网络滤波器的预切线工艺的制作方法

1.本发明属于网络滤波器制造设备技术领域，具体涉及网络滤波器的预切线工艺。


背景技术：

2.滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；理想滤波器在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实际滤波器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带。
3.一般的网络电路装置均设置有网络滤波器，现有的网络滤波器包括外壳和若干引脚，引脚均匀嵌布在外壳上下两端，外壳凹槽内部设置有磁环，磁环通过线圈引线与引脚连接。在滤波器生产绕线时，除了对内部的磁环进行绕线外，同时还需要将漆包线绕制在引脚上，并将多余的线切除，而该过程为绕脚。
4.其中，网络滤波器模块提高生产效率的主要瓶颈是磁环的漆包线与输入输出引脚的焊接，焊接前则需要进行绕脚固定。较传统的做法是用大量的人力用镊子小心地将漆包线绕在引脚上，绕完后剪除多余的漆包线头，然后浸锡焊接，焊完清理焊点，处理焊接不良。此工艺的主要优点是投入设备成本低，属于典型的劳动密集型作业，人为不确定因素较大。因为网络滤波器/变压器的体积均较小，同时不同型号会具有不同数量的引脚。每个引脚尺寸较小，且每个引脚上的绕线方式也不尽相同，现有的人工处理方式不仅效率较低，而且良率不高，导致成本较高。
5.为了改善现状，部分现有技术提供了自动绕脚的设备和工艺，如专利号为cn202110977457.8的一种网络变压器生产用自动绕线设备及绕线方法，其中公开的一种绕线针结构，利用其具有的挂线口的结构勾住漆包线进行绕制。但由于这种挂线口结构想要稳定勾住漆包线进行绕线，其尺寸必然较小，在该尺度下进行多部位协同绕线并成功勾住漆包线，其难度较大。导致在实际操作中很容易出现脱钩的情况，则导致绕线后的部分网络滤波器的部分引脚未成功绕线导致返工或材料报废。
6.同时，这种直接将线勾住然后绕制在引脚上的方式，最容易导致漆包线在绕制过程中由于方形引脚较为尖锐的边沿而出现刮擦脱皮的情况导致产品故障。则通过将漆包线绕制在外部的结构上，使其在外部结构上形成线圈后，再落入对应的引脚上，能够克服现有技术中直接在引脚上绕制线圈所带来的问题。但绕线完成后，会用工具将多余的线头去除，为了提高效率，一般是在绕线完成后直接利用夹具左右摇晃多次后再扯断。但实际生产过程中发现，这种折断方式所产生的断点位置不可控，且容易影响线圈的稳定性。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种应用在引脚外部绕线线圈下落的工艺中，通过预先切线形成特殊切口后便于后续绕制完成的断线工艺。
8.本发明所采用的技术方案为：第一方面，本发明提供一种网络滤波器的预切线工艺，用于对网络滤波器的漆包线绕线前的漆包线进行切割，通过切割模块对网络滤波器被引出的漆包线进行切割，确定漆包线的切割区域，在切割区域内形成至少一个且切深不大于漆包线直径45%的切口。
9.结合第一方面，本发明提供第一方面的第一种实施方式，所述切割模块为激光切割器。
10.结合第一方面的第一种实施方式，本发明提供第一方面的第二种实施方式，所述激光切割器包括扫描振镜和激光器，先通过扫描振镜对网络滤波器的引出的漆包线进行扫描定位，然后由激光器对标记后的漆包线的切割区域进行切割。
11.结合第一方面的第二种实施方式，本发明提供第一方面的第三种实施方式，若干网络滤波器被固定在同一治具上，并将其漆包线向外引出拉直并排平行固定，由扫描振镜扫描确认后开启激光器直线的方式垂直扫过已经被扫描的漆包线。
12.结合第一方面的第三种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，将治具等距设置在同一平面上，并设置有固定槽，将若干治具设置在固定槽内使其仅能沿固定槽长度方向直线运动；由外部的定位机构推动若干治具移动，并在切割时将若干治具固定。
13.结合第一方面或第一方面的第一至四种实施方式，本发明提供第一方面的第六种实施方式，所述切口深度为漆包线直径的20-40%。
14.结合第一方面的第三种实施方式，本发明提供第一方面的第七种实施方式，针对包含有至少双股的绞线结构的漆包线预切线时，先对同批次加工的网络滤波器的漆包线型号进行确定后获取到漆包线型号数据；控制系统根据漆包线型号数据控制激光器的光斑移动速率，在经过绞线结构的漆包线处时以1.5-1.8的系数乘以绞线股数获得经过该漆包线的速率缩减倍率。
15.结合第一方面的第三种实施方式，本发明提供第一方面的第八种实施方式，在治具上设有切槽，将网络滤波器固定在治具中部形成单个排列组；然后将单个排雷组内的漆包线向两侧外拉出并以张紧状态固定在网络滤波器的两侧，使得漆包线均平行穿过切槽上部；当治具移动至激光切割器的对应位置处进行切割时，先将扫描振镜与切槽竖向对齐，并由扫描振镜的光束确定切槽实际位置和边界的位置信息，激光器根据位置信息使其开启时的光斑从切槽任一侧边界处起始向切槽另一侧边界直线扫过。
16.结合第一方面或第一方面的第一至四种实施方式，本发明提供第一方面的第九种实施方式，该预切线工艺所获得的具有切口的漆包线通过处于网络滤波器外部的绕线头引导绕制并在绕线头上形成线圈，当绕制完成后线圈从切口处断裂并落入网络滤波器对应的引脚内侧端部。
17.本发明的有益效果为：（1）本发明通过设有的切割模块与固定端面能够实现多组网络滤波器的人工或自动绕线切线处理，通过在先形成一个符合要求的切口，便于后续绕线处理工艺中，绕制在外部形成漆包线的线圈能够在落入对应引脚后自动从切口处断开，从而达到自动去线头的效果；（2）本发明通过设有的激光切割器结构，不仅具有较高的切割效率，同时相较于其
他直接接触施加外力的切割工具，能够在不影响漆包线的固定效果的情况下快速形成对应切口，且可根据对应漆包线材料和尺寸调节发射功率和照射时间，从而形成最佳切口尺寸；（3）本发明利用治具固定多个网络滤波器，将漆包线引出并排列形成平行的多根待切的漆包线部分，再利用可横向移动的激光切割器直接横扫的方式进行烧灼，毕竟提高效率，同时切割后可直接将治具移动至绕脚系统中进行绕线。
附图说明
18.图1是本发明实施例中的系统结构正视图；图2是本发明实施例中的系统结构俯视图；图3是本发明实施例中的系统结构的轴侧示意图；图4是本发明图3中的a局部放大示意图；图5是本发明实施例中自动绕脚设备的部分结构示意图；图6是本发明实施例中整个绕脚流水线的结构示意图；图7是本发明工艺的流程图。
19.图中：1-台面，2-固定槽，3-激光切割器，4-气缸，5-定位机构，6-治具，7-移动架，8-滤波器壳体，9-压盖，10-切槽，11-绕线头。
具体实施方式
20.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
24.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
26.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.实施例：本实施例公开一种网络滤波器的预切线工艺，主要是应用在网络滤波器的绕线工艺中，用于绕线前对网络滤波器的每根引出的漆包线进行切口，使其在后面的绕线过程中能够更加便捷的将多余线头去除。
28.本实施例中的工艺主要是通过切割模块对网络滤波器具有的漆包线切割形成一个切深不大于45%的切口，该切口位置根据实际需求进行调整，保证其具有足够的余料能够形成线圈。然后将具有切口的网络滤波器送入绕线工艺中在外部绕线头11的结构上形成线圈，并在线圈形成后从切口处断开，线圈则掉落至对应的引脚内侧端部上，从而自动去除多余线头。
29.进一步的，由于本实施例中的工艺主要采用如图1-6中的自动化系统进行生产加工，则需要对该系统进行说明。
30.首先，网络滤波器在图4的放大图中可以看到，该工艺中的网络滤波器仅为半成品，仅具有一个壳体，该壳体背面在该实施例的工艺中为敞口状态，在该开口内设置多个磁环，每个磁环均会引出两根漆包线，本实施例中的工艺则是将磁环上的漆包线向外理出后并拉直固定，然后再通过设备将漆包线绕制在对应的引脚上形成线圈。
31.而本实施例中的预切线系统包括一个固定端面和设置在该固定端面上的切割模块，切割模块可在固定端面上自由移动，包括手动和自动两种操控方式。
32.若干网络滤波器被放置在固定端面上，并通过定位机构5进行固定限位。在切割时，通过移动切割模具使其与被加工的网络滤波器靠近，根据需求进行切割形成切深不大于漆包线最大直径45%的切口，而切割方式包括单次单向切割或多次往复切割方式。
33.为了实现更好的预切线效果，对上述结构进行优化，提供其他实施方式。
34.如图1-4所示，图中展示了一种具体的切线系统。包括一个落地式的台面1，该台面1由型材框架搭建，底部四角位置设有滑轮，便于移动。而上部设有多块隔板，其水平面上的隔板即为上述内容中的固定端面。
35.一些实施例中，在该台面1上设有一条固定槽2，通过固定槽2与外部的传输系统配合实现网络滤波器的运输和限位。
36.优选的，亦可在台面1上设置若干条固定槽2，每条固定槽2均对应外部的一条传输线。在台面1上针对每条固定槽2均设有至少一个对应的切割模块，用于对进入每条固定槽2内的网络滤波器进行切线处理。
37.一些实施例中，图中可以看到，本实施例中的网络滤波器的滤波器壳体8为矩形结构，被倒扣在一个矩形金属治具6上，此时滤波器壳体8两侧的金属引脚向上，并具有内外两个端部。本实施例中磁环的漆包线则是需要被绕制在引脚的内侧端部上，并在后续处理对绕制成线圈的位置进行点胶或点焊处理。
38.该治具6中部设有安装槽，用于固定若干等间距排列的网络滤波器。且由于滤波器壳体8为敞口向上设施，则为了避免在加工时影响其内部结构，在图4中的单个治具6上设有
倒扣在其表面的压盖9。在压盖9的两侧设有避让漆包线穿过的线槽。
39.在治具6的两侧各设有一条线夹，该线夹为多槽体的固定条结构，通过人工将每个网络滤波器的漆包线向外拉出并插入线夹内，通过线夹固定使其始终垂直向外并处于张紧状态。
40.一些实施例中，切割模块为激光切割器3，该激光切割器3在图中仅以单个一体式模块结构进行示意，但该激光切割器3至少包含两个镜头，即振镜和场镜。场镜连接外部的激光发生器，而振镜作为扫描模块，在发射激光前会发射扫描光束对目标物进行扫描，在确认对象位置处于切割位后再由场镜发出激光束进行烧灼切割。
41.值得说明的，该激光切割器3通过其聚束光并在目标物表面所形成的圆点光斑进行烧灼，原本用于对金属材料表面烧灼形成切槽10或其他结构，而并未用于对漆包线切割使用。由于是通过光烧灼形成切口，而并不是通过直接接触压迫或切削的方式，则并不会对固定的漆包线的位置和状态造成影响。
42.但在切割时，所形成的光斑尺寸一般大于漆包线的最大外径的两倍，则所形成的切口的宽度较大，则只需要保证其深度小于45%能够满足要求。
43.一些实施例中，由于固定槽2是固定结构，其内部设有皮带或其他输送机构，将固定槽2内排列的若干治具6进行传输，并由设置在台面1上的定位机构5卡住治具6，在切割完成后再打开定位机构5进行输送。
44.则为了提高设备的灵活度，在激光切割器3的外部还设有移动架7，图中仅以一根l型的金属臂进行示意，实际中会采用至少具有两个垂直方向的移动自由度的机构构成，使得激光切割器3能够相对于台面1进行空间位移，通过外部连接的控制器对其位置进行调整固定。当切割时，由于单个治具6上的漆包线为对称设置，场镜发出的光束仅能沿直线运动。当单侧切割完成后，便通过移动架7将其移动至另一侧继续反向位移，从而完成单个治具6上的漆包线切割作业。
45.一些实施例中，采用一种特别的定位机构5，该定位机构5包括一个气动转动机构和一个卡板，并在台面1上设有气缸4提供动力。气动转动机构带动卡板转动，而卡板两端各设有一个伸出件，两个伸出件间距正好卡住单个或若干治具6。图中是正好卡住单个治具6在长度方向上的两侧外壁，也可以在治具6上设置配合的定位卡槽，当卡板转动时卡件的端部与定位卡槽卡接配合实现限位。
46.若干治具6在固定槽2内的间距并不限定，只需通过定位机构5的卡板在被切割时限制其位置即可。
47.一些实施例中，如图4所示，在线夹与滤波器壳体8之间设有一个切槽10，该切槽10为贯穿整个治具6的通槽结构，其具有一定长度，使得对应的线夹上的单排网络滤波器的漆包线能够被完全覆盖，并在其两端具有一定的空间。
48.而在固定槽2的两侧设有一定长度的激光接触区，该激光接触区的宽度和长度均大于单个或多个切槽10叠加的尺寸，当载有待被切线的网络滤波器的治具6移动至激光切割器3的下部且被定位机构5固定时，切槽10与激光接触区竖向对齐，而激光切割器3的光束穿过切槽10时会完全落在激光接触区上。
49.优选的，该激光接触区为陶瓷材料或其他耐热材料的涂层，或直接在固定槽2上挖设槽，在槽内填充陶瓷或沙拉等材料，激光切割器3的光束落在该区域内也不会对其造成影
响。
50.一些实施例中，该预切线系统还应用在绕脚系统中，与绕脚设备配合实现绕线自动脱落。如图5和图6所示，图6是该绕脚系统的结构图，而图5是设置在预切线系统后用于对输送过来的网络滤波器进行绕线的自动化设备。其中绕脚设备包括多个绕线头11，每个绕线头11一侧还设有一个夹具，通过夹具将传输过来的治具6上的漆包线夹起，并绕绕线头11进行转动。使得被夹起的漆包线能够在绕线头11上形成至少一匝线圈。由于在先形成了切口，则在线圈成型后，线圈能够从切口处自动断开。此时夹具夹持住的线头部分则是需要去掉的多余部分，而线圈失去夹具固定效果便向下落在对应的引脚内侧端部，从而完成单个引脚的绕线作业。
51.进一步的，对切线工艺进行优化，采用上述实施例中的系统进行切割。
52.具体的，如图7所示，先将若干载有磁环的滤波器壳体8固定在若干治具6上，并通过人工将每个滤波器壳体8内的漆包线线束向外理出并绷直固定在两侧的线夹上。然后将若干治具6从固定槽2一侧开口插入固定槽2内，使其仅能沿固定槽2长度方向直线运动。
53.通过外部控制模块对整个系统进行程序预设，然后自动开始传输。当一个治具6移动至激光切割器3的对应区域内时，由定位机构5一侧设有的检测传感器进行检测，一旦治具6到达指定位置后便停止输送。此时控制定位机构5转动将该治具6夹住限位。
54.然后启动激光切割器3，由激光切割器3的扫描振镜对处于切割区域内的漆包线线束进行扫描，扫描光束为一根处置于单组漆包线的线束，并确定所有对象均处在切割位置后，启动激光切割器3的激光发生器，所形成的光斑穿过对应切槽10的一侧端部并落在切槽10下部的激光接触区表面。
55.然后光斑会沿切槽10长度方向并朝向切槽10另一侧移动，其间经过一组漆包线将其表面烧灼形成不大于其直径45%的深度的切口后，完成单侧切割。然后控制移动架7动作使其移动至该治具6的另一侧，并对另一侧漆包线进行烧灼切割，然后完成单个治具6的切割作业，以此循环往复。
56.一些实施例中，针对包含有至少双股的绞线结构的漆包线预切线时，先对同批次加工的网络滤波器的漆包线型号进行确定后获取到漆包线型号数据；控制系统根据漆包线型号数据控制激光器的光斑移动速率，在经过绞线结构的漆包线处时以1.5-1.8的系数乘以绞线股数获得经过该漆包线的速率缩减倍率。
57.为了进一步优化切割后对外部绕线良率和绕线后断线效果的影响，会对其进行测试，并获取最佳的切口条件以及其他参数，以便获得最佳实施效果。
58.需要说明的是，切口深度是为了保证漆包线在完成绕制后能够自然分断或容易扯断，且扯断过程对已经绕制形成的线圈结构不产生不良影响。
59.所谓不良影响是指所绕制的线圈在经过去线头的工艺后，通过视检设备检测其是否达标，若不达标则判定为不良影响；同时，会对成型的网络滤波器进行通电测试，若产品无法通过测试，在限定条件测试的情况下也判定为不良影响。
60.还需要说明的是，若切口深度较大，则很容易导致后续绕线甚至转运过程中，线头已经断开。虽然为了保证线圈的稳定，切口的位置一般在线圈外部一定长度处，但在绕线过程中，夹具的夹持固定点要更远离切口位置，一旦线圈成型前断开，则无法通过夹具完成后续的绕线作业。
61.但由于现有技术中并不存在先切线的处理工艺，则仅限定最大切深，然后通过实验优选缩小切口范围。
62.测试过程如下，利用上述切线系统和工艺制作样品，该网络滤波器的引脚为方头结构，其采用的漆包线的最大截面尺寸为0.26mm，导体直径为0.23，漆膜最小厚度约为0.017。
63.其中，还包括双股绞线，每个网络滤波器具有30%左右的双股漆包线。
64.采用的激光切割器3为常用的80或100w激光打标机设备，通过定制和软件编程，使其固定在台面1上进行适配。
65.首先调整激光切割器3的功率和光斑大小，使其保持恒定功率输出，同时在漆包线上形成的光斑尺寸保持一致。通过视检设备进行检测，确认切割后形成九组样品组，其中以大致切深以2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%分组。同时设置两个对照组，一组通过现有的后期折断的方式获取的样品进行检测，另一组则是将漆包线直接绕制在引脚上的样品。以单个网络滤波器作为单个样品，每组的样品数量为80个。
66.值得说明的是，其中的切深限定是根据视检设备摄像或拍照后由计算机根据图像中的信息进行分析所确定的平均切深。由于线材本身较细，激光烧灼后形成的端面也不是标准断面，则一般判断误差在2%左右。
67.检测项目分别是线圈绕制良率、转运断线率、绕线后自然断线率（以完成线圈绕制后不施加外力作用下的断线率）、绕制成品通电检测合格率作为参考指标。
68.结果如下： 2%5%10%20%30%40%50%60%70%线圈良率（%）1001001009593.893.881.356.317.5转运断线率（%）000003.87.511.311.3自然断线率（%）8.817.547.586.395100100100100测试合格率（%）86.388.897.510010093.881.356.315图中可以看到，当切口深度大于40%后（根据以往生产经验来看，综合视检设备的综合数据，尤其是大于45%后），其线圈的成型率已经低于90%，不满足工艺要求，同时其线圈合格率不仅低于线圈成型率，同时形成的线圈因为过度的烧灼影响，形成的部分线圈也较为松散。
69.而切口深度在低于10%的样品中，其自然断线率较低，且拉扯过程也会对形成线圈造成影响，因为测试时的引脚为方口结构，则拉扯时也会因为磨损导致其线材受损，从而影响其良率。
70.数据中可以看到，当切深大于20%之后，其自然断线率较高，符合工艺要求，故选择最佳范围在20%-40%。
71.还值得说明的是，这里的自然断线率是完全没有任何人工或设备进行辅助，在绕线完成后立即松开夹具后查看断线情况。但一般来说，当切口大于10%的切深后，直接移动夹具向外拉扯，漆包线的多余线头能够直接从切口处断开，且不对线圈的成型质量造成破坏性影响。只是自然断开能够更符合工艺要求，且由于线圈是绕制在外部的绕线头11上，自然断开则能够通过其自身重量影响直接下落到引脚上。
72.同时，为了验证双股或多股漆包线的切割条件，单独设置了不同速率增大的实验
条件进行测试，主要针对双股漆包线。实际生产过程中发现，双股漆包线本身在切断时并不能确定其切面方向，则导致烧灼时仅在单根线上形成切口，而另一根独立线体在绕制时无法直接扯断。所以，通过延长通过烧灼时间来确保其具有合适的切深，才能够与单股线保持相同的断线效果。经过测试发现，通过时间增加至1.5-1.8倍时，其断线效果能够与单股线保持相同的断线率，一旦时间增大，容易导致其中切深较大无法形成有效线圈，时间减小也无法获取到有效切深。
73.本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。