JPH0433710B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はロボツトによりコイルボビンを、搬送
されてきた部品収納ケース等から自動巻線機に供
給し、巻終わつた巻線済みのコイルボビンを自動
巻線機からコイルボビン運搬具等に移し搬送する
コイルボビンの自動給排出方法に関する。

（従来の技術） 従来、この種のコイルボビン給排出は、手作業
で行われている。

コイルボビンが、ベルトコンベアなどに乗せら
れて作業者の前に運ばれて来たときに、作業者は
コイルボビンを一個ずつ手でつまみ、自動巻線機
の複数のボビン保持チヤツクに挿入保持させ、全
部の挿入が終わつてから自動巻線機による巻線を
行う。

所定の巻線が終わると、その巻線済みのボビン
を、同じ作業者が自動巻線機から一個ずつ取外
し、次の工程で作業がしやすい向きに揃えて部品
収納ケース等に整配列する。

収納ケース等は、次の工程が行われる場所に送
られる。

（発明が解決しようとする問題点） 近年、巻線作業が自動化され、複数個のコイル
を同時に巻くことができる巻線機が普及してい
る。それにもかかわらず、上述の従来のコイルボ
ビン給排出方法では、すべて人手で行われるの
で、自動巻線機へのコイルボビンの供給、および
巻終わつたボビンの排出を一つ一つ作業者が行わ
なくてはならないのは不合理である。

しかもコイルの小形化、複雑化に伴い、これら
の作業を迅速正確に行うことが困難となつてきて
いる。

また、一台の自動巻線機に少なくとも一人の作
業者を配置する必要があり、生産の合理化が進め
られないことなどの問題点がある。

この問題点を解決するために、従来のコイルボ
ビンの給排出の手作業を、ロボツトを用いて自動
化すること考えられるが、巻線機の場合、巻線機
に給排出されるコイルボビンの姿勢は、供給前に
整列されている姿勢と巻線時に巻線機に保持され
る姿勢が異なり、また巻線後運搬具上に整列され
る姿勢、あるいはその後に続く端子のはんだ付け
作業などに適した姿勢は異なつているので、コイ
ルボビン給排出の手作業をそのまま通常のロボツ
トに行わせることが難しいという欠点がある。

なお、特開昭58−15691号の「工作物の反転搬
送方法」に示されるようなダブルハンド形ロボツ
トによつて一個ずつ個別にコイルボビンの姿勢の
反転を行うことは可能であるが、このような特殊
ロボツトでは、複数のコイルボビンの処理を一斉
に行うことは到底できない。

またロボツトの構造が複雑であるため小さいコ
イルボビンの位置決め制御などが難しいなどの欠
点もある。

本発明の目的は、このような欠点を解決し、自
動巻線機への複数のコイルボビンの供給、自動巻
線、巻線済みコイルボビンの排出の一貫作業を完
全自動化することにより量産効果が向上し、従来
より格段に生産合理化されたコイルボビンの給排
出方法を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明によるコイル
ボビンの給排出方法を実施例と対応して要約する
と次のとおりである。

本発明によるコイルボビンの給排出方法は、第
１の位置で巻線機１による処理前のコイルボビン
４を支持し第２の位置で巻線機１による処理後の
コイルボビンを受けるコイルボビンの授受手段
２，２１と、 等間隔に配置されそれぞれが一斉にコイルボビ
ン４をつかむ複数のフインガ３２を備えたつまみ
ヘツド３３をもち、つまみヘツド３３の向きを水
平、鉛直の二方向に変えるとともにつまみヘツド
３３の位置を上下、左右、前後の三方向へ移動さ
せることができるロボツト３、前記ロボツト３を
制御して前記ロボツトにより前記第１の位置から
前記巻線機１にコイルボビン４を供給する第１の
動作と、前記巻線機で処理された巻線済みのコイ
ルボビン４を前記巻線機１から取外し第２の所定
の位置に移す第２の動作とをさせるロボツト制御
用の電子制御装置よりなるコイルボビン４の給排
出方法であつて、 前記巻線機とコイルボビンの授受手段との間で
フインガ３２に対応する位置にコイルボビン４を
一時保持する複数のピンを配置した中間ピンスタ
ンド１４を設け、 前記第１の動作または第２の動作の過程に前記
電子制御装置で前記ロボツトをさらに制御し、前
記ロボツトのフインガ３２により保持しているコ
イルボビン４を一旦前記中間ピンスタンド１４に
移し、フインガ３２を開放してコイルボビン４か
ら引き離した後フインガ３２とコイルボビンの相
対姿勢が前記フインガの開放前の状態と異なる姿
勢で掴み直す動作を挿入することにより前記コイ
ルボビン４の姿勢を変換するように構成されてい
る。」 （実施例） 次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明による一実施例のコイルボビン給
排出方法に関係する各装置の配置を示すもので、
同図ａはその平面図、同図ｂはその正面図であ
る。

同図ａ，ｂに示すように、本システムを構成す
る巻線機１、パレツト供給装置２、ロボツト３
が、巻線機１の台座１１、パレツト供給装置２、
ロボツト３の台座３１の順に床面に設置されてい
る。

巻線機１は、第１図ｂに矢印で示す同一方向に
180°ずつ回転できるもので、本実施例では片側に
８個ずつのボビン保持具１２を、回転軸１３を対
称軸としてパレツト供給装置２に対する側と、そ
の反対側にそれぞれ備えている。パレツト供給装
置側でコイルボビン４の給排出が行われている間
に、その反対側で巻線が行われるようになつてい
る。

中間ピンスタンド１４は、巻線機１を取りつけ
ている台座１１の片隅に固定されている。

巻線済みのボビン４は、そのまま次の工程であ
るはんだ付けを行う自動はんだ装置に送ると、上
下の向きが180°異なるため、直ちにはんだ付けす
ることができない。

そこで、巻線工程の終りにコイルボビン４の向
きを180°変えるために、この中間ピンスタンド１
４が取りつけられている。

パレツト供給装置２には２つのパレツト移動機
構がある。すなわち、パレツト２１に空ボビン４
を整配列したものを多数積み重ねて内蔵し、それ
からパレツトを上昇させて最上部のパレツト２１
から順次パレツト供給装置２の上面付近の第１の
位置に保持する空ボビン供給部２２と、第１の位
置と同じ高さの第２の位置において巻線済みのコ
イルボビン４をロボツトよりパレツトに受け取
り、そのパレツトを下降させて排出する巻線済み
ボビン排出部２３とからなつている。

パレツト２１には第２図ａおよびｂに示すシヤ
トル板２４が配置され、シヤトル板２４にはコイ
ルボビン４を装着するガイドピン２５ａまたは２
５ｂが嵌め込まれている。

ロボツト３にはコイルボビンをつかむフインガ
３２を４組備えたつまみヘツド３３がある。

つまみヘツド３３は、フインガ３２の伸びる方
向が、水平（前方）と垂直（真下）の二つの向き
の間を90°旋回できるようになつている。

また、つまみヘツド３３の位置は、図中矢印Ｘ
で示す左右方向と図中矢印Ｙで示す前後方向と、
図中矢印Ｚで示す上下方向に移動させることがで
きるようになつている。

第３図にロボツト３のつまみヘツド部分の構造
の一例を示す。

第３図中３４はロボツト３のアームに対し、つ
まみヘツド３３を90°旋回させるためのシリンダ
である。シリンダ３４に送る空気を加減すること
によつて、つまみヘツド３３の先端にあるフイン
ガ３２、およびコイルボビン挿入部３８は第３図
中矢印のように動かされ、図中２点鎖線で示す状
態となる。

第３図中３５はフインガ３２を開閉するための
シリンダで、シリンダ３５に送る空気を加減する
ことによつて相対する一組のフインガ３２と３２
の間隔が広がつたり狭くなつたりさせられる。

第３図中３６は一対のフインガ３２，３２を前
後するためのシリンダで、シリンダ３６に送る空
気を加減することによつて、フインガの位置を手
前に引いたり、前方に伸ばしたりすることができ
る。

第３図中３７はコイルボビン挿入部３８を前後
するためのシリンダで、シリンダ３７に送る空気
を加減することによつて、コイルボビン挿入部３
７を手前に引いたり、前方に伸ばしたりすること
ができる。

このようにフインガ３２と、コイルボビン挿入
部３８を、それぞれ単独に動かすことができるの
で、例えばピンガイド２５ａに挿入されているコ
イルボビン４をつかむときは、まずフインガ３２
を開き、コイルボビン挿入部３８を伸ばして、ピ
ンガイド２５ａの先端とコイルボビン挿入部３８
とを突き合わせ、つぎにフインガ３２を伸ばして
から、フインガ３２を閉じてコイルボビン４をつ
まみ、その後フインガ３２を手前に引くことによ
り、コイルボビン４はコイルボビン挿入部３８に
挿入されて保持される。

つぎにロボツト３の一連の動作について、他の
関連部分の動作とともに以下(イ)〜（ヨ）の項に分
けて説明する。

(イ) まずロボツト３の相隣接するフインガ３２，
３２の中心線の間隔の半分の間隔で、８個のコ
イルの空のボビン４が横一列に並べられ、同様
の列が縦に多数行並べられたパレツト２１が、
パレツト供給装置２に空ボビン供給部２２に多
数重ねられて収納されていて、そのパレツト群
を下から支える台が上に押上げられる。

最上部のパレツト２１が、パレツト供給装置
２の上面に一致する位置（第１の位置）にきた
とき、最上部のパレツト２１は下方に下げられ
る。

(ロ) ロボツト３は、フインガ３２の先端を下にし
てつまみヘツド３３が、パレツト２１のシヤト
ル板２４のガイドピン２５ａに挿入されている
つまみ上げようとする空のコイルボビン４の真
上に移動し、つまみヘツド３３を下降し、フイ
ンガ３２が垂直の状態においてコイルボビン４
をつまみ上げる。

このときパレツト２１に配置されているコイ
ルボビンは一つおきに４個が一斉につまみ上げ
られる。

(ハ) 次にロボツト３はつまみヘツド３３を90°旋
回し、フインガ３２を水平方向にして巻線機１
のボビン保持具１２に相対する位置に移動し、
フインガ３２を開放して４個のコイルボビン４
をボビン保持具１２に一斉に挿入する。

(ニ) 先にパレツト２１からコイルボビン４をつま
み上げた後に一つおきに残つた４個のコイルボ
ビン４を、(ロ)項および(ハ)項同様の操作で巻線機
１のまだコイルボビン４が挿入されていないボ
ビン保持具１２に一斉に挿入する。

(ホ) 巻線機１の８個のボビン保持具１２の全部に
空のコイルボビン４が挿入されると、巻線機１
は180°回転し、今までロボツト側を向いていた
ボビン保持具１２はロボツト３と逆側で巻線が
８個一斉に行われる。

(ヘ) 巻線が終わると巻線機１はさらに180°回転
し、巻線済みのコイルボビン４はロボツト側に
向けられる。

(ト) ロボツト３はフインガ３２を下向きにして第
４図の２点鎖線で示す３２ａの位置に移動し、
巻線済みのコイルボビン４の端から４個をつま
み、巻線機から一斉に取り外す。

（このときのフインガ３２の位置は第４図に
２点鎖線で示す３２ｂである。） (チ) つまみヘツド３３を90°旋回してフインガ３
２を第４図の３２ｂから３２ｃに向きを変え、
水平方向にする。こうすることによつてリード
線４ａは、巻線機１のボビン保持具１２から取
り外された直後にロボツト側に向いていたの
が、下方向に向きが変えられる。

(リ) つまみヘツド３３の位置を下げ、そのままの
向きで４個のコイルボビン４を中間ピンスタン
ドに一斉に移し変える。これはロボツト３の機
構上フインガ３２が水平の向きのままパレツト
２１に配置されたシヤトル板２４のガイドピン
２５ｂにコイルボビン４を挿入することができ
ないから、一旦中間ピンスタンドを中継ぎに利
用するものである。

(ヌ) つまみヘツド３３を90°旋回しフインガ３２
を垂直にして上から４個のコイルボビン４をつ
まみ上げ（このときフインガの位置は図中２点
鎖線で示す３２ｅである）、第１図の巻線済み
ボビン排出部２３の最上部の第２の位置に保持
されているパレツト２１に配置されたシヤトル
板２４の所定のガイドピン２５ｂに一斉に挿入
する。

（このときのフインガの位置は第４図中２点
鎖線で示す３２ｆである。） （ル） 巻線機１のボビン保持具１２のうち残り
４個には巻線済みのコイルボビン４が４個残つ
ているので、(ト)項から(ヌ)項までと同様の操作に
よつて、この４個のコイルボビン４も第２の位
置のパレツト２１の所定のガイドピン２５ｂに
挿入される。

（ヲ） 巻線済みのコイルボビン４がすべて取り
外された後、(ロ)の項の操作に戻り、(ロ)項から
（ル）項までの操作を行い、以下これを繰り返
す。

（ワ） 第２の位置にあるパレツト２１の所定位
置のすべてに巻線済みコイルボビン４が配置さ
れたとき、このパレツト２１のロツクが開放さ
れ下方に下げられパレツト供給装置２の外部に
排出される。

(カ) 前記（ワ）項の操作が行われるときは、第１
の位置にあるパレツト２１は、すでにすべての
コイルボビン４が取り去られているので、ロツ
クを開放し、これをロボツト３のフインガによ
りつまみ上げ第２の位置に移動し、つぎの巻線
済みのコイルボビン４を整配列するパレツトと
する。

（ヨ） 前記(イ)項の操作に戻り、(イ)項以下の項の
操作を繰り返す。

なお(ト)項から(カ)項の操作を終り、つぎに(ロ)項か
ら(ニ)項の操作が行われている間に、巻線機１には
ボビン保持具１２が、巻線機１の回転軸を中心に
して対称的に同数ずつ備えつけられているので、
他の側のコイルボビンに巻線操作が一斉に行われ
ている。

以上が本発明による実施例の動作概要である
が、これらの操作はすべてコンピユータ制御によ
り行われ、その制御機は巻線機１あるいはロボツ
ト３のいずれかに内蔵するか、独立した操作部に
内蔵する。

なお、ロボツト３の有するフインガ３２の数、
形、コイルボビン挿入部その他各部の形、巻線機
１のボビン保持具１２の数、中間ピンスタンド１
４のピンの数、形など第１図〜第４図に示すもの
と異なつてもよく、例えばロボツト３のフインガ
を巻線機１のボビン保持具１２と同数として、コ
イルボビン４の給排出のスピードを上げることが
可能である。

また、ロボツト３の前後方向（Ｙ軸）のストロ
ークと、ロボツト３と巻線機１の配置の関係から
ロボツト３のフインガ３２が垂直の状態で、巻線
機１のボビン保持具１２に保持されている巻線済
みのコイルボビン４をつかみ難いときは、第５図
に示すようにフインガ３２が水平の状態でつかん
でコイルボビン４を取外してもよく、このときは
中間ピンスタンドの構造を、第５図のように垂直
のガイドピン１４ｖの他に水平のガイドピン１４
ｈを設けたものとし、前記動作説明における(ト)項
から(リ)項までの操作の代りに、つぎの（タ）項の
操作を行えばよい。

（タ） ロボツト３のフインガ３２を水平の状態
にしてつまみヘツド３３を巻線機１のボビン１
２に相対させ（このときフインガの位置は図中
の３２ｇである）、巻線済みのコイルボビン４
をつまみ、巻線機から一斉に取外し、そのまま
つまみヘツド３３を中間ピンスタンドの水平ピ
ンガイド１４ｈの前に移動し、コイルボビン４
を一斉に水平ピンガイド１４ｈに挿入する。

つぎにつまみヘツドを90°旋回してフインガ
３２を垂直とし（このときフインガの位置は第
５図中の３２ｈである）、その状態で、コイル
ボビン４を中間ピンスタンド１４の水平ピンガ
イド１４ｈから一斉に取外し、フインガ３２に
コイルボビン４を保持したまま、もう一度つま
みヘツドを90°旋回して水平とし（このときフ
インガの位置は第５図中３２ｉである）、中間
ピンスタンド１４の垂直ピンガイド１４ｖにコ
イルボビン４を挿入する。こうすればリード線
４ａは、巻線機のボビン保持具１２から取り外
された直後にロボツト側に向いていたのが下方
向に向きを変えられる。そこで後は(ヌ)項と同様
の操作を行えばよい。（このときのフインガの
位置は第５図中３２ｊである。） なお(チ)項〜(リ)項の操作、あるいは（タ）項の操
作は、巻線が終わつた後、次のはんだ付け工程で
溶融はんだにコイルボビン４のリード線４ａのあ
る側を下側に向けて浸す必要があるので、前もつ
てコイルボビン４の向きを変えておくためのもの
である。

したがつて、コイルボビン４をコンベアライン
上に直接載せて搬送するなどにより、次のはんだ
付け工程直前で、コイルボビン４の向きをはんだ
付けに適した向きに揃えるのであれば、(チ)項〜(リ)
項の操作および（タ）項の操作は必要としない。

また、コイルボビン４がすべて取り去られた第
１の位置のパレツト２１を第２の位置にロボツト
３が移しかえる（ワ）項の動作は、ロボツト３が
行うのでなく、パレツト供給装置２の内部機構で
行つてもよく、また、この部分のみ人手によつて
も差支えない。

また コイルボビン４の形状、大きさなどは図
に示したもの以外にもいろいろなものがあり、そ
のいずれでもよいが、コイルボビン４を治具に挿
入した状態で、その治具の一端を巻線機１のボビ
ン保持具に装着させ巻線したいときは、ロボツト
３のつまみヘツド３３と巻線機１のボビン保持具
の間を、コイルボビン４を渡し治具に挿入したま
まで受け渡しを行つてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は複数組のフイン
ガを有するつまみヘツドの向きを90度変え、上
下、左右、前後の三方向に移動させるだけの簡単
な構造のロボツトを、自動巻線機の動作と同期さ
せて、電子制御により動作させ、巻線機に対し空
のコイルボビンを供給し、また巻終わつた巻線済
みのコイルボビンを巻線機から取り外して所定位
置に移す操作を行わせる。

これらの操作途中においてコイルボビンの姿勢
を変換する必要があるので、特に設けた中間ピン
スタンドにコイルボビンを一旦保持させた後、異
なる相対姿勢で掴み直して所定の位置に移すこと
により、通常のロボツトで従来のコイルボビン給
排出の手動作を自動化することができるという効
果がある。

したがつて、本発明による方法によれば自動巻
線機へのコイルボビンの供給、自動巻線、巻線済
みコイルの排出の一貫作業のすべてについて複数
個ずつ一斉に加工する全工程が自動化され、量産
効果が上がり生産の合理化、無人化工場の実現に
大きな役割を果たすという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるコイルボビン給排出方法
の一実施例に関係する各装置の配置図である。第
２図はパレツトに配置されたシヤトル板とコイル
ボビンを挿入するピンガイドを示す拡大図であ
る。第３図はロボツトのつまみヘツドの構造を示
す説明図である。第４図は中間ピンスタンドのガ
イドピンが一個で垂直に取りつけられている場合
の中間ピンスタンド利用状況を示す説明図であ
る。第５図は中間ピンスタンドのガイドピンが垂
直方向と水平方向に取りつけられている場合の中
間ピンスタンド利用状況を示す説明図である。 １……巻線機、２……パレツト供給装置、３…
…ロボツト、４……コイルボビン、４ａ……リー
ド線、１１……巻線機の台座、１２……ボビン保
持具、１３……回転軸、１４……中間ピンスタン
ド、２１……パレツト、２２……空ボビン供給
部、２３……巻線済みボビン排出部、２４……シ
ヤトル板、２５ａ，２５ｂ……ガイドピン、３１
……ロボツトの台座、３２……フインガ、３３…
…つまみヘツド、３４，３５，３６，３７……シ
リンダ、３８……コイルボビン挿入部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の位置で巻線機による処理前のコイルボ
   ビンを支持し第２の位置で巻線機による処理後の
   コイルボビンを受けるコイルボビンの授受手段
   と、 等間隔に配置されそれぞれが一斉にコイルボビ
   ンをつかむ複数のフインガを備えたつまみヘツド
   をもち、前記つまみヘツドの向きを水平、鉛直の
   二方向に変えさせるとともに、前記つまみヘツド
   の位置を上下、左右、前後の三方向へ移動させる
   ことができるロボツトと、 前記ロボツトを制御して前記ロボツトにより前
   記第１の位置から前記巻線機にコイルボビンを供
   給する第１の動作と、前記巻線機で処理された巻
   線済みのコイルボビンを前記巻線機から取外し第
   ２の所定の位置に移す第２の動作とをさせるロボ
   ツト制御用の電子制御装置よりなるコイルボビン
   の給排出方法であつて、 前記巻線機とコイルボビンの授受手段との間で
   前記フインガに対応する位置にコイルボビンを一
   時保持する複数のピンを配置した中間ピンスタン
   ドを設け、 前記第１の動作または第２の動作の仮定に前記
   電子制御装置で前記ロボツトをさらに制御し、 前記ロボツトのフインガにより保存しているコ
   イルボビンを一旦前記中間ピンスタンドに移し、 フインガを開放してコイルボビンから引き離し
   た後フインガとコイルボビンの相対姿勢が前記フ
   インガの開放前の状態と異なる姿勢で掴み直す動
   作を挿入することにより前記コイルボビンの姿勢
   を変換するように構成したコイルボビンの給排出
   方法。