專利名稱：線材卷繞裝置的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及線材卷繞裝置，特別涉及在卷繞線材時(shí)能吸收線材張力的變動(dòng)及卷繞按重量出售線材的卷繞裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的線材卷繞裝置，例如在日本專利公報(bào)特開平3-15954號(hào)中，揭示了一種卷繞電動(dòng)機(jī)線圈用的卷線機(jī)。該卷線機(jī)一端設(shè)有卷筒，另一端設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著的支柱，把從線輥抽出的電線卷繞在上述卷筒上，用氣缸張拉支柱的中間而賦與電線張力。
另外，在特開平7-2203636號(hào)及特開昭63-6731號(hào)中，揭示了用于電視機(jī)等的偏轉(zhuǎn)線圈的卷線機(jī)。偏轉(zhuǎn)線圈中，線材沿著喇叭形線軸的槽以復(fù)雜的路徑被卷成非同心狀。
卷繞按重量出售線材的現(xiàn)有卷繞裝置，使插在軸上的釬料卷筒旋轉(zhuǎn)，抽出焊錫絲，只要卷成預(yù)定的卷數(shù)，就可卷繞預(yù)定重量的線材。
但是，上述特開平3-159541號(hào)揭示的卷線機(jī)中，采用的張拉賦與機(jī)構(gòu)由設(shè)在外部的氣缸張拉支柱，所以，由于慣性大，不能充分吸收電線的張力變動(dòng)而難以保持一定的張力。另外，該卷線機(jī)中，由于在與氣缸特性相應(yīng)的特定的張力變動(dòng)周期中產(chǎn)生共振現(xiàn)象，所以不能控制張力。
另外，在特開平7-2203636號(hào)或特開昭63-6731號(hào)中揭示的偏轉(zhuǎn)線圈的卷線技術(shù)，由于沿著復(fù)雜的路徑把線材卷成非同心狀，所以，在卷線時(shí)線材的張力變動(dòng)相當(dāng)大，該張力變動(dòng)引起線材局部松弛地被卷繞的現(xiàn)象。因此，在線材松弛地被卷繞的部分，線材成為彎扭形，不能得到良好的卷繞狀態(tài)。偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)精度取決于線材的卷繞狀態(tài)，所以，卷線時(shí)一旦產(chǎn)生張力變動(dòng)，線材彎扭，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁埸中發(fā)生畸變，使偏轉(zhuǎn)精度降低。
在卷繞按重量出售的線材的卷繞裝置中，卷繞細(xì)徑且容易斷的焊錫絲等時(shí)，因卷繞過(guò)程中焊錫絲延伸或焊劑不均勻地混入焊錫絲中等原因，在卷繞前卷在釬料卷筒上的焊錫絲，在不同的部位具有不同的單位長(zhǎng)度重量(重量比率)。因此，在管理焊錫絲卷數(shù)的現(xiàn)有卷繞裝置中，由于不能正確地卷繞所需重量的焊錫絲，所以，在卷繞后必須用手工作業(yè)調(diào)節(jié)卷繞重量，卷繞作業(yè)的效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而作出的，其目的如下。
(1)加快對(duì)于卷繞時(shí)線材張力變動(dòng)的響性。
(2)減小線材張力控制中的慣性。
(3)提高線材的張力變動(dòng)檢測(cè)精度。
(4)提高偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)精度。
(5)提高卷繞按重量出售線材的卷繞作業(yè)效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成；其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材抽出速度，將線材的張力調(diào)節(jié)至一定值。采用該機(jī)構(gòu)的本發(fā)明，張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變更抽出機(jī)構(gòu)抽出線材的速度，調(diào)節(jié)線材的張力，所以，可提高對(duì)于張力變動(dòng)的向應(yīng)能力。
另外，本發(fā)明的線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度，將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值；抽出機(jī)構(gòu)與卷繞機(jī)構(gòu)的卷繞速度同步地抽出線材。因此，采用該機(jī)構(gòu)的本發(fā)明，可提高對(duì)于張力變動(dòng)的響應(yīng)能力，由于與卷繞機(jī)構(gòu)的卷繞速度同步地抽出線材，所以，尤其在卷繞開始時(shí)或卷繞結(jié)束時(shí)，可以抑制線材的張力變動(dòng)。
本發(fā)明也可以采用下述的機(jī)構(gòu)。即，備有在卷繞開始時(shí)的同時(shí)，依次稱測(cè)線材卷繞重量的重量稱測(cè)機(jī)構(gòu)。根據(jù)該重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)的線材卷繞重量，卷繞預(yù)定重量的線材。根據(jù)采用了該機(jī)構(gòu)的本發(fā)明，可以準(zhǔn)確的卷繞目標(biāo)重量的線材。因此，與在卷繞結(jié)束后稱測(cè)卷繞重量的方式相比，可以提高卷繞作業(yè)的效率。
另外，本發(fā)明的線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)；張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度，將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值；重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)在卷繞開始的同時(shí)依次計(jì)測(cè)線材的卷繞重量，根據(jù)該重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)的線材卷繞重量，卷繞預(yù)定重量的線材。這時(shí)，除了有采用張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的效果外，由于張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變更抽出機(jī)構(gòu)抽出線材的速度，調(diào)節(jié)線材的張力，所以，提高對(duì)張力變動(dòng)的響應(yīng)能力。
另外，本發(fā)明的線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)；張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度，將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值；重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)在卷繞開始的同時(shí)依次計(jì)測(cè)線材的卷繞重量，抽出機(jī)構(gòu)與卷繞機(jī)構(gòu)的卷繞速度同步地抽出線材，根據(jù)該重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)量的線材卷繞重量，卷繞預(yù)定重量的線材。根據(jù)采用了該機(jī)構(gòu)的本發(fā)明，不僅能提高對(duì)于張力變動(dòng)的響應(yīng)性，而且， 由于與卷繞機(jī)構(gòu)的卷繞速度同步地抽出線材，所以，尤其是在卷繞開始時(shí)或卷繞結(jié)束時(shí)，能抑制線材的張力變動(dòng)。


為了更好地理解本發(fā)明，用下列附圖以最佳實(shí)施例方式加以補(bǔ)充說(shuō)明。即圖1是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第1實(shí)施例的卷繞系統(tǒng)圖。
圖2是表示在本發(fā)明線材卷繞裝置第1實(shí)施例中，另一種掛繞機(jī)構(gòu)構(gòu)造的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第1實(shí)施例的框圖。
圖4是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第2實(shí)施例中所用的漏斗型線軸構(gòu)造的立體圖。
圖5是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第2實(shí)施例的卷繞系統(tǒng)圖。
圖6是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第3實(shí)施例的卷繞系統(tǒng)圖。
圖7是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第3實(shí)施例中的卷繞部詳細(xì)構(gòu)造的立體圖。
圖8是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第4實(shí)施例的卷繞系統(tǒng)圖。
圖9是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第4實(shí)施例中的控制系統(tǒng)框圖。
圖10是表示本發(fā)明線材卷繞裝置第4實(shí)施例中的基準(zhǔn)重量變化量之一例的圖。
下面，參照?qǐng)D1至圖10說(shuō)明本發(fā)明線材卷繞裝置的第1至第4實(shí)施例。
〔第1實(shí)施例〕圖1是表示第1實(shí)施例中的焊錫絲卷繞裝置構(gòu)造的卷繞系統(tǒng)圖。圖中，標(biāo)號(hào)1是釬料卷筒，其上卷繞線狀釬料2(焊錫絲條)并插在抽出電機(jī)3的軸上。該釬料卷筒1(儲(chǔ)存機(jī)構(gòu))和抽出電機(jī)3構(gòu)成抽出機(jī)構(gòu)。焊錫絲2是直徑約為0.2mm極細(xì)的、容易斷的焊錫絲。
抽出馬達(dá)3可采用速度響應(yīng)性良好的控制用伺服馬達(dá)，例如交流伺服馬達(dá)、直流伺服馬達(dá)或向量轉(zhuǎn)換馬達(dá)等，與后述卷繞用主軸馬達(dá)同步地抽出卷繞在釬料卷筒1上的焊錫絲2。采用交流伺服馬達(dá)作為抽出馬達(dá)3時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間使用其性能惡化少，所以能提高維修性。另外，在該抽出馬達(dá)3的軸上，設(shè)有檢測(cè)其轉(zhuǎn)數(shù)的反饋裝置3a。
標(biāo)號(hào)4表示扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)，4a是臂，4b是臂位置檢測(cè)裝置(位置檢測(cè)機(jī)構(gòu))，這些部件形成張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)。扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4可采用應(yīng)答性能好的、慣性少的直流伺服馬達(dá)、交流伺服馬達(dá)或低慣性的向量轉(zhuǎn)換馬達(dá)、無(wú)鐵心馬達(dá)等，在其軸上設(shè)有臂位置檢測(cè)裝置4b及作為焊錫絲2的掛繞機(jī)構(gòu)的臂4a。
為了抑制慣性，臂4a由比重較小的材料做成，垂直于扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4的軸地安裝著，在兩端設(shè)有一對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)的滑輪4a1、4a2。在該滑輪4a1、4a2上，焊錫絲2以臂4a的軸為軸對(duì)稱地呈Z字形掛繞著。臂位置檢測(cè)裝置4b可采用電位差計(jì)或旋轉(zhuǎn)編碼器等，用于檢測(cè)4a的轉(zhuǎn)動(dòng)變位。
上述的掛繞機(jī)構(gòu)也可以采用圖2所示的構(gòu)造。即，在扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4的軸上，對(duì)準(zhǔn)中心地安裝著圓盤10，在該圓盤10的一面沿著周緣部以一定的間隔，設(shè)置若干個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的滑輪10a，在這些滑輪10a之中，把焊錫絲2呈Z字形地掛繞在沿對(duì)角線相對(duì)的2個(gè)滑輪10a上。這樣，在設(shè)有若干個(gè)滑輪10a時(shí)，圓盤10向箭頭X2方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，焊錫絲2就被卷繞在相鄰的滑輪10a上，所以，焊錫絲2的方向總是處于滑輪10a的切線方向，可防止焊錫絲2過(guò)度彎曲。
標(biāo)號(hào)5表示管狀的卷繞管嘴，焊錫絲2穿過(guò)其中，卷繞管嘴在線軸6的軸線方向即箭頭Y1、Y2方向往復(fù)移動(dòng)。線軸6安裝在主軸馬達(dá)7的軸上，該主軸馬達(dá)7作動(dòng)時(shí)，卷繞焊錫絲2。該主軸馬達(dá)7和線軸6構(gòu)成卷繞機(jī)構(gòu)。主軸馬達(dá)7可采用響應(yīng)性好的直流伺服馬達(dá)或交流伺服馬達(dá)等的速度控制用馬達(dá)，在其軸上安裝著檢測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)用的反饋裝置7a。標(biāo)號(hào)8、9表示卷繞焊錫絲2并改變移送方向的導(dǎo)輥。
下面，參照?qǐng)D3說(shuō)明上述焊錫絲卷繞裝置的控制構(gòu)造。
該圖中，標(biāo)號(hào)11是操作盤，12是顯示器，13是卷繞控制裝置，14、15、17是驅(qū)動(dòng)器，16是張力控制裝置。
操作盤11上設(shè)有各種操作鈕，用于輸入卷繞開始及往線軸6上卷繞的焊錫絲2的重量等各種操作信息。顯示器12例如可采用液晶顯示器，用于顯示該焊錫絲卷繞裝置的作動(dòng)狀態(tài)等。
卷繞控制裝置13由MPU(微處理器)13a、ROM(只讀存儲(chǔ)器)13b、RAM(讀/寫隨機(jī)存儲(chǔ)器)13c、及圖未示的轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成。在ROM 13b，存儲(chǔ)著該焊錫絲卷繞裝置整體控制用的控制程序。在RAM13c，存儲(chǔ)著MPU 13a按照上述控制程序進(jìn)行控制處理時(shí)的各種計(jì)算結(jié)果。MPU 13a根據(jù)從操作盤11輸入的各種操作信息進(jìn)行按照上述控制程序的處理，控制驅(qū)動(dòng)器14、15及張力控制裝置16的作動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器14用于驅(qū)動(dòng)抽出馬達(dá)3，驅(qū)動(dòng)器15用于驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)7。
驅(qū)動(dòng)器14驅(qū)動(dòng)抽出馬達(dá)3，反饋裝置3a檢測(cè)抽出馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)并反饋給卷繞控制裝置13。驅(qū)動(dòng)器15驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)7，反饋裝置7a檢測(cè)主軸馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)并反饋給卷繞控制裝置13。張力控制裝置16控制驅(qū)動(dòng)器17，使得在扭矩液動(dòng)機(jī)4內(nèi)流過(guò)一定的電流，同時(shí)，把從臂位置檢測(cè)裝置4b輸入的反饋信號(hào)輸出到卷繞控制裝置13。
上述各部件中，由扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4、臂4a(掛繞機(jī)構(gòu))、臂位置檢測(cè)裝置4b、卷繞控制裝置13及張力控制裝置16等構(gòu)成張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
下面，說(shuō)明焊錫絲卷繞裝置的動(dòng)作。
卷繞重量從操作盤11輸入并且指示了焊錫絲2的卷繞后，卷繞控制裝置13使主軸馬達(dá)7的速度漸漸上升，一直達(dá)到預(yù)定的速度值V1。另外，與該主軸馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)同步地，抽出馬達(dá)3的速度也漸漸上升一直達(dá)到速度值V1。
這樣，抽出馬達(dá)3被控制為與主軸馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)同步，所以，卷繞開始時(shí)，加在焊錫絲2上的過(guò)度的張力變動(dòng)被大大抑制，同時(shí)還能防止焊錫絲2的松弛。另外，從卷繞開始的主軸馬達(dá)7的總旋轉(zhuǎn)數(shù)由設(shè)在卷繞控制裝置13內(nèi)部的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，根據(jù)該計(jì)數(shù)值判斷焊錫絲2的卷繞重量。
因此，當(dāng)焊錫絲2的卷繞開始時(shí)，卷繞期間的焊錫絲2的張力以下述方式控制。即，掛繞在臂4a上的焊錫絲2的張力變動(dòng)時(shí)，臂4a就朝著箭頭X2的方向變位(見圖1)，其變位量由臂位置檢測(cè)裝置4b檢測(cè)出，并反饋給張力控制裝置16。張力控制裝置16將該臂4a的變位量輸出給卷繞控制裝置13。卷繞控制裝置13向驅(qū)動(dòng)器14發(fā)出變更抽出馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)速度的指示，以便使該臂4a的變位復(fù)原。驅(qū)動(dòng)器14根據(jù)該變更指示變更供給抽出馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)電流。結(jié)果，焊錫絲2的抽出速度被變更，臂4a的位置返回到正常位置，焊錫絲2的張力復(fù)原到規(guī)定的張力。
由于抽出馬達(dá)3是采用應(yīng)答性能好的低慣性馬達(dá)，所以能高速地進(jìn)行微細(xì)的抽出速度的調(diào)節(jié)。另外，由于扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4也是采用應(yīng)答性能好的低慣性馬達(dá)，所以，可以高速地檢測(cè)焊錫絲2的微小的張力變動(dòng)。因此，卷繞時(shí)加在焊錫絲2上的張力變動(dòng)的隨動(dòng)性好，即使微小的變動(dòng)也被抑制，使焊錫絲2以一定的張力卷繞在線軸6上。
當(dāng)主軸馬達(dá)7旋轉(zhuǎn)了預(yù)定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，卷繞控制裝置13使主軸馬達(dá)7的速度漸漸減速，在卷繞到預(yù)定卷數(shù)的卷繞焊錫絲2的時(shí)刻，主軸馬達(dá)7被停止。這時(shí)，抽出馬達(dá)3與卷繞開始時(shí)同樣地，與主軸馬達(dá)7同步地漸漸減速。
用圖2所示的掛繞機(jī)構(gòu)時(shí)也同樣地，由焊錫絲2的張力變動(dòng)產(chǎn)生的圓盤10的箭頭X2方向的變位被反饋，將焊錫絲2的張力保持為一定。另外，在本實(shí)施例中，作為線材，是以卷繞焊錫絲為例進(jìn)行說(shuō)明的，但本發(fā)明并不局限于焊錫絲，對(duì)于易斷線材的卷繞都是有效的。
另外，根據(jù)焊錫絲2的卷繞速度、即移送速度的不同，作用在該焊錫絲2上的粘性阻力也不同。因此，根據(jù)反饋裝置3a或反饋裝置7a的輸出，檢測(cè)出焊錫絲2的移送速度，與移送速度成正比地算出與粘性阻力有關(guān)的焊錫絲2的張力變化，根據(jù)該算出值調(diào)節(jié)供給扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4的電流值。
如上所述，抽出馬達(dá)3的抽出速度被控制為與主軸馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)同步，進(jìn)行高加速度卷繞時(shí)，有時(shí)抽出馬達(dá)3不能跟隨主軸馬達(dá)7的卷繞速度或臂4a的變位速度。為了解決該問(wèn)題，從反饋裝置3a、7a及臂位置檢測(cè)裝置4b的輸出中檢測(cè)出上述的抽出馬達(dá)3不能跟隨主軸馬達(dá)7的卷繞速度或臂4a的變位速度這一現(xiàn)象，調(diào)節(jié)抽出馬達(dá)3的抽出速度。
〔第2實(shí)施例〕下面，參照?qǐng)D4及圖5說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施例。該實(shí)施例適用于上述特開平7-2203636號(hào)公報(bào)所示的偏轉(zhuǎn)線圈的卷繞機(jī)。與第1實(shí)施例相同的部件，注以相同標(biāo)號(hào)，其說(shuō)明從略。在本實(shí)施例中，線材是采用的把若干根表面涂有瓷漆等的細(xì)徑(例如直徑0.25mm)導(dǎo)電線捻合成的捻線2′。
圖4是表示構(gòu)成偏轉(zhuǎn)線圈的漏斗型線軸(卷繞機(jī)構(gòu))構(gòu)造的立體圖。如該圖所示，漏斗型線軸20由喇叭形線軸本體20a、在該線軸本體20a的上部(開口側(cè))沿著邊緣彼此平行且垂直于線軸本體20a中心軸L設(shè)置的2個(gè)凸緣20b、20c、在線軸本體20a的下部(頸側(cè))沿著邊緣彼此平行且垂直于線軸本體20a中心軸L設(shè)置的2個(gè)凸緣20d、20e構(gòu)成。在上述凸緣20b上設(shè)有用于卷繞捻線2′的若干個(gè)缺口20b1，在凸緣20e上也同樣地設(shè)有若干個(gè)缺口20e1。
圖5是表示把捻線2′卷繞在上述漏斗型線軸20上的卷繞裝置構(gòu)造的平面圖。該圖中，漏斗型線軸20通過(guò)線軸支承機(jī)構(gòu)21固定配置在基礎(chǔ)部件22上，其中心軸L與X′-X′軸一致。管嘴機(jī)構(gòu)23和鉤機(jī)構(gòu)24的作動(dòng)將捻線2′依次地卷繞。該圖中，將紙面的左方向作為三維座標(biāo)的X軸，將紙面垂直方向作為Y軸，將紙面的上下方向作為Z軸。
管嘴機(jī)構(gòu)23由管嘴23a、23b、管嘴θ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23c、管嘴XYZ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23d和切刀23f構(gòu)成。管嘴23a、23b從前端部送出要卷繞到漏斗型線軸20上的捻線2′。管嘴θ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23c使該管嘴23a、23b在平行于X軸的X1軸或X1′軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ1或角度θ1′。管嘴XYZ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23d使管嘴23a、23b在上述三維座標(biāo)空間內(nèi)移動(dòng)。切刀23f安裝在氣缸23e的前端部，把向漏斗型線軸20卷繞結(jié)束了的捻線2′從管嘴23a、23b切斷。
鉤機(jī)構(gòu)24由鉤XYZθ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24c、卷繞開始夾具24d和卷繞開始鉤24f構(gòu)成。鉤XYZθ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24c使鉤24a、24b在三維座標(biāo)空間內(nèi)移動(dòng)，同時(shí)使其以X2軸或X2′軸為中心僅轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ2或角度θ2′。卷繞開始夾具24d在捻線2的卷繞開始時(shí)掛住該捻線2′。卷繞開始鉤24f安裝在被上述鉤XYZθ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24c在三維座標(biāo)空間內(nèi)移動(dòng)的氣缸24e的前端部，在捻線2′的卷繞開始時(shí)，將該捻線2′導(dǎo)引至漏斗型線軸20的預(yù)定卷繞開始位置。
本實(shí)施例的控制構(gòu)造，是上述圖3所示框圖中，去掉線軸6、主軸馬達(dá)7、反饋裝置7a、和驅(qū)動(dòng)器15而構(gòu)成的。
在這樣形成的漏斗型線軸20上，線材如圖4所示地按照箭頭a(通過(guò)線軸本體2a內(nèi)側(cè))→箭頭b→箭頭c→箭頭d→箭頭e(通過(guò)線軸本體2a的內(nèi)側(cè))→箭頭f→箭頭g→箭頭h→箭頭a的順序，即沿著復(fù)雜的路徑被卷成非同心狀。例如，管嘴23a移動(dòng)到X軸的靠鉤機(jī)構(gòu)24一側(cè)，捻線2′的前端部被鉤24a鉤住，該鉤24a移動(dòng)，捻線2′被卷繞在凸緣2d、2e之間的槽內(nèi)，管嘴23a進(jìn)一步移動(dòng)到管嘴θ驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23c一側(cè)且移動(dòng)到凸緣2b、2c的上方，捻線2′從線軸本體2a的內(nèi)側(cè)卷繞到凸緣2b、2c間的槽內(nèi)。
在這樣的捻線2′卷繞過(guò)程中，管嘴23a在三維座標(biāo)空間內(nèi)移動(dòng)，通過(guò)該管嘴23a內(nèi)部并向漏斗型線軸20上卷繞的捻線2′的抽出速度，隨著管嘴23a的移動(dòng)速度較大地變動(dòng)。其結(jié)果，卷繞時(shí)加在捻線2′上的張力較大地變動(dòng)，捻線2′局部松弛地被卷繞。
但是，由于被上述張力控制裝置16驅(qū)動(dòng)的扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4由應(yīng)答性能好慣性少的直流伺服馬達(dá)、交流伺服馬達(dá)或低慣性的向量轉(zhuǎn)換馬達(dá)、無(wú)鐵心馬達(dá)等構(gòu)成，所以，能吸收上述捻線2′的張力變動(dòng)。其結(jié)果，可抑制因捻線2′的張力變動(dòng)而引起的彎曲現(xiàn)象，捻線2′沿著漏斗型線軸20的表面整齊地卷繞。
本發(fā)明不限于上述的漏斗型線軸20，也可采用特開昭63-6731號(hào)公報(bào)中記載的垂直線軸和水平線軸一起卷繞型線軸。
〔第3實(shí)施例〕下面，參照?qǐng)D6和圖7說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施例。與上述第2及第2實(shí)施例中相同的部件注以相同標(biāo)號(hào)，其說(shuō)明從略。
上述第2實(shí)施例中，對(duì)把線材卷繞到鞍形漏斗型線軸上形成偏轉(zhuǎn)線圈的卷繞裝置作了說(shuō)明，本實(shí)施例的卷繞裝置中，采用的線材是自身融接線，不使用線軸，把陽(yáng)/陰卷模合模而形成鞍形間隙，使卷模在該鞍形間隙內(nèi)旋轉(zhuǎn)而將線材卷起，再向線材通電，使卷繞的線材彼此融接而形成偏轉(zhuǎn)線圈。自身融接線例如可以是涂敷著通過(guò)加熱而熔解的涂料的導(dǎo)電線，將它們捻合而成為捻線2″。
圖6表示本實(shí)施例的構(gòu)造。該圖中，標(biāo)號(hào)30表示卷繞部(卷繞機(jī)構(gòu))，由下金屬模31和上金屬模32形成。例如，下金屬模31固定在裝置本體(圖未示)上，上金屬模32可上下動(dòng)地支承在裝置本體上。上金屬模32降下與下金屬模31嵌合時(shí)，在下金屬模31與上金屬模32之間形成鞍形間隙，把捻線2″引入該間隙中卷繞。
圖7表示上金屬模32離開下金屬模31時(shí)的立體圖。如該圖所示，上金屬模32由平板狀上臺(tái)座32a、設(shè)在該上臺(tái)座32a的下面的上卷模部32b和線材導(dǎo)引部32c、32d構(gòu)成。上卷模部32b由形成為鞍形的上卷模面32b1、設(shè)在該上卷模面32b1略中心的連接部32b2和形成在該連接部32b2上的連接孔32b3等構(gòu)成。
下金屬模31由平板狀下臺(tái)座31a、設(shè)在該下臺(tái)座31a的上面的下卷模部31b和線材導(dǎo)引部31c、31d構(gòu)成。下卷模部31b由下卷模面31b1和突起部31b2等構(gòu)成。下卷模面31b1與上卷模部32b的上卷模面32b1嵌合，突起部31b2的前端插入連接孔32b3內(nèi)。分別設(shè)在下金屬模31和上金屬模32上的線材導(dǎo)引部31c、31d、32c、32d用于在卷繞時(shí)使捻線2″容易進(jìn)入下金屬模31與上金屬模32之間的間隙內(nèi)。
本實(shí)施例的控制構(gòu)造，是在上述圖3所示的框圖中，用卷繞部30代替線軸6裝在主軸馬達(dá)7上構(gòu)成的。在這種情況下，由于卷繞部30比線軸6重，所以，主軸馬達(dá)7應(yīng)采用扭矩大的馬達(dá)。
這樣形成的卷繞裝置，在捻線2″插入上卷模面32b1與下卷模面31b1之間的狀態(tài)，上金屬模32降下與下金屬模31合模。上卷模面32b1和下卷模面31b1相隔一定距離地相向配置著，由該上卷模面32b1和下卷模面31b1形成鞍形間隙。捻線2″的前端部由設(shè)在下臺(tái)座32a上的夾持機(jī)構(gòu)(圖未示)夾持著。
在該狀態(tài)，當(dāng)卷繞部30即上金屬模32和下金屬模31在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，捻線2″引入下卷模部31b與上卷模部32b之間，沿上述間隙在連接部32b2的周圍被卷繞成鞍形。向這樣卷成的捻線2″通電，該捻線2″的表面被融接，形成鞍形的偏轉(zhuǎn)線圈。
捻線2″一邊引入下卷模部31b與上卷模部32b之間一邊卷繞，這時(shí)，捻線2″沿著上卷模面32b1和下卷模面31b1的形狀一邊上下動(dòng)一邊卷成非同心狀，所以，抽出速度變動(dòng)很大。因此，捻線2″隨著張力的大變動(dòng)被卷繞到卷繞部30上。
但是，由于被上述張力控制裝置16驅(qū)動(dòng)的扭矩驅(qū)動(dòng)機(jī)4是由應(yīng)答性能好且慣性少的直流伺服馬達(dá)、交流伺服馬達(dá)或低慣性向量轉(zhuǎn)換馬達(dá)、無(wú)鐵心馬達(dá)等構(gòu)成，所以，能容易吸收捻線2″的張力變動(dòng)。其結(jié)果，可以抑制因該張力變動(dòng)而引起的捻線2″局部彎曲或松弛地被卷繞，使捻線2″以連接部32b2為中心以一定的張力卷繞。
在上述第2及第3實(shí)施例中說(shuō)明的偏轉(zhuǎn)線圈，是在布老恩管(陰極射線顯象管)等中，由磁埸使電子束偏轉(zhuǎn)，當(dāng)捻線2′(或捻線2″)局部彎曲或松弛地被卷繞時(shí)，磁埸發(fā)生畸變，偏轉(zhuǎn)精度降低。但是，在本發(fā)明的卷繞裝置中，即使將線材卷繞成復(fù)雜形狀時(shí)，也能將線材的卷繞張力保持一定，所以，能制造偏轉(zhuǎn)精度高的偏轉(zhuǎn)線圈。
〔第4實(shí)施例〕下面，參照?qǐng)D8至圖10說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施例。與上述第1至第3實(shí)施例中相同的部件注以相同標(biāo)號(hào)，其說(shuō)明從略。
圖8是表示本實(shí)施例構(gòu)造的卷繞系統(tǒng)圖。該圖中，標(biāo)號(hào)1′表示卷著大量焊錫絲2的釬料卷筒，載置在重量計(jì)40上，其重量被計(jì)測(cè)。抽出馬達(dá)3的軸上安裝著檢測(cè)旋轉(zhuǎn)數(shù)的反饋裝置3a和卷繞并移送焊錫絲2的輥3b。導(dǎo)輥41A、41B把焊錫絲2以預(yù)定卷繞角度卷繞到輥3b上。本實(shí)施例中，由釬料卷筒1′、抽出馬達(dá)3、反饋裝置3a、輥3b以及導(dǎo)輥41A、41B構(gòu)成抽出機(jī)構(gòu)。
下面，參照?qǐng)D9說(shuō)明本實(shí)施例的控制構(gòu)造。
本實(shí)施例中，操作盤11′將焊錫絲2的總卷繞重量(目標(biāo)卷繞重量)輸入，同時(shí)，顯示器12′顯示上述目標(biāo)卷繞重量和實(shí)際卷繞的焊錫絲2的卷繞重量等。即，卷繞控制裝置13′中的ROM 13b的一部分由可電氣地消去/寫入的EEPROM構(gòu)成，該EEPROM內(nèi)，按照每個(gè)卷繞目標(biāo)值，以表的形式存儲(chǔ)著卷繞焊錫絲2時(shí)的每單位時(shí)間重量變化量的標(biāo)準(zhǔn)值(基準(zhǔn)重量變化量)。該基準(zhǔn)重量變化量如后述。
下面，詳細(xì)說(shuō)明上述構(gòu)造的焊錫絲卷繞裝置的動(dòng)作。
先從操作盤11′輸入焊錫絲2的卷繞目標(biāo)值(例如500g)，按下卷繞開始鈕后，卷繞控制裝置13′以下述方式控制抽出馬達(dá)3、主軸馬達(dá)7及張力控制裝置16。
圖10是表示存儲(chǔ)在ROM 13b內(nèi)的基準(zhǔn)重量變化量曲線圖。在該曲線圖中，釬料卷筒1′的重量變化量從時(shí)刻0(卷繞開始)～時(shí)刻T1，以一定的比率直線地增加到值G1，從時(shí)刻T1到時(shí)刻T2，保持該G1值不變，從時(shí)刻T2到時(shí)刻T3(卷繞結(jié)束)，值G1以一定的比率減少。
卷繞控制裝置13′從卷繞開始每隔一定時(shí)間，對(duì)從重量計(jì)40輸入的釬料卷筒1′的重量采樣并依次存儲(chǔ)到RAM 13c內(nèi)。在某時(shí)刻tn(n＝整數(shù))，從被采樣的重量值中減去前一次(時(shí)刻tn-1)的重量值，算出時(shí)刻tn的重量變化量?？刂瞥槌鲴R達(dá)3及主軸馬達(dá)7的卷繞速度，使該重量變化量與時(shí)刻tn的上述基準(zhǔn)重量變化量相等。這時(shí)，卷繞控制裝置13′控制抽出馬達(dá)3，使其抽出速度與主軸馬達(dá)7的卷繞速度同步。
即，卷繞控制裝置13′控制抽出馬達(dá)3和主軸馬達(dá)7，如特性直線L1所示，從卷繞開始到時(shí)刻T1，使得在各采樣時(shí)刻的重量變化量直線地增加到值G1。其結(jié)果，焊錫絲2的移送速度漸漸增加，在該期間，100g焊錫絲被卷繞到線軸6上。
接著，卷繞控制裝置13′控制抽出馬達(dá)3和主軸馬達(dá)7，如特性直線L2所示，從時(shí)刻T1到時(shí)刻T2，使得在各采樣時(shí)刻的重量變化量保持為一定值G1。其結(jié)果，焊錫絲2以一定的移送速度被卷繞，在該期間，300g焊錫絲被卷繞到線軸6上。
然后，卷繞控制裝置13′控制抽出馬達(dá)3和主軸馬達(dá)7，如特性直線L3所示，從時(shí)刻T2到時(shí)刻T3(卷繞結(jié)束)，使得各采樣時(shí)刻的重量變化量從一定值G1直線地減少到0。其結(jié)果，焊錫絲2以一定的移送速度被卷繞，在該期間，100g焊錫絲被卷繞到線軸6上。
這樣，通過(guò)控制抽出馬達(dá)3和主軸馬達(dá)7，使得從卷繞開始到卷繞結(jié)束的各時(shí)刻的釬料卷筒1′的重量變化量與基準(zhǔn)重量變化量一致，從時(shí)刻0到時(shí)刻T3，500g的焊錫絲2被卷繞到線軸6上。在該卷繞期間，卷繞管嘴5在箭頭X1、X2方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將線軸6上的焊錫絲2的卷繞位置依次錯(cuò)開，使焊錫絲2在線軸6上卷成均勻的厚度。
在該卷期間，焊錫絲2的卷繞張力作為呈Z狀卷繞在臂4a上的焊錫絲2的張力Ta、即作為扭矩馬達(dá)4的扭矩被扭矩檢測(cè)裝置4b檢測(cè)出來(lái)。該扭矩檢測(cè)值通過(guò)張力控制裝置16被送到卷繞控制裝置13′。
當(dāng)卷繞控制裝置13′判斷為該扭矩檢測(cè)值大于預(yù)定值時(shí)，使抽出馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于主軸馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)速度提高，使卷繞張力降低并復(fù)原到預(yù)定值。當(dāng)卷繞控制裝置13′判斷為上述扭矩檢測(cè)值小于預(yù)定值時(shí)，使抽出馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于主軸馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)速度減低，使卷繞張力提高并復(fù)原到預(yù)定值。
這樣，通過(guò)檢測(cè)扭矩馬達(dá)4的臂4a上的焊錫絲2的張力Ta，將該焊錫絲2的卷繞張力控制為一定?？梢苑乐乖诰砝@速度上升時(shí)和下降時(shí)的卷繞張力變動(dòng)引起的焊錫絲的延伸或斷線。
本實(shí)施例中，是把扭矩馬達(dá)4設(shè)在卷繞管嘴5的跟前，但也可以把扭矩馬達(dá)4設(shè)在卷繞管嘴5與線軸6之間，這樣，可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)和控制卷繞張力。這種情況下，也可以用高精度的可定位的各種伺服馬達(dá)代替扭矩馬達(dá)4。另外，也可以由作動(dòng)變壓器等檢測(cè)與焊錫絲2壓接的可動(dòng)部件的變位(由焊錫絲的張力而變動(dòng))，采用這樣的機(jī)構(gòu)來(lái)檢測(cè)焊錫絲的張力。這時(shí)，不必如上述臂4a那樣呈Z狀地卷繞焊錫絲2，可抑制卷繞開始時(shí)的過(guò)度張力上升。
本實(shí)施例中，說(shuō)明了把本發(fā)明用于焊錫絲卷繞裝置的情形，但本發(fā)明并不局限于此，也可以適用于與焊錫絲2同樣按重量出售的玻璃纖維等的卷繞。
權(quán)利要求
1.一種線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)和卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有在卷繞開始的同時(shí)依次計(jì)測(cè)線材卷繞重量的重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)該重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)的線材卷繞重量，卷繞預(yù)定重量的線材。
2.一種線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)；張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度，將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值；重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)在卷繞開始的同時(shí)依次計(jì)測(cè)線材的卷繞重量，根據(jù)該重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)的線材卷繞重量，卷繞預(yù)定重量的線材。
3.一種線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)；張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度，將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值；重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)在卷繞開始的同時(shí)依次計(jì)測(cè)線材的卷繞重量，抽出機(jī)構(gòu)與卷繞機(jī)構(gòu)的卷繞速度同步地抽出線材，根據(jù)該重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)的線材卷繞重量，卷繞預(yù)定重量的線材。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，根據(jù)卷繞重量依次算出預(yù)定單位時(shí)間內(nèi)的卷繞重量變化量，把該卷繞重量變化量與預(yù)先存入的基準(zhǔn)重量變化量依次比較，控制卷繞速度。
5.如權(quán)利要求4所述的線材卷繞裝置，其特征在于，基準(zhǔn)重量變化量按每個(gè)總卷繞重量的目標(biāo)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，線材從大量卷著該線材的儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)中抽出，重量計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)根據(jù)儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)的重量計(jì)測(cè)線材的卷繞重量。
7.一種線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度，將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值。
8.一種線材卷繞裝置，由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于，備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度，將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值；抽出機(jī)構(gòu)與卷繞機(jī)構(gòu)的卷繞速度同步地抽出線材。
9.如權(quán)利要求2至8中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)備有賦與軸一定旋轉(zhuǎn)扭矩的伺服馬達(dá)、將線材相對(duì)于上述軸以軸對(duì)稱形式掛繞的掛繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)變位的位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的線材卷繞裝置，其特征在于，用向量轉(zhuǎn)換馬達(dá)代替伺服馬達(dá)。
11.如權(quán)利要求9所述的線材卷繞裝置，其特征在于，用無(wú)鐵心馬達(dá)代替伺服馬達(dá)。
12.如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，用伺服馬達(dá)作為抽出機(jī)構(gòu)抽出線材。
13.如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，用向量轉(zhuǎn)換馬達(dá)作為抽出機(jī)構(gòu)抽出線材。
14.如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，用無(wú)鐵心馬達(dá)作為抽出機(jī)構(gòu)抽出線材。
15.如權(quán)利要求9至14中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)是旋轉(zhuǎn)編碼器。
16.如權(quán)利要求9至14中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)是電位差計(jì)。
17.如權(quán)利要求7至16中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，線材是形成偏轉(zhuǎn)線圈用的導(dǎo)電線。
18.如權(quán)利要求1至17中的任一項(xiàng)所述的線材卷繞裝置，其特征在于，線材是釬料。
全文摘要
本發(fā)明的線材卷繞裝置,由抽出線材的抽出機(jī)構(gòu)、卷繞線材的卷繞機(jī)構(gòu)和檢測(cè)線材張力的張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成,其特征在于,備有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),該張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值變更線材的抽出速度,將該線材的張力調(diào)節(jié)至一定值。根據(jù)本發(fā)明,由張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變更抽出機(jī)構(gòu)抽出線材的速度,調(diào)節(jié)線材的張力,所以,提高對(duì)張力變動(dòng)的響應(yīng)性能,能吸收該張力變動(dòng)。
文檔編號(hào)B65H59/18GK1178510SQ96192547
公開日1998年4月8日 申請(qǐng)日期1996年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月17日
發(fā)明者游佐正行 申請(qǐng)人:日特機(jī)械工程株式會(huì)社