 배치된 포머(11) 및 대향 포머(11A)만을 도시하지만, 티스(C1)의 다른 쪽(도면 중 하방)에도 마찬가지로 포머(11) 및 대향 포머(11A)가 배치된다.

다음에, 선재 조출부(60)를 3축 이동 기구(65)에 의해 이동시키고, 와이어 클램프(62)에 의해 보유 지지되어 선재 조출부(60)로부터 연장되어 있는 선재(W)의 선단부를 권선 대상 티스(C1)의 권취 개시 위치로 이동시킨다. 그리고 권선 대상 티스(C1)의 근방에 설치한 선재 시단부 보유 지지부(도시 생략)에 선재(W)를 끼움 지지시켜 권취 개시 상태로 한다. 그리고 와이어 클램프(62)를 개방하여, 선재(W)에 장력 장치(도시 생략)에 의해 장력을 가하면서 선재 조출부(60)로부터 선재(W)를 권선 대상 티스(C1)를 향해 조출한다.

이상의 상태에 있어서, 양측의 스핀들 모터(45, 55)를 동기 회전시켜 전기자 코어(C)를 회전시킨다. 이에 의해, 권선 대상 티스(C1)는 주부 스핀들 축(43, 53)을 중심축으로 하여 회전한다. 선재 조출부(60)로부터 조출되는 선재(W)는 포머(11)의 선단부와 대향 포머(11A)의 간극으로 안내되어, 권선 대상 티스(C1)의 외주에 권취된다.

권선 대상 티스(C1)가 1회전하여 선재(W)가 권선 대상 티스(C1)에 권취되면, 도4a에 파선으로 나타내는 바와 같이 대향 포머(11A)를 1피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 근원측으로 이동시킨다. 또한, 포머(11)를 직경 방향으로 이동시켜 권선 대상 티스(C1)의 표면으로부터 멀리하는 동시에, 이미 권선된 1권취째의 선재(W)로 덮이도록 1피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 근원측으로 이동시킨다. 이에 의해, 포머(11)와 대향 포머(11A)는 1피치분의 간극을 두고 배치된다. 그리고 포머(11)와 대향 포머(11A)의 간극에 선재(W)를 안내시켜 2권취째를 권취한다.

이후도 마찬가지로, 권선 대상 티스(C1)가 1회전하여 권선 대상 티스(C1)에 선재(W)가 1권취될 때마다, 포머(11) 및 대향 포머(11A)를 1피치분의 간극을 유지하면서 전기자 코어(C)의 중심을 향해 이동시킨다. 또한, 선재 조출부(60)도 포머(11) 및 대향 포머(11A)에 동기하여 전기자 코어(C)의 중심을 향해 이동시킨다.

이와 같이 하여 권선을 행함으로써, 도4b에 도시하는 바와 같이 권선 대상 티스(C1)에는 인접하는 선재(W)의 측면끼리가 접촉한 상태에서 권선되어 정렬 권취가 행해진다.

도4c에 파선으로 나타내는 바와 같이, 권선 대상 티스(C1)의 근원 단부까지 선재(W)를 권취하고, 1층째의 권선이 종료하면 도4c에 실선으로 나타내는 바와 같이 포머(11)를 절반 피치분[선재(W)의 반경분]만큼 권선 대상 티스(C1)의 선단부측으로 이동시킨다. 또한, 대향 포머(11A)를 직경 방향으로 이동시켜 권선 대상 티스(C1)의 표면으로부터 멀리하는 동시에, 이미 권선된 1층째의 최종 권취의 선재(W)로 덮이도록 절반 피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 선단부측으로 이동시킨 다. 그리고 포머(11)와 대향 포머(11A) 사이에 설치된 1피치분의 간극으로 선재(W)를 안내시켜 2층째의 1권취째를 권선한다.

다음에, 도4d에 도시하는 바와 같이 포머(11)를 1피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 선단부측으로 이동시킨다. 또한, 대향 포머(11A)를 직경 방향으로 이동시켜 권선 대상 티스(C1)의 표면으로부터 멀리하는 동시에, 이미 권취된 2층째의 1권취째의 선재(W)로 덮이도록 1피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 선단부측으로 이동시킨다. 그리고 포머(11)와 대향 포머(11A)의 간극으로 선재(W)를 안내시켜 2층째의 2권취째를 권선한다.

권선 대상 티스(C1)가 1회전하여 권선 대상 티스(C1)에 선재(W)가 1권취될 때마다, 포머(11) 및 대향 포머(11A)를 1피치분의 간극을 유지하면서 전기자 코어(C)의 외주측을 향해 이동시켜 2층째를 권선한다.

도4e에 파선으로 나타내는 바와 같이, 권선 대상 티스(C1)의 선단부까지 선재(W)를 권취하여 2층째의 권선이 종료되면, 도4e에 실선으로 나타내는 바와 같이 대향 포머(11A)를 절반 피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 근원측으로 이동시킨다. 또한, 포머(11)를 직경 방향으로 이동시켜 권선 대상 티스(C1)의 표면으로부터 멀리하는 동시에, 이미 권선된 2층째의 최종 권취된 선재(W)로 덮이도록 절반 피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 근원측으로 이동시킨다. 그리고 포머(11)와 대향 포머(11A) 사이에 설치된 1피치분의 간극으로 선재(W)를 안내시켜 3층째의 1권취째를 권선한다.

다음에, 도4f에 도시하는 바와 같이 대향 포머(11A)를 1피치분만큼 티스(C1) 의 근원측으로 이동시킨다. 또한, 포머(11)를 직경 방향으로 이동시켜 권선 대상 티스(C1)의 표면으로부터 멀리하는 동시에, 이미 권선된 3층째의 1권취째의 선재(W)로 덮이도록 1피치분만큼 권선 대상 티스(C1)의 근원측으로 이동시킨다. 그리고 포머(11)와 대향 포머(11A)의 간극으로 선재(W)를 안내시켜 3층째의 2권취째를 권선한다.

권선 대상 티스(C1)가 1회전하여 권선 대상 티스(C1)에 선재(W)가 1권취될 때마다, 포머(11) 및 대향 포머(11A)를 1피치분의 간극을 유지하면서 전기자 코어(C)의 중심을 향해 이동시켜 3층째를 권선한다.

이상의 동작을 반복함으로써 선재(W)는 티스(C1)에 소정 층수 권선된다. 소정 층수 권선 후에는, 주부 스핀들 축(43, 53)의 회전을 정지하는 동시에, 포머(11) 및 대향 포머(11A)를 대기 위치로 후퇴시킨다. 그리고 선재(W)의 단부를 전기자 코어(C)의 단자부에 얽어맨다. 선재(W)를 얽어 매는 중에는 선재 조출부(60)로부터 조출되는 선재(W)에 장력을 부여하여 선재(W)가 느슨해지지 않도록 한다.

선재(W)의 얽어매기 동작 종료 후, 와이어 클램프(62)에 의해 선재 조출부(60)로부터의 선재(W)의 조출이 정지되고, 선재 조출부(60)는 3축 이동 기구(65)에 의해 초기 위치로 복귀된다.

이상에 의해, 전기자 코어(C)의 하나의 티스(C1)에의 권선이 종료된다.

하나의 티스(C1)에의 권선 종료 후에는, 인덱스 기구(9)의 인덱스 축(92)을 상승시켜 전기자 코어(C)의 축 구멍(C3)에 삽입한다. 그리고 부 스핀들 축(53)을 후퇴시키는 동시에, 척 기구(3)를 개방한 상태에서 인덱스 모터(90)를 구동함으로써 전기자 코어(C)를 1티스분만큼 회전시켜, 새로운 티스(C1)를 부 스핀들 축(53)의 돌기(59)에 대향시킨다. 이와 같이 하여, 새로운 티스(C1)를 위치 결정한 후, 척 기구(3)에 의해 전기자 코어(C)를 파지하는 동시에, 부 스핀들 축(53)을 전진시켜 선단부의 돌기(59)를 새로운 티스(C1)의 선단부면에 접촉시켜 새로운 티스(C1)를 지지한다.

새로운 티스(C1)의 지지 완료 후, 인덱스 축(92)을 대기 위치로 하강시켜 새로운 티스(C1)에 대해 전술한 요령으로 권선을 행한다.

전기자 코어(C)의 모든 티스(C1)에의 권선 종료 후, 선재(W)를 와이어 클램프(62)에 의해 보유 지지하고, 선재(W)에 있어서의 와이어 클램프(62)와 전기자 코어(C) 사이를 커터(80)에 의해 절단한다. 그리고 부 스핀들 기구(5)를 후퇴시키는 동시에 척 기구(3)를 개방하여 권취된 전기자 코어(C)를 제거한다.

또한, 이상의 실시 형태에서는 가이드(10, 10A)로서 티스(C1)를 끼우도록 하여 배치되는 한 쌍의 포머(11) 및 한 쌍의 대향 포머(11A)를 이용하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나 작업물의 형상에 따라 가이드의 형상을 바꾸거나, 가이드의 수를 늘려 선재(W)를 보다 정확한 권선 위치로 안내하도록 해도 좋다. 또한, 가이드(10, 10A)의 수는 도6에 도시하는 바와 같이, 축 방향 이동축(12), 직경 방향 이동축(16) 및 둥근 고리형 캠(17, 18)의 수를 늘림으로써 용이하게 증가시킬 수 있다.

이상의 본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.

권선 장치(1)는 작업물인 전기자 코어(C)를 가이드(10, 10A)와 함께 회전시켜 권선을 행하는 장치로, 질량이 큰 플라이어 등의 회전 부재가 불필요하므로 권선 동작시에 진동이 발생하기 어렵다.

또한, 권선 장치(1)는 전기자 코어(C)를 가이드(10, 10A)와 함께 회전시키고, 선재(W)는 선재 조출부(60)로부터 전기자 코어(C)에 대해 공급하는 장치이므로, 선재(W)의 배치 경로가 간략화되어 선재 조출부(60)로부터 전기자 코어(C)까지의 거리를 짧게 할 수 있다. 따라서, 선재(W)가 가이드(10, 10A) 상을 미끄러져 전기자 코어(C)에 권취되는 과정에 있어서의 선재(W)의 장력의 변동을 억제할 수 있으므로, 안정적으로 정렬 권취를 행할 수 있다.

또한, 권선 장치(1)는 전기자 코어(C)를 가이드(10, 10A)와 함께 회전시키고, 선재(W)는 선재 조출부(60)로부터 전기자 코어(C)에 대해 공급하는 장치이므로, 선재(W)에는 비틀림이 발생하지 않는다. 따라서, 강성이 큰 굵은 선재(W)를 권취하는 경우에 있어서도 안정적으로 정렬 권취를 행할 수 있다. 특히, 선재(W)의 점적률을 높이기 위해 권취하는 선재(W)로서 단면 사각 형상의 평각선을 이용하는 경우에 있어서도, 선재(W)가 비틀리거나, 경우에 따라서는 뒤집힌 상태에서 권취되는 일이 없어 안정적으로 정렬 권취를 행할 수 있다.

또한, 권선 장치(1)는 선재(W)를 전기자 코어(C)에 안내하는 가이드로서, 부 스핀들 축(53)과 함께 회전하는 포머(11) 및 주 스핀들 축(43)과 함께 회전하는 대향 포머(11A)의 적어도 한쪽을 구비하고, 포머(11) 및 대향 포머(11A)는 주부 스핀들 축(43, 53)의 축 방향 및 직경 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 따라서, 가 이드로서 포머(11)만을 구비하는 경우에는, 권취하는 선재(W)를 부 스핀들 기구(5)측으로부터 가이드할 수 있고, 또한 가이드로서 대향 포머(11A)만을 구비하는 경우에는 권취하는 선재(W)를 주 스핀들 기구(4)측으로부터 가이드할 수 있고, 또한 가이드로서 포머(11) 및 대향 포머(11A)의 양쪽을 구비하는 경우에는 권취하는 선재(W)를 주부 스핀들 기구(4, 5)의 양측으로부터 가이드할 수 있다. 이와 같이, 작업물의 형상에 따라서 다양한 선재 가이드 방법을 선택할 수 있어, 작업물 형상에 대응하여 복수층에 걸쳐 정확하게 정렬 권취를 행할 수 있다.

또한, 가이드 이동 기구(20)에 있어서의 축 방향 이동축(12), 직경 방향 이동축(16) 및 둥근 고리형 캠(17, 18)은 주부 스핀들 축(43, 53)과 함께 회전 가능하게 구성되고, 또한 축 방향 이동축(12) 및 직경 방향 이동축(16)의 축 방향 위치를 설정하는 축 가동 기구(23, 24)는 주부 스핀들 축(43, 53)의 외부에 배치되므로, 주부 스핀들 축(43, 53)을 콤팩트한 구성으로 할 수 있다. 따라서, 주부 스핀들 축(43, 53)의 회전 관성력이 작아져 권선 동작시의 진동이 억제되므로, 플라이어식 권선 장치와 비교하여 고속 회전이 가능해져 권선 택트를 단축시킬 수 있다.

또한, 축 방향 이동축(12), 직경 방향 이동축(16), 둥근 고리형 캠(17, 18) 및 캠 종동부(21, 22)의 수를 늘림으로써, 선재(W)를 권선 위치로 안내하는 가이드(10, 10A)의 수를 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 선재(W)를 보다 정확한 권선 위치로 안내할 수 있으므로, 보다 정확한 정렬 권취를 행할 수 있다.

또한, 축 방향 이동축(12)은 직접 포머(11)에 연결되고, 직경 방향 이동축(16)은 벨 크랭크(15)를 통해 포머(11)에 연결되므로, 축 방향 이동축(12) 및 직 경 방향 이동축(16)의 축 방향의 이동을 제어함으로써, 포머(11)의 축 방향 위치 및 직경 방향 위치를 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 축 가동 기구(23, 24)는 캠 종동부(21, 22)에 연결된 종동자(73)와, 종동자(73)에 나사 결합된 볼 나사(71)와, 볼 나사(71)를 회전하는 모터(70)를 구비하고, 모터(70)의 회전 위치를 조정하여 캠 종동부(21, 22)의 축 방향의 위치를 조정함으로써 둥근 고리형 캠(17, 18)을 축 방향으로 이동시키는 것이다. 캠 종동부(21, 22)는 둥근 고리형 캠(17, 18)의 외주에 결합되는 것이므로, 다수의 가이드를 이용하여 작업물에 권취하는 경우에 있어서도, 도6에 도시하는 바와 같이 캠 종동부(21)를 서로 간섭하지 않고 다수의 둥근 고리형 캠(17, 18)의 외주에 배치시킬 수 있다.

또한, 축 방향의 움직임을 직경 방향의 움직임으로 변환하는 벨 크랭크(15)는 일단부가 직경 방향 이동축(16)에 연결되고, 타단부가 포머(11)에 연결되므로, 직경 방향 이동축(16)의 축 방향으로의 이동은 포머(11)의 직경 방향으로의 이동으로 용이하게 변환된다. 여기서, 직경 방향 이동축(16) 및 포머(11)와 벨 크랭크(15) 중 한쪽에 긴 구멍을 형성하고, 다른 쪽에 긴 구멍에 결합되는 아이들러 롤러를 회전 가능하게 배치하도록 구성하면 직경 방향 이동축(16)의 축 방향으로의 이동을 포머(11)의 직경 방향으로의 이동으로 원활하게 변환할 수 있다.

본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되지 않으며, 그 기술적인 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 명백하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는 작업물의 보유 지지 수단으로서 주 스핀들 기구(4)에 척 기구(3)를 설치한 것에 대해 설명하였지만, 부 스핀들 기구(5)의 부 스핀들 축(53)의 선단부에 작업물을 지지하는 척 기구를 설치하여 작업물을 양측으로부터 지지하도록 해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는 선재(W)로서 강성이 큰 굵은 선을 이용하는 것이 바람직하지만, 선재(W)의 궤적이 선재 조출부(60)의 이동 궤적과 같이 되지 않는 가는 선 등을 이용해도 정렬 권취를 행할 수 있다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 권선 장치를 도시하는 사시도.

도2는 본 발명의 실시 형태의 권선 장치의 주요부를 확대하여 도시하는 사시도.

도3은 주부 스핀들 기구, 가이드 및 가이드 이동 기구의 주요부를 설명하는 설명도.

도4a 내지 도4f는 권선 동작을 시계열순으로 도시하는 도면.

도5는 작업물의 일례를 도시하는 사시도.

도6은 가이드 이동 기구의 일례를 도시하는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

C : 전기자 코어, C1 : 티스, W : 선재, 1 : 권선 장치, 4 : 주 스핀들 기구, 5 : 부 스핀들 기구, 6 : 선재 공급 기구, 7 : 지지대, 10 : 가이드, 11 : 포머, 14 : 리니어 가이드, 17, 18 : 둥근 고리형 캠, 20 : 가이드 이동 기구, 21, 22 : 캠 종동부, 30 : 척, 32 : 경사 캠, 34 : 실린더, 40 : 헤드, 41, 51 : 회전체, 42 : 키, 45, 55 : 스핀들 모터, 56 : 이동판, 57 : 스핀들 이동 모터, 60 : 선재 조출부, 80 : 커터, 90 : 인덱스 모터, 92 : 인덱스 축, 93 : 회전 방지 키

Claims

회전하는 작업물(C)에 선재(W)를 권선하는 권선 장치(1)이며,

작업물(C)을 지지하여 축 중심으로 회전하는 스핀들 축(43, 53)과,

작업물(C)에 선재(W)를 공급하는 선재 공급 기구(6)와,

상기 스핀들 축(43, 53)과 함께 회전하고, 상기 선재 공급 기구(6)로부터 공급되는 선재(W)를 작업물(C)의 권선 위치로 안내하는 가이드(10, 10A)와,

작업물(C)에 대한 상기 가이드(10, 10A)의 상대 위치를 조정하여, 작업물(C)의 상기 권선 위치를 조정하는 가이드 이동 기구(20, 20A)를 구비하고,

상기 가이드(10, 10A)는 상기 가이드 이동 기구(20, 20A)에 의해 상기 스핀들 축(43, 53)의 축 방향 및 직경 방향으로 이동 가능하게 구성되는 권선 장치.
제1항에 있어서, 상기 스핀들 축(43, 53)은,

작업물(C)을 지지하여 축 중심으로 회전하는 주 스핀들 축(43)과,

작업물(C)을 사이에 두고 상기 주 스핀들 축(43)과 동축 상에 대향하여 배치되고, 상기 주 스핀들 축(43)과 동기 회전하는 부 스핀들 축(53)을 구비하고,

상기 가이드(10, 10A)는 상기 부 스핀들 축(53)과 함께 회전하는 제1 가이드(11) 및 상기 주 스핀들 축(43)과 함께 회전하는 제2 가이드(11A) 중 적어도 한쪽을 구비하는 권선 장치.
제2항에 있어서, 상기 가이드(10, 10A)는 상기 제1 가이드(11)와 당해 제1 가이드(11)에 대향하여 배치되는 상기 제2 가이드(11A)를 구비하고,

상기 선재 공급 기구(6)로부터 공급되는 선재(W)는 상기 제1 가이드(11)와 상기 제2 가이드(11A) 사이로 안내되어 작업물(C)의 상기 권선 위치로 안내되는 권선 장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드 이동 기구(20, 20A)는,

상기 가이드(10, 10A)에 연결되고, 상기 스핀들 축(43, 53)과 함께 회전하고 또한 축 방향으로는 상기 스핀들 축(43, 53)에 대해 상대 이동 가능한 가이드 축(12, 16, 12A, 16A)과,

상기 스핀들 축(43, 53)의 외주에 배치되고, 상기 가이드 축(12, 16, 12A, 16A)에 연결되어 상기 스핀들 축과 함께 회전하는 둥근 고리형 캠(17, 18, 17A, 18A)과,

상기 둥근 고리형 캠(17, 18, 17A, 18A)의 회전을 허용하는 동시에, 상기 스핀들 축(43, 53)의 축 방향으로의 이동시에는 상기 둥근 고리형 캠에 결합되는 캠 종동부(21, 22, 21A, 22A)와,

상기 캠 종동부(21, 22, 21A, 22A)의 상기 스핀들 축(43, 53)의 축 방향 위치를 조정함으로써, 상기 가이드 축(12, 16, 12A, 16A)의 축 방향 위치를 설정하는 가이드 축 가동 기구(23, 24, 23A, 24A)를 구비하는 권선 장치.
제4항에 있어서, 상기 가이드 축(12, 16, 12A, 16A)은,

상기 가이드(10, 10A)에 연결된 제1 가이드 축(12, 12A)과,

상기 축 방향의 움직임을 상기 직경 방향의 움직임으로 변환하는 변환 기구(15, 15A)를 통해 상기 가이드(10, 10A)에 연결된 제2 가이드 축(16, 16A)을 구비하고,

상기 제1 가이드 축(12, 12A)과 상기 제2 가이드 축(16, 16A)을 상기 스핀들 축(43, 53)의 축 방향으로 동기하여 이동시킴으로써, 상기 가이드(10, 10A)는 상기 스핀들 축(43, 53)의 축 방향으로 이동하고,

상기 제1 가이드 축(12, 12A)과 상기 제2 가이드 축(16, 16A)을 상기 스핀들 축(43, 53)의 축 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 가이드(10, 10A)는 상기 스핀들 축(43, 53)의 직경 방향으로 이동하는 권선 장치.
제4항에 있어서, 상기 가이드 축 가동 기구(23, 24, 23A, 24A)는,

상기 캠 종동부(21, 22, 21A, 22A)에 연결된 종동자(73)와,

상기 종동자(73)에 나사 결합되는 나사 부재(71)와,

상기 나사 부재(71)를 회전시키는 모터(70)를 구비하고,

상기 모터(70)의 회전 위치를 조정함으로써, 상기 캠 종동부(21, 22, 21A, 22A)의 상기 스핀들 축(43, 53)의 축 방향 위치가 조정되는 권선 장치.
제5항에 있어서, 상기 변환 기구(15, 15A)는 일단부가 상기 제2 가이드 축(16, 16A)에 연결되고, 타단부가 상기 가이드(10, 10A)에 연결된 벨 크랭크인 권선 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 가이드 축(16, 16A) 및 상기 가이드(10, 10A)와 상기 벨 크랭크(15, 15A)의 한쪽에는 긴 구멍이 형성되고, 다른 쪽에는 상기 긴 구멍에 결합되는 아이들러 롤러가 회전 가능하게 배치되는 권선 장치.