一种自动粘接设备的制作方法

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种自动粘接设备。

背景技术

目前，变压器绝缘端圈的垫块粘接作业均采用人工手工进行，由人工根据产品图纸在端圈上划定位线，然后在垫块上涂抹胶水，按照划好的定位线将垫块粘接在端圈的相应位置处，这一过程存在很多问题，例如，手工划线误差较大，从而导致垫块的粘接位置出现较大偏差；手工涂抹胶水时的胶水量很难控制，胶水多了会溢出粘接面，胶水少了则导致粘接不牢固；端圈与垫块的规格千差万别，人工操作标准化水平低，且重复进行单一的操作，造成工人积极性降低，从而降低生产效率；企业的用人成本、管理成本增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动粘接设备，以解决现有技术中人工手工作业位置精度差、标准化程度低、生产效率低、质量不稳定的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动粘接设备，其特征在于，包括：

纸圈备料盘，其盘体上设置有纸圈及第一定位组件；

粘接盘，其位于所述纸圈备料盘一侧，所述粘接盘上设置有第二定位组件，所述粘接盘用于接收所述纸圈并带动所述纸圈沿盘体的自身转轴等分转动；

纸圈抓放组件，其包括抓取机械手，所述抓取机械手可移动的位于所述纸圈备料盘上方，用于将所述纸圈备料盘上的纸圈抓取到所述粘接盘上；

点胶组件，其包括点胶枪，所述点胶枪位于所述粘接盘上方，用于对所述纸圈的预设位置进行点胶作业以形成已点胶区域；

垫块供给组件，其位于所述粘接盘一侧，用于将垫块放置于所述已点胶区域实现所述垫块与所述纸圈的粘接。

作为优选，所述第一定位组件与所述第二定位组件均包括至少三个第一限位块，所述第一限位块沿所述盘体周向均布，并可沿所述盘体的径向同时滑动，用于对所述纸圈进行对心定位。

当至少三个第一限位块同时接触到纸圈边缘时停止滑动，此时纸圈定位完成，定位位置为纸圈与盘体同心。

作为优选，所述第一定位组件与所述第二定位组件均还包括至少三个第二限位块，所述第二限位块沿所述盘体周向均布，并可沿所述盘体的径向同时滑动。

当纸圈数量为两个时，就需要第二限位块对另一个纸圈进行对心定位。

作为优选，还包括三维滑动行架，所述三维滑动行架位于所述纸圈备料盘及所述粘接盘上方，所述抓取机械手及所述点胶枪均连接于所述三维滑动行架。

三维滑动行架作为纸圈备料盘与粘接盘之间的连接“桥梁”，用于为抓取机械手将纸圈从纸圈备料盘抓取到粘接盘上提供运动轨道。

作为优选，所述三维滑动行架包括支撑架，安装在所述支撑架上的x轴滑台，安装在所述x轴滑台上且由所述x轴滑台驱动沿x方向移动的y轴滑台，安装在所述y轴滑台上且由所述y轴滑台驱动沿y方向移动的z轴滑台，所述抓取机械手安装在z轴滑台上且由所述z轴滑台驱动沿z方向移动，所述点胶枪安装在y轴滑台上且可沿y方向移动。

支撑机构与x轴滑台、y轴滑台及z轴滑台能够效地增大作业空间，满足多方位、灵活多变的三维空间作业要求，将抓取机械手安装在z轴滑台上能够获得最大的运动范围，满足抓取机械手需要在纸圈备料盘及粘接盘上方滑动，将纸圈从纸圈备料盘抓取到粘接盘上的工作要求；点胶枪安装在y轴滑台上可以满足点胶枪在粘接盘上方某一平面内任意移动的要求。

作为优选，所述抓取机械手包括爪形悬臂和吸盘，所述爪形悬臂包括至少三根条形支架，所述条形支架沿所述盘体的径向设置，至少三根所述条形支架的一端相连接且连接处固定于所述z轴滑台，另一端设置有吸盘，所述吸盘可在所述条形支架中滑动。

爪形悬臂与吸盘相配合，将纸圈灵活的抓起和放下，其中，吸盘可在条形支架中滑动，可以对不同直径的纸圈进行抓取。

作为优选，所述条形支架中设置有丝杠，所述吸盘可沿所述丝杠滑动。

作为优选，所述爪形悬臂包括三根条形支架，且沿所述盘体周向均匀分布。对于圆形的纸圈来说，三根条形支架在其周向120°均布三个受力点可将纸圈平稳的抓起和放下。

作为优选，所述点胶组件还包括安装在所述x轴滑台上的滑动横梁，所述滑动横梁可由所述x轴滑台驱动沿x方向移动，所述滑动横梁位于所述粘接盘上方，所述点胶枪滑动连接于所述滑动横梁。

滑动横梁的设置可以实现对点胶枪位置的单独控制，避免了点胶枪与抓取机械手在y方向上的联动运动，从而避免了点胶枪与抓取机械手的运动干涉。

作为优选，所述垫块供给组件包括滑台和粘接机械手，所述滑台位于所述粘接盘上方，所述粘接机械手可沿所述滑台滑动。

当需要进行垫块与纸圈的粘接时，粘接机械手将垫块放置于已点胶区域实现垫块与纸圈的粘接，滑台为其抓起和放下垫块这一过程提供滑动轨道。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)纸圈备料盘、纸圈抓放组件及垫块供给组件等结构的设置，可以实现纸圈和垫块的自动上料，降低工人的劳动强度，提高企业生产效率。

(2)与现有技术中人工划线这种手工作业方式相比，本发明中纸圈可以跟随粘接盘的盘体等分转动，从而可以保证垫块粘接位置的准确性。

(3)与现有技术中人工涂抹胶水这种手工作业方式相比，点胶枪每次喷出的胶水量一定且可控，不会发生胶水量过多溢出或过少粘接不牢固的现象发生。

(4)第一定位组件及第二定位组件具有自动定位功能，能够保证纸圈与盘体同心，进而保证垫块与纸圈粘接位置的准确性，保证产品的标准化生产。

附图说明

图1是本发明的自动粘接设备的结构示意图；

图2是本发明图1中的a处局部放大视图；

图3是本发明的自动粘接设备的纸圈备料盘/粘接盘的第一种结构示意图；

图4是本发明的自动粘接设备的纸圈备料盘/粘接盘的第二种结构示意图；

图5是本发明的自动粘接设备的纸圈备料盘/粘接盘的第三种结构示意图；

图6是本发明的自动粘接设备的纸圈备料盘/粘接盘的第四种结构示意图；

图7是本发明的抓取机械手的结构示意图。

图中，附图标记对应的零部件名称如下：

1、纸圈备料盘；2、纸圈；3、粘接盘；4、抓取机械手；5、点胶枪；6、垫块；7、第一限位块；8、第二限位块；9、支撑架；10、x轴滑台；11、y轴滑台；12、z轴滑台；13、滑动横梁；14、滑台；15、粘接机械手；

401、吸盘；402、条形支架；403、连接圈；601、垫块料箱。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供一种自动粘接设备，如图1-7所示，包括纸圈备料盘1、粘接盘3、三维滑动行架、纸圈抓放组件、点胶组件、垫块供给组件及控制系统，其中：

如图1所示，纸圈备料盘1包括可沿自身转轴等分转动的盘体，在该设备开始工作前，由人工将纸圈2放在该盘体上待用，盘体上设置有第一定位组件，用于将放在该纸圈备料盘1上的纸圈2进行对心定位，为纸圈2后续的操作提供准确的定位基础。粘接盘3位于纸圈备料盘1一侧，其结构与纸圈备料盘1相同，也包括可沿自身转轴等分转动的盘体，盘体上设置有第二定位组件，粘接盘3用于接收纸圈备料盘1上的纸圈2并带动纸圈2等分转动。可以理解的是，盘体由伺服电机(图中未示出)驱动旋转进行等分转动，伺服电机驱动的方式确保加工过程中的机械运动稳定性，保证盘体等分转动的精确性，从而保证粘接位置的准确性。

本实施例中，如图3-6所示，第一定位组件与第二定位组件均包括三个第一限位块7，第一限位块7沿盘体周向均布，并可沿盘体的径向同时滑动，用于对纸圈2进行对心定位，定位方式为，当三个第一限位块7同时接触到纸圈2边缘时停止滑动，此时纸圈2定位完成，定位位置为纸圈2与盘体同心。

本实施例中，第一定位组件与第二定位组件均还包括三个第二限位块8，第二限位块8沿盘体周向均布，并可沿盘体的径向同时滑动。当需要粘接垫块6的纸圈2数量为两个且直径不同时，就需要第二限位块8对另一个纸圈2进行对心定位。具体的，第一限位块7与第二限位块8可以位于盘体的同一直径上，也可以位于不同直径上，由于纸圈2直径各不相同，使得当第一限位块7与第二限位块8位于盘体的同一直径上时，第一限位块7、第二限位块8与纸圈2的位置关系包括以下几种情况：如图3所示，第一限位块7与第二限位块8分别位于两个纸圈2的外侧，如图4所示，第一限位块7与第二限位块8分别位于两个纸圈2的内侧，在这两种情况下，当需要对纸圈2进行对心定位时，第一限位块7及第二限位块8同时同向沿盘体直径方向滑动，至与纸圈2的边缘接触时停止滑动，完成定位；如图5和图6所示，第一限位块7与第二限位块8分别位于两个纸圈2的不同侧，当需要对纸圈2进行对心定位时，第一限位块7与第二限位块8滑动方向相反，至与纸圈2的边缘接触时停止滑动，完成对两个纸圈2的对心定位。其中，第一限位块7及第二限位块8的位置可以根据纸圈2直径进行调整。本实施例中第一限位块7与第二限位块8的分布方式选取图5中的结构。可以理解的是，第一限位块7及第二限位块8的个数根据需要也可以多于三个，以提高纸圈2对心定位的准确性；纸圈备料盘1及粘接盘3的盘体上均相应开设有滑槽，滑槽中设置有丝杠或直线滑轨，用来驱动第一限位块7及第二限位块8的滑动，本实施例中选用丝杠。

本实施例中，三维滑动行架位于纸圈备料盘1及粘接盘3上方，包括支撑架9，安装在支撑架9上的x轴滑台10，安装在x轴滑台10上且由x轴滑台10驱动沿x方向移动的y轴滑台11，安装在y轴滑台11上且由y轴滑台11驱动沿y方向移动的z轴滑台12，三维滑动行架为纸圈2的抓取和移动提供连接“桥梁”，支撑架9与x轴滑台10、y轴滑台11及z轴滑台12能够效地增大作业空间，满足多方位、灵活多变的三维空间作业要求。

本实施例中，纸圈抓放组件包括抓取机械手4和连接圈403，抓取机械手4可移动的位于纸圈备料盘1上方，安装在z轴滑台12上且由z轴滑台12驱动沿z方向移动，用于将纸圈备料盘1上的纸圈2抓取到粘接盘3上。抓取机械手4可以通过连接圈403与z轴滑台12连接，也可以直接与z轴滑台12连接，具体的，如图7所示，抓取机械手4包括爪形悬臂和吸盘401，爪形悬臂包括三根沿盘体周向均匀分布的条形支架402，条形支架402沿盘体的径向设置，三根条形支架402的一端相连接且连接处固定于z轴滑台12，另一端设置有吸盘401，条形支架402中设置有丝杠，吸盘401可沿丝杠滑动，根据盘体上纸圈2直径的不同，吸盘401滑动到纸圈2相应位置的正上方，将其抓起和放下。可以理解的是，抓取机械手4包含的条形支架402个数根据需要也可以多于三个，以提高抓取纸圈2的稳定性；上述吸盘401为真空吸盘，还可以替换为电磁铁或者机械手，凡是能够实现抓起和放下功能的结构即可。需要说明的是，本实施例中的x方向、y方向及z方向如图1中所示。

本实施例中，点胶组件包括滑动横梁13、点胶枪5及料缸(图中未示出)，其中滑动横梁13安装在x轴滑台10上，可由x轴滑台10驱动沿x方向移动，滑动横梁13位于粘接盘3上方，点胶枪5位于粘接盘3上方，滑动连接于滑动横梁13，点胶枪5可随滑动横梁13在粘接盘3上方的某一平面内任意移动，用于对纸圈2的预设位置进行点胶作业以形成已点胶区域，点胶枪5本身设置为收缩结构，可在z方向上上下运动，实现不同高度的纸圈2的点胶作业。上述料缸连接于点胶枪5，为点胶枪5提供胶水。本实施例中，料缸中包括四种不同粘度的胶水，相应的点胶枪5设置有四个枪嘴，可以根据实际的粘接需要进行不同胶水的快速更换，点胶量和点胶距离均可根据实际工况进行调试。滑动横梁13的设置可以实现对点胶枪5位置的单独控制，避免了点胶枪5与抓取机械手4在y方向上的联动运动，从而避免了点胶枪5与抓取机械手4的运动干涉。

本实施例中，垫块供给组件位于粘接盘3一侧，包括垫块料箱601、滑台14和粘接机械手15，滑台14位于粘接盘3上方，粘接机械手15可沿滑台14滑动，当纸圈2上的已点胶区域转动到粘接机械手15的工作区域时，粘接机械手15从垫块料箱601中抓取垫块6，然后在滑台14上滑动至已点胶区域的正上方，配套设置的气缸驱动粘接机械手15下行将垫块6放置在纸圈2上的已点胶区域，实现垫块6与纸圈2的粘接。可以理解的是，粘接机械手15可以为电磁铁或者真空吸盘，本实施例优选真空吸盘，结构简单，易于控制。

本实施例中的自动粘接设备还包括烘干组件(图中未示出)，该烘干组件位于上述垫块供给组件的下一工位，用于对完成垫块6与纸圈2的粘接位置进行烘干，有效缩短胶水的凝固时间，保证粘接质量。

本实施例中，上述纸圈备料盘1及粘接盘3的伺服电机、第一定位组件、第二定位组件、三维滑动行架、条形支架402中的丝杠、滑动横梁13、点胶枪5、滑台14、粘接机械手15及烘干组件均与控制系统电连接。

下面对本发明的上述自动粘接设备的工作过程加以说明：

由人工将纸圈2放在纸圈备料盘1上，并将垫块6放在垫块料箱601中备用，接着设备启动工作，纸圈备料盘1上的第一定位组件对放置于其上的纸圈2进行对心定位。定位完成后，抓取机械手4通过三维滑动行架移动到纸圈2正上方，根据纸圈2位置控制系统控制抓取机械手4上的吸盘401移动到纸圈2上方的相应位置，然后抓取机械手4下行对纸圈2进行抓取，并带着纸圈2移动到粘接盘3上方并将其放置在粘接盘3的盘体上，这时控制系统控制第二定位组件对纸圈2进行对心定位，保证纸圈2与盘体同心。接下来进行点胶工作，点胶枪5在滑动横梁13上移动至纸圈2上的预设位置进行点胶，形成已点胶区域，点胶完成后盘体在伺服电机的驱动作用下等分转动，点胶作业继续进行，纸圈2上的已点胶区域随盘体旋转至粘接机械手15的工作区域时暂停转动，进行垫块6的抓取及粘接作业，粘接完成后盘体继续转动进行烘干作业，点胶与粘接工作重复进行，直至纸圈2上的垫块6全部粘接完成。成品在粘接盘3上叠加摆放至一定高度后，该设备停止工作，进行下料工作。

本发明采用的自动粘接设备应用在变压器绝缘端圈的自动粘接领域，该设备具有等分转动功能，实现了自动上料、自动定位、自动点胶及自动粘接等自动化作业方式，且采用数字化控制点胶过程，其点胶量和点胶距离可调试，保证了粘接质量的稳定性及产品的标准化，经实践，粘接垫块6数量可达2000个/8小时，完成端圈60-70个/8小时，大大降低了工人的劳动强度，显著提高了生产效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。