自动绕线机以及绕线贴合一体机的制作方法

本发明涉及非接触式线圈生产技术领域，尤其涉及一种自动绕线机以及绕线贴合一体机。

背景技术：

在低频线圈的生产加工过程中，传统低频线圈的加工和贴合工艺中需要先采用半自动绕线机生产线圈，再人工焊接芯片、人工丝印胶纸以及人工贴合线圈，这大大增加了空间需求、能源需求以及劳动力需求。传统半自动绕线机线圈成形工艺中采用的是热风枪式加热线圈夹具，其缺点是传输热能不稳定，热能损耗严重，导致线圈成形很不稳定，生产前调试时间长，原材料损耗严重。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种提高生产效率及减少劳动力需求的自动绕线机以及绕线贴合一体机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动绕线机，包括第一机架、至少一个可转动安装在所述第一机架上的转盘、安装在所述第一机架上的芯片出料振动盘、绕线机构、芯片取放机构、碰焊机构、线圈搬送机构以及线圈存放平台；

所述转盘的周向设有间隔布置的绕线工位、焊接工位、托举工位和收料工位，所述转盘上设有多个沿其周向间隔布置的线圈模头组件，每相邻的两个所述线圈模头组件之间设有对漆包线进行定位支撑的支撑座；

在所述绕线工位，所述绕线机构对应在一所述线圈模头组件上方，供漆包线穿过并将漆包线绕覆在所述线圈模头组件上以形成线圈；所述转盘转动带动其上绕覆有线圈的所述线圈模头组件转动至所述焊接工位；

在所述焊接工位，所述芯片取放机构将芯片出料振动盘的芯片放置在所述线圈模头组件上并与线圈相接，所述碰焊机构将芯片和线圈焊接在一起形成线圈组件；所述转盘转动带动其上有线圈组件的所述线圈模头组件转动至托举工位；

在托举工位，所述线圈模头组件将其上的线圈组件顶起；所述转盘转动带动其上有线圈组件的所述线圈模头组件转动至收料工位；

在收料工位，所述线圈搬送机构将线圈组件从所述线圈模头组件上取出并搬送至所述线圈存放平台上。

优选地，所述线圈模头组件包括安装在所述转盘上的固定底座、可上下移动设置在所述固定底座上并供漆包线绕覆在其外周的夹头、套设在所述夹头外周的导向套、套设在所述导向套外周的加热圈；

所述导向套的外周设有用于放置芯片的芯片存放台；所述导向套上嵌设有多个顶块，多个所述顶块沿所述导向套的周向上间隔分布；

在所述托举工位，所述顶块向上移动将所述线圈模头组件上的线圈组件向上顶出。

优选地，所述夹头的下端和所述固定底座之间设有驱使所述夹头上移凸出所述导向套的缓冲弹簧。

优选地，所述绕线机构包括安装在所述第一机架上的支架、沿所述支架可上下移动的绕线组件；

所述绕线组件包括转动轴、可转动套设在所述转动轴上的旋转套筒、同轴连接所述旋转套筒并随所述旋转套筒转动的环绕座；所述转动轴的下端设有可下压在所述线圈模头组件上控制线圈绕覆厚度的线圈成形压板；所述环绕座位于所述线圈成形压板的外围；

所述环绕座上设有出线孔，所述出线孔与所述旋转套筒、转动轴的内部通道相连通，形成供漆包线通过穿出的过线通道。

优选地，所述第一机架上还设有拉线机构，所述拉线机构包括分别夹持所述线圈的两个线端并拉动两个线端与芯片接触进行焊接的两个拉线夹；

所述转盘上还设有拉线时将线圈定位在所述线圈模头组件上的压线机构；所述压线机构包括压线杆以及连接压线杆的压线升降气缸；所述压线升降气缸驱使所述压线杆上下移动至所述线圈模头组件的顶面上，将线圈限制在所述线圈模头组件上。

优选地，所述线圈搬送机构包括设置在所述转盘和线圈存放平台之间的第一传输导轨、配合在所述第一传输导轨上并可沿第一传输导轨来回移动的滑块、可上下来回移动设置在所述滑块上的线圈吸取件。

优选地，所述自动绕线机还包括安装在所述第一机架上并位于所述绕线工位和焊接工位之间的剪线机构；

所述剪线机构包括设有滑轨的底座、配合所述滑轨上且可沿滑轨来回移动靠近或远离所述转盘的支撑轴、设置在所述支撑轴上的手指气缸、设置在所述手指气缸的手指部上的剪刀；所述剪刀随所述手指气缸的手指部开合，将穿过所述支撑座的漆包线剪断。

优选地，所述自动绕线机还包括设置在所述绕线机构的进线端的阻尼张力器；

所述自动绕线机还包括对完成焊接的线圈组件进行导通检测的线圈检测机构。

本发明还提供一种绕线贴合一体机，包括以上任一项所述的自动绕线机，还包括将线圈组件设置在卡片上的贴合机；所述贴合机设置在所述自动绕线机的一侧；

所述贴合机包括第二机架，安装在所述第二机架上的卡片输送台、卡片修正平台、将卡片输送台上最上方的一张卡片吸取并送至卡片修正平台上的卡片分离机构、对卡片进行点胶的点胶机构、从所述自动绕线机取线圈组件并将线圈组件放置在所述卡片的点胶位置上的抓取放置机构。

优选地，所述卡片分离机构包括设置在所述卡片输送台上方的支撑架体、通过滑动杆可上下移动安装在所述支撑架体上的支撑板、数个间隔设置在所述支撑板上的卡片吸盘、连接并驱动所述支撑板上下来回移动的升降气缸；所述卡片吸盘的吸取端朝向所述卡片输送台；

所述抓取放置机构包括第二传输导轨、沿所述第二传输导轨可来回移动设置在其上的移动板、设置在所述移动板上的线圈吸附板、设置在所述移动板上并连接驱动所述线圈吸附板上下移动的驱动气缸。

本发明的自动绕线机，将绕线各机构通过合理布置整合为一体，实现自动化生产制得线圈和芯片为一体的线圈组件，减少占地空间，提高运行效率与稳定性，减少人工的频繁操作，调试方便，生产效率高。

本发明的绕线贴合一体机，通过自动绕线机和贴合机的连接设置，实现线圈组件的自动绕线碰焊并贴合在卡片上制得成品，整体效率高且质量稳定。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的自动绕线机及贴合机组成的绕线贴合一体机的立体结构示意图；

图2是图1所示一体机的俯视图；

图3是本发明一实施例的自动绕线机中转盘的结构示意图；

图4是本发明一实施例的自动绕线机中线圈模头组件的结构示意图；

图5是图4所示线圈模头组件沿aa线的剖面结构示意图；

图6是本发明一实施例的自动绕线机中绕线机构的结构示意图；

图7是本发明一实施例的自动绕线机中芯片取放机构和碰焊机构的结构示意图；

图8是本发明一实施例的自动绕线机中剪线机构的结构示意图；

图9是本发明一实施例的自动绕线机进行绕线的示意图；

图10是本发明一实施例的自动绕线机中线圈搬送机构的结构示意图；

图11是本发明一实施例的贴合机中卡片分离机构的结构示意图；

图12是本发明一实施例的贴合机中抓取放置机构的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1、2所示，本发明一实施例的自动绕线机，包括第一机架10、安装在第一机架10上的转盘20、芯片出料振动盘30、绕线机构40、芯片取放机构50、碰焊机构60、线圈搬送机构70以及线圈存放平台80。

转盘20在第一机架10上可转动。转盘20的周向设有间隔布置的绕线工位、焊接工位、托举工位和收料工位。转盘20上设有多个沿其周向间隔布置的线圈模头组件21，每相邻的两个线圈模头组件21之间设有对漆包线进行定位支撑的支撑座22。转盘20相对第一机架10转动后，可带动其上的线圈模头组件21经过各个工位，以完成对应的工序。

在绕线工位，绕线机构40对应在一线圈模头组件21上方，供漆包线穿过并将漆包线绕覆在线圈模头组件21上并加热以形成线圈；转盘20转动带动其上绕覆有线圈的线圈模头组件21转动至焊接工位。在焊接工位，芯片取放机构50将芯片出料振动盘30的芯片放置在线圈模头组件21上并与线圈相接，碰焊机构60将芯片和线圈焊接在一起形成线圈组件；转盘20转动带动其上有线圈组件的线圈模头组件21转动至托举工位。在托举工位，线圈模头组件21将其上的线圈组件顶起；转盘20转动带动其上有线圈组件的线圈模头组件21转动至收料工位。在收料工位，线圈搬送机构70将线圈组件从线圈模头组件21上取出并搬送至线圈存放平台80上。

如图3所示，转盘20在第一机架10上可通过电机201与同步轮202、同步带203等的配合连接形成的驱动机构驱动进行转动，通过绕线工位、焊接工位、托举工位和收料工位各个工位的设置方向可以是顺时针或逆时针转动。

多个线圈模头组件21沿转盘20的周向间隔布置在转盘20上。多个支撑座22间隔布置在线圈模头组件22之间，使得穿设在相邻两个线圈模头组件21之间的漆包线都可以通过支撑座22进行支撑定位。

如图3-5所示，线圈模头组件21可包括安装在转盘20上的固定底座211、可上下移动设置在固定底座211上并供漆包线绕覆在其外周的夹头212、套设在夹头212外周的导向套213、套设在导向套213外周的加热圈214。

加热圈214为电加热元件。转盘20中部设有导电滑环23，通过导电滑环23外接电源，供电至加热圈214。

夹头212为圆柱体结构，其在导向套213内可沿导向套213轴向来回移动。漆包线通过绕覆在夹头212的外周以及夹头212和导向套213的顶面之间形成线圈。通过调节夹头212凸出导向套213顶面的高度可以控制线圈绕覆的厚度。其中，夹头212的下端和固定底座211之间缓冲弹簧215，缓冲弹簧215通过其弹力驱使夹头212上移凸出导向套213。为控制线圈的厚度，可以下压夹头212，调节其在导向套213上的凸出高度来实现。

另外，导向套213的外周设有用于放置芯片的芯片存放台216，芯片存放台216可安装在固定底座211上或连接在导向套213的外周上。芯片从芯片出料振动盘30取出后放置在该芯片存放平台216上，连接在线圈的外周上，通过碰焊与线圈形成一体的线圈组件。芯片存放平台216具有真空吸附功能，在真空吸附作用下使转盘20在转动状态下芯片存放平台216上的芯片不会发生位置变化。

导向套213上嵌设有多个顶块217，多个顶块217沿导向套213的周向上间隔分布，用于在托举工位顶出线圈组件。转盘20的下方可设有电机或气缸等驱动装置驱动该些顶块217上下移动。在绕线工位、焊接工位时，顶块217保持在初始状态，不移动凸出导向套213的顶面；在托举工位，顶块217向上移动，以将该工位上线圈模头组件21上的线圈组件向上顶出，使其不粘附在线圈模头组件21上，便于取出。

如图1、6所示，绕线机构40包括安装在第一机架10上的支架41、沿支架41下移动的绕线组件。绕线组件通过气缸等驱动装置的连接驱动相对支架41上下移动，从而靠近或远离绕线工位上的线圈模头组件21。

具体地，绕线组件可通过连接板可上下移动安装在支架41上。绕线组件可包括转动轴42、可转动套设在转动轴42上的旋转套筒43、同轴连接旋转套筒43并随旋转套筒43转动的环绕座44。转动轴42的下端设有线圈成形压板45，其可下压在线圈模头组件21上，通过下移夹头212来控制线圈在夹头212外周的绕覆厚度。环绕座44位于线圈成形压板45的外围。

环绕座44上设有出线孔，出线孔与旋转套筒43、转动轴42的内部通道相连通，形成供漆包线通过穿出的过线通道。来自卷料1的漆包线放线后通过过线通道至线圈模头组件21上，通过环绕座44的旋转使得放出的漆包线绕覆在线圈模头组件21上形成线圈。

进一步地，自动绕线机还包括设置在绕线机构40的进线端的阻尼张力器90。卷料1放出的漆包线先经过阻尼张力器90再进入绕线组件，穿过过线通道在线圈模头组件21上绕覆形成线圈。

如图7所示，芯片取放机构50包括芯片吸取轴51；碰焊机构60包括碰焊头61，碰焊头61与碰焊机连接。芯片取放机构50和碰焊机构60可通过连接组件安装在平行第一机架10的移动导轨62上，从而可沿移动导轨62在水平方向上来回移动，带动芯片吸取轴51移动至芯片出料振动盘30以吸取芯片，再移动将芯片送至焊接工位上，带动碰焊头61移动至焊接工位上将芯片与线圈通过高热量瞬间固定在一起。

如图1、8所示，本发明的自动绕线机还包括安装在第一机架10上并位于绕线工位和焊接工位之间的剪线机构100。

剪线机构100包括设有滑轨102的底座101、配合滑轨102上且可沿滑轨102来回移动的支撑轴103、设置在支撑轴103上的手指气缸104、设置在手指气缸104的手指部上的剪刀105。支撑轴103在底座101上向靠近或远离转盘20的方向来回移动，从而可带动其上的剪刀105靠近或远离转盘20上的漆包线。剪刀105随手指气缸104的手指部开合，将穿过支撑座22的漆包线剪断。

另外，参考图3、图9，第一机架10上还设有拉线机构110。拉线机构110位于焊接工位处，其包括两个拉线夹111，两个拉线夹111分别用于夹持线圈的两个线端，使线圈与芯片充分接触。

拉线机构110还包括驱使拉线夹111相对转盘20前后运动的第一驱动组件112、驱使拉线夹111相对转盘20左右运动的第二驱动组件113以及拉线夹111相对转盘20上下运动的第三驱动组件114。拉线夹111安装在第三驱动组件114上，从而第三驱动组件114可驱动拉线夹111左右来回移动；第三驱动组件114安装在第二驱动组件113上，第二驱动组件113驱使第三驱动组件114及其上的拉线夹111相对转盘20上下移动；第二驱动组件113、第三驱动组件114和拉线夹111形成一个整体安装在第一驱动组件112上，第一驱动组件112驱使该整体前后来回移动，从而靠近或远离转盘20。

其中，第一驱动组件112包括第一电机、连接第一电机的第一丝杆导轨；第二驱动组件113包括第二电机；第三驱动组件114包括第三电机、连接第三电机的第二丝杆导轨。

结合图1-图4及图6、图9，绕线时，在绕线工位，根据所要绕覆的线圈的厚度，绕线组件的线圈成形压板45压在线圈模头组件21的夹头212上，调整夹头212的凸出高度；漆包线从卷料1上拉出，通过阻尼张力器90再进入绕线机构40的绕线组件，漆包线穿过绕线组件的过线通道在线圈模头组件21上绕覆形成线圈，同时线圈模头组件21通电进行加热，使绕覆的多圈漆包线粘附在一起。转盘20转动使绕覆有线圈的线圈模头组件21转动至焊接工位。

绕覆有线圈的线圈模头组件21转动的同时也拉动漆包线，焊接工位和绕线工位之间的支撑座22将漆包线定位；另一线圈模头组件21到达绕线工位进行下一个线圈的绕制。

芯片吸取轴51从芯片出料振动盘30上吸取芯片并放置在线圈模头组件21的芯片存放台216上，并与线圈的外周接触。剪线机构100的剪刀105靠近转盘20将通过焊接工位和绕线工位之间的支撑座22的漆包线剪断，使线圈脱离卷料的漆包线。

在焊接工位，两个拉线夹111拉紧线圈的两个线端，使其与芯片充分接触。碰焊头61将线圈与芯片通过高热量瞬间固定在一起，完成有效连接，形成线圈组件。焊接完成的线圈组件随着转盘20的转动转到托举工位，顶块217对线圈组件上顶进行一定的松动作用，再跟随转盘20的转动转到收料工位。

此外，为了在拉线(拉紧线圈的两个线端)的同时使线圈不会从线圈模头组件21上脱出，转盘20上还设有将线圈定位在线圈模头组件21上的压线机构24。压线机构24可包括压线杆241以及压线升降气缸242。压线升降气缸242连接压线杆241并驱动压线杆241相对线圈模头组件21上下移动，从而可下移至线圈模头组件21的顶面上，将线圈限制在线圈模头组件21上，或者上移离开线圈模头组件21。

具体地，结合图3、4，压线杆241远离压线升降气缸242的一端末端设有勾头，该勾头可搭接到芯片存放台216和导向套213之间预留的凹槽内。拉线机构110的两个拉线夹111位于芯片存放台216的相对两侧，从而可将线圈的两个线端拉紧至与芯片的两侧接触以进行焊接。压线杆241压线的同时还防止两个线端被拉紧时相靠近接触。

压线机构24上还设有传感器，用于检测线圈模头组件21上是否有线圈。压线机构24还通过连杆243连接导电滑环23，使得在转盘20转动时，压线机构24可不随转盘20转动，从而可始终对应在焊接工位处。

线圈搬送机构70用于将收料工位上的线圈组件取出并送至线圈存放平台80上进行存放。如图1、10所示，该线圈搬送机构70可包括设置在转盘20和线圈存放平台80之间的第一传输导轨71、配合在第一传输导轨71上并可沿第一传输导轨71来回移动的滑块72、可上下来回移动设置在滑块72上的线圈吸取件73。

滑块72的来回移动可通过电机与同步带等配合形成的驱动装置进行驱动。线圈吸取件73可以是吸盘等件，通过连接真空机抽真空对线圈组件进行吸取。

进一步地，又如图1所示，本发明的自动绕线机还包括对完成焊接的线圈组件进行导通检测的线圈检测机构(未图示)。线圈检测机构可采用现有技术实现。

本发明的自动绕线机完成线圈组件的制备，线圈组件后续可通过点胶固定在卡片上，制得智能卡片。

又如图1、2所示，本发明一实施例的绕线贴合一体机，包括上述的自动绕线机，还包括将自动绕线机制成的线圈组件设置在卡片上的贴合机。贴合机设置在自动绕线机的一侧。

贴合机包括第二机架120、安装在第二机架120上的卡片传输轨道(未图示)、卡片输送台130、卡片修正平台140、卡片分离机构150、点胶机构160以及抓取放置机构170。卡片传输轨道设置在卡片输送台130、卡片修正平台140和点胶机构160之间。

卡片输送台130上用于放置待贴线圈组件的卡片；卡片分离机构150将卡片输送台130上最上方的一张卡片吸取并通过卡片传输轨道送至卡片修正平台140上；卡片修正平台140对其上放置的卡片进行修正，使卡片的摆放角度符合所要求的角度；点胶机构160对卡片上待放置线圈组件的位置进行点胶；抓取放置机构170将自动绕线机上存放的线圈组件抓取并将线圈组件放置在卡片的点胶位置上，使线圈组件贴合在卡片上。

具体地，如图1、11所示，卡片分离机构150在第二机架120上设置在卡片输送台130的上方，其可包括支撑架体151、通过滑动杆152可上下移动安装在支撑架体151上的支撑板153、数个间隔设置在支撑板153上的卡片吸盘154、连接并驱动支撑板153上下来回移动的升降气缸155。卡片吸盘154的吸取端朝向卡片输送台130，通过升降气缸155的驱动，使得卡片吸盘154靠近并接触卡片输送台130上的卡片，对卡片进行吸附。升降气缸155驱动卡片吸盘154向上移动即可将吸附的卡片带离卡片输送台130。

卡片吸盘154吸取的卡片可放置在卡片传输轨道上，通过卡片传输轨道将卡片送至卡片修正平台140进行修正。

卡片修正平台140的表面上设有多个修正块，多个修正块对应卡片的外周布置在卡片修正平台140的表面上。修正后的卡片可再通过卡片传输轨道送至点胶机构160。点胶机构160对卡片上待放置线圈组件的位置进行点胶；点胶完成后，抓取放置机构170将线圈组件吸取放置卡片的点胶位置上，从而使线圈组件固定在卡片上。

点胶机构160可采用现有技术中的点胶机实现。

如图12所示，抓取放置机构170可包括第二传输导轨171、沿第二传输导轨171可来回移动设置在其上的移动板172、设置在移动板172上的线圈吸附板173、设置在移动板172上并连接驱动线圈吸附板173上下移动的驱动气缸174。线圈吸附板173的吸附端朝下，通过抽真空具有吸附力吸取线圈组件。第二传输导轨171延伸在自动绕线机的线圈存放平台80和卡片修正平台140之间。点胶完成后，卡片可通过卡片传输轨道送至卡片修正平台140所处的工位上，移动板172在驱动气缸174的驱动下来回移动，带动线圈吸附板173移动至线圈存放平台80吸取线圈组件，再移动至卡片上方，将线圈组件放置在线圈组件的点胶位置上。

卡片上完成线圈组件的贴合后，可通过设置在第二机架120上的收料机构进行收料。收料机构对卡片的收料可通过吸盘吸附等实现。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。