繞線裝置以及繞線方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及向多極電樞的磁極卷繞線圈形成用的線材的繞線裝置以及繞線方法。
【背景技術】
[0002]一般而言，在多極電樞的磁極上形成由纏繞的線材構成的線圈。以往，作為該線圈的形成方法，已知如JP2000 - 245120A公開那樣使用稱為插入物的裝置的方法。另外，已知如JP2003 - 169455A公開那樣使能夠放出線材的噴嘴繞該磁極的周圍旋轉，將從該噴嘴放出的線材直接纏繞于該磁極的方法。JP2000 - 245120A公開的使用插入物的方法為將預先被纏繞成環(huán)形的線材，邊從多極電樞的一方的端部沿軸向拉伸，邊插入磁極與磁極之間的狹縫，最終將該纏繞成環(huán)形的線材安裝于多極電樞的磁極的方法。
[0003]根據(jù)這樣的插入物方法，纏繞的環(huán)形的線材沿多極電樞的軸向被拉伸而變形為又細又長。這樣變形并筆直地延伸的線材，邊從多極電樞的端部被拉動，邊被插入形成于磁極間的筆直的狹縫。因此，存在由于拉動而引起線材延伸的顧慮。另外，由于延伸后的線材，邊沿長邊方向摩擦，邊被插入該狹縫，因此存在因上述摩擦而對線材造成損傷的顧慮。
[0004]對此，在JP2003 - 169455A公開的將從噴嘴放出的線材直接纏繞于該磁極的方法中，認為難以產(chǎn)生由線材的延伸、摩擦所引起的損傷。但是，例如，在旋轉變壓器所使用的多極電樞中，有的多極電樞供線材插入的狹縫的寬度狹窄。在這樣狹縫的寬度狹窄的情況下，有時無法使噴嘴進入到該狹縫的內(nèi)部，無法使噴嘴繞磁極的周圍旋轉。因此，在具有噴嘴不能進入的狹縫的多極電樞中，存在無法將從噴嘴放出的線材直接纏繞于該磁極的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供不給線材帶來損傷，能夠使由被纏繞的線材構成的線圈形成于多極電樞的磁極的繞線裝置以及繞線方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的方式，繞線裝置具備:一對第一卡定爪，它們以夾住多極電樞的磁極的方式空開間隔設置；飛輪，其一邊在一對第一卡定爪的周圍旋轉一邊放出線材，從而向一對第一卡定爪以掛繞的方式纏繞線材；以及第一移動機構，它們使一對第一卡定爪移動到夾住磁極的位置，將纏繞于一對第一卡定爪之間的線材插入磁極間的狹縫，使得線材纏繞于磁極。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的實施方式的繞線裝置的立體圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的實施方式的繞線裝置的主視圖。
[0009]圖3是本發(fā)明的實施方式的繞線裝置的右視圖。
[0010]圖4是沿圖2的B — B線剖開的剖視圖。
[0011]圖5是沿圖3的A — A線剖開的剖視圖。
[0012]圖6是示出線材纏繞于一對卡定爪的狀態(tài)的主視圖。
[0013]圖7是示出由纏繞于上述一對卡定爪的線材構成的線圈的沿圖6的C 一 C線剖開的剖視圖。
[0014]圖8是示出由該被纏繞的線材構成的線圈被插入狹縫的狀態(tài)的沿圖7的D— D線剖開的剖視圖。
[0015]圖9是示出線材纏繞于一對第一卡定爪的狀態(tài)的立體圖。
[0016]圖10是示出纏繞于一對第一^^定爪的線材被插入狹縫的狀態(tài)的立體圖。
[0017]圖11是示出從被纏繞的線材拔出一對第二卡定爪的狀態(tài)的立體圖。
[0018]圖12是示出線材纏繞于一對第二卡定爪的狀態(tài)的立體圖。
[0019]圖13是示出纏繞于一對第二卡定爪的線材被插入狹縫的狀態(tài)的立體圖。
[0020]圖14是示出從被纏繞的線材拔出一對第一卡定爪的狀態(tài)的立體圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0022]圖1?圖3示出本發(fā)明的實施方式的繞線裝置100。如圖1所示，繞線裝置100為將線材3卷繞于構成馬達、旋轉變壓器或者發(fā)電機的多極電樞I的多個磁極2的周圍的裝置。多極電樞I在旋轉變壓器中被使用，具備環(huán)形部la、以及從環(huán)形部Ia朝向徑向外側呈放射狀地突出的多個磁極2。如圖8所示，在多極電樞I的各磁極2之間，呈開口地設有供線材3插入的筆直的狹縫lb。供線材3插入的狹縫Ib的寬度W被設定為比線材3的外徑D的成倍的值略寬。具體而言，寬度W被設定為能夠將2根線材3以在狹縫Ib的寬度方向重疊的狀態(tài)插入，但不能夠將3根線材3以在狹縫Ib的寬度方向重疊的狀態(tài)插入那樣的寬度。狹縫Ib形成為相對于環(huán)形部Ia的中心軸平行且筆直。換句話說，磁極2的剖面構成四邊形，磁極2的外周面由平滑狀的4個平面構成。
[0023]如圖1?圖3所示，繞線裝置100具備:供各部件配置的基臺5 ;支承臺6，其組裝為方形并安裝于基臺5上；以及分度機構7，其安裝于支承臺6，通過使多極電樞I旋轉來將磁極2依次送到繞線位置。如圖4所示，支承臺6具備:一對側板6a、6b，它們空開間隔夾住多極電樞I設置；以及端板6c、6d，它們連結一對側板6a、6b的端部而組裝為方形。
[0024]以下，在各圖中，設定彼此正交的X、Y以及Z三個軸，對繞線裝置100的構成進行說明。X軸為多極電樞I的軸向即大致水平橫方向，Y軸為多極電樞I的徑向即大致水平前后方向，Z軸為多極電樞I的徑向、且沿在上方形成繞線的磁極2所處的鉛垂方向延伸的軸。
[0025]如圖5所示，分度機構7將多極電樞I支承為使其軸向處于水平。分度機構7具備:分度馬達9，其經(jīng)由安裝板8固定于支承臺6 ;分度臺11，其與分度馬達9的輸出軸9a連結并安裝有多極電樞I ;安裝工具12，其構成為能夠固定為與分度臺11同軸，并與分度臺11 一起夾持多極電樞I。多極電樞I將環(huán)形部la(參照圖1)配置為與分度臺11同軸。這樣配置的多極電樞I經(jīng)由安裝螺釘12a被安裝工具12和分度臺11夾持，由此被支承為與分度馬達9的水平的輸出軸9a同軸。
[0026]在分度機構7中，由于多極電樞I被支承為與分度馬達9的水平的輸出軸9a同軸，因此，若驅動分度馬達9，則支承于分度臺11的多極電樞I以其軸為中心旋轉。其中，在繞線裝置100中，向被支承為中心軸水平的多極電樞I的位于Z軸方向上方的磁極2進行繞線，將位于其上方的磁極2稱為“處于繞線位置的磁極2”。在對處于繞線位置的磁極2的繞線操作結束后，驅動分度馬達9，使多極電樞I旋轉，從而使下一個將要繞線的磁極2向Z軸方向上方的繞線位置運送。這樣，分度機構7構成為將多極電樞I的磁極2依次向繞線位置運送。
[0027]繞線裝置100以線材3纏繞于處于多極電樞I的繞線位置的磁極2的方式將纏繞成環(huán)形的線材3插入磁極2間的狹縫lb。在本實施方式中，示出纏繞成環(huán)形的線材3被插入形成于單一的磁極2的兩側的狹縫Ib的情況。
[0028]繞線裝置100具備:一對第一^^定爪13、14，它們以夾住多極電樞I的磁極2的方式空開間隔地設置；飛輪51，其在一對第一卡定爪13、14的周圍旋轉的同時放出線材3從而以掛繞的方式向一對第 ^定爪13、14纏繞線材3 ;以及第一移動機構16、21，它們使一對第一卡定爪13、14移動到夾住磁極2的位置，以線材3纏繞于磁極2的方式將纏繞于一對第—^定爪13、14之間的線材3向磁極2間的狹縫Ib插入。
[0029]一對第一^^定爪13、14以從多極電樞I的軸向即X軸方向夾住磁極2的方式空開間隔H(參照圖2)地設置。如圖4的放大圖所示，一對第一卡定爪13、14形成為，在夾住磁極2的狀態(tài)下，其Y軸方向的寬度尺寸A為與磁極2的周向的寬度B相同的長度或者比磁極2的周向的寬度B稍長的長度。對一對第—^定爪13、14而言，與磁極2對置的面形成為平面，與磁極2相反側的面形成為以中央向X軸方向的外側鼓出的方式彎曲。這樣，一對第一卡定爪13、14為剖面形狀呈D字形的棒狀物。
[0030]如圖2所示，對繞線裝置100而言，作為使一對第一卡定爪13、14移動的第一移動機構，具備右第一移動機構16以及左第一移動機構21。右第一移動機構16通過X軸、Y軸、以及Z軸方向伸縮促動器17?19的組合而構成，使一方的第一卡定爪13向三個軸向移動。左第一移動機構21通過X軸、Y軸、以及Z軸方向伸縮促動器22?24的組合而構成，使另一方的第一卡定爪14向三個軸向移動。右第一移動機構16和左第一移動機構21形成為相同結構且對稱。
[0031]第一移動機構16、21的伸縮促動器17?19、22?24構成為，包括:細長的箱形殼體17d?19d、22d?24d ;在殼體17d?19d、22d?24d內(nèi)部沿長度方向延伸地設置并被伺服馬達17a?19a、22a?24a轉動驅動的滾珠絲杠17b?19b、22b?24b ;以及與滾珠絲杠17b?19b、22b?24b螺合并平行移動的從動子17c?19c、22c?24c等。伸縮促動器17?19、22?24構成為，若驅動伺服馬達17a?19a、22a?24a而使?jié)L珠絲杠17b?19b,22b?24b旋轉，則與滾珠絲杠17b?19b、22b?24b螺合的從動子17c?19c、22c?24c能夠沿殼體17d?19d、22d?24d的長度方向移動。
[0032]—對第一卡定爪13、14分別經(jīng)由第一移動板15、20安裝于第一移動機構16、21。若具體地說明，則將設有第一卡定爪13、14的第一移動板15、20安裝于X軸方向伸縮促動器17、22的殼體17d、22d以能夠沿X軸方向移動。從動子17c、22c經(jīng)由L形托架25安裝于Z軸方向伸縮促動器18、23的殼體18d、23d，以使得第一移動板15、20能夠與X軸方向伸縮促動器17、22 —起沿Z軸方向移動。另外，將Z軸方向伸縮促動器18、23的從動子18c、23c安裝于Y軸方向伸縮促動器19、24的從動子19c、24c，使第一移動板15、20能夠與X軸以及Z軸方向伸縮促動器17、18、22、23—起沿Y軸方向移動。Y軸方向伸縮促動器19、24的殼體19d、24d分別安裝于支承臺6的側板6a、6b。上述各伸縮促動器17?19、22?