用於製造磁芯疊片的機器的製造方法

2023-06-05 06:32:31

用於製造磁芯疊片的機器的製造方法
【專利摘要】公開了一種用於製造應用於磁芯(6)的可堆疊的疊片(4)的機器(10)。疊片由磁性條帶材料(2)形成。機器(10)包括：用於致動對條帶材料(2)進行摺疊的摺疊機的第一電-機凸輪驅動器；和用於致動對條帶材料(2)進行切割的切割機的第二電-機凸輪驅動器。摺疊機和切割機能在最上位置與最下位置之間獨立地進行驅動。摺疊機可以包括具有相關聯的摺疊機杆(150)以摺疊所述條帶材料(2)的摺疊機壓板(130)。切割機可以包括具有相關聯的上部切割刀片(245)的剪床壓板(230)，上部切割刀片(245)與固定的下部刀片(255)配合以用於切割所述條帶材料(2)。電-機凸輪驅動器可包括例如電馬達之類的任何適合的電動致動器(100、200)。
【專利說明】用於製造磁芯疊片的機器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種磁芯的製造，並且具體地，涉及一種通過將單個的磁性條帶材料疊片堆疊在一起而形成的芯的製造。堆疊的芯通常用於變壓器中從而提供用於磁通線的通路。
【背景技術】
[0002]變壓器芯生產為用於多種應用，這些應用包括通用變壓器和配電變壓器，例如用於配電網絡中以將所傳輸的電壓步進地升高和降低至適合水平的那些變壓器。變壓器芯通常通過將單個疊片層疊在一起而形成，這些單個疊片提供多種優勢，這包括增加芯的電阻和減小渦流損耗。製造可堆疊的疊片的過程可以通過能夠執行所需的摺疊和切割操作的能夠編程的機器而實現自動化。由於通過這種機器來生產單個疊片，所以這些單個疊片通常由機器操作者手工堆疊或者嵌合在一起。
[0003]在用於製造磁芯的疊片的機器中，單個疊片通常根據預先限定的幾何構型而從連續進給的磁性條帶材料上摺疊並且切割。這種機械通常具有切割機以及摺疊或者彎曲裝置，從而在疊片堆疊在一起形成芯之前按需要地形成疊片。以前是在改變結果角度的情況下液壓地和/或氣動地驅動切割機和摺疊機。液壓和氣動致動通常有噪音並且可能導致機器中的不需要的振動水平，這加速了零件的磨損並且具有造成關鍵部件的損壞和未對準的潛在可能。不得不進行零件替換會不可避免地導致機器停工，這與零件替換結合在一起對於芯製造商來說可能是成本非常高的。
[0004]氣動致動器通常提供了在機械停止之間的未受控制的運動，並且最適合用於需要點對點運動的應用。致動流體的可壓縮性導致了可忽略的系統剛性，並且因此，對於氣動制動器而言，實現行程極限位置之間的精確位置控制是最為困難的。
[0005]液壓致動器與氣動致動器相比具有較大的動力能力和系統剛性，但是液壓系統具有多個固有缺陷。液壓流體在工業環境中受到灰塵和汙染物的影響並且需要過濾和維護。還存在流體洩漏的可能性，這可能導致機器停工並維修。當液壓流體的溫度變化時-例如可能導致性能變化，液壓缸還趨向於具有有限的位置精度和重複能力。液壓系統還趨向於需要更多的空間，這是應為因為還需要諸如泵之類的支撐元件、流體供應器、連接管道系統、液壓缸以及必要的控制閥。
[0006]因此，需要用於製造磁芯的疊片的機器中的改進的摺疊和切割致動系統。本發明的目的是改進上述難題中的一個或者更多個，或者至少提供對上述類型的裝置的有益的替代裝置。
[0007]通過接合附圖的以下描述，本發明的其它優勢將變得明顯，在附圖中，通過說明和示例，公開了本發明的優選實施方式。

【發明內容】

[0008]根據本發明的第一方面，提供了一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，疊片由磁性條帶材料形成，機器包括:
[0009]第一電-機凸輪驅動器，第一電-機凸輪驅動器用於致動將條帶材料摺疊的摺疊機；和
[0010]第二電-機凸輪驅動器，第二電-機凸輪驅動器用於致動將條帶材料切割的切割機，
[0011]其中，摺疊機和切割機能夠獨立地進行驅動。
[0012]在一種形式中，第一電-機凸輪驅動器包括:
[0013]具有輸出軸的第一電動致動器；
[0014]第一凸輪軸，第一凸輪軸緊固地接合至第一電動致動器的輸出軸上；以及
[0015]第一聯結構件，第一聯結構件在第一凸輪軸與摺疊機之間聯接，
[0016]其中，在使用中，凸輪驅動器將致動器的旋轉運動轉換成摺疊機的線性移位。
[0017]在一種形式中，第二電-機凸輪驅動器包括:
[0018]具有輸出軸的第二電動致動器；
[0019]第二凸輪軸，第二凸輪軸緊固地接合至第二電動致動器的輸出軸上；以及
[0020]第二聯結構件，第二聯結構件在第二凸輪軸與切割機之間聯接，
[0021]其中，在使用中，凸輪驅動器將致動器的旋轉運動轉換成切割機的線性移位。
[0022]在一種形式中，第一聯結構件具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一孔口，第二部具有第二孔口，其中，第一部分和第二部分成階梯狀地分隔開。
[0023]在一種形式中，第一電動致動器或者第二電動致動器中的至少一者是伺服馬達。
[0024]在一種形式中，摺疊機包括摺疊機壓板，摺疊機壓板具有相關聯的摺疊機杆從而摺疊條帶材料，壓板能夠在最上的位置與最下的位置之間往復地驅動。
[0025]在一種形式中，切割機包括剪床壓板，剪床壓板具有相關聯的上部切割刀片，壓板能夠在最上的位置與最下的位置之間往復地驅動。
[0026]在一種形式中，切割機還包括固定的下部刀片，固定的下部刀片與剪床壓板的上部刀片配合以通過在刀片之間的剪切而切割條帶材料。
[0027]在一種形式中，切割機還包括用於夾持條帶材料的夾持構件。
[0028]根據本發明的第二方面，提供了一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，疊片由磁性條帶材料形成，機器包括:
[0029]框架，框架用於容置摺疊機壓板組件和剪床壓板組件；
[0030]摺疊機壓板組件，摺疊機壓板組件具有摺疊機杆，以用於在至少一個預定位置中摺疊條帶材料；
[0031]剪床壓板組件，剪床壓板組件具有切割刀片，以用於在預定位置處切割條帶材料；
[0032]第一電動致動器；
[0033]第二電動致動器；
[0034]第一凸輪軸，第一凸輪軸由第一電動致動器驅動並且聯接至摺疊機壓板組件；以及
[0035]第二凸輪軸，第二凸輪軸由第二電動致動器驅動並且聯接至剪床壓板組件，
[0036]其中，摺疊機壓板組件和剪床壓板組件能夠獨立地進行驅動。[0037]在一種形式中，第一聯結構件在第一凸輪軸與摺疊機壓板組件之間聯接。
[0038]在一種形式中，第二聯結構件在第二凸輪軸與剪床壓板組件之間聯接。
[0039]在一種形式中，第一聯結構件和摺疊機壓板組件由第一銷元件聯接。
[0040]在一種形式中，第二聯結構件和剪床組件由第二銷元件聯接。
[0041]在一種形式中，摺疊機壓板組件和剪床壓板組件設置在一對軸上，該對軸容置在框架的側向對置的部分中。
[0042]在一種形式中，摺疊機壓板組件能夠沿著軸可滑動地運動。
[0043]在一種形式中，剪床壓板組件固定地接合至軸，使得壓板和軸能夠成一致地運動。
[0044]根據本發明的第三方面，提供了一種用於用來製造磁芯的可堆疊的磁疊片的機器的驅動系統，疊片由磁性條帶材料形成，驅動系統包括:
[0045]摺疊機驅動機構，摺疊機驅動機構用於控制摺疊機壓板組件的運動，摺疊機壓板組件在至少一個預定位置中摺疊條帶材料，摺疊驅動器包括:
[0046]具有輸出軸的第一電動致動器；
[0047]第一凸輪軸，第一凸輪軸適於緊固地安裝至第一電動致動器的輸出軸上；以及
[0048]第一聯結構件，第一聯結構件在第一凸輪軸與摺疊機壓板組件之間聯接，
[0049]其中，隨著第一凸輪軸旋轉，對摺疊機壓板組件賦予了往復的線性運動；和
[0050]剪床驅動機構，剪床驅動機構用於控制剪床壓板組件的運動，剪床壓板組件在至少一個預定位置中切割條帶材料，剪床驅動器包括:
[0051]具有輸出軸的第二電動致動器；
[0052]第二凸輪軸，第二凸輪軸適於緊固地安裝至第二電動致動器的輸出軸上；以及
[0053]第二聯結構件，第二聯結構件在第二凸輪軸與剪床壓板組件之間聯接，
[0054]其中，隨著第二凸輪軸旋轉，對剪床壓板組件賦予了往復的運動。
[0055]在一種形式中，第一電動致動器或者第二電動致動器中的至少一者是電動馬達。
[0056]根據本發明的第四方面，提供了一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，疊片由磁性條帶材料形成，機器包括:
[0057]第一氣動驅動器，第一氣動驅動器用於致動將條帶材料摺疊的摺疊機；和
[0058]第一電-機凸輪驅動器，第一電-機凸輪驅動器用於致動將條帶材料切割的切割機，
[0059]其中，摺疊機和切割機能夠獨立地進行驅動。
[0060]根據本發明的第五方面，提供了一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，疊片由磁性條帶材料形成，機器包括:
[0061]框架，框架用於容置摺疊機壓板組件和剪床壓板組件；
[0062]摺疊機壓板組件，摺疊機壓板組件具有摺疊機杆，摺疊機杆用於在至少一個預定位置中摺疊條帶材料；
[0063]剪床壓板組件，剪床壓板組件具有切割刀片，切割刀片用於在預定位置處切割條帶材料；
[0064]第一電動致動器；
[0065]第一凸輪軸，第一凸輪軸由第一電動致動器驅動並且聯接至剪床壓板組件；以及
[0066]第一氣動致動器，第一氣動致動器聯接至摺疊機壓板組件；[0067]其中，摺疊機壓板組件和剪床壓板組件能夠獨立地進行驅動。
[0068]現在將參照附圖並如附圖中所示出的來更詳細地描述本發明的【具體實施方式】。此實施方式是示意性的，並且不意味著限制本發明的範圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0069]將參照下列附圖對本發明的各個方面進行詳細描述，在附圖中:
[0070]圖1為用於製造磁芯的疊片的機器的立體視圖；
[0071]圖2為通過將由機器製造的單個疊片堆疊而形成的磁芯的實施方式；
[0072]圖3為機器的主要的子組件的分解視圖；
[0073]圖4為機器的首部組件的立體視圖；
[0074]圖5為機器的首部組件的主視圖；
[0075]圖6為機器的首部組件的主要部件的半分解視圖；
[0076]圖7為沿著圖5的剖面線A-A所剖取的、示出了摺疊機驅動機構的剖面視圖；
[0077]圖8為摺疊機驅動器的凸輪軸和聯結裝置的分解視圖；
[0078]圖9為沿著圖5的剖面線B-B剖取的、示出了剪床驅動機構的剖面視圖；
[0079]圖10為剪床驅動器的凸輪軸和聯結裝置的分解視圖；
[0080]圖11為沿著圖5的剖面線C-C剖取的、示出了一個主引導軸的剖面視圖；
[0081]圖12為首部組件的立體視圖，其示出了摺疊機驅動機構的細節；
[0082]圖13為首部組件的立體視圖，其示出了剪床驅動機構的細節；
[0083]圖14a至14d示出了摺疊機驅動機構的剖面視圖的次序，這些剖面視圖分別示出了在0°(上止點(TDC))、90°、180°以及270°處的凸輪軸；以及
[0084]圖15a至15d示出了剪床驅動機構的剖面視圖的次序，這些剖面視圖分別示出了在0° (上止點(TDC))、90°、180°以及270°處的凸輪軸。
[0085]在下列描述中，貫穿多個附圖，相似的附圖標記代表相似或者對應的零件。
【具體實施方式】
[0086]參照圖1，示出了用於製造磁芯的疊片的機器10。圖1描述了具有相關聯的開卷機20的、在製造環境中的機器10。磁性條帶材料2的卷從開卷機20處展開並且進給到機器10，在機器10處，磁性條帶材料2被摺疊並且切割以形成芯6的單個疊片4 (見圖2)。機器10用於製造疊片，其中疊片堆疊或者嵌合在一起以形成芯，芯通常用於變壓器中。機器10可編程以製造多種用戶指定的芯的幾何構型。圖2中示出了可以由機器10製造的芯6的實施方式。圖2中示出的芯6已經通過將具有45°轉角摺疊部的單個疊片4堆疊而形成。通過在每個單個疊片被從機器10上切割下來時將這些疊片堆疊在一起，從而形成芯6。機器10可以構造成產生包括30°、45°以及90°的不同角度的彎折。
[0087]圖2中示出的芯6僅是可以通過機器10形成的可能的芯幾何構型的一個示例。不同構型的芯-包括標準的和端部交疊的分布式間隙的、雙芯的、未切割的、對接的、階梯對接的、以及90°切割的疊片-是可以由這種機器製造的芯類型的示例。編程軟體用於通過可調整的參數來限定芯的幾何構型，其中可調整的參數包括本領域技術人員應當理解的條帶寬度、條帶厚度、折角角度、窗口長度、窗口寬度、以及組合。芯6可以由具有從0.2至0.35mm的厚度的任何等級的晶粒取向矽鋼(GOSS)或者非取向(NO)電鋼製成。機器10可構造成加工單個的材料條帶或者替代地同時加工兩個較窄的條帶。
[0088]現參照圖3，示出了機器10的主要的子組件的分解視圖。機殼組件60形成機器的基部並且容置大部分的電子裝備。進給組件30安裝在機殼組件60上，進給組件30從開卷機20處接收條帶材料2。條帶材料2在下滾軸32與上滾軸34之間被引導並且進給至首部組件40，在首部組件40中條帶材料2被摺疊並被切割。在此方式中，機器10能夠接收至少一條帶材料2。首部組件40通過適當的緊固裝置安裝至進給組件30上，但是優選為栓接至適當位置中。還有基本上包圍進給組件30和首部組件40的蓋組件50。至少一個用戶控制界面52安裝至蓋組件50上，其中蓋組件50提供了機器控制，例如通電(POWER ON)、停止(STOP)、運轉(RUN)以及保持(HOLD)。
[0089]現參照圖4至6，示出了機器10的首部組件40的視圖。首部組件40容置有機器10的便於將條帶材料2摺疊並切割的部件。首部組件40圍繞機加工的首部框架42而構造，其中機加工的首部框架42形成了用於摺疊機和切割機的殼體和支撐結構。圖4和5提供了摺疊機和切割機可以如何組裝在首部框架42內的說明。摺疊機廣義上包括摺疊機壓板組件，摺疊機壓板組件包括摺疊機壓板130、支撐板140以及摺疊機杆150。摺疊機壓板130設置到一對引導軸300上，其中該對引導軸300被支撐在首部框架42的側向對置的部分中。摺疊機壓板130可滑動地接合至軸300上，軸300將壓板130從最上的位置向最下的位置(將線性移位的範圍定義為「行程」)向上以及向下引導。
[0090]摺疊機壓板組件由電-機凸輪驅動系統致動。電動致動器100對與聯結構件120緊固地接合的凸輪軸110進行驅動，其中聯結構件120聯接至摺疊機壓板130。隨著摺疊機壓板130朝向其行程的底部而向下運動，摺疊機杆150接觸條帶材料2並且形成依照程序的彎曲或者摺疊。在此說明書中，「電-機」指代與機械部件聯接的電動驅動器或者致動器(即，原動力是電力)，由此將電能轉化為機械運動。
[0091]切割機廣義上包括剪床壓板組件，其中剪床壓板組件包括剪床壓板230、上部刀片保持器240以及上部切割刀片245。上部刀片保持器240安裝至剪床壓板230的基部，使得上部切割刀片245與剪床壓板230 —起向上和向下運動。剪床壓板230還位於引導軸300上但是可以與引導軸300固定地接合。在此方式中，剪床壓板230和軸300可以成整體地從最上位置向最下位置(將線性移位的範圍限定為「行程」)運動。在替代的實施方式中，剪床壓板230可以是能夠相對於軸300可滑動地運動的。剪床壓板組件由電-機凸輪驅動系統致動。電動致動器200將與聯結構件220緊固地接合的凸輪軸210驅動，其中聯結構件220聯接至剪床壓板230。隨著剪床壓板230朝向其行程的底部而向下運動，上部切割刀片245接觸條帶材料2並且與固定的下部切割刀片255配合以切割或者剪切穿過二者之間的條帶材料2。
[0092]儘管優選的是切割機和摺疊機兩者都由電-機凸輪驅動裝置致動，但是存在以下示例:空間的限制可能需要摺疊機是氣動驅動的。例如，在較小的機器變型中，可能優選的是利用氣動驅動器的緊湊布置來致動摺疊機壓板組件。在此實施方式中，切割機將仍然由電-機凸輪裝置來驅動，並且因此在機器的整體性能中仍會實現與此致動形式相關聯的優勢。
[0093]現在參照圖7，示出了沿著圖5的穿過摺疊機驅動機構的剖面線A-A所剖取的剖面視圖。電動致動器100示出為安裝至首部框架42的後部上。電動致動器100可以是任何適合的電動馬達，但是優選為伺服馬達。伺服馬達有利地提供所需水平的控制和精度、同時仍然提供足夠的動力和扭矩。偏心凸輪軸110緊固地安裝至伺服馬達100的輸出軸101上。馬達100的輸出軸101具有凸鍵元件102，其中凸鍵元件102可滑動地接合到凸輪軸100的內鍵槽(未示出)中。通過此連接，鍵102防止了兩個部分之間的相對旋轉並且允許扭矩從電動機100向凸輪軸110傳遞。平頭螺釘(未示出)用於穿過凸輪軸110中的螺紋孔將凸輪軸110鎖定至馬達100的輸出軸101上。凸輪軸110由容置在首部框架42中的球軸承113可旋轉地支撐。
[0094]凸輪軸110連接至聯結構件或者搖臂120。此連接在圖8中最清楚地示出，其中圖8示出了摺疊機驅動器的凸輪軸和聯結裝置的分解視圖。圖12還提供了摺疊機驅動裝置的細節(其中未示出切割機驅動器)。凸輪軸110包括細長的輪軸部分111和徑向偏置或者偏心的凸輪銷112。聯結構件120包括第一孔口 127和第二孔口 128。凸輪銷112穿過聯結構件120的第一孔口 127插入，並且能夠在球軸承121內旋轉，其中球軸承121安裝在聯結構件120的第一孔口 127內並且由內部擋圈122保持。凸輪軸110通過聯接固位器或者墊圈123緊固至聯結構件120，其中聯接固位器或者墊圈123圍繞第一孔口 127地安裝至聯結構件120的表面上。例如凹頭螺釘之類的適當的緊固件穿過聯結固位器123的螺紋孔緊固並且緊固至凸輪銷112中的螺紋孔115中。此連接便於在凸輪軸110與聯結構件120之間進行直接聯接，使得隨著凸輪軸110旋轉，聯結構件120以往復運動的方式在最上的位置與最下的位置之間被驅動。
[0095]摺疊機壓板組件經由聯接元件126聯接至聯結構件120，其中聯接元件126穿過聯結構件120的第二孔口 128而插入。聯接元件126可以是細長的銷元件。聯接元件126穿過位於摺疊機壓板130中的通道132而插入，並且由位於聯結構件120的第二孔口 128中的襯套125支撐。聯接構件126的外表面擠靠摺疊機壓板130的通道132的內壁133。因此，隨著聯結構件120下降或者上升，聯接構件126將支承力施加到摺疊機壓板130的通道132上，這致使摺疊機壓板130下降或上升。
[0096]在此說明書中，詞語「壓板」用於描述具有足夠質量的塊體或者壓頭元件，當朝向條帶材料向下驅動該具有足夠質量的塊體或者壓頭元件元件時，其能夠在摺疊或切割過程期間施加所需的力。
[0097]因為摺疊機壓板130位於剪床壓板230的前方，所以在優選的實施方式中，聯結構件120機加工有具有第一孔口 127的上部129a和具有第二孔口 128的下部129b，上部129a與下部129b形成臺階，這產生了在上部129a與下部129b之間的前後方向上的偏置。通過以此方式形成聯結構件，能夠實現摺疊機驅動器與剪床驅動器兩者的凸輪軸之間的通用性。如果使用直式聯結件(如用於剪床驅動器)，那麼則需要更長的凸輪軸，這將導致在凸輪軸和馬達軸的基部處具有較高的載荷，這將產生較高的循環應力並且減小部件的疲勞壽命。提供階梯式的聯結構件緩解了這些問題並且允許兩個聯結件的第一孔口位於相同的豎直平面中並且在相同的豎直平面中被驅動。
[0098]摺疊機壓板組件還可以包括在摺疊條帶材料之前夾持條帶材料的夾持構件。如圖7中所示，夾持杆160緊固在摺疊機壓板130的下方，並且在摺疊機壓板130的基部與夾持杆160之間的界面處設置有多個壓縮彈簧166。在一個實施方式中，夾持杆160包括橡膠塊165 (例如聚氨酯彈性體)，壓縮夾持力通過橡膠塊165傳遞至條帶材料2。當夾持杆160接觸條帶時，橡膠材料起到吸收振動或使振動最小化並且減小噪音的作用，這將有助於防止對條帶材料造成損壞。
[0099]摺疊機杆150緊固至可調整的支撐板140，其中可調整的支撐板140安裝至摺疊機壓板130的前部。支撐板140可調整地安裝至摺疊機壓板130，從而提供調整摺疊機杆150的豎直位置的能力。支撐板140位於凸輪從動件175上，其中凸輪從動件175維持支撐板140的對準並且允許向上和向下的豎直調整。在一個實施方式中，調整能力由穿過摺疊機壓板130安裝的拇指輪170提供，其中拇指輪170在使用中轉動以使支撐板140向上和向下運動。此調整能力能夠改變摺疊機杆150在其向下行程上的行進距離，該行進距離能夠直接確定用於一定摺疊角度而產生的摺疊的質量。在一個實施方式中，支撐板140由各自具有調整能力的兩個互鎖板形成，在同時加工兩個條帶時，這種調整能力能夠是有利的。在此實施方式中，摺疊機杆150包括兩個單獨的杆，這兩個單獨的杆各自安裝至一個相應的支撐板140。
[0100]在操作中，隨著摺疊機壓板130向下橫向移動，夾持杆160將首先接觸條帶並且彈簧166將作用成施加壓縮夾持力以將條帶2保持就位，以使摺疊機杆150將彎曲材料。隨著摺疊機壓板130進一步橫向移動至其行程的底部，彈簧166進一步被壓縮，這允許摺疊機杆150在夾持杆160下方行進並且產生彎曲或者摺疊。摺疊操作是圍繞硬質合金塊251的邊緣進行的，其中硬質合金塊251安裝至下部刀片保持器250中的凹槽中。隨著摺疊機杆150下降，摺疊機杆150在預定的位置處接觸條帶材料2並且產生摺痕。條帶材料2圍繞硬質合金塊251的邊緣彎曲並且通過摺疊機杆150而成形，其中摺疊機杆150具有圍繞其摺疊邊緣的限定的曲率半徑。隨著條帶材料2穿過首部組件40而進給,在切割條帶2並製造疊片4之前，在預定位置處產生多個摺痕。
[0101]現在參照圖9，示出了沿著圖5的穿過剪床驅動機構的剖面線B-B剖取的剖面視圖。電動致動器200示出為安裝至首部框架42的後部上。電動致動器200可以是任何適合的電動馬達，但是優選為伺服馬達。伺服馬達有利地提供了所需水平的控制和精度、同時仍提供足夠的動力和扭矩。偏心凸輪軸210緊固地安裝至伺服馬達200的輸出軸201上。馬達200的輸出軸201具有凸鍵元件202，其中凸鍵元件202可滑動地接合至凸輪軸210的內鍵槽(未示出)中。通過此連接，鍵202防止了兩個部分之間的相對旋轉並且允許扭矩從馬達200向凸輪軸210傳遞。平頭螺釘(未示出)用於穿過凸輪軸210中的螺紋孔將凸輪軸210鎖定至馬達200的輸出軸201上。凸輪軸210由容置在首部框架42中的球軸承213可旋轉地支撐。
[0102]凸輪軸210連接至聯結構件或者搖臂220。圖10中最清楚地示出了此連接，其中圖10示出了摺疊機驅動器的凸輪軸210和聯結裝置的分解視圖。圖13還提供了剪床驅動器裝置的細節(其中未示出摺疊機驅動器)。凸輪軸210包括細長的輪軸部分211和徑向偏置或者偏心的凸輪銷212。聯結構件220包括第一孔口 227和第二孔口 228。凸輪銷212穿過聯結構件220的第一孔口 227而插入，並且能夠在球軸承221內旋轉，其中球軸承221安裝在聯結構件220的第一孔口 227內並且由內部擋圈222保持。凸輪軸210通過聯結固位器或者墊圈223緊固至聯結構件220，其中聯結固位器或者墊圈223圍繞第一孔口 227地安裝至聯結構件220的表面上。例如凹頭螺釘之類的適當的緊固件穿過聯結固位器223的螺紋孔緊固並且緊固至凸輪銷212中的螺紋孔215中。此連接便於在凸輪軸210與聯結構件220之間進行直接聯接，使得隨著凸輪軸210旋轉，聯結構件220以往復運動的方式在最上位置與最下位置之間被驅動。
[0103]剪床壓板組件經由聯接元件226聯接至聯結構件220，其中聯接元件226穿過聯結構件220的第二孔口 228而插入。聯接元件226可以是細長的銷元件。聯接元件226穿過位於剪床壓板230中的通道232而插入，並且由位於聯結構件220的第二孔口 228中的襯套226支撐。聯接構件226的外表面壓靠剪床壓板230的通道232的內壁233。因此，隨著聯結構件220下降或者上升，聯接構件226將支承力施加至剪床壓板230的通道232上，這導致了剪床壓板230的下降或者上升。
[0104]剪床壓板230容置了可調整地安裝至剪床壓板230的基部的上部刀片保持器240的託架。上部切割刀片245安裝在上部刀片保持器240中，使得切割邊在刀片保持器240的下方延伸。在一個實施方式中，刀片可以由硬質合金製成。上部刀片保持器240的託架能夠相對於首部組件40在前後方向上調整。該調整是通過模具彈簧241實現的，其中模具彈簧241在上部刀片保持器240的唇緣與剪床壓板230之間起作用。此調整的目的是獲得上部切割刀片245與下部切割刀片255之間的所需的間隔。已發現的是，約12微米的刀片間隙為機器10提供了最佳的切割性能。如果間隙超過約12微米，則切口帶有毛口的可能性增大，並且如果間隙小於約12微米，則產生刀片碎屑的可能性增大。
[0105]隨著剪床壓板230下降，上部刀片245將在升降板260的正上方接觸條帶材料2。剪床壓板230將壓縮安裝在壓縮彈簧265上的升降板260。隨著剪床壓板230朝向其行程的底部被進一步地向下驅動，夾置在上部刀片245與升降板260之間的條帶材料2將被迫壓到下部刀片255的邊緣的下方。這將剪切穿過其間的材料並且在預定位置處產生淨切割。在已經進行切割之後，剪床壓板230開始上升並且壓縮彈簧265作用成使升降板260上升或者升高到下部刀片255上方。這種提升使條帶2升高到下部刀片255的邊緣的上方，並且防止連續地供應至首部組件40的條帶2卡在下部刀片255的後側上。由於進給至首部組件40的條帶材料2來自卷繞的卷材，因此即便在展開時條帶材料2也趨向於卷繞或者向上滑動。為了防止這種情況發生，剪床壓板230的向上行程可以受到限制，使得條帶2於其中可能具有要包繞或上升的趨向性的空間由上部刀片保持器組件所佔有。這是具有電凸輪驅動壓板的另一優勢，因為能夠精確地控制壓板的行程。
[0106]現在參照圖11，示出了沿著圖5的穿過主引導軸300的剖面線C-C剖取的剖面視圖。軸300容納在首部框架42的側向對置部中的孔口 330中。軸300由插入至首部框架42的孔口 330中的襯套310支撐。與軸300可滑動地接合的冷鍛成型的滾珠隔離圈305插入襯套310的內側。在一個實施方式中，軸300可以鍵合至隔離圈305，使得軸300與隔離圈305在襯套310內側可滑動地一起運動。替代地，隔離圈305可以通過過盈配合而緊固在襯套310內側，使得隔離圈305保持固定、同時軸300能夠在隔離圈305內側滑動。軸300的作用是支撐摺疊機壓板130和剪床壓板230兩者的橫向移動。剪床壓板230設置在軸300上並且可以通過螺釘304聯接至軸300，其中螺釘304設置成穿過剪床壓板230並且進入機加工至軸300中的槽302中。螺釘304將剪床壓板230的運動聯接至軸300，使得隨著剪床壓板230向上和向下地橫向移動，軸300也在隔離圈305的內側向上和向下運動。摺疊機壓板130也設置在軸300上但是不是像剪床壓板230 —樣鎖定或者鍵合在軸300上。摺疊機壓板130與軸300可滑動地接合，使得摺疊機壓板130能夠相對於軸300可滑動地運動。襯套320和冷鍛成型的滾珠隔離圈315固位在摺疊機壓板130的軸容納部分中，從而便於這種相對滑動。
[0107]現在參照圖14a至14d，示出了操作中的摺疊機驅動機構的視圖的次序。圖14a至14d示出了當凸輪軸110旋轉了 0° (上止點(TDC))、90°、180° (下止點(BDC))以及270°時的摺疊機壓板130和摺疊機杆150的位置。在(附接至馬達100的輸出軸101的)凸輪軸110的輪軸部分111的縱向軸線與(聯接至聯結構件120的第一孔口 127的)凸輪銷112的縱向軸線之間有5mm的偏心距或者偏置。此偏心距導致了摺疊機壓板130的在凸輪銷112的TDC位置與下止點(BDC)位置之間的IOmm的總行程或者行進。感應式接近開關180在聯結裝置120的正上方安裝至板上，其中感應接近開關180檢測凸輪銷112和聯結構件120在TDC位置處的時間並且將此信息輸入至編程的控制器。在圖14a中，凸輪軸110處於0° (TDC)位置處，並且摺疊機壓板組件示出為在其最上的位置中。支撐板140和摺疊機杆150位於下部刀片保持器250和硬質合金塊251的上表面的上方,上表面位於水平基準面Y中。聯結構件120的頂部與接近開關180的底部之間的豎直間隔限定為X _。圖14b示出了旋轉了 90°的凸輪軸110。摺疊機壓板組件已經下降了 5mm(偏心地偏置)，使得聯結構件120的頂部與接觸開關180的底部之間的間隔現在為(x-5)mm。摺疊機杆150的基部現在與硬質合金塊251的上表面基本上齊平(S卩，與水平基準面Y共面)。圖14c示出了處於180° (BDC)位置處的凸輪軸110和在其最下的位置處的摺疊機壓板組件。摺疊機壓板組件現在已經下降了 10mm，使得聯結構件120的頂部與接近開關180的底部之間的間隔現在為(x-lO)mm。在此位置中，摺疊機杆150已經下降到水平基準面Y下方，並且穿過首部組件40進給的條帶2將會已經圍繞硬質合金塊251摺疊。圖14d示出了處於270°的位置處的凸輪軸，並且示出了從BDC向上運動返回至TDC的摺疊機壓板組件。聯結構件120的頂部與接近開關180的底部之間的間隔現在為(x-5)mm，並且摺疊機杆150的基部與水平基準面Y再次地基本上對準。圖14a至14d還示出了:隨著凸輪軸110和聯結構件120旋轉，對摺疊機驅動組件賦予了往復的線性運動。
[0108]現參照圖15a至15d，示出了操作中的剪床驅動機構的視圖的次序。圖15a至15d示出了當凸輪軸110旋轉了 O。(上止點(TDC))、90°、180° (下止點(BDC))以及270°時剪床壓板230和上部剪切刀片245的位置。(附接至馬達200的輸出軸201的)凸輪軸210的輪軸部分211的縱向軸線與(聯接至聯結構件220的上部孔口 227的)凸輪銷212的縱向軸線之間有5mm的偏心距或者偏置。此偏心距導致了剪床壓板230在凸輪銷212的TDC位置與BDC位置之間有IOmm的總行程或者行進。感應式接近開關280在聯結構件220的正上方安裝至板上，其中感應式接近開關280檢測凸輪銷212和聯結構件220處於TDC位置處的時間並且將此信息輸入至編程的控制器。在圖15a中，凸輪軸210處於0° (TDC)的位置並且剪床壓板組件示出為處於其最上的位置處。上部刀片保持器240和上部切割刀片245位於下部刀片保持器250、硬質合金塊251、以及下部切割刀片255的上表面-該上表面位於水平的基準面Y中-的上方。聯結構件220的頂部與接近開關280的底部之間的豎直間隔限定為X mm。圖15b示出了旋轉到90°位置的凸輪軸210。剪床壓板組件已經下降了 5_(偏心地偏置)，使得聯結構件220的頂部與接近開關280的底部之間的間隔現在為(x-5)mm。上部切割刀片245的基部現在與下部切割刀片255的上表面基本上齊平(即，與水平基準面Y共面)。圖15c示出了處於180° (BDC)位置處的凸輪軸210和在其最下的位置處的剪床壓板組件。剪床壓板組件現在已經下降10mm，使得聯結構件220的頂部與接近開關280的底部之間的間隔現在為(x-lO)mm。在此位置中，上部切割刀片245的底部已經下降到水平基準面Y下方，並且穿過首部組件40進給的條帶2將會已經在下部切割刀片255之間被切割或者剪切。圖15d示出了處於270°位置處的凸輪軸210並且示出從BDC向上運動向TDC返回的剪床壓板組件。聯結構件220的頂部與接近開關280的底部之間的間隔現在為(x-5)mm，並且上部切割刀片245的底部與水平基準面Y再次地基本上對準。圖15a至15d還示出了:隨著凸輪軸210和聯結構件220旋轉，對剪床驅動組件賦予了往復的線性運動。
[0109]應當理解，術語「包括」和如在此說明書中使用的其任何派生詞(例如包含、具有)應視為是包括其所涉及的特徵，並且不意味著排除任何附加的特徵的存在，除非另有描述或者暗示。
[0110]在此說明書中對任何現有技術的參照不是並且不應視為承認或任何形式地暗示該現有技術形成了【技術領域】的公知常識的一部分。
[0111]儘管已經根據優選實施方式來描述本發明從而便於更好地理解本發明，但是應當了解，在不脫離本發明的原理的情況下可以進行各種修改。因此，應當將本發明理解為包括在本發明範圍內的所有的這些修改。
【權利要求】
1.一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，所述疊片由磁性條帶材料形成，所述機器包括: 第一電-機凸輪驅動器，所述第一電-機凸輪驅動器用於致動對所述條帶材料進行折置的折置機；和 第二電-機凸輪驅動器，所述第二電-機凸輪驅動器用於致動對所述條帶材料進行切割的切割機， 其中，所述摺疊機和所述切割機能夠獨立地進行驅動。
2.根據權利要求1所述的機器，其中，所述第一電-機凸輪驅動器包括: 具有輸出軸的第一電動致動器； 第一凸輪軸，所述第一凸輪軸緊固地接合至所述第一電動致動器的所述輸出軸上；以及 第一聯結構件，所述第一聯結構件被聯接在所述第一凸輪軸與所述摺疊機之間， 其中，在使用中，所述凸輪驅動器將所述致動器的旋轉運動轉換成所述摺疊機的線性位移。
3.根據權利要求1所述的機器，其中，所述第二電-機凸輪驅動器包括: 具有輸出軸的第二電動致動 器； 第二凸輪軸，所述第二凸輪軸緊固地接合至所述第二電動致動器的所述輸出軸上；以及 第二聯結構件，所述第二聯結構件被聯接在所述第二凸輪軸與所述切割機之間， 其中，在使用中，所述凸輪驅動器將所述致動器的旋轉運動轉換成所述切割機的線性位移。
4.根據權利要求2所述的機器，其中，所述第一聯結構件具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一孔口，所述第二部具有第二孔口，其中，所述第一部分和所述第二部分成階梯狀地分隔開。
5.根據權利要求2或3中的任一項所述的機器，其中，所述第一電動致動器或者所述第二電動致動器中的至少一者是電動馬達。
6.根據權利要求1所述的機器，其中，所述摺疊機包括摺疊機壓板，所述摺疊機壓板具有相關聯的摺疊機杆以摺疊所述條帶材料，所述壓板能夠在最上的位置與最下的位置之間往復地驅動。
7.根據權利要求1所述的機器，其中，所述切割機包括剪床壓板，所述剪床壓板具有相關聯的上部切割刀片，所述壓板能夠在最上的位置與最下的位置之間往復地驅動。
8.根據權利要求7所述的機器，其中，所述切割機還包括固定的下部刀片，所述固定的下部刀片與所述剪床壓板的所述上部刀片配合以通過所述刀片之間的剪切來切割所述條帶材料。
9.根據權利要求1所述的機器，還包括用於夾持所述條帶材料的夾持構件。
10.一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，所述疊片由磁性條帶材料形成，所述機器包括: 框架，所述框架用於容置摺疊機壓板組件和剪床壓板組件； 摺疊機壓板組件，所述摺疊機壓板組件具有摺疊機杆，以用於在至少一個預定位置摺疊所述條帶材料； 剪床壓板組件，所述剪床壓板組件具有切割刀片，以用於在預定位置切割所述條帶材料； 第一電動致動器； 第二電動致動器； 第一凸輪軸，所述第一凸輪軸由所述第一電動致動器驅動並且聯接至所述摺疊機壓板組件；以及 第二凸輪軸，所述第二凸輪軸由所述第二電動致動器驅動並且聯接至所述剪床壓板組件， 其中，所述摺疊機壓板組件和所述剪床壓板組件能夠獨立地進行驅動。
11.根據權利要求10所述的機器，還包括第一聯結構件，所述第一聯結構件被聯接在所述第一凸輪軸與所述摺疊機壓板組件之間。
12.根據權利要求10所述的機器，還包括第二聯結構件，所述第二聯結構件被聯接在所述第二凸輪軸與所述剪床壓板組件之間。
13.根據權利要求11所述的機器，其中，所述第一聯結構件和所述摺疊機壓板組件是通過第一銷元件聯接的。
14.根據權利要求12所述的機器，其中，所述第二聯結構件和所述剪床壓板組件是通過第二銷元件聯接的。`
15.根據權利要求10所述的機器，其中，所述摺疊機壓板組件和所述剪床壓板組件設置在一對軸上，所述一對軸容置在所述框架的側向相對的部分中。
16.根據權利要求15所述的機器，其中，所述摺疊機壓板組件能夠沿著所述軸以可滑動的方式運動。
17.根據權利要求15所述的機器，其中，所述剪床壓板組件固定地接合至所述軸，使得所述壓板和所述軸能夠一致地運動。
18.一種用於製造磁芯的可堆疊的疊片的機器用驅動系統，所述疊片由磁性條帶材料形成，所述驅動系統包括: 摺疊機驅動機構，所述摺疊機驅動機構用於控制摺疊機壓板組件的運動，所述摺疊機壓板組件在至少一個預定位置摺疊所述條帶材料，所述摺疊驅動器包括: 第一電動致動器，所述第一電動致動器具有輸出軸； 第一凸輪軸，所述第一凸輪軸適於緊固地安裝至所述第一電動致動器的所述輸出軸上；以及 第一聯結構件，所述第一聯結構件被聯接在所述第一凸輪軸與所述摺疊機壓板組件之間， 其中，當所述第一凸輪軸旋轉時，所述摺疊機壓板組件進行往複線性運動；和剪床驅動機構，所述剪床驅動機構用於控制剪床壓板組件的運動，所述剪床壓板組件在至少一個預定位置切割所述條帶材料，所述剪床驅動器包括: 第二電動致動器，所述第二電動致動器具有輸出軸； 第二凸輪軸，所述第二凸輪軸適於緊固地安裝至所述第二電動致動器的所述輸出軸上；以及第二聯結構件，所述第二聯結構件被聯接在所述第二凸輪軸與所述剪床壓板組件之間， 其中，當所述第二凸輪軸旋轉時，所述剪床壓板組件進行往復運動。
19.根據權利要求18所述的驅動系統，其中，所述第一電動致動器或者所述第二電動致動器中的至少一者是電動馬達。
20.一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，所述疊片由磁性條帶材料形成，所述機器包括: 第一氣動驅動器，所述第一氣動驅動器用於致動對所述條帶材料進行摺疊的摺疊機；和 第一電-機凸輪驅動器，所述第一電-機凸輪驅動器用於致動對所述條帶材料進行切割的切割機， 其中，所述摺疊機和所述切割機能夠獨立地進行驅動。
21.一種用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器，所述疊片由磁性條帶材料形成，所述機器包括: 框架，所述框架用於容置摺疊機壓板組件和剪床壓板組件； 摺疊機壓板組件，所述摺疊機壓板組件具有摺疊機杆，所述摺疊機杆用於在至少一個預定位置摺疊所述條帶材料； 剪床壓板組件，所述剪床壓板組件具有切割刀片，所述切割刀片用於在預定位置切割所述條帶材料； 第一電動致動器； 第一凸輪軸，所述第一凸輪軸由所述第一電動致動器驅動並且聯接至所述剪床壓板組件；以及 第一氣動致動器，所述第一氣動致動器聯接至所述摺疊機壓板組件； 其中，所述摺疊機壓板組件和所述剪床壓板組件能夠獨立地進行驅動。
22.—種基本上如在此參照本發明的在附圖中示出的任一實施方式所描述的用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器。
23.一種所述驅動系統基本上如在此參照本發明的在附圖中示出的任一實施方式所描述的用於製造應用於磁芯的可堆疊的疊片的機器用驅動系統。
【文檔編號】H01F41/02GK103518243SQ201180069557
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2011年6月21日 優先權日:2011年3月24日
【發明者】彼得·泰多爾 申請人:Aem芯有限公司