CN114220652B - 一种多联空心线圈绕圈结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多联空心线圈绕圈结构，其包括机架模组、飞叉模组、加热模组、治具移动模组、以及线桶模组；飞叉模组、加热模组、治具移动模组布置于机架模组的上表面，线桶模组设置于机架模组的一侧；线桶模组放置被卷线材，线桶模组上集成有张力器装置；飞叉模组包括飞叉支撑座、飞叉基座、飞叉模块、线嘴导针、飞叉轴，飞叉模块贯穿有飞叉轴，飞叉轴的外环周设置有线嘴导针，线嘴导针的转动盘连接第一转动电机的输出结构，第一转动电机驱动线嘴导针以飞叉轴为中心旋转作业，飞叉基座内贯穿有导针管、飞叉轴，飞叉基座支承于飞叉支撑座；其大幅提升作业效率，减少人工作业，增加实用性，节约企业的生产成本和设备的运行能耗。

Description

一种多联空心线圈绕圈结构

技术领域

本发明涉及模组转运的技术领域，具体为一种多联空心线圈绕圈结构。

背景技术

现有技术中空心线圈绕线方式存在很多种，但是在消费电子类无线充电发射器的绕线方式上，现有技术通过单轴绕线方式进行绕圈，单轴绕线方式存在加热过程时间较长、绕线效率低和产能低等问题。这一问题造成绕线机的运行能耗较高且绕线治具的使用寿命较短，无形中降低了绕线机的实用性，限制了无线充电发射器的多样性结构。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种多联空心线圈绕圈结构，其缩短加热时间，且通过成本更低的设备解决绕线效率低和产能低的技术问题，同时兼容不同圈数及层数的绕线方式切换，其大幅提升作业效率，减少人工作业，增加实用性，节约企业的生产成本和设备的运行能耗。

一种多联空心线圈绕圈结构，其包括：

机架模组；

飞叉模组；

加热模组；

治具移动模组；

以及线桶模组；

所述飞叉模组、加热模组、治具移动模组布置于所述机架模组的上表面，所述线桶模组设置于所述机架模组的一侧；

所述线桶模组放置被卷线材，所述线桶模组上集成有张力器装置；

所述飞叉模组包括飞叉支撑座、飞叉基座、飞叉模块、线嘴导针、飞叉轴，所述飞叉模块贯穿有所述飞叉轴，所述飞叉轴的外环周设置有线嘴导针，所述线嘴导针的转动盘连接第一转动电机的输出结构，所述第一转动电机驱动线嘴导针以飞叉轴为中心旋转作业，所述飞叉基座内贯穿有导针管、飞叉轴，所述飞叉基座支承于所述飞叉支撑座，所述飞叉基座还设置有丝杆驱动模组，所述丝杆驱动模组的输出端螺纹连接所述飞叉模块的内置丝杆螺母，所述丝杆驱动模组驱动飞叉模块轴向移动作业，所述飞叉轴的远离所述飞叉基座的一端设置有第一治具芯，所述第一治具芯根据空心线圈的内腔设置；

所述加热模组包括线夹、加热设备、第一驱动模组，所述第一驱动模组驱动线夹、加热设备移动，所述加热模组布置于所述第一治具芯的对应位置处，所述线夹用于夹持经过导针管的线芯、并将线芯导向插装入所述线嘴导针，所述加热设备用于加热绕圈的线芯、使线圈产生自粘效应、从而达到产品绕线紧凑稳定的效果；

所述治具移动模组包括三轴移动底座、治具框架，所述治具框架内设置有转动套，所述转动套的端面均匀环布有N个定位腔，每个定位腔内插装治具套，每个治具套内插装有第二治具芯配合插装于第一治具芯的前端插槽内，所述第二治具芯的远离第一治具芯的端部设置有第一气缸，每个第一气缸驱动第二治具芯前凸或后缩于所述治具套布置，所述治具框架还包括有用于驱动治具套轴向移动的第二驱动组件；所述转动套外接有第一驱动电机，所述第一驱动电机切换N个定位腔对应于所述第一治具芯的位置，完成N联空心线圈的绕圈作业。

其进一步特征在于：

所述第一驱动模组包括第一升降气缸、第二左右气缸、第三前后气缸、第四夹持气缸、第五位移气缸，所述第一升降气缸、第二左右气缸、第三前后气缸组合形成三轴移动框架，所述线夹通过第四夹持气缸驱动夹持作业，所述三轴移动框架的输出端固接所述第四夹持气缸的安装座，所述加热设备通过第五位移气缸驱动，所述第五位移气缸驱动加热设备朝向或远离第一治具芯的表面布置；

所述加热设备具体为一对，加热设备的第五位移气缸通过安装支架设置于所述第一驱动模组的对应框架位置，两个所述加热设备的出热面相向布置、且在工作状态下均朝向所述第一治具芯的表面；

所述加热设备具体为热风机；

所述第二驱动组件具体包括拨叉、第二升降气缸、第三轴向气缸，所述拨叉的下端固接所述第二升降气缸的上部输出端，所述第二升降气缸固装于所述第三轴向气缸的水平输出端，所述拨叉设置于所述转动套的后端区域的下方位置处，所述拨叉的前后具备轴向移动空间，每个所述治具套的对应于拨叉的位置均设置有对位插装结构，确保拨叉对治具套的可靠轴向移动；

所述治具框架的底板连接所述三轴移动底座的输出端，所述底板对应于拨叉的位置设置有避让缺口；

所述转动套的轴向后端通过导向柱固接有安装盘，所述安装盘上固设有N个第一气缸，第一气缸的活塞杆端贯穿所述安装盘后固接于所述第二治具芯的末端杆部，确保驱动独立稳定可靠；

所述转动套的外周的宽度方向部分区域环布有同步齿，所述治具框架的顶部设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端通过同步带连接所述同步齿，所述第一驱动电机驱动转动套旋转切换位置。

采用本发明的上述结构后，被卷线材通过线桶模组后沿着导针管行进到线夹，经过线夹后穿入线嘴导针，N个定位腔内的第二治具芯被顺次独立插装于第一治具芯的前端插槽，第二驱动组件带动治具套根据线圈的轴向长度进行前后位置调节，之后第一转动电机驱动线嘴导针转动，同时丝杆驱动模组驱动飞叉模块前后轴向移动，完成对应的单联空心线圈的绕圈，绕圈过程中，加热设备用于加热绕圈的线芯、使线圈产生自粘效应、从而达到产品绕线紧凑稳定的效果；之后通过第一驱动电机切换N个定位腔对应于第一治具芯的位置，完成N联空心线圈的绕圈作业，最后剪断线材，三轴移动底座将成品脱离绕线区域，将完成的成品取下，缩短加热时间，且通过成本更低的设备解决绕线效率低和产能低的技术问题，同时兼容不同圈数及层数的绕线方式切换，其大幅提升作业效率，减少人工作业，增加实用性，节约企业的生产成本和设备的运行能耗。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为图1的主视图结构示意图；

图3为图1的俯视图结构示意图；

图4为本发明的飞叉模组的立体图结构示意图；

图5为本发明的加热模组的立体图结构示意图；

图6为本发明的治具移动模组的立体图结构示意图；

图7为本发明的治具移动模组治具框架的立体结构示意图一；

图8为本发明的治具移动模组治具框架的立体结构示意图二；

图中序号所对应的名称如下：

机架模组10、飞叉模组20、飞叉支撑座21、飞叉基座22、飞叉模块23、线嘴导针24、飞叉轴25、转动盘26、第一转动电机27、导针管28、丝杆驱动模组29、第二电机291、滚珠丝杆结构292、加热模组30、线夹31、加热设备32、第一驱动模组33、第一升降气缸331、第二左右气缸332、第三前后气缸333、第四夹持气缸334、第五位移气缸335、安装支架34、治具移动模组40、剪切机构401、三轴移动底座41、Y轴电机412、Z轴电机413、治具框架42、底板421、避让缺口422、转动套43、导向柱431、安装盘432、定位腔44、治具套45、第二治具芯46、第一气缸47、第二驱动组件48、拨叉481、第二升降气缸482、第三轴向气缸483、第一驱动电机49、线桶模组50、张力器装置51、第一治具芯60、线芯70、三轴移动框架80。

具体实施方式

一种多联空心线圈绕圈结构，见图1-图8，其包括机架模组10、飞叉模组20、加热模组30、治具移动模组40以及线桶模组50；

飞叉模组20、加热模组30、治具移动模组40布置于机架模组10的上表面，线桶模组50设置于机架模组10的一侧；

线桶模组50放置被卷线材，线桶模组50上集成有张力器装置51，张力器装置51使得线被拉紧、确保后续作业；

飞叉模组20包括飞叉支撑座21、飞叉基座22、飞叉模块23、线嘴导针24、飞叉轴25，飞叉模块23贯穿有飞叉轴25，飞叉轴25的外环周设置有线嘴导针24，线嘴导针24的转动盘26连接第一转动电机27的输出结构，第一转动电机27驱动线嘴导针24以飞叉轴25为中心旋转作业，飞叉基座22内贯穿有导针管28、飞叉轴25，飞叉基座22支承于飞叉支撑座21，飞叉基座22还设置有丝杆驱动模组29，丝杆驱动模组29的输出端螺纹连接飞叉模块23的内置丝杆螺母，丝杆驱动模组29驱动飞叉模块23轴向移动作业，飞叉轴25的远离飞叉基座22的一端设置有第一治具芯60，第一治具芯60根据空心线圈的内腔设置；

加热模组30包括线夹31、加热设备32、第一驱动模组33，第一驱动模组33驱动线夹31、加热设备32移动，加热模组30布置于第一治具芯60的对应位置处，线夹31用于夹持经过导针管28的线芯70、并将线芯70导向插装入线嘴导针24，加热设备32用于加热绕圈的线芯、使线圈产生自粘效应、从而达到产品绕线紧凑稳定的效果；

治具移动模组40包括三轴移动底座41、治具框架42，治具框架42内设置有转动套43，转动套43的端面均匀环布有N个定位腔44，每个定位腔44内插装治具套45，每个治具套45内插装有第二治具芯46，第二治具芯46配合插装于第一治具芯60的前端插槽内，第二治具芯46的远离第一治具芯60的端部设置有第一气缸47，每个第一气缸47驱动第二治具芯46前凸或后缩于治具套45布置，治具框架42还包括有用于驱动治具套45轴向移动的第二驱动组件48；转动套43外接有第一驱动电机49，第一驱动电机49切换N个定位腔44对应于第一治具芯60的位置，完成N联空心线圈的绕圈作业。

具体实施例中，第一驱动模组33包括第一升降气缸331、第二左右气缸332、第三前后气缸333、第四夹持气缸334、第五位移气缸335，第一升降气缸331、第二左右气缸332、第三前后气缸333组合形成三轴移动框架80，线夹31通过第四夹持气缸334驱动夹持作业，三轴移动框架80的输出端固接第四夹持气缸334的安装座，加热设备32通过第五位移气缸335驱动，第五位移气缸335驱动加热设备32朝向或远离第一治具芯60的表面布置；

加热设备32具体为一对，加热设备32的第五位移气缸335通过安装支架34设置于第一驱动模组33的对应框架位置，两个加热设备32的出热面相向布置、且在工作状态下均朝向第一治具芯60的表面；加热设备32具体为热风机，其使得加热稳定可靠，且可以根据线的位置进行合理可靠调整作业；

第二驱动组件48具体包括拨叉481、第二升降气缸482、第三轴向气缸483，拨叉481的下端固接第二升降气缸482的上部输出端，第二升降气缸482固装于第三轴向气缸483的水平输出端，拨叉481设置于转动套43的后端区域的下方位置处，拨叉481的前后具备轴向移动空间，每个治具套45的对应于拨叉481的位置均设置有对位插装结构，确保拨叉481对治具套45的可靠轴向移动；

治具框架42的底板421连接三轴移动底座41的输出端，底板421对应于拨叉481的位置设置有避让缺口422；

转动套43的轴向后端通过导向柱431固接有安装盘432，安装盘432上固设有N个第一气缸47，第一气缸47的活塞杆端贯穿安装盘432后固接于第二治具芯46的末端杆部，确保驱动独立稳定可靠；

转动套43的外周的宽度方向部分区域环布有同步齿，治具框架42的顶部设置有第一驱动电机49，第一驱动电机49的输出端通过同步带连接同步齿，第一驱动电机49驱动转动套43旋转切换位置，确保传动稳定可靠。

具体实施例中，N的取值为4，转动套43的端面均匀环布有四个定位腔44，分别为第一工位、第二工位、第三工位和第四工位。

具体实施例的工作原理如下：

1线桶模组50放置被卷线材，被卷线材经过线桶模组50上方的张力器装置51，进行被卷线材的张力值设置，达到送线稳定，张力浮动小的效果，确保绕线的品质和产品稳定性；

2被卷线材穿过飞叉基座22里的导针管28，送到线嘴导针24处，加热模组30的第一升降气缸331把线夹31下移，第二左右气缸332位移至线嘴导针24处，第三前后气缸333将线夹31送至线嘴导针24处，第四夹持气缸334负责线夹31的张开与闭合，将被卷线材夹持在加热模组30的线夹31处，飞叉模块23放置在飞叉支撑座21上，确保飞叉模组20的安装牢靠和稳定性，飞叉模块23经过第二电机291的丝杆驱动模组29的滚珠丝杆结构292进行前后位置的精确送线，确保被卷线材的层数，同时线嘴导针24由第一转动电机27带动同步轮结构，进行同步旋转工作，进行相关参数的设定，达到产品要求的圈数；

3当产品在进行绕线时，加热模组30的第五位移气缸335将热风枪推至距离第一治具芯40-50mm的位置，对被卷线材进行加热，产品在被绕的同时，由于高温加热，产生自粘效应，从而达到产品绕线紧凑稳定的效果；

4由于产品不是单一线圈而是多联线圈，设计了四工位治具，当产品进行绕线时，第一组治具芯套组合，由治具移动模组40的X轴电机（被遮挡）、Y轴电机412、Z轴电机413将整个第一工位所对应的第二治具芯46位移至飞叉治具的第一治具芯60处，此时第一气缸47推动第二治具芯46插入第一治具芯60的，第二升降气缸482将拨叉481推出，第三轴向气缸483推动第二升降气缸482，从而带动治具套45位置至产品指定位置进行绕线，轴向的进给位置确保绕线的轴向距离；

5当完成第一产品时，治具移动模组40的三轴移动底座41的X轴电机（被遮挡）、Y轴电机412、Z轴电机413通过滚珠丝杆结构、进行退位避让；第一工位的芯套组合复位，产品粘在第二治具芯46上；治具移动模组40的第一驱动电机49带动第二工位的治具组合旋转90°，第二工位治具芯套组合，由治具移动模组40的三轴移动底座41位移至飞叉治具的第一治具芯60处，此时第一气缸47推动第二治具芯46插入第一治具芯60处，第二升降气缸482将拨叉481推出，第三轴向气缸483推动第二升降气缸482，从而带动治具套45位置至产品指定位置进行绕线，飞叉模组20进行产品绕线的圈数和层数，加热模块重复之前的动作；

6当完成产品的四联时，治具移动模组40移动至安全位置，治具移动模组40的剪切机构401负责把线剪断，治具移动模组40位移至下料区，此时，第四工位的第三轴向气缸483与第二升降气缸482推动治具套45，将产品从第二治具芯46上推至脱离，之后第三工位反转90度，重复之前的动作，产品脱离，直至第一工位脱离产品，整个产品的绕线工艺流程完成；

7四工位的治具芯套重新位移至飞叉治具的第一治具芯60位置，重复上述动作，完成整卷线材的绕线工艺流程。

其工作原理如下，被卷线材通过线桶模组后沿着导针管行进到线夹，经过线夹后穿入线嘴导针，N个定位腔内的第二治具芯被顺次独立插装于第一治具芯的前端插槽，第二驱动组件带动治具套根据线圈的轴向长度进行前后位置调节，之后第一转动电机驱动线嘴导针转动，同时丝杆驱动模组驱动飞叉模块前后轴向移动，完成对应的单联空心线圈的绕圈，绕圈过程中，加热设备用于加热绕圈的线芯、使线圈产生自粘效应、从而达到产品绕线紧凑稳定的效果；之后通过第一驱动电机切换N个定位腔对应于第一治具芯的位置，完成N联空心线圈的绕圈作业，最后剪断线材，三轴移动底座将成品脱离绕线区域，将完成的成品取下，缩短加热时间，且通过成本更低的设备解决绕线效率低和产能低的技术问题，同时兼容不同圈数及层数的绕线方式切换，其大幅提升作业效率，减少人工作业，增加实用性，节约企业的生产成本和设备的运行能耗。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于，其包括：

机架模组；

飞叉模组；

加热模组；

治具移动模组；

以及线桶模组；

所述飞叉模组、加热模组、治具移动模组布置于所述机架模组的上表面，所述线桶模组设置于所述机架模组的一侧；

所述线桶模组放置被卷线材，所述线桶模组上集成有张力器装置；

所述飞叉模组包括飞叉支撑座、飞叉基座、飞叉模块、线嘴导针、飞叉轴，所述飞叉模块贯穿有所述飞叉轴，所述飞叉轴的外环周设置有线嘴导针，所述线嘴导针的转动盘连接第一转动电机的输出结构，所述第一转动电机驱动线嘴导针以飞叉轴为中心旋转作业，所述飞叉基座内贯穿有导针管、飞叉轴，所述飞叉基座支承于所述飞叉支撑座，所述飞叉基座还设置有丝杆驱动模组，所述丝杆驱动模组的输出端螺纹连接所述飞叉模块的内置丝杆螺母，所述丝杆驱动模组驱动飞叉模块轴向移动作业，所述飞叉轴的远离所述飞叉基座的一端设置有第一治具芯，所述第一治具芯根据空心线圈的内腔设置；

所述加热模组包括线夹、加热设备、第一驱动模组，所述第一驱动模组驱动线夹、加热设备移动，所述加热模组布置于所述第一治具芯的对应位置处，所述线夹用于夹持经过导针管的线芯、并将线芯导向插装入所述线嘴导针，所述加热设备用于加热绕圈的线芯；

所述治具移动模组包括三轴移动底座、治具框架，所述治具框架内设置有转动套，所述转动套的端面均匀环布有N个定位腔，每个定位腔内插装治具套，每个治具套内插装有第二治具芯配合插装于第一治具芯的前端插槽内，所述第二治具芯的远离第一治具芯的端部设置有第一气缸，每个第一气缸驱动第二治具芯前凸或后缩于所述治具套布置，所述治具框架还包括有用于驱动治具套轴向移动的第二驱动组件；所述转动套外接有第一驱动电机，所述第一驱动电机切换N个定位腔对应于所述第一治具芯的位置，完成N联空心线圈的绕圈作业。

2.如权利要求1所述的一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于：所述第一驱动模组包括第一升降气缸、第二左右气缸、第三前后气缸、第四夹持气缸、第五位移气缸，所述第一升降气缸、第二左右气缸、第三前后气缸组合形成三轴移动框架，所述线夹通过第四夹持气缸驱动夹持作业，所述三轴移动框架的输出端固接所述第四夹持气缸的安装座，所述加热设备通过第五位移气缸驱动，所述第五位移气缸驱动加热设备朝向或远离第一治具芯的表面布置。

3.如权利要求1所述的一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于：所述加热设备具体为一对，加热设备的第五位移气缸通过安装支架设置于所述第一驱动模组的对应框架位置，两个所述加热设备的出热面相向布置、且在工作状态下均朝向所述第一治具芯的表面。

4.如权利要求2所述的一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于：所述加热设备具体为热风机。

5.如权利要求1所述的一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于：所述第二驱动组件具体包括拨叉、第二升降气缸、第三轴向气缸，所述拨叉的下端固接所述第二升降气缸的上部输出端，所述第二升降气缸固装于所述第三轴向气缸的水平输出端，所述拨叉设置于所述转动套的后端区域的下方位置处，所述拨叉的前后具备轴向移动空间，每个所述治具套的对应于拨叉的位置均设置有对位插装结构。

6.如权利要求5所述的一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于：所述治具框架的底板连接所述三轴移动底座的输出端，所述底板对应于拨叉的位置设置有避让缺口。

7.如权利要求1所述的一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于：所述转动套的轴向后端通过导向柱固接有安装盘，所述安装盘上固设有N个第一气缸，第一气缸的活塞杆端贯穿所述安装盘后固接于所述第二治具芯的末端杆部。

8.如权利要求7所述的一种多联空心线圈绕圈结构，其特征在于：所述转动套的外周的宽度方向部分区域环布有同步齿，所述治具框架的顶部设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端通过同步带连接所述同步齿，所述第一驱动电机驱动转动套旋转切换位置。

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