CN105374550A - 一种贴片电感器自动绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贴片电感器自动绕线机，包括机台，所述机台上设有上料机构、绕线机构、挂线机构、下料机构和转台机构，以及与机台并排设置的绕线张力机构，绕线张力机构将线材引到绕线机构中的导线针上，上料机构则将工件送至转台机构，挂线机构将线材挂在工件上，下料机构将完成挂线的工件送出。本发明绕线方便，自动化程度高，有效降低人力资源成本，大大提升生产效率。

Description

一种贴片电感器自动绕线机

技术领域

本发明涉及一种绕线机，具体地说是一种贴片电感器自动绕线机。

背景技术

电感器作为一种主要的电子元件，在各种电子电路设计中得到广泛应用，是实现许多电路功能不可缺少的元器件。现有技术中，电感器是以磁芯为主体，在磁芯上绕制导线圈而形成电感元件，以线圈上的导通电流产生电磁，是实现振荡、调谐、滤波等功能的主要元件之一。

目前，在国内贴片电感生产过程中，大多数厂家还在沿用较传统的纯人工作业方式，特别是电感线圈的绕制工序，需要消耗大量的人力资源，而且效率低下。随着技术的发展，研发自动绕线设备替代人工作业已是必然趋势。与传统的人工作业相比，自动化绕线设备不仅可以降低人力资源成本，而且可以大大提升生产效率，同时有效保证产品质量。现有的电感器绕线机，自动化程度较低，绕线过程中需要人工上下料，生产效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种贴片电感器自动绕线机，绕线方便，生产效率高。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种贴片电感器自动绕线机，包括机台，所述机台上设有上料机构、绕线机构、挂线机构、下料机构和转台机构，以及与机台并排设置的绕线张力机构；

所述绕线机构包括Z轴伺服电机、Z轴丝杠、Z轴丝杠固定架、X轴伺服电机、X轴丝杠滑台、绕线装置固定架、Y轴伺服电缸、U轴绕线电机、同步皮带轮、同步皮带、绕线转动轴、导线针支架、导线针、磁芯压杆、推动气缸、线夹切刀手指、线夹左右移动滑轨和线夹上下移动气缸，Z轴丝杆卡装在Z轴丝杆固定架上且与Z轴伺服电机连接，Z轴丝杆固定架通过连杆与Z轴丝杆滑台连接，Z轴丝杆滑台与Z轴伺服电机传连接，绕线装置固定架卡装在Y轴伺服电机上，Y轴伺服电缸卡装在X轴丝杆滑台上，绕线转动轴活动安装在绕线装置固定架上，导线针支架与该绕线转动轴装接，导线针安装在导线针支架的偏心孔上，U轴绕线电机装在绕线装置固定架上，且该U轴绕线电机的传动轴通过同步带与绕线转动轴连接，推动气缸装设有绕线装置固定架上，磁芯压杆活动插装在导线针支架的中心孔内且与推动气缸连接，线夹左右移动滑轨由设置在该线夹左右移动滑轨上的气缸驱动控制，线夹切刀手指装设有导线针下方，该线夹切刀手指设在线夹左右移动滑轨上，线夹上下移动气缸设在线夹切刀手指下方。

绕线张力机构将线材引到绕线机构中的导线针上，上料机构则将工件送至转台机构，挂线机构将线材挂在工件上，下料机构将完成挂线的工件送出。

所述上料机构包括送料盘、送料轨道，接料定位块、移动定位电缸、取料电磁铁、取料气缸、旋转气缸和支架，送料轨道一端与送料盘连接、另一端与接料定位块对接，接料定位块通过滑块设在移动定位气缸上，移动定位气缸装在支架下部，该支架上部设有转轴，该转轴一端与旋转气缸连接，取料气缸安装在转轴上，取料电磁铁与该取料气缸连接，取料气缸位于接料定位块上方。

所述挂线机构包括Z轴伺服电机、Z轴丝杠、Z轴丝杠固定架、X轴伺服电机、X轴丝杠滑台、Y轴伺服电缸、线夹气缸固定座、线夹气缸、线夹轴、线夹杆、线夹弹簧、剪钳支架、剪钳上下气缸、剪钳左右气缸、剪钳前后气缸、剪钳固定板和气动剪钳；

所述Z轴丝杆与Z轴伺服电机的传动轴连接，Z轴丝杆固定架通过连接柱与X轴丝杆滑台连接，X轴丝杆滑台与X轴伺服电机的传动轴连接，Y轴伺服电缸装设在X轴丝杆滑台上，线夹气缸固定座卡装在Y轴伺服电缸上，线夹杆与线夹轴装接，线夹轴与线夹气缸的传动轴连接，线夹轴上套装有线夹弹簧，气动剪钳安装在剪钳固定板上，剪钳固定板装在剪钳支架上，剪钳上下气缸装设在剪钳支架上，气动剪钳与剪钳上下气缸装接，剪钳左右气缸装在剪钳支架上且与气动剪钳连接。

所述下料机构包括下料机构支架、旋转气缸、取货气缸、取货电磁铁、取货盘、货盘左右移动电缸和货盘前后移动电机，旋转气缸的传动轴活动卡装在下料机构支架上部，取货气缸卡装在旋转气缸的传动轴上，取货电磁铁装接在取货气缸上，货盘左右移动电缸装在下料支架下部，货盘前后移动气缸卡装在货盘左右移动气缸上，取货盘通过滑块安装在货盘前后移动气缸上。

所述转台机构包括间歇分割器、分割驱动马达、中心转台、绕线夹头、夹头开闭拉板、夹头开闭曲柄、夹头开闭气缸和线尾挂线柱，分割驱动马达与间歇分割器传动连接，中心转台装接在间歇分割器上，中心转台呈矩形，该中心转台的四个侧边上均设有夹头开闭拉板，夹头开闭曲柄设在夹头开闭拉板一侧，该夹头开闭拉板另一侧设置绕线夹头及线尾挂线柱，该夹头开闭曲柄与夹头开闭气缸的传动轴装接，夹头开闭气缸设在绕线夹头下方。

所述绕线张力机构包括线材、张力器固定架和张力器，线材装在张力器固定架内，张力器装在张力器固定架上，线材从张力固定架上端面穿出并进入到张力器内引出。

本发明自动化程度高，对贴片电感器的线圈进行绕制操作，降低了人力资源成本，减轻企业生产成本，同时提高了了生产效率，有效保证产品质量。

附图说明

附图1为本发明立体结构示意图；

附图2为本发明中绕线机构的结构示意图；

附图3为本发明中上料机构的结构示意图；

附图4为本发明中挂线机构的结构示意图；

附图5为本发明中下料机构的结构示意图；

附图6为本发明中转台机构的结构示意图；

附图7为本发明中绕线张力机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1所示，一种贴片电感器自动绕线机，包括机台，所述机台上设有上料机构、绕线机构、挂线机构、下料机构和转台机构，以及与机台并排设置的绕线张力机构；绕线张力机构将线材引到绕线机构中的导线针上，上料机构则将工件送至转台机构，挂线机构将线材挂在工件上，下料机构将完成挂线的工件送出。工件由上料机构中送到转台机构内进行加工。

如附图3所示，所述上料机构包括圆形的送料盘101、送料轨道102，接料定位块103、移动定位电缸104、取料电磁铁105、取料气缸106、旋转气缸107和支架108，送料轨道一端与送料盘连接、另一端与接料定位块对接，接料定位块通过滑块设在移动定位气缸上，移动定位气缸装在支架下部，该支架上部设有转轴，该转轴一端与旋转气缸连接，取料气缸安装在转轴上，取料电磁铁与该取料气缸连接，取料气缸位于接料定位块上方。

将待加工的贴片电感产品放置在送料盘上，该贴片电感产品通过圆型送料盘101进行振动排列，再由直线型送料轨道102将贴片电感产品输送到接料定位块103上，在接料定位块103接收到由直线型送料轨道2输送过来的产品后，移动定位电缸104按照接料定位块103上的产品间距，向前移动一个产品位置。当接料定位块103上的六个产品位置都已排满产品后，移动定位电缸104再移动至六个取料电磁铁105所对应的位置，此时，取料气缸106向下移动，驱动取料电磁铁105与接料定位块103上的产品接触，当取料电磁铁105与接料定位块103上的产品完全接触后，取料电磁铁105通电产生磁力并吸住接料定位块103上的产品，取料气缸106返回原始位置，旋转气缸107顺时针旋转90度，使取料电磁铁105上的产品与中心转台上的绕线夹头保持水平和同心，取料气缸106水平向前移动，使取料电磁铁105上的产品与绕线夹头完全接触，并由夹头完成夹取产品后，取料电磁铁105断电去除磁力，取料气缸106退回原始位置后，旋转气缸107返回0度位置，一次自动上料动作完成。

如附图2所示，所述绕线机构包括Z轴伺服电机301、Z轴丝杠302、Z轴丝杠固定架303、X轴伺服电机304、X轴丝杠滑台305、绕线装置固定架306、Y轴伺服电缸307、U轴绕线电机308、同步皮带轮309、同步皮带310、绕线转动轴311、导线针支架312、导线针313、磁芯压杆314、推动气缸315、线夹切刀手指316、线夹左右移动滑轨317和线夹上下移动气缸318，Z轴丝杆卡装在Z轴丝杆固定架上且与Z轴伺服电机连接，Z轴丝杆固定架通过连杆320与Z轴丝杆滑台连接，Z轴丝杆滑台与Z轴伺服电机传连接，绕线装置固定架卡装在Y轴伺服电机上，Y轴伺服电缸卡装在X轴丝杆滑台上，绕线转动轴活动安装在绕线装置固定架上，导线针支架与该绕线转动轴装接，导线针安装在导线针支架的偏心孔上，U轴绕线电机装在绕线装置固定架上，绕线转动轴上卡装有同步皮带轮309，且该U轴绕线电机的传动轴通过同步带与同步皮带轮连接，推动气缸装设有绕线装置固定架上，磁芯压杆活动插装在导线针支架的中心孔内且与推动气缸连接，线夹左右移动滑轨由设置在该线夹左右移动滑轨上的气缸驱动控制，线夹切刀手指装设有导线针下方，该线夹切刀手指设在线夹左右移动滑轨上，线夹上下移动气缸设在线夹切刀手指下方。

在绕线机构中，通过Z轴伺服电机的正反旋转，实现Z轴丝杠的上下移动，通过X轴伺服电机正反向旋转，实现X轴丝杠滑台左右移动，通过Z轴伺服电机、X轴伺服电机及Y轴伺服电缸307同步运动，使固定在Y轴伺服电缸7上的绕线装置实现空间运动，完成卷线作业。U轴绕线电机旋转时，通过同步皮带同时驱动绕线转动轴旋转。在绕线动作过程中，推动气缸向前移动，使磁芯压杆压紧绕线夹头上的产品，防止产品在绕线过程中脱落。在绕线动作开始前，线夹切刀手指316处于闭合状态，夹紧线材，绕线过程中，线夹左右移动滑轨317从左侧移动到右侧位置，绕线完成后，线夹上下移动气缸318上升，打开线夹切刀手指316，导线针313穿过线夹切刀手指316后，线夹切刀手指316闭合，同时完成线材切断和夹紧。

如附图7所示，所述绕线张力机构包括线材201、张力器固定架202和张力器203，线材装在张力器固定架内，张力器装在张力器固定架上，线材从张力固定架上端面穿出并进入到张力器内引出。在本实施例中，共设置有六个张力器，该张力器为磁性张力器，而且在张力器固定架内设置有两层，每层都可放置一些线材。在张力器固定架的上端面设置有一些顶层导线孔，线材从该顶层导线孔穿出，然后经张力器送至导线针处，在绕线过程中实现绕线张力的精密控制。

如附图4所示，所述挂线机构包括Z轴伺服电机401、Z轴丝杠402、Z轴丝杠固定架403、X轴伺服电机404、X轴丝杠滑台405、Y轴伺服电缸406、线夹气缸固定座407、线夹气缸408、线夹轴409、线夹杆410、线夹弹簧411、剪钳支架412、剪钳上下气缸413、剪钳左右气缸414、剪钳前后气缸415、剪钳固定板416和气动剪钳417。Z轴丝杆与Z轴伺服电机的传动轴连接，Z轴丝杆固定架通过连接柱与X轴丝杆滑台连接，X轴丝杆滑台与X轴伺服电机的传动轴连接，Y轴伺服电缸装设在X轴丝杆滑台上，线夹气缸固定座卡装在Y轴伺服电缸上，线夹杆与线夹轴装接，线夹轴与线夹气缸的传动轴连接，线夹轴上套装有线夹弹簧，气动剪钳安装在剪钳固定板上，剪钳固定板装在剪钳支架上，剪钳上下气缸装设在剪钳支架上，气动剪钳与剪钳上下气缸装接，剪钳左右气缸装在剪钳支架上且与气动剪钳连接。

通过Z轴伺服电机401的正反旋转，实现Z轴丝杠402的上下移动，通过X轴伺服电机404正反向旋转，实现X轴丝杠滑台405左右移动。通过线夹气缸408前后动作，驱动线夹轴409和线夹杆410实现开闭动作，线夹气缸408处于闭合状态时，利用线夹弹簧411保持线夹轴409和线夹杆410的闭合状态，防止线材脱落。Z轴伺服电机401、X轴伺服电机404及Y轴伺服电缸406同步运动，使固定在Y轴伺服电缸406上的挂线线夹实现空间运动，完成挂线作业。当线夹完成挂线动作后，固定在剪钳支架412上的剪钳机构开始动作，气动剪钳417固定在剪钳固定板416上，由剪钳上下气缸413、剪钳左右气缸414、剪钳前后气缸415将气动剪钳417移动至产品表面，将多余的线尾剪断。

如附图6所示，所述转台机构包括间歇分割器601、分割驱动马达602、中心转台603、绕线夹头604、夹头开闭拉板605、夹头开闭曲柄606、夹头开闭气缸607和线尾挂线柱608，分割驱动马达与间歇分割器传动连接，中心转台装接在间歇分割器上，中心转台呈矩形，该中心转台的四个侧边上均设有夹头开闭拉板，夹头开闭曲柄设在夹头开闭拉板一侧，该夹头开闭拉板另一侧设置绕线夹头及线尾挂线柱，该夹头开闭曲柄与夹头开闭气缸的传动轴装接，夹头开闭气缸设在绕线夹头下方。间歇分割器601由分割驱动马达602驱动旋转，实现四工位同步。

如附图5所示，所述下料机构包括下料机构支架501、旋转气缸502、取货气缸503、取货电磁铁504、取货盘505、货盘左右移动电缸506和货盘前后移动电机507，旋转气缸的传动轴活动卡装在下料机构支架上部，取货气缸卡装在旋转气缸的传动轴上，取货电磁铁装接在取货气缸上，货盘左右移动电缸装在下料支架下部，货盘前后移动气缸卡装在货盘左右移动气缸上，取货盘通过滑块安装在货盘前后移动气缸上。

取货电磁铁504与中心转台上的绕线夹头保持同心，取货气缸503向前移动，使取货电磁铁504与绕线夹头上的产品接触，取货电磁铁504接通电源后产生磁力，吸住绕线夹头上的产品，取货气缸3向后移动退回原位，旋转气缸移动至0度原始位置，取货气缸3项下移动，使取货电磁铁504上的产品与取货盘505接触，此时取货电磁铁504断开电源后消除磁力，使取货电磁铁504上的产品自由脱落至取货盘上，取货气缸503向上移动，退回原始位置。通过货盘左右移动电缸506和货盘前后移动电机507的X/Y方向移动，使取货盘505连续排列、装载已完成绕线的产品。

通过夹头开闭气缸607的升降动作，推动夹头开闭曲柄606，驱动夹头开闭拉板605前后移动，实现卷线夹头604的开闭动作，从而完成产品上料、绕线、挂动作时夹紧产品防止产品脱落，同时，在产品下料工位通过打开绕线夹头604，可以使完成绕线的产品被电磁铁吸咀取放到产品货盘上。线尾挂线柱608设置在绕线夹头604的下部，在绕线动作过程中，分别将绕线的头线和尾线自动缠绕在线尾挂线柱608上进行定位，以便实现挂线自动作业。

通过以上各个机构的相互配合协作，实现对贴片电感器的线圈的绕制，自动化程度。

需要说明的是，以上所述并非是对本发明技术方案的限定，在不脱离本发明的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种贴片电感器自动绕线机，包括机台（7），其特征在于，所述机台上设有上料机构（1）、绕线机构（3）、挂线机构（4）、下料机构（5）和转台机构（6），以及与机台并排设置的绕线张力机构（2）；

所述绕线机构包括Z轴伺服电机（301）、Z轴丝杠（302）、Z轴丝杠固定架（303）、X轴伺服电机（304）、X轴丝杠滑台（305）、绕线装置固定架（306）、Y轴伺服电缸（307）、U轴绕线电机（308）、同步皮带轮（309）、同步皮带（310）、绕线转动轴（311）、导线针支架（312）、导线针（313）、磁芯压杆（314）、推动气缸（315）、线夹切刀手指（316）、线夹左右移动滑轨（317）和线夹上下移动气缸（318），Z轴丝杆卡装在Z轴丝杆固定架上且与Z轴伺服电机连接，Z轴丝杆固定架通过连杆（320）与Z轴丝杆滑台连接，Z轴丝杆滑台与Z轴伺服电机传连接，绕线装置固定架卡装在Y轴伺服电机上，Y轴伺服电缸卡装在X轴丝杆滑台上，绕线转动轴活动安装在绕线装置固定架上，导线针支架与该绕线转动轴装接，导线针安装在导线针支架的偏心孔上，U轴绕线电机装在绕线装置固定架上，且该U轴绕线电机的传动轴通过同步带与绕线转动轴连接，推动气缸装设有绕线装置固定架上，磁芯压杆活动插装在导线针支架的中心孔内且与推动气缸连接，线夹左右移动滑轨由设置在该线夹左右移动滑轨上的气缸驱动控制，线夹切刀手指装设有导线针下方，该线夹切刀手指设在线夹左右移动滑轨上，线夹上下移动气缸设在线夹切刀手指下方；

绕线张力机构将线材引到绕线机构中的导线针上，上料机构则将工件送至转台机构，挂线机构将线材挂在工件上，下料机构将完成挂线的工件送出。

2.根据权利要求1所述的贴片电感器自动绕线机构，其特征在于，所述上料机构包括送料盘（101）、送料轨道（102），接料定位块（103）、移动定位电缸（104）、取料电磁铁（105）、取料气缸（106）、旋转气缸（107）和支架（108），送料轨道一端与送料盘连接、另一端与接料定位块对接，接料定位块通过滑块设在移动定位气缸上，移动定位气缸装在支架下部，该支架上部设有转轴，该转轴一端与旋转气缸连接，取料气缸安装在转轴上，取料电磁铁与该取料气缸连接，取料气缸位于接料定位块上方。

3.根据权利要求2所述的贴片电感器自动绕线机构，其特征在于，所述挂线机构包括Z轴伺服电机（401）、Z轴丝杠（402）、Z轴丝杠固定架（403）、X轴伺服电机（404）、X轴丝杠滑台（405）、Y轴伺服电缸（406）、线夹气缸固定座（407）、线夹气缸（408）、线夹轴（409）、线夹杆（410）、线夹弹簧（411）、剪钳支架（412）、剪钳上下气缸（413）、剪钳左右气缸（414）、剪钳前后气缸（415）、剪钳固定板（416）和气动剪钳（417）；

所述Z轴丝杆与Z轴伺服电机的传动轴连接，Z轴丝杆固定架通过连接柱与X轴丝杆滑台连接，X轴丝杆滑台与X轴伺服电机的传动轴连接，Y轴伺服电缸装设在X轴丝杆滑台上，线夹气缸固定座卡装在Y轴伺服电缸上，线夹杆与线夹轴装接，线夹轴与线夹气缸的传动轴连接，线夹轴上套装有线夹弹簧，气动剪钳安装在剪钳固定板上，剪钳固定板装在剪钳支架上，剪钳上下气缸装设在剪钳支架上，气动剪钳与剪钳上下气缸装接，剪钳左右气缸装在剪钳支架上且与气动剪钳连接。

4.根据权利要求3所述的贴片电感自动绕线机构，其特征在于，所述下料机构包括下料机构支架（501）、旋转气缸（502）、取货气缸（503）、取货电磁铁（504）、取货盘（505）、货盘左右移动电缸（506）和货盘前后移动电机（507），旋转气缸的传动轴活动卡装在下料机构支架上部，取货气缸卡装在旋转气缸的传动轴上，取货电磁铁装接在取货气缸上，货盘左右移动电缸装在下料支架下部，货盘前后移动气缸卡装在货盘左右移动气缸上，取货盘通过滑块安装在货盘前后移动气缸上。

5.根据权利要求4所述的贴片电感自动绕线机构，其特征在于，所述转台机构包括间歇分割器（601）、分割驱动马达（602）、中心转台（603）、绕线夹头（604）、夹头开闭拉板（605）、夹头开闭曲柄（606）、夹头开闭气缸（607）和线尾挂线柱（608），分割驱动马达与间歇分割器传动连接，中心转台装接在间歇分割器上，中心转台呈矩形，该中心转台的四个侧边上均设有夹头开闭拉板，夹头开闭曲柄设在夹头开闭拉板一侧，该夹头开闭拉板另一侧设置绕线夹头及线尾挂线柱，该夹头开闭曲柄与夹头开闭气缸的传动轴装接，夹头开闭气缸设在绕线夹头下方。

6.根据权利要求5所述的贴片电感自动绕线机构，其特征在于，所述绕线张力机构包括线材（201）、张力器固定架（202）和张力器（203），线材装在张力器固定架内，张力器装在张力器固定架上，线材从张力固定架上端面穿出并进入到张力器内引出。