发夹线圈整平控制系统及其方法与流程

本发明涉及发夹线圈(hairpin coil)整平控制系统及其方法，更具体地，涉及用于在整平操作期间设置辊的加压量的发夹线圈整平系统及其方法。

背景技术：

1、通常，电动车辆(xev)利用电动机(永磁同步电机(pmsm))作为驱动源，并利用电动机的高输出来保证电动车辆的市场竞争力。

2、电动机的输出可以与缠绕在定子芯上的线圈的匝数成比例，但是可能存在的缺点是，如果线圈的匝数增加，则电动机的尺寸不可避免地增加，因此线圈的匝数可能不会无限增加。因此，为了减小或最小化电动机的尺寸并有效地提高电动机的输出，正在考虑通过减小或最小化缠绕在定子芯上的线圈之间的死隙(dead space)来增加占空系数的解决方案。

3、可以利用矩形横截面的扁平矩形发夹线圈(也称为“扁平矩形线材线圈”)来生产发夹型定子，而不是利用圆形横截面的圆形线圈(也称为“圆形线材线圈”)。

4、图9示出了具有扁平矩形发夹线圈的定子结构的示例。

5、参考图9，发夹型定子20具有通过将多个扁平矩形线圈11插入形成在定子芯21中的槽22中而形成的绕组结构。发夹线圈11的形状可以是u形或v形，并且由于具有矩形横截面的特性，与其他圆形线圈相比，可以减小线圈之间的空隙并增加占空系数。

6、然而，由于发夹线圈11可以制造为具有比圆形线圈更大的横截面积，以便增加或最大化占空系数，从而可以增加刚度。因此，可能难以应用使用绕线机的线圈绕线方法。

7、因此，由于在制造定子20时发夹线圈11可以具有大量插入槽22中的特性，所以，为了在成形(生产)过程中矫直的目的，均匀地使发夹线圈11变平是合乎需要的。

8、例如，在发夹线圈成形方法中，可以执行整平操作，其中，缠绕在绕线筒上的扁平矩形线圈由退绕单元退绕，并且可以允许扁平矩形线圈经过相应地安装在扁平矩形线圈的上表面和下表面以及左表面和右表面上的整平装置。

9、可以以如下的方式对整平操作进行管理：通过在整平装置中沿上下方向以及沿左右方向平行布置多个整平辊并且由经验丰富的操作员设置整平辊的加压量，来调节扁平矩形线圈的扁平度(在下文中，具有与平直度相同的含义)。

10、然而，由于整平操作可能是由操作员通过目视检查确定线圈的矫直形状来手动调节加压量，而没有设置辊的加压量的明确标准，因此整平操作可能依赖于操作员的经验(专业知识)。因此，可能存在这样的问题，即，由于操作员的人为错误，可能会导致发夹成形离差(dispersion)(质量下降)，这可能会降低定子生产线的质量和运行率。

11、本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，并不构成现有技术。

技术实现思路

1、根据本发明，一种用于处理来自线卷(coil)的矩形材料的系统，所述系统可以包括：退绕单元，其配置为从缠绕在绕线筒上的线卷退绕矩形材料；整平装置，其配置为基于使退绕后的矩形材料经过整平辊来整平退绕后的矩形材料，其中，整平辊位于退绕后的矩形材料的上、下侧以及沿着退绕后的矩形材料的长度方向的左、右侧；成形装置，其配置为将扁平矩形材料转变为“u”形发夹构造；读取器，其配置为基于扫描安装在退绕单元上的绕线筒的识别码来识别批次信息；以及控制器，其配置为：基于批次信息，存储通过测试而设置的绕线筒的各批次的加压量的参考曲线图；基于所存储的参考曲线图和矩形材料的物理特性的变化，计算矩形材料的加压量；以及基于计算出的加压量，选择性地控制整平辊中的单个整平辊的加压量。

2、所述控制器可以进一步配置为：基于各批次的拉伸测试和矩形材料的加压量，分析屈服数据；以及基于分析的屈服数据，将参考曲线图生成为包括各批次的最佳目标屈服强度的曲线图。所述整平装置可以包括：第一整平单元，其具有基于矩形材料的厚度而设置的第一多个整平辊，其中，所述第一多个整平辊配置为扁平矩形材料的上表面和下表面；以及第二整平单元，其具有基于矩形材料的宽度而设置的第二多个整平辊，其中，所述第二多个整平辊配置为整平矩形材料的左表面和右表面。

3、所述第一多个整平辊可以包括：多个第一整平辊，其位于矩形材料的上部；单独调节器，其安装在所述多个第一整平辊中的每一个上以独立地调节所述多个第一整平辊中的每一个的位置；多个第二整平辊，其位于矩形材料的下部；以及集成调节器，其配置为同时调节所述多个第二整平辊的位置。

4、所述单独调节器可以配置为通过伺服电机基于从所述控制器施加的控制信号，将整平辊调节到以微米为单位的加压量。所述集成调节器可以配置为：通过框架杆而将所述多个第二整平辊并联连接；以及基于所施加的控制信号，将所述多个第二整平辊同时调节为升高到夹紧位置或降低到松开位置。

5、所述控制器可以配置为：基于批次信息，导出矩形材料的初始屈服强度；基于参考曲线图，导出与批次信息相对应的目标屈服强度；以及基于初始屈服强度与目标屈服强度的偏差，确定单个辊的最大加压量。

6、在多个整平辊位于矩形材料的下侧、固定在夹紧位置的状态下，所述控制器可以配置为：在位于矩形材料上侧的多个整平辊中，基于矩形材料供给的方向，控制第一辊以施加最大加压量；以及基于矩形材料的厚度，随后控制布置在矩形材料上侧的多个整平辊中的其余的辊，以施加标称值的加压量。

7、在多个整平辊位于矩形材料的下侧、固定在夹紧位置的状态下，所述控制器可以配置为：在位于矩形材料上侧的多个第一整平辊中，基于矩形材料供给的方向，控制第一辊以施加最大加压量；基于矩形材料的厚度，控制布置在上侧的多个第一整平辊中的随后的辊，以施加标称值的加压量；以及基于微调整的加压量，控制位于上侧的多个第一整平辊中的最后一个辊。

8、根据本发明，一种用于处理来自线卷的矩形材料的方法，所述方法可以包括：通过读取器并基于安装在退绕单元上的绕线筒上的批次信息，识别关于矩形材料的物理特性的信息；基于矩形材料的厚度和宽度，通过整平装置，将多个整平辊布置在矩形材料的上、下侧以及矩形材料的左、右侧的夹紧位置；根据基于批次信息的线卷的初始屈服强度和绕线筒的各批次的加压量的参考曲线图，导出与批次信息相对应的目标屈服强度；以及基于初始屈服强度与目标屈服强度的偏差，确定多个整平辊中的单个整平辊的最大加压量；以及基于最大加压量，控制单个整平辊。

9、将多个整平辊布置在夹紧位置可以包括：通过单独调节器而在矩形材料的上侧水平地设置多个第一整平辊；以及通过集成调节器共同升高多个第二整平辊，将多个第二整平辊水平地设置在矩形材料的下侧。

10、控制单个整平辊可以包括：通过集成调节器固定多个第二整平辊，以施加标称值的加压量；在多个第一整平辊中基于矩形材料供给的方向，通过单独调节器控制多个第一整平辊中的第一辊以施加最大加压量；以及基于矩形材料的厚度，随后控制多个第一整平辊中的其余的辊以施加标称值的加压量。

11、所述方法可以进一步包括：基于对其余的辊的控制以及对多个第一整平辊中的最后一个辊的微调整的加压量的控制，补偿从扁平度检验器接收到的扁平度测试结果的发夹离差。