专利名称：偏转线圈的绕线装置和绕线方法
技术领域：
本发明涉及一种绕线方法和装置，凭借它可把偏平的线材自动地，无扭曲地缠绕在阴极射线管，如布劳恩管所用的偏转线圈上。
背景技术：
在将偏平线材缠绕在偏转线圈架(也叫卷轴)的过程中必须把这偏平线材有序地绕在偏转线圈架上开的一些绕线槽中。但是如果所用的偏平线材的断面是圆形的，则它在位置上就会散乱而不稳定，因而经常导致线材重叠的发生。一旦发生重叠，线材缠绕的厚度就会增加，因而偏转线圈的直径也将必然增加，这样就会造成偏转效率的下降。
鉴于上述观点，新近有人提出了利用具有偏平断面的偏平线材的建议。在这种情形下，所用的偏平线材具有与制做在偏转线圈架上的各绕线槽相匹配的宽度，而且只是把线材堆叠在上述槽中，就可能把它有序而不散乱地绕在偏转线圈架上。
这种偏平线材的例子包括如图22A所示的这样的一种偏平组合线材W1，它是用把一些具有圆形断面的线材11熔融胶合成偏平形状而制成，图22B所示那样的偏平组合线材W2是用把一些具有方形断面的线材12组装、熔融胶合成偏平形状而得到的。
当把线材绕在偏转线圈架上时，缠绕一圈就会使线材扭转一次。偏平线材的缠绕如图23的概念图所示。如图所示，当偏平线材W缠绕在一偏转线圈上时，它在四个拐角部分都会弯折，而且在每个角落都扭转90度。由此可看出，绕一周就会导致线材W绕它的纵轴扭转360度。这种扭转对于使用具有圆形断面的线材来说不会发生特别的问题，但在要整齐缠绕偏平线材的情形中则必须消除这种扭转。
将线材自动缠绕在偏转线圈架上也要求进行消除这种扭转的工作。
本发明解决了上述这个惯常的问题。本发明的一个目的就是，要将作为偏转线圈的偏平线材自动绕在偏转线圈架上而不会引起线材的扭转。
本发明的另一个目的是实现偏平线材的高效和高精度自动缠绕而不会引起线材的扭转。
本发明的再一目的是将本发明的装置和方法使用到广角偏转或改善高频扫描的偏转效率上。
发明概述本发明提供了一种偏转线圈的绕线装置，这种装置用于通过在偏转线圈架上开设的第一和第二圆周沟槽和通过在第一和第二圆周沟槽之间开设的绕线沟槽将偏平线材缠绕在偏转线圈架上，该绕线装置包括一个管嘴单元，一个导向单元和一个夹持单元，该管嘴单元具有一个馈送偏平线材的管嘴，一个决定管嘴位置的定位机构，和一个用来使管嘴转动和定位的转动机构，这转动至少可绕线材的纵轴转动180度，上述导向单元具有一个能对线材进行勾挂和导向的导向机构，一个用来对导向构件进行定位的定位机构以及一个用来将导向机构至少可转动90度，以便在每个角落处使线材弯曲的转动机构；上述夹持单元的功能是可拆卸地夹持偏转线圈架，以便将线材缠绕其上并使偏转线圈架绕其轴分度地转换角度和使偏转线圈朝一预定的某方向转动。
本发明还提供了一种偏转线圈的绕制方法，以便将偏平线材通过在偏转线圈架上开设的第一和第二圆周沟槽和通过在第一和第二圆周沟槽之间开设的绕线沟槽缠绕在偏转线圈架上，该方法使用一个管嘴单元，一个导向单元和一个夹持单元，该管嘴单元具有一个馈送偏平线材的管嘴，一个决定管嘴位置的定位机构；该导向单元具有一个能对线材进行勾挂和导向的导向机构，一个用来对导向构件进行定位的定位机构；该夹持单元的功能是可拆卸地夹持偏转线圈架以便将线材缠绕其上和使偏转线圈架绕其轴转动；该方法包括将线材缠绕在由夹持单元夹持的偏转线圈架上，同时使导向单元在绕线路径的每个拐角部分能勾挂线材，以便使线材弯折，而且当线材绕偏转线圈架绕一次时使偏转线圈绕其轴转动360度和使管嘴朝偏转线圈转动的相同方向旋转，以防止线材被过度扭转。
由于导向构件在绕线路径的拐角部分转了90度，因而线材就被扭转了90度，在拐角部分就自然地弯折。
当将偏平线材通过在偏转线圈架上开设的第一和第二圆周沟槽和通过在这两圆周沟槽之间开设的绕线沟槽缠绕在偏转线圈架上时，在四个拐角部分的每一部分处该偏平线材都被弯折，因而被扭转90度。这就是说，线材绕一周就会使线材绕其纵轴扭转360度。在这情形下，如果在线材绕一周期间使偏转线圈转动360度，则线材的扭转将会被解除。在这时过度的扭转将通过使管嘴朝偏转线圈架转动的相同方向转动的方法来防止。
附图简述
图1是在本发明的一个实施例中使用的绕线装置的透视图；图2是用来绕线的偏转线圈架的透视图；图3是图2的一个截面图；图4是上述实施例所使用的一个XZ馈送单元的透视图；图5是上述实施例所使用的一个管嘴单元的透视图；图6是上述实施例所使用的一个管嘴转动单元的正视图；图7是上述实施例所使用的一个止动器的前端部分的透视图；图8是上述实施例所使用的一个管嘴的截面图；图9是上述实施例所使用的一个导向单元的透视图；图10是上述实施例所使用的一个导向构件的前端部分的透视图；图11是上述实施例所使用的一个夹持单元主体的截面图；图12是上述实施例所使用的一个夹具部分和一个夹具的开/闭部分的透视图；图13是一个显示上述实施例所使用的偏转线圈的夹持状态的截面图；图14是上述实施例所使用的一个夹具的开/闭装置的透视图；图15是一个显示上述实施例所使用的控制系统的方框图；图16是一个显示上述实施例所使用的控制系统的流程图；图17是上述实施例所使用的一个绕线步骤的说明图；图18是上述实施例所使用的一个绕线步骤的说明图；图19是上述实施例所使用的一个绕线步骤的说明图；图20是上述实施例所使用的一个绕线步骤的说明图；图21是上述实施例所使用的一个绕线步骤的说明图；图22A和22B是偏平组合线材的透视图；以及图23是显示偏平线材以什么状态缠绕在偏转线圈架上的概念图。
优选实施例描述下面将借助附图对本发明作更详细地介绍。
首先将借助图2和图3对偏转线圈架的结构作一介绍，这两个图分别是偏转线圈架的透视图和截面图。H所指示的偏转线圈架呈喇叭状，它具有一个大直径的开口侧13和一个小直径的颈状侧14。偏转线圈架H也叫做整体式分条偏转线圈架或分条线圈架或分隔器。它起绕线轴的作用，用作绕线的核心，它是由，例如塑料制成。偏转线圈H是这样安装在布劳恩管上，使得它的开口侧13安置在荧光屏一侧而它的颈部14则安置在电子枪一侧。
偏转线圈架H的开口侧13具有很多的分隔条S1和很多的由分隔条S1形成的绕线沟槽15以及单一的开口侧圆周沟槽(第一圆周沟槽)16。同样，偏转线圈架H的颈侧14也具有很多的分隔条S2和很多由分隔条S2形成并与上述的的绕线槽15相连的绕线槽17以及一条单一的颈状侧圆周沟槽(第二圆周沟槽)18。此外，开口侧的边缘19和颈状侧边缘20都是从偏转线圈H突出来的。
图1是本发明的一个实施例的绕线装置的透视图。如同一图所示，该绕线装置上装有一个安装在机座31上的管嘴单元32，一个导向单元33，一个张紧单元34和一个夹持单元35。
该管嘴单元32具有一个管嘴36，一个作为管嘴36的转动和定位机构的管嘴转动单元37以及一个用作管嘴36的定位机构的XZ馈送单元38。
如图4中的XZ馈送单元的透视图所示，这个XZ馈送单元38具有一个X-轴滑动装置39和一个Z-轴滑动装置40。这X-轴滑动装置39是安装在机座单元31上，而Z-轴滑动装置是由X-轴滑动装置39所支撑并可在X-轴方向滑动。该X-轴滑动装置39的进给螺杆41由伺服电机42所转动，藉此Z-轴滑动装置40被定位在X-轴方向。同样，滑座43是由Z-轴滑动装置40所支撑并可在Z-轴方向(与X-轴垂直的竖直方向)上滑动，这Z-轴滑动装置40的进给螺杆44是借助于伺服电机45所转动，藉此，滑座43就被定位在Z-轴方向上。
管嘴转动装置37(图4中未画出)被固定在滑座43上，通过上述的X-和Z-轴两方向上的滑动而将它带到XZ平面中的预定位置。伺服电机42和45的运作由数控部分151通过伺服传动器来控制，这将在以后介绍。
图5是管嘴单元32的透视图，而图6是管嘴转动装置37的正视图。管嘴单元32是用来将偏平线材W从张紧装置34馈送到偏转线圈H。管嘴36是固定在一空心轴杆51上，而这轴杆51又由滑座54通过安装在轴承箱52中的轴承53所支撑。一条带齿的皮带57被拖挂在一个固定于上述轴杆51上的带齿皮带轮50和一个固定在伺服电机58上的带齿皮带轮55以及一个安置在一个中间位置的张紧皮带轮56之上。在伺服电机58运行过程中，管嘴36至少能在180度范围内绕垂直轴(在管嘴36中的线材W的纵轴)转动。
在绕线装置还没运行时，在这线材进入管嘴36之前，止动器59用来先将线材W以夹层的方式夹紧。这止动器59具有一个固定在滑动基座54上的气动缸60，一个锁紧销61和一个固定销62，后两者示于图7中。这锁紧销61是固定在气动缸60的活塞杆上。当气动缸60的这活塞杆向前运动时，线材W就被夹入并夹紧在上述锁紧销61和固定销62之间，向后运动时则就被松开。伺服电机58和气动缸60的运作由数控部分151来控制，这将在以后介绍。
在止动器59的上方安置有一个线材导向装置63，一个转动件64被轴承65所可转动地支撑，上述线材就插入其中，如图6所示。按照这种构造，在管嘴36转动时，偏平线材W一边被导入管嘴36，同时也一边被转动。
如图8中的纵剖面所示，管嘴36具有一个空心的棒状的管嘴主体66，一对导向滚轮67可转动地被支撑在管嘴主体66的下端。如图6所示，从张紧装置34馈送来的线材W通过一个导向滑轮68，然后通过线材导向单元63的内部和止动器59的内部，进而通过轴杆51并进入管嘴36。现在处于管嘴36中的线材W通过管嘴36的内部，夹在管嘴下端的一对导向滚轮间被送出到管嘴的外部，如图8所示。这时，管嘴36转动，由此，线材W绕其纵轴被扭转或被解除扭转。
如图1所示，在基座单元31上，正对着管嘴单元32安置有一导向单元33。如图9所示，该导向单元33具有一个导向操作部分71，用来操作导向构件82；一个作为转动机构的转动装置72，用来转动这导向构件82；一个作为定位机构的XZ馈送单元73，用来定位这导向构件82。
该XZ馈送单元73的结构与前面介绍的管嘴单元32的XZ馈送单元38的相同，它也具有一个X-轴的滑动单元74和一个Z-轴滑动单元75。这个XZ馈送单元73能够将Z-轴滑动单元75的滑动支架76(见图9)定位到XZ平面中的预定位置。此外，在这种情形，也装有伺服电机69和70(见图1)用来在X-和Z-轴方向移动滑动支架76。伺服电机69和70的运作由数控部分151通过伺服动机构来控制，这将在以后介绍。
如图9所示，安装在滑动支架76上的转动单元72具有一个转动基托77，一个轴承箱78，一个转动轴杆79，一个连接器80，和一个转动致动器81。
该轴承箱78被安装在滑动支架76上，而被转动地支撑在轴承箱76中的转动轴杆79的一端固定转动基托77上。转动轴杆79的另一端则通过连接器80连接在安装在滑动支架76上的转动致动器81上。因而，转动基托77被这转动致动器81的运作所转动。这转动致动器81是一个气动致动器，其运作由数控部分151所控制。
导向单元33的导向操作部分71具有一个导向构件82，一个驱动缸83和一个基底84。基底84安装在转动单元72的转动基托77上。
导向构件82可用来勾挂线材W，以便对线材进行导向。如图9所示，这导向构件82通过销钉85被转动地支撑在基底84上。在导向构件82的主干部分86的前端做有一倒放的方U形钩87。如图10所示，这钩87具有一段直线导杆88，其长度近似与偏平线材W的宽度相等。导杆88应这样放置，以使得主干部分86的轴与导杆在长度上的中心基本上是垂直相交。
上述驱动缸83在它的后部通过销钉89可转动地被基底84所支撑，而活塞轴杆90的前端被销钉91可转动地连接在导向构件82的基托端部上。
当驱动缸83的活塞轴杆90前进时，导向构件82就会绕销钉85作图9所示的顺时针转动并处于与基底84的纵向成一直线的操作位置(图9所示的位置)。在这种状态，导向构件82的主干部分86基本上与转动轴杆79共轴。另一方面，当驱动缸83的活塞轴杆90回缩时，导向构件82就朝逆时针方向转动，而钩87就呈与转动轴杆79的轴偏离的状态。这驱动缸83的运作也由数控部分151所控制，这将在后面介绍。
管嘴单元32的管嘴36和导向单元33的导向构件82都可独立地在基本上是同一XZ平面内被移动和定位。
如图1所示，上述张紧装置34安装在支架92上。线材W从线材供应源(未画出)进入这张紧装置34，因而由机械的方法产生一适当的张力，然后馈送到管嘴单元32。
现在，将对夹持装置35进行描述。如图2所示，这夹持装置35可拆卸地夹紧偏转线圈H并可对它进行分度转位，而还能朝一定方向转动偏转线圈以便解除线材W的扭转。如图1所示，夹持装置35被安置在管嘴单元32和导向单元33的前面，而这管嘴单元和导向单元彼此相对。
夹持单元35具有一个夹持装置的主体93用来夹持偏转线圈H和将偏转线圈H定位到一预定的转动角位，夹具的开/闭装置94安置在夹持装置的主体93的下方，用来打开和关闭夹持装置主体93的夹具部分102。
如图1所示，这夹持装置主体93具有一个环状的转动台96被支撑板95可转动地支撑，这支撑板95呈L形，安装在基座单元31上。该转动台96通过带齿皮带98与伺服电机97的转动轴杆相连，由于伺服电机的运作它可被定位在一预定的转动角位上。这伺服电机97的运作也由数控部分151通过伺服驱动装置来控制，这将在后面介绍。
图11是一个夹持装置主体93的截面图。如该图所示，上述支撑板95通过轴承99可转动地支撑着一个转动环100，而转动台96安装在转动环100的上表面上，它用来将偏转线圈H携载其上。在这转动环100的下表面上安装有一个带齿的皮带轮101，与伺服电机相连的带齿皮带98与上述带齿皮带轮101向啮合。在带齿滑轮101的下表面侧上安装了夹具部分102，用来可拆卸地夹持偏转线圈H。
直接作用的轴承103安装在带齿皮带轮101上开设的两个孔中，而且夹具部分102的两个连接杆104被可滑动地分别插过轴承103，由此这夹具部分102就与带齿的皮带轮101相连。因而，在伺服电机97运作时，这夹具部分102也通过这带齿的皮带轮101随转动台96一起转动和定位。
围绕每个连接杆104的夹具弹簧106被放置在每个用来固定连接杆104的固定板105和带齿皮带轮101之间。在整个时间内夹具部分102都被这夹具弹簧106向下推。止动器107从每个连接轴杆104的上端伸出。连接轴104的下端位置由于该止动器与相关的直接作用轴承103的端部接触而受限制。
图12是夹持装置主体93的夹具部分和该夹具开/闭装置94的开/闭部分124的透视图。如该图所示，两个固定板105通过连接轴杆104与带齿皮带轮101相连，而且还支撑着导向杆108。两导向杆108彼此平行相隔一定距离。一对支撑架109被两导向杆108所滑动支撑，以便支撑架109跨在两个导向杆108上能彼此相向和相背移动。滚轮装置110和凸轮板111被固定在每个支撑架109上。
每个滚轮装置110都这样地支撑着两个可转动的滚轮112，使得四个滚轮112都定位在一个圆周上，而且与偏转线圈H的外周表面相紧贴。每个滚轮装置110上的两个滚轮112的转动轴杆彼此相对倾斜呈V形，以便与偏转线圈H的外周表面接触和对线圈进行定位。
在每个支撑架109的外侧有一对导向杆113(在图12中只画出了一侧的一对导向杆)，导向杆113延伸的方向与导向轴杆108正交，而且导向杆113被带齿皮带轮101通过一支撑机构(未画出)所支撑。在这导向轴杆113上安装有一可滑动的板簧滑座114，而在这板簧滑座114上通过板簧115安装有一凸轮跟随器116。凸轮跟随器116可用来啮合安装在支撑架109上的凸轮板111。
该凸轮板111具有一个凸轮升程逐渐增加的倾斜凸轮表面117和一个V形断面的限位凸轮面118。如图12所示，当板簧滑座114位于凸轮板111的这一侧和当它朝箭头“a”的方向沿上述导向杆113移动时，这凸轮跟随器116就会与这凸轮板111的倾斜凸轮表面117触接。那时，由于板簧滑座114的移动，这凸轮板111和支撑架109就向里(朝两支撑架彼此接近的方向)移动。在板簧滑座114进一步移动时，凸轮跟随器116就到达凸轮板111的限位凸轮表面118而被卡在该处。
当偏转线圈H插入上述两个支撑架109的滚轮112中间时，只要每个凸轮跟随器116嵌入在相关的限位凸轮表面118中，这些滚轮112就与这偏转线圈H靠接以限制线圈的运动。在这种状态，两板簧115发生弯曲，它们的偏置力就使滚轮112推顶在偏转线圈H上(见图13)。
另一方面，图14是一个夹具开/闭装置94的透视图。如该图所示，在这夹具开/闭装置94上有一个固定部分121，一个垂直移动装置122，一个升降台123，和一个开/闭部分124。
这个固定部分121被安装在机座单元31上，如图1所示。上述垂直移动单元122具有一个由上述固定部分121支撑的移动板125，以便能进行垂直(朝Z-轴方向)移动，还有一个安装在固定部分121上的缸126。这缸126的活塞杆127被固定在移动板125上。升降台123安装在移动板125的上端并贴靠机座单元31的上表面。开/闭部分124被安装在升降台123上。因而，当缸126的活塞杆127伸出时，升降台123和开/闭部分124就随移动板125一起沿Z-轴方向升起一预定距离，然后定位。缸126的运作由数控部分151来控制，这将在后面介绍。
如图12所示，在这安装在升降台123上的开/闭部分124中，有夹持杠杆用的一对直线导向装置128安装在升降台123上。夹持杠杆129被直线导向装置128可滑动地支撑。当带齿皮带轮101被分度转位到一预定的装/脱位置(图12所示的状态)时，这两个直线导向装置128就被置于相应板簧滑座114的导向杆113的下方，以便沿平行于滑座114移动的方向对夹持杠杆129进行导向。
在升降台123上安装有一个夹持杆驱动缸130。驱动缸130的活塞杆131通过一连接棒132与安装在两侧的夹持杆129相连。当活塞杆131前进或缩回时，安装在两侧的夹持杆129就随直线导向装置128一起移动同时也被这直线导向装置导向。
这两个夹持杆129从截面看都是向上开口的翻边的方U形，以便板簧滑座114的下部能可拆卸地装配在这翻边的方U形中。由于驱动缸130的运作，夹持杆129沿着直线导向装置128随着板簧滑座114的位置即移动，同时将升降台123提升一预定距离，由此可将两滑座114的下部分别装进夹持杆129中。在这种状态中当借助于驱动缸130使夹持杆129移动时，板簧滑座114也被移动。这驱动缸130的运作由数控部分151来控制，这将在后面加以介绍。
在升降台123上，致动器销钉的直线导向装置133安装在上述成对的两直线导向装置128之间，这直线导向装置133延伸的方向与直线导向装置128垂直。安装有致动器销钉134的滑座135被直线导向装置133滑动支撑。此外，一个致动销钉的驱动缸136紧挨着直线导向装置133固定在升降台123上。两个滑座135都与驱动缸136相连，并由这驱动缸136的推动使这两滑座作相向或相背的移动。当带齿皮带轮101被分度转位到一预定的装/脱位置(图12所示的状态)时，两滑座135就被分别定位在支撑架109的下面，而且在平行于支撑架的移动方向上移动。
用来可拆卸地安装两个致动器销钉134的凹坑被做在两支撑架109的下表面上。由于驱动缸136的运作就可按照支撑架109的位置使滑座135沿直线导向装置133移动。当升降台123提升一预定距离时，这安装在两滑座135上的致动器销钉134就进到制做在两支撑架109上的凹坑中。当这两滑座135被驱动缸136移动时，这两支撑架109就会彼此作相向或相背的移动。这驱动缸136的运作由数控部分151来控制，这将在后面加以介绍。
在升降台123上安装有一个弹簧推杆138，在这推杆的两端装有一推针137。当带齿皮带轮101分度转位到一预定的装/脱位置时，两推针137就被分别定位在固定销钉105的下面。当升降台123上升一预定距离时，这两推针就与固定板105的底部靠上并使这两固定板顶着夹具弹簧106的偏置力上升。
如示出了偏转线圈H的夹持状态的图13所示，该偏转线圈具有开口侧的边缘19和颈侧边缘20。这偏转线圈H被插入制做在夹持装置的主体93的转动台96上的一个孔139中，而且这开口侧边缘19的下表面就放置在这转动台96的圆周边上。这孔139的大小是这样确定的，它应使得颈侧边缘20能从中通过。在转动台96上靠近边缘19的位置做有一个突耳(未画出)，这个突耳正好装入制做在开口侧边缘19上的一个凹坑中以便限制转动台96的转动。
用下述方法将偏转线圈H安装在夹持装置的主体93上。当偏转线圈H要插入转动台96时，预先都将两个支撑架109彼此分开，以便将四个滚轮112回撤到与颈侧边缘20不相碰的位置上。至于板簧滑座114，则将它们回撤到凸轮跟随器116不与凸轮板111接触的位置上。这些回撤运动都分别是由致动器销钉134和在开/闭部分124中的夹持杆129的运作所完成。
在这种状态中，将偏转线圈H插入转动台96中。随即将升降台123抬起，以便用推杆138的推针137将固定板105向上推，由此整个夹具部分102就相对于转动台96被抬起来。因此，滚轮装置110的下表面就处于偏转线圈H的颈侧边缘20的上方。同时，夹持杆129被装在了板簧滑座114上，而且致动器销钉134就进入做在两支撑架109的下表面上的凹坑中。
其次，由于致动器销钉的推动，这两支撑架109彼此相向移动，而两板簧滑座114被夹持杆129移动，使两凸轮跟随器116到达两凸轮板111的V形断面的限位凸轮表面118中。随后，升降台123被向下移动，这样就使推针137从固定板105离开，其结果是，夹具弹簧106朝图13中箭头方向将夹具部分106向下推，并将滚轮装置110紧贴在边缘20上，把边缘20往下推。同时，夹持杆129和致动器销钉134分别离开板簧滑座114和支撑架109。现在，对于偏转线圈H的夹持作业已告完成。
在图13所示的夹持状态中，转动台96和滚轮装置110都分别与偏转线圈H的边缘19和20紧靠，而且被夹具弹簧106相互推离，因而在垂直方向(偏转线圈H的中心轴CH，即第一方向)上被定位。此外，四个滚轮112与偏转线圈H的外周部分144在四个方向上实现压力接触，从而将达到在与中心轴CH正交的水平方向(第二方向)上的定位。
如上所述，在偏转线圈H被夹持好后，夹具的开/闭装置94的开/闭部分124便会离开夹持装置的主体93的夹具部分102，以便能通过伺服电机97转动转动台96的操作而把偏转线圈H定位在预定的角位上。
由于将四个滚轮112安排成每两套滚轮都构成一个V字形，因而所有的滚轮112都能与H的外圆周表面接触。之所以使用四个滚轮112的理由是为了在偏转线圈H由合成树脂制成的情形中，使得由于大的夹持力所引起的形变能够均匀化。因而，从根本上说，总共使用三个滚轮112就足够了，只要将一对滚轮排成V字形，而另一滚轮安置在这对滚轮的对面就可以了。例如，在偏转线圈H的尺寸较大，而且圆筒部分又径大而壁薄的场合则可使用5个或更多的滚轮。
为了从夹具装置的主体93上拆卸下这偏转线圈H，本处采用了一个与上述过程相反的程序。这就是，用推针137将夹具部分102抬起，以便使滚轮装置110和边缘20彼此脱离，然后由致动器销钉134将两支撑架109彼此远离，再由夹持杆129移动两板簧滑座114，使凸轮跟随器116与凸轮板111分离。因而，这偏转线圈H就不受任何约束，即可从转动台96上拆卸下来。
此外，管嘴单元32中的伺服电机42，45和58，导向单元33中的用于XZ移动的伺服电机69和70，以及夹持单元35中的转动用伺服电机97都由数控部分151分别通过线路和伺服装置进行数值控制，如图15所示。
在上述各单元中的驱动缸60，83，126，130，136和转动致动器81也是利用数控部分151的输出通过气动驱动系统152来进行数值控制的。缸60，57，80，114，119和转动致动器81的运作分别被为它们而装的传感器153所检测，而且这检测到的信号被反馈到上述数控部分151。
为了按要求控制绕线操作，得预先从教导单元154把数控数据输入到数控部分151。这样，通过从教导单元154输入修改数据就可改变所输入的数控(NC)数据的参数，由此人们就可很容易地改变NC数据来适应偏转线圈H类型的变化，以便将线材缠绕在各种偏转线圈H架上。
如图16的流程图所示，在上述结构的数控部分151中，管嘴单元32，导向单元33和夹持单元35都可通过适当地控制相关的各伺服电机的方法将它们移动到各自的目标位置，而且将它们的驱动缸开动起来以驱动夹具部分102，导向构件82等等。当与这些驱动缸相关联的传感器检测到各驱动缸的工作确实完成时，各驱动缸的运作就被停止。现在，所需要的各种操作都已完成。
尽管在上面示出的实施例中板簧滑座114如图12所示是被用来产生滚轮112的夹持力，但这板簧滑座114却可以被，例如，压缩弹簧或拉力弹簧所代替。同样，用来使偏转线圈H随转动台96一起转动的带齿皮带98和皮带轮101也可以被一些齿轮或摩擦轮所替代。此外，这里还可采用直接驱动装置，使用一个装有一个与皮带轮101相当的空心转子的特殊电机。
尽管在上面述的实施例中伺服电机和驱动缸都可由数控部分151进行数值控制，但这并不构成对本发明的限制。这种控制也可由任何其它的类似装置来进行，例如，可由序列发生装置和AC伺服电机的组合或CPU和机械手控制器的组合来进行。
现在可以对利用上述的绕线装置将偏平线材W缠绕在偏转线圈H上的方法的一个例子加以说明。线材W沿绕线路径经过图2所示的偏转线圈H的开口侧13上的一个分隔条S1，然后通过绕线沟槽15和17并达到颈侧1 4上的分隔条S2[图23中的(a)]。接着，在拐角处将线材W弯折，通过颈侧的圆周沟槽18绕到颈侧14上的下一分隔条S2[图23中的(b)]。然后在拐角处将这线材W弯折，经过分隔条S2并进一步通过绕线沟槽15和17，到达开口侧的分隔条S1[图23中的(C)]。下一步，是在拐角部分将线材W弯折，经过开口侧的圆周沟槽16回到最初的分隔条S1[图23的(d)]。进一步将线材W在拐角处弯折并回到原来的位置。重复这个过程，就可将线材W绕在偏转线圈H上。
首先，如图17所示，使管嘴36下降并沿绕线沟槽15和17缠绕线材W。将管嘴36的下端伸到偏转线圈H的颈侧14的下面。在这种情形，将导向构件82定位在正对着露出在绕线沟槽下端到管嘴36下端之间的线材W位置处，然后将它转动到它的工位上，使它的钩子87与这线材W相钩连。
接着，如图18所示，一边拖拉线材W并由转动致动器81转动90度以便把线材扭转90度，一边将导向构件82缩回以便线材好沿颈侧圆周沟槽18延伸。那时将导向构件82升到沟槽18的高度。紧接着，一边用导向构件82对线材W进行导向，一边转动偏转线圈H，使线材W能绕沟槽18缠绕直到下一分隔条S2。
当线材W到达分隔条S2后，将导向构件82再转90度，以便将线材扭转90度。同时，将管嘴36升高以便把线材W引导到绕线沟槽17中。在这过程中，导向构件82返回到它的缩回位置上并与线材W脱离。图19画出了这种状态，在这种状态中，离开管嘴36的线材W扭转了180度。
然后，使偏转线圈H朝解除线材扭转的方向转动360度，同时使管嘴36也朝偏转线圈H转动的同一方向转动180度。偏转线圈H转动360度导致线材W朝相反方向扭转了180度，但这个扭转却被管嘴36在与偏转线圈H转动相同的方向上的那180度转动所消除。
如图20所示，那时，管嘴一边升高，一边移动到偏转线圈H的外周边，使线材W能沿绕线沟槽17和15缠绕。在这种状态下，导向构件82将再此与线材W勾挂上。
如图21所示，管嘴36向偏转线圈H的中心一侧移动，这时，导向构件82一边往回缩，同时一边拖拉线材并转动90度，以便将线材扭转90度，这样就能使该线材沿开口侧的圆周沟槽16延伸。那时导向构件82被下降到沟槽16的高度。紧接着，一边使偏转线圈H朝它的转动方向转动，一边用导向构件82对线材进行导向，以便使线材能沿开口侧的圆周沟槽16绕到下一分隔条S1的位置。同时，为了消除由于导向构件82的转动所产生的90度扭转，可将管嘴36在消除扭转的方向转动90度。
当线材到达下一个分隔条S1后，为了将线材扭转90度，可把该导向构件82再转90度。同时，将管嘴36插入偏转线圈H并将线材W导向到绕线沟槽15中。在这过程中，导向构件82返回它的缩回位置并与线材W脱开。而且，为了消除由于导向构件82的转动所产生线材的90度扭转，可将管嘴36在该消除扭转的方向转动90度。
这样，线材W就绕偏转线圈H一次并恢复到图17所示的状态。连续重复上述过程，线材W就被沿着绕线路径绕在了偏转线圈H上。
上述实施例中所述的管嘴36，导向构件82，转动台96的具体运动是为了说明问题而提出的一些简化图示，而本发明的方法却并不限于这些。例如，为了导向构件82与线材W之间的勾挂和脱开更为容易，还可能让管嘴36做更为复杂的运动。
在上述实施例中，在线材W绕偏转线圈H绕一次期间，该偏转线圈H绕其轴转动360度，从管嘴送出的线材W则被扭转了180度，同时管嘴36在与偏转线圈转动相同的方向上转动180度，那时，管嘴却要回转两次，每次回转90度。但这并不构成对本发明的限制。例如，在本发明的方法中，当偏转线圈H转动360度时，可转动管嘴36来将过度的扭转减到最小，由此来调节线材W的扭转。在线材缠绕的过程中，偏转线圈H的360度的转动计时以及管嘴36的转动计时和转动量都可进行适当地选择。
例如，也可以进行下述的改变在线材W第一次扭转90度时，使管嘴36在解除扭转的方向上转动90度，然后在线材紧接着的90度扭转过程中，使偏转线圈H在解除扭转方向上转动360度，同时使管嘴36在偏转线圈H转动的方向上(与解除扭转方向相反)转180度，然后，在将线材W扭转90度时，又将管嘴36在解除扭转方向转90度。
作为偏平线材，如象图22A，图22B所示那样由很多的线材组合构成的偏平形状的组合线材W1和W2都是可加以适当应用的，但不言而喻，不仅这些偏平的组合线材而且单一的偏平线材也可使用。
上述偏转线圈H并不限于象上述实施例所述的那样的整体型。甚至对于用两个一半的偏转线圈组合起来构成的单个偏转线圈H来说，线材的缠绕也能按照本发明进行。
工业应用如上所述，本发明所述的偏转线圈的绕线装置和方法不仅可用作在通常类型的阴极射线管中使用的偏转线圈的线圈绕线装置和绕线方法，而且也可用作在广角偏转型阴极射线管和高频扫描型阴极射线管的偏转线圈的线圈绕线装置和绕线方法。
权利要求
1.一种偏转线圈的绕线装置，利用这种装置可通过制做在偏转线圈上的第一和第二圆周沟槽和通过在这第一和第二圆周沟槽之间的一些绕线沟槽把偏平线材缠绕在偏转线圈上，该绕线装置包括一个管嘴单元，该管嘴单元具有一个用来馈送偏平线材的管嘴，一个确定该管嘴位置的定位机构，和一个用来使管嘴绕线材纵轴至少转动180度并将其定位的转动机构；一个导向单元，该导向单元具有一个适于勾挂并引导线材的导向构件，一个用来定位这导向构件的定位机构，和用来使这导向构件至少转动90度，以便在各角落部分使线材弯折的转动机构；以及一个夹持单元，该夹持单元的功能是用来可松开地夹持偏转线圈，以便将线材缠绕其上并可分度地使偏转线圈绕其轴转位和能使偏转线圈朝预定的某方向转动。
2.一种偏转线圈的绕线方法，利用这种方法可通过制做在偏转线圈上的第一和第二圆周沟槽和通过制作在这第一和第二圆周沟槽之间的一些绕线沟槽把偏平线材缠绕在偏转线圈上，该方法使用了下述一些装置单元一个管嘴单元，该管嘴单元具有一个用来馈送偏平线材的管嘴和一个确定该管嘴的位置的定位机构；一个导向单元，该导向单元具有一个适于勾挂并引导线材的导向构件和一个用来定位这导向构件的定位机构；一个夹持单元，该夹持单元的功能是用来可松开地夹持偏转线圈，以便将线材缠绕其上并能使偏转线圈绕其轴转动。以及该方法包括下述过程一边用上述导向构件在绕线路径的每个拐角处勾挂线材使线材弯折，一边将线材缠绕在上述夹持件所夹持的偏转线圈上；一边绕线圈轴将偏转线圈转动360度并使管嘴朝偏转线圈转动的同一方向转动，一边将线材绕偏转线圈缠绕一周。
3.按照权利要求2所述的绕线方法，其特征在于在上述线材绕偏转线圈缠绕一周的期间和当从管嘴送出的线材被扭转了180度时，该偏转线圈将绕它的轴转动360度，而该管嘴则将朝偏转线圈转动的同一方向转动180度，然后管嘴逐渐再由180度回转到初始状态。
全文摘要
本发明提供了一种能将偏平线材自动地缠绕在偏转线圈上的绕线装置和方法。本发明采用了一个管嘴单元32,一个导向单元33和一个夹持单元35。管嘴单元32具有一个馈送偏平线材W的管嘴36和一个确定该管嘴位置的定位机构38,导向单元33具有一个可用来勾挂和引导该线材W的导向构件82和确定导向构件位置的定位机构73,夹持单元35可拆卸地夹持着偏转线圈,以便把线材W缠绕在偏转线圈上并能使偏转线圈绕该线圈轴转动,导向构件82在绕线路径的拐角处与从管嘴36送出的线材W勾挂上,藉此能使该线材弯折并将其缠绕在偏转线圈H上,而且在线材W绕偏转线圈缠绕一周的过程中,偏转线圈绕其轴转动360度,同时,为了防止线材过度扭转,该管嘴36也在偏转线圈转动的同一方向上进行转动。
文档编号H01J9/236GK1189915SQ96195252
公开日1998年8月5日 申请日期1996年5月10日 优先权日1995年5月11日
发明者高义雄 申请人:索尼公司