(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸中心に回転するスピンドル軸と共に回転するボビンに線材を巻線する巻線機構と、
前記ボビンに巻線された線材に絶縁テープを貼り付けるテープ貼付機構と、
前記巻線機構による前記ボビンの鍔部に設けられた端子への線材の絡げ動作中の所定のタイミングにて、前記テープ貼付機構が原点位置にあるか否かを検知する原点位置検知器と、
前記テープ貼付機構が原点位置にあり前記テープ貼付機構の作業が終了していると判断した場合には前記巻線機構による前記絡げ動作から前記巻線動作への移行を継続する一方、前記テープ貼付機構の作業が終了していないと判断した場合には前記巻線機構による前記絡げ動作終了後一旦停止し前記テープ貼付機構の作業が終了次第前記巻線機構による前記巻線動作を再開する制御手段とを備えることを特徴とする巻線装置。
【請求項２】
電機子のコアに線材を巻線する巻線機構と、
前記コアと同軸上に設けられた整流子と当該整流子に設けられた端子とを覆う整流子カバーと、
前記巻線機構が前記コアに巻線された線材を前記端子に係止させる係止動作を行うために前記整流子を覆う整流子カバーを取外す整流子カバー取外し機構と、
前記巻線機構による前記コアへの線材の巻線動作中の所定のタイミングにて、前記整流子カバーが原点位置にあるか否かを検知する原点位置検知器と、
前記整流子カバーが原点位置にあり前記整流子カバー取外し機構の作業が終了していると判断した場合には前記巻線機構による前記巻線動作から前記係止動作への移行を継続する一方、前記整流子カバー取外し機構の作業が終了していないと判断した場合には前記巻線機構による前記巻線動作を一旦停止し前記整流子カバー取外し機構の作業が終了次第前記巻線機構による前記巻線動作を再開して前記係止動作を行う制御手段とを備えることを特徴とする巻線装置。
【請求項３】
軸中心に回転するスピンドル軸と共に回転するボビンに線材を巻線する巻線機構と、
前記ボビンに巻線された線材に絶縁テープを貼り付けるテープ貼付機構と、を備えた巻線装置を用いた巻線方法において、
前記巻線機構による前記ボビンの鍔部に設けられた端子への線材の絡げ動作中に前記テープ貼付機構の作業が終了している場合には前記巻線機構による前記絡げ動作から前記巻線動作への移行を継続する一方、前記テープ貼付機構の作業が終了していない場合には前記巻線機構による前記絡げ動作終了後一旦停止し前記テープ貼付機構の作業が終了次第前記巻線機構による前記巻線動作を再開することを特徴とする巻線方法。
【請求項４】
電機子のコアに線材を巻線する巻線機構と、
前記コアと同軸上に設けられた整流子と当該整流子に設けられた端子とを覆う整流子カバーと、
前記巻線機構が前記コアに巻線された線材を前記端子に係止させる係止動作を行うために前記整流子を覆う整流子カバーを取外す整流子カバー取外し機構と、を備えた巻線装置を用いた巻線方法において、
前記巻線機構による前記コアへの線材の巻線動作中に前記整流子カバー取外し機構の作業が終了している場合には前記巻線機構による前記巻線動作から前記係止動作への移行を継続する一方、前記整流子カバー取外し機構の作業が終了していない場合には前記巻線機構による前記巻線動作を一旦停止し前記整流子カバー取外し機構の作業が終了次第前記巻線機構による前記巻線動作を再開して前記係止動作を行うことを特徴とする巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線装置、及び巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
巻線装置によって行われる工程には、線材をボビンや電機子のコアに巻線する巻線工程以外に、巻線工程に付随する工程がある。
【０００３】
線材をボビンに巻線する巻線装置における付随工程としては、ボビンに対し絶縁テープを供給してボビンに巻線された線材に絶縁テープを貼り付ける工程がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、線材を電機子のコアに巻線する巻線装置における付随工程としては、電機子軸に挿入固定された整流子の端子に線材を巻線するために、整流子を覆っている整流子カバーを上昇させ、端子を露出させる工程がある（例えば、特許文献２）。
【０００５】
ボビンに巻線された線材に絶縁テープを貼り付ける工程を有する巻線装置の場合、絶縁テープを貼り付けるタイミングによっては、絶縁テープの貼り付け工程と巻線工程とが重なってしまう場合がある。
【０００６】
また、整流子カバーを上昇させる工程を有する巻線装置の場合、整流子カバーを上昇させるタイミングによっては、整流子カバーの上昇工程と巻線工程とが重なってしまう場合がある。
【特許文献１】特開２００１−２９１６２９
【特許文献２】特開２００４−２３９７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、巻線工程に付随する工程を有する巻線装置の場合、従来は、巻線工程と付随工程とが重ならないように、双方の工程の間に所定の時間を設けていた。
【０００８】
しかし、この方法では、双方の工程が重なることを防止することはできるが、双方の工程を独立して行わなければならないため、決して効率の良いものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、効率良く巻線作業を行うことができる巻線装置、及び巻線方法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】
【００１０】
本発明は、軸中心に回転するスピンドル軸と共に回転するボビンに線材を巻線する巻線機構と前記ボビンに巻線された線材に絶縁テープを貼り付けるテープ貼付機構と、前記巻線機構による前記ボビンの鍔部に設けられた端子への線材の絡げ動作中の所定のタイミングにて、前記テープ貼付機構が原点位置にあるか否かを検知する原点位置検知器と、前記テープ貼付機構が原点位置にあり前記テープ貼付機構の作業が終了していると判断した場合には前記巻線機構による前記絡げ動作から前記巻線動作への移行を継続する一方、前記テープ貼付機構の作業が終了していないと判断した場合には前記巻線機構による前記絡げ動作終了後一旦停止し前記テープ貼付機構の作業が終了次第前記巻線機構による前記巻線動作を再開する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、電機子のコアに線材を巻線する巻線機構と、前記コアと同軸上に設けられた整流子と当該整流子に設けられた端子とを覆う整流子カバーと、前記巻線機構が前記コアに巻線された線材を前記端子に係止させる係止動作を行うために前記整流子を覆う整流子カバーを取外す整流子カバー取外し機構と、前記巻線機構による前記コアへの線材の巻線動作中の所定のタイミングにて、前記整流子カバーが原点位置にあるか否かを検知する原点位置検知器と、前記整流子カバーが原点位置にあり前記整流子カバー取外し機構の作業が終了していると判断した場合には前記巻線機構による前記巻線動作から前記係止動作への移行を継続する一方、前記整流子カバー取外し機構の作業が終了していないと判断した場合には前記巻線機構による前記巻線動作を一旦停止し前記整流子カバー取外し機構の作業が終了次第前記巻線機構による前記巻線動作を再開して前記係止動作を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、巻線機構の動作中に付随機構の作業位置を検出し、付随機構による作業が終了している場合には、巻線機構の動作と付随機構の作業とが干渉する恐れがないため、巻線機構による動作を停止させることなく継続させことができ、効率良く巻線作業を行うことができる。また、付随機構による作業が終了していない場合には、巻線機構の動作と付随機構の作業とが干渉する恐れがあるため、巻線機構による動作を一旦停止させるが、付随機構の作業が終了次第巻線機構の動作を再開させることができ、効率良く巻線作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１を参照して本発明の実施の形態１に係る巻線装置１００について説明する。図１は巻線装置１００を示す斜視図である。
【００１５】
巻線装置１００は、基台１上に載置され、軸中心に回転するスピンドル軸２と共に回転する巻芯としてのボビン３に線材４を自動的に巻線する巻線機構５と、巻線機構５による巻線動作に付随する作業を行う付随機構としてのテープ貼付機構６とを備える。テープ貼付機構６による作業は、巻線機構５の巻線動作の合間に行われる。
【００１６】
スピンドル軸２は、基台１上に立設したスピンドル支持台７に支持され、スピンドル軸２の一端に接続されたスピンドルモータ８により回転制御される。
【００１７】
ボビン３は、スピンドル軸２の他端に支持される。また、ボビン３は、線材４が巻線される巻胴部３ａと、巻胴部３ａの両端に巻胴部３ａと同軸上に設けた鍔部３ｂとからなり、鍔部３ｂの一方には、線材４を絡げるための端子３ｃが設けられている。なお、ボビン３は、巻胴部３ａの軸方向がスピンドル軸２の軸方向と一致するように固定される。
【００１８】
巻線機構５は、線材供給源１０から供給される線材４に所定のテンションを付与するテンション付与機構１１と、テンション付与機構１１から供給される線材４が繰り出されるノズル１２をそれぞれ直交する３軸方向に動作させるノズル移動機構１３とを備える。
【００１９】
ノズル１２は、円筒形状であり、ノズル支持部１４によってスピンドル軸２と直交する向きに支持される。線材４は、ノズル１２の貫通孔を挿通しノズル１２に保持される。
【００２０】
ノズル移動機構１３は、モータ１５と、モータの出力軸に連結されたボールねじ１６と、ボールねじ１６に螺合してボールねじ１６の軸方向に沿って移動する移動台１７とからなる一組の移動機構１８を三組１８ａ、１８ｂ、１８ｃ備えるものである。移動機構１８ａは水平前後方向、つまりスピンドル軸２と平行に延在して配置され、移動機構１８ｂは水平横方向に延在して配置され、移動機構１８ｃは上下方向に延在して配置される。このように、移動機構１８ａ〜１８ｃは、３軸方向に互いに直交して配置され、それぞれの移動機構１８ａ〜１８ｃは、移動台１７を介して連結されている。ノズル支持部１４は、三組の移動機構１８ａ〜１８ｃのうち移動機構１８ａの移動台１７に棒１９を介して接続され、ノズル移動機構１３が駆動することによって直交３軸方向に自在に動作する。
【００２１】
テープ貼付機構６は、巻胴部３ａに巻線された線材４の固定及び絶縁を目的として、巻胴部３ａに巻線された線材４に絶縁テープ２０を貼り付けるものであり、スピンドル支持台７に載置される。テープ貼付機構６は、テープ供給源２１から供給される絶縁テープ２０を把持する二枚の平板からなるテープチャック２２と、テープチャック２２を支持するチャック支持部２３と、チャック支持部２３をボビン３に案内するチャック移動機構２４と、テープチャック２２に保持された絶縁テープ２０を切断するカッター２５とを備える。
【００２２】
チャック移動機構２４は、モータ２６と、モータ２６の出力軸に連結されスピンドル軸２と平行な方向に延在するボールねじ２７と、ボールねじ２７に螺合してボールねじ２７の軸方向に沿って移動する移動台２８とからなる横移動機構２９と、移動台２８に連結されチャック支持部２３を昇降する昇降機構３０とを備える。
【００２３】
昇降機構３０は、移動台２８に固定され上下方向に延在するシリンダ３１と、後述するコントローラ４０の信号によって開閉する電磁弁３２と、シリンダ３１の内部を往復運動するピストン３３とを備え、ピストン３３の先端にはチャック支持部２３が連結されている。
【００２４】
シリンダ３１は両ロッドシリンダであり、図示しない空気供給源からの圧縮空気が電磁弁３２の開閉によってシリンダ３１内に供給されることによって、ピストン３３が往復運動する。これにより、チャック支持部２３がボビン３に案内される。
【００２５】
シリンダ３１には、チャック支持部２３が原点位置にあるか否か、つまりテープ貼付機構６による作業位置が終了位置にあるか否かを検知する原点位置検知器としての原点位置センサ３５と、チャック支持部２３の現在動作位置を検出する動作位置検知器としての動作位置センサ３６とが設けられている。原点位置センサ３５は、ピストン３３が原点位置にある場合に信号を出力するものであり、動作位置センサ３６は、ピストン３３の現在位置を検知するものである。
【００２６】
４０は巻線装置１００に搭載され巻線装置全体の動作を制御するコントローラである。図２は、コントローラ４０の構成を示すブロック線図である。
【００２７】
コントローラ４０は、図２に示す通り、ＣＰＵ４１を中心として、これにＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、原点位置センサ３５、及び動作位置センサ３６を接続したものであり、巻線機構５及びテープ貼付機構６の動作を制御するものである。
【００２８】
ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１の処理動作に必要な制御プログラム、及び各種の設定値を記憶している。
【００２９】
ＲＡＭ４３は、ＲＯＭ４２から読み出された制御プログラム、及び各種の設定値を一時的に記憶し、また、原点位置センサ３５及び動作位置センサ３６によって読み取られた情報を記憶する。
【００３０】
コントローラ４０は、ＲＯＭ４２に記憶された制御プログラムによって、巻線機構５のスピンドルモータ８、テンション付与機構１１、及びノズル移動機構１３等の動作を制御する。また、テープ貼付機構６のテープ供給源２１、チャック移動機構２４、及びカッター２５等の動作を制御する。
【００３１】
次に、図３〜図５を参照してコントローラ４０による巻線装置１００の動作について説明する。図３は巻線装置１００の動作を示すフローチャートであり、図４はテープ貼付機構６の動作を示す図であり、図５はノズル速度及び原点位置センサ出力信号の時間変化を示すグラフである。
【００３２】
まず、ボビン３を、ボビン３の軸がスピンドル軸２と一致するように、スピンドル軸２に固定する。また、テンション付与機構１１を介して線材供給源１０から供給される線材４をノズル支持部１４に支持されたノズル１２に通し、ノズル１２の先端から繰り出された線材４をクランプ装置（図示せず）によって保持する。
【００３３】
ノズル移動機構１３が動作することによって、ノズル１２は線材４を伴ってボビン３の巻胴部３ａに移動し、線材４を巻胴部３ａの端部に案内する。そして、スピンドル軸２が回転する共に、ノズル１２が巻胴部３ａの一端から他端に移動することによって、線材４を巻胴部３ａに巻線する（図３ステップ１）。
【００３４】
ノズル１２は、巻胴部３ａの端部まで移動し、巻胴部３ａに線材４を巻線した後、図４（ａ）に示すように、巻胴部３ａの端部において線材４を直角に曲げ、ボビン３の端子３ｃに移動する（図３ステップ２）。
【００３５】
ノズル１２は、線材４を端子３ｃに絡げる。また、この絡げ動作と並行して、チャック移動機構２４を動作することによって、線材４を直角に曲げた部分の固定及び絶縁を目的として、図４（ａ）に示すように巻胴部３ａに巻線した線材４に絶縁テープ２０を貼り付ける（図３ステップ３）。具体的には、横移動機構２９によって、チャック支持部２３のスピンドル軸方向の位置を調整する。また、昇降機構３０の電磁弁３２の動作によって、シリンダ３１の内部のピストン３３が巻胴部３ａに向かって移動し、チャック支持部２３のテープチャック２２に把持された絶縁テープ２０を巻胴部３ａに巻線された線材４の外周に貼り付ける。絶縁テープ２０の貼り付け後、チャック支持部２３は、図４（ｂ）に示すように、昇降機構３０の電磁弁３２の動作によって原点位置、すなわち元の位置に戻るため上昇する。
【００３６】
上記ステップ３において、ノズル１２が線材４を端子３ｃに絡げている最中の所定のタイミングにて、テープ貼付機構６による絶縁テープ２０の貼り付け作業が終了しているか否かを確認する。具体的には、テープ貼付機構６のチャック支持部２３が原点位置へ復帰しているか否かを原点位置センサ３５によって確認する（図３ステップ４）。ピストン３３の位置がシリンダ３１内の最上部（原点位置）に戻っている場合には、原点位置センサ３５は信号を出力し、チャック支持部２３の原点位置への復帰が確認される。このように、ステップ４では、ノズル１２が線材４を端子３ｃに絡げている最中に、テープ貼付機構６が原点位置へ復帰した否かを判断する。
【００３７】
ステップ４において、原点位置センサ３５がチャック支持部２３の原点位置への復帰を検出した場合、つまり、テープ貼付機構６によるテープ貼り付け作業が終了していると判断した場合には、ノズル１２とテープ貼付機構６との干渉の恐れが無いため、ノズル１２は線材４の端子３ｃへの絡げ動作終了後、停止することなく再び巻胴部３ａへ移動する（図３ステップ５）。そして、ステップ１に戻り、再び巻線動作が繰り返される。
【００３８】
このときのノズル速度及び原点位置センサ出力信号の時間変化を図５に示す。図中の実線はノズル１２の速度を示し、点線は原点位置センサ３５の出力信号を示す。チャック支持部２３が原点位置にある場合、原点位置センサ３５の出力信号はＯＮである。ノズル１２が線材４を端子３ｃに絡げている最中の所定のタイミング（図中ｔ）にて、チャック支持部２３が原点位置へ復帰した否かを原点位置センサ３によって確認する。このとき、原点位置センサ３５の出力信号が、図５に示すようにＯＮの場合には、ノズル１２は停止することなく次の巻線動作を継続する。
【００３９】
また、ステップ４において、原点位置センサ３５がチャック支持部２３の原点位置への復帰を検出できない場合、つまり、テープ貼付機構６によるテープ貼り付け作業が終了していないと判断した場合には、ノズル１２は線材４の端子３ｃへの絡げ動作終了後、一端停止する（図３ステップ６）。そして、再びステップ４に戻り、原点位置センサ３５がチャック支持部２３の原点位置への復帰を検出した後、ステップ５に進み巻線動作を再開する。これにより、ノズル１２とテープ貼付機構６との干渉を防止することができる。
【００４０】
以上の動作は、ループを形成して繰り返し行われ、多層コイルが形成される。なお、巻線の層の数や、絶縁テープ２０を線材に貼り付ける頻度は、ＲＯＭ４２に記憶されたプログラムによって任意に設定することができる。
【００４１】
また、動作位置センサ３６にてピストン３３の現在位置を常時検出することによって、チャック支持部２３の現在位置を連続的に検出するようにすれば、チャック支持部２３がノズル１２と干渉しない位置まで上昇した場合にはテープ貼付機構６の作業が終了していると判断することもできる。
【００４２】
以上の本発明の実施の形態１に係る巻線装置１００によれば、ノズル１２の巻線動作とテープ貼付機構６の作業とが干渉しない場合には、ノズル１２の端子３ｃへの絡げ動作から巻胴部３ａへの巻線動作への移行は停止することなく継続して行われるため、効率良く巻線作業を行うことができる。
【００４３】
また、ノズル１２の巻線動作とテープ貼付機構６の作業とが干渉する恐れがある場合には、ノズル１２の動作を一旦停止させるが、干渉の恐れが無くなった場合には、ノズル１２の動作を再開するようにした。したがって、ノズル１２の巻線動作とテープ貼付機構６の作業との間に所定の時間を設定する場合と比較して、効率良く巻線作業を行うことができ、巻線装置１００による全体の作業時間を短縮することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、図６、図７を参照して本発明の実施の形態２に係る巻線装置２００について説明する。図６は巻線装置２００を示す斜視図であり、図７はコア周辺を示す部分拡大図である。
【００４５】
巻線装置２００は、基台１上に載置され、電機子における巻芯としてのコア５０に線材４を自動的に巻線する巻線機構５と、巻線機構５による巻線動作に付随する作業を行う付随機構としての整流子カバー取外し機構５１とを備える。整流子カバー取外し機構５１による作業は、巻線機構５の巻線動作の合間に行われる。
【００４６】
コア５０は、例えばインナーロータ式モータに備えられる多極電機子を構成するもので、環状部５０ａと、この環状部５０ａから径方向外側に向かって放射状に突出した複数のティース５０ｂとを備え、ティース５０ｂに線材４が巻線される。各ティース５０ｂの間にはスロット５０ｃが開口している。
【００４７】
コア５０の環状部５０ａの開口部にはロータ軸５２が挿通して設けられ、ロータ軸５２には整流子５３が取付けられている。整流子５３には、ティース５０ｂに巻線された線材４の端部を係止する端子５４が設けられている。なお、コア５０、ロータ軸５２、及び整流子５３は同軸上に配置される。
【００４８】
巻線装置２００によって線材４が巻線されたコア５０をモータ（図示せず）に適用した場合、整流子５３から供給される電流が端子５４を介してティース５０ｂに巻線された線材４に流れ、モータを構成する永久磁石との間にて磁力が発生し、ロータ軸５２が回転駆動することとなる。
【００４９】
巻線機構５は、ロータ軸５２を支持すると共にコア５０をロータ軸５２を軸として回転させるインデックス機構５５と、線材４が繰り出されるノズル１２が取付けられたフライヤ５６と、フライヤ５６を動作させることによってノズル１２をコア５０の周りを旋回させるフライヤ駆動機構５７と、線材４をコア５０のスロット５０ｃに案内するフォーマ５８とを備える。
【００５０】
インデックス機構５５は、ロータ軸５２を掴んで支持するチャック６０と、チャック６０を回転させるモータ６１と、チャック６０が設けられた昇降台６２をガイドレール６３に沿って昇降駆動する昇降シリンダ６４とを備える。
【００５１】
ノズル１２は、円筒形状であり、ロータ軸５２と直交する向きにフライヤアーム６５を介してフライヤ５６に取付けられている。線材４は、ノズル１２の貫通孔を挿通しノズル１２に保持される。
【００５２】
フライヤ５６は、フライヤ支持軸６６を介してフライヤ支持台６７に支持され、フライヤ支持軸６６を中心に回転する。フライヤ５６は円板形状であり、ノズル１２を支持するフライヤアーム６５はフライヤ５６の外周部分に取付けられている。フライヤ５６が回転することによって、ノズル１２がコア５０の周り旋回し、ノズル１２から繰り出される線材４がコア５０のティース５０ｂに巻線される。
【００５３】
線材供給源（図示せず）から供給される線材４は、フライヤ支持台６７のガイド穴６７ａと、フライヤ５６のガイド穴５６ａを通って、ノズル１２へと導かれる。
【００５４】
フライヤ駆動機構５７は、フライヤ支持軸６６を図示しないベルト及びプーリを介して回転させ、フライヤ５６を回転駆動するフライヤ駆動モータ６８と、フライヤ支持台６７を軸６６の軸方向に移動可能に支持するガイドレール６９と備える。
【００５５】
フォーマ５８は、コア５０とフライヤ５６との間に配置され、巻線動作時にコア５０の外周面に当接してコア５０を固定するセンターフォーマ５８ａと、センターフォーマ５８ａによるコア５０の固定方向とは直交する方向の両側からコア５０を挟み固定する一対のサイドフォーマ５８ｂとを備える。
【００５６】
センターフォーマ５８ａ及びサイドフォーマ５８ｂは、センターフォーマ５８ａ及びサイドフォーマ５８ｂに形成されたガイド面によって線材４をコア５０のスロット５０ｃに向けて案内する。センターフォーマ５８ａは、センターフォーマ支持軸７０の先端に連結される。フライヤ支持軸６６は中空状の軸であり、センターフォーマ支持軸７０はフライヤ支持軸６６の中空部を挿通し、回転不能となるようにフライヤ支持台６７に支持されている。サイドフォーマ５８ｂは、ガイドレール７１及び７２上を移動可能に配置され、コア５０に対する相対位置が調整可能となっている。
【００５７】
次に、整流子カバー取外し機構５１について説明する。ティース５０ｂに線材４を巻線する際には、ノズル１２が整流子５３に干渉するのを防止するため、通常、整流子５３を整流子カバー７５にて覆い整流子カバー７５をガイドとして線材４を巻線する。このため、巻線終了後に線材４を整流子５３の端子５４に係止させるためには、整流子カバー７５を取外し、端子５４を露出させる必要がある。この整流子カバー７５を取外す作業を行うのが整流子カバー取外し機構５１である。
【００５８】
整流子カバー７５は、整流子５３及び端子５４を覆う筒状のカバーであり、整流子５３及び端子５４を覆った状態にてノズル１２から繰り出される線材４をコア５０に案内する傾斜ガイド面７５ａを有する。傾斜ガイド面７５ａは、フライヤ５６に対向して形成される。
【００５９】
整流子カバー取外し機構５１は、整流子カバー７５を支持する整流子カバー支持部７６と、整流子カバー支持部を移動する整流子カバー移動機構７７とを備える。
【００６０】
整流子カバー移動機構７７は、整流子カバー支持部７６をフライヤ支持軸６６の軸方向に移動する前後シリンダ７８と、前後シリンダ７８を支持する支持台７９と、支持台７９を昇降する昇降機構３０とを備える。
【００６１】
昇降機構３０は、支柱８１に固定され上下方向に延在するシリンダ３１と、コントローラ４０の信号によって開閉する電磁弁３２と、シリンダ３１の内部を往復運動するピストン３３とを備え、ピストン３３の先端には支持台７９が連結されている。
【００６２】
シリンダ３１は両ロッドシリンダであり、図示しない空気供給源からの圧縮空気が電磁弁３２の開閉によってシリンダ３１内に供給されることによって、ピストン３３が往復運動する。これにより、支持台７９を介して整流子カバー７５が昇降する。
【００６３】
シリンダ３１には、整流子カバー７５が原点位置にあるか否か、つまり整流子カバー取外し機構５１による作業位置が終了位置にあるか否かを検知する原点位置検知器としての原点位置センサ３５と、整流子カバー７５の現在動作位置を検出する動作位置検知器としての動作位置センサ３６とが設けられている。原点位置センサ３５は、ピストン３３が原点位置にある場合に信号を出力するものであり、動作位置センサ３６は、ピストン３３の現在位置を検知するものである。
【００６４】
４０は巻線装置２００に搭載され巻線装置全体の動作を制御するコントローラである。図８は、コントローラ４０の構成を示すブロック線図である。
【００６５】
コントローラ４０は、図８に示す通り、ＣＰＵ４１を中心として、これにＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、原点位置センサ３５、及び動作位置センサ３６を接続したものであり、巻線機構５及び整流子カバー取外し機構５１の動作を制御するものである。
【００６６】
ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１の処理動作に必要な制御プログラム、及び各種の設定値を記憶している。
【００６７】
ＲＡＭ４３は、ＲＯＭ４２から読み出された制御プログラム、及び各種の設定値を一時的に記憶し、また、原点位置センサ３５及び動作位置センサ３６によって読み取られた情報を記憶する。
【００６８】
コントローラ４０は、ＲＯＭ４２に記憶された制御プログラムによって、巻線機構５のインデックス機構５５、フライヤ駆動機構５７、及びフォーマ５８等の動作を制御する。また、整流子カバー取外し機構５１の整流子カバー移動機構７７等の動作を制御する。
【００６９】
次に、図９〜図１１を参照してコントローラ４０による巻線装置２００の動作について説明する。図９は巻線装置２００の動作を示すフローチャートであり、図１０は整流子カバー取外し機構５１の動作を示す図であり、図１１はノズル速度及び原点位置センサ出力信号の時間変化を示すグラフである。
【００７０】
まず、線材供給源からの線材４をテンション装置（図示せず）を経て、フライヤ支持台６７のガイド穴６７ａと、フライヤ５６のガイド穴５６ａとを通してノズル１２から引き出し、線材４の端部をクランプ（図示せず）にて保持する。
【００７１】
ロータ軸５２をインデックス機構５５のチャック６０にて掴み支持すると共に、センターフォーマ５８ａ、及びサイドフォーマ５８ｂをコア５０の外周に当接させコア５０を固定する。このとき、図１０に示すように、コア５０のスロット５０ｃがセンターフォーマ５８ａとサイドフォーマ５８ｂとの隙間と一致するようにコア５０の位置調整をする。また、整流子カバー移動機構７７を駆動することによって整流子カバー７５を下降させ、整流子５３及び端子５４を整流子カバー７５にて覆う。
【００７２】
フライヤ駆動機構５７を駆動することによってフライヤ５６を回転させる。これにより、ノズル１２はコア５０の周りを旋回し、図１０（ａ）に示すように線材４がコア５０のティース５０ｂに巻線される（図９ステップ１）。このとき、線材４は、整流子カバー７５の傾斜ガイド面７５ａ、及びフォーマ５８に案内されてティース５０ｂに巻線される。
【００７３】
ティース５０ｂに線材４を巻線した後、線材４を整流子５３の端子５４に係止させるため、整流子カバー移動機構７７を駆動することによって、図１０（ｂ）に示すように整流子カバー７５を取り外し、端子５４を露出する（図９ステップ２）。具体的には、昇降機構３０の電磁弁３２の動作によって、シリンダ３１内に空気が供給されシリンダ内部のピストン３３が上昇し、整流子カバー支持部７６に支持された整流子カバー７５が取り外される。整流子カバー移動機構７７を駆動し、整流子カバー７５の取り外し作業を開始するタイミングとしては、ノズル１２が最後の一周に入った直後が好ましい。
【００７４】
上記ステップ２において、ノズル１２がコア５０の周りを旋回している最中の所定のタイミング、例えば、図１０（ｂ）に示すように最後の一周におけるノズル１２がコア５０の下方に位置したときに、整流子カバー取外し機構５１による整流子カバー７５の取り外し作業が終了しているか否かを確認する。具体的には、整流子カバー７５が原点位置にあるか否かを原点位置センサ３５によって確認する（図９ステップ３）。ピストン３３の位置がシリンダ３１内の最上部（原点位置）にある場合には、原点位置センサ３５は信号を出力し、整流子カバー７５が原点位置にあることが確認される。このように、ステップ３では、ノズル１２がコア５０の周りを旋回している最中、つまり巻線動作中に、整流子カバー取外し機構５１が原点位置にあるか否かを判断する。
【００７５】
ステップ３において、原点位置センサ３５が整流子カバー７５の原点位置への到達を検出した場合、つまり、整流子カバー取外し機構５１による整流子カバー７５の取り外し作業が終了していると判断した場合には、整流子５３の端子５４は露出しているため、ノズル１２は停止することなく線材４を端子５４に係止する（図９ステップ４）。
【００７６】
このときのノズル速度及び原点位置センサ出力信号の時間変化を図１１に示す。図中の実線はノズル１２の速度を示し、点線は原点位置センサ３５の出力信号を示す。整流子カバー７５が原点位置にある場合、原点位置センサ３５の出力信号はＯＮである。ノズル１２が最後の一周に入った後、整流子カバー取外し機構５１による整流子カバー７５の取り外し作業が行われる。そして、その後、所定のタイミング（図中ｔ）にて、整流子カバー７５が原点位置にあるか否かを原点位置センサ３５によって確認する。このとき、原点位置センサ３５の出力信号が、図１１に示すようにＯＮの場合には、ノズル１２は停止することなく整流子５３の端子５４への線材４の係止動作を継続する。
【００７７】
また、ステップ３において、原点位置センサ３５が整流子カバー７５の原点位置への到達を検出できない場合、つまり、整流子カバー取外し機構５１による整流子カバー７５の取り外し作業が終了していないと判断した場合には、ノズル１２は端子５４に線材を係止する直前で一端停止する（図９ステップ５）。そして、再びステップ３に戻り、原点位置センサ３５が整流子カバー７５の原点位置への到達を検出した後、ステップ４に進み線材４を端子５４へ係止する。
【００７８】
ステップ４の後は、ステップ１に戻り、インデックス機構５５を動作させることによってコア５０をロータ軸５２を中心として回転させ、他のティース５０ｂに線材４を巻線する。このように、以上の動作はループを形成して行われ、コア５０の全てのティース５０ｂに線材４が巻線される。
【００７９】
なお、整流子カバー７５の取り外し作業を開始するタイミングや、整流子カバー７５が原点位置にあるか否かを原点位置センサ３５によって確認するタイミング等は、ＲＯＭ４２に記憶されたプログラムによって任意に設定することができる。
【００８０】
また、動作位置センサ３６にてピストン３３の現在位置を常時検出することによって、整流子カバー７５の現在位置を連続的に検出するようにすれば、整流子５３の端子５４が露出した時点で、整流子カバー取外し機構５１による整流子カバー７５の取り外し作業が終了していると判断することもできる。このように構成することによって、端子５４への線材４の係止作業への移行をよりスムーズに行うことができる。
【００８１】
以上の本発明の実施の形態２に係る巻線装置２００によれば、整流子カバー７５の取り外しが終了している場合には、ノズル１２の巻線動作から線材４の係止作業への移行は停止することなく継続して行われるため、効率良く巻線作業を行うことができる。
【００８２】
また、整流子カバー７５の取り外しが終了していない場合には、ノズル１２の動作を一旦停止させるが、整流子カバー７５の取り外しが終了次第ノズル１２の動作を再開するようにした。したがって、ノズル１２の巻線動作と整流子カバー取外し機構５１の作業との間に所定の時間を設定する場合と比較して、効率良く巻線作業を行うことができ、巻線装置２００による全体の作業時間を短縮することができる。
【００８３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、多層コイル、及びモータのステータコアの製造装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態１である巻線装置１００を示す斜視図である。
【図２】同じく巻線装置１００におけるコントローラ４０の構成を示すブロック線図である。
【図３】同じく巻線装置１００における巻線装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図４】同じく巻線装置１００におけるテープ貼付機構６の動作を示す図である。
【図５】同じく巻線装置１００におけるノズル速度及び原点位置センサ出力信号の時間変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態２である巻線装置２００を示す斜視図である。
【図７】同じく巻線装置２００におけるコア周辺を示す部分拡大図である。
【図８】同じく巻線装置２００におけるコントローラ４０の構成を示すブロック線図である。
【図９】同じく巻線装置２００における巻線装置２００の動作を示すフローチャートである。
【図１０】同じく巻線装置２００における整流子カバー取外し機構５１の動作を示す図である。
【図１１】同じく巻線装置２００におけるノズル速度及び原点位置センサ出力信号の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８６】
１００，２００  巻線装置
２  スピンドル軸
３  ボビン
３ａ  巻胴部
３ｂ  鍔部
３ｃ  端子
４  線材
５  巻線機構
６  テープ貼付機構
１２  ノズル
１３  ノズル移動機構
１４  ノズル支持部
２０  絶縁テープ
３０  昇降機構
３１  シリンダ
３３  ピストン
３５  原点位置センサ
３６  動作位置センサ
４０  コントローラ
５０  コア
５０ｂ  ティース
５１  整流子カバー取外し機構
５２  ロータ軸
５３  整流子
５４  端子
５５  インデックス機構
５６  フライヤ
５８  フォーマ
７５  整流子カバー
７５ａ  傾斜ガイド面
７６  整流子カバー支持部
７７  整流子カバー移動機構
７９  支持台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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