CN115985661A - 变压器撑条自动加工系统及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于变压器制造领域，涉及一种变压器撑条自动加工系统及加工方法，自动加工系统包括：纸条加工生产线、纸条粘接和撑条打磨生产线、物料管理系统、自动化搬运机构及控制系统；所述的控制系统通过以太网与被控制设备连接实现数据交互，物料管理系统与企业的MES及物料系统对接，自动化搬运机构由AGV小车、智能行车、多层堆高车及立体货架组成；纸条加工生产线包括：原料桁架机械手、上料纠正平台、纸板滚剪机、半成品桁架机械手、去毛机和成品下料机构，纸条粘接和撑条打磨生产线包括纸条粘接设备和撑条锯切齐头打磨设备。本发明对变压器撑条进行智能化生产，实现设备一键启动，全自动运行。

Description

变压器撑条自动加工系统及加工方法

技术领域

本发明属于变压器生产制造技术领域，具体涉及一种变压器撑条自动加工系统及加工方法，用于实现变压器撑条智能化加工生产。

背景技术

在变压器绕组结构中，变压器撑条通常作为绕组的层间支撑和绝缘，并起到形成散热油道或风道等作用。

目前，变压器撑条加工以人工方式为主，每一个工作流程都配置对应的生产工序，人工操作标准化水平低，因此劳动强度较大，生产成本较高，生产效率低，不能满足大批量、多尺寸变压器撑条生产的需求。因此，市场上迫切需要一种变压器撑条加工设备和自动加工生产线，以解放人工，提高生产效率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种变压器撑条自动加工系统和加工方法。本发明所采用的技术方案如下：

一种变压器撑条自动加工系统，包括：纸条加工生产线、纸条粘接和撑条打磨生产线、物料管理系统、自动化搬运机构及控制系统；所述的控制系统通过以太网与被控制设备连接实现数据交互，物料管理系统与企业的MES及物料系统对接，自动化搬运机构由AGV小车、智能行车、多层堆高车及立体货架组成；

纸条加工生产线包括：原料桁架机械手、上料纠正平台、纸板滚剪机、半成品桁架机械手、去毛机和成品下料机构，所述的上料纠正平台、纸板滚剪机、去毛机和成品下料机构依次顺序相邻设置，原料桁架机械手固定安装在上料纠正平台的上方，半成品桁架机械手固定安装在去毛机和成品下料机构之间的上方；

所述的纸条粘接和撑条打磨生产线包括纸条粘接设备和撑条锯切齐头打磨设备，所述的纸条粘接设备包括：纸条粘接桁架机械手、纸条粘接机和纸条二次定位机构，纸条二次定位机构设置在纸条粘接机的一侧，纸条粘接机和纸条二次定位机构的长度方向相互平行，纸条粘接桁架机械手的移动范围覆盖纸条粘接机和纸条二次定位机构，纸条二次定位机构由支撑脚、上定位板和视觉检测机构组成，所述的上定位板为长条板状结构，上定位板的宽度方向的一端设置端部挡板，上定位板的长度方向设置传送带，上定位板的长度方向的一侧设置若干个侧面挡板，与侧面挡板相对的另一侧设置若干个侧定位气缸；所述的纸条粘接机包括粘接工作台，所述的粘接工作台的上侧面固定安装龙门桁架，龙门桁架上设置直线模组、直线滑块、自动喷胶装置和第二伺服电机，在粘接工作台的上侧面固定安装若干个定位柱，在定位柱的侧方设置压板放置架及压板，所述的自动喷胶装置包括：精密点胶阀、不锈钢密封储胶罐、胶液涂敷缺失检测机构、超声波清洁仪及自清洁系统。

优选的，所述的原料桁架机械手和半成品桁架机械手包括支撑桁架以及在支撑桁架上水平和垂直移动的吸附机械手。

优选的，所述的上料纠正平台设置有检测装置和纸板位置调节装置，纸板位置调节装置由气缸和履带组成。

优选的，成品下料机构包括一对固定支架和设置在固定支架上方的成品料箱，成品料箱为长方体结构，在内部设置若干个格挡组成多个成品纸条存放位，固定支架上安装有直线导轨及伺服电机直线模组。

优选的，所述的纸条粘接桁架机械手包括支撑框架，支撑框架由四根竖支撑梁和四根横支撑梁焊接或者螺栓连接组成，在横支撑梁上分别设置X轴组件和Y轴组件，在Y轴组件上设置Z轴组件，在Z轴组件的下端固定安装吸盘。

优选的，所述的X轴组件、Y轴组件和Z轴组件均采用齿轮齿条搭配直线导轨和直线滑块的传动方式，X轴组件、Y轴组件和Z轴组件的两端均安装有机械限位和电气软限位，且Z轴组件安装有外置的杆式气动防坠落装置。

优选的，压板的材质为不锈钢。

优选的，锯切齐头设备和打磨设备固定安装在撑条锯切齐头打磨工作台上。

一种变压器撑条自动加工方法，应用前述的一种变压器撑条自动加工系统，包括以下步骤：

步骤1、利用原料桁架机械手、上料纠正平台和纸板滚剪机，将纸板原料分切为半成品纸条；

步骤2、利用半成品桁架机械手和去毛机，对半成品纸条进行自动倒角、去毛刺处理，加工成为成品纸条；

步骤3、利用纸条粘接桁架机械手、纸条二次定位机构和撑条粘接设备，将成品纸条粘接成半成品撑条；

步骤4、利用撑条锯切齐头打磨设备，将半成品撑条锯切、齐头及打磨，得到成品撑条。

本发明的有益效果：

本自动加工系统生产线对变压器撑条进行智能化生产，进行纸板分切、纸条自动去毛刺、撑条自动粘接及控制工序间自动转运，实现设备一键启动，全自动运行，完成后自动停止，声光报警，提示操作者工作完成，形成流水线作业。本发明整体设计结构合理，维护方便，保证长期可靠运行，实现了撑条自动加工的精准化作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。

图1是本发明实施例的纸条加工生产线的结构示意图；

图2是本发明实施例的原料桁架机械手的结构示意图；

图3是本发明实施例的上料纠正平台的结构示意图；

图4是本发明实施例的半成品桁架机械手的结构示意图；

图5是本发明实施例的成品下料机构的结构示意图；

图6是本发明实施例的纸条粘接和撑条打磨生产线的结构示意图；

图7是本发明实施例的纸条二次定位机构的结构示意图；

图8是本发明实施例的纸条粘接桁架机械手的结构示意图；

图9是本发明实施例的纸条粘接机的结构示意图；

图10是本发明实施例的撑条锯切齐头打磨设备的整体结构示意图；

图11是本发明实施例的锯切齐头设备和打磨设备的局部结构示意图；

图中，1为原料桁架机械手，2为上料纠正平台，3为纸板滚剪机，4为半成品桁架机械手，5为去毛机，6为成品下料机构，7为撑条粘接设备，8为撑条锯切齐头打磨设备，9为纸条二次定位机构，10为支撑框架，11为X轴组件，12为Y轴组件，13为Z轴组件，14为吸盘，15为龙门桁架，16为定位柱，17为自动喷胶装置，18为第二伺服电机，19为压板放置架及压板，20为粘接工作台，21为锯切齐头设备，22为打磨设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种变压器撑条自动加工系统，包括：纸条加工生产线、纸条粘接和撑条打磨生产线、物料管理系统、自动化搬运机构及控制系统。所述的控制系统通过以太网与被控制设备连接实现数据交互，控制系统整体调控整条自动加工生产线高效、顺畅及协调全自动运行。物料管理系统与企业的MES（生产执行管理系统）及物料系统对接，由智能排版软件、二维码赋码及库管系统等组成，智能排版软件可以使原料利用最大化，根据原料进行排版作为源头设计整体的变压器撑条自动加工流程；二维码赋码是根据变压器撑条的具体加工参数，生成以后赋值给二维码，记录当前物料的技术信息；库管系统自动调配将适宜的物料配送到不同工位及储存库房，自动化搬运机构由AGV小车、智能行车、多层堆高车等搬运系统及立体货架等组成。

如图1所示，是本发明实施例的纸条加工生产线的结构示意图。纸条加工生产线包括：原料桁架机械手1、上料纠正平台2、纸板滚剪机3、半成品桁架机械手4、去毛机5和成品下料机构6，纸条加工生产线的外周设置有安全防护装置。所述的上料纠正平台2、纸板滚剪机3、去毛机5和成品下料机构6依次顺序相邻设置，原料桁架机械手1固定安装在上料纠正平台2的上方，半成品桁架机械手4固定安装在去毛机5和成品下料机构6之间的上方。为了提高生产效率，图1中纸条加工生产线同时各设置了两个上料纠正平台2、两台纸板滚剪机3、三台去毛机5和三个成品下料机构6，可以同时实现三路并行加工半成品纸条。纸板滚剪机3加工效率高，一张宽纸板可以同步滚剪出多根半成品纸条，去毛机5是逐根加工半成品纸条，所以，本发明实施例使用两台纸板滚剪机3配合三台去毛机5形成自动加工系统。

如图2所示，是本发明实施例的原料桁架机械手的结构示意图。所述的原料桁架机械手1包括支撑桁架以及可以在支撑桁架上水平和垂直移动的吸附机械手，AGV小车将按不同规格分垛的原料纸板运送到纸板上料区域之后，原料桁架机械手1从纸板上料区域将对应尺寸的纸板原料吸取并且放置到上料纠正平台2上。

如图3所示，是本发明实施例的上料纠正平台的结构示意图。所述的上料纠正平台2设置有检测装置和纸板位置调节装置，纸板位置调节装置由气缸和履带组成。检测装置检测到原料桁架机械手1将纸板原料放置到上料纠正平台2上之后，气缸开始运行带动履带滚动，将原料纸板在上料纠正平台2的位置调节到裁剪所需要的位置，供纸板滚剪机3进行半成品纸条加工作业。

每台纸板滚剪机3都相应配置有半成品码垛箱和废料箱，半成品码垛箱用于放置半成品纸条，废料箱用于放置宽度不满足要求的余料，半成品码垛箱设置有顶升分料机构，顶升分料机构用于将半成品纸条单摞顶升起来，供半成品桁架机械手4抓取半成品纸条。

如图4所示，是本发明实施例的半成品桁架机械手的结构示意图。半成品桁架机械手4包括支撑桁架以及可以在支撑桁架上水平和垂直移动的吸附机械手，吸附机械手将半成品纸条抓取后运送到去毛机5上。去毛机5对半成品纸条进行自动倒角、去毛刺处理，处理完后的成品纸条经过成品下料机构6自动进入成品料箱，待按需转运到撑条粘接工位或成品纸条立体货架暂存。

如图5所示，是本发明实施例的成品下料机构的结构示意图。成品下料机构6包括一对固定支架和设置在固定支架上方的成品料箱，成品料箱为长方体结构，通过在内部设置若干个格挡使成品料箱组成多个成品纸条存放位。一对平行设置的固定支架固定安装在地面上，固定支架的长度方向与成品下料箱的宽度方向一致，固定支架上安装有直线导轨及伺服电机直线模组，方便移动成品料箱实现精准定位。通过AGV小车运送空置的成品料箱，AGV小车从一对固定支架之间的空间进出，移动到位之后将空置的成品料箱下落，将空置的成品料箱精准放置到一对固定支架上。通过固定支架上的直线导轨及伺服电机直线模组使成品料箱的成品纸条存放位对正去毛机5的下料位，使成品纸条依次落到成品料箱的成品纸条存放位内。成品料箱装满成品纸条之后，AGV小车将装满成品纸条的成品料箱顶升起来，转运到撑条粘接工位或成品纸条立体货架暂存。成品料箱下部有二维码，可将成品纸条存放位及数量等信息储存到二维码内。

如图6所示，是本发明实施例的纸条粘接和撑条打磨生产线的结构示意图。所述的纸条粘接和撑条打磨生产线包括纸条粘接设备7和撑条锯切齐头打磨设备8，纸条粘接和撑条打磨生产线的外周设置有安全防护装置。AGV小车将成品纸条运输至纸条上料区域，纸条粘接设备7抓取纸条并且将成品纸条粘接成半成品撑条，撑条锯切齐头打磨设备8将半成品撑条进行齐头打磨，加工成为成品撑条。

纸条上料区域中设置有若干个原料仓，根据纸条原料的厚度设定每个原料仓的高度，原料仓与AGV小车配套使用便于取送成品纸条。

所述的纸条粘接设备7，包括：纸条粘接桁架机械手、纸条粘接机和纸条二次定位机构9，纸条二次定位机构9设置在纸条粘接机的一侧，纸条粘接机和纸条二次定位机构9的长度方向相互平行，纸条粘接桁架机械手的移动范围覆盖纸条粘接机和纸条二次定位机构9，纸条粘接桁架机械手抓取纸条二次定位机构9上的成品纸条，放置到纸条粘接机上。

如图7所示，是本发明实施例的纸条二次定位机构的结构示意图，纸条二次定位机构用于将粘接前的成品纸条从宽度和长度上二次理料进行精准定位。纸条二次定位机构9由支撑脚、上定位板和视觉检测机构组成，所述的上定位板为长条板状结构，上定位板的宽度方向的一端（比如上定位板的右端部）设置端部挡板，上定位板的长度方向设置传送带，传送带通过传送气缸驱动；上定位板的长度方向的一侧设置若干个侧面挡板，与侧面挡板相对的另一侧设置若干个侧定位气缸。纸条粘接桁架机械手将成品纸条放置到上定位板上，视觉检测机构检测到成品纸条后，传送气缸运行驱动传送带工作，靠摩擦力使成品纸条一端抵紧端部挡板，成品纸条的长度方向完成定位；侧定位气缸动作，使成品纸条的一侧抵紧侧面挡板，成品纸条的宽度方向完成定位。撑条卡正完成二次定位之后，系统下达指令通知纸条粘接桁架机械手将成品纸条放置到纸条粘接机的涂胶区域进行粘接。

如图8所示，是本发明实施例的纸条粘接桁架机械手的结构示意图。所述的纸条粘接桁架机械手包括支撑框架10，支撑框架10由四根竖支撑梁和四根横支撑梁焊接或者螺栓连接组成，在横支撑梁上分别设置X轴组件11和Y轴组件12，在Y轴组件12上设置Z轴组件13，在Z轴组件13的下端固定安装吸盘14。所述的X轴组件11、Y轴组件12和Z轴组件13均采用齿轮齿条搭配直线导轨和直线滑块的传动方式，通过控制系统控制第一伺服电机，实现吸盘14在X-Y-Z三轴方向的立体移动（前后、左右、上下移动），最大移动速度可达到1m/s，重复定位精度可达到±0.5mm。其中，X轴行程约为2800mm，Y轴行程约为2900mm，Z轴行程约为750mm。纸条粘接桁架机械手通过吸盘14的移动，来实现成品纸条的上料工作，通过纸条粘接机将成品纸条粘接成为半成品撑条。

从安全性方面考虑，X轴组件11、Y轴组件12和Z轴组件13的两端均安装有机械限位和电气软限位，且Z轴组件13安装有外置的杆式气动防坠落装置，可最大程度的保证纸条粘接桁架机械手的运行和使用安全。

如图9所示，是本发明实施例的纸条粘接机的结构示意图。纸条粘接机包括粘接工作台20，所述的粘接工作台20的上侧面固定安装龙门桁架15，龙门桁架15上设置直线模组、直线滑块、自动喷胶装置17和第二伺服电机18，利用控制系统控制第二伺服电机18进行驱动，实现自动喷胶装置17的水平移动。在粘接工作台20的上侧面固定安装若干个定位柱16，定位柱16的具体位置可以根据成品纸条和撑条的不同宽度进行手动调节。在定位柱16的侧方设置压板放置架及压板19，压板的材质为不锈钢。成品纸条放置到相邻的两排定位柱16之间，自动喷胶装置17自动移动到位进行喷胶和粘接，最后（最上面）一层纸条粘接完成后，纸条粘接桁架机械手抓取压板放置架及压板19上的压板，将压板放置到半成品撑条上面进行保压固化以保证成品纸条可靠粘接。

所述的自动喷胶装置17包括：精密点胶阀、不锈钢密封储胶罐、胶液涂敷缺失检测机构、超声波清洁仪及自清洁系统。

如图10所示，是本发明实施例的撑条锯切齐头打磨设备的整体结构示意图；如图11所示，是本发明实施例的锯切齐头设备和打磨设备的局部结构示意图。本发明实施例中，为了提高生产效率，将锯切齐头设备21和打磨设备22组合在一起形成锯切和齐头打磨一体机生产线，锯切齐头设备21和打磨设备22固定安装在撑条锯切齐头打磨工作台上。撑条锯切齐头打磨设备通过锯切齐头设备21实现半成品撑条的定尺寸锯切和端头平齐，通过打磨设备22实现半成品撑条的棱角打磨，得到成品撑条。通过控制系统控制锯切齐头设备21和打磨设备22的动作。撑条锯切齐头打磨工作台上还设置有压紧机构和废料箱，半成品撑条在撑条锯切齐头打磨工作台上定位后，控制系统控制压紧机构将半成品撑条固定，然后进行相应的作业，锯切、齐头和打磨的废料由下部倾斜滑板导入废料箱内。

一种变压器撑条自动加工方法，应用前述的一种变压器撑条自动加工系统，包括以下步骤：

步骤1、利用原料桁架机械手1、上料纠正平台2和纸板滚剪机3，将纸板原料分切为半成品纸条。

在控制系统中输入或通过MES导入纸条分切宽度及数量后，物料管理系统在最大化利用余料和提高材料利用率的基础上进行智能排版，调配AGV将按不同规格分垛的原料纸板运送到上料区域；原料桁架机械手1将对应尺寸的纸板原料吸取到上料纠正平台2，上料纠正平台2检测到纸板原料到位后，气缸运行纠正原料纸板位置；原料纸板纠正完成后，原料桁架机械手1将纸板原料输送至纸板滚剪机3，纸板滚剪机3开始工作，自动根据要求将纸板原料分切为半成品纸条，一侧或两侧分切宽度不满足要求的余料自动转入废料箱，分切完成的半成品纸条进入到半成品下料机构，自动码垛。

步骤2、利用半成品桁架机械手4和去毛机5，对半成品纸条进行自动倒角、去毛刺处理，加工成为成品纸条。

码垛完成后，顶升分料机构将单摞半成品纸条顶升起来，并通知半成品桁架机械手4来抓取半成品纸条物料，半成品桁架机械手4将半成品纸条抓取到去毛机5上，去毛机5开始工作，对半成品纸条进行自动倒角、去毛刺处理。更换不同的加工厚度纸条时，系统自动提醒更换倒角刀具，根据纸条厚度人工进行调整倒角刀具，处理完后的成品纸板条经过成品下料机构6自动进入成品料箱，待按需转运到撑条粘接工位。

加工完成后的成品纸条，使用高压气体清理表面浮尘，自动码垛至转运箱内，表面使用防尘布覆盖，成品纸条转运箱自动转运至成品纸条存放区，系统自动标识转运箱存放位置、规格（长度、宽度、厚度）、数量等信息。

步骤3、利用纸条粘接桁架机械手、纸条二次定位机构9和撑条粘接设备7，将成品纸条粘接成半成品撑条。

根据纸条原料厚度，控制系统可设定每个料仓原料的厚度，原料仓与AGV配套便于取送成品纸条转运箱，AGV小车将成品纸条运输至粘接上料区域，根据控制系统的粘接设定，纸条粘接桁架机械手利用吸盘将成品纸条吸取到纸条二次定位机构9上，纸条二次定位机构9检测到成品纸条到位后，气缸运行将成品纸条卡正，下达指令通知纸条粘接桁架机械手来吸取撑条，纸条粘接桁架机械手利用吸盘将成品纸条吸取到涂胶区域，撑条粘接设备7开始进行涂胶和粘接，将成品纸条粘接成半成品撑条，同时纸条粘接桁架机械手重复抓取成品纸条。

撑条粘接设备7同时集成了点胶系统、夹取工装、吸取工装、下压工装，分别实现了撑条的原料上料、涂胶、成品下料、施加压力功能。撑条粘接设备7的龙门机械手由直线模组、直线滑块、双轴气缸、夹紧气缸等组成，利用伺服电机进行驱动，可以实现前后、左右移动。本发明实施例中，成品纸条原料上料使用了3组6个吸盘来完成，成品下料采用夹取方式来完成，利用双轴气缸提供压力对点胶粘接后的撑条施加压力，且压力值可通过调整压力大小来实现。

自动喷胶装置主要由精密点胶阀、不锈钢密封储胶罐、胶液涂敷缺失检测、超声波清洁仪及自清洁系统组成，通过系统控制，涂胶量及涂胶长度可以随时控制，并且能达到所需要的精度要求。

本发明实施例中，每个粘接工位安装了九根定位柱16来定位撑条，防止压紧撑条的时候，撑条左右晃动。且每个粘接工位在粘接的时候互不干涉；在每个粘接工位上分别安装激光位移传感器和接近开关来实现撑条尺寸的自动检测。自动测量装置测量每根撑条厚度、宽度、长度及拼接缝公差并与设计值对照，超差报警，设备全自动运行，完成后自动停止，声光报警，提示操作者工作完成。

控制系统设置粘胶固化时间，到时间后移放到成品料箱内；控制柜等附件放置到粘接工作台20的下方箱体内。

步骤4、利用撑条锯切齐头打磨设备8，将半成品撑条锯切、齐头及打磨，得到成品撑条。

撑条锯切齐头打磨设备8实现半成品撑条的端头平齐及棱角打磨，由结构框架、锯切齐头设备21、打磨设备22、上料机构、成品箱组成。上料机构将单个半成品撑条推至打磨区域，气缸将工件压紧，同时双轴气缸动作，锯切齐头设备21开始运行锯切，齐头完毕后锯切齐头设备21退回，打磨设备22气缸推出，完成半成品撑条的打磨。打磨完成后，上料机构自动将下一个半成品撑条推出，打磨完成的成品撑条自动计数码垛到成品料箱内。

撑条锯切齐头打磨设备8实现撑条的定尺寸锯切、端头平齐及棱角打磨，打磨完成后，上料机构自动将成品撑条向前推至长度符合要求，圆盘锯开始运行将成品撑条锯切成两段。

物料管理系统由自动化转运设备和物料货架组成，半成品物料箱、成品物料箱放置到设备接料区后，物料管理系统自动识别物料箱二维码，重置二维码信息，并将设备加工物料信息记录到二维码中，该二维码系统也可以使用手机扫码读取信息，用AGV小车实现半成品物料箱、成品物料箱在自动化设备与货架之间自动转运。

自动加工系统实现纸条加工生产线、组合纸条粘接和撑条打磨生产线及物料管理系统集中管控，收集汇总各个子系统加工生产数据，并可对各个子系统下达生产任务，打通各个子系统之间信息交互，与物料管理系统联动，实现物料自动转运，并预留燕尾垫块自动上下料控制系统接口；自动加工系统采用分布式控制，采用PROFINET通讯方式，每条生产线独立配置相应PLC，采用以太网进行通讯。

每个加工生产线配置单独控制系统，实现该生产线加工任务精准控制，只需录入加工参数，生产线全自动加工，系统根据加工参数及计数系统的信息对物料箱二维码相关信息进行自动填入。

本发明的变压器撑条自动加工系统，主要技术要求如下：

（1）对变压器撑条生产进行智能化生产，进行纸板分切、纸条自动去毛刺、变压器撑条自动粘接及控制工序间自动转运，实现设备一键启动，全自动运行，完成后自动停止，声光报警，提示操作者工作完成，形成流水线作业。

（2）控制系统与加工设备和AGV小车通讯可靠，发出指令调度AGV小车自动运行，安全护栏设置出料口，可自动开启方便AGV小车出入。

（3）安全护栏将加工设备操作区域完全防护，检修及人工操作时采用物理隔离措施进行安全防护。

（4）接触绝缘件的部件均有绝缘垫层防护，避免在撑条上留下金属粉尘。

（5）绝缘件上部运转部件装设有防尘防金属粉尘措施，并有防松措施，避免运行时产生金属粉尘或金属零件掉落到撑条上及物料箱内，造成污染。

（6）在多个位置设置急停按钮，方便紧急情况下手工控制。

（7）设备可根据运行指令进行动作功能调节，设置多道安全互锁，避免执行错误指令。

（8）设备预留数据传输接口，运行数据可上传公司物联网平台。

（9）整机运转平稳可靠，运行过程不会剧烈晃动。

（10）所有与人可能接触的位置圆滑处理，所有零部件可靠固定并锁紧，避免运行时产生脱落等，运转部件可靠密封，易清洁，避免藏污纳垢。

（11）运行中不产生任何粉屑（包括金属粉屑），运行中不会造成撑条污染或破损变形。

（12）有开机自检及故障自诊断功能，常见故障原因显示在触摸屏上。

（13）可以自动储存多组数据，并能导出。完成作业时，自动鸣笛通知。装设报警三色灯，出现问题时可声光报警。

撑条自动加工生产线参数要求：

撑条成品尺寸：长度300~3000mm，厚度3~25mm，宽度25~40mm，长度≤2000mm公差±1mm，长度2000公差±1.5mm，宽度公差≤0.3mm；

撑条粘接用胶：PVA，冷压6h基本固化，24h完全固化，允许热压或加压烘干，温度控制≤95℃，粘接后必需施加一定压力，压力值要求可调可控；

工作节拍：以长1000mm厚度3mm变压器撑条为例，单根生产时间≤6s，进一步细分：原料抓取定位≤2s，喷胶500mm/s，打齐压紧≤2s，成品推离≤1s（指将成品转移出粘接工位，不影响后续粘接作业的时间），撑条码垛计数≤10s。

本发明的撑条自动加工生产线，（1）智能化程度高，参数录入、设备开机自检、显示屏录入技术参数和本批次加工数量，设计图纸标准化后可以通过MES自动导入，设置WIFI模块，实现网络传输参数文件的功能，系统满足至少10组加工任务排队功能，完工一个规格，自动或手动更换材料后，自动进入下一个规格，无需人工干涉。（2）实现设备一键启动，全自动运行；对撑条进行整理、码垛，完成后自动停止，声光报警，提示操作者工作完成，形成流水线作业。（3）控制系统与AGV小车通讯可靠，采用以太网通讯，发出指令调度AGV小车自动运行送料仓，可以自动储存多组数据，并能导出；完成作业时，自动鸣笛通知。装设报警三色灯，出现问题时可声光报警，提示操作者查找原因，报警原因显示在屏幕上。（4）加工设备可根据运行指令进行动作功能调节，设置多道电气及机械安全互锁，避免执行错误指令。

本发明实施例中，未详细描述的技术特征均为现有技术或者常规技术手段，在此不再赘述。

最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：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，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.变压器撑条自动加工系统，其特征在于，包括：纸条加工生产线、纸条粘接和撑条打磨生产线、物料管理系统、自动化搬运机构及控制系统；所述的控制系统通过以太网与被控制设备连接实现数据交互，物料管理系统与企业的MES及物料系统对接，自动化搬运机构由AGV小车、智能行车、多层堆高车及立体货架组成；

纸条加工生产线包括：原料桁架机械手（1）、上料纠正平台（2）、纸板滚剪机（3）、半成品桁架机械手（4）、去毛机（5）和成品下料机构（6），所述的上料纠正平台（2）、纸板滚剪机（3）、去毛机（5）和成品下料机构（6）依次顺序相邻设置，原料桁架机械手（1）固定安装在上料纠正平台（2）的上方，半成品桁架机械手（4）固定安装在去毛机（5）和成品下料机构（6）之间的上方；

所述的纸条粘接和撑条打磨生产线包括纸条粘接设备（7）和撑条锯切齐头打磨设备（8），所述的纸条粘接设备（7）包括：纸条粘接桁架机械手、纸条粘接机和纸条二次定位机构（9），纸条二次定位机构（9）设置在纸条粘接机的一侧，纸条粘接机和纸条二次定位机构（9）的长度方向相互平行，纸条粘接桁架机械手的移动范围覆盖纸条粘接机和纸条二次定位机构（9），纸条二次定位机构（9）由支撑脚、上定位板和视觉检测机构组成，所述的上定位板为长条板状结构，上定位板的宽度方向的一端设置端部挡板，上定位板的长度方向设置传送带，上定位板的长度方向的一侧设置若干个侧面挡板，与侧面挡板相对的另一侧设置若干个侧定位气缸；所述的纸条粘接机包括粘接工作台（20），所述的粘接工作台（20）的上侧面固定安装龙门桁架（15），龙门桁架（15）上设置直线模组、直线滑块、自动喷胶装置（17）和第二伺服电机（18），在粘接工作台（20）的上侧面固定安装若干个定位柱（16），在定位柱（16）的侧方设置压板放置架及压板（19），所述的自动喷胶装置（17）包括：精密点胶阀、不锈钢密封储胶罐、胶液涂敷缺失检测机构、超声波清洁仪及自清洁系统。

2.根据权利要求1所述的变压器撑条自动加工系统，其特征在于，所述的原料桁架机械手（1）和半成品桁架机械手（4）包括支撑桁架以及在支撑桁架上水平和垂直移动的吸附机械手。

3.根据权利要求1所述的变压器撑条自动加工系统，其特征在于，所述的上料纠正平台（2）设置有检测装置和纸板位置调节装置，纸板位置调节装置由气缸和履带组成。

4.根据权利要求1所述的变压器撑条自动加工系统，其特征在于，成品下料机构（6）包括一对固定支架和设置在固定支架上方的成品料箱，成品料箱为长方体结构，在内部设置若干个格挡组成多个成品纸条存放位，固定支架上安装有直线导轨及伺服电机直线模组。

5.根据权利要求1所述的变压器撑条自动加工系统，其特征在于，所述的纸条粘接桁架机械手包括支撑框架（10），支撑框架（10）由四根竖支撑梁和四根横支撑梁焊接或者螺栓连接组成，在横支撑梁上分别设置X轴组件（11）和Y轴组件（12），在Y轴组件（12）上设置Z轴组件（13），在Z轴组件（13）的下端固定安装吸盘（14）。

6.根据权利要求5所述的变压器撑条自动加工系统，其特征在于，所述的X轴组件（11）、Y轴组件（12）和Z轴组件（13）均采用齿轮齿条搭配直线导轨和直线滑块的传动方式，X轴组件（11）、Y轴组件（12）和Z轴组件（13）的两端均安装有机械限位和电气软限位，且Z轴组件（13）安装有外置的杆式气动防坠落装置。

7.根据权利要求1所述的变压器撑条自动加工系统，其特征在于，压板的材质为不锈钢。

8.根据权利要求1所述的变压器撑条自动加工系统，其特征在于，锯切齐头设备（21）和打磨设备（22）固定安装在撑条锯切齐头打磨工作台上。

9.变压器撑条自动加工方法，其特征在于，应用如权利要求1所述的变压器撑条自动加工系统，包括以下步骤：

步骤1、利用原料桁架机械手（1）、上料纠正平台（2）和纸板滚剪机（3），将纸板原料分切为半成品纸条；

步骤2、利用半成品桁架机械手（4）和去毛机（5），对半成品纸条进行自动倒角、去毛刺处理，加工成为成品纸条；

步骤3、利用纸条粘接桁架机械手、纸条二次定位机构（9）和撑条粘接设备（7），将成品纸条粘接成半成品撑条；

步骤4、利用撑条锯切齐头打磨设备（8），将半成品撑条锯切、齐头及打磨，得到成品撑条。

10.根据权利要求9所述的变压器撑条自动加工方法，其特征在于，在控制系统中输入或通过MES导入纸条分切宽度及数量；更换不同的加工厚度纸条时，系统自动提醒更换倒角刀具，根据纸条厚度人工调整去毛机（5）的倒角刀具；加工完成后的成品纸条，使用高压气体清理表面浮尘，系统自动标识转运箱存放位置、规格、数量；自动测量装置测量每根撑条厚度、宽度、长度及拼接缝公差并与设计值对照，超差报警，完成后自动停止，声光报警，提示操作者工作完成；控制系统设置粘胶固化时间，到时间后移放到成品料箱内；自动加工系统采用分布式控制，采用PROFINET通讯方式，每条生产线独立配置相应PLC，采用以太网进行通讯。

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