专利名称：具有可自由定位的供线嘴的绕线机及绕线方法
技术领域：
本发明涉及特别适用于卷绕细导线的绕线机和绕线方法。本申请基于日本专利申请平9-177427，其内容在此引做参考。
图6和7展示了传统的绕线机的例子。该绕线机中，参考标记W代表工件(如定子)，参考标记P＇代表绕线部位(例如磁极)，参考标记T＇代表导线固定部位(例如引线端)，参考标记L代表导线(例如引线)，参考标记K＇代表机座，参考标记1代表绕线机，参考标记2代表供线嘴，参考标记3代表驱动装置，参考标记4代表方向变换装置，参考标记5代表绕线位置设定装置，参考标记6代表导线剪断装置(例如剪线器)，和参考标记7代表临时系线销。
工件W例如具有向中心突出的多个磁极P＇，并具有位于其上表面的引线端T＇，导线L与其连接，如图6所示。
在绕线机1的机座K＇上，设置有移动的同时可拉出导线L的供线嘴2，驱动供线嘴2的驱动装置3，可使供线嘴2方向变换的方向变换装置4，和确定导线L围绕其卷绕的绕线部位P＇的位置的绕线位置设定装置5。另外，移动供线嘴2使其围绕绕线部位P＇卷绕导线L，完成绕线时把导线L固定在导线固定部位T＇。
驱动装置3由三方向驱动部件31＇、32＇和33＇构成，亦即，相互组合的横向驱动部件31＇、纵向驱动部件32＇和垂直方向驱动部件33＇。
这些驱动部件31＇、32＇和33＇沿各自的驱动方向X、Y和Z具有大致相同的驱动机构。
垂直方向驱动部件33＇包括沿驱动方向Z设置的垂直方向导轨33A＇；与垂直方向导轨33A＇平行设置的垂直方向旋转轴33B＇，其表面上具有阳螺纹B；垂直方向移动部件33C＇，通过球螺纹与垂直方向旋转轴33B＇组合，可沿垂直方向导轨33A＇移动；与垂直方向移动部件33C＇连接的垂直方向连接部件33D＇；和垂直方向驱动源33E＇，用于旋转驱动垂直方向旋转轴33B＇。
垂直方向旋转轴33B＇通过万向节33F＇与垂直方向驱动源33E＇连接。垂直方向移动部件33C＇在驱动方向Z的移动范围根据设置在垂直方向旋转轴33B＇上的阳螺纹B的范围确定。
横向和纵向驱动部件31＇和32＇具有与垂直方向驱动部件33＇类似的结构，分别沿驱动方向X和Y设置，如图6所示。横向驱动部件31＇固定在机座K上并包括(横向)驱动源31E＇。纵向驱动部件32＇设置成其可通过横向连接部件31D＇在相对于横向驱动部件31＇的横向移动。纵向驱动部件32＇包括(纵向)驱动源32E＇，垂直方向驱动部件33＇设置成其可通过纵向连接部件32D＇在相对于纵向驱动部件32＇的纵向移动。
垂直方向驱动部件33＇中，垂直方向连接部件33D＇水平地突出在垂直方向旋转轴33B＇的前方。通过与垂直方向旋转轴33B＇配合的垂直方向移动部件33C＇和垂直方向连接部件33D＇，供线嘴2设置在垂直方向驱动部件33＇，其中供线嘴2可在相对于垂直方向驱动部件33＇的垂直方向移动。
方向变换装置4设置在垂直方向连接部件33D＇，如图6和7所示，由此供线嘴2的方向可以在垂直方向例如向下方向U和垂直于向下方向U的方向例如向后方向F之间变换。方向变换装置4包括从垂直方向连接部件33D＇向下延伸的供线嘴支架41；可旋转地安装在供线嘴支架41的供线嘴旋转部件42；和用于确定供线嘴旋转部件42方向的方向设定部件43。
如图7所示，在供线嘴支架41的基座端侧，设置用于把导线L引入供线嘴2的导轮41A。供线嘴旋转部件42通过轴41B可旋转地安装在供线嘴支架41的下端，供线嘴2设置在供线嘴旋转部件42。方向设定部件43包括与供线嘴旋转部件42连接的曲轴44，用于部件43在其长度方向移动时旋转地驱动供线嘴旋转部件42；和用于在垂直方向驱动曲轴44的曲轴驱动器45。曲轴44包括通过轴42A与供线嘴旋转部件42连接的下曲轴44A，和与曲轴驱动器45连接的上曲轴44B。上下曲轴44A和44B通过万向节46相互连接，用于驱动曲轴44时使供线嘴旋转部件42可以旋转。
绕线位置设定装置5设置在机座K＇上，定子W固定于其上。设定装置5与伺服电机等连接，具有分度机构，用于完成每个磁极的绕线时使定子W旋转磁极P＇的间距(或之间的距离)。
导线剪断装置(剪线器)6设置在机座K＇的适合剪断导线L的位置上，包括用于剪断导线L的刀具61＇；刀具61＇设置于其上的移动部件65；用于限定移动部件65(移动)位置的移动导轨62＇；设置在移动导轨62＇内的驱动源(未示出)，用于通过驱动移动部件65使刀具61＇沿移动导轨62＇移动；剪线执行部件63＇，用于在由驱动源沿移动导轨62＇的驱动操作过程中与其配合，使刀具61＇完成剪线操作；和固定于机座K＇的支架64，用于把剪线器6的上述部件支撑在机座K＇上。
临时系线销7设置在机座K＇上，靠近绕线位置设定装置5和剪线器6。
在上述绕线机1的绕线操作中，通过使用驱动装置3，利用供线嘴2围绕绕线部位P＇移动，围绕绕线部位P＇卷绕导线L，然后把导线L系于引线端T＇。
导线L系于引线端T＇时，供线嘴2围绕引线端T＇移动，如图8A所示。在此操作中，如图8B所示，供线嘴2的旋转移动方式是其位置总是平行于引线端T＇，具有围绕引线端T＇的圆筒轨迹。在此导线L的系结操作中，供线嘴2围绕引线端T＇移动，从供线嘴2头部拉出的导线L的方向与供线嘴2的轴方向之间角度是θ，如图8A所示。
在上述绕线机1中存在以下问题。
(1)为了保证导线L的绕线位置精确，必须使供线嘴2的位置靠近引线端T＇。但是，假设供线嘴2的高度固定，上述角度θ随着供线嘴2靠近导线L系于其上的引线端T＇而增大。为了减小系线操作中的该角度θ，供线嘴2的头部应定位成在上斜方向更远离导线L系于其上的引线端T＇上的位置。但是，在这种情况下，用于系结导线L的位置过于远离供线嘴2头部位置。因此，难以精确地设置导线L围绕引线端T＇的系结操作中每个元件之间的位置关系。
(2)如果以大的θ进行对引线端T＇的系结操作，从而精确地确定绕线位置，则导线L在靠近供线嘴头部的开放区域严重弯曲。此时，供线嘴2与导线L之间的摩擦力增大，于是较大的张力施加在导线L上。因此，如果使用小直径(如细导线大约φ0．02mm)的导线，则导线会在系结操作中因上述张力而断裂。另一方面，如果使用大直径(如粗导线φ1．2-1．3mm)的导线，当张力增加大约上述张力的两倍时；于是，引线端T＇会变形，如图8C所示。
(3)如果必须复杂地确定从导线L围绕其卷绕的绕线部位P＇到导线L系结于其的引线端T＇的路径或路线，或者如果引线端T＇位置远离供线嘴2的方向，利用方向变换装置4该方向可以在多个方向之间变换，例如水平和向下方向，则系结操作不可能使用上述绕线机。
为了解决上述问题，本发明的目的如下。
(1)完成适合于各种工件的每种形状的绕线和系结操作。
(2)确定从绕线部位到引线端的任何轨迹。
(3)使导线张力固定。
(4)改善绕线位置的精确度。
(5)防止导线断裂和导线固定部位变形。
(6)完成适合于各种工件的每种直径的绕线操作。
为了实现上述目的，本发明提供一种绕线机，包括在放出导线的同时可移动的供线嘴；驱动供线嘴的驱动装置；和绕线部位旋转装置，具有用于旋转绕线部位从而卷绕导线的绕线部位旋转轴；绕线机还包括用于设定供线嘴方向的方向设定装置，其中借助使用绕线部位旋转装置的绕线部位的旋转，导线围绕绕线部位卷绕，在绕线开始或结束时，通过使用驱动装置移动供线嘴，使导线延伸至导线固定部位，该导线固定部位位于靠近绕线部位而且导线固定于其上，则在利用方向设定装置设定供线嘴的同时，使用驱动装置完成上述固定。
本发明还提供一种利用绕线机完成的绕线方法，该绕线机包括在放出导线的同时可移动的供线嘴；驱动供线嘴的驱动装置；用于设定供线嘴方向的方向设定装置；和绕线部位旋转装置，具有用于旋转绕线部位从而卷绕导线的绕线部位旋转轴；其中借助使用绕线部位旋转装置的绕线部位的旋转，导线围绕绕线部位卷绕，其条件是设定供线嘴方向以使从供线嘴头部拉出的导线与供线嘴轴之间的角度设定为预定值；在绕线开始或结束时，通过使用驱动装置移动供线嘴，使导线延伸至导线固定部位，该导线固定部位位于靠近绕线部位而且导线固定于其上，则导线系结固定在导线固定部位。
驱动装置最好使用相互组合的三方向驱动部件来构成，亦即，横向驱动部件、纵向驱动部件和垂直方向驱动部件。示例性驱动部件包括沿驱动部件设置的导杆；与导杆平行地设置的旋转轴，轴表面设置有阳螺纹；通过球螺纹与旋转轴配合的移动部件；与移动部件连接的连接部件；和驱动旋转轴的驱动源。
可以把横向驱动部件固定在机座上；设置纵向驱动部件以使其在相对于横向驱动部件的横向可以移动；设置垂直方向驱动部件以使其在相对于纵向驱动部件的纵向可以移动；和设置供线嘴以使其在相对于垂直方向驱动部件的垂直方向可以移动。
作为驱动源，可以使用伺服电机或步进电机。
最好采用以下结构，使方向设定装置位于驱动装置和供线嘴之间，利用驱动装置可以与供线嘴的移动同步地或独立地设定供线嘴的方向，和利用与绕线部位旋转轴垂直的方向设定旋转轴可以旋转供线嘴。
最好还采用以下结构，方向设定装置包括可旋转地安装在驱动装置的方向设定旋转轴，用于驱动方向设定旋转轴的驱动源，和与方向设定旋转轴连接的方向设定连接部件，并且供线嘴安装在方向设定连接部件上。
方向设定连接部件可以包括与方向设定旋转轴垂直连接的方向设定旋转元件，和方向设定连接元件，设置成远离方向设定旋转轴的轴，并平行于方向设定旋转轴与方向设定连接元件连接。在此设置中，供线嘴可以安装在方向设定连接部件的头部，方式是供线嘴和方向设定旋转轴的轴方向是正交的，并且头部与方向设定旋转轴的延长线相交。
方向设定旋转元件可以是圆盘状，方向设定连接元件安装在靠近圆盘边缘。
多个(例如两个)导轮可以设置在供线嘴的基座端，用于使从供线部件进入供线嘴的导线固定成平行于供线嘴，导轮的旋转轴可以平行于方向设定旋转轴来设置。
在一般的操作中，绕线开始和结束时，利用方向设定装置，把从供线嘴头部拉出的导线与供线嘴轴之间的角度设定为预定值，例如10度或以下。
作为一般的绕线操作，从供线嘴拉出的导线围绕被绕线部位旋转装置旋转地驱动的绕线部位卷绕，利用由驱动装置进行的三轴同时驱动操作驱动供线嘴，供线嘴沿绕线部位长度方向移动导线卷绕每圈所用的导线直径。在绕线开始和结束时，由方向设定装置和驱动装置驱动供线嘴，以便把从供线嘴拉出的导线系结固定于导线固定部位(或引线端)。
在把导线系结于导线固定部位的操作中，绕线部位可以与供线嘴的驱动同步地被绕线部位旋转装置往复和旋转地移动。
导线剪断装置可以设置在基座的适合于剪断导线的位置上，可以包括剪断导线的刀具；刀具设置于其上的移动部件；用于确定移动部件的(移动)位置的移动导轨；设置在移动导轨内的驱动源，用于通过驱动移动部位来沿移动导轨移动刀具；和剪线执行部件，用于在由驱动源沿移动导轨的驱动操作中及与其配合中使刀具完成剪线操作。
临时系线销可以在明显与旋转轴垂直的方向，设置在绕线部位旋转部件的绕线部位旋转轴上。在剪断导线时，导线围绕临时系线销卷绕，导线剪断装置靠近系线销设置以便剪断导线。
最好在供线部件设置张力装置，以便为提供给供线嘴的导线提供固定张力。
根据本发明的绕线机和方法，可以获得以下效果。
(1)通过使用方向设定装置来设定供线嘴的方向，可以完成适合于各种工件的每种形状的系结操作。可以由驱动装置和方向设定装置进行供线嘴的最适合的驱动，由此可以完成适合于各种工件的每种形状的绕线操作。
(2)可以由驱动装置在三轴驱动供线嘴，可以由方向设定装置设定供线嘴的方向。因此，可以任意地确定从绕线部位到引线端的轨迹。
(3)通过利用方向设定装置设定供线嘴的方向，可以减小在供线嘴头部施加在导线上的张力，使用导轮可以减小在供线嘴基座端的开口的张力，由此可以固定绕线过程中和绕线结束时的导线张力。
(4)利用可以进行三轴驱动操作的驱动装置和利用方向设定装置，可以设定供线嘴相对于绕线部位的相对位置。因此，可以改善绕线位置的精确度。此外，供线嘴头部可以与方向设定旋转轴的延长线相交，从而供线嘴头部以与方向设定旋转轴一体移动方式相对于导线固定部位移动。因此，可以在绕线过程中容易地设定供线嘴的位置。
(5)通过利用方向设定装置和导轮把导线张力设定为固定，可以防止细导线断裂和使用粗导线时防止导线固定部件变形。
(6)根据上述优点，可以实现适合于各种导线的每种直径的绕线操作。
图1是根据本发明的绕线机和方法的实施例的透视图。
图2是图1中的供线嘴和方向设定装置的放大透视图。
图3A和3B是展示系结操作时供线嘴围绕导线固定部位(或引线端)的移动操作的典型的侧视图和透视图。
图4A和4B是展示供线嘴以及由方向设定装置设定其角度状态的透视图。
图5是作为根据本发明的绕线机和方法的另一个实施例的供线嘴和方向设定装置的透视图。
图6是展示传统绕线机的透视图。
图7是图6中的供线嘴及其附近区域的放大侧视图。
图8A和8B是展示传统绕线机中供线嘴的系结操作时供线嘴围绕导线固定部位(或引线端)移动的典型的侧视图和透视图，图8C是展示引线端变形状态的典型透视图。
以下，将参考
根据本发明的绕线机和方法的实施例。
图1和2中，参考标号M代表工件(如线圈架)，参考标号P代表绕线部位，参考标号T代表导线固定部位(如引线端)，参考标号L代表导线，参考标号K代表机座，参考标号10代表绕线机，参考标号20代表供线嘴，参考标号30代表驱动装置，参考标号40代表方向设定装置，参考标号50代表绕线部位旋转装置，参考标号60代表导线剪断装置(如剪线器)，参考标号70代表临时系线销，和参考标号80代表供线部件。
线圈架M例如是变压器，比如多磁心绕组的回扫变压器，如图1所示，可以由工业塑料制成。线圈架包括基本是矩形剖面形状的绕线部位P。多个用于连接导线L的引线端T例如设置在绕线部位P的上面。
导线L例如具有1．3mm的直径，因而称之为粗导线。
在绕线机10的机座K上，设置有在拉出导线L的同时可移动的供线嘴20；驱动供线嘴20的驱动装置30；设定供线嘴20方向的方向变换装置40；和绕线部位旋转装置50，用于利用绕线部位旋转轴51旋转地驱动绕线部位P，从而卷绕导线L。
驱动装置30由三方向驱动部件31、32和33构成，亦即，相互组合的横向驱动部件31、纵向驱动部件32和垂直方向驱动部件33。
这些驱动部件31、32和33具有沿各自驱动方向X、Y和Z的大致相同的驱动机构，如图1所示。
以下将首先说明垂直方向驱动部件33。
如图1所示，垂直方向驱动部件33包括沿驱动方向Z设置的两个垂直方向导杆33A；设置在垂直方向导杆33A之间并与其平行的垂直方向旋转轴33B，其表面上具有阳螺纹B；通过球螺纹与垂直方向旋转轴33B组合的垂直方向移动部件33C，可沿垂直方向导杆33A的移动方向移动；与垂直方向导杆33A连接的垂直方向连接部件33D；和用于旋转驱动垂直方向旋转轴33B的垂直方向驱动源33E。
垂直方向导杆33A插入并位于开在垂直方向连接部件33D上的导杆孔33G，从而可沿驱动方向Z自由移动，垂直方向导杆33A和垂直方向移动部件33C一体设置。
垂直方向旋转轴33B通过万向节33F与(垂直)驱动源33E连接，如图1所示。
垂直方向移动部件33C在驱动方向Z的移动范围根据设置在垂直方向旋转轴33B上的阳螺纹B的范围确定。
横向和纵向驱动部件31和32具有与垂直方向驱动部件33类似的结构，分别沿驱动方向X和Y设置，如图1所示。
横向驱动部件31固定在机座K上，包括(横向)驱动源31E，如图1所示。纵向驱动部件32设置成其通过横向连接部件31D在相对于横向驱动部件31的横向可以移动。
纵向驱动部件32包括(纵向)驱动源32E，垂直方向驱动部件33设置成其通过纵向连接部件32D在相对于纵向驱动部件32的纵向可以移动。
在垂直方向驱动部件33中，垂直方向连接部件33D在向下方向从垂直方向旋转轴33B垂直地突出。通过与垂直方向旋转轴33B耦合的垂直方向移动部件33C并通过垂直方向连接部件33D，供线嘴20设置在垂直方向驱动部件33，其中供线嘴20可以在相对于垂直方向驱动部件33的垂直方向移动。
驱动源31E、32E和33E例如是可以精确控制的伺服电机。
方向设定装置40设置在垂直方向连接部件33D，如图1和2所示，其中供线嘴20的方向可通过由驱动装置30驱动的与供线嘴20的移动操作分离的操作来设定，通过与绕线部位旋转装置50的绕线部位旋转轴51垂直的方向设定旋转轴可使供线嘴20旋转。方向设定装置40包括方向设定旋转轴47，可旋转地设置在垂直方向连接部件33D的横向；用于驱动方向设定旋转轴47的驱动源48；和与方向设定旋转轴47连接的方向设定连接部件49，供线嘴20安装于其上。
驱动源48例如是可以精确控制的伺服电机。
如图1和2所示，方向设定连接部件49包括与方向设定旋转轴47垂直地连接的方向设定旋转元件49A；和方向设定连接元件49B，设置成远离方向设定旋转轴47，通过方向设定旋转元件49A与方向设定旋转轴47连接，并与该轴平行。在方向设定连接元件49B的头部，供线嘴20安装在与方向设定旋转轴47的方向垂直的方向，其中供线嘴20头部与方向设定旋转轴47的延长线相交。
与方向设定旋转轴47的延长线相交的供线嘴20头部可相对于机座K以与方向设定旋转轴47一体移动的形式移动。因此，绕线过程中的供线嘴20的位置可以通过利用驱动装置30设定方向设定旋转轴47相对于引线端T的位置来确定。
方向设定旋转元件49A是圆盘状，臂状的方向设定连接元件49B靠近圆盘边缘安装。
供线嘴20安装在臂状的方向设定连接元件49B的头部。供线嘴的基座端设置在与板状支撑元件49C配合的两个导轮41A之间。导轮41A的旋转轴41a平行于方向设定旋转轴47设置，以便固定导线L从供线部件80进入供线嘴20的角度，例如与供线嘴平行的角度。此外，在供线嘴20进口的开口20a设置在导轮41A的圆周面之间。
安装在机座K的绕线部位旋转部件50包括如图1所示安装在方向Y的绕线部位旋转轴51，和用于旋转地驱动绕线部位旋转轴51的驱动源52。驱动源52可以是主轴电机。
用于固定线圈架M和临时系线销70的线圈架固定部件53设置在绕线部位旋转轴51。
如图1所示，导线剪断装置(剪线器)60设置在机座K上适合于剪断导线L的位置，包括用于剪断导线L的刀具61，刀具通过剪线执行部件63与移动导轨62连接；设置在移动导轨62内的驱动源(未示出)，用于利用剪线执行部件63沿移动导轨62移动刀具61；和剪线执行部件63，用于在利用驱动源沿移动导轨62的驱动操作中及与其配合中使刀具61完成剪线操作。
临时系线销70以相对于旋转轴51明显的垂直方向，设置在绕线部位旋转装置50的绕线部位旋转轴51上，结果，可由剪线器60剪断引线端T和临时系线销70之间的导线L。
供线部件80包括未示出的导线卷轴，和为供给供线嘴20的导线提供固定张力的张力装置81，如图1所示。位于机座K上侧的张力装置81包括其基座端被可旋转地支撑的臂82；安装在臂82的头部的输送辊轮83；和提供导线L的供线辊轮84，从导线卷轴(未示出)提供给输送辊轮83。
当通过供线辊轮84提供的导线L再提供给导轮41A，利用臂82拉高输送辊轮，从而向导线L施加张力。
以下将说明绕线机10的操作。
首先，如图1所示，由张力装置81向从导线卷轴(未示出)提供的导线L施加张力，利用导轮41A和供线嘴20从供线嘴20头部拉出导线L。供线嘴头部固定于临时系线销70。在此操作中，通过利用方向设定装置40旋转方向设定旋转轴47使供线嘴20向下定位，如图1所示。
线圈架M固定于与绕线部位旋转轴51连接的线圈架固定部件53，确定该轴的旋转位置以便满足以下条件，即临时系线销70位于剪线器60的侧边。在此操作中，安装引线端T使其例如位于基本向上和垂直的方向。
接着，如下操作驱动装置30，以使向下定位的供线嘴20从靠近临时系线销70的位置移位至可以进行向引线端T的系结操作的位置，由此延伸导线L。
在上述操作中，由方向设定装置40设定供线嘴20的位置，以使从供线嘴20拉出的导线L与供线嘴20的轴之间的角度总是10度以下。为了实现此条件，例如供线嘴20头部相对于供线嘴20的移动方向向后定位。
当供线嘴20移动时，导线L进入在供线嘴20基座端的开口20a的角度由导轮41A固定，供线嘴20头部位置与方向设定旋转轴47的延长线相交。因此，可以在从供线嘴20拉出的导线L位置相对于驱动装置30固定的条件下设定供线嘴20的方向。
接着，通过驱动驱动装置30和方向设定装置40，进行导线L向固定于绕线部位旋转装置50的线圈架M的引线端T的系结操作。
在此操作中，利用由横向驱动部件31、纵向驱动部件32和垂直方向驱动部件33构成的三轴同步驱动机构，驱动供线嘴20，由此供线嘴尽可能移动靠近引线端T。在此操作中，与驱动装置30的驱动操作同步地还进行供线嘴20的方向设定操作。
如图1所示，在垂直方向驱动部件33中，通过万向节33F由垂直方向驱动源33E可旋转地驱动垂直方向旋转轴33B。根据此垂直方向旋转轴33E的旋转，通过球螺纹与垂直方向旋转轴33B组合的垂直方向移动部件33C，在驱动方向Z沿垂直方向导杆33A的移动方向移动。因此，与垂直方向移动部件33C一体连接的垂直方向连接部件33D在驱动方向Z移动。
垂直方向移动部件33C在由设置在垂直方向旋转轴33B上的阳螺纹B限定的范围内移动。
同样，在横向驱动部件31和纵向驱动部件32中，横向连接部件31D在驱动方向X移动，同时纵向连接部件32D在驱动方向Y移动，如图1所示。
因此，在横向驱动部件31中，如图1所示，纵向驱动部件32在相对于安装在机座K的绕线部位旋转装置50上固定的线圈架M的引线端T的横向X移动；垂直方向驱动部件33在相对于纵向驱动部件32的纵向Y移动；供线嘴20在相对于垂直方向驱动部件33的垂直方向Z移动；由此供线嘴20围绕线圈架M的引线端T移动。
亦即，如图3A所示，供线嘴20通过围绕线圈架M的引线端T移动而进行系结操作。这里，由方向设定装置40与驱动装置30的驱动操作同步地确定供线嘴20的方向，以便保持导线L与供线嘴20之间的角度为10度以下的条件。例如，倾斜供线20头部，其位置比围绕引线端T转动的供线嘴20的其余部分更靠近引线端T。
在上述操作中，通过利用绕线部位旋转装置50，与供线嘴20的旋转移动同步地往复旋转移动绕线部位旋转轴51，使得供线嘴20的轴与从供线嘴20拉出的导线L之间的角度变得更小。
亦即，如图3B所示，供线嘴20沿基本上是圆锥曲面S移动，供线嘴20头部相对于供线嘴20的移动方向向后定位。
之后，由剪线器60剪断临时系线销70和引线端T之间的导线L。
如图1所示，在剪线器60中，由驱动源(未示出)沿移动导轨62向临时系线销70移动剪线执行部件63，由此使刀具61移位，从而可以卷绕导线L。在与移位的配合中，通过剪线执行部件63刀具61完成剪线操作，由此剪断导线L。
完成剪线操作之后，再次由驱动源(未示出)通过剪线执行部件63，在与剪线操作方向相反的方向，沿移动导轨62使刀具61移位，从而设定刀具的位置，此时可以由供线嘴20绕线。
剪断导线L之后，由驱动装置30把供线嘴20移动靠近绕线部位P，由绕线部位旋转装置50旋转线圈架50，由此围绕绕线部位P卷绕导线L。同时，对于导线L卷绕的每圈，供线嘴20沿绕线部位P长度方向移动导线L直径的距离。
在上述操作中，由方向设定装置40设定供线嘴20的方向，以便把导线L和供线嘴20之间的角度保持在10度以下。为了满足上述条件，例如供线嘴20头部相对供线嘴20的移动方向向后定位。
完成对绕线部位P的绕线之后，由驱动装置30和方向设定装置40驱动供线嘴20围绕引线端T移动，如上所述，以使导线L可以围绕卷绕并系于导线固定部位(如引线端)T。然后进行类似的操作，以便进行另一个绕线部位P的绕线操作，或另一个引线端T的系结操作。
完成绕线操作和对引线端T的系结操作之后，由驱动装置30和方向设定装置40移动供线嘴20，如上所述，把延伸至临时系线销70的导线L临时固定在临时系线销70。
之后，用剪线器60剪断引线端T和临时系线销70之间导线L，如上所述，然后完成对线圈架M的全部绕线操作。
在使用绕线机10的这种绕线和系结操作中，使用导轮41A减小在供线嘴20基座端侧的开口20a处施加在导线L上的摩擦力，由方向设定装置40设定供线嘴20的方向，以便把导线L和供线嘴20之间的角度保持在10度以下，由此减小导线L和供线嘴20之间的摩擦力。因此，可以防止导线L受到大于由张力装置80施加的必须量的张力。
在绕线操作中，使用驱动装置30和方向设定装置40，设定供线嘴20相对于绕线部位P的相对位置，来确定导线的位置。从而可以获得以下效果，在每圈的绕线中，导线与在先一圈卷绕的导线部分的表面接触并沿其滑动，从而导线自然上拉，另一个效果是以任何要求的间距卷绕上拉导线。
可以使用步进电机作为驱动源31E、32E、33E、48和52，作为导线，可以使用具有任何直径的导线，例如直径是0．02mm的细导线。
此外，通过移动供线嘴20围绕绕线部位P卷绕导线L时，可以仅用驱动装置30和方向设定装置40驱动供线嘴20。
而且，如果引线端T设置固定于绕线部位旋转部件50的线圈架M的侧表面或底表面上，则通过使用方向设定装置40，在纵向和在垂直和向上方向设定供线嘴20，可以进行对引线端T的系结操作，如图4A和4B所示，并且在上述方向条件下通过使用驱动装置30来移动供线嘴20。
在根据本发明的另一个实施例中，如图5所示，在方向设定旋转轴47的轴向，以平行的形式在方向设定装置40的方向设定连接元件49B上，设置多个供线嘴20和由支撑元件41C支撑的多组双导轮41A。在此实施例中，在机座K上还平行地设置绕线部位旋转装置(未示出)的多个绕线部位旋转轴。根据此实施例的结构，对多个线圈架M可以同时进行绕线和系结操作。
权利要求
权利要求书1．一种绕线机(10)，其特征在于包括在放出导线(L)的同时可移动的供线嘴(20)；驱动供线嘴的驱动装置(30)；和绕线部位旋转装置(50)，具有用于旋转绕线部位(P)从而卷绕导线的绕线部位旋转轴(51)；绕线机还包括用于设定供线嘴方向的方向设定装置(40)，其中，借助使用绕线部位旋转装置的绕线部位的旋转，导线围绕绕线部位卷绕，在绕线开始或结束时，通过使用驱动装置移动供线嘴，使导线延伸至导线固定部位(T)，该导线固定部位位于靠近绕线部位而且导线固定于其上，则在利用方向设定装置设定供线嘴方向的同时，使用驱动装置完成上述固定。
2．根据权利要求1的绕线机，其特征在于，方向设定装置(40)位于驱动装置(30)和供线嘴(20)之间，利用驱动装置可以与供线嘴的移动同步地或独立地设定供线嘴的方向，和利用与绕线部位旋转轴(51)垂直的方向设定旋转轴可以旋转供线嘴。
3．根据权利要求1或2的绕线机，其特征在于方向设定装置(40)包括可旋转地安装在驱动装置(30)的方向设定旋转轴(47)，用于驱动方向设定旋转轴的驱动源(48)，和与方向设定旋转轴连接的方向设定连接部件(49)，方向设定连接部件包括与方向设定旋转轴垂直连接的方向设定旋转元件(49A)，和方向设定连接元件(49B)，设置成远离方向设定旋转轴的轴，并平行于方向设定旋转轴与方向设定连接元件连接，供线嘴(20)安装在方向设定连接部件的头部，方式是供线嘴和方向设定旋转轴的轴方向是正交的。
4．根据权利要求3的绕线机，其特征在于，供线嘴(20)的头部设置成其与方向设定旋转轴(47)的延长线相交。
5．根据权利要求1-4中任何一项的绕线机，其特征在于，方向设定旋转元件(49A)是圆盘状，方向设定连接元件(49B)安装在靠近圆盘边缘。
6．根据权利要求1-5中任何一项的绕线机，其特征在于，多个导轮(41A)设置在供线嘴(20)的基座端，用于使从供线部件(80)进入供线嘴的导线(L)固定成平行于供线嘴。
7．根据权利要求6的绕线机，其特征在于，导轮(41A)的旋转轴平行于方向设定旋转轴(47)来设置。
8．一种绕线方法，其特征在于利用绕线机(10)完成，该绕线机包括在放出导线(L)的同时可移动的供线嘴(20)；驱动供线嘴的驱动装置(30)；用于设定供线嘴方向的方向设定装置(40)；和绕线部位旋转装置(50)，具有用于旋转绕线部位(P)从而卷绕导线的绕线部位旋转轴(51)；其中，借助使用绕线部位旋转装置的绕线部位的旋转，导线围绕绕线部位卷绕，其条件是设定供线嘴方向以使从供线嘴头部拉出的导线与供线嘴轴之间的角度设定为预定值；在绕线开始或结束时，通过使用驱动装置移动供线嘴，使导线延伸至导线固定部位(T)，该导线固定部位位于靠近绕线部位而且导线固定于其上，则导线系结固定在导线固定部位。
9．根据权利要求8的绕线方法，其特征在于，在把导线(L)系结于导线固定部位(T)时，使绕线部位(P)与供线嘴(20)的驱动同步地被绕线部位旋转装置(50)往复和旋转地移动，其条件是从供线嘴头部拉出的导线和供线嘴的轴之间的角度设定为导线和供线嘴之间的摩擦力得以减小值。
全文摘要
提供一种绕线机和方法,可以完成适合于各种工件的每种形状的绕线和系结操作,固定导线张力,和防止导线断裂和导线固定部位变形。利用绕线机完成的绕线方法,该绕线机包括:在放出导线(L)的同时可移动的供线嘴(20);驱动供线嘴的驱动装置(30);用于设定供线嘴方向的方向设定装置(40);和绕线部位旋转装置(50),具有用于旋转绕线部位(P)从而卷绕导线的绕线部位旋转轴(51);其中,借助使用绕线部位旋转装置的绕线部位的旋转,导线围绕绕线部位卷绕,其条件是设定供线嘴方向以使导线与供线嘴之间的角度设定为10度以下;在绕线开始或结束时,使用驱动装置移动供线嘴,使导线延伸至导线固定部位(T),该导线固定部位位于靠近绕线部位而且导线系结固定于其上。
文档编号H01F41/06GK1204881SQ9810326
公开日1999年1月13日 申请日期1998年7月2日 优先权日1997年7月2日
发明者矢野文春 申请人:日特机械工程株式会社