微型变压器线圈自动绕线机装置设计及优化

随着电子技术和信息技术的高速发展，微型变压器在计算机、通讯、航天航空等领域的发展发挥着越来越重要的作用。对微型变压器生产制造的需求量变大，制造要求变高。如何批量生产出质量合格的微型变压器已成为企业亟需解决的重要课题。目前微型变压器主要采用标准化、规模化生产模式，已到达了半自动化生产水平。
绕线为微型变压器生产的关键工序，不仅影响产品的外观特征，还影响着产品的阻抗、漏感、电容等多项品质参数。现今的变压器绕线技术研究主要针对较大型的变压器产品，对微型变压器的绕线机构研究较少，故设计一种快速优质的微型变压器自动绕线装置对于微型变压器生产具有重大意义。

微型变压器产品外观尺寸要求如图1所示。此产品为用于智能手机充电器的微型变压器，通过电磁感应原理在两个电路之间传递电能，基本结构是由磁芯、绕组和底座构成，绕组是采用漆包线绕制而成。微型变压器的自动绕线工艺流程的设计难点在于以下两点：第一，变压器产品外观结构特殊，单个产品尺寸小、重心不稳；第二，在控制产品生产成本和质量的前提下，实现磁圈绕组铜线自动化理线的难度相对较大。

1 微型变压器线圈自动绕线装置原理
1.1 微型变压器绕线流程
微型变压器的原绕线流程为利用人工手持漆包线缠绕于磁圈中，当缠绕圈数达到生产要求时，将多余线圈剪断，完成一次绕线流程。
人工绕线不仅降低了微型变压器产线整体的生产效率，而且其生产常伴随着线圈圈数错误、剪线残留过长和绕线松动等质量问题。故设计微型变压器自动绕线装置，提高微型变压器的生产效率和质量。
1.2 微型变压器产线构成
微型变压器生产线上主要包含7种自动加工设备，这些自动加工设备分别为：自动绕线机、点胶机、上底座装置、烘烤炉、激光去皮装置、自动焊锡机、耐压测试机和综合测试机等。应用自动加工设备产线每小时产能与人工产能对比提升了大约5倍。
自动绕线机机械系统机械部分组成主要有：供线机构、绕线机构、剪线机构、排线机构、进料机构、机架等。
人工绕线平均产能为20 pcs/h，因而必须采用自动绕线机方可满足生产线产能要求。变压器生产线中绕线工站预计设置11台自动绕线装置，不考虑不良品的情况下要求每台自动绕线机至少110 pcs/h的产能，现有绕线机平均产出为95 pcs/h，这对于实现整条生产线的规定产能造成很大隐患，因而提出对自动绕线机关键部位进行问题分析与改进设计。