专利名称：绕线装置及绕线方法
技术领域：
本发明涉及具有横移机构的绕线装置及绕线方法的改进，为了将线整齐地卷绕到线圈骨架上，该横移机构与线圈骨架的旋转同步地将线材供给部送到线圈骨架的轴方向为了将线整齐地卷绕到线圈骨架上，要与线圈骨架的旋转同步地使管嘴沿线圈骨架的轴方向移动。即，线圈骨架每转一圈，使线材供给部移动相当于线直径的距离，整齐地卷绕。
现有绕线装置的横移机构，在绕线时除了使管嘴移动相当于线直径的距离外，在线圈骨架的卸下等作业、以及在绕线后对线圈骨架进行其它的作业时，要把管嘴移动到不妨碍作业的位置。在线圈骨架的卸下等作业时，由于要把管嘴移动到不与线圈骨架重合的位置，所以，管嘴的移动范围必须比线圈骨架的宽度大得多。因此，在绕线时和线圈骨架的卸下等作业时，管嘴的移动速度、移动距离不同，由于用1个横移机构进行该两种移动，所以横移机构的移动范围大，横移机构必须大型化。
但是，该移动范围大的大型横移机构，在卷绕细径线等情况下，进行小节距的移动时，其分解能有限，不能以准确的节距移动。
另外，象变压器线圈和点火线圈那样，要高速地在狭窄宽度内横移时，如果用大型的横移机构使管嘴高速移动，则横移机构在移动和反转时会产生振动。另外，由于大型的横移机构比较重，即使停止移动也不能立即止住，在反转移动方向时也不能立即往相反方向开始移动。即，横移机构大，惯性也大，其移动、反转的随从性差。现有的横移机构，因上述原因造成线材的移送紊乱、卷绕紊乱，不能高速准确地整齐卷绕。
例如，点火线圈有所谓的触排卷绕式点火线圈和分段卷绕式点火线圈两大类，无类哪一类都必须高速地将线材整齐卷绕在线圈骨架杆部的若干狭窄宽度内，现有的大型横移机构，存在着分解能和振动的问题，在触排卷绕式点火线圈中产生卷绕紊乱，在分段卷绕式点火线圈中难以高速准确地进行整齐卷绕。
本发明的目的在于提供一种能高速地将线材整齐卷绕的绕线装置和绕线方法，本发明的绕线装置和绕线方法，即使在卷绕细径线时也能以准确的节距移动管嘴，在高速移动时和反转时也不产生振动，反转时的随从性好，线材的移送不紊乱，不产生卷绕紊乱。
本发明的绕线装置，具有相互独立的第1横移机构和第2横移机构。
具体地说，第1发明的绕线装置，备有安装着线圈骨架的主轴；抽出要往上述线圈骨架上卷绕的线材的线材供给部；使上述主轴和线材供给部相对于主轴轴芯相对旋转的机构；使上述线材供给部和上述主轴在主轴轴方向相对移动的横移机构；其特征在于，上述横移机构由相互独立动作的第1横移机构和第2横移机构构成。
第2发明的绕线装置，是在第1发明中，上述第2横移机构使上述线材供给部移动，上述第1横移机构使上述第2横移机构移动。
第3发明的绕线装置，是在第1发明中，上述第1横移机构备有第1横移轴和第1台座；该第1横移轴被第1横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第1台座借助第1横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述第2横移机构备有第2横移轴和第2台座；该第2横移轴被第2横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第2台座借助第2横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述第2横移机构与上述第1横移机构的第1台座一起移动，上述线材供给部与上述第2横移机构的第2台座一起移动。
第4发明的绕线装置，是在第1发明中，上述第1横移机构使上述主轴移动，上述第2横移机构使上述线材供给部移动。
第5发明的绕线装置，是在第1发明中，上述第1横移机构备有第1横移轴和第1台座；该第1横移轴被第1横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第1台座借助第1横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述第2横移机构备有第2横移轴和第2台座；该第2横移轴被第2横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第2台座借助第2横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述线材供给部与上述第2横移机构的第2台座一起移动，上述主轴与上述第1横移机构的第1台座一起移动。
第6发明的绕线装置，是在第1至第5发明中，上述第1横移机构和上述第2横移机构，其移动范围、移动节距之中至少一个不相同。
第7发明的绕线装置，是在第1至第5发明中，上述第2横移机构比上述第1横移机构小型轻量。
第8发明的绕线装置，是在第1至第5发明中，上述第2横移机构比上述第1横移机构可以高速反转。
第9发明的绕线方法，备有安装着线圈骨架的主轴、和向上述线圈骨架抽出卷绕线材的线材供给部；使上述主轴和上述线材供给部相对于主轴轴芯相对旋转，并在主轴轴方向相对移动；其特征在于，由第1和第2横移机构使上述线材供给部和上述主轴在主轴轴方向相对移动地进行绕线。
第10发明的绕线方法，是在第9发明中，由上述一方横移机构，使上述线材供给部在上述主轴轴方向移动，进行绕线，绕线后，由另一方横移机构使上述线材供给部相对于上述主轴相对移动。
第11发明的绕线方法，是在第9或第10发明中，将上述线圈骨架分成若干段进行绕线，在各段的绕线时，由一方横移机构使上述线材供给部在上述主轴轴方向往复移动；一个分段的绕线结束后，由另一方横移机构使上述线材供给部朝着相邻分段移动。
第12发明的绕线方法，是在第9或第10发明中，将上述线圈骨架分成若干段进行绕线，在各段的绕线时，由一方横移机构使上述线材供给部在上述主轴轴方向往复移动；另一方横移机构，使上述线材供给部与上述主轴的相对位置，在若干个分段中连续地朝一个方向移动。
第1至第5发明中，由于横移机构具有相互独立动作的第1横移机构和第2横移机构，绕线时和线圈骨架的取下等作业时，选择或协调地使第1横移机构和第2横移机构动作，所以，可确保所需的管嘴移动距离，在绕线时，以最适当的移动节距、移动速度，稳定地移动。
第6发明中，第1横移机构和第2横移机构，其移动范围、移动节距之中至少一个不相同；第7发明中，第2横移机构小型轻量化；第8发明中，第2横移机构可以高速反转；所以，移动的分解能小，即使在卷绕细径线时，也能使管嘴以准确的节距移动。另外，即使使横移机构高速移动、反转，横移机构也不产生振动，所以线材的移送不紊乱，不产生卷绕紊乱，可以高速准确地整齐卷绕。
第9至图12发明中，绕线时，由于第2横移机构高速地以小节距在线圈骨架卷轴方向移动，所以，可使管嘴高速地移动、反转，并且不产生振动，可切实整齐卷绕。尤其是在卷绕分段卷绕式点火线圈和分段卷绕式变压器线圈时，效果更好。
另外，在卷绕触排卷绕式点火线圈和触排卷绕式变压器线圈时，在一个分段的卷绕中，由第2横移机构使管嘴高速地以小节距移动，所以，不产生振动，不引起卷绕紊乱。
图1是本发明绕线装置的构造图。
图2是表示本发明绕线装置的控制部连接状态的框图。
图3是本发明另一绕线装置的构造图。
下面，参照
本发明的实施例。
图1是本发明绕线装置的构造图。
本发明的第1实施例中，绕线装置1备有线圈骨架4、主轴5、卷绕夹具5A和设在机台2上的主轴马达6。线圈骨架4的两端有锷，线材7被卷绕在该两锷之间。主轴5贯通机架3并与主轴马达6结合，在其一端安装着可装卸线圈骨架4的卷绕夹具5A。主轴马达6的轴与主轴5结合着，主轴马达6旋转时线圈骨架4旋转，线材7被卷绕。
绕线装置1还备有管嘴8、张紧装置9、线材卷轴10。作为线材供给部的管嘴8，用于抽出往线圈骨架4上卷绕的线材7。张紧装置9对从线材卷轴10往管嘴8抽出的线材7赋予一定的张力。
本发明的绕线装置具有第1横移机构11和第2横移机构15，第1横移机构11由第1横移马达12、第1横移轴13和第1台座14构成。第1横移马达12安装在机架3上。第1横移轴13结合在第1横移马达12的轴上，与主轴5平行配置。第1台座14沿着第1横移轴13移动。
第1横移马达12旋转时，第1横移机构11作横移动作。第1横移轴13的外周面有螺纹，台座14具有与第1横移轴13的螺纹螺合的螺纹孔，借助第1横移马达12的旋转沿着第1横移轴13移动。
第2横移机构15由第2横移马达16和第2台座18构成。第2横移马达16安装在第1台座14上。第2台座18结合在第2横移马达16的轴上，并且沿着与第1横移轴13平行的第2横移轴17移动。
与第1横移机构11同样地，第2横移轴17的外周面有螺纹，第2台座18具有与第2横移轴17的螺纹沟螺合的螺纹孔，借助第2横移马达16的旋转沿着第2横移轴17移动。
该实施例中，由于管嘴8固定在第2横移机构15的台座18上，所以，第2横移机构15使线圈骨架4和管嘴8的相对位置变化。另外，由于管嘴8通过第2横移机构15固定在第1横移机构11的台座14上，所以第1横移机构也使线圈骨架4和管嘴8的相对位置变化。
第1横移机构11使第2横移机构15和管嘴8移动，所以，第1横移马达12采用大型且强力的马达，第1横移轴13的直径粗而且具有大节距的螺纹。另一方面，第2横移机构15仅使管嘴8移动，所以可以小型轻量，第2横移马达16采用小型马达，第2横移轴17的直径细且具有小节距的螺纹沟。因此，第1横移机构11使管嘴8在大范围内以大节距移动，第2横移机构15使管嘴8在窄范围内可以以小节距移动。
即使第1横移轴13和第2横移轴17上采用同样节距的螺纹，通过改变双方的横移马达12、16的旋转速度，也可以使第2横移机构15进行小节距的移动，可抑制移动、反转时的振动。
如上述实施例所示，构成第2横移机构15时，可构成能高速移动的横移机构，可构成能高速反转的横移机构。
上述构造中，对借助横移马达的旋转作横移动作的横移机构作了说明，但也可以是采用线性马达作横移动作的构造。
下面，参照图1说明本发明绕线装置的动作。
线材7从线材卷轴10被供给，经过张紧装置9送到管嘴8。从管嘴8抽出的线材7，卷绕到借助主轴马达6的旋转而旋转的线圈骨架4上。
这时，第2横移机构15使管嘴8沿线圈骨架4的轴方向、随着线圈骨架4每转一圈移动相当于线材7直径的距离。第2横移机构15从线圈骨架4的线圈卷绕开始位置出发，在卷绕结束位置反转移动方向后移动。在卷绕线材期间，由第2横移机构15使管嘴8在线圈骨架4的锷间往复运动，进行整齐卷绕。
1个线圈卷绕结束后，第2横移机构15停止，卸下卷绕完成了的线圈骨架4，安装上新的线圈骨架4，进行下一个卷绕作业。这时，管嘴8被移动范围大的第1横移机构11移动到不影响线圈骨架4的卸下、安装作业的位置。第1横移机构11在线圈骨架4的安装后将管嘴8返回初始位置。
本实施例中，具有移动范围、移动节距不同的第1横移机构和第2横移机构，在绕线时和线圈骨架的卸下等作业时，选择地使第1横移机构和第2横移机构动作，所以，可确保所需的管嘴移动距离，使其以最适当的移动节距、移动速度移动。另外，绕线时，由于第2横移机构高速地以小节距沿线圈骨架的卷轴方向移动，所以，可以使管嘴高速地移动、反转，并且不产生振动，可高速准确地进行整齐卷绕。
下面，参照图2说明本发明的横移机构的控制。
图2是表示本发明绕线装置的控制部连接状况的框图。
上述实施例中，在绕线时，第2横移机构15使管嘴8沿线圈骨架4的轴方向往复移动，绕线结束后，第1横移机构11使管嘴8作大的移动。
控制部19检测主轴马达6的旋转，根据预先设定的线材7的直径，使管嘴8沿线圈骨架4的轴方向、随着线圈骨架4每旋转一圈移动相当于线材7直径的距离。另外，控制部19检测出绕线结束时主轴马达6的停止，第1横移机构11将管嘴8移动到不影响线圈骨架4的卸下、安装作业的位置。
下面，说明本发明最有效的种类线圈的具体卷绕顺序。
把线圈骨架的全长区分为若干段，将线材从下层往上层地卷绕在每区段上，卷绕分段卷绕式点火线圈和分段卷绕式变压器线圈时，在一个分段的卷绕中，管嘴8被第2横移机构15以高速且小节距地沿线圈骨架4的卷轴方向往复移动。由于第2横移机构15是小型轻量，所以在高速移动和反转时不产生振动，不产生卷绕紊乱。即，第2横移机构15的惯性小，移动、反转的随从性好。
一个分段的卷绕结束后，第1横移机构11朝下一分段移动。这时，管嘴8被第2横移机构15返回卷绕开始位置。即，管嘴8被第1横移机构11朝下一分段方向移动，被第2横移机构15朝一分段内相反方向移动，移动到开始卷绕下一个分段的位置。在分段间没有间隙时，表面上看管嘴停止在同一位置。然后，为了进行下一分段的卷绕，第2横移机构15再次反复上述动作。
这样，可借助第2横移机构15以小节距准确地绕线，借助第1横移机构11在各分段间移动，所以，即使第2横移机构15的移动范围窄，也能在线圈全区域内分割卷绕。第1横移机构11以低速朝单方向间歇地移动，不反转移动方向，所以不产生振动，也就不会引起卷绕紊乱。
另外，在触排卷绕式点火线圈和触排卷绕式变压器线圈中，没有区分各段的隔板，各段的绕线必须整齐地卷绕。这时，第2横移机构15以小节距准确地往复移动，即使高速反转也不产生振动，所以不会引起卷绕紊乱，卷绕上述线圈本发明最为有效。
另外，也可以一边使第1横移机构11以低速朝一个方向一边连续移动一边绕线。这时，第2横移机构15的各分段绕线时的移动速度，往复不同。往时、即朝着与第1横移机构的移动方向同一方向移动时，第2横移机构的移动速度设定为减小第1横移机构11的移动速度的量的值。复时、即朝着与第1横移机构11的移动方向相反方向移动时，设定为增加第1横移机构11的移动速度的量的值。这样，通过协调控制2个横移机构，第1横移机构11仅朝一个方向低速连续地移动，所以，在移动停止、反转时不产生振动。另外，由于第2横移机构15是小型轻量，所以即使高速移动、反转动作时也不产生振动，不会引起卷绕紊乱，可准确地进行卷绕。
上面，说明了第1横移机构11间歇移送的绕线方法和连续移送的绕线方法，但也可以将它们组合起来。一种方法是，以分段为单位，将间歇移送和连续移送组合起来。例如，在最初的数段进行间歇动作，在其余的分段进行连续动作。另一种方法是，在一个分段内，将间歇移送和连续移送组合起来。例如，在5层中，前3层中不使第1横移机构动作，剩下的2层中使第1横移机构移动。
下面，参照
本发明第2实施例。以下的说明中，主要说明与第1实施例的不同点。
图3是本发明另一绕线装置的构造图。
本发明的第2实施例中也与第1实施例同样地，具有移动范围、移动节距不同的互为独立的第1横移机构和第2横移机构。
以大节距在大范围内移动的第1横移机构11设在机台2上。在第1横移机构11的第1台座14上，备有线圈骨架4、主轴5、卷绕夹具5A、具有主轴马达6的机架3。借助第1横移马达12的旋转，线圈骨架4、卷绕夹具5A、主轴5与第1台座14一起移动，该第1台座14螺合在第1横移轴13上。
以小节距在小范围内移动的第2横移机构15固定在机台2上，在第2横移机构15的第2台座18上，备有管嘴8，所以，借助第2横移马达16的旋转，管嘴8与第2台座18一起移动，该第2台座18螺合在第2横移轴17上。
第1横移机构11使线圈骨架4、主轴5和主轴马达6与机架3一起移动，所以，第1横移马达12是采用大型的强力马达，第1横移轴13直径粗并具有大节距的螺纹。第2横移机构15仅使管嘴8移动，所以是小型轻量的，第2横移马达16采用小型的马达，第2横移轴17的直径细并具有小节距的螺纹槽。因此，第2实施例中也同样地，线圈骨架4和管嘴8的相对位置，借助第1横移机构11以大节距在大范围内移动，借助第2横移机构15以小节距在小范围内移动。
上述构造中，是由第1横移机构11使线圈骨架4、主轴5和主轴马达6移动，但也可以将主轴5和主轴马达6结合在花键轴上，仅使线圈骨架4和主轴5的一部分移动。
另外，与第1实施例同样地，也可以采用线性马达作横向动作。
下面，参照图3说明本发明绕线装置的动作。
线材7从线材卷轴10供出，经过张紧装置9被送到管嘴8。由于线圈骨架4借助主轴马达6的旋转而旋转，所以从管嘴8抽出的线材7卷绕到该线圈骨架4上。
这时，第2横移机构15使管嘴8随着线圈骨架4每转一圈移动相当于线材7直径的距离。第2横移机构15从线圈骨架4的线圈卷绕位置出发，在卷绕结束位置反转方向后移动。在卷绕线材期间，管嘴8被第2横移机构15在线圈骨架4的锷间往复移动，进行整齐卷绕。
一个线圈卷绕结束后，第2横移机构15停止，取下绕线结束后的线圈骨架4，再装上新的线圈骨架，进行下一个卷绕作业。这时，管嘴8不动，主轴5被移动范围大的第1横移机构11移动到不影响线圈骨架4的取下、安装作业的位置、即离开管嘴8的位置。根据该构造，也如前所述那样，可以进行高速且准确的分段卷绕。
上述构造中，是用主轴马达6使线圈骨架4旋转，但本发明也适用于使管嘴8旋转的飞轮方式的绕线装置。
本发明的横移机构，可以使第1横移机构11和第2横移机构15同时动作。这时，为了达到所需的移送节距，由控制部19控制各自的移送速度。具体地说，使第1横移机构11以一定的低速度移动，使第2横移机构15往复移动。
另外，使两横移机构朝相反方向移动时，管嘴8和线圈骨架4因两横移机构的速度差而相对移动，所以可实现更细微的横移动作。
权利要求
1．绕线装置，备有安装着线圈骨架的主轴；抽出要往上述线圈骨架上卷绕的线材的线材供给部；使上述主轴和线材供给部相对于主轴轴芯相对旋转的机构；使上述线材供给部和上述主轴在主轴轴方向相对移动的横移机构；其特征在于，上述横移机构由相互独立动作的第1横移机构和第2横移机构构成。
2．如权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，上述第2横移机构使上述线材供给部移动，上述第1横移机构使上述第2横移机构移动。
3．如权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，上述第1横移机构备有第1横移轴和第1台座；该第1横移轴被第1横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第1台座借助第1横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述第2横移机构备有第2横移轴和第2台座；该第2横移轴被第2横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第2台座借助第2横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述第2横移机构与上述第1横移机构的第1台座一起移动，上述线材供给部与上述第2横移机构的第2台座一起移动。
4．如权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，上述第1横移机构使上述主轴移动，上述第2横移机构使上述线材供给部移动。
5．如权利要求1所述的绕线装置，其特征在于，上述第1横移机构备有第1横移轴和第1台座；该第1横移轴被第1横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第1台座借助第1横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述第2横移机构备有第2横移轴和第2台座；该第2横移轴被第2横移马达旋转，并且具有与上述主轴平行的螺纹轴；第2台座借助第2横移轴的旋转，一边与其螺纹轴螺合一边沿轴方向移动；上述线材供给部与上述第2横移机构的第2台座一起移动，上述主轴与上述第1横移机构的第1台座一起移动。
6．如权利要求1至5中任一权利要求所述的绕线装置，其特征在于，上述第1横移机构和上述第2横移机构，其移动范围、移动节距之中至少一个不相同。
7．如权利要求1至5中任一权利要求所述的绕线装置，其特征在于，上述第2横移机构比上述第1横移机构小型轻量。
8．如权利要求1至5中任一权利要求所述的绕线装置，其特征在于，上述第2横移机构能比上述第1横移机构高速反转。
9．绕线方法，备有安装着线圈骨架的主轴、和抽出要向上述线圈骨架上卷绕的线材的线材供给部；使上述主轴和上述线材供给部相对于主轴轴芯相对旋转，并在主轴轴方向相对移动；其特征在于，由第1和第2横移机构一边使上述线材供给部和上述主轴在主轴轴方向相对移动一边进行绕线。
10．如权利要求9所述的绕线方法，其特征在于，由上述一方横移机构，使上述线材供给部在上述主轴轴方向移动，进行绕线，绕线后，由另一方横移机构使上述线材供给部相对于上述主轴相对移动。
11．如权利要求9或10所述的绕线方法，其特征在于，将上述线圈骨架分成多段进行绕线，在各段的绕线时，由一方横移机构使上述线材供给部在上述主轴轴方向往复移动；一个分段的绕线结束后，由另一方横移机构使上述线材供给部朝着相邻的段移动。
12．如权利要求9或10所述的绕线方法，其特征在于，将上述线圈骨架分成多段进行绕线，在各段的绕线时，由一方横移机构使上述线材供给部在上述主轴轴方向往复移动；另一方横移机构，使上述线材供给部与上述主轴的相对位置，在至少一个段中连续地朝一个方向移动。
全文摘要
本发明的目的是使绕线装置的横移机构以准确的节距移动,高速且准确地整齐卷绕。本发明的绕线装置中的横移机构,具有移动范围、移动节距不同的第1横移机构11和第2横移机构15。由于第1横移机构11和第2横移机构15分别移动,所以,即使在狭窄宽度内高速卷绕细径线时,也不产生卷绕紊乱,可高速且准确地整齐卷绕。
文档编号B65H54/10GK1301028SQ00122710
公开日2001年6月27日 申请日期2000年8月9日 优先权日1999年12月22日
发明者杉内洋介 申请人:日特工工程株式会社