CN101065815A - 一种用于无线轴线圈绕制机上的排线设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于无线轴线圈绕制机(bobbin－less coil windingmachine)上的排线设备(traverse device)，所述排线设备间隔地引导线圈引导器15做往复运动以引导线圈C沿着固定在主机体上驱动夹具上的芯均匀绕制。所述排线设备主要包含轮送架、旋转条、驱动马达、调节装置和检测装置。借助插入上表面的线圈引导器15设置所述轮送架20，以便通过在主机体10的框架F上插入LM引导器来实现所述轮送架20的直线移动；所述旋转条30彼此间隔设置在所述轮送架20前表面的相反两边上，以提供用于直线传输的传输力；所述驱动马达40具有旋转连接于其上且被固定在旋转条30中的铰接轴45，且所述驱动马达40间隔地带动该铰接轴45在其轴向上以一定扭矩旋转；所述调节装置50是通过在轮送架20上插入滑件51来设置的，以实现旋转条的张力调节；所述检测装置是根据轮送架20位置的改变产生信号的。相应地，用于在固定间隔沿着固定在夹具上的芯均匀绕制线圈的无线轴线圈绕制机上的排线设备由于完全不产生逆绕现象故可快速而准确地工作且可提高线圈绕制质量，同时通过简化排线设备结构整体减轻排线设备重量并降低产品制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于无线轴线圈绕制机(bobbin-less coil winding machine)上的排线设备(traverse device)，特别是涉及一种用于在固定间隔沿着固定在夹具上的芯均匀绕制线圈的无线轴线圈绕制机上的排线设备，所述设备由于完全不产生逆绕(backlash)现象故可快速而准确地工作并提高线圈绕制质量，同时通过简化排线设备结构以整体上减轻排线设备重量并降低产品制造成本。
背景技术
众所周知，手机有“礼貌模式”和“震动功能”。震动功能可以在需要安静的地方只让用户一个人知道有来电。启用震动模式时，由一个安装在手机内部的小型震动马达产生震动。由此看来，尽管震动马达的功能目的迄今为止仅仅是简单地通知来电，但其发展趋势却是：震动马达的用途已已转向基于手机的各种娱乐和游戏等多媒体。
为了适应这种趋势，需要制造体积小、效率高的震动马达。震动马达的效率取决于其内部作为旋转器驱动源的感应线圈。除非线圈在形状上正确且恒定，否则这种感应线圈在压铸时会带来很多问题。因此，要注意保持线圈绕制的有序和线圈表面平整度的良好。进一步说，为了按规定的尺寸和圈数绕线，定位绕制(alignment winding)(偶数次绕制和奇数次绕制)是必要的功能。
图1为现有技术中线圈绕制机上的排线装置的框图。
现有技术中的无轴线圈绕制机，排线装置被用来直线引导线圈引导器15做往复运动以引导线圈沿着固定在主机体10的驱动夹具11上的芯12均匀绕制。排线装置1包含U型截面轨道和模块3，模块3两边都有LM引导器、中间有滚珠螺杆2。因此，排线装置可通过使用马达4旋转滚珠螺杆2来实现其引导线圈引导器15做往复运动的功能，线圈引导器安装在模块3上。
然而，这类现有技术中的排线装置1通常是允许某种程度的逆绕的。因此，为了减少逆绕的发生，通常施加一外部压力至滚珠螺杆，这样可稍微减少逆绕的发生。然而在这种情况下，旋转所需的大力给需要瞬时旋转的无线轴线圈绕制机带来另一个问题。即，现有技术中的排线装置1具有一个需要大功率马达的缺点，且排线装置在长时间使用后会产生间隙，无法维持最初的精度。
进一步，现有技术中的排线装置1有如下缺点：马达的功率必须增大，这是因为使用了沉重的滚珠螺杆2，由于惯性，当马达瞬时驱动(即，旋转或停止)时，需要施加大力。
此外，现有技术中的排线装置1还有如下缺点：结构非常复杂，由于在重量上的整体增加其制造成本也相应提高。为了使用几乎无逆绕的产品用户必须支付非常高的价格，这又导致成本的增加。此外，由于排线装置1属于精密仪器，这也给安装、管理等带来了不便，并带来额外的费用支出。
发明内容
本发明旨在克服以上提出的技术问题，因此本发明的目的是提供一种用于在固定间隔沿着固定在夹具上的芯均匀绕制线圈的无线轴线圈绕制机上的排线设备，所述设备由于完全不产生逆绕现象故可快速而准确地工作且可提高线圈绕制质量，同时通过简化排线设备结构整体减轻排线设备重量并降低产品制造成本。
为实现此目的，本发明提出一种用于无线轴线圈绕制机上的排线设备，所述排线设备间隔地引导线圈引导器做往复运动以引导线圈沿着固定在主机体上驱动夹具上的芯均匀绕制，所述排线设备包含轮送架，借助插入上表面的线圈引导器设置所述轮送架，以便通过在主机体的框架上插入LM引导器来实现所述轮送架的直线移动；旋转条，所述旋转条彼此间隔设置在所述轮送架前表面的相反两边上，以提供用于直线传输的传输力；驱动马达，所述驱动马达具有旋转连接于其上且被固定在旋转条中的铰接轴，且所述驱动马达间隔地带动该铰接轴在其轴向上以一定扭矩旋转；调节装置，所述调节装置是通过在轮送架上插入滑件来设置的，以实现旋转条的张力调节；和检测装置，所述检测装置是根据轮送架位置的改变产生信号的。
所述调节装置包含滑件，所述滑件在轮送架上是可移动的，所述旋转条的一端固定在所述滑件上；调节螺钉，所述螺钉插入所述滑件的一侧且由弹簧弹性支撑，该弹簧对所述滑件施加反方向压力。
所述检测装置包含近接感测器，所述近接感测器安装在对应于固定在轮送架一侧的活动牵动器的滑距(stroke distance)处。
附图说明
图1为现有技术中线圈绕制机上的排线装置的框图。
图2为本发明排线设备的结构图。
图3是本发明排线设备安装后的状态图。
图4是本发明排线设备的操作状态图。
图5为本发明排线设备一种实施方式的结构图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的一个较佳实施例。
图2为本发明排线设备的结构图，图2a是本发明排线设备的主视图，图2b是本发明排线设备的侧视图，图2c是本发明排线设备的仰视图。图3为本发明排线设备安装后的状态图，图3a是本发明排线设备的主视图，图3b是本发明排线设备的侧视图。图5为本发明排线设备一种实施方式的结构图，图5a是本发明排线设备的主视图，图5b是本发明排线设备的侧视图。
本发明涉及一种用于无线轴线圈绕制机上的排线设备，所述排线设备间隔地引导线圈引导器15做往复运动以引导线圈C沿着固定在主机体上驱动夹具上的芯均匀绕制。特别地，本发明直接通过减轻整体结构的重量和简化所述排线设备的结构。本发明主要包含以下装置：轮送架20、旋转条30、驱动马达40、调节装置50、检测装置。
如图1所示，本发明中的排线设备与间隔传输机构16相连接，用于驱动安装在驱动夹具11上的芯12。简而言之，当在驱动夹具11的芯12周围绕制由线圈引导器5引导的线圈C时，排线设备60向左移动一螺距以按顺序绕制线圈，并且同时间隔传输机构16使得驱动夹具11后退一螺距，因此产生粗细等同于线圈C的空隙。
本发明中借助插入上表面的线圈引导器15设置所述轮送架20，以便通过在主机体10的框架F上插入LM引导器来实现所述轮送架20的直线移动。如图3所示，线圈引导器15通过插入前表面上的支架设置在轮送架20上。在图2中，为了更清晰地显示本发明的机械结构，将线圈引导器15从轮送架20的前表面上略去，稍候将对线圈引导器15进行详细的描述。轮送架20如图2b所示安装在主机体10的框架F上，框架F上装有LM轨道和LM模块组成的LM引导器25。可选择地，如图5a所示，LM引导器25可以安装在固定夹具的框架上。
这时，轮送架20通过LM引导器25在框架F上进行往复运动。这时，如图2a、2c、5a和5b所示，滑件51安装在轮送架20上且在轮送架20上是可移动的。调节装置50设置在滑件51上，用于调节张力，旋转条30的一端被固定在该滑件51上。与此相关的结构将在后面详细说明。
另外，本发明中的旋转条30彼此间隔设置在所述轮送架20前表面的相反两边上，以提供用于直线传输的传输力。如图2a和图5b的放大图所示，旋转条30用薄金属片状材料做成。以轮送架20前表面的中心为基准，它们分别通过连接螺钉来固定。由于旋转条被固定至滑件51上，这时，可调节两个旋转条中其中一个的张力。旋转条30通过连接螺钉固定在铰接轴45的外圆周表面上，并且铰接轴45的旋转运动实现直线运动的转换。旋转条30通过铰接轴45的扭矩在轴向上的相对位移传送传输力，故轮送架20可进行直线的往复运动。
进一步，本发明中的驱动马达40具有旋转连接于其上且被固定在旋转条30中的铰接轴45，且所述驱动马达40间隔地带动该铰接轴45在其轴向上以一定扭矩旋转；驱动马达40如图2b所示垂直地安装在安装了LM引导器25的框架F上，或者如图5b所示水平地安装在固定夹具的框架上，铰接轴45连接至驱动马达40的驱动轴以实现其轴向的旋转。安装在铰接轴45外圆周表面的旋转条30提供用于直线传输的传输力。因此，驱动马达40的扭矩转移至铰接轴45，转移至铰接轴45的扭矩通过旋转条30转换成直线力，从而产生带动轮送架20直线往复运动的传输力。这里，电动马达40通过使用设定为定转矩的可匀速运转的辅助马达来实现无级变速，且电动马达40通过电路连接至控制箱(未图示出)。
进一步，本发明中的调节装置50是通过在轮送架20上插入滑件51来设置的，以实现旋转条30的张力调节。如图2a、2c、5a和5b所示，调节装置50包含滑件51和调节螺钉53以实现防止由于外部环境改变引起的旋转条30松弛的张力调节。滑件51被安装在轮送架20上是可移动的，旋转条30的一端被固定至滑件51，并且调节螺钉53被插入滑件51的一边且被弹簧52弹性支撑，该弹簧提供相对滑件51相反方向的压力。就是说，旋转条30一旦松弛，调节装置50则调节调节螺钉53，且因此弹簧52提供相对滑件51相反方向的弹力来保持旋转条30绷紧。相应地，正因为不断地施加张力至旋转条30中的一个，且因此施加张力至铰接轴45，也调节了其他旋转条30的张力。这时，两边的旋转条都不松弛而保持紧绷，进而防止了逆绕的发生。
进一步，本发明中的检测装置是根据轮送架20位置的改变产生信号。检测装置进一步包含近接感测器23，近接感测器23安装在对应于固定在轮送架20一侧的活动牵动器22的滑距处。如图2a、2c和5c所示，活动牵动器22固定至轮送架20的一侧，且近接感测器23固定至主机体10的框架F上。特别地，活动牵动器22的数量为复数个，且近接感测器23的位置接近轮送架20的前滑端(stroke end)、中滑端和后滑端。
近接感测器23，图2a和图5a中，位于左侧的感测器检测轮送架20的左侧极点，位于右侧的感测器检测轮送架20的参考点。如图2b和图5a所示，近接感测器23直接保持固定间隔，这样近接感测器23通过其特性与活动牵动器22以一种非接触方式检测信号。当然，每一个近接感测器23都连线至控制箱(未图示)的输入部分，并且提供决定驱动马达40运行时间的信号。
换句话说，随着驱动马达40驱动轴带动铰接轴45产生的扭矩促使旋转条30发生弹性形变，轮送架20沿着LM引导器25的LM轨道做直线往复运动，活动牵动器22也随之一起运动。这时，当近接感测器23检测出轮送架20的位置、且通过控制器关闭驱动马达40时，检测装置用来迅速停止轮送架20。
图4是本发明排线设备的操作状态图，其中(a)为初始状态，(b)为轮送架20向左侧移动的状态，(c)为轮送架20向右侧移动的状态。
为了便于理解，本发明图2至图5所示实施例中各个主要元件的运行都由控制箱控制，排线设备60在无线轴线圈绕制机中左右往复运动的范围仅在5mm以内，且连接在排线设备60上的间隔传输机构16的间隔传输总量也仅在5mm以内。
依据以上内容下面简要描述无线轴线圈绕制机的运行机理。张力器5在合适张力存在的情况下保持线圈C处于绕制状态，且排线设备60通过引导线圈的线圈引导器15提供驱动夹具11的芯12，同时被引导的线圈C通过线圈夹持器6固定。
同时，驱动夹具11通过间隔传输机构16向前移动和固定，且线圈C绕制在驱动夹具11的芯12周围。这时，旋转该马达以提供用于旋转驱动夹具11的扭矩。当由线圈引导器15引导的线圈C绕制在驱动夹具11的芯12周围时，排线设备60间隔地向图3a和图5a所示的右侧移动一螺距并依次绕制线圈，并且同时，驱动夹具11通过间隔输送机构16向后移动一螺距，由此形成厚度等同于线圈C的空隙。
为执行这个操作，排线设备60用来间隔地直线传输线圈引导器15，由此传送传输力，随着驱动马达40驱动轴带动铰接轴45产生的扭矩促使旋转条30发生弹性形变，轮送架20沿着LM引导器25的LM轨道做直线往复运动。这时，线圈引导器15在驱动夹具的芯的水平方向上固定做往复运动。
如图4a所示初始状态，如图4b所示驱动马达40向左间隔旋转，且同时，铰接轴45间隔向右旋转。随着轮送架20沿着旋转条30间隔向左传输，轮送架20沿着LM引导器25的LM轨道向左传输，因此驱动夹具11的芯12上的间隔传输机构16间隔向左传输线圈引导器15。
这时，如果轮送架20的位置由定位在轮送架20前运行端点的近接感测器23检测出，且活动牵动器22已向左间隔传输，当通过控制器停止驱动马达40时，轮送架20可平稳地停下。这时，随着排线设备60重复以上动作，线圈引导器15引导的线圈C在芯12周围被绕制，以形成第一层绕制线圈。
接下来，排线设备60和间隔传输机构16的运动方向分别由左向右改变。在图4(b)所示状态中，驱动马达40向左间隔旋转至图4(c)所示状态，且同时，铰接轴45间隔向左旋转。随着轮送架20沿着旋转条30间隔向右传输，轮送架20沿着LM引导器25的LM轨道向右传输，因此驱动夹具11的芯12上的间隔传输机构16间隔向左传输线圈引导器15。
这时，如果轮送架20的位置由定位在轮送架20中运行端点的近接感测器23检测出，且活动牵动器22已向右间隔传输，当通过控制器停止驱动马达40时，轮送架20可平稳地停下。这时，随着排线设备60重复以上动作，线圈引导器15引导的线圈C在芯12周围被绕制，以形成第二层绕制线圈。
用这种方法，排线设备60随着间隔传送装置16持续重复以上动作，因此自然实现了定位绕制线圈。这时候才实现真正意义上的线圈绕制，万丈高楼从地起，有了坚实的基础，线圈的均匀绕制可如预期般实施形成感应线圈。
因此，本发明中的排线设备60不像现有技术中的排线设备那样依靠滚珠螺杆直线传送线圈引导器15，而是通过驱动马达40的旋转力驱动铰接轴45，再由铰接轴45将旋转力传送至旋转条30变换成直线传输力，从而完全杜绝轮送架20在LM引导器25上直线移动时产生的逆绕现象，使线圈引导器15在稳定的环境中进行往复运动。
即，线圈引导器15是在轮送架20几乎不产生逆饶现象的状态下，依靠驱动马达40的旋转力驱动旋转条30变换进行直线传输的同时，借助LM引导器25移动至所要求的移动点。像这样，排线设备60左右往复运动的范围仅在5mm以内，因此在实际运转时不会存在障碍因素。特别是不会发生上述线圈逆绕现象，可以说完全防止了线圈引导器15直线传输时的逆绕，使线圈均匀绕线成为可能。
如上所述，本发明中排线设备与现有技术中排线设备的不同之处在于：本发明中的排线设备简化了结构、减轻了总体重量、降低了制造成本、绝对不会发生逆绕现象，能够迅速准确地运转，从而提高生产力。
本发明不仅仅限于上述实施例，还包括不超出本发明思路及范围的各种修改和变换，这对于本领域内技术人员是熟知的，在此不做赘述。因此，不超出本发明思路及范围的各种修改和变换均落在本发明保护范围之内。
如以上描述，用于在固定间隔沿着固定在夹具上的芯均匀绕制线圈的无线轴线圈绕制机上的排线设备由于完全不产生逆绕现象故可快速而准确地工作且可提高线圈绕制质量，同时通过简化排线设备结构整体减轻排线设备重量并降低产品制造成本。
Claims (3)
1、一种用于无线轴线圈绕制机的排线设备，所述排线设备间隔地引导线圈引导器(15)做往复运动以引导线圈(C)沿着固定在主机体上驱动夹具上的芯均匀绕制，其特征在于，所述排线设备包含：
——轮送架(20)，借助插入上表面的线圈引导器(15)设置所述轮送架(20)，以便通过在主机体(10)的框架(F)上插入LM引导器来实现所述轮送架(20)的直线移动；
——旋转条(30)，所述旋转条(30)彼此间隔设置在所述轮送架(20)前表面的相反两边上，以提供用于直线传输的传输力；
——驱动马达(40)，所述驱动马达(40)具有旋转连接于其上且被固定在旋转条(30)中的铰接轴(45)，且所述驱动马达(40)间隔地带动该铰接轴(45)在其轴向上以一定扭矩旋转；
——调节装置(50)，所述调节装置(50)是通过在轮送架(20)上插入滑件(51)来设置的，以实现旋转条的张力调节；和
——检测装置，所述检测装置是根据轮送架(20)位置的改变产生信号的。
2、如权利要求1所述之排线装置，其特征在于，所述调节装置(50)包含：
——滑件(51)，所述滑件(51)在轮送架(20)上是可移动的，所述旋转条(30)的一端固定在所述滑件(51)上；
——调节螺钉(53)，所述螺钉(53)插入所述滑件(51)的一侧且由弹簧(52)弹性支撑，该弹簧对所述滑件(51)施加反方向压力。
3、如权利要求1所述之排线装置，其特征在于，所述检测装置包含近接感测器(23)，所述近接感测器(23)安装在对应于固定在轮送架(20)一侧的活动牵动器(22)的滑距处。
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