一种全自动衬垫粘接机的制作方法

1.本发明涉及高压电容器制作工艺，具体涉及一种全自动衬垫粘接机。


背景技术：

2.在输变电行业，高压电容器由于具有损耗低、质量轻等特点，因此在输电线路、大型变电站及配电线路末端有着广泛的应用。然而高压电容器的生产工艺非常复杂，尤其是高压电容器内部心子的制作，工序繁多，并且心子的质量对高压电容器的质量起着决定性的作用。
3.衬垫是高压电容器心子的基本组成单元，其由熔丝板和绝缘纸板通过专用胶水粘接而成。目前高压电容器心子中衬垫大多采用手工粘接，由于自动化程度低，不仅生产效率不高，生产的衬垫质量也不稳定。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有高压电容器心子衬垫加工方法存在生产效率低，质量不稳定的不足之处，而提供一种全自动衬垫粘接机。
5.为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：
6.一种全自动衬垫粘接机，其特殊之处在于：包括机架、转料机构、第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构、收料机构、滴胶机构和控制系统；
7.所述机架包括主框架，主框架上由上到下依次设置有无杆气缸连接板、第一框架和第二框架；所述第一框架包括u形框架，以及u形框架内部通过连接杆设置的分度器连接板；
8.所述转料机构包括转料盘、位于转料盘下部的分度器，以及位于转料盘上部的碳刷机构和四个气动压紧机构；
9.所述转料盘上设置有圆周均布的四个工件位；所述分度器用于带动转料盘旋转，其与转料盘下表面连接，且固定在分度器连接板上表面；所述碳刷机构包括设置在转料盘中心且贯穿转料盘的空心结构的固定轴，固定轴顶端设置有用于连接气源的旋转接头；固定轴位于转料盘上部的部分套装有空心结构的转动机构，固定轴位于转料盘下部的部分与分度器固定连接；所述转动机构与转料盘上表面固定连接，转动机构内壁与固定轴侧壁之间设置有多个碳刷；
10.所述四个气动压紧机构圆周均布在转料盘上表面，且与四个工件位一一对应，所述每个气动压紧机构包括与转料盘铰接的气缸固定架、位于气缸固定架上的旋转夹紧气缸，以及位于旋转夹紧气缸上部和下部的传感器，所述旋转夹紧气缸输出端设置有夹紧件；所述传感器与控制系统之间通过信号线相互连接；
11.所述第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构和收料机构依次设置在第一框架外围，且与四个工件位一一对应；所述u形框架的开口朝向收料机构，u形框架的三边中部设置有与第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构一一对应的第一校正装置、第二校正
装置和第三校正装置；
12.所述第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构结构相同，均包括第一放料台和位于第一放料台上方的抓取机构；所述第一放料台包括第一滑轨机构、第一动力装置和承料台，所述第一滑轨机构固定在第二框架上，所述第一动力装置固定在第一滑轨机构一侧，所述承料台与第一滑轨机构滑动连接，且与第一动力装置移动端相连，使得承料台沿第一滑轨机构上下移动；所述抓取机构包括固定在无杆气缸连接板上的第一无杆气缸、位于第一无杆气缸上方的第一拖链和位于第一无杆气缸下方的导向气缸，所述导向气缸与第一无杆气缸滑动连接，且导向气缸下部设置有多个吸盘；
13.所述收料机构包括第二放料台和位于第二放料台上方的夹取机构；所述第二放料台包括第二滑轨机构、第二动力装置和收料台，所述第二滑轨机构固定在第二框架上，所述第二动力装置固定在第二滑轨机构一侧，所述收料台与第二滑轨机构滑动连接，且与第二动力装置移动端相连，使得收料台沿第二滑轨机构上下移动；所述夹取机构包括固定在无杆气缸连接板上的第二无杆气缸、位于第二无杆气缸上方的第二拖链和位于第二无杆气缸下方的至少一个手指气缸，，所述手指气缸与第二无杆气缸滑动连接；
14.所述滴胶机构设置在机架顶部，滴胶机构输出端设置有两个滴胶管，两个滴胶管分别贯穿第一送料机构、第二送料机构的第二安装板，且与第二安装板固定连接；
15.所述控制系统位于工作台，用于控制转料机构、第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构、收料机构、滴胶机构按规定程序运行，并显示报警信息。
16.进一步地，所述转动机构包括第一转盘、第二转盘，以及位于第一转盘和第二转盘外围的外罩，所述第二转盘位于第一转盘上部，所述第一转盘与转料盘上表面固定连接，第一转盘上表面设置有多个圆周均布且垂直于第一转盘的固定杆，多个固定杆顶端与第二转盘固定，每个固定杆上与固定轴侧壁之间设置有多个碳刷，每个碳刷的刷握固定在固定杆上，上下相邻两个刷握之间设置有绝缘套；所述固定轴位于第二转盘与第一转盘之间的侧壁上由内向外设置有固定套和接线套，固定轴内部设置有用于防止固定套和接线套旋转的固定键，所述每个碳刷的刷头与接线套接触。
17.进一步地，所述固定轴内部设置有与旋转接头连接的气动接头，所述旋转夹紧气缸输入端通过气管与气动接头连接，旋转夹紧气缸以气缸固定架与转料盘之间的铰接处为圆心平行于转料盘进行旋转，所述夹紧件垂直于转料盘上下移动。
18.进一步地，所述第一动力装置包括第一减速机，以及第一减速机输出端连接的带有第一旋转螺母的第一丝杆；所述第一滑轨机构包括竖直设置的第一固定框架，第一固定框架一侧的底部固定有水平设置的第一下板，第一下板上设置有多个垂直于第一下板表面的第一滑杆，第一固定框架另一侧与第二框架固定连接，且底部设置第一减速机，所述第一丝杆竖直固定在第一固定框架内；所述承料台为l形结构，承料台竖直部分与第一旋转螺母固定，承料台水平部分设置有与多个第一滑杆位置对应的通孔，承料台沿多个第一滑杆上下滑动。
19.进一步地，所述第一无杆气缸上设置有第一滑块，第一滑块上端设置有用于连接第一拖链的第一拖链支架，第一滑块下端设置有用于连接导向气缸的第一安装板，所述第一拖链内部设置有气管和导线，所述导向气缸下部设置有第二安装板，所述多个吸盘位于第二安装板下表面。
20.进一步地，所述第二动力装置包括第二减速机，以及第二减速机输出端连接的带有第二旋转螺母的第二丝杆；所述第二滑轨机构包括竖直设置的第二固定框架，第二固定框架一侧的底部固定有水平设置的第二下板，第二下板上设置有多个垂直于第二下板表面的第二滑杆，第二固定框架另一侧与第二框架固定连接，且底部设置第二减速机，所述第二丝杆竖直固定在第二固定框架内；所述收料台为l形结构，收料台竖直部分与第二旋转螺母固定，收料台水平部分设置有与多个第二滑杆位置对应的通孔，收料台沿多个第二滑杆上下滑动。
21.进一步地，所述第二无杆气缸上设置有第二滑块，第二滑块上端设置有用于连接第二拖链的第二拖链支架，第二滑块下端设置有用于连接手指气缸的手指气缸连接板，所述第二拖链内部设置有气管和导线，所述转料盘上设置有与手指气缸气爪适配的凹槽。进一步地，所述第一送料机构的多个吸盘分为两组，所述第一校正装置中心与第一校正装置距离最近的工件位之间、第一校正装置中心与第一送料机构承料台中心之间在水平方向上的距离相等，且等于第一送料机构的两组吸盘中心之间的距离；
22.所述第二送料机构的多个吸盘分为两组，所述第二校正装置中心与第二校正装置距离最近的工件位之间、第二校正装置中心与第二送料机构承料台中心之间在水平方向上的距离相等，且等于第二送料机构的两组吸盘中心之间的距离；
23.所述第三送料机构的多个吸盘分为两组，所述第三校正装置中心与第三校正装置距离最近的工件位之间、第三校正装置中心与第三送料机构承料台中心之间在水平方向上的距离相等，且等于第三送料机构的两组吸盘中心之间的距离。
24.进一步地，所述主框架由四根水平设置的横撑和四根竖直设置的竖撑构成；所述无杆气缸连接板为十字结构，通过多个支杆与四根竖撑固定连接；所述第一框架的u形框架与四根竖撑固定连接；所述第二框架为双层结构，其与四根竖撑固定连接。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.(1)本发明根据衬垫产品的特点和工艺要求，采用四工位回转型转料机构，使第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构、收料机构同时工作，并且采用自动控制技术，实现工件自动上料、自动压紧、自动点胶、自动粘接、自动收料，中间无需人工干预，极大地提高了工作效率，且每项工序均按照控制系统程序进行，解决了衬垫产品质量不稳定的问题。
27.(2)本发明在转料机构中采用分度器、碳刷机构与四个气动压紧机构结合，并通过控制系统进行控制，使得转料盘连续转动的同时其上的电气元件和气动元件能正常工作。
28.(3)本发明中第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构均设置有两组吸盘，每组吸盘间距与第一送料机构、第二送料机构、第三送料机构的承料台，以及第一校正装置、第二校正装置和第三校正装置，以及第一校正装置、第二校正装置和第三校正装置距离最近的工件位配合，使得吸盘一次移动可以同时移动两个工件，进一步提高了工作效率；此外，本发明中的吸盘和所对应的校正装置均可根据工件尺寸进行调节。
附图说明
29.图1为本发明一个实施例整体结构的示意图(未显示收料机构和滴胶机构)；
30.图2为图1的左视图；
31.图3为图1的俯视图；
32.图4为图1实施例中机架的结构示意图；
33.图5为图4的俯视图；
34.图6为图1实施例中转料机构的结构示意图(未显示外罩)；
35.图7为图6中a处结构放大图；
36.图8为图6的俯视图；
37.图9为图1实施例中第三送料机构的第一放料台的结构示意图；
38.图10为图9的左视图；
39.图11为图9的俯视图；
40.图12为图1实施例中第三送料机构的抓取机构的结构示意图；
41.图13为图12的右视图；
42.图14为图1实施例中收料机构的第二放料台的结构示意图；
43.图15为图14的左视图；
44.图16为图14的俯视图；
45.图17为图1实施例中收料机构的夹取机构的结构示意图。
46.附图标记说明如下：
47.1-机架，11-主框架，111-横撑，112-竖撑，12-无杆气缸连接板，121-支杆，13-第一框架，131-连接杆，132-分度器连接板，14-第二框架，15-第一校正装置，16-第二校正装置，17-第三校正装置；
48.2-转料机构，21-转料盘，211-工件位，，212-凹槽，22-分度器，23-碳刷机构，231-固定轴，232-旋转接头，233-气动接头，234-转动机构，2341-第一转盘，2342-第二转盘，2343-固定杆，2344-碳刷，2345-绝缘套，235-固定套，236-接线套，237-固定键，24-气动压紧机构，241-气缸固定架，242-旋转夹紧气缸，243-传感器，244-夹紧件；
49.31-第一送料机构，32-第二送料机构，33-第三送料机构，331-第一放料台，3311-第一动力装置，33111-第一减速机，33112-第一丝杆，33113-第一旋转螺母，3312-第一滑轨机构，33121-第一固定框架，33122-第一下板，33123-第一滑杆，3313-承料台，332-抓取机构，3321-第一无杆气缸，3322-第一拖链，3323-导向气缸，3324-第一滑块，3325-第一拖链支架，3326-第一安装板，3327-第二安装板，3328-吸盘；
50.4-收料机构，41-第二放料台，411-第二动力装置，4111-第二减速机，4112-第二丝杆，4113-第二旋转螺母，412-第二滑轨机构，4121-第二固定框架，4122-第二下板，4123-第二滑杆，413-收料台，42-夹取机构，421-第二无杆气缸，422-第二拖链，423-手指气缸，424-第二滑块，425-第二拖链支架，426-手指气缸连接板；
51.5-滴胶机构，51-滴胶管。
具体实施方式
52.下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地说明。
53.参照图1至图3，一种全自动衬垫粘接机，包括机架1、转料机构2、第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33、收料机构4、滴胶机构5和控制系统。
54.参照图4和图5，机架1用于支撑和连接转料机构2、第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33、收料机构4和滴胶机构5，其采用型材焊接成型，包括由四根水平设置
的横撑111和四根竖直设置的竖撑112构成的主框架11，主框架11上由上到下依次设置有无杆气缸连接板12、第一框架13和第二框架14；无杆气缸连接板12为十字形结构，通过多个支杆121与四根横撑111固定连接；第一框架13包括与四根竖撑112固定连接的u形框架，u形框架内部通过连接杆131设置有分度器22连接板132；第二框架14为双层结构，其与四根竖撑112固定连接。
55.参照图6至图8，转料机构2用于将接收的工件定位压紧，并将一个步骤完成后的工件精确旋转至第二送料机构32或第三送料机构33或收料机构4，其包括转料盘21、位于转料盘21下部的分度器22，以及位于转料盘21上部的碳刷机构23和四个气动压紧机构24。
56.转料盘21上设置有圆周均布的四个工件位211，用于对工件进行定位，转料盘21外圆周上设置有与四个工件位211一一对应的四个平角；分度器22用于带动转料盘21旋转，其与转料盘21下表面连接，且固定在分度器22连接板132上表面；碳刷机构23用于电连接，避免传统导线连接因转料盘21旋转而产生的导线缠绕问题，碳刷机构23带动转料盘21旋转，其包括设置在转料盘21中心且贯穿转料盘21的空心结构的固定轴231，固定轴231顶端设置有用于连接气源的旋转接头232，固定轴231内部设置有与旋转接头232连接的气动接头233；固定轴231位于转料盘21上部的部分套装有空心圆柱结构的转动机构234，固定轴231位于转料盘21下部的部分与分度器22固定连接；转动机构234包括第一转盘2341、第二转盘2342，以及位于第一转盘2341和第二转盘2342外围的外罩，第二转盘2342位于第一转盘2341上部，第一转盘2341与转料盘21上表面固定连接，第一转盘2341上表面设置有四个圆周均布且垂直于第一转盘2341的固定杆2343，四个固定杆2343顶端穿出第二转盘2342且通过螺钉与第二转盘2342固定，每个固定杆2343上与固定轴231侧壁之间设置有四个碳刷2344，每个碳刷2344的刷握固定在固定杆2343上，相邻两个刷握之间设置有绝缘套2345；固定轴231位于第二转盘2342与第一转盘2341之间的侧壁上由内向外设置有固定套235和接线套236，固定轴231内部设置有用于防止固定套235和接线套236旋转的固定键237，每个碳刷2344的刷头与接线套236接触。
57.四个气动压紧机构24圆周均布在转料盘21上表面，且与四个工件位211一一对应，每个气动压紧机构24包括与转料盘21铰接的气缸固定架241、位于气缸固定架241上的旋转夹紧气缸242，以及位于旋转夹紧气缸242上部和下部的传感器243；旋转夹紧气缸242输入端通过气管与气动接头233连接，旋转夹紧气缸242以气缸固定架241与转料盘21之间的铰接处为圆心平行于转料盘21进行旋转，旋转夹紧气缸242输出端设置有夹紧件244，夹紧件244垂直于转料盘21上下移动，用于夹紧工件位211上的工件；传感器243用于感应旋转夹紧气缸242的工作状态，其通过碳刷机构23与控制系统之间采用信号线相互连接。
58.第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33和收料机构4用于完成衬垫的自动粘接，并将粘接完成的衬垫移出，第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33和收料机构4依次设置在第一框架13外围，且与四个工件位211一一对应；u形框架的开口朝向收料机构4，u形框架的三边中部设置有与第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33一一对应的第一校正装置15、第二校正装置16和第三校正装置17，用于对送往工件位211的工件进行尺寸校正，且第一校正装置15、第二校正装置16和第三校正装置17可以根据所需校正的工件尺寸进行调节。
59.第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33结构相同，均包括第一放料台
331和位于第一放料台331上部的抓取机构332；参照图9至图11，第一放料台331包括第一动力装置3311、第一滑轨机构3312和承料台3313，第一动力装置3311包括第一减速机33111，以及第一减速机33111输出端连接的带有第一旋转螺母33113的第一丝杆33112，第一滑轨机构3312包括竖直设置的第一固定框架33121，第一固定框架33121一侧的底部固定有水平设置的第一下板33122，第一下板33122上设置有三个垂直于下板表面的第一滑杆33123，第一固定框架33121另一侧通过连接板固定在第二框架14上，且底部设置第一减速机33111，第一丝杆33112竖直固定在第一固定框架33121内，承料台3313为l形结构，且承料台3313水平部分与承料台3313竖直部分之间设置有三角形强度支撑结构，承料台3313竖直部分通过安装板与第一旋转螺母33113固定，承料台3313水平部分设置有与三个第一滑杆33123位置对应的通孔，承料台3313沿三个第一滑杆33123上下滑动，承料台3313的高度可以根据其所存储的工件数量调整；参照图12和图13，抓取机构332包括固定在无杆气缸连接板12上的第一无杆气缸3321、位于第一无杆气缸3321上部的第一拖链3322和位于第一无杆气缸3321下部的导向气缸3323，第一无杆气缸3321上设置有第一滑块3324，第一滑块3324上端设置有用于连接第一拖链3322的第一拖链支架3325，第一滑块3324下端设置有用于连接导向气缸3323的第一安装板3326，所述第一拖链3322内部设置有气管和导线，所述导向气缸3323下部设置有第二安装板3327，第二安装板3327下表面设置有四个吸盘3328，其可根据所对应的工件尺寸进行位置调节。
60.第一送料机构31四个吸盘3328分为两组，第一校正装置15中心与第一校正装置15距离最近的工件位211中心之间、第一校正装置15中心与第一送料机构31承料台3313中心之间在水平方向上的距离相等，且等于第一送料机构31两组吸盘3328中心之间的距离；使得第一送料机构31两组吸盘3328一次移动可以将第一送料机构31承料台3313上的工件移动至第一校正装置15，同时将第一校正装置15上的工件移动至与第一校正装置15距离最近的工件位211。
61.第二送料机构32四个吸盘3328分为两组，第二校正装置16中心与第二校正装置16距离最近的工件位211中心之间、第二校正装置16中心与第二送料机构32承料台3313中心之间在水平方向上的距离相等，且等于第二送料机构32两组吸盘3328中心之间的距离；使得第二送料机构32两组吸盘3328一次移动可以将第二送料机构32承料台3313上的工件移动至第二校正装置16，同时将第二校正装置16上的工件移动至与第二校正装置16距离最近的工件位211。
62.第三送料机构33四个吸盘3328分为两组，第三校正装置17中心与第三校正装置17距离最近的工件位211中心之间、第三校正装置17中心与第三送料机构33承料台3313中心之间在水平方向上的距离相等，且等于第三送料机构33两组吸盘3328中心之间的距离；使得第三送料机构33两组吸盘3328一次移动可以将第三送料机构33承料台3313上的工件移动至第三校正装置17，同时将第三校正装置17上的工件移动至与第三校正装置17距离最近的工件位211。
63.收料机构4包括第二放料台41和位于第二送料台上方的夹取机构42，参照图14至图17；第二放料台41包括第二动力装置411、第二滑轨机构412和收料台413，第二动力装置411包括第二减速机4111，以及第二减速机4111输出端连接的带有第二旋转螺母4113的第二丝杆4112，第二滑轨机构412包括竖直设置的第二固定框架4121，第二固定框架4121一侧
的底部固定有水平设置的第二下板4122，第二下板4122上设置有三个垂直于第二下板4122表面的第二滑杆4123，第二固定框架4121另一侧通过连接板固定在第二框架14上，且底部设置第二减速机4111，第二丝杆4112竖直固定在第二固定框架4121内，收料台413为l形结构，且收料台413水平部分与收料台413竖直部分之间设置有三角形强度支撑结构，收料台413竖直部分通过安装板与第二旋转螺母4113固定，收料台413水平部分设置有与三个第二滑杆4123位置对应的通孔，收料台413沿三个第二滑杆4123上下滑动，收料台413的高度可以根据其所存储的工件数量调整；参照图10，夹取机构42包括固定在无杆气缸连接板12上的第二无杆气缸421、位于第二无杆气缸421上部的第二拖链422和位于第二无杆气缸421下部的两个手指气缸423，第二无杆气缸421上设置有第二滑块424，第二滑块424上端设置有用于连接第二拖链422的第二拖链支架425，第二滑块424下端设置有用于连接两个手指气缸423的手指气缸连接板426，第二拖链422内部设置有气管和导线，转料盘21上设置有与两个手指气缸423气爪适配的两个凹槽212。
64.滴胶机构5设置在机架1顶部，滴胶机构5输出端设置有两个滴胶管51，两个滴胶管51分别贯穿第一送料机构31、第二送料机构32的第二安装板3327，且与第二安装板3327固定连接。
65.控制系统位于工作台，用于控制转料机构2、第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33、收料机构4、滴胶机构5按规定程序运行，并显示报警信息。
66.本发明的工作流程如下：
67.步骤(1)：在第一送料机构31、第二送料机构32、第三送料机构33的承料台3313上分别放置足够数量的待处理熔丝板元件、待处理短纸板元件和待处理长纸板元件，在第一校正装置15、第二校正装置16和第三校正装置17中分别放置一个待处理熔丝板元件、待处理短纸板元件和待处理长纸板元件；
68.步骤(2)：第一送料机构31两组吸盘3328将第一送料机构31承料台3313上的待处理熔丝板元件移动至第一校正装置15，同时将第一校正装置15上的待处理熔丝板元件移动至与第一校正装置15距离最近的工件位211，该工件位211对待处理熔丝板元件进行定位，并通过夹紧件244压紧，第一送料机构31第二安装板3327上的滴胶管51在待处理熔丝板元件的规定位置上滴加胶水，然后通过旋转转料盘21使得该工件位211成为第二校正装置16距离最近的工件位211；
69.步骤(3)：第二送料机构32两组吸盘3328将第二送料机构32承料台3313上的待处理短纸板元件移动至第二校正装置16，同时将第二校正装置16上的待处理短纸板元件移动至与第二校正装置16距离最近的工件位211，该工件位211对待处理短纸板元件进行定位，并通过夹紧件244将待处理短纸板元件与已滴加胶水的熔丝板元件压紧粘接，再由第二送料机构32第二安装板3327上的滴胶管51在待处理短纸板元件的规定位置上滴加胶水，然后通过旋转转料盘21使得该工件位211成为第三校正装置17距离最近的工件位211；
70.步骤(4)：第三送料机构33两组吸盘3328将第三送料机构33承料台3313上的待处理长纸板元件移动至第三校正装置17，同时将第三校正装置17上的待处理长纸板元件移动至与第三校正装置17距离最近的工件位211，该工件位211对待处理长纸板元件进行定位，并通过夹紧件244将待处理长纸板元件与已滴加胶水的短纸板元件压紧粘接，然后通过旋转转料盘21使得该工件位211成为收料机构4距离最近的工件位211；
71.步骤(5)：收料机构4将距离其工件位211上的已粘接的熔丝板元件、短纸板元件和长纸板元件通过手指气缸423移出转料盘21至收料台413，然后通过旋转转料盘21使得该工件位211成为第一校正装置15距离最近的工件位211。
72.本发明工作流程中步骤(2)至步骤(5)同时进行。
73.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分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所保护技术方案的范围。