CN105374550B - 一种贴片电感器自动绕线机 - Google Patents

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孙志文
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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
[0001] 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
[0002] 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。
[0003]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
[0004] 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。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明采取以下技术方案:
[0006] —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;
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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;
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。[00M] 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。
[0015] 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
[0016]附图1为本发明立体结构示意图;
[0017] 附图2-1为本发明中绕线机构的结构示意图;
[0018]附图2-2为本发明中绕线机构中的线夹切刀手指、线夹左右移动滑轨及线夹上下移动气缸装配后的结构示意图;
[0019]附图3为本发明中上料机构的结构示意图;
[0020] 附图4为本发明中挂线机构的结构示意图;
[0021]附图5为本发明中下料机构的结构示意图;
[0022]附图6为本发明中转台机构的结构示意图;
[0023]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
[0024] 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。
[0025]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。
[0026] 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。
[0027] 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1 5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O度位置,一次自动上料动作完成。
[0028] 如附图2-1、2-2所示,所述绕线机构包括2轴伺服电机301、2轴丝杠302、2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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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 J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。
[0032] 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、Χ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。
[0033]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。
[0034] 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。
[0035] 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O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。
[0036] 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。
[0037] 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,自动化程度较高。
[0038]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(I)、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⑵; 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,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,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,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,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,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。
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