System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 提高步进电机精度的生产工艺制造技术_技高网
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提高步进电机精度的生产工艺制造技术

技术编号:40965204 阅读:11 留言:0更新日期:2024-04-18 20:45
本发明专利技术公开了一种提高步进电机精度的生产工艺,S1绕线:将PIN针装入到骨架上,并将漆包线绕制在骨架上,漆包线和pin针焊接实现电性连接,形成定子组件,S2装配:将装配好的步进电机定子组件装入到电机外壳内,并组装上极板,形成装配体,S3注塑:将装配体放置到塑胶模具内,通过注塑将塑胶注入到装配体内部,塑胶固化后使电机定子组件,定子组件和电机外壳成为一体。通过将定子组件,上极板和外壳注塑为一体,避免了现有技术的生产及装配过程所产生的误差,导致产品质量出现不稳定的现象,从而保证了定子组件和外壳组合装配的整体精度,可达到0.02毫米误差,同时各活动部件全部被塑胶包裹并凝固,提高PIN针的拉拔力,也大幅降低了产品的噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及步进电机,特别涉及提高步进电机精度的生产工艺


技术介绍

1、步进电机是一种直接将电脉冲转化为机械运动的机电装置,通过控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量,可以实现对步进电机的转向、速度和旋转角度的控制。其控制简便、低成本的开环控制系统,就可以实现精确的位置和速度控制。

2、但是其结构和电性能缺陷导致步进电机不能高速运行,容易发生共振产生噪音和精度不稳定的缺陷。

3、从结构上来说,步进电机一般分为外壳、定子,转子、上极板和齿轮组组成,而定子又由上骨架、下骨架、中极板和线圈组成。一般的装配工艺是,先分别将漆包线根据需要分别绕在上、下骨架上,再将中极板固定在上、下骨架之间,后续将定子放置在外壳内部,再用塑胶材料的护线盒插入到定子和外壳之间实现固定定子的目的,并在上骨架上端安装上极板,然后在上极板上固定齿轮板,然后将齿轮组固定在齿轮板上方,再实现动力输出。

4、通过以上流程可以看出,其制作工艺复杂,需要层层装配,导致装配叠加公差出现,最终导致电机的精度受到影响。在实际的生产过程中,定子和外壳的配合是故障最多的流程,当定子和外壳出现精度误差之后,导致后续的加工流程出现更多的误差,从而影响使用电机的产品精度质量。

5、以定子为例,漆包线在绕线的过程中,为了绝缘及避免电磁干扰一般骨架采用塑胶等材料,当绕线时,会出现松紧不一致的现象,进而线圈(一般会绕数千圈)会产生膨胀或者是收缩,影响了骨架的厚度尺寸(绕线越紧,厚度较大,绕线越松,则厚度较小),进而装配中极板和上极板的时候,操作状况和条件不同,导致电机的定子尺寸出现问题,进而有可能影响使用电机产品的性能。

6、比如定子装配了上极板的厚度标准要求为h,但是因为加工出现的误差,如果实际的产品小于h时(参考图7),当盖合齿轮板之后,因为存在一定的空间,在转子高速旋转时,会带动定子在电机壳体内发生震动,从而出现磁通量不稳定,导致力矩和转角不稳定及噪声过大的情况。当实际的产品大于h时,后续盖合齿轮板之后,再安装齿轮组,因为步进电机的扭矩较小(是通过磁力驱动转子),一般会通过齿轮组降低转数增大扭矩。当出现尺寸过大时(参考图8),会导致齿轮组受到挤压,此时虽然不会出现震动和噪音,但是会导致齿轮间距偏移和扭曲,从而导致齿轮组输出的力矩和角度出现偏差,进而影响使用步进电机的产品的不稳定状况出现。

7、因此需要一种技术能解决以上缺陷,降低步进电机的定子尺寸误差所引起的故障。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是解决以上缺陷,提供一种提高步进电机精度的生产工艺,通过稳定定子和外壳之间的尺寸值,同时是两者连为一体,从而降低后续的加工误差,实现最终的产品稳定。

2、本专利技术的目的是通过以下方式实现的:

3、提高步进电机精度的生产工艺,

4、s1绕线:将pin针装入到骨架上,并将漆包线绕制在骨架上,漆包线和pin针焊接实现电性连接,形成定子组件,

5、s2装配:将装配好的步进电机定子组件装入到电机外壳内,形成装配体,

6、s3注塑:将装配体放置到塑胶模具内,通过注塑将塑胶注入到装配体内部,塑胶固化后使电机定子组件和电机外壳成为一体。通过将定子组件和外壳注塑为一体,产生以下优点:1、对定子进行稳定固定,避免了现有技术中的缺陷,现有技术长期使用后,定子和外壳之间因为磨损会出现间隙,而在转子和定子之间的磁力的作用下,定子会出现震动,和外壳之间会出现噪声,一体注塑后定子组件和外壳之间既通过塑胶固定,同时两者之间的空隙被塑胶材料填充后,使噪声大幅降低。2、如果定子尺寸偏小(绕线过程中造成骨架尺寸的误差),因为塑胶材料的填充补偿,最终其尺寸能够达到要求,且定子在垂直方向上不会再发生位移。3、如果定子尺寸偏大,在注塑过程中,因为注塑机的合模压力,会压迫定子骨架形变,从而达到符合尺寸的要求,进而塑胶材料冷却固定后,骨架保持原状,不会再次反弹恢复到偏大的状态。4、因为塑胶模具的制造工艺水平能达到0.01微米级别,通过注塑定型后,整体产品的尺寸标准更加稳定可靠。5、通过组装后,再一体成型工艺,不仅提高端子的拉拔力,也因将护线盒一体成型出来,而节约后期的护线盒再组装的工序。

7、上述说明中,作为优选方案,电机外壳为凹形结构,开口端用于放入电机定子组件,封闭端开设有入胶孔,用于塑胶材料从入胶孔进入到电机外壳内部,在外壳内部中间位置设有转轴。在定子放入方向需要限位部对定子组件施加压力,使定子组件和壳体装配后尺寸符合要求标准,所以采取在相对侧开设入胶孔,便于塑胶进入到壳体内部。同时如果在骨架尺寸偏小的状态下,从封闭端进胶可利用塑胶的推力,将定子组件向上推移,使定子组件处于靠向开口端,使后期在开口端装配齿轮组和转子时,两者的匹配更优,传动结构更加稳定。

8、上述说明中,作为优选方案,在塑胶模具内设有限位部,合模后的限位部和定子组件的外侧相接触,通过注塑机的锁模力,向定子组件的外侧施加压力,用于限定定子组件的位置和尺寸。通过限位部将定子组件限定在合适的位置,当定子组件的厚度尺寸偏小时,在注塑的时候在塑胶的冲击力下,定子组件会向限位部靠拢,实现了定子组件的准确定位,当定子组件的厚度尺寸偏大时,通过限位部的挤压,使定子组件变形为合适的标准尺寸,后期装配齿轮组和转子时实现更优的匹配。

9、上述说明中,作为优选方案,在步骤s3前,所述定子组件外侧上表面还安装有上极板。为了进一步的提高产品的集成度,将上可将上极板装配在定子组件上,作为一个整体放入到模具内注塑,这种工艺更能让产品的尺寸精度得到控制,并且后期安装齿轮组时,将产品精度进一步提高,降低后期装配故障率。

10、上述说明中,作为优选方案,在步骤s1中,所述定子组件上还设有中极板,中极板设置在骨架中部,所述中极板的外围尺寸和电机外壳内部周围尺寸相同,两者接触配合。通过中极板和外壳的接触,使定子产生的磁力线能更高效环绕转子,产生较大的磁通量,增加电机的输出扭力。同时通过两者的接触装配,使定子组件在模具内部受到塑胶的冲击力时更加稳定,不会发生位置的偏移。

11、上述说明中,作为优选方案,所述中极板外侧边缘设有过胶槽,用于塑胶通过。为了便于塑胶从封闭端流入到骨架上方,开设此过胶槽,后期塑胶能更好的包裹骨架,使骨架尺寸及位置更稳定。

12、上述说明中,作为优选方案,所述定子组件由上骨架,下骨架、线圈组成,中极板设置在上、下骨架之间。

13、上述说明中,作为优选方案,所述骨架中间为通孔结构,通孔和转轴同心

14、上述说明中,作为优选方案,所述外壳内侧下端有朝向壳体内部冲压成型有极齿,所述入胶孔为该冲压成型孔,上极板设有朝向骨架方向的极齿。

15、上述说明中,作为优选方案,所述塑胶为pc材料,abs和pc材料的混合物或pbt材料。

16、本专利技术所产生的有益效果是:通过将定子组件和外壳注塑为一体,避免了现有技术的生产及装配过程所产生的误差,导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:

2.如权利要求1所于:电机外壳(1)为凹形结述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在构,开口端用于放入电机定子组件,封闭端开设有入胶孔(101),用于塑胶材料从入胶孔(101)进入到电机外壳(1)内部,在外壳内部中间位置设有转轴(102)。

3.如权利要求1所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:在塑胶模具内设有限位部,合模后的限位部和定子组件(2)的外侧相接触,通过注塑机的锁模力,向定子组件(2)的外侧施加压力,用于限定定子组件(2)的位置和尺寸。

4.如权利要求1所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:在步骤S3前,所述定子组件(2)外侧上表面还安装有上极板(3)。

5.如权利要求1所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:在步骤S1中,所述定子组件(2)上还设有中极板(203),中极板(203)设置在骨架中部,所述中极板(203)的外围尺寸和电机外壳(1)内部周围尺寸相同,两者接触配合。

6.如权利要求5所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:所述中极板(203)外侧边缘设有过胶槽,用于塑胶通过。

7.如权利要求6所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:所述定子组件(2)由上骨架(201),下骨架(202)、线圈组成,中极板(203)设置在上、下骨架(201、202)之间。

8.如权利要求7所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:所述骨架中间为通孔结构,通孔和转轴(102)同心。

9.如权利要求4所任一项述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:所述外壳内侧下端有朝向壳体内部冲压成型有极齿,所述入胶孔(101)为该冲压成型孔,上极板(3)设有朝向骨架方向的极齿。

10.如权利要求1-9任一项所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:所述塑胶为PC材料,ABS和PC材料的混合物或PBT材料。

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【技术特征摘要】

1.一种提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:

2.如权利要求1所于:电机外壳(1)为凹形结述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在构,开口端用于放入电机定子组件,封闭端开设有入胶孔(101),用于塑胶材料从入胶孔(101)进入到电机外壳(1)内部,在外壳内部中间位置设有转轴(102)。

3.如权利要求1所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:在塑胶模具内设有限位部,合模后的限位部和定子组件(2)的外侧相接触,通过注塑机的锁模力,向定子组件(2)的外侧施加压力,用于限定定子组件(2)的位置和尺寸。

4.如权利要求1所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:在步骤s3前,所述定子组件(2)外侧上表面还安装有上极板(3)。

5.如权利要求1所述提高步进电机精度的生产工艺,其特征在于:在步骤s1中,所述定子组件(2)上还设有中极板(203),中极板(203)设置在骨架中部,所述中极板(203...

【专利技术属性】
技术研发人员:杭后继
申请(专利权)人:杭后继
类型:发明
国别省市:

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