KR20090115989A - Winding apparatus and winding method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 권선 장치 및 권선 방법에 관한 것으로, 특히, 스테이터 코일을 제조하는 권선 장치 및 권선 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a winding device and a winding method, and more particularly, to a winding device and a winding method for manufacturing a stator coil.
일본 특허 공개 제2002-208530호 공보에는, 스테이터 코일을 제조하는 권선 장치가 개시되어 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 2002-208530 discloses a winding device for manufacturing a stator coil.
일본 특허 공개 제2002-208530호 공보에 기재된 권선 장치는, 노즐을 지지하는 헤드를 회전하는 헤드 지지축과, 헤드 지지축에 대해 상대 회전하는 트래버스축과, 각각의 축을 회전시키는 축 회전 모터와, 헤드 지지축 단부에 설치된 가이드판과, 트래버스축 단부에 설치된 캠판과, 가이드판의 가이드 홈으로 미끄럼 이동 가능하게 결합하는 슬라이드부와 캠판의 캠 홈에 결합하는 캠 종동부를 갖는 노즐 홀더를 구비한다.The winding apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-208530 includes a head support shaft for rotating a head supporting a nozzle, a traverse shaft that rotates relative to the head support shaft, an axial rotation motor for rotating each axis, And a nozzle holder having a guide plate provided at the head support shaft end portion, a cam plate provided at the traverse shaft end portion, a slide portion slidably coupled to the guide groove of the guide plate, and a cam follower portion engaged with the cam groove of the cam plate. .
이 권선 장치에 있어서, 각각의 축 회전 모터를 동일한 속도로 회전시키면, 헤드 지지축과 트래버스축은 함께 회전하고, 노즐은 스테이터의 주위 방향으로 회전한다.In this winding apparatus, when each shaft rotating motor is rotated at the same speed, the head support shaft and the traverse shaft rotate together, and the nozzle rotates in the circumferential direction of the stator.
또한, 각각의 축 회전 모터를 다른 속도로 회전시키면, 헤드 지지축 단부의 가이드판에 대해 트래버스축 단부의 캠판이 상대 회전하고, 노즐 홀더는 스테이터의 직경 방향으로 이동한다. 따라서, 각각의 축 회전 모터를 다른 속도로 회전시킴으로써, 선재가 이송된다.Moreover, when each axial rotation motor is rotated at a different speed, the cam plate at the traverse shaft end rotates relative to the guide plate at the head support shaft end, and the nozzle holder moves in the radial direction of the stator. Therefore, the wire rod is conveyed by rotating each axial rotation motor at a different speed.
그러나, 일본 특허 공개 제2002-208530호 공보에 기재된 권선 장치에서는, 노즐을 스테이터의 주위 방향으로 회전시키기 위해서는, 2개의 축 회전 모터를 동일한 속도로 회전시킬 필요가 있으나, 2개의 축 회전 모터의 속도가 조금이라도 다르면, 노즐은 스테이터의 직경 방향으로 이동해 버린다. 이 경우, 스테이터의 자극에 안정된 권선을 행할 수 없다.However, in the winding apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-208530, in order to rotate the nozzle in the circumferential direction of the stator, it is necessary to rotate the two shaft rotation motors at the same speed, but the speed of the two shaft rotation motors If is slightly different, the nozzle moves in the radial direction of the stator. In this case, the winding stable to the magnetic pole of the stator cannot be performed.
또한, 노즐을 스테이터의 직경 방향으로 이동시키기 위해서는, 2개의 축 회전 모터를 다른 속도로 회전시킬 필요가 있기 때문에, 헤드 지지축이 고속도로 회전하고 있는 경우에는, 트래버스축을 그 이상의 속도로 회전시켜야만 하는 경우도 발생한다. 이 경우에는, 트래버스축의 축 회전 모터가 헤드 지지축의 회전 속도에 추종할 수 없게 되는 경우도 있어, 스테이터의 자극에 안정된 권선을 행할 수 없다.In addition, in order to move the nozzle in the radial direction of the stator, it is necessary to rotate the two shaft rotation motors at different speeds. Therefore, when the head support shaft is rotating at a high speed, the traverse shaft must be rotated at a higher speed. Also occurs. In this case, the shaft rotation motor of the traverse shaft may not be able to follow the rotation speed of the head support shaft, and the winding stable to the magnetic pole of the stator cannot be performed.
본 발명은 상기한 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 안정된 권선을 행할 수 있는 권선 장치 및 권선 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a winding device and a winding method capable of performing a stable winding.
본 발명은 자극에 선재를 권선하는 권선 장치에 있어서, 선재를 조출하는 노 즐과, 상기 노즐을 상기 자극의 길이 방향을 향해 지지하는 노즐 지지 부재와, 상기 노즐 지지 부재를 지지하는 제1 축과, 상기 제1 축과 동축상에 배치되고, 또한 상기 제1 축에 대해 축 중심의 회전은 독립인 동시에 축 방향은 연결된 제2 축과, 상기 제2 축에 결합되고, 상기 노즐 지지 부재에 대해 상대 회전함으로써 상기 노즐을 축 직경 방향으로 이동시키는 노즐 이동판과, 상기 제1 축을 축 중심으로 회전함으로써 그 회전이 상기 제2 축에 전달되고, 또한 상기 제2 축을 축 중심으로 회전해도 그 회전이 상기 제1 축에는 전달되지 않도록 상기 제1 축과 상기 제2 축을 연결하는 축 연결 수단과, 상기 제1 축을 회전함으로써 당해 제1 축에 동기하여 상기 제2 축을 회전시켜, 상기 노즐 지지 부재를 축 중심으로 회전시키는 회전 수단과, 상기 제2 축을 회전함으로써 당해 제2 축을 상기 제1 축에 대해 상대 회전시켜, 상기 노즐을 축 직경 방향으로 이동시키는 직경 방향 이동 수단과, 상기 제1 축 및 상기 제2 축을 축 방향으로 이동함으로써 상기 노즐 지지 부재를 축 방향으로 이동시키는 축 방향 이동 수단을 구비한다.The present invention provides a winding apparatus for winding a wire rod to a magnetic pole, comprising: a nozzle for feeding the wire rod, a nozzle support member for supporting the nozzle in the longitudinal direction of the magnetic pole, and a first shaft for supporting the nozzle support member; And a second axis disposed coaxially with the first axis, the rotation about the axis about the first axis being independent and the axial direction being connected to the second axis, the second axis being coupled to the nozzle support member. A nozzle moving plate for moving the nozzle in the axial radial direction by relative rotation, and the rotation is transmitted to the second axis by rotating the first axis about the axis, and even if the second axis is rotated about the axis, the rotation Axis connecting means for connecting the first axis and the second axis so as not to be transmitted to the first axis, and rotating the first axis to rotate the second axis in synchronization with the first axis, Rotation means for rotating the blade support member about the axis, radial movement means for rotating the second axis relative to the first axis by rotating the second axis, and moving the nozzle in the axial diameter direction; An axial movement means for moving the nozzle support member in the axial direction by moving the first axis and the second axis in the axial direction.
본 발명에 따르면, 노즐을 자극의 폭 방향으로 요동시킬 때에는 헤드 지지축의 회전에 동기하여 트래버스축이 회전하고, 노즐을 자극의 높이 방향으로 왕복 이동시킬 때에는 제2 회전축의 회전에 동기하여 스트로크 가변축이 회전하므로, 선재를 안정적으로 자극에 권선할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the traverse shaft rotates in synchronization with the rotation of the head support shaft when the nozzle is swung in the width direction of the magnetic pole, and the stroke variable shaft in synchronization with the rotation of the second rotation shaft when the nozzle is reciprocated in the height direction of the magnetic pole. Since this rotation, the wire can be stably wound on the magnetic pole.
이하에, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도1 내지 도3을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 권선 장치(100)에 대해 설명한다.With reference to FIGS. 1-3, the
권선 장치(100)는, 자극(1)에 선재(2)를 자동적으로 권선하는 장치이다. 본 실시 형태에서는, 이너 로터형 모터에 있어서의 스테이터(3)의 자극(1)에 대해 선재(2)를 권선하는 장치에 대해 설명한다.The
도1에 도시하는 바와 같이, 스테이터(3)는 스테이터 지지대(4)에 지지되고, 스테이터 지지대(4)는 인덱스 모터(5)에 의해 회전 구동된다. 스테이터 지지대(4)는 지지 기둥(4b)을 통해 가대(6)의 상단(6a)(도2 참조)에 배치되고, 인덱스 모터(5)도 상단(6a)에 배치된다. 또한, 도2 및 도3에서는, 스테이터(3), 스테이터 지지대(4) 및 인덱스 모터(5)의 도시는 생략하고 있다.As shown in FIG. 1, the
스테이터(3)는, 환 형상의 요크부(3a)와, 요크부(3a) 내주로부터 스테이터(3)의 중심을 향해 연장되는 복수의 자극(1)을 구비하고, 각 자극(1)에 선재(2)가 권선되어 스테이터 코일이 형성된다.The
스테이터 지지대(4)는, 인덱스 모터(5)의 출력축에 연결된 기어(9)와 맞물리는 치(齒)(4a)를 외주에 갖고, 인덱스 모터(5)의 구동에 의해 회전한다.The
도2 및 도3에 도시하는 바와 같이, 권선 장치(100)는, 선재(2)를 조출하는 복수의 노즐(11)과, 복수의 노즐(11)을 지지하는 노즐 지지 부재로서의 헤드(12)(도1 참조)와, 헤드(12)를 지지하는 제1 축으로서의 헤드 지지축(13)과, 헤드 지지축(13)과 동축상에 배치된 제2 축으로서의 트래버스축(14)과, 헤드 지지축(13)과 트래버스축(14)을 연결하는 축 연결 수단으로서의 축 연결 기구(15)와, 헤 드(12)를 헤드 지지축(13)의 축 중심으로 회전시키는 회전 수단으로서의 헤드 회전 기구(16)와, 헤드(12)를 헤드 지지축(13)의 축 방향으로 이동시키는 축 방향 이동 수단으로서의 헤드 이동 기구(17)와, 노즐(11)을 헤드 지지축(13)의 직경 방향으로 이동시키는 직경 방향 이동 수단으로서의 노즐 이동 기구(18)를 구비한다.2 and 3, the
권선 장치(100)는 헤드 회전 기구(16), 헤드 이동 기구(17) 및 노즐 이동 기구(18)를 구동함으로써, 노즐(11)을 자극(1)의 주위로 이동시켜 노즐(11)로부터 조출되는 선재(2)를 자극(1)에 권선한다. 이하에, 권선 장치(100)의 상세한 구성에 대해 설명한다.The
각 노즐(11)은 노즐 홀더(21)에 보유 지지되고, 스테이터(3)의 자극(1)의 길이 방향을 향해 방사 형상으로 배치된다.Each
헤드(12)는 스테이터(3)의 내측 개구부에 배치된다. 헤드(12)는 스테이터(3)와 동심상에 배치된 원판 형상의 가이드판(22)과, 가이드판(22)을 덮는 덮개 부재(24)(도1 참조)를 구비한다. 노즐 홀더(21)는 가이드판(22)에 지지된다. 또한, 도2 및 도3에서는, 헤드(12)는 덮개 부재(24)를 제거한 상태를 도시한다.The
헤드 지지축(13)은 원통 형상이며, 선단이 헤드(12)의 가이드판(22)의 중심에 결합된다. 따라서, 헤드 지지축(13)이 축 중심으로 회전함으로써, 헤드(12)도 헤드 지지축(13)을 중심축으로 하여 회전한다.The
트래버스축(14)은 원통 형상이며, 헤드 지지축(13)의 중공부를 삽입 관통하여 배치된다.The
선재 공급원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 복수개의 선재(2)는, 트래버 스축(14)의 기단으로부터 트래버스축(14)의 중공부 내로 유도되고, 헤드(12) 부근에 형성된 개구부로부터 인출되어 노즐(11)에 보유 지지된다.The plurality of
헤드 지지축(13)과 트래버스축(14)은, 헤드 지지축(13) 내주에 형성된 환 형상 홈(13a)과 트래버스축(14) 외주에 형성된 환 형상 볼록부(14a)가 결합함으로써 연결된다. 이에 의해, 헤드 지지축(13)과 트래버스축(14)은 축 중심의 회전은 독립인 동시에, 축 방향으로는 연결된 상태로 된다.The
트래버스축(14)의 선단은, 노즐 이동판으로서의 원판 형상의 캠판(23)의 중심에 결합된다. 따라서, 트래버스축(14)이 축 중심으로 회전함으로써, 캠판(23)도 트래버스축(14)을 중심축으로 하여 회전한다.The tip of the
캠판(23)은, 노즐 홀더(21)를 개재하여 가이드판(22)과는 반대측에, 또한 가이드판(22)과 평행하게 배치된다. 가이드판(22)과 캠판(23)은, 캠판(23)이 가이드판(22)에 대해 상대 회전함으로써, 노즐(11)이 헤드 지지축(13)의 직경 방향으로 이동하도록 구성된다.The
도2를 참조하여, 노즐(11)을 헤드 지지축(13)의 직경 방향으로 이동 가능하게 하는 구체적인 기구에 대해 설명한다. 가이드판(22)에는, 중심으로부터 직경 방향으로 방사 형상으로 연장되는 가이드 홈(51)이 형성된다. 가이드 홈(51)은, 노즐(11)의 수와 동일한 수만큼 형성된다. 캠판(23)에는, 가이드판(22)의 가이드 홈(51)에 대응하는 위치에, 중심 부근으로부터 외측 모서리 방향으로 소용돌이 형상으로 연장되는 캠 홈(52)이 형성된다.With reference to FIG. 2, the specific mechanism which makes the
노즐(11)을 보유 지지하는 노즐 홀더(21)는, 가이드판(22)의 가이드 홈(51) 으로 미끄럼 이동 가능하게 결합하는 슬라이드부(53)와, 캠판(23)의 캠 홈(52)에 결합하는 롤러형의 캠 종동부(54)를 갖는다. 이에 의해, 캠판(23)이 가이드판(22)에 대해 상대 회전함으로써, 캠 종동부(54)가 소용돌이 형상의 캠 홈(52)을 따라 이동하고, 노즐 홀더(21)는 가이드 홈(51)을 따라 가이드판(22)의 직경 방향, 즉 헤드 지지축(13)의 직경 방향으로 이동한다.The
이와 같이, 트래버스축(14)을 헤드 지지축(13)에 대해 상대 회전시키면, 노즐(11)은 헤드 지지축(13)의 직경 방향, 즉 자극(1)의 길이 방향으로 이동한다. 이에 반해, 트래버스축(14)과 헤드 지지축(13)을 동기하여 회전시키면, 즉 동일한 속도로 회전시키면, 노즐(11)은 헤드 지지축(13)의 직경 방향으로는 이동하지 않고, 자극(1)의 폭 방향으로 이동한다.In this way, when the
다음에, 헤드 지지축(13)과 트래버스축(14)을 연결하는 축 연결 기구(15)에 대해 설명한다.Next, the
축 연결 기구(15)는, 헤드 지지축(13)과 연결한 제1 기어 기구(25)와, 트래버스축(14)과 연결한 제2 기어 기구(26)와, 제1 기어 기구(25)와 제2 기어 기구(26)를 연결하는 연결 부재로서의 연결축(27)을 구비한다.The
제1 기어 기구(25)는, 외주에 치가 형성된 태양 기어(25a)와, 태양 기어(25a)를 둘러싸 내주에 치가 형성된 환 형상의 내치(內齒) 기어(25b)와, 태양 기어(25a)와 내치 기어(25b) 사이에 배치되고 외주에 형성된 치가 쌍방의 치와 맞물리는 복수의 유성 기어(25c)를 갖는다.The
태양 기어(25a)에는 원통부(25d)가 결합된다. 헤드 지지축(13)은, 태양 기 어(25a) 및 원통부(25d)를 삽입 관통하고, 외주에 형성된 스플라인(28)을 통해 원통부(25d)의 내주에 결합된다. 이와 같이, 헤드 지지축(13)은 원통부(25d)를 통해 태양 기어(25a)에 스플라인 결합되고, 태양 기어(25a) 및 원통부(25d)에 대해 축 방향으로 상대 이동 가능하게 구성된다.A
내치 기어(25b)는, 로드(60)에 의해 가대(6)의 상단(6a)에 회전 불가능하게 고정된다.The
제2 기어 기구(26)는, 외주에 치가 형성된 태양 기어(26a)와, 태양 기어(26a)를 둘러싸 내주에 치가 형성된 환 형상의 내치 기어(26b)와, 태양 기어(26a)와 내치 기어(26b) 사이에 배치되고 외주에 형성된 치가 쌍방의 치와 맞물리는 복수의 유성 기어(26c)를 갖는다.The
태양 기어(26a)에는 원통부(26d)가 결합된다. 트래버스축(14)은, 태양 기어(26a) 및 원통부(26d)를 삽입 관통하고, 외주에 형성된 스플라인(29)을 통해 원통부(26d)의 내주에 결합된다. 이와 같이, 트래버스축(14)은, 원통부(26d)를 통해 태양 기어(26a)에 스플라인 결합되고, 태양 기어(26a) 및 원통부(26d)에 대해 축 방향으로 상대 이동 가능하게 구성된다.The
연결축(27)은, 제1 기어 기구(25)의 유성 기어(25c)와 제2 기어 기구(26)의 유성 기어(26c)의 쌍방을 구름 베어링(61)을 개재하여 삽입 관통하여 양자를 연결한다. 이에 의해, 유성 기어(25c) 및 유성 기어(26c)는, 태양 기어(25a) 및 태양 기어(26a)의 주위를 동기하여 공전 가능하고, 또한 각각 서로 독립적으로 자전 가능하다.The
축 연결 기구(15)를 이와 같이 구성함으로써, 제1 기어 기구(25)의 태양 기어(25a)를 회전한 경우에는, 태양 기어(25a) 내주에 스플라인 결합된 헤드 지지축(13)이 축 중심으로 회전한다. 또한, 내치 기어(25b)는 고정되어 있으므로, 유성 기어(25c)는 자전하면서 내치 기어(25b)의 내주를 따라 공전한다.By configuring the
제1 기어 기구(25)의 유성 기어(25c)가 공전함으로써, 유성 기어(25c)와 연결축(27)에 의해 연결되어 있는 제2 기어 기구(26)의 유성 기어(26c)도 자전하면서 내치 기어(26b)의 내주를 따라 공전한다. 이에 의해, 태양 기어(26a)가 회전하고, 태양 기어(26a) 내주에 스플라인 결합된 트래버스축(14)도 축 중심으로 회전한다. 이와 같이, 제1 기어 기구(25)에 있어서의 회전은 제2 기어 기구(26)에 전달된다. 이때, 제2 기어 기구(26)의 내치 기어(26b)는 회전하지 않고 정지한 상태이다.When the
또한, 제2 기어 기구(26)의 내치 기어(26b)를 회전한 경우에는, 유성 기어(26c)가 자전하고, 태양 기어(26a)가 회전한다. 이에 의해, 태양 기어(26a) 내주에 스플라인 결합된 트래버스축(14)은 축 중심으로 회전한다. 이때, 내치 기어(26b) 및 태양 기어(26a)의 쌍방이 회전하기 때문에, 유성 기어(26c)는 연결축(27)을 중심으로 자전할 뿐, 내치 기어(26b)의 내주를 따라 공전하는 일은 없다. 이로 인해, 제2 기어 기구(26)에 있어서의 회전은 제1 기어 기구(25)에는 전달되지 않는다.In addition, when the
이상과 같이, 축 연결 기구(15)는, 제1 기어 기구(25)에 있어서의 태양 기어(25a)를 회전시켜, 헤드 지지축(13)을 축 중심으로 회전시킴으로써, 헤드 지지축(13)에 동기하여 트래버스축(14)도 축 중심으로 회전시킬 수 있다. 또한, 제2 기어 기구(26)에 있어서의 내치 기어(26b)를 회전시키고, 트래버스축(14)을 축 중심으로 회전시킴으로써, 트래버스축(14)을 헤드 지지축(13)에 대해 상대 회전시킬 수 있다.As described above, the
다음에, 헤드 회전 기구(16)에 대해 설명한다.Next, the
헤드 회전 기구(16)는, 권선 모터(35)와, 권선 모터(35)의 회전이 전달되는 제1 회전축(34)과, 제1 회전축(34)에 결합된 출력축(34a)과, 출력축(34a)의 선단에 결합되고 외주면에 물결 형상의 캠 홈(32)을 갖는 롤러 캠(33)과, 제1 기어 기구(25)의 원통부(25d)에 결합되고 롤러 캠(33)의 캠 홈(32)에 안내되는 캠 종동부(31)를 구비한다.The
권선 모터(35)는, 가대(6)의 하단(6c) 상에 배치된 모터 지지대(36)에 지지된다.The winding
롤러 캠(33)의 캠 홈(32)은, 안내되는 캠 종동부(31)가 헤드 지지축(13)의 축 중심으로 요동하는 형상으로 형성된다.The
권선 모터(35)가 회전함으로써, 그 회전은 제1 회전축(34)에 전달되고, 출력축(34a) 선단의 롤러 캠(33)이 회전한다. 캠 종동부(31)는, 회전하는 롤러 캠(33)의 캠 홈(32)을 따라 안내되어 요동한다. 이에 의해, 태양 기어(25a)에 스플라인 결합된 헤드 지지축(13)은 축 중심으로 요동(왕복 회전)하고, 헤드 지지축(13) 선단의 헤드(12)도 축 중심으로 요동한다. 이때, 트래버스축(14)도, 축 연결 기구(15)의 작용에 의해 헤드 지지축(13)과 동기하여 축 중심으로 요동하기 때문에, 노즐(11)은 자극(1)의 폭 방향으로 요동한다.As the winding
다음에, 노즐 이동 기구(18)에 대해 설명한다.Next, the
노즐 이동 기구(18)는, 노즐(11)을 헤드 지지축(13)의 직경 방향으로 이동 가능하게 하는 기구인 노즐 홀더(21), 가이드판(22) 및 캠판(23) 외에, 트래버스축(14)을 회전시키는 트래버스축 회전 기구(43)를 구비한다.The
트래버스축 회전 기구(43)는, 가대(6)의 중간단(6b)에 배치된 트래버스축 회전 모터(44)와, 트래버스축 회전 모터(44)의 출력축에 연결된 웜 기어(46)를 구비한다. 웜 기어(46)는, 제2 기어 기구(26)의 내치 기어(26b) 외주면에 형성된 치와 맞물린다.The traverse
트래버스축 회전 모터(44)가 회전함으로써, 그 회전이 웜 기어(46)를 통해 제2 기어 기구(26)의 내치 기어(26b)에 전달되어, 내치 기어(26b)가 회전한다. 이에 의해, 유성 기어(26c)가 자전하고, 태양 기어(26a)가 회전한다. 이에 의해, 태양 기어(26a)에 스플라인 결합된 트래버스축(14)이 축 중심으로 회전한다. 이때, 유성 기어(26c)는 공전하지 않기 때문에, 제2 기어 기구(26)에 있어서의 회전은 제1 기어 기구(25)에 전달되지 않는다. 따라서, 트래버스축(14)은 헤드 지지축(13)에 대해 상대 회전하고, 노즐(11)은 헤드 지지축(13)의 직경 방향으로 이동한다.As the traverse
또한, 웜 기어(46) 대신에, 풀리와 벨트를 이용하여 트래버스축 회전 모터(44)의 회전을 내치 기어(26b)에 전달하도록 해도 좋다.In addition, instead of the
다음에, 헤드 이동 기구(17)에 대해 설명한다.Next, the
헤드 이동 기구(17)는, 권선 모터(35)의 회전이 전달되는 제2 회전축(70)과, 제2 회전축(70)의 선단에 로드(70a)를 통해 결합되고 외측 모서리에 제1 캠 종동 부(71)를 갖는 대략 원판 형상의 회전판(72)과, 헤드 지지축(13)의 축 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(73)과, 가이드 레일(73)을 따라 이동 가능한 이동판(74)을 구비한다.The
이동판(74)은, 중계판(75)을 통해 트래버스축(14)의 기단측에 연결된다. 또한, 이동판(74)에는, 가이드 레일(73)과 직교하는 방향으로 연장되고 제1 캠 종동부(71)가 안내되는 캠 홈(74a)이 형성된다.The moving
권선 모터(35)가 회전함으로써, 그 회전은 제2 회전축(70)에 전달되고, 제2 회전축(70) 선단의 회전판(72)이 회전한다. 회전판(72)의 회전에 수반하여 제1 캠 종동부(71)도 회전판(72)의 회전축을 중심으로 하여 회전한다. 이때, 제1 캠 종동부(71)는, 이동판(74)의 캠 홈(74a)을 따라 이동하면서 회전한다. 이에 의해, 이동판(74)은, 가이드 레일(73)을 따라 왕복 이동하고, 이동판(74)에 연결된 트래버스축(14)도 축 방향으로 왕복 이동한다.As the winding
트래버스축(14)과 헤드 지지축(13)은, 축 방향으로는 연결되어 있기 때문에, 일체로 축 방향으로 왕복 이동한다. 따라서, 헤드(12)는 축 방향으로 왕복 이동하고, 노즐(11)은 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동한다.Since the
이상과 같이, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 폭 방향으로의 요동과, 자극(1)의 높이 방향으로의 왕복 이동은, 동일한 권선 모터(35)에 의해 행해진다. 즉, 권선 모터(35)를 구동함으로써, 노즐(11)은 자극(1)의 주위를 선회한다. 구체적으로는, 노즐(11)은 자극(1)의 주위를 타원 궤도를 그리며 선회한다.As described above, the swing in the width direction of the
권선 모터(35)의 출력축에는 풀리(76)가 결합되고, 풀리(76), 제1 회전 축(34) 및 제2 회전축(70)은 벨트(77)에 의해 연결된다. 이와 같이, 권선 모터(35)의 회전은 풀리(76) 및 벨트(77)를 통해 제1 회전축(34) 및 제2 회전축(70)에 전달된다.A
또한, 제1 회전축(34) 및 제2 회전축(70)을 각각 별도의 모터에 의해 회전시켜도 좋다. 즉, 권선 모터(35) 대신에, 노즐(11)을 자극(1)의 폭 방향으로 요동시키기 위한 회전용 모터와, 노즐(11)을 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동시키기 위한 축 방향 이동용 모터를 설치하도록 해도 좋다. 이와 같이 구성하면, 노즐(11)의 선회의 궤적을, 보다 자유롭게 설정하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 노즐(11)을 자극(1)의 주위를 따라 사각형 궤도를 그리며 선회시키는 것도 용이해진다.In addition, you may rotate the 1st
헤드 이동 기구(17)는, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동하는 스트로크를 변화시키는 기구도 갖는다. 이하에서는, 그 기구에 대해 설명한다.The
회전판(72)은, 회전판(72)의 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이드판(72a)과, 제2 회전축(70)의 선단에 결합되고 슬라이드판(72a)을 가이드하는 한 쌍의 가이드판(72b)을 구비한다.The rotating
슬라이드판(72a)의 한쪽 면에는, 제1 캠 종동부(71)가 결합된다. 따라서, 슬라이드판(72a)이 가이드판(72b)을 따라 회전판(72)의 직경 방향으로 이동하고, 슬라이드판(72a)의 위치가 변화함으로써, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경이 변화된다.The first cam follower 71 is engaged to one surface of the
제1 캠 종동부(71)의 회전 반경이 변화함으로써, 이동판(74)이 가이드 레일(73)을 따라 왕복 이동하는 스트로크가 변화되기 때문에, 헤드(12)가 축 방향으로 왕복 이동하는 스트로크도 변화된다. 이에 의해, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동하는 스트로크가 변화된다.As the rotation radius of the first cam follower 71 is changed, the stroke in which the
구체적으로는, 슬라이드판(72a)이 회전판(72)의 회전 중심을 향해 이동하는 경우에는, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경은 작아지기 때문에, 이동판(74)이 가이드 레일(73)을 따라 왕복 이동하는 스트로크는 작아진다. 따라서, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동하는 스트로크도 작아진다.Specifically, when the
또한, 슬라이드판(72a)이 회전판(72)의 회전 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 경우에는, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경은 커지기 때문에, 이동판(74)이 가이드 레일(73)을 따라 왕복 이동하는 스트로크는 커진다. 따라서, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동하는 스트로크도 커진다.In addition, when the
다음에, 슬라이드판(72a)의 위치를 변화시킴으로써, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경을 변경하는 회전 반경 변경 수단(80)에 대해 설명한다.Next, the rotation radius changing means 80 which changes the rotation radius of the 1st cam follower 71 by changing the position of the
회전 반경 변경 수단(80)은, 슬라이드판(72a)에 있어서의 제1 캠 종동부(71)가 결합된 면과는 반대측의 면에 결합된 제2 캠 종동부(81)와, 제2 회전축(70)의 선단면과 회전판(72) 사이에, 회전판(72)과 동심상에 회전 가능하게 배치된 캠판(82)을 구비한다.The rotation
캠판(82)에는, 중심 부근으로부터 외측 모서리 방향으로 소용돌이 형상으로 연장되는 캠 홈(82a)이 형성된다. 캠 홈(82a)에는 제2 캠 종동부(81)가 결합된다. 이에 의해, 캠판(82)이 회전판(72)에 대해 상대 회전함으로써, 제2 캠 종동부(81)가 캠판(82)의 캠 홈(82a)에 안내되어, 슬라이드판(72a)의 위치가 변화된다.The
이와 같이, 캠판(82)을 회전판(72)에 대해 상대 회전함으로써, 슬라이드판(72a)의 위치가 변화되고, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경이 변경된다. 이에 반해, 캠판(82)과 회전판(72)을 동기하여 회전시키면, 즉 동일한 속도로 회전시키면, 슬라이드판(72a)의 위치는 변화되지 않고, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경은 변화되지 않는다.Thus, by rotating the
캠판(82)의 회전 중심에는 스트로크 가변축(85)이 결합된다. 스트로크 가변축(85)은, 제2 회전축(70)의 중공부를 삽입 관통하고, 기단측은 지지판(86)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 이와 같이, 제2 회전축(70)과 스트로크 가변축(85)은 동축상에 배치된다.The stroke
제2 회전축(70)과 스트로크 가변축(85)은, 제2 회전축(70)을 축 중심으로 회전함으로써 그 회전이 스트로크 가변축(85)에 전달되고, 또한 스트로크 가변축(85)을 축 중심으로 회전해도 그 회전이 제2 회전축(70)에는 전달되지 않도록, 축 연결 수단으로서의 축 연결 기구(87)에 의해 연결된다.The
다음에, 축 연결 기구(87)에 대해 설명한다. 축 연결 기구(87)의 구성은 상술한 축 연결 기구(15)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 간단하게 설명한다.Next, the
축 연결 기구(87)는, 제2 회전축(70)과 연결한 제1 기어 기구(88)와, 스트로크 가변축(85)과 연결한 제2 기어 기구(89)와, 제1 기어 기구(88)와 제2 기어 기구(89)를 연결하는 연결 부재로서의 연결축(90)을 구비한다.The
제1 기어 기구(88)는, 제2 회전축(70)의 기단측에 일체로 결합된 태양 기어(88a)와, 태양 기어(88a)를 둘러싸고 회전 불가능하게 고정된 환 형상의 내치 기어(88b)와, 태양 기어(88a)와 내치 기어(88b) 사이에 배치되고 쌍방에 맞물리는 복수의 유성 기어(88c)를 갖는다.The
내치 기어(88b)는, 제2 회전축(70)을 회전 가능하게 지지하는 지지판(91)에 회전 불가능하게 고정된다.The
제2 기어 기구(89)는, 스트로크 가변축(85)의 기단측에 일체로 결합된 태양 기어(89a)와, 태양 기어(89a)를 둘러싸는 환 형상의 내치 기어(89b)와, 태양 기어(89a)와 내치 기어(89b) 사이에 배치되고 쌍방에 맞물리는 복수의 유성 기어(89c)를 갖는다.The
연결축(90)은, 제1 기어 기구(88)의 유성 기어(88c)와 제2 기어 기구(89)의 유성 기어(89c)의 쌍방을 구름 베어링(94)을 통해 삽입 관통하여 양자를 연결한다. 이에 의해, 유성 기어(88c) 및 유성 기어(89c)는, 태양 기어(88a) 및 태양 기어(89a)의 주위를 동기하여 공전 가능하고, 또한 각각 서로 독립적으로 자전 가능하다.The
모터 지지대(36)에는 스트로크 가변 모터(92)가 배치되고, 스트로크 가변 모터(92)의 출력축에는 웜 기어(93)가 연결된다. 웜 기어(93)는, 제2 기어 기구(89)의 내치 기어(89b)에 결합된 환 형상 기어(96)와 맞물린다.The
축 연결 기구(87)를 이와 같이 구성함으로써, 권선 모터(35)가 회전함으로써, 벨트(77)를 통해 연결된 제2 회전축(70)이 축 중심으로 회전한다. 제2 회전 축(70)이 회전함으로써, 제1 기어 기구(88)의 태양 기어(88a)가 회전한다. 내치 기어(88b)는 고정되어 있으므로, 유성 기어(88c)는 자전하면서 내치 기어(88b)의 내주를 따라 공전한다.By configuring the
제1 기어 기구(88)의 유성 기어(88c)가 공전함으로써, 유성 기어(88c)와 연결축(90)에 의해 연결되어 있는 제2 기어 기구(89)의 유성 기어(89c)도 자전하면서 내치 기어(89b)의 내주를 따라 공전한다. 이에 의해, 태양 기어(89a)가 회전하고, 스트로크 가변축(85)도 축 중심으로 회전한다. 이때, 내치 기어(89b)는 회전하지 않고 정지한 상태이다.When the
이와 같이, 제2 회전축(70)의 회전은 스트로크 가변축(85)으로 전달되어, 제2 회전축(70)과 스트로크 가변축(85)은 동기하여 회전한다. 이에 의해, 캠판(82)과 회전판(72)도 동기하여 회전하기 때문에, 헤드(12)는, 캠판(82)과 회전판(72)의 상대 위치에 의해 설정되는 스트로크에 의해 축 방향으로 왕복 이동한다.In this way, the rotation of the
또한, 스트로크 가변 모터(92)가 회전함으로써, 그 회전이 웜 기어(93) 및 환 형상 기어(96)를 통해 제2 기어 기구(89)의 내치 기어(89b)에 전달되어, 내치 기어(89b)가 회전한다. 내치 기어(89b)가 회전함으로써, 유성 기어(89c)가 자전하여, 태양 기어(89a)가 회전한다. 이에 의해, 스트로크 가변축(85)이 축 중심으로 회전한다. 이때, 내치 기어(89b) 및 태양 기어(89a)의 쌍방이 회전하기 때문에, 유성 기어(89c)는 공전하지 않는다.Moreover, when the
이와 같이, 스트로크 가변축(85)의 회전은 제2 회전축(70)으로 전달되지 않기 때문에, 스트로크 가변축(85)은 제2 회전축(70)에 대해 상대 회전한다. 이에 의해, 캠판(82)은, 회전판(72)에 대해 상대 회전하기 때문에, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경이 변화되고, 헤드(12)가 축 방향으로 왕복 이동하는 스트로크도 변화된다.As such, since the rotation of the stroke
또한, 헤드 이동 기구(17)의 다른 구성으로서, 크랭크 기구를 이용하여 헤드(12)를 축 방향으로 왕복 이동시키는 구성으로 해도 좋다. 또한, 모터와 볼 나사를 이용하여 헤드(12)를 축 방향으로 왕복 이동시키는 구성으로 해도 좋다.Moreover, as another structure of the
다음에, 권선 장치(100)의 권선 동작에 대해 설명한다. 또한, 권선 동작은, 권선 장치(100)에 탑재된 제어기(95)에 의해 제어된다.Next, the winding operation of the winding
우선, 스테이터 지지대(4)에 스테이터(3)를 고정하고, 인덱스 모터(5)를 구동함으로써, 각 자극(1)이 노즐(11)에 대치하도록 스테이터(3)를 위치 결정한다.First, by fixing the
선재 공급원으로부터 공급되는 복수개의 선재(2)를, 트래버스축(14)의 기단으로부터 중공부 내로 도입하고, 헤드(12) 부근에 형성된 개구부로부터 인출한다. 또한, 각 노즐(11)에 통과시켜 노즐(11) 선단으로부터 인출한다. 노즐(11) 선단으로부터 인출된 선재(2)는 클램프(도시하지 않음)에 의해 보유 지지된다.The plurality of
권선 장치(100)는, 복수의 노즐(11)을 구비하기 때문에, 동시에 복수의 자극(1)으로의 권선이 행해진다. 자극(1)으로의 선재(2)의 권선은, 노즐(11)을 자극(1)의 주위로 이동시켜 선재(2)를 자극(1)에 권취하는 동작과, 노즐(11)을 자극(1)의 길이 방향으로 이동시켜 선재(2)를 자극(1)의 길이 방향으로 선 직경분 이송하는 동작을 조합함으로써 행한다. 즉, 선재(2)를 자극(1)의 주위를 한 둘레 감은 후, 선재(2)를 자극(1)의 길이 방향으로 선 직경분 이송하는 동작을 반복함으로 써, 선재(2)를 자극(1)에 정렬 권취한다.Since the winding
노즐(11)을 자극(1)의 주위로 이동시키기 위해서는, 노즐(11)을 자극(1)의 폭 방향으로 이동하는 동작과, 노즐(11)을 자극(1)의 높이 방향으로 이동하는 동작을 조합함으로써 행한다.In order to move the
구체적으로는, 권선 모터(35)를 구동함으로써, 노즐(11)은, 헤드 회전 기구(16)의 작용에 의해 자극(1)의 폭 방향으로 요동하는 동시에, 헤드 이동 기구(17)의 작용에 의해 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동한다. 이 노즐(11)의 요동과 왕복 이동이 조합되어, 노즐(11)은 자극(1)의 주위를 타원 궤도를 그리며 선회한다.Specifically, by driving the winding
노즐(11)이 자극(1)의 폭 방향으로 요동할 때, 상술한 바와 같이, 트래버스축(14)은, 축 연결 기구(15)의 작용에 의해 헤드 지지축(13)과 동기하여 요동한다. 이와 같이, 트래버스축(14)의 회전이 헤드 지지축(13)의 회전과 어긋나는 일이 없기 때문에, 노즐(11)이 자극(1)의 길이 방향으로 이동하는 일이 없어, 안정된 권선이 행해진다.When the
또한, 노즐(11)이 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동할 때, 상술한 바와 같이, 스트로크 가변축(85)은, 축 연결 기구(87)의 작용에 의해 제2 회전축(70)과 동기하여 회전한다. 이와 같이, 캠판(82)의 회전이 회전판(72)의 회전과 어긋나는 일이 없기 때문에, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향의 스트로크가 변화되는 일이 없어, 안정된 권선이 행해진다.In addition, when the
이와 같이, 권선 모터(35)를 구동하는 것만으로, 선재(2)를 안정적으로 자 극(1)의 주위에 권선할 수 있다.In this way, only by driving the winding
또한, 노즐(11)이 자극(1)의 주위를 타원 궤도를 그리며 선회하는 경우에는, 선회 효율이 좋다고는 할 수 없다. 이 대책으로서, 노즐(11)이 자극(1)의 높이 방향으로 이동하고 있는 동안에 노즐(11)이 자극(1)의 폭 방향으로 이동하지 않도록, 롤러 캠(33)의 캠 홈(32)의 형상을 설정하면, 노즐(11)은 자극(1)의 높이 방향으로 직선 형상으로 이동한다. 또한, 노즐(11)이 자극(1)의 폭 방향으로 이동하고 있는 동안에 노즐(11)이 자극(1)의 높이 방향으로 이동하지 않도록, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경을 연속적으로 변화시키면, 노즐(11)은, 높이가 일정한 상태에서 자극(1)의 폭 방향으로 이동한다. 이와 같이, 노즐(11)의 선회의 궤적을, 자극(1)의 외주를 따른 사각형으로 하는 것도 가능하다. 노즐(11)의 선회의 궤적을 사각형으로 함으로써, 선회 효율이 향상되는 동시에, 인접하는 자극(1)의 간격이 작은 경우에도, 그 간격을 노즐(11)이 통과 가능해지기 때문에, 선재(2)의 점적률이 향상된다.In addition, when the
노즐(11)을 자극(1)의 길이 방향으로 이동시키기 위해서는, 트래버스축 회전 모터(44)를 구동하고, 트래버스축(14)을 헤드 지지축(13)에 대해 상대 회전시킴으로써 행한다. 구체적으로는, 트래버스축 회전 모터(44)를 선재(2)의 선 직경분의 이송에 상당하는 각도만큼 회전시킴으로써, 노즐(11)을 자극(1)의 길이 방향으로 이동시킨다.In order to move the
권선 모터(35)를 구동하여 선재(2)를 자극(1)의 주위에 권취하면서 트래버스축 회전 모터(44)를 구동하고, 선재(2)에 대해 스테이터(3)의 직경 방향의 이송을 실시하는 경우에는, 트래버스축 회전 모터(44)의 회전이 전달되는 내치 기어(26b)는 정지한 상태이기 때문에, 트래버스축 회전 모터(44)를 구동함으로써 신속하게 선재(2)를 이송할 수 있다. 즉, 트래버스축 회전 모터(44)를 헤드 지지축(13)의 회전 속도에 맞추어 회전시킬 필요가 없고, 정지 상태로부터 트래버스축 회전 모터(44)를 구동하는 것만으로, 트래버스축(14)에는 헤드 지지축(13)과 동기하여 회전하고 있는 회전 속도에 중첩하는 회전 속도가 가해지고, 트래버스축(14)은 헤드 지지축(13)에 대해 상대 회전한다.The winding
자극(1)의 주위에 선재(2)가 다층으로 권선되고, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향의 스트로크를 크게 할 필요가 있는 경우나, 높이가 다른 자극(1)에 대해 권선을 행하는 경우에는, 스트로크 가변 모터(92)를 구동하고, 스트로크 가변축(85)을 제2 회전축(70)에 대해 상대 회전시켜, 제1 캠 종동부(71)의 회전 반경을 변경한다.The
이상과 같이, 권선 모터(35), 트래버스축 회전 모터(44) 및 스트로크 가변 모터(92)의 동작을 제어함으로써, 자극(1)에 선재(2)를 권선할 수 있다.As described above, the
이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.According to the above embodiment, the effect shown below is exhibited.
노즐(11)을 자극(1)의 폭 방향으로 요동시킬 때에는, 헤드 지지축(13)의 회전에 동기하여 트래버스축(14)이 회전하기 때문에, 양자의 회전에 어긋남이 발생하는 일이 없다. 또한, 노즐(11)을 자극(1)의 길이 방향으로 이동시킬 때에는, 트래버스축(14)만을 회전시킬 수 있기 때문에, 트래버스축(14)을 헤드 지지축(13)에 대해 용이하게 상대 회전시킬 수 있다. 따라서, 노즐(11)을 자극(1)의 길이 방향으 로 용이하게 이동시킬 수 있다.When the
또한, 노즐(11)을 자극(1)의 높이 방향으로 왕복 이동시킬 때에는, 제2 회전축(70)의 회전에 동기하여 스트로크 가변축(85)이 회전하기 때문에, 양자의 회전에 어긋남이 발생하는 일이 없다. 또한, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향의 스트로크를 변경할 때에는, 스트로크 가변축(85)만을 회전시킬 수 있기 때문에, 스트로크 가변축(85)을 제2 회전축(70)에 대해 용이하게 상대 회전시킬 수 있다. 따라서, 노즐(11)에 있어서의 자극(1)의 높이 방향의 스트로크를 용이하게 변경할 수 있다.In addition, when the
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 선재(2)를 안정적으로 자극(1)에 권선할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the
이하에 본 실시 형태의 다른 실시 형태에 대해 설명한다.Other embodiments of the present embodiment will be described below.
축 연결 기구(15)를 이하와 같이 구성할 수도 있다. 제1 기어 기구(25)에 있어서, 태양 기어(25a)를 회전 불가능하게 고정하는 동시에, 내치 기어(25b)를 헤드 지지축(13)에 스플라인 결합하고, 헤드 회전 기구(16)에 있어서의 캠 종동부(31)를 내치 기어(25b)에 결합한다. 또한, 제2 기어 기구(26)에 있어서, 태양 기어(26a)에 트래버스축 회전 모터(44)의 회전을 전달시키는 동시에, 내치 기어(26b)를 트래버스축(14)에 스플라인 결합한다. 이와 같이 구성해도 상기 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.The
본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적인 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 명백하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that various changes can be made within the scope of the technical idea.
도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 권선 장치에 있어서의 스테이터 주변을 도시하는 사시도.1 is a perspective view illustrating a stator periphery in a winding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 실시 형태에 관한 권선 장치를 도시하는 사시도.2 is a perspective view showing a winding apparatus according to an embodiment of the present invention;
도3은 본 발명의 실시 형태에 관한 권선 장치를 도시하는 단면도.3 is a cross-sectional view showing a winding device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 자극1: stimulus
2 : 선재2: wire rod
11 : 노즐11: nozzle
12 : 헤드12: head
13 : 헤드 지지축13: head support shaft
14 : 트래버스축14: traverse axis
15 : 축 연결 기구15: shaft coupling mechanism
16 : 헤드 회전 기구16: head rotating mechanism
17 : 헤드 이동 기구17: head moving mechanism
25 : 제1 기어 기구25: first gear mechanism
25a, 26a : 태양 기어25a, 26a: sun gear
25b, 26b : 내치 기어25b, 26b: internal gear
25c, 26c : 유성 기어25c, 26c: planetary gear
26 : 제2 기어 기구26: second gear mechanism
Claims (12)
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---|---|---|---|
KR1020080041637A KR20090115989A (en) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Winding apparatus and winding method |
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101450694B1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-10-16 | 이병정 | Coil winding apparatus |
KR101453449B1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-10-22 | 이병정 | Coil winding apparatus |
CN108389715B (en) * | 2017-12-30 | 2020-07-24 | 铜陵日科电子有限责任公司 | Transformer winding protection structure |
-
2008
- 2008-05-06 KR KR1020080041637A patent/KR20090115989A/en not_active Application Discontinuation
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