一种变压器硅钢片自动抓取叠放装置的制作方法

本发明涉及变压器生产，具体涉及一种变压器硅钢片自动抓取叠放装置。

背景技术：

1、变压器铁芯通常由多片硅钢片按照预定位置逐片叠装形成。为提高叠装效率，现有生产线通常采用机械臂带动真空吸附装置在供料位置与叠放位置之间往复移动，以完成硅钢片的自动抓取和叠放。由于硅钢片厚度较小、面积较大，且相邻硅钢片之间容易因油膜、静电或表面贴合形成附着作用，抓取上层硅钢片时可能带动或者扰动下层硅钢片。

2、申请公布号为cn104444401a的中国发明专利公开了一种面向变压器铁芯制造的硅钢片自动化叠装系统，其抓取部分包括横梁和多个吸盘，通过活动支架或者中部吸盘组与端部吸盘组之间的相对移动使硅钢片两端向上弯曲；其中，中部吸盘组能够竖向滑动，端部吸盘组能够横向滑动；放置时，使弯曲的硅钢片先与叠放位置形成点接触或者线接触，再逐渐扩大接触范围。

3、上述现有技术通过改变硅钢片的整体形态实施抓取和放置，但其主要采用中部与端部吸盘组之间的相对运动使硅钢片弯曲，未形成由硅钢片一端向另一端连续推进的剥离前沿，也未公开多个吸附组件由一端依次升起、放料时以相反次序依次落下并解除吸附的结构。因此，在片间附着作用较强或者硅钢片面积较大的情况下，仍存在多个区域同时承受分离载荷、下层硅钢片被带动或者扰动的可能，有必要进一步控制硅钢片的剥离路径并降低渐进弯曲过程中的水平约束。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种变压器硅钢片自动抓取叠放装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种变压器硅钢片自动抓取叠放装置，包括供料台、叠放台、负压源、转运机构及设置于转运机构执行端的抓取机构，转运机构用于带动抓取机构在供料台与叠放台之间移动；抓取机构包括抓取架、驱动抓取架升降的整体升降机构、设置于抓取架的分组触发组件及沿第一水平方向依次排列的多个吸附组件；每个吸附组件包括沿竖向滑动设置于抓取架的安装架、设置于安装架的吸附座及沿与第一水平方向相交的第二水平方向间隔设置于吸附座的两个真空吸盘，各吸附组件的真空吸盘分别经能够独立通断的可控气路与负压源连通；多个吸附组件的排列方向具有第一端和第二端，其中，位于第一端的吸附组件的吸附座相对其安装架沿第一水平方向固定，其余吸附组件的吸附座与其安装架沿第一水平方向滑动连接；分组触发组件用于在取料时使各吸附组件自第二端向第一端依次由低位移动至高位，并在放料时使各吸附组件自第一端向第二端依次由高位移动至低位，位于第一端的吸附组件在其余吸附组件下降过程中保持吸附，并在硅钢片完成叠放后解除吸附。

4、进一步的，分组触发组件包括第一弹性件、轮座、滚轮、联动杆、联动驱动件及多个触发件；各安装架与抓取架之间分别设置有第一弹性件，第一弹性件用于使对应的安装架趋向低位；各轮座分别固定连接于对应的安装架，滚轮转动连接于轮座；联动杆滑动设置于抓取架，联动驱动件固定连接于抓取架的底部并与联动杆连接，用于驱动联动杆在初始位置与触发位置之间往复移动，以联动杆由初始位置向触发位置的移动方向为触发移动方向；联动杆沿轴向设置有与各滚轮一一对应的多个安装块，各触发件分别设置于对应安装块朝向滚轮的一侧，并具有低端位于触发移动方向前侧、高端位于触发移动方向后侧的斜面以及连接于斜面高端的承托面；各触发件沿触发移动方向的伸出长度自第一端向第二端依次增大，在联动杆处于初始位置时，各斜面的低端与对应滚轮沿触发移动方向的初始水平间距自第一端向第二端依次减小。

5、进一步的，各触发件的承托面相对于联动杆的竖向高度自多个吸附组件排列方向的中部向两端依次增大。

6、进一步的，抓取架的顶部固定连接有与各轮座一一对应的活塞筒，各活塞筒内均密封滑动连接有活塞板，活塞板与对应的轮座固定连接，并与活塞筒合围形成缓冲腔，缓冲腔的容积随对应安装架由高位向低位移动而增大；各活塞筒均设置有与缓冲腔连通的进气管和出气管，进气管内设置有仅允许外部空气进入缓冲腔的进气单向阀，出气管内设置有仅允许缓冲腔内的空气排出的出气单向阀，进气管至少部分管段的内径小于出气管的内径。

7、进一步的，还包括称重检测模块和控制模块，称重检测模块设置于转运机构的执行端与抓取机构之间，并与控制模块电连接；控制模块用于在各吸附组件均处于高位、抓取机构离开供料台且停止运动后，获取称重检测模块检测的承载载荷，将承载载荷减去预设的空载载荷得到稳定净载荷，并将稳定净载荷分别与预设的零片重量区间、单片重量区间和重片重量区间比较，对应输出漏片状态、单片状态和疑似重片状态。

8、进一步的，还包括负压检测模块，负压检测模块包括分别与各可控气路连通的负压传感器，各负压传感器均与控制模块电连接；控制模块用于记录自各真空吸盘建立吸附起至抓取机构停止运动后的载荷信号和各可控气路的负压信号，并存储与各吸附组件的升起阶段对应的单片参考载荷包络；

9、进一步的，控制模块还用于在输出漏片状态且至少一个可控气路的负压未达到或者未保持预设负压阈值时，输出吸附失败信息；在输出疑似重片状态、各可控气路的负压均达到并保持预设负压阈值且稳定净载荷处于重片重量区间时，输出片间粘连信息；在各可控气路的负压均达到并保持预设负压阈值、取料过程中的载荷超出对应升起阶段的单片参考载荷包络且稳定净载荷处于单片重量区间时，输出暂态牵连信息；在输出单片状态而至少一个可控气路的负压未达到或者未保持预设负压阈值时，输出吸附不稳定信息。

10、进一步的，抓取架的底部固定连接有分隔架，分隔架上沿第一水平方向滑动连接有联动架，并设置有与联动架连接的往复驱动件，往复驱动件受控于控制模块；

11、进一步的，其余各吸附组件的吸附座与对应的安装架之间分别设置有第二弹性件，第二弹性件用于使对应的吸附座趋向初始位置；

12、进一步的，联动架上设置有与其余各吸附组件一一对应的多个拨杆，各拨杆分别位于对应吸附座朝向第二端的一侧；

13、进一步的，控制模块用于在输出片间粘连信息时，控制往复驱动件驱动联动架沿第一水平方向朝第一端和第二端往复移动。

14、进一步的，在联动架处于初始位置时，各拨杆与对应吸附座沿第一水平方向的初始间距自第一端向第二端依次减小；联动架朝向第一端的单次驱动行程被设置为使各拨杆均能够抵推对应吸附座，且各吸附座被抵推的位移不超过其相对于对应安装架的允许滑动行程。

15、由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术效果是：

16、1、本发明通过使多个吸附组件自第二端向第一端依次升起，将硅钢片整体或者多个区域同时向上分离的方式转变为沿第一水平方向连续推进的局部剥离方式，使片间附着作用主要在相邻吸附组件之间形成的剥离前沿处被逐步破坏，避免在同一时刻克服大面积硅钢片之间的附着作用，从而减小传递至下层硅钢片的瞬时上提作用和扰动力；放料时通过位于第一端的吸附组件首先下降并保持吸附定位，使其余吸附组件在该位置下依次下降和随动调整，从而提高硅钢片渐进叠放的位置稳定性。

17、2、本发明通过一个联动驱动件带动联动杆往复移动，并利用多个触发件与对应滚轮之间不同的初始间距，将联动杆的一次直线运动转换为多个安装架的差时升降运动，使取料时各吸附组件按照由第二端向第一端的次序升起，并在联动杆反向移动时按照相反次序下降，从而无需为每个吸附组件分别设置升降驱动件，简化驱动结构和时序控制，并保证取料与放料动作之间的机械对应关系。

18、3、本发明通过使各触发件的承托面高度自吸附组件排列方向的中部向两端依次增大，使被吸附的硅钢片形成中部较低、两端较高的弧形截面，将硅钢片的平面承载状态转变为具有预定曲率的空间承载状态，硅钢片受到垂直于片面的载荷时，需要克服既有曲率才能进一步发生挠曲，因而能够提高其抗下垂和抗振动能力，增强硅钢片转运过程中的姿态稳定性。

19、4、本发明通过活塞板与活塞筒形成容积随安装架下降而增大的缓冲腔，并利用进气单向阀、出气单向阀和进气管的管径差形成单向气动限流，使安装架上升时缓冲腔内的空气能够经出气管排出，而下降时外部空气只能经管径较小的进气管缓慢进入缓冲腔，从而对安装架的下降复位实施缓冲，减小硅钢片接触叠放位置时的冲击和位置扰动，同时避免明显降低取料时的升起速度。

20、5、本发明通过联动架带动多个拨杆往复移动，并利用第二弹性件使对应吸附座复位，能够使其余各吸附组件的吸附座及真空吸盘产生同步或者异步的水平往复运动，从而使被吸附硅钢片相对于其粘连的下层硅钢片产生水平滑移、局部挠曲和层间剪切，削弱片间粘连并促使下层硅钢片脱离。