CN107424823B - 一种自动取片装置及自动叠片铁芯成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动取片装置，用于取用并分离弹性片状工件，包括支撑架及设置于支撑架两端的边缘吸盘组，用于吸取固定工件的边缘区域，支撑架的中部还设置有中间吸盘组，用于吸取固定工件的中心区域；还包括吸盘驱动机构，用于驱动中部吸盘和边缘吸盘组之间产生相对运动，令工件产生弹性形变。令不同吸盘组吸取工件的不同部位，并设置吸盘驱动机构，令吸取工件不同部位的吸盘产生相对运动，于是令其所吸取的工件产生弹性形变，由于所吸取到的最顶部的工件发生了形变，而其下方所粘连的工件由于不受到吸盘的直接作用，因此难以发生形变，从而从顶部的工件表面脱落，由此实现分离。本发明还公开了一种自动叠片铁芯成型设备。

Description

一种自动取片装置及自动叠片铁芯成型设备

技术领域

本发明涉及工件自动分离技术领域，更具体地说，涉及一种自动取片装置，还涉及一种自动叠片铁芯成型设备。

背景技术

我国正处于智能电网改造升级的过程中，对大容量变压器的需求量越来越大，对其质量要求越来越高。而变压器的质量和生产效率主要取决于内部铁芯的叠片精度和叠片效率。但目前铁芯的整个制作过程，即从辅助槽钢调整、定位钢柱设定、绝缘夹具放置、硅钢片预排序到最后的叠片环节，都是由工人来完成，存在效率低、出错率高、劳动强度大、人工成本高等问题。这种传统的铁芯叠片方式已不能满足当前需求，整个变压器制造业迫切需要加工的自动化升级，以实现产业的转型升级。

如采用自动生产设备，如机器人等也会出现各种问题，具体的：变压器内部的铁芯是由不同规格的硅钢片，按照一定的顺序一片一片叠装起来的。根据这个工艺，机器人会从存放物料平台上逐片逐片地吸取硅钢片并拿到叠片平台进行叠片操作。

然而由于硅钢片厚度较薄(一般为0.25mm～0.3mm，)在机器人用机械手抓取硅钢片时，硅钢片容易与其下方的硅钢片发生粘连，使机器人难以实现硅钢片的单片取用及组装，导致无法精确叠装，大大影响生产降低质量。

综上所述，如何有效地解决硅钢片等薄片状工件，在自动化生产中容易发生粘连、取用困难等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种自动取片装置，该自动取片装置的结构设计可以有效地解决硅钢片等薄片状工件，在自动化生产中容易发生粘连、取用困难等的技术问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述自动取片装置的自动叠片铁芯成型设备。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动取片装置，用于取用并分离弹性片状工件，包括支撑架及设置于所述支撑架两端的边缘吸盘组，用于吸取固定工件的边缘区域，所述支撑架的中部还设置有中间吸盘组，用于吸取固定工件的中心区域；还包括吸盘驱动机构，用于驱动中部吸盘和边缘吸盘组之间产生相对运动，令工件产生弹性形变。

优选的，上述自动取片装置中，还包括用于放置待取用工件的分离工作台，所述分离工作台两侧设置有一对顶部向内弯折的挡板，所述挡板顶部之间的距离小于待分离工件的长度，以卡住未发生形变的工件。

优选的，上述自动取片装置中，所述中间吸盘组包括柔性吸盘，所述吸盘驱动机构具体为与所述柔性吸盘连接的可调节气压的真空抽取器，通过增大柔性吸盘内的负压，缩短所述柔性吸盘的长度，以令工件的中间区域相对边缘产生抬升。

优选的，上述自动取片装置中，所述边缘吸盘组的基部通过转轴结构与支撑件可旋转连接，以配合中间吸盘组的位移保持对工件的吸取。

优选的，上述自动取片装置中，所述支撑架的中部对称的设置有两组所述中间吸盘组，每组所述中间吸盘组及边缘吸盘组均包括两个或两个以上的吸盘。

优选的，上述自动取片装置中，所述支撑架的顶部设置有输送机构，用于驱动所述支撑架整体的升降以及平动。

本发明提供的自动取片装置，用于取用并分离弹性片状工件，包括支撑架及设置于所述支撑架两端的边缘吸盘组，用于吸取固定工件的边缘区域，所述支撑架的中部还设置有中间吸盘组，用于吸取固定工件的中心区域；还包括吸盘驱动机构，用于驱动中部吸盘和边缘吸盘组之间产生相对运动，令工件产生弹性形变。这种取片装置设置了吸盘组，通过吸盘这种结构取出这种薄片状的工件具有实现容易，抓取稳定的优点；重点是不同吸盘组吸取工件的不同部位，并设置吸盘驱动机构，令吸取工件不同部位的吸盘产生相对运动，于是令其所吸取的工件产生弹性形变，由于工件为弹性片状，因此该过程易实现且不损伤工件，由于吸盘组所吸取的最顶部的工件发生了形变，而其下方所粘连的工件由于不受到吸盘的直接作用，因此难以发生形变，从而可以在自重或其他外力的影响下较为容易的从顶部的工件表面脱落，由此实现分离，该结构设计简单，操作容易，能够有效地解决硅钢片等薄片状工件，在自动化生产中容易发生粘连、取用困难的技术问题。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种自动叠片铁芯成型设备，该自动叠片铁芯成型设备包括上述任一种自动取片装置。由于上述的自动取片装置具有上述技术效果，具有该自动取片装置的自动叠片铁芯成型设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的自动取片装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自动取片装置在令工件形变过程中的结构示意图。

附图中标记如下：

支撑架1、中间吸盘组2、边缘吸盘组3、柔性吸盘4、转轴结构5、分离工作台6、挡板7、工件8。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种自动取片装置，以解决硅钢片等薄片状工件，在自动化生产中容易发生粘连、取用困难的技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的自动取片装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的自动取片装置在令工件形变过程中的结构示意图。

本发明的实施例提供的自动取片装置，用于取用并分离弹性片状工件8，包括支撑架1及设置于所述支撑架1两端的边缘吸盘组3，用于吸取固定工件8的边缘区域，所述支撑架1的中部还设置有中间吸盘组2，用于吸取固定工件8的中心区域；还包括吸盘驱动机构，用于驱动中部吸盘和边缘吸盘组3之间产生相对运动，令工件8产生弹性形变。

其中需要说明的是，本装置仅针对具有良好弹性、且具有较大表面积的片状或薄板状工件，此类工件可以在外力下产生弹性形变，并在取消该外力后恢复原形，不影响后续的加工或安装，如变压器加工中使用到的硅钢片。

吸盘组用于通过抽取真空的方式实现工件表面与支撑架结构的紧密连接，令支撑架可以稳固的将工件取出，每个吸盘组可以包括一个或多个吸盘结构；吸盘驱动机构主要是令吸取工件不同位置的吸盘能够产生垂直于工件表面的相对运动，从而使得与其紧密连接的工件表面能够产生与其运动方向相应的形变，具体可以为中间吸盘组向上收起，边缘吸盘组保持静止或向下推动，或者两不同吸盘组进行与上述描述相反的相对运动。

本实施例中这种取片装置设置了吸盘组，通过吸盘这种结构取出这种薄片状的工件具有实现容易，抓取稳定的优点；重点是不同吸盘组吸取工件的不同部位，并设置吸盘驱动机构，令吸取工件不同部位的吸盘产生相对运动，于是令其所吸取的工件产生弹性形变，由于工件为弹性片状，因此该过程易实现且不损伤工件，由于吸盘组所吸取的最顶部的工件发生了形变，而其下方所粘连的工件由于不受到吸盘的直接作用，因此难以发生形变，从而可以在自重或其他外力的影响下较为容易的从顶部的工件表面脱落，由此实现分离，该结构设计简单，操作容易，能够有效地解决硅钢片等薄片状工件，在自动化生产中容易发生粘连、取用困难的技术问题。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述自动取片装置中，还包括用于放置待取用工件的分离工作台6，所述分离工作台6两侧设置有一对顶部向内弯折的挡板7，所述挡板7顶部之间的距离小于待分离工件的长度，以卡住未发生形变的工件。

本实施例提供的技术方案主要是为了进一步的确保相互贴合的工件能够彻底分离，挡板分布在分离工作台上用于叠放工件区域的两侧，并具备向内侧伸出的弯折，当吸盘组吸取工件，并通过吸盘组的相对运动令上面的工件弯折后，上面工件的外轮廓宽度将相对变窄，如果下方粘连的工件依然未在重力作用下脱落，当吸盘组带动工件向上运动到达挡板的弯折处后，上方工件将通过相对较窄的弯折位置，而下方未出现充分形变收缩的工件将被弯折结构卡住，随着吸盘组的继续上行，下方工件将脱落，从而确保了工件分离效果。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述自动取片装置中，所述中间吸盘组2包括柔性吸盘4，所述吸盘驱动机构具体为与所述柔性吸盘4连接的可调节气压的真空抽取器，通过增大柔性吸盘4内的负压，缩短所述柔性吸盘4的长度，以令工件的中间区域相对边缘产生抬升。

本实施例的技术方案中，中间吸盘组采用柔性吸盘，柔性吸盘是一类能够根据吸盘内负压大小改变吸盘收缩量的吸盘；在使用时当中间吸盘组与边缘吸盘组3均与工件表面贴合后，通过真空抽气器增大柔性吸盘内部的负压，从而令柔性吸盘的收缩量加大，其吸盘的总长度变短，令柔性吸盘紧贴的工件区域发生向上的位移，而工件的边缘区域位置保持不动，从而实现令工件产生弹性形变的效果。

此外，在此基础上优选的设计是将真空抽取器与边缘吸盘组的普通吸盘也连通，只不过通过真空抽取器驱动边缘吸盘吸取时不再需要其改变吸盘气压的效果，当吸取牢固后保持气压不变即可，当取出工件达到后面工序位置后，只需反向向吸盘内提供气体，令吸盘内部恢复大气压即可将工件卸下，操作使用更加便捷。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述自动取片装置中，所述边缘吸盘组3的基部通过转轴结构5与支撑件可旋转连接，以配合中间吸盘组2的位移保持对工件的吸取。

本实施例提供的技术方案中，边缘吸盘组的基部设置转轴结构，该设计令边缘吸盘组可以相对支撑架发生一定角度的转动，该设计主要是为了边缘吸盘组在工件的变形过程中，能够保持对工件表面的紧密吸取，防止由于工件对应区域的角度变化导致边缘吸盘组的吸取漏气，导致抓取工件失败，进一步提升了装置的使用成功率及实用效果。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述自动取片装置中，所述支撑架1的中部对称的设置有两组所述中间吸盘组2，每组所述中间吸盘组2及边缘吸盘组3均包括两个或两个以上的吸盘。

本实施例提供的技术方案中，中间吸盘组及边缘吸盘组均包含多个吸盘保证了吸盘对工件吸取的牢固程度，保证了吸取工件及令工件产生形变的过程能够顺利实施。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述自动取片装置中，所述支撑架1的顶部设置有输送机构，用于驱动所述支撑架1整体的升降以及平动。

本实施例提供的技术方案中，支撑架顶部设置输送机构，用于驱动支撑架的升降及平动，以便更加方便的驱动工件通过挡板顶部，以及将工件输送至后续工序位置。

基于上述实施例中提供的自动取片装置，本发明还提供了一种自动叠片铁芯成型设备，该自动叠片铁芯成型设备包括上述实施例中任意一种自动取片装置。由于该自动叠片铁芯成型设备采用了上述实施例中的自动取片装置，所以该自动叠片铁芯成型设备的有益效果请参考上述实施例。

本实施例中的自动叠片铁芯成型设备可以用于变压器铁芯的自动化生产替代人力进行硅钢片的叠放安装，或者进行如大型电机组的铁芯加工等用途。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种自动取片装置，用于取用并分离弹性片状工件，其特征在于，包括支撑架及设置于所述支撑架两端的边缘吸盘组，用于吸取固定工件的边缘区域，所述支撑架的中部还设置有中间吸盘组，用于吸取固定工件的中心区域；还包括吸盘驱动机构，用于驱动中部吸盘和边缘吸盘组之间产生相对运动，令工件产生弹性形变；还包括用于放置待取用工件的分离工作台，所述分离工作台两侧设置有一对顶部向内弯折的挡板，所述挡板顶部之间的距离小于待分离工件的长度，以卡住未发生形变的工件；所述中间吸盘组包括柔性吸盘，所述吸盘驱动机构具体为与所述柔性吸盘连接的可调节气压的真空抽取器，通过增大柔性吸盘内的负压，缩短所述柔性吸盘的长度，以令工件的中间区域相对边缘产生抬升；所述边缘吸盘组的基部通过转轴结构与支撑件可旋转连接，以配合中间吸盘组的位移保持对工件的吸取；所述支撑架的顶部设置有输送机构，用于驱动所述支撑架整体的升降以及平动。

2.根据权利要求1所述的自动取片装置，其特征在于，所述支撑架的中部对称的设置有两组所述中间吸盘组，每组所述中间吸盘组及边缘吸盘组均包括两个或两个以上的吸盘。

3.一种自动叠片铁芯成型设备，其特征在于，包括如权利要求1-2任一项所述的自动取片装置。