JP5780538B1 - 巻線装置 - Google Patents
巻線装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5780538B1 JP5780538B1 JP2014239854A JP2014239854A JP5780538B1 JP 5780538 B1 JP5780538 B1 JP 5780538B1 JP 2014239854 A JP2014239854 A JP 2014239854A JP 2014239854 A JP2014239854 A JP 2014239854A JP 5780538 B1 JP5780538 B1 JP 5780538B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bending
- coil
- wire
- coil wire
- winding device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 231
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 83
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 27
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
【課題】簡単な構成で矩形コイルなどの非円形コイルを高速で巻回する装置を得ることを目的とする。【解決手段】本発明の巻線装置は、コイル線材を送出および把持する線材供給手段と、線材供給手段の一部に設けられた曲げガイドと、曲げガイドにコイル線材を当接させて曲折する曲げ手段とを備え、曲げ手段はコイル線材が曲折後の位置でのコイルの外側に回転中心を有し一方向に回転を繰り返し、線材供給手段によるコイル線材の送出により、回転する曲げ手段を曲げガイドに当接させて非円形のコイルを製造するもので、曲げ手段をコイルの積層方向に移動させることなく回転を繰り返して非円形コイルを高速で製造できるものである。【選択図】図1
Description
本発明は、非円形コイルの巻線装置に関するものである。
近年、回転機の小型化と高性能化のため、断面が平角の線材を用いて、エッジワイズ法と称する巻線方法により長方形に近い非円形の形状に巻回することが行われている。エッジワイズ法は平角線を縦方向に巻くことで薄型にできる利点を有するが、巻線工程が容易でないという欠点があった。
特許文献1は平角線を矩形状コイルにする製造方法を示したもので、ローラ状部材を中心にして回転台を回転し、曲げガイドに沿って押圧して曲折する。その後回転台を逆回転させて曲げガイドを元の位置に戻し、コイルを所定長押し出し、さらに再度曲げガイドに沿って曲折させる。以上の工程を繰り返し矩形のコイルを製造するものである。
また特許文献2には、挟持シャフトの周囲に等間隔を維持したまま回動可能に形成された複数の曲げ治具による、エッジワイズ巻線装置が開示されている。
また特許文献2には、挟持シャフトの周囲に等間隔を維持したまま回動可能に形成された複数の曲げ治具による、エッジワイズ巻線装置が開示されている。
特許文献1の巻線装置においては、線材を曲折後に回転台を逆回転させなければならず高速で巻回することが困難である。また特許文献2の巻線装置においては、曲げ治具を曲げ動作を行うたびにコイルの積層方向に進退させなければならず、複雑な構成となっていた。
本発明は、上述の課題を解決するもので、簡単な構成で矩形コイルを高速で巻回する装置を得ることを目的とする。
本発明に係る巻線装置は、曲げ部と非曲げ部とを有する非円形コイルの巻線装置において、コイル線材を送出および把持する線材供給手段と、線材供給手段の一部に設けられた曲げガイドと、曲げガイドにコイル線材を当接させて曲折する曲げ手段とを備え、曲げ手段はコイル線材の曲折後の位置におけるコイルの外側に回転中心を有し一方向に回転を繰り返し、線材供給手段によってコイル線材を送出し、回転する曲げ手段を曲げガイドに当接させて非円形のコイルを製造するものである。
上記構成としてより具体的には、コイル線材の曲折後の位置におけるコイルの外周と、回転機構による曲げ手段の軌跡とが交わらないように回転させるものである。
また、本発明に係る巻線装置の回転機構の設置された方向と逆方向にコイルが積層されるものである。
また、本発明に係る巻線装置は曲げ手段が、コイル線材に当接してコイル線材を曲折させた後、コイル線材の曲折位置に再び戻って来るまでの間に、線材供給手段がコイル線材を曲折位置から所定長さを送出し継続してコイル線材を曲折するものである。
上記構成としてより具体的には、コイル線材の曲折後の位置におけるコイルの外周と、回転機構による曲げ手段の軌跡とが交わらないように回転させるものである。
また、本発明に係る巻線装置の回転機構の設置された方向と逆方向にコイルが積層されるものである。
また、本発明に係る巻線装置は曲げ手段が、コイル線材に当接してコイル線材を曲折させた後、コイル線材の曲折位置に再び戻って来るまでの間に、線材供給手段がコイル線材を曲折位置から所定長さを送出し継続してコイル線材を曲折するものである。
また、本発明に係る巻線装置の曲げ手段は、前記コイル線材の当接時には回転速度を低下又は停止させて曲げ加工を行うものである。
上記構成として具体的には、曲げ手段の位置を検出する曲げ位置検出手段を曲げ手段が前記コイル線材に当接する前の位置に設置し、曲げ手段が位置検出手段の位置に達したときに曲げ手段を減速させるものである。
また、本発明に係る巻線装置の曲げ手段の回転の中心位置を変更する位置変更手段を備え、曲げ角度の調節を行うものである。
上記構成として具体的には、曲げ手段によるコイル線材の曲折中に位置変更手段を動作させ、コイル線材をさらに深く曲折するものである。
上記構成として具体的には、曲げ手段の位置を検出する曲げ位置検出手段を曲げ手段が前記コイル線材に当接する前の位置に設置し、曲げ手段が位置検出手段の位置に達したときに曲げ手段を減速させるものである。
また、本発明に係る巻線装置の曲げ手段の回転の中心位置を変更する位置変更手段を備え、曲げ角度の調節を行うものである。
上記構成として具体的には、曲げ手段によるコイル線材の曲折中に位置変更手段を動作させ、コイル線材をさらに深く曲折するものである。
また、本発明に係る巻線装置の線材供給手段は、コイル線材を挟持して送出する駆動機構と、駆動機構から送出されたコイル線材を案内する線材ガイドと、線材ガイドの端部に設けられた曲げガイドを備えたものである。
また、本発明に係る巻線装置の曲げ手段は、コイル線材に当接しコイル線材を曲折させる複数個の曲げ押圧体を備えたもので、複数個の曲げ押圧体を順次コイル線材に当接させて曲折させ、曲げ手段の1回転で複数の曲げ加工を行うものである。
上記構成として具体的には、複数個の曲げ押圧体は、大きさまたは回転半径の少なくとも一方が異なっているもので、コイル形状に合わせて曲げ角度を変更するものである。
また、本発明に係る巻線装置は、曲げ手段が回転半径変更手段を備え、回転半径の大きさを変更してコイルサイズに応じて最適な曲げ加工を行うものである。
また、本発明に係る巻線装置は、回転機構の回転方向の切り換えが可能であり、回転機構の回転方向を切り換えることによって巻回転方向の異なるコイルを製作できるものである。
上記構成として具体的には、複数個の曲げ押圧体は、大きさまたは回転半径の少なくとも一方が異なっているもので、コイル形状に合わせて曲げ角度を変更するものである。
また、本発明に係る巻線装置は、曲げ手段が回転半径変更手段を備え、回転半径の大きさを変更してコイルサイズに応じて最適な曲げ加工を行うものである。
また、本発明に係る巻線装置は、回転機構の回転方向の切り換えが可能であり、回転機構の回転方向を切り換えることによって巻回転方向の異なるコイルを製作できるものである。
本発明に係る巻線装置によれば、曲げガイドにコイル線材を当接させて曲折する曲げ手段を備え、曲げ手段はコイル線材が巻回して形成するコイルの外側に回転中心を有し一方向に回転を繰り返す構成としたので、簡単な構成で非円形のコイルを製造できる。また、曲げ手段を逆回転させたり、あるいは曲げ手段をコイルの積層方向に移動させる必要がなく、高速で非円形コイルを巻回することができ時間あたりの生産量が大きくなり、加工費の低減ができる。
本発明の実施形態について、実施例1から実施例10の各々を例に挙げ、図面を参照しながら以下に説明する。なお、本発明の内容はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
本発明の実施例1を図面に基づいて説明する。図1は、実施例1に係る巻線装置Aの斜視図である。線材供給手段Bは断面形状が平角であるコイル線材2を送出又は停止させて把持するものであり、ボビン(図示せず)に巻かれたコイル線材2を図の矢印Jの方向に送出するものである。線材供給手段Bは、モータと駆動ローラの組み合わせた駆動機構を2セット配している。すなわち第1モータ3と第1モータ3の回転を伝達する第1駆動ローラ4と、第1駆動ローラ4と受動的に回転する第1受動ローラ5とでコイル線材2を挟み込む第1の駆動機構と、第2モータ6と第2駆動ローラ7と、受動的に回転する第2受動ローラ8とによってもコイル線材2を挟み込む第2の駆動機構とがあり、駆動ローラと受動ローラをそれぞれ矢印K1、矢印K2、矢印K3、矢印K4の方向に回転させることによりコイル線材2を送出する。コイル線材2はまず第1駆動ローラ4と第1受動ローラ5とにより送られ、線材ガイド9aで案内され、第2駆動ローラ7と第2受動ローラ8でさらに駆動されて線材ガイド9bに達する。線材ガイド9bの端部には後述するように曲げガイド9baが設けられている。また各モータの回転を停止することでコイル線材2を把持する。
それぞれのモータは、回転数を適正にするために減速器を備えることができ、またモータの回転を発停する制御装置(図示せず)を有する。
なお、第1モータ3と第1駆動ローラ4と第1受動ローラとの組み合わせ、あるいは第2モータ6と第2駆動ローラ7と第2受動ローラ8との組み合わせによる線材供給手段の代わりに、モータとねじによる直線運動変換機構を用いても良い。
それぞれのモータは、回転数を適正にするために減速器を備えることができ、またモータの回転を発停する制御装置(図示せず)を有する。
なお、第1モータ3と第1駆動ローラ4と第1受動ローラとの組み合わせ、あるいは第2モータ6と第2駆動ローラ7と第2受動ローラ8との組み合わせによる線材供給手段の代わりに、モータとねじによる直線運動変換機構を用いても良い。
曲げ手段Cは回転機構である曲げモータ10の回転軸11にレバー12を介して曲げ押圧体13を備え、矢印L方向(時計方向)に回転(公転)し、図1においてはコイル線材2に当接して後述する曲げガイド9baを支点としてコイル線材2を図の上方向(半時計方向)に折り曲げる。曲げ押圧体13の先端は円形になっており折り曲げの際にはなめらかにコイル線材2上を自転しながら折り曲げを行う。なお、曲げ押圧体13はレバー12に対して回転自由なローラのようなもので回転しながらコイル線材2を曲折する構成を示しているが、曲げ押圧体1をレバー12に固定し滑りながらコイル線材2を曲折する構造でも良い。
曲げ手段Cが幾度か回転してコイル線材2を折り曲げることによって図2に示すようにコイル14を形成する。コイル14の積層方向は図2に示すように曲げモータ10設置方向と反対方法である。曲げ手段Cの曲げ押圧体13によるコイル線材2の曲折が完了した位置でのコイルの中心線をZ1とし、曲げ手段Cの曲げ押圧体12の回転軸11の中心線をZ2とすると、中心線Z2はコイル14の中心線Z1とは離れた位置にあり、コイル線材2を曲折後の位置においてコイル14の外周面よりも外側に位置している。なお、曲げモータ10はベルトなどの駆動により離れた位置から回転軸11を駆動しても良い。
本発明の巻線装置の巻回の過程を矩形コイルの製作を例にして、図3〜図10に動作の模式図にて示す。なお、図3から図10の図面は図1に示すX−X方向からの図である。図3はステップ1を示したもので、コイル線材2が巻回を始める前の状態を示しており、回転軸11と曲げ押圧体13は停止しており、コイル線材2は矢印Jの方向に送られ線材ガイド9bから突出する。なお円形の2点鎖線は曲げ押圧体13の回転軌跡を示す。さらにコイル線材2が送られて、図4のステップ2に示すように所定の長さに到達すると、線材供給手段Bは回転を停止し、コイル線材2を把持する。このコイル線材2の送出長さの制御は線材供給手段Bのモータの回転数や回転角度で行われる。コイル線材2が所定長さ送られて把持されると、矢印L方向に回転している曲げ押圧体13がコイル線材2に接近してコイル線材2に曲げ押圧体13が当接し、コイル線材2を線材ガイド9bの端部にある曲面形状の曲げガイド9baを中心に折り曲げを開始する。
図5はステップ3を示し、コイル線材2が曲線部2aを経てほぼ90度に折り曲げられた状態を示している。この状態で曲げ押圧体13は時計方向に回転しほぼ最も左端の位置に移動した状態にあり、コイル線材2を反時計方向に約90度あるいは場合によってはスプリングバックの影響を考慮して90度以下の鋭角に深く曲げる。図6のステップ4では曲げ押圧体13がさらに回転し、コイル線材2を折り曲げた後、コイル線材2よりしだいに離れていく。図4から図6までの間コイル線材2は移動せずにその位置を保っているが、曲げ押圧体13がコイル線材2から離れていくと、この後線材供給手段Bによってコイル線材2の供給が開始される。このとき曲げ押圧体13も回転を継続しており、曲げ押圧体13の移動の方が速く行われるので、図6に示すようにコイル線材2の直線部2bが曲げ押圧体13に接触することはない。なお、コイル線材2を送出するタイミングは安全を期すなら、曲げ押圧体13が相当の距離離れてから行わせてもよい。コイル線材2の送出に関するより正確なタイミングを得るために、曲げ押圧体の回転位置を検出するセンサを設けても良い。
次に矩形コイルの一辺の長さ分だけコイル線材2が送出されると図7のステップ5に示すように線材供給手段Bはコイル線材2の送出を停止し把持する。曲げ押圧体13は継続して回転を行っておりコイル線材2に近づいていく。このとき曲げ押圧体13にかかる駆動負荷は小さいので速度を上げて時間を節約することが可能である。特に矩形形状の一辺が短いときに無駄な時間をなくすことができる。
次に矩形コイルの一辺の長さ分だけコイル線材2が送出されると図7のステップ5に示すように線材供給手段Bはコイル線材2の送出を停止し把持する。曲げ押圧体13は継続して回転を行っておりコイル線材2に近づいていく。このとき曲げ押圧体13にかかる駆動負荷は小さいので速度を上げて時間を節約することが可能である。特に矩形形状の一辺が短いときに無駄な時間をなくすことができる。
図8はステップ6を示しており、曲げ押圧体13がコイル線材2に当接し曲げガイド9bの端部9baを中心として曲げ加工が開始され、図9のステップ7で2回目の曲げ加工が完了する。このときは曲げ押圧体13には比較的大きな負荷がかかるので回転速度を下げてモータトルクを上げて曲げ加工を行う。さらに同様の動作によりコイル線材2が矩形コイルの他の一辺の長さの分だけ送られ、図10のステップ8で3回目の曲げ加工が行われる。以上の動作を繰り返すことにより図2に示すように積層された矩形のコイル14が製造される。
曲げ手段Cの曲げ押圧体13によってコイル線材2の曲げ加工が行われ、図2に示すようにコイル14が形成されたときのコイルの中心Z1と回転軸11の中心Z2とは位置が異なっており、Z2はコイル14の外周よりもさらに外側に位置している。また曲げ押圧体13の回転軌跡Wはこの位置でのコイル14の外周と交わることがない。
曲げ手段Cの曲げ押圧体13によってコイル線材2の曲げ加工が行われ、図2に示すようにコイル14が形成されたときのコイルの中心Z1と回転軸11の中心Z2とは位置が異なっており、Z2はコイル14の外周よりもさらに外側に位置している。また曲げ押圧体13の回転軌跡Wはこの位置でのコイル14の外周と交わることがない。
曲げ押圧体13とコイル線材2とは図3〜図10に示したように曲げ加工のとき以外は接触することがなく、曲げ押圧体13を逆回転させたり、コイルの積層方向に移動させる必要がないことがわかる。また曲げ押圧体13は加工が開始されると中心軸を軸方向に移動させることなく一方向に連続回転を行えばよいので曲げモータ10の制御は容易であり、高速に回転することが可能である。曲げモータ10は一般にサーボモータと称される誘導モータ、同期モータ、ステッピングモータなどが使用され、曲げ押圧体13の回転位置を検出する位置検出器を備えれば、さらに高精度な制御が可能となる。
また、本実施例では曲げ押圧体13を円形に回転させる例を示したが、リンク機構を設けて楕円軌道や一部直線を有する円軌道で行なわせても良い。また曲げモータ10の代替手段として、円形の回転運動を得るために、直線運動を円運動に変換する機構を設けることも可能である。
また、本実施例では曲げ押圧体13を円形に回転させる例を示したが、リンク機構を設けて楕円軌道や一部直線を有する円軌道で行なわせても良い。また曲げモータ10の代替手段として、円形の回転運動を得るために、直線運動を円運動に変換する機構を設けることも可能である。
なお本実施例では、4つの曲げ部とその間を接続する直線の非曲げ部とからなる正方形に近い矩形の積層コイルを示したが、長辺と短辺との寸法差がある場合にも線材供給手段Bの送り量を調節することで適用できる。また4つの曲げ部とその間を連絡する直線部とからなる4角形状の積層コイルばかりでなく他の多角形のコイルも適用可能である。
曲げ押圧体13の回転速度制御の例を図11のグラフで示す。横軸は曲げ押圧体13の回転位置を示し縦軸は曲げ押圧体13の回転速度を示す。図3のステップ1の初期位置S1点で曲げ押圧体13は静止し、コイル線材2が供給されてS2点(図4のステップ2)から曲げ押圧体13は回転を開始するが、コイル線材2の折り曲げのため負荷が大きいので回転速度を小さく(回転速度R2)して曲げモータ10の駆動トルクを上げて曲げ加工を行う。S3点は曲げ加工が終了した図5のステップ3の状態であり、曲げモータ10への負荷が小さくなり回転速度をR3まで加速する。高速回転でS4地点(図6ステップ4)、S5地点(図7ステップ5)を通過し、減速しながらS6地点(図8ステップ6)に到達し、コイル線材2に当接し2回目の曲げ加工を低速度回転で行い、S7地点(図9ステップ7)で曲げ加工が終了する。
このようにして曲げに要する負荷に見合った回転速度にすることにより、高速回転が可能になり時間あたりの生産量の増加が可能になる。
このようにして曲げに要する負荷に見合った回転速度にすることにより、高速回転が可能になり時間あたりの生産量の増加が可能になる。
図12〜図13に本発明の実施例2の構成をあらわす斜視図を示す。実施例1との相違点は巻線装置A全体の向きを変えたことである。図12に示すようにコイル14が重力に対して水平に回転して曲げられ、コイル14が重力の方向に積層される。コイル14が多層に渡って積層された場合にコイル14の重力による振れが小さくなるという効果を有する。
図13(a)に示すように折り曲げられたコイル14を支えるコイル支持体20があり、コイル支持体20の一部には傾斜ガイド20aが設けられている。図13(b)に示すように折り曲げられコイル14は傾斜ガイド20aに案内されてコイル支持体20上に積層されていく。このとき曲げモータ10はコイル14が積層される方向と逆向き(図13では下向き)に設置されており、コイル14の積層によって曲げモータ10に接触することを防止している。
図13(a)に示すように折り曲げられたコイル14を支えるコイル支持体20があり、コイル支持体20の一部には傾斜ガイド20aが設けられている。図13(b)に示すように折り曲げられコイル14は傾斜ガイド20aに案内されてコイル支持体20上に積層されていく。このとき曲げモータ10はコイル14が積層される方向と逆向き(図13では下向き)に設置されており、コイル14の積層によって曲げモータ10に接触することを防止している。
図14に本発明の実施例3の構成をあらわす斜視図を示し、実施例1との相違点は水平方向への位置変更手段Dを備えたことである。位置変更手段Dは移動モータ15と直線変換機構16と駆動軸17とからなり、移動モータ15の回転運動をねじ機構で構成される直線変換機構16で直線運動に変換するもので、駆動軸17を矢印Nで示す方向に駆動する。駆動軸17はテーブル18に当接して移動させることができ、テーブル18に固定された曲げ手段Cを移動させることができる。他の位置変更手段Eは位置変更手段Dの移動方向と直角に移動させるもので、2つの位置変更手段で2次元での移動が可能であり、また垂直に移動させる移動装置(図示せず)を用いると3次元での調節が可能である。
この曲げ手段Cの移動により、曲げ角度の調節ができる。曲げ手段Cの位置を調節することにより、例えば図5のステップ3の状態において曲げ押圧体13の位置を変えて、曲げ角度の調節を行うことができる。図15は位置変更手段Dによってテーブル18を曲げガイド9b側に移動させて、曲げ量を大きくして鋭角に折り曲げるものである。曲げ押圧体13がコイル線材2をほぼ直角に曲げた後、位置変更手段Dを作動させ、曲げ押圧体13を移動させ、コイル線材2cに示すように鋭角に折り曲げられる。
この曲げ手段Cの移動により、曲げ角度の調節ができる。曲げ手段Cの位置を調節することにより、例えば図5のステップ3の状態において曲げ押圧体13の位置を変えて、曲げ角度の調節を行うことができる。図15は位置変更手段Dによってテーブル18を曲げガイド9b側に移動させて、曲げ量を大きくして鋭角に折り曲げるものである。曲げ押圧体13がコイル線材2をほぼ直角に曲げた後、位置変更手段Dを作動させ、曲げ押圧体13を移動させ、コイル線材2cに示すように鋭角に折り曲げられる。
図16に本発明の実施例4の動作の模式図を示す。実施例1との相違点は曲げ押圧体を複数設けた点にある。すなわち、回転軸11にレバー12を介して取り付けられた曲げ押圧体13とは別に、レバー12aを介して曲げ押圧体13aを回転軸11に対して対称に設けたものである。曲げ押圧体を2つ設けることにより、回転軸11の1回転で2回の折り曲げが可能となり回転軸が低速であってもコイルの製造時間を少なくすることができる。
なお、本実施例では曲げ押圧体を2個の場合を示したが、3個以上でも可能である。
なお、本実施例では曲げ押圧体を2個の場合を示したが、3個以上でも可能である。
図17に本発明の実施例5の動作の模式図を示す。実施例4との相違点は異なる大きさの曲げ押圧体13と13bを2個設けた点にある。図18に示すような矩形形状のコイルで、長辺14aと短辺14bの比率が大きく異なる場合には、曲げ加工の際に生じるスプリングバックの量が異なり、コイル形状に歪みが生じる場合がある。スプリングバック量の程度によって、曲げ押圧体13とは異なる大きさの曲げ押圧体13bを設けてプリングバックの影響を小さくすることができ、長辺と短辺の異なる矩形のコイルにおいても正確な寸法のコイルの製作を行うことができる。曲げ押圧体13bの回転方向の位置は実施例では曲げ押圧体13に対して180度の位置にあるが、矩形コイルの形状によって適切な位置に変更が可能である。
図19に本発明の実施例6の動作の模式図を示す。実施例5との相違点は異なる回転半径の曲げ押圧体を2個設けた点にある。すなわち、レバー12に取り付けられた曲げ押圧体13と、レバー12より半径の長いレバー12bに曲げ押圧体13cを取り付けている。曲げ押圧体13がコイル線材2を折り曲げ、その後さらに曲げ押圧体13cがより深く曲げることによりスプリングバックが大きい場合にも寸法精度を保つことが可能である。
曲げ押圧体13cの回転方向の位置は実施例では曲げ押圧体13に対して180度の位置にあるが、矩形形状コイルの形状によって変更が可能である。
曲げ押圧体13cの回転方向の位置は実施例では曲げ押圧体13に対して180度の位置にあるが、矩形形状コイルの形状によって変更が可能である。
図20と図21に本発明の実施例7の動作の模式図を示す。図20において曲げ押圧体13とは別に回転半径の小さいレバー12dに曲げ押圧体13dを設けた点にある。図20では曲げ押圧体13dがコイル線材2を所定の角度に折り曲げ、しかる後図21に示すように曲げ押圧体13がコイル線材2を90度に折り曲げを行う。2段階に分けて曲げ作業を行うことにより、折り曲げ時に発生する歪みを小さくすることができ、高精度に加工を行うことができる。
本発明の実施例8を図22〜図25に示す。図22は動作を示す模式図、図23は曲げ位置検出手段の構成図、図24は曲げ押圧体13の回転速度を示すグラフである。図22において、曲げ押圧体13がコイル線材2を曲げ終わった位置Saから曲げモータ10は回転速度を上昇させ、Sbの位置に達したとき、コイル線材2はU1の位置からU2の位置に送られる。さらに曲げ押圧体13が回転し、曲げ押圧体13がコイル線材2を曲折するより手前のScの位置に達したとき図23に示すように曲げ位置検出手段19により、曲げ押圧体13が検出される。曲げ押圧体13がScの位置に達すると、曲げモータ10は減速を行い曲げ押圧体13の回転速度を減少させた状態で曲げ押圧体13がコイル線材2に当接する位置Sdに達する。曲げ押圧体13はコイル線材2の表面を傷つけることなく柔らかく接し、その後低速のままでコイル線材2を曲折する。このとき曲げモータ10は低回転であるので発生するトルクは大きく、負荷の大きい曲折時に力に余裕を持って回転できる。
図23に示す曲げ位置検出手段19は、レバー12に設けられた曲げ押圧体13を挟んで発光体19aと受光体19bからなり、発光体19aから発する光が曲げ押圧体13で遮られ受光体19bに光が届かないことを検出して曲げ押圧体13が通過することを判断する。曲げ位置検出手段19は、実施例に示すような透過型光センサの他に反射型光センサや金属近接センサ等が用いられても良い。
次に図24に示す曲げ押圧体13の回転速度の変化について説明する。回転位置Sa1は図22の回転位置Saの状態を示し、回転速度は低速R4となっている。この位置では既にコイル線材2を曲げ終わっているので回転速度をR5に上昇させる。曲げ押圧体13は高速で図22のSb(図24のSb1)の位置を通過し、コイル線材2が送られた後も高速回転を続けScの位置に達すると上述のように、曲げ位置検出手段19によって位置が検出され、回転速度はR5(回転位置Sc1)からR4(回転位置Sd)に減速される。以降この動作が繰り返されて非線形コイルが積層される。なお、位置SaやSbは曲げモータ10の回転速度から時間によってその位置を判断できるが、位置検出センサを用いて検出しても良い。またこの曲げ位置検出手段19によってコイル線材2の曲げ回数をカウントすることもでき、所定の曲げ回数すなわちコイルの積層数を検出することもできる。
本発明の実施例9を図25〜図28に示す。図25は実施例9の構成を示す斜視図であり、曲げ手段Cの回転軸11に取り付けるレバー12の取付位置を変更してレバー12の作用する長さを変更することにより回転半径変更手段Fを形成する。図26は図25のY−Y断面図であり、レバー12には複数の取付孔12a、12b、12cが設けられており、回転軸11に取り付ける位置によって回転半径を変更できる。図26と図27は回転半径が最も長くなる位置である孔12aに取り付けられた状態を示している。回転半径を長くすることにより、図27に示すように大型のコイル形状に対しても曲げ押圧体13を複数設けて高速に曲げ加工を行うことが可能になる。コイル線材2の一辺を位置U1からU3の位置まで長くなっても、曲げ押圧体13eと13fを180度対抗して設けて、1回転あたりの曲げ回数を2回にすることができる。すなわち曲げ押圧体13fは線材コイル2をU3の位置に送ることが可能であり、このとき曲げモータ13eは、まだ曲げ位置に達していない。図の角度θの間でコイル線材2をU1からU3に送ることができれば連続的に折り曲げが可能になり、コイルの巻回速度が高くなる。
図28の動作模式図では、支点の位置を孔12cの位置に設定したものであり、小さい回転半径で曲げ押圧体13を回転させる。曲げモータの発生トルクが同じであれば、このとき曲げ押圧体13に作用する力は大きくなり、小さい曲率半径のコイルや高硬度材料のコイル線材でも加工を行うことができる。
図29と図30は本発明の実施例10を示した動作模式図である。図29において曲げガイド9baとは別に、線材ガイド9bbを対向して設け、曲げ押圧体の回転方向を従来と反対方向の反時計方向のLc方向に回転させ、図29に示すようにコイル線材2を図の下方向に曲げるものである。このとき図1に示す積層ガイド21も図1とは反対方向に設ける。
なお、曲げ押圧体13を当初は時計方向に回転させ、途中から反時計方向に回転させて並列型のコイルを作成することも可能である。
なお、曲げ押圧体13を当初は時計方向に回転させ、途中から反時計方向に回転させて並列型のコイルを作成することも可能である。
A 巻線装置
B 線材供給手段
C 曲げ手段
D 位置変更手段
F 回転半径変更手段
2 コイル線材
3 第1モータ(駆動機構)
4 第1駆動ローラ(駆動機構)
5 第1受動ローラ(駆動機構)
9ba、9bb 曲げガイド
10 曲げモータ(回転機構)
13、13a、13b、13c、13d 曲げ押圧体
14 コイル
19 曲げ位置検出手段
B 線材供給手段
C 曲げ手段
D 位置変更手段
F 回転半径変更手段
2 コイル線材
3 第1モータ(駆動機構)
4 第1駆動ローラ(駆動機構)
5 第1受動ローラ(駆動機構)
9ba、9bb 曲げガイド
10 曲げモータ(回転機構)
13、13a、13b、13c、13d 曲げ押圧体
14 コイル
19 曲げ位置検出手段
Claims (13)
- 曲げ部と非曲げ部とを有する非円形コイルを製造する巻線装置において、コイル線材を送出および把持する線材供給手段と、前記線材供給手段側に設けられた曲げガイドと、前記曲げガイドに前記コイル線材を当接させて曲折しコイルを形成する曲げ手段と、前記曲げ手段を回転駆動する回転機構とを備え、前記曲げ手段は前記コイル線材の曲折後の位置におけるコイルの外周より外側に回転中心を有し一方向に回転を繰り返すことを特徴とする巻線装置。
- 前記コイル線材の曲折後の位置における前記コイルの外周と、前記回転機構による前記曲げ手段の軌跡とが交わらないことを特徴とする請求項1に記載の巻線装置。
- 前記回転機構の設置された方向と逆方向に前記コイルが積層されることを特徴とする請求項1又は2に記載の巻線装置。
- 前記曲げ手段が、前記コイル線材に当接して前記コイル線材を曲折させた後、前記コイル線材の曲折位置に再び戻って来るまでの間に、前記線材供給手段が前記コイル線材を曲折位置から所定長さを送出する1から3のいずれか1項に記載の巻線装置。
- 前記曲げ手段は、前記コイル線材の当接時には回転速度を低下又は一時停止させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の巻線装置。
- 前記曲げ手段の位置を検出する曲げ位置検出手段を前記曲げ手段が前記コイル線材に当接する前の位置に設置し、前記曲げ手段が前記曲げ位置検出手段の位置に達したときに前記曲げ手段を減速させることを特徴とする請求項5に記載の巻線装置。
- 前記曲げ手段の回転の中心位置を変更する位置変更手段を備えたことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の巻線装置。
- 前記曲げ手段の動作中に前記位置変更手段を作動させることを特徴とする請求項7に記載の巻線装置。
- 前記線材供給手段は、前記コイル線材を挟持して送出する駆動機構と、前記駆動機構から送出された前記コイル線材を案内する線材ガイドとを備え、前記曲げガイドが前記線材ガイドの端部に設けられた請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の巻線装置。
- 前記曲げ手段は、複数個の曲げ押圧体を備え、前記複数個の曲げ押圧体を順次前記コイル線材に当接させて曲折させることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項記載の巻線装置。
- 前記複数個の曲げ押圧体は、大きさまたは回転半径の少なくとも一方が異なっている請求項10記載の巻線装置。
- 前記曲げ手段の回転半径を変更する回転半径変更手段を備えた請求項1〜11のいずれか1項に記載の巻線装置。
- 前記回転機構は、回転方向の切り換えが可能であり、前記回転機構の回転方向を切り換えることによって巻回転方向の異なるコイルを製作できることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の巻線装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014239854A JP5780538B1 (ja) | 2014-09-01 | 2014-11-27 | 巻線装置 |
PCT/JP2015/074443 WO2016084442A1 (ja) | 2014-11-27 | 2015-08-28 | 巻線装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014177491 | 2014-09-01 | ||
JP2014177491 | 2014-09-01 | ||
JP2014239854A JP5780538B1 (ja) | 2014-09-01 | 2014-11-27 | 巻線装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5780538B1 true JP5780538B1 (ja) | 2015-09-16 |
JP2016054280A JP2016054280A (ja) | 2016-04-14 |
Family
ID=54192810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014239854A Active JP5780538B1 (ja) | 2014-09-01 | 2014-11-27 | 巻線装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5780538B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017034081A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社アンド | 巻線方法または巻線装置またはそれを用いて製造したコイル |
CN112150986A (zh) * | 2020-10-19 | 2020-12-29 | 宁波四海琴业有限公司 | 钢琴琴弦绕扣装置 |
-
2014
- 2014-11-27 JP JP2014239854A patent/JP5780538B1/ja active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017034081A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社アンド | 巻線方法または巻線装置またはそれを用いて製造したコイル |
CN112150986A (zh) * | 2020-10-19 | 2020-12-29 | 宁波四海琴业有限公司 | 钢琴琴弦绕扣装置 |
CN112150986B (zh) * | 2020-10-19 | 2023-12-15 | 宁波四海琴业有限公司 | 钢琴琴弦绕扣装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016054280A (ja) | 2016-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9287042B2 (en) | Winding device and winding method for edgewise coil | |
EP2599566B1 (en) | Apparatus for manufacturing coil spring | |
JP4278700B1 (ja) | エッジワイズコイルの巻線方法及び巻線装置 | |
WO2011158683A1 (ja) | エッジワイズ巻きコイル製造装置 | |
JP4831644B1 (ja) | カム機構及びその動作方法並びに長尺物搬送方法及び装置並びにコイルの巻線方法及び装置 | |
JP6140566B2 (ja) | コイル装着方法及びコイル装着治具 | |
JP4960759B2 (ja) | 平角線の連結コイル巻線装置 | |
JP2016518257A (ja) | 熱間コイルばねの製造装置 | |
WO2016084442A1 (ja) | 巻線装置 | |
JP5780538B1 (ja) | 巻線装置 | |
JP2015058441A (ja) | ワイヤ成形装置 | |
US10549334B2 (en) | Device for manufacturing coil spring and method for manufacturing coil spring | |
JP5389522B2 (ja) | コイル成形方法及びコイル成形装置 | |
JP5220936B1 (ja) | トラバース装置 | |
JP6664664B2 (ja) | 巻線装置 | |
JP6476465B2 (ja) | 巻線装置 | |
JP2012015459A (ja) | コイル製造方法、及びコイル製造装置 | |
WO2012147297A1 (ja) | エッジワイズコイルの製造装置および製造方法 | |
JP6442737B2 (ja) | コイルの巻線方法および巻線装置 | |
KR101498777B1 (ko) | 나선형 와이어 성형장치 | |
JP2017217697A (ja) | 計時器用メインばねをプレスロールによって製造する方法 | |
JP6187400B2 (ja) | 線材成形装置 | |
JP2012051025A (ja) | 端面平坦コイルばね製造方法、及び端面平坦コイルばね製造装置 | |
KR20170032764A (ko) | 다형상 관체 성형장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150707 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5780538 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |