CN113823502A - 一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法，涉及电感器生产技术领域，本发明之绕线装置装置包括设备主体，设备主体包括底板，以及设置于底板上部的支撑组件、驱动组件、以及控制组件，支撑组件包括设置于底板顶角位置处的支腿，支腿上部设有工作板，工作板中部开设有圆形通孔，驱动组件包括设置与底板上部的电动第一伸缩杆，且电动第一伸缩杆输出端活动设置有圆柱，电动第一伸缩杆一端设有工形凸块，工形凸块在圆柱底部开设的工形槽口内壁滑动，圆柱穿过圆形通孔，且圆柱上端设有下固定座。本发明为一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法，本发明在贴片电感器生产过程中的绕线操作时具有效率高质量好的优点。

Description

一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法

技术领域

本发明涉及电感器生产技术领域，特别涉及一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法。

背景技术

贴片电感，又称为功率电感、大电流电感和表面贴装高功率电感，具有小型化，高品质，高能量储存和低电阻等特性，一般电子线路中的电感是空心线圈，或带有磁芯的线圈，只能通过较小的电流，承受较低的电压；而功率电感也有空心线圈的，也有带磁芯的，主要特点是用粗导线绕制，可承受数十安，数百，数千，甚至于数万安，功率贴片电感是分带磁罩和不带磁罩两种，主要由磁芯和铜线组成，在电路中主要起滤波和振荡作用，片式电感器主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器，常用的是绕线式和叠层式两种类型，前者是传统绕线电感器小型化的产物；后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品，绕线型的特点是电感量范围广，电感量精度高，损耗小，容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等，但不足之处是在进一步小型化方面受到限制，陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值，因而在高频回路中占据一席之地，TDK的NL系列电感为绕线型，0.01～100uH，精度5％，高Q值，可以满足一般需求，NLC型适用于电源电路，额定电流可达300mA；NLV型为高Q值，可与NL互换；NLFC有磁屏，适用于电源线，叠层型具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好，不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低，它与绕线片式电感器相比有诸多优点有尺寸小、有利于电路的小型化、磁路封闭、不会干扰周围的元器件、也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装，一体化结构，可靠性高，耐热性、可焊性好，形状规整，适合于自动化表面安装生产，TDK的MLK型电感，尺寸小，可焊性好，有磁屏，采用高密度设计，单片式结构，可靠性高；MLG型的感值小，采用高频陶瓷，适用于高频电路；MLK型工作频率为12GHz，高Q，低感值，相比较而言，最常用的为绕线型贴片电感。

绕线型贴片电感结构内部为不同材质的中心体，外部为缠绕在中心体上的铜线圈，结构简单，因此在生产绕线型贴片电感时，传统的生产方式为手工缠绕，手工缠绕的贴片电感有着绕线整齐，使用效果好，但是手工缠绕的贴片电感，生产效率低，人工成本高，

随着技术的发展与进步，一些自动绕线机械被生产出来，CN212136250U公开的一种贴片式三脚电感器自动绕线装置中的所述过线轴另一侧伸出所述加工箱体以及承载箱体外，所述承载箱体设有供所述过线轴上下移动的通孔，通孔呈椭圆状，出线件先伸出加工箱体再从该椭圆通孔伸出，因此第二驱动装置驱动其上下移动时，能于该通孔进行上下移动，但是随着第二驱动装置驱动其上下移动时无法根据铜线的宽度适配上下移动的速度，因此，在中心体上部缠绕铜线时，现有的机械无法根据铜线的粗细，配合铜线缠绕的速度，带动中心体上下移动，又或者机器带动中心体上下移动的速度与铜线缠绕的速度以及铜线的粗细相互匹配，最终造成每一圈铜线之间有缝隙，降低产品质量，现有的机械还需要手动上料，通过使用机械生产，生产效率有所提高，但生产质量有所下降，因此我们需要提出一种新的解决方案。

现有的绕线型贴片电感自动绕线装置存在无法自动上料，自动化程度低，以及绕线时无法保证铜线圈整齐，进而造成产品质量低的缺点，为此，我们提出一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法，可以有效解决背景技术中的无法自动上料，自动化程度低，以及绕线时无法保证铜线圈整齐，进而造成产品质量低的缺点问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种贴片电感器自动绕线装置，包括设备主体，所述设备主体包括底板，以及设置于底板上部的支撑组件、驱动组件、以及控制组件；

所述驱动组件包括设置与底板上部的电动第一伸缩杆、电动机以及转动架，所述电动第一伸缩杆输出端活动设置有圆柱，所述电动第一伸缩杆上端设有工形凸块，所述工形凸块在圆柱下端设有的工形凹槽内壁旋转，且所述圆柱上端设有下固定座，所述转动架位于所述电动机一侧，所述电动机输出端设有主皮带轮，所述主皮带轮与所述转动架上活动设置的从皮带轮通过皮带连接，所述从皮带轮上部设有主齿轮，所述主齿轮与所述圆柱上设有的从齿轮相互啮合；

所述控制组件包括设置于工作板侧部的控制箱，所述控制箱内部设有控制芯片。

优选地，所述控制箱外部设有数字按钮以及显示屏，所述数字按钮以及所述显示屏均与控制芯片电性连接。

优选地，所述支撑组件包括设置于底板顶角位置处的支腿，所述支腿上部设有工作板，所述工作板中部开设有圆形通孔,所述电动第一伸缩杆位于圆形通孔正下方,且所述圆柱穿过圆形通孔，所述工作板上部设有支架，所述支架上端设有电动第二伸缩杆，所述电动第二伸缩杆输出端下部活动设置有上固定座，所述电动第二伸缩杆下端设有工形凸块，所述工形凸块在固定座上端设有的工形凹槽内壁旋转，所述上固定座位于所述下固定座正上方。

优选地，所述电动第一伸缩杆、所述电动第二伸缩杆以及所述电动机均与控制芯片电性连接，控制芯片的主要作用是活动数字按钮输入的信号，并且根据信号控制电动第一伸缩杆上升的速度以及电动机的转速，其中电动机转速具体通过变频器调节。

优选地，所述设备主体还包括供线组件，所述供线组件包括相对设置于工作板下部的挂钩、以及转换圈，所述工作板上开设有导线通孔，所述导线通孔位于转换圈旁，且端部做圆弧处理，所述支架侧壁设有出线通孔，所述出线通孔端部做圆弧处理，圆弧处理的导线通孔以及出线通孔便于铜线移动。

优选地，所述转动架开设有第一通孔，所述第一通孔内部设有转轴，所述从皮带轮设置在所述转轴上方，所述转轴活动设置于第一通孔内壁。

优选地，所述工作板上方设有供料轨道、出料轨道以及储料箱，所述供料轨道以及所述出料轨道分别位于下固定座两侧，所述储料箱设置在所述底板上方，且位于所述出料轨道一端下方，所述供料轨道的主要作用是自动供料，所述出料轨道的主要作用是自动出料，所述储料箱的主要作用是储存生产好的产品，通过使用供料轨道、出料轨道以及储料箱，使得设备自动化程度更高。

一种贴片电感器自动绕线装置的绕线方法，所述绕线方法包括具体以下步骤：

S1：进行绕线准备，首先将大铜线原料圈挂在挂钩上，将导线一端穿过转换圈再从导线通孔上穿过工作板，最后从出线通孔中穿过支架，使得铜线位于上固定座与下固定座之间；

S2：将若干贴片电感的中心体按照顺序放置在供料轨道上，中心体自动滑至下固定座上，电动第二伸缩杆带动上固定座下移，固定中心体，导线插入中心体接入点；

S3：并且将导线直径通过数字按钮输入控制芯片中，控制芯片根据导线直径的长度控制电动第一伸缩杆上升的速度，使得电动机通过主皮带轮带动从皮带轮，进而在通过主齿轮带动从齿轮，最终带动圆柱旋转，在圆柱旋转一圈时间内，伴随着电动第一伸缩杆带动圆柱上移，进而带动下固定座上移的高度刚好为铜线直径；

S4：下固定座旋转的同时上移动，通过中心体带动上固定座旋转且一起上移，最终带动电动第二伸缩杆上移，下固定座以及上固定座带动中心体旋转实现绕线，旋转的同时上移，使得绕线整齐，每一层线圈之间没有空隙；

S5：绕线结束后，人工切断导线，电动第二伸缩杆带动上固定座不再固定中心体，下一个中心体下落，挤压绕线好的成品，成品从出料轨道中落入储料箱内。

优选地，所述同一批产品的生产，只需输入一次导线直径，且电动第一伸缩杆带动圆柱上下移动的同时，所述电动机带动圆柱旋转。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，控制芯片根据导线直径的长度控制电动第一伸缩杆上升的速度，使得电动机通过主皮带轮带动从皮带轮，进而在通过主齿轮带动从齿轮，最终带动圆柱旋转，在圆柱旋转一圈时间内，伴随着电动第一伸缩杆带动圆柱上移，进而带动下固定座上移的高度刚好为铜线直径，使得设备可以将铜线像人工一样整齐地缠绕在中心体上，与传统绕线机械相比不仅提高里绕线的工作效率还保证了绕线的质量，根据不同的铜线直径，本装置都可以将铜线缠绕在中心体上，且每层线圈之间不会出现缝隙，产品质量大大提高，与传统手工绕线相比，不仅保障了产品的质量，还提高了生产效率，节约了人力资源。

附图说明

图1为本发明一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法的整体结构示意图；

图2为本发明图1中C处的局部放大结构示意图；

图3为本发明图1中B处的局部放大结构示意图；

图4为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；

图5为本发明一种贴片电感器自动绕线装置的控制箱与控制芯片连接结构示意图；

图6为本发明一种贴片电感器自动绕线装置的电动第二伸缩杆与上固定座的正剖结构示意图；

图7为本发明一种贴片电感器自动绕线装置的绕线方法的流程图。

图中：1、底板；2、支腿；3、工作板；4、电动第一伸缩杆；5、圆柱；6、下固定座；7、电动机；8、主皮带轮；9、转动架；10、从皮带轮；11、主齿轮；12、从齿轮；13、支架；14、电动第二伸缩杆；15、上固定座；16、控制箱；17、控制芯片；18、数字按钮；19、显示屏；20、挂钩；21、转换圈；22、转轴；23、供料轨道；24、出料轨道；25、储料箱。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1-7所示，本实施例包括设备主体，设备主体包括底板1，以及设置于底板1上部的支撑组件、驱动组件、以及控制组件；

驱动组件包括设置与底板1上部的电动第一伸缩杆4、电动机7以及转动架9，电动第一伸缩杆4输出端活动设置有圆柱5，电动第一伸缩杆4上端设有工形凸块，工形凸块在圆柱5下端设有的工形凹槽内壁旋转，且圆柱5上端设有下固定座6，转动架9位于电动机7一侧，电动机7输出端设有主皮带轮8，主皮带轮8与转动架9上活动设置的从皮带轮10通过皮带连接，从皮带轮10上部设有主齿轮11，主齿轮11与圆柱5上设有的从齿轮12相互啮合；

控制组件包括设置于工作板3侧部的控制箱16，控制箱16内部设有控制芯片17。

控制箱16外部设有数字按钮18以及显示屏19，数字按钮18以及显示屏19均与控制芯片17电性连接。

支撑组件包括设置于底板1顶角位置处的支腿2，支腿2上部设有工作板3，工作板3中部开设有圆形通孔,电动第一伸缩杆4位于圆形通孔正下方,且圆柱5穿过圆形通孔，工作板3上部设有支架13，支架13上端设有电动第二伸缩杆14，电动第二伸缩杆14输出端下部活动设置有上固定座15，电动第二伸缩杆14下端设有工形凸块，工形凸块在上固定座15上端设有的工形凹槽内壁旋转，上固定座15位于下固定座6正上方。

电动第一伸缩杆4、电动第二伸缩杆14以及电动机7均与控制芯片17电性连接，控制芯片17的主要作用是活动数字按钮18输入的信号，并且根据信号控制电动第一伸缩杆4上升的速度以及电动机7的转速，其中电动机7转速具体通过变频器调节。

设备主体还包括供线组件，供线组件包括相对设置于工作板3下部的挂钩20、以及转换圈21，工作板3上开设有导线通孔，导线通孔位于转换圈21旁，且端部做圆弧处理，支架13侧壁设有出线通孔，出线通孔端部做圆弧处理，圆弧处理的导线通孔以及出线通孔便于铜线移动。

转动架9开设有第一通孔，第一通孔内部设有转轴22，从皮带轮10设置在转轴22上方，转轴22活动设置于第一通孔内壁。

工作板3上方设有供料轨道23、出料轨道24以及储料箱25，供料轨道23以及出料轨道24分别位于下固定座6两侧，储料箱25设置在底板1上方，且位于出料轨道24一端下方，供料轨道23的主要作用是自动供料，出料轨道24的主要作用是自动出料，储料箱25的主要作用是储存生产好的产品，通过使用供料轨道23、出料轨道24以及储料箱25，使得设备自动化程度更高。

一种贴片电感器自动绕线装置的绕线方法，绕线方法包括具体以下步骤：

S1：进行绕线准备，首先将大铜线原料圈挂在挂钩20上，将导线一端穿过转换圈21再从导线通孔上穿过工作板3，最后从出线通孔中穿过支架13，使得铜线位于上固定座15与下固定座6之间；

S2：将若干贴片电感的中心体按照顺序放置在供料轨道23上，中心体自动滑至下固定座6上，电动第二伸缩杆14带动上固定座15下移，固定中心体，导线插入中心体接入点；

S3：并且将导线直径通过数字按钮18输入控制芯片17中，控制芯片17根据导线直径的长度控制电动第一伸缩杆4上升的速度，使得电动机7通过主皮带轮8带动从皮带轮10，进而在通过主齿轮11带动从齿轮12，最终带动圆柱5旋转，在圆柱5旋转一圈时间内，伴随着电动第一伸缩杆4带动圆柱5上移，进而带动下固定座6上移的高度刚好为铜线直径；

S4：下固定座6旋转的同时上移动，通过中心体带动上固定座15旋转且一起上移，最终带动电动第二伸缩杆14上移，下固定座6以及上固定座15带动中心体旋转实现绕线，旋转的同时上移，使得绕线整齐，每一层线圈之间没有空隙；

S5：绕线结束后，人工切断导线，电动第二伸缩杆14带动上固定座15不在再固定中心体，下一个中心体下落，挤压绕线好的成品，成品从出料轨道24中落入储料箱25内。

同一批产品的生产，只需输入一次导线直径，且电动第一伸缩杆4带动圆柱5上下移动的同时，电动机7带动圆柱5旋转。

本发明的工作原理为：请参照图1-7所示，本发明为一种贴片电感器自动绕线装置及绕线方法，首先进行绕线准备，先将大铜线原料圈挂在挂钩20上，将导线一端穿过转换圈21再从导线通孔上穿过工作板3，最后从出线通孔中穿过支架13，使得铜线位于上固定座15与下固定座6之间，将若干贴片电感的中心体按照顺序放置在供料轨道23上，中心体自动滑至下固定座6上，电动第二伸缩杆14带动上固定座15下移，固定中心体，导线插入中心体接入点，并且将导线直径通过数字按钮18输入控制芯片17中，控制芯片17根据导线直径的长度控制电动第一伸缩杆4上升的速度，使得电动机7通过主皮带轮8带动从皮带轮10，进而在通过主齿轮11带动从齿轮12，最终带动圆柱5旋转，在圆柱5旋转一圈时间内，伴随着电动第一伸缩杆4带动圆柱5上移，进而带动下固定座6上移的高度刚好为铜线直径，下固定座6旋转的同时上移动，通过中心体带动上固定座15旋转且一起上移，最终带动电动第二伸缩杆14上移，下固定座6以及上固定座15带动中心体旋转实现绕线，旋转的同时上移，使得绕线整齐，每一层线圈之间没有空隙，绕线结束后，人工切断导线，电动第二伸缩杆14带动上固定座15不再固定中心体，下一个中心体下落，挤压绕线好的成品，成品从出料轨道24中落入储料箱25内，完成自动生产。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：包括设备主体，所述设备主体包括底板(1)，以及设置于底板(1)上部的支撑组件、驱动组件、以及控制组件；

所述驱动组件包括设置与底板(1)上部的电动第一伸缩杆(4)、电动机(7)以及转动架(9)，所述电动第一伸缩杆(4)输出端活动设置有圆柱(5)，且所述圆柱(5)上端设有下固定座(6)，所述转动架(9)位于所述电动机(7)一侧，所述电动机(7)输出端设有主皮带轮(8)，所述主皮带轮(8)与所述转动架(9)上活动设置的从皮带轮(10)通过皮带连接，所述从皮带轮(10)上部设有主齿轮(11)，所述主齿轮(11)与所述圆柱(5)上设有的从齿轮(12)相互啮合；

所述控制组件包括设置于工作板(3)侧部的控制箱(16)，所述控制箱(16)内部设有控制芯片(17)。

2.根据权利要求1所述的一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：所述控制箱(16)外部设有数字按钮(18)以及显示屏(19)，所述数字按钮(18)以及所述显示屏(19)均与控制芯片(17)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：所述支撑组件包括设置于底板(1)顶角位置处的支腿(2)，所述支腿(2)上部设有工作板(3)，所述工作板(3)中部开设有圆形通孔,所述电动第一伸缩杆(4)位于圆形通孔正下方,且所述圆柱(5)穿过圆形通孔，所述工作板(3)上部设有支架(13)，所述支架(13)上端设有电动第二伸缩杆(14)，所述电动第二伸缩杆(14)输出端下部活动设置有上固定座(15)，所述上固定座(15)位于所述下固定座(6)正上方。

4.根据权利要求3所述的一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：所述电动第一伸缩杆(4)、所述电动第二伸缩杆(14)以及所述电动机(7)均与控制芯片(17)电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：所述设备主体还包括供线组件，所述供线组件包括相对设置于工作板(3)下部的挂钩(20)、以及转换圈(21)，所述工作板(3)上开设有导线通孔，所述导线通孔位于转换圈(21)旁，且端部做圆弧处理，所述支架(13)侧壁设有出线通孔，所述出线通孔端部做圆弧处理。

6.根据权利要求1所述的一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：所述转动架(9)开设有第一通孔，所述第一通孔内部设有转轴(22)，所述从皮带轮(10)设置在所述转轴(22)上方。

7.根据权利要求6所述的一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：所述工作板(3)上方设有供料轨道(23)、出料轨道(24)以及储料箱(25)，所述供料轨道(23)以及所述出料轨道(24)分别位于下固定座(6)两侧，所述储料箱(25)设置在所述底板(1)上方，且位于所述出料轨道(24)一端下方。

8.根据权利要求1所述的一种贴片电感器自动绕线装置，其特征在于：所述主齿轮(11)高度大于所述从齿轮(12)长度。

9.一种贴片电感器自动绕线装置的绕线方法，其特征在于：所述的一种贴片电感器自动绕线装置为权利要求1-8中任意一项所述的一种贴片电感器自动绕线装置，所述绕线方法包括具体以下步骤：

S1：进行绕线准备，首先将大铜线原料圈挂在挂钩(20)上，将导线一端穿过转换圈(21)再从导线通孔上穿过工作板(3)，最后从出线通孔中穿过支架(13)，使得铜线位于上固定座(15)与下固定座(6)之间；

S2：将若干贴片电感的中心体按照顺序放置在供料轨道(23)上，中心体自动滑至下固定座(6)上，电动第二伸缩杆(14)带动上固定座(15)下移，固定中心体，导线插入中心体接入点；

S3：并且将导线直径通过数字按钮(18)输入控制芯片(17)中，控制芯片(17)根据导线直径的长度控制电动第一伸缩杆(4)上升的速度，使得电动机(7)通过主皮带轮(8)带动从皮带轮(10)，进而在通过主齿轮(11)带动从齿轮(12)，最终带动圆柱(5)旋转，在圆柱(5)旋转一圈时间内，伴随着电动第一伸缩杆(4)带动圆柱(5)上移，进而带动下固定座(6)上移的高度刚好为铜线直径；

S4：下固定座(6)旋转的同时上移动，通过中心体带动上固定座(15)旋转且一起上移，最终带动电动第二伸缩杆(14)上移，下固定座(6)以及上固定座(15)带动中心体旋转实现绕线，旋转的同时上移，使得绕线整齐，每一层线圈之间没有空隙；

S5：绕线结束后，人工切断导线，电动第二伸缩杆(14)带动上固定座(15)不在再固定中心体，下一个中心体下落，挤压已经绕线好的成品，成品从出料轨道(24)中落入储料箱(25)内。

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