CN113290499B - 一种磁芯研磨机和磁芯气隙研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利属于磁芯生产技术领域，具体涉及一种磁芯研磨机和磁芯气隙研磨方法，所述磁芯研磨机包括研磨轮X向移动装置、研磨轮Y向移动装置和研磨轮Z向移动装置，所述研磨轮Y向移动装置包括Y向定位装置(5)，所述研磨轮Z向移动装置包括Z向定位装置(9)；相比现有技术，本发明的磁芯研磨机(1)研磨轮可以沿着Y向移动，从而实现对磁芯中柱或边柱的研磨，所以本发明的磁芯研磨机既可以进行磁芯双气隙加工，也可以进行磁芯单气隙加工；(2)研磨轮Z向移动装置中采用电动缸二，不但可以对研磨轮底端位置进行调整，而且能够实现精准控制，保证磁芯开气隙的精度；(3)既可用于E型磁芯开气隙，也可用于其他形状的磁芯开气隙。

Description

一种磁芯研磨机和磁芯气隙研磨方法
技术领域
本发明专利属于磁芯生产技术领域，具体涉及一种磁芯研磨机和磁芯气隙研磨方法。
背景技术
磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。例如，锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体是典型的磁芯体材料。锰-锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度的特点，且具有较低损耗的特性。镍-锌铁氧体具有极高的阻抗率、不到几百的低磁导率等特性。铁氧体磁芯用于各种电子设备的线圈和变压器中。
为了能提高磁芯组件的磁饱和度，更好的控制电感量，延长使用寿命等，需要开发具有双气隙的磁芯。申请号CN200920121825.3实用新型提供一种磨磁芯用双气隙磨头通过式磨床，包括主轴砂轮、设在主轴砂轮前方的第一气隙砂轮，所述主轴砂轮后方设有第二气隙砂轮。能够一次性通过即可将E型磁芯的气隙加工完成，节约时间和成本，保证E型磁芯的产品性能。
但是上述实用新型中的第一气隙砂轮和第二气隙砂轮的直径和圆形位置固定，只能加工E型磁芯的一种气隙，而不能根据设计要求加工其他形式的气隙；由于第二气隙砂轮的底端位置固定，所以当气隙加工量变化时无法进行调整；上述实用新型只适用于E型磁芯气隙加工。
发明内容
本发明针对上述磨床磁芯气隙加工灵活性差、适应性不强的问题，提供了一种磁芯研磨机和磁芯气隙研磨方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种磁芯研磨机，包括工作台、研磨电机和研磨轮，所述研磨轮安装在研磨电机输出轴上且所述研磨轮的中心线水平，所述工作台上表面安装有磁芯夹紧装置，
所述磁芯研磨机包括研磨轮X向移动装置、研磨轮Y向移动装置和研磨轮Z向移动装置，所述研磨轮Y向移动装置包括Y向定位装置，所述研磨轮Z向移动装置包括Z向定位装置。
作为优选，所述研磨轮Y向移动装置包括安装架，所述安装架包括上板、下板和多个竖板，所述上板和下板水平设置，多个所述竖板固定连接在上板和下板之间；所述安装架的下板的上表面开设有Y向滑槽，所述Y向滑槽内滑动连接有滑块；所述滑块的上表面水平安装研磨电机，且所述研磨电机的输出轴平行于Y向；所述Y向定位装置与研磨电机远离研磨轮的端部固定连接。
作为优选，所述Y向定位装置为电动缸一，所述电动缸一的活塞杆端部与研磨电机远离研磨轮的端部固定连接。
作为优选，所述Z向定位装置为电动缸二，所述电动缸二的活塞杆竖直向下，且所述电动缸二的活塞杆端部与安装架上板的上表面固定连接。
作为优选，所述研磨轮X向移动装置包括滚珠丝杠传动副、轴承座和电机一，所述滚珠丝杠传动副包括丝杠和滚珠滑块，所述丝杠的长度方向平行于X向，所述丝杠长度方向的两端分别安装于轴承座内，所述丝杠长度方向一端与电机一驱动连接；所述滚珠滑块的下表面与Z向定位装置的上端固定连接。
作为优选，所述磁芯研磨机还包括两个立柱，两个所述立柱分别处于研磨轮X向移动装置的轴承座下方。
作为优选，所述磁芯夹紧装置包括两个相对的气缸，两个所述气缸的轴线均平行于X向，两个所述气缸的活塞杆端部均安装有夹紧板。
作为优选，所述电动缸一和电动缸二均包括伺服电机、编码器、电动缸体和传动装置。
基于权利要求所述的磁芯研磨机的一种磁芯气隙研磨方法，包括以下步骤：
步骤一 松开工作台上表面上的磁芯夹紧装置，将多个磁芯 沿着X方向排列整齐然后利用磁芯夹紧装置夹紧，单个磁芯的长度方向平行于Y向；
步骤二 启动研磨轮X向移动装置中的电机一，电机一带动丝杠转动，滚珠滑块沿着X向直线移动，并带动下方的研磨轮Y向移动装置和研磨轮Z向移动装置沿着X向直线移动，直至滚珠滑块移动至丝杠长度方向端部，电机一停转；
步骤三 启动Y向定位装置，Y向定位装置带动研磨电机、滑块和研磨轮沿着Y向直线移动,直至研磨轮的水平投影与磁芯中柱处于一条直线上；
步骤四 根据研磨后磁芯中柱的高度，利用Z向定位装置调整研磨轮的高度，直至研磨轮的下端到工作台上表面的距离等于研磨后磁芯中柱的高度；
步骤五 启动研磨电机和电机一，研磨轮研磨磁芯的中柱，同时研磨轮沿着X向直线移动，直至完成对沿着X向排列的多个磁芯中柱的研磨；
步骤六 启动Y向定位装置，Y向定位装置带动研磨电机、滑块和研磨轮沿着Y向直线移动,直至研磨轮的水平投影与磁芯一侧边柱处于一条直线上；
步骤七 根据研磨后磁芯边柱的高度，利用Z向定位装置调整研磨轮的高度，直至研磨轮的下端到工作台上表面的距离等于研磨后磁芯边柱的高度；
步骤八 启动研磨电机和电机一，研磨轮研磨磁芯的边柱，同时研磨轮沿着X向直线移动，直至完成对沿着X向排列的多个磁芯边柱的研磨；启动Z向定位装置，研磨轮上移，松开磁芯夹紧装置取走研磨好的磁芯，准备下一轮磁芯气隙研磨。
作为优选，所述步骤四和步骤五重复一次，通过两道次研磨将中柱气隙加工到位。
相比现有技术，本发明磁芯研磨机，(1)研磨轮可以沿着Y向移动，从而实现对磁芯中柱或边柱的研磨，所以本发明的磁芯研磨机既可以进行磁芯双气隙加工，也可以进行磁芯单气隙加工；
(2)研磨轮Z向移动装置中采用电动缸二，不但可以对研磨轮底端位置进行调整，而且能够实现精准控制，保证磁芯开气隙的精度；
(3)既可用于E型磁芯开气隙，也可用于其他形状的磁芯开气隙。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，图1为实施例1提供的磁芯研磨机立体图一，
图2为磁芯研磨机俯视图，
图3为磁芯研磨机侧视图，
图4为磁芯研磨机立体图二，
图5为磁芯研磨机立体图三，
图6为磁芯研磨机立体图四，
图7为磁芯研磨机中研磨轮Y向移动装置示意图，
图8磁芯研磨机中研磨轮Y向移动装置侧视图，
图9为磁芯边柱间气隙和中柱间气隙示意图。
附图说明：
1—工作台，2—丝杠， 3—立柱， 4—研磨轮，5—Y向定位装置， 6—磁芯，7—研磨电机；
8—安装架，81—Y向滑槽，82—滑块；
9—Z向定位装置。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1
下面结合附图1-9对本发明作进一步的描述，一种磁芯研磨机，如图4-6所示，包括工作台1、研磨电机7和研磨轮4，研磨轮4安装在研磨电机7输出轴上且研磨轮4的中心线水平，工作台1上放置有多个排列整齐的磁芯6，磁芯6处于研磨轮4下方且包括中柱和边柱(如图1和9所示)。
如图2、3和4-6所示，磁芯研磨机包括研磨轮X向移动装置、研磨轮Y向移动装置和研磨轮Z向移动装置，研磨轮Y向移动装置包括Y向定位装置5，研磨轮Z向移动装置包括Z向定位装置9。
如图7和8所示，研磨轮Y向移动装置包括安装架8，安装架8包括上板、下板和多个竖板，上板和下板水平设置，多个竖板固定连接在上板和下板之间；安装架8的下板的上表面开设有Y向滑槽81，Y向滑槽81内滑动连接有滑块82；滑块82的上表面水平安装研磨电机7，且研磨电机7的输出轴平行于Y向；Y向定位装置5与研磨电机7远离研磨轮4的端部固定连接。
如图8所示，Y向定位装置5为电动缸一，电动缸一的活塞杆端部与研磨电机7远离研磨轮4的端部固定连接。
如图4和5所示，Z向定位装置9为电动缸二，电动缸二的活塞杆竖直向下，且电动缸二的活塞杆端部与安装架8上板的上表面固定连接。
如图2和4-6所示，研磨轮X向移动装置包括滚珠丝杠传动副、轴承座和电机一，滚珠丝杠传动副包括丝杠2和滚珠滑块，丝杠2的长度方向平行于X向，丝杠2长度方向的两端分别安装于轴承座内，丝杠2长度方向一端与电机一驱动连接；滚珠滑块的下表面与Z向定位装置9的上端固定连接。
如图4和5所示，磁芯研磨机还包括两个立柱3，两个立柱3分别处于研磨轮X向移动装置的轴承座下方。
还包括磁芯夹紧装置(图中未示出)，磁芯夹紧装置安装在工作台1上表面，磁芯夹紧装置包括两个相对的气缸，两个气缸的轴线均平行于X向，两个气缸的活塞杆端部均安装有夹紧板。
电动缸一和电动缸二均包括伺服电机、编码器、电动缸体和传动装置。
研磨轮4为金刚石砂轮、碳化硅砂轮或刚玉砂轮。
基于磁芯研磨机的一种磁芯气隙研磨方法，包括以下步骤：
步骤一 松开工作台1上表面上的磁芯夹紧装置，将多个磁芯6 沿着X方向排列整齐然后利用磁芯夹紧装置夹紧，单个磁芯6的长度方向平行于Y向；
步骤二 启动研磨轮X向移动装置中的电机一，电机一带动丝杠2转动，滚珠滑块沿着X向直线移动，并带动下方的研磨轮Y向移动装置和研磨轮Z向移动装置沿着X向直线移动，直至滚珠滑块移动至丝杠2长度方向端部，电机一停转；
步骤三 启动Y向定位装置5，Y向定位装置5带动研磨电机7、滑块82和研磨轮4沿着Y向直线移动,直至研磨轮4的水平投影与磁芯6中柱处于一条直线上；
步骤四 根据研磨后磁芯6中柱的高度，利用Z向定位装置9调整研磨轮4的高度，直至研磨轮4的下端到工作台1上表面的距离等于研磨后磁芯6中柱的高度；
步骤五 启动研磨电机7和电机一，研磨轮4研磨磁芯6的中柱，同时研磨轮4沿着X向直线移动，直至完成对沿着X向排列的多个磁芯6中柱的研磨；
步骤六 启动Y向定位装置5，Y向定位装置5带动研磨电机7、滑块82和研磨轮4沿着Y向直线移动,直至研磨轮4的水平投影与磁芯6一侧边柱处于一条直线上；
步骤七 根据研磨后磁芯6边柱的高度，利用Z向定位装置9调整研磨轮4的高度，直至研磨轮4的下端到工作台1上表面的距离等于研磨后磁芯6边柱的高度；
步骤八 启动研磨电机7和电机一，研磨轮4研磨磁芯6的边柱，同时研磨轮4沿着X向直线移动，直至完成对沿着X向排列的多个磁芯6边柱的研磨；启动Z向定位装置9，研磨轮4上移，松开磁芯夹紧装置取走研磨好的磁芯6，准备下一轮磁芯气隙研磨。
步骤四和步骤五重复一次，通过两道次研磨将中柱气隙加工到位。
实施例2
本实施例与实施例1的区别是：实施例1中两个磁芯6的边柱和中柱之间都存在气隙，本实施例中只在两个磁芯6的中柱间存在气隙；磁芯气隙研磨方法中省略步骤六至八。
实施例3
本实施例与实施例1和2的区别是：实施例1和2中的磁芯6均为E型磁芯，本实施例中的磁芯6为U型磁芯，利用研磨轮4对U型磁芯研磨两个边柱或单个边柱。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种磁芯研磨机，包括工作台(1)、研磨电机(7)和研磨轮(4)，所述研磨轮(4)安装在研磨电机(7)输出轴上且所述研磨轮(4)的中心线水平，所述工作台(1)上放置有多个排列整齐的磁芯(6)，所述磁芯(6)处于研磨轮(4)下方且包括中柱和边柱，其特征在于，
所述磁芯研磨机还包括研磨轮X向移动装置、研磨轮Y向移动装置和研磨轮Z向移动装置，所述研磨轮Y向移动装置包括Y向定位装置(5)，所述研磨轮Z向移动装置包括Z向定位装置(9)；
所述研磨轮Y向移动装置还包括安装架(8)，所述安装架(8)包括上板、下板和多个竖板，所述上板和下板水平设置，多个所述竖板固定连接在上板和下板之间；
所述安装架(8)的下板的上表面开设有Y向滑槽(81)，所述Y向滑槽(81)内滑动连接有滑块(82)；所述滑块(82)的上表面水平安装研磨电机(7)，且所述研磨电机(7)的输出轴平行于Y向；
所述Y向定位装置(5)与研磨电机(7)远离研磨轮(4)端固定连接；
所述Y向定位装置(5)为电动缸一，所述电动缸一的活塞杆端部与研磨电机(7)远离研磨轮(4)端固定连接；
所述Z向定位装置(9)为电动缸二，所述电动缸二的活塞杆竖直向下，且所述电动缸二的活塞杆端部与安装架(8)上板的上表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的磁芯研磨机，其特征在于，所述研磨轮X向移动装置包括丝杠(2)、滚珠滑块、轴承座和电机一，
所述丝杠(2)和滚珠滑块组成滚珠丝杠传动副，所述丝杠(2)的长度方向平行于X向，所述丝杠(2)长度方向的两端分别安装于轴承座内，所述丝杠(2)长度方向一端与电机一驱动连接；
所述滚珠滑块的下表面与Z向定位装置(9)的上端固定连接。
3.根据权利要求2所述的磁芯研磨机，其特征在于，所述磁芯研磨机还包括两个立柱(3)，两个所述立柱(3)分别处于研磨轮X向移动装置的轴承座下方。
4.根据权利要求3所述的磁芯研磨机，其特征在于，还包括磁芯夹紧装置，所述磁芯夹紧装置安装在工作台(1)上表面。
5.根据权利要求1所述的磁芯研磨机，其特征在于，所述电动缸一和电动缸二均包括伺服电机、编码器、电动缸体和传动装置。
6.基于权利要求4所述的磁芯研磨机的一种磁芯气隙研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一 松开工作台(1)上表面上的磁芯夹紧装置，将多个磁芯(6)沿着X方向排列整齐然后利用磁芯夹紧装置夹紧，单个磁芯(6)的长度方向平行于Y向；
步骤二 启动研磨轮X向移动装置中的电机一，电机一带动丝杠(2)转动，滚珠滑块沿着X向直线移动，并带动下方的研磨轮Y向移动装置和研磨轮Z向移动装置沿着X向直线移动，直至滚珠滑块移动至丝杠(2)长度方向端部，电机一停转；
步骤三 启动Y向定位装置(5)，Y向定位装置(5)带动研磨电机(7)、滑块(82)和研磨轮(4)沿着Y向直线移动,直至研磨轮(4)的水平投影与磁芯(6)中柱处于一条直线上；
步骤四 根据研磨后磁芯(6)中柱的高度，利用Z向定位装置(9)调整研磨轮(4)的高度，直至研磨轮(4)的下端到工作台(1)上表面的距离等于研磨后磁芯(6)中柱的高度；
步骤五 启动研磨电机(7)和电机一，研磨轮(4)研磨磁芯(6 )的中柱，同时研磨轮(4)沿着X向直线移动，直至完成对沿着X向排列的多个磁芯(6 )中柱的研磨；
步骤六 启动Y向定位装置(5)，Y向定位装置(5)带动研磨电机(7)、滑块(82)和研磨轮(4)沿着Y向直线移动,直至研磨轮(4)的水平投影与磁芯(6)一侧边柱处于一条直线上；
步骤七 根据研磨后磁芯(6)边柱的高度，利用Z向定位装置(9)调整研磨轮(4)的高度，直至研磨轮(4)的下端到工作台(1)上表面的距离等于研磨后磁芯(6)边柱的高度；
步骤八 启动研磨电机(7)和电机一，研磨轮(4)研磨磁芯(6 )的边柱，同时研磨轮(4)沿着X向直线移动，直至完成对沿着X向排列的多个磁芯(6 )边柱的研磨；启动Z向定位装置(9)，研磨轮(4)上移，松开磁芯夹紧装置取走研磨好的磁芯(6)，准备下一轮磁芯气隙研磨。
7.根据权利要求6所述的磁芯气隙研磨方法，其特征在于，所述步骤四和步骤五重复一次，通过两道次研磨将中柱气隙加工到位。
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