变压器用大型绝缘纸板自动压瓦生产线的设计应用

祝兴民

（国机铸锻机械有限公司，山东 济南 250306）

传统的大型变压器绝缘纸板的压弯采用普通折弯机加专用压瓦楞模具工装，压出一个瓦楞后，由人工往前送料，压出的瓦楞纸板高低、波距数据误差都比较大，需花费大量人力且操作人员的劳动强度较大，生产效率较低。随着劳动力成本的上升，以及基于安全、节能、绿色、环保等趋势，全自动冲压折弯生产线已经成为冲压折弯行业发展的主流趋势。专门从事针对客户的自动化连线设计生产交付工作，提高产品的科技附加值，有利于增强公司产品的影响力。

1 产品工艺分析

大型变压器绝缘纸板参数如表1 所示。

表1 绝缘纸板参数表

托盘来料的抓取→将纸板送到折弯模具→绝缘纸板的压瓦→连续精确的压瓦→将压好瓦楞纸板送至翻转工位→将压好瓦楞纸板堆垛到理料盒中。

为了适应绝缘纸板自动压瓦、瓦楞纸板的自动堆垛功能，本生产线需具备以下主要特性：①真空吸盘的安装位置可调，适应抓取不同大小绝缘纸板；②可移动的、快速锁紧的前压料装置；③可加热、大跨距的压瓦凹凸模结构（考虑绝缘纸板的反弹、最小波距、大跨距模具如何拼接等等）；④绝缘纸板的精确送进（创新性的采用压瓦主机的伺服移动、凹凸模的都可升降等等）；⑤后拨动轮的单向送进，避免拨动轮对瓦楞纸的划伤，还能把纸板移出主机；⑥主机两侧过渡和压料的交叉手结构，以及后出料部分和翻料部分的交叉手结构，保证了过料的顺利和通畅性。

2 设备选型

大型变压器的绝缘瓦楞纸板自动化折弯生产线主要组成包括：真空吸盘上料部分，前送料部分，伺服移动压瓦楞主机，后出料部分，后翻料堆垛部分等。主要组成如图1 所示。

图1 生产线主要构成示意图

2.1 真空吸盘上料部分

如图2 所示真空吸盘上料部分示意图。升降八爪4 是由方管焊接的开式框架结构，在方管上安装可移动的真空吸盘座，根据抓取绝缘纸板6 的大小，移动真空吸盘座的位置，便于抓取纸板；升降八爪4在气缸的作用下沿导向柱下降，真空吸盘抓取绝缘纸板；然后升降八爪抬起；移动小车在双输出轴减速电机的作用下，驱动两主动车轮转动，带动整个移动小车3 沿钢轨1 移动，来到前送料部分，升降八爪落下，把纸板前送料的皮带上；然后升降八爪抬起，移动小车带动升降八爪返回，准备下一次上料。

图2 真空吸盘上料部分

2.2 前送料部分

如图3 所示为前送料部分示意图。主动送料皮带1、纠偏定位靠尺2 的中间托板、可移动压料气动夹钳3 的下压料托板和上压料板都是条状，且相互交错，便于主动送料皮带1 把绝缘纸板送压瓦楞模具处。可移动压料气动夹钳3 与伺服移动折弯主机配合实现精确的瓦楞纸板波距送进。

图3 前送料部分

2.3 伺服移动压瓦主机

压瓦模具安装示意图如图4 所示。

图4 模具安装示意图

考虑到压好的瓦楞纸板还要移出移动压弯主机，因此，压瓦模具最合理的设计就是上凹下凸结构。为了让压好的瓦楞更好地定型，下凸模加工凹槽，放置加热管，可把模具加热到120℃，让凹凸模压合后保压数秒，压出的瓦楞定型更好。

前送料部分和后出料部分，纸板的下表面都是处在固定的安装面，因此上凹模和下凸模都是可移动的，便于压好的瓦楞纸板顺利送出，便于模具的更换、维修。

伺服压瓦主机的功能：凹凸模压合，提前将压瓦模具加热到设定的温度，将伺服压瓦主机移动到最后端，前送料部分将绝缘纸板送到压合模具前面，前送料部分的压料气缸压下（此时压料夹钳前端至少留有大于1 个波距的后移空间）；凹凸模开启，伺服压瓦主机后移1 个波距，上凹模压下，前送料部分的压料气缸抬起，下凸模抬起、压紧上凹模，在模具夹住料的状态下，压瓦主机向前移动到设定位置，保压数秒钟；压下前送料夹钳，依次开启凸模和凹模，伺服压瓦主机后移1 个波距，重复循环，不停地对绝缘纸板压瓦，形成固定波距的瓦楞纸板，直至单张纸板压瓦楞完成。

2.4 后出料部分和后翻料堆垛部分

如图5 所示为后料和后翻料部分示意图。拨动部分3 的减速电机通过链轮链条结构，带动拨动轮转动，把瓦楞纸板移出；拨动轮把瓦楞纸板移出的工作原理类似齿轮齿条的传动，拨动轮转动，把瓦楞纸板移出；绝缘纸板压瓦过程，瓦楞纸板能带动拨动轮从动，避免拨动轮划伤压好的瓦楞波，同时绝缘纸板压完波纹后，拨动轮主动转动把压好的瓦楞纸板移出，拨动轮内部装有单向离合器，来实现这项工作；拨动轮拨动瓦楞纸板，要有导向压料部分，来保证瓦楞纸顺利移出。绝缘纸板压完波后，需经过通过瓦楞纸拨动部分3，把加工好的瓦楞纸板移出，来到翻料工位，气缸带动交叉手结构的翻料部分翻转，让瓦楞纸板的下端，沿导向弧板5，滑到理料车6，翻料部分上的顶出气缸动作，让瓦楞纸板靠到理料车的靠背上，多次相同的操作，便实现瓦楞纸板的堆垛功能。

图5 后出料和后翻料部分

3 结论

随着市场竞争越来越激烈，客户对产品的质量要求越来越高，原来绝缘纸板的手动送进远不能满足生产的需求，本文结合客户需求，设计开发了变压器的大型绝缘纸板自动压瓦生产线。整条生产线运行可靠，提高了生产效率，保证了产品质量，获得了衡阳特变的认可。