DE69615629T2

DE69615629T2 - Wickelvorrichtung

Info

Publication number: DE69615629T2
Application number: DE69615629T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Kawaura; Hiroyuki Takubo
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: US5845863A; MY132846A; EP0772212B1; EP0772212A3; SG43436A1; DE69615629D1; KR970029914A; EP0772212A2

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wickelvorrichtung und insbesondere auf eine Vorrichtung des Typs, bei dem ein Draht von einer Drahtabgabequelle unter Verwendung einer Abgaberohreinheit und einer Führungseinheit um einen Spulenkörper gewickelt wird. Die Vorrichtung ist dazu geeignet, eine sattelartige Spule um einen Spulenkörper eines Ablenkjoches zu erhalten.
Ein Fernsehempfänger weist eine am Halsteil seiner Kathodenstrahlröhre angebrachte Ablenkjochspule auf. Die Ablenkjochspule umfaßt eine sattelartige Spule (das ist eine Spule mit einer Form wie die eines Sattels), die aus einem isolierenden Emaillackdraht gebildet ist, der um einen Kunstharz-Spulenkörper gewickelt ist.
Um eine derartige sattelartige Spule zur Bildung einer Ablenkjochspule zu wickeln, ist eine konventionelle Wickelvorrichtung so aufgebaut worden, dass der Draht längs einer Wickelnut in der Innenseite des Spulenkörpers gewickelt wird. Erreicht wird dies durch eine Kombination einer Bewegung einer Abgaberohreinheit zur Führung des Drahtes in die Achsrichtung des Spulenkörpers und einer Bewegung einer Führung zur Führung des Drahtes in der radialen Richtung des Spulenkörpers, währenddessen sich der Spulenkörper dreht, wodurch eine Horizontal-Ablenkjochspule gebildet wird. Das Anschlußende des um die Wickelnut des Spulenkörpers gewickelten Drahtes wird durch einen Ösenstift gezogen, der in der Außenumfangsfläche des Spulenkörpers eingebettet ist. Die EP-A-0 596 628 beschreibt diesen Typ der Spulenwickelvorrichtung.
In der Wickelvorrichtung zur Herstellung einer derartigen konventionellen Ablenkjochspule wird das Wickeln des Drahtes um den Spulenkörper durch eine einzelne Spindeloperation ausgeführt. Wenn es erwünscht ist, die Produktivität zu steigern, ist es demgemäß erforderlich, eine Vielzahl von Einheiten einer derartigen Vorrichtung vorzusehen. Dies führt zu einem Anstieg in den Ausgangskosten und bringt das Problem eines verschlechterten Wirkungsgrads hinsichtlich der Raumausnutzung mit sich.
Die EP-A- 0 510 226 beschreibt eine Vorrichtung zum Wickeln zylindrischer Spulen für elektrische oder elektronische Geräte. In dieser Spulenwickelvorrichtung wird eine Vielzahl von Spulen gleichzeitig durch den Einsatz einer Vielzahl von Flügeln, die längs der z-Richtung bewegbar sind, und einer Vielzahl von Halteeinrichtungen gewickelt, die längs der x- und y-Richtungen bewegbar sind. Die Vielzahl der Flügel ist an einem gemeinsamen Stab angebracht, und die in einer Vielzahl vorgesehenen Halteeinrichtungen sind an einem gemeinsamen Block angebracht.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um derartige Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wickelvorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, eine Produktivität zu erzielen, die mehrere Male so hoch ist wie jene der konventionellen Wickelvorrichtung, ohne dass zusätzliche Einheiten der Vorrichtung verwendet werden.
Zur Erzielung der oben erwähnten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Wickelvorrichtung des Typs bereit, bei dem ein 'Ton einer Drahtabgabequelle abgegebener Draht unter Verwendung einer Abgaberohreinheit und einer Führungseinheit um einen Spulenkörper gewickelt wird,
mit einer Wickeleinrichtung, die eine Abgaberohreinheit und eine Führungseinheit aufweist und die imstande ist, Drähte von einer Drahtabgabequelle auf einen Wickelkörper zu wickeln,
mit Halteeinrichtungen, die den genannten Wickeleinrichtungen entsprechen und die imstande sind, den genannten Spulenkörper in einer bestimmten Anordnung bzw. Lage zu halten. Diese Wickelvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Sätzen der Wickeleinrichtung vorgesehen ist, dass eine Vielzahl von Sätzen von Halteeinrichtungen vorgesehen ist, deren jede einer Wickeleinrichtung der genannten Sätze von Wickeleinrichtungen entspricht, wobei eine gleichzeitige Wickelung einer Vielzahl von Spulenkörpern parallel miteinander ermöglicht ist,
und dass die Abgaberohreinheiten und die Führungseinheiten der genannten Wickeleinrichtungen auf denselben Führungsschienen derart angeordnet sind, dass die genannten Abgaberohreinheiten auf der Seite der Mitte jedes der genannten Spulenkörper angeordnet sind und dass die genannten Führungseinheiten jeweils auf der Seite des äußeren Umfangs jedes der genannten Spulenkörper angeordnet sind,
wobei im Gebrauch jeder Draht durch jeweils ein Abgaberohr abgegeben wird und der abgegebene Draht in Anlage mit bzw. an einer entsprechenden Führungseinheit gehalten wird, wodurch der betreffende Draht auf den jeweiligen Spulenkörper gewickelt wird.
Um Drähte von einer Drahtabgabequelle um die Vielzahl der Spulenkörper unter Verwendung der Vielzahl von Abgaberohreinheiten zu wickeln, kann die Wickelvorrichtung, die mit der Vielzahl von Führungseinheiten zur Führung der Drähte und mit der Vielzahl von Halteeinrichtungen versehen ist, deren jede mit einem Drahtklemmechanismus versehen ist, erforderlichenfalls beispielsweise zusätzlich mit einem Drahtverhakungsmechanismus versehen sein. Dadurch werden die in einer Vielzahl vorgesehenen Spulenkörper mit entsprechenden Drähten durch die zusammenwirkende Operation der Abgaberohre der Abgaberohreinheiten, der Drahtklemmmechanismen und der Halteeinrichtungen bewickelt.
Vorzugsweise weist jede der Wickeleinrichtungen eine Abgaberohreinheit und eine Führungseinheit auf, wobei beide Einheiten an entsprechenden Antriebseinheiten angebracht sind; die Abgaberohreinheit und die Führungseinheit sind vorn bzw. hinten angeordnet, und die Abgabe und das Wickeln der Drähte erfolgen in Synchronismus mit der Drehung der Halteeinrichtungen zum Halten der Spulenkörper, wodurch die Drähte gleichzeitig um die Spulenkörper gewickelt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese eine Wickelvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, sie mit einem Paar von Wickeleinrichtungen versehen ist, deren jede eine Abgaberohreinheit und eine Führungseinheit aufweist, so dass die an bzw. auf einem ersten bewegbaren Körper getragenen Abgaberohreinheiten des. Paares von Wickeleinrichtungen imstande sind, in zweiseitiger Symmetrie in Bezug auf die Bewegungsrichtung des betreffenden Körpers nahe zu den Spulenkörpern hin zu gelangen und von diesen zurückzutreten, und dass die an bzw. auf einem zweiten bewegbaren Körper getragenen Führungseinheiten des Paares der Wickeleinrichtungen imstande sind, in zweiseitiger Symmetrie in Bezug auf die Bewegungsrichtung des zweiten bewegbaren Körpers nahe zu den Spulenkörpern hin zu gelangen und von diesen zurückzutreten.
Gemäß dem genannten weiteren Aspekt der Erfindung können die oben erwähnten ersten und zweiten bewegbaren Körper durch gemeinsame Führungseinrichtungen derart geführt werden, dass sie nahe zum jeweiligen Spulenkörper hin gelangen und von diesem zurücktreten.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Wickelvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mit einer Übertragungseinrichtung versehen ist, die jedes der Spulenkörper zu den oben erwähnten Halteeinrichtungen vor dem Wickeln trägt und ihn von der genannten Halteeinrichtung nach dem Wickeln abführt.
Vorzugsweise werden die Spulenkörper durch eine Fördereinrichtung zugeführt und zu ihren entsprechenden Halteeinrichtungen mittels eines Handhabungsgerätes bzw. Roboters getragen, und die Drehung der Spulenkörper zum Zeitpunkt des Bewickelns wird durch eine einzelne Betätigungseinrichtung bzw. einen Aktor bewirkt. Ferner wird die Abgabe der Drähte durch Synchronisierung der Vielzahl der Abgaberohreinheiten mit der Vielzahl der Führungseinheiten vorgenommen, wodurch das Wickeln der Drähte um die Vielzahl der Spulenkörper erfolgt und wodurch die mit Draht bewickelten Spulen zu der Fördereinrichtung weggeführt werden können.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese eine Wickelvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die oben erwähnte Übertragungseinrichtung den jeweiligen Spulenkörper durch ihre Einspannvorrichtung festklemmt, den festgeklemmten Spulenkörper zu der Halteeinrichtung überträgt und danach den mit Draht bewickelten Spulenkörper wegführt.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese eine Wickelvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Spulenkörper im wesentlichen trichterförmig ausgebildet ist, wobei die Ausbildung einer zugespitzt verlaufenden äußeren Umfangsfläche einen Ansatz aufweist und wobei die genannte Halteeinrichtung den Spulenkörper mittels des genannten Ansatzes hält.
In diesem Falle können eine konkave Aufnahmespannvorrichtung für die Aufnahme des Vorsprungs an der trichterförmigen zugespitzten äußeren Umfangsseite des Spulenkörpers und eine bogenartige Haltespannvorrichtung für die Aufnahme des kreisförmigen Teiles des Halses des Spulenkörpers so vorgesehen sein, dass die Spulenkörper-Haltegenauigkeit aufrecht erhalten wird.
In dem Machanismus zum Überführen bzw. Transportieren des Werkstücks (das ist ein Spulenkörper) in den Drahtwickelabschnitt von dem Drahtabgabeabschnitt und zur Abgabe des Spulenkörpers aus dem Drahtwickelabschnitt kann ein paralleler Einspannvorrichtungs-Greiferabschnitt zum Halten des Vorsprungs an dem Spulenkörper derart konkav ausgebildet sein, dass der Spulenkörper zwischen dem Spulenkörperwickelabschnitt und dem Spulenkörperabgabeabschnitt transportiert wird. Um die Ausführung einer derartigen Operation zu ermöglichen, kann eine Genauigkeit beim Halten des Spulenkörpers durch die Bereitstellung des Vorsprungs an der äußeren Umfangsfläche des trichterförmigen Spulenkörpers erreicht werden.
Die Wickelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einer Vielzahl von Wickeleinrichtungen versehen, deren jede eine Abgaberohreinheit zum Wickeln und Einrichtungen zum Festhaken des abgegebenen Drahtes durch Festklemmen aufweist, so dass die Drähte von sämtlichen Abgaberohreinheiten parallel um die Spulenkörper gewickelt werden, die an eine Vielzahl von Spulenkörper-Halteeinrichtungen abgegeben sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht des Gesamtaufbaus einer Wickelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht eines Grundteiles der Wickelvorrichtung gemäß Fig. 1 unter besonderer Veranschaulichung einer Abgaberohreinheit und einer Führungseinheit, die einen Teil der Wickelvorrichtung bilden.
Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht eines weiteren Grundteiles der Wickelvorrichtung gemäß Fig. 1 unter besonderer Veranschaulichung, wie eine Spulenkörper-Übertragungseinrichtung der Vorrichtung aufgebaut ist.
Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht eines Mechanismus zum Halten eines Spulenkörpers mittels einer Palette.
Fig. 5 veranschaulicht in einem Diagramm eine Beziehung zwischen einem Vorsprung an dem Spulenkörper und einem Arbeitsaufnahmeabschnitt der Palette.
Fig. 6 zeigt eine Perspektivansicht einer Parallel-Einspannvorrichtung.
Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht eines Mechanismus zum Halten des Vorsprungs an dem Spulenkörper mittels der Parallel-Einspannvorrichtung.
Fig. 8 zeigt eine Perspektivansicht des Spulenkörpers.
Fig. 9 zeigt eine vertikale Schnittansicht des Spulenkörpers, um zu veranschaulichen, wie ein Draht um den Spulenkörper gewickelt wird.
Fig. 10 zeigt eine weitere vertikale Schnittansicht des Spulenkörpers, um zu veranschaulichen, wie der Draht um den Spulenkörper herumgewickelt wird.
Fig. 11 zeigt eine Darstellung einer Drahtwickeloperation gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuersystems, das geeignet ist für die die vorliegende Erfindung verkörpernde Wickelvorrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 13 zeigt eine Draufsicht einer Modifikation der Spulenübertragungsvorrichtung gemäß Fig. 3.
Fig. 14 zeigt eine Darstellung, wie ein mit Draht bewickelter Spulenkörper abgegeben wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird nunmehr eine Ausführungsform einer Wickelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 der Gesamtaufbau der Wickelvorrichtung beschrieben, die mit einer Vielzahl von Wickeleinheiten versehen ist. Figur. 1 zeigt den Gesamtaufbau der Wickelvorrichtung zum Wickeln einer Spule eines Ablenkjochs einer Kathodenstrahlröhre. Die Charakteristik dieser Wickelvorrichtung liegt darin, dass Drähte um eine Vielzahl von Werkstücken (Joche) parallel und gleichzeitig gewickelt werden. Eine Vielzahl von Spanneinrichtungen 26, 27 ist für die Abgabe von Drähten unter Spannung vorgesehen. Die Drähte werden an ein Paar von Abgaberohreinheiten 35, 36 abgegeben. Ferner weist die Wickelvorrichtung, wie in Fig. 2 gezeigt, einen Motor 48, eine Riemenscheibe, einen Kraftübertragungsriemen, Drahtklemmeinrichtungen 52, 53 und Aktoren 54, 55 zum Öffnen und Schließen der Drahtklemmeinrichtungen 52, 53 auf. Die Abgaberohreinheiten 35, 36 sind an einem Block 41 angebracht, der in Richtung der vertikalen Achse Z bewegbar ist, und durch den Betrieb bzw. die Betätigung eines Aktors 44, der an einem Tisch 40 angebracht ist, wird das Paar der Abgaberohreinheiten 35, 36 nach oben bewegt.
Der Block 41, der die Abgaberohreinheiten 35, 36 trägt, während diesen eine vertikale Bewegung ermöglicht ist, ist selbst an dem Tisch 40 angebracht. Der Tisch 40 ist in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, das heißt längs der X-Achse bewegbar.
Um die durch das Paar der Abgaberohreinheiten 35, 36 abgegebenen Drähte 10 im Zusammenwirken mit diesen Abgaberohreinheiten zu wickeln, sind vier Führungseinheiten 59, 60, 61 und 62 vorgesehen. Dies heißt, dass, wie in Fig. 2 veranschaulicht, obere und untere Führungseinheiten 59, 61 entsprechend der linken Abgaberohreinheit 35 vorgesehen, und dass außerdem obere und untere Führungseinheiten 60, 62 entsprechend der rechten Abgaberohreinheit 36 vorgesehen sind.
Die Führungseinheiten 59, 60 und 61, 62 sind so getragen bzw. unterstützt, dass sie sich nach oben in Richtung der Z-Achse durch den Betrieb bzw. die Betätigung eines Aktors 70 mittels einer Transportschnecke 69 bewegen können. Ferner ist ein Aktor 67 auf der Rückseite eines Tisches 66 derart angebracht, dass die Führungseinheiten durch einen Aktor 68 über den Einsatz einer Transportschnecke 69 vorwärts und rückwärts bewegbar sind. Durch die Betätigung des Aktors 70 bewegen sich die Führungseinheiten 59, 60, 61, 62 auch in vertikaler Richtung, das heißt in Richtung der Z-Achse.
Der Tisch 40, auf dem die Abgaberohreinheiten 35, 36 getragen sind, und der Tisch 66, der die Führungseinheiten 59, 60, 61, 62 trägt, sind auf einem Paar von im wesentlichen parallelen Führungsschienen 31, 32 verschiebbar getragen, wodurch die Vorwärts- und Rückwärtsverschiebungen der Führungseinheiten 59, 60, 61, 62 durch den Aktor 68 und die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Abgaberohreinheiten 35, 36 längs derselben geraden Linie erfolgen.
Wie aus Fig. 1 und 2 klar zu ersehen ist, ist das Paar der Abgaberohreinheiten 35, 36, die zwei Wickeleinrichtungen bilden, auf einem bewegbaren Körper beweg- bzw. verschiebbar getragen, umfassend den durch das Paar der Führungsschienen 31, 32 bewegbaren Tisch 40. In diesem Falle sind die Abgaberohreinheiten 35, 36 auf einem Tragglied getragen, welches an einer Zwischenposition bzw. mittleren Position zwischen den Führungsschienen 31, 32 symmetrisch zueinander hochsteht. Mit einem solchen Aufbau sind die Abgaberohreinheiten 35, 36 durch einen gemeinsamen Aktor 42 bewegbar gemacht und weisen dasselbe Steifigkeits- bzw. Festigkeitsniveau auf.
Ferner sind die Führungseinheiten 59, 61 auf der ersten Wickeleinrichtungsseite und die Führungseinheiten 60, 62 auf der zweiten Wickeleinrichtungsseite auf dem Tisch 66 auf den Führungsschienen 31, 32 bewegbar getragen, wobei die Führungseinheiten 59, 60 symmetrisch getragen sind und wobei die Führungseinheiten 61, 62 symmetrisch getragen sind. Demgemäß weisen die Führungseinheiten 59, 60 dasselbe Steifigkeits- bzw. Festigkeitsniveau auf, und die Führungseinheiten 61, 62 weisen dasselbe Steifigkeits- bzw. Festigkeitsniveau auf. Ferner wird es möglich, die vier Führungseinheiten 59 bis 62 durch den Einsatz eines gemeinsamen Motors 68 zu bewegen. Damit wird es mit diesem Aufbau möglich, die Qualität der Wicklungen gleich zu machen, die auf Werkstückaufnahmeständern 74, 75 bzw. -Auflagen (die später zu beschreiben sind) vorgenommen sind.
Wie in Fig. 1 veranschaulicht, sind an den Wickelpositionen in Front der Abgaberohreinheiten 35, 36 und der Führungseinheiten 59, 60, 61, 62 die oben erwähnten Werkstückaufnahmeständer 74, 75 angeordnet. Diese Werkstückaufnahmeständer 74, 75 sind mit Aktoren 78 versehen, durch deren Betrieb bzw. Betätigung die Ständer 74, 75 gedreht werden, um das Wickeln der Drähte 10 zu ermöglichen.
Anschließend werden eine Fördervorrichtung 89 zur Abgabe von Spulenkörpern an die Wickelvorrichtung und ein dazugehöriger Mechanismus beschrieben. Wie in Fig. 1 und 3 veranschaulicht, erstreckt sich vor der Wickelvorrichtung die Fördereinrichtung 89 in Querrichtung. Durch diese Fördereinrichtung 89 werden Paletten 90, 91 zum Tragen der Spulenkörper bewegt.
Wie in Fig. 3 veranschaulicht, sind die Paletten 90, 91 jeweils mit konkaven Werkstückaufnahmen 92, 93 (siehe Fig. 4 und 5) und einer abgerundeten Führung 95 zur Aufnahme des Halsteiles des jeweiligen Spulenkörpers versehen. Dies heißt, dass, wie in Fig. 4 und 5 veranschaulicht, ein Vorsprung 22 des Spulenkörpers in einer Ausnehmung der Aufnahme 93 der Palette 90 so aufgenommen ist, dass der Spulenkörper 14 richtig positioniert ist. Insbesondere wird es möglich, den Spulenkörper 14 nicht nur in Richtung seiner Höhe richtig zu positionieren, sondern auch in seiner Drehposition.
Ferner ist ein Paar von Orthogonal-Handhabungsgeräten bzw. Robotern 83 zur Bewegung der Spulenkörper in deren Wickelpositionen durch Entnahme der betreffenden Spulenkörper von den Paletten 90, 91 vorgesehen. Jedes dieser Handhabungsgeräte 83 besteht aus einem stangenlosen Zylinder, um die Spulenkörper zu dem Paar der Arbeits-Aufnahmeständer 74, 75 hin zu tragen, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist, und ist, wie dies in Fig. 3 und 6 gezeigt ist, mit einer Parallel-Einspannvorrichtung 84 versehen, die an ihren Enden konkave Werkstückaufnahmeabschnitte 85, 86 aufweist. Somit werden die Spulenkörper zwischen den Paletten 90, 91 und den Werkstückaufnahmeständern 74, 75 hin und her transportiert. Es sei darauf hingewiesen, dass in Fig. 1 der Trag- bzw. Transportmechanismus entsprechend dem Träger 75 weggelassen ist.
Anschließend wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 der Spulenkörper 14 beschrieben, um den eine Ablenkjochspule durch die oben erwähnte Wickelvorrichtung zu wickeln ist. Der Spulenkörper 14 ist trichterförmig ausgebildet und weist eine große Öffnung 16 in seinem oberen Teil und eine kleinere Öffnung 14 (siehe Fig. 9) in seinem unteren Teil auf. (Es dürfte einzusehen sein, dass die Begriffe "oberer" und "unter" sich auf die Spulenkörperausrichtung beziehen, wie sie in Fig. 8 veranschaulicht ist). Die obere Öffnung 15 ist an ihrem äußeren Umfang mit einem Anlagegreifer bzw. -mitnehmer 17 versehen, während die untere Öffnung 16 an ihrem äußeren Umfang mit einem Anlagegreifer bzw. -mitnehmer 18 versehen ist. Ferner ist an der äußeren Umfangsfläche des Spulenkörpers 14 eine Umfangsnut 19 gebildet, und in dem Grundteil des Anlagegreifers 18 ist eine weitere Umfangsnut 20 gebildet. Ferner ist der Spulenkörper 14 in seiner Innenumfangsseite noch mit einer Wickelnut 21 versehen.
Darüber hinaus ist der Spulenkörper 14 unterhalb des Halses des trichterförmigen Teiles mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 22 versehen, wie dies in Fig. 4 und 5 veranschaulicht ist. Zwei derartige Spulenkörper können zu den Arbeitsaufnahmeständern 74, 75 des Drahtwickelabschnitts transportiert und durch die Arbeitsaufnahmeabschnitte 85, 86 der Paletten 90, 91 festgehalten werden.
Anschließend wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 ein Beispiel eines Steuersystems für die oben erwähnte Wickelvorrichtung beschrieben. Dieses Steuersystem ist mit einer Ablauf- bzw. Folgesteuereinrichtung 100 und einer Steuereinrichtung 101 versehen, die durch eine numerische Steuereinrichtung gebildet ist. Ferner sind mit der Eingangsseite der Ablaufsteuereinrichtung 100 ein Start-/Stop-Schalter 103, ein Nullpunkt- Rückkehrschalter bzw. -Rückfahrschalter 104, ein Rücksetz- Schalter 105, ein Notstop-Schalter 106 und ein Werkstück-Einspannvorrichtungs-EIN/AUS-Schalter 107 verbunden.
Auf der anderen Seite sind durch die Steuereinrichtung 101 gesteuert vorgesehen: der Aktor 42 zur Bewegung der Abgaberohreinheit in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, der Aktor 44 zum Anheben der Abgaberohreinheit, der Motor 48 zum Drehen der Abgaberohreinheit, der Aktor 68 zur Bewegung der Führungseinheit in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, der Aktor 70 zum Anheben der Führungseinheit und der Motor 78 zum Drehen des jeweiligen Spulenkörpers. Diese Aktoren 42, 44, 48, 68, 70 und 78 sind mit entsprechenden Codierern versehen, und das Ausgangssignal jedes dieser Codierer wird zu der Steuereinrichtung 101 zurückgekoppelt. Die Orthogonal-Handhabungsgeräte 83 sowie die Parallel-Einspannvorrichtung 84 werden direkt von der Ablaufsteuereinrichtung 100 ohne die Zwischenschaltung der Steuereinrichtung 101 gesteuert.
Die Wickeloperation in dem oben beschriebenen Steuersystem wird insbesondere durch eine Kombination der sechs Aktoren 42, 44, 48, 68, 70 und 78 ausgeführt, die mit der Steuereinrichtung 101 verbunden sind. Im Unterschied dazu führen die Orthogonal-Handhabungsgeräte 83 und die Parallel-Einspannvorrichtung 84 Spulenkörper-Zuführungs- und Abführoperationen aus.
Anschließend wird die Operation bzw. Arbeitsweise der Wickelvorrichtung beschrieben. Drähte 10 werden von (nicht dargestellten) Drahtspulenkörpern abgegeben bzw. zugeführt. Die Drähte 10 werden mit einer geeigneten Spannkraft durch Spanneinrichtungen 26, 27 abgegeben, treten durch die Gehäuse der Abgaberohreinheiten 35, 36 hindurch und werden durch die Spitzenenden der Abgaberohre durch die Abgaberohrkörper gehalten, wodurch die Vorbereitung zum Wickeln der Drähte 10 abgeschlossen ist.
Die Abgabe der Spulenkörper 14 wird so vorgenommen, dass der Vorsprung 22 des jeweiligen Spulenkörpers 14 (siehe Fig. 4), der durch die Fördereinrichtung 89 transportiert und durch die konkaven Spulenkörperaufnahmen 92, 93 der Palette 90 gehalten wird, durch die konkaven Spulenkörperaufnahmen 85, 86 der Parallel-Spannvorrichtung 84 festgeklemmt ist, und zur selben Zeit wird der Hals des Spulenkörpers 14 durch an dem Spulenkörperbefestigungsabschnitt (siehe Fig. 6 und 7) befestigte Federn 87 einem Druck ausgesetzt.
Anschließend bewegt sich die Parallel-Einspannvorrichtung 84 nach oben, führt dann eine, horizontale Bewegung zu den Spulenkörper-Aufnahmeträgern 74, 75 aus und bewegt sich an einer bestimmten Position nach unten. Die Parallel-Einspannvorrichtung 84 nimmt dann eine Standby-Stellung ein, während sie den Spulenkörper 14 in der Arbeits-Übertragungsposition der Werkstückaufnahmeträger 74, 75 festklemmt.
Sodann bewegt sich die an den Werkstückaufnahmeträgern 74, 75 vorgesehene (nicht dargestellte) Einspannvorrichtung durch die Betätigung des Aktors 78 vorwärts und hält den Vorsprung 22 des Spulenkörpers 14, der durch die Spulenkörperaufnahme 85 der Parallel-Einspannvorrichtung 84 festgehalten ist, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist. An dieser Stelle bewegt die Parallel-Einspannvorrichtung 84 die Werkstückaufnahmen 85, 86 rückwärts, um den Spulenkörper 14 davon freizugeben. Danach bewegt sich die Parallel-Einspannvorrichtung 84 nach oben und wartet in ihrer festgelegten Position solange, bis das Wickeln des Drahtes um den Spulenkörper 14 abgeschlossen ist.
Anschließend haben die Abgaberohreinheiten 35, 36 die Spitzenenden der Drähte durch die Führungseinheiten 59, 60 festgeklemmt, und die Drähte 10 werden zu den Drahthalteabschnitten der Werkstückaufnahmeträger 74, 75 vorbewegt, um dadurch die Anschlußenden der Drähte 10 festzuhalten.
Die Abgaberohreinheiten 35, 36 werden mit ihren Spitzenenden durch den Aktor 48 gedreht, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, und durch die zusammenwirkenden Bewegungen mit den Drehungen der Spulenkörperaufnahmeträger 74, 75, die durch den Aktor 78, eine sich drehende Antriebsriemenscheibe 79 und einen Riemen hervorgerufen werden, wird der Draht um den trichterförmigen Abschnitt des Spulenkörpers 14 herumgewickelt. Danach werden die Abgaberohre 35, 36 in den betreffenden Spulenkörpern 14 nach unten bewegt und führen die Drähte nach unten zu den Hälsen der Spulenkörper. Die Wicklung der Drähte in bzw. an den Hälsen der Spulenkörper wird in einer solchen Weise ausgeführt, dass die unteren Führungseinheiten 61, 62 sich nach vorn bewegen, um die betreffenden Drähte zu halten, und die Drähte werden an den Hälsen der Spulenkörper 14 durch zusammenwirkende Operationen der Abgaberohre 35, 36, der Werkstückaufnahmeträger 74, 75 und der Führungseinheiten 61, 62 gewickelt.
Um die Erfindung detaillierter zu beschreiben, wird jeder der Drähte 10, dessen Anschlußende durch einen Stift befestigt bzw. an diesem festgehakt ist, um die Wickelnut 21 eines Spulenkörpers 14 gewickelt, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist. Danach wird das Abgaberohr 35 zur Mitte der oberen Ö15ffnung 15 des Spulenkörpers hin bewegt, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist, und dann wird es nach unten bewegt, wie dies in Fig. 10 veranschaulicht ist, so dass der Draht längs der gebogenen Wicklungsnut 21 des Spulenkörpers 14 gewickelt wird. Wenn der Draht 10 dann die untere Öffnung 16 erreicht, wird er durch bzw. an einer Führungsspitze der unteren Führungseinheit 61 eingehakt und längs einer Umfangsnut 20 gewickelt, die in der Außenseite der unteren Öffnung 16 gebildet ist. In diesem Falle werden bzw. sind die Werkstückaufnahmeständer 74, 75 um einen Winkel entsprechend dem Wickelwinkel gedreht, so dass der Spulenkörper 14 um einen bestimmten Winkel gedreht wird bzw. ist.
An einer bestimmten Umfangsposition wird der Draht 10 durch die untere Führungseinheit 61 freigegeben, woraufhin das Abgaberohr. 35 sich nach oben bewegt. Wie in Fig. 9 veranschaulicht, wird der Draht 10 dann um die obere Führungseinheit 59 eingehakt, so dass der Draht 10 um einen bestimmten Winkel längs der Umfangsnut 19 auf der Außenseite der oberen Öffnung 15 im Zusammenwirken mit der Drehung des Spulenkörpers 14 auf die Drehung der Werkstückaufnahmeständer 74, 75 hin gewickelt wird. Sodann gibt die Führungsspitze der Führungseinheit 59 in einer bestimmten Winkelposition den Draht 10 wieder frei, und das Abgaberohr 35 bewegt sich längs der Z-Achse nach unten. Eine derartige Arbeitsweise ist konzeptionell in Fig. 11 veranschaulicht. Somit wird durch Wiederholen dieser Operation in einer bestimmten Anzahl von Malen bzw. Häufigkeit der Draht 10 längs der Wickelungsnut 21 auf der Innenseite des Spulenkörpers 14 gewickelt, um dadurch eine sattelartige Spule zu bilden.
Auf die Beendigung des Wickelns des Drahtes 10 in bezug auf den Spulenkörper 14 hin bewegt sich die Parallel-Einspannvorrichtung 84, die in einer zugewiesenen Position oberhalb der Wicklungsposition wartet, nach unten, und die Werkstückaufnahmen 85, 86 bewegen sich nach vorn und nach oben, während der Spulenkörper 14 dazwischen festgeklemmt ist, und dann wird der Spulenkörper zu der Palette 90 hin geführt bzw. transportiert. Es sei darauf hingewiesen, dass mit Rücksicht darauf, dass die oben beschriebene Operation in bezug auf zwei Spulenkörper 14 ausgeführt wird, die an das Paar der Werkstückaufnahmeträger 74, 75 abgegeben sind, zwei Wicklungsoperationen parallel ausgeführt werden.
Anschließend wird unter Bezugnahme auf Fig. 13 und 14 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform ermöglicht die Zufuhr und Abgabe der Spulenkörper 14 unter Verwendung eines Gleit- bzw. Schiebetisches 111 und einer Auflageplatte 112 anstelle der Fördereinrichtungen auszuführen. Auf dem Schiebetisch 111 ist ein Paar von Spulenkörpern 14 derart platziert, dass sie den Werkstückaufnahmeträgern 74, 75 entsprechen, und diese Spulenkörper 14 werden durch das Orthogonal-Handhabungsgerät 83 abgegeben.
Danach werden der Schiebetisch 111 und der Auflagetisch 112 aus der in Fig. 13 nachgestellten Position in die in Fig. 14 gezeigte Position bewegt, und in diesem Zustand werden die mit Draht bewickelten Spulenkörper 115 zu dem Schiebetisch 111 von den Arbeitsaufnahmeträgern 74, 75 mittels des Orthogonal-Handhabungsgerätes 83 übertragen. Diese Spulenkörper 115 werden dann durch die Bedienperson manuell auf dem Auflagestisch 112 aufgebracht.
Wenn bei dem obigen Aufbau die mit Draht bewickelten Spulenkörper 115 von dem Schiebetisch 111 zu dem Auflagestisch 112 während der Wickeloperation auf den Werkstückaufnahmeträgern 74, 75 übertragen werden, während leere Spulenkörper 14 auf den Schiebetisch 111 platziert werden, ist es möglich, die Spulenkörper ohne Zeitverlust auszutauschen und die Zufuhr und Abgabe der Spulenkörper ohne Verwendung einer Fördereinrichtung auszuführen.
Wie oben beschrieben, weist die vorliegende Erfindung die folgenden verschiedenen Vorteile auf, das sind:
(1) Da die Wickelvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer Vielzahl von Sätzen von Wickeleinrichtungen zum Wickeln von Drähten auf einer Vielzahl von Spulenkörpern und einer Vielzahl von entsprechenden Halteeinrichtungen zum Halten der Spulenkörper in einer bestimmten Stellung bzw. Lage vorgesehen ist, wird es möglich, die Drähte auf einer Vielzahl von Spulenkörpern gleichzeitig zu wickeln und die Produktivität deutlich zu verbessern, ohne eine Vielzahl von Einheiten der Vorrichtung zu erwerben.
(2) Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jede der Wickeleinrichtungen der Vorrichtung mit ihrer Abgaberohreinheit und Führungseinheit auf denselben Führungsschienen angeordnet, so dass die Abgaberohreinheit in der Nähe der Mitte des betreffenden Spulenkörpers und die Führungseinheit auf dem äußeren Umfang des Spulenkörpers angeordnet sind, wodurch der Draht durch die Abgaberohreinheit abgegeben wird und wodurch der abgegebene Draht in Anlage mit bzw. von der Führungseinheit gehalten wird, wodurch der Draht auf dem Spulenkörper gewickelt wird. Demgemäß wird es möglich, Drähte auf einer Vielzahl von Spulenkörpern gleichzeitig in Synchronismus miteinander zu wickeln und gleichzeitig die Drähte unter Verwendung eines einfachen Aufbaus zu verarbeiten.
(3) Die Wickelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit einem Paar von Wickeleinrichtungen versehen, deren jede eine Abgaberohreinheit und eine Führungseinheit aufweist, und so angeordnet, dass die Abgaberohreinheiten in zweiseitiger Symmetrie in bezug auf ihre Bewegungsrichtung auf einem ersten bewegbaren Körper getragen sind, der imstande ist, nahe zu den Spulenkörpern hin zu gelangen und sich von diesen zurückzuziehen, während die Führungseinheiten in zweiseitiger Symmetrie in bezug auf ihre Bewegungsrichtung auf einem zweiten bewegbaren Körper getragen sind. Demgemäß ist es möglich, die Anzahl der Aktoren zu verringern, und ferner ist es mit Rücksicht darauf, dass die Abgaberchreinheiten und die Führungseinheiten des Paares von Wickeleinrichtungen dieselbe Steifigkeit bzw. Festigkeit aufweisen können, möglich, von dem Paar der Wickeleinrichtungen Wickelungen mit derselben Qualität zu erhalten, wodurch die Abgabequalität der Wickelvorrichtung gleichmäßiger gemacht ist.
(4) Unter Verwendung der Anordnung der oben erwähnten ersten und zweiten bewegbaren Körper, so dass eine Führung durch eine gemeinsame Führungseinrichtung erfolgt, um nahe zu jedem Spulenkörper hin zu gelangen und sich von diesem zurückzuziehen, ist es möglich, die Anzahl der Einzelteile zu verringern und den Mechanismus der Vorrichtung zu vereinfachen, wodurch die Produktivität gesteigert ist.
(5) Da die Wickelvorrichtung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit einer Übertragungseinrichtung versehen ist, die den jeweiligen Spulenkörper zu der Spulenkörper-Halteeinrichtung hin transportiert und den jeweiligen mit Draht bewickelten Spulenkörper von der Halteeinrichtung weg bewegt, ist es möglich, die Zufuhr des jeweiligen leeren Spulenkörpers zu der Wickelposition und die Entfernung des jeweiligen mit Draht bewickelten Spulenkörpers automatisch auszuführen.
(6) Da bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung der Übertragungsabschnitt den Einspannabschnitt des jeweiligen Spulenkörpers festklemmt, den festgeklemmten Spulenkörper zu der Halteeinrichtung hin trägt bzw. transportiert und den mit Draht bewickelten Spulenkörper von der Halteeinrichtung wegführt bzw. entfernt, ist es möglich, die Spulenkörper-Haltegenauigkeit durch die Übertragungseinrichtung zu steigern und eine hoch zuverlässige Spulenkörperübertragung zu erzielen.
(7) Da bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung jeder Spulenkörper im wesentlichen trichterförmig ausgebildet ist und einen Vorsprung an seiner äußeren Umfangsfläche aufweist, um dem Spulenkörper zu ermöglichen, festgehalten zu werden, während der Spulenkörper durch die Halteeinrichtung unter Ausnutzung des Vorsprungs positioniert wird, ist es möglich, den trichterförmigen Spulenkörper mit einem hohen Maß an Haltegenauigkeit zu tragen bzw. zu transportieren.

Claims

1. Wickelvorrichtung des Typs, bei dem ein von einer Drahtabgabequelle abgegebener Draht unter Verwendung einer Abgaberohreinheit und einer Führungseinheit um einen Spulenkörper (14) gewickelt wird,

mit einer Wickeleinrichtung, die eine Abgaberohreinheit (35; 36) und eine Führungseinheit (59, 61; 60, 62) aufweist und die imstande ist, Drähte von einer Drahtabgabequelle auf einen Wickelkörper (14) zu wickeln,

mit Halteeinrichtungen (74, 75), die den genannten Wickeleinrichtungen entsprechen und die imstande sind, den genannten Spulenkörper in einer bestimmten Anordnung bzw. Lage zu halten,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Vielzahl von Sätzen der Wickeleinrichtung vorgesehen ist,

dass eine Vielzahl von Sätzen von Halteeinrichtungen vorgesehen ist, deren jede einer Wickeleinrichtung der genannten Sätze von Wickeleinrichtungen entspricht, wobei eine gleichzeitige Wickelung einer Vielzahl von Spulenkörpern parallel miteinander ermöglicht ist,

dass die Abgaberohreinheiten und die Führungseinheiten der genannten Wickeleinrichtungen auf denselben Führungsschienen (31, 32)derart angeordnet sind, dass die genannten Abgaberohreinheiten (35; 36) auf der Seite der Mitte jedes der genannten Spulenkörper angeordnet sind und dass die genannten Führungseinheiten (59, 61; 60, 62) jeweils auf der Seite des äußeren Umfangs jedes der genannten Spulenkörper angeordnet sind,

wobei im. Gebrauch jeder Draht durch jeweils ein Abgaberohr abgegeben wird und der abgegebene Draht in Anlage mit bzw. an einer entsprechenden Führungseinheit gehalten wird, wodurch der betreffende Draht auf den jeweiligen Spulenkörper gewickelt wird.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sie mit einem Paar von Wickeleinrichtungen versehen ist, deren jede eine Abgaberohreinheit (35, 36) und eine Führungseinheit (59, 61; 60, 62) aufweist, wobei die an bzw. auf einem ersten bewegbaren Körper (40) getragenen Abgaberohreinheiten (35; 36) des genannten Paares von Wickeleinrichtungen imstande sind, in zweiseitiger Symmetrie in der Bewegungsrichtung des genannten ersten bewegbaren Körpers nahe zu jedem der genannten Spulenkörper hin zu gelangen und von diesem zurückzutreten, während die an bzw. auf einem zweiten bewegbaren Körper (66) getragenen Führungseinheiten (59-62) des genannten Paares der Wickeleinrichtungen imstande sind, in zweiseitiger Symmetrie in der Bewegungsrichtung des genannten zweiten bewegbaren Körpers nahe zu jedem der genannten Spulenkörper hin zu gelangen und von diesem zurückzutreten.

3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten bewegbaren Glieder (40, 66) durch eine gemeinsame Führungseinrichtung (31, 32) derart geführt sind, dass sie nahe zum jeweiligen Spulenkörper hin gelangen und von diesem zurücktreten.

4. Wickelvorrichtung nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei sie mit einer Übertragungseinrichtung (83, 84) versehen ist, die den jeweiligen Spulenkörper zu der jeweiligen Halteeinrichtung (74, 75) trägt und die den betreffenden Spulenkörper von der genannten Halteeinrichtung (74, 75) entfernt, nachdem der genannte Spulenkörper mit Draht bewickelt worden ist.

5. Wickelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die genannte Übertragungseinrichtung eine Einspannvorrichtung (84) aufweist zum Festklemmen eines Spulenkörpers, derart, dass die betreffende Übertragungseinrichtung im Gebrauch den genannten Spulenkörper durch die Einspannvorrichtung festklemmt, den festgeklemmten Spulenkörper zu einer entsprechenden Halteeinrichtung (74, 75) überträgt und den betreffenden Spulenkörper entfernt, nachdem Draht darauf gewickelt worden ist.

6. Wickelvorrichtung nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei jeder Spulenkörper (14) im wesentlichen trichterförmig ausgebildet ist, wobei die Ausbildung einer trichterförmig verlaufenden äußeren Umfangsfläche einen Ansatz aufweist und wobei die genannte Halteeinrichtung (74, 75) imstande ist, einen Spulenkörper dadurch zu halten, dass der betreffende Spulenkörper mittels des genannten Ansatzes positioniert wird.