CN116276102A - 一种非晶带材表面处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非晶带材表面处理设备，具体涉及晶带材处理领域，包括机架、用于输送连续带材和成块带材的输送单元、等距切断连续带材的切割单元、处理成块带材的处理单元和取出成品带材的取料单元。本发明通过设置旋转式的处理设备，不仅实现了对连续带材的等距裁断、激光处理和自动取料，大大提高了对带材的加工效率，还在自动取料过程中将取料单元和加工板的旋转动作配合，实现无人自动化取料，且结构简单，定位精度高，适用于企业推广，两种取料方式，实现了两种方向的高精度自动取料，适用于大多数工厂的工作环境，便于布置。

Description

一种非晶带材表面处理设备

技术领域

本发明涉及晶带材处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种非晶带材表面处理设备。

背景技术

非晶薄带因具有优良的软磁性能、力学性能、化学性能以及低损耗率等特性而被大量应用于电机铁芯的制备，由于非晶带材的厚度很薄，因此，非晶带材在用于马达铁芯的定子之前，需要多层非晶带胶合固定成具有一定厚度的带材。

铁芯(磁芯)在马达中起到了举足轻重的作用，它用来增加电感线圈的磁通量，已实现电磁功率的最大转换。马达铁芯通常是由一个定子和一个转子组合而成。定子通常作为不转动的部分，而转子通常是内嵌在定子的内部位置，因而定子上开设有供转子转动的通孔，如图10所示，图中所示圆孔用于与转子配合，其中与圆孔侧壁连通的方孔有利于降低温升。

胶合后的非晶带材在进行连续性加工过程中，加工成型的工件，通常需要人工或高精度的取放设备将非晶带材取出，再与另一装配设备组装，但连续性不停机的加工方式虽然提高了工作效率，可人工取料存在危险系数高的问题，高精度的取放设备又增加了加工成本，不利于企业推广应用。

发明内容

本发明提供的一种非晶带材表面处理设备，所要解决的问题是：现有的非晶带材表面处理设备不利于将处理好的工件换位取放。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非晶带材表面处理设备，包括机架、用于输送连续带材和成块带材的输送单元、等距切断连续带材的切割单元、处理成块带材的处理单元和取出成品带材的取料单元；

输送单元安装在机架上，输送单元包括第一轴，第一轴的轴上固定套装有轴套，轴套的外周侧固定连接有多个呈环形阵列设置的固定杆，固定杆远离轴套的端部套设有第二轴，第二轴远离固定杆的端部铰接有加工板，多个加工板两两靠近的侧边接触形成正多边形结构，加工板的外表面接收连续带材，且连续带材被固定在加工板的外表面上，加工板绕第一轴的轴线转动；

处理单元安装在机架上并位于加工板旋转面外，处理单元的加工平面与处理单元对应的加工板的外表面平行；

取料单元安装在机架上并位于加工板旋转面外，取料单元包括取料台，取料台的斜边与靠近取料台的加工板的外表面中线之间的夹角呈锐角设置，且取料台的斜面挤压靠近取料台的加工板的外表面，并驱使加工板沿与第二轴的铰接轴偏转，取料台的斜面上固定安装有挡块，挡块与成品带材上的加工孔相适配。

在一个优选的实施方式中，第一轴的一端固定连接有第一驱动件，第一轴、固定杆、第二轴和加工板均为中空结构，第一轴的另一端连接有用于产生负压吸力的高压离心机，第一轴、轴套和固定杆的内部均连通，加工板的外表面开设有多个第二孔，第二轴的轴内固定连接有气管，气管的一端与固定杆远离轴套的端部连通，另一端与加工板的内部连通。

通过采用上述技术方案，使用负压产生的吸力将带材固定在加工板上，实现连续带材被本处理设备等距裁断、激光处理和自动取料。

在一个优选的实施方式中，固定杆位于第二轴内的外周侧开设有多个第一孔，第二轴的轴壁上一体成型有凸套，机架上固定安装有与靠近取料单元的凸套配合挤压的凸块，凸块为半球形结构。

通过采用上述技术方案，消除y位置的加工板表面的吸力，方便成品带材覆盖到取料台上。

在一个优选的实施方式中，第二轴与加工板之间的铰接轴轴线与加工板两长边中点连线垂直，凸套与凸块接触挤压使第二轴沿固定杆轴向伸长露出第一孔。

在一个优选的实施方式中，第二轴与加工板之间的铰接轴轴线与加工板两长边中点连线平行，机架上固定安装有圆环件，圆环件与第一轴同轴设置，圆环件的一侧设有轮齿区。

通过采用上述技术方案，避免输送过程中产生的惯性力让加工板偏斜。

在一个优选的实施方式中，轮齿区占圆环件圆环侧面的四分之一区域，第二轴的轴上固定连接有齿轮，齿轮与轮齿区中的轮齿啮合连接。

通过采用上述技术方案，方便实现加工板在y位置的姿势变更，调整取料的方向，以适用不同工厂的应用场景。

在一个优选的实施方式中，气管包括固定段和弹性段，固定段与气管固定连接，弹性段用于为第二轴回复提供弹力以及为加工板沿铰接轴转动提供形变量。

通过采用上述技术方案，当凸套与凸块脱离时，弹性段的气管带动第二轴回复到初始位置，使加工板继续产生吸力。

在一个优选的实施方式中，加工板外表面的两长边处均固定连接有用于对连续带材导向限位的限位楞，加工板外表面的两短边处均开设有与切割单元中刀切割时对应的砧槽。

通过采用上述技术方案，对带材进行限位，提高带材加工和取料的定位精度，以及避免刀切割带材时划伤加工板。

在一个优选的实施方式中，处理单元包括两个激光处理设备和线性驱动件，线性驱动件安装在机架上，且线性驱动件的驱动方向与带材输送方向垂直，两个激光处理设备同速反向设置在线性驱动件上。

通过采用上述技术方案，实现将带材处理成型。

在一个优选的实施方式中，取料台的下方设有废料收集框，取料台远离加工板的一侧固定安装有第二驱动件，第二驱动件固定安装在机架上。

通过采用上述技术方案，便于收集处理过程中产生的废料。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置旋转式的处理设备，不仅实现了对连续带材的等距裁断、激光处理和自动取料，大大提高了对带材的加工效率，还在自动取料过程中将取料单元和加工板的旋转动作配合，实现无人自动化取料，且结构简单，定位精度高，适用于企业推广；

2、本发明通过两种取料方式，实现了两种方向的高精度自动取料，适用于大多数工厂的工作环境，便于布置。

附图说明

图1为本发明一个实施例的带材处理设备的简要侧视示意图；

图2为本发明图1的俯视结构示意图；

图3为本发明输送单元的结构示意图；

图4为本发明带材在处理单元位置加工的底视示意图；

图5为本发明另一个实施例的带材处理设备的简要侧视示意图；

图6为本发明图6的俯视结构示意图；

图7为本发明带材加工位置和姿势变更状态的简要示意图；

图8为本发明图5中A处结构的放大示意图；

图9为本发明图3中B处结构的放大示意图；

图10为本发明成品工件实际应用的简要示意图。

附图标记为：1、输送单元；11、第一轴；12、轴套；13、固定杆；131、第一孔；14、第二轴；141、凸套；142、齿轮；15、加工板；151、第二孔；152、限位楞；153、砧槽；154、无孔区；16、气管；17、凸块；18、第一驱动件；19、高压离心机；2、切割单元；3、处理单元；31、激光处理设备；32、线性驱动件；4、取料单元；41、取料台；42、挡块；43、第二驱动件；5、废料收集框；6、圆环件；61、轮齿区；x、处理位置；y、取料位置；z、裁剪位置；10、带材。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照说明书附图1至图10，一种非晶带材表面处理设备，包括机架、用于输送连续带材和成块带材的输送单元1、等距切断连续带材的切割单元2、处理成块带材的处理单元3和取出成品带材的取料单元4；

输送单元1安装在机架上，输送单元1包括第一轴11，第一轴11的轴上固定套装有轴套12，轴套12的外周侧固定连接有多个呈环形阵列设置的固定杆13，固定杆13远离轴套12的端部套设有第二轴14，第二轴14远离固定杆13的端部铰接有加工板15，多个加工板15两两靠近的侧边接触形成正多边形结构，加工板15的外表面接收连续带材(此位置为设备的接收位置)，且连续带材被固定在加工板15的外表面上，其中，连续带材被固定在加工板15上的方式可选择负压吸力的方式，也可采用夹具的方式，手动将带材固定在加工板15上，还可以采用其他现有方法，将连续带材固定与加工板15表面即可，通过加工板15绕第一轴11的轴线转动，使带材得以运输加工；

处理单元3安装在机架上并位于加工板15旋转面外，处理单元3可选择激光处理设备31，通过激光处理设备31对带材表面加工处理，例如对带材表面印花处理或加工成孔，在本实施例中，处理单元3对带材加工成孔；

取料单元4安装在机架上并位于加工板15旋转面外，取料单元4包括取料台41，取料台41的斜边与靠近取料台41的加工板15的外表面中线之间的夹角呈锐角设置，当加工板15随第一轴11顺时针转动，并转动到对应取料台41的位置时，加工板15的底部与取料台41的斜面抵靠，加工板15继续转动，则取料台41的斜面会挤压加工板15，并驱使加工板15沿铰接轴(加工板15与第二轴14连接的轴)偏转，取料台41的斜面上固定安装有挡块42，挡块42与成品带材上的加工孔相适配，加工板15倾斜，带动成品带材覆盖在取料台41的斜面上，且挡块42与成品带材上的加工孔配合，使成品带材挂在挡块42上，另一方面，成品带材加工过程中产生的废料，受到挡块42的阻挡，将其从成品带材的加工孔内顶出，实现了去杂的功能。

x为激光处理设备31对块状带材激光切割加工的处理位置；

y为取料单元4将成品带材取出的位置；

z为切割单元2将连续带材等距切断的位置；为方便描述，下文简述为x位置、y位置和z位置。

切割单元2包括刀辊，以及被固定在刀辊上的至少一个刀片，刀辊随自身的驱动电机转动，刀片将输送的连续带材，裁切成等长的块状带材，切割单元2还可为线性驱动件驱动的裁剪刀，例如伸缩气缸的端部安装有与砧槽153对应的刀片，气缸伸长带动刀片裁剪连续带材；

需要注意的是，加工板15与第二轴14铰接，因此在z位置被切割时，加工板15的一侧受压，容易绕铰接轴偏移，因此在机架上安装有两个导向限位滑轨(图中未示出)，两个导向滑轨分别位于输送单元1的前后两侧，导向限位滑轨为圆环件，两个导向限位滑轨圆心之间的连线与第一轴11的轴线重合，且导向限位滑轨对应y位置的位置处设置有缺口，用于加工板15从导向限位滑轨中脱离，缺口大小可根据保证y位置的加工板15转动幅度的区域适应性设置，完成放料动作(将成品带材放置到取料台41上)，加工板15的前后两侧中间位置均固定连接有与导向限位滑轨配合的固定块，加工板15在除y位置外，其前后两侧的固定块均滑动设于导向限位滑轨内，当加工板15转动到z位置时，固定块位于滑轨中被限位固定，此时刀辊转动刀片裁切连续带材，以及加工板15转动到x位置时，固定块也位于滑轨中，加工板15在两处加工位置均不会沿铰接轴转动偏移，另外加工板15在绕第一轴11转动的过程中，也不会沿铰接轴转动偏移。

实施场景具体为：在实际使用时，输送单元做顺时针不停机转动，本处理设备在接收位置处接收连续的连续带材，在接收位置下游的裁剪位置z处，切断连续带材，此外，当切断的块状带材随本设备输送到处理位置x，处理单元3处理块状带材，得到成品带材，而后成品带材随本设备转动至取料位置y，与取料单元4配合，将成品带材带出输送单元，进而方便工人取放或与其他取放机械配合，降低取料过程中的危险性，在保证机械取料定位精度的程度上降低取料换位的成本。

进一步的，激光处理设备31的加工平面与激光处理设备31对应加工板15的外表面平行；有利于提高激光处理设备31对带材表面印花的效果。

如图2和图3所示，第一轴11的一端固定连接有第一驱动件18，第一轴11、固定杆13、第二轴14和加工板15均为中空结构，第一轴11的另一端连接有用于产生负压吸力的高压离心机19，第一轴11的内部与高压离心机19的输入管连通设置，第一轴11、轴套12和固定杆13的内部均连通，加工板15的外表面开设有多个第二孔151，第二轴14的轴内固定连接有气管16，气管16的一端与固定杆13远离轴套12的端部连通，另一端与加工板15的内部连通；

第一驱动件18为电机组件，该电机组件包括电动机以及与电动机输出端连接的减速器，电机驱动第一轴11、固定杆13、第二轴14和加工板15做顺时针转动，从而带动在接收位置处接收的连续带材运动，并在输送单元1上的不同位置对带材进行加工和处理；

高压离心机19产生负压吸力，空气经连通的第一轴11、固定杆13、第二轴14和加工板15，最后在第二孔151孔处产生吸力，将带材吸附固定在加工板15的表面，随加工板15的转动而被输送。

如图1和图8所示，固定杆13位于第二轴14内的外周侧开设有多个第一孔131，第二轴14的轴壁上一体成型有凸套141，机架上固定安装有与靠近取料单元4的凸套141配合挤压的凸块17(正对y位置的第二轴14上的凸套141受凸块17的挤压)，凸块17为半球形结构；

如图1和图2所示，第二轴14与加工板15之间的铰接轴轴线与加工板15两长边中点连线垂直，凸套141与凸块17接触挤压使第二轴14沿固定杆13轴向伸长露出第一孔131；

固定杆13随第一轴11转动而转动，当加工板15即将运动到y位置时，凸套141与凸块17接触并被挤压，使第二轴14沿固定杆13的轴向伸长，不仅让固定杆13上开设的第一孔131露出，减小加工板15表面的吸力(第一孔131设置在加工板15与高压离心机19之间的负压通道中间段，当第一孔131密闭时，第二孔151中产生负压吸力，而根据空气流通的性质，当第一孔131未密闭时，则第二孔151的吸力消失，第一孔131产生吸力)，而且加工板15还向取料台41靠近，进而让加工板15的底部与取料台41的斜面底部在水平面方向上形成部分重叠，因此加工板15绕第一轴11转动时，位于y位置的加工板15受到取料台41的阻挡，逐渐沿铰接轴向右偏转，实现将加工板15上的成品工件覆盖到取料台41斜面上的效果；

本方案中的取料台41上的成品带材与挡块42配合，且成品带材的加工孔位于下方，因此沿取料台41斜面平行的斜上方取料的定位精度最高。

进一步的，本实施例还可以通过如下设置，来达到将加工板15上的成品工件姿势变更90度后再覆盖到取料台41斜面上的效果：

如图5和图6所示，第二轴14与加工板15之间的铰接轴轴线与加工板15两长边中点连线平行，机架上固定安装有圆环件6，圆环件6与第一轴11同轴设置，圆环件6的一侧设有轮齿区61。

如图5所示，轮齿区61占圆环件6圆环侧面的四分之一区域，第二轴14的轴上固定连接有齿轮142，齿轮142与轮齿区61中的轮齿啮合连接；

当加工板15从x位置向y位置运动时，其中包括依次进行的两种运动状态：正常状态和姿势变更状态；

正常状态，加工板15绕第一轴11顺时针转动；

姿势变更状态，当齿轮142与圆环件6上的轮齿区61啮合时，加工板15不仅绕第一轴11公转，还以第二轴14为轴自转，且自转至凸套141与凸块17接触，使齿轮142与轮齿区61分离后，加工板15恰好自转90度；当加工板15将成品带材放置到取料台41上后，加工板15继续绕第一轴11转动，齿轮142重新与轮齿区61啮合后，待齿轮142与轮齿区61再次脱离时，加工板15已再次转动90度，完成加工板15的两短侧重新与另外的加工板15接触贴合。

在本方案中，加工板15从x位置运动到y位置过程中，实现了将加工板15上的成品工件姿势变更90度后再覆盖到取料台41的斜面上这一过程，取料台41上的成品带材与挡块42配合，且成品带材的加工孔位于后方(如图6所示)，因此沿取料台41斜面平行的后方取料的定位精度最高，而且本方案中加工板15和第二轴14之间的铰接轴方向与前述方案中的铰接轴方向垂直，这样还能避免输送过程中产生的惯性力让加工板15偏斜，即不需要设置限位导向滑轨对加工板15的转动进行导向。

如图8所示，气管16包括固定段和弹性段，固定段与气管16固定连接，弹性段用于为第二轴14回复提供弹力以及为加工板15沿铰接轴转动提供形变量，同理加工板15和第二轴14之间的铰接轴上也设置有复位扭簧，用于实现加工板15在y位置倾斜倒料后自动复位。

如图3和图9所示，加工板15外表面的两长边处均固定连接有用于对连续带材导向限位的限位楞152，加工板15外表面的两短边处均开设有与切割单元2中刀片切割时对应的砧槽153。

如图1和2所示，处理单元3包括两个激光处理设备31和线性驱动件32，线性驱动件32安装在机架上，且线性驱动件32的驱动方向与带材输送方向垂直，两个激光处理设备31同速反向设置在线性驱动件32上；

线性驱动件32为丝杆驱动装置，且两个激光处理设备31关于丝杆的中段成对称设置，以及两个激光处理设备31处丝杆的螺纹反向设置，丝杆驱动两个激光处理设备31运动，并与输送单元1带动块状带材10输送运动结合，处理切割带材表面，形成如图10所示的成品带材10。

如图1和图5所示，取料台41的下方设有废料收集框5，取料台41远离加工板15的一侧固定安装有第二驱动件43，第二驱动件43固定安装在机架上，第二驱动件43为伸缩气缸或液压伸缩杆，为取料台41的取料提供方便；

在吸力逐渐减弱的加工板15上(即受到凸块17挤压前伸的加工板15)，废料在加工板15外表面逐渐倾斜过程中，从加工板15上滑离并落入到收集框中。

如图3所示，加工板15的外表面还设有无孔区154，无孔区154的轮廓形状与成品带材的加工轨迹配合；

无孔区154对应废料的形状，从而避免在加工板15吸力恢复时，依旧不会对废料产生吸力，便于废料直接落入到废料收集框5中。

在本实施例中，实施场景具体为：本处理设备在接收位置处接收连续的连续带材，在接收位置下游的裁剪位置z处，切断连续带材，此外，当切断的块状带材随本设备输送到处理位置x时，激光处理设备31动作与带材10的输送动作结合(如图4所示，块状带材向下游输送时，两个激光处理设备31做上下方向的同速反向运动，根据调节激光处理设备31的动作速度，激光切割处理得到如图10所示的成品带材)，从而处理得到成品带材，成品带材运动到y位置之前，一边改变自身的姿势(第二轴14自转90度，长边换为短边)，一边将成品带材输送到下游的y位置，然后，在y位置处将成品带材移交到取料单元4中的取料台41上，最后成品带材被带出输送单元，进而方便工人取放或与其他取放机械配合，降低取料过程中的危险性和在保证机械取料定位精度的程度上减少取料换位的成本，同时在y位置之前成品带材随加工板15转动，位置发生变化，从而可改变人工或取料机械从取料台41上取出成品带材的方向和位置，且还避免了铰轴轴线与转动方向垂直，在输送过程中加工板15易发生倾倒偏斜情况的发生，进一步提高了设备的实用性。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非晶带材表面处理设备，其特征在于，包括机架、用于输送连续带材和成块带材的输送单元(1)、等距切断连续带材的切割单元(2)、处理成块带材的处理单元(3)和取出成品带材的取料单元(4)；

所述输送单元(1)安装在机架上，所述输送单元(1)包括第一轴(11)，所述第一轴(11)的轴上固定套装有轴套(12)，所述轴套(12)的外周侧固定连接有多个呈环形阵列设置的固定杆(13)，所述固定杆(13)远离轴套(12)的端部套设有第二轴(14)，所述第二轴(14)远离固定杆(13)的端部铰接有加工板(15)，多个所述加工板(15)两两靠近的侧边接触形成正多边形结构，所述加工板(15)的外表面接收连续带材，且连续带材被固定在加工板(15)的外表面上，所述加工板(15)绕第一轴(11)的轴线转动；

所述处理单元(3)安装在机架上并位于加工板(15)旋转面外，所述处理单元(3)的加工平面与处理单元(3)对应的所述加工板(15)的外表面平行；

所述取料单元(4)安装在机架上并位于加工板(15)旋转面外，所述取料单元(4)包括取料台(41)，所述取料台(41)的斜边与靠近取料台(41)的所述加工板(15)的外表面中线之间的夹角呈锐角设置，且所述取料台(41)的斜面挤压靠近取料台(41)的所述加工板(15)的外表面，并驱使加工板(15)沿与第二轴(14)的铰接轴偏转，所述取料台(41)的斜面上固定安装有挡块(42)，所述挡块(42)与成品带材上的加工孔相适配。

2.根据权利要求1所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述第一轴(11)的一端固定连接有第一驱动件(18)，所述第一轴(11)、固定杆(13)、第二轴(14)和加工板(15)均为中空结构，所述第一轴(11)的另一端连接有用于产生负压吸力的高压离心机(19)，所述第一轴(11)、轴套(12)和固定杆(13)的内部均连通，所述加工板(15)的外表面开设有多个第二孔(151)，所述第二轴(14)的轴内固定连接有气管(16)，所述气管(16)的一端与固定杆(13)远离轴套(12)的端部连通，另一端与加工板(15)的内部连通。

3.根据权利要求2所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述固定杆(13)位于第二轴(14)内的外周侧开设有多个第一孔(131)，所述第二轴(14)的轴壁上一体成型有凸套(141)，所述机架上固定安装有与靠近取料单元(4)的所述凸套(141)配合挤压的凸块(17)，所述凸块(17)为半球形结构。

4.根据权利要求3所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述第二轴(14)与加工板(15)之间的铰接轴轴线与加工板(15)两长边中点连线垂直，所述凸套(141)与凸块(17)接触挤压使第二轴(14)沿固定杆(13)轴向伸长露出第一孔(131)。

5.根据权利要求3所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述第二轴(14)与加工板(15)之间的铰接轴轴线与加工板(15)两长边中点连线平行，所述机架上固定安装有圆环件(6)，所述圆环件(6)与第一轴(11)同轴设置，所述圆环件(6)的一侧设有轮齿区(61)。

6.根据权利要求5所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述轮齿区(61)占圆环件(6)圆环侧面的四分之一区域，所述第二轴(14)的轴上固定连接有齿轮(142)，所述齿轮(142)与轮齿区(61)中的轮齿啮合连接。

7.根据权利要求4或6所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述气管(16)包括固定段和弹性段，所述固定段与气管(16)固定连接，所述弹性段用于为第二轴(14)回复提供弹力以及为加工板(15)沿铰接轴转动提供形变量。

8.根据权利要求7所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述加工板(15)外表面的两长边处均固定连接有用于对连续带材导向限位的限位楞(152)，所述加工板(15)外表面的两短边处均开设有与切割单元(2)中刀切割时对应的砧槽(153)。

9.根据权利要求8所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述处理单元(3)包括两个激光处理设备(31)和线性驱动件(32)，所述线性驱动件(32)安装在机架上，且所述线性驱动件(32)的驱动方向与带材输送方向垂直，两个所述激光处理设备(31)同速反向设置在线性驱动件(32)上。

10.根据权利要求8所述的一种非晶带材表面处理设备，其特征在于：所述取料台(41)的下方设有废料收集框(5)，所述取料台(41)远离加工板(15)的一侧固定安装有第二驱动件(43)，所述第二驱动件(43)固定安装在机架上。

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