CN117509051A - 变压器硅钢卷转移对接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为变压器硅钢卷转移对接装置，在工作台的左右两侧分别安装纵剪下料头，在纵剪下料头之间安装纵剪取料旋转小车；在纵剪取料旋转小车的一侧，且在工作台上安装纵剪取料翻转机等；实现了硅钢卷分切之后的自动转运，实现了仓库作业的机械化，自动化，解决了公司转序困难的问题，物流统一配送，节省转序的时间及等待行车时间，大大提高了工作效率；小车使用激光测距定位系统，小车的定精度高，并根据实际生产的转运位置需求，可以对小车的坐标进行修改。无需人工操作，即可实现货物的快速搬运动作，减少了大量的劳动力，同时使工作环境更加安全，获取更大的经济效益，应用灵活性更强。
Description
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，特别涉及变压器硅钢卷转移对接装置。
背景技术
现有变压器铁芯生产车间从纵剪线上开下来的硅钢卷料往往存料较多，硅钢卷料直接在地上平铺放置，横剪线处上料时，硅钢卷料的转运基本靠行车吊运。传统的仓库和工厂中货物的搬运总是耗费大量的人力物力、效率低、事故多发且劳动强度大。一个完整的硅钢大约重4吨，之前是由行车吊到纵剪线开卷机上，由纵剪线剪切成小卷硅钢卷(大约重0.9吨)，经纵剪下料头也是通过行车吊，进行物料转移，一般放到地面上的方钢支架上，然后通过行车吊转移到下一生产线，存在操作繁琐，效率低，对操作人员有安全隐患，产品质量在转移过程中存在碰损风险。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明为一种变压器硅钢卷转移对接装置，其技术方案为：
在工作台的左右两侧分别安装纵剪下料头，在纵剪下料头之间安装纵剪取料旋转小车；在纵剪取料旋转小车的一侧，且在工作台上安装纵剪取料翻转机；
在工作台上安装轨道组件A15，由两个轨道组成，沿硅钢卷料行动轨迹布置，轨道上滑动安装纵剪行走台；
纵剪行走台包括底座A18、底座焊接件A4、车轮A6、拖链IA5、行走伺服电机A1和行走轴A11，底座IA18布置在两轨道之间，底座I两侧分别固定安装底座焊接件A4，每个底座焊接件的两端分别安装车轮A6，车轮与轨道滑动连接；在底座IA18上表面固定安装回转支撑A14，在回转支撑的两侧且在底座I上安装行走伺服电机A1、照射板A10、配重A16和旋转减速电机A2；行走私服电机A1的输出端与滚子链轮A8连接，并通过链条传动与行走轴A11连接；在行走轴A11上连接主驱动轮A12，并通过带座轴承座A3将其固定在行走底座IA18上；配重A16与旋转减速电机A2安装在同侧，在回转支撑上安装旋转组件；
旋转组件包括旋转支架B11、卷料挂板B9、支撑杆B4和滑轨B12，旋转体B14通过旋转轴B3安装在回转支撑A14上；旋转减速电机A2的输出端与正齿轮A13连接，正齿轮A13与回转支承A14啮合，旋转减速电机转动带动正齿轮转动，从而带动旋转轴、旋转体转动；支撑杆B4水平布置并穿过旋转支架B11，通过滑块固定板B2与滑轨B12滑动连接；滑轨纵向安装在旋转支架B11上；支撑杆B4的前端固定安装卷料挂板B9，卷料挂板上安装挂钩B1，光电开关B8安装在挂钩上；R0液压油缸B13安装在旋转支架B11内部，其一端垂直固定在旋转支架的顶部，伸出端通过销轴与支撑杆末端连接；
纵剪取料翻转机3和液压站A17均设置在轨道外侧，且在配重侧相反方向；包括翻转体C2、支架C10、滑轨IIC11和底座IIC4，在底座IIC4上安装滑轨IIC11，支架底部与滑轨II滑动连接；翻转体底部前侧设有底座IIIC12，底座III上安装回转轴C5,在液压油缸II的作用下，翻转体通过回转轴与支架铰接；在支架上分别安装液压油缸IIC8和液压油缸IIIC3，液压油缸IIC8倾斜布置在支架内中间，其伸出端通过油缸安装座IC6与翻转体C2连接，另一端固定在支架上；液压油缸IIIC3的伸出端与支架连接，另一端固定在平台上；
翻转体包括翻转框架D1、若干滚子D2、压紧件D3、夹紧件D9、限位开关、走线架D4和挡板D8，若干滚子安装在翻转框架D1两侧，垫块D5安装在翻转框架的内侧前端，在翻转体上放置硅钢卷料4，硅钢卷料4通过安装在翻转框架的垫块、压紧件和夹紧件固定，限位开关为两个分别安装在翻转体上，是翻转体的行走限位开关；走线架固定在翻转框架底部，用于固定电气控制的线路。
进一步地，拖链IA5安装在轨道组件A15外侧，束缚并保护电气控制的电线及液压油管；拖链IIB10固定在旋转支架B11内侧，侧封板B5安装在旋转支架B11外部将旋转支架包裹；拖链IIIC1固定在支架C10一侧。
进一步地，所述R0液压油缸B13、液压油缸IIC8和液压油缸IIIC3分别与液压站A17电连接，均由液压站A17控制。
进一步地，还包括风琴罩B7，风琴罩B7固定在两侧滑轨之间，用于防尘，防油，保护内侧线路。
进一步地，激光测距传感器安装在照射板同侧同水平高度的一段距离的地面位置，确保激光正常照射在照射板上；照射板安装在纵剪行走台上，与激光测距传感器配合使用，用于对小车行走进行坐标定位。
进一步地，该系统由PLC控制，在靠近纵剪取料翻转机的行走底座上安装行走超程检测限位开关；在行走底座上，且在旋转轴的外缘旁边分别安装旋转原点检测电感接近式开关、旋转右料位检测电感接近开关、旋转负行程检测限位开关、旋转超程检测限位开关、旋转正行程检测限位开关和旋转左料位检测电感接近式开关；在远离纵剪取料翻转机的行走底座上安装行走正行程检测限位开关、行走原点检测开关电感接近开关和行走负行程检测限位开关；
PLC分别与触摸屏、旋转减速电机、伺服电机、行走超程检测限位开关、旋转原点检测电感接近式开关、旋转右料位检测电感接近开关、旋转负行程检测限位开关、旋转超程检测限位开关、旋转正行程检测限位开关、旋转左料位检测电感接近式开关、行走正行程检测限位开关、行走原点检测开关电感接近开关和行走负行程检测限位开关数据连接。
本发明的有益效果为：具有以下有益效果：
①实现了仓库作业的机械化，自动化，解决了公司转序困难的问题，物流统一配送，节省转序的时间及等待行车时间，大大提高了工作效率；
②减少了人员数量，降低了生产成本，提高了操作速度和准确性；
③本发明结构紧凑，承重能力强，行驶平稳最多载重1000kg，行走速度0-60m/min；
④利用计算机进行控制和管理，货物的集中储存，有利于采用现代科学技术和现代化管理方法，便于管理；
⑤替代了人工无法完成的环境下的人工操作，减少了安全隐患，员工工作现场更加安全，避免了危险事故的发生，系统每个动作方向均设有极限限位行程开关，保证运行安全可靠：
⑥小车使用激光测距定位系统，小车的定精度高，并根据实际生产的转运位置需求，可以对小车的坐标进行修改，应用灵活性更强。
本专利实现了硅钢卷分切之后的自动转运，无需人工操作，即可实现货物的快速搬运动作，减少了大量的劳动力，提高工作效率的同时使工作环境更加安全，获取更大的经济效益。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为纵剪取料旋转小车整体结构示意图；
图3为图2俯视图；
图4为图2侧视图；
图5为图3中A部放大图；
图6为图4中B部放大图；
图7旋转组件结构示意图；
图8为图7侧剖示意图；
图9纵剪取料翻转机结构示意图；
图10为图9侧视图；
图11为翻转体结构示意图；
图12为图11俯视图；
图13为本发明液压原理图；
图14为各电感接近开关和限位开关位置分布图；
图15为本发明工作流程图；
图16为本发明动作流程图；
如图所示，
图1所示：1纵剪下料头，2纵剪下料平台车，3纵剪取料翻转机，4硅钢卷料，5纵剪取料旋转小车；
图2～图6所示：A1行走伺服电机，A2旋转减速电机，A3带座轴承座，A4底座焊接件，A5拖链I，A6车轮，A7旋转组件，A8滚子链轮，A9链条，A10照射板，A11行走轴，A12主驱动轮，A13正齿轮，A14回转支承，A15轨道组件，A16配重，A17液压站，A18底座I；
图7～图8所示：B1挂钩，B2滑块固定板，B3旋转轴，B4支撑杆，B5侧封板，B6销轴，B7风琴罩，B8光电开关，B9卷料挂板，B10拖链II，B11旋转支架，B12滑轨，B13 R0液压油缸，B14旋转体；
图9～图10所示：C1拖链III，C2翻转体，C3液压油缸III，C4底座II，C5回转轴，C6油缸安装座I，C7油缸安装座II，C8液压油缸II，C9封板，C10支架，C11滑轨II，C12底座III，C13挂杆；
图11～图12所示：D1翻转框架，D2滚子，D3压紧件，D4走线架，D5垫块，D6限位开关I，D7限位开关II，D8挡板，D9夹紧件。
具体实施方式
如图所示，本发明为变压器硅钢卷转移对接装置，旋转小车具有：沿轨道行走，水平旋转，垂直提升等功能，小车行走和旋转均采用伺服电机控制，小车托抓的提升采用液压缸驱动。
如图1所示，在工作台的左右两侧分别安装纵剪下料头1，在纵剪下料头之间安装纵剪取料旋转小车5；在纵剪取料旋转小车的一侧，且在工作台上安装纵剪取料翻转机3。纵剪取料翻转机具有：沿其轨道行走，垂直翻转等功能。小车行走和翻转均采用液压控制。本发明解决了硅钢卷分切之后的自动运输，实现了与仓库的对接。主要包括纵剪取料旋转小车5、纵剪取料翻转机3和电气控制系统。
如图2～6所示，底座IA18布置在两轨道之间，底座I两侧分别固定安装底座焊接件A4，每个底座焊接件的前后两端分别安装车轮A6，车轮与轨道(轨道组件A15由两个轨道组成)滑动连接，小车沿着轨道组件A15行走；拖链IA5安装在轨道组件A15外侧且与配重同侧，其作用是保护线路；链条A9安装在轨道组件的内侧且与纵剪取料翻转机3同侧，束缚并保护电气控制的电线及液压油管。行走伺服电机A1与滚子链轮A8连接，通过链条A9传动与行走轴A11连接，行走轴A11上连接着主驱动轮A12，通过带座轴承座A3将其固定在底座焊接件A4底部。配重A16安装在旋转组件相反一侧防止小车的倾覆，使小车可以最多承重1000kg。照射板A10安装在底座焊接件A4上与激光测距仪(该激光测距仪安装在照射板同侧同水平高度的一段距离的地面位置，)配合对小车行走进行坐标定位。
如图7～8所示，旋转减速电机A2的输出端与正齿轮A13连接，正齿轮A13与回转支承A14啮合，旋转组件A7安装在回转支承A14上表面，通过齿轮啮合的传动方式精准的控制小车的旋转。旋转组件A7包括旋转体B14、支撑杆B4和旋转轴B3，旋转体B14通过旋转轴B3安装在回转支撑A14上；挂钩B1连接着支撑杆B4前端，光电开关B8固定在挂钩B1的顶端，卷料挂板B9固定在挂钩B1上，其上表面采用尼龙材质，避免对转运物品表面的损伤，支撑杆B4与滑块固定板B2固定连接，滑轨B12(滑轨B12的顶部和底部分别设有限位块)固定在旋转支架B11上，滑块固定板B2沿滑轨B12上下滑动连接；R0液压油缸B13一端垂直固定在旋转支架B11内的顶部，另一端通过销轴B6与支撑杆B4末端固定连接，液压站A17与R0液压油缸B13连接，通过控制R0液压油缸B13的伸缩实现挂钩B1的提升与下降。风琴罩B7安装在滑轨B12之间，拖链IIB10(与支撑杆B4相连)安装在旋转支架B11内部且沿R0液压油缸B13运动方向反向布置；侧封板B5安装在旋转支架B11外部将支架包裹。
如图9～10所示纵剪取料翻转机3，主要包括：翻转体C2连接着回转轴C5固定在支架C10上，翻转体(C2)底部前侧(即翻转侧)设有底座IIIC12，底座III上安装回转轴C5,在液压油缸IIC8的作用下，翻转体C2通过回转轴C5与支架C10铰接；翻转体中间设有挂杆C13,当翻转体竖直站立时，挂杆上挂硅钢卷料，该挂杆的下平面高于卷料挂板B9前端的上平面，以便硅钢卷料来回运输；支架C10后面设有封板C9，液压油缸IIC8的伸出端通过油缸安装座IC6与翻转体C2的底部连接，液压油缸II伸出时，使翻转体C2向前翻转，液压油缸II另一端通过油缸安装座IIC7与底座IIC4固定连接；拖链IIIC1固定在支架C10一侧，其作用是保护气管及电线线路；在底座IIC4上安装滑轨IIC11，支架C10底部与滑轨IIC11滑动连接，液压油缸IIIC3的伸出端与支架C10连接，另一端固定在平台上，支架C10在液压油缸IIIC3的作用下沿着底座IIC4上部的滑轨IIC11平移。
如图11～12所示，翻转组件，主要由翻转框架D1、若干滚子D2、压紧件D3、走线架D4、垫块D5、限位开关ID6、限位开关IID7、挡板D8和夹紧件D9组成。若干滚子嵌入翻转框架的两侧，且左右两侧的滚子相互对称布置，翻转框架上放置硅钢卷料，硅钢卷料的外沿落在滚子上；垫块D5(设置在翻转框架内侧，用于防止硅钢卷料竖直放置时向下脱落)、压紧件D3(选用气缸控制，布置在翻转台中间位置，其作用是顶住硅钢卷料，防止松动)和夹紧件D9(选用气缸控制，布置在翻转框架外侧，用于夹紧硅钢卷料)起到固定硅钢卷料4的作用，限位开关ID6和限位开关IID7是翻转机的行走限位开关，起到保护作用。走线架D4固定在翻转框架D1底部用于固定电气控制的线路。
具体操作如下：
①该系统通过主控制的plc控制，在触摸屏上输入需要运载的硅钢卷的宽度等物料信息后并发出取料任务后，如果是左边的下料任务，旋转小车先进行旋转动作，旋转减速电机A2带动正齿轮A13，正齿轮A13与回转支承A14啮合，旋转组件A7与回转支承A14连接，通过齿轮啮合的传动方式精准的控制小车的旋转，当旋转到旋转左料位检测电感接近开关，旋转动作停止；
PLC给液压站信号，液压站A17控制R0液压油缸B13伸出，使挂钩B1下降到最低点后动作停止；
②小车通过行走伺服电机A1连接滚子链轮A8驱动，通过链条A9传动至行走轴A11带动主驱动轮A12旋转控制小车沿着轨道组件A15向左行走，当感应开关检测到硅钢卷料4(放置在纵剪下料平台车2上)时，伺服电机会根据输入的宽度向前行走相应的距离，以达到不同宽度卷料的转运。行走到位后，小车行走停止；
③液压站A17控制R0液压油缸B13缩回，控制挂钩载着硅钢卷提升到最高点；
小车通过行走伺服电机A1连接滚子链轮A8驱动，通过链条A9传动至行走轴A11带动主驱动轮A12，控制旋转小车沿着轨道组件A15向右行走，行走至原点检测电感接近开关后，小车行走动作停止；
④旋转小车开始向右旋转，旋转减速电机A2带动正齿轮A13，正齿轮A13与回转支承A14啮合，旋转组件A7与回转支承A14连接，通过齿轮啮合的传动方式向右旋转，旋转至旋转原点检测电感接近开关后动作停止；
⑤纵剪取料翻转机载着硅钢卷料由液压站A17控制液压油缸IIIC3伸出，使翻转机沿着底座IIC4上部的滑轨IIC11向前平移至油缸伸出到位后停止；
液压站A17控制液压油缸IIC8的伸出，控制翻转体C2沿回转轴C5翻转，翻转90°到位后停止；
液压站A17控制R0液压油缸B13伸出，挂钩载着硅钢卷料下降，使硅钢卷料挂在翻转组件上，R0液压油缸B13伸出到位后，下降动作停止；
液压站A17控制液压油缸IIC8缩回，控制翻转体向回翻转90°到位后停止，使硅钢卷平放在旋转组件上；
液压站A17控制液压油缸IIIC3缩回，使翻转机沿着底座II上部的滑轨IIC11向后平移至油缸缩回到位后停止。转运动作全部完成，等待AGV小车到翻转机位置取料完成入库。
如果右侧下发取料任务，旋转小车依次执行上述相反方向的动作，纵剪取料翻转机仍然重复相同的动作完成，完成右侧的取料。旋转小车旋转与行走部分均安装了旋转正负行程限位开关和行走超程检测开关，纵剪取料翻转机翻转与行走部分也均安装了限位开关，对小车的旋转与行走，翻转机的翻转与行走起到双重保护的作用，提高整个系统运行的安全性。
本专利实现了硅钢卷分切之后的自动转运，实现了仓库作业的机械化，自动化，解决了公司转序困难的问题，物流统一配送，节省转序的时间及等待行车时间，大大提高了工作效率；减少了人员数量，降低了生产成本，提高了操作地速度和准确性；小车结构紧凑，承重能力强，行驶平稳最多载重1000kg，行走速度0-60m/min，结构合理性高，利用计算机进行控制和管理，货物的集中储存，有利于采用现代科学技术和现代化管理方法，便于管理；替代了人工无法完成的环境下的人工操作，减少了安全隐患，员工工作现场更加安全，避免了危险事故的发生，系统每个动作方向均设有极限限位行程开关，保证运行安全可靠：小车使用激光测距定位系统，小车的定精度高，并根据实际生产的转运位置需求，可以对小车的坐标进行修改。无需人工操作，即可实现货物的快速搬运动作，减少了大量的劳动力，提高工作效率的同时使工作环境更加安全，获取更大的经济效益，应用灵活性更强。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.变压器硅钢卷转移对接装置，其特征在于，在工作台的左右两侧分别安装纵剪下料头，在纵剪下料头之间安装纵剪取料旋转小车；在纵剪取料旋转小车的一侧，且在工作台上安装纵剪取料翻转机；
在工作台上安装轨道组件(A15)，由两个轨道组成，沿硅钢卷料行动轨迹布置，轨道上滑动安装纵剪行走台；
纵剪行走台包括底座(A18)、底座焊接件(A4)、车轮(A6)、拖链I(A5)、行走伺服电机(A1)和行走轴(A11)，底座I(A18)布置在两轨道之间，底座I两侧分别固定安装底座焊接件(A4)，每个底座焊接件的两端分别安装车轮(A6)，车轮与轨道滑动连接；在底座I(A18)上表面固定安装回转支撑(A14)，在回转支撑的两侧且在底座I上安装行走伺服电机(A1)、照射板(A10)、配重(A16)和旋转减速电机(A2)；行走私服电机(A1)的输出端与滚子链轮(A8)连接，并通过链条传动与行走轴(A11)连接；在行走轴(A11)上连接主驱动轮(A12)，并通过带座轴承座(A3)将其固定在行走底座I(A18)上；配重(A16)与旋转减速电机(A2)安装在同侧，在回转支撑上安装旋转组件；
旋转组件包括旋转支架(B11)、卷料挂板(B9)、支撑杆(B4)和滑轨(B12)，旋转体(B14)通过旋转轴(B3)安装在回转支撑(A14)上；旋转减速电机(A2)的输出端与正齿轮(A13)连接，正齿轮(A13)与回转支承(A14)啮合，旋转减速电机转动带动正齿轮转动，从而带动旋转轴、旋转体转动；支撑杆(B4)水平布置并穿过旋转支架(B11)，通过滑块固定板(B2)与滑轨(B12)滑动连接；滑轨纵向安装在旋转支架(B11)上；支撑杆(B4)的前端固定安装卷料挂板(B9)，卷料挂板上安装挂钩(B1)，光电开关(B8)安装在挂钩上；R0液压油缸(B13)安装在旋转支架(B11)内部，其一端垂直固定在旋转支架的顶部，伸出端通过销轴与支撑杆末端连接；
纵剪取料翻转机(3)和液压站(A17)均设置在轨道外侧，且在配重侧相反方向；包括翻转体(C2)、支架(C10)、滑轨II(C11)和底座II(C4)，在底座II(C4)上安装滑轨II(C11)，支架底部与滑轨II滑动连接；翻转体底部前侧设有底座III(C12)，底座III上安装回转轴(C5),在液压油缸II的作用下，翻转体通过回转轴与支架铰接；在支架上分别安装液压油缸II(C8)和液压油缸III(C3)，液压油缸II(C8)倾斜布置在支架内中间，其伸出端通过油缸安装座I(C6)与翻转体(C2)连接，另一端固定在支架上；液压油缸III(C3)的伸出端与支架连接，另一端固定在平台上；
翻转体包括翻转框架(D1)、若干滚子(D2)、压紧件(D3)、夹紧件(D9)、限位开关、走线架(D4)和挡板(D8)，若干滚子安装在翻转框架(D1)两侧，垫块(D5)安装在翻转框架的内侧前端，在翻转体上放置硅钢卷料(4)，硅钢卷料(4)通过安装在翻转框架的垫块、压紧件和夹紧件固定，限位开关为两个分别安装在翻转体上，是翻转体的行走限位开关；走线架固定在翻转框架底部，用于固定电气控制的线路。
2.如权利要求1所述的变压器硅钢卷转移对接装置，其特征在于，拖链I(A5)安装在轨道组件(A15)外侧，束缚并保护电气控制的电线及液压油管；拖链II(B10)固定在旋转支架(B11)内侧，侧封板(B5)安装在旋转支架(B11)外部将旋转支架包裹；拖链III(C1)固定在支架(C10)一侧。
3.如权利要求1所述的变压器硅钢卷转移对接装置，其特征在于，所述R0液压油缸(B13)、液压油缸II(C8)和液压油缸III(C3)分别与液压站(A17)电连接，均由液压站(A17)控制。
4.如权利要求1所述的变压器硅钢卷转移对接装置，其特征在于，还包括风琴罩(B7)，风琴罩(B7)固定在两侧滑轨之间，用于防尘，防油，保护内侧线路。
5.如权利要求1所述的变压器硅钢卷转移对接装置，其特征在于，激光测距传感器安装在照射板同侧同水平高度的一段距离的地面位置，确保激光正常照射在照射板上；照射板安装在纵剪行走台上，与激光测距传感器配合使用，用于对小车行走进行坐标定位。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的变压器硅钢卷转移对接装置，其特征在于，该系统由PLC控制，在靠近纵剪取料翻转机的行走底座上安装行走超程检测限位开关；在行走底座上，且在旋转轴的外缘旁边分别安装旋转原点检测电感接近式开关、旋转右料位检测电感接近开关、旋转负行程检测限位开关、旋转超程检测限位开关、旋转正行程检测限位开关和旋转左料位检测电感接近式开关；在远离纵剪取料翻转机的行走底座上安装行走正行程检测限位开关、行走原点检测开关电感接近开关和行走负行程检测限位开关；
PLC分别与触摸屏、旋转减速电机、伺服电机、行走超程检测限位开关、旋转原点检测电感接近式开关、旋转右料位检测电感接近开关、旋转负行程检测限位开关、旋转超程检测限位开关、旋转正行程检测限位开关、旋转左料位检测电感接近式开关、行走正行程检测限位开关、行走原点检测开关电感接近开关和行走负行程检测限位开关数据连接。
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