磁卡磁头的生产方法、磁卡磁头及磁卡读卡器的制造方法

磁卡磁头的生产方法、磁卡磁头及磁卡读卡器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种磁卡磁头的生产方法、磁卡磁头及磁卡读卡器，其中，上述磁卡磁头的生产方法，包括:将分组后的若干磁芯组与线包、间隙片一起作为嵌件置于第一模具型腔；对所述第一模具型腔进行注塑；冷却后，获得所述磁芯组、线包、间隙片与外壳一体成型的磁头组件；将所述磁头组件装入屏蔽壳内；将套接一起的磁头组件和屏蔽壳置于第二模具型腔中；对所述第二模具型腔进行注塑；冷却后，获得所述磁头组件与所述屏蔽壳一体成型的磁卡磁头。在本发明提供的磁卡磁头的生产方法不仅简化了磁头组件的生产工艺，有效降低了由于手工装配误差带来的磁头性能散差，并且减少了人工参与节约了人力成本和生产成本，提高了生产效率，保证了产品外形整洁美观。
【专利说明】磁卡磁头的生产方法、磁卡磁头及磁卡读卡器

【技术领域】
[0001]本发明涉及磁记录【技术领域】，特别地，涉及一种磁卡磁头的生产方法、磁卡磁头及磁卡读卡器。

【背景技术】
[0002]磁卡磁头是磁卡机的关键部件，它担负系统磁卡间信息记录和取出的最重要的转换作用。目前，磁卡磁头在各行各业均有应用:磁卡电话、银行系统的存取磁卡、考勤系统、门监系统、加油系统、密码锁、地铁自动售标票系统等等。
[0003]参照图1所示的磁卡磁头的结构示意图，包括:若干磁芯组12、夹持器11、线包13、间隙片14、屏蔽壳15、接线端子16。现有磁卡磁头的组装方法为:散片磁芯叠成若干磁芯组12，固定于夹持器11形成的槽内，线包13和间隙片14分别装配在夹持器11的上、下部，形成类变压器结构的磁头组件，然后被屏蔽壳15套住，顶丝穿过屏蔽壳的侧面的顶丝孔17起固定作用，屏蔽壳15内剩余空间使用树脂填充，线包13上引申出外露接线端子16。
[0004]其中，如果将屏蔽壳内的组件作为一个整体即作为磁卡磁头的一个组件，本申请中简称磁头组件，其组装过程为:将磁芯组12装入夹持器11内并压紧；将左右夹持器11相对，线包13套在夹持器腿上，间隙片14放入两夹持器11中间，然后使用卡簧18将两个夹持器11卡接，使上述各组件组合在一起，组合后的磁头组件如图2所示。
[0005]后续磁卡磁头的装配工序为:将组装好的磁头组件手工装入屏蔽壳，使用打壳机械将磁头组件推到位，然后用顶丝在屏蔽壳侧面顶住，磁头组件带接线端子一面朝上放在专用工装上，手工向磁头组件与屏蔽壳之间的空隙灌注树脂，灌完树脂后的磁头放入烤箱中加热烘烤，固化树脂。
[0006]现有技术采用的磁卡磁头的装配工序大部分为手工作业，人为参与较多，而且工序多、费时，因而导致生产效率不高。尤其是在后面的屏蔽壳与磁头组件的装配工序中，由于采用人工填充树脂，操作精度不高，很容易出现树脂溢出屏蔽壳或填充树脂量不足，致使烘烤后屏蔽壳变形、注塑表面凹凸不平、有毛刺或者因树脂溢出造成产品外形粗糙等问题，这些问题轻者影响磁卡磁头的外形整洁美观，重者导致磁卡磁头成为次品或废品。
[0007]总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是:如何能够减少人工操作，提高生产效率，避免手工操作导致树脂外溢造成产品外形粗糙。


【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种磁卡磁头的生产方法，能够有效简化磁卡磁头的生产工序，提高磁卡磁头的生产效率并降低生产成本。
[0009]为了解决上述问题，一方面提供了一种磁卡磁头的生产方法，包括:将分组后的若干磁芯组与线包、间隙片一起作为嵌件置于第一模具型腔；对所述第一模具型腔进行注塑；冷却后，获得所述磁芯组、线包、间隙片与外壳一体成型的磁头组件；将所述磁头组件装入屏蔽壳内；将套接一起的磁头组件和屏蔽壳置于第二模具型腔中；对所述第二模具型腔进行注塑；冷却后，获得所述磁头组件与所述屏蔽壳一体成型的磁卡磁头。
优选的，在将所述磁芯组置于所述第一模具型腔之前，还包括:采用激光焊接技术将所述磁芯组中的芯片进行激光焊接。
[0010]优选的，上述磁卡磁头的生产方法还包括:采用侧滑块辅助所述嵌件在所述第一模具型腔内定位。
[0011]优选的，上述磁卡磁头的生产方法还包括:采用光学检测装置或通过机械接触感知的方式检测所述嵌件在所述第一模具型腔内的定位。
[0012]优选的，上述磁卡磁头的生产方法还包括:
采用光学检测装置或通过机械接触感知的方式检测所述套接一起的磁头组件和屏蔽壳在所述第二模具型腔内的定位。
[0013]优选的，对所述第一、第二模具型腔进行注塑采用的材料为聚苯硫醚，包含60%玻璃纤维和无机物。
[0014]优选的，所述第二模具型腔采用点浇口设计。
[0015]另一方面，还提供了一种磁卡磁头，包括:磁头组件、屏蔽壳以及从所述磁头组件引伸出的至少两个接线端子，所述屏蔽壳和磁头组件之间通过注塑材料熔接在一起。
[0016]优选的，所述磁头组件为一体注塑成型的基体包裹的若干磁芯组、线包、间隙片。
[0017]优选的，每个所述磁芯组由通过激光焊接在一起的若干磁芯散片组成。
[0018]优选的，所述磁头组件的端部超出所述屏蔽壳边沿的高度范围为0.Γ0.5mm。
[0019]优选的，所述注塑材料为聚苯硫醚，其中包含60%玻璃纤维、无机物。
[0020]再一方面，还提供了一种磁卡读卡器，包括上述任一所述的磁卡磁头。
[0021]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下优点:
采用本发明提供的磁卡磁头的生产方法，首先将若干磁芯组、线包、间隙片一起作为嵌件置于第一模具型腔中通过一体注塑成型技术生产磁头组件，然后将磁头组件装入屏蔽壳内，将套接在一起的磁头组件和屏蔽壳一起作为嵌件置于第二模具型腔中，再次采用一体注塑成型技术将磁头组件和屏蔽壳熔接在一起，获得一体成型的磁卡磁头。可见，采用本发明提供的磁卡磁头的生产方法，省略了采用顶丝将磁头组件顶住，手工灌溉树脂以及将灌溉树脂后磁头组件进行烘烤的复杂工艺，提高了生产效率；装配过程中采用两次一体注塑成型技术，有效降低了因手工装配误差导致的磁头性能散差，并且减少了人工参与，减少了人力成本，同时有效保证了磁卡磁头的外形整洁美观。

【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是现有技术磁卡磁头的结构示意图；
图2是现有技术按照传统组合工序组装后的磁头组件；
图3是本发明磁卡磁头生产方法实施例一的流程图；
图4是本发明磁头组件生产方法实施例使用的下模型腔和右侧滑块的结构示意图；
图5是图4中A部分的放大示意图；
图6-1是本发明磁卡磁头生产过程中一次注塑成型后得到的一体成型的磁头组件的示意图；
图6-2是本发明磁卡磁头生产过程中使用的屏蔽壳的示意图； 图6-3是本发明磁卡磁头生产过程中二次注塑前磁头组件与屏蔽壳的装配关系示意图；
图7是本发明磁卡磁头生产方法实施例二的流程示意图；
图8是本发明磁卡磁头实施例的结构示意图；
图9是作为本发明磁卡磁头实施例嵌件的磁头组件的结构示意图。

【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0024]本发明的核心构思之一在于，将嵌件成型技术引入到磁卡磁头装配优化方案中，同时结合自动化技术，提高磁卡磁头装配效率。
[0025]所谓嵌件成型(insert molding)是指在模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂，熔融的材料与嵌件结合固化，制成一体化产品的成型工法，也称为一体注塑成型技术。许多不同类型的物品都可用作嵌件，包括线缆、插塞、弹簧和螺帽等。注塑成品中镶有金属嵌件是为了提高塑料成品的工作强度和增添成品的应用功效，如改良导电性或便利与其它件的衔接等。本发明各实施例中，磁芯组与装配在磁芯组间的线包、间隙片一起作为嵌件。
[0026]下面介绍本发明提供的一种磁卡磁头的生产方法实施例，参照图3，示出了本发明磁卡磁头的生产方法实施例一的流程图，包括:
步骤31、将分组后的若干磁芯组与线包、间隙片一起作为嵌件放置于第一模具型腔中；
步骤31中，磁芯组的具体数量由磁芯的形状、厚度以及产品型号而定，一个磁卡磁头一般需要2个以上的磁芯组，每个磁芯组由数个散片磁芯组成。具体地，上述磁芯组可以由数个散片磁芯焊接而成。
[0027]上述模具型腔由上模、下模组成。由于本发明实施例中的嵌件为形状各异的多件装配在一起，然后放入模具固定位。因此，首先要保证装配的精度，然后考虑模具中的定位方式。经过试验比较，确定模具中采用侧滑块的方式辅助定位，可以保证注塑品的尺寸公差要求，因此本发明实施例采用侧滑块的方式辅助嵌件的定位。由于本领域技术人员通过下模型腔和嵌件的形状可以预见上模型腔的结构，又因左右侧滑块结构相同，位置对称，因此，模具示意图可省略上模型腔以及左侧滑块的结构示意，仅示意下模型腔和右侧滑块的结构，如图4所示。
[0028]图4示出了本发明实施例采用的下模型腔和右侧滑块的结构示意图，包括下模型腔41、浇口位置42、嵌件43、右侧滑块镶件44。图5示出了图4中A部分指示的嵌件43的放大示意图，嵌件43由若干磁芯组12、线包13、间隙片14组成。在装配时按装配顺序放置于下模型腔41中。
[0029]该步骤31中，磁芯组12的分组可以是人工分组，也可以采用机械触感等方式进行磁芯分组。
[0030]人工分组的操作过程为:作业人员采用镊子等工具将磁芯组夹住，依次放入第一模具型腔中对应的磁芯组的装配位置。
[0031]步骤31的具体操作可以包括:
排料步骤:将磁芯组倒入震盘内，震盘通过谐振，不断的将磁芯组送入排料导轨，两导轨上磁芯组方向相对，在导轨末端，推料块将磁芯组分别推到装配位置。线包人工排放在载料工装上沿轨道将线包输送到装配位置。间隙片料带以冲压上料的方式输送间隙片，待装配后剪断。
[0032]上料步骤:机械手抓取装配好的磁芯组、线包和间隙片，沿轨道走到下模上方，将其放入模具型腔的嵌件固定位。
[0033]位置检测步骤:检测嵌件在模具型腔内是否安放到位，如果是，则传递信号允许执行下步操作，否则报警。
[0034]检测嵌件是否安放到位的方式可以采用光学检测装置如CCD检测系统对嵌件位置进行检测，也可以采用机械接触感知的方式对嵌件位置进行检测。其中，CCD检测系统利用光电转换原理对嵌件在模具型腔中的位置进行检测，为保证数据抓取准确，需要选择CCD像素38万以上，灵敏度2?3LuX或更好，并且周围有良好光源。
[0035]合模步骤:在嵌件位置检测合格后，上模带动侧滑块向中间靠拢，上模和左右两侧滑块镶件对嵌件从三个方向一起定位，保证嵌件的装配精度。
[0036]步骤32、对第一模具型腔进行注塑；
步骤32具体为:在完成上述合模步骤之后，通过浇口位置42对第一模具型腔进行注塑。步骤32即为上述嵌件成型步骤。注塑完成后，形成包裹嵌件外轮廓的基体，该基体具有但不限于现有技术夹持器的功能。
[0037]由于功能相当于夹持器的一体注塑成型基体的材料有高机械强度的要求，并且注塑温度不能对磁芯组的电磁性能有所影响，因此本发明实施例选用了 PPS-(GF+GB)60作为注塑材料。该材料名称为聚苯硫醚，包含60%玻璃纤维和无机物，参数如下:拉伸强度:140MPa ;弯曲强度:215MPa ;成型温度:310°C。
[0038]步骤33、冷却后，获得嵌件与基体一体注塑成型的磁头组件。
[0039]上述步骤完成后，卸料机械手夹住料把，然后走到卸料滑道上方松开，料把掉落到滑道上，然后滑入收料箱。
[0040]需要说明的是，图4所示模具型腔实施例适合4个磁芯组、2个线包、I条间隙片的一体注塑成型，仅用于示意模具型腔的结构，不应理解为对本发明提供的模具型腔适用磁芯组数量的限制。另外，注塑模具的结构并不是固定不变的，通过改变型腔结构、分型面位置或浇口位置等，也可以成型出同样的产品。
[0041]步骤34、将磁头组件装入屏蔽壳内；
参照图6-1至6-3所示的磁卡磁头生产过程中磁头组件与屏蔽壳的组装示意图。步骤34可以具体为:将图6-1所示的一体注塑成型后的磁头组件，置于图6-2所示的屏蔽壳中，形成图6-3所示的套接在一起的磁头组件和屏蔽壳。
[0042]在实际生产中，可以手动将磁头组件装入屏蔽壳内，也可以通过专用工装将磁头组件装入屏蔽壳内，然后套接在一起的磁头组件和屏蔽壳一起码放在装载工装上，工装随上料导轨前进，将套接在一起的磁头组件和屏蔽壳输送到指定位置。
[0043]步骤35、将套接一起的磁头组件和屏蔽壳作为嵌件置于第二模具型腔中；
实际生产中，当套接在一起的磁头组件和屏蔽壳通过上料导轨被输送到指定位置，机械手抓取装载工装上的屏蔽壳，放入第二模具下模型腔的嵌件固定位。第二模具型腔可以但不限于采用点浇口设计。
[0044]步骤36、对第二模具型腔进行注塑；
步骤37、冷却后，获得磁头组件与屏蔽壳一体成型的磁卡磁头。
[0045]采用本发明磁卡磁头的生产方法实施例，首先采用一体注塑成型技术得到一体注塑成型的磁头组件，然后将一体成型的磁头组件与屏蔽壳作为嵌件，采用二次注塑技术获得一体成型的磁卡磁头，可以有效降低由于手工装配误差带来的磁头性能散差，并且减少人工参与，提高磁卡磁头的生产效率。
[0046]参照图7，示出了本发明磁卡磁头生产方法实施例二的流程示意图，包括:
步骤71、采用激光焊接技术将分组后的磁芯组进行激光焊接；
可以采用CXD光学检测装置进行分组，同时检测激光焊接的位置和质量。
[0047]步骤72、将激光焊接后的磁芯组与线包、间隙片一起作为嵌件置于第一模具型腔中；
步骤73、检测嵌件在第一模具型腔中是否安放到位？如果是，执行步骤74，如果否，报警并返回执行步骤72，重新放置嵌件；
步骤74、对第一模具型腔进行注塑；
步骤75、冷却后，获得嵌件与基体一体成型的磁头组件；
步骤76、将一体成型的磁头组件装入屏蔽壳内；
步骤77、将套接在一起的磁头组件和屏蔽壳置于第二模具型腔中；
步骤78、检测套接在一起的磁头组件和屏蔽壳在第二模具型腔中的位置是否准确？如果是，执行步骤79，如果否，返回重新执行步骤77，重新放置套接在一起的磁头组件和屏蔽壳;
步骤79、对第二模具型腔进行注塑；
步骤710，冷却后，获得磁头组件与屏蔽壳一体成型的磁卡磁头。
[0048]上述步骤73和78中，可以采用光学检测装置如CXD检测装置监测嵌件在模具型腔内是否安放到位，也可以机械接触感知的方式检测嵌件在模具型腔内是否安放到位。
[0049]本发明实施例二在实施例一的基础上增加了对分组后的磁芯组进行激光焊接的步骤，有效杜绝了磁芯组在注塑前因薄而小的磁芯组合在一起时易发生的散片、错位等不良现象，保证了产品理想的良品率。同时，还增加了检测嵌件在注塑步骤前在模具型腔中是否安放到位的步骤，进一步提闻了广品的良品率。
[0050]对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
[0051]对应上述磁头组件的生产方法，本发明实施例还提供了一种磁卡磁头，参照图8所示的磁卡磁头实施例的结构示意图，该磁卡磁头采用上述生产方法生产得到，包括:磁头组件、屏蔽壳15以及磁头组件引伸出的至少两个接线端子16。屏蔽壳和磁头组件之间通过注塑材料熔接在一起。需要说明的是，磁头组件在二次注塑后被注塑材料覆盖，因而在图8中无法示出。
[0052]优选的，，在二次注塑形成磁卡磁头前，作为嵌件的磁头组件也是一体注塑成型的，参照图9所示的磁头组件的结构示意图，包括若干磁芯组、线包、间隙片14组成的嵌件、与上述嵌件一体注塑成型的基体70以及从线包引伸出的外露接线端子16。基体70具有现有技术中夹持器的功能，基体为注塑品，可以采用聚苯硫醚等材料注塑成型，上述聚苯硫醚包含60%玻璃纤维和无机物。磁头组件的外形尺寸公差为±0.03mm，无变形，无毛刺。嵌件的位置尺寸公差为±0.02mm。二次注塑成型的磁卡磁头中，磁头组件的端部超过屏蔽壳边沿的高度范围为0.Γ0.5mm。
[0053]优选的，在二次注塑形成磁卡磁头前，作为嵌件的磁头组件中的磁芯组预先通过激光焊接在一起，作为嵌件与基体一体注塑成型。
[0054]对应的，本发明实施例还提供了一种包括上述磁卡磁头实施例的磁卡读卡器。
[0055]总之，在本发明提供的磁卡磁头的生产方法、磁卡磁头及磁卡读卡器,将磁芯组、线包、间隙片一起作为嵌件通过注塑方式将嵌件与基体一体注塑成型后，再将磁头组件套接与屏蔽壳内，作为嵌件进行二次注塑，采用自动化设备和注塑模具将磁头组件和屏蔽壳熔接在一起，有效减少了由于手工装配误差带来的磁头性能散差的现象，并且减少了人工参与，不仅简化了磁卡磁头的生产工艺，提高了生产效率，而且节约了人力成本和生产成本。优选采用激光焊接装置将磁芯组焊接在一起，确保了各磁芯紧密接触，有效避免了磁芯组的错位、散片，提闻了广品的良品率。
[0056]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0057]以上对本发明所提供的一种磁卡磁头的生产方法、磁卡磁头及包括上述磁卡磁头的磁卡读卡器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种磁卡磁头的生产方法，其特征在于，包括: 将分组后的若干磁芯组与线包、间隙片一起作为嵌件置于第一模具型腔； 对所述第一模具型腔进行注塑； 冷却后，获得所述磁芯组、线包、间隙片与外壳一体成型的磁头组件； 将所述磁头组件装入屏蔽壳内； 将套接一起的磁头组件和屏蔽壳置于第二模具型腔中； 对所述第二模具型腔进行注塑； 冷却后，获得所述磁头组件与所述屏蔽壳一体成型的磁卡磁头。
2.根据权利要求1所述的磁卡磁头的生产方法，其特征在于，在将所述磁芯组置于所述第一模具型腔之前，还包括: 采用激光焊接技术将所述磁芯组中的芯片进行激光焊接。
3.根据权利要求1所述的磁卡磁头的生产方法，其特征在于，还包括: 采用侧滑块辅助所述嵌件在所述第一模具型腔内定位。
4.根据权利要求1所述的磁卡磁头的生产方法，其特征在于，还包括:采用光学检测装置或通过机械接触感知的方式检测所述嵌件在所述第一模具型腔内的定位。
5.根据权利要求1所述的磁卡磁头的生产方法，其特征在于，还包括: 采用光学检测装置或通过机械接触感知的方式检测所述套接一起的磁头组件和屏蔽壳在所述第二模具型腔内的定位。
6.根据权利要求1至5任一所述的磁卡磁头的生产方法，其特征在于，对所述第一、第二模具型腔进行注塑采用的材料为聚苯硫醚，包含60%玻璃纤维和无机物。
7.根据权利要求6所述的磁卡磁头的生产方法，其特征在于，所述第二模具型腔采用点浇口设计。
8.—种磁卡磁头，其特征在于，包括:磁头组件、屏蔽壳以及从所述磁头组件引伸出的至少两个接线端子，所述屏蔽壳和磁头组件之间通过注塑材料熔接在一起。
9.根据权利要求8所述的磁卡磁头，其特征在于，所述磁头组件为一体注塑成型的基体包裹的若干磁芯组、线包、间隙片。
10.根据权利要求9所述的磁卡磁头，其特征在于，每个所述磁芯组由通过激光焊接在一起的若干磁芯散片组成。
11.根据权利要求8所述的磁卡磁头，其特征在于，所述磁头组件的端部超出所述屏蔽壳边沿的高度范围为0.Γ0.5mm。
12.根据权利要求8至11任一所述的磁卡磁头，其特征在于，所述注塑材料为聚苯硫醚，其中包含60%玻璃纤维、无机物。
13.—种磁卡读卡器，其特征在于，包括权利要求8至12任一所述的磁卡磁头。
【文档编号】G06K7/00GK104416740SQ201310388400
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】堀口昌男, 高瑞宁, 堀口隆史, 纪军 申请人:北京泰和磁记录制品有限公司