專利名稱：制造配電變壓器鐵心的成套磁性條帶的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種用于制造配電變壓器鐵心用的成套磁性條帶的機(jī)器，也提供一種制造配電變壓器鐵心用的成套磁性條帶的方法。
非晶金屬合金，亦即所知的玻璃狀金屬合金或金屬玻璃，是沒有任何長(zhǎng)期排列次序的亞穩(wěn)態(tài)材料。非晶金屬合金是采用本領(lǐng)域中常規(guī)的處理技術(shù)對(duì)熔融物進(jìn)行迅速淬火而方便地制成的。這種非晶金屬合金及其制造方法的例子揭示于共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.3，865，513中。非晶金屬合金的優(yōu)越的軟磁特性已經(jīng)使其被廣泛地用作各種磁性鐵芯諸如配電變壓器之類的磁芯的材料。
配電變壓器將高壓電力線路的電壓逐級(jí)降至家用電壓。用常規(guī)電工硅鋼片制造的配電變壓器消耗電能，這些電能變成熱。用非晶金屬合金，特別是用鐵-硅-硼合金制造的配電變壓器，與那些硅鐵變電器件相比，可以便利地將電能損失降低70%。典型的配電變壓器是運(yùn)行于25至500千伏安(KVA)范圍內(nèi)。
在生產(chǎn)采用硅鐵材料的鐵心時(shí)，切割和卷繞的最自動(dòng)化的方法包括采用一種一體式的切割卷繞機(jī)，其中，先切割出單根磁芯材料的條帶并隨后立刻將其卷繞成圓形。切割需在精確的位置進(jìn)行，以使繞成的圓形磁芯有所需的接頭結(jié)構(gòu)。加拿大的Tran co公司可以提供適于商業(yè)上應(yīng)用的這種機(jī)器。然而，這種生產(chǎn)方法不適用于加工非晶金屬條帶。因?yàn)榉蔷Ы饘俸辖饤l帶比硅鐵材料薄得多，必須同時(shí)切割許多層非晶金屬合金條帶，隨后喂入卷繞機(jī)，以便實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。因?yàn)榉蔷Ы饘俸辖饤l帶非常硬，同時(shí)切割許多層非晶金屬合金條帶是很困難的。同時(shí)，非晶金屬合金條帶的剛性比硅鐵材料的小，因此對(duì)硅鐵材料采用的傳統(tǒng)的引導(dǎo)和推動(dòng)方法不適合于非晶金屬合金條帶。另外，已發(fā)現(xiàn)，非晶金屬合金條帶更適合采用諸如美國(guó)專利No.4，741，096中揭示的完全搭接的接頭之類的一些類型的分布間隙接頭。下述Tran co公司的機(jī)器產(chǎn)生一種含有短條片的接頭，而它不是所揭示的較佳接頭。
因?yàn)榉蔷Ы饘俸辖饤l帶如此薄，典型地做法是，同時(shí)成形包括許多條帶的幾個(gè)條帶組，以便提高磁芯的生產(chǎn)速度。在每一組中，許多條帶的縱向和橫向邊緣基本對(duì)齊。也可以同時(shí)成形包括多個(gè)條帶組的幾套條帶，以進(jìn)一步提高生產(chǎn)速度。在每一套中，各條帶組的縱向邊緣基本對(duì)齊，而相鄰各組的橫向邊緣相互錯(cuò)開。這種錯(cuò)開關(guān)系中一組條帶相對(duì)于另一組條帶的定位稱作變位。各相鄰條帶組的橫向邊緣之間的距離稱作變位距離。
制造非晶金屬合金配電變壓器鐵芯的一種方法包括用一單根條帶卷繞成一圓圈形，然后在許多限定美國(guó)專利No.4，709，471中揭示的所需接頭的位置上對(duì)圓圈進(jìn)行切割。隨后將磁芯再閉合，如果需要，制成最后形狀。盡管這種方法不需要將所切割的條帶布置成組或成套，但它需要在切割磁芯后再卷繞疊層片，而這是很難的，因?yàn)楸辉倬砝@的條帶易于松起，使得很難得到緊密閉合的接頭。此外，用這種方法很難得到較佳的完全搭疊的那類型的接頭。
本領(lǐng)域內(nèi)已有用于制造配電變壓器鐵芯用的成套磁性條帶的機(jī)器和方法。一種方法包括用至少一根條帶卷繞成一圓圈形，隨后在一個(gè)位置上將圓圈完全切開以獲得一疊切割的條帶。然后將這一疊切割的條帶用手工分成幾個(gè)條帶組，然后將各條帶組圍成一個(gè)圈，就是將各條帶組擺成一個(gè)大致的圓形，且每一組在一確定位置。擺成一個(gè)圈可以手工進(jìn)行或用諸如美國(guó)專利No.4，790，064中所述的皮帶卷繞機(jī)進(jìn)行或用如美國(guó)專利No.5，093，981中所述的將組合好的各條帶組包繞著在一靜止的心軸上的那樣一種圍圈機(jī)進(jìn)行。然后，將磁芯機(jī)械地成形為所需的最后形狀。條帶組成條帶套的手工成形是費(fèi)時(shí)的，因此是不希望這樣做的。
另一種方法采用一種全自動(dòng)的機(jī)器，它將條帶切割成控制的長(zhǎng)度，并將切割的條帶布置成組及成套，又將條帶套圍繞于一心軸以生產(chǎn)磁芯，如美國(guó)專利No.5，093，981中所述的那樣。這種機(jī)器和方法是有缺點(diǎn)的，因?yàn)樵诿總€(gè)條帶組被切成后，這一切成的條帶組首先行進(jìn)到一預(yù)定位置，隨后沿橫對(duì)條帶長(zhǎng)度的方向沿一斜坡向下移動(dòng)到一位于運(yùn)載架上的疊片工位。將條帶組橫向移動(dòng)到疊片工置是一個(gè)費(fèi)時(shí)的過程，并且為完成這一過程需要有較復(fù)雜的裝置。
再一種方法是利用一種機(jī)器來切割條帶段并將切割的條帶組合成幾組或幾套，如美國(guó)專利No.5，063，654和No.5，191，700中所揭示的那樣。開始時(shí)，由進(jìn)給夾爪抓住條帶并使其在兩切刃之間移動(dòng)并至一夾鉗，夾鉗抓住條帶并使其進(jìn)一步移動(dòng)。在切割下一段條帶后，夾鉗將這一切割的條帶移動(dòng)至其疊片位置，并重復(fù)此過程。在每一套條帶疊成后，這一套條帶就被從支承臺(tái)松開，提離支承臺(tái)，然后包繞于一圍圈機(jī)的心軸。這種機(jī)器及方法的缺點(diǎn)是需要復(fù)雜的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、復(fù)雜的換位傳送系統(tǒng)以及在條帶套的形成和圍圈工位之間的人工傳送。
因此，本領(lǐng)域需要有一種不需要復(fù)雜的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、復(fù)雜的換位傳送系統(tǒng)以及在條帶套形成與圍圈工位之間的人工傳送的機(jī)器和方法。
我們已開發(fā)了一種用于制造配電變壓器鐵心用的成套的磁性條帶的機(jī)器，以及一種用于制造配電變壓器鐵心用的成套的磁性條帶的方法，它是針對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的上述需求。本發(fā)明包括a.一用來使特多磁性條帶運(yùn)動(dòng)并對(duì)其進(jìn)行切割以形成一條帶組的裝置;以及b.用來通過使剛剛切割集合成形的所有條帶組從切割裝置移動(dòng)一變位距離而集合許多條帶組的裝置。
本發(fā)明的機(jī)器有優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗煌诿绹?guó)專利No.5，063，654和No.5，191，700中揭示的那種包括復(fù)雜的變位過程傳送系統(tǒng)和條帶成套機(jī)與圍圈機(jī)之間的人工傳送的設(shè)備。本發(fā)明的機(jī)器有一可通過使剛剛切割集合成形的所有各條帶組從切割裝置移動(dòng)一變位距離來集合的許多條帶組的裝置。同時(shí)，本發(fā)明的機(jī)器有一簡(jiǎn)單的進(jìn)給裝置，并能有利地利用非晶金屬合金的固有的柔順特性和表面滑性使其通過進(jìn)給裝置、傳送和變位裝置。
本發(fā)明也提供了一種制造磁性鐵芯的成套條帶的方法，其步驟如下。在步驟a中，將許多磁性條帶進(jìn)給過一切割裝置一預(yù)定的長(zhǎng)度，其中每根磁性條帶有一縱向邊緣和一橫向邊緣。在步驟b中，切割下許多磁性條帶的這一段。在步驟c中，按需要重復(fù)步驟a和b，直到形成一條帶組。在步驟d中，將形成的條帶組從切割裝置移動(dòng)一變位距離。在步驟e中，重復(fù)步驟a至c，并且使后面形成的條帶組形成在一基本上與前面形成的條帶組接觸的位置。在步驟f中，將整個(gè)條帶集合從切割裝置移動(dòng)一變位距離。在步驟g中，按需要重復(fù)步驟e和f，直到形成一套條帶。
我們也發(fā)現(xiàn)，把能夠成形許多磁性條帶的組成套的機(jī)器與用于將成套條帶轉(zhuǎn)繞起來以形成變壓器磁芯的機(jī)器相結(jié)合，同時(shí)采用傳送皮帶來將形成的成套條帶從條帶套形成機(jī)傳送至圍圈機(jī)是一個(gè)改進(jìn)。
我們也發(fā)現(xiàn)，在用于形成許多磁性條帶的成套件的機(jī)器中，采用一種能將磁性條帶穿過其橫向軸線形成為一不平的外形是一個(gè)改進(jìn)。
我們還發(fā)現(xiàn)，在制造許多磁性條帶的成套件并將條帶套圍繞起來以形成變壓器磁芯的方法中，測(cè)量前面圍繞的帶套的周長(zhǎng)并將搭疊距離加到周長(zhǎng)測(cè)量值中以調(diào)整下一次進(jìn)給及切割長(zhǎng)度。
此外，我們發(fā)現(xiàn)，在用于集合許多磁性條帶組的方法中，切割一組的步驟使得在切割后，沒有明顯移動(dòng)的切割后的條帶組與前面切割的條帶組處于一種錯(cuò)位的關(guān)系，這是一個(gè)改進(jìn)。
從下面的說明、附圖及權(quán)利要求書中，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將變得很清楚。


圖1是一組磁性條帶的側(cè)視圖;
圖2是包括多組圖1的磁性條帶的一套條帶的側(cè)視圖;
圖3是圖2所示的包括多組磁性條帶的那套條帶的頂視圖;
圖4顯示了本發(fā)明的機(jī)器;
圖5是圖4的機(jī)器沿A-A線的視圖;
圖6是圖4之機(jī)器的切割裝置的頂視圖;
圖7是圖4之機(jī)器的側(cè)視圖;
圖8是圖4的機(jī)器沿B-B線的視圖;
圖9是圖4之機(jī)器的底座的頂視圖，其中去掉了傳送夾鉗機(jī)構(gòu);
圖10是在一配電變壓器鐵芯內(nèi)的磁性條帶組成條帶套;
圖11是圖10的接頭區(qū)域的放大圖。
這里所用的“條帶”一詞指一單層的磁性材料。這里所用的“組”或“分組”一詞指許多集合成其縱向和橫向邊緣基本對(duì)齊的許多條帶。圖1顯示了包括六個(gè)磁性條帶12的一組14。較好的是，一組有約10至約40個(gè)條帶。
這里所用的“套”或“分套”一詞指許多疊放成其縱向邊緣基本對(duì)齊而相鄰組的橫向邊緣相互錯(cuò)開的條帶組。套在本領(lǐng)域中也稱作疊。圖2顯示了包括四個(gè)磁性條帶組14的套16。較佳地，一套要有至少兩組。
圖3顯示了每組14的縱向邊緣18基本對(duì)齊，以及每組14內(nèi)的橫向邊緣20也基本對(duì)齊。圖3中套16內(nèi)的相鄰組14的橫向邊緣20是錯(cuò)開的，這樣，相鄰各組14在套16的一端是一組伸出于一組的下面而在套16的另一端是一組伸出于一組的上面。
盡管本發(fā)明中也可使用如硅鋼之類的任何磁性材料，但最好是用非晶金屬合金的條帶。較佳的非晶金屬合金的例子是下列Metglas鎓(金屬玻璃)合金Fe79Si8B13和Fe81B13.5Si3.5C2，它們可從美國(guó)新澤西州莫里斯城的AlliedSignal Inc.獲得。這里引為參考的共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.5，035755和No.4，219，355揭示了本發(fā)明中使用的合金。其他較佳的非晶金屬合金包括揭示于共同轉(zhuǎn)讓的加拿大專利No.1，215，253的Fe75-78.5Si4-10.5B11-21(下標(biāo)為原子百分?jǐn)?shù))合成材料，以及揭示于共同轉(zhuǎn)讓的國(guó)際公開號(hào)Wo.91/12617中的Fe79.75-80.5Si8.5-10.5B9.75-11.5(下標(biāo)為原子百分?jǐn)?shù))合成材料。硅鋼一般厚度為約0.15至約0.3毫米，而非晶金屬合金厚度約為0.025毫米。
將許多磁性條帶喂入本發(fā)明的機(jī)器中。這里用的“許多磁性條帶”一詞指約2至約40根條帶。因此，許多磁性條帶可構(gòu)成一組或一分組。這里用的“許多組”指至少兩組。
本發(fā)明機(jī)器包括a.用來移動(dòng)和切割許多磁性條帶以形成一組的裝置;b.用來通過移動(dòng)由切割裝置來的堆在一起的所有各組將許多組以一有剛剛集合成形的組從切割裝置移動(dòng)一換變位距離組合起來的裝置。
本發(fā)明之機(jī)器中使用的切割裝置可以是任何能切割許多磁性條帶的裝置。有用的切割裝置的例子包括激光束及諸如剪刀、剪切刀片或磨削切具之類的機(jī)械裝置。較佳的切割裝置包括一組切割刀片。
用來將許多磁性條帶進(jìn)給到切割裝置的裝置可以是任何可用來進(jìn)給磁性條帶的裝置。切割裝置對(duì)許多磁性條帶進(jìn)行切割以形成一個(gè)切成的分組或切成的組?？捎玫倪M(jìn)給裝置的例子包括氣動(dòng)夾爪進(jìn)給器或進(jìn)給輥。與美國(guó)專利No.5，064，654及No.5，191，700中的移動(dòng)進(jìn)給裝置不同，我們發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于正在被進(jìn)給的許多磁性條帶保持在一基本靜止位置的進(jìn)給裝置能簡(jiǎn)化生產(chǎn)操作。一較佳的進(jìn)給裝置包括進(jìn)給輥。
本發(fā)明的機(jī)器示于圖4。許多磁性條帶(未示)沿箭頭22進(jìn)入機(jī)器。許多磁性條帶從抖動(dòng)裝置24上進(jìn)給過來并沿箭頭28方向喂入導(dǎo)引機(jī)構(gòu)26。抖動(dòng)裝置24抖動(dòng)這許多磁性條帶20使許多層磁性條帶在進(jìn)入固定的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)26之前分離開。將許多磁性條帶進(jìn)給過抖裝置24，可以消除磁性條帶的邊緣產(chǎn)生損壞的可能性并能保證在固定導(dǎo)引機(jī)構(gòu)26內(nèi)的正確對(duì)齊。
進(jìn)給輥30將許多磁性條帶進(jìn)給通過機(jī)器。盡管進(jìn)給輥30是繞其縱軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但進(jìn)給輥30相對(duì)于正在被進(jìn)給通過它們的磁性條帶是處于一個(gè)基本固定的位置。進(jìn)給輥30有精確控制以將許多磁性條帶進(jìn)給至精確的長(zhǎng)度?？梢杂梅答佈b置的步進(jìn)或伺服控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)精確控制。
進(jìn)給輥30將許多磁性條帶進(jìn)給至包括上切刀32和下切刀34的切割裝置。在進(jìn)給輥30已將許多磁性條帶的一段精確長(zhǎng)度進(jìn)給入切割裝置后，上切刀32和下切刀34被驅(qū)動(dòng)而切割這許多磁性條帶。如果在使用中切割裝置受到沾染，則可采用清除切割裝置上的沾染物的裝置。比如，可用高速氣流來清除切割裝置上的沾染物，從而提高切割裝置的壽命。
隨著進(jìn)給輥30把這許多磁性條帶進(jìn)給過頂上切刀32和底下切刀34之間，這許多磁性條帶從壓持柄36的頂上滑過，這將在后面更詳細(xì)地描述。助進(jìn)裝置38在許多磁性條帶的進(jìn)給過程中轉(zhuǎn)動(dòng)以施加一輕緩的推動(dòng)力，使這許多磁性條帶能克服任何滑動(dòng)摩擦。首先切割好的許多磁性條帶在支承板40上行進(jìn)，條帶的縱向邊緣靠在直的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)42上，條帶的另一縱向邊緣靠到中間的斜角導(dǎo)引機(jī)構(gòu)44上并接著靠到斜角導(dǎo)引機(jī)構(gòu)46上。
參看圖5，它是沿圖4中A-A線的取的。圖中未出許多磁性條帶已準(zhǔn)備好進(jìn)給過切割裝置。被上切刀32和下切刀34切割后，圖示的切割好的分組50坐落在支承板40上。切割好后的分組50的一個(gè)縱向邊緣抵靠著直的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)42，而夾持鉗36夾持著切割好的分組50的另一縱向邊緣。
較可取地，本發(fā)明的機(jī)器還包括用來在隨后進(jìn)給未切割的許多磁性條帶過程中防止切割好的分組或切割好的組移動(dòng)的裝置。若沒有此防止移動(dòng)的裝置，在隨后的進(jìn)給中，已切割好的分成組或已切割好的組可能會(huì)移位。可用于防止已切割的許多磁性條帶移動(dòng)的任何防止移動(dòng)的裝置都可以用于本發(fā)明的機(jī)器?？捎玫姆乐挂苿?dòng)的裝置的例子包括夾鉗或磁鐵。一種較佳的防止移動(dòng)的裝置包括一種夾鉗。這種較佳的夾鉗握住已切割的分組和/或已切割的組，而隨后的磁性條帶進(jìn)給至蓋在被夾住的已切割的分組/或已切割的組的上面。
參看圖6，它是本發(fā)明的切割裝置附近的頂視圖。圖中示出了許多磁性條帶48已準(zhǔn)備好進(jìn)給過切割裝置。也示出了已被上切刀32和下切34切割后的已切割的分組50坐落在支承板40上。壓持柄36已從其前面的壓持位置釋放并且將首先被切割的分組50壓靠到支承板上40上。壓持柄36的在壓持時(shí)的搭合距離足夠使已割的分組50在后面的許多條帶的后續(xù)進(jìn)給過程中基本保持靜止。
本發(fā)明的機(jī)器還包括用來通過使剛剛集合形成的所有組從切割裝置移動(dòng)一變位距離來集合許多組的裝置。這里使用的“變位距離”一詞指利用本發(fā)明的機(jī)器生產(chǎn)的這一集合內(nèi)的相鄰組的橫向邊緣之間的距離。一組從切割裝置移動(dòng)一個(gè)變位距離這里也稱作“變位”。任何通過能使剛剛集合形成的所有給從切割位置移動(dòng)一變位距離來集合許多組的裝置都可用于本發(fā)明的機(jī)器?？捎玫募涎b置包括輥?zhàn)踊蚱?。我們發(fā)現(xiàn)較佳的集合裝置是一皮帶。與美國(guó)專利No.5，063，654及No.5，191，700中的包括一變位過程的復(fù)雜傳送系統(tǒng)的機(jī)器不同，本發(fā)明的機(jī)器最好有一皮帶用來通過使剛剛集合形成的所有組從切割裝置移動(dòng)一變位距離來集合許多組。
參看圖4，它顯示了本發(fā)明的機(jī)器的皮帶52。在切割裝置進(jìn)行了足夠的切割而形成一組后，皮帶52使這一組從切割裝置移動(dòng)一變位距離。變位距離根據(jù)所需的最終磁心設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來改變。皮帶52典型地由計(jì)算機(jī)控制，并與隨后將要描述的傳送壓板相結(jié)合，前進(jìn)過一變位距離，這樣就使已切割的那一組到達(dá)正確位置上，以便形成一套或一個(gè)集合。皮帶52的側(cè)視圖示于圖7中。皮帶52被圖示為基本上緊貼在已切割的各組的下面。盡管圖示中的皮帶52是稍后于切割裝置開始，但皮帶52也可緊接在切割裝置后開始。如圖7中箭頭56所示，皮帶52將已切割的組和套從切割裝置傳送走。如將在后面更詳細(xì)描述的那樣，除了其變位功能外，皮帶52還將一已形成的一套從這一機(jī)器傳送到一圍圈機(jī)，圍圈機(jī)不是本發(fā)明的一部分，它在圖4中用方框54表示。盡管圖中未示，皮帶52可以相對(duì)于切割及進(jìn)給裝置處于非水平位置以便在進(jìn)給過程中利用重力。如果采用非水平布置，最好采用約20至30度的角度。
更可取地，本發(fā)明的機(jī)器還包括用來在變位和傳送期間保持已切割的條帶與皮帶基本接觸的裝置。任何這種保持裝置都可用于本發(fā)明的機(jī)器?？捎玫谋３盅b置的例子包括輥?zhàn)?、磁鐵、移動(dòng)的壓板或磁性皮帶。一種較佳的保持裝置是一個(gè)傳送壓板。在圖7中，托架58支承著安裝有傳送壓板60和傳送壓板控制器62的滑軌。傳送壓板是一被加力而壓在位于皮帶52上的已切割的條帶組頂面的板。傳送壓板控制器62是為傳送壓板60提供一變位方式和一傳送方式的機(jī)構(gòu)。在變位方式中，傳送壓板控制器62總是被驅(qū)動(dòng)而連接于傳送壓板60。當(dāng)皮帶52前進(jìn)一變位距離時(shí)，傳送壓板60和傳送壓板控制器62因傳送壓板60是抵壓著皮帶52而行進(jìn)過同樣的距離。需變位完畢后，傳送壓板60不再被驅(qū)動(dòng)，而傳送壓板控制器62使傳送壓板60回到其初始位置，而且傳送壓板60準(zhǔn)備開始另一循環(huán)。
在傳送方式中，傳送壓板60被驅(qū)動(dòng)而將已形成的條帶套壓持在皮帶52上。這一壓持動(dòng)作使這一套保持對(duì)齊并保持在一起。傳送壓板控制器62不被驅(qū)動(dòng)以釋放傳送壓板60而讓其隨皮帶52一起行進(jìn)。通過控制皮帶52的前進(jìn)，已形成的一套就行進(jìn)到圍圈機(jī)54。
更可取地，本發(fā)明的機(jī)器包括用來使許多磁性條帶穿過其橫向軸線成一個(gè)不平的外形的裝置。包括了這種裝置，就使成形的磁性條帶有較大的剛性以便于搬運(yùn)。同時(shí)，成形的磁性條帶也可被更容易地推到一較大距離并縱向?qū)R。
如圖7和8所示，前對(duì)齊缸64和后對(duì)齊缸66推動(dòng)對(duì)齊板68使之抵靠于一組14的縱向邊緣，或者如果一組14尚未形成，就抵靠于著一分組的縱向邊緣，以將其對(duì)齊于直的導(dǎo)板42。與中間的斜導(dǎo)板44及斜導(dǎo)板46相配合中，這一組14的橫向軸線就呈現(xiàn)一種不平的外形。我們已發(fā)現(xiàn)，如果組14的約10至約40毫米的縱向邊緣靠在斜導(dǎo)板46上，就改進(jìn)了組14的可搬運(yùn)性、可推動(dòng)性和可對(duì)齊性。斜導(dǎo)板46的角度以約30度至約60度為較好，此角度最好是約為45度。
為了說明本發(fā)明的使用，請(qǐng)參看圖4，7和9。許多磁性條帶沿箭頭28的方向送過抖動(dòng)裝置24通過固定導(dǎo)板26穿過進(jìn)給輥30進(jìn)給到切割裝置。上切刀32和下切刀34切割這許多磁性條帶。在助進(jìn)裝置38的幫助下，已切割的許多磁性條帶被進(jìn)給至靠于抵直的導(dǎo)板42、中間斜導(dǎo)板44及斜導(dǎo)板46。如果已切割的許多磁性條帶尚不足以構(gòu)成一組14，已切割的條帶就積累在壓持柄36的下面，直到形成一組14。在或者由一次切割動(dòng)作或者由多次切割動(dòng)作形成第一組14后，皮帶52就與傳送壓板60及傳送壓板控制器62一起使已切割的組14前進(jìn)過一變位距離。隨后各組14繼續(xù)形成，并且傳送壓板60和傳送壓板控制器62使已形成的所有各組變位以形成一套16。在完成一套16后，皮帶52與傳送壓板60相配合將一套16傳送至圍圈機(jī)54。
如果本發(fā)明的機(jī)器與一可測(cè)量一個(gè)已部分地集合的磁芯的周長(zhǎng)的自動(dòng)圍圈機(jī)結(jié)合使用，可利用反饋來控制需要切割的下一套的進(jìn)給長(zhǎng)度。通過使用周長(zhǎng)增加所需的搭疊距離，就能得出待切割的下一套的初始切割長(zhǎng)度。這里使用的“搭疊距離”一詞是指一組條帶在其被卷繞進(jìn)一個(gè)磁芯時(shí)所需的其自身的搭疊。
總地來說，配電變壓器中用的卷繞磁芯有一種分散的間隙接頭布置，這種分布包括遍及整個(gè)磁芯構(gòu)造的許多錯(cuò)列開來的接頭間距。每一用硅鋼材料制成的接頭間距一般只包含一層硅鋼片。由于非晶金屬合金比硅鋼片薄，因此，用非的金屬合金制成的磁芯中的每一接頭間距包括許多層非晶金屬合金片。
參看圖10和圖11，分布間隙磁芯70有一接頭區(qū)72。在接頭區(qū)72的每一組14有特定數(shù)目的磁性條帶。在這一圍繞成的每一套磁心內(nèi)有特定數(shù)目的組14。如圖11所示，組14的端部最好有一直的正交的外形。通過遞增每一切割段的長(zhǎng)度需不是只是遞增每一組的長(zhǎng)度，就可在每一組中形成更接近梯形的形狀。當(dāng)圍繞成磁芯時(shí)，這種梯形形狀能形成一個(gè)直端外形，它可更有效地控制開口間隙和搭疊長(zhǎng)度。
在實(shí)踐本發(fā)明的方法后，可利用已知方法制作配電變壓器磁芯。第一步包括將切割形成的多套磁性條帶圍成一封閉的形狀。在圍圈后，進(jìn)一步的制造步驟包括使封閉形狀成形為一矩形形狀，對(duì)矩形形狀進(jìn)行退火處理，將退火過的磁苡束緊成其最終形狀。為了將磁芯裝入變壓器線圈，將接頭處張開以形成U形結(jié)構(gòu)，然后，將U形結(jié)構(gòu)的兩腿括入變壓器線圈。然后，將兩腿束緊至其初始的封閉狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器，包括a.一用來移動(dòng)并切割許多磁性條帶以形成一條帶組的裝置；以及b.用來通過使剛剛切割集合形成的所有各組從切割裝置移動(dòng)一變位距離來集合許多所述形成的組的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，所述的集合裝置相對(duì)于所述切割和進(jìn)給裝置處于約20至約30度的非水平位置。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，還包括用來使所述已切割的許多磁性條帶穿過其橫向軸線形成一不平的外形的裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，還包括用來清除所述切割裝置上的污染物的裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，還包括用來幫助進(jìn)給所述已切割的許多磁性條帶的裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，還包括用來將來自一圍圈裝置的磁芯周長(zhǎng)反饋至所述進(jìn)給裝置的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，所述進(jìn)給裝置相對(duì)于被進(jìn)給的所述許多磁性條帶保持在一基本靜止的位置。
8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，還包括用來在集合過程中保持所述已形成的條帶組與所述集合裝置基本接觸的裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括用來防止已切割的分組或已切割的組在隨后的將所述許多磁性條帶進(jìn)給到所述切割裝置過程中發(fā)生移動(dòng)的裝置。
10.一種用來集合多個(gè)條帶組的方法，包括如下步驟a.將許多磁性條帶的一段長(zhǎng)度進(jìn)給到一切割裝置，其中每個(gè)所述磁性條帶有一縱向邊緣和一橫向邊緣;b.切割下許多磁性條帶的所述段長(zhǎng)c.按需要重復(fù)步驟a和b直到形成一條帶組;d.使所述形成的條帶組從所述切割裝置移動(dòng)一變位距離;e.重復(fù)步驟a至d，并在一基本上與前面形成的給接觸的位置上形成后面的組;f.使整個(gè)條帶集合從切割裝置移動(dòng)一變位距離;以及g.按需要重復(fù)步驟e和f，直到形成一套條帶。
全文摘要
現(xiàn)有的用于制造配電變壓器鐵心用的許多磁性條帶成套件的機(jī)器和方法都有缺點(diǎn)，因?yàn)槠湫枰獜?fù)雜的進(jìn)給裝置、復(fù)雜的變位傳送系統(tǒng)以及成套件形成工位和圍圈工位之間的手工傳送。本發(fā)明針對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的需要，提供一種克服了上述問題的機(jī)器，它包括a.一用來移動(dòng)并切割許多磁性條帶以形成一條帶組的裝置；b.用來通過使剛剛集合形成的所有各組從切割裝置移動(dòng)一變位距離來集合特多所述形成的組的裝置。本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)配電變壓器用的許多磁性條帶成套件的方法。
文檔編號(hào)H01F41/02GK1101750SQ9410604
公開日1995年4月19日 申請(qǐng)日期1994年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月15日
發(fā)明者馬克·歐內(nèi)斯特·蘭德, 鄧安國(guó) 申請(qǐng)人:聯(lián)合信號(hào)股份有限公司