变压器用平板线圈元件的自动制造装置的制作方法

1.本发明涉及用于通信终端用充电器的变压器的制造装置。


背景技术：

2.通常，变压器(transformer)具有初级侧(primary)和次级侧(secondary)，通常，初级侧用作输入端，次级侧用作输出端。
3.在变压器中，用于手机充电器等的小型变压器使用缠绕三重绝缘线(triple insulated wire)的线圈部件(尤其，用作次级侧)。
4.但是，缠绕三重绝缘线的线圈部件有以下问题：由于需要人工直接剥离电线的外被，因此难以进行大量生产，并且由于三重绝缘线无法均匀缠绕，因此不合格率较高。并且，如果将缠绕三重绝缘线的线圈部件用作小型变压器的次级侧，则该小型变压器的初级侧与次级侧需要隔开规定间隔以确保足够的绝缘耐压，致使小型变压器的尺寸增大，从而小型变压器的漏电感(leakage inductance)增大。
5.并且，在手机等高速充电需要提高小型变压器的输出的现状下，如果将缠绕三重绝缘线的线圈部件用作小型变压器的次级侧，则需要将小型变压器的初级侧与次级侧比现有技术进一步隔开，以确保初级侧与次级侧之间的足够的绝缘耐压，因此小型变压器的尺寸进一步增大，从而漏电感也进一步增大。并且，随着初级侧与次级侧的间隔增大，小型变压器的效率会降低。
6.因此，最近已经尝试在变压器中使用平板线圈(plate coil)。
7.简要说明这种平板线圈的制作方法。
8.将平板线圈镶嵌于第一次注塑模具后进行镶嵌注塑，然后执行第一次冲裁作业以去除已经过镶嵌注塑作业的平板线圈中不需要的部分，在执行该第一次冲裁作业后，执行第二次注塑作业来将其镶嵌于第二次注塑模具，然后执行第二次冲裁作业，通过对完成第二次注塑作业的平板线圈的端子进行切割来分离产品。
9.然而，在现有的平板线圈的制作方法中，在每次执行注塑作业或冲裁作业后，需要工作人员将半成品一一镶嵌至下一个步骤，因此人工成本高，从而存在产品的生产性低、成本高的问题。
10.现有技术文献1：韩国公开专利第2013-0106300号(公开日期：2013年09月27日)
11.现有技术文献2：韩国公开专利第2016-0041837号(公开日期：2016年04月18日)


技术实现要素：

12.技术问题
13.本发明是为了解决所述现有技术问题而提出的，本发明的变压器用平板线圈元件的自动制造装置的目的在于提供适用于如下的变压器用平板线圈元件的自动制造装置。
14.第一，通过在一条生产线上自动执行镶嵌注塑工艺和冲裁工艺，可以提高变压器用平板线圈元件的生产性并降低成本；
15.第二，通过移送部件和控制箱的配置，可以使线圈片材位于注塑模具和冲裁机的准确位置；
16.第三，通过向下下垂部的配置，可以准确移送而不受其他工艺的影响；
17.第四，通过在平板线圈片材将平板线圈配置成上下两排，并通过中心定位器连接这两排平板线圈，在镶嵌于第一次注塑模具时可以准确定位中心位置，从而能够更加准确地安装在第一次注塑模具中，精确地执行第一次镶嵌注塑作业(提高第一次注塑作业的可靠性)，并且，可以解决现有的单个平板线圈在压力加工时扭曲的问题，并且，当镶嵌并安装于模具时，可以解决因摇晃引起的不合格问题。
18.用于解决问题的方案
19.用于实现所述目的的本发明的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，包括：进料辊，缠绕有具有多个平板线圈的平板线圈片材，从一个端子开始螺旋状图案部后终止于另一个端子，并且形成有横穿连接在螺旋状图案部之间的固定片；第一次注塑模具，当缠绕在所述进料辊的平板线圈片材被镶嵌并安装时，通过第一次镶嵌注塑将树脂第一次涂敷至镶嵌并安装的线圈片材的平板线圈，以使平板线圈的固定片和端子被露出；第一次冲裁机，进行第一次冲裁，以便去除经过所述树脂第一次涂敷的线圈片材(以下称为“第一次涂敷线圈片材”)的固定片；第二次注塑模具，在通过所述第一次冲裁机去除固定片后的第一次涂敷线圈片材(称为“第一次冲裁线圈片材”)中，通过第二次镶嵌注塑将树脂第二次涂敷至除了端子以外的平板线圈，从而形成平板线圈元件；第二次冲裁机，在经过树脂第二次涂敷的线圈片材(以下称为“第二次涂敷线圈片材”)中，对端子进行第二次冲裁端子，以便从第二次涂敷线圈片材的架杆中分离端子，从而从第二次涂敷线圈片材中分离平板线圈元件；以及移送单元，将缠绕在所述进料辊的线圈片材移送至第一次注塑模具，将所述第一次涂敷线圈片材移送至第一次冲裁机，将所述第一次冲裁线圈片材移送至第二次注塑模具，将所述第二次涂敷线圈片材移送至所述第二次冲裁机。
20.发明的效果
21.具有如上所述配置的本发明的变压器用平板线圈元件的自动制造装置具有如下效果：
22.第一，通过在一条生产线上自动执行镶嵌注塑工艺和冲裁工艺，可以提高变压器用平板线圈元件的生产性并降低成本；
23.第二，通过移送部件和控制箱的配置，可以使线圈片材位于注塑模具和冲裁机的准确位置；
24.第三，通过向下下垂部的配置，可以准确移送而不受其他工艺的影响；
25.第四，通过配置上下两排平板线圈，并且通过中心定位器连接这两排平板线圈，在镶嵌于第一次注塑模具时可以准确定位中心位置，从而能够更加准确地安装在第一次注塑模具中，精确地执行第一次镶嵌注塑作业(提高第一次注塑作业的可靠性)；
26.第五，通过采用上平板线圈和下平板线圈一对平板线圈，可以解决现有的单个平板线圈在压力加工时扭曲的问题，并且当镶嵌并安装于模具时，可以解决因摇晃引起的不合格问题。
附图说明
27.图1为根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置的概念结构图；
28.图2为根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置的主要结构框图；
29.图3为在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中移送部件的结构例的概念图，其中图3的(a)部分为通过移送齿轮移送的概念图，图3的(b)部分为通过线性抓斗g2移送线圈片材a的概念图；
30.图4为在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中缠绕在进料辊rm并镶嵌于第一次注塑模具10的平板线圈片材a0的结构图；
31.图5为图4的主要部分放大图；
32.图6为在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中通过第一次注塑模具10后的第一次涂敷线圈片材a1的结构图；
33.图7为在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中去除中心定位器、固定片130、230以及侧连接片410、420后的第一次冲裁线圈片材a2的结构图；
34.图8为在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中通过第二次注塑模具30后的第二次涂敷线圈片材a3的结构图；
35.图9在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中缠绕在进料辊rm并镶嵌于第一次注塑模具10的平板线圈片材a0的另一示例的结构图。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明的变压器用平板线圈元件的自动制造装置的优选实施例进行具体说明。
37.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置的特征在于，包括进料辊rm、第一次注塑模具10、第一次冲裁机20、第二次注塑模具30、第二次冲裁机40以及移送单元50。
38.在所述进料辊rm中，缠绕有具有多个平板线圈100的平板线圈片材a0，所述平板线圈100从一个端子111开始形成螺旋状图案部113后终止于另一个端子112，并且形成有横穿连接在螺旋状图案部113之间的固定片130。
39.详细说明缠绕在所述进料辊rm的平板线圈片材a0的配置。
40.平板线圈片材a0的基本配置如图9所示，在图9所示的平板线圈片材a0中，形成有多个一排平板线圈100，在这一排平板线圈100形成有一对端子111、112以及横穿连接在螺旋状图案部113与螺旋状图案部113之间的固定片130。
41.在图9所示的平板线圈片材a0中，形成有与端子111相连接的架杆510，在该架杆510等间隔地形成有节距孔h1。
42.而且，平板线圈片材a0的另一种改变的配置如图4所示，在图4所示的平板线圈片材a0中，平板线圈100、200被配置成两排，该两排平板线圈100、200在上侧和下侧彼此相向，在平板线圈片材a0形成有连接该上侧的平板线圈100和下侧的平板线圈200的中心定位器300。
43.在图4所示的平板线圈片材a0的情况下，如果当镶嵌于第一次注塑模具10时平板线圈100、200移动，则无法实现精确注塑，为了能够实现精确注塑，形成中心定位器300以防止上下平板线圈100、200移动。
44.在图4所示的平板线圈片材a0的情况下，形成有上下2个与平板线圈的端子111、211相连接的架杆510，与图9的示例相同的，在该架杆510等间隔地形成有多个节距孔h1。
45.在图4所示的平板线圈片材a0的情况下，形成有连接架杆510的连接架杆530，并且形成有连接平板线圈100、200和连接架杆530的侧连接片410、420。
46.当然，图9所示的一排平板线圈片材a0和图4所示的两排平板线圈片材a0均为本发明的制造装置的配置。
47.因此，可以采用任意一种，下面以图4所示的两排平板线圈片材a0为例进行说明，当然这同样适用于图9所示的一排平板线圈片材a0。
48.所述第一次注塑模具10被配置成，当缠绕在进料辊rm的平板线圈片材a0被镶嵌并安装时，通过第一次镶嵌注塑将树脂第一次涂敷至镶嵌并安装的线圈片材a0的平板线圈100、200，以使平板线圈100、200的固定片130、230和端子111、112、211、212(在图4的情况下，包括中心定位器300及侧连接片410、420)被露出，即，第一次涂敷至除了固定片130、230和端子111、112、211、212(在图4的情况下，中心定位器300及侧连接片410、420)以外的部分。
49.所述第一次冲裁机20被配置成，经过树脂第一次涂敷的线圈片材a1(以下称为“第一次涂敷线圈片材a1”)被移送至第一次冲裁机20，进行第一次冲裁，以便去除所述第一次涂敷线圈片材a1的固定片130、230(在图4的情况下，包括中心定位器300及侧连接片410、420)。
50.所述第二次注塑模具30被配置成，当通过第一次冲裁机20去除固定片130、230后的第一次涂敷线圈片材a1(称为“第一次冲裁线圈片材a2”)通过移送单元50的移送而镶嵌并安装于模具内部时，通过第二次镶嵌注塑将树脂第二次涂敷至除了端子111、112、211、212以外的整个平板线圈100、200，从而形成平板线圈元件100’、200’。
51.所述第二次冲裁机40被配置成，经过树脂第二次涂敷的线圈片材a3(以下称为“第二次涂敷线圈片材a3”)通过移送单元50被移送至第二次冲裁机40，对端子111、112、211、212进行第二次冲裁，以便从第二次涂敷线圈片材a3的架杆510中分离所述第二次涂敷线圈片材a3的端子111、112、211、212，从而从第二次涂敷线圈片材a3中分离平板线圈元件100’、200’。
52.所述移送单元50被配置成，将缠绕在进料辊rm的线圈片材a0移送至第一次注塑模具10，将所述第一次涂敷线圈片材a1移送至第一次冲裁机20，将所述第一次冲裁线圈片材a2移送至第二次注塑模具30，将所述第二次涂敷线圈片材a3移送至所述第二次冲裁机40。
53.根据如上所述的配置，具有可以在一条生产线上对平板线圈片材a0自动进行第一次和第二次注塑成型及第一次和第二次冲裁，从而形成作为完成品的平板线圈元件100’、200’的效果。
54.因此，具有可以提高产品生产性并降低成本的效果。
55.所述平板线圈片材a0、第一次涂敷线圈片材a1、第一次冲裁线圈片材a2以及第二次涂敷线圈片材a3是在每个工艺中命名的名称，将这些配置统称为线圈片材a。
56.在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中，所述移送单元50包括第一移送部件52、第二移送部件54以及第三移送部件56。
57.所述第一移送部件52被配置成，设置在第一次注塑模具10的前端或后端，将缠绕在所述进料辊rm的平板线圈片材a0解开(unwinding)并将平板线圈片材a0准确移送至第一次注塑模具10的第一参考位置。
58.所述第一次冲裁机20和第二次注塑模具30相隔规定距离。
59.所述第二移送部件54被配置成，设置在第一次注塑模具10的前端或后端，将所述第一次涂敷线圈片材a1准确移送至第一次冲裁机20的第二参考位置，将所述第一次冲裁线圈片材a2准确移送至所述第二次注塑模具30的第三参考位置。
60.所述第三移送部件56被配置成，设置在第二次冲裁机40的前端或后端，将所述第二次涂敷线圈片材a3准确移送至第二次冲裁机40的第四参考位置。
61.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，还包括：第一注塑驱动部12，用于驱动所述第一次注塑模具10；第二注塑驱动部32，用于驱动所述第二次注塑模具30；第一冲裁驱动部22，用于驱动所述第一次冲裁机20；第二冲裁驱动部42，用于驱动所述第二次冲裁机40；以及控制箱70。
62.在所述控制箱70中，将用于将所述平板线圈片材a0移送至第一次注塑模具10的第一参考位置的第一移送控制信号输出至所述第一移送部件52，将用于将所述第一次涂敷线圈片材a1移送至第一次冲裁机20的第二参考位置和第二次注塑模具30的第三参考位置的第二移送控制信号输出至所述第二移送部件54，将用于将所述第二次涂敷线圈片材a3移送至所述第二次注塑模具30的第四参考位置的第三移送控制信号输出至所述第三移送部件56。
63.并且，在控制箱70中，当通过输出所述第一移送控制信号将平板线圈片材a0移送至第一次注塑模具10的第一参考位置时，将第一模具驱动控制信号输出至所述第一注塑驱动部12，当通过输出所述第二移送控制信号将第一次涂敷线圈片材a1移送至第一次冲裁机20的第二参考位置时，将第一冲裁驱动控制信号输出至所述第一冲裁驱动部22，当通过输出所述第二移送控制信号将第一次冲裁线圈片材a2移送至第二次注塑模具30的第三参考位置时，将第二模具驱动控制信号输出至所述第二注塑驱动部32，当通过输出所述第三移送控制信号将第二次涂敷线圈片材a3移送至第二次冲裁机40的第四参考位置时，将第二冲裁驱动控制信号输出至所述第二冲裁驱动部42。
64.而且，从所述控制箱70接收到第一移送控制信号的第一移送部件52强制移送缠绕在进料辊rm的平板线圈片材a0，以将缠绕在进料辊rm的平板线圈片材a0移送至第一次注塑模具10的第一参考位置。
65.在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中，从所述控制箱70接收到第二移送控制信号的第二移送部件54强制移送第一次涂敷线圈片材a1，以将第一次涂敷线圈片材a1移送至第一次冲裁机20的第二参考位置，并且强制移送第一次涂敷线圈片材a1，以将第一次冲裁线圈片材a2移送至第二次注塑模具30的第三参考位置。
66.从所述控制箱70接收到第三移送控制信号的第三移送部件56强制移送第二次涂敷线圈片材a3，以将第二次涂敷线圈片材a3移送至第二次冲裁机40的第四参考位置。
67.从所述控制箱70接收到第一模具驱动控制信号的第一注塑驱动部12装配第一次
注塑模具10，使得第一次注塑模具10通过第一次镶嵌注塑将树脂第一次涂敷至镶嵌并安装于第一参考位置的线圈片材a。
68.从所述控制箱70接收到第一冲裁驱动控制信号的第一冲裁驱动部22驱动第一次冲裁机20，使得第一次冲裁机20对位于第二参考位置的第一次涂敷线圈片材a1的固定片130、230进行第一次冲裁。
69.从所述控制箱70接收到第二模具驱动控制信号的第二注塑驱动部32装配第二次注塑模具30，使得第二次注塑模具30通过第二次镶嵌注塑将树脂第二次涂敷至镶嵌并安装于第三参考位置的第一次冲裁线圈片材a2。
70.从所述控制箱70接收到第二冲裁驱动控制信号的第二冲裁驱动部42驱动第二次冲裁机40，使得第二次冲裁机20进行第二次冲裁，以将位于第四参考位置的第二次涂敷线圈片材a3的端子111、112、211、212从线圈片材的架杆510中分离。
71.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，为了防止节距移动累积误差和移送至准确位置，所述第一次涂敷线圈片材a1在所述第一次注塑模具10与第一次冲裁机20之间形成有向下突出下垂的第一向下下垂部a2a。
72.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，为了防止节距移动累积误差和移送至准确位置，所述第二次涂敷线圈片材a3在所述第二次注塑模具30与第二次冲裁机40之间形成有向下突出下垂的第二向下下垂部a3a。
73.在第一向下下垂部a2a设置有第一支撑辊r1，使得第一向下下垂部a2a被第一支撑辊r1支撑，在第二向下下垂部a3a设置有第二支撑辊r2，使得第二向下下垂部a3a被第二支撑辊r2支撑。
74.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，还包括第一下限位置检测传感器62，检测所述第一向下下垂部a2a的下限位置下降到预设下限值以下的情况，将其作为下降至预设下限值以下的情况的下限检测信号来输出至控制箱70。
75.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，还包括第二下限位置检测传感器63，检测所述第二向下下垂部a3a的下限位置下降至预设下限值以下的情况，将其作为下降至预设下限值以下的情况的下限检测信号来输出至控制箱70。
76.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，还包括片材检测传感器61，设置在所述第一次注塑模具10的前端，检测是否存在平板线圈片材a0。
77.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置，其特征在于，如上所述，在线圈片材a等间隔地形成有节距孔h1，各个所述移送部件52、54、56包括：移送齿轮g1，等间隔地形成有移送齿g1a，插入于所述节距孔h1，通过旋转来移送线圈片材a；以及齿轮驱动部(未图示)，连接于所述移送齿轮g1并旋转移送齿轮g1，所述控制箱70通过将控制信号输出至所述齿轮驱动部来驱动和控制齿轮驱动部。
78.所述齿轮驱动部例如可以由马达和减速器等传动部件构成。
79.根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置的特征在于，各个所述移送部件52、54、56包括：线性抓斗g2(linear grab)，用于捏住所述线圈片材a移动；以
及线性驱动部，用于使所述线性抓斗g2在一个方向和另一个方向前进和后退，所述控制箱70通过将控制信号输出至所述线性驱动部来驱动和控制线性驱动部。
80.另一方面，在完成第一次注塑后，所述第一注塑驱动部12驱动和控制第一次注塑模具10重新回到原位置，在完成第二次注塑后，所述第二注塑驱动部32驱动和控制第二次注塑模具30重新回到原位置，在完成第一次冲裁后，所述第一冲裁驱动部22驱动和控制第一次冲裁机20重新回到原位置，在完成第二次冲裁后，所述第二冲裁驱动部42驱动和控制第二次冲裁机40重新回到原位置。
81.下面描述具有如上所述配置的根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的制造方法。
82.例如，通过轧制或压力冲裁对金属片材进行加工，成型平板线圈片材a0并缠绕在进料辊rm。
83.当第一移送部件52基于控制箱70的控制而运行且仅移送预设节距时，平板线圈片材a0位于第一次注塑模具10的第一参考位置。
84.当第一注塑驱动部12基于控制箱70的控制而运行时，第一次注塑模具10的活动模具移动并与固定模具装配，然后注塑树脂，成型第一次涂敷线圈片材a1。
85.第一次涂敷线圈片材a1通过注入注塑树脂形成为，使中心定位器300和固定片130、230和端子111、112、211、212被露出，即，使除了中心定位器300、固定片130、230以及端子111、112、211、212以外的部分被绝缘树脂涂敷。
86.之后，当第二移送部件54基于控制箱70的控制而运行且仅移送预设节距时，平板线圈片材a0与第一次冲裁机20的第二参考位置和第二次注塑模具30的第三参考位置对齐。
87.执行第一次冲裁工艺，以便从与第二参考位置对齐的第一次涂敷线圈片材a1中去除中心定位器300、固定片130、230以及侧连接片410、420。
88.将去除中心定位器300、固定片130、230以及侧连接片410、420后的第一次冲裁线圈片材a2镶嵌并安装于第二次注塑模具30。
89.而且，通过将树脂注入在除了端子111、112、211、212以外的区域来形成第二次涂敷线圈片材a3，此时，完成变压器用平板线圈元件100’、200’。
90.最后，第三移送部件56运行，拉动第二次涂敷线圈片材a3与第二次冲裁机40的第四参考位置对齐。
91.从架杆510中切割端子111、112、211、212，从而分离并取出变压器用平板线圈元件100’、200’。
92.如上所述，描述了根据本发明的优选实施例，对本领域普通技术人员而言，除了前述的实施例之外，本发明在不脱离本发明的主旨或范围的情况下能够以其他特定形式实施是显而易见的。
93.在根据本发明一实施例的变压器用平板线圈元件的自动制造装置中，以由上下两排构成的平板线圈为例进行了说明，但不限于此，当然，例如，由三排以上构成的情况也能成为制造对象。
94.因此，前述的实施例应理解为说明性的而不是限制性的，因此，本发明不限于以上描述，而是可以在所附发明要求保护范围及其等同范围内进行修改。