CN110342311A - 一种纳米晶碎磁设备 - Google Patents
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Abstract
一种纳米晶碎磁设备,包括进料机构、成品出料机构、第一和第二绕紧机构,进料机构包括原料盘、第一气胀轴、磁粉制动器和第一可调节滚轴,且与第一绕紧机构之间设有第一限位滚轴;成品出料机构包括成品盘、第二气胀轴、第一电动机和第二可调节滚轴,且与第二绕紧机构之间设有第二限位滚轴;第一和第二绕紧机构均包括气缸、张力传感器、碎磁滚轮、主滚轴和平衡滚轴,主滚轴设置在碎磁滚轮下方,平衡滚轴设置在主滚轴一侧;纳米晶卷原料经过原料盘、第一可调节滚轴和第一限位滚轴进入第一绕紧机构,再经第二绕紧机构、第二限位滚轴、第二可调节滚轴从成品盘出料;本发明可实现纳米晶卷批量化生产,解决了目前半人工半自动化的不均匀绕紧断裂问题。
Description
技术领域
本发明涉及纳米晶卷加工领域,更具体地说,涉及一种纳米晶碎磁设备。
背景技术
磁性材料中的纳米晶材料由于其具有高磁导率、高饱和磁通和低损耗等优异特性,在传感器、变压器、开关电源等领域具有广泛的应用。由于纳米晶材料是经过快速急冷冷却的,会因为结构不平衡产生应力,而纳米晶的磁性能对应力是非常敏感的,所以要经过热处理消除材料内部的应力提高材料的磁学性能。纳米晶材料在热处理过程中由于卷层曲率半径不同,从而导致内外层收缩量不一致,应力释放不均匀,因此内外层的机械性能存在一定程度的差异,因此在热处理之前,卷材需要经过特定方式的绕卷,以获得优异的磁性能。目前的纳米晶卷在卷绕过程中纳米晶卷容易发生折叠、受到张力容易断裂,且放卷过程更容易发生层间错位导致滑卷报废,或者在放卷纠错过程中出现纳米晶带材扭曲而导致断裂报废,因此,需要一种可提高纳米晶卷加工质量的卷绕切割装置。
发明内容
有鉴于此,为解决上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种纳米晶碎磁设备,可实现纳米晶卷材批量化生产,生产效率提升显著,解决了目前半人工半自动化的不均匀绕紧断裂问题。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种纳米晶碎磁设备,包括机架,设置在所述机架下方的储物柜以及设置在所述机架上方的纳米晶卷加工装置,所述纳米晶卷加工装置包括对称设置在所述机架上的进料机构和成品出料机构,以及设置在所述进料机构和成品出料机构之间的第一绕紧机构和第二绕紧机构,所述进料机构包括第一支架、原料盘、第一气胀轴和磁粉制动器,所述原料盘设置在所述第一支架上,所述第一气胀轴穿过所述原料盘,并通过第一联轴器与所述磁粉制动器连接,所述第一支架上在原料盘靠近第一绕紧机构的一侧设有第一可调节滚轴,所述进料机构与所述第一绕紧机构之间设有第一限位滚轴;所述成品出料机构包括第二支架、成品盘、第二气胀轴和第一电动机,所述成品盘设置在所述第二支架上,所述第二气胀轴穿过所述成品盘,并通过第二联轴器与所述第一电动机连接,所述第二支架上在成品盘靠近第二绕紧机构的一侧设有第二可调节滚轴,所述成品出料机构与所述第二绕紧机构之间设有第二限位滚轴;纳米晶卷原料依次经过原料盘、第一可调节滚轴和第一限位滚轴进入第一绕紧机构,再经过第二绕紧机构、第二限位滚轴、第二可调节滚轴从成品盘出料;
所述第一绕紧机构和第二绕紧机构均包括气缸架、气缸、可调节滚刀模块和下可调整模块,所述气缸设置在所述气缸架上端,所述可调节滚刀模块包括张力传感器和碎磁滚轮,所述张力传感器通过连接板固定在所述气缸架上,且所述连接板与所述气缸下端连接,所述碎磁滚轮设置在所述张力传感器的下方,且两端固定在所述连接板上;所述下可调整模块包括主滚轴和平衡滚轴,所述主滚轴设置在所述碎磁滚轮下方,所述平衡滚轴设置在所述主滚轴一侧,且两端固定在所述气缸架上。
进一步的,所述连接板外侧设有把手。
进一步的,所述机架上设有电控触摸屏。
进一步的,所述气缸上端连接有第二电动机。
进一步的,所述气缸架底部安装有带动所述主滚轴转动的第三电动机。
进一步的,所述磁粉制动器上设有检测纳米晶卷张力的张力检测器。
进一步的,所述碎磁滚轮上设有滚刀。
进一步的,所述第一绕紧机构的平衡滚轴设置在所述第一限位滚轴和第一绕紧机构的主滚轴之间;所述第二绕紧机构的平衡滚轴设置在所述第二限位滚轴和第二绕紧机构的主滚轴之间。
本发明的有益效果是:
本发明的纳米晶碎磁设备安装拆卸方便,可控性强,通过采用从内到外收紧工艺方式,可以确保内外张力均衡,能够解决纳米晶放卷绕紧易断裂的问题,实现解决目前半人工半自动化的不均匀绕紧断裂现象问题,可大大提高作业效率和避免人为带来的不可控因素,可实现纳米晶卷材批量化生产,生产效率提升显著,控制***精细化管控;
进料机构和成品出料机构通过气胀轴充气使纳米晶卷固定,进料机构的原料盘放卷的张力由磁粉制动器的制动转矩控制,随着卷绕纳米晶卷径的不断减小,随之减小制动转矩,并通过张力检测器来检测纳米晶卷的张力、控制磁粉制动器的转矩,使放卷张力恒定,避免纳米晶材料在卷绕过程中发生折叠的现象,以及受到的张力不均出现断裂的现象;
在进料机构和成品出料机构之间设有两组绕紧机构,通过多个滚轴的转动输送进入碎磁滚轮,由张力传感器控制各轴上的压力,保证纳米晶卷经过滚刀的切割使纳米晶材料的内外层应力相等,在后续加工过程中不会产生滑卷、跑偏的不良现象,同时两组绕紧机构可进一步对一次加工后的晶卷复卷切割,避免应力释放不均,提高纳米晶材料的磁性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为纳米晶碎磁设备的结构示意图;
图2为纳米晶碎磁设备的俯视图;
图3为进料机构的结构示意图;
图4为成品出料机构的结构示意图;
图5为第一绕紧机构和第二绕紧机构的结构示意图;
图6为第一绕紧机构和第二绕紧机构的侧视图;
附图标记:1、机架,2、储物柜,3、进料机构,301、第一支架,302、原料盘,303、第一气胀轴,304、磁粉制动器,305、第一联轴器,4、成品出料机构,401、第二支架,402、成品盘,403、第二气胀轴,404、第一电动机,5、第一绕紧机构,6、第二绕紧机构,7、第一可调节滚轴,8、第一限位滚轴,9、第二联轴器,10、第二可调节滚轴,11、第二限位滚轴,12、气缸架,13、气缸,14、可调节滚刀模块,1401、张力传感器,1402、碎磁滚轮,15、下可调整模块,1501、主滚轴,1502、平衡滚轴,16、连接板,17、把手,18、电控触摸屏,19、第二电动机,20、第三电动机,21、滚刀。
具体实施方式
下面给出具体实施例,对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种纳米晶碎磁设备,如图1所示,包括机架1,设置在所述机架1下方的储物柜2以及设置在所述机架1上方的纳米晶卷加工装置,所述机架1上设有电控触摸屏18,所述纳米晶卷加工装置包括对称设置在所述机架1上的进料机构3和成品出料机构4,以及设置在所述进料机构3和成品出料机构4之间的第一绕紧机构5和第二绕紧机构6,本发明安装拆卸方便,可控性强,通过采用从内到外收紧工艺方式,可以确保内外张力均衡,能够解决纳米晶放卷绕紧易断裂的问题,实现解决目前半人工半自动化的不均匀绕紧断裂现象问题,可大大提高作业效率和避免人为带来的不可控因素,可实现纳米晶卷材批量化生产,生产效率提升显著,控制***精细化管控;
如图2和图3所示,所述进料机构3包括第一支架301、原料盘302、第一气胀轴303和磁粉制动器304,所述原料盘302设置在所述第一支架301上,所述第一气胀轴303穿过所述原料盘302,并通过第一联轴器305与所述磁粉制动器304连接,所述磁粉制动器304上设有检测纳米晶卷张力的张力检测器,通过第一气胀轴303充气使纳米晶卷固定,原料盘302放卷的张力由磁粉制动器304的制动转矩控制,随着卷绕纳米晶卷径的不断减小,随之减小制动转矩,并通过张力检测器来检测纳米晶卷的张力、控制磁粉制动器的转矩,使放卷张力恒定,避免纳米晶材料在卷绕过程中发生折叠的现象,以及受到的张力不均出现断裂的现象;所述第一支架301上在原料盘302靠近第一绕紧机构5的一侧设有第一可调节滚轴7,所述进料机构3与所述第一绕紧机构5之间设有第一限位滚轴8;
如图2和图4所示,所述成品出料机构4包括第二支架401、成品盘402、第二气胀轴403和第一电动机404,所述成品盘402设置在所述第二支架401上,所述第二气胀轴403穿过所述成品盘402,并通过第二联轴器9与所述第一电动机404连接;所述第二支架401上在成品盘402靠近第二绕紧机构6的一侧设有第二可调节滚轴10,所述成品出料机构4与所述第二绕紧机构6之间设有第二限位滚轴11;纳米晶卷原料依次经过原料盘302、第一可调节滚轴7和第一限位滚轴8进入第一绕紧机构5,再经过第二绕紧机构6、第二限位滚轴11、第二可调节滚轴10从成品盘402出料,最后缠绕在成品盘402的收卷轴上,由于收卷速度比物料的线速度快,随着卷绕纳米晶卷径的不断变化需要不断变化转矩,进而获得较好的纳米晶碎卷,第二气胀轴403放气,可将纳米晶成品取下;
如图5和图6所示,所述第一绕紧机构5和第二绕紧机构6均包括气缸架12、气缸13、可调节滚刀模块14和下可调整模块15,所述气缸13设置在所述气缸架12上端,所述气缸13上端连接有第二电动机19,所述可调节滚刀模块14包括张力传感器1401和碎磁滚轮1402,所述张力传感器1401通过连接板16固定在所述气缸架12上,且所述连接板16与所述气缸13下端连接,所述碎磁滚轮1402上设有滚刀21,所述碎磁滚轮1402设置在所述张力传感器1401的下方,且两端固定在所述连接板16上,所述连接板16外侧设有把手17;所述下可调整模块15包括主滚轴1501和平衡滚轴1502,所述主滚轴1501设置在所述碎磁滚轮1402下方,所述平衡滚轴1502设置在所述主滚轴1501一侧,且两端固定在所述气缸架12上,所述气缸架12底部安装有带动所述主滚轴1501转动的第三电动机20;所述第一绕紧机构5的平衡滚轴设置在所述第一限位滚轴8和第一绕紧机构5的主滚轴之间;所述第二绕紧机构6的平衡滚轴设置在所述第二限位滚轴11和第二绕紧机构6的主滚轴之间;在进料机构3和成品出料机构4之间设有两组绕紧机构,通过多个滚轴的转动输送进入碎磁滚轮1402,由张力传感器1401控制各轴上的压力,保证纳米晶卷经过滚刀21的切割使纳米晶材料的内外层应力相等,在后续加工过程中不会产生滑卷、跑偏的不良现象,同时两组绕紧机构可进一步对一次加工后的晶卷复卷切割,避免应力释放不均,提高纳米晶材料的磁性能。
本发明的工作原理如下:
第一步:将纳米晶卷原料固定在原料盘302的第一气胀轴303上,第一气胀轴303充气使纳米晶卷固定;
第二步:磁粉制动器304在通电的情况下,由于电磁远离发生转动,传递扭矩从而带动原料盘302主轴旋转:原料盘302放卷的张力由磁粉制动器的制动转矩控制,随着卷绕纳米晶卷径的不断减小随之不断减小制动转矩,用张力检测器来检测卷绕物的张力,自动控制磁粉制动器304的转矩,使放卷张力恒定;
第三步:纳米晶卷随着原料盘302的转动绕过第一可调节滚轴7、第一限位滚轴8,来到第一绕紧机构5和第二绕紧机构6,绕紧机构的第三电动机20带动主滚轴1501旋转,气缸13通过张力传感器1401传动碎磁滚轮1402上下运动,碎磁滚轮1402的加工使纳米晶材料的内外层应力相等:由碎磁滚轮1402上的滚刀21完成切割工序,并且保证纳米晶卷原料在各轴之间相互转动,避免发生折叠、断裂等现象,往往在各轴之间安装有张力传感器,并将传感器的信号反馈给主滚轴1501的张力传感器1401,从而控制此工序的压力;第二绕紧机构6对第一绕紧机构5加工的半成品再继续进行加工,确保半成品的质量;
第四步:半成品绕过第二限位滚轴11,再绕过第二可调节滚轴10,最后缠绕在成品盘402的收卷轴上,由于收卷速度比物料的线速度快,随着卷绕纳米晶卷径的不断变化,不断变化转矩,进而获得较好的纳米晶碎卷;
第五步:第二气胀轴403放气,纳米晶成品取下,加工完成。
以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会根据实际情况有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种纳米晶碎磁设备,包括机架(1),设置在所述机架(1)下方的储物柜(2)以及设置在所述机架(1)上方的纳米晶卷加工装置,其特征在于,所述纳米晶卷加工装置包括对称设置在所述机架(1)上的进料机构(3)和成品出料机构(4),以及设置在所述进料机构(3)和成品出料机构(4)之间的第一绕紧机构(5)和第二绕紧机构(6),所述进料机构(3)包括第一支架(301)、原料盘(302)、第一气胀轴(303)和磁粉制动器(304),所述原料盘(302)设置在所述第一支架(301)上,所述第一气胀轴(303)穿过所述原料盘(302),并通过第一联轴器(305)与所述磁粉制动器(304)连接,所述第一支架(301)上在原料盘(302)靠近第一绕紧机构(5)的一侧设有第一可调节滚轴(7),所述进料机构(3)与所述第一绕紧机构(5)之间设有第一限位滚轴(8);所述成品出料机构(4)包括第二支架(401)、成品盘(402)、第二气胀轴(403)和第一电动机(404),所述成品盘(402)设置在所述第二支架(401)上,所述第二气胀轴(403)穿过所述成品盘(402),并通过第二联轴器(9)与所述第一电动机(404)连接,所述第二支架(401)上在成品盘(402)靠近第二绕紧机构(6)的一侧设有第二可调节滚轴(10),所述成品出料机构(4)与所述第二绕紧机构(6)之间设有第二限位滚轴(11);纳米晶卷原料依次经过原料盘(302)、第一可调节滚轴(7)和第一限位滚轴(8)进入第一绕紧机构(5),再经过第二绕紧机构(6)、第二限位滚轴(11)、第二可调节滚轴(10)从成品盘(402)出料;
所述第一绕紧机构(5)和第二绕紧机构(6)均包括气缸架(12)、气缸(13)、可调节滚刀模块(14)和下可调整模块(15),所述气缸(13)设置在所述气缸架(12)上端,所述可调节滚刀模块(14)包括张力传感器(1401)和碎磁滚轮(1402),所述张力传感器(1401)通过连接板(16)固定在所述气缸架(12)上,且所述连接板(16)与所述气缸(13)下端连接,所述碎磁滚轮(1402)设置在所述张力传感器(1401)的下方,且两端固定在所述连接板(16)上;所述下可调整模块(15)包括主滚轴(1501)和平衡滚轴(1502),所述主滚轴(1501)设置在所述碎磁滚轮(1402)下方,所述平衡滚轴(1502)设置在所述主滚轴(1501)一侧,且两端固定在所述气缸架(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种纳米晶碎磁设备,其特征在于,所述连接板(16)外侧设有把手(17)。
3.根据权利要求1所述的一种纳米晶碎磁设备,其特征在于,所述机架(1)上设有电控触摸屏(18)。
4.根据权利要求1所述的一种纳米晶碎磁设备,其特征在于,所述气缸(13)上端连接有第二电动机(19)。
5.根据权利要求1所述的一种纳米晶碎磁设备,其特征在于,所述气缸架(12)底部安装有带动所述主滚轴(1501)转动的第三电动机(20)。
6.根据权利要求1所述的一种纳米晶碎磁设备,其特征在于,所述磁粉制动器(304)上设有检测纳米晶卷张力的张力检测器。
7.根据权利要求1所述的一种纳米晶碎磁设备,其特征在于,所述碎磁滚轮(1402)上设有滚刀(21)。
8.根据权利要求1所述的一种纳米晶碎磁设备,其特征在于,所述第一绕紧机构(5)的平衡滚轴设置在所述第一限位滚轴(8)和第一绕紧机构(5)的主滚轴之间;所述第二绕紧机构(6)的平衡滚轴设置在所述第二限位滚轴(11)和第二绕紧机构(6)的主滚轴之间。
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