CN110064562B - 一种高性能电机铁芯的加工设备及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机制造技术领域,具体涉及一种高性能电机铁芯的加工设备及加工方法,加工设备包括盘卷装置、矫平装置、涂覆测厚装和冲压装置。本发明提供的加工设备中盘卷装置上盘卷的钢带能依靠自身的张力和弹力自动放出,放出后的钢带通过矫平装置进行矫平,变得更加平整,利于后续加工。涂覆测厚装置能够在钢带的上、下表面涂覆涂料且能对钢带的厚度和钢带上涂料的厚度进行检测,并能挤掉钢带上多余涂料和水分。冲压装置能将钢带冲压成一定尺寸的钢片,对钢片进行加热固化,将钢片自动叠放和运出。整个加工设备能够自动化运行,加工效率高,不需要人工,能够节省人力成本,利于实现自动化生产,能够更好的适应现代化加工需求。

Description

一种高性能电机铁芯的加工设备及加工方法
技术领域
本发明涉及电机制造技术领域,具体而言,涉及一种高性能电机铁芯的加工设备及加工方法。
背景技术
钢片是电机生产中最常见的原料,用于叠放在一起通过焊接形成电机铁芯。不同类型和尺寸的电机铁芯由不同大小和形状的钢片制作而成。在制作铁芯的过程中,先需要在钢带上涂覆绝缘层,防止铁芯中的钢片之间导通,避免出现铁芯“失火”的现象。然后,再通过冲压装置将钢带冲压成一定尺寸的钢片,通过人工叠放成不同高度的铁芯,再对铁芯进行干燥固化。最后,再通过焊接形成最终的电机铁芯。
目前,大多数钢带的涂覆设备中无自动控制和探测钢片上涂覆的绝缘层的厚度,只是通过人工目测或者使用卡尺进行简单的测量,这样的观察和测量方式不但测量结果不可靠,而且效率低下、精度低。另外,传统的干燥固化方式是通过工装加压后将铁芯放在烘箱里连续固化1-2小时,固化时间长,叠片层间压力不稳定,效率低。人工叠放钢片不仅劳动强度大、效率低下,而且无法适应大规模流水线生产的需求,更无法适应高精度电机和高性能电机的生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能电机铁芯的加工设备及加工方法,以解决现有技术中铁芯加工过程中存在的生产效率低下、加工精度低、干燥固化时间长、人工叠放钢片劳动强度大、无法适应现代化生产需求的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种高性能电机铁芯的加工设备,包括盘卷有钢带的盘卷装置、用于对钢带进行矫平的矫平装置,还包括用于在钢带上涂覆绝缘层且能进行钢带厚度检测的涂覆测厚装置和用于将钢带冲压成钢片的冲压装置,其中,
所述涂覆测厚装置包括涂覆机架,所述涂覆机架上沿着钢带前进的方向依次设有涂覆组件、测厚组件和挤干组件,所述涂覆组件包括涂覆辊子架、沿着竖直方向对称设于所述涂覆辊子架上的上辊子组和下辊子组以及分别用于为所述上辊子组和所述下辊子组提供涂料的上涂料盒和下涂料盒,所述涂覆辊子架上设有分别用于驱动所述上辊子组和所述下辊子组转动的上传动齿轮组和下传动齿轮组,所述上传动齿轮组与所述下传动齿轮组啮合;
所述冲压装置包括冲压机架和设于所述机架上的高速冲压缸,所述高速冲压缸上设有凸模,所述冲压机架的支撑平台上设有凹模,所述凸模能够在所述高速冲压缸的作用下将钢带从所述凹模冲出,形成钢片,所述支撑平台下面设有用于统计从所述凹模冲出钢片数量的计数装置,所述支撑平台下面绕着所述凹模的周向设有用于对钢片上的涂料进行快速加热和固化的光加热装置,所述支撑平台下方设有滑轨,滑轨沿着钢带前进的方向设置,所述滑轨上设有滑移板,所述滑移板通过滑块设于所述滑轨上,所述滑移板设有能够带着叠放的钢片转动的回转马达,所述回转马达上设有用于叠放钢片的支撑板,所述支撑板通过支撑柱设于所述回转马达上,所述支撑板和所述回转马达之间设有用于探测钢片叠放厚度的厚度探测器,所述支撑板上设有用于限定钢片的限位柱。
可选地,所述上辊子组包括平行设置的上取液辊、上涂层辊和上计量辊,所述下辊子组包括平行设置的下取液辊、下涂层辊和下计量辊,其中,
所述上取液辊部分位于所述上涂料盒内,能够持续从所述上涂料盒内沾取涂料,所述下取液辊部分位于所述下涂料盒内,能够持续从所述下涂料盒内沾取涂料,
所述上涂层辊与所述上取液辊接触,能够将所述上取液辊沾取的涂料涂覆在钢带的上表面,所述下涂层辊与所述下取液辊接触,能够将所述下取液辊沾取的涂料涂覆在钢带的下表面,
所述上计量辊与所述上取液辊接触,用于计量所述上取液辊沾取的涂料涂覆在钢带上表面的涂覆量,所述下计量辊与所述下取液辊接触,用于计量所述下取液辊沾取的涂料涂覆在钢带下表面的涂覆量。
可选地,所述上取液辊、所述上涂层辊和所述上计量辊的转动方向相同,所述下取液辊、下涂层辊和下计量辊的转动方向相同,所述上涂层辊的转动方向与所述下涂层辊的转动方向相反,均逆着钢带前进的方向。
可选地,所述测厚组件包括X射线发射源和X射线探测器,所述X射线发射源设于测厚支架的上部,所述X射线探测器设于所述测厚支架的下部,钢带从所述X射线发射源和所述X射线探测器之间穿过。
可选地,所述挤干组件包括挤干辊子架和平行设于所述挤干辊子架上的挤干辊组,所述挤干辊组包括第一挤干辊、第二挤干辊、第三挤干辊和第四挤干辊,其中,
所述第一挤干辊和所述第四挤干辊位于所述钢带的下方,所述第二挤干辊和所述第三挤干辊位于所述钢带的上方,所述第一挤干辊和所述第二挤干辊之间通过第一挤干辊传动齿轮组实现动力传递,所述第三挤干辊和所述第四挤干辊之间通过第二挤干辊传动齿轮组实现动力传递,所述第一挤干辊传动齿轮组和所述第二挤干辊传动齿轮组之间通过挤干辊传动惰轮实现动力传递。
可选地,所述机架上设有涂覆辊子驱动部,所述涂覆辊子驱动部通过第一传动带与所述上辊子组,或,所述下辊子组连接,所述机架上设有挤干辊驱动部,所述挤干辊驱动部通过第二传动带与所述挤干组件连接,所述涂覆辊子架上设有钢带入口,所述挤干辊子架上设有钢带出口。
可选地,所述支撑平台下面绕着所述凹模的周向设有竖向滑轨,所述竖向滑轨上设有竖向滑块,所述光加热装置设于所述竖向滑块上。
可选地,所述光加热装置为红外激光加热装置。
本发明还提供了一种高性能电机铁芯的加工方法,包括如下步骤:
a,通过涂覆组件将涂料涂敷在钢带的上表面和下表面;
b,通过测厚组件对涂覆有涂料的钢带厚度和钢带上的涂料厚度进行检测;
c,通过挤干组件挤掉钢带上多余的涂料和涂料中的水分,并对涂覆有涂料的钢带进行干燥和固化;
d,高速冲压缸对涂覆有涂料的钢带进行冲压,形成钢片,钢片落入、叠放在支撑板上;
e,计数装置统计从凹模冲出的钢片数量;
f,在常压下,光加热装置对放置好的钢片进行快速加热和固化,加热温度在200~240℃之间,加热时间为30-50s;
g,回转马达根据计数装置统计的钢片数量和厚度探测器探测的钢片叠放高度带着叠放的钢片转动;
h,在钢片叠放到要求的高度时,通过滑移板将在支撑板上叠放好和加热好的钢片从冲压机架下运出;
i,对运出后叠放好和加热好的钢片进行焊接,形成铁芯,或者,
对运出后叠放好和加热好的钢片进行加热和加压,在压力为0.3-3MPa、温度在200~ 300℃条件下进行10~200秒的热压,使每片钢片相互粘接,形成铁芯。
可选地,光加热装置为红外激光加热装置。
如上,应用本发明的技术方案,本发明提供的一种高性能电机铁芯的加工设备通过组合使用盘卷装置、矫平装置、涂覆测厚装和冲压装置,盘卷装置上盘卷的钢带能依靠自身的张力和弹力自动放出,放出后的钢带通过矫平装置进行矫平,使得钢带更加平整,利于后续的加工。矫平后的钢带进入涂覆测厚装置,涂覆测厚装置能够在钢带的上、下表面涂覆绝缘层且能对钢带的厚度和钢带上涂料的厚度进行检测,并能够挤掉钢带上多余的涂料和水分。冲压装置不仅能将钢带冲压成一定尺寸的钢片,还能对钢片进行加热固化,并能够将钢片自动叠放和运出。整个加工设备能够自动化运行,加工效率高,不需要人工,能够节省人力成本,利于实现自动化生产,能够更好的适应现代化加工需求。
进一步地,本发明中的涂覆测厚装置通过使用由取液辊、涂层辊和计量辊组成的上辊子组和下辊子组在钢带的上表面和下表面进行逆向涂覆,可以得到厚度均匀的绝缘层,实现更好的涂覆效果。通过使用测厚组件,能够快速高效的测量出钢带的厚度和钢带表面的涂料的厚度,测量精度高,测量速度快,不仅能够很好的满足流水线生产的需求和高精度、高性能电机的生产需求,还能够节省人力,减少人工成本。挤干组件中的各挤干辊在转动过程中,会对钢带的表面形成挤压力,不仅能够使得涂层更加均匀,同时还可以挤掉多余的涂料和涂层中的水分,使得钢带表面的涂料能够及时干燥和固化,便于后续加工。
进一步地,本发明中的冲压装置通过组合使用计数装置、光加热装置和回转马达,不仅能够使得冲压后的钢片自动叠放,提高生产效率,而且光加热装置能够及时地对钢片进行快速加热干燥及固化,确保钢片上的涂料能够及时的固化和干燥,避免在叠放过程中和后续加压焊接过程中出现绝缘层或者胶层软化溢出的问题,计数装置和回转马达组合应用使得厚度不均的钢片之间互相弥补,提高了铁芯的高度精度和平整度,减少钢带同板差的不利影响,确保同一类型的铁芯厚度一致,保证铁芯性能的一致性。
根据上述实施例可以知道,本发明提供的一种高性能电机铁芯的加工方法通过使用上述实施例中的加工设备能够大大缩短铁芯的加工时间,提高铁芯的加工效率。其中,使用红外激光加热装置对钢片表面的涂料进行加热和固化,大大缩短了钢片的加热固化时间,在连续化生产过程中效率提升明显。
为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例并结合附图详细说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备的结构布局示意图;
图2示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中涂覆测厚装置的立体结构图;
图3示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中涂覆测厚装置的结构剖视图;
图4示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中涂覆测厚装置的局部结构图;
图5示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中涂覆测厚装置的局部结构图;
图6示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中冲压装置的立体结构图;
图7示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中冲压装置的局部结构图;
图8示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中冲压装置的局部结构图;
图9示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工设备中冲压装置的局部结构图;
图10示出了本发明的一种高性能电机铁芯的加工方法的流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本发明的重点,有些具体细节将在描述中被省略。
参见图1-9所示,根据本发明的实施例,提供了一种高性能电机铁芯的加工设备00,包括盘卷有钢带03的盘卷装置01、用于对钢带03进行矫平的矫平装置02,还包括用于在钢带03上涂覆绝缘层且能进行钢带03厚度检测的涂覆测厚装置1和用于将钢带03冲压成钢片04的冲压装置5。
也就是说,高性能电机铁芯的加工设备00包括盘卷装置01、矫平装置02、涂覆测厚装置1和冲压装置5,其中,盘卷装置01上盘卷有钢带03,且能依靠钢带03自身的张力和弹力自动的将钢带03放出,放出后的钢带03进入矫平装置02,通过矫平装置02对钢带03进行矫平,使得钢带03更加平整,利于后续的加工。矫平后的钢带03进入涂覆测厚装置1,涂覆测厚装置1能够在钢带03的上表面和下表面涂覆绝缘层且能对钢带03的厚度和钢带03上涂料S的厚度进行检测,并能够挤掉钢带03上多余的涂料和水分,挤干钢带03。涂覆后的钢带03进入冲压装置5,通过冲压装置5将钢带03冲压成一定尺寸的钢片04,且能够对钢片04进行加热固化,并能够将钢片04自动叠放和运出。整个加工设备能够自动化运行,加工效率高,不需要人工,能够节省人力成本,利于实现自动化生产,能够更好的适应现代化加工需求。
具体的,参见图2-5所示,在本发明中,涂覆测厚装置1包括涂覆机架10,所述涂覆机架10上沿着钢带03前进的方向V依次设有涂覆组件2、测厚组件3和挤干组件4,所述涂覆组件2包括涂覆辊子架20、沿着竖直方向对称设于所述涂覆辊子架20上的上辊子组23和下辊子组24以及分别用于为所述上辊子组23和所述下辊子组24提供涂料的上涂料盒21和下涂料盒22,所述涂覆辊子架20上设有分别用于驱动所述上辊子组23和所述下辊子组24转动的上传动齿轮组25和下传动齿轮组26,所述上传动齿轮组25与所述下传动齿轮组26啮合。
也就是说,在本实施例中,涂覆测厚装置1主要由涂覆机架10、涂覆组件2、测厚组件3和挤干组件4组成,其中,涂覆组件2、测厚组件3和挤干组件4沿着钢带03前进的方向V依次设于机架10上。涂覆组件2用于为钢带03的上下表面涂覆涂料S,使得钢带 03表面形成保护膜,测厚组件3用于检测钢带03的厚度和钢带03表面涂覆的涂料S的厚度,挤干组件4用于挤掉钢带03表面多余的涂料S和水分,使得钢带03的表面尽快干燥和固化。
进一步地,参见图2-5所示,在本发明中,涂覆组件2包括涂覆辊子架20、沿着竖直方向对称设于所述涂覆辊子架20上的上辊子组23和下辊子组24以及分别用于为所述上辊子组23和所述下辊子组24提供涂料的上涂料盒21和下涂料盒22,所述涂覆辊子架20 上设有分别用于驱动所述上辊子组23和所述下辊子组24转动的上传动齿轮组25和下传动齿轮组26,所述上传动齿轮组25与所述下传动齿轮组26啮合。
具体的,参见图2-5所示,在本实施例中,上辊子组23包括平行设置的上取液辊230、上涂层辊231和上计量辊232,所述下辊子组24包括平行设置的下取液辊240、下涂层辊241和下计量辊242,上辊子组23和下辊子组24均垂直于钢带03前进的方向V在水平面内设置于涂覆辊子架20上,在竖直方向上,上辊子组23和下辊子组24以钢带03中心所在的水平面对称设置,能够确保上涂层辊231和下涂层辊241均匀稳定的将涂料S涂覆在钢带03的上表面和下表面。
其中,所述上取液辊230部分位于所述上涂料盒21内,能够持续从所述上涂料盒21内沾取涂料,所述下取液辊240部分位于所述下涂料盒22内,能够持续从所述下涂料盒 22内沾取涂料。上涂料盒21设于涂覆辊子架20的上部,用于为上辊子组23提供涂料,下涂料盒22设于涂覆辊子架20的下部,用于为下辊子组24提供涂料,上取液辊230的部分辊子面位于所述上涂料盒21内,能够持续从所述上涂料盒21内沾取涂料,下取液辊 240的部分辊子面位于所述下涂料盒22内,能够持续从所述下涂料盒22内沾取涂料。
同时,参见图2-5所示,在本实施例中,上涂层辊231与所述上取液辊230接触,能够将所述上取液辊230沾取的涂料S涂覆在钢带03的上表面,所述下涂层辊241与所述下取液辊240接触,能够将所述下取液辊240沾取的涂料S涂覆在钢带03的下表面。
参见图3并结合图2-5所示,所述上取液辊230、所述上涂层辊231和所述上计量辊232的转动方向相同,所述下取液辊240、下涂层辊241和下计量辊242的转动方向相同,所述上涂层辊231的转动方向与所述下涂层辊241的转动方向相反,均逆着钢带03前进的方向V。上涂层辊231和下涂层辊241均逆着钢带03前进的方向V将涂料S涂敷在钢带03的上表面和下表面,逆向涂覆能够得到厚度均匀的绝缘层,实现更好的涂覆效果。
另外,参见图2-5所示,在本实施例中,上计量辊232与所述上取液辊230接触,用于计量所述上取液辊230沾取的涂料涂覆在钢带03上表面的涂覆量,所述下计量辊242 与所述下取液辊240接触,用于计量所述下取液辊240沾取的涂料涂覆在钢带03下表面的涂覆量。
为了实时监测钢带03的厚度和钢带03表面涂覆的涂料厚度,参见图1-3所示,在本发明中,在涂覆组件2和挤干组件4之间设有测厚组件3,所述测厚组件3包括X射线发射源31和X射线探测器32,所述X射线发射源31设于测厚支架30的上部,所述X射线探测器32设于所述测厚支架30的下部,钢带03从所述X射线发射源31和所述X射线探测器32之间穿过。
具体的,参见图2-5所示,在本实施例中,测厚组件3为X射线测厚装置,包括X射线发射源31和X射线探测器32。X射线发射源31设于测厚支架30的上部,所述X射线探测器32设于所述测厚支架30的下部,钢带03从所述X射线发射源31和所述X射线探测器32之间穿过。
在测量过程中,当X射线发射源31发出的X射线穿过钢带03时,X射线的强度会衰减,通过X射线探测器32探测衰减后的X射线强度,并将衰减后的X射线强度与X射线发射源31发出的初始X射线强度作对比,就可以判断出X射线穿过的物体厚度。因为,钢带03和钢带03表面的涂料S的性质不同,因此,X射线探测器32会探测到不同的衰减频谱,并形成相关的图形报表,进而能够可靠准确的判断出钢带03的厚度和钢带03表面的涂料S的厚度。当钢带03和钢带03表面的涂料S的厚度出现异常时,测厚组件3能够发出警报,提醒工作人员进行检查。
本实施例中的测厚组件的测量范围为0.1μm~500mm,最高精度为±0.5%,能够快速高效的测量出钢带的厚度和钢带表面的涂层厚度,测量精度高,测量速度快,不仅能够很好的满足流水线生产的需求和高精度、高性能电机的生产需求,还能够节省人力,减少人工成本。
进一步地,为了使得涂敷在钢带表面的涂料能够及时干燥和固化,使得涂层更加均匀,参见图2-4所示,在本实施例中,在进行测厚后,钢带03会经过挤干组件4。
具体的,参见图2-4所示,在本实施例中,挤干组件4包括挤干辊子架40和平行设于所述挤干辊子架40上的挤干辊组41,所述挤干辊组41包括第一挤干辊410、第二挤干辊411、第三挤干辊412和第四挤干辊413。
其中,所述第一挤干辊410和所述第四挤干辊413位于所述钢带03的下方,所述第二挤干辊411和所述第三挤干辊412位于所述钢带03的上方,所述第一挤干辊410和所述第二挤干辊411之间通过第一挤干辊传动齿轮组42实现动力传递,所述第三挤干辊412 和所述第四挤干辊413之间通过第二挤干辊传动齿轮组43实现动力传递,所述第一挤干辊传动齿轮组42和所述第二挤干辊传动齿轮组43之间通过挤干辊传动惰轮44实现动力传递。
参见图2并结合图3所示,当第一挤干辊410顺时针转动时,会通过第一挤干辊传动齿轮组42带动第二挤干辊411逆时针转动,第一挤干辊传动齿轮组42能够通过挤干辊传动惰轮44带动第二挤干辊传动齿轮组43,使得第三挤干辊412逆时针转动和所述第四挤干辊413顺时针转动。各挤干辊在转动过程中,会对钢带03的表面形成挤压力,不仅能够使得涂层更加均匀,同时还可以挤掉多余的涂料和涂层中的水分,使得钢带03表面的涂料能够及时干燥和固化,便于后续加工。
参见图2所示,在本实施例中,所述机架10上设有涂覆辊子驱动部11,所述涂覆辊子驱动部11通过第一传动带12与所述上辊子组23,或,所述下辊子组24连接。所述机架10上设有挤干辊驱动部13,所述挤干辊驱动部13通过第二传动带14与所述挤干组件 4连接。所述涂覆辊子架20上设有钢带03入口27,所述挤干辊子架40上设有钢带03出口25。
参见图2并结合图5所示,在本发明中,所述涂覆辊子架20上设有分别用于驱动所述上辊子组23和所述下辊子组24转动的上传动齿轮组25和下传动齿轮组26,所述上传动齿轮组25与所述下传动齿轮组26啮合。涂覆辊子驱动部11通过第一传动带12可以与上传动齿轮组25连接,也可以与下传动齿轮组26,只要能够将动力传递给上辊子组23或者下辊子组24即可,本发明对此不做限定。
具体的,参见图5并结合图2-3所示,在本实施例中,上传动齿轮组25包括设于上取液辊230一端的上取液驱动齿轮250、设于上涂层辊231一端的上涂层驱动齿轮251和设于上计量辊232一端的上计量驱动齿轮252,上取液驱动齿轮250、上涂层驱动齿轮251 和上计量驱动齿轮252均不接触,三者之间通过一上传动惰轮253传递动力。通过上传动惰轮253,能够保证上取液驱动齿轮250、上涂层驱动齿轮251和上计量驱动齿轮252的旋转方向相同,进而保证了上取液辊230、上涂层辊231和上计量辊232的转动方向相同。
进一步地,下传动齿轮组26包括设于下取液辊240一端的下取液驱动齿轮260、设于下涂层辊241一端的下涂层驱动齿轮261和设于下计量辊242一端的下计量驱动齿轮262,下取液驱动齿轮260、下涂层驱动齿轮261和下计量驱动齿轮262均不接触,三者之间通过一下传动惰轮263传递动力。通过下传动惰轮263,能够保证下取液驱动齿轮260、下涂层驱动齿轮261和下计量驱动齿轮262的旋转方向相同,进而保证了下取液辊240、下涂层辊241和下计量辊242的转动方向相同。
另外,参见图5并结合图3所示,在本实施例中,上涂层驱动齿轮251与下涂层驱动齿轮261相啮合,不仅能够实现上传动齿轮组25和下传动齿轮组26之间的动力传递,还确保了上涂层辊231和下涂层辊241之间转动方向相反,实现同步逆向的将涂料涂敷在钢带03的上表面和下表面。
参见图6-9所示,在本发明中,冲压装置5包括冲压机架50和设于所述冲压机架50上的高速冲压缸500,所述高速冲压缸500上设有凸模505,所述冲压机架50的支撑平台 506上设有凹模507,所述凸模505能够在所述高速冲压缸500的作用下将钢带03从所述凹模507冲出,形成钢片04。
也就是说,在加工过程中,钢带03沿着前进方向V从冲压机架上的凸模505和凹模507之间经过,高速冲压缸500带着凸模505将钢带03从所述凹模507冲出,形成钢片 04,并使得钢片04从凹模507中下落。由于不同类型和不同尺寸的电机铁芯由不同大小和形状的钢片04制作而成,所以加工不同钢片04的凸模505和凹模507也不尽相同,本发明对于凸模505和凹模507的具体形状不做限定,可以根据实际需要进行合理的选择。参见图5所示,在本实施例中,凸模505为圆形冲头,凹模507为圆形模孔,能够冲压出用于制作圆形铁芯的钢片04。
进一步地,参见图6-7所示,所述支撑平台506下面设有用于统计从所述凹模507冲出钢片04数量的计数装置508,所述支撑平台506下面绕着所述凹模507的周向设有用于对钢片04进行快速加热和固化的光加热装置507。在本实施例中,计数装置508为光电探测计数装置,光加热装置507为红外激光加热装置。在其他实施例中,计数装置和光加热装置还可以为其他类型,本发明对此不做限定,可以根据实际需要进行选择。
在加工过程中,钢片04从凹模507中下落,经过计数装置508时,计数装置508会进行实时统计,当统计的钢片04数量足够制作一个定子铁芯时,高速冲压缸500停止冲压动作,进行下一步工作。在钢片04下落的过程中和下落完成后,光加热装置507会及时地对钢片04进行快速加热干燥及固化,确保钢片04上的绝缘层或者胶层能够及时的固化,避免在叠放过程中和后续加压焊接过程中出现绝缘层或者胶层软化溢出的问题,保证钢片04层间压力稳定。
为了适应不同高度的钢片04叠放,确保每个叠放的钢片04都能进行干燥和固化,参见图6-7所示,在本实施例中,所述支撑平台506下面绕着所述凹模507的周向设有竖向滑轨505,所述竖向滑轨505上设有竖向滑块506,所述光加热装置507设于所述竖向滑块506上。当竖向滑块506在竖向滑轨505上运动时,能够带着光加热装置507一起运动,使得光加热装置507能够上升或者下降到合适的位置,保证光加热装置507处在较好的干燥和固化的位置。
另外,参见图6-9所示,在本实施例中,支撑平台506下方设有滑轨6,滑轨6沿着物料前进的方向V设置,所述滑轨6上设有滑移板60,所述滑移60板通过滑块65设于所述滑轨6上,所述滑移板60设有能够带着叠放的钢片04转动的回转马达7,所述回转马达7上设有用于叠放钢片04的支撑板75,所述支撑板75通过支撑柱70设于所述回转马达7上,所述支撑板75和所述回转马达7之间设有用于探测钢片04叠放厚度的厚度探测器8,所述支撑板75上设有用于限定钢片04的限位柱76。在本实施例中,所述厚度探测器8为激光测厚装置。在其他实施例中,厚度探测器还可以为其他类型,本发明对此不做限定,可以根据实际需要进行选择。
由于每个钢片04的厚度不可能完全均匀,因此在叠放钢片04的过程中会使得铁芯出现薄厚不均的现象。为了解决该问题,参见图6-9所示,在本实施例中,支撑板75上设有回转马达7,用于叠放钢片04的支撑板75设置在回转马达7上。每冲压出一片钢片04后,回转马达7转动一个角度,使得厚度不均的钢片04之间互相弥补,提高了铁芯的高度精度和平整度,减少钢带03同板差的不利影响,确保同一类型的铁芯厚度一致,保证铁芯性能的一致性。
另外,在整个冲压加工过程中,厚度探测器8会对叠放的钢片04厚度进行实时探测,计数装置508也会对钢片04的数量进行实时计量,并根据叠放钢片04的实时数量和厚度对叠片的钢片04进行自动智能调整,确保同一类型的定子铁芯厚度一致。当一个定子铁芯的钢片04叠放完成后,滑块65会沿着滑轨6带着滑移板60从支撑平台506下方滑出,便于将叠放完成的定子铁芯从支撑板75上取出,利于流水线生产,便于实现自动化生产。
参见图10并结合图1-9所示,本发明还提供了一种高性能电机铁芯的加工方法,包括如下步骤:
a,通过涂覆组件2将涂料涂敷在钢带03的上表面和下表面;
b,通过测厚组件3对涂覆有涂料S的钢带03厚度和钢带03上的涂料S厚度进行检测;
c,通过挤干组件4挤掉钢带03上多余的涂料S和涂料S中的水分,并对涂覆有涂料S的钢带03进行干燥和固化;
d,高速冲压缸500对涂覆有涂料S的钢带03进行冲压,形成钢片04,钢片04落入、叠放在支撑板75上;
e,计数装置508统计从凹模503冲出的钢片04数量;
f,在常压下,光加热装置507对放置好的钢片04进行快速加热和固化,加热温度在200~240℃之间,加热时间为30-50s;
g,回转马达7根据计数装置508统计的钢片04数量和厚度探测器8探测的钢片04叠放高度带着叠放的钢片04转动;
h,在钢片04叠放到要求的高度时,通过滑移板60将在支撑板75上叠放好和加热好的钢片04从冲压机架50下运出;
i,对运出后叠放好和加热好的钢片04进行焊接,形成铁芯,或者,
对运出后叠放好和加热好的钢片04进行加热和加压,在压力为0.3-3MPa、温度在200~ 300℃条件下进行10~200秒的热压,使每片钢片04相互粘接,形成铁芯。
在本实施例中,光加热装置507为红外激光加热装置。
根据上述实施例可以知道,本发明提供的一种高性能电机铁芯的加工设备通过组合使用盘卷装置、矫平装置、涂覆测厚装和冲压装置,盘卷装置上盘卷的钢带能依靠自身的张力和弹力自动放出,放出后的钢带通过矫平装置进行矫平,使得钢带更加平整,利于后续的加工。矫平后的钢带进入涂覆测厚装置,涂覆测厚装置能够在钢带的上、下表面涂覆绝缘层且能对钢带的厚度和钢带上涂料的厚度进行检测,并能够挤掉钢带上多余的涂料和水分。冲压装置不仅能将钢带冲压成一定尺寸的钢片,还能对钢片进行加热固化,并能够将钢片自动叠放和运出。整个加工设备能够自动化运行,加工效率高,不需要人工,能够节省人力成本,利于实现自动化生产,能够更好的适应现代化加工需求。
进一步地,本发明中的涂覆测厚装置通过使用由取液辊、涂层辊和计量辊组成的上辊子组和下辊子组在钢带的上表面和下表面进行逆向涂覆,可以得到厚度均匀的绝缘层,实现更好的涂覆效果。通过使用测厚组件,能够快速高效的测量出钢带的厚度和钢带表面的涂料的厚度,测量精度高,测量速度快,不仅能够很好的满足流水线生产的需求和高精度、高性能电机的生产需求,还能够节省人力,减少人工成本。挤干组件中的各挤干辊在转动过程中,会对钢带的表面形成挤压力,不仅能够使得涂层更加均匀,同时还可以挤掉多余的涂料和涂层中的水分,使得钢带表面的涂料能够及时干燥和固化,便于后续加工。
进一步地,本发明中的冲压装置通过组合使用计数装置、光加热装置和回转马达,不仅能够使得冲压后的钢片自动叠放,提高生产效率,而且光加热装置能够及时地对钢片进行快速加热干燥及固化,确保钢片上的涂料能够及时的固化和干燥,避免在叠放过程中和后续加压焊接过程中出现绝缘层或者胶层软化溢出的问题,计数装置和回转马达组合应用使得厚度不均的钢片之间互相弥补,提高了铁芯的高度精度和平整度,减少钢带同板差的不利影响,确保同一类型的铁芯厚度一致,保证铁芯性能的一致性。
根据上述实施例可以知道,本发明提供的一种高性能电机铁芯的加工方法通过使用上述实施例中的加工设备能够大大缩短铁芯的加工时间,提高铁芯的加工效率。其中,使用红外激光加热装置对钢片表面的涂料进行加热和固化,大大缩短了钢片的加热固化时间,在连续化生产过程中效率提升明显。
综上所述,本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种高性能电机铁芯的加工设备,包括盘卷有钢带的盘卷装置、用于对钢带进行矫平的矫平装置,其特征在于,还包括用于在钢带上涂覆绝缘层且能进行钢带厚度检测的涂覆测厚装置和用于将钢带冲压成钢片的冲压装置,其中,
所述涂覆测厚装置包括涂覆机架,所述涂覆机架上沿着钢带前进的方向依次设有涂覆组件、测厚组件和挤干组件,所述涂覆组件包括涂覆辊子架、沿着竖直方向对称设于所述涂覆辊子架上的上辊子组和下辊子组以及分别用于为所述上辊子组和所述下辊子组提供涂料的上涂料盒和下涂料盒,所述涂覆辊子架上设有分别用于驱动所述上辊子组和所述下辊子组转动的上传动齿轮组和下传动齿轮组,所述上传动齿轮组与所述下传动齿轮组啮合;
所述冲压装置包括冲压机架和设于所述机架上的高速冲压缸,所述高速冲压缸上设有凸模,所述冲压机架的支撑平台上设有凹模,所述凸模能够在所述高速冲压缸的作用下将钢带从所述凹模冲出,形成钢片,所述支撑平台下面设有用于统计从所述凹模冲出钢片数量的计数装置,所述支撑平台下面绕着所述凹模的周向设有用于对钢片上的涂料进行快速加热和固化的光加热装置,所述支撑平台下方设有滑轨,滑轨沿着钢带前进的方向设置,所述滑轨上设有滑移板,所述滑移板通过滑块设于所述滑轨上,所述滑移板设有能够带着叠放的钢片转动的回转马达,所述回转马达上设有用于叠放钢片的支撑板,所述支撑板通过支撑柱设于所述回转马达上,所述支撑板和所述回转马达之间设有用于探测钢片叠放厚度的厚度探测器,所述支撑板上设有用于限定钢片的限位柱;
所述测厚组件用于检测钢带的厚度和钢带表面涂覆的涂料的厚度,所述测厚组件包括X射线发射源和X射线探测器,所述X射线发射源设于测厚支架的上部,所述X射线探测器设于所述测厚支架的下部,钢带从所述X射线发射源和所述X射线探测器之间穿过;
所述挤干组件用于挤掉钢带表面多余的涂料和水分,使得钢带的表面尽快干燥和固化,所述挤干组件包括挤干辊子架和平行设于所述挤干辊子架上的挤干辊组,所述挤干辊组包括第一挤干辊、第二挤干辊、第三挤干辊和第四挤干辊。
2.如权利要求1所述的高性能电机铁芯的加工设备,其特征在于,所述上辊子组包括平行设置的上取液辊、上涂层辊和上计量辊,所述下辊子组包括平行设置的下取液辊、下涂层辊和下计量辊,其中,
所述上取液辊部分位于所述上涂料盒内,能够持续从所述上涂料盒内沾取涂料,所述下取液辊部分位于所述下涂料盒内,能够持续从所述下涂料盒内沾取涂料,
所述上涂层辊与所述上取液辊接触,能够将所述上取液辊沾取的涂料涂覆在钢带的上表面,所述下涂层辊与所述下取液辊接触,能够将所述下取液辊沾取的涂料涂覆在钢带的下表面,
所述上计量辊与所述上取液辊接触,用于计量所述上取液辊沾取的涂料涂覆在钢带上表面的涂覆量,所述下计量辊与所述下取液辊接触,用于计量所述下取液辊沾取的涂料涂覆在钢带下表面的涂覆量。
3.如权利要求2所述的高性能电机铁芯的加工设备,其特征在于,所述上取液辊、所述上涂层辊和所述上计量辊的转动方向相同,所述下取液辊、下涂层辊和下计量辊的转动方向相同,所述上涂层辊的转动方向与所述下涂层辊的转动方向相反,均逆着钢带前进的方向。
4.如权利要求1所述的高性能电机铁芯的加工设备,其特征在于,所述第一挤干辊和所述第四挤干辊位于所述钢带的下方,所述第二挤干辊和所述第三挤干辊位于所述钢带的上方,所述第一挤干辊和所述第二挤干辊之间通过第一挤干辊传动齿轮组实现动力传递,所述第三挤干辊和所述第四挤干辊之间通过第二挤干辊传动齿轮组实现动力传递,所述第一挤干辊传动齿轮组和所述第二挤干辊传动齿轮组之间通过挤干辊传动惰轮实现动力传递。
5.如权利要求1所述的高性能电机铁芯的加工设备,其特征在于,所述机架上设有涂覆辊子驱动部,所述涂覆辊子驱动部通过第一传动带与所述上辊子组或所述下辊子组连接,所述机架上设有挤干辊驱动部,所述挤干辊驱动部通过第二传动带与所述挤干组件连接,所述涂覆辊子架上设有钢带入口,所述挤干辊子架上设有钢带出口。
6.如权利要求1所述的高性能电机铁芯的加工设备,其特征在于,所述支撑平台下面绕着所述凹模的周向设有竖向滑轨,所述竖向滑轨上设有竖向滑块,所述光加热装置设于所述竖向滑块上。
7.如权利要求1所述的高性能电机铁芯的加工设备,其特征在于,所述光加热装置为红外激光加热装置。
8.一种高性能电机铁芯的加工方法,其特征在于,使用权利要求1-7中任意一项所述的高性能电机铁芯的加工设备对钢带进行加工,包括如下步骤:
a,通过涂覆组件将涂料涂敷在钢带的上表面和下表面;
b,通过测厚组件对涂覆有涂料的钢带厚度和钢带上的涂料厚度进行检测;
c,通过挤干组件挤掉钢带上多余的涂料和涂料中的水分,并对涂覆有涂料的钢带进行干燥和固化;
d,高速冲压缸对涂覆有涂料的钢带进行冲压,形成钢片,钢片落入、叠放在支撑板上;
e,计数装置统计从凹模冲出的钢片数量;
f,在常压下,光加热装置对放置好的钢片进行快速加热和固化,加热温度在200~240℃之间,加热时间为30-50s;
g,回转马达根据计数装置统计的钢片数量和厚度探测器探测的钢片叠放高度带着叠放的钢片转动;
h,在钢片叠放到要求的高度时,通过滑移板将在支撑板上叠放好和加热好的钢片从冲压机架下运出;
i,对运出后叠放好和加热好的钢片进行焊接,形成铁芯,或者,
对运出后叠放好和加热好的钢片进行加热和加压,在压力为0.3-3MPa、温度在200~300℃条件下进行10~200秒的热压,使每片钢片相互粘接,形成铁芯。
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