CN107017085B - 一种微电子元器件的全自动绕线设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微电子元器件的全自动绕线设备，包括设备架台以及位于其一侧的线圈放置架台，特征在于所述设备架台上分别安装有磁芯上料机构；第一磁芯搬送机构；第二磁芯搬送机构；第一绕线机构；第二绕线机构及供线机构。本发明的结构设计优化合理，自动化程度高，可以实现全自动无人值守、高效率的完成上料、缠绕、下料等一系列的操作。本发明结构紧凑，占地空间小，工作节奏快，设计的协同作业节奏好，很大程度上提高了产能，最大程度的节省了人力，并且提高了合格率。本发明操作使用简单，基本实现傻瓜式操作，可靠性好。
Description
技术领域
本发明属于先进自动化设备制造技术领域，具体涉及的是一种微型电子元器件的全自动绕线设备。
背景技术
微型电子元器件体积微小，生产数量巨大，人工加工难度大；目前，大多数微型电子元器件的绕线是靠人工配合半自动化的绕线设备加工完成的，其加工速度慢、产品合格率低，耗费大量的人力。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动的绕线设备，解决现有技术所面临的加工速度慢、产品合格率低、需要有人工参与等技术问题。
本发明的技术方案是：
一种微电子元器件的全自动绕线设备，包括设备架台1以及位于所述设备架台1一侧的线圈放置架台2，特殊之处在于，所述设备架台1上分别安装有：
用于将磁芯按顺序排列上料的磁芯上料机构3；
用于接收磁芯上料机构3传递来的磁芯，并将其按预定的数量排布后输送至预定工位的第一磁芯搬送机构4；
接收第一磁芯搬送机构4传递的磁芯并将其送往下一工位的第二磁芯搬送机构5；
用于接收来自于第二磁芯搬送机构5传递来的磁芯并将其定位，送往绕线工位的第一绕线机构6；
与所述第一绕线机构6配合完成绕线工作的第二绕线机构7；
一端与放置在所述线圈放置架台2上线圈相连接、另一端输出至绕线工位持续向其提供线束供给的供线机构8。
所述磁芯上料机构3通过可调支架36安装于所述设备架台1上，其结构包括一用于振列供料的振动盘31，用于给所述振动盘31补料的自动装料机构32，设置于振动盘31一侧且用于向搬运位置推进磁芯的直振机构33，所述直振机构33的末端设有第一滑台气缸34，所述第一滑台气缸34末端安装挡块，在一个上料过程完成后，所述第一滑台气缸34动作并通过其末端挡块进位后阻挡直振机构33内的磁芯防止磁芯上料出现拥挤；
所述可调支架36由下支撑板36-1、上支撑板36-2以及支撑连接于上下支撑板之间的六角立柱36-3构成；所述上支撑板36-1与所述下支撑板36-2之间的相对位置可调，以此实现所述磁芯上料机构3的高度调节。
所述自动装料机构32由上部的进料口、下部的送料组件以及连接于送料组件一侧的出料口构成，所述出料口位于所述振动盘31的上方；所述送料组件包括动力组件以及由送料控制器输出连接的物料传送带，所述动力组件包括一气缸以及由所述气缸输出控制的齿轮，所述气缸通过拨块拨动所述齿轮转动，所述齿轮轴输出控制物料传送带，所述物料传送带位于所述进料口的下方。
所述直振机构33包括衔接于振动盘31一侧的直振轨道，磁芯经由振动盘31进入所述直振机构33的直振轨道内，由直振轨道将排列好的磁芯送入第一磁芯搬送机构4中。
第一磁芯搬送机构4通过立板固定于设备架台1上，由第一直线模组41和磁芯固定卡板42构成，所述磁芯固定卡板42固定连接于所述第一直线模组41上的滑块，由所述滑块带动实现直线位移，所述磁芯固定卡板42上预留有磁芯放置槽43，用于容纳所述直振机构输出的磁芯；所述第一磁芯搬送机构4的主要作用在于接收磁芯上料机构3传递来的磁芯，并将其按预定的数量排布定位于所述磁芯固定卡板42上。
所述第二磁芯搬送机构5通过立板安装于设备架台1上；由第二直线模组51、第二滑台气缸52、吸取机构53以及电子气压显示器54构成，其中所述第二直线模组51的滑块上安装有一连接块55，所述第二滑台气缸52和电子气压显示器54均固定于所述连接块55上，所述吸取机构53通过固定板连接于所述第二滑台气缸52上并由其控制驱动；所述第二磁芯搬送机构5的主要作用在于通过吸取机构吸取定位于第一磁芯搬送机构4上的磁芯。
所述吸取机构53的吸头数量、电子气压显示器的数量与所述第一磁芯搬送机构上的磁芯放置槽的数量匹配；
所述第一绕线机构6包括放置于所述设备架台1上的双滑块模组61，所述双滑块模组61的滑块上固定有绕线组件安装基板62，在所述绕线组件安装基板62上固定有绕线组件，所述绕线组件包括电机63，所述电机63通过带传动驱动连接有若干旋转头64，在电机63带动下，各旋转头64实现同步同向转动；所述旋转头64是由相互套接在一起外套筒64-1和内卡爪64-2构成，所述内卡爪64-2的端部用于镶嵌磁芯下座，所述外套筒64-1通过提升机构实现上下位移，在所述外套筒64-1下滑时，所述内卡爪64-2向外扩张以容纳磁芯下座，当所述外套筒64-1上移时，所述外套筒64-1对所述内卡爪64-2施以抱紧力，使其抱紧固定磁芯；
所述提升机构包括安装于绕线组件安装基板上的气缸65，以及由所述气缸65输出控制的导杆66，所述导杆66与固定有旋转头外套筒的提升板67相连；由气缸65控制所述导杆66以及提升板67上下移动，以实现所述旋转头外套筒64-1与所述内卡板64-2之间的上下位移，从而实现对磁芯的抱紧与松脱；
所述第二绕线机构7通过龙门架机构71安装于设备架台1上，所述龙门架机构71包括固定立板72，所述固定立板72上分别设有可实现上下搬运的第三直线模组73及直线导轨，绕线固定板74通过滑块活动连接于所述第三直线模组73和直线导轨上，实现上下滑动，所述绕线固定板74上均布有若干带座轴承75，每个带座轴承75上安装有一个缠绕机构76，所述缠绕机构76由伺服电机77和同步带轮连接驱动，实现多个缠绕机构同步同向旋转；
所述缠绕机构76包括安装于带座轴承75内的缠绕旋转轴76-1，所述缠绕旋转轴76-1的上部依次连接有皮带轮76-2、连接头76-3和真空接头76-4，所述缠绕旋转轴76-1的底部设有用于吸取磁芯的真空吸嘴76-5以及围绕真空吸嘴两侧的前夹线钳76-6和后夹线钳76-7；
所述绕线固定板74上还设有对所述缠绕机构76实现推举和扶正的推举扶正机构78，所述推举扶正机构包括一滑台气缸78-1，以及由所述滑台气缸78-1输出连接的呈U形结构的下推举板78-2和上扶正板78-3，所述下推举板78-2卡固于所述缠绕机构76的连接头76-3与皮带轮76-2之间的卡口处，所述上扶正板78-3套设于所述真空接头76-4的外周。
所述供线机构8通过供线机构固定底板81安装于设备架台1上，所述供线机构固定底板81上部通过第一模组机构82与供线机构固定面板83相连，所述供线机构固定面板83的一侧连接有供线机构固定侧板84，拖线立板85通过滑动组件连接于供线机构固定侧板84上并可沿其上下滑动；所述拖线立板85上设有若干剪线机构86；在所述供线机构固定面板83安装有拖线板87，所述拖线板87通过笔式气缸88及直线导轨与所述供线机构固定面板83滑动连接，所述拖线板87上安装有若干通线机构89；
本发明的一种微电子元器件的全自动绕线设备，结构设计优化合理，自动化程度高，可以实现全自动无人值守、高效率的完成上料、缠绕、下料等一系列的操作。本发明结构紧凑，占地空间小，工作节奏快，设计的协同作业节奏好，很大程度上提高了产能，最大程度的节省了人力，并且提高了合格率。本发明操作使用简单，基本实现傻瓜式操作，可靠性好。
附图说明：
图1是设备整机的轴侧视图；
图2是设备整机的侧视图；
图3是磁芯上料机构轴侧图；
图4第一磁芯搬送机构的轴侧图；
图5是第二磁芯搬送机构的轴侧图；
图6是第一绕线机构的轴侧图；
图7是第一绕线机构中绕线组件结构示意图；
图8是第一绕线机构旋转头结构示意图；
图9是第二绕线机构的轴侧图；
图10是第二绕线机构中缠绕机构侧视图；
图11是供线机构轴侧图。
在图中，1、设备架台，2、线圈放置架台，3、磁芯上料机构，31、振动盘，32、自动装料机构，33、直振机构，34、第一滑台气缸，36、可调支架，36-1、上支撑板，36-2、下支撑板，36-3、六角立柱，4、第一磁芯搬送机构，41、第一直线模组，42、磁芯固定卡板，43、磁芯放置槽，5、第二磁芯搬送机构，51、第二直线模组，52、第二滑台气缸，53、吸取机构，54、电子气压显示器，55、连接块，6、第一绕线机构，61、双滑块模组，62、绕线组件安装基板，63、电机，64、旋转头，64-1、外套筒，64-2、内卡爪，65、气缸，66、导杆，67、提升板，7、第二绕线机构，71、龙门架机构，72、固定立板，73、第三直线模组，74、绕线固定板，75、带座轴承，76、缠绕机构，76-1、缠绕旋转轴，76-2、皮带轮，76-3、连接头，76-4、真空接头，76-5、真空吸嘴，76-6、前夹线钳，76-7、后夹线钳、77、伺服电机，78、推举扶正机构，78-1、滑台气缸，78-2、下推举板，78-3、上扶正板，8、供线机构，81、供线机构固定底板，82、第一模组机构，83、供线机构固定面板，84、供线机构固定侧板，85、拖线立板，86、剪线机构，87、拖线板，88、笔式气缸，89、通线机构。
具体实施方案：
一种微电子元器件的全自动绕线设备，包括设备架台1以及位于所述设备架台1一侧的线圈放置架台2，，所述设备架台1上分别安装有：用于将磁芯按顺序排列上料的磁芯上料机构3；用于接收磁芯上料机构3传递来的磁芯，并将其按预定的数量排布后输送至预定工位的第一磁芯搬送机构4；接收第一磁芯搬送机构4传递的磁芯并将其送往下一工位的第二磁芯搬送机构5；用于接收来自于第二磁芯搬送机构5传递来的磁芯并将其定位，送往绕线工位的第一绕线机构6；与所述第一绕线机构6配合完成绕线工作的第二绕线机构7；一端与放置在所述线圈放置架台2上线圈相连接、另一端输出至绕线工位持续向其提供线束供给的供线机构8。
所述磁芯上料机构3通过可调支架36安装于所述设备架台1上，其结构包括一用于振列供料的振动盘31，用于给所述振动盘31补料的自动装料机构32，设置于振动盘31一侧且用于向搬运位置推进磁芯的直振机构33，所述直振机构33的末端设有第一滑台气缸34，所述第一滑台气缸34末端安装挡块，在一个上料过程完成后，所述第一滑台气缸34动作并通过其末端挡块进位后阻挡直振机构33内的磁芯防止磁芯上料出现拥挤；所述可调支架36由下支撑板36-1、上支撑板36-2以及支撑连接于上下支撑板之间的六角立柱36-3构成；所述上支撑板36-1与所述下支撑板36-2之间的相对位置可调，以此实现所述磁芯上料机构3的高度调节。
所述自动装料机构32由上部的进料口、下部的送料组件以及连接于送料组件一侧的出料口构成，所述出料口位于所述振动盘31的上方；所述送料组件包括动力组件以及由送料控制器输出连接的物料传送带，所述动力组件包括一气缸以及由所述气缸输出控制的齿轮，所述气缸通过拨块拨动所述齿轮转动，所述齿轮轴输出控制物料传送带，所述物料传送带位于所述进料口的下方。所述直振机构33包括衔接于振动盘31一侧的直振轨道，磁芯经由振动盘31进入所述直振机构33的直振轨道内，由直振轨道将排列好的磁芯送入第一磁芯搬送机构4中。
第一磁芯搬送机构4通过立板固定于设备架台1上，由第一直线模组41和磁芯固定卡板42构成，所述磁芯固定卡板42固定连接于所述第一直线模组41上的滑块，由所述滑块带动实现直线位移，所述磁芯固定卡板42上预留有六个磁芯放置槽43，用于容纳所述直振机构输出的磁芯；所述第一磁芯搬送机构4的主要作用在于接收磁芯上料机构3传递来的磁芯，并将其按预定的数量排布定位于所述磁芯固定卡板42上。
所述第二磁芯搬送机构5通过立板安装于设备架台1上；由第二直线模组51、第二滑台气缸52、吸取机构53以及电子气压显示器54构成，其中所述第二直线模组51的滑块上安装有一连接块55，所述第二滑台气缸52和电子气压显示器54均固定于所述连接块55上，所述吸取机构53通过固定板连接于所述第二滑台气缸52上并由其控制驱动；所述第二磁芯搬送机构5的主要作用在于通过吸取机构吸取定位于第一磁芯搬送机构4上的磁芯。所述吸取机构53的吸头数量、电子气压显示器的数量与所述第一磁芯搬送机构上的磁芯放置槽的数量匹配，均为六个。
所述第一绕线机构6包括放置于所述设备架台1上的双滑块模组61，所述双滑块模组61的滑块上固定有绕线组件安装基板62，在所述绕线组件安装基板62上固定有绕线组件，所述绕线组件包括电机63，所述电机63通过带传动驱动连接有六个旋转头64，在电机63带动下，各旋转头64实现同步同向转动；所述旋转头64是由相互套接在一起外套筒64-1和内卡爪64-2构成，所述内卡爪64-2的端部用于镶嵌磁芯下座，所述外套筒64-1通过提升机构实现上下位移，在所述外套筒64-1下滑时，所述内卡爪64-2向外扩张以容纳磁芯下座，当所述外套筒64-1上移时，所述外套筒64-1对所述内卡爪64-2施以抱紧力，使其抱紧固定磁芯；所述提升机构包括安装于绕线组件安装基板上的气缸65，以及由所述气缸65输出控制的导杆66，所述导杆66与固定有旋转头外套筒的提升板67相连；由气缸65控制所述导杆66以及提升板67上下移动，以实现所述旋转头外套筒64-1与所述内卡板64-2之间的上下位移，从而实现对磁芯的抱紧与松脱；
所述第二绕线机构7通过龙门架机构71安装于设备架台1上，所述龙门架机构71包括固定立板72，所述固定立板72上分别设有可实现上下搬运的第三直线模组73及直线导轨，绕线固定板74通过滑块活动连接于所述第三直线模组73和直线导轨上，实现上下滑动，所述绕线固定板74上均布有六个带座轴承75，每个带座轴承75上安装有一个缠绕机构76，所述缠绕机构76由伺服电机77和同步带轮连接驱动，实现六个缠绕机构同步同向旋转；所述缠绕机构76包括安装于带座轴承75内的缠绕旋转轴76-1，所述缠绕旋转轴76-1的上部依次连接有皮带轮76-2、连接头76-3和真空接头76-4，所述缠绕旋转轴76-1的底部设有用于吸取磁芯的真空吸嘴76-5以及围绕真空吸嘴两侧的前夹线钳76-6和后夹线钳76-7；
所述绕线固定板74上还设有对所述缠绕机构76实现推举和扶正的推举扶正机构78，所述推举扶正机构包括一滑台气缸78-1，以及由所述滑台气缸78-1输出连接的呈U形结构的下推举板78-2和上扶正板78-3，所述下推举板78-2卡固于所述缠绕机构76的连接头76-3与皮带轮76-2之间的卡口处，所述上扶正板78-3套设于所述真空接头76-4的外周。
所述供线机构8通过供线机构固定底板81安装于设备架台1上，所述供线机构固定底板81上部通过第一模组机构82与供线机构固定面板83相连，所述供线机构固定面板83的一侧连接有供线机构固定侧板84，拖线立板85通过第一模组机构82连接于供线机构固定侧板84上并可沿其上下滑动；所述拖线立板85上设有六个剪线机构86；在所述供线机构固定面板83安装有拖线板87，所述拖线板87通过笔式气缸88及直线导轨与所述供线机构固定面板83滑动连接，所述拖线板87上安装有六个通线机构89
本发明的工作过程如下：
首先，自动装料机构32开始给振动盘31供料，振动盘31开始工作，振动过程中磁芯依次从振动盘31振列出来，排列好的磁芯经由轨道进入直振机构33，由直振机构33将磁芯振列向前移动，移动至直振机构33的末端时磁芯由设在直振机构33末端的挡块阻挡住，第一磁芯搬送机构4的磁芯固定卡板42在第一直线模组41的带动下六个磁芯放置槽43依次从挡块处通过，每当通过时挡块会松开允许磁芯进入到磁芯固定卡板42的磁芯放置槽43内，直至将六个磁芯放置槽43全部填满，然后第二磁芯搬送机构5工作，吸取机构2在第二直线模组51的带动下移动至与第一磁芯搬送机构4的磁芯位置正对时，第二滑台气缸52工作，吸取机构53将磁芯吸起并送往绕线工位。在绕线工位上，第一绕线机构6的旋转头64将磁芯抱紧定位，第二绕线机构7移动至预定的接收磁芯的位置并由缠绕机构76完成绕线工作，第一绕线机构6运动回绕线位置，缠绕机构76开始工作，缠绕机构76的龙门架71上的第三直线模组73向后运动，缠绕机构76的前夹线钳76-6和后夹线钳76-7夹住铜线，然后整个龙门机构向前运动，缠绕机构进行旋转，绕线机构的上下移动机构随着缠绕进行上下移动，当缠绕完之后供线部8的剪线机构工作，剪线钳后的铜线提高机构将铜线提高，然后铜线被后边的气缸夹紧，然后剪线钳将线剪断。然后绕线机构的吸头将绕完成的产品吸起，在龙门机构的带动下送至预定放置成品位置，然后松开，一个完整的工作过程完成。
Claims (7)
1.一种微电子元器件的全自动绕线设备，包括设备架台以及位于所述设备架台一侧的线圈放置架台，特征在于，所述设备架台上分别安装有：
用于将磁芯按顺序排列上料的磁芯上料机构；
所述磁芯上料机构通过可调支架安装于所述设备架台上，其结构包括一用于振动供料的振动盘，用于给所述振动盘补料的自动装料机构；以及设置于振动盘一侧且用于向搬运位置推进磁芯的直振机构，所述直振机构的末端设有第一滑台气缸，所述第一滑台气缸末端安装挡块，在一个上料过程完成后，所述第一滑台气缸动作并通过其末端挡块进位后阻挡直振机构内的磁芯防止磁芯上料出现拥挤；
用于接收磁芯上料机构传递来的磁芯，并将其按预定的数量排布后输送至预定工位的第一磁芯搬送机构；
接收第一磁芯搬送机构传递的磁芯并将其送往下一工位的第二磁芯搬送机构；
用于接收来自于第二磁芯搬送机构传递来的磁芯并将其定位，送往绕线工位的第一绕线机构；
与所述第一绕线机构配合完成绕线工作的第二绕线机构；
一端与放置在所述线圈放置架台上线圈相连接、另一端输出至绕线工位持续向其提供线束供给的供线机构；
其中，所述第一磁芯搬送机构通过立板固定于设备架台上，由第一直线模组和磁芯固定卡板构成，所述磁芯固定卡板固定连接于所述第一直线模组上的滑块，由所述滑块带动实现直线位移，所述磁芯固定卡板上预留有磁芯放置槽，用于容纳所述直振机构输出的磁芯；所述第一磁芯搬送机构的作用在于接收磁芯上料机构传递来的磁芯，并将其按预定的数量排布定位于所述磁芯固定卡板上；
所述第一绕线机构包括放置于所述设备架台上的双滑块模组，所述双滑块模组的滑块上固定有绕线组件安装基板，在所述绕线组件安装基板上固定有绕线组件，所述绕线组件包括电机，所述电机通过带传动驱动连接有若干旋转头，在电机带动下，各旋转头实现同步同向转动；所述旋转头是由相互套接在一起外套筒和内卡爪构成，所述内卡爪的端部用于镶嵌磁芯下座，所述外套筒通过提升机构实现上下位移，在所述外套筒下滑时，所述内卡爪向外扩张以容纳磁芯下座，当所述外套筒上移时，所述外套筒对所述内卡爪施以抱紧力，使其抱紧固定磁芯。
2.如权利要求1所述的一种微电子元器件的全自动绕线设备，特征在于
所述自动装料机构由上部的进料口、下部的送料组件以及连接于送料组件一侧的出料口构成，所述出料口位于所述振动盘的上方；所述送料组件包括动力组件以及由送料控制器输出连接的物料传送带，所述动力组件包括一气缸以及由所述气缸输出控制的齿轮，所述气缸通过拨块拨动所述齿轮转动，所述齿轮输出控制物料传送带，所述物料传送带位于所述进料口的下方；
所述直振机构包括衔接于振动盘一侧的直振轨道，磁芯经由振动盘进入所述直振机构的直振轨道内，由直振轨道将排列好的磁芯送入第一磁芯搬送机构中。
3.如权利要求2所述一种微电子元器件的全自动绕线设备，特征在于
所述第二磁芯搬送机构通过立板安装于设备架台上；由第二直线模组、第二滑台气缸、吸取机构以及电子气压显示器构成，其中所述第二直线模组的滑块上安装有一连接块，所述第二滑台气缸和电子气压显示器均固定于所述连接块上，所述吸取机构通过固定板连接于所述第二滑台气缸上并由其控制驱动；所述第二磁芯搬送机构的作用在于通过吸取机构吸取定位于第一磁芯搬送机构上的磁芯。
4.如权利要求1所述一种微电子元器件的全自动绕线设备，特征在于
所述提升机构包括安装于绕线组件安装基板上的气缸，以及由所述气缸输出控制的导杆，所述导杆与固定有旋转头外套筒的提升板相连；由气缸控制所述导杆以及提升板上下移动，以实现所述旋转头外套筒与内卡板之间的上下位移，从而实现对磁芯的抱紧与松脱。
5.如权利要求4所述一种微电子元器件的全自动绕线设备，特征在于
所述第二绕线机构通过龙门架机构安装于设备架台上，所述龙门架机构包括固定立板，所述固定立板上分别设有可实现上下搬运的第三直线模组及直线导轨，绕线固定板通过滑块活动连接于所述第三直线模组和直线导轨上，实现上下滑动，所述绕线固定板上均布有若干带座轴承，每个带座轴承上安装有一个缠绕机构，所述缠绕机构由伺服电机和同步带轮连接驱动，实现多个缠绕机构同步同向旋转。
6.如权利要求5所述一种微电子元器件的全自动绕线设备，特征在于
所述缠绕机构包括安装于带座轴承内的缠绕旋转轴，所述缠绕旋转轴的上部依次连接有皮带轮、连接头和真空接头，所述缠绕旋转轴的底部设有用于吸取磁芯的真空吸嘴以及围绕真空吸嘴两侧的前夹线钳和后夹线钳。
7.如权利要求6所述一种微电子元器件的全自动绕线设备，特征在于
所述绕线固定板上还设有对所述缠绕机构实现推举和扶正的推举扶正机构，所述推举扶正机构包括一滑台气缸，以及由所述滑台气缸输出连接的呈U形结构的下推举板和上扶正板，所述下推举板卡固于所述缠绕机构的连接头与皮带轮之间的卡口处，所述上扶正板套设于所述真空接头的外周；供线机构通过供线机构固定底板安装于设备架台上，所述供线机构固定底板上部通过第一模组机构与供线机构固定面板相连，所述供线机构固定面板的一侧连接有供线机构固定侧板，拖线立板通过滑动组件连接于供线机构固定侧板上并可沿其上下滑动；所述拖线立板上设有若干剪线机构；在所述供线机构固定面板安装有拖线板，所述拖线板通过笔式气缸及直线导轨与所述供线机构固定面板滑动连接，所述拖线板上安装有若干通线机构。
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