CN109509631B - 一种一体成型电感的线圈生产设备 - Google Patents

一种一体成型电感的线圈生产设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种一体成型电感的线圈生产设备。现有技术中，电感线圈制造大都采用多台生产设备，需要人工手动将电感线圈转移至下一工序生产，流程较为繁琐，效率低下、成本也较高。为解决以上问题，采用的技术方案是：包括工作台和链条传送组件，所述链条传送组件包括并行的传送方向相反的第一链条传送机构和第二链条传送机构，沿着第一链条传送机构的传送方向上依次设有电感线圈自动绕线机构、电感线圈自动剥漆机构、料片放置机构、料片焊接机构以及料片下料机构，沿着第二链条传送机构的传送方向上依次设有铜线脱模机构和治具顶升机构。本发明自动化程度高，精度高，保证了产品间的一致性，同时摆脱人工操作，提高了生产效率。

Description

一种一体成型电感的线圈生产设备
技术领域
本发明涉及电子元器件生产设备技术领域，尤其涉及一种一体成型电感的线圈生产设备。
背景技术
随着电子科技的发展，各类电子元器件得到了更广泛的应用，尤其是电感，其中应用较为广泛的电感是大电流一体电感，其采用扁铜线或者圆铜线绕置的线圈与铁粉采用特殊工艺压铸一次成型，具有耐大电流，低阻抗等特点。
现有技术中，电感线圈制造大都采用多台生产设备，需要人工手动将电感线圈转移至下一工序生产，流程较为繁琐，效率低下、成本也较高。
而且现有技术中，线圈与料片的焊接方式为，人工将料片放到已经放置有线圈的治具上，随后放入焊接设备中，实现电感线圈与料片的连接，将完成焊接的料片取下，进行下一个料片的焊接。人工操作过程繁杂、效率低下且误差较大，无法获得一致性良好的产品。同时，现有焊接设备的焊接工艺为电阻焊接，在焊接之前需要将线圈两端压圈，该焊接方式容易造成虚焊的缺陷，同时减小了导通电流，影响电感器的质量及使用效果。
发明内容
本发明主要解决现在技术存在的缺陷，提供一种一体成型电感的线圈生产设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种一体成型电感的线圈生产设备，包括工作台和通过支撑脚固定在工作台上方的用于传送电感线圈治具的链条传送组件，所述链条传送组件包括并行的第一链条传送机构和第二链条传送机构，所述第一链条传送机构和第二链条传送机构的传送方向相反，沿着第一链条传送机构的传送方向上依次设有电感线圈自动绕线机构、电感线圈自动剥漆机构、将焊接料片放置到电感线圈治具上的料片放置机构、将料片与电感线圈进行焊接的料片焊接机构以及将完成焊接的料片取下的料片下料机构，沿着第二链条传送机构的传送方向上依次设有铜线脱模机构和治具顶升机构。
优选地，在所述第一链条传送机构的末端包括将电感线圈治具从第一链条传送机构输送至第二链条传送机构的电感线圈治具夹取装置、在所述第二链条传送机构的末端包括将电感线圈治具从第二链条传送机构输送至第一链条传送机构的电感线圈治具夹取装置。
优选地，所述电感线圈治具夹取装置包括横跨固定在第一链条传送机构和第二链条传送机构上方的导轨以及沿着导轨方向移动的机械手，还包括驱动所述机械手开合的第一驱动机构、驱动所述机械手沿导轨方向移动的第二驱动机构和驱动所述机械手垂直运动的第三驱动机构。
优选地，所述电感线圈自动绕线机构为四轴绕线机构，所述电感线圈自动剥漆机构包括激光剥漆机和位于所述激光剥漆机正下方的设有限位开口的第一限位支架，所述第一限位支架固定在所述工作台上，所述第一链条传送机构从所述第一限位支架内部穿过，在所述第一限位支架的内部、位于所述限位开口的下方设有第一顶升机构，还包括驱动所述第一顶升机构垂直运动的第四驱动机构。
优选地，所述料片放置机构包括位于第一链条传送机构外侧的放置料片的料片治具以及运动于料片治具与电感线圈治具之间的料片夹取装置，所述料片夹取装置包括夹取头、移动轨道、驱动夹取头沿移动轨道移动的第五驱动机构、驱动夹取头垂直运动的第六驱动机构以及驱动夹取头夹取或者松开的第七驱动机构，所述移动轨道水平设置位于工作台上方且垂直于所述第一链条传送机构。
优选地，所述料片焊接机构包括激光焊接机以及驱动激光焊接机沿X轴移动的第八驱动机构和沿Y轴移动的第九驱动机构。
优选地，所述料片下料机构包括位于第一链条传送机构外侧的下料传送带以及运动于第一链条传送机构与料片下料机构之间的半成品夹取装置，所述半成品夹取装置包括夹取机械手、移动轨道、驱动夹取头机械手沿移动轨道移动的第十驱动机构、驱动夹取头垂直运动的第十一驱动机构以及驱动夹取头夹取或者松开的第十二驱动机构。
优选地，所述铜线脱模机构包括设有限位开口的第二限位支架，所述第二限位支架固定在所述工作台上，所述第二链条传送机构从所述第二限位支架内部穿过，在所述第二限位支架的内部、位于限位开口的下方设有第二顶升机构，还包括驱动所述第二顶升机构垂直运动的第十三驱动机构，所述第二顶升机构上还垂直设有推动所述电感线圈治具上治具板的第二顶升柱。
优选地，所述治具顶升机构包括第三限位支架，所述第三限位支架的顶部设有限位挡板，所述限位挡板上开有顶针避让孔，所述第二链条传送机构从所述第三限位支架内部穿过，在所述第三限位支架的内部、位于限位挡板的正下方设有第三顶升机构，还包括驱动所述第三顶升机构垂直运动的第十四驱动机构。
优选地，在所述铜线脱模机构和治具顶升机构之间还设有清理残留线圈的清理装置。
本发明的有益效果：
本发明提供一种一体成型电感的线圈生产设备，自动化程度高，包含了线圈自动绕制、线圈自动剥漆、料片上料、料片焊接、料片下料、脱模、模具顶升以及治具回收等流程，将多个工序集合在同一台设备中，利用链条传送机构传送电感线圈治具依次完成上述工序，精度高，保证了产品间的一致性，同时摆脱人工操作，提高了生产效率；另外，本发明采用激光焊接机，可以避免焊接连接处产生虚焊的隐患，改善了产品质量。
附图说明
图1是本发明一种一体成型电感的线圈生产设备的结构示意图；
图2是本发明电感线圈自动绕线机构4的结构示意图；
图3是本发明料片放置机构6的结构示意图；
图4是本发明料片下料机构8的结构示意图；
图5是本发明第一限位支架52的结构示意图；
图6是本发明第二限位支架91的结构示意图；
图7是本发明第三限位支架101的结构示意图；
图8是本发明第四限位支架83的结构示意图。
图中标号如下所示：
工作台1；支撑脚111；第一链条传送机构2；第二链条传送机构3；电感线圈自动绕线机构4；铜线送料组件41；铜线出料口411；热风机组件42；热风出口421；电感线圈自动剥漆机构5；激光剥漆机51；第一限位支架52；第一顶升机构521；料片放置机构6；料片治具61；定位槽611；料片夹取装置62；料片供料机构63；料片焊接机构7；激光焊接机71；料片下料机构8；下料传送带81；半成品夹取装置82；铜线脱模机构9；第二限位支架91；第二顶升机构911；第二顶升柱912；治具顶升机构10；第三限位支架101；限位挡板1011；顶针避让孔1012；电感线圈治具夹取装置11；第四限位支架83；第四顶升机构831；第四顶升柱8311。
具体实施方式
下图结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明中所提到的十三个驱动机构的作用分别为：
第一驱动机构：驱动所述电感线圈治具夹取装置11的机械手开合；
第二驱动机构：驱动所述电感线圈治具夹取装置11的机械手沿导轨方向移动；
第三驱动机构：驱动所述电感线圈治具夹取装置11的机械手垂直方向移动；
第四驱动机构：驱动所述第一顶升机构521垂直运动；
第五驱动机构：驱动所述料片夹取装置62的夹取头沿移动轨道移动；
第六驱动机构：驱动所述料片夹取装置62的夹取头垂直运动；
第七驱动机构：驱动所述料片夹取装置62的夹取头夹取或者松开；
第八驱动机构：驱动激光焊接机71沿X轴移动；
第九驱动机构：驱动激光焊接机71沿Y轴移动；
第十驱动机构：驱动所述半成品夹取装置82的夹取头机械手沿移动轨道移动；
第十一驱动机构：驱动所述半成品夹取装置82的夹取头机械手垂直运动；
第十二驱动机构：驱动所述半成品夹取装置82的夹取头机械手夹取或者松开；
第十三驱动机构：驱动所述第二顶升机构911垂直运动；
第十四驱动机构：驱动所述第三顶升机构1013垂直运动；
第十五驱动机构：驱动所述第四顶升机构831垂直运动。
如图1-图8所示，本发明提供一种一体成型电感的线圈生产设备，包括工作台1和通过支撑脚固定在工作台1上方的用于传送电感线圈治具的链条传送组件，所述链条传送组件包括并行的第一链条传送机构2和第二链条传送机构3，所述第一链条传送机构2和第二链条传送机构3的传送方向相反，沿着第一链条传送机构2的传送方向上依次设有电感线圈自动绕线机构4、电感线圈自动剥漆机构5、将焊接料片放置到电感线圈治具上的料片放置机构6、将料片与电感线圈进行焊接的料片焊接机构7以及将完成焊接的料片取下的料片下料机构8，沿着第二链条传送机构3的传送方向上依次设有铜线脱模机构9和治具顶升机构10。
在本实施例中，在所述第一链条传送机构2的末端包括将电感线圈治具从第一链条传送机构2输送至第二链条传送机构3的电感线圈治具夹取装置11、在所述第二链条传送机构3的末端包括将电感线圈治具从第二链条传送机构3输送至第一链条传送机构2的电感线圈治具夹取装置11。
在本实施例中，所述电感线圈治具夹取装置11包括横跨固定在第一链条传送机构2和第二链条传送机构3上方的导轨以及沿着导轨方向移动的机械手，还包括驱动所述机械手开合的第一驱动机构、驱动所述机械手沿导轨方向移动的第二驱动机构和驱动所述机械手垂直运动的第三驱动机构。
在本实施例中，如图2所示的电感线圈自动绕线机构4的结构示意图，所述电感线圈自动绕线机构4为四轴绕线机构，所述电感线圈自动剥漆机构5包括激光剥漆机51和位于所述激光剥漆机51正下方的设有限位开口的第一限位支架52，所述第一限位支架52固定在所述工作台1上，所述第一链条传送机构2从所述第一限位支架52内部穿过，在所述第一限位支架52的内部、位于所述限位开口的下方设有第一顶升机构521，还包括驱动所述第一顶升机构521垂直运动的第四驱动机构。
在本实施例中，所述电感线圈自动绕线机构4包括铜线送料组件41，所述铜线送料组件41包括垂直于工作台1的铜线出料口411，还包括驱动所述铜线送料组件41沿X轴方向移动的X轴驱动机构、驱动所述铜线送料组件41沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构、驱动所述铜线送料组件41沿Z轴方向移动的Z轴驱动机构以及驱动所述铜线出料口411绕线的旋转驱动机构。
在本实施例中，还包括位于所述铜线送料组件41正下方的限位支架与位于激光剥漆机51正下方的限位支架相同，均为设有限位开口的第一限位支架52，所述第一限位支架52固定在所述工作台1上，所述第一链条传送机构2从所述第一限位支架52内部穿过。
在本实施例中，所述铜线送料组件41共设有8个铜线出料口411，所述铜线出料口411沿着链条传送机构2的方向均布排列。本发明提供了8个铜线出料口411，即在同一时间内可以对8个线圈进行同时绕制，提高了生产效率。
在本实施例中，还包括热风机组件42，所述热风机组件42包括与铜线出料口411数量相同的热风出口421，在本发明中，为8个热风出口421，所述热风出口421朝向所述铜线出料口411且与所述铜线出料口411的位置一一对应。在绕制线圈的过程中，持续地向铜线出料口411传送热风，使线圈在绕制过程中实现粘连固定。在本实施例中，所述料片放置机构6包括位于第一链条传送机构2外侧的放置料片的料片治具61以及运动于料片治具61与电感线圈治具之间的料片夹取装置62，所述料片治具61上设有定位槽611，在本发明中，定位槽611的数量为八个，所述料片夹取装置62包括夹取头、移动轨道、驱动夹取头沿移动轨道移动的第五驱动机构、驱动夹取头垂直运动的第六驱动机构以及驱动夹取头夹取或者松开的第七驱动机构，所述移动轨道水平设置位于工作台1上方且垂直于所述第一链条传送机构2，上述夹取头为机械手或者真空吸盘。
在本实施例中，如图2所示的料片放置机构6的结构示意图，还包括与料片放置机构6相连的料片供料机构63，所述料片治具61的底部设有平行于链条传送机构2的移动轨道以及驱动所述料片治具61沿着移动轨道移动的驱动机构，所述料片供料机构63的出料口朝向所述移动轨道，所示出料口还设有切除料片的刀片以及驱动所述刀片上下移动的驱动机构。
在本实施例中，所述料片焊接机构7包括激光焊接机71以及驱动激光焊接机71沿X轴移动的第八驱动机构和沿Y轴移动的第九驱动机构，还包括位于所述激光焊接机71正下方的设有限位开口的限位支架，所述限位支架固定在所述工作台1上，所述第一链条传送机构2从所述限位支架内部穿过，在所述限位支架的内部、位于限位开口的下方设有顶升机构，还包括驱动所述顶升机构垂直运动的驱动机构。位于所述激光焊接机71正下方的限位支架与第一限位支架52的结构基本相同，区别在于限位开口的形状，位于所述激光焊接机71正下方的限位支架，其限位开口为八个方形通孔，与电感线圈治具上的线圈位置一致。所述激光焊接机71设有两个激光头部，所述两个激光头部之间的距离即第一个方形通孔至第五个方形通孔之间的距离，每次可以完成两排料片的焊接，进一步提高生产效率。
在本实施例中，如图4所示的料片下料机构8的结构示意图，所述料片下料机构8包括位于第一链条传送机构2外侧的下料传送带81以及运动于第一链条传送机构2与料片下料机构8之间的半成品夹取装置82，所述半成品夹取装置82包括夹取机械手、移动轨道、驱动夹取头机械手沿移动轨道移动的第十驱动机构、驱动夹取头垂直运动的第十一驱动机构以及驱动夹取头夹取或者松开的第十二驱动机构。
在本实施例中，所述料片下料机构8还包括设有限位开口的第四限位支架83，所述第四限位支架83固定在所述工作台1上，所述第一链条传送机构2从所述第四限位支架83内部穿过，在所述第四限位支架83的内部、位于限位开口的下方设有第四顶升机构831，还包括驱动所述第四顶升机构831垂直运动的第十五驱动机构，所述第四顶升机构831上还垂直设有第四顶升柱8311。电感线圈治具包括上治具板和下治具板，下治具板上固定有顶针和绕线针，上治具板通过顶针和绕线针与下治具板连接，即上治具板可相对于顶针和绕线针上下移动，在绕制电感线圈的时候，伸出上治具板上端面的顶针和绕线针起到定位的作用，便于绕制线圈，在将已完成焊接的料片取下时，绕线针已不需要提供定位的作用，而顶针需要固定废弃铜线，避免随料片一同被夹取，绕线针伸出上治具板上端面反而会影响夹取机械手对料片进行夹取，因此在第一顶升机构521的上端面还设有垂直的第四顶升柱8311，本发明中，第四顶升柱8311有六个，所述第四顶升柱8311可穿过下治具板，将上治具板向上顶，使绕线针消失，只留下部分高度的顶针用于固定废铜线，方便料片的夹取。
在本实施例中，所述铜线脱模机构9包括设有限位开口的第二限位支架91，所述第二限位支架91固定在所述工作台1上，所述第二链条传送机构3从所述第二限位支架91内部穿过，在所述第二限位支架91的内部、位于限位开口的下方设有第二顶升机构911，还包括驱动所述第二顶升机构911垂直运动的第十三驱动机构，所述第二顶升机构911上还垂直设有推动所述电感线圈治具上治具板的第二顶升柱912。
在本实施例中，所述治具顶升机构10包括第三限位支架101，所述第三限位支架101的顶部设有限位挡板1011，所述限位挡板1011上开有顶针避让孔1012，所述第二链条传送机构3从所述第三限位支架101内部穿过，在所述第三限位支架101的内部、位于限位挡板1011的正下方设有第三顶升机构1013，还包括驱动所述第三顶升机构1013垂直运动的第十四驱动机构。
完成脱模工序的电感线圈治具需要进入下一轮生产，而此时的电感线圈治具，顶针和绕线针均位于上治具板下方，无法进行绕线和定位，因此需要使绕线针和顶针重新伸出上治具板上端面。
设置顶针避让孔1012的目的为，顶升机构将电感线圈治具的下治具板向上推动时，位于下治具板上的顶针和绕线针会伸出上治具板上端面，为了不阻碍顶针和绕线针伸出，设有顶针避让孔，在本实施例中，所述顶针避让孔1012为两个方形孔，所述方形孔的位置与电感线圈治具上的顶针及绕线针位置相对应。
本发明所使用的电感线圈治具包括上治具板和下治具板，下治具板上固定有顶针和绕线针，上治具板通过顶针和绕线针与下治具板连接，即上治具板可相对于顶针和绕线针上下移动，在绕制电感线圈的时候，伸出上治具板上端面的顶针和绕线针起到定位的作用，便于绕制线圈，在将已完成焊接的料片取下时，绕线针和顶针已不需要提供定位的作用，伸出上治具板上端面的绕线针和顶针会影响电感线圈治具上残留铜线的清理，因此在清理工序中，需要将上治具板向上顶，使绕线针和顶针消失，方便残留铜线的清理。
第二顶升柱912和第四顶升柱8311的差别只在于高度，第二顶升柱912的高度比第四顶升柱8311的高度高，第二顶升柱912用于铜线脱模机构9，顶升上治具板的目的为清理残留在电感线圈治具板上的铜线，因此顶针和绕线针会影响到治具板的清洁，第四顶升柱8311用于料片下料机构8，将位于电感线圈治具上的已焊接好的料片夹取至下料传送带上，此时需要固定还残留在电感线圈治具上的铜线，避免随料片一起被运送至传送带上，因此，绕线针需要隐藏至上治具板下方，而顶针需要部分伸出上治具板，以固定残留铜线。
在本实施例中，在所述铜线脱模机构9和治具顶升机构10之间还设有清理残留线圈的清理装置(图1中未示出)，所述清理残留线圈的清理装置包括位于所述第二链条传送机构3的上方的清扫废弃铜线的清洁扫把和位于所述第二链条传送机构3上的用于清理铜粉、灰尘的吸尘装置，所述吸尘装置位于所述清洁扫把的前方。本发明中，清理包括残留铜线的清理和残留铜粉的清理，分别采用清洁扫把和吸尘装置，所述清洁扫把和吸尘装置沿着第二链条传送机构3的传送方向依次设置，在清理工序之间，还包括使电感线圈治具上的绕线针和顶针消失的脱模机构，利用第二顶升机构911上的第二顶升柱912，将上治具板向上顶，使缠绕在顶针上的铜线脱离顶针的固定，方便铜线的清理。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：包括工作台(1)和通过支撑脚固定在工作台(1)上方的用于传送电感线圈治具的链条传送组件，所述链条传送组件包括并行的第一链条传送机构(2)和第二链条传送机构(3)，所述第一链条传送机构(2)和第二链条传送机构(3)的传送方向相反，沿着第一链条传送机构(2)的传送方向上依次设有电感线圈自动绕线机构(4)、电感线圈自动剥漆机构(5)、将焊接料片放置到电感线圈治具上的料片放置机构(6)、将料片与电感线圈进行焊接的料片焊接机构(7)以及将完成焊接的料片取下的料片下料机构(8)，沿着第二链条传送机构(3)的传送方向上依次设有铜线脱模机构(9)和治具顶升机构(10)；
所述电感线圈自动剥漆机构(5)包括激光剥漆机(51)和位于所述激光剥漆机(51)正下方的设有限位开口的第一限位支架(52)，所述第一限位支架(52)固定在所述工作台(1)上，所述第一链条传送机构(2)从所述第一限位支架(52)内部穿过，在所述第一限位支架(52)的内部、位于所述限位开口的下方设有第一顶升机构(521)，还包括驱动所述第一顶升机构(521)垂直运动的第四驱动机构；
所述料片焊接机构(7)包括激光焊接机(71)以及驱动激光焊接机(71)沿X轴移动的第八驱动机构和沿Y轴移动的第九驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：在所述第一链条传送机构(2)的末端和所述第二链条传送机构(3)的末端分别设有电感线圈治具夹取装置(11)。
3.根据权利要求2所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：所述电感线圈治具夹取装置(11)包括横跨固定在第一链条传送机构(2)和第二链条传送机构(3)上方的导轨以及沿着导轨方向移动的机械手，还包括驱动所述机械手开合的第一驱动机构、驱动所述机械手沿导轨方向移动的第二驱动机构和驱动所述机械手垂直运动的第三驱动机构。
4.根据权利要求1所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：所述电感线圈自动绕线机构(4)为四轴绕线机构。
5.根据权利要求1所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：所述料片放置机构(6)包括位于第一链条传送机构(2)外侧的放置料片的料片治具(61)以及运动于料片治具(61)与电感线圈治具之间的料片夹取装置(62)，所述料片夹取装置(62)包括夹取头、移动轨道、驱动夹取头沿移动轨道移动的第五驱动机构、驱动夹取头垂直运动的第六驱动机构以及驱动夹取头夹取或者松开的第七驱动机构，所述移动轨道水平设置位于工作台(1)上方且垂直于所述第一链条传送机构(2)。
6.根据权利要求1所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：所述料片下料机构(8)包括位于第一链条传送机构(2)外侧的下料传送带(81)以及运动于第一链条传送机构(2)与料片下料机构(8)之间的半成品夹取装置(82)，所述半成品夹取装置(82)包括夹取机械手、移动轨道、驱动夹取头机械手沿移动轨道移动的第十驱动机构、驱动夹取头垂直运动的第十一驱动机构以及驱动夹取头夹取或者松开的第十二驱动机构。
7.根据权利要求1所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：所述铜线脱模机构(9)包括设有限位开口的第二限位支架(91)，所述第二限位支架(91)固定在所述工作台(1)上，所述第二链条传送机构(3)从所述第二限位支架(91)内部穿过，在所述第二限位支架(91)的内部、位于限位开口的下方设有第二顶升机构(911)，还包括驱动所述第二顶升机构(911)垂直运动的第十三驱动机构，所述第二顶升机构(911)上还垂直设有推动所述电感线圈治具上治具板的第二顶升柱(912)。
8.根据权利要求1所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：所述治具顶升机构(10)包括第三限位支架(101)，所述第三限位支架(101)的顶部设有限位挡板(1011)，所述限位挡板(1011)上开有顶针避让孔(1012)，所述第二链条传送机构(3)从所述第三限位支架(101)内部穿过，在所述第三限位支架(101)的内部、位于限位挡板(1011)的正下方设有第三顶升机构(1013)，还包括驱动所述第三顶升机构(1013)垂直运动的第十四驱动机构。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一体成型电感的线圈生产设备，其特征在于：在所述铜线脱模机构(9)和治具顶升机构(10)之间还设有清理残留线圈的清理装置。
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