一种变压器铁心自动打叠装置及方法与流程

技术特征：
1.一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，包括：固定于地面上的平行设置的一对固定支架(1)，所述的固定支架(1)上设置有小双梁桁架(2)和大双梁桁架(3)，所述的小双梁桁架(2)和大双梁桁架(3)为长方体框架结构，小双梁桁架(2)和大双梁桁架(3)的宽度支撑框活动设置在固定支架(1)上，在固定支架(1)与小双梁桁架(2)和大双梁桁架(3)的连接部位设置有第一行走机构，在小双梁桁架(2)上设置有下铁轭打叠机构(4)，在大双梁桁架(3)上设置有芯柱打叠机构(5)，所述的第一行走机构、下铁轭打叠机构(4)和芯柱打叠机构(5)分别与智能控制系统(21)连接。2.根据权利要求1所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，所述的固定支架(1)包括：主横梁(8)、垂直支撑杆(9)和斜向支撑杆(10)，垂直支撑杆(9)的上端面与主横梁(8)的下端面固定连接，斜向支撑杆(10)与垂直支撑杆(9)的竖向侧面固定连接，垂直支撑杆(9)和斜向支撑杆(10)的下端面通过化学锚栓固定在地面上，所述的第一行走机构包括直线导轨及齿条和行走伺服电机，直线导轨及齿条位于主横梁(8)的上侧面，行走伺服电机位于小双梁桁架(2)和大双梁桁架(3)的宽度方向的支撑框上。3.根据权利要求2所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，还包括定位装置，所述的定位装置包括：设置在主横梁(8)上的定位点底座和设置在小双梁桁架(2)及大双梁桁架(3)的宽度方向的支撑框上的定位轴。4.根据权利要求1所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，所述的小双梁桁架(2)包括：平行设置的两条第一宽度支撑框(12)、两条第一长度支撑框(11)和两套机器人底座(13)，两条第一宽度支撑框(12)和两条第一长度支撑框(11)围成一个长方形框体，两套机器人底座(13)的两端通过第二行走机构与两条第一长度支撑框(11)连接。5.根据权利要求4所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，下铁轭叠积机器人(14)的上端部与机器人底座(13)呈t字形连接，下轭叠积机器人(14)的下端部通过第一旋转机构与下铁轭叠积装置(15)连接。6.根据权利要求5所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，所述的下铁轭叠积机器人(14)为6轴加原装外部第7轴的倒挂机器人。7.根据权利要求1所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，所述的大双梁桁架(3)包括：平行设置的两条第二宽度支撑框(16)、两条第二长度支撑框(17)和两条第二水平支撑杆(18)，两条第二宽度支撑框(16)和两条第二长度支撑框(17)围成一个长方形框体，两条第二水平支撑杆(18)的两端通过第三行走机构与两条第二长度支撑框(17)连接。8.根据权利要求7所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，第二垂直伸缩杆(19)的上端部通过第四行走机构与第二水平支撑杆(18)呈t字形连接，第二垂直伸缩杆(19)的下端部通过第二旋转机构与芯柱打叠机械手(20)连接，芯柱打叠机械手(20)上安装有芯柱硅钢片叠积装置。9.根据权利要求1-8任一项所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，所述的桁架式支撑机构还包括安全装置，安全装置为机械防撞装置、电气防撞用接近开关、安全光栅和安全护栏。10.根据权利要求9所述的一种变压器铁心自动打叠装置，其特征在于，芯柱硅钢片叠积装置和下铁轭叠积装置(15)上设置有吸盘装置，吸盘装置上安装有激光测量仪、单双张检测仪、测厚仪和工业相机。
11.一种变压器铁心自动打叠方法，其特征在于，应用如权利要求1所述的一种变压器铁心自动打叠装置，包括以下步骤：芯柱打叠机械手和下铁轭叠积机器人自动转换调整位姿，移动到原料坯上方，自动检测干涉情况，无干涉则下落、拍照识别、调整位姿、吸附、单双张检测、起升，进行移动及旋转到达叠片上方；自动判断干涉情况，无干涉则下落，下落到位后使硅钢片脱离吸盘装置，精准放置到位，测量叠厚，拍照判断，冲孔纠正，视觉检测叠积质量；进入自动取片、放片的自动循环，按设定工艺流程顺序分层铺放硅钢片。12.根据权利要求11所述的一种变压器铁心自动打叠方法，其特征在于，自动打叠作业开始之前，首先要进行前期准备工作，包括：将硅钢片裁剪表及图纸信息输入智能控制系统中；将大小双梁桁架自动开到翻转台翻转侧，让出吊放空间，方便吊装；在叠积用铁心翻转台上，人工吊放升降工作台、原料放置架、工字支撑及硅钢片原料、夹件、拉板及绝缘件，安装工字支撑、千斤顶。13.根据权利要求11所述的一种变压器铁心自动打叠方法，其特征在于，启动铁心自动打叠装置，设备开始自检，包括：小双梁桁架和大双梁桁架在智能控制系统的控制下行走到叠积区域上方定点位置，锁死定位，系统自动进行标定；大双梁桁架上的三个芯柱打叠机械手和小双梁桁架上的两台下铁轭叠积机器人自动模拟运行一下，确认工作范围覆盖原料放置及产品叠积位置要求。14.根据权利要求11所述的一种变压器铁心自动打叠方法，其特征在于，在正式开始自动打叠动作之前，人工铺放夹件、拉板及绝缘件，人机协作铺放末级硅钢片，测量调整到位；测量所有芯柱及下铁轭片，测量第一层每片末级硅钢片两个定位孔坐标信息，做为复位定位坐标值。15.根据权利要求11所述的一种变压器铁心自动打叠方法，其特征在于，还包括以下优化的方法：a.自动识别产品位两定位孔坐标值。下落过程中激光测距，首先控制减速下降，确保下落稳定，其次，给视觉系统发送拍照识别信号，并保证拍照瞬间物距及稳定性满足相机需求，确保识别精度；b.自动识别硅钢片原料坐标信息传输给自动打叠装置，实现自动移动到指定位置，调整位姿精准定位，抓取硅钢片；在硅钢片抓取时，自动判断已抓取的硅钢片是单张还是双张，双张则采取进一步分张措施，确保单张后移动放片；c.下落过程中激光测距，首先控制减速下降，确保下落稳定，并不会因下落速度过快引起气流冲击，使下部已叠积硅钢片移位；d.每放完一片硅钢片后，测叠厚，起升拍照判断是否允许纠正，自动纠正硅钢片的细微偏差；e.每叠完一层的每张下铁轭硅钢片，自动纠正，两侧视觉装置自动检测芯柱与下铁轭45
°
拼接缝及端面叠积精度，自动检测拼接缝是否存在搭接且接缝是否小于2mm，端面叠积精度在0.5mm内；f.操作者在叠积过程中任意设定暂停点，暂停条件为叠厚、用于手工加支撑或铺放铁心油道及做试验需要人机协作的工作。
16.根据权利要求11所述的一种变压器铁心自动打叠方法，其特征在于，叠积完成后，大小双梁桁架向两侧移开，完成铁心装配，将工作台工装设备吊走，行车吊起铁心翻转台进行90
°
翻转，行车将成型铁心吊走。

技术总结
本发明涉及一种离线变压器铁心自动打叠装置，固定支架上设置有小双梁桁架和大双梁桁架，小双梁桁架和大双梁桁架为长方体框架结构，小双梁桁架和大双梁桁架的宽度支撑框活动设置在固定支架上，在固定支架与小双梁桁架和大双梁桁架的连接部位设置有第一行走机构，在小双梁桁架上设置有下铁轭打叠机构，在大双梁桁架上设置有芯柱打叠机构，第一行走机构、下铁轭打叠机构和芯柱打叠机构与智能控制系统连接。本发明还涉及一种离线变压器铁心自动打叠方法，阐述离线变压器铁心自动打叠工艺及质检过程。本发明可以提高铁心叠积效率与产品质量，减少人员与硅钢片的接触，提高铁心制作过程的安全性与质量稳定性，可实现变压器铁心离线智能化的自动叠积。线智能化的自动叠积。线智能化的自动叠积。


技术研发人员：燕飞东 韩志伟 严子红 姜世华 谢辉 张京同 刘相镇 曲福喜 王欢
受保护的技术使用者：山东电力设备有限公司
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2022/1/7