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技術 巻線装置

出願人 日特エンジニアリング株式会社
発明者 遊佐正行
出願日 1999年11月10日 (20年11ヶ月経過) 出願番号 1999-319550
公開日 2001年5月25日 (19年5ヶ月経過) 公開番号 2001-143952
状態 特許登録済
技術分野 コイルの巻線方法及びその装置
主要キーワード 手動操作量 指令パルス信号 テーピング作業 追加駆動 ボビン端子 検出パルス信号 テンション付与装置 テープ先端
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年5月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

人手で行われる作業の負担を減らせる巻線装置を提供する。

解決手段

線材6を繰り出すノズル4と、ボビン3を保持するスピンドル2と、ノズル4とボビン3を相対回転させて線材6をボビン3に自動的に巻回する巻線装置10において、ハンドル操作部材)8を介して手動で回転するエンコーダ手動操作量指示手段)7と、エンコーダ7からの信号を基にハンドル8の操作量に応じてスピンドルモータ1を追加駆動する制御手段とを備える。

概要

背景

近年、巻線装置の自動化が進む一方で、ローコスト化をはかるため、線材コイルボビン巻回する巻回作業だけを自動的に行い、ボビン端子に線材を絡げる絡げ作業やボビンの外周にテープを巻くテーピング作業等を人手で行う巻線装置があり、これに対する需要が増えている。これは、人件費の安い海外工場移転するのに伴って、巻回作業の一部を手作業で行う方が経済効率が高くなるという事情による。また、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うことにより、ボビンの仕様等が変わっても、制御プログラムの変更が少なくて済むという利点もある。

ボビンが取り付けられるスピンドルモータ回転駆動する軸回転型の巻線装置の場合、絡げ作業を人手で行うのにあたって、線材をボビンに自動的に巻回した後、スピンドルを手動で逆回転させて、弛んだ線材をボビン端子に絡げるようになっている。また、テーピング作業を人手で行うのにあたって、テープ先端をボビンの外周に張り付けた後、スピンドルを手動で回転させてテープをボビンの外周に巻き付けるようになっている。

従来の巻線装置として、例えば実開昭61−39919号公報、実開昭63−177020号公報、実開平1−112031号公報に開示されたものがある。

概要

人手で行われる作業の負担を減らせる巻線装置を提供する。

線材6を繰り出すノズル4と、ボビン3を保持するスピンドル2と、ノズル4とボビン3を相対回転させて線材6をボビン3に自動的に巻回する巻線装置10において、ハンドル操作部材)8を介して手動で回転するエンコーダ手動操作量指示手段)7と、エンコーダ7からの信号を基にハンドル8の操作量に応じてスピンドルモータ1を追加駆動する制御手段とを備える。

目的

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、人手で行われる作業の負担を減らせる巻線装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

線材を繰り出すノズルと、ボビンを保持するスピンドルと、前記ノズルと前記ボビンを相対回転させるモータとを備え、前記モータを駆動して前記線材を前記ボビンに自動的に巻回する巻線装置において、前記モータの回転方向および回転量を指示する手動操作量指示手段と、前記手動操作量指示手段からの信号に応じて前記モータを追加駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする巻線装置。

請求項2

前記手動操作量指示手段として、手動で回転する操作部材と、前記操作部材の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダとを備えたことを特徴とする請求項1に記載の巻線装置。

請求項3

前記ノズルに対して前記スピンドルを回転駆動するスピンドルモータを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の巻線装置。

請求項4

前記ノズルが取り付けられ前記スピンドルの軸回りに回転可能なフライヤと、前記フライヤを回転駆動するフライヤモータとを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の巻線装置。

技術分野

0001

本発明は、線材ボビンに自動的に巻回する巻線装置の改良に関するものである。

背景技術

0002

近年、巻線装置の自動化が進む一方で、ローコスト化をはかるため、線材をコイルボビンに巻回する巻回作業だけを自動的に行い、ボビン端子に線材を絡げる絡げ作業やボビンの外周にテープを巻くテーピング作業等を人手で行う巻線装置があり、これに対する需要が増えている。これは、人件費の安い海外工場移転するのに伴って、巻回作業の一部を手作業で行う方が経済効率が高くなるという事情による。また、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うことにより、ボビンの仕様等が変わっても、制御プログラムの変更が少なくて済むという利点もある。

0003

ボビンが取り付けられるスピンドルモータ回転駆動する軸回転型の巻線装置の場合、絡げ作業を人手で行うのにあたって、線材をボビンに自動的に巻回した後、スピンドルを手動で逆回転させて、弛んだ線材をボビン端子に絡げるようになっている。また、テーピング作業を人手で行うのにあたって、テープ先端をボビンの外周に張り付けた後、スピンドルを手動で回転させてテープをボビンの外周に巻き付けるようになっている。

0004

従来の巻線装置として、例えば実開昭61−39919号公報、実開昭63−177020号公報、実開平1−112031号公報に開示されたものがある。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、絡げ作業やテーピング作業等を人手で行うのにあたって、スピンドルをモータの反力に抗して回転させるのに力がかかり、作業者の負担となっていた。従来、スピンドルを回転駆動するハンドルを取り付けたものがあったが、この場合でも女性の作業者にとってはハンドルを介してスピンドルを回転させるのに大きな力を必要とし、負担となっていた。

0006

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、人手で行われる作業の負担を減らせる巻線装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

第1の発明は、線材を繰り出すノズルと、ボビンを保持するスピンドルと、ノズルとボビンを相対回転させるモータとを備え、モータを駆動して線材をボビンに自動的に巻回する巻線装置に適用する。

0008

そして、モータの回転方向および回転量を指示する手動操作量指示手段と、この手動操作量指示手段からの信号に応じてモータを追加駆動する制御手段とを備えたことを特徴とするものとした。

0009

第2の発明は、第1の発明において、手動操作量指示手段が、手動で回転する操作部材と、操作部材の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダとを備えたことを特徴とするものとした。

0010

第3の発明は、第1または第2の発明において、ノズルに対してスピンドルを回転駆動するスピンドルモータを備えたことを特徴とするものとした。

0011

第4の発明は、第1または第2の発明において、ノズルが取り付けられスピンドルの軸回りに回転可能なフライヤと、フライヤを回転駆動するフライヤモータとを備えたことを特徴とするものとした。

0012

第1の発明によると、本来の巻線作業時はモータを自動的に回転させて巻線する一方、この自動巻回工程の前後で例えば絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、手動操作量指示手段の信号に応じた回転角でモータを追加駆動することにより、モータの反力に抗して手動で直接回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。

0013

第2の発明によると、エンコーダは操作部材と共に回転し、操作部材の回転角度に応じたパルス信号を出力する。エンコーダの分解能は任意に設定できるため、精度の要求される操作にも対応できる。したがって、ボビンを作業者の要求する回転速度かつ回転範囲へと正確にかつ安全に回転制御することができる。

0014

第3の発明によると、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドルの操作量に応じた回転角でスピンドルモータを駆動することにより、スピンドルをモータの反力に抗して手動で回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。

0015

第4の発明によると、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドルの操作量に応じた回転角でフライヤモータを駆動することにより、フライヤをモータの反力に抗して手動で回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

0017

図1に示すように、巻線装置10は、線材6を繰り出すノズル4と、ボビン3を保持するスピンドル2とを備え、ノズル4とボビン3を相対回転させて線材6をボビン3に自動的に巻回する。軸回転型の巻線装置10は、ノズル4とボビン3を相対回転させるモータとして、スピンドル2を回転駆動するスピンドルモータ1を備える。

0018

線材6は図示しないスプールから繰り出され、テンション付与装置を経てノズル4に送られる。ノズル4はトラバースモータ5を介してスピンドル2の軸方向に移動する。図示しないコントローラは、自動巻回工程のスタートタンが押されると、スピンドルモータ1とトラバースモータ5を互いに同調して回転させ、所定の巻数だけ線材6をボビン3に整列して巻回した後に、スピンドルモータ1とトラバースモータ5の回転を停止するようになっている。

0019

自動巻回工程の前後で、作業者によって線材6の両端をボビン3の各端子9に絡げる絡げ作業が行われるとともに、自動巻回工程の後でボビン3の外周にテープ13を巻くテーピング作業が行われる。スピンドル2の下方には、テープ13が引き出されるリール14を備えるとともに、、テープ13を切断するテープカッタ11を上下方向にスライド可能に備える。

0020

そして本発明の要旨とするところであるが、こうして人手で行われる作業の負担を減らすため、スピンドルモータ1の回転方向および回転量を指示する手動操作量指示手段と、手動操作量指示手段からの信号を基にスピンドルモータ1を追加駆動する制御手段を備える。

0021

手動操作量指示手段として、手動で回転するハンドル(操作部材)8と、ハンドル8の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダ7とを備える。エンコーダ7は、その軸にハンドル8が連結されてハンドル8と共に回転し、軸の回転によりハンドル8の回転角度に応じたパルス信号を出力する。エンコーダ7の分解能は要求される制御精度に応じて任意に設定できる。

0022

ハンドル8には所定のフリクションが付与されるように支持されており、このフリクションは作業者が無理のない力で回転できる範囲で、不用意に回転しないように設定される。ハンドル8はスピンドル2の斜め下方に配置され、作業者の操作しやすい位置に設けられる。

0023

ハンドル8の操作量に応じてスピンドルモータ1を回転する制御手段として、図2に示す入力回路20には、図示しないコントローラからのパルス信号とエンコーダ7からパルス信号を取り込むORゲート21を備える。スピンドルモータ1の回転角を検出するエンコーダ26を備え、カウンタ22はORゲート21からの指令パルス信号とエンコーダ27からの検出パルス信号との差に応じたパルス信号を出力する。カウンタ22からのパルス信号はDAコンバータ23およびアンプ24を介して駆動電圧としてスピンドルモータ1に出力され、スピンドルモータ1の回転角がフィードバック制御される。したがって、コントローラからのパルス信号が入力すると、これに応じてスピンドルモータ1の回転が制御され、また、エンコーダ7からのハンドル8の操作量に応じた信号が入力したときは、これに応じてスピンドルモータ1の回転方向および回転量がフィードバック制御される。

0024

巻線装置10は以上のように構成されて、次に作業手順について説明する。
1.スピンドル2の先端に治具を介してボビン3を取り付ける。
2.ノズル4の先端から出ている線材6を引き出し、ボビン3の巻き始め端子9に絡げる。
3.図示しないコントローラのスタートボタンを押す。これに伴い、スピンドルモータ1およびトラバースモータ5が同調して回転し、線材6がボビン3に所定数だけ巻回され、自動的に停止する。
4.ハンドル8を介してスピンドルモータ1を巻き方向と逆に回転させ、線材6の巻き終わり部を弛ませる。
5.弛んだ線材6を引き出し、巻き終わり端子9に絡げる。
6.巻き終わり端子9から延びる線材6を巻き終わり端子9の近傍で図示しないカッタを介して切断する。
7.テープ13を引き出し、テープ13の先端をボビン3の外周に貼り付ける。
8.ハンドル8を介してスピンドルモータ1を回転させ、テープ13をボビン3の外周に所定の長さで巻き付ける。
9.テープカッタ11を介してテープ13を切断し、テープ13の残部をボビン3の外周に貼り付ける。そして、ボビン3をスピンドル2から取り外す。

0025

以上のように、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドル8の操作量に応じてスピンドルモータ1を回転駆動することにより、スピンドル2を持ってスピンドルモータ1の反力に抗して手動で回転させる必要がなく、線材6が太線であっても容易にスピンドル2を回転させられ、作業者の負担を大幅に軽減できる。ハンドル8の操作に必要な力は女性の作業者にとっても十分に小さく設定でき、これらの作業が楽に行える。

0026

エンコーダ7の分解能は任意に設定できるため、精度の要求されるスピンドル2の回転操作にも対応できる。したがって、ボビン3を作業者の要求する回転速度かつ回転範囲へと正確にかつ安全に回転制御することができる。

0027

また、本発明をノズルをボビンのまわりに回転させるフライヤ式の巻線装置にも適用してもよい。フライヤ式の巻線装置は、スピンドルの軸回りに回転可能なフライヤと、フライヤを回転駆動するフライヤモータとを備え、フライヤにノズルが取り付けられる。本発明は、ハンドル等を介して手動で回転するエンコーダ(手動操作量指示手段)と、エンコーダからの信号を基にハンドルの操作量に応じてフライヤモータを回転する制御手段とを備える。

0028

この場合、絡げ作業やテーピング作業を人手で行うのにあたって、ハンドルを操作してフライヤモータを回転させることにより、フライヤをモータの反力に抗して手動で回転させる必要がなく、作業者の負担を大幅に軽減できる。

図面の簡単な説明

0029

図1本発明の実施の形態を示す巻線装置の斜視図。
図2同じく回路図。

--

0030

1スピンドルモータ
2スピンドル
3ボビン
4ノズル
5トラバースモータ
6線材
7エンコーダ
8ハンドル(操作部材)
9端子
10巻線装置
11テープカッタ
13テープ
20入力回路(制御手段)

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