多功能埋线头机构及其工作方法与流程

本发明涉及智能卡制造技术领域，特别是涉及一种多功能埋线头机构及其工作方法。

背景技术：

智能卡inlay是指一种由多层片材含有芯片及线圈层合在一起的预层压产品。埋线工艺是指将线圈埋入片材的加工过程。

在埋线过程中，对埋线头与片材的垂直度要求较高，而目前调节埋线头与片材垂直度的方法有顶丝调节法，即通过顶丝或螺钉调节两个板材之间的距离/间隙，以使埋线头垂直于片材。这种方法需要经常松紧螺钉，一方面容易造成螺纹孔滑丝以及螺钉滑丝，对于内六角螺钉而言，一旦螺钉头部打滑，那么取下该螺钉将变得十分困难；另一方面通过螺钉调节板材间距容易使板材弯曲变形，长时间的形变会产生板材失效断裂等风险。

埋线过程中需要有断线检测功能，当线圈断开时能够及时停机进行人工处理，避免产生废品。目前实现断线检测功能的方法有光纤传感器检测线圈法，由于线圈大多为铜线，其线径在0.08-0.2mm之间，使用光纤传感器直接检测铜线非常容易产生误报，造成设备在线圈没有断点时异常停机，或者线圈已产生断点而设备未停机的异常情况。

埋线头需要一定的压力才能够将线圈埋入片材内，目前使用弹簧来提供此压力。由于弹簧的特性，无法实现快速的压力变化，也无法实现较小的压力调节，以及不能提供可靠的重复压力精度。

埋入片材一个完整的线圈后，需要将铜线切断，移动埋线头到下一指定位置后，开始下一个线圈的生产。目前切断铜线多采用气缸加切刀的方式，气缸响应时间长，切刀方向固定，即只能在一个方向切断铜线，如果线型改变，这种方式可能会无法实现切断铜线的功能。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种多功能埋线头机构及其工作方法。该机构能够实现多种功能，包括埋线头垂直度调节、断线检测功能、提供稳定可靠可调节的埋线压力、夹线功能、补埋功能、多角度切线功能、气缸按钮控制功能、埋线功能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能埋线头机构，包括埋线头垂直度调节组件、断线检测组件、埋线压力调节组件、夹线组件、补埋组件、切刀组件和埋线组件。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述埋线头垂直度调节组件包括组合滑台和埋线调节件，所述组合滑台固定连接在埋线背板安装板和埋线背板上，所述埋线调节件固定连接在埋线背板上。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述断线检测组件安装在埋线背板上，由断线检测上部组件和断线检测下部组件组成；所述断线检测上部组件用于导向和增加铜线摩擦力，其包括过线环，所述过线环下方连接有过线轴，所述过线轴的一端设有弹簧，弹簧的外部设有弹簧挡圈，弹簧的中部设有弹簧推杆。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述断线检测下部组件包括带有若干凸起的检测滑轮，检测滑轮固定在滑轮支架上，检测滑轮后方设有光电传感器，用于检测埋线过程中是否断线。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述埋线压力调节组件包括低摩擦气缸和第一滑轨，所述低摩擦气缸安装在埋线背板上，由比例阀控制，提供稳定可靠可调节的埋线压力，可精确调节至0.1n的埋线压力，压力调节范围为2.5n-20n。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述夹线组件安装在埋线背板上，由夹线气缸安装座、夹线气缸和夹线圆柱组成，夹线圆柱与夹线气缸固定连接，夹线气缸安装在夹线气缸安装座上，通过电磁阀控制夹线气缸的运动，达到夹线的目的。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述补埋组件包括安装在埋线背板上的补埋气缸，所述补埋气缸由电磁阀控制。当补埋气缸活塞杆伸出时，埋线头即高出埋线平台，则此埋线头不埋线，其它埋线头埋线。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述切刀组件安装在埋线背板上，由切刀底板、电磁铁、第二滑轨、切刀安装座、环形切刀组成，所述切刀底板固定连接于埋线背板，所述第二滑轨安装在切刀底板上，所述切刀安装座安装在第二滑轨的滑块上，所述电磁铁固连于切刀底板上，电磁铁的活塞杆与切刀安装座连接，所述环形切刀安装在切刀安装座上。环形切刀与切刀安装座的安装面可以为圆形、三角形、正方形等，本发明中环形切刀安装面优选为正八边形，环形切刀刀刃在正八边形的一个角下，即切线方向可以以45度的倍数旋转，使用电磁铁控制环形切刀上下运动，响应快，运动快，缩短了切线时间，提升了设备的产能。

本发明所述的多功能埋线头机构，其中，所述埋线组件包括超声波换能器和埋线头。此外，气缸按钮控制功能由电路板实现。

本发明上述的多功能埋线头机构的工作方法，包括如下步骤：

①调节埋线头与工作平台的垂直度，调节左右方向的垂直度时，松开组合滑台的下层滑台上的紧定螺钉，调节滑台旋钮至埋线头与工作平台在左右方向上垂直，然后锁紧紧定螺钉；

调节前后方向的垂直度时，松开组合滑台的上层滑台上的紧定螺钉，调节滑台旋钮至埋线头与工作平台在前后方向上垂直，然后锁紧紧定螺钉；

当使用多个多功能埋线头组件时，需调节多个埋线头的一致性，调节多功能埋线头底部的调节手轮与组合滑台的上层滑台；

②将铜线穿入过线孔后，在检测滑轮上缠绕一圈，然后穿过夹线组件，最后穿进埋线头；

③设置断线检测参数、埋线压力参数、速度和超声波能量后，开始埋线工序。

本发明的多功能埋线头机构，在满足基本的埋线功能前提下，能够实现断线检测功能、能够提供稳定可靠并且可调节的埋线压力、夹线功能、补埋功能、多角度切线功能、气缸按钮控制等功能，其中断线检测功能在检测断线时可实现0误报，同时也能够检测切刀未切断线的情况，所有功能模块调节简单、稳定可靠，集成安装于埋线头组件上，节省空间。

同现有技术相比，本发明的突出效果在于：

(1)本发明多功能埋线头机构能够准确可靠的检测铜线在切断点是否断线，即断线和未断线两种情况均可检测。

(2)本发明多功能埋线头机构能够提供稳定可靠并且可以调节大小的埋线压力。

(3)本发明多功能埋线头机构具有夹线功能。

(4)本发明多功能埋线头机构具有补埋功能。

(5)本发明多功能埋线头机构能够转变切刀切线角度，从而不必改变线型即可完成其它布局的生产。

(6)本发明多功能埋线头机构上的补埋气缸、超声波换能器、切刀电磁铁都由安装在埋线头组件上的按钮控制板控制，在调试的过程中非常方便。

(7)本发明多功能埋线头机构使用位移台调节埋线头的垂直度，调节十分简单，速度快，降低了调节时间，提升了设备的生产效率。

下面结合附图说明和具体实施例对本发明的多功能埋线头机构及其工作方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明多功能埋线头机构的主视图(带铜线穿线)；

图2为夹线组件的主视图；

图3为夹线组件沿图2中“a-a”方向的剖面图；

图4为断线检测下部组件的主视图；

图5为断线检测上部组件的主视图；

图6为断线检测上部组件的仰视图；

图7为断线检测上部组件沿图6中“b-b”方向的剖面图；

图8为切刀组件的主视图；

图9为切刀组件的俯视图；

图10为切刀组件的后视图。

具体实施方式

如图1所示，一种多功能埋线头机构，包括埋线头垂直度调节组件、断线检测组件、埋线压力调节组件、夹线组件、补埋组件、切刀组件和埋线组件。

埋线头垂直度调节组件包括组合滑台4和埋线调节件2，组合滑台4固定连接在埋线背板安装板1和埋线背板3上，埋线调节件2固定连接在埋线背板3上。埋线背板3上设有断线检测组件、夹线组件、切线组件、控钮控制板，气缸安装板6一端安装低摩擦气缸7，一端安装在埋线背板3上，埋线背板3上装有第一滑轨8，第一滑轨8上安装滑块连接板9，滑块连接板9上安装换能器固定座10，换能器固定座10上装有过线件13，并且换能器固定座10内侧有冷却槽，外部安装气管接头后连接压缩空气，可给超声波换能器11冷却降温，超声波换能器11使用螺钉固定在换能器固定座10上，超声波换能器11下部安装埋线头12，埋线背板3上还可安装冷却气管18，在埋线过程中使用压缩空气吹冷埋线头12，得到更高质量的inlay产品，尤其适用于双界面智能卡的inlay埋线过程，明显提高pad点的埋线效果和质量。

铜线首先穿过断线检测组件，在检测滑轮上缠绕一圈或两圈后(确保埋线过程中铜线与检测滑轮同动同停)，经过过线件13，穿过夹线组件14，再经过过线件后穿入埋线头12，在穿线过程中使用按钮控制超声波换能器11的触发可以更快速的将铜线穿入埋线头12内，使用埋线头组件上的按钮控制板可以方便控制夹线组件14的开关和补埋气缸的动作，以便快速穿线。调整埋线头12与工作平台的垂直度，调节左右方向的垂直度时，松开组合滑台4的下层滑台上的紧定螺钉，调节滑台旋钮至埋线头12与工作平台在左右方向上垂直，然后锁紧紧定螺钉；调节前后方向的垂直度时，松开组合滑台4的上层滑台上的紧定螺钉，调节滑台旋钮至埋线头12与工作平台在前后方向上垂直，然后锁紧紧定螺钉。通过软件设置断线检测参数，埋线压力参数，速度和超声波能量后，即可开始埋线工序。

断线检测组件安装在埋线背板3上，由断线检测上部组件16和断线检测下部组件15组成；断线检测上部组件16包括过线环162，过线环162下方连接有过线轴164，过线轴164的一端设有弹簧166，弹簧166的外部设有弹簧挡圈163，弹簧166的中部设有弹簧推杆165。过线支架161固连于埋线背板3上，过线支架161上装有过线轴164，过线轴164上装有过线环162、弹簧推杆165、弹簧166、弹簧挡圈163，铜线穿入过线轴164后，由于弹簧的作用，铜线被夹在弹簧推杆165与过线轴164之间，一方面可以确保检测滑轮与铜线的同动同停，一方面可以使铜线有一定的张力，这样可以增强埋线效果，提高产品质量。

断线检测下部组件15包括带有若干凸起的检测滑轮，检测滑轮固定在滑轮支架151上，检测滑轮后方设有光电传感器152。滑轮支架151固连于埋线背板3上，滑轮支架151上装有光电传感器152和检测滑轮轴，检测滑轮轴上装有轴承，轴承上装有检测滑轮，检测滑轮上装有o形圈，以确保铜线和检测滑轮同动同停，检测滑轮一侧有若干凸起，当光电传感器152检测到凸起时触发，在埋线过程中光电传感器152未触发，即判定断线。

埋线压力调节组件包括低摩擦气缸7和第一滑轨8，低摩擦气缸7安装在埋线背板3上，由比例阀控制。

如图2-3所示，夹线组件安装在埋线背板3上，由夹线气缸安装座142、夹线气缸141和夹线圆柱143组成，夹线圆柱143与夹线气缸141固定连接，夹线气缸141安装在夹线气缸安装座142上，通过电磁阀控制夹线气缸141的运动。当夹线气缸141动作时，铜线被夹持在夹线圆柱143与夹线气缸安装座142的两面之间，使用两面夹持铜线相较于两点夹持铜线，铜线不会被夹持变形，提高了inlay产品的外观品质和质量。

补埋组件包括安装在切刀底板173上的补埋气缸175，补埋气缸175由电磁阀控制。

切刀组件安装在埋线背板3上，由切刀底板173、电磁铁174、第二滑轨171、切刀安装座172、环形切刀176组成，切刀底板173固定连接于埋线背板3，第二滑轨171安装在切刀底板173上，切刀安装座172安装在第二滑轨171的滑块上，电磁铁174固连于切刀底板173上，电磁铁174的活塞杆与切刀安装座172连接，环形切刀176安装在切刀安装座172上。使用电磁铁控制切刀运动，响应时间比气缸短，提高生产效率，环形切刀176安装面为正八边形，环形切刀刀刃在正八边形的一个角下，即切线方向可以以45度的倍数旋转。

埋线组件包括超声波换能器11和埋线头12。

多功能埋线头机构的工作方法，包括如下步骤：

①调节埋线头12与工作平台的垂直度，调节左右方向的垂直度时，松开组合滑台4的下层滑台上的紧定螺钉，调节滑台旋钮至埋线头12与工作平台在左右方向上垂直，然后锁紧紧定螺钉；

调节前后方向的垂直度时，松开组合滑台4的上层滑台上的紧定螺钉，调节滑台旋钮至埋线头12与工作平台在前后方向上垂直，然后锁紧紧定螺钉；

当使用多个多功能埋线头组件时，需调节多个埋线头的一致性，调节多功能埋线头底部的调节手轮与组合滑台4的上层滑台；

②将铜线穿入过线孔后，在检测滑轮上缠绕一圈，然后穿过夹线组件，最后穿进埋线头12；

③设置断线检测参数、埋线压力参数、速度和超声波能量后，开始埋线工序。

该多功能埋线头机构，能够完成多种铜线与不同片材的埋线工艺，例如pvc、pc、teslin等多种片材均已通过实验验证得到优质的埋线效果，该机构结构简单，安装、拆卸方便，操作容易，能够提高设备的生产效率，降低操作人员工作强度。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。