一种全自动磁环粗线绕线的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全自动磁环粗线绕线机，包括：机座，输线机构，包括入线支架，导向轮、顶线机构、第一伺服电机以及至少一组输线管道，夹持机构，包括导针机构以及定位机构，调整机构，所述调整机构与所述第一伺服电机连接，送料装置，包括送料机构以及输送针机构，送料机构与所述输送针机构连接，本实用新型可实现细线以及粗线不同类型线材的绕线，调整机构可确保导线能够均匀缠绕于磁环内，避免导线交叉等情况的出现，增加产品的质量。
【专利说明】一种全自动磁环粗线绕线机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磁环加工设备领域，特别涉及一种全自动磁环粗线绕线机。
【背景技术】
[0002]电磁组件广泛应用于各个领域，在各种不同类型的电子产品中不可避免地经常使用电磁组件，因此，其制作质量的优劣与该电子产品的使用寿命及质量息息相关。
[0003]磁环感应线圈在电磁组件中的应用更加广泛，而目前市场上现有的绕线机一般是包括防线器、送线组、绕线组、送料组和料斗，将线由放线器送到绕线组，磁环放入可以振动的料斗内并由送料组送入卷绕工作位置，然后由绕线组的两对斜轮组和绕线针导引线束在圆环内做圆周运动，一圈圈将线绕到磁环上。这种结构的机器加工速度快，结构也不很复杂，但是只能加工内径较大的磁环，且磁环上只能绕一种线，这在很大程度上限制了机器的加工范围，另外由于导线驱动力的问题一般需要将细线以及粗线分开进行绕线，主要在于细线的绕线机驱动力不够导致不能带动粗线转动，通常需要使用功率较大的电机对粗线进行加工，假如使用功率大的电机对细线加工则会造成资源的浪费。小型磁环的尺寸较小，一般使用手工操作，即先将电磁线剪成一段段的，然后用手或用工具将磁环固定住，再用手工缠绕的方式将小段电磁线缠绕在磁环上，加工出一个或多个绕组，最后进行整理和上锡等完成小磁环电感或电子变压器的加工。这种磁环绕线方法效率极低，人工成本高，且存在人为因素的存在容易出现导线交叉等不良情况的出现，导致次品率的升高。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种全自动磁环粗线绕线机。包括如下:
[0005]机座，在机座顶端设置有用于安装各机构的工作台；
[0006]控制装置，其设置于机座内，用于控制各机构/装置的运作；
[0007]输线机构，包括入线支架，导向轮、顶线机构、第一伺服电机以及至少一组输线管道，所述入线支架设置于工作台的一侧，所述顶线机构紧邻入线支架，且其输出端与所述输线管道连接，所述导向轮设置于顶线机构与输线管道之间，且所述导向轮与所述第一伺服电机连接；
[0008]绕线机构，包括绕线盘、裁剪机构以及增力机构，在所述绕线盘上设置有连通的导引槽以及缺口，所述裁剪机构设置于绕线盘上，实现导线的切断，所述增力机构设置于绕线盘上，所述增力机构的输出端与所述导引槽相交；
[0009]夹持机构，包括检测装置、导针机构以及定位机构，所述定位机构设置于缺口上，且形成用于承载磁环的容纳空间，该容纳空间设置于所述导线的运动轨迹上，所述导针机构设置于绕线盘一侧，所述导针机构设置有绕线导针，该绕线导针可自由伸缩，工作时可穿如磁环的内环且位于该内环的圆心上，所述检测装置设置于定位机构上，且其输出端位于所述容纳空间的中心点；
[0010]调整机构，所述调整机构与所述第一伺服电机连接，所述调整机构设置于绕线盘上，其输出端与所述缺口齐平，且设有调整块，实现对导线的绕线时位置的调整；
[0011 ] 送料装置，包括送料机构以及输送针机构，送料机构与所述输送针机构连接，所述送料机构设置于所述缺口的上方，通过输送针机构可将位于送料机构的磁环运送至容纳空间内加工。
[0012]特别的，入线支架上设置有至少一个辅助轮，所述顶料机构包括顶料主座、顶料气缸以及顶料活动块，在所述顶料活动块上设置有用于承载导线的导槽，且所述顶料活动块活动设置于顶料主座上，所述顶料气缸与所述顶料活动块连接，在所述顶料主座上设置有至少一个顶料活动块和顶料气缸。
[0013]特别的，在所述绕线盘上设置有一通孔，在所述绕线盘的内壁为环形内壁，且在内壁上形成导引槽，该导引槽是环设于通孔外的环形槽，在所述绕线盘上设置有一缺口，该缺口与所述导引槽连通，在绕线盘上设置有与输线管道连通的连接块，该连接块上设置有一入口且与所述导引槽连通，所述增力机构包括至少两组导轮组，所述两组导轮组均匀分布于绕线盘上且通过活动轴设置于绕线盘上，所述活动轴通过同步带和同步轮与所述第一伺服电机连接，每组导轮组均设置有两个导料轮，所述导料轮分布设置于导引槽的上下两侧，所述导料轮为一锥形轮，其夹角为4°?20°，在所述导料轮上设置有增力槽，所述裁剪机构包括裁剪气缸、裁剪连动杆以及切刀，所述切刀设置于绕线盘内，且位于导引槽的侧边，所述裁剪气缸固定于工作台上通过所述裁剪连动杆与所述切刀连接。
[0014]特别的，调整机构包括调整气缸、调整固定座、调整活动座以及调整块，所述调整固定座固定于绕线盘上，所述调整气缸设置于调整活动座上且其输出端与所述调整固定座连接，所述调整块于所述调整活动座连接，所述调整块上设置有与所述导引槽匹配的容纳槽，其前端设置有一 “U”字型的调整孔。
[0015]特别的，导针机构包括导针主座、第一气缸以及绕线导针，所述导针主座固定于绕线盘的侧边，在所述第一气缸固定于导针主座上且与所述绕线导针连接，在所述绕线导针上设置有缓冲结构，所述定位机构包括左调节机构以及右调节机构，所述左调节机构包括第二气缸、左调节座、第一步进马达以及第一调节轮，所述第一步进马达、第二气缸均固定于工作台上，且与所述左调节座连接，所述第一调节轮设置于左调节座的末端且与所述第一步进马达连接，在所述第一调节轮上设置有第一调节凹槽，所述右调节机构包括右调节座、第二步进马达、调节齿轮、第二调节轮以及第三调节轮，所述第二步进马达、右调节座均固定于工作台上，且与所述调节齿轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮紧靠设置于右调节座的端部，所述调节齿轮设置于右调节座上且与所述第二调节轮以及第三调节轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮均设置有第二调节凹槽，且两者的第二调节凹槽与第一调节凹槽的大小和磁环匹配，所述检测装置设置于所述有调节座上，且其输出端位于所述容纳空间的中心点，所述检测装置为镭射传感器。
[0016]特别的，送料机构包括振动盘以及送料主座，所述振动盘设置于送料主座上，所述送料主座设置有与所述振动盘连通的输送道，该输送道的输出端设于所述容纳空间的上方，所述输送针机构设置于送料主座上，且于所述输送道的输出端连接，所述输送针机构包括送针气缸、送针固定座以及输送针，所述送针固定座设置于送料主座的一侧，所述送针气缸固定于送针固定座上，且与所述输送针连接，在所述送料主座的端部设置有一开口，且该开口的大小与所述输送针匹配，在所述开口上设置有一弹性卡料片，所述输送针与该开口形成一定角度，在所述送料主座的端部还设置有一活动连接的卡块。
[0017]特别的，控制装置包括PLC控制器、人机控制界面以及控制按钮，所述人机控制界面为触摸屏控制界面。
[0018]本实用新型具有如下优点:采用高智能控制装置统一控制以及监视各机构的工作，精度高以及自动化程度高；通过增力机构的锥形导料轮的设计可有效地提高绕线盘内导线的环绕驱动力，可实现细线以及粗线不同类型线材的绕线，导料轮的夹角为4°?20°的特殊设定，可使得导线到绕入磁环的过程中，导料轮对导线的增力随着导线逐渐远离环形内壁的距离而增加，有利于导线的紧密缠绕以及辅助定位剪短的效果，调整机构的设置可确保导线能够均匀缠绕于磁环内，避免导线交叉等情况的出现，增加产品的质量；通过顶料机构与导向轮的配合能够实现单支、双边或者多边上料，从而实现单线缠绕、、多线同时缠绕的功能，可有效地提高本实用新型的实用性以及效率；夹持机构中设有的导针机构以及定位机构，可灵活调整定位机构形成的容纳空间的大小，进而实现对不同直径的磁环进行加工，同时导针机构的设置可有效地增加绕线的精度，降低次品率，提高收益；振动盘、送料主座以及输送针机构能够确保磁环的精准入料，避免入料错误导致机械的损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的全自动磁环粗线绕线机的结构示意图。
[0020]图2为绕线盘的示意图。
[0021]图3为绕线盘的另一示意图
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0023]图1至图3示意性地显示了根据本实用新型的一种全自动磁环粗线绕线机，包括如下:
[0024]机座001，在机座001顶端设置有用于安装各机构的工作台002，以及下料道；
[0025]控制装置，其设置于机座001内，控制装置包括PLC控制器、人机控制界面003以及控制按钮004，所述人机控制界面003为触摸屏控制界面，用于控制各机构/装置的运作；
[0026]输线机构,包括入线支架005,导向轮006、顶线机构、第一伺服电机009以及至少一组输线管道008，所述入线支架005设置于工作台002的一侧，该入线支架005上设置有至少一个辅助轮007，所述顶线机构紧邻入线支架005，且其输出端与所述输线管道008连接，所述顶料机构包括顶料主座010、顶料气缸011以及顶料活动块012,在所述顶料活动块012上设置有用于承载导线的导槽，且所述顶料活动块012活动设置于顶料主座010上，所述顶料气缸011与所述顶料活动块012连接，在所述顶料主座010上设置有至少一个顶料活动块012和顶料气缸011，所述导向轮006设置于顶线机构与输线管道008之间，且所述导向轮006与所述第一伺服电机009连接；
[0027]绕线机构，包括绕线盘013、裁剪机构以及增力机构，在所述绕线盘013上设置有一通孔014，在所述绕线盘013的内壁为环形内壁，且在内壁上形成导引槽015，该导引槽015是环设于通孔014外的环形槽，在所述绕线盘013上设置有一缺口 016，该缺口 016与所述导引槽015连通，在绕线盘013上设置有与输线管道008连通的连接块017，该连接块017上设置有一入口且与所述导引槽015连通，所述增力机构设置于绕线盘013上，所述增力机构的输出端与所述导引槽015相交，该增力机构包括至少两组导轮组，所述两组导轮组均匀分布于绕线盘013上且通过活动轴设置于绕线盘013上，所述活动轴通过同步带和同步轮与所述第一伺服电机009连接，每组导轮组均设置有两个导料轮019，所述导料轮019分布设置于导引槽015的上下两侧，所述导料轮019为一锥形轮，其夹角为4°?20°，在所述导料轮019上设置有增力槽020，所述裁剪机构设置于绕线盘013上，实现导线的切断，该裁剪机构包括裁剪气缸021、裁剪连动杆022以及切刀(图中未示)，所述切刀设置于绕线盘013内，且位于导引槽015的侧边，所述裁剪气缸021固定于工作台002上通过所述裁剪连动杆022与所述切刀连接；
[0028]夹持机构，包括检测装置、导针机构以及定位机构，所述定位机构设置于缺口 016上，且形成用于承载磁环的容纳空间026，该容纳空间026设置于所述导线的运动轨迹上，所述导针机构设置于绕线盘013 —侧，导针机构包括导针主座023、第一气缸024以及绕线导针025，所述导针主座023固定于绕线盘013的侧边，在所述第一气缸024固定于导针主座023上且与所述绕线导针025连接，在所述绕线导针025上设置有缓冲结构，绕线导针025可自由伸缩，工作时可穿如磁环的内环且位于该内环的圆心上，所述定位机构包括左调节机构以及右调节机构，所述左调节机构包括第二气缸027、左调节座028、第一步进马达029以及第一调节轮030，所述第一步进马达029、第二气缸027均固定于工作台002上，且与所述左调节座028连接，所述第一调节轮030设置于左调节座028的末端且与所述第一步进马达029连接，在所述第一调节轮030上设置有第一调节凹槽，所述右调节机构包括右调节座031、第二步进马达032、调节齿轮033、第二调节轮034以及第三调节轮035，所述第二步进马达032、右调节座031均固定于工作台002上，且与所述调节齿轮033连接，在第二调节轮034以及第三调节轮035紧靠设置于右调节座031的端部，所述调节齿轮033设置于右调节座031上且与所述第二调节轮034以及第三调节轮035连接，在第二调节轮034以及第三调节轮035均设置有第二调节凹槽，且两者的第二调节凹槽与第一调节凹槽的大小和磁环匹配，所述检测装置设置于右调节座031上，且其输出端位于所述容纳空间的中心点，所述检测装置为镭射传感器，当磁环落入容纳空间时，镭射传感器射出的光线刚好位于磁环的中心点，可检测磁环的缠绕圈数以及导线的走线情况，实现磁环工作以及导线缠绕的精准定位；
[0029]调整机构，所述调整机构与所述第一伺服电机009连接，所述调整机构设置于绕线盘013上，其输出端与所述缺口 016齐平，实现对导线的绕线时位置的调整，调整机构包括调整气缸036、调整固定座037、调整活动座038以及调整块039，所述调整固定座037固定于绕线盘013上，所述调整气缸036设置于调整活动座038上且其输出端与所述调整固定座037连接，所述调整块039于所述调整活动座038连接，所述调整块039上设置有与所述导引槽015匹配的容纳槽，其前端设置有一 “U”字型的调整孔040 ；
[0030]送料装置，包括送料机构以及输送针机构，送料机构与所述输送针机构连接，所述送料机构设置于所述缺口 016的上方，通过输送针机构可将位于送料机构的磁环运送至容纳空间026内加工，送料机构包括振动盘041以及送料主座042，所述振动盘041设置于送料主座042上，所述送料主座042设置有与所述振动盘041连通的输送道043，该输送道043的输出端设于所述容纳空间026的上方，所述输送针机构设置于送料主座042上，且于所述输送道043的输出端连接，所述输送针机构包括送针气缸044、送针固定座045以及输送针046，所述送针固定座045设置于送料主座042的一侧，所述送针气缸044固定于送针固定座045上，且与所述输送针046连接，在所述送料主座042的端部设置有一开口，且该开口的大小与所述输送针046匹配，在所述开口上设置有一弹性卡料片047，所述输送针046与该开口形成一定角度，在所述送料主座042的端部还设置有一活动连接的卡块。
[0031]本实用新型的工作流程如下:首先通过人机控制界面003进行数据的输入以及调整，选择合适的工作模式，然后将磁环放置于振动盘041内，将导线缠于入线支架005上，穿过辅助轮007进入顶料活动块012上设有的导槽，且通过导向轮006的下方，在控制装置的控制下通过顶料气缸011带动一块或者多块顶料活动块012顶起导线使其与导向轮006接触获得驱动力实现单边或者多边上料；同时磁环在振动盘041的作用下实现竖向进入输送道043，当导线进入连接块017时，输送针046在送针气缸044的带动下往前将输送道043端部，将磁环送出输送道043，同时输送针046复位，弹性卡料片047卡主第二个磁环实现单个磁环上料，由于输送道043的输出端设置于容纳空间026的上方，因此磁环被顶出后直接进入该容纳空间026内；导线通过输线管道008后，通过连接块017的入口进入导引槽015，第一辅助牵引装置带动导线，同时导针机构运作，第一气缸024推动绕线导针025插入磁环的圆心，在绕线导针025的导引下，导线穿入磁环并穿出，同时调整块039在调整气缸036的带动下伸出，使得调整块039的调整孔040置于磁环的一侧，当导线由绕线盘013驱动带动再次进入穿过磁环时，调整块039即会顶住导线的位置，避免其与上层导线的交叉重叠，随着导线绕圈数的增加调整块039会逐渐包裹导线，然后导线继续运动并逐渐远离环形内壁，以缩小直径的方式，朝磁环运动直到紧密缠绕于磁环上，在导线缠绕磁环的过程中，磁环随着第一调节轮030、第二调节轮034以及第三调节轮035的转动而进行转动，通过第一步进马达029和第二步进马达032可实现根据导线绕线的速率进行调节磁环的转速以及转向，进而可使得导线能够均匀地缠绕于磁环上，亦可通过第一步进马达029和第二步进马达032实现磁环的顺时针转动或者逆时针转动，更有利于多种导线的缠绕，最后裁剪气缸021带动切刀动作，卡紧导线，使其紧密缠绕磁环后，再进行剪切步骤；在当完成一种导线的缠绕后，第二种导线在PLC控制器的控制进入绕线机构进行缠绕工作，直到完成所需要的导线后，左调节座028在第二气缸027的带动下上升一定的距离，该距离大于磁环的直径，同时第二调节轮034以及第三调节轮035保持滚动带动磁环脱离容纳空间026，磁环进入下料槽，完成出料工序，然后左调节座028复位进入下一个磁环加工。
[0032]本实用新型具有如下优点:采用高智能控制装置统一控制以及监视各机构的工作，精度高以及自动化程度高；通过增力机构的锥形导料轮019的设计可有效地提高绕线盘013内导线的环绕驱动力，可实现细线以及粗线不同类型线材的绕线，导料轮019的夹角为4°?20°的特殊设定，可使得导线到绕入磁环的过程中，导料轮019对导线的增力随着导线逐渐远离环形内壁的距离而增加，有利于导线的紧密缠绕以及辅助定位剪短的效果，调整机构的设置可确保导线能够均匀缠绕于磁环内，避免导线交叉等情况的出现，增加产品的质量；通过顶料机构与导向轮006的配合能够实现单支、双边或者多边上料，从而实现单线缠绕、、多线同时缠绕的功能，可有效地提高本实用新型的实用性以及效率；夹持机构中设有的导针机构以及定位机构，可灵活调整定位机构形成的容纳空间026的大小，进而实现对不同直径的磁环进行加工，同时导针机构的设置可有效地增加绕线的精度，降低次品率，提高收益；振动盘041、送料主座042以及输送针046机构能够确保磁环的精准入料，避免入料错误导致机械的损坏，另外在定位机构上设置有检测装置，可确保磁环的精准入料，以及在缠绕过程中导线的缠绕精度。
[0033]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种全自动磁环粗线绕线机，其特征在于，包括如下: 机座，在机座顶端设置有用于安装各机构的工作台； 控制装置，其设置于机座内，用于控制各机构/装置的运作； 输线机构，包括入线支架，导向轮、顶线机构、第一伺服电机以及至少一组输线管道，所述入线支架设置于工作台的一侧，所述顶线机构紧邻入线支架，且其输出端与所述输线管道连接，所述导向轮设置于顶线机构与输线管道之间，且所述导向轮与所述第一伺服电机连接； 绕线机构，包括绕线盘、裁剪机构以及增力机构，在所述绕线盘上设置有连通的导引槽以及缺口，所述裁剪机构设置于绕线盘上，实现导线的切断，所述增力机构设置于绕线盘上，所述增力机构的输出端与所述导引槽相交； 夹持机构，包括检测装置、导针机构以及定位机构，所述定位机构设置于缺口上，且形成用于承载磁环的容纳空间，该容纳空间设置于所述导线的运动轨迹上，所述导针机构设置于绕线盘一侧，所述导针机构设置有绕线导针，该绕线导针可自由伸缩，工作时可穿如磁环的内环且位于该内环的圆心上，所述检测装置设置于定位机构上，且其输出端位于所述容纳空间的中心点； 调整机构，所述调整机构与所述第一伺服电机连接，所述调整机构设置于绕线盘上，其输出端与所述缺口齐平，且设有调整块，实现对导线的绕线时位置的调整； 送料装置，包括送料机构以及输送针机构，送料机构与所述输送针机构连接，所述送料机构设置于所述缺口的上方，通过输送针机构可将位于送料机构的磁环运送至容纳空间内加工。
2.根据权利要求1所述的全自动磁环粗线绕线机，其特征在于，所述入线支架上设置有至少一个辅助轮，所述顶料机构包括顶料主座、顶料气缸以及顶料活动块，在所述顶料活动块上设置有用于承载导线的导槽，且所述顶料活动块活动设置于顶料主座上，所述顶料气缸与所述顶料活动块连接，在所述顶料主座上设置有至少一个顶料活动块和顶料气缸。
3.根据权利要求1所述的全自动磁环粗线绕线机，其特征在于，在所述绕线盘上设置有一通孔，在所述绕线盘的内壁为环形内壁，且在内壁上形成导引槽，该导引槽是环设于通孔外的环形槽，在所述绕线盘上设置有一缺口，该缺口与所述导引槽连通，在绕线盘上设置有与输线管道连通的连接块，该连接块上设置有一入口且与所述导引槽连通，所述增力机构包括至少两组导轮组，所述两组导轮组均匀分布于绕线盘上且通过活动轴设置于绕线盘上，所述活动轴通过同步带和同步轮与所述第一伺服电机连接，每组导轮组均设置有两个导料轮，所述导料轮分布设置于导引槽的上下两侧，所述导料轮为一锥形轮，其夹角为4°~20°，在所述导料轮上设置有增力槽，所述裁剪机构包括裁剪气缸、裁剪连动杆以及切刀，所述切刀设置于绕线盘内，且位于导引槽的侧边，所述裁剪气缸固定于工作台上通过所述裁剪连动杆与所述切刀连接。
4.根据权利要求1所述的全自动磁环粗线绕线机，其特征在于，所述调整机构包括调整气缸、调整固定座、调整活动座以及调整块，所述调整固定座固定于绕线盘上，所述调整气缸设置于调整活动座上且其输出端与所述调整固定座连接，所述调整块于所述调整活动座连接，所述调整块上设置有与所述导引槽匹配的容纳槽，其前端设置有一“U”字型的调整孔。
5.根据权利要求1所述的全自动磁环粗线绕线机，其特征在于，所述导针机构包括导针主座、第一气缸以及绕线导针，所述导针主座固定于绕线盘的侧边，在所述第一气缸固定于导针主座上且与所述绕线导针连接，在所述绕线导针上设置有缓冲结构，所述定位机构包括左调节机构以及右调节机构，所述左调节机构包括第二气缸、左调节座、第一步进马达以及第一调节轮，所述第一步进马达、第二气缸均固定于工作台上，且与所述左调节座连接，所述第一调节轮设置于左调节座的末端且与所述第一步进马达连接，在所述第一调节轮上设置有第一调节凹槽，所述右调节机构包括右调节座、第二步进马达、调节齿轮、第二调节轮以及第三调节轮，所述第二步进马达、右调节座均固定于工作台上，且与所述调节齿轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮紧靠设置于右调节座的端部，所述调节齿轮设置于右调节座上且与所述第二调节轮以及第三调节轮连接，在第二调节轮以及第三调节轮均设置有第二调节凹槽，且两者的第二调节凹槽与第一调节凹槽的大小和磁环匹配，所述检测装置设置于所述有调节座上，且其输出端位于所述容纳空间的中心点，所述检测装置为镭射传感器。
6.根据权利要求1所述的全自动磁环粗线绕线机，其特征在于，所述送料机构包括振动盘以及送料主座，所述振动盘设置于送料主座上，所述送料主座设置有与所述振动盘连通的输送道，该输送道的输出端设于所述容纳空间的上方，所述输送针机构设置于送料主座上，且于所述输送道的输出端连接，所述输送针机构包括送针气缸、送针固定座以及输送针，所述送针固定座设置于送料主座的一侧，所述送针气缸固定于送针固定座上，且与所述输送针连接，在所述送料主座的端部设置有一开口，且该开口的大小与所述输送针匹配，在所述开口上设置有一弹性卡料片，所述输送针与该开口形成一定角度，在所述送料主座的端部还设置有一活动连接的卡块。
【文档编号】H01F41/08GK203733621SQ201320849970
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】王永成, 黄文娟 申请人:王永成