CN114530326B - 一种片式电感自动焊接装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种片式电感自动焊接装置，包括勾线机构和点焊机构；所述勾线机构位于片式电感的上方，用于将线缆从所述磁芯的端部勾住，并且向靠近该端部的电极上方拉移，将线缆紧贴在待焊接的电极上，所述勾线机构包括第一驱动件和安装于所述第一驱动件上的钩；所述点焊机构位于待焊接的电极上方，所述点焊机构包括第二驱动件和安装于所述第二驱动件上的点焊机，所述第二驱动件驱动所述点焊机下行将线圈焊接于目标电极上。本发明解决了对片式电感难以在小空间内实现自动化焊接的问题。

Description

一种片式电感自动焊接装置及其加工方法

技术领域

本发明属于电感生产技术领域，具体涉及一种片式电感自动焊接装置。

背景技术

绕线型片式电感器通常采用微小工字型磁芯，经绕线、焊接成型，再由塑封等工序制成。这种电感器电性能优良，电感值L和品质因素Q高，适于大电流通过，可靠性高，更适合高频使用。

现有的绕线型片式电感生产时，需要将线圈的端部焊接于电极上，焊接时需要压紧线缆的端部，不能晃动，防止焊接偏位导致连接不牢固，由于片式电感体积很小，人工按压时作业精度无法保证，且工作效率低；自动按压则设备的操作空间不足，很难同时满足在小空间内实现自动化焊接的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种片式电感自动焊接装置，以解决对片式电感难以在小空间内实现自动化焊接的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种片式电感自动焊接装置，所述片式电感为绕线电感，包括工字形的磁芯、位于所述磁芯两侧顶部的电极以及卷绕于所述磁芯上的线圈，线圈的两端焊接于两个所述电极上；该自动焊接装置包括勾线机构和点焊机构；

所述勾线机构位于片式电感的上方，用于将线缆从所述磁芯的端部勾住，并且向靠近该端部的电极上方拉移，将线缆紧贴在待焊接的电极上，所述勾线机构包括第一驱动件和安装于所述第一驱动件上的钩；

所述点焊机构位于待焊接的电极上方，所述点焊机构包括第二驱动件和安装于所述第二驱动件上的点焊机，所述第二驱动件驱动所述点焊机下行将线缆焊接于目标电极上。

优选的，多个所述磁芯沿直线排列，所述勾线机构将前一个磁芯的线缆勾移至下一个磁芯的目标电极上方，两组所述点焊机构分别焊接两个目标电极。

进一步的，两个相邻的磁芯之间设有压线组件，用于将所述勾线机构勾住的线缆张紧于两个目标电极上；所述压线组件包括定块、动块和复位件，所述定块固定于一立板上，所述动块在线缆的下压力作用下相对于所述定块向前移动，所述定块与所述动块之间设有容纳线缆的线孔，所述线孔沿左右方向延伸；所述复位件对所述动块施加向后的拉力，使所述线孔夹紧线缆。

优选的，所述压线组件还包括沿前后方向固定于所述立板上的导向块，所述导向块上设有导轨，所述动块的侧壁上设有与所述导轨适配的导槽，所述动块沿所述导轨前后移动。

优选的，所述动块位于左右两个导向块之间，所述导向块之间还安装连接块，所述复位件的前后两端分别固定于所述连接块和所述动块上。

优选的，所述复位件为压缩弹簧；所述定块与所述动块的顶部连接处设有下凹的斜面，所述线缆经过所述斜面后挤压所述动块。

进一步的，还包括绕线机构，用于同时旋转和平移所述磁芯，将线缆卷绕于磁芯上；

所述绕线机构包括直线模组、旋转气缸、和夹爪气缸；

所述直线模组沿左右方向水平安装，所述旋转气缸沿前后方向安装于所述直线模组的滑块上，所述夹爪气缸安装于所述旋转气缸的转盘上，所述夹爪气缸用于夹紧磁芯，所述旋转气缸驱动所述磁芯旋转，所述直线模组驱动所述磁芯平移。

进一步的，还包括升降机构，位于所述点焊机构的下方，用于支撑磁芯，并且在所述绕线机构对上一个磁芯绕线的同时降下下一个磁芯；所述升降机构包括升降气缸和安装于所述升降气缸上方的工作台。

本发明的另一目的是提供一种片式电感的加工方法，解决对片式电感难以在小空间内实现自动化焊接的问题。

加工方法由上述片式电感自动焊接装置实现，包括以下步骤：

点焊机构将线缆的端部焊接于磁芯左侧的目标电极上；旋转磁芯，将线缆卷绕于磁芯上，直至线缆到达磁芯的右侧；

勾线机构的第一驱动件伸出所述钩，将线缆勾住后，第一驱动件向右复位所述钩，使线缆紧贴在磁芯右侧的目标电极上；勾线机构继续向右拉线缆，使线缆紧贴下一个磁芯左侧的目标电极；

点焊机构向下动作，将线缆焊接于目标电极上；

剪断两个目标电极之间线缆，完成第一个电感的线缆焊接；重复以上步骤。

优选的，还包括以下步骤：

旋转磁芯时，由绕线机构同时旋转和平移磁芯，将线缆卷绕于磁芯上，此时升降气缸降下工作台；

完成绕线后，升降气缸升起工作台，同时支撑两个待焊接的磁芯。

本发明的有益效果是：

本发明采用点焊机构和勾线机构配合，将绕线后的片式电感的线圈自动焊接于目标电极上，焊接时不需要人工整理和定位线圈。勾线机构的第一驱动件先伸出钩，然后略退回使钩将线缆勾住后，第一驱动件向右复位钩，使线缆紧贴在磁芯右侧的目标电极上；勾线机构继续向右拉线缆，使线缆紧贴下一个磁芯左侧的目标电极，从而同时对两个电极焊接，保证了生产线前后的连续性和高效性。

本发明在两个目标电极之间安装压线组件，将勾线机构勾住的线缆张紧于两个目标电极上，防止焊点处的线缆松动，造成焊接不牢。压线组件包括定块、动块和复位件，动块在线缆的下压力作用下向前移动，进入定块与动块之间的线孔内，由复位件向后拉紧动块使线孔夹紧线缆，防止线缆没张紧。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的绕线机构工作前的结构示意图；

图2是本发明绕线完成后开始勾线的结构示意图；

图3是本发明勾线完成后开始焊接的结构示意图；

图4是本发明的压线组件的俯视结构示意图；

图5是图4中A-A处的剖视结构示意图；

图6是本发明的压线组件的动作过程示意图；

图7是本发明的压线组件将线缆压紧后的示意图。

图中标记为：

1、片式电感；11、磁芯；111、芯轴；12、线圈；13、电极；

20、绕线机构；21、直线模组；22、旋转气缸；23、夹爪气缸；

30、工作台；31、槽体；32、升降气缸；

40、勾线机构；41、第一驱动件；42、钩；43、立板；

50、点焊机构；51、第二驱动件；52、点焊机；

60、压线组件；61、定块；62、导向块；63、动块；631、斜面；632、半孔；64、复位件；65、导轨；66、连接块；67、线孔；

70、放线盘；71.线缆。

具体实施方式

实施例1

本实施例适用于下述片式电感的焊接：该片式电感1为绕线电感，包括工字形的磁芯11、位于磁芯11两侧顶部的电极13以及卷绕于磁芯11上的线圈12，线圈12的两端焊接于两个电极13上。

请参考图1至图3，本实施例的片式电感1自动焊接装置包括绕线机构20、勾线机构40和点焊机构50。

线圈原料是卷绕于放线盘70上的线缆，放线盘70由伺服电极驱动旋转放线。绕线机构20用于同时旋转和平移磁芯11，将线缆71卷绕于磁芯11中间的芯轴111上。

具体地，绕线机构20包括直线模组21、旋转气缸22、和夹爪气缸23。

直线模组21沿左右方向水平安装于机架上，旋转气缸22沿前后方向安装于直线模组21的滑块上，夹爪气缸23安装于旋转气缸22的转盘上。绕线时，夹爪气缸23夹紧磁芯11的端部，旋转气缸22驱动夹爪气缸23带动磁芯11旋转，将线缆卷绕于芯轴111上，同时直线模组21驱动磁芯11平移，使线缆沿芯轴111的长度方向均匀地铺满芯轴111。

如图3所示，多个磁芯11沿水平方向直线排列，磁芯11由工作台30支撑，并且工作台30的上表面设有对磁芯11定位的槽体31，便于点焊时固定磁芯11，提高焊接精度。工作台30安装于升降气缸32上，在绕线机构20对上一个磁芯11绕线的过程中，升降气缸32降下工作台30，防止其对绕线过程造成干涉。绕线完成后，升降气缸32升起工作台30，支撑前一个磁芯和下一个磁芯。

勾线机构40位于片式电感1的上方，将线缆71从芯轴111的右侧勾住并向右拉动，使线缆71紧贴芯轴111右侧的目标电极上，并且继续勾移至下一个磁芯11左侧的目标电极上方。

如图2和图3所示，勾线机构40包括第一驱动件41和安装于第一驱动件41活塞杆上的钩42；第一驱动件41水平地安装于一块立板43上，第一驱动件41可以驱动钩42向右移动，从而将线缆71勾住。第一驱动件41为笔形气缸。

两组点焊机构50并列地安装于立板43上，两组点焊机构50分别焊接两个电感的目标电极。

点焊机构50位于待焊接的电极13上方，点焊机构50包括第二驱动件51和安装于第二驱动件51上的点焊机52，第二驱动件51驱动点焊机52下行，将线缆71焊接于目标电极上。第二驱动件51为气缸或者电动模组。

上述片式电感1自动焊接装置的工作过程为：

将多个磁芯11沿直线排列，放置于工作台30的槽体31内；

点焊机构50将第一个线缆71的端部焊接于磁芯11左侧的目标电极上；

绕线机构20的夹爪气缸23夹住磁芯11，升降气缸32降下工作台30，旋转气缸22和直线模组21配合动作，在旋转磁芯11的过程中向左移动磁芯11，将线缆71均匀地卷绕于磁芯11上，直至线缆到达磁芯11的右侧；

勾线机构40的第一驱动件41伸出钩42，将线缆71勾住后，第一驱动件41向右移动钩42，使线缆71紧贴在磁芯11右侧的目标电极上；

勾线机构40继续向右拉线缆71，使线缆71紧贴下一个磁芯11左侧的目标电极上方；

升降气缸32升起工作台30，支撑两个磁芯11；两个点焊机构50向下动作，将线圈12焊接于两个目标电极上；

剪断两个目标电极之间多余的线缆71，完成第一个电感的线圈焊接；

重复以上步骤，对下一个电感进行焊接。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，如图3至图7所示，两个相邻的磁芯11之间设有压线组件60，用于将由勾线机构40勾住的线缆71张紧于两个目标电极上，使其更好地紧贴电极13，提高焊接精度和焊接可靠性。

具体地，请参考图4，压线组件60包括定块61、导向块62、动块63和复位件64。定块61焊接或者螺接于立板43上，动块63可向前移动，动块63与定块61上均设有相对的半孔632，它们合并时两个半孔632形成用于容纳线缆71的线孔67，线孔67沿左右方向延伸。勾线机构40勾住线缆71后，经过定块61与动块63之间时对它们施加向下的压力，动块63在该压力作用下向前移动，使动块63与定块61之间出现缝隙，线缆71经过该缝隙后滑入线孔67内，复位件64对动块63施加向后的拉力，使线孔67夹紧线缆71。

两个导向块62也固定于立板43上，动块63位于两个导向块62之间，导向块62对动块63的移动进行导向。具体地，导向块62的内侧壁上安装导轨65，动块63的侧壁上设有与导轨65适配的导槽，动块63沿导轨65前后移动。

两个导向块62之间还安装连接块66，复位件64为压缩弹簧，复位件64的前后两端分别固定于连接块66和动块63上，复位件64向后挤压动块63，使动块63与定块61配合夹紧线缆71。

定块61与动块63的顶部连接处设有下凹的斜面631，线缆71经过斜面631后挤压动块63。该斜面631对勾住的线缆71进行预定位，使线缆71准确地挤开动块63，并滑入线孔67中。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

本实施例的压线过程为：

如图5至图7所示，勾线机构40将线缆71勾住并且继续向右拉动，线缆71经过前一个磁芯11右侧的电极13后，压在定块61与动块63的斜面631上，随着勾线机构40的继续向右动作，线缆71向右下方挤压动块63，将动块63挤开，线缆71滑入半孔632中后不再挤压动块63，动块63在复位件64的推力作用下向后退回而压紧于定块61上，将线缆71夹紧于线孔67内；

点焊结构动作，将线缆71焊接于两个目标电极上；剪断目标电极之间多余的线缆71。

其他工作过程与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种片式电感自动焊接装置，所述片式电感为绕线电感，包括工字形的磁芯、位于所述磁芯两侧顶部的电极以及卷绕于所述磁芯上的线圈，线圈的两端焊接于两个所述电极上；其特征在于，该自动焊接装置包括勾线机构和点焊机构；

所述勾线机构位于片式电感的上方，用于将线缆从所述磁芯的端部勾住，并且向靠近该端部的电极上方拉移，将线缆紧贴在待焊接的电极上，所述勾线机构包括第一驱动件和安装于所述第一驱动件上的钩；

所述点焊机构位于待焊接的电极上方，所述点焊机构包括第二驱动件和安装于所述第二驱动件上的点焊机，所述第二驱动件驱动所述点焊机下行将线缆焊接于目标电极上；

多个所述磁芯沿直线排列，所述勾线机构将前一个磁芯的线缆勾移至下一个磁芯的目标电极上方，两组所述点焊机构分别焊接两个相邻磁芯的目标电极。

2.根据权利要求1所述的片式电感自动焊接装置，其特征在于，两个相邻的磁芯之间设有压线组件，用于将所述勾线机构勾住的线缆张紧于两个目标电极上；所述压线组件包括定块、动块和复位件，所述定块固定于一立板上，所述动块在线缆的下压力作用下相对于所述定块向前移动，所述定块与所述动块之间设有容纳线缆的线孔，所述线孔沿左右方向延伸；所述复位件对所述动块施加向后的拉力，使所述线孔夹紧线缆。

3.根据权利要求2所述的片式电感自动焊接装置，其特征在于，所述压线组件还包括沿前后方向固定于所述立板上的导向块，所述导向块上设有导轨，所述动块的侧壁上设有与所述导轨适配的导槽，所述动块沿所述导轨前后移动。

4.根据权利要求3所述的片式电感自动焊接装置，其特征在于，所述动块位于左右两个导向块之间，所述导向块之间还安装连接块，所述复位件的前后两端分别固定于所述连接块和所述动块上。

5.根据权利要求2所述的片式电感自动焊接装置，其特征在于，所述复位件为压缩弹簧；所述定块与所述动块的顶部连接处设有下凹的斜面，所述线缆经过所述斜面后挤压所述动块。

6.根据权利要求1所述的片式电感自动焊接装置，其特征在于，还包括绕线机构，用于同时旋转和平移所述磁芯，将线缆卷绕于磁芯上；

所述绕线机构包括直线模组、旋转气缸、和夹爪气缸；

所述直线模组沿左右方向水平安装，所述旋转气缸沿前后方向安装于所述直线模组的滑块上，所述夹爪气缸安装于所述旋转气缸的转盘上，所述夹爪气缸用于夹紧磁芯，所述旋转气缸驱动所述磁芯旋转，所述直线模组驱动所述磁芯平移。

7.根据权利要求6所述的片式电感自动焊接装置，其特征在于，还包括升降机构，位于所述点焊机构的下方，用于支撑磁芯，并且在所述绕线机构对上一个磁芯绕线的同时降下下一个磁芯；所述升降机构包括升降气缸和安装于所述升降气缸上方的工作台。

8.一种片式电感的加工方法，由权利要求1-7中任一项所述的片式电感自动焊接装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

点焊机构将线缆的端部焊接于磁芯左侧的目标电极上；旋转磁芯，将线缆卷绕于磁芯上形成线圈，直至线缆到达磁芯的右侧；

勾线机构的第一驱动件伸出所述钩，将线圈勾住后，第一驱动件向右复位所述钩，使线缆紧贴在磁芯右侧的目标电极上；勾线机构继续向右拉线缆，使线缆紧贴下一个磁芯左侧的目标电极；

点焊机构向下动作，将线缆焊接于目标电极上；

剪断两个目标电极之间线缆，完成第一个电感的线圈焊接；重复以上步骤。

9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：

旋转磁芯时，由绕线机构同时旋转和平移磁芯，将线缆卷绕于磁芯上，此时升降气缸降下工作台；

完成绕线后，升降气缸升起工作台，同时支撑两个待焊接的磁芯。

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