CN103578730B - 一种用于制作电流互感器的夹具及电流互感器制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制作电流互感器的夹具，包括承装电流互感器的托盘和压合板，所述托盘上面设置有多个用于置放互感器的孔位；所述压合板与托盘面积相当且完全盖住整个托盘；可实现互感器的快速组装，并实现共平面度的一致性。本发明还公开了电流互感器的制作方法，该方法可以降低互感器不良率、提高生产效率。

Description

一种用于制作电流互感器的夹具及电流互感器制作方法

技术领域

本发明涉及一种用于制作电流互感器的夹具，另外，还涉及使用所述夹具制作电流互感器的方法。

背景技术

高频开关电源中基于控制需要通常采用电流互感器来检测电路中的电流。电流互感器的工作原理与变压器基本相同，串联在电源线路中的初级绕组N₁(通常为‘1’圈)流过的电流i₁产生交变磁通，感应产生了和次级绕组N₂圈数成比例的次级电流i₂，通过取样检测i₂达到电路控制的目的。目前业界常用的贴片式变压器型号EE5.0具有体积小，检测电流大，结构较为简单的特点，被广泛运用于开关电源中作为电流互感器使用。

如图3、图3-1所示，作为电流互感器10的EE5.0通常由骨架11、线圈绕组12、隔离胶纸16、磁心13、磁心夹15及金属环片14组合而成。线圈绕组缠绕在骨架上作为互感器的次级绕组，根据检测需求，通常是70圈或100圈不等；金属环片充当初级的单匝绕组卡在骨架卷线部，改变金属环片的尺寸可以满足不同的电流需求。金属环片既是绕组也是焊盘脚，装配后金属环片的端子脚与骨架上的端子脚之间需要保持良好的共平面度，才能保证互感器在自动贴片时不会产生引脚虚焊。在实际生产时，由于金属环片是分离的器件，在与骨架组装时不容易定位，且组装粘接后与骨架端子相互间的共平面度不良率相当高，如何降低互感器不良率、提高生产效率一直是磁性元器件供应商亟待解决的一大难题。

目前互感器制作的工艺方法如图1所示，包括下列步骤：

a.互感器骨架次级绕线、线圈包绝缘隔离胶纸：将线材12缠绕在骨架11上，起、收线挂于骨架端子之上，然后沿着线包的方向包一圈高温胶纸16。

b.组装初级线圈金属环片14：把环片14组装在包好胶纸的线包之上。

c.组装磁心并用磁心夹固定磁心：将磁心13组入线包，并用磁心夹15固定住磁心，磁心夹方向需要统一。

d.对组装好的互感器进行粘接作业：将磁心胶点接于图3中17处，用于固定两块磁心的结合面，以及磁心和金属环片。

e.磁心胶烘烤：将点胶完成的互感器放于水平的承载板上送进烤箱烘烤。

然而采用这种磁心胶烘烤前的加工流程仍存在如下缺陷：

1.互感器共平面度得不到有效的保证，互感器组装好以后在进行手执点胶粘接作业和搬运过程中不可避免的会触动到初级金属环片从而使环片移位或者浮高，影响金属环片与骨架端子脚之间的共平面度；另外烘烤磁心胶时，磁心胶受热膨胀，初级金属环片受膨胀力移位，影响共平面度。

2.手执点胶过程中因点胶位置需将互感器来回翻动，导致浪费工时，影响工作效率。

3.手执点胶无法精确的控制粘接位置及胶量，产品一致性无法得到保证。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种用于制作电流互感器的夹具，可实现互感器的快速组装，并实现共平面度的一致性。

本发明的另一个目的在于提供电流互感器的制作方法，该方法可以降低互感器不良率、提高生产效率。

本发明的第一个目的可通过以下的技术措施来实现：一种用于制作电流互感器的夹具，包括承装电流互感器的托盘和压合板，所述托盘上面设置有多个用于置放互感器的孔位；所述压合板与托盘面积相当且完全盖住整个托盘。互感器可置放于孔位中以防止互感器移动。

进一步的，为了防止点胶和搬运过程中电流互感器移位超过机械孔位，还包括磁铁架，所述托盘底面吸合于磁铁架上；磁铁可以吸附住互感器的磁心，使互感器有效的固定。

优先的，所述各个孔位在托盘上逐行、逐列有序分布排列；所述的磁铁架上镶嵌固定有数条磁铁，磁铁的条数和托盘上孔位的排数一一对应。

优先的，所述的孔位大小相等，所述孔位的底部光滑且处于同一水平面。

优先的，所述的托盘两边分别垂直设有提手；所述压合板上开有两个槽孔，其位置与托盘的两个提手相对应，压合板由槽孔进行定位从上至下穿过提手压合在托盘上。当压合板由槽孔进行定位从上至下穿过提手压合在托盘上时，既可以进行定位，同时也可以保证压合板不滑动。

进一步的，为了防止压合板与托盘间保持水平不倾斜，所述的压合板的四个角位各设有一个带螺纹的定位孔，及与定位孔配套的带螺纹的定位柱，定位柱上各穿套有一根弹簧顶压于压合板的上表面。

优先的，所述的定位柱顶端设置有一字或十字开口；穿套弹簧后由上往下旋定位孔配合，可以旋转定位柱进行高度调整。

优先的，所述的压合板的上下表面均为平滑的表面。

本发明的另一个目的可通过以下的技术措施实现：一种使用所述夹具的电流互感器制作方法，包括：

步骤1：互感器骨架次级绕线、线圈包绝缘隔离胶纸；

步骤2：组装初级线圈金属环片；

步骤3：组装磁心并用磁心夹固定磁心；

步骤4：机械手点胶；将组装好的互感器按照统一的方向依次放入有固定孔位的托盘当中，托盘下放置磁铁架，根据托盘孔位的间距调节机械手前后左右需要移动的位置，以及调节机械手点胶的出胶量，对互感器进行逐一点胶；

步骤5：压合托盘和压合板：把与托盘配套的压合板沿着托盘的把手处压下，微调压合板的四个定位柱，使定位柱和托盘共面且让压合板始终处于水平状态，使托盘中的互感器承受均匀的压力；

步骤6：将托盘送入烤箱烘烤：当压合板放置到位后，手执托盘的把手使托盘和磁铁架分离，把托盘和压合板送入烤箱烘烤。

优先的，所述磁铁架配套放置一个以上的托盘。

由于互感器在点胶粘接作业过程中有来自托板下面磁铁条的吸力，同时又有托盘孔位四个壁的阻挡，互感器在点胶作业或者托盘搬运过程中不会移动，很好的保证了互感器引脚的共面性，同时又由于托盘孔位前、后、左、右间的距离为一定值，互感器间的距离也就为一固定值，从而给机械手作业创造了条件，机械手作业大大的提升了点胶作业的效率并保证了产品点胶位置和用量的一致性。另外在互感器磁心胶烘烤前在托盘的上部加了一个压合板，压合板既可以把没有共面的产品压合共面，同时也抵消了胶水受热烘烤时的膨胀力，有效的保证了互感器的共面度特性。

与现有技术和方法相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明利用机械孔位以及托板下方磁铁的吸力很好的固定住了互感器，使初级金属环片在互感器点胶粘接作业和搬动过程中不会由于外力的作用而移位、浮高，有效的保证了产品引脚的共面度。

第二，本发明设有硬金属材料制成的压合板(如钢板，铝合金等)，可以有效的压住互感器初级金属环片绕组，使之在搬运或者受烘烤胶水膨胀应力带来的移位现象，保证了产品的共面度

第三，本发明将互感器等距离有序排列，可以实现机械手点胶，大大提升了点胶的效率和一致性。

第四，本发明采用了托盘和磁铁架分离的结构，烘烤时将托盘和压合板取下送入烤箱，避免了磁铁送入烤箱使磁铁消磁的风险。

第五，本发明的磁铁采用电磁铁，可以有效改变互感器受吸力的大小。

第六，本发明的压合板设有四个可以改变高度的定位柱，当产品不同时只需改变托盘，压合板和磁铁架可以公用，节省了成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1是目前互感器制作的工艺流程；

图2是本发明所述的电流互感器制作的工艺流程；

图3是互感器成品示意图；

图3-1为图3中各组成部件的拆分图；

图4是本发明试用夹具总体组装示意图；

图5是夹具装配拆分关系示意图；

图6是本发明夹具压合板示意图；

图7是本发明夹具托盘示意图；

图8是本发明夹具磁铁架示意图。

标示说明：

10—互感器EE5.011—骨架12—.线材13—磁心14—初级金属环片

15—磁心夹16—高温胶纸17—磁心胶

21—压合板22—定位孔23—弹簧24—定位柱25—槽孔

31—托盘32—托盘提手33—托盘孔位

41—磁铁架42—条状磁铁

具体实施方式

本发明优选实施方式的电流互感器10型号为EE5.0。如图2所示，是本发明的一种电流互感器制作的方法，包括以下步骤：

(1).互感器骨架次级绕线、线圈包绝缘隔离胶纸：将线材12缠绕在骨架11上，起、收线挂于骨架端子之上，然后沿着线包的方向包一圈高温胶纸16。

(2).组装初级线圈金属环片14：把环片14组装在包好胶纸的线包之上。

(3).组装磁心并用磁心夹固定磁心：将磁心13组入线包，并用磁心夹15固定住磁心，磁心夹方向需要统一。

(4).机械手点胶：互感器按照统一的方向依次放入有固定孔位的托盘当中，托盘下放置磁铁架，根据托盘孔位的间距调节机械手前后左右需要移动的位置，以及调节机械手点胶的出胶量，对互感器进行逐一点胶。所述托盘具体结构见图7。

(5).压合托盘和压合板：把托盘配套的压合板沿着托盘的提手处压下，微调压合板的四个定位柱，使定位柱和托盘共面且让压合板始终处于水平状态，使托盘中的互感器承受均匀的压力。

(6).将托盘送入烤箱烘烤：当压合板放置到位后，手执托盘提手使托盘和磁铁架分离，把托盘和压合板送入烤箱烘烤，而磁铁架则不用送入烤箱，一个磁铁架可以配套多个托盘，实现重复利用。所述压合板和磁铁架具体结构见图4。

如图6示，压合板由硬金属合金或者相类似材料制成，压合板的四个角位各设有一个带螺纹的定位孔22，及与定位孔配套的带螺纹的定位柱24，定位柱24插入弹簧23后再旋入压合板定位孔22，弹簧23顶压于压合板上表面与定位柱底端之间，定位柱顶端设置有一字或十字开口，可以旋转定位柱进行高度调整，定位柱的出板长度由实际产品而定。在压合板的两边开有槽孔25，压合板21方便通过托盘31的对称提手32组入并有效的左右固定住压合板，压合板与托盘面积相当，压合板的上下表面均为平滑的表面，可以完全盖住整个托盘。

如图8示，把条形磁铁42按照一定的尺寸规格有序的分布在磁铁架41上，磁铁42首尾端可以用胶水有效固定在磁铁架上，磁铁架上磁铁的条数和托盘孔位中的互感器的排数一一对应。

如图5、图7示,托盘31由电木或者铝合金材料制成，托盘上面设置有多个大小深度一致的孔位33，互感器可置放于孔位中以防止互感器移动，孔位按空间位置逐行、逐列有序排列，各个孔位33的底部光滑且处于同一水平面；托盘的两边分别垂直设置对称提手32。把托盘31放于磁铁架41之上，一个磁铁架可以配套多个托盘，实现重复利用；然后再把互感器10按顺序逐一放入托盘31的托盘孔位33中，再利用机械手对互感器进行磁心胶粘接作业。当磁心胶粘接完成后，把压合板21通过托盘31的提手32组入。然后调节压合板21的定位柱旋钮24，使整个压合板最大程度的处于同一水平面，同样使压合板21下面的互感器EE5.0受力均匀。等压合板调节好后，通过提手32把整个托盘和压合板从磁铁架上面取下送入烤箱烘烤，完成互感器的固化。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不是限制，因此凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种用于制作电流互感器的夹具，其特征在于：包括承装电流互感器的托盘和压合板，所述托盘上面设置有多个用于置放互感器的孔位；所述压合板与托盘面积相当且完全盖住整个托盘；

所述托盘的两边分别垂直设有提手；所述压合板上开有两个槽孔，其位置与托盘的两个提手相对应，压合板由槽孔进行定位从上至下穿过提手压合在托盘上；

还包括磁铁架，所述托盘底面吸合于磁铁架上；

所述的各个孔位在托盘上逐行、逐列有序分布排列；所述的磁铁架上镶嵌固定有数条磁铁，磁铁的条数和托盘上孔位的排数一一对应；

所述的孔位大小相等，所述孔位的底部光滑且处于同一水平面。

2.根据权利要求1所述一种用于制作电流互感器的夹具，其特征在于：所述的压合板的四个角位各设有一个带螺纹的定位孔，及与定位孔配套的带螺纹的定位柱，定位柱上各穿套有一根弹簧顶压于压合板的上表面。

3.根据权利要求2所述一种用于制作电流互感器的夹具，其特征在于：所述的定位柱顶端设置有一字或十字开口。

4.根据权利要求2所述一种用于制作电流互感器的夹具，其特征在于：所述的压合板的上下表面均为平滑的表面。

5.一种使用权利要求2所述夹具的电流互感器制作方法，包括：

步骤1：互感器骨架次级绕线、线圈包绝缘隔离胶纸；

步骤2：组装初级线圈金属环片；

步骤3：组装磁心并用磁心夹固定磁心；

其特征在于：还包括

步骤4：机械手点胶；将组装好的互感器按照统一的方向依次放入有固定孔位的托盘当中，托盘下放置磁铁架，根据托盘孔位的间距调节机械手前后左右需要移动的位置，以及调节机械手点胶的出胶量，对互感器进行逐一点胶；

步骤5：压合托盘和压合板：将点胶后的互感器排列置于托盘的孔位中，托盘的底部吸合在磁铁架上，把与托盘配套的压合板沿着托盘的把手处压下，微调压合板的四个定位柱，使定位柱和托盘共面且让压合板始终处于水平状态，使托盘中的互感器承受均匀的压力；

步骤6：将托盘送入烤箱烘烤：当压合板放置到位后，手执托盘的把手使托盘和磁铁架分离，把托盘和压合板送入烤箱烘烤。

6.根据权利要求5所述的一种电流互感器制作方法，其特征在于：所述磁铁架上配套放置一个以上的托盘。