高速组装致动器制造技术

本发明专利技术的装置和相关系统或方法包括具有细长的、可轴向滑动的芯构件（即，转轴）的线性机器。在一个实施例中，所述转轴包括至少一个径向小孔，以提供从包含一个或多个固定绕组的绕组管的内部空间通过沿转轴长度轴向延伸的管腔到转轴任一端的流体连通。固定绕组在空间上隔开，从而允许流体流经绕组管的多个径向小孔。具体地讲，穿过所述绕组的流体循环可提供足以提高所述机器最大电流额定值的冷却。所述流体循环也可提供气动处理能力（例如，真空固定、吹开）。在一个示例性实施例中，所述装置可用于高速地将管形和方形纸质隔板插入到电池壳体中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
实施例 一般涉及加工设备，以及特定实施例涉及用于高速操作的 致动器。
技术介绍
利用可使用传送机系统在两个或多个加工工位之间传送制品的组 装生产线制造某些产品。在某些组装生产线上，制品可以连续流动的 方式运动，基本上没有停顿。在其它某些组装生产线上，制品的运动 可通过例如在某些加工工位的减慢或停止而分段或换位。在某些组装生产线上，可将运动赋予物体以组装产品。可以在多 种制造过程中将运动赋予物体以实现多种目的。 一些运动可将物体从 一个位置传送到另一个位置，例如从一个加工工位传送到另一个工位。 可赋予例如搅拌或燙印的其它运动以直接加工制品。各种机械，气动式和机电装置已经用于制造过程，以赋予同时是 期望的和适用的运动。机械装置可采用诸如凸轮、齿轮、小齿轮、杠 杆机构或滑轮之类的元件将力转换成所需的运动。气动装置可采用阀 门、活塞和液压流体赋予运动。机电装置(即，马达) 一般通过将电磁能转换成力赋予运动。为了给物体赋予运动，电动马达可产生扭矩或推力。旋转马达可将输入能量转换成转轴的旋转扭矩。线性马达可将输入能量转换成线 性力(即，推力)。 一般来讲，扭矩或推力为马达电流的函数。在一些情况下，可为马达限定在某些运行条件下的最大电流额定 值。最大电流额定值可确定马达能够在那些运行条件下产生的最大马 达扭矩或推力。例如，最大额定电流值可部分地取决于马达的热特性。 例如，可利用马达的最高安全温度确定最大电流额定值，例如可连续 施用到马达绕组，而不会使马达过热的最大平均或r.m.s.(均方根)电 流，以及可利用最大额定电流值确定最大额定扭矩或推力。专利技术概述设备及相关系统或方法包括具有细长的可轴向滑动的芯构件(即， 转轴)的线性机器。在一个实施例中，转轴包括至少一个径向小孔， 以形成从包含一个或多个固定绕组的绕组管的内部空间通过沿转轴长 度轴向延伸的管腔到转轴的任一端的流体(例如，空气)连通。固定 绕组是空间隔开的，从而使流体可以流过绕组管的多个径向小孔。具 体地讲，被引导在绕组之间流动的流体可充分冷却绕组和其它组件， 足以提高机器的最大电流值额定值。该流体流也可提供气动式处理能 力(例如，真空保持、吹开)。例如，在一个示例性实施例中，装置可 用于以多达每分钟500次插入的最大速率将管形和方形纸质隔板插 入电池壳体。系统，及其相关装置、方法或计算机程序产品可提供以高生产速 度执行一组或多组组装操作的能力，例如多达每分钟至少500组的操 作。具体地讲，每个组装操作可包括在待组装物体上执行子操作的复 合组合。在一个实施例中，系统可包括具有沿芯构件轴向延伸的管腔 的线性马达、连接到芯构件的执行操作的端部操纵装置和用于使流体 通过芯构件循环的流体流动系统。 一些实施例可包括用于将材料分配 到端部操纵装置的子系统。这样的系统可执行多种子操作，例如轴向加速在工件上操作的心 轴、跟踪工件、以及为在工件上操作的心轴定位，为心轴小孔施加真 空压力，以固定至少一个待操纵物体，以及快速地将真空转变成正压 力，以在运动路径的预定点释放至少一个物体。所述系统还可执行其 它子操作，例如与其它操作合作，执行材料的分配、成形和/或裁切。在示例性的实例中，可制造电池，其中采用一个系统在生产流水 线上快速地将两个纸质隔板插入电池壳体。系统的实施例可以加入其 它应用，例如机器人或取i文类设备。一些实施例可提供一个或多个优点。例如，可容易地使该系统适 应和安装在新的或现有的生产线上来执行一种或多种处理。因此，可 灵活安排制造业资产，节约成本并缩短停产时间。马达的实施例可提供在转盘或流水线生产中保持高生产速度(例如，超过每分钟约400 件，多达每分钟至少约500件)的操作。这些实施例可降低系统成本、 要求极其简单的维护和产生低安装费用。可以追加安装这些实施例， 其间极少和无停产时间。可高生产速度地执行某些复杂操作。可方便 的更换端部操纵装置并可将它布置成用于多种应用。附图和以下说明书提供了本专利技术 一个或多个实施例的细节。通过 说明书和附图，以及通过权利要求书，本专利技术的其它特征、目的和优 点将变得显而易见。附图概述附图说明图1为安装在可用于生产电池的示例性组装生产线的一个链轮 位置的示例性高速组装系统的透视图。图2为用于图1的高速组装系统的示例性控制系统的示意流 程图。图3A、 3B为图1的示例性线性致动器子组合件的分解和组装 视图。图4A、 4B、 4C为图3A和3B的示例性线性致动器子组合件 的横截面视图。图5A为图4A至4C的线性致动器的绕组管的透视图。图5B为包括在图4A至4C的线性致动器中的磁场发生器的 转轴的一部分的示意图。图6为用于图4A至4C的线性致动器的示例性惰性阀的透视图7A为示例性送料子组合件的顶视图，示出缠绕在示例性心轴 上的管形纸质隔板的如图4B所示截取的横截面。图7B为如图7A所示截取的横截面的示例性送-切纸子组合件的前视图。图7C-7D为支撑和/或形成纸质隔板的示例性托盘实施例的透 视图。图8为示出图1的高速组装系统的示例性定位子组合件的顶 部平面图。图9为其上可以安装图1的高速组装系统的示例性组装生产 线链轮的透视图。图10为操作图1系统，将管形和方形纸质隔板插入电池壳体 的方法的流程图。图11A至11J为利用组装流水线将管形和方形纸质隔板插入 电池壳体的示例性循环期间图1的高速组装系统执行的操作顺序的 示意图。在各种附图中，类似的参考符号指示类似的元件。 示例性实施例的具体实施例方式本文件描述涉及能够持续高速操作的线性致动器的系统和方法。 线性致动器(下文中称线性马达)的各种实施例提供在绕组周围的 和/或之间的径向流体流。当激励时，绕组可以在可轴向滑动的转轴上 产生推力。所述转轴包括沿转轴长度纵向延伸的管腔和合适分布的小 孔。例如空气的热传递流体可在绕组之间并通过转轴的小孔，然后轴 向通过管腔径向流动。该流体流可从马达内部移除大量的热量。这种 冷却可允许施加更高的电流，其继而允许使用以高生产速度(例如每 分钟约500次)执行操作必需的更大的力和加速度。当与加压流体流源结合，利用如本文所述实施例中示例性的结构 和技术时，可强化冷却。此外，例如物体操纵的高速气动操作可与高 速线性运动结合。因此，各种实施例可使高速气动式操作和高速线性 致动结合。在各实施例中，线性马达及相关的子系统可提供以例如高达每分 钟至少500组操作的高生产速度执行一组或多组组装操作的能力。具体地讲，这样的马达可用于涉及执行子操作复合组合的组装操作。子 操作组合可包括例如三维运动路径和响应芯构件管腔中流体压力的气 动式操作。在一些应用中，气动式部件可用于操纵一个以上物体，例 如拾取和释放多个物体。为帮助理解各个实施例、方面、特征和具体实施，本说明书的大 部分涉及示例性的复合加工操作，即利用组装流水线将管形和方形纸 质隔板插入电池壳体。如将在下文描述，将隔板插入电池壳体的一个 循环可涉及约11个不同子操作的顺序。为了介绍示例性应用，通常纸质隔板插入电池壳体，使阳极(沿 着壳体内壁形成的)与阴极(倒入隔板形成的筒体的浆液)分离。 一类隔板系统被称作管形和方形隔板。在将隔膜插入电池壳体之前采 用该方法，将一个矩形的隔膜巻绕成大致圆柱形形状，形成隔离筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于在转轴上产生轴向推力的线性马达，所述线性马达包括：　压力管，其具有小孔以提供与流体压力源的流体连通；　多个定子绕组；　转轴，其具有从所述压力管上的径向小孔贯穿到所述压力管外部的外部小孔的管腔，所述转轴具有响应所述定子绕组的激励而提供轴向推力的磁发生器，　其中所述外部小孔和所述压力管上的小孔通过所述转轴的管腔和所述径向小孔流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-30 11/323,1641.一种适于在转轴上产生轴向推力的线性马达，所述线性马达包括压力管，其具有小孔以提供与流体压力源的流体连通；多个定子绕组；转轴，其具有从所述压力管上的径向小孔贯穿到所述压力管外部的外部小孔的管腔，所述转轴具有响应所述定子绕组的激励而提供轴向推力的磁发生器，其中所述外部小孔和所述压力管上的小孔通过所述转轴的管腔和所述径向小孔流体连通。2. 如权利要求1所述的马达，其中所述定子绕组包括一个或 多个轴向分布的间隙，通过该间隙在所述径向小孔和所述压力管上的 小孔之间提供流体连通。3. 如权利要求1所述的马达，其中所述径向小孔包括相对于 所述转轴的切向分力。4. 如权利要求3所述的马达，其中所述径向小孔还包括相对 于所述转轴的轴向分力。5. 如权利要求1所述的马达，其中所述管腔还从所述径向小 孔延伸到另一个外部小孔，所述两个外部小孔被设置在所述转轴的相 对端。6. —种适于允许径向流体流动的线性马达，所述线性马达包括 具有沿其长度延伸的中心管腔的绕组管，所述绕组管沿其长度具有至少一个小孔；支撑在所述绕组管管腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：WD马瑟韦，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]