[发明专利]线材的绕线装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种线材的绕线装置，将从线嘴的顶端导出的线材缠绕于在定子的半径方向上突出形成的磁极上。

背景技术

以往，内齿轮型电机的定子是将线材缠绕在向定子芯的内周侧突出的多个磁极上而形成的，其中定子芯由多个环状部件层积而成，外转子型电机的定子是将线材缠绕在从该定子芯的外周侧以放射状突出的多个磁极上而形成的。以往，在向该定子芯的各磁极上绕线是通过使安装在主轴上的线嘴随着主轴的旋转绕各磁极例如以圆形轨迹进行公转来进行的。通过这样的主轴式的绕线，能够使绕线作业高速化。

但是，在这样的主轴式绕线中，需要在作为线材导出端的线嘴的顶端与磁极之间设置一定程度的间隔，因此存在绕线时不能对线嘴顶端的位置进行精密地控制的问题。因此存在例如无法使线嘴绕磁极的公转与向磁极轴方向的输送进行精密地配合，而在绕线中发生乱绕的问题。而且在磁极与磁极之间具有凸部的类型的定子芯的情况下，还存在该凸部干扰线嘴的轨迹这样的问题。

为了解决上述问题，本申请人提出了具有使线嘴分别在三个轴的方向上移动的三台移动机构的绕线装置(例如，参照专利文献1)。即，该绕线装置由前后移动机构对左右移动机构进行支承，使左右移动机构能够前后移动，并由该左右移动机构对上下移动机构进行支承，使上下移动机构能够左右移动，进而由该上下移动机构对活动台进行支承，使活动台能够上下移动，并且将线嘴安装于该活动台。在该绕线装置中是通过上述三台移动机构的动作的组合，使安装有线嘴的活动台在三维方向上移动，从而能够对该线嘴的线材导出端亦即顶端位置进行精密地控制。由此不发生乱绕地进行绕线，因此能够期待通过线材的占空系数高的整齐绕线形成的定子来提高电机的特性。

专利文献1：日本特开平10-271774号公报

但是，在上述以往的绕线装置中，使线嘴分别在三个轴的方向上移动的移动机构是通过将前后、左右、上下各移动机构依次进行层积而构成的，因此前后移动机构必须使左右移动机构和上下移动机构与线嘴一起移动，另外左右移动机构必须使上下移动机构和线嘴一起移动。这样，与线嘴一起移动的部分比较大，因此线嘴基于前后移动机构的前后动作、线嘴基于左右移动机构的左右动作无法实现高速化，其结果阻碍了绕线作业的高速化。

另外，由于上述以往的绕线装置中的上下移动机构使用滚珠丝杠，因此使用伺服电机使该丝杠轴旋转，由此使安装有线嘴的活动台移动。对于该滚珠丝杠，当伺服电机使该丝杠轴旋转一次时，线嘴上下移动的量相当于形成在该丝杠轴上的螺旋槽在长轴方向上的间距。而且在定子的磁极上进行绕线时，通常必须使线嘴移动该螺旋槽间距的数倍到数十倍，因此为了使该线嘴往返移动进行绕线，伺服电机必须在使该丝杠轴正转数次到数十次后，再使其反转数次到数十次。因此在使用有滚珠丝杠的上述以往的绕线装置中，在使线嘴以较快的速度移动进行绕线的情况下，需要通过伺服电机使丝杠轴以高速旋转，并且对该丝杠轴进行急加减速。因此在使用滚珠丝杠进行绕线的以往的绕线装置中，作为使该丝杠轴旋转的驱动源，需要所谓的高转矩且高响应的伺服电机。由于这样的伺服电机价格非常昂贵并且大型化，因此当追求高速绕线时，则会产生该装置的单价上升并且该装置大型化的问题。

发明内容

本发明是着眼于上述问题所做出的，目的在于提供一种能够在定子的磁极上高精度并且高速地进行缠绕的线材的绕线装置。

本发明是将从线嘴导出的线材缠绕在定子的磁极上的绕线装置的改进。

其构成特征在于，具有使线嘴在与磁极的轴垂直的方向上移动的线嘴移动机构，该线嘴移动机构具备：台座；活动台，其以能够在与磁极的轴心垂直的方向上移动的方式设置在台座上，且在其上固定有线嘴；驱动源，其构成为设置在台座上且能够使旋转部件旋转；连结部件，其一端被轴支承于偏离旋转部件的旋转中心的位置，另一端被轴支承于活动台。

优选地，该线材的绕线装置具备定子芯动作机构，该定子芯动作机构使定子芯动作以使磁极摇动，线嘴移动机构构成为：使线嘴在与磁极的轴大致垂直的方向上并且在与磁极的摇动方向不同的方向上移动。