CN106601467B - 一种变压器日字型或e1型铁心全自动叠片装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，至少包括叠片框架，固定于叠片框架上方且相互平行设置的导轨装置和斜齿条，沿导轨装置和斜齿条移动的三柱叠装、轭柱叠装及上轭柱叠装，三柱叠装、轭柱叠装及上轭柱叠装在同一直线上且分别与导轨装置相连，所述的三柱叠装、轭柱叠装及上轭柱叠装分别通过一组伺服系统和斜齿轮驱动，三柱叠装设有调节变压器铁心边距的传动装置，三柱叠装、轭柱叠装和上轭柱装置是中间交替直线式叠放的方式，采用左右叠片取料，结构紧凑效率高，可满足不同变压器厂家日字型或E1型铁心的叠片工艺要求，能够取代人力的繁琐劳动，省时省力，实现全自动叠装，通用性强。
Description
技术领域
本发明属于变压器铁心制作领域，主要涉及一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置。
背景技术
“日”字型铁心为变压器行业较为多见的铁心形式，之所以叠成“日”字是为便于检测损耗，待检测完成后将上轭柱整体拆下成“E”型，进行下步工序。本设备不仅可以完成“日”字型铁心的叠装，亦可完成“E1”型铁心叠装。所谓“E1”型即三片边柱和一片轭柱组合成E型，然后将上轭柱单独叠装便于后续插片，最终组合成“E1”型的铁心，单层进行逐步叠加，一直到所需要的厚度为至。
现有的叠装工艺无论是“日”字型铁心还是“E1”型铁心，均是人工叠制，纯手动不仅工作强度较大，枯燥重复性动作十分频繁，生产效率低下且产品质量不稳定，加上目前人工成本剧增，变压器企业迫切需要一款能替代人工叠片的全自动设备。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，
为此，本发明提供了一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，至少包括叠片框架，固定于叠片框架上方且相互平行设置的导轨装置和斜齿条，沿导轨装置和斜齿条移动的三柱叠装、轭柱叠装及上轭柱叠装，三柱叠装、轭柱叠装及上轭柱叠装在同一直线上且分别与导轨装置相连，所述的三柱叠装、轭柱叠装及上轭柱叠装分别通过一组伺服系统和斜齿轮驱动，所述的伺服系统包括伺服电机及与伺服电机相连的减速机，所述的减速机固定于伺服连接板上并通过涨紧套与斜齿轮相连，斜齿轮与斜齿条啮合连接。
所述的叠片框架的下方设置有镶嵌于叠片框架中的三柱预定位装置和轭柱预定位装置，三柱预定位装置与轭柱预定位装置之间设置有用于放置硅钢片的叠片车，所述的三柱预定位装置、轭柱预定位装置及叠片车位于同一平面内，且三柱预定位装置所在直线与轭柱预定位装置所在直线相垂直。
所述的导轨装置由两条相互平行的直线导轨副组成，所述斜齿条设置在两条直线导轨副之间。
所述的三柱叠装包括三柱连接板、三组真空机械手及控制三组真空机械手X向伸缩的传动装置及Y向伸缩的第一气动装置，第一气动装置设置有三组，所述的三组真空机械手包括相互平行的第一真空机械手、第二真空机械手和第三真空机械手，第一真空机械手、第二真空机械手及第三真空机械手分别通过第一横梁与一组第一气动装置相连，所述的传动装置固定于三柱连接板上方，第一真空机械手、第二真空机械手和第三真空机械手设置于三柱连接板的下方，且第一真空机械手和第三真空机械手固定于传动装置上，第二真空机械手固定在三柱连接板上。
所述的第一真空机械手、第二真空机械手和第三真空机械手均包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在与第一横梁上。所述的三柱连接板由两根平行设置的长边框板及三根平行设置的短边框板构成日字形框架结构，传动装置固定于三柱连接板的三根短边框板上，所述的伺服连接板通过四根立柱固定于三柱连接板的两根长边框板上。
所述的第一气动装置包括两组直线轴承副及设置于两组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第一气缸连接板相连，所述第一气缸连接板通过丝母座与传动装置相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第一横梁上。
所述轭柱叠装包括第四真空机械手及控制第四真空机械手Y向伸缩的第二气动装置，第二气动装置通过第二横梁与第四真空机械手相连，所述的第二气动装置包括两组直线轴承副及设置于组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第二气缸连接板相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第二横梁上，所述第四真空机械手包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在第二横梁上。
所述上轭柱叠装包括第五真空机械手及控制第五真空机械手Y向伸缩的第三气动装置，第三气动装置通过第三横梁与第五真空机械手相连，所述的第三气动装置包括两组直线轴承副及设置于组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第三气缸连接板相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第三横梁上，所述第第五真空机械手包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在第三横梁上。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、叠片采用左右取料，中间交替直线式叠放方式，结构紧凑效率高；
2、真空机械手的运动定位采用传动装置可实现片长方向步进量的可调功能；
3、本设备不仅可完成“日”字型铁心的自动叠装，而且还可完成“E1”型或“E”型铁心的自动叠装，能满足不同变压器厂家的工艺要求；
4、独立式结构，可适用于各种类型横剪线剪切的产品，无需对现有横剪设备做任何改动，通用性强；且结构稳定可靠，维修费用较低；
5、在实际工厂测试，叠同等规格变压器铁心，本设备叠片效率是人工叠片效率的2倍以上。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的等轴侧视图；
图2是本发明的三柱叠装结构示意图；
图3是本发明的上轭柱结构示意叠装图。
图中：1、叠片框架；2、导轨装置；3、斜齿条；4、三柱叠装；5、轭柱叠装；6、上轭柱叠装；7、三组真空机械手；8、传动装置；9、第一气动装置；10、第一真空机械手；11、第一真空机械手；12、第三真空机械手；13、三柱连接板；14、第一气缸连接板；15、丝母座；16、第四真空机械手；17、第二气动装置；18、第二气缸连接板；19、第一横梁；20、第二横梁；21、第五真空机械手；22、第三气动装置；23、第三横梁；24、第三气缸连接板；25、三柱传输预定位；26、两柱传输定位；27、伺服连接板；28、斜齿轮；29、叠片车；
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，至少包括叠片框架1，固定于叠片框架1上方且相互平行设置的导轨装置2和斜齿条3，沿导轨装置2和斜齿条3移动的三柱叠装4、轭柱叠装5及上轭柱叠装6，三柱叠装4、轭柱叠装5及上轭柱叠装6在同一直线上且分别与导轨装置2相连，所述的三柱叠装4、轭柱叠装5及上轭柱叠装6分别通过一组伺服系统和斜齿轮28驱动，所述的伺服系统包括伺服电机及与伺服电机相连的减速机，所述的减速机固定于伺服连接板27上并通过涨紧套与斜齿轮28相连，斜齿轮28与斜齿条3啮合连接。
所述的叠片框架1的下方设置有镶嵌于叠片框架1中的三柱预定位装置25和轭柱预定位装置26，三柱预定位装置25与轭柱预定位装置26之间设置有用于放置硅钢片的叠片车29，所述的三柱预定位装置25、轭柱预定位装置26及叠片车29位于同一平面内，且三柱预定位装置25所在直线与轭柱预定位装置26所在直线相垂直。
本实施例提供的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置工作过程：三片硅钢片通过三柱自动上料中心上料，在三柱传输预定位装置的传动下到达三柱传输预定位装置的末端，同时两片硅钢片通过两柱上料中心上料，在两柱传输预定位装置的传动下到达两柱传输预定位装置的末端；三柱叠装在伺服系统与斜齿轮的驱动作用下沿导轨装置和斜齿条向叠片车方向移动，在移动过程中通过传动装置调整变压器的边距，待到达变压器的要求边距后将硅钢片放下，三柱叠装返回至抓料位置；轭柱叠装和上轭柱叠装从两柱传输预定位末端将两片轭柱抓取，分别移动至指定位置，叠成日字型或E1型(具体形状根据变压器厂家要求而定)，然后将组合成规定形式的铁心单层进行逐步叠加，一直到所需要的厚度。
实施例2
在实施例1的基础上，所述的导轨装置2由两条相互平行的直线导轨副组成，所述斜齿条3设置在两条直线导轨副之间。
如图2所示，所述的三柱叠装4包括三柱连接板13、三组真空机械手7及控制三组真空机械手7X向伸缩的传动装置8及Y向伸缩的第一气动装置9，第一气动装置9设置有三组，所述的三组真空机械手7包括相互平行的第一真空机械手10、第二真空机械手11和第三真空机械手12，第一真空机械手10、第二真空机械手11及第三真空机械手12分别通过第一横梁19与一组第一气动装置9相连，所述的传动装置8固定于三柱连接板13上方，第一真空机械手10、第二真空机械手11和第三真空机械手12设置于三柱连接板13的下方，且第一真空机械手10和第三真空机械手12固定于传动装置8上，第二真空机械手11固定在三柱连接板13上；所述的第一真空机械手10、第二真空机械手11和第三真空机械手12均包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在与第一横梁19上。
由于不同变压器规格，其边距大小不一，在本实施例中，为了满足通用性，本实施例采用传动装置8来调节变压器铁心边距，所述的传动装置8也可为其他类型的装置，比如普通气缸、直线电机等。
所述的三柱连接板13由两根平行设置的长边框板及三根平行设置的短边框板构成日字形框架结构，传动装置8固定于三柱连接板13的三根短边框板上，所述的伺服连接板27通过四根立柱固定于三柱连接板13的两根长边框板上。
所述的第一气动装置9包括两组直线轴承副及设置于两组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第一气缸连接板14相连，所述第一气缸连接板14通过丝母座15与传动装置8相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第一横梁19上。
所述轭柱叠装5包括第四真空机械手16及控制第四真空机械手16Y向伸缩的第二气动装置17，第二气动装置17通过第二横梁20与第四真空机械手16相连，所述的第二气动装置17包括两组直线轴承副及设置于组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第二气缸连接板18相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第二横梁20上，所述第四真空机械手16包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在第二横梁20上。
如图3所示，所述上轭柱叠装6包括第五真空机械手21及控制第五真空机械手21Y向伸缩的第三气动装置22，第三气动装置22通过第三横梁23与第五真空机械手21相连，所述的第三气动装置22包括两组直线轴承副及设置于组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第三气缸连接板24相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第三横梁23上，所述第第五真空机械手21包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在第三横梁23上。
另外，驱动三柱叠装、轭柱叠装和上轭柱叠装的Z向移动的伺服系统和斜齿条，除本实施例中的移动装置外，也可为其他类型的移动装置，比如无杆气缸、伺服电动滑台、丝杠副等亦可完成装置的移动功能；实施例中所述第一气动装置、以及第二、第三气动装置也可为其他类型的伸缩装置，比如，液压缸、直线电机等亦可完成三者的功能；实施例中所述三组机械手、第一及第二机械手除本实施例中的结构外，亦可使用其他结构实现其功能。
另外，需要说明的是本发明中三柱叠装4、轭柱叠装5和上轭柱叠装6是中间交替直线式叠放的方式，相互之间互不干扰，独立工作；为减少设备占地面积，上述三柱传输预定位装置和两柱传输预定位装置是镶嵌进叠片框架中，并且为增加稳定性，三者之间的框架相连。
本实施例提供的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置工作过程：三片硅钢片通过三柱自动上料中心上料，在三柱传输预定位装置的传动下到达三柱传输预定位装置的末端，同时两片硅钢片通过两柱上料中心上料，在两柱传输预定位装置的传动下到达两柱传输预定位装置的末端；三组真空机械手7在第一气动装置9的气缸伸缩下，将真空吸盘组件压下，与放置在三柱预定位装置末端的硅钢片接触，形成局部真空，真空发生装置检测开关检测到足够压力的真空后，第一气动装置9的气缸抬起，三柱叠装沿导轨装置和斜齿条向叠片车方向移动，在移动过程中传动装置驱动第一真空机械手和第二真空机械手向第三真空机械手收缩，实现变压器边距的调整，待收缩至变压器要求边距后将硅钢片放下，三柱叠装返回至抓料位置；轭柱叠装和上轭柱叠装从两柱传输预定位末端将两片轭柱抓取，分别移动至指定位置，叠成日字型或E1型(具体形状根据变压器厂家要求而定)，然后将组合成规定形式的铁心单层进行逐步叠加，一直到所需要的厚度。
本发明中自动上料中心和传输预定位属于现有技术，以及没有详细叙述控制技术属本行业的公知技术手段，这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，其特征在于：至少包括叠片框架（1），固定于叠片框架（1）上方且相互平行设置的导轨装置（2）和斜齿条（3），沿导轨装置（2）和斜齿条（3）移动的三柱叠装（4）、轭柱叠装（5）及上轭柱叠装（6）；所述的导轨装置（2）由两条相互平行的直线导轨副组成，所述斜齿条（3）设置在两条直线导轨副之间；所述的三柱叠装（4）、轭柱叠装（5）及上轭柱叠装（6）在同一直线上且分别与导轨装置（2）相连，三柱叠装（4）、轭柱叠装（5）及上轭柱叠装（6）分别通过一组伺服系统和斜齿轮（28）驱动，所述的伺服系统包括伺服电机及与伺服电机相连的减速机，所述的减速机固定于伺服连接板（27）上并通过涨紧套与斜齿轮（28）相连，斜齿轮（28）与斜齿条（3）啮合连接；所述的三柱叠装（4）包括三柱连接板（13）、三组真空机械手（7）及控制三组真空机械手（7）X向伸缩的传动装置（8）及Y向伸缩的第一气动装置（9），第一气动装置（9）设置有三组，所述的三组真空机械手（7）包括相互平行的第一真空机械手（10）、第二真空机械手（11）和第三真空机械手（12），第一真空机械手（10）、第二真空机械手（11）及第三真空机械手（12）分别通过第一横梁（19）与一组第一气动装置（9）相连，所述的传动装置（8）固定于三柱连接板（13）上方，第一真空机械手（10）、第二真空机械手（11）和第三真空机械手（12）设置于三柱连接板（13）的下方，且第一真空机械手（10）和第三真空机械手（12）固定于传动装置（8）上，第二真空机械手（11）固定在三柱连接板（13）上。
2.根据权利要求1所述的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，其特征在于：所述的叠片框架（1）的下方设置有镶嵌于叠片框架（1）中的三柱预定位装置（25）和轭柱预定位装置（26），三柱预定位装置（25）与轭柱预定位装置（26）之间设置有用于放置硅钢片的叠片车（29），所述的三柱预定位装置（25）、轭柱预定位装置（26）及叠片车（29）位于同一平面内，且三柱预定位装置（25）所在直线与轭柱预定位装置（26）所在直线相垂直。
3.根据权利要求1所述的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，其特征在于：所述的第一真空机械手（10）、第二真空机械手（11）和第三真空机械手（12）均包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在与第一横梁（19）上。
4.根据权利要求1所述的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，其特征在于：所述的三柱连接板（13）由两根平行设置的长边框板及三根平行设置的短边框板构成日字形框架结构，传动装置（8）固定于三柱连接板（13）的三根短边框板上，所述的伺服连接板（27）通过四根立柱固定于三柱连接板（13）的两根长边框板上。
5.根据权利要求1所述的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，其特征在于：所述的第一气动装置（9）包括两组直线轴承副及设置于两组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第一气缸连接板（14）相连，所述第一气缸连接板（14）通过丝母座（15）与传动装置（8）相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第一横梁（19）上。
6.根据权利要求1所述的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，其特征在于：所述轭柱叠装（5）包括第四真空机械手（16）及控制第四真空机械手（16）Y向伸缩的第二气动装置（17），第二气动装置（17）通过第二横梁（20）与第四真空机械手（16）相连，所述的第二气动装置（17）包括两组直线轴承副及设置于组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第二气缸连接板（18）相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第二横梁（20）上，所述第四真空机械手（16）包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在第二横梁（20）上。
7.根据权利要求1所述的一种变压器日字型或E1型铁心全自动叠片装置，其特征在于：所述上轭柱叠装（6）包括第五真空机械手（21）及控制第五真空机械手（21）Y向伸缩的第三气动装置（22），第三气动装置（22）通过第三横梁（23）与第五真空机械手（21）相连，所述的第三气动装置（22）包括两组直线轴承副及设置于组直线轴承副之间的气缸，气缸的缸体和直线轴承副的直线轴承通过第三气缸连接板（24）相连；气缸的气缸杆和直线轴承副的导杆固定于第三横梁（23）上，所述第五真空机械手（21）包含若干个真空吸盘组件，所述的真空吸盘组件由吸盘支架和可缓冲真空吸盘组成，可缓冲真空吸盘同吸盘支架一起固定在第三横梁（23）上。
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