CN116153658B - 一种电感线圈绕制工艺系统与工艺 - Google Patents

一种电感线圈绕制工艺系统与工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电感线圈绕制工艺系统与工艺，包括固定设置的夹持器支座，夹持器支座上设置有铁芯夹爪，还包括待卷绕线圈的电感铁芯，水平的电感铁芯的一端被固定夹持在铁芯夹爪上；还包括储线装置向下引出的漆包铜导线引出段，还还包括引出线导向单元，引出线导向单元将储线装置引出的漆包铜导线引出段沿直线竖向引导，并驱动漆包铜导线引出段向下推进；在满足紧密卷绕工艺需求的情况下，在剪断操作的过程中，没有绷断的现象。

Description

一种电感线圈绕制工艺系统与工艺
技术领域
本发明属于电感绕线工艺领域。
背景技术
电感线圈在卷绕工艺中需要将漆包铜导线呈螺旋状卷绕在铁芯上，当卷绕的漆包铜导线外径超过3mm时，漆包铜导线在外力作用下才能发生弯曲，在绕线的过程中需要使导线在足够的牵拉力的基础上卷绕在铁芯上，使其紧密卷绕，让漆包铜导线卷绕过程中发生稳定的塑性弯曲形变；
现有线圈卷绕工艺装置为了达到上述工艺要求，一般采用正紧轮(或张紧)结构对储线装置引出的漆包线进行张紧，然后使储线装置引出的漆包线在张紧的情况下卷绕在电感线圈上，这种工艺结构在卷绕完成后，需要将引出线与以卷绕完成的线圈的连接处做剪断操作；为了满足紧密卷绕的工艺需求，剪断前，引出线与以卷绕完成的线圈的连接处仍然存在拉应力，因此剪断的一瞬间有“绷断”现象，影响下一次卷绕的连续性。
本发明基于上述工艺要求设计出一套完整的线圈卷绕结构，避免“卷绕完成后，需要将引出线与以卷绕完成的线圈的连接处做剪断操作”的工艺过程。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电感线圈绕制工艺系统与工艺，在满足紧密卷绕工艺需求的情况下，在剪断操作的过程中，没有绷断的现象。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种电感线圈绕制工艺系统艺，包括储线装置向下引出的漆包铜导线引出段，还包括引出线导向单元，引出线导向单元将储线装置引出的漆包铜导线引出段沿直线竖向引导，并驱动漆包铜导线引出段向下推进；
引出线导向单元的下方设置有竖向的导线约束管，导线约束管与漆包铜导线引出段同轴心，导线约束管内为同轴心上下贯通的导线约束通道；漆包铜导线引出段沿竖向方向向下推进能同轴心向下穿过导线约束通道。
进一步的，导线约束管的上端一体化设置有上端呈喇叭状扩开的锥形喇叭，锥形喇叭内为锥状的导线插入引导扩口；在导线约束管为竖向状态下，锥形喇叭与引出线导向单元之间设置有能剪断漆包铜导线引出段的剪断装置；剪断装置将锥形喇叭与引出线导向单元之间的剪断部剪断之后，留在导线约束通道中的一段为直线段待卷绕漆包导线，直线段待卷绕漆包导线远离锥形喇叭的一端为起始卷绕端aa。
进一步的，包括固定设置的夹持器支座，夹持器支座上设置有铁芯夹爪，还包括待卷绕线圈的电感铁芯，水平的电感铁芯的一端被固定夹持在铁芯夹爪上；导线约束管位于电感铁芯的一侧。
进一步的，还包括固定安装的a直线电动伸缩器，a直线电动伸缩器与被钳持的电感铁芯平行，a直线电动伸缩器的a伸缩杆末端固定安装有a电机，a电机的a输出转轴与被钳持的电感铁芯同轴心设置，a输出转轴的末端通过垂直的摇臂固定连接有b电机，b电机的b输出转轴垂直一体化连接导线约束管。
进一步的，如果a电机刹车，b电机运行，则导线约束管沿b输出转轴轴线转动；
如果b电机刹车，a电机运行，则导线约束管沿a输出转轴轴线做绕电感铁芯外周环绕的环绕运动。
进一步的，导线约束通道远离锥形喇叭的一端内壁设置有环槽，环槽内填充有弹性空心O形圈，弹性空心O形圈的内部为环形空心仓，环形空心仓内填充有液压油，环形空心仓内填充的液压油为常压时，弹性空心O形圈的内径与导线约束通道的内径一致；环形空心仓内填充的液压油内的压强升压后，弹性空心O形圈的内圈朝轴线方向膨胀，进而朝内抱紧穿过导线约束通道的直线段待卷绕漆包导线a。
进一步的，导线约束管内沿长度方向设置有a导液通道，a导液通道的一端通过连通结构连通弹性空心O形圈的内部的环形空心仓，b输出转轴内同轴心设置有柱腔，柱腔内沿长度方向设置有b直线伸缩器，b直线伸缩器的b伸缩杆末端固定连接有活塞，活塞同轴心活动在柱腔内，活塞远离b直线伸缩器的一侧为液压仓，液压仓通过b输出转轴内的b连通通道连通a导液通道；活塞挤压液压仓，使液压仓内的压强升高，液压仓内升高的压强通过b连通通道和a导液通道传递给环形空心仓。
进一步的，被钳持的电感铁芯的一侧设置有夹线器，夹线器的上侧有能做钳持动作的夹持钳，竖向状态的导线约束管沿b输出转轴轴线逆时针旋转270°后，导线约束管变为水平，且导线约束管上的直线段待卷绕漆包导线的起始卷绕端随导线约束管运动到夹持钳处并被钳住。
进一步的，一种电感线圈绕制工艺系统的工艺，其特征在于：
漆包铜导线引出段完全穿过导线约束通道，并使漆包铜导线引出段的下端低出导线约束管下端预设高度时，控制环形空心仓内的压强升高，弹性空心O形圈的内圈朝轴线方向膨胀，进而朝内抱紧穿过导线约束通道的漆包铜导线引出段；
然后剪断装置将锥形喇叭与引出线导向单元之间的剪断部剪断，留在导线约束通道中的一段记为直线段待卷绕漆包导线，直线段待卷绕漆包导线在弹性空心O形圈的膨胀挤压下停留在导线约束通道中而不会下坠，直线段待卷绕漆包导线远离锥形喇叭的一端为起始卷绕端；
最后将直线段待卷绕漆包导线以起始卷绕端为起始卷绕呈螺旋状卷绕在电感铁芯外形成一个完整的电感元件。
有益效果：本发明基于上述工艺要求设计出一套了完整的线圈卷绕结构，满足了紧密卷绕的工艺需求，在详细工作过程的“步骤三”的剪断操作过程中，由于此时的漆包铜导线引出段的剪断部处本身没有拉应力，此时的剪断操作没有绷断现象，从而避免背景技术中“卷绕完成后，需要将引出线与以卷绕完成的线圈的连接处做剪断操作”的工艺过程，避免存在拉应力的情况下剪断时产生绷断的情形。
附图说明
附图1为步骤一时的整体结构示意图；
附图2为附图1的标记2处的放大示意图；
附图3为步骤二时结构示意图；
附图4为步骤三时结构示意图；
附图5为附图4的下部分结构示意图；
附图6为附图5的基础上导线约束管沿b输出转轴的轴线逆时针旋转270°后的示意图；
附图7为附图6的俯视图；
附图8为b输出转轴剖视图；
附图9为导线约束管剖视图；
附图10为导线约束管第二剖视图；
附图11为10的标记23处的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至11所示的一种电感线圈绕制工艺系统与工艺，如图1包括固定设置的夹持器支座7，夹持器支座7上设置有铁芯夹爪6，还包括待卷绕线圈的电感铁芯8，水平的电感铁芯8的一端被固定夹持在铁芯夹爪6上。
还包括储线装置向下引出的漆包铜导线引出段1，储线装置一般为能主动旋转的储线卷，在放线的过程中会通过电机适应性的转动，进而使放线过程更加顺畅，还包括引出线导向单元2，引出线导向单元2将储线装置引出的漆包铜导线引出段1沿直线竖向引导，并驱动漆包铜导线引出段1向下推进。
如图2，引出线导向单元2包括导线引导滚轮支架19，导线引导滚轮支架19上通过轴承转动安装有两纵列导线引导滚轮18，漆包铜导线引出段1向下穿过两纵列导线引导滚轮18之间，并与各导线引导滚轮18紧密滚动配合；导线引导滚轮支架19上固定安装有导线引导滚轮驱动电机20，导线引导滚轮驱动电机20至少驱动连接一个导线引导滚轮18。
如图1、图10，引出线导向单元2的正下方设置有竖向的导线约束管5，导线约束管5位于电感铁芯8的一侧，导线约束管5与漆包铜导线引出段1同轴心，导线约束管5的上端一体化设置有上端呈喇叭状扩开的锥形喇叭4，锥形喇叭4内为锥状的导线插入引导扩口3，导线约束管5内为同轴心上下贯通的导线约束通道26；漆包铜导线引出段1沿竖向方向向下推进能同轴心向下穿过导线约束通道26；
如图4，在导线约束管5为竖向状态下，锥形喇叭4与引出线导向单元2之间设置有能剪断漆包铜导线引出段1的剪断装置16；剪断装置16将锥形喇叭4与引出线导向单元2之间的剪断部17剪断之后，留在导线约束通道26中的一段为直线段待卷绕漆包导线1a，直线段待卷绕漆包导线1a远离锥形喇叭4的一端为起始卷绕端1aa；
还包括固定安装的a直线电动伸缩器15，a直线电动伸缩器15与被钳持的电感铁芯8平行，a直线电动伸缩器15的a伸缩杆14末端固定安装有a电机13，a电机13的a输出转轴9与被钳持的电感铁芯8同轴心设置，a输出转轴9的末端通过垂直的摇臂12固定连接有b电机11，b电机11的b输出转轴10垂直一体化连接导线约束管5的中部；如图1和5。
如果a电机13刹车，b电机11运行，则导线约束管5沿b输出转轴10轴线转动；
如果b电机11刹车，a电机13运行，则导线约束管5沿a输出转轴9轴线做绕电感铁芯8外周环绕的环绕运动。
如图11，导线约束通道26远离锥形喇叭4的一端内壁设置有环槽45，环槽45内填充有弹性橡胶或乳胶材质的弹性空心O形圈31，弹性空心O形圈31的内部为环形空心仓30，环形空心仓30内填充有液压油，环形空心仓30内填充的液压油为常压时，弹性空心O形圈31的内径与导线约束通道26的内径一致；环形空心仓30内填充的液压油内的压强升压后，弹性空心O形圈31的内圈朝轴线方向膨胀，进而朝内抱紧穿过导线约束通道26的直线段待卷绕漆包导线1a。
如图10，导线约束管5内沿长度方向设置有a导液通道27，a导液通道27的一端通过连通结构27a连通弹性空心O形圈31的内部的环形空心仓30，b输出转轴10内同轴心设置有柱腔，如图8，柱腔内沿长度方向设置有b直线伸缩器33，b直线伸缩器33的b伸缩杆34末端固定连接有活塞35，活塞35同轴心活动在柱腔内，活塞35远离b直线伸缩器33的一侧为液压仓36，液压仓36通过b输出转轴10内的b连通通道37连通a导液通道27；活塞35挤压液压仓36，使液压仓36内的压强升高，液压仓36内升高的压强通过b连通通道37和a导液通道27传递给环形空心仓30。
被钳持的电感铁芯8的一侧设置有夹线器22，夹线器22的上侧有能做钳持动作的夹持钳22a，竖向状态的导线约束管5沿b输出转轴10轴线逆时针旋转270°后，导线约束管5变为水平，且导线约束管5上的直线段待卷绕漆包导线1a的起始卷绕端1aa随导线约束管5运动到夹持钳22a处并被钳住；如图6和7。
夹持器支座7的一侧通过固定连接件24固定连接有c直线伸缩器23，c直线伸缩器23的c伸缩杆25与电感铁芯8轴线平行，c伸缩杆25的末端固定连接夹线器22。
本方案的详细工作过程：
步骤一，如图1，初始状态下，a电机13和b电机11均为刹车状态，导线约束管5呈竖向状态，锥形喇叭4朝上，且锥形喇叭4处于引出线导向单元2的正下方；将储线装置向下引出的漆包铜导线引出段1向下穿过引出线导向单元2上的两纵列导线引导滚轮18之间，此时引出线导向单元2上的各导线引导滚轮18均与漆包铜导线引出段1滚动配合；
且初始状态下，环形空心仓30内填充的液压油常压，弹性空心O形圈31的内径与导线约束通道26的内径一致；导线约束通道26的内径大于漆包铜导线引出段1的外径；
步骤二，导线引导滚轮驱动电机20驱动连导线引导滚轮18旋转，从而带动漆包铜导线引出段1向下推进，随后向下推进的漆包铜导线引出段1的下端向下插入导线插入引导扩口3，并继续向下延伸至导线约束通道26中，直至漆包铜导线引出段1完全穿过导线约束通道26，并使漆包铜导线引出段1的下端低出导线约束管5下端预设高度；此时控制b直线伸缩器33，使活塞35挤压液压仓36，使液压仓36内的压强升高，液压仓36内升高的压强通过b连通通道37和a导液通道27传递给环形空心仓30，进而使环形空心仓30内的压强升高，环形空心仓30内填充的液压油内的压强升压后，弹性空心O形圈31的内圈朝轴线方向膨胀，进而朝内抱紧穿过导线约束通道26的漆包铜导线引出段1；如图3；
步骤三，剪断装置16将锥形喇叭4与引出线导向单元2之间的漆包铜导线引出段1的剪断部17剪断，由于此时的漆包铜导线引出段1的剪断部17处本身没有拉应力，此时的剪断操作没有绷断现象，如图4，留在导线约束通道26中的一段记为直线段待卷绕漆包导线1a，直线段待卷绕漆包导线1a在弹性空心O形圈31的膨胀挤压下停留在导线约束通道26中而不会下坠，直线段待卷绕漆包导线1a远离锥形喇叭4的一端为起始卷绕端1aa；
步骤四，将等待卷绕线圈的电感铁芯8的一端固定夹持在铁芯夹爪6上；
步骤五，控制a电机13刹车，b电机11运行，使导线约束管5沿b输出转轴10轴线逆时针旋转270°，竖向状态的导线约束管5沿b输出转轴10轴线逆时针旋转270°后，导线约束管5变为水平，且导线约束管5上的直线段待卷绕漆包导线1a的起始卷绕端1aa随导线约束管5运动到夹持钳22a处并被钳住；如图6和7；
步骤六，为了避免后续的运动干涉，控制c伸缩杆25缩回一段，使夹持钳22a带着被钳持的起始卷绕端1aa平移一小段距离；
步骤七，b电机11刹车，a电机13运行，使导线约束管5沿a输出转轴9轴线做绕电感铁芯8外周环绕的环绕运动，与此同时a伸缩杆14匀速缩回；从而使直线段待卷绕漆包导线1a呈螺旋状卷绕在电感铁芯8外塑性形变成电感线圈；
直线段待卷绕漆包导线1a呈螺旋状卷绕在电感铁芯8外的过程中，使直线段待卷绕漆包导线1a逐渐的从导线约束通道26中被强制拉出，由于弹性空心O形圈31的内圈仍然处于朝轴线方向膨胀的状态，进而朝内抱紧穿过导线约束通道26的直线段待卷绕漆包导线1a进而使直线段待卷绕漆包导线1a逐渐的从导线约束通道26中被强制拉出的过程中要克服朝轴线方向膨胀的弹性空心O形圈31的内圈的摩擦阻力，从而使直线段待卷绕漆包导线1a呈螺旋状卷绕在电感铁芯8外的过程中始终处于被牵拉绷紧的状态，进而实现螺旋线圈的紧密卷绕，直至直线段待卷绕漆包导线1a完全从导线约束通道26中拉出并完整的呈螺旋状紧密卷绕在电感铁芯8外，形成一个完整的电感元件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电感线圈绕制工艺系统，其特征在于：包括储线装置向下引出的漆包铜导线引出段(1)，还包括引出线导向单元(2)，所述引出线导向单元(2)将储线装置引出的漆包铜导线引出段(1)沿直线竖向引导，并驱动漆包铜导线引出段(1)向下推进；
所述引出线导向单元(2)的下方设置有竖向的导线约束管(5)，所述导线约束管(5)与所述漆包铜导线引出段(1)同轴心，所述导线约束管(5)内为同轴心上下贯通的导线约束通道(26)；所述漆包铜导线引出段(1)沿竖向方向向下推进能同轴心向下穿过所述导线约束通道(26)；
所述导线约束管(5)的上端一体化设置有上端呈喇叭状扩开的锥形喇叭(4)，所述锥形喇叭(4)内为锥状的导线插入引导扩口(3)；在导线约束管(5)为竖向状态下，所述锥形喇叭(4)与引出线导向单元(2)之间设置有能剪断漆包铜导线引出段(1)的剪断装置(16)；所述剪断装置(16)将锥形喇叭(4)与引出线导向单元(2)之间的剪断部(17)剪断之后，留在导线约束通道(26)中的一段为直线段待卷绕漆包导线(1a)，所述直线段待卷绕漆包导线(1a)远离锥形喇叭(4)的一端为起始卷绕端(1aa)；
包括固定设置的夹持器支座(7)，所述夹持器支座(7)上设置有铁芯夹爪(6)，还包括待卷绕线圈的电感铁芯(8)，水平的电感铁芯(8)的一端被固定夹持在铁芯夹爪(6)上；所述导线约束管(5)位于所述电感铁芯(8)的一侧；
还包括固定安装的a直线电动伸缩器(15)，a直线电动伸缩器(15)与被钳持的电感铁芯(8)平行，所述a直线电动伸缩器(15)的a伸缩杆(14)末端固定安装有a电机(13)，所述a电机(13)的a输出转轴(9)与被钳持的电感铁芯(8)同轴心设置，所述a输出转轴(9)的末端通过垂直的摇臂(12)固定连接有b电机(11)，所述b电机(11)的b输出转轴(10)垂直一体化连接所述导线约束管(5)；
如果a电机(13)刹车，b电机(11)运行，则导线约束管(5)沿b输出转轴(10)轴线转动；
如果b电机(11)刹车，a电机(13)运行，则导线约束管(5)沿a输出转轴(9)轴线做绕电感铁芯(8)外周环绕的环绕运动；
所述导线约束通道(26)远离锥形喇叭(4)的一端内壁设置有环槽(45)，所述环槽(45)内填充有弹性空心O形圈(31)，所述弹性空心O形圈(31)的内部为环形空心仓(30)，所述环形空心仓(30)内填充有液压油，所述环形空心仓(30)内填充的液压油为常压时，所述弹性空心O形圈(31)的内径与所述导线约束通道(26)的内径一致；所述环形空心仓(30)内填充的液压油内的压强升压后，所述弹性空心O形圈(31)的内圈朝轴线方向膨胀，进而朝内抱紧穿过导线约束通道(26)的直线段待卷绕漆包导线(1a)；
所述导线约束管(5)内沿长度方向设置有a导液通道(27)，所述a导液通道(27)的一端通过连通结构(27a)连通所述弹性空心O形圈(31)的内部的环形空心仓(30)，所述b输出转轴(10)内同轴心设置有柱腔，所述柱腔内沿长度方向设置有b直线伸缩器(33)，所述b直线伸缩器(33)的b伸缩杆(34)末端固定连接有活塞(35)，所述活塞(35)同轴心活动在柱腔内，所述活塞(35)远离b直线伸缩器(33)的一侧为液压仓(36)，所述液压仓(36)通过b输出转轴(10)内的b连通通道(37)连通a导液通道(27)；所述活塞(35)挤压液压仓(36)，使液压仓(36)内的压强升高，所述液压仓(36)内升高的压强通过b连通通道(37)和所述a导液通道(27)传递给所述环形空心仓(30)。
2.根据权利要求1所述的一种电感线圈绕制工艺系统，其特征在于：被钳持的电感铁芯(8)的一侧设置有夹线器(22)，所述夹线器(22)的上侧有能做钳持动作的夹持钳(22a)，竖向状态的导线约束管(5)沿b输出转轴(10)轴线逆时针旋转270°后，所述导线约束管(5)变为水平，且导线约束管(5)上的直线段待卷绕漆包导线(1a)的起始卷绕端(1aa)随导线约束管(5)运动到夹持钳(22a)处并被钳住。
3.根据权利要求2所述的一种电感线圈绕制工艺系统的工艺，其特征在于：
漆包铜导线引出段(1)完全穿过导线约束通道(26)，并使漆包铜导线引出段(1)的下端低出导线约束管(5)下端预设高度时，控制环形空心仓(30)内的压强升高，弹性空心O形圈(31)的内圈朝轴线方向膨胀，进而朝内抱紧穿过导线约束通道(26)的漆包铜导线引出段(1)；
然后剪断装置(16)将锥形喇叭(4)与引出线导向单元(2)之间的剪断部(17)剪断，留在导线约束通道(26)中的一段记为直线段待卷绕漆包导线(1a)，直线段待卷绕漆包导线(1a)在弹性空心O形圈(31)的膨胀挤压下停留在导线约束通道(26)中而不会下坠，直线段待卷绕漆包导线(1a)远离锥形喇叭(4)的一端为起始卷绕端(1aa)；
最后将直线段待卷绕漆包导线(1a)以起始卷绕端(1aa)为起始卷绕呈螺旋状卷绕在电感铁芯(8)外形成一个完整的电感元件。
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