(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を供給する線材供給部と、線材が巻線される線材巻取部とからなり、線材供給部は線材の供給位置を規制するノズルを備え、線材巻取部は線材が巻付けられるボビンが装着されるスピンドルとスピンドルを回転する回転機構とスピンドルを３次元方向へ移動する移動機構とを備えてボビンが搬送される搬送機構に対峙されてなる巻線装置において、線材供給部にノズルを３次元方向へ移動する移動機構を備えたことを特徴とする巻線装置。
【請求項２】
請求項１の巻線装置において、線材供給部の移動機構と線材巻取部の移動機構とは、共通の設置ベースに支持されてそれぞれＮＣ制御される３軸のモータで駆動されることを特徴とする巻線装置。
【請求項３】
請求項１または２の巻線装置について、線材供給部の移動機構を線材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の変更のために駆動し、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボビンの受渡しのために駆動することを特徴とする巻線装置の駆動制御方法。
【請求項４】
請求項１または２の巻線装置について、線材供給部の移動機構をボビンの胴部への巻付けに伴う線材の供給位置の変更のために駆動し、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボビンの受渡しとボビンの端子への巻付けに伴う線材の供給位置の変更のためとに駆動することを特徴とする巻線装置の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送機構に沿って各種装置が並設されてなる自動巻線システムに組込まれてボビンに巻線する巻線装置に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、巻線装置としては、例えば、特開平４−１５１８１１号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来の巻線装置は、図３に示すように、線材Ｗを供給する線材供給部Ａと、線材Ｗが巻線される線材巻取部Ｂとからなる。線材供給部Ａは、線材Ｗの供給位置を規制するノズル１を備えている。線材巻取部Ｂは、線材Ｗが巻付けられるボビン２が装着されるスピンドル３と、スピンドル３を回転する回転機構４と、スピンドル３を３次元方向へ移動する移動機構５とを備えている。なお、線材巻取部Ｂは、ボビン２が搬送される搬送機構Ｃに対峙されている。
【０００４】
この従来の巻線装置では、線材巻取部Ｂの移動機構５は、搬送機構Ｃに対してスピンドル３を進退させてボビン２を受渡したり、ボビン２の胴部２１や端子２２への巻付け（からげ端末処理等）からなる巻線に伴う線材Ｗの供給位置を変更したりするために駆動される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の巻線装置では、巻線の高密度化に対応して巻線速度を高速化しようとすると、ボビン２を回転する駆動モータ４等をも移動機構５で高速移動させなければならないため、重量的，構造的に巻線速度の高速化への対応に限界があるという問題点がある。
【０００６】
特に、最近の巻線機では、駆動モータ４から駆動分岐伝達機構を介して複数個のスピンドル３を同期回転するようした多列化が進行するとともに、スピンドル３に近接して線材Ｗの端子２２への巻付けを補助する自動補助機構等が装備されるようになってきている。従って、重量的，構造的に移動機構５による高速移動がますます困難になってきている。
【０００７】
また、最近のコイル素子としては、例えば、車両搭載エンジン点火用のイグニッションコイルの２次コイルのように、巻線構造がボビン２の胴部２１の軸線ａに対して傾斜した巻ラインｂとなるものがある（図４参照）。このようなコイル素子の巻線では、ボビン２の胴部２１の軸線ａの方向に短距離で頻繁な移動が要求される。従って、従来の移動機構５では、対応することができなくなってきている。
【０００８】
なお、このような問題点を解消する手段としては、線材巻取部Ｂの移動機構５を廃して、線材供給部Ａに移動機構を備えてなるものが提案されている。然しながら、線材巻取部Ｂの移動機構５を廃すると、ロボットハンド等からなるボビン２の受渡し専用の機構を備えなければならず、搬送機構Ｃを配設した自動巻線システム全体の自動化性能を低下させるという不具合がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点，不具合を考慮してなされたもので、自動巻線システムの自動化性能を低下させることなく巻線速度を高速化することのできる巻線装置と、この巻線装置を有効に動作させる巻線装置の駆動制御方法とを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る巻線装置は、次のような手段を採用する。
【００１１】
即ち、請求項１に記載のように、線材を供給する線材供給部と、線材が巻線される線材巻取部とからなり、線材供給部は線材の供給位置を規制するノズルを備え、線材巻取部は線材が巻付けられるボビンが装着されるスピンドルとスピンドルを回転する回転機構とスピンドルを３次元方向へ移動する移動機構とを備えてボビンが搬送される搬送機構に対峙されてなる巻線装置において、線材供給部にノズルを３次元方向へ移動する移動機構を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この手段では、線材供給部の移動機構で線材巻取部よりも軽量で構造が簡素である線材供給部を移動させることによって、巻線速度の高速化へ対応する。また、線材巻取部の移動機構でボビンを受渡しすることによって、ロボットハンド等からなるボビンの受渡し専用の機構の装備を不要にする。
【００１３】
また、請求項２に記載のように、請求項１の巻線装置において、線材供給部の移動機構と線材巻取部の移動機構とは、共通のベースに支持されてそれぞれＮＣ制御される３軸のモータで駆動されることを特徴とする。
【００１４】
この手段では、移動機構として組付工作が容易で組付精度，動作精度の高いＮＣ制御の３軸のモータが選択される。
【００１５】
さらに、前述の課題を解決するため、本発明に係る巻線装置の駆動制御方法は、次のような手段を採用する。
【００１６】
即ち、請求項３に記載のように、請求項１または２の巻線装置について、線材供給部の移動機構を線材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の変更のために駆動し、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボビンの受渡しのために駆動することを特徴とする。
【００１７】
この手段では、線材供給部の移動機構を線材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の変更の専用とし、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボビンの受渡しの専用とする。
【００１８】
また、請求項４に記載のように、請求項１または２の巻線装置について、線材供給部の移動機構をボビンの胴部への巻付けに伴う線材の供給位置の変更のために駆動し、線材巻取部の移動機構を搬送機構とのボビンの受渡しとボビンの端子への巻付けに伴う線材の供給位置の変更のためとに駆動することを特徴とする。
【００１９】
この手段では、線材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の変更のうちの比較的低速で行われるボビンの端子への巻付けについては、線材巻取部の移動機構で行われる。線材巻取部の巻線に伴う線材の供給位置の変更のうちの高速で行われるボビンの胴部への巻付けについては、線材供給部の移動機構で行われる。なお、搬送機構とのボビンの受渡しについては、線材巻取部の移動機構で行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る巻線装置およびその駆動制御方法の実施の形態を図１，図２に基いて説明する。
【００２１】
この実施の形態は、図１から明らかなように、前述の従来例の線材供給部Ａに新たに移動機構６を追加した構成からなる。
【００２２】
線材供給部Ａの移動機構６は、機枠７の上部を設置ベースとして支持されたＮＣ制御の３軸モータ構造からなる。即ち、機枠７に水平に固定された丸棒形の第１レール６１と、第１レール６１に沿って水平に横移動する第１移動台６２と、機枠７または第１レール６１に支持され第１移動台６２を移動駆動する第１モータ（図示せず）と、第１移動台６２に水平に設けられた溝形の第２レール６３と、第２レール６３に沿って水平に前後移動する第２移動台６４と、第１移動台６２に支持され第２移動台６４を移動駆動する第２モータ６５と、第２移動台６４に垂直に設けられた溝形の第３レール６６と、第３レール６６に沿って垂直に昇降移動する第３移動台６７と、第３レール６６に支持され第３移動台６７を移動駆動する第３モータ６８とからなる。
【００２３】
ノズル１は、線材供給部Ａの移動機構６の第３移動台６７に支持されて、３次元方向への移動が可能になっている。
【００２４】
線材巻取部Ｂの移動機構５は、機枠７の下部を設置ベースとして支持されたＮＣ制御の３軸モータ構造からなる。即ち、機枠７に垂直に固定された溝形の第１レール５１と、第１レール５１に沿って垂直に昇降移動する第１移動台５２と、第１レール５１に支持され第１移動台５２を移動駆動する第１モータ５３と、第１移動台５２に水平に固定された丸棒形の第２レール５４と、第２レール６３に沿って水平に横移動する第２移動台５５と、第１移動台５２または第２レール５４に支持され第２移動台５５を移動駆動する第２モータ（図示せず）と、第２移動台５５に水平に設けられた溝形の第３レール５６と、第３レール５６に沿って水平に前後移動する第３移動台５７と、第２移動台５５または第３レール５６に支持され第３移動台５７を移動駆動する第３モータ（図示せず）とからなる。
【００２５】
スピンドル３は、線材巻取部Ｂの移動機構５の第３移動台５７に支持されて、３次元方向への移動が可能になっている。スピンドル３の近くには、回転機構４の外に、図示しない多列化のための駆動分岐伝達機構や線材Ｗの端子２２への巻付けを補助する自動補助機構等が装備されている。
【００２６】
線材供給部Ａの移動機構６と線材巻取部Ｂの移動機構５とを対比すると、線材巻取部Ｂよりも軽量小型で構造が簡素な線材供給部Ａに対応して、線材供給部Ａの移動機構６の方が小型化が可能で高速性を備えることが可能になっている。
【００２７】
この実施の形態では、線材供給部Ａの移動機構６と線材巻取部Ｂの移動機構５とがＮＣ制御の３軸モータ構造からなるため、各部の組付工作が容易で組付精度，動作精度も高くなる。また、線材供給部Ａの移動機構６と線材巻取部Ｂの移動機構５とが機枠７を共通の設置ベースとしているため、ＮＣ制御の設定，調整が容易である。
【００２８】
この実施の形態を駆動する際には、線材巻取部Ｂの移動機構５を駆動して搬送機構Ｃとの間でボビン２の受渡しを行う。従って、ロボットハンド等からなるボビン２の受渡し専用の機構を備えなる必要がなく、搬送機構Ｃを配設した自動巻線システム全体の自動化性能を低下させることがない。
【００２９】
そして、ボビン２の端子２２に線材Ｗの巻始端末，巻終端末をからげるように巻付けたり、線材巻取部Ｂの回転機構４で回転されたボビン２の胴部２１に線材Ｗを巻付ける際には、線材供給部Ａの移動機構６を駆動して線材Ｗの供給位置を変更して巻線を円滑に行わせることになる。この線材供給部Ａの移動機構６による線材Ｗの供給位置の変更は、線材巻取部Ｂの移動機構５による場合よりもはるかに高速性を得ることができる。
【００３０】
なお、ボビン２の胴部２１に線材Ｗを巻付ける場合に比して比較的低速で行われるボビン２の端子２２への線材Ｗの巻始端末，巻終端末をからげる巻付けについては、線材巻取部Ｂの移動機構５を駆動して線材Ｗの供給位置を変更することもできる。
【００３１】
さらに、ボビン２の胴部２１に線材Ｗを巻付ける場合に余り高速性が要求されない場合には、線材巻取部Ｂの移動機構５を駆動して線材Ｗの供給位置を変更することもできる。
【００３２】
従って、低速から高速の巻線速度に対応することができて汎用性が高くなる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る巻線装置およびその駆動制御方法は、線材供給部の移動機構で線材巻取部よりも軽量で構造が簡素である線材供給部を移動させて巻線行い、線材巻取部の移動機構でボビンを受渡しすることができるため、自動巻線システムの自動化性能を低下させることなく巻線速度を高速化することができる効果がある。
【００３４】
さらに、本発明に係る巻線装置として、線材供給部の移動機構，線材巻取部の移動機構を選択使用することができるため、低速から高速の巻線速度に対応することができて汎用性が高い効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る巻線装置およびその駆動制御方法の実施の形態を示す基本原理図である。
【図２】図１の詳細な側面図である。
【図３】従来例を示す基本原理図である。
【図４】従来の巻線構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
１                                ノズル
２                                ボビン
２１                            胴部
２２                            端子
３                                スピンドル
４                                回転機構
５                                移動機構（線材巻取部の）
６                                移動機構（線材供給部の）
７                                機枠（設置ベース）
Ａ                                線材供給部
Ｂ                                線材巻取部
Ｃ                                搬送機構
Ｗ                                線材
【図１】
0003570856.tif 000002
【図２】
0003570856.tif 000003
【図３】
0003570856.tif 000004
【図４】
0003570856.tif 000005