JP2008198955A - Winding method and winding device - Google Patents
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Abstract
【課題】巻枠の軸線に対する複数の線材の供給角度の違いによらず巻枠に対して線材を隙間無く整列に巻き付けること。
【解決手段】互いに平行に配置された2つのノズル11,12から供給される2本のワイヤ2をボビン3の外周に整列に巻き付けるに当たり、2本のワイヤ2をボビン3に1回巻き付ける毎に、2つのノズル11,12をボビン3のA軸方向(X軸方向)へ一体に移動させて2本のワイヤ2をレーンチェンジすると共に、そのレーンチェンジに合わせてボビン3のA軸に対する2本ワイヤ2の供給角度θsが互いに同じになるように2つのノズル11,12の相対位置を変更する。
【選択図】 図11An object of the present invention is to wind a wire rod in a line with no gap on the reel regardless of the difference in supply angle of a plurality of wires relative to the axis of the reel.
When two wires 2 supplied from two nozzles 11 and 12 arranged in parallel with each other are wound around the bobbin 3 in alignment, every time the two wires 2 are wound around the bobbin 3 once. The two nozzles 11 and 12 are integrally moved in the A-axis direction (X-axis direction) of the bobbin 3 to change the lanes of the two wires 2, and in accordance with the lane change, two of the bobbins 3 with respect to the A-axis. The relative positions of the two nozzles 11 and 12 are changed so that the supply angles θs of the wires 2 are the same.
[Selection] FIG.
Description
この発明は、集中巻モータのステータコアに組み付けられる巻線体(コイルユニット)に係り、その巻線体を製造するためにノズルから供給される線材を巻枠に巻き付ける巻線方法及び巻線装置に関する。 The present invention relates to a winding body (coil unit) assembled to a stator core of a concentrated winding motor, and relates to a winding method and a winding device for winding a wire rod supplied from a nozzle to manufacture the winding body around a winding frame. .
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される「巻線装置および巻線方法」が知られている。この特許文献1には、複数のノズルから繰り出される複数の線材を、軸回りで回転する巻芯の外周に巻回する巻線装置が記載される。この巻線装置は、複数のノズルをノズルと平行な回転軸の周りに回転させる回転駆動手段を備え、複数のノズルが線材の径と等しい幅だけ巻枠を軸方向にずれた状態に保持することにより、複数の線材が巻枠に大して隙間無く整列に巻き付けられるようになっている。
Conventionally, as this type of technology, for example, “winding device and winding method” described in
ところで、特許文献1に記載の技術では、巻枠の軸線に対して垂直に線材を巻き付ける場合、すなわち巻枠に対する線材の供給角度を直角にした場合には、ノズルを線材の径に等しい幅だけずらすことで、線材の隙間を無くすことができる。しかし、巻枠の軸線に対して斜めに線材を巻き付ける場合、すなわち線材の供給角度を直角よりも小さくした場合には、ノズルを線材の径に等しい幅だけずらすと線材の間が開いてしまう。また、巻枠上で線材の列替え(レーンチェンジ)を行う区間では、線材の供給角度がレーンチェンジを行わない区間と異なることとなり、各ノズルの相対位置を一定に保つと、線材の間隔がさらに変わってしまう。このような場合、巻枠に巻き付けた線材(巻線)を高占積率にすることができず、巻線の品質ロバスト性が損なわれる懸念がある。
By the way, in the technique described in
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、前記巻枠の軸線に対する複数の線材の供給角度の違いによらず巻枠に対して線材を隙間無く整列に巻き付けることを可能とした巻線方法及び巻線装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to wind the wire in alignment with no gap on the reel regardless of the difference in the supply angle of the plurality of wires relative to the axis of the reel. It is an object of the present invention to provide a winding method and a winding device that are made possible.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、互いに平行に配置された複数のノズルから供給される複数の線材を巻枠の外周に整列に巻き付ける巻線方法において、複数の線材を巻枠に1回巻き付ける毎に、複数のノズルを巻枠の軸線方向へ一体に移動させて複数の線材を列替えすると共に、その列替えに合わせて巻枠の軸線に対する複数の線材の供給角度が互いに同じになるように複数のノズルの相対位置を変更することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、複数の線材が巻枠に1回巻き付けられる毎に、複数のノズルが巻枠の軸線方向へ一体に移動させられて複数の線材が列替えされると共に、その列替えに合わせて巻枠の軸線に対する複数の線材の供給角度が互いに同じになるように複数のノズルの相対位置が変更される。従って、複数のノズルの移動にかかわらず複数の線材の供給角度が互いに同じになるように複数のノズルの相対位置が変更されるので、複数の線材が互いに平行に接して揃った状態で巻枠に供給される。 According to the configuration of the above invention, each time a plurality of wire rods are wound around the winding frame once, the plurality of nozzles are integrally moved in the axial direction of the winding frame, and the plurality of wire rods are rearranged. In accordance with the replacement, the relative positions of the plurality of nozzles are changed so that the supply angles of the plurality of wires relative to the axis of the winding frame are the same. Therefore, since the relative positions of the plurality of nozzles are changed so that the supply angles of the plurality of wire rods are the same regardless of the movement of the plurality of nozzles, the winding frame is in a state where the plurality of wire rods are in contact with each other and aligned. To be supplied.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明の巻線装置は、複数の線材を巻枠に供給するための複数のノズルと、複数のノズルを巻枠の軸線方向へ一体に移動させるための移動手段と、複数のノズルを所定の軸線を中心に一体に回転させるための回転手段と、巻枠の軸線に対する複数の線材の供給角度が互いに同じになるように移動手段及び回転手段を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, a winding apparatus according to a second aspect of the present invention includes a plurality of nozzles for supplying a plurality of wire rods to the winding frame, and the plurality of nozzles integrally moving in the axial direction of the winding frame. Moving means, rotating means for rotating the plurality of nozzles integrally around a predetermined axis, and moving means and rotating means so that the supply angles of the plurality of wires relative to the axis of the reel are the same The control means for controlling is provided.
上記発明の構成によれば、制御手段が移動手段及び回転手段を制御することにより、複数のノズルが巻枠の軸線方向へ一体に移動し、複数のノズルが所定の軸線を中心に回転する。これにより、複数の線材の供給角度が互いに同じに保たれて、複数の線材が互いに平行に接して揃った状態で巻枠に供給される。 According to the configuration of the invention, the control unit controls the moving unit and the rotating unit, so that the plurality of nozzles move integrally in the axial direction of the winding frame, and the plurality of nozzles rotate around the predetermined axis. Thereby, the supply angles of the plurality of wire rods are kept the same, and the plurality of wire rods are supplied to the reel in a state where they are in contact with each other in parallel.
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、制御手段は、複数の線材の巻枠上における巻付位置と巻枠に対する複数のノズルの位置関係とに基づいて回転手段を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control means includes a winding position on the winding frame of the plurality of wires and a position of the plurality of nozzles with respect to the winding frame. The purpose is to control the rotating means based on the relationship.
上記発明の構成によれば、請求項2に記載の発明の作用に加え、複数の線材は巻枠上に所定の巻き方で巻き付けられるが、制御手段は、回転手段を、複数の線材の巻枠上における巻付位置と巻枠に対する複数のノズルの位置関係とに基づいて制御すればよいだけなので、制御内容が比較的簡単となる。
According to the configuration of the above invention, in addition to the action of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の発明において、制御手段は、巻枠上にて複数の線材の列替えを行わない区間では、複数のノズルを巻枠の軸線方向において停止させると共に複数のノズルの回転位置を一定に保ち、複数の線材の列替えを行う区間では、複数のノズルを巻枠の軸線方向において移動させると共に複数のノズルの回転位置を変更するように移動手段及び回転手段を制御することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、請求項2又は3に記載の発明の作用に加え、複数の線材の列替えを行う区間だけでノズルの移動とノズルの回転位置の変更を行えばよい。
According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、巻枠の軸線に対する複数の線材の供給角度の違いによらず巻枠に対して線材を隙間無く整列に巻き付けることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to wind the wire around the winding frame in a line without any gap regardless of the difference in the supply angle of the plurality of wires relative to the axis of the winding frame.
請求項2に記載の発明によれば、巻枠の軸線に対する複数の線材の供給角度の違いによらず巻枠に対して線材を隙間無く整列に巻き付けることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to wind the wire around the winding frame in alignment without any gap regardless of the difference in the supply angle of the plurality of wires relative to the axis of the winding frame.
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、高速制御に対応し易く、整列巻き付けの高速化に対応することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、請求項2又は3に記載の発明の効果に加え、整列巻き付けの高速化により一層寄与することができる。
According to the invention described in
以下、本発明における巻線方法及び巻線装置を集中巻ステータコアの矩形コイルユニットに具体化した一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a winding method and a winding device according to the present invention are embodied in a rectangular coil unit of a concentrated winding stator core will be described in detail with reference to the drawings.
図1に、この実施形態における矩形コイルユニット1を斜視図により示す。図2に、矩形コイルユニット1を正面図により示す。この矩形コイルユニット1は、矩形断面を有するボビン3の外周の4面に一対をなす2本のワイヤ2を同時に整列に巻き回すことで作製される。この矩形コイルユニット1が、円環状をなす集中巻ステータコアの内周に形成された複数のティースのそれぞれに組み付けられることにより、ステータが構成される。そのステータの中空部にロータが組み付けられることにより、モータが製造される。ボビン3は、本発明の巻枠に相当し、ワイヤ2は本発明の線材に相当する。
FIG. 1 is a perspective view showing a
ボビン3は、矩形断面をなす筒部3a(図6,8参照)と、筒部3aの軸線方向両端に形成された第1鍔部3b及び第2鍔部3cとを含む。後側に位置する第1鍔部3bには、上部の肉欠き部3dに対応して絶縁壁3eと巻留め部3fが形成される。筒部3aは、中空部3gを含む。ボビン3は、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の合成樹脂材から形成され、絶縁性を有する。筒部3aの外周上には、2本のワイヤ2が複数層に整列に巻き回されることで矩形のコイル4が形成される。絶縁壁3eと巻留め部3fには、2本のワイヤ2の両端部分の一部が掛け留めされる。この実施形態では、モータの小型高出力化を図るために、比較的太いワイヤ2が使用される。ワイヤ2は、銅線をエナメル絶縁被膜で覆うことで構成される。
The
上記した矩形コイルユニット1において、2本のワイヤ2は、第1鍔部3bの内側に挿入されて第1鍔部3bから第2鍔部3cまでの間を筒部3aの外周上に順次列状に巻き回されることにより、コイル4の1層目が形成される。その後、第2鍔部3cにて折り返され、第2鍔部3cから第1鍔部3bまでの1層上に2本のワイヤ2が順次列状に巻き回されることにより、コイル4の2層目が形成される。このように筒部3aの軸線方向に沿って2本のワイヤ2が往復して整列に巻き回されることにより、複数列及び複数層のコイル4が形成される。巻き終えた2本のワイヤ2の端部は、巻留め部3fに差し込まれて留められる。以上のようにして矩形状をなすコイル4を含む矩形コイルユニット1が作製される。
In the
図3に、ボビン3に巻かれたコイル4を側面図により示す。図4に、ボビン3に巻かれたコイル4を背面図により示す。図5(a)〜(d)に、図3におけるA視図、B視図、C視図及びD視図をそれぞれ示す。図3〜5に示すように、この実施形態では、ボビン3の筒部3aの外周4面のうち上下一対をなす平行面である上渡り部及び下渡り部のうち下渡り部にてワイヤ2の0.5本分の列替え(レーンチェンジ)を行い、上渡り部にてワイヤ2の1.5本分のレーンチェンジを行うように2本のワイヤ2の整列巻き回しを行っている(以下、この巻線方法を「1.5−0.5チェンジ」と言う。)。これにより、ボビン3を1ターンさせるうちにボビン3の上渡り部及び下渡り部にて2本分のレーンチェンジを行うようになっている。
FIG. 3 is a side view showing the
すなわち、図3及び図4、並びに図5(a)のワイヤ2の中に「1」を付して示すように、上部から巻き始めた2本のワイヤ2は、ボビン3の筒部3aの外周4面のうち他の左右一対をなす平行面である左平巻部及び右平巻部のうち左平巻部にて第1鍔部3bに沿って垂直に巻かれ下渡り部に至る。次に、下渡り部にて図5(b)のワイヤ2の中に「1」を付して示すように、ワイヤ2の0.5本分だけ斜めにレーンチェンジが行われ、右平巻部にて垂直に巻かれて上渡り部に至る。次に、上渡り部にて図5(a)にワイヤ2の中に「1」及び「2」を付して示すように、ワイヤ2の1.5本分だけ斜めにレーンチェンジが行われ、再び左平巻部にて垂直に巻かれて下渡り部に至る。その後、上記と同様に下渡り部及び上渡り部でレーンチェンジが繰り返し行われることにより、コイル4の1層目が形成される(図5(a),(b)において1層目は、ワイヤ2の中に「1〜6」の数字が付されて示される。)。1層目の巻き回しが終わると、巻き始め位置の反対側にて折り返され、図5(b)に示すように、下渡り部では1層目とは逆向きにワイヤ2の0.5本分だけレーンチェンジが行われる。その後、図5(a)に示すように、上渡り部では1層目とは逆向きにワイヤ2の1.5本分だけレーンチェンジが行われる。
That is, as shown by attaching “1” to the
ここで、図6に、図2のX−X線断面図を示す。図7に、図6の鎖線円S1の中のワイヤ2の配列を拡大して模式図により示す。図8に、図2のY−Y線断面図を示す。図9に、図8の鎖線円S2の中のワイヤ2の配列を拡大して模式図により示す。図6に示すように、ボビン3の筒部3aの上側の渡り部Pg1及び下側の渡り部Pg2では、図7に示すように、ワイヤ2が直積みされた形で巻き付けられる。従って、上側の渡り部Pg1及び下側の渡り部Pg2では、図7に示すように、ワイヤ2の直径を「φ」とすると、その直径φの分ずつ各層のワイヤ2が積み上げられることとなる。一方、図8に示すように、ボビン3の筒部3aの左側の平巻部Pf1及び右側の平巻部Pf2では、図9に示すように、ワイヤ2が俵積みされた形で巻き付けられる。従って、左側の平巻部Pf1及び右側の平巻部Pf2では、図9に示すように、「φ×Cos30°」の分ずつ各層のワイヤ2が積み上げられることとなる。このように、渡り部Pg1,Pg2と平巻部Pf1,Pf2との間では、巻層の厚みの変化がわずかに異なる。
Here, FIG. 6 shows a cross-sectional view taken along line XX of FIG. FIG. 7 is an enlarged schematic diagram showing the arrangement of the
次に、上記のような矩形コイルユニット1を作製するための巻線方法及び巻線装置について説明する。図10に、巻線装置の概略を側面図により示す。図11に、巻線装置の概略を正面図により示す。この実施形態では、上下に平行に配置された2本のノズル11,12から供給されるワイヤ2をそれぞれボビン3に集中して整列に巻き付けるようになっている。ボビン3は、上記した中空部3gが所定の回転軸13に嵌め込まれて回転軸13と一体に回転可能に構成される。回転軸13は、ワイヤ2をボビン3に巻き付けるとき、所定の駆動機構(図示略)により一定速度で回転するようになっている。この回転軸13及びボビン3の回転角度を以下において「A軸角度」と言う。2本のノズル11,12は、円筒形のホルダ14に保持され、そのホルダ14が第1駆動機構15を介してボビン3の軸線(A軸)と平行なX軸に沿って移動可能に構成される。第1駆動機構15は、第1モータ16により駆動される。このホルダ14の移動により、2本のノズル11,12が一体にX軸方向へ移動可能に構成される。このホルダ14の移動位置を以下において「X軸位置」と言う。ホルダ14、第1駆動機構15及び第1モータ16は、2つのノズル11,12をボビン3の軸線方向(A軸方向)、すなわちX軸方向へ一体に移動させるための本発明の移動手段に相当する。また、ホルダ14は、第2駆動機構17を介して、その軸線(B軸)を中心に回転可能に構成される。第2駆動機構17は、第2モータ18により駆動される。このホルダ14の回転により、2つのノズル11,12がホルダ14と一体にB軸を中心に回転可能に構成される。このホルダ3の回転角度を以下において「B軸角度」と言う。ホルダ14、第2駆動機構17及び第2モータ18は、2つのノズル11,12を所定の軸線(B軸)を中心に一体に回転させるための本発明の回転手段に相当する。各ノズル11,12の先端は、ボビン3よりも下方であって、ボビン3の真下に配置される。この配置により、各ノズル11,12の先端から導き出されるワイヤ2は、側面視でボビン3に対しほぼ垂直な状態で巻き付けられる。各モータ16,18は、コントローラ19に接続される。
Next, a winding method and a winding apparatus for producing the
コントローラ19は、回転軸13の回転角度、すなわちA軸角度の変化に応じてホルダ14を所定のタイミングで移動及び回転させるために各モータ16,18を制御するようになっている。コントローラ19は、ボビン3の軸線(A軸)に対する2本のワイヤ2の供給角度θs(図11参照)が互いにほぼ同じになるように各モータ16,18を制御するための本発明の制御手段に相当する。
The
図10において、略長方形状に示したボビン3の上下に位置する一対の長辺が外周面の一部を構成する平巻部Pf1,Pf2であり、左右に位置する一対の短辺が外周面の一部を構成する渡り部Pg1,Pg2である。ボビン3を1ターンさせるときの回転角度(A軸角度)は、鉛直方向へ延びる垂線Lvを基準とした回転軸13の回転角度でもある。
In FIG. 10, a pair of long sides positioned above and below the
図13に、A軸角度変化に対するX軸位置及びB軸角度の変化をグラフにより示す。図13は、ボビン3にワイヤ2を4ターン弱分だけ巻くときのホルダ14の挙動を示すものである。図13において、横軸は「A軸角度」を示し、縦軸は「X軸位置」と「B軸角度」をそれぞれ示す。上側の折れ線は、B軸角度の変化、すなわちホルダ14の回転角度の変化を示す。下側の折れ線は、X軸位置、すなわちホルダ14のX軸上における位置の変化を示す。この図13から分かるように、ホルダ14のX軸位置は、1ターンから2ターンへ移るとき、2ターンから3ターンへ移るとき、3ターンから4ターンへ移るときのそれぞれにおいて、一旦プラス方向へ所定距離a1だけ変位してからマイナス方向へ「a1」より短い所定距離「b1」だけ戻るようになっている。
FIG. 13 is a graph showing changes in the X-axis position and the B-axis angle with respect to the A-axis angle change. FIG. 13 shows the behavior of the
すなわち、1ターン目において、A軸角度が「0〜180°」になる間は、ホルダ14のX軸位置に変化はなく、A軸角度が「180〜270°」になる間に、ホルダ14のX軸位置は距離a1だけプラス方向へ変位し、A軸角度が「270〜360°」になる間に、ホルダ14のX軸位置は距離b1だけマイナス方向へ戻る。その後、2ターン目において、A軸角度が「360〜720°」になる間、3ターン目において、A軸角度が「720〜1080°」になる間のそれぞれにおいて、ホルダ14のX軸位置は上記と同様の挙動を示す。ここで、各ターンにおいて、ホルダ14のX軸位置がプラス方向へ距離a1だけ変位するときが、2本のワイヤ2のレーンチェンジが行われる「レーンチェンジ部」となっている。
That is, in the first turn, the X-axis position of the
そして、この実施形態では、上記したホルダ14のX軸位置の変位に合わせて、ホルダ14のB軸角度が変化するようになっている。すなわち、各ターンにおいて、ホルダ14のX軸位置がプラス方向へ距離a1だけ変位するときに、ホルダ14のB軸角度がプラス方向へ所定角度θ1だけ回転し、ホルダ14のX軸位置がマイナス方向へ距離b1だけ戻るときに、ホルダ14のB軸角度がマイナス方向へ所定角度θ1だけ戻るようになっている。
In this embodiment, the B-axis angle of the
そして、上記したホルダ14のX軸位置及びB軸角度の挙動に伴い、ホルダ14に支持された2本のノズル11,12がホルダ14と一体にX軸方向へ変位すると共にB軸を中心に相対位置を変更することとなる。つまり、この実施形態では、2本のワイヤ2をボビン3に1回巻き付ける毎に、2本のノズル11,12をボビン3のA軸方向(X軸方向)へ一体に移動させて2本のワイヤ2をレーンチェンジすると共に、そのレーンチェンジに合わせてボビン3のA軸に対する2本のワイヤ2の供給角度θsが互いに同じになるように2つのノズル11,12の相対位置を変更するようになっている。
Then, along with the behavior of the X-axis position and B-axis angle of the
図14に、A軸角度の変化に対するX軸位置及びB軸角度の変化、並びにボビン3、ホルダ14及び各ノズル11,12の挙動を説明図により示す。図14は、ワイヤ2をボビン3に1ターン分巻くときのA軸角度の変化(0〜360°)に対応したX軸位置及びB軸角度の挙動をグラフに示し、その挙動に対応したボビン3、ホルダ14及び各ノズル11,12の挙動を同図(a)〜(e)に示す。
FIG. 14 is a diagram illustrating changes in the X-axis position and the B-axis angle with respect to changes in the A-axis angle, and the behavior of the
図14において、A軸角度が「0°」の状態では、同図(a)に示すように、各ノズル11,12の配列方向(図14においてノズル11,12の中心を通る直線の方向)が垂直に対して所定角度θbだけ反時計方向へ傾いている。この角度θbとして、例えば「5〜6°」が当てはめられる。この反時計方向への傾き状態が「初期状態」である。このとき、上のノズル11はB軸よりも左側へ、下のノズル12はB軸よりも右側へそれぞれ変位している。この初期状態で上下2つのノズル11,12の配列方向が反時計方向に所定角度θbだけ傾いているのは、各ノズル11,12から引き出される2本のワイヤ2を互いに平行に接触させながら、それらワイヤ2をボビン3に対して直角の供給角度θsをもって供給するためである。
14, in the state where the A-axis angle is “0 °”, as shown in FIG. 14A, the arrangement direction of the
その後、A軸角度が「90°」になると、図14(b)に示すように、ボビン3は「90°」回転するが、ホルダ14と各ノズル11,12の状態に変化はない。すなわち、X軸位置及びB軸角度に変化はない。次いで、A軸角度が「180°」になると、図14(c)に示すように、ボビン3は「180°」回転するが、上記と同じくホルダ14と各ノズル11,12の状態に変化はない。
Thereafter, when the A-axis angle reaches “90 °”, the
そして、A軸角度が「270°」になると、図14(d)に示すように、ボビン3は「270°」回転し、ホルダ14と各ノズル11,12は、X軸位置及びB軸角度が変化する。この状態では、ホルダ14は、そのX軸位置が同図(a)〜(c)に示すよりもプラス側へ変位しており、そのB軸角度が同図(a)〜(c)に示す状態から時計回りに所定角度だけ回転している。図14(d)に示す状態では、各ノズル11,12の配列方向は、垂直に対し所定角度θcだけ時計方向へ傾いている。つまり、図14(d)に示す状態では、初期状態に比べてホルダ14が時計方向へ回転しており、これにより上下2つのノズル11,12の相対位置が変更されている。ここでは、上のノズル11がB軸よりも右側へ、下のノズル12がB軸よりも左側へそれぞれ変位している。図14(d)に示す状態は、図11に示す状態と同じであり、各ノズル11,12の配列方向が垂直に対し所定角度θcだけ時計方向に傾いていることで、ボビン3のA軸に対する2本のワイヤ2の供給角度θsが所定値(例えば「81°」)に設定されている。
When the A-axis angle becomes “270 °”, as shown in FIG. 14D, the
その後、A軸角度が「360°」になると、図14(e)に示すように、ボビン3は「360°」回転し、ホルダ14と各ノズル11,12は、X軸位置及びB軸角度が変化する。この状態では、ホルダ14は、X軸位置が同図(d)に示すよりもマイナス側へ若干変位しており、B軸角度は同図(a)〜(c)に示す初期状態に戻っている。
Thereafter, when the A-axis angle becomes “360 °”, as shown in FIG. 14E, the
図13,14は、ボビン3に2本のワイヤ2を巻き付ける工程の一部を示すものである。ボビン3の外周にワイヤ2が1層目だけ整列に巻き付けられるまで上記と同様の工程が繰り返される。その後、ボビン3の一端で折り返され、ワイヤ2の2層目が整列に巻き付けられるまで上記と同様の工程が繰り返される。3層目以降についても同様である。
13 and 14 show a part of the process of winding the two
上記したように、コントローラ19は、ボビン3のA軸に対する2本のワイヤ2の供給角度θsが互いに同じになるように各モータ16,18を制御する。また、コントローラ19は、2本のワイヤ2のボビン3上における巻付位置とボビン3に対する2つのノズル11,12の位置関係とに基づいて第2モータ18を制御する。ここで、「巻付位置」とは、ボビン3の外周の4つの面、すなわち平巻部Pf1,Pf2及び渡り部Pg1,Pg2を意味する。更に、コントローラ19は、ボビン3上にて2本のワイヤ2のレーンチェンジを行わない区間(A軸角度で「0〜180°」)の間では、2つのノズル11,12をボビン3のA軸方向、すなわちX軸方向において停止させると共に、2つのノズル11,12の回転位置を一定に保つ。一方、2本のワイヤ2のレーンチェンジを行う区間(A軸角度で「180〜270°」)では、2つのノズル11,12をX軸方向において移動させると共に、2つのノズル11,12の回転位置を変更させるように各モータ16,18を制御する。
As described above, the
以上説明したこの実施形態の巻線方法によれば、2本のワイヤ2がボビン3に1回巻き付けられる毎に、2つのノズル11,12がボビン3のA軸方向(ホルダ14のX軸方向)へ一体に移動させられて2本のワイヤ2のレーンチェンジが行われる。そして、そのレーンチェンジに合わせて、ボビン3のA軸に対する2本ワイヤ2の供給角度θsが互いに同じになるように2つのノズル11,12の相対位置が変更される。従って、X軸方向における2つのノズル11,12の移動にかかわらず2本のワイヤ2の供給角度θsが互いに同じになるように2つのノズル11,12の相対位置が変更されるので、図11に示すように、2本のワイヤ2が互いに平行に接して揃った状態でボビン3に供給されることとなる。図11の鎖線円S3の部分を図12に拡大して示すように、2本のワイヤ2の間には「隙間」ができていない。このため、ボビン3のA軸に対する2本のワイヤ2の供給角度θsの違いによらずボビン3に対して2本のワイヤ2を隙間無く整列に巻き付けることができる。この結果、ボビン3にワイヤ2を巻き付けてできる巻線(コイル)を高占積率にすることができ、コイルの品質ロバスト性を確保することができる。
According to the winding method of this embodiment described above, every time the two
図15には、図11とは異なり、ホルダ14のB軸角度を変化させることなくX軸位置のみをプラス側へ移動させたときのワイヤ2の状態を示す。図16は、図15の鎖線円S4を拡大して示し、図12と対比される。図15,16から分かるように、ホルダ14のX軸位置を変化させただけでは、2本のワイヤ2の供給角度が互いに同じにはならず、2本のワイヤ2が互いに平行にはならず、2本のワイヤ2の間に「隙間」ができてしまう。これは、一方のワイヤ2を狙いの位置にしようとしても他方のワイヤ2が狙いの位置から外れてしまうためである。2本のワイヤ2の間に「隙間」ができてしまうことから、コイルに巻きずれができてしまう。図11,12と図15,16との対比から、本実施形態の巻線方法による効果は明らかである。
FIG. 15 shows the state of the
また、この実施形態の巻線装置によれば、コントローラ19が各モータ16,18を制御することにより、2つのノズル11,12がボビン3のA軸方向(ホルダ14のX軸方向でもある。)へ一体に移動し、2つのノズル11,12がホルダ14のB軸を中心に回転することとなる。これにより、2本のワイヤ2の供給角度θsが互いに同じに保たれて、2本のワイヤ2が互いに平行に接して揃った状態でボビン3に供給されることとなる。このため、ボビン3のA軸に対する2本のワイヤ2の供給角度θsの違いによらずボビン3に対して2本のワイヤ2を隙間無く整列に巻き付けることができる。この結果、ボビン3にワイヤ2を巻き付けてできる巻線(コイル)を高占積率にすることができ、コイルの品質ロバスト性を確保することができる。
Further, according to the winding device of this embodiment, the
また、この実施形態では、2本のワイヤ2はボビン3の上に整列に巻き付けられるが、コントローラ19は、2つのノズル11,12の相対位置を変更するために、第2モータ18を、2本のワイヤ2のボビン3の上における巻付位置とボビン3に対する各ノズル11,12の位置関係とに基づいて制御すればよいだけなので、その制御内容が比較的簡単なものとなる。このため、高速制御に対応し易く、整列巻き付けの高速化に対応することができる。
In this embodiment, the two
また、この実施形態では、コントローラ19の制御として、2本のワイヤ2のレーンチェンジを行う区間だけで各ノズル11,12の移動と各ノズル11,12の回転位置の変更を行えばよい。この意味で、コントローラ19による各モータ16,18の制御の内容がより簡単となり、高速制御により対応し易く、整列巻き付けの高速化により一層寄与することとなる。
In this embodiment, as the control of the
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.
例えば、前記実施形態では、2本のワイヤ2を同時にボビン3に巻き付ける場合について説明したが、ボビンに同時に巻き付けられるワイヤは、3本以上の本数であってもよい。
For example, in the above embodiment, the case where two
2 ワイヤ(線材)
3 ボビン(巻枠)
4 コイル
11 ノズル
12 ノズル
14 ホルダ(移動手段、回転手段)
15 第1駆動機構(移動手段)
16 第1モータ(移動手段)
17 第2駆動機構(回転手段)
18 第2モータ(回転手段)
19 コントローラ(制御手段)
θs 供給角度
2 Wire (Wire)
3 Bobbins (reel)
4
15 First drive mechanism (moving means)
16 First motor (moving means)
17 Second drive mechanism (rotating means)
18 Second motor (rotating means)
19 Controller (control means)
θs Supply angle
Claims (4)
前記複数の線材を前記巻枠に1回巻き付ける毎に、前記複数のノズルを前記巻枠の軸線方向へ一体に移動させて前記複数の線材を列替えすると共に、その列替えに合わせて前記巻枠の軸線に対する前記複数の線材の供給角度が互いに同じになるように前記複数のノズルの相対位置を変更することを特徴とする巻線方法。 In a winding method in which a plurality of wires supplied from a plurality of nozzles arranged in parallel to each other are wound around the outer periphery of a winding frame in an alignment,
Each time the plurality of wire rods are wound around the winding frame once, the plurality of nozzles are integrally moved in the axial direction of the winding frame to rearrange the plurality of wire rods, and the winding according to the rearrangement. A winding method, wherein the relative positions of the plurality of nozzles are changed so that the supply angles of the plurality of wires relative to the axis of the frame are the same.
前記複数のノズルを前記巻枠の軸線方向へ一体に移動させるための移動手段と、
前記複数のノズルを所定の軸線を中心に一体に回転させるための回転手段と、
前記巻枠の軸線に対する前記複数の線材の供給角度が互いに同じになるように前記移動手段及び前記回転手段を制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とする巻線装置。 A plurality of nozzles for supplying a plurality of wires to the reel;
Moving means for integrally moving the plurality of nozzles in the axial direction of the reel;
A rotating means for rotating the plurality of nozzles integrally around a predetermined axis;
A winding device comprising: control means for controlling the moving means and the rotating means so that supply angles of the plurality of wires relative to the axis of the winding frame are the same.
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