CN1222478A - 卷绕装置 - Google Patents

Abstract

一种将一线材从一喷嘴中送出并将之卷绕的卷绕装置,在所述喷嘴顶部上配置一槽部,此槽部可使被卷绕线材的弯曲量减小。

Description

卷绕装置

本发明涉及一种卷绕装置，更具体地说，涉及一种输送线材的技术。

就卷绕装置而言，当将线材卷绕到一线轴或类似物上时，来自线材供给装置的线材被从一喷嘴顶端输送出来，然后被卷绕到线轴上。在此情况下，在喷嘴顶部处线材之弯曲角(弯曲率)越大，则由于线材与该喷嘴顶部间滑动而产生的摩擦力就越大，由此而使线材的张力增大。

在将线材送出喷嘴并卷绕到线轴上的那种卷绕装置中，一个相当大的力作用在喷嘴上(尤其是作用在喷嘴顶部)。在这种情况下，由于在将线材卷绕于端头上时线材内的张力，会导致喷嘴变形或线轴端头的弯曲那样的问题。正因为如此，为了增大喷嘴的刚性，通常要采用如增大喷嘴宽度那样的办法，或者采用一种将线材从喷嘴中强制传送出来的机构，以便减少作用在喷嘴上的力。

但是，例如在如传统技术那样使喷嘴宽度增大的情况下，喷嘴会变得很大。因此，这会产生一些问题：当卷绕线材时，喷嘴与相邻端头会接触；当线材沿线轴上的沟槽滑动时，喷嘴会与线轴接触。另一方面，在采用一种将线材从喷嘴中强制送出之机构的情况下，线材中的张力会减少，由此而产生不能将线材紧紧地卷绕于接头(terminal)的问题。

因此本发明考虑了上述情况后提出下列发明目的：

a．防止在喷嘴顶部上增大线材内的张力；

b．不用扩大喷嘴就卷绕线材；

c．不用强制地从喷嘴中传送线材而可卷绕线材；

d．防止在卷绕过程中损伤喷嘴及接(线)头；

e．将线材紧紧地卷绕在接头上。

为了实现上述目的，在将线材从喷嘴中送出并将之卷绕的卷绕装置方面，本发明采用一种配置一槽部的措施，它可减小线材在喷嘴顶部的弯曲量。由于采用了这种结构，就能够防止由于线材相对喷嘴的滑动作用而使线材内的张力增大。因此，无需增大喷嘴或无需如传统技术那样采用将线材从喷嘴中强制送出的机构就可以卷绕线材。而且亦可以在卷绕期间不损伤喷嘴(丝头)和接头。

此外，就将线材从喷嘴中送出并将之卷绕的卷绕装置而言，本发明包括一个接头卷绕机构，在卷绕线材期间，它用于将一接头插入一导引孔中，并且使喷嘴以导引孔为其回转中心绕接头之外圆周转动。由此可有效地防止损伤接头。

图1是本发明一推荐实施例结构的立体图；

图2A是展示本发明一推荐实施例喷嘴详细结构的立体图；

图2B是又一个展示本发明一推荐实施例喷嘴详细结构的立体图；

图3是展示本发明推荐实施例效果的一原理图。

现结合附图详细地介绍本发明的推荐实施例。

图1是一立体图，它展示本发明实施例的基本结构。在此图中，标号1是指基座，一X轴的运动部分2就配置在基座1上。通过一滚珠螺旋机构，该X轴运动部分2使Y轴运动部分3沿X轴方向在基座1顶部上运动。Y轴运动部分3也通过一滚珠螺旋机构使Z轴运动部分4沿Y轴方向移动。该Z轴运动部分4也通过一滚珠螺旋机构使倾斜运动部分5沿Z轴方向移动。该倾斜运动部份5则通过马达5a转动，使喷嘴机构6在Y-Z平面(垂直平面)内倾斜。

此外，标号7是管状线轴，它安装于固定在基座1上的(未示出的)主轴头上。例如线轴7是一种变压器专用绕线架，它具有多个柱形接头7c，接头7c安置在两个突缘7b,7b中任何一个上。突缘7b则被配置在管状绕线部分7a之两端部上。由于上述的主轴头可被配置在基座1上的主轴马达转动，故线轴7的绕线部分7a可在X-Z平面内绕其回转中心轴线L转动。由于有一个未在图中示出的接合件，这里的线轴7可以容易地安装在主轴头上及从上拆下。

下面结合图1、2A和2B详细地介绍喷嘴机构6的详细结构。

该喷嘴机构6由下列部分构成：一个借助一空心圆柱形支承件8a被可旋转地支承于平板8上的喷嘴导轨9；一个用插入方式安置在喷嘴导轨9内的喷嘴10；一个沿喷嘴导轨9以可转动方式驱动喷嘴10的喷嘴转动机构11；一个使喷嘴导轨9沿轴线相对喷嘴10运动的喷嘴导轨运动机构12；以及一个将平板8固定于马达5a之轴上的支架13。喷嘴导轨9、喷嘴回转机构11及喷嘴导轨运动机构12构成接头卷绕装置。

如图2A及2B所示，上述的喷嘴导轨9是一种管形结构。一其内插入上述柱形接头7c的导引孔9b及一其内插入喷嘴10的偏心孔9c被制作在喷嘴导轨9的顶面9a上。一延伸至偏心孔9c的槽部9e制作在喷嘴导轨9的侧面9d上。此外，一个从顶面10a沿侧表面10b延伸、且有一固定宽度d₁及一固定长度d₂的槽部10c被制成在待插入偏心孔9c内的管形喷嘴10顶部上与上述槽部9e相应的位置处。

上述槽部10c的宽度d₁被设置得略宽于待卷绕于线轴7上的线材A之粗度。槽部10c的长度d₂根据线材A之刚度及粗细，亦即根据线材A的种类适当确定。对于喷嘴导轨9之槽部9e，其宽度被制作得几乎与上述槽部10c一样，但其长度则要比槽部10c的长些。此外，如图2B所示，槽部9e、10c被制作得位于和导引孔9b相对的位置上。

此外，对于上述的喷嘴导轨9来说，其中心通过(图中未示出的)轴承以可转动方式支承在平板8上，而且一与插入偏心孔9c中的管形喷嘴10连通的线材插入孔9f被制作在尾部中。而线材A通过一(图中未示出的)线材供给机构提供，并插入线材插入孔9f中。插入线材插入孔9f的线材被从喷嘴10的顶部拉出，然后卷绕在线轴7上。这里的线材A是制作变压器的铜线。

喷嘴回转机构11是由一皮带轮11a、一皮带11b、一回转驱动马达11c、一驱动侧皮带轮11d、一支承件11e等组成。皮带轮11a置于平板8的上面、且被固定在与喷嘴导轨9相同的轴上。驱动侧皮带轮11d通过皮带11b与皮带轮11a连接，而且被安装在回转驱动马达11c的轴上。支承件11e将回转驱动马达11c紧固在平板8上。通过回转驱动马达11c的运作，这种喷嘴回转机构11使喷嘴导轨9及插入喷嘴导轨9内的喷嘴10一起以导引孔9b作为回转中心转动。

喷嘴导轨运动机构12由一对工作缸12a、12b及一可动平板12c构成。工作缸12a、12b中任何一个均被固定于平板8的顶面上，从而使它们各有可在垂直方向上运动的轴。可动平板12c的两端均被固定在工作缸12a、12b的轴顶端，喷嘴导轨9的尾部则被固定于可动平板12c之中央部分上。这种喷嘴导轨运动机构12通过工作缸12a、12b的操作使喷嘴导轨9可相对喷嘴10沿垂直方向运动，喷嘴10则被固定在支承件8a上(参看图2A、2B)。

下面将介绍以此方式构成的卷绕装置的运作情况。

在将线材A卷绕于线轴7上时，运作的第一步是将线材A卷绕于一预定的柱状接头7c上。在此情况下，倾斜的运动部分5被运作，因而使喷嘴导轨9定位得与柱状接头7c平行，并使喷嘴导轨运动机构12运作，使喷嘴导轨9的顶面9a及喷嘴10的顶部10a大致上共面(参看图2B)，然后通过运作X轴线运动部分2和Y轴线运动部分3及Z轴线运动部分4，使柱状接头7c被插入喷嘴导轨9的导向孔9b中。

在此状态下，通过操作喷嘴回转机构11，使喷嘴10以导引孔9作为回转中心轴线环绕柱状接头7c之外圆周转动。从喷嘴10之顶部10a拉出的线材A就被卷绕于柱状接头7c上。在此情况下，由于槽部9e、10c是以上述预定尺寸制作的，且被安置于导引孔9b的相对侧，故从喷嘴10之顶部10a拉出的线材A则由于如图3所示那样有槽部9e、10c的存在而逐渐拐弯。

换言之，由于在喷嘴10之顶部10a处之弯曲率变小，故由线材A在顶部10a上的滑动产生的摩擦力就比不存在槽部9e、10c时的要小。因此，由于线材A内的张力被减小，所以就能防止因喷嘴10变形时发生的现象。此外，由于柱状接头7c被插入导引孔9b内，而且由喷嘴导轨9所支承，因而能毫无问题地防止诸如柱状接头弯曲那样的现象出现。

以此方式，当在柱状接头7c之顶部上的卷绕线材A被完成时，就使喷嘴导轨运动机构12运作以将喷嘴导轨9从喷嘴10之顶部10a向上拉，从而使喷嘴10之顶部10a裸露(见图2A)。在此状态下，由于喷嘴导轨9缩回，喷嘴10之顶部形状变细，这就能够使喷嘴10之顶部10a相对线轴7实现精确定位。

在这种状态下，通过操作X轴线运动部分2、Y轴线运动部分3及Z轴线运动部分4，喷嘴10之顶部10a被置于线轴7之卷绕部分7a的外周缘上(在配置有柱状接头7c的突缘侧上)。之后，当线轴7被以回转方式驱动时，通过喷嘴10之顶部10a环绕卷绕部分7a之外周的运动，线材A就以预定的圈数卷绕在卷绕部分7a上。在卷绕时，通过操作喷嘴回转机构11，使槽部10c的位置被调整，并保持在与线材被拉出的方向相反的一侧。

因此，就是在这种卷绕线材A的方式中，从喷嘴10之顶部拉出的线材A由于有槽部10c的存在而被平缓地弯曲。因此，由线材A相对顶部10a的滑动所产生的摩擦力被减小，故线材A的张力也减小；就此卷绕过程而言，在由于线轴7的形状或线材A粗细等因素无需对喷嘴10之顶部10a精细定位时，卷绕可在喷嘴导轨9处于较低的位置上进行，由此增大了喷嘴10的刚度并防止喷嘴10弯曲。

在以此方式完成线材A卷绕过程时，操作喷嘴导轨运动机构12使喷嘴导轨9下降，然后再操作X轴线、Y轴线及Z轴线运动部分2、3及4使柱状接头7c插入导引孔9b内，接着，如前面解释的那样，通过操作喷嘴转动机构11使喷嘴10环绕柱状接头7c转动和使线材A卷绕于柱状接头7c上。用此方式完成变压器第一线圈的卷绕，然后就以与此相似的方式进行第二线圈的卷绕。

根据上面介绍的实施例可知，本发明在卷绕线材A为相对粗的铜线材(粗线材)的情况下是有效的。在粗线材的情况下，由于喷嘴10和喷嘴10之顶部10a间的接触面可能大些，故在弯曲率增大时所产生的摩擦力也将会变大。因此，由于张力也会变大，故施加于喷嘴10和柱状接头7c的张力也变大。这样一来，喷嘴10和柱状接头7c会容易变形。但是，通过在喷嘴10上配置上述的槽部10c，粗线材的弯曲率可被减小，由此显示了槽部10c的有效性能。

此外，由于无需如传统的那样采用将线材A强制地从喷嘴10中拉出的机构，就可以将线材A紧密地卷绕在柱状接头7c上。由于槽部10c的尺寸是根据线材A的种类确定的，例如根据线材A的粗细或刚度来确定，因此可以根据线材A的种类有效地减少线材A的弯曲量。

再有，由于接头卷绕机构支承着喷嘴10，并由一其顶面上制有一导引孔9b的喷嘴导轨9、一允许喷嘴导轨9相对喷嘴10之顶部10a运动并将柱状接头7c插入导引孔9b的喷嘴导轨运动机构12以及一喷嘴转动机构11组成，该机构11在柱状接头7c插入导引孔9b的情况下，可使喷嘴10以导引孔9b为旋转中心绕柱状接头7c之外圆周转动。这就可以在围绕柱状接头7c卷绕线材A期间防止损伤柱状接头7c，并且通过从喷嘴10之顶部缩回该喷嘴导轨9，也就能够在卷绕过程中使喷嘴10相对线轴7进行精细定位。

虽然在上述实施例中对卷绕变压器的一种卷绕装置进行了说明，但本发明并不局限于这一实施例。例如，本发明也适合用于卷绕作为线材的钓鱼线、纤维(纺织纤维)的卷绕装置。

Claims (4)

1．一种将一线材从喷嘴中送出并将其卷绕的卷绕装置包括：一个在喷嘴顶部上的槽部，该槽部可减小线材的弯曲量。

2．如权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，该槽部的尺寸是根据线材的种类确定的。

3．一种将一线材从喷嘴中送出并将其卷绕的卷绕装置包括：一接头卷绕机构，在将该线材卷绕于接头的过程中，该接头卷绕机构将一线轴的接头插入一导引孔中并使该喷嘴以导引孔为回转中心环绕所述接头之外圆周转动。

4．如权利要求3所述的卷绕装置，其特征在于，该接头卷绕机构还包括：

一喷嘴导轨，它用于保持所述喷嘴，并在其顶面上制有一导引孔；

一喷嘴导轨运动机构，它可使喷嘴导轨相对喷嘴的顶部运动，以及

一喷嘴转动机构，在将所述接头插入导引孔后，该转动机构可使该喷嘴以导引孔作回转中心绕该接头的外圆周转动。

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