变压器铁芯的自动叠装设备及方法与流程

本发明涉及变压器生产设备技术领域，具体涉及一种变压器铁芯的自动叠装设备及方法。

背景技术：

铁芯是变压器的主要磁路部分，由表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。现有的变压器铁芯叠装工位，通常需要2-4名操作人员按照技术和工艺要求手工将硅钢片堆叠成形，叠装一个变压器铁芯需要一到两天时间，费时费力，并且产品质量波动较大，无法满足变压器铁芯的高精度生产要求。

因此，现有技术中亟需一种生产效率高、生产精度高、能有效节省人力的变压器铁芯的自动叠装设备。

技术实现要素：

本发明的第一目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种生产效率高、生产精度高、能有效节省人力的变压器铁芯的自动叠装设备。

本发明的第一目是通过以下技术方案实现的：一种变压器铁芯的自动叠装设备，包括停放于指定位置并通过限位工装限制物料摆放方位的物料小车、用于检测物料的中心点、角度偏差、类型、尺寸的视觉检测系统、用于将物料小车上的物料运送至视觉检测系统的第一机械手、停放于指定位置的叠装小车及用于根据视觉检测系统的物料检测结果将物料从视觉检测系统运送并叠装至叠装小车的相应堆叠位上的第二机械手，所述第一机械手的前端、所述第二机械手的前端均设置有与真空系统连接的吸盘，所述视觉检测系统包括用于放置所述第一机械手运送来的物料的背光平台、通过架体设置于背光平台正上方的CCD相机及与CCD相机连接的电路系统，所述视觉检测系统的电路系统与所述第一机械手、所述第二机械手线路连接。

还包括轨道，所述叠装小车设置于该轨道上。

本发明的第二目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种生产效率高、生产精度高、能有效节省人力的变压器铁芯的自动叠装方法。

本发明的第二目是通过以下技术方案实现的一种变压器铁芯的自动叠装方法，包括如下步骤：

1）将物料小车停放至指定位置，物料小车上设置有用于限制物料摆放方位的限位工装；

2）第一机械手通过前端吸盘按顺序从物料小车上取不同类型的物料，并运送至背光平台上；

3）视觉检测系统的CCD相机配合背光平台检测并确定背光平台上物料的中心点、角度偏差、类型及尺寸；

4）根据背光平台上的物料的中心点及角度偏差，第二机械手的吸盘正对物料的中心点抓取物料，并根据物料的类型及尺寸，将物料叠置于停放在指定位置的叠装小车的相应堆叠位上。

本发明的有益效果是：本发明的设备及方法能自动完成变压器铁芯的叠装，它生产效率及生产精度高，能24小时连续工作，有效提高产量，一名工人可同时操作多台设备，能有效节省人力，减少生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是中柱的结构示意图；

图5是左右边柱的结构示意图；

图6是上下鄂钢片的结构示意图。

在图中：1-物料小车；2-物料；3-第一机械手；4-第二机械手；5-吸盘；6- CCD相机；7-控制柜；8-控制面板；9-背光平台；10-轨道；11-叠装小车；12-堆叠位；13-中柱；14-左右边柱；15-上下鄂钢片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

如图1-图3所示，一种变压器铁芯的自动叠装设备，包括停放于指定位置并通过限位工装限制物料2摆放方位的物料小车1、用于检测物料2的中心点、角度偏差、类型、尺寸的视觉检测系统、用于将物料小车1上的物料2运送至视觉检测系统的第一机械手3、停放于指定位置的叠装小车11及用于根据视觉检测系统的物料检测结果将物料2从视觉检测系统运送并叠装至叠装小车11的相应堆叠位12上的第二机械手4，第一机械手3的前端、第二机械手4的前端均设置有与真空系统连接的吸盘5，视觉检测系统包括用于放置第一机械手3运送来的物料2的背光平台9、通过架体设置于背光平台9正上方的CCD相机6及与CCD相机6连接的电路系统，视觉检测系统的电路系统与第一机械手3、第二机械手4线路连接。本发明还包括轨道10，叠装小车11设置于该轨道10上。背光平台9设置于控制柜7上端，控制柜7的侧面设置有控制面板8。

一种变压器铁芯的自动叠装方法，包括如下步骤：

1）将物料小车1停放并固定至指定位置，物料小车1上设置有用于限制物料2摆放方位的限位工装；

2）第一机械手3通过前端吸盘5按顺序从物料小车1上取不同类型的物料2，并运送至背光平台9上；

3）视觉检测系统的CCD相机6配合背光平台9检测并确定背光平台9上物料2的中心点、角度偏差、类型及尺寸，同时自动识别物料2的规格是否符合要求，如物料2不符合预设规格则报警要求人工干预；

4）根据背光平台9上的物料2的中心点及角度偏差，第二机械手4的吸盘5正对物料2的中心点抓取物料2，并根据物料2的类型及尺寸，将物料2叠置于停放在指定位置的叠装小车11的相应堆叠位12上；

5）重复2-4步骤，直到将所有物料2按照要求堆叠完毕；

6）操作人员看到提示信号后，将变压器盖盖上并锁紧，完成整个叠片过程；

7) 叠片完成后，操作人员将变压器移出，再通过叠装小车11将需要叠片的变压器平台推入。

作为物料2的硅钢片共有三种类型，分别为中柱13、左右边柱14及上下鄂钢片15。

参见图4，中柱13左右两端的两个尖对称分布。通过视觉算法找出两个尖角，并计算出两个尖角端点的坐标，根据空间两点的坐标计算出钢片的中心点和角度偏差，后将坐标值和角度偏差给第二机械手4，第二机械手4的吸盘5中心正对中柱13的中心点，偏移角度抓取物料2。

参见图5，对于左右边柱14，首先计算出下端左右两边的两个锐角端点的坐标，然后计算出上端左右两边的两个钝角端点的坐标，根据空间四个点计算出边柱的中心点坐标和角度偏差，并且将结果给第二机械手4，第二机械手4的吸盘5中心正对左、右边柱的中心点，偏移角度抓取物料2。

参见图6，对于上下鄂钢片15，首先计算出上端的四个钝角端点的坐标，然后计算出下端左右两边的两个锐角端点的坐标，后根据空间六个点计算出上、下鄂钢片的中心点坐标和角度偏差，将结果给第二机械手4，第二机械手4的吸盘5中心正对上、下鄂钢片的中心点，偏移角度抓取物料2。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。