DE102008021405A1

DE102008021405A1 - Wicklungsvorrichtung und Wicklungsverfahren

Info

Publication number: DE102008021405A1
Application number: DE200810021405
Authority: DE
Inventors: Keiji Echizen-shi Naitou
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2009-11-05

Abstract

Eine Wicklungsvorrichtung umfasst einen Kopf 12, der eine Düse 11 hält, eine Kopfhaltewelle 13, die den Kopf 12 hält, eine Querwelle 14, die sich um ein Axialzentraum unabhängig von der Kopfhaltewelle 13 dreht und mit der Kopfhaltewelle 13 in einer Axialrichtung verbunden ist, einen Wellenverbindungsmechanismus 15, der mit den zwei Wellen 13, 14 derart verbunden ist, dass, wenn sich die Kopfhaltewelle 13 um das Axialzentrum dreht, die Drehung auf die Querwelle 14 übertragen wird, aber wenn sich die Querwelle 14 um das Axialzentrum dreht, die Drehung nicht auf die Kopfhaltewelle 13 übertragen wird, einen Kopfdrehmechanismus 16, der den Kopf 12 um das Axialzentrum dreht, indem er die Kopfhaltewelle 13 derart dreht, dass sich die Querwelle 14 synchron zu der Kopfhaltewelle 13 dreht, einen Düsenbewegungsmechanismus 18, der die Düse 11 in einer axial diametralen Richtung bewegt, indem er die Querwelle 14 derart dreht, dass sich die Querwelle relativ zu der Kopfhaltewelle 13 dreht, und einen Kopfbewegungsmechanismus 17, der den Kopf 12 in der Axialrichtung dreht, indem er die zwei Wellen 13, 14 in der Axialrichtung bewegt.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wicklungsvorrichtung und ein Wicklungsverfahren sowie insbesondere eine Wicklungsvorrichtung und ein Wicklungsverfahren zum Herstellen einer Ständerspule.
Beschreibung des Standes der Technik
JP2002-208530A gibt eine Wicklungsvorrichtung zum Herstellen einer Ständerspule an.
Die in JP2002-208530A beschriebene Wicklungsvorrichtung umfasst eine Kopfhaltewelle, die einen Kopf mit einer daran gehaltenen Düse dreht, eine Querwelle, die sich relativ zu der Kopfhaltewelle dreht, Wellendrehmotoren zum Drehen der entsprechenden Wellen, eine Führungsplatte, die an einem Endteil der Kopfhaltewelle vorgesehen ist, eine Nockenplatte, die an einem Endteil der Querwelle vorgesehen ist, und einen Düsenhalter mit einem Gleitteil, der gleitend mit einer Führungsrille in der Führungslatte verbunden ist, und einem Nockenfolger, der mit der Nockenrille in der Nockenplatte verbunden ist.
Wenn bei dieser Wicklungsvorrichtung die entsprechenden Wellendrehmotoren mit gleicher Geschwindigkeit gedreht werden, drehen sich die Kopfhaltewelle und die Querwelle gemeinsam, wobei sich die Düse in einer Umfangsrichtung des Ständers dreht.
Wenn die entsprechenden Wellendrehmotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht werden, dreht sich die Nockenplatte an dem Endteil der Querwelle relativ zu der Führungsplatte an dem Endteil der Kopfhaltewelle, wobei sich der Düsenhalter in einer diametralen Richtung des Ständers dreht. Indem also die entsprechenden Wellendrehmotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht werden, wird ein Draht zugeführt.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei der in JP2002-208530A beschriebenen Wicklungsvorrichtung müssen die zwei Wellendrehmotoren mit gleicher Geschwindigkeit gedreht werden, um die Düse in der Umfangsrichtung des Ständers zu drehen. Wenn sich jedoch die Geschwindigkeiten der zwei Wellendrehmotoren auch nur geringfügig unterscheiden, bewegt sich die Düse in der diametralen Richtung des Ständers. In diesem Fall kann keine stabile Wicklung an den Schäften des Ständers durchgeführt werden.
Um die Düse in der diametralen Richtung des Ständers zu bewegen, müssen die zwei Wellendrehmotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht werden, wobei es bei einer hohen Drehgeschwindigkeit der Kopfhaltewelle unter Umständen erforderlich ist, die Querwelle mit einer noch größeren Geschwindigkeit zu drehen. In diesem Fall kann der Wellendrehmotor der Querwelle nicht in der Lage sein, die Drehgeschwindigkeit der Kopfhaltewelle vorzusehen, sodass keine stabiles Wickeln an den Schäften des Ständers durchgeführt werden kann.
Die Erfindung nimmt auf die vorstehend geschilderten Probleme Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Wicklungsvorrichtung und ein Wicklungsverfahren anzugeben, mit denen ein stabiles Wickeln durchgeführt werden kann.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, gibt die Erfindung eine Wicklungsvorrichtung an, die einen Draht auf einen Schaft wickelt. Die Wicklungsvorrichtung umfasst eine Düse, die den Draht abwickelt, ein Düsenhalteglied, das die Düse hält, sodass die Düse in der Längsrichtung des Schafts ausgerichtet ist, eine erste Welle, die das Düsenhalteglied hält, eine zweite Welle, die koaxial mit der ersten Welle angeordnet ist, wobei sich die zweite Welle unabhängig von der ersten Welle um ein Axialzentrum dreht und mit der ersten Welle in einer Axialrichtung verbunden ist, eine Düsenbewegungsplatte, die mit der zweiten Welle verbunden ist und die Düse in einer axial diametralen Richtung bewegt, indem sie sich relativ zu dem Düsenhalteglied dreht, eine Wellenverbindungseinrichtung, die die zweite Welle mit der ersten Welle verbindet, sodass wenn sich die erste Welle um das Axialzentrum dreht, die Drehung derselben auf die zweite Welle übertragen wird, wobei jedoch, wenn sich die zweite Welle um das Axialzentrum dreht, die Drehung derselben nicht auf die erste Welle übertragen, wird, eine Dreheinrichtung, die das Düsenhalteglied um das Axialzentrum dreht, indem es die erste Welle derart dreht, dass sich die zweite Welle synchron zu der ersten Welle dreht, eine Diametralrichtungs- Bewegungseinrichtung, die die Düsen in der axial diametralen Richtung bewegt, indem sie die zweite Welle derart dreht, dass sich die zweite Welle relativ zu der ersten Welle dreht, und eine Axialrichtungs-Bewegungseinrichtung, die das Düsenhalteglied in der Axialrichtung bewegt, indem sie die erste Welle und die zweite Welle in der Axialrichtung bewegt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Umgebung eines Ständers in einer Wicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Wicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
3 ist eine Schnittansicht, die die Wicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
Mit Bezug auf 1 bis 3 wird eine Wicklungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Wicklungsvorrichtung 100 ist eine Vorrichtung, die automatisch einen Draht 2 um einen Schaft 1 wickelt. In dieser Ausführungsform wird eine Vorrichtung beschrieben, die den Draht 2 um den Schaft 1 eines Ständers 3 in einem Motor des Innenläufertyps wickelt.
Wie in 1 gezeigt, wird der Ständer 3 auf einer Ständerhaltebasis 4 gehalten, wobei die Ständerhaltebasis 4 durch einen Indexmotor 5 für eine Drehung angetrieben wird. Die Ständerhaltebasis 4 ist auf einer oberen Stufe 6a (siehe 2) eines Rahmens 6 mittels einer Strebe 4b angeordnet, und der Indexmotor 5 ist ebenfalls auf der oberen Stufe 6a angeordnet. Es ist zu beachten, dass der Ständer 3, die Ständerhaltebasis 4 und der Indexmotor 5 nicht in 2 und 3 gezeigt sind.
Der Ständer 3 umfasst einen ringförmigen Jochteil 3 und eine Vielzahl von Schäften 1, die sich von dem Innenumfang des Jochteils 3a zu dem Zentrum des Ständers 3 erstrecken. Der Draht 2 wird um jeden Schaft 1 gewickelt, um eine Ständerspule zu bilden.
Die Ständerhaltebasis 4 weist Zähne 4a auf ihrem Außenumfang auf, die in ein Zahnrad 9 eingreifen, das mit einer Ausgangswelle des Indexmotors 5 verbunden ist, und gedreht wird, indem der Indexmotor 5 angetrieben wird.
Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst die Wicklungsvorrichtung 100 eine Vielzahl von Düsen 11, die den Draht 2 abwickeln, einen Kopf 12 (siehe 1), der als Düsenhalteglied dient und die Vielzahl von Düsen 11 hält, eine Kopfhaltewelle 13, die als erste Welle dient und den Kopf 12 hält, eine Querwelle 14, die als zweite Welle dient und koaxial zu der Kopfhaltewelle 13 angeordnet ist, und einen Wellenverbindungsmechanismus 15, der als Wellenverbindungseinrichtung dient und die Querwelle 14 mit der Kopfhaltewelle 13 verbindet, einen Kopfdrehmechanismus 16, der als Drehmechanismus dient und den Kopf 12 um das Axialzentrum der Kopfhaltewelle 13 dreht, einen Kopfbewegungsmechanismus 17, der als Axialrichtungs-Bewegungseinrichtung dient und den Kopf 12 in der Axialrichtung der Kopfhaltewelle 13 bewegt, und einen Düsenbewegungsmechanismus 18, der als Diametralrichtungs-Bewegungseinrichtung dient und die Düse 11 in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13 bewegt.
Die Wicklungsvorrichtung 100 treibt den Kopfdrehmechanismus 16, den Kopfbewegungsmechanismus 17 und den Düsenbewegungsmechanismus 18 an, um die Düse 11 um den Schaft 1 zu drehen, sodass der Draht 2 von der Düse 11 abgewickelt und um den Schaft 1 gewickelt wird. Der Aufbau der Wicklungsvorrichtung 100 wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Die Düsen 11 werden durch den Düsenhalter 21 gehalten und sind in einer radialen Form angeordnet, die sich in der Längsrichtung der Schäfte 1 des Ständers 3 erstreckt.
Der Kopf 12 ist in einem inneren Öffnungsteil des Ständers 3 angeordnet. Der Kopf 12 umfasst eine scheibenförmige Führungsplatte 22, die konzentrisch mit dem Ständer 3 angeordnet ist, und ein Deckelglied 24 (siehe 1) zum Bedecken der Führungsplatte 22. Es ist zu beachten, dass in 2 und 3 der Kopf 12 mit entferntem Deckelglied 24 gezeigt ist.
Die Kopfhaltewelle 13 weist eine zylindrische Form auf, deren Spitzenende mit dem Zentrum der Führungsplatte 22 des Kopfs 12 gekoppelt ist. Wenn sich also die Kopfhaltewelle 13 um ihr Axialzentrum dreht, dreht sich der Kopf 12 mit der Kopfhaltewelle 13 als Mittenachse.
Die Querwelle 14 weist eine zylindrische Form auf und ist derart angeordnet, dass sie sich in einen hohlen Teil der Kopfhaltewelle 13 erstreckt.
Eine Vielzahl von Drähten 2 aus einer Drahtzufuhrquelle (nicht gezeigt) werden von einem Basisende der Querwelle 14 in einen hohlen Teil der Querwelle 14 geführt, aus einem Öffnungsteil in der Nähe des Kopfs 12 gezogen und in den Düsen 11 gehalten.
Die Kopfhaltewelle 13 und die Querwelle 14 sind miteinander verbunden, indem eine ringförmige Rille 13a auf dem Innenumfang der Kopfhaltewelle 13 und ein ringförmiger Vorsprungsteil 14a auf dem Außenumfang der Querwelle 14 ineinander greifen. Die Kopfhaltewelle 13 und die Querwelle 14 drehen sich also unabhängig von ihren jeweiligen Axialzentren und sind in der Axialrichtung miteinander verbunden.
Ein Spitzenende der Querwelle 14 ist mit dem Zentrum einer scheibenförmigen Nockenplatte 23 verbunden, die als Düsenbewegungsplatte dient. Wenn sich also die Querwelle 14 um ihr Axialzentrum dreht, dreht sich die Nockenplatte 23 mit der Querwelle 14 als Mittenachse.
Die Nockenplatte 23 ist auf der Seite der Düsenhalterung 21, die der Führungsplatte 22 gegenüberliegt, und parallel zu der Führungsplatte 22 angeordnet. Die Führungsplatte 22 und die Nockenplatte 23 sind derart aufgebaut, dass wenn sich die Nockenplatte 23 relativ zu der Führungsplatte 22 dreht, sich die Düse 11 in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13 bewegt.
Mit Bezug auf 2 wird im Folgenden ein spezifischer Mechanismus für eine Bewegung der Düse 11 in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13 beschrieben. Führungsrillen 51 erstrecken sich radial von dem Zentrum in der diametralen Richtung, die in der Führungsplatte 22 gebildet wird. Die Führungsrillen 51 sind in gleicher Anzahl wie die Düsen 11 vorgesehen. Nockenrillen 52, die sich in einer Wirbelform von der Nachbarschaft zu dem Zentrum nach außen hin erstrecken, sind in der Nockenplatte 23 an Positionen ausgebildet, die den Führungsrillen 51 der Führungsplatte 22 entsprechen.
Die Düsenhalterung 21, die die Düse 11 hält, umfasst einen Gleitteil 53, der gleitend in die Führungsrillen 51 der Führungsplatte 22 eingreift, und einen rollenförmigen Nockenfolger 54, der in die Nockenrille 52 der Nockenplatte 23 eingreift. Wenn sich also die Nockenplatte 23 relativ zu der Führungsplatte 22 dreht, bewegt sich der Nockenfolger 54 entlang der wirbelförmigen Nockenrille 52, sodass sich die Düsenhalterung 21 entlang der Führungsrille 51 in der diametralen Richtung der Führungsplatte 22 oder mit anderen Worten in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13 bewegt.
Wenn also die Querwelle 14 relativ zu der Kopfhaltewelle 13 gedreht wird, bewegt sich die Düse 11 in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13 oder mit anderen Worten in der Längsrichtung des Schafts 1. Wenn dagegen die Querwelle 14 und die Kopfhaltewelle 13 synchron oder mit anderen Worten mit einer gleichen Geschwindigkeit gedreht werden, bewegt sich die Düse 11 in einer Breitenrichtung des Schafts 1 und nicht in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13.
Im Folgenden wird der Wellenverbindungsmechanismus 15 beschrieben, der die Querwelle 14 mit der Kopfhaltewelle 13 verbindet.
Der Wellenverbindungsmechanismus 15 umfasst einen ersten Zahnmechanismus 25, der mit der Kopfhaltewelle 13 verbunden ist, einen zweiten Zahnmechanismus 26, der mit der Querwelle 14 verbunden ist, und eine Verbindungswelle 27, die als Verbindungsglied dient, das den zweiten Zahnmechanismus 26 mit dem ersten Zahnmechanismus 25 verbindet.
Der erste Zahnmechanismus 25 umfasst ein Sonnenzahnrad 25a, an dessen Außenumfang Zähne ausgebildet sind, ein ringförmiges internes Zahnrad 25b, das das Sonnenzahnrad 25a umgibt und an dessen Innenumfang Zähne ausgebildet sind, sowie eine Vielzahl von Planetenzahnrädern 25c, die zwischen dem Sonnenzahnrad 25a und dem internen Zahnrad 25b angeordnet sind und an deren jeweiligen Außenumfängen Zähne ausgebildet sind, die in die Zähne des Sonnenzahnrads 25a und des internen Zahnrads 25b eingreifen.
Ein zylindrischer Teil 25d ist mit dem Sonnenzahnrad 25a verbunden. Die Kopfhaltewelle 13 erstreckt sich in das Sonnenzahnrad 25a und den zylindrischen Teil 25d und ist mit dem Innenumfang des zylindrischen Teils 25d über einen an dem Außenumfang ausgebildeten Keil 28 verbunden. Die Kopfhaltewelle 13 ist also mit dem Sonnenzahnrad 25a über den zylindrischen Teil 25d keilverbunden, sodass sie sich in einer Axialrichtung relativ zu dem Sonnenzahnrad 25a und dem zylindrischen Teil 25d bewegen kann.
Das interne Zahnrad 25b ist nicht drehbar an der oberen Stufe 6a des Rahmens 6 mittels einer Stange 60 fixiert.
Der zweite Zahnmechanismus 26 umfasst ein Sonnenzahnrad 26a, an dessen Außenumfang Zähne ausgebildet sind, ein ringförmiges inneres Zahnrad 26b, das das Sonnenzahnrad 26a umgibt und an dessen Innenumfang Zähne ausgebildet sind, und eine Vielzahl von Planetenzahnrädern 26c, die zwischen dem Sonnenzahnrad 26a und dem internen Zahnrad 26b ausgebildet sind und an deren jeweiligen Außenumfängen Zähne ausgebildet sind, die in die Zähne des Sonnenzahnrads 26a und des internen Zahnrads 26b eingreifen.
Ein zylindrischer Teil 26d ist mit dem Sonnenzahnrad 26a verbunden. Die Querwelle 14 erstreckt sich in das Sonnenzahnrad 26a und den zylindrischen Teil 26d und ist mit dem Innenumfang des zylindrischen Teils 26d über einen an dem Außenumfang ausgebildeten Keil 29 verbunden. Die Querwelle 14 ist mit dem Sonnenzahnrad 26a über den zylindrischen Teil 26d keilverbunden, sodass sie sich in einer Axialrichtung relativ zu dem Sonnenzahnrad 26a und dem zylindrischen Teil 26d bewegen kann.
Die Verbindungswelle 27 erstreckt sich in das Planetenzahnrad 25c des ersten Zahnmechanismus 25 und in das Planetenzahnrad 26c des zweiten Zahnmechanismus 26 über ein Lager 61, um mit den Planetenzahnrädern 25c, 26c verbunden zu werden. Das Planetenzahnrad 25c und das Planetenzahnrad 26c können sich synchron um das Sonnenzahnrad 25a und das Sonnezahnrad 26a drehen und sind auch zu einer voneinander unabhängigen Eigendrehung in der Lage.
Wenn bei diesem Aufbau des Wellenverbindungsmechanismus 15 das Sonnenzahnrad 25a des ersten Zahnmechanismus 25 gedreht wird, dreht sich die Kopfhaltewelle 13, die mit dem Innenumfang des Sonnenzahnrads 25a keilverbunden ist, um das Axialzentrum. Weiterhin ist das interne Zahnrad 25b fixiert, sodass sich das Planetenzahnrad 25c um den Innenumfang des internen Zahnrads 25b dreht, während es eine Eigendrehung vollzieht.
Wenn sich das Planetenzahnrad 25c des ersten Zahnmechanismus 25 dreht, dreht sich das Planetenzahnrad 26c des zweiten Zahnmechanismus 26, das mit dem Planetenzahnrad 25c über die Verbindungswelle 27 verbunden ist, um den Innenumfang des internen Zahnrads 26b, während es eine Eigendrehung vollzieht. Daraus folgt, dass sich das Sonnenzahnrad 26a dreht und sich die Querwelle 14, die mit dem Innenumfang des Sonnenzahnrads 26a keilverbunden ist, um das Axialzentrum dreht. Die Drehung des ersten Zahnmechanismus 25 wird also zu dem zweiten Zahnmechanismus 26 übertragen. Dabei bleibt das interne Zahnrad 26b des zweiten Zahnmechanismus 26 in einem sich nicht drehenden, stationären Zustand.
Wenn sich weiterhin das interne Zahnrads 26b des zweiten Zahnmechanismus 26 dreht, vollzieht das Planetenzahnrad 26c eine derartige Eigendrehung, dass sich das Sonnenzahnrad 26a dreht. Daraus folgt, dass sich die Querwelle 14, die mit dem Innenumfang des Sonnenzahnrads 26a keilverbunden ist, um das Axialzentrum dreht. Dabei drehen sich das interne Zahnrad 26a und das Sonnenzahnrad 26a, sodass sich das Planetenzahnrad 26c nicht um den Innenumfang des internen Zahnrads 26b dreht, sondern nur eine Eigendrehung um die Verbindungswelle 27 an derselben Position vollzieht. Dementsprechend wird die Drehung des zweiten Zahnmechanismus 26 nicht auf den ersten Zahnmechanismus 25 übertragen.
Wie oben beschrieben kann der Wellenverbindungsmechanismus 15 die Querwelle 14 um das Axialzentrum synchron zu der Kopfhaltewelle 13 drehen, indem er das Sonnenzahnrad 25a des ersten Zahnmechanismus 25 derart dreht, dass sich die Kopfhaltewelle 13 um das Axialzentrum dreht. Der Wellenverbindungsmechanismus 15 kann die Querwelle 14 auch relativ zu der Kopfhaltewelle 13 drehen, indem er das interne Zahnrad 26b des zweiten Zahnmechanismus 26 derart dreht, dass sich die Querwelle 14 um das Axialzentrum dreht.
Im Folgenden wird der Kopfdrehmechanismus 16 beschrieben.
Der Kopfdrehmechanismus 16 umfasst einen Wicklungsmotor 35, eine erste Drehwelle 34, auf die die Drehung des Wicklungsmotors 35 übertragen wird, eine Ausgangswelle 34a, die mit der ersten Drehwelle 34 verbunden ist, einen Rollnocken 33, der mit einem Spitzenende der Ausgangswelle 34 verbunden ist und an ihrer Außenumfangsfläche eine wellenförmige Nockenrille 32 aufweist, und einen Nockenfolger 31, der mit dem zylindrischen Teil 25d des ersten Zahnmechanismus 25 verbunden ist und durch die Nockenrille 32 des Rollnockens 33 geführt wird.
Der Wicklungsmotor 35 wird auf einer Motorhaltebasis 36 gehalten, die auf einer unteren Stufe 6c des Rahmens 6 angeordnet ist.
Die Nockenrille 32 des Rollnockens 33 ist mit einer derartigen Form ausgebildet, dass der geführte Nockenfolger 31 um das Axialzentrum der Kopfhaltewelle 13 oszilliert.
Indem der Wicklungsmotor 35 gedreht wird, wird die Drehung desselben auf die erste Drehwelle 34 übertragen, sodass sich der Rollnocken 33 auf dem Spitzenende der Ausgangswelle 34a dreht. Der Nockenfolger 31 oszilliert und wird entlang der Nockenrille 32 des sich drehenden Rollnockens 33 geführt. Deshalb oszilliert die Kopfhaltewelle 13, die mit dem Sonnenzahnrad 25a keilverbunden ist, um das Axialzentrum (dreht sich die Kopfhaltewelle hin und her), sodass der Kopf 12 an dem Spitzenende der Kopfhaltewelle 13 ebenfalls um das Axialzentrum oszilliert. Dabei oszilliert die Querwelle 14 aufgrund der Aktion des Wellenverbindungsmechanismus 15 um das Axialzentrum synchron zu der Kopfhaltewelle 13, sodass die Düse 11 in der Breitenrichtung des Schafts 1 oszilliert.
Im Folgenden wird der Düsenbewegungsmechanismus 18 beschrieben.
Der Düsenbewegungsmechanismus 18 umfasst einen Querwellen-Drehmechanismus 43, der die Querwelle 14 und zusätzlich die Düsenhalterung 21, die Führungsplatte 22 und die Nockenplatte 23 dreht, sodass sich die Düse 11 in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13 bewegen kann.
Der Querwellen-Drehmechanismus 43 umfasst einen Querwellen-Drehmotor 44, der auf einer mittleren Stufe 6b des Rahmens 6 angeordnet ist, und ein Schneckenrad 46, das mit einer Ausgangswelle des Querwellen-Drehmotors 44 verbunden ist. Das Schneckenrad 46 greift in die Zähne auf der Außenumfangsfläche des internen Zahnrads 26b des zweiten Zahnmechanismus 26 ein.
Indem der Querwellen-Drehmotor 44 gedreht wird, wird die Drehung desselben auf das interne Zahnrad 26b des zweiten Zahnmechanismus 26 über das Scheckenrad 46 übertragen, sodass sich das interne Zahnrad 26b dreht. Daraus folgt, dass das Planetenzahnrad 26c eine Eigendrehung vollzieht und sich das Sonnenzahnrad 26a dreht. Dementsprechend dreht sich die Querwelle 14, die mit dem Sonnenzahnrad 26a keilverbunden ist, um das Axialzentrum. Dabei dreht sich das Planetenzahnrad 26c nicht, sodass die Drehung des zweiten Zahnmechanismus 26 nicht auf den ersten Zahnmechanismus 25 übertragen wird. Deshalb dreht sich die Querwelle 14 relativ zu der Kopfhaltewelle 13, sodass sich die Düse 11 in der diametralen Richtung der Kopfhaltewelle 13 bewegt.
Es ist zu beachten, dass die Drehung des Querwellen-Drehmotors 44 auch unter Verwendung einer Riemenscheine und eines Riemens anstelle des Schneckenrads 46 auf das interne Zahnrad 26b übertragen werden kann.
Im Folgenden wird der Kopfbewegungsmechanismus 17 beschrieben.
Der Kopfbewegungsmechanismus 17 umfasst eine zweite Drehwelle 70, auf die die Drehung des Wicklungsmotors 35 übertragen wird, eine im wesentlichen scheibenförmige Drehplatte 72, die mit einem Spitzenende der zweiten Drehwelle 70 über eine Stange 70a verbunden ist und ihrem äußeren Rand einen ersten Nockenfolger 71 aufweist, ein Paar von Führungsschienen 73, die sich in der Axialrichtung der Kopfhaltewelle 13 erstrecken, und eine Bewegungsplatte 74, die sich entlang der Führungsschienen 73 bewegen kann.
Die Bewegungsplatte 74 ist mit einer Basisendseite der Querwelle 14 über eine Relaisplatte 75 verbunden. Weiterhin ist eine Nockenrille 74a, die sich in einer orthogonalen Richtung zu den Führungsschienen 73, durch die der erste Nockenfolger 71 geführt wird, erstreckt, auf der Bewegungsplatte 74 ausgebildet.
Indem der Wicklungsmotor 35 gedreht wird, wird die Drehung desselben auf die zweite Drehwelle 70 übertragen, sodass sich die Drehplatte 72 an dem Spitzenende der zweiten Drehwelle 70 dreht. Wenn sich die Drehplatte 72 dreht, dreht sich der erste Nockenfolger 71 um die Drehachse der Drehplatte 72. Dabei dreht sich der erste Nockenfolger 71, während er sich entlang der Nockenrille 74a der Bewegungsplatte 74 bewegt. Daraus folgt, dass sich die Bewegungsplatte 74 entlang der Führungsschienen 73 hin und her bewegt, sodass sich auch die Querwelle 17, die mit der Bewegungsplatte 74 verbunden ist, in der Axialrichtung hin und her bewegt.
Die Querwelle 14 und die Kopfhaltewelle 13 sind in der Axialrichtung verbunden, sodass sich die zwei Wellen 14, 13 gemeinsam in der Axialrichtung hin und her bewegen. Dementsprechend bewegt sich der Kopf 12 in der Axialrichtung hin und her und bewegt sich die Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 hin und her.
Wie oben beschrieben werden eine Oszillation der Düse 11 in der Breitenrichtung des Schafts 1 und eine Hin- und Herbewegung der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 durch denselben Wicklungsmotor 35 durchgeführt. Indem mit anderen Worten der Wicklungsmotor 35 angetrieben wird, rotiert die Düse 11 um den Schaft 1. Insbesondere rotiert die Düse 11 in einer bogenförmigen Bahn um den Schaft 1.
Eine Riemenscheibe 76 ist mit der Ausgangswelle des Wicklungsmotors 35 verbunden, und die Riemenscheibe 76, die erste Drehwelle 34 und die zweite Drehwelle 70 sind über einen Riemen 77 miteinander verbunden. Deshalb wird die Drehung des Wicklungsmotors 35 auf die erste Drehwelle 34 und die zweite Drehwelle 70 über die Riemenscheibe 76 und den Riemen 77 übertragen.
Die erste Drehwelle 34 und die zweite Drehwelle 70 können durch separate Motoren gedreht werden. Mit anderen Worten können ein Drehmotor für eine Oszillation der Düse 11 in der Breitenrichtung des Schafts 1 und ein Axialrichtungs-Bewegungsmotor für eine Hin- und Herbewegung der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 anstelle des Wicklungsmotors 35 vorgesehen werden. Dabei kann die Rotationsbahn der Düse 11 freier gewählt werden. Zum Beispiel kann man die Düse 11 einfach auf einer quadratischen Bahn um den Schaft 1 rotieren lassen.
Weiterhin umfasst der Kopfbewegungsmechanismus 17 einen Mechanismus, der den hin und her erfolgenden Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 variiert. Dieser Mechanismus wird im Folgenden beschrieben.
Die Drehplatte 72 umfasst eine Gleitplatte 72a, die sich in der diametralen Richtung der Drehplatte 72 bewegen kann, und ein Paar von Führungsplatten 72b, die mit einem Spitzenende der zweiten Drehplatte 70 verbunden sind, um die Gleitplatte 72a zu führen.
Der erste Nockenplatte 71 ist mit eine Fläche der Gleitplatte 72 gekoppelt. Wenn sich also die Gleitplatte 72a in der diametralen Richtung der Drehplatte 72 entlang der Führungsplatten 72b bewegt, sodass sich die Position der Gleitplatte 72a verändert, variiert der Drehradius des ersten Nockenfolgers 71.
Indem der Drehradius des ersten Nockenfolgers 71 variiert wird, variiert der hin und her erfolgende Hub der Bewegungsplatte 72 entlang der Führungsschienen 73, sodass auch der hin und her erfolgende Hub des Kopfs 12 in der Axialrichtung variiert. Dementsprechend variiert der hin und her erfolgende Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1.
Insbesondere wenn sich die Gleitplatte 72a zu einem Drehzentrum der Drehplatte 72 bewegt, verkleinert sich der Drehradius des ersten Nockenfolgers 71, wodurch der hin und her erfolgende Hub der Bewegungsplatte 74 entlang der Führungsschienen 73 verkleinert wird. Dementsprechend wird auch der hin und her erfolgende Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 verkleinert.
Wenn sich die Gleitplatte 72a in einer Richtung weg von dem Drehzentrum der Drehplatte 72 bewegt, wird der Drehradius des ersten Nockenfolgrs 71 größer, wodurch der hin und her erfolgende Hub der Bewegungsplatte 72 entlang der Führungsschiene 73 vergrößert wird. Dementsprechend wird auch der hin und her erfolgende Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 vergrößert.
Im Folgenden werden die Drehradius-Modifizierungseinrichtungen 80 beschrieben, die den Drehradius des ersten Nockenfolgers 71 durch eine Variation der Position der Gleitplatte 72a modifizieren.
Die Drehradius-Modifizierungseinrichtungen 80 umfassen einen zweiten Nockenfolger 81, der mit einer Fläche der Gleitplatte 72a gegenüber der Fläche, die mit dem ersten Nockenfolger 71 gekoppelt ist, gekoppelt ist, und eine Nockenplatte 82, die zwischen der Spitzenendfläche der zweiten Drehwelle 70 und der Drehplatte 72 angeordnet ist, um sich konzentrisch mit der Drehplatte 72 drehen zu können.
Die Nockenplatte 82 ist mit einer Nockenrille 82a versehen, die sich in einer Wirbelform aus der Nachbarschaft des Zentrums zu dem äußeren Rand hin erstreckt. Der zweite Nockenfolger 81 greift in die Nockenrille 82a ein. Wenn sich also die Nockenplatte 82 relativ zu der Drehplatte 72 dreht, wird der zweite Nockenfolger 81 durch die Nockenrille 82a der Nockenplatte 82 geführt, wodurch die Position der Gleitplatte 72a variiert wird.
Indem also die Nockenplatte 82 relativ zu der Drehplatte 72 gedreht wird, wird die Position der Gleitplatte 72a variiert, wodurch der Drehradius des ersten Nockenfolgers 71 modifiziert wird. Wenn die Nockenplatte 82 und die Drehplatte 72 dagegen synchron oder mit anderen Worten mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht werden, variiert die Position der Gleitplatte 72a nicht und verändert sich der Drehradius des ersten Nockenfolgers 71 nicht.
Eine Variabelhubwelle 85 ist mit dem Drehzentrum der Nockenplatte 82 verbunden. Die Variabelhubplatte 85 erstreckt sich in einen hohlen Teil der zweiten Drehwelle 70, und eine Basisendseite wird durch eine Halteplatte 86 gehalten, sodass sie sich frei drehen kann. Die zweite Drehwelle 70 und die Variabelhubwelle 85 sind also koaxial angeordnet.
Die zweite Drehwelle 70 und die Variabelhubwelle 85 sind über einen Wellenverbindungsmechanismus 87, der als Wellenverbindungseinrichtung dient, miteinander verbunden, sodass wenn sich die zweite Drehwelle 70 um ihr Axialzentrum dreht, die Drehung auf die Variabelhubwelle 85 übertragen wird, wenn sich aber die Variabelhubwelle 85 um ihr Axialzentrum dreht, die Drehung nicht auf die zweite Drehwelle 70 übertragen wird.
Im Folgenden wird der Wellenverbindungsmechanismus 87 beschrieben. Der Aufbau des Wellenverbindungsmechanismus 87 ist dem Aufbau des oben beschriebenen Wellenverbindungsmechanismus 15 ähnlich, sodass hier nur eine kurze Beschreibung gegeben wird.
Der Wellenverbindungsmechanismus 87 umfasst einen ersten Zahnmechanismus 88, der mit der zweiten Drehwelle 70 verbunden ist, einen zweiten Zahnmechanismus 89, der mit der Variabelhubwelle 85 verbunden ist, und eine Verbindungswelle 90, die als Verbindungsglied dient, das den zweiten Zahnmechanismus 89 mit dem ersten Zahnmechanismus 88 verbindet.
Der erste Zahnmechanismus 88 umfasst ein Sonnenzahnrad 88a, das einstückig mit einer Basisendseite der zweiten Drehwelle 70 gekoppelt ist, ein ringförmiges internes Zahnrads 88b, das das Sonnenzahnrad 88a umgibt und nicht drehbar fixiert ist, und eine Vielzahl von Planetenzahnrädern 88c, die zwischen dem Sonnenzahnrad 88a und dem internen Zahnrad 88b angeordnet sind und in diese eingreifen.
Das interne Zahnrad 88b ist nicht drehbar an einer Halteplatte 91 fixiert, die die zweite Drehwelle 70 drehbar hält.
Der zweite Zahnmechanismus 89 umfasst ein Sonnenzahnrad 89a, das einstückig mit einer Basisendseite der Variabelhubwelle 85 gekoppelt ist, ein ringförmiges internes Zahnrad 89b, das das Sonnenzahnrad 89a umgibt, und eine Vielzahl von Planetenzahnränder 89c, die zwischen dem Sonnenzahnrad 89a und dem internen Zahnrad 89b angeordnet sind und in diese eingreifen.
Die Verbindungswelle 90 erstreckt sich in das Planetenzahnrad 88c des ersten Zahnmechanismus 88 und in das Planetenzahnrad 89c des zweiten Zahnmechanismus 89 über ein Lager, um die Planetenzahnräder 88c, 89c miteinander zu verbinden. Das Planetenzahnrad 88c und das Planetenzahnrad 89c können sich synchron zu dem Sonnenzahnrad 88a und dem Sonnenzahnrad 89a drehen und können auch eine unabhängige Eigendrehung vollziehen.
Ein Variabelhubmotor 92 ist auf der Motorhaltebasis 36 angeordnet, und ein Schneckenrad 93 ist mit einer Ausgangswelle des Variabelhubmotors 92 verbunden. Das Schneckenrad 93 greift in ein ringförmiges Zahnrad 96 ein, das mit dem internen Zahnrad 89b des zweiten Zahnmechanismus 89 gekoppelt ist.
Wenn sich der Wicklungsmotor 35 bei diesem Aufbau des Wellenverbindungsmechanismus dreht, dreht sich die zweite Drehwelle 70, die mit derselben über das Band 77 verbunden ist, um das Axialzentrum. Wenn sich die zweite Drehwelle 70 dreht, dreht sich das Sonnenzahnrad 88a des ersten Zahnmechanismus 88. Das interne Zahnrad 88b ist fixiert, sodass sich das Planetenzahnrad 88c um den Innenumfang des internen Zahnrads 88b dreht, während es eine Eigendrehung vollzieht.
Wenn sich das Planetenzahnrad 88c des ersten Zahnmechanismus 88 dreht, dreht sich das Planetenzahnrad 89c des zweiten Zahnmechanismus 89, der mit dem Planetenzahnrad 88c der Verbindungswelle 90 verbunden ist, um den Innenumfang des internen Zahnrads 89b, während es eine Eigendrehung vollzieht. Daraus folgt, dass sich das Sonnenzahnrad 89a dreht und die Variabelhubwelle 85 um das Axialzentrum dreht. Dabei bleibt das interne Zahnrad 89b in einem sich nicht drehenden stationären Zustand.
Die Drehung der zweiten Drehwelle 70 wird derart auf die Variabelhubwelle 85 übertragen, dass sich die zweite Drehwelle 70 und die Variabelhubwelle 85 synchron drehen. Daraus resultiert, dass sich die Nockenplatte 82 und die Drehplatte 72 ebenfalls synchron drehen, sodass sich der Kopf 12 in der Axialrichtung in einem Hub hin und her bewegen, der in Übereinstimmung mit den relativen Positionen der Nockenplatte 82 und der Drehplatte 72 gesetzt wird.
Wenn sich der Variabelhubmotor 92 dreht, wird dessen Drehung auf das interne Zahnrad 89b des zweiten Zahnmechanismus 89 über das Schneckenrad 93 und das ringförmige Zahnrad 96 übertragen, sodass sich das interne Zahnrad 89b dreht. Wenn sich das interne Zahnrad 89b dreht, vollzieht das Planetenzahnrad 89c eine Eigendrehung und dreht sich das Sonnenzahnrad 89a. Daraus folgt, dass sich die Variabelhubwelle 85 um das Axialzentrum dreht. Dabei drehen sich das interne Zahnrad 89b und das Sonnenzahnrad 89a, sodass sich das Planetenzahnrad 89c nicht dreht.
Die Drehung der Variabelhubwelle 85 wird also nicht auf die zweite Drehwelle 70 übertragen, sodass sich die Variabelhubwelle 85 relativ zu der zweiten Drehwelle 70 dreht. Daraus folgt, dass sich die Nockenwelle 82 relativ zu der Drehplatte 72 dreht, sodass der Drehradius des ersten Nockenfolgers 71 variiert, was zu einer Variation in dem hin und her erfolgenden Hub des Kopfs 12 in der Axialrichtung führt.
In einem weiteren Aufbau des Kopfbewegungsmechanismus 17 kann der Kopf 12 in der Axialrichtung unter Verwendung eines Kurbelmechanismus hin und her bewegt werden. Alternativ hierzu kann der Kopf 12 unter Verwendung eines Motors und einer Kugelspindel in der Axialrichtung hin und her bewegt werden.
Im Folgenden wird eine Wicklungsoperation der Wicklungsvorrichtung 100 beschrieben. Die Wicklungsoperation wird durch eine in der Wicklungsvorrichtung 100 installierte Steuereinrichtung 95 gesteuert.
Zuerst wird der Ständer 3 an der Ständerhaltebasis 4 fixiert, und dann wird der Indexmotor 5 betrieben, um den Ständer 3 derart zu positionieren, dass die entsprechenden Pole 1 den Düsen 11 zugewandt sind.
Eine Vielzahl von aus der Drahtzufuhrquelle zugeführten Drähten 2 wird von der Basis in den hohlen Teil der Querwelle 14 geführt und durch den Öffnungsteil in der Nähe des Kopfs 12 weggezogen. Die Drähte 2 werden dann durch die entsprechenden Düsen 11 geführt und von dem Spitzenende der Düsen 11 entfernt. Der von dem Spitzenende der Düse 11 entfernte Draht 2 wird durch eine Klemme (nicht gezeigt) gehalten.
Die Wicklungsvorrichtung 100 umfasst eine Vielzahl von Düsen 11, sodass ein Wickeln auf einer Vielzahl von Schäften 1 gleichzeitig durchgeführt wird. Der Draht 2 wird durch eine Kombination aus einer Operation zum Bewegen der Düse 11 um den Schaft 1, um den Draht 2 auf den Schaft 1 zu wickeln, und eine Operation zum Bewegen der Düse 11 in der Längsrichtung des Schafts 1, um den Draht 2 in der Längsrichtung des Schafts 1 mit einer dem Drahtdurchmesser entsprechenden Länge zuzuführen, auf den Schaft 1 gewickelt. Mit anderen Worten wird der Draht 2 in einer Linie um den Schaft 1 gewickelt, indem eine Operation zum einfachen Wickeln des Drahts 2 um den Umfang des Schafts 1 und das zum anschließenden Zuführen des Drahts 2 in der Längsrichtung des Schafts 1 um eine dem Drahtdurchmesser entsprechende Länge wiederholt wird.
Die Düse 11 wird durch eine Kombination aus einer Operation zum Bewegen der Düse 11 in der Breitenrichtung des Schafts 1 und eine Operation zum Bewegen der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 um den Schaft 1 bewegt.
Indem insbesondere der Wicklungsmotor 35 betrieben wird, oszilliert die Düse 11 in der Breitenrichtung des Schafts 1 aufgrund der Aktion des Kopfdrehmechanismus 16 und bewegt sich in der Höhenrichtung des Schafts 1 aufgrund der Aktion des Kopfbewegungsmechanismus 17 hin und her. Wenn die Oszillation und die hin und her erfolgende Bewegung der Düse 11 kombiniert werden, rotiert die Düse 11 in einer bogenförmigen Bahn um den Schaft 1.
Wenn die Düse 11 wie oben beschrieben in der Breitenrichtung des Schafts 1 oszilliert, oszilliert die Querwelle 14 aufgrund der Aktion des Wellenverbindungsmechanismus 15 synchron zu der Kopfhaltewelle 13. Deshalb weicht die Drehung der Querwelle 14 nicht von der Drehung der Kopfhaltewelle 13 ab, sodass sich die Düse 11 nicht in der Längsrichtung des Schafts 1 bewegt, um sicherzustellen, dass die Wicklung mit einer Stabilität durchgeführt wird.
Wenn sich die Düse 11 wie oben beschrieben in der Höhenrichtung des Schafts 1 hin und her bewegt, dreht sich die Variabelhubwelle 85 aufgrund der Aktion des Wellenverbindungsmechanismus 87 synchron mit der zweiten Drehwelle 70. Deshalb weicht die Drehung der Nockenplatte 82 nicht von der Drehung der Drehplatte 72 ab, sodass der Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 nicht variiert, wodurch sichergestellt wird, dass die Wicklung mit einer Stabilität durchgeführt wird.
Der Draht 2 kann also mit einer Stabilität um den Schaft 1 gewickelt werden, indem einfach der Wicklungsmotor 35 betrieben wird.
Es ist zu beachten, dass wenn die Düse 11 auf einer bogenförmigen Bahn um den Schaft 1 rotiert, die Rotationseffizienz nicht besonders gut ist. Dies kann korrigiert werden, indem die Form der Nockenrille 32 auf dem Rollnocken 33 derart gesetzt wird, dass sich die Düse 11 nicht in der Breitenrichtung des Schafts 1 bewegt, während sie sich in der Höhenrichtung des Schafts 1 bewegt, um sicherzustellen, dass sich die Düse 11 in einer geraden Linie in der Höhenrichtung des Schafts 1 bewegt. Indem der Drehradius des ersten Nockenfolgers 71 derart variiert wird, dass sich die Düse 11 nicht in der Höhenrichtung des Schafts 1 bewegt, während sie sich in der Breitenrichtung des Schafts 1 bewegt, bewegt sich die Düse 11 in der Breitenrichtung des Schafts 1 auf einer fixen Höhe. Die Düse 11 kann also in einer quadratischen Rotationsbahn um den Außenumfang des Schafts 1 bewegt werden. Indem die Rotationsbahn der Düse 11 quadratisch vorgesehen wird, verbessert sich die Rotationseffizienz. Und wenn der Zwischenraum zwischen den benachbarten Schäften 1 klein ist, kann die Düse 11 durch den Zwischenraum hindurchgehen, wodurch eine Verbesserung in dem Raumfaktor des Drahts 2 ermöglicht wird.
Die Düse 11 wird in der Längsrichtung durch den Schaft 1 bewegt, indem der Querwellen-Drehmotor 44 derart betrieben wird, dass sich die Querwelle 14 relativ zu der Kopfhaltewelle 13 dreht. Indem der Querwellen-Drehmotor 44 insbesondere um einen Winkel gedreht wird, der einem Vorschub proportional zu dem Drahtdurchmesser des Drahts 2 entspricht, wird die Düse 11 in der Längsrichtung des Schafts 1 bewegt.
Wenn der Querwellen-Drehmotor 44 angetrieben wird, um den Draht 2 zuzuführen, indem die Düse 11 in der diametralen Richtung des Ständers 3 bewegt wird, während der Wicklungsmotor 35 betrieben wird, um den Draht 2 um den Schaft 1 zu wickeln, bleibt das interne Zahnrad 26b, zu dem die Drehung des Querwellen-Drehmotors 44 übertragen wird, stationär, sodass der Draht 2 durch den Betrieb des Querwellen-Drehmotors 44 schnell zugeführt werden kann. Mit anderen Worten muss der Querwellen-Drehmotor 44 nicht in Übereinstimmung mit der Drehgeschwindigkeit der Kopfhaltewelle 13 gedreht werden. Statt dessen wird einfach durch das Betreiben des Querwellen-Drehmotors 44 aus dem stationären Zustand eine auf die Drehgeschwindigkeit der Querelle 14 gelagerte Drehgeschwindigkeit bei einer Drehung synchron zu der Kopfhaltewelle 13 auf die Querwelle 14 ausgeübt, sodass sich die Querwelle 14 relativ zu der Kopfhaltewelle 13 dreht.
Der Draht 2 wird in mehreren Schichten um den Schaft 1 gewickelt, und wenn der Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 vergrößert werden muss oder eine Wicklung auf Schäften 1 mit verschiedenen Höhen durchgeführt werden soll, wird der Variabelhubmotor 92 betrieben, um die Variabelhubwelle 85 relativ zu der zweiten Drehwelle 70 zu drehen und dadurch den Drehradius des ersten Nockenfolgers 71 zu modifizieren.
Indem die Operationen des Wicklungsmotors 35, des Querwellen-Drehmotors 44 und des Variabelhubmotors 92 wie oben beschrieben gesteuert werden, kann der Draht 2 um den Schaft 1 gewickelt werden.
In Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Ausführungsform werden die folgenden Effekte erzielt.
Wenn die Düse 11 in der Breitenrichtung des Schafts 1 oszillieren soll, dreht sich die Querwelle 14 synchron zu der Drehung der Kopfhaltewelle 13, sodass keine Drehabweichung zwischen den beiden auftritt. Wenn die Düse 11 weiterhin in der Längsrichtung des Schafts 1 bewegt wird, kann nur die Querwelle 14 gedreht werden, sodass die Querwelle 14 nicht einfach relativ zu der Kopfhaltewelle 13 gedreht werden kann. Deshalb kann die Düse 11 einfach in der Längsrichtung des Schafts 1 bewegt werden.
Wenn die Düse 11 in der Höhenrichtung der Düse 11 hin und her bewegt wird, dreht sich die Variabelhubwelle 85 synchron zu der Drehung der zweiten Drehwelle 70, sodass keine Drehabweichung zwischen den beiden auftritt. Wenn weiterhin der Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 modifiziert wird, kann nur die Variabelhubwelle 85 gedreht werden, sodass die Variabelhubwelle 85 relativ zu der zweiten Drehwelle 70 gedreht werden kann. Dabei kann der Hub der Düse 11 in der Höhenrichtung des Schafts 1 einfach modifiziert werden.
In Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Draht 2 einfach mit einer Stabilität um den Schaft 1 gewickelt werden.
Andere Aspekte dieser Ausführungsform werden im Folgenden beschrieben.
Der Wellenverbindungsmechanismus 15 kann wie folgt aufgebaut sein. In dem ersten Zahnmechanismus 25 ist das Sonnenzahnrad 25a nicht drehbar fixiert, ist das interne Zahnrad 25b mit der Kopfhaltewelle 13 keilverbunden und ist der Nockenfolger 31 in dem Kopfdrehmechanismus 16 mit dem internen Zahnrad 25b gekoppelt. Weiterhin wird in dem zweiten Zahnmechanismus 26 die Drehung des Querwellen-Drehmotors 44 auf das Sonnenzahnrad 26a übertragen und ist das interne Zahnrad 26b mit der Querwelle 14 keilverbunden. Bei diesem Aufbau können ähnliche Aktionen und Effekte wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten werden.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es können natürlich verschiedene Modifikationen innerhalb des Erfindungsumfangs vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2002-208530 A [0002, 0003, 0006]

Claims

Wicklungsvorrichtung (100), die einen Draht (2) auf einen Schaft (1) wickelt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Düse (11), die den Draht (2) abwickelt, ein Düsenhalteglied (12), das die Düse (11) derart hält, dass die Düse (11) in einer Längsrichtung des Schafts (1) ausgerichtet ist, eine erste Welle (13), die das Düsenhalteglied (12) hält, eine zweite Welle (14), die koaxial mit der ersten Welle (13) angeordnet ist, sich unabhängig von der ersten Welle (13) um ein Axialzentrum dreht und in einer Axialrichtung mit der ersten Welle (13) verbunden ist, eine Düsenbewegungsplatte (23), die mit der zweiten Welle (14) verbunden ist und die Düse (11) in einer axial diametralen Richtung bewegt, indem sie sich relativ zu dem Düsenhalteglied (12) dreht, Wellenverbindungseinrichtungen (15), die die zweite Welle (14) mit der ersten Welle (13) verbinden, sodass wenn sich die erste Welle (13) um das Axialzentrum dreht, die Drehung auf die zweite Welle (14) übertragen wird, aber wenn sich die zweite Welle (14) um das Axialzentrum dreht, die Drehung nicht auf die erste Welle (13) übertragen wird, Dreheinrichtungen (16), die das Düsenhalteglied (12) um das Axialzentrum drehen, indem sie die erste Welle (13) derart drehen, dass sich die zweite Welle (14) synchron zu der ersten Welle (13) dreht, Diametralrichtungs-Bewegungseinrichtungen (18), die die Düse (11) in der axial diametralen Richtung bewegen, indem sie die zweite Welle (14) derart drehen, dass sich die zweite Welle (14) relativ zu der ersten Welle (13) dreht, und Axialrichtungs-Bewegungseinrichtungen (17), die das Düsenhalteglied (12) in der Axialrichtung drehen, indem sie die erste Welle (13) und die zweite Welle (14) in der Axialrichtung bewegen.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Wellenverbindungseinrichtungen (15) umfassen: einen ersten Zahnmechanismus (25) mit einem Sonnenzahnrad (25a), das mit der ersten Welle (13) verbunden ist, einem ringförmigen internen Zahnrad (25b), das das Sonnenzahnrad 25a) umgibt und nicht drehbar fixiert ist, und einer Vielzahl von Planetenzahnrädern (25c), die zwischen dem Sonnenzahnrad (25a) und dem internen Zahnrad (25b) angeordnet sind und in das Sonnenzahnrad (25a) und das interne Zahnrad (25b) eingreifen, einen zweiten Zahnmechanismus (26) mit einem Sonnenzahnrad (26a), das mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, einem ringförmigen internen Zahnrad (26b), das das Sonnenzahnrad 26a) umgibt, und einer Vielzahl von Planetenzahnrädern (26c), die zwischen dem Sonnenzahnrad (26a) und dem internen Zahnrad (26b) angeordnet sind und in das Sonnenzahnrad (26a) und das interne Zahnrad (26b) eingreifen, und ein Verbindungsglied (27), das die Planetenzahnräder (25c) des ersten Zahnmechanismus (25) und die Planetenzahnräder (26c) des zweiten Zahnmechanismus (26) derart miteinander verbindet, dass sich die Planetenzahnräder (25c) des ersten Zahnmechanismus (25) und die Planetenzahnräder (26c) des zweiten Zahnmechanismus (25) synchron drehen können und eine voneinander unabhängige Eigendrehung vollziehen können, wobei die Dreheinrichtungen (16) die erste Welle (13) drehen, indem sie das Sonnenzahnrad (25a) des ersten Zahnmechanismus (25) drehen, und die Diametralrichtungs-Bewegungseinrichtungen (18) die zweite Welle (14) drehen, indem sie das interne Zahnrad (26b) des zweiten Zahnmechanismus (26) drehen.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Wellenverbindungseinrichtung (15) umfassen: einen ersten Zahnmechanismus (25) mit einem ringförmigen internen Zahnrad (25b), das mit der ersten Welle (13) gekoppelt ist, einem Sonnenzahnrad (25a), das durch das interne Zahnrad (25b) umgeben ist und nicht drehbar fixiert ist, und einer Vielzahl von Planetenzahnrädern (25c), die zwischen dem internen Zahnrad (25b) und dem Sonnenzahnrad (25a) angeordnet sind und in das interne Zahnrad (25b) und das Sonnenzahnrad (25a) eingreifen, einen zweiten Zahnmechanismus (26) mit einem ringförmigen internen Zahnrad (26b), das mit der ersten Welle (14) gekoppelt ist, einem Sonnenzahnrad (26a), das durch das interne Zahnrad (26b) umgeben ist und einer Vielzahl von Planetenzahnrädern (26c), die zwischen dem internen Zahnrad (26b) und dem Sonnenzahnrad (26a) angeordnet sind und in das interne Zahnrad (26b) und das Sonnenzahnrad (26a) eingreifen, und ein Verbindungsglied (27), das die Planetenzahnräder (25c) des ersten Zahnmechanismus (25) und die Planetenzahnräder (26c) des zweiten Zahnmechanismus (26) miteinander verbindet, sodass sich die Planetenzahnräder (25c) des ersten Zahnmechanismus (25) und die Planetenzahnräder (26c) des zweiten Zahnmechanismus (26) synchron drehen können und eine voneinander unabhängige Eigendrehung vollziehen können, wobei die Dreheinrichtungen (16) die erste Welle (13) drehen, indem sie das interne Zahnrad (25b) des ersten Zahnmechanismus (25) drehen, und die Diametralrichtungs-Bewegungseinrichtung (18) die zweite Welle (14) drehen, indem sie das Sonnenzahnrad (26a) des zweiten Zahnmechanismus (26) drehen.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Dreheinrichtungen umfassen: einen Drehmotor (35), einen Rollnocken (33), auf den eine Drehung des Drehmotors (35) übertragen wird, und einen Nockenfolger (31), der mit dem Zahnrad gekoppelt ist, mit dem die erste Welle (13) gekoppelt ist, und durch eine Nockenrille (32) des Rollnockens (33) geführt wird, und wobei wenn sich der Rollnocken (33) dreht, der Nockenfolger (31) oszilliert und durch die Nockenrille (32) geführt wird, sodass die erste Welle (13) um das Axialzentrum oszilliert.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei die Axialrichtungs-Bewegungseinrichtungen (17) umfassen: einen Axialrichtungs-Bewegungsmotor (35), eine Drehplatte (72), auf die eine Drehung des Axialrichtungs-Bewegungsmotors (25) übertragen wird, und die einen ersten Nockenfolger (71) an einem äußeren Rand aufweist, eine Führungsschiene (73), die sich in der Axialrichtung der ersten Welle (13) und der zweiten Welle (14) erstreckt, eine Bewegungsplatte (74), die mit der ersten Welle (13) und der zweiten Welle (14) verbunden ist und sich entlang der Führungsschiene (73) bewegen kann, und eine Nockenrille (74a), die in der Bewegungsplatte (74) ausgebildet ist und sich in einer orthogonalen Richtung zu der Führungsschiene (73) erstreckt, und wobei wenn sich die Drehplatte (72) dreht, der erste Nockenfolger (71) durch die Nockenrille (74a) geführt wird, sodass sich die Bewegungsplatte (74) entlang der Führungsschiene (73) hin und her bewegt und sich die erste Welle (13) und die zweite Welle (14) in der Axialrichtung hin und her bewegen.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei der Drehmotor (35) und der Axialrichtungs-Bewegungsmotor (35) durch einen einzelnen Motor gebildet werden und wobei durch den Antrieb des Motors sich die Düse (11) um den Schaft (1) bewegt.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die Drehplatte (72) umfasst: eine Gleitplatte (72a), mit der der erste Nockenfolger (71) verbunden ist und die sich in einer diametralen Richtung der Drehplatte (72) bewegen kann, eine Führungsplatte (72b), die die Gleitplatte (72a) führt, und Drehradius-Modifizierungseinrichtungen (80), die den Drehradius des ersten Nockenfolgers (71) modifizieren, indem sie die Position der Gleitplatte (72a) variieren, und wobei durch eine Modifikation des Drehradius des ersten Nockenfolgers (71) ein hin und her erfolgender Hub der Bewegungsplatte (74) entlang der Führungsschiene (73) variiert wird und ein hin und her erfolgender Hub der ersten Welle (13) und der zweiten Welle (14) in der Axialrichtung variiert wird.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 7, wobei die Drehradius-Modifizierungseinrichtungen (80) umfassen: einen zweiten Nockenfolger (81), der mit einer Fläche der Gleitplatte (72a) gekoppelt ist, die der Fläche gegenüberliegt, mit der der erste Nockenfolger (71) gekoppelt ist, und eine Nockenplatte (82), die angeordnet ist, um sich konzentrisch mit der Drehplatte (72) zu bewegen, und mit einer Nockenrille (82a) ausgebildet ist, durch die der zweite Nockenfolger (81) geführt wird, wobei indem die Nockenplatte (82) relativ zu der Drehplatte (72) gedreht wird, der zweite Nockenfolger (81) durch die Nockenrille (82a) in der Nockenplatte (82) geführt wird und die Position der Gleitplatte (72a) variiert wird.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die Axialrichtungs-Bewegungseinrichtung (17) und die Drehradius-Modifizierungseinrichtungen (80) weiterhin umfassen: eine Drehwelle (70) zum Übertragen einer Drehung des Axialrichtungs-Bewegungsmotors (35) auf die Drehplatte (72), eine Variabelhubwelle (85), die mit einem Drehzentrum der Nockenplatte (82) gekoppelt ist, einen Variabelhubmotor (92) zum Drehen der Variabelhubwelle (85), und eine Wellenverbindungseinrichtung (87), die die Variabelhubwelle (85) mit der Drehwelle (70) verbindet, sodass wenn sich die Drehwelle (70) um das Axialzentrum dreht, die Drehung auf die Variabelhubwelle (85) übertragen wird, wenn sich aber die Variabelhubwelle (85) um das Axialzentrum dreht, die Drehung nicht auf die Drehwelle (70) übertragen wird.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei die Wellenverbindungseinrichtung (87) umfasst: einen ersten Zahnmechanismus (88) mit einem Sonnenzahnrad (88a), der mit der Drehwelle (70) gekoppelt ist, ein ringförmiges internes Zahnrad (88b), das das Sonnenzahnrad (88a) umgibt und nicht drehbar fixiert ist, und eine Vielzahl von Planetenzahnrädern (88c), die zwischen dem Sonnenzahnrad (88a) und dem internen Zahnrad (88b) angeordnet ist und in das Sonnenzahnrad (88a) und das interne Zahnrad (88b) eingreift, einen zweiten Zahnmechanismus (89) mit einem Sonnenzahnrad (89a), der mit der Variabelhubwelle (85) gekoppelt ist, ein ringförmiges internes Zahnrad (89b), das das Sonnenzahnrad (89a) umgibt und nicht drehbar fixiert ist, und eine Vielzahl von Planetenzahnrädern (89c), die zwischen dem Sonnenzahnrad (89a) und dem internen Zahnrad (89b) angeordnet ist und in das Sonnenzahnrad (89a) und das interne Zahnrad (89b) eingreift, ein Verbindungsglied (90), das die Planetenzahnräder (88c) des ersten Zahnmechanismus (88) mit den Planetenzahnrädern (89c) des zweiten Zahnmechanismus (89) derart antreibt, dass sich die Planetenzahnräder (88c) des ersten Zahnmechanismus (88) und die Planetenzahnräder (89c) des zweiten Zahnmechanismus (89) synchron drehen können und eine voneinander unabhängige Eigendrehung vollziehen können, wobei die Variabelhubwelle (85) synchron zu der Drehwelle (70) gedreht wird, indem die Drehwelle (70) gedreht wird, und die Variabelhubwelle (85) relativ zu der Drehwelle (70) gedreht wird, indem die Variabelhubwelle (85) gedreht wird.
Wicklungsvorrichtung (100) nach Anspruch 10, wobei die Drehung des Variabelhubmotors (92) auf das interne Zahnrad (89b) des zweiten Zahnmechanismus (89) übertragen wird.
Wicklungsverfahren zum Wickeln eines Drahts (2) auf einen Schaft (1), wobei das Verfahren umfasst: eine Düse (11), die die den Draht (2) abwickelt, ein Düsenhalteglied (12), das die Düse (11) derart hält, dass die Düse (11) in einer Längsrichtung des Schafts (1) ausgerichtet ist, eine erste Welle (13), die das Düsenhalteglied (12) hält, eine zweite Welle (14), die koaxial mit der ersten Welle (13) angeordnet ist, sich unabhängig von der ersten Welle (13) um ein Axialzentrum dreht und in einer Axialrichtung mit der ersten Welle (13) verbunden ist, eine Düsenbewegungsplatte (23), die mit der zweiten Welle (14) verbunden ist und die Düse (11) in einer axial diametralen Richtung bewegt, indem sie sich relativ zu dem Düsenhalteglied (12) dreht, Wellenverbindungseinrichtungen (15), die die zweite Welle (14) mit der ersten Welle (13) verbinden, sodass wenn sich die erste Welle (13) um das Axialzentrum dreht, die Drehung auf die zweite Welle (14) übertragen wird, aber wenn sich die zweite Welle (14) um das Axialzentrum dreht, die Drehung nicht auf die erste Welle (13) übertragen wird, wobei der Draht (2) auf den Schaft (1) durch eine Kombination der folgenden Operationen gewickelt wird: eine Operation zum Drehen des Düsenhalteglieds (12) um das Axialzentrum, indem die erste Welle (13) derart gedreht wird, dass sich die zweite Welle (14) synchron zu der ersten Welle (13) dreht, eine Operation zum Bewegen der Düse (11) in der axial diametralen Richtung durch das Drehen der zweiten Welle (14) derart, dass sich die zweite Welle (14) relativ zu der ersten Welle (13) dreht, und eine Operation zum Bewegen des Düsenhalteglieds (12) in der Axialrichtung, indem die erste Welle (13) und die zweite Welle (14) in der Axialrichtung bewegt werden.