一种将撑条自动粘接到硬纸筒上的装置的制作方法

1.本实用新型属于变压器生产制造技术领域，具体涉及一种将撑条自动粘接到硬纸筒上的装置，主要是用于撑条与变压器线圈硬纸筒的自动粘接。


背景技术：

2.在变压器中，硬纸筒主要起线圈“骨架”的作用，在硬纸筒与线圈之间装配撑条，在撑条上装配垫块，撑条和垫块构成线圈的轴向和辐向油隙。
3.目前，将撑条粘接到硬纸筒上是通过人工对准等分线，涂胶，在硬纸筒上粘接撑条，等待粘接胶液固化。这种将撑条粘接到硬纸筒上的工作方式，占用人员多、工作强度大、粘接质量难以统一，生产效率低下。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种将撑条自动粘接到硬纸筒上的装置。本实用新型所采用的技术方案如下：
5.一种将撑条自动粘接到硬纸筒上的装置，包括：装置底座，装置底座的上表面平行设置两条滑动轨道，在滑动轨道上通过滑动底座安装有支撑框架，支撑框架由两根竖直支撑柱和上部的一根横梁组成，两根竖直支撑柱相对的侧面上设置有第一伺服电机和竖直滑动轨道，加热横梁和上料及涂胶机构通过竖直滑动轨道安装在支撑框架的横梁下方，在装置底座上靠近滑动轨道的内侧中间位置设置支撑与旋转机构，纸筒可调模的两端分别转动安装在支撑与旋转机构的上部和靠近转运小车底座的一根竖直支撑柱上部，硬纸筒套在纸筒可调模上；上料及涂胶机构包括上料机构和涂胶机构，涂胶机构通过气缸和滑动轨道将粘接胶液涂在硬纸筒的上表面，上料机构通过气缸和滑动轨道将撑条放置在硬纸筒的涂有粘接胶液的位置并且加压粘接。
6.本实用新型的有益效果：
7.本实用新型可以进行流水线式批量装配，将撑条自动粘接到硬纸筒上，提高涂胶质量、撑条定位尺寸，减少人为因素的干扰。本装置能确切提高制造工艺智能化水平与提升产品质量。
附图说明
8.为了更清楚地说明本实用新型的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本技术保护范围之内的附图。
9.图1是本实用新型实施例的装置立体结构示意图；
10.图2是本实用新型实施例的图1中a处的放大图；
11.图3是本实用新型实施例的支撑与旋转机构的立体结构示意图；
12.图4是本实用新型实施例的涂胶机构的立体结构示意图；
13.图5是本实用新型实施例的图4中b处的放大图；
14.图6是本实用新型实施例的主撑条的截面示意图；
15.图7是本实用新型实施例的上料及涂胶机构的立体结构示意图；
16.图8是本实用新型实施例的上料机构的结构原理正视图；
17.图9是本实用新型实施例的主撑条位于主撑条料仓中的示意图；
18.图10是本实用新型实施例的上料及涂胶机构的左视图；
19.图11是本实用新型实施例的上料及涂胶机构的俯视图；
20.图中，1为装置底座，2为支撑框架，3为转运小车底座，4为转运小车，5为加热横梁，6为硬纸筒，7为支撑与旋转机构，8为上料及涂胶机构，9为滑动轨道，10为转运小车轨道，11为支撑与旋转机构本体，12为纸筒可调模固定板，13为安装底座，14为上料平台，15为涂胶支架，16为第二伺服电机，17为涂胶装置，18为滑道安装板，19为安装板本体，20为喷胶机构，21为储胶罐，22为主撑条，23为主撑条料仓，24为辅撑条料仓，25为竖直滑动安装板，26为水平滑道，27为料仓端固定板，28为料仓端活动压紧板，29为撑条放料板，30为放料气缸，31为料仓侧面活动压紧板，32为料仓侧面固定板，33为撑条推料板，34为推料气缸，35为第三伺服电机，36为压紧气缸，37为凸条。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.如图1所示，是本实用新型实施例的装置立体结构示意图；如图2所示，是本实用新型实施例的图1中a处的放大图。一种将撑条自动粘接到硬纸筒上的装置，包括：装置底座1，装置底座1为方形平板结构，放置于地面上作为装置的主工作平台。装置底座1的上表面平行设置两条滑动轨道9，在滑动轨道9上通过滑动底座安装有支撑框架2，支撑框架2由两根竖直支撑柱和上部的一根横梁组成，两根竖直支撑柱相对的侧面上设置有第一伺服电机和竖直滑动轨道，加热横梁5和上料及涂胶机构8通过竖直滑动轨道安装在支撑框架2的横梁下方，第一伺服电机和竖直滑动轨道实现加热横梁5和上料及涂胶机构8的高度调整。装置底座1的上表面平行设置两条转运小车轨道10，滑动轨道9和转运小车轨道10垂直相交，在装置底座1的侧方设置转运小车底座3，转运小车底座3上表面的两侧设置有与两条转运小车轨道10相配合的底座轨道，转运小车4位于转运小车底座3上。在两条转运小车轨道10的远离转运小车底座3的一端的中间位置设置支撑与旋转机构7，支撑与旋转机构7通过固定底座安装在装置底座1上表面，支撑与旋转机构7位于远离转运小车底座3的一条滑动轨道9的内侧，纸筒可调模的两端分别转动安装在支撑与旋转机构7的上部和靠近转运小车底座3的一根竖直支撑柱上部，硬纸筒6是套在纸筒可调模上的。加热横梁5用于提前对硬纸筒6进行预热，加热范围设定不少于4个档位，加热横梁5的宽度不小于200mm，紧贴硬纸筒6的上表面，通过设定加热温度和时间，保证硬纸筒6转至撑条粘接位置时温度不小于90摄氏度，硬纸筒6较热时粘接上撑条之后可以让胶液水分快速蒸发，尽快粘接牢靠。当进行将撑条自动粘接到硬纸筒上的作业时，首先通过转运小车4将硬纸筒6运输至工作现场，转运小车4通过
转运小车底座3和转运小车轨道10移动至装置底座1上，此时，支撑框架2位于装置底座1的一侧，不会阻挡转运小车4；转运小车4和硬纸筒6在装置底座1上就位之后，支撑框架2滑动至硬纸筒6的正上方，人工推动转运小车4带动硬纸筒6穿到纸筒可调模上，硬纸筒6安装后下部不接触转运小车4，转运小车4不会对粘接作业造成干涉；然后，自动开始粘接撑条作业。撑条粘接作业完成之后，通过转运小车4将粘接好撑条的硬纸筒6运走。转运小车轨道10的高度高于滑动轨道9，并且转运小车4底部有多个滑动轮支撑，所以，滑动轨道9不会妨碍转运小车4的移动。
23.如图3所示，是本实用新型实施例的支撑与旋转机构的立体结构示意图。支撑与旋转机构7包括：支撑与旋转机构本体11、纸筒可调模固定板12和安装底座13，支撑与旋转机构本体11为立柱结构，支撑与旋转机构本体11的底部设置安装底座13，通过安装底座13将支撑与旋转机构7焊接安装到装置底座1的上表面。支撑与旋转机构本体11的上端部内侧面设置纸筒可调模固定板12，纸筒可调模固定板12为圆型带孔结构，通过纸筒可调模固定板12将纸筒可调模固定安装到支撑与旋转机构本体11上，然后在纸筒可调模上安装硬纸筒6，通过纸筒可调模自动快速调整以便撑紧硬纸筒6，支撑与旋转机构本体11的上端部内腔中安装编码器和角度传感器，通过编码器进行角度等分，确定不同的旋转角度；撑条等分角度根据等分数进行计算，其中角度传感器仅用作角度检测是否正确，减少因编码器故障引起的角度错误；通过编码器和角度传感器，按任意等分数自动旋转硬纸筒6的对应角度，控制硬纸筒6自动停止并精准定位至撑条粘接位置。纸筒可调模、编码器和角度传感器均是现有产品，在此不再赘述。
24.上料及涂胶机构8包括：上料平台14，上料平台14上设置上料机构和涂胶机构。上料平台14位于硬纸筒6的正上方，上料平台14为平板结构，上料平台14的两端安装在支撑框架2的两根竖直支撑柱内侧的竖直滑动轨道上，两端固定板安装在竖直滑动滑道上，上料平台14两端有滑道，可以在固定板上水平滑动，形成上下左右都能滑动的结构。在上料平台14的长度方向的中间位置开三条长槽，长槽的长度和宽度与撑条相配合，三条长槽分别用于涂胶以及放置主撑条和辅撑条。如图4所示，是本实用新型实施例的涂胶机构的立体结构示意图；如图5所示，是本实用新型实施例的图4中b处的放大图。在上料平台14长度方向的中间位置设置涂胶机构，所述的涂胶机构包括：涂胶支架15、伺服电机16和涂胶装置17，涂胶支架15的长度大于长槽的长度，涂胶支架15的两端固定在上料平台14上，涂胶支架15的长度方向设置有涂胶轨道，涂胶支架15的一端安装有第二伺服电机16，第二伺服电机16驱动涂胶装置17在涂胶轨道上滑动，通过长槽将粘接胶液均匀地涂在硬纸筒6上。涂胶装置17包括：滑道安装板18、安装板本体19、喷胶机构20和储胶罐21，滑道安装板18和安装板本体19的端部固定连接组成l型结构，滑道安装板18水平设置在涂胶支架15的涂胶轨道的上表面，安装板本体19垂直设置在涂胶支架15的侧面，安装板本体19的下部内侧面安装有喷胶机构20和储胶罐21，喷胶机构20和储胶罐21连通，完成喷涂胶液的作业，胶液种类为pva胶和酪素胶两种。
25.在上料平台14的上方设置主撑条料仓23和辅撑条料仓24，主撑条料仓23和辅撑条料仓24位于涂胶支架15的两侧，主撑条料仓23中装有主撑条22，辅撑条料仓24中装有辅撑条。如图6所示，是本实用新型实施例的主撑条的截面示意图，主撑条22的截面为t型，主撑条22上面用于穿线圈垫块，主撑条22放置在主撑条料仓23中时，主撑条22的窄面朝下，主撑
条22的周边靠近主撑条料仓23的四壁，这样既可以保证主撑条22排列整齐同时还可以自动下落。辅撑条的截面为矩形，辅撑条上不穿线圈垫块。实际操作时，如有辅撑条则先粘接完成主撑条22后再粘接辅撑条。
26.如图7所示，是本实用新型实施例的上料及涂胶机构的立体结构示意图；如图8所示，是本实用新型实施例的上料机构的结构原理正视图；如图9所示，是本实用新型实施例的主撑条位于主撑条料仓中的示意图；如图10所示，是本实用新型实施例的上料及涂胶机构的左视图；如图11所示，是本实用新型实施例的上料及涂胶机构的俯视图。主撑条料仓23和辅撑条料仓24结构相同，均为一端和一侧面固定、另一端和另一侧面活动的长条状空腔结构，形成两面可调、两面固定的立体料仓库；因为撑条的尺寸范围较小，所以，主撑条料仓23和辅撑条料仓24的大小不需要经常调整。主撑条料仓23和辅撑条料仓24设置的方向相反，固定的一侧面均靠近涂胶支架15、活动的一侧面均远离涂胶支架15，下面以主撑条料仓23为例进行详细说明。主撑条料仓23包括：料仓端固定板27、料仓端活动压紧板28、料仓侧面固定板32和料仓侧面活动压紧板31，料仓端固定板27由底板和两块竖直板组成直角相交的结构，使主撑条料仓23更稳固。料仓端固定板27的底端固定在上料平台14的上表面，一对料仓端固定板27之间固定连接料仓侧面固定板32，料仓侧面固定板32的下端与上料平台14之间留有一定高度的空隙，空隙用于供撑条放料板29和主撑条22通过。料仓侧面活动压紧板31与料仓侧面固定板32相对设置，料仓侧面活动压紧板31由下底板、竖直板和加强筋垂直相交组合而成，下底板与上料平台14贴合，下底板和上料平台14上均开设相互配合的长孔，长孔中拧入螺栓将料仓侧面活动压紧板31固定到上料平台14上，长孔用于手动调整料仓侧面活动压紧板31的位置，使主撑条料仓23的宽度与主撑条22相配合，料仓侧面活动压紧板31靠近料仓侧面固定板32的一侧下部设置凸条37，凸条37的高度小于料仓侧面固定板32下边沿的高度，料仓侧面固定板32下边沿和凸条37上边沿之间的高度差可以容纳主撑条22通过；料仓端活动压紧板28活动设置在料仓侧面固定板32的一端，可以通过卡槽结构实现滑动连接，手动调节料仓端活动压紧板28的位置，使主撑条料仓23的长度与主撑条22相配合。在料仓侧面活动压紧板31远离料仓侧面固定板32的一侧设置撑条推料板33，撑条推料板33为倒l型结构，撑条推料板33连接推料气缸34，推料气缸34安装在上料平台14上，撑条推料板33的前端抵接主撑条料仓23中最下面的一根主撑条22，推料气缸34带动撑条推料板33前后移动，撑条推料板33向前移动时将主撑条22从主撑条料仓23中推出，主撑条22出料之后落在撑条放料板29上，撑条推料板33厚度小于5mm，撑条放料板29临时支撑主撑条22不掉落在硬纸筒6上。在料仓侧面活动压紧板31远离料仓侧面固定板32的一侧设置撑条放料板29，撑条放料板29为l型结构，撑条放料板29连接放料气缸30，放料气缸30安装在上料平台14上，放料气缸30带动撑条放料板29前后移动，撑条放料板29向前移动时将主撑条22推到远离主撑条料仓23并且位于压紧气缸36下方的位置。料仓侧面活动压紧板31、撑条放料板29和撑条推料板33的具体数量和位置，可以根据工艺要求灵活配置，保证料仓侧面活动压紧板31、撑条放料板29和撑条推料板33相互之间没有干涉。在料仓侧面固定板32的外侧面通过压紧支架设置压紧气缸36，压紧气缸36下方安装有吸盘，吸盘将主撑条22吸起，同时撑条放料板29和撑条推料板33在气缸带动下复位、准备下一轮动作，然后压紧气缸36带着主撑条22落在上料平台14的长槽上方，此时上料平台14在伺服电机带动下到达涂胶位置，向下移动将主撑条22放到硬纸筒6上涂有粘接胶液的位置，压紧气缸36带压保持一定时
间使主撑条22粘牢固，压紧时间40s。
27.受上料平台14的作业空间的限制，喷胶机构20和压紧气缸36无法同时对准上料平台14的长槽，因此，上料平台14需要具备水平移动的功能。在上料平台14的宽度方向的两侧边沿位置设置水平滑道26，竖直滑动安装板25的内侧面设置与水平滑道26相配合的滑动机构，在上料平台14的一角安装第三伺服电机35，通过第三伺服电机35驱动上料平台14水平移动，在涂胶时使喷胶机构20对准上料平台14的长槽，在粘接时使压紧气缸36对准上料平台14的长槽，竖直滑动安装板25的外侧面连接到竖直支撑柱的竖直滑动轨道上。
28.作为优选的实施例，在上料平台14的两端设置视觉相机，通过视觉相机检测撑条粘接的效果；设置plc控制装置，通过plc控制装置控制气缸的动作以及支撑和旋转机构的动作，控制气缸及支撑和旋转机构动作的方法均为现有技术，在此不再赘述。第一根撑条粘接合格后，支撑框架2上的第一伺服电机动作，上料平台14向上移动留出硬纸筒6的旋转空间，硬纸筒6旋转到位之后进行下一根撑条的粘接。如此循环直至最后一根撑条粘接完成。视觉系统进行首根和最后一根撑条粘接质量的检查。
29.本实用新型的上述实施例，可将以下技术参数的撑条自动粘接到硬纸筒上。主要技术参数如下：
30.纸筒尺寸：内径：500mm-2000mm，高：≤3300mm。
31.撑条尺寸：宽度：10mm-60mm，长：≤3300mm，厚度4mm-20mm。
32.撑条压强为：4.5kpa。
33.撑条料仓：长度3350mm，高度800mm。
34.材质：变压器用绝缘纸板。
35.装配精度：撑条粘接后垂直度公差＜3mm，撑条等分偏差：
±
1mm，相邻两撑条间距偏差≤1mm。
36.最后需要说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：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，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。