一种变压器铁芯自动化叠片装置
阅读说明：本技术 一种变压器铁芯自动化叠片装置 (Automatic lamination device of transformer core ) 是由 李国粮 陈怡凡 于 2021-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明属于变压器配件制作技术领域,具体涉及一种变压器铁芯自动化叠片装置,包括水平的底板,底板上方通过支撑柱固定安装有平台,底板上方安装有定位机构和承托机构,底板上安装有堆叠机构；本发明在将上层硅钢片堆叠到下层硅钢片上的过程中,硅钢片不与竖直杆接触,避免了硅钢片边缘处与竖直杆之间产生摩擦的状况；本发明在硅钢片堆叠成铁芯后安装夹板的过程中,依次解除对单个楔形块的限位作用,从而使得升降块和承托板在自身的重力作用下向下移动,承托板与最下层硅钢片底面分离,从而达到了在不抬升硅钢片的情况下就能安装夹板的效果,避免了硅钢片与竖直杆之间产生挤压力和摩擦力的状况。(The invention belongs to the technical field of transformer accessory manufacturing, and particularly relates to an automatic lamination device for a transformer iron core, which comprises a horizontal bottom plate, wherein a platform is fixedly arranged above the bottom plate through a support column, a positioning mechanism and a bearing mechanism are arranged above the bottom plate, and a stacking mechanism is arranged on the bottom plate; in the process of stacking the upper silicon steel sheet on the lower silicon steel sheet, the silicon steel sheets are not contacted with the vertical rod, so that the condition that friction is generated between the edge of each silicon steel sheet and the vertical rod is avoided; in the process of mounting the clamping plate after the silicon steel sheets are stacked into the iron core, the limiting effect on the single wedge-shaped block is sequentially relieved, so that the lifting block and the bearing plate move downwards under the action of self gravity, and the bearing plate is separated from the bottom surface of the silicon steel sheet at the lowest layer, thereby achieving the effect of mounting the clamping plate under the condition of not lifting the silicon steel sheet and avoiding the conditions of generating extrusion force and friction force between the silicon steel sheet and the vertical rod.)
技术领域
本发明属于变压器配件制作
技术领域
，具体涉及一种变压器铁芯自动化叠片装置。背景技术
铁芯是变压器中主要的磁路部分，通常由含硅量较高、表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片堆叠而成，铁芯和绕在其上的线圈组成完整的电磁感应系统。变压器铁芯在生产过程中，要先将硅钢片堆叠在一起，然后用夹板将铁芯两侧夹紧。
目前在变压器铁芯叠片制造过程中存在以下问题：(1)为了保证各层硅钢片对齐，需要用限位杆对硅钢片进行限位，将上层硅钢片堆叠到下层硅钢片上时，硅钢片边缘处容易与限位杆之间产生摩擦，对硅钢片造成损伤；(2)硅钢片堆叠好后，需要将堆叠在一起的硅钢片向上抬起一段距离以安装夹板，该过程中硅钢片容易产生水平方向的偏移，从而与限位杆之间产生挤压力和摩擦力，同样会对硅钢片造成损伤。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种变压器铁芯自动化叠片装置，包括水平的底板，底板上方通过支撑柱固定安装有平台，底板上方安装有定位机构和承托机构。
定位机构包括两个沿同一条直线水平滑动安装在平台上的竖直杆，竖直杆底端贯穿平台且固定安装有水平的弧形块；弧形块上竖直固定安装有移动板，平台底面对应每个弧形块的位置固定安装有平行于移动板的固定板，移动板与固定板之间固定连接有定位弹簧；底板上竖直固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴上水平固定安装有位于两个弧形块之间的第一定位凸轮；底板上转动安装有贯穿平台的竖直轴，竖直轴上固定安装有第二定位凸轮。
承托机构包括三个呈品字型布置在平台上的升降块，升降块竖直贯穿平台且与平台滑动配合，升降块顶部固定安装有水平的承托板；升降块底面为倾斜面，平台下表面对应每个升降块的位置水平滑动安装有楔形块，楔形块的倾斜面与升降块底面滑动配合；底板上转动安装有竖直柱，竖直柱上水平固定安装有与楔形块滑动配合的第一承托凸轮。
底板上安装有堆叠机构，堆叠机构包括两个对称固定安装在平台两侧的弹性伸缩板，弹性伸缩板为竖直状态且顶端固定安装有限位套，限位套上滑动安装有水平板，两个水平板相对的端面上固定安装有L型板。
将若干个硅钢片叠在一起，套在两个竖直杆上后放置到两个L型板之间，两个L型板对硅钢片进行承托，硅钢片的重力作用带动L型板、水平板、限位套下降，弹性伸缩板同步收缩，直至L型板底面贴合在承托板上表面；通过移动两个水平板带动两个L型板反向移动，直至硅钢片与L型板分离后贴合在承托板上表面，弹性伸缩板复位，两个L型板相向移动复位；在此状态下，第一承托凸轮贴合在三个楔形块上对楔形块起到限位作用，从而通过楔形块对升降块进行支撑，进而通过承托板对硅钢片进行支撑，保证硅钢片不会出现竖直方向上的移动；通过驱动电机带动第一定位凸轮转动，第一定位凸轮克服定位弹簧的弹力作用推动两个弧形块反向运动，两个弧形块带动两个竖直杆反向运动；两个竖直杆反向运动过程中对硅钢片进行整理定位；在上述过程中，通过转动竖直轴带动第二定位凸轮转动，第二定位凸轮直接推动硅钢片进行整理定位，从而使得硅钢片达到对齐状态。
按照上述步骤继续将其余的硅钢片堆叠在已经对齐的硅钢片上，并通过定位机构对堆叠好的硅钢片进行整理定位，直至所有硅钢片都堆叠在一起形成铁芯；在铁芯上安装夹板时，通过转动竖直柱带动第一承托凸轮转动，第一承托凸轮解除对单个楔形块的限位作用，从而使得升降块和承托板下降，承托板下降过程中与硅钢片分离，从而无需将硅钢片整体抬起即可安装夹板；单个夹板安装完成后，继续转动竖直柱带动第一承托凸轮转动，第一承托凸轮推动上述的楔形块复位，楔形块复位过程中推动下降的升降块上升复位，直至承托板上升后贴合在硅钢片上；按照上述步骤依次对各个夹板进行安装即可；需要说明的是，夹板对最上层硅钢片和最下层硅钢片进行夹持，但是不会覆盖最上层硅钢片和最下层硅钢片。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动电机的输出轴上固定安装有第一带轮，竖直轴上固定安装有与第一带轮形状大小相同的第二带轮，第一带轮和第二带轮之间通过传动带连接；驱动电机转动时带动第一带轮转动，第一带轮通过传动带带动第二带轮转动，从而使得第一定位凸轮和第二定位凸轮同时转动，竖直杆和第二定位凸轮同时对硅钢片进行整理对齐，提高了加工效率和对齐的效果。
作为本发明的一种优选技术方案，所述底板上表面固定安装有与竖直柱轴线重合的圆环，竖直柱的圆周面上沿其周向均匀安装有若干个与圆环的内圆周面滚动配合的滚球，以减小竖直柱与底板之间的摩擦力，便于转动竖直柱。
作为本发明的一种优选技术方案，所述平台上表面对应每个升降块的位置水平滑动安装有支撑块，支撑块顶面与承托板底面相贴合；通过支撑块对承托板进行支撑，提高了承托板对硅钢片的支撑效果；安装夹板时，将单个支撑块水平推移至与承托板分离的位置即可。
作为本发明的一种优选技术方案，所述平台上表面对应每个支撑块的位置固定安装有承压块，支撑块与承压块之间固定连接有水平弹簧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述竖直柱贯穿平台，竖直柱上水平固定安装有与支撑块滑动配合的第二承托凸轮；对硅钢片进行堆叠过程中，通过第二承托凸轮对支撑块起到支撑限位作用，从而保证支撑块对承托板起到支撑作用；安装夹板过程中，竖直柱转动时带动第二承托凸轮同步转动，第二承托凸轮解除对相应的支撑块的支撑作用后，第一承托凸轮解除对单个楔形块的限位作用，支撑块在水平弹簧的弹力作用下与承托板分离。
作为本发明的一种优选技术方案，所述L型板下方端面的上棱边为圆角，避免硅钢片与L型板分离过程中被L型板刮伤的状况。
作为本发明的一种优选技术方案，所述限位套侧面水平安装有固定支板，水平板侧面安装有移动支板，两个固定支板之间转动安装有水平的双向丝杠，双向丝杠以螺纹配合方式贯穿移动支板；通过转动双向丝杠驱动两个移动支板相向或反向移动，从而带动两个水平板相向或反向移动，进而带动两个L型板相向或反向移动，一方面提高了操作便利性，另一方面也保证了两个L型板处于水平对齐状态，保证了硅钢片在下降过程中处于水平状态，避免硅钢片因倾斜而与竖直杆之间产生摩擦的状况。
本发明至少具有如下有益效果：(1)本发明在将上层硅钢片堆叠到下层硅钢片上之前，两个竖直杆处于相距最近的位置，在此状态下，将上层硅钢片堆叠到下层硅钢片的过程中，硅钢片不与竖直杆接触，竖直杆也不对硅钢片起到定位作用；当上层硅钢片堆叠到下层硅钢片上后，通过第一定位凸轮推动两个竖直杆反向移动，从而通过竖直杆推动硅钢片进行定位，同时通过第二定位凸轮直接推动硅钢片进行定位，避免了硅钢片边缘处与竖直杆之间产生摩擦的状况。
(2)本发明通过承托机构对堆叠在一起的硅钢片进行承托，在硅钢片堆叠成铁芯后安装夹板的过程中，依次解除第一承托凸轮对单个楔形块的限位作用，从而使得升降块和承托板在自身的重力作用下向下移动，承托板与最下层硅钢片底面分离，从而达到了在不抬升硅钢片的情况下就能安装夹板的效果，避免硅钢片与竖直杆之间产生挤压力和摩擦力的状况。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例中变压器铁芯自动化叠片装置的第一立体结构示意图。
图2为本发明实施例中变压器铁芯自动化叠片装置的侧视图。
图3为本发明实施例中变压器铁芯自动化叠片装置的第二立体结构示意图。
图4为本发明实施例中变压器铁芯自动化叠片装置的正视图。
图5为本发明实施例中变压器铁芯自动化叠片装置去除底板之后的结构示意图。
图6为图4中A处的放大示意图。
图7为本发明实施例中承托机构的部分内部结构示意图。
图8为本发明实施例中硅钢片的结构示意图。
图9为第二承托凸轮、竖直柱和第一承托凸轮的俯视图。
图10为本发明实施例中变压器铁芯成品的侧视图。
图中：1、底板；2、支撑柱；3、平台；4、定位机构；401、竖直杆；402、弧形块；403、移动板；404、固定板；405、定位弹簧；406、驱动电机；407、第一定位凸轮；408、竖直轴；409、第二定位凸轮；410、第一带轮；411、第二带轮；412、传动带；5、承托机构；501、升降块；502、承托板；503、楔形块；504、竖直柱；505、第一承托凸轮；506、圆环；507、滚球；508、支撑块；509、承压块；510、水平弹簧；511、第二承托凸轮；6、堆叠机构；601、弹性伸缩板；602、限位套；603、水平板；604、L型板；605、固定支板；606、移动支板；607、双向丝杠。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例提供了一种变压器铁芯自动化叠片装置，针对如图8所示的硅钢片进行堆叠，包括水平的底板1，底板1上方通过支撑柱2固定安装有平台3，底板1上方安装有定位机构4和承托机构5。
如图2、图3和图5所示，定位机构4包括两个沿同一条直线水平滑动安装在平台3上的竖直杆401，竖直杆401底端贯穿平台3且固定安装有水平的弧形块402；弧形块402上竖直固定安装有移动板403，平台3底面对应每个弧形块402的位置固定安装有平行于移动板403的固定板404，移动板403与固定板404之间固定连接有定位弹簧405；底板1上通过电机座竖直固定安装有驱动电机406，驱动电机406的输出轴上水平固定安装有位于两个弧形块402之间的第一定位凸轮407；底板1上转动安装有贯穿平台3的竖直轴408，竖直轴408上固定安装有第二定位凸轮409；驱动电机406的输出轴上固定安装有第一带轮410，竖直轴408上固定安装有与第一带轮410形状大小相同的第二带轮411，第一带轮410和第二带轮411间通过传动带412连接。
如图2、图4、图6和图7所示，承托机构5包括三个呈品字型布置在平台3上的升降块501，升降块501竖直贯穿平台3且与平台3滑动配合，升降块501顶部固定安装有水平的承托板502；升降块501底面为倾斜面，平台3下表面对应每个升降块501的位置水平滑动安装有楔形块503，楔形块503的倾斜面与升降块501底面滑动配合；底板1上转动安装有竖直柱504，竖直柱504上水平固定安装有与楔形块503滑动配合的第一承托凸轮505；底板1上表面固定安装有与竖直柱504轴线重合的圆环506，竖直柱504的圆周面上沿其周向均匀安装有若干个与圆环506的内圆周面滚动配合的滚球507，以减小竖直柱504与底板1之间的摩擦力，便于转动竖直柱504。
如图6和图9所示，平台3上表面对应每个升降块501的位置水平滑动安装有支撑块508，支撑块508顶面与承托板502底面相贴合；平台3上表面对应每个支撑块508的位置固定安装有承压块509，支撑块508与承压块509之间固定连接有水平弹簧510；竖直柱504贯穿平台3，竖直柱504上水平固定安装有与支撑块508滑动配合的第二承托凸轮511。
对硅钢片进行堆叠过程中，通过支撑块508对承托板502进行支撑，提高了承托板502对硅钢片的支撑效果；安装夹板过程中，通过人工转动竖直柱504时竖直柱504带动第二承托凸轮511同步转动，第二承托凸轮511解除对相应的支撑块508的支撑作用后，第一承托凸轮505解除对单个楔形块503的限位作用，支撑块508在水平弹簧510的弹力作用下与承托板502分离。
如图1和图5所示，底板1上安装有堆叠机构6，堆叠机构6包括两个对称固定安装在平台3两侧的弹性伸缩板601，弹性伸缩板601为竖直状态且顶端固定安装有限位套602，限位套602上滑动安装有水平板603，两个水平板603相对的端面上固定安装有L型板604, L型板604下方端面的上棱边为圆角，避免硅钢片与L型板604分离过程中被L型板604刮伤的状况；限位套602侧面水平安装有固定支板605，水平板603侧面安装有移动支板606，两个固定支板605之间转动安装有水平的双向丝杠607，双向丝杠607以螺纹配合方式贯穿移动支板606；通过转动双向丝杠607驱动两个移动支板606相向或反向移动，从而带动两个水平板603相向或反向移动，进而带动两个L型板604相向或反向移动，一方面提高了操作便利性，另一方面也保证了两个L型板604处于水平对齐状态，保证了硅钢片在下降过程中处于水平状态，避免硅钢片因倾斜而与竖直杆401之间产生摩擦的状况。
本实施例中变压器铁芯自动化叠片装置的工作过程如下：将若干个硅钢片叠在一起，套在两个竖直杆401上后放置到两个L型板604之间，两个L型板604对硅钢片进行承托，硅钢片的重力作用带动L型板604、水平板603和限位套602下降，弹性伸缩板601同步收缩，直至L型板604底面贴合在承托板502上表面；转动双向丝杠607驱动两个水平板603带动两个L型板604反向移动，直至硅钢片与L型板604分离后贴合在承托板502上表面，弹性伸缩板601复位，反向转动双向丝杠607驱动两个水平板603带动两个L型板604相向复位；在此状态下，第一承托凸轮505贴合在三个楔形块503上对楔形块503起到限位作用，从而通过楔形块503对升降块501进行支撑，进而通过承托板502对硅钢片进行支撑，保证硅钢片不会出现竖直方向上的移动；第二承托凸轮511贴合在支撑块508上，支撑块508对承托板502进行辅助支撑；通过驱动电机406带动第一定位凸轮407和第一带轮410转动，第一带轮410通过传动带412带动第二带轮411转动，从而使得第一定位凸轮407和第二定位凸轮409同时转动，第一定位凸轮407克服定位弹簧405的弹力作用推动两个弧形块402反向运动，两个弧形块402带动两个竖直杆401反向运动；两个竖直杆401反向运动过程中对硅钢片进行整理定位；第二定位凸轮409转动时直接推动硅钢片进行整理定位，使硅钢片达到对齐状态；按照上述步骤继续将其余的硅钢片堆叠在已经对齐的硅钢片上，并通过定位机构4对堆叠好的硅钢片进行整理定位，直至所有硅钢片都堆叠在一起形成铁芯；通过堆叠机构6保证将硅钢片堆叠在一起时硅钢片始终处于水平状态，避免硅钢片与竖直杆401之间摩擦的状况。
在铁芯上安装夹板时，通过转动竖直柱504带动第一承托凸轮505和第二承托凸轮511转动，第二承托凸轮511解除对相应的支撑块508的支撑作用，第一承托凸轮随后505解除对单个楔形块503的限位作用，支撑块508在水平弹簧510的弹力作用下与承托板502分离，升降块501和承托板502在重力作用下向下移动，承托板502下降过程中与硅钢片分离并与硅钢片之间出现空隙，从而无需将硅钢片整体抬起即可安装夹板；单个夹板安装完成后，继续转动竖直柱504带动第一承托凸轮505和第二承托凸轮511转动，第一承托凸轮505推动上述的楔形块503复位，楔形块503复位过程中推动下降的升降块501上升复位，直至承托板502上升后贴合在硅钢片上，随后第二承托凸轮511推动对应的支撑块508复位，支撑块508继续对承托板502进行支撑，按照上述步骤依次对各个夹板进行安装即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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