专利名称：伺服冲槽卷绕机床的制作方法
技术领域：
本发明主要是一种伺服冲槽卷绕机床。
背景技术：
盘式电机以其结构简单、紧凑、轴向尺寸短、节约原材料、下线方便、能实现自身制动等优点，广泛应用与起重机械、机械加工设备及家用电器，而日益得到电机制造行业的重视。但是由于盘式电机定、转子零件结构的特殊性，盘式电机定、转子零件的制造就成了限制盘式电机发展的瓶颈。目前国内常用的盘式电机定、转子零件的加工方法有铣槽法和冲槽后卷绕法。铣槽法是将带料卷绕成符合成形零件尺寸的空心圆柱体，然后在铣床上铣出符合技术要求的下线槽，这种方法破坏了各卷绕层之间的绝缘、生产效率低；冲槽后卷绕法是在带料上按零件技术要求，冲出一系列槽孔然后卷绕成形。因为带料上任两槽之间的距离都 是不相等的，且受带厚误差、漆膜厚度和毛刺大小等因素的影响，设计出的冲卷机必须使这些影响减小到最低程度。实际上是很难完美地加工出盘式电机铁芯。虽然有文献资料报道冲槽卷绕机床，但大多是基于理论研究。公告CN2250825Y中描述曾生产高速冲槽卷绕机床，但其为机械联动，补偿机构是按带料厚度固定补偿，制造出的工件存在较多问题。ZL200810243100. I中描述曾发明数控分度冲槽卷绕机床，但其基于理论设计，且机构复杂，制造成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种伺服冲槽卷绕机，其结构设计巧妙，能一边冲槽一边卷绕，且能随着卷绕盘直径的增大，卷绕箱逐渐向下移动，实现随机补偿，操作安全方便。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
一种伺服冲槽卷绕机床，包括有放带盘，放带盘右侧有底座，其特征在于所述底座上左端安装有前、后可调整移动的送料座、冲槽模，底座上在冲槽模右侧安装有左、右可移动的机身，所述机身的上端面为向下倾斜的斜面，机身的斜面上设有导轨，导轨上滑动安装有卷绕箱，卷绕箱上有转动安装的主轴，主轴上固定有卷绕头，所述主轴上在卷绕头的一侧固定有挡板，卷绕头上卷绕工件的端面靠在挡板的平面上；所述机身的侧面上还安装有导尺，所述的导尺位于卷绕头的侧下方，卷绕头上卷绕工件的外圆紧贴着导尺；所述卷绕箱上的转轴由交流伺服电机经过精密减速器按设定的程序驱动。所述机身斜面的下端设有气缸座，气缸座上安装有气缸，所述气缸的活塞杆对着卷绕箱，所述卷绕箱与气缸座之间设有弹簧，所述的弹簧用于平衡卷绕工件逐渐增大而变大的下滑分力。所述的卷绕头外圆设计成阿基米德螺旋面，阿基米德螺线的升程应和带料的厚度—致。所述的导尺通过导尺座安装在机身的侧面上。本发明采用多电机联动，一台变频电机通过传动链驱动冲槽机构实现冲槽功能；一台交流伺服电机通过高精度减速器和高精度齿轮传动，使卷绕箱主轴按设定的程序运动，驱动卷绕头实现定转角卷绕。本发明中左、右可移动的机身可通过丝杆螺母可调。本发明中卷绕芯轴的工件部分设计成阿基米德螺旋面，冲槽卷绕过程中，采用定张力放带，定转角卷绕与随机补偿。它最大程度的消除因带料厚度偏差、毛刺大小和紧实度等因素带来的影响，而且不会发生误差积累，适用于多种卷绕内径和槽形倾斜角的铁芯制造。将ZL200810243100. I中描述的结构进行彻底改变，将机身顶面设计成斜面，用一台伺服电机实现冲槽卷绕功能。本发明伺服分度冲槽卷绕机床包括定张力放料机构、冲槽机构、卷绕机构、补偿机构及电气控制系统。本发明中冲槽功能是由独立的变频电机经三角带带动曲轴，经上、下横梁，以及装 有直线滚珠轴承的导柱连接的下传动形式完成冲槽功能。本发明中卷绕头卷绕是用一台交流伺服电机通过高精度低背隙行星齿轮减速器和一级高精度无间隙啮合的齿轮传动，驱动卷绕箱主轴上的卷绕头，从而实现定转角卷绕。本发明中补偿机构是卷绕头上的带料外缘始终紧贴在导尺上，随工件半径增大而水平移动，实现随机补偿。本发明的操作方式是
钢带由放带盘，经送料座，进入模具口，冲槽完成后卷绕在伺服电机驱动的收卷头上，钢带的一边靠在定位挡板的平面上，保证卷绕工件端面平整，钢带的另一边外缘始终紧贴在导尺上，随卷绕工件半径增大而沿导轨向侧下方移动。工作时应将压紧气缸通气，使卷绕箱上升，随着卷绕盘直径的增大，卷绕箱逐渐向下移动，实现随机补偿，弹簧平衡工件逐渐增大而变大的下滑分力，使工件中心始终处于正确的位置，从而完成盘式电机铁芯的生产。本发明的优点是
本发明结构设计巧妙，能一边冲槽一边卷绕，且能随着卷绕盘直径的增大，卷绕箱逐渐向下移动，实现随机补偿，操作安全方。
图I为本发明的结构示意图。 图2为本发明中零件成形方法原理图。
具体实施例方式参见图I，包括有放带盘I，放带盘右侧有底座4，所述底座4上左端安装有前、后可调整移动的送料座2、冲槽模3，底座4上在冲槽模右侧安装有左、右可移动的机身5，所述机身5的上端面为向下倾斜的斜面，机身的斜面上设有导轨，导轨上滑动安装有卷绕箱6，卷绕箱6上有转动安装的主轴，主轴上固定有卷绕头7，所述主轴上在卷绕头的一侧固定有挡板12，卷绕头7上卷绕工件的外缘靠在挡板12的平面上；所述机身的侧面上还安装有导尺8，所述的导尺8位于卷绕头的另一侧，卷绕头7上卷绕工件的另一外缘紧贴着导尺8 ;所述卷绕箱6上的转轴由交流伺服电机经过精密减速器按设定的程序驱动。所述机身5斜面的下端设有气缸座9，气缸座9上安装有气缸10，所述气缸10的活塞杆对着卷绕箱6，所述卷绕箱6与气缸座9之间设有弹簧11，所述的弹簧11用于平衡卷绕工件逐渐增大而变大的下滑分力。
所述的卷绕头7外圆设计成阿基米德螺旋面，阿基米德螺线的升程应和带料的厚
度一致。所述的导尺8通过导尺座安装在机身5的侧面上。本发明上设有电气控制系统13。本发明中钢带由放带盘1，经送料座2，进入冲槽模3模具口，冲槽完成后卷绕在伺服电机驱动的卷绕头7上，钢带的一边端面靠在挡板12的平面上，保证卷绕工件端面平整，钢带的另一边外圆始终紧贴在导尺8上，随卷绕工件半径增大而沿导轨向侧下方移动。工作时应将压紧气缸10通气，使卷绕箱6上升，随着卷绕盘直径的增大，卷绕箱6逐渐向下移动，实现随机补偿，弹簧11平衡工件逐渐增大而变大的下滑分力，使工件中心始终处于正确的位置，从而完成盘式电机铁芯的生产。参见图2，本发明是这样实现的不难推导卷绕芯轴轴心运动轨迹方程为
L=ctg a *R+ AL(I)
A L=R内 * Y(2)
式中a——是卷绕芯轴轴心运动轨迹与L坐标轴的夹角 R——是铁芯零件的瞬时卷绕半径 A L—是轨迹方程在L坐标轴上的截距，即冲压中心到轨迹与L坐标轴交点
的距离
R内——是初始卷绕半径(盘式电机铁芯的内径)
Y—是槽形倾斜角 从轨迹方程和零件的实际情况分析可知
① a角的理论取值范围为(0，/2)，但从结构实现的可能性上分析，a角的取值范围应为(0, n /4)。② 由于a角可在其取值范围内任意选取，轨迹方程的斜率与Y角无关，即a角的改变对Y角的调节不起作用。③ AL是调节Y角的唯一因素。Y=O时，AL=0，卷绕成的铁芯有辐射状直槽；Y>0时，A L>0，卷绕成的铁芯有逆时针方向的斜槽；￥〈0时，A L〈0，卷绕成的铁芯有顺时针方向的斜槽。根据此冲槽卷绕原理，可明显地看出，只要已冲槽孔和待冲槽孔所在的卷绕三角形OO1O2始终为相似三角形，槽形始终不会偏离理论位置，即加工精度可以很高。
权利要求
1.一种伺服冲槽卷绕机床，包括有放带盘，放带盘右侧有底座，其特征在于所述底座上左端安装有前、后可调整移动的送料座、冲槽模，底座上在冲槽模右侧安装有左、右可移动的机身，所述机身的上端面为向下倾斜的斜面，机身的斜面上设有导轨，导轨上滑动安装有卷绕箱，卷绕箱上有转动安装的主轴，主轴上固定有卷绕头，所述主轴上在卷绕头的一侧固定有挡板，卷绕头上卷绕工件的端面靠在挡板的平面上；所述机身的侧面上还安装有导尺，所述的导尺位于卷绕头的侧下方，卷绕头上卷绕工件的外圆紧贴着导尺；所述卷绕箱上的转轴由交流伺服电机经过精密减速器按设定的程序驱动。
2.根据权利要求I所述的一种伺服冲槽卷绕机床，其特征在于所述机身斜面的下端设有气缸座，气缸座上安装有气缸，所述气缸的活塞杆对着卷绕箱，所述卷绕箱与气缸座之间设有弹簧，所述的弹簧用于平衡卷绕工件逐渐增大而变大的下滑分力。
3.根据权利要求I所述的一种伺服冲槽卷绕机床，其特征在于所述的导尺通过导尺座安装在机身的侧面上。
4.根据权利要求I所述的一种伺服冲槽卷绕机床，其特征在于所述的卷绕头外圆设计成阿基米德螺旋面，阿基米德螺线的升程应和带料的厚度一致。
全文摘要
本发明公开了一种伺服冲槽卷绕机床，包括有放带盘，放带盘右侧有底座，底座上左端安装有前、后可调整移动的送料座、冲槽模，底座上在冲槽模右侧安装有左、右可移动的机身，机身的上端面为向下倾斜的斜面，机身的斜面上设有导轨，导轨上滑动安装有卷绕箱，卷绕箱上有转动安装的主轴，主轴上固定有卷绕头，主轴上在卷绕头的一侧固定有挡板，卷绕头上卷绕工件的外缘靠在挡板的平面上；机身的侧面上还安装有导尺，所述的导尺位于卷绕头的另一侧，卷绕头上卷绕工件的另一外缘紧贴着导尺；所述卷绕箱上的转轴由交流伺服电机经过精密减速器按设定的程序驱动。本发明结构设计巧妙，能一边冲槽一边卷绕，且能随着卷绕盘直径的增大，卷绕箱逐渐向下移动，实现随机补偿，操作安全方便。
文档编号H02K15/02GK102744286SQ20121021625
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者吴旭东, 张明德, 张登坪, 戴卫国, 陶伟伟 申请人:芜湖电工机械有限公司