CN208873605U - 一种三角铁芯组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三角铁芯的生产设备，具有安装精度高的效果。本实用新型公开了一种三角铁芯组装机，包括用于铁芯定位的对中机构和固定铁芯的支撑机构，所述支撑机构包括工作台，所述工作台上同心阵列有三个分别用于放置铁芯的支撑座，所述支撑座靠近工作台圆心的一侧垂直设置有供铁芯倚靠的支撑板，所述工作台下方设置有用于支撑工作台的底座一，所述支撑机构设置有驱动工作台自转的驱动件；所述对中机构包括与支撑板平行的机盒，所述机盒的两侧分别对称设置有一个用于夹住芯柱的夹板，所述机盒内设置有两个分别驱动夹板横向移动的气缸一。借助支撑机构和对中机构的配合，实现了加工精度的提高。

Description

一种三角铁芯组装机

技术领域

本实用新型涉及一种三角铁芯的生产设备，更具体地说，它涉及一种三角铁芯组装机。

背景技术

三角形立体卷铁芯变压器是近年发展的新型变压器。三角形立体卷铁芯组装是制作三角形立体卷铁芯变压器过程中不可缺少的一道工序，而完成这一工序必须用专用的绕线设备才能够完成。

公告号CN104599830A、公开日20150506的专利中公开了一种立体三角形变压器铁芯的组装装置，包括：底板、固定座、固定架、固定臂、液压柱、托板、丝杆，所述的底板为圆形金属板，固定在地面上，所述的固定座为三个，焊接在底板上，每个固定座的中心轴线经过底板的圆心，且中心轴线两两成120°角，所述的固定架通过滑槽连接在固定座上，且下部开有螺旋孔，所述的丝杆两端通过轴承连接在固定座上，且穿过固定架的螺旋孔，所述的固定臂焊接在固定架上，所述的液压柱安装在底板圆心位置，所述的托板为三角形，中心位置通过销轴连接液压柱上。

上述专利具有结构简单、实用性强等优点。这种组装装置虽然结构简单，但是将铁芯固定在固定臂上仍然需要人工操作，人工操作就会导致安装的精度不稳定，如果铁芯相对固定臂偏移些距离，三个铁芯就无法紧密贴合，存在安装精度差的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种三角铁芯组装机，具有安装精度高的效果。

为实现上述技术目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种三角铁芯组装机，包括用于铁芯定位的对中机构和固定铁芯的支撑机构，

所述支撑机构包括工作台，所述工作台上同心阵列有三个分别用于放置铁芯的支撑座，所述支撑座靠近工作台圆心的一侧垂直设置有供铁芯倚靠的支撑板，所述工作台下方设置有用于支撑工作台的底座一，所述支撑机构设置有驱动工作台自转的驱动件；

所述对中机构包括与支撑板平行的机盒，所述机盒的两侧分别对称设置有一个用于夹住芯柱的夹板，所述机盒内设置有两个分别驱动夹板横向移动的气缸一；

所述对中机构还包括设置在工作台外的底座二，所述底座二上设置有沿底座二长度方向滑移的固定座，所述机盒固定在固定座上，所述底座二上设置有驱动固定座滑移的气缸二。

通过采用上述技术方案，驱动件转动工作台，使其中一个支撑座正对着机盒，启动气缸二，将机盒和夹板移动到靠近支撑板的位置。借助吊装设备先将其中一块芯柱吊到两个夹板之间，同时铁芯的底端贴合支撑座。启动气缸一，两个夹板将铁芯夹住，确保芯柱位于支撑板的正中间，将铁芯和依靠的支撑板固定在一起，松开夹板，并复位气缸二。依次将三块芯柱都和依靠的支撑板固定，再将相邻两个芯柱依次捆绑固定在一起，解除芯柱和支撑板的固定结构，即可将组装好的铁芯吊走。借助对中机构来调整芯柱的位置，不需要人工调整芯柱的位置，提高了组装精度。也降低了人的工作强度，同时组装铁芯的技术难度降低，对工作人员的要求降低，降低了加工难度。

作为优选，所述机盒内设置有两根位于两个气缸一之间的齿条，两个所述齿条相向设置，所述机盒上固定设置有可自转并同时与两个齿条啮合的齿轮，两个所述齿条分别和一个夹板固定连接，两根所述齿条和夹板的移动方向平行。

通过采用上述技术方案，当两个气缸一分别驱动夹板移动时，两个与夹板固定的齿条也会跟随移动，由于两个齿条都与齿轮啮合，因此两个齿条的移动距离相同，保证了两个夹板的移动距离相同，芯柱被两个夹板夹住后，芯柱会位于机盒的正中间，取得了提高定位精度的有益效果。

作为优选，每个所述夹板上开设有供另一个夹板上齿条穿过的孔。

通过采用上述技术方案，由于齿条和齿轮啮合，齿条的长度决定了夹板可移动的长度，夹板上开设有供齿条穿过的孔，避免了夹板限制齿条的长度，提高了结构合理性。

作为优选，两个所述夹板上分别设置有多根与夹板移动方向平行的导向杆，所述机盒上设置有供导向杆贴合穿过的导向套。

通过采用上述技术方案，导向杆只能在导向套内滑移，对夹板的移动方向进一步限定，保证两个夹板相对平行地移动。

作为优选，所述气缸二的活塞杆顶端固定设置有气缸三，所述气缸三的活塞杆和固定座固定连接，所述气缸三的缸体和气缸二的活塞杆固定连接，所述气缸二的活塞杆向背离工作台的方向伸出，所述气缸三的活塞杆向靠近工作台的方向伸出。

通过采用上述技术方案，气缸二将活塞杆收回，使夹板和机盒移动到靠近支撑座，将芯柱缓慢放置在支撑座上，气缸一驱动两个夹板夹住芯柱，夹板将芯柱调整到支撑座的正中间。气缸三驱动固定座和夹板继续向支撑板靠近，使芯柱的端面贴合支撑板，避免芯柱和支撑板之间存在空隙，影响芯柱的固定，取得了提高组装精度的有益效果。

作为优选，所述工作台上设置有底板，所述底板沿工作台的半径方向设置有供支撑座贴合滑移的轨道。

通过采用上述技术方案，气缸三带动芯柱向支撑板靠近时，支撑座随着芯柱的移动而沿着轨道滑移，避免芯柱相对支撑座滑移，降低了气缸三工作所需达到的推力，减少了加工难度。同时也避免芯柱被磨损。

作为优选，所述支撑座的上表面阵列有多个可自转的辊轴，所述辊轴的轴线和支撑板的端面垂直。

通过采用上述技术方案，夹板夹紧芯柱时，芯柱会被夹板推动并在支撑座上滑移，随着芯柱的滑移，辊轴会自转，降低了芯柱和支撑座之间的摩擦力，从而降低了对气缸一的推力要求，降低了加工难度。

作为优选，所述工作台上设置有分别供三个底板贴合滑移并使底板沿工作台径向移动的导轨，每个所述底板的下方固定设置有滑块，所述工作台上设置有与滑块螺纹连接的螺杆，所述螺杆靠近工作台中心的一端设置有从动锥齿轮，所述螺杆的另一端通过轴承和工作台固定连接，所述工作台的中间设置有与三个从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮，所述底座一内设置有用于驱动主动锥齿轮自转的电机二。

通过采用上述技术方案，电机二先驱动螺杆自转，将三个底板分别移动到工作台的边缘，将芯柱放置在支撑座上，不会影响夹板将相邻支撑座上的芯柱夹住，从而可以将夹板的厚度适量增大，使夹板有足够夹紧芯柱的机械强度，提高了结构合理性。

作为优选，所述支撑板的顶端设置有用于吸附住芯柱的电磁铁。

通过采用上述技术方案，电磁铁通电后产生吸附铁的磁力，进而将铁制成的芯柱吸附住，不需要额外的工具将芯柱和支撑板相固定，提高了操作便捷性，提高了工作效率。

作为优选，所述支撑板包括数块可拆卸连接的立柱，上下相邻的两根立柱之间通过柱销保持相对固定。

通过采用上述技术方案，不同型号铁芯的芯柱的高度不同，选用不同高度的立柱并组装起来，使支撑板的高度适合芯柱的高度，使电磁铁可以位于芯柱的上端，提高了组装机的适用范围。

综上所述，本实用新型取得了以下效果：

1.借助支撑机构和对中机构的配合，实现了加工精度的提高；

2.借助支撑座、底板和气缸三的配合，保证了芯柱紧密贴合支撑板；

3.采用自动装夹、自动对中和自动定位，提高了生产效率；

4.组装机仅需要一名员工，操作轻松、简便和安全；

5.采用自动化控制芯柱的装夹、对中和定位，保证了铁芯的相关参数恒定，

实现了质量精准和稳定；

6.支撑板由多个立柱组成，提高了组装机的适用范围。

附图说明

图1为本实施例中用于表现整体结构的示意图；

图2为本实施例中用于表现支撑机构具体结构的示意图；

图3为本实施例中用于表现从动锥齿轮和主动锥齿轮配合关系的示意图；

图4为本实施例中用于表现对中机构运动过程的示意图；

图5为本实施例中用于表现对中机构具体结构的示意图。

图中，1、支撑机构；11、工作台；12、支撑座；13、辊轴；14、底座一；15、驱动件；16、底板；17、轨道；18、导轨；19、电机一；2、支撑板；21、立柱；22、电磁铁；3、滑块；31、螺杆；32、从动锥齿轮；33、主动锥齿轮；34、电机二；4、对中机构；41、机盒；42、夹板；43、气缸一；44、底座二；45、固定座；46、气缸二；47、气缸三；51、齿条；52、齿轮；53、导向杆；54、导向套。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种三角铁芯组装机，如图1所示，包括用于铁芯定位的对中机构4和固定铁芯的支撑机构1。

如图1所示，支撑机构1包括底座一14，底座一14上转动连接有工作台11，支撑机构1设置有驱动工作台11自转的驱动件15。底座一14和工作台11之间通过回转支承转动连接，回转支承的外圈和工作台11固定连接，驱动件15设置有与回转支承的外圈啮合的蜗杆，驱动件15设置有驱动蜗杆自转的电机一19，电机一19采用步进电机。蜗杆的转动由电机一19驱动，通过控制蜗杆转动的圈数来控制工作台11的转动角度，保证支撑机构1转动到正对着对中机构4的位置，提高了定位精度。

如图2所示，工作台11上同心阵列有三组导轨18，每组导轨18上滑移连接有方形的底板16，底板16的下表面固定设置有滑块3，每组导轨18之间平行设置有与滑块3螺纹连接的螺杆31，螺杆31的一端和导轨18通过轴承转动连接，另一端设置有从动锥齿轮32(参考图3)。

如图3所示，工作台11(参考图1)中间设置有与三个从动锥齿轮32啮合的主动锥齿轮33，底座一14(参考图1)内设置有驱动主动锥齿轮33自转的电机二34，电机二34采用伺服电机，电机二34通过减速器和主动锥齿轮33联动。电机二34带动主动锥齿轮33转动，使三个底板16(参考图2)分别沿着各自导轨18滑移。

如图2所示，底板16上设置有两根平行的轨道17，轨道17上滑移连接有用于支撑芯柱的支撑座12，芯柱沿着工作台11径向移动时，支撑座12可以跟随芯柱在轨道17上滑移，避免芯柱相对支撑座12滑移。支撑座12的上表面阵列有多根可自转的辊轴13，芯柱在支撑座12上横向滑移时，辊轴13可以减少摩擦力。底板16靠近工作台11圆心的一端垂直设置有供芯柱倚靠的支撑板2。

如图2所示，支撑板2的顶端设置有用于吸住芯柱的电磁铁22，将芯柱倚靠在支撑板2上，启动电磁铁22，即可将芯柱与支撑板2保持相对固定。支撑板2由多块立柱21上下堆叠组成，相邻两个立柱21之间通过柱销可拆卸连接，根据芯柱的高度来调整支撑板2的高度，保证芯柱的上端与电磁铁22平齐。

如图1和图4所示，对中机构4包括与底座一14连接的底座二44，底座二44上设置有沿底座二44长度方向滑移的固定座45，固定座45由两片梯形的支板和中间横向放置的固定柱组成，底座二44上设置有驱动固定座45滑移的气缸二46，气缸二46的活塞杆顶端固定设置有气缸三47，气缸三47的活塞杆和固定柱固定连接，气缸三47的缸体和气缸二46的活塞杆固定连接，气缸二46的活塞杆向背离工作台11(参考图1)的方向伸出，气缸三47的活塞杆向靠近工作台11的方向伸出。当气缸二46的活塞杆伸出时，气缸三47和固定座45向背离工作台11的方向运动，气缸三47的活塞杆伸出使固定座45向指向工作台11的方向运动，实现了固定座45位置的微调。

如图5所示，固定座45上固定设置有机盒41(参考图4)，机盒41的两侧分别对称设置有一个用于夹住芯柱的夹板42，夹板42的水平方向截面为梯形，两个夹板42指向机盒41的一面贴合设置有橡胶垫。机盒41内设置有两个分别驱动一个夹板42横向移动的气缸一43。

如图5所示，两个夹板42靠近机盒41的一面分别设置有一根穿过机盒41的齿条51，机盒41内设置有与两根齿条51啮合并可自转的齿轮52，机盒41的两侧分别开设有供齿条51穿过的孔，由于两根齿条51都和齿轮52啮合，两根齿条51相对齿轮52移动的距离相同，因此两个夹板42的移动距离相同，保证芯柱被两块夹板42夹住后，芯柱位于机盒41的正中间。齿条51的背面设置有滑轨，机盒41内设置有供滑轨贴合滑移的固定块，实现了齿条51和机盒41的相对固定，同时也保证齿条51稳定滑移。

如图5所示，两个夹板42指向机盒41的一面设置有多根与夹板42移动方向平行的导向杆53，机盒41上设置有供导向杆53贴合穿过的导向套54，保证夹板42稳定地滑移。

本实施例中还设置有用于控制各组件的PLC控制屏，工作人员可以通过PLC控制屏来控制整个设备的工作，提高了工作效率和降低了工作难度。

工作过程：

S1.根据铁芯的大小，通过选择不同高度的立柱21，来调节支撑板2的高度，保证芯柱的上端与电磁铁22平齐。

S2.启动电机二34，主动锥齿轮33带动从动锥齿轮32转动，将三个底板16都推动到工作台11的外缘。电机一19带动工作台11转动，使其中一个支撑板2转动到正对着对中机构4的位置。

S3.收缩气缸二46，将对中机构4移动到靠近工作台11的位置，使两个夹板42和支撑座12平齐。

S4.借助吊装设备将一个芯柱吊至支撑座12上方，缓慢将芯柱放置到支撑座12上。

S5.启动气缸一43，两个夹板42逐渐靠拢并将芯柱夹住，夹板42推动芯柱在辊轴13上滑移到支撑板2的中间位置。

S6.启动气缸三47，将芯柱推动到贴合倚靠支撑板2的位置。

S7.启动对应的电磁铁22，电磁铁22将芯柱吸住。

S8.启动气缸一43，将两个夹板42复位。

S9.启动气缸二46和气缸三47，将对中机构4复位。

S10.启动电机一19，使工作台11旋转120°。

S11.重复上述步骤S3-S10，进行第二和第三个芯柱的固定。

S12.当三个芯柱都组装到位后，启动电机二34，将三个芯柱都退到工作台11中间，使三个芯柱的相邻侧壁贴合。

S13.人工将三个芯柱捆绑固定。

S14.关闭电磁铁22，电磁铁22不再吸住芯柱。

S15.借助吊装设备将组装好的铁芯向上移出工作台11。

Claims (10)

1.一种三角铁芯组装机，其特征在于：包括用于铁芯定位的对中机构(4)和固定铁芯的支撑机构(1)，

所述支撑机构(1)包括工作台(11)，所述工作台(11)上同心阵列有三个分别用于放置铁芯的支撑座(12)，所述支撑座(12)靠近工作台(11)圆心的一侧垂直设置有供铁芯倚靠的支撑板(2)，所述工作台(11)下方设置有用于支撑工作台(11)的底座一(14)，所述支撑机构(1)设置有驱动工作台(11)自转的驱动件(15)；

所述对中机构(4)包括与支撑板(2)平行的机盒(41)，所述机盒(41)的两侧分别对称设置有一个用于夹住芯柱的夹板(42)，所述机盒(41)内设置有两个分别驱动夹板(42)横向移动的气缸一(43)；

所述对中机构(4)还包括设置在工作台(11)外的底座二(44)，所述底座二(44)上设置有沿底座二(44)长度方向滑移的固定座(45)，所述机盒(41)固定在固定座(45)上，所述底座二(44)上设置有驱动固定座(45)滑移的气缸二(46)。

2.根据权利要求1所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：所述机盒(41)内设置有两根位于两个气缸一(43)之间的齿条(51)，两个所述齿条(51)相向设置，所述机盒(41)上固定设置有可自转并同时与两个齿条(51)啮合的齿轮(52)，两个所述齿条(51)分别和一个夹板(42)固定连接，两根所述齿条(51)和夹板(42)的移动方向平行。

3.根据权利要求2所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：每个所述夹板(42)上开设有供另一个夹板(42)上齿条(51)穿过的孔。

4.根据权利要求1或3所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：两个所述夹板(42)上分别设置有多根与夹板(42)移动方向平行的导向杆(53)，所述机盒(41)上设置有供导向杆(53)贴合穿过的导向套(54)。

5.根据权利要求4所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：所述气缸二(46)的活塞杆顶端固定设置有气缸三(47)，所述气缸三(47)的活塞杆和固定座(45)固定连接，所述气缸三(47)的缸体和气缸二(46)的活塞杆固定连接，所述气缸二(46)的活塞杆向背离工作台(11)的方向伸出，所述气缸三(47)的活塞杆向靠近工作台(11)的方向伸出。

6.根据权利要求1或5所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：所述工作台(11)上设置有底板(16)，所述底板(16)沿工作台(11)的半径方向设置有供支撑座(12)贴合滑移的轨道(17)。

7.根据权利要求6所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：所述支撑座(12)的上表面阵列有多个可自转的辊轴(13)，所述辊轴(13)的轴线和支撑板(2)的端面垂直。

8.根据权利要求1或7所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：所述工作台(11)上设置有分别供三个底板(16)贴合滑移并使底板(16)沿工作台(11)径向移动的导轨(18)，每个所述底板(16)的下方固定设置有滑块(3)，所述工作台(11)上设置有与滑块(3)螺纹连接的螺杆(31)，所述螺杆(31)靠近工作台(11)中心的一端设置有从动锥齿轮(32)，所述螺杆(31)的另一端通过轴承和工作台(11)固定连接，所述工作台(11)的中间设置有与三个从动锥齿轮(32)啮合的主动锥齿轮(33)，所述底座一(14)内设置有用于驱动主动锥齿轮(33)自转的电机二(34)。

9.根据权利要求8所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：所述支撑板(2)的顶端设置有用于吸附住芯柱的电磁铁(22)。

10.根据权利要求9所述的一种三角铁芯组装机，其特征在于：所述支撑板(2)包括数块可拆卸连接的立柱(21)，上下相邻的两根立柱(21)之间通过柱销保持相对固定。