JP2006237523A - Insulating tape winding equipment, and insulating tape winding method using the insulating tape winding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機の固定子コイルに絶縁テープを巻装する際に発生する絶縁テープの捩れを元の正規状態に調整する絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法に関する。 The present invention relates to an insulating tape winding device for adjusting torsion of an insulating tape generated when the insulating tape is wound around a stator coil of a rotating electrical machine to an original normal state, and insulation using the insulating tape winding device. The present invention relates to a tape winding method.
従来、例えば、発電機等の回転電機では、固定子コイルとして使用するコイル導体に絶縁性を高める絶縁テープを巻回しているが、絶縁テープをコイル導体に巻回する際、テーピング装置が使用されており、その構成として図5、図6に示すものがある。 Conventionally, for example, in a rotating electrical machine such as a generator, an insulating tape that enhances insulation is wound around a coil conductor used as a stator coil. However, when the insulating tape is wound around the coil conductor, a taping device is used. The configuration is shown in FIGS. 5 and 6. FIG.
このテーピング装置は、支持フレーム(図示せず)に設けた回転リング1に複数の絶縁テープ2a,2bを巻回したリール3a,3bを設け、水平に支持されたコイル導体4の一端に絶縁テープ2a,2bを貼着し、その後、回転リング1をコイル導体4の周りに回転させ、しかも一定の張力を与えながらコイル導体4の軸方向(長手方向)に向って移動させるとともに、移動中、図7に示すように、2本の絶縁テープ2a,2bを用いてコイル導体4は巻回させる構成にしている。
In this taping device,
なお、この種のテーピング装置には、例えば、特開平7−131959号公報(特許文献1)や特開平9−56123号公報(特許文献2)等が開示されている。
回転電機に適用するコイルは、横断面を長方形に形成するコイル導体4が軸方向(長手方向)に向って延びる直線部4aと、両端が捩れを含む折曲げ状の3次元形状のエンド部4b,4bとから構成されている。
The coil applied to the rotating electrical machine includes a
このような形状のコイル導体4、特に3次元形状のエンド部4b,4bに絶縁テープ2a,2bを巻回する場合、従来のテーピング装置では、絶縁テープ2a,2bの捩れ、テープ巻回残量、テープ張力等を監視する手段を備えておらず、専ら作業員の目視確認と長年の経験に基づく判断に依存するところが多く、以下に示す問題点を抱えていた。
When the
絶縁テープ2a,2bのコイル導体4への巻回中、絶縁テープ2a,2bは、張力が変動し、張力の変動に伴って弛みが生じて捩れることがあった。捩れに気付かないまま運転していると、絶縁テープ2a,2bはコイル導体4に対し、粗密のムラができ、絶縁性能に悪影響を与えていた。
During the winding of the
特に、捩れを含む折曲げ状の3次元形状のエンド部4a,4bでは、絶縁テープ2a,2bの張力の変動が大きく、絶縁テープ2a,2bに捩れがなくとも、コイル導体4に対して粗、密の巻回状態が出ることがあるが、その上に絶縁テープ2a,2bに捩れが出ていると、ますます、粗、密のムラが重畳し、絶縁性能を低下させる要因になっていた。
In particular, in the bent three-
このために、絶縁テープ2a,2bのコイル導体4への巻回中、張力の変動に伴って絶縁テープ2a,2bに捩れが生じても、捩れをもとの正規状態に自動的に調整できる何らかの新たな技術の出現が求められていた。
Therefore, even when the
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、絶縁テープのコイル導体への巻回中、張力の変動に伴って絶縁テープに捩れが生じても捩れをもとの正規状態に容易に、かつ自動的に調整できる絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such circumstances, and even when the insulating tape is wound around the coil conductor, even if the insulating tape is twisted due to a change in tension, it is easy to return to the normal state based on the twist. Another object of the present invention is to provide an insulating tape winding device and an insulating tape winding method using the insulating tape winding device which can be automatically adjusted.
本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項1に記載したように、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれに移動可能にするとともに、Y軸およびZ軸のそれぞれを中心にして回転可能なテーピングヘッドと、このテーピングヘッドに回転可能に組み込まれた回転リングと、この回転リングに組み込まれ、絶縁テープを収容するリールと、絶縁テープのコイル導体への巻装中、絶縁テープに捩れが発生したとき、前記リールを変位させるテープ捩れ調整駆動装置を備えたものである。 In order to achieve the above object, the winding device for an insulating tape according to the present invention is movable in each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, as described in claim 1, A taping head rotatable around each of the Y-axis and the Z-axis, a rotating ring rotatably incorporated in the taping head, a reel incorporated in the rotating ring and containing an insulating tape, and an insulating tape A tape twist adjusting drive device is provided for displacing the reel when twisting occurs in the insulating tape during winding around the coil conductor.
また、本発明に係る絶縁テープの捩れ調整装置は、上述の目的を達成すめために、請求項2に記載したように、テープ捩れ調整駆動装置は、モータであることを特徴とするものである。 In addition, in order to achieve the above object, the twist adjusting device for an insulating tape according to the present invention is characterized in that the tape twist adjusting drive device is a motor. .
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項3に記載したように、回転リングは、モータで回転駆動される構成にしたものである。 Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the winding device for the insulating tape according to the present invention is configured such that the rotating ring is rotationally driven by a motor.
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項4に記載したように、回転リングは、回転数を検出するエンコーダを備えたものである。 Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the winding device for an insulating tape according to the present invention includes an encoder for detecting the number of rotations, as described in claim 4.
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項5に記載したように、回転リングは、外部からの電流を受けるスリップリングを備えたものである。 Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the winding device for an insulating tape according to the present invention has a slip ring for receiving a current from the outside, as described in claim 5. .
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法は、上述の目的を達成すめために、請求項6に記載したように、コイル導体にリールから供給される絶縁テープで巻回中、絶縁テープに捩れが生じたとき、テープ捩れ調整駆動装置を駆動させ、前記リールを変位させ、前記絶縁テープの捩れを正規状態に調整する方法である。 Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the insulating tape winding method using the insulating tape winding device according to the present invention provides insulation supplied to the coil conductor from the reel as described in claim 6. This is a method of adjusting the twist of the insulating tape to a normal state by driving a tape twist adjusting drive device and displacing the reel when the insulating tape is twisted during winding with the tape.
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法は、上述の目的を達成すめために、請求項7に記載したように、コイル導体への絶縁テープの巻回は、少なくとも2本以上の絶縁テープを用いるとともに、互いが重ね巻きを行う方法である。 Moreover, in order to achieve the above-described object, the insulating tape winding method using the insulating tape winding device according to the present invention winds the insulating tape around the coil conductor as described in claim 7. Is a method in which at least two or more insulating tapes are used and lap winding is performed.
本発明に係る絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法は、運転中の絶縁テープの張力の変動等があって絶縁テープに捩れが生じたとき、絶縁テープを収容するリールを変位させて絶縁テープをもとの正規状態に維持させているので、絶縁テープのコイル導体への巻回を粗、密の偏奇がなく、絶縁性能を高く維持させることができる。 Insulating tape winding device and insulating tape winding method using the insulating tape winding device according to the present invention, when there is a variation in the tension of the insulating tape during operation and the insulating tape is twisted, The reel that contains the insulation tape is displaced to maintain the insulation tape in its original state, so that the winding of the insulation tape around the coil conductor is not rough and dense, and the insulation performance is kept high. Can do.
以下、本発明に係る絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。 Hereinafter, embodiments of an insulating tape winding device and an insulating tape winding method using the insulating tape winding device according to the present invention will be described with reference to the drawings and reference numerals attached to the drawings.
図1は、本発明に係る絶縁テープの巻回装置の全体を示す概略斜視図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing an entire insulating tape winding device according to the present invention.
本実施形態に係る絶縁テープ巻回装置は、コイル導体10の直接部分を支持するコイル導体直線部支持クランプ11と、コイル導体10のエンド部を支持するコイル導体エンド部支持クランプ12と、コイル導体10に絶縁テープ13を巻装するテーピングヘッド14と、このテーピングヘッド14を駆動して自在に移動させるテーピングヘッド支持移動装置15と、このテーピンビヘッド支持移動装置15の動きを遠隔的に制御するアンテナ16を備えたテーピング制御装置17と、絶縁テープ13の張力やテーピングヘッド14の動きの軌跡等を予め入力する入力装置18等を備えた構成になっている。
The insulating tape winding device according to the present embodiment includes a coil conductor linear
テーピングヘッド支持移動装置15は、ベースプレート19に設けたレール20上をX軸方向に移動させる移動板21と、この移動板21に設けられたレール22上をY軸方向に摺動させるテーブル23と、このテーブル23に設けられ、テーピングヘッド14をZ軸方向に昇降させるコラム24と、テーピングヘッド14をコラム24のZ軸を中心にして回転させるとともに、コラム24のY軸を中心にして回転させる、例えば、モータ等の駆動機構部25とを備え、テーピングヘッド14を5軸方向に駆動できる構成になっている。
The taping head
また、コイル導体直線部支持クランプ11は、シリンダ内に収容された支持軸と支持軸に設けた把持部(ともに図示せず)を備え、テーピングヘッド14が近付くと、把持部が開口し、支持軸が降下し、テーピングヘッド14に衝突しないようにしている。
Further, the coil conductor linear
また、テーピング制御装置17は、予め入力しておいて入力装置18からのデータ情報を基にしてコイル導体直接部支持クランプ11、テーピングヘッド14、駆動機構部25等に与えて駆動させ、その挙動をコントロールしている。
Further, the
一方、テーピングヘッド14は、図2に示すように、筒状のフレーム26に収容する回転リング27と、フレーム26の裏側に設けられ、回転リング27をフレーム26の周方向に沿って回転駆動させるモータ28と、回転リング27の外側を覆設する蓋29とを備え、絶縁テープ13をコイル導体10に巻回させる際、例えば、少なくとも2本以上の絶縁テープ13a,13bで、互いが1/2の重ね巻きを行っている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
また、フレーム26に収容させた回転リング27内には、コイル導体10に中間ローラ30a,30bを介して絶縁テープ13a,13bを供給するテープホルダ31a,31bと、テープホルダ31a,31bに収容された絶縁テープ13a,13bの巻数直径をレーザ光で計測し、絶縁テープ13a,13bの巻数の終了をレーザ光で監視する絶縁テープ監視センサ32a,32bと、テープホルダ31a,31bから中間ローラ30a,30bを介してコイル導体10に供給する絶縁テープ13a,13bの張力の強弱、高低を調整する絶縁テープ張力制御装置33a,33bとが設けられている。
Further, in the
また、回転リング27内には、絶縁テープ監視センサ32a,32bで計測した絶縁テープ巻数直径の情報をテーピング制御装置17に送る無線機34およびアンテナ35a,35bと、補助用のテープホルダ36と、絶縁テープ13a,13bのコイル導体10への巻回段取り時、絶縁テープ13a,13bがコイル導体10に正確に貼着されているかをレーザ光で監視するレーザ監視装置37が設けられている。
Further, in the rotating
また、回転リング27内には、絶縁テープ13a,13bのコイル導体10への巻回中に発生するテープ捩れを、絶縁テープ13a,13bを収容するテープホルダ31a,31b内に設けたリール(図示せず)を角度θの範囲内で変位させてもとの正規状態に戻す後述のテープ捩れ調整駆動装置53a,53b、具体的にはモータが設けられている。
Further, in the
なお、符号54は回転リング27の回転数を検出するエンコーダである。
図3は、図2に示したテープホルダ31a(31b)および絶縁テープ張力制御装置33a(33b)を抜き出した絶縁テープの巻回装置の部分拡大図である。
FIG. 3 is a partially enlarged view of an insulating tape winding device in which the
テープホルダ31a(31b)は、回転リング27から延びた支持板38および横フレーム39で支持され、周縁に歯40を備えたベース板41と、ベース板41に接続し、巻回した絶縁テープ13a(13b)を収容するリール42と、リール42に設けられ、収容した絶縁テープ13a(13b)を係合させてリール42の空回り運転を防止するピン43を備えている。
The
また、絶縁テープ張力制御装置33a(33b)は、回転リング27から延びた支持板44、横フレーム45、アーム46を介して支持されたモータ52と、このモータ52の駆動力によりリール42から中間ローラ30a(30b)を介して送り出される絶縁テープ13a(13b)の張力を調整させる張力調整機構部48を備えている。
The insulating tape
この張力調整機構部48は、回転盤49の周縁に歯50を備え、ベース板41に設けた歯40と螺合させ、互いを矢印ARの反対方向に向って回転させ、この間に絶縁テープ13a(13b)の張力の調整を行っている。
The
また、横フレーム45には、絶縁テープ切断監視センサ51が設けられている。
Further, the
この絶縁テープ切断監視センサ51は、運転中、絶縁テープ13a(13b)の張力を受けて中間ローラ30a(30b)が軸線G1に位置しているが、絶縁テープ13a(13b)が切断されると張力が無くなり、中間ローラ30a(30b)が軸線G2に移動することを利用し、中間ローラ30a(30b)の軸線G2の位置をレーザ光で監視し、監視した情報を図2に示した無線機14、アンテナ35aを介して図1に示したテーピング制御装置17に送るようになっている。そして、絶縁テープ13a(13b)の切断の情報を受けたテーピング制御装置17は、テーピングヘッド支持移動装置15やテーピングヘッド14に運転停止指令を出す。
The insulating tape cutting
図4は、図2に示したテーピングヘッド14をB−B線に沿って切断した切断断面図である。
4 is a cross-sectional view of the taping
テーピングヘッド14は、フレーム26内に収容する回転リング27に回転駆動力を与えるモータ28と、回転リング37の回転数を検出するエンコーダ54と、テープホルダ31a,31b等とを備え、巻回した絶縁テープ13a,13bをコイル導体10に供給するために収容させたリール42a,42bと、回転リング27に器外から供給された電流を与えるスリップリング55a,55bと、リール42a,42bを角度θの範囲内に変位させて駆動するテープ捩れ調整駆動装置53a,53bとを備えている。
The taping
このような構成を備えた絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法において、リール42a,42bから供給され、コイル導体10を少なくとも、2本の絶縁テープ13a,13bで、互いが1/2の重ね巻を行っている巻回中、絶縁テープ13a,13bに何らかの事情で張力が変動し、捩れが生じたとき、図1に示したテーピング制御装置17から駆動指令が与えられたテープ捩れ調整駆動装置53a,53bは、その駆動力でリール42a,42bを、例えば、図示の位置から角度θの範囲内で変位させ、リール42a,42bの変位中に、捩れた絶縁テープ13a,13bをもとの正規状態に戻す。
In the insulating tape winding apparatus and the insulating tape winding method using the insulating tape winding apparatus having such a configuration, the
そして、捩れた絶縁テープ13a,13bをもとの正規状態に戻した後、テーピングヘッド14は、再び運転を開始する。
Then, after returning the twisted
このように、本実施形態は、絶縁テープ13a,13bのコイル導体10への巻回中、張力の変動等に伴って発生する絶縁テープ13a,13bの捩れを、もとの正規状態に戻す際、絶縁テープ13a,13bを収容するリール42a,42bにテープ捩れ調整駆動装置53a,53bからの駆動力を与えて自動的に変位させたので、絶縁テープ13a,13bのコイル導体10への巻回が粗、密なく規則正しく行うことができ、コイル導体10の絶縁性能をより一層高く維持させることができる。
As described above, in the present embodiment, when the insulating
1 回転リング
2a,2b 絶縁テープ
3a,3b リール
4a 直線部
4b エンド部
10 コイル導体
11 コイル導体直線部支持クランプ
12 コイル導体エンド部支持クランプ
13,13a,13b 絶縁テープ
14 テーピングヘッド
15 テーピング支持移動装置
16 アンテナ
17 テーピング制御装置
18 入力装置
19 ベースプレート
20 レール
21 移動板
22 レール
23 テーブル
24 コラム
25 駆動機構部
26 フレーム
27 回転リング
28 モータ
29 蓋
30a,30b 中間ローラ
31a,31b テープホルダ
32a,32b 絶縁テープ監視センサ
33a,33b 絶縁テープ張力制御装置
34 無線機
35a,35b アンテナ
36 テープホルダ
37 レーザ監視装置
38 支持板
39 横フレーム
40 歯
41 ベース板
42,42a,42b リール
43 ピン
44 支持板
45 横フレーム
46 アーム
48 張力調整機構部
49 回転盤
50 歯
51 絶縁テープ設置監視センサ
52 モータ
53a,53b テープ捩れ調整駆動装置
54 エンコーダ
55a,55b スリップリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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JP2015072969A (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 株式会社東芝 | Taping device |
KR101673030B1 (en) * | 2015-07-01 | 2016-11-04 | 산일전기 주식회사 | Transformer core assembly and its method |
KR101673029B1 (en) * | 2015-07-01 | 2016-11-04 | 산일전기 주식회사 | Taping unit and machine of transformer core assembly |
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- 2005-02-28 JP JP2005053886A patent/JP2006237523A/en active Pending
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