一种变压器半自动叠插片系统及其方法

技术领域

本发明涉及变压器生产技术领域，尤其涉及一种变压器半自动叠插片系统及其方法。

背景技术

变压器的铁芯由硅钢片叠装形成，UI型变压器的铁芯由U型叠片组和I型叠片组形成，U型叠片组由边柱高度不同的铁芯片叠加，相邻两片较高边柱之间形成间隙，使得U型叠片组的凸柱顶端形成多个间隙，I型叠片组由相同尺寸的铁芯片错位叠加形成，在I型叠片组的两端也形成间隙，使I型叠片组的端部插入U型叠片组的凸柱顶部完成铁芯的安装。

铁芯组装工序中，首先在U型叠片组的凸柱上缠绕线圈，然后将相同尺寸的铁芯片逐一错位插入进U型叠片组的两个凸柱的间隙中，相同尺寸的铁芯片的尾端相叠形成I型叠片组；另一种I型叠片组的组装方式为：首先人工拿取既定数量的铁芯片，然后将铁芯片逐一错位叠加完成分片，并在分片完成后整形，然后将I型叠片组的两端分别插入U型叠片组的两个凸柱的间隙中。这两种组装方式都使I型叠片组和U型叠片组的组装耗费大量人工，影响组装效率。而U型叠片组的凸柱进行缠绕线圈后，凸柱顶端间隙容易发生形变，导致I型叠片组的端部插入凸柱顶端的操作困难，也影响组装效率。

发明内容

本发明的目的在于提出一种变压器半自动叠插片系统和方法，分片机构能快速对指定数量的铁芯片进行分片，在很大程度上提高分片效率，梳理器能对U型叠片组的凸柱的顶端进行梳理，梳理器和分片机构相配合完成铁芯半自动叠插片，效率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种变压器半自动叠插片系统，包括分片机构和梳理器，所述分片机构包括矩形槽体和多个并排设置的分片槽，所述分片槽位于所述矩形槽体内的一端，所述分片槽的槽口朝向所述矩形槽体的另一端；所述梳理器包括U型槽体，所述U型槽体内具有多个并排设置的第二梳片，多个所述第二梳片间隔设置，相邻两个所述第二梳片之间形成梳缝；

所述分片槽的槽口与所述矩形槽体端部的内壁的距离L3大于或等于铁芯片的长度L2；

所述分片槽的槽宽H与所述铁芯片的厚度D的大小关系为：D＜H＜2D；

所述分片槽的槽宽H和槽壁厚度T与所述铁芯片的厚度D的大小关系为2D＜H+T＜3D；

所述梳缝的深度大于铁芯片的宽度，所述梳缝的宽度A与铁芯片的厚度D的大小关系为：D≤A＜2D。

进一步的，所述矩形槽体的高度与所述分片槽的高度均小于所述铁芯片的宽度。

进一步的，所述矩形槽体内的一端固定有多个第一垫片和多个第一梳片，所述第一垫片位于相邻两块所述第一梳片之间；

相邻两块所述第一梳片之间的间隙形成所述分片槽。

进一步的，所述矩形槽体的一端贯穿有第一定位杆，所述第一定位杆与所述矩形槽体可拆卸连接，多个所述第一垫片和多个所述第一梳片均套设于所述第一定位杆。

进一步的，所述矩形槽体的顶部设有限位件，所述限位件横跨于所述矩形槽体，所述限位锁定件用于将所述铁芯片限位于所述矩形槽体内。

进一步的，所述分片机构还包括振动器，所述振动器包括机座和安装槽体，所述机座内安装有振动器，所述安装槽体与所述振动器相连接；

所述安装槽体的开口向上，所述安装槽体的开口与所述矩形槽体的端部相适配。

进一步的，所述U型槽体还固定有多个第二垫片，相邻两个所述第二梳片之间均具有所述第二垫片；

所述第二梳片和所述第二垫片均可拆卸安装于所述U型槽体内。

进一步的，所述U型槽体的底端贯穿有第二定位杆，所述第二定位杆与所述U型槽体可拆卸连接，多个所述第二垫片和多个所述第二梳片均套设于所述第二定位杆。

进一步的，所述第二梳片的宽度由底端朝向顶端逐渐减小，使所述第二梳片呈梯形；所述第二垫片位于所述第二梳片的底端；

所述U型槽体的侧壁宽度与所述第二梳片的宽度相对应。

一种变压器半自动叠插片方法，该方法应用于上述的变压器半自动叠插片系统，该方法包括以下步骤：

将规定数量的铁芯片放入所述矩形槽体内，然后将所述矩形槽体旋转至竖直状态，在重力作用下，部分铁芯片的端部插入所述分片槽内，另一部分铁芯片被所述分片槽的槽壁限制，所述矩形槽体内的规定数量的铁芯片错位，完成分片得到I型叠片组；

将所述梳理器插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙，对间隙进行整形；

使I型叠片组在的携带下插入U型叠片组的凸柱顶端，或者使带有梳理器的U型叠片组的凸柱顶端插入所述矩形槽体中的I型叠片组的端部。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明梳理器和分片机构相配合完成铁芯半自动叠插片，具体的，分片机构能使规定数量的铁芯片错位进行分片，通过限定矩形槽体和分片槽与铁芯片的尺寸对应关系，保证仅一片铁芯片能进入分片槽内和形成相邻铁芯片错位的分片效果，实现对I型叠片组的快速分片，在很大程度上提高了分片效率。

梳理器类似于梳子，用于在组装I型叠片组和U型叠片组时，插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙，对间隙进行整形，方便I型叠片组的端部插入U型叠片组的凸柱顶端。具体的，梳片插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙，基于梳缝的宽度A与铁芯片的厚度D的大小关系为：D≤A＜2D，能使每片铁芯片均位于一个梳缝中，使得U型叠片组的铁芯片等间距排列，保证了U型叠片组的凸柱顶端的间隙大小相同，便于与I型叠片组进行组装，提高组装效率。

附图说明

图1是本发明一个实施例的变压器半自动叠插片系统与在I型叠片组和U型叠片组配合的示意图；

图2是I型叠片组的分片前后的示意图；

图3是分片机构的结构示意图；

图4是图3所示分片机构除去插接片后的示意图；

图5是图4所示分片机构的顶面示意图；

图6是图5中Q部分的放大示意图；

图7是图3所示分片机构的矩形槽体与振动器配合的示意图；

图8是梳理器的结构示意图；

图9是第二梳片和第二垫片的结构示意图；

图10是图8所示梳理器与U型叠片组配合的示意图；

其中，1-铁芯片、L2-铁芯片的长度、D-铁芯片的厚度、10-矩形槽体、L1-矩形槽体内的长度、L3-分片槽的槽口与矩形槽体端部的内壁的距离、20-分片槽、H-分片槽的槽宽、30-第一垫片、40-第一梳片、50-第一定位杆、60-垫块、70-限位件、71-连接耳、711-插孔、72-插接片、80-第一把手、90-振动器、91-机座、92-安装槽体；01-U型槽体、02-第二梳片、03-梳缝、A-梳缝的宽度、04-第二垫片、05-第二定位杆、06-第二手柄。

具体实施方式

以下将以附图公开本发明公开的实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本公开。也就是说，在本发明公开内容部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构在附图中将以简单示意的方式示出的。下面结合图1至图10，描述本发明实施例的变压器半自动叠插片系统。

本发明的一种变压器半自动叠插片系统包括分片机构和梳理器。分片机构，包括矩形槽体10和多个并排设置的分片槽20，分片槽20位于矩形槽体10内的一端，分片槽20的槽口朝向矩形槽体10的另一端；分片槽20的槽口与矩形槽体10端部的内壁的距离L3大于或等于铁芯片1的长度L2；分片槽20的槽宽H与铁芯片1的厚度D的大小关系为：D＜H＜2D；分片槽20的槽宽H和槽壁厚度T与铁芯片1的厚度D的大小关系为2D＜H+T＜3D。梳理器，包括U型槽体01，U型槽体01内具有多个并排设置的第二梳片02，多个第二梳片02间隔设置，相邻两个第二梳片02之间形成梳缝03；梳缝03的深度大于铁芯片的宽度，梳缝03的宽度A与铁芯片的厚度D的大小关系为：D≤A＜2D。

其中，分片机构进行分片操作的过程为：使矩形槽体10处于槽口向上的水平状态，将规定数量的铁芯片放入矩形槽体10内，然后将矩形槽体10旋转至竖直状态，在重力作用下，部分铁芯片的端部插入分片槽20内，另一部分铁芯片被分片槽20的槽壁限制，矩形槽体10内的规定数量的铁芯片实现错位，实现对I型叠片组的快速分片。分片槽20的槽口与矩形槽体10的端部的距离L3大于或等于铁芯片的长度L2，能将未经分片的规定数量的铁芯片快速放入矩形槽体10内。基于分片槽20的槽宽H与铁芯片的厚度D的大小关系为：D＜H＜2D，保证仅一片铁芯片能进入分片槽20内，同时要求分片槽20的槽宽H和槽壁厚度T与铁芯片的厚度D的大小关系为2D＜H+T＜3D，形成相邻铁芯片错位的分片效果。矩形槽体内的长度L1大于铁芯片的长度。

分片槽20的槽口与矩形槽体10的端部的距离L3略大于铁芯片的长度L2，优选的L3比L2长2-3mm，在方便铁芯片放入矩形槽体10的同同时，还能使铁芯片不会在矩形槽体10内有过大的活动空间，保证分片的精度。需要说明的是，由于实际生产中，UI变压器的规格不同，铁芯片的尺寸也会不同，为了使本发明的铁芯分片机构能适用于多种型号的变压器，在加大尺寸的矩形槽体10内的侧部和/或远离分片槽20的一端放置有垫块60，使矩形槽体10内的铁芯片放置空间与铁芯片的尺寸相对应。

由于在分片完成后，需将I型叠片组插入U型叠片组的凸柱顶端，使矩形槽体10的高度与分片槽20的高度均小于铁芯片的宽度，这就能使铁芯片凸出于矩形槽体10外，在组装I型叠片组和U型叠片组时，直接使I型叠片组在矩形槽体10的携带下插入U型叠片组的凸柱顶端。矩形槽体10的分片槽20能对I型叠片组的端部间隙起保持作用，组装操作更加快捷。

进一步地，分片槽20的长度是矩形槽体10的长度的0.2-0.5倍。优选的，分片槽20的长度与I型叠片组的铁芯片错开长度相对应，更有利于I型叠片组和U型叠片组的快速组装。

具体的，矩形槽体10内的一端固定有多个第一垫片30和多个第一梳片40，第一垫片30位于相邻两块第一梳片40之间；相邻两块第一梳片40之间的间隙形成分片槽20，使铁芯分片机构的结构简单易于生产。值得说明的是，第一垫片30的高度与第一梳片40的高度相对应，使第一垫片30形成分片槽20的底，当矩形槽体10翻转至竖直状态时，第一垫片30对铁芯片有更好的承托效果。

基于不同型号UI变压器的铁芯片有不同的厚度，进一步地，多个第一垫片30和多个第一梳片40可拆卸安装于矩形槽体10内，使得第一垫片30和第一梳片40可对应不同厚度铁芯片进行更换，以使铁芯分片机构能对不同厚度铁芯片进行分片。

为了简化第一垫片30和第一梳片40的可拆卸安装结构，矩形槽体10的一端贯穿有第一定位杆50，第一定位杆50与矩形槽体10可拆卸连接，多个第一垫片30和多个第一梳片40均套设于第一定位杆50，由此，取下第一定位杆50即可对第一垫片30和第一梳片40进行更换。具体的，第一定位杆50为圆杆或矩形杆，第一垫片30和第一梳片40均开设有与第一定位杆50形状相匹配好的通孔。当第一定位杆50为圆杆时，第一垫片30和第一梳片40上的通孔为圆孔，第一定位杆50的数量为两根，以使第一垫片30和第一梳片40稳固定位于矩形槽体10内，圆杆的尾端具有螺纹且前端具有螺帽，圆杆贯穿矩形槽体10后在其尾端旋紧螺母即可使圆杆固定。当第一定位杆50为矩形杆时，第一垫片30和第一梳片40上的通孔为矩形孔，一根第一定位杆50即可达到很好的定位效果，矩形杆的尾端具有插口且前端具有限位帽，矩形杆贯穿矩形槽体10后在其尾端的插口内插入销体即可使矩形杆固定。

当矩形槽体10翻转至竖直状态时，需对位于分片槽20的铁芯片进行定位，由此，矩形槽体10的顶部设有限位件70，限位件70横跨于矩形槽体10，限位锁定件用于将铁芯片限位于矩形槽体10内。具体的，限位件70包括连接耳71和插接片72，矩形槽体10两侧的顶部均连接有连接耳71；两个连接耳71均开设有供插接片72插入的插孔711。插接片72插入两个连接耳71的插孔711内，即可横跨矩形槽体10对铁芯片进行限位。优选的，限位件70位于矩形槽体10的中部；插接片72具有较大的宽度以形成较大的限位面，提高限位的可靠性。

值得说明的是，为了方便铁芯分片机构生产和组装，矩形槽体10包括呈U型的主槽体，在主槽体的一端安装挡板，分片槽20位于主槽体的另一端，在挡板和分片槽20之间形成铁芯片的容纳空间。

值得说明的是，本发明的铁芯分片机构可应用于自动分片设备，还可以用于人工分片。当铁芯分片机构用于人工分片时，在矩形槽体10的底部安装第一把手80，以便于人工翻转矩形槽体10。铁芯分片机构还包括振动器90，振动器90包括机座91和安装槽体92，机座91内安装有振动器90，安装槽体92与所述振动器90相连接；安装槽体92的开口向上，安装槽体92的开口与矩形槽体10的端部相适配。人工操作第一把手80使矩形槽体10的端部插入安装槽体92中，矩形槽体10呈竖直状态，机座91内的振动器90开启，使部分铁芯片的端部插入分片槽20内，另一部分铁芯片被分片槽20的槽壁限制，矩形槽体10内的规定数量的铁芯片实现错位，实现对I型叠片组的快速分片。

本发明中的梳理器类似于梳子，用于在组装I型叠片组和U型叠片组时，插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙，对间隙进行整形，方便I型叠片组的端部插入U型叠片组的凸柱顶端。具体的，第二梳片02插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙，基于梳缝03的宽度A与铁芯片的厚度D的大小关系为：D≤A＜2D，能使每片铁芯片均位于一个梳缝03中，使得U型叠片组的铁芯片等间距排列，保证了U型叠片组的凸柱顶端的间隙大小相同，便于与I型叠片组进行组装，提高组装效率。

进一步地，U型槽体01还固定有多个第二垫片04，相邻两个第二梳片02之间均具有第二垫片04。第二垫片04用于使多片第二梳片02等间距设置。基于第二垫片04和第二梳片02的设置使得用于变压器铁芯的整形梳理器结构简单且具有较好强度。值得说明的是，第二垫片04的宽度与第二梳片02的宽度相对应，使第二垫片04形成梳缝03的底，梳缝03不易变形，当梳理器插入U型叠片组时，梳缝03对铁芯片有更好的整形效果。

基于不同型号UI变压器的铁芯片有不同的厚度，进一步地，第二梳片02和第二垫片04均可拆卸安装于U型槽体01内，使得第二垫片04和第二梳片02可对应不同厚度铁芯片进行更换，以使梳理器能对不同厚度铁芯片进行梳理。

为了简化第二垫片04和第二梳片02的可拆卸安装结构，U型槽体01的底端贯穿有第二定位杆05，第二定位杆05与U型槽体01可拆卸连接，多个第二垫片04和多个第二梳片02均套设于第二定位杆05，由此，取下第二定位杆05即可对第二垫片04和第二梳片02进行更换。

具体的，第二定位杆05为螺杆或矩形杆，第二垫片04和第二梳片02均开设有与第二定位杆05形状相匹配好的通孔。当第二定位杆05为螺杆时，第二垫片04和第二梳片02上的通孔为圆孔，第二定位杆05的数量为两根，以使第二垫片04和第二梳片02稳固定位于矩形槽体内，螺杆的尾端具有螺纹且前端具有螺帽，螺杆贯穿U型槽体01后在其尾端旋紧螺母即可使圆杆固定。当第二定位杆05为矩形杆时，第二垫片04和第二梳片02上的通孔为矩形孔，一根第二定位杆05即可达到很好的定位效果，矩形杆的尾端具有插口且前端具有限位帽，矩形杆贯穿U型槽体01后在其尾端的插口内插入插销即可使矩形杆固定。

进一步地，第二梳片02的宽度由底端朝向顶端逐渐减小，使第二梳片02呈梯形；第二垫片04位于第二梳片02的底端，对第二梳片02由更好的定位效果，也方便第二垫片04安装；U型槽体01的侧壁宽度与第二梳片02的宽度相对应。用于变压器铁芯的整形梳理器的形状在整体上呈顶端窄下端大，使其顶端由点及面插入间隙中，梳理器更容易对准U型叠片组的凸柱顶端的间隙。

进一步地，第二梳片02顶端的两侧具有斜面使第二梳片02顶端的厚度缩小。第二梳片02顶端的较小宽度以及较小厚度，使其更容易插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙中。

为了第二梳片02的厚度和梳缝03的宽度都略大于铁芯片的厚度，当梳理器插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙中后，铁芯片会发生轻度变形，为了进一步方便梳理器插入铁芯片，U型槽体01侧壁与其相邻的第二梳片02的间隙宽度大于梳缝03的宽度A，为铁芯片变形预留空间。优选的，U型槽体01的宽度为110-120mm，梳缝03的宽度为0.5-1mm，U型槽体01侧壁与其相邻的第二梳片02的间隙宽度为3mm。

本发明的用于变压器铁芯的整形梳理器可应用于自动梳理设备，还可以用于人工梳理。当梳理器用于人工分片时，在U型槽体01的底部安装有第二手柄06，以便于人工将梳理器插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙中。

相应的，本发明还提供一种变压器半自动叠插片方法，其特征在于，该方法应用于上述的变压器半自动叠插片系统，该方法包括以下步骤：

将规定数量的铁芯片放入矩形槽体内，然后将矩形槽体旋转至竖直状态，在重力作用下，部分铁芯片的端部插入分片槽内，另一部分铁芯片被分片槽的槽壁限制，矩形槽体内的规定数量的铁芯片错位，完成分片得到I型叠片组；

将梳理器插入U型叠片组的凸柱顶端的间隙，对间隙进行整形；

使I型叠片组在的携带下插入U型叠片组的凸柱顶端，或者使带有梳理器的U型叠片组的凸柱顶端插入矩形槽体中的I型叠片组的端部。

根据本发明实施例的一种变压器半自动叠插片系统和方法的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。