CN112242241A - 全自动双头绕线装置及方法 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种全自动双头绕线装置，包括具有支撑台的机架、安装于支撑台的线圈成型机构、给线机构、断线机构及预热机构，线圈成型机构包括安装于支撑台中心的第一基座、与第一基座旋转连接的旋转支撑杆、固设于旋转支撑杆的转盘及安装于转盘的多个第一模具接头，多个第一模具接头沿转盘的周向均匀分布，给线机构包括靠近第一基座安装于支撑台的第二基座及设置于第二基座的第二模具接头，绕线时，第一模具接头与第二模具接头相对设置，第二模具接头将铜线绕制于第一模具接头。与相关技术相比，本发明提供的全自动双头绕线装置，一体化与自动化程度高、操作方便且绕线效果好。本发明还提供了一种全自动绕线方法。

Description

全自动双头绕线装置及方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种全自动双头绕线装置及绕线方法。

背景技术

绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的设备，通常用于铜线缠绕，全自动绕线机是近几年才发展起来的新机种，为了适应高效率、高参量的要求，全自动机种一般都采用多头联动设计，这种机型的生产效率极高，大大的降低了对人工的依赖，一个操作员工可以同时照看几台这样的设备，生产品质比较稳定，非常适合产量要求高的加工场合。

绕线机的主要功能就是通过旋转将铜线绕成环状结构，适用范围：电子玩具线圈、电子钟表线圈、电子礼品线圈、电子锁感应线圈、手机震动马达线圈、动物耳标感应线圈、耳机和喇叭用的各种音圈、读卡器线圈、ID/IC自动投币装置线圈、摄像头用线圈、数码相机变焦线圈、激光头线圈、特殊磁头线圈、无线免电磁鼠标和鼠标垫线圈、助听器线圈等。

然而，现有技术的绕线机通常设计为一个单独的机构，在生产车间内需要与其他机构配合进行线圈的批量生产，如此一来，多个机构的设置浪费了车间的空间，且这样的生产方式通常为半自动生产，需要人工配合搬运、摆放，浪费了人力资源的同时也不方便。

因此，有必要提供一种一体化与自动化程度高、操作方便且绕线效果好的全自动双头绕线装置及方法来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种一体化与自动化程度高、操作方便且绕线效果好的全自动双头绕线装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:

一种全自动双头绕线装置，包括具有支撑台的机架、安装于所述支撑台的线圈成型机构、给线机构、断线机构及预热机构，所述线圈成型机构包括安装于所述支撑台中心的第一基座、与所述第一基座旋转连接的旋转支撑杆、固设于所述旋转支撑杆的转盘及安装于所述转盘的多个第一模具接头，多个所述第一模具接头沿所述转盘的周向均匀分布，所述给线机构包括靠近所述第一基座安装于所述支撑台的第二基座及设置于所述第二基座的第二模具接头，绕线时，所述第一模具接头与所述第二模具接头相对设置，所述第二模具接头将铜线绕制于所述第一模具接头。

优选的，所述第一基座包括第一侧壁及与所述第一侧壁相对间隔设置的第二侧壁，所述全自动双头绕线装置还包括部分嵌设于所述第一基座内的顶出机构，所述顶出机构包括设置于所述第一基座内的第一驱动件、设置于所述第一侧壁远离所述第二侧壁一侧并与所述第一驱动件连接的活动板、设置于所述活动板靠近所述机架一侧的第二驱动件及与所述第二驱动件连接的顶出杆，所述第一驱动件驱动所述活动板沿所述第一侧壁至所述第二侧壁方向移动，所述第二驱动件驱动所述顶出杆沿所述支撑台的垂线方向移动。

优选的，所述第一模具接头包括安装于所述转盘并与所述旋转支撑杆垂直的第一导杆、设置于所述第一导杆远离所述转盘一端的滑动头及连接所述滑动头与所述第一导杆的弹性件，所述滑动头与所述第一导杆滑动连接，所述弹性件驱动所述滑动头向靠近所述转盘方向移动，且在弹性件的收缩状态下，所述滑动头远离所述转盘一端的表面与所述转盘之间的距离小于所述第一导杆远离所述转盘一端的表面与所述转盘之间的距离。

优选的，所述给线机构、所述断线机构及所述预热机构沿所述线圈成型机构的周向依次间隔设置，所述顶出机构设置于所述断线机构与所述预热机构之间。

优选的，所述第二模具接头包括至少部分伸出所述第二基座且呈空心结构的第二导杆、固设于所述第二导杆远离所述第二基座一端的抵接头、与所述第二导杆固定连接并驱动所述第二导杆沿轴向运动的第三驱动件、套设于所述第二导杆的勾爪及驱动所述勾爪沿所述第二导杆旋转的第四驱动件，所述勾爪包括本体部及自所述本体部沿所述第二导杆的径向延伸出的第一勾线臂及第二勾线臂，所述第一勾线臂与所述第二勾线臂分别位于所述第二导杆轴向的两相对侧；

所述全自动双头绕线装置工作时，铜线经所述第二导杆的中部穿入，经所述抵接头穿出，并依次绕设于所述第一勾线臂与所述第二勾线臂。

优选的，所述第二基座包括与所述支撑台固定连接的固定座、与所述固定座活动连接的活动座及驱动所述活动座沿所述第二导杆的轴向移动的第五驱动件，所述第二模具接头设置于所述活动座。

优选的，所述断线机构为液压剪，所述预热机构为预热导管。

优选的，在所述线圈成型机构中，所述转盘及所述第一模具接头设置为双层结构，所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构设置为双层结构；

在第一层结构中，所述第一模具接头、所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构处于同一高度平面；

在第二层结构中，所述第一模具接头、所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构处于同一高度平面；

所述第一层结构与所述第二层结构之间的间距为10cm-20cm。

一种全自动绕线方法，提供如前述任一所述的全自动双头绕线装置，包括如下步骤：

步骤S10、将铜线装配于所述给线机构并启动所述全自动双头绕线装置；

步骤S20、所述预热机构加热所述第一模具接头，单位时间后，所述旋转支撑杆旋转，进而带动所述第一模具接头转动，经预热工序的所述第一模具接头旋转至所述给线机构；

步骤S30、所述第一模具接头旋转至与所述第二模具接头同轴后固定，所述第二模具接头向靠近所述第一模具接头方向移动并与所述第一模具接头抵接，所述第二模具接头将铜线绕制于所述第一模具接头，单位时间后，所述第二模具接头停止绕线，所述旋转支撑杆旋转，进而带动所述第一模具接头旋转至所述断线机构，；

步骤S40、所述断线机构将所述第一模具接头两侧的铜线剪断，单位时间后，所述旋转支撑杆旋转，进而带动所述第一模具接头旋转至空位，将绕制于所述第一模具接头的线圈取出。

优选的，根据权利要求9所述的全自动绕线方法，其特征在于，所述单位时间通过所述机架的控制中心设置，所述单位时间T由公式计算得出：

Tη≤150℃；

其中，Q为所述第二模具接头所需绕线的总圈数，w为所述第二模具接头旋转的角速度，h为成品线圈的高度，d为成品线圈的厚度，η为所述预热机构的热效率。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的全自动双头绕线装置，通过将所述线圈成型机构、所述给线机构、所述断线机构及所述预热机构设置成一体化装置，使得线圈的绕制在一台装置内实现，节约了生产场地的空间的同时，一个操作人员可以同时照看多台机器，提高了生产的效率，降低了生产成本；通过所述第三驱动件、所述第四驱动件及所述第五驱动件共同作用将铜线绕制于所述第一模具接头，能够满足不同产品的不同厚度、高度需求，自动化程度与生产效率更高；通过设置所述转盘、所述第一模具接头、所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构均为双层结构，使得所述全自动双头绕线装置的生产效率翻倍。

附图说明

图1为本发明提供的全自动双头绕线装置的立体结构示意图；

图2为图1所示的全自动双头绕线装置的A部分放大图；

图3为本发明提供的全自动双头绕线装置的部分结构图示意图；

图4为本发明提供的全自动双头绕线装置的勾爪的部分结构示意图。

图中，100、全自动双头绕线装置；10、机架；11、支撑台；20、线圈成型机构；21、第一基座；211、第一侧壁；22、旋转支撑杆；23、转盘；24、第一模具接头；241、第一导杆；242、滑动头；30、给线机构；31、第二基座；311、固定座；312、活动座；313、第五驱动件；32、第二模具接头；321、第二导杆；322、抵接头；323、第三驱动件；324、勾爪；3241、本体部；3242、第一勾线臂；3243、第二勾线臂；40、断线机构；50、预热机构；60、顶出机构；62、活动板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本发明。

请结合参阅图1至图4，本发明提供了一种全自动双头绕线装置100，所述全自动双头绕线装置100包括具有支撑台11的机架10、安装于所述支撑台的线圈成型机构20、给线机构30、断线机构40、预热机构50及顶出机构60。

所述线圈成型机构20包括安装于所述支撑台11中心的第一基座21、与所述第一基座21旋转连接的旋转支撑杆22、固设于所述旋转支撑杆22的转盘23及安装于所述转盘23的多个第一模具接头24。其中，多个所述第一模具接头24沿所述转盘23的周向均匀分布。

所述第一基座21包括第一侧壁211及与所述第一侧壁211相对间隔设置的第二侧壁(图未示)。所述顶出机构60部分嵌设于所述第一基座21内。

所述第一模具接头24包括安装于所述转盘23并与所述旋转支撑杆22垂直的第一导杆241、设置于所述第一导杆241远离所述转盘23一端的滑动头242及连接所述滑动头242与所述第一导杆241的弹性件(图未示)。其中，所述滑动头242与所述第一导杆241滑动连接，所述弹性件驱动所述滑动头242向靠近所述转盘23方向移动，且在弹性件的收缩状态下，所述滑动头242远离所述转盘23一端的表面与所述转盘23之间的距离小于所述第一导杆241远离所述转盘23一端的表面与所述转盘23之间的距离。如此一来，所述第一导杆241在远离所述转盘23的一端预留出部分空间，以供后续铜线的缠绕。当铜线绕制完成且被剪断后，所述滑动头242在外力的驱动下向远离所述转盘23的方向滑动，将成品线圈推出，并由所述弹性件驱动所述滑动头回位，自动化程度高。

优选的，在本实施方式中，所述第一模具接头24的数量为六个，六个所述第一模具接头24沿所述转盘23的周向均匀设置，相应的，所述旋转支撑杆22单次旋转的角度为60°。

所述给线机构30包括靠近所述第一基座21安装于所述支撑台11的第二基座31及设置于所述第二基座31的第二模具接头32。绕线时，所述第一模具接头24与所述第二模具接头32相对设置，所述第二模具接头32将铜线绕制于所述第一模具接头24。

所述第二基座31包括与所述支撑台11固定连接的固定座311、与所述固定座311活动连接的活动座312及驱动所述活动座312沿所述第二模具接头32的轴向移动的第五驱动件313，所述第二模具接头32设置于所述活动座312。

所述第二模具接头32包括至少部分伸出所述第二基座31且呈空心结构的第二导杆321、固设于所述第二导杆321远离所述第二基座31一端的抵接头322、与所述第二导杆321固定连接并驱动所述第二导杆321沿轴向运动的第三驱动件323、套设于所述第二导杆321的勾爪324及驱动所述勾爪324沿所述第二导杆321旋转的第四驱动件(图未示)。

当所述第一模具接头24通过旋转靠近所述第二模具接头32时，所述第一导杆241与所述第二导杆321同轴，所述抵接头322在所述第三驱动件323的驱动下向靠近所述第一导杆241的方向移动，并使所述抵接头322与所述第一导杆241抵接，此时，所述抵接头322、所述第一导杆241及所述滑动头242共同形成了线圈的成型空间，所述勾爪324在所述第四驱动装置325的驱动下向所述成型空间内绕线，最终形成线圈的形状。

具体的，所述勾爪324包括本体部3241及自所述本体部3241沿所述第二导杆321的径向延伸出的第一勾线臂3242及第二勾线臂3243，所述第一勾线臂3242与所述第二勾线臂3243分别位于所述第二导杆321轴线的两相对侧。在所述全自动双头绕线装置100的工作过程中，铜线经所述第二导杆321的中部穿入，经所述抵接头322穿出，并依次绕设于所述第一勾线臂3242与所述第二勾线臂3243。

通过所述第三驱动件323、所述第四驱动件及所述第五驱动件313共同作用将铜线绕制于所述第一模具接头24，能够满足不同产品的不同厚度、高度需求，自动化程度与生产效率更高。

优选的，在本实施方式中，所述第三驱动件323、所述第四驱动件324及所述第五驱动件313均为电机。当然，在本发明的其他实施方式中，所述第三驱动件323、所述第四驱动件324及所述第五驱动件313也可以采用其他驱动方式，同样在本发明的保护范围内。

所述断线机构40为液压剪。通过设置所述断线机构40，将绕制于所述第一模具接头24的多余铜线剪断，得到成品线圈。

所述预热机构50为预热导管。通过设置所述预热机构50，使得所述第一模具接头24在与所述给线机构30对接工作前，为所述第一模具接头24预热，如此一来，当所述第一模具接头24与所述第二模具接头32抵接后，较高的温度可以软化细铜线，便于铜线初期在所述第一模具接头24上缠绕，有利于提升产品良率。

所述顶出机构60包括设置于所述第一基座21内的第一驱动件(图未示)、设置于所述第一侧壁211远离所述第二侧壁一侧并与所述第一驱动件连接的活动板62、设置于所述活动板62靠近所述机架10一侧的第二驱动件(图未示)及与所述第二驱动件连接的顶出杆(图未示)。

在所述顶出机构60的工作过程中，所述第一驱动件驱动所述活动板62沿所述第一侧壁211至所述第二侧壁方向移动，所述第二驱动件驱动所述顶出杆沿所述支撑台11的垂线方向移动。也就是说，当线圈成型于所述第一导杆241末端并经所述断线机构40剪断后，所述第一驱动件驱动所述活动板62移动，进而带动所述顶出杆伸入所述滑动头242靠近所述转盘23的一侧，所述第二驱动件驱动所述顶出杆移动后，所述顶出杆推动所述滑动头242沿所述第一导杆241滑动，将成型的线圈推出收集。

优选的，在本实施方式中，所述第一驱动件与所述第二驱动件均为电机。

优选的，在本实施方式中，所述给线机构30、所述断线机构40及所述预热机构50沿所述线圈成型机构20的周向依次间隔设置，所述顶出机构60设置于所述断线机构40与所述预热机构50之间。

优选的，在所述线圈成型机构20中，所述转盘23及所述第一模具接头24设置为双层结构，所述第二模具接头32、所述断线机构40及所述预热机构50设置为双层结构；

在第一层结构中，所述第一模具接头24、所述第二模具接头32、所述断线机构40及所述预热机构50处于同一高度平面；

在第二层结构中，所述第一模具接头24、所述第二模具接头32、所述断线机构40及所述预热机构50处于同一高度平面；

所述第一层结构与所述第二层结构之间的间距为10cm-20cm。

本发明还提供了一种全自动绕线方法，具体包括如下步骤：

步骤S10、将铜线装配于所述给线机构30并启动所述全自动双头绕线装置100；

步骤S20、所述预热机构50加热所述第一模具接头24，单位时间后，所述旋转支撑杆22旋转，进而带动所述第一模具接头24转动，经预热工序的所述第一模具接头24旋转至所述给线机构30；

步骤S30、所述第一模具接头24旋转至与所述第二模具接头32同轴后固定，所述第二模具接头32向靠近所述第一模具接头24方向移动并与所述第一模具接头24抵接，所述第二模具接头32将铜线绕制于所述第一模具接头24，单位时间后，所述第二模具接头32停止绕线，所述旋转支撑杆旋转22，进而带动所述第一模具接头24旋转至所述断线机构40；

步骤S40、所述断线机构40将所述第一模具接头24两侧的铜线剪断，单位时间后，所述旋转支撑杆22旋转，进而带动所述第一模具接头24旋转至空位，将绕制于所述第一模具接头24的线圈取出。

优选的，所述单位时间通过机架10的控制中心设置，所述单位时间T由公式计算得出：

Tη≤150℃；

其中，Q为所述第二模具接头所需绕线的总圈数，w为所述第二模具接头旋转的角速度，h为成品线圈的高度，d为成品线圈的厚度，η为所述预热机构的热效率。

与现有技术相比，本发明提供的全自动双头绕线装置，通过将所述线圈成型机构、所述给线机构、所述断线机构及所述预热机构设置成一体化装置，使得线圈的绕制在一台装置内实现，节约了生产场地的空间的同时，一个操作人员可以同时照看多台机器，提高了生产的效率，降低了生产成本；通过所述第三驱动件、所述第四驱动件及所述第五驱动件共同作用将铜线绕制于所述第一模具接头，能够满足不同产品的不同厚度、高度需求，自动化程度与生产效率更高；通过设置所述转盘、所述第一模具接头、所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构均为双层结构，使得所述全自动双头绕线装置的生产效率翻倍。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动双头绕线装置，其特征在于，包括具有支撑台的机架、安装于所述支撑台的线圈成型机构、给线机构、断线机构及预热机构，所述线圈成型机构包括安装于所述支撑台中心的第一基座、与所述第一基座旋转连接的旋转支撑杆、固设于所述旋转支撑杆的转盘及安装于所述转盘的多个第一模具接头，多个所述第一模具接头沿所述转盘的周向均匀分布，所述给线机构包括靠近所述第一基座安装于所述支撑台的第二基座及设置于所述第二基座的第二模具接头，绕线时，所述第一模具接头与所述第二模具接头相对设置，所述第二模具接头将铜线绕制于所述第一模具接头。

2.根据权利要求1所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，所述第一基座包括第一侧壁及与所述第一侧壁相对间隔设置的第二侧壁，所述全自动双头绕线装置还包括部分嵌设于所述第一基座内的顶出机构，所述顶出机构包括设置于所述第一基座内的第一驱动件、设置于所述第一侧壁远离所述第二侧壁一侧并与所述第一驱动件连接的活动板、设置于所述活动板靠近所述机架一侧的第二驱动件及与所述第二驱动件连接的顶出杆，所述第一驱动件驱动所述活动板沿所述第一侧壁至所述第二侧壁方向移动，所述第二驱动件驱动所述顶出杆沿所述支撑台的垂线方向移动。

3.根据权利要求2所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，所述第一模具接头包括安装于所述转盘并与所述旋转支撑杆垂直的第一导杆、设置于所述第一导杆远离所述转盘一端的滑动头及连接所述滑动头与所述第一导杆的弹性件，所述滑动头与所述第一导杆滑动连接，所述弹性件驱动所述滑动头向靠近所述转盘方向移动，且在弹性件的收缩状态下，所述滑动头远离所述转盘一端的表面与所述转盘之间的距离小于所述第一导杆远离所述转盘一端的表面与所述转盘之间的距离。

4.根据权利要求2或3所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，所述给线机构、所述断线机构及所述预热机构沿所述线圈成型机构的周向依次间隔设置，所述顶出机构设置于所述断线机构与所述预热机构之间。

5.根据权利要求1所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，所述第二模具接头包括至少部分伸出所述第二基座且呈空心结构的第二导杆、固设于所述第二导杆远离所述第二基座一端的抵接头、与所述第二导杆固定连接并驱动所述第二导杆沿轴向运动的第三驱动件、套设于所述第二导杆的勾爪及驱动所述勾爪沿所述第二导杆旋转的第四驱动件，所述勾爪包括本体部及自所述本体部沿所述第二导杆的径向延伸出的第一勾线臂及第二勾线臂，所述第一勾线臂与所述第二勾线臂分别位于所述第二导杆轴向的两相对侧；

所述全自动双头绕线装置工作时，铜线经所述第二导杆的中部穿入，经所述抵接头穿出，并依次绕设于所述第一勾线臂与所述第二勾线臂。

6.根据权利要求5所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，所述第二基座包括与所述支撑台固定连接的固定座、与所述固定座活动连接的活动座及驱动所述活动座沿所述第二导杆的轴向移动的第五驱动件，所述第二模具接头设置于所述活动座。

7.根据权利要求1所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，所述断线机构为液压剪，所述预热机构为预热导管。

8.根据权利要求1-7任一所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，在所述线圈成型机构中，所述转盘及所述第一模具接头设置为双层结构，所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构设置为双层结构；

在第一层结构中，所述第一模具接头、所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构处于同一高度平面；

在第二层结构中，所述第一模具接头、所述第二模具接头、所述断线机构及所述预热机构处于同一高度平面；

所述第一层结构与所述第二层结构之间的间距为10cm-20cm。

9.一种全自动绕线方法，提供如权利要求1-8任一所述的全自动双头绕线装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10、将铜线装配于所述给线机构并启动所述全自动双头绕线装置；

步骤S20、所述预热机构加热所述第一模具接头，单位时间后，所述旋转支撑杆旋转，进而带动所述第一模具接头转动，经预热工序的所述第一模具接头旋转至所述给线机构；

步骤S30、所述第一模具接头旋转至与所述第二模具接头同轴后固定，所述第二模具接头向靠近所述第一模具接头方向移动并与所述第一模具接头抵接，所述第二模具接头将铜线绕制于所述第一模具接头，单位时间后，所述第二模具接头停止绕线，所述旋转支撑杆旋转，进而带动所述第一模具接头旋转至所述断线机构；

步骤S40、所述断线机构将所述第一模具接头两侧的铜线剪断，单位时间后，所述旋转支撑杆旋转，进而带动所述第一模具接头旋转至空位，将绕制于所述第一模具接头的线圈取出。

10.根据权利要求9所述的全自动绕线方法，其特征在于，所述单位时间通过所述机架的控制中心设置，所述单位时间T由公式计算得出：

Tη≤150℃；

其中，Q为所述第二模具接头所需绕线的总圈数，w为所述第二模具接头旋转的角速度，h为成品线圈的高度，d为成品线圈的厚度，η为所述预热机构的热效率。

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