一種微電子元器件的全自動繞線設備的製作方法
2023-05-08 22:28:26
本發明屬於先進自動化設備製造技術領域，具體涉及的是一種微型電子元器件的全自動繞線設備。
背景技術：
微型電子元器件體積微小，生產數量巨大，人工加工難度大；目前，大多數微型電子元器件的繞線是靠人工配合半自動化的繞線設備加工完成的，其加工速度慢、產品合格率低，耗費大量的人力。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種全自動的繞線設備，解決現有技術所面臨的加工速度慢、產品合格率低、需要有人工參與等技術問題。
本發明的技術方案是：
一種微電子元器件的全自動繞線設備，包括設備架臺1以及位於所述設備架臺1一側的線圈放置架臺2，特殊之處在於，所述設備架臺1上分別安裝有：
用於將磁芯按順序排列上料的磁芯上料機構3；
用於接收磁芯上料機構3傳遞來的磁芯，並將其按預定的數量排布後輸送至預定工位的第一磁芯搬送機構4；
接收第一磁芯搬送機構4傳遞的磁芯並將其送往下一工位的第二磁芯搬送機構5；
用於接收來自於第二磁芯搬送機構5傳遞來的磁芯並將其定位，送往繞線工位的第一繞線機構6；
與所述第一繞線機構6配合完成繞線工作的第二繞線機構7；
一端與放置在所述線圈放置架臺2上線圈相連接、另一端輸出至繞線工位持續向其提供線束供給的供線機構8。
所述磁芯上料機構3通過可調支架36安裝於所述設備架臺1上，其結構包括一用于振列供料的振動盤31，用於給所述振動盤31補料的自動裝料機構32，設置于振動盤31一側且用於向搬運位置推進磁芯的直振機構33，所述直振機構33的末端設有第一滑臺氣缸34，所述第一滑臺氣缸34末端安裝擋塊，在一個上料過程完成後，所述第一滑臺氣缸34動作並通過其末端擋塊進位後阻擋直振機構33內的磁芯防止磁芯上料出現擁擠；
所述可調支架36由下支撐板36-1、上支撐板36-2以及支撐連接於上下支撐板之間的六角立柱36-3構成；所述上支撐板36-1與所述下支撐板36-2之間的相對位置可調，以此實現所述磁芯上料機構3的高度調節。
所述自動裝料機構32由上部的進料口、下部的送料組件以及連接於送料組件一側的出料口構成，所述出料口位於所述振動盤31的上方；所述送料組件包括動力組件以及由送料控制器輸出連接的物料傳送帶，所述動力組件包括一氣缸以及由所述氣缸輸出控制的齒輪，所述氣缸通過撥塊撥動所述齒輪轉動，所述齒輪軸輸出控制物料傳送帶，所述物料傳送帶位於所述進料口的下方。
所述直振機構33包括銜接于振動盤31一側的直振軌道，磁芯經由振動盤31進入所述直振機構33的直振軌道內，由直振軌道將排列好的磁芯送入第一磁芯搬送機構4中。
第一磁芯搬送機構4通過立板固定於設備架臺1上，由第一直線模組41和磁芯固定卡板42構成，所述磁芯固定卡板42固定連接於所述第一直線模組41上的滑塊，由所述滑塊帶動實現直線位移，所述磁芯固定卡板42上預留有磁芯放置槽43，用於容納所述直振機構輸出的磁芯；所述第一磁芯搬送機構4的主要作用在於接收磁芯上料機構3傳遞來的磁芯，並將其按預定的數量排布定位於所述磁芯固定卡板42上。
所述第二磁芯搬送機構5通過立板安裝於設備架臺1上；由第二直線模組51、第二滑臺氣缸52、吸取機構53以及電子氣壓顯示器54構成，其中所述第二直線模組51的滑塊上安裝有一連接塊55，所述第二滑臺氣缸52和電子氣壓顯示器54均固定於所述連接塊55上，所述吸取機構53通過固定板連接於所述第二滑臺氣缸52上並由其控制驅動；所述第二磁芯搬送機構5的主要作用在於通過吸取機構吸取定位於第一磁芯搬送機構4上的磁芯。
所述吸取機構53的吸頭數量、電子氣壓顯示器的數量與所述第一磁芯搬送機構上的磁芯放置槽的數量匹配；
所述第一繞線機構6包括放置於所述設備架臺1上的雙滑塊模組61，所述雙滑塊模組61的滑塊上固定有繞線組件安裝基板62，在所述繞線組件安裝基板62上固定有繞線組件，所述繞線組件包括電機63，所述電機63通過帶傳動驅動連接有若干旋轉頭64，在電機63帶動下，各旋轉頭64實現同步同向轉動；所述旋轉頭64是由相互套接在一起外套筒64-1和內卡爪64-2構成，所述內卡爪64-2的端部用於鑲嵌磁芯下座，所述外套筒64-1通過提升機構實現上下位移，在所述外套筒64-1下滑時，所述內卡爪64-2向外擴張以容納磁芯下座，當所述外套筒64-1上移時，所述外套筒64-1對所述內卡爪64-2施以抱緊力，使其抱緊固定磁芯；
所述提升機構包括安裝於繞線組件安裝基板上的氣缸65，以及由所述氣缸65輸出控制的導杆66，所述導杆66與固定有旋轉頭外套筒的提升板67相連；由氣缸65控制所述導杆66以及提升板67上下移動，以實現所述旋轉頭外套筒64-1與所述內卡板64-2之間的上下位移，從而實現對磁芯的抱緊與鬆脫；
所述第二繞線機構7通過龍門架機構71安裝於設備架臺1上，所述龍門架機構71包括固定立板72，所述固定立板72上分別設有可實現上下搬運的第三直線模組73及直線導軌，繞線固定板74通過滑塊活動連接於所述第三直線模組73和直線導軌上，實現上下滑動，所述繞線固定板74上均布有若干帶座軸承75，每個帶座軸承75上安裝有一個纏繞機構76，所述纏繞機構76由伺服電機77和同步帶輪連接驅動，實現多個纏繞機構同步同向旋轉；
所述纏繞機構76包括安裝於帶座軸承75內的纏繞旋轉軸76-1，所述纏繞旋轉軸76-1的上部依次連接有皮帶輪76-2、連接頭76-3和真空接頭76-4，所述纏繞旋轉軸76-1的底部設有用於吸取磁芯的真空吸嘴76-5以及圍繞真空吸嘴兩側的前夾線鉗76-6和後夾線鉗76-7；
所述繞線固定板74上還設有對所述纏繞機構76實現推舉和扶正的推舉扶正機構78，所述推舉扶正機構包括一滑臺氣缸78-1，以及由所述滑臺氣缸78-1輸出連接的呈u形結構的下推舉板78-2和上扶正板78-3，所述下推舉板78-2卡固於所述纏繞機構76的連接頭76-3與皮帶輪76-2之間的卡口處，所述上扶正板78-3套設於所述真空接頭76-4的外周。
所述供線機構8通過供線機構固定底板81安裝於設備架臺1上，所述供線機構固定底板81上部通過第一模組機構82與供線機構固定面板83相連，所述供線機構固定面板83的一側連接有供線機構固定側板84，拖線立板85通過滑動組件連接於供線機構固定側板84上並可沿其上下滑動；所述拖線立板85上設有若干剪線機構86；在所述供線機構固定面板83安裝有拖線板87，所述拖線板87通過筆式氣缸88及直線導軌與所述供線機構固定面板83滑動連接，所述拖線板87上安裝有若干通線機構89；
本發明的一種微電子元器件的全自動繞線設備，結構設計優化合理，自動化程度高，可以實現全自動無人值守、高效率的完成上料、纏繞、下料等一系列的操作。本發明結構緊湊，佔地空間小，工作節奏快，設計的協同作業節奏好，很大程度上提高了產能，最大程度的節省了人力，並且提高了合格率。本發明操作使用簡單，基本實現傻瓜式操作，可靠性好。
附圖說明：
圖1是設備整機的軸側視圖；
圖2是設備整機的側視圖；
圖3是磁芯上料機構軸側圖；
圖4第一磁芯搬送機構的軸側圖；
圖5是第二磁芯搬送機構的軸側圖；
圖6是第一繞線機構的軸側圖；
圖7是第一繞線機構中繞線組件結構示意圖；
圖8是第一繞線機構旋轉頭結構示意圖；
圖9是第二繞線機構的軸側圖；
圖10是第二繞線機構中纏繞機構側視圖；
圖11是供線機構軸側圖。
在圖中，1、設備架臺，2、線圈放置架臺，3、磁芯上料機構，31、振動盤，32、自動裝料機構，33、直振機構，34、第一滑臺氣缸，36、可調支架，36-1、上支撐板，36-2、下支撐板，36-3、六角立柱，4、第一磁芯搬送機構，41、第一直線模組，42、磁芯固定卡板，43、磁芯放置槽，5、第二磁芯搬送機構，51、第二直線模組，52、第二滑臺氣缸，53、吸取機構，54、電子氣壓顯示器，55、連接塊，6、第一繞線機構，61、雙滑塊模組，62、繞線組件安裝基板，63、電機，64、旋轉頭，64-1、外套筒，64-2、內卡爪，65、氣缸，66、導杆，67、提升板，7、第二繞線機構，71、龍門架機構，72、固定立板，73、第三直線模組，74、繞線固定板，75、帶座軸承，76、纏繞機構，76-1、纏繞旋轉軸，76-2、皮帶輪，76-3、連接頭，76-4、真空接頭，76-5、真空吸嘴，76-6、前夾線鉗，76-7、後夾線鉗、77、伺服電機，78、推舉扶正機構，78-1、滑臺氣缸，78-2、下推舉板，78-3、上扶正板，8、供線機構，81、供線機構固定底板，82、第一模組機構，83、供線機構固定面板，84、供線機構固定側板，85、拖線立板，86、剪線機構，87、拖線板，88、筆式氣缸，89、通線機構。
具體實施方案：
一種微電子元器件的全自動繞線設備，包括設備架臺1以及位於所述設備架臺1一側的線圈放置架臺2，，所述設備架臺1上分別安裝有：用於將磁芯按順序排列上料的磁芯上料機構3；用於接收磁芯上料機構3傳遞來的磁芯，並將其按預定的數量排布後輸送至預定工位的第一磁芯搬送機構4；接收第一磁芯搬送機構4傳遞的磁芯並將其送往下一工位的第二磁芯搬送機構5；用於接收來自於第二磁芯搬送機構5傳遞來的磁芯並將其定位，送往繞線工位的第一繞線機構6；與所述第一繞線機構6配合完成繞線工作的第二繞線機構7；一端與放置在所述線圈放置架臺2上線圈相連接、另一端輸出至繞線工位持續向其提供線束供給的供線機構8。
所述磁芯上料機構3通過可調支架36安裝於所述設備架臺1上，其結構包括一用于振列供料的振動盤31，用於給所述振動盤31補料的自動裝料機構32，設置于振動盤31一側且用於向搬運位置推進磁芯的直振機構33，所述直振機構33的末端設有第一滑臺氣缸34，所述第一滑臺氣缸34末端安裝擋塊，在一個上料過程完成後，所述第一滑臺氣缸34動作並通過其末端擋塊進位後阻擋直振機構33內的磁芯防止磁芯上料出現擁擠；所述可調支架36由下支撐板36-1、上支撐板36-2以及支撐連接於上下支撐板之間的六角立柱36-3構成；所述上支撐板36-1與所述下支撐板36-2之間的相對位置可調，以此實現所述磁芯上料機構3的高度調節。
所述自動裝料機構32由上部的進料口、下部的送料組件以及連接於送料組件一側的出料口構成，所述出料口位於所述振動盤31的上方；所述送料組件包括動力組件以及由送料控制器輸出連接的物料傳送帶，所述動力組件包括一氣缸以及由所述氣缸輸出控制的齒輪，所述氣缸通過撥塊撥動所述齒輪轉動，所述齒輪軸輸出控制物料傳送帶，所述物料傳送帶位於所述進料口的下方。所述直振機構33包括銜接于振動盤31一側的直振軌道，磁芯經由振動盤31進入所述直振機構33的直振軌道內，由直振軌道將排列好的磁芯送入第一磁芯搬送機構4中。
第一磁芯搬送機構4通過立板固定於設備架臺1上，由第一直線模組41和磁芯固定卡板42構成，所述磁芯固定卡板42固定連接於所述第一直線模組41上的滑塊，由所述滑塊帶動實現直線位移，所述磁芯固定卡板42上預留有六個磁芯放置槽43，用於容納所述直振機構輸出的磁芯；所述第一磁芯搬送機構4的主要作用在於接收磁芯上料機構3傳遞來的磁芯，並將其按預定的數量排布定位於所述磁芯固定卡板42上。
所述第二磁芯搬送機構5通過立板安裝於設備架臺1上；由第二直線模組51、第二滑臺氣缸52、吸取機構53以及電子氣壓顯示器54構成，其中所述第二直線模組51的滑塊上安裝有一連接塊55，所述第二滑臺氣缸52和電子氣壓顯示器54均固定於所述連接塊55上，所述吸取機構53通過固定板連接於所述第二滑臺氣缸52上並由其控制驅動；所述第二磁芯搬送機構5的主要作用在於通過吸取機構吸取定位於第一磁芯搬送機構4上的磁芯。所述吸取機構53的吸頭數量、電子氣壓顯示器的數量與所述第一磁芯搬送機構上的磁芯放置槽的數量匹配，均為六個。
所述第一繞線機構6包括放置於所述設備架臺1上的雙滑塊模組61，所述雙滑塊模組61的滑塊上固定有繞線組件安裝基板62，在所述繞線組件安裝基板62上固定有繞線組件，所述繞線組件包括電機63，所述電機63通過帶傳動驅動連接有六個旋轉頭64，在電機63帶動下，各旋轉頭64實現同步同向轉動；所述旋轉頭64是由相互套接在一起外套筒64-1和內卡爪64-2構成，所述內卡爪64-2的端部用於鑲嵌磁芯下座，所述外套筒64-1通過提升機構實現上下位移，在所述外套筒64-1下滑時，所述內卡爪64-2向外擴張以容納磁芯下座，當所述外套筒64-1上移時，所述外套筒64-1對所述內卡爪64-2施以抱緊力，使其抱緊固定磁芯；所述提升機構包括安裝於繞線組件安裝基板上的氣缸65，以及由所述氣缸65輸出控制的導杆66，所述導杆66與固定有旋轉頭外套筒的提升板67相連；由氣缸65控制所述導杆66以及提升板67上下移動，以實現所述旋轉頭外套筒64-1與所述內卡板64-2之間的上下位移，從而實現對磁芯的抱緊與鬆脫；
所述第二繞線機構7通過龍門架機構71安裝於設備架臺1上，所述龍門架機構71包括固定立板72，所述固定立板72上分別設有可實現上下搬運的第三直線模組73及直線導軌，繞線固定板74通過滑塊活動連接於所述第三直線模組73和直線導軌上，實現上下滑動，所述繞線固定板74上均布有六個帶座軸承75，每個帶座軸承75上安裝有一個纏繞機構76，所述纏繞機構76由伺服電機77和同步帶輪連接驅動，實現六個纏繞機構同步同向旋轉；所述纏繞機構76包括安裝於帶座軸承75內的纏繞旋轉軸76-1，所述纏繞旋轉軸76-1的上部依次連接有皮帶輪76-2、連接頭76-3和真空接頭76-4，所述纏繞旋轉軸76-1的底部設有用於吸取磁芯的真空吸嘴76-5以及圍繞真空吸嘴兩側的前夾線鉗76-6和後夾線鉗76-7；
所述繞線固定板74上還設有對所述纏繞機構76實現推舉和扶正的推舉扶正機構78，所述推舉扶正機構包括一滑臺氣缸78-1，以及由所述滑臺氣缸78-1輸出連接的呈u形結構的下推舉板78-2和上扶正板78-3，所述下推舉板78-2卡固於所述纏繞機構76的連接頭76-3與皮帶輪76-2之間的卡口處，所述上扶正板78-3套設於所述真空接頭76-4的外周。
所述供線機構8通過供線機構固定底板81安裝於設備架臺1上，所述供線機構固定底板81上部通過第一模組機構82與供線機構固定面板83相連，所述供線機構固定面板83的一側連接有供線機構固定側板84，拖線立板85通過第一模組機構82連接於供線機構固定側板84上並可沿其上下滑動；所述拖線立板85上設有六個剪線機構86；在所述供線機構固定面板83安裝有拖線板87，所述拖線板87通過筆式氣缸88及直線導軌與所述供線機構固定面板83滑動連接，所述拖線板87上安裝有六個通線機構89
本發明的工作過程如下：
首先，自動裝料機構32開始給振動盤31供料，振動盤31開始工作，振動過程中磁芯依次從振動盤31振列出來，排列好的磁芯經由軌道進入直振機構33，由直振機構33將磁芯振列向前移動，移動至直振機構33的末端時磁芯由設在直振機構33末端的擋塊阻擋住，第一磁芯搬送機構4的磁芯固定卡板42在第一直線模組41的帶動下六個磁芯放置槽43依次從擋塊處通過，每當通過時擋塊會鬆開允許磁芯進入到磁芯固定卡板42的磁芯放置槽43內，直至將六個磁芯放置槽43全部填滿，然後第二磁芯搬送機構5工作，吸取機構2在第二直線模組51的帶動下移動至與第一磁芯搬送機構4的磁芯位置正對時，第二滑臺氣缸52工作，吸取機構53將磁芯吸起並送往繞線工位。在繞線工位上，第一繞線機構6的旋轉頭64將磁芯抱緊定位，第二繞線機構7移動至預定的接收磁芯的位置並由纏繞機構76完成繞線工作，第一繞線機構6運動迴繞線位置，纏繞機構76開始工作，纏繞機構76的龍門架71上的第三直線模組73向後運動，纏繞機構76的前夾線鉗76-6和後夾線鉗76-7夾住銅線，然後整個龍門機構向前運動，纏繞機構進行旋轉，繞線機構的上下移動機構隨著纏繞進行上下移動，當纏繞完之後供線部8的剪線機構工作，剪線鉗後的銅線提高機構將銅線提高，然後銅線被後邊的氣缸夾緊，然後剪線鉗將線剪斷。然後繞線機構的吸頭將繞完成的產品吸起，在龍門機構的帶動下送至預定放置成品位置，然後鬆開，一個完整的工作過程完成。