CN113523090B - 一种骨架线圈的退模冲孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种骨架线圈的退模冲孔装置，包括退模模块以及冲孔模块。退模模块包括退模导向柱以及退模压块，退模导向柱用于放置待退模的骨架线圈，退模压块与退模导向柱垂直吻合，其在驱动模块驱动下下压，进而将所述骨架线圈从模具中退下。冲孔模块则包括冲孔导向柱以及冲针，冲孔导向柱连接于退模导向柱的下端，为中空结构，且包括若干个与骨架线圈上待冲孔位置相对应的通孔，骨架线圈退模后贴附于冲孔导向柱的内表面，冲针对应于通孔设置，在驱动模块驱动下沿通孔往复运动。

Description

一种骨架线圈的退模冲孔装置

技术领域

本发明涉及音圈技术领域，特别涉及一种骨架线圈的退模冲孔装置。

背景技术

音圈是电动式扬声器机械波***的重要组成部分，为扬声器中通过电流的线圈。音圈的性能会影响扬声器的声强特性，声强级，阻抗曲线、失真、瞬态特性、扬声器参数、音质等，特别是关系扬声器的承受功率和寿命。根据结构，音圈可分为骨架音圈及无骨架音圈，其中，骨架音圈，或称骨架线圈的应用较为广泛。

骨架音圈由骨架、漆包线、补强纸以及锦丝线组成。其中，骨架是整个音圈的骨络，其将音圈产生的音源驱动力传输到外部，形成机械波辐射扩散，这就要求音圈骨架要轻，且刚性要大，同时骨架内表面要平整光滑。此外，由于音圈是扬声器中的主要热源，其热能随着扬声器功率的提升而升高，一旦超过承受极限就会被烧毁。因此，音圈还需要具有良好的耐高温性及散热性。而冲孔骨架可以让音圈在运动过程中产生的热空气在音腔内流通，进而降低音圈温度。

冲孔音圈的生产包括如下主要流程：首先套骨架，然后进行绕线、贴补强纸，然后焊接锦丝线，最后进行退模、冲孔，并进行检查测试。目前，在冲孔音圈的生产中，退模及冲孔作业通常设置为两个独立的岗位，且多采用人工作业，一方面难以保证产品质量，另一方面所需作业时长较长。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供了一种骨架线圈的退模冲孔装置，通过该装置，可以将退模、冲孔作业集成至同一装置中完成，所述退模冲孔装置包括：

退模模块，包括：

退模导向柱，用于放置待退模的骨架线圈；以及

退模压块，其与所述退模导向柱垂直吻合，下压时，能够将所述骨架线圈从模具中退下；以及

冲孔模块，包括：

冲孔导向柱，连接于所述退模导向柱的下端，所述冲孔导向柱为中空结构，且包括若干个与所述骨架线圈上待冲孔位置相对应的通孔，所述骨架线圈退模后贴附于所述冲孔导向柱的内表面；以及冲针，对应于所述通孔设置，用于经由所述通孔在所述骨架线圈上完成冲孔。

进一步地，所述退模压块通过液压驱动。

进一步地，所述冲针通过液压驱动。

进一步地，所述退模模块还包括：

第一横梁，其与所述退模压块固定连接，用于带动所述退模压块下压；

下压杆，其一端连接至所述第一横梁，另一端与液压驱动模块连接；以及

第二横梁，其连接至所述第一横梁，所述下压杆穿透所述第二横梁连接至所述液压驱动模块。

进一步地，所述退模冲孔装置还包括感测单元，用于检测在冲孔及退模操作时，操作区域中是否存在障碍。

进一步地，所述退模冲孔装置还包括锦丝线限位单元，其套接于所述退模导向柱上，且被配置为，当退模压块下压时可跟随骨架线圈进入到冲孔导向柱内。

进一步地，所述退模冲孔装置还包括定位单元，其用于实现骨架线圈的定位。

进一步地，所述退模冲孔装置还包括清洁单元，包括：

气管，其与所述退模压块连通，且被配置为，在退模压块下压的同时进行吹气；以及

控制器，其用于控制液压模块启动，进而使得气管吹气。

进一步地，所述清洁单元被配置为，每指定冲孔次数进行一次清洁。

进一步地，所述退模冲孔装置还包括预警单元，包括：

冲针长度检测模块，用于检测冲针长度；

气压检测模块，用于检测液压模块的气压；以及

控制器，与所述冲针长度检测模块及气压检测模块可通信地连接，若冲针长度低于预设值和/或气压低于预设值，则进行报警。

本发明提供的供一种骨架线圈的退模冲孔装置，将退模及冲孔两个工序合并至同一装置中完成，且仅需人工将待退模冲孔的骨架线圈放置到指定位置后，后续操作均可自动完成，操作简单，一方面提高了操作效率，另一方面提高了产品良品率。此外，感测单元的设置，保障了操作人员的人身安全。锦丝线限位单元的设置则有效保证了在冲孔时，锦丝线不会进入冲针冲孔范围，配合定位单元，可以避免冲断锦丝线以及焊盘铜箔。清洁单元则可定期清理冲孔产生的残留纸屑，保证工位清洁度。这些改进的部件共同作用，形成了安全、高效、精确的整体工艺，具有确切的技术效果。

附图说明

为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出本发明一个实施例的一种骨架线圈的退模冲孔装置的结构示意图。

具体实施方式

以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免模糊本发明的发明点。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明并不限于这些特定细节。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按正确比例绘制。

在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。

需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了阐述该具体实施例，而不是限定各步骤的先后顺序。相反，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

本发明基于发明人的如下洞察：在现有的骨架线圈(又称骨架音圈)的生产中，由于目前普遍认为退模和冲孔两道工序彼此关联性不大，因此这两道工序目前是分开进行，且通常需设置两个独立的岗位，每个岗位均需要一位操作员，这对于空间及人力资源需要较多。同时，目前退模操作多通过操作人员手工操作。手工退模的操作过程中力度与一致性不稳定，很容易造成产品变形，严重影响真圆度尺寸，造成产品性能不良。同时，手工退模过程中产品会出现卡顿，操作人员很难将产品退出，进而影响退模的速度，而且极易对操作人员的造成伤害，进一步使得工作效率下降。此外，对于冲孔操作目前虽然是采用机器实现，但是现有的冲孔设备存在以下几点问题：

1.缺少安全控制装置，存在安全隐患，存在对操作人员的伤害风险；

2.冲孔残留下的纸屑无固定回收装置，岗位脏乱；

3.冲孔位置不准，容易冲到焊盘上的铜箔，产品报废严重；以及

4.容易冲断锦丝线，造成产品报废。

本发明人通过研究发现了这两道工序的共同之处：首先，在骨架线圈的生产过程中，退模及冲孔是相邻的两道工序；其次，冲孔是直接在退模完成的骨架线圈上进行的操作，中间并不需要冷却、转运等附加操作且可共用传送机构(如共用推出装置以实现退模并同时打孔)，因此如果组合，将大大简化工艺。但是，本发明人同时通过研究还发现，如果考虑将退模及冲孔岗位合并至一处，即在退模工位上设置冲孔设备，然后操作人员在完成退模操作后，将骨架线圈放置在冲孔设备进行冲孔操作，这样虽然可以减少人员及场地需求在效率及良品率方面，这样的工序并没有实质性的改善。发明人经过研究发现，在合并的工序中造成现有的冲孔操作良品率低的主要原因在于，缺乏相应的辅助机构，对待冲孔的部位进行准确定位。由于在前序工艺中得到的骨架线圈的锦丝线、焊盘、待冲孔部位的相对位置都是标准化的，即所述相对位置基本固定，因此，实际上，只要保证冲孔操作时，骨架线圈的放置位置及角度正确即可保证待冲孔位置的准确性，因此，提高冲孔良品率的关键在于，如何保证待冲孔的骨架线圈放置在正确的位置和角度。而针对退模操作的良品率及效率问题，可以考虑用机器替代人工，进而实现退模下压时的压力的稳定控制。此外，退模完成后，无需对骨架线圈进行其他操作，即可进行冲孔操作，因此，还可考虑将退模及冲孔设备集成于一体，进一步地减少操作步骤，提高生产效率。简言之，本发明一方面不仅通过合并工序简化了工艺，同时还通过提高部件定位精度大大提高了工艺精度。

基于上述洞察及研究，本发明提供一种骨架线圈的退模冲孔装置，下面结合实施例附图对本发明的方案做进一步描述。

图1示出本发明一个实施例的一种骨架线圈的退模冲孔装置的结构示意图。如图1所示，一种骨架线圈的退模冲孔装置，其将退模、冲孔操作集成至同一装置中完成，所述退模冲孔装置包括退模模块及冲孔模块两部分。其中，所述退模模块设置于所述冲孔模块的上方，使得退模后的骨架线圈能够正好进入所述冲孔模块的指定位置上。

所述退模模块包括退模导向柱101以及退模压块102。其中，所述退模导向柱101用于放置待退模的骨架线圈，操作时，将待退模的骨架线圈套接于所述退模导向柱101上，因此，所述退模导向柱101的外径需被设置为略小于所述待退模的骨架线圈的内径，但是不能过小，过小易导致待退模的骨架线圈难以固定，进而导致后续的冲孔操作定位不准确；以及所述退模压块102与所述退模导向柱101在垂直方向上位置对应，为了保证下压时能够将所述骨架线圈从模具中退下，所述退模压块102设置为空心结构，且其末端的内径略大于所述退模导向柱101的外径，但小于所述待退模的骨架线圈的内径。在本发明中，术语“略小于”或“略大于”是指以彼此相差10％以下的差异小于或大于，所述差异例如为1％、5％、6％、7％、8％、10％等等。在本发明中，术语“吻合”是指位置相对应。

为了保证所述退模压块102能够垂直下压，进而保证待退模的骨架线圈受力均匀，而不损失其真圆度，同时更好地控制所述退模压块102的下压距离。在本发明的一个实施例中，所述退模模块还包括：

第一横梁103，所述退模压块102固定连接与所述第一横梁103底部的中心处，所述第一横梁103底部的两端分别通过第一弹簧1031连接于所述退模冲孔装置的底板上，两边的弹簧参数，例如长度、弹簧常数等相同，以保证所述第一横梁两端受力一致，进而使得其始终保持水平，为了保证稳定性，在本发明的一个实施例中，所述底板上设置有第一支撑杆1032，所述第一支撑杆1032与所述第一横梁103底部的第一套管1033可滑动地连接，且所述第一弹簧1031套接于所述第一支撑杆1032外部，在外力驱动下，所述第一横梁103可沿所述第一支撑杆1032上下移动。为了避免所述退模压块102下压深度过大，在本发明的又一个实施例中，所述底板上还设置有限位装置，所述第一横梁103下压到一定距离后，被所述限位装置阻挡，无法继续下压，所述限位装置例如可以为螺纹连接至底座上支架的螺栓、或套接于所述第一支撑杆1032底部的限位块等，例如还可通过旋拧所述螺栓，调节所述限位装置高度以适应不同骨架线圈的需要；以及

所述第一横梁103通过下压杆104连接至驱动模块，在本发明的一个实施例中，所述驱动模块为液压驱动单元，且所述液压驱动单元的输出压力可调。在本发明的一个实施例中，为了进一步地保证受力均匀性，所述第一横梁103上方还设置有第二横梁105，所述第二横梁105与所述第一横梁103平行设置，所述第二横梁105的底部两端分别通过第二弹簧1051连接于所述第一横梁103上，两边的弹簧参数，例如长度、弹簧常数等相同，以保证所述第二横梁两端受力一致，进而使得其始终保持水平。同时，所述下压杆104连接至所述第二横梁105的底部中心位置，所述第二横梁底部连接至驱动模块。为了保证稳定性，在本发明的一个实施例中，所述第二横梁105底部设置有第二支撑杆1052，同时所述第一横梁103对应于所述第二支撑杆1052的部位设置有通孔，使得所述第二支撑杆1052能够穿过所述通孔与所述第一套管1033可滑动地连接，且所述第二弹簧1051套接于所述第二支撑杆1052外部，在外力驱动下，所述第二横梁103可沿所述第一支撑杆1032上下移动。

所述冲孔模块包括冲孔导向柱201以及冲针202。所述冲孔导向柱201套接于所述退模导向柱101的下端，所述冲孔导向柱201例如可以为中空结构，且其柱壁上包括若干个与冲针的尺寸相适应的通孔，所述骨架线圈退模后贴附于所述冲孔导向柱的内表面。这例如可以通过如下方式来实现：将冲导向柱的内径设置为略大于或基本等于所述骨架线圈的尺寸，使得骨架线圈能够通过弹性力稳定地固定在导向柱的内表面上。所述冲针202对应于所述通孔设置，在外力驱动下，可沿所述通孔往复运动，进而经由所述通孔在所述骨架线圈上完成冲孔操作。在本发明的一个实施例中，所述冲针通过液压驱动单元驱动，由于退模及冲孔不是同步进行，因此冲针可与所述退模压块采用同一个液压驱动单元，仅需根据退模及冲孔所需压力，通过控制中心控制所述液压驱动单元按照操作时序依次输出指定压力即可。

为了保证所述退模冲孔装置在操作过程中，在操作区域内不存在阻挡物或者操作人员在放置完待退模骨架线圈后，双手及时撤出操作区域，在本发明的一个实施例中，所述退模冲孔装置还包括感测单元301，其可与驱动模块可通信地连接，当检测在冲孔及退模操作时，操作区域中存在人手或其他障碍时，通知所述驱动模块停止工作，并告警。所述感测单元例如可以为红外光幕，所述红外光幕包括若干红外探测器，设置于所述冲孔模块的两侧，启动时，可形成红外光幕，一旦有人手或其他物品出现在光幕中，则发出警报，并控制所述驱动模块停止工作。所述感测单元例如还可以为接近传感器，设置于所述退模导向柱和/或冲孔导向柱上，一旦检测到有人手等障碍靠近，通知所述驱动模块停止工作，并告警。应当理解的是，在本发明的其他实施例中，所述感测单元也可采用其他类型传感器，例如距离传感器等，且其设置部位可根据需要确定，不限制于前述设置方式。

为了保证冲孔操作时不损坏焊盘铜箔和/或锦丝线，在本发明的一个实施例中，所述退模冲孔装置还包括定位单元，其用于实现骨架线圈的定位。定位单元能够实现定位的前提在于，在前序操作中，在待退模的骨架线圈上标记了其中心线。基于此，所述定位单元例如可以包括红外发射单元，其设置于所述退模导向柱的一侧，使得其发射的红外光线指向待退模骨架线圈放置正确时的中心线上，操作人员放置待退模骨架线圈时，使得所述红外光线与骨架线圈的中心线对准即可。所述定位单元例如还可包括设置于所述退模导向柱和/或冲孔导向柱上的标记线，操作人员放置待退模骨架线圈时，使得其中心线对准所述标记线即可。应当理解的是，在本发明的其他实施例中，所述定位单元并不限于前述两种定位方式，还可包括其他方式，例如标尺等。

由于骨架线圈的锦丝线较长，有可能在退模操作时被卷入冲孔导向柱内，甚至掉入冲针冲孔范围内，进而导致在冲孔操作时被冲断。为避免这种情况的发生，在本发明的一个实施例中，所述退模导向柱外部还套接有锦丝线限位单元，所述锦丝线限位单元包括薄膜，其中间设置有通孔，且所述通孔边沿为齿状，所述通孔直径小于所述冲孔导向柱的内径，但略大于所述退模导向柱的外径，使得其在退模压块下压时可跟随骨架线圈进入到冲孔导向柱内，而其通孔的齿状设置可以使得锦丝线沿骨架线圈下压相反的方向竖起，进而避免锦丝线整条掉入冲孔导向柱内。

在冲孔操作时，被冲下的纸屑可能会残留于所述冲孔导向柱内部，当纸屑过多时，可能会导致冲孔导向柱堵塞，进而导致冲孔失败甚至设备故障。为避免这一情况的发生，在本发明的一个实施例中，所述退模冲孔装置还包括清洁单元，用于定期清理冲孔后留下的纸屑，所述清洁单元包括气管，其与所述退模压块连通，同时通过清洁驱动模块驱动，具体而言，所述气管在退模压块下压的同时，通过清洁驱动模块驱动进行吹气。所述清洁驱动模块定时启动，在本发明的一个实施例中，所述清洁驱动模块根据冲孔次数来启动，具体而言，是在完成指定次数冲孔操作后，所述驱动模块启动一次，因此，所述清洁单元还包括计数器，用于统计冲孔次数，所述指定次数根据需要设置。

在本发明的一个实施例中，所述退模冲孔装置还包括预警单元，其可用于检测冲针磨损程度和/或驱动模块的输出压力等，并在冲针长度低于阈值和/或驱动模块输出压力高于或低于预设值时进行报警。

基于本发明一个实施例中所述的退模冲孔装置，退模冲孔操作具体步骤如下：

首先，操作人员手持待退模骨架线圈套接于退模导向柱上，并使得其中心线与定位单元对齐；

接下来，启动装置，所述退模冲孔装置开始自动化操作，完成退模冲孔：

首先，所述感测单元检测操作区域是否存在人手或其他障碍，若不存在，则进行后续操作，若存在，等待障碍清除后进行后续操作，同时，所述感测单元在整个退模冲孔操作过程中始终运行；

接下来，驱动模块驱动下压杆下压，进而带动所述退模压块下压将待退模骨架线圈从模具上退下，使得退模后的骨架线圈进入冲孔导向柱内，同时，所述第一及第二横梁保证所述退模压块能够垂直下压；

接下来，驱动模块驱动冲针，在骨架线圈上完成冲孔，在冲孔操作时，所述退模压块保持下压状态，并在指定冲孔次数后，启动清洁驱动模块，将冲孔导向柱内的纸屑吹出；以及

最后，驱动模块停止驱动，下压杆回升，同时，感测单元关闭；

以及

最后，将完成冲孔的骨架线圈取下，进行下一个骨架线圈的退模冲孔操作。

经测试，采用所述退模冲孔装置进行退模冲孔操作与原有手工退模后机器冲孔操作相比，日产能及产品良率均有所提高，表1及表2分别示出两种方案的日产能及良品率对比。

单机日产能(个)	day1	day2	day3	day4	day5	day6	day7
								手工退模后机器冲孔	6320	6280	6450	6390	6430	6550	6590
退模冲孔装置	8560	8850	8850	8630	9520	9170	9560

表1

表2

尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (10)

1.一种骨架线圈的退模冲孔装置，其特征在于，包括：

退模模块，包括：

退模导向柱，其被配置为能够放置待退模的骨架线圈；以及

退模压块，其与所述退模导向柱在垂直方向上位置对应，所述退模压块被配置为能够在驱动模块驱动下向下压，使得能够将所述骨架线圈从模具中退下；以及

冲孔模块，包括：

冲孔导向柱，连接于所述退模导向柱的下端，所述冲孔导向柱为具有内表面的中空结构，且包括若干个通孔，所述通孔的尺寸与冲针的尺寸相适应，所述冲孔导向柱被配置为能够使所述骨架线圈在退模后贴附于所述冲孔导向柱的内表面；以及

冲针，其被配置为能够在驱动模块驱动下沿所述通孔往复运动。

2.如权利要求1所述的退模冲孔装置，其特征在于，所述驱动模块包括液压驱动器。

3.如权利要求1所述的退模冲孔装置，其特征在于，还包括：

第一横梁，其顶部与下压杆连接，所述下压杆被配置为能够在驱动模块的驱动下，带动所述第一横梁相对于所述退模导向柱上下移动，所述退模压块固定连接于所述第一横梁底部的中心处，所述第一横梁底部的两端分别通过第一弹簧连接于所述退模冲孔装置的底板上，且两端的第一弹簧参数一致；以及

第二横梁，与所述第一横梁平行设置，且其底部的两端分别通过第二弹簧连接于所述第一横梁上，且两端的第二弹簧参数一致。

4.如权利要求1所述的退模冲孔装置，其特征在于，还包括：感测单元，其被配置为能够在冲孔及退模操作时，检测操作区域中是否存在障碍。

5.如权利要求4所述的退模冲孔装置，其特征在于，所述感测单元包括若干红外探测器，所述红外探测器设置于所述冲孔模块的两侧。

6.如权利要求1所述的退模冲孔装置，其特征在于，还包括：锦丝线限位单元，其套接于所述退模导向柱上，且其与所述退模导向柱接触的一侧为齿状，所述锦丝线限位单元被配置为当退模压块下压时，能够跟随骨架线圈进入到冲孔导向柱内。

7.如权利要求1所述的退模冲孔装置，其特征在于，还包括：定位单元，包括红外线发射器，所述红外线发射器被配置为其发射的红外光线能够指向骨架线圈的中心线。

8.如权利要求1所述的退模冲孔装置，其特征在于，还包括：清洁单元，包括：

气管，其与所述退模压块连通，并通过清洁驱动模块驱动，且被配置为能够在退模压块下压的同时，通过清洁驱动模块驱动进行吹气。

9.如权利要求8所述的退模冲孔装置，其特征在于，所述清洁单元还包括计数器，所述计数器被配置为能够统计冲孔操作次数，并在指定冲孔操作次数后，通知所述清洁驱动模块启动。

10.如权利要求1所述的退模冲孔装置，其特征在于，还包括：预警单元，包括：

冲针长度检测模块，其被配置为检测冲针长度；

气压检测模块，其被配置为检测液压模块的气压；以及

控制器，与所述冲针长度检测模块及气压检测模块可通信地连接，其被配置为在冲针长度低于预设值和/或气压低于或高于预设值时进行报警。

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