TWI713282B - 繞線機及其線圈脫模方法 - Google Patents

Abstract

本申請公開了一種繞線機，其包括：繞線模具以及輔助脫模機構。繞線模具包括模座以及模芯，模座具有基準面，模芯活動設置於模座，並且相對於基準面可伸縮地突出或縮回，模芯具有線圈纏繞位置。輔助脫模機構設置於繞線模具的一側，並且具有阻擋組件。線圈纏繞位置用於纏繞線圈，阻擋組件位於基準面與線圈纏繞位置之間，且位於線圈隨著模芯相對於基準面縮回的路徑上。通過在線圈隨著模芯縮回模座的路徑上設置阻擋組件，線圈能被阻擋組件阻擋而脫離模芯，實現線圈的脫模。

Description

繞線機及其線圈脫模方法

本申請涉及一種線圈製造的技術領域，尤其涉及一種自黏線圈的繞線機及其線圈的脫模方法。

請參閱圖1，自黏線圈繞線機是在高溫的工作環境下，使表面帶有膠層的線材在模具M的模芯C上以既定的轉速進行繞線，通過工作環境的高溫活化線材的膠層，使線材間起自黏的效果而形成線圈W。為了實現線圈的脫模，請參閱圖2及圖3，將模芯C縮回於模座B，使線圈W被模座B阻擋而脫離模芯C，然後線圈W靠自身的重力落下。但是在高溫的環境中，線材膠層上的黏膠A容易殘留在模座B的表面上，當殘留在模座B表面上的黏膠A累積到一定量時，線圈W容易被模座B上的膠黏附而導致不易脫模的問題。

本申請實施例提供一種繞線機及其線圈的脫模方法，解決目前在進行了多次的線圈脫模後，線材的黏膠殘留累積在模具上，而導致後續生產的線圈受殘膠黏附而不易脫模的問題。

為了解決上述技術問題，本申請是這樣實現的：

提供了一種繞線機，其包括：繞線模具以及輔助脫模機構。繞線模具包括模座以及模芯，模座具有基準面，所述模芯活動設置於所述模座，並且相對於所述基準面可伸縮地突出或縮回，所述模芯具有線圈纏繞位置。輔助脫模機構設置於所述繞線模具的一側，並且具有阻擋組件。所述線圈纏繞位置用於纏繞線圈，所述阻擋組件位於所述基準面與所述線圈纏繞位置之間，且位於所述線圈隨著所述模芯相對於所述基準面縮回的路徑上。

提供了一種繞線機的線圈脫模方法，其包括下列步驟：驅動阻擋組件朝所述模芯移動，且使所述阻擋組件移動至所述模座的所述基準面與所述模芯的所述線圈纏繞位置之間；調整所述阻擋組件與所述模芯的間隙，使所述間隙小於所述線圈的最大厚度；使所述模芯相對於所述模座縮回至所述基準面內；所述線圈由所述阻擋組件阻擋而脫離模芯。

在本申請實施例中，通過在線圈隨著模芯縮回模座的路徑上設置阻擋組件，線圈能被阻擋組件阻擋而脫離模芯，實現線圈的脫模，而線圈不與模座接觸，使線圈的線材上的黏膠不會殘留或附著在模具上，同時也使後續進行脫模的線圈不會直接接觸模座上的殘膠而導致不易脫模的問題。另外，在進行多次的線圈脫模後，通過更換阻擋組件或使用不易沾附黏膠的材質製作阻擋組件，能夠避免黏膠累積在阻擋組件而導致線圈不易脫模的問題。

下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域具有通常知識者在沒有作出進步性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。

請參閱圖4及圖5，其分別是本申請一實施例的繞線機的立體圖及前視圖；為了清楚表示本申請的線圈脫模過程，圖4及圖5僅表示模具的部分，繞線機其他的部分則省略未表示出。如圖所示，本實施例提供一種繞線機100，其包括繞線模具10以及輔助脫模機構20。輔助脫模機構20在線圈脫模的過程中，對線圈W起阻擋的作用，而使成形後的線圈W能夠脫離繞線模具10而得到線圈成品。

繞線模具10包括模座11以及模芯12。模座11內部具有通道，模芯12設置在通道中並能夠沿著通道往復移動，模座11具有基準面112，通道開口於基準面112，模芯12沿著模座11的通道移動，並且相對於基準面112可伸縮地經由通道開口突出基準面112或縮回基準面112的通道開口以下的通道內。當模芯12突出於基準面112時，線材被纏繞於模芯12的線圈纏繞位置P上，線圈纏繞位置P位於模芯12的外周面，線材能以例如同心圓的方式被纏繞於線圈纏繞位置P上，使一層線材表面上的黏膠能夠接觸在另一層線材(上層線材或下層線材)的表面。在高溫的工作環境下，線材表面上的黏膠通過高溫活化形成熔融狀態，如此使任意相鄰兩層的線材相互黏合，從而形成線圈W。成形後的線圈W須進行脫模，才能使線圈W自繞線模具10脫離而得到線圈成品。本申請的繞線機100使用輔助脫模機構20使成形後的線圈W自繞線模具10脫模。以下說明輔助脫模機構20結構及作動方式。

請參閱圖6至8，輔助脫模機構20設置在繞線模具10的一側，並且具有阻擋組件21。阻擋組件21位在基準面112與線圈纏繞位置P之間，且位於線圈W隨著模芯12相對於基準面112縮回的路徑上。當模芯12沿著模座11的通道縮回時，纏繞在模芯12上的線圈W受阻擋組件21的阻擋而停止移動，但是阻擋組件21並不會阻擋模芯12的移動，因此在線圈W受阻擋組件21的阻擋而停止移動後，通過模芯12繼續沿著通道縮回，而使線圈W脫離模芯12，然後線圈W繼而因重力而落下離開繞線機100。

在本實施例中，阻擋組件21可以是移動後到達基準面112與線圈纏繞位置P之間，例如阻擋組件21相對於模芯12在一個既定的移動路徑上移動，且阻擋組件21的移動路徑上具有最接近模芯12的近接位置。在本實施例中，阻擋組件21經由驅動組件22驅動而沿著移動路徑移動，驅動組件22可以是例如氣壓缸與支架的組合，在圖4及圖5中，只表示出支架。阻擋組件21固定在驅動組件22上並由氣壓缸推動而沿著既定的移動路徑移動。阻擋組件21的移動路徑可以是與模芯12可伸縮地突出或縮回的移動路徑相交，甚至是正交的路徑。

在本實施例中，阻擋組件21沿著移動路徑移動至最接近模芯12的近接位置，阻擋組件21的邊緣在近接位置與模芯12之間形成間隙G。間隙G必須小於線圈W的最大厚度，在線圈W隨著模芯12移動縮回時，阻擋組件21才能起阻擋的作用。另外，因此，在本實施例中，間隙G的寬度較佳為線圈W最大厚度的10%至30%，這樣能夠確保線圈W受到阻擋組件21的阻擋後在脫離模芯12時，不會產生變形的情況。在阻擋組件21與線圈W的形狀尺寸不變的情況下，如果間隙G比較大，代表阻擋組件21與線圈W的接觸面積會比較少；反之，間隙G比較小則接觸面積會比較大。而在阻擋組件21與線圈W的接觸面積維持在適當範圍的前提下，線圈W不易因阻擋組件21的應力而變形，且線圈W易於因重力脫離阻擋組件21而不容易被黏在阻擋組件21上，並可最大化地減少線圈W的黏膠殘留在阻擋組件21上的可能性與殘留量。在另一實施例中，輔助脫模機構20也可以是固定地設置在繞線模具10的一側，也就是阻擋組件21固定地設置在接近於模芯12且能夠阻擋線圈W的位置，但不會妨礙模芯12的伸縮移動。

請參閱圖9及圖10，其分別是本申請一實施例的輔助脫模機構的立體分解圖及組合前視圖。如圖9及圖10所示，阻擋組件21包括第一阻擋部211以及第二阻擋部212，當阻擋組件21設置在繞線模具10的一側時，第一阻擋部211與第二阻擋部212都平行於基準面112且設在相對於模芯12的兩相對位置。第一阻擋部211與第二阻擋部212分別具有第一阻擋面2111以及第二阻擋面2121。第一阻擋面2111及第二阻擋面2121分別為第一阻擋部211及第二阻擋部212朝向線圈W的表面，在本實施例中，第一阻擋面2111及第二阻擋面2121與基準面112平行。通過第一阻擋面2111以及第二阻擋面2121齊平且朝向線圈W，而且第一阻擋面2111以及第二阻擋面2121都平行於基準面112，當模芯12相對於基準面112縮回時，第一阻擋部211與第二阻擋部212能夠同步抵接阻擋線圈W，使線圈W脫離模芯12。另外，在本實施例中，阻擋組件21具有結合部214，第一阻擋部211以及第二阻擋部212連接於結合部214，結合部214與第一阻擋部211以及第二阻擋部212彼此間形成夾角，在本實施例中，結合部214與第一阻擋部211以及第二阻擋部212形成垂直而使阻擋組件21從上方俯視呈現L形。阻擋組件21可通過螺栓(圖未表示)將結合部214鎖固於驅動組件22的支架上。另外，對於層數較多的線圈，也可以使用寬度不同的第一阻擋面2111以及第二阻擋面2121，如圖11所示。

阻擋組件21至少須具備設置在相對於模芯12的兩相對位置上的第一阻擋部211以及第二阻擋部212對線圈W起阻擋及脫模的作用並避免線圈W因為不均勻的受力而變形。在本實施例中，如圖4及圖5所示，第一阻擋部211及第二阻擋部212設置在對於模芯12的上下相對位置，而承載阻擋組件21的驅動組件22的支架是從模芯12的左側接近或遠離模芯12，但本申請不限於此。第一阻擋部211及第二阻擋部212也可以是設置在相對於模芯12的左右相對位置，而承載阻擋組件21的驅動組件22的支架是從模芯12的上方或下方接近或遠離模芯12。在另一實施例中，第一阻擋部211及第二阻擋部212也可以是兩個各自分開的部件，分別自模芯12的同一側或相對側朝模芯12移動至相對於模芯12的上下相對位置或左右相對位置，也能夠對模芯12上的線圈W起阻擋脫模的作用。

請復參閱圖9及圖10在本實施例中，阻擋組件21還包括第三阻擋部213，第三阻擋部213也連接於結合部214，並且第三阻擋部213設置在第一阻擋部211與第二阻擋部212之間，連接第一阻擋部211與第二阻擋部212。第三阻擋部213具有第三阻擋面2131，第三阻擋面2131與前述的第一阻擋面2111以及第二阻擋面2121齊平且朝向線圈W，而且第三阻擋面2131與基準面112平行。通過第三阻擋面2131與第一阻擋面2111及第二阻擋面2121同步抵接於線圈W，第三阻擋部213與第一阻擋部211及第二阻擋部212能夠同步阻擋線圈W，使線圈W脫離模芯12。

另外，第一阻擋部211的邊緣2112、第二阻擋部212的邊緣2122及第三阻擋部213的邊緣2132連接而形成阻擋組件21的邊緣215，阻擋組件21的邊緣輪廓配合模芯12的外部形狀或線圈W的形狀。在本實施例中，第一阻擋部211的邊緣2112、第二阻擋部212的邊緣及第三阻擋部213的邊緣都朝向模芯12，且阻擋組件21的邊緣215形成圓弧狀的輪廓，以配合截面呈圓形的模芯12。

請參閱圖12及圖13，其是本申請另一實施例的阻擋組件的立體圖及前視圖。本實施例的阻擋組件21’包括第一阻擋部211’以及第二阻擋部212’。本實施例的第一阻擋部211’以及第二阻擋部212’的結構及作用與圖6及圖7所示的實施例的第一阻擋部211以及第二阻擋部212類似。本實施例的阻擋組件21’還包括第三阻擋部213’，第三阻擋部213’的結構及作用也與圖6及圖7所示的實施例的第三阻擋部213類似。本實施例的阻擋組件21’與圖6及圖7所示的阻擋組件21的差異在於本實施例的阻擋組件21’的邊緣215’呈V字形，用於配合方形或菱形的模芯。本實施例的阻擋組件21’也具有結合部214’，其連接於第一阻擋部211’、第二阻擋部212’及第三阻擋部213’。阻擋組件21’也通過其結合部214’連接到如圖9及圖10所示的驅動組件22的支架。

請參閱圖14及圖15，其是本申請另一實施例的阻擋組件的立體圖及前視圖。本實施例的阻擋組件21”包括第一阻擋部211”以及第二阻擋部212”。 本實施例的第一阻擋部211”以及第二阻擋部212”的結構及作用與圖6及圖7所示的實施例的第一阻擋部211以及第二阻擋部212類似。本實施例的阻擋組件21”還包括第三阻擋部213”， 第三阻擋部213”的結構及作用也與圖6及圖7所示的實施例的第三阻擋部213類似。本實施例的阻擋組件21”與圖6及圖7所示的阻擋組件21的差異在於本實施例的阻擋組件21”的邊緣215”呈U字形，用於配合方形或矩形的模芯。本實施例的阻擋組件21”也具有結合部214”，其連接於第一阻擋部211”、第二阻擋部212”及第三阻擋部213”。阻擋組件21”也通過其結合部214”連接如圖9及圖10所示的到驅動組件22的支架。

另外，為了使線材的黏膠不易沾附於阻擋組件21，阻擋組件21整體的材質可使用防沾黏材質，例如聚醚醚酮(PEEK) 、合成石或玻璃纖維等。在另一實施例中，阻擋組件21的結構也可以包括金屬芯材以及防沾黏鍍層，防沾黏鍍層形成於金屬芯材的表面，例如金屬芯材可以是不銹鋼，防沾黏鍍層可以是氮化鉻鋁鈦。通過這種金屬芯材以及防沾黏鍍層的結構可以提高阻擋組件21的硬度及壽命，同時也能起防止黏膠沾附的作用。

除了上述圖9至圖15所說明的實施例之外，輔助脫模機構20也可以是包括一對如上述圖9至圖15所述的形狀及構造的阻擋組件21、21’、21”，此對阻擋組件21、21’、21”相對於模芯12呈對稱設置，能夠固定地設置在模芯12的左右兩側或從模芯12的兩側同步接近或遠離模芯12，而此對阻擋組件21、21’、21”能夠形成完整地圍繞模芯12的結構，增加脫模操作的可靠度。在另一實施例中，也可以將一對阻擋組件21、21’、21”的一端同時連接於樞軸，也就是此對阻擋組件21、21’、21”彼此可相對旋轉，至少其中一個阻擋組件21、21’、21”連接於連桿。當此對阻擋組件21、21’、21”移動接近模芯12時，連桿拉動阻擋組件21、21’、21”繞樞軸旋轉而相對於另一阻擋組件21、21’、21”呈現打開的狀態，以避開模芯12。等移動到達定位後，連桿推動阻擋組件21、21’、21”繞樞軸旋轉而使兩個阻擋組件21、21’、21”成為閉合圍繞模芯12的狀態，從而實現線圈的脫模操作。

另外，本申請的輔助脫模機構也可以用於模芯是固定的繞線機，也就是在脫模操作時，模芯不朝模座縮回，而是輔助脫模機構(阻擋組件)沿模芯的軸向且朝遠離模座的方向移動，以阻擋組件推壓纏繞於模芯上的線圈，同樣也可以實現線圈的脫模操作。

請參閱圖16並請同時參閱圖4及圖5，其是本申請一實施例的應用於繞線機的脫模方法。

在步驟S1中，使阻擋組件21位於模座11的基準面112與模芯12的線圈纏繞位置P之間，接著進入步驟S2。

在步驟S2中，模芯12與阻擋組件21作相對移動，可以是模芯12相對於模座11的基準面112縮回或者是阻擋組件21沿模芯12的軸向朝遠離模座11的基準面112的方向移動。接著進入步驟S3。

在步驟S3中，線圈W由阻擋組件21的第一阻擋面2111及第二阻擋面2121阻擋而脫離模芯12。

另外，在步驟S1後，還可以包括間隙調整步驟：調整阻擋組件21與模芯12的間隙G，使間隙G小於線圈W的最大厚度，為了避免線圈W在脫模過程中產生變形並且也避免線圈W被黏在阻擋組件21上而不易脫離，間隙G與線圈W的最大厚度的比值在10%至30%的範圍內。

綜上所述，本申請提供一種繞線機及其線圈的脫模方法，通過本申請的輔助脫模機構，可以避免模具沾附線材的黏膠，減少模具清潔維護的需求。而輔助脫模機構的阻擋組件可以使用黏膠不易沾附的材質製作，而且阻擋組件如果沾附黏膠，可以直接更換使用，比現有技術需要清潔維護模具更節省人力，而且模具的模芯的抽芯次數可以減少，提高繞線機的工作效率。

需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，並不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。

上面結合附圖對本申請的實施例進行了描述，但是本申請並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域具有通常知識者在本申請的啟示下，在不脫離本申請宗旨和申請專利範圍所保護的範圍情況下，還可做出很多形式，均屬於本申請的保護之内。

10:繞線模具 11:模座 12:模芯 20:輔助脫模機構 21、21’、21”:阻擋組件 22:驅動組件 100:繞線機 112:基準面 211、211’、211”:第一阻擋部 212、212’、212”:第二阻擋部 213、213’、213”:第三阻擋部 214、214’、214”:結合部 215、215’、215”:邊緣 2111:第一阻擋面 2112:第一阻擋部的邊緣 2121:第二阻擋面 2122:第二阻擋部的邊緣 2131:第三阻擋面 2132:第三阻擋部的邊緣 A:黏膠 B:模座 C:模芯 G:間隙 M:模具 P:線圈纏繞位置 W:線圈

此處所說明的圖式用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用於解釋本申請，並不構成對本申請的不當限定。在圖式中： 圖1至圖3是現有技術的繞線機進行線圈脫模的立體示意圖； 圖4是本申請一實施例的繞線機的立體圖； 圖5是圖4的繞線機的前視圖； 圖6至8是圖4的繞線機實施脫模操作的示意圖； 圖9是本申請一實施例的阻擋組件及驅動機構的立體分解圖； 圖10是圖9的阻擋組件及驅動機構的前視圖； 圖11是本申請另一實施例的阻擋組件的前視圖； 圖12是本申請另一實施例的阻擋組件的立體圖； 圖13是圖12的阻擋組件的前視圖； 圖14是本申請另一實施例的阻擋組件的立體圖； 圖15是圖14的阻擋組件的前視圖；以及 圖16是本申請一實施例的繞線機的線圈脫模方法的流程圖。

10:繞線模具

11:模座

12:模芯

20:輔助脫模機構

21:阻擋組件

22:驅動元件

100:繞線機

112:基準面

P:線圈纏繞位置

W:線圈

Claims (14)

1. 一種繞線機，包括： 一繞線模具，包括一模座以及一模芯，該模座具有基準面，該模芯活動設置於該模座，並且相對於該基準面可伸縮地突出或縮回，該模芯具有線圈纏繞位置；以及 一輔助脫模機構，設置於該繞線模具的一側，並且具有一阻擋組件； 其中，該線圈纏繞位置用於纏繞線圈，該阻擋組件位於該基準面與該線圈纏繞位置之間，且位於該線圈隨著該模芯相對於該基準面縮回的路徑上。
2. 如請求項1所述的繞線機，其中，該阻擋組件包括一第一阻擋部以及一第二阻擋部，該第一阻擋部與該第二阻擋部都與該基準面平行且設置在與該模芯相對的兩相對位置，該第一阻擋部與該第二阻擋部用於同步阻擋該線圈，使該線圈脫離該模芯。
3. 如請求項2所述的繞線機，其中，該阻擋組件還包括一第三阻擋部，該第三阻擋部連接該第一阻擋部與該第二阻擋部，該第三阻擋部與該第一阻擋部及該第二阻擋部用於同步阻擋該線圈，使該線圈脫離該模芯。
4. 如請求項3所述的繞線機，其中，該第一阻擋部的邊緣、該第二阻擋部的邊緣及該第三阻擋部的邊緣連接而形成該阻擋組件的邊緣，該阻擋組件的邊緣輪廓配合該模芯的外部形狀。
5. 如請求項4所述的繞線機，其中，該阻擋組件的邊緣輪廓為圓弧形、矩形或三角形。
6. 如請求項1至5中任一項所述的繞線機，其中，該阻擋組件是可移動地設於該基準面與該線圈纏繞位置之間，且移動至最接近該模芯的近接位置，該阻擋組件的邊緣在該近接位置與該模芯之間形成間隙，該間隙小於該線圈的最大厚度。
7. 如請求項6所述的繞線機，其中，該間隙與該線圈的最大厚度的比值在10%至30%的範圍內。
8. 如請求項1所述的繞線機，其中，該阻擋組件的材質為防沾黏材質。
9. 如請求項8所述的繞線機，其中，該阻擋組件的材質為聚醚醚酮、合成石或玻璃纖維。
10. 如請求項1所述的繞線機，其中，該阻擋組件包括一金屬芯材以及一防沾黏鍍層，該防沾黏鍍層形成於該金屬芯材的表面。
11. 如請求項1所述的繞線機，其中，該輔助脫模機構還包括一驅動組件，該驅動元件驅動該阻擋組件接近或遠離該模芯。
12. 如請求項11所述的繞線機，其中，該阻擋組件接近或遠離該模芯的移動路徑與該模芯的移動路徑垂直。
13. 一種用於請求項1至12中任一項的繞線機的線圈脫模方法，其包括下列步驟： 使該阻擋組件位在該模座的該基準面與該模芯的該線圈纏繞位置之間； 該模芯與該阻擋組件作相對移動； 該線圈的表面與該阻擋組件的阻擋面接觸，該阻擋組件使該線圈脫離該模芯。
14. 如請求項13所述的線圈脫模方法，其中，在使該阻擋組件位在該模座的該基準面與該模芯的該線圈纏繞位置之間的步驟後，還包括：調整該阻擋組件與該模芯的間隙，使該間隙小於該線圈的最大厚度。

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