CN108847351B - 一种防空钩半自动磁环勾线机以及其计数系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防空钩半自动磁环勾线机以及其计数系统，涉及到勾线设备与勾线计数系统领域。本发明通过位置感应装置，导线检测装置与勾线动作检测装置的配合工作实现勾线计数，可实现两种操作模式，可一次脚踏开关产生设定连续的勾线动作并自动计数，熟练的操作人员只需将将注意力集中到勾线和转动环状芯体的操作；也可一次脚踏开关控制一次勾线动作并自动计数，计数到达设定值时自动锁钩，不熟练的操作人员也可以不用一边计数一边勾线。本发明基于现有半自动人工磁环勾线机进行升级改造，具备稳定高精度全自动地进行勾线计数，可防止在计数达到时工作人员的误操作，释放勾线人员注意力使其集中于勾线以提高工作效率，极大的提高了半自动勾线的效率以及磁环产品的良品率。

Description

一种防空钩半自动磁环勾线机以及其计数系统

技术领域

本发明涉及磁环的勾线设备与勾线计数系统领域，具体为一种防空钩半自动磁环勾线机以及其计数系统。

背景技术

在电子元器件行业中，磁环是一种高精度防空钩半自动磁环勾线机环状的导磁体，是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的抑制作用。磁环的制作过程主要是将漆包线绕制在环状线管上，需要反复经过将线头穿过环状线管中心孔，以及将漆包线沿环状线管外侧包绕两个动作。

目前，磁环的加工方法主要包括全自动勾线机、半自动勾线机与人工手动绕线。其中，传统人工手动绕线的效率较低且质量不高；全自动绕线机在圈数较多的磁环生产上效率和质量都较高，在圈数较少的磁环生产上成本较高，且由于磁环重新装夹的频率高，实际在效率上的提升并不多。因此，对于圈数较少的磁环生产，常常使用半自动勾线机的加工方法。

现有的半自动勾线机，由于是机械加手动的工作方法，因此经常出现空钩的现象，从而影响其圈数准确，导致需要在后工位中加上圈数检测等防错手段，这又将导致生产成本的增加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明针对的现有半自动磁环勾线机进行改进，通过传感器的综合应用与网络的应用，提供了一种防空钩半自动磁环勾线机以及其计数系统。

一种防空钩半自动磁环勾线机，包括勾线平台、勾线装置、导线检测装置、勾线动作检测装置与检测处理装置，所述勾线平台用于固定放置环状芯体，所述勾线装置用于勾住导线并穿过环状芯体，所述导线检测装置用于检测设定直径区间内的物体，所述勾线动作检测装置用于检测所述线钩的靠近与远离状态，所述线钩、导线检测装置与勾线动作检测装置安装于所述勾线平台的下方，所述勾线装置包括线钩、驱动机构和脚踏开关，所述驱动机构驱动连接于所述线钩，以驱动所述线钩运动，所述脚踏开关电性连接于所述驱动机构，以控制所述驱动机构启停，所述导线检测装置与勾线动作检测装置分别电性连接于所述检测处理装置，以将检测电信号处理为检测结果。

作为优选的，所述导线检测装置包括阵列式红外发射器与阵列式红外传感器，所述红外发射器与红外传感器正对布置于所述勾线平台下方的两侧，所述勾线动作检测装置包括接近开关传感器。

进一步有，该勾线机还包括位置感应装置，所述位置感应装置设置于所述勾线平台，用于感应环状芯体是否被放置于勾线平台。

再进一步有，该勾线机还包括蜂鸣器，所述检测处理装置包括单片机，所述导线检测装置、勾线动作检测装置和位置感应装置分别电性连接于所述单片机输入端，所述蜂鸣器电性连接于所述单片机的输出端。

更进一步有，所述检测处理装置还包括网络接口，所述网络接口电性连接于所述单片机。

更进一步有，还包括显示器，所述显示器电性连接于所述单片机的输出端，以显示检测结果。

一种勾线计数系统，可应用于上述防空钩半自动磁环勾线机，包括：

导线检测模块，用于检测穿过检测区域的物体的宽度，并输出宽度结果，若宽度在0.3毫米至3毫米的区间内输出开信号，若宽度不在0.3毫米至3毫米的区间内输出关信号；

勾线动作检测模块，用于检测线钩的接近动作，获取线钩接近行程的窗口时间，该窗口时间为线钩从离开所述导线检测模块的设置区域，到再次接近所述导线检测模块的设置区域之间的时间；

数据处理模块，用于根据所述开关量信号与窗口时间对勾线动作进行计数，在窗口时间内存在开信号，则对勾线动作次数累计加1次。

作为优选的，该系统还包括：磁环位置检测模块，用于检测环状芯体是否安装在指定位置，并输出开关量信号控制导线检测模块的启停。

进一步有，该系统还包括：

网络模块，用于下载磁环的绕线参数；

存储模块，用于存储磁环的绕线参数；

勾线次数控制模块，用于根据绕线参数设置一次连续勾线动作的次数；

勾线频率控制模块，用于设定一次连续钩勾动作中，每次勾线的间隔时间；

第一锁钩模块，用于一次连续勾线动作的累计勾线次数达到设定次数时，锁止线钩的动作。

进一步有，该系统还包括：

网络模块，用于下载磁环的绕线参数；

存储模块，用于存储磁环的绕线参数；

次数校对模块，用于累计绕线次数与设定绕线次数的比较，并得出校对结果；

报警模块，用于根据校对结果报警，当累计绕线次数等于设定绕线次数时，发出声音报警信号；

第二锁钩模块，用于根据校对结果锁钩，当累计绕线次数等于设定绕线次数时，锁止线钩的动作。

本发明采用上述技术方案，提供了一种防空钩半自动磁环勾线机以及其计数系统：

1)本发明通过导线检测装置与勾线动作检测装置的配合工作，可实现在对现有半自动人工磁环勾线机进行升级改造，导线的检测计数可以在设定的区间内，允许不同直径的导线检测，并且仅当线钩离开勾线区域才进行导线的检测，可以防止线钩本身已经其他异物对最终计数造成影响，以实现精确而又全自动的计数，使勾线人员可集中精力勾线以提高工作效率，并且可保障勾线的良品率。

2)本发明的系统可实现两种操作模式，一是，一次脚踏开关产生设定连续的勾线动作并自动计数，熟练的操作人员只需将将注意力集中到勾线和转动环状芯体的操作；二是，一次脚踏开关控制一次勾线动作并自动计数，计数到达设定值时自动锁钩，不熟练的操作人员也可以不用一边计数一边勾线，并且防止勾线次数超出设定值，两种模式均极大的提高了半自动勾线的效率以及不良品率。

3)本发明设置了位置检测装置，用于检测环状芯体是否在位，对于为装芯体时关停脚踏开关效用，导线检测与勾线动作检测等，降低能耗也防止误操作。

4)本发明设置了锁钩模块，可在系统上控制勾线系统停止，并令脚踏开关失效，防止在计数达到时工作人员的误操作。

5)本发明可实现勾线机的联网，蜂鸣器与显示器，无论是上传检测数据或下载工作任务都十分方便，能实现对计数超过时对工作人员进行提醒，方便工作人员直观地观察计数状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述勾线机整体结构示意图；

图2是本发明所述勾线机局部剖面结构示意图；

图3是本发明所述计数系统电路结构示意图；

图4是本发明所述计数系统流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图1-4说明本发明的具体实施方式。

一种防空钩半自动磁环勾线机，包括机架1、勾线平台2、勾线装置、导线检测装置9、勾线动作检测装置10与检测处理装置。所述勾线平台2固定连接于机架1上端，平台的边缘上设置有穿线用的缺口，缺口的位置上相对应安装有C形结构的固定座3，以方便人工将被勾住穿过环心的导线沿外围从芯体下方拨至芯体的上方。固定座3上设置有与环状芯体相配合的凹槽结构，在方便对环状芯体手动旋转拨动的同时，还可防止芯体在水平方向上窜动。所述勾线装置，包括线钩8、驱动机构与脚踏开关13。所述驱动机构用于驱动线钩8运动，包括依次气路连接的气泵、电磁阀4与直线气缸5，其中电磁阀4包括电磁开关阀与电磁换向阀。通过对所述电磁开关阀输入开关控制量以控制驱动机构的启停，所述电磁换向阀用于直线气缸5中进气口与排气口的自动换向，以实现产生往复运动。所述直线气缸5设置于勾线平台2的上方，气缸的推杆连接于设置在机架1上的滑动导轨机构6，以保持气缸的推杆直线运动的稳定性。气缸的推杆通过连接横杆7固定连接于所述线钩8，以使线钩8在环状芯体的正下方并可直线往复穿过芯体中心。所述脚踏开关13通过脚踩的方式产生开关控制量，其通过电导线连接于电磁开关阀。所述线钩8、导线检测装置9与勾线动作检测装置10安装于所述勾线平台2的下方，以减少平台上方绕线工作人员对检测的影响。其中具体地有，导线检测装置9安装于所述固定座3的下端面，所述勾线动作检测装置10通过支架安装于所述线钩8的正下方，与线钩8的运动方向重合。所述导线检测装置9用于检测设定直径区间内的物体，该直径区间为所需绕制的电导线直径范围，保证对穿过环状芯体的电导线进行检测，防止其他异物对检测的干扰。所述勾线动作检测装置10用于检测所述线钩8的靠近与远离状态，其中由于其设置在线钩8的正下方，靠近状态时，线钩8进行着勾线动作；远离状态时，线钩8空载穿过环状线圈，检测线钩8是否已经离开导线检测装置9，可防止在勾线行程中线钩8本身影响导线检测装置9的计数，或者在非勾线行程中有异物或导线掉落至导线检测装置9影响其计数，而造成的误检测与误计数。通过导线检测装置9与勾线动作检测装置10的配合工作，可实现在对现有半自动人工磁环勾线机进行升级改造，以实现精确而又全自动的计数，使勾线人员可集中精力勾线以提高工作效率，并且可保障勾线的良品率。可以理解的是，所述勾线平台2的设置是可以多样的，如设置有旋转动力机构以带动环状芯体旋转，释放绕线人员对环状芯体的旋转拨动操作，以集中精神拨动导线实施绕线。可以理解的是，所述驱动机构的设置是可以多样的，如通过步进电机与丝杆机构实现产生动力带动线钩8，并可通过对步进电机的开关实现启停勾线操作。可以理解的是，所述勾线动作检测装置10的安装方法与位置是可以多样的，如安装于所述线钩8的下端侧面，只要能检测线钩8的接近行程或远离行程。

本实施例中具体地有，所述导线检测装置9包括阵列式红外发射器与阵列式红外传感器，所述红外发射器与红外传感器正对布置于所述勾线平台2下方的两侧。所述红外发射器与红外传感器可以是呈直线排列，也可以是呈多行排列。红外发射器与红外传感器正对布置，可实现一端发射红外线，在另一端感应到红外线，以此构成一个检测区域，当有设定尺寸的遮挡物落入到该检测区域，则会输出高低电平式的计数信号。所述勾线动作检测装置10包括接近开关传感器。接近开关传感器是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以检测得出位置开关量信号，有电感式、电容式与霍尔式接近开关。本实施例中具体地有，当线钩8靠近接近开关时，这时候线钩8进行勾线动作，可检测到开信号，此时线钩已近离开导线检测区域，并启动红外发射器与红外传感器的工作；当线钩8远离接近开关时，这时候线钩8进行空载回程动作，可检测到关信号，并关闭红外发射器与红外传感器的工作。该勾线机还包括位置感应装置11，所述位置感应装置11设置于所述勾线平台2，用于感应环状芯体是否被放置于勾线平台2。所述位置感应装置11设置于固定座3上的安装孔装，并可正对环状芯体。位置感应装置11可以是一个近程的接近开关，也可以是红外检测装置。应用中，当固定座3上装放了环状芯体时，位置感应装置11将检测反射信号，确定环状芯体在位，输出开信号，导线检测装置9与动作检测装置正常运作；当固定座3上没有装环状芯体时，位置感应装置11将检测不到反射信号，确定环状芯体不在位，输出关信号，可关闭导线检测装置9或动作检测装置，停止勾线的计数。

本实施例中具体的有，该勾线机还包括蜂鸣器14，所述检测处理装置包括单片机15，单片机15为STM系列单片机15。所述红外发射器、红外感应器、接近开关传感器与位置感应装置11的检测结果分别输出单片机15并进行逻辑运算，得出勾线计数结果。当计数结果达到设定次数时，单片机15可控制蜂鸣器14工作，发出警示声音提示勾线人员停止勾线操作，去除已完成加工的磁芯，并放入新的环状芯体，继续勾线操作。

本实施例中具体地有，所述检测处理装置还包括网络接口，所述网络接口电性连接于所述单片机15。所述网络接口可以是无线通信网络或有线通信网络。通过网络结果，计数的结果与计数的循环次数可上传到上位计算机。单片机15也可以从上位计算机中下载对应信号的勾线规格参数，并通过倒数的方式对勾线人员的操作加以提示。

本实施例中具体地有，还包括显示器12，所述显示器12电性连接于所述单片机15的输出端，以显示检测结果。所述显示器12为3.2寸TFT液晶显示屏，其与STM单片机15具有相近的尺寸，可共同安装于一外壳内，并安装于勾线平台2上，不仅方便于观察计数情况与计数设定值等，还具有节省空间等的效果。

一种勾线计数系统的实施方式，可应用于上述防空钩半自动磁环勾线机，包括：磁环位置检测模块，用于检测环状芯体是否安装在指定位置，并输出开关量信号控制导线检测模块的启停，当磁环在位时，计数系统启动，当磁环不在位时，磁环系统关闭；勾线动作检测模块，用于检测线钩8的接近动作，当线钩8接近时，处于勾线状态，当线钩8远离时，处于空载状态，勾线状态的持续时间为导线检测启动的窗口时间，该窗口时间为线钩从离开所述导线检测模块的设置区域，到再次接近所述导线检测模块的设置区域之间的时间；导线检测模块，用于检测穿过检测区域的物体的宽度，并输出宽度结果，若宽度在0.3毫米至3毫米的区间内输出开信号，若宽度不在0.3毫米至3毫米的区间内输出关信号；数据处理模块，用于根据位置的检测启停计数系统，用于根据所述开关量信号与窗口时间对勾线动作进行计数，在窗口时间内存在表示具有尺寸区间内的导线穿过的开信号，则对勾线动作次数累计加1次。

本实施例中具体地有，该系统还包括：网络模块，用于下载磁环的绕线参数；存储模块，用于存储磁环的绕线参数；勾线次数控制模块，用于根据绕线参数设置一次连续勾线动作的次数；勾线频率控制模块，用于设定一次连续钩勾动作中，每次勾线的间隔时间；第一锁钩模块，用于一次连续勾线动作的累计勾线次数达到设定次数时，锁止线钩8动作。在该模式下，数据处理模块可控制勾线动作的启停，包括启停的位置与启停的频率等，并可自动设定某种规格磁环所要绕制的圈数，并以设定的频率连续启动线钩8进行勾线，熟练的勾线人员在该模式下，可专注于拨动电线的操作。当该次连续勾线达到设定的次数，第一锁钩模块锁止线钩8，锁止的方式包含但不限于关闭电磁开关阀等方式。勾线人员在接到声音报警指示时，取出成品磁环并装放进新的环状芯体，并开始新的一轮连续勾线操作。

本实施例中具体地有，该系统还包括：网络模块，用于下载磁环的绕线参数；存储模块，用于存储磁环的绕线参数；次数校对模块，用于累计绕线次数与设定绕线次数的比较，并得出校对结果；报警模块，用于根据校对结果报警，当累计绕线次数等于设定绕线次数时，发出声音报警信号；第二锁钩模块，用于根据校对结果锁钩，当累计绕线次数等于设定绕线次数时，锁止线钩8动作。在该模式下，数据处理模块可实现累计勾线次数与设定次数的比对。勾线人员通过操纵脚踏开关13进行勾线操作，当勾线次数达到设置次数时，第二锁钩模块通过关闭电磁开关阀等方式，锁止线钩8的动作，并通过报警模块提示勾线人员进行更换环状芯体。

为充分体现本发明的优点，下面介绍运用本发明进行勾线作业的操作步骤：首次运行时，通过网络下载相应的产品和任务数据，并设置本次作业的参数。在一次勾线动作中，工作人员负责将导线挂到线钩上并踩下脚踏开关，线钩将被驱动，并带动位于环状芯体上方的导线穿过芯体中心往下运动，穿过导线检测装置，直到导线全部穿过芯体中心；工作人员将位于下方的导线绕芯体外围重新引至芯体的上方，并以一定角度转动芯体后，再次挂到线钩上。工作人员仅需集中精神重复上述工作，计数工作将由本发明完成。

本实施例采用上述技术方案，相比于现有方案的优点为：

1)本实施例通过导线检测装置与勾线动作检测装置的配合工作，可实现在对现有半自动人工磁环勾线机进行升级改造，导线的检测计数可以在设定的区间内，允许不同直径的导线检测，并且仅当线钩离开勾线区域才进行导线的检测，可以防止线钩本身已经其他异物对最终计数造成影响，以实现精确而又全自动的计数，使勾线人员可集中精力勾线以提高工作效率，并且可保障勾线的良品率。

2)本实施例的系统可实现两种操作模式，一是，一次脚踏开关产生设定连续的勾线动作并自动计数，熟练的操作人员只需将将注意力集中到勾线和转动环状芯体的操作；二是，一次脚踏开关控制一次勾线动作并自动计数，计数到达设定值时自动锁钩，不熟练的操作人员也可以不用一边计数一边勾线，并且防止勾线次数超出设定值，两种模式均极大的提高了半自动勾线的效率以及不良品率。

3)本实施例设置了位置检测装置，用于检测环状芯体是否在位，对于为装芯体时关停脚踏开关效用，导线检测与勾线动作检测等，降低能耗也防止误操作。

4)本实施例设置了锁钩模块，可在系统上控制勾线系统停止，并令脚踏开关失效，防止在计数达到时工作人员的误操作。

5)本实施例可实现勾线机的联网，蜂鸣器与显示器，无论是上传检测数据或下载工作任务都十分方便，能实现对计数超过时对工作人员进行提醒，方便工作人员直观地观察计数状态。

以上所述具体实施方式仅表达了本发明的一个实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种应用于防空钩半自动磁环勾线机的勾线计数系统，其特征在于，所述防空钩半自动磁环勾线机包括勾线平台、勾线装置、导线检测装置、勾线动作检测装置、检测处理装置与位置感应装置，所述勾线平台用于固定放置环状芯体，所述勾线装置用于勾住导线并穿过环状芯体，所述勾线装置包括线钩、驱动机构和脚踏开关，所述驱动机构驱动连接于所述线钩，以驱动所述线钩运动，所述脚踏开关电性连接于所述驱动机构，以控制所述驱动机构启停，所述导线检测装置用于检测设定直径区间内的物体，所述勾线动作检测装置包括接近开关传感器，所述勾线动作检测装置用于检测所述线钩的接近与远离状态，所述线钩、导线检测装置与勾线动作检测装置安装于所述勾线平台的下方，所述导线检测装置与勾线动作检测装置分别电性连接于所述检测处理装置，以将检测电信号处理为检测结果，所述位置感应装置设置于所述勾线平台，用于感应环状芯体是否被放置于勾线平台；

所述勾线计数系统包括：

应用于所述导线检测装置的导线检测模块，用于检测穿过检测区域的物体的宽度，并输出宽度结果，若宽度在0.3毫米至3毫米的区间内输出开信号，若宽度不在0.3毫米至3毫米的区间内输出关信号；

应用于所述勾线动作检测装置的勾线动作检测模块，用于检测线钩的接近动作，获取线钩接近行程的窗口时间，该窗口时间为线钩从离开所述导线检测模块的设置区域，到再次接近所述导线检测模块的设置区域之间的时间；

应用于所述检测处理装置的数据处理模块，用于根据开关量信号与窗口时间对勾线动作进行计数，在窗口时间内存在开信号，则对勾线动作次数累计加1次；

应用于所述位置感应装置的位置检测模块，用于检测环状芯体是否安装在指定位置，并输出开关量信号控制导线检测模块的启停。

2.根据权利要求1所述的应用于防空钩半自动磁环勾线机的勾线计数系统，其特征在于，所述导线检测装置包括阵列式红外发射器与阵列式红外传感器，所述红外发射器与红外传感器正对布置于所述勾线平台下方的两侧。

3.根据权利要求2所述的应用于防空钩半自动磁环勾线机的勾线计数系统，其特征在于，所述防空钩半自动磁环勾线机还包括蜂鸣器，所述检测处理装置包括单片机，所述导线检测装置、勾线动作检测装置和位置感应装置分别电性连接于所述单片机输入端，所述蜂鸣器电性连接于所述单片机的输出端。

4.根据权利要求3所述的应用于防空钩半自动磁环勾线机的勾线计数系统，其特征在于，所述检测处理装置还包括网络接口，所述网络接口电性连接于所述单片机。

5.根据权利要求3所述的应用于防空钩半自动磁环勾线机的勾线计数系统，其特征在于，所述防空钩半自动磁环勾线机还包括显示器，所述显示器电性连接于所述单片机的输出端，以显示检测结果。

6.根据权利要求1所述的应用于防空钩半自动磁环勾线机的勾线计数系统，其特征在于所述勾线计数系统还包括：

网络模块，用于下载磁环的绕线参数；

存储模块，用于存储磁环的绕线参数；

勾线次数控制模块，用于根据绕线参数设置一次连续勾线动作的次数；

勾线频率控制模块，用于设定一次连续钩勾动作中，每次勾线的间隔时间；

第一锁钩模块，用于一次连续勾线动作的累计勾线次数达到设定次数时，锁止线钩的动作。

7.根据权利要求1所述的应用于防空钩半自动磁环勾线机的勾线计数系统，其特征在于所述勾线计数系统还包括：

网络模块，用于下载磁环的绕线参数；

存储模块，用于存储磁环的绕线参数；

次数校对模块，用于累计绕线次数与设定绕线次数的比较，并得出校对结果；

报警模块，用于根据校对结果报警，当累计绕线次数等于设定绕线次数时，发出声音报警信号；

第二锁钩模块，用于根据校对结果锁钩，当累计绕线次数等于设定绕线次数时，锁止线钩的动作。