CN112259358A - 一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，包括叠片机构，所述叠片机构包括支撑架和龙门支架，所述支撑架的上表面滑动连接有支撑板，且支撑架的内壁固定连接有第一驱动电机，所述支撑板的下表面开设有齿槽，所述第一驱动电机的输出端固定连接有与齿槽匹配的驱动齿轮，所述支撑架的下端设置有第一升降机，本发明涉及变压器生产设备技术领域，通过设置四个叠片机构配合循环供料机构，可以同步叠装四台变压器的铁芯，并且利用循环供料机构，可以减少活动架的移动距离，从而降低叠片时间，提高叠片效率，另一方面，循环供料系统将不同的轭片分开放置，对码放要求较低，可以随时更换轭片板料或者增添轭片板料。
Description
技术领域
本发明涉及变压器生产设备技术领域，尤其涉及一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备。
背景技术
随着电气自动化程度的日益提高，电力的需求量在不断的加大，变压器作为电力输送中的重要设备，其需求之大不容小觑，中小型变压器的需求尤为突出。变压器中铁芯结构和性能直接影响到变压器整体性能，因此对变压器铁芯的制造工艺，精度要求提高。现有的变压器铁芯由硅钢片叠加而成，最后形成“日”字型。
随着机械自动化的发展，变压器铁芯叠片从早先的手工叠片拼到现在的自动化叠片设备，已经有了长足的发展，但在现有技术中，由于同一台铁芯上都存在多个形状不同的轭片和柱片，上料机构需要移动到不同位置抓取不同的轭片，导致自动化叠片设备的叠片操作较为繁琐，并且一次仅能叠装一台变压器铁芯，工作效率较低，无法满足企业的高效生产的需求。
为此，我们提出一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，包括：
叠片机构，所述叠片机构包括支撑架和龙门支架，所述支撑架的上表面滑动连接有支撑板，且支撑架的内壁固定连接有第一驱动电机，所述支撑板的下表面开设有齿槽，所述第一驱动电机的输出端固定连接有与齿槽匹配的驱动齿轮，所述支撑架的下端设置有第一升降机，所述龙门支架靠近支撑架设置，且龙门支架上滑动连接有活动架，多个所述活动架上分别设置有三柱抓料组件、三柱叠料组件、轭片抓料组件和轭片叠料组件，所述活动架的一侧设置有平移机构；
循环供料机构，所述循环供料机构包括四组第一导轨和四个换向台，所述换向台的上表面转动连接有圆形支架，且圆形支架的上表面设置有第二导轨，所述圆形支架的侧壁固定套设有蜗轮，所述换向台的上表面固定连接有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出端固定连接有与蜗轮匹配的蜗杆，所述第一导轨和第二导轨内均设置有初级，所述第一导轨上滑动连接有多个轨道车，且轨道车的下端内壁设置有次级，所述轨道车的上表面设置有第二升降机，且第二升降机的上表面固定连接有放料台；
定位机构，所述定位机构位于包括轭片定位机构和柱片定位机构，所述轭片定位机构靠近轭片抓料组件和轭片叠料组件设置，所述柱片定位机构靠近三柱抓料组件和三柱叠料组件设置。
做为本发明的一种优选方案，所述平移机构包括齿条，所述龙门支架的侧壁开设有滑槽，且齿条与滑槽的内壁固定连接，所述活动架的侧壁固定连接有伺服电机，且伺服电机的输出端固定连接有与齿条啮合的行走齿轮。
做为本发明的一种优选方案，所述第一升降机和第二升降机均为液压升降机。
做为本发明的一种优选方案，所述支撑板的上表面开设有多个定位槽，且支撑板的一侧侧壁固定连接有放置盒。
做为本发明的一种优选方案，所述放料台的上表面开设有多个定位孔，且定位孔内插设有多根定位杆。
做为本发明的一种优选方案，所述三柱抓料组件和三柱叠料组件包括第一伺服推杆，所述第一伺服推杆与活动架的侧壁固定连接，且第一伺服推杆的下端固定连接有E形支架，且E形支架的下表面固定连接有多个第一电磁吸盘。
做为本发明的一种优选方案，所述轭片抓料组件和轭片叠料组件包括所述第二伺服推杆与活动架的侧壁固定连接，且第二伺服推杆的下端固定连接有多个第二电磁吸盘。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，通过设置四个叠片机构配合循环供料机构，可以同步叠装四台变压器的铁芯，并且利用循环供料机构，可以减少活动架的移动距离，从而降低叠片时间，提高叠片效率，另一方面，循环供料系统将不同的轭片分开放置，对码放要求较低，可以随时更换轭片板料或者增添轭片板料；
2、在本发明中，通过设置第一升降机和第二升降机，可以在叠片过程中，控制支撑板和放料台的水平位置，从而在叠片过程中，从而消除叠片过程中，物料高度与铁芯高度对活动架及电磁吸盘的影响，减少叠装设备运行的变量，减少轭片偏移，提高铁芯垫片品质，降低叠装设备成本；
3、在本发明中，通过设置初级和次级，利用直线电机的原理驱动轨道车移动，自动化程度较高，并且可以精确控制轨道车移动距离，减少设备成本，降低生产能耗，通过设置换向台，可以减少循环供料机构的转弯距离，从而减少设备占用空间，提高厂房的空间利用率。
附图说明
图1为本发明提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备的主视结构示意图；
图2为本发明提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备的俯视布局结构示意图；
图3为本发明提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备的换向台结构示意图；
图4为本发明提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备的支撑架结构示意图；
图5为本发明提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备的输料机构轨道车结构示意图；
图6为本发明提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备的三柱抓料组件结构示意图；
图7为本发明提出的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备的轭片抓料组件结构示意图。
图中：1、支撑架；2、龙门支架；3、支撑板；4、第一驱动电机；5、齿槽；6、驱动齿轮；7、第一升降机；8、活动架；9、三柱抓料组件；10、三柱叠料组件；11、轭片抓料组件；12、轭片叠料组件；13、第一导轨；14、换向台；15、圆形支架；16、第二导轨；17、蜗轮；18、第二驱动电机；19、蜗杆；20、初级；21、轨道车；22、次级；23、第二升降机；24、放料台；25、轭片定位机构；26、柱片定位机构；27、齿条；28、伺服电机；29、行走齿轮；30、定位槽；31、放置盒；32、定位孔；33、定位杆；34、第一伺服推杆；35、第一电磁吸盘；36、第二伺服推杆；37、第二电磁吸盘。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-7，一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，包括：
叠片机构，所述叠片机构包括支撑架1和龙门支架2，所述支撑架1的上表面滑动连接有支撑板3，支撑板3上设置有八个工位，可以同步叠装四台边变压器铁芯，且支撑架1的内壁固定连接有第一驱动电机4，所述支撑板3的下表面开设有齿槽5，所述第一驱动电机4的输出端固定连接有与齿槽5匹配的驱动齿轮6，所述支撑架1的下端设置有第一升降机7，所述龙门支架2靠近支撑架1设置，且龙门支架2上滑动连接有活动架8，多个所述活动架8上分别设置有三柱抓料组件9、三柱叠料组件10、轭片抓料组件11和轭片叠料组件12，所述活动架8的一侧设置有平移机构；
循环供料机构，所述循环供料机构包括四组第一导轨13和四个换向台14，所述换向台14的上表面转动连接有圆形支架15，且圆形支架15的上表面设置有第二导轨16，所述圆形支架15的侧壁固定套设有蜗轮17，所述换向台14的上表面固定连接有第二驱动电机18，且第二驱动电机18的输出端固定连接有与蜗轮17匹配的蜗杆19，所述第一导轨13和第二导轨16内均设置有初级20，所述第一导轨13上滑动连接有多个轨道车21，且轨道车21的下端内壁设置有次级22，所述轨道车21的上表面设置有第二升降机23，且第二升降机23的上表面固定连接有放料台24；
定位机构，所述定位机构位于包括轭片定位机构25和柱片定位机构26，所述轭片定位机构25靠近轭片抓料组件11和轭片叠料组件12设置，所述柱片定位机构26靠近三柱抓料组件9和三柱叠料组件10设置。
所述平移机构包括所述平移机构包括齿条27，所述龙门支架2的侧壁开设有滑槽，且齿条27与滑槽的内壁固定连接，所述活动架8的侧壁固定连接有伺服电机28，且伺服电机28的输出端固定连接有与齿条27啮合的行走齿轮29。
所述第一升降机7和第二升降机23均为液压升降机，液压升降的精度控制更为稳定，运行过程中振动较小，不会导致轭片发生偏移。
所述支撑板3的上表面开设有多个定位槽30，且支撑板3的一侧侧壁固定连接有放置盒31，通过设置定位槽30，用于放置铁芯用的夹具，从而配合叠装设备进行叠片作用，通过设置放置盒31，用于存放铁芯用紧固件，绝缘件等零件，方便用户使用。
所述放料台24的上表面开设有多个定位孔32，且定位孔32内插设有多根定位杆33，通过设置定位杆33，用于对放料台24上的轭片进行限位，从而避免循环送料机构在允许时，轭片由于惯性在放料台24上发生偏移。
所述三柱抓料组件9和三柱叠料组件10包括第一伺服推杆34，所述第一伺服推杆34与活动架8的侧壁固定连接，且第一伺服推杆34的下端固定连接有E形支架，且E形支架的下表面固定连接有多个第一电磁吸盘35，通过设置E形支架配合多个第一电磁吸盘35，可以在进行铁芯叠片时，一次性抓取铁芯的三根立柱，从而加快叠片效率。
所述轭片抓料组件11和轭片叠料组件12包括所述第二伺服推杆36与活动架8的侧壁固定连接，且第二伺服推杆36的下端固定连接有多个第二电磁吸盘37。
工作原理：用户在使用时，将不同形状的铁芯轭片分别放置在不同放料台24上，并且在支撑板3上配合定位槽30放置好铁芯夹具，随后启动自动化叠装设备即可，在放料台24上放置不同尺寸的铁芯轭片及柱片，当多个放料台24分别移动到叠片机构附近后，轭片抓料组件11启动，将放料台24上的轭片抓取并放置在轭片定位机构25上，而三柱抓料组件9则将放料台24上的柱片抓取并放置在柱片定位机构26上，与此同时，次级22配合初级20利用磁力带动轨道车21移动一定距离，(次级22和初级20为直线电机构件，其具体原理在此不做过多赘述)这样在活动架8再次移动至放料台24上时，放料台24上的轭片则是下一次叠装所需的轭片，从而减少活动架8的移动范围，减少活动架8移动时造成的尺寸误差，提高叠片精度，保证叠片质量，另一方面，在三柱抓料组件9和轭片抓料组件11分别将轭片和柱片分别放置在柱片定位机构26和轭片定位机构25上后，三柱叠料组件10和轭片叠料组件12则在柱片定位机构26和轭片定位机构25对片料进行位置调整后，将定位精准的轭片和柱片抓取并放置在支撑板3上，从而完成自动化叠片作业；
在叠片的过程中，每当活动架8上的三柱抓料组件9和轭片抓料组件11，由放料台24上取走一个轭片，第二升降机23带动放料台24向上移动一个轭片(轭片和柱片的厚度相等)厚度的距离，而三柱叠料组件10和轭片叠料组件12每在支撑板3上叠好一层铁芯时，第一升降机7带动支撑板3向下移动一片轭片厚度的距离，从而使三柱抓料组件9、三柱叠料组件10、轭片抓料组件11和轭片叠料组件12在叠片时竖直方向不存在变量，可以简化叠装设备，降低生产误差；
当轨道车21由第一导轨13移动到第二导轨16上时，第二驱动电机18通过蜗轮17和蜗杆19带动圆形支架15旋转90°，从而带动轨道车21转向，该种方式可以减小轨道车21转弯时需要的距离，降低自动化叠装设备占用空间，提高空间使用率，降低生产成本；
在一个铁芯叠装完成后，第一驱动电机4通过驱动齿轮6配合齿槽5带动支撑板3在水平方向位移，使叠好的支撑板3上的空白区域移动至活动架8的行程范围内，这时在不中断自动化叠装设备继续叠片作业的同时，用户利用紧固件配合夹具将叠装完成后的铁芯固定，并使用吊装至下一个工序，可以减少设备的停机时间，提高生产效率，综上所述，相比较同类的叠装设备，在不增加操作人员的情况下，该种自动化叠装设备用叠装一台的时间，同时叠装出四台产品，大大提高了生产效率，减少了人工成本。
本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，本申请文件中各部件根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文件主要用来保护机械装置，所以本申请文件不再详细解释控制方式和电路连接，在此不再作出具体叙述。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，其特征在于，包括：
叠片机构，所述叠片机构包括支撑架(1)和龙门支架(2)，所述支撑架(1)的上表面滑动连接有支撑板(3)，且支撑架(1)的内壁固定连接有第一驱动电机(4)，所述支撑板(3)的下表面开设有齿槽(5)，所述第一驱动电机(4)的输出端固定连接有与齿槽(5)匹配的驱动齿轮(6)，所述支撑架(1)的下端设置有第一升降机(7)，所述龙门支架(2)靠近支撑架(1)设置，且龙门支架(2)上滑动连接有多个活动架(8)，多个所述活动架(8)的侧壁上分别设置有三柱抓料组件(9)、三柱叠料组件(10)、轭片抓料组件(11)和轭片叠料组件(12)，所述活动架(8)的一侧设置有平移机构；
循环供料机构，所述循环供料机构包括四组第一导轨(13)和四个换向台(14)，所述换向台(14)的上表面转动连接有圆形支架(15)，且圆形支架(15)的上表面设置有第二导轨(16)，所述圆形支架(15)的侧壁固定套设有蜗轮(17)，所述换向台(14)的上表面固定连接有第二驱动电机(18)，且第二驱动电机(18)的输出端固定连接有与蜗轮(17)匹配的蜗杆(19)，所述第一导轨(13)和第二导轨(16)内均设置有初级(20)，所述第一导轨(13)上滑动连接有多个轨道车(21)，且轨道车(21)的下端内壁设置有次级(22)，所述轨道车(21)的上表面设置有第二升降机(23)，且第二升降机(23)的上表面固定连接有放料台(24)；
定位机构，所述定位机构位于包括轭片定位机构(25)和柱片定位机构(26)，所述轭片定位机构(25)靠近轭片抓料组件(11)和轭片叠料组件(12)设置，所述柱片定位机构(26)靠近三柱抓料组件(9)和三柱叠料组件(10)设置。
2.根据权利要求1所述的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，其特征在于，所述平移机构包括齿条(27)，所述龙门支架(2)的侧壁开设有滑槽，且齿条(27)与滑槽的内壁固定连接，所述活动架(8)的侧壁固定连接有伺服电机(28)，且伺服电机(28)的输出端固定连接有与齿条(27)啮合的行走齿轮(29)。
3.根据权利要求1所述的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，其特征在于，所述第一升降机(7)和第二升降机(23)均为液压升降机。
4.根据权利要求1所述的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，其特征在于，所述支撑板(3)的上表面开设有多个定位槽(30)，且支撑板(3)的一侧侧壁固定连接有放置盒(31)。
5.根据权利要求1所述的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，其特征在于，所述放料台(24)的上表面开设有多个定位孔(32)，且定位孔(32)内插设有多根定位杆(33)
6.根据权利要求1所述的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，其特征在于，所述三柱抓料组件(9)和三柱叠料组件(10)包括第一伺服推杆(34)，所述第一伺服推杆(34)与活动架(8)的侧壁固定连接，且第一伺服推杆(34)的下端固定连接有E形支架，且E形支架的下表面固定连接有多个第一电磁吸盘(35)。
7.根据权利要求1所述的一种一次叠装四台铁芯的自动化叠装设备，其特征在于，所述轭片抓料组件(11)和轭片叠料组件(12)包括所述第二伺服推杆(36)与活动架(8)的侧壁固定连接，且第二伺服推杆(36)的下端固定连接有多个第二电磁吸盘(37)。
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