微型电感器自动化生产装备研制及其关键技术的研究

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1、摘要人们对通讯、IT、消费类电子产品的需求推动了片式电感制造业的迅猛发展，片式电感的需求量在每年数百亿只以上。然而片式电感外形多变、制程复杂的特点使得它很难象其它片式元器件那样形成大规模的自动化生产．至今仍然停留在劳动密集型的手工生产或者半自动生产阶段，其生产效率低下，质量难以保证．本文研制出一套具有完全知识产权、自动化程度高、工作可靠的绕线型片式电感器自动化生产装备，它将片式电感器件的供料、定位、装夹、绕线、焊接等功能集成在一台机器上，实现了该种片式电感器的自动化生产．该装备主要由自动供料机构、取料机械臂、定位装夹机构、绕线机构、排线机构、

2、精密焊机、CCD监测装置等机械部分组成．本文应用动力学原理与机械设计理论，对各机构进行了详细的运动分析以及结构设计，并对精密焊机中关键的压力追从机构进行了研究。控制系统采用可编程控制器PLC作为主控计算机，实现焊机工作台的X、Y轴步进电机的运动控制，以及由焊机工作台焊接压力的驱动控制；另外，它还通过开关量信号对拾放料机械臂、定位装夹机构、送断线压块、卸料喷嘴等辅助机构中各气缸电磁阀进行控制；采用两个运动控制模块FX2N．20GM作为PLC的辅助单元，其中一个模块通过排线工作台的x、Y方向的线嘴运动控制，分别实现线尾对焊点的准确定位以及送断线功

3、能，另一模块通过绕线轴和排线工作台z轴的联动控制，实现漆包线的绕制；用触摸屏作为设备的主要控制面板及显示终端，用来进行工艺参数的设定以及工作状态的选择或监控。微型电感器自动化生产装备的研制成功，不仅能提高电感器件的生产效率，降低生产成本，提高器件的质量，增强企业竞争力，还将提高我国片式元器件生产装备的自动化水平，进一步促进我国片式电感制造业的发展。关键词：SMT绕线型片式电感器装备研制PLCAbstract11legreatneedsforcommunicationdevices．ITproductsandconsumedigitalprod

4、uctsdramaticallypromotethegrowthofchipinductorindustries，andthedemandquantityreachestensofbillionsforchipinductors．However,thecharacteristicofshapeirregularityandtypevarietymakesitnotaneasythingtoorganizemassiveproductionlikeotherchipcomponents．Traditionalproductiveenterpri

5、sesinJapanorUSeitherfocusontheresearchofmaterialsusedinmultilayerchipinductors，eitheronthedevelopmentoffinespotwelder．Theyarenotfreetoinvolveintheinventionofautomaticmachineforwirewoundchipinductors．Uptothepresentwoundchipinductorsarestillmainlyproducedbymanualthroughrecuit

6、inglargenumbersofyoungworkwomen，whichislowefficiencyandlackofqualityguarantee．Inthispaper，akindofautomaticwirewoundchipinductormachinewithentireintellectualpropertyrightsandhighautomatizationandhighreliabilitywillbedeveloped．ItwillbethefirstequipmentinChinatointegratethepro

7、cessofcorefeeding，positioning，clamping，wirewinding，weldingetc．torealizeautomaticproductionforD01608chipinductors．Themachineconsistsofautomaticfeedingmechanism，pick-and-droprobotarm，auto-positioningandclampingmechanism，windingmechanism，needlemechanism，spotwelder．CCDmonitoran

8、dsoon．Inthispaper,mechanismmovementsaredetailedlyanalyzedandtheirstructuresaredesi