专利名称：一种电机硅钢片成品厚度控制方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电机制造技术领域，涉及一种电机硅钢片成品厚度控制方法及在该方法中应用的测厚装置。
背景技术：
硅钢片是发电机内部的主要部件之一，装载电机里的硅钢片是层层紧密贴合在一起的，现将这种硅钢片统称为电机硅钢片成品，电机硅钢片成品的厚度是固定在，太长或者太短都不符合电机性能要求，并且安装尺寸也不能匹配。在电机硅钢片成品成形前是一整卷没有经过加工的长条形硅钢片，长条形硅钢片在经过冲床冲压成齿轮状后在经过盘卷机器一层一层的螺旋卷起来后成为一个电机硅钢片半成品，由于此时层与层之间是存在间隙的，而且硅钢片原材料的厚度不均匀，所以电机硅钢片半成品是不能确定硅钢片成品的整体厚度。在目前生产上主要是由人工手动将齿轮状的硅钢片卷出所需要的层数后再加一层余量，压紧后直接进行厚度测量，超出所需的厚度后就进行剪断，然后再来修正成所需的厚度，这样存在两个问题一个是多卷了一层造成多余的浪费，另一个是人工手动操作，生产效率大大降低。
发明内容
本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电机硅钢片成品厚度控制方法及其装置，该成品厚度控制方法能够自动实现电机硅钢片成品的厚度控制，使其能应用到自动化生产线中，实现智能化，提供生产效率，其次本电机硅钢片成品厚度检测装置能方便地与裁剪机进行结合。本发明通过下列技术方案来实现一种电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤A、测量标准件重量制作一整体厚度符合装配要求的电机硅钢片成品标准件，测量该标准件的重量并预先输入控制器中；B、测厚通过设置在单层硅钢片两侧的测距传感器各自测出测距传感器到硅钢片侧面的单侧距离并输入到控制器中，控制器根据上述的单侧距离计算出单层硅钢片的厚度并存储于控制器中；C、数据处理在时间T内按预定的频率对经过测距传感器的硅钢片按照步骤B进行连续测厚和存储，控制器在时间T内对这些厚度数据进行积分并将积分值换算成重量值，得到在时间T内的电机硅钢片成品重量；D、厚度控制将步骤C中的电机硅钢片成品重量值实时与预先输入控制器中的标准件重量值进行比较，在电机硅钢片成品重量值等于步骤A中标准件的重量值时，控制器输出控制信号给裁剪机，使裁剪机将未加工的长条形硅钢片裁断，裁断的未加工的长条形硅钢片即为需要的硅钢片成品厚度。
本电机硅钢片成品厚度控制方法避开直接测量电机硅钢片成品或者半成品的厚度，而是制作一个标准件，并将标准件的重量作为参照标标准。在加工过程中也不采用电机硅钢片成品时进行称重检测以及与标准件进行对比，再控制裁剪机进行精确裁剪，而是以未加工的长条形硅钢片进行单片的厚度测量，并对在时间T内通过的单层硅钢片按厚度进行积分得到体积并转换为重量，再通过该重量与标准件的重量进行比对，在两者重量相等的时候就通过裁剪机将未加工的长条形硅钢片裁断，裁剪断的硅钢片再通过冲压机进行冲压成齿轮状后在经过盘卷机器一层一层的螺旋卷起来后成为一个电机硅钢片半成品，此半成品压紧后即得电机硅钢片成品，该成品的厚度就是符合电机装配要求的厚度。通过这种方法的效果是便于裁剪机进行定长裁剪，且便于测距传感器进行单层硅钢片的厚度检测。 因为冲压过的成齿轮状的硅钢片在厚度变化和测量点都变得很差，得到的数据不准确。而层层盘卷后的硅钢片其裁剪难度大，不能进行智能裁剪。如果对未加工的长条形硅钢片进行称重则由于硅钢片未冲压成齿轮状，因此对未加工的长条形硅钢片侧重也不能进行准确比对。在上述的电机硅钢片成品厚度控制方法中，在所述步骤B中，所述的测距传感器测量距离是在整卷未加工的长条形硅钢片送入冲压机前进行的。由于采用积分，因此通过积分公式对厚度积分可以简化实际测量物的形状而得出重量。在上述的电机硅钢片成品厚度控制方法中，在所述的步骤B中，所述测距传感器检测点位置为未加工的长条形硅钢片的中间点。在上述的电机硅钢片成品厚度控制方法中，在所述的步骤B中，所述测距传感器输出的单侧距离为电压模拟量，该电压模拟量经模数转换器转换成含有单侧距离信息的数字量并输出给控制器存储，控制器内预先存储有两个测距传感器的总距离，总距离减去两个单侧距离即得到硅钢片的厚度。在上述的电机硅钢片成品厚度控制方法中，在所述步骤C中，存储在控制器中的厚度数据通过如下公式进行积分U = ^YulATm式中，U为厚度积分值，N为测厚的次数，u为时间变量t的函数，U111第m次的厚度值，ATm为相邻两次测厚的时间间隔，T为总时间。积分模型为u表示瞬时厚度值，为时间变量t的函数。离散化后可
得#=辟视由于采集的数据是在时间T内的有限数据，因此采用离散化的积分公式进行积分。在上述的电机硅钢片成品厚度控制方法中，在所述步骤C中，所述的厚度积分值U 与一常数和时间T相乘后转换成重量值，即得时间T内的电机硅钢片成品重量，该常数为密度系数、硅钢片密度P、宽度d、硅钢片输送速度V的乘积。在上述的电机硅钢片成品厚度控制方法中，在所述步骤C中，所述的测距传感器测量频率为I微妙I次。测量频率可进行调整，测量频率越高得到的厚度数据越多，其测量重量值越接近实际重量值。
在上述的电机硅钢片成品厚度控制方法中，在所述步骤D中，所述测距传感器的检测点与裁剪机的切口处于同一平面内。将检测点设置在该处可以简化时间控制难度，在测距传感器检测到该点即为临界点时即直接控制裁剪机进行裁剪，而不用考虑硅钢片的输送速度、控制器的处理能力等。一种电机硅钢片成品厚度检测装置，包括设置在裁剪机切口上的支架和设置在支架上的测距传感器，其特征在于，本测厚装置还包括用于接收测距传感器信号并对接收信号进行处理后输出控制信号的控制器，上述的两个测距传感器分别与所述控制器的输入接口连接，所述控制器的输出接口连接用于控制裁剪机进行裁剪的信号处理模块。在上述的电机硅钢片成品厚度检测装置中，所述的控制器包括存储器和积分模块，上述的测距传感通过模数转换器与控制器输入接口连接，控制器输入接口连接控制器存储器，积分模块连接存储器且积分模块用于读取在时间T内存储器中的存储的一组硅钢片厚度数据并按照如下给定的公式进行积分，所述的输出接口与积分模块连接且输出接口用于将积分模块中的积分值输送给信号处理模块进行后续处理，积分模块用如下积分公式进行积分
权利要求
1.一种电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤A、测量标准件重量制作一整体厚度符合装配要求的电机硅钢片成品标准件，测量该标准件的重量并预先输入控制器中；B、测厚通过设置在单层硅钢片两侧的测距传感器各自测出测距传感器到硅钢片侧面的单侧距离并输入到控制器中，控制器根据上述的单侧距离计算出单层硅钢片的厚度并存储于控制器中；C、数据处理在时间T内按预定的频率对经过测距传感器的硅钢片按照步骤B进行连续测厚和存储，控制器在时间T内对这些厚度数据进行积分并将积分值换算成重量值，得到在时间T内的电机硅钢片成品重量；D、厚度控制将步骤C中的电机硅钢片成品重量值实时与预先输入控制器中的标准件重量值进行比较，在电机硅钢片成品重量值等于步骤A中标准件的重量值时，控制器输出控制信号给裁剪机，使裁剪机将未加工的长条形硅钢片裁断，裁断的未加工的长条形硅钢片即为需要的硅钢片成品厚度。
2.根据权利要求I所述的电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，在所述步骤B 中，所述的测距传感器测量距离是在整卷未加工的长条形硅钢片送入冲压机前进行的。
3.根据权利要求2所述的电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，在所述的步骤B 中，所述测距传感器检测点位置为未加工的长条形硅钢片的中间点。
4.根据权利要求I或2或3所述的电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，在所述的步骤B中，所述测距传感器输出的单侧距离为电压模拟量，该电压模拟量经模数转换器转换成含有单侧距离信息的数字量并输出给控制器存储，控制器内预先存储有两个测距传感器的总距离，总距离减去两个单侧距离即得到硅钢片的厚度。
5.根据权利要求I所述的电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，在所述步骤C 中，存储在控制器中的厚度数据通过如下公式进行积分u=M收式中，U为厚度积分值，N为测厚的次数，U为时间变量t的函数，！^第!!!次的厚度值， ATffl为相邻两次测厚的时间间隔，T为总时间。
6.根据权利要求5所述的电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，在所述步骤C 中，所述的厚度积分值U与一常数和时间T相乘后转换成重量值，即得时间T内的电机硅钢片成品重量，该常数为密度系数、硅钢片密度P、宽度d、硅钢片输送速度V的乘积。
7.根据权利要求I或5或6所述的电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，在所述步骤C中，所述的测距传感器测量频率为I微妙I次。
8.根据权利要求I所述的电机硅钢片成品厚度控制方法，其特征在于，在所述步骤D 中，所述测距传感器的检测点与裁剪机的切口处于同一平面内。
9.一种电机硅钢片成品厚度检测装置，包括设置在裁剪机切口上的支架和设置在支架上的测距传感器，其特征在于，本测厚装置还包括用于接收测距传感器信号并对接收信号进行处理后输出控制信号的控制器，上述的两个测距传感器分别与所述控制器的输入接口连接，所述控制器的输出接口连接用于控制裁剪机进行裁剪的信号处理模块。
10.根据权利要求9所述的电机硅钢片成品厚度检测装置，其特征在于，所述的控制器包括存储器和积分模块，上述的测距传感通过模数转换器与控制器输入接口连接，控制器输入接口连接控制器存储器，积分模块连接存储器且积分模块用于读取在时间T内存储器中的存储的一组硅钢片厚度数据并按照如下给定的公式进行积分，所述的输出接口与积分模块连接且输出接口用于将积分模块中的积分值输送给信号处理模块进行后续处理，积分模块用如下积分公式进行积分
全文摘要
本发明提供了一种电机硅钢片成品厚度控制方法及其装置，属于电机技术领域。它解决了现有技术中电机硅钢片成品厚度控制依靠人工用尺测量和浪费材料的问题。本电机硅钢片成品厚度控制方法包括A、测量标准件重量；B、测厚；C、数据处理；D、厚度控制。本电机硅钢片成品厚度检测装置包括设置在裁剪机切口上的支架和设置在支架上的测距传感器，包括用于接收测距传感器信号并对接收信号进行处理后输出控制信号的控制器，两个测距传感器分别与控制器的输入接口连接，控制器的输出接口连接用于控制裁剪机进行裁剪的信号处理模块。该方法和装置能够自动实现电机硅钢片成品的厚度控制，使其能应用到自动化生产线中，提供生产效率，减少了材料浪费。
文档编号H02K15/02GK102594047SQ20121010234
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者凌国, 吴文昭, 张林友, 梅武军, 袁国堂, 雷必成, 龚哲 申请人:浙江大学台州研究院