JP5363804B2 - Multiple coil winding method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイルを多連に巻線するのに、簡素な構成や小型化をはかるとともに、仕様変更が容易な巻線ができるよう自動化をはかった巻線方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a winding method and apparatus that achieves automation so that a simple configuration and downsizing can be achieved and a specification can be easily changed when winding a coil in multiples.
従来は、例えばα巻(巻始め、及び巻終わりリードが共に外周になる。外々巻ともいう)の多連コイルを製造する場合は、1個のα巻コイルを製造し、これらのリード線を半田等で接続することにより多連コイルとしていた。(特許文献1、2参照) Conventionally, for example, when manufacturing a multi-coil of α winding (the winding start and winding end leads are both outer circumferences, also referred to as outer winding), one α winding coil is manufactured, and these lead wires Are connected to each other with solder or the like to form a multiple coil. (See Patent Documents 1 and 2)
また、α巻きコイルではなく、通常の軸回し巻線方式によるコイルを連結する場合は、回転軸方向に巻芯(ボビン)を配列する必要があるが、コイルの姿勢を保持するために、中継板を介して、左右のスピンドル軸から巻芯を押圧した状態で、一方の巻芯に巻線したのち、中継板を線材が乗り越えて、軸方向に隣接する他方の巻芯に巻線するようにしていた。 In addition, when connecting a coil with a normal axial winding method instead of an α winding coil, it is necessary to arrange winding cores (bobbins) in the direction of the rotation axis. After winding the winding core on one of the winding cores while pressing the winding core from the left and right spindle shafts via the plate, the wire rod crosses over the relay plate and winds it on the other winding core adjacent in the axial direction. I was doing.
ところが、近年、α巻や、通常巻のコイルを多連に巻線することが要求されてきているが、α巻コイルを多連に連結して自動に巻くことは難しく、これを実現した巻線方法及び装置はない。また、通常巻コイルにおいてもフライヤ方式では多連巻きは実現されているが、軸回し方式では2連巻がせいぜいであり、それ以上の多連コイルを巻線しようとすると、巻芯をスピンドルが押さえきれず、巻線中に、巻芯が外れてしまうという問題があった。本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり
▲1▼α巻コイルを多連に連結して自動に巻線する巻線方法及び装置
▲2▼軸回し方式の通常巻コイルを多連に連結して自動に巻線する巻線方法及び装置を提供することを目的とする。However, in recent years, it has been required to wind α-windings and normal-winding coils in multiples. However, it is difficult to automatically connect α-winding coils in multiples, and this has been achieved. There is no line method and apparatus. In the normal winding coil, multiple winding is realized by the flyer method, but in the axial rotation method, two windings are at most. When trying to wind more multiple coils, the spindle becomes the core. There was a problem that the core could not be pressed down and the core would come off during winding. The present invention has been made to solve the above problems. (1) A winding method and apparatus for automatically winding α-coil by connecting multiple α-coil. It is an object of the present invention to provide a winding method and apparatus for automatically winding by connecting to multiple units.
(1)α巻コイルを多連に連結して自動に巻線するために
(1)−1:巻芯の周囲を回転する線材供給部の先端から繰り出される線材を線材保持手段にてチャックして、回転軸に直交する方向に線材を移動させ線材を所定長さ引き出した後、巻芯を回転させて、引き出した線材を巻芯に巻き取るとともに、線材供給部を巻芯の回転方向と同方向に倍速で回転させることにより、線材供給部から繰り出される線材を巻芯に巻き付ける。この動作により、一つのα巻コイルが巻き線される。この後、連結コイルとするため、まず巻芯に巻かれたα巻コイルを巻芯から外す。そして、α巻コイルの巻終わりリードと線材供給部の間の線材を線材保持手段にてチャックして、巻線されたコイルと共に回転軸に直交する方向に移動することにより線材を所定長さ引き出す。そして、巻芯を回転し、引き出した線材を巻芯に巻き取るとともに、線材供給部を巻芯の回転方向に倍速で回転させて、線材供給部から繰り出される線材を巻芯に巻き付ける。この動作により二つ目のα巻コイルが一つ目のα巻コイルに連結して巻線される。この後、同様に、巻芯からα巻きコイルを外す。以下同様に同じ動作を繰り返すことにより、連結した多連のα巻コイルを巻線するものとした。なお、連結されたα巻コイル間の渡り線の長さは、線材供給部とα巻コイルの巻き終わりリード間の線材のチャック位置を変えることにより適宜調整できる。この場合は、回転するスピンドル軸は一つであり、巻き終えたα巻コイルを巻芯から取り外すとともに、チャックを持ち替えることにより多連に連結したα巻コイルを巻線できる。
(1) To connect α winding coil in multiples and wind it automatically
(1) -1: The wire rod fed from the tip of the wire rod supply section rotating around the core is chucked by the wire rod holding means , and the wire rod is moved in a direction orthogonal to the rotation axis to draw the wire rod a predetermined length. After that, the winding core is rotated so that the drawn wire is wound around the winding core, and the wire feeding portion is rotated at a double speed in the same direction as the winding core rotation direction so that the wire fed from the wire feeding portion is wound around the winding core. Wrap around. By this operation, one α-winding coil is wound. Thereafter, in order to obtain a connecting coil, the α winding coil wound around the winding core is first removed from the winding core. Then, the wire rod between the winding end lead of the α-winding coil and the wire rod supply section is chucked by the wire rod holding means, and the wire rod is pulled out by a predetermined length by moving in the direction perpendicular to the rotation axis together with the wound coil. . Then, the winding core is rotated, the drawn wire is wound around the winding core, and the wire supply portion is rotated at a double speed in the rotation direction of the winding core, so that the wire fed from the wire supply portion is wound around the winding core. By this operation, the second α-winding coil is connected to the first α-winding coil and wound. Thereafter, similarly, the α winding coil is removed from the winding core. In the same manner, the same operation is repeated to wind the connected multiple α winding coils. The length of the connecting wire between the connected α-winding coils can be appropriately adjusted by changing the chucking position of the wire rod between the wire-feeding portion and the winding end lead of the α-winding coil. In this case, the rotating spindle shaft is single, and the wound α-coil can be removed from the winding core, and the α-coil connected in multiple can be wound by changing the chuck.
(1)−2:複数のスピンドル軸を平行に配列し、線材供給部から繰り出された線材の先端をチャックで保持し、チャックと線材供給部間の線材を線材引き出し手段にて保持してスピンドル軸に直交する方向に保持した線材を移動させる。この動作により、所定長さの線材が、引き出される。この状態で、スピンドル軸を回転させることにより、引き出された線材がスピンドル軸先端の巻芯に巻線されるとともに、線材供給部をスピンドル軸の回転方向と同方向に倍速で回転させることにより、線材供給部から繰り出される線材を巻芯に巻き付ける。このとき、引き出された線材は、所定のテンションが付与されて、巻芯に巻き付けられていく。この動作により一つのα巻コイルが巻線される。次に、スピンドル軸を軸方向に直交する方向に移動させ、新たな巻芯を固定したスピンドル軸に線材供給部を対峙させる。ここで、ふたたび、すでに巻芯に巻かれたコイルと線材供給部間の線材を線材引き出し手段にて保持してスピンドル軸に直交する方向に保持した線材を移動させる。この動作により、所定長さの線材が、引き出される。この状態で、スピンドル軸を回転させることにより、引き出された線材がスピンドル軸先端の巻芯に巻線されるとともに、線材供給部をスピンドル軸の回転方向と同方向に倍速で回転させることにより、線材供給部から繰り出される線材を巻芯に巻き付ける。この動作により二つ目のα巻コイルが一つ目のα巻コイルに連結して巻線される。ここで、再びスピンドル軸をスピンドル軸を軸方向に直交する方向に移動させ、新たな巻芯を固定したスピンドル軸に線材供給部を対峙させる。以下同様な動作を繰り返し、連結した多連のα巻コイルを巻線するものとした。この場合、保持部の両側から線材が引き出されるので、引き出し方向の高さを低くできるというメリットがある。 (1) -2: A plurality of spindle shafts are arranged in parallel, the tip of the wire rod fed from the wire rod supply unit is held by a chuck, and the wire rod between the chuck and the wire rod supply unit is held by a wire rod drawing means, and the spindle The wire held in the direction perpendicular to the axis is moved. By this operation, a wire having a predetermined length is pulled out. In this state, by rotating the spindle shaft, the drawn wire is wound around the core at the tip of the spindle shaft, and by rotating the wire supply unit at the double speed in the same direction as the rotation direction of the spindle shaft, The wire drawn from the wire supply unit is wound around the core. At this time, the drawn wire is given a predetermined tension and wound around the core. By this operation, one α-winding coil is wound. Next, the spindle shaft is moved in a direction orthogonal to the axial direction, and the wire rod supply unit is opposed to the spindle shaft to which a new winding core is fixed. Here, the wire rod between the coil already wound around the winding core and the wire rod supply unit is held by the wire rod drawing means , and the wire rod held in the direction orthogonal to the spindle axis is moved. By this operation, a wire having a predetermined length is pulled out. In this state, by rotating the spindle shaft, the drawn wire is wound around the core at the tip of the spindle shaft, and by rotating the wire supply unit at the double speed in the same direction as the rotation direction of the spindle shaft, The wire drawn from the wire supply unit is wound around the core. By this operation, the second α-winding coil is connected to the first α-winding coil and wound. Here, the spindle shaft is moved again in the direction orthogonal to the axial direction of the spindle shaft, and the wire rod supply unit is opposed to the spindle shaft to which a new winding core is fixed. Thereafter, the same operation was repeated, and the connected multiple α-winding coils were wound. In this case, since the wire is pulled out from both sides of the holding portion, there is an advantage that the height in the pulling direction can be reduced.
(2)軸回し方式の通常巻コイルを多連に連結して自動に巻線するために
(2)−1:巻芯の回転軸と同期して回転する線材供給部の先端から繰り出される線材を線材保持手段にてチャックして、回転軸に直交する方向にチャックを移動して線材を所定長さ引き出す。次に、回転軸と同期して線材供給部を回転させ、回転軸の巻芯の周囲にチャックにより引き出された線材を巻芯に巻きつける。このとき線材には所定のテンションが付与されて、巻芯に向け移動していく。チャックが巻芯近傍にまで来たら、スピンドル軸の回転を止め、チャックを開放する。次に、巻芯から通常巻コイルを外す。そして、コイルのリードと、線材供給部の間の線材を線材保持手段にて保持して巻線されたコイルと共に再びチャックを回転軸に直交する方向に移動して線材を所定長さ引き出す。そして、回転軸と同期して線材供給部を回転させ、回転軸の巻芯の周囲に線材供給部により引き出された線材を巻芯に巻きつける。以下同様に巻線を行い、軸回し方式の多連コイルを巻線するものとした。なお、この場合、1軸で多連コイルを巻線できるメリットがあり、巻き終えたコイルのリード部をチャックする位置により、コイル間の渡り線の長さを任意に調整できる。
(2) For automatic winding by connecting multiple axis normal winding coils
(2) -1: The wire rod fed from the tip of the wire rod supply section that rotates in synchronization with the rotation axis of the winding core is chucked by the wire rod holding means , and the chuck is moved in the direction perpendicular to the rotation axis to move the wire rod. Pull out a predetermined length. Next, the wire rod supply unit is rotated in synchronization with the rotation shaft, and the wire rod drawn by the chuck is wound around the core of the rotation shaft. At this time, a predetermined tension is applied to the wire, and the wire moves toward the core. When the chuck reaches the vicinity of the core, stop the rotation of the spindle shaft and release the chuck. Next, the normal winding coil is removed from the winding core. Then, the wire between the coil lead and the wire supply unit is held by the wire holding means and the wound coil is moved again in the direction perpendicular to the rotation axis to draw out the wire by a predetermined length. Then, the wire rod supply unit is rotated in synchronization with the rotation shaft, and the wire drawn by the wire rod supply unit is wound around the core of the rotation shaft. Thereafter, winding was performed in the same manner, and a multiple-rotating coil was wound. In this case, there is an advantage that multiple coils can be wound around one axis, and the length of the connecting wire between the coils can be arbitrarily adjusted by the position where the lead portion of the coil that has been wound is chucked.
(2)−2:複数のスピンドル軸を平行に配列し、スピンドル軸と同期して回転する線材供給部から繰り出された線材の先端をチャックで保持し、チャックと線材供給部間の線材を線材引き出し手段にて保持してスピンドル軸に直交する方向に保持した線材を移動させる。この動作により、所定長さの線材が、引き出される。この状態で、スピンドル軸と線材供給部を同期して回転させることにより、引き出された線材がスピンドル軸先端に固定された巻芯に巻線される。次に、スピンドル軸を軸方向に直交する方向に移動させ、新たな巻芯を固定したスピンドル軸に線材供給部を対峙させる。ここで、ふたたび、すでに巻芯に巻かれたコイルと線材供給部間の線材を線材引き出し手段にて保持してスピンドル軸に直交する方向に保持した線材を移動させる。この動作により、所定長さの線材が、引き出される。この状態で、スピンドル軸と線材供給部を同期回転させることにより、引き出された線材がスピンドル軸先端に固定された巻芯に巻線される。このようにして、軸回し方式のコイルが連結して巻線される。以下同様にして、巻線することにより多連の軸回し方式のコイルが巻線されるものとした。この場合、保持部の両側から線材が引き出されるため、引き出し方向の高さを低くできるというメリットがある。 (2) -2: A plurality of spindle shafts are arranged in parallel, the tip of the wire rod fed out from the wire rod supply portion rotating in synchronization with the spindle shaft is held by the chuck, and the wire rod between the chuck and the wire rod supply portion is wire rod The wire held by the drawing means and held in a direction perpendicular to the spindle axis is moved. By this operation, a wire having a predetermined length is pulled out. In this state, by rotating the spindle shaft and the wire rod supply unit synchronously, the drawn wire rod is wound around the core fixed to the tip of the spindle shaft. Next, the spindle shaft is moved in a direction orthogonal to the axial direction, and the wire rod supply unit is opposed to the spindle shaft to which a new winding core is fixed. Here, the wire rod between the coil already wound around the winding core and the wire rod supply unit is held by the wire rod drawing means , and the wire rod held in the direction orthogonal to the spindle axis is moved. By this operation, a wire having a predetermined length is pulled out. In this state, by rotating the spindle shaft and the wire rod supply unit synchronously, the drawn wire rod is wound around the core fixed to the tip of the spindle shaft. In this way, the shaft-rotating type coil is connected and wound. Hereinafter, in the same manner, a multiple shaft-turning type coil is wound by winding. In this case, since the wire is drawn from both sides of the holding portion, there is an advantage that the height in the drawing direction can be reduced.
連結されたα巻コイルおよび軸回しコイル間の渡り線の長さは、線材供給部とα巻コイル及び軸回しコイルの巻き終わりリード間の線材のチャック位置を変えることにより適宜調整できる。また、回転するスピンドル軸は一つであり、巻き終えたα巻コイルおよび軸回しコイルを巻芯から取り外すとともに、チャックを持ち替えることにより多連に連結したα巻コイルを巻線できる。 The length of the connecting wire between the connected α-winding coil and the axial winding coil can be adjusted as appropriate by changing the chuck position of the wire rod between the wire supply portion and the winding end lead of the α-winding coil and the axial winding coil. Further, the rotating spindle shaft is one, and the wound α winding coil and the shaft turning coil can be removed from the winding core, and the α winding coil connected in multiple can be wound by changing the chuck.
α巻コイルおよび軸回しコイルの巻芯に巻かれる引き出し線は、線材の保持部の両側から線材が引き出されるので、引き出し方向の高さを低くできるというメリットがある。またスピンドル軸を多軸としたので、作業タクトを短縮できる。 The lead wire wound around the cores of the α-winding coil and the shaft-turning coil has an advantage that the height in the pull-out direction can be reduced because the wire is drawn from both sides of the wire holding portion. In addition, since the spindle axis is multi-axis, work tact time can be shortened.
本発明の第1の実施例につき説明する。第1の実施例の装置の構成は以下の通り。 A first embodiment of the present invention will be described. The configuration of the apparatus of the first embodiment is as follows.
図1に示すように、軸中心に回転するスピンドル軸1と、これを駆動するスピンドルモータ2と、スピンドル軸1の軸方向への移動機構3と、スピンドル移動モータ4と、スピンドル軸1先端に固定された巻芯5と、スピンドル軸1に対向しスピンドルの周囲を回転するフライヤ6と、フライヤを回転させるフライヤモータ20と、フライヤ6のスピンドル軸1方向への移動機構8と、フライヤ移動モータ9と、フライヤ6の先端に設けられた線材21を繰り出すノズル10と、ノズル10から繰り出される線材21の先端を保持するチャック12とこのチャック12をスピンドル軸1に直交する方向に移動可能とする線材チャック機構13と、前記の巻芯をスピンドル軸1内に収容する巻芯移動機構15とからなる。 As shown in FIG. 1, a spindle shaft 1 that rotates about the shaft center, a spindle motor 2 that drives the spindle shaft, a moving
以上の構成のもと、α巻コイルの多連コイルの巻線方法につき説明する。 Based on the above configuration, the winding method of the multi-coil of the α winding coil will be described.
まず、図3のAからGの工程図に示されるように、線材21を図示しない線材スプールから引き出し、図示しないテンション装置を経て、回転するフライヤ6の中空の回転軸から挿入し、フライヤ6先端のアーム7を経て、アーム7に固定された中空のノズル10に挿通される。 First, as shown in FIGS. 3A to 3G, the wire 21 is pulled out from a wire spool (not shown), inserted through a hollow rotating shaft of a rotating flyer 6 through a tension device (not shown), and the tip of the flyer 6 is inserted. The arm 7 is inserted into a hollow nozzle 10 fixed to the arm 7.
ノズル10から繰り出された線材21は、スピンドル軸1に直交する上方向に移動するチャック12により保持されサーボモータ14によるチャック12の移動によりノズル10から所定長さ線材21が引き出される。なお、チャック12はガイドレール26上の移動台23及び中継板24を介してサーボモータ14のプーリー27に掛けまわされているベルト25に固定されており、ベルト25の移動に伴い移動するようになっている。 The wire 21 fed out from the nozzle 10 is held by a
一方フライヤ6もフライヤ移動機構8のフライヤ移動モータ9によって、巻芯5の巻胴部の中心部に移動し、フライヤ6のノズル10から繰り出された線材21が、巻芯5に1巻きされて線材21を巻芯5に固定する。 On the other hand, the flyer 6 is also moved by the flyer moving motor 9 of the flyer moving mechanism 8 to the center of the winding body of the winding core 5, and the wire 21 fed from the nozzle 10 of the flyer 6 is wound around the winding core 5 once. The wire 21 is fixed to the core 5.
この状態から、巻芯5は例えば時計方向に回転をするとともに、1回転ごとにスピンドル軸1が線径分移動して、多層に整列巻線される。これによりチャック12により引き出された線材21は、巻芯5に巻き取られるが、チャック12も巻芯5の回転に同期して、下方に移動し、巻線に必要な一定のテンションが付与されるように、サーボモータ14の下方向への移動を制御する。なお、この際、線材21の移動を正確にするために、スピンドル軸1と共に移動可能な線ガイド部材17を用いるとより精密に巻線ができる。線ガイド部材17は線材21を両側からピンで狭持するようになっており、線ガイド移動シリンダ18により、移動可能であり、チャック12が巻線されたコイルの近傍に移動する際に邪魔にならないように退避できるようになっている。 From this state, the core 5 rotates, for example, in the clockwise direction, and the spindle shaft 1 moves by the wire diameter every rotation, so that the windings are aligned and wound in multiple layers. As a result, the wire 21 drawn out by the
同時に、フライヤ6は、巻芯5の周囲を巻芯5の回転方向と同方向に倍の速度で回転する。これにより、フライヤ6から繰り出される線材21も同時に巻芯5に巻線される。この際、フライヤ6も巻芯5の軸方向に移動して、多層に整列巻線される。この場合、巻芯5は、1回転ごとに、線径分軸方向に移動するので、フライヤ6は1回転ごとに2線径分移動することになる。これにより、巻き終わりの線材リードは、巻芯5の回転による巻線側もフライヤ6の回転による巻線側も最外周に位置することになる。巻線された多連コイルは図5のBに示すような形状となる。 At the same time, the flyer 6 rotates around the core 5 at a double speed in the same direction as the direction of rotation of the core 5. Thereby, the wire 21 fed out from the flyer 6 is also wound around the core 5 at the same time. At this time, the flyer 6 also moves in the axial direction of the core 5 and is aligned and wound in multiple layers. In this case, since the core 5 moves in the direction of the axis of the wire diameter every rotation, the flyer 6 moves by the diameter of the two wires every rotation. As a result, the wire end lead at the end of winding is positioned on the outermost periphery both on the winding side by the rotation of the winding core 5 and on the winding side by the rotation of the flyer 6. The wound multiple coil has a shape as shown in FIG.
もちろん、巻芯5の回転による巻線21およびフライヤ6の回転による巻線をそれぞれ2列で多層に行うことも可能である。この場合は、巻芯5およびフライヤ6には回転軸方向への送りをかけず、静止位置で巻線を行う。この場合は、スピンドル軸1およびフライヤ6の軸方向への移動機構は不要である。このようにして巻線された多連コイルは図5のAに示すような形状となる。なお必要によりコイルの巻幅を規制するため、フライヤ6側にセンター押さえ板22を設けても良い。センター押さえ22はフライヤ6に対して回転自在になっている。 Of course, the winding 21 by the rotation of the winding core 5 and the winding by the rotation of the flyer 6 can each be performed in multiple layers in two rows. In this case, the winding 5 and the flyer 6 are wound in the stationary position without being fed in the direction of the rotation axis. In this case, a mechanism for moving the spindle shaft 1 and the flyer 6 in the axial direction is unnecessary. The multiple coil wound in this way has a shape as shown in FIG. In addition, in order to restrict | limit the winding width of a coil if necessary, you may provide the center pressing board 22 in the flyer 6 side. The center presser 22 is rotatable with respect to the flyer 6.
このように、一つのα巻コイルが巻線されたら、巻芯5をスピンドル軸1内に後退させる。巻芯5は通常はスピンドル軸1内を貫通するシリンダにより突出する方向に押し出されているが、スピンドル軸1内に後退させる場合は、巻芯移動機構15の巻芯移動シリンダ16によりスピンドル軸1内に後退させる。この動作により、α巻コイルは巻芯5から外れる。 Thus, when one α-winding coil is wound, the winding core 5 is retracted into the spindle shaft 1. The winding core 5 is normally pushed out in a protruding direction by a cylinder passing through the spindle shaft 1, but when retracted into the spindle shaft 1, the spindle shaft 1 is driven by the winding core moving cylinder 16 of the winding core moving mechanism 15. Retreat in. By this operation, the α-winding coil is detached from the core 5.
次に、チャック12を開放して線材21を開放し、線材チャック機構13のチャック12を移動して、フライヤ6側の巻終わりリードの近傍でフライヤ6のノズル10から繰り出されている線材21をチャックする。なお、チャック位置の調整により、コイル間の渡り線の長さは調整可能である。 Next, the
そして、ふたたび、チャック12をチャック機構13のサーボモータ14により上方向に移動させて、線材21を所定長さノズル10から引き出す。この際すでに巻線されたα巻コイルは、チャック12とともに上方向に移動する。なお、チャック12の移動はサーボモータ14でなくても、エアーシリンダ等に置きかえることも可能である。 Then, the
そして、このような動作を必要回数繰り返すことにより、多連のα巻コイルを製作することができる。 Then, by repeating such an operation as many times as necessary, multiple α-winding coils can be manufactured.
次に第2の実施例につき説明するが、装置の構成は第1の実施例と同様である。
第2の実施例は、多連の通常巻の軸回しコイルの巻線方法についてであるが、この場合、第1の実施例と異なるのは、フライヤ6が、巻芯5の回転方向と同方向に同一速度で回転する点のみが異なる。Next, a second embodiment will be described. The configuration of the apparatus is the same as that of the first embodiment.
The second embodiment relates to a winding method of a multiple number of normal winding shaft-turning coils. In this case, the difference from the first embodiment is that the flyer 6 has the same rotational direction as the winding core 5. The only difference is that it rotates at the same speed in the direction.
フライヤ6が、巻芯5の回転方向と同方向に同一速度で回転することにより、フライヤ6によっては、巻芯5に線材21は巻線されず、ちょうど、巻芯5の端部に線材21を固定して軸回しの巻線21を行うのと同様の作用を呈する。したがって、巻芯5には、ノズル10からチャック12により引き出された線材21が一定のテンションにより巻線されて行く。この場合も、コイルは、多列多層でも、1列多層のいずれも巻線が可能である。この場合のコイル形状は多層多列の場合は図5のDのような形状となり、1列多層の場合は図5のCのようになる。 When the flyer 6 rotates at the same speed in the same direction as the rotation direction of the core 5, the wire 21 is not wound around the core 5 depending on the flyer 6, and the wire 21 is just at the end of the core 5. The same effect as when the winding 21 is rotated with the shaft fixed. Therefore, the wire 21 drawn from the nozzle 10 by the
次に第3の実施例につき説明する。これは、第1、第2の実施例において連結されるコイルの形状が異なり、したがって巻芯5の形状や径が異なる場合を想定している。
例えば、一方のコイルが丸形であり、隣接して連結される他方のコイルが四角形のような場合である。Next, a third embodiment will be described. This assumes the case where the shapes of the coils connected in the first and second embodiments are different, and therefore the shape and diameter of the core 5 are different.
For example, one coil is round and the other coil connected adjacently is square.
この場合は、例えばスピンドル軸1を平行に2つ配列し、フライヤ6に対して横移動可能に構成する。この場合は、2列のスピンドルを横移動させる横移動モータ19が追加される。まず、上述の説明で行ったように、一方の丸形の巻芯5にα巻コイルあるいは通常巻の軸回しコイルを巻線する。そして、巻芯5に巻線したコイルを巻芯5から取り外し、スピンドル軸1を横移動させ、他方の四角形の巻芯5をフライヤ6に対峙させる。そして、コイルの巻終わりリードとフライヤ6のノズル10の間の線材21をチャック12で保持し、チャック移動機構13でチャック12を巻芯5の上方向に巻線されたコイルと共に移動させ、線材21を所定長さノズル10から引き出す。 In this case, for example, two spindle shafts 1 are arranged in parallel so as to be laterally movable with respect to the flyer 6. In this case, a lateral movement motor 19 for laterally moving the two rows of spindles is added. First, as described in the above description, an α-winding coil or a normal winding shaft-turning coil is wound around one round core 5. Then, the coil wound around the core 5 is removed from the core 5, the spindle shaft 1 is moved laterally, and the other square core 5 is opposed to the flyer 6. The wire rod 21 between the coil winding end lead and the nozzle 10 of the flyer 6 is held by the
ここで、α巻コイルの場合は、フライヤ6を巻芯と同方向に2倍の速度で回転させ、通常巻の軸回しコイルの場合は、巻芯と同方向に同じ速度で回転させる。
このように巻線することで、2連の連結コイルが形成される。さらに、次に再び丸形のコイルを連結させたければ、巻線したコイルを巻芯5から取り外し、スピンドル軸1を横方向に移動させてもとに戻し、再び丸形の巻芯5とフライヤ6を対峙させる。Here, in the case of an α-winding coil, the flyer 6 is rotated in the same direction as the winding core at twice the speed, and in the case of a normal winding shaft-rotating coil, it is rotated at the same speed in the same direction as the winding core.
By winding in this way, two linked coils are formed. Further, if it is desired to connect the round coil again, the wound coil is removed from the core 5 and the spindle shaft 1 is moved back in the horizontal direction, and the round core 5 and the flyer are again connected. 6 is confronted.
そして、同様の動作を繰り返すことにより、3個のコイルが連結されて巻線される。
したがって、α巻コイルと通常巻の軸回しコイルを任意の配列で混在させて多連の連結コイルを形成することも可能である。Then, by repeating the same operation, three coils are connected and wound.
Therefore, it is also possible to form a multi-connected coil by mixing α winding coil and normal winding axis turning coil in an arbitrary arrangement.
次に第4の実施例について説明する。第4の実施例の巻線装置の構成は図2に示すように以下の通り。複数の軸中心に回転するスピンドル軸1を収容し、ガイドレール上をスピンドル軸と直交する方向にスピンドル横移動機構45とスピンドル横移動モータ46により移動可能なスピンドル台28と、前記のスピンドル軸1と接離可能に構成されるスピンドル駆動機構29において、出力軸30がスプライン加工され、スピンドル軸1内の収容部とスプライン結合し、スピンドル軸1と一体に回転するスピンドルモータ31と、スピンドルモータ移動シリンダ32と、スピンドル軸1に保持される巻芯5と、前記巻芯5に対峙し巻芯5の周囲を回転するフライヤ6と、フライヤ6をプーリーおよびベルトを介して回転させるフライヤ回転モータ20と、フライヤ6の先端に取り付けられ線材21を挿通するノズル10と、ノズル10から繰り出される線材21を保持するクランプ11と、クランプ11またはコイルの巻終わりリードとフライヤ6先端のノズル10間の線材21をフックして上方向に線材を引き出す線材引き出し機構34においては、フック部のプーリー35を保持する中継板36と中継板36に固定されるガイドレール37上を移動するガイド台38とガイド台38に固定される移動板39と移動板39を固定するベルト40と、ベルト40はフック移動モータ41の出力軸に固定されたプーリー42に掛けまわされており、フック部のプーリー35を前後に移動させるフック部移動機構43が設けられる。また必要に応じて、スピンドル軸1の軸方向へのスピンドル移動機構33と、フライヤ6の軸方向へのフライヤ移動機構44が設けられる。 Next, a fourth embodiment will be described. The configuration of the winding device of the fourth embodiment is as follows as shown in FIG. A spindle base 28 that accommodates a spindle shaft 1 that rotates about a plurality of axes and that can be moved on a guide rail in a direction perpendicular to the spindle axis by a spindle
以上の構成のもと図4のAからFの工程図に示すように以下のように動作する。
まず、スピンドル台28の一端のスピンドル軸1をフライヤ6に対峙させる。フライヤ6先端のノズル10には、図示しない線材スプールから引き出された線材21が、図示しないテンション装置を経て、回転するフライヤ6の中空の回転軸から挿入され、フライヤ6先端のアーム7を経てアーム7に固定された中空のノズル10に挿通される。With the above configuration, the following operations are performed as shown in the process diagrams of FIGS. 4A to 4F.
First, the spindle shaft 1 at one end of the spindle base 28 is opposed to the flyer 6. A wire 21 drawn from a wire rod spool (not shown) is inserted into the nozzle 10 at the tip of the flyer 6 through a tension device (not shown) from a hollow rotating shaft of the rotating flyer 6, and an arm through an arm 7 at the tip of the flyer 6. 7 is inserted through a hollow nozzle 10 fixed to the nozzle 7.
そして、ノズル10先端から繰り出された線材21は、スピンドル台28の側面に固定されたクランプ11に保持される。この状態から、クランプ11とノズル10間の線材21を線材引き出し機構34によりフックして、上方向に引き出す。線材引き出し機構34のフック部の構造は、例えば、前述の先端にプーリー35を設けた棒状の部材のようなものであってもよいし、フックピンのようなものであっても良い。 The wire 21 fed from the tip of the nozzle 10 is held by the clamp 11 fixed to the side surface of the spindle base 28. From this state, the wire 21 between the clamp 11 and the nozzle 10 is hooked by the wire drawing mechanism 34 and drawn upward. The structure of the hook portion of the wire lead-out mechanism 34 may be, for example, a rod-like member provided with the
所定長の線材21を引き出したら、フライヤ6が前進して、フライヤ6から繰り出される線材21を巻芯5の巻胴部の中央に位置させる。このとき、必要に応じて巻芯5の端部を押さえて巻幅の規制を行うセンター押さえ22を設けても良い。また、巻線に先立ち、フライヤ6を巻芯5の周囲に1回転させておき、線材21を固定し、引き続き行なわれる巻芯5の回転と、フライヤ6の回転による巻線を安定させるようにする。 When the wire 21 having a predetermined length is pulled out, the flyer 6 moves forward, and the wire 21 fed out from the flyer 6 is positioned at the center of the winding body portion of the core 5. At this time, if necessary, a center presser 22 that controls the winding width by pressing the end of the core 5 may be provided. Prior to winding, the flyer 6 is rotated once around the core 5, the wire 21 is fixed, and the subsequent winding of the core 5 and the winding by rotation of the flyer 6 are stabilized. To do.
巻芯5の巻胴部の中央にフライヤ6を位置させたら、巻芯5を回転させるとともに、巻芯5の回転方向と同方向に巻芯5の回転の倍速で、フライヤ6を回転させる。こうすることにより、巻芯5には、巻芯5の回転により、線材引き出し機構34により引き出された線材21が、巻き取られて行くと共に、フライヤ6の回転により、巻芯5の周囲にフライヤ6から繰り出される線材21が巻き付けられて行く。前述のように、2列多層に巻線するのであれば、巻芯5およびフライヤ6ともに、同一位置で巻線を行えば良い。そうすることにより、巻芯5には、フライヤ6により、1列多層に巻上げられた線材21と巻芯5の回転により線材引き出し機構34により引き出された線材21が1列多層に巻き上げられていく。こうして、それぞれの巻き終わりのリード部はコイルの最外周に位置することになり、2列のα巻コイルが製造される。 When the flyer 6 is positioned at the center of the winding body portion of the core 5, the core 5 is rotated and the flyer 6 is rotated at the double speed of the rotation of the core 5 in the same direction as the rotation direction of the core 5. As a result, the wire 21 drawn out by the wire drawing mechanism 34 is wound around the winding core 5 by the rotation of the winding core 5, and the flyer 6 is rotated around the winding core 5 by the rotation of the flyer 6. The wire 21 drawn out from 6 is wound around. As described above, if winding is performed in two rows and multiple layers, both the core 5 and the flyer 6 may be wound at the same position. By doing so, the wire rod 21 wound up in one row multilayer by the flyer 6 and the wire rod 21 drawn out by the wire rod drawing mechanism 34 by the rotation of the winding core 5 are wound up on the winding core 5 in one row multilayer. . Thus, the lead portions at the end of each winding are positioned on the outermost periphery of the coil, and two rows of α-winding coils are manufactured.
もちろん、それぞれを多列多層に巻線することも可能である。この場合は、スピンドル軸1が巻芯5の軸方向に移動してもスピンドル軸1の回転が伝達されるようにたとえば前述のようなスプライン軸を用いた構成とすれば良い。同様に、フライヤ6も前述のように巻芯5の軸方向に移動可能に構成すれば良い。この場合は、巻芯5の1回転につき、スピンドル軸1を軸方向に線径分移動させて整列巻し、所定の巻幅になったら、軸の移動方向を反転させ、多列多層に線材を巻き上げて行く。同様にフライヤ6側も、前述のごとくフライヤ6の1回転につきフライヤ6を線径の2倍軸方向に移動させる。所定の巻幅になったらフライヤ6の移動方向を反転し、多列多層に整列巻線を行う。このように巻線することにより、線材21の巻き終わりは互いに最外周になり、多列のα巻コイルが製造される。 Of course, it is also possible to wind each in a multi-row multilayer. In this case, for example, the above-described spline shaft may be used so that the rotation of the spindle shaft 1 is transmitted even when the spindle shaft 1 moves in the axial direction of the core 5. Similarly, the flyer 6 may be configured to be movable in the axial direction of the core 5 as described above. In this case, for each rotation of the winding core 5, the spindle shaft 1 is moved by the wire diameter in the axial direction and aligned and wound, and when the predetermined winding width is reached, the moving direction of the shaft is reversed to form a multi-row multilayered wire rod. Roll up. Similarly, on the flyer 6 side, the flyer 6 is moved in the double axis direction of the wire diameter per rotation of the flyer 6 as described above. When the predetermined winding width is reached, the moving direction of the flyer 6 is reversed and aligned winding is performed in multiple rows and multiple layers. By winding in this way, the winding ends of the wire 21 become the outermost periphery, and a multi-row α-winding coil is manufactured.
以上のように、1個のα巻コイルが巻線されたら、スピンドル台28を横移動させて、隣接する新たなスピンドル軸1の巻芯5をフライヤ6に対峙させる。そして、巻線されたα巻コイルの巻き終わりリードとフライヤ6のノズル10間の線材21を線材引き出し機構34により、所定長さ上方向に引き出す。そして、前述同様に、巻芯5を回転させると共に、フライヤ6を巻芯5と同方向に倍速で回転させて、新たなα巻コイルを製造する。 As described above, when one α-winding coil is wound, the spindle base 28 is moved laterally so that the adjacent core 5 of the spindle shaft 1 faces the flyer 6. Then, the wire 21 between the winding end lead of the wound α winding coil and the nozzle 10 of the flyer 6 is drawn upward by a predetermined length by the wire drawing mechanism 34. Then, as described above, the winding core 5 is rotated, and the flyer 6 is rotated in the same direction as the winding core 5 at a double speed to manufacture a new α-winding coil.
このようにして、所定数のα巻コイルを連結して巻線する。なお、各α巻コイル間の渡り線の長さは、スピンドル軸1間の距離により規制されるが、多相のモータコイルとして使用する場合などは、所定長さあったほうが都合が良い場合もあり、その用途により、メリットが生じる。また、上述の実施例では、巻芯5の回転とフライヤ6の回転を同時に行ったが、それぞれの回転を、別々に行っても、本発明の目的は達せられる。 In this way, a predetermined number of α winding coils are connected and wound. The length of the connecting wire between each α-winding coil is regulated by the distance between the spindle shafts 1. However, when used as a multi-phase motor coil, it may be more convenient to have a predetermined length. There are merits depending on the application. In the above-described embodiment, the core 5 and the flyer 6 are rotated at the same time. However, the object of the present invention can be achieved even if the respective rotations are performed separately.
つぎに、第5の実施例として、通常巻の軸回しコイルの多連コイルの巻線方法について説明する。この場合、装置の構成はα巻コイルの巻線の場合と同様である。
違いは、巻芯5の回転と同期して同速度でフライヤ6を同方向に回転させることである。こうする事により、フライヤ6から繰り出されている線材21は巻芯5の端部に固定されているのと同様の作用を呈する。したがって、巻芯5の周囲に、線材引き出し機構34から引き出された線材21を巻きつけることができ、軸回しコイルが巻線される。この場合も、スピンドル軸1を移動させなければ、1列の多層コイルとなり、スピンドル軸を軸方向に移動させれば、多列多層の軸回しコイルが巻線される。このようにして1つの軸回しコイルが製造される。Next, as a fifth embodiment, a winding method for a multiple coil of a normal winding axially rotating coil will be described. In this case, the configuration of the apparatus is the same as that of the winding of the α winding coil.
The difference is that the flyer 6 is rotated in the same direction at the same speed in synchronization with the rotation of the core 5. By doing so, the wire 21 fed out from the flyer 6 exhibits the same action as that fixed to the end of the core 5. Therefore, the wire 21 drawn out from the wire drawing mechanism 34 can be wound around the winding core 5, and the axial coil is wound. In this case as well, if the spindle shaft 1 is not moved, a single-row multilayer coil is formed, and if the spindle shaft is moved in the axial direction, a multi-row multilayer shaft winding coil is wound. In this way, one shaft turning coil is manufactured.
つぎに、α巻コイルの場合と同様に、スピンドル台28を横移動させて、新たなスピンドル軸1の巻芯5をフライヤ6に対峙させる。そして、コイルの巻き終わりのリードとフライヤ6のノズル間の線材21を線材引き出し機構34により、所定長さ上方向に引き出す。そして、巻芯5の回転と同期して同速度でフライヤ6を同方向に回転させる。そして、巻芯5の周囲に、線材引き出し機構34から引き出された線材21を巻きつけることができ、2個目の連結された軸回しコイルが巻線される。以下同様に、所定数の軸回しコイルを巻線し、所定個数の軸回しコイルが連結して製造される。 Next, as in the case of the α winding coil, the spindle base 28 is moved laterally so that the core 5 of the new spindle shaft 1 faces the flyer 6. Then, the wire rod 21 between the lead at the end of winding of the coil and the nozzle of the flyer 6 is drawn upward by a predetermined length by the wire rod drawing mechanism 34. Then, the flyer 6 is rotated in the same direction at the same speed in synchronization with the rotation of the core 5. Then, the wire 21 drawn out from the wire drawing mechanism 34 can be wound around the core 5, and the second connected shaft-turning coil is wound. Similarly, a predetermined number of axial coils are wound, and a predetermined number of axial coils are connected.
一連のスピンドル軸1による巻線装置に比べ、装置は大型化するが、巻芯5に巻き付ける引き出し線をフック部材としてのプーリー35の両側に引き出せるので、引き出し高さを押さえられるというメリットがあり、また作業タクトも動作が少ない分、短縮できるというメリットもある。またこの場合も巻線する多連コイル形状や異なる径のコイルを混在させる場合などは、スピンドル軸に固定する巻芯5の形状や径を適宜変えれば可能である。 Compared with a winding device using a series of spindle shafts 1, the size of the device is larger, but since the lead wire wound around the core 5 can be drawn out on both sides of the
以上述べたように、いずれの実施例の場合も、従来実現できなかった、多連のα巻コイルや多連の軸回しコイルの巻線が簡単な構造の巻線機で実現でき、その作用効果には大きいものがある。 As described above, in any of the embodiments, the winding of the multiple α-winding coils and the multiple shaft-turning coils, which could not be realized in the past, can be realized by a winding machine having a simple structure, and its operation There is a big effect.
本発明の多連α巻コイルおよび軸回しコイルは、例えば、電子機器用各種コイル、特にモータ用コイルに利用できる。 The multiple α-winding coil and the shaft turning coil of the present invention can be used, for example, for various coils for electronic equipment, particularly for motor coils.
1 スピンドル軸
2 スピンドルモータ
3 スピンドル軸方向移動機構
4 スピンドル移動モータ
5 巻芯
6 フライヤ
7 アーム
8 フライヤ移動機構
9 フライヤ移動モータ
10 ノズル
11 クランプ
12 チャック
13 チャック機構
14 サーボモータ
15 巻芯移動機構
16 巻芯移動シリンダ
17 線ガイド
18 線ガイド移動シリンダ
19 横移動モータ
20 フライヤモータ
21 線材
22 センター押さえ板
23 移動台
24 中継板
25 ベルト
26 ガイドレール
27 プーリー
28 スピンドル台
29 スピンドル駆動機構
30 出力軸
31 スピンドルモータ
32 スピンドルモータ移動シリンダ
33 スピンドル軸移動機構
34 線材引き出し機構
35 プーリー
36 中継板
37 ガイドレール
38 ガイド台
39 移動板
40 ベルト
41 フック移動モータ
42 プーリー
43 フック部移動機構
44 フライヤ移動機構
45 スピンドル軸横移動機構
46 スピンドル軸横移動モータDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spindle shaft 2
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