JPH11233360A - Coil device and method for inspecting coil - Google Patents

Coil device and method for inspecting coil

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JPH11233360A
JPH11233360A JP10329771A JP32977198A JPH11233360A JP H11233360 A JPH11233360 A JP H11233360A JP 10329771 A JP10329771 A JP 10329771A JP 32977198 A JP32977198 A JP 32977198A JP H11233360 A JPH11233360 A JP H11233360A
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wire
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shaft portion
axial direction
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浩一 北岸
Yuji Kawaguchi
裕司 川口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect turbulence at winding a coil without requiring for inspection time. SOLUTION: A linear material 11 is moved parallel to axis part 10a of a bobbin 10, and the bobbin 10 is rotation driven to wind the line material 11 around the axis part 10a of the bobbin 10. Irradiation beam is emitted from a probe part 14 of a sensor means 17 which emits the irradiation beam to a winding proceeding end T of the line material 11 and receives its reflected beam for outputting a signal representing the intensity of the reflected beam, to inspect the presence of the linear material 11 at the winding proceeding end T position for determining the presence of winding turbulence. Thus, winding turbulence can be inspected during the winding of a linear material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コイル用の線材が
巻付けられるボビン軸部において巻乱れの発生を巻線中
に高精度で検査できる巻線装置および巻線検査方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a winding apparatus and a winding inspection method capable of inspecting the occurrence of turbulence in a bobbin shaft around which a wire for a coil is wound, with high accuracy during winding.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に直状の軸部を有するボビンに線材
を巻付けコイル、トランス類を製作する巻線方法は、ボ
ビンまたは線材繰出用ノズルを往復動させ、回転するボ
ビンの軸部に線材を該軸部の接線方向に輪状に巻きつけ
る。その往復動の回数が層数となる。このような巻線方
法を採るコイル、トランスでは各層ごとに線材が別れ、
かつ一層内では等間隔に整列して巻かれることが好まし
い。
2. Description of the Related Art A winding method for manufacturing a coil or a transformer by winding a wire around a bobbin having a straight shaft portion is generally performed by reciprocating a bobbin or a wire feeding nozzle and applying a wire to a rotating bobbin shaft portion. Is wound in a ring shape in the tangential direction of the shaft portion. The number of reciprocating movements is the number of layers. In coils and transformers that adopt such a winding method, the wire material is separated for each layer,
In addition, it is preferable that the layers are wound at equal intervals within one layer.

【0003】巻乱れを検査するため、例えば特開平8−
124777号公報(以下、文献1という)では、ボビ
ンまたは巻線繰出用ノズルの往復回数から線材の巻層数
を求め、この巻層数に基づいて該巻層数の線材が正常に
ボビン上に巻付積層されたときの標準巻付外径を算出
し、ボビンに巻付けられた線材の外周位置を検出する外
径センサによりコイル実外径を計測し、このコイル実外
径と前記標準巻付外径の差が所定値より大となったとき
に巻乱れが発生したと判定している。
[0003] In order to inspect the winding disturbance, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
In JP-A-124777 (hereinafter referred to as Document 1), the number of winding layers of a wire is obtained from the number of reciprocations of a bobbin or a nozzle for winding out, and based on the number of windings, the number of windings of the winding material is normally set on the bobbin. The standard winding outer diameter when wound and laminated is calculated, the actual coil outer diameter is measured by an outer diameter sensor that detects the outer peripheral position of the wire wound around the bobbin, and the actual coil outer diameter and the standard winding are measured. When the difference between the attached outer diameters becomes larger than a predetermined value, it is determined that the winding disturbance has occurred.

【0004】また、特開平9−55329号公報(以
下、文献2という)では、レーザ発生源とその受光セン
サとからなるレーザセンサを用い、線材巻付け工程終了
後に、レーザ発生源からのレーザ光がボビン軸部に直角
に照射するようにレーザセンサを該軸部の軸方向に沿っ
て走査し、その反射光が線材に当って反射する場合と、
線材の下にある絶縁フィルムに当って反射する場合とで
反射強度が変ることにより、巻乱れがあると判定してい
る。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-55329 (hereinafter referred to as Document 2), a laser sensor comprising a laser source and a light receiving sensor thereof is used. Scans the laser sensor along the axial direction of the bobbin axis so as to irradiate the bobbin axis at a right angle, and when the reflected light hits the wire and is reflected,
It is determined that there is a turbulence due to the change in the reflection intensity between the case where the reflection is made on the insulating film below the wire and the case where the reflection is made.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の巻乱れ検査方法
において、文献1では、線材巻付け工程の終了後に巻乱
れの検査を行っており、巻乱れを検出したときには、そ
の製品を破棄するしかなく、資源の無駄が多くなり生産
性が極めて悪い。また、文献2では一層分の巻付けを終
えるごとにその層について巻乱れの検査を行っている。
従って、この従来技術では巻乱れを検出した場合には1
層分全部を巻戻す等しなければならず、生産性がよいと
はいえない。
According to the conventional method for inspecting winding disturbance, according to Document 1, inspection for winding disturbance is performed after the wire winding process is completed. When the winding disturbance is detected, the product must be discarded. And waste of resources increases, resulting in extremely low productivity. Further, in Reference 2, every time winding of one layer is completed, the layer is inspected for turbulence.
Therefore, according to this prior art, when winding disturbance is detected, 1
The entire layer must be unwound, and the productivity is not good.

【0006】巻き乱れは、特に、巻線方法として、ボビ
ン軸部の軸方向の一端側から徐々に巻端を他端側に進行
させ、該一端側から他端側にかけて巻数が増減し巻端が
階段状となる斜向巻きを行う場合は、巻端を形成する往
復動のエンド位置が一往復ごとに変化するため、該エン
ド位置付近で巻乱れが発生しやすい。また、文献1に記
載された巻線検査方法では、層数が多い場合や線径が細
い線材を巻く場合、必要検出精度を満足できない問題が
発生する。
In particular, as the winding method, the winding end is gradually advanced from one end in the axial direction of the bobbin shaft to the other end, and the winding number is increased and decreased from the one end to the other end. When the oblique winding is performed in a stepwise manner, the end position of the reciprocating motion forming the winding end changes every one reciprocation, so that winding disturbance is likely to occur near the end position. Further, in the winding inspection method described in Document 1, when the number of layers is large or when a wire having a small wire diameter is wound, there arises a problem that required detection accuracy cannot be satisfied.

【0007】また、文献2に記載された巻線検査方法で
は、検査工程の時間が必要であり、巻線作業全体からみ
た1つのコイル製作時間を長くする欠点がある。本発明
は、線材巻付け工程中に巻付け乱れを検出できる巻線装
置および巻線検査方法を提供することを解決すべき課題
とする。
In addition, the winding inspection method described in Reference 2 requires a time for the inspection process, and has a drawback that the time required to manufacture one coil as a whole from the viewpoint of the entire winding operation is increased. An object of the present invention is to provide a winding device and a winding inspection method capable of detecting winding disturbance during a wire winding process.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
巻線検査方法によれば、ボビンの軸部に線材を巻付けつ
つ、同時に線材の巻付け進行端近傍における線材の軸方
向位置に関する情報を光学的に抽出し、この情報に基づ
いて線材の巻き乱れを検査する。このようにすれば、線
材巻付けが完了してから巻き乱れ検査を行うのではな
く、巻き付け工程と同時にその巻き乱れ検査工程を実施
するので、生産性に優れるとともに、巻き付け途中で巻
き乱れを検出したらただちに巻き付けを終了することが
できるので、線材の無駄を低減することができる。
According to the winding inspection method of the present invention, the wire is wound around the shaft of the bobbin, and at the same time, the axial position of the wire near the winding end of the wire. Is extracted optically, and based on this information, the turbulence of the wire is inspected. In this way, instead of performing a winding disturbance inspection after the wire winding is completed, the winding disturbance inspection process is performed at the same time as the winding process, thereby improving productivity and detecting winding disturbance during winding. Then, the winding can be completed immediately, so that the waste of the wire can be reduced.

【0009】更に、本発明では、線材の巻付け進行端近
傍における線材の軸方向位置に関する情報を光学的に抽
出するので、巻き乱れが生じれば、他の部位に比較して
巻き乱れにより大きな反射率の変動を得ることができ、
検出精度の向上を図ることができる。すなわち、巻付け
進行端近傍での線材の有無を検出する場合には、僅かな
巻き乱れでも確実に検出することができる。
Further, according to the present invention, since information on the axial position of the wire near the winding end of the wire is optically extracted, if the winding is disturbed, it is larger than other parts. The variation in reflectivity can be obtained,
Detection accuracy can be improved. That is, when detecting the presence or absence of a wire near the winding end, even a slight winding disturbance can be reliably detected.

【0010】なお、上記光学的な情報抽出は、線材の巻
付け進行端近傍にレーザー光などの光ビームのスポット
を集中し、その反射ビームの強度で線材とそれ以外の地
肌(軸部外周面やフィルム表面など)との反射率の差異
を検出する他、線材の巻付け進行端近傍を含む領域をリ
ニアセンサやエリアセンサなどの撮像手段で撮像するこ
とによっても上記反射率の差異を検出することができ
る。
In the optical information extraction, the spot of a light beam such as a laser beam is concentrated near the winding end of the wire, and the strength of the reflected beam and the background of the wire (the outer peripheral surface of the shaft portion) are concentrated. And the film surface), and also detects the difference in reflectance by imaging an area including the vicinity of the winding end of the wire with an imaging means such as a linear sensor or an area sensor. be able to.

【0011】ここで、巻付け進行端とは、線材を普通に
輪状に巻付ける場合の線材が巻き進む端をいい、斜向巻
きの場合は、線材が巻き進む端または階段状に進む斜向
部分の下側の端をいう。たとえば、この巻付け進行端の
所定部位、すなわち、巻付けられた線材の直前のターン
の進行側に隣接する部位に線材が存在すれば、巻き乱れ
は存在せず、存在しなければ巻き乱れが生じたと判定す
ることができる。もしくは、この巻付け進行端から軸方
向進行側へ所定距離離れた部位に線材が巻付けられてい
れば巻き乱れが生じたと判定し、そうでなければ巻き乱
れは存在しないと判定することができる。
Here, the winding progress end means the end where the wire is wound when the wire is normally wound in a ring shape, and in the case of oblique winding, the end where the wire is wound or the slant which advances in a stepwise manner. The lower edge of the part. For example, if the wire is present at a predetermined portion of the winding advancing end, that is, at a portion adjacent to the advancing side of the turn immediately before the wound wire, the winding is not disturbed. It can be determined that it has occurred. Alternatively, if the wire is wound at a position a predetermined distance away from the winding advancing end toward the axially advancing side, it is determined that a turbulence has occurred. Otherwise, it can be determined that the turbulence does not exist. .

【0012】好適な態様において、照射ビームは、巻付
け進行端から軸方向進行側に50〜1200μm離れた
位置に照射する。換言すれば、巻付け進行端から軸方向
進行側に50〜1200μm離れた位置における線材存
在情報を光学的に検出する。線径が30〜600μm程
度の通常の小型コイルでは、巻き乱れが生じると線材
は、巻付け進行端から軸方向進行側に50〜1200μ
m離れた位置にずれるので、このようにすれば精度よく
巻き乱れを判定することができる。なお、巻付け進行端
から逸脱した線材を判定する場合、巻付け進行端から軸
方向進行側に50μm未満の位置を光学的に調べる場合
には巻き乱れかどうかを判定することが容易でなく、一
方、それが1200μm以上離れた位置を光学的に調べ
る場合には巻き乱れが生じていたとしても線材を検出す
ることが困難なために巻き乱れを検出することが容易で
ない。
In a preferred embodiment, the irradiation beam is applied to a position 50 to 1200 μm away from the winding end in the axial direction. In other words, the wire rod presence information at a position 50 to 1200 μm away from the winding advance end toward the axial advance side is optically detected. In a normal small coil having a wire diameter of about 30 to 600 μm, when winding disorder occurs, the wire is moved from the winding advance end to the axial advance side by 50 to 1200 μm.
Since the position is shifted by m, the winding disturbance can be accurately determined. In addition, when judging the wire rod deviating from the winding advancing end, when optically examining a position less than 50 μm on the axially advancing side from the winding advancing end, it is not easy to determine whether the winding is disordered, On the other hand, when optically examining a position at a distance of 1200 μm or more, it is difficult to detect a wire even if a turbulence has occurred, so that it is not easy to detect the turbulence.

【0013】好適な態様において、時間順次に連続して
所定回数、好適には4回以上、巻き乱れと判定する場合
に、巻き乱れと最終判定する。このようにすれば、なん
らかの原因により一時的に線材が巻付け進行端から軸方
向進行側に所定距離ずれて、その後、また正常な巻付け
進行端に復帰する場合に、それを巻き乱れと誤検出する
ことがない。
In a preferred embodiment, when it is determined that the turbulence has occurred a predetermined number of times consecutively, preferably four times or more, the turbulence is finally determined. In this way, if the wire rod temporarily shifts by a predetermined distance from the winding advance end to the axial advance side for some reason and then returns to the normal winding advance end, it is erroneously regarded as a winding disorder. There is no detection.

【0014】好適な態様において、ボビンの軸部に輪状
に巻付けられる線材の予定された巻付け進行端あるいは
該巻付け進行端より所定間隔離れた位置での前記線材の
有無を照射ビームを発しその反射ビームを受信して該反
射ビームの強度を示す信号を出力するセンサ手段を用い
て検査することを特徴とする。また、上記課題を同様に
解決した本発明の巻線装置は、ボビンの軸部に輪状に巻
付けられる線材の予定された巻付け進行端あるいは該巻
付け進行端より所定間隔離れた位置での前記線材の有無
を検査しつつ前記線材を前記軸部に巻付ける巻線装置で
あって、該軸部を一致して前記ボビンが装着される主軸
と、該線材を繰出すノズル部をもつ線材供給手段と、該
ノズル部から繰出される該線材が該ボビンの軸部に輪状
に巻付けられるように該主軸を回転させつつ該軸部の軸
方向に該ノズル部を該主軸に対して相対移動させる第1
の駆動手段と、照射ビームを発しその反射ビームを受信
して該反射ビームの強度を示す信号を出力するセンサ手
段と、該センサ手段を保持する検査ヘッドをもち、該巻
付け進行端に該センサ手段の照射ビームが同期するよう
に該検査ヘッドを該主軸に対して該軸方向に相対移動さ
せる第2の駆動手段とを具備したことを特徴とする。
In a preferred embodiment, an irradiation beam is emitted at a predetermined winding progress end of the wire wound around the bobbin shaft portion at a predetermined winding position or at a position separated by a predetermined distance from the winding progress end. Inspection is performed using sensor means for receiving the reflected beam and outputting a signal indicating the intensity of the reflected beam. In addition, a winding device according to the present invention, which also solves the above-described problem, is provided at a predetermined winding progress end of a wire rod wound around an axis of a bobbin in a loop shape or at a position separated by a predetermined distance from the winding progress end. A winding device that winds the wire around the shaft while inspecting the presence or absence of the wire, the wire having a main shaft on which the bobbin is mounted so as to match the shaft, and a nozzle that feeds the wire. Supply means, and rotating the main shaft so that the wire fed from the nozzle portion is wound around the shaft portion of the bobbin in a ring shape, while moving the nozzle portion relative to the main shaft in the axial direction of the shaft portion. First to move
Driving means, a sensor means for emitting an irradiation beam, receiving the reflected beam and outputting a signal indicating the intensity of the reflected beam, and an inspection head for holding the sensor means. Second driving means for moving the inspection head relative to the main axis in the axial direction so that the irradiation beams of the means are synchronized.

【0015】本発明の巻線検査方法および巻線装置の好
適な態様では、線材が巻付けられる巻付け進行端あるい
は該巻付け進行端より所定間隔離れた位置を狙ってセン
サ手段の照射ビームが移動し、その巻付け進行端あるい
は該巻付け進行端より所定間隔離れた位置での線材の有
無を検出する。従って、線材巻付け工程中に線材が適正
な位置に巻かれたか否かを検査することができる。な
お、巻付け進行端より所定間隔離れた位置での線材の有
無を検出するこの態様は、ある程度の巻き乱れが許され
る場合に特に有効である。
In a preferred embodiment of the winding inspection method and the winding apparatus according to the present invention, the irradiation beam of the sensor means is aimed at a winding advancing end where the wire is wound or at a position separated by a predetermined distance from the winding advancing end. It moves and detects the presence or absence of the wire rod at the winding progress end or at a position spaced a predetermined distance from the winding progress end. Therefore, it is possible to inspect whether or not the wire is wound at an appropriate position during the wire winding process. This mode of detecting the presence or absence of a wire at a position separated by a predetermined distance from the winding progress end is particularly effective when a certain degree of turbulence is allowed.

【0016】照射ビームは、前記軸部に直角に交差する
方向より巻付け進行側又はその反対側に傾斜した角度で
該軸部に入射させることができる。この方法では、線材
が巻付け進行端に有るときと無いときとで散乱による反
射ビームの強弱差が明確となり、照射ビームを軸部に直
角に照射する場合より正確に線材の有無を検査すること
ができる。なお、巻付け進行側又はその反対側に傾斜さ
せる角度は、5〜85°の範囲が好ましい。
[0016] The irradiation beam can be made incident on the shaft at an angle inclined to the winding progress side or the opposite side from the direction perpendicular to the shaft. In this method, the difference in the intensity of the reflected beam due to scattering between when the wire is at the winding end and when it is not is clear, and the presence or absence of the wire should be inspected more accurately than when irradiating the irradiation beam at a right angle to the shaft Can be. The angle of inclination to the winding progress side or the opposite side is preferably in the range of 5 to 85 °.

【0017】巻付け進行端あるいは巻付け進行端より所
定間隔離れた位置での線材の有無は、軸部の表面あるい
はその表面に被着される絶縁フィルムもしくは軸部に層
状に巻付けられる線材の各層間に介装される絶縁フィル
ムと前記線材との反射率の相違に基づき反射ビームの前
記信号がレベル変化することによって判定することがで
きる。
The presence or absence of the wire at the winding progress end or at a position spaced a predetermined distance from the winding progress end is determined by the surface of the shaft portion, the insulating film attached to the surface, or the wire wound in a layer around the shaft portion. The determination can be made by changing the level of the signal of the reflected beam based on the difference in reflectance between the insulating film interposed between the layers and the wire.

【0018】巻線検査方法の好適な態様では、線材の巻
線方法として、巻端を軸部の軸方向の一端側から他端側
へ徐々に進行させることにより一端側から他端側に向け
て線材を上層側へ階段状に巻き付け、巻端が最上層のタ
ーンに到達後、巻端を軸部の軸方向の他端側から一端側
へ徐々に進行させる斜向巻き方式を採用するすることが
できる。なお、上記巻端とは、本巻線方法によるその時
点における最終巻き付け部を意味する。
In a preferred embodiment of the winding inspection method, the winding end of the wire is gradually advanced from one end to the other end in the axial direction of the shaft portion so as to be directed from one end to the other end. The oblique winding method is adopted in which the wire is wound stepwise to the upper layer side, and after the winding end reaches the turn of the uppermost layer, the winding end gradually advances from the other end in the axial direction of the shaft to one end. be able to. In addition, the said winding end means the last winding part at that time by this winding method.

【0019】本発明の巻線装置は、前記センサ手段から
の前記信号を入力しそのレベルの変化により前記巻付け
進行端あるいは巻付け進行端より所定間隔離れた位置へ
の前記線材の有無を判定する判定手段をもつことができ
る。これにより、線材巻付け工程中に巻乱れが発生した
か否かを自動的に判定することができる。
The winding apparatus of the present invention receives the signal from the sensor means and determines the presence or absence of the wire at the winding end or at a position spaced a predetermined distance from the winding end based on a change in the level. It is possible to have a judging means for performing the judgment. Thus, it is possible to automatically determine whether or not winding disturbance has occurred during the wire winding process.

【0020】[0020]

【発明の効果】従って、本発明によれば、線材巻付け工
程中に巻乱れの検査が同時に行われ、検査工程の時間を
要しない。これによりコイル等の製作サイクルタイムを
短くできると共に、資源の無駄を無くして生産性を高め
ることができる。
As described above, according to the present invention, the inspection for the turbulence is simultaneously performed during the wire winding step, and the time for the inspection step is not required. As a result, the production cycle time of the coil and the like can be shortened, and the productivity can be increased by eliminating waste of resources.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の巻線検査方法は、ボビン
の軸部に輪状に巻付けられる線材の予定された巻付け進
行端の前記線材の有無を照射ビームを発しその反射ビー
ムを受信して該反射ビームの強度を示す信号を出力する
センサ手段を用いて検査する。ボビンは、その軸部の軸
方向を回転する主軸の軸方向と一致して該主軸に装着す
ることが好ましい。線材はノズル部をもつ線材供給手段
より所定の張力で繰出す。該ノズル部は前記軸方向に沿
って往復移動させる。これにより主軸によって回転する
軸部に線材が巻付けられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A winding inspection method according to the present invention emits an irradiation beam at a predetermined winding advancing end of a wire wound in a loop around a shaft of a bobbin, and receives a reflected beam thereof. Then, the inspection is performed using a sensor unit that outputs a signal indicating the intensity of the reflected beam. The bobbin is preferably mounted on the main shaft so as to coincide with the axial direction of the main shaft rotating in the axial direction of the shaft portion. The wire is fed out at a predetermined tension from a wire feeding means having a nozzle portion. The nozzle portion reciprocates along the axial direction. As a result, the wire is wound around the shaft that is rotated by the main shaft.

【0022】本発明において、通常の輪状にコイル等を
巻く場合は、ノズル部と検査ヘッドとを一体化し、共通
の駆動手段で移動させることができる。斜向巻きを行う
場合は、例えば軸部の一端側から他端側にかけて徐々に
巻付け領域を増加させ、該一端側から他端側に巻数が傾
斜状態に増減し巻端が階段状となるように巻付ける。こ
の場合の検査ヘッドは、巻付け進行端が更新される斜向
巻き部の下側巻端(巻端の更新端)と同期するように移
動させ、ノズル部の移動に同期させる必要はない。
In the present invention, when winding a coil or the like in a normal ring shape, the nozzle portion and the inspection head can be integrated and moved by a common driving means. When oblique winding is performed, for example, the winding area is gradually increased from one end to the other end of the shaft portion, and the number of turns is increased and decreased from the one end to the other end in an inclined state, and the winding end becomes step-shaped. And wrap it. In this case, the inspection head is moved so that the winding progress end is synchronized with the lower winding end (renewal end of the winding end) of the oblique winding to be updated, and need not be synchronized with the movement of the nozzle unit.

【0023】センサ手段の照射ビームは、軸部の軸方向
と直角より巻付け進行側又はその反対側に傾斜した角度
で該軸部に入射させることが好ましい。また、照射ビー
ムは、レーザのようなコヒーレント光でも自然光でも使
用できる。また、照射ビームは、軸部と直角に交差する
ように該軸部に照射してもよい
It is preferable that the irradiation beam of the sensor means is incident on the shaft at an angle which is inclined at right angles to the axial direction of the shaft toward the winding progress side or the opposite side. As the irradiation beam, either coherent light such as laser light or natural light can be used. Further, the irradiation beam may irradiate the shaft so as to intersect the shaft at a right angle.

【0024】。[0024]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。 (第1実施例)第1実施例の巻線装置は、図1に示すよ
うに、サーボモータ1および該サーボモータ1によって
回転駆動される装着用軸2を備えた主軸装置3と、該装
着用軸2に装着されたボビン10に線材11を繰出すノ
ズル部4aをもつ線材供給部材4と、該線材供給部材4
を軸方向に移動自在となるようボールナットを介して支
持したボールネジ5および該ホールネジ5を回転駆動す
るサーボモータ6からなるノズル駆動治具7と、該装着
用軸2と平行に延びるボールネジ8、該ボールネジ8を
回転駆動するサーボモータ9および該ボールネジ8にボ
ールナットを介して軸方向に移動自在に支持された検査
ヘッド12からなり、第2の駆動手段を構成する走査治
具13と、照射窓および受光窓を有するプローブ部14
が該検査ヘッド12に保持され、レーザ等の光源15お
よび受光器16を具備したセンサ手段17とを主要素と
して構成され、第1の駆動手段は、該サーボモータ1、
6によって構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) As shown in FIG. 1, a winding device according to a first embodiment includes a spindle device 3 including a servomotor 1 and a mounting shaft 2 rotationally driven by the servomotor 1, Wire supply member 4 having a nozzle portion 4a for feeding wire 11 to bobbin 10 mounted on use shaft 2, and wire supply member 4
A nozzle driving jig 7 composed of a ball screw 5 that supports via a ball nut so as to be movable in the axial direction and a servomotor 6 that rotationally drives the hole screw 5, a ball screw 8 extending in parallel with the mounting shaft 2, A scanning jig 13 which comprises a servomotor 9 for rotating and driving the ball screw 8 and an inspection head 12 supported by the ball screw 8 via a ball nut so as to be movable in the axial direction; Probe unit 14 having window and light receiving window
Are held by the inspection head 12, and are mainly composed of a light source 15 such as a laser and a sensor means 17 provided with a light receiver 16. The first drive means is the servo motor 1,
6.

【0025】前記線材供給部材4は、図示しない線材供
給機構から線材を引出しノズル部4aから所定の張力で
ボビン10へ繰出すように構成されている。なお、線材
供給部材4は、ノズル部4aから突き出た線材10の先
端をボビン10の巻付け初期位置へ係合させる手段をも
つ。センサ手段17のプローブ部14は、その照射窓か
ら照射ビームをボビン10の軸部10aに対し巻付け進
み側に傾斜した角度で入射させる。入射させる位置は、
線材11が巻付けられる予定の巻付け進行端Tの位置で
ある。また、照射ビームは図4に示すように、線材11
の例えば軸心を狙って入射される。なお、プローブ部1
4は、それぞれ光源15および受光器16とそれぞれの
ファイバー18を介して接続されている。
The wire supply member 4 is configured to draw out a wire from a wire supply mechanism (not shown) and to feed the wire to the bobbin 10 with a predetermined tension from the nozzle portion 4a. The wire supply member 4 has means for engaging the tip of the wire 10 protruding from the nozzle portion 4a with the winding initial position of the bobbin 10. The probe section 14 of the sensor means 17 causes the irradiation beam to enter the shaft section 10a of the bobbin 10 at an angle inclined toward the winding advance side from the irradiation window. The incident position is
This is the position of the winding advance end T where the wire 11 is to be wound. Further, as shown in FIG.
For example, the light is incident on the axis. The probe unit 1
4 is connected to a light source 15 and a light receiver 16 via respective fibers 18.

【0026】本実施例の検査装置では、受光器16の出
力16aを判定する判定手段としての検査用コントロー
ラ19を備えている。検査用コントローラ19は、巻付
け進行端における線材11の有無を示す出力19aをサ
ーボ系コントローラ20に入力している。サーボ系コン
トローラ20は、サーボモータ1、6および9を制御す
る信号1a、6aおよび9aを該サーボモータ1、6お
よび9に出力している。これにより、巻線方法、巻付け
ピッチ等に応じた主軸2の回転速度、ノズル部4の移動
速度および方向の切換え移動パターン等が所定の関係に
制御される。検査ヘッド12の移動速度および方向の切
換え移動パターンは、通常の輪状コイルを巻線する場合
は、ノズル部4の移動速度および方向の切換え移動パタ
ーンと同じになる。斜向巻き部をもつコイルの場合は、
斜向部分の巻端に同期させ、ノズル部4の移動速度およ
び方向の切換え移動パターンと同じにする必要はない。
The inspection apparatus of the present embodiment includes an inspection controller 19 as a judging means for judging the output 16a of the light receiver 16. The inspection controller 19 inputs an output 19 a indicating the presence or absence of the wire 11 at the winding progress end to the servo controller 20. The servo system controller 20 outputs signals 1a, 6a and 9a for controlling the servo motors 1, 6 and 9 to the servo motors 1, 6 and 9. As a result, the rotation speed of the main shaft 2 according to the winding method, the winding pitch, and the like, the moving speed of the nozzle unit 4, the switching movement pattern of the direction, and the like are controlled in a predetermined relationship. The switching movement pattern of the moving speed and the direction of the inspection head 12 is the same as the switching movement pattern of the moving speed and the direction of the nozzle unit 4 when a normal annular coil is wound. For coils with oblique windings,
It is not necessary to synchronize the moving speed and direction of the nozzle unit 4 with the moving pattern in synchronization with the winding end of the oblique portion.

【0027】ここで、斜向巻きは、図2に示すように、
軸部10aの一端側から他端側へ徐々に巻端が進行し、
外側の巻端が上層へ階段状になる巻き方である。この斜
向巻きでは、巻付け進行端Tが符号T1に示すように既
に巻かれた部分の上に重なる場合は問題でなく、そのま
ま上層に巻付けていってもかまわない。しかし、符号T
2に示すように軸部10aの未巻付け部分に突出して巻
付けが進行することは、後の巻付け状態を更に悪化する
ので巻乱れとする。
Here, the oblique winding is, as shown in FIG.
The winding end gradually advances from one end side to the other end side of the shaft portion 10a,
This is a winding method in which the outer winding end is stepped toward the upper layer. In this oblique winding, there is no problem if the winding advance end T overlaps the already wound portion as shown by reference numeral T1, and the winding may be performed on the upper layer as it is. However, the sign T
As shown in FIG. 2, the progress of the winding by protruding from the unwound portion of the shaft portion 10 a further deteriorates the later wound state, so that the winding is disturbed.

【0028】次に上記巻線装置を用いた線材の巻付け工
程を図2に示す斜向巻きを行う場合を例にして図3およ
び図4を参照しつつ説明する。なお、図4において、照
射ビームを示す2点鎖線は光軸を示すものである。図3
に示すフローチャートは、検査用コントローラ19の動
作の流れを示し、主軸2にボビン10がチャックされる
と開始され、初期設定としてのステップS1、S2が実
行される。S1ではS1では巻線方法(ここでは斜向巻
き)等を設定し、ステップS2ではノズル部4aの移動
速度および移動パターン、主軸2の回転速度、照射ビー
ム走査位置および移動速度および移動パターン等を設定
する。ノズル部4aの移動パターンは、斜向巻きの場
合、往復ストロークが軸部10aの一端側から他端側へ
徐々に大きくなるパターンとなる。検査ヘッド12の移
動速度と移動パターンは、ノズル部4aの往復動に追従
させる必要はなく、斜向巻き端が他端側へ広がる速度に
合わせて低速で他端側への移動だけでよい。これにより
プローブ部14から照射ビームが軸部10aに巻付けら
れる線材11の巻付け進行端Tを走査することになる。
これらの初期設定は検査用コントローラ19からサーボ
系コントローラ20に設定される。
Next, a winding process of a wire rod using the above-described winding device will be described with reference to FIGS. 3 and 4, taking as an example a case of performing oblique winding shown in FIG. In FIG. 4, the two-dot chain line indicating the irradiation beam indicates the optical axis. FIG.
The flowchart shown in Fig. 7 shows the flow of the operation of the inspection controller 19, which is started when the bobbin 10 is chucked to the spindle 2, and steps S1 and S2 as initial settings are executed. In S1, a winding method (in this case, oblique winding) is set in S1, and in step S2, the moving speed and moving pattern of the nozzle section 4a, the rotating speed of the main shaft 2, the irradiation beam scanning position, the moving speed and moving pattern, and the like are set. Set. In the case of oblique winding, the movement pattern of the nozzle portion 4a is a pattern in which the reciprocating stroke gradually increases from one end to the other end of the shaft portion 10a. The moving speed and the moving pattern of the inspection head 12 do not need to follow the reciprocating movement of the nozzle portion 4a, but only the movement to the other end at a low speed in accordance with the speed at which the oblique winding end spreads to the other end. Thus, the irradiation beam from the probe unit 14 scans the winding end T of the wire 11 wound around the shaft 10a.
These initial settings are set from the inspection controller 19 to the servo controller 20.

【0029】ステップS3により巻付けが開始される
と、ステップS4〜S6が繰返される。即ち、S4〜S
7は線材巻付け工程中に行われる巻乱れ検査工程であ
り、本実施例では斜向巻きを行うので、巻付け進行端T
が更新されるごとに行われる。巻付け進行端Tは、線材
11が一端側から他端側に向う場合に、未巻付けの軸部
10aに線材11が巻付けられたときに更新される。
When winding is started in step S3, steps S4 to S6 are repeated. That is, S4 to S
Reference numeral 7 denotes a winding turbulence inspection step performed during the wire rod winding step. In this embodiment, since the oblique winding is performed, the winding progress end T
Is performed each time is updated. The winding progress end T is updated when the wire 11 is wound around the unwound shaft portion 10a when the wire 11 moves from one end to the other end.

【0030】続くステップS5は検査用コントローラ1
9が受光器16からの出力16aを取込む処理である。
ステップS6は取込んだ出力16aをレベル判定してい
る。巻乱れの判定は、図4に示すように、巻付け進行端
Tに線材11が存在するか否かで出力16aのレベルが
図5、図6に示すように基準レベルG1、G2より上方
向に突出するか基準レベルG1、G2かを調べる。出力
16aのレベル変化は、実施例のように照射ビームを斜
めに入射する場合、線材11が巻付け進行端Tに無いと
き、線材11の表面と軸部10aの表面の反射率の相違
によって図5または図6のようになる。線材11の表面
の反射率が軸部10aの表面の反射率より小さいとき、
図5のように巻乱れによりG1の上方向(レベル大)に
変化する。線材11の表面の反射率が軸部10aの表面
の反射率より大きいとき、図5のように巻乱れによりG
2の下方向(レベル小)に変化する。軸部10aに表面
が絶縁フィルムで覆われているとすると、線材11の絶
縁物質の表面より反射率が大きく、その散乱分が反射ビ
ームとなり、図5に示すように上方向に突出する。
The following step S5 is the inspection controller 1
9 is a process for taking in the output 16a from the light receiver 16.
In step S6, the level of the taken output 16a is determined. 4, the level of the output 16a is higher than the reference levels G1 and G2 as shown in FIGS. 5 and 6, depending on whether or not the wire 11 is present at the winding end T as shown in FIG. , Or the reference levels G1 and G2. The level change of the output 16a is illustrated by the difference in reflectance between the surface of the wire 11 and the surface of the shaft 10a when the irradiation beam is obliquely incident as in the embodiment and when the wire 11 is not at the winding advance end T. 5 or FIG. When the reflectance of the surface of the wire 11 is smaller than the reflectance of the surface of the shaft 10a,
As shown in FIG. 5, the turbulence changes G1 in the upward direction (large level). When the reflectivity of the surface of the wire 11 is larger than the reflectivity of the surface of the shaft 10a, as shown in FIG.
2 downward (small level). Assuming that the surface of the shaft portion 10a is covered with an insulating film, the reflectivity is higher than the surface of the insulating material of the wire 11 and the scattered portion becomes a reflected beam, which protrudes upward as shown in FIG.

【0031】ステップS6の巻乱れ検出の詳細な動作を
説明する。線材11が図4のAに示すように正常な巻付
け進行端Tに位置していれば、反射ビームは大半が線材
表面から反射した成分となり、出力16aにレベル変化
は生じない。線材11が図4のBに示す位置に巻付けら
れた場合、反射ビームはLBに示すように照射ビームの
反対側に逸れ、反射ビームとしてプローブ部14に戻る
成分が小さくなる(図6の波形Q)。
The detailed operation of detecting the turbulence in step S6 will be described. If the wire 11 is located at the normal winding advancing end T as shown in FIG. 4A, most of the reflected beam will be a component reflected from the wire surface, and no level change will occur in the output 16a. When the wire 11 is wound at the position shown in FIG. 4B, the reflected beam is deflected to the opposite side of the irradiation beam as shown by LB, and the component returning to the probe unit 14 as the reflected beam is reduced (the waveform in FIG. 6). Q).

【0032】線材11が図4のCに示す位置に巻付けら
れた場合、照射ビームは軸部10aの表面だけに当って
散乱する。このとき、主たる反射ビームは、Bの場合よ
りLC成分の散乱分が多くなり、出力16aは、Q波形
より低いレベルのR波形に示す。検査用コントローラ1
9はこのレベル変化を巻乱れとして判定する。ステップ
S6で巻乱れが無い(Y)と判定されると、検査用コン
トローラ19は巻終端か否かを判定し、巻終端でない場
合(N)はステップS4に戻り、巻終端の場合(Y)は
一つのコイルの巻付け工程を終了する(S8)。
When the wire 11 is wound at the position shown in FIG. 4C, the irradiation beam scatters only on the surface of the shaft 10a. At this time, the main reflected beam has more scattered LC components than in the case of B, and the output 16a shows an R waveform at a lower level than the Q waveform. Inspection controller 1
9 determines this level change as a turbulence. If it is determined in step S6 that there is no winding disturbance (Y), the inspection controller 19 determines whether or not it is the winding end. If it is not the winding end (N), the process returns to step S4, and if it is the winding end (Y). Ends the winding step of one coil (S8).

【0033】ステップS6で巻乱れ有り(N)と判定さ
れると、検査用コントローラ19は、ステップS9に進
み巻付け作業を停止する。この場合は、警報を発したり
自動的に別の修正プログラムを実行等するか、人手によ
り巻き乱れを修正することができる。他の実施例とし
て、照射ビームは軸部10aに直角に交差するように該
軸部10aに入射させてもよい。この場合に得られる出
力16aは、巻乱れを検出すると、図5に示す正方向に
突出したレベル変化が現れる。
If it is determined in step S6 that there is winding disturbance (N), the inspection controller 19 proceeds to step S9 and stops the winding operation. In this case, an alarm can be issued, another correction program can be automatically executed, or the turbulence can be corrected manually. As another example, the irradiation beam may be incident on the shaft 10a so as to intersect the shaft 10a at right angles. In the output 16a obtained in this case, when a winding disturbance is detected, a level change protruding in the positive direction shown in FIG. 5 appears.

【0034】照射ビームを軸部10aに直角に交差する
ように入射させる場合と、本実施例のように斜めに入射
させる場合との相違は、本実施例では、反射率の大きい
線材と小さい軸部であり、軸部の表面の反射率が前者の
場合より大きくなっても検出可能である。 (第2実施例)上記第1実施例においては、照射ビーム
を巻線の巻付け進行端Tに照射することによって、巻線
の乱れを検出していたが、本第2実施例においては、巻
線の進行方向の所定間隔はなれた箇所に、照射すること
を特徴とするものである。
The difference between the case where the irradiation beam is incident on the shaft portion 10a so as to intersect at a right angle and the case where the irradiation beam is obliquely incident as in the present embodiment is that, in the present embodiment, a wire having a large reflectivity and a shaft having a small axis are used. And can be detected even if the reflectance of the surface of the shaft portion is larger than that in the former case. (Second Embodiment) In the first embodiment, the turbulence of the winding is detected by irradiating the irradiation beam to the winding advancing end T of the winding. However, in the second embodiment, Irradiation is performed at a position separated by a predetermined distance in the traveling direction of the winding.

【0035】本第2実施例を図7を用いて説明する。図
7に示されるように、図示しない光源からの照射ビーム
BEは、赤色のLED光であり、巻付け進行端Tより、
約1000μm離れた箇所を常にボビン10に対して垂
直方向に照射するようになっている。そのため、照射ビ
ームBEを発する検査ヘッド12は、ノズル部(図示
略)の横方向の移動に伴って、同横方向に移動できるよ
うになっている。
The second embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the irradiation beam BE from a light source (not shown) is a red LED light,
A portion separated by about 1000 μm is always irradiated on the bobbin 10 in the vertical direction. Therefore, the inspection head 12 that emits the irradiation beam BE can move in the horizontal direction along with the horizontal movement of the nozzle unit (not shown).

【0036】上記構成とすることによって、線材11が
巻き乱れが生じない正常な時には、照射ビームBEがボ
ビン10に照射されることになる。ところが、巻き乱れ
が生じた場合には、照射ビームBEは、線材11に照射
することになる。この時、巻線11に照射した場合の反
射光の光量とボビン10に照射した場合の反射光の光量
とが図7のA円内とB円内に模式的に示すように異な
り、具体的には、巻線11に照射した場合の反射光の光
量を約22mVとすると、ボビン10に照射した場合の
反射光は、B円内に示すように散乱し、この時の光量は
約20mVとなり、巻線11に照射した場合の光量の方
が、大きいため、この光量の差を検出することによっ
て、線材の巻き乱れを検出することができる。
With the above-described configuration, the bobbin 10 is irradiated with the irradiation beam BE when the wire rod 11 is in a normal state in which the winding disturbance does not occur. However, when winding disturbance occurs, the irradiation beam BE irradiates the wire 11. At this time, the light quantity of the reflected light when irradiating the winding 11 and the light quantity of the reflected light when irradiating the bobbin 10 are different as shown schematically in the circle A and the circle B in FIG. Assuming that the amount of reflected light when irradiating the winding 11 is about 22 mV, the amount of reflected light when irradiating the bobbin 10 is scattered as shown in the B circle, and the amount of light at this time is about 20 mV. Since the amount of light when irradiating the winding 11 is larger, by detecting the difference in the amount of light, the winding disturbance of the wire can be detected.

【0037】さらに、本第2実施例においては、光源か
らの照射ビームBEを、巻付け進行端Tより約1000
μm離れた箇所を照射するようにした。そのため、本第
2実施例を採用すれば、巻き乱れがある程度(本第2実
施例の場合では、約1000μm)以上の場合になって
初めて巻き乱れであることを検出したい場合には、有効
な手段である。
Further, in the second embodiment, the irradiation beam BE from the light source is applied by about 1000
Irradiation was carried out at a position separated by μm. Therefore, if the second embodiment is adopted, it is effective when it is desired to detect the winding disturbance only when the winding disturbance is a certain degree (about 1000 μm in the case of the second embodiment). Means.

【0038】(第3実施例)本第3実施例においては、
第2実施例に対して、更に照射ビームBEをボビン10
の軸方向の直角方向に対する角度θとして、20゜斜め
より照射することを特徴とする。この場合、検査ヘッド
12は、光源部12Aと受光部12Bとに分れて配置さ
れる。
(Third Embodiment) In the third embodiment,
As compared with the second embodiment, the irradiation beam BE is further supplied to the bobbin 10.
Irradiation is performed at an angle θ of 20 ° with respect to the perpendicular direction of the axial direction. In this case, the inspection head 12 is divided into a light source unit 12A and a light receiving unit 12B.

【0039】その概略構成図を図8に示す。なお、図9
にボビン10に対して垂直に照射した場合の照射部分を
示し、図10にボビン10に対して斜めに照射した場合
の照射部分を示す。図9の場合では、ボビン10からの
反射光も検出しているが、図10のように、斜めから照
射ビームを照射した場合には、ボビン10からの反射光
は、検出することがない。
FIG. 8 shows a schematic configuration diagram thereof. Note that FIG.
10 shows an irradiated part when the bobbin 10 is irradiated vertically, and FIG. 10 shows an irradiated part when the bobbin 10 is irradiated obliquely. In the case of FIG. 9, the reflected light from the bobbin 10 is also detected. However, as shown in FIG. 10, when the irradiation beam is irradiated obliquely, the reflected light from the bobbin 10 is not detected.

【0040】そのため、巻線11に照射した場合の反射
光の光量(約22mV)の方が、ボビン10に照射した
場合の反射光の光量(約16mV)よりも、垂直に照射
ビームを照射した場合よりもはるかに大きいため、この
光量の差を大きくすることができ、より精度よく線材の
巻き乱れを検出することができる。さらに、本第3実施
例においては、照射ビームを斜めから照射しているた
め、線材の巻線方向に対して平行な線材の箇所では、照
射ビームに対して、正反射により、反射光を検出するこ
とができる。それに対して、巻端と巻き乱れ部分の端部
との間に存在する線材の箇所に照射ビームが照射された
場合には、巻端と巻き乱れ部分の端部との間に存在する
線材は、巻線方向に対して平行ではない。そのため、照
射ビームによる反射光は検出することができない。
Therefore, the amount of reflected light (approximately 22 mV) when irradiating the winding 11 is irradiated with the irradiation beam more vertically than the amount of reflected light (approximately 16 mV) when irradiating the bobbin 10. Since the difference is much larger than the case, the difference between the light amounts can be increased, and the winding disturbance of the wire can be detected with higher accuracy. Further, in the third embodiment, since the irradiation beam is irradiated obliquely, the reflected light is detected by the regular reflection of the irradiation beam at the position of the wire parallel to the winding direction of the wire. can do. On the other hand, when the irradiation beam is applied to the wire portion existing between the winding end and the end of the winding disorder portion, the wire existing between the winding end and the end of the winding disorder portion becomes , Not parallel to the winding direction. Therefore, light reflected by the irradiation beam cannot be detected.

【0041】以上のように、本第3実施例を採用するこ
とによって、巻き乱れがある程度(本第3実施例の場合
では約1000μm)以上の場合になって初めて巻き乱
れであることをより正確に検出することができる。本第
3実施例においては、照射ビームの照射角度θを20゜
としたが、図11に示すように、5゜以上であれば、ボ
ビン10からの反射光量を小とすることができ、線材か
らの反射光との差を大きくすることができる。
As described above, by employing the third embodiment, it is possible to more accurately determine that the turbulence occurs only when the turbulence exceeds a certain level (about 1000 μm in the case of the third embodiment). Can be detected. In the third embodiment, the irradiation angle θ of the irradiation beam is set to 20 °. However, as shown in FIG. 11, if the irradiation angle θ is 5 ° or more, the amount of light reflected from the bobbin 10 can be reduced. Difference from the reflected light from the light source can be increased.

【0042】しかしながら、85゜以下とした場合に
は、照射ビームで線材の巻き乱れを検出することができ
なくなるという問題が生じる。そのため、本第3実施例
においては、照射ビームの照射角度は、ボビンの軸方向
に対して直角方向より5〜85゜の範囲内で傾けるのが
好ましい。 (第4実施例)この第4実施例では、斜向巻きを行う際
に巻線ノズルから斜向巻きによってノズルが移動する分
(斜向巻き部分の幅(ボビン軸方向長さ))のオフセッ
ト長と規格幅分を離した位置にノズルと一体でセンサを
取付ける(図12)。これにより斜向巻きの巻端の移動
と同期してセンサを移動する軸が必要であったのが、ノ
ズルの移動軸だけで巻き乱れの検出が可能となる。 (第5実施例)上記第2実施例においては、巻線の巻付
け進行端Tから進行方向へ所定間隔(50〜1200μ
m、更に好ましくは1000μm)離れた位置に照射ビ
ームで照射して、線材11の有無を検査したが、この実
施例では、図3に示すステップS5にて検査は一定イン
タバル(ここでは1mse)で順次実施される。そし
て、S6における判定においては、直前の連続する複数
回(ここでは4回)の検査結果がすべて巻き乱れ(すな
わち線材有り)と判定した場合に、最終的に巻き乱れと
判定してステップS9に進み、そうでなければ巻き乱れ
なしと判定してステップS9に進む。
However, if the angle is set to 85 ° or less, there is a problem that it is impossible to detect the turbulence of the wire rod with the irradiation beam. For this reason, in the third embodiment, it is preferable that the irradiation angle of the irradiation beam is inclined within a range of 5 to 85 degrees from the direction perpendicular to the axial direction of the bobbin. (Fourth Embodiment) In the fourth embodiment, when performing oblique winding, an offset corresponding to the movement of the nozzle from the winding nozzle by oblique winding (width of oblique winding portion (length in the bobbin axial direction)). The sensor is mounted integrally with the nozzle at a position separated from the length by the specified width (FIG. 12). Thus, an axis for moving the sensor in synchronization with the movement of the winding end of the oblique winding is required, but it is possible to detect a winding turbulence only with the movement axis of the nozzle. (Fifth Embodiment) In the second embodiment, a predetermined interval (50 to 1200 .mu.m) in the traveling direction from the winding advance end T of the winding.
m, more preferably, 1000 μm), and the presence or absence of the wire 11 was inspected by irradiating it with an irradiation beam. In this embodiment, the inspection is performed at a constant interval (here, 1 mse) in step S5 shown in FIG. It is performed sequentially. In the determination at S6, if all the immediately preceding consecutive inspection results (four times in this case) are all determined to be turbulent (that is, there is a wire), it is finally determined to be turbulent, and the process proceeds to step S9. If not, it is determined that there is no turbulence, and the process proceeds to step S9.

【0043】このようにすれば、なんらかの原因により
一時的に線材が巻付け進行端から軸方向進行側に所定距
離ずれて、その後、また正常な巻付け進行端に復帰する
場合に、それを巻き乱れと誤検出することがない。な
お、このような線材11の軸方向進行側へのずれは、た
とえば、線材が軸部上を滑ったり、押し出されたりして
生じる場合がある。しかし、このようなずれは多くの場
合には、線材11の張力により正規の位置すなわち巻付
け進行端に復帰し、巻き乱れは解消される。したがっ
て、この実施例により一時的な線材ずれを誤検出するこ
とがなく、検出精度の向上を実現することができる。 (変形態様)なお、この第5実施例では、巻線の巻付け
進行端Tから進行方向へ所定間隔(50〜1200μ
m、更に好ましくは100〜1000μm)離れた位置
での時間的に連続する複数回の線材存在結果により初め
て巻き乱れを判断したが、同じく実施例1で説明した巻
付け進行端での時間的に連続する複数回の線材不存在結
果により初めて巻き乱れと判定することもできる。
In this manner, when the wire is temporarily shifted from the winding end by a predetermined distance toward the axially moving side for some reason, and then returns to the normal winding end, the wire is wound. There is no false detection of disturbance. Note that such a shift of the wire 11 toward the axially advancing side may occur, for example, when the wire slides on the shaft portion or is pushed out. However, in many cases, such a deviation returns to a normal position, that is, a winding progress end due to the tension of the wire 11, and the winding disturbance is eliminated. Therefore, according to this embodiment, it is possible to improve the detection accuracy without erroneously detecting a temporary wire rod displacement. (Modification) In the fifth embodiment, a predetermined interval (50 to 1200 μm) is set in the traveling direction from the winding advance end T of the winding.
m, more preferably 100 to 1000 μm), the winding disturbance is determined for the first time based on the result of the presence of the wire rod which is temporally continuous a plurality of times at positions separated from each other. It is also possible to determine that the winding is turbulent only on the basis of the result of the continuous absence of the wire plural times.

【0044】更に、巻付け進行端での検査と巻付け進行
端から進行側に所定距離離れた位置での検査を同時に行
ってもよく、あるいはリニアセンサの画素セルを軸方向
にならべて常時、線材位置をモニタすることもできる。
なお、線材の軸方向への一時的な位置ずれの発生からそ
の解消までの時間は、通常、ボビンの回動角度で144
0度すなわちこの実施例ではボビンが4回転する期間内
に生じることから、反射光から一定インタバルで順次サ
ンプリングされたデータをそれぞれ判定した各検査結果
のうち、少なくとも一つの検査結果と、この検査結果を
得たボビン角度位置に対して、このボビンの回動角度で
1440度を超える角度位置にて検査した検査結果とを
含む上記複数の検査結果がすべて巻き乱れを示す場合に
最終的に巻き乱れと判定することが、上記一時的な線材
ずれ(直後にずれ解消)を巻き乱れと誤判定しないため
に好ましい。
Further, the inspection at the winding advance end and the inspection at a position away from the winding advance end by a predetermined distance from the winding advance end may be performed at the same time. The wire position can also be monitored.
The time from the occurrence of a temporary displacement of the wire in the axial direction to the elimination thereof is usually 144 times the rotation angle of the bobbin.
At 0 degree, that is, in this embodiment, since the bobbin occurs during four rotations, at least one test result among the test results obtained by judging data sequentially sampled at a constant interval from the reflected light, and this test result In the case where all the inspection results including the inspection result obtained at an angle position exceeding 1440 degrees in the rotation angle of the bobbin with respect to the obtained bobbin angle position show the winding disorder, Is preferable in order to prevent the above-mentioned temporary wire rod displacement (immediately after the displacement is eliminated) from being erroneously determined as a winding disturbance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例に用いた巻線装置を示す概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a winding device used in an embodiment of the present invention.

【図2】 斜向巻きと巻乱れを説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating oblique winding and winding disturbance.

【図3】 実施例での動作を示すフロチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation in the embodiment.

【図4】 実施例の照射ビームを巻付け進行側に斜めの
角度で軸部に交差させて入射させた場合の様子を示す動
作説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory view showing a state in which the irradiation beam according to the embodiment is incident on the winding progress side at an oblique angle so as to intersect the shaft.

【図5】 実施例の受光器から得られる信号を示す波形
図である。
FIG. 5 is a waveform chart showing signals obtained from the light receiving device of the example.

【図6】 上記信号の別の例を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform chart showing another example of the signal.

【図7】 本発明の第2実施例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第3実施例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図9】 上記第3実施例の作用を説明するため、ボビ
ンに対して垂直に照射した場合の照射部分を示す説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory view showing an irradiated part when the bobbin is irradiated vertically, for explaining the operation of the third embodiment.

【図10】 上記第3実施例の作用を説明するため、ボ
ビンに対して斜めに照射した場合の照射部分を示す説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an irradiated portion when obliquely irradiating a bobbin to explain the operation of the third embodiment.

【図11】 照射ビームを斜めにする場合の角度範囲を
示すグラフであって、縦軸は反射強度、横軸は角度を表
す。
FIG. 11 is a graph showing an angle range when an irradiation beam is made oblique, in which a vertical axis represents reflection intensity and a horizontal axis represents an angle.

【図12】 本発明の第4実施例を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、6…サーボモータ、2…主軸、4a…ノズル部、
5、8…ボールネジ、7…ノズル駆動手段(第1の駆動
手段)、9…第2の駆動手段、10…ボビン、10a…
軸部、12…検査ヘッド、13…走査治具、14…プロ
ーブ部、T…巻付け進行端。
1, 6 servo motor, 2 spindle, 4a nozzle section,
5, 8 ... ball screw, 7 ... nozzle driving means (first driving means), 9 ... second driving means, 10 ... bobbin, 10a ...
Shaft, 12: inspection head, 13: scanning jig, 14: probe, T: winding end.

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボビンの軸部に線材を巻付けつつ前記線
材の巻付け進行端近傍における前記線材の軸方向位置に
関する情報を光学的に抽出し、前記情報に基づいて前記
線材の巻き乱れを検査することを特徴とする巻線検査方
法。
1. While winding a wire around a shaft portion of a bobbin, optically extracting information on an axial position of the wire near a winding end of the wire, optically extracting turbulence of the wire based on the information. A winding inspection method characterized by inspecting.
【請求項2】 前記情報は、前記前記線材の巻付け進行
端近傍に照射ビームを発して受信した反射ビームの強度
に関する情報からなることを特徴とする請求項1記載の
巻線検査方法。
2. The winding inspection method according to claim 1, wherein the information comprises information on the intensity of a reflected beam that is emitted and emitted near the winding end of the wire.
【請求項3】 前記軸部の軸方向と直角な方向を基準と
して巻付け進行側又はその反対側に所定角度傾斜した角
度で、前記照射ビームを前記軸部に入射させる請求項2
記載の巻線検査方法。
3. The irradiation beam is incident on the shaft at an angle inclined at a predetermined angle to a winding progress side or a side opposite to the winding progress direction based on a direction perpendicular to the axial direction of the shaft.
Winding inspection method described.
【請求項4】 前記軸部の表面あるいはその表面に被着
される絶縁フィルムもしくは前記軸部に層状に巻付けら
れる前記線材の各層間に介装される絶縁フィルムと前記
線材との反射率の相違による前記反射ビームの強度変化
に基づいて、前記巻付け進行端における前記線材の有無
を判定する請求項2または3項のいずれか1項に記載の
巻線検査方法。
4. The reflectivity of the wire between the surface of the shaft portion or an insulating film attached to the surface or the insulating film interposed between each layer of the wire wound in a layer around the shaft portion. 4. The winding inspection method according to claim 2, wherein the presence or absence of the wire at the winding advancing end is determined based on a change in intensity of the reflected beam due to the difference. 5.
【請求項5】 前記線材の巻線方法は、巻端を前記軸部
の軸方向の一端側から他端側へ徐々に進行させることに
より前記一端側から前記他端側に向けて前記線材を上層
側へ階段状に巻き付け、前記巻端が最上層のターンに到
達後、前記巻端を前記軸部の軸方向の他端側から一端側
へ徐々に進行させる斜向巻き方式である請求項1〜4の
いずれか1項に記載の巻線検査方法。
5. The method of winding a wire rod according to claim 1, wherein the winding end is gradually advanced from one axial end to the other axial end of the shaft portion so as to move the wire from the one end toward the other end. An oblique winding method in which the winding end is wound stepwise to the upper layer side, and after the winding end reaches the turn of the uppermost layer, the winding end is gradually advanced from the other end side in the axial direction of the shaft portion to one end side. The winding inspection method according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記照射ビームを、前記巻付け進行端か
ら軸方向進行側に所定間隔離れた位置に照射する請求項
2に記載の巻線検査方法。
6. The winding inspection method according to claim 2, wherein the irradiation beam is applied to a position spaced apart from the winding end by a predetermined distance in the axial direction from the winding end.
【請求項7】 前記所定間隔を50〜1200μmとす
る請求項6に記載の巻線検査方法。
7. The winding inspection method according to claim 6, wherein the predetermined interval is 50 to 1200 μm.
【請求項8】 前記線材の巻線方法は、巻端を前記軸部
の軸方向の一端側から他端側へ徐々に進行させることに
より前記一端側から前記他端側に向けて前記線材を上層
側へ階段状に巻き付け、前記巻端が最上層のターンに到
達後、前記巻端を前記軸部の軸方向の他端側から一端側
へ徐々に進行させる斜向巻き方式である請求項6又は7
記載の巻線検査方法。
8. The method of winding a wire according to claim 1, wherein the wire is gradually advanced from one end to the other end in the axial direction of the shaft portion so that the wire is moved from the one end to the other end. An oblique winding method in which the winding end is wound stepwise to the upper layer side, and after the winding end reaches the turn of the uppermost layer, the winding end is gradually advanced from the other end side in the axial direction of the shaft portion to one end side. 6 or 7
Winding inspection method described.
【請求項9】 前記軸部の軸方向と直角な方向を基準と
して巻付け進行側又はその反対側に5〜85°だけ傾斜
した角度で、前記照射ビームを前記軸部に入射させる請
求項6ないし8のいずれか1項に記載の巻線検査方法。
9. The irradiation beam is incident on the shaft at an angle inclined by 5 to 85 ° on the winding advance side or on the opposite side with respect to a direction perpendicular to the axial direction of the shaft. 9. The winding inspection method according to any one of claims 8 to 8.
【請求項10】 巻端を前記軸部の軸方向の一端側から
他端側へ徐々に進行させることにより前記一端側から前
記他端側に向けて前記線材を上層側へ階段状に巻き付
け、前記巻端が最上層のターンに到達後、前記巻端を前
記軸部の軸方向の他端側から一端側へ徐々に進行させる
斜向巻き方式で前記軸部に巻き付けられた前記線材の前
記巻付け進行端から軸方向に進行側に所定間隔離れた位
置における前記線材の有無を光学的に検出することを特
徴とする請求項1記載の巻線検査方法。
10. A stepwise winding of the wire from the one end side to the other end side in an upper layer side by gradually advancing a winding end from one end side in the axial direction of the shaft portion to the other end side, After the winding end reaches the turn of the uppermost layer, the winding end of the wire rod wound around the shaft portion in an oblique winding method in which the winding end gradually advances from the other axial end to the one end side of the shaft portion. The winding inspection method according to claim 1, wherein the presence or absence of the wire is optically detected at a position separated by a predetermined distance in the axial direction from the winding advance end in the axial direction.
【請求項11】 前記線材の前記巻付け進行端から軸方
向に進行側に所定間隔離れた位置に照射ビームを発して
受信した反射ビームの強度に関する信号に基づいての前
記検査により、連続して所定回数だけ前記線材の存在を
検出した場合に前記線材の巻き乱れと判定する請求項1
0記載の巻線検査方法。
11. The inspection based on a signal related to the intensity of a reflected beam received by emitting an irradiation beam at a position spaced a predetermined distance axially from the winding end of the wire toward the advancing side and continuously performing the inspection. 2. A winding disorder of the wire is determined when the presence of the wire is detected a predetermined number of times.
0 winding inspection method.
【請求項12】 前記所定回数は4回以上である請求項
11記載の巻線検査方法。
12. The winding inspection method according to claim 11, wherein the predetermined number is four or more.
【請求項13】 ボビンの軸部に輪状に巻付けられる線
材の予定された巻付け進行端への前記線材の有無を検査
しつつ前記線材を前記軸部に巻付ける巻線装置であっ
て、 前記軸部を一致して前記ボビンが装着される主軸と、 前記線材を繰出すノズル部をもつ線材供給手段と、 前記ノズル部から繰出される前記線材が前記ボビンの軸
部に輪状に巻付けられるように前記主軸を回転させつつ
前記軸部の軸方向に前記ノズル部を前記主軸に対して相
対移動させる第1の駆動手段と、 照射ビームを発しその反射ビームを受信して該反射ビー
ムの強度を示す信号を出力するセンサ手段と、 前記センサ手段を保持する検査ヘッドをもち、前記巻付
け進行端に前記センサ手段の照射ビームが同期するよう
に前記検査ヘッドを前記主軸に対して前記軸方向に相対
移動させる第2の駆動手段、 とを具備したことを特徴とする巻線装置。
13. A winding device for winding the wire around the shaft while inspecting the presence or absence of the wire on a predetermined winding advancing end of the wire wound around the shaft of the bobbin in a loop. A main shaft on which the bobbin is mounted in alignment with the shaft portion; a wire supply means having a nozzle portion for feeding the wire; and the wire fed from the nozzle portion is wound around the shaft portion of the bobbin in a ring shape. First driving means for relatively moving the nozzle portion with respect to the main axis in the axial direction of the shaft portion while rotating the main shaft so as to emit an irradiation beam, receive a reflected beam thereof, and receive the reflected beam. Sensor means for outputting a signal indicating intensity; and an inspection head for holding the sensor means, wherein the inspection head is moved with respect to the main axis so that an irradiation beam of the sensor means is synchronized with the winding advance end. In the direction Second drive means for paired moving winding apparatus characterized by comprising the city.
【請求項14】 前記センサ手段は、前記照射ビーム
を、前記巻付け進行端より、常に所定間隔離れた位置を
照射し、該線材の有無を検出する請求項13記載の巻線
装置。
14. The winding device according to claim 13, wherein the sensor means irradiates the irradiation beam at a position which is always apart from the winding end by a predetermined distance, and detects the presence or absence of the wire.
【請求項15】 前記所定距離は、50〜1200μm
である請求項14記載の巻線装置。
15. The predetermined distance is 50 to 1200 μm.
The winding device according to claim 14, wherein
【請求項16】 前記センサ手段からの前記信号を入力
しそのレベルの変化により前記巻付け進行端への前記線
材の有無を判定する判定手段をもつ請求項13記載の巻
線装置。
16. The winding apparatus according to claim 13, further comprising a determination unit that receives the signal from the sensor unit and determines whether or not the wire rod is present at the winding advance end based on a change in the level.
【請求項17】 前記センサ手段は、前記照射ビームを
前記軸部の軸方向と直角より巻付け進行側又はその反対
側に傾斜した角度で該軸部に入射させる請求項13記載
の巻線装置。
17. The winding device according to claim 13, wherein the sensor means causes the irradiation beam to be incident on the shaft at an angle that is inclined to a winding progress side or an opposite side from a direction perpendicular to the axial direction of the shaft. .
【請求項18】 前記センサ手段の発する前記照射ビー
ムを前記軸部の軸方向より5〜85°進行側又はその反
対側に傾斜させた角度で該軸部に入射させる請求項13
記載の巻線検査方法。
18. The irradiating beam emitted from the sensor means is incident on the shaft at an angle inclined to a side which advances by 5 to 85 ° from an axial direction of the shaft or a side opposite thereto.
Winding inspection method described.
【請求項19】前記巻付け進行端への前記線材の有無
を、前記軸部の表面あるいはその表面に被着される絶縁
フィルムもしくは該軸部に層状に巻付けられる前記線材
の各層間に介装される絶縁フィルムと前記線材との反射
率の相違に基づき前記反射ビームの前記信号がレベル変
化することによって判定する判定手段を有する請求項1
3記載の巻線装置。
19. The presence or absence of the wire material on the winding advancing end is determined on the surface of the shaft portion, an insulating film applied to the surface, or between each layer of the wire material wound in a layer around the shaft portion. 2. A determining means for judging from a level change of the signal of the reflected beam based on a difference in reflectance between the insulating film to be mounted and the wire.
3. The winding device according to 3.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008213169A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Max Co Ltd Wire cartridge and sheet processing device
CN102522195A (en) * 2011-12-19 2012-06-27 吴江市合成电子机械厂 Coiling machine for identical-weight coils
CN102522197A (en) * 2011-12-21 2012-06-27 吴江市合成电子机械厂 Automatic-rectification winding machine for mica plates
WO2022067756A1 (en) * 2020-09-30 2022-04-07 深圳烯湾科技有限公司 Control method for fiber winding and curing, and light-curing fiber winding device

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