繞線裝置的製作方法
2023-09-21 11:11:05
專利名稱：繞線裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及偏轉線圈繞線裝置，尤其涉及能正確地把線材導引到線圈架的規定繞線位置上的改良。
用來製造偏轉線圈的繞線裝置在日本專利公報特開平6-325963號、特開平7-220636號和特開平5-258669號等文獻中已公開。
這些繞線裝置是把線材從
圖18中沒表示的能自由移動的噴嘴抽出。將其卷繞到如圖18所示的在上下分別設有大直徑開口部2和小直徑開口部3的漏鬥狀(喇叭狀)線圈架(偏轉線圈架)1上，由此形成偏轉線圈，這時，將這個能自由移動的噴嘴從大直徑開口部2導入、將其下降到穿過小直徑開口部3，隨著這樣的動作而把從上述移動式噴嘴抽出的線材、沿著線圈架1的內周、縱向切成的多條狹縫4中的一條加以導引。而且用絡線裝置(鉤子裝置)把這線材卷繞在小直徑開口部3所設置多個梳子狀繫緊片5之間和沿著小直徑開口部3的開口端緣的外周形成的圓周溝6裡。接著，將移動式噴嘴從小直徑開口部3上升到大直徑開口部2，將線材從狹縫4卷繞到大直徑開口部2所設置的繫緊片7之間以及沿著大直徑開口部2的開口端外周形成的圓周溝8裡。通過依次反覆進行這樣的繞線作業，就形成如圖19所示的偏轉線圈。
圖20、圖21表示在上述開口部2、3(尤其是配置在下側的小直徑開口部3)上進行絡線作業中所用的絡線裝置(鉤子裝置)。如圖所示，這些現有的鉤子裝置100、102都是用鉤部101、103勾住線材9而加以導引的。而且，這些現有的鉤子裝置100、102都沒特別地設置把線材9從鉤部101、103卸下的機構，所以在絡線作業結束後，通過使鉤部101、103本體分別進行圓弧運動或圓周運動，由此釋放線材9，從而把線材9從這釋放位置導引到狹縫4。
但是，在進行這釋放作業中，無論怎樣處理，鉤部101、103總是要曳拉線材9，結果使線材9的釋放位置變得不穩定，就不能正確地把線材9導引到狹縫4裡。這樣，偏轉線圈的形狀和特性也因這不正確的導引而變得不穩定。
另外，上述現有繞線裝置上，抽出線材的噴嘴是在線圈架的要繞線部位移動的，是沿著偏轉線圈10的形狀、大致作四方形狀的移動。雖然這時從噴嘴抽出的線材上有張力作用，但為了使線材正確地卷繞，最好把這張力穩定在規定的數值。
但是，由於在現有繞線裝置中，在繞線作業過程中，噴嘴的線材抽出端是固定成一定角度的，因而例如在線材抽出端朝下的情況下使噴嘴下降時，線材需從線材抽出端大致折彎180度地抽出，這會使線材和噴嘴間的摩擦力增大，因此線材上的張力也就增大。此外，在現有繞線裝置上，加在線材上的張力還因繞線位置而改變，這也造成偏轉線圈的形狀和特性不穩定。
本發明是為了解決上述現有技術存在的問題而作出的，其目的是提供一種繞線裝置，它能把線材正確地導引到線圈架的規定繞線位置上，而且能提高線圈(偏轉線圈)的形狀和特性的精度。
為了達到上述目的而作出的第1個發明的卷線裝置，設有能自由地沿3維方向移動的線材供給裝置，並把從支承在這個線材供給裝置上的噴嘴抽出線材卷繞到線圈架上，上述線材供給裝置上在平常狀態下能自由轉動的支承著上述噴嘴，而且設有固定這個噴嘴轉動的固定機構。
第2個發明的繞線裝置，設有能自由地沿3維方向移動的噴嘴，和勾著從這個噴嘴放出的線材而將其導引到線圈架的規定位置上的鉤子裝置，上述鉤子裝置設有鉤子、沿著這鉤子的側部能自由轉動的板構件、使這板構件迴轉的驅動機構，上述鉤子具有將線材繫緊的鉤形前端部；在從上述鉤子釋放線材時使上述板構件轉動而將線材頂出。
第3個發明的繞線裝置，它設有能自由地沿3維方向移動的噴嘴，和勾著從這個噴嘴抽出的線材而將其導引到線圈架的規定位置上的鉤子裝置，上述鉤子裝置設有鉤子、沿著這鉤子的側部配置的板構件、使上述鉤子相對這板構件迴轉的驅動機構，上述鉤子具有將線材繫緊的鉤形前端部；在從上述鉤子釋放線材時使上述鉤子轉動，由此使與線材接觸的上述板構件與上述鉤子脫離。
本申請的第1個發明中，雖然噴嘴與線材供給裝置一起沿著要製造的線圈形狀而移動，但由於噴嘴是相對於線材供給裝置在平常狀態下能自由轉動地支承的，因而噴嘴的線材抽出端自然朝向阻力小的一方，其結果在噴嘴和線材之間不會產生多餘的摩擦。這樣，在繞線作業過程中，從噴嘴抽出的線材上，張力不會過分地提高，能正確地進行繞線，結果能提高線圈的形狀和特性的精度。
在本申請的第2個發明中，在進行繞線作業的規定工序中，雖然是將線材勾在鉤子裝置的鉤子上而加以導引，但由於在這鉤子裝置進行的導引工序結束時，由板構件的轉動將線材從鉤子頂出，因而能把線材從鉤子裝置的釋放位置穩定到規定的位置上，能將繞線作業從這正確的釋放位置進入到下道工序。這樣，在鉤子裝置釋放時，線材的繞線位置就完全不會偏，繞線能正確地進行，結果能提高線圈的形狀和特性的精度。
在本申請的第3個發明中，在進行繞線作業的規定工序中，雖然是將線材勾在鉤子裝置的鉤子上而加以導引，但在由鉤子裝置進行的導引工序結束時，由鉤子的轉動就能使與線材相接觸的板構件與鉤子脫離，因而能把線材從鉤子裝置的釋放位置穩定到規定的位置，能使繞線作業從這正確的釋放位置進入到下道工序，這樣，在鉤子裝置釋放時線材的繞線位置就不會偏，能正確地進行繞線，其結果能提高線圈的形狀和特性的精度。
圖1是表示本發明的實施例的斜視圖，圖2是表示其中的線材供給裝置的斜視圖，圖3是表示其中的支承組件的斜視圖，圖4是表示其中的朝卷線架繞線順序的說明圖，圖5是與上圖相同的說明圖，圖6是與上圖相同的說明圖，圖7是與上圖相同的說明圖，圖8是與上圖相同的說明圖，圖9是與上圖相同的說明圖，圖10是與上圖相同的說明圖，圖11是與上圖相同的說明圖，
圖12是與上圖相同的說明圖，圖13是與上圖相同的說明圖，圖14是與上圖相同的說明圖，圖15是與上圖相同的說明圖，圖16是與上圖相同的說明圖，圖17是表示本發明另一個實施例的支承組件的斜視圖，圖18是表示偏轉線圈的斜視圖，圖19是表示線圈架的斜視圖，圖20是表示現有鉤子裝置的斜視圖，圖21也是表示現有鉤子裝置的斜視圖。
下面，參照著附圖來說明本發明的實施例。
圖1表示本發明的偏轉線圈繞線裝置的整體結構。
將線材9從圖中沒表示的繞線筒抽出，在張力裝置11上對其施加規定的張力之後，將其導引到這張力裝置11下方的線材供給裝置20。線材供給裝置20配置在繞線裝置機殼上所設置的桌子狀線圈架支承部12的上方，從線材供給裝置20的前端的噴嘴21抽出的線材9被導向線圈架(偏轉線圈架)1上，在上述線圈架支承部12的迴轉構件12A上開著孔，線圈架1從小直徑開口部3配入在這孔裡，大直徑開口部2由線圈架支承部12的迴轉構件12A支承著。其中，線圈架1的結構是和圖18所示的一樣。而且，支承著線圈架1的迴轉構件12A的外周緣上繞著皮帶13，由馬達14驅動皮帶13循環移動。從而使線圈架1與迴轉構件12A一起、圍繞著中心軸而自轉。
線材供給裝置20藉助移動裝置15的作用、能沿3維方向自由地移動，而且能圍繞線圈架1的中心軸自由迴轉地支承著。
下面，進行更詳細的說明。移動裝置15設有圓筒狀的迴轉構件16，它是與線圈架1大致同軸地配置在線圈架1的上方。這個迴轉構件16由馬達17驅動而圍繞轉軸16A迴轉。在這轉軸16A上以一定長度偏心地固定著臂狀的線材供給裝置20，由此，隨著迴轉構件16的迴轉，使線材供給裝置20前端的噴嘴21圍繞線圈架1的中心軸而公轉。卷繞在線圈架1上的線材9貫通這個迴轉構件16的轉軸16A後被導引到線材供給裝置20。
上述移動裝置15由4個構成部分15A、15B、15C、15D構成，其中分別用滾珠螺杆18A、18B、18C將構成部分15A和15B、構成部分15B和15C、構成部分15C和15D連接著。這3對滾珠螺杆18A、18B、18C沿著相互成直角相交的3個軸向延伸設置，各由馬達19A、19B、19C驅動迴轉。
藉助這個迴轉驅動能使構成部分15B沿著滾珠螺杆18A、相對於構成部分15A；使構成部分15C沿著滾珠螺杆18B、相對於構成部分15B；使構成部分15D沿著滾珠螺杆18C、相對於構成部分15C分別沿不同的3個軸向移動。在這種場合下，由於上述迴轉構件16能自由迴轉地支承在構成部分15D上，因而支承在迴轉構件16上的線材供給裝置20、藉助馬達19A、19B、19C的組合迴轉驅動，就能自由地向任意3維方向移動。
在移動裝置15的下方，而且在線圈架支承部12所收容的線圈架1的側方設置著支承組件30，在這支承組件30上支承著夾頭裝置39、上側鉤子裝置40和下側鉤子裝置50；在這支承組件30的側方配置著移動裝置31，它使支承組件30沿3維方向移動。這個移動裝置31和上述移動裝置15同樣地、由沿著3個軸向延伸的滾珠螺杆將各個構成部分連接著，通過馬達使這些滾珠螺杆迴轉，使各個構成部分相對移動，由此就能使支承組件30沿任意3維方向移動，使這支承組件30構成離固定在繞線裝置機殼上的構成部分最遠的構成部分。
圖2詳細表示線材供給裝置20。
如圖所示，線材供給裝置20的本體20A是中空的臂狀構件，貫通迴轉構件16後被導引的線材9受到安裝在這線材供給裝置本體20A上的多個滑輪22導引，從線材供給裝置本體20A內部的中空部穿出，並被導引到噴嘴21上。
在線材供給裝置本體20A前端、平行地設有一對角撐板24，在這一對角撐板24之間能自由迴轉地用銷結合著噴嘴支承部23，在這噴嘴支承部23上支承著噴嘴21。這個噴嘴支承部23能自由迴轉。噴嘴21的抽出端隨著這噴嘴支承部23的迴轉自由改變角度。
在這種場合下，線材9在線材供給裝置本體20A和噴嘴支承部23之間，由滑輪那樣的構件使其在充分平緩地彎曲(具有充分大的半徑R)狀態下受到導引，因此不會產生過大的摩擦。
在這噴嘴支承部23的基端，與噴嘴支承部23的轉軸同軸地設置著齒輪25。而且，藉助從線材供給裝置本體20A伸出來的結合構件26與齒輪25的齒嚙合，可將噴嘴支承部23的迴轉角度固定。這個結合構件26由設置在線材供給裝置20的基端部的液壓缸27驅動，這個液壓缸27是與收容在線材供給裝置本體20A內部的圖中沒表示的杆前端相連接的。
在這線材供給裝置20裡裝著圖中沒表示的線材保持機構，這樣，線材9就不會從線材供給裝置20脫落。
圖3中詳細地表示著支承組件30。
如上所述，上側鉤子裝置40和下側鉤子裝置50、相互上下空開一定間隔地支承在這支承組件30上。上側鉤子裝置40和下側鉤子裝置50之間的間隔是與線圈架1的大小相對應地設定，在上側鉤子裝置40或下側鉤子裝置50中的一方將線材9導引到線圈架1的大直徑開口部2或小直徑開口部3時，另一方不會和線圈架1幹涉。
上側鉤子裝置40的前端設有大致呈「T」字型的鉤子41。這個鉤子41可由移動裝置31驅動，與支承組件30一起朝任意的3維方向移動，而且可藉助皮帶輪33、皮帶34、用馬達32驅動固定在鉤子41的基端軸42上的皮帶輪43迴轉，從而能變更前端「T」字型鉤子的朝向。在這種場合下，鉤子41的中心軸和基軸42偏心地安裝著。這樣，如果使鉤子41的自轉方向和繞線的行進方向對應，則隨著鉤子41自轉，鉤子41沿著線圈架1移動過與中心軸和基軸42之間的偏心量相當的這段距離，能平滑地進行繞線作業。上側鉤子裝置40藉助這樣的3維方向移動和迴轉組合地動作，在線圈架1的大直徑開口部2上、朝繫緊片7之間和圓周溝5繞線時，就能將線材9勾在「T」字型鉤子41的前端部而加以導引。
另一方面，下側鉤子裝置50設有前端部51A折彎成鉤形的鉤子51，這個鉤子51和上側鉤子裝置40的鉤子41同樣地、也能由移動裝置31驅動而朝3維方向移動。而且軸53與固定鉤子51的鉤子固定部52成一體地迴轉，固定在軸53上的皮帶輪54是藉助皮帶34、皮帶輪33、用馬達32加以迴轉驅動，由此能改變呈鉤形前端部的角度。通過將這3維方向移動和迴轉組合地動作，在繞線架1的小直徑開口部3上、朝繫緊片5之間和圓周溝6繞線時，下側鉤子裝置50就將線材9勾在鉤形的前端部上而加以導引。
在上述鉤子51處的兩側、能繞入地設置著板構件55，這個板構件55由銷與鉤子51結合成能沿著鉤子51側面自由迴轉。在這板構件55的基端、藉助連杆56和連接構件57還連接著軸53。由此，當用馬達32使軸53迴轉時，板構件55也和鉤子51一起迴轉。
軸53是被做成能相對於鉤子固定部52沿軸向滑動的，由此，當用馬達50、藉助連杆59使軸53沿軸向移動時，將連接構件57推出，藉助連杆56而使板構件55沿規定的方向(朝前端部51A的鉤方向)迴轉。這樣，由轉動過來的板構件55將勾在鉤子51前端部51A上的線材9向上方頂出、解除了它與鉤子51的結合。
在本實施方式中，為了使結構簡化，將上側鉤子裝置40和下側鉤子裝置50做成聯動地動作，但也可分別設置上側鉤子裝置40和下側鉤子裝置50的驅動裝置。
在本實施例中、板構件55是配置在鉤子51的兩側的，但是本發明並不局限於這種方式，例如，也可把板構件55隻配置在鉤子51的一側。總之，只要板構件的結構是通過轉動而能將線材9頂出的，無論怎樣的結構方式都可以。
下面說明其作用。
在開始進行繞線作業時，先用夾頭裝置39把線材9的端部保持並加以固定，這線材9是從線材供給裝置20前端的噴嘴21抽出的。在這種狀態下，如圖4所示地使線材供給裝置20從線圈架1的大直徑開口部2導入、並使其下降、把從線材供給裝置20前端的噴嘴21抽出的線材9卷繞到線圈架1內周面的狹縫4裡。
這時，噴嘴支承部23的轉動是自由的，由此，如圖4所示地、噴嘴21的抽出端自然地朝上方，由設置在線材供給裝置20上的多個皮帶輪22，將線材9從線材供給裝置本體20A到掛在噴嘴支承部23上一邊描繪出平緩的曲線，一邊對線材9進行導引，使線材9的角度大致改變180度而從噴嘴21的抽出端無阻力地抽出。這樣，在線材9和噴嘴21的抽出端之間不會產生過大的摩擦力，也不會使線材9的張力過高。
因為線材9在線材供給裝置20內、由滑輪22一邊將其平緩地彎曲、一邊對其進行導引，所以不會由於摩擦力的作用而使線材9的張力提高。
如圖5所示，在把噴嘴21導引到穿過小直徑開口部3的位置時，就使結合構件26與噴嘴支承部23基端上的齒輪25嚙合，將噴嘴支承部23的角度固定在當時的角度。然後使下側鉤子裝置50的鉤子51移動，如圖6所示地將鉤子51的鉤形前端部51A勾住線材9。
接著如圖7所示地使鉤子51上升，將線材9通過繫緊片5之間，並將其導向圓周溝6。然後如圖8所示、通過使線圈架1自轉，沿著圓周溝6進行繞線；接著、使鉤子51移動到線材9要通過的繫緊片5之間的上方。這時使鉤子51的鉤形前端部51A的朝向改變成與線圈架1自轉方向相反的方向，使線材9不從鉤子51上脫落。
這樣，在把線材9導引到圓周溝6上之後，如圖9所示地使鉤子51迴轉，使前端部51A的鉤形朝上。然後如圖10所示，使板構件55迴轉，將線材9頂向上方，解除線材9與鉤子51的結合，這樣，就將線材9釋放，由此就能將線材9不被鉤子51曳住地正確導引到釋放位置下方的繫緊片5之間。
這樣，在小直徑開口部3上繞線結束後，如圖11所示地使線材供給裝置20再次上升到大直徑開口部2，同時將線材9卷繞到狹縫4裡。這時又使噴嘴支承部23的轉動成為自由狀態，由此，噴嘴支承部23自然朝下，將線材9平滑地從噴嘴21抽出，完全不會有多餘的張力作用在線材9上。
如圖12所示，在噴嘴21抵達大直徑開口部2的上方之後，在這狀態下將噴嘴支承部23的角度固定。然後如圖13所示地由鉤子41勾住線材9地加以導引，將線材9導引到繫緊片7之間。
在這狀態下，如圖14所示地使線圈架1自轉時，就將線材9沿著圓周溝8卷繞，接著將線材9導引到要通過的繫緊片7之間。這時，線材9自然從處在線材9上方的鉤子41釋放出。此後如圖16所示、將線材供給裝置20再次導引到線圈架1的內周裡，重複進行圖4～圖15所示的繞線程序。
如上所述，若使用本發明，由於在把線材9卷繞到狹縫4裡時，噴嘴21的抽出端能自由地迴轉，因而噴嘴21自然地趨向阻力最小的角度，在噴嘴21和線材9之間摩擦力不會過大，在繞線特定部位處的線材9上完全不會有過大的張力。
又因為噴嘴21的抽出端的角度能藉助齒輪25和結合構件26加以固定，所以在線圈架1的大直徑開口部2或小直徑開口部3上、在繫緊片5或7之間和圓周溝6或8上進行繞線時，線材從噴嘴21的抽出不會不穩定，能正確地進行繞線作業。
由於在進行繞線作業的鉤子51側方設置能自由轉動的板構件55，在小直徑開口部3上能把勾在鉤子51上的線材9頂出而釋放，因而能在釋放時將線材9曳在鉤子51上而完全不會發生位置偏移地將線材9正確放到規定的位置上。
這樣，若採用本發明，就能把線材9正確地卷繞到線圈架1的規定卷繞的位置上，能提高所製成的偏轉線圈的形狀和特性精度。
圖17表示本發明的另一個實施例。
如圖所示，這個實施例與圖1～圖3所示的實施例相比，只是下側鉤子裝置60的結構有所不同。即，在這下側鉤子裝置60上。位於鉤子62兩側地在板構件固定部65上固定著一對板構件61a、61b，設置著能相對於這些板構件61a、61b自由轉動的鉤子62。
下面，更詳細地進行說明。大致從鉤子62的中央到鉤形前端部62A的這部分上、沿著兩側設有板構件61a、61b，它們是固定在板構件固定部65上的。而且將鉤子62做成能圍繞著它的中央附近的轉動支點、相對於板構件61轉動。
另一方面，鉤子62的基端藉助連杆63和連接構件64與軸部53連接著，當藉助軸部53沿軸向動作而將連接構件54推出時，與連杆63轉動同時，使鉤子62轉動，以致鉤子62的前端部62A轉動到板構件61a、61b的下方。這時，勾在前端部62A上的線材9與板構件61a、61b相接觸，由此不會到板構件61a、61b的下方，而與轉動到板構件61a、61b下方的前端部62A脫離，解除了與前端鉤部62A的結合。
在本實施例中，下側鉤子裝置60的鉤子62、連杆63、連接構件64、板構件61、板構件固定件65等都是能與軸部53一起迴轉的，是與圖3所示的實施例同樣地做成能變更鉤子前端部62A的角度的。而且，鉤子62也是與圖3所示實施例同樣地做成能與下側鉤子裝置60一起沿3維方向移動的。
雖然在本實施例中是用一對位於鉤子62兩側的板構件61a、61b構成板構件，但本發明並不局限於這種形式。例如，可用一個將圖17所示的板構件61a、61b的前端(鉤子前端部62A側)相連的構件構成板構件。也可做成只具有在圖17所示的板構件61a、61b中的任意一方的結構。這樣，只要做成在鉤子62移動時，板構件與線材9相接觸而能使鉤子62和線材9分離的，任何式樣都可以。
權利要求
1．一種繞線裝置，具有能自由地沿3維方向移動的線材供給裝置，從支承在該線材供給裝置上的噴嘴抽出的線材被卷繞到線圈架上，其特徵在於上述線材供給裝置上支承著在平常狀態下能自由轉動的上述噴嘴，而且設有固定該噴嘴轉動的固定機構。
2．一種繞線裝置，具有能自由地沿3維方向移動的噴嘴、勾住從該噴嘴抽出的線材並將其導引到線圈架的規定位置上的鉤子裝置，其特徵在於上述鉤子裝置設有具有將線材繫緊的鉤形前端部的鉤子、沿著該鉤子的側部能自由轉動的板構件、使該板構件迴轉的驅動機構，在從上述鉤子釋放線材時，上述板構件轉動、將線材頂出。
3．一種繞線裝置，具有能自由地沿3維方向移動的噴嘴、勾著從該噴嘴抽出的線材並將其導引到線圈架的規定位置上的鉤子裝置，其特徵在於上述鉤子裝置設有將線材繫緊的鉤形前端部的鉤子、沿著該鉤子的側部配置的板構件、使上述鉤子相對該板構件迴轉的驅動機構，在從上述鉤子釋放線材時，通過上述鉤子轉動，與上述板構件接觸的線材從上述鉤子脫離。
全文摘要
一種繞線裝置,能把線材正確地導引到線圈架的規定繞線位置上,提高線圈形狀和特性的精度。它設有靠移動裝置能沿3維方向自由移動的線材供給裝置,其前端可自由轉動地結合有噴嘴支承部,且具有與設在噴嘴支承部的基端的齒輪可自由嚙合和脫開的結合構件,能固定噴嘴支承部的轉動角度。在線圈架的小直徑開口部附近進行繞線作業中,由下側鉤子裝置的鉤子勾著線材而加以導引,在使鉤子兩側所設置的板構件自由轉動地繞入、將線材從鉤子釋放時,由該板構件將線材頂出。
文檔編號H01J9/236GK1205528SQ98115469
公開日1999年1月20日 申請日期1998年7月9日 優先權日1997年7月10日
發明者猿田憲 申請人:日特工工程株式會社