感应线圈全自动一体机生产设备的制作方法

技术领域

本发明属于先进自动化设备制造领域，具体涉及的是一种线圈类电子元器件的全自动生产设备。

背景技术：

一个小小的线圈电子元器件的生产，需要经过上料、压铰、清扫、绕线、放置磁芯磁帽、点胶、固化等工序。目前，国内微型电子元器件制造行业，在生产线圈类电子元器件时，其各工序都是由独立的设备完成的，通过人工手工完成各工序之间的衔接，甚至部分工序仍无对应的设备，得靠人工全部完成。其靠人工对众多的设备进行衔接，需要很长的流水线和大量的工人做枯燥乏味的流水工作，不但占地面积大、效率低，而且加工误差大、合格率低，能耗高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种感应线圈全自动一体机生产设备，解决由现有各独立线圈生产设备之间的人工衔接而造成的占地面积大、生产效率低，而且加工误差大、合格率低、能耗高等问题。

本发明的技术方案是：

感应线圈全自动一体机生产设备，特殊之处在于，按照感应线圈生产工艺流程，包括大循环搬送系统以及配置于所述大循环搬送系统上的治具清扫工位1、磁帽压铰工位2、磁芯绕线工位3、线圈剪线工位4、线圈焊接工位5、点胶固化工位6及老化工位7；治具平台8由所述大循环搬送系统推进并依次经过上述各工位完成相应的工序，由此形成一个闭环的线圈全自动生产系统；

所述大循环搬送系统包括两条并置的、用于承托治具平台的第一轨道A和第二轨道B,两条轨道的左、右两端分别设有衔接在两条轨道之间传递治具平台的左移栽机构C和右移栽机构C’，在所述第二轨道B的外侧并置有用于将第一轨道A下料后的治具平台8推送至第二轨道左端预上料位置的大电缸输送结构H，在所述第二轨道B左端设有用于将治具平台8推送至左移栽机构C的上料推进机构D，在所述第一轨道A上分别设置有：压铰机输送机构E、压铰机后输送机构D”、绕线切替输送机构G、绕线后输送机构X、剪线焊接输送机构E’、点胶输送机构E”和下料推出机构D’；

所述大电缸输送结构H由伺服电机H2输出连接皮带模组H1，所述皮带模组H1的滑块H5滑动配合于第二轨道B上，所述滑块H5上固定有用于勾住治具平台8的输送爪H3；

所述左移栽机构C包括用于实现机构纵向滑移的滑移组件以及用于将左移栽机构上的治具平台推入所述第一轨道A的推进组件；所述滑移组件包括导轨步进电机C3以及由其驱动控制的丝杠模组C1，所述丝杠模组C1上滑动配合有中转导轨C9；所述推进组件包括左移栽推进气缸C8、由其输出控制的左移栽推进板，以及左移栽直线导轨C10，在左移栽推进气缸C8的作用下，与治具平台8相连的左移栽推进板沿左移栽直线导轨C10滑动至第一轨道A上；

所述右移栽机构C’的结构与所述左移栽机构C的滑移组件的结构相同；其作用在于将第一轨道A末端的治具平台8推送至与第二轨道B末端；

所述上料推进机构D与所述下料推出机构D’和所述压铰机后输送机构D”的结构相同，其包括上料动力气缸D1，所述上料动力气缸D1通过浮动接头D2与上料推进板D5相连，所述上料推进板D5滑动配合于直线导轨D3上，所述上料推进板D5上部设有推动治具平台的上料推进块D4；

所述压铰机输送机构E与所述剪线焊接输送机构E’和所述点胶输送机构E”的结构相同，其包括：由压铰输送电缸E10输出控制的丝杠伸缩杆E1，所述丝杠伸缩杆E1通过浮动接头E3连接压铰横移板E11，所述压铰横移板E11滑动配合于压铰直线导轨E6上，在压铰输送电缸E10的带动下，压铰横移板E11沿压铰直线导轨E6横向滑移；所述压铰横移板E11上通过纵向小导轨E9滑动配合有上推卡板E12，所述上推卡板E12下部由上推气缸E2输出连接，上部安装有用于卡接治具平台8的定位卡爪E13；

所述绕线切替输送机构G包括绕线气缸G1，所述绕线气缸G1通过接头G2输出连接绕线推板G4，所述绕线推板G4通过滑块导轨配合于第一轨道A侧面，且在其滑动末端设有限制其滑动行程的死点固定板G10和缓冲器G11，在所述绕线推板G4的下部通过接头连接有绕线上推板G8，所述绕线上推板G8通过滑块导轨滑动配合于所述绕线推板G4上，所述绕线上推板G8由上推板气缸G5输出控制，所述绕线上推板G8顶部固定安装有治具卡爪G9；

所述绕线后输送机构X包括一绕线后输送气缸X1，以及由所述绕线后输送气缸X1输出控制的绕线后推板X2，所述绕线后推板X2上设有用于限制治具平台回退的止退组件X3；

所述治具平台8可以根据大循环搬送系统的尺寸及实际工位需要设定1-30个；

所述治具平台8包括上下固连的治具下板81和治具上板82,所述治具下板81的下部安装有与所述第一轨道A或第二轨道B滑动配合的治具双滑块85以及凸轮随动器83，所述治具上板82上部通过弹性压装组件将线圈88压装定位；

所述弹性压装组件包括可以绕轴转动的治具压爪86，所述治具压爪86用于压制线圈88，固定状态下，由压簧87将治具压爪86压紧固定于线圈88上。

所述治具清扫工位1、磁帽压铰工位2、磁芯绕线工位3、线圈剪线工位4、线圈焊接工位5、点胶固化工位6及老化工位7上分别对应安装有治具清扫装置、压铰机、绕线机、剪线机U、焊接机械手、点胶装置和老化炉；其中，治具清扫装置、压铰机、绕线机、焊接机械手、点胶装置和老化炉均采用常规结构的现有产品即可使用。

本发明的感应线圈全自动一体机生产设备，利用大循环搬送系统将生产线圈产品所需的治具清扫装置、压铰机、绕线机、焊接机械手、点胶装置和老化炉合理的衔接在一起，解决了传统生产线中各工序之间只能依靠人工衔接的问题，集成后的生产设备不仅节省了占地，更为重要的是提高了生产工时和生产效率，同时避免了因误差大而导致的产品合格率低，能耗高的问题。

附图说明

图1是本发明设备整体结构示意图；

图2是大循环搬送系统结构示意图；

图3是大电缸输送结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3的A部放大示意图；

图6是左移栽机构结构示意图；

图7是图6的仰视图；

图8是图6的右视图；

图9是上料推进机构示意图；

图10是压铰机输送机构示意图；

图11是图10的俯视图；

图12是绕线切替输送机构示意图；

图13是绕线后输送机构示意图；

图14是治具平台结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-14和具体实施例来对本发明做进一步的详细说明。

感应线圈全自动一体机生产设备，包括治具平台8以及治具平台8的大循环搬送系统，治具平台8在大循环搬送系统上设有治具清扫工位1、磁帽压铰工位2、磁芯绕线工位3、线圈剪线工位4、线圈焊接工位5、点胶固化工位6及老化工位7，其中所述点胶固化工位6又可以分为点UV胶工位、UV固化工位和点环氧树脂胶工位。所述治具清扫工位1上设有用于清扫治具平台8的治具清扫装置，所述磁帽压铰工位2上设有用于压铰磁帽的压铰机，所述磁芯绕线工位3上设有对磁芯进行绕线的绕线机，所述线圈剪线工位4上设有剪线机U，线圈焊接工位5上设有焊接机械手，所述点胶固化工位6上分别设有UV点胶装置、UV照射装置和环氧树脂点胶装置，所述老化工位7上设有老化炉。

所述大循环搬送系统包括两条并置的用于承托治具平台的第一轨道A和第二轨道B,两条轨道的左、右两端分别设有衔接在两条轨道之间传递治具平台的左移栽机构C和右移栽机构C’，在所述第二轨道B的外侧并置有用于将第一轨道A下料后的治具平台8推送至第二轨道左端预上料位置的大电缸输送结构H，在所述第二轨道B左端设有用于将治具平台8推送至左移栽机构C’的上料推进机构D，在所述第一轨道A上分别设置有：压铰机输送机构E、压铰机后输送机构D”、绕线切替输送机构G、绕线后输送机构X、剪线焊接输送机构E’、点胶输送机构E”和下料推出机构D’。

所述大电缸输送结构H由伺服电机H2输出连接皮带模组H1，所述皮带模组H1的滑块H5滑动配合于第二轨道B上，所述滑块H5上固定有用于勾住治具平台8的输送爪H3；

所述左移栽机构C包括用于实现机构纵向滑移的滑移组件以及用于将左移栽机构上的治具平台推入所述第一轨道A的推进组件；所述滑移组件包括导轨步进电机C3以及由其驱动控制的丝杠模组C1，所述丝杠模组C1上滑动配合有中转导轨C9；所述推进组件包括左移栽推进气缸C8、由其输出控制的左移栽推进板，以及左移栽直线导轨C10，在左移栽推进气缸C8的作用下，与治具平台8相连的左移栽推进板沿左移栽直线导轨C10滑动至第一轨道A上；所述右移栽机构C’的结构与所述左移栽机构C的滑移组件的结构相同；其作用在于将第一轨道A末端的治具平台8推送至与第二轨道B末端；

所述上料推进机构D与所述下料推出机构D’和所述压铰机后输送机构D”的结构相同，其包括上料动力气缸D1，所述上料动力气缸D1通过浮动接头D2与上料推进板D5相连，所述上料推进板D5滑动配合于直线导轨D3上，所述上料推进板D5上部设有推动治具平台的上料推进块D4；

所述压铰机输送机构E与所述剪线焊接输送机构E’和所述点胶输送机构E”的结构相同，其包括：由压铰输送电缸E10输出控制的丝杠伸缩杆E1，所述丝杠伸缩杆E1通过浮动接头E3连接压铰横移板E11，所述压铰横移板E11滑动配合于压铰直线导轨E6上，在压铰输送电缸E10的带动下，压铰横移板E11沿压铰直线导轨E6横向滑移；所述压铰横移板E11上通过纵向小导轨E9滑动配合有上推卡板E12，所述上推卡板E12下部由上推气缸E2输出连接，上部安装有用于卡接治具平台8的定位卡爪E13；

所述绕线切替输送机构G包括绕线气缸G1，所述绕线气缸G1通过接头G2输出连接绕线推板G4，所述绕线推板G4通过滑块导轨配合于第一轨道A侧面，且在其滑动末端设有限制其滑动行程的死点固定板G10和缓冲器G11，在所述绕线推板G4的下部通过接头连接有绕线上推板G8，所述绕线上推板G8通过滑块导轨滑动配合于所述绕线推板G4上，所述绕线上推板G8由上推板气缸G5输出控制，所述绕线上推板G8顶部固定安装有治具卡爪G9；

所述绕线后输送机构X包括一绕线后输送气缸X1，以及由所述绕线后输送气缸X1输出控制的绕线后推板X2，所述绕线后推板X2上设有用于限制治具平台回退的止退组件X3；

所述治具平台8可以根据大循环搬送系统的尺寸及实际工位需要设定1-30个；

所述治具平台8包括上下固连的治具下板81和治具上板82,所述治具下板81的下部安装有与所述第一轨道A或第二轨道B滑动配合的治具双滑块85以及凸轮随动器83，所述治具上板82上部通过弹性压装组件将线圈88压装定位；所述弹性压装组件包括可以绕旋转轴84转动的治具压爪86，所述治具压爪86用于压制线圈88，固定状态下，由压簧87将治具压爪86压紧固定于线圈88上。

所述治具清扫工位1、磁帽压铰工位2、磁芯绕线工位3、线圈剪线工位4、线圈焊接工位5、点胶固化工位6及老化工位7上分别对应安装有治具清扫装置、压铰机、绕线机、剪线机U、焊接机械手、点胶装置和老化炉。

以上为本实施例的感应线圈全自动一体机生产设备的结构，其主要是依靠大循环搬送系统将不同的工序设备串接并由相应的搬送单元将不同工位上的治具平台按工序衔接需要进行搬运，在实际配套中，应综合考虑设备总线长度，治具平台尺寸，工序及工位的配备与衔接需要，工时设计优化等诸多情况，本申请关键核心在于提供大循环搬送系统，在所述大循环搬送系统中所使用的治具清扫装置、压铰机、绕线机、焊接机械手、点胶装置和老化炉均采用常规结构。

以下给出一个较为具体的工序流程方案，以对本申请的构成作进一步的说明。

在本实施例中的大循环搬送系统中，一共采用了十七个治具平台8，十个输送单元以及八个工位的动作来实现搬运过程。

具体工作过程：

按工位需要，先将17个治具平台摆放至设备初始状态位置，此时假设在工位一侧的治具平台上都有产品。设备开始工作，下料推出机构D’跟上料推进机构D同时工作，下料推出机构D’将第一轨道A最末端下料处的治具平台8推到下料工位准备下料，上料推进机构D将第二轨道B头端的治具平台8搬到左移栽机构C上，准备上料。下料处的治具平台8在下料老化工位上由老化炉机械手到位置抓取，先将治具压爪打开，通过夹爪气缸将6个产品夹走，与此同时，左移栽机构C已经将其上部的治具平台8输送到治具清扫工位1，由治具清扫装置将其进行清扫。大电缸输送结构H的作用下，右移栽机构C’ 搬送下料后的治具平台8至大电缸输送结构H的起始位置上，之后右移栽机构C’返回原位置。大电缸输送机构H将治具平台8输送至上料推进机构D处，大电缸输送机构H返回初始位置继续等待下一个治具平台。这期间原来的治具平台位置是空出来的，点胶输送机构E”开始动作，设计其输送步距为40mm每次。点胶输送是通过一个螺杆驱动伸缩缸，其优点是占用空间小，精度高。动作气缸推出时，通过浮动接头将推板推出，此时治具输送爪卡住治具的凸轮随动器，电动输送缸带动治具平台在直线导轨上运动，输送完一次完整周期行程后，气缸缩回，治具输送爪子与治具凸轮随动器分开，电动输送缸退回初始位置，等待下个动作信号。

点胶输送完后，进行焊接不良画像检测、焊接不良排除、UV点胶、UV固化、环氧树脂点胶几个工位同时动作。治具每动一次画像拍摄一次，有检验不合格的等治具平台输送到焊接不良排除工位时将其排除。

当点胶输送三个工位后，此时第一轨道上空出空位，前面的剪线焊接输送机构E’开始工作，其输送完成后，剪线工位开始剪线，同时焊接工位开始焊接。

剪线焊接输送机构E’每走一个工位，让出预定的空间，此时在绕线切替输出机构G前的治具平台上奇数磁帽上已经放有绕完线的磁芯，经绕线切替输出机构G切替预定距离，绕线机将绕好线的磁芯放入治具平台上偶数磁帽位置上，此时治具平台上的磁帽都放有绕好线的磁芯。等待后面工位的工作，此时，由绕线后输送机构X将其工位上的治具平台8推送至剪线工位上进行剪线操作。

上述动作过程中，压铰机输送机构E和压绞机后输送机构D”一直配合压铰机工位，当其相应的工位上满治具平台时，后面的绕线后输送机构X应该怡好动作一次，空出相应的平台位置，此时压铰机后输送机构D”将两个治具平台输送到放绕线磁芯的位置。

以上所述就是整个设备输送与单元结合的动作顺序，在相应的工序由不同的搬送单元将治具平台搬送至相邻的下一工位进行操作，整体工时可优化至1.5秒。