JPS62136482A - コイルボビンの給排出方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はロボットによりコイルボビンを、ＩＡＩ！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
終わっ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
排出システムに関する。

（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
ャックに挿入保持させ、全部の挿入が終わってから自動
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、および巻終わったボビンの排出を
一つ一つ作業者が行わな（で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ってきている。

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。

本発明の目的は、このような問題点を解決し、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
ボビンの排出の一言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
ルボビンの給排出システムを提供することにある。

（問題を解決するための手段） 本発明によるコイルボビンの給排出システムは、前記目
的を達成するため、ボビン保持具を有し、前記ボビン保
持具に保持されたコイルボビン巻線を行う巻線機に、コ
イルボビンを給排出する操作において、前記コイルボビ
ンをつかむためのフィンガが備えたつまみヘッドを有し
、前記つまみヘッドの向きを変えることができるととも
に、前記つまみヘッドを三次元の異なる位置に移動させ
ることができるロボットを、少なくとも前記巻線機の動
作に同期して前記ロボットを制御することができる電子
制御装置の制御により動作させ、前記ロボットに第１の
所定位置にあるコイルボビンを取り上げて、前記巻＃Ｑ
機のボビン保持具に移す操作と、前記巻線機のボビン保
持具に保持された巻線済みの前記コイルボビンを、前記
ボビン保持具から取外し、所定の位置に移す操作とを行
わせ、さらに必要に応じて第１の所定の位置に運んでき
たコイルボビン運搬具にセットされたコイルボビンが取
り去られたとき、前記コイルボビン運搬具を、前記第１
の所定の場所と異なる第２の所定の場所に移す操作とを
行わせるシステムとする。

（実施例） 次に本発明について図面を参照しで説明する。

第１図は本発明による一実施例のコイルボビン給排出シ
ステム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．パレット供給装置２．ロボ。

ト３が、巻線機１の台座１１．パレソ；・供給装置２、
ロボット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１８
０°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
レット供給装置２に対する側と、その反対側にそれぞれ
備えている。パレソ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
ようになっている。

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１８
０°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１８
０°変えるために、この中間ピンスタンド１４が取りつ
けられている。

パレット供給装置２には２つのパレット移動機構がある
。すなわち、パレット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、それらのパレットを上昇さ
せて最上部のパレット２１から順次パレット供給装置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をロボットよりパレットに受は取り
、そのパレットを下降させて排出する巻線済みボビン排
出部２３とからなっている。

パレット２１には第２図（ａ）および（ｂ）に示すシャ
トル板２４が配置され、シャトル板２４にはコイルボビ
ン４を装着するガイドピン２５ａまたは２５ｂが嵌め込
まれている。

ロボット３にはコイルボビンをつかむフィンガ３２を４
組備えたつまみへソド３３がある。

つまみヘッド３３は、フィンガ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
回できるようになっている。

また、つまみヘッド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っている
。

第３図にロボット３のつまみヘッド部分の構造の一例を
示す。

第３図中３４はロボット３のアームに対し、つまみヘッ
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って、つまみヘ
ッド３３の先端にあるフィンガ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はフィンガ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って相
対する一組のフィンガ３２と３２の間隔が広がったり狭
くなったりさせられる。

第３図中３６は一対のフィンガ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
とによって、フィ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
によって、コイルボビン挿入部３７を手前に引いたり、
前方に伸ばしたりすることができる。

このようにフィンガ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、例えばビン
ガイド２５’ａに挿入されているコイルボビン４をつか
むときは、まずフィンガ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、つぎにフィンガ３２を
伸ばしてから、フィンガ３２を閉じてコイルボビン４を
つまみ、その後フィンガ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。

つぎにロボット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）まずロボット３の相隣接するフィンガ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
られたパレット２１が、バレット供給装置２の空ボビン
供給部２２に多数重ねられて収納されていて、そのパレ
ット群を下から支える台が上に押上げられる。

最上部のパレット２１が、バレット供給装置２の上面に
一致する位置（第１の位置）にきたとき、最上部のバレ
ント２１は下方に下げられる。

（ロ）ロボット３は、フィンガ３２の先端を下にしてつ
まみヘッド３３が、パレット２１のシャトル板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、つまみヘッド３３
を下降し、フィンガ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。

このときパレット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・ノド３はつまみヘッド３３を９０゜旋
回し、フィンガ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、フィンガ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）先にパレット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った４（Ｉｍ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＃ｆＡ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、今までロボット（則を向いていたボビン保持
具１２はロボット３と逆側で巻線が８個−斉に行われる
。

（へ）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はロボット側に向けられる
。

（１・）ロボット３はフィンガ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。

（このときのフィンガ３２の位置は第４図に２点鎖線で
示す３２ｂである。） （チ）つまみへノド３３を９０°旋回してフィンガ３２
を第４図の３２ｂから３２ｃに向きを変え、水平方向に
する。こうすることによってリード線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ット側
に向いていたのが、下方向に向きが変えられる。

（す）つまみヘッド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。これはロボット３の機構上フィンガ３２が水
平の向きのままパレット２１に配置されたシャトル板２
４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）つまみヘッド３３を９０’旋回しフィンガ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（
このときフィンガの位置は図中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ット２１に配置された
シャトル１反２４の所定のガイドピン２５ｂに一斉に挿
入する。

（このときのフィンガの位置は第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個残っているので（ｌ・
）項から（ヌ）項までと同様の操作によって、この４個
のコイルボビン４も第２の位置のバレ７　）　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の位置にあるパレット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
レット２１のロックが開放され下方に下げられパレット
供給装置２の外部に排出される。

（力）前記（ワ）項の操作が行われるときは、第１の位
置にあるパレット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、口・２りを開放し、これを
ロボット３のフィ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
レットとする。

（ヨ）前記（イ）１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（力）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ュータ制御により行われ、その制
御機は巻線機１あるいはロボット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、ロボット３の有するフィンガ３２の数。

形、コイルボビン挿入部その他各部の形２巻線機１のボ
ビン保持具１２の数、中間ピンスタンド１４のビンの数
、形など第１図〜第４図に示すものと異なってもよく、
例えばロボット３のフィンガを巻線機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、ロボット３の前後方向（Ｙ軸）のストロークと、
ロボット３と巻線機１の配置の関係からロボット３のフ
ィンガ３２が垂直の状態で、巻線機１のボビン保持具１
２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？　ｌ；、８バ引こ示すようにフィンガ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
に垂直のガイドビン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（す）項までの操作の代りに、つぎの（り）項の操作
を行えばよい。

（り）ロボット３のフィンガ３２を水平の状態にしてつ
まみヘッド３３を巻線機１のボビン１２に相対させ（こ
のときフィ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
、そのままつまみヘッド３３を中間ピンスタンドの水平
ビンガイド１４ｈの前に移動し、コイルボビン４を一斉
に水平ビンガイド１４ｈに挿入する。

つぎにつまみヘッドを９０°旋回してフィンガ３２を垂
直としくこのときフィンガの位置は第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の水平ビンガイド１４ｈから一斉に取外し、フィ
ンガ３２にコイルボビン４を保持したまま、もう一度つ
まみヘッドを９０°旋回して水平としくこのときフィン
ガの位置は第５図中３２ｉである）、中間ピンスタンド
１４の垂直ビンガイド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ッ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。

（このときのフィンガの位置は第５図中３２ｊである。

） なお（チ）項〜（す）項の操作、あるいは（り）項の操
作は、巻線が終わった後、次のはんだ付は工程で熔融は
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、前もってコイルボビン４の
向きを変えておくためのものである。

したがって、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、次のはんだ付は工程直前で
、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〜（す）項の操作および（夕
）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
のパレット２１を第２の位置にロボット３が移しかえる
（ワ）項の動作は、ロボ・ノド３が行うのでなく、パレ
ット供給袋ｒＩＬ２の内部機構で行ってもよく、また、
この部分のみ人手によっても差支えない。

また、コイルボビン４の形状、大きさなどは図に示した
ち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７＋・３のつまみヘッド３３と巻線ｔｆ
ｆｌ　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は渡しを行ってもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は複数組のフィンガを有す
るつまみヘッドを旋回と三次元の位置変更できるロボッ
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
た巻終わっ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とにより、従来
人手によって行っていた自動巻線機に対するコイルボビ
ンの給排出が自動化されるので、自動巻線機へのコイル
ボビンの供給、自動巻線１巻線済みコイルの排出の−Ｈ
作業が全自動化され、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システムの一
実施例に関係する各装の配置を示す配置図である。 第２図はパレットに配置されたシャトル坂とコイルボビ
ンを挿入するビンガイドを示す拡大図である。 第３図はロボットのつまみ−、ット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・・・パレット供給装置 ３・・・ロボット 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・・・パレット ２２・・・空ボビン供給部 ２３・・・巻線済みボビン排出部 ２４・・・シャトル坂 ２５ａ、２５ｂ・・・ガイドピン ３１・・・ロボットの台座 ３２・・・フィンガ ３３・・・つまみヘッド ３４．３５，３６．３７・・・シリンダ３８・・・コイ
ルボビン挿入部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボビン保持具を有し、前記ボビン保持具に保持さ
   れたコイルボビンに巻線を行う巻線機にコイルボビンを
   給排出する操作において、前記コイルボビンをつかむた
   めのフィンガを備えたつまみヘッドを有し、前記つまみ
   ヘッドの向きを変えることができるとともに、前記つま
   みヘッドを三次元の異なる位置に移動させることができ
   るロボットを、少なくとも前記巻線機の動作に同期して
   前記ロボットを制御することができる電子制御装置の制
   御により動作させ、前記ロボットに、所定位置にあるコ
   イルボビンを取り上げて、前記巻線機のボビン保持具に
   移す操作と、前記巻線機のボビン保持具に保持された巻
   線済みの前記コイルボビンを、前記ボビン保持具から取
   外し、所定の位置に移す操作とを行わせることを特徴と
   するコイルボビンの給排出システム。
2. （２）ボビン保持具を有し、前記ボビン保持具に保持さ
   れたコイルボビンに巻線を行う巻線機に、コイルボビン
   を給排出する操作において、前記コイルボビンをつかむ
   ためのフィンガを備えたつまみヘッドを有し、前記つま
   みヘッドの向きを変えることができるとともに、前記つ
   まみヘッドを三次元の異なる位置に移動させることがで
   きるロボットを、少なくとも前記巻線機の動作に同期し
   て前記ロボットを制御することができる電子制御装置の
   制御により動作させ、前記ロボットに、第１の位置にあ
   るコイルボビンを取り上げて、前記巻線機のボビン保持
   具に移す操作と、前記巻線機のボビン保持具に保持され
   た巻線済みの前記コイルボビンを、前記ボビン保持具か
   ら取外し、第１の所定位置とは異なる第２の所定の位置
   に移す操作と、第１の所定の位置に運んできたコイルボ
   ビン運搬具にセットされたコイルボビンのすべてが取り
   去られたとき、前記コイルボビン運搬具を、前記第２の
   所定の場所に移す操作とを行わせることを特徴とするコ
   イルボビンの給排出システム。