JP2986960B2 - 巻線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、巻線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にトランス等は、巻線とテーピング
を交互に行い、多層に巻線することで製作され、この場
合コンベア上に巻線機とテーピング機を交互に並べ、ワ
ークへの巻線とテーピングを順次行う方法が取られてい
る。

【０００３】しかし、これだと層数分の巻線機とテーピ
ング機が必要となり、高価で大型化してしまう。そこ
で、１つのステーションで、巻線とテーピングを繰り返
し行う巻線装置が提案されている。

【０００４】これは、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能なノズ
ルホルダの支持構造の上にテーピング装置を設けたもの
で、対向するスピンドル上のワーク（ボビン）に対し、
ノズルホルダに取付けたノズルとスピンドルの回転によ
り線材の巻線、からげを行い、同じくＸ，Ｙ，Ｚ方向に
移動可能なテーピング装置によりボビンにテープを貼付
け、スピンドルの回転に伴いテーピングを行うようにし
ている（特開昭６３ー２８０４０４号公報等参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トランス等
においては、同一のボビンに線種、線径の異なる線材を
多層に巻線することがあり、この場合前述のような巻線
装置では、線材の交換装置を追加しなければならない。

【０００６】ところが、前述の巻線装置では、スピンド
ルの位置が固定のため、巻線位置とテーピング位置が同
一位置にあって、ノズルホルダの支持構造の上にテーピ
ング装置が設けられており、このため線材交換装置を設
けても、テーピング装置が邪魔になって、線材交換は困
難である。

【０００７】また、この場合巻線、テーピングに加えて
線材交換も同一箇所で行うことになるため、すべての作
業がシリーズになり、タクト的に長くなってしまうとい
う欠点がある。

【０００８】この発明は、このような問題点を解決する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の巻線装置は、
ワークを装着するスピンドルを回転する駆動部を設け、
立設した複数の巻線ノズルを介してワークに線材を巻線
する巻線機構およびその巻線位置から離れた位置にワー
クにテーピングするテーピング装置を駆動部を挟んで配
設し、スピンドルをワークの巻線位置とテーピング位置
の間で移動可能に形成すると共に、巻線機構の線材交換
をテーピングと並行して行えるように自動交換可能な線
材交換装置を設ける。

【００１０】

【作用】ワークの巻線時にスピンドルは巻線機構側に移
動され、テーピング時にスピンドルはテーピング装置側
に移動される。

【００１１】このため、巻線位置とテーピング位置が別
位置となり、したがってテーピング装置を巻線側から離
間できるため、テーピング装置が邪魔になることなく、
線材交換装置を設けて線材交換を容易に行える。

【００１２】また、巻線位置とテーピング位置が別位置
となるため、テーピングと線材交換を同時に行うことが
でき、タクトを短縮できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図６に基づい
て説明する。

【００１４】図において、１はスピンドル２の主軸台、
３はテーピング装置、４は巻線機構のノズルバー、５は
線材交換装置、６はワーク（ボビン）の受渡し装置、７
はボビンを搬送するパレット、８はその搬送コンベアで
ある。

【００１５】主軸台１は、内部にスピンドル２を回転駆
動する図示しないモータ（サーボモータ等）を備え、脚
柱９に両端部を回動自由に支持され、端部のロータリシ
リンダ１０の正逆駆動によって、図１のように主軸台１
とともにスピンドル２がテーピング装置３側、巻線機構
側に反転、位置決めされる。

【００１６】テーピング装置３は、図２のように主軸台
１の脚柱９の上部にブラケット１１を介し取付けられた
テープホルダ１２、テープガイド１３、およびその下方
にてテープの先端をつかむテープクランプ１４、テープ
をボビンに撫でつけるローラ１５、テープカッタ１６か
らなる。

【００１７】テープクランプ１４、ローラ１５、テープ
カッタ１６は、スライドロッド１７に支えられるテーピ
ング台１８に取付けられ、図３、図４のようにスライド
ロッド１７をＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に駆動可能な往復台
１９を介してＸ，Ｙ，Ｚ方向に動作される。

【００１８】２０〜２２は、そのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のモ
ータである。

【００１９】テーピングを行うときは、テープホルダ１
２からテープガイド１３に繰り出しているテープの先端
をテープクランプ１４がつかんでボビンに合わせ、ロー
ラ１５でテープを撫でつけながらボビンを回動して貼付
け、テープ端部をテープカッタ１６で切断する。

【００２０】巻線機構のノズルバー４は、図５のように
バー４に設けたノズルホルダ２３に線材を案内するノズ
ル２４が取付けられ、ノズルホルダ２３の先端には圧接
する一対のプレート２５ａ，２５ｂの間に線材を挟持す
るワイヤクランプ２６が形成される。

【００２１】ノズルバー４は、両端部がスライドロッド
２７の受台２８にエアシリンダ２９を介して着脱自由に
支持される。

【００２２】受台２８のバー支持部３０は、ロータリシ
リンダ３１により回動可能に形成され、スライドロッド
２７は、往復台３２を介して前記スライドロッド１７に
同じくＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に動作される。

【００２３】この場合、往復台１９，３２のＸ，Ｙ軸の
駆動機構は共用、またＺ軸の駆動機構はスライドロッド
１７，２７のボールネジ３３，３４をベルト３５により
連結した構造となっているが、それぞれ独立に設けても
良い。

【００２４】巻線機構の線材からげ装置３６は、図５、
図６のように突起状のクランプピン３７を一体に形成し
た半円形の捨てからげピン３８が、排線スリーブ３９を
嵌装したロッド４０の先端に、クランプピン３７とロッ
ド４０の間にくさび状のわずかな隙間を残して取付けら
れる。

【００２５】ロッド４０は、エアアクチュエータにより
ロッド４０をＺ軸方向に、排線スリーブ３９をロッド４
０に沿って駆動するシリンダ部４１を介して、前記主軸
台１の脚柱９に支持される往復台４２に立設され、Ｚ軸
に加えてＸ，Ｙ軸方向に動作される。

【００２６】４３，４４は、そのＸ軸、Ｙ軸のモータで
ある。

【００２７】巻線を始めるときは、ノズルバー４のノズ
ル２４の線材を、線材からげ装置３６のクランプピン３
７とロッド４０の間に挟み、捨てからげピン３８に数回
からげた状態で、巻線に入る。

【００２８】巻線を終えれば、ノズル２４の線材を再び
クランプピン３７とロッド４０の間に挟み、捨てからげ
ピン３８にからげる。

【００２９】捨てからげピン３８にからげた線材は、排
線スリーブ３９の昇動に伴い取り除く。

【００３０】４５はボビンの端子に線材をからげ、かつ
線端を切断するためのラッピング装置、４６，４７は線
材をボビンに巻入れならびにボビンから端子に引き出す
際に、線材の曲げ部を押えるための線押え装置および線
材の曲げ部に小さなテープ片を貼り付けて固定するため
のテープ片貼付け装置である。

【００３１】線材交換装置５は、図１のように前記受台
２８に支持されるノズルバー４を後方からつかむ一対の
チャック部４８を設けたアーム４９および各ノズルバー
４を載置するストッカ５０からなる。

【００３２】アーム４９は、支柱５１に水平に取付けら
れ、エアシリンダ５２によりＸ軸方向（受台２８の方
向）に伸縮動作される。

【００３３】ストッカ５０は、２つのポール５３の受台
２８側に段状に複数のノズルバー４の載置部５４が形成
され、図示しないモータの駆動によりＺ軸方向に昇降可
能に設けられる。

【００３４】５５〜５７は各種線材の巻枠、５８〜６０
は各ノズルバー４の各ノズルに導かれる線材にテンショ
ンを付与するテンション装置である。

【００３５】受渡し装置６は、搬送コンベア８と前記主
軸台１の間で往復動可能なブラケット６１に、ロータリ
シリンダ６２の駆動によって１８０°ずつ回動、位置決
めされる受渡し台６３が設けられ、受渡し台６３の両面
にボビンの治具６４をつかむハンド６５が設けられる。

【００３６】搬送コンベア８のパレット７のボビンなら
びに主軸台１のスピンドル２のボビンは、受渡し装置６
の反転、往復動作により、一方のハンド６５がスピンド
ル２のボビンの治具６４をつかんで、治具ごとパレット
７に戻し、これに並行して他方のハンド６５がパレット
７のボビンの治具６４をつかんで、治具ごとスピンドル
２に受け渡す。

【００３７】次に、動作内容を説明する。

【００３８】まず、搬送コンベア８で送られたパレット
７のボビンは、受渡し装置６によりテーピング装置３側
に位置している主軸台１のスピンドル２に、治具ごと受
け渡される。

【００３９】ボビンのテーピングは、テーピング装置３
のテープホルダ１２からテープガイド１３に繰り出して
いるテープの先端を、テープクランプ１４がつかんでボ
ビンに合わせ、ローラ１５でテープを撫でつけながらス
ピンドル２を回動して貼付けると共に、テープ端部をテ
ープカッタ１６で切断することで行われる。

【００４０】テーピングを終えると、テープクランプ１
４等を取付けたテーピング台１８が元の位置に戻され、
主軸台１がスピンドル２と共に１８０°反転されて巻線
側に位置した後、巻線が始められる。

【００４１】ボビンの巻線は、受台２８に支持されてい
るノズルバー４のノズル２４の線材を、線材からげ装置
３６のクランプピン３７とロッド４０の間に挟み、捨て
からげピン３８に数回からげた状態で、行われる。

【００４２】巻線する際、ボビンの端子の線材のからげ
および線端の切断はラッピング装置４５により、線材の
ボビンの巻入れ、引き出しの曲げ部の押えならびにテー
プ片の貼り付けは線押え装置４６、テープ片貼付け装置
４７により行われる。

【００４３】巻線を終えると、ノズル２４の線材を再び
クランプピン３７とロッド４０の間に挟み、捨てからげ
ピン３８にからげ、受台２８と共にノズルバー４が元の
位置に戻され、待機される。

【００４４】なお、捨てからげピン３８にからげた線材
は、排線スリーブ３９の昇動にしたがい取り除かれる。

【００４５】そして、巻線を終えると、再び主軸台１が
スピンドル２と共に１８０°反転され、テーピング装置
３側に位置した状態で、テーピングが行われ、これらは
コイルの巻層数に応じ繰り返し行われるが、この際巻線
の線種が異なるときは、次のように線材の交換が行われ
る。

【００４６】この場合、前の線種の巻線を終えてノズル
２４の線材を捨てからげピン３８にからげると、バー支
持部３０と共にノズルバー４を回動することで、捨てか
らげピン３８とノズル２４の間の線材をノズルホルダ２
３のワイヤクランプ２６に挟んで保持し、捨てからげピ
ン３８側の線材を切断後、受台２８と共にノズルバー４
が元の位置に戻される。

【００４７】このとき、主軸台１がスピンドル２と共に
テーピング装置３側に１８０°反転される。

【００４８】受台２８、ノズルバー４が元の位置に戻さ
れると、線材交換装置５のアーム４９がストッカ５０の
載置部５４の空棚部（受台２８にあるノズルバー４の載
置場所）を通り前方に伸び出して、アーム４９のチャッ
ク部４８が受台２８のノズルバー４をつかむと共に、受
台２８のエアシリンダ２９が解放され、受台２８が下動
される。

【００４９】受台２８の下動後、アーム４９がストッカ
５０の載置部５４の後方に後退し、アーム４９のチャッ
ク部４８がつかんでいるノズルバー４が両端を載置部５
０の空棚部に受け止められ、載置される。

【００５０】この間、テーピング装置３にてテーピング
が行われる。

【００５１】次に、ストッカ５０が昇降され、要求の線
材をノズル２４に取付けた所定のノズルバー４がアーム
４９と同等の高さにくると、アーム４９が伸び出してチ
ャック部４８がそのノズルバー４をつかみ、載置部５４
から前方の受台２８側に送られる。

【００５２】ノズルバー４が受台２８側にくると、受台
２８がノズルバー４の位置まで上動され、エアシリンダ
２９が動作して受台２８にノズルバー４が支持、セット
される。

【００５３】同時に、テーピングを終えている主軸台１
がスピンドル２と共に巻線側に１８０°反転される。

【００５４】このノズルバー４ごとの線材の交換を終え
ると、ノズルバー４のノズル２４から先端をノズルホル
ダ２３のワイヤクランプ２６に保持されている線材を、
線材からげ装置３６のクランプピン３７とロッド４０の
間に挟んで持ち替え、捨てからげピン３８に数回からげ
た後、巻線が始められる。

【００５５】このようにテーピング、巻線、線材交換を
行うのであり、テーピングのときはテーピング装置３側
に、巻線のときは巻線機構側にスピンドル２を移動する
ので、巻線側、テーピング側に十分なスペースを取るこ
とができ、巻線ならびにテーピングを的確に行える。

【００５６】そして、巻線位置とテーピング位置が別に
なって、巻線側から離れた位置にテーピング装置３を配
置できるので、テーピング装置３が邪魔することなく、
巻線機構側に線材交換装置５を設けることができ、線材
を自動交換することが可能になる。

【００５７】また、巻線位置とテーピング位置が別なた
め、テーピング中に巻線機構の線材交換を並行して行う
ことができ、これによりタクトを大幅に短縮でき、かつ
巻線の種々の仕様に対応することが可能になる。

【００５８】一方、ノズル２４を取付けるノズルホルダ
２３の先端に、一対のプレート間にて線材を挟持するワ
イヤクランプ２６を設けたので、簡単な構造にてノズル
２４の線材を掛止でき、交換用アーム４９、ストッカ５
０の構造が大型化することなく、線材交換ならびにノズ
ルバー４のストックが容易に行える。

【００５９】また、線材からげ装置３６の捨てからげピ
ン３８に、ロッド４０の間のくさび状の隙間に線材を挟
むクランプピン３７を設けたので、ノズル２４の動き方
によってからげ線の抜けを防止できると共に、先端をノ
ズルホルダ２３のワイヤクランプ２６に保持された線材
の捨てからげピン３８への持ち替えが容易に行える。

【００６０】なお、実施例では、主軸台１を反転、回動
することで、スピンドル２を移動可能としたが、前後、
左右にスライドすることで、移動するようにしても良
い。

【００６１】なお、本装置は仕様に応じて巻線、テーピ
ングを任意にかつ繰り返し行えると共に、種々の線材を
使用できるため、多品種少量生産の巻線装置として好適
である。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ワークを
装着するスピンドルを回転する駆動部を設け、立設した
複数の巻線ノズルを介してワークに線材を巻線する巻線
機構およびその巻線位置から離れた位置にワークにテー
ピングするテーピング装置を駆動部を挟んで配設し、ス
ピンドルをワークの巻線位置とテーピング位置の間で移
動可能に形成すると共に、巻線機構の線材交換をテーピ
ングと並行して行えるように自動交換可能な線材交換装
置を設けたので、線材交換を容易にかつテーピングに並
行して行うことができ、生産効率が向上すると共に、多
品種少量生産に十分に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の構成図である。

【図２】装置の部分斜視図である。

【図３】往復台の斜視図である。

【図４】往復台のＺ軸駆動機構の側面図である。

【図５】巻線機構の部分斜視図である。

【図６】線材からげ装置側の往復台の斜視図である。

【符号の説明】

１ 主軸台 ２ スピンドル ３ テーピング装置 ４ ノズルバー ５ 線材交換装置 ６ 受渡し装置 ７ パレット ８ 搬送コンベア １０ ロータリシリンダ １２ テープホルダ １３ テープガイド １４ テープクランプ １５ ローラ １６ テープカッタ １８ テーピング台 １９ 往復台 ２３ ノズルホルダ ２４ ノズル ２６ ワイヤクランプ ２８ 受台 ２９ エアシリンダ ３０ バー支持部 ３１ ロータリシリンダ ３２ 往復台 ３６ 線材からげ装置 ３７ クランプピン ３８ 捨てからげピン ３９ 排線スリーブ ４０ ロッド ４１ シリンダ部 ４２ 往復台 ４５ ラッピング装置 ４６ 線押え装置 ４７ テーピング片貼付け装置 ４８ チャック部 ４９ アーム ５０ ストッカ ５２ エアシリンダ ５４ 載置部 ５８ テンション装置 ５９ テンション装置 ６０ テンション装置 ６２ ロータリシリンダ ６３ 受渡し台 ６４ 治具 ６５ ハンド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを装着するスピンドルを回転する
   駆動部を設け、立設した複数の巻線ノズルを介してワー
   クに線材を巻線する巻線機構およびその巻線位置から離
   れた位置にワークにテーピングするテーピング装置を駆
   動部を挟んで配設し、スピンドルをワークの巻線位置と
   テーピング位置の間で移動可能に形成すると共に、巻線
   機構の線材交換をテーピングと並行して行えるように自
   動交換可能な線材交換装置を設けたことを特徴とする巻
   線装置。