CN112670074A - 一种硅钢片铁芯生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了硅钢片铁芯生产线，包括放卷机构、剪切机构、送料机构、叠片机构和下料机构，送料机构包括磁性传送带、送料件和第一定位杆，磁性传送带包括上传送带和下传送带，送料件可沿磁性传送带的正交方向平行伸出，其中，第一送料分台和第二送料分台安装于上传送带的下方并且相背运动，第三送料分台和第四送料分台安装于下传送带的下方并且相背运动，第一定位杆用于定位硅钢片，叠片机构包括叠放台、悬梁和两个六自由度机械手，六自由度机械手吊装于悬梁上，包括有电永磁铁，用于吸取硅钢片，下料机构包括滑板，叠放台放置于滑板上。根据本发明的硅钢片铁芯生产线，可提高设备自动化程度，提高叠片速度，从而提高生产线的生产效率。

Description

一种硅钢片铁芯生产线

技术领域

本发明涉及变压器铁芯生产装备领域，特别涉及一种硅钢片铁芯生产线。

背景技术

随着科技的发展，人们对电力的依赖程度不断上升，电力的需求不断增大。而变压器作为电力输送工作中的关键设备，市场需求也随之增大。铁芯是变压器最为关键的部件，铁芯质量的好坏，对于变压器的性能起着决定性的作用。

现有的铁芯大多通过一定数量的硅钢片层叠而成，而硅钢片的叠装是一项非常高端的制造工艺。硅钢片一般只有0.27毫米的厚度，一台普通的超高压变压器，一般要叠放32000多片硅钢片，而且从底部到顶部的位置误差不得大于两毫米。因叠片数量巨大，以及叠片精度要求非常高，大大限制了叠片速度的提高，导致铁芯生产周期长，耗电量巨大，容易出现硅钢片因断电掉落导致整个铁芯报废的现象，进一步降低了生成效率。

此外，铁芯的结构形式多样，如单相三柱、单相四柱、三相三柱、三相五柱等，硅钢卷需要经过横向剪切和纵向剪切，并需要进行多方位的叠装，从而进一步加大了铁芯叠放的难度，限制了叠片速度的提高。

目前，市面上的硅钢片铁芯生产线，大多数需要使用人工或半自动化生产线完成，叠片速度限制了剪切速度，导致整个生产线生产效率低下，不能满足日益增长的市场需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种硅钢片铁芯生产线，可提高设备自动化程度，提高叠片速度，从而提高生产线的生产效率。

根据本发明实施例的硅钢片铁芯生产线，包括：放卷机构，用于放置硅钢片卷料；剪切机构，设置于放卷机构的后方，用于剪切硅钢片卷料；送料机构，设置于剪切机构的后方，用于送出已剪切的硅钢片，包括有磁性传送带、送料件和多个第一定位杆；磁性传送带设置于送料件的上方，用于将已剪切的硅钢片运送至送料件，包括有平行设置的上传送带和下传送带；送料件可沿磁性传送带的正交方向平行伸出，包括有第一送料分台、第二送料分台、第三送料分台和第四送料分台；第一送料分台和第二送料分台安装于上传送带的下方，并且相背水平运动；第三送料分台和第四送料分台安装于下传送带的下方，并且相背水平运动；第一定位杆安装于送料件上，用于定位硅钢片；叠片机构，包括有叠放台、多个第二定位杆、悬梁和两个六自由度机械手；叠放台的数量为多个并且为偶数，设置于送料件的两侧；所述第二定位杆安装于所述叠放台上，用于定位所述硅钢片；悬梁设置于送料件和叠放台的上方；六自由度机械手用于将硅钢片从送料件搬运至叠放台，包括有转动臂和吸料单元；转动臂吊装于悬梁上，并且设置于送料件和叠放台之间；吸料单元安装于转动臂的远离悬梁的一端，包括有电永磁铁，电永磁铁用于吸取硅钢片；下料机构，下料机构包括有滑轨、滑板和滑板驱动单元；滑轨与滑板滑动连接；滑板驱动单元用于驱动滑板滑动；滑板数量与叠放台数量相同，叠放台放置于滑板上。

根据本发明实施例的硅钢片铁芯生产线，至少具有如下技术效果：硅钢片铁芯生产线设置有放卷机构、剪切机构、送料机构、叠料机构和下料机构，可实现硅钢片铁芯生产线的全自动化生产，提高设备自动化程度。六自由度机械手吊装在悬梁上，使得六自由度机械手能够在悬梁与送料装置和叠放装置之间的空间活动，降低了送料装置和叠放装置的位置对六自由度机械手活动范围的约束，从而提高取料叠片的灵活性，缩短搬运行程，也使得六自由度机械手可在多个方位上活动，从而使得六自由度机械手可对送料装置的上下及两侧这四个位置的硅钢片进行取料，实现对多个方位的硅钢片的叠片。此外，六自由度机械手配装电永磁铁吸取硅钢片，电永磁铁具有强磁力，可实现一次性吸取多个硅钢片。送料机构设置有上传送带和下传送带，同时设置有分别向两侧送出的两个送料件，从上下左右四个方位进行送料，配套具有强磁的高灵活度的吊装式六自由度机械手进行搬运，并设置下料机构及时更换叠放台，使得叠片工序高速运行，从而使得剪切工序也可高速运行，整个硅钢片铁芯生产线高速有序运行。因此，本发明提出一种硅钢片铁芯生产线，可提高设备自动化程度，提高叠片速度，从而提高生产线的生产效率。

根据本发明的一些实施例，所述电永磁铁的数量为六个。

根据本发明的一些实施例，所述电永磁铁均匀分布。

根据本发明的一些实施例，所述滑轨包括有两个横轨和连接轨道；两个所述横轨与所述磁性传送带平行；所述连接轨道的两端分别与两个所述横轨连接；所述滑板与两个所述横轨和所述连接轨道滑动连接；其中，所述螺杆和所述连动件安装于所述连接轨道上。

根据本发明的一些实施例，所述滑板驱动单元包括有螺杆旋转驱动、螺杆和连动件；所述螺杆旋转驱动用于驱动所述螺杆旋转；所述螺杆安装于所述连接轨道上；所述连动件包括有连接板和伸缩块；所述连接板的下部与所述螺杆螺纹连接；所述伸缩块可伸缩地安装于所述连接板的上部；所述滑板设置有通孔；所述伸缩块可贯穿所述通孔。

根据本发明的一些实施例，所述滑板驱动包括有齿轮旋转驱动、齿轮和齿条；所述齿轮旋转驱动用于驱动所述齿轮转动；所述齿轮安装于所述滑板上；所述齿轮与所述齿条齿合；所述齿条安装于所述横轨上。

根据本发明的一些实施例，所述下料机构包括有锁紧件，用于锁紧所述滑板在所述横轨的位置。

根据本发明的一些实施例，所述通孔包括有第一分通孔、第二分通孔、第三分通孔和第四分通孔；所述第一分通孔和第二分通孔设置于所述滑板的同侧中部，并沿所述滑板的中心线对称；所述第三分通孔和所述第四分通孔设置于所述滑板的远离所述第一分通孔的一侧中部，并沿所述滑板的中心线对称。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的硅钢片铁芯生产线的示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为本发明实施例的硅钢片铁芯生产线的叠片机构的示意图；

图4为本发明实施例的硅钢片铁芯生产线的下料机构的示意图；

图5为本发明实施例的硅钢片铁芯生产线的叠片机构的局部放大图。

附图标记：

硅钢片铁芯生产线100、

放卷机构200、

剪切机构300、

送料机构400、磁性传送带410、上传送带411、下传送带412、送料件420、第三送料分台421、第四送料分台422、第一定位杆430、

叠片机构500、叠放台510、第二定位杆520、悬梁530、六自由度机械手 540、转动臂541、吸料单元542、电永磁铁543、

下料机构600、滑轨610、横轨611、连接轨道612、滑板620、通孔621、滑板驱动单元630、螺杆631、连动件632、齿条633、

硅钢片700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1和5描述根据本发明实施例的硅钢片铁芯生产线100。

如图1所示，根据本发明实施例的硅钢片铁芯生产线100，包括放卷机构200、剪切机构300、送料机构400、叠片机构500和下料机构600。

如图1所示，放卷机构200用于放置硅钢片700卷料，剪切机构300设置于放卷机构200的后方，用于剪切硅钢片700卷料，如图2所示，送料机构400 设置于剪切机构300的后方，用于送出已剪切的硅钢片700，包括有磁性传送带 410、送料件420和多个第一定位杆430，磁性传送带410设置于送料件420的上方，用于将已剪切的硅钢片700运送至送料件420，包括有平行设置的上传送带411和下传送带412，送料件420可沿磁性传送带410的正交方向平行伸出，包括有第一送料分台、第二送料分台、第三送料分台421和第四送料分台422，第一送料分台和第二送料分台安装于上传送带411的下方，并且相背水平运动，第三送料分台421和第四送料分台422安装于下传送带412的下方，并且相背水平运动，第一定位杆430安装于送料件420上，用于定位硅钢片700。

如图3所示，叠片机构500包括有叠放台510、多个第二定位杆520、悬梁 530和两个六自由度机械手540，叠放台510的数量为多个并且为偶数，设置于送料件420的两侧，第二定位杆520安装于叠放台510上，用于定位硅钢片700，悬梁530设置于送料件420和叠放台510的上方，六自由度机械手540用于将硅钢片700从送料件420搬运至叠放台510，包括有转动臂541和吸料单元542，转动臂541吊装于悬梁530上，并且设置于送料件420和叠放台510之间，吸料单元542安装于转动臂541的远离悬梁530的一端，包括有电永磁铁543，电永磁铁543用于吸取硅钢片700，如图4所示，下料机构600包括有滑轨610、滑板620和滑板驱动单元630，滑轨610与滑板620滑动连接，滑板驱动单元630 用于驱动滑板620滑动，滑板620数量与叠放台510数量相同，叠放台510放置于滑板620上。

当硅钢片700卷料从放卷机构200到达剪切机构300，被剪切成所需的硅钢片700后，被运送至送料件420，当第二送料分台伸出，第一送料分台缩入并且放置于上传送带411的下方时，上传送带411将硅钢片700运送至第一送料分台，并通过第一定位杆430整齐叠放在第一送料分台上。当第一送料分台上的硅钢片 700达到一定数量后，第一送料分台伸出，第二送料分台缩入并放置于上传送带 411的下方，同时六自由度机械手540工作，通过电永磁铁543一次性吸走第一送料分台中的硅钢片700，并搬运至叠放台510上，并通过第二定位杆520整齐叠放在叠放台510上。下传送带412、第三送料分台421、第四送料分台422和另一侧的六自由度机械手540的工作方式如上。当叠放台510上硅钢片700完成堆叠后，下料机构600工作，通过滑板620滑动运走已完成堆叠的硅钢片700，并将新的叠放台510运送至工作位置上。

本发明实施例的硅钢片铁芯生产线100，硅钢片铁芯生产线100设置有放卷机构200、剪切机构300、送料机构400、叠片机构500和下料机构600，可实现硅钢片铁芯生产线100的全自动化生产，提高设备自动化程度。

六自由度机械手540吊装在悬梁530上，使得六自由度机械手540能够在悬梁530与送料机构400和叠片机构500之间的空间活动，降低了送料机构400 和叠片机构500的位置对六自由度机械手540活动范围的约束，从而提高取料叠片的灵活性，缩短搬运行程，也使得六自由度机械手540可在多个方位上活动，从而使得六自由度机械手540可对送料机构400的第一送料分台、第二送料分台、第三送料分台421和第四送料分台422，这四个位置的硅钢片700进行取料，实现对多个方位的硅钢片700的叠片。此外，六自由度机械手540配装电永磁铁 543吸取硅钢片700，电永磁铁543具有强磁力，可实现一次性吸取多个硅钢片700。

送料机构400设置有上传送带411和下传送带412，同时设置有第一送料分台、第二送料分台、第三送料分台421和第四送料分台422，从上下左右四个方位进行送料，配套具有强磁的高灵活度的吊装式六自由度机械手540进行搬运，并设置下料机构600，以放置多个叠放台510，从而及时更换叠放台510，使得叠片工序高速运行，从而使得剪切工序也可高速运行，整个硅钢片铁芯生产线 100高速有序运行。

因此，本发明提出一种硅钢片铁芯生产线100，可提高设备自动化程度，提高叠片速度，从而提高生产线的生产效率。

在本发明的一些具体实施例中，如图5所示，电永磁铁543的数量为六个。因为电永磁铁543的磁性呈指数式递减，当硅钢片700堆叠到一定厚度后，电永磁铁543对最底下的硅钢片700的磁性会大大减少，因此限制了硅钢片700的堆叠厚度，从而限制了一次搬运硅钢片700的数量，经实验总结，一次性搬运硅钢片700数量为5至10张时，效果最佳。当硅钢片700数量一定时，电永磁铁543 数量过多，电永磁铁543过度密集，会增加能耗，而当电永磁铁543数量太少时，在硅钢片700长度方向上的磁吸力不够，容易导致硅钢片700在搬运过程中发生位置偏移，降低产品合格率。经试验总结，电永磁铁543的数量设置为6个，生产效率最佳。

在本发明的一些具体实施例中，如图5所示，电永磁铁543均匀分布。电永磁铁543均匀分布，使得硅钢片700的受力更均匀，降低搬运过程中发生位置偏移的可能性，提高产品合格率。

在本发明的一些具体实施例中，如图4所示，滑轨610包括有两个横轨611 和连接轨道612，两个横轨611与磁性传送带410平行，连接轨道612的两端分别与两个横轨611连接，滑板620与两个横轨611和连接轨道612滑动连接，其中，螺杆631和连动件632安装于连接轨道612上。在靠近送料件420一端的横轨611上同时放置多个叠放台510，譬如三个叠放台510，其中中间一个叠放台 510放置于横轨611和连接轨道612的交接处，用于接收从六自由度机械手540 搬运过来的硅钢片700，当完成叠放后，中间的叠放台510从连接轨道612滑走，并从沿另一个横轨611滑向两侧，而靠近送料件420的横轨611任意一侧的叠放台510及时滑动到中间，以保证叠片的持续进行。因设置了两条横轨611，靠近送料件420端的横轨611两侧可以放置多个备用叠放台510，两侧叠放台510交替补上，同时叠放台510也可从另一条横轨611的两侧交替下料，从而有利于提高生产工序的紧凑性，提高生产效率。

在本发明的一些具体实施例中，如图4所示，滑板驱动单元630包括有螺杆 631旋转驱动、螺杆631和连动件632，螺杆631旋转驱动用于驱动螺杆631旋转，螺杆631安装于连接轨道612上，连动件632包括有连接板和伸缩块，连接板的下部与螺杆631螺纹连接，伸缩块可伸缩地安装于连接板的上部，滑板620 设置有通孔621，伸缩块可贯穿通孔621。当需要移动叠放台510时，伸缩块往上伸，贯穿通孔621，伸缩块与滑板620连接，螺杆631旋转驱动带动螺杆631 旋转，从而驱动连接板移动，并通过伸缩块带动滑板620移动，从而实现叠放台 510的下料。如此设置，结构简单，便于维护。

在本发明的一些具体实施例中，如图4所示，滑板620驱动包括有齿轮旋转驱动、齿轮和齿条633，齿轮旋转驱动用于驱动齿轮转动，齿轮安装于滑板620 上，齿轮与齿条633齿合，齿条633安装于横轨611上。通过齿轮旋转驱动带动齿轮转动，从而实现滑板620沿横轨611滑动。通过齿合方式，结构简单，便于维护。

在本发明的一些具体实施例中，下料机构600包括有锁紧件，用于锁紧滑板 620在横轨611的位置。通过锁紧件锁紧滑板620，有利于防止叠片过程中，滑板620发生偏移，导致叠放精度降低。可以想到的是，锁紧件可以设置为V型锁扣，横轨611和滑板620上分别设置有相适应的斜槽，V型锁扣的一个开口端通过斜槽与横轨611滑动连接，另一个开口端通过斜槽与滑板620滑动连接。更进一步地，V型锁扣由弹性材料制成，使得松开与锁紧的效果更佳。

在本发明的一些具体实施例中，如图4所示，通孔621包括有第一分通孔、第二分通孔、第三分通孔和第四分通孔；第一分通孔和第二分通孔设置于滑板 620的同侧中部，并沿滑板620的中心线对称，第三分通孔和第四分通孔设置于滑板620的远离第一分通孔的一侧中部，并沿滑板620的中心线对称。因螺杆 631安装于连接轨道612的中部，并且与连接板的中部连接，因此为方便安装及驱动伸缩块伸缩，伸缩块直接安装在连接板的侧边，相应地，滑板620上的通孔 621也是设置在滑板620中心线的侧边位置。因滑板620分置于送料件420的两端，通过在滑板620两端对称设置有通孔621，并在同一侧设置两个对称的通孔 621，使得在滑轨610上安装滑板620时，不需要区分通孔621的放置位置，提高操作便利性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种硅钢片铁芯生产线，其特征在于，包括：

放卷机构，用于放置硅钢片卷料；

剪切机构，设置于所述放卷机构的后方，用于剪切所述硅钢片卷料；

送料机构，设置于所述剪切机构的后方，用于送出已剪切的硅钢片，包括有磁性传送带、送料件和多个第一定位杆；所述磁性传送带设置于所述送料件的上方，用于将已剪切的所述硅钢片运送至所述送料件，包括有平行设置的上传送带和下传送带；所述送料件可沿所述磁性传送带的正交方向平行伸出，包括有第一送料分台、第二送料分台、第三送料分台和第四送料分台；所述第一送料分台和第二送料分台安装于所述上传送带的下方，并且相背水平运动；所述第三送料分台和所述第四送料分台安装于所述下传送带的下方，并且相背水平运动；所述第一定位杆安装于所述送料件上，用于定位所述硅钢片；

叠片机构，包括有叠放台、多个第二定位杆、悬梁和两个六自由度机械手；所述叠放台的数量为多个并且为偶数，设置于所述送料件的两侧；所述第二定位杆安装于所述叠放台上，用于定位所述硅钢片；所述悬梁设置于所述送料件和所述叠放台的上方；所述六自由度机械手用于将所述硅钢片从所述送料件搬运至所述叠放台，包括有转动臂和吸料单元；所述转动臂吊装于所述悬梁上，并且设置于所述送料件和所述叠放台之间；所述吸料单元安装于所述转动臂的远离所述悬梁的一端，包括有电永磁铁，所述电永磁铁用于吸取所述硅钢片；

下料机构，所述下料机构包括有滑轨、滑板和滑板驱动单元；所述滑轨与所述滑板滑动连接；所述滑板驱动单元用于驱动所述滑板滑动；所述滑板数量与所述叠放台数量相同，所述叠放台放置于所述滑板上。

2.根据权利要求1所述的硅钢片铁芯生产线，其特征在于，所述电永磁铁的数量为六个。

3.根据权利要求2所述的硅钢片铁芯生产线，其特征在于，六个所述电永磁铁均匀分布。

4.根据权利要求1所述的硅钢片铁芯生产线，其特征在于，所述滑轨包括有两个横轨和连接轨道；两个所述横轨与所述磁性传送带平行；所述连接轨道的两端分别与两个所述横轨连接；所述滑板与两个所述横轨和所述连接轨道滑动连接。

5.根据权利要求4所述的硅钢片铁芯生产线，其特征在于，所述滑板驱动单元包括有螺杆旋转驱动、螺杆和连动件；所述螺杆旋转驱动用于驱动所述螺杆旋转；所述螺杆安装于所述连接轨道上；所述连动件包括有连接板和伸缩块；所述连接板的下部与所述螺杆螺纹连接；所述伸缩块可伸缩地安装于所述连接板的上部；所述滑板设置有通孔；所述伸缩块可贯穿所述通孔。

6.根据权利要求4所述的硅钢片铁芯生产线，其特征在于，所述滑板驱动包括有齿轮旋转驱动、齿轮和齿条；所述齿轮旋转驱动用于驱动所述齿轮转动；所述齿轮安装于所述滑板上；所述齿轮与所述齿条齿合；所述齿条安装于所述横轨上。

7.根据权利要求4所述的硅钢片铁芯生产线，其特征在于，所述下料机构包括有锁紧件，用于锁紧所述滑板在所述横轨的位置。

8.根据权利要求5所述的硅钢片铁芯生产线，其特征在于，所述通孔包括有第一分通孔、第二分通孔、第三分通孔和第四分通孔；所述第一分通孔和第二分通孔设置于所述滑板的同侧中部，并沿所述滑板的中心线对称；所述第三分通孔和所述第四分通孔设置于所述滑板的远离所述第一分通孔的一侧中部，并沿所述滑板的中心线对称。

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