JPS5815458A

JPS5815458A - 巻線機の制御装置

Info

Publication number: JPS5815458A
Application number: JP56113654A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakaguchi; 坂口　央; Koji Kobayashi; 孝司小林; Hirosane Okayasu; 岡安　宏真; Masayuki Kawarada; 政幸川原田; Minokichi Miura; 巳之吉三浦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-07-22
Filing date: 1981-07-22
Publication date: 1983-01-28

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】本発明は、フライヤを用いて巻枠にコイルを巻回する巻
線機の制御装置に関するものである。

フライヤを用いて巻枠にコイルを巻回する巻線機におい
ては、フライヤを回転させる回転駆動手段と、フライヤ
を往復摺動させるためのカムと、このカムを回転させる
駆動手段とを備え、フライヤの回転とカムの回転を同期
させ、カムによって得られるフライヤの往復摺動範囲（
カムストローク）に所要のコイルを巻回している。

このような巻線機で、２層あるいは４層の巻線を行なう
場合、各層の巻数を同じにして、コイルの巻終りがコイ
ルの巻始めと同じ位置に来るようにカムが作られる。こ
のため、コイルの総巻数が変わると、巻終りの位置がず
れてしまう。

たとえば、モータのステター用のコイルを、同一の治具
上に配置された複数の巻枠に、極間の渡り線を切断する
ことなく連続して巻回する場合には、コイルの巻始めと
巻終りが同じ位置にないと、フライヤの回転により渡り
線を引掛けて切断することになる。

このため、従来は、コイルの仕様（線径、巻数、層数）
に合せてカムを作り、その都度カムを変換して巻線を行
なっていた。したがって、多品種小量生産のコイルを巻
く場合には、多数のカムを作らなければならず、極めて
不経済であるだけでなく、その管理も繁雑である。捷た
も巻線機のカムの交換電繁雑になり、作業性を犬１３に低
下させる欠点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、カ
ムを交換することなく、コイルの巻数にかかわらず常に
コイルの巻始めと巻終りが同じ位置になるように、コイ
ルを巻回するようにした巻線機の制御装置を提供するに
ある。

上記目的を達成するため、本発明においては、巻線機の
構成によって定ま衣定数とコイルの総巻数および層数に
基いてフライヤの回転量に対し、フライヤがコイルの総
巻数分回転する間に、フライヤを往復摺動させるカムを
コイルの層数のヲ回（整数）だげ回転させるに必要な駆
動手段の駆動量を算出、設定し、この設定値に基いて、
フライヤの回転駆動手段の駆動に同期させて前記カムの
駆動手段を駆動するようにしたことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図ないし第６図は、本発明を適用する巻線機の一例
を示すもので、同図において、巻線機は、ベース１上に
配置され、巻線を行なうための巻付手段１０と、複数の
巻枠５を備えた治具６を保持し、巻枠５および治具６の
インデックスを行なう位置決め手段６１とから成る。

巻付手段１０は、ベース１上に配置されている。

ベース１上に立設された支柱１１には、一対のガイドバ
ー２が平行に固定されている。前記ガイドバー２にプツ
シ−）□３を介ｑて摺動自在に支持されたシャフトボッ
クス１４には、ベアリング１５を介して、３本のフライ
ヤ軸１６が、所定の間隔で前記ガイドバー２と平行に、
かつ、回転自在に支持され、各フライヤ軸１６の一端に
は、フライヤ１７が固定されている。そして、各フライ
ヤ１７は、前記支柱１１の穴１８を貫通して突出し得る
ようになっている。捷だ、前記フシイヤ軸１６の他の一
端には、スプライン部１９が形成され、前記支柱１６に
回転自在に支持されたスプライン軸受２０と摺動自在に
嵌合している。さらに、前記スプライン部１０の端部に
は、プーリ２１，２２が摺動可能に嵌合している。前記
ペース１には、前記フライヤ１２を回転駆動するための
モータ２６が固定され、その回転軸には、プーリ２４が
固定されている。モータ２３には後述する検出器１０１
（たとえばロータリーエンコーダ等）が接続され、モー
タ２３の回転に対応する信号を発振する。

そして、プーリ２４とプーリ２２の間、プーリ２２とプ
ーリ２２の間およびプーリ′２２とプーリ２１の間は、
各々ベル）　２５，２６．２７で結合されている。

したがって、モータ２３が回転すると、３本のフライヤ
１７は同時に同じ速さで回転する。前記ベース１の一端
には、支柱１１と平行に支柱２８が立設され、この支柱
２８には一端にローラ２９を回転自在に支持した３本の
アーム３０が、前記フライヤ軸１６とほぼ同じ高さにな
るように取付けられている。前記ロー２２９の下方には
、各々ワイヤパック２が置かれている。そして、ワイヤ
バック２から引出された線材３は、前記ローラ２９によ
って案内され、フライヤ軸１６を貫通し、フライヤ１７
の先端から引出され、前記治具６の巻枠５に巻回される
。前記ベース１上には、前記支柱１１に接するように台
３２が配置されている。

この台３２上には、送りねじ３３とガイドバー４が各々
軸受３５によって平行に支持されている。前記送りねじ
３３の一端には、プーリ３６が固定され、台３２の下に
固定されたモータ３７の回転軸に固定されたプーリ３８
との間をベルト３９で結合されている。前記送りねじ３
３とガイドバー４に摺動自在に嵌合する軸受４１を形成
した摺動台４２が配置され、モータ３７の回転によって
前記フライヤ軸１６の軸方向に摺動するようになってい
る。

前記摺動台４２には、一対の軸受４６によってスプライ
ン軸４４が支持されている。このスプライン軸４４には
、摺動可能なプーリ４５と固定されたプーリ４６が支持
されている。前記プーリ４５は前記台３２上に配設され
たモータ４８の回転軸に固定されたプーリ４９との間が
ベルト５０で結合されている。したがって、摺動台４２
の移動にかかわりなく、モータ４８の回転はスプライン
軸４４およびプーリ４６に伝達される。減速機５１は、
移動台４２上に固定されている。この減速機５１の入力
軸にはプーリ５２が固定され、ベルト５３で前記プーリ
４６と結合されている。また、減速機５１の用力軸には
、板カム５４が固定されている。この板カム５４に形成
されたカム溝５５には、カムローラ５６が摺動自在に嵌
合している。このカムローラ５６は、アーム５７に回転
自在に支持されている。そして、このアーム５７は、プ
ツシ＝５８を介して前記支柱１１ｔ：摺動自在に頁通し
、シャフトボックス１４に結合されている。したがって
、モータ４８ヲ回転させると、減速機５１を介して板カ
ム５４が回転し、カム溝５５でカムローラ５６を移動さ
せるので、アーム５７が摺動して、シャフトボックス１
４を移動させて、フライヤ１７のトラバースを行なう。

１前記位置決め手段台は、前記ベース１上に支”持部材５
９を介して回転可能に支持されたターレットヘッド６ｄ
を備えている。このターレットヘッド６ｑは、ベース１
内に配置された駆動用のモータ６２と、このモータ６２
によって駆動されるゼネバ機構６３とによって駆動され
、９０度づつインデックス回転させられる。前記ターレ
ットヘッド６０の上端には、ノーウジング６４が回転可
能に支持され、このハウジング６４は連結棒６５で前記
支柱１１に結合されている。したがって、ターレットヘ
ッド６ｄが回転しても、ノ１ウジング６４は回転しない
。前記ノ）ウジング６４には、シリンダ６６が固定され
ている。そして、このシリンダ６６のロッドには、”１
スライド軸６７がターレットヘッド６ｄの中心に位置す
るように結合されている。前記スライド軸６７は、ター
レットヘッド６１８゜に、軸心方向に摺動可能に、かつ、ターレットヘッド６
Ｇに対し回転可能に支持され、ターレットヘッド６０が
回転してもスライド軸６７は回転せず、シリンダ６６の
作動によって、ターレットヘッド６Ｉｌｉ内を昇降する
。前記スライド軸６７には、所定の間隔でカム６８が固
定されている。前記ターレットヘッド６０の４つの面に
は、治具６を着脱自在に保持する保持手段６９と、この
保持手段６９を回して治具６をインデックス回転させる
インデックス手段１００が６個づつ配置されている。こ
の保持手段６９は、前記ターレットヘッド６ｄに固定さ
れたハウジング７０にベアリング７１を介して回転自在
に支持された中空の軸７２を備えている。この軸７２の
スライド軸６７側の端部には、鋼球７６が回転自在に、
かつ、軸７２の内、外に突出するように埋込まれている
。そして、この鋼球７３を軸７２の外周から押えるため
のボール押え７４が摺動自在に嵌合し、かつ、軸７２と
の間に介挿されたスプリング７５によりて、鋼球７３を
軸７２の内周側に向けて押出すように付勢されている。

ボール押え７４の外周には、キャップ７６が挿着されス
プリング７５およびボール押え７４の脱落を防止してい
る。そして、前記カム６８でボール押え７６が押された
とき、ボール押え７６がハウジング７０側へ移動して、
鋼球７３の軸７２の外周方向への移動を可能にし、軸７
２に挿着された治具６の取外し、取付けを可能にする。

インデックス手段１００は前記軸７２の他の一端に一体
に固定されたラチェット歯車７７とラチェット機構７８
を介して一方向の回転だけを伝えるようにした歯車７９
および治具６の位置決め用の穴８０と全体の位置決めを
行なうための溝８２を形成した取付板８′１を備えてい
る。前記２チエツト歯車７７と係合するラチェツト爪８
３は、中央部を前記ターレットヘッド６６に植設された
ピン８４によって回動自在に支持され、他の一端にはス
プリング８５が掛げられ、このスプリング８５の抗張力
でラチェット歯車７７に圧接されている。また、前記取
付板８１の外周に当接し、かつ、溝８２に嵌合して位置
決めを行なうローラ８６を回転自在に支持したレバ８７
は、中央部を前記ターレットヘッド６０に植設されたビ
ン８８に回転自在に支持され、一端に掛られたスプリン
グ８９によって、ストッパ９０に轟接するように回動力
が付与されている。前記歯車７９と噛合うラック９１は
、前記ターレットヘッド６ａにブラケット９２ヲ介して
垂直に支持されたガイドパ９６に摺動可能に挿着された
スライダ９４に固着されている。前記ガイドパ９３には
リング９５が固定され、このリング９５とスライダ９４
との間にスプリング９６が挿着され、スライダ９６を下
方に引下すように付勢している。前記ターレットヘッド
６ａにはストッパ９７が突設され、スライダ９４と対向
し、スライダ９７の下端を規制している。

前記ベース１には、シリンダ９８が固定され、そのロッ
ド９９がラック９１と対向している。したがって、シリ
ンダ９８が作動して、ロッド９９がラック９１を押上げ
ると、歯車７９が回転し、軸７２を回し取付板８１およ
び治具６をインデックス回転させる。そして、取付板８
１の溝８２にローラ８６が嵌合すると、位置決めが終る
。シリンダ９８が逆方向に作動して、ロッド９９を引下
げると、スプリング９６の抗張力によって、ラック９１
も下降する。このとき、ラチェツト爪８５がラチェット
歯車７７に係合し、軸７２０回転を阻止するため、歯車
７９のみが回転し、スライダ９４がストッパ９７に当っ
て止まるまで下降するようになっている。

このような構成であるから、最初の巻枠式１イルを形成
したのち、治具６をインデックス回転させることにより
、極間の渡り線を切断することなく、連続して巻線を行
なうことができる。

第７図および第８図は、本発明による巻線機の制御装置
の一実施例を示すもので、同図において、１０１は検出
器にして、前記フライヤ１７を回転させるモータ２３に
付設され、モータ２３の回転に応じてＭ個のパルスを発
振する。１０２および１０３は設定器に１して、それぞ
れ、巻回すべきコイルの総巻数Ｎと、層数りを設定する
。１０４は制御手段にして、前記検出器１０１と、設定
器１０２　、１０３に接続され、設定器１０２　、１０
３から印加される総巻数Ｎと層数りおよび予めセットさ
れている検出器１０１から発振されるパルス数Ｍと、モ
ータ４８の１回転に必要なパルス数ｍと、減速機５１に
おける減速比りに基いて、検出器１０１で発振されるパ
ルス数Ｍに対するモータ４８に印加すべきパルス数ｍの
割合Ｒ（−Ｍ　）を次に示す（夏）式に基づいて算出す
る。

ここで、パルス数Ｍと、パルス数ｍおよび減速比りは、
巻線機の構成によって決するものであり、定数Ｃとすれ
ば、となる。したがって、前記（１）式と（２）式から、（
１）式はで表わすことができる。

したがって、定数Ｃを予め制御手段に入力しておけば、
単に、総巻数Ｎと、層数りを設定器１０２　、１０３に
設定することにより、Ｒを求めることができる。

また、検出器１０１から発振されるパルス数Ｍを加算し
て、コイルの巻数を算出し、設定器１０２に設定された
総巻数Ｎと比較して、巻線終了のタイミングを検出し、
モータ２３　、４８を止める。

さらに、プログラムされた指令に基いて、巻線機を所要
の順序で駆動制御する。

上記において、たとえば、モータ２３の１回転により検
出器１０１から発振されるパルス数Ｍ＝８００、モータ
４８の１回転に必要なパルス数ｍ＝４００、減速機５１
の減速比Ｄ−５０とすれば、総巻数Ｎ＝１０００．層数
Ｌ＝４のコイルを巻場合、前記（１）式によれば、Ｒ＝
２０となる。したがって、検出器１０１から発振される
パルス数Ｍを几に低減し、モータ４８に印加してモータ
４８を駆動させれば、カム５４のカムストローク内に一
層当り２５０回巻かれた４層のコイルを巻回することが
できる。このとき、カム５４が正数回回転するのでコイ
ルの巻終りは、コイルの巻始めの位置に戻される。

捷だ、前記と同じ条件で、総巻数Ｎ＝２００、層数Ｌ＝
２のコイルを巻く場合、前記（１）式によれば、Ｒ，二
８となる。したがって、検出器１０１から発振されるパ
ルスｅＭを石に低ＭＬ、％　−タ４８に印加してモータ
４８を駆動すれば、カム５４のカムストローク内に一層
当り１００回巻かれた２層のコイルを形成することがで
きる。

以上述べた如く、本発明によれば、コイルの総巻数を巻
回する間にカムを所要回数（整数）回転させるために、
フライヤを回転させるためのモータの回転量に対するカ
ム駆動用のモータの回転量を算出し、その算出結果に基
いて、フライヤ駆動用のモータとカム駆動用のモータを
同期させて回転させるようにしたので、単一のカムで総
巻数および層数の異なる多種のコイルを、その巻終りが
巻始め位置に戻るように巻くことができ、多極コイルを
連続して巻回すると５とができる。甘た、多品種小量生産の作業性や巻線機の
稼動率を大巾に向上させることができるなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御装置を適用する巻線機の一例
を示す平面図、第２図は第１図の正面部分断面図、第３
図は第１図においてフライヤを往復駆動させる駆動手段
の平面部分断面図、第４図は第６図の正面部分断面図、
第５図は第１図におけるターレットヘッドの要部を示す
正面断面図、第６図は第５図の側面図、第７図は本発明
の一笑施例を示す制御装置のブロック線図、第８図は第
７図における制御手段で行なわれる処理のプログラムフ
ａ−チャートである。５・・・巻枠　　　　　　１７・・・フライヤ２３・・
・モータ　　　　４８・・・モータ５４・・・カム　　
　　１０１・・・検出器１０２．１０３・・・設定器　
１０４・・・制御手段オ　１　口オ　３　膓

Claims

【特許請求の範囲】

定位置に配置された巻枠と、この巻枠に対応して配置さ
れたフライヤと、このフライヤを回転させる回転駆動手
段と、前記フライヤの回転に同期して回転し、フライヤ
を往復摺動させるカムと、このカムを回転させる駆動手
段とを備え、巻枠に線材を巻回しそコイルを形成する巻
線機の制御装置であって、巻回ずべきコイルの総巻数と
層数を設定する一対の設定手段と、この設定手段と前記
回転駆動手段に接続され、設定手段に設定された総巻数
と層数および巻線機の構成によって定まる定数とによっ
て、前記フライヤの回転量に対し、フライヤが総巻数回
転する間Ｋ、カムを層数の半分（整数）だけ回転させる
に必要な駆動手段の駆動量を算出、設定し、この設定値
に基いて前記回転駆動手段の駆動に同期させて前記駆動
手段を駆動させるようにした制御手段を設けたことを特
徴とする巻線機の制御装置。