CN109473272A - 一种自动分片机械臂及方法 - Google Patents

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张华杰
张智臻
张�林
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Abstract

本发明属于变压器铁心技术领域，提供了一种自动分片机械臂及方法。自动分片机械臂，包括连接板、导向机构、抓取机构、振动机构和控制箱，导向机构的顶端穿过连接板，导向机构的底端固设在抓取机构的上端面，振动机构设于抓取机构的下端面，导向机构、抓取机构和振动机构均与控制箱电连接。自动分片机械臂抓取心柱上的片料时，导向机构动作，带动抓取机构垂直向下运动，在控制箱的控制下，抓取机构抓取片料，同时振动机构工作产生高频振动，破坏片料之间的气膜，下层片料自由落体至心柱上方，实现分片。避免出现取上层片料时下层片料因气膜的存在跟随上层片料进入下部叠装工序的带片现象，确保变压器铁心的质量。结构简单，成本低。

Description

一种自动分片机械臂及方法
技术领域
本发明属于变压器铁心技术领域，具体涉及一种自动分片机械臂及方法。
背景技术
变压器铁心所需片料较薄（0.18mm～0.27mm）,长短不一，造成了自动叠装时的诸多困难。目前有关变压器铁心制作的设备少之又少，即使有类似产品，叠装的铁心大多带有工艺孔或矩形硅钢片且需要人工对铁心进行预叠。
预叠好后的片料称为“心柱”，设备在对“心柱”进行叠装时发现，由于机械臂在垂直方向的快速伸缩，片料与片料之间的气膜无法打破，会出现抓取上层片料时下层片料因气膜的存在跟随上层片料进入下部叠装工序，即“带片”现象，累计出现此类情况后会导致铁心厚度增大，空载损耗较大，影响变压器铁心的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动分片机械臂及方法，克服现有技术中的带片问题。
本发明的另一个目的在于提供一种自动分片方法。
本发明提供的技术方案如下：
一种自动分片机械臂，包括连接板、导向机构、抓取机构、振动机构和控制箱，所述导向机构的顶端穿过连接板，所述导向机构的底端固设在抓取机构的上端面，所述振动机构设于抓取机构的下端面，所述导向机构、抓取机构和振动机构均与控制箱电连接。
所述导向机构包括导向轴、直线轴承和气动执行机构，所述导向轴至少为两个，分别沿连接板的中心对称分布，所述导向轴和直线轴承连接，所述直线轴承的顶端穿过连接板，所述气动执行机构和连接板的中部连接，所述气动执行机构与控制箱电连接。
所述抓取机构包括横梁、若干真空吸具，所述若干真空吸具固设在横梁下端面，所述若干真空吸具分别连接有真空发生器，所述真空发生器与控制箱电连接；所述导向机构的底端固设在横梁的上端面。
所述振动机构包括振动马达、连接座和橡胶垫，所述连接座固设在抓取机构的横梁下端面，所述振动马达设于连接座内，所述橡胶垫设于振动马达的下端头。
每个导向轴连接两个直线轴承，所述导向轴的上端设有防脱结构，下端通过连接法兰与抓取机构相连。
所述气动执行机构上设有上下磁性开关，所述气动执行机构的杆端通过连接法兰与抓取机构相连。
所述气动执行机构为气缸，所述气缸的缸体固设在连接板的下端面中部。
所述若干真空吸具均为真空压缩吸盘。
一种自动分片方法，使用自动分片机械臂，自动分片机械臂抓取心柱上的片料时，导向机构动作，带动抓取机构垂直向下运动，在控制箱的控制下，抓取机构抓取片料，同时振动机构工作产生高频振动，破坏片料之间的气膜，下层片料自由落体至心柱上方，实现分片。
本发明的有益效果是：
本发明提供的这种自动分片机械臂，通过振动机构打破片料与片料之间的气膜，避免出现取上层片料时下层片料因气膜的存在跟随上层片料进入下部叠装工序的带片现象，确保变压器铁心的质量。结构简单，成本低且效果好。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明一种实施方式示意图；
图2是图1的组成详图；
图3是本发明的实施过程示意图；
图4是日字型变压器铁心片料组成示意图。
图中：1、连接板；2、导向机构；3、抓取机构；4、振动机构；2-1、导向轴；2-2、直线轴承；2-3、气动执行机构；3-1、横梁；3-2、真空吸具；4-1、振动马达；4-2、连接座；4-3、橡胶垫。
具体实施方式
实施例1：
为了避免带片现象，影响变压器铁心的质量。本实施例提供了一种自动分片机械臂，包括连接板1、导向机构2、抓取机构3、振动机构4和控制箱，所述导向机构2的顶端穿过连接板1，所述导向机构2的底端固设在抓取机构3的上端面，所述振动机构4设于抓取机构3的下端面，所述导向机构2、抓取机构3和振动机构4均与控制箱电连接。
工作过程：
自动分片机械臂抓取心柱上的片料时，导向机构2动作，带动抓取机构3垂直向下运动，在控制箱的控制下，抓取机构3抓取片料，同时振动机构4工作产生高频振动，破坏片料之间的气膜，下层片料自由落体至心柱上方，实现分片。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种自动分片机械臂，所述导向机构2包括导向轴2-1、直线轴承2-2和气动执行机构2-3，所述导向轴2-1至少为两个，分别沿连接板1的中心对称分布，所述导向轴2-1和直线轴承2-2连接，所述直线轴承2-2的顶端穿过连接板1，所述气动执行机构2-3和连接板1的中部连接，所述气动执行机构2-3与控制箱电连接。
本实施例提供的这种自动分片机械臂，通过振动机构4打破片料与片料之间的气膜，避免出现取上层片料时下层片料因气膜的存在跟随上层片料进入下部叠装工序的带片现象，确保变压器铁心的质量。结构简单，成本低且效果好。
实施例3：
在实施例2的基础上，本实施例提供了一种自动分片机械臂，所述抓取机构3包括横梁3-1、若干真空吸具3-2，所述若干真空吸具3-2固设在横梁3-1下端面，所述若干真空吸具3-2分别连接有真空发生器，所述真空发生器与控制箱电连接；所述导向机构2的底端固设在横梁3-1的上端面。
通过真空吸具3-2产生真空，将片料吸取。可根据片料长度调整真空吸具3-2位置。
实施例4：
在实施例3的基础上，本实施例提供了一种自动分片机械臂，所述振动机构4包括振动马达4-1、连接座4-2和橡胶垫4-3，所述连接座4-2固设在抓取机构3的横梁3-1下端面，所述振动马达4-1设于连接座4-2内，所述橡胶垫4-3设于振动马达4-1的下端头。
如图1、图2所示，导向机构2包括导向轴2-1和直线轴承2-2以及气动执行机构2-3；直线轴承2-2与连接板1相连，所述气动执行机构2-3通过转接板与连接板1相连，所述导向轴2-1和直线轴承2-2相连。抓取机构3包括横梁3-1和若干组真空吸具3-2；所述真空吸具3-2通过便携式把手固定在横梁3-1上，且可根据片料长度调整真空吸具3-2位置。
工作过程：
自动分片机械臂抓取心柱上的片料时，气动执行机构2-3动作，带动横梁3-1连同导向轴2-1垂直向下移动，待气动执行机构2-3的开启后，真空发生器工作，真空吸具3-2产生真空，同时振动马达4-1开始工作，片料被吸取后真空吸具3-2被压缩，与橡胶垫4-3接触，随之产生高频振动，片料之间的气膜被破坏，下层片料自由落体至心柱上方，气动执行机构2-3关闭，振动马达4-1停止工作，自动分片机械臂即可执行下步动作。如图3所示。
实施例5：
在实施例2的基础上，本实施例提供了一种自动分片机械臂，每个导向轴2-1连接两个直线轴承2-2，所述导向轴2-1的上端设有防脱结构，下端通过连接法兰与抓取机构3相连。
增加导向长度，每组导向轴2-1配合两组直线轴承2-2使用，且导向轴2-1一端设有防脱结构，另一端连接法兰与所述抓取机构3相连。
实施例6：
在实施例3的基础上，本实施例提供了一种自动分片机械臂，所述气动执行机构2-3上设有上下磁性开关，所述气动执行机构2-3的杆端通过连接法兰与抓取机构3相连。
在本实施例中，所述气动执行机构2-3为气缸，所述气缸的缸体固设在连接板1的下端面中部。
所述若干真空吸具3-2均为真空压缩吸盘。
工作过程：
自动分片机械臂抓取心柱上的片料时，气动执行机构2-3动作，带动横梁3-1连同导向轴2-1垂直向下移动，待气动执行机构2-3的下磁性开关触发后，真空发生器工作，真空吸具3-2产生真空，同时振动马达4-1开始工作，片料被吸取后真空吸具3-2被压缩，与橡胶垫4-3接触，随之产生高频振动，片料之间的气膜被破坏，下层片料自由落体至心柱上方，气动执行机构2-3抬起触发上磁性开关，振动马达4-1停止工作，自动分片机械臂即可执行下步动作。
实施例7：
本实施例提供了一种自动分片方法，使用自动分片机械臂，自动分片机械臂抓取心柱上的片料时，导向机构2动作，带动抓取机构3垂直向下运动，在控制箱的控制下，抓取机构3抓取片料，同时振动机构4工作产生高频振动，破坏片料之间的气膜，下层片料自由落体至心柱上方，实现分片。
实施例8：
在实施例7的基础上，本实施例以“日”字型变压器的分片过程为例，将自动分片机械臂水平布置三组，可实现对“日”字型变压器的上/下/中柱进行抓料、分片；将自动分片机械臂水平布置两组，可实现对“日”字型变压器的轭柱、上轭柱进行抓料、分片。如图4所示。
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。实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (9)

1.一种自动分片机械臂，其特征在于：包括连接板（1）、导向机构（2）、抓取机构（3）、振动机构（4）和控制箱，所述导向机构（2）的顶端穿过连接板（1），所述导向机构（2）的底端固设在抓取机构（3）的上端面，所述振动机构（4）设于抓取机构（3）的下端面，所述导向机构（2）、抓取机构（3）和振动机构（4）均与控制箱电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动分片机械臂，其特征在于：所述导向机构（2）包括导向轴（2-1）、直线轴承（2-2）和气动执行机构（2-3），所述导向轴（2-1）至少为两个，分别沿连接板（1）的中心对称分布，所述导向轴（2-1）和直线轴承（2-2）连接，所述直线轴承（2-2）的顶端穿过连接板（1），所述气动执行机构（2-3）和连接板（1）的中部连接，所述气动执行机构（2-3）与控制箱电连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动分片机械臂，其特征在于：所述抓取机构（3）包括横梁（3-1）、若干真空吸具（3-2），所述若干真空吸具（3-2）固设在横梁（3-1）下端面，所述若干真空吸具（3-2）分别连接有真空发生器，所述真空发生器与控制箱电连接；所述导向机构（2）的底端固设在横梁（3-1）的上端面。
4.根据权利要求1所述的一种自动分片机械臂，其特征在于：所述振动机构（4）包括振动马达（4-1）、连接座（4-2）和橡胶垫（4-3），所述连接座（4-2）固设在抓取机构（3）的横梁（3-1）下端面，所述振动马达（4-1）设于连接座（4-2）内，所述橡胶垫（4-3）设于振动马达（4-1）的下端头。
5.根据权利要求2所述的一种自动分片机械臂，其特征在于：每个导向轴（2-1）连接两个直线轴承（2-2），所述导向轴（2-1）的上端设有防脱结构，下端通过连接法兰与抓取机构（3）相连。
6.根据权利要求2所述的一种自动分片机械臂，其特征在于：所述气动执行机构（2-3）上设有上下磁性开关，所述气动执行机构（2-3）的杆端通过连接法兰与抓取机构（3）相连。
7.根据权利要求2所述的一种自动分片机械臂，其特征在于：所述气动执行机构（2-3）为气缸，所述气缸的缸体固设在连接板（1）的下端面中部。
8.根据权利要求3所述的一种自动分片机械臂，其特征在于：所述若干真空吸具（3-2）均为真空压缩吸盘。
9.一种自动分片方法，使用权利要求1所述的自动分片机械臂，其特征在于：自动分片机械臂抓取心柱上的片料时，导向机构（2）动作，带动抓取机构（3）垂直向下运动，在控制箱的控制下，抓取机构（3）抓取片料，同时振动机构（4）工作产生高频振动，破坏片料之间的气膜，下层片料自由落体至心柱上方，实现分片。
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