專利名稱：偏轉線圈的繞線裝置和繞線方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種繞線方法和裝置，憑借它可把偏平的線材自動地，無扭曲地纏繞在陰極射線管，如布勞恩管所用的偏轉線圈上。
背景技術：
在將偏平線材纏繞在偏轉線圈架(也叫卷軸)的過程中必須把這偏平線材有序地繞在偏轉線圈架上開的一些繞線槽中。但是如果所用的偏平線材的斷面是圓形的，則它在位置上就會散亂而不穩(wěn)定，因而經常導致線材重疊的發(fā)生。一旦發(fā)生重疊，線材纏繞的厚度就會增加，因而偏轉線圈的直徑也將必然增加，這樣就會造成偏轉效率的下降。
鑒于上述觀點，新近有人提出了利用具有偏平斷面的偏平線材的建議。在這種情形下，所用的偏平線材具有與制做在偏轉線圈架上的各繞線槽相匹配的寬度，而且只是把線材堆疊在上述槽中，就可能把它有序而不散亂地繞在偏轉線圈架上。
這種偏平線材的例子包括如圖22A所示的這樣的一種偏平組合線材W1，它是用把一些具有圓形斷面的線材11熔融膠合成偏平形狀而制成，圖22B所示那樣的偏平組合線材W2是用把一些具有方形斷面的線材12組裝、熔融膠合成偏平形狀而得到的。
當把線材繞在偏轉線圈架上時，纏繞一圈就會使線材扭轉一次。偏平線材的纏繞如圖23的概念圖所示。如圖所示，當偏平線材W纏繞在一偏轉線圈上時，它在四個拐角部分都會彎折，而且在每個角落都扭轉90度。由此可看出，繞一周就會導致線材W繞它的縱軸扭轉360度。這種扭轉對于使用具有圓形斷面的線材來說不會發(fā)生特別的問題，但在要整齊纏繞偏平線材的情形中則必須消除這種扭轉。
將線材自動纏繞在偏轉線圈架上也要求進行消除這種扭轉的工作。
本發(fā)明解決了上述這個慣常的問題。本發(fā)明的一個目的就是，要將作為偏轉線圈的偏平線材自動繞在偏轉線圈架上而不會引起線材的扭轉。
本發(fā)明的另一個目的是實現(xiàn)偏平線材的高效和高精度自動纏繞而不會引起線材的扭轉。
本發(fā)明的再一目的是將本發(fā)明的裝置和方法使用到廣角偏轉或改善高頻掃描的偏轉效率上。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種偏轉線圈的繞線裝置，這種裝置用于通過在偏轉線圈架上開設的第一和第二圓周溝槽和通過在第一和第二圓周溝槽之間開設的繞線溝槽將偏平線材纏繞在偏轉線圈架上，該繞線裝置包括一個管嘴單元，一個導向單元和一個夾持單元，該管嘴單元具有一個饋送偏平線材的管嘴，一個決定管嘴位置的定位機構，和一個用來使管嘴轉動和定位的轉動機構，這轉動至少可繞線材的縱軸轉動180度，上述導向單元具有一個能對線材進行勾掛和導向的導向機構，一個用來對導向構件進行定位的定位機構以及一個用來將導向機構至少可轉動90度，以便在每個角落處使線材彎曲的轉動機構；上述夾持單元的功能是可拆卸地夾持偏轉線圈架，以便將線材纏繞其上并使偏轉線圈架繞其軸分度地轉換角度和使偏轉線圈朝一預定的某方向轉動。
本發(fā)明還提供了一種偏轉線圈的繞制方法，以便將偏平線材通過在偏轉線圈架上開設的第一和第二圓周溝槽和通過在第一和第二圓周溝槽之間開設的繞線溝槽纏繞在偏轉線圈架上，該方法使用一個管嘴單元，一個導向單元和一個夾持單元，該管嘴單元具有一個饋送偏平線材的管嘴，一個決定管嘴位置的定位機構；該導向單元具有一個能對線材進行勾掛和導向的導向機構，一個用來對導向構件進行定位的定位機構；該夾持單元的功能是可拆卸地夾持偏轉線圈架以便將線材纏繞其上和使偏轉線圈架繞其軸轉動；該方法包括將線材纏繞在由夾持單元夾持的偏轉線圈架上，同時使導向單元在繞線路徑的每個拐角部分能勾掛線材，以便使線材彎折，而且當線材繞偏轉線圈架繞一次時使偏轉線圈繞其軸轉動360度和使管嘴朝偏轉線圈轉動的相同方向旋轉，以防止線材被過度扭轉。
由于導向構件在繞線路徑的拐角部分轉了90度，因而線材就被扭轉了90度，在拐角部分就自然地彎折。
當將偏平線材通過在偏轉線圈架上開設的第一和第二圓周溝槽和通過在這兩圓周溝槽之間開設的繞線溝槽纏繞在偏轉線圈架上時，在四個拐角部分的每一部分處該偏平線材都被彎折，因而被扭轉90度。這就是說，線材繞一周就會使線材繞其縱軸扭轉360度。在這情形下，如果在線材繞一周期間使偏轉線圈轉動360度，則線材的扭轉將會被解除。在這時過度的扭轉將通過使管嘴朝偏轉線圈架轉動的相同方向轉動的方法來防止。
附圖簡述
圖1是在本發(fā)明的一個實施例中使用的繞線裝置的透視圖；圖2是用來繞線的偏轉線圈架的透視圖；圖3是圖2的一個截面圖；圖4是上述實施例所使用的一個XZ饋送單元的透視圖；圖5是上述實施例所使用的一個管嘴單元的透視圖；圖6是上述實施例所使用的一個管嘴轉動單元的正視圖；圖7是上述實施例所使用的一個止動器的前端部分的透視圖；圖8是上述實施例所使用的一個管嘴的截面圖；圖9是上述實施例所使用的一個導向單元的透視圖；圖10是上述實施例所使用的一個導向構件的前端部分的透視圖；圖11是上述實施例所使用的一個夾持單元主體的截面圖；圖12是上述實施例所使用的一個夾具部分和一個夾具的開/閉部分的透視圖；圖13是一個顯示上述實施例所使用的偏轉線圈的夾持狀態(tài)的截面圖；圖14是上述實施例所使用的一個夾具的開/閉裝置的透視圖；圖15是一個顯示上述實施例所使用的控制系統(tǒng)的方框圖；圖16是一個顯示上述實施例所使用的控制系統(tǒng)的流程圖；圖17是上述實施例所使用的一個繞線步驟的說明圖；圖18是上述實施例所使用的一個繞線步驟的說明圖；圖19是上述實施例所使用的一個繞線步驟的說明圖；圖20是上述實施例所使用的一個繞線步驟的說明圖；圖21是上述實施例所使用的一個繞線步驟的說明圖；圖22A和22B是偏平組合線材的透視圖；以及圖23是顯示偏平線材以什么狀態(tài)纏繞在偏轉線圈架上的概念圖。
優(yōu)選實施例描述下面將借助附圖對本發(fā)明作更詳細地介紹。
首先將借助圖2和圖3對偏轉線圈架的結構作一介紹，這兩個圖分別是偏轉線圈架的透視圖和截面圖。H所指示的偏轉線圈架呈喇叭狀，它具有一個大直徑的開口側13和一個小直徑的頸狀側14。偏轉線圈架H也叫做整體式分條偏轉線圈架或分條線圈架或分隔器。它起繞線軸的作用，用作繞線的核心，它是由，例如塑料制成。偏轉線圈H是這樣安裝在布勞恩管上，使得它的開口側13安置在熒光屏一側而它的頸部14則安置在電子槍一側。
偏轉線圈架H的開口側13具有很多的分隔條S1和很多的由分隔條S1形成的繞線溝槽15以及單一的開口側圓周溝槽(第一圓周溝槽)16。同樣，偏轉線圈架H的頸側14也具有很多的分隔條S2和很多由分隔條S2形成并與上述的的繞線槽15相連的繞線槽17以及一條單一的頸狀側圓周溝槽(第二圓周溝槽)18。此外，開口側的邊緣19和頸狀側邊緣20都是從偏轉線圈H突出來的。
圖1是本發(fā)明的一個實施例的繞線裝置的透視圖。如同一圖所示，該繞線裝置上裝有一個安裝在機座31上的管嘴單元32，一個導向單元33，一個張緊單元34和一個夾持單元35。
該管嘴單元32具有一個管嘴36，一個作為管嘴36的轉動和定位機構的管嘴轉動單元37以及一個用作管嘴36的定位機構的XZ饋送單元38。
如圖4中的XZ饋送單元的透視圖所示，這個XZ饋送單元38具有一個X-軸滑動裝置39和一個Z-軸滑動裝置40。這X-軸滑動裝置39是安裝在機座單元31上，而Z-軸滑動裝置是由X-軸滑動裝置39所支撐并可在X-軸方向滑動。該X-軸滑動裝置39的進給螺桿41由伺服電機42所轉動，藉此Z-軸滑動裝置40被定位在X-軸方向。同樣，滑座43是由Z-軸滑動裝置40所支撐并可在Z-軸方向(與X-軸垂直的豎直方向)上滑動，這Z-軸滑動裝置40的進給螺桿44是借助于伺服電機45所轉動，藉此，滑座43就被定位在Z-軸方向上。
管嘴轉動裝置37(圖4中未畫出)被固定在滑座43上，通過上述的X-和Z-軸兩方向上的滑動而將它帶到XZ平面中的預定位置。伺服電機42和45的運作由數(shù)控部分151通過伺服傳動器來控制，這將在以后介紹。
圖5是管嘴單元32的透視圖，而圖6是管嘴轉動裝置37的正視圖。管嘴單元32是用來將偏平線材W從張緊裝置34饋送到偏轉線圈H。管嘴36是固定在一空心軸桿51上，而這軸桿51又由滑座54通過安裝在軸承箱52中的軸承53所支撐。一條帶齒的皮帶57被拖掛在一個固定于上述軸桿51上的帶齒皮帶輪50和一個固定在伺服電機58上的帶齒皮帶輪55以及一個安置在一個中間位置的張緊皮帶輪56之上。在伺服電機58運行過程中，管嘴36至少能在180度范圍內繞垂直軸(在管嘴36中的線材W的縱軸)轉動。
在繞線裝置還沒運行時，在這線材進入管嘴36之前，止動器59用來先將線材W以夾層的方式夾緊。這止動器59具有一個固定在滑動基座54上的氣動缸60，一個鎖緊銷61和一個固定銷62，后兩者示于圖7中。這鎖緊銷61是固定在氣動缸60的活塞桿上。當氣動缸60的這活塞桿向前運動時，線材W就被夾入并夾緊在上述鎖緊銷61和固定銷62之間，向后運動時則就被松開。伺服電機58和氣動缸60的運作由數(shù)控部分151來控制，這將在以后介紹。
在止動器59的上方安置有一個線材導向裝置63，一個轉動件64被軸承65所可轉動地支撐，上述線材就插入其中，如圖6所示。按照這種構造，在管嘴36轉動時，偏平線材W一邊被導入管嘴36，同時也一邊被轉動。
如圖8中的縱剖面所示，管嘴36具有一個空心的棒狀的管嘴主體66，一對導向滾輪67可轉動地被支撐在管嘴主體66的下端。如圖6所示，從張緊裝置34饋送來的線材W通過一個導向滑輪68，然后通過線材導向單元63的內部和止動器59的內部，進而通過軸桿51并進入管嘴36。現(xiàn)在處于管嘴36中的線材W通過管嘴36的內部，夾在管嘴下端的一對導向滾輪間被送出到管嘴的外部，如圖8所示。這時，管嘴36轉動，由此，線材W繞其縱軸被扭轉或被解除扭轉。
如圖1所示，在基座單元31上，正對著管嘴單元32安置有一導向單元33。如圖9所示，該導向單元33具有一個導向操作部分71，用來操作導向構件82；一個作為轉動機構的轉動裝置72，用來轉動這導向構件82；一個作為定位機構的XZ饋送單元73，用來定位這導向構件82。
該XZ饋送單元73的結構與前面介紹的管嘴單元32的XZ饋送單元38的相同，它也具有一個X-軸的滑動單元74和一個Z-軸滑動單元75。這個XZ饋送單元73能夠將Z-軸滑動單元75的滑動支架76(見圖9)定位到XZ平面中的預定位置。此外，在這種情形，也裝有伺服電機69和70(見圖1)用來在X-和Z-軸方向移動滑動支架76。伺服電機69和70的運作由數(shù)控部分151通過伺服動機構來控制，這將在以后介紹。
如圖9所示，安裝在滑動支架76上的轉動單元72具有一個轉動基托77，一個軸承箱78，一個轉動軸桿79，一個連接器80，和一個轉動致動器81。
該軸承箱78被安裝在滑動支架76上，而被轉動地支撐在軸承箱76中的轉動軸桿79的一端固定轉動基托77上。轉動軸桿79的另一端則通過連接器80連接在安裝在滑動支架76上的轉動致動器81上。因而，轉動基托77被這轉動致動器81的運作所轉動。這轉動致動器81是一個氣動致動器，其運作由數(shù)控部分151所控制。
導向單元33的導向操作部分71具有一個導向構件82，一個驅動缸83和一個基底84。基底84安裝在轉動單元72的轉動基托77上。
導向構件82可用來勾掛線材W，以便對線材進行導向。如圖9所示，這導向構件82通過銷釘85被轉動地支撐在基底84上。在導向構件82的主干部分86的前端做有一倒放的方U形鉤87。如圖10所示，這鉤87具有一段直線導桿88，其長度近似與偏平線材W的寬度相等。導桿88應這樣放置，以使得主干部分86的軸與導桿在長度上的中心基本上是垂直相交。
上述驅動缸83在它的后部通過銷釘89可轉動地被基底84所支撐，而活塞軸桿90的前端被銷釘91可轉動地連接在導向構件82的基托端部上。
當驅動缸83的活塞軸桿90前進時，導向構件82就會繞銷釘85作圖9所示的順時針轉動并處于與基底84的縱向成一直線的操作位置(圖9所示的位置)。在這種狀態(tài)，導向構件82的主干部分86基本上與轉動軸桿79共軸。另一方面，當驅動缸83的活塞軸桿90回縮時，導向構件82就朝逆時針方向轉動，而鉤87就呈與轉動軸桿79的軸偏離的狀態(tài)。這驅動缸83的運作也由數(shù)控部分151所控制，這將在后面介紹。
管嘴單元32的管嘴36和導向單元33的導向構件82都可獨立地在基本上是同一XZ平面內被移動和定位。
如圖1所示，上述張緊裝置34安裝在支架92上。線材W從線材供應源(未畫出)進入這張緊裝置34，因而由機械的方法產生一適當?shù)膹埩?，然后饋送到管嘴單?2。
現(xiàn)在，將對夾持裝置35進行描述。如圖2所示，這夾持裝置35可拆卸地夾緊偏轉線圈H并可對它進行分度轉位，而還能朝一定方向轉動偏轉線圈以便解除線材W的扭轉。如圖1所示，夾持裝置35被安置在管嘴單元32和導向單元33的前面，而這管嘴單元和導向單元彼此相對。
夾持單元35具有一個夾持裝置的主體93用來夾持偏轉線圈H和將偏轉線圈H定位到一預定的轉動角位，夾具的開/閉裝置94安置在夾持裝置的主體93的下方，用來打開和關閉夾持裝置主體93的夾具部分102。
如圖1所示，這夾持裝置主體93具有一個環(huán)狀的轉動臺96被支撐板95可轉動地支撐，這支撐板95呈L形，安裝在基座單元31上。該轉動臺96通過帶齒皮帶98與伺服電機97的轉動軸桿相連，由于伺服電機的運作它可被定位在一預定的轉動角位上。這伺服電機97的運作也由數(shù)控部分151通過伺服驅動裝置來控制，這將在后面介紹。
圖11是一個夾持裝置主體93的截面圖。如該圖所示，上述支撐板95通過軸承99可轉動地支撐著一個轉動環(huán)100，而轉動臺96安裝在轉動環(huán)100的上表面上，它用來將偏轉線圈H攜載其上。在這轉動環(huán)100的下表面上安裝有一個帶齒的皮帶輪101，與伺服電機相連的帶齒皮帶98與上述帶齒皮帶輪101向嚙合。在帶齒滑輪101的下表面?zhèn)壬习惭b了夾具部分102，用來可拆卸地夾持偏轉線圈H。
直接作用的軸承103安裝在帶齒皮帶輪101上開設的兩個孔中，而且夾具部分102的兩個連接桿104被可滑動地分別插過軸承103，由此這夾具部分102就與帶齒的皮帶輪101相連。因而，在伺服電機97運作時，這夾具部分102也通過這帶齒的皮帶輪101隨轉動臺96一起轉動和定位。
圍繞每個連接桿104的夾具彈簧106被放置在每個用來固定連接桿104的固定板105和帶齒皮帶輪101之間。在整個時間內夾具部分102都被這夾具彈簧106向下推。止動器107從每個連接軸桿104的上端伸出。連接軸104的下端位置由于該止動器與相關的直接作用軸承103的端部接觸而受限制。
圖12是夾持裝置主體93的夾具部分和該夾具開/閉裝置94的開/閉部分124的透視圖。如該圖所示，兩個固定板105通過連接軸桿104與帶齒皮帶輪101相連，而且還支撐著導向桿108。兩導向桿108彼此平行相隔一定距離。一對支撐架109被兩導向桿108所滑動支撐，以便支撐架109跨在兩個導向桿108上能彼此相向和相背移動。滾輪裝置110和凸輪板111被固定在每個支撐架109上。
每個滾輪裝置110都這樣地支撐著兩個可轉動的滾輪112，使得四個滾輪112都定位在一個圓周上，而且與偏轉線圈H的外周表面相緊貼。每個滾輪裝置110上的兩個滾輪112的轉動軸桿彼此相對傾斜呈V形，以便與偏轉線圈H的外周表面接觸和對線圈進行定位。
在每個支撐架109的外側有一對導向桿113(在圖12中只畫出了一側的一對導向桿)，導向桿113延伸的方向與導向軸桿108正交，而且導向桿113被帶齒皮帶輪101通過一支撐機構(未畫出)所支撐。在這導向軸桿113上安裝有一可滑動的板簧滑座114，而在這板簧滑座114上通過板簧115安裝有一凸輪跟隨器116。凸輪跟隨器116可用來嚙合安裝在支撐架109上的凸輪板111。
該凸輪板111具有一個凸輪升程逐漸增加的傾斜凸輪表面117和一個V形斷面的限位凸輪面118。如圖12所示，當板簧滑座114位于凸輪板111的這一側和當它朝箭頭“a”的方向沿上述導向桿113移動時，這凸輪跟隨器116就會與這凸輪板111的傾斜凸輪表面117觸接。那時，由于板簧滑座114的移動，這凸輪板111和支撐架109就向里(朝兩支撐架彼此接近的方向)移動。在板簧滑座114進一步移動時，凸輪跟隨器116就到達凸輪板111的限位凸輪表面118而被卡在該處。
當偏轉線圈H插入上述兩個支撐架109的滾輪112中間時，只要每個凸輪跟隨器116嵌入在相關的限位凸輪表面118中，這些滾輪112就與這偏轉線圈H靠接以限制線圈的運動。在這種狀態(tài)，兩板簧115發(fā)生彎曲，它們的偏置力就使?jié)L輪112推頂在偏轉線圈H上(見圖13)。
另一方面，圖14是一個夾具開/閉裝置94的透視圖。如該圖所示，在這夾具開/閉裝置94上有一個固定部分121，一個垂直移動裝置122，一個升降臺123，和一個開/閉部分124。
這個固定部分121被安裝在機座單元31上，如圖1所示。上述垂直移動單元122具有一個由上述固定部分121支撐的移動板125，以便能進行垂直(朝Z-軸方向)移動，還有一個安裝在固定部分121上的缸126。這缸126的活塞桿127被固定在移動板125上。升降臺123安裝在移動板125的上端并貼靠機座單元31的上表面。開/閉部分124被安裝在升降臺123上。因而，當缸126的活塞桿127伸出時，升降臺123和開/閉部分124就隨移動板125一起沿Z-軸方向升起一預定距離，然后定位。缸126的運作由數(shù)控部分151來控制，這將在后面介紹。
如圖12所示，在這安裝在升降臺123上的開/閉部分124中，有夾持杠桿用的一對直線導向裝置128安裝在升降臺123上。夾持杠桿129被直線導向裝置128可滑動地支撐。當帶齒皮帶輪101被分度轉位到一預定的裝/脫位置(圖12所示的狀態(tài))時，這兩個直線導向裝置128就被置于相應板簧滑座114的導向桿113的下方，以便沿平行于滑座114移動的方向對夾持杠桿129進行導向。
在升降臺123上安裝有一個夾持桿驅動缸130。驅動缸130的活塞桿131通過一連接棒132與安裝在兩側的夾持桿129相連。當活塞桿131前進或縮回時，安裝在兩側的夾持桿129就隨直線導向裝置128一起移動同時也被這直線導向裝置導向。
這兩個夾持桿129從截面看都是向上開口的翻邊的方U形，以便板簧滑座114的下部能可拆卸地裝配在這翻邊的方U形中。由于驅動缸130的運作，夾持桿129沿著直線導向裝置128隨著板簧滑座114的位置即移動，同時將升降臺123提升一預定距離，由此可將兩滑座114的下部分別裝進夾持桿129中。在這種狀態(tài)中當借助于驅動缸130使夾持桿129移動時，板簧滑座114也被移動。這驅動缸130的運作由數(shù)控部分151來控制，這將在后面加以介紹。
在升降臺123上，致動器銷釘?shù)闹本€導向裝置133安裝在上述成對的兩直線導向裝置128之間，這直線導向裝置133延伸的方向與直線導向裝置128垂直。安裝有致動器銷釘134的滑座135被直線導向裝置133滑動支撐。此外，一個致動銷釘?shù)尿寗痈?36緊挨著直線導向裝置133固定在升降臺123上。兩個滑座135都與驅動缸136相連，并由這驅動缸136的推動使這兩滑座作相向或相背的移動。當帶齒皮帶輪101被分度轉位到一預定的裝/脫位置(圖12所示的狀態(tài))時，兩滑座135就被分別定位在支撐架109的下面，而且在平行于支撐架的移動方向上移動。
用來可拆卸地安裝兩個致動器銷釘134的凹坑被做在兩支撐架109的下表面上。由于驅動缸136的運作就可按照支撐架109的位置使滑座135沿直線導向裝置133移動。當升降臺123提升一預定距離時，這安裝在兩滑座135上的致動器銷釘134就進到制做在兩支撐架109上的凹坑中。當這兩滑座135被驅動缸136移動時，這兩支撐架109就會彼此作相向或相背的移動。這驅動缸136的運作由數(shù)控部分151來控制，這將在后面加以介紹。
在升降臺123上安裝有一個彈簧推桿138，在這推桿的兩端裝有一推針137。當帶齒皮帶輪101分度轉位到一預定的裝/脫位置時，兩推針137就被分別定位在固定銷釘105的下面。當升降臺123上升一預定距離時，這兩推針就與固定板105的底部靠上并使這兩固定板頂著夾具彈簧106的偏置力上升。
如示出了偏轉線圈H的夾持狀態(tài)的圖13所示，該偏轉線圈具有開口側的邊緣19和頸側邊緣20。這偏轉線圈H被插入制做在夾持裝置的主體93的轉動臺96上的一個孔139中，而且這開口側邊緣19的下表面就放置在這轉動臺96的圓周邊上。這孔139的大小是這樣確定的，它應使得頸側邊緣20能從中通過。在轉動臺96上靠近邊緣19的位置做有一個突耳(未畫出)，這個突耳正好裝入制做在開口側邊緣19上的一個凹坑中以便限制轉動臺96的轉動。
用下述方法將偏轉線圈H安裝在夾持裝置的主體93上。當偏轉線圈H要插入轉動臺96時，預先都將兩個支撐架109彼此分開，以便將四個滾輪112回撤到與頸側邊緣20不相碰的位置上。至于板簧滑座114，則將它們回撤到凸輪跟隨器116不與凸輪板111接觸的位置上。這些回撤運動都分別是由致動器銷釘134和在開/閉部分124中的夾持桿129的運作所完成。
在這種狀態(tài)中，將偏轉線圈H插入轉動臺96中。隨即將升降臺123抬起，以便用推桿138的推針137將固定板105向上推，由此整個夾具部分102就相對于轉動臺96被抬起來。因此，滾輪裝置110的下表面就處于偏轉線圈H的頸側邊緣20的上方。同時，夾持桿129被裝在了板簧滑座114上，而且致動器銷釘134就進入做在兩支撐架109的下表面上的凹坑中。
其次，由于致動器銷釘?shù)耐苿?，這兩支撐架109彼此相向移動，而兩板簧滑座114被夾持桿129移動，使兩凸輪跟隨器116到達兩凸輪板111的V形斷面的限位凸輪表面118中。隨后，升降臺123被向下移動，這樣就使推針137從固定板105離開，其結果是，夾具彈簧106朝圖13中箭頭方向將夾具部分106向下推，并將滾輪裝置110緊貼在邊緣20上，把邊緣20往下推。同時，夾持桿129和致動器銷釘134分別離開板簧滑座114和支撐架109?，F(xiàn)在，對于偏轉線圈H的夾持作業(yè)已告完成。
在圖13所示的夾持狀態(tài)中，轉動臺96和滾輪裝置110都分別與偏轉線圈H的邊緣19和20緊靠，而且被夾具彈簧106相互推離，因而在垂直方向(偏轉線圈H的中心軸CH，即第一方向)上被定位。此外，四個滾輪112與偏轉線圈H的外周部分144在四個方向上實現(xiàn)壓力接觸，從而將達到在與中心軸CH正交的水平方向(第二方向)上的定位。
如上所述，在偏轉線圈H被夾持好后，夾具的開/閉裝置94的開/閉部分124便會離開夾持裝置的主體93的夾具部分102，以便能通過伺服電機97轉動轉動臺96的操作而把偏轉線圈H定位在預定的角位上。
由于將四個滾輪112安排成每兩套滾輪都構成一個V字形，因而所有的滾輪112都能與H的外圓周表面接觸。之所以使用四個滾輪112的理由是為了在偏轉線圈H由合成樹脂制成的情形中，使得由于大的夾持力所引起的形變能夠均勻化。因而，從根本上說，總共使用三個滾輪112就足夠了，只要將一對滾輪排成V字形，而另一滾輪安置在這對滾輪的對面就可以了。例如，在偏轉線圈H的尺寸較大，而且圓筒部分又徑大而壁薄的場合則可使用5個或更多的滾輪。
為了從夾具裝置的主體93上拆卸下這偏轉線圈H，本處采用了一個與上述過程相反的程序。這就是，用推針137將夾具部分102抬起，以便使?jié)L輪裝置110和邊緣20彼此脫離，然后由致動器銷釘134將兩支撐架109彼此遠離，再由夾持桿129移動兩板簧滑座114，使凸輪跟隨器116與凸輪板111分離。因而，這偏轉線圈H就不受任何約束，即可從轉動臺96上拆卸下來。
此外，管嘴單元32中的伺服電機42，45和58，導向單元33中的用于XZ移動的伺服電機69和70，以及夾持單元35中的轉動用伺服電機97都由數(shù)控部分151分別通過線路和伺服裝置進行數(shù)值控制，如圖15所示。
在上述各單元中的驅動缸60，83，126，130，136和轉動致動器81也是利用數(shù)控部分151的輸出通過氣動驅動系統(tǒng)152來進行數(shù)值控制的。缸60，57，80，114，119和轉動致動器81的運作分別被為它們而裝的傳感器153所檢測，而且這檢測到的信號被反饋到上述數(shù)控部分151。
為了按要求控制繞線操作，得預先從教導單元154把數(shù)控數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控部分151。這樣，通過從教導單元154輸入修改數(shù)據(jù)就可改變所輸入的數(shù)控(NC)數(shù)據(jù)的參數(shù)，由此人們就可很容易地改變NC數(shù)據(jù)來適應偏轉線圈H類型的變化，以便將線材纏繞在各種偏轉線圈H架上。
如圖16的流程圖所示，在上述結構的數(shù)控部分151中，管嘴單元32，導向單元33和夾持單元35都可通過適當?shù)乜刂葡嚓P的各伺服電機的方法將它們移動到各自的目標位置，而且將它們的驅動缸開動起來以驅動夾具部分102，導向構件82等等。當與這些驅動缸相關聯(lián)的傳感器檢測到各驅動缸的工作確實完成時，各驅動缸的運作就被停止?，F(xiàn)在，所需要的各種操作都已完成。
盡管在上面示出的實施例中板簧滑座114如圖12所示是被用來產生滾輪112的夾持力，但這板簧滑座114卻可以被，例如，壓縮彈簧或拉力彈簧所代替。同樣，用來使偏轉線圈H隨轉動臺96一起轉動的帶齒皮帶98和皮帶輪101也可以被一些齒輪或摩擦輪所替代。此外，這里還可采用直接驅動裝置，使用一個裝有一個與皮帶輪101相當?shù)目招霓D子的特殊電機。
盡管在上面述的實施例中伺服電機和驅動缸都可由數(shù)控部分151進行數(shù)值控制，但這并不構成對本發(fā)明的限制。這種控制也可由任何其它的類似裝置來進行，例如，可由序列發(fā)生裝置和AC伺服電機的組合或CPU和機械手控制器的組合來進行。
現(xiàn)在可以對利用上述的繞線裝置將偏平線材W纏繞在偏轉線圈H上的方法的一個例子加以說明。線材W沿繞線路徑經過圖2所示的偏轉線圈H的開口側13上的一個分隔條S1，然后通過繞線溝槽15和17并達到頸側1 4上的分隔條S2[圖23中的(a)]。接著，在拐角處將線材W彎折，通過頸側的圓周溝槽18繞到頸側14上的下一分隔條S2[圖23中的(b)]。然后在拐角處將這線材W彎折，經過分隔條S2并進一步通過繞線溝槽15和17，到達開口側的分隔條S1[圖23中的(C)]。下一步，是在拐角部分將線材W彎折，經過開口側的圓周溝槽16回到最初的分隔條S1[圖23的(d)]。進一步將線材W在拐角處彎折并回到原來的位置。重復這個過程，就可將線材W繞在偏轉線圈H上。
首先，如圖17所示，使管嘴36下降并沿繞線溝槽15和17纏繞線材W。將管嘴36的下端伸到偏轉線圈H的頸側14的下面。在這種情形，將導向構件82定位在正對著露出在繞線溝槽下端到管嘴36下端之間的線材W位置處，然后將它轉動到它的工位上，使它的鉤子87與這線材W相鉤連。
接著，如圖18所示，一邊拖拉線材W并由轉動致動器81轉動90度以便把線材扭轉90度，一邊將導向構件82縮回以便線材好沿頸側圓周溝槽18延伸。那時將導向構件82升到溝槽18的高度。緊接著，一邊用導向構件82對線材W進行導向，一邊轉動偏轉線圈H，使線材W能繞溝槽18纏繞直到下一分隔條S2。
當線材W到達分隔條S2后，將導向構件82再轉90度，以便將線材扭轉90度。同時，將管嘴36升高以便把線材W引導到繞線溝槽17中。在這過程中，導向構件82返回到它的縮回位置上并與線材W脫離。圖19畫出了這種狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，離開管嘴36的線材W扭轉了180度。
然后，使偏轉線圈H朝解除線材扭轉的方向轉動360度，同時使管嘴36也朝偏轉線圈H轉動的同一方向轉動180度。偏轉線圈H轉動360度導致線材W朝相反方向扭轉了180度，但這個扭轉卻被管嘴36在與偏轉線圈H轉動相同的方向上的那180度轉動所消除。
如圖20所示，那時，管嘴一邊升高，一邊移動到偏轉線圈H的外周邊，使線材W能沿繞線溝槽17和15纏繞。在這種狀態(tài)下，導向構件82將再此與線材W勾掛上。
如圖21所示，管嘴36向偏轉線圈H的中心一側移動，這時，導向構件82一邊往回縮，同時一邊拖拉線材并轉動90度，以便將線材扭轉90度，這樣就能使該線材沿開口側的圓周溝槽16延伸。那時導向構件82被下降到溝槽16的高度。緊接著，一邊使偏轉線圈H朝它的轉動方向轉動，一邊用導向構件82對線材進行導向，以便使線材能沿開口側的圓周溝槽16繞到下一分隔條S1的位置。同時，為了消除由于導向構件82的轉動所產生的90度扭轉，可將管嘴36在消除扭轉的方向轉動90度。
當線材到達下一個分隔條S1后，為了將線材扭轉90度，可把該導向構件82再轉90度。同時，將管嘴36插入偏轉線圈H并將線材W導向到繞線溝槽15中。在這過程中，導向構件82返回它的縮回位置并與線材W脫開。而且，為了消除由于導向構件82的轉動所產生線材的90度扭轉，可將管嘴36在該消除扭轉的方向轉動90度。
這樣，線材W就繞偏轉線圈H一次并恢復到圖17所示的狀態(tài)。連續(xù)重復上述過程，線材W就被沿著繞線路徑繞在了偏轉線圈H上。
上述實施例中所述的管嘴36，導向構件82，轉動臺96的具體運動是為了說明問題而提出的一些簡化圖示，而本發(fā)明的方法卻并不限于這些。例如，為了導向構件82與線材W之間的勾掛和脫開更為容易，還可能讓管嘴36做更為復雜的運動。
在上述實施例中，在線材W繞偏轉線圈H繞一次期間，該偏轉線圈H繞其軸轉動360度，從管嘴送出的線材W則被扭轉了180度，同時管嘴36在與偏轉線圈轉動相同的方向上轉動180度，那時，管嘴卻要回轉兩次，每次回轉90度。但這并不構成對本發(fā)明的限制。例如，在本發(fā)明的方法中，當偏轉線圈H轉動360度時，可轉動管嘴36來將過度的扭轉減到最小，由此來調節(jié)線材W的扭轉。在線材纏繞的過程中，偏轉線圈H的360度的轉動計時以及管嘴36的轉動計時和轉動量都可進行適當?shù)剡x擇。
例如，也可以進行下述的改變在線材W第一次扭轉90度時，使管嘴36在解除扭轉的方向上轉動90度，然后在線材緊接著的90度扭轉過程中，使偏轉線圈H在解除扭轉方向上轉動360度，同時使管嘴36在偏轉線圈H轉動的方向上(與解除扭轉方向相反)轉180度，然后，在將線材W扭轉90度時，又將管嘴36在解除扭轉方向轉90度。
作為偏平線材，如象圖22A，圖22B所示那樣由很多的線材組合構成的偏平形狀的組合線材W1和W2都是可加以適當應用的，但不言而喻，不僅這些偏平的組合線材而且單一的偏平線材也可使用。
上述偏轉線圈H并不限于象上述實施例所述的那樣的整體型。甚至對于用兩個一半的偏轉線圈組合起來構成的單個偏轉線圈H來說，線材的纏繞也能按照本發(fā)明進行。
工業(yè)應用如上所述，本發(fā)明所述的偏轉線圈的繞線裝置和方法不僅可用作在通常類型的陰極射線管中使用的偏轉線圈的線圈繞線裝置和繞線方法，而且也可用作在廣角偏轉型陰極射線管和高頻掃描型陰極射線管的偏轉線圈的線圈繞線裝置和繞線方法。
權利要求
1.一種偏轉線圈的繞線裝置，利用這種裝置可通過制做在偏轉線圈上的第一和第二圓周溝槽和通過在這第一和第二圓周溝槽之間的一些繞線溝槽把偏平線材纏繞在偏轉線圈上，該繞線裝置包括一個管嘴單元，該管嘴單元具有一個用來饋送偏平線材的管嘴，一個確定該管嘴位置的定位機構，和一個用來使管嘴繞線材縱軸至少轉動180度并將其定位的轉動機構；一個導向單元，該導向單元具有一個適于勾掛并引導線材的導向構件，一個用來定位這導向構件的定位機構，和用來使這導向構件至少轉動90度，以便在各角落部分使線材彎折的轉動機構；以及一個夾持單元，該夾持單元的功能是用來可松開地夾持偏轉線圈，以便將線材纏繞其上并可分度地使偏轉線圈繞其軸轉位和能使偏轉線圈朝預定的某方向轉動。
2.一種偏轉線圈的繞線方法，利用這種方法可通過制做在偏轉線圈上的第一和第二圓周溝槽和通過制作在這第一和第二圓周溝槽之間的一些繞線溝槽把偏平線材纏繞在偏轉線圈上，該方法使用了下述一些裝置單元一個管嘴單元，該管嘴單元具有一個用來饋送偏平線材的管嘴和一個確定該管嘴的位置的定位機構；一個導向單元，該導向單元具有一個適于勾掛并引導線材的導向構件和一個用來定位這導向構件的定位機構；一個夾持單元，該夾持單元的功能是用來可松開地夾持偏轉線圈，以便將線材纏繞其上并能使偏轉線圈繞其軸轉動。以及該方法包括下述過程一邊用上述導向構件在繞線路徑的每個拐角處勾掛線材使線材彎折，一邊將線材纏繞在上述夾持件所夾持的偏轉線圈上；一邊繞線圈軸將偏轉線圈轉動360度并使管嘴朝偏轉線圈轉動的同一方向轉動，一邊將線材繞偏轉線圈纏繞一周。
3.按照權利要求2所述的繞線方法，其特征在于在上述線材繞偏轉線圈纏繞一周的期間和當從管嘴送出的線材被扭轉了180度時，該偏轉線圈將繞它的軸轉動360度，而該管嘴則將朝偏轉線圈轉動的同一方向轉動180度，然后管嘴逐漸再由180度回轉到初始狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能將偏平線材自動地纏繞在偏轉線圈上的繞線裝置和方法。本發(fā)明采用了一個管嘴單元32,一個導向單元33和一個夾持單元35。管嘴單元32具有一個饋送偏平線材W的管嘴36和一個確定該管嘴位置的定位機構38,導向單元33具有一個可用來勾掛和引導該線材W的導向構件82和確定導向構件位置的定位機構73,夾持單元35可拆卸地夾持著偏轉線圈,以便把線材W纏繞在偏轉線圈上并能使偏轉線圈繞該線圈軸轉動,導向構件82在繞線路徑的拐角處與從管嘴36送出的線材W勾掛上,藉此能使該線材彎折并將其纏繞在偏轉線圈H上,而且在線材W繞偏轉線圈纏繞一周的過程中,偏轉線圈繞其軸轉動360度,同時,為了防止線材過度扭轉,該管嘴36也在偏轉線圈轉動的同一方向上進行轉動。
文檔編號H01J9/236GK1189915SQ96195252
公開日1998年8月5日 申請日期1996年5月10日 優(yōu)先權日1995年5月11日
發(fā)明者高義雄 申請人:索尼公司