CN109119242A - 喷油器线圈自动生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的喷油器线圈自动生产线，涉及自动生产线领域，包括依次设置的自动上料***、自动插针***、直线送料***、多轴绕线***、六工位焊接检测***以及控制***，直线送料***包括绕线输送机构、焊接输送机构，自动上料***、自动插针***、绕线输送机构、多轴绕线***、焊接输送机构、六工位焊接检测***的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。本发明的绕线整齐、电阻电感一致性好，可避免人工焊接出现的虚焊和假焊现象，确保了焊接质量，可满足高精度计量喷油器要求，而且生产效率高，人工成本大幅度降低，符合大规模生产需求，具有结构紧凑、占用空间小的特点，易于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及自动生产线领域，特别是喷油器线圈自动生产线。
背景技术
目前,国内喷油器生产厂家对喷油器线圈的绕制、焊接、检测设备大都是人工操作，人工操作存在绕线不整齐，电阻、电感一致性差，焊接容易出现虚焊、假焊现象，难以达到高精度计量喷油器的要求；且生产效率低、人力成本高，不符合大规模生产的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提能解决人工操作存在的难以达到高精度计量喷油器要求以及不符合大规模生产需求不足之处的喷油器线圈自动生产线。
解决上述技术问题的技术方案是：一种喷油器线圈自动生产线，包括自动上料***、自动插针***、直线送料***、多轴绕线***、六工位焊接检测***、控制***，所述的直线送料***包括绕线输送机构、焊接输送机构，自动上料***、自动插针***、绕线输送机构、多轴绕线***、焊接输送机构、六工位焊接检测***依次设置，且该自动上料***、自动插针***、绕线输送机构、多轴绕线***、焊接输送机构、六工位焊接检测***的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。
本发明的进一步技术方案是：所述的控制***是喷油器线圈自动生产线的控制核心，用于协调各***完成相应的动作；
所述的自动上料***用于将线架运送到自动插针***上后由自动插针***定位夹紧，实现自动供料；
所述的自动插针***用于完成线架的插针、剪针；
所述的绕线输送机构负责将插针完成的线架送到多轴绕线***上；焊接输送机构负责将绕好线的线圈送到六工位焊接检测***上；
多轴绕线***用于实现自动缠角、绕线；
六工位焊接检测***负责从焊接输送机构上取料，完成喷油器线圈的焊接、检测、下料过程。
本发明的进一步技术方案是：所述的自动上料***包括振动料盘、直线送料器、平移升降送料机构；所述的直线送料器一端与振动料盘相连，直线送料器的另一端与平移升降送料机构连接，平移升降送料机构设置于自动插针***的下方，振动料盘的输入端与控制***的输出端连接，直线送料器、平移升降送料机构的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。
本发明的再进一步技术方案是：所述的自动插针***包括用于定位夹紧的线架插针定位夹紧机构、用于对针线进行校直的针线校直机构、用于压针的步进电机升降压针机构、用于剪针的自动剪针机构、用于旋转送料的转接旋转送料机构、用于运送剪针后的线架直线送料器、用于待绕线输送机构取料的线架定位机构；所述的线架插针定位夹紧机构安装在插针工位的两侧，步进电机升降压针机构、针线校直机构依次安装在线架插针定位夹紧机构的上方，自动剪针机构安装在线架插针定位夹紧机构与步进电机升降压针机构之间，线架直线送料器安装在线架插针定位夹紧机构的后面，转接旋转送料机构安装在线架直线送料器与用于待绕线输送机构取料的线架定位机构之间；线架插针定位夹紧机构、针线校直机构、步进电机升降压针机构、自动剪针机构、转接旋转送料机构的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。
本发明的进一步技术方案是：所述的多轴绕线***包括张力控制机构、主绕线机构、线圈抽头绕制机构、绕线机控制***；所述的张力控制机构、主绕线机构、线圈抽头绕制机构分别与绕线机控制***连接，绕线机控制***与控制***连接。
本发明的再进一步技术方案是：所述的张力控制机构包括电子张力器、导向轮，所述的电子张力器用于使绕线过程中线材的张力保持稳定, 让线圈能整齐地绕制同时避免出现绕线松垮或拉断的情况，该电子张力器安装在放线架上，且电子张力器与绕线机控制***的输入输出端连接；所述的导向轮安装在线圈抽头绕制机构的顶端，用于对线材进行导向。
本发明的再进一步技术方案是：所述的主绕线机构包括排线机构、直绕线圈骨架插销、多轴高精度伺服电机，所述的排线机构可作前后移动，该排线机构用于将导向轮上的线材并排输出，排线机构包括排线架、驱动排线架前后移动的步进电机，排线架与步进电机的输出轴连接，排线架上均匀设有多个排线针；所述的直绕线圈骨架插销数量与排线针一致，分别安装在对应排线针的下方，各个直绕线圈骨架插销的输入端分别与位于绕线机机壳内部的多轴高精度伺服电机的各个输出轴连接，各个直绕线圈骨架插销上分别安装有待绕线的线圈骨架，多轴高精度伺服电机、排线机构步进电机的输入端分别与控制***的绕线机输出端连接。
本发明的再进一步技术方案是：所述的线圈抽头绕制机构包括升降机构、线头左右移动机构、断线机构；所述的导向轮安装在升降机构的顶端，所述的线头左右移动机构安装在升降机构上，该线头左右移动机构通过左右上下移动将线材缠绕到线圈骨架的引出端子上；所述的断线机构包括多个均匀安装在直绕线圈骨架插销一侧的销；该升降机构、线头左右移动机构、断线机构分别与绕线机控制***的输出端连接。
本发明的再进一步技术方案是：在多轴绕线***的前端还安装有绕线上下料定位工装，该绕线上下料定位工装的输出端与控制***的输入端连接。
本发明的更进一步技术方案是：所述的六工位焊接检测***设置有依次连接形成圆盘式结构的上料工位、助焊剂工位、焊接工位、冷却工位、电阻测试工位、自动下料工位；所述的上料工位上设有自动上料机构；所述的焊接工位上设有焊接机构，该焊接机构采用波峰焊焊接技术进行焊接；电阻测试工位上设有电阻测试机构；自动下料工位上设有自动下料机构；自动上料机构、焊接机构、电阻测试机构、自动下料机构的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。
由于采用上述结构，本发明之喷油器线圈自动生产线与现有技术相比，具有以下有益效果：
1. 绕线整齐、电阻电感一致性好
由于本发明包括自动上料***、自动插针***、直线送料***、多轴绕线***、六工位焊接检测***、控制***，其中，直线送料***包括绕线输送机构、焊接输送机构，自动上料***、自动插针***、绕线输送机构、多轴绕线***、焊接输送机构、六工位焊接检测***依次设置，且该自动上料***、自动插针***、绕线输送机构、多轴绕线***、焊接输送机构、六工位焊接检测***的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。因此，本发明通过控制***的控制，可实现自动上料，自动插针，自动送料，自动绕线，自动焊接和检测。整条生产线上只需一人监管，从送料开始自动完成喷油器线圈生产的所有工序，大大减少人为干预，解决手工操作存在的问题，确保喷油器线圈绕线整齐、保证电阻电感精度且一致性好。
进一步地，本发明的多轴绕线***包括有张力控制机构、主绕线机构、线圈抽头绕制机构、绕线机控制***；绕线机控制***分别与张力控制机构、主绕线机构、线圈抽头绕制机构连接。该多轴绕线***通过张力控制机构、主绕线机构、线圈抽头绕制机构以及绕线机控制***之间的协作，可精准控制线圈在绕制过程中的速度及绕线位置，使绕出的线排布均匀、整齐有序，一致性较好，保证线圈电感、电阻等关键参数的一致性，使喷油器的电磁力、开启时间及关闭时间达到设计要求。
2. 避免人工焊接出现的虚焊和假焊现象，确保了焊接质量
由于本发明包括自动上料***、自动插针***、直线送料***、多轴绕线***、六工位焊接检测***、控制***，其中，通过六工位焊接检测***可实现自动焊接和自动检测操作，避免人工焊接出现的虚焊和假焊现象，确保了焊接质量。
另外，本发明的六工位焊接检测***中的焊接机构采用波峰焊焊接技术进行焊接，替代了传统普通焊接方式。波峰焊使得线圈焊点饱满，表面始终保持光亮，无锡渣，解决虚焊、假焊问题，相比普通焊接能够显著提高焊接质量。
3. 可满足高精度计量喷油器要求
由于本发明可实现全自动生产，其绕线整齐、电阻电感一致性好，而且避免了焊接容易出现虚焊、假焊现象，焊接质量好，可满足高精度计量喷油器要求。
4. 生产效率高
本发明通过控制***的控制，可实现包括自动上料，自动插针，自动送料，自动绕线，自动焊接和检测在内的整条生产线的全自动化生产，大大提高了生产效率。
进一步地，本发明采用了六工位焊接检测***，通过六个工位能够同时工作互不影响，进一步提高了生产效率。
5. 人工成本大幅度降低
由于本发明可实现全自动化生产，整条生产线上只需一人监管，人工由之前的一个班（六到七人）变成一个人操作就能完成相应产量，人工成本大幅度降低。
6.符合大规模生产需求
本发明可实现整条生产线的全自动化生产，大大提高了生产效率，也大幅度降低了人工成本，符合大规模生产需求。
7. 结构紧凑，占用空间小
本发明自动线采用了直线式与圆盘式相结合的布局方式，结构紧凑，有效缩短了自动线所占空间，易于推广使用。
下面，结合附图和实施例对本发明之喷油器线圈自动生产线的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本发明之喷油器线圈自动生产线的主视图，
图2：图1的俯视图，
图3：实施例一所述多轴绕线***的主视图，
图4：图3的左视图
图5：图3的立体结构示意图。
在上述附图中，各附图标记说明如下：
1-自动上料***，
101-振动料盘，102-直线送料器，103-平移升降送料机构，
2-自动插针***，
201-线架插针定位夹紧机构，202-针线校直机构，203-步进电机升降压针机构，204-自动剪针机构，205-转接旋转送料机构，206-线架直线送料器，207-线架定位机构，
3-直线送料***，
301-绕线输送机构，302-焊接输送机构，
4-多轴绕线***，
401-张力控制机构，4011-电子张力器，4012-导向轮，
402-主绕线机构，4021-排线机构，40211-排线针，4022-直绕线圈骨架插销，
403-线圈抽头绕制机构，4031-升降机构，4032-线头左右移动机构，4033-断线机构，40331-销，
404-放线架，405-绕线机机壳，406-绕线上下料定位工装，
5-六工位焊接检测***，
501-上料工位，502-助焊剂工位，503-焊接工位，504-冷却工位，505-电阻测试工位，506-自动下料工位，
6-控制***，
601-电脑主机，602-显示器。
具体实施方式
实施例一：
图1至图2中公开的是喷油器线圈自动生产线，包括自动上料***1、自动插针***2、直线送料***3、多轴绕线***4、六工位焊接检测***5、控制***6，所述的直线送料***3包括绕线输送机构301、焊接输送机构302，自动上料***1、自动插针***2、绕线输送机构301、多轴绕线***4、焊接输送机构302、六工位焊接检测***5依次设置，且该自动上料***1、自动插针***2、绕线输送机构301、多轴绕线***4、焊接输送机构302、六工位焊接检测***5的输入输出端分别与控制***6的输入输出端连接。
所述的自动上料***1用于将线架运送到自动插针***2上后由自动插针***2定位夹紧，实现自动供料；该自动上料***1包括振动料盘101、直线送料器102、平移升降送料机构103；所述的直线送料器102一端与振动料盘101相连，直线送料器102的另一端与平移升降送料机构103连接，平移升降送料机构103采用液压缸等构成的公知技术，该平移升降送料机构103设置于自动插针***2的下方，振动料盘101的输入端与控制***6的输出端连接，直线送料器102、平移升降送料机构103的输入输出端分别与控制***6的输入输出端连接。
所述的自动插针***2包括用于定位夹紧的线架插针定位夹紧机构201、用于对针线进行校直的针线校直机构202、用于压针的步进电机升降压针机构203、用于剪针的自动剪针机构204、用于旋转送料的转接旋转送料机构205、用于运送剪针后的线架直线送料器206、用于待绕线输送机构301取料的线架定位机构207；所述的线架插针定位夹紧机构201安装在插针工位的两侧，步进电机升降压针机构203、针线校直机构202依次安装在线架插针定位夹紧机构201的上方，自动剪针机构204安装在线架插针定位夹紧机构201与步进电机升降压针机构203之间，线架直线送料器206安装在线架插针定位夹紧机构201的后面，转接旋转送料机构205安装在线架直线送料器206与用于待绕线输送机构301取料的线架定位机构207之间；线架插针定位夹紧机构201、针线校直机构202、步进电机升降压针机构203、自动剪针机构204、转接旋转送料机构205的输入输出端分别与控制***6的输入输出端连接。
所述的绕线输送机构301负责将插针完成的线架送到多轴绕线***4上；焊接输送机构302负责将绕好线的线圈送到六工位焊接检测***5上；
所述的多轴绕线***4用于实现自动缠角、绕线；该多轴绕线***4包括张力控制机构401、主绕线机构402、线圈抽头绕制机构403、绕线机控制***；所述的张力控制机构401、主绕线机构402、线圈抽头绕制机构403分别与绕线机控制***连接，绕线机控制***与控制***连接。
所述的张力控制机构401包括电子张力器4011、导向轮4012，所述的电子张力器4011用于使绕线过程中线材的张力保持稳定, 让线圈能整齐地绕制同时避免出现绕线松垮或拉断的情况，该电子张力器4011安装在放线架404上，且电子张力器4011与绕线机控制***的输入输出端连接；所述的导向轮4012安装在线圈抽头绕制机构403的顶端，用于对线材进行导向。本发明通过控制电子张力器控制产品电阻，电子张力器控制精度为±0.5g，电阻控制精度为：±0.3Ω。
所述的主绕线机构402包括排线机构4021、直绕线圈骨架插销4022、多轴高精度伺服电机，所述的排线机构4021可作前后移动，该排线机构4021用于将导向轮4012上的线材并排输出，排线机构4021包括排线架、驱动排线架前后移动的步进电机，排线架与步进电机的输出轴连接，排线架上均匀设有多个排线针40211；所述的直绕线圈骨架插销4022数量与排线针40211一致，分别安装在对应排线针40211的下方，各个直绕线圈骨架插销4022的输入端分别与位于绕线机机壳405内部的多轴高精度伺服电机的各个输出轴连接，各个直绕线圈骨架插销4022上分别安装有待绕线的线圈骨架，多轴高精度伺服电机、排线机构4021步进电机的输入端分别与控制***的绕线机输出端连接。排线针40211的X、Y、Z移动精度为：机械部分在0.02 mm以内，软件部分在0.001 mm以内。
所述的线圈抽头绕制机构403包括升降机构4031、线头左右移动机构4032、断线机构4033；所述的导向轮4032安装在升降机构4031的顶端，所述的线头左右移动机构4032安装在升降机构4031上，该线头左右移动机构4032包括左右平移气缸及位置传感器，该线头左右移动机构4032通过左右上下移动将线材缠绕到线圈骨架的引出端子上；所述的断线机构4033包括多个均匀安装在直绕线圈骨架插销4022一侧的销40331；该升降机构4031、线头左右移动机构4032、断线机构4033分别与绕线机控制***的输出端连接。
在多轴绕线***4的前端还安装有绕线上下料定位工装406，该绕线上下料定位工装406为现有技术，它包括有工装零件、前后伸缩气缸、左右移动气缸及气缸位置传感器，绕线上下料定位工装406的输出端与控制***的输入端连接。
所述的六工位焊接检测***5负责从焊接输送机构302上取料，完成喷油器线圈的焊接、检测、下料过程；该六工位焊接检测***设置有依次连接形成圆盘式结构的上料工位501、助焊剂工位502、焊接工位503、冷却工位504、电阻测试工位505、自动下料工位506；所述的上料工位501上设有自动上料机构；所述的焊接工位503上设有焊接机构，该焊接机构采用波峰焊焊接技术进行焊接；电阻测试工位505上设有电阻测试机构；自动下料工位506上设有自动下料机构；自动上料机构、焊接机构、电阻测试机构、自动下料机构的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。
所述的控制***6是喷油器线圈自动生产线的控制核心，用于协调各***完成相应的动作；该控制***6包括电脑主机601、显示器602，显示器602与电脑主机601的输出端连接。
Claims (10)
1.一种喷油器线圈自动生产线，其特征在于：包括自动上料***（1）、自动插针***（2）、直线送料***（3）、多轴绕线***（4）、六工位焊接检测***（5）、控制***（6），所述的直线送料***（3）包括绕线输送机构（301）、焊接输送机构（302），自动上料***（1）、自动插针***（2）、绕线输送机构（301）、多轴绕线***（4）、焊接输送机构（302）、六工位焊接检测***（5）依次设置，且该自动上料***（1）、自动插针***（2）、绕线输送机构（301）、多轴绕线***（4）、焊接输送机构（302）、六工位焊接检测***（5）的输入输出端分别与控制***（6）的输入输出端连接。
2.根据权利要求1所述的喷油器线圈自动生产线，其特征在于：所述的控制***（6）是喷油器线圈自动生产线的控制核心，用于协调各***完成相应的动作；
所述的自动上料***（1）用于将线架运送到自动插针***（2）上后由自动插针***（2）定位夹紧，实现自动供料；
所述的自动插针***（2）用于完成线架的插针、剪针；
所述的绕线输送机构（301）负责将插针完成的线架送到多轴绕线***（4）上；焊接输送机构（302）负责将绕好线的线圈送到六工位焊接检测***（5）上；
多轴绕线***（4）用于实现自动缠角、绕线；
六工位焊接检测***（5）负责从焊接输送机构（302）上取料，完成喷油器线圈的焊接、检测、下料过程。
3.根据权利要求1所述的喷油器线圈自动生产线，其特征在于：所述的自动上料***（1）包括振动料盘（101）、直线送料器（102）、平移升降送料机构（103）；所述的直线送料器（102）一端与振动料盘（101）相连，直线送料器（102）的另一端与平移升降送料机构（103）连接，平移升降送料机构（103）设置于自动插针***（2）的下方，振动料盘（101）的输入端与控制***（6）的输出端连接，直线送料器（102）、平移升降送料机构（103）的输入输出端分别与控制***（6）的输入输出端连接。
4.根据权利要求3所述的喷油器线圈自动生产线，其特征在于：所述的自动插针***（2）包括用于定位夹紧的线架插针定位夹紧机构（201）、用于对针线进行校直的针线校直机构（202）、用于压针的步进电机升降压针机构（203）、用于剪针的自动剪针机构（204）、用于旋转送料的转接旋转送料机构（205）、用于运送剪针后的线架直线送料器（206）、用于待绕线输送机构（301）取料的线架定位机构（207）；所述的线架插针定位夹紧机构（201）安装在插针工位的两侧，步进电机升降压针机构（203）、针线校直机构（202）依次安装在线架插针定位夹紧机构（201）的上方，自动剪针机构（204）安装在线架插针定位夹紧机构（201）与步进电机升降压针机构（203）之间，线架直线送料器（206）安装在线架插针定位夹紧机构（201）的后面，转接旋转送料机构（205）安装在线架直线送料器（206）与用于待绕线输送机构（301）取料的线架定位机构（207）之间；线架插针定位夹紧机构（201）、针线校直机构（202）、步进电机升降压针机构（203）、自动剪针机构（204）、转接旋转送料机构（205）的输入输出端分别与控制***（6）的输入输出端连接。
5.根据权利要求1所述的喷油器线圈自动生产线，其特征在于：所述的多轴绕线***（4）包括张力控制机构（401）、主绕线机构（402）、线圈抽头绕制机构（403）、绕线机控制***；所述的张力控制机构（401）、主绕线机构（402）、线圈抽头绕制机构（403）分别与绕线机控制***连接，绕线机控制***与控制***连接。
6.根据权利要求5所述的喷油器线圈自动生产线，其特征在于：所述的张力控制机构（401）包括电子张力器（4011）、导向轮（4012），所述的电子张力器（4011）用于使绕线过程中线材的张力保持稳定, 让线圈能整齐地绕制同时避免出现绕线松垮或拉断的情况，该电子张力器（4011）安装在放线架（404）上，且电子张力器（4011）与绕线机控制***的输入输出端连接；所述的导向轮（4012）安装在线圈抽头绕制机构（403）的顶端，用于对线材进行导向。
7.根据权利要求6所述的喷油器高精度自动绕线装置，其特征在于：所述的主绕线机构（402）包括排线机构（4021）、直绕线圈骨架插销（4022）、多轴高精度伺服电机，所述的排线机构（4021）可作前后移动，该排线机构（4021）用于将导向轮（4012）上的线材并排输出，排线机构（4021）包括排线架、驱动排线架前后移动的步进电机，排线架与步进电机的输出轴连接，排线架上均匀设有多个排线针（40211）；所述的直绕线圈骨架插销（4022）数量与排线针（40211）一致，分别安装在对应排线针（40211）的下方，各个直绕线圈骨架插销（4022）的输入端分别与位于绕线机机壳（405）内部的多轴高精度伺服电机的各个输出轴连接，各个直绕线圈骨架插销（4022）上分别安装有待绕线的线圈骨架，多轴高精度伺服电机、排线机构（4021）步进电机的输入端分别与控制***的绕线机输出端连接。
8.根据权利要求7所述的喷油器高精度自动绕线装置，其特征在于：所述的线圈抽头绕制机构（403）包括升降机构（4031）、线头左右移动机构（4032）、断线机构（4033）；所述的导向轮（4032）安装在升降机构（4031）的顶端，所述的线头左右移动机构（4032）安装在升降机构（4031）上，该线头左右移动机构（4032）通过左右上下移动将线材缠绕到线圈骨架的引出端子上；所述的断线机构（4033）包括多个均匀安装在直绕线圈骨架插销（4022）一侧的销（40331）；该升降机构（4031）、线头左右移动机构（4032）、断线机构（4033）分别与绕线机控制***的输出端连接。
9.根据权利要求8所述的喷油器高精度自动绕线装置，其特征在于：在多轴绕线***（4）的前端还安装有绕线上下料定位工装（406），该绕线上下料定位工装（406）的输出端与控制***的输入端连接。
10.根据权利要求1至9任一权利要求所述的喷油器线圈自动生产线，其特征在于：所述的六工位焊接检测***设置有依次连接形成圆盘式结构的上料工位（501）、助焊剂工位（502）、焊接工位（503）、冷却工位（504）、电阻测试工位（505）、自动下料工位（506）；所述的上料工位（501）上设有自动上料机构；所述的焊接工位（503）上设有焊接机构，该焊接机构采用波峰焊焊接技术进行焊接；电阻测试工位（505）上设有电阻测试机构；自动下料工位（506）上设有自动下料机构；自动上料机构、焊接机构、电阻测试机构、自动下料机构的输入输出端分别与控制***的输入输出端连接。
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