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CN108910619A - 一种全自动焊丝层绕机 - Google Patents

一种全自动焊丝层绕机 Download PDF

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CN108910619A
CN108910619A CN201810990065.3A CN201810990065A CN108910619A CN 108910619 A CN108910619 A CN 108910619A CN 201810990065 A CN201810990065 A CN 201810990065A CN 108910619 A CN108910619 A CN 108910619A
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China
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driving
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CN201810990065.3A
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徐杰
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Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种全自动焊丝层绕机,包括工作台和安装在工作台上的焊丝盘上料槽、托举部分、主轴部分、尾座部分、送丝部分、焊丝盘出料槽,所述主轴部分上安装有剪丝部分和折插丝部分,还包括设置在工作台一侧的移位部分,本发明可以解决自动化起勾丝、紧密层绕和终勾丝这三个关键技术难题,从而实现焊丝层绕过程的完全自动化,全程不需人工操作,由机器自动完成。能够极大地提高工作效率、降低生产成本。

Description

一种全自动焊丝层绕机
技术领域
本发明涉及一种全自动焊丝层绕机,属于自动化工业装备技术领域。
背景技术
焊丝层绕机是一种将加工完成的成品焊丝一层一层有规则地缠绕到焊丝盘上,以进行分装、保存、流转、销售的设备,通过焊丝层绕得到的焊丝一盘为数公斤至数十公斤,便于流转和使用,是焊丝生产的最后一道工序。焊丝层绕过程一般分为以下几步,首先需要将焊丝起始端折一个弯形成勾状,将其勾到焊丝盘上的缺口上,然后转动焊丝盘使焊丝缠绕到焊丝盘上,每一层的焊丝圈与圈之间紧密排列,排满一层后再缠绕下一层,直至达到指定重量或长度,最后,需要将焊丝剪断,并将其末端穿过焊丝盘上的小孔,并折弯,以防绕好的焊丝散开。
目前的焊丝层绕机自动化水平不高,主要原因在于未能解决三个关键的问题:一是,开始时自动地将焊丝始端折弯形成勾状,勾到焊丝盘上,称为“起勾丝”;二是,层绕过程中自动地保证每一层焊丝在缠绕时与相邻圈的焊丝紧密排列,不出现空位或重叠的情况,称为“紧密层绕”;三是,在层绕结束时,自动剪断焊丝,并将焊丝末端穿进焊丝盘上相应的孔中并自动折弯,称为“终勾丝”。由于未能解决这三个关键问题,现有的焊丝层绕机需要人工完成大量重复操作,劳动强度大,工作效率低,生产成本高。
发明内容
本发明为解决上述自动化“起勾丝”、“紧密层绕”和“终勾丝”问题,本发明设计一种全自动焊丝层绕机,实现焊丝层绕过程的完全自动化,无需人工干预,提高工作效率,降低生产成本。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种全自动焊丝层绕机,包括工作台和安装在工作台上的焊丝盘上料槽、主轴部分、尾座部分、送丝部分、焊丝盘出料槽,所述主轴部分上安装有剪丝部分和折插丝部分,还包括设置在工作台一侧的移位部分;
所述焊丝盘上料槽用于放置焊丝盘,所述移位部分用于将放置在焊丝盘上料槽内的焊丝盘移动到托举部分;
所述托举部分包括用于识别焊丝盘上拨孔位置的图像采集设备和用于将焊丝盘旋转、抬高至适当位置的托举机构,该托举部分使焊丝盘的中心孔与主轴同轴;
所述尾座部分用于将焊丝盘推上主轴并压紧焊丝盘;
所述送丝部分包括送丝平移滑台和安装在送丝平移滑台上的送丝机构,所述送丝机构包括压紧固定焊丝的压紧机构、驱动压紧机构实现送丝的送丝电机和安装在送丝平移滑台上的送丝导管,该送丝导管安装方向平行于工作台面且垂直于主轴轴线,焊丝穿过送丝导管在送丝电机的驱动下送入焊丝盘的起勾丝孔中;
所述主轴部分包括主轴、驱动主轴旋转的主轴电机、将焊丝盘从主轴上推出的平移推出机构、起勾丝机构和终压丝机构,该主轴上安装有与主轴一同旋转的拨盘和保证拨盘相对主轴轴向不可移动的挡环,所述拨盘上设有孔和拨杆;所述主轴插入焊丝盘中心孔中,拨杆插入焊丝盘的拨孔中;所述起勾丝机构包括将穿过焊丝盘起勾丝孔的焊丝在旋转时进行折弯的起压丝头和驱动起压丝头沿主轴轴向平移的气缸,所述起压丝头穿过拨盘上的孔;所述终压丝机构包括终压丝头和驱动终压丝头沿主轴轴向平移的气缸,该终压丝机构能将穿过焊丝盘上的孔的焊丝末端压弯;
所述折插丝部分包括折插丝平移滑台、安装在折插丝平移滑台上的折插丝悬臂、折插丝定臂、折弯臂和驱动折弯臂旋转的折弯臂驱动机构,该折插丝定臂和折弯臂均固定在折插丝悬臂上,该折插丝定臂上安装有折插丝定臂压丝头和折插丝定臂压丝气缸,该折弯臂上安装有折弯臂压丝气缸和折弯臂压丝头;该折插丝定臂压丝头和折弯臂压丝头用于压紧焊丝,折弯臂旋转折弯焊丝,折插丝定臂带动焊丝末端移动至焊丝盘上的焊丝固定孔处,使焊丝末端穿过该孔;
所述剪丝部分用于将焊丝剪断;
所述焊丝盘出料槽垂直于主轴轴向方向设置,用于放置层绕完焊丝的焊丝盘。
进一步的,所述焊丝盘上料槽截面为弧形,该焊丝盘上料槽轴线与主轴轴线平行,且其靠近主轴的一端设有导向槽,焊丝盘可沿导向槽从焊丝盘上料槽上移出。
进一步的,所述平移推出机构包括平移推出气缸和安装在平移推出气缸杆末端的推环,该推环与所述拨盘同心,该推环在平移推出气缸的驱动下沿主轴轴向平移。
进一步的,所述尾座部分包括尾座导轨、安装在尾座导轨上可沿导轨方向滑动的滑块、安装在滑块上的尾座体和驱动尾座体平移的尾座平移气缸,所述尾座体上部有一与主轴同轴的伸出轴,该伸出轴上安装有压盘,所述尾座导轨方向与主轴轴向平行,通过压盘将焊丝盘推上主轴。
进一步的,所述托举部分还包括托举连杆座、托举连杆、托举气缸和托举架部分,所述托举连杆座和托举气缸安装在工作台下,并通过托举连杆支撑托举架部分;所述托举架部分包括托举架、托举滚、托举滚驱动电机和托举滚驱动皮带,该托举滚轴向与主轴轴向平行且该托举滚相对托举架滚动,该托举滚驱动电机通过托举滚驱动皮带驱动托举滚旋转,所述托举滚用于将焊丝盘托举、旋转,所述图像采集设备安装在托举架上。
进一步的,所述送丝平移滑台为三轴平移滑台,其三个平移轴的方向分别为平行于主轴轴向、平行于工作台面且垂直于主轴轴向、垂直于工作台面方向;所述送丝机构安装在垂直于工作台面方向的平移轴上。
进一步的,所述剪丝部分包括剪丝平移滑台和安装在剪丝平移滑台的剪丝机构,所述剪丝平移滑台包括剪丝部分X方向滑台和剪丝部分Z向滑台,所述剪丝机构安装在Z轴滑台。
进一步的,所述折插丝平移滑台包括X、Y、Z方向平移滑台,所述折插丝悬臂安装在Z方向平移滑台上,所述折弯臂驱动机构包括折弯臂驱动电机和安装在折弯臂驱动电机电机轴上的斜齿轮,所述折弯臂上设有与电机轴上的斜齿轮啮合的斜齿轮,驱动折弯臂旋转。
进一步的,所述移位部分包括仅有一个平移自由度的移位推杆、移位驱动电机和安装在移位驱动电机上的移位驱动齿轮,所述移位推杆上安装有齿条,该移位驱动齿轮与齿条啮合驱动移位推杆平移。
有益效果:本发明与现有技术相比,本发明可以解决自动化起勾丝、紧密层绕和终勾丝这三个关键技术难题,从而实现焊丝层绕过程的完全自动化,全程不需人工操作,由机器自动完成。能够极大地提高工作效率、降低生产成本。
附图说明
图1是本发明的总体结构图;其中,1是工作台,2是焊丝盘上料槽,3是托举部分,4是主轴部分,5是尾座部分,6是送丝部分,7是剪丝部分,8是折插丝部分,9是焊丝盘出料槽,10是移位部分;
图2是工作台示意图;
图3是焊丝盘上料槽示意图;其中,2是焊丝盘上料槽,11是焊丝盘;图4是托举部分示意图;其中,31是托举连杆座,32是短连杆,33是长连杆,34是托举气缸,35是托举架部分;
图5是托举架部分示意图;其中,351是托举架,352A、352B是托举滚,353是焊丝盘位置摄像头安装座,354是托举滚驱动电机,355是托举滚驱动皮带,11是焊丝盘;
图6是主轴部分示意图;其中,41是主轴箱,42是主轴,43是主轴电机,44是起勾丝机构,45是终压丝机构,451是终压丝座,452、453是两个终压丝轮,454、455是两个终压丝轮轴,46A和46B是两个平移推出机构的推环,47是主轴电机座;
图7是主轴示意图;其中,42是主轴,421是拨盘,422是拨杆,423是轴承,424是联轴器,425是挡环;
图8是尾座部分示意图,其中,51是尾座底板,52是尾座导轨,53是滑块,54是尾座体,55是压盘,56是尾座平移气缸座,57是尾座平移气缸;
图9是送丝部分示意图,其中,61是X方向移动滑台,62是Y方向移动滑台,63是Z方向移动滑台,64是送丝机构,65是送丝电机,66是导轮,67是压轮,68是送丝导管;
图10是剪丝部分示意图;其中,41是主轴箱,424是主轴联轴器,43是主轴电机,47是主轴电机座,71是剪丝部分X方向滑台,72是剪丝部分Z向滑台,73是剪丝机构支架,74是剪丝机构;
图11是折插丝部分示意图,其中,41是主轴箱,42是主轴,421是拨盘,43是主轴电机,81是折插丝部分Y方向导轨,82是折插丝部分Y方向滑动平台,83是折插丝部分Y方向驱动电机和驱动丝杆,84是折插丝部分X方向移动平台,85是折插丝部分Z方向移动平台,86是折插丝悬臂,87是折弯臂驱动电机,881是折插丝定臂,882是折插丝定臂压丝气缸,883是折插丝定臂压丝头,891是折弯臂驱动齿轮,892是折弯臂,893是折弯臂压丝气缸,894是折弯臂压丝头;
图12是折插丝部分示意图;
图13是插丝和终勾丝过程示意图;
图14是焊丝盘出料槽示意图,其中,9是焊丝盘出料槽,91、92是焊丝盘出料槽支座;
图15是移位部分示意图,其中,101是移位部分支撑平台,102是移位机构箱体,105是移位推杆,103A、103B、103C、103D是四个Z方向的支撑轮轴,104是X方向支撑轮,共有四个(图中显示1个),106是移位驱动电机,107是移位驱动齿轮;
图16是焊丝盘示意图,其中,11是焊丝盘,11A是焊丝盘中心孔,11B是焊丝盘拨孔,11C、11D是焊丝盘侧壁焊丝固定孔,11E是焊丝盘起勾丝孔;
图17是起勾丝过程示意图,其中,11是焊丝盘,12是焊丝,68是焊丝导管,44是起勾丝机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步阐述该发明方法。
为将各部分相对位置、各运动部件的运动方向描述地更为清楚,定义X、Y、Z三个方向,构建直角坐标系,其中X方向表示沿主轴轴线指向尾座的方向,Y方向表示平行于工作台平面、垂直于X方向同时指向焊丝盘出料槽一侧的方向,Z方向表示垂直于工作台平面且朝上的方向。
本发明提出的一种全自动焊丝层绕机,其一种实施实例如图1所示,本实例中,焊丝盘上料槽2、主轴部分4、尾座部分5、送丝部分6、焊丝盘出料槽9安装在工作台1上,剪丝部分7、折插丝部分8安装在主轴部分4上,移位部分10单独安装在工作台一侧。
附图3为焊丝盘上料槽2的一个实施实例示意图,焊丝盘上料槽2安装在工作台1上,焊丝盘上料槽2截面为弧形,焊丝盘上料槽2轴线与主轴42轴线平行,焊丝盘上料槽2靠近主轴42的一端水平高度低于远离主轴42的一端的水平高度,使得焊丝盘上料槽2中的焊丝盘11在重力作用下自动往主轴42的一端移动,焊丝盘上料槽2靠近主轴42的一端有一缺口,并有一导向槽,导向槽宽度比焊丝盘11宽度略宽,焊丝盘11可沿导向槽从焊丝盘上料槽2上移出,进入工作位置。
附图4为托举部分3的一个实施实例示意图,其中,31是托举连杆座、32是短连杆、33是长连杆、34是托举气缸和35是托举架部分,托举连杆座31和托举气缸34安装在工作台1的下面,通过短连杆32和长连杆33将托举架部分35支撑。附图5为托举架部分35的一个实施实例,包括托举架351、托举滚(352A、352B)、焊丝盘位置摄像头安装座353、焊丝盘位置摄像头、托举滚驱动电机354和托举滚驱动皮带355;该托举滚(352A、352B)轴向与主轴轴向平行,托举滚可以相对托举架滚动,托举滚(352A、352B)、托举滚驱动电机354、焊丝盘位置摄像头安装座353和焊丝盘位置摄像头安装在托举架351上,托举滚驱动电机354通过托举滚驱动皮带355驱动托举滚(352A、352B)旋转,焊丝盘11被托举滚(352A、352B)托举,并随其转动,焊丝盘位置摄像头安装座353安装在托举架351上,焊丝盘位置摄像头安装在焊丝盘位置摄像头安装座353上,摄像头可以拍摄焊丝盘的照片以确定焊丝盘的位置和焊丝盘11上的拨孔位置。
附图6为主轴部分4的一个实施实例示意图,附图7为主轴42的一个实施实例示意图,主轴部分包括主轴箱41、主轴电机43、主轴42、焊丝盘平移推出机构、起勾丝机构44和终压丝机构45,主轴箱41安装在工作台1上,主轴42通过轴承423安装在主轴箱41上,主轴电机43通过联轴器423与主轴42相连,驱动主轴42旋转,主轴42上安装有一个拨盘421,拨盘421包含一个开有弧形长孔的圆盘和一个安装在该圆盘上的拨杆422,拨盘421通过键与主轴42连接,使拨盘421与主轴42一同旋转,主轴42上有环形凹槽,以安装挡环425,挡环425保证拨盘421相对主轴42轴向不可移动。平移推出机构包括两个安装在主轴箱41中的气缸和安装在气缸杆末端的推环(46A,46B),推环为弧形,与拨盘421同心,气缸带动推环沿主轴42轴向平移,推环接触安装在主轴42上的焊丝盘11,可以将焊丝盘11从主轴42上推出,起勾丝机,44包括一个安装在主轴箱41中的气缸和一个安装在其上的起压丝头,起压丝头为圆柱形,在气缸的带动下沿主轴42轴向平移,起压丝头可以穿过拨盘421上的弧形孔。终压丝机构45包括一个安装在主轴箱41中的气缸和一个安装在其上的终压丝头,终压丝头包括一个终压丝头座451、两个终压丝轮452、453和两个终压丝轮轴454、455,终压丝头座451在气缸的带动下沿主轴42轴向平移,当终压丝机构45被压到焊丝盘11上后,转动焊丝盘11,终压丝轮452、453能够将穿过焊丝盘11上的孔的焊丝末端压弯,从而勾住焊丝盘11,保证焊丝不散乱。
附图8为尾座部分5的一个实施实例的示意图,包括尾座导轨52、尾座平移气缸57、尾座体54和压盘55。尾座导轨52安装在工作台1上,尾座导轨52方向与主轴42轴向平行,尾座体54安装在尾座导轨52之上,可沿尾座导轨52方向滑动平移,尾座平移气缸57驱动尾座体54平移,尾座体54包含一伸出轴结构,伸出轴与主轴同轴,压盘55通过轴承安装在尾座体54的伸出轴上,尾座平移气缸57驱动尾座体54带动压盘55沿主轴轴线方向平移,压盘55往主轴方向运动时可以将焊丝盘11推上主轴42,并可通过尾座平移气缸57保压使压盘55压紧焊丝盘11。
附图9为送丝部分6的一个实施实例示意图,送丝部分6包括送丝三轴平移滑台和送丝机构64,送丝部分6安装在工作台1上,送丝三轴平移滑台的三个平移轴的方向分别为平行于主轴轴向、平行于工作台面且垂直于主轴轴向、垂直于工作台面方向,分别记为X方向移动滑台61、Y方向移动滑台62和Z方向移动滑台63,X方向移动滑台61安装在工作台1上,Y方向移动滑台62安装在X方向移动滑台61上,Z方向移动滑台63安装在Y方向移动滑台62上,送丝机构64安装在Z方向移动滑台63上;送丝机构64包括送丝电机65、导轮66、压轮67、压紧机构和送丝导管68,导轮66安装在送机电机65轴上,压紧机构将压轮67压向导轮66,导轮66和压轮67之间穿过焊丝,送丝电机65旋转实现送丝,送丝导管68安装在送丝三轴平移滑台上,送丝导管68方向平行于工作台面且垂直于主轴轴线,焊丝穿进送丝导管。
附图10为剪丝部分7的一个实施实例的示意图,剪丝部分包括剪丝平移滑台、剪丝机构支架73和剪丝机构74,该剪丝平移滑台包括剪丝部分X方向滑台71和剪丝部分Z向滑台72,剪丝部分X方向滑台71安装在主轴箱41上,剪丝部分Z向滑台72安装在剪丝部分X方向滑台71上,剪丝机构支架73安装在剪丝部分Z向滑台72上,剪丝机构74安装在剪丝机构支架73上,剪丝机构74末端为气动剪,可以剪断焊丝,同时,可以沿X、Z方向移动适应不同的焊丝位置。
附图11为折插丝部分8的一个实施实例的示意图,附图12为折插丝机构的一种实施实例的示意图,折插丝部分包括折插丝三轴平移滑台、折插丝悬臂86、折弯臂892、折弯臂驱动机构、压丝头和压丝气缸,折插丝三轴平移滑台安装在主轴箱上,其三轴方向分别为:平行于工作台面且垂直于主轴轴线、平行于主轴轴线、垂直于工作台面,分别记为:折插丝部分X方向移动平台84、折插丝部分Y方向滑动平台82、折插丝部分Z方向移动平台85,折插丝三轴平移滑台通过折插丝部分Y方向导轨81安装在主轴箱41上,折插丝部分Y方向滑动平台82安装在折插丝部分Y方向导轨81上,折插丝部分Y方向驱动电机和驱动丝杆83带动折插丝部分Y方向滑动平台82在Y方向上移动,折插丝部分X方向移动平台84安装在折插丝部分Y方向滑动平台82上,折插丝部分Z方向移动平台85安装在折插丝部分X方向移动平台84上,折插丝悬臂86安装在折插丝部分Z方向移动平台85上;折弯臂892安装在折插丝悬臂86上,可以绕安装轴旋转,折插丝定臂881固定在折插丝悬臂86上,折插丝定臂881和折弯臂892上分别安装了折插丝定臂压丝气缸882、折插丝定臂压丝头883和折弯臂压丝气缸893、折弯臂压丝头894;折弯臂驱动电机87安装在折插丝悬臂86上,该折弯臂驱动电机87的电机轴上安装有驱动齿轮,该驱动齿轮与驱动折弯臂驱动齿轮891啮合,使驱动折弯臂892旋转,进而将焊丝12折弯,具体为:折弯臂驱动电机87驱动折弯臂892相对折插丝定臂881旋转了90度,由于折插丝定臂压丝头883和折弯臂压丝头894将焊丝分别压紧在折弯臂892和折插丝定臂881上,所以焊丝12被折弯。通过折插丝悬臂86的移动,将焊丝12穿过焊丝盘11上的焊丝固定孔。
图13为插丝和终勾丝过程示意图,焊丝折弯后,折弯臂892恢复至折弯前位置,折插丝定臂881带动焊丝12将其插入焊丝盘11的侧壁孔中,然后终压丝头座451在气缸带动下将终压丝轮(452和453)压向焊丝盘11,焊丝盘11沿图示方向转动时,终压丝轮(452和453)将焊丝12进一步折弯,使其勾住焊丝盘11,保持不松散,两个终压丝轮的区别在于,终压丝轮452比终压丝轮453先接触焊丝,终压丝轮452的主要作用是焊丝折弯的导向,终压丝轮453的主要作用是将焊丝12压紧到焊丝盘11上使折弯压紧更充分,所以终压丝轮452的沟槽比终压丝轮453的更宽、更浅。
附图14是焊丝盘出料槽9的一个实施实例的示意图,焊丝盘出料槽9通过焊丝盘出料槽支座(91、92)安装在工作台1上,方向垂直于主轴轴线,并与焊丝盘上料槽2上的导向槽相对,焊丝盘出料槽9靠近主轴的一端的水平高度高于远离主轴的一端的水平高度,使加工完成的焊丝盘11从设备上滚出。
附图15为移位部分10的一个实施实例的示意图,包括移位部分支架、移位机构箱体102、推杆支撑结构、移位推杆105、移位驱动电机106和移位驱动齿轮107,移位部分可以安装在工作台1上,也可以通过移位部分支架单独安装在工作台1的旁边,移位推杆105移位推杆通过安装在移位机构箱体102中的Z方向的支撑轮轴(103A、103B、103C、103D)和X方向支撑轮104安装在移位机构箱体102上,且只具有Y方向移动自由度,移位推杆105上安装有齿条,移位驱动电机106安装在移位机构箱体102上,移位驱动齿轮107安装在移位驱动电机106上,移位驱动齿轮107与移位推杆105上的齿条啮合,驱动移位推杆105在Y方向上平移,移位推杆105一端安装有弧形推手,可以推动焊丝盘11进行移位,移位推杆的平移方向平行于工作台面垂直于主轴轴线。
本实施例提出的一种全自动焊丝层绕机的工作流程如下:
放置在焊丝盘上料槽2上的焊丝盘11被移位部分10的位移推杆105推出焊丝盘上料槽2,经焊丝盘上料槽2上的导向槽移动到托举部分3的托举滚(352A、352B)上;托举部分3上的焊丝盘位置摄像头拍摄焊丝盘11图像,识别出焊丝盘11上拨孔11B的位置,通过托举滚驱动电机354驱动托举滚(352A、352B)带动焊丝盘11旋转至合适位置,然后托举气缸34将托举架351抬高,使焊丝盘11中心孔11A与主轴42同轴;尾座部分5的压盘55推动焊丝盘11靠近主轴42,主轴42插入焊丝盘11中心孔11A中且拨盘421上的拨杆422插入焊丝盘11的拨孔中,并保持压紧;主轴42旋转使焊丝盘11上的起勾丝孔正对送丝导管68,送丝导管68带动焊丝12靠近焊丝盘11,并将焊丝12送入焊丝盘上的起勾丝孔中;起压丝机构44穿过拨盘421上的弧形孔,主轴42带动焊丝盘11旋转,穿过焊丝盘11起勾丝孔的焊丝12在旋转时被起压丝机构的起压丝头阻挡进而折弯,形成勾状,勾在焊丝盘11上的起勾丝孔上,起压丝机构44退出,主轴42旋转,焊丝12开始在焊丝盘11上缠绕,控制送丝导管68,使焊丝紧密排列,进行层绕;层绕至满足要求后,主轴42停止旋转,折插丝部分8运动到合适位置,折插丝定臂881上的折插丝定臂压丝头883和折弯臂892上的折弯臂压丝头894压紧焊丝12;剪丝部分7运动到合适位置,剪丝机构74剪断焊丝;折弯臂892旋转折弯焊丝,并松开焊丝,折插丝定臂881带动焊丝末端移动至焊丝盘11上的焊丝固定孔11E处,并使焊丝末端穿过该孔;终压丝轮(452、453)将焊丝末端压向焊丝盘壁,使焊丝末端勾住固定孔;平移推出机构的推环(46A、46B)将层绕完焊丝的焊丝盘从主轴42上推出,落到托举滚(352A、352B)上,移位推杆105将焊丝盘从托举架上推出,进入焊丝盘出料槽9。
需要说明的是,根据本发明所提出的原理,具体的实施实例有多种,比如,移位部分可以安装在工作台上而不单独安装,再比如,移位部分的运动可以通过气缸代替实例中的齿轮齿条机构等等。
此外,基于本发明原理的全自动焊丝层绕机,可以应用于其他类似的工作场合,比如,将加工好的漆包线或其他线种,层绕到类似于焊丝盘的工字盘、卷线盘等物体上,对于基于本发明的全自动焊丝层绕机的其他应用,应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:包括工作台(1)和安装在工作台(1)上的焊丝盘上料槽(2)、托举部分(3)、主轴部分(4)、尾座部分(5)、送丝部分(6)、焊丝盘出料槽(9),所述主轴部分(4)上安装有剪丝部分(7)和折插丝部分(8),还包括设置在工作台(1)一侧的移位部分(10);
所述焊丝盘上料槽(2)用于放置焊丝盘(11),所述移位部分(10)用于将放置在焊丝盘上料槽(2)内的焊丝盘(11)移动到托举部分(3);
所述托举部分(3)包括用于识别焊丝盘上拨孔位置的图像采集设备和用于将焊丝盘旋转、抬高至适当位置的托举机构,该托举部分(3)使焊丝盘(11)的中心孔与主轴(42)同轴;
所述尾座部分(5)用于将焊丝盘(11)推上主轴(42)并压紧焊丝盘(11);
所述送丝部分(6)包括送丝平移滑台和安装在送丝平移滑台上的送丝机构(64),所述送丝机构(64)包括压紧固定焊丝的压紧机构、驱动压紧机构实现送丝的送丝电机(65)和安装在送丝平移滑台上的送丝导管(68),该送丝导管(68)安装方向平行于工作台面且垂直于主轴轴线,焊丝(12)穿过送丝导管(68)在送丝电机(65)的驱动下送入焊丝盘(11)的起勾丝孔中;
所述主轴部分(4)包括主轴(42)、驱动主轴旋转的主轴电机(43)、将焊丝盘(11)从主轴(42)上推出的平移推出机构、起勾丝机构(44)和终压丝机构(45),该主轴(42)上安装有与主轴(42)一同旋转的拨盘(421)和保证拨盘(421)相对主轴(42)轴向不可移动的挡环(425),所述拨盘(421)上设有孔和拨杆(422);所述主轴(42)插入焊丝盘中心孔中,拨杆(422)插入焊丝盘的拨孔中;所述起勾丝机构(44)包括将穿过焊丝盘起勾丝孔的焊丝在旋转时进行折弯的起压丝头和驱动起压丝头沿主轴轴向平移的气缸,所述起压丝头穿过拨盘(421)上的孔;所述终压丝机构包括终压丝头和驱动终压丝头沿主轴轴向平移的气缸,该终压丝机构能将穿过焊丝盘上的孔的焊丝末端压弯;
所述折插丝部分(8)包括折插丝平移滑台、安装在折插丝平移滑台上的折插丝悬臂(86)、折插丝定臂(881)、折弯臂(892)和驱动折弯臂(892)旋转的折弯臂驱动机构,该折插丝定臂(881)和折弯臂(892)均固定在折插丝悬臂(86)上,该折插丝定臂(881)上安装有折插丝定臂压丝头(883)和折插丝定臂压丝气缸(882),该折弯臂(892)上安装有折弯臂压丝气缸(893)和折弯臂压丝头(894);该折插丝定臂压丝头(883)和折弯臂压丝头(894)用于压紧焊丝,折弯臂(892)旋转折弯焊丝,折插丝定臂(881)带动焊丝末端移动至焊丝盘上的焊丝固定孔处,使焊丝末端穿过该孔;
所述剪丝部分(7)用于将焊丝剪断;
所述焊丝盘出料槽(9)垂直于主轴轴向方向设置,用于放置层绕完焊丝的焊丝盘。
2.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述焊丝盘上料槽(2)截面为弧形,该焊丝盘上料槽(2)轴线与主轴轴线平行,且其靠近主轴的一端设有导向槽,焊丝盘可沿导向槽从焊丝盘上料槽(2)上移出。
3.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述平移推出机构包括平移推出气缸和安装在平移推出气缸杆末端的推环(46A,46B),该推环(46A,46B)与所述拨盘(421)同心,该推环(46A,46B)在平移推出气缸的驱动下沿主轴轴向平移。
4.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述尾座部分(5)包括尾座导轨(52)、安装在尾座导轨(52)上可沿导轨方向滑动的滑块(53)、安装在滑块(53)上的尾座体(54)和驱动尾座体(54)平移的尾座平移气缸(57),所述尾座体(54)上部有一与主轴同轴的伸出轴,该伸出轴上安装有压盘(55),所述尾座导轨(52)方向与主轴轴向平行,通过压盘(55)将焊丝盘推上主轴。
5.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述托举部分(3)还包括托举连杆座(31)、托举连杆、托举气缸(34)和托举架部分(35),所述托举连杆座(31)和托举气缸(34)安装在工作台(1)下,并通过托举连杆支撑托举架部分(35);所述托举架部分(35)包括托举架(351)、托举滚(352A、352B)、托举滚驱动电机(354)和托举滚驱动皮带(355),该托举滚轴向与主轴轴向平行且该托举滚相对托举架滚动,该托举滚驱动电机(354)通过托举滚驱动皮带(355)驱动托举滚(352A、352B)旋转,所述托举滚(352A、352B)用于将焊丝盘托举、旋转,所述图像采集设备安装在托举架(351)上。
6.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述送丝平移滑台为三轴平移滑台,其三个平移轴的方向分别为平行于主轴轴向、平行于工作台面且垂直于主轴轴向、垂直于工作台面方向;所述送丝机构(64)安装在垂直于工作台面方向的平移轴上。
7.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述剪丝部分(7)包括剪丝平移滑台和安装在剪丝平移滑台的剪丝机构(74),所述剪丝平移滑台包括剪丝部分X方向滑台(71)和剪丝部分Z向滑台(72),所述剪丝机构(74)安装在Z轴滑台(72)。
8.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述折插丝平移滑台包括折插丝部分X方向移动平台(84)、折插丝部分Y方向滑动平台(82)、折插丝部分Z方向移动平台(85),所述折插丝悬臂(86)安装在折插丝部分Z方向移动平台(85)上,所述折弯臂驱动机构包括折弯臂驱动电机(87)和安装在折弯臂驱动电机(87)电机轴上的斜齿轮,所述折弯臂(892)上设有与折弯臂驱动电机(87)电机轴上的斜齿轮啮合的斜齿轮,驱动折弯臂旋转。
9.根据权利要求1所述的一种全自动焊丝层绕机,其特征在于:所述移位部分(10)包括仅有一个平移自由度的移位推杆(105)、移位驱动电机(106)和安装在移位驱动电机(106)上的移位驱动齿轮(107),所述移位推杆(105)上安装有齿条,该移位驱动齿轮(107)与齿条啮合驱动移位推杆(105)平移。
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