TW201537596A - 繞線裝置及繞線方法 - Google Patents

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Abstract

一種繞線裝置，具備：管嘴保持機構，將複數個管嘴保持成大致平行；管嘴旋轉驅動機構，使前述管嘴保持機構繞與前述複數個管嘴大致平行之旋轉軸旋轉；線軸支撐機構，將前述複數個線軸支撐成大致平行；線軸旋轉驅動機構，係使前述線軸支撐機構繞與前述複數個線軸大致平行且與前述管嘴保持機構之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸旋轉；以及控制部，係控制前述線軸旋轉驅動機構使前述線軸支撐機構與前述管嘴保持機構之旋轉同步旋轉。

Description

繞線裝置及繞線方法
本發明係關於將複數條線材一邊捻繞一邊捲繞於被繞線構件之繞線裝置及繞線方法。
以往，於小型電子機器等，係使用了被捻繞狀態之線材捲繞於被繞線構件之變壓器或片狀線圈。例如，於JP11-097274A中，揭示了一種繞線方法，係使線材分別通過彼此平行設置之複數個管嘴，使複數個管嘴繞與該管嘴平行之旋轉軸旋轉而捻繞線材，將捻繞狀態之線材捲繞於被繞線構件。根據此繞線方法能使線材間之密著度提升。
然而，在分別通過複數個管嘴之複數條線材係捲繞於各個線軸而貯存者時，線材係從各個線軸分別解繞出而個別插通複數個管嘴。
在使複數個管嘴旋轉，捻繞從管嘴送出之線材，並將被捻繞狀態之線材捲繞於被繞線構件時，複數個線軸與管嘴間之線材亦同樣地被捻繞。是以，捲繞於被繞線構件之線材之捻繞量，限於能在線軸與管嘴間捻繞之次數量。從而，無法將線材捻繞較多之次數。
又，在使複數個管嘴旋轉，從管嘴送出之線材在被捻繞狀態下捲繞於被繞線構件後，只要不使複數個管嘴往相反方向旋轉，以解除在線軸與管嘴間之線材捻繞，即無法進行次一繞線。因此，難以進行連續之 繞線。
本發明之目的，在於即使係在分別通過複數個管嘴之複數條線材係捲繞於各個線軸而貯存者，為了捻繞線材而使管嘴旋轉之次數亦無限制且能連續地繞線。
根據本發明之一態樣，為一種繞線裝置，具有將從複數個線軸分別解繞出之複數條線材分別送出之複數個管嘴，將從前述複數個管嘴分別送出之複數條線材一邊捻繞、一邊捲繞於被繞線構件之外周，其具備：管嘴保持機構，將前述複數個管嘴保持成大致平行；管嘴旋轉驅動機構，使前述管嘴保持機構繞與前述複數個管嘴大致平行之旋轉軸旋轉；線軸支撐機構，將前述複數個線軸支撐成大致平行；線軸旋轉驅動機構，係使前述線軸支撐機構繞與前述複數個線軸大致平行且與前述管嘴保持機構之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸旋轉；以及控制部，係控制前述線軸旋轉驅動機構使前述線軸支撐機構與前述管嘴保持機構之旋轉同步旋轉。
根據本發明之其他態樣，為一種繞線方法，係使從被保持成大致平行之複數個線軸分別解繞出之複數條線材分別插通被保持成大致平行之複數個管嘴，將從前述複數個管嘴分別送出之複數條線材一邊捻繞、一邊捲繞於被繞線構件之外周，其中，使前述複數個管嘴繞與前述複數個管嘴大致平行之旋轉軸旋轉；使前述複數個線軸繞與前述複數個線軸大致平行且與前述複數個管嘴之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸，與前述複數個管嘴之旋轉同步地旋轉。
9‧‧‧繞線裝置
10‧‧‧線材捲繞機構
10a‧‧‧基台
10b‧‧‧架橋構件
10c‧‧‧擺動片
10d‧‧‧固定腳
11‧‧‧被繞線構件
11a,11b‧‧‧凸緣部
11c‧‧‧捲筒部
11d,11e‧‧‧電極
13‧‧‧夾頭
14‧‧‧夾頭用馬達
14a‧‧‧旋轉軸
15‧‧‧控制器
16‧‧‧安裝構件
16a‧‧‧螺栓
16b‧‧‧台板
16c‧‧‧壁板
16d‧‧‧上板
17‧‧‧線材
17a‧‧‧捻繞部
18‧‧‧管嘴
19‧‧‧軸
21‧‧‧管嘴旋轉驅動機構
22‧‧‧移動板
23‧‧‧支撐壁
24‧‧‧旋轉馬達
24a‧‧‧旋轉軸
27a‧‧‧第一滑輪
27b‧‧‧第二滑輪
27c‧‧‧皮帶
28‧‧‧安裝板
31‧‧‧管嘴移動機構
32‧‧‧Y軸方向伸縮致動器
33‧‧‧Z軸方向伸縮致動器
34‧‧‧X軸方向伸縮致動器
35‧‧‧角構件
40‧‧‧把持機構
41,42‧‧‧夾持裝置
41a,41b,42a,42b‧‧‧夾持片
43‧‧‧汽缸
44‧‧‧可動板
45‧‧‧夾持移動機構
46‧‧‧Z軸方向伸縮致動器
47‧‧‧Y軸方向伸縮致動器
48‧‧‧X軸方向伸縮致動器
49‧‧‧托架
51‧‧‧卡止構件
51a‧‧‧板材
51b‧‧‧上側卡止銷
52‧‧‧汽缸
52a‧‧‧出沒軸
60‧‧‧線材送出機構
60a‧‧‧可動台
60c‧‧‧輥
60d‧‧‧固定腳
61‧‧‧線軸
62‧‧‧圓盤
63‧‧‧伺服馬達
63a‧‧‧旋轉軸
64‧‧‧張力賦予機構
66‧‧‧夾持機構
68‧‧‧第1返折滑輪
69‧‧‧滑件
70‧‧‧線圈
71‧‧‧線圈彈簧
73‧‧‧支柱
74‧‧‧鉛直板
76‧‧‧方形板
77‧‧‧前端板
78‧‧‧保持板
圖1係本發明之實施形態之繞線裝置之前視圖。
圖2A係線材繞線機構之前視圖。
圖2B係圖2A之IIB部之放大圖。
圖3係線材繞線機構之俯視圖。
圖4係線材繞線機構之左側視圖。
圖5係表示被繞線構件與支撐被繞線構件之夾頭之立體圖。
圖6係表示使被繞線構件支撐於夾頭而將線材固定於一方端子之狀態之立體圖。
圖7係表示將從被繞線構件延伸至管嘴之複數條線材捻繞後之狀態之立體圖。
圖8係表示將從旋轉後之管嘴送出並捻繞後之線材捲繞於捲筒部之狀態之立體圖。
圖9係表示將捲繞結束之線材固定於被繞線構件之另一方端子之狀態之立體圖。
圖10係圖1之X-X剖面圖。
圖11係圖1之XI-XI剖面圖。
圖12係圖1之XII-XII剖面圖。
圖13係從圖10之XIII方向觀看之張力賦予機構之圖。
圖14係圖13之XIV-XIV剖面圖。
以下，參照圖式對本發明之實施形態之繞線裝置9進行說明。
如圖1所示，繞線裝置9具有送出複數條線材17之線材送出機構60與使從線材送出機構60送出之複數條線材17捲繞於被繞線構件11之線材捲繞機構10。以下，設定互相正交之X、Y、及Z之3軸，且將圖1之水平前後方向設為X軸、將水平橫方向設為Y軸、將垂直方向設為Z軸進行說明。
首先，參照圖1~圖9說明繞線裝置9之線材捲繞機構10。
如圖2~圖4所示，線材捲繞機構10具備可裝設將線材17捲繞之被繞線構件11之夾頭13。
如圖5所示，被繞線構件11係由介電體、磁性體、絕緣體陶瓷或塑膠等絕緣材料形成。被繞線構件11，係於捲筒部11c兩端部形成凸緣部11a,11b之筒管。
捲筒部11c具有矩形之剖面形狀。於捲筒部11c之兩端部形成凸緣部11a及凸緣部11b。凸緣部11a及凸緣部11b，為了能由夾頭13把持而形成為矩形。又，於凸緣部11a及凸緣部11b，各自於兩處形成固定後述之線材17之端子即電極11d及電極11e。
把持被繞線構件11之夾頭13，如圖2A所示，同軸安裝於往設在基台10a之夾頭用馬達14之鉛直方向(Z軸方向)延伸之旋轉軸14a之上端部。夾頭13透過夾頭用馬達14設於基台10a。將夾頭用馬達14固定於基台10a之安裝構件16，具有藉由螺栓16a固定於基台10a之台板16b、熔接於台板16b而往Z軸方向延伸之壁板16c、以及熔接於壁板16c上部之水平之上板16d。於上板16d，以旋轉軸14a成為Z軸方向之方式安裝有夾頭用馬達14。
本實施形態中，雖係使用夾頭13作為安裝被繞線構件11之手段，但依據被繞線構件11之形狀不同，亦能採用筒夾(collet)或治具芯式等其他方式。
如圖2B及圖5所示，夾頭13具有同軸連接於旋轉軸14a之圓盤狀之大徑部13a、設成同軸連續於大徑部13a之主把持部13b、以及樞支於主把持部13b之擺動片13c。重疊於主把持部13b之擺動片13c藉由銷13d而樞支於主把持部13b。如圖5所示，於前端側之擺動片13c與主把持部13b，形成以重疊之狀態包圍被繞線構件11之下端部之凸緣部11b並支撐之凹部13f。
如圖6所示，藉由以擺動片13c與主把持部13b之前端夾持收容於凹部13f之凸緣部11b，夾頭13能把持被繞線構件11之凸緣部11b。凹部13f於其一部分被切除以使凸緣部11b之設有電極11e之側面露出。在主把持部13b及擺動片13c中之電極11e所位於之側之面，設有複數個下側卡止銷13j。
如圖6所示，下側卡止銷13j設於繞掛於此且拉繞至上側之線材17重疊於被繞線構件11之電極11e的位置。
又，如圖2B所示，在較銷13d更靠大徑部13a側之擺動片13c與主把持部13b之間，介裝有以使彼此間隔擴大之方式彈壓的線圈彈簧13e。線圈彈簧13e係以擺動片13c之前端與主把持部13b之前端把持被繞線構件11端部之凸緣部11a,11b之方式彈壓。
在較銷13d更靠大徑部13a側之擺動片13c，形成有克服線圈彈簧13e之彈壓力而用以使較銷13d更靠大徑部13a側之擺動片13c與主 把持部13b之間隔縮小的操作突起13h。操作突起13h能操作成使擺動片13c之前端與主把持部13b之前端之間隔擴大。
如圖1及圖2A所示，對夾頭13設於旋轉軸14a前端之夾頭用馬達14，輸入作為控制繞線裝置9之控制部之控制器15之控制訊號。
控制器15內藏於基台10a。夾頭用馬達14依據來自控制器15之指令被驅動而使旋轉軸14a旋轉。夾頭用馬達14係使設於旋轉軸14a之夾頭13連同被夾頭13支撐之被繞線構件11一起旋轉。藉此，夾頭用馬達14將從線材送出機構60送出之線材17捲繞於旋轉之被繞線構件11之捲筒部11c。
又，線材捲繞機構10具備將從線材送出機構60中之複數個線軸61分別解繞出而插通之複數條線材17分別送出之複數個管嘴18與作為將複數個管嘴18保持成大致平行之管嘴保持機構之軸19。
本實施形態中，線材17係具有由銅或銅合金構成之導線與形成為覆蓋導線外周面且藉由後述之焊料而熔解之絕緣覆蓋層的絕緣覆蓋導線。又，本實施形態中，線材17之粗度係能透過手動拉伸而拉斷之粗度。
複數條線材17係捲繞於各個線軸61而被貯存者。本實施形態中，兩條線材17捲繞於被繞線構件11。管嘴18係能供線材17通過之管狀體。管嘴18設有兩支，由兩條線材17分別插通。
兩支管嘴18被軸19保持成大致平行。軸19形成為圓形之剖面形狀。複數個管嘴18與軸19之軸心平行地且從軸心偏向相同長度而被插通支撐於軸19。
軸19，係透過使該軸19繞與複數個管嘴18大致平行之中 心軸旋轉之管嘴旋轉驅動機構21與使管嘴旋轉驅動機構21連同軸19與複數個管嘴18一起移動之管嘴移動機構31而安裝於基台10a。
如圖2A及圖3所示，管嘴旋轉驅動機構21具備與基台10a之上面平行之移動板22、豎設於移動板22之支撐壁23、以及旋轉馬達24。插通支撐複數個管嘴18之軸19，於支撐壁23被樞支成中心軸朝向Y軸方向。具體而言，軸19，係以中心軸與Y軸方向平行亦即成為水平之方式，貫通支撐壁23之支撐孔23a而透過軸承26旋轉自如地被支撐壁23支撐。
於軸19之基端安裝有中心軸與軸19之中心軸一致之第一滑輪27a。又，與軸19相鄰地設有具有與第一滑輪27a之中心軸平行之旋轉軸24a的旋轉馬達24。旋轉馬達24安裝於豎設在移動板22之安裝板28。於旋轉馬達24之旋轉軸24a安裝有第二滑輪27b。
在第一滑輪27a與第二滑輪27b之間繞掛有皮帶27c。對旋轉馬達24輸入控制器15之控制訊號。藉由來自控制器15之指令驅動旋轉馬達24，旋轉軸24a與第二滑輪27b一起旋轉後，第二滑輪27b之旋轉經由皮帶27c傳達至第一滑輪27a。藉此，安裝有第一滑輪27a之軸19與複數個管嘴18一起旋轉。
管嘴移動機構31係使管嘴旋轉驅動機構21與複數個管嘴18一起移動於三軸方向。管嘴移動機構31係藉由X軸方向伸縮致動器34,Y軸方向伸縮致動器32，以及Z軸方向伸縮致動器33之組合構成。
如圖2A所示，本實施形態中，設有管嘴旋轉驅動機構21之移動板22以能移動於Y軸方向之方式安裝於Y軸方向伸縮致動器32之外殼32d。Y軸方向伸縮致動器32之從動件32c，係以能與Y軸方向伸縮致 動器32一起使移動板22移動於Z軸方向之方式透過角構件35安裝於Z軸方向伸縮致動器33之外殼33d。
又，Z軸方向伸縮致動器33之從動件33c，係以能與Y軸方向伸縮致動器32及Z軸方向伸縮致動器33一起使移動板22移動於X軸方向之方式安裝於X軸方向伸縮致動器34之從動件34c。X軸方向伸縮致動器34之外殼34d沿著X軸方向形成而固定於基台10a。
如圖3所示，於移動板22設有管嘴旋轉驅動機構21、能將從管嘴18送出之線材17連接於被繞線構件11之電極11d,11e(參照圖5)的電熱烙鐵36。本實施形態中，被繞線構件11之電極11d,11e(參照圖5)由形成於凸緣部11a,11b各自之端緣的焊料層構成。
移動板22能藉由管嘴移動機構31移動於三軸方向之任一方向。移動板22使電熱烙鐵36接觸於重疊在電極11d,11e之線材17(參照圖6及圖9)。電熱烙鐵36藉由加熱重疊在電極11d,11e之線材17，而能將線材17焊接於由焊料層構成之電極11d,11e。
如圖2A及圖4所示，繞線裝置9具備把持線材17之端部之把持機構40。本實施形態之把持機構40，係將從複數個管嘴18送出之線材17分別把持之複數個夾持裝置41,42。於夾持裝置41,42，以夾持片41a,41b,42a，及42b往夾頭13側(在圖2A及圖4中為下方)突出之狀態安裝於可動板44。
於可動板44直接安裝有一方之夾持裝置41。另一方之夾持裝置42，透過汽缸43安裝於可動板44。汽缸43能使另一方之夾持裝置42移動於X軸方向，以擴大或縮小與一方之夾持裝置41之距離。
夾持裝置41,42藉由供應或排出壓縮空氣而開閉夾持片41a,41b,42a，及42b，以把持或解放線材17。汽缸43藉由供應或排出壓縮空氣而使另一方之夾持裝置42移動於X軸方向。接著，對夾持裝置41,42及汽缸43藉由來自控制器15之指令進行壓縮空氣之供應或排出。
夾持裝置41,42透過夾持移動機構45安裝於基台10a。如圖2A所示，夾持移動機構45藉由X軸方向伸縮致動器48,Y軸方向伸縮致動器47，以及Z軸方向伸縮致動器46之組合構成。各個伸縮致動器46~48係與上述之管嘴移動機構31者相同構造。
具體而言，本實施形態中，設有夾持裝置41,42之可動板44以能移動於Z軸方向之方式安裝於Z軸方向伸縮致動器46之外殼46d。Z軸方向伸縮致動器46之從動件46c，係以能與Z軸方向伸縮致動器46一起使可動板44移動於Y軸方向之方式透過L型托架49安裝於Y軸方向伸縮致動器47之外殼47d。
Y軸方向伸縮致動器47之從動件47c，係以能與Z軸方向伸縮致動器46及Y軸方向伸縮致動器47一起使可動板44移動於X軸方向之方式安裝於X軸方向伸縮致動器48之從動件48c。X軸方向伸縮致動器48之外殼48d沿著X軸方向延伸而安裝於架橋構件10b。
如圖2A及圖4所示，架橋構件10b以跨越夾頭13之方式固定於基台10a。由各個伸縮致動器46~48構成之夾持移動機構45透過架橋構件10b設於夾頭13之Z軸方向上方。於各個伸縮致動器46~48各自之伺服馬達46a~48a，被輸入控制此等之控制器15之控制訊號。
夾持移動機構45與移動板22一起使夾持裝置41,42移動。 如圖6及圖9所示，夾持移動機構45把持從管嘴18送出之複數條線材17各自之端部，並藉由拉繞線材17而將線材17重疊於被繞線構件11之電極11d,11e。
又，如圖2A~圖4所示，於被架橋構件10b覆蓋之基台10a，透過汽缸52安裝有卡止構件51。汽缸52以出沒軸52a沿著面臨夾頭13之Y軸方向之方式安裝於基台10a。於出沒軸52a之突出端安裝有卡止構件51。卡止構件51由安裝於出沒軸52a之板材51a與從板材51a突出之複數個上側卡止銷51b構成。
如圖6及圖9所示，於板材51a，以出沒軸52a突出之狀態，夾頭13從Y軸方向接觸把持凸緣部11b之被繞線構件11之凸緣部11a。在此狀態下，藉由將線材17繞掛於從板材51a突出之複數個上側卡止銷51b，被繞掛之線材17即疊合於夾頭13保持之被繞線構件11之電極11d,11e。
其次，參照圖1及圖10~圖14說明繞線裝置9之線材送出機構60。
如圖1所示，線材送出機構60具備將複數個線軸61支撐成大致平行之作為線軸支撐機構之圓盤62、使圓盤62繞與複數個線軸61之軸心大致平行且與軸19之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸旋轉之作為線軸旋轉驅動機構之伺服馬達63。
圓盤62係中心軸朝向Y軸方向之圓盤62。用以使圓盤62旋轉驅動之構成，係旋轉軸63a朝向Y軸方向之較大型之伺服馬達63。圓盤62同軸安裝於伺服馬達63之旋轉軸63a。伺服馬達63以旋轉軸63a朝向線材捲繞機構10之方式(在圖1中為朝向Y軸方向)固定於可動台60a。
貯存線材17之線軸61之數目構成為與上述之線材捲繞機構10之管嘴18數目相同或較其多。本實施形態中，如圖10所示，於圓盤62安裝有四個線軸61。線軸61以中心軸朝向Y軸方向之方式螺固於圓盤62。本實施形態中，由於使用兩條線材17，因此線材17係捲繞於安裝在圓盤62之四個線軸61中兩個線軸61而被貯存。
如圖1所示，對伺服馬達63輸入來自控制器15之控制訊號。控制器15以與軸19之旋轉同步之方式使圓盤62旋轉。
圓盤62係藉由使設在伺服馬達63之Y軸方向之旋轉軸63a旋轉而旋轉。圓盤62繞與複數個線軸61之中心軸大致平行且與軸19之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸旋轉。
於圓盤62設有對從複數個線軸61分別解繞出之複數條線材17分別施加既定張力之複數個張力賦予機構64。
由於本實施形態之張力賦予機構64均為相同，因此僅以其中一個為代表來說明。
如圖13及圖14所示，張力賦予機構64具備：將從線軸61解繞出之線材17能移動地夾持之夾持機構66、設成從夾持機構66往管嘴18方向延伸之芯棒67、樞支於芯棒67之前端之第1返折滑輪68、設成能相對芯棒67移動之滑件69、將滑件69往遠離第1返折滑輪68之方向彈壓之作為彈壓部之線圈彈簧71、以及樞支於滑件69之第2返折滑輪72。第2返折滑輪72，係將通過夾持機構66而被第1返折滑輪68返折後朝向夾持機構66之線材17再次返折成朝向管嘴18。
如圖1所示，於圓盤62，透過沿著Y軸方向設置之支柱73 而安裝有鉛直板74。於鉛直板74，與圓盤62同軸安裝有方形板76。
如圖10所示，於方形板76之四角形成缺口76a。於缺口76a設有將從線軸61解繞出之線材17能移動地夾持之夾持機構66。
如圖13所示，本實施形態之夾持機構66具備：固定滑接構件66a，係沿著從線軸61解繞出之線材17；可動滑接構件66b，與設成能移動於圓盤62之旋轉方向之固定滑接構件66a一起夾持線材17；以及線圈彈簧66c，沿著圓盤62之旋轉方向設置，以將可動滑接構件66b按壓於固定滑接構件66a之方式彈壓。
固定滑接構件66a由具備高耐磨耗性及耐熱性之藍寶石等構件構成。固定滑接構件66a接著於螺固在方形板76之缺口76a之安裝具66d。於安裝具66d中，將來自線軸61之線材17以沿著固定滑接構件66a之方式導引於Y軸方向之導引孔66e形成於固定滑接構件66a之Y軸方向兩側。
於安裝具66d貫通設置沿著與圓盤62一起旋轉之方形板76之旋轉方向設置之較長條狀之可動銷66f。於往固定滑接構件66a側突出之可動銷66f之一端部安裝有安裝台66g。於安裝台66g以隔著線材17與固定滑接構件66a對向之方式接著有可動滑接構件66b。
可動滑接構件66b與固定滑接構件66a同樣地，由具備高耐磨耗性及耐熱性之藍寶石等構件構成。可動滑接構件66b，藉由可動銷66f與安裝台66g一起移動於方形板76之旋轉方向，可動滑接構件66b接近固定滑接構件66a，而與固定滑接構件66a一起夾持線材17。
另一方面，於貫通於安裝具66d之可動銷66f之另一端側嵌 入線圈彈簧66c。於可動銷66f之另一端部形成公螺絲66h。於公螺絲66h螺合母螺帽66j。母螺帽66j在與安裝具66d之間壓縮線圈彈簧66c。線圈彈簧66c，將母螺帽66j往從安裝具66d遠離之方向彈壓。線圈彈簧66c以將母螺帽66j所螺合之可動銷66f往另一端側拉引、將可動滑接構件66b按壓於固定滑接構件66a之方式彈壓。
在藉由可動滑接構件66b與固定滑接構件66a夾持線材17後，必須有藉由夾持壓使線材17移動於長度方向之力。使線材17往長度方向滑動之力，係與將可動滑接構件66b按壓於固定滑接構件66a之彈壓力成正比。因此，張力賦予機構64能藉由調整母螺帽66j之螺合量變更線圈彈簧66c之壓縮量來調整線材17之送出力。
線圈彈簧66c沿著圓盤62之旋轉軸方向設置。因此，即使圓盤62旋轉而產生離心力，由於該離心力係往圓盤62之半徑方向產生，因此不會對沿著旋轉軸方向設置之線圈彈簧66c之彈壓力產生影響。是以，即使圓盤62旋轉，將可動滑接構件66b按壓於固定滑接構件66a之彈壓力亦不會變化。從而，經調整後之線材17之送出力不會因圓盤62之旋轉而變化。
張力賦予機構64具有從夾持機構66附近沿著管嘴18方向(Y軸方向)設置之芯棒67。芯棒67之基端安裝於夾持機構66附近之方形板76。芯棒67從方形板76往Y軸方向延伸。於芯棒67前端，與方形板76平行之前端板77安裝成與方形板76同軸。
如圖1所示，於方形板76與前端板77，除了芯棒67以外還安裝有將該等夾持之一對保持板78。藉此，能防止沿著Y軸方向設置之芯棒67彎曲。
如圖13及圖14所示，在設於芯棒67前端之前端板77，樞支有將通過夾持機構66之線材17返折之第1返折滑輪68。第1返折滑輪68透過樞支板79安裝於前端板77。於安裝於前端板77角部之樞支板79樞支有第1返折滑輪68。
於方形板76與前端板77間之芯棒67，設有能往返移動於該等之間之滑件69。於滑件69樞支有第2返折滑輪72。第2返折滑輪72，係將通過夾持機構66而被第1返折滑輪68返折後再次朝向夾持機構66之線材17再次返折成朝向管嘴18。
於滑件69與方形板76之間架設線圈彈簧71。線圈彈簧71藉由將滑件69往方形板76方向拉伸，而將樞支於滑件69之第2返折滑輪72往從第1返折滑輪68遠離之方向彈壓。
於面臨管嘴18之前端板77形成有被第2返折滑輪72返折而朝向管嘴18之線材17所通過之通過孔77a。此外，由於只要有彈壓功能即可，因此亦能取代線圈彈簧71而使用其他手段。
在張力賦予機構64，線圈彈簧71將滑件69往方形板76方向拉伸之力傳達至線材17，使線材17產生既定張力。此張力與線圈彈簧71從自由長度拉伸之長度即伸張量成正比。線圈彈簧71之伸張量與以夾持機構66使線材17滑動於長度方向之力成正比。
是以，張力賦予機構64，能藉由調整母螺帽66j之螺合量來調整線材17之張力。
如圖1所示，於線材捲繞機構10之基台10a與線材送出機構60之可動台60a，分別設有輥10c,60c與固定腳10d,60d。固定腳10d,60d 設成能往鉛直方向(Z軸方向)伸縮。在使固定腳10d,60d縮起之狀態下，輥10c,60c接地，藉由輥10c,60c使線材捲繞機構10及線材送出機構60能夠移動。接著，藉由在所欲位置使固定腳10d,60d伸張，而能使線材捲繞機構10及線材送出機構60接地。
此外，本實施形態中，雖說明基台10a與可動台60a為不同構件，但此等亦可為相同構件。又，關於在X軸、Y軸、以及Z軸方向之裝置或機構的配置，只要係本發明之範圍內亦可變更配置。
其次，說明使用繞線裝置9之繞線方法。
本實施形態之繞線方法，係將分別插通複數個管嘴18並送出之複數條線材17一邊捻繞、一邊捲繞於被繞線構件11之外周者。此繞線方法，係將從被保持成大致平行之複數個線軸61分別解繞出之複數條線材17分別插通被保持成大致平行之複數個管嘴18。又，係使複數個管嘴18繞與複數個管嘴18大致平行之旋轉軸63a旋轉。
本實施形態之特徵點，係使複數個線軸61繞與複數個線軸61大致平行且與複數個管嘴18之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸，與複數個管嘴18之旋轉同步地旋轉。
對具有電極11d,11e之被繞線構件11之繞線方法，具有：將從複數個管嘴18送出之複數條線材17各自之前端熔接固定於電極11e的步驟、藉由管嘴旋轉驅動機構21使複數個管嘴18旋轉而一邊捻繞複數條線材17、一邊從被繞線構件11形成一定長度之捻繞部17a的步驟、以及將從旋轉之複數個管嘴18分別送出之複數條線材17一邊捻繞一邊捲繞於繞軸旋轉之被捲線構件11外周的步驟。控制器15，以對應被捲線構件11之旋 轉速度將捻繞部17a之長度保持於一定之方式控制管嘴旋轉驅動機構21所致之複數個管嘴18之旋轉速度。
以下詳細說明各個步驟。
<捲繞開始線材熔接步驟>
在線材熔接步驟中，係將從複數個管嘴18送出之各條線材17接合於被夾頭13把持之被繞線構件11之一端部所形成之電極11e。
首先，如圖1所示，準備貯存有線材17之複數個線軸61，將複數個線軸61安裝於圓盤62。接著，先使從線軸61解繞出之線材17插通管嘴18。
具體而言，本實施形態中，如圖13及圖14所示，由於設有張力賦予機構64，因此從線軸61解開之線材17係插通夾持機構66之導引孔66e。
接著，藉由第1返折滑輪68將線材17返折，藉由第2返折滑輪72再次返折，使之通過前端板77之通過孔77a。通過通過孔77a後之線材17被線材捲繞機構10導引而插通管嘴18。此時，使線材17之送出端先把持於夾持裝置41,42。
另一方面，如圖6所示，使被繞線構件11端部之一方凸緣部11b把持於夾頭13。具體而言，將被繞線構件11之一端部之凸緣部11b收容於夾頭13前端之凹部13f(參照圖5)，藉由被線圈彈簧13e(參照圖2B)彈壓之擺動片13c與主把持部13b之前端夾持凸緣部11b。如此，使收容於凹部13f之被繞線構件11之一端部之凸緣部11b把持於夾頭13。
其次，如圖6所示，使汽缸52之出沒軸52a突出，使板材 51a從Y軸方向接觸於夾頭13把持有凸緣部11b之狀態之被繞線構件11之凸緣部11a。
接著，藉由管嘴移動機構31與夾持移動機構45分別使管嘴18與夾持裝置41,42移動，將從管嘴18(參照圖1)前端送出而被夾持裝置41,42把持之線材17拉繞。具體而言，將線材17繞掛於下側卡止銷13j而往上側拉出，並將該線材17進一步繞掛於上側卡止銷51b。
以此方式，使下側卡止銷13j與上側卡止銷51b間之線材17載於形成在被繞線構件11之一方凸緣部11b之電極11e。其後，藉由管嘴移動機構31使電熱烙鐵36移動，使電熱烙鐵36接觸於重疊在電極11e之線材17。藉此，加熱線材17而將線材17分別焊接於形成電極11e之焊料層。
將線材17焊接於電極11e後，使汽缸52之出沒軸52a沒入，從被繞線構件11之凸緣部11a使卡止構件51分離。又，藉由管嘴移動機構31使電熱烙鐵36從電極11e遠離。與此同時，藉由夾持移動機構45(參照圖2A)使夾持裝置41,42從電極11e遠離，將夾持裝置41,42把持之線材17在電極11e附近拉斷。其後，使夾持裝置41,42移動至待機位置而使之待機。
以此方式，將從管嘴18送出之線材17作為捲繞開始之線材分別接合於被繞線構件11之一端部之凸緣部11b之兩個電極11e。
<捻繞部形成步驟>
在捻繞部形成步驟中，藉由管嘴旋轉驅動機構21使複數個管嘴18旋轉而捻繞複數條線材17。接著，形成從被繞線構件11起一定長度之捻繞部17a。
首先，如圖7所示，使管嘴18移動，使夾頭13與被繞線構件11一起旋轉1~2次左右。藉此，接合於電極11e之開始捲繞之線材被拉入捲筒部11c，與其連續地從管嘴18送出之線材17被被繞線構件11之捲筒部11c導引。
從一方凸緣部11b將線材17拉入捲筒部11c後，藉由管嘴旋轉驅動機構21(參照圖2A及圖3)使保持有複數個管嘴18之軸19以其軸心作為旋轉中心旋轉。藉此，從管嘴18延伸至被繞線構件11之兩條線材17被捻繞而形成捻繞部17a。
此時，如圖1所示，在送出線材17之線材送出機構60，藉由來自控制器15之控制訊號，藉由伺服馬達63使設有複數個線軸61之圓盤62與複數個線軸61一起以與複數個管嘴18之旋轉同步之方式旋轉。
藉此，即使係在分別通過複數個管嘴18之複數條線材係捲繞於各個線軸61而貯存者，由於為了捻繞線材17而使複數個管嘴18旋轉時複數個線軸61亦旋轉，因此線軸61與管嘴18間之線材17不會被捻繞。是以，捲於被繞線構件11之複數條線材17之捻繞量不受限制，能形成所欲長度之捻繞部17a。
<線材捲繞步驟>
在線材捲繞步驟中，係將從旋轉之複數個管嘴18分別送出之複數條線材17一邊捻繞一邊捲繞於繞軸旋轉之被捲線構件11外周。
首先，驅動夾頭用馬達14(參照圖2A)，使與旋轉軸14a同軸設置之夾頭13與被夾頭13支撐之被繞線構件11一起旋轉。
接著，如圖8所示，使複數個管嘴18旋轉，將從複數個管 嘴18新送出之線材17一邊捻繞一邊捲繞於旋轉之被捲線構件11之捲筒部11c。此時，較佳為如圖8中以實線箭頭所示，藉由管嘴移動機構31(參照圖2A)使管嘴18於被繞線構件11之軸方向往返移動。此外，亦可設置用以限制管嘴18往返移動之移動節距的單元。
接著，將線材17捲繞既定次數，製得捲繞了該既定次數後之線材17所構成之線圈70(參照圖9)。
在線材捲繞步驟中，亦如圖1所示，控制器15，以對應被捲線構件11之旋轉速度將捻繞部17a之長度保持於一定之方式藉由管嘴旋轉驅動機構21控制複數個管嘴18之旋轉。
亦即，在捻繞部形成步驟中，雖形成有將複數條線材17以既定節距捻繞後而成之捻繞部17a，但在線材捲繞步驟中，控制器15，亦藉由管嘴旋轉驅動機構21控制複數個管嘴18之旋轉。藉此，使複數個管嘴18旋轉每次捻繞部17a被捲筒部11c捲取既定長度所必須的量，而依序形成相同程度節距之捻繞部17a。
此處，將從管嘴18送出之線材17在捻繞之狀態下捲繞於被繞線構件11，為了提高其密著度，必須將複數條線材17以既定節距並以正確規則捻繞。例如，將某一線材17伸直並於其周圍旋繞其他線材17之捻繞方式並不理想。因此，在捻繞使複數個管嘴18旋轉並送出之線材17之情形，必須使從各個管嘴18送出之線材17之張力大致相等，並極力地抑制其張力變動。
相對於此，本實施形態中，係以個別設置之複數個張力賦予機構64將既定張力施加於從複數個線軸61分別解繞出之複數條線材17。 是以，藉由使從各個管嘴18送出之線材17之張力大致相等，而能抑制從管嘴18送出之線材17之張力變動。藉此，能製得以既定節距並以正確規則捻繞之線材17，將其捲繞於被繞線構件11。
接著，在線材捲繞步驟中亦同樣地，送出線材17之線材送出機構60，係藉由來自控制器15之控制訊號，伺服馬達63使設有複數個線軸61之圓盤62以與複數個管嘴18之旋轉同步之方式旋轉。藉此，防止線軸61與管嘴18間之線材17捻繞。
藉由使管嘴18旋轉而使捻繞部17a形成之動作，係設為捻繞部17a均捲繞於捲筒部11c為止之長度。在捻繞部17a均捲繞於捲筒部11c，而製得捲繞必要既定次數之線材17所構成之線圈70(參照圖9)之階段，停止被繞線構件11之旋轉以使線材捲繞步驟結束。
<捲繞結束線材熔接步驟>
在捲繞結束線材熔接步驟中，將從管嘴18送出之線材17接合於一端部被夾頭13把持之被繞線構件11之另一方凸緣部11a。
首先，使汽缸52之出沒軸52a突出，使板材51a從Y軸方向再度接觸於被夾頭13把持凸緣部11b之被繞線構件11之凸緣部11a。
接著，藉由管嘴移動機構31(參照圖2A)使管嘴18移動，如圖9所示，將從管嘴18前端送出而捲繞於捲筒部11c之線材17從捲筒部11c拉出，並分別拉掛於上側卡止銷51b。
以此方式，從線圈70連續之捲繞結束之線材17被載於形成在被繞線構件11之另一方凸緣部11a之電極11d。
其次，藉由夾持移動機構45(參照圖2A)使夾持裝置41,42 移動，如圖9所示，將從管嘴18前端送出而繞掛於上側卡止銷51b之線材17在管嘴18與上側卡止銷51b之間把持於夾持裝置41,42。
其後，藉由管嘴移動機構31(參照圖1)使電熱烙鐵36移動，使電熱烙鐵36接觸於重疊於電極11d之線材17。藉此，能加熱線材17，將線材17焊接於形成電極11d之焊料層。此時，形成電極11d之凸緣部11a，被從相反側接觸之板材51a支撐。是以，能使電熱烙鐵36確實地接觸於重疊於電極11d之線材17。
在將線材17焊接於電極11d後，藉由管嘴移動機構31(參照圖1)使電熱烙鐵36從電極11d遠離。與此同時，藉由夾持移動機構45(參照圖2A)使夾持裝置41,42從電極11d遠離，將夾持裝置41,42所把持之線材17在電極11d附近拉斷。
以此方式，使從線圈70連續之捲繞結束之線材17接合於被繞線構件11之另一凸緣部11a之電極11d。藉此，能將捲繞開始之線材17與捲繞結束之線材17分別從被繞線構件11兩側拉出而接合。
接著，使汽缸52之出沒軸52a沒入，從被繞線構件11之凸緣部11a使卡止構件51分離，將形成有線圈70之被繞線構件11與線圈70一起從夾頭13卸除。藉此，結束一連串之繞線方法。
此外，將線材17拉斷之夾持裝置41,42，其後以將從管嘴18送出之線材17把持之狀態下移動至待機位置待機。藉此，能立即移行至對次一被繞線構件11之繞線。
如以上所說明般，本實施形態之繞線裝置9及繞線方法，係使複數個線軸61與複數個管嘴18之旋轉同步地旋轉。藉此，即使係在分別 通過複數個管嘴18之複數條線材係捲繞於各個線軸61而貯存者，由於為了捻繞線材17而使複數個管嘴18旋轉時複數個線軸61亦旋轉，因此線軸61與管嘴18間之線材17不會被捻繞。是以，捲於被繞線構件11之複數條線材17之捻繞量不受限制。
又，在使捻繞狀態之線材17捲繞於被繞線構件11後，亦不需要使複數支管嘴18往返方向旋轉以解除線軸61與管嘴18之間之線材17之捻繞。如此，由於能在不進行返回捻繞之情形下進行次一繞線，因此能進行連續之繞線。
接著，以個別設置之複數個張力賦予機構64將既定張力施加於從複數個線軸61分別解繞出之複數條線材17。是以，藉由使從各個管嘴18送出之線材17之張力大致相等，而能抑制從管嘴18送出之線材17之張力變動。藉此，能使以既定節距並以正確規則捻繞之線材17捲繞於被繞線構件11。
此外，上述實施形態中，係使用具有剖面方形之捲筒部11c之被繞線構件11來說明。然而，被繞線構件11不限於具有剖面方形之捲筒部11c者，例如亦可為剖面圓形者。
又，上述實施形態中，係說明接合手段係使用電熱烙鐵36來進行焊接之情形。然而，接合手段亦可係如藉由熱壓接將線材17電性接合於電極11d,11e者。
又，上述實施形態中，雖將線材17焊接於作為端子之電極，但作為對端子之末端處理，亦可藉由捆束或熔接來固定線材。
又，上述實施形態中，例示了具備旋轉馬達24來作為管嘴 旋轉驅動機構21者。然而，管嘴旋轉驅動機構21只要係能使複數個管嘴18旋轉即可，並不限於馬達。例如，亦可具備能藉由壓縮空氣等流體壓使複數個管嘴18旋轉之流體壓馬達。
再者，上述實施形態中，係說明了將兩條線材17捻繞而捲繞於被繞線構件11之情形。然而，被捻繞之線材17數目不限於兩條。此情形下，只要準備與應捻繞之線材17數目相同數目之管嘴18，由軸19保持其全部之管嘴18，並由管嘴旋轉驅動機構21使複數個管嘴18同時旋轉即可。是以，線材17數目可為3條、4條、5條、6條以上。
根據以上之實施形態，發揮以下所示效果。
本實施形態之繞線裝置9及繞線方法，係使複數個線軸61與複數個管嘴18之旋轉同步地旋轉。因此，即使係在分別通過複數個管嘴18之複數條線材係捲繞於各個線軸61而貯存者，由於為了捻繞線材17而使複數個管嘴18旋轉時複數個線軸61亦旋轉，因此線軸61與管嘴18間之線材17不會被捻繞。是以，捲於被繞線構件11之複數條線材17之捻繞量不生限制。
又，在使捻繞狀態之線材17捲繞於被繞線構件11後，亦不需要使複數支管嘴18往返方向旋轉以解除線軸61與管嘴18之間之線材17之捻繞。如此，由於能在不進行返回捻繞之情形下進行次一繞線，因此能進行連續之繞線。
又，設有分別將既定張力施加於從複數個線軸61分別解繞出之複數條線材17之複數個張力賦予機構64。是以，從各個管嘴18送出之線材17之張力大致相等，而能抑制其張力變動。因此，能使以既定節距 並以正確規則捻繞之線材17捲繞於被繞線構件11。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但上述實施形態僅表示本發明之應用例之一部分，而並非將本發明之技術範圍限定於上述實施形態之具體構成之主旨。
9‧‧‧繞線裝置
10‧‧‧線材捲繞機構
10a‧‧‧基台
10c‧‧‧擺動片
10d‧‧‧固定腳
11‧‧‧被繞線構件
13‧‧‧夾頭
14‧‧‧夾頭用馬達
14a‧‧‧旋轉軸
15‧‧‧控制器
16‧‧‧安裝構件
17‧‧‧線材
17a‧‧‧捻繞部
18‧‧‧管嘴
19‧‧‧軸
21‧‧‧管嘴旋轉驅動機構
22‧‧‧移動板
23‧‧‧支撐壁
24‧‧‧旋轉馬達
24a‧‧‧旋轉軸
31‧‧‧管嘴移動機構
40‧‧‧把持機構
41,42‧‧‧夾持裝置
43‧‧‧汽缸
44‧‧‧可動板
45‧‧‧夾持移動機構
49‧‧‧托架
60‧‧‧線材送出機構
60a‧‧‧可動台
60c‧‧‧輥
60d‧‧‧固定腳
61‧‧‧線軸
62‧‧‧圓盤
63‧‧‧伺服馬達
63a‧‧‧旋轉軸
64‧‧‧張力賦予機構
66‧‧‧夾持機構
68‧‧‧第1返折滑輪
69‧‧‧滑件
71‧‧‧線圈彈簧
73‧‧‧支柱
74‧‧‧鉛直板
76‧‧‧方形板
77‧‧‧前端板
78‧‧‧保持板

Claims (6)

  1. 一種繞線裝置，具有將從複數個線軸分別解繞出之複數條線材分別送出之複數個管嘴，將從前述複數個管嘴分別送出之複數條線材一邊捻繞、一邊捲繞於被繞線構件之外周，其具備：管嘴保持機構，將前述複數個管嘴保持成大致平行；管嘴旋轉驅動機構，使前述管嘴保持機構繞與前述複數個管嘴大致平行之旋轉軸旋轉；線軸支撐機構，將前述複數個線軸支撐成大致平行；線軸旋轉驅動機構，係使前述線軸支撐機構繞與前述複數個線軸大致平行且與前述管嘴保持機構之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸旋轉；以及控制部，係控制前述線軸旋轉驅動機構使前述線軸支撐機構與前述管嘴保持機構之旋轉同步旋轉。
  2. 如申請專利範圍第1項之繞線裝置，其中，前述線軸支撐機構具有複數個張力賦予機構，其對從前述複數個線軸分別解繞出之複數條線材分別施加既定張力。
  3. 如申請專利範圍第2項之繞線裝置，其中，前述複數個張力賦予機構分別具備：夾持機構，將從前述線軸解繞出之線材能移動地夾持；芯棒，設成從前述夾持機構往管嘴方向延伸；第1返折滑輪，樞支於前述芯棒之前端；滑件，設成能相對前述芯棒移動； 彈壓部，將前述滑件往遠離前述第1返折滑輪之方向彈壓；以及第2返折滑輪，將通過樞支於前述滑件之前述夾持機構而被前述第1返折滑輪返折後朝向前述夾持機構之線材再次返折成朝向前述管嘴。
  4. 如申請專利範圍第3項之繞線裝置，其中，前述夾持機構具備：固定滑接構件，係沿著從前述線軸解繞出之線材；可動滑接構件，與設成能移動於前述線軸支撐機構之旋轉方向之前述固定滑接構件一起夾持線材；以及線圈彈簧，沿著前述線軸支撐機構之旋轉方向設置，以將前述可動滑接構件按壓於前述固定滑接構件之方式彈壓。
  5. 一種繞線方法，係使從被保持成大致平行之複數個線軸分別解繞出之複數條線材分別插通被保持成大致平行之複數個管嘴，將從前述複數個管嘴分別送出之複數條線材一邊捻繞、一邊捲繞於被繞線構件之外周，其中，使前述複數個管嘴繞與前述複數個管嘴大致平行之旋轉軸旋轉；使前述複數個線軸繞與前述複數個線軸大致平行且與前述複數個管嘴之旋轉軸同軸或大致平行之旋轉軸，與前述複數個管嘴之旋轉同步地旋轉。
  6. 一種繞線方法，係使用申請專利範圍第1項之繞線裝置將線材捲繞於具有端子之前述被繞線構件，其具備：將從前述複數個管嘴送出之複數條線材各自之前端固定於前述端子的步驟； 藉由前述管嘴旋轉驅動機構使前述複數個管嘴旋轉而一邊捻繞複數條線材、一邊從前述被繞線構件形成一定長度之捻繞部的步驟；以及將從旋轉之前述複數個管嘴分別送出之複數條線材一邊捻繞一邊捲繞於繞軸旋轉之前述被捲線構件外周的步驟；以對應前述被捲線構件之旋轉速度將前述捻繞部之長度保持於一定之方式控制前述管嘴旋轉驅動機構所致之前述複數個管嘴之旋轉。
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