自动叠片装配方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及叠片加工领域，特别地，涉及一种自动叠片装配方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着电气化程度的不断提高，电力的需求量在不断加大，变压器作为电力输送中重要的设备，其需求量是不言而喻的，中小型变压器的需求尤其突出。变压器中铁芯结构和性能直接影响到变压器整体的性能，因此对变压器铁芯的制作工艺，精度要求高。现有的变压器铁芯由0.27-0.3mm厚的硅钢片叠加而成，最后叠放成“日”字形状。平均一个中小型变压器的由5000片以上的硅钢片叠加而成。
[0003]目前，大多数变压器厂都是采用人工叠片，工作量大，劳动程度高，变压器铁芯的质量亦完全取决工人的技术水平，一致性差。国内外变压器铁芯叠片设备开发还处在研究阶段。
[0004]CN102896444B公开了一种自动叠片机，采用圆盘式结构，可以实现片状物料的自动叠片成型，但其每次采取是一片一叠的方式，前端上料难度大，且整个装置占用空间大；CN104670937A公开了一种自动叠片机及自动叠片方法，能够将带有粘连性的一沓硅钢片经过取片、分片、定位、置片，置积成符合尚精度、尚质量的变压器铁芯。但在对娃钢片进彳丁置片过程中，需要通过机械手从上料平台依次提取硅钢片并在定位平台进行定位，并经叠片机器人依次转移进行叠片，装置每次采取是一片一叠的方式，并没有对需要叠置的一层的硅钢片进行组合定位，导致前端的上料难度大，且加工效率低，且无法满足多种型号的铁芯叠片装配。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种自动叠片装配方法及系统，以解决现有的自动叠片机由于未对同一层叠片进行组合定位导致的加工效率低及上料复杂、兼容性差的技术问题。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
[0007]根据本发明的一个方面，提供一种自动叠片装配方法，该方法包括:
[0008]根据需叠片装配的组装件中同一层叠片的结构及形状对组成同一层叠片的元件进行分组，分组的元件分别由流水线传递以供叠片装配调用；
[0009]初抓取分组的各组元件并转移至定位平台，同组的多个元件同步抓取；
[00?0]对同组的多个元件进行精定位；
[00?1 ]对经精定位后的同组兀件进彳丁同步抓取并在置片工作台完成置放；
[0012]循环叠放直至完成叠片装配。
[0013]进一步地，组装件为变压器铁芯，叠片为硅钢片，变压器铁芯同一层叠片形状为“日”字形，分为两组元件，一组为边-中-边三片片料，另一组为轭-轭两片片料。
[0014]进一步地，完成单个组装件装配后，本发明方法还包括:
[0015]叠片工作台位移一个工位，以将完成叠片装配的组装件移出，并将下一个支撑机构移至叠片工位，以在线连续叠片作业。
[0016]根据本发明的另一方面，还提供一种自动叠片装配系统，该系统包括:
[0017]多个流水线，用于分别在线传递供叠片装配调用且分组的同组元件，其中，同组元件根据需叠片装配的组装件中同一层叠片的结构及形状对组成同一层叠片的元件进行分组得到；
[0018]桁架机械手，与流水线一一对应，用于单次同步抓取同一层组装所需的同组的多个元件；
[0019]精定位台，用于接收桁架机械手同步抓取的同组的多个元件并对同组的多个元件进行精定位；
[0020]叠片工作台，设有用于支撑叠片装配的组装件的定位托盘；
[0021]叠装机器人，用于将精定位平台上经精定位后的同组元件进行同步抓取并在叠片工作台完成置放。
[0022]进一步地，桁架机械手包括机架及相对机架位置可调的多个三轴机械手，各三轴机械手单独控制且同步抓取同组的多个元件。
[0023]进一步地，精定位台包括与接收的元件的数量对应的多个定位平台，各定位平台均设有用于定位元件在定位平台中心线上的对中机构及用于定位元件在定位平台长度方向位置的端面定位机构。
[0024]进一步地，对中机构及端面定位机构均采用伺服电机驱动定位。
[0025]进一步地，流水线与叠片工作台的长度方向平行设置，精定位台位于流水线与叠片工作台之间且精定位台的长度方向垂直于流水线的长度方向。
[0026]进一步地，流水线与精定位台之间设有用于元件的过渡输送及缓存的过渡线，过渡线的长度方向垂直于流水线的长度方向且与精定位台衔接，桁架机械手横跨流水线及过渡线的部分或全部。
[0027]进一步地，叠片工作台为多工位滑动平台，多工位滑动平台在驱动机构的作用下移位。
[0028]进一步地，叠装机器人包括六轴机械手及设于六轴机械手末端用于同步抓取多个元件的夹具，夹具包括一排或多排吸盘夹持件。
[0029]进一步地，多排吸盘夹持件相对夹具的中心对称，且相对位置可调。
[0030]本发明具有以下有益效果:
[0031]本发明自动叠片装配方法及系统，通过对组成同一层叠片的元件进行分组，且经初抓取同组的多个元件，精定位同组的多个元件，再将经精定位后的同组元件进行同步抓取并在叠片工作台完成叠放，降低了前端上料难度，且实现了一次抓取多片片料，提高了加工效率，且可以覆盖较宽的组装件的加工尺寸及型号，智能化程度高，尤其适用于变压器铁芯的硅钢片叠片装配。
[0032]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0033]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0034]图1是本发明优选实施例自动叠片装配系统的结构示意图；
[0035]图2是本发明优选实施例桁架机械手的结构示意图；
[0036]图3是本发明优选实施例定位平台的结构示意图。
[0037]附图标记说明:
[0038]1、流水线；
[0039 ]2、桁架机械手;21、机架;22、三轴机械手；
[0040]3、精定位台；31、定位平台；32、对中机构;33、端面定位机构；
[0041]4、叠片工作台；41、定位托盘；
[0042]5、叠装机器人;51、夹具;511、吸盘夹持件；
[0043]6、过渡线。
【具体实施方式】
[0044]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0045]本发明的优选实施例提供了一种自动叠片装配方法，用于薄片的自动叠加装配领域，本实施例方法包括:
[0046]根据需叠片装配的组装件中同一层叠片的结构及形状对组成同一层叠片的元件进行分组，分组的元件分别由流水线传递以供叠片装配调用；
[0047]初抓取分组的各组元件并转移至定位平台，同组的多个元件同步抓取；
[0048]对同组的多个元件进行精定位；
[0049]对经精定位后的同组元件进行同步抓取并在叠片工作台完成叠放；
[0050]循环叠放直至完成叠片装配。
[0051]本实施例以变压器铁芯的硅钢片叠放举例进行说明，即组装件为变压器铁芯，叠片为硅钢片，变压器铁芯同一层叠片形状为“日”字形，分为两组元件，一组为边-中-边三片片料，另一组为轭-轭两片片料。本实施例方法工作时，边-中-边三片片料通过初抓取、精定位后，经工业机器人一次性抓取三片叠放;轭-轭两片片料通过初抓取、精定位后，经工业机器人一次性抓取三片叠放，故通过两次抓取叠放完成一层，降低了前端上料难度，且实现了一次抓取多片片料，提高了加工效率，且可以覆盖较宽的组装件的加工尺寸及型号，智能化程度高，尤其适用于变压器铁芯的硅钢片叠片装配。
[0052]优选地，完成单个组装件装配后，本实施例方法还包括:
[0053]叠片工作台位移一个工位，以将完成叠片装配的组装件移出，并将下一个支撑机构移至叠片工位，以在线连续叠片作业。
[0054]本实施例变压器铁芯生产方法，根据铁芯结构特征将铁芯片料的分成两部分，边_中-边部分，及轭-轭部分，通过片料的初抓取，精定位，机器人同时抓取多片片料叠片，实现自动化叠片技术。该方法具有适应性强，覆盖尺寸范围宽，占地面积小，效率高等特点。
[0055]根据本发明的另一方面，还提供一种自动叠片装配系统，参照图1，本实施例系统包括:
[0056]多个流水线I，用于分别在线传递供叠片装配调用且分组的同组元件，其中，同组元件根据需叠片装配的组装件中同一层叠片的结构及形状对组成同一层叠片的元件进行分组得到；
[0057]桁架机械手2，与流水线I一一对应，用于单次同步抓取同一层组装所需的同组的多个元件；
[0058]精定位台3，用于接收桁架机械手2同步抓取的同组的多个元件并对同组的多个元件进行精定位；
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