CN111933449A - 电感器线圈弯曲成型系统 - Google Patents

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CN111933449A CN202010643900.3A CN202010643900A CN111933449A CN 111933449 A CN111933449 A CN 111933449A CN 202010643900 A CN202010643900 A CN 202010643900A CN 111933449 A CN111933449 A CN 111933449A
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Abstract

本发明公开了一种电感器线圈弯曲成型系统，包括固定安装的支撑架，所述支撑架上固定安装有竖向朝下的悬挂柱，所述悬挂柱的下端同轴心固定连接有固定丝杆，所述固定丝杆上传动安装有丝杆螺母，所述丝杆螺母的旋转能在丝杆螺纹的传动下使丝杆螺母自身沿固定丝杆的轴线上下位移；本发明的结构简单，能精确严格的缠绕成预定螺旋距的空心电感产品，而且空心电感绕制完成后能顺利的无损脱落。

Description

电感器线圈弯曲成型系统
技术领域
本发明属于电感器制备领域。
背景技术
空心电感较适用于频率较广的场合，空心电感的结构只有线圈没有铁芯，由直线漆包铜线塑性弯曲形变而成，现有的空心电感结构往往采用直接螺旋缠绕在柱体上，这样无法保证精准严格的螺旋弯曲，而且空心电感在绕制完成后，在取下空心电感成品时，空心电感的内壁与所缠绕的柱体容易发生滑动摩擦而造成铜导线上的漆皮受损。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能严格弯曲成预定空心电感的电感器线圈弯曲成型系统与工艺方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的电感器线圈弯曲成型系统，包括固定安装的支撑架，所述支撑架上固定安装有竖向朝下的悬挂柱，所述悬挂柱的下端同轴心固定连接有固定丝杆，所述固定丝杆上传动安装有丝杆螺母，所述丝杆螺母的旋转能在丝杆螺纹的传动下使丝杆螺母自身沿固定丝杆的轴线上下位移；
所述固定丝杆的下方同轴心设置有筒形绕线器，所述筒形绕线器通过若干连接架与所述丝杆螺母同步连接，从而使筒形绕线器与所述丝杆螺母始终做同步运动。
进一步的，所述丝杆螺母的外圈同轴心设置有外齿圈，所述外齿圈的内圈通过若干连接臂与所述丝杆螺母的外壁固定连接；
还包括竖向的传动直齿轮，所述传动直齿轮的轴线方向的长度大于或等于所述筒形绕线器的轴线方向的长度；所述传动直齿轮与所述外齿圈齿轮啮合；所述传动直齿轮与所述外齿圈在做啮合运动的同时，传动直齿轮与外齿圈之间还能做沿轴线方向的相对滑动。
进一步的，所述传动直齿轮的齿轮轴通过轴承转动安装在固定于支撑架上的轴承座上；所述支撑架上还安装有步进电机，所述步进电机与所述齿轮轴驱动连接。
进一步的，所述筒形绕线器包括沿轴线呈圆周阵列分布的四个圆弧壁，且每相邻两圆弧壁之间均嵌位设置有一个圆弧嵌位壁，四个圆弧壁与四个圆弧嵌位壁的组合构成上下贯通的所述筒形绕线器；竖筒状的所述筒形绕线器的整体结构的外壁上同轴心设置有螺旋状铜线约束沟槽；螺旋状铜线约束沟槽的螺旋路径与目标产品“空心电感线圈”的螺旋路径一致，且螺旋状铜线约束沟槽的螺旋距与所述固定丝杆的螺纹螺旋距一致；
各圆弧嵌位壁两侧的侧端面均记为A滑动面，各圆弧壁两侧的侧端面均记为B滑动面，各所述A滑动面均与所相邻的B滑动面滑动配合；
四个圆弧嵌位壁的上端均沿长度方向一体化连接有一条第一延长臂，四个圆弧壁的上端均沿长度方向一体化连接有一条第二沿长臂；
若干呈圆周阵列分布的连接架的下端固定连接有水平的呈正八边形环状的直线伸缩器座，所述直线伸缩器座同轴心围合在四所述第一延长臂和四所述第二延长壁的外侧；
所述直线伸缩器座上呈圆周阵列设置有四组水平的一号直线伸缩器，四组所述一号直线伸缩器的一号伸缩杆末端分别垂直固定连接四所述第一延长臂；各所述圆弧嵌位壁上的A滑动面与所对应的一号伸缩杆的轴线平行；
所述直线伸缩器座上呈圆周阵列设置有四组水平的二号直线伸缩器，四组所述二号直线伸缩器的二号伸缩杆末端分别垂直固定连接四所述第二延长臂；
四组一号直线伸缩器和四组二号直线伸缩器的轴线均与所述筒形绕线器的轴线垂直相交；
各一号伸缩杆逐渐伸出时，会带动各所述第一延长臂做逐渐靠近筒形绕线器轴线的运动；各一号伸缩杆逐渐伸出时，会带动各所述第二延长臂做逐渐靠近筒形绕线器轴线的运动。
进一步的，各所述第一延长臂上均至少设置有两第一导向孔，各所述第二沿长臂上均至少设置有两第二导向孔；各第一导向孔和各第二导向孔的轴线均与所述筒形绕线器的轴线垂直相交；各第一导向孔内均同轴心滑动穿过有第一导杆，各第二导向孔内均同轴心滑动穿过有第二导杆；
所述筒形绕线器的上端轴线处同轴心设置有导杆支架柱，各所述第一导杆和各所述第二导杆靠近筒形绕线器轴线的一端均垂直固定在所述导杆支架柱上；所述导杆支架柱的上端通过同轴心的连接柱一体化固定连接有水平支架，所述水平支架的外周末端均固定在若干所述连接架上。
进一步的，所述筒形绕线器上端高度处设置有夹线装置，所述夹线装置能夹住漆包铜线的起始线头端；所述夹线装置通过夹线器支架固定在直线伸缩器座上。
进一步的，所述筒形绕线器的一侧还设置有上下分布的上导线轮和下导线轮，所述上导线轮与下导线轮之间的间距与漆包铜线的直径相同，从储线端横向引出的直线漆包铜线先横向穿过上导线轮与下导线轮之间的间距之后再
绕制在所述筒形绕线器上；
所述上导线轮和下导线轮分别转动安装在固定设置的上导线轮座和下导线轮座上。
进一步的，传动直齿轮的齿面上有润滑脂涂层。
有益效果：本发明的结构简单，能精确严格的缠绕成预定螺旋距的空心电感产品，而且空心电感绕制完成后能顺利的无损脱落；具体的无损脱落过程和螺旋弯曲的约束过程详见具体实施了的方法部分。
附图说明
附图1为本方案的整体结构示意图(参见“步骤二”结束时的状态)；
附图2为本方案的整体结构第二示意图(参见“步骤三”结束时的状态)
附图3为附图2的局部立体示意图；
附图4为附图3的局部立体示意图；
附图5为在附图4的基础上隐去了绕制在筒形绕线器上的空心电感线圈后的结构示意图；
附图6为附图5下部分的结构示意图；
附图7为附图6的第一剖视图；
附图8为附图6的第二剖视图；
附图9为筒形绕线器结构示意图；
附图10为“步骤五”结束时的筒形绕线器的立体结构示意图；
附图11为目标产品“空心电感线圈”结构示意图；
附图12为导杆支架柱结构示意图；
附图13为筒形绕线器沿轴线方向的仰视图(步骤一至步骤四的状态)；
附图14为“步骤五”结束时的筒形绕线器沿轴线方向的仰视图；
附图15为“步骤六”结束时的筒形绕线器沿轴线方向的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至15所示的电感器线圈弯曲成型系统，包括固定安装的支撑架90，支撑架90上固定安装有竖向朝下的悬挂柱24，悬挂柱24的下端同轴心固定连接有固定丝杆20，固定丝杆20上传动安装有丝杆螺母23，丝杆螺母23的旋转能在丝杆螺纹的传动下使丝杆螺母23自身沿固定丝杆20的轴线上下位移；
固定丝杆20的下方同轴心设置有筒形绕线器15，为了减少在绕制过程中对漆包线的磨损，本实施例的筒形绕线器15整体由工程塑料制成，筒形绕线器15通过若干连接架11与丝杆螺母23同步连接，从而使筒形绕线器15与丝杆螺母23始终做同步运动。
丝杆螺母23的外圈同轴心设置有外齿圈21，外齿圈21的内圈通过若干连接臂22与丝杆螺母23的外壁固定连接；
还包括竖向的传动直齿轮19，传动直齿轮19的轴线方向的长度大于或等于筒形绕线器15的轴线方向的长度；传动直齿轮19与外齿圈21齿轮啮合；传动直齿轮19与外齿圈21在做啮合运动的同时，传动直齿轮19与外齿圈21之间还能做沿轴线方向的相对滑动，为了保证滑动的顺畅度，本实施例的传动直齿轮19的齿面上有润滑脂涂层。
传动直齿轮19的齿轮轴27通过轴承转动安装在固定于支撑架90上的轴承座28上；支撑架90上还安装有步进电机26，步进电机26与齿轮轴27驱动连接。
筒形绕线器15包括沿轴线呈圆周阵列分布的四个圆弧壁8，且每相邻两圆弧壁8之间均嵌位设置有一个圆弧嵌位壁7，四个圆弧壁8与四个圆弧嵌位壁7的组合构成上下贯通的筒形绕线器15；竖筒状的筒形绕线器15的整体结构的外壁上同轴心设置有螺旋状铜线约束沟槽13；螺旋状铜线约束沟槽13的螺旋路径与目标产品“空心电感线圈12”的螺旋路径一致，且螺旋状铜线约束沟槽13的螺旋距与固定丝杆20的螺纹螺旋距一致；
各圆弧嵌位壁7两侧的侧端面均记为A滑动面16，各圆弧壁8两侧的侧端面均记为B滑动面17，各A滑动面16均与所相邻的B滑动面17滑动配合；
四个圆弧嵌位壁7的上端均沿长度方向一体化连接有一条第一延长臂6.1，四个圆弧壁8的上端均沿长度方向一体化连接有一条第二沿长臂6.2；
若干呈圆周阵列分布的连接架11的下端固定连接有水平的呈正八边形环状的直线伸缩器座9，直线伸缩器座9同轴心围合在四第一延长臂6.1和四第二延长壁6.2的外侧；
直线伸缩器座9上呈圆周阵列设置有四组水平的一号直线伸缩器4.1，四组一号直线伸缩器4.1的一号伸缩杆5.1末端分别垂直固定连接四第一延长臂6.1；各圆弧嵌位壁7上的A滑动面16与所对应的一号伸缩杆5.1的轴线平行；
直线伸缩器座9上呈圆周阵列设置有四组水平的二号直线伸缩器4.2，四组二号直线伸缩器4.2的二号伸缩杆5.2末端分别垂直固定连接四第二延长臂6.2；
四组一号直线伸缩器4.1和四组二号直线伸缩器4.2的轴线均与筒形绕线器15的轴线垂直相交；
各一号伸缩杆5.1逐渐伸出时，会带动各第一延长臂6.1做逐渐靠近筒形绕线器15轴线的运动；各一号伸缩杆5.2逐渐伸出时，会带动各第二延长臂6.2做逐渐靠近筒形绕线器15轴线的运动。
各第一延长臂6.1上均至少设置有两第一导向孔3.1，各第二沿长臂6.2上均至少设置有两第二导向孔6.2；各第一导向孔3.1和各第二导向孔6.2的轴线均与筒形绕线器15的轴线垂直相交；各第一导向孔3.1内均同轴心滑动穿过有第一导杆1.1，各第二导向孔6.2内均同轴心滑动穿过有第二导杆1.2；
筒形绕线器15的上端轴线处同轴心设置有导杆支架柱10，各第一导杆1.1和各第二导杆1.2靠近筒形绕线器15轴线的一端均垂直固定在导杆支架柱10上；导杆支架柱10的上端通过同轴心的连接柱14一体化固定连接有水平支架30，水平支架30的外周末端均固定在若干连接架11上。
筒形绕线器15上端高度处设置有夹线装置71，夹线装置71能夹住漆包铜线38的起始线头端12.1；夹线装置71通过夹线器支架70固定在直线伸缩器座9上。
筒形绕线器15的一侧还设置有上下分布的上导线轮37和下导线轮36，上导线轮37与下导线轮36之间的间距与漆包铜线38的直径相同，从储线端横向引出的直线漆包铜线38先横向穿过上导线轮37与下导线轮36之间的间距之后再
绕制在筒形绕线器15上；
上导线轮37和下导线轮36分别转动安装在固定设置的上导线轮座33和下导线轮座34上。
本方案的空心电感线的成型工艺以及技术效果包括如下步骤：
步骤一，初始状态下丝杆螺母23处于固定丝杆20的下端位置，这时上导线轮37和下导线轮36之间所在的高度位于筒形绕线器15上端的高度处；
步骤二，将从储线端横向引出的直线漆包铜线38先横向穿过上导线轮37与下导线轮36之间的间距之后再横向引出至螺旋状铜线约束沟槽13上端的螺旋路径首端13.1，然后夹线装置71将引出至螺旋路径首端13.1的直线漆包铜线38的起始线头端12.1夹住；
步骤三，控制步进电机26，从而使传动直齿轮19在啮合的作用下带动外齿圈21旋转，由于传动直齿轮19与外齿圈21在做啮合运动的同时，传动直齿轮19与外齿圈21之间还能做沿轴线方向的相对滑动，从而使传动直齿轮19不会约束外齿圈21沿轴线方向的运动，进而外齿圈21带动丝杆螺母23旋转，丝杆螺母23在旋转的同时在固定丝杆20的螺纹传动下还做向上的直线运动；由于筒形绕线器15与丝杆螺母23始终是同步的，进而使筒形绕线器15整体跟着丝杆螺母23做沿轴线旋转的同时还做向上的直线运动，从而使引出至螺旋路径首端13.1的直线漆包铜线38以螺旋的方式逐渐缠绕在筒形绕线器15上，由于螺旋状铜线约束沟槽13的螺旋路径与目标产品“空心电感线圈12”的螺旋路径一致，且螺旋状铜线约束沟槽13的螺旋距与固定丝杆20的螺纹螺旋距一致；进而使直线漆包铜线38缠绕在筒形绕线器15上的路径与螺旋状铜线约束沟槽13的螺旋路径一致，进而使直线漆包铜线38在螺旋状铜线约束沟槽13的螺旋路径的约束下精确严格绕制成塑性弯曲形变的螺旋状的目标产品“空心电感线圈12”，当下丝杆螺母23向上位移至固定丝杆20的上端位置时，筒形绕线器15上的目标产品“空心电感线圈12”已经绕制完成，此时目标产品“空心电感线圈12”的起始线头端12.1仍然处于被夹线装置71夹住的状态，而且目标产品“空心电感线圈12”的螺旋尾部线头端等待被剪断；
步骤四，将绕在筒形绕线器15上的“空心电感线圈12”的螺旋尾部线头剪断，至此，一个完整的螺旋距高度一致“空心电感线圈12”已经形成；这时由于绕制完成的螺旋状的“空心电感线圈12”的一半陷入了螺旋状铜线约束沟槽13中，因此还需要将已经绕制完成的“空心电感线圈12”与螺旋状铜线约束沟槽13进行脱离；
步骤五，同时控制四组一号直线伸缩器4.1的一号伸缩杆5.1做伸出运动，进而通过四个第一延长臂6.1带动四个圆弧嵌位壁7同步做逐渐靠近筒形绕线器15的轴线的运动，直至所有的A滑动面16滑动至与B滑动面17脱离，此时每相邻两圆弧壁8之间均形成了空隙18，从而实现解除了四个圆弧嵌位壁7对四个圆弧壁8径向方向上的约束；如图14，
步骤六，同时控制四组二号直线伸缩器4.2的二号伸缩杆5.2做伸出运动，进而通过四个第二延长臂6.2带动四个圆弧壁8同步做逐渐靠近筒形绕线器15的轴线的运动；
如图15，至此已经实现了四个圆弧嵌位壁7和四个圆弧壁8都做了逐渐靠近筒形绕线器15的轴线的运动，而原来呈螺旋状绕制在筒形绕线器15的螺旋状铜线约束沟槽13上的空心电感线圈12仍然在原来的位置，进而实现了螺旋状的空心电感线圈12与螺旋状铜线约束沟槽13的脱离；
步骤七，控制夹线装置71释放空心电感线圈12的起始线头端12.1，这时原来缠绕在筒形绕线器15上的螺旋状的空心电感线圈12在重力作用下自由下坠到接料装置中，至此完成了一个空心电感线圈12的制备周期。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：包括固定安装的支撑架(90)，所述支撑架(90)上固定安装有竖向朝下的悬挂柱(24)，所述悬挂柱(24)的下端同轴心固定连接有固定丝杆(20)，所述固定丝杆(20)上传动安装有丝杆螺母(23)，所述丝杆螺母(23)的旋转能在丝杆螺纹的传动下使丝杆螺母(23)自身沿固定丝杆(20)的轴线上下位移；
所述固定丝杆(20)的下方同轴心设置有筒形绕线器(15)，所述筒形绕线器(15)通过若干连接架(11)与所述丝杆螺母(23)同步连接，从而使筒形绕线器(15)与所述丝杆螺母(23)始终做同步运动。
2.根据权利要求1所述的电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：所述丝杆螺母(23)的外圈同轴心设置有外齿圈(21)，所述外齿圈(21)的内圈通过若干连接臂(22)与所述丝杆螺母(23)的外壁固定连接；
还包括竖向的传动直齿轮(19)，所述传动直齿轮(19)的轴线方向的长度大于或等于所述筒形绕线器(15)的轴线方向的长度；所述传动直齿轮(19)与所述外齿圈(21)齿轮啮合；所述传动直齿轮(19)与所述外齿圈(21)在做啮合运动的同时，传动直齿轮(19)与外齿圈(21)之间还能做沿轴线方向的相对滑动。
3.根据权利要求2所述的电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：所述传动直齿轮(19)的齿轮轴(27)通过轴承转动安装在固定于支撑架(90)上的轴承座(28)上；所述支撑架(90)上还安装有步进电机(26)，所述步进电机(26)与所述齿轮轴(27)驱动连接。
4.根据权利要求2所述的电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：所述筒形绕线器(15)包括沿轴线呈圆周阵列分布的四个圆弧壁(8)，且每相邻两圆弧壁(8)之间均嵌位设置有一个圆弧嵌位壁(7)，四个圆弧壁(8)与四个圆弧嵌位壁(7)的组合构成上下贯通的所述筒形绕线器(15)；竖筒状的所述筒形绕线器(15)的整体结构的外壁上同轴心设置有螺旋状铜线约束沟槽(13)；螺旋状铜线约束沟槽(13)的螺旋路径与目标产品“空心电感线圈(12)”的螺旋路径一致，且螺旋状铜线约束沟槽(13)的螺旋距与所述固定丝杆(20)的螺纹螺旋距一致；
各圆弧嵌位壁(7)两侧的侧端面均记为A滑动面(16)，各圆弧壁(8)两侧的侧端面均记为B滑动面(17)，各所述A滑动面(16)均与所相邻的B滑动面(17)滑动配合；
四个圆弧嵌位壁(7)的上端均沿长度方向一体化连接有一条第一延长臂(6.1)，四个圆弧壁(8)的上端均沿长度方向一体化连接有一条第二沿长臂(6.2)；
若干呈圆周阵列分布的连接架(11)的下端固定连接有水平的呈正八边形环状的直线伸缩器座(9)，所述直线伸缩器座(9)同轴心围合在四所述第一延长臂(6.1)和四所述第二延长壁(6.2)的外侧；
所述直线伸缩器座(9)上呈圆周阵列设置有四组水平的一号直线伸缩器(4.1)，四组所述一号直线伸缩器(4.1)的一号伸缩杆(5.1)末端分别垂直固定连接四所述第一延长臂(6.1)；各所述圆弧嵌位壁(7)上的A滑动面(16)与所对应的一号伸缩杆(5.1)的轴线平行；
所述直线伸缩器座(9)上呈圆周阵列设置有四组水平的二号直线伸缩器(4.2)，四组所述二号直线伸缩器(4.2)的二号伸缩杆(5.2)末端分别垂直固定连接四所述第二延长臂(6.2)；
四组一号直线伸缩器(4.1)和四组二号直线伸缩器(4.2)的轴线均与所述筒形绕线器(15)的轴线垂直相交；
各一号伸缩杆(5.1)逐渐伸出时，会带动各所述第一延长臂(6.1)做逐渐靠近筒形绕线器(15)轴线的运动；各一号伸缩杆(5.2)逐渐伸出时，会带动各所述第二延长臂(6.2)做逐渐靠近筒形绕线器(15)轴线的运动。
5.根据权利要求4所述的电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：各所述第一延长臂(6.1)上均至少设置有两第一导向孔(3.1)，各所述第二沿长臂(6.2)上均至少设置有两第二导向孔(6.2)；各第一导向孔(3.1)和各第二导向孔(6.2)的轴线均与所述筒形绕线器(15)的轴线垂直相交；各第一导向孔(3.1)内均同轴心滑动穿过有第一导杆(1.1)，各第二导向孔(6.2)内均同轴心滑动穿过有第二导杆(1.2)；
所述筒形绕线器(15)的上端轴线处同轴心设置有导杆支架柱(10)，各所述第一导杆(1.1)和各所述第二导杆(1.2)靠近筒形绕线器(15)轴线的一端均垂直固定在所述导杆支架柱(10)上；所述导杆支架柱(10)的上端通过同轴心的连接柱(14)一体化固定连接有水平支架(30)，所述水平支架(30)的外周末端均固定在若干所述连接架(11)上。
6.根据权利要求5所述的电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：所述筒形绕线器(15)上端高度处设置有夹线装置(71)，所述夹线装置(71)能夹住漆包铜线(38)的起始线头端(12.1)；所述夹线装置(71)通过夹线器支架(70)固定在直线伸缩器座(9)上。
7.根据权利要求6所述的电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：所述筒形绕线器(15)的一侧还设置有上下分布的上导线轮(37)和下导线轮(36)，所述上导线轮(37)与下导线轮(36)之间的间距与漆包铜线(38)的直径相同，从储线端横向引出的直线漆包铜线(38)先横向穿过上导线轮(37)与下导线轮(36)之间的间距之后再挠制在所述筒形绕线器(15)上；
所述上导线轮(37)和下导线轮(36)分别转动安装在固定设置的上导线轮座(33)和下导线轮座(34)上。
8.根据权利要求7所述的电感器线圈弯曲成型系统，其特征在于：所述传动直齿轮(19)的齿面上有润滑脂涂层。
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