CN114937551A - 电感热压封装线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电感热压封装线，包括：形成封闭路径的运载轨道，用于在植入机、热压机和填粉机之间循环运载模具；多套模具，所述模具的底端耦合在所述运载轨道上；植入机，所述植入机设有多个机械手，所述机械手用于将电感植入模具中；填粉机；热压机，所述热压机上设有压模件，所述压模件用于与所述模具合模热压，还设有用于使所述模具脱模的脱模装置和用于加热所述压模件的加热装置。与现有技术相比，通过设置形成封闭路径的运载轨道，使得多套模具可以通过运载轨道循环运送至封装线上的各个设备，并且在植入机上设置多个机械手，在热压机上完成热压和脱模，缩短工艺处理时间，提高封装线的自动化程度和封装效率。

Description

电感热压封装线

技术领域

本发明涉及电感热压技术领域，尤其涉及的是一种电感热压封装线。

背景技术

在电感热压工艺中，常用设备有植入机、填粉机和热压机。植入机用于将绕线后的电感放置到模具的电感工位孔内，填粉机用于对模具内的电感进行填粉，热压机用来将填粉后的电感热压成型。

由于现有封装线的自动化程度不高，还是常需要手动操作、人工搬运模具等，因此，为了提高封装线的封装效率，需要对封装线进行升级改造。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电感热压封装线，旨在解决现有技术中的电感热压封装线的效率不高、自动化程度较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种电感热压封装线，包括：

形成封闭路径的运载轨道，用于在植入机、热压机和填粉机之间循环运载模具；

多套模具，所述模具的底端耦合在所述运载轨道上；

植入机，所述植入机设有多个机械手，所述机械手用于将电感植入模具中；

填粉机；

热压机，所述热压机上设有压模件，所述压模件用于与所述模具合模热压，还设有用于使所述模具脱模的脱模装置和用于加热所述压模件的加热装置。

可选的，所述热压机、所述植入机和所述填粉机为龙门架结构，所述运载轨道依次穿过所述热压机、所述植入机和所述填粉机。

可选的，所述热压机、所述植入机和所述填粉机设置于所述封闭路劲的同一子路劲上，所述热压机和所述填粉机相对地设置于所述子路径的两个端点处。

可选的，所述运载轨道包括多对平行导轨，每对平行导轨以相同间距布设，所述平行导轨之间的交接处设有可转向导轨。

可选的，所述运载轨道上邻近于所述可转向导轨设有定位销和用于控制所述定位销弹出或缩回的气缸。

可选的，所述模具的底端设有至少一对可转向滑块，每对所述可转向滑块用于耦合在一对平行导轨上。

可选的，所述模具的底面设有多个牵引孔，所述牵引孔与所述运载轨道上的传动装置耦合以使运载轨道带动所述模具在所述运载轨道上移动。

可选的，所述热压机的上端设有中滑板，还设有固定在中滑板底端的发热板，所述发热板形成所述压模件。

可选的，所述机械手上设有呈阵列布置的第一拍摄装置，还设有与所述机械手相连的柔性振动盘，所述柔性振动盘上设有第二拍摄装置。

可选的，所述热压机上设有上液压缸和下液压缸，所述上液压缸与所述下液压缸之间设有多根立柱，还设有固定在所述立柱上的铲料装置，所述铲料装置与所述热压机的下液压缸之间设有供所述模具穿过的让位区。

由上可见，与现有技术相比，本发明方案通过设置形成封闭路径的运载轨道，使得多套模具可以通过运载轨道循环运送至封装线上的各个设备，并且在植入机上设置多个机械手，在热压机上完成热压和脱模，缩短工艺处理时间，提高封装线的自动化程度和封装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的电感热压封装线示意图；

图2是图1实施例中的热压机示意图；

图3是图1实施例中的植入机示意图；

图4是图1实施例中的填粉机示意图；

图5是图1实施例中的运载轨道实施例示意图；

图6为图5实施例中A处局部放大图；

图7为图5实施例中B处局部放大图；

图8为图1中的模具位于轨道转角处的示意图；

图9为图8中的模具翻转后的立体图；

图10为图8中的模具的仰视图。

附图标号说明：

100、热压机、110、上液压缸，120、下液压缸，130、导向柱，140、铲料装置，150、中滑板，160、发热板，170、加热棒，200、植入机，210、机械手，220、吸嘴，230、CCD相机，240、柔性振动盘，300、填粉机，400、运载轨道，410、平行导轨，420、牵引销，430、可转向导轨，440、定位销，450、旋转气缸，460、同步带，470、滑板，480、固定块，490、支撑滑轨，500、模具，510、底座，511、可转向滑块，512、可转动轴，513、牵引孔，514、限位孔，520、母模，521、模穴，530、下冲针固定架，540、下冲针。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似的，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述的条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在电感热压工艺中，常用设备有植入机、填粉机和热压机。植入机用于将绕线后的电感放置到模具的电感工位孔内，填粉机用于对模具内的电感进行填粉，热压机用来将填粉后的电感热压成型。

现有的封装线由于需要人工手动操作导致封装线自动化程度低、生产效率低。另外由于封装线上各设备的工艺处理时间不能无缝衔接，出现等待而浪费时间，例如由于热压机处理的工序时间较久，因此现有的封装线上常设置多台热压机以提高封装效率，增加生产投入成本和封装线上的控制难度。

因此，本发明通过设置形成封闭路径的运载轨道，使得多套模具可以通过运载轨道循环运送至封装线上的各个设备，并且同时在热压机上完成热压和脱模，缩短热压机上的工艺处理时间、在植入机引入多个机械手加快植入机的处理效率。使得封装线的自动化程度更高，提高封装线的生产效率。

实施例：

如图1所示，本电感热压封装线主要包括：一台热压机100、一台植入机200、一台填粉机300、一套形成封闭路径的运载轨道400和多套模具500。均为龙门架构的热压机100、植入机200和填粉机300安装在运载轨道400的同一直线路径上，并且热压机100和填粉机300相对地安装在运载轨道400的两个转角处，运载轨道400和模具500依次穿过热压机100、植入机200和填粉机300。由于模具500在运载轨道400的转角处改变移动方向时，需要停留和切换轨道，存在一个时间差，因此将热压机100和填粉机300设置在转角处，可以利用该时间差执行相应的工序以提高封装线的生产效率。

模具500的底端耦合在运载轨道400上，通过运载轨道400带动模具500沿封闭路径循环移动，能自动输送模具500至热压机100、植入机200和填粉机300以完成各个工序过程，实现电感热压成型的自动化生产。为了使得封装效率最大化，封装线可以设置多套模具500以使得封装线上各个设备可以同时工作。具体的，本实施例的封装线上设置了3套模具500，能够保证热压机100、植入机200、填粉机300同步工作。

参考图2所示，热压机100为上一下一热压机，包括一台250吨的上液压缸110和一台60吨的下液压缸120。热压机100的上液压缸110与下液压缸120之间设有多根导向柱130形成龙门，运载轨道400和在运载轨道移动的模具500可以从龙门内穿过。

进一步的，在导向柱130上还固定有用于辅助出料的铲料装置140，铲料装置140与热压机100的下液压缸120之间存在一定的间隙，形成供模具500穿过的让位区。当热压机100上的电感完成热压、脱模后，通过该铲料装置140就可以将电感线圈移至传送带上以进行下一步的工序。

在现有热压工艺中，由于采用对模具整体加热来进行热压，因此热压前先需要预热，热压后还需要冷却，延长了热压工艺时间，降低了封装效率。因此，本发明对热压机100进行改进，采用上热下冷的单向加热方式，即只对模具500中模穴521所在的顶端进行加热，省去预热和冷却的工序，既能加快热压的处理效率，又能使电感线圈形态保持较好。具体的，热压机100上部在导向柱130上固定有中滑板150，中滑板150连接在上液压缸110的底端。中滑板150底端固定了一块发热板160，发热板160上连接有加热装置(如加热棒170)以将该发热板160加热。热压时，通过上液压缸110该发热板160能与移动的模具500合模热压，即该发热板160形成与模具500对应的压模件。

为了进一步缩减热压机的工序时间，热压机100上还设有用于使电感脱模的脱模装置。在热压机上就能够同时完成热压和脱模，使得本封装线结构更加简单紧凑，减少占地面积。脱模装置主要包括下液压缸120以及连接在下液压缸120上的传动机构，通过该传动机构将模具500中的电感线圈顶出，完成脱模。脱模装置为本领域的常用装置，在此不再赘述。

参考图3所示，植入机200为16轴高速植入机，模具500和运载轨道400可以从植入机200的龙门内穿过。植入机200上设有4个用于将电感植入模具500中的机械手210，机械手210由直线电机驱动。在机械手210上设有4组吸嘴220，吸嘴220下方呈阵列布置有4台CCD相机230用来识别模具500中的电感线圈的姿态和检查电感线圈的产品质量。还设有与每个机械手210相配对的一组柔性振动盘240用来供料，并在柔性振动盘240上也设置了一台CDD相机，用来识别柔性振动盘240中的电感线圈的姿态和检查电感线圈的产品质量。通过设置多个机械手210可以大幅提升植入机200的效率，从而提高整体热压封装线效率；并且通过多台CCD相机230对电感模穴孔拍照，可以及时检测出不良工件或不良模穴，大幅提高可靠性。

植入机200完成电感植入后，模具500移动至如图4所示的填粉机300进行填粉作业，填粉作业完成后，模具500从填粉机300的龙门内穿过，继续沿运载轨道400移动至热压机100。

完整的循环路径为：在植入机200上将绕线后的电感放置到模具500的电感工位孔内后，移动至填粉机300定量加入热压粉，然后移动至热压机100，通过热压机100上已预热好的发热板160，将电感热压成型，并通过热压机100上的脱模装置将模具500上的电感脱离后，再通过铲料装置140铲出并通过机械手或皮带输送线传递至后续工位。

参考图5至图7所示，模具的运载轨道400用于循环运送电感热压模具，模具500卡扣在轨道的平行导轨410上，可以在轨道上循环移动，实现电感热压成型的流水线自动化操作，提高生产效率。本实施例中，运载轨道400依次穿过植入机200、填粉机300和热压机100，并相互衔接形成一个长方形的封闭传输路径。形成的长方形运载轨道的每一边均包括五对平行导轨410，每对平行导轨410均以相同间距布设，水平和垂直的平行导轨410相互连接形成封闭路径。在水平导轨和垂直导轨交接处，为了实现模具500能够在交接处顺利切换至不同的平行导轨410，在平行导轨410之间的交接处设置可转向导轨430。以垂直导轨为例，每根垂直导轨与四根水平导轨相交接，从而在四个交接处各设置了一个可转向导轨430，四个可转向导轨430将垂直导轨分为五段。通过驱动装置驱动可转向导轨430改变朝向就可以实现水平路径上各对平行导轨410的连通或者垂直路径上各对平行导轨410的连通。当模具500移动到可转向导轨430处时，由于需要模具500在该处停留以等待可转向导轨430的朝向切换完毕后，才可以沿着新的导轨继续移动。因此，邻近于可转向导轨430处设置止停机构以实现模具500停止在可转向导轨430上。模具500的移动方向切换完毕后，通过平行导轨410邻近设置的传动装置来驱动模具500沿当前的平行导轨410继续移动。

本实施例中，驱动装置具体为旋转气缸450，可转向导轨430的底端连接在旋转气缸450上。旋转气缸450可以带动可转向导轨430每次旋转90度，使得可转向导轨430连通水平路径或者连通垂直路径。

在一些实施例中，驱动装置具体为拨簧、棘齿等装置。

具体的，止停机构包括定位销440和气缸，气缸与定位销440的底端相连接。当模具500移动到设定的停止位置时，气缸工作，定位销440弹出，从而定位销440可以卡扣在模具500上对应的孔中，阻止模具500继续移动。相应的，气缸再启动时，定位销440缩回，模具500可以继续移动。

进一步的，本实施例的定位销440设有两个，相对置地设置于与可转向导轨430相接的平行导轨410的外侧。使得模具500更加稳固，不会由于间接受到可转向导轨430转动时的力导致模具500位置出现偏移。

需要说明的是，止停机构也可以采用本领域其他的止停部件，如限位挡板、磁吸装置等。

进一步的，在运载轨道400各个路径的相应位置上还设有定位装置，如本实施例的定位销440，使得模具500可以停留在该定位装置处的平行导轨410上，以实现模具500的按需定位。定位装置的具体位置需要依据封装线上各个工艺的时长和模具500的移动速度来确定。

其中，传动装置为设于平行导轨410的两根导轨之间的皮带传输机构，包括同步带460、驱动同步带的伺服电机和与同步带460连接的滑板470，并在滑板470上设置用于与模具500耦合的牵引机构。通过伺服电机驱动同步带460从而带动滑板470移动，滑板470移动时又通过牵引机构拉动模具500在导轨上移动。牵引机构包括设于滑板470顶端的牵引销420和设于滑板470底端的气缸，气缸与牵引销420的底端相连接，用于驱动牵引销420弹出或缩回以实现与模具500的耦合。

具体的，本实施例在滑板470上安装了固定块480，牵引销420设置在固定块480上，通过改变固定块480的位置方便地改变牵引销420的具体位置。进一步的，在滑板470上安装了两块固定块480，相应地，共设置两个牵引销420，沿平行导轨410的延伸方向间隔设置，模具500通过选择与不同的牵引销420耦合，可以使得模具500获得不同距离的行程。

进一步的，在平行导轨410的两根导轨之间还设有平行设置的支撑滑轨490，支撑滑轨490与滑板470的底端相耦合，使得滑板470移动得更加平稳。

具体使用时，先在植入机200上将绕线后的电感放置到模具500的模穴内后，模具500沿轨道移动至填粉机300定量加入热压粉，然后沿轨道移动至热压机100，通过热压机100将电感热压成型，并将模具500上的电感脱模取出后，又沿轨道移动至植入机200，往复循环。使得封装线设备简单，获得更高的生产效率。

参考图8至图10所示，本实施例的模具500为立方体框架结构，主要包括可拆卸连接的母模520、底座510和下冲针固定架530，母模520上设有用于植入电感线圈和盛放粉末的模穴521。具体的，本实施例中的母模520上设有1024个模穴，比常规的64个模穴能显著提高生产效率。下冲针固定架530上固定有与母模520上的模穴521对应的下冲针540。本模具相对于常规的上模、中模和下模结构，模具结构更简单；采用本模具进行热压时，可以采用如图2的热压机100，热压机100上只需安装一张发热板160来类似代替上模，不需要在热压机100上安装上冲针，就可以完成合模热压操作，成本降低，可靠性提高。也方便拆卸下冲针固定架530以对下冲针540进行更换。具体热压时，通过热压机100上的下液压缸120连接在下冲针固定架530上，以驱动下冲针540伸入模穴521中实现对模穴521内的粉末进行冲压。

在一些实施例中，模具500中也可以不设置下冲针固定架530，以使得模具500可以使用在现有的具备上冲针的热压设备上。

参考图9所示，为了实现模具500可在导轨上移动，在底座510的底端设置了至少一对可转向滑块511，每对可转向滑块511用于耦合在一对平行导轨410上。可转向滑块511活动连接在底座510的底端，可以根据导轨的走向相应地调节可转向滑块511的朝向，使得可转向滑块511具备在不同朝向的导轨上移动的能力。需要说明的是，可转向滑块511的具体结构不做限制，与相耦合的平行导轨410的具体形状相关；并且可以根据底座510的结构和尺寸选择具体的设置位置。

可转向滑块511与底座510的具体连接方式不限，如本实施例中，在底座510的底端卡扣连接有可转动轴512，可转向滑块511固定在可转动轴512上，当然，可转向滑块511还可以以其他本领域常用的转动连接方式连接在底座510的底端。

对于体型大的模具，优选如本实施例，在底座510的四角分别设置一个可转向滑块511，形成两对可转向滑块511。使得模具500移动时更加稳定。

在底座510的底端还设置了牵引部，牵引部用于与运载轨道400上的传动装置相耦合，使得传动装置工作时通过该牵引部带动模具500在导轨上移动。本领域技术人员容易理解的是，牵引部具体的形状和结构随着传动装置的结构不同而不同。具体的，本实施例中，在底座510的下表面设有多个牵引孔513，将牵引孔513中的一个或多个对应连接到运载轨道400上的牵引销420上，即运载轨道400上的牵引销420只需插入牵引孔513中就可以带动模具500在导轨上移动。

进一步的，为了能够更加适应封装线的工作环境，优选将牵引孔513成对设置，分别对称设置在底座510下表面的对称轴的两边，例如当模具500在水平路径的上轨道或下轨道上移动时，就不必基于模具500朝向的改变而仔细核对牵引销520的上下位置。具体的，本实施例沿底座510的周边设有八个牵引孔513，分别对称设置在底座510下表面的两条对称轴(横向中心线和纵向中心线)的两边，与牵引孔513耦合的牵引销420能够有八个设置位置，使用更加方便。

进一步的，本实施例在底座510下表面的周向还设有多个限位孔514，用于与运载轨道400上的定位销440配合，在模具500需要切换至不同方向的轨道时，使得模具500准确停留在指定位置，等待可转向导轨430带动可转向滑块511转动90度后，即可转向滑块511与目标方向的导轨卡合后，定位销440从限位孔514中脱离，使得模具500在目标方向的轨道上继续移动。

综上所述，本发明通过设置形成封闭路径的运载轨道，使得模具可以在轨道上移动，不用人工搬运，并且同时在热压机上完成热压和脱模，缩短热压机上的工艺处理时间、在植入机引入多个机械手加快植入机的处理效率。使得封装线的自动化程度更高，提高封装线的生产效率。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；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；而这些修改或者替换，并不是相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电感热压封装线，其特征在于，包括：

形成封闭路径的运载轨道，用于在植入机、热压机和填粉机之间循环运载模具；

多套模具，所述模具的底端耦合在所述运载轨道上；

植入机，所述植入机设有多个机械手，所述机械手用于将电感植入模具中；

填粉机；

热压机，所述热压机上设有压模件，所述压模件用于与所述模具合模热压，还设有用于使所述模具脱模的脱模装置和用于加热所述压模件的加热装置。

2.如权利要求1所述的电感热压封装线，其特征在于，所述热压机、所述植入机和所述填粉机为龙门架结构，所述运载轨道依次穿过所述热压机、所述植入机和所述填粉机。

3.如权利要求1所述的电感热压封装线，其特征在于，所述热压机、所述植入机和所述填粉机设置于所述封闭路劲的同一子路劲上，所述热压机和所述填粉机相对地设置于所述子路径的两个端点处。

4.如权利要求1所述的电感热压封装线，其特征在于，所述运载轨道包括多对平行导轨，每对平行导轨以相同间距布设，所述平行导轨之间的交接处设有可转向导轨。

5.如权利要求4所述的电感热压封装线，其特征在于，所述运载轨道上邻近于所述可转向导轨设有定位销和用于控制所述定位销弹出或缩回的气缸。

6.如权利要求4所述的电感热压封装线，其特征在于，所述模具的底端设有至少一对可转向滑块，每对所述可转向滑块用于耦合在一对平行导轨上。

7.如权利要求1所述的电感热压封装线，其特征在于，所述模具的底面设有多个牵引孔，所述牵引孔与所述运载轨道上的传动装置耦合以使运载轨道带动所述模具在所述运载轨道上移动。

8.如权利要求1所述的电感热压封装线，其特征在于，所述热压机的上部设有中滑板，还设有固定在中滑板底端的发热板，所述发热板形成所述压模件。

9.如权利要求1所述的电感热压封装线，其特征在于，所述机械手上设有呈阵列布置的第一拍摄装置，还设有与所述机械手相连的柔性振动盘，所述柔性振动盘上设有第二拍摄装置。

10.如权利要求1所述的电感热压封装线，其特征在于，所述热压机上设有上液压缸和下液压缸，所述上液压缸与所述下液压缸之间设有多根立柱，还设有固定在所述立柱上的铲料装置，所述铲料装置与所述热压机的下液压缸之间设有供所述模具穿过的让位区。

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