CN103317349B - 钢丝自动对焊处理机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢丝自动对焊处理机，主要包括：驱动机构、抓取机构、切割机构、焊接机构、打磨机构；将钢丝焊接过程中的抓取、切割、对焊、打磨等功能集成在一起，在驱动轴旋转一周的过程中，利用凸轮组的联动，先后完成焊接过程的各个工序，达到减少人工参与，方便快捷的完成焊接的目的。既保证了使用安全性，又提高了钢丝对焊的自动化程度。主要应用于钢丝电阻对接焊领域。

Description

钢丝自动对焊处理机

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，更具体地涉及一种钢丝自动对焊处理机，主要用于钢丝电阻对接焊领域。

背景技术

目前，钢丝对焊机均是现有的小型对焊机，焊接过程均是人工操作，钢丝对焊前，需要人工将两根待焊接的钢丝端面处理后并压入对焊机中，然后人工找准进行对焊，焊接完成后再由人工将焊接处修整光滑。

这样在实际使用过程中会带来三个方面的问题：1.焊接质量低。由于钢丝对焊时都是人工找准进行焊接，焊接过程中也是人工加压，而且焊接完成的后处理工序也是人工完成，在整个过程中人为因素太多，难免会出现各种问题，从而造成焊接不牢和焊缝不光滑等现象，降低了整体的钢丝焊接质量。2.安全性差。由于整个对焊过程都是人工完成，实际操作过程中会有焊渣飞溅和强光刺激，工人在这样的工作环境中难免发生烫伤、刺眼和其它安全问题。3.自动化程度低。实际焊接过程中的每道工序都需要人工参与，因此无法实现整个过程的自动化，也无法进一步的集成到相关的自动化设备上。

发明内容

为了提升钢丝对焊的焊接质量、保障安全、提高焊接过程的自动化程度，本发明公开了一种钢丝自动对焊处理机，旨在提供一种能够自动完成钢丝对焊、避免焊渣飞溅和强光刺激的焊接装置。

本发明所采取的技术方案是：

钢丝自动对焊处理机，主要包括：驱动机构、抓取机构、切割机构、焊接机构、固定板；

a、所述驱动机构包括：驱动轴，焊机平移板，导轨，伞齿轮，齿轮，电机；

驱动轴通过轴承座安装在固定板上，并通过电机的驱动来转动；

导轨安装在固定板上，驱动轴通过伞齿轮和齿轮带动焊机平移板沿导轨滑动，参见图1和2。

b、所述抓取机构包括：抓线凸轮，滑动轴套，抓手，伸缩杆、弹簧及其支架；

抓线凸轮以键连接方式分别固定在滑动轴套上，并套装在驱动轴上，可随驱动轴转动，也可在驱动轴上滑动；

支架分别固定在焊机平移板上，并将伸缩杆及弹簧装在支架上；

抓手分别连接在支架的旋转轴和伸缩杆上，抓手的连接方式可以采用销轴的方式；

驱动轴带动抓线凸轮旋转，抓线凸轮和弹簧共同作用在伸缩杆上，使其能够前后移动，从而使抓手绕其旋转轴旋转，实现钢丝的抓取和释放功能，参见图1和4。

c、所述焊接机构包括：一号焊机、二号焊机；

一号焊机固定在焊机平移板上，二号焊机固定在焊机平移板上；

通过齿轮的旋转，带动焊机平移板向靠近一号焊机的方向平移，使压在一号焊机和二号焊机上的钢丝端面能够接触，并触发焊机电路使焊机通电，对需焊接部位进行焊接，即可实现自动对焊的功能。

d、所述切割机构包括：切割凸轮，切割锯及其旋转支座、切割辅助滑块；

切割凸轮以键连接方式固定在滑动轴套上；

切割锯与其旋转支座连接，并安装在焊机平移板上；

切割辅助滑块以弹簧连接方式安装在抓手上，参见图1和5。

通过增加切割凸轮和切割锯，在驱动轴旋转驱动下，切割凸轮带动切割锯绕其旋转支座旋转使锯片抬起和落下，可以完成钢丝焊接前的端面切割处理，使端面平整，从而提高焊接质量。

在上述方案的基础上，钢丝自动对焊处理机的进一步改进如下：

一是，钢丝自动对焊处理机还包括打磨机构，所述打磨机构包括：打磨凸轮、推杆，联动齿轮，移动齿条，U型打磨轮；

打磨凸轮以键连接方式固定在滑动轴套上；

联动齿轮固定在焊机平移板上，作为两个移动齿条的传动连接；

移动齿条用推杆和打磨凸轮连接，随打磨凸轮的旋转而平移；

两个U型打磨轮分别固定在两个移动齿条上，随齿条作直线运动；

通过增加打磨机构，在驱动轴旋转驱动下，两个U型打磨轮向钢丝方向对中，同时焊机平移板在齿轮的带动下平移，完成对焊缝的打磨，从而实现了焊接后自动打磨焊缝使并其光滑的功能。

二是，电机与驱动轴间通过皮带、链条或齿轮组传动。

三是，导轨可以采用直线轴承或机械导轨等代替。

本发明的有益效果是：

1.通过机械结构，代替实现了原有人工焊接过程中的找准、加压和打磨，从而减少了人为因素的参与，避免了由于人工造成的焊接质量下降的问题，提高了焊接的可重复性，达到提高焊接质量的目的。

2.整个焊接过程的全部顺序动作是由一个输入驱动通过凸轮组的联动完成的，不需要人工的参与，从而减轻了工人的劳动强度，同时避免了焊渣飞溅和强光刺激的安全隐患，提高了使用安全性。

3.在这种结构中，整个焊接的全部顺序动作只需控制驱动部分的工作状态即可完成，结构简单，操作便捷，自动化程度高，可作为单独的焊机使用，同时也便于将其进一步集成到相关的自动化设备上。

本发明提供了一种操作便捷、安全可靠的钢丝自动对焊机。将钢丝焊接过程中的抓取、切割、对焊、打磨等功能集成在一起，在驱动轴旋转一周的过程中，利用凸轮组的联动，先后完成焊接过程的各个工序，达到减少人工参与，方便快捷的完成焊接的目的。

附图说明

图1为钢丝自动对焊机构成图；

图2为驱动机构的部分部件结构图；

图3为凸轮组结构图；

图4为抓取机构结构图；

图5为切割机构结构图；

图6为打磨机构结构图；

图中标记分别表示：1.抓线凸轮，2.滑动轴套，3.切割凸轮，4.打磨凸轮，5.抓线凸轮，6.滑动轴套，7.驱动轴，8.焊机平移板，9.二号焊机，10.抓手，11.打磨机构，12.焊机平移板，13.切割锯，14.切割辅助滑块，15.一号焊机，16.抓手，17.导轨，18.固定板，19.伞齿轮，20.伞齿轮，21.齿轮，22.齿轮，23.电机。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例1

驱动机构的实现方式：如图1、3所示，

驱动轴7通过轴承座安装在固定板18上，电机23与驱动轴7间通过链条传动。

伞齿轮19固定在驱动轴7上并随其转动，伞齿轮20安装在固定板18上，伞齿轮20与伞齿轮19啮合；齿轮21和齿轮22啮合，齿轮22通过与伞齿轮20固定的齿轮啮合并随伞齿轮20转动，齿轮21和齿轮22分别带动焊机平移板12、8沿导轨17滑动。

抓取机构的实现方式：如图1、4所示，

抓线凸轮1、5以键连接方式分别固定在滑动轴套2、6上，滑动轴套2、6以花键连接套装在驱动轴7上，支架分别固定在焊机平移板8、12上，并将伸缩杆及弹簧装在支架上，保持伸缩杆与抓线凸轮始终接触；抓手16、10分别以销轴的方式连接在支架的旋转轴和伸缩杆上。

下面以抓线凸轮1的动作原理为例，抓线凸轮5原理相同。

在驱动轴7的驱动下，抓线凸轮1旋转，在凸轮轮廓的升程过程中，伸缩杆被凸轮顶出，从而带动抓手16绕旋转轴顺时针旋转，就可以将钢丝抓取并压紧在抓手16和一号焊机15之间；抓线凸轮1继续旋转，在凸轮轮廓的回程过程中，伸缩杆在弹簧的作用下缩回，从而带动抓手16绕旋转轴逆时针旋转，抓手16就向远离一号焊机15的方向运动，二者之间的钢丝就被释放。

焊接机构的实现方式：如图1所示，

一号焊机15固定在焊机平移板12上，二号焊机9固定在焊机平移板8上；焊机平移板8、12各自可沿下方导轨17滑动。

焊接时，通过齿轮22的旋转，带动焊机平移板8向靠近一号焊机的方向平移，同时固定在焊机平移板8上的抓取机构也随之平移，在平移过程中抓手10的两个顶杆将抓手16上的切割辅助滑块14顶开，使压在一号焊机上的钢丝端面露出，与二号焊机上的钢丝端面能够接触，并触发焊机电路使焊机通电，对需焊接部位进行焊接，即可实现自动对焊的功能。

切割机构的实现方式：如图1、5所示，

切割凸轮3以键连接方式固定在滑动轴套2上，旋转支座固定在焊机平移板12上，切割锯13的一个位置与旋转支座连接，另一个位置与切割凸轮3以槽轮方式连接，切割辅助滑块14以弹簧连接方式安装在抓手16上。

在驱动轴7的驱动下，切割凸轮3旋转，在凸轮轮廓的升程过程中，利用杠杆原理，使切割锯13绕旋转轴逆时针旋转，此时锯片将做上升运动，到达切割位置，并触发锯片驱动电机使锯片旋转，将钢丝切断；在凸轮轮廓的回程过程中，由于槽轮连接的原因，切割锯13绕旋转轴顺时针旋转，此时锯片将做下降运动，回到初始位置。

打磨机构的实现方式：如图6所示，

打磨凸轮4以键连接方式固定在滑动轴套6上，联动齿轮固定在焊机平移板12上，作为两个移动齿条的传动连接；推杆的一端以焊接或螺钉方式和一个移动齿条连接，另一端以槽轮的方式和打磨凸轮4连接，两个U型打磨轮分别固定在两个移动齿条上，随齿条作直线运动。

打磨时，在驱动轴7的驱动下，打磨凸轮4旋转，在凸轮轮廓的升程过程中，推杆被打磨凸轮4顶出，带着移动齿条一起向左运动，通过联动齿轮的传动，另一个移动齿条向右运动，此时固定在齿条上的两个U型打磨轮将对中夹住钢丝，同时焊机平移板12在齿轮21的带动下沿钢丝轴向方向平移，实现打磨焊缝使其光滑的功能；在凸轮轮廓的回程过程中，推杆被打磨凸轮4拉回，带着移动齿条一起向右运动，通过联动齿轮的传动，另一个移动齿条向左运动，回到初始位置。

本发明中以下所称的“下一时刻”是指：驱动轴7转过一定角度。

焊接时，电机23通过皮带传动使驱动轴7转过一定角度，抓线凸轮5工作使抓手10将一根钢丝压紧在二号焊机9上。

下一时刻，抓线凸轮1工作使抓手16将另一根钢丝压紧在一号焊机15上。

下一时刻，如果需要将钢丝切割处理，则切割凸轮3工作将切割机构13抬起，利用锯片将钢丝切断并复位。

下一时刻，由齿轮22带动焊机平移板8向左滑动，将切割辅助滑块14顶开，使一号焊机15上的钢丝露出，同时两个焊机通电，完成两根钢丝对焊的动作。

下一时刻，抓手10少量抬起，同时焊机平移板8向右复位并再次压紧钢丝，此时，打磨机构11在打磨凸轮4的驱动下，两个U型打磨轮向内对中，使其将钢丝包裹，如图5所示。

下一时刻，抓手16少量打开，同时焊机平移板12在齿轮21的驱动下向左滑动并复位，此过程中打磨机构11就完成对钢丝焊接接缝处焊渣的处理工作。

最后，抓手10、16完全打开，打磨机构11的两个U型打磨轮向外移动复位，此时就完成了钢丝自动对焊的整个动作流程，完成对焊的钢丝即可拿出。

以上动作过程均是在驱动轴7的旋转驱动下完成的，驱动轴7旋转一周，刚好完成一个焊接动作流程。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，故凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种钢丝自动对焊处理机，主要包括：驱动机构、抓取机构、切割机构、焊接机构、固定板(18)；

所述驱动机构包括：驱动轴(7)，焊机平移板(8、12)，导轨(17)，伞齿轮(19、20)，齿轮(21、22)，电机(23)；驱动轴(7)通过轴承座安装在固定板(18)上，并通过电机(23)的驱动来转动；导轨(17)安装在固定板(18)上，驱动轴(7)通过伞齿轮(19、20)和齿轮(21、22)带动焊机平移板(8、12)沿导轨(17)滑动；

所述抓取机构包括：抓线凸轮(1、5)，滑动轴套(2、6)，抓手(16、10)，伸缩杆、弹簧及其支架；抓线凸轮(1、5)以键连接方式分别固定在滑动轴套(2、6)上，并套装在驱动轴(7)上，可随驱动轴(7)转动，也可在驱动轴(7)上滑动；支架分别固定在焊机平移板(8、12)上，并将伸缩杆及弹簧装在支架上；抓手(16、10)分别连接在支架的旋转轴和伸缩杆上；驱动轴(7)带动抓线凸轮(1、5)旋转，抓线凸轮(1、5)和弹簧共同作用在伸缩杆上，使其能够前后移动，从而使抓手(16、10)绕其旋转轴旋转，实现钢丝的抓取和释放；

所述焊接机构包括：一号焊机(15)、二号焊机(9)；一号焊机(15)固定在焊机平移板(12)上，二号焊机(9)固定在焊机平移板(8)上；通过齿轮(22)的旋转，带动焊机平移板(8)向靠近一号焊机(15)的方向平移，使压在一号焊机(15)和二号焊机(9)上的钢丝端面能够接触，并触发焊机电路使焊机通电，对需焊接部位进行焊接；

所述切割机构包括：切割凸轮(3)，切割锯(13)及其旋转支座、切割辅助滑块(14)；切割凸轮(3)以键连接方式固定在滑动轴套(2)上；切割锯(13)与其旋转支座连接，并安装在焊机平移板(12)上；切割辅助滑块(14)以弹簧连接方式安装在抓手(16)上；在驱动轴旋转驱动下，切割凸轮(3)带动切割锯(13)绕其旋转支座旋转使锯片抬起和落下，完成钢丝焊接前的端面切割处理。

2.如权利要求1所述的钢丝自动对焊处理机，其特征在于，所述钢丝自动对焊处理机还包括打磨机构(11)，所述打磨机构(11)包括：打磨凸轮(4)，推杆，联动齿轮，移动齿条，U型打磨轮；打磨凸轮(4)以键连接方式固定在滑动轴套(6)上；联动齿轮固定在焊机平移板(12)上，作为两个移动齿条的传动连接；移动齿条用推杆和打磨凸轮(4)连接，随打磨凸轮(4)的旋转而平移；两个U型打磨轮分别固定在两个移动齿条上，随齿条作直线运动；在驱动轴旋转驱动下，两个U型打磨轮向钢丝方向对中，同时焊机平移板(12)在齿轮(21)的带动下平移，完成对焊缝的打磨。

3.如权利要求1所述的钢丝自动对焊处理机，其特征在于，电机(23)与驱动轴(7)间通过皮带、链条或齿轮组传动。

4.如权利要求1所述的钢丝自动对焊处理机，其特征在于，导轨(17)采用直线轴承或机械导轨代替。