CN101379683A - 缠绕设备 - Google Patents

Abstract

一种缠绕设备包括：线轴(2)；环形卷轴(3)，围绕线轴(2)，以能够绕与线轴(2)共同的轴线L1旋转，卷轴(3)预先一层一层地缠绕有待缠绕在线轴上的线(7)；缠绕臂(4)，用于将线(7)从卷轴(3)导引到线轴(2)，并放置在卷轴(3)的外部，以能够绕轴线L1围绕线轴(2)运动；第一电动机(5)等，用于驱动缠绕臂(4)等，以围绕线轴(2)运动，将线(7)缠绕在线轴(2)上；以及第二电动机(6)等，用于在第一电动机(5)的驱动期间驱动卷轴(3)，使卷轴绕轴线L1旋转，从卷轴(3)退绕所需长度的线(7)。

Description

缠绕设备

技术领域

本发明涉及一种用于将线缠绕在线轴上的缠绕装置，并且更具体而言，涉及一种用于通过旋转卷轴而将线缠绕在线轴上的缠绕设备。

背景技术

迄今为止，作为这种类型的设备，例如，已知JP2000-354354A公开了一种设备。布置这种设备使得，缠绕材料预先一层一层地缠绕在其上的卷轴绕缠绕材料待缠绕在其上的客体运动，并且同时绕其轴线上旋转，由此将缠绕材料缠绕在待缠绕客体上。

发明内容

本发明解决的问题

但是，JP2000-354354A中公开的设备具有下列缺点。因为卷轴很重，离心力施加到绕客体运动的卷轴，并且卷轴的重量随着缠绕操作的进行而改变。因此，卷轴不能够高速稳定旋转。具体而言，当卷轴被控制成绕物体运动时并且高速绕其轴线旋转时，卷轴的惯性在加速和减速时成为问题。此外，卷轴的重量随着缠绕材料缠绕在用于缠绕物体而改变，使得卷轴变得不平衡。上述问题在缠绕材料是线的情况下也同样会引起，其中线被缠绕在用作缠绕物体的线轴上，同时卷轴绕线轴运动并且绕其轴线旋转。

针对上述情况，作出本发明，本发明的目的在与提供一种允许预先缠绕线的卷轴高速稳定旋转的缠绕设备，其中线将缠绕在线轴上。

解决问题的技术方案

为了实现上述目标，本发明的一个目的提供一种缠绕设备，其包括：线轴，线将缠绕在其上；卷轴，以这样的方式设置成围绕所述线轴的环形形状，使得其能够绕与所述线轴共同的轴线旋转，所述卷轴预先一层一层地缠绕有待缠绕在所述线轴上的线；导引构件，用于将所述线从所述卷轴导引到所述线轴，所述导引构件以这样的方式布置在所述卷轴的外部，使得其能够绕所述轴线围绕所述线轴运动；第一驱动装置，用于驱动所述导引构件，以围绕所述线轴运动，将所述线缠绕在所述线轴上；以及第二驱动装置，用于在所述第一驱动装置的驱动期间驱动所述卷轴绕所述轴线旋转，从所述卷轴退绕所需长度的所述线。

根据上述结构，以围绕所述线轴的环形形状放置的所述卷轴可以绕与所述线轴共同的轴线旋转。在所述卷轴上，待缠绕在所述线轴上的所述线预先一层一层地缠绕。用于将所述线从所述卷轴导引到所述线轴的导引构件以这样的方式布置在所述卷轴的外部，使得能够绕与所述线轴共同的所述轴线围绕所述线轴运动。当所述第一驱动装置被激励以将所述线缠绕在所述线轴上时，所述导引构件围绕所述线轴运动。在所述第一驱动装置驱动期间，所述第二驱动装置运转以绕所述轴线旋转所述卷轴，以从所述卷轴退绕所需长度的所述线。因为，为了将所述线缠绕在所述线轴上，所述导引构件被驱动以围绕所述线轴运动，同时，所述卷轴被驱动以绕所述轴线旋转。因此，所需长度的所述线从所述卷轴退绕，然后缠绕在所述线轴上。这里，所述卷轴以绕与所述线轴共同的所述轴线为中心的环形形状布置，并且被驱动在围绕所述线轴的位置处绕所述轴线旋转。因此，无论所述卷轴上剩余的所述线的量如何，所述卷轴的重量可以平衡并且可以稳定驱动旋转。被驱动以围绕所述线轴运动的所述导引构件仅引导从所述卷轴退绕的所述线，而不会使得所述线缠绕在所述导引构件自身上。因此，所述导引构件的重量可以比较轻。

因此，预先一层一层地缠绕有待缠绕在所述线轴上的所述线的所述卷轴可以稳定地高速旋转。

优选地，上述缠绕设备还包括用于保持所述卷轴和所述导引构件使得它们可以分开驱动的保持框架，其中，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置安装在所述保持框架上，并且当所述第一驱动装置和所述第二驱动装置运转时，所述卷轴被驱动以绕所述轴线旋转，并且所述导引构件与所述卷轴分开地被驱动围绕所述线轴运动。

根据上述构造，所述卷轴和所述导引构件可以由相同保持框架支撑，所述第一和第二驱动装置安装在所述保持框架上。因此，不需要提供任何保持构件来分别保持所述卷轴、导引构件、第一驱动装置和第二驱动装置。此外，可以独立地绕所述轴线旋转所述卷轴和使所述导引构件围绕所述线轴运动，使得可以分别地调节所述线在所述线轴上的缠绕和所述线从所述卷轴的退绕。

因此，所述缠绕设备的结构可以简化，并且可以便于控制所述线从所述卷轴退绕的量。

在上述缠绕设备中，优选地，当所述第一驱动装置运转时，所述导引构件被驱动围绕所述线轴运动，以将所述线缠绕在所述线轴上，并且在所述第一驱动装置的驱动期间，当所述第二驱动装置运转时，所述卷轴被驱动围绕所述线轴旋转，以退绕待缠绕在所述线轴上的所需长度的所述线。

根据上述构造，预先一层一层地缠绕在所述卷轴上的所述线可以平稳地从所述卷轴退绕，并且还可以平稳地缠绕在所述线轴上。

因此，所述线可以高速缠绕在所述线轴上。

附图说明

图1是本发明优选实施例的缠绕设备的示意剖视正视图；以及

图2是图1的缠绕设备的示意图仰视图。

具体实施方式

现在参考附图详细描述本发明的缠绕设备的优选实施例。图1是本实施例的缠绕设备1的示意剖视正视图。图2从下方观察的缠绕设备1的示意图仰视图。缠绕设备1包括线轴2、卷轴3、用于本发明的导引构件的臂4、第一电动机5、以及第二电动机6。线轴2放置在缠绕设备1的中心，并且包括平行布置的两个直杆。线轴2其上缠绕有线7。线7被供应以形成构成电动机等的定子的线圈。在本实施例中，线7由多条平行线构成。卷轴3以这样的方式设置为围绕线轴2的环形形状，使得其能够绕与线轴2共同的轴线L1旋转。将其上预先一层一层地缠绕有线7的卷轴3围绕线轴2。缠绕臂4以这样的方式布置在卷轴3的外部，使得其能够绕轴线L1围绕线轴2运动，以将线7从卷轴3引导到线轴2。在缠绕臂4的下端，设置张力发生器8。此张力发生器8用于向来自卷轴3的退绕的线7施加张力，使得线7在张力下缠绕在线轴2上。如图2所示，来自卷轴3的退绕的线7有些松弛，并且穿过张力发生器8。第一电动机5用于围绕线轴2运动缠绕臂4，以将线7缠绕在线轴2上。第二电动机6用于旋转卷轴3，以在第一电动机5驱动期间从卷轴3退绕规定长度的线7。

在本实施例中，一部分线7在线轴2上缠绕几圈，然后从线轴2上退绕。从线轴2退绕的线7缠绕在预定的绕线筒等上。在本实施例中，在用于在绕线筒等上缠绕线7以形成安装在电动机的定子中的线圈的系统中，采用正缠绕和逆缠绕作为线7的缠绕方式。这里，为了防止线7由于正缠绕和逆缠绕引起的缠线，布置缠绕设备1，使得线轴2位于卷轴3和绕线筒等之间，以在将线7缠绕在绕线筒等之前将一部分线7暂时缠绕在线轴2上，由此消除线7的缠线。

缠绕设备1还设置有被构造为保持卷轴3和缠绕臂4的保持器9(保持框架)，使得它们被单独驱动。保持器9在俯视图中是矩形。在此保持器9上，分别支撑有第一电动机5和第二电动机6。保持器9具有中心孔9a，线轴2垂直插入穿过中心孔9a。保持器9还形成有向下延伸的内圆筒部分9b，其限定中心孔9a。在内圆筒部分9b的下端，形成沿径向向外延伸的凸缘9c。在此凸缘9c上，通过轴承10安装卷轴保持单元11。卷轴保持单元11包括多个托架11a，每个托架11a向下延伸。卷轴3保持在托架11a的下端。托架11a和卷轴3例如用套爪卡盘彼此连接。卷轴保持单元11包括围绕内圆筒部分9b放置的环形齿轮12。环形齿轮12以驱动方式与固定到第二电动机6的输出轴6a上的齿轮13接合。因此，当第二电动机6被通电时，卷轴保持单元11经由齿轮13和环形齿轮12旋转，引起卷轴3绕其轴线围绕线轴2旋转。在本实施例中，第二电动机6、环形齿轮12以及齿轮13构成本发明的第二驱动装置。

保持器9还形成有向下延伸并围绕内圆筒部分9b的外圆筒部分9d。外圆筒部分9d比内圆筒部分9b短。在外圆筒部分9d的下端，形成沿径向向外延伸的凸缘9e。在此凸缘9e上，通过轴承14安装环形齿轮15。上述缠绕臂4一体连接到环形齿轮15。此环形齿轮15以驱动方式与固定到第一电动机5的输出轴5a上的齿轮16啮合。因此，当第一电动机5通电时，环形齿轮15经由齿轮16旋转，引起缠绕臂4围绕线轴2运动。在本实施例中，第一电动机5、环形齿轮15以及齿轮16构成本发明的第一驱动装置。如上所述，第一电动机5和第二电动机6的驱动分别允许卷轴3绕其轴线旋转并且围绕线轴2运动缠绕臂4。

根据上述的本实施例的缠绕设备1，以围绕线轴2的环形形状布置的卷轴3与线轴2一起绕轴线L1旋转。将其上预先一层一层地缠绕有线7的卷轴3上的线缠绕在线轴2上。用于将线7从卷轴3引导到线轴2的缠绕臂4和张力发生器8以这样的方式布置在卷轴3外部，使得其能够绕与线轴2共同的轴线L1围绕线轴2运动。当线7缠绕在线轴2上时，第一电动机5被通电，以驱动缠绕臂4和张力发生器8围绕线轴2运动。在第一电动机5的驱动期间，第二电动机6被驱动，以使卷轴3绕轴线L1围绕线轴2旋转，以从卷轴3退绕所需长度的线7。

因此，为了将线7缠绕在线轴2上，缠绕臂4和张力发生器8围绕线轴2运动，并且卷轴3同时围绕线轴2旋转，由此将从卷轴3退绕的所需长度的线7缠绕在线轴2上。此时，待缠绕在线轴2上的线7被张力发生器8施加适当的张力，使得张紧的线7可以紧密地缠绕在线轴2上。缠绕在线轴2上的线7的一端然后从线轴2退绕，并且缠绕在预定的绕线筒等。随着预先缠绕在卷轴3上的线7退绕，卷轴3上剩余的线7的量逐渐减少。在本实施例中，卷轴3以绕与线轴2共同的轴线L1为圆心的环形形状放置，并且被驱动以绕轴线L1围绕线轴2旋转。因此，不管卷轴3上剩余的线7的量如何，卷轴3的重量可以平衡，并且由此被驱动以稳定旋转。换而言之，无论重量是否改变，允许卷轴3绕轴线L1围绕线轴2稳定旋转，由此卷轴3的重量的改变不影响卷轴3的旋转。因此，预先缠绕有待缠绕在线轴12上的线7的卷轴3可以高速稳定旋转。在此方面，可以缩短用于缠绕线7以形成线圈的处理所需的时间。此外，将围绕线轴2运动的缠绕臂4和张力发生器8仅用于引导从卷轴3退绕的线7，而不将线7缠绕在臂4和张力发生器8自身上。因此，臂4和张力发生器8的总重量可以减小。这样，允许臂4和张力发生器8以与卷轴3的高度转动对应的高速运动。

在本实施例中，卷轴3和缠绕臂4由相同的保持器9保持，并且第一电动机5和第二电动机6也支撑在相同保持器9上。因此，不需要任何特殊的保持构件来分别保持卷轴3、缠绕臂4、第一电动机5以及第二电动机6。由此可以简化缠绕设备1的结构并减小尺寸。因为卷轴3绕轴线L1旋转并且缠绕臂4与之分开地绕线轴2运动，可以独立地控制线7绕线轴2的缠绕以及线7从卷轴3的退绕。因此，无论线7在线轴2上的缠绕速度如何，可以容易地控制线7从卷轴3的退绕量。

在本实施例中，当第一电动机5被驱动时，缠绕臂4围绕线轴2运动，由此将线7缠绕在线轴2上。在第一电动机5的驱动期间，第二电动机6也被驱动，以使卷轴3绕轴线L1围绕线轴2旋转，由此从卷轴3退绕所需长度的待缠绕在线轴2上的线7。因此，预先缠绕在卷轴3上的线7通过从卷轴3上平稳地退绕而平稳地缠绕在线轴2上。由此，可以高速地将从卷轴3退绕的线7缠绕在线轴2上。

在本实施例中，卷轴3如上所述仅在围绕线轴2的位置上旋转。因此，与布置成通过行星齿轮驱动卷轴以围绕线轴运动的设备相比，用于驱动卷轴3的机构可以相对简单地由第二电动机6、环形齿轮12和齿轮13构成。

在本实施例中，当卷轴3用完线7时，允许卷轴3从卷轴保持单元11上拆卸和用预先缠绕有线7的新的卷轴替换。

本发明不限于上述实施例，并且可以在不偏离本发明的精神或必要特征的情况下用其它具体形式实现。

例如，在上述实施例中，诸如卷轴3、缠绕臂4、第一电动机5和第二电动机6的部件被组装到单个保持器9，但是也可以组装到两个或多个保持构件上。

在上述实施例中，布置卷轴3和缠绕臂4，使得其可以分别绕其轴线旋转和分开地围绕线轴2运动。或者，可以彼此同步进行卷轴的旋转和导引构件的运动。

Claims (3)

1.一种缠绕设备，包括：

线轴，线缠绕在所述线轴上；

卷轴，布置成围绕所述线轴的环形形状，使得所述卷轴能够绕与所述线轴共同的轴线旋转，所述卷轴预先一层一层地缠绕有待缠绕在所述线轴上的所述线；

导引构件，用于将所述线从所述卷轴导引到所述线轴，所述导引构件以这样的方式布置在所述卷轴的外部，使得所述导引构件能够以所述轴线为中心围绕所述线轴运动；

第一驱动装置，用于驱动所述导引构件围绕所述线轴运动，以将所述线缠绕在所述线轴上；以及

第二驱动装置，用于在所述第一驱动装置的驱动期间驱动所述卷轴绕所述轴线旋转，以从所述卷轴退绕所需长度的所述线。

2.根据权利要求1所述的缠绕设备，还包括用于保持所述卷轴和所述导引构件使得它们可以被分开地驱动的保持框架，

其中，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置安装在所述保持框架上，并且

当所述第一驱动装置和所述第二驱动装置运转时，所述卷轴被驱动以绕所述轴线旋转，并且所述导引构件与所述卷轴分开地被驱动以围绕所述线轴运动。

3.根据权利要求2所述的缠绕设备，其中，

当所述第一驱动装置运转时，所述导引构件被驱动，以围绕所述线轴运动，从而将所述线缠绕在所述线轴上，并且在所述第一驱动装置的驱动期间，当所述第二驱动装置运转时，所述卷轴被驱动，以围绕所述线轴旋转，从而退绕待缠绕在所述线轴上的所需长度的所述线。

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