本實用新型涉及自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種特高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)，適用于特高壓大功率電力變壓器鐵芯粘接滑石片工序。

背景技術(shù)：

大功率變壓器的鐵芯重量可達180噸，由長達6000毫米，寬1100毫米左右，厚度0.3毫米的硅鋼板按照制造工藝層疊制造而成。針對大功率變壓器，即使沒有負載，變壓器本身的功率也高達250kW。因此，在有限的變壓器空間，產(chǎn)生了大量的熱，為了阻止變壓器過熱，鐵芯部分必須進行適當?shù)睦鋮s。由于鐵芯的每一層都是隔熱的，因此對整體鐵芯進行冷卻效率很低，必須對每一層的鐵芯進行冷卻。

用于制造鐵芯的薄硅鋼板厚度在0.23-0.3毫米之間。硅鋼板傳導AC磁場，由于磁致伸縮效應的存在，導致了硅鋼板的震動和噪聲。因為噪聲影響環(huán)境，尤其是人口密集地方，用戶對低噪聲的特高壓變壓器的需求越來越強烈。因此鐵芯必須牢牢地固定好，冷卻通道的材料應該非常硬，在任何條件下都不能輕易的收縮，比如在冷卻液的溫度和流量變化、老化等情況下。因為冷卻層的移動、破損導致震動增強，會使得冷卻液過熱。因為滑石片具有理想的化學性質(zhì)、熱屬性和機械性能，把滑石片粘貼在每一層的硅鋼板上，能夠很好的解決噪聲和變壓器過熱的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)問題是，提出了一種特高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)。

本實用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種特高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)，其特征在于，特高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)，其特征在于，包括震動送料器、不銹鋼膠桶、副滑車、真空吸附器、升降雙軸氣缸、水平雙軸氣缸、主滑車、滑軌、可移動式工作臺、軌道、相機、光源、光源控制器、一號氣泵、二號氣泵、不銹鋼單軌道、一號導管、二號導管、三號導管、四號導管、五號導管、六號導管、膠管、工控機、PLC控制柜、主滑車電機、副滑車電機、存片槽和門型框架結(jié)構(gòu)。

可移動式工作臺包括不銹鋼臺面和高強度鋁型材框架，不銹鋼臺面通過沉頭螺釘連接在高強度鋁型材框架上；滑軌為兩道，水平設(shè)置在可移動式工作臺的不銹鋼臺面兩側(cè)面上；主滑車為上端帶有橫梁的框架型結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)的內(nèi)部分別安裝在兩道滑軌上并均與其滑動連接，主滑車一側(cè)的下端安裝有主滑車電機，主滑車電機驅(qū)動齒輪齒條機構(gòu)帶動主滑車沿滑軌運動；主滑車的上端面上安裝有一門型框架結(jié)構(gòu)和一軌道，門型框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置有滾珠絲杠，副滑車安裝在門型框架結(jié)構(gòu)上，通過副滑車電機驅(qū)動門型框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的滾珠絲杠帶動副滑車在軌道上沿門型框架結(jié)構(gòu)的兩端來回移動。

振動送料器安裝在副滑車上，不銹鋼單軌道的上端與振動送料器內(nèi)部連通并與其固定，其下端與存片槽的上表面固定，不銹鋼單軌道的出料軌道正對存片槽的槽口，不銹鋼單軌道和存片槽均懸在不銹鋼臺面的上方；不銹鋼膠桶安裝在副滑車上，其頂端通過五號導管與一號氣泵連接，通過控制不銹鋼膠桶內(nèi)的氣壓控制出膠的量；不銹鋼膠桶通過膠管與存片槽的底部相連。

水平雙軸氣缸和一號氣泵安裝在副滑車上，真空吸附器與升降雙軸氣缸連接在一起，二號氣泵和升降雙軸氣缸安裝在水平雙軸氣缸上；真空吸附器通過六號導管與二號氣泵連接，升降雙軸氣缸通過三號導管和四號導管與一號氣泵連接，水平雙軸氣缸通過一號導管和二號導管與一號氣泵連接；一號氣泵和二號氣泵與PLC控制柜連接；PLC控制柜通過控制一號氣泵而控制升降雙軸氣缸和水平雙軸氣缸的運動，從而帶動真空吸附器到取放滑石片的位置；隨著主滑車和副滑車的移動，在升降雙軸氣缸和水平雙軸氣缸的帶動下，真空吸附器在二號氣泵的控制下吸附存片槽的滑石片，帶到相機檢測到的要粘貼滑石片的位置后，在硅鋼片上進行滑石片的粘貼。

PLC控制柜和工控機安裝于主滑車的外側(cè)面上，相機、光源和光源控制器安裝在副滑車上，光源設(shè)置于相機的外周；工控機與PLC控制柜、相機、光源、光源控制器、主滑車電機、副滑車電機電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：本實用新型視覺機器人系統(tǒng)為智能型一鍵式操作，可完成自動上膠、自動排料、自動取放片、自動加壓等整個工藝流程，PLC控制系統(tǒng)可將紐扣型滑石片按一定規(guī)律自動粘接到硅鋼片上。除取放硅鋼片、定期往料筒加滑石片及膠桶加膠需手工進行外，其它取片、點膠、放片、壓服及移動等均為自動運行，可以實現(xiàn)全自動化的滑石片粘貼。因為機器人的制造誤差相對于工人是很低的，不僅可以提升生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，而且保障了變壓器性能的一致性，可以從源頭保障特高壓變壓器的安全生產(chǎn)，實現(xiàn)面向全球市場的多品種小批量特高壓變壓器的短時間制造。

附圖說明

圖1為本實用新型高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)一種實施例的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖。

圖2為本實用新型高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)一種實施例的整體結(jié)構(gòu)后視示意圖。

圖3為本實用新型高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)一種實施例的整體結(jié)構(gòu)左視示意圖。

圖4為本實用新型高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)一種實施例的整體結(jié)構(gòu)右視示意圖。

圖5為本實用新型高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)一種實施例的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)一種實施例的滑石片粘貼技術(shù)要求示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及其附圖詳細敘述本實用新型。實施例是以本實用新型所述技術(shù)方案為前提進行的具體實施，給出了詳細的實施方式和過程。但本申請的權(quán)利要求保護范圍不限于下述的實施例描述。

本實用新型提供的特高壓變壓器鐵芯貼片視覺機器人系統(tǒng)(簡稱視覺機器人系統(tǒng)，參見圖1-6)，包括震動送料器1、不銹鋼膠桶2、副滑車3、真空吸附器4、升降雙軸氣缸5、水平雙軸氣缸6、主滑車7、滑軌8、可移動式工作臺9、軌道10、相機11、光源12、光源控制器13、一號氣泵14、二號氣泵15、不銹鋼單軌道16、一號導管17、二號導管18、三號導管19、四號導管20、五號導管21、六號導管22、膠管23、工控機24、PLC控制柜25、主滑車電機26、副滑車電機27、存片槽28和門型框架結(jié)構(gòu)29。

可移動式工作臺9包括不銹鋼臺面和高強度鋁型材框架，不銹鋼臺面為一層3毫米厚度的不銹鋼板，不銹鋼臺面通過沉頭螺釘連接在高強度鋁型材框架上。高強度鋁型材框的上框架采用80X160鋁型材，支腿和橫向支撐采用80X80鋁型材。高強度鋁型材框架的下端安裝有高強度聚氨酯萬向輪，輪上安裝有剎車裝置，可根據(jù)需要任意鎖定；高強度鋁型材框架的底部安裝臺面調(diào)平器，不銹鋼臺面平面度可調(diào)至1mm/m。

滑軌8為兩道，水平設(shè)置在可移動式工作臺9的不銹鋼臺面兩側(cè)面上。主滑車7為上端帶有橫梁的框架型結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)的內(nèi)部分別安裝在兩道滑軌8上并均與其滑動連接，主滑車7一側(cè)的下端安裝有主滑車電機26，主滑車電機26驅(qū)動齒輪齒條機構(gòu)帶動主滑車7沿滑軌8運動。主滑車7的上端面上安裝有一門型框架結(jié)構(gòu)29和一軌道10，門型框架結(jié)構(gòu)29的內(nèi)部設(shè)置有滾珠絲杠，副滑車3安裝在門型框架結(jié)構(gòu)29上，通過副滑車電機27驅(qū)動門型框架結(jié)構(gòu)29內(nèi)部的滾珠絲杠帶動副滑車3在軌道10上沿門型框架結(jié)構(gòu)29的兩端來回移動。

振動送料器1安裝在副滑車3上，振動送料器1的底部設(shè)置有減震裝置，可避免振動影響放料精度。不銹鋼單軌道16的上端與振動送料器1內(nèi)部連通并與其固定，其下端與存片槽28的上表面固定，不銹鋼單軌道16的出料軌道正對存片槽28的槽口，不銹鋼單軌道16和存片槽28均懸在不銹鋼臺面的上方。系統(tǒng)開始工作后，振動送料器1中的滑石片通過不銹鋼單軌道16順序單片出料，然后存放在存片槽28中，以便真空吸附器4的取放。

不銹鋼膠桶2安裝在副滑車3上，不銹鋼膠桶2中裝有一定量的膠液，其頂端通過五號導管21與一號氣泵14連接，通過控制不銹鋼膠桶2內(nèi)的氣壓控制出膠的量。不銹鋼膠桶2通過膠管23與存片槽28的底部相連。系統(tǒng)開始工作后，膠液會通過膠管23流到存片槽28的底部，從而給存片槽28中的滑石片上膠。

水平雙軸氣缸6和一號氣泵14安裝在副滑車3上，真空吸附器4與升降雙軸氣缸5連接在一起，二號氣泵15和升降雙軸氣缸5安裝在水平雙軸氣缸6上。真空吸附器4通過六號導管22與二號氣泵15連接，升降雙軸氣缸5通過三號導管19和四號導管20與一號氣泵14連接，水平雙軸氣缸6通過一號導管17和二號導管18與一號氣泵14連接。一號氣泵14和二號氣泵15與PLC控制柜25連接。PLC控制柜25通過控制一號氣泵14而控制升降雙軸氣缸5和水平雙軸氣缸6的運動，從而帶動真空吸附器4到取放滑石片的位置。隨著主滑車7和副滑車3的移動，在升降雙軸氣缸5和水平雙軸氣缸6的帶動下，真空吸附器4在二號氣泵15的控制下吸附存片槽28的滑石片，帶到相機11檢測到的要粘貼滑石片的位置后，在硅鋼片上進行滑石片的粘貼。

PLC控制柜25和工控機24安裝于主滑車7的外側(cè)面上(參照圖2)，相機11、光源12和光源控制器13(參照圖5)安裝在副滑車3上，光源12設(shè)置于相機11的外周。相機11檢測滑石片需要在硅鋼片上粘貼的位置，然后通過工控機24把檢測到的位置信息發(fā)送給PLC控制柜25，PLC控制柜25則控制系統(tǒng)的協(xié)同運動，從而實現(xiàn)滑石片的自動粘貼。

工控機24與PLC控制柜25、相機11、光源12、光源控制器13、主滑車電機26、副滑車電機27電連接。

所述滑石片為紐扣型，直徑12mm，厚度4mm，尺寸偏差±0.05mm。在本實用新型視覺機器人系統(tǒng)引導下實現(xiàn)滑石片在硅鋼片上四周(含斜邊)粘接時，能確?；行木噙?mm，長度方向間距約為30mm，總的間距等分，浮動范圍控制在25-30mm以內(nèi)。中間部分間距約為60mm，錯列菱形布置，可浮動范圍控制在55-60mm左右(參照圖6)。

本實用新型的工作原理是：PLC控制柜25通過程序控制主滑車電機26和副滑車電機27帶動主滑車7、副滑車3回到機械零位，而后通過控制一號氣泵14和二號氣泵15控制水平雙軸氣缸6收縮和升降雙軸氣缸5下降，將真空吸附器4插入存片槽28，完成準備工作。系統(tǒng)開始工作后，相機11采集照片，找到滑石片的中心需要粘貼膠水的位置，并通過工控機24發(fā)送給PLC控制柜25，PLC控制柜25控制不銹鋼膠桶2出膠，在存片槽28中的滑石片底面上膠。上膠完成，升降雙軸氣缸5抬起，水平雙軸氣缸6伸出，真空吸附器4帶動一個滑石片離開存片槽28。在完成滑石片背面上膠和氣缸上升、伸縮的同時，PLC控制柜25驅(qū)動主滑車電機26、副滑車電機27，帶動主滑車7、副滑車3，到達相應工件需要粘貼滑石片的位置。到達相應位置后，升降雙軸氣缸5下落，真空吸附器4帶著滑石片下壓在硅鋼片上，將升降雙軸氣缸5的行程設(shè)計得超過工作平臺的上平面一點，這樣即使不銹鋼臺面平整度有誤差，氣缸也有足夠的行程可以將滑石片壓緊在硅鋼上。根據(jù)工藝需要，延時一定時間，用于穩(wěn)定粘接效果，下一步真空吸附器4釋放真空壓力，松開滑石片，升降雙軸氣缸5上升到位，跟著水平雙軸氣缸6回縮到位，然后升降雙軸氣缸5下降，真空吸附器4插進存片槽28，同時，PLC控制柜25控制主滑車電機26、副滑車電機27運行，帶動主滑車7、副滑車3到達下一個需要粘貼滑石片的位置，循環(huán)工作。

本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。