JPH04101649A - 自動巻線装置 - 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］ 本発明は回転電機の鉄心に設けられたオーブンスロット
に電機子巻線を巻回する巻線装置に関する。

［従来の技術］ 従来、回転電機等の回転子または固定子の鉄心のオーブ
ンスロットに電線を巻き回す巻線機では、鉄心の直径お
よび長さに応じて鉄心歯の表面に密着する形状を備えた
木型（フォーマ）に沿わせて電線をスロット内に落し込
むようにしている（例えば特開昭６３−２５７４３９号
公報）。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記構成では鉄心直径および長さに応じたフ
ォーマを使用するため、鉄心の種類と同じ種類のフォー
マを準備して、巻線する鉄心の種類が変わる度に、巻線
機に装着するフォーマを交換しなければならず、段取り
のために多くの時間がかかるという問題があった。

本発明は、電線を誘導するノズルの動作を自由に変更で
きるようにして、多種類の鉄心の巻線の段取り時間を短
縮できる自動巻線装置を提供することを目的とするもの
である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、鉄心を一定角度づつ回転させる回転装置と、
電線を誘導するノズルとを備えた自動巻線装置において
、前記ノズルを保持するノズルホルダと、前記ノズルホ
ルダを把持するホルダアームを設け、前記ホルダアーム
を３次元方向に自由に移動しうる３次元移動装置と、複
数の交換用ノズルホルダを把持する把持装置を設けたノ
ズルストッカと、設定された前記ノズルホルダの移動動
作のプログラムを備えて前記３次元移動装置に移動動作
を指令するプログラマブルコントローラとを備えたもの
である。

［作用コ 予め、鉄心を一定角度づつ回転させる回転装置の動作、
ノズルホルダのノズルストッカからの着脱動作および巻
線動作の移動動作のプログラムをプログラマブルコント
ローラに記憶させておき、プログラマブルコントローラ
からの指令に従って３次元移動装置によりホルダアーム
を移動させることにより、ノズルホルダが所定の巻線作
業に必要な３次元移動動作とともに、回転装置による回
転チャックの回転動作を行い、電線をノズルによって鉄
心の所定の位置に誘導して巻線作業を自動的に行う。

［実施例］ 本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図は第１
図に示す■−■断面に沿う正断面図で、巻線を一時固定
してお（かぎ部Ａを備えた回転軸またはマンドレルＢに
鉄心Ｃを固定し、マンドレルＢの一方を回転チャック１
１によって把持し、他方をセンタ１２によって支持して
、プログラマブルコントローラ２からの指令に応じて所
定角度回転チャック１１を回転する回転装置ｌが設けら
れている。回転装置ｌに隣接して直交座標により位置決
めされる３次元移動袋ｒＩＬ３が設けられている。３次
元移動装置３はコラム３１と、コラム３Ｉの鉛直面に固
定されてＺ軸テーブル４１をＺ軸サーボモータ４２によ
りＺ軸ネジ４３を介して鉛直方向に移動させるＺ軸移動
装置４と、Ｚ軸テーブル４１に固定され、鉄心Ｃの軸方
向に対し直角方向にＹ軸テーブル５１をＹ軸サーボモー
タ５２によりＹ軸ネジ５３を介して移動させるＹ軸移動
装置５と、Ｙ軸テーブル５１に固定され、鉄心Ｃの軸方
向に平行にＸ軸テーブル６１をＸ軸サーボモータ６２に
よりＸ軸ネジ６３を介して移動させるＸ軸移動装置とか
ら構成されている。

Ｘ軸テーブル６１には５字状のホルダアーム７が固定さ
れ、ホルダアーム７の先端には第３図および第４図に示
すように、ノズルホルダ８を装着する角穴で上方に切り
欠き部を備えた装着穴７１と、圧縮バネ７２により付勢
されてストッパリンク７３が固定ピン７４に支持されて
第４図に示す矢印Ｔの方向に回動し、先端爪７５により
ノズルホルダ８を固定するようにしである。

そして、予め設定された移動動作のプログラムをプログ
ラマブルコントローラ２に記憶させておき、プログラマ
ブルコントローラ２からの指令に従って３次元移動袋Ｗ
３によりホルダアーム７を移動させ、ノズルホルダ８が
所定の３次元移動動作を行うようにしである。

ノズルホルダ８は電線Ｗを通す貫通穴が設けられている
ノズル８１をホルダプレート８２に設けた穴に嵌合して
固定し、ホルダプレート８２の両端には係合爪８３．８
４が設けられて、ストッパリンク７３の先端爪７５が係
合するようにしである。

回転装置ｌの上方にはノズルストッカ９が設けられ、ノ
ズルストッカ９の側面にはボルダアーム７に設けた装着
穴７１と同じ形状で、複数の交換用のノズル８１を固定
したノズルホルダ８を保持する複数の装着穴９１が設け
られている。各装着穴９１の下方にはノズル８１の下端
をウレタンゴムからなるストッパ９２を介して押しつけ
る押上シリンダ９３が設けられている。また、各装着穴
９１に対応してノズルホルダ８の係合爪８３に係合して
ノズルホルダ８を保持するストッパリンク９４が設けら
れ、ストッパリンク９４をノズルストッカ９に設けられ
た固定ピン９５を支点としてリンクシリンダ９６により
回動することにより、ホルダプレート８２にノズル８１
をセットしたまま、ノズルホルダ８をノズルストッカ９
にセットするようにしである。

ノズルストッカ９の上方には水平方向に出入りする着脱
シリンダ９７を設け、ホルダアーム７を移動させてノズ
ルホルダ８をホルダアーム７の装着穴７１に挿入すると
き、圧縮バネ７２に逆らって先端爪７５が上方に上がる
ようにストッパリンク７３を押付け、ノズルホルダ８が
装着穴７１に装着されたときに、先端爪７５が下方に下
がるようにるようにして、ホルダアーム７からのノズル
ホルダ８の着脱動作をさせている。なお、着脱シリンダ
９７の先端は電線Ｗに突き当たらないように切り割が設
けられている。

着脱シリンダ９７の上方には各ノズル８１に電線Ｗを供
給するボビン８５が保持され、ボビン８５から解かれた
電線Ｗがリール９８．９９を介してノズル８１の貫通穴
に通すようにしである。また、回転チャック１１の上方
付近の回転装置１の側面にはエアシリンダの動作により
電線Ｗを一時保持するとともに電線Ｗを切断する挟み切
断機１０が設けられている。

次に本発明の詳細な説明する。

あらかじめ、鉄心Ｃに巻回する電線Ｗのボビン８５をノ
ズルストッカ９の上部に載置し、電線Ｗの先端をノズル
ストッカ９に保持したノズルホルダ８のノズル８１の貫
通穴に通し、ノズル８１の下端に突出した電線Ｗの先端
を押上シリンダ９２によってノズル８１の下端に押付け
、折り曲げておく。、ま・た、この状態で、リンクシリ
ンダ９６によりストッパリンク９４の先端を係合爪８３
に係合させてノズルホルダ８をノズルストッカ９の装着
穴９１に固定しておく。

まず、回転チャック１１とセンタ１２により鉄心Ｃを水
平に把持しておき、３次元移動装置３によりホルダアー
ム７を移動させて、ホルダアーム７の先端をノズルスト
ッカ９に保持された所定のノズルホルダ８に近づける。

この時、着脱シリンダ９７の先端を押し出すことによっ
てストッパリンク７３を押付け、先端爪７５を上方に上
げた状態にして、ホルダアーム７を移動させ、ホルダア
ーム７の先端に設けられた装着穴７１に、ノズルストッ
カ９に保持された所定のノズルホルダ８を挿入する。

ノズルホルダ８が装着穴７１に挿入された後に、着脱シ
リンダ９７の先端を引き込め、圧縮バネ７２の圧縮力に
より先端爪７５を下方に下げてノズルホルダ８の係合爪
８４に係合させてホルダアーム７の先端にノズルホルダ
８を固定する。

次に、リンクシリンダ９６によりストッパリンク９４の
先端を係合爪８３から外すとともに、押上シリンダ９３
によりストッパ９２を下げて、ノズルホルダ８をノズル
ストッカ９から引出しかできるようにする。

この状態から、ホルダアーム７を軸方向に移動させてノ
ズルホルダ８を装着穴９１から引出し、さらに、ノズル
ホルダ８を鉄心Ｃの巻線溝の近くに移動させる。そして
、ノズル８１の先端から出された電線Ｗの先端をマンド
レルＭのかぎ部Ａに巻き付けて固定する。

次に、ホルダアーム７を移動させてノズル８１の先端が
鉄心Ｃの一方の端面から巻線溝の中を通り、他方の端面
から外に抜け、そこで回転装置ｌにより回転チャック１
１が所定角度（１スロツトピツチ）回転されて、次に電
線Ｗが入る巻線溝の位置がノズル８１の位置と一致する
ように鉄心Ｃが回転される。そして、ノズル８１の先端
が鉄心Ｃの他方の端面から巻線溝の中を通り、一方の端
面から外に抜け、そこで回転装置ｌにより回転チャック
１１が所定角度回転されて、次に電線Ｗが入る巻線溝の
位置がノズル８１の位置と一致するように鉄心Ｃが回転
される。

ここで、ノズル８１の先端は必ずしも巻線溝のなかを通
らな（でも巻線出来る場合があるが、その時は巻線溝に
電線が入っていくような軌跡をノズル８１が描くように
ホルダアーム７を移動させれば良い。

なお、ノズル８１の先端が鉄心Ｃの他方の端面から外に
抜けた後、次の巻線溝の位置にノズル８１を配置させる
場合、回転チャックｌｌを１スロットピッチ回転するか
わりに、３次元移動装置３を駆動させてホルダアーム７
を鉄心Ｃの円周方向に移動し、ノズル８１を次の巻線溝
の中を通るようにしてもよい。

このような動作を繰り返し、鉄心Ｃの全部の巻線溝に電
線Ｗが挿入される。

巻線動作が終了すると、ノズル８１の先端をかぎ部Ａの
回りに回動させて電線Ｗをかぎ部Ａに固定し、ホルダア
ーム７を上方に移動させてノズル８１の下部から出た電
線Ｗを挟み切断機ＩＯに固定し、切断する。

この状態から、ノズルホルダ８をノズルストッカ９に保
持させる場合は、ホルダアーム７を移動させてノズルホ
ルダ８を装着穴９１に挿入し、着脱シリンダ９７により
ストッパリンク７３を押付けて、先端爪７５を保持爪８
４から外す。同時に、リンクシリンダ９６によりストッ
パリンク９４の先端を係合爪８３に係合させ、ノズルホ
ルダ８をノズルストッカ９に固定させる。また、押上シ
リンダ９３によりストッパ９２をノズル８１の下端に押
付け、下端から出ている電線Ｗを折り曲げて、電線Ｗが
ノズル８１から抜は出すのを防いでおく。

以上に述べた鉄心を一定角度づつ回転させる回転装置の
動作、ノズルホルダのノズルストッカからの着脱動作お
よび巻線動作のためのホルダアームの移動動作について
、予め鉄心および電線の種類ごとに移動動作のプログラ
ムをプログラマブルコントローラに設定しておき、必要
に応じてプログラムを選択し、電線を設定されたノズル
の移動動作によって鉄心の所定の位置に誘導できるよう
にする。

なお、３次元移動装置は直交座標系の移動装置に限るも
のではなく、例えば、円筒座標によって位置決めされる
６軸の自由度を有する多関節ロボットで構成し、多関節
ロボットの最終アームの先端にホルダアームを取付け、
ホルダアームの移動動作を行うようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、ノズルが予めプロ
グラマブルコントローラに設定されたノズルホルダのノ
ズルストッカからの着脱動作および巻線作業の移動動作
に従って移動されるので、巻線する鉄心の種類ごとに設
定された移動動作のプログラムを選択することにより、
多種類の鉄心の巻線をフォーマの交換作業無しに行うこ
とができ、段取り時間を短縮できる自動巻線機を提供す
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図は題１
図に示す■−■断面に沿う正断面図、第３図はノズルホ
ルダおよびノズルストッカの拡大断面図、第４図はノズ
ルホルダ先端部の斜視図である。 ｌ・・・回転装置、２・・・プログラマブルコントロー
ラ、３・・・３次元移動装置、４・・・Ｚ軸移動装置、
４１・・・Ｚ軸テーブル、５・・・Ｙ軸移動装置、５１
・・・Ｙ軸テーブル、６・・・Ｘ軸移動装置、６１・・
・Ｘ軸テーブル、７・・・ホルダアーム、７１・・・装
着穴、７２・・・圧縮バネ、７３・・・ストッパリンク
、８・・・ノズルホルダ、８１・・・ノズル、８３．８
４・・・係合爪、９・・・ノズルストッカ、９１・・・
装着穴、９２・・・ストッパ、９３・・・押上シリンダ
、９４・・・ストッパリンク、９６・・・リンクシリン
ダ、９７・・・着脱シリンダ、１０・挟み切断装置 特許出願人　株式会社　安川電機製作所第 図 ト昭・−１ ■〈−−一・ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄心を一定角度づつ回転させる回転装置と、電線を
   誘導するノズルとを備えた自動巻線装置において、 前記ノズルを保持するノズルホルダと、 前記ノズルホルダを把持するホルダアームを設け、前記
   ホルダアームを３次元方向に自由に移動しうる３次元移
   動装置と、 複数の交換用ノズルホルダを把持する把持装置を設けた
   ノズルストッカと、 設定された前記ノズルホルダの移動動作のプログラムを
   備えて前記３次元移動装置に移動動作を指令するプログ
   ラマブルコントローラとを備えたことを特徴とする自動
   巻線装置。 ２、前記ノズルストッカに装着された交換用の前記ノズ
   ルの下端を、ストッパを介して押しつける押上シリンダ
   を前記ストッカに備えた請求項１記載の自動巻線装置。 ３、前記ホルダアームから前記ノズルホルダの着脱動作
   を行う着脱シリンダを前記ノズルストッカに固定した請
   求項１または２記載の自動巻線装置。