コイリングマシンはどのように動作するのですか?

簡単な答え:コイリングマシン（コイル巻線機）は、スピンドルを回転させてボビン、コア、またはトロイダル リングを回転させることで動作します。その間、同期ワイヤ送り機構が、制御された張力の下でエナメル線を層ごとにその周囲に配置します。事前設定された巻き数 - に達すると、ワイヤは自動的に切断されて終了します。{0}}

最新の自動コイルワインダーとCNCコイル巻線機サーボ モーターとプログラマブル ロジックを使用して、巻線速度、ワイヤー張力、およびトラバース ピッチを制御することで、同じ機械でインダクター コイル、トランス巻線、モーター ステーター コイル、およびトロイダル トランス巻線を高い再現性で製造できます。

この記事の残りの部分では、プロセスの各段階を詳しく説明し、スピンドル巻線とトロイダル巻線を比較し、巻線ジョブを正しく設定するために使用される張力とワイヤのサイズ設定の公式について説明します。-

I. コイリングマシンの基本的な動作原理は何ですか?

シンプルなベンチ-トップ スピンドル巻線機であっても、全自動 CNC コイル巻線機 - であっても、すべてのコイル巻線機 - は、その核心として、巻き戻し、張力、巻き取り、終結という同じ 4 つの機能を順番に実行します。

ａ．ワイヤーの巻き戻しと張力の制御

ワイヤは供給スプールから機械式または磁気式テンショナーを介して引き出されます。張力は狭い帯域内に留める必要があります。緩すぎると巻線が不均一または緩くなります (結合不良、共振の問題)。きつすぎると、エナメル絶縁体に亀裂が入ったり、ワイヤがボビンやコアを変形したりする可能性があります。

b.スピンドルの回転とワイヤの配置

ボビン、コア、またはステーターは、モーターによって駆動されるスピンドルに取り付けられます。スピンドルが回転すると、トラバース ガイド (ノズルまたはフライヤー) が同期した経路を移動してワイヤを均等に配置します -。これが単層巻線、多層巻線、- 巻線、精密ピッチ巻線の背後にあるメカニズムです。-。

c.ターンカウントと停止制御

エンコーダまたは光電センサーがスピンドルの回転を追跡します。プログラムされた回転数に達すると、機械は自動的に減速、停止し、ワイヤー切断または次のプロセスステップへの信号を送ります。

d.ワイヤ終端

ワイヤの端は切断され、自動機械ではオペレータの介入なしに端子ピンに引っ掛けたり、はんだ付けしたり、巻き付けたりすることもできます。

II.トロイダル巻線機の動作はどのように異なりますか?

ボビン-式のスピンドル巻線とは異なり、トロイダル巻線機はワイヤーを通す必要があります中央の穴を通してリング-形（ドーナツ-形）磁気コアを繰り返し回転させます-コア自体はボビンのように回転しません。これは機械的により要求が厳しいため、トロイダル変圧器巻線機が独自の機器カテゴリを形成しています。

ａ．リング・フライヤー型トロイダル巻

ワイヤー軌道が事前に装填された回転リングがコアの周囲とコアを通過し、1 回転ごとに 1 回転します。これは、中量から大量のトロイダル変圧器巻線機を製造する場合に最も一般的な方法です。--

b.シャトル式トロイダル巻

小さなワイヤ ボビンを搭載したシャトルは、物理的にコアの開口部を通過し、1 回転ごとにその周囲に戻ります。- リング巻きよりも遅くなりますが、リング機構が実用的ではない、より大きなコア直径またはより厚いワイヤ ゲージに適しています。

c.ギア-タイプのトロイダル巻線

ギア駆動機構により、ワイヤーを運ぶリングが個別のステップで前進し、ターン間隔をより細かく制御できます-。変流器巻線ここで、ターン-対-の均一性は測定精度に直接影響します。

Ⅲ．コイル巻線機の用途別の主な種類は何ですか?

コイルの形状が異なれば、異なるマシン アーキテクチャが必要になります。以下の表は、マシンタイプと一般的なアプリケーションを対応付けています。

ａ．スピンドル巻線機

標準的なボビン-ベースのインダクタ コイルや、コイル形状が円筒形の小型変圧器コイル巻線機の用途に使用されます。

b.モーター固定子巻線機

これらは、コイル経路が直線円筒ではなくステーターのスロット形状に従うため、単純な回転スピンドルではなく、針巻線または直線巻線ヘッドを使用して、モーターまたは発電機のステーターコアのスロットにワイヤーを直接巻き付けます。

c. CNCコイル巻線機

ソフトウェアを介して巻線パターンを切り替えることができるプログラム可能な多軸マシンで、少量、多品種の生産や研究開発のプロトタイピングに適しています。-

IV.巻線のワイヤー張力とワイヤーサイズはどのように計算されますか?

正しい設定は、ワイヤの張力をワイヤのゲージに合わせること、またエナメル線の裸銅線の直径と必要な断面積を確認することにかかっています。-

ａ．断面積からのワイヤ直径-

裸線の直径は、以下を使用して必要な断面積から導き出すことができます。-

d = √(4S / π)

どこ：

d= 裸（絶縁されていない）エナメル線の直径 (mm)

S=必要なワイヤ断面積-（mm²）、電流容量によって決まります-

b.巻き張力の目安

一般的な経験則として、巻線張力 (T) はワイヤ直径の 2 乗に比例して設定されます。これは、ワイヤが細いほど、変形または破損する前に許容される引っ張り力が小さくなるためです。

T ≈ k × d²

どこkワイヤの種類および絶縁クラスごとに経験的に決定される張力係数です (通常、ワイヤの製造元によって提供されるか、テスト巻線によって確立されます)。

適切な張力を得ることが、安定した高歩留まりのコイル巻線機のセットアップと、断線や再加工が頻繁に発生するコイル巻線機のセットアップを分けるものです-。また、通常、受け入れテスト中にチェックされる最初の 2 つのパラメータが巻数の精度と張力の制御である理由もここにあります。-

仕組みを研究するだけではなく、機器を調達する場合は、キオクシアは、リング-タイプのトロイダル変圧器巻線機、変流器製造用のギア-タイプのトロイダル巻線機、インダクタおよびステータ巻線ライン用の自動コイル巻線機など、- 上のカテゴリをカバーするあらゆる種類のトロイダルおよびコイル巻線機を製造しています。

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