CN112584945A - 线圈绕线装置及线圈绕线方法 - Google Patents

Abstract

线圈绕线装置(20)具备：芯材放卷单元(21)，以规定张力将绳状芯材(11)从芯材喷嘴(22)放卷；芯材抽出单元(50)，把持从芯材喷嘴(22)放卷的芯材(11)并对抗张力将芯材(11)抽出；线材放卷单元(60)，朝向从芯材喷嘴(22)抽出的芯材(11)，在与芯材(11)交叉的方向上放卷线材(12)；旋转体(37)，嵌入有芯材喷嘴(22)并且能够以芯材喷嘴(22)为中心旋转；引导部件(86)，偏心地设置于旋转体(37)的端部，与芯材(11)一起夹着从线材放卷单元(60)放卷的线材(12)；以及旋转单元(42)，使旋转体(37)旋转，从而与旋转体(37)一起旋转的引导部件(86)使线材(12)绕芯材喷嘴(22)附近的芯材(11)旋转。

Description

线圈绕线装置及线圈绕线方法

技术领域

本发明涉及一种线圈绕线装置及线圈绕线方法。

背景技术

作为电子烟的发热元件，已知晓了一般将由高电阻合金(例如镍铬合金、铁铬铝合金、康铜合金等)构成的线材加工成规定形状的元件(日本特开JP2016-507137A)。该发热元件在通电时对烟液进行雾化，产生吸烟效果。为了高效地对烟液进行雾化，有时会将上述线材呈螺旋状地卷绕在被烟液渗透的芯材的周围。在上述发热元件中，能够通过通电而发热的线材来高效地对渗透于芯材的烟液进行雾化。

发明内容

用于发热元件的由高电阻合金构成的线材因需要加工成规定形状而具有挠性，但比较硬。芯材因需要被烟液渗透，大多将玻璃纤维等具有耐热性的纤维捆扎而形成绳状。捆扎这样的纤维得到的绳状芯材比较柔软。因此，在发热元件的制造中，是将比较硬的线材呈螺旋状地卷绕在比较柔软的绳状芯材周围。因此，存在发热元件的制造工序的机械化比较困难，手工作业比较多的现实情况。

本发明的目的在于，提供能够将比较硬的线材呈螺旋状地卷绕在比较柔软的绳状芯材的周围的线圈绕线装置及线圈绕线方法。

根据本发明的一种实施方式，一种线圈绕线装置具备：芯材放卷部，以规定张力将绳状芯材从芯材喷嘴放卷；芯材抽出部，把持从所述芯材喷嘴放卷的所述芯材并对抗所述张力将所述芯材从所述芯材喷嘴抽出；线材放卷部，在与所述芯材的抽出方向交叉的方向上，朝向从所述芯材喷嘴抽出的所述芯材放卷线材；旋转体，嵌入有所述芯材喷嘴并且能够以所述芯材喷嘴为中心旋转；引导部件，偏心地设置于所述旋转体的端部，与所述芯材一起夹着从所述线材放卷部放卷的所述线材；以及旋转部，使所述旋转体旋转，从而与所述旋转体一起旋转的所述引导部件使所述线材绕着所述芯材喷嘴附近的所述芯材旋转。

根据本发明的另一实施方式，线圈绕线方法为使线材呈螺旋状地卷绕在绳状芯材周围的方法，其中，一边对所述芯材赋予规定张力，一边使所述芯材插通于芯材喷嘴，一边对抗所述张力从所述芯材喷嘴抽出所述芯材，一边使所述线材绕着所述芯材喷嘴附近的所述芯材的周围旋转。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的线圈绕线装置的俯视图。

图2是图1所示的线圈绕线装置的正视图。

图3是沿着图1中的III-III线的剖面图，表示在与芯材交叉的方向上朝向芯材放卷线材的状态。

图4是表示通过线圈绕线装置将线材呈螺旋状地卷绕在芯材的周围的状态的立体图。

图5是与图3对应的图，表示使放卷了线材的线材喷嘴远离芯材而使线材从线材喷嘴突出的状态。

图6是与图5对应的图，表示使线材突出的线材喷嘴与线材一起移动而使线材与芯材交叉的状态。

图7是与图6对应的图，表示将线材弯折挂绕于芯材的状态。

图8是与图7对应的图，表示使线材喷嘴再次远离芯材而重新放卷线材的状态。

图9是与图8对应的图，表示切断绕线后的线材的状态。

图10是将线材呈螺旋状地卷绕在芯材的周围的线圈的立体图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式所涉及的线圈绕线装置及线圈绕线方法进行说明。

在图10中，示出了由本实施方式得到的线圈8。该线圈8例如构成电子烟的发热元件。具体而言，线圈8通过将线材12呈螺旋状地卷绕在芯材11的周围而形成。本实施方式中的芯材11是将玻璃纤维等具有耐热性的纤维的集合捆扎而形成绳状的部件。线材12例如为由高电阻合金形成的镍铬合金线，比芯材11硬。

在电子烟的发热元件中，当线材12与芯材11之间存在空隙或过度绞紧芯材11时，液体将无法充分供给到线材12的周围。其结果，线材12可能会燃烧。从这样的理由来看，要求以无空隙地适度紧贴的方式将线材12绕线在芯材11的周围。另外，绳状芯材11柔软、直径不稳定。在芯材11的直径变化时，通过以无空隙地适度紧贴的方式将线材12卷绕在芯材11的周围，形成的螺旋状部件的内径也会改变。在螺旋状部件的内径改变时，线材12的长度改变，电阻会发生变化。因此，螺旋状部件的内径管理(电阻管理)变得重要。在电子烟的发热元件中，线材12的电阻是决定烟的量、味道的要素，电阻管理极其重要。

根据本实施方式，能够将比较硬的线材12呈螺旋状地卷绕在比较柔软的绳状芯材11的周围。另外，根据本实施方式，能够一边使芯材11与线材12之间没有空隙，一边以相同的内径将线材12呈螺旋状地卷绕在芯材11的周围。

在图1～图3中示出了本实施方式所涉及的线圈绕线装置20。这里，设定彼此正交的X轴、Y轴、以及Z轴，对线圈绕线装置20的结构进行说明。X轴是在大致水平前后方向上延伸的轴，Y轴是在大致水平横方向上延伸的轴，Z轴是在大致竖直方向上延伸的轴。

线圈绕线装置20具备芯材放卷单元21，该芯材放卷单元21以规定张力将由纤维的集合形成的绳状芯材11从芯材喷嘴22放卷。如图2所示，芯材11卷绕在芯材卷轴23上进行储线，而后从芯材卷轴23解开并被引导至芯材喷嘴22。芯材卷轴23与芯材喷嘴22之间设置有对芯材11赋予规定张力的芯材张力装置24。

芯材张力装置24对芯材11赋予张力并且能够拉回芯材11。芯材张力装置24具备：壳体26，设置在架台19上；以及张力杆27，设置为在壳体26在X轴方向上的侧面上沿着该侧面延伸。

芯材卷轴23设置于壳体26的X轴方向上的侧面。壳体26的内部设置有放卷控制电机28，该放卷控制电机28使芯材卷轴23旋转并放卷芯材11。张力杆27的顶端设置有芯材引导滑轮29。芯材11从芯材卷轴23放卷并被芯材引导滑轮29引导，以插通芯材喷嘴22的方式从芯材引导滑轮29配线。

张力杆27的基端设置有沿着X轴方向延伸的旋转轴27a，张力杆27能够以旋转轴27a为中心旋转。旋转轴27a的旋转角度由作为旋转角度检测单元的电位器30进行检测，该电位器30收纳在壳体26内，并安装于旋转轴27a。电位器30的检测输出被输入到未图示的控制器中，来自控制器的控制输出与放卷控制电机28连接。

在张力杆27的旋转轴27a与芯材引导滑轮29之间的规定位置上经由安装托架27b安装有作为施力单元的弹性部件即弹簧31的一端。弹簧31在张力杆27的旋转方向上对张力杆27施力。张力杆27从弹簧31承受与旋转角度相应的弹力。弹簧31的另一端固定于移动部件32。移动部件32与张力调节螺丝33螺合，构成为能够按照张力调节螺丝33的旋转进行移动调整。也就是说，能够改变弹簧31的另一端的固定位置，能够调节被张力杆27赋予的、芯材11的张力。

未图示的控制器构成为以电位器30检测到的旋转角度成为规定角度的方式控制放卷控制电机28。因此，芯材张力装置24中，通过弹簧31经由张力杆27对芯材11赋予张力，以张力杆27的旋转角度成为规定角度的方式，使芯材卷轴23旋转，放卷规定量的芯材11。因此，芯材11的张力维持在规定値。

如图2的放大图所示，本实施方式中的芯材喷嘴22是具有与芯材11的自然状态下的外径相比较小的内径的笔直的筒状部件。芯材喷嘴22在Y轴方向上延伸，芯材喷嘴22的基端安装在直立设置于架台19的第一支柱36上。芯材喷嘴22的内径构成为，外径因拉伸而适当减小的芯材11能够通过芯材喷嘴22。

线圈绕线装置20具备嵌入有芯材喷嘴22的旋转体37。旋转体37以芯材喷嘴22为中心旋转。具体而言，在架台19上直立设置有第二支柱38，该第二支柱38在Y轴方向上与第一支柱36分离，在第二支柱38上设置有圆筒状的旋转体37。在圆筒状的旋转体37中插通有芯材喷嘴22。旋转体37以能够以芯材喷嘴22为中心旋转的方式而经由轴承39设置于第二支柱38。

旋转体37从第二支柱38朝向第一支柱36突出。在旋转体37的突出端嵌接有滑轮41。在第二支柱38上设置有作为使旋转体37旋转的旋转手段的电机42。电机42具有与转体37平行的旋转轴42a。在电机42的旋转轴42a上设置有与滑轮41不同的滑轮43。电机42也可以设置在架台19上。

在旋转体37的滑轮41与电机42上的旋转轴42a的滑轮43之间挂绕有传动带44。电机42驱动时，旋转轴42a的旋转通过传动带44传递到旋转体37，从而使旋转体37旋转。

如图1及图2所示，线圈绕线装置20具备芯材抽出单元50，该芯材抽出单元50对插通了芯材喷嘴22的芯材11进行把持，并将芯材11从芯材喷嘴22抽出。本实施方式中的芯材抽出单元50具备：芯材把持装置51，构成为根据流体压来开闭一对夹持片51a、51b，从而能够通过夹持片51a、51b把持芯材11；电机49，以所把持的芯材11为中心使芯材把持装置51旋转；以及芯材把持装置移动机构52，使芯材把持装置51能够与电机49一起在三轴方向上移动。

图1及图2所例示的芯材把持装置移动机构52由X轴方向伸缩致动器56、Y轴方向伸缩致动器57、以及Z轴方向伸缩致动器58的组合构成。即，伸缩致动器56～58分别具有：细长的箱形的外壳56d～58d；滚珠丝杠56b～58b，设置为在外壳56d～58d的内部在长度方向上延伸，通过伺服电机56a～58a旋转驱动；以及从动件56c～58c，与滚珠丝杠56b～58b螺合而平行移动。

在本实施方式中，芯材把持装置51安装在电机49的旋转轴49a上，以能够使芯材把持装置51在Y轴方向上移动的方式将电机49安装在Y轴方向伸缩致动器57的外壳57d上，以使芯材把持装置51能够与Y轴方向伸缩致动器57一起在Z轴方向上移动的方式，将Y轴方向伸缩致动器57的从动件57c安装在Z轴方向伸缩致动器58的从动件58c上。另外，以使芯材把持装置51能够与Y轴方向伸缩致动器57以及Z轴方向伸缩致动器58一起在X轴方向上移动的方式，将Z轴方向伸缩致动器58的外壳58d安装在X轴方向伸缩致动器56的从动件56c上。X轴方向伸缩致动器56的外壳56d被以沿着X轴方向延伸的方式固定在架台19上。

伸缩致动器56～58中的伺服电机56a～58a与未图示的控制器连接并被控制器控制。也就是说，在伸缩致动器56～58中，伺服电机56a～58a根据来自未图示的控制器的指令进行驱动时，滚珠丝杠56b～58b旋转，与滚珠丝杠56b～58b螺合的从动件56c～58c沿着外壳56d～58d的长度方向移动。通过从动件56c～58c的移动，芯材把持装置51在三轴方向上移动。

使一对夹持片51a、51b被打开的芯材把持装置51移动，直到从芯材喷嘴22的顶端突出的芯材11位于一对夹持片51a、51b之间，之后关闭一对夹持片51a、51b，从而芯材11被一对夹持片51a、51b所把持。另外，在把持芯材11的状态下，使芯材把持装置51向远离芯材喷嘴22的方向移动，从而芯材11被从芯材喷嘴22中抽出。这样，芯材抽出单元50构成为，把持插通了芯材喷嘴22的芯材11并将芯材11从芯材喷嘴22中抽出。

在架台19上设置有芯材夹持件53。芯材夹持件53在第一支柱36的附近通过夹持片53a夹持从芯材张力装置24延伸至芯材喷嘴22的芯材11，并禁止芯材11朝向芯材喷嘴22的移动。

图2中的芯材夹持件53是所谓的流体压力缸。具体而言，芯材夹持件53通过流体压使一对夹持片53a分离或接近。在使芯材11通过分离的一对夹持片53a之间的状态下使一对夹持片53a彼此接近，从而夹持芯材11。芯材夹持件53安装在流体压力缸54的出没轴54a的上端，流体压力缸54的出没轴54a竖直并且主体54b设置在架台19上。流体压力缸54使不夹持芯材11的状态下的芯材夹持件53下降。由此，芯材夹持件53移动至不妨碍芯材11的路径的位置。

如图1及图3所示，线圈绕线装置20具备线材放卷单元60，该线材放卷单元60朝向插通了芯材喷嘴22而被抽出的芯材11放卷线材12。线材12在与芯材喷嘴22交叉的方向上被放卷。线材放卷单元60具备：线材12所插通的线材喷嘴61；以及使线材喷嘴61在三轴方向上移动的线材喷嘴移动机构62。

线材喷嘴移动机构62构成为，使支承板66能够相对于架台19在三轴方向上移动。线材喷嘴移动机构62与上述的芯材把持装置移动机构52为相同结构。具体而言，线材喷嘴移动机构62具备：X轴方向伸缩致动器63，使支承板66在X轴方向上移动；Z轴方向伸缩致动器65，使支承板66与X轴方向伸缩致动器63一起在Z轴方向上移动；以及Y轴方向伸缩致动器64，使支承板66与X轴方向伸缩致动器63以及Z轴方向伸缩致动器65一起在Y轴方向上移动。

支承板66安装在X轴方向伸缩致动器63的外壳63d上。X轴方向伸缩致动器63的从动件63c安装在Z轴方向伸缩致动器65的从动件65c上。Z轴方向伸缩致动器65的外壳65d安装在Y轴方向伸缩致动器64的从动件64c上。Y轴方向伸缩致动器64的外壳64d以沿Y轴方向延伸的方式固定在架台19上。伸缩致动器63～65中的伺服电机63a～65a与对它们进行控制的未图示的控制器连接。伺服电机63a～65a使伸缩致动器63～65的滚珠丝杠63b～65b旋转。

支承板66对流体压力缸68进行支承。流体压力缸68的主体部68b以流体压力缸68的出没杆68a在X轴方向上延伸的方式安装在支承板66上。在出没杆68a的突出端上安装有安装板67。线材喷嘴61以朝向X轴方向的方式安装在安装板67上。

另外，支承板66对与线材喷嘴61同轴设置的基端喷嘴69、以及设置在基端喷嘴69附近的线材夹持件71进行支承。线材夹持件71通过一对夹持片71a以能够打开的方式对通过基端喷嘴69并朝向线材喷嘴61的线材12进行夹持。线材夹持件71中使用有与夹持芯材11的芯材夹持件53相同结构流体压力缸，因此省略线材夹持件71的详细说明。

如图3所示，支承板66除了流体压力缸68以及线材夹持件71之外，还对切割装置59进行支承。切割装置59通过气体压将通过了线材喷嘴61的线材12、以及通过了芯材喷嘴22的芯材11切断。切割装置59安装在旋转缸73上，旋转缸73安装在升降缸72上，升降缸72安装在支承板66上。升降缸72根据来自未图示的控制器的指令驱动而使旋转缸73以及切割装置59升降。旋转缸73使切割装置59绕着竖直轴旋转。

切割装置59通过升降缸72下降，移动到切齿59b切断线材12和芯材11的切断位置。另外，切割装置59通过升降缸72上升，移动到远离线材12和芯材11的待机位置。切割装置59通过旋转缸73绕着竖直轴旋转，从切齿59b夹着并切断线材12的线材切断方向切换到夹着并切断与线材12交叉的芯材11的芯材切断方向。

如图1和图3所示，与芯材11同样地，线材12卷绕在线材卷轴74上进行储线。从线材卷轴74解开而放卷的线材12依次插通基端喷嘴69和线材喷嘴61。线圈绕线装置20具备对从线材卷轴74解开的线材12赋予规定张力的线材张力装置75。

本实施方式中的线材张力装置75的结构与对芯材11赋予规定张力的芯材张力装置24(参照图2)的结构大致相同。即线材张力装置75具备设置于架台19的壳体76、以及在壳体76的Y轴方向的侧面沿该侧面延伸设置的张力杆77。线材卷轴74设置在壳体76的侧面。在壳体76的内部设置有使线材卷轴74旋转的放卷控制电机78。在张力杆77的顶端设置有线材引导滑轮79。在张力杆77的基端设置有旋转轴77a，对旋转轴77a的旋转角度进行检测的电位器80设置在壳体76内。

如图3所示，在张力杆77上经由安装托架77b安装有弹簧81的一端。弹簧81的另一端固定于移动部件82。移动部件82与张力调节螺丝83螺合，构成为能够按照张力调节螺丝83的旋转来移动调整。

也就是说，线材张力装置75中，通过弹簧81经由张力杆77对线材12赋予张力。另外，以张力杆77形成规定角度的方式，即以由电位器80检测到的旋转角度成为规定角度的方式控制放卷控制电机78而使线材卷轴74旋转，通过放卷规定量的线材12，从而线材12的张力维持在规定值。

如图1～图3所示，芯材11被从嵌入有芯材喷嘴22的旋转体37的放卷侧端部放卷。在旋转体37的放卷侧端部从放卷侧端部的旋转中心偏心地设置有引导部件86。引导部件86与从芯材喷嘴22抽出的芯材11一起夹着从线材放卷单元60放卷的线材12。如图4所示，当作为旋转单元的电机42使旋转体37旋转时，引导部件86与旋转体37一起旋转，从而将与芯材11一起夹着的线材12引导至芯材喷嘴22附近的芯材11的周围并进行梳理。由此，线材12绕着芯材11的周围旋转。“芯材喷嘴22附近”是指，例如从芯材喷嘴22的放卷侧端部到芯材喷嘴22与一对夹持片51a、51b之间的中央为止的区域。

如图4所示，本实施方式中的引导部件86是枢轴支承于旋转体37的端部的滑轮。滑轮在挂绕有线材12的状态下旋转，从而能够容易地将线材12引导至芯材喷嘴22附近的芯材11的周围。

如图1～图3所示，在芯材喷嘴22的放卷侧端部的下方设置有接收件93。接收件93接收将线材12呈螺旋状地卷绕于芯材11而形成的线圈8。接收件93安装于流体压力缸92，流体压力缸92安装于伸缩致动器91的从动件91c。伸缩致动器91的外壳91d以在X轴方向上延伸的方式安装于架台19。

流体压力缸92的主体92b以使流体压力缸92的出没轴92a朝上的方式安装于伸缩致动器91的从动件91c。在流体压力缸92的出没轴92a的上端安装有接收件93。在接收件93的上部以与芯材11的放卷方向平行的方式形成有能够收纳线圈8(图10)的凹槽93a。在凹槽93a收容有线圈8的状态下，通过流体压力缸92使接收件93下降，并进一步通过伸缩致动器91使接收件93沿X轴方向移动，从而能够将所得到的线圈8取出到外部。

接下来，对本发明的线圈绕线方法进行说明。

本发明的线圈绕线方法中，线材12呈螺旋状卷绕于绳状芯材11的周围。线圈绕线方法的特征在于，一边对芯材11赋予规定张力，一边使芯材11插通于芯材喷嘴22，而后一边对抗张力从芯材喷嘴22抽出芯材11，一边使线材12绕着芯材喷嘴22附近的芯材11的周围旋转。

线圈绕线方法通过上述线圈绕线装置20实施。即，如图4所示，线圈绕线装置20将线材12从与芯材11交叉的方向放卷，其中芯材11抽出自芯材喷嘴22。在芯材喷嘴22附近通过芯材11和引导部件86夹着线材12，使引导部件86以芯材11为中心旋转，从而将超出引导部件86的顶端侧线材12a依次挂绕于引导部件86，并绕着芯材11的周围旋转。

具体说明线圈绕线方法的步骤。首先，将芯材11和线材12安装于线圈绕线装置20。如图2所示，准备卷绕在芯材卷轴23上进行储线的芯材11，在芯材张力装置24的壳体26的侧面以放卷控制电机28能够使芯材卷轴23旋转的方式安装芯材卷轴23。将从芯材卷轴23解开的芯材11引导至张力杆27的顶端的芯材引导滑轮29，并插通于芯材喷嘴22。

本实施方式中的芯材喷嘴22是具有与芯材11的自然状态下的外径相比较小的内径的笔直的筒状部件。在拉伸芯材11而使外径适当减小的状态下使该芯材11通过芯材喷嘴22。在该状态下，将芯材11夹持在设置于架台19的芯材夹持件53上而禁止芯材11的移动。由此，即使芯材张力装置24牵拉芯材11，芯材11也不会被从芯材喷嘴22拉回。

如图3所示，准备卷绕在线材卷轴74上进行储线的线材12，在线材张力装置75的壳体76的侧面以放卷控制电机78能够使线材卷轴74旋转的方式设置线材卷轴74。将从线材卷轴74解开的线材12引导至张力杆77的顶端的线材引导滑轮79，并依次插通于基端喷嘴69及线材喷嘴61。

线材喷嘴61经由流体压力缸68安装于支承板66。在使流体压力缸68的出没杆68a从主体部68b突出的状态下使线材12插通线材喷嘴61。使线材12从线材喷嘴61的突出量为使芯材11与线材12交叉所需的长度。在该状态下，将线材12夹持在设置于支承板66的线材夹持件71上而禁止线材12的移动。由此，即使线材张力装置75向线材张力装置75侧牵拉线材12，线材12也不会被从线材喷嘴61拉回。

另外，驱动作为旋转单元的电机42使旋转体37旋转，使设置于旋转体37的顶端的引导部件86位于与芯材11平行并与线材12的放卷方向正交的虚拟面上(在图3中芯材11的上方)。并且，使与芯材11交叉的线材12从与插通芯材喷嘴22而被抽出的芯材11交叉的方向移动。线材12的移动通过线材喷嘴移动机构62来实施。具体而言，使线材喷嘴61与线材夹持件71一起移动，如图3所示，使从线材喷嘴61突出的线材12进入插通了芯材喷嘴22的芯材11与引导部件86之间，与芯材喷嘴22附近的芯材11交叉。

接下来，如图2所示，通过芯材抽出单元50把持从芯材喷嘴22放卷的芯材11。具体而言，在使一对夹持片51a、51b分离的状态下通过芯材把持装置移动机构52使芯材把持装置51移动至与芯材喷嘴22的顶端对置的位置，使芯材11位于一对夹持片51a、51b之间。之后，关闭一对夹持片51a、51b，从芯材喷嘴22的顶端边缘突出的芯材11被一对夹持片51a、51b所夹持。

当解除设置于架台19的芯材夹持件53对芯材11的把持时，允许芯材11的放卷。通过芯材抽出单元50把持从芯材喷嘴22放卷的芯材11，从而即使芯材张力装置24牵拉芯材11，芯材11也不会被从芯材喷嘴22拉回。

接下来，如图5所示，使安装有线材喷嘴61的流体压力缸68的出没杆68a没入主体部68b，使线材喷嘴61接近夹持线材12的线材夹持件71。由此，在芯材喷嘴22附近的芯材11与线材喷嘴61之间抽出之后的卷绕所需的长度的线材12。

接下来，如图6所示，通过线材喷嘴移动机构62使线材夹持件71和线材喷嘴61与线材12一起接近芯材11，使从芯材喷嘴22放卷的线材12以绕线所需的长度插通于引导部件86与芯材11之间，并与芯材11交叉。

接下来，如图7所示，驱动作为旋转单元的电机42使旋转体37旋转180度。旋转移动的引导部件86与插通于引导部件86与芯材11之间的顶端侧线材12a抵接。将顶端侧线材12a呈U字型挂绕于芯材11的周围。在该状态下，即使线材张力装置75向线材张力装置75侧牵拉线材12，线材12也不会被拉回。在该状态下，解除设置于支承板66的线材夹持件71对线材12的夹持，允许线材12的放卷。

接下来，如图8所示，使用线材喷嘴移动机构62，使线材喷嘴61与线材夹持件71一起远离芯材11，进一步将线材12从线材喷嘴61抽出。重新抽出线圈8的抽出线所需长度的线材12后，再通过线材夹持件71夹持线材12。

接下来，如图4所示，一边将芯材11从芯材喷嘴22抽出，一边使引导部件86绕着芯材11的周围旋转所需次数。芯材11的抽出由图2所示的芯材抽出单元50来实施。具体而言，通过使把持有芯材11的芯材把持装置51与芯材喷嘴22分离，如图4的点划线箭头所示，将芯材11从芯材喷嘴22抽出。

抽出芯材11并且使引导部件86绕着芯材11的周围旋转。绕着引导部件86的旋转通过利用作为旋转单元的电机42(图2)使旋转体37如图4实线箭头所示那样旋转来实施。

当引导部件86绕着芯材喷嘴22附近旋转时，通过引导部件86与芯材11之间的顶端侧线材12a依次挂绕于引导部件86。当挂绕有顶端侧线材12a的引导部件86进一步绕着芯材11的周围旋转时，顶端侧线材12a依次被引导至芯材11的周围并被梳理于芯材11上。其结果，顶端侧线材12a卷绕于芯材11。

本实施方式中的引导部件86是枢轴支承于旋转体37的端部的滑轮。因此，引导部件86在挂绕有线材12的状态下旋转，并引导顶端侧线材12a。因此，能够避免顶端侧线材12a相对于引导部件86产生摩擦，能够防止因摩擦而导致的线材12的表面损伤。线材12的卷绕是一边抽出芯材11一边实施，因此顶端侧线材12a呈螺旋状地卷绕于从芯材喷嘴22抽出的芯材11的周围。

这里，芯材喷嘴22是具有与芯材11的自然状态下的外径相比较小的内径的筒状部件。芯材11被芯材张力装置24(图2)赋予规定张力，因此比较柔软的绳状芯材11在被拉伸而外径适当减小的状态下，插通于芯材喷嘴22而以笔直的状态被抽出。因此，在芯材喷嘴22的抽出侧端部附近，芯材11不会急剧弯曲。即使芯材11比较柔软，若是芯材喷嘴22的抽出侧端部附近的芯材11，也能够使比较硬的线材12卷绕于其上。因此，本实施方式中，比较硬的线材12能够呈螺旋状地卷绕于比较柔软的绳状芯材11的周围。

从线材喷嘴61延伸至芯材11的基端侧线材12b不会不通过芯材11与引导部件86之间而与引导部件86抵接。如图8所示，放卷线材12的线材喷嘴61与芯材11分离。假设在不使线材喷嘴61朝向芯材11的抽出方向移动的情况下，线材喷嘴61与芯材11之间的基端侧线材12b会伴随着芯材11的抽出而逐渐偏斜。

在本实施方式中，如图4的虚线箭头所示，在抽出芯材11并且通过喷嘴移动机构62(图3)使放卷线材12的线材喷嘴61在芯材11的抽出方向上以与抽出速度相同的速度移动。通过使线材喷嘴61在芯材11的抽出方向上以相同的速度移动，从而基端侧线材12b与芯材11的交角能够维持在规定角度。因此，能够使线材12更稳定地卷绕成螺旋状。

如图4所示，在预先抽出并使超出芯材11的顶端侧线材12a卷绕于芯材11的周围之后，停止旋转体37的旋转，禁止线材12的进一步卷绕。通过芯材抽出单元50(图2)，使夹持有芯材11的芯材把持装置51进一步与芯材喷嘴22分离，从芯材喷嘴22进一步抽出所需长度的芯材11。之后，通过设置于芯材喷嘴22的近旁的芯材夹持件53来把持芯材11，禁止芯材11的放卷。在该状态下，解除芯材抽出单元50的芯材把持装置51对芯材11的把持。

这里，在使线材12进行卷绕的绕线时，芯材11在被赋予了规定张力的状态下被从芯材喷嘴22的顶端抽出，绕线时的芯材11的外径比自然状态下的外径小，比较均匀。因此，线材12卷绕于具有较小的外径且长度方向上外径的变化较少的芯材11的周围。

在绕线后，当通过芯材把持装置51解除芯材11的把持时，对芯材11赋予的张力被消除。如图10所示，其结果，芯材11回到未被赋予张力的自然状态，芯材11的外径扩大。线材12呈螺旋状地卷绕于外径较小的状态下的芯材11的外周面，因此变成了线材12适度地紧贴于外径扩大的芯材11的外周面，以大致相同的内径呈螺旋状地卷绕于芯材11的周围的状态。

如图9所示，在绕线结束后，解除线材夹持件71对线材12的夹持。之后，通过线材喷嘴移动机构62使线材夹持件71远离芯材11，并且使安装有线材喷嘴61的流体压力缸68的出没杆68a从主体部68b突出。

使芯材11与线材喷嘴61之间的线材12的长度为以下长度：即前面呈螺旋状地卷绕于芯材11的线材12所构成的线圈8的抽出线所需的长度与接下来进行卷绕所需的线材12的长度的总和。之后，再次通过线材夹持件71把持线材12，禁止该线材12的移动。在该状态下，通过升降缸72使切割装置59下降并移动至切断位置，从而切断线材12。

接下来通过旋转缸73改变切割装置59的方向，通过线材喷嘴移动机构62使切割装置59移动。将线材12呈螺旋状地卷绕的芯材11以规定长度切断，得到线材12呈螺旋状地卷绕于芯材11的周围的如图10所示的线圈8。在切断芯材11时，优选使接收件93位于芯材11的下方并且通过流体压力缸92使接收件93上升，使线材12呈螺旋状地卷绕于芯材11的如图10所示的线圈8收纳于接收件93的凹槽93a。

当切断芯材11时，线材12呈螺旋状地卷绕于芯材11的如图10所示的线圈8独立地支承于接收件93。通过伸缩致动器91使接收件93从芯材喷嘴22的下方在X轴方向上移动，取出线圈8，从而结束一系列绕线作业，并开始下一个绕线作业。由此，能够连续地得到线材12呈螺旋状地卷绕于芯材11的如图10所示的线圈8。

应予说明，在上述实施方式中，对由X轴、Y轴、及Z轴方向伸缩致动器的组合而构成的芯材把持装置移动机构52及线材喷嘴移动机构62进行了说明。但芯材把持装置移动机构52及线材喷嘴移动机构62不限于此，只要芯材把持装置51及线材喷嘴61等能够相对于架台19在三轴方向上移动，也可以是其他结构。

另外，在上述实施方式中，对芯材张力装置24及线材张力装置75分别通过弹簧31、81使张力杆27、77偏斜来对芯材11及线材12赋予张力的情况进行了说明。芯材张力装置24及线材张力装置75的结构不限于该结构，也可以是其他结构。芯材张力装置24及线材张力装置75例如也可以具有使芯材卷轴23、线材卷轴74本身移动来对芯材11、线材12赋予张力的结构。

另外，在上述实施方式中，对在线材12绕线时使线材喷嘴61在芯材11的抽出方向上以与抽出速度相同的速度移动的情况进行了说明。在放卷线材12的线材喷嘴61与芯材11充分分离，并且能够允许线材12伴随着芯材11的抽出而偏斜的情况下，也可以不必使线材喷嘴61移动。

另外，在上述实施方式中，对引导部件86为枢轴支承于旋转体37的端部的滑轮的情况进行了说明。只要能够避免因摩擦而引起的线材12的表面损伤，引导部件86也可以是不相对于旋转体37而旋转的部件，例如也可以是对线材12接触的部位以能够避免该线材12的表面损伤的方式进行研磨的销状的部件。

进一步地，在上述实施方式中，对笔直地抽出芯材11的情况进行了说明。若有需要，也可以在抽出芯材11时通过电机49使把持芯材11的芯材把持装置51旋转，在拧芯材11的同时对其进行抽出。通过在拧芯材11的同时对其进行抽出，能够使梳理并卷绕有线材12的芯材11更牢固且外径更均匀。因此，能够使线材12以更相同的内径呈螺旋状地卷绕于芯材11的周围。在不需要拧芯材11的情况下，也可以不安装电机49。

下面总结本发明的实施方式的结构、作用及效果进行说明。

线圈绕线装置具备：芯材放卷单元，以规定张力将绳状芯材从芯材喷嘴放卷；芯材抽出单元，把持从芯材喷嘴放卷的芯材并对抗张力将芯材从芯材喷嘴抽出；线材放卷单元，在与所述芯材的抽出方向交叉的方向上，朝向从所述芯材喷嘴抽出的所述芯材放卷线材；旋转体，嵌入有芯材喷嘴并且能够以芯材喷嘴为中心旋转；引导部件，偏心地设置于旋转体的端部，与芯材一起夹着从线材放卷单元放卷的线材；以及旋转单元，使旋转体旋转，从而与旋转体一起旋转的引导部件使线材围着芯材喷嘴附近的芯材旋转。

优选线材放卷单元具备：线材喷嘴，放卷线材；线材夹持件，以能够开放的方式对通过线材喷嘴的线材进行夹持；以及扩大缩小单元，扩大或缩小线材喷嘴与线材夹持件的间隔。线材放卷单元至少能够还具备使线材喷嘴移动的线材喷嘴移动机构。优选引导部件为枢轴支承于旋转体的端部，并使线材能够挂绕于其上的滑轮。

线圈绕线方法是使线材呈螺旋状地卷绕于绳状芯材周围的绕线方法，一边对芯材赋予规定张力，一边使芯材插通于芯材喷嘴，一边对抗张力从芯材喷嘴抽出芯材，一边使线材绕着芯材喷嘴附近的芯材的周围旋转。

优选从与自芯材喷嘴抽出的芯材交叉的方向放卷线材，在芯材喷嘴的附近通过引导部件与芯材一起夹着线材，使引导部件以芯材为中心旋转，从而将超出引导部件的顶端侧线材依次挂绕于引导部件，并依次绕着芯材的周围旋转。优选以能够旋转的方式将芯材喷嘴嵌入旋转体，引导部件偏心地设置于旋转体的抽出侧端部，通过使设置有引导部件的旋转体旋转来实施以芯材为中心的引导部件的旋转。

优选从芯材喷嘴抽出芯材，并且使未到达引导部件的基端侧线材以与芯材的抽出速度相同的速度朝向芯材的抽出方向移动。

在本实施方式的线圈绕线装置及线圈绕线方法中，从芯材喷嘴抽出芯材，并且使引导部件绕着芯材喷嘴附近旋转，因此通过引导部件与芯材之间的顶端侧线材依次挂绕于引导部件，并通过绕着旋转的引导部件而依次被引导至芯材的周围进行卷绕。

这里，芯材被赋予规定张力，因此，芯材对抗张力而被抽出。芯材尽管比较柔软，但不会在芯材喷嘴的抽出侧端部附近急剧弯曲。因此，在芯材喷嘴的抽出端部附近，使线材卷绕于被抽出的芯材，从而能够使比较硬的线材呈螺旋状地卷绕于比较柔软的芯材周围。

使线材卷绕于芯材的绕线时，在芯材被赋予了规定张力的状态下被从芯材喷嘴的顶端抽出。线材在绕线时的芯材的外径比自然状态下的外径小，芯材的外径比较均匀。因此，线材被卷绕于具有较小的外径且在长度方向上外径的变化较少的芯材的周围。

在绕线后，消除对芯材赋予的张力，被拉伸的芯材回到未被赋予张力的自然状态，芯材的外径扩大。因此，变成了在芯材外径较小的状态下呈螺旋状地卷绕于芯材的外周面的线材适度地紧贴于外径扩大的芯材的外周面，线材以相同的内径呈螺旋状地卷绕于芯材周围的状态。

以上对本发明的实施方式进行了说明，上述实施方式仅示出了本发明的适用例的一部分，不旨在将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。

本申请要求基于在2019年3月18日向日本专利局提出的日本特愿2019-49389的优先权，并通过参照的方式在本说明书中引入了该申请的全部内容。

Claims (8)

1.一种线圈绕线装置具备：

芯材放卷部，以规定张力将绳状芯材从芯材喷嘴放卷；

芯材抽出部，把持从所述芯材喷嘴放卷的所述芯材并对抗所述张力将所述芯材从所述芯材喷嘴抽出；

线材放卷部，在与所述芯材的抽出方向交叉的方向上，朝向从所述芯材喷嘴抽出的所述芯材放卷线材；

旋转体，嵌入有所述芯材喷嘴并且能够以所述芯材喷嘴为中心旋转；

引导部件，偏心地设置于所述旋转体的端部，与所述芯材一起夹着从所述线材放卷部放卷的所述线材；以及

旋转部，使所述旋转体旋转，从而与所述旋转体一起旋转的所述引导部件使所述线材绕着所述芯材喷嘴附近的所述芯材旋转。

2.如权利要求1所述的线圈绕线装置，其中，

所述线材放卷部具备：

线材喷嘴，放卷所述线材；

线材夹持件，以能够开放的方式对通过所述线材喷嘴的所述线材进行夹持；以及

扩大缩小部，扩大或缩小所述线材喷嘴与所述线材夹持件的间隔。

3.如权利要求2所述的线圈绕线装置，其中，

所述线材放卷部至少还具备使所述线材喷嘴移动的线材喷嘴移动部。

4.如权利要求1所述的线圈绕线装置，其中，

所述引导部件为以所述线材能够挂绕的方式枢轴支承于所述旋转体的端部的滑轮。

5.一种线圈绕线方法，其使线材呈螺旋状地卷绕于绳状芯材周围，

一边对所述芯材赋予规定张力，一边使所述芯材插通于芯材喷嘴，

一边对抗所述张力从所述芯材喷嘴抽出所述芯材，一边使所述线材绕着所述芯材喷嘴附近的所述芯材的周围旋转。

6.如权利要求5所述的线圈绕线方法，其中，

从与所述芯材的抽出方向交叉的方向放卷所述线材，

在所述芯材喷嘴的附近利用引导部件与所述芯材一起夹着所述线材，

通过使所述引导部件以所述芯材为中心旋转，将超出所述引导部件的顶端侧线材依次挂绕于所述引导部件从而使所述线材依次绕着所述芯材的周围旋转。

7.如权利要求6所述的线圈绕线方法，其中，

以能够旋转的方式将所述芯材喷嘴嵌入旋转体，将所述引导部件偏心地设置于所述旋转体的所述芯材的抽出侧端部，

通过使设置有所述引导部件的所述旋转体旋转，从而使所述引导部件以所述芯材为中心旋转。

8.如权利要求6所述的线圈绕线方法，其中，

从所述芯材喷嘴抽出所述芯材，并且使未到达所述引导部件的基端侧线材以与所述芯材的抽出速度相同的速度朝向所述芯材的抽出方向移动。

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