專利名稱：繞線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于向電機(jī)的定子繞線的繞線裝置的改進(jìn)。
內(nèi)轉(zhuǎn)子型電機(jī)的定子是向多個(gè)磁極上纏繞線材而形成的，所述多個(gè)磁極向?qū)臃e多個(gè)環(huán)狀部件而形成的工件的內(nèi)周突出(例見(jiàn)圖5)。目前，對(duì)該定子的各磁極進(jìn)行的繞線是通過(guò)使安裝于主軸上的噴頭和主軸的旋轉(zhuǎn)一起在各磁極的周?chē)?例如以橢圓軌道)公轉(zhuǎn)而進(jìn)行的。根據(jù)這種主軸式的繞線可使繞線作業(yè)高速化。
但是，在該主軸式繞線中，需要在噴頭的線材抽出端和磁極之間設(shè)置一定程度的間隔，故在繞線時(shí)，不能精確地控制噴頭的線材抽出端的位置。例如不能精密地匹配噴頭在磁極周?chē)墓D(zhuǎn)和向磁極軸方向的輸送，從而使繞線產(chǎn)生混亂。并且，當(dāng)所述工件為在磁極和磁極之間具有凸部型的工件(例見(jiàn)圖5)時(shí)，有時(shí)該凸部也會(huì)干擾噴頭的軌跡。
因此，在如本申請(qǐng)人的特開(kāi)平10-271774號(hào)公報(bào)所記載的繞線裝置中，采用了如下的結(jié)構(gòu)，即，具有使噴頭分別在三軸方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(隨動(dòng)機(jī)構(gòu))，通過(guò)組合這些移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作使噴頭可在三維方向運(yùn)動(dòng)，可精密地控制噴頭的線材抽出端的位置。由此，可進(jìn)行占空因數(shù)高的定向繞線，可提高電機(jī)的特性。
但是，在該特開(kāi)平10-271774號(hào)公報(bào)所記載的繞線裝置中，噴頭的三維移動(dòng)機(jī)構(gòu)是將前后、左右、上下的各移動(dòng)機(jī)構(gòu)依次疊裝構(gòu)成的，故下側(cè)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)必須使其他移動(dòng)機(jī)構(gòu)一起動(dòng)作，這樣，動(dòng)作就遲緩了。其結(jié)果阻礙了繞線作業(yè)的高速化。
例如，若用前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)前后可移動(dòng)地支承左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用該左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)左右可移動(dòng)地支承上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而，用該上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)上下可移動(dòng)地支承噴頭部，則可使噴頭部在三維方向移動(dòng)，但是這種情況下，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)必須使左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)和上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)與噴頭部一起運(yùn)動(dòng)，而左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)必須使上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)與噴頭部一起運(yùn)動(dòng)。因此，由前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的噴頭的前后動(dòng)作和左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的噴頭的左右動(dòng)作不能實(shí)現(xiàn)高速化。
為了解決這種問(wèn)題，有如下的繞線裝置，該繞線裝置通過(guò)組合工件的往復(fù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作和由三維移動(dòng)機(jī)構(gòu)最上部的上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的噴頭動(dòng)作，可使圍繞磁極使噴頭公轉(zhuǎn)的動(dòng)作(求ックスモ-ション，箱動(dòng)作)高速進(jìn)行。但是，這種繞線裝置中，當(dāng)工件的重量(慣性力矩)達(dá)到一定程度以上時(shí)，就會(huì)變得不能精密地控制工件的往復(fù)動(dòng)作。其結(jié)果，繞線精度就會(huì)降低。另外，對(duì)磁極間有凸部型的工件而言，不與該凸部相干擾地、以工件的往復(fù)動(dòng)作代替噴頭的左右動(dòng)作，其本身就很難。
如上所述，在現(xiàn)有繞線裝置中，繞線作業(yè)的高精度化和高速化是不能兩立的。
本發(fā)明就是著眼于這種問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，其目的在于，提供一種繞線裝置，該繞線裝置使用三維方向的噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)，對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子型電機(jī)的定子等工件的卷繞部進(jìn)行繞線，可進(jìn)行高精度且高速的繞線。
在第一發(fā)明中，繞線裝置包括噴頭部，具有對(duì)線材進(jìn)行導(dǎo)向的噴頭；至少三個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使該噴頭部向三維方向移動(dòng)，由這些移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的噴頭的動(dòng)作使自所述噴頭抽出的線材卷繞在工件的卷繞部，該繞線裝置還包括連接部件，該連接部件將所述至少三個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)分別直接連接在所述噴頭部，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部，剩余的移動(dòng)機(jī)構(gòu)可移動(dòng)地支承該兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在第二發(fā)明中，所述直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)是使所述噴頭部向與所述卷繞部的軸大致垂直的兩個(gè)方向移動(dòng)的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在第三發(fā)明中，包括工件動(dòng)作部件，該工件動(dòng)作部件使所述工件動(dòng)作，以使所述卷繞部滑動(dòng)，所述直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)是使所述噴頭部向所述卷繞部的軸向移動(dòng)的軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和使所述噴頭部向與所述卷繞部的軸大致垂直的方向、而且與所述卷繞部的滑動(dòng)不同的方向移動(dòng)的垂直方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在第四發(fā)明中，所述直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述噴頭部向相互垂直的方向移動(dòng)，同時(shí)，所述連接部件由經(jīng)可向另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向滑動(dòng)的卡合部將各移動(dòng)機(jī)構(gòu)卡合于所述噴頭部的卡合部件構(gòu)成。
在第五發(fā)明中，繞線裝置包括噴頭部，具有對(duì)線材進(jìn)行導(dǎo)向的噴頭；上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，上下方向可移動(dòng)地支承該噴頭部；二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可向沿水平面的方向移動(dòng)地支承該上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使自所述噴頭抽出的線材卷繞在工件的卷繞部，該繞線裝置還包括使所述噴頭部相對(duì)于所述卷繞部的軸左右方向移動(dòng)的噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該繞線裝置還包括連接部件，可與所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)并列向沿水平面的方向移動(dòng)地將該噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)支承在所述二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，同時(shí)，該連接部件將所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)分別直接連接在所述噴頭部，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部。
在第六發(fā)明中，繞線裝置包括噴頭部，具有對(duì)線材進(jìn)行導(dǎo)向的噴頭；上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，上下方向可移動(dòng)地支承該噴頭部；二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可向沿水平面的方向移動(dòng)地支承該上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使自所述噴頭抽出的線材卷繞在工件的卷繞部，該繞線裝置還包括使所述工件以所述卷繞部相對(duì)于軸向左右滑動(dòng)的方式動(dòng)作的工件動(dòng)作部件；使所述噴頭部沿所述卷繞部的軸向移動(dòng)的噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)；該繞線裝置還包括連接部件，可與所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)并列向沿水平面的方向移動(dòng)地將該噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)支承在所述二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，同時(shí)，該連接部件將所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)分別直接連接在所述噴頭部，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部。
在第一發(fā)明中，使噴頭部移動(dòng)的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)利用連接部件被分別直接連接在噴頭部，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部，故兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)各自不需要支承另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量，且各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的噴頭部的移動(dòng)不會(huì)受另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻礙。因此，可使這兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)高速動(dòng)作，其結(jié)果，可使至少三個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的高精度的繞線作業(yè)高速化。
在第二發(fā)明中，直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)是使噴頭部在與工件卷繞部的軸向垂直的兩個(gè)方向(例如上下方向和左右(水平)方向)移動(dòng)的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，故可使噴頭的線材抽出端繞卷繞部公轉(zhuǎn)的動(dòng)作(箱動(dòng)作)高速化，可使繞線作業(yè)高速化。另外，這種情況下，噴頭向卷繞部的輸送由支承上述兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量的剩余的移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，但該輸送動(dòng)作不會(huì)隨著上述箱動(dòng)作而要求高速化，故不會(huì)對(duì)繞線作業(yè)產(chǎn)生障礙。
在第三發(fā)明中，箱動(dòng)作通過(guò)工件動(dòng)作部件驅(qū)動(dòng)的工件卷繞部的滑動(dòng)和垂直方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的噴頭的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，噴頭向卷繞部軸向的輸送由軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，故繞線作業(yè)、包括輸送動(dòng)作均可高速化。
在第四發(fā)明中，直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向?yàn)橄嗷ゴ怪钡膬蓚€(gè)方向，同時(shí)，所述連接部件由經(jīng)可向另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向滑動(dòng)的卡合部(例如導(dǎo)軌狀卡合部)將各移動(dòng)機(jī)構(gòu)卡合于所述噴頭部，故使合理的連接部件簡(jiǎn)單化，可降低成本。
在第五發(fā)明中，使上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)并列地支承在二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)連接部件將噴頭部分別直接與這些上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部，故上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)各自不需要支承另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)阻礙各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的噴頭部的移動(dòng)。因此，繞線作業(yè)時(shí)的箱動(dòng)作可通過(guò)上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的組合而高速進(jìn)行，可使繞線作業(yè)高速化。另外噴頭部的退避等需要大行程的動(dòng)作由二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，故噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用至少具有箱動(dòng)作所需行程的小型且可高速動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，可進(jìn)一步使繞線作業(yè)高速化。
在第六發(fā)明中，使上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)并列地支承在二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)連接部件將噴頭部分別直接與這些上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部，故上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)各自不需要支承另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)阻礙各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的噴頭部的移動(dòng)。因此，繞線作業(yè)時(shí)的箱動(dòng)作可通過(guò)工件動(dòng)作部件驅(qū)動(dòng)的卷繞部的擺動(dòng)和上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的噴頭部的上下動(dòng)作的組合而高速進(jìn)行，同時(shí)，噴頭的向卷繞部軸向的輸送動(dòng)作也可由噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)高速進(jìn)行，可使繞線作業(yè)直至包括輸送動(dòng)作高速化。另外噴頭部的退避等需要大行程的動(dòng)作由二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，故噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用至少具有輸送動(dòng)作所需行程的小型且可高速動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，可進(jìn)一步使繞線作業(yè)高速化。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的繞線裝置的立體圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的繞線裝置的剖面圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的繞線裝置的剖面圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的工件及絕緣體的側(cè)面圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的工件的剖面圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的繞線裝置的立體圖。
下面參照


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1～圖3顯示本發(fā)明實(shí)施例1的繞線裝置1。
如圖所示，在繞線裝置1的基臺(tái)2上設(shè)置有工件固定夾具3，該工件固定夾具3上保持有工件4。該工件4的卷繞部即各磁極4A上卷繞有自噴頭部10的噴頭11抽出的線材9(見(jiàn)圖5)。
工件4是將多個(gè)環(huán)狀部件層積構(gòu)成的，如圖4所示，安裝有絕緣體(絕緣用部件)5(在圖1～圖3中省略圖示)。而且，如圖5所示，通過(guò)在突出于環(huán)的內(nèi)周側(cè)的多個(gè)Y字形磁極4A上依次纏繞線材9，形成內(nèi)轉(zhuǎn)子型電機(jī)的定子。另外，各磁極4A間的線材(連接線)或收納于絕緣體5上形成的導(dǎo)向槽5A或纏繞在各磁極4A間形成凸部4B上立設(shè)的纏繞柱(未圖示)上固定。
工件固定夾具3是利用外周保持工件4的，由伺服電機(jī)6驅(qū)動(dòng)，可繞軸旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。利用該工件固定夾具3的旋轉(zhuǎn)，依次將工件4的各磁極4A配置于噴頭部10的正面。工件固定夾具3的旋轉(zhuǎn)通過(guò)司服電機(jī)6實(shí)現(xiàn)，故該變址動(dòng)作可任意設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度(分度角)，即使在磁極4A的間隔發(fā)生變更的情況下，也可容易地應(yīng)對(duì)。
在噴頭部10中，在向支承板12的前方水平延伸的延伸部12A上垂直地支承有導(dǎo)向筒13。自未圖示的線材源供給的線材9穿通該導(dǎo)向筒13，自噴頭11被抽出，該噴頭11大致與被繞線的磁極4A平行地安裝于導(dǎo)向筒13下端側(cè)。
繞線裝置1，作為使噴頭部10向三維方向移動(dòng)的三維移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20、前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30、上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40、噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50等四個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。這四個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)均由絲杠機(jī)構(gòu)構(gòu)成。而且，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30、上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40、噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50等三個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)在向工件4繞線時(shí)，使噴頭部10動(dòng)作，使噴頭11的抽出端部繞磁極4A進(jìn)行公轉(zhuǎn)動(dòng)作(箱動(dòng)作)。與此相對(duì)，基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20不用于繞線作業(yè)時(shí)，用于使噴頭部10自工件4附近向橫向大幅度退避的情況等。
下面就各移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，首先，基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20具有固設(shè)于基臺(tái)2的主體架21，在該主體架21上支承有相對(duì)于工件4左右方向(與繞線的磁極4A的軸垂直的水平方向)延伸的螺桿軸22。該螺桿軸22由驅(qū)動(dòng)電機(jī)23驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，利用該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，擰合于螺桿軸22上的支承部件24沿固設(shè)于主體架21上的導(dǎo)軌25，相對(duì)于工件4左右移動(dòng)。
在前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30的主體架31上支承有相對(duì)于工件4前后方向(與繞線的磁極4A的軸向)延伸的螺桿軸32，同時(shí)，固設(shè)有同樣前后延伸的導(dǎo)軌35。支承部件34擰合于螺桿軸32上，同時(shí)，沿導(dǎo)軌35自由滑動(dòng)。這樣，當(dāng)通過(guò)電機(jī)33的驅(qū)動(dòng)使螺桿軸32旋轉(zhuǎn)時(shí)，主體架31相對(duì)于支承部件34前后移動(dòng)。
該前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30的支承部件34固定于基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20的支承部件24上。這樣，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30利用基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20作為整體左右移動(dòng)。即，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30的主體架31可利用基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20及前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30的絲杠機(jī)構(gòu)在前后左右方向移動(dòng)。
上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40及噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50是分別使噴頭部10上下及左右移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這些上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40的主體架41和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50的主體架51以左右相鄰的狀態(tài)固定在前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30的主體架31前部的固定板36上。由此，噴頭部10通過(guò)組合四個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作可在三維方向移動(dòng)。
這種情況下，作為本發(fā)明特征的結(jié)構(gòu)是，上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40及噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50分別直接連接在噴頭部10上。也就是說(shuō)，上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40及噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50均不支承另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量，僅支承、驅(qū)動(dòng)噴頭部10。這樣，要驅(qū)動(dòng)的重量?jī)H為噴頭部10很輕，所以，由上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40及噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50驅(qū)動(dòng)上下及左右的動(dòng)作可以非常快。
詳細(xì)說(shuō)明如下，上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40的主體架41上支承有上下延伸的螺桿軸42，同時(shí)固設(shè)有同樣上下延伸的導(dǎo)軌45，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)43驅(qū)動(dòng)的螺桿軸42的旋轉(zhuǎn)，擰合于螺桿軸42上的上下移動(dòng)部件44沿導(dǎo)軌45上下移動(dòng)。噴頭部10連接在該上下移動(dòng)部件44上，從而上下運(yùn)動(dòng)，但是，這種情況下，上下移動(dòng)部件44和噴頭部10的連接通過(guò)固設(shè)于上下移動(dòng)部件44前面、水平方向延伸的導(dǎo)軌47和噴頭部10的支承板12背面形成的導(dǎo)軌槽12A的卡合而實(shí)現(xiàn)。這樣，噴頭部10在上下方向與上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40的上下移動(dòng)部件44連接為一體，由上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40使其動(dòng)作，另一方面，在左右方向不受約束地、與噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50無(wú)關(guān)地動(dòng)作。
另外，噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50在主體架51上支承有左右延伸的螺桿軸52，同時(shí)固設(shè)有同樣左右延伸的導(dǎo)軌55，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)53驅(qū)動(dòng)的螺桿軸52的旋轉(zhuǎn)，擰合于螺桿軸52上的左右移動(dòng)部件54沿導(dǎo)軌55左右移動(dòng)。噴頭部10連接在該左右移動(dòng)部件54上，從而左右運(yùn)動(dòng)，但是，上下移動(dòng)部件54和噴頭部10的連接通過(guò)使噴頭部10的支承板12背面固定的滑動(dòng)部件14、卡合于固設(shè)在左右移動(dòng)部件54前面的夾持部件57上而實(shí)現(xiàn)。這種情況下，夾持部件57自兩側(cè)將滑動(dòng)部件14夾入，滑動(dòng)部件14相對(duì)于夾持部件57左右固定，同時(shí)，上下方向可滑動(dòng)，且可拔出。利用這種結(jié)構(gòu)，噴頭部10在左右方向與噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50的左右移動(dòng)部件54連接為一體，由噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50使其動(dòng)作，另一方面，在上下方向不受約束地、與上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40無(wú)關(guān)地動(dòng)作。
如上所述，通過(guò)導(dǎo)軌47和導(dǎo)軌槽12A連接上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40和噴頭部10，通過(guò)夾持部件57和滑動(dòng)部件14連接噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50和噴頭部10，從而各移動(dòng)機(jī)構(gòu)40、50可在相互不干擾另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)、也不需要支承另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量的前提下，使噴頭部10動(dòng)作。因此，可使上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50驅(qū)動(dòng)的噴頭部10的上下左右動(dòng)作高速化，對(duì)工件4繞線時(shí)，對(duì)噴頭11要求的箱動(dòng)作可高速進(jìn)行。另外，導(dǎo)軌47和導(dǎo)軌槽12A及夾持部件57和滑動(dòng)部件14相當(dāng)于權(quán)利要求中的連接部件的卡合部。
噴頭部10的支承板12上形成的導(dǎo)軌槽12A和上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40的上下移動(dòng)部件44的導(dǎo)軌47以足夠的長(zhǎng)度設(shè)定，從而即使由噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50使噴頭部10移動(dòng)到左右行程終端，也不會(huì)使卡合分開(kāi)。如上所述，噴頭部10的滑動(dòng)部件14雖然可自噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50的夾持部件57脫開(kāi)，但夾持部件57的上下方向長(zhǎng)度設(shè)定使得至少在繞線作業(yè)時(shí)的噴頭部10的行程范圍內(nèi)，滑動(dòng)部件14總是與夾持部件57卡合。
下面說(shuō)明作用。
在繞線作業(yè)時(shí)，首先，將工件4設(shè)置于工件固定夾具3上，將線材9穿通噴頭11，同時(shí)，組合基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20、前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30、上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作，使噴頭部10向工件4的環(huán)的內(nèi)側(cè)移動(dòng)，使噴頭11的線材抽出端配置于要繞線的磁極4A的正面。這種情況下，自噴頭11抽出的線材9的端部由未圖示的夾頭把持。
然后，通過(guò)組合前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30、上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40、噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作，將線材9卷繞于磁極4A上。具體地說(shuō)，通過(guò)上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作，使噴頭11的線材抽出端繞磁極4A公轉(zhuǎn)，在磁極4A的周?chē)p繞線材9，同時(shí)，每纏繞一周就由前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30將線材9向磁極4A的軸向送進(jìn)線材9的寬度尺寸的量，從而，將線材9自磁極4A的基端至前端排列纏繞。這種對(duì)磁極4A的排列纏繞直至進(jìn)行到規(guī)定的圈數(shù)。
這種情況下，上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50被直接連接在噴頭部10上，上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40僅支承噴頭部10的重量，不會(huì)相互支承另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量，故可高速動(dòng)作。因此，可高速進(jìn)行線材9對(duì)磁極4A的纏繞，可使繞線作業(yè)高效化。另外，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30同時(shí)支承噴頭部10和上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50的重量，動(dòng)作的高速化有限，但由于前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30只不過(guò)是進(jìn)行向磁極4A的軸向的送進(jìn)動(dòng)作，故不要求太高的高速動(dòng)作，不會(huì)對(duì)繞線作業(yè)產(chǎn)生影響。
這樣進(jìn)行完一個(gè)對(duì)磁極4A的繞線后，接觸上述夾頭機(jī)構(gòu)的把持，同時(shí)，由伺服電機(jī)6使工件固定夾具3旋轉(zhuǎn)，將下一要繞線的磁極4A配置于噴頭11的正面，以和上述同樣的順序，對(duì)該磁極4A進(jìn)行繞線。另外，磁極4A間的線材或由導(dǎo)向槽5A(見(jiàn)圖4)導(dǎo)向，或纏繞于凸部4B上立設(shè)的纏繞柱上固定。這種情況下，為了進(jìn)行該纏繞作業(yè)，也可在噴頭部10上設(shè)置使噴頭11旋繞動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。
如上所述，在對(duì)工件4的各磁極4A的繞線結(jié)束后，將線材9的卷繞開(kāi)始端及卷繞結(jié)束端在規(guī)定的長(zhǎng)度切斷，使一個(gè)工件4的繞線作業(yè)結(jié)束。
圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例2的繞線裝置101。
下面對(duì)該繞線裝置101，以其與上述實(shí)施例1的繞線裝置1的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。繞線裝置101，作為使噴頭部110向三維方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括基臺(tái)側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)120、左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)130、上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)140、噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)150。這種情況下，噴頭部110采用與上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)140和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)150分別直接連接的結(jié)構(gòu)。
繞線裝置101進(jìn)行的繞線作業(yè)是通過(guò)組合上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)140及噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)150驅(qū)動(dòng)的噴頭111的上下及前后動(dòng)作和工件固定夾具103驅(qū)動(dòng)的工件104的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō)，繞線作業(yè)由箱動(dòng)作和線材9的送進(jìn)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)，其中，所述箱動(dòng)作是通過(guò)組合上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)140驅(qū)動(dòng)的上下動(dòng)作和工件固定夾具103的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，使噴頭111的線材抽出端繞工件104的磁極104A公轉(zhuǎn)而將線材纏繞在該磁極104A的外周的動(dòng)作，線材9的送進(jìn)動(dòng)作是通過(guò)利用噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)150使噴頭111在磁極104A軸向運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的。另外，噴頭固定夾具103與繞線裝置1的由伺服電機(jī)6驅(qū)動(dòng)噴頭固定夾具3旋轉(zhuǎn)一樣，由未圖示的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
下面就各移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，基臺(tái)側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)120具有固設(shè)于基臺(tái)102的主體架121，利用絲杠機(jī)構(gòu)相對(duì)于該主體架121使前后移動(dòng)部件124沿工件4的前后方向運(yùn)動(dòng)。在該前后移動(dòng)部件124上固定、支承有左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)130的主體架131。左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)130利用絲杠機(jī)構(gòu)相對(duì)于主體架131使左右移動(dòng)部件134沿工件104的左右方向運(yùn)動(dòng)。
在左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)130的左右移動(dòng)部件134上，前后并列固定有上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)140的主體架141及噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)150的主體架151。上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)140和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)150利用絲杠機(jī)構(gòu)使上下移動(dòng)部件144、前后移動(dòng)部件155分別相對(duì)于主體架141、151上下、前后移動(dòng)。
噴頭部110的支承板112前后方向延伸，直接連接在上下移動(dòng)部件144及前后移動(dòng)部件155上。具體地說(shuō)，在前后方向延伸形成于支承板112上的導(dǎo)軌槽112A上，前后方向滑動(dòng)自如地卡合固設(shè)于上下移動(dòng)部件144上的導(dǎo)軌147。固定于支承板112上的滑動(dòng)部件114由固定于前后移動(dòng)部件154上的夾持部件157前后夾持。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)140和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)150不相互干擾另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，不支承另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量，故可使噴頭部110高速動(dòng)作。另外，如果工件104及工件固定夾具103較輕，則工件104的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作也可高速進(jìn)行。因此，通過(guò)這些動(dòng)作的組合可極高速進(jìn)行包括送進(jìn)動(dòng)作在內(nèi)的繞線作業(yè)。這樣，本實(shí)施例在下述情況下可高效地使繞線動(dòng)作高速化，該情況為工件104及工件固定夾具103較輕，另外在工件104的磁極104A之間沒(méi)有凸部等，可用工件104的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作代替噴頭111的左右動(dòng)作的情況。
權(quán)利要求
1.一種繞線裝置，它包括具有對(duì)線材進(jìn)行導(dǎo)向的噴頭的噴頭部，以及使該噴頭部向三維方向移動(dòng)的至少三個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)；由這些移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的噴頭的動(dòng)作使自所述噴頭抽出的線材卷繞在工件的卷繞部，其特征在于，該繞線裝置還包括連接部件，該連接部件將所述至少三個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)分別直接連接在所述噴頭部，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部，剩余的移動(dòng)機(jī)構(gòu)可移動(dòng)地支承該兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的繞線裝置，其特征在于，所述直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)是使所述噴頭部向與所述卷繞部的軸大致垂直的兩個(gè)方向移動(dòng)的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的繞線裝置，其特征在于，它包括工件動(dòng)作部件，該工件動(dòng)作部件使所述工件動(dòng)作，以使所述卷繞部滑動(dòng)，所述直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)是使所述噴頭部向所述卷繞部的軸向移動(dòng)的軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、和使所述噴頭部在與所述卷繞部的軸大致垂直的、且與所述卷繞部的滑動(dòng)不同的方向移動(dòng)的垂直方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的繞線裝置，其特征在于，所述直接連接在噴頭部的兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)是使所述噴頭部向相互垂直的方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)，所述連接部件由卡合部件構(gòu)成，該卡合部件通過(guò)可在另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向滑動(dòng)的卡合部將各移動(dòng)機(jī)構(gòu)卡合于所述噴頭部。
5.一種繞線裝置，它包括具有對(duì)線材進(jìn)行導(dǎo)向的噴頭的噴頭部，在上下方向可移動(dòng)地支承該噴頭部的上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可在沿水平面的方向移動(dòng)地支承該上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)；將自所述噴頭抽出的線材卷繞在工件的卷繞部，其特征在于，該繞線裝置還包括使所述噴頭部相對(duì)于所述卷繞部的軸左右方向移動(dòng)的噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該繞線裝置還包括連接部件，可與所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)并列地在沿水平面的方向移動(dòng)地將該噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)支承在所述二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，同時(shí)，該連接部件將所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)分別直接連接在所述噴頭部，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部。
6.一種繞線裝置，包括具有對(duì)線材進(jìn)行導(dǎo)向的噴頭的噴頭部，在上下方向可移動(dòng)地支承該噴頭部的上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可在沿水平面的方向移動(dòng)地支承該上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)；將自所述噴頭抽出的線材卷繞在工件的卷繞部，其特征在于，該繞線裝置還包括使所述工件以所述卷繞部相對(duì)于軸向左右滑動(dòng)的方式動(dòng)作的工件動(dòng)作部件，以及使所述噴頭部沿所述卷繞部的軸向移動(dòng)的噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)；該繞線裝置還包括連接部件，可與所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)并列地在沿水平面的方向移動(dòng)地將該噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)支承在所述二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，同時(shí)，該連接部件將所述上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴頭側(cè)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)分別直接連接在所述噴頭部，且在各移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)方向上，另外的移動(dòng)機(jī)構(gòu)不約束噴頭部。
全文摘要
一種繞線裝置,使用三維方向的噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)工件的卷繞部進(jìn)行繞線,可進(jìn)行高精度且高速的繞線。作為使噴頭部10向三維方向移動(dòng)的絲杠機(jī)構(gòu)包括:基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20、前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30、上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40、噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50。用基臺(tái)側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)20可移動(dòng)地支承前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30,同時(shí),將上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40和噴頭側(cè)左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50支承在該前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)30上。噴頭部10的支承板12通過(guò)導(dǎo)軌47和導(dǎo)軌槽12A之間連接在上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)40的上下移動(dòng)部件44上,通過(guò)夾持部件57和滑動(dòng)部件14直接連接在左右移動(dòng)機(jī)構(gòu)50的左右移動(dòng)部件54上。
文檔編號(hào)H02K15/095GK1271952SQ00108120
公開(kāi)日2000年11月1日 申請(qǐng)日期2000年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月28日
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