JPH10335166A - 巻線装置およびその駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動巻線システムの自動化性能を低下させるこ
となく巻線速度を高速化する。 【解決手段】線材Ｗを供給する線材供給部Ａと、線材Ｗ
が巻線される線材巻取部Ｂとからなる。線材供給部Ａ
は、線材Ｗの供給位置を規制するノズル１を備えてい
る。線材巻取部Ｂは、線材Ｗが巻付けられるボビン２が
装着されるスピンドル３と、スピンドル３を回転する回
転機構４と、スピンドル３を３次元方向へ移動する移動
機構５とを備えて、ボビン２が搬送される搬送機構Ｃに
対峙されてなる。線材供給部Ａには、ノズル１を３次元
方向へ移動する移動機構６を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送機構に沿って
各種装置が並設されてなる自動巻線システムに組込まれ
てボビンに巻線する巻線装置に係る技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、巻線装置としては、例えば、特開
平４−１５１８１１号公報に記載のものが知られてい
る。

【０００３】この従来の巻線装置は、図３に示すよう
に、線材Ｗを供給する線材供給部Ａと、線材Ｗが巻線さ
れる線材巻取部Ｂとからなる。線材供給部Ａは、線材Ｗ
の供給位置を規制するノズル１を備えている。線材巻取
部Ｂは、線材Ｗが巻付けられるボビン２が装着されるス
ピンドル３と、スピンドル３を回転する回転機構４と、
スピンドル３を３次元方向へ移動する移動機構５とを備
えている。なお、線材巻取部Ｂは、ボビン２が搬送され
る搬送機構Ｃに対峙されている。

【０００４】この従来の巻線装置では、線材巻取部Ｂの
移動機構５は、搬送機構Ｃに対してスピンドル３を進退
させてボビン２を受渡したり、ボビン２の胴部２１や端
子２２への巻付け（からげ端末処理等）からなる巻線に
伴う線材Ｗの供給位置を変更したりするために駆動され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の巻線装置
では、巻線の高密度化に対応して巻線速度を高速化しよ
うとすると、ボビン２を回転する駆動モータ４等をも移
動機構５で高速移動させなければならないため、重量
的，構造的に巻線速度の高速化への対応に限界があると
いう問題点がある。

【０００６】特に、最近の巻線機では、駆動モータ４か
ら駆動分岐伝達機構を介して複数個のスピンドル３を同
期回転するようした多列化が進行するとともに、スピン
ドル３に近接して線材Ｗの端子２２への巻付けを補助す
る自動補助機構等が装備されるようになってきている。
従って、重量的，構造的に移動機構５による高速移動が
ますます困難になってきている。

【０００７】また、最近のコイル素子としては、例え
ば、車両搭載エンジン点火用のイグニッションコイルの
２次コイルのように、巻線構造がボビン２の胴部２１の
軸線ａに対して傾斜した巻ラインｂとなるものがある
（図４参照）。このようなコイル素子の巻線では、ボビ
ン２の胴部２１の軸線ａの方向に短距離で頻繁な移動が
要求される。従って、従来の移動機構５では、対応する
ことができなくなってきている。

【０００８】なお、このような問題点を解消する手段と
しては、線材巻取部Ｂの移動機構５を廃して、線材供給
部Ａに移動機構を備えてなるものが提案されている。然
しながら、線材巻取部Ｂの移動機構５を廃すると、ロボ
ットハンド等からなるボビン２の受渡し専用の機構を備
えなければならず、搬送機構Ｃを配設した自動巻線シス
テム全体の自動化性能を低下させるという不具合があ
る。

【０００９】本発明は、このような問題点，不具合を考
慮してなされたもので、自動巻線システムの自動化性能
を低下させることなく巻線速度を高速化することのでき
る巻線装置と、この巻線装置を有効に動作させる巻線装
置の駆動制御方法とを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る巻線装置は、次のような手段を採用す
る。

【００１１】即ち、請求項１に記載のように、線材を供
給する線材供給部と、線材が巻線される線材巻取部とか
らなり、線材供給部は線材の供給位置を規制するノズル
を備え、線材巻取部は線材が巻付けられるボビンが装着
されるスピンドルとスピンドルを回転する回転機構とス
ピンドルを３次元方向へ移動する移動機構とを備えてボ
ビンが搬送される搬送機構に対峙されてなる巻線装置に
おいて、線材供給部にノズルを３次元方向へ移動する移
動機構を備えたことを特徴とする。

【００１２】この手段では、線材供給部の移動機構で線
材巻取部よりも軽量で構造が簡素である線材供給部を移
動させることによって、巻線速度の高速化へ対応する。
また、線材巻取部の移動機構でボビンを受渡しすること
によって、ロボットハンド等からなるボビンの受渡し専
用の機構の装備を不要にする。

【００１３】また、請求項２に記載のように、請求項１
の巻線装置において、線材供給部の移動機構と線材巻取
部の移動機構とは、共通のベースに支持されてそれぞれ
ＮＣ制御される３軸のモータで駆動されることを特徴と
する。

【００１４】この手段では、移動機構として組付工作が
容易で組付精度，動作精度の高いＮＣ制御の３軸のモー
タが選択される。

【００１５】さらに、前述の課題を解決するため、本発
明に係る巻線装置の駆動制御方法は、次のような手段を
採用する。

【００１６】即ち、請求項３に記載のように、請求項１
または２の巻線装置について、線材供給部の移動機構を
線材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の変更のために
駆動し、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボビンの
受渡しのために駆動することを特徴とする。

【００１７】この手段では、線材供給部の移動機構を線
材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の変更の専用と
し、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボビンの受渡
しの専用とする。

【００１８】また、請求項４に記載のように、請求項１
または２の巻線装置について、線材供給部の移動機構を
ボビンの胴部への巻付けに伴う線材の供給位置の変更の
ために駆動し、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボ
ビンの受渡しとボビンの端子への巻付けに伴う線材の供
給位置の変更のためとに駆動することを特徴とする。

【００１９】この手段では、線材巻取部の巻線に伴う線
材の供給位置の変更のうちの比較的低速で行われるボビ
ンの端子への巻付けについては、線材巻取部の移動機構
で行われる。線材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の
変更のうちの高速で行われるボビンの胴部への巻付けに
ついては、線材供給部の移動機構で行われる。なお、搬
送機構とのボビンの受渡しについては、線材巻取部の移
動機構で行われる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る巻線装置およ
びその駆動制御方法の実施の形態を図１，図２に基いて
説明する。

【００２１】この実施の形態は、図１から明らかなよう
に、前述の従来例の線材供給部Ａに新たに移動機構６を
追加した構成からなる。

【００２２】線材供給部Ａの移動機構６は、機枠７の上
部を設置ベースとして支持されたＮＣ制御の３軸モータ
構造からなる。即ち、機枠７に水平に固定された丸棒形
の第１レール６１と、第１レール６１に沿って水平に横
移動する第１移動台６２と、機枠７または第１レール６
１に支持され第１移動台６２を移動駆動する第１モータ
（図示せず）と、第１移動台６２に水平に設けられた溝
形の第２レール６３と、第２レール６３に沿って水平に
前後移動する第２移動台６４と、第１移動台６２に支持
され第２移動台６４を移動駆動する第２モータ６５と、
第２移動台６４に垂直に設けられた溝形の第３レール６
６と、第３レール６６に沿って垂直に昇降移動する第３
移動台６７と、第３レール６６に支持され第３移動台６
７を移動駆動する第３モータ６８とからなる。

【００２３】ノズル１は、線材供給部Ａの移動機構６の
第３移動台６７に支持されて、３次元方向への移動が可
能になっている。

【００２４】線材巻取部Ｂの移動機構５は、機枠７の下
部を設置ベースとして支持されたＮＣ制御の３軸モータ
構造からなる。即ち、機枠７に垂直に固定された溝形の
第１レール５１と、第１レール５１に沿って垂直に昇降
移動する第１移動台５２と、第１レール５１に支持され
第１移動台５２を移動駆動する第１モータ５３と、第１
移動台５２に水平に固定された丸棒形の第２レール５４
と、第２レール６３に沿って水平に横移動する第２移動
台５５と、第１移動台５２または第２レール５４に支持
され第２移動台５５を移動駆動する第２モータ（図示せ
ず）と、第２移動台５５に水平に設けられた溝形の第３
レール５６と、第３レール５６に沿って水平に前後移動
する第３移動台５７と、第２移動台５５または第３レー
ル５６に支持され第３移動台５７を移動駆動する第３モ
ータ（図示せず）とからなる。

【００２５】スピンドル３は、線材巻取部Ｂの移動機構
５の第３移動台５７に支持されて、３次元方向への移動
が可能になっている。スピンドル３の近くには、回転機
構４の外に、図示しない多列化のための駆動分岐伝達機
構や線材Ｗの端子２２への巻付けを補助する自動補助機
構等が装備されている。

【００２６】線材供給部Ａの移動機構６と線材巻取部Ｂ
の移動機構５とを対比すると、線材巻取部Ｂよりも軽量
小型で構造が簡素な線材供給部Ａに対応して、線材供給
部Ａの移動機構６の方が小型化が可能で高速性を備える
ことが可能になっている。

【００２７】この実施の形態では、線材供給部Ａの移動
機構６と線材巻取部Ｂの移動機構５とがＮＣ制御の３軸
モータ構造からなるため、各部の組付工作が容易で組付
精度，動作精度も高くなる。また、線材供給部Ａの移動
機構６と線材巻取部Ｂの移動機構５とが機枠７を共通の
設置ベースとしているため、ＮＣ制御の設定，調整が容
易である。

【００２８】この実施の形態を駆動する際には、線材巻
取部Ｂの移動機構５を駆動して搬送機構Ｃとの間でボビ
ン２の受渡しを行う。従って、ロボットハンド等からな
るボビン２の受渡し専用の機構を備えなる必要がなく、
搬送機構Ｃを配設した自動巻線システム全体の自動化性
能を低下させることがない。

【００２９】そして、ボビン２の端子２２に線材Ｗの巻
始端末，巻終端末をからげるように巻付けたり、線材巻
取部Ｂの回転機構４で回転されたボビン２の胴部２１に
線材Ｗを巻付ける際には、線材供給部Ａの移動機構６を
駆動して線材Ｗの供給位置を変更して巻線を円滑に行わ
せることになる。この線材供給部Ａの移動機構６による
線材Ｗの供給位置の変更は、線材巻取部Ｂの移動機構５
による場合よりもはるかに高速性を得ることができる。

【００３０】なお、ボビン２の胴部２１に線材Ｗを巻付
ける場合に比して比較的低速で行われるボビン２の端子
２２への線材Ｗの巻始端末，巻終端末をからげる巻付け
については、線材巻取部Ｂの移動機構５を駆動して線材
Ｗの供給位置を変更することもできる。

【００３１】さらに、ボビン２の胴部２１に線材Ｗを巻
付ける場合に余り高速性が要求されない場合には、線材
巻取部Ｂの移動機構５を駆動して線材Ｗの供給位置を変
更することもできる。

【００３２】従って、低速から高速の巻線速度に対応す
ることができて汎用性が高くなる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る巻線装置お
よびその駆動制御方法は、線材供給部の移動機構で線材
巻取部よりも軽量で構造が簡素である線材供給部を移動
させて巻線行い、線材巻取部の移動機構でボビンを受渡
しすることができるため、自動巻線システムの自動化性
能を低下させることなく巻線速度を高速化することがで
きる効果がある。

【００３４】さらに、本発明に係る巻線装置として、線
材供給部の移動機構，線材巻取部の移動機構を選択使用
することができるため、低速から高速の巻線速度に対応
することができて汎用性が高い効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る巻線装置およびその駆動制御方法
の実施の形態を示す基本原理図である。

【図２】図１の詳細な側面図である。

【図３】従来例を示す基本原理図である。

【図４】従来の巻線構造例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ノズル ２ ボビン ２１ 胴部 ２２ 端子 ３ スピンドル ４ 回転機構 ５ 移動機構（線材巻取部の） ６ 移動機構（線材供給部の） ７ 機枠（設置ベース） Ａ 線材供給部 Ｂ 線材巻取部 Ｃ 搬送機構 Ｗ 線材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材を供給する線材供給部と、線材が巻
   線される線材巻取部とからなり、線材供給部は線材の供
   給位置を規制するノズルを備え、線材巻取部は線材が巻
   付けられるボビンが装着されるスピンドルとスピンドル
   を回転する回転機構とスピンドルを３次元方向へ移動す
   る移動機構とを備えてボビンが搬送される搬送機構に対
   峙されてなる巻線装置において、線材供給部にノズルを
   ３次元方向へ移動する移動機構を備えたことを特徴とす
   る巻線装置。
2. 【請求項２】 請求項１の巻線装置において、線材供給
   部の移動機構と線材巻取部の移動機構とは、共通の設置
   ベースに支持されてそれぞれＮＣ制御される３軸のモー
   タで駆動されることを特徴とする巻線装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２の巻線装置について、
   線材供給部の移動機構を線材巻取部の巻線に伴う線材の
   供給位置の変更のために駆動し、線材巻取部の移動機構
   を搬送機構とのボビンの受渡しのために駆動することを
   特徴とする巻線装置の駆動制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１または２の巻線装置について、
   線材供給部の移動機構をボビンの胴部への巻付けに伴う
   線材の供給位置の変更のために駆動し、線材巻取部の移
   動機構を搬送機構とのボビンの受渡しとボビンの端子へ
   の巻付けに伴う線材の供給位置の変更のためとに駆動す
   ることを特徴とする巻線装置の駆動制御方法。