一种用于压装线圈的生产设备的制作方法

1.本实用新型涉及线圈的生产线技术领域，具体而言，涉及一种用于压装线圈的生产设备。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展，电力需求的不断增加，作为输变电系统中主要设备的变压器也得到了长远的发展。在变压器制造中，线圈是变压器的心脏，并且还是变压器变换和输配电能的中枢，而线圈的外形尺寸影响着其变压器的阻抗电压，还会对变压器功率因数造成影响，从而，线圈的压装尺寸的精度是决定变压器质量的重要因素。
3.衔接段的生产工艺中，一般是采用行吊等工具，通过人工控制，将线圈压装在外部压机上，压机实施下压线圈至所需尺寸，人工拧紧螺杆至目标扭矩，以将线圈实施定型操作，待压装干燥后拆除螺杆，取出线圈，完成线圈的压装工艺。
4.然而，上述的生产工艺中存在有诸多问题。一方面上，其产线较为繁琐、且自动化程度低，人工成本较高。在另一方面，通过人为操作行吊搬运过程中，容易导致工件脱落，存在安全隐患。尤其的，通过直接对螺杆拧紧，使得其监测不便且人工无规律使用螺杆易造成螺杆使用次数不均，导致了有些螺杆过早报废。还有就是，人工操作会出现压装尺寸设置数值错误使与要求不符，极大影响了线圈的压装操作，不利于生产制造。
5.需要提到的是，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于压装线圈的生产设备，以解决上述问题。
7.本实用新型采用了如下方案：
8.本技术提供了一种用于压装线圈的生产设备，包括构成回字形生产线的多个工位；其中，所述工位沿入料方向至出料方向依次包含输料工位、压合定型工位、第一堆叠工位、干燥工位及出料工位、第二堆叠工位和拆离工位；所述输料工位、压合定型工位以及第一堆叠工位沿首尾呈一字型相衔接布设，所述第二堆叠工位和拆离工位沿首尾呈一字型相衔接布设，且所述压合定型工位和拆离工位之间相互对置设置；所述拆离工位的出料端与输料工位的入料端之间横置设有一压板暂存区，所述第一堆叠工位和第二堆叠工位之间横置设有一螺杆暂存区，且还包括分别用于抓取压板的第一机械手和用于抓取螺杆的第二机械手；所述压合定型工位设有用以承接来自第一机械手所移转的压板的压台机构、以及用于承载带有线圈的料盘的工作台；所述压台能够驱使其压板盖置在线圈上，且所述第二机械手用以将螺杆预组装至压板和带有线圈的料盘之间，并通过设置在工作台上的拧紧机构来实施对螺杆的自动紧固，以使线圈在其间进行定型操作；所述拆离工位设有对紧固在压
板和料盘之间的螺杆实施拆离操作的卸载机构、用以将压板吊装至远离线圈的吊台机构以及将料盘与定型后的线圈一并传输至出料端的输送机构。
9.作为进一步改进，还包括一用于中转所述压板的对中机构，所述对中机构设有用以识别从第一机械手抓取至压台机构的压板的扫描仪，各压板对应设有能够被该扫描仪所识别的标签。
10.作为进一步改进，所述对中机构配置成利于暂放在其上的压板能够以自身重力趋于对中定位并将标签对位至扫描仪的斜台式机架结构。
11.作为进一步改进，所述对中机构间隔配置在第一机械手与压台机构之间，且三者相互共线设置。
12.作为进一步改进，所述第一机械手和第二机械手相互背对设置在两暂存区之间；所述螺杆暂存区具有一放置架，所述放置架以分层的方式吊装暂放有多个待组装的螺杆。
13.作为进一步改进，所述放置架上对应设有能够用于监测第二机械手从螺杆暂存区所抓取的螺杆其规格的获取机构。
14.作为进一步改进，所述压台机构和吊台机构均设有用于取放压板的磁吸件，且所述磁吸件被构造为断电后具有磁吸力的永磁吸盘，用以对压板实施吸持或释放。
15.作为进一步改进，所述拧紧机构和拆卸机构均配置适于螺杆的电动拧紧枪，各电动拧紧枪受控且位置可调地配置在各自工位处、并对应于压板和料盘的外沿两侧。
16.作为进一步改进，所述输料工位设有与压合定型工位的工作台相承接的输送线，所述输送线能够适于料盘自动移转并传输至压合定型工位处。
17.作为进一步改进，所述出料工位包含对接于第一堆叠工位和第二堆叠工位的搬运机构，且干燥工位配置在该搬运机构的路径中，以通过搬运机构直接进出干燥工位来实施对线圈的干燥处理。
18.通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：
19.本技术的生产设备，通过多个不同工位构成回字形生产线，利于其紧凑设置，减少了工艺滞留、以及衔接配合不便等现象。其中，用于将线圈进行定性操作的压合定型工位与拆出线圈成品的拆离工位之间是相互对置设置的，且各自与其相邻工位之间以一字型的方式相衔接布设，便于统一、集中进行压装工艺的操作。且两个分别由相邻工位所组合成的一字型工艺线之间，具体的在其首尾端分别通过压板暂存区和螺杆暂存区来衔接关联，以达成一利于传输的闭环。
20.该生产设备能够实现自动化压装线圈，其通过两机械手分别对压板暂存区的一压板和螺杆暂存区的一螺杆实施抓取至压合定型工位处，其中，压台机构带动压板盖装在线圈上，再将螺杆预组装在压板和带有线圈的料盘之间，在通过拧紧机构自动紧固螺杆，以使得线圈在之间进行定型操作。随后，在第一堆叠工位进行定型操作后的线圈及其压板和料盘的堆料操作，以便于进一步输送至干燥工位实施干燥操作，以确保线圈的有效性和稳定性。并在干燥后将线圈及其压板和料盘在第二堆叠工位进行再次的堆料操作，以实现集中化、统一化的暂存操作。再依次将线圈及其压板和料盘传输至拆离工位，由卸载工位自动旋开螺杆，以允许吊台机构将压板吊装取走，从而暴露出压装后的线圈成品，其能够适用于不同尺寸线圈的压装操作，通用性强且自动化程度高。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1是本实用新型实施例的用于压装线圈的生产设备的结构示意图；
23.图2是图1在另一视角下的结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例的用于压装线圈的生产设备的压合定型工位的结构示意图；
25.图4是图3中隐藏部分工作台及压台机构的结构示意图；
26.图5是本实用新型实施例的用于压装线圈的生产设备的拆离工位的结构示意图；
27.图6是本实用新型实施例的用于压装线圈的生产设备的对中机构的结构示意图；
28.图7是本实用新型实施例的用于压装线圈的生产设备的螺杆暂存区的结构示意图；
29.图8是本实用新型实施例的用于压装线圈的生产设备的压装步骤的流程图。
30.图标：1-压板暂存区；2-螺杆暂存区；3-第一机械手；4-第二机械手；5-压板；6-压台机构；7-线圈；8-料盘；9-工作台；10-螺杆；11-拧紧机构；12-卸载机构；13-输送机构；14-对中机构；15-扫描仪；16-放置架；17-获取机构；18-机架结构；a-输料工位；b-压合定型工位；c-第一堆叠工位；d-出料工位；e-第二堆叠工位；f-拆离工位。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.实施例
37.结合图1至图7，本实施例提供了一种用于压装线圈的生产设备，包括构成回字形生产线的多个工位。
38.其中，工位沿入料方向至出料方向依次包含输料工位a、压合定型工位b、第一堆叠工位c、干燥工位(图未示)及出料工位d、第二堆叠工位e和拆离工位f。输料工位a、压合定型工位b以及第一堆叠工位c沿首尾呈一字型相衔接布设，第二堆叠工位e和拆离工位f沿首尾呈一字型相衔接布设，且压合定型工位b和拆离工位f之间相互对置设置。拆离工位f的出料端与输料工位a的入料端之间横置设有一压板暂存区1，第一堆叠工位c和第二堆叠工位e之间横置设有一螺杆暂存区2，且还包括分别用于抓取压板5的第一机械手3和用于抓取螺杆10的第二机械手4。
39.压合定型工位b设有用以承接来自第一机械手3所移转的压板5的压台机构6、以及用于承载带有线圈7的料盘8的工作台9。压台能够驱使其压板5盖置在线圈7上，且第二机械手4用以将螺杆10预组装至压板5和带有线圈7的料盘8之间，并通过设置在工作台9上的拧紧机构11来实施对螺杆10的自动紧固，以使线圈7在其间进行定型操作。拆离工位f设有对紧固在压板5和料盘8之间的螺杆10实施拆离操作的卸载机构12、用以将压板5吊装至远离线圈7的吊台机构(图未示)以及将料盘8与定型后的线圈7一并传输至出料端的输送机构13。
40.上述中，通过多个不同工位构成回字形生产线，利于其紧凑设置，减少了工艺滞留、以及衔接配合不便等现象。其中，用于将线圈7进行定性操作的压合定型工位b与拆出线圈7成品的拆离工位f之间是相互对置设置的，且各自与其相邻工位之间以一字型的方式相衔接布设，便于统一、集中进行压装工艺的操作。且两个分别由相邻工位所组合成的一字型工艺线之间，具体的在其首尾端分别通过压板暂存区1和螺杆暂存区2来衔接关联，以达成一利于传输的闭环。
41.并且的，针对于螺杆10的预组装方式，在优选的一种实施方式中，第二机械手4先将螺杆10从其暂存区精准地抓取到压合定型工位b中，此时，螺杆10可以是先放置在其所需的组装位置上，直至压板5和在线圈7上方盖置完成后，确保压板5和料盘8之间的待锁紧位置与螺杆10相对位且适配，再进一步自动锁紧螺杆10。
42.如图8所示，在一种实施例中，该生产设备的压装线圈7的步骤如下：
43.s1：将承托有线圈7的料盘8沿输料工位a传输至压合定型工位b处，通过第一机械
手3将位于压板暂存区1的其中一压板5移转至压台机构6。
44.s2：压台机构6带动压板5盖压在与其正对的线圈7上，对应驱使第二机械手4将从螺杆暂存区2所抓取的螺杆10预组装在压板5和料盘8之间，并且，在压板5和料盘8的外沿两侧直接实施各螺杆10在其预设位置处的预组装。
45.s3：控制拧紧机构11分别对各螺杆10进行正向的拧紧操作，使其拧紧的力矩恒定且可控，并将线圈7限定在拧紧后的压板5和料盘8所形成的夹持空间内。
46.s4：解除压台机构6对压板5的限位，将定型好的线圈7及其压板5、料盘8一并传输至第一堆叠工位c处。
47.s5：通过第一堆叠工位c以码垛的方式实施堆料操作，使得线圈7及其压板5、料盘8进行规则放置。
48.s6：按顺序将第一堆叠工位c的线圈7及其压板5、料盘8依次传输至干燥工位实施干燥处理，并进一步由出料工位d传输至第二堆叠工位e，在第二堆叠工位e处通过码垛的方式进一步实施推料操作。
49.s7：按顺序将第二堆叠工位e的线圈7及其压板5、料盘8传输至拆离工位f，通过卸载机构12对螺杆10进行反向的旋松操作，以使第二机械手4能够将对应的螺杆10取走并放回至螺杆暂存区2，随后由吊台机构将压板5吊装并放回至压板暂存区1。
50.s8：将线圈7成品及料盘8通过输送机构13传输至下一工序。
51.上述中，该生产设备能够实现自动化压装线圈7，其通过两机械手分别对压板暂存区1的一压板5和螺杆暂存区2的一螺杆10实施抓取至压合定型工位b处，其中，压台机构6带动压板5盖装在线圈7上，再将螺杆10预组装在压板5和带有线圈7的料盘8之间，在通过拧紧机构11自动紧固螺杆10，以使得线圈7在之间进行定型操作。随后，在第一堆叠工位c进行定型操作后的线圈7及其压板5和料盘8的堆料操作，以便于进一步输送至干燥工位实施干燥操作，以确保线圈7的有效性和稳定性。并在干燥后将线圈7及其压板5和料盘8在第二堆叠工位e进行再次的堆料操作，以实现集中化、统一化的暂存操作。再依次将线圈7及其压板5和料盘8传输至拆离工位f，由卸载工位自动旋开螺杆10，以允许吊台机构将压板5吊装取走，从而暴露出压装后的线圈7成品，其能够适用于不同尺寸线圈7的压装操作，通用性强且自动化程度高。
52.尤其是，上述中的输料工位a中能够对线圈7作出识别并进行反馈。具体地，料盘8上设有用于记录其承托的线圈7规格信息的识别码，料盘8在输料工位a中传输并能够被扫描识别，从而获取到每一料盘8所装载的线圈7型号及对应的压装尺寸，从而利于后续在压合定型工位b处的拧紧机构11确定出所需的拧紧力矩大小，以成型出符合压装尺寸的线圈7。
53.如图2和图6所示，该生产设备还包括一用于中转压板5的对中机构14，对中机构14设有用以识别从第一机械手3抓取至压台机构6的压板5的扫描仪15，各压板5对应设有能够被该扫描仪15所识别的标签。具体地，对中机构14配置成利于暂放在其上的压板5能够以自身重力趋于对中定位并将标签对位至扫描仪15的斜台式机架结构18。从而，通过第一机械手3从压板暂存区1抓取压板5，先将压板5直接放置在斜台式的机架结构18上，以便于该压板5在自身重力的作用下沿对中机构14自动定位并使得其标签能够被扫描仪15所获取，利于对各个待上料的压板5实施追踪、便于管理。并且，对中后的压板5能够被第一机械手3以
更好的姿态所抓取至压台机构6中，进一步使得压台机构6能够精准承接预设状态的压板5，便于后续取放及盖压操作。
54.尤其的，对中机构14间隔配置在第一机械手3与压台机构6之间，且三者相互共线设置。这样的设置方式，能够显著提升生产线的紧凑配合、且更为规范化及标准化设计。
55.其中，第一机械手3和第二机械手4相互背对设置在两暂存区之间。螺杆暂存区2具有一放置架16，放置架16以分层的方式吊装暂放有多个待组装的螺杆10，且各螺杆10的头部尺寸相一致并与拧紧机构11相适配，在每一层可以是随机放置有多种长度尺寸不相同的螺杆10，便于第二机械手4的快速识别抓取。如图7所示，放置架16上对应设有能够用于监测第二机械手4从螺杆暂存区2所抓取的螺杆10其规格的获取机构17。显然的，该获取机构17的监测方式可以是类似于上述中的标签及扫描仪15相配合的监测方式，利于整个系统中对螺杆10使用的管理、追溯，尤其是能够针对性地获取适于不同尺寸线圈7压装操作的螺杆10尺寸。
56.在一种优选的方式中，压台机构6和吊台机构均设有用于取放压板5的磁吸件，且磁吸件被构造为断电后具有磁吸力的永磁吸盘，用以对压板5实施吸持或释放。其中，永磁吸盘能够在断电后具有磁吸力，对应用以抓取压板5，以及在通电后使得内部磁吸力相抵消，对应用以释放压板5，极大避免突然断电后发生压板5坠落等事故。
57.需要提到的是，拧紧机构11和拆卸机构均配置适于螺杆10的电动拧紧枪，各电动拧紧枪受控且位置可调地配置在各自工位处、并对应于压板5和料盘8的外沿两侧。显然的，电动拧紧枪受控于该生产设备的控制机构(图未示)，并且能够以现有的视觉技术及传感技术来实施对位于压板5、料盘8两周沿侧的螺栓实施同步、以及可控的拴紧操作，在此不再赘述。
58.在一种实施例中，输料工位a设有与压合定型工位b的工作台9相承接的输送线，输送线能够适于料盘8自动移转并传输至压合定型工位b处。特别的，该输送线构造成滚筒式的自动传输结构，以利于承托有线圈7的料盘8能够平置在传输结构上且进行稳定的输送。
59.另外的，出料工位d包含对接于第一堆叠工位c和第二堆叠工位e的搬运机构，且干燥工位配置在该搬运机构的路径中，以通过搬运机构直接进出干燥工位来实施对线圈7的干燥处理。其中，搬运机构可以为agv或rgv装置，利于对带有线圈7的料盘8及压板5实施托运操作，且传输效率更佳。并且，干燥工位可以是配置在运输路径中的烘干箱，且搬运机构可不受限制地进出该烘干箱并确保其托运的线圈7能够正常实施干燥操作。
60.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。