绕线装置以及绕线方法
【专利摘要】一种绕线装置，其具备：管嘴保持机构，其将多个管嘴保持为大致平行；管嘴旋转驱动机构，其使上述管嘴保持机构绕与上述多个管嘴大致平行的旋转轴旋转；线轴支承机构，其将多个线轴支承为大致平行；线轴旋转驱动机构，其使上述线轴支承机构绕与上述多个线轴大致平行并且与上述管嘴保持机构的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴旋转；以及控制部，其控制上述线轴旋转驱动机构，以使上述线轴支承机构与上述管嘴保持机构的旋转同步地旋转。
【专利说明】
绕线装置以及绕线方法
技术领域
[0001]本发明涉及将多条线材一边捻绕一边卷绕于被绕线部件的绕线装置以及绕线方法。
【背景技术】
[0002]以往，在小型电子设备等使用了将捻绕的状态的线材卷绕于被绕线部件的变压器、片状线圈。例如，JP11-097274A公开一种绕线方法，使线材分别穿过相互平行设置的多个管嘴，使多个管嘴绕与该管嘴平行的旋转轴旋转而捻绕线材，将捻绕的状态的线材卷绕于被绕线部件。根据该绕线方法，能够提高线材间的紧贴度。
[0003]然而，在分别穿过多个管嘴的多条线材卷绕于各个线轴而储存的情况下，线材从各个线轴分别解绕而分别穿过多个管嘴。
[0004]在使多个管嘴旋转，捻绕从管嘴送出的线材，并将被捻绕的状态的线材卷绕于被绕线部件的情况下，多个线轴与管嘴之间的线材也同样地被捻绕。因此，卷绕于被绕线部件的线材的捻绕的量限于能够在线轴与管嘴之间捻绕的次数。因此，无法将线材捻绕较多的次数。
[0005]另外，在使多个管嘴旋转，从管嘴送出的线材在被捻绕的状态下卷绕于被绕线部件后，只要不使多个管嘴向相反方向旋转来消除在线轴与管嘴之间的线材的捻绕，则无法进行下一次绕线。因此，难以进行连续的绕线。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，即使在分别通过多个管嘴的多条线材卷绕于各个线轴而储存，也不会限制为了捻绕线材而使管嘴旋转的次数，并且能够进行连续的绕线。
[0007]根据本发明的一个方式，为一种绕线装置，其具有将从多个线轴分别解绕的多条线材分别送出的多个管嘴，将从上述多个管嘴分别送出的多条线材一边捻绕一边卷绕于被绕线部件的外周，该绕线装置具备:管嘴保持机构，其将上述多个管嘴保持为大致平行;管嘴旋转驱动机构，其使上述管嘴保持机构绕与上述多个管嘴大致平行的旋转轴旋转;线轴支承机构，其将上述多个线轴支承为大致平行;线轴旋转驱动机构，其使上述线轴支承机构绕与上述多个线轴大致平行并且与上述管嘴保持机构的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴旋转；以及控制部，其控制上述线轴旋转驱动机构，以使上述线轴支承机构与上述管嘴保持机构的旋转同步地旋转。
[0008]根据本发明的其他方式，为一种绕线方法，使从保持为大致平行的多个线轴分别解绕的多条线材分别穿过保持为大致平行的多个管嘴，将从上述多个管嘴分别送出的多条线材一边捻绕一边卷绕于被绕线部件的外周，在该绕线方法中，使上述多个管嘴绕与上述多个管嘴大致平行的旋转轴旋转，使上述多个线轴绕与上述多个线轴大致平行并且与上述多个管嘴的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴，与上述多个管嘴的旋转同步地旋转。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的实施方式的绕线装置的主视图。
[0010]图2A是线材绕线机构的主视图。
[0011]图2B是图2A的IIB部的放大图。
[0012]图3是线材绕线机构的俯视图。
[0013]图4是线材绕线机构的左侧视图。
[0014]图5是表示被绕线部件与支承被绕线部件的夹头的立体图。
[0015]图6是表示使被绕线部件支承于夹头而将线材固定于一方的端子的状态的立体图。
[0016]图7是表示将从被绕线部件延伸至管嘴的多条线材捻绕的状态的立体图。
[0017]图8是表示将从旋转管嘴送出并捻绕的线材卷绕于卷筒部的状态的立体图。
[0018]图9是表示将卷绕结束的线材固定于被绕线部件的另一方的端子的状态的立体图。
[0019]图10是图1的X-X剖视图。
[0020]图11是图1的X1-XI剖视图。
[0021]图12是图1的XI1-XII剖视图。
[0022]图13是表示从图10的XIII方向观察的张力赋予机构的图。
[0023]图14是图13的XIV-XIV剖视图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照附图，对本发明的实施方式的绕线装置9进行说明。
[0025]如图1所示，绕线装置9具有:送出多条线材17的线材送出机构60、以及使从线材送出机构60送出的多条线材17卷绕于被绕线部件11的线材绕线机构10。以下，设定相互正交的X、Y、以及Z这三轴，将图1的水平前后方向设为X轴，将水平横方向设为Y轴，将铅垂方向设为Z轴进行说明。
[0026]首先，参照图1?图9，对绕线装置9的线材绕线机构10进行说明。
[0027]如图2?图4所示，线材绕线机构10具备能够安装将线材17卷绕的被绕线部件11的夹头13。
[0028]如图5所示，被绕线部件11由电介质、磁性体、绝缘体陶瓷、或者塑胶等绝缘材料构成。被绕线部件11是在卷筒部IlC的两端部形成有凸缘部lla、llb的筒管。
[0029]卷筒部Ilc具有矩形的剖面形状。在卷筒部Ilc的两端部形成有凸缘部Ila以及凸缘部lib。凸缘部Ila以及凸缘部Ilb形成为矩形以便能够通过夹头13把持。而且，在凸缘部Ila以及凸缘部11b，各自在两处形成有固定有后述的线材17的端子亦即电极Ild以及电极Ile0
[0030]把持被绕线部件11的夹头13如图2A所示，同轴安装于向设置于基台1a的夹头用马达14的铅垂方向(Z轴方向)延伸的旋转轴14a的上端部。夹头13经由夹头用马达14设置于基台10a。将夹头用马达14固定于基台1a的安装部件16具有:通过螺栓16a固定于基台1a的台板16b、恪接于台板16b而向Z轴方向延伸的壁板16c、以及恪接于壁板16c的上部的水平的上板16d。在上板16d，以旋转轴14a成为Z轴方向的方式安装有夹头用马达14。
[0031]在本实施方式中，虽作为安装被绕线部件11的单元而使用夹头13，但根据被绕线部件11的形状不同，也能够采用筒夹(collet)式、冶具芯式等其他方式。
[0032]如图2B以及图5所示，夹头13具有:与旋转轴14a同轴连接的圆盘状的大径部13a、以与大径部13a同轴连续的方式设置的主把持部13b、以及枢轴支承于主把持部13b的摆动片13c。重叠于主把持部13b的摆动片13c通过销13d枢轴支承于主把持部13b。如图5所示，在前端侧的摆动片13c与主把持部13b，形成有以重叠的状态包围并支承被绕线部件11的下端部的凸缘部Ilb的凹部13f。
[0033]如图6所示，通过摆动片13c与主把持部13b的前端夹持收纳于凹部13f的凸缘部I Ib，由此夹头13能够把持被绕线部件11的凸缘部I Ib。凹部13f以使设置有凸缘部I Ib的电极lie的侧面露出的方式将其一部分切除。在主把持部13b以及摆动片13c的电极lie所处的一侧的面设置有多个下侧卡止销13 j。
[0034]如图6所示，下侧卡止销13j设置于使得绕挂于此且拉绕至上侧的线材17与被绕线部件11的电极Ile重叠的位置。
[0035]另外，如图2B所示，在比销13d更靠大径部13a侧的摆动片13c与主把持部13b之间，夹装有以使彼此的间隔放大的方式施力的螺旋弹簧13e。螺旋弹簧13e以使得摆动片13c的前端与主把持部13b的前端把持被绕线部件11的端部的凸缘部lla、llb的方式施力。
[0036]在比销13d更靠大径部13a侧的摆动片13c，形成有克服螺旋弹簧13e的作用力而用于使比销13d更靠大径部13a侧的摆动片13c与主把持部13b的间隔缩小的操作突起13h。操作突起13h能够以使摆动片13c的前端与主把持部13b的前端的间隔放大的方式操作。
[0037]如图1以及图2A所示，对夹头13设置于旋转轴14a的前端的夹头用马达14，输入作为控制绕线装置9的控制部的控制器15的控制信号。
[0038]控制器15内置于基台10a。夹头用马达14通过来自控制器15的指令被驱动而使旋转轴14a旋转。夹头用马达14使设置于旋转轴14a的夹头13与支承于夹头13的被绕线部件11共同旋转。由此，夹头用马达14将从线材送出机构60送出的线材17卷绕于旋转的被绕线部件11的卷筒部11c。
[0039]另外，线材绕线机构10具备:将从线材送出机构60的多个线轴61分别解绕而插通的多条线材17分别送出的多个管嘴18、以及作为将多个管嘴18保持为大致平行的管嘴保持机构的轴19。
[0040]在本实施方式中，线材17是具有由铜或者铜合金构成的导线、以及以覆盖导线的外周面的方式形成且通过后述的焊料而熔解的绝缘覆层的绝缘覆盖导线。另外，在本实施方式中，线材17的粗细是能够通过手动拉伸而拉断的粗细。
[0041]多条线材17卷绕于各个线轴61而被储存。在本实施方式中，两条线材17卷绕于被绕线部件U。管嘴18是线材17能够通过的管状体。管嘴18设置有两个，两条线材17分别插通。
[0042]两个管嘴18通过轴19保持为大致平行。轴19形成为圆形的剖面形状。多个管嘴18与轴19的轴心平行并且从轴心偏向相同的长度地插通支承于轴19。
[0043]轴19经由使该轴19绕与多个管嘴18大致平行的中心轴旋转的管嘴旋转驱动机构21、以及使管嘴旋转驱动机构21与轴19以及多个管嘴18共同移动的管嘴移动机构31而安装于基台10a。
[0044]如图2A以及图3所示，管嘴旋转驱动机构21具备:与基台1a的上表面平行的移动板22、立设于移动板22的支承壁23、以及旋转马达24。插通支承多个管嘴18的轴19以中心轴朝向Y轴方向的方式被支承壁23枢轴支承。具体而言，轴19以使中心轴与Y轴方向平行，即成为水平的方式贯通支承壁23的支承孔23a，经由轴承26被支承壁23支承为能够旋转。
[0045]在轴19的基端安装有中心轴与轴19的中心轴一致的第一带轮27a。另外，与轴19邻接地设置有具有与第一带轮27a的中心轴平行的旋转轴24a的旋转马达24。旋转马达24安装于在移动板22立设的安装板28。在旋转马达24的旋转轴24a安装有第二带轮27b。
[0046]在第一带轮27a与第二带轮27b之间绕挂有皮带27c。对旋转马达24输入控制器15的控制信号。若通过来自控制器15的指令将旋转马达24驱动，旋转轴24a与第二带轮27b共同旋转，则第二带轮27b的旋转经由皮带27c传递于第一带轮27a。由此，安装有第一带轮27a的轴19与多个管嘴18共同旋转。
[0047]管嘴移动机构31使管嘴旋转驱动机构21与多个管嘴18共同移动于三个轴方向。管嘴移动机构31由X轴方向伸缩促动器34、Y轴方向伸缩促动器32、以及Z轴方向伸缩促动器33的组合构成。
[0048]如图2Α所示，在本实施方式中，设置有管嘴旋转驱动机构21的移动板22以能够沿Y轴方向移动的方式安装于Y轴方向伸缩促动器32的外壳32cLY轴方向伸缩促动器32的从动件32c以能够与Y轴方向伸缩促动器32共同使移动板22沿Z轴方向移动的方式经由角部件35安装于Z轴方向伸缩促动器33的外壳33d。
[0049]另外，Z轴方向伸缩促动器33的从动件33c以能够与Y轴方向伸缩促动器32以及Z轴方向伸缩促动器33共同使移动板22沿X轴方向移动的方式安装于X轴方向伸缩促动器34的从动件34c J轴方向伸缩促动器34的外壳34d沿着X轴方向形成而固定于基台10a。
[0050]如图3所示，在移动板22设置有管嘴旋转驱动机构21、以及能够将从管嘴18送出的线材17连接于被绕线部件11的电极11d、11 e (参照图5)的电热烙铁36。在本实施方式中，被绕线部件11的电极lld、lle(参照图5)由形成于凸缘部lla、llb的各个边缘的焊料层构成。[0051 ]移动板22通过管嘴移动机构31能够沿三个轴方向的任一个移动。移动板22使电热烙铁36与重叠于电极11d、11 e的线材17接触(参照图6以及图9)。由此，电热烙铁36对重叠于电极11d、11 e的线材17进行加热，从而能够将线材17焊接于由焊料层构成的电极11d、11 e。
[0052]如图2A以及图4所示，绕线装置9具备把持线材17的端部的把持机构40。本实施方式的把持机构40是分别把持从多个管嘴18送出的线材17的多个夹持装置41、42。在夹持装置41、42，夹持片41&、4113、42&以及4213以向夹头13侧(图24以及图4中下方)突出的状态安装于可动板44。
[0053]在可动板44直接安装有一方的夹持装置41。另一方的夹持装置42经由汽缸43安装于可动板44。汽缸43以使与一方的夹持装置41的距离增大或者减小的方式使另一方的夹持装置42沿X轴方向移动。
[0054]夹持装置41、42通过将压缩空气供给或者排出而开闭夹持片41&、4113、42&以及42b，以把持或放下线材17。汽缸43通过将压缩空气供给或者排出，使另一方的夹持装置42沿X轴方向移动。而且，在夹持装置41、42以及汽缸43，通过来自控制器15的指令，进行压缩空气的供给或者排出。
[0055]夹持装置41、42经由夹持移动机构45安装于基台10a。如图2A所示，夹持移动机构45由X轴方向伸缩促动器48、Y轴方向伸缩促动器47以及Z轴方向伸缩促动器46的组合构成。各个伸缩促动器46?48是与上述的管嘴移动机构31的促动器相同的构造。
[0056]具体而言，在本实施方式中，设置有夹持装置41、42的可动板44以能够沿Z轴方向移动的方式安装于Z轴方向伸缩促动器46的外壳46d J轴方向伸缩促动器46的从动件46c以能够使可动板44与Z轴方向伸缩促动器46共同沿Y轴方向移动的方式经由L型托架49安装于Y轴方向伸缩促动器47的外壳47d。
[0057]Y轴方向伸缩促动器47的从动件47c以能够使可动板44与Z轴方向伸缩促动器46以及Y轴方向伸缩促动器47共同沿X轴方向移动的方式安装于X轴方向伸缩促动器48的从动件48C(3X轴方向伸缩促动器48的外壳48d沿X轴方向延伸，安装于架桥部件10b。
[0058]如图2A以及图4所示，架桥部件1b以跨越夹头13的方式固定于基台10a。由各个伸缩促动器46?48构成的夹持移动机构45经由架桥部件1b而设置于夹头13的Z轴方向上方。对各个伸缩促动器46?48的各自的伺服马达46a?48a输入控制它们的控制器15的控制信号。
[0059]夹持移动机构45以移动板22共同使夹持装置41、42移动。如图6以及图9所示，夹持移动机构45对从管嘴18送出的多条线材17的各自的端部进行把持，并拉绕线材17，由此将线材17重叠于被绕线部件11的电极lld、lie。
[0060]另外，如图2A?图4所示，在被架桥部件1b覆盖的基台1a经由汽缸52安装有卡止部件51。汽缸52以伸缩轴52a沿着面临夹头13的Y轴方向的方式安装于基台10a。在伸缩轴52a的突出端安装有卡止部件51。卡止部件51由安装于伸缩轴52a的板材51a、和从板材51a突出的多个上侧卡止销51b构成。
[0061]如图6以及图9所示，在板材51a，以伸缩轴52a突出的状态，夹头13从Y轴方向接触把持凸缘部Ilb的被绕线部件11的凸缘部11a。该状态下，将线材17绕挂于从板材51a突出的多个上侧卡止销51b，由此绕挂的线材17重叠于夹头13所保持的被绕线部件11的电极lld、Ile0
[0062]接下来，参照图1以及图10?图14，对绕线装置9的线材送出机构60进行说明。
[0063]如图1所示，线材送出机构60具备:将多个线轴61支承为大致平行的作为线轴支承机构的圆盘62、以及使圆盘62绕与多个线轴61的轴心大致平行并且与轴19的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴旋转的作为线轴旋转驱动机构的伺服马达63。
[0064]圆盘62是中心轴朝向Y轴方向的圆盘62。用于圆盘62的旋转驱动的结构是旋转轴63a朝向Y轴方向的比较大型的伺服马达63。圆盘62同轴地安装于伺服马达63的旋转轴63a。伺服马达63以旋转轴63a朝向线材绕线机构10的方式固定于(图1中Y轴方向)可动台60a。
[0065]储存线材17的线轴61的数目构成为，与上述的线材绕线机构10的管嘴18的数目相同或者较其多。在本实施方式中，如图10所示，在圆盘62安装有四个线轴61。线轴61以中心轴朝向Y轴方向的方式螺纹固定于圆盘62。在本实施方式中，使用两条线材17，因此在安装于圆盘62的四个线轴61中的两个线轴61将线材17卷绕并储存。
[0066]如图1所示，对伺服马达63输入来自控制器15的控制信号。控制器15以与轴19的旋转同步的方式使圆盘62旋转。
[0067]圆盘62通过使设置于伺服马达63的Y轴方向的旋转轴63a旋转而旋转。圆盘62绕与多个线轴61的中心轴大致平行并且与轴19的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴旋转。
[0068]在圆盘62设置有分别对从多个线轴61分别解绕的多条线材17施加规定的张力的多个张力赋予机构64。
[0069]本实施方式的张力赋予机构64全部相同，因此以其中一个为代表进行说明。
[0070]如图13以及图14所示，张力赋予机构64具备:将从线轴61解绕的线材17能够移动地夹持的夹持机构66、以从夹持机构66向管嘴18方向延伸的方式设置的芯棒67、枢轴支承于芯棒67的前端的第I折返带轮68、相对于芯棒67能够移动地设置的滑块69、将滑块69向从第I折返带轮68远离的方向施力的作为施力部的螺旋弹簧71、以及枢轴支承于滑块69的第2折返带轮72。第2折返带轮72将通过夹持机构66而被第I折返带轮68折返后朝向夹持机构66的线材17再次折返成朝向管嘴18。
[0071]如图1所示，在圆盘62经由沿着Y轴方向设置的支柱73安装有铅垂板74。在铅垂板74与圆盘62同轴地安装有方形板76。
[0072]如图10所示，在方形板76四角形成有缺口76a。在缺口 76a设置有将从线轴61解绕的线材17能够移动地夹持的夹持机构66。
[0073]如图13所示，本实施方式的夹持机构66具备:固定滑动接触部件66a，其沿着从线轴61解绕的线材17;可动滑动接触部件66b，其以能够沿圆盘62的旋转方向移动的方式设置并与固定滑动接触部件66a共同夹持线材17;螺旋弹簧66c，其沿圆盘62的旋转方向延伸地设置并以将可动滑动接触部件66b按压于固定滑动接触部件66a的方式施力。
[0074]固定滑动接触部件66a由具备高耐磨性以及耐热性的蓝宝石等部件构成。固定滑动接触部件66a粘合于螺纹固定于方形板76的缺口76a的安装具66d。在安装具66d中，将来自线轴61的线材17以沿着固定滑动接触部件66a的方式引导于Y轴方向的引导孔66e形成于固定滑动接触部件66a的Y轴方向的两侧。
[0075]在安装具66d贯通地设置有沿着与圆盘62共同旋转的方形板76的旋转方向设置的较长尺寸的可动销66f。在向固定滑动接触部件66a侧突出的可动销66f的一端部安装有安装台66g。在安装台66g以隔着线材17与固定滑动接触部件66a对置的方式粘合有可动滑动接触部件66b。
[0076]可动滑动接触部件66b与固定滑动接触部件66a同样，由具备高耐磨性以及耐热性的蓝宝石等部件构成。可动滑动接触部件66b通过可动销66f与安装台66g共同沿方形板76的旋转方向移动，可动滑动接触部件66b靠近固定滑动接触部件66a，由此与固定滑动接触部件66a共同夹持线材17。
[0077]另一方面，在贯通于安装具66d的可动销66f的另一端侧嵌入螺旋弹簧66c。在可动销66f的另一端部形成有外螺纹66h。在外螺纹66h螺合有内螺纹螺母66 j。内螺纹螺母66 j在与安装具66d之间压缩螺旋弹簧66c ο螺旋弹簧66c将内螺纹螺母66 j向从安装具66d远离的方向施力。螺旋弹簧66c以将供内螺纹螺母66j螺合的可动销66f向另一端侧拉动、将可动滑动接触部件66b按压于固定滑动接触部件66a的方式施力。
[0078]若通过可动滑动接触部件66b与固定滑动接触部件66a将线材17夹持，则需要利用夹持压使线材17沿长边方向移动的力。使线材17沿长边方向滑动移动的力与将可动滑动接触部件66b按压于固定滑动接触部件66a的作用力成比例。因此，张力赋予机构64借由调整内螺纹螺母66j的螺合量来变更螺旋弹簧66c的压缩量，由此能够调整线材17的送出力。
[0079]螺旋弹簧66c沿着圆盘62的旋转轴向设置。因此，圆盘62旋转产生离心力，该离心力也在圆盘62的径向产生，因此不会对沿着旋转轴向设置的螺旋弹簧66c的作用力给予影响。因此，即使圆盘62旋转，将可动滑动接触部件66b按压于固定滑动接触部件66a的作用力也不会变化。因此，调整了的线材17的送出力不会因圆盘62的旋转而变化。
[0080]张力赋予机构64具有从夹持机构66的附近沿着管嘴18方向(Y轴方向)设置的芯棒67。芯棒67的基端安装于夹持机构66的附近的方形板76。芯棒67从方形板76沿Y轴方向延伸。在芯棒67的前端，与方形板76平行的前端板77与方形板76同轴地安装。
[0081]如图1所示，在方形板76与前端板77，除了芯棒67之外还安装有夹持该芯棒67的一对保持板78。由此，能够防止沿着Y轴方向设置的芯棒67弯曲。
[0082]如图13以及图14所示，在设置于芯棒67的前端的前端板77枢轴支承有使通过了夹持机构66的线材17折返的第I折返带轮68。第I折返带轮68经由枢轴支承板79安装于前端板77。在安装于前端板77的角部的枢轴支承板79枢轴支承有第I折返带轮68。
[0083]在方形板76与前端板77之间的芯棒67设置有能够在它们之间往复移动的滑块69。在滑块69枢轴支承有第2折返带轮72。第2折返带轮72将通过夹持机构66而被第I折返带轮68折返后再次朝向夹持机构66的线材17再次折返成朝向管嘴18。
[0084]在滑块69与方形板76之间架设有螺旋弹簧71。螺旋弹簧71将滑块69向方形板76方向拉动，由此将枢轴支承于滑块69的第2折返带轮72向从第I折返带轮68远离的方向施力。
[0085]在面临管嘴18的前端板77，形成有供被第2折返带轮72折返而朝向管嘴18的线材17通过的通过孔77a。此外，只要有施力的功能即可，因此也能够取代螺旋弹簧71而使用其他机构。
[0086]在张力赋予机构64中，螺旋弹簧71将使滑块69向方形板76方向拉动的力传递于线材17，使线材17产生规定的张力。该张力与螺旋弹簧71从自由长度被拉伸的长度亦即伸长量呈比例。螺旋弹簧71的伸长量与以夹持机构66使线材17沿长边方向滑动移动的力呈比例。
[0087]因此，在张力赋予机构64中，通过调整内螺纹螺母66 j的螺合量，能够调整线材17的张力。
[0088]如图1所示，在线材绕线机构1的基台IOa与线材送出机构60的可动台60a，分别设置有棍10c、60c和固定脚1d、60d。固定脚1d、60d以能够沿铅垂方向(Z轴方向)伸缩的方式设置。在使固定脚10d、60d缩起的状态下，辊10c、60c接地，利用辊10c、60c使线材绕线机构10以及线材送出机构60能够移动。而且，在所希望的位置使固定脚10d、60d伸长，由此能够使线材绕线机构10以及线材送出机构60接地。
[0089]此外，在本实施方式中，将基台1a与可动台60a作为不同部件进行了说明，但它们也可以相同。另外，X轴、Y轴以及Z轴方向的装置、机构的配置若在本发明的范围也能够变更配置。
[0090]接下来，对使用了绕线装置9的绕线方法进行说明。
[0091]本实施方式的绕线方法将分别插通多个管嘴18并送出的多条线材17—边捻绕一边卷绕于被绕线部件11的外周。在该绕线方法中，使从保持为大致平行的多个线轴61分别解绕的多条线材17分别插通于保持为大致平行的多个管嘴18。而且，使多个管嘴18绕与多个管嘴18大致平行的旋转轴63a旋转。
[0092]本实施方式的特征的点是使多个线轴61与多个管嘴18的旋转同步地绕与多个线轴61大致平行并且与多个管嘴18的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴旋转的点。
[0093]对具有电极IlcUlle的被绕线部件11的绕线方法具有:将从多个管嘴18送出的多条线材17各自的前端熔接于电极lie而固定的工序;利用管嘴旋转驱动机构21使多个管嘴18旋转而一边捻绕多条线材17—边形成距被绕线部件11一定长度的捻绕部17a的工序；以及将从旋转的多个管嘴18分别送出的多条线材17—边捻绕一边卷绕于绕轴旋转的被绕线部件11的外周的工序。控制器15控制多个管嘴18的基于管嘴旋转驱动机构21的旋转速度，以与被绕线部件11的旋转速度对应地将捻绕部17a的长度保持一定。
[0094]以下对各个工序详细进行说明。
[0095]〈卷绕开始线材熔接工序〉
[0096]在线材熔接工序中，将从多个管嘴18送出的各个线材17卡合于在被夹头13把持的被绕线部件11的一方的端部所形成的电极He。
[0097]首先，如图1所示，准备储存了线材17的多个线轴61，将多个线轴61安装于圆盘62。而且，将从线轴61解绕的线材17插通于管嘴18。
[0098]具体而言，在本实施方式中，如图13以及图14所示，设置有张力赋予机构64，因此从线轴61解开的线材17插通于夹持机构66的引导孔66e。
[0099]而且，利用第I折返带轮68使线材17折返，利用第2折返带轮72再次折返，使之穿过前端板77的通过孔77a。穿过了通过孔77a的线材17通过线材绕线机构10引导而穿过管嘴18。此时，使线材17的送出端先把持于夹持装置41、42。
[0100]另一方面，如图6所示，使被绕线部件11的端部的一方的凸缘部Ilb把持于夹头13。具体而言，将被绕线部件11的一方的端部的凸缘部Ilb收纳于夹头13的前端的凹部13f (参照图5)，利用通过螺旋弹簧13e(参照图2B)施力的摆动片13c与主把持部13b的前端夹持凸缘部I lb。这样，使收纳于凹部13f的被绕线部件11的一方的端部的凸缘部I Ib把持于夹头13ο
[0101]接下来，如图6所示，使汽缸52的伸缩轴52a突出，使板材51a从Y轴方向与夹头13把持凸缘部11 b的状态的被绕线部件11的凸缘部11 a接触。
[0102]而且，通过管嘴移动机构31与夹持移动机构45使管嘴18与夹持装置41、42分别移动，将从管嘴18(参照图1)的前端送出而被夹持装置41、42把持的线材17拉绕。具体而言，将线材17绕挂于下侧卡止销13j而向上侧拉出，并将该线材17进一步绕挂于上侧卡止销51b。
[0103]这样，使下侧卡止销13j与上侧卡止销51b之间的线材17载置于在被绕线部件11的一方的凸缘部Ilb所形成的电极He。其后，通过管嘴移动机构31使电热烙铁36移动，使电热烙铁36与重叠于电极Ile的线材17接触。由此，加热线材17而将线材17分别焊接于形成电极lie的焊料层。
[0104]将线材17焊接于电极Ile后，使汽缸52的伸缩轴52a没入，从被绕线部件11的凸缘部Ila使卡止部件51分离。另外，通过管嘴移动机构31使电热烙铁36从电极lie远离。与此同时，通过夹持移动机构45 (参照图2A)使夹持装置41、42从电极I Ie远离，将夹持装置41、42所把持的线材17在电极lie的附近拉断。其后，使夹持装置41、42移动至待机位置待机。
[0105]这样，将从管嘴18送出的线材17作为卷绕开始的线材分别接合于被绕线部件11的一方的端部的凸缘部I Ib的两个电极lie。
[0106]〈捻绕部形成工序〉
[0107]在捻绕部形成工序中，通过管嘴旋转驱动机构21使多个管嘴18旋转来捻绕多条线材17。而且，形成从被绕线部件11起一定长度的捻绕部17a。
[0108]首先，如图7所示，使管嘴18移动并且使夹头13与被绕线部件11共同旋转I?2次左右。由此，接合于电极lie的卷绕开始的线材被拉入卷筒部11c，与此连续地从管嘴18送出的线材17被被绕线部件11的卷筒部Ilc引导。
[0109]从一方的凸缘部Ilb将线材17拉入卷筒部Ilc后，利用管嘴旋转驱动机构21(参照图2A以及图3)，使保持了多个管嘴18的轴19以其轴心作为旋转中心旋转。由此，将从管嘴18向被绕线部件11延伸的两条线材17捻绕，形成捻绕部17a。
[0110]此时，如图1所示，在送出线材17的线材送出机构60中，通过来自控制器15的控制信号，通过伺服马达63使设置有多个线轴61的圆盘62与多个线轴61共同地以与多个管嘴18的旋转同步的方式旋转。
[0111]由此，即使在分别穿过多个管嘴18的多条线材17卷绕于各个线轴61而储存，为了捻绕线材17而使多个管嘴18旋转时多个线轴61也旋转，因此不会将线轴61与管嘴18之间的线材17捻绕。因此，卷于被绕线部件11的多条线材17的捻绕量不受限制，能够形成所希望的长度的捻绕部17a。
[0112]<线材卷绕工序>
[0113]在线材卷绕工序中，将从旋转的多个管嘴18分别送出的多条线材17—边捻绕一边卷绕于绕轴旋转的被绕线部件11的外周。
[0114]首先，驱动夹头用马达14(参照图2A)，使与旋转轴14a同轴设置的夹头13与被夹头13支承的被绕线部件11共同旋转。
[0115]另外，如图8所示，使多个管嘴18旋转，将从多个管嘴18新送出的线材17—边捻绕一边卷绕于旋转的被绕线部件11的卷筒部He。此时，如图8实线箭头所示，优选通过管嘴移动机构31(图2A参照)使管嘴18沿被绕线部件11的轴向往复移动。此外，也可以设置用于限制管嘴18的往复移动的移动间距的单元。
[0116]另外，将线材17卷绕规定次数，得到由卷绕了该规定次数后的线材17构成的线圈70(参照图9)。
[0117]在线材卷绕工序中，与如图1所示，控制器15与被绕线部件11的旋转速度对应地，以将捻绕部17a的长度保持为一定的方式通过管嘴旋转驱动机构21控制多个管嘴18的旋转。
[0118]S卩，在捻绕部形成工序中，虽形成了将多条线材17以规定的间距捻绕的捻绕部17a，但在线材卷绕工序，控制器15也通过管嘴旋转驱动机构21控制多个管嘴18的旋转。由此，使多个管嘴18仅旋转每次捻绕部17a被卷筒部Ilc卷绕规定的长度所必需的量，而依次形成相同程度的间距的捻绕部17a。
[0119]此处，使从管嘴18送出的线材17在捻绕的状态下卷绕于被绕线部件11，为了提高其紧贴度，需要将多条线材17以规定的间距并以正确规则捻绕。例如，将任一条线材17笔直地伸直，并在其周围卷绕其他线材17那样的捻绕方式并不理想。因此，在使多个管嘴18旋转而将送出的线材17捻绕的情况下，需要使从各个管嘴18送出的线材17的张力大致相等，并极力抑制其张力变动。
[0120]与此相对，在本实施方式中，通过分别设置的多个张力赋予机构64对从多个线轴61分别解绕的多条线材17施加规定的张力。因此，通过使从各个管嘴18送出的线材17的张力大致相等，能够抑制从管嘴18送出的线材17的张力变动。由此，能够得到以规定的间距并以正确规则捻绕的线材17，并能够将该线材17卷绕于被绕线部件11。
[0121]另外，在线材卷绕工序中，对于送出线材17的线材送出机构60而言，通过来自控制器15的控制信号，伺服马达63使设置有多个线轴61的圆盘62以与多个管嘴18的旋转同步的方式旋转。由此，防止将线轴61与管嘴18之间的线材17捻绕。
[0122]基于使管嘴18旋转的捻绕部17a的形成成为捻绕部17a全部卷绕于卷筒部IIc为止的长度。在捻绕部17a全部卷绕于卷筒部11c，而得到由卷绕了必要规定次数的线材17构成的线圈70(参照图9)的阶段，停止被绕线部件11的旋转以使线材卷绕工序结束。
[0123]<卷绕结束线材熔接工序>
[0124]在卷绕结束线材熔接工序中，将从管嘴18送出的线材17接合于一方的端部被夹头13把持的被绕线部件11的另一方的凸缘部11a。
[0125]首先，使汽缸52的伸缩轴52a突出，使板材51a从Y轴方向再次与通过夹头13把持凸缘部11 b的被绕线部件11的凸缘部11 a接触。
[0126]另外，通过管嘴移动机构31(参照图2A)使管嘴18移动，如图9所示，将从管嘴18的前端送出而卷绕于卷筒部Ilc的线材17从卷筒部Ilc拉出，分别钩挂于上侧卡止销51b。
[0127]这样，从线圈70连续的卷绕结束的线材17载置于在被绕线部件11的另一方的凸缘部Ila所形成的电极lld。
[0128]接下来，通过夹持移动机构45(参照图2A)使夹持装置41、42移动，如图9所示，使从管嘴18的前端送出而绕挂于上侧卡止销51b的线材17在管嘴18与上侧卡止销51b之间，被夹持装置41、42把持。
[0129]其后，通过管嘴移动机构31(参照图1)使电热烙铁36移动，使电热烙铁36与重叠于电极11d的线材17接触。由此，对线材17进行加热，能够将线材17焊接于形成电极11d的焊料层。此时，形成有电极Ild的凸缘部Ila被从相反的一侧接触的板材51a支承。因此，能够使电热烙铁36可靠地与重叠于电极11d的线材17接触。
[0130]在将线材17焊接于电极Ild后，通过管嘴移动机构31(参照图1)使电热烙铁36从电极I Id远离。与此同时，通过夹持移动机构45 (参照图2A)使夹持装置41、42从电极I Id远离，将夹持装置41、42所把持的线材17在电极11d的附近拉断。
[0131]这样，在被绕线部件11的另一方的凸缘部Ila的电极lld，使从线圈70连续的卷绕结束的线材17接合。由此，能够将卷绕开始的线材17与卷绕结束的线材17分别从被绕线部件11的两侧拉出而接合。
[0132]另外，使汽缸52的伸缩轴52a没入，使卡止部件51从被绕线部件11的凸缘部Ila分离，将形成了线圈70的被绕线部件11与线圈70共同从夹头13卸除。由此，结束一连串的绕线方法。
[0133]此外，将线材17拉断的夹持装置41、42其后以把持从管嘴18送出的线材17的状态移动至待机位置待机。由此，能够立即移至对下一次的被绕线部件11的绕线。
[0134]如以上说明的那样，在本实施方式的绕线装置9以及绕线方法中，使多个线轴61与多个管嘴18的旋转同步地旋转。由此，即使在分别通过多个管嘴18的多条线材17卷绕于各个线轴61而储存，在为了捻绕线材17而使多个管嘴18旋转时多个线轴61也旋转，因此线轴61与管嘴18之间的线材17不会被捻绕。因此，卷于被绕线部件11的多条线材17的捻绕量不受限制。
[0135]另外，在使捻绕的状态的线材17卷绕于被绕线部件11后，也不需要使多个管嘴18向相反方向旋转来消除线轴61与管嘴18之间的线材17的捻绕。这样，能够不进行捻绕返回而进行下一次绕线，因此能够进行连续的绕线。
[0136]另外，通过分别设置的多个张力赋予机构64对从多个线轴61分别解绕的多条线材17施加规定的张力。因此，通过使从各个管嘴18送出的线材17的张力大致相等，能够抑制从管嘴18送出的线材17的张力变动。因此，能够使以规定的间距并以正确规则捻绕的线材17卷绕于被绕线部件11。
[0137]此外，在上述实施方式中，使用具有剖面呈方形的卷筒部Ilc的被绕线部件11进行了说明。然而，被绕线部件11不局限于具有剖面呈方形的卷筒部IlC的部件，例如也可以是剖面呈圆形的部件。
[0138]另外，在上述实施方式中，对接合手段为使用了电热烙铁36的焊接的情况进行了说明。然而，接合手段例如也可以通过热压接将线材17电接合于电极lld、lle。
[0139]另外，在上述实施方式中，在作为端子的电极焊接线材17，但作为对端子的终端处理，也可以通过捆束、熔接来固定线材。
[0140]另外，在上述实施方式中，作为管嘴旋转驱动机构21，例示了具备旋转马达24的机构。然而，管嘴旋转驱动机构21能够使多个管嘴18旋转即可，不限于马达。例如，也可以具备能够通过压缩空气等流体压使多个管嘴18旋转的流体压马达。
[0141]另外，在上述实施方式，对将两条线材17捻绕而卷绕于被绕线部件11的情况进行了说明。然而，捻绕的线材17的数目不限于两条。该情况下，准备与应该捻绕的线材17的数目相同的数目的管嘴18，轴19保持该全部的管嘴18，管嘴旋转驱动机构21能够使多个管嘴18同时旋转即可。因此，线材17的数目可以是三条、四条、五条或六条以上。
[0142]根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。
[0143]在本实施方式的绕线装置9以及绕线方法中，使多个线轴61与多个管嘴18的旋转同步旋转。因此，分别通过了多个管嘴18的多条线材17卷绕于各个线轴61而储存，为了捻绕线材17而使多个管嘴18旋转，与此同时多个线轴61也旋转。因此，线轴61与管嘴18之间的线材17不会捻绕。因此，不会使卷于被绕线部件11的多条线材17的捻绕的量受到限制。
[0144]另外，在使捻绕了的状态的线材17卷绕于被绕线部件11后，也不需要使多个管嘴18向相反方向旋转来消除线轴61与管嘴18之间的线材17的捻绕。这样，不需要进行捻绕返回而能够行进下一次绕线，因此能够进行连续的绕线。
[0145]而且，设置有对从多个线轴61分别解绕的多条线材17分别施加规定的张力的多个张力赋予机构64。因此，从各管嘴18送出的线材17的张力大致相等，从而能够抑制其张力变动。因此，能够使以规定的间距并以正确规则捻绕的线材17卷绕于被绕线部件11。
[0146]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，不是将本发明的技术的范围限定于上述实施方式的具体的结构的主旨。
[0147]本申请主张基于2014年3月4日向日本国专利厅申请的特愿2014-041218的优先权，该申请的全部内容通过参照组入本说明书。
【主权项】
1.一种绕线装置，其具有将从多个线轴分别解绕的多条线材分别送出的多个管嘴，将从所述多个管嘴分别送出的多条线材一边捻绕一边卷绕于被绕线部件的外周， 所述绕线装置的特征在于，具备: 管嘴保持机构，其将所述多个管嘴保持为大致平行； 管嘴旋转驱动机构，其使所述管嘴保持机构绕与所述多个管嘴大致平行的旋转轴旋转； 线轴支承机构，其将所述多个线轴支承为大致平行； 线轴旋转驱动机构，其使所述线轴支承机构绕与所述多个线轴大致平行并且与所述管嘴保持机构的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴旋转；以及 控制部，其控制所述线轴旋转驱动机构，以使所述线轴支承机构与所述管嘴保持机构的旋转同步地旋转。2.根据权利要求1所述的绕线装置，其特征在于， 所述线轴支承机构具有多个张力赋予机构，所述多个张力赋予机构对从所述多个线轴分别解绕的多条线材分别施加规定的张力。3.根据权利要求2所述的绕线装置，其特征在于， 所述多个张力赋予机构分别具备: 夹持机构，其将从所述线轴解绕的线材夹持为能够移动； 芯棒，其以从所述夹持机构向管嘴方向延伸的方式设置； 第I折返带轮，其枢轴支承于所述芯棒的前端； 滑块，其设置为相对于所述芯棒能够移动； 施力部，其将所述滑块向从所述第I折返带轮远离的方向施力；以及第2折返带轮，其枢轴支承于所述滑块，使通过所述夹持机构而被所述第I折返带轮折返后朝向所述夹持机构的线材再次折返成朝向所述管嘴。4.根据权利要求3所述的绕线装置，其特征在于， 所述夹持机构具备: 固定滑动接触部件，其沿着从所述线轴解绕的线材； 可动滑动接触部件，其设置为能够沿所述线轴支承机构的旋转方向移动，并且与所述固定滑动接触部件共同夹持线材;以及 螺旋弹簧，其沿着所述线轴支承机构的旋转方向设置，并且以向所述固定滑动接触部件按压所述可动滑动接触部件的方式施力。5.—种绕线方法，使从保持为大致平行的多个线轴分别解绕的多条线材分别穿过被保持为大致平行的多个管嘴，将从所述多个管嘴分别送出的多条线材一边捻绕一边卷绕于被绕线部件的外周， 所述绕线方法的特征在于， 使所述多个管嘴绕与所述多个管嘴大致平行的旋转轴旋转， 使所述多个线轴绕与所述多个线轴大致平行并且与所述多个管嘴的旋转轴同轴或者大致平行的旋转轴，与所述多个管嘴的旋转同步地旋转。6.—种绕线方法，使用权利要求1所述的绕线装置将线材卷绕于具有端子的所述被绕线部件， 所述绕线方法的特征在于，包括: 将从所述多个管嘴送出的多条线材的各自的前端固定于所述端子的工序； 利用所述管嘴旋转驱动机构使所述多个管嘴旋转来将多条线材一边捻绕一边形成距所述被绕线部件一定长度的捻绕部的工序；以及 将从旋转的所述多个管嘴分别送出的多条线材一边捻绕一边卷绕于绕轴旋转的所述被绕线部件的外周的工序， 控制所述多个管嘴基于所述管嘴旋转驱动机构的旋转，以对应所述被绕线部件的旋转速度而将所述捻绕部的长度保持为一定。
【文档编号】H01F41/04GK106062908SQ201580011740
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年1月5日 公开号201580011740.8, CN 106062908 A, CN 106062908A, CN 201580011740, CN-A-106062908, CN106062908 A, CN106062908A, CN201580011740, CN201580011740.8, PCT/2015/50067, PCT/JP/15/050067, PCT/JP/15/50067, PCT/JP/2015/050067, PCT/JP/2015/50067, PCT/JP15/050067, PCT/JP15/50067, PCT/JP15050067, PCT/JP1550067, PCT/JP2015/050067, PCT/JP2015/50067, PCT/JP2015050067, PCT/JP201550067
【发明人】菅野隆, 野地薫
【申请人】日特机械工程株式会社