JP2002066629A - 平角線造形巻取装置 - Google Patents
平角線造形巻取装置Info
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Abstract
とを両立したコイルを製造することのできる平角線造形
巻取装置を提供する。 【解決手段】 圧延装置30で平角に圧延された材料線
3の圧延部前端が巻枠4に到達するタイミングでコイル
部4bの形成領域への材料線3の巻き取りが開始される
よう巻枠移動装置20を制御するとともに、コイル部4
bの形成領域への材料線3の巻き取りが終了するタイミ
ングで圧延装置30で圧延された材料線3の圧延部後端
が巻枠4に到達するよう圧延装置30による材料線3の
圧延終了タイミングを制御することにより、コイル部4
bを形成する部分の材料線3のみを平角成形する。
Description
り平角造形すると共に平角造形した材料線を巻枠に整列
巻きする平角線造形巻取装置に関する。
イル等のコイルにおいて、コイル部を大型化させること
なく電磁力を向上するためには、コイル部の占積率を向
上する必要がある。この場合、平角線を整列巻きしてコ
イル部を形成することが望ましく(図7(c)参照)、
丸線を整列巻きしてコイル部を形成した場合(図7
(a),(b)参照)に比べ、占積率は高率となる。
特開平6−246319号公報に、材料ドラムからの材
料線を圧延ロール間に供給して平角成形(平角造形)す
る技術が開示されており、このような技術を用いて平角
造形した材料線を巻枠に整列巻取りすることにより、コ
イル部の占積率の高いコイルを製造することができる。
料線を平角造形しながら巻枠に整列巻取りしてコイルを
製造した場合、コイル部からの口出線部(リード部)も
平角となるため、コイルの耐久性の面で好ましくない。
すなわち、平角線には大きなねじれが生じやすい曲げ方
向が存在するため、平角線を口出線部として用いた場
合、口出線部はコイルの配線時等における取出線の曲げ
方向によっては断線しやすい方向を有することとなる。
で、コイル部の占積率の向上と口出線部の耐久性とを両
立したコイルを製造することのできる平角線造形巻取装
置を提供することを目的とする。
め、請求項1記載の発明による平角線造形巻取装置は、
材料線供給部から供給される材料線を巻き取る巻枠を回
転させる巻枠回転手段と、上記巻枠を回転軸方向に移動
させる巻枠移動手段と、上記材料供給部と上記巻枠との
間に介装され上記材料線を一対の圧延ロールを介して平
角に圧延成形する圧延手段と、上記巻枠回転手段と上記
巻枠移動手段と上記圧延手段を制御する制御手段とを備
え、上記巻枠上に設定されたコイル部形成領域に平角線
によるコイル部を形成する平角線造形巻取装置であっ
て、上記制御手段は、上記圧延手段で圧延された上記材
料線の圧延部前端が上記巻枠に到達するタイミングで上
記コイル部形成領域への上記材料線の巻き取りが開始さ
れるよう上記巻枠移動手段を制御するとともに、上記コ
イル部形成領域への上記材料線の巻き取りが終了するタ
イミングで上記材料線の圧延部後端が上記巻枠に到達す
るよう上記圧延手段による上記材料線の圧延終了を制御
することを特徴とする。
明において、上記圧延手段の下流で上記材料線の線厚を
検出する線厚検出手段を備え、上記制御手段は、上記線
厚検出手段からの検出信号に基づき上記一対の圧延ロー
ルの間隔を補正することを特徴とする。
求項2記載の発明において、上記制御手段は、上記コイ
ル部形成時に異常を検出した際には全ての処理を停止す
るとともに警報を行うことを特徴とする。
段で圧延された材料線の圧延部前端が巻枠に到達するタ
イミングでコイル部形成領域への上記材料線の巻き取り
が開始されるよう巻枠移動手段を制御するとともに、上
記コイル部形成領域への上記材料線の巻き取りが終了す
るタイミングで上記材料線の圧延部後端が上記巻枠に到
達するよう上記圧延手段による上記材料線の圧延終了を
制御することにより、コイル部形成領域に形成されたコ
イル部のみ材料線を平角線とする。
に際し、請求項2記載の発明は、線厚検出手段からの検
出信号に基づき一対の圧延ロールの間隔を補正すること
により上記材料線の線厚を適正に制御する。
部形成時に異常を検出した際には全ての処理を停止する
とともに警報を行うことにより、不良品の生産を防ぎ生
産効率を向上する。
施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係
わり、図1は平角線造形巻取装置の概略構成図、図2は
圧延制御ルーチンを示すフローチャート、図3は圧延ロ
ール位置補正制御のサブルーチンを示すフローチャー
ト、図4は巻枠回転制御ルーチンを示すフローチャー
ト、図5は巻枠移動制御ルーチンを示すフローチャー
ト、図6は平角線造形巻取制御のタイムチャートであ
る。
であり、本形態においては、材料線供給部としての材料
ドラム2から供給される丸線の材料線3を平角に成形し
ながら巻枠4に整列巻取りしてソレノイドコイルの製造
を行う。ここで、巻枠4は互いに対向する一対の鍔4a
を有し、これら鍔4aに囲まれる区間がコイル部4bの
形成領域として形成されている。また、一方の鍔4aに
は切欠部4cが設けられており、この切欠部4cを介し
てコイル部4bからの口出線部(図示せず)が延出され
る。
在に支持して回転させる巻枠回転手段としての巻枠回転
装置10と、巻枠4を回転軸方向にスライド移動させる
巻枠移動手段としての巻枠移動装置20と、材料ドラム
2と巻枠4との間に介装されて材料線3を平角に圧延成
形する圧延手段としての圧延装置30と、これら巻枠回
転装置10、巻枠移動装置20、及び、圧延装置30を
制御する制御手段としての制御装置40とを備えて構成
されている。
線3送出側(下流)に設置され、圧延装置30で平角に
圧延成形された材料線3の線厚を計測するための線厚検
出手段としてのセンサであり、センサ6による検出信号
は制御装置40に出力される。また、図中符号7はテン
ショナであり、材料ドラム2から引き出された材料線3
にバックテンションを付与する。
モータ11を備えて構成されている。サーボモータ11
の軸部11aには、巻枠4を着脱自在に嵌合支持する支
持部(図示せず)が形成され、この支持部に巻枠4が例
えばキー嵌合によって装着されている。また、サーボモ
ータ11には、軸部11aの回転位置(すなわち、巻枠
4の回転位置)を検出するための回転位置検出センサ1
2が設けられ、回転位置検出センサ12による検出信号
は制御装置40に出力される。
(軸部11a方向)に移動させるスライドユニット21
を備えて構成されている。スライドユニット21は、台
部22と、台部22上をスライド移動可能なスライド板
23とを備え、スライド板23上には巻枠回転装置10
が載置固定されている。また、スライドユニット21に
は、スライド板23の移動位置(すなわち、巻枠4のス
ライド位置)を検出するための移動位置検出センサ24
が設けられ、移動位置検出センサ24による検出信号は
制御装置40に出力される。
31,32を備えて構成されている。第1の圧延ロール
31は、圧延ロール回転用のサーボモータ33に軸部3
3aを介して支持されている。
ット34に軸部34aを介して支持されている。昇降ユ
ニット34には昇降ユニット駆動用のサーボモータ35
が取り付けられており、サーボモータ35の駆動によっ
て軸部34aが軸部33aに対して昇降移動自在となっ
ている。また、昇降ユニット34には軸部34aの昇降
位置を検出するための昇降位置検出センサ36が設けら
れ、昇降位置検出センサ36による検出信号は制御装置
40に出力される。
る。ここで、本実施の形態においては、制御装置40に
よる巻枠回転装置10、巻枠移動装置20、及び、圧延
装置30の制御に先立ち、初期設定として、軸部11a
への巻枠4の装着作業、巻枠4への材料線3端部の巻き
付け作業が、例えば人為的に行われる。この場合、巻枠
4への材料線3の巻き付けは、コイル部4bの形成領域
外、具体的には、一方の鍔4aの外側にて数周程度行わ
れる。
ついて、図2のフローチャートに基づき説明する。制御
装置40の図示しないスイッチがオンされて圧延制御ル
ーチンがスタートすると、先ず、ステップS101で第
2の圧延ロール32の下降指令を行う。
センサ36からの信号に基づき第2の圧延ロール32が
予め設定された下降停止位置に到達したか否かを判断す
る。すなわち、第2の圧延ロール32の下降停止位置は
材料線3を圧延成形する際の線厚に応じて予め設定され
ており、この下降停止位置に第2の圧延ロール32が到
達していないと判断した場合には、ステップS101に
戻り、第2の圧延ロール32の下降指令を続行する。
圧延ロール32が下降停止位置に到達したと判断した場
合にはステップS103に進み、第2の圧延ロール32
の下降停止指令を行う。そして、これにより、第1,第
2の圧延ロール31,32による材料線3の圧延成形が
開始される(図6参照)。
る材料線3の線厚計測を開始するタイミングであるか否
かの判断を行う。すなわち、ステップS104では、第
1,第2の圧延ロール31,32からセンサ6までの距
離、巻枠4の径、及び、回転位置検出センサ12からの
巻枠4の回転位置等の情報に基づき、材料線3の圧延部
前端(すなわち平角線前端)がセンサ6間に到達したか
否かの判断を行う。
線3の圧延部前端が未だセンサ6間に到達しておらず、
材料線3の線厚計測開始タイミングではないと判断した
場合には、そのまま待機する。一方、ステップS104
において、材料線3の圧延部前端がセンサ6間に到達し
たと判断した場合には、センサ6による材料線3の線厚
計測開始指令を行った後、ステップS105に進む。
計測された材料線3の線厚に基づき、第2の圧延ロール
32の位置補正制御を行う。この第2の圧延ロール32
の位置補正制御は、例えば図3に示す圧延ロール位置補
正制御のサブルーチンに基づいて行われるもので、サブ
ルーチンが呼び出されると、先ず、ステップS201
で、材料線3の線厚が所定の厚さ範囲(線厚T1〜T2の
範囲(但しT1>T2))にあるか否かの判断を行う。そ
の結果、材料線3の線厚が所定厚さ範囲内であると判断
した場合には、そのままルーチンを抜ける。
3の線厚が所定厚さ範囲内でないと判断した場合にはス
テップS202に進み、材料線3の線厚が所定厚さT1
よりも厚いか否か(すなわち線厚が(+)側にNGであ
るか否か)の判断を行う。その結果、材料線3の線厚が
所定厚さT1よりも厚いと判断した場合にはステップS
203に進み、第2の圧延ロール32の下降指令を行
い、第2の圧延ロール32の位置を(−)側に補正した
後、ルーチンを抜ける。
3の線厚が所定厚さT1よりも厚くないと判断した場合
にはステップS204に進み、材料線3の線厚が所定厚
さT2よりも薄いか否か(すなわち線厚が(−)側にN
Gであるか否か)の判断を行う。その結果、材料線3の
線厚が所定厚さT2よりも薄いと判断した場合にはステ
ップS205に進み、第2の圧延ロール32の上昇指令
を行い、第2の圧延ロール32の位置を(+)側に補正
した後、ルーチンを抜ける。
3の線厚が所定厚さT2よりも薄くないと判断した場合
にはステップS206に進み、センサ6が異常であると
判断した後、ルーチンを抜ける。
105における圧延ロール位置補正制御においてセンサ
6が異常であると判断されたか否かを調べる。そして、
ステップS105においてセンサ6が異常であると判断
された場合には、ステップS106からステップS10
7に進み、全ての処理を停止するとともに図示しない警
報装置を通じて警報を発した後、ルーチンを終了する。
が異常であると判断されなかった場合には、ステップS
106からステップS108に進み、材料線3の圧延終
了タイミングであるか否か、すなわち第2の圧延ロール
32の上昇を開始するタイミングであるか否かを判断す
る。ここで、第2の圧延ロール32の上昇開始タイミン
グは、第1,第2の圧延ロール31,32から巻枠4ま
での距離、巻枠4の径、及び、回転位置検出センサ12
からの巻枠4の回転位置等の情報に基づき、図6に示す
ように、後述する巻枠4回転停止タイミング及び巻枠4
スライド停止タイミングと同じタイミングに材料線3の
圧延部後端が巻枠4に到達するよう逆算により求められ
るものである。
第2の圧延ロール32の上昇開始タイミングではないと
判断した場合には、ステップS105に戻り、材料線3
の圧延成形を続行する。一方、第2の圧延ロール32の
上昇開始タイミングであると判断した場合には、ステッ
プS109に進み、第2の圧延ロール32の上昇指令を
行う。
センサ36からの信号に基づき第2の圧延ロール32が
予め設定された上昇停止位置に到達したか否かを判断す
る。そして、第2の圧延ロール32が上昇停止位置に到
達していないと判断した場合には、ステップS109に
戻り、第2の圧延ロール32の上昇指令を続行する。
圧延ロール32が上昇停止位置に到達したと判断した場
合には、ステップS111に進み、第2の圧延ロール3
2の上昇停止指令を行った後、ルーチンを終了する。
0の制御について、図4のフローチャートに基づき説明
する。制御装置40の図示しないスイッチがオンされて
巻枠回転制御ルーチンがスタートすると、先ず、ステッ
プS301で巻枠4の回転を開始するタイミングである
か否かの判断を行う。この巻枠4の回転開始タイミング
は、例えば圧延装置30による材料線3の圧延成形が開
始されるタイミングと同じタイミング(図6参照)に設
定されており、未だ巻枠4の回転開始タイミングではな
いと判断した場合には、そのまま待機する。一方、ステ
ップS301において、巻枠4の回転開始タイミングで
あると判断すると、ステップS302に進み、巻枠4の
回転指令を行う。
センサ12からの信号に基づき巻枠4の回転を停止する
タイミングであるか否かの判断を行う。この巻枠4の回
転停止タイミングは、巻枠4に巻き取られる材料線3の
巻き数によって規定されており、未だ巻枠の回転停止タ
イミングではないと判断した場合には、ステップS30
2に戻り、巻枠4の回転指令を続行する。
の回転停止タイミングであると判断すると、ステップS
304に進み、巻枠4の回転停止指令を行った後、ルー
チンを終了する。
0の制御について、図5のフローチャートに基づき説明
する。ここで、巻枠4の初期位置は、材料線3の巻枠4
への巻き位置が切欠部4cを有する一方の鍔4aの外側
となる位置に設定されている。制御装置40の図示しな
いスイッチがオンされて巻枠移動制御ルーチンがスター
トすると、ステップS401では、先ず、巻枠4のスラ
イドを開始するタイミングであるか否か、すなわち、巻
枠4の鍔4a内側における材料線3の巻き位置スライド
制御を開始するタイミングであるか否かの判断を行う。
ここで、巻枠4のスライド開始タイミングは、圧延装置
30によって平角に圧延成形された材料線3の圧延部前
端が巻枠4に到達するタイミング(図6参照)に設定さ
れており、圧延装置30による材料線3の圧延開始タイ
ミング、第1,第2の圧延ロール31,32から巻枠4
までの距離、巻枠4の径、及び、回転位置検出センサ1
2からの巻枠4の回転位置等の情報に基づき算出され
る。そして、ステップS401において、未だ巻枠4の
スライド開始タイミングではないと判断すると、そのま
ま待機する。
のスライド開始タイミングであると判断すると、巻枠4
を所定量スライドさせる指令を行い、巻枠4への材料線
3の巻き位置を、切欠部4cを介して鍔4aの外側から
鍔4aの内側に変更した後、ステップS402に進む。
を停止するタイミングであるか否か、すなわち、巻枠4
の鍔4a内側における材料線3の巻き位置のスライド制
御を停止するタイミングであるか否かを判断する。この
巻枠4のスライド停止タイミングは、上述の巻枠回転装
置10の制御における巻枠4の回転停止タイミングと同
じタイミングに設定されており、このタイミングにおい
て巻枠4への材料線3の巻き位置が最終段の終端に位置
するよう設定されている(図6参照)。
のスライド停止タイミングであると判断した場合には、
ステップS410に進み、巻枠4のスライド停止指令を
行った後、ルーチンを終了する。
枠4のスライド停止タイミングではないと判断した場合
には、ステップS403に進む。ここで、ステップS4
03〜ステップS408までの処理は、巻枠4上の鍔4
a,4a内の区間で材料線3の巻き位置を順次折り返し
スライドさせてコイル部4bの1段目から最終段までの
巻き段を形成するためのものである。
巻き段が1段目であるか否かを判断し、材料線3の巻き
段が1段目である場合にはステップS404に進み、1
段目のスライド方向への巻枠4の移動指令を行った後ス
テップS402に戻る。この場合、1段目のスライド方
向とは、切欠部4cを有する一方の鍔4aから他方の鍔
4a方向に材料線3の巻き位置をスライドさせる方向で
ある。
3の巻き段が1段目ではないと判断するとステップS4
05に進む。ステップS405では、現在、材料線3の
巻き段が2段目であるか否かを判断し、材料線3の巻き
段が2段目である場合にはステップS406に進み、2
段目のスライド方向への巻枠4の移動指令を行った後、
ステップS402に戻る。この場合、2段目のスライド
方向とは、1段目のスライド方向とは逆の折り返し方向
に材料線3の巻き位置をスライドさせる方向である。
行いステップS407に進むと、ステップS407で
は、現在、材料線3の巻き段が最終段であるか否かを判
断する。そして、材料線3の巻き段が最終段である場合
にはステップS408に進み、最終段のスライド方向へ
の巻枠4の移動指令を行った後、ステップS402に戻
る。
3の巻き段が最終段でないと判断した場合にはステップ
S409に進み、巻枠4のスライド制御が異常であると
判断し、全ての処理を停止するとともに図示しない警報
装置を通じて警報を発した後、ルーチンを終了する。
線3の整列巻取を行う際に、圧延装置30で圧延された
材料線3の圧延部前端が巻枠4に到達するタイミングで
コイル部4bの形成領域への材料線3の巻き取りが開始
されるよう巻枠移動装置20を制御するとともに、コイ
ル部4bの形成領域への材料線3の巻き取りが終了する
タイミングで圧延装置30で圧延された材料線3の圧延
部後端が巻枠4に到達するよう圧延装置30による材料
線3の圧延終了タイミングを制御することにより、コイ
ル部4bを形成する部分の材料線3のみを平角成形する
ことができる。そして、平角成形されていない丸線のま
まの材料線3を口出線部とすることにより、コイル部4
bの占積率の向上とコイル部4bからの口出線部の耐久
性とを両立したコイルを製造することができる。
3として用い、この安価な丸線を圧延装置30によって
平角成形しながらコイル部4bを形成することにより、
コイルの製造コストを低減することができる。
角に圧延するに際し、センサ6で検出した圧延後の材料
線3の線厚に基づいて第2の圧延ロール32の位置をフ
ィードバック制御することにより、圧延成形される材料
線3(平角線)の線厚を均一とすることができる。
枠移動装置20による巻枠4のスライド制御が異常であ
ると判断した場合等には全ての処理を停止するとともに
警報を行うことにより、製造されるコイルの不良品をな
くし、生産効率を向上することができる。
料線のコイル部を形成する部分のみを平角成形すること
により、コイル部の占積率の向上と口出線部の耐久性と
を両立したコイルを製造することができる。
フローチャート
Claims (3)
- 【請求項1】 材料線供給部から供給される材料線を巻
き取る巻枠を回転させる巻枠回転手段と、上記巻枠を回
転軸方向に移動させる巻枠移動手段と、上記材料供給部
と上記巻枠との間に介装され上記材料線を一対の圧延ロ
ールを介して平角に圧延成形する圧延手段と、上記巻枠
回転手段と上記巻枠移動手段と上記圧延手段を制御する
制御手段とを備え、上記巻枠上に設定されたコイル部形
成領域に平角線によるコイル部を形成する平角線造形巻
取装置であって、 上記制御手段は、上記圧延手段で圧延された上記材料線
の圧延部前端が上記巻枠に到達するタイミングで上記コ
イル部形成領域への上記材料線の巻き取りが開始される
よう上記巻枠移動手段を制御するとともに、 上記コイル部形成領域への上記材料線の巻き取りが終了
するタイミングで上記材料線の圧延部後端が上記巻枠に
到達するよう上記圧延手段による上記材料線の圧延終了
を制御することを特徴とする平角線造形巻取装置。 - 【請求項2】 上記圧延手段の下流で上記材料線の線厚
を検出する線厚検出手段を備え、 上記制御手段は、上記線厚検出手段からの検出信号に基
づき上記一対の圧延ロールの間隔を補正することを特徴
とする請求項1記載の平角線造形巻取装置。 - 【請求項3】 上記制御手段は、上記コイル部形成時に
異常を検出した際には全ての処理を停止するとともに警
報を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記
載の平角線造形巻取装置。
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