CN107708056B - 具备音圈整形功能的音圈装配装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了具备音圈整形功能的音圈装配装置，具备用于对绕线单元上的音圈进行抓取后装配到载具上的移载装配单元，移载抓取机构包括具备X轴、Y轴、Z轴的三向夹爪驱动座，夹爪设置于三向夹爪驱动座上，三向夹爪驱动座上设有用于音圈高度调整的调整孔槽，夹爪为用于对音圈进行通胀调整的通胀调整夹爪。本发明通过移载抓取机构在移载过程中实现对音圈的整形，使得音圈外形与载具的装配槽相匹配，便于完成音圈与装配槽之间的装载；音圈直接绕制成矩形或类矩形，通过微整形即可实现装配；能辨识载具上的装配槽形态从而实现对应的音圈整形，装载精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种音圈装配装置，尤其涉及具备音圈整形功能的音圈装配装置，属于音圈绕制及装配一体化设备的技术领域。
背景技术
手机、笔记本电脑、台式电脑、智能手表等具备扬声器和受话器的电子设备，会涉及到音圈的搭载。
由于目前电子产品的更新对于电子设备的声学方面要求的提高，如更好的信噪比，更高的灵敏度等，目前声学的喇叭（扬声器和受话器）的装配精度的瓶颈来源于线圈的公差偏大，无法满足性能的进一步的提升。
现有音圈的绕线方式，通过绕制圆型线圈后，对圆型的线圈进行拉抻转变为方型的线圈，如此实现会导致进出线的位置偏差较大，可达到0.5mm以上；且音圈外型尺寸不稳定，波动值在0.05mm左右；音圈的高度误差比较大，波动值在0.1mm左右；音圈的垂直度的误差亦比较大，分布也达到0.1mm；另外，在圆型线圈通过拉伸的方式整形为方型后，拉伸的过程中会造成漆包线变细，从而使线圈相互贴合不紧密，磁通量受影响。由于音圈绕制后需要进行整形，因此很难将传统的音圈绕制与音圈搭载相结合。
最后，传统的规则矩形线圈的磁通量存在一定的限制，如何通过改变音圈的形态从而实现同等质量音圈的磁通量增加也是本案的客题。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，传统的音圈绕制成型后存在一定的装配误差，无法实现自动化调整的问题，提供一种具备音圈整形功能的音圈装配装置。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
具备音圈整形功能的音圈装配装置，用于音圈与载具装配，
包括用于绕制音圈的绕线系统和用于对音圈进行四面壁检测并进行音圈装配的检测装配系统，
所述绕线系统包括
进线单元，用于漆包线导入，
绕线单元，用于音圈的绕制，所述绕线单元包括绕线座机构和压顶机构，所述绕线座机构包括绕线主轴，所述绕线主轴上设有朝向所述压顶机构的外周呈矩形或类矩形的绕线治具，并且所述绕线治具的环壁上设有通胀结构，所述压顶机构包括用于控制所述绕线治具通胀的压接顶杆，
所述检测装配系统包括
检测相机，用于对音圈进行四面壁检测，
移载装配单元，用于对绕线单元上的音圈进行抓取后装配到载具上，所述移载装配单元包括载具装配座机构、和具备在所述载具装配座机构与所述绕线座机构之间位移的移载抓取机构，所述移载抓取机构包括用于抓持音圈的夹爪；
其中，所述移载抓取机构包括具备X轴、Y轴、Z轴的三向夹爪驱动座，所述夹爪设置于所述三向夹爪驱动座上，
所述三向夹爪驱动座上设有用于音圈高度调整的调整孔槽，所述调整孔槽与所述绕线治具的外周相匹配，所述夹爪为用于对音圈进行通胀调整的通胀调整夹爪。
优选地，所述通胀调整夹爪包括至少两个具备相对位移的爪端，爪端的外周形成与音圈的内圈相匹配的爪持部。
优选地，所述爪持部的至少一组相对边具备内凹结构。
优选地，所述载具装配座机构上设有一用于拍摄所述载具上音圈装配槽室的误差识别相机，所述误差识别相机与所述移载抓取机构相通讯连接。
优选地，所述进线单元包括具备X轴、Y轴、Z轴三向位移的出线导嘴机构，并且所述出线导嘴机构的出线导嘴具有绕其自身轴向的旋转位移。
优选地，所述绕线系统包括用于控制音圈绕制过程中漆包线的粘合温度的温控单元，所述温控单元包括环抱式加热机构和用于监控音圈绕制温度的监控机构。
优选地，所述绕线座机构包括用于将所述音圈顶出的脱模座、用于音圈内进线固定的卡线顶杆和用于音圈外进线固定的锁线桩，
所述压顶机构的压接顶杆底部设有卡线座，所述卡线座与所述卡线顶杆配合形成音圈内进线的锁线结构。
优选地，所述绕线治具的任意一组相对壁面上或四周壁面上设有沿所述绕线主轴轴向设置的通胀槽。
优选地，所述类矩形至少包括一组相对壁面相平行另一组相对壁面弧形外凸的鼓型、两组相对壁面均弧形外凸的异型、一组相对壁面相平行另一组相对壁面弧形内凹的沙漏型和两组相对壁面均弧形内凹的异型。
优选地，所述绕线座机构具备水平向的线性位移，并且所述检测相机位于所述线性位移的路径上。
本发明的有益效果主要体现在：
1. 通过移载抓取机构在移载过程中实现对音圈的整形，使得音圈外形与载具的装配槽相匹配，便于完成音圈与装配槽之间的装载。
2. 音圈直接绕制成矩形或类矩形，通过微整形即可实现装配；能辨识载具上的装配槽形态从而实现对应的音圈整形，装载精度高。
3. 能实现矩形或类矩形音圈的直接成型，无需进行整形，音圈精度高，磁通量稳定。
4. 设备智能化程度高、节约了人力成本、提高了产品合格率。
5. 整体结构巧妙、各机构之间配接顺畅、运行稳定。
附图说明
图1是本发明音圈装配装置中三向夹爪驱动座的结构示意图。
图2是本发明音圈装配装置的俯视结构示意图。
图3是本发明音圈装配装置的整体结构示意图。
图4是本发明音圈装配装置中绕线系统的结构示意图。
图5是本发明音圈装配装置中出线导嘴机构的结构示意图。
图6是本发明音圈装配装置中绕线主轴的爆炸结构示意图。
图7是本发明音圈装配装置中绕线主轴的结构示意图。
图8是本发明音圈装配装置中绕线主轴的剖视结构示意图。
图9是本发明音圈装配装置中压顶机构的部分结构示意图。
图10是本发明音圈装配装置中压顶机构的部分爆炸结构示意图。
图11是本发明音圈装配装置中环抱式加热机构的结构示意图。
图12是本发明音圈装配装置中环抱式加热端头的结构示意图。
图13是本发明音圈装配装置中监控机构的结构示意图。
图14是本发明音圈装配装置中检测装载系统的结构示意图。
图15是本发明音圈装配装置中绕线座机构的结构示意图。
图16是内进线音圈的结构示意图。
图17是外进线音圈的结构示意图。
图18是本发明音圈装配装置中绕线治具的结构示意图。
图19是绕线治具的一种实施例结构示意图。
图20是绕线治具的一种实施例结构示意图。
图21是绕线治具的一种实施例结构示意图。
图22是绕线治具的一种实施例结构示意图。
图23是绕线治具的一种实施例结构示意图。
图24是本发明音圈装配装置中夹爪的结构示意图。
图25是本发明音圈装配装置中载具装配座机构的结构示意图。
图26是本发明音圈装配装置中载具装配座机构的爆炸结构示意图。
具体实施方式
本发明提供具备音圈整形功能的音圈装配装置。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。
具备音圈整形功能的音圈装配装置，用于音圈的绕制及音圈与载具装配，如图2和图3所示，包括用于直接绕制矩形或类矩形音圈的绕线系统1000和用于对音圈进行四面壁检测并进行音圈装配的检测装配系统2000。通过绕线系统1000将漆包线直接绕制成音圈、并转移到检测装配系统2000，检测装配系统2000对音圈的四面壁进行检测，主要是检测面壁漆包线排布是否平整，不合格音圈移送至废料区，合格音圈装配至载具上。
如图4所示，绕线系统1000包括用于漆包线导入的进线单元1100、用于矩形或类矩形音圈直接绕制的绕线单元1200、和用于控制音圈绕制过程中漆包线粘合温度的温控单元1300。
其中，如图5所示，进线单元1100包括具备X轴、Y轴、Z轴三向位移的出线导嘴机构1110，并且出线导嘴机构1110的出线导嘴1111具有绕其自身轴向的旋转位移。因此，出线导嘴1111在其行程范围内可实现任意位移任意朝向的调节，便于调整音圈漆包线端头的安装位置调整，另外，在绕制过程中能实现行程控制，进行排线设置，例如垂直向往复等，使得音圈绕制平整。
如图2所示，绕线单元1200包括绕线座机构1210和压顶机构1220，其中，如图6、图7和图8所示，绕线座机构1210包括绕线主轴1211，绕线主轴1211上设有朝向压顶机构1220的外周呈矩形或类矩形的绕线治具1212，通过该绕线主轴1211能实现绕线治具1212的替换，满足绕制需求，并且绕线治具1212的环壁上设有通胀结构。如图9和图10所示，压顶机构1220包括用于控制绕线治具1212通胀的压接顶杆1221。
通过压接顶杆1221穿接绕线治具1212的内孔，使得绕线治具1212的环壁向外略微扩张，在音圈绕制后，撤离压接顶杆1221使得绕线治具1212回缩，便于音圈的脱模，直接绕制成型的音圈在脱模过程中不易形变，精度得到保障，满足直接绕制的需求。
如图11至图13所示，温控单元1300包括环抱式加热机构1310和用于监控音圈绕制温度的监控机构1320，监控机构1320为红外线温度传感器，并且红外线温度传感器朝向绕线治具1212。
环抱式加热机构1310用于环抱绕线治具1212，使得绕制在绕线治具1212上的漆包线受热均匀，通过监控机构1320能实时监控到绕制区域的温度，使得漆包线受热可控，满足漆包线粘合度的要求，同时更好地控制了音圈的热膨稳定性。
如图14和图1所示，检测装配系统2000包括用于对音圈进行四面壁检测的检测相机2100、和用于对绕线单元1200上的音圈进行抓取后装配到载具上的移载装配单元2200。
检测相机2100用于检测音圈面壁的平整度，音圈的面壁由多层漆包线层组成，通过检测相机2100能检测出漆包线层的起伏度，并判断起伏度是否在容差范围内。该检测相机2100为线型检测相机。
移载装配单元2200包括载具装配座机构2210、和具备在载具装配座机构2210与绕线座机构1210之间位移的移载抓取机构2220，移载抓取机构2220包括用于抓持音圈的夹爪2221。
当检测相机2100检测的音圈合格时，移载抓取机构2220会运行至绕线座机构1210上方，夹爪2221抓持音圈后，运行至载具装配座机构2210上，并将音圈载入载具内。需要说明的是，只有合格的矩形或类矩形的无需整形线圈才能实现直接装载。
如图15所示，绕线座机构1210包括固定座1213和旋转马达1214，绕线主轴1211包括法兰座201和装配绕线治具1212的基座202，旋转马达1214驱动连接法兰座201。通过旋转马达1214实现对法兰座201的驱动，从而实现旋转。
优选实施例中，如图6、图7和图8，绕线座机构1210包括用于将音圈顶出的脱模座203、用于音圈内进线固定的卡线顶杆204和用于音圈外进线固定的锁线桩205，如图10所示，压顶机构1220的压接顶杆1221底部设有卡线座1222，卡线座1222与卡线顶杆204配合形成音圈内进线的锁线结构。
需要说明的是，所谓的音圈内进行线固定是指，漆包线的引出线由绕线治具1212内部引出，内进线绕制的音圈如图16所示，其音圈的两个线头分别在内部和外部，而所谓的音圈外进线是指，漆包线的引出线直接在绕线治具1212的外部，外进线绕制的音圈如图17所示，其音圈的两个线头均在外部。内、外引出线扩大了绕制音圈的适用范围。
对脱模座203进行说明，卡线顶杆204驱动连接脱模座203，两者之间具备活塞结构，当压顶机构1220撤离后，可通过该卡线顶杆204实现对脱模座203的驱动，将绕制完成的音圈进行脱模。
对绕线治具1212环壁上的通胀结构举例说明，如图18所示，绕线治具1212的任意一组相对壁面上或四周壁面上设有沿绕线主轴1211轴向设置的通胀槽206。
任意一组相对壁面设置通胀槽206能实现单向通胀，而四周壁面均设置通胀槽能实现双向通胀。
对类矩形进行举例说明，其至少包括如图19和图20所示的一组相对壁面相平行另一组相对壁面弧形外凸的鼓型、如图21所示的两组相对壁面均弧形外凸的异型、如图22所示的一组相对壁面相平行另一组相对壁面弧形内凹的沙漏型和如图23所示的两组相对壁面均弧形内凹的异型。
绕线座机构1210具备水平向的线性位移，并且检测相机2100位于线性位移的路径上，音圈绕制完毕后能直接移动到检测相机2100底部进行检测。
在音圈绕制完毕后，绕线座机构1210直接携音圈至检测相机2100底部进行检测，通过绕线主轴1211的旋转，使得音圈的四壁均得到有效检测。
如图14和图1所示，移载抓取机构2220包括具备X轴、Y轴、Z轴的三向夹爪驱动座2222，夹爪2221设置于三向夹爪驱动座2222上。
通过三向夹爪驱动座2222便于夹爪2221的位置调整，实现与音圈抓取位置的调节。
如图1所示，三向夹爪驱动座2222上设有用于音圈高度调整的调整孔槽2223，调整孔槽2223与绕线治具1212的外周相匹配，夹爪2221为用于对音圈进行通胀调整的通胀调整夹爪。
具体地说明，该调整孔槽2223用于在高度方向上对音圈进行压合整形，通过三向夹爪驱动座2222驱动至调整孔槽2223位于音圈正上方，再进行下降位移，音圈被压合在调整孔槽2223的底部外周与脱模座203上，音圈的高度得到调整。
对通胀调整夹爪进行细化描述，如图24所示，其包括至少两个具备相对位移的爪端，爪端的外周形成与线圈的内圈相匹配的爪持部2224。
通过该爪持部2224能对音圈的长度和/或宽度进行通胀微调整，从而对音圈进行有效的整形，移动过程中即可实现，无需另外进行整形。
另外，爪持部2224的至少一组相对边具备内凹结构2225，该内凹结构2225主要用于防止对音圈的四壁产生形变干扰，使得爪持部2224仅四角与音圈的四角进行抵接。
如图14和图25所示，载具装配座机构2210包括用于承载载具的载具台2211、和用于载具上下料的载具取放机构2212。
具体地，通过移载抓取机构2220抓取音圈后，移动至载具台2211上方，并将音圈放入载具内实现音圈的搭载。
如图25和图26所示，载具装配座机构2210上设有一用于拍摄载具上音圈装配槽室的误差识别相机2213，误差识别相机2213与移载抓取机构2220相通讯连接。载具台2211具备用于调整载具装配位置的自旋转位移。
通过误差识别相机2213对音圈装配槽室进行拍摄及分析，获得该音圈装配槽室的四壁误差数据，并与绕制音圈的数据进行比较，获得音圈的调整整形量，并传输至移载抓取机构2220，移载抓取机构2220通过夹爪2221对音圈进行配载整形，使得音圈整形后与载具的音圈装配槽室相匹配，然后实现音圈的搭载。另外，由于载具取放机构2212将载具放置在载具台2211上时，载具会存在一定的角度偏差，此时通过载具台2211的旋转位移能实现载具的纠偏，方便装配。
通过以上描述可以发现，本发明通过移载抓取机构在移载过程中实现对音圈的整形，使得音圈外形与载具的装配槽相匹配，便于完成音圈与装配槽之间的装载。音圈直接绕制成矩形或类矩形，通过微整形即可实现装配；能辨识载具上的装配槽形态从而实现对应的音圈整形，装载精度高。能实现矩形或类矩形音圈的直接成型，无需进行整形，音圈精度高，磁通量稳定。设备智能化程度高、节约了人力成本、提高了产品合格率。整体结构巧妙、各机构之间配接顺畅、运行稳定。
以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.具备音圈整形功能的音圈装配装置，用于音圈与载具装配，其特征在于：
包括用于绕制音圈的绕线系统和用于对音圈进行四面壁检测并进行音圈装配的检测装配系统，
所述绕线系统包括
进线单元，用于漆包线导入，
绕线单元，用于音圈的绕制，所述绕线单元包括绕线座机构和压顶机构，所述绕线座机构包括绕线主轴，所述绕线主轴上设有朝向所述压顶机构的外周呈矩形或类矩形的绕线治具，并且所述绕线治具的环壁上设有通胀结构，所述压顶机构包括用于控制所述绕线治具通胀的压接顶杆，
所述检测装配系统包括
检测相机，用于对音圈进行四面壁检测，
移载装配单元，用于对绕线单元上的音圈进行抓取后装配到载具上，所述移载装配单元包括载具装配座机构、和具备在所述载具装配座机构与所述绕线座机构之间位移的移载抓取机构，所述移载抓取机构包括用于抓持音圈的夹爪；
其中，所述移载抓取机构包括具备X轴、Y轴、Z轴的三向夹爪驱动座，所述夹爪设置于所述三向夹爪驱动座上，
所述三向夹爪驱动座上设有用于音圈高度调整的调整孔槽，所述调整孔槽与所述绕线治具的外周相匹配，所述夹爪为用于对音圈进行通胀调整的通胀调整夹爪；
所述通胀调整夹爪包括至少两个具备相对位移的爪端，爪端的外周形成与音圈的内圈相匹配的爪持部；
所述载具装配座机构上设有一用于拍摄所述载具上音圈装配槽室的误差识别相机，所述误差识别相机与所述移载抓取机构相通讯连接；
所述进线单元包括具备X轴、Y轴、Z轴三向位移的出线导嘴机构，并且所述出线导嘴机构的出线导嘴具有绕其自身轴向的旋转位移；
所述绕线座机构包括用于将所述音圈顶出的脱模座、用于音圈内进线固定的卡线顶杆和用于音圈外进线固定的锁线桩，
所述压顶机构的压接顶杆底部设有卡线座，所述卡线座与所述卡线顶杆配合形成音圈内进线的锁线结构。
2.根据权利要求1所述具备音圈整形功能的音圈装配装置，其特征在于：所述爪持部的至少一组相对边具备内凹结构。
3.根据权利要求1所述具备音圈整形功能的音圈装配装置，其特征在于：所述绕线系统包括用于控制音圈绕制过程中漆包线的粘合温度的温控单元，所述温控单元包括环抱式加热机构和用于监控音圈绕制温度的监控机构。
4.根据权利要求1所述具备音圈整形功能的音圈装配装置，其特征在于：所述绕线治具的任意一组相对壁面上或四周壁面上设有沿所述绕线主轴轴向设置的通胀槽。
5.根据权利要求1所述具备音圈整形功能的音圈装配装置，其特征在于：所述类矩形至少包括一组相对壁面相平行另一组相对壁面弧形外凸的鼓型、两组相对壁面均弧形外凸的异型、一组相对壁面相平行另一组相对壁面弧形内凹的沙漏型和两组相对壁面均弧形内凹的异型。
6.根据权利要求1所述具备音圈整形功能的音圈装配装置，其特征在于：所述绕线座机构具备水平向的线性位移，并且所述检测相机位于所述线性位移的路径上。
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