一种变压器加工装置及生产工艺的制作方法

本发明实施例涉及变压器生产领域，尤其涉及一种变压器加工装置及生产工艺。

背景技术：

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。

变压器广泛应用于电力、电子等领域，面对激烈的市场竞争，如何高效、高质的生产变压器，是变压器生产企业提高竞争力的重要手段。目前的变压器生产有手工生产和流水线生产两种方式，其中，手工生产效率较低，质量难以得到保证，一般应用于具有特种需求的定制变压器生产中。通过流水线生产变压器的效率得到了有效的提高，并且能够基本保证稳定的产品质量，已经广泛应用于变压器的生产中。

虽然目前的变压器生产流水线能够通过标准的生产夹具、生产工艺等对变压器的质量进行控制，但为了确保最终交付给客户的变压器的质量，还需要安排人工质检岗位对流水线上生产的变压器进行质检。但是人工质检效率较低，同时可能出现误检、漏检等情况，影响变压器生产的良品率和效率。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种变压器加工装置及生产工艺，能够提高变压器生产的良品率和效率。

第一方面提供一种变压器加工装置，该装置包括：

传料流水线、传料流水线的一侧依次安装有上料机构、第一绕线机、第一包胶机、旋转机构、第二绕线机、第二包胶机和焊接机构；

传料流水线包括电机和导轨，导轨上均匀布设有多个工件架，每个工件架上均匀布设有多个模具销，模具销用于固定变压器原料，电机可带动工件架在导轨上移动；

上料机构包括料斗和送料盘，料斗的出料端连接送料盘，送料盘的出料端安装有工件座，工件座与导轨上的工件架匹配，工件座用于将料斗放入的变压器原料送入工件架上的模具销；

旋转机构包括多个旋转夹具，多个旋转夹具与每个工件架上的多个模具销匹配，旋转夹具用于将对应的模具销上固定的变压器原料旋转；

第一绕线机和第二绕线机分别包括多个绕线机构，多个绕线机构分别与每个工件架上的多个模具销匹配，绕线机构用于对对应的模具销上固定的变压器原料绕线；

第一包胶机和第二包胶机分别包括多个包胶机构，多个包胶机构分别与每个工件架上的多个模具销匹配，包胶机构用于对对应的模具销上固定的变压器原料包胶；

焊接机构用于对完成绕线和包胶的变压器原料进行焊接，得到变压器成品；

第一绕线机和第一包胶机之间、第一包胶机和旋转机构之间、旋转机构和第二绕线机之间、第二绕线机和第二包胶机之间、第二包胶机和焊接结构之间、焊接机构之后分别设置有图像识别模块，图像识别模块用于拍摄工件架上的变压器原料图像或变压器成品图像，将拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品。

在第一方面一种可能的实现方式中，图像识别模块包括摄像机和处理单元；

摄像机的拍摄区域分别位于第一绕线机和第一包胶机之间、第一包胶机和旋转机构之间、旋转机构和第二绕线机之间、第二绕线机和第二包胶机之间、第二包胶机和焊接结构之间、焊接机构之后的工件架上，摄像机用于拍摄工件架上的变压器原料图像或变压器成品图像；

处理单元用于将摄像机拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与摄像机对应的拍摄区域预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，识别出与摄像机对应的拍摄区域预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品。

在第一方面一种可能的实现方式中，该装置还包括分拣机构，分拣机构设置于第一绕线机和第一包胶机之间、第一包胶机和旋转机构之间、旋转机构和第二绕线机之间、第二绕线机和第二包胶机之间、第二包胶机和焊接结构之间、焊接机构之后，分拣机构用于将图像识别模块识别出的与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品从工件架上的模具销上分拣下。

在第一方面一种可能的实现方式中，工件座还包括送料插，送料插与工件架上的模具销对应，送料插用于将送料盘送入工件座的变压器原料依次插入工件架上的模具销。

在第一方面一种可能的实现方式中，焊接机构包括锡炉和收料夹具，收料夹具用于将变压器原料从工件架上取下送入锡炉，锡炉用于对变压器原料进行锡焊，得到变压器成品。

第二方面提供一种变压器生产工艺，该工艺包括：

将变压器原料从上料机构送入传料流水线；

控制变压器原料在传料流水线上通过第一绕线机和第一包胶机，对变压器原料的一部分进行绕线以及包胶处理；

使用旋转机构对变压器原料进行旋转，使得未进行绕线以及包胶处理的部分朝向第二绕线机和第二包胶机的方向；

控制变压器原料在传料流水线上通过第二绕线机和第二包胶机，对变压器原料未进行绕线以及包胶处理的部分进行绕线以及包胶处理；

将经过绕线以及包胶处理的变压器原料送入焊接机构焊接，得到变压器成品；

在第一绕线机和第一包胶机之间、第一包胶机和旋转机构之间、旋转机构和第二绕线机之间、第二绕线机和第二包胶机之间、第二包胶机和焊接结构之间、焊接机构之后分别拍摄变压器原料图像或变压器成品图像，将拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品。

在第二方面一种可能的实现方式中，识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品之后，工艺还包括：

将识别出的与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品从传料流水线分拣下。

本发明实施例提供的变压器加工装置及生产工艺，包括传料流水线、传料流水线的一侧依次安装有上料机构、第一绕线机、第一包胶机、旋转机构、第二绕线机、第二包胶机和焊接机构，通过在第一绕线机和第一包胶机之间、第一包胶机和旋转机构之间、旋转机构和第二绕线机之间、第二绕线机和第二包胶机之间、第二包胶机和焊接结构之间、焊接机构之后分别设置图像识别模块，使用图像识别模块拍摄工件架上的变压器原料图像或变压器成品图像，将拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，从而识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品，使得在变压器加工装置生产出的变压器成品的质量得到了保证，且无需再安排质检人员对生产出的变压器成品进行质检，大大提高了变压器生产的效率，提高了变压器生产企业的竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种变压器加工装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变压器生产工艺的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种变压器加工装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的变压器加工装置包括：

传料流水线101、传料流水线101的一侧依次安装有上料机构102、第一绕线机103、第一包胶机104、旋转机构105、第二绕线机106、第二包胶机107和焊接机构108。

传料流水线101包括电机(未示出)和导轨112，导轨112上均匀布设有多个工件架113，每个工件架113上均匀布设有多个模具销114，模具销114用于固定变压器原料，电机可带动工件架113在导轨112上移动。

上料机构102包括料斗121和送料盘122，料斗121的出料端连接送料盘122，送料盘122的出料端安装有工件座(未示出)，工件座与导轨112上的工件架113匹配，工件座用于将料斗121放入的变压器原料送入工件架113上的模具销114。

旋转机构105包括多个旋转夹具151，多个旋转夹具151与每个工件架113上的多个模具销114匹配，旋转夹具151用于将对应的模具销114上固定的变压器原料旋转。

第一绕线机103和第二绕线机106分别包括多个绕线机构131(161)，多个绕线机构131(161)分别与每个工件架113上的多个模具销114匹配，绕线机构131(161)用于对对应的模具销114上固定的变压器原料绕线。

第一包胶机104和第二包胶机107分别包括多个包胶机构141(171)，多个包胶机构141(171)分别与每个工件架113上的多个模具销114匹配，包胶机构141(171)用于对对应的模具销114上固定的变压器原料包胶。

焊接机构108用于对完成绕线和包胶的变压器原料进行焊接，得到变压器成品。

第一绕线机103和第一包胶机104之间、第一包胶机104和旋转机构105之间、旋转机构105和第二绕线机106之间、第二绕线机106和第二包胶机107之间、第二包胶机107和焊接结构108之间、焊接机构108之后分别设置有图像识别模块109，图像识别模块109用于拍摄工件架113上的变压器原料图像或变压器成品图像，将拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品。

在使用图1所示的变压器加工装置上生产变压器时，只需将变压器原料从上料机构102的料斗121放入即可。变压器原料例如是铁芯，在铁芯上绕上固定匝数的金属线，即可得到变压器成品。料斗121连接送料盘122，送料盘将料斗121放入的变压器原料排列整齐，并输送至工件座。工件座可以具有一个或多个放置变压器原料的位置，并且，工件座上放置变压器原料的位置与传料流水线101的工件架113上的模具销114匹配。

工件座不断地将送料盘122输送的变压器原料固定在工件架113的模具销114上。例如工件座具有一个放置变压器原料的位置，那么每次仅有一个变压器原料会从送料盘122输送至工件座，传料流水线101上的电机带动工件架113在导轨112上移动，当工件架113上的模具销114对准工件座时，工件座即可将变压器原料固定在模具销114上。电机不断带动工件架113在导轨112上移动，那么工件架113上的各模具销114将可依次被固定伤变压器原料。再例如工件座具有多个放置变压器原料的位置，如放置变压器原料的位置个数与每个工件架113上模具销114的数量相同，那么当工件架113被电机带动，移动至模具销114与工件座每个放置变压器原料的位置均一一对应时，工件座可一次将各放置变压器原料的位置上的多个变压器原料固定在模具销114上。

进一步的，上料机构102中，在料斗121和送料盘122之间还包括传送带，送料盘122为震动送料盘。工件座下方安装有第二导轨，工件座一侧安装有可带动工件座在第二导轨上移动的第一气缸。当工件座放置变压器原料的位置上的变压器原料对准模具销114时，第一气缸带动工件座向模具销114运动，使得变压器原料固定在模具销114上。

进一步的，工件座113还包括送料插，送料插与工件架113上的模具销114对应，送料插用于将送料盘122送入工件座的变压器原料依次插入工件架113上的模具销114。也就是说，可以不是工件座整体运动将变压器原料送入模具销114，而是由设置在工件座113上的送料插进行往复运动，当工件座放置变压器原料的位置上的变压器原料对准模具销114时，再由送料插将变压器原料固定在模具销上。送料插也可以是由设置在工件座113上的气缸带动而往复运动的。

当工件架113上的模具销114均固定有变压器原料后，电机带动工件架113向第一绕线机103运动，第一绕线机103包括多个绕线机构131，绕线机构131的数量与工件架113上的模具销114数量相同。当工件架113移动至第一绕线机103处，且每个模具销114分别与第一绕线机103的每个绕线机构131匹配时，绕线机构131开始对各模具销114上固定的变压器原料进行绕线。绕线机构131根据预设的绕线匝数对变压器原料进行绕线，第一绕线机103可以同时对工件架113上固定的多个变压器原料同时完成绕线。当完成对变压器原料的第一次绕线后，电机继续带动工件架113向第一包胶机104移动。

第一包胶机104包括多个包胶机构141，包胶机构141的数量与工件架113上的模具销114数量相同。当工件架113移动至第一包胶机104处，且每个模具销114分别与第一包胶机104的每个包胶机构141匹配时，包胶机构141开始对各模具销114上已经过第一次绕线的变压器原料进行包胶。第一包胶机104可以同时对工件架113上固定的多个变压器原料同时完成包胶。当完成对变压器原料的第一次包胶后，电机继续带动工件架113向旋转机构105移动。

由于第一绕线机103和第一包胶机104仅能对变压器原料的一部分进行绕线和包胶，因此还需要将变压器原料进行旋转，然后对变压器原料未绕线和包胶的部分进行绕线和包胶。旋转机构105包括多个旋转夹具151，旋转夹具151的数量与工件架113上的模具销114数量相同。当工件架113移动至旋转机构105处，且每个模具销114分别与旋转机构105的每个旋转夹具151匹配时，旋转夹具151将模具销114上固定的变压器原料夹起并旋转180°，随后将旋转后的变压器原料重新固定在各模具销114上。旋转后的变压器原料未被绕线和包胶的一侧此时朝向第二绕线机106和第二包胶机107一侧。当完成对变压器原料的旋转后，电机继续带动工件架113向第二绕线机106移动。

进一步的，旋转机构105的各旋转夹具151可以由旋转机构105上设置的第二气缸带动往复运动，从而完成对模具销114上固定的变压器原料夹起、重新送回模具销114固定的操作。各旋转夹具151还可以由设置在旋转机构105上的第二电机带动，完成对夹起的变压器原料的旋转操作。

第二绕线机106包括多个绕线机构161，绕线机构161的数量与工件架113上的模具销114数量相同。当工件架113移动至第二绕线机106处，且每个模具销114分别与第二绕线机106的每个绕线机构161匹配时，绕线机构161开始对各模具销114上固定的变压器原料进行绕线。绕线机构161根据预设的绕线匝数对变压器原料进行绕线，第二绕线机106可以同时对工件架113上固定的多个变压器原料同时完成绕线，第二绕线机106是对变压器原料未被绕线和包胶的部分进行绕线。当完成对变压器原料的第二次绕线后，电机继续带动工件架113向第二包胶机107移动。

第二包胶机107包括多个包胶机构171，包胶机构171的数量与工件架113上的模具销114数量相同。当工件架113移动至第二包胶机107处，且每个模具销114分别与第二包胶机107的每个包胶机构171匹配时，包胶机构171开始对各模具销114上已经过第二次绕线的变压器原料进行包胶，包胶机构171是对第二绕线机106绕线的部分进行包胶。第二包胶机107可以同时对工件架113上固定的多个变压器原料同时完成包胶。当完成对变压器原料的第二次包胶后，电机继续带动工件架113向焊接机构108移动。

焊接机构108只要完成对绕线和包胶后的变压器原料进行焊接即可，焊接机构例如可以是多个焊枪，每个焊枪对准一个待焊接的变压器原料，根据预设的焊接程序对待焊接的变压器原料上的各焊点进行焊接。但为了保证焊接的质量，焊接结构108还可以包括锡炉和收料夹具，收料夹具用于将变压器原料从工件架上取下送入锡炉，锡炉用于对变压器原料进行锡焊，得到变压器成品。锡炉具有排料口，焊接完的变压器成品从排料口依次排出，即可完成变压器的加工。

在上述各个加工过程中，虽然都是由各器件和机构根据预设的程序自动执行，但可能由于变压器原料的瑕疵、绕线所用金属线的瑕疵、包胶所用胶的瑕疵、各器件的磨损等多种因素，导致各工序中均可能出现加工的瑕疵或缺陷，从而影响变压器成品的外观或电气性能。而在得到变压器成品后再进行质检，需要耗费大量的人力和时间，影响变压器的生产效率。因此，本实施例提供的变压器加工装置中，在第一绕线机103和第一包胶机104之间、第一包胶机104和旋转机构105之间、旋转机构105和第二绕线机106之间、第二绕线机106和第二包胶机107之间、第二包胶机107和焊接结构108之间、焊接机构108之后分别设置有图像识别模块109。图像识别模块109用于拍摄图像识别模块109所在位置工件架113上的变压器原料图像或变压器成品图像。

由于变压器加工装置在设定完加工程序后，加工的所有变压器的型号都是相同的，每一个加工工序后得到的所有变压器原料或变压器成品的外观也均应是相同的，因此可以通过图像识别的方法对其质量进行检测。首先需要得到每个加工工序后得到的变压器原料或变压器成品的图像模板，变压器原料或变压器成品的图像模板为各工序后得到的质量合格的变压器原料或变压器成品的图像。那么当图像识别模块109拍摄到图像识别模块109所在位置工件架113上的变压器原料图像或变压器成品图像后，即可将拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品。具体的图像识别和匹配方法可以采用现有的任一种图像识别方法，例如采用卷积神经网络的方法，或采用各像素点一一匹配的方法等。

当图像识别模块109检测到与与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品后，可以记录下不匹配的变压器原料或变压器成品所在模具销的位置，在得到变压器成品后，对相应模具销位置上的变压器成品去除。另外，变压器生产装置还可以包括分拣机构，分拣机构设置于第一绕线机13和第一包胶机104之间、第一包胶机104和旋转机构105之间、旋转机构105和第二绕线机106之间、第二绕线机106和第二包胶机107之间、第二包胶机107和焊接结构108之间、焊接机构108之后，分拣机构用于将图像识别模块109识别出的与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品从工件架113上的模具销114上分拣下。也就是说，当图像识别模块109检测出与模板不匹配的变压器原料或变压器成品后，分拣机构即可第一时间将其从模具销114上分拣下，避免再对不合格的变压器原料进行后续加工，节约生产原料。

进一步的，各图像识别模块109包括摄像机和处理单元；摄像机的拍摄区域分别位于第一绕线机103和第一包胶机104之间、第一包胶机104和旋转机构105之间、旋转机构105和第二绕线机106之间、第二绕线机106和第二包胶机107之间、第二包胶机107和焊接结构108之间、焊接机构108之后的工件架上，摄像机用于拍摄工件架113上的变压器原料图像或变压器成品图像。处理单元用于将摄像机拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与摄像机对应的拍摄区域预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，识别出与摄像机对应的拍摄区域预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品。

本实施例提供的变压器加工装置，包括传料流水线、传料流水线的一侧依次安装有上料机构、第一绕线机、第一包胶机、旋转机构、第二绕线机、第二包胶机和焊接机构，通过在第一绕线机和第一包胶机之间、第一包胶机和旋转机构之间、旋转机构和第二绕线机之间、第二绕线机和第二包胶机之间、第二包胶机和焊接结构之间、焊接机构之后分别设置图像识别模块，使用图像识别模块拍摄工件架上的变压器原料图像或变压器成品图像，将拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，从而识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品，使得在变压器加工装置生产出的变压器成品的质量得到了保证，且无需再安排质检人员对生产出的变压器成品进行质检，大大提高了变压器生产的效率，提高了变压器生产企业的竞争力。

图2为本发明实施例提供的一种变压器生产工艺的流程图，如图2所示，本实施例提供的变压器生产工艺包括：

步骤s201，将变压器原料从上料机构送入传料流水线。

步骤s202，控制变压器原料在传料流水线上通过第一绕线机和第一包胶机，对变压器原料的一部分进行绕线以及包胶处理。

步骤s203，使用旋转机构对变压器原料进行旋转，使得未进行绕线以及包胶处理的部分朝向第二绕线机和第二包胶机的方向。

步骤s204，控制变压器原料在传料流水线上通过第二绕线机和第二包胶机，对变压器原料未进行绕线以及包胶处理的部分进行绕线以及包胶处理。

步骤s205，将经过绕线以及包胶处理的变压器原料送入焊接机构焊接，得到变压器成品。

步骤s206，在第一绕线机和第一包胶机之间、第一包胶机和旋转机构之间、旋转机构和第二绕线机之间、第二绕线机和第二包胶机之间、第二包胶机和焊接结构之间、焊接机构之后分别拍摄变压器原料图像或变压器成品图像，将拍摄到的变压器原料图像或变压器成品图像与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板进行匹配，识别出与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品。

本实施例提供的变压器生产工艺用于使用图1所示变压器加工装置生产变压器，其实现原理和技术效果已在图1所示实施例中详细说明，此处不再赘述。

进一步的，在如图2所示实施例的基础上，步骤s206之后，还包括：将识别出的与预设的变压器原料图像模板或变压器成品图像模板不匹配的变压器原料图像或变压器成品图像对应的变压器原料或变压器成品从传料流水线分拣下。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。