CN114284054A - 一种全自动剪切叠片一体机及其叠装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动剪切叠片一体机，包括一横剪线，用对于硅钢片料带进行冲切、打孔；一过渡输送单元，用于接收从横剪线输送过来的硅钢片，并将硅钢片输送给下一工序；一精定位单元，用于接收从过渡输送带输送过来的硅钢片，并对硅钢片的位置进行精定位；一叠装单元，用于抓取精定位单元上的硅钢片并对硅钢片进行叠装；还涉及基于上述的全自动剪切叠片一体机的叠装方法。本发明的优点在于：本发明中的一体机，采用过渡输送单元、精定位单元与叠装单元之间的配合来实现对硅钢片的在线叠装，采用这样分布形式以及对应的结构形态，能够实现对多种尺寸的硅钢片进行叠装，而所需的厂房占地面积则会比较小。

Description

一种全自动剪切叠片一体机及其叠装方法

技术领域

本发明涉及硅钢片铁芯加工领域，特别涉及一种全自动剪切叠片一体机，还涉及一种基于上述的全自动剪切叠片一体机的叠装方法。

背景技术

变压器硅钢片铁芯现有的叠装技术大致有以下方式：由人工搬运至叠装工作场所，经人工叠装成铁芯；由人工搬运至叠装工作场所，经人工理料（将硅钢片料堆理整齐）后，装入自动叠装系统预定工位，再经自动叠装系统叠装成铁芯，这种堆叠方式需要由人工进行堆叠，人工劳动强度大，工作效率不高。

而在专利CN201910695603.0中也提到了一种变压器硅钢片叠装系统，它涉及变压器硅钢片制造设备技术领域。它包括叠装装置本体，叠装装置本体上具有一叠装支架，叠装支架上具有至少2组初定位装置、至少2组精定位装置、至少1个叠装台装置，以及至少2组吸盘搬运装置，所述吸盘搬运装置包括向外搬运装置和叠装搬运装置，初定位装置、精定位装置上方设置吸盘搬运装置，精定位装置之间设置叠装台装置，所述叠装搬运装置设在相对应的精定位装置和叠装台装置的上方。在硅钢片进行叠装时，可以根据不同规格的硅钢片铁芯进行相应的间距调整和位置精定位，利用率高，不需要进行预先的硅钢片的整理，叠装效率高。

上述的这种叠装系统虽然能够实现对不同规格的硅钢片铁芯的堆叠，但仍存在着一些缺陷：上述的这种叠装系统，对于整个装置的尺寸设计，由于其分布的原因，存在着三个硅钢片并列分布的情况，因此，整个叠装支架在设计时，对于其长度的要求，就需要设计的比三个硅钢片的总长度要长，而对于硅钢片本身而言，其都是有尺寸要求的，像200mm宽的硅钢片，其长度最长会达到1200mm，此时叠装支架的长度就需要超过3600mm，而像400mm宽的硅钢片，其长度最长会达到2400mm宽，此时叠装支架的长度就需要超过7200mm，而这仅仅是考虑到硅钢片的长度，另外如果再考虑到硅钢片下方的支架以及相邻支架之间的间隙等等，整个叠装支架的长度就需要超过8000mm，其长度比较的长，相对应的对于厂房的要求也就比较高，而且600mm宽的硅钢片，其长度会更长，相对应的叠装支架的长度也就需要的更长，对于厂房的要求会更高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种占用面积小、适用尺寸多的全自动剪切叠片一体机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种全自动剪切叠片一体机，其创新点在于：包括

一横剪线，用对于硅钢片料带进行冲切、打孔；

一过渡输送单元，用于接收从横剪线输送过来的硅钢片，并将硅钢片输送给下一工序，包括一设置于横剪线的出料口处的过渡输送带；

一精定位单元，用于接收从过渡输送带输送过来的硅钢片，并对硅钢片的位置进行精定位，所述精定位单元包括至少五个并列分布的精定位组件，且各个精定位组件由水平联动机构驱动在水平方向同步往复移动，且精定位组件的移动方向与过渡输送带的输送方向相垂直；

一叠装单元，用于抓取精定位单元上的硅钢片并对硅钢片进行叠装，所述叠装单元包括用于对硅钢片进行叠装的叠装组件以及用于将精定位单元上的硅钢片抓取放置在叠装组件上的抓取组件。

进一步的，所述精定位组件包括一对并列分布的精定位板，在两个精定位板之间留有间隙，在两个精定位板之间的间隙中还设置有一精定位输送带，精定位输送带靠近过渡输送带的一侧为进料侧，另一侧为定位侧，在精定位输送带的定位侧处还安装有一定位座，在定位座上安装有一竖直向上沿着的定位柱，该定位柱靠近精定位输送带的一侧具有一斜面，在两个精定位板的上端面上还安装有一限位调节板，限位调节板与精定位板之间活动配合，并沿着精定位板进行水平移动，从而实现两个限位调节板之间的间距的调节，通过定位柱与两个限位调节板的配合从而实现了对硅钢片的三个不同方向的限制定位；

所述水平联动机构包括一对并列分布在各个精定位组件两侧的水平联动导轨，在精定位板的两侧还均连接有一竖直向下延伸的精定位支架，在精定位支架的底端还安装有与水平联动导轨相配合的水平联动滑块，各个精定位支架之间由一联动机构带动进行同步同向运动。

进一步的，所述联动机构为：在精定位支架的底部还均安装有一联动丝杠螺母，位于同一侧的各个精定位支架上的各个联动丝杠螺母通过同一联动丝杠相联，并在联动丝杠的驱动下带动精定位支架进行水平方向的往复移动，从而实现精定位板的往复移动。

进一步的，所述叠装组件包括一叠装支架，在叠装支架上设置有一叠装平台，该叠装平台由一升降机构驱动进行上下升降，在叠装平台的两侧安装有一对第一放置支架，且两个第一放置支架沿着叠装平台相互靠近或远离，在第一放置支架上活动安装有一对第一放置座，在两个第一放置支架之间设置有三个沿着两个第一放置支架的分布方向并列设置的第二放置支架，其中，位于中间的第二放置支架固定连接在叠装平台上，其余两个第二放置支架沿着叠装平台靠近或远离位于中间的第二放置支架，在第二放置支架的两侧安装有一对第二放置柱，在第二放置柱的顶端安装有第二放置座；

所述抓取组件包括一对分布在叠装支架两侧的抓取机器人，在抓取机器人上安装有一抓取平台，抓取平台由抓取机器人带动在精定位单元与叠装支架之间进行往复切换，且抓取平台由抓取机器人带动进行旋转，两个抓取平台分别为第一抓取平台、第二抓取平台，在第一抓取平台的底端安装有三个并列分布的第一抓取支架，各个第一抓取支架分别由独立的升降缸驱动进行上下升降，且位于两侧的两个第一抓取支架在驱动机构的带动下水平靠近或远离位于中间的第一抓取支架，在第一抓取支架的底端安装有数个并列分布的抓取吸盘，在第二抓取平台的底端安装有两个并列分布的第二抓取支架，各个第二抓取支架由独立的升降缸驱动进行上下升降，且两个第二抓取支架在驱动机构的带动下沿着水平方向相互靠近或远离，在第二抓取支架的底端安装有数个并列分布的抓取吸盘。

一种基于上述的全自动剪切叠片一体机的叠装方法，其创新点在于：包括下述步骤

S1 标号：首先，对日字型的硅钢片铁芯进行标号，硅钢片铁芯的每一层均由三个横向的硅钢片以及两个纵向的硅钢片共同叠装而成，其中，横向的三个硅钢片依次标记为一号、二号、三号，纵向的两个硅钢片依次标记为四号、五号；

S2 剪切：选取需要加工的硅钢片铁芯的尺寸所对应的硅钢片料带卷，然后将硅钢片料带卷送至横剪线上，通过横剪线对硅钢片料带进行剪切，剪切出的硅钢片依次为一号、二号、三号、四号、五号、五号、四号、三号、二号、一号、一号、二号、三号……，依次类推，往复循环；

S3 中间输送：剪切好的硅钢片由横剪线送出，并转由过渡输送带进行输送，将硅钢片从横剪线送给精定位单元；

S4 精定位：精定位组件一共有七个，并依次为标记为一号一位、一号二位、二号位、三号位、四号位、五号一位、五号二位，其中，一号一位、一号二位均用于用于接取一号硅钢片，二号位用于接取二号硅钢片，三号位用于接取三号硅钢片，四号位用于接取四号硅钢片，五号一位、五号二位均用于接取五号硅钢片，在精定位单元接收到来自过渡输送带输送来的硅钢片后，有两种不同的工作模式进行选择，第一种工作模式为固定模式，第二种工作模式为活动模式，通过选用所需的工作模式实现了不同的硅钢片在不同精定位组件上的精定位；

S5 叠装：由叠装单元抓取精定位单元处的硅钢片并送至叠装平台上进行叠装，在进行抓取时，按照下述情况进行抓取：

当一号一位或一号二位中的任意一位上存在着对应号位的硅钢片，且二号位与三号位上均存在对应号位的硅钢片时，则由靠近一号位的抓取机器人进行动作，并驱动对应的第一抓取平台移动至一号一位、一号二位、二号位、三号位的上方，然后再由第一抓取平台上的第一抓取支架下行，通过第一抓取支架上的抓取吸盘抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片；

当五号一位或五号二位中的任意一个上存在着对应号位的硅钢片，且四号位上存在对应号位的硅钢片时，则由靠近五号位的抓取机器人进行动作，并驱动对应的第二抓取平台移动至四号位、五号一位、五号二位的上方，然后再由该第二抓取平台上的第二抓取支架下行，通过第二抓取支架上的抓取吸盘抓取四号硅钢片、五号硅钢片；

在抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片后，由第一抓取支架上行，并在对应的抓取机器人的驱动下移动至叠装平台的上方，并将一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片放置在叠装平台的第二放置座上，从而与已经存在的四号硅钢片、五号硅钢片进行叠装，或等待与四号硅钢片、五号硅钢片进行叠装；

在抓取四号硅钢片、五号硅钢片后，由第二抓取支架上行，并在对应的抓取机器人的驱动下移动至叠装平台的上方，并将四号硅钢片、五号硅钢片放置在叠装平台的第一放置座上，从而与已经存在的一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片进行叠装，或等待与一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片进行叠装。

进一步的，所述第一种工作模式为：

一号一位接取一号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位、三号位接取三号硅钢片进行精定位、四号位接取四号硅钢片进行精定位、五号一位接取五号硅钢片进行精定位、五号二位接取五号硅钢片进行精定位、四号位接取四号硅钢片进行精定位、三号位接取三号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位、一号二位接取一号硅钢片进行精定位、一号一位接取一号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位……，依次类推，往复循环。

进一步的，在选用第二种工作模式时，还需要在过渡输送带及精定位单元上加装摄像头，从而实现对过渡输送带上的输送的硅钢片的号位进行检测，以及对精定位单元的各个精定位组件上是否存在着硅钢片进行检测；

所述第二种工作模式为：

首先，硅钢片在过渡输送带上进行输送时，由过渡输送带所对应的摄像头对过渡输送带上输送的硅钢片的形状进行检测识别，并判断为几号硅钢片，再由精定位单元所对应的摄像头对精定位组件进行检测识别，并判断与过渡输送带上输送的硅钢片所对应号位的精定位组件上是否存在着硅钢片；

若不存在硅钢片，则将对应号位的精定位组件移动至过渡输送带处接取硅钢片进行精定位；

若存在硅钢片，则过渡输送带停止输送，等待对应号位的精定位组件上不存在硅钢片后，过渡输送带再继续输送，并由对应号位的精定位组件移动至过渡输送带处接取硅钢片进行精定位。

进一步的，所述步骤S5中，在进行叠装时，第一抓取平台的完整动作过程为从精定位单元上抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片送至叠装平台上进行叠装，第二抓取平台的完整动作过程为从静定为单元上抓取四号硅钢片、五号硅钢片送至叠装平台上进行叠装，在第一抓取平台或第二抓取平台抓取硅钢片时，除了首次抓取硅钢片的抓取平台只完整动作一次外，两个抓取平台其余的连续完整动作次数均不超过两次。

本发明的优点在于：本发明中的一体机，采用过渡输送单元、精定位单元与叠装单元之间的配合来实现对硅钢片的在线叠装，采用这样分布形式以及对应的结构形态，能够实现对多种尺寸的硅钢片进行叠装，而所需的厂房占地面积则会比较小。

对于精定位组件的设计，采用精定位板、精定位输送带、定位座、定位柱之间的配合，从而实现了对精定位输送带上输送的硅钢片的定位输送，保证输送硅钢片至固定位置，为后续整体的抓取提供了基础；而限位调节板的设计则是为了与定位柱进行配合，来实现对硅钢片的三个不同方向的限制定位，确保硅钢片的移动到位，为后续实现自动化提供了基础。

联动机构的设计，通过联动丝杠、联动丝杠螺母的配合，从而实现了各个精定位支架的同步同向的水平移动，为后续与抓取组件的配合实现自动抓取提供了基础。

叠装组件与抓取组件的设计，通过两个抓取机器人的配合来实现对硅钢片的抓取，以实现横向硅钢片与纵向硅钢片的分类抓取，避免相互产生干涉，同时采用这样的抓取方式也方便了后续自动控制程序的编写，减少劳动强度。

本发明的叠装方法，基于全自动剪切叠片一体机来实现，来实现了硅钢片的连续叠装，采用七个精定位组件来与硅钢片横剪线来配合，从而实现了硅钢片输送、精定位、叠装的连续进行，中间不需要进行等待，大大提高了叠装效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的全自动剪切叠片一体机的示意图。

图2为本发明的全自动剪切叠片一体机的俯视图。

图3为本发明中精定位组件的示意图。

图4为本发明中精定位组件的正视图。

图5为本发明中精定位组件的俯视图。

图6为本发明中叠装组件的示意图。

图7为本发明中叠装组件的正视图。

图8为本发明中叠装组件的俯视图。

图9为本发明中第一抓取平台的示意图。

图10为本发明中第二抓取平台的示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图2所示的一种全自动剪切叠片一体机，包括

一横剪线，用对于硅钢片料带进行冲切、打孔，在本实施例中，横剪线为现有市场上所使用的常规的横剪线，例如专利CN209239485U中所提到的变压器硅钢片加工用高速横剪线，或是专利CN110722359A中变压器硅钢片剪叠机中所提到的横剪系统。

一过渡输送单元1，用于接收从横剪线输送过来的硅钢片，并将硅钢片输送给下一工序，包括一设置于横剪线的出料口处的过渡输送带，该过渡输送带安装在对应的输送带安装支架上，并由安装在输送带安装支架上的输送电机带动进行工作。

一精定位单元2，用于接收从过渡输送带输送过来的硅钢片，并对硅钢片的位置进行精定位，精定位单元2包括七个并列分布的精定位组件，且各个精定位组件由水平联动机构驱动在水平方向同步往复移动，且精定位组件的水平移动方向与过渡输送带的输送方向相垂直。

如图3-图5所示的示意图可知，精定位组件包括一对并列分布的精定位板21，在两个精定位板21之间留有间隙，在两个精定位板21之间的间隙中还设置有一精定位输送带22，精定位输送带22靠近过渡输送带的一侧为进料侧，精定位输送带22的另一侧为定位侧，在精定位输送带22的定位侧处还安装有一定位座23，在定位座23上安装有一竖直向上沿着的定位柱24，该定位柱24靠近精定位输送带22的一侧具有一倾斜的斜面，通过该斜面来对硅钢片的一侧的侧面进行定位。

在两个精定位板21的上端面上还安装有一限位调节板25，限位调节板与精定位板21之间活动配合，并沿着精定位板21的幅宽方向进行水平移动，从而实现两个限位调节板25之间的间距的调节，限位调节板25与精定位板21之间的配合具体为：在精定位板21的上端面上还安装有一对并列分布的导轨，且导轨沿着精定位板21的幅宽方向延伸，在限位调节板25的底端还开有与两个导轨相一一对应的导向槽，在导向槽内安装有与导轨相配合使用的导向滑块，在精定位板21上位于两个导轨之间还安装有一调节油缸26，调节油缸26的活塞杆的前端与限位调节板25相连，并带动限位调节板25沿着导轨的延伸方向进行水平方向的往复移动，从而实现了两个限位调节板25之间的间距的调节，以适用于多个规格的硅钢片的精定位，通用性更强。

通过定位柱24与两个限位调节板25的配合从而实现了对硅钢片的三个不同方向的限制定位，在进行定位时，硅钢片在精定位输送带22上输送时，首先由两个限位调节板25来对硅钢片的幅宽方向的两侧进行定位，随着精定位输送带22的输送，硅钢片的侧端会抵在定位柱24的斜面上，从而实现对硅钢片的长轴方向的一侧的定位，这样，从而实现了对硅钢片的三个不同方向的限位固定，保证每次硅钢片输送的位置的一定，为后续的自动抓取提供了基础。

水平联动机构包括一对并列分布在各个精定位组件两侧的水平联动导轨27，在精定位板21的两侧还均连接有一竖直向下延伸的精定位支架28，在精定位支架28的底端还安装有与水平联动导轨相配合使用的水平联动滑块，各个精定位支架28之间由一联动机构带动进行同步同向运动。

联动机构为：在精定位支架28的底部还均安装有一联动丝杠螺母，在精定位支架28的底端开有一容联动丝杠螺母安装的通孔29，联动丝杠螺母固定在通孔29内，位于同一侧的各个精定位支架28上的各个联动丝杠螺母通过同一联动丝杠相联接，并由同一个联动丝杠带动各个联动丝杠螺母带动进行同步同向转动，两个联动丝杠的旋转方向相同，并分别由独立的电机驱动进行转动，进而实现了在联动丝杠的驱动下带动精定位支架28进行水平方向的往复移动，从而实现精定位板21的往复移动，最终实现了各个精定位组件的同步同向移动。

一叠装单元3，用于抓取精定位单元2上的硅钢片并对硅钢片进行叠装，叠装单元3包括用于对硅钢片进行叠装的叠装组件以及用于将精定位单元2上的硅钢片抓取放置在叠装组件上的抓取组件。

叠装组件包括一叠装支架301，该叠装支架301为一长方体框架式结构，在叠装支架301上设置有一叠装平台302，该叠装平台302为一口字型结构，且该叠装平台302由一升降机构驱动进行上下升降，升降机构包括四个呈矩形状分布在叠装支架301的四个棱角处的升降螺杆303，在叠装支架301上开有容升降螺杆303穿过的通孔，在叠装支架301上还安装有升降螺杆303相配合使用的螺杆螺母，各个螺杆螺母之间通过联轴器的配合实现同步同向转动，其中任意一个螺杆螺母由升降电机驱动进行转动，并带动所有的螺杆螺母进行转动，进而带动所有的升降螺杆303进行同步同向转动，升降螺杆303的顶端通过回转轴承的配合与叠装平台302的底端相连接，并驱动叠装平台302进行上下升降。

在叠装平台302的两侧安装有一对第一放置支架304，且两个第一放置支架304沿着叠装平台302相互靠近或远离，其配合具体为：在叠装平台302的两侧安装有一对并列分布的导轨305，同时在第一放置支架304的底端安装有与导轨305相配合使用的导向滑块，在叠装平台302上安装有一驱动丝杠306，驱动丝杠306的两侧通过安装座安装在叠装平台302上，且驱动丝杠306通过轴承的配合与安装座之间滚动配合，驱动丝杠306由两个丝杠段共同拼接而成，两个丝杠段上的螺纹旋向相反，且两个丝杠段之间通过联轴器连接，从而实现两个丝杠段的同步转动，在第一放置支架304的底端还安装有与驱动丝杠306相配合使用的丝杠螺母307，两个丝杠螺母307分别与两个丝杠段相一一对应，驱动丝杠306由安装在叠装平台302上的电机或手轮驱动进行转动，并带动两个丝杠螺母307同步反向转动，进而实现两个第一放置支架304的相互靠近或远离。

在第一放置支架304上活动安装有一对第一放置座308，其活动配合具体为：第一放置支架304的横截面呈工字形状，在第一放置座308的底端开有一横截面呈T字形状的滑动凹槽，通过滑动凹槽的配合使得第一放置座308的直接套装在第一放置支架304上，并沿着第一放置支架394进行往复滑动。

在两个第一放置支架304之间设置有三个沿着两个第一放置支架304的分布方向并列设置的第二放置支架309，其中，位于中间的第二放置支架固定连接在叠装平台302上，其余两个第二放置支架沿着叠装平台302靠近或远离位于中间的第二放置支架，其配合具体为：在叠装平台302的两侧分别安装有一对并列分布的导轨310，导轨310沿着两个第一放置支架304的分布方向延伸，在位于外侧的第二放置支架的底端还安装有与导轨310相配合使用的导向滑块，两个位于外侧的第二放置支架分别由独立的油缸驱动沿着导轨310进行水平方向的往复移动，从而靠近或远离位于中间的第二放置支架。

在第二放置支架302的两侧安装有一对第二放置柱311，第二放置柱311通过螺栓的配合与第二放置支架302相固定，在第二放置柱311的顶端安装有第二放置座312，第二放置座312通过螺栓的配合与第二放置柱311相固定。

在本实施例中，对于第一放置座308、第二放置座312的设计，其在后续使用时，可根据工况的需求，在第一放置座308、第二放置座312的上端面上再加装不同的放置板，用于存放不同尺寸、不同形状的硅钢片。

抓取组件包括一对分布在叠装支架301两侧的抓取机器人321，在抓取机器人321上安装有一抓取平台，抓取平台由抓取机器人321带动在精定位单元2与叠装支架301之间进行往复切换，且抓取平台由抓取机器人321带动进行旋转，两个抓取平台分别为第一抓取平台322、第二抓取平台323。

在第一抓取平台322的底端安装有三个并列分布的第一抓取支架324，各个第一抓取支架324分别由独立的升降缸325驱动进行上下升降，升降缸325为油缸或气缸，在升降缸325的两侧还设置有配合使用的导向柱329，以确保升降的稳定，位于两侧的两个第一抓取支架在驱动机构的带动下水平靠近或远离位于中间的第一抓取支架，驱动机构为：在第一抓取平台322上还安装有一驱动丝杠327，驱动丝杠327的两侧通过轴承与轴承座的配合安装在第一抓取平台322的上端面上，驱动丝杠327沿着三个第一抓取支架324的分布方向延伸，驱动丝杠327为双向丝杠，在驱动丝杠327上安装有两个丝杠螺母，且两个丝杠螺母分别与驱动丝杠327的双向螺纹相一一对应配合，两个丝杠螺母分别与位于外侧的两个第一抓取支架324相连，在第一抓取平台322的底端面的两侧还均安装有一对并列分布的导轨，且导轨的延伸方向与驱动丝杠327的延伸方向相同，在位于外侧的两个第一抓取支架324的上方还设置有第一活动板328，且位于外侧的两个第一抓取支架324上的升降缸325固定在第一活动板328上，而位于中间的第一抓取支架324上的升降缸325可直接固定在第一抓取平台322上，还安装有与导轨相配合使用的导向滑块，驱动丝杠327由安装在第一抓取平台322上的电机驱动进行转动，并带动两个丝杠螺母进行同步反向运动，进而带动位于外侧的两个第一抓取支架324相互靠近或远离。

在第一抓取支架324的底端安装有数个并列分布的抓取吸盘326，在本实施例中，抓取吸盘326为气动吸盘或电磁吸盘，第一抓取支架324为型材结构，抓取吸盘326与第一抓取支架324之间通过螺栓锁紧，且抓取吸盘326可沿着第一抓取支架324进行水平方向的滑动，从而调节相邻的抓取吸盘326之间的间隙。

通过第一抓取平台322的旋转、第一抓取支架324的上下升降、位于外侧的两个第一抓取支架324的水平移动的配合，采用这几个部件的不同方向的活动，从而来实现对三个硅钢片的同时抓取，以适应不同的工况，通用性更强。

在第二抓取平台323的底端安装有两个并列分布的第二抓取支架330，各个第二抓取支架330由独立的升降缸驱动进行上下升降，升降缸也为油缸或气缸，且两个第二抓取支架330在驱动机构的带动下沿着水平方向相互靠近或远离，对于驱动两个第二抓取支架330移动的驱动机构，其结构与驱动两个第一抓取支架324移动的驱动机构相同，在此就不再详述。

在第二抓取支架330的底端安装有数个并列分布的抓取吸盘331，抓取吸盘331、第二抓取支架330之间的配合和第一抓取支架324、抓取吸盘326之间的配合相同，在此就不再详述。

通过第二抓取平台323的旋转，第二抓取支架330的上下升降、两个第二抓取支架330之间的水平移动的配合，采用这几个部件的不同方向的活动，从而来实现对两个硅钢片的同时抓取，以适应不同的工况，通用性更强。

本发明中的全自动剪切叠片一体机，采用过渡输送单元、精定位单元与叠装单元之间的配合来实现对硅钢片的在线叠装，采用这样分布形式以及对应的结构形态，能够实现对多种尺寸的硅钢片进行叠装，而所需的厂房占地面积则会比较小。

基于上述的全自动剪切叠片一体机，本发明的全自动剪切叠片一体机的叠装方法，通过下述步骤得以实现：

S1 标号：首先，对日字型的硅钢片铁芯进行标号，硅钢片铁芯的每一层均由三个横向的硅钢片以及两个纵向的硅钢片共同叠装而成，其中，横向的三个硅钢片依次标记为一号、二号、三号，纵向的两个硅钢片依次标记为四号、五号。

S2 剪切：选取需要加工的硅钢片铁芯的尺寸所对应的硅钢片料带卷，然后将硅钢片料带卷送至横剪线上，通过横剪线对硅钢片料带进行剪切，剪切出的硅钢片依次为一号、二号、三号、四号、五号、五号、四号、三号、二号、一号、一号、二号、三号……，依次类推，往复循环。

S3 中间输送：剪切好的硅钢片由横剪线送出，并转由过渡输送带进行输送，将硅钢片从横剪线送给精定位单元。

S4 精定位：精定位组件一共有七个，并依次为标记为一号一位、一号二位、二号位、三号位、四号位、五号一位、五号二位，其中，一号一位、一号二位均用于用于接取一号硅钢片，二号位用于接取二号硅钢片，三号位用于接取三号硅钢片，四号位用于接取四号硅钢片，五号一位、五号二位均用于接取五号硅钢片，在精定位单元接收到来自过渡输送带输送来的硅钢片后，有两种不同的工作模式进行选择，第一种工作模式为固定模式，第二种工作模式为活动模式，通过选用所需的工作模式实现了不同的硅钢片在不同精定位组件上的精定位。

第一种工作模式为：

一号一位接取一号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位、三号位接取三号硅钢片进行精定位、四号位接取四号硅钢片进行精定位、五号一位接取五号硅钢片进行精定位、五号二位接取五号硅钢片进行精定位、四号位接取四号硅钢片进行精定位、三号位接取三号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位、一号二位接取一号硅钢片进行精定位、一号一位接取一号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位……，依次类推，往复循环。

在选用第二种工作模式时，还需要在过渡输送带及精定位单元上加装摄像头，从而实现对过渡输送带上的输送的硅钢片的号位进行检测，以及对精定位单元的各个精定位组件上是否存在着硅钢片进行检测；

第二种工作模式为：

首先，硅钢片在过渡输送带上进行输送时，由过渡输送带所对应的摄像头对过渡输送带上输送的硅钢片的形状进行检测识别，并判断为几号硅钢片，再由精定位单元所对应的摄像头对精定位组件进行检测识别，并判断与过渡输送带上输送的硅钢片所对应号位的精定位组件上是否存在着硅钢片；

若不存在硅钢片，则将对应号位的精定位组件移动至过渡输送带处接取硅钢片进行精定位；

若存在硅钢片，则过渡输送带停止输送，等待对应号位的精定位组件上不存在硅钢片后，过渡输送带再继续输送，并由对应号位的精定位组件移动至过渡输送带处接取硅钢片进行精定位。

S5 叠装：由叠装单元抓取精定位单元处的硅钢片并送至叠装平台上进行叠装，在进行抓取时，按照下述情况进行抓取：

当一号一位或一号二位中的任意一位上存在着对应号位的硅钢片，且二号位与三号位上均存在对应号位的硅钢片时，则由靠近一号位的抓取机器人进行动作，并驱动对应的第一抓取平台移动至一号一位、一号二位、二号位、三号位的上方，然后再由第一抓取平台上的第一抓取支架下行，通过第一抓取支架上的抓取吸盘抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片；

当五号一位或五号二位中的任意一个上存在着对应号位的硅钢片，且四号位上存在对应号位的硅钢片时，则由靠近五号位的抓取机器人进行动作，并驱动对应的第二抓取平台移动至四号位、五号一位、五号二位的上方，然后再由该第二抓取平台上的第二抓取支架下行，通过第二抓取支架上的抓取吸盘抓取四号硅钢片、五号硅钢片；

在抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片后，由第一抓取支架上行，并在对应的抓取机器人的驱动下移动至叠装平台的上方，并将一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片放置在叠装平台的第二放置座上，从而与已经存在的四号硅钢片、五号硅钢片进行叠装，或等待与四号硅钢片、五号硅钢片进行叠装；

在抓取四号硅钢片、五号硅钢片后，由第二抓取支架上行，并在对应的抓取机器人的驱动下移动至叠装平台的上方，并将四号硅钢片、五号硅钢片放置在叠装平台的第一放置座上，从而与已经存在的一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片进行叠装，或等待与一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片进行叠装。

在进行叠装时，第一抓取平台的完整动作过程为从精定位单元上抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片送至叠装平台上进行叠装，第二抓取平台的完整动作过程为从静定为单元上抓取四号硅钢片、五号硅钢片送至叠装平台上进行叠装，在第一抓取平台或第二抓取平台抓取硅钢片时，除了首次抓取硅钢片的抓取平台只完整动作一次外，两个抓取平台其余的连续完整动作次数均不超过两次。

本发明的叠装方法，基于全自动剪切叠片一体机来实现，来实现了硅钢片的连续叠装，采用七个精定位组件来与硅钢片横剪线来配合，从而实现了硅钢片输送、精定位、叠装的连续进行，中间不需要进行等待，大大提高了叠装效率。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种全自动剪切叠片一体机，其特征在于：包括

一横剪线，用对于硅钢片料带进行冲切、打孔；

一过渡输送单元，用于接收从横剪线输送过来的硅钢片，并将硅钢片输送给下一工序，包括一设置于横剪线的出料口处的过渡输送带；

一精定位单元，用于接收从过渡输送带输送过来的硅钢片，并对硅钢片的位置进行精定位，所述精定位单元包括至少五个并列分布的精定位组件，且各个精定位组件由水平联动机构驱动在水平方向同步往复移动，且精定位组件的移动方向与过渡输送带的输送方向相垂直；

一叠装单元，用于抓取精定位单元上的硅钢片并对硅钢片进行叠装，所述叠装单元包括用于对硅钢片进行叠装的叠装组件以及用于将精定位单元上的硅钢片抓取放置在叠装组件上的抓取组件。

2.根据权利要求1所述的全自动剪切叠片一体机，其特征在于：所述精定位组件包括一对并列分布的精定位板，在两个精定位板之间留有间隙，在两个精定位板之间的间隙中还设置有一精定位输送带，精定位输送带靠近过渡输送带的一侧为进料侧，另一侧为定位侧，在精定位输送带的定位侧处还安装有一定位座，在定位座上安装有一竖直向上沿着的定位柱，该定位柱靠近精定位输送带的一侧具有一斜面，在两个精定位板的上端面上还安装有一限位调节板，限位调节板与精定位板之间活动配合，并沿着精定位板进行水平移动，从而实现两个限位调节板之间的间距的调节，通过定位柱与两个限位调节板的配合从而实现了对硅钢片的三个不同方向的限制定位；

所述水平联动机构包括一对并列分布在各个精定位组件两侧的水平联动导轨，在精定位板的两侧还均连接有一竖直向下延伸的精定位支架，在精定位支架的底端还安装有与水平联动导轨相配合的水平联动滑块，各个精定位支架之间由一联动机构带动进行同步同向运动。

3.根据权利要求2所述的全自动剪切叠片一体机，其特征在于：所述联动机构为：在精定位支架的底部还均安装有一联动丝杠螺母，位于同一侧的各个精定位支架上的各个联动丝杠螺母通过同一联动丝杠相联，并在联动丝杠的驱动下带动精定位支架进行水平方向的往复移动，从而实现精定位板的往复移动。

4.根据权利要求1所述的全自动剪切叠片一体机，其特征在于：所述叠装组件包括一叠装支架，在叠装支架上设置有一叠装平台，该叠装平台由一升降机构驱动进行上下升降，在叠装平台的两侧安装有一对第一放置支架，且两个第一放置支架沿着叠装平台相互靠近或远离，在第一放置支架上活动安装有一对第一放置座，在两个第一放置支架之间设置有三个沿着两个第一放置支架的分布方向并列设置的第二放置支架，其中，位于中间的第二放置支架固定连接在叠装平台上，其余两个第二放置支架沿着叠装平台靠近或远离位于中间的第二放置支架，在第二放置支架的两侧安装有一对第二放置柱，在第二放置柱的顶端安装有第二放置座；

所述抓取组件包括一对分布在叠装支架两侧的抓取机器人，在抓取机器人上安装有一抓取平台，抓取平台由抓取机器人带动在精定位单元与叠装支架之间进行往复切换，且抓取平台由抓取机器人带动进行旋转，两个抓取平台分别为第一抓取平台、第二抓取平台，在第一抓取平台的底端安装有三个并列分布的第一抓取支架，各个第一抓取支架分别由独立的升降缸驱动进行上下升降，且位于两侧的两个第一抓取支架在驱动机构的带动下水平靠近或远离位于中间的第一抓取支架，在第一抓取支架的底端安装有数个并列分布的抓取吸盘，在第二抓取平台的底端安装有两个并列分布的第二抓取支架，各个第二抓取支架由独立的升降缸驱动进行上下升降，且两个第二抓取支架在驱动机构的带动下沿着水平方向相互靠近或远离，在第二抓取支架的底端安装有数个并列分布的抓取吸盘。

5.一种基于权利要求1-4所述的全自动剪切叠片一体机的叠装方法，其特征在于：包括下述步骤

S1 标号：首先，对日字型的硅钢片铁芯进行标号，硅钢片铁芯的每一层均由三个横向的硅钢片以及两个纵向的硅钢片共同叠装而成，其中，横向的三个硅钢片依次标记为一号、二号、三号，纵向的两个硅钢片依次标记为四号、五号；

S2 剪切：选取需要加工的硅钢片铁芯的尺寸所对应的硅钢片料带卷，然后将硅钢片料带卷送至横剪线上，通过横剪线对硅钢片料带进行剪切，剪切出的硅钢片依次为一号、二号、三号、四号、五号、五号、四号、三号、二号、一号、一号、二号、三号……，依次类推，往复循环；

S3 中间输送：剪切好的硅钢片由横剪线送出，并转由过渡输送带进行输送，将硅钢片从横剪线送给精定位单元；

S4 精定位：精定位组件一共有七个，并依次为标记为一号一位、一号二位、二号位、三号位、四号位、五号一位、五号二位，其中，一号一位、一号二位均用于用于接取一号硅钢片，二号位用于接取二号硅钢片，三号位用于接取三号硅钢片，四号位用于接取四号硅钢片，五号一位、五号二位均用于接取五号硅钢片，在精定位单元接收到来自过渡输送带输送来的硅钢片后，有两种不同的工作模式进行选择，第一种工作模式为固定模式，第二种工作模式为活动模式，通过选用所需的工作模式实现了不同的硅钢片在不同精定位组件上的精定位；

S5 叠装：由叠装单元抓取精定位单元处的硅钢片并送至叠装平台上进行叠装，在进行抓取时，按照下述情况进行抓取：

当一号一位或一号二位中的任意一位上存在着对应号位的硅钢片，且二号位与三号位上均存在对应号位的硅钢片时，则由靠近一号位的抓取机器人进行动作，并驱动对应的第一抓取平台移动至一号一位、一号二位、二号位、三号位的上方，然后再由第一抓取平台上的第一抓取支架下行，通过第一抓取支架上的抓取吸盘抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片；

当五号一位或五号二位中的任意一个上存在着对应号位的硅钢片，且四号位上存在对应号位的硅钢片时，则由靠近五号位的抓取机器人进行动作，并驱动对应的第二抓取平台移动至四号位、五号一位、五号二位的上方，然后再由该第二抓取平台上的第二抓取支架下行，通过第二抓取支架上的抓取吸盘抓取四号硅钢片、五号硅钢片；

在抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片后，由第一抓取支架上行，并在对应的抓取机器人的驱动下移动至叠装平台的上方，并将一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片放置在叠装平台的第二放置座上，从而与已经存在的四号硅钢片、五号硅钢片进行叠装，或等待与四号硅钢片、五号硅钢片进行叠装；

在抓取四号硅钢片、五号硅钢片后，由第二抓取支架上行，并在对应的抓取机器人的驱动下移动至叠装平台的上方，并将四号硅钢片、五号硅钢片放置在叠装平台的第一放置座上，从而与已经存在的一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片进行叠装，或等待与一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片进行叠装。

6.根据权利要求5所述的全自动剪切叠片一体机，其特征在于：所述第一种工作模式为：

一号一位接取一号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位、三号位接取三号硅钢片进行精定位、四号位接取四号硅钢片进行精定位、五号一位接取五号硅钢片进行精定位、五号二位接取五号硅钢片进行精定位、四号位接取四号硅钢片进行精定位、三号位接取三号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位、一号二位接取一号硅钢片进行精定位、一号一位接取一号硅钢片进行精定位、二号位接取二号硅钢片进行精定位……，依次类推，往复循环。

7.根据权利要求5所述的全自动剪切叠片一体机，其特征在于：在选用第二种工作模式时，还需要在过渡输送带及精定位单元上加装摄像头，从而实现对过渡输送带上的输送的硅钢片的号位进行检测，以及对精定位单元的各个精定位组件上是否存在着硅钢片进行检测；

所述第二种工作模式为：

首先，硅钢片在过渡输送带上进行输送时，由过渡输送带所对应的摄像头对过渡输送带上输送的硅钢片的形状进行检测识别，并判断为几号硅钢片，再由精定位单元所对应的摄像头对精定位组件进行检测识别，并判断与过渡输送带上输送的硅钢片所对应号位的精定位组件上是否存在着硅钢片；

若不存在硅钢片，则将对应号位的精定位组件移动至过渡输送带处接取硅钢片进行精定位；

若存在硅钢片，则过渡输送带停止输送，等待对应号位的精定位组件上不存在硅钢片后，过渡输送带再继续输送，并由对应号位的精定位组件移动至过渡输送带处接取硅钢片进行精定位。

8.根据权利要求5所述的全自动剪切叠片一体机，其特征在于：所述步骤S5中，在进行叠装时，第一抓取平台的完整动作过程为从精定位单元上抓取一号硅钢片、二号硅钢片、三号硅钢片送至叠装平台上进行叠装，第二抓取平台的完整动作过程为从静定为单元上抓取四号硅钢片、五号硅钢片送至叠装平台上进行叠装，在第一抓取平台或第二抓取平台抓取硅钢片时，除了首次抓取硅钢片的抓取平台只完整动作一次外，两个抓取平台其余的连续完整动作次数均不超过两次。

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