本發(fā)明涉及在旋轉(zhuǎn)機的定子的定子芯的齒上卷繞導(dǎo)體的繞線裝置。

背景技術(shù)：

1、專利文獻1公開了繞線方法以及繞線裝置。繞線裝置具備轉(zhuǎn)位機構(gòu)、噴嘴以及噴嘴移動機構(gòu)。轉(zhuǎn)位機構(gòu)使定子繞其中心軸旋轉(zhuǎn)。噴嘴送出線材。噴嘴移動機構(gòu)使噴嘴在正交的三軸方向上移動。繞線裝置載置于基臺上。轉(zhuǎn)位機構(gòu)具備支承臺和驅(qū)動機構(gòu)。支承臺水平地支承定子。驅(qū)動機構(gòu)對支承臺進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。通過利用驅(qū)動機構(gòu)對支承臺進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，支承于支承臺的定子繞軸中心旋轉(zhuǎn)。

2、噴嘴移動機構(gòu)具備一對x軸移動機構(gòu)、y軸移動機構(gòu)以及z軸移動機構(gòu)。x軸移動機構(gòu)由立設(shè)在基臺上的支柱支承并沿x軸方向延伸。y軸移動機構(gòu)夾裝在一對x軸移動機構(gòu)之間，沿y軸方向延伸。z軸移動機構(gòu)與y軸移動機構(gòu)連結(jié)并沿z軸方向延伸。

3、x軸移動機構(gòu)具備一對殼體(x)、驅(qū)動馬達(x)、滾珠絲杠(x)以及從動件(x)。殼體(x)由支柱支承。驅(qū)動馬達(x)配置于殼體(x)的端部。滾珠絲杠(x)與驅(qū)動馬達(x)的輸出軸連結(jié)并沿x軸方向延伸。從動件(x)與滾珠絲杠(x)螺合并沿著滾珠絲杠(x)移動。

4、y軸移動機構(gòu)包括殼體(y)、驅(qū)動馬達(y)、滾珠絲杠(y)和從動件(y)。殼體(y)的兩端部與一對從動件(x)結(jié)合，殼體(y)沿著滾珠絲杠(x)移動。驅(qū)動馬達(y)配置于殼體(y)的端部。滾珠絲杠(y)與驅(qū)動馬達(y)的輸出軸連結(jié)并沿y軸方向延伸。從動件(y)與滾珠絲杠(y)螺合并沿著滾珠絲杠(y)移動。

5、z軸移動機構(gòu)具備殼體(z)、驅(qū)動馬達(z)、滾珠絲杠(z)以及從動件(z)。殼體(z)與從動件(y)結(jié)合并沿著滾珠絲杠(y)移動。驅(qū)動馬達(z)配置于殼體(z)的端部。滾珠絲杠(z)與驅(qū)動馬達(z)的輸出軸連結(jié)并沿z軸方向延伸。從動件(z)與滾珠絲杠(z)螺合并沿著滾珠絲杠(z)移動。沿z軸方向延伸的圓筒狀的噴嘴保持部件經(jīng)由支承部件連結(jié)于從動件(z)。

6、在噴嘴保持部件的端部，以能夠以軸為中心擺動的方式安裝有噴嘴。通過對x軸移動機構(gòu)、y軸移動機構(gòu)以及z軸移動機構(gòu)進行驅(qū)動，噴嘴能夠在正交的三軸方向上自如地移動。在噴嘴保持部件的兩端部設(shè)置有第一滑輪以及第二滑輪。第一滑輪和第二滑輪分別繞軸中心旋轉(zhuǎn)。線材從線材供給裝置被供給。線材被第一滑輪引導(dǎo)而被引導(dǎo)至噴嘴保持部件的中空部內(nèi)，并且被第二滑輪引導(dǎo)而被引導(dǎo)至噴嘴，并從噴嘴的前端部被送出。通過張力裝置對線材賦予規(guī)定的張力。在噴嘴保持部件的外周面配置有氣缸。在氣缸中插入有借助壓縮空氣而進退的活塞桿，活塞桿的前端部與噴嘴的后端部連結(jié)。通過驅(qū)動氣缸，噴嘴以軸為中心擺動。通過控制氣缸的動作，噴嘴的朝向變化，能夠調(diào)節(jié)從噴嘴送出的線材的角度。噴嘴是以能夠通過齒間的槽的方式形成為平板狀的部件。線材沿y軸方向貫穿噴嘴。

7、在對齒卷繞線材的情況下，轉(zhuǎn)位機構(gòu)使定子旋轉(zhuǎn)，使作為繞線對象的期望的齒與噴嘴對置。繞線對象齒配置在與噴嘴同軸上(y軸上)。噴嘴在被送出的線材的前端部被卡盤保持的狀態(tài)下，通過噴嘴移動機構(gòu)的驅(qū)動，一邊送出線材一邊在齒的周圍環(huán)繞并且沿齒的卷軸方向(y軸方向)移動。x軸移動機構(gòu)和z軸移動機構(gòu)使噴嘴在齒的周圍環(huán)繞。每當(dāng)噴嘴在齒的周圍環(huán)繞一圈時，y軸移動機構(gòu)使噴嘴在齒的卷軸方向(y軸方向)上移動與線材的線徑相應(yīng)的量。在齒上，從前端側(cè)朝向根部側(cè)排列卷繞第一層的線材，接著，從根部側(cè)朝向前端側(cè)排列卷繞第二層的線材，依次同樣地以規(guī)定的層數(shù)排列卷繞線材。

8、繞線裝置具備上部引導(dǎo)件以及下部引導(dǎo)件。上部引導(dǎo)件和下部引導(dǎo)件在對繞線對象齒進行繞線的過程中，對從噴嘴送出的線材進行保持，并且將所保持的線材相對于齒定位。上部引導(dǎo)件與繞線對象齒的非對置表面對置配置，下部引導(dǎo)件與繞線對象齒的非對置表面的相反側(cè)的非對置背面對置配置。繞線對象齒的非對置表面不與繞線對象齒的外周面中的相鄰的齒對置。

9、上部引導(dǎo)件由在線材的繞線方向(x軸方向)上并排配置的一對上部左引導(dǎo)件和上部右引導(dǎo)件構(gòu)成。上部左引導(dǎo)件和上部右引導(dǎo)件分別具備第一引導(dǎo)件以及第二引導(dǎo)件。第一引導(dǎo)件與卷繞于繞線對象齒的線材的繞線方向(x軸方向)平行地配置。第二引導(dǎo)件以與第一引導(dǎo)件之間具有與線材的線徑相應(yīng)的間隔的方式與第一引導(dǎo)件平行地配置。

10、下部引導(dǎo)件由在線材的繞線方向(x軸方向)上并排配置的一對下部左引導(dǎo)件和下部右引導(dǎo)件構(gòu)成。下部左引導(dǎo)件和下部右引導(dǎo)件分別具備第一引導(dǎo)件以及第二引導(dǎo)件。在基臺上配置有使一對上部左引導(dǎo)件和上部右引導(dǎo)件分別沿正交的三軸方向移動的一對引導(dǎo)件移動機構(gòu)。引導(dǎo)移動機構(gòu)具備卷軸方向移動機構(gòu)、繞線方向移動機構(gòu)以及鉛垂方向移動機構(gòu)。卷軸方向移動機構(gòu)使上部引導(dǎo)件在繞線對象齒的卷軸方向(y軸方向)上移動。繞線方向移動機構(gòu)使上部引導(dǎo)件在卷繞于繞線對象齒的線材的繞線方向(x軸方向)上移動。鉛垂方向移動機構(gòu)使上部引導(dǎo)件在相對于繞線對象齒接近/遠離的方向(z軸方向)上移動。

11、卷軸方向移動機構(gòu)具備第一殼體、第一驅(qū)動馬達、第一滾珠絲杠以及第一從動件。第一殼體支承于載置在基臺上的載置臺。第一驅(qū)動馬達配置于第一殼體的端部。第一滾珠絲杠與第一驅(qū)動馬達的輸出軸連結(jié)并沿y軸方向延伸。第一從動件與第一滾珠絲杠螺合并沿著第一滾珠絲杠移動。

12、繞線方向移動機構(gòu)具備第二殼體、第二驅(qū)動馬達、第二滾珠絲杠以及第二從動件。第二殼體與卷軸方向移動機構(gòu)的第一從動件結(jié)合并沿著第一滾珠絲杠移動。第二驅(qū)動馬達配置于第二殼體的端部。第二滾珠絲杠與第二驅(qū)動馬達的輸出軸連結(jié)并沿x軸方向延伸。第二從動件與第二滾珠絲杠螺合并沿著第二滾珠絲杠移動。在繞線方向移動機構(gòu)的第二從動件上結(jié)合有沿x軸方向延伸的桿，在桿的前端結(jié)合有l(wèi)字型的支承體。在支承體的與x軸方向正交的第一面及與y軸方向正交的第二面配置有鉛垂方向移動機構(gòu)。

13、鉛垂方向移動機構(gòu)具備第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌、以及第一移動體和第二移動體。第一導(dǎo)軌以及第二導(dǎo)軌分別配置于支承體的第一面以及第二面并沿z軸方向延伸。第一移動體以及第二移動體被第一導(dǎo)軌以及第二導(dǎo)軌引導(dǎo)，能夠沿著第一導(dǎo)軌以及第二導(dǎo)軌移動。

14、在支承體內(nèi)收納氣缸。在氣缸中插入有借助壓縮空氣而進退的活塞，活塞與第一移動體以及第二移動體連結(jié)。通過驅(qū)動氣缸，第一移動體和第二移動體沿著第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌移動。

15、第一引導(dǎo)件與第一移動體結(jié)合，第二引導(dǎo)件與第二移動體結(jié)合。通過對卷軸方向移動機構(gòu)、繞線方向移動機構(gòu)以及鉛垂方向移動機構(gòu)進行驅(qū)動，第一引導(dǎo)件以及第二引導(dǎo)件能夠相對于繞線對象齒的非對置表面在正交的三軸方向上自如地移動。引導(dǎo)移動機構(gòu)相對于一對上部左引導(dǎo)件以及上部右引導(dǎo)件分別單獨地設(shè)置，因此，一對上部左引導(dǎo)件以及上部右引導(dǎo)件能夠分別獨立地相對于繞線對象齒的非對置表面在正交的三軸方向上自如地移動。引導(dǎo)移動機構(gòu)相對于下部引導(dǎo)件中的一對下部左引導(dǎo)件和下部右引導(dǎo)件也分別單獨地設(shè)置。

16、繞線裝置的動作由控制器自動控制。轉(zhuǎn)位機構(gòu)使定子旋轉(zhuǎn)，使繞線對象齒與噴嘴對置。噴嘴移動機構(gòu)使噴嘴在繞線對象齒的周圍環(huán)繞，將從噴嘴送出的線材相對于繞線對象齒進行排列卷繞。即，通過使噴嘴在槽內(nèi)通過來進行繞線。

17、將線材相對于繞線對象齒進行n層(n為自然數(shù))繞線的結(jié)果是，在第n層的端部的第一線材和與其相鄰的第二線材之間的槽中卷繞線材。在開始卷繞第n+1層時，通過驅(qū)動引導(dǎo)移動機構(gòu)，使上部引導(dǎo)件中的一對第一引導(dǎo)件朝向繞線對象齒接近，在線材的繞線方向(x軸方向)上并排配置。

18、接著，通過驅(qū)動噴嘴移動機構(gòu)，使位于槽外的噴嘴沿著繞線對象齒的非對置表面在x軸方向上移動，使從噴嘴送出的線材與一對第一引導(dǎo)件的表面抵接。從噴嘴送出的線材被引導(dǎo)至繞線對象齒的非對置表面的第n層上。

19、接著，通過驅(qū)動引導(dǎo)移動機構(gòu)，使上部引導(dǎo)件中的一對第二引導(dǎo)件朝向繞線對象齒接近。由于一對第一引導(dǎo)件與一對第二引導(dǎo)件的對置的面的間隔是線材的線徑的量，因此，從噴嘴送出的線材被一對第一引導(dǎo)件與一對第二引導(dǎo)件的對置的面夾持并保持。上部引導(dǎo)件將所保持的線材定位在與繞線對象齒的非對置表面中的第n層的第一線材和第二線材之間的槽對置的位置。上部引導(dǎo)件保持線材，并且將所保持的線材相對于繞線對象齒定位。

20、接著，通過驅(qū)動噴嘴移動機構(gòu)，使位于槽外的噴嘴沿著槽的向定子表面開口的第一開口部在繞線對象齒的卷軸方向(y軸方向)上移動，遠離繞線對象齒。上部引導(dǎo)件維持保持著線材的狀態(tài)。由上部引導(dǎo)件保持著的線材保持被定位于繞線位置的狀態(tài)。繞線位置是在對繞線對象齒卷繞線材時應(yīng)卷繞線材的位置。

21、接著，通過驅(qū)動噴嘴移動機構(gòu)，使位于槽外的噴嘴沿著槽的向定子內(nèi)周開口的第二開口部在定子的軸向上移動，將從噴嘴送出的線材插入槽內(nèi)。噴嘴以不通過槽內(nèi)而將送出的線材插入槽內(nèi)的方式動作。上部引導(dǎo)件維持保持著線材的狀態(tài)。由上部引導(dǎo)件保持的線材保持被定位于繞線位置的狀態(tài)。

22、接著，通過驅(qū)動噴嘴移動機構(gòu)，使位于槽外的噴嘴沿著槽的向定子背面開口的第三開口部在繞線對象齒的卷軸方向(y軸方向)上移動。在被送出的線材與繞線對象齒的一側(cè)面中的第n層的第一線材與第二線材之間的槽對置的狀態(tài)下，使噴嘴停止。

23、在由上部引導(dǎo)件保持著線材的狀態(tài)下，使噴嘴沿著槽的第一開口部、第二開口部以及第三開口部在槽外移動，將送出的線材插入槽內(nèi)，由此，能夠?qū)膰娮焖统龅木€材引導(dǎo)至繞線對象齒的一側(cè)面的繞線位置。即使在噴嘴不能通過槽內(nèi)的情況下，也能夠?qū)⒕€材卷繞于繞線對象齒。

24、在從噴嘴送出的線材被引導(dǎo)至繞線對象齒的一側(cè)面的繞線位置的狀態(tài)下，使上部引導(dǎo)件遠離繞線對象齒，解除上部引導(dǎo)件對線材的保持。與此同時，使下部引導(dǎo)件中的一對第一引導(dǎo)件朝向繞線對象齒接近，并在線材的繞線方向(x軸方向)上并排配置。

25、接著，通過驅(qū)動噴嘴移動機構(gòu)，使位于槽外的噴嘴沿著繞線對象齒的非對置背面在x軸方向上移動，使從噴嘴送出的線材與一對第一引導(dǎo)件的表面抵接。從噴嘴送出的線材被引導(dǎo)至繞線對象齒的非對置背面的第n層上。被解除了上部引導(dǎo)件的保持的線材被卷繞于繞線對象齒的非對置表面的第n層的繞線位置，并且，被插入于槽內(nèi)的線材被卷繞于繞線對象齒的一側(cè)面的第n層的繞線位置。噴嘴在x軸方向上的移動也可以通過驅(qū)動轉(zhuǎn)位機構(gòu)并使定子繞軸中心旋轉(zhuǎn)來進行。

26、接著，通過驅(qū)動引導(dǎo)移動機構(gòu)，使下部引導(dǎo)件中的一對第二引導(dǎo)件朝向繞線對象齒接近。從噴嘴送出的線材被一對第一引導(dǎo)件與一對第二引導(dǎo)件的對置的面夾持并保持，并且被定位在與繞線對象齒的非對置背面的繞線位置對置的位置。

27、接著，在由下部引導(dǎo)件保持著線材的狀態(tài)下，使噴嘴沿著槽的第四開口部、第五開口部以及第六開口部在槽外移動，將送出的線材插入槽內(nèi)。從噴嘴送出的線材被引導(dǎo)至繞線對象齒的另一側(cè)面的繞線位置。使下部引導(dǎo)件遠離繞線對象齒，解除下部引導(dǎo)件對線材的保持。

28、之后，每當(dāng)線材相對于繞線對象齒被卷繞一圈時，使噴嘴在繞線對象齒的卷軸方向(y軸方向)上移動與線材的線徑相應(yīng)的量，并且上部引導(dǎo)件及下部引導(dǎo)件也在y軸方向上移動與線材的線徑相應(yīng)的量。通過重復(fù)上述步驟，進行第n+1層的繞線。在第n+1層以后，在槽的寬度比線材的直徑小的時間點結(jié)束繞線。

29、現(xiàn)有技術(shù)文獻

30、專利文獻

31、專利文獻1：日本特開2009-22133號公報

32、在旋轉(zhuǎn)機中，通過提高線圈的占空系數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率化和小型化。線圈的占空系數(shù)能夠通過在齒上排列卷繞導(dǎo)線而提高。發(fā)明人認為專利文獻1的繞線方法以及繞線裝置在實現(xiàn)導(dǎo)線的排列卷繞方面是有效的技術(shù)。因此，發(fā)明人對在一個齒設(shè)置的線圈整體采用專利文獻1的技術(shù)的繞線方法進行了研究。在該情況下，發(fā)明人認為繞線所需的作業(yè)時間變長。由于繞線所需的作業(yè)時間變長，因而定子的生產(chǎn)率降低。

33、發(fā)明人研究了如下的繞線方法。該繞線方法包括第一工序和第二工序。第一工序?qū)層(n：自然數(shù))量的導(dǎo)線高速卷繞。在第一工序中，噴嘴在槽內(nèi)沿層疊方向移動。第二工序采用專利文獻1的技術(shù)卷繞第n+1層以后的導(dǎo)線。線圈隨著第二工序的結(jié)束而完成。在第二工序中，第n+1層的導(dǎo)線形成于在第一工序中高速地卷繞的第n層的導(dǎo)線上。在第一工序中，由于導(dǎo)線被高速地卷繞，因此，導(dǎo)線容易產(chǎn)生位置偏移。發(fā)明人知曉在第二工序中被送出到齒的端面上的導(dǎo)線的橫穿部分有時會產(chǎn)生位置偏移。在第二工序中可能產(chǎn)生的導(dǎo)線的橫穿部分的位置偏移起因于第一工序中的導(dǎo)線的位置偏移。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：在導(dǎo)線被設(shè)定為處于正規(guī)的位置的狀態(tài)的繞線裝置中，有時無法將產(chǎn)生了位置偏移的導(dǎo)線的橫穿部分像該橫穿部分位于正規(guī)的位置的情況那樣進行支承。導(dǎo)線的橫穿部分被送出至齒的層疊方向的端面上且橫穿齒的端面。

34、發(fā)明人認為，在實際的生產(chǎn)現(xiàn)場，在將導(dǎo)線相對于齒配置于設(shè)計上的理想的位置的同時實施繞線是困難的，實際上導(dǎo)線可能產(chǎn)生位置偏移。因此，發(fā)明人以在橫穿齒的端面的導(dǎo)線的橫穿部分產(chǎn)生位置偏移為前提。在此基礎(chǔ)上，發(fā)明人對能夠支承導(dǎo)線的橫穿部分的繞線裝置的構(gòu)造進行了研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種繞線裝置，該繞線裝置能夠?qū)υ诠?dǎo)線卷繞的對象齒的層疊方向的端面上橫穿的導(dǎo)線的橫穿部分進行支承。

2、本發(fā)明的一方面是一種繞線裝置，該繞線裝置具備：噴嘴，其將要卷繞于多個齒中的對象齒的導(dǎo)線向所述對象齒送出，所述多個齒以等角度間隔設(shè)置于旋轉(zhuǎn)機的定子的定子芯且沿著以所述旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為中心的徑向突出；回轉(zhuǎn)裝置，其使所述噴嘴相對于所述對象齒在所述對象齒的外周相對回轉(zhuǎn)；以及定位裝置，其在所述對象齒的、形成所述定子芯的鋼板層疊的層疊方向的端面上，限制從所述噴嘴送出到所述對象齒的端面上的所述導(dǎo)線的橫穿部分在所述徑向上的位置，所述定位裝置包括：支承件，其支承所述導(dǎo)線的橫穿部分；移動裝置，其使所述支承件相對于所述定子芯在所述層疊方向上相對移動；以及連結(jié)件，其連結(jié)所述支承件和所述移動裝置，在通過所述定位裝置限制所述導(dǎo)線的橫穿部分在所述徑向上的位置的情況下，所述移動裝置使所述支承件在所述層疊方向上接近所述對象齒的端面，在解除所述定位裝置對所述導(dǎo)線的橫穿部分在所述徑向上的位置的限制的情況下，所述移動裝置使所述支承件在所述層疊方向上遠離所述對象齒的端面，所述連結(jié)件包括使所述支承件相對于所述移動裝置擺動的擺動機構(gòu)。

3、根據(jù)該繞線裝置，當(dāng)使支承件在層疊方向上接近對象齒的端面并利用支承件支承導(dǎo)線的橫穿部分時，能夠使支承件順著導(dǎo)線的橫穿部分擺動。

4、也可以是，所述擺動機構(gòu)使所述支承件相對于所述移動裝置繞沿著所述層疊方向的第一假想軸線、沿著所述徑向的第二假想軸線以及與所述第一假想軸線和所述第二假想軸線這兩者正交的第三假想軸線擺動。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使支承件在三維方向上自如地擺動。

5、也可以是，在所述支承件的在所述層疊方向上與所述對象齒的端面對置的支承端面上包括收納所述導(dǎo)線的橫穿部分的第一收納槽和第二收納槽，所述第一收納槽沿著第三假想軸線設(shè)置于所述支承端面，所述第三假想軸線與沿著所述層疊方向的第一假想軸線和沿著所述徑向的第二假想軸線這兩者正交，所述第二收納槽沿著所述第三假想軸線設(shè)置于所述支承端面，所述第二收納槽在所述支承端面上與所述第一收納槽并排配置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠利用第一收納槽和第二收納槽中的任何一方支承導(dǎo)線的橫穿部分。假設(shè)導(dǎo)線的橫穿部分在徑向上的位置與第二收納槽相比向第一收納槽側(cè)偏移。在該情況下，支承件在使導(dǎo)線的橫穿部分收納于第一收納槽的狀態(tài)下支承該橫穿部分。與此相對，假設(shè)導(dǎo)線的橫穿部分在徑向上的位置與第一收納槽相比向第二收納槽側(cè)偏移。在該情況下，支承件在使導(dǎo)線的橫穿部分收納于第二收納槽的狀態(tài)下支承該橫穿部分。

6、根據(jù)本發(fā)明，能夠得到如下這樣的繞線裝置：能夠?qū)υ诠?dǎo)線卷繞的對象齒的層疊方向的端面上橫穿的導(dǎo)線的橫穿部分進行支承。