CN103839672B - 全自动磁环绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动磁环绕线机，包括机座，在机座顶端设置有用于安装各机构的工作台,控制装置,其设置于机座内，用于控制各机构/装置的运作，输线机构，包括入线支架，裁剪机构以及至少一组输线导管,绕线机构，包括绕线主座以及辅助牵引装置，夹持机构，包括导针机构以及定位机构，送料装置，包括振动盘、上料主座以及输送针机构，下料机构，所述下料机构设置于该容纳空间的一侧，可将完成加工的磁环进行下料工序，本发明的精度高以及自动化程度高,摆脱依靠人工方式缠绕的方式将小段电磁线缠绕在磁环上，加工出一个或多个绕组的方式操作，降低了加工成本，而且提供效率，保证加工产品的质量。

Description

全自动磁环绕线机

技术领域

本发明涉及磁环加工设备领域，特别涉及一种全自动磁环绕线机。

背景技术

电磁组件广泛应用于各个领域，在各种不同类型的电子产品中不可避免地经常使用电磁组件，因此，其制作质量的优劣与该电子产品的使用寿命及质量息息相关。

磁环感应线圈在电磁组件中的应用更加广泛，而目前市场上现有的绕线机一般是包括防线器、送线组、绕线组、送料组和料斗，将线由放线器送到绕线组，磁环放入可以振动的料斗内并由送料组送入卷绕工作位置，然后由绕线组的两对斜轮组和绕线针导引线束在圆环内做圆周运动，一圈圈将线绕到磁环上。这种结构的机器加工速度快，结构也不很复杂，但是只能加工内径较大的磁环，且磁环上只能绕一种线，这在很大程度上限制了机器的加工范围。小型磁环的尺寸较小，一般使用手工操作，即先将电磁线剪成一段段的，然后用手或用工具将磁环固定住，再用手工缠绕的方式将小段电磁线缠绕在磁环上，加工出一个或多个绕组，最后进行整理和上锡等完成小磁环电感或电子变压器的加工。这种磁环绕线方法效率极低，且人工成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的全自动磁环绕线机。

根据本发明的一方面，提供了一种全自动磁环绕线机，包括如下：机座，在机座顶端设置有用于安装各机构的工作台；控制装置，其设置于机座内，用于控制各机构/装置的运作；输线机构，包括入线支架，裁剪机构以及至少一组输线导管，所述入线支架设置于工作台的一侧，所述裁剪机构紧邻入线支架，且所述裁剪机构输出端与所述输线导管连接，所述裁剪机构实现对导线定长输入以及提供输送动力；绕线机构，包括绕线主座以及辅助牵引装置，在绕线主座上设置有一通孔，在所述绕线主座的内壁为环形内壁，且在内壁上形成导引槽，该导引槽是环设于通孔外的一环形槽，在所述绕线主座上设置有一缺口，该缺口与所述导引槽连通，在绕线主座上设置有与输线导管连通的连接块，该连接块上设置有一入口且与所述导引槽连通，所述辅助牵引装置设置于绕线主座上，该辅助牵引装置提供可沿导引槽切线方向运动的驱动力，此驱动力可导引导线沿导引槽的环形内壁运动，辅助拉紧导线；夹持机构，包括导针机构以及定位机构，所述定位机构设置于所述缺口上，且形成用于承载磁环的容纳空间，该容纳空间设置于所述导线的运动轨迹上，所述导针机构设置于绕线主座上，所述导针机构设置有绕线导针，该绕线导针可自由伸缩，工作时可穿入磁环的内环且位于该内环的圆心上；送料装置，包括振动盘、上料主座以及输送针机构，所述振动盘设置于上料主座上，所述上料主座设置有与所述振动盘连通的输送道，该输送道的输出端设于所述容纳空间的上方，所述输送针机构设置于上料主座上，且与所述输送道的输出端连接，通过输送针机构可将位于输送道内的磁环运送至容纳空间内加工；下料机构，所述下料机构设置于该容纳空间的一侧，可将完成加工的磁环进行下料工序。

特别的，入线支架上设置有辅助轮，所述裁剪机构包括裁剪主座、输送轮、第一伺服电机以及至少一组切刀机构，所述第一伺服电机固定于裁剪主座上，在所述裁剪主座上设置有用于通过导线的过槽，所述输送轮设置于该过槽的上方，且与所述输送轮连接，所述切刀机构包括裁剪气缸、切刀连接块以及切刀，所述裁剪气缸设置于裁剪主座内部，所述切刀通过切刀连接块与所述裁剪气缸连接，所述切刀设置于输送轮与所述输线导管之间，在所述第一伺服电机的输出轴上还设置有第一同步轮，所述裁剪主座上亦设置有多个与第一同步轮连接的第二同步轮。

特别的，入线支架、切刀机构以及输线导管均包括两组或两组以上。

特别的，所述辅助牵引装置共设置有两组，两组辅助牵引装置的位置分别设置于所述环形槽的两端，形成相向分布，所述辅助牵引装置包括牵引座、导杆以及与导杆连接的两个牵引导轮,所述牵引座固定于绕线主座上，所述导杆与牵引导轮连接，所述导杆通过第三同步轮与所述第一伺服电机连接，所述两个牵引导轮形成的第一夹角。

特别的，绕线机构还包括辅助绕线机构，在所述绕线主座上设置有两个辅助绕线机构，该两个辅助绕线机构分别设置于两个辅助牵引装置的侧边，所述两个辅助绕线机构分别设于导引槽形成的平面的上下两端面，所述辅助绕线机构包括第二伺服电机、辅助主座以及辅助导轮，所述辅助主座活动设置于绕线机构上，且与所述第二伺服电机连接，所述辅助导轮活动设置于该辅助主座上且通过第二同步轮与所述第一伺服电机连接。

特别的，导针机构包括导针主座、第一气缸以及绕线导针，所述导针主座固定于绕线主座的侧边，在所述第一气缸固定于导针主座上且与所述绕线导针连接，在所述绕线导针上设置有缓冲结构。

特别的，定位机构包括左调节机构以及右调节机构，所述左调节机构包括第二气缸、左调节座、第一步进马达以及第一调节轮，所述第一步进马达、第二气缸均固定于工作台上，且与所述左调节座连接，所述第一调节轮设置于左调节座的末端且与所述第一步进马达连接，在所述第一调节轮上设置有第一调节凹槽，所述右调节机构包括右调节座、第二步进马达、调节齿轮、第二调节轮以及第三调节轮，所述第二步进马达、右调节座均固定于工作台上，且与所述调节齿轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮紧靠设置于右调节座的端部，所述调节齿轮设置于右调节座上且与所述第二调节轮以及第三调节轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮均设置有第二调节凹槽，且两者的第二调节凹槽与第一调节凹槽的大小和磁环匹配。

特别的，输送针机构包括第三伺服电机、固定座以及输送针，所述固定座设置于上料主座的一侧，所述第三伺服电机固定于该固定座上，且与所述输送针连接，在所述上料主座的端部设置有一开口,且该开口的大小与所述输送针匹配，所述输送针与该开口形成一定角度，在所述上料主座的端部还设置有一活动连接的卡块。

特别的，下料机构包括下料座、第三气缸以及下料块，所述下料座设置于加持机构的一侧，所述第三气缸固定于下料座上，且与所述下料块连接，所述下料块上设置有“V”字型的下料口。

特别的，控制装置包括PLC控制器、人机控制界面以及控制按钮，所述人机控制界面为触摸屏控制界面。

本发明具有如下优点：采用高智能控制装置统一控制以及监视各机构的工作，精度高以及自动化程度高；通过输线机构的设计，可根据实际需要添置多组输线导管以及裁剪机构，再配合其他机构/装置的工作，摆脱依靠人工方式缠绕的方式将小段电磁线缠绕在磁环上，加工出一个或多个绕组的方式操作，降低了加工成本，而且提供效率，保证加工产品的质量；夹持机构中设有的导针机构以及定位机构，可灵活调整定位机构形成的容纳空间的大小，进而实现对不同直径的磁环进行加工，同时导针机构的设置可有效地增加绕线的精度，降低次品率，提高收益；振动盘、上料主座以及输送针机构能够确保磁环的精准入料，避免入料错误导致机械的损坏。

附图说明

图1为本发明的全自动磁环绕线机的结构示意图。

图2为图1中的全自动磁环绕线机的局部示意图。

图3为图1中的全自动磁环绕线机的另一局部示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1至图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的全自动磁环绕线机。

根据本发明的一方面，提供了一种全自动磁环绕线机，一种全自动磁环绕线机，包括如下：

机座001，在机座001顶端设置有用于安装各机构的工作台002，在工作台002上设置有下料槽003；

控制装置004包括PLC控制器、人机控制界面005以及控制按钮006，所述人机控制界面005为触摸屏控制界面；

输线机构007，包括两个入线支架008，裁剪机构以及两组输线导管009，输线导管009数量的设置可根据实际需要而定，所述入线支架008设置于工作台002的一侧，在入线支架008上设置有辅助轮010，所述裁剪机构紧邻入线支架008，且所述裁剪机构输出端与所述输线导管009连接，其中裁剪机构包括裁剪主座011、输送轮012、第一伺服电机013以及两组切刀机构，所述第一伺服电机013固定于裁剪主座011上，在所述裁剪主座011上设置有用于通过导线的过槽，所述输送轮012设置于该过槽的上方，且与所述输送轮012连接，所述切刀机构包括裁剪气缸014、切刀连接块015以及切刀，所述裁剪气缸014设置于裁剪主座011内部，所述切刀通过切刀连接块015与所述裁剪气缸014连接，所述切刀设置于输送轮012与所述输线导管009之间，在所述第一伺服电机013的输出轴上还设置有第一同步轮017，所述裁剪主座011上亦设置有多个与第一同步轮017连接的第二同步轮018所述裁剪机构实现对导线定长输入以及提供输送动力；

本发明的绕线机构包括绕线主座019以及辅助牵引装置，在绕线主座019上设置有一通孔020，在所述绕线主座019的内壁为环形内壁，且在内壁上形成导引槽021，该导引槽021是环设于通孔020外的一环形槽，在所述绕线主座019上设置有一缺口022，该缺口022与所述导引槽021连通，在绕线主座019上设置有与输线导管009连通的连接块023，该连接块023上设置有一入口且与所述导引槽021连通，在本实施例中辅助牵引装置024共设置有两组，辅助牵引装置024设置于绕线主座019上，具体的是两组辅助牵引装置024的位置分别设置于所述环形槽的两端，形成相向分布，上述的辅助牵引装置024包括牵引座025、导杆026以及与导杆026连接的两个牵引导轮027,所述牵引座025固定于绕线主座019上，所述导杆026与牵引导轮027连接，所述导杆026通过第三同步轮与所述第一伺服电机013连接，所述两个牵引导轮027形成的第一夹角，该辅助牵引装置024提供可沿导引槽021切线方向运动的驱动力，此驱动力可导引导线沿导引槽021的环形内壁运动，辅助拉紧导线，另外在本实施例中绕线机构还包括辅助绕线机构028，在所述绕线主座019上设置有两个辅助绕线机构028，该两个辅助绕线机构028分别设置于两个辅助牵引装置024的侧边，所述两个辅助绕线机构028分别设于导引槽021形成的平面的上下两端面，所述辅助绕线机构028包括第二伺服电机029、辅助主座030以及辅助导轮031，所述辅助主座030活动设置于绕线机构上，且与所述第二伺服电机029连接，所述辅助导轮031活动设置于该辅助主座030上且通过第二同步轮018与所述第一伺服电机013连接；

本发明的夹持机构包括导针机构032以及定位机构033，所述定位机构033设置于所述缺口022上，且形成用于承载磁环035的容纳空间034，该容纳空间034设置于所述导线的运动轨迹上，其中上述的定位机构033包括左调节机构以及右调节机构，所述左调节机构包括第二气缸(图中未示)、左调节座036、第一步进马达037以及第一调节轮038，所述第一步进马达037、第二气缸均固定于工作台002上，且与所述左调节座036连接，所述第一调节轮038设置于左调节座036的末端且与所述第一步进马达037连接，在所述第一调节轮上设置有第一调节凹槽，所述右调节机构包括右调节座039、第二步进马达040、调节齿轮041、第二调节轮042以及第三调节轮043，所述第二步进马达040、右调节座039均固定于工作台002上，且与所述调节齿轮041连接，在第二调节轮042以及第三调节轮043紧靠设置于右调节座039的端部，所述调节齿轮041设置于右调节座039上且与所述第二调节轮042以及第三调节轮043连接，在第二调节轮042以及第三调节轮043均设置有第二调节凹槽，且两者的第二调节凹槽与第一调节凹槽的大小和磁环035匹配，所提及的容纳空间034为第一调节轮038、第二调节轮042以及第三调节轮043之间所形成的空间。导针机构032设置于绕线主座019上，包括导针主座044、第一气缸045以及绕线导针046，所述导针主座044固定于绕线主座019的侧边，在所述第一气缸045固定于导针主座044上且与所述绕线导针046连接，在所述绕线导针046上设置有缓冲结构，该绕线导针046可自由伸缩，工作时可穿入磁环035的内环且位于该内环的圆心上；

本发明中的送料装置包括振动盘047、上料主座048以及输送针机构049，所述振动盘047设置于上料主座048上，所述上料主座048设置有与所述振动盘047连通的输送道050，该输送道050的输出端设于所述容纳空间034的上方，所述输送针机构049设置于上料主座048上，且与所述输送道050的输出端连接，该输送针机构049包括第三伺服电机051、固定座052以及输送针053，所述固定座052设置于上料主座048的一侧，所述第三伺服电机051固定于该固定座052上，且与所述输送针053连接，在所述上料主座048的端部设置有一开口,且该开口的大小与所述输送针053匹配，所述输送针053与该开口形成一定角度，在所述上料主座048的端部还设置有一活动连接的卡块，通过输送针053机构049可将位于输送道050内的磁环035运送至容纳空间034内加工；

下料机构包括下料座054、第三气缸055以及下料块056，所述下料座054设置于加持机构的一侧，所述第三气缸055固定于下料座054上，且与所述下料块056连接，所述下料块056上设置有“V”字型的下料口，可将完成加工的磁环035进行下料工序。

本发明的工作流程如下：首先通过人机控制界面005进行数据的输入以及调整，选择合适的工作模式，然后将磁环035放置于振动盘047内，将导线缠于入线支架008上，穿过辅助轮010进入裁剪主座011上设有的过槽，通过输送轮012的带动使得导线能够获得驱动力进入输线导管009中，当导线达到规定的长度后PLC控制即会启动裁剪气缸014，在裁剪气缸014的带动下切刀对导线进行切断工作，实现导线的定长输入；同时磁环035在振动盘047的作用下实现竖向进入输送道050，当导线进入连接块023时，输送针053在第三伺服电机051的带动下往前将输送道050端部的磁环035，送出输送道050，同时输送针053和卡块复位卡主第二个磁环035实现单个磁环035上料，由于输送道050的输出端设置于容纳空间034的上方，因此磁环035被顶出后直接进入该容纳空间034内；导线通过输线导管009后，过连接块023的入口进入导引槽021，第一辅助牵引装置024带动导线，同时导针机构032运作，第一气缸045推动绕线导针046插入磁环035的圆心，在绕线导针046的导引下，导线穿入磁环035并穿出，导线由第一辅助牵引装置024带动再次进入导引槽021后，由第二辅助牵引装置024带动导线远离磁环035，使导线的第一部分沿导引槽021的环形内壁形成一宽松线圈，此时辅助绕线机构028启动，在第二伺服电机029的带动下辅助主座030压下，使得辅助导轮031于导线接触，并使导线的运动方向发生偏移，可逐渐远离环形内壁，以缩小直径的方式，朝磁环035运动直到紧密缠绕于磁环035上,通过辅助绕线机构028的工作可确保导线能够逐渐紧密缠绕磁环035，在导线缠绕磁环035的过程中，随着第一调节轮038、第二调节轮042以及第三调节轮043的转动而进行转动，通过第一步进马达037和第二步进马达040可实现根据导线绕线的速率进行调节磁环035的转速，进而可使得导线能够均匀地缠绕于磁环035上，亦可通过第一步进马达037和第二步进马达040实现磁环035的逆向转动，更有利于多种导线的缠绕；在当完成一种导线的缠绕后，第二种导线在PLC控制器的控制进入绕线机构进行缠绕工作，直到完成所需要的导线后，左调节座036在第二气缸的带动下上升一定的距离，该距离大于磁环035的直径，同时第二调节轮042以及第三调节轮043保持滚动带动磁环035脱离容纳空间034，同时第三气缸055将下料快往磁环035方向推，下料块056上设置有“V”字型的下料口即会夹住磁环035，带动磁环035进入下料槽003，完成出料工序，然后左调节座036复位进入下一个磁环035加工。

本发明具有如下优点：采用高智能控制装置004统一控制以及监视各机构的工作，精度高以及自动化程度高；通过输线机构007的设计，可根据实际需要添置多组输线导管009以及裁剪机构，再配合其他机构/装置的工作，摆脱依靠人工方式缠绕的方式将小段电磁线缠绕在磁环035上，加工出一个或多个绕组的方式操作，降低了加工成本，而且提供效率，保证加工产品的质量；夹持机构中设有的导针机构032以及定位机构033，可灵活调整定位机构033形成的容纳空间034的大小，进而实现对不同直径的磁环035进行加工，同时导针机构032的设置可有效地增加绕线的精度，降低次品率，提高收益；振动盘047、上料主座048以及输送针053机构049能够确保磁环035的精准入料，避免入料错误导致机械的损坏。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种全自动磁环绕线机，其特征在于，包括如下：

机座，在机座顶端设置有用于安装各机构的工作台；

控制装置，其设置于机座内，用于控制各机构/装置的运作；

输线机构，包括入线支架，裁剪机构以及至少一组输线导管，所述入线支架设置于工作台的一侧，所述裁剪机构紧邻入线支架，且所述裁剪机构输出端与所述输线导管连接，所述裁剪机构实现对导线定长输入以及提供输送动力；

绕线机构，包括绕线主座以及辅助牵引装置，在绕线主座上设置有一通孔，在所述绕线主座的内壁为环形内壁，且在内壁上形成导引槽，该导引槽是环设于通孔外的一环形槽，在所述绕线主座上设置有一缺口，该缺口与所述导引槽连通，在绕线主座上设置有与输线导管连通的连接块，该连接块上设置有一入口且与所述导引槽连通，所述辅助牵引装置设置于绕线主座上，该辅助牵引装置提供可沿导引槽切线方向运动的驱动力，此驱动力可导引导线沿导引槽的环形内壁运动，辅助拉紧导线；

夹持机构，包括导针机构以及定位机构，所述定位机构设置于所述缺口上，且形成用于承载磁环的容纳空间，该容纳空间设置于所述导线的运动轨迹上，所述导针机构设置于绕线主座上，所述导针机构设置有绕线导针，该绕线导针可自由伸缩，工作时可穿入磁环的内环且位于该内环的圆心上；

送料装置，包括振动盘、上料主座以及输送针机构，所述振动盘设置于上料主座上，所述上料主座设置有与所述振动盘连通的输送道，该输送道的输出端设于所述容纳空间的上方，所述输送针机构设置于上料主座上，且与所述输送道的输出端连接，通过输送针机构可将位于输送道内的磁环运送至容纳空间内加工；

下料机构，所述下料机构设置于该容纳空间的一侧，可将完成加工的磁环进行下料工序；

其中，所述入线支架上设置有辅助轮，所述裁剪机构包括裁剪主座、输送轮、第一伺服电机以及至少一组切刀机构，所述第一伺服电机固定于裁剪主座上，在所述裁剪主座上设置有用于通过导线的过槽，所述输送轮设置于该过槽的上方，且与所述输送轮连接，所述切刀机构包括裁剪气缸、切刀连接块以及切刀，所述裁剪气缸设置于裁剪主座内部，所述切刀通过切刀连接块与所述裁剪气缸连接，所述切刀设置于输送轮与所述输线导管之间，在所述第一伺服电机的输出轴上还设置有第一同步轮，所述裁剪主座上亦设置有多个与第一同步轮连接的第二同步轮。

2.根据权利要求1所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述入线支架、切刀机构以及输线导管均包括两组或两组以上。

3.根据权利要求2所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述辅助牵引装置共设置有两组，两组辅助牵引装置的位置分别设置于所述环形槽的两端，形成相向分布，所述辅助牵引装置包括牵引座、导杆以及与导杆连接的两个牵引导轮,所述牵引座固定于绕线主座上，所述导杆与牵引导轮连接，所述导杆通过第三同步轮与所述第一伺服电机连接，所述两个牵引导轮形成的第一夹角。

4.根据权利要求3所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述绕线机构还包括辅助绕线机构，在所述绕线主座上设置有两个辅助绕线机构，该两个辅助绕线机构分别设置于两个辅助牵引装置的侧边，所述两个辅助绕线机构分别设于导引槽形成的平面的上下两端面，所述辅助绕线机构包括第二伺服电机、辅助主座以及辅助导轮，所述辅助主座活动设置于绕线机构上，且与所述第二伺服电机连接，所述辅助导轮活动设置于该辅助主座上且通过第二同步轮与所述第一伺服电机连接。

5.根据权利要求1所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述导针机构包括导针主座、第一气缸以及绕线导针，所述导针主座固定于绕线主座的侧边，在所述第一气缸固定于导针主座上且与所述绕线导针连接，在所述绕线导针上设置有缓冲结构。

6.根据权利要求1所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述定位机构包括左调节机构以及右调节机构，所述左调节机构包括第二气缸、左调节座、第一步进马达以及第一调节轮，所述第一步进马达、第二气缸均固定于工作台上，且与所述左调节座连接，所述第一调节轮设置于左调节座的末端且与所述第一步进马达连接，在所述第一调节轮上设置有第一调节凹槽，所述右调节机构包括右调节座、第二步进马达、调节齿轮、第二调节轮以及第三调节轮，所述第二步进马达、右调节座均固定于工作台上，且与所述调节齿轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮紧靠设置于右调节座的端部，所述调节齿轮设置于右调节座上且与所述第二调节轮以及第三调节轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮均设置有第二调节凹槽，且两者的第二调节凹槽与第一调节凹槽的大小和磁环匹配。

7.根据权利要求1所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述输送针机构包括第三伺服电机、固定座以及输送针，所述固定座设置于上料主座的一侧，所述第三伺服电机固定于该固定座上，且与所述输送针连接，在所述上料主座的端部设置有一开口,且该开口的大小与所述输送针匹配，所述输送针与该开口形成一定角度，在所述上料主座的端部还设置有一活动连接的卡块。

8.根据权利要求1所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述下料机构包括下料座、第三气缸以及下料块，所述下料座设置于加持机构的一侧，所述第三气缸固定于下料座上，且与所述下料块连接，所述下料块上设置有“V”字型的下料口。

9.根据权利要求1所述的全自动磁环绕线机，其特征在于，所述控制装置包括PLC控制器、人机控制界面以及控制按钮，所述人机控制界面为触摸屏控制界面。