專利名稱：片式電感繞線焊接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子元件電感制造領(lǐng)域，具體是指片式電感繞線焊接機(jī)。
背景技術(shù)：
電感器即電感線圈，是由導(dǎo)線一圈靠一圈地繞在絕緣管上，導(dǎo)線彼此 互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以包含鐵芯或磁粉芯，簡(jiǎn)稱電感，
用L表示。電感器按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、 銅芯線圈；按工作性質(zhì)分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、 偏轉(zhuǎn)，按繞線結(jié)構(gòu)分類:單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。
電感器的主要參數(shù)電感量，取決于線圈的圈數(shù)，結(jié)構(gòu)及繞制方法,反映 電感線圈存儲(chǔ)磁場(chǎng)能的能力，也反映電感器通過(guò)變化電流時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的能力。感抗電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小。品質(zhì)因素表示線
圈質(zhì)量的一個(gè)物理量，為感抗與其等效的電阻的比值。
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在 非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈 沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一 個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累 積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常 的簡(jiǎn)單。
伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把 所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。也是一種補(bǔ)助 馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī),可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確。將電壓信 號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)比步進(jìn)電機(jī)的控制精度更高。
早期的電感采用人工繞線方法，由于繞線時(shí)松緊不一，平整度也不一 致，因此產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，由于是人工操作，無(wú)法制作小尺寸片式產(chǎn)品。 現(xiàn)有的繞線機(jī)，使用機(jī)械繞線、自動(dòng)焊接線圈兩端接頭，但存在如下
兩方面問(wèn)題
1)儲(chǔ)線環(huán)采用簡(jiǎn)單的彈簧夾對(duì)漆包銅線施加壓力，壓力不穩(wěn)定，造成漆包銅線時(shí)松時(shí)緊，易造成斷線現(xiàn)象，影響產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
2)使用普通電機(jī)控制焊接頭的升降和左右移動(dòng)，左右移位不準(zhǔn)確，焊 接位置不是偏左就是偏右，產(chǎn)品外觀參差不齊，合格率不高；焊接頭對(duì)悍 接點(diǎn)的壓力不穩(wěn)定，時(shí)大時(shí)?。缓附宇^壓力大時(shí)，容易壓碎、壓側(cè)芯體和 壓斷被焊接的漆包銅線，焊接頭壓力小時(shí)，漆包銅線與端電極焊接不牢固。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)片式電感繞線焊接機(jī)存在的漆包銅線時(shí)松時(shí)緊、易 斷線，焊接頭對(duì)焊接點(diǎn)的壓力不穩(wěn)定等問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種漆包 銅線繞線穩(wěn)定，焊接壓力穩(wěn)定易控制的一種片式電感繞線焊接機(jī)。
本實(shí)用新型使用的技術(shù)方案如下
一種片式電感繞線焊接機(jī)，包括機(jī)架、繞線電機(jī)、移動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)線環(huán)、 左頂桿、右頂桿、氣缸、焊接頭，以及控制系統(tǒng)，其特征在于所述儲(chǔ)線 環(huán)采用儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)；在儲(chǔ)線環(huán)的上部，設(shè)有連接角度傳感器的 緊線環(huán)；角度傳感器與儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)電連接，當(dāng)漆包銅線供應(yīng)不足時(shí)，其 拉力較大，角度傳感器會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度，輸出較大電壓，使儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī) 轉(zhuǎn)速加快，增加漆包銅線供應(yīng)，反之則減少漆包銅線供應(yīng)，具有送線平穩(wěn)、 快速等特點(diǎn)；所述焊接頭采用伺服電機(jī)控制升降，升降過(guò)程平穩(wěn)，升降定 位準(zhǔn)確，防止焊接頭碰撞片式繞線電感的電極造成碎片、側(cè)片、斷線等或 者焊接不牢固。
漆包銅線的左右移動(dòng)由漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)控制。 作為優(yōu)化，所述繞線電機(jī)采用伺服電機(jī)，繞線圈數(shù)準(zhǔn)確可控。 所述控制系統(tǒng)采用兩套CPU系統(tǒng)， 一套CPU控制儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)、繞線 電機(jī)和焊頭上下移動(dòng)電機(jī)；另一套CPU控制移動(dòng)電機(jī)、漆包銅線前后移動(dòng) 電機(jī)和漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)。
本實(shí)用新型系統(tǒng)控制上采用了雙CPU結(jié)構(gòu)分別控制三套伺服電機(jī)系統(tǒng) 和三套步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，保證了控制上不產(chǎn)生死點(diǎn)，提高了控制速度和可靠 性。
本實(shí)用新型的有益效果是-
1) 儲(chǔ)線環(huán)采用步進(jìn)電機(jī)配合角度傳感器，控制漆包銅線供給長(zhǎng)度，且 保證拉力穩(wěn)定，漆包銅線供應(yīng)長(zhǎng)度精確，漆包銅線拉力時(shí)時(shí)刻刻都處于穩(wěn) 定狀態(tài)，產(chǎn)品質(zhì)量自然有保證。
2) 焊接頭伺服電機(jī)精確控制焊接頭下降距離和壓力，特別當(dāng)焊接頭下降到接近焊接點(diǎn)時(shí)下降速度減緩，使焊接頭平穩(wěn)接觸焊接點(diǎn)進(jìn)行焊接；焊 頭左右移動(dòng)電機(jī)控制焊接頭左右準(zhǔn)確移動(dòng)，焊接效果好。
3)采用了雙CPU分別控制多套伺服電機(jī)系統(tǒng)和步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的方式， 提高了控制速度和可靠性。

圖1為本實(shí)用新型片式電感繞線焊接機(jī)示意圖。 圖2為圖1中B-B面局部示意圖。 圖3為圖1中A-A面局部示意圖。
圖中l(wèi)一機(jī)架，2—繞線電機(jī)，3—左皮帶輪，4一焊頭左右移動(dòng)電機(jī)，5— 儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)，6—儲(chǔ)線環(huán)，7—焊頭上下移動(dòng)電機(jī)，8—漆包銅線，9一焊接 頭，IO—片式繞線電感，11—右皮帶輪，12—?dú)飧祝?3—過(guò)渡皮帶輪，14一 右頂桿，15—振盤，16—左頂桿，17--漆包銅線前后移動(dòng)電機(jī)，18--漆包 銅線左右移動(dòng)電機(jī)，19一引線筒，20—角度傳感器，21—緊線環(huán)，22—儲(chǔ) 線筒，23—控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型片式電感繞線焊接機(jī)示意圖，圖2為圖1中B-B面 局部示意圖，圖3為圖1中A-A面局部示意圖。
圖中可見，本機(jī)包括機(jī)架l、繞線電機(jī)2、焊頭左右移動(dòng)電機(jī)4、儲(chǔ)線 環(huán)6、左頂桿16、右頂桿14、氣缸12、焊接頭9等。繞線電機(jī)2的動(dòng)力通 過(guò)左頂桿16、左皮帶輪3、過(guò)渡皮帶輪13、右皮帶輪11，傳遞至右頂桿 14，使左頂桿16和右頂桿14夾住片式繞線電感10瓷芯作同步轉(zhuǎn)動(dòng)；使用 繞線電機(jī)2為伺服電機(jī)，使繞線圈數(shù)精確可控。
焊頭左右移動(dòng)電機(jī)4和焊頭上下移動(dòng)電機(jī)7位于機(jī)架1之上，焊接頭 9和焊頭上下移動(dòng)電機(jī)7左右移動(dòng)由焊頭左右移動(dòng)電機(jī)4控制，焊頭左右 移動(dòng)電機(jī)4為步進(jìn)電機(jī)。焊頭左右移動(dòng)電機(jī)4和焊頭上下移動(dòng)電機(jī)7相互 配合完成對(duì)片式繞線電感10瓷芯左右端頭的焊接。所述焊接頭9采用焊頭 上下移動(dòng)電機(jī)7控制升降，由于片式繞線電感10所需的漆包銅線8的線徑 最小達(dá)到0.02mm，對(duì)焊接時(shí)壓力的穩(wěn)定性要求較高，而伺服電機(jī)控制焊接 頭9的升降，保證了焊接頭9接觸壓力的平穩(wěn)、精確度高。
所述儲(chǔ)線環(huán)6位于機(jī)架1的高處，采用儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)5控制，在儲(chǔ)線 環(huán)6的左上部，見圖2，設(shè)有連接角度傳感器20的緊線環(huán)21;角度傳感器 20與儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)5電連接，當(dāng)漆包銅線8供應(yīng)不足時(shí)，其拉力較大，角度傳感器20會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度，輸出較大電壓，使儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)5轉(zhuǎn)速加快， 增加漆包銅線8供應(yīng)，反之則減少漆包銅線8供應(yīng)；
儲(chǔ)線環(huán)6和角度傳感器20的配合，主要作用是控制漆包銅線8的供給 長(zhǎng)度和漆包銅線8松緊度即拉力的大小，拉力太大，容易將線拉斷，拉力 太小，繞線質(zhì)量不好；同時(shí)漆包銅線8在儲(chǔ)線環(huán)6上繞線三至四圈，使拉 力更加穩(wěn)定。
漆包銅線前后移動(dòng)電機(jī)17用于控制穿過(guò)引線筒19的漆包銅線8作前 后移動(dòng)，漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)18用于控制穿過(guò)引線筒19的漆包銅線8 作左右移動(dòng)。
儲(chǔ)線筒22為外購(gòu)的繞成圓柱形的漆包銅線8。
本實(shí)用新型焊頭上下移動(dòng)電機(jī)7、繞線電機(jī)2、漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī) 18為伺服電機(jī)，焊頭左右移動(dòng)電機(jī)4、漆包銅線前后移動(dòng)電機(jī)17、儲(chǔ)線步 進(jìn)電機(jī)5為步進(jìn)電機(jī)。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下
1) 氣缸12松開，右頂桿14向右回縮，振盤15的頂桿頂起一只片式 繞線電感10瓷芯，使之處于左頂桿16和右頂桿14之間，右頂桿14向左 伸出，左頂桿16和右頂桿14夾住一只片式繞線電感10瓷芯，頂桿下降。
2) 漆包銅線前后移動(dòng)電機(jī)17控制漆包銅線8向前移動(dòng)，使漆包銅線 8線端準(zhǔn)確地置于片式繞線電感10瓷芯的左端頭之上，焊頭上下移動(dòng)電機(jī) 7下降，焊接頭9準(zhǔn)確無(wú)誤地將漆包銅線8焊接于片式繞線電感10瓷芯的 左端頭上。
3) 悍頭上下移動(dòng)電機(jī)7上升并在焊頭左右移動(dòng)電機(jī)4的推動(dòng)下向右移 動(dòng)，伺服電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)一定圈數(shù)，將漆包銅線8從左到右環(huán)繞在片式繞線電 感10瓷芯左右端頭之間的位置；與此同時(shí)，漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)18推 動(dòng)引線筒19和漆包銅線8向右移動(dòng)，精確控制線距一致。
4) 繞線完畢，漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)18控制漆包銅線8置于片式繞 線電感10瓷芯的右端頭之上。焊頭上下移動(dòng)電機(jī)7下降，悍接頭9準(zhǔn)確無(wú) 誤地將漆包銅線8焊接于片式繞線電感10瓷芯的右端頭之上。
5) 漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)18向右移動(dòng)少許，與此同時(shí)，漆包銅線前 后移動(dòng)電機(jī)17向后移動(dòng)少許；將漆包銅線8與右頂桿14成四十五度角輕 輕拉斷；焊頭上下移動(dòng)電機(jī)7上升。
6) 氣缸12松開，右頂桿14向右回縮， 一只繞好銅線的片式繞線電感IO滑進(jìn)承料盤中，產(chǎn)品繞線完畢。漆包銅線8和焊接頭9由右向左移動(dòng)至 原始位置，進(jìn)入下一只產(chǎn)品制作循環(huán)。
權(quán)利要求1、一種片式電感繞線焊接機(jī)，包括機(jī)架(1)、繞線電機(jī)(2)、焊頭左右移動(dòng)電機(jī)(4)、儲(chǔ)線環(huán)(6)、左頂桿(16)、右頂桿(14)、氣缸(12)、焊接頭(9)，以及控制系統(tǒng)(23)，其特征在于所述儲(chǔ)線環(huán)(6)采用儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)(5)控制轉(zhuǎn)動(dòng)；在儲(chǔ)線環(huán)(6)的上部，設(shè)有連接角度傳感器(20)的緊線環(huán)(21)；角度傳感器(20)與儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)(5)電連接；所述焊接頭(9)采用焊頭上下移動(dòng)電機(jī)(7)控制升降；漆包銅線(8)的左右移動(dòng)由漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)(18)控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種片式電感繞線焊接機(jī)，其特征在于所 述繞線電機(jī)(2)為伺服電機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種片式電感繞線焊接機(jī)，其特征在于所 述控制系統(tǒng)(23)采用兩套CPU系統(tǒng)， 一套CPU控制儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)(5)、繞 線電機(jī)(2)和焊頭上下移動(dòng)電機(jī)(7);另一套CPU控制焊頭左右移動(dòng)電機(jī)(4)、漆包銅線前后移動(dòng)電機(jī)(17)和漆包銅線左右移動(dòng)電機(jī)(18)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子元件制造領(lǐng)域的片式電感繞線焊接機(jī)，包括機(jī)架、繞線電機(jī)、移動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)線環(huán)、左頂桿、右頂桿、氣缸、焊接頭，以及控制系統(tǒng)；所述儲(chǔ)線環(huán)采用儲(chǔ)線步進(jìn)電機(jī)控制，在儲(chǔ)線環(huán)的上部，設(shè)有連接角度傳感器的緊線環(huán)；焊接頭采用伺服電機(jī)控制，所述繞線電機(jī)采用伺服電機(jī)，繞線圈數(shù)準(zhǔn)確可控；系統(tǒng)控制上采用了雙CPU結(jié)構(gòu)分別控制三套伺服電機(jī)系統(tǒng)和三套步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，提高了控制速度和可靠性；本實(shí)用新型漆包銅線供應(yīng)長(zhǎng)度精確，漆包銅線拉力穩(wěn)定，繞線質(zhì)量好；焊接頭上下移動(dòng)準(zhǔn)確，焊接效果好，使用本實(shí)用新型制作的產(chǎn)品合格和命中率高，可靠性優(yōu)良。
文檔編號(hào)B23K101/36GK201405149SQ20092005657
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者馮幸泉, 吳忻生, 梁耀國(guó), 江玉娟, 謝廣裕 申請(qǐng)人:梁耀國(guó);吳忻生