[发明专利]一种齿槽互补式双盘式定子铁芯制造系统及方法

说明书

本发明涉及一种齿槽互补式双盘式定子铁芯制造系统及方法，包括：放料单元、制造单元以及控制单元；所述放料单元通过第一料带与制造单元相连；所述制造单元安装在床身底座上，制造单元上设置有两个齿槽互补式的第一冲模和第二冲模，两者均为“U”型冲模结构，开口方向相反；所述控制单元为控制柜，与放料单元和制造单元通信连接。与现有技术相比，本发明在满足一次生产两个铁芯的前提下，能够进一步提高生产效率、产品合格率以及材料利用率。

技术领域

本发明涉及定子铁芯制造领域，尤其是涉及一种齿槽互补式双盘式定子铁芯制造系统及方法。

背景技术

盘式电机具有功率密度高、轴向长度短、材料利用率高等优点，在电梯曳引机、家用电器、救援器械、农业机械等领域应用广泛，随着加工工艺的不断改进，盘式电机技术正在走向成熟，以电动汽车驱动电机为代表的大批量应用场景已经打开，市场前景非常广阔。

盘式定子铁芯是盘式电机的核心部件，加工难度非常大，目前普遍的制造方法以中国发明专利文献CN101549365A所公开的伺服冲槽卷绕机床为代表，包括有底座，底座上左边安装有工作台，工作台上安装有钢带进料导向与夹紧装置，钢带冲槽装置，底座上右边安装有立柱，所述的立柱与底座之间滑动或滚动配合，所述的工作台侧壁上安装有导尺，所述的立柱上安装有竖直方向的丝杆与导轨，卷绕箱通过丝杆与导轨在立柱上下移动。所述的卷绕箱内安装有钢带卷绕芯轴，以及伺服电机及精密行星齿轮减速器，所述的减速器输出轴与钢带卷绕芯轴传动连接；所述的丝杆由安装于立柱上的另一伺服电机及其精密行星齿轮减速器驱动。立柱上安装有定位板，保证卷绕的工件端面平整。本发明利用定张力放料、定转角卷绕水平方向随机补偿垂直轴伺服补偿的原理，实现冲槽和卷绕，在带料上一边冲槽孔，一边卷绕，但该类技术本质都是“被动式”冲卷方式，即由卷绕轴按槽数分度步进卷绕，拖动带料前进，同时冲压一次，冲压的位置由卷绕头卷动量和瞬时产品半径增大量共同决定。这种方式可以实现盘式铁芯的自动化生产，但是一次只能产出一个铁芯，并且材料利用率不够高。

经过检索中国专利CN106961189A，该专利公开了一种双盘式铁芯的制造方法，第一步，分离冲模对沿自身长度方向直线运动的铁心带进行冲制，将铁心带沿宽度方向冲制分离成第一齿形铁心带和第二齿形铁心带两部分；第二步，使第一卷绕轮以第一卷绕中心为轴心旋转，将第一齿形铁心带沿第一卷绕轮的径向卷绕，形成第一铁心组件；与此同时，使第二卷绕轮以第二卷绕中心为轴心旋转，将第二齿形铁心带沿第二卷绕轮的径向卷绕，形成第二铁心组件。该发明实现了一台设备同时完成两个铁芯的效果，提高了生产效率，同时第二齿形带的槽利用了第一齿形带的齿部位，提高了材料利用率。但是，该专利还存在以下几方面的不足：

1.该技术本质上还是“被动式”冲卷，带料在整个过程处于拉力拉紧状态，第一卷绕轮、第二卷绕轮会同时拉带料，导致微小的不同步现象，这微小的拉力变化会导致难以卷绕整齐；

2.第一冲模、第一卷绕轮、第二冲模、第二卷绕轮这样的布局，一方面会导致设备长度非常长，占地面积大，另一方面带料的过渡长度偏长，在保证第二卷绕轮的铁芯外径合格前提下，第一卷绕轮的铁芯外径会过大，过大的外径只能修剪掉，导致材料浪费；

3.该方法使用的几字形冲模实现难度非常大，且模具寿命短，导致模具维护成本高；

4.第一冲模和第二冲模距离较远，第二冲模需要在第一冲模冲下的凹槽位置再次冲压，并且这个位置在不停变化，导致难以准确定位，尤其到铁芯加工完成时，对冲压位置要求非常高，只要稍微偏向，就会导致槽形尺寸不合格。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种齿槽互补式双盘式定子铁芯制造系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：