CN103433408B - 全自动单轮数控打圈焊接机及其打圈焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动单轮数控打圈焊接机，包括机身和工作台面，其特征在于：所述的机身上根据其加工顺序依次设置有校直机构、送料机构、导线板、切断装置、单轮成型机构和碰焊机构，所述的单轮成型机构包括有一个对工件进行成型加工的成型轮。本发明通过其单个成型轮来实现成型加工，来实现了其被加工零件规格的灵活性调节；且其起点切刀装置，使其的在加工中，通过在起点切断，来实现来减少由于切刀产生的误差，其碰焊机构可以有效的保证其焊接的精度和牢度进而来保证了工件的质量。

Description

全自动单轮数控打圈焊接机及其打圈焊接方法

技术领域

本发明一种打圈焊接机，属于材料成型设备领域，特指是一种全自动单轮数控打圈焊接机的打圈焊接操作方法。

背景技术

打圈机作为一种常用的金属丝成形设备，广泛应用于五金、家电、除尘等众多领域。目前在市场上应用的各类打圈机中，其直径的调整方式均为机械手动调整，每变更一次产品型号，都要花大量的时间调整设备上的成型装置，不仅操作繁琐，且机械手动调整的效果也不佳，圆圈周长与走丝长度很难调到一致，打完圈后还须人工对焊，工作效率低。同时专利库中检索到一专利号为ZL200920120698.5的一种数控打圈机，包括机身，机身上设有一工作台面，工作台面上依次设有调直机构、传送机构、成型机构及碰焊机构，机身内设有数字控制系统及与数字控制系统连接的用于控制加工圈周长的伺服电机、与数字控制系统连接的用于控制加工圈直径的步进电机，所述的伺服电机驱动传送机构，所述的步进电机驱动成型机构。其专利能够使加工圈的周长及直径的调节分别通过伺服电机及步进电机对传送机构与成机构的控制来实现，而伺服电机及步进电机是与数字控制系统连接的，采用数控系统保证加工圈周长与走丝长度间的-致性，并将成型后的金属圈自动对焊；但是上述专利文献中所公开的技术方案中，其存在以下不足：1，其在成型中，是通过至少两个压轮和成型轮进行成型，所以根据不同金属圈的直径，需要调节其三者的相对位置关系，这样的调节繁琐，且直径误差大，进而影响了其工件的加工质量；2.其加工步骤繁多，导致了其积累的误差大，又进一步的影响其精度；3在焊接时，由于其多个基准面问题，会产生焊接的位置交错，影响其精度而且也影响其牢度，且一般这样的工件会进行报废。

发明内容

本发明的目的为克服背景技术中存在的不足，本发明的第一目的是提出一种能实现打圈和焊接一体化且操作简单、加工精度高、成型效果好的全自动单轮数控打圈焊接机。

为达到上述目的，本发明采用如下方案：

一种全自动单轮数控打圈焊接机，包括机身和工作台面，所述的机身上根据其加工顺序依次设置有校直机构、送料机构、导线板、切断装置、单轮成型机构和碰焊机构，所述的单轮成型机构包括有一个对工件进行成型加工的成型轮。

上述的全自动单轮数控打圈焊接机中：所述的单轮成型机构还包括：滑动导轨、调节工件直径尺寸的步进电机和升降成型轮的液压油缸；所述的碰焊机构包括夹持机械手、机械手夹持气缸、机械手升降气缸、碰焊电极和碰焊变压器，且所述的碰焊电极和碰焊变压器相连接；所述的送料机构包括至少一组的传送伺服电机和调节压轮组，所述的调节压轮组包括电机轮和调节压紧轮，且电机轮和传送伺服电机连接；所述的切刀装置包括切刀、切刀动力装置和凹模，且所述的凹模置于导线板靠近成型轮的一端，所述的切刀和切刀动力装置连接。

上述的全自动单轮数控打圈焊接机中：所述的导线板和送料机构之间还设置有一接近开关和编码控制机构。

上述的全自动单轮数控打圈焊接机中：所述的机身上还设置有油箱及液压系统、控制其工作操作的电器控制箱和实现操作的触摸屏，且所述的电器控制箱分别和触摸屏、碰焊机参数设置面板、校直机构、送料机构、接近开关、编码控制机构、切断装置、单轮成型机构、碰焊机构相连接。

上述的全自动单轮数控打圈焊接机中：所述的电器控制箱包括触摸屏单元、校直单元、送料单元、接近开关单元、编码控制单元、切断单元、成型单元和碰焊控制单元，所述的触摸屏单元分别与校直单元、送料单元、切断单元、成型单元、碰焊控制单元连接，且所述的触摸屏单元和触摸屏连接，校直单元和校直机构连接，送料单元和送料机构连接，接近开关单元和接近开关连接，编码控制单元和编码控制机构连接，切断单元和切断装置连接，成型单元和单轮成型机构连接，碰焊控制单元和碰焊机构连接。

上述的全自动单轮数控打圈焊接机中：所述的碰焊电极为两个，且碰焊电极上分别安装有定位靠山和机械手夹持块。

上述的全自动单轮数控打圈焊接机中：所述的切刀动力装置为切刀油缸及液压控制系统。

上述的全自动单轮数控打圈焊接机中：所述的工作台面斜置于机身上。

本发明的第二个目的是，公开一种适合上述设备且操作简单，加工精度高、调节灵活性强的打圈焊接方法，其技术方案如下：

一种打圈焊接方法，包括校直、送料、监控检测、成型、切断和焊接的步骤，其特征在于，具体的方法步骤如下：校直：金属丝通过校直机构对其进行校直；送料：金属丝放置在调节压轮组的电机轮和调节压紧轮之间，且保证电机轮压紧调节压紧轮上的金属丝，通过传送伺服电机带动电机轮来带动金属丝运动；监控检测：通过接近开关检测有无金属丝运动，无料报警。通过编码器监控机构检测伺服电机旋转角度，检测的数据转换成伺服直线位移量；成型：通过成型机构中的单个成型轮来使金属丝成圆弧；切断：成型后通过切刀配合凹模在圆弧的起点进行切断；焊接：夹持机械手夹持工件开始是上升，碰焊机构通过对焊电极进行碰焊，碰焊后夹持机械手松开，且工件通过斜置的工作台面自行滑落。

上述的打圈焊接方法中，在成型步骤中，其工件的直径通过电器控制系统设定参数，控制步进电机使其移动成型轮来进行调整。本发明中单个成型轮的成型加工方法使其简化了设备结构，同时，在更换不同规格的产品时，可以直接调节成型轮来控制产品的直径，相比现有技术的多个成型轮而言，其结构和方法的调节更加方便、简单，且能保证其加工精度；产品加工成型后成型轮自动降落，机械手把产品压制夹持在工作台面上使其平面度与工作台面一致，利用机械手上的定位靠山定位，使其在加工中，通过在起点切断，使其减除了由于更换产品规格，频繁更改切刀位置、焊接位置所产生的误差，其碰焊机构可以有效的保证其焊接的精度和牢度进而来保证了工件的质量。

附图说明

图1是本发明全自动单轮数控打圈焊接机的结构图。

图2是图1中A-A处的剖视图。

图3是图1中B处的局部放大图。

图4是本发明中单轮成型机构的示意图。

图5是本发明中单轮成型机构的侧视图。

图6是本发明的控制模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图5一种全自动单轮数控打圈焊接机，包括机身30和工作台面18，所述的机身30上根据其加工顺序依次设置有校直机构、送料机构、导线板、切断装置、单轮成型机构和碰焊机构，所述的单轮成型机构包括有一个对工件进行成型加工的成型轮6。

为了进一步的完善上述的技术方案，为了保证其加工精度，所述的单轮成型机构还包括：滑动导轨22、调节工件直径尺寸的步进电机24和升降成型轮6的液压油缸21；所述的碰焊机构包括夹持机械手、机械手夹持气缸、机械手升降气缸11、碰焊电极9和碰焊变压器19，且所述的碰焊电极9和碰焊变压器19相连接；所述的送料机构包括至少一组的传送伺服电机和调节压轮组，所述的调节压轮组包括电机轮2和调节压紧轮3，且电机轮2和传送伺服电机连接；所述的切刀装置包括切刀12、切刀动力装置和凹模8，且所述的凹模8置于导线板7靠近成型轮6的一端，所述的切刀12和切刀动力装置23连接。为了保证其效率，所述的导线板和送料机构之间还设置有一接近开关5和编码控制机构4。

再参考图1，所述的机身上还设置有液压站15、控制其工作操作的电器控制箱14和实现操作的触摸屏16，且所述的电器控制箱14分别和触摸屏、校直机构、送料机构、接近开关、编码控制机构4、切断装置、单轮成型机构、碰焊机构相连接。

再参考图6，上述中：为了提高其工作效率，保证其加工质量，所述的电器控制箱14包括触摸屏单元、校直单元、送料单元、接近开关单元、编码器控制单元、切断单元、成型单元和碰焊控制单元，所述的触摸屏单元分别与校直单元、送料单元、切断单元、成型单元、碰焊控制单元连接，且所述的触摸屏单元和触摸屏16连接，校直单元和校直机构连接，送料单元和送料机构连接，接近开关单元和接近开关5连接，编码器控制单元和编码器控制机构4连接，切断单元和切断装置连接，成型单元和单轮成型机构连接，碰焊控制单元和碰焊机构连接。

上述中：所述的碰焊电极9为两个，且碰焊电极9上分别安装有定位靠山和机械手夹持块，其结构上，通过定位靠山和机械手夹持块来防止焊接中由于错位不齐所产生的焊接误差进而来提高了工件加工的精度。

为了保证其生产效率，对上述方案再做进一步的设计，因为油缸的工作效率大于电机等别的动力装置，所以切刀动力装置23设计为切刀油缸，且为了使其能够自动落料来提高生产效率，所述的工作台面18斜置于机身30上。通过斜面来直接将成品工件导入。

本发明的第二个目的是，公开一种适合上述设备且操作简单，加工精度高、调节灵活性强的打圈焊接方法，其技术方案如下：

一种打圈焊接方法，包括校直、送料、监控检测、成型、切断和焊接的步骤，具体的方法步骤如下：校直：金属丝通过校直机构对其进行校直；送料：金属丝放置在调节压轮组的电机轮2和调节压紧轮3之间，且保证电机轮2压紧调节压紧轮3上的金属丝，通过传送伺服电机带动电机轮2来带动金属丝运动，监控检测：通过接近开关检测有无金属丝运动，无料报警。编码器监控机构4检测伺服电机旋转角度，检测的数据转换成伺服直线位移量；成型：通过成型机构中的单个成型轮来使金属丝成圆弧；切断：成型后通过切刀12配合凹模8在圆弧的起点进行切断；焊接：夹持机械手夹持工件开始是上升，通过碰焊油缸10进行碰焊，碰焊后夹持机械手松开，且工件通过斜置的工作台面18自行滑落至周转箱内。

上述中，为了保证其灵活性，在成型步骤中，其工件的直径通过电器控制系统设定参数，控制步进电机使其移动成型轮来进行调整。通过其调整来实现不同规格的工件进行加工。其具体操作如下：利用校直机构伺服电机传送料机构送料，通过接近开关5监控有无材料，无料报警，编码器监控机构4检测伺服电机旋转角度，检测的数据转换成伺服直线位移量，便于准确控制圆的周长，进入导线板模块7后，直接进入切断装置的凹模8内，此时单轮成型机构的成型轮6处于上升状态，成型后机械手下降至倾斜的工作台面18上，夹持机械手自动夹持，切断装置的切刀12切断材料后，夹持机械手开始上升，通过碰焊机构的碰焊油缸10进行碰焊，碰焊后夹持机械手松开，工件通过工作台面18自行滑落至周转箱内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本实施例为限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动单轮数控打圈焊接机，包括机身和工作台面，其特征在于：所述的机身上根据其加工顺序依次设置有校直机构、送料机构、导线板、切断装置、单轮成型机构和碰焊机构，所述的单轮成型机构包括一个对工件进行成型加工的成型轮；

所述的单轮成型机构还包括：滑动导轨、调节工件直径的步进电机和升降成型轮的液压油缸。

2.根据权利要求1所述的全自动单轮数控打圈焊接机，其特征在于，所述的导线板和送料机构之间还设置有一接近开关和编码控制机构。

3.根据权利要求2所述的全自动单轮数控打圈焊接机，其特征在于，所述的机身上还设置有油箱、控制其工作操作的电器控制箱和实现操作的触摸屏，且所述的电器控制箱分别和触摸屏、校直机构、送料机构、接近开关、编码控制机构、切断装置、单轮成型机构、碰焊机构相连接。

4.根据权利要求3所述的全自动单轮数控打圈焊接机，其特征在于：所述的电器控制箱包括触摸屏单元、校直单元、送料单元、接近开关单元、编码控制单元、切断单元、成型单元和碰焊控制单元，所述的触摸屏单元分别与校直单元、送料单元、切断单元、成型单元、碰焊控制单元连接，且所述的触摸屏单元和触摸屏连接，校直单元和校直机构连接，送料单元和送料机构连接，接近开关单元和接近开关连接，编码控制单元和编码控制机构连接，切断单元和切断装置连接，成型单元和单轮成型机构连接，碰焊控制单元和碰焊机构连接。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的全自动单轮数控打圈焊接机，其特征在于，所述的工作台面斜置于机身上。

6.一种适用上述权利要求5所述全自动单轮数控打圈焊接机的打圈焊接方法，包括校直、送料、监控检测、成型、切断和焊接的步骤，其特征在于，具体的方法步骤如下：

a、校直：金属丝通过校直机构对其进行校直；

b、送料：金属丝放置在调节压轮组的电机轮和调节压紧轮之间，且保证电机轮压紧调节压紧轮上的金属丝，通过传送伺服电机带动电机轮来带动金属丝运动；

c、监控检测：通过接近开关检测有无金属丝通过，通过编码器监控机构检测伺服电机旋转角度，检测的数据转换成伺服直线位移量；

d、成型：通过成型机构中的单个成型轮来使金属丝成圆弧；

e、切断：成型后通过切刀配合凹模在圆弧的起点进行切断；

f、焊接：机械手夹持机构夹持产品开始是上升，机械手焊接成型机构通过对焊电极进行碰焊，碰焊后机械手夹持机构松开，且工件通过斜置的工作台面自行滑落。

7.根据权利要求6所述的打圈焊接方法，其特征在于，在成型步骤中，其工件的直径大小通过电器控制系统设定参数，控制步进电机使其移动成型轮来进行调整。