音圈补强纸自动粘贴装置的设计

吴悦 王柏钦 王海燕 刘赫威

摘 要：音圈是耳机和喇叭等发音设备的心脏。在音圈的加工过程中，贴补强纸是一项非常重要的加工流程。目前，在国内，贴补强纸仍然采用人工操作，工作效率较低，而且由于人工操作的特性，贴纸位置波动性较大，精度难以保证。因此，实现音圈贴补强纸工艺的自动化显得尤为重要。本文介绍了一种自动化音圈贴纸设备的设计方案。本设计方案结构较为简单，可靠性高，大幅度提高了贴补强纸自动化程度，可大幅提高音圈加工效率。

关键词：音圈;补强纸;自动粘贴

中图分类号：TN643文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）02-0062-03

Abstract： Voice coils are the heart of pronunciation devices such as headphones and speakers. In the processing of voice coils， the application of stickingreinforcing paper is a very important processing flow.At present， in China， sticking reinforcing paper is still manually operated， and the work efficiency is low. Moreover， due to the characteristics of manual operation， the position of the stickers fluctuates greatly and the accuracy is difficult to guarantee.Therefore， it is particularly important to realize the automation of the voice coil paste reinforcement paper process. This paper introduced a design scheme for an automated voice coil sticker device. The design scheme has a simple structure and high reliability， which greatly improves the degree of automation of the patching and strengthening paper， and can greatly improve the voice coil processing efficiency.

Keywords： voice coil;reinforcing paper;automatic sticking

音圈制作过程比较复杂，共有十多个工序。这十多个工序中，除了缠漆包线工序采用自动缠线机，基本达到半自动之外，其他工序还主要采用传统手工方式。例如，贴补强纸工序需要将音圈补强纸粘贴到音圈骨架（塑料薄膜）上。目前，人工操作只能一次粘貼一个音圈，效率比较低，并且由于骨架上粘贴补强纸的位置要求高，逐个操作容易出现偏差，一致性不好[1-2]。人工粘贴结束后，人们需要通过手工将补强纸撕断，容易导致断面不平整，影响后续加工。这种生产方式既费时间和大量的人力，又保证不了贴纸质量[3]。因此，有必要研发设计一种能够快速并且准确高效的音圈贴纸设备，代替人工来进行这一操作。将加补强纸这项工作实现自动化，对于提高音圈的生产效率有重要意义[3-4]。因此，本文设计了一种补强纸自动粘贴装置。

1 补强纸自动粘贴装置基本结构

本音圈贴纸设备如图1所示，包括立柱、转动安装在立柱顶端的补强纸放料盘、层叠缠绕在补强纸放料盘上的补强纸带、设置在补强纸放料盘侧面并用于转送补强纸带的定滑轮组。

贴纸机构部分如图2所示，包括一排沿直线均匀布设的转轴、转轴的驱动机构、设置在转轴上方的同步架、设置在同步架上并与转轴一一对应的抚贴海绵块以及设置在转轴侧面并与转轴一一对应的电动剪;所述转轴用于套设待贴纸的音圈。补强纸沾酒精装置如图3所示，包括不可倒置的酒精瓶、与酒精瓶出口连接并由弹簧片支撑的海绵条、与海绵条末端相对设置的记号笔。

定滑轮组包括至少两个定滑轮，所述定滑轮的轮面设置有与所述补强纸带等宽并用于对补强纸带进行限位的U形槽，相邻两个定滑轮位于补强纸带的相反面，最末两个定滑轮之间的补强纸带为竖直方向。采用上述技术方案所产生的有益效果在于能够对补强纸自动涂布酒精和自动画标记线，并对音圈快速批量地贴补强纸，提高生产效率，节省人力成本。

2 补强纸自动粘贴装置工作过程

首先将套好音圈骨架的治具套在转轴上，然后，舵机和摆臂控制夹紧轮远离最末一个定滑轮，使定滑轮组为补强纸带腾出空间，人工将补强纸带从补强纸放料盘中引出并依次绕在各个定滑轮上，在此过程中，记号笔在补强纸特定位置画线，为焊接锦丝线定位。补强纸单面涂有胶水，被酒精打湿后恢复了黏性，并最终搭在布置好的待贴纸的音圈上。随后，夹紧轮贴紧最末一个定滑轮，对补强纸带进行固定，同步架带动抚贴海绵块下行将补强纸带压紧在音圈上，电动剪启动将补强纸带剪断。取下贴好补强纸带的音圈，即可完成一批音圈的贴纸作业;将下一批音圈套在转轴上，从最末的定滑轮牵拉补强纸带到该批音圈上，接着重复操作，实现一音圈对应一段补强纸带，最后驱动机后带动转轴转动，使音圈转动，在抚贴海绵块的抚平作用下，使补强纸带贴在音圈骨架外壁，同步架带动抚平海绵块上。图1所述海绵条和记号笔位于最末两个定滑轮之间，抚贴海绵块的下表面为与音圈的外表面相匹配的弧形面。转轴之间的间距为音圈骨架横断面周长的1.1～1.3倍，可以在此范围内调整。

最末一个定滑轮侧面设置有一个由舵机和摆臂控制的夹紧轮，最末一个定滑轮轴接棘轮。舵机和摆臂控制夹紧轮远离或者贴紧最末一个定滑轮，远离状态方便布设补强纸带，贴紧状态由于棘轮的作用，最末一个定滑轮不能反向旋转，防止补强纸带回缩，为下一批音圈贴纸做好准备。

3 结论

目前，人工一次只能一次粘贴一个音圈，效率低;在骨架上粘贴补强纸的位置容易出现偏差，一致性不好;人工粘贴结束后需要手工将补强纸撕断，容易导致断面不平整，影响后续加工。本设计采用机械自动化方式为音圈粘贴补强纸，不仅可以提高工作效率，还大幅度提高了音圈质量[4-5]。对比传统的人工方式，音圈贴纸设备既节省了人力，又节省了时间。但是，一旦工序加入机械设备，就会产生一些不安全因素。因此，人们在控制设备安全方面需要开展更深入的研究。

参考文献：

[1]汪月生.音圈直线电机控制技术研究[D].杭州：浙江理工大学，2019.

[2]时光，陈忠华，郭凤仪，等.基于音圈电机的载流磨损实验机载荷控制[J].电工技术学报，2018（9）：2015-2023.

[3]陈忠华，李雪，时光，等.基于音圈电机的波动压力载荷控制研究[J].测控技术，2018（1）：45-50.

[4]谭仲威.基于音圈电机驱动的快刀伺服装置研制[D].广州：广东工业大学，2018.

[5]许泽宇，周之泰，李英姿，等.音圈电机一维运动迟滞补偿教学平台[J].实验室研究与探索，2018（8）：65-68.