CN101110335B - 线圈绕线机及绕线方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锭翼式线圈绕线机，具有：用于夹持铁芯(20)的夹头(12)；具有把线材(35)送出的管嘴(34)的锭翼(23)；把线材(35)熔接到形成在铁芯(20)侧面的端子(20C、20D)上的熔接头(60)。将夹头(12)和锭翼(23)配置在铁芯(20)的一侧，使熔接头(60)与夹头(12)及锭翼(23)相对地配置在铁芯(20)的另一侧，从而在绕线作业和熔接作业时，可以避免锭翼(23)与熔接头(60)的干涉。

Description

线圈绕线机及绕线方法
技术领域
本发明涉及一种将从设在锭翼上的管嘴中抽出的线材缠绕在由夹头保持着的铁芯上的锭翼式线圈绕线机和绕线方法。
背景技术
日本国特许厅1994年发行的特开平6-231686号公报，公开了将从设在锭翼上的管嘴中抽出的线材，缠绕在由夹头保持着的偏转轭铁用环形铁芯上的线圈绕线机。
在该绕线机中，用夹头保持着铁芯，另外与该夹头相对地配置着锭翼。在锭翼前端设有用于抽出绕线用线材的管嘴，锭翼一边绕铁芯旋转，一边从管嘴中送出线材，从而将线材缠绕在铁芯上。
该已往技术的绕线机是以大尺寸的偏转轭铁用环形铁芯为对象的。将该已往技术的绕线机的构造用在以大量生产为前提的小型片状铁芯的绕线机上时，存在下述的问题。
即，该已往技术的绕线机的构造中，在将缠绕开始端和缠绕结束端的线材熔接到铁芯端子上时，为了使进行熔接作业的熔接单元不与锭翼干涉，必须使锭翼从与夹头相对的位置退避，或者使夹头从绕线位置朝着熔接单元的作业位置移动。这样的锭翼退避或夹头的移动要花费时间，使作业效率降低。另外，还要有供锭翼或夹头移动的空间，这样，使整个绕线系统大型化。
对绕线前或绕线后的铁芯进行线材熔接以外的作业时，若夹头和锭翼配置在相对的位置，则必须在夹头与锭翼之间的狭窄空间内进行作业，要一边避免与锭翼干涉一边进行作业，不可避免作业效率降低。
以大量生产为前提的片状铁芯的绕线机中，要求绕线机小型化和高效率化。因此，存在上述问题的已往技术的锭翼式线圈绕线机不适用于片状铁芯的绕线机。
发明内容
因此，本发明的目的是提供适合于片状铁芯的绕线的锭翼式线圈绕线机。
为了实现上述目的，本发明的线圈绕线机，将线材缠绕到铁芯上，具有：夹持铁芯的夹头；绕铁芯旋转，将从作为线材供给机构的管嘴送出的线材缠绕到铁芯上的锭翼；将线材熔接到形成在铁芯侧面的端子上的熔接头；并且，将夹头和锭翼配置在铁芯的一侧，将熔接头与夹头及锭翼相对地配置在铁芯的另一侧。
另外，本发明的线圈绕线方法，将线材缠绕到铁芯上，用夹头夹持住铁芯；使相对于铁芯配置在与夹头同侧的锭翼绕铁芯旋转，从而从锭翼具有的管嘴送出线材，缠绕到铁芯上。另外，使用相对于铁芯与夹头及锭翼相对地配置在铁芯另一侧的熔接头，把线材熔接到形成在铁芯侧面的端子上。
通过以上构成，能实现锭翼与熔接头不干涉的构造，可顺利地进行绕线作业和线材的熔接作业。
本发明的详细内容和其它特征，用以下的说明书内容和附图进行说明。
附图说明
图1是本发明的线圈绕线机的立体图。
图2是包含线圈绕线机的局部剖面的侧视图。
图3A～图3F是说明对铁芯绕线的绕线动作和把线材熔接到铁芯端子上的熔接动作的线圈绕线机要部的立体图。
具体实施方式
参照图1，线圈绕线机具有夹头部1、绕线部2、熔接装置4、夹具5、压板6、引导臂7、夹头开闭机构16。
参照图2所示，线圈绕线机还具有片状铁芯供给部3。
夹头部1具有水平配置的圆筒部件11、插入圆筒部件11前端的夹头12。夹头12由具有锥面12A的半圆形截面的2个分割部件构成。在夹头12的外周套着借助弹簧14沿轴向弹性地支承于圆筒部件11的夹头开闭部件13。
夹头开闭部件13是凸缘状部件，其内周与夹头12的锥面12A滑动接触。被弹簧14朝离开圆筒部件11的方向施力的夹头开闭部件13，朝同方向推压夹头12的锥面12A，结果，对夹头12朝关闭方向施力。
夹头开闭机构16设在夹头12的下方。在夹头开闭部件13的下端沿横穿圆筒部件11的方向形成有朝下的槽15。夹头开闭机构16具有与槽15结合的夹头开闭杆17、朝上下方向驱动夹头开闭杆17的驱动器18、沿圆筒部件11的轴向驱动夹头开闭杆17的驱动器19。
在夹头开闭机构16被驱动器18、19驱动而使夹头开闭杆17与槽15结合的状态下，使夹头开闭部件13抵抗弹簧14而后退，从而使夹头12张开。
夹头12夹持作为绕线对象的片状铁芯20。当夹头12借助夹头开闭机构16而张开时，夹头12失去对片状铁芯20的夹持力。另外，贯通圆筒部件11和夹头12的销21，被驱动器22驱动，将片状铁芯20从夹头12推出时，片状铁芯20从夹头12落下到未图示的收容箱内。
片状铁芯供给部3向夹头12供给片状铁芯20。片状铁芯供给部3具有转动臂26和片状铁芯供给滑槽25。转动臂26具有沿垂直面转动、上下方向移动、朝夹头12方向水平移动的各机构。片状铁芯供给滑槽25把预先准备好的片状铁芯20供给到朝下转动的转动臂26的前端位置。转动臂26用其前端所具有的吸引部吸引保持着片状铁芯20，沿垂直面约转动90度，必要时进行升降，将片状铁芯20保持在正对着夹头12的位置。然后，借助水平移动的机构的动作，如图中虚线所示那样接近夹头12，把保持在前端的片状铁芯20交接给夹头12。
在图1中，省略了对片状铁芯供给部3的图示。实际上，片状铁芯供给部3与熔接装置4相邻地配置在与夹头部1相对的位置。但是，片状铁芯供给部3不是本发明的主题，如果在图中画出片状铁芯供给部3，则熔接装置4、压板6、引导臂7就被片状铁芯供给部3挡住而看不见，为了避免这一点，在图1中省略了对片状铁芯供给部3的图示。
绕线部2具有用于对保持在夹头12上的片状铁芯20进行绕线的锭翼23。
锭翼23是固定在环状基座30上的臂状部件。
在圆筒部件11的外周通过轴承可自由旋转地支承外筒28，基座30与外筒28异径嵌合，以在旋转方向与外筒28一体地位移、而在轴向上能与外筒28相对位移的状态支承在外筒28上。
外筒28通过皮带轮37、39和皮带38与锭翼旋转电动机29结合。借助锭翼旋转电动机29的运转，外筒28与基座30及锭翼23一体旋转。
基座30的外周通过轴承可自由旋转地支承在移动框32的内周。移动框32与由锭翼移动电动机33驱动滚珠丝杠24旋转相应地沿圆筒部件11的中心轴位移。随之，基座30与锭翼23一起也朝同方向位移。
在锭翼23的前端设有作为线材供给机构的管嘴34。线材35通过纵断方向贯通外筒28壁面的孔部，供给到管嘴34。
外筒28通过轴承可自由旋转地支承于支承块31。另外，在圆筒部件11和支承块31这两部件上具有一组永磁铁36，借助该永磁铁36的相互作用的磁力，约束住圆筒部件11相对于支承块31的旋转。
压板6和引导臂7安装在同一保持部40上。压板6是水平部件，引导臂7是前端弯折成L字形的杆状部件。
参照图3A～3F，片状铁芯20具有缠绕线材35的绕线部20A、和位于绕线部两侧的矩形凸缘部20B。凸缘部20B具有用于熔接缠绕开始端和缠绕结束端的线材35的2个端子20C、20D。另外，在凸缘部20B的外周形成有槽20E、20F。槽20E和槽20F用于在线材35的缠绕开始和缠绕结束时，在要把线材35熔接在端子20C、20D上时进行线材35的定位。槽20F形成在相对于槽20E转动了180度的位置。
参照图3A，压板6的作用是在开始对片状铁芯20的绕线部20A绕线时，将线材35保持在槽20E内。
参照3C～3E，引导臂7的作用是使在绕线部20A上缠绕结束的线材35通过槽20F，一边使其与端子20D重叠，一边将其拉到上方。
再参照图1，保持部40装在横移动台41上。横移动台41与配置在横移动架42内的滚珠丝杠43螺纹配合，与由横移动电动机44驱动滚珠丝杠43旋转相应地朝与圆筒部件11垂直的方向水平位移。
横移动架42固定在前后移动台46上。前后移动台46与配置在前后移动架47内的滚珠丝杠48螺纹配合，与由前后移动电动机49驱动滚珠丝杠48旋转相应地朝着圆筒部件11的旋转轴线方向水平位移。
前后移动架47支承在上下移动台51上。上下移动台51与结合在上下移动电动机52上的滚珠丝杠53螺纹配合，与上下移动电动机52的运转相应地朝上下方向位移。为了使前后移动架47能保持水平状态地朝上下方向位移，前后移动架47的上下方向位移被由气缸54和从气缸54伸出的杆55构成的一对支承机构引导。
熔接装置4具有熔接头60、使熔接头60朝圆筒部件11的中心轴线方向位移的前后移动气缸61、载置着熔接头60和前后移动气缸61的移动台62、使移动台62朝着横穿圆筒部件11的方向位移的横移动电动机65.移动台62载置在配置在横移动架64内的横移动台67上，与横移动电动机65的运转相应旋转的滚珠丝杠66使横移动台62朝着横穿圆筒部件11的方向位移.
熔接头60与横移动电动机65的运转相应地位移到与保持在夹头12上的片状铁芯20相对的位置，与前后移动气缸61的运转相应地使该熔接头60前端与片状铁芯20的端子20C、20D相抵接。对熔接头60通电时，端子20C、20D和重叠在其前表面上的线材35一起被加热，将线材35熔接在端子20C、20D上。
夹具5配置在夹头12的下方。夹具5具有把持从管嘴34送出的线材35的功能。夹具5由与压板6及引导臂7同样的三向移动机构支承。
下面，说明上述构造的线圈绕线机对片状铁芯20的绕线动作。
首先，驱动片状铁芯供给部3，借助转动臂26的转动和移动，把吸引到转动臂26前端的片状铁芯20安装在夹头12上。这时，夹头开闭机构16使夹头开闭杆17与夹头开闭部件13的槽15结合，使夹头开闭部件13抵抗弹簧14而后退，从而将夹头12打开，接受片状铁芯20。另外，把片状铁芯20安装到夹头12上时，为使片状铁芯20的槽20C朝上，而预先在将片状铁芯20吸引到转动臂26前端时进行定位。
接着，在用夹具5把持着线材35前端的状态下，使管嘴34朝旋转方向移动，使线材35与端子20C重叠。
在该状态下，如图3A所示，借助横移动电动机44、前后移动电动机49和上下移动电动机52的运转，使压板6伸出到片状铁芯20的上方。借助该动作，线材35被保持在片状铁芯20的凸缘部20B的槽20E内。
接着，借助锭翼旋转电动机29的运转，使锭翼23旋转，把从管嘴34送出的线材35在片状铁芯20的绕线部20A上绕数圈。在绕线部20A上绕了数圈后，从而线材35的缠绕开始部分被绕线固定住，以后就不需要用压板6保持线材35。
接着，再次使横移动电动机44、前后移动电动机49和上下移动电动机52运转，使压板6从片状铁芯20退避。
在该状态下，借助锭翼旋转电动机29的运转，使锭翼23旋转，用从管嘴34送出的线材35，在片状铁芯20的绕线部20A上进行绕线。这时，使锭翼移动电动机33运转，通过移动框32使锭翼23在圆筒部件11的轴向适当位移，将线材35以整齐均匀的状态缠绕到绕线部20A上。
如图3B所示，与该绕线动作平行地，借助前后移动气缸61和横移动电动机65的运转，将熔接头60压接在线材35和端子20C上，对熔接头60通电，将线材35熔接在端子20C上。在该时刻，线材的端部被夹具5把持着。熔接作业后，再借助前后移动气缸61和横移动电动机65的运转，使熔接头60从片状铁芯20退避。另外，通过使夹具5动作，将线材从其在端子20C上的熔接部切断。
接着，如图3C所示，将管嘴34移动到片状铁芯20的下方。
在该状态下，借助横移动电动机44、前后移动电动机49和上下移动电动机52的运转，使引导臂7伸出到片状铁芯20的下方，将线材35卷入，即，使其如图中箭头所示那样位移。
接着，如图3D所示，借助上下移动电动机52的运转，用引导臂7将线材35拉到上方。这时，使线材35卡合在凸缘部20B的槽20F内。
在该状态下，如图3E所示，为了使管嘴34来到缠绕结束用端子20D的上方，使锭翼23旋转约180度，使线材重叠在端子20D上.该状态实现后，再借助前后移动气缸61和横移动电动机65的运转，使引导臂7从片状铁芯20退避.
接着，如图3F所示，借助前后移动气缸61和横移动电动机65的运转，将熔接头60压接在线材35和端子20D上，向熔接头60通电，从而把线材35熔接在端子20D上。
熔接作业后，再借助前后移动气缸61和横移动电动机65的运转，使熔接头60从片状铁芯20退避。
接着，移动夹具5，将线材35把持在管嘴34与端子20D之间，将线材从其在端子20D上的熔接部切断。切断后，夹具5保持把持着线材的端部的状态朝夹头12的下方移动。
至此绕线结束。夹头开闭机构16使夹头开闭杆17与夹头开闭部件13的槽15结合，使夹头开闭部件13抵抗弹簧14而后退。由此，夹头12张开，驱动器22将销21推出，使片状铁芯20从夹头12落下到未图示的收容箱内。
以后，再从由片状铁芯供给部3对夹头12供给片状铁芯20开始，反复进行上述的过程。
在该线圈绕线机中，使锭翼23旋转的外筒28，重叠地配置在支承夹头12的圆筒部件11的外侧。即，夹头部1和绕线部2相对于片状铁芯20配置在同一侧。另一方面，对保持在夹头12上的片状铁芯20进行各种作业的压板6、引导臂7、熔接头60，都相对于片状铁芯20与夹头部1及绕线部2相对地配置在另一侧。因此，在绕线作业以外的压板6、引导臂7、熔接头60进行作业时，锭翼23不影响作业，不必使锭翼23退避，可以将这些作业与绕线作业平行地高效率进行。另外，压板6、引导臂7、熔接头60在各作业位置，与锭翼23的旋转不干涉。
因此，通过这种构造，使线圈绕线机的构成简单，线圈绕线机的占据空间小，并且可提高整个绕线作业的效率。以上是通过几个特定的实施例说明了本发明，但本发明并不局限于上述各实施例。本领域技术人员可以在权利要求记载的范围内，对这些实施例进行各种修正或变更。

Claims (8)

1.一种线圈绕线机，将线材(35)缠绕到铁芯(20)上，其特征在于，具有：
夹持铁芯(20)的夹头(12)；
绕铁芯(20)旋转，把从线材供给机构(34)送出的线材(35)缠绕到铁芯(20)上的锭翼(23)；
把线材(35)熔接到形成在铁芯(20)侧面上的端子(20C、20D)上的熔接头(60)；
将夹头(12)和锭翼(23)配置在铁芯(20)的一侧，将熔接头(60)与夹头(12)及锭翼(23)相对地配置在铁芯(20)的另一侧。
2.根据权利要求1所述的线圈绕线机，还具有把缠绕开始的线材(35)固定在铁芯(20)上的按压部件(6)、和把缠绕结束的线材(35)引导到端子(20C、20D)的引导部件(7)；按压部件(6)和引导部件(7)相对于铁芯(20)配置在与熔接头(60)同一侧。
3.根据权利要求1或2所述的线圈绕线机，具有支承夹头(12)的圆筒部件(11)、支承锭翼(23)的、同轴配置在圆筒部件(11)外侧的外筒(28)、驱动外筒(28)旋转的机构(29、37、38、39)。
4.根据权利要求3所述的线圈绕线机，圆筒部件(11)和外筒(28)被构成为能相对自由旋转，还具有支承块(31)和磁铁(36)；该支承块(31)可旋转地支承外筒(28)；该磁铁(36)约束圆筒部件(11)与支承块(31)的相对旋转。
5.根据权利要求3所述的线圈绕线机，还具有基座(30)和沿轴向驱动基座(30)的机构(24、32、33)；基座(30)使锭翼(23)与外筒(28)一体旋转，并且，使锭翼(23)可相对于外筒(28)沿轴向位移地支承该锭翼(23)，基座(30)与外筒(28)异径嵌合，该基座(30)以在旋转方向与外筒(28)一体地位移、而在轴向上能与外筒(28)相对位移的状态支承在外筒(28)上。
6.一种线圈绕线方法，将线材(35)缠绕到铁芯(20)上，其特征在于，
用夹头(12)夹持住铁芯(20)；
使相对于铁芯(20)配置在与夹头(12)同侧的锭翼(23)绕铁芯(20)旋转，从而把从锭翼(23)具有的线材供给机构(34)送出的线材(35)缠绕到铁芯(20)上；
使用与夹头(12)及锭翼(23)相对地配置在铁芯(20)另一侧的熔接头(60)，把线材(35)熔接到形成在铁芯(20)侧面的端子(20C、20D)上。
7.根据权利要求6所述的线圈绕线方法，还包括用相对于铁芯(20)配置在与熔接头(60)同侧的引导部件(7)，把缠绕结束的线材(35)引导到端子(20C、20D)上。
8.根据权利要求6或7所述的线圈绕线方法，还包括用相对于铁芯(20)配置在与熔接头(60)同侧的按压部件(6)，把缠绕开始的线材(35)固定在铁芯(20)上。
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