CN114758888B - 一种电感绕线机构及电感自动绕线设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电感绕线机构及电感自动绕线设备，包括夹具，夹具包括互相配合的定夹板和动夹板，动夹板向定夹板一侧转动以夹住电感的一端，使电感的另一端悬空；定夹板与动夹板由驱动装置驱动同时旋转和后退，使导线绕在电感悬空的磁芯上；还包括压线座，压线座上上下滑动式安装压线顶针；压线顶针压紧导线；压线座设有压槽，压槽位于压线顶针与电感之间；当导线被焊接于电感的两个焊脚上时，张紧的导线由可升降的压爪压入压槽内而断线。本发明可实现自动绕线，绕线完成后自动将线头切断，作业效率高。

Description

一种电感绕线机构及电感自动绕线设备

技术领域

本发明属于电感制造技术领域，具体涉及一种电感自动绕线设备。

背景技术

贴片电感需要将导线绕在磁芯上，绕线时需要将电感可靠地夹紧，再旋转电感，将导线绕在磁芯上。现有的一种自动绕线设备夹具如CN212209214U记载，包括：不动板，不可移动地固定在夹具安装板上，可动板，呈L型，L行的拐角位置可旋转地固定在夹具安装板上，L型的一侧与不动板配合并且该配合的一侧的一端与不动板形成用以对磁芯进行夹持的夹口，所述L型的背离不动板的一端抵靠在夹具弹簧上，所述夹具弹簧的另一端抵靠在夹具安装板上，并且所述夹具弹簧始终处于被压缩的状态以使得可动板始终具有向着夹紧方向旋转的趋势。该夹具结构的夹具能够自动地实现夹紧或者松开，不需要人工参与。

然而该绕线夹具在绕线和点焊完成后仍然需要手动将多余的线头剪断，作业效率低。此外，当需要将两根导线同时绕制时，两根导线之间的松紧度会出现差异，影响电感的绕线品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种电感绕线机构，以解决绕线和点焊完成后需要手动将多余的线头剪断，作业效率低的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种电感绕线机构，包括夹具，所述夹具包括互相配合的定夹板和动夹板，所述动夹板向所述定夹板一侧转动以夹住电感的一端，使电感的另一端悬空；所述定夹板与动夹板由驱动装置驱动同时旋转和后退，使导线绕在电感悬空的磁芯上；

还包括压线座，所述压线座上安装压线顶针；所述压线顶针压紧导线；所述压线座设有压槽，所述压槽位于压线顶针与电感之间；

当所述导线被焊接于所述电感的两个焊脚上时，张紧的多余导线由可升降的压爪压入所述压槽内而断线。

优选的，压线座包括压线座一和压线座二，所述压线座一固定于所述定夹板上，所述压线座一上安装压线顶针一；所述压线座二靠近动夹板一侧，所述压线座二上安装压线顶针二；所述压线顶针一和压线顶针二分别压紧多余导线的两端处；

所述压槽包括压槽一和压槽二，所述压槽一位于压线顶针一与电感之间，压槽二位于压线顶针二与电感之间。

优选的，所述定夹板和压线座二上分别安装柱一和柱二，导线由压线顶针一压紧后张紧于柱一上再绕在第一焊脚上，完成绕线后的导线绕在第二焊脚上后张紧于柱二上，再由压线顶针二压紧。

优选的，还包括两根并列地安装于固定套上的针嘴，用于引导导线移动，导线从线盘上放卷后穿过针嘴；所述固定套由旋转驱动件驱动旋转，所述旋转驱动件由三轴滑台驱动在三轴坐标系内移动。

优选的，两根柱一沿左前-右后式的斜线方向安装于所述定夹板上，两根柱二沿左前-右后式的斜线方向安装于压线座二上；两个所述针嘴旋转至平行于所述柱一的角度时将两根导线分别绕在两根柱一上，然后再调整角度将两根导线同时绕在电感的第一焊脚上；两根所述针嘴旋转至平行于所述柱二的角度时将两根导线分别绕在两根柱二上。

优选的，每个所述压线顶针包括顶针本体和针套，所述针套分别固定于所述压线座一和压线座二上，所述针套上侧的套座由压线座支撑，所述顶针本体的尾部滑动式插入所述针套内，顶针本体的头部将导线压在所述套座上。

优选的，所述顶针本体的尾部安装弹性件，所述弹性件的顶部抵接所述压线座；所述压线顶针的正下方安装气缸一，所述气缸一的活塞杆上安装顶棒，所述气缸一驱动所述顶棒向上顶起所述顶针本体而释放导线。

优选的，所述针套的套座四周设有一圈凸缘，用于张紧导线。

进一步的，还包括用于吸废线的吸筒，所述吸筒的进线端下侧设有斜切口，当所述顶针本体被顶起时，所述吸筒由直线驱动件向顶针本体移动，使斜切口位于所述压线顶针的上方。

本发明的另一目的是提供一种电感自动绕线设备，实现自动绕线、焊接、剪线、排废线和下料。

电感自动绕线设备包括输送机构以及上述绕线机构；

所述输送机构上等间距地安装多组所述夹具和压线座，所述输送机构用于依次将每组所述夹具和压线座送至上料工位、绕线工位、焊接工位和排废料工位；

其中，所述针嘴和所述气缸一位于所述绕线工位上，所述吸筒位于所述排废料工位上；

所述焊接工位上设置焊接器、所述压爪和剪线刀，所述压爪由气缸二驱动升降；所述剪线刀位于所述压线座的上游，所述剪线刀由气缸三驱动将张紧于绕线工位和焊接工位之间的导线剪断，所述气缸三由气缸四驱动升降。

本发明的有益效果是：

本发明的压线座设有压槽，压槽位于压线顶针与电感之间，当导线被焊接于电感的两个焊脚上时，张紧的导线由压爪压入所述压槽内而自动将导线拉断，使导线从电感的焊脚上切断、脱落，不需要人工切线，工作效率高。

本发明的定夹板和压线座二上分别安装柱一和柱二，用于绕线时将导线绕在柱一和柱二上，更进一步张紧导线；同时两根柱一沿左前-右后式的斜线方向安装于所述定夹板上，两根柱二沿左前-右后式的斜线方向安装于压线座二上；绕线时，两根竖直的针嘴将导线引导至需要的位置，并且针嘴旋转至于柱一和柱二对应的角度，先后将导线绕在柱一、电感和柱二上，从而利用夹具、压线座、压线顶针、柱一、柱二、针嘴、三轴滑台和电感自身之间的互相配合，实现了将两根导线同时张紧绕线的效果，保证了绕线品质。

本发明通过电感自动绕线设备的整体布局，实现了自动上料、绕线、焊接、剪线、排废线和下料，提高了生产的自动化程度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构俯视示意图；

图2是本发明的上料工位结构示意图；

图3是本发明的夹具放大结构示意图；

图4是本发明的绕线工位结构示意图，图中省略了压线顶针一上的弹性件；

图5是本发明的绕线工位另一视角的结构示意图；

图6是本发明的焊接工位结构示意图，图中省略了压缩弹簧和弹性件；

图7是本发明的排废料工位结构示意图，图中省略了压缩弹簧；

图8是本发明的下料工位结构示意图；

图9是本发明的压线顶针示意图；

图10和图11是本发明实施例2的绕线过程示意图。

图中标记为：100、上料工位；103、托块；200、绕线工位；201、气缸一；202、顶棒；203、针嘴；204、固定套；205、直线滑台一；206、旋转电机一；207、旋转驱动件；208、三轴滑台；209、公套；300、焊接工位；301、气缸二；302、压爪；303、焊接器；304、焊接头；305、剪线刀；306、气缸四；400、排废料工位；401、吸筒；402、斜切口；500、下料工位；501、储料筒；600、线盘；700、输送机构；701、定夹板；702、动夹板；703、工件槽；704、压缩弹簧；705、推杆；706、母套；707、压线座一；708、压线座二；709、压线顶针一；710、压线顶针二；711、顶针本体；712、针套；713、定位槽；714、弹性件；715、套座；716、凸缘；717、压槽一；718、压槽二；719、柱一；720、柱二；721、支撑板；722、分度转盘；723、转块；800、电感；801、磁芯；802、第一焊脚；803、第二焊脚。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种电感绕线机构，如图3所示，电感800包括磁芯801，磁芯801的两端分别设有第一焊脚802和第二焊脚803，第一焊脚802和第二焊脚803处设有用于定位导线的线槽，导线穿过线槽再绕在磁芯上。本电感绕线机构主要包括夹具、压线座、压线顶针与针嘴。

请参考图2和图3，夹具可旋转地安装于输送机构700上，本实施例的输送机构700以分度转盘为例进行说明。夹具包括互相配合的定夹板701和动夹板702，定夹板701上设有工件槽703，电感800的部分磁芯801由工件槽703定位。动夹板702铰接于定夹板701上，动夹板702由压缩弹簧704向定夹板701一侧压紧于动夹板702上，以夹住磁芯801的一端，使磁芯801的另一端悬空。当动夹板702受到外力推动时会向外旋转而张开，并且挤压压缩弹簧704，从而松开电感800，此时可以将电感800从夹具上取走。动夹板702受到的外力可以来自一根推杆705，该推杆705受到气缸驱动而推动动夹板702。

因为磁芯801是部分悬空的，为了使磁芯801能平稳地上料，在该悬空部分下方还安装托块103，托块103安装于气缸五上。上料时，托块103由气缸五驱动向上移动，直至托住磁芯801的悬空部分，然后动夹板702夹紧磁芯801，气缸五驱动托块103向下移动复位。

请参考图4和图5，夹具由驱动装置驱动同时旋转和后退，使导线绕在电感800悬空的磁芯801上。该驱动装置具体包括直线滑台一205和安装于直线滑台一205上的旋转电机一206，旋转电机一206的输出端安装公套209，公套209键配合于一个母套706上，该母套706固定于一个传动组件上，并且水平地伸出于分度转盘722外，由该传动组件带动夹具旋转。其中，传动组件可以是皮带轮传动系，即由两个从动轮与齿轮带配合实现传动，夹具的定夹板701后侧固定安装竖立的转块723，该转块723由从动轮带动夹具旋转。绕线时，旋转电机一206由直线滑台一205驱动，向母套706的方向移动，使公套209与母套706键配合，从而带动夹具旋转；绕线完成后，直线滑台一205驱动旋转电机一206复位，使公套209与母套706分离，使分度转盘722可以将绕线后的夹具转至下一个工位。

压线座上安装压线顶针，压线顶针压紧导线的端部，使导线能可靠地卷绕于磁芯801上。具体地，压线座包括压线座一707和压线座二708，压线座一707由螺丝固定于定夹板701上，压线座一707上安装压线顶针一709；压线座二708固定于分度转盘722上，并且位于靠近动夹板702的一侧，压线座二708呈L型，向夹具一侧弯折，压线座二708与夹具之间留有空隙，压线座二708上安装压线顶针二710；压线顶针一709和压线顶针二710分别压紧导线的两端处。

请参考图9，每个压线顶针包括顶针本体711和针套712，顶针本体711和针套712的纵剖面均为T型。两个针套712分别固定于压线座一707和压线座二708上，针套712上侧的套座715由压线座支撑，针套712的下侧伸入压线座的下方。顶针本体711的尾部滑动式插入针套712内，针套712对顶针本体711的上下滑动起导向作用，顶针本体711的头部将导线压在套座715上，夹紧导线。

顶针本体711的尾部设有环形的安装槽，顶针本体711上安装弹性件714请参考图5，弹性件714的顶部抵接压线座，底部固定于安装槽内，弹性件714将顶针本体711向下拉，使其将导线压紧于套座715上，弹性件714优选为压簧。压线顶针的正下方安装气缸一201，气缸一201的活塞杆上安装顶棒202，绕线完成后，气缸一201驱动顶棒202向上顶起顶针本体711，从而释放切断的废线头。

为了在绕线过程中更可靠地张紧导线，在针套712的套座715四周设有一圈凸缘716，凸缘716向上顶住导线，将导线张紧。

当导线绕制完成后，需要将导线从电感800的焊脚上剪断，本实施例在压线座设有压槽，压槽位于压线顶针与电感800之间。请参考图6，在焊接工位300上安装气缸二301，气缸二301的活塞杆上安装压爪302，气缸二301驱动压爪302上下移动。待机状态下，压爪302位于压槽的正上方，当导线被焊接于电感800的两个焊脚上时，焊接头304压住焊脚上的导线，导线的另一端由压线顶针压紧，此时压爪302由气缸二301压入压槽内，将绕制多余的导线从焊脚上绷断。

压槽包括压槽一717和压槽二718，压槽一717位于压线顶针一709与电感800之间，压槽二718位于压线顶针二710与电感800之间。压槽一717和压槽二718的上方均安装压爪302，两个压爪302由两个气缸二301单独驱动，分别对两段导线进行断线。

本实施例的工作过程为：

将电感800磁芯801的一端上料于定夹板701的工件槽703上，动夹板702活动，夹紧磁芯801的一端；

气缸一201顶起压线顶针一709下方的顶棒202，将压线顶针一709的顶针本体711顶起，然后将导线插入该顶针本体711与套座715之间的缝隙内，气缸一201立即复位顶棒202，顶针本体711被弹性件714向下拉，将导线自动夹紧于套座715之间；

将导线穿过第一焊脚802的线槽，直线滑台一205驱动旋转电机一206向前移动，使公套209与母套706键配合，带动夹具旋转，将导线绕在磁芯801上，同时匀速地向外移动导线，将导线均匀地绕制于磁芯801上；

绕制完成后，旋转电机一206停止动作，直线滑台一205向后复位旋转电机一206，公套209与母套706脱离；将导线穿过第二焊脚803，再顶起压线顶针二710，将导线的另一端压紧于压线座二708上；

焊接器303将导线焊接于焊脚上，每个焊脚处焊接完成时，焊接器303的焊接头304暂时压紧焊脚，等待压爪302由气缸二301驱动将张紧的导线压入压槽一717或者压槽二718内，将导线从焊脚处绷断；

然后同时松开压线顶针一709和压线顶针二710，排走废线头；松开动夹板702，取走绕好的电感800。

实施例2

本实施例将两根导线同时绕制于电感800磁芯801上。本实施例与实施例1的区别在于，定夹板701和压线座二708上分别安装柱一719和柱二720，柱一719和柱二720都为圆柱体，柱一719、柱二720的顶部设有限位凸起。导线由压线顶针一709压紧后张紧于柱一719上，再经过第一焊脚802；完成绕线后的导线经过第二焊脚803上后张紧于柱二720上，再由压线顶针二710压紧。

请参考图4至图6，为了实现自动供线，本实施例还包括两根并列地安装于固定套204上的针嘴203，用于引导导线移动，针嘴203内设有针孔，导线从线盘600上放卷后穿过针嘴203，需要说明的是，线盘600体积和自重大，因此只有受到针嘴203足够大的牵引力时才会旋转放线，所以放线时导线是绷紧的。

固定套204由旋转驱动件207驱动在水平面内旋转，旋转驱动件207由三轴滑台208驱动，在三轴坐标系内移动，将针嘴203和导线移动至设定的坐标点上。需要注意的是，由三轴滑台208驱动针嘴203匀速地后退，将导线均匀地绕制于磁芯上。

请参考图10和图11，两根柱一719沿左前-右后式的斜线方向安装于定夹板701上，旋转驱动件207旋转固定套204的角度，使两个针嘴203的连线方向平行于柱一719，然后三轴滑台208驱动针嘴203移动，将两根导线分别绕在两根柱一719上，然后旋转驱动件207再调整两个针嘴203的连线方向，使其平行于线槽的方向，再移动针嘴203，将两根导线同时绕在第一焊脚802的线槽内，然后再将固定套204旋转90°，使位于前侧的针嘴203转动至左侧，使两根导线可以同时绕线于磁芯801上，同时三轴滑台208将两根针嘴203整体移动至电感800的左侧，保证绕线过程中导线呈张紧状态。因此，本实施例利用柱一719特定的排列分布方向，与针嘴203的移动和旋转动作配合，将两根导线始终呈张紧状态有序、可靠、稳定地送入第一焊脚802内，不会出现两根导线其中一根过紧、另一根过松的现象，保证了绕线品质。

类似地，两根柱二720沿左前-右后式的斜线方向安装于压线座二708上。完成绕线后，旋转驱动件207将两根针嘴203的连线方向旋转至平行于柱二720的方向时，将两根导线分别绕在两根柱二720上，然后再调整固定套的角度，将两根导线沿同一直线引入压线顶针二的下方，用压线顶针二710压紧导线。

请参考图7，本实施例还包括用于吸废线的吸筒401，吸筒401连接负压发生器，吸筒401的进线端下侧设有斜切口402，当顶针本体711被顶起时，吸筒401由直线驱动件(例如气缸、丝杆或者滑台等)向顶针本体711移动，使两个吸筒401的斜切口402从上方分别罩住两个压线顶针，然后打开电磁阀，利用负压将废线头吸走。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供一种包含实施例1或者实施例2所述绕线机构的电感自动绕线设备。

如图1所示，输送机构700为分度转盘722，分度转盘722上等间距地安装多组夹具和压线座，输送机构700依次将每组夹具和压线座送至上料工位100、绕线工位200、焊接工位300、排废料工位400和下料工位500。当需要绕制两层导线时，可以在分度转盘722的外围重复设置两轮上述工位，从而重复进行两层绕线。

其中，推杆705位于上料工位100和下料工位500上，托块103和气缸五位于上料工位100上，针嘴203和气缸一201位于绕线工位200上，吸筒401位于排废料工位400上。

焊接工位300上设置焊接器303、压爪302和剪线刀305。焊接器303安装于二轴滑台上，由二轴滑台驱动向夹具的方向平移，以及做升降运动，利用焊接头304点焊焊脚。剪线刀305位于压线座的上游，剪线刀305是现有产品，它是气动剪刀，由气缸三驱动实现剪线动作，气缸三安装于气缸四306上，气缸三由气缸四306驱动升降。完成一个产品的绕线后，气缸四306降下剪线刀305，剪线刀305由气缸三驱动将张紧于绕线工位200和焊接工位300之间的导线剪断，然后气缸四306向上复位剪线刀。

请参考图8，下料工位500上还设有储料筒501，下料时，推杆705再次挤压动夹板702和压缩弹簧704，使动夹板702松开电感800，电感800掉落至下方的储料筒501内。

请参考图1和图4，分度转盘722的上方固定安装圆形的支撑板721，支撑板721支撑上料工位100的推杆705气缸、焊接工位300的压爪302和剪线刀305(以及它们的气缸)、以及下料工位500的推杆及其气缸等，当分度转盘722带动各个夹具旋转时，工位上的上述部件保持在固定的位置上不动，实现上料、绕线、焊接、下料等功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电感绕线机构，包括夹具，所述夹具包括互相配合的定夹板和动夹板，所述动夹板向所述定夹板一侧转动以夹住电感的一端，使电感的另一端悬空；所述定夹板与动夹板由驱动装置驱动同时旋转和后退，使导线绕在电感悬空的磁芯上；其特征在于：

还包括压线座，所述压线座上上下滑动式安装压线顶针；所述压线顶针压紧导线；所述压线座设有压槽，所述压槽位于压线顶针与电感之间；

当所述导线被焊接于所述电感的两个焊脚上时，张紧的导线由可升降的压爪压入所述压槽内而断线。

2.根据权利要求1所述的电感绕线机构，其特征在于，压线座包括压线座一和压线座二，所述压线座一固定于所述定夹板上，所述压线座一上安装压线顶针一；所述压线座二靠近动夹板一侧，所述压线座二上安装压线顶针二；所述压线顶针一和压线顶针二分别压紧导线的不同位置；

所述压槽包括压槽一和压槽二，所述压槽一位于压线顶针一与电感之间，压槽二位于压线顶针二与电感之间。

3.根据权利要求2所述的电感绕线机构，其特征在于，所述电感包括磁芯，所述磁芯的两端分别设有第一焊脚和第二焊脚；所述定夹板和压线座二上分别安装柱一和柱二，导线由压线顶针一压紧后张紧于柱一上再绕在第一焊脚上；完成绕线后的导线绕在第二焊脚上后张紧于柱二上，再由压线顶针二压紧。

4.根据权利要求3所述的电感绕线机构，其特征在于，还包括位于所述压线座上方的固定套，两根针嘴并列地安装于固定套上，用于引导导线移动，导线从线盘上放卷后穿过针嘴；所述固定套由旋转驱动件驱动旋转，所述旋转驱动件由三轴滑台驱动在三轴坐标系内移动。

5.根据权利要求4所述的电感绕线机构，其特征在于，两根柱一沿左前-右后式的斜线方向安装于所述定夹板上，两根柱二沿左前-右后式的斜线方向安装于压线座二上；两个所述针嘴的连线旋转至平行于所述柱一的连线角度时将两根导线分别绕在两根柱一上，然后再调整角度将两根导线同时绕在电感的第一焊脚上；两根所述针嘴的连线旋转至平行于所述柱二的连线角度时将两根导线分别绕在两根柱二上。

6.根据权利要求4所述的电感绕线机构，其特征在于，每个所述压线顶针包括顶针本体和针套，所述针套固定于所述压线座上，所述针套上侧的套座由压线座支撑，所述顶针本体的尾部滑动式插入所述针套内、顶针本体的头部将导线压在所述套座上。

7.根据权利要求6所述的电感绕线机构，其特征在于，所述顶针本体上安装弹性件，所述弹性件的顶部抵接所述压线座，所述弹性件的底部固定于所述顶针本体的下侧；所述压线顶针的正下方安装气缸一，所述气缸一的活塞杆上安装顶棒，所述气缸一驱动所述顶棒向上顶起所述顶针本体而释放导线。

8.根据权利要求6所述的电感绕线机构，其特征在于，所述针套的套座四周设有一圈凸缘，用于张紧导线。

9.根据权利要求7所述的电感绕线机构，其特征在于，还包括用于吸废线的吸筒，所述吸筒的进线端下侧设有斜切口，当所述顶针本体被顶起时，所述吸筒由直线驱动件向顶针本体移动，使斜切口从上方罩住压线顶针。

10.一种电感自动绕线设备，其特征在于，包括输送机构以及权利要求9所述的绕线机构；

所述输送机构上等间距地安装多组所述夹具和压线座，所述输送机构用于依次将每组所述夹具和压线座一起送至上料工位、绕线工位、焊接工位和排废料工位；

其中，所述针嘴和所述气缸一位于所述绕线工位上，所述吸筒位于所述排废料工位上；

所述焊接工位上设置焊接器、所述压爪和剪线刀，所述压爪由气缸二驱动升降；所述剪线刀位于所述压线座的上游，所述剪线刀由气缸三驱动将张紧于绕线工位和焊接工位之间的导线剪断，所述气缸三由气缸四驱动升降。

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