调节装置及线圈成型机的制作方法

1.本发明涉及线圈绕制技术领域，特别是涉及一种调节装置及线圈成型机。


背景技术：

2.随着社会工业的不断发展，电感元件作为电子电路中最基本的电子元件之一，朝向精密化、微型化的方向发展，电感线圈的应用十分广泛，如lc滤波电路、调谐放大电路、震荡电路、均衡电路、去耦电路等，因此对电感线圈的需求量也逐渐增加，绕制合适的电感线圈十分重要。
3.现有技术中线圈成型机采用单个绕线轴来完成线圈的绕制成型，绕制效率过低，无法满足电感线圈的大批量生产。而线圈成型机采用多个绕线轴来完成线圈的绕制成型时，多个相对设置的绕线轴由一个伺服模组调整其相对位置，多个绕线轴的位置精度难以控制，无法达到一致，导致线圈在成型过程中稳定性不高，严重影响电感线圈的质量及良率。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对线圈成型机的多个绕线轴在相对位置上的位置精度难以控制，且线圈在成型过程中稳定性不高的问题，提供一种调节装置及线圈成型机。
5.一种调节装置，与绕线装置配套安装于机架上，所述绕线装置包括多个绕线机构，所述绕线机构包括两个相对设置的绕线组件，具有两个所述绕线组件正对的第一方向，包括多个调节机构，对应设置于多个所述绕线机构上，所述调节机构包括测量元件及与所述测量元件相对应的第一驱动元件，所述测量元件对应测量所述绕线组件在第一方向上的位置变化量，所述第一驱动元件对应可驱动所述绕线机构中的一个所述绕线组件朝向另一个移动。
6.上述调节装置，在线圈的绕制成型过程中，对绕线组件在第一方向上位置的调整，将多个调节机构对应设置于多个绕线机构上，测量元件对应测量绕线组件在第一方向上的位置变化量，根据位置变化量的大小，通过第一驱动元件对应驱动绕线机构中的一个绕线组件朝向另一个移动，使多个绕线机构在第一方向上的位置保持一致，提高线圈在成型过程中的稳定性，进而提高电感线圈的质量及良率。
7.在其中一个实施例中，还包括安装于所述机架上的安装板，所述第一驱动元件具有固定端和输出端，所述固定端固定于安装板上，所述输出端与所述绕线组件传动连接。
8.在其中一个实施例中，所述测量元件固定于所述安装板上，且与所述绕线组件在垂直于所述第一方向上间隔设置。
9.在其中一个实施例中，所述测量元件为千分尺、刻度表中的一种，所述第一驱动元件为带有丝杠的步进电机，所述步进电机的机壳形成所述固定端，所述丝杠伸出所述机壳的部分形成所述输出端。
10.在其中一个实施例中，还包括控制元件，所述控制元件与所述测量元件信号连接，
且与所述第一驱动元件信号连接。
11.一种线圈成型机，包括如上述技术方案任一项所述的调节装置，还包括机架以及安装于所述机架的送线机构、靠近所述送线机构设置的张力张紧组件及所述绕线装置，所述送线机构可输送引线至所述绕线装置，所述张力张紧组件包括沿所述引线输送路径上间隔分布的多个张力器。
12.上述线圈成型机，包括送线机构、张力张紧组件、绕线装置及调节装置，通过送线机构输送引线至绕线装置，以完成引线的绕制成型，并且在引线输送路径上设置的多个张力器实现引线的固定绷紧，将多个调节机构对应设置于多个绕线机构上，测量元件对应测量绕线组件在第一方向上的位置变化量，根据位置变化量的大小，通过第一驱动元件对应驱动绕线机构中的一个绕线组件朝向另一个移动，使多个绕线机构在第一方向上的位置保持一致，提高线圈在成型过程中的稳定性，进而提高电感线圈的质量及良率。
13.在其中一个实施例中，两个相对设置的所述绕线组件中一个为第一绕线组件，另一个为第二绕线组件，所述第一绕线组件包括第一绕线轴、第一芯棒与第一轴筒，所述第一绕线轴与所述第一芯棒在所述第一方向正对间隔设置，所述第一轴筒套设于所述第一绕线轴、所述第一芯棒两个相对端部外，所述第一芯棒与所述第一驱动元件传动连接，且可抵接于所述第一绕线轴上；
14.所述第二绕线组件包括第二绕线轴及套设于所述第二绕线轴外的第二轴筒，当所述第一绕线轴抵接于所述第二绕线轴时，所述第二绕线轴在所述第二轴筒内沿所述第一方向可移动。
15.在其中一个实施例中，所述第一轴筒在其径向方向上开设有贯穿其厚度的凹槽，且所述凹槽的长度方向与所述第一方向平行，所述凹槽内穿设有导向件，所述导向件与所述第一绕线轴固定为一体。
16.在其中一个实施例中，所述第二绕线组件还具有凸台，所述凸台套设于所述第二绕线轴上，且与所述第二轴筒具有间隙，所述凸台与所述第二轴筒相对的表面之间设置有缓冲件，所述第二绕线轴靠近所述第一绕线轴的至少部分突出所述凸台。
17.在其中一个实施例中，所述缓冲件为复位弹簧，所述复位弹簧套设于所述第二绕线轴上，其一端抵接于所述凸台上，另一端抵接于所述第二轴筒上。
附图说明
18.图1为本发明提供的线圈成型机的整体结构示意图；
19.图2为本发明提供的调节装置与绕线装置组成模块的结构示意图；
20.图3为图2中a位置的局部放大图；
21.图4为本发明提供的送线机构、张力张紧组件组成模块的结构示意图；
22.图5为本发明提供的第一绕线组件的结构示意图；
23.图6为图5中b位置的局部放大图；
24.图7为本发明提供的第二绕线组件的结构示意图；
25.图8为图7中c位置的局部放大图。
26.附图标记：
27.100、调节装置；
28.110、机架；
29.120、绕线装置；121、绕线机构；122、绕线组件；123、第一绕线组件；124、第二绕线组件；125、伺服组件；
30.1231、第一绕线轴；1232、第一芯棒；1233、第一轴筒；1234、凹槽；1235、导向件；1236、第一旋转元件；
31.1241、第二绕线轴；1242、第二轴筒；1243、凸台；1244、缓冲件；1245、导针；1246、第二旋转元件；
32.1251、第二驱动元件；1252、第三驱动元件；1253；第四驱动元件；1254、第五驱动元件；1255、第六驱动元件；1256、第七驱动元件；
33.130、调节机构；131、测量元件；132、第一驱动元件；133、安装板；134、固定端；135、输出端；
34.140、线圈成型机；
35.150、送线机构；151、引线；
36.160、张力张紧组件；161、张力器。
具体实施方式
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
43.下面结合附图介绍本发明实施例提供的技术方案。
44.如图1、图2、图3所示，本发明提供一种调节装置100，与绕线装置120配套使用，并且调节装置100与绕线装置120均通过螺接、焊接等形式固定于机架110上，用于在线圈的绕制成型过程中，对绕线装置120在第一方向上位置的调整，绕线装置120包括多个绕线机构121，绕线机构121包括两个相对设置的绕线组件122，通过两个相对设置的绕线组件122的相对旋转差速比，实现线圈引线151的绕制成型，第一方向为两个绕线组件122的正对方向。该调节装置100包括多个调节机构130，多个调节机构130对应设置于多个绕线机构121上，调节机构130包括测量元件131与第一驱动元件132，并且测量元件131与第一驱动元件132对应设置，即一个测量元件131对应设置有一个第一驱动元件132；测量元件131对应测量绕线组件122在第一方向上的位置变化量，根据测量元件131测得的位置变化量大小，第一驱动元件132可驱动绕线机构121中的一个绕线组件122朝向另一个对应设置的绕线组件122移动。
45.需要说明的是，在其中一种实施方式中，仅在绕线机构121中的其中一个绕线组件122上设置调节机构130，用于调节绕线机构121中的其中一个绕线组件122朝向另一个绕线组件122移动。在另一种实施方式中，绕线机构121中的两个绕线组件122均设置有调节机构130，用于调节两个绕线组件122朝向与其对应的绕线组件122移动。
46.上述调节装置100，在线圈的绕制成型过程中，对绕线组件122在第一方向上位置的调整，将多个调节机构130对应设置于多个绕线机构121上，测量元件131对应测量绕线组件122在第一方向上的位置变化量，根据位置变化量的大小，通过第一驱动元件132对应驱动绕线机构121中的一个绕线组件122朝向另一个移动，使多个绕线机构121在第一方向上的位置保持一致，提高线圈在成型过程中的稳定性，进而提高电感线圈的质量及良率。
47.为实现第一驱动元件132与测量元件131的安装固定，一种优选实施方式，如图2、图3所示，调节装置100还包括安装板133，安装板133固定于机架110上，第一驱动元件132具有固定端134和输出端135，将固定端134通过螺接、焊接等形式固定于安装板133上，从而将第一驱动元件132间接固定于机架110上。同样地，测量元件131也通过螺接、焊接等形式固定于安装板133上，从而将测量元件131间接固定于机架110上，并且测量元件131与绕线组件122在垂直于第一方向上间隔设置，输出端135与绕线组件122通过电动或气动的方式传动连接，根据测量元件131测得的位置变化量，通过第一驱动元件132驱动绕线组件122在第一方向上的位置调整。
48.其中，测量元件131可以为千分尺、刻度表中的一种，千分尺与刻度表可显示绕线组件122在第一方向上的位置变化量，并且千分尺与刻度表的精度较高，固定方便。第一驱动元件132为带有丝杠的步进电机，步进电机的机壳形成固定端134，丝杠伸出机壳的部分形成输出端135，并且固定端134固定于安装板133上，输出端135与绕线组件122传动连接，通过步进电机驱动丝杠传动，继而通过丝杠旋变量的改变带动绕线组件122在第一方向的
移动。
49.在其中一种实施方式中，通过千分尺或刻度表上的读数，获得绕线组件122在第一方向上的位置信息，并将位置信息传递至控制元件(图示未示出)，控制元件与测量元件131信号连接，并且控制元件与第一驱动元件132信号连接，控制元件控制第一驱动元件132动作，第一驱动元件132驱动绕线机构121中的其中一个绕线组件122朝向另一个绕线组件122移动。在另一种实施方式中，通过千分尺或刻度表上的读数，获得绕线组件122在第一方向上的位置信息，并将位置信息传递至控制元件，控制元件控制第一驱动元件132动作，第一驱动元件132驱动两个绕线组件122朝向与其对应的绕线组件122移动。使多个绕线机构121在第一方向上的位置保持一致，提高线圈在成型过程中的稳定性，进而提高电感线圈的质量及良率。
50.当然，第一驱动元件132还可以为气动的方式驱动绕线组件122在第一方向的移动。测量元件131不局限于上述实施方式中提供的千分尺与刻度表，还可以为游标卡尺、感应器等其他能够测量位置信息的元器件，同时，测量元件131还可以是直接通过胶接、卡接等形式固定于安装板133上，对于测量元件131的具体安装方式本发明不做限制，只需满足测量元件131可测量出绕线组件122的位置信息即可。并且控制元件可以为plc控制元件、集成控制元件等的一种或多种，控制测量元件131测量绕线组件122在第一方向上的位置信息，以及控制第一驱动元件132驱动绕线组件122在第一方向上的移动。
51.另外，本发明还提供了一种线圈成型机140，如图1、图2、图3及图4所示，该线圈成型机140包括机架110、送线机构150、张力张紧组件160及绕线装置120，还包括如上述技术方案任一项的调节装置100，张力张紧组件160靠近送线机构150设置，送线机构150可输送引线151至绕线装置120，通过绕线装置120完成线圈引线151的绕制成型。
52.上述线圈成型机140，包括送线机构150、张力张紧组件160、绕线装置120及调节装置100，通过送线机构150输送引线151至绕线装置120，以完成引线151的绕制成型，并且在引线151输送路径上设置的多个张力器161实现引线151的固定绷紧，将多个调节机构130对应设置于多个绕线机构121上，测量元件131对应测量绕线组件122在第一方向上的位置变化量，根据位置变化量的大小，通过第一驱动元件132对应驱动绕线机构121中的一个绕线组件122朝向另一个移动，使多个绕线机构121在第一方向上的位置保持一致，提高线圈在成型过程中的稳定性，进而提高电感线圈的质量及良率。
53.为进一步实现对第一绕线组件123和/或第二绕线组件124位置精度的调整，具体地，如图5、图6、图7、图8所示，绕线机构121中的其中一个为第一绕线组件123，绕线组件122中的另外一个为第二绕线组件124。第一绕线组件123包括第一绕线轴1231、第一芯棒1232与第一轴筒1233，第一绕线轴1231与第一芯棒1232在第一方向正对间隔设置，即第一绕线轴1231与第一芯棒1232同轴，并且第一绕线轴1231与第一芯棒1232具有间隙，第一轴筒1233套设于第一绕线轴1231、第一芯棒1232两个相对端部外，并且第一芯棒1232与第一驱动元件132传动连接，第一驱动元件132可驱动第一芯棒1232在第一方向的移动，第一芯棒1232抵接于第一绕线轴1231上时，第一芯棒1232推动第一绕线轴1231在第一轴筒1233内沿第一方向移动，以调整第一绕线组件123相对于第二绕线组件124在第一方向上的位置。
54.第二绕线组件124包括第二绕线轴1241与第二轴筒1242，第二轴筒1242套设于第二绕线轴1241外，可以理解的是，第二轴筒1242与第二绕线轴1241同轴，且在垂直于第一方
向上，第二轴筒1242与第二绕线轴1241存在间隙。通过气动、电动等方式可驱动第二绕线轴1241在第二轴筒1242内沿第一方向移动，以调整第二绕线组件124相对于第一绕线组件123在第一方向上的位置。
55.需要说明的是，如图5及图7所示，第一绕线组件123还包括第一旋转元件1236，用于驱动第一绕线轴1231的旋转运动，第二绕线组件124还包括第二旋转元件1246，用于驱动第二绕线轴1241的旋转运动。通过第一旋转元件1236驱动第一绕线轴1231的旋转运动，第二旋转元件1246驱动第二绕线轴1241的旋转运动，实现第一绕线轴1231与第二绕线轴1241的相对旋转运动，继而实现线圈引线151的绕制成型。
56.为更好地驱动第一绕线轴1231朝向第二绕线轴1241移动，具体地，如图5、图6所示，第一轴筒1233上开设有凹槽1234，凹槽1234在第一轴筒1233的径向方向上，贯穿第一轴筒1233的厚度，并且凹槽1234的长度方向为第一绕线轴1231的移动方向，即第一轴筒1233的轴向方向，在凹槽1234内穿设有导向件1235，并且导向件1235与第一绕线轴1231通过焊接、一体成型等方式固定为一体。通过导向件1235在凹槽1234内的移动，以限定第一绕线轴1231的移动方向，也可避免第一绕线轴1231在移动过程中滑移出第一轴筒1233内部；并且导向件1235与第一绕线轴1231固定为一体，可避免在线圈绕制过程中，第一绕线轴1231在其周向方向上的旋转转动，即第一绕线轴1231相对于第一轴筒1233的周向方向上固定不动。
57.当然，在其他实施方式中，第二轴筒1242上也可开设有凹槽1234，凹槽1234在第二轴筒1242的径向方向上，贯穿第二轴筒1242的厚度，并且凹槽1234的长度方向为第二绕线轴1241的移动方向，在凹槽1234内穿设有导向件1235，导向件1235与第二绕线轴1241通过焊接、一体成型等方式固定为一体，通过导向件1235在凹槽1234内的移动，以限定第二绕线轴1241的移动方向，也可避免第二绕线轴1241在移动过程中滑移出第二轴筒1242内部；并且导向件1235与第二绕线轴1241固定为一体，可避免在线圈绕制过程中，第二绕线轴1241在其周向方向上的旋转转动。
58.在线圈引线151的绕制成型过程中，为补偿第一绕线组件123与第二绕线组件124在其相对方向上的位置偏差，具体地，如图7、图8所示，第二绕线组件124还具有凸台1243，凸台1243通过套设固定于第二绕线轴1241上，并且凸台1243与第二轴筒1242具有间隙，在凸台1243与第二轴筒1242相对的表面之间设置有缓冲件1244，第二绕线轴1241靠近第一绕线轴1231的至少部分突出凸台1243。当其中一组第一绕线组件123与对应的第二绕线组件124之间的距离相较于另外一组第一绕线组件123与对应的第二绕线组件124之间的距离存在差值时，缓冲件1244能够改变凸台1243在第二绕线轴1241上的位置，即改变第一绕线轴1231的至少部分突出凸台1243的高度，以补偿上述差值，使各组第一绕线组件123与第二绕线组件124之间的距离保持一致，提高线圈在成型过程中的稳定性，进而提高电感线圈的质量及良率。
59.在其中一种实施方式中，缓冲件1244为复位弹簧，复位弹簧套设于第二绕线轴1241上，并且复位弹簧的一端抵接于凸台1243上，复位弹簧的另一端抵接于第二轴筒1242上。当其中一组第一绕线组件123与对应的第二绕线组件124之间的距离相较于另外一组第一绕线组件123与对应的第二绕线组件124之间的距离存在差值时，复位弹簧通过压缩/伸长以改变凸台1243在第二绕线轴1241上的位置，即改变第一绕线轴1231的至少部分突出凸
台1243的高度，从而补偿上述差值，使各组第一绕线组件123与第二绕线组件124之间的距离保持一致；并且在线圈引线151的绕制成型完成后，复位弹簧能够恢复，以完成后续线圈引线151的绕制成型。当然，缓冲件1244不局限于上述实施方式中提供的复位弹簧，还可以是橡胶、硅胶等其他具有高弹性的材料制备而成，对于缓冲件1244的具体材质，本发明不做限制。
60.为进一步输送引线151至绕线机构121以完成绕制成型，具体地，如图7及图8所示，第二绕线组件124还包括多个中空导针1245，导针1245固定于凸台1243上，并且导针1245靠近第二绕线轴1241的突出部分设置，一个第二绕线轴1241至少对应一个导针1245，可将引线151穿设于导针1245内部。由于第一绕线轴1231与第二绕线轴1241的在相对旋转运动中，会产生相反方向的向心力，将引线151穿设于导针1245内部，可避免线圈引线151在绕制成型过程中，引线151发生变形、弯曲等不良现象，提高引线151输送的稳定性，优化线圈引线151成型质量。
61.为使得线圈引线151在绕制成型过程中始终处于绷紧的状态，一种优选实施方式，如图1与图4所示，张力张紧组件160包括多个张力器161，并且多个张力器161间隔分布于引线151的输送路径上。其中，优选为每根引线151上设置两个张力器161，并且其中一个张力器161设置于靠近送线机构150的位置，另外一个张力器161设置于靠近绕线机构121的位置，既可最大程度地保证引线151在输送过程中始终处于绷紧的状态，也可节省制造成本，当然，在其他实施方式中，张力器161也可为多个，并且间隔分布于引线151的输送路径上。对于张力器161的具体个数，只需满足张力器161能够保证线圈引线151在成型过程中始终保持绷紧状态即可。
62.需要注意的是，如图2、图5、图6、图7及图8所示，绕线装置120还包括两个伺服组件125，两个伺服组件125相对设置。两个伺服组件125中的其中一个设置于第一绕线组件123上，可驱动多个第一绕线组件123同时沿第一方向、第二方向、第三方向的移动。具体地，设置于第一绕线组件123上的伺服组件125包括第二驱动元件1251、第三驱动元件1252及第四驱动元件1253，其中，第二驱动元件1251可驱动多个第一绕线组件123同时沿第一方向移动，第三驱动元件1252可驱动多个第一绕线组件123同时沿第二方向移动，第四驱动元件1253可驱动多个第一绕线组件123同时沿第三方向移动。两个伺服组件125中的另外一个设置于第二绕线组件124上，可驱动多个第二绕线组件124同时沿第一方向、第二方向、第三方向的移动。具体地，设置于第二绕线组件124上的伺服组件125包括第五驱动元件1254、第六驱动元件1255及第七驱动元件1256，其中，第五驱动元件1254可驱动多个第二绕线组件124同时沿第一方向移动，第六驱动元件1255可驱动多个第二绕线组件124同时沿第二方向移动，第七驱动元件1256可驱动多个第二绕线组件124同时沿第三方向移动。第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直，在本实施方式中，第一方向为垂直于机架110工作台平面的方向，第二方向为机架110工作台平面的横向方向，第三方向为机架110工作台平面的纵向方向。
63.其中，第二驱动元件1251、第五驱动元件1254用于多个第一绕线组件123与多个第二绕线组件124在第一方向的对齐调整，第三驱动元件1252、第六驱动元件1255用于多个第一绕线组件123与多个第二绕线组件124在第二方向的对齐调整，第四驱动元件1253、第七驱动元件1256用于多个第一绕线组件123与多个第二绕线组件124在第三方向的对齐调整。
值得注意的是，第二驱动元件1251、第三驱动元件1252、第四驱动元件1253、第五驱动元件1254、第六驱动元件1255及第七驱动元件1256可以为电动、气动或其他能够提供驱动动力的驱动组件，本发明不做限制。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。