JPH0667154B2 - 電機子の巻線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、直流モータ等の電機子に巻線を施すための改
良された電機子の巻線装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来より電機子の巻線装置は、特公昭57−4179号、特開
昭58−195455号公報等に開示されるようにワイヤを供給
する手段を電機子に対して軸線方向、周方向及び半径方
向にそれぞれ相対的に往復動させて巻線を行なってい
る。

例えば第２図には、別の従来技術による電機子の巻線装
置が示されている。この巻線装置51は、巻線を施す前の
ロータユニット52が割出し機能を有するコレットチャッ
ク53によってロータ軸54の端部を把持して固定される。
コレットチャック53の外側には、コンミテータ55を覆う
ように円筒状ジグ56が装着されている。ロータユニット
52のコア57の中心を通る半径方向の中心線58上に配置さ
れた１対の対向するスピンドル軸59を相反方向に回転さ
せる。そして、各スピンドル軸59に固定されたフライヤ
アーム60の先端からそれぞれワイヤ61を供給し、ガイド
ジグ62によりコアスロット63に案内させて所定のコアテ
ィース64に巻回する。更に、円筒状ジグ56を前後に動作
させてコア57とコンミテータ55との間を配線し、かつコ
レットチャック53を一定角度ずつ回転させて各コアティ
ースに順次巻線を行なう。

ところが、製造するモータの機種によってロータユニッ
トの形状即ちコアの外径、積層長さ、極数またはコンミ
テータ及びロータ軸の外径等が異なると、それに応じた
別個のガイドジグ、円筒状ジグ、フライヤアーム、コレ
ットチャックまたは割出し装置を使用し、かつ各機種毎
にジグの交換作業が必要になるため、工程が複雑かつ面
倒で時間を要する等生産性が低下し、製造コストが高く
なるという不都合があった。

＜発明が解決しようとする課題＞ そこで、本発明の目的は、機種に応じてジグ等を交換す
ることなく様々な形状・寸法のロータユニットに適応さ
せて自動的に巻線を行なうことができ、作業の省力化及
び製造コストの低減化により生産性を向上し得る電機子
の巻線装置を提供することにある。

［発明の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ 上述の目的は、本発明によれば、ノズルを通してロータ
ユニットにワイヤを供給するワイヤ供給手段と、前記ロ
ータユニットの軸線方向、半径方向及び周方向について
前記ノズルと前記ロータユニットとを相対運動させる駆
動手段とを備える電機子の巻線装置であって、前記ノズ
ルが少なくとも前記ロータユニットの半径方向に沿って
移動可能であり、前記駆動手段が前記ロータユニットの
軸線方向、半径方向及び周方向のそれぞれについて前記
ノズルまたは前記ロータユニットを駆動する３個のサー
ボモータを有し、かつ前記各サーボモータが前記ロータ
ユニットの形状に沿って予めプログラムされた巻線軌跡
に基づいて駆動制御されることを特徴とする電機子の巻
線装置を提供することに達成される。

＜作用＞ このようにすれば、所定のプログラムによる巻線軌跡に
従って各サーボモータを駆動制御することによって、前
記ノズルと前記ロータユニットとの３方向への相対運動
が可能になるので、ロータユニットの形状・寸法によっ
てジグ等を交換することなく自動的に電機子に巻線を行
なうことができる。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は、本発明を適用した電機子の巻線装置の構成全
体を概略的に示している。この巻線装置は、図示されな
いベース上に離隔して平行に配設された１対の固定壁
１、２間に２本のガイドロッド３、４が平行に架設さ
れ、かつ該ガイドロッド上にはその軸線方向に沿って移
動可能にロータユニット支持台５が支持されている。支
持台５の前面には、ロータ軸用チャック６が矢印Ａの向
きに主軸７と一体回動するように取り付けられている。
チャック６は、電機子を構成するロータユニット８のロ
ータ軸９の端部を把持している。ロータユニット８に
は、周知のように、多数の薄板を積層して軸線方向に沿
って複数のコアスロットにより区分されたコアティース
を有するように形成したコア10と、周方向に互いに絶縁
したコアティースと同数のセグメントを有するコンミテ
ータ11とが同軸上に離隔して固着されている。

固定壁１、２間には、更に支持台用駆動ロッド12がガイ
ドロッド３、４と平行にかつ一方のガイドロッド３の直
ぐ下側に回動自在に支持されている。駆動ロッド12の外
周面には慨ね全長に亘って一定ピッチでねじ溝13が刻設
されており、支持台５に固着されたボールナット14と多
数の鋼球を介して係合する周知のボールスクリュー構造
によって互いに接続されている。これにより、駆動ロッ
ド12の回転運動がボールナット14を介して直線運動に変
換して伝達され、支持台５がガイドロッド３、４に沿っ
て矢印Ｂの向きに移動するようになっている。

前側固定壁１の直ぐ前方には、ロータユニット８にワイ
ヤを供給するためのワイヤ供給装置15が配置されてい
る。ワイヤ供給装置15は、前記ベース上に固定された左
右１対のサイドフレーム16、17間に２本の水平なガイド
ロッド18が架設され、かつ該ガイドロッド上に１対の可
動部材19、20が移動可能に支持されている。可動部材1
9、20の上端には、ノズル21、22がロータ軸９の軸線と
直交する半径方向の水平な中心線上に配設され、互いに
対向する各先端開口23、24からそれぞれワイヤ25、26が
ロータユニット８に向けて供給される。

可動部材19、20の下端にはそれぞれ後述するようにラッ
クを刻設したラックバーが結合され、該ラックバーと共
にガイドロッド18上を矢印Ｃの向きに移動するようにな
っている。

本発明による上述の巻線装置は、図示されない共通の制
御装置に電気的に接続された３個のサーボモータ32〜34
を備える。第１のサーボモータ32は支持台５の主軸７の
上方にその軸線方向と出力軸35が平行をなすように配置
されている。出力軸35の端部にはプーリ36が固着され、
かつ主軸７に装着されたプーリ37との間に歯付ベルト38
が巻き掛けられ、これにより第１サーボモータ32の駆動
力が主軸７に伝達されてロータユニット８を回動するこ
とができる。プーリ37は、主軸７が軸線方向に移動して
も常に固定壁２付近の所定位置に保持されて一体回動す
るように、主軸７とスプライン結合されている。

第２のサーボモータ33は駆動ロッド12の下方にその軸線
方向と出力軸39が平行になすように配置されている。出
力軸39の端部にはプーリ40が固着され、駆動ロッド12の
固定壁２から突出する端部に固着されたプーリ41との間
に歯付ベルト42が巻き掛けられている。これにより、第
２サーボモータ33の駆動力を駆動ロッド12に伝達して、
支持台５を前後方向に駆動することができる。また、第
３のサーボモータ34は、その出力軸43の端部に歯車44が
固着され、一方の可動部材20の下端に一体的に形成され
たラックバー45の下向きのラック46に歯合し、かつ他方
の可動部材19の下端に一体的に形成された図示されない
ラックバーの上向きのラックにラック46と対称位置で歯
合している。従って、第３のサーボモータ34を駆動する
と、可動部材20がガイドロッド18上を左右方向に移動
し、同時に他方の可動部材19が逆方向に移動する。

前記制御装置には、チャック６に把持されたロータユニ
ット８の形状及び寸法、即ちコア10の外径、軸線方向長
さ、極数、コンミテータ11及びロータ軸９の外径等が位
置情報として予め入力され、かつこれらの情報に基づい
て決定される巻線軌跡が予め記録されている。そして、
前記制御装置は、所定のプログラムに従って前記巻線軌
跡が再現されるように、各サーボモータ32〜34の回転角
を決定しかつ駆動制御する。これにより主軸７を回動
し、支持台５を前後方向に移動させ、または可動部材1
9、20を相反方向に移動させて、ワイヤ25、26を供給し
つつロータユニット８とノズル21、22とを軸方向、周方
向及び半径方向に相対運動させて巻線を行なう。

また、本発明によれば、コアティース及びコアスロット
に捩りを加えたスキュータイプのロータユニットについ
ても、その形状及び寸法を位置情報として結んだ３次元
の巻線軌跡に基づいて各サーボモータを駆動することよ
り同様に巻線を施すことができる。更に、本発明は上述
の実施例に限定されるものでなく、例えば各サーボモー
タとノズルまたは主軸間の駆動力伝達機構等については
別の様々な構造を適用することができる。

［発明の効果］ 上述したように本発明によれば、ノズルとロータユニッ
トを把持するチャックとをそれぞれサーボモータで駆動
し、かつ制御装置により該ロータユニットの形状に沿っ
た巻線軌跡に従って各サーボモータを制御してノズルと
ロータユニットとを３方向に相対運動させることによっ
て、従来のように製造機種によってジグ等を交換するこ
となく様々なロータユニットの形状及び寸法に適応させ
て自動的に巻線を行なうことができるので、作業が簡単
かつ省力化され、製造コストを低減し、かつ生産性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電機子の巻線装置を概略的に示
す斜視図である。 第２図は、従来の巻線装置を概略的に示す斜視図であ
る。 １、２……固定壁、３、４……ガイドロッド ５……支持台、６……チャック ７……主軸、８……ロータユニット ９……ロータ軸、10……コア 11……コンミテータ、12……駆動ロッド 13……ねじ溝、14……ボールナット 15……ワイヤ供給装置 16、17……サイドフレーム 18……ガイドロッド、19、20……可動部材 21、22……ノズル、23、24……開口 25、26……ワイヤ、32〜34……サーボモータ 35……出力軸、36、37……プーリ 38……歯付ベルト、39……出力軸 40、41……プーリ、42……歯付ベルト 43……出力軸、44……歯車 45……ラックバー、46……ラック 51……巻線装置、52……ロータユニット 53……コレットチャック 54……ロータ軸、55……コンミテータ 56……円筒状ジグ、57……コア 58……中心線、59……スピンドル軸 60……フライヤアーム、61……ワイヤ 62……ガイドジグ、63……コアスロット 64……コアティース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズルを通してロータユニットにワイヤを
   供給するワイヤ供給手段と、前記ロータユニットの軸線
   方向、半径方向及び周方向について前記ノズルと前記ロ
   ータユニットとを相対運動させる駆動手段とを備える電
   機子の巻線装置であって、 前記ノズルが少なくとも前記ロータユニットの半径方向
   に沿って移動可能であり、前記駆動手段が前記ロータユ
   ニットの軸線方向、半径方向及び周方向のそれぞれにつ
   いて前記ノズルまたは前記ロータユニットを駆動する３
   個のサーボモータを有し、かつ前記各サーボモータが前
   記ロータユニットの形状に沿って予めプログラムされた
   巻線軌跡に基づいて駆動制御されることを特徴とする電
   機子の巻線装置。
2. 【請求項２】前記サーボモータの回転角を数値制御する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電機子
   の巻線装置。