专利名称：有芯线圈的绕线方法以及有芯线圈的绕线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将线材卷绕于作为芯材的被绕线部件来获得例如钟表用线圈这样的有芯线圈的有芯线圈的绕线方法以及有芯线圈的绕线装置。
背景技术：
以往，作为将线材卷绕于成为芯材的棒状的被绕线部件的绕线方法，已知有如下的有芯线圈的绕线方法，即:具备对置配置的两个卷绕夹具，通过增减这两个卷绕夹具的间隔以得到跟预期相同的宽度，当进行该增减时，将线材卷绕于被绕线部件的被两个卷绕夹具夹持的部分(例如，参照专利文献I)。在该绕线方法中，通过将线材卷绕于被绕线部件的被两个卷绕夹具夹持的部分，由此例如即使在该被绕线部件上不具备限制卷绕宽度的凸边这样的部位，也能够切实地以预期的卷绕宽度将线材卷绕在该被绕线部件的预期的位置。专利文献1:日本特开2008-192778号公报(图10、第0058段)然而，在上述现有的绕线方法中，在利用两个卷绕夹具夹持被绕线部件的两端的状态下，使上述两个卷绕夹具与被绕线部件一起向相同方向旋转，由此将线材卷绕在被绕线部件的被两个卷绕夹具夹持的部分，因此在提高上述卷绕夹具的转速方面存在界限。S卩，在旋转的卷绕夹具中，通常若其转速上升，则会产生芯材振摆。因此存在如下不良情况:在利用两个卷绕夹具夹持被绕线部件的两端的状态下，即便使它们向相同方向以相同速度旋转，若其转速升高，则也会在两个卷绕夹具之间产生不同的芯材振摆，由此会对两端支承于上述卷绕夹具的被绕线部件施加压力，若该被绕线部件是比较容易破裂的例如铁素体那样的部件，则会导致该被绕线部件破损。另一方面，为了使被绕线部件以高速旋转，还考虑将该被绕线部件的一个端部支承于卷绕夹具而使其旋转。然而，当将被绕线部件的一个端部支承于卷绕夹具而使其旋转时，若被绕线部件为棒状且形成为在该被绕线部件上不具有限制卷绕宽度的凸边这样的部位，则由于不存在应该限制该被绕线部件的另一方的卷绕宽度的部位，因此会产生无法在该被绕线部件的预期的位置以预期的卷绕宽度卷绕线材的不良情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有芯线圈的绕线方法以及有芯线圈的绕线装置，能够在被绕线部件的预期的位置以预期的卷绕宽度切实地卷绕线材，并且能够充分提高该绕线速度。本发明的有芯线圈的绕线方法包括:第一绕线工序，通过使支承被绕线部件的一端的第一卷绕夹具与被绕线部件一起旋转而将线材卷绕于被绕线部件的一端侧，从而在被绕线部件的一端侧形成堤形绕线；支承轴变更工序，使第二卷绕夹具支承被绕线部件的另一端，并且解除由第一卷绕夹具对被绕线部件的一端的支承；第二绕线工序，使支承被绕线部件的另一端的第二卷绕夹具与被绕线部件一起旋转，从而将线材卷绕于第二卷绕夹具与堤形绕线之间的被绕线部件。其中，优选地，使第二绕线工序中的被绕线部件的转速比第一绕线工序中的被绕线部件的转速快。本发明的有芯线圈的绕线装置具备:第一绕线夹具，其构成为支承被绕线部件的一端并与被绕线部件一起旋转，从而能够形成由卷绕于被绕线部件的一端侧的线材构成的堤形绕线；第二卷绕夹具，其构成为与上述第一卷绕夹具对置设置，支承被绕线部件的另一端并与被绕线部件一起旋转，从而能够将线材卷绕于从堤形绕线开始到另一端为止的被绕线部件；卷绕夹具移动机构，其能够使第一卷绕夹具或第二卷绕夹具中的任一方沿三个轴方向移动。并且，优选地，第一卷绕夹具被安装成经由卷绕夹具移动机构而能够相对于基座移动，第二卷绕夹具以不能移动的方式设置于基座。在本发明的有芯线圈的绕线装置以及绕线方法中，由于通过使对被绕线部件的一端进行支承的第一卷绕夹具旋转而在该被绕线部件的一端侧形成堤形绕线，因此无需在形成该堤形绕线时支承该被绕线部件的两端。因此能够提高第一卷绕夹具的转速，从而比较迅速地形成上述堤形绕线。并且，虽然该堤形绕线形成于被绕线部件的一端侧，但是在被绕线部件的第一卷绕夹具所把持的部分不进行绕线。因此能够利用上述第一卷绕夹具来限制被绕线部件的一端侧的卷绕宽度。另外，在形成上述堤形绕线以后，由于使第二绕线夹具支承被绕线部件的另一端并且解除由第一卷绕夹具对被绕线部件的一端的支承，使支承被绕线部件的另一端的第二卷绕夹具旋转，由此将线材卷绕于第二卷绕夹具与堤形绕线之间的被绕线部件，因此无需在借助该第二绕卷绕夹具的旋转而进行绕线时支承该被绕线部件的两端。因此能够提高该第二卷绕夹具的转速，从而能够比较快速地进行绕线。并且，上述绕线在第二卷绕夹具与堤形绕线之间进行，从而不会在被绕线部件的越过堤形绕线的一端侧与另一端侧的第二卷绕夹具所把持的部分进行绕线。因此实质上是在第一卷绕夹具与第二卷绕夹具所把持的被绕线部件之间进行绕线，即使在该被绕线部件不存在限制卷绕宽度的凸边这样的部位，通过使第一及第二卷绕夹具支承该被绕线部件的预期位置的超过预期卷绕宽度的端部，从而能够以预期的卷绕宽度将线材卷绕于该被绕线部件的预期的位置。其中，在堤形绕线与第二卷绕夹具之间的绕线的过程中，其绝大部分是向被绕线部件绕线。因此，通过使第二绕线工序的被绕线部件的转速比形成堤形绕线的第一绕线工序的被绕线部件的转速快，由此能够进一步提高向被绕线部件绕线的速度。特别是若将进行大部分向被绕线部件绕线的第二卷绕夹具直接设置于基座，则提高与该被绕线部件一起旋转的第二卷绕夹具的固有振动频率。因此使第二卷绕夹具与被绕线部件一起旋转的转速会进一步提高，从而能够进一步提高通过使该第二卷绕夹具旋转而进行绕线的绕线速度。
图1是示出本发明实施方式的绕线装置的侧视图。图2是该绕线装置的俯视图。
图3是示出其第一卷绕夹具的详细情况的图1的A-A线剖视图。图4是示出将卷绕头部的线材熔敷于被第二卷绕夹具把持的被绕线部件的状态的图。图5是示出该被绕线部件被第一卷绕夹具把持而形成了堤形绕线的状态的与图4对应的图。图6是示出该被绕线部件被第二卷绕夹具把持并解除基于第一卷绕夹具的把持后的状态的与图4对应的图。图7是示出在该被绕线部件的第二卷绕夹具与堤形绕线之间进行绕线的状态的与图4对应的图。图8是将卷绕尾部的线材熔敷于被该第二卷绕夹具把持的被绕线部件的状态的与图4对应的图。图9是示出从第二卷绕夹具拆卸所得到的有芯线圈的状态的与图4对应的图。图10是示出利用本发明进行绕线的其它被绕线部件的立体图。图11是示出利用一对把持片支承该其它被绕线部件的状态的图。附图标记说明:10…绕线装置；12…被绕线部件；13…第一卷绕夹具；31...卷绕夹具移动机构；41…第二卷 绕夹具；46...线材；62a…堤形绕线。
具体实施例方式接下来，基于附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。图1及图2中示出了本发明的有芯线圈的绕线装置10。其中，设定互相正交的X、Y、Z这三个轴，并将X轴设为沿水平横向延伸，将Y轴设为沿水平前后方向延伸，将Z轴设为沿垂直方向延伸，由此对本发明的绕线装置10进行说明。本发明的绕线装置10具备:基座11和第一卷绕夹具13，该第一卷绕夹具13构成为支承被绕线部件12的一端，并能够与被绕线部件12 —起旋转。基座11构成为能够设置于设置场所的箱形形状，将未图示的移动用辊和用于固定在设置场所的止挡部件设置于下部。该基座11采用在设置于设置场所的状态下难以发生振动的比较牢固的基座。另外，被绕线部件12是不具有限制其绕线宽度的凸缘、凸边之类的部位的棒状的部件，在本实施方式中，截面为方形，将卷绕于该被绕线部件12的线材46 (图2)的卷绕头部和卷绕尾部的端部接合的未图示的端子形成于一端侧。然而，被绕线部件12不局限于此。第一卷绕夹具13具有:借助第一电机14而旋转的轴部16、与该轴部16同轴设置的圆板17、以及设置于该圆板17的把持机构18。与基座11的上表面平行的移动板22经由卷绕夹具移动机构31 (图1)而设置于该基座11,支承部21立起设置于该移动板22。第一卷绕夹具13的轴部16贯通于支承部21的支承孔21a (图2)，并经由轴承23而被支承。由此具有该轴部16的第一卷绕夹具13被支承为，使该轴部16和圆板17的中心轴朝向X轴方向，以沿该X轴方向延伸的中心轴为旋转轴而旋转自如。如图3所示，设置于圆板17的把持机构18具有:从宽度方向夹持被绕线部件12的一对把持片18a、18b ;—对可动台18c、18d，它们经由轨道19、19而设置于圆板17，上述把持片18a、18b设置于该一对可动台18c、18d,该一对可动台18c、18d能够使该一对把持片18a、18b朝互相接近或分离的方向移动；一对螺旋弹簧18e、18f，它们对上述一对可动台18c、18d施力以使一对把持片18a、18b互相接近。因此，该把持机构18构成为:当借助一对螺旋弹簧18e、18f的作用力使一对把持片18a、18b与一对可动台18d、18d—起相互接近时，该一对把持片18a、18b以从宽度方向夹持被绕线部件12的端部的方式支承被绕线部件12的端部。并且如图5所示，支承被绕线部件12的一端的一对把持片18a、18b形成为:以朝向该被绕线部件12成为前端略尖细的方式，使面对被绕线部件12的一对把持片18a、18b的前端面相对于与被绕线部件12正交的面略微倾斜。由此构成为:与一对把持片18a、18b的前端面接触的线材46被引导至被绕线部件12的外周，从而防止该线材46卷绕于第一卷绕夹具13本身这样的事态发生。如图2所示，在移动板22上设置用于操作把持机构18的操作机构25。在轴部16，引导筒16a贯通固定于该轴部16的中心轴。构成操作机构25的操作杆26以能够沿轴向移动的方式插入该引导筒16a，在该操作杆26的面对圆板17的前端设置尖端部件26a，该尖端部件26a越趋向前端其宽度越窄，并且进入到一对把持片18a、18b之间。另一方面，在从轴部16向后方突出的操作杆26的后部以在轴向上隔开规定间隙的方式形成有一对大径部26b、26c，操作板27插入到该间隙。该操作板27安装于作为操作致动器的第一操作用气缸28的进出杆28a的前端。该第一操作用气缸28以使进出杆28a与操作杆26平行，通过使该进出杆28a进出而使操作杆26沿轴向移动的方式设置于移动板22。在该第一操作用气缸28内构成为:根据来自未图示的控制器的指令进行压缩空气的供给或排气，当第一操作用气缸28的进出杆28a突出而使得操作杆26与夹在一对大径部26b、26c的操作板27 —起前进时，则尖端部件26a进入到一对把持片18a、18b之间，将该一对把持片18a、18b拓宽，从而解除第一卷绕夹具13对被绕线部件12的端部的支承(图4)。另外，在轴部16的基端安装有中心轴与轴部16的中心轴一致的第一带轮24，第一电机14以使第一旋转轴14a与轴部16的中心轴平行的方式与第一卷绕夹具13相邻设置。该第一电机14安装于在移动版22上立起设置的安装板22a，第二带轮14b安装于该第一旋转轴14a。并且带15卷挂于第一带轮24与第二带轮14b之间。构成为:未图示的控制器的控制输出与第一电机14连接,若第一电机14根据来自该控制器的指令进行驱动而使上述第一旋转轴14a与第二带轮14b —起旋转，则通过带15将该旋转传递到第一带轮24，从而使设置有该第一带轮24的第一卷绕夹具13旋转。如图1所示，示出了本实施方式中的卷绕夹具移动机构31通过X轴、Y轴、Z轴方向伸缩致动器32 34的组合而构成的情况。本实施方式中的这些伸缩致动器32 34构成为包括下述部件等:细长的箱形壳体32cT34d ;在上述壳体32cT34d内部沿长度方向延伸设置并被伺服电机32a 34a转动驱动的滚珠丝杠32b 34b ;以及与上述滚珠丝杠32b 34b螺纹接合而平行移动的从动件32(T34c。并且，这些伸缩致动器32 34构成为:若伺服电机32a 34a驱动而使得滚珠丝杠32lT34b旋转时，则与该滚珠丝杠32lT34b螺纹接合的从动件能够沿着壳体32cT34d的长度方向移动。在本实施方式中，将设置有第一卷绕夹具13的移动板22以能够沿X轴方向移动的方式安装于X轴方向伸缩致动器32的壳体32d，上述从动件32c经由L形支架36而安装于Z轴方向伸缩致动器34的壳体34d，由此使上述移动板22能够与上述X轴方向伸缩致动器32 —起沿Z轴方向移动。另外，将上述Z轴方向伸缩致动器34的从动件34c安装于Y轴方向伸缩致动器33的从动件33c，将该Y轴方向伸缩致动器33的壳体33d安装于基座11的侧壁，从而使上述移动板22能够与上述X轴及Z轴方向伸缩致动器32、34 —起沿Y轴方向移动。上述各伸缩致动器的X轴伺服电机32a、Y轴伺服电机33a以及Z轴伺服电机34a与控制这些电机的未图示的控制器的控制输出连接。并且该卷绕夹具移动机构31构成为:根据来自控制器的指令使各伸缩致动器32 34驱动，从而能够使第一卷绕夹具13与移动板22 一起相对于基座11在三个轴方向上任意移动。另一方面，第二卷绕夹具41与第一卷绕夹具13对置地设置于基座11。第二卷绕夹具41支承被绕线部件12的另一端，本实施方式中的第二卷绕夹具41安装成与第二电机42的第二旋转轴42a同轴，并且经由该第二电机42而直接设置于基座11。将该第二电机42固定于基座11的安装部件43具备:台板43b，其通过螺栓43a而被牢固地固定于基座
11;壁较厚的壁板43c，其焊接于上述台板43b且沿Z轴方向延伸，通过使第二电机42的第二旋转轴42a沿X轴方向延伸而将该第二电机42安装于上述壁板43c。将第二卷绕夹具41经由第二电机42而直接设置于基座11，是为了避免因第二卷绕夹具41与第二电机42的第二旋转轴42a同轴安装而使与被绕线部件12 —起旋转的第二卷绕夹具41共振而产生明显的芯材振摆之类的事态发生。即，设置于设置场所的基座11是一般情况下不会发生振动的牢固的部件，在直接固定于这样的基座11的第二电机42与基座11之间不产生无用的间隙等。因此经由该第二电机42而将第二卷绕夹具41直接设置于基座11，由此会使直接设置于第二电机42的第二旋转轴42a的第二卷绕夹具41产生共振的固有振动频率显著升高，从而不会使该第二卷绕夹具41产生共振，能够显著提高该第二卷绕夹具41能够旋转的速度，例如能够使其达到每分钟数万转。第二卷绕夹具41具有:与第二旋转轴42a同轴连接的圆盘状的大径部分41a ;设置成与上述大径部41a同轴连续的主把持部41b ；以及轴支承于上述主把持部41b的摆动片41c。主把持部41b的与大径部41a连接的基端的截面形成为圆形，主把持部41b的前端的截面形成为半圆状。摆动片41c与主把持部41b的截面呈半圆状的前端部分重叠，该摆动片41c与主把持部41b整体的截面的外形形成为圆形，使得该摆动片41c的重心与旋转中心一致而不会产生芯材振摆，能够使第二卷绕夹具41以较快的速度旋转。与该主把持部41b重叠的摆动片41b利用销41d而轴支承于该主把持部41b，比该销41d更靠前端侧的摆动片41c与主把持部41b —起把持被绕线部件12的另一端，由此该第二卷绕夹具41构成为能够支承被绕线部件12的另一端。如图7所示，在支承被绕线部件12的另一端的状态下，面对该被绕线部件12的摆动片41c的前端缘和主把持部41b的前端缘形成为:以朝向该被绕线部件12成为前端略尖细状的方式相对于与被绕线部件12正交的面略微倾斜。由此构成为与摆动片41c的前端缘以及主把持部41b的前端缘接触的线材46被引导至被绕线部件12的外周，从而防止该线材46卷绕于第二卷绕夹具41本身的事态发生。返回到图1，在比销41d更靠41a侧的摆动片41c与主把持部41b之间夹装螺旋弹簧41e (图1 )，该螺旋弹簧41e进行施力以便将摆动片41c与主把持部41b的间隔扩大，从而利用摆动片41c的前端和主把持部41b的前端来把持被绕线部件12的另一端。此外构成为:控制该绕线装置10的未图示的控制器的控制输出与第二电机42连接，根据来自该控制器的指令进行驱动，使得第二卷绕夹具41与支承于该第二卷绕夹具41的被绕线部件12 —起旋转。
另外，在基座11设置抵抗螺旋弹簧41e的作用力而使摆动片41c摆动的第二操作用气缸44。该第二操作用气缸44以使其杆44a朝向Z轴方向上方的方式安装于基座11,在该杆44a的前端设置有钩部件45，当摆动片41c存在于主把持部41b的Z轴方向上方时，该钩部件45与摆动片41c的比销41d更靠大径部41a侧的位置抵接。构成为:根据来自未图示的控制器的指令对该第二操作用气缸44进行压缩空气的供给或排气，如图5所示，若第二操作用气缸44的杆44a没入时，则钩部件45将比销41d更靠大径部41a侧的摆动片41c压下，抵抗弹簧41e的作用力而使比销41d更靠大径部41a侧的摆动片41c与主把持部41b之间的间隔缩小，并将摆动片41c的前端与主把持部41b的前端之间扩大，从而将把持于其间的被绕线部件12的另一端释放。如图2所不,在基座11上设置导出线材46的线材导出机50。该线材导出机50具备:供上述线材46插通的线嘴51 ;使上述线嘴51沿三个轴方向移动的线嘴移动机构52 ;以及对上述线材46赋予张力的未图示的张紧装置。线嘴51固定于支承板54，线嘴移动机构52构成为能够使该支承板54相对于基座11沿三个轴方向移动。本实施方式中的线嘴移动机构52通过X轴、Y轴、Z轴方向伸缩致动器56、8的组合而构成。构成该线嘴移动机构52的各伸缩致动器56 58构成为包括下述部件等:细长的箱形壳体56cT58d ;在上述壳体56cT58d内部沿长度方向延伸设置，并被伺服电机56a 58a转动驱动的滚珠丝杠56b 58b ；以及与上述滚珠丝杠56b 58b螺纹接合而平行移动的从动件56c 58c。并且，该各伸缩致动器56 58构成为:若伺服电机56a 58a进行驱动而使滚珠丝杠56b 58b旋转时,则与该滚珠丝杠56b 58b螺纹接合的从动件56c 58c能够沿着壳体56cT58d的长度方向移动。在本实施方式中，将设置线嘴51的支承板54以能够沿Y轴方向移动的方式安装于Y轴方向伸缩致动器56的壳体56d, Y轴方向伸缩致动器56的从动件56c安装于Z轴方向伸缩致动器57的从动件57c，从而能够与上述Y轴方向伸缩致动器56 —起使该支承板54沿Z轴方向移动。另外，上述Z轴方向伸缩致动器57的壳体57d安装于X轴方向伸缩致动器58的从动件58c，从而能够与上述Y轴及Z轴方向伸缩致动器56、57 —起使上述支承板54沿X轴方向移动。并且，X轴方向伸缩致动器58的壳体58d沿X轴方向延伸而固定于基座11。上述各伸缩致动器56 58的各伺服电机56a 58a与控制这些电机的未图不的控制器的控制输出连接。另外，在该绕线装置10上设置有:临时把持从线嘴51导出的线材46的把持装置61 ;将上述把持装置61与线嘴51之间的线材46与被绕线部件12的端子接合的焊接装置63 (图4及图8);未图示的输送装置，该输送装置用于输送进行绕线以前的被绕线部件12以及所得到的有芯线圈66 (图9)。本实施方式中的把持装置61设置于移动板22，构成为在未在被绕线部件12进行绕线的状态下把持从线嘴51导出的线材46。另外，未图示的输送装置具备:第一输送装置，其输送被绕线部件12并且输送到第二卷绕夹具41 ;第二输送装置，其将在上述被绕线部件12绕线而成并从第二卷绕夹具41拆下后的有芯线圈66从该绕线装置10排出。进而，对于本实施方式中的线材46而言，通过加热使其绝缘皮膜熔融进而使其冷却而固定，由此采用自身具有因被加热而与相邻接触的其它线材46热粘结的热粘结性的材料。使该线材46接合的焊接装置63具备:支承用气缸64，其设置于基座11，在向Z轴方向上方突出的进出杆64a的上端面从下方支承被绕线部件12 ;电极65 (图4及图8)，其设置于上述支承用气缸64的上方，下端与被上述进出杆64a的上端面支承的被绕线部件12接触而能够进行电阻焊接；以及使该电极65上下移动的未图示的升降装置。并且，在该绕线装置10设置用于使被绕线部件12所卷绕的线材46互相热粘结的未图示的加热器。接下来，对使用了上述绕线装置的本发明的有芯线圈的绕线方法进行说明。本发明的有芯线圈的绕线方法包括:第一绕线工序，使支承被绕线部件12的一端的第一卷绕夹具13与被绕线部件12 —起旋转，将线材46卷绕于被绕线部件12的一端侧，从而在被绕线部件12的一端侧形成堤形绕线62a (图5);支承轴变更工序，使第二卷绕夹具41支承被绕线部件12的另一端，并且解除由第一卷绕夹具13对被绕线部件12的一端的支承；以及第二绕线工序，使支承被绕线部件12的另一端的第二卷绕夹具41与被绕线部件12 —起旋转，从而将线材46卷绕于第二卷绕夹具41与堤形绕线62a之间的被绕线部件
12。以下对各工序进行详细叙述，以下详细叙述的动作为被未图示的控制器控制而自动进行。在第一绕线工序中，虽然卷绕线材46而形成堤形绕线62a (图5)，但是其前提是所卷绕的线材46的卷绕头部的端部46a与被绕线部件12的一端侧的未图示的端子接合。如图4所示，利用未图示的第一输送装置输送被绕线部件12且预先将该被绕线部件12的另一端支承于第二卷绕夹具41。并且，线材46的卷绕头部的端部46a的接合，通过使线嘴
51移动而使把持装置61(图2)与线嘴51之间的线材46与上述端子重叠，在该状态下利用焊接装置63进行接合。利用该焊接装置63进行接合，首先使支承用气缸64的进出杆64a向Z轴方向上方突出，在该进出杆64a的上端面从下方支承被绕线部件12。并且利用未图示的升降装置使电极65下降，利用该电极65的端子与被绕线部件12的端子一起夹持上述线材46，通过对该电极65通电而将卷绕头部的线材46a电阻焊接于该电极65的端子。在以该方式将端子与线材46a电气接合之后，使支承用气缸64的进出杆64a没入，并且利用未图示的升降装置使电极65上升，从而不会对此后的绕线产生障碍。此外，在线材46的卷绕头部的端部46a与未图示的端子接合之后，使把持装置61 (图2)与移动板22 —起远离被绕线部件12，预先将处于把持装置61和端子之间的线材46在该端子的附近切断。并且，本实施方式中的把持装置61将被切断后的剩余的线材46输送到未图示的线材贮存箱。接下来，如图5所示，被绕线部件12使线材46的卷绕头部的端部46a与端子接合，并使第一卷绕夹具13支承该被绕线部件12的一端。在本实施方式中，将在端子电阻焊接有卷绕头部端部的线材46a的被绕线部件12的端部支承于第一卷绕夹具13。为了使第一卷绕夹具13支承该被绕线部件12，首先如图4的实线箭头所示，利用操作机构25(图2)使操作杆26前进，由此使尖端部件26a进入一对把持片18a、18b之间并将该一对把持片18a、18b拓宽。并且，利用卷绕夹具移动机构31 (图1)使第一卷绕夹具13与移动板22 —起移动，将另一端被第二卷绕夹具41把持的被绕线部件12的一端插入到该一对把持片18a、18b之间。然后，如图5的虚线箭头所示，使操作杆26与尖端部件26a—起后退。并且，借助一对螺旋弹簧18e、18f (图3)的作用力使一对把持片18a、18b互相接近,从而利用该一对把持片18a、18b夹持进入到该一对把持片18a、18b之间的被绕线部件12的一端。由此使第一卷绕夹具13支承该被绕线部件12。然后，解除由第二卷绕夹具41对被绕线部件12的另一端的支承。由于该第二卷绕夹具41的解除顺序与此后的支承轴变更工序的动作相同，因而在此省略其说明。
在解除由第二卷绕夹具41对被绕线部件12的另一端的支承以后，接下来如图5的实线箭头所示，使第一卷绕夹具13与被绕线部件12 —起旋转。该旋转借助图2所示的第一电机14来进行，若第一电机14进行驱动而使其第一旋转轴14a与第二带轮14b —起旋转时，则该旋转通过带15传递到第一带轮24。由此，使设置有该第一带轮24的第一卷绕夹具13与被绕线部件12 —起旋转。当使第一卷绕夹具13旋转而将线材46卷绕于被绕线部件12时，使线嘴51在被绕线部件12的一端侧进行往返移动。该移动通过线嘴移动机构
52(图2)进行，如图5所示，将从该线嘴51导出的线材46集中卷绕于被绕线部件12的一端侧，由此形成由卷绕于被绕线部件12的一端侧的线材46构成的堤形绕线62a。堤形绕线62a的程度根据被绕线部件12的大小、卷绕于该被绕线部件12的线材46的粗细来适当地决定,例如举例示出在使用直径为0.0185mm的线材46的情况下,通过在1.2mm的宽度之间卷绕20层线材而获得的堤形绕线62a。此时，优选地，与被绕线部件
12一起旋转的第一卷绕夹具13的转速尽可能地快，对于具有图3所示的把持机构18的本实施方式的第一卷绕夹具13而言，能够期待每分钟4千飞千转左右的速度。此时，如图5所示，将支承于第一卷绕夹具13的被绕线部件12的一端设为不卷绕线材46的部分，从而该第一卷绕夹具13作为限制该被绕线部件12的一端侧的卷绕宽度的部件而发挥功能。并且，在形成该堤形绕线62a时，利用未图示的加热器对构成该堤形绕线62a的线材进行加热并使这些线材互相热粘结，防止所得到的堤形绕线62a在此后溃散。这样，在第一绕线工序中，通过使支承被绕线部件12的一端的第一卷绕夹具13旋转而在该被绕线部件12的一端侧形成堤形绕线62a，因此在形成该堤形绕线62a时，无需像以往那样支承该被绕线部件12的两端。因此不会对被绕线部件12施加因支承两端而引起的压力，能够提高第一卷绕夹具13的转速，从而能够比较迅速地形成该堤形绕线62a。并且，虽然该堤形绕线62a形成于被绕线部件12的一端侧，但是由于在被绕线部件12的第一卷绕夹具13所把持的部分不进行绕线，因此能够利用该第一卷绕夹具13限制被绕线部件12的一端侧的卷绕宽度。在接下来的支承轴变更工序中，使第二卷绕夹具41支承被绕线部件12的另一端，并且解除由第一卷绕夹具13对被绕线部件12的一端的支承。为了使第二卷绕夹具41支承被绕线部件12的另一端，如图5所示，使摆动片41c处于第二卷绕夹具41的主把持部41b的Z轴方向上方，在该状态下使第二操作用气缸44的杆44a没入，利用钩部件45将比销41d更靠大径部41a侧的摆动片41c压下。这样，抵抗弹簧41e的作用力而缩小比销41d更靠大径部41a侧的摆动片41c与主把持部41b之间的间隔，并使摆动片41c的前端与主把持部41b的前端之间扩大。然后利用卷绕夹具移动机构31 (图1)使第一卷绕夹具13与移动板22 —起移动，从而将一端被第一卷绕夹具13把持的被绕线部件12的另一端插入到摆动片41c与主把持部41b的前端之间。之后，如图6所示，使第二操作用气缸44的杆44a突出，使钩部件45上升，利用弹簧41e的作用力扩大比销41d更靠大径部侧的摆动片41c与主把持部41b之间的间隔，从而利用摆动片41c的前端与主把持部41b的前端把持被绕线部件12的另一端。这样，使第二卷绕夹具41支承被绕线部件12的另一端。在第二卷绕夹具41支承被绕线部件12的另一端以后，解除由第一卷绕夹具13对被绕线部件12的一端的支承。这样如图6的实线箭头所示，利用操作机构25 (图2)使操作杆26与尖端部件26a —起前进，从而利用该尖端部件26a将一对把持片18a、18b拓宽。由此，解除由第一卷绕夹具13对被绕线部件12的一端的支承，然后，作为第二卷绕工序的准备工作，预先利用卷绕夹具移动机构31 (图1)使第一卷绕夹具13与第二卷绕夹具41分离。之后，如图7所示，还能够预先使操作杆26与尖端部件26a —起后退。在第二绕线工序中，如图7的实线箭头所示，使支承被绕线部件12的另一端的第二卷绕夹具41与被绕线部件12 —起旋转，由此将线材46卷绕到第二卷绕夹具41与堤形绕线62a之间的被绕线部件12。第二卷绕夹具41的旋转通过驱动第二电机42来进行，若该第二电机42进行驱动而使第二旋转轴42a旋转时，则直接设置于其第二旋转轴42a的第二卷绕夹具41与另一端被支承于该第二卷绕夹具41的被绕线部件12 —起旋转。在使第二卷绕夹具41旋转而将线材46卷绕于被绕线部件12时，使线嘴51在堤形绕线62a与第二卷绕夹具41之间进行往返移动。该移动借助线嘴移动机构52 (图2)来进行，从而将从该线嘴51导出的线材46均匀地卷绕于堤形绕线62a与第二卷绕夹具41之间。这样，以与先前形成的堤形绕线62a相邻的方式，使由新卷绕的线材46构成的新的绕线62b形成于被绕线部件12。并且，即使在形成该新的绕线62b时，也能够利用未图示的加热器对构成该新的绕线62b的线材进行加热而使这些线材互相热粘结，从而防止所得到的堤形绕线62b在此后溃散。其中，在第二绕线工序中，由于使支承被绕线部件12的另一端的第二卷绕夹具41旋转，从而将线材46卷绕于第二卷绕夹具41与堤形绕线62a之间的被绕线部件12，因此在通过该第二卷绕夹具41的旋转来进行绕线时无需支承该被绕线部件12的两端。因此不会对被绕线部件12施加因支承两端而引起的压力，能够提高该第二卷绕夹具41的转速，从而能够比较快速地进行该绕线。并且，在第二卷绕夹具41与堤形绕线62a之间进行该绕线，从而不会在越过堤形绕线62a的一端侧与另一侧的第二卷绕夹具41所把持的被绕线部件12的部分绕线。因此实质上是在第一卷绕夹具13与第二卷绕夹具41所把持的被绕线部件12之间进行绕线，即使在该被绕线部件12上不存在限制卷绕宽度的凸边这样的部位，通过使第一及第二卷绕夹具13、41支承该被绕线部件12的两端部，也能够在该被绕线部件12的预期的位置以预期的卷绕宽度卷绕线材46。另外，在本发明中，经由比较牢固的安装部件43将使第二卷绕夹具41旋转的第二电机42固定于基座11的上表面。即，在第二卷绕夹具41与基座11之间不设置任何使该第二卷绕夹具41移动的移动机构。因此能够显著提高使直接安装于第二电机42的第二旋转轴42a的第二卷绕夹具41产生共振的固有振动频率。由此例如，即使被该第二卷绕夹具41支承的被绕线部件12的平衡多少有所失衡，也难以产生因第二卷绕夹具41的旋转而产生的共振，从而能够抑制因共振而引起的芯材振摆。另外，本实施方式中的第二卷绕夹具41的截面外形形成为圆形，以使其摆动片41c与主把持部41b的重心位于旋转中心上，因此能够保持平衡，从而能够使第二卷绕夹具41以例如I分钟5万转或6万转以上的速度旋转。因此能够显著提高使用该第二卷绕夹具41的绕线速度。进而，在堤形绕线62a与第二卷绕夹具41之间的绕线过程中，其大部分是向被绕线部件12进行绕线。因此通过使第二绕线工序中的被绕线部件12的转速比形成堤形绕线62a的第一绕线工序中的被绕线部件12的转速快，由此能够期待显著提高向被绕线部件12卷绕线材的速度。并且，在以预期的次数将线材46卷绕于被绕线部件12以后，使线嘴51移动，如图8所示，使从该新的绕线62b拉出的线材46b与形成于被绕线部件12的一端的未图示的端子重叠，在该状态下，利用焊接装置63使该线材46b与该端子接合。由于该接合次序与卷绕头部端部的线材46a的接合次序相同，因此省略重复的说明。并且,在将卷绕尾部线材46b与端子接合以后，使把持装置61 (图2)把持从线嘴51导出的线材46，使该把持装置61与移动板22 —起远离被绕线部件12，从而在该端子的附近将处于把持装置61与端子之间的线材46切断。并且，如图2所示，使把持装置61把持从线嘴51导出的线材46的端部，并准备接下来的绕线。然后，如图9所示，将由第二卷绕夹具41对被绕线部件12的另一端的支承解除，由此从该第二卷绕夹具41拆下被绕线部件12。以下述方式从第二卷绕夹具41拆下被绕线部件12，即，在使摆动片41c处于主把持部41b的Z轴方向上方的状态下，使第二操作用气缸44的杆44a没入，利用钩部件45将比销41d更靠大径部41a侧的摆动片41c压下，抵抗弹簧41e的作用力而使比销41d更靠大径部41a侧的摆动片41c与主把持部41b之间的间隔缩小，并将摆动片41c的前端与主把持部41b的前端之间扩大。这样，从第二卷绕夹具41拆下而获得由堤形绕线62a和新的绕线62b构成的线圈62、以及具有该被绕线部件12的有芯线圈66。并且，从第二卷绕夹具41拆下的有芯线圈66由未图示的第二输送装置从卷绕装置10排出。此外，在上述实施方式中，虽然对不具有限制卷绕宽度的凸缘、凸边这类部位的棒状的被绕线部件12进行了说明，但是只要能够利用第一及第二卷绕夹具13、41支承端部，例如如图10所示，被绕线部件12可以在棒状的卷筒部12a的两端部形成比该卷筒部12a更大的安装部12b、12c，并且用于所谓的钟表用线圈中。将绝缘纸12f (图11)卷绕于该卷筒部12a，图10中的附图标记12d、12e表示形成于一个安装部12b、且将线材46 (图2)的卷绕头部与卷绕尾部的端部接合的端子12d、12e。在对这样的被绕线部件12实施绕线的绕线装置10中，该第一卷绕夹具13的一对把持片18a、18b、以及该第二卷绕夹具41的摆动片41c和主把持部41b能够避免与该安装部12b、12c接触、且支承卷筒部12a的端部，无论安装部12b、12c的形状如何都能够进行绕线，因此是优选的。图11中举例示出了避开安装部12b而支承卷筒部12a的端部的第一卷绕夹具13的一对把持片18a、18b。该图11所示的把持片18a、18b形成为在从一对可动台18c、18d的被绕线部件12的厚度方向两侧以与该被绕线部件12平行的方式鼓出以后，向该被绕线部件12侧弯曲，在弯曲而面对被绕线部件12的前端，形成有从两侧夹持被绕线部件12的卷筒部12a的端部的夹持部18g、18h。该夹持部18g、18h在被绕线部件12的长度方向上形成为微小的厚度，该夹持部18g、18h构成为夹持卷筒部12a的端部并支承该端部。这样，若使一对把持片18a、18b弯曲时，则该弯曲的一对把持片18a、18b不会和与该卷筒部12a的端部连续设置的安装部12b接触，因此能够避免与其接触。另外，在上述实施方式中，虽然利用由X轴、Y轴、Z轴方向伸缩致动器32 34的组合而构成的卷绕夹具移动机构31进行了说明，但是卷绕夹具移动机构并不局限于该构造，只要第一卷绕夹具13相对于基座11能够移动，则该卷绕夹具移动机构也可以是其它形式。另外，在上述实施方式中，虽然使支承被绕线部件12的一端的一对把持片18a、18b的前端面形成为略微倾斜，由此将线材46引导到被绕线部件12的外周，但是只要能够避免线材46被卷绕于第一卷绕夹具13本身的事态发生，则也可以使支承被绕线部件12的一端的一对把持片18a、18b的前端面弯曲，由此将线材46引导到被绕线部件12的外周。进而，在上述实施方式中，虽然使支承被绕线部件12的另一端的摆动片41c的前端缘与主把持部41b的前端缘形成为略微倾斜，由此将与摆动片41c的前端缘以及主把持部41b的前端缘接触的线材46引导到被绕线部件12的外周，但是只要能够避免线材46被卷绕于第二卷绕夹具41本身的事态发生，则也可以使摆动片41c的前端缘与主把持部41b的前端缘弯曲，由此将线材46引导到被绕线部件12的外周。
权利要求
1.一种有芯线圈的绕线方法，其特征在于，包括以下工序: 第一绕线工序，通过使支承被绕线部件(12)的一端的第一卷绕夹具(13)与所述被绕线部件(12) —起旋转而将线材(46)卷绕于所述被绕线部件(12)的一端侧，从而在所述被绕线部件(12)的一端侧形成堤形绕线(62a)； 支承轴变更工序，使第二卷绕夹具(41)支承所述被绕线部件(12)的另一端，并且解除由所述第一卷绕夹具(13)对所述被绕线部件(12)的一端的支承； 第二绕线工序，使支承所述被绕线部件(12)的另一端的所述第二卷绕夹具(41)与所述被绕线部件(12) —起旋转，从而将所述线材(46)卷绕于所述第二卷绕夹具(41)与所述堤形绕线(62a)之间的所述被绕线部件(12)。
2.根据权利要求1所述的有芯线圈的绕线方法，其特征在于， 使所述第二绕线工序中的所述被绕线部件(12)的转速比所述第一绕线工序中的所述被绕线部件(12)的转速快。
全文摘要
有芯线圈的绕线方法以及有芯线圈的绕线装置，能以预期的卷绕宽度将线材切实地卷绕于被卷绕部件的预期的位置，充分提高绕线的速度。卷绕装置具备第一绕线夹具，支承被绕线部件的一端并旋转，使堤形绕线形成于被绕线部件的一端侧；第二卷绕夹具，支承被绕线部件的另一端并旋转，将线材卷绕于从堤形绕线到另一端的被绕线部件；卷绕夹具移动机构，能使第一、第二卷绕夹具的任一方沿三个轴方向移动。卷绕方法包括第一绕线工序，使支承被绕线部件的一端的第一卷绕夹具与被绕线部件一起旋转，使堤形绕线形成于被绕线部件的一端侧；第二绕线工序，使支承被绕线部件的另一端的第二卷绕夹具与被绕线部件一起旋转，将线材卷绕于第二卷绕夹具与堤形绕线之间的被绕线部件。
文档编号H01F41/06GK103137322SQ20131004930
公开日2013年6月5日 申请日期2012年10月19日 优先权日2011年12月2日
发明者近藤功治 申请人:日特机械工程株式会社, 西铁城控股株式会社, 西铁城时计株式会社