CN104647383B - 一种铁芯收料机械手及应用该机械手的铁芯卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁芯收料机械手及应用该机械手的铁芯卷绕机,应用于铁芯生产领域，其机械手部分包括用于为成品铁芯导向的斜槽，用于将成品铁芯放入所述斜槽的机械臂，用于为所述机械臂提供动力的气缸；所述斜槽相对水平面呈倾斜设置，所述机械臂通过杠杆机构与所述气缸连接，在该气缸驱动下所述机械臂呈扇形运动轨迹在铁芯生产设备和斜槽之间往复运动；通过机械臂运动可实现将成品铁芯从生产设备上导入到斜槽实现收料，该过程无需人员参与，机械手结构简单可靠，且可直接应用于现有铁芯卷绕机设备，易于普及。

Description

一种铁芯收料机械手及应用该机械手的铁芯卷绕机

技术领域

本发明涉及一种铁芯生产的相关设备，尤其涉及一种铁芯收料机械手及应用该机械手的铁芯卷绕机。

背景技术

一般变压器制造业者为提高生产效率，采用自动化机器生产，以使变压器的制造更精准、快速。而在变压器各部件的制造装置转变为自动化机械的同时，变压器卷绕铁芯的制造过程也逐渐趋向自动化。例如：中国专利局公布的，公开号为CN 103489616 A一种全自动微型铁芯卷绕机及制作工艺。该设备实现了铁芯的制造过程的自动化，但是在铁芯成型后，收料过程需要人工完成，占用劳动力，影响了生产成本及效率。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种铁芯收料机械手及应用该机械手的铁芯卷绕机，其结构简单，可实现收料过程的自动化。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁芯收料机械手,包括用于为成品铁芯导向的斜槽，用于将成品铁芯放入所述斜槽的机械臂，用于为所述机械臂提供动力的气缸；所述斜槽相对水平面呈倾斜设置，所述机械臂通过杠杆机构与所述气缸连接，在该气缸驱动下所述机械臂呈扇形运动轨迹在铁芯生产设备和斜槽之间往复运动。

所述机械臂外端位于背向所述斜槽一侧设置有挂料杆，该挂料杆的尺寸与所述成品铁芯适配。

所述斜槽上设置有一呈线性缺口状的避空缺口，该避空缺口与所述机械臂尺寸适配，且所述机械臂运动过程中穿过该避空缺口。

所述斜槽的宽度大于所述成品铁芯的外径，使得成品铁芯可落入该斜槽且沿着斜槽的倾斜面滑动。

当所述机械臂运动至所述避空缺口时，所述机械臂上的挂料杆位于所述斜槽的宽度范围内，且挂料杆呈指向斜槽上方方向。

所述杠杆机构包括底座、L形体，所述L形体的长端铰接在所述底座上，L形体长端的延伸面固定连接所述机械臂，所述L形体的短端与所述气缸的输出轴铰接。

还包括一底板，所述杠杆机构的底座、斜槽及气缸均固定在该底板上。

本发明还提供一种铁芯卷绕机，包括有前述的铁芯收料机械手。

该铁芯卷绕机还包括成品铁芯出料口，所述机械臂的扇形运动轨迹的一个运动边端即位于该出料口位置。

所述机械臂上设置有挂料杆，当机械臂运动至所述成品铁芯出料口时，该挂料杆正好嵌入对应成品铁芯的内孔之中。从而实现成品铁芯收料。

本发明的有益效果是：一种铁芯收料机械手及应用该机械手的铁芯卷绕机,其机械手部分包括用于为成品铁芯导向的斜槽，用于将成品铁芯放入所述斜槽的机械臂，用于为所述机械臂提供动力的气缸；所述斜槽相对水平面呈倾斜设置，所述机械臂通过杠杆机构与所述气缸连接，在该气缸驱动下所述机械臂呈扇形运动轨迹在铁芯生产设备和斜槽之间往复运动；通过机械臂运动可实现将成品铁芯从生产设备上导入到斜槽实现收料，该过程无需人员参与，机械手结构简单可靠，且可直接应用于现有铁芯卷绕机设备，易于普及。

附图说明

图1为本发明铁芯收料机械手一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示铁芯收料机械手另一角度的使用原理示意图；

图3为相对图2另一使用状态的工作原理示意图；

图4为应用前述铁芯收料机械手的铁芯卷绕机。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参考图1至图3所示，一种铁芯收料机械手的一种实施例,其包括用于为成品铁芯5导向的斜槽4，用于将成品铁芯5放入所述斜槽4的机械臂3，用于为所述机械臂3提供动力的气缸2；所述斜槽4相对水平面呈倾斜设置，所述机械臂3通过杠杆机构与所述气缸2连接。在气缸2驱动下所述机械臂3呈扇形运动轨迹在铁芯生产设备和斜槽4之间往复运动，如图1、2所示的为机械臂3的一个运动轨迹边端，图3所示的是机械臂3的另一个运动轨迹边端。如图2，为机械臂3从铁芯生产设备上取下成品铁芯5，如图3为机械臂3将成品铁芯5放入斜槽4。成品铁芯5将沿着斜槽4滑入到对应的容器中，从而实现收料过程的自动化。

实施时，如图1图2所示，在机械臂3外端位于背向所述斜槽4一侧设置有挂料杆3b，从而使机械臂3外端呈T型结构，该挂料杆3b的尺寸与所述成品铁芯5适配。在机械臂3运动至竖直状态时（运动轨迹的一个边端），挂料杆3b背向斜槽4，朝向铁芯生产设备的出料口，挂料杆3b正好嵌入铁芯5的内孔，从而使得铁芯5可以挂在该挂料杆3b上。当机械臂运动至另一运动轨迹边端3（大致为水平状态），因为铁芯5的尺寸是大于机械臂3的，因此，在阻碍作用下，铁芯5落入斜槽4，进一步沿着斜槽4的槽体下滑。

实施时，如图1所示，所述斜槽4上设置有一呈线性缺口状的避空缺口4a，该避空缺口4a与所述机械臂3尺寸适配，避空缺口4a的宽度略大于机械臂3，且所述机械臂3运动过程中穿过该避空缺口4a。当机械臂3穿过该避空缺口4a时，因为铁芯5外径尺寸大于机械臂3半径，因此铁芯5落入斜槽4，铁芯5沿着斜槽4下滑，机械臂3再次向另一运动轨迹边端移动，当机械臂3穿过避空缺口4a时，铁芯5已经滑走，因时挂料杆3b再次向铁芯生产设备移动，此时铁芯生产设备已完成又一个铁芯5的生产，挂料杆3b嵌入该铁芯5，该铁芯5挂在挂料杆3b上脱离生产工位。

实施时，参照图3所示，斜槽4的宽度大于成品铁芯5的外径，使得所述成品铁芯5可落入该斜槽4且沿着斜槽4的倾斜面滑动。

实施时，当所述机械臂3运动至所述避空缺口4a时，所述机械臂3上的挂料杆3b位于所述斜槽4的宽度范围内，且挂料杆3b呈指向斜槽4上方方向。可保证在铁芯5进入斜槽4前不会脱离机械臂3，同时保证了铁芯5在斜槽4的阻碍作用下可脱离挂料杆3b进入斜槽4的槽体。当然为了更稳固的保证铁芯5挂在挂料杆3b上，挂料杆3b可与机械臂3呈一定角度，在机械臂3竖直状态，挂料杆3b水平向上倾斜。

实施时，如图1、2、3所示，杠杆机构包括底座、L形体，所述L形体的长端铰接在所述底座上，整体可相对底座转动；L形体长端的延伸面固定连接所述机械臂3，L形体的短端与所述气缸2的输出轴铰接。因此在输出轴的伸缩作用下，机械臂3做相应的往复运动。

实施时，参照图1、2、3所示，还包括一底板6，所述杠杆机构的底座、斜槽4及气缸2均固定在该底板6上。使得整体结构稳固，提高可靠性与独立性，方便在现有设备上标准化应用。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

本发明提供一种铁芯卷绕机，参照图4所示实施例，包括有如前述的铁芯收料机械手。具体的铁芯收料机械手结构参见前述描述。收料机械手的设置使得该铁芯卷绕机可实现自动收料，无需人员参与，提高生产率。

实施时，如图4所示，铁芯卷绕机包括有成品铁芯5出料口，所述机械臂3的扇形运动轨迹的一个运动边端即位于该出料口位置。

实施时，如图4所示，所述机械臂3上设置有挂料杆3b，当机械臂3运动至所述成品铁芯5出料口时，该挂料杆3b正好嵌入对应成品铁芯5的内孔之中。

实施时，如图4所示，铁芯收料机械手包括底板6，各机构均设置在该底板6上，因此铁芯收料机械手应用到铁芯卷绕机时，只需找好对应位置将底板6固定即可。使现有铁芯卷绕机方便的进行升级。

实施时，具体的如图4所示，并参照现有技术，铁芯卷绕机，包括放料装置、钢带压紧装置、钢带导向的机械手、可伸缩的钢带切断机构、卷绕机构、设置于卷绕机构旁侧可伸缩的焊枪和压轮装置，卷绕机构包括可旋转的主轴和安装在主轴上的模具，该模具的圆柱面上设有一个可以有效的藏起片头的凹面，凹面上有凸起的钩钉，用于钩住钢带片头。所述模具的直径为4-180mm，卷制成的铁芯最大外径为200mm，钢片宽度范围为4-100mm。模具的凹面下方设有至少一个钩钉孔，钩钉孔底部设有一螺丝，螺丝上部接一弹簧，弹簧上部连接钩钉，钩钉底部有一体式的底座，钩钉孔上部设有一钩钉限位结构，钩钉底座宽度比限位结构宽度 要大。所述机械手包括一个伺服电机和一个被伺服电机所驱动的丝杆，丝杆的一端固定连接有一个钢片夹紧机构。切断机构内设有打孔装置，切断钢带的同时打孔，切断机构还包括一个伺服电机和丝杆用于控制钢带切断机构在水平方向上前后伸缩，一个伺服电机和一个偏心轮，控制钢带切断机构的剪切打孔模具上下运动来进行剪切，钢带切断机构位于卷绕机构和机械手之间。所述卷绕机构还包括与主轴同轴的靠平机构，用于靠平钩住的钢带及推出铁芯。述压轮装置有三组，三组压轮装置以主轴为圆心均匀分布。所述机械手位于钢带切断机构和钢带压紧装置之间。所述铁芯卷绕机的成品铁芯5出料口，即为所述模具外端位置的工位，铁芯收料机械手在铁芯卷绕机上的安装保证机械臂3的挂料杆3b对应改工位即可。

对应前述实施例，铁芯卷绕的生产，包括如下步骤， (1) 位于钢带切断机构和钢带压紧装置之间的机械手夹住钢带平移至卷绕机构的模具上方，并贴近凹面 ；(2) 位于钩钉上方的小气缸下压，则钢片的带孔片头被模具的钩钉钩住，主轴转动一定 圈数，小气缸回缩，靠平机构伸出，机械手平移回原位，钢带切断机构伸出 ； (3) 三组压轮装置伸出，压紧模具，主轴带动模具开始卷绕，卷绕到一定圈数后暂停，其 中一个压轮装置暂时回缩，焊嘴靠近模具将内圈及次内圈在片头位置焊接，焊接完成后焊 枪回缩，暂时回缩的压轮装置重新伸出，继续卷绕 ； (4) 卷绕到设定尺寸后，主轴暂停卷绕，钢带切断机构切断钢带并在下一个即将要卷绕 的钢片上打孔，然后回缩，主轴继续卷绕，直至完成 ； (5) 卷绕完成时，焊枪将钢片尾部与次外圈焊接 ； (6) 最后三组压轮装置回缩，主轴反向旋转回零复位，靠平机构将成品铁芯5推出，同时收料机械手的的机械臂3升起，挂料杆3b接住铁芯5后，机械臂3落下把铁芯5放入斜槽4，铁芯5从斜槽4滑下。（7）铁芯卷绕机又一次重复前述铁芯生产流程。

实施时，对于一种铁芯卷绕机，不清楚的部分，可参照现有技术，如中国国家知识产权局公开的公开号为CN 103489616 A一种全自动微型铁芯卷绕机及制作工艺。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铁芯收料机械手,其特征在于，包括用于为成品铁芯（5）导向的斜槽（4），用于将成品铁芯（5）放入所述斜槽（4）的机械臂（3），用于为所述机械臂（3）提供动力的气缸（2）；所述斜槽（4）相对水平面呈倾斜设置，所述机械臂（3）通过杠杆机构与所述气缸（2）连接，在该气缸（2）驱动下所述机械臂（3）呈扇形运动轨迹在铁芯生产设备和斜槽（4）之间往复运动；所述机械臂（3）外端位于背向所述斜槽（4）一侧设置有挂料杆（3b），该挂料杆（3b）的尺寸与所述成品铁芯（5）适配。

2.如权利要求1所述的铁芯收料机械手，其特征在于，所述斜槽（4）上设置有一呈线性缺口状的避空缺口（4a），该避空缺口（4a）与所述机械臂（3）尺寸适配，且所述机械臂（3）运动过程中穿过该避空缺口（4a）。

3.如权利要求2所述的铁芯收料机械手，其特征在于，所述斜槽（4）的宽度大于所述成品铁芯（5）的外径，使得所述成品铁芯（5）可落入该斜槽（4）且沿着斜槽（4）的倾斜面滑动。

4.如权利要求3所述的铁芯收料机械手，其特征在于，当所述机械臂（3）运动至所述避空缺口（4a）时，所述机械臂（3）上的挂料杆（3b）位于所述斜槽（4）的宽度范围内，且挂料杆（3b）呈指向斜槽（4）上方方向。

5.如权利要求4所述的铁芯收料机械手，其特征在于，所述杠杆机构包括底座、L形体，所述L形体的长端铰接在所述底座上，L形体长端的延伸面固定连接所述机械臂（3），所述L形体的短端与所述气缸（2）的输出轴铰接。

6.如权利要求5所述的铁芯收料机械手，其特征在于，还包括一底板（6），所述杠杆机构的底座、斜槽（4）及气缸（2）均固定在该底板（6）上。

7.一种铁芯卷绕机，其特别在于，包括有如权利要求1至6任一项所述的铁芯收料机械手。

8.如权利要求7所述的铁芯卷绕机，其特征在于，包括成品铁芯（5）出料口，所述机械臂（3）的扇形运动轨迹的一个运动边端即位于该出料口位置。

9.如权利要求7所述的铁芯卷绕机，其特征在于，所述机械臂（3）上设置有挂料杆（3b），当机械臂（3）运动至所述成品铁芯（5）出料口时，该挂料杆（3b）正好嵌入对应成品铁芯（5）的内孔之中。