JPH0625948Y2 - 巻線機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は片持ち支持することができないボビンにたい
する巻線機にかかわり、とくに腕時計の指針を回転させ
るモータのコイル、超小形リレーや超小形リアクタンス
のコイルのように、ボビンを片持支持することができ
ず、しかも線径がきわめて小さいコイルの巻線をなすの
に好適な巻線機に関している。

〔従来の技術〕

コイルの線径がきわめて小さく、ボビンの保持にセンタ
受けを必要とするワーク、たとえば電子腕時計の指針を
回転させるモータのコイル、超小形リレーのコイルのよ
うに、たとえば巻線が16ミクロンというきわめて小さな
線径をもつワイヤによってなされているものは、多数の
コイルの巻線を巻線機によって同時になすことができて
も、巻線されたコイルのワイヤ端をボビンにある印刷配
線にはんだ付けする作業は、作業者がコイルのひとつひ
とつを顕微鏡で観察しながら、手作業によってなしてい
るのが現状である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

巻線作業のみならず、ワイヤ端部の処理作業も一貫して
なすことができる巻線機はすでに提供されている。

ボビンを回転させ、ワイヤをワイヤガイドによって動か
して巻線する。つまり軸まわしタイプとよばれる巻線機
では、スピンドルを垂直面内で回転するインデックステ
ーブルに支持させ、インデックステーブルのまわりに、
巻線ユニット、ボビンのローディングユニット、ボビン
のアンローディングユニットなどを配置し、インデック
ステーブルの回転によって、巻線作業とボビンの出し入
れとをなさせるようにしたものが提供されている。これ
において、全作業の自動化は、スピンドル上の治具と一
緒にボビンを支持するセンタ受けをインデックスユニッ
トに設け、インデックステーブルのまわりにワイヤ端部
の処理をなすユニットを加えることによってなさせるこ
とができる。が、インデックステーブルは回転中心軸が
水平方向にあるため、インデックステーブルの回転につ
れて、ボビンの姿勢が変化することになり、巻線の前後
の作業をなすワークユニットの構造および配置がむずか
しくなり、巻線機の構造が複雑化するという問題があ
る。

また、フライヤを用いた巻線機においても、ボビンをイ
ンデックステーブルに保持させ、インデックステーブル
のまわりにボビンのローディングユニット、アンローデ
ィングユニットを配置し、インデックステーブルの回転
によって、巻線およびボビンの出し入れ作業を連続して
なさせるようにしたものが提供されている。しかし、こ
の巻線機では、センタ受けをボビンの保持具側に設ける
と、フライヤを回転させたときに、フライヤがセンタ受
けに衝突することになるため、センタ受けをフライヤに
設けなければならず、このようにすると、巻線がおわっ
たあとに、ボビンが保持できなくなるため、インデック
ステーブルを回転させて、インデックステーブルのまわ
りに配置したユニットによって、ワイヤ端部を処理する
作業を巻線機上で一貫してなさせることができない。さ
らに、このタイプの巻線機ではワイヤがボビンに到達す
るまでに何回も曲げられ、しかも巻線中にワイヤがよじ
れるため、腕時計の指針を回転させるモータのコイル、
超小形リレーのコイルなどのように、線径がきわめて小
さなワイヤによって形成されているコイルでは、巻線に
際して、切断事故を発生しやすいという問題もある。

本考案は、ボビンがセンタ受けをもつにもかかわらず、
巻線の前後になされる作業を連続してなすことができ、
これをシンプルな構造でもってなすことができ、しかも
線径の小さなワイヤであっても、ワイヤを切断させるこ
となく巻線をなすことができる巻線機を提供するもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の巻線機は、このために、ボビンを回転させ、ワ
イヤを案内するワイヤガイドにたがいに直交する三軸に
そう方向の運動をなさせる、いわゆる軸まわしとよばれ
る巻線方式を採用して、ワイヤの断線事故をできるだけ
少なくさせると共に、ボビンのセンタ受けをスピンドル
と一緒にインデックステーブルに取り付け、インデック
ステーブルを垂直軸を中心にして回転するようにさせ、
このインデックステーブルのまわりに巻線ユニット、ロ
ーディングユニット、アンローディングユニット、ワイ
ヤの端部を処理するユニットなどを配置して、ボビンの
姿勢を変化させることなく、つまり構造を複雑なものに
させることなく、巻線および巻線前後の作業を一貫して
なすことができるようにさせたものである。

本考案の巻線機の実施例は、以下に、添付図面にしたが
って説明する。

〔実施例〕

本考案による巻線機は、第１図に示すように、インデッ
クステーブル11および巻線ユニット12を具備している。
巻線ユニットはボビンを保持するスピンドル14と、スピ
ンドルを回転させる機構と、ワイヤを案内するワイヤガ
イド16と、巻線に必要な運動をワイヤガイドになさせる
機構とを含んでいる。

この巻線機にたいするワーク、つまり巻線されるボビン
13は、たとえば第４図に示すように、ほぼコ字形をなし
ている巻芯部材21につば22、23を挿入し、巻芯部材21に
おける耳24に印刷配線25を形成させたものからなってい
る。ワイヤは巻芯部材におけるつば22、23の間に位置し
ている部分にコイルを形成しながら巻き付けられている
と共に、両端を耳24にある印刷配線25にはんだ付けされ
ている。

巻線機は前述のようにインデックステーブル11を具備し
ている。インデックステーブルは、第２図および第３図
に示すように、支持台31を具備している。支持台は中空
箱形の形状を具備し、回転台32を介在して巻線機本体33
に設置されていると共に、巻線機本体に組み込まれた間
欠駆動機構に接続されていて、垂直軸を中心にして、角
度90°ごとの回転を間欠駆動機構によってなすようにさ
せられている。

巻線ユニット12はスピンドル14、ワイヤを案内するワイ
ヤガイド16、それに巻線に必要な運動をワイヤガイド16
になさせる駆動機構を具備している。

スピンドル14の各々はインデックステーブルを構成して
いる支持台31にある軸受に保持されている。スピンドル
14の回転は図示を省略されている巻線機本体上のモータ
によってなされている。スピンドル14の各々はベルトと
ベルト車とを介在して支持台31にある回転可能な中間軸
37につながれている。支持台31の内部には部材38が回転
台32を貫通して巻線機本体33からのびている。この部材
にはガイドレール39が敷設され、移動台40がこれらのガ
イドレールにすべり軸受を介在して取り付けられてい
る。移動台には中空軸41が軸受を介在して保持されてい
る。中間軸37および移動軸41にはクラッチ部材42、43が
取り付けられ、また中空軸41は巻線機本体33にある前記
モータにベルトとベルト車とを介在してつながれてい
る。このため、四組のスピンドル列は、支持台31が角度
90°ずつ回転されるごとに、移動台40を部材38にある空
気圧シリンダによってスライドさせ、クラッチ部材42、
43をかみ合わせることによって、モータによって順次に
回転させることができる。

また、ボビン13を支持する治具45がスピンドル14の先端
に取り付けられ、センタ受け46がスピンドルの各々にあ
る治具45に対面して配置されている。これらのセンタ受
けはインデックステーブルの支持台31からのびるロッド
にある支持具47に取り付けられている。治具45にはボビ
ン13におけるつば22および耳24がはまる凹みが設けられ
ており、センタ受け46もつば23および耳25にたいする凹
みを同様に設けられている。治具45およびセンタ受け46
はこれらの凹みを対向させて同一線上にそれぞれ配置さ
れている。治具45はスピンドル14に固定されているが、
センタ受け46は参照符号48によって示されている機構に
よってスライドすることができるようにさせられてい
る。この機構は支持具47に固定されたシリンダにピスト
ンをかん合し、シリンダ内にコイルばねを収容し、コイ
ルばねによってピストンを押して、センタ受け46を治具
45に向かってたえず移動させるようにしている。ボビン
13の装着は、機構48におけるピストンからのびるロッド
48Ａをコイルばねに抗して移動させ、治具45とセンタ受
け46との間の距離をひろげ、この空間にボビン13を配置
したあと、ピストンのロッドに加えた力をのぞき、セン
タ受け46をボビン13に圧着させると共に、つば22、23お
よび耳24、25を治具45およびセンタ受け46の凹みに保持
させることによってなされている。

さらにスピンドル14には巻線に際してワイヤ15をからげ
るピン51が取り付けられている。からげピン51は治具45
とセンタ受け46とが配列されている線上に位置してスピ
ンドル14にある孔にかん合され、ばねによって常時突出
させて、からげをなすことができるようにさせると共
に、巻線機本体上の空気圧シリンダによってスピンドル
内に退避させて、巻線後に残ったワイヤの排出をなすこ
とができるようにさせられている。捨てからげをなすた
めのピン52は台53に保持され、台53が巻線機本体33に敷
設されたガイドレールにすべり軸受を介在して取り付け
られ、ガイドレールの支持している台にある空気圧シリ
ンダによって53を動かすことによって、ワイヤにテンシ
ョンを付与し、ワイヤの切断をなすようにさせている。
巻線後に残ったワイヤの排出は、台53を軸53Ａによって
結合されたふたつの部分によって構成し、ピン52を固定
した部分を下向きに回転させ、巻線機本体33にある排線
機構にはずすことによってなされている。さらに、セン
タ受け46が取り付けられている支持具47にはセンタ受け
46の回転を阻止する部材54が取り付けられている。回転
止め部材は空気圧シリンダなどによって昇降されること
で、センタ受け46の側面に接触して、センタ受けの回転
を止めるようにしている。

ワイヤガイド16はキャリッジ55に固定されている。キャ
リッジはスピンドル14の回転中心軸方向をｘとしたとき
に、たがいに直角な三方向ｘ、ｙ、ｚの直線移動をワイ
ヤガイドになさせるように、巻線機本体上にある駆動機
構に取り付けられている。この駆動機構は、ロッド56、
第一の移動台57、第二の移動台58および昇降台59を含ん
でいる。キャリッジ55はロッド56の先端に固定されてい
る。ロッドは第一の移動台57に固定されていると共に、
第二の移動台58にあるすべり軸受に保持されている。第
二の移動台58にはロッド56の中間に位置して送りねじ60
が設けられ、送りねじにたいするナットが第一の移動台
57に固定され、移動台58にあるモータ61が送りねじ60を
回転させることによって、ワイヤガイド16がｘ方向に直
線移動するようにさせている。さらに、第二の移動58は
昇降台59にあるガイドレール62にすべり軸受63を介在し
て取り付けられていて、昇降台59に支持されている送り
ねじ64が同じく昇降台に設置されているモータ65によっ
て回転されることで、ワイヤガイド16をｙ方向に直線移
動させることができるようにしている。さらにまた、昇
降台59はこれにあるガイドレール66を基台69に設けられ
ているすべり軸受67に保持させられ、ワイヤガイド16を
ｚ方向に直線移動することができるようにさせていると
共に、基台69にたいしてコイルばね70によって吊されて
いる。昇降台の移動は、図示されていないが、たとえば
送りねじとモータとによってなされている。なお、基台
69はこれに固定された軸を巻線機本体33に保持され、捨
てからげをなすためのピン52を支持している台53および
ガイドレールもこの軸に取り付けられていて、インデッ
クステーブル11の支持台31が回転するときに、捨てから
げピン、ワイヤガイドおよび駆動機構をスピンドルから
退避させることができるようにしている。

ボビン13にたいする巻線は、ワイヤガイド16を移動させ
て、ワイヤ15を捨てからげピン52にからげ、それからワ
イヤガイド16をからげピン51まで移動させ、ワイヤガイ
ド16をからげピン51のまわりに移動させて、ワイヤ15を
からげピン51にからげたあとに、からげピン51を移動さ
せて、ワイヤ15をからげピン51と捨てからげピン52との
間で切断し、ワイヤガイド16をボビン13の巻芯部材21の
長手方向にそって往復させ、同時にスピンドル14を回転
させて、ワイヤ15をボビン13における巻芯部材21に巻き
付けて、コイルを巻芯部材21に形成させ、そのあとワイ
ヤガイド16をからげピン51まで移動させ、からげピン51
にワイヤ15をふたたびからげることによってなされる。
これらの巻線作業において、からげピン51にたいするワ
イヤのからげははじめのからげとおわりのからげとがピ
ン51にたいして逆方向からそれぞれなされるようにし
て、巻線がおわったときに、コイルの両端となるワイヤ
部分、つまりワイヤ15におけるコイルとからげピン51と
の間に位置している部分がたがいに離れてボビン13の耳
24にある印刷配線26の上に位置しているようにさせられ
ている。また、巻線がおわったときに、回転止め部材54
が上昇して、センタ受け46の側面に接触し、ボビン13の
回転が阻止されている。

本考案による巻線機は、このように、センタ受け46がス
ピンドル14にある治具45とともにインデックステーブル
11に取り付けられ、インデックステーブルが垂直軸を回
転するように構成され、センタ受けをインデックステー
ブルに設けているにもかかわらず、姿勢を変えずに、ボ
ビン13を移動させることができるので、巻線ユニット12
および巻線の前後の作業をなさせるユニットをインデッ
クステーブルのまわりに配置して、ワイヤ端の固定など
の作業も巻線作業と一貫してなさせることができる、た
とえばコイルの両端をボビン13の耳24にある印刷配線26
にたいして固定する作業を、ボビン13のローデイングお
よびアンローデイング、それに巻線作業と一緒に連続し
てなさせることができる。

第１図にもどると、この巻線機には、巻線ユニット12に
加えて、巻線されたコイルにおけるワイヤをボビン13の
印刷配線に接続するためのユニット71と、インデックス
テーブル11にたいするボビンの装填をなすローディング
ユニット72と、巻線されかつワイヤ端を処理されたボビ
ンを取り出すアンローディングユニット73とが巻線機本
体33に組み込まれている。

ボビン13はこの巻線機に組み合わされた搬送装置によっ
てローディングユニット72まで運ばれ、ローディングユ
ニットによってインデックステーブル11にあるスピンド
ル14に装着されたあと、インデックステーブルの回転に
よって巻線ユニット12とワイヤ端の接続ユニット71とに
順次に運ばれ、巻線ユニット12によって巻線をなされ、
ユニット71によってコイルを形成しているワイヤの両端
をボビン13の耳にある印刷配線に固定され、それからイ
ンデックスユニット11によってアンローディングユニッ
ト73に運ばれて、アンローディングユニットによっても
うひとつの搬送ユニットに送り出されるようになってい
る。詳しく説明する。

ユニット71はスポット溶接あるいは熱圧着による接続装
置およびこれに所定の運動をなさせる機構とを具備して
いる。後者の機構は図面にて参照符号81で示されてい
て、たがいに直交する軸方向、つまりｘ、ｙ、ｚの方向
に移動させることができる移動台82を具備している。接
続装置は、図示されていないが、移動台81の先端にある
座に取り付けられ、機構82によってインデックステーブ
ル11にあるスピンドル14に保持されたボビン13にそって
移動されるようにさせられると共に、ボビンの各々に到
達するごとに昇降され、電極をワイヤおよび印刷配線板
上のはんだに圧着させられ、コイルのワイヤ端を印刷配
線板に固定することができるようになっている。ローデ
ィングユニット72は搬送装置および搬送装置上のボビン
13をひとつずつスピンドル14に装填する機構83とをもっ
ている。搬送装置はたとえばチェーンコンベアからな
り、多数のボビン13を収容するトレイを搬送するように
している。装填機構83も三軸方向に移動する移動台84を
もっていて、この移動台に取り付けられたアタッチメン
トがトレイからボビン13をひとつずつスピンドル14に装
着するようにさせられている。アンローディングユニッ
ト73は、ローディングユニット72と同様な構成をもつ搬
送装置および取り出し機構85をもっているが、移動台86
にあるアタッチメントがボビン13をスピンドル14からは
ずしてコンベアにあるトレイに載せるようにしているこ
とが異なっている。

これにおいて、ボビン13がローディングユニット72のコ
ンベアによって巻線機まで搬送され、トレイが所定位置
に到達すると、コンベアが停止され、装填機構83がボビ
ン13をつかんでスピンドル14まで運び、センタ受け46を
移動させ、ボビン13が治具45とセンタ受け46との間に配
置したあとに、センタ受けを開放し、ボビン13を治具45
とセンタ受け46とに保持させる。ボビン13がすべてのス
ピンドル14に装填されると、インデックステーブル11が
角度90°回転され、ボビン13が巻線ユニット12に移動さ
れる。巻線は、前述のように、スピンドル14を回転さ
せ、ワイヤガイド16に巻線に必要な運動をさせることに
よってなされる。巻線がおわると、インデックステーブ
ル11が角度90°回転され、ボビン13がユニット71まで運
ばれ、ワイヤ15がボビン13の耳24にある印刷配線25に熱
圧着される。すべてのボビン13におけるワイヤ端の固定
がなされると、インデックステーブル11がさらに角度90
°回転され、ボビン13がアンローディングユニット73に
運ばれる。そこでユニット73の取り出し機構85がボビン
13をつかみ、センタ受け46を開放させたあと、つかんだ
ボビン13をコンベアにあるトレイに載せる作業を、すべ
てのボビン13にたいしてなすことになる。各々のユニッ
トによる以上の作業は、インデックステーブル11が角度
90°の回転をなすごとにくり返され、ボビンのローディ
ング、巻線、巻線されたコイルにおけるワイヤ端の固定
およびボビンのアンローディングを連続してなすことが
できる。

なお、この巻線機において、ワイヤの両端をはんだによ
って固定するときには、たとえば特願昭60-159739号に
記載されているはんだ装置、つまり溶融はんだを表面張
力を利用して盛り上がらせ、これをワイヤに接触させる
ことでもってはんだ付けするようにした装置をユニット
71に装着し、機構81によってボビン列にそって移動させ
ると共に、ボビンの各々に到達するごとに、はんだをワ
イヤに接触させることによってなさせることができる。

〔考案の効果〕

本考案による巻線機は、以上述べたように、ボビンを保
持するスピンドルをもつインデックステーブルとインデ
ックステーブルのまわりに配置された巻線ユニットおよ
び巻線の前後の作業をなさせるユニットとを具備し、巻
線ユニットが前記スピンドルとスピンドルを回転させる
機構と、ワイヤを案内するワイヤガイドと、巻線に必要
な運動をワイヤガイドになさせる機構とをもち、少ない
断線事故でもって巻線をなすことができるようにさせ、
さらにインデックステーブルが垂直軸を中心に回転する
ようにさせられ、センタ受けがスピンドルとともにイン
デックステーブルに取り付けられていて、センタ受けが
インデックステーブルにあるにもかかわらず、姿勢を変
えずに、ボビン移動させることができるようにさせ、巻
線ユニットおよび巻線の前後の作業をなさせるユニット
をインデックステーブルのまわりに配置して、ワイヤ端
の固定などの作業も巻線作業と連続してなすことができ
るようにさせているので、線径がきわめて小さく、ボビ
ンが片側のみで支持することができないものであって
も、生産性のたかい巻線をなさせることができ、しかも
これをシンプルな構造でもって果たすことができる、き
わめて実用価値のたかいものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の巻線機の一実施例を示していて、第１図
は全体構成を示す透視図、第２図は一部分の平面図、第
３図は同側面図、第４図はこの巻線機によって巻線され
るボビンの一例を示す透視図である。 11……インデックステーブル、12……巻線ユニット、13
……ボビン、14……スピンドル、……ワイヤ、16……ワ
イヤガイド、37〜43……スピンドルを回転させる機構、
45……治具、46……センタ受け、56〜59、61〜69……巻
線に必要な運動をワイヤガイドになさせる機構、71〜73
……巻線前後の作業をなさせるユニット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビンを保持するスピンドルをもつインデ
   ックステーブルとインデックステーブルのまわりに配置
   された巻線ユニットおよび巻線の前後の作業をなさせる
   ユニットとを具備し、巻線ユニットが前記スピンドル
   と、スピンドルを回転させる機構と、ワイヤを案内する
   ワイヤガイドと、巻線に必要な運動をワイヤガイドにな
   させる機構とを含んでいる巻線機において、インデック
   ステーブルが垂直軸を中心に回転するように構成され、
   スピンドル上の治具とともにボビンを保持するセンタ受
   けがインデックステーブルに設けられていること、を特
   徴としている巻線機。