本發(fā)明涉及電力變壓器鐵心疊裝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種三柱片單層自動(dòng)疊裝系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵芯和繞在其上的線圈組成完整的電磁感應(yīng)系統(tǒng)。

電力變壓器鐵心疊裝一般為不跌上軛的“山”字鐵心，即有一片下軛和三片柱片構(gòu)成的“山”字片，然后每層“山”字片羅列并走步進(jìn)，形成“山”字柱。電力變壓器“山”字柱鐵心疊裝的特點(diǎn)有：一是柱片間距m0是個(gè)變數(shù)，二是步進(jìn)數(shù)是個(gè)變數(shù)，三是每一步的步長(zhǎng)是個(gè)變數(shù)。

現(xiàn)有的變壓器鐵心疊裝一般都是通過人工完成，該工作屬于簡(jiǎn)單的、重復(fù)勞動(dòng)，勞動(dòng)強(qiáng)度高、效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)柱片間距m0、疊加效率高、疊加質(zhì)量好的三柱片的單層自動(dòng)疊裝系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種三柱片單層自動(dòng)疊裝系統(tǒng)，包括三柱片疊裝平臺(tái)和三柱片抓取自動(dòng)調(diào)柱片間距機(jī)構(gòu)，所述三柱片抓取自動(dòng)調(diào)柱片間距機(jī)構(gòu)位于三柱片疊裝平臺(tái)上方，所述三柱片疊裝平臺(tái)包括三套伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)、三套伺靠縫機(jī)構(gòu)、一套伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)和大支撐平臺(tái)，三套自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)水平分布于大支撐平臺(tái)上，三套伺服靠縫機(jī)構(gòu)各自位于自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)的中心線上，一套伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)與三套伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)呈垂直布置；所述三柱片抓取自動(dòng)調(diào)柱片間距機(jī)構(gòu)包括水平行走裝置、升降裝置和調(diào)柱片間距裝置，升降裝置支撐在水平行走裝置上，調(diào)柱片間距裝置安裝在升降裝置上。

進(jìn)一步地，所述伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)包括有相向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌ⅰ、一對(duì)相向運(yùn)動(dòng)的橫梁、直線模組ⅰ和定位塊ⅰ，所述導(dǎo)軌ⅰ固定在大支撐平臺(tái)上，導(dǎo)軌ⅰ設(shè)有兩個(gè)，兩導(dǎo)軌ⅰ平行，每個(gè)橫梁上固定有三個(gè)定位塊ⅰ，兩根橫梁左右兩端下端面設(shè)有滑塊ⅰ，橫梁通過滑塊ⅰ和導(dǎo)軌ⅰ與大支撐平臺(tái)之間滑動(dòng)連接，橫梁下端面中間位置設(shè)有滑塊ⅱ，直線模組ⅰ通過滑塊ⅱ與橫梁之間滑動(dòng)連接，直線模組ⅰ一端設(shè)有伺服電機(jī)；

伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)的定位塊ⅰ上端面為正方形。

進(jìn)一步地，所述伺服靠縫機(jī)構(gòu)包括微動(dòng)電缸和電磁鐵，所述微動(dòng)電缸固定在大支撐平臺(tái)上，所述電磁鐵與微動(dòng)電缸之間設(shè)有電磁鐵座，電磁鐵固定在電磁鐵座上端面，電磁鐵座下端設(shè)有滑塊ⅲ，微動(dòng)電缸上端面設(shè)有導(dǎo)軌ⅱ，電磁鐵座通過滑塊ⅲ和導(dǎo)軌ⅱ與微動(dòng)電缸之間滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述大支撐平臺(tái)上端面與三套伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)相應(yīng)的位置分別設(shè)有硅鋼片支撐平臺(tái)，硅鋼片支撐平臺(tái)與伺服靠縫機(jī)構(gòu)相應(yīng)的位置設(shè)有槽孔，所述電磁鐵穿過槽孔；

所述硅鋼片支撐平臺(tái)上與定位塊ⅰ相應(yīng)的位置開有通孔，定位塊ⅰ穿過通孔。

進(jìn)一步地，所述伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)包括靠模、定位電缸、導(dǎo)軌ⅲ和滑塊ⅳ，所述定位電缸位于靠模下側(cè)，定位電缸與大支撐平臺(tái)之間設(shè)有定位電缸安裝座，定位電缸通過定位電缸安裝座固定在大支撐平臺(tái)上，定位電缸上端面與靠模固定連接，所述滑塊ⅳ位于靠模下端面，靠模與大支撐平臺(tái)之間通過導(dǎo)軌ⅲ和滑塊ⅳ滑動(dòng)連接；

所述靠模形狀完全模擬軛片形狀，其v型槽口和兩斜邊上固定有定位塊ⅱ。

進(jìn)一步地，所述水平行走裝置包括b機(jī)械手小車車體、b機(jī)械手小車運(yùn)行伺服電機(jī)和傳動(dòng)軸，所述b機(jī)械手小車運(yùn)行伺服電機(jī)固定在b機(jī)械手小車車體上，b機(jī)械手小車運(yùn)行伺服電機(jī)與傳動(dòng)軸之間設(shè)有減速電機(jī)，傳動(dòng)軸左右兩端設(shè)有b機(jī)械手傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)軸上b機(jī)械手傳動(dòng)齒輪內(nèi)側(cè)設(shè)有b機(jī)械手傳動(dòng)軸支承軸承，b機(jī)械手傳動(dòng)軸支承軸承通過b機(jī)械手支撐座安裝在b機(jī)械手小車車體上，b機(jī)械手小車車體左右兩端下表面設(shè)有b機(jī)械手直線滑塊。

進(jìn)一步地，所述升降裝置包括b機(jī)械手升降立柱、b機(jī)械手升降電機(jī)、b機(jī)械手升降導(dǎo)軌和b機(jī)械手升降滑塊，所述b機(jī)械手升降電機(jī)固定在水平行走裝置上，b機(jī)械手升降電機(jī)通過b機(jī)械手升降導(dǎo)軌和b機(jī)械手升降滑塊與b機(jī)械手升降立柱之間滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述調(diào)柱片間距裝置包括框架式法蘭、b機(jī)械手直線模組、帶槽吸盤固定梁和板式真空吸盤，所述升降裝置下端固定有連接座，連接座與框架式法蘭連接；

所述b機(jī)械手直線模組固定在框架式法蘭下端，帶槽吸盤固定梁安裝在b機(jī)械手直線模組上，帶槽吸盤固定梁設(shè)有三根，中間的帶槽吸盤固定梁固定，兩端的帶槽吸盤固定梁在b機(jī)械手直線模組上移動(dòng)，帶槽吸盤固定梁前后兩端與框架式法蘭相應(yīng)的位置設(shè)有b機(jī)械手直線模組滑塊，b機(jī)械手直線模組滑塊與框架式法蘭下端導(dǎo)軌配合，所述帶槽吸盤固定梁前后兩端下端面固定有板式真空吸盤。

進(jìn)一步地，所述板式真空吸盤包括板式真空發(fā)生器和吸氣孔。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種三柱片單層自動(dòng)疊裝系統(tǒng)由于設(shè)備的三套對(duì)中機(jī)構(gòu)與y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)的垂直布置并一次性調(diào)整好，軛片與三個(gè)柱片的90度得以嚴(yán)格保證，而不像人工疊裝，需要每個(gè)斜接縫都要檢查，提高了疊裝效率；與下軛片形狀相同的靠模的設(shè)計(jì)引入，通過靠模的走步進(jìn)，經(jīng)過是三套靠縫電缸的移動(dòng)，一次完成三個(gè)柱片的走步進(jìn)并完成斜接縫對(duì)齊；伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)的定位塊ⅰ經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，可以不做任何改動(dòng)就可換面使用，以一抵四用，延長(zhǎng)使用壽命，同樣靠模上的定位塊ⅱ也被設(shè)計(jì)成可更換結(jié)構(gòu)，并且通過t型槽的設(shè)計(jì)，垂直方向稍作移動(dòng)，又可使用，及大地降低了更換頻次，延長(zhǎng)了使用壽命；靠縫機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是通過微動(dòng)電缸的最大力矩模式，感知柱片是否碰到下軛片，模擬了人工“手”的感知力度，靠縫效果更好；靠縫對(duì)中等動(dòng)作是自動(dòng)完成的，其動(dòng)作的依據(jù)是安裝在三片硅鋼片支撐平臺(tái)的來(lái)料檢測(cè)裝置發(fā)出的信號(hào)。

2、本發(fā)明提供的一種三柱片單層自動(dòng)疊裝系統(tǒng)通過b機(jī)械手直線模組使得兩端帶槽吸盤固定梁相向運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同變壓器柱間距m0的變化的需求，方便快捷，適應(yīng)性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明三柱片抓取自動(dòng)調(diào)柱片間距機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明板式真空吸盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明三柱片疊裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明靠縫機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)主視圖；

圖8為本發(fā)明伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)俯視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖4至圖8所示，一種三柱片單層自動(dòng)疊裝系統(tǒng)，包括三柱片疊裝平臺(tái)和三柱片抓取自動(dòng)調(diào)柱片間距機(jī)構(gòu)，圖中m0為柱片間距，所述三柱片抓取自動(dòng)調(diào)m0機(jī)構(gòu)位于三柱片疊裝平臺(tái)上方，所述三柱片疊裝平臺(tái)包括三套伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)、三套伺靠縫機(jī)構(gòu)、一套伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)和大支撐平臺(tái)11，三套自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)水平分布于大支撐平臺(tái)11上，三套伺服靠縫機(jī)構(gòu)各自位于自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)的中心線上，一套伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)與三套伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)呈垂直布置，其中三套伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成嚴(yán)格平行布置，間距相等，而y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)與三套伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)垂直布置，設(shè)備一旦安裝就位好，那么被裝配的柱片與軛片的斜接縫角度就不會(huì)再改變；所述伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)包括有相向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌ⅰ14、一對(duì)相向運(yùn)動(dòng)的橫梁15、直線模組ⅰ12和定位塊ⅰ16，所述導(dǎo)軌ⅰ14固定在大支撐平臺(tái)上，導(dǎo)軌ⅰ14設(shè)有兩個(gè)，兩導(dǎo)軌ⅰ14平行，每個(gè)橫梁15上固定有三個(gè)定位塊ⅰ16，兩根橫梁14左右兩端下端面設(shè)有滑塊ⅰ13，橫梁15通過滑塊ⅰ13和導(dǎo)軌ⅰ14與大支撐平臺(tái)11之間滑動(dòng)連接，橫梁15下端面中間位置設(shè)有滑塊ⅱ17，直線模組ⅰ12通過滑塊ⅱ17與橫梁15之間滑動(dòng)連接，直線模組ⅰ12一端設(shè)有伺服電機(jī)140，伺服電機(jī)能夠帶動(dòng)橫梁行走的最大距離為s1；伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)的定位塊ⅰ16形狀特殊，其高度方向上的端面為正方形，即相對(duì)兩側(cè)面的距離相同，當(dāng)用完其中一個(gè)面是，可以旋轉(zhuǎn)90度繼續(xù)使用，以一當(dāng)四用。伺服對(duì)中機(jī)構(gòu)能完成三柱片自動(dòng)對(duì)中，使各柱片中心線定位在確定的位置上。

所述伺服靠縫機(jī)構(gòu)包括微動(dòng)電缸18和電磁鐵110，所述微動(dòng)電缸18固定在大支撐平臺(tái)11上，所述電磁鐵110與微動(dòng)電缸18之間設(shè)有電磁鐵座19，電磁鐵110固定在電磁鐵座19上端面，電磁鐵座19下端設(shè)有滑塊ⅲ111，微動(dòng)電缸18上端面設(shè)有導(dǎo)軌ⅱ112，電磁鐵座19通過滑塊ⅲ111和導(dǎo)軌ⅱ112與微動(dòng)電缸18之間滑動(dòng)連接；所述大支撐平臺(tái)11上端面與三套伺服自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)相應(yīng)的位置分別設(shè)有硅鋼片支撐平臺(tái)141，硅鋼片支撐平臺(tái)141與伺服靠縫機(jī)構(gòu)相應(yīng)的位置設(shè)有槽孔119，所述電磁鐵110穿過槽孔119，以便于電磁鐵110吸附柱片，三個(gè)硅鋼片支撐平臺(tái)141布置在各自的對(duì)中機(jī)構(gòu)上方，通過支腿支撐在大支撐平臺(tái)11上，安裝后其上平面是平齊的。為了便于檢測(cè)到來(lái)料，在硅鋼片支撐平臺(tái)的中線上設(shè)計(jì)了接近開關(guān)檢測(cè)裝置，所述硅鋼片支撐平臺(tái)141上開有通孔，以便定位塊ⅰ16高出，用來(lái)對(duì)中時(shí)定位硅鋼片。所述電磁鐵110能夠位移的最大距離為s。

所述伺服y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)包括靠模113、定位電缸114、導(dǎo)軌ⅲ116和滑塊ⅳ117，所述定位電缸114位于靠模113下側(cè)，定位電缸114與大支撐平臺(tái)11之間設(shè)有定位電缸安裝座118，定位電缸114通過定位電缸安裝座118固定在大支撐平臺(tái)11上，定位電缸114上端面與靠模113固定連接，所述滑塊ⅳ117位于靠模114下端面，靠模113與大支撐平臺(tái)11之間通過導(dǎo)軌ⅲ116和滑塊ⅳ117滑動(dòng)連接，靠模113在定位電缸114的帶動(dòng)下，完成y向的走步進(jìn)動(dòng)作；所述靠模113形狀完全模擬軛片形狀，其v型槽口和兩斜邊上固定有定位塊ⅱ115，定位塊ⅱ115帶t型槽，定位塊ⅱ115被磨損時(shí)，可向下移動(dòng)一定距離安裝，以延長(zhǎng)其使用壽命。y向走步進(jìn)機(jī)構(gòu)按照程序走對(duì)應(yīng)步長(zhǎng)，靠縫機(jī)構(gòu)通過電磁鐵110吸附柱硅鋼片向靠模113移動(dòng)，在電磁鐵110的帶動(dòng)下，把柱片沿x方向靠緊靠模113并對(duì)齊。

如圖2所示，所述三柱片抓取自動(dòng)調(diào)m0機(jī)構(gòu)包括水平行走裝置、升降裝置和調(diào)m0裝置，所述水平行走裝置包括b機(jī)械手小車車體120、b機(jī)械手小車運(yùn)行伺服電機(jī)121和傳動(dòng)軸123，所述b機(jī)械手小車運(yùn)行伺服電機(jī)121固定在b機(jī)械手小車車體上120，b機(jī)械手小車運(yùn)行伺服電機(jī)121與傳動(dòng)軸123之間設(shè)有減速電機(jī)122，傳動(dòng)軸123左右兩端設(shè)有b機(jī)械手傳動(dòng)齒輪126，通過齒輪齒條傳動(dòng)副進(jìn)行傳動(dòng)，傳動(dòng)軸123上b機(jī)械手傳動(dòng)齒輪126內(nèi)側(cè)設(shè)有b機(jī)械手傳動(dòng)軸支承軸承124，b機(jī)械手傳動(dòng)軸支承軸承124通過b機(jī)械手支撐座125安裝在b機(jī)械手小車車體120上，b機(jī)械手小車車體120左右兩端下表面設(shè)有b機(jī)械手直線滑塊127，通過滑塊導(dǎo)軌的配合對(duì)小車的方向進(jìn)行控制。

所述升降裝置包括b機(jī)械手升降立柱128、b機(jī)械手升降電機(jī)131、b機(jī)械手升降導(dǎo)軌129和b機(jī)械手升降滑塊130，所述b機(jī)械手升降電機(jī)131固定在b機(jī)械手小車車體120上，b機(jī)械手升降電機(jī)131與b機(jī)械手升降立柱128之間通過齒輪齒條嚙合傳動(dòng)，b機(jī)械手升降電機(jī)131與b機(jī)械手升降立柱128之間通過b機(jī)械手升降導(dǎo)軌129和b機(jī)械手升降滑塊130對(duì)運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行定位。

所述調(diào)m0裝置包括框架式法蘭133、b機(jī)械手直線模組138、帶槽吸盤固定梁136和板式真空吸盤137，所述b機(jī)械手升降立柱128下端固定有連接座132，所述連接座132上設(shè)有導(dǎo)柱134，導(dǎo)柱134設(shè)有四個(gè)，其中一個(gè)導(dǎo)柱134上設(shè)有b機(jī)械手觸料檢測(cè)開關(guān)135；所述b機(jī)械手直線模組138固定在框架式法蘭133下端，帶槽吸盤固定梁136固定在b機(jī)械手直線模組138下端，帶槽吸盤固定梁136設(shè)有三根，中間的帶槽吸盤固定梁136固定，b機(jī)械手直線模組138的一對(duì)滑塊作相向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)兩端帶槽吸盤固定梁136運(yùn)動(dòng)，帶槽吸盤固定梁136前后兩端與框架式法蘭133相應(yīng)的位置設(shè)有b機(jī)械手直線模組滑塊139，b機(jī)械手直線模組滑塊139與框架式法蘭133下端導(dǎo)軌配合，所述帶槽吸盤固定梁136前后兩端下端面固定有板式真空吸盤。

板式真空吸盤137由吸盤本體、真空發(fā)生器1371和密密布置的吸氣孔1372組成，每個(gè)吸氣孔1372配備的一個(gè)單向閥，吸盤尺寸b0大于所吸取的柱片寬度b，假如大支撐平臺(tái)11有反吹功能，這在普通的吸盤是無(wú)法完成的，因?yàn)檎婵瞻l(fā)生器1371建立不了真空，但本發(fā)明提供的板式真空吸盤137能夠達(dá)到，吸盤沒有被柱片的擋住的部分的吸孔內(nèi)1372的單向閥關(guān)閉，不影響真空度的建立。板式真空吸盤137底部有薄薄的一層海綿，可以彌補(bǔ)吸盤板面不平和支撐平臺(tái)不平的缺陷，并且當(dāng)因吸力而被壓扁后海綿會(huì)成“剛體”，在快速移動(dòng)時(shí)，既提供了足夠的摩擦力，又有一定的剛性。

柱片b機(jī)械手負(fù)責(zé)把對(duì)中好的三片柱片，抓取到總疊裝工位。由于不同變壓器鐵心的相間距m0是一個(gè)變量，所以柱片b機(jī)械手的三組板式真空吸盤137的中心間距是要變化的，抓取中柱片的吸盤固定，抓取兩邊柱的吸盤要相向移動(dòng)。這個(gè)相對(duì)量的移動(dòng)，是由布置在柱片b機(jī)械手下部的滑塊相向運(yùn)動(dòng)的b機(jī)械手直線模組138來(lái)完成的。b機(jī)械手升降立柱128下端固定有框架式法蘭133，框架式法蘭133上固定著b機(jī)械手直線模組138和兩根導(dǎo)軌，b機(jī)械手直線模組138的一對(duì)滑塊作相向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)著兩根x向的帶槽吸盤固定梁沿著y向相向運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到需要的m0量；同時(shí)框架式133法蘭下平面的中部、兩相向移動(dòng)的帶槽吸盤固定梁之間還固定著一根固定的帶槽吸盤固定梁136，這一固兩動(dòng)的三根帶槽吸盤固定梁136下端各布置著一組板式真空吸盤。這三組板式真空吸盤137用來(lái)分別抓取三件柱片對(duì)中臺(tái)上已經(jīng)對(duì)中好的柱片。b機(jī)械手升降立柱128與框架式法蘭133之間通過四根導(dǎo)柱134和直線軸承相連接，直線軸承固定在b機(jī)械手升降立柱128上，導(dǎo)柱134固定在框架式法蘭133，在四根導(dǎo)柱的其中一件上固定有b機(jī)械手觸料檢測(cè)開關(guān)135。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。