CN203931787U - 用于变压器e字铁芯的自动叠片装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变压器铁芯的制作领域，尤其是涉及变压器E字铁芯的制作装置，设有机架，在机架上设有叠片台、取片区域和控制中心，在机架上还设有用于在叠片台与取片区域之间进行物品传输的导轨，在所述导轨上设有可沿其滑动的第一支架和第二支架；在所述机架上还设有E字型的叠片臂，所述的叠片臂由互相平行的第一叠片臂、第二叠片臂和第三叠片臂以及竖直第四叠片臂组成E字型，叠片臂在控制中心的控制下，通过其第一叠片臂、第二叠片臂、第三叠片臂和第四叠片臂相应的将组成E字型铁芯单片的第一边柱、中柱、第二边柱和铁轭从取片区域送至叠片台的定位销中，本实用新型使E字型铁芯制备过程中的叠片自动化，极大的提高了叠片效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器铁芯的制作领域，尤其是涉及变压器E字铁芯的制作装置。
背景技术
铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯和绕在其上的线圈组成完整的电磁感应系统。电源变压器传输功率的大小，取决于铁芯的材料和横截面积。
常用的变压器铁芯有C型、O型和E型等，这些铁芯通常使用叠加多个相应形状芯片制作而成，对于E型的铁芯，因形状较为特殊，其制作过程最为复杂，通常需要将多个条状部件组合成E字型，然后将组合成E字型的铁芯单片进行逐个叠加，一直到所需要的厚度即可。
传统的E型铁芯在制作时均是采用手工制作，即使用人工将条状部件进行组合，然后将组合后的芯片进行叠加，生产效率低下而且产品质量不稳定，出现残次品的几率较高，使得其制作成本过高，难以满足现代化生产需求。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够将E型铁芯实现机械化生产的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，设有机架，在机架上设有叠片台、取片区域和控制中心，在所述机架上还设有用于在所述叠片台与所述取片区域之间进行物品传输的导轨，在所述导轨上设有可沿其滑动的第一支架和第二支架；在所述机架上还设有E字型的叠片臂，所述的叠片臂由互相平行的第一叠片臂、第二叠片臂和第三叠片臂以及竖直第四叠片臂组成E字型，所述的第一叠片臂、第二叠片臂和第三叠片臂固定在所述第一支架下方，所述的第四叠片臂固定在所述第二支架的下方；所述的叠片台上设有用于固定E字型铁芯单片的定位销。
所述的叠片臂在控制中心的控制下，通过其第一叠片臂、第二叠片臂、第三叠片臂和第四叠片臂相应的将组成E字型铁芯单片的第一边柱、中柱、第二边柱和铁轭从所述取片区域送至所述叠片台的定位销中。
对于上述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，其导轨为两条，并平行的设置在所述机架上，所述第一支架和第二支架平行的设置在所述两条导轨上。
对于上述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，在所述的第一支架和第二支架的两端均设有伺服电机，用于驱动第一支架和第二支架在导轨上运动。
对于上述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，在所述的第一叠片臂、第二叠片臂、第三叠片臂和第四叠片臂上均设有磁吸附器，用于吸取所述的第一边柱、中柱、第二边柱和铁轭。
对于上述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，所述的控制中心包括控制单元和数字图像机构，控制单元根据数字图像机构的信息对叠片臂进行相应的控制。
对于上述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，在所述叠片台的旁边还设有用于将制成的E字铁芯移出自动叠片装置的移出机构。
对于上述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，在所述导轨的两侧设有防护网。
采用本实用新型用于变压器E字铁芯的自动叠片装置具有以下有益效果，由于在叠片台与取片区域之间设置了导轨，而且在导轨上设置了第一支架和第二支架，叠片臂固定在第一支架个第二支架的下方，在控制中心的操控下将组成E字型铁芯单片的第一边柱、中柱、第二边柱和铁轭从取片区域拿取，通过第一支架、第二支架在导轨上运动将其传输到叠片台上的定位销处进行叠片，直到叠加到设定的厚度，即完成自动叠片过程；与传统的手工叠片相比，本实用新型实现了E字型铁芯制备过程中的叠片自动化生产，极大的提高了叠片效率，而且可以节约人力物力，同时还能够保护工人远离职业病，提高产品质量稳定性。
附图说明
图1是本实用新型全自动变压器E字铁芯叠片系统实施例的结构示意图；
图2是本实用新型全自动变压器E字铁芯叠片系统实施例的叠片臂位于叠片台上方时的结构示意图；
图3是本实用新型全自动变压器E字铁芯叠片系统实施例的叠片臂位于取片区域上方时的结构示意图；
图4是本实用新型全自动变压器E字铁芯叠片系统实施例的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图4所示的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，包括机架和设置在机架上的叠片台1和控制中心，在机架上设有两条平行设置的导轨18，用于在叠片台1和取片区域6之间进行物品传输，在导轨18上设有可沿其滑动的第一支架7和第二支架8，第一支架7与第二支架8平行设置在导轨上，而且，在第一支架7与第二支架8的两端均设有伺服电机19，以驱动第一支架、第二支架在导轨上滑动，伺服电机19在控制中心的控制下工作。
在机架上还设有叠片臂5，叠片臂5为E字型，由第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12共同组成，其中，第一叠片臂9、第二叠片臂10和第三叠片臂11组成E字型的三个平行边，并固定在第一支架7的下方，第四叠片臂12为E字型的竖直边，固定在第二支架8的下方，在运行时，第一叠片臂9、第二叠片臂10和第三叠片臂11用于相应的吸取组成E字铁芯单片的第一边柱13、中柱14和第二边柱15，第四叠片臂12用于吸取组成E字铁芯单片的铁轭16，之后在第一支架7和第二支架8带动下从取片区域6移动至叠片台1，并将已经组成E字型第一边柱13、中柱14和第二边柱15以及铁轭16放到叠片台1上进行叠片。
在叠片台1上设有定位销，叠片臂5将组成E字型单片的第一边柱13、中柱14和第二边柱15以及铁轭16放置在定位销中，进行多次叠片。
本实用新型中的控制中心包括控制单元2和数字图像机构3，控制单元2根据数字图像机构3对叠片臂5的位置分析来控制叠片臂5移动、以对叠片臂5拾取的单片进行位置修正。进一步讲，叠片臂5拾取取片区域6的单片，数字图像机构3测定并分析单片的位置以产生实时分析数据，控制单元2接收实时分析数据、并将实时分析数据与预设的目标位置数据进行比对、以产生相应的目标校正及运动指令，叠片臂5接收目标校正及运动指令以进行相应的三维移动来对单片进行位置偏差校正，位置偏差校正后叠片臂5将吸附的单片放置于叠片台1上进行叠片从而自动叠成E字铁芯。
控制单元2包括计算机与控制器，计算机与控制器电连接，控制器分别与数字图像机构3和叠片臂5电连接。控制单元2控制伺服电机使第一支架7和第二支架8于叠片台1和取片区域6之间往复运动；同时，叠片臂5由取片区域6向叠片台1运动，控制单元2根据数字图像机构3产生的实时分析数据来产生相应的目标校正及运动指令，对位置偏差进行校正。采用电脑数控，可以全自动进行叠片，这样可节约人力，提高生产效率，也使得产品质量稳定。
而且，第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12上均设置磁吸附器和传感器，磁吸附器用于电磁吸附单片，传感器用于探测磁吸附器吸附单片的情况，磁吸附器和传感器分别与控制单元2电连接。例如第一叠片臂9中，传感器用于探测第一叠片臂9是否吸附第一边柱13，是，则传感器输出第一探测信号至控制单元2，控制单元2则判断第一叠片臂9的磁吸附器已吸附第一边柱13，否，传感器输出第二探测信号至控制单元2，控制单元2则判断第一叠片臂9的磁吸附器未吸附第一边柱13。第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12同样如此。当控制单元2判断到第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12分别拾取第一边柱13、中柱14、第二边柱15和铁轭16之后，控制单元2控制第一支架7和第二支架8将叠片臂5由取片区域6运送至叠片台1。
上述的数字图像机构3包括四个机器视觉单元17，其中，三个机器视觉单元17均设置在第一支架7上，且三个机器视觉单元17的位置分别与第一叠片臂9、第二叠片臂10和第三叠片臂11的位置相对应；另外一个机器视觉单元17设置在第二支架8上、且位置与第四叠片臂12的位置相对应。四个机器视觉单元17各自独立运行，以与第一叠片臂9对应的机器视觉单元17为例来讲，第一叠片臂9吸附第一边柱13之后，机器视觉单元17测定并分析第一边柱13的位置以产生实时分析数据，控制单元2接收实时分析数据、并将实时分析数据与预设的目标位置数据进行比对、以产生相应的目标校正及运动指令，三维移动机构接收目标校正及运动指令以进行相应的三维移动来对第一边柱13进行位置偏差校正，位置偏差校正后第一叠片臂9将吸附的第一边柱13放置于叠片台1上进行叠片；预设的目标位置数据存储于控制单元2的计算机中，其中，预设的目标位置与第一边柱13在叠片台1上的放置位置一致。其它三个机器视觉单元17同样如此。
而且，数字图像机构3还可以设置与机器视觉单元17配合使用的照明灯，可以为机器视觉单元17提供照明，增强机器视觉单元17的数据采集效果。
在叠片台1的旁边还设有移出机构20，用于将叠片台1上的E字铁芯移出，移出机构20可以是移出导轨。
在导轨18的两侧设置防护网，可以起到安全防护的作用，还可以在防护网前后两端设置光帘安全保护及报警系统，这样可以提高安全等级，利于安全生产。
本实用新型中，E字型单个叠片最大长度为3650mm，最小长度为1000mm，叠片最大宽度为750mm，最小宽度为80mm，叠片速度10-12秒/每层，每层包括一个第一边柱13、一个中柱14、一个第二边柱15和一个铁轭16，叠片臂5每秒移动2-3m。
下面讲述使用本实用新型进行叠片的方法，其中，控制单元2的计算机上连有控制台，控制台上设置有【上料】按钮、【就绪】按钮、【运行】按钮、【运行开始】按钮、【卸料】按钮等控制按钮。
准备阶段(上料)
一名操作人员在控制台上按动【上料】按钮。叠片臂5将自动移动到叠片台1上方。人工将待叠的单片(即一个第一边柱13、一个中柱14、一个第二边柱15和一个铁轭16)放置在取片区域6的固定位置上。
然后按动【就绪】按钮，第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12将同时自动移动到取片区域6的上述固定位置的上方。
操作人员根据单片的尺寸，在叠片台1上设置定位销。
操作人员将单片数据输入计算机，并确定无任何障碍物，如吊车，吊钩等在叠片臂5上方。
运行阶段
操作人员确认一切正常后，按动【运行】按钮。数字图像机构3以人工智能模式识别，测定分析目标，产生实时分析数据。控制单元2根据实时分析数据产生目标校正及运动指令。
第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12分别拾取第一边柱13、中柱14、第二边柱15和铁轭16。第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12同时向叠片台1方向高速运动，与此同时第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11或第四叠片臂12由各自的机器视觉单元17采集实时分析数据，控制单元2接收实时分析数据、并将实时分析数据与预设的目标位置数据进行比对、以产生相应的目标校正及运动指令，在向叠片台1方向高速运动中，第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12根据自己当前位置对应于目标位置的偏差进行独立偏差校正并在到达叠片台1上方之前完成。
当第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12到达目标位置(叠片台1上方)，第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12同时放片，第一边柱13、中柱14、第二边柱15和铁轭16分别穿设在定位销中。此时，由于是第一层，机器将暂停，给操作人员时间确认定位销放置位置正确与否并进行调正。当一切正常，操作人员再此按动【运行开始】按钮，第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12将同时再以高速返回取下一层，进行连续叠片直至全部完成。
叠片过程中，人为或机器视觉系统发现有错片或损坏片的情况，机器可人为或自动暂停提示操作人员。
当错片或损坏片处理完，操作人员按动【运行】按钮，机器将继续运行。如有停电或紧急停车，系统将自动记忆叠片状态，以便后转续恢复运行。
完成阶段(卸料)
全部E字叠完后，操作人员按动【卸料】按钮。第一叠片臂9、第二叠片臂10、第三叠片臂11和第四叠片臂12将同时从叠片台1上方移动到取片区域6，让操作人员将E铁芯卸载入下到工序，从而开始下一个铁芯叠片。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (7)
1.用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，包括机架，在所述机架上设有叠片台(1)、取片区域(6)和控制中心，其特征在于：在所述机架上还设有用于在所述叠片台(1)与所述取片区域(6)之间进行物品传输的导轨(18)，在所述导轨(18)上设有可沿其滑动的第一支架(7)和第二支架(8)；在所述机架上还设有E字型的叠片臂(5)，所述的叠片臂(5)由互相平行的第一叠片臂(9)、第二叠片臂(10)和第三叠片臂(11)以及竖直的第四叠片臂(12)组成E字型，所述的第一叠片臂(9)、第二叠片臂(10)和第三叠片臂(11)固定在所述第一支架(7)下方，所述的第四叠片臂(12)固定在所述第二支架(8)的下方；所述的叠片台(1)上还设有用于固定E字铁芯单片的定位销。
2.根据权利要求1所述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，其特征在于：所述的导轨(18)为两条，并平行的设置在所述机架上，所述第一支架(7)和第二支架(8)平行的设置在所述两条导轨(18)上。
3.根据权利要求1或2所述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，其特征在于：在所述的第一支架(7)和第二支架(8)的两端均设有伺服电机(19)，且所述伺服电机(19)通过导线与所述的控制中心电连接。
4.根据权利要求1或2所述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，其特征在于：在所述的第一叠片臂(9)、第二叠片臂(10)、第三叠片臂(11)和第四叠片臂(12)上均设有磁吸附器，用于吸取所述的第一边柱(13)、中柱(14)、第二边柱(15)和铁轭(16)。
5.根据权利要求1或2所述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，其特征在于：所述的控制中心包括控制单元(2)和数字图像机构(3)，控制单元(2)根据数字图像机构(3)的信息对叠片臂(5)进行相应的控制。
6.根据权利要求1或2所述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，其特征在于：在所述叠片台(1)的旁边还设有用于将制成的E字铁芯移出自动叠片装置的移出机构(20)。
7.根据权利要求1或2所述的用于变压器E字铁芯的自动叠片装置，其 特征在于：在所述导轨(18)的两侧设有防护网。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |