CN212587353U - 一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，属于变压器铁芯上铁轭安装技术领域，包括滚筒输送机，滚筒输送机上设置有工作台，工作台上设置有升降机构Ⅰ，升降机构Ⅰ上设置有转动机构，转动机构上设置有固定机构，固定机构上放置有器身；所述滚筒输送机的上方设置有机架，机架上设置有机械手，机械手的下方设置有置物架，置物架上放置有上铁轭硅钢片；所述机械手可将置物架上的上铁轭硅钢片移到器身上。本实用新型利用机械代替人工完成上铁轭硅钢片的安装，劳动量小，避免损伤员工手掌或手指；具有质量高、速度快、安全可靠的优点。

Description

一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置

技术领域

本实用新型涉及变压器铁芯上铁轭安装技术领域，具体涉及一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置。

背景技术

配电变压器是电网的重要组成部分，且数量最多。配电变压器一般为批量化生产，怎样提高产品的生产效率是各厂家一直努力的方向，器身装配过程中，铁芯的上铁轭插片是占用变压器制造时间的一个主要工序，配电变压器一般为单相或三相叠铁芯结构，此种铁芯结构固定，为单相两柱式或三相三柱式。

目前变压器铁芯上铁轭插片均通过人工完成，该工作属于重复性、简单的、具有一定危险性的工作，器身装配时，先把上铁轭拆除，套入线圈后，再把上铁轭插回铁芯，完成磁路闭合。

上铁轭插回铁芯过程中，由于硅钢片较薄，数量多，工作量较大，同时由于单片硅钢片边角较锋利，十分容易割伤工人的手掌或手指。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置；该变压器铁芯上铁轭自动插铁装置利用机械代替人工完成上铁轭硅钢片的安装，劳动量小，避免损伤员工手掌或手指；具有质量高、速度快、安全可靠的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，包括滚筒输送机，滚筒输送机上设置有工作台，工作台上设置有升降机构Ⅰ，升降机构Ⅰ上设置有转动机构，转动机构上设置有固定机构，固定机构上放置有器身；所述滚筒输送机的上方设置有机架，机架上设置有机械手，机械手的下方设置有置物架，置物架上放置有上铁轭硅钢片；所述机械手可将置物架上的上铁轭硅钢片移到器身上，并完成上铁轭硅钢片与铁芯的磁路闭合。

本实用新型进一步改进中，上述升降机构Ⅰ包括丝杠升降机Ⅰ；所述转动机构包括与丝杠升降机Ⅰ向上的伸出端连接的基座，基座上设置有伺服电机Ⅰ，伺服电机Ⅰ连接有减速机，减速机向上的输出端连接有基座主齿轮，基座主齿轮连接有基座从齿轮，基座从齿轮连接有转轴，转轴的底部连接有轴承，轴承嵌接在基座的底部，转轴的顶部设置有转板，转板与固定机构连接。

通过上述设计，本方案可更便于器身的升降和角度的调整，使用时，通过升降丝杠升降机Ⅰ调整器身的高度，通过伺服电机Ⅰ、减速机、基座主齿轮、基座从齿轮、转轴和转板的动力传递，转动器身，进而调整器身的角度位置。

本实用新型进一步改进中，上述固定机构包括转板上设置的定位槽，定位槽内放置有器身。

通过上述设计，本方案可更便于器身的固定，使用时，将器身放置在定位槽内即可，可制作多种型号的定位槽，用来放置多种型号的器身。

本实用新型进一步改进中，上述机架内顶部上设置有机架轨道，机架轨道的两端对称设置有两个机架气缸，机架气缸的伸出端连接有机架滑板，机架滑板的中部嵌接有滑板气缸，滑板气缸向下的伸出端连接有伺服电机Ⅱ，伺服电机Ⅱ的输出端连接有机械手。

通过上述设计，本方案可更便于机械手的升降，通过机架气缸实现机械手的水平移动，通过滑板气缸实现机械手的升降，通过伺服电机Ⅱ实现机械手的90°转角。

本实用新型进一步改进中，上述机架滑板与机架轨道滑动连接。

通过上述设计，本方案可更便于机架滑板的移动，使用时，通过机架气缸的伸缩，带着机架滑板来回滑动，所述滑板的顶部设置有“T字”滑块，轨道的底部设置有与“T字”滑块滑动连接的“T字”滑槽。

本实用新型进一步改进中，上述机械手包括与伺服电机Ⅱ输出端连接的机械臂，机械臂连接有真空吸盘，真空吸盘连接有真空发生器。

通过上述设计，本方案可更便于拿取放置上铁轭硅钢片。

本实用新型进一步改进中，上述置物架上设置有置物架轨道，置物架轨道的一端设置有置物架气缸，置物架气缸的输出端连接有置物架滑板，置物架滑板上设置有丝杠升降机Ⅱ，丝杠升降机Ⅱ向上的伸出端连接有托盘，托盘内放置有上铁轭硅钢片；所述置物架滑板与置物架轨道滑动连接。

通过上述设计，本方案可更便于调整托盘的高度和角度，进而调整上铁轭硅钢片的高度和角度。

本实用新型进一步改进中，上述机械手包括机械手Ⅰ和机械手Ⅱ；所述置物架包括分别设置在滚筒输送机左右两侧的置物架Ⅰ和置物架Ⅱ。

通过上述设计，本方案可更快的完成上铁轭硅钢片安装，使用时，上铁轭硅钢片从器身的两侧同时同步进行或者同时异步进行，提高安装效率。

本实用新型进一步改进中，上述减速机采用90°转角减速机；所述丝杠升降机Ⅰ和丝杠升降机Ⅱ均采用SWL系列蜗轮丝杠升降机。

通过上述现有技术设计，本方案可更便于实施，也能很好的降低研发费用，尽快实现产品化，丝杠升降机Ⅰ和丝杠升降机Ⅱ也可换成电动推杆，或者其他升降设备，具体选择，使用者视自身使用要求而定。

一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置的插铁方法，包括以下步骤:

(1)按主级到末级顺序将上铁轭硅钢片放置于置物架上的托盘内；

(2)将器身放置在固定台的定位槽内，通过滚筒输送机将器身运送至机械手插片工位；

(3)手动完成主级首组硅钢片插铁，插铁片数为5～30片；

(4)启动升降机构Ⅰ和转动机构调整器身铁芯叠片平面，使其与机械手操作平面平行；

(5)启动机械手，双侧机械手抓取上铁轭硅钢片，移动至器身上方进行逐片插铁；插片顺序按照铁芯步进顺序进行，完成横向步进插铁或纵向步进插铁；

(6)完成插铁，启动滚筒输送机将器身运送至下一步工序。

通过上述设计，本方案更便于实施。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型采用利用滚筒输送机、工作台、升降机构Ⅰ、转动机构、固定机构、机架、机械手和置物架等机械代替人工完成上铁轭硅钢片的安装，劳动量小，避免损伤员工手掌或手指；具有质量高、速度快、安全可靠的优点。

附图说明

为更清楚地说明背景技术或本实用新型的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1是本实用新型具体实施方式结构示意图。

图2是本实用新型俯视图示意图。

图中所示：1-滚筒输送机；2-工作台；3-丝杠升降机Ⅰ；4-基座；5- 伺服电机Ⅰ；6-减速机；7-基座主齿轮；8-基座从齿轮；9-转轴；10-转板； 11-机架气缸；12-机架滑板；13-滑板气缸；14-伺服电机Ⅱ；15-机械臂； 16-真空吸盘；17-置物架Ⅰ；18-置物架Ⅱ；19-置物架轨道；20-置物架气缸；21-置物架滑板；22-丝杠升降机Ⅱ；23-托盘；24-机架；100-器身；200-上铁轭硅钢片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型中的技术方案，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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本实用新型保护的范围，同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1和2所示，一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，包括滚筒输送机1和控制终端，滚筒输送机1上设置有工作台2，工作台2上设置有升降机构Ⅰ，升降机构Ⅰ上设置有转动机构，转动机构上设置有固定机构，固定机构上放置有器身100；所述滚筒输送机1的上方设置有机架24，机架24上设置有机械手，机械手的下方设置有置物架，置物架上放置有上铁轭硅钢片；所述机械手可将置物架上的上铁轭硅钢片200移到器身100上。

所述升降机构Ⅰ包括丝杠升降机Ⅰ3；所述转动机构包括与丝杠升降机Ⅰ3伸出端连接的基座4，基座4上设置有伺服电机Ⅰ5，伺服电机Ⅰ5连接有减速机6，减速机6输出端连接有基座主齿轮7，基座主齿轮7连接有基座从齿轮8，基座从齿轮8连接有转轴9，转轴9的底部连接有轴承，轴承嵌接在基座4的底部，转轴9的顶部设置有转板10，转板10与固定机构连接；所述固定机构包括转板10上设置的定位槽，定位槽内放置有器身100。

所述机架24内顶部上设置有机架轨道，机架轨道的两端对称设置有两个机架气缸11，机架气缸11的伸出端连接有机架滑板12，机架滑板12的中部嵌接有滑板气缸13，滑板气缸13伸出端连接有伺服电机Ⅱ14，伺服电机Ⅱ14的输出端连接有机械手；所述机架滑板12与机架轨道滑动连接；所述机械手包括与伺服电机Ⅱ14输出端连接的机械臂15，机械臂15连接有真空吸盘16，真空吸盘16连接有真空发生器。

所述置物架上设置有置物架轨道19，置物架轨道19的一端设置有置物架气缸20，置物架气缸20的输出端连接有置物架滑板21，置物架滑板21 上设置有丝杠升降机Ⅱ22，丝杠升降机Ⅱ22的伸出端连接有托盘23，托盘 23内放置有上铁轭硅钢片100；所述置物架滑板21与置物架轨道19滑动连接。

所述机械手包括机械手Ⅰ和机械手Ⅱ；所述置物架包括分别设置在滚筒输送机左右两侧的置物架Ⅰ17和置物架Ⅱ18；所述减速机6采用90°转角减速机；所述丝杠升降机Ⅰ3和丝杠升降机Ⅱ均22采用SWL系列蜗轮丝杠升降机。

一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置的插铁方法，包括以下步骤:

(1)按主级到末级顺序将上铁轭硅钢片放置于置物架上的托盘内；

(2)将器身放置在固定台的定位槽内，通过滚筒输送机将器身运送至机械手插片工位；

(3)手动完成主级首组硅钢片插铁，插铁片数为5～30片；

(4)利用控制终端控制升降机构Ⅰ和转动机构启动调整器身铁芯叠片平面(步骤(3)中手动完成主级首组硅钢片插铁平面)，使其与机械手操作平面平行；

(5)利用控制终端控制启动机械手，双侧机械手抓取上铁轭硅钢片，移动至器身上方进行逐片插铁；

(6)完成插铁，利用控制终端控制启动滚筒输送机将器身运送至下一步工序。

本方案通过自动插铁装置完成器身上铁轭插铁工作，具有如下优点：

1.铁芯片逐片插片，提高了插片质量；

2.铁芯片通过机械插片，提高了插片效率，降低了安全事故发生率；

3.铁芯片通过机械插片，降低了劳动强度。

所述控制终端采用电脑、工作站或者PLC控制器；控制终端与丝杠升降机Ⅰ、伺服电机Ⅰ、机架气缸、滑板气缸、伺服电机Ⅱ、真空吸盘(真空发生器)和丝杠升降机Ⅱ分别连接。

上步骤(5)具体包括以下步骤：

1)利用控制终端控制行走机构中的机架气缸启动，机械手移动到硅钢片放置处的上方；控制终端控制伺服电机Ⅱ启动，机械手转动-90°；控制终端控制滑板气缸启动，机械手下降一定高度与硅钢片接触；控制终端控制机械手吸取硅钢片；

2)利用控制终端控制滑板气缸启动，机械手上升至一定高度；控制终端控制伺服电机Ⅱ启动，机械手转动90°，使硅钢片与已打叠铁轭平面(就是上述步骤(3)内手工完成的主级首组插铁)平行；

3)利用控制终端机控制机架气缸启动，机械手向已打叠铁轭平面移动，直至硅钢片与已打叠铁轭平面接触，控制终端控制机架气缸停止；利用控制终端控制滑板气缸启动，机械手下降一定高度，硅钢片在机械手的带动下插进铁芯中，与已打叠铁轭平面相贴，并成为新的已打叠铁轭平面；利用控制终端控制机械手(真空吸盘、真空发生器机构)释放硅钢片；

4)利用控制终端控制滑板气缸启动，机械手上升一定高度；利用控制终端控制机架气缸启动，机械手回到初始位置；

5)重复步骤1)-4)，直至完成插铁任务。

目前变压器铁芯上铁轭插片均通过人工完成，该工作属于重复性、简单的、具有一定危险性的工作，器身装配时，先把上铁轭拆除，套入线圈后，再把上铁轭插回铁芯，完成磁路闭合。

上铁轭插回铁芯过程中，由于硅钢片较薄，数量多，工作量较大，同时由于单片硅钢片边角较锋利，十分容易割伤工人的手掌或手指。

因此，本方案的设计构思就是利用机械代替手工完成插铁动作。

使用时，因为硅钢片的长度较长，因此真空吸盘可多设计几个，形成吸盘模组，用来移动硅钢片，几个真空吸盘的连接利用连接板再加连接螺栓进行螺纹连接即可，螺纹连接可便于后期增加或减少单个真空吸盘，用以适用不同尺寸的硅钢片。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：包括滚筒输送机，滚筒输送机上设置有工作台，工作台上设置有升降机构Ⅰ，升降机构Ⅰ上设置有转动机构，转动机构上设置有固定机构，固定机构上放置有器身；所述滚筒输送机的上方设置有机架，机架上设置有机械手，机械手的下方设置有置物架，置物架上放置有上铁轭硅钢片；所述机械手可将置物架上的上铁轭硅钢片移到器身上。

2.根据权利要求1所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述升降机构Ⅰ包括丝杠升降机Ⅰ；所述转动机构包括与丝杠升降机Ⅰ向上的伸出端连接的基座，基座上设置有伺服电机Ⅰ，伺服电机Ⅰ连接有减速机，减速机向上的输出端连接有基座主齿轮，基座主齿轮连接有基座从齿轮，基座从齿轮连接有转轴，转轴的底部连接有轴承，轴承嵌接在基座的底部，转轴的顶部设置有转板，转板与固定机构连接。

3.根据权利要求2所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述固定机构包括转板上设置的定位槽，定位槽内放置有器身。

4.根据权利要求3所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述机架内顶部上设置有机架轨道，机架轨道的两端对称设置有两个机架气缸，机架气缸的伸出端连接有机架滑板，机架滑板的中部嵌接有滑板气缸，滑板气缸向下的伸出端连接有伺服电机Ⅱ，伺服电机Ⅱ的输出端连接有机械手。

5.根据权利要求4所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述机架滑板与机架轨道滑动连接。

6.根据权利要求4所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述机械手包括与伺服电机Ⅱ输出端连接的机械臂，机械臂连接有真空吸盘，真空吸盘连接有真空发生器。

7.根据权利要求6所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述置物架上设置有置物架轨道，置物架轨道的一端设置有置物架气缸，置物架气缸的输出端连接有置物架滑板，置物架滑板上设置有丝杠升降机Ⅱ，丝杠升降机Ⅱ向上的伸出端连接有托盘，托盘内放置有上铁轭硅钢片；所述置物架滑板与置物架轨道滑动连接。

8.根据权利要求7所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述机械手包括机械手Ⅰ和机械手Ⅱ；所述置物架包括分别设置在滚筒输送机左右两侧的置物架Ⅰ和置物架Ⅱ。

9.根据权利要求8所述的变压器铁芯上铁轭自动插铁装置，其特征在于：所述减速机采用90°转角减速机；所述丝杠升降机Ⅰ和丝杠升降机Ⅱ均采用SWL系列蜗轮丝杠升降机。

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