【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及發(fā)電機(jī)定子安裝工藝，尤其涉及一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)及工藝方法。
技術(shù)介紹
1、水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心體積大、重量大，需要在安裝間現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配。定子鐵心主要由數(shù)萬(wàn)片定子沖片按一定規(guī)則一層層疊裝而成，傳統(tǒng)疊裝采用人工方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且容易出現(xiàn)錯(cuò)片、漏片等安裝問(wèn)題，疊裝效率低，安裝質(zhì)量往往因人而異，參差不齊。
2、此外，安裝過(guò)程中需要不斷打開(kāi)安裝間頂棚吊運(yùn)沖片，安裝間環(huán)境、溫度等難以保證穩(wěn)定一致，對(duì)疊裝質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。安裝過(guò)程中需要搭設(shè)施工平臺(tái)，一方面設(shè)計(jì)制造平臺(tái)需要成本，另一方面平臺(tái)需要反復(fù)多次調(diào)整，增加安裝周期，且平臺(tái)搭設(shè)、吊運(yùn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)對(duì)鐵心造成損傷磕碰，影響產(chǎn)品質(zhì)量。為滿足水電領(lǐng)域的快速發(fā)展，同時(shí)適應(yīng)整體定子鐵心裝配智能化、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的需求，有必要提供一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)及工藝方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的目的是公開(kāi)一種水輪發(fā)電機(jī)按定子鐵心智能裝配系統(tǒng)及工藝方法，實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心疊裝的智能化，具有效率高、安全性好、可重復(fù)使用、無(wú)人干預(yù)的特點(diǎn)，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：
2、一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心工地現(xiàn)場(chǎng)智能裝配系統(tǒng)，包括整體式定子鐵心，所述整體式定子鐵心為圓筒狀結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部為圓周面，由鐵心沖片一層層在定子機(jī)座上疊裝而成，整體式定子鐵心底部通過(guò)支墩支撐在地面上，智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，其設(shè)置在整體式定子鐵心外部，自動(dòng)疊片系統(tǒng)，其同軸設(shè)置在整體式定子鐵心內(nèi)腔，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)，其設(shè)置在自動(dòng)疊片系統(tǒng)下方，
3、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)包括邊線庫(kù)，所述邊線庫(kù)采用分層結(jié)構(gòu)，層高在800mm，邊線庫(kù)設(shè)置有托盤(pán)；所述邊線庫(kù)入口設(shè)有信息采集器；所述邊線庫(kù)入口設(shè)有懸臂吊梁，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)配備agv叉車(chē)，頂升式agv，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)配備agv調(diào)度系統(tǒng)，包括車(chē)輛調(diào)度、任務(wù)管理及圖形監(jiān)控。
4、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)包括中心柱，所述中心柱上沿豎直方向設(shè)置有y軸導(dǎo)軌，y軸支臂上設(shè)有y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及y軸電機(jī)。
5、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)包括回轉(zhuǎn)支撐，所述回轉(zhuǎn)支撐包括箱體，箱體上安裝有主動(dòng)凸輪，主動(dòng)凸輪與從動(dòng)滾軸咬合，從動(dòng)滾軸上連接輸出法蘭，輸出法蘭與中心柱連接，伺服馬達(dá)固定在箱體上。
6、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述自動(dòng)疊片系統(tǒng)包括機(jī)器人手爪，機(jī)器人手爪上設(shè)有2d相機(jī)，真空吸盤(pán)，多層檢測(cè)裝置，磁力分張器。
7、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述自動(dòng)疊片系統(tǒng)包括2臺(tái)機(jī)器人，機(jī)器人安裝在旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)y軸支臂上，機(jī)器人手爪安裝在機(jī)器人上，y軸支臂上設(shè)置有2臺(tái)3d視覺(jué)，2個(gè)沖片放置平臺(tái)，2個(gè)不合格品存放區(qū)/人工載臺(tái)。
8、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)包括厚度檢測(cè)器，安裝在機(jī)器人手爪上；所述自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)包括直徑檢測(cè)器，直徑檢測(cè)器安裝在直徑檢測(cè)臂上，直徑檢測(cè)臂與y軸支臂連接。
9、一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)的工藝方法過(guò)程如下：
10、s1、沖片存儲(chǔ)運(yùn)輸，沖片運(yùn)送至邊線庫(kù)入口，懸臂吊梁將沖片吊放至從信息采集器處的托盤(pán)上，信息采集器錄入托盤(pán)信息，agv叉車(chē)接收到相關(guān)指令，將托盤(pán)叉送至邊線庫(kù)指定位置放置。當(dāng)自動(dòng)疊片系統(tǒng)發(fā)送信息需要補(bǔ)充新沖片時(shí)，頂升式agv立即前往整體式定子鐵心內(nèi)腔，y軸支臂下降，并旋轉(zhuǎn)至指定位置，頂升式agv升高，識(shí)別并頂取需要更換的托盤(pán)，然后從整體式定子鐵心內(nèi)腔移動(dòng)到邊線庫(kù)入口處信息采集器位置，將托盤(pán)放置在指定位置，更新行館信息；與此同時(shí)，agv叉車(chē)從邊線庫(kù)取下指定托盤(pán)，然后將托盤(pán)叉送給頂升式agv，頂升式agv按照規(guī)定路線將托盤(pán)整體式定子鐵心內(nèi)腔，將托盤(pán)放置在沖片放置平臺(tái)上，至此沖片存儲(chǔ)運(yùn)輸過(guò)程完成。
11、s2、沖片識(shí)別疊裝，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)上升至指定高度，3d視覺(jué)識(shí)別沖片放置平臺(tái)上的沖片位置，發(fā)出指令控制機(jī)器人動(dòng)作，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到指定位置，機(jī)器人手爪控制真空吸盤(pán)抓取沖片，2d相機(jī)掃描，檢查沖片是否合格，多層檢測(cè)裝置檢測(cè)抓取沖片是否為多層，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制磁力分張器動(dòng)作，確保每次只抓取一張沖片。若2d相機(jī)檢測(cè)該沖片為不良品，則3d視覺(jué)發(fā)出指令，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至不合格品存放區(qū)/人工載臺(tái)位置，然后控制機(jī)器人手爪將不合格沖片放置在指定位置；若2d相機(jī)檢測(cè)該沖片為合格品，則3d視覺(jué)發(fā)出指令，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至整體式定子鐵心疊裝位置，然后控制機(jī)器人手爪(，第一次調(diào)整一次機(jī)器人手爪姿態(tài)，將沖片一個(gè)定位槽放入定位筋，再次調(diào)整機(jī)器人手爪姿態(tài)，將沖片其它定位槽放入定位筋，然后控制機(jī)器人手爪下落，將沖片疊裝至正確位置。當(dāng)疊裝沖片位置超出機(jī)器人最大動(dòng)作范圍時(shí)，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)一定角度；當(dāng)鐵心疊裝高度超出機(jī)器人最大動(dòng)作范圍時(shí)，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)會(huì)自動(dòng)升降一定高度。當(dāng)不合格品存放區(qū)/人工載臺(tái)上沖片達(dá)到設(shè)定數(shù)量時(shí)，自動(dòng)疊片系統(tǒng)停止疊片，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)下降旋轉(zhuǎn)至指定位置，頂升式agv進(jìn)入到整體式定子鐵心內(nèi)腔，取走相應(yīng)托盤(pán)，并將其運(yùn)送至信息采集器，agv叉車(chē)將該托盤(pán)放置在邊線庫(kù)指定位置。當(dāng)沖片放置平臺(tái)上的沖片用完時(shí)，開(kāi)始上述s1沖片存儲(chǔ)運(yùn)輸過(guò)程。
12、s3、鐵心測(cè)量記錄，在鐵心疊裝到設(shè)定階段，自動(dòng)疊片系統(tǒng)停止疊片，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)升降旋轉(zhuǎn)至指定位置，直徑檢測(cè)器工作，測(cè)量鐵心內(nèi)徑數(shù)據(jù)，同時(shí)，機(jī)器人帶動(dòng)機(jī)器人手爪運(yùn)動(dòng)至指定位置，機(jī)器人手爪調(diào)整姿態(tài)，厚度檢測(cè)器工作，測(cè)量鐵心疊裝高度數(shù)據(jù)。
13、s4、疊裝過(guò)程映射，數(shù)字孿生系統(tǒng)通過(guò)安裝工作區(qū)域內(nèi)的傳感器實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、以及設(shè)備其他特有運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立生產(chǎn)線三維數(shù)字模型，將物理產(chǎn)線映射在數(shù)字產(chǎn)線，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)數(shù)字生產(chǎn)線同步運(yùn)動(dòng)，支持多種數(shù)據(jù)的收集匯總和計(jì)算，包括生產(chǎn)線停機(jī)匯總時(shí)間、平均故障恢復(fù)時(shí)間(mttr)、生產(chǎn)平均節(jié)拍等。
14、s5、人機(jī)協(xié)同工作，在定子鐵心疊裝過(guò)程中，如需要人員進(jìn)入產(chǎn)線進(jìn)行檢查等，自動(dòng)疊片系統(tǒng)停止疊片，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)升降旋轉(zhuǎn)至指定位置，頂升式agv進(jìn)入到整體式定子鐵心內(nèi)腔，取走不合格品存放區(qū)/人工載臺(tái)上的托盤(pán)，并將其運(yùn)送至信息采集器，agv叉車(chē)將該托盤(pán)放置在邊線庫(kù)指定位置，人員站立在不合格品存放區(qū)/人工載臺(tái)上，手動(dòng)控制旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)升降及旋轉(zhuǎn)，完成相應(yīng)操作。
15、由于采用了上述方案，本專利技術(shù)的有益效果是：
16、本專利技術(shù)，創(chuàng)新性的實(shí)現(xiàn)了水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心工地現(xiàn)場(chǎng)智能裝配，大幅提高了此裝配過(guò)程安裝質(zhì)量、工作效率，并具有安裝拆卸方便、可重復(fù)使用、安裝過(guò)程數(shù)據(jù)智能存儲(chǔ)查詢等功能，同時(shí)本專利技術(shù)的裝置具有普適性，可在現(xiàn)有全系列水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心現(xiàn)場(chǎng)安裝上使用。
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1.一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心工地現(xiàn)場(chǎng)智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，包括整體式定子鐵心(100)，所述整體式定子鐵心(100)為圓筒狀結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部為圓周面，由鐵心沖片一層層在定子機(jī)座上疊裝而成，整體式定子鐵心(100)底部通過(guò)支墩(101)支撐在地面上，智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)，其設(shè)置在整體式定子鐵心外部，自動(dòng)疊片系統(tǒng)(300)，其同軸設(shè)置在整體式定子鐵心內(nèi)腔，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(400)，其設(shè)置在自動(dòng)疊片系統(tǒng)(300)下方，自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(500)，其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(400)的支臂上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)設(shè)有邊線庫(kù)(201)，所述邊線庫(kù)(201)采用分層結(jié)構(gòu)，層高在800mm，邊線庫(kù)(201)設(shè)置有托盤(pán)(202)；所述邊線庫(kù)(201)入口設(shè)有信息采集器(203)；所述邊線庫(kù)(201)入口設(shè)有懸臂吊梁(204)，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)配備AGV叉車(chē)(205)，頂升式AGV(206)，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)配備AGV調(diào)度系統(tǒng)，包括車(chē)輛調(diào)度、任務(wù)管理及圖形監(jiān)控。
3.根據(jù)
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(400)下方設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐(406)，所述回轉(zhuǎn)支撐(406)包括箱體(407)，箱體(407)上安裝有主動(dòng)凸輪(408)，主動(dòng)凸輪(408)咬合從動(dòng)滾軸(409)，從動(dòng)滾軸(409)上連接輸出法蘭(410)，輸出法蘭與中心柱(401)連接，伺服馬達(dá)(411)固定在箱體(407)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)疊片系統(tǒng)(300)中機(jī)器人手爪(301)上設(shè)有2D相機(jī)(302)，真空吸盤(pán)(303)，多層檢測(cè)裝置(304)，磁力分張器(305)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)疊片系統(tǒng)(300)設(shè)有2臺(tái)機(jī)器人(306)，機(jī)器人(306)安裝在旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(400)Y軸支臂(404)上，機(jī)器人手爪(301)安裝在機(jī)器人(306)上，Y軸支臂(404)上設(shè)置有2臺(tái)3D視覺(jué)(307)，2個(gè)沖片放置平臺(tái)(308)，2個(gè)不合格品存放區(qū)/人工載臺(tái)(309)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(500)設(shè)有厚度檢測(cè)器(501)，安裝在機(jī)器人手爪(301)上；所述自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(500)設(shè)有直徑檢測(cè)器(502)，直徑檢測(cè)器(502)安裝在直徑檢測(cè)臂(503)上，直徑檢測(cè)臂(503)與Y軸支臂(404)連接。
8.一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)的工藝方法，其使用如權(quán)利要求1-7所述的水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心工地現(xiàn)場(chǎng)智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，包括整體式定子鐵心(100)，所述整體式定子鐵心(100)為圓筒狀結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部為圓周面，由鐵心沖片一層層在定子機(jī)座上疊裝而成，整體式定子鐵心(100)底部通過(guò)支墩(101)支撐在地面上，智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)，其設(shè)置在整體式定子鐵心外部，自動(dòng)疊片系統(tǒng)(300)，其同軸設(shè)置在整體式定子鐵心內(nèi)腔，旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(400)，其設(shè)置在自動(dòng)疊片系統(tǒng)(300)下方，自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(500)，其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(400)的支臂上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)設(shè)有邊線庫(kù)(201)，所述邊線庫(kù)(201)采用分層結(jié)構(gòu)，層高在800mm，邊線庫(kù)(201)設(shè)置有托盤(pán)(202)；所述邊線庫(kù)(201)入口設(shè)有信息采集器(203)；所述邊線庫(kù)(201)入口設(shè)有懸臂吊梁(204)，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)配備agv叉車(chē)(205)，頂升式agv(206)，所述智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)(200)配備agv調(diào)度系統(tǒng)，包括車(chē)輛調(diào)度、任務(wù)管理及圖形監(jiān)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(400)設(shè)有中心柱(401)，所述中心柱(401)上沿豎直方向設(shè)置有y軸導(dǎo)軌(402)，y軸支臂(404)上設(shè)有y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(403)及y軸電機(jī)(405)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)定子鐵心智能裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)升降平臺(tái)(...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龐國(guó)強(qiáng)，那玉輝，艾勃，于鶴，司宏波，李海星，邢曉毅，羅陽(yáng)，孫陽(yáng)，李天龍，杜聞軒，張健，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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