一种变压器铁芯叠片机械手制造技术

本发明专利技术属于变压器铁心叠片工艺技术领域，具体地说是一种变压器铁芯叠片机械手。包括Y向运动组件、滑块、连接板、X向运动组件、可伸缩吸盘式机械手、旋转运动组件、视觉相机支架及视觉相机，其中Y向运动组件与X向运动组件连接，所述旋转运动组件安装在Y向运动组件的下端，所述可伸缩吸盘式机械手固定安装在旋转运动组件的下方，所述视觉相机支架安装在Y向运动组件的底部，所述视觉相机固定安装在视觉相机支架上，所述连接板与X向运动组件的底部固接，所述连接板通过滑块与龙门上的导轨相连，使所述变压器铁芯叠片机械手可Z向运动。本发明专利技术将叠片工艺自动化，提高该工艺的效率并使变压器产品具有较高的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于变压器铁心叠片工艺
，具体地说是一种变压器铁芯叠片机械手。
技术介绍
硅钢片叠装工序是变压器生产的重要环节，硅钢片厚度只有0.23mm～0.3mm，叠片工序耗费大量的工时、人力。叠片质量还将直接影响到变压器空载和噪音等性能指标，因此变压器硅钢片的叠装效率和叠装质量在整个变压器生产过程中显得非常重要。国内还没有出现可用的自动化机械装置来完成这一工序，目前变压器的叠片工序以六人一组的形式来完成，该方式不仅效率低，而且叠片质量不稳定。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种变压器铁芯叠片机械手。该变压器铁芯叠片机械手将叠片工艺自动化，提高该工艺的效率并使变压器产品具有较高的质量。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种变压器铁芯叠片机械手，包括Y向运动组件、滑块、连接板、X向运动组件、可伸缩吸盘式机械手、旋转运动组件、视觉相机支架及视觉相机，其中Y向运动组件与X向运动组件滑动连接，所述旋转运动组件安装在Y向运动组件的下端，所述可伸缩吸盘式机械手固定安装在旋转运动组件的下方，所述视觉相机支架安装在在Y向运动组件的底部，所述视觉相机固定安装在视觉相机支架上，所述连接板与X向运动组件的底部固接，所述连接板通过滑块I与龙门上的导轨相连，使所述变压器铁芯叠片机械手可Z向运动。所述Y向运动组件包括Y轴上连接板、两个齿形带压板、齿形带、两个Y轴、滑轨、滑行组件、电机驱动组件、啮合轴箱及Y轴下连接板，其中两根Y轴的上端通过Y轴上连接板连接，下端通过Y轴下连接板连接，两个齿形带压板分别安装在Y轴上连接板和Y轴下连接板上，所述齿形带的两端分别通过两个齿形带压板夹紧，两个Y轴上设有滑轨，所述滑行组件与滑轨滑动配合，所述电机驱动组件和啮合轴箱均安装在滑行组件上，所述电机驱动组件通过啮合轴箱与齿形带传动连接。所述滑行组件包括滑行组件箱体、滑轮模块及行程开关，其中滑行组件箱体为上下端为敞开式结构，所述滑行组件箱体的上、下端分别设有一个行程开关，所述滑轮模块为多个、并且均设置于所述滑行组件箱体内，多个所述滑轮模块分别与两根Y轴上的滑轨滑动连接。所述的啮合轴箱包括啮合轴箱箱体及可转动地设置于啮合轴箱箱体内的齿形带轮和两个压紧轮，所述齿形带轮和两个压紧轮的轴线平行，所述齿形带轮与齿形带啮合，两个压紧轮压住齿形带不包含齿的另一面，所述电机驱动组件与啮合轴箱箱体固定连接在一起。所述X向运动组件包括两个防撞块、承载滑台、直线模组、X向运动组件机架及导轨滑块机构，其中直线模组和导轨滑块机构固定连接在X向运动组件机架的上部，所述承载滑台固定连接在直线模组和导轨滑块机构的滑块上，所述防撞块固定连接在X向运动组件机架的底部，所述承载滑台上端与所述Y向运动组件固定连接。所述X向运动组件机架上沿X向设有绝对式光栅尺，所述绝对式光栅尺用于精确测得所述Y向运动组件在X向运动组件上的位置。所述可伸缩吸盘式机械手包括连接板、直线电机、机械臂、压紧气缸、吸盘组件、吸盘偏转机构及风刀式翘曲分片机构，其中连接板的两端分别设有直线电机，两个直线电机分别与两个机械臂连接，所述连接板和两个机械臂的下方中部分别设有一个压紧气缸，两个机械臂的端部下方均设有所述风刀式翘曲分片机构和吸盘偏转机构，所述吸盘偏转机构与风刀式翘曲分片机构连接、并且可推动风刀式翘曲分片机构旋转，所述吸盘组件为多个、并且分别布设于两个机械臂和两个风刀式翘曲分片机构的下方，所述直线电机带动机械臂移动，从而实现机械手的伸缩运动。所述风刀式翘曲分片机构包括吹风喷嘴、风刀式翘曲机构安装座、垂直气缸及垂直气缸安装座，其中风刀式翘曲机构安装座安装在机械臂的端部下方，所述垂直气缸安装座可转动地安装在风刀式翘曲机构安装座上，所述垂直气缸与垂直气缸安装座固定连接，所述吹风喷嘴通过支架固定安装在垂直气缸安装座的侧面，所述垂直气缸的推杆与吸盘组件相连，所述垂直气缸的推杆向上缩回时会带动吸盘组件向上运动，所述吸盘组件将所吸的硅钢片提升起一定距离，所述吹风喷嘴喷出高速气流，将粘连在一起的两个硅钢片分开。所述吸盘偏转机构包括水平气缸和水平气缸安装架，所述水平气缸通过水平气缸安装架固定连接在机械臂底部，所述水平气缸的推杆与垂直气缸安装座相连接，所述水平气缸推杆伸缩时，会使所述风刀式翘曲分片机构带动吸盘组件产生一个偏转角度，适应斜边角度不同的硅钢片。所述旋转运动组件包括伺服电机和精密盘式减速器，所述伺服电机和精密盘式减速器固定连接在Y向运动组件的下端，所述伺服电机的电机轴与精密盘式减速器相连，所述精密盘式减速器的输出端与可伸缩吸盘式机械手固定连接，并且带动可伸缩吸盘式机械手做旋转动，调整硅钢片的位姿。本专利技术的优点与积极效果为：1.本专利技术的风刀式翘曲分片机构可以将粘连在一起的两片硅钢片分开，保证每次变压器铁芯叠片机械手每次只抓取一张硅钢片。2.本专利技术的吸盘偏转机构可使变压器铁芯叠片机械手两端的吸盘组件转动到要求的角度，以适应斜边倾斜角度不同的硅钢片。3.本专利技术的可伸缩吸盘式机械手的直线电机可使变压器铁芯叠片机械手的机械手机械手的作用范围发生变化，可以使一个变压器铁芯叠片机械手抓取不同长度尺寸的硅钢片。4.本专利技术的旋转运动组件可使可伸缩吸盘式机械手进行360°旋转，调整硅钢片的位姿。5.本专利技术的压紧气缸在变压器铁芯叠片机械手将硅钢片放下后升起时压紧硅钢片，使叠好的硅钢片不发生移动。6.本专利技术的视觉相机可识别出硅钢片的特征点，在叠片时将特征点与理论位置进行对比，然后进行对硅钢片位姿的调整，可实现高精度叠片。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的Y向运动组件的结构示意图；图3为本专利技术的滑行组件的结构示意图；图4为本专利技术的啮合轴箱的结构示意图；图5为本专利技术的X向运动组件的结构示意图；图6为本专利技术的可伸缩吸盘式机械手的结构示意图；图7为本专利技术的吸盘偏转机构和风刀式翘曲机构的结构示意图；图8为本专利技术的旋转运动组件的结构示意图；图9为硅钢片的结构示意图；图10为本专利技术的风刀式翘曲机构安装座与垂直气缸安装座的装配示意图。其中：1为Y向运动组件，2为滑块I，3为连接板，4为X向运动组件，5为可伸缩吸盘式机械手，6为旋转运动组件，7为视觉相机支架，8为视觉相机，9为Y轴上连接板，10为齿形带压板，11为齿形带，12为Y轴，13为...

【技术保护点】
一种变压器铁芯叠片机械手，其特征在于，包括Y向运动组件(1)、滑块(2)、连接板(3)、X向运动组件(4)、可伸缩吸盘式机械手(5)、旋转运动组件(6)、视觉相机支架(7)及视觉相机(8)，其中Y向运动组件(1)与X向运动组件(4)滑动连接，所述旋转运动组件(6)安装在Y向运动组件(1)的下端，所述可伸缩吸盘式机械手(5)固定安装在旋转运动组件(6)的下方，所述视觉相机支架(7)安装在在Y向运动组件(1)的底部，所述视觉相机(8)固定安装在视觉相机支架(7)上，所述连接板(3)与X向运动组件(4)的底部固接，所述连接板(3)通过滑块I(2)与龙门上的导轨相连，使所述变压器铁芯叠片机械手可Z向运动。

【技术特征摘要】
1.一种变压器铁芯叠片机械手，其特征在于，包括Y向运动组件(1)、
滑块(2)、连接板(3)、X向运动组件(4)、可伸缩吸盘式机械手(5)、旋转
运动组件(6)、视觉相机支架(7)及视觉相机(8)，其中Y向运动组件(1)
与X向运动组件(4)滑动连接，所述旋转运动组件(6)安装在Y向运动组
件(1)的下端，所述可伸缩吸盘式机械手(5)固定安装在旋转运动组件(6)
的下方，所述视觉相机支架(7)安装在在Y向运动组件(1)的底部，所述
视觉相机(8)固定安装在视觉相机支架(7)上，所述连接板(3)与X向运
动组件(4)的底部固接，所述连接板(3)通过滑块I(2)与龙门上的导轨
相连，使所述变压器铁芯叠片机械手可Z向运动。
2.按权利要求1所述的变压器铁芯叠片机械手，其特征在于：所述Y向
运动组件(1)包括Y轴上连接板(9)、两个齿形带压板(10)、齿形带(11)、
两个Y轴(12)、滑轨(13)、滑行组件(14)、电机驱动组件(15)、啮合轴
箱(16)及Y轴下连接板(17)，其中两根Y轴(12)的上端通过Y轴上连接
板(9)连接，下端通过Y轴下连接板(17)连接，两个齿形带压板(10)分
别安装在Y轴上连接板(9)和Y轴下连接板(17)上，所述齿形带(11)的
两端分别通过两个齿形带压板(10)夹紧，两个Y轴(12)上设有滑轨(13)，
所述滑行组件(14)与滑轨(13)滑动配合，所述电机驱动组件(15)和啮
合轴箱(16)均安装在滑行组件(14)上，所述电机驱动组件(15)通过啮
合轴箱(16)与齿形带(11)传动连接。
3.按权利要求2所述的变压器铁芯叠片机械手，其特征在于：所述滑行
组件(14)包括滑行组件箱体、滑轮模块(19)及行程开关(22)，其中滑行
组件箱体为上下端为敞开式结构，所述滑行组件箱体的上、下端分别设有一
个行程开关(22)，所述滑轮模块(19)为多个、并且均设置于所述滑行组件
箱体内，多个所述滑轮模块(19)分别与两根Y轴(12)上的滑轨(13)滑
动连接。
4.按权利要求2所述的变压器铁芯叠片机械手，其特征在于：所述的啮
合轴箱(16)包括啮合轴箱箱体(23)及可转动地设置于啮合轴箱箱体(23)

\t内的齿形带轮(24)和两个压紧轮(25)，所述齿形带轮(24)和两个压紧轮
(25)的轴线平行，所述齿形带轮(24)与齿形带(11)啮合，两个压紧轮
(25)压住齿形带(11)不包含齿的另一面，所述电机驱动组件(15)与啮
合轴箱箱体(23)固定连接在一起。
5.按权利要求1所述的变压器铁芯叠片机械手，其特征在于：所述X向
运动组件(4)包括两个防撞块(26)、承载滑台(27)、直线模组(28)、X向
运动组件机架(29)及导轨滑块机构(30)，其中直线模组(28)和导轨滑块
机构(30)固定连接在X向运动组件机架(29)的上部，所述承载滑台(27)
固定连接在直线模组(28)和导轨滑块机构(30)的滑块上，所述防撞块(26)
固定连接在X向运动组件机架(29)的底部，所述承载滑台(27)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹田野，徐志刚，刘勇，昌成刚，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21