變壓器用大型絕緣紙板自動壓瓦生產線的設計應用

祝興民

（國機鑄鍛機械有限公司，山東 濟南 250306）

傳統的大型變壓器絕緣紙板的壓彎采用普通折彎機加專用壓瓦楞模具工裝，壓出一個瓦楞后，由人工往前送料，壓出的瓦楞紙板高低、波距數據誤差都比較大，需花費大量人力且操作人員的勞動強度較大，生產效率較低。隨著勞動力成本的上升，以及基于安全、節能、綠色、環保等趨勢，全自動沖壓折彎生產線已經成為沖壓折彎行業發展的主流趨勢。專門從事針對客戶的自動化連線設計生產交付工作，提高產品的科技附加值，有利于增強公司產品的影響力。

1 產品工藝分析

大型變壓器絕緣紙板參數如表1 所示。

表1 絕緣紙板參數表

托盤來料的抓取→將紙板送到折彎模具→絕緣紙板的壓瓦→連續精確的壓瓦→將壓好瓦楞紙板送至翻轉工位→將壓好瓦楞紙板堆垛到理料盒中。

為了適應絕緣紙板自動壓瓦、瓦楞紙板的自動堆垛功能，本生產線需具備以下主要特性：①真空吸盤的安裝位置可調，適應抓取不同大小絕緣紙板；②可移動的、快速鎖緊的前壓料裝置；③可加熱、大跨距的壓瓦凹凸模結構（考慮絕緣紙板的反彈、最小波距、大跨距模具如何拼接等等）；④絕緣紙板的精確送進（創新性的采用壓瓦主機的伺服移動、凹凸模的都可升降等等）；⑤后撥動輪的單向送進，避免撥動輪對瓦楞紙的劃傷，還能把紙板移出主機；⑥主機兩側過渡和壓料的交叉手結構，以及后出料部分和翻料部分的交叉手結構，保證了過料的順利和通暢性。

2 設備選型

大型變壓器的絕緣瓦楞紙板自動化折彎生產線主要組成包括：真空吸盤上料部分，前送料部分，伺服移動壓瓦楞主機，后出料部分，后翻料堆垛部分等。主要組成如圖1 所示。

圖1 生產線主要構成示意圖

2.1 真空吸盤上料部分

如圖2 所示真空吸盤上料部分示意圖。升降八爪4 是由方管焊接的開式框架結構，在方管上安裝可移動的真空吸盤座，根據抓取絕緣紙板6 的大小，移動真空吸盤座的位置，便于抓取紙板；升降八爪4在氣缸的作用下沿導向柱下降，真空吸盤抓取絕緣紙板；然后升降八爪抬起；移動小車在雙輸出軸減速電機的作用下，驅動兩主動車輪轉動，帶動整個移動小車3 沿鋼軌1 移動，來到前送料部分，升降八爪落下，把紙板前送料的皮帶上；然后升降八爪抬起，移動小車帶動升降八爪返回，準備下一次上料。

圖2 真空吸盤上料部分

2.2 前送料部分

如圖3 所示為前送料部分示意圖。主動送料皮帶1、糾偏定位靠尺2 的中間托板、可移動壓料氣動夾鉗3 的下壓料托板和上壓料板都是條狀，且相互交錯，便于主動送料皮帶1 把絕緣紙板送壓瓦楞模具處。可移動壓料氣動夾鉗3 與伺服移動折彎主機配合實現精確的瓦楞紙板波距送進。

圖3 前送料部分

2.3 伺服移動壓瓦主機

壓瓦模具安裝示意圖如圖4 所示。

圖4 模具安裝示意圖

考慮到壓好的瓦楞紙板還要移出移動壓彎主機，因此，壓瓦模具最合理的設計就是上凹下凸結構。為了讓壓好的瓦楞更好地定型，下凸模加工凹槽，放置加熱管，可把模具加熱到120℃，讓凹凸模壓合后保壓數秒，壓出的瓦楞定型更好。

前送料部分和后出料部分，紙板的下表面都是處在固定的安裝面，因此上凹模和下凸模都是可移動的，便于壓好的瓦楞紙板順利送出，便于模具的更換、維修。

伺服壓瓦主機的功能：凹凸模壓合，提前將壓瓦模具加熱到設定的溫度，將伺服壓瓦主機移動到最后端，前送料部分將絕緣紙板送到壓合模具前面，前送料部分的壓料氣缸壓下（此時壓料夾鉗前端至少留有大于1 個波距的后移空間）；凹凸模開啟，伺服壓瓦主機后移1 個波距，上凹模壓下，前送料部分的壓料氣缸抬起，下凸模抬起、壓緊上凹模，在模具夾住料的狀態下，壓瓦主機向前移動到設定位置，保壓數秒鐘；壓下前送料夾鉗，依次開啟凸模和凹模，伺服壓瓦主機后移1 個波距，重復循環，不停地對絕緣紙板壓瓦，形成固定波距的瓦楞紙板，直至單張紙板壓瓦楞完成。

2.4 后出料部分和后翻料堆垛部分

如圖5 所示為后料和后翻料部分示意圖。撥動部分3 的減速電機通過鏈輪鏈條結構，帶動撥動輪轉動，把瓦楞紙板移出；撥動輪把瓦楞紙板移出的工作原理類似齒輪齒條的傳動，撥動輪轉動，把瓦楞紙板移出；絕緣紙板壓瓦過程，瓦楞紙板能帶動撥動輪從動，避免撥動輪劃傷壓好的瓦楞波，同時絕緣紙板壓完波紋后，撥動輪主動轉動把壓好的瓦楞紙板移出，撥動輪內部裝有單向離合器，來實現這項工作；撥動輪撥動瓦楞紙板，要有導向壓料部分，來保證瓦楞紙順利移出。絕緣紙板壓完波后，需經過通過瓦楞紙撥動部分3，把加工好的瓦楞紙板移出，來到翻料工位，氣缸帶動交叉手結構的翻料部分翻轉，讓瓦楞紙板的下端，沿導向弧板5，滑到理料車6，翻料部分上的頂出氣缸動作，讓瓦楞紙板靠到理料車的靠背上，多次相同的操作，便實現瓦楞紙板的堆垛功能。

圖5 后出料和后翻料部分

3 結論

隨著市場競爭越來越激烈，客戶對產品的質量要求越來越高，原來絕緣紙板的手動送進遠不能滿足生產的需求，本文結合客戶需求，設計開發了變壓器的大型絕緣紙板自動壓瓦生產線。整條生產線運行可靠，提高了生產效率，保證了產品質量，獲得了衡陽特變的認可。