CN108418362B - 一种直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于直驱风电定子铁心制造技术领域，具体涉及一种直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置，包括第一套电动驱动机构、第二套气动驱动机构、第三套电动驱动机构、第四套电动驱动机构、第五套电动驱动机构、片料抓取头、料盒和升降架，升降架、第五套电动驱动机构和第一套电动驱动机构从上向下依次连接，升降架的顶部连接第三套电动驱动机构，第三套电动驱动机构上安装第二套气动驱动机构，第二套气动驱动机构连接片料抓取头，升降架的底部连接第四套电动驱动机构，第四套电动驱动机构的顶部连接料盒；解决了现有市场上没有针对大型铁心装配工序中的叠片装置问题，该叠片装置可以存储片料，不断抓取及放置片料，实现每层准确放置片料功能。
Description
技术领域
本发明属于直驱风电定子铁心制造技术领域，具体涉及一种直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置。
背景技术
目前，在直驱风电定子铁心装配工序生产过程中，一般由多人协同，每人一只手抱着一摞铁心片料，侧身沿着定子铁心支架外围转圈圈，另一只手不断将单张铁心片料放置到铁心支架外部的下压板上，不断重复完成一整圈24或30片后，上升叠第二层第三层等；这样技术含量偏低，准确度质量不高，特别是作业者长期负重、弯腰、转圈作业，体能消耗大，极易产生职业病；同时，目前市场上没有针对大型铁心装配工序中的叠片装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中市场上没有针对大型铁心装配工序中的叠片装置问题。
为此，本发明提供了一种直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置，至少包括第一套电动驱动机构、第二套气动驱动机构、第三套电动驱动机构、第四套电动驱动机构、第五套电动驱动机构、片料抓取头、料盒和升降架，升降架、第五套电动驱动机构和第一套电动驱动机构从上向下依次连接，升降架的顶部连接第三套电动驱动机构，第三套电动驱动机构上安装第二套气动驱动机构，第二套气动驱动机构连接片料抓取头，升降架的底部连接第四套电动驱动机构，第四套电动驱动机构的顶部连接料盒。
所述第一套电动驱动机构包括支撑滚轮、底板、第一电机、第一减速机和驱动齿轮，支撑滚轮连接在底板的底部，第一电机通过第一减速机连接在底板的顶面，驱动齿轮连接第一减速机且驱动齿轮位于底板的底面。
所述第三套电动驱动机构包括第三电机、第三减速机、支座、丝杆副、第三连接座、滑板和直线导轨副，第三电机、第三减速机、支座、第三连接座和丝杆副从后向前依次连接，丝杆副通过第三连接座连接滑板，支座连接升降架的顶部，直线导轨副安装在支座上且连接滑板。
所述第二套气动驱动机构包括气缸、连接头和导向副，滑板底面的左部和右部均连接导向副，滑板底面的中部从上向下依次连接气缸、连接头和片料抓取头。
所述第四套电动驱动机构包括第四电机、第四螺杆升降机、第四连接座和顶板，顶板的顶面连接升降架的底部，顶板的底面通过第四连接座连接第四螺杆升降机，第四电机连接第四螺杆升降机，料盒连接顶板的顶面。
所述第五套电动驱动机构包括第五电机、第五螺杆升降机、第五导向副和连接板，第五导向副竖直连接在升降架和底板之间，第五导向副的数量为4个且底板的左右两端各前后对称分布1个第五导向副，连接板横向连接4个第五导向副，前后两个第五导向副之间均设置一个第五电机和螺杆升降机，每个第五电机通过螺杆升降机连接在底板的顶面。
所述第五电机数量可以为1个。
所述第一电机、第三电机、第四电机和第五电机采用伺服电机或步进电机。
所述第二套气动驱动机构中气缸可采用带导向杆的气缸同时取消导向副，第二套气动驱动机构也可采用电动驱动方式。
本发明的有益效果：本发明提供的这种直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置，至少包括第一套电动驱动机构、第二套气动驱动机构、第三套电动驱动机构、第四套电动驱动机构、第五套电动驱动机构、片料抓取头、料盒和升降架，升降架、第五套电动驱动机构和第一套电动驱动机构从上向下依次连接，升降架的顶部连接第三套电动驱动机构，第三套电动驱动机构上安装第二套气动驱动机构，第二套气动驱动机构连接片料抓取头，升降架的底部连接第四套电动驱动机构，第四套电动驱动机构的顶部连接料盒；第一套电动驱动机构用于叠片装置整体的转动；第二套气动驱动机构，用于片料抓取头上下运动；第三套电动驱动机构，用于片料抓取头前后运动；第四套电动驱动机构，用于将料盒中的片料升高，实现铁心片料本层装配；第五套电动驱动机构，用于将第二套气动驱动机构、第三套电动驱动机构、片料抓取头、料盒及第四套电动升降机构全部一起升高，实现铁心片料的多层装配；片料抓取头用于片料的抓取及放置，具有分开片料功能；料盒用于存储铁心片料，且保证铁心片料位置的一致性；升降架用于连接各个驱动机构；通过五套电动及气动驱动机构动作配合，从升降架上的料盒中不断取片料、不断放置到定子支架外围，实现片了的片料自动放置叠装，完成直驱风电定子铁心装配过程中的一个第一道工序；实现直驱风电定子铁心装配过程中叠片功能。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置结构主视图；
图2是直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置结构右视图；
图3是直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置结构俯视图；
图4是第一套电动驱动机构结构主视图；
图5是第一套电动驱动机构结构右视图；
图6是第一套电动驱动机构结构俯视图；
图7是第二套气动驱动机构结构主视图；
图8是第三套电动驱动机构结构主视图；
图9是第三套电动驱动机构结构右视图；
图10是第三套电动驱动机构结构俯视图；
图11是第四套电动驱动机构结构主视图；
图12是第四套气动驱动机构结构右视图；
图13是第五套气动驱动机构结构主视图；
图14是第五套气动驱动机构结构右视图；
图15是第五套气动驱动机构结构俯视图。
附图标记说明：1、第一套电动驱动机构；2、第二套气动驱动机构；3、第三套电动驱动机构；4、第四套电动驱动机构；5、第五套电动驱动机构；6、片料抓取头；7、料盒；8、升降架；9、支撑滚轮；10、底板；11、第一电机；12、第一减速机；13、驱动齿轮；14、气缸；15、连接头；16、导向副；17、第三电机；18、第三减速机；19、支座；20、丝杆副；21、第三连接座；22、滑板；23、直线导轨副；24、第四电机；25、第四螺杆升降机；26、第四连接座；27、顶板；28、第五电机；29、第五螺杆升降机；30、第五导向副；31、连接板。
具体实施方式
实施例1：
如图1-3所示，一种直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置，其特征在于：至少包括第一套电动驱动机构1、第二套气动驱动机构2、第三套电动驱动机构3、第四套电动驱动机构4、第五套电动驱动机构5、片料抓取头6、料盒7和升降架8，升降架8、第五套电动驱动机构5和第一套电动驱动机构1从上向下依次连接，升降架8的顶部连接第三套电动驱动机构3，第三套电动驱动机构3上安装第二套气动驱动机构2，第二套气动驱动机构2连接片料抓取头6，升降架8的底部连接第四套电动驱动机构4，第四套电动驱动机构4的顶部连接料盒7。
第一套电动驱动机构1用于叠片装置整体的转动；第二套气动驱动机构2用于片料抓取头6上下运动；第三套电动驱动机构3用于片料抓取头6前后运动；第四套电动驱动机构4用于将料盒7中的片料升高，实现铁心片料本层装配；第五套电动驱动机构5用于将第二套气动驱动机构2、第三套电动驱动机构3、片料抓取头6、料盒7及第四套电动升降机构4全部一起升高，实现铁心片料的多层装配；片料抓取头6包含连接板、4个真空吸盘、2个卸料气缸、2个分料气缸、检测开关等，为现有片料抓取头，片料抓取头6用于片料的抓取及放置，具有分开片料功能；料盒7用于存储铁心片料，且保证铁心片料位置的一致性；通过五套电动及气动驱动机构动作配合，从升降架8上的料盒7中不断取片料、不断放置到定子支架外围，实现片了的片料自动放置叠装，完成直驱风电定子铁心装配过程中的一个第一道工序；实现直驱风电定子铁心装配过程中叠片功能。本发明目前适用于1.5MW到3.5MW直驱风电定子铁心叠装，也可也推广到6MW及8MW机型；其片料抓取采用真空吸附方式，具有分开片料功能，保证片料抓取时每次只抓一片，使叠片动作正确无误。
实施例2：
如图4-6所示，在实施例1的基础上，所述第一套电动驱动机构1包括支撑滚轮9、底板10、第一电机11、第一减速机12和驱动齿轮13，支撑滚轮9连接在底板10的底部，第一电机11通过第一减速机12连接在底板10的顶面，驱动齿轮13连接第一减速机12且驱动齿轮13位于底板10的底面。第一套电动驱动机构(B轴)1中四套支撑滚轮9上部安装在底板10上，下部安装在自动叠片机的导轨上，第一电机11通过第一减速机12也安装底板10上，第一电机11通过第一减速机12带动驱动齿轮13旋转，驱动齿轮13与自动叠片机底部的大齿圈啮合使第一套电动驱动机构(B轴)1整体移动；结构简单。
如图7-10所示，所述第三套电动驱动机构3包括第三电机17、第三减速机18、支座19、丝杆副20、第三连接座21、滑板22和直线导轨副23，第三电机17、第三减速机18、支座19、第三连接座21和丝杆副20从后向前依次连接，丝杆副20通过第三连接座21连接滑板22，支座19连接升降架8的顶部，直线导轨副23安装在支座19上且连接滑板22。所述第二套气动驱动机构2包括气缸14、连接头15和导向副16，滑板22底面的左部和右部均连接导向副16，滑板22底面的中部从上向下依次连接气缸14、连接头15和片料抓取头6。在第一套电动驱动机构(B轴)1作圆周转动的同时第二套气动驱动机构2中气缸14通过连接头15带动片料抓取头6作上下运动，安装在第三套电动驱动机构(R轴)3上的导向副16对片料抓取头6进行导向；第三套电动驱动机构(R轴)3中第三电机17通过第三减速机18安装在支座19上，支座19固定在升降架8顶面，第三电机17通过第三减速机18带动丝杆副20转动，丝杆副20转动时通过第三连接座21使滑板22前后运动，直线导轨副23也安装在升降架对滑板22进行导向；第二套气动驱动机构2及第三套电动驱动机构(R轴)3配合带动片料抓取头6：下降(吸片)→上升→径向向前移动→下降(卸料)→上升→径向向后移动等循环动作；结构简单且保证循环动作的完美进行。
如图11-12所示，所述第四套电动驱动机构4包括第四电机24、第四螺杆升降机25、第四连接座26和顶板27，顶板27的顶面连接升降架8的底部，顶板27的底面通过第四连接座26连接第四螺杆升降机25，第四电机24连接第四螺杆升降机25，料盒7连接顶板27的顶面；第四套电动驱动机构4中第四电机24带动第四螺杆升降机25转动，第四电机24、第四螺杆升降机25通过第四连接座26固定在升降架8底部，第四电机24转动时顶板27向上运动，推动料盒7中的片料向上抬高，实现待叠片料顶部与已叠片料顶部的高度差保持一致，使上述循环动作过程时间缩短，本动作主要是为完成一整层片料装配所用。
如图13-15所示，所述第五套电动驱动机构5包括第五电机28、第五螺杆升降机29、第五导向副30和连接板31，第五导向副30竖直连接在升降架8和底板10之间，第五导向副30的数量为4个且底板10的左右两端各前后对称分布1个第五导向副30，连接板31横向连接4个第五导向副30，前后两个第五导向副30之间均设置一个第五电机28和第五螺杆升降机29，每个第五电机28通过第五螺杆升降机29连接在底板10的顶面。第五套电动驱动机构(Z轴)5中两套第五电机28同步带动第五螺杆升降机29转动，第五螺杆升降机29安装在底板10的顶面上，旋转丝母部分与升降架8连接，第五导向副30、连接板31、升降架8、底板10构成一个框架，作为叠片装置的骨架；当第五电机28转动时使第二套气动驱动机构2、第三套电动驱动机构(R轴)3、片料抓取头6、料盒7及第四套电动升降机构(S轴)4全部升高一个片料厚度，以便放置第二层及第三层片料等等，本动作主要是为完成不同整层片料装配所用。
所述第五电机28数量可以为1个，第五电机28仅需实现带动第五螺杆升降机29转动，数量可以减少为1个也可根据实际情况进行数量上的调节，适用范围广泛。
所述第一电机11、第三电机17、第四电机24和第五电机28采用伺服电机或步进电机。伺服电机启动快，灵敏度高，运行平稳，噪音小；步进电机过载性好、控制方便、整机结构简单，具有瞬间启动和急速停止的优越特性。
所述第二套气动驱动机构2中气缸14可采用带导向杆的气缸同时取消导向副16，第二套气动驱动机构2也可采用电动驱动方式，简化整机结构，适应性强。
本发明的工作原理：
第一电机11通过第一减速机12带动驱动齿轮13旋转，驱动齿轮13与自动叠片机底部的大齿圈啮合使第一套电动驱动机构(B轴)1整体转动；在第一套电动驱动机构(B轴)1作圆周转动的同时第二套气动驱动机构2中气缸14通过连接头15带动片料抓取头6作上下运动，安装在第三套电动驱动机构(R轴)3上的导向副16对片料抓取头6进行导向；第三电机17通过第三减速机18带动丝杆副20转动，丝杆副20转动时通过第三连接座21使滑板22前后运动，直线导轨副23也安装在升降架对滑板22进行导向；第二套气动驱动机构2及第三套电动驱动机构(R轴)3配合带动片料抓取头6：下降(吸片)→上升→径向向前移动→下降(卸料)→上升→径向向后移动等循环动作；第四套电动驱动机构4中第四电机24带动第四螺杆升降机25转动，第四电机24转动时顶板27向上运动，推动料盒7中的片料向上抬高，实现待叠片料顶部与已叠片料顶部的高度差保持一致，使上述循环动作过程时间缩短，第五套电动驱动机构(Z轴)5中两套第五电机28同步带动第五螺杆升降机29转动，当第五电机28转动时使第二套气动驱动机构2、第三套电动驱动机构(R轴)3、片料抓取头6、料盒7及第四套电动升降机构(S轴)4全部升高一个片料厚度。
本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“顶面”、“底面”、“左”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
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 (2)
1.一种直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置，其特征在于：至少包括第一套电动驱动机构(1)、第二套气动驱动机构(2)、第三套电动驱动机构(3)、第四套电动驱动机构(4)、第五套电动驱动机构(5)、片料抓取头(6)、料盒(7)和升降架(8)，升降架(8)的顶部连接第三套电动驱动机构(3)，第三套电动驱动机构(3)上安装第二套气动驱动机构(2)，第二套气动驱动机构(2)连接片料抓取头(6)，升降架(8)的底部连接第四套电动驱动机构(4)，第四套电动驱动机构(4)的顶部连接料盒(7)；所述第一套电动驱动机构(1)包括支撑滚轮(9)、底板(10)、第一电机(11)、第一减速机(12)和驱动齿轮(13)，支撑滚轮(9)连接在底板(10)的底部，第一电机(11)通过第一减速机(12)连接在底板(10)的顶面，驱动齿轮(13)连接第一减速机(12)且驱动齿轮(13)位于底板(10)的底面；所述第三套电动驱动机构(3)包括第三电机(17)、第三减速机(18)、支座(19)、丝杆副(20)、第三连接座(21)、滑板(22)和直线导轨副(23)，第三电机(17)、第三减速机(18)、支座(19)、第三连接座(21)和丝杆副(20)从后向前依次连接，丝杆副(20)通过第三连接座(21)连接滑板(22)，支座(19)连接升降架(8)的顶部，直线导轨副(23)安装在支座(19)上且连接滑板(22)；所述第二套气动驱动机构(2)包括气缸(14)、连接头(15)和导向副(16)，滑板(22)底面的左部和右部均连接导向副(16)，滑板(22)底面的中部从上向下依次连接气缸(14)、连接头(15)和片料抓取头(6)；所述第四套电动驱动机构(4)包括第四电机(24)、第四螺杆升降机(25)、第四连接座(26)和顶板(27)，顶板(27)的顶面连接升降架(8)的底部，顶板(27)的底面通过第四连接座(26)连接第四螺杆升降机(25)，第四电机(24)连接第四螺杆升降机(25)，料盒(7)连接顶板(27)的顶面；所述第五套电动驱动机构(5)包括第五电机(28)、第五螺杆升降机(29)、第五导向副(30)和连接板(31)，第五导向副(30)竖直连接在升降架(8)和底板(10)之间，第五导向副(30)的数量为4个且底板(10)的左右两端各前后对称分布1个第五导向副(30)，连接板(31)横向连接4个第五导向副(30)，前后两个第五导向副(30)之间均设置一个第五电机(28)和螺杆升降机(29)，每个第五电机(28)通过螺杆升降机(29)连接在底板(10)的顶面；所述第一电机(11)、第三电机(17)、第四电机(24)和第五电机(28)采用伺服电机或步进电机。
2.如权利要求1所述的直驱风电定子铁心自动叠片机叠片装置，其特征在于：所述第二套气动驱动机构(2)中气缸(14)可采用带导向杆的气缸同时取消导向副(16)，第二套气动驱动机构(2)也可采用电动驱动方式。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 710021 No. 12, No. 98, Fengcheng economic and Technological Development Zone, Shaanxi, Xi'an Applicant after: CECEP XI'AN QIYUAN MECHANICAL AND ELECTRICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 710021 No. 12, No. 98, Fengcheng economic and Technological Development Zone, Shaanxi, Xi'an Applicant before: XI'AN QIYUAN MECHANICAL AND ELECTRICAL EQUIPMENT CO.,LTD. Country or region before: China |
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| GR01 | Patent grant |