JP2013055227A - Winding device and winding method of air-core coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、巻芯に線材を巻回して空芯コイルを製造する空芯コイルの巻線装置および巻線方法に関する。 The present invention relates to an air core coil winding apparatus and a winding method for manufacturing an air core coil by winding a wire around a winding core.
空芯(ボビンレス)コイルは、線材を円筒形状等に巻き、その中心部には何も入れないようにしたコイルである。従来、空芯コイルの製造は専用の巻線装置で行われており、この巻線装置は一般的に、ガイドノズルから供給される線材を2つの巻治具の間において巻芯に巻回すことでコイルを形成するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。 An air-core (bobbinless) coil is a coil in which a wire is wound into a cylindrical shape or the like, and nothing is put in the center thereof. Conventionally, an air core coil is manufactured by a dedicated winding device, and this winding device generally winds a wire supplied from a guide nozzle around a winding core between two winding jigs. (See, for example, Patent Document 1).
従来の巻線装置では、まずガイドノズルから供給された線材の始端部を固定側のスピンドルに設けた押え部材で挟持して固定する。その後、ガイドノズルを巻治具の方に移動させて、固定側の巻治具に形成された切欠部を経由して線材を2つの巻治具の間の巻芯に導く。これにより、線材の始端部が切欠部によって位置決めされるため、巻治具と共に巻芯を回転させることで、ガイドノズルから供給される線材が巻芯の外周に順次巻回されることとなる。巻線中は、線材を適切な位置に導くために、ガイドノズルが巻芯の軸方向に往復移動する。 In the conventional winding device, first, the starting end portion of the wire supplied from the guide nozzle is clamped and fixed by a pressing member provided on a fixed-side spindle. Thereafter, the guide nozzle is moved toward the winding jig, and the wire is guided to the winding core between the two winding jigs through the notch formed in the fixed-side winding jig. Thereby, since the starting end part of the wire is positioned by the notch, the wire supplied from the guide nozzle is sequentially wound around the outer periphery of the core by rotating the core together with the winding jig. During the winding, the guide nozzle reciprocates in the axial direction of the core in order to guide the wire to an appropriate position.
巻回しが完了して所望のコイルが形成された後には、ガイドノズルを再度押え部材の方に移動させ、線材の終端部を切断すると共に、形成したコイルの始端部を開放して新たな始端部を押え部材によって固定する。そして、可動側の巻治具を固定側の巻治具から離隔させ、形成したコイルを巻芯から取り出す。 After the winding is completed and the desired coil is formed, the guide nozzle is moved again toward the holding member to cut the terminal end of the wire, and the starting end of the formed coil is opened to create a new starting end. The part is fixed by a pressing member. Then, the movable winding jig is separated from the fixed winding jig, and the formed coil is taken out of the winding core.
しかしながら、従来の巻線装置では、形成したコイルの2つのリード部(線材の始端部および終端部)が巻芯の軸方向、特に固定側の巻治具を挟んで反対側に延出しているため、コイルを取り出す際のリード部の処理に手間がかかるという問題があった。すなわち、リード部が巻治具の切欠部に引っ掛かったまま固着した状態となっているため、これを離脱させた上で、コイルを巻芯から取り出す必要があった。 However, in the conventional winding device, the two lead portions (starting end portion and terminating end portion of the wire) of the formed coil extend in the axial direction of the core, particularly on the opposite side across the fixed-side winding jig. Therefore, there has been a problem that it takes time to process the lead portion when the coil is taken out. That is, since the lead portion is in a fixed state while being caught by the notch portion of the winding jig, it is necessary to remove the coil from the winding core after removing the lead portion.
また、形成したコイルをプレス成形等の次工程に搬送する場合、リード部が周囲の部材に引っ掛かったり、プレス機とコイル部の間に挟まったりしないように、コイル部と2つのリード部を共に保持した状態で搬送する必要があるが、従来の巻線装置では、コイル部の保持と2つのリード部の保持を巻治具を挟んだ両側で行わなければならないため、保持構造が複雑になると共に、タクトタイムが増大するという問題があった。 In addition, when the formed coil is transported to the next process such as press molding, the coil part and the two lead parts are held together so that the lead part is not caught by surrounding members or sandwiched between the press machine and the coil part. Although it is necessary to carry in a held state, in the conventional winding device, holding of the coil part and holding of the two lead parts must be performed on both sides of the winding jig, so the holding structure becomes complicated. At the same time, there is a problem that the tact time increases.
さらに近年では、従来以上に長いリード部や、コイルの遠心方向にリード部を所定の角度で延出させる等、リード部について多種多様な仕様が要求されるようになってきており、従来の巻線装置の構成では、このような要求を満たすコイルの製造を効率的に行うことが困難となっていた。 Furthermore, in recent years, a variety of specifications have been required for the lead part, such as a lead part that is longer than before and a lead part extending at a predetermined angle in the centrifugal direction of the coil. In the configuration of the wire device, it has been difficult to efficiently manufacture a coil that satisfies such a requirement.
本発明は、斯かる実情に鑑み、空芯コイルの製造を効率的に行うことが可能な空芯コイルの巻線装置および巻線方法を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention is intended to provide a winding device and a winding method for an air core coil that can efficiently manufacture the air core coil.
(1)本発明は、自身が回転することでコイルとなる線材が巻回される巻芯と、前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材が巻回される巻線領域における巻線開始位置を決定する巻治具と、前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の始端部を保持する第1のクランプと、前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の終端部を保持する第2のクランプと、を備え、前記第1のクランプおよび前記第2のクランプは、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側に配置されることを特徴とする、空芯コイルの巻線装置である。 (1) The present invention provides a winding core in which a wire that is a coil is wound by rotating itself, and a winding start in a winding area that is rotatably provided together with the winding core and around which the wire is wound. A winding jig for determining the position, a first clamp that is rotatably provided with the winding core, and that holds the starting end of the wire, and a rotation that is rotatably provided with the winding core and holds the terminal end of the wire A winding of the air-core coil, wherein the first clamp and the second clamp are disposed on an outer side in a centrifugal direction than an outer peripheral end of the winding jig. It is a wire device.
(2)本発明はまた、前記巻治具の基端側において遠心方向に突設され、前記巻芯と共に回転する第1のアーム部材および第2のアーム部材を備え、前記第1のクランプは、前記第1のアーム部材の先端部に設けられ、前記第2のクランプは、前記第2のアーム部材の先端部に設けられることを特徴とする、上記(1)に記載の空芯コイルの巻線装置である。 (2) The present invention also includes a first arm member and a second arm member that project in a centrifugal direction on the proximal end side of the winding jig and rotate together with the winding core, wherein the first clamp is The air core coil according to (1), wherein the first clamp member is provided at a distal end portion of the first arm member, and the second clamp is provided at a distal end portion of the second arm member. Winding device.
(3)本発明はまた、前記第1のクランプに保持された前記始端部と前記第1のアーム部材の間に所定の隙間が設けられ、前記第2のクランプに保持された前記終端部と前記第2のアーム部材の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする、上記(2)に記載の空芯コイルの巻線装置である。 (3) In the present invention, a predetermined gap is provided between the start end portion held by the first clamp and the first arm member, and the end portion held by the second clamp The air core coil winding device according to (2) above, wherein a predetermined gap is provided between the second arm members.
(4)本発明はまた、前記巻芯は、軸方向を略垂直方向として配置されることを特徴とする、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (4) The winding device for an air-core coil according to any one of (1) to (3), wherein the winding core is arranged with the axial direction being substantially vertical. It is.
(5)本発明はまた、前記第1のクランプは、前記始端部を挟持するクランプ部と、前記クランプ部と前記巻芯の間の前記始端部が挿通される保持溝と、を備えることを特徴とする、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (5) The present invention is also characterized in that the first clamp includes a clamp portion that sandwiches the start end portion, and a holding groove through which the start end portion between the clamp portion and the core is inserted. The air core coil winding device according to any one of (1) to (4), characterized in that it is a feature.
(6)本発明はまた、前記クランプ部は、前記第1のクランプにおける前記巻線領域の反対側に設けられ、前記保持溝は、前記第1のクランプの遠心方向外側端面から前記巻線領域側端面にかけて連続的に形成されることを特徴とする、上記(5)に記載の空芯コイルの巻線装置である。 (6) Further, in the present invention, the clamp portion is provided on the opposite side of the winding region in the first clamp, and the holding groove extends from the centrifugal outer end surface of the first clamp to the winding region. The winding device for an air-core coil according to (5), wherein the winding device is formed continuously over a side end surface.
(7)本発明はまた、前記第1のクランプは、回転方向に沿って配列された複数の前記保持溝を備えることを特徴とする、上記(5)または(6)に記載の空芯コイルの巻線装置である。 (7) The air core coil according to (5) or (6), wherein the first clamp includes a plurality of the holding grooves arranged along a rotation direction. Winding device.
(8)本発明はまた、前記第2のクランプは、前記巻線領域側において略回転方向に沿って配列された2つの挟持部材を備え、前記2つの挟持部材の間に前記終端部を挟持するように構成されることを特徴とする、上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (8) In the present invention, the second clamp includes two clamping members arranged substantially along the rotation direction on the winding region side, and the terminal portion is clamped between the two clamping members. The air core coil winding device according to any one of (1) to (7) above, wherein the air core coil winding device is configured as described above.
(9)本発明はまた、前記巻芯の軸方向および前記巻芯の軸方向に直交する方向に往復移動可能に設けられ、前記線材を案内するガイドノズルと、前記ガイドノズルと共に移動可能に設けられ、前記ガイドノズルに対して前記線材が相対的に移動しないように保持する第3のクランプと、を備えることを特徴とする、上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (9) The present invention is also provided so as to be capable of reciprocating in the axial direction of the core and in a direction perpendicular to the axial direction of the core, and provided so as to be movable together with the guide nozzle and the guide nozzle. The air core according to any one of (1) to (8), further comprising: a third clamp that holds the wire rod so as not to move relative to the guide nozzle. This is a coil winding device.
(10)本発明はまた、巻芯に巻回される線材の始端部を、巻線開始位置を決定する巻治具の外周端よりも遠心方向外側で保持し、巻芯に巻回された線材の終端部を、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側で保持することを特徴とする、空芯コイルの巻線方法である。 (10) In the present invention, the starting end portion of the wire wound around the winding core is held on the outer side in the centrifugal direction from the outer peripheral end of the winding jig for determining the winding start position, and is wound around the winding core. A winding method of an air core coil, characterized in that the end portion of the wire is held on the outer side in the centrifugal direction than the outer peripheral end of the winding jig.
本発明に係る空芯コイルの巻線装置および巻線方法によれば、空芯コイルの製造を効率的に行うことが可能という優れた効果を奏し得る。 According to the air core coil winding device and the winding method of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that the air core coil can be efficiently manufactured.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、図1〜4を用いて、本実施形態に係る空芯コイルの巻線装置1(以下、単に巻線装置1と呼ぶ)の構成について説明する。なお、以下の説明において、特に断りなく軸方向および遠心方向(または求心方向)と言う場合には、巻線の回転中心軸Cの軸方向および遠心方向(または求心方向)を示している。 First, the configuration of an air core coil winding device 1 (hereinafter simply referred to as a winding device 1) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, the axial direction and the centrifugal direction (or the centripetal direction), unless otherwise specified, indicate the axial direction and the centrifugal direction (or the centripetal direction) of the rotation center axis C of the winding.
図1は、巻線装置1の構成を示した概略図である。なお、同図では、理解を容易にするために、各構成の記載を単純化すると共に一部の構成の記載を省略している。同図に示されるように、巻線装置1は、まず、フレーム10と、回転する固定側スピンドル20および可動側スピンドル22と、各スピンドル20、22を回転駆動するモータ24と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the winding device 1. In the figure, for easy understanding, the description of each component is simplified and the description of some components is omitted. As shown in FIG. 1, the winding device 1 includes a
フレーム10は、巻線装置1を構成する各部材を支持するものである。本実施形態では、固定側スピンドル20および可動側スピンドル22を、それぞれ縦向きに配置すると共に、固定側スピンドル20を可動側スピンドル22の下側に配置するようにフレーム10を構成している。すなわち、本実施形態では、巻線の回転中心軸Cが略垂直方向となるようにしており、このようにすることで、巻線が完了したコイルの向き(姿勢)を変更することなく、プレス成形等の次工程にスムーズに搬送することを可能としている。
The
固定側スピンドル20は、図示を省略した軸受によって回転自在に支持されると共に、先端を可動側スピンドル22に(下方に)向けた状態でフレーム10に配置されている。可動側スピンドル22は、図示を省略した軸受によって回転自在に支持されると共に、先端を固定側スピンドル20に(上方に)向けた状態でフレーム10に配置されている。
The fixed-
可動側スピンドル22は、伝達機構26を介してモータ24に回転駆動される。この伝達機構26は、各スピンドル20、22と平行に配置された回転軸26aと、モータ24の回転動力を回転軸26aに伝達するベルト伝動機構26bと、回転軸26aの回転動力を可動側スピンドル22に伝達するベルト伝動機構26cと、から構成されている。可動側スピンドル22はまた、モータおよびボールネジ伝導機構等からなる移動機構28に駆動されて固定側スピンドル20に対して軸方向に近接または離隔するように移動可能となっている。
The
巻線装置1はまた、線材30の巻線開始位置を決定する固定側巻治具34と、線材30の巻幅を決定する可動側巻治具36と、線材30が巻回される巻芯36と、固定側スピンドル20に取り付けられた回転部材40と、線材30の始端部を保持する第1のクランプ50と、線材30の終端部を保持する第2のクランプ60と、固定側巻治具32および第1のクランプ50を駆動するための駆動機構70と、線材30が巻回されてコイルが形成される領域である巻線領域CAに向けて線材30を供給する線材供給装置80と、を備えている。
The winding device 1 also includes a fixed-
図2(a)および(b)は、固定側巻治具32および可動側巻治具34の周辺の構成を示した図であり、同図(a)は、固定側巻治具32および可動側巻治具34の周辺を正面から見た断面図、同図(b)は、固定側巻治具32周辺を下方から見た図である。なお、同図(a)においては、理解を容易にするために断面の方向を適宜に変更して示している。
2 (a) and 2 (b) are diagrams showing a configuration around the fixed-
固定側巻治具32は、巻線開始位置、すなわち巻幅方向の基準位置を決定するための略テーパ形状の部材であり、固定部材33を介して固定側スピンドル20の先端部に取り付けられている。固定部材33は、固定側スピンドル20と共に回転可能且つ固定側スピンドル20に対して軸方向に往復移動可能に配置されている。従って、固定側巻治具32は、固定側スピンドル20と共にモータ24に駆動されて回転すると共に、固定側スピンドル20に対して軸方向に往復移動可能となっている。
The fixed-
固定側巻治具32は、巻線開始位置を決定する面である先端面32aの中央部に、巻芯36が挿通される挿通孔32bが形成されている。また、この挿通孔32bに接するようにして巻線開始時の線材30の位置および方向を定めるための位置決め溝32cが形成されている。さらに、固定側巻治具32の外周部には、線材30の始端部30aの振れを抑制する振れ止めピン32dが、可動側巻治具34側に向けて突設されている。
In the fixed-
可動側巻治具34は、線材30の巻幅、すなわちコイルの幅方向(コイルの軸方向)寸法を決定するための部材であり、可動側スピンドル22の先端部に固定されている。従って、可動側巻治具34は、可動側スピンドル22と共にモータ24に駆動されて回転すると共に、移動機構28に駆動されて固定側巻治具32に対して近接または離隔するようになっている。可動側巻治具34は、巻幅を決定する面である先端面34aの中央部に、挿通孔34bが形成されており、巻線時にはこの挿通孔34bに巻芯36の先端部が挿通されるようになっている。
The movable-
巻芯36は、固定側スピンドル20および固定側巻治具32と共に回転することで線材30が外周に巻回される部材である。巻芯36の断面形状は、円形状や楕円形状等、所定の形状に構成されている。そして、固定側巻治具32と可動側巻治具34の間における巻芯36の外周部が、線材30が巻回されてコイルが形成される巻線領域CAとなる。巻芯36は、中空軸である固定側スピンドル20の内部に挿通された内部軸36aの先端部に固定されている。
The winding
この内部軸36aは、固定側スピンドル20と共にモータ24に駆動されて回転すると共に、図示を省略したアクチュエータ(例えば、エアシリンダ等)に駆動されて固定側スピンドル20に対して軸方向に往復移動可能となっている。従って、巻芯36は、内部軸36aと共に固定側スピンドル20に対して軸方向に移動可能となっており、固定側巻治具32の先端面32aから突出する突出位置と、先端面32aの内側に引込む引込位置の間を移動するようになっている。
The
回転部材40は、固定側スピンドル20に固定されて固定側スピンドル20と共に回転する部材であり、固定側スピンドル20の先端部において固定側巻治具32の基端側に隣接して配置されている。また、回転部材40は、遠心方向に突設された第1のアーム部材42、第2のアーム部材44および第3のアーム部材46を備えている。
The rotating
第1のアーム部材42は、巻線開始時の線材30の始端部30aを保持する第1のクランプ50を、固定側巻治具32の外周端32eに対して遠心方向外側(外周側)に離隔させて配置するためのものであり、先端部に第1のクランプ50が設けられている。また、第2のアーム部材44は、巻線完了時の線材30の終端部30bを保持する第2のクランプ60を、固定側巻治具32の外周端32eに対して遠心方向外側(外周側)に離隔させて配置するためのものであり、先端部に第2のクランプ60が設けられている。
The
詳細は後述するが、本実施形態では、このように、第1および第2のクランプ50、60を固定側巻治具32の外周端32eに対して遠心方向外側に離隔させて配置することで、形成したコイルの2つのリード部(すなわち、始端部30aおよび終端部30b)の長さを確保しながらも、2つのリード部の処理を容易にして巻線作業を効率化するようにしている。
Although details will be described later, in the present embodiment, the first and
また、本実施形態では、回転部材40を円盤状に構成するのではなく、第1および第2のクランプ50、60ごとに第1および第2のアーム部材42、44を設けることで、回転部材40の重量および慣性モーメントを軽減し、巻芯36および巻治具32、34等を高速回転させることを可能としている。
In the present embodiment, the rotating
第3のアーム部材46は、第1および第2のアーム部材42、44を設けたことによる回転時の不釣合いを解消するためのものである。従って、第3のアーム部材46の先端部には、第1および第2のアーム部材42、44とバランスを取るためのバランスウェイト48が設けられている。
The
第1のアーム部材42および第2のアーム部材44は、互いに角度θ1をなす方向にそれぞれ突設されている。また、第3のアーム部材46は、第1および第2のアーム部材42、44の反対側の中間位置に配置されている。なお、第1および第2のアーム部材42、44のなす角度θ1は、特に限定されるものではなく、製造するコイルのリード部の仕様に応じて適宜に設定すればよい。また、第1および第2のアーム部材42、44の突出長さは、必要となるリード部の長さに応じて設定すればよい。
The
第1のクランプ50は、巻線開始時の線材30の始端部30aを挟持して保持する部材であり、第1のアーム部材42の先端部に設けられている。第1のアーム部材42における巻線領域CAの反対側には、揺動部材43が配置されており、この揺動部材43は、第1のアーム部材42の基端部に設けられた揺動ピン43aを介して第1のアーム部材42に対して揺動自在に固定されている。また、第1のアーム部材42と揺動部材43の間にはバネ43bが配置されており、第1のアーム部材42と揺動部材43は、このバネ43bによって互いに離隔する方向に常に付勢されている。さらに、詳細は後述するが、駆動装置70は、バネ43bの付勢力に抗して揺動部材43を第1のアーム部材42に向けて押圧するように構成されている。
The
そして、第1のクランプ50は、揺動部材43の先端部に設けられて揺動部材43の揺動に伴って移動する可動部材52と、第1のアーム部材42の先端部に設けられて可動部材52に対向する対向部材54と、対向部材54に形成された複数の保持溝56と、から構成されている。可動部材52は、揺動部材43の揺動に伴って対向部材54に対して近接離隔するようになっている。すなわち、可動部材52および対向部材54は、互いの間に始端部30aを挟持するクランプ部を構成するものである。また、保持溝56は、始端部30aが挿通されることにより、巻芯36に対する始端部30aの保持位置を定めるものである。
The
可動部材52および対向部材54は、図2(b)に示されるように、第1のアーム部材42の先端部から回転方向に沿って両側にそれぞれ延設された略円弧状に構成されている。また、保持溝56は、回転方向に沿った複数箇所(本実施形態では、13箇所)に形成されている。すなわち、本実施形態の第1のクランプ50は、回転方向に沿った複数箇所で始端部30aを保持することが可能に構成されており、巻芯36の形状変更やリード部の仕様変更に対応して始端部30aの保持位置を変更することが可能となっている。
As shown in FIG. 2B, the
図3(a)は、第1のクランプ50の拡大断面図である。可動部材52において対向部材54に対向する対向面52aには、対向部材54に向けて突設された内側凸壁52bが設けられている。また、対向部材54において可動部材52に対向する対向面54aには、可動部材52に向けて突設された外側突壁54bが、内側突壁52bに対して遠心方向外側に設けられている。従って、可動部材52および対向部材54によって挟持される始端部30aは、詳細にはこの内側突壁52bと外側突壁54bの間に挟持されるようになっている。
FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view of the
このように、遠心方向に沿って配列した2つの突壁52b、54bの間に始端部30aを挟持するようにすることで、始端部30aを適宜に曲折して確実に挟持すると共に、
遠心力CFが作用した場合においても始端部30aを可動部材52と対向部材54の間から抜け難くすることができる。なお、図示は省略するが、内側突壁52bおよび外側突壁54bがそれぞれ回転方向に沿って略円弧状に延設されていることは言うまでもない。
Thus, by sandwiching the
Even when the centrifugal force CF acts, it is possible to make it difficult for the starting
対向部材54は、巻線領域CA側に向けて突出する突出部54cを備えている。そして、保持溝56は、対向部材54の遠心方向外側端面から巻線領域CA側端面にかけて連続的に形成されている。より詳細には、保持溝56は、対向部材54の遠心方向外側端面において外側突壁54bから突出部54cの先端にかけて軸方向に沿って形成された軸方向部56aと、突出部54cの先端、すなわち対向部材54の巻線領域CA側端面において遠心方向に沿って形成された遠心方向部56bと、から構成されている。
The opposing
従って、線材30の始端部30aは、先端部を可動部材52および対向部材54の間に挟持された後に、保持溝56を軸方向部56a、遠心方向部56bの順に挿通されて巻線領域CAへと向かうこととなる。本実施形態では、このように、始端部30aを対向部材54における巻線領域CAの反対側端面において挟持した後に、遠心方向外側端面および巻線領域側端面を経由して巻線領域CAに導くようにすることで、始端部30aに作用する張力Tを保持溝56の軸方向部56aにおける摩擦力に変換するようにしている。これにより、張力Tが大きい場合であっても、始端部30aを確実に保持することが可能となっている。
Accordingly, the starting
なお、保持溝56は、始端部30aが曲折される部分に適宜の丸みが付けられており、始端部30aの曲折部に発生する応力を軽減し、破断等が生じ難いようにしている。また、図2(b)に示されるように、保持溝56の断面形状は、V字状に構成されており、始端部30aの先端部の曲がり等によって可動部材52と対向部材54の間の挟持位置が多少ずれた場合においても、V字状断面の保持溝56によって適切な保持位置に収められるようになっている。また、本実施形態では、対向部材54に突出部54cを設けることで、始端部30aと第1のアーム部材42の間に所定の隙間を設けるようにしている。詳細は後述するが、このようにすることで、形成したコイルを取り出す際の始端部30aのクランプを行いやすくすることができる。
The holding
図2に戻って、第2のクランプ60は、巻線完了時の線材30の終端部30bを挟持して保持する部材であり、第2のアーム部材44の先端部に設けられている。第2のクランプ60は、2つの挟持部材62の間に終端部30bを挟持するように構成されており、2つの挟持部材62は、互いに当接した状態を保つように、図示を省略したバネによって常に付勢されている。また、この2つの挟持部材62は、第2のアーム部材44から巻線領域CA側に突出した位置において略回転方向に沿って並べて配置されている。
Returning to FIG. 2, the
すなわち、本実施形態の第2のクランプ60は、遠心方向に延出した終端部30bの軸方向の移動のみによって、2つの挟持部材62の間への挿入(すなわち、挟持)および2つの挟持部材62の間からの離脱(すなわち、開放)が可能なように構成されている。これにより、本実施形態では、巻線完了後の終端部30bの処理を効率化し、タクトタイムを短縮することを可能としている。
That is, the
第2のクランプ60における巻線領域CAの反対側には、2つの挟持部材62による挟持を解除するための解除ボタン64が設けられている。この解除ボタン64は、手動もしくは押圧部材によって押圧されることにより、図示を省略した挿入部材を2つの挟持部材62の間に挿入し、両者を引き離すことによって終端部30bの挟持を解除するように構成されている。
On the opposite side of the winding area CA in the
駆動機構70は、揺動部材43を揺動させて第1のクランプ50を動作させると共に、固定側巻治具32を固定側スピンドル20に対して軸方向に移動させるものである。駆動機構70は、固定側スピンドル20と共に回転可能且つ固定側スピンドル20に対して軸方向に往復移動可能に配置された第1の移動部材72および第2の移動部材74と、第1および第2の移動部材72、74の間に配置されたバネ76と、第1および第2の移動部材72、74を軸方向に移動させる図示を省略したアクチュエータ(例えば、エアシリンダ等)と、から構成されている。
The
第1の移動部材72は、回転部材40に隣接して配置されており、揺動部材43を押圧する押圧ピン72aが揺動部材43に向けて軸方向に突設されている。第2の移動部材74は、第1の移動部材72に対して固定側スピンドル20の基端側に配置されており、第1の移動部材72を貫通して軸方向に延設された2つのロッド74aを介して固定部材33に接続されている。バネ76は、第1および第2の移動部材72、74の間で、両者を互いに離隔させる方向に付勢するように配置されている。
The first moving
図示を省略したアクチュエータは、第1の移動部材72をバネ76の付勢力に抗して第2の移動部材74に向けて(巻線領域CAから遠ざかる方向に)移動させる、または第2の移動部材74をバネ76の付勢力に抗して第1の移動部材72に向けて(巻線領域CAに近づく方向に)移動させるように構成されている。また、このアクチュエータは、ローラ78を介して第1および第2の移動部材72、74を押圧するように構成されており、両者が固定側スピンドル20と共に回転中であっても、軸方向に移動させることが可能となっている。
The actuator (not shown) moves the first moving
図4(a)および(b)は、駆動機構70の動作を示した図である。同図(a)に示されるように、アクチュエータによって第1の移動部材72を移動させると、押圧ピン72aが揺動部材43から離隔して揺動部材43への押圧が解除されることとなる。すると、揺動部材43は、バネ43bの付勢力によって第1のアーム42から離隔する方向に揺動し、第1のクランプ50は、可動部材52が対向部材54から離隔した状態、すなわち始端部30aを保持しない開放状態となる。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the operation of the
また、同図(b)に示されるように、アクチュエータによって第2の移動部材74を移動させると、ロッド74aで接続された固定部材33および固定側巻軸32が巻芯36の先端に向けて、すなわち巻芯36からコイルを押し出す方向に移動することとなる。すなわち、本実施形態では、駆動機構70によって固定側巻治具32を軸方向に移動させることにより、巻芯36を引っ込めなくてもコイルを押し出して巻芯36から取り出すことが可能となっている。なお、同図(b)では、第1および第2の移動部材72、74の両方を移動させた例を示しているが、第2の移動部材74のみを移動させることも可能であることは言うまでもない。
Further, as shown in FIG. 5B, when the second moving
図2に戻って、アクチュエータを作動させていない場合は、第1および第2の移動部材72、74は、バネ76によって通常時の位置にある状態が保持されるようになっている。そして、この通常時の状態においては、第1のクランプ50は、始端部30aを挟持して保持する保持状態、固定側巻治具32は、巻芯36が突出した巻線可能な状態となる。すなわち、本実施形態では、巻芯36等を回転させる巻線中においては、何らかの外力を加えずとも第1のクランプ50は保持状態を維持し、固定側巻治具32は巻線可能な状態を維持するようになっている。さらに、本実施形態では、バネ76を第1および第2の移動部材72、74の間に配置することで、バネ76を第1および第2の移動部材72、74の両方に対して兼用するようにしており、これにより、巻線中に回転する部分の重量および慣性モーメントを軽減している。
Returning to FIG. 2, when the actuator is not operated, the first and second moving
線材供給装置80は、線材30の供給源から巻線領域CAに向けて線材30を供給するものである。線材供給装置80は、線材30を巻線領域CA、第1のクランプ50および第2のクランプ60へと案内するガイドノズル82と、ガイドノズル82の上流側(入口側)に設けられた第3のクランプ84と、を備えている。また、図示は省略するが、線材供給装置80は、供給する線材30に張力を付与する張力装置、およびガイドノズル82に線材30を導くためのガイドローラ等を備えている。さらに、線材供給装置80は、ガイドノズル82および第3のクランプ84を軸方向および遠心方向(軸方向に直交する方向)に往復移動させる移動機構(例えば、モータおよびボールネジ伝導機構等)を備えている。
The
図3(b)〜(d)は、ガイドノズル82の断面図である。これらの図に示されるように、ガイドノズル82は、先端側(出口側)の外径を細くした段付き円筒状の部材であり、線材30は中央の孔部82aに挿通されて案内される。ガイドノズル82の先端部(出口側の端部)には、ルビー等の宝石やセラミックス等の耐摩耗性材料から構成された略円筒状の先端部材82bが設けられている。
3B to 3D are cross-sectional views of the
詳細は後述するが、本実施形態では、巻線中にガイドノズル82の先端82cを固定側巻治具32の外周端32eよりも巻芯36に近接させると共に、同図(c)に示されるように、巻線中はガイドノズル82の軸方向に対して角度を有する方向(斜め方向)に線材30が延出されるようにしている。また、線材30の始端部30aおよび終端部30bを処理するために、ガイドノズル82を移動させる等して線材30を所定の状態に配置する際には、同図(d)に示されるように、ガイドノズル82の軸方向とは大きく異なる方向に線材30が延出される場合がある。
Although details will be described later, in the present embodiment, the
すなわち、本実施形態では、ガイドノズル82の先端82cを、線材30に接触して曲折させる接触部として機能させている。このため、本実施形態では、ガイドノズル82の先端82c(すなわち、先端部材82bの先端)に適宜の丸みを付けることで、線材30が先端82cに接触する場合にこれを滑らかに曲折させて適切な方向に導くと共に、線材30に破断等が生じ難いようにしている。また、同様の目的で、孔部82aの基端側(入口側)の縁部82dにも適宜の丸みを付けている。
That is, in the present embodiment, the
図2に戻って、第3のクランプ84は、ガイドノズル82に挿通される手前の線材30を、2つの挟持部材84bの間に挟持するように構成されている。すなわち、第3のクランプ84は、ガイドノズル82に対して線材30が相対的に移動しないように保持するものである。2つの挟持部材84bは、図示を省略したソレノイド等によって駆動される。本実施形態では、ガイドノズル82と共に移動する第3のクランプ84によって線材30を挟持するようにすることで、始端部30aの処理を効率的に行うことを可能としている。
Returning to FIG. 2, the
図1に戻って、巻線装置1は、さらに、線材30の終端部30bを切断する切断装置90と、巻線が完了したコイルを搬出する搬送装置100と、巻線中に線材30を加熱する加熱装置110と、巻線装置1全体を制御する制御装置120と、を備えている。
Returning to FIG. 1, the winding device 1 further heats the
切断装置90は、ソレノイド等によって動作する2つの剪断部材92を備えており、この2つの剪断部材92によって線材30の終端部30bを切断するように構成されている。また、切断装置90は、終端部30bを切断する切断位置と退避位置の間を、図示を省略したエアシリンダ等に駆動されて移動するようになっている。
The cutting
搬送装置100は、巻芯36から取り出されたコイルを保持してプレス成形等の次工程に搬送する、または次の搬送装置に受け渡すものである。搬送装置100は、コイルを保持するコイル保持部102と、始端部30a(一方のリード部)を保持する始端部保持部104と、終端部30b(他方のリード部)を保持する終端部保持部106と、を備えており、コイルを巻線時の姿勢のままの状態、すなわちコイルの軸方向を垂直方向とした状態で搬送するように構成されている。
The conveying
加熱装置110は、巻線領域CAに向けて熱風を吹出すことによって線材30を加熱し、線材30に被覆された接着剤を軟化させて巻芯36に巻回された線材30同士を接着させるものである。加熱装置110は、熱風の吹出し口を巻線領域CAに近接させる近接位置と退避位置の間を、図示を省略したエアシリンダ等に駆動されて移動するようになっている。制御装置120は、CPU、ROMおよびRAM等を備えて構成され、モータ24を始めとする巻線装置1の各部の動作を制御するものである。
The
次に、図5〜11を用いて、巻線装置1の作動について説明する。 Next, the operation of the winding device 1 will be described with reference to FIGS.
図5(a)〜(c)ならびに図6(a)および(b)は、線材30を巻芯36への巻回しが可能となる巻線開始状態にセットするまでを示した図である。巻線を開始する際には、図5(a)に示されるように、まず固定側スピンドル20および可動側スピンドル22を回転させて第1のクランプ50をガイドノズル82側に位置させると共に、第1のクランプ50を開放状態としておく。そして、ガイドノズル82の先端82cから始端部30aを適宜に突出させた状態で第3のクランプ84によって線材30を挟持し、ガイドノズル82および第3のクランプ84を移動させて始端部30aを可動部材52と対向部材54の間に案内する。
5 (a) to 5 (c) and FIGS. 6 (a) and 6 (b) are diagrams showing the
次に、図5(b)に示されるように、駆動機構70によって揺動部材43を揺動させ、可動部材52と対向部材54の間に始端部30aを挟持する。その後、第3のクランプ84による挟持を解除した上で、ガイドノズル82および第3のクランプ84を遠心方向に離隔させつつ巻線領域CA側に向けて軸方向に移動させる。そして、図5(c)に示されるように、ガイドノズル82および第3のクランプ84を求心方向に移動させて巻線領域CAに近接させる。これにより、ガイドノズル82は、先端82cを固定側巻治具32の外周端32eよりも巻芯36に近接させる巻線時の位置に配置されることとなる。
Next, as shown in FIG. 5B, the
このように、第3のクランプ84を開放した状態でガイドノズル82および第3のクランプ84を移動させることにより、線材30をガイドノズルから繰り出しつつ、始端部30aを所定の保持溝56内に嵌め込む(挿通させる)ことができる。また、このときに始端部30aは、ガイドノズル82の先端82cに接触して曲折されながら繰り出されることとなるため、始端部30aにおける巻癖等の残留歪みを適宜に調整することが可能となっている。すなわち、本実施形態では、始端部30aを保持してガイドノズル82を巻線時の位置に配置する過程において始端部30aにおける巻癖等が適宜に矯正されるようになっている。
In this manner, by moving the
ガイドノズル82を巻線時の位置に配置した後は、図6(a)および(b)に示されるように、固定側スピンドル20および可動側スピンドル22を回転させる。そして、第1のクランプ50が図6(b)に示す位置に到達したときに、始端部30aが固定側巻治具32に形成された位置決め溝32cに嵌り込む(挿通される)こととなる。このとき、線材30は、巻芯36に対して適切な位置および向きに配置され、巻芯36への巻回しが可能となる巻線開始状態にセットされる。
After the
図7(a)は、巻線開始状態における位置関係を示した図である。巻線開始状態においては、始端部30aの一部が位置決め溝32c内に嵌り込むことにより、線材30の側面が巻芯36の外周面における巻線開始点SP(線材30が最初に接触する点)に適切な角度で接触した状態となっている。そして、巻線時の位置に配置されたガイドノズル82は、巻線開始点SPに適切な角度で接触した線材30がガイドノズル82の軸方向に対して所定の角度θ2をなす方向に延出するように、自身の先端82cが回転中心軸Cから所定の距離Dだけ離れた位置に位置している。
FIG. 7A is a diagram showing the positional relationship in the winding start state. In the winding start state, a part of the
このようにガイドノズル82を配置することで、ガイドノズル82の先端82cを、巻芯36とは反対側から線材30に接触させることが可能となるため、位置決め溝32cとガイドノズル82の先端82cの間において線材30を適切な位置および向きに保持すると共に、線材30の側面を適切に巻線開始点SPに接触させることができる。これにより、本実施形態では、コイルの品質に最も影響する巻線開始時の巻乱れを効果的に防止することが可能となっている。
By arranging the
なお、角度θ2の設定は、特に限定されるものではないが、巻線開始状態における線材30の適切な保持と、巻線中におけるガイドノズル82からの線材30のスムーズな繰り出しを両立させるためには、角度θ2は10〜60°の範囲内であることが好ましい。そして、回転中心軸Cからガイドノズル82の先端82cまでの距離Dは、この角度θ2の設定および巻芯36の形状および寸法に基づいて決定することができる。
The setting of the angle θ2 is not particularly limited, but in order to achieve both proper holding of the
図7(b)は、巻線中の状態を示した図である。上述のように、本実施形態では、角度θ2の設定により、巻線中のガイドノズル82は、先端82cが固定側巻治具32の外周端32eよりも巻芯36に近接した状態となっている。このため、巻芯36等を従来以上に高速回転させた場合においても、ガイドノズル82の先端82cと巻芯36の間の線材30に振れが生じ難いようになっている。また、巻線中にガイドノズル82から繰り出される線材30は、先端82cに接触して適宜に曲折されながら繰り出されることとなるため、残留歪みが適宜に調整された上で巻芯36に巻回されるようになっている。
FIG. 7B is a diagram showing a state during winding. As described above, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、第1のクランプ50を巻芯36に対して遠心方向に離隔させて配置しているが、固定側巻治具32において巻芯36の反対側から始端部30aの側面に略接触するように振れ止めピン32cを設けることにより、始端部30aの振れを効果的に防止するようにしている。従って、本実施形態の巻線装置1によれば、従来以上に高速且つ高品質な巻線を行うことが可能となっている。なお、図示は省略するが、巻線中にガイドノズル82および第3のクランプ84が線材30の巻回し位置の変化に応じて軸方向に往復移動することは、言うまでもない。
Further, in the present embodiment, the
図8(a)〜(c)は、巻線完了後に終端部30bを切断するまでを示した図である。巻線が完了し、巻芯36の周囲にコイル30cが形成された後は、同図(a)に示されるように、まず固定側スピンドル20および可動側スピンドル22を回転させて、第2のクランプ60をガイドノズル82側に位置させる。次に、第3のクランプ84を開放した状態のままで、まずガイドノズル82および第3のクランプ84を遠心方向に移動させ、第2のクランプ60の遠心方向外側に位置させることで、終端部30bをガイドノズル82から繰り出す。
FIGS. 8A to 8C are diagrams illustrating the process until the
その後、ガイドノズル82および第3のクランプ84を第2の第3のクランプ60側に向けて軸方向に移動させることによって、繰り出した終端部30bを第2のクランプ60の2つの挟持部材62の間に押し込んで、終端部30bを第2のクランプ60に保持させる。第2のクランプ60における終端部30bの保持は、巻線中に保持状態を維持するものではないことから、本実施形態では、このような簡易的な保持構造を終端部30bの保持に採用している。そして、これにより、巻線完了後の終端部30bの処理を迅速化するようにしている。
After that, by moving the
終端部30bを第2のクランプ60によって保持するのと略同時に、可動側スピンドル22を軸方向に移動させて可動側巻治具34を固定側巻治具32から離隔させる。そして、同図(b)および(c)に示されるように、第3のクランプ84で線材30を挟持すると共に切断装置90を退避位置から切断位置に移動させ、第2のクランプ60とガイドノズル82の先端82cの間で線材30を切断する。これにより、形成されたコイル30cは、始端部30aおよび終端部30bの2つのリード部と共に線材30から分離され、巻芯36から取り出し可能な状態となる。
At substantially the same time as holding the
図9(a)および(b)ならびに図10(a)〜(c)は、巻芯36からコイル30cを取り出して搬送装置100に保持させるまでを示した図である。切断装置90により線材30を切断した後は、図9(a)に示されるように、まず切断装置30を退避位置に退避させる。なお、切断によってガイドノズル82の先端82cからは、新たな始端部30dが適宜に突出した状態となっており、これをそのまま第1のクランプ50に挟持させることで次の巻線を行うことができる。
FIGS. 9A and 9B and FIGS. 10A to 10C are diagrams showing the process from taking out the
次に、切断装置90の退避と略同時に、図9(b)に示されるように、固定側スピンドル20を回転させて、コイル30cと共に始端部30aおよび終端部30bを搬送装置100に対向させる。そして、搬送装置100を巻芯36の下方に向けて求心方向に移動させて、巻芯36の下方でコイル30cを受け取る受け取り位置に位置させる。
Next, substantially simultaneously with the retraction of the cutting
本実施形態では、第2のクランプ60の保持位置に基づいて巻芯36の向きおよび第1のクランプ50の保持位置を適宜に設定することで、終端部30bを第2のクランプ60で保持した際に、始端部30aおよび終端部30bが予め設定されたリード部の仕様通りの方向に延出された状態となるようにしている。従って、搬送装置100は、この状態を保持したままコイル30cを搬送するように構成されている。
In the present embodiment, the
図9(b)に示されるように、本実施形態の搬送装置100は、コイル30cの内側に下方から挿入される2つの保持ピン102aをコイル保持部102に備えると共に、始端部30aを上下から挟持する2つの挟持部材104aを始端部保持部104に備え、終端部30bを上下から挟持する2つの挟持部材106aを終端部保持部106に備えている。そして、図10(a)に示されるように、受け取り位置において搬送装置100は、保持ピン102aの先端が巻芯36の先端に略当接すると共に、始端部保持部104の2つの挟持部材104aが始端部30aを間に挟み、終端部保持部106の2つの挟持部材106aが終端部30bを間に挟んだ状態となる。
As shown in FIG. 9B, the
本実施形態では、第1および第2のクランプ50、60を固定側巻治具32の外周端32eに対して遠心方向外側に離隔させて配置すると共に、始端部30aと第1のアーム部材42の間および終端部30bと第2のアーム部材42の間にそれぞれ所定の隙間を設けるようにしているため、搬送装置100を受け取り位置に向けて求心方向に移動させるだけで、始端部保持部104の2つの挟持部材104aの間に始端部30aを位置させ、終端部保持部106の2つの挟持部材106aの間に終端部30bを位置させることが可能となっている。すなわち、本実施形態では、搬送装置100に複雑な構成を採用したり、複雑な動作をさせたりすることなく、始端部30aおよび終端部30bを挟持可能な状態にすることができるため、コイル30cの取り出しを迅速且つ効率的に行うことが可能となっている。
In the present embodiment, the first and
搬送装置100を受け取り位置に移動させた後は、図10(b)に示されるように、図示を省略したソレノイド等により挟持部材104a、106bを動作させて、始端部30aおよび終端部30bを挟持する。また、これと略同時に第1のクランプ50を開放状態とする。
After the
そして、図10(c)に示されるように、固定側巻治具32を軸方向に動作させてコイル30cを巻芯36から押し出して搬送装置100の保持ピン102aに移動させ、これと略同時に、図示を省略したソレノイド等によって始端部保持部104および終端部保持部30bを軸方向に移動させて、始端部30aを第1のクランプ50から離脱させると共に終端部30bを第2のクランプ60から離脱させる。これにより、コイル30cは、始端部30aおよび終端部30bを保持された状態で搬送装置100に受け渡される。
Then, as shown in FIG. 10 (c), the fixed-
図11(a)は、コイル30cを保持した状態の搬送装置100を上から見た図である。同図に示されるように、コイル30cは、自身の内側に保持ピン102aが挿入された状態で保持されると共に、始端部30aおよび終端部30bが挟持部材104a、106aによって上下から挟持された状態で搬送される。従って、始端部30aおよび終端部30b搬送中に周囲の部材に引っ掛けることなく、迅速且つスムーズにコイル30cを搬送することができる。
FIG. 11A is a top view of the
また、始端部30aおよび終端部30bは、終端部30bを第2のクランプ60で保持した時点でリード部の仕様通りの方向に延出されており、搬送装置100はこの状態を保持したままコイル30cを搬送するため、始端部30aおよび終端部30bの延出方向を後工程において調整する必要がなく、コイルの製造を迅速且つ効率的に行うことができる。
Further, the
なお、本実施形態の巻線装置1では、巻線が完了したコイル30cを搬送装置100によって搬送するのではなく、コイル30cを巻芯36から搬出シュート等に落下させるようにすることも可能となっている。図11(b)および(c)は、コイル30cを巻芯36から落下させて搬出する場合の手順を示した図である。
In the winding device 1 of the present embodiment, the
この場合、まず同図(b)に示されるように、揺動部材43を揺動させて第1のクランプ50を開放状態にすると共に、押圧部材66により解除ボタン64を押圧して第2のクランプ60を開放状態とする。また、巻芯36を固定側巻治具32の先端面32aから引っ込めた状態とする。そして、同図(c)に示されるように、押出し部材132によってコイル30cを横方向から押圧して固定側巻軸32から離脱させると共に、2つの略鉤形の押出しピン134によって始端部30aおよび終端部30bを第1および第2のクランプ50、60から離脱させて、コイル30cを落下させる。このように本実施形態では、コイル30cを落下させる場合においても、始端部30aおよび終端部30bの処理に複雑な動作を必要としないため、迅速且つ効率的にコイル30cの取り出しを行うことが可能となっている。
In this case, first, as shown in FIG. 5B, the swinging
以上説明したように、本実施形態に係る空芯コイルの巻線装置1は、自身が回転することでコイル30cとなる線材30が巻回される巻芯36と、巻芯36と共に回転可能に設けられ、線材30が巻回される巻線領域CAにおける巻線開始位置を決定する固定側巻治具32と、巻芯36と共に回転可能に設けられ、線材30の始端部30aを保持する第1のクランプ50と、巻芯36と共に回転可能に設けられ、線材30の終端部30bを保持する第2のクランプ60と、を備え、第1のクランプ50および第2のクランプ60は、固定側巻治具32の外周端32eよりも遠心方向外側に配置されている。
As described above, the winding device 1 for an air-core coil according to the present embodiment can be rotated together with the winding
また、本実施形態に係る空芯コイルの巻線方法は、巻芯36に巻回される線材30の始端部30aを、巻線開始位置を決定する固定側巻治具32の外周端32eよりも遠心方向外側で保持し、巻芯36に巻回された線材30の終端部30bを、固定側巻治具32の外周端32eよりも遠心方向外側で保持するものである。
Further, in the winding method of the air-core coil according to the present embodiment, the starting
このような構成とすることで、始端部30aおよび終端部30bの処理を固定側巻治具32の遠心方向外側において容易に行うことが可能になると共に、これらの処理に複雑な機構を必要としないため、従来よりも効率的に空芯コイルの製造を行うことができる。
By adopting such a configuration, it is possible to easily perform the processing of the
また、巻線装置1は、固定側巻治具32の基端側において遠心方向に突設され、巻芯36と共に回転する第1のアーム部材42および第2のアーム部材44を備え、第1のクランプ50は、第1のアーム部材42の先端部に設けられ、第2のクランプ60は、第2のアーム部材44の先端部に設けられている。このようにすることで、始端部30aおよび終端部30bの処理を容易としながらも、回転部分の重量および慣性モーメントが過大となるのを防ぐことが可能となり、巻線を迅速に行うことができる。
The winding device 1 includes a
また、第1のクランプ50に保持された始端部30aと第1のアーム部材42の間には所定の隙間が設けられ、第2のクランプ60に保持された終端部30bと第2のアーム部材44の間には所定の隙間が設けられている。このようにすることで、回転中心軸Cに直交する方向からの始端部30aおよび終端部30bの保持(挟持)が容易となるため、始端部30aおよび終端部30bの処理およびコイル30cの搬出を迅速且つ効率的に行うことができる。
In addition, a predetermined gap is provided between the
また、巻芯36は、軸方向を略垂直方向として、すなわち回転中心軸Cを略垂直方向として配置されている。このようにすることで、形成したコイル30cの向きを変更することなく、コイル30cの軸方向を略垂直方向とする搬送しやすい姿勢のまま、効率的にコイル30cを後工程等に搬送することができる。
The winding
また、第1のクランプ50は、始端部30aを挟持するクランプ部(可動部材52および対向部材54)と、クランプ部と巻芯36の間の始端部30aが挿通される保持溝56と、を備えている。このようにすることで、保持位置を定めた状態で始端部30aを確実に保持することができる。
The
また、クランプ部は、第1のクランプ50における巻線領域CAの反対側に設けられ、保持溝56は、第1のクランプ50の遠心方向外側端面から巻線領域CA側端面にかけて連続的に形成されている。このようにすることで、線材30の張力Tを保持力の増大に有効活用することが可能となるため、簡素且つ軽量な構成でありながらも始端部30aを確実に保持することができる。
Further, the clamp portion is provided on the opposite side of the winding area CA in the
また、第1のクランプ50は、回転方向に沿って配列された複数の保持溝56を備えている。このようにすることで、第1のクランプ50や第1のアーム部材42を交換することなく、複数種類のコイル形状およびリード部の仕様に対応することが可能となり、巻線装置1の汎用性を高めることができる。
The
また、第2のクランプ60は、巻線領域CA側において略回転方向に沿って配列された2つの挟持部材62を備え、2つの挟持部材62の間に終端部30bを挟持するように構成されている。このようにすることで、終端部30bを延出させた後にガイドノズル82を軸方向に移動させるだけで終端部30bを保持することが可能となり、終端部30bの処理を迅速且つ効率的に行うことができる。
In addition, the
また、巻線装置1は、巻芯36の軸方向(すなわち、回転中心軸C方向)および巻芯36の軸方向に直交する方向に往復移動可能に設けられ、線材30を案内するガイドノズル82と、ガイドノズル82と共に移動可能に設けられ、ガイドノズル82に対して線材30が相対的に移動しないように保持する第3のクランプ84と、を備えている。このようにすることで、ガイドノズル82に挿通された状態の線材30を、迅速且つ容易に所定の位置に移動または所定の位置に保持することが可能となるため、始端部30aおよび終端部30bの処理を迅速且つ効率的に行うことができる。
The winding device 1 is provided so as to be reciprocally movable in a direction orthogonal to the axial direction of the winding core 36 (that is, the direction of the rotation center axis C) and the axial direction of the winding
なお、本実施形態では、巻線の回転中心軸Cを略垂直方向とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転中心軸Cをその他の方向に設定するようにしてもよい。また、可動側スピンドル20を下に、固定側スピンドル22を上に配置するようにしてもよい。
In the present embodiment, an example in which the rotation center axis C of the winding is substantially vertical is shown, but the present invention is not limited to this, and the rotation center axis C is set in other directions. It may be. Further, the
また、巻線中のガイドノズル82の配置位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、従来通りの位置であってもよい。また、ガイドノズル82の形状は、線材30を適宜に案内することが可能な形状であれば、その他の形状であってもよい。また、第3のクランプ84は、ガイドノズル82の中間部や先端部で線材30を保持するものであってもよい。
Further, the arrangement position of the
また、搬送装置100は、巻線装置1が備えるのではなく、外部の装置が備えるものであってもよい。また、搬送装置100におけるコイル30c、始端部30aおよび終端部30bの保持構造は、本実施形態において示した構造に限定されるものではなく、既存の他の構造であってもよい。また、搬送装置100は、始端部30aおよび終端部30bを保持しないものであってもよい。
Further, the conveying
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の空芯コイルの巻線装置および巻線方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the winding device and winding method for the air-core coil of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and do not depart from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made.
本発明の空芯コイルの巻線装置および巻線方法は、空芯コイル以外にも各種コイルの巻線の分野において利用することができる。 The winding device and winding method of the air-core coil of the present invention can be used in the field of winding various coils other than the air-core coil.
1 空芯コイルの巻線装置
30 線材
30a 始端部
30b 終端部
30c コイル
32 固定側巻治具
32e 固定側巻治具の外周端
36 巻芯
42 第1のアーム部材
44 第2のアーム部材
50 第1のクランプ
52 可動部材
54 固定部材
56 保持溝
60 第2のクランプ
62 第2のクランプの挟持部材
82 ガイドノズル
84 第3のクランプ
CA 巻線領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Winding device of an
Claims (10)
前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材が巻回される巻線領域における巻線開始位置を決定する巻治具と、
前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の始端部を保持する第1のクランプと、
前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の終端部を保持する第2のクランプと、を備え、
前記第1のクランプおよび前記第2のクランプは、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側に配置されることを特徴とする、
空芯コイルの巻線装置。 A core around which a wire that becomes a coil is wound by rotating itself;
A winding jig that is rotatably provided with the winding core and determines a winding start position in a winding region in which the wire is wound;
A first clamp that is rotatably provided with the winding core and holds a starting end of the wire;
A second clamp that is rotatably provided with the winding core and holds the terminal end of the wire,
The first clamp and the second clamp are arranged on the outer side in the centrifugal direction than the outer peripheral end of the winding jig,
Air core coil winding device.
前記第1のクランプは、前記第1のアーム部材の先端部に設けられ、
前記第2のクランプは、前記第2のアーム部材の先端部に設けられることを特徴とする、
請求項1に記載の空芯コイルの巻線装置。 A first arm member and a second arm member that project in the centrifugal direction on the proximal end side of the winding jig and rotate together with the winding core;
The first clamp is provided at a distal end portion of the first arm member,
The second clamp is provided at a distal end portion of the second arm member,
The winding device for an air-core coil according to claim 1.
前記第2のクランプに保持された前記終端部と前記第2のアーム部材の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする、
請求項2に記載の空芯コイルの巻線装置。 A predetermined gap is provided between the first end member held by the first clamp and the first arm member;
A predetermined gap is provided between the terminal portion held by the second clamp and the second arm member,
The winding device for an air-core coil according to claim 2.
請求項1乃至3のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 The winding core is arranged with the axial direction as a substantially vertical direction,
The winding device for an air-core coil according to any one of claims 1 to 3.
前記始端部を挟持するクランプ部と、
前記クランプ部と前記巻芯の間の前記始端部が挿通される保持溝と、を備えることを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 The first clamp is
A clamp portion for sandwiching the start end portion;
A holding groove through which the starting end portion between the clamp portion and the winding core is inserted,
The winding device for an air-core coil according to any one of claims 1 to 4.
前記保持溝は、前記第1のクランプの遠心方向外側端面から前記巻線領域側端面にかけて連続的に形成されることを特徴とする、
請求項5に記載の空芯コイルの巻線装置。 The clamp portion is provided on the opposite side of the winding region in the first clamp,
The holding groove is formed continuously from the outer end surface in the centrifugal direction of the first clamp to the end surface on the winding region side,
6. A winding device for an air-core coil according to claim 5.
請求項5または6に記載の空芯コイルの巻線装置。 The first clamp includes a plurality of the holding grooves arranged along a rotation direction.
The winding device for an air-core coil according to claim 5 or 6.
請求項1乃至7のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 The second clamp includes two sandwiching members arranged substantially along the rotation direction on the winding region side, and is configured to sandwich the terminal portion between the two sandwiching members. Features
The winding device for an air-core coil according to any one of claims 1 to 7.
前記ガイドノズルと共に移動可能に設けられ、前記ガイドノズルに対して前記線材が相対的に移動しないように保持する第3のクランプと、を備えることを特徴とする、
請求項1乃至8のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 A guide nozzle that is provided so as to be reciprocally movable in a direction orthogonal to the axial direction of the core and the axial direction of the core, and guides the wire;
A third clamp provided so as to be movable together with the guide nozzle and holding the wire rod so as not to move relative to the guide nozzle.
The winding device for an air-core coil according to any one of claims 1 to 8.
巻芯に巻回された線材の終端部を、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側で保持することを特徴とする、空芯コイルの巻線方法。 Holding the starting end portion of the wire wound around the winding core on the outer side in the centrifugal direction than the outer peripheral end of the winding jig for determining the winding start position,
A winding method for an air-core coil, characterized in that the end portion of the wire wound around the winding core is held on the outer side in the centrifugal direction than the outer peripheral end of the winding jig.
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