线圈绕线装置及线圈绕线方法

专利名称：线圈绕线装置及线圈绕线方法
技术领域：
本发明涉及线圈绕线装置及线圈绕线方法。
背景技术：
作为微型光盘等光盘的再现、记录用装置中的光头驱动所采用的线圈，公知有聚 焦线圈(focus coil)、寻迹线圈(trackingcoil)。还公知有用于直接对被驱动物付与直线 运动的直线电动机线圈。
作为制造这些线圈的线圈绕线装置，公知有使用1根连续的线材来制造连结的多 个线圈的装置。在日本特开平9-27435号公报中公开有这样的线圈绕线装置，S卩，在心轴顶端部 并列配置用于缠绕线材的多个卷绕工具，将这些卷绕工具能分别沿轴向出入地支承在心轴 顶端部。另外，在日本特开2007-194460号公报中公开有这样的线圈绕线装置，S卩，该线圈 绕线装置包括随着心轴的旋转而以心轴为中心进行回转的飞轮(flyer)和将多个卷绕工 具按顺序输送到与心轴相对的位置的机构，依次向多个卷绕工具卷绕线材。在日本特开平9-27435号公报中公开的线圈绕线装置中，由于是在一个心轴上设 置多个卷绕工具的构造，因此，卷绕工具错开心轴的旋转中心地配置。因此，卷绕工具以心 轴的轴线为中心画圆地进行旋转。由此，心轴旋转时自喷嘴放出的线材的放出速度会根据 卷绕工具与喷嘴的距离而发生变化。即，随着卷绕工具与喷嘴的距离变远，线材的放出速度 加快，线材的张力变大。另外，随着卷绕工具与喷嘴的距离变近，线材的放出速度减慢，线材 的张力变小。因而，由于在心轴旋转一周的期间里对线材施加的张力发生变动，因此，加快心轴 的旋转速度存在界限。另外，在线材的张力较大的部位，线材紧紧地卷绕于卷绕工具上，在 张力较小的部位，线材松弛地卷绕于卷绕工具上，因此，难以获得期望的线圈形状。另外，在日本特开2007-194460号公报中公开的线圈绕线装置中，由于具有与连 结线圈的线圈个数、即线圈数相对应的卷绕工具，因此，需要设置针对各卷绕工具逐一调整 线圈卷绕宽度的机构等。因而，装置规模较大，而且成为复杂的构造。

发明内容
本发明即是鉴于上述问题点而做成的，其目的在于提供简便构造的线圈绕线装置 以及采用该装置的线圈绕线方法。本发明是一种线圈绕线装置，其用于卷绕多个线圈连结而成的连结线圈，其特征 在于，该线圈绕线装置包括卷轴，其能绕其轴心旋转，并且能够沿其轴向移动；线材供给 部，其能够向上述卷轴放出线材，并且能够沿该卷轴的轴向移动；卡盘，其在卷绕线圈时限 定线圈的端部，并且在卷绕线圈之后允许上述卷轴进入该卡盘内；将卷绕于上述卷轴上的 线圈依次收容于上述卡盘内，在上述卷轴上串联地卷绕多个线圈。
采用本发明，各线圈串联地卷绕于1个卷轴上，不需要与连结线圈的线圈个数相对应的数量的卷绕工具，因此，线圈绕线装置为简便的构造。


图1是表示本发明的第1实施方式的线圈绕线装置100的立体图。图2是表示本发明的第1实施方式的线圈绕线装置100的剖视图。图3是表示卡盘附近的放大立体图。图4的㈧ 图4的⑴是表示线圈绕线装置100的绕线动作的过程的图。图5是表示绕线结束之后的状态的图。图6的(A) 图6的(D)是表示自卷轴拆下连结线圈的过程的图。图7是本发明的第1实施方式的线圈绕线装置200的卷轴附近的放大立体图。图8的㈧ 图8的(F)是表示线圈绕线装置200的绕线动作的过程的图。图9的㈧ 图9的(F)是表示线圈绕线装置200的绕线动作的过程的图。图10的(A) 图10的(F)是表示线圈绕线装置200的绕线动作的过程的图。图11的(A) 图11的⑶是表示线圈绕线装置200的绕线动作的过程的图。图12是在卷轴上卷绕有线材的状态的剖视图。
具体实施例方式下面，参照

本发明的实施方式。第1实施方式参照图1 图3说明本发明的第1实施方式的线圈绕线装置100。图1是表示线 圈绕线装置100的立体图，图2是表示线圈绕线装置100的剖视图，图3是表示卡盘附近的 放大立体图。线圈绕线装置100使用1根连续的线材1来制造多个线圈连结而成的连结线圈， 将自作为线材供给部的喷嘴4放出的线材1卷绕在能绕轴心旋转且能沿轴向移动的卷轴2 的外周。卷轴2贯穿圆筒构件8，该圆筒构件8借助轴承7能旋转地支承于直立在基座5上 的支柱6。在卷轴2的外周形成有与设置在圆筒构件8的内周上的键槽8a相嵌合的键2a。 因而，卷轴2能够与圆筒构件8 一体旋转，并能够在轴向上相对于圆筒构件8滑动。如图3所示，在卷轴2的顶端设有用于在开始卷绕时勾挂保持线材1的切口 2b。另外，在卷轴2的基端侧的基座5上配置有使卷轴2沿轴向移动的卷轴移动机构 11和使卷轴2绕轴心旋转的卷轴旋转机构12。卷轴移动机构11包括卷轴移动电动机13、与卷轴移动电动机13的输出轴相连结 且与卷轴2平行地延伸的滚珠丝杠14和与滚珠丝杠14螺纹接合的移动板15。卷轴2借助轴承16贯穿移动板15。轴承16构成为使卷轴2能够相对于移动板 15相对旋转，而轴承16与移动板15 —体地在轴向上移动。由此，在卷轴移动电动机13驱动时，卷轴2通过移动板15沿轴向移动。卷轴旋转机构12包括卷轴旋转电动机18、安装于卷轴旋转电动机18的输出轴上 的第一皮带轮19、通过带20与第一皮带轮19相连结的第二皮带轮21。
在卷轴2的端部形成有花键2c，第二皮带轮21借助花键2c与卷轴2花键结合。由此，卷轴2与卷轴旋转电动机18的旋转同步地旋转，而且，卷轴2在轴向上相对 于第二皮带轮21滑动自由地移动。与卷轴2同轴地、与卷轴2相对地设有能绕轴心旋转、且能沿轴向移动的卡盘轴
23。在卡盘轴23的顶端连结有与卷轴2相对的卡盘24。卡盘24为圆筒状构件，在其端面24a上设有供卷轴2的外周面滑动的开口部24b，胴部24c的内径大于卷轴2的外径。在卷轴2贯穿开口部24b而插入到卡盘24内的状态下，端面24a起到限定线圈端 部的缘部的作用。另外，圆筒构件8的端面8b也起到限定线圈端部的缘部的作用。这样， 线材1以在卡盘24的端面24a与圆筒构件8的端面8b之间被限定了卷绕宽度的状态卷绕 于卷轴2。该卡盘24及圆筒构件8是卷绕宽度限定构件。卡盘24由沿轴向被分割为两个的半圆筒形状的拼合卡盘24d、24e构成，该拼合卡 盘24d和24e为能够利用后述的打开机构27在与轴向正交的方向上打开的构造。在卡盘24打开的状态下，卡盘24的开口部24b的面积变大，因此，在卷轴2上卷 绕有线圈的状态下，卷轴2也能够从开口部24b进入到卡盘24内。这样，卡盘24在向卷轴2绕线时以闭合状态限定线圈的端部，在向卷轴2卷绕线 圈之后成为打开状态，允许卷轴2进入到卡盘内。通过同步进行该卡盘24的闭合打开动作 和卷轴2沿轴向的移动动作，能够向卷轴2卷绕多个线圈。另外，如图3所示，在拼合卡盘24e的端部外周设有作为卡定构件的卡定销25，该 卡定销25用于卡定卷绕于卷轴2上的线圈之间的连接线26 (参照图5)。参照图2及图3，对打开卡盘24的打开机构27进行说明。在卡盘轴23的顶端连 结有圆板构件28。在圆板构件28的端面上，沿着与卷轴2正交的方向形成有引导槽28a。在拼合卡盘24d、24e的与端面24a相反的一端分别形成有凸缘部29a、29b。在凸 缘部29a、29b的各自的背面，利用螺钉31连结有能够滑动地与引导槽28a相嵌合的板构件 30a、30b。利用弹簧32对凸缘部29a和29b向使拼合卡盘24d、24e闭合的方向施力。在卡盘轴23的中空部贯穿有能够沿轴向移动的中棒35。在中棒35的顶端连结有 顶端越来越细的形状的楔部34，在板构件30a、30b上分别形成有与楔部34的顶端越来越细 的形状相匹配的锥形部33。通过中棒35前进而使楔部34抵接按压于板构件30a、30b的锥 形部33，从而使板构件30a、30b沿着圆板构件28的引导槽28a向互相分离的方向移动。由此，拼合卡盘24d与24e克服弹簧32的作用力而向互相分离的方向移动，卡盘 24沿着与卷轴2正交的方向打开。若使中棒35后退而使楔部34离开板构件30a、30b，则 卡盘24在弹簧32的作用力下闭合。这样地利用中棒35的前进和后退来打开并闭合卡盘24。利用图1所示的中棒移动机构37来进行中棒35的前进和后退。中棒移动机构37 包括中棒移动电动机38、与中棒移动电动机38的输出轴相连结且与中棒35平行地延伸的 滚珠丝杠39、与滚珠丝杠39螺纹接合并固定有中棒35的移动板40。由此，在中棒移动电 动机38驱动时，中棒35通过移动板40沿轴向移动。卡盘轴23贯穿圆筒44，该圆筒44借助轴承43能够旋转地支承于直立在基座5上 的支柱42。在卡盘轴23的外周上形成有与设置在圆筒44内周上的键槽44a相嵌合的键23a。因而，卡盘轴23能够与圆筒44 一体地旋转，并能够在轴向上相对于圆筒44滑动。卡盘轴23沿轴向的移动利用图1所示的卡盘轴移动机构45来进行，卡盘轴23的 旋转利用卡盘轴旋转机构46来进行。卡盘轴移动机构45包括卡盘轴移动电动机47、与卡 盘轴移动电动机47的输出轴相连结且与卡盘轴23平行地延伸的滚珠丝杠48、与滚珠丝杠 48螺纹接合的移动板49。卡盘轴23借助轴承50贯穿移动板49。轴承50构成为使卡盘轴23能够相对于移 动板49相对旋转，而轴承50与移动板49 一体地在轴向上移动。由此，在卡盘轴移动电动机47驱动时，卡盘轴23通过移动板49沿轴向移动。卡盘轴旋转机构46包括卡盘轴旋转电动机52、安装于卡盘轴旋转电动机52的输出轴上的第一皮带轮53、通过带54与第一皮带轮53相连结的第二皮带轮55。在卡盘轴23的端部形成有花键23b，第二皮带轮55借助花键23b与卡盘轴23花 键结合。由此，卡盘轴23与卡盘轴旋转电动机52的旋转同步地旋转，而且，卡盘轴23在轴 向上相对于第二皮带轮55滑动自由地移动。如上所述，卡盘轴23能绕轴心旋转且能沿轴向移动，卡盘24的旋转及沿轴向的移 动借助卡盘轴23来进行。喷嘴4用于向卷轴2放出自线材供给源(未图示)供给来的线材1，喷嘴4被图1 所示的喷嘴保持构件60保持，构成为能够沿正交的三轴方向移动。线材1贯穿喷嘴保持构 件60的通孔及喷嘴4而被导入到卷轴2。在喷嘴保持构件60上设有夹紧型缸体(clamp cylinder) 61，通过驱动夹紧型缸 体61，而使活塞(未图示)将线材1按压保持于喷嘴保持构件60。对使喷嘴4沿正交的三轴方向移动的喷嘴移动机构62进行说明。喷嘴移动机构 62包括使喷嘴4沿与卷轴2垂直的水平方向移动的X轴移动机构63、使喷嘴4沿卷轴2的 轴向移动的Y轴移动机构64、使喷嘴4沿铅垂方向移动的Z轴移动机构65。另外，在以下 内容中，“X轴方向”是指与卷轴2垂直的水平方向，“Y轴方向”是指卷轴2的轴向，“Z轴方 向”是指铅垂方向。X轴移动机构63配置在第一支承台67上，包括X轴移动电动机68、与X轴移动电 动机68的输出轴相连结且沿X轴方向延伸的滚珠丝杠69、与滚珠丝杠69螺纹接合并被固 定于喷嘴保持构件60上的移动板70、沿X轴方向延伸且用于引导喷嘴保持构件60的导轨 71。 由此，在X轴移动电动机68进行驱动时，用于保持喷嘴4的喷嘴保持构件60沿着 导轨71在X轴方向上移动。Y轴移动机构64配置在第二支承台72上，用于使第一支承台67沿Y轴方向移动， Y轴移动机构64包括Y轴移动电动机73、与Y轴移动电动机73的输出轴相连结且沿Y轴 方向延伸的滚珠丝杠74、与滚珠丝杠74螺纹接合并被固定于第一支承台67上的移动构件 75、沿Y轴方向延伸且用于引导第一支承台67的一对导轨76。由此，在Y轴移动电动机73进行驱动时，第一支承台67沿着导轨76在Y轴方向 上移动，喷嘴4也在Y轴方向上移动。Z轴移动机构65配置在基座5上，用于使第二支承台72沿Z轴方向移动，Z轴移动机构65包括Z轴移动电动机78、与Z轴移动电动机78的输出轴相连结且沿Z轴方向延 伸的滚珠丝杠79、与滚珠丝杠79螺纹接合并被固定于第二支承台72上的移动构件80、沿 Z轴方向延伸且能够滑动地贯穿第二支承台72的滑动轴81。由此，在Z轴移动电动机78进行驱动时，第二支承台72沿着滑动轴81在Z轴方 向上移动，喷嘴4也在Z轴方向上移动。如上所述，喷嘴4能够利用喷嘴移动机构62在正交的三轴方向上移动。线圈绕线装置100包括在绕线过程中对线圈吹出热风而使线圈熔敷的热风装置83。热风装置83相对于卷轴2配置在与喷嘴移动机构62相反的一侧。线圈绕线装置100还包括在向卷轴2绕线结束之后用于切断线材1的切刀84。切 刀84能够利用缸体85的动作沿铅垂方向移动。下面，参照图4及图5说明线圈绕线装置100的动作。图4是表示线圈绕线装置 100的绕线动作的过程的图，图5是表示绕线结束之后的状态的图。线圈绕线装置100的动 作利用搭载于线圈绕线装置100上的控制器(未图示)来控制。首先，在驱动夹紧型缸体61而保持线材1的状态下，如图4的(A)所示地将自喷 嘴4顶端放出的线材1卡定于卷轴2顶端的切口 2b。解除由夹紧型缸体61对线材1的保持，如图4的(B)所示地使卷轴2旋转约一周 而将线材1缠绕于卷轴2上。如图4的(C)所示，在使中棒35前进而打开卡盘24的状态下，使卡盘24前进。接着，如图4的(D)所示，使中棒35后退而闭合卡盘。由此，在卷轴2上形成了以 卡盘24的端面24a和圆筒构件8的端面8b为缘部的绕线主体部87，利用端面24a和端面 8b限定接下来要卷绕的线圈的卷绕宽度。即，端面24a与端面8b的间隔为线圈的卷绕宽度。接着，如图4的(E)所示，通过使喷嘴4移动而将线材1勾绕于卡定销25上，并且 将线材1引导到卡盘24的端面24a附近的开始卷绕位置。在该状态下，如图4的(F)、(G)所示，使卡盘24与卷轴2同步旋转，并且使喷嘴4 在端面24a和端面8b之间与卷轴2平行地往返移动，从而将线材1在绕线主体部87上卷 绕多层。这样，在卷轴2上形成了构成连结线圈的一个线圈88a。在卷绕线材1的过程中，如图4的(G)所示地利用热风装置83对被卷绕于卷轴2 上的线材1吹出热风。由此，线材1的自身熔敷层熔融而使线圈88a被熔敷。另外，在将线材1卷绕于绕线主体部87上时，使卡盘轴23旋转，但在卷绕开始时 在将线材1引导到绕线主体部87的外周的状态下只要使卷轴2旋转即可，不使卡盘轴23 旋转也能够进行绕线。在卷绕线圈88a结束之后，如图4的(H)所示，使卡盘24及卷轴2向远离圆筒构 件8的方向移动规定距离。该移动距离是线圈之间的间隔和下一个要卷绕的线圈的卷绕宽度量。接着，如图4的(I)所示，打开卡盘24并使其向卷轴2侧移动，再次闭合卡盘24。 由此，线圈88a被收容在卡盘24内，在卷轴2上形成了下一个要卷绕的线圈的绕线主体部 87 (与图4的⑶相同的状态)。另外，如图4的(H)、(I)所示，也可以替代使卡盘24后退、前进，而在卷绕线圈88a结束之后就地打开卡盘24，在卷轴2移动规定距离之后闭合卡盘24，收容线圈88a。接着，与图4的(E)的情况同样地将线材1勾绕于卡定销25上，使线材1移动到 下一个要卷绕的线圈的开始卷绕位置。这样，通过将线圈之间的连接线26勾绕于卡定销25 上，在卷绕下一个线圈时，线材1的张力不易波及到线圈88a，因此，能够防止线圈88a的端 部变形。之后的过程与图4的(F) (I)所示的过程相同，将该过程重复与连结线圈的目 标线圈个数相应的次数，如图5所示，将多个线圈串联地卷绕于卷轴2上。另外，图5表示 5个线圈(88a 88e)连结而成的连结线圈。在绕线结束之后，如图5所示，打开卡盘24而使其后退，驱动夹紧型缸体61而保 持线材1，利用切刀84切断线圈88e与喷嘴4之间的线材1。如上所述，线圈绕线装置100的连结线圈的绕线方法是这样的方法在卡盘24与 圆筒构件8之间的绕线主体部87上卷绕线圈之后，重复使卷轴2相对于作为卷绕宽度限定 构件的卡盘24及圆筒构件8相对移动而在卡盘24与圆筒构件8之间再次形成绕线主体部 87、再卷绕线圈这样的工序，从而将多个线圈串联地卷绕于卷轴2。接着，参照图6说明自卷轴2拆下被卷绕于卷轴2上的连结线圈的方法。图6是 表示自卷轴2拆下连结线圈的过程的图。为了自卷轴2拆下连结线圈，采用配置在卷轴2下方的拆卸工具90。如图5所示，拆卸工具90包括用于收容连结线圈89的半圆筒形状的收容部91和 可插入到连结线圈89中的相邻的线圈之间的多个爪部92。为了拆下连结线圈89，首先，如图6的㈧所示地使拆卸工具90向上方移动，将连 结线圈89收容于收容部91中，并且向相邻的线圈之间插入爪部92。接着，如图6的⑶所示，使卷轴2后退而将其收容在圆筒构件8内。此时，由于 连结线圈89被爪部92限制移动，因此，能够自连结线圈89抽出卷轴2，连结线圈89被拆卸 工具90保持。接着，如图6的(C)所示，在将排出棒93插入到连结线圈89内之后，使拆卸工具 90下降而返回到原来的位置。由此，连结线圈89被排出棒93保持。然后，如图6的(D)所示，使连结线圈89移动至排出箱94上方，使排出棒93后退 而将其抽出，从而使连结线圈89落下到排出箱94中。像以上那样地将连结线圈89回收到 排出箱94中。连结线圈89排列为三相线圈，在一相的相邻的线圈之间配置有其他两相的线圈 而形成直线电动机线圈。在直线电动机线圈的内部配置有永久磁铁等移动构件，该移动构 件响应直线电动机线圈的励磁而移动。采用以上第1实施方式，起到如下所示的效果。卷绕有线材1的仅是卷轴2，能够利用一个卷轴2制造多个线圈连结而成的的连结 线圈。这样，由于不需要与连结线圈的线圈个数相对应的卷绕工具，因此，绕线装置的构造 不会大规模、复杂，能够做成简便的构造。另外，构成连结线圈的各线圈的卷绕宽度被卡盘24的端面24a和圆筒构件8的端 面8b限定。即，由于各线圈的卷绕宽度能利用共用的构件来调整，因此，能够抑制各线圈之 间的卷绕宽度的偏差。
另外，在本实施方式中，不是使喷嘴在卷绕工具的周围旋转的飞轮式的绕线方法， 而是使要被卷绕线材的卷轴2旋转而进行绕线的方法，因此，不会在线材1中产生扭转，能 够稳定地进行绕线。并且，由于线圈绕线装置100的构造简便，因此能够将热风装置83配置在卷轴2 的附近位置，因此，能够使各线圈的熔敷状态均勻。第2实施方式参照图7 图12说明本发明的第2实施方式的线圈绕线装置200。下面，以与上 述第1实施方式不同的点为中心进行说明，对与第1实施方式相同的构造标注相同的附图 标记，省略说明。首先，参照图7说明线圈绕线装置200的构造。图7是线圈绕线装置200中的卷 轴附近的放大立体图。线圈绕线装置200的卷轴2的形状及绕线方法与上述第1实施方式的线圈绕线装 置100不同。如图7所示，线圈绕线装置200的卷轴2包括用于卷绕线圈的卷轴主体2e和与卷 轴主体2e的顶端相结合、形成为直径比卷轴主体2e的直径小的线圈保持轴95。在拼合卡盘24d及拼合卡盘24e上分别形成有切口部24f。该切口部24f被平板 状的板98封闭。这样，拼合卡盘24d及拼合卡盘24e分别具有板98，板98以使它们各自的 端面98a相对的方式配置。在拼合卡盘24d的板98上设有绕线销96，该绕线销96用于在绕线动作开始时缠 绕自喷嘴4放出的线材1。另外，在拼合卡盘24d的板98的端面98a上设有卡定销25，该 卡定销25用于卡定卷绕于卷轴主体2e的线圈之间的连接线26。下面，参照图8 图11说明线圈绕线装置200的绕线方法。图8 图11是按时 间序列顺序表示线圈绕线装置200的绕线动作的图。首先，如图8的㈧所示，以使卡盘24的端面24a与圆筒构件8的端面8b之间的 间隔、即卷轴主体2e的宽度为线材1的大致外径的方式配置卡盘24。接着，如图8的⑶所示，通过将自喷嘴4放出的线材1插入到绕线销96的切口 中并使其弯曲，而将线材1缠绕在绕线销96的周围。接着，如图8的(C)所示，通过使喷嘴4移动，而使线材1通过拼合卡盘24d与拼 合卡盘24e之间的间隙、即一对板98之间的间隙，将线材1引导到卷轴主体2e。接着，如图8的(D)所示，通过在喷嘴4的位置固定了的状态下使卡盘24与卷轴2 同步旋转，而开始向卷轴主体2e卷绕线材1。对于第1层绕线，通过每向卷轴主体2e卷绕 线材1 一圈都使卡盘24及卷轴2向远离圆筒构件8的方向移动线材1的外径的量来进行。 艮口，每向卷轴主体2e卷绕线材1 一圈，都使卷轴主体2e的卷绕宽度、即卡盘24的端面24a 与圆筒构件8的端面8b之间的间隔扩大线材1的外径的量地进行绕线。在成为目标卷绕 宽度的时刻，使卡盘24及卷轴2停止移动。通过这样地进行绕线，第1层的线材1能够整 齐地卷绕于卷轴主体2e上。对于第2层之后的绕线，通过在使卡盘24及卷轴2停止移动而将卷轴主体2e的 卷绕宽度固定了的状态下、使喷嘴4在卡盘24的端面24a和圆筒构件8的端面8b之间与 卷轴2平行地往返移动来进行。具体地讲，第2层线材卷绕在第1层线材之间的槽中，第3层线材卷绕在第2层线材之间的槽中。这样，在卷轴主体2e上卷绕多层线材1，形成了构成 连结线圈的一个线圈88a。在卷绕线圈88a结束之后，如图8的(E)所示，在绕线销96铅垂的状态下使卡盘 24停止旋转。然后，利用切刀84切断绕线销96与线圈88a之间的线材1。接着，如图8的(F)所示，使卡盘24和卷轴2向与绕线方向相反的方向旋转约90 度，之后，打开卡盘24。由此，自喷嘴4放出的线材1被卷回，因此成为松弛的状态。接着，如图9的(A)所示，在打开卡盘24的状态下使卷轴2前进，使未卷绕有线材 1的未绕线部2d自圆筒构件8突出。另外，喷嘴4也追随卷轴2的前进而移动。接着，如图9的(B)所示，使卡盘24前进，在将卷绕于卷轴主体2e上的线圈88a 收容在卡盘24内的位置闭合卡盘24。由此，成为卷轴主体2e的未绕线部2d插入卡盘24 的开口部24b的状态。通过闭合卡盘24，而使自喷嘴4放出的松弛状态的线材1被一对板 98的端面98a夹持。参照图12说明该状态。图12是表示在卷轴主体2e上卷绕有线材1 的状态下的卷轴2的与轴向垂直的截面的剖视图。一对板98的内表面98b与卷轴主体2e的外周面之间的间隔被设定为与线圈88a 的厚度L大致相同。因而，通过闭合卡盘24，从喷嘴4到线圈88a的松弛的线材1被板98的 内表面98b按压在线圈88a的外周面地进行卷绕。另外，线材1的被一对板98的端面98a 夹着的部分向与线圈88a的外周面垂直的方向、即线圈88a的径向弯曲成形。这样，通过闭 合卡盘24，线圈88a与下一个要卷绕的线圈88b的连接线26的卷绕结束引线部26a成形。接着，如图9的(C)所示，使卡盘24以开口部24b沿着卷轴主体2e的未绕线部2d 滑动的方式后退。由此，被卷绕于卷轴主体2e上的线圈88a随着卡盘24的后退而沿着卷 轴主体2e的外周面移动，如图9的(D)所示地被引导到卷轴主体2e顶端的线圈保持轴95。 在此，由于线圈保持轴95形成为直径比卷轴主体2e的直径小，因此，线圈保持轴95的外径 小于线圈88a的内径。因而，线圈88a被从卷轴主体2e顺畅地引导到线圈保持轴95，以悬 挂于线圈保持轴95的状态被保持。另外，线圈保持轴95的外周并不限定为图9的⑶所 示的八边形，也可以是圆形等形状。在将线圈88a引导到线圈保持轴95之后，如图9的(D)所示地打开卡盘24。然 后，如图9的(E)所示地使卡盘24前进，使卡盘24位于使卷轴主体2e的宽度为线材1的 大致外径的位置地闭合卡盘24。在此，调整卷轴主体2e相对于圆筒构件8的相对位置，使 得自圆筒构件8突出的卷轴主体2e的长度为下一个要卷绕的线圈88b的卷绕宽度与将线 圈88a和线圈88b连接起来的连接线26的长度的总和。接着，如图9的(E)及图9的(F)所示，通过使喷嘴4移动，而将卷绕结束引线部 26a勾挂在设置于拼合卡盘24d上的卡定销25上，并且使自喷嘴4放出的线材1通过拼合 卡盘24d与拼合卡盘24e之间的间隙，将线材1引导到卷轴主体2e。然后，如图10的(A)所示，在卷轴主体2e上卷绕多层线材1，在绕线销96铅垂的 状态下使卡盘24停止旋转。由此，在卷轴主体2e上形成线圈88b。线圈88b的绕线方法与 图8的(D)所示的要领相同。另外，线圈88b向与线圈88a的绕线方向相反的方向卷绕。接着，如图10的⑶所示，使卡盘24和卷轴2向与线圈88b的绕线方向相反的方 向旋转约90度，之后，打开卡盘24。由此，自喷嘴4放出的线材1被卷回，因此成为松弛的 状态。
接着，如图10的(C)所示，在打开卡盘24的状态下使卷轴2前进，使未卷绕有线 材1的未绕线部2d自圆筒构件8突出。接着，如图10的⑶所示，使卡盘24前进，在将卷绕于卷轴主体2e上的线圈88b 收容在卡盘24内的位置闭合卡盘24。由此，自喷嘴4放出的松弛状态的线材1被一对板 98的端面98a夹持地向线圈88b的径向弯曲成形。这样，线圈88b与下一个要卷绕的线圈 88c的连接线26的卷绕结束引线部26a成形。接着，如图10的(E)所示，在使卡盘24后退的状态下，使用成形销97将线圈88a 与线圈88b的连接线26的卷绕开始引线部26b以沿线圈88b的径向拉出的方式弯曲成形。 在此，线圈88a与线圈88b的连接线26由于卷绕结束引线部26a已经利用卡盘24成形，因 此，能够简单地将成形销97插入到连接线26内。然后，通过使成形销97沿卷轴2的轴向 及与卷轴2垂直的水平方向移动，能够简单地成形卷绕开始引线部26b。由此，线圈88a与 线圈88b的连接线26的卷绕结束引线部26a及卷绕开始引线部26b成为自线圈88a及线 圈88b的外周面垂直地拉出的形状。另外，用于成形线圈之间的连接线26的卷绕开始引线部26b的成形销97构成为 与喷嘴4同样地能够沿正交的三轴方向移动。另外，也可以在图10的(D)所示的状态、即 闭合卡盘24的状态下利用成形销97成形卷绕开始引线部26b。通过这样地成形卷绕开始 引线部26b，能够省略图10的(E)所示的卡盘24的后退操作。接着，如图10的(F)所示，使卡盘24前进，在将卷绕于卷轴主体2e上的线 圈88a 容在卡盘24内的位置闭合卡盘24。然后，如图11的(A)所示地使卡盘24沿着卷轴主体 2e的未绕线部2d后退。由此，被卷绕于卷轴主体2e上的线圈88b随着卡盘24的后退而沿 着卷轴主体2e的外周面移动，被引导到卷轴主体2e顶端的线圈保持轴95。接着，如图11的(B)所示，打开卡盘24。线圈88a及线圈88b通过具有被自线圈 88a及线圈88b外周面垂直地拉出的卷绕结束引线部26a及卷绕开始引线部26b的连接线 26相连接。接着，如图11的(C)所示，使卡盘24前进，使卡盘24位于卷轴主体2e的宽度为 线材1的大致外径的位置地闭合卡盘24。通过将以上过程重复与连接线圈的目标线圈个数相应的次数，如图11的(D)所 示，能够获得多个线圈串联地连结而成的连结线圈89。另外，图11的(D)表示4个线圈 (88a 88d)连结而成的连结线圈89。然后，在最后的线圈88d卷绕结束之后，利用切刀84 切断线圈88d与喷嘴4之间的线材1。另外，如图11的(D)所示，最初卷绕的线圈88a的卷 绕开始引线部26a成为被自线圈88a斜着拉出的形状，因此，使用成形销97成形为被自线 圈88a的外周面垂直地拉出的形状。通过如上所述地卷绕连结线圈89，连结线圈89成为被保持于线圈保持轴95上的 状态，因此，仅使用上述第1实施方式所示的排出棒93就能够容易地回收。另外，如图11的⑶所示，在拼合卡盘24e的内周面每隔规定间隔地设置有多个 引导件99，该多个引导件99用于卡定各线圈88a 88d，以使被依次输送到线圈保持轴95 的线圈之间的间隔恒定。另外，线圈的卷绕开始引线部26a及卷绕结束引线部26b需要剥离绝缘被膜。该 操作通过采用配置在喷嘴4附近的剥离装置(未图示)来进行。
采用以上第2实施方式，起到如下的效果。在线材1较粗的情况下，线材1的张力变大，卷绕于卷轴主体2e上的线圈的外径 也变大。因此，线圈与卷轴主体2e的摩擦力变大，自卷轴主体2e拆下线圈需要很大的力。但是，采用该第2实施方式，每当连结线圈89的各线圈卷绕完成时，各线圈都被引 导到与卷轴主体2e的顶端相结合的线圈保持轴95。另外，由于线圈保持轴95形成为直径 比卷轴主体2e的直径小，因此，即使在线材1较粗的情况下，也能够将卷绕于卷轴主体2e 上的线圈顺畅地引导到线圈保持轴95。另外，在以往的绕线装置的情况下，由于连结线圈的各线圈之间的引线部被沿着 线圈的绕线方向拉出，因此，为了成形引线部，需要进行将卷绕成线圈的线材剥出而将其弯 折成与线圈的外周面垂直的作业。另外，在线材1较粗的情况下，由于线材1的刚性较大， 因此，在连结线圈的各线圈之间的连接线成形引线部需要花费大量的劳力。但是，采用该第2实施方式，仅通过闭合卡盘24就能够成形卷绕结束引线部26a， 并且能够利用成形销97成形卷绕开始引线部26b。因而，即使在线材1较粗的情况下，也能 够简单地成形卷绕结束引线部26a及卷绕开始引线部 26b。显而易见，本发明并不限定于上述实施方式，能够在其技术思想的范围内进行各 种变更。工业实用件本发明能够应用于连结线圈的绕线装置。
权利要求
一种线圈绕线装置，其用于卷绕多个线圈连结而成的连结线圈，其特征在于，该线圈绕线装置包括卷轴，该卷轴能够绕其轴心旋转，并且能够沿其轴向移动；线材供给部，该线材供给部能够向上述卷轴放出线材，并且能够沿该卷轴的轴向相对于该卷轴相对移动；卡盘，该卡盘用于在卷绕线圈时限定线圈的端部，并且在卷绕线圈之后允许上述卷轴进入该卡盘内；将卷绕于上述卷轴上的线圈依次收容于上述卡盘内，在上述卷轴上串联地卷绕多个线圈。
2.根据权利要求1所述的线圈绕线装置，其特征在于，该线圈绕线装置还具有能够使上述卷轴滑动地支承该卷轴的圆筒构件，上述连结线圈的各线圈在上述卡盘的端面与上述圆筒构件的端面之间被限定卷绕宽度。
3.根据权利要求1所述的线圈绕线装置，其特征在于， 上述卡盘是能够打开的拼合构造；上述卡盘在闭合状态下限定线圈的端部，在打开状态下允许上述卷轴进入该卡盘内。
4.根据权利要求1所述的线圈绕线装置，其特征在于， 上述卷轴包括卷轴主体，该卷轴主体用于卷绕线圈；线圈保持轴，该线圈保持轴与上述卷轴主体的顶端相结合，形成为直径比该卷轴主体 的直径小；在将卷绕于上述卷轴上的线圈收容在上述卡盘内之后，通过使上述卡盘沿着上述卷轴 后退而将卷绕于上述卷轴上的线圈引导到上述线圈保持轴并被上述线圈保持轴保持。
5.根据权利要求3所述的线圈绕线装置，其特征在于，闭合分割的上述卡盘而将卷绕于上述卷轴上的线圈收容，从而利用上述卡盘夹着线圈 之间的连接线将该连接线向该线圈的径向弯折而成形引线部。
6.根据权利要求5所述的线圈绕线装置，其特征在于， 在上述卡盘上设有用于卡定上述连接线的卡定构件。
7.—种线圈绕线方法，其用于卷绕多个线圈连接而成的连结线圈，其特征在于， 该线圈绕线方法包括以下工序向绕轴心旋转的卷轴的卷绕宽度限定构件之间放出线材，卷绕线圈； 使上述卷轴相对于上述卷绕宽度限定构件相对移动；向上述卷轴的上述卷绕宽度限定构件之间放出线材，与上述线圈串联地卷绕线圈； 重复上述工序，在上述卷轴上串联地卷绕多个线圈。
8.根据权利要求7所述的线圈绕线方法，其特征在于，上述卷绕宽度限定构件中的一个是能够打开的分割了的卡盘，上述卡盘在闭合状态下 限定线圈的端部，在打开状态下允许上述卷轴进入该卡盘内，将卷绕于上述卷轴上的线圈 依次收容到上述卡盘内。
9.根据权利要求8所述的线圈绕线方法，其特征在于，在将卷绕于上述卷轴上的线圈收容在上述卡盘内之后，通过使上述卡盘沿着上述卷轴 后退，而使卷绕于上述卷轴上的线圈引导到与上述卷轴的顶端相结合且直径比该卷轴的直 径小的线圈保持轴上。
10.根据权利要求8所述的线圈绕线方法，其特征在于，通过闭合分割了的上述卡盘而将卷绕于上述卷轴上的线圈收容于该卡盘内，利用上述 卡盘夹着线圈之间的连接线将该连接线向该线圈的径向弯折，从而成形引线部。
全文摘要
本发明提供线圈绕线装置及线圈绕线方法。该线圈绕线装置(100)用于卷绕多个线圈连结而成的连结线圈，其包括卷轴(2)，其能够绕其轴心旋转，并且能够沿其轴向移动；喷嘴(4)，其能够向卷轴(2)放出线材(1)，并且能够沿卷轴(2)的轴向移动；卡盘(24)，其在卷绕线圈时限定线圈的端部，并且在卷绕线圈之后允许卷轴(2)进入该卡盘内；将卷绕于卷轴(2)的线圈依次收容于卡盘(24)内，在卷轴(2)上串联地卷绕多个线圈。
文档编号H01F41/04GK101836273SQ20078010126
公开日2010年9月15日 申请日期2007年10月26日 优先权日2007年10月26日
发明者佐藤隆广 申请人:日特机械工程株式会社