加工装置、加工方法及非晶或纳米晶电机铁芯与流程

本申请属于微型电机铁芯加工领域，具体涉及一种加工装置、加工方法及非晶或纳米晶电机铁芯。

背景技术：

微型电机是一类体积、容量较小、输出功率小、在特殊环境下具有特定性能与用途的电动机，其在电力电子、计算机、自动控制、精密器械、装备、航空航天、小型无人机等领域有着广泛应用。

其中，传统的加工方式为冲压，但是冲压的加工方式只能加工硬度较低的带材，对于非晶带材等硬度较高的材料，冲压的方式不能取得较好的切割效果，切割精度较低，不能保持带材的非晶态，从而影响微型电机的性能，对于纳米晶带材等比较脆弱的材料，冲压的方式会因为材料受应力大而破碎。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种加工装置、加工方法及非晶或纳米晶电机铁芯，使得加工出的非晶带材能够尽可能保持非晶态，使得加工出的纳米晶带材尽可能保持完整。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种加工装置，所述加工装置包括：控制终端、载物平台、传送装置、激光加工装置，所述激光加工装置、所述传送装置均设置在所述载物平台上方，所述控制终端与所述传送装置连接，用于控制所述传送装置按照预设频率将非晶带材或纳米晶带材传送到所述载物平台上，所述控制终端还与所述载物平台和/或所述激光加工装置连接，用于控制所述载物平台与所述激光加工装置之间按照预设的轨迹做相对运动，使得所述激光加工装置对所述载物平台所承载的所述非晶带材或纳米晶带材进行加工。在加工装置对放置在载物平台上的非晶带材或纳米晶带材进行激光切割的过程中，由于激光能够切割硬度较大的物质，且与被切割物之间为非接触式加工，因此，加工过程对非晶带材造成的影响较小，可以使得加工出的产品(电机铁芯薄带)保持非晶态；加工过程没有与纳米晶带材进行接触，可以使得加工出的产品(电机铁芯薄带)加工表面光滑齐平、无脆断，零件完整无缺陷。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，在所述载物平台上设置有模具，所述模具包括模芯及外模，所述外模与所述模芯之间形成间隙，所述控制终端用于控制所述载物平台与所述激光加工装置之间按照预设的轨迹做相对运动，使得所述激光加工装置对所述载物平台所承载的所述非晶带材或纳米晶带材按照所述模芯及所述外模的轮廓进行切割，得到电机铁芯薄带。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，所述加工装置还包括吸附装置、气路管道，所述吸附装置通过所述气路管道与所述载物平台进行连通，所述吸附装置对位于所述模具上的所述非晶带材或纳米晶带材进行吸附。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，所述加工装置还包括冲压头，所述冲压头设置在所述载物平台上方，所述冲压头的形状与所述模具的形状互补，所述控制终端还与所述冲压头连接，用于控制所述冲压头将加工好的非晶带材或纳米晶带材压入所述间隙。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，所述激光加工装置包括激光发射器，所述激光发射器为紫外皮秒激光器或者光纤纳秒激光器。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，所述激光加工装置还包括冷却气喷头，所述冷却气喷头与气仓连接，且所述冷却气喷头的朝向与所述激光发射器的朝向相同。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，所述冷却气喷头喷出的气体为空气、氮气或氩气。

结合第一方面实施例，在一种可能的实施方式中，当所述控制终端与所述载物平台连接时，所述激光加工装置的位置固定，所述控制终端控制所述载物平台根据预设的轨迹运动；当所述控制终端与所述激光加工装置连接时，所述载物平台的位置固定，所述控制终端控制所述激光加工装置根据预设的轨迹运动。

第二方面，本申请实施例提供了一种加工方法，应用于加工装置，所述加工装置包括：控制终端、载物平台、传送装置、激光加工装置，所述方法包括：通过所述控制终端控制所述传送装置按照预设频率将放置在所述传送装置上的非晶带材或纳米晶带材传送到所述载物平台上；通过所述控制终端控制控制所述载物平台与所述激光加工装置之间按照预设的轨迹做相对运动，使得所述激光加工装置对所述载物平台所承载的所述非晶带材或纳米晶带材进行加工。

第三方面，本申请实施例提供一种非晶或纳米晶电机铁芯，包括多个由第一方面任一实施方式中所述的加工装置所加工出的电机铁芯薄带，多个所述电机铁芯薄带相互层叠。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1示出本申请实施例提供的一种加工装置的结构示意图之一。

图2示出本申请实施例提供的一种模具的结构示意图。

图3示出本申请实施例提供的一种与图2的模具对应的电机铁芯薄带的示意图。

图4示出本申请实施例提供的一种加工装置的结构示意图之二。

图5示出本申请实施例提供的一种加工装置的结构示意图之三。

图6示出本申请实施例提供的一种冲压头的排气口的结构示意图。

图7示出本申请实施例提供的加工方法的流程图。

图标：100-加工装置；110-控制终端；120-载物平台；121-模具；1211-模芯；1212-外模；130-传送装置；140-激光加工装置；150-吸附装置；160-气路管道；170-冲压头；171-排气口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

同时，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。

针对现有技术中的对制成微型电机的非晶带材或纳米晶带材的加工方法所存在的缺陷(容易导致加工后的带材不能保持非晶态或脆断)是申请人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是申请人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种加工装置、加工方法及非晶或纳米晶电机铁芯，以使得加工出的非晶带材或纳米晶带材能够尽可能保持非晶态以及完整，从而保证后续形成的非晶或纳米晶电机铁芯的性能得到保障。

为了便于理解，下面将先对加工装置的结构进行介绍。

请参阅图1，总体而言，加工装置100可以包括：控制终端110、载物平台120、传送装置130、激光加工装置140。

其中，控制终端110为具有控制功能的电子设备，能够发出控制指令控制其他与之电连接的设备。

载物平台120用于承载非晶带材。所述非晶带材为具有优异软磁性能的铁基非晶带材，成份原子百分比为：含铁量占比为60％～85％，含其它过渡族元素(如ti、co、ni、cu、mo、al、zr、nb)占比为0％～15％，含非金属元素(如b、c、n、s、si、p)占比为10％～20％，加工厚度为10-50μm，带宽2-200mm。另外，载物平台120也可以用于承载铁基纳米晶带材。

请参看图2，在载物平台120上设置有模具121。其中，模具121包括模芯1211及外模1212，外模1212与模芯1211之间形成间隙。当载物平台120承载非晶带材或纳米晶带材时，非晶带材或纳米晶带材放置在模具121上。模具121所形成的间隙的形状即为放置在载物平台120上的非晶带材或纳米晶带材所需要被加工成的形状。例如当模具121的形状为图2所示时，非晶带材或纳米晶带材所需要被加工成的形状如图3所示。

激光加工装置140设置在载物平台120上方，通过能够发射激光的激光发射器对放置在载物平台120上的非晶带材或纳米晶带材进行加工。可选的，所述激光发射器可以为紫外皮秒激光器或者光纤纳秒激光器。

传送装置130设置在载物平台120上方，用于将加工完成后剩余的余料传送走，且将下一待加工非晶带材或纳米晶带材传送到与激光加工装置140对应的位置。

为了实现上述功能，控制终端110与传送装置130连接，用于控制传送装置130按照预设频率将非晶带材或纳米晶带材传送到载物平台120上，其中，预设频率根据激光加工装置140对非晶带材或纳米晶带材的加工时长而确定。

此外，控制终端110还与载物平台120和/或激光加工装置140连接，用于控制载物平台120与激光加工装置140之间按照预设的轨迹做相对运动，使得激光加工装置140对载物平台120所承载的所述非晶带材或纳米晶带材进行加工。

在一种可选的实施方式中，当控制终端110与载物平台120连接时，此时，激光加工装置140的位置固定，控制终端110控制载物平台120根据预设的轨迹运动，使得放置在载物平台120上的非晶带材或纳米晶带材去迎合位置固定的激光加工装置140所发出的激光，实现对非晶带材或纳米晶带材进行激光切割。其中，预设的轨迹预先根据非晶带材或纳米晶带材需要被切割成的形状确定。当然，在这种实施方式下，控制终端110也可以与激光加工装置140连接，以便对激光加工装置140实现其他控制。

在另一种可选的实施方式中，当控制终端110与激光加工装置140连接时，载物平台120的位置固定，控制终端110控制激光加工装置140根据预设的轨迹运动，对放置在载物平台120上的非晶带材或纳米晶带材进行激光切割。其中，预设的轨迹预先根据非晶带材或纳米晶带材需要被切割成的形状来确定。当然，在这种实施方式下，控制终端110也可以与载物平台120连接，以便对载物平台120实现其他控制。

其中，预设的轨迹预先根据非晶带材或纳米晶带材需要被切割成的形状确定。当载物平台120与激光加工装置140之间按照预设的轨迹做相对运动时，使得激光加工装置140对载物平台120所承载的非晶带材或纳米晶带材按照模芯1211及外模1212的轮廓进行切割，得到电机铁芯薄带。

值得指出的是，当所需要的电机铁芯薄带的形状不同时，需要更换不同的模具，相应的，也需要更改控制载物平台120与激光加工装置140之间的预设的轨迹。

在上述通过激光加工装置140对非晶带材或纳米晶带材进行激光切割的过程中，由于激光能够切割硬度较大的物质，且与被切割物之间为非接触式加工，因此，加工过程对非晶带材造成的影响较小，可以使得加工出的产品(电机铁芯薄带)保持非晶态；加工过程没有与纳米晶带材进行接触，可以使得加工出的产品(电机铁芯薄带)加工表面光滑齐平、无脆断，零件完整无缺陷

此外，激光加工装置140还可以包括冷却气喷头，冷却气喷头与气仓连接且冷却气喷头的气流出射方向与激光发射器的激光出射方向相同。在这种实施方式下，激光加工装置140与控制终端110连接，控制终端110在控制激光加工装置140通过激光发射器完成对非晶带材或纳米晶带材的切割后，再控制激光加工装置140通过冷却气喷头向切割后的电机铁芯薄带喷出气体，起到冷却作用，以保证加工后的电机铁芯薄带无明显加工热影响现象。

其中，气仓内的气体可以为空气、氮气或氩气中的任一一种。

此外，请参看图4，加工装置100还可以包括吸附装置150、气路管道160，吸附装置150通过气路管道160与载物平台120进行连通。其中，当吸附装置150处于启动状态时，可以对铺设于模具121上的非晶带材或纳米晶带材进行吸附，防止在加工过程中，非晶带材或纳米晶带材与模具之间的相对位置发生变化导致加工失败。

此外，为了使得加工装置100能够把加工好的电机铁芯薄带自动压入模具121的间隙，以便实现微型电机铁芯的快速组装，请参看图5，在一种可选的实施方式中，加工装置100还包括冲压头170，冲压头170的形状与模具121的形状互补，使得冲压头170能够完全与模具121契合。

冲压头170设置在载物平台120上方，且与控制终端110连接。其中，冲压头170与载物平台120在水平方向上的相对位置可变。当激光加工装置140对载物平台120上的非晶带材或纳米晶带材进行切割时，控制终端110控制冲压头170远离载物平台120，防止冲压头干扰激光加工装置140对非晶带材或纳米晶带材的加工。当激光加工装置140完成对载物平台120上的非晶带材或纳米晶带材的切割后，控制终端110控制冲压头170靠近载物平台120并移动到模具121上方。

此外，冲压头170与载物平台120在竖直方向上的相对位置也可变。当冲压头170靠近载物平台120并移动到模具121上方后，控制终端110控制冲压头170在竖直方向上靠近模具121并与模具121契合，使得冲压头170将切割好的电机铁芯薄带按照图5中向下的箭头所示的方向压入模具121所形成的间隙中。

此外，请参看图6，在冲压头170的与模具121的非间隙部分契合的位置设置有排气口171，该排气口171可以通过气路管道160与吸附装置150连通，使得控制终端110控制冲压头170在竖直方向上远离模具121时，将非晶带材或纳米晶带材的边角料带走进行丢弃，避免被切割后的剩余边角料堆积在模具121上。当在加工装置100上设置具备吸附边角料的冲压头170后，加工装置100可以将切割好的电机铁芯薄带与边角料自动分离，并将切割好的电机铁芯薄带压入模具121所形成的间隙中，如此往复，可以连续地实现精密地自动化加工，并将多层电机铁芯薄带精密地自动层叠，达到非晶或纳米晶电机铁芯所需的厚度，以方便非晶或纳米晶电机铁芯的后续加工。

此外，请参看图7，本申请实施例还提供一种应用于加工装置100的加工方法，该方法包括以下步骤。

步骤s110：通过所述控制终端控制所述传送装置按照预设频率将放置在所述传送装置上的非晶带材或纳米晶带材传送到所述载物平台上；

步骤s120：通过所述控制终端控制控制所述载物平台与所述激光加工装置之间按照预设的轨迹做相对运动，使得所述激光加工装置对所述载物平台所承载的所述非晶带材或纳米晶带材进行加工。

本申请实施例所提供的加工装置100的制备方法，其实现原理及产生的技术效果和前述实体结构实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述实体结构实施例中相应内容。

此外，本申请实施例还提供一种非晶或纳米晶电机铁芯，包括多个相互层叠的电机铁芯薄带，每个电机铁芯薄带均由上述加工装置100和上述加工方法加工而成。

综上所述，本申请实施例提供一种加工装置、加工方法及非晶或纳米晶电机铁芯，加工装置包括控制终端、载物平台、传送装置、激光加工装置，激光加工装置、传送装置均设置在载物平台上方，控制终端与所述传送装置连接。在加工装置对放置在载物平台上的非晶带材或纳米晶带材进行激光切割的过程中，由于激光能够切割硬度较大的物质，且与被切割物之间为非接触式加工，因此，加工过程对非晶带材或纳米晶带材造成的影响较小，可以使得加工出的产品(电机铁芯薄带)保持非晶态，加工表面光滑齐平、无脆断，零件完整无缺陷。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。