CN115722766A - 一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，包括支撑架，所述支撑架的上表面连接有动力机构，所述动力机构的执行端连接有转动机构；所述动力机构包括安装于所述支撑架上表面的保护壳，安装于所述保护壳内部的第一变速电机，以及设于所述第一变速电机的一侧、且安装于所述保护壳内部的第二变速电机，所述第一变速电机的顶端设有磁阻组件；所述转动机构包括与所述保护壳的一端转动连接的送丝组件，以及设于所述送丝组件一侧的排丝组件，所述送丝组件与所述排丝组件的结构相同。本发明够依据对焊丝拉力的监测，对焊丝的位置进行及时调整，以便于提高焊丝输送过程中的稳定性。

Description

一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构

技术领域

本发明主要涉及焊接机器人的技术领域，具体涉及一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构。

背景技术

焊接机器人是从事焊接包括切割与喷涂的机器人，焊接机器人在焊接的过程中，往往通过焊丝输送机构保持焊丝的输送。

根据申请号为CN201720335150.7的专利文献所提供的一种便携手持式氩弧焊调速送丝器可知，该送丝器包括传动机构外壳，设置在传动机构外壳外的减速器、电池组、调速器和调速开关，减速器连接有减速电机，电池组、调速器、调速开关和减速电机之间通过导线依次连接；减速器的输出轴上固定有主动送丝轮，主动送丝轮的外圆周上设置有用于穿设焊丝的环形凹槽；传动机构外壳内设置有下端通过转轴固定在传动机构外壳内，上端能绕转轴转动的C字形夹板，夹板的下端部开口内固定有与主动送丝轮相贴合的从动送丝轮，夹板的上端部外侧壁上设置有夹紧装置。该实用新型结构简单，操作方便，送丝均匀稳定，可根据焊接情况实时调节送丝速度，降低劳动强度，大大缩短焊工培训周期.

上述送丝器送丝均匀稳定，可根据焊接情况实时调节送丝速度，但传统的焊接机器人往往通过调节送丝轮的转速，以改变送丝效果，该方式导致在改变送丝拉力大小时，焊丝容易因电机骤然提速而紧绷，从而容易造成断丝的现象。

发明内容

本发明主要提供了一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，包括支撑架，所述支撑架的上表面连接有动力机构，所述动力机构的执行端连接有转动机构；

所述动力机构包括安装于所述支撑架上表面的保护壳，安装于所述保护壳内部的第一变速电机，以及设于所述第一变速电机的一侧、且安装于所述保护壳内部的第二变速电机，所述第一变速电机的顶端设有磁阻组件；

所述转动机构包括与所述保护壳的一端转动连接的送丝组件，以及设于所述送丝组件一侧的排丝组件，所述送丝组件与所述排丝组件的结构相同；

所述送丝组件包括安装于所述保护壳一侧表面的输丝管，安装于所述输丝管壳体上的张力传感器，设于所述输丝管一侧、且与所述第一变速电机同轴设置的主动输丝轮，以及设于所述主动输丝轮的顶端、且与所述磁阻组件相连接的从动输丝轮。

进一步的，所述磁阻组件包括安装于所述保护壳内部的支撑板，与所述支撑板转动连接的两个第一电磁铁，以及插入两个第一电磁铁之间的运动铝杯，所述运动铝杯与所述从动输丝轮同轴设置，在本发明中，通过从动输丝轮运动的放缓，增加从动输丝轮与主动输丝轮间焊丝的摩擦力，从而在主动输丝轮不减速的情况下，减缓焊丝的输送，以便于后续拉直焊丝，并且不影响拉直后焊丝后续平稳送丝。

进一步的，所述磁阻组件还包括安装于所述支撑板一侧表面的伺服电机，以及与所述伺服电机的输出轴相连接的齿轮，所述齿轮的一侧啮合连接有齿环，所述齿环安装于套设于所述运动铝杯外部的第一电磁铁的外表面，在本发明中，带动第一电磁铁转动，通过改变两个第一电磁铁的相对角度，从而改变两个第一电磁铁所形成的磁场强度，改变从动输丝轮的转动效果。

进一步的，所述第一电磁铁的一侧安装有干簧管，所述干簧管通过导线与控制器电连接，在本发明中，第一电磁铁工作时，干簧管开启，以使与干簧管相连接的控制器能够监测第一电磁铁的工作，并通过干簧管的启闭进行调整焊丝位置的计数，以便于工人对输送机构的输送状况进行监测。

进一步的，所述从动输丝轮包括通过转轴与所述保护壳转动连接的转轮，所述转轮的两端滑动连接有滑动杆，所述滑动杆远离所述转轮的一端连接有活动轮，在本发明中，通过转轮为活动轮和滑动杆提供支撑，通过转轮与主动输丝轮的相对转动，以推动焊丝前进。

进一步的，所述转轮的内部安装有第二电磁铁，所述第二电磁铁通过导线连接有导电滑环，所述导电滑环与所述转轮同轴设置、且安装于所述支撑板的一侧表面，在本发明中，通过导电滑环的设置，防止因与第二电磁铁相连接的电线的不断地转动，而影响第二电磁铁的工作。

进一步的，所述转轮与所述活动轮相互靠近的一端均设有凹槽，相邻两个所述凹槽相连形成供焊丝嵌入的槽体结构，在本发明中，通过两个凹槽相连形成供焊丝嵌入的槽体结构对焊丝进行一定程度上地夹持，以进一步减缓焊丝的运动。

进一步的，所述转轮的壳体上设有供所述滑动杆滑动的滑槽，在本发明中，通过滑动杆通过其自身在滑槽的槽体内的滑动，以使滑动杆能够沿直线进行稳定地移动，保持两个凹槽合并时所形成的槽体结构的稳定性。

进一步的，所述滑动杆延伸至所述滑槽的内部一端外部连接有终止环，在本发明中，通过终止环在滑槽滑动时，对滑动杆移动地限制，防止滑动杆脱离滑槽，影响活动轮夹持焊丝。

进一步的，所述第一变速电机和第二变速电机远离所述主动输丝轮的一侧表面均连接有编码器，在本发明中，通过编码器对第一变速电机和第二变速电机的转动进行监测，以使与编码器相连接的控制器接收到该数据后，判断是否需要调整与控制器相连接的第一变速电机和第二变速电机的转速。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

其一，本发明能够依据对焊丝拉力的监测，对焊丝的位置进行及时调整，以便于提高焊丝输送过程中的稳定性，具体为：两个第一电磁铁通电后，两个第一电磁铁之间形成磁场，磁场在运动铝杯中产生的感应电流阻碍杯身的运动，从而放缓运动铝杯的转动，由于运动铝杯与从动输丝轮同轴设置，从而放缓从动输丝轮的运动，进而通过从动输丝轮运动的放缓，增加从动输丝轮与主动输丝轮间焊丝的摩擦力，从而在主动输丝轮不减速的情况下，减缓焊丝的输送，于此同时，第一变速电机提速，使得焊丝在一端输送较为缓慢的情况下、另一端快速输送，使得焊丝稳定地拉直。

其二，本发明需要改变运动铝杯的运转效果，进而改变从动输丝轮的转动效果，以满足焊丝稳定拉直地需要时，通过控制器控制与其连接的伺服电机工作，伺服电机带动与其输出轴相连接的齿轮进行旋转，由于齿轮与第一电磁铁外表面的齿环相啮合，从而带动第一电磁铁转动，通过改变两个第一电磁铁的相对角度，从而改变两个第一电磁铁所形成的磁场强度，改变从动输丝轮的转动效果。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明动力机构的结构示意图；

图3为图2中的A区结构放大图；

图4为本发明送丝组件的结构示意图；

图5为本发明保护壳的剖视图；

图6为本发明磁阻组件的结构示意图；

图7为本发明从动输丝轮的结构示意图；

图8为本发明转轮的剖视图。

图中：10、支撑架；20、动力机构；21、保护壳；22、第一变速电机；23、第二变速电机；24、磁阻组件；241、支撑板；242、第一电磁铁；243、运动铝杯；244、伺服电机；245、齿轮；246、齿环；247、干簧管；30、转动机构；31、送丝组件；311、输丝管；312、主动输丝轮；313、从动输丝轮；3131、转轮；3132、滑动杆；3133、第二电磁铁；3134、导电滑环；3135、凹槽；3136、滑槽；3137、活动轮；3138、终止环；314、张力传感器；32、排丝组件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例，请参照附图1-8，一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，包括支撑架10，所述支撑架10的上表面连接有动力机构20，所述动力机构20的执行端连接有转动机构30；

所述动力机构20包括安装于所述支撑架10上表面的保护壳21，安装于所述保护壳21内部的第一变速电机22，以及设于所述第一变速电机22的一侧、且安装于所述保护壳21内部的第二变速电机23，所述第一变速电机22的顶端设有磁阻组件24；

所述转动机构30包括与所述保护壳21的一端转动连接的送丝组件31，以及设于所述送丝组件31一侧的排丝组件32，所述送丝组件31与所述排丝组件32的结构相同；

所述送丝组件31包括安装于所述保护壳21一侧表面的输丝管311，安装于所述输丝管311壳体上的张力传感器314，设于所述输丝管311一侧、且与所述第一变速电机22同轴设置的主动输丝轮312，以及设于所述主动输丝轮312的顶端、且与所述磁阻组件24相连接的从动输丝轮313。

具体的，请着重参照附图5和6，所述磁阻组件24包括安装于所述保护壳21内部的支撑板241，与所述支撑板241转动连接的两个第一电磁铁242，以及插入两个第一电磁铁242之间的运动铝杯243，所述运动铝杯243与所述从动输丝轮313同轴设置；

所述磁阻组件24还包括安装于所述支撑板241一侧表面的伺服电机244，以及与所述伺服电机244的输出轴相连接的齿轮245，所述齿轮245的一侧啮合连接有齿环246，所述齿环246安装于套设于所述运动铝杯243外部的第一电磁铁242的外表面；

所述第一电磁铁242的一侧安装有干簧管247，所述干簧管247通过导线与控制器电连接；

需要说明的是，在本实施例中，两个第一电磁铁242通电后，两个第一电磁铁242之间形成磁场，磁场在运动铝杯243中产生的感应电流阻碍杯身的运动，从而放缓运动铝杯243的转动，由于运动铝杯243与从动输丝轮313同轴设置，从而放缓从动输丝轮313的运动，进而通过从动输丝轮313运动的放缓，增加从动输丝轮313与主动输丝轮312间焊丝的摩擦力，从而在主动输丝轮312不减速的情况下，减缓焊丝的输送，以便于后续拉直焊丝，并且不影响拉直后焊丝后续平稳送丝；

进一步的，当需要改变运动铝杯243的运转效果，进而改变从动输丝轮313的转动效果时，通过控制器控制与其连接的伺服电机244工作，伺服电机244带动与其输出轴相连接的齿轮245进行旋转，由于齿轮245与第一电磁铁242外表面的齿环246相啮合，从而带动第一电磁铁242转动，通过改变两个第一电磁铁242的相对角度，从而改变两个第一电磁铁242所形成的磁场强度，改变从动输丝轮313的转动效果；

进一步的，第一电磁铁242工作时，干簧管247开启，以使与干簧管247相连接的控制器能够监测第一电磁铁242的工作，并通过干簧管247的启闭进行调整焊丝位置的计数，以便于工人对输送机构的输送状况进行监测。

具体的，请着重参照附图1、7和8，所述从动输丝轮313包括通过转轴与所述保护壳21转动连接的转轮3131，所述转轮3131的两端滑动连接有滑动杆3132，所述滑动杆3132远离所述转轮3131的一端连接有活动轮3137；

所述转轮3131的内部安装有第二电磁铁3133，所述第二电磁铁3133通过导线连接有导电滑环3134，所述导电滑环3134与所述转轮3131同轴设置、且安装于所述支撑板241的一侧表面；

所述转轮3131与所述活动轮3137相互靠近的一端均设有凹槽3135，相邻两个所述凹槽3135相连形成供焊丝嵌入的槽体结构；

所述第一变速电机22和第二变速电机23远离所述主动输丝轮312的一侧表面均连接有编码器25；

需要说明的是，在本实施例中，通过转轮3131为活动轮3137和滑动杆3132提供支撑，通过转轮3131与主动输丝轮312的相对转动，以推动焊丝前进；

进一步的，通过第二电磁铁3133的工作，以对滑动杆3132进行吸引，使得滑动杆3132带动活动轮3137靠近转轮3131，通过导电滑环3134的设置，防止因与第二电磁铁3133相连接的电线的不断地转动，而影响第二电磁铁3133的工作；

进一步的，当滑动杆3132带动活动轮3137靠近转轮3131时，通过两个凹槽3135相连形成供焊丝嵌入的槽体结构对焊丝进行一定程度上地夹持，以进一步减缓焊丝的运动。

具体的，请着重参照附图7和8，所述转轮3131的壳体上设有供所述滑动杆3132滑动的滑槽3136；

所述滑动杆3132延伸至所述滑槽3136的内部一端外部连接有终止环3138；

需要说明的是，在本实施例中，通过滑动杆3132通过其自身在滑槽3136的槽体内的滑动，以使滑动杆3132能够沿直线进行稳定地移动，保持两个凹槽3135合并时所形成的槽体结构的稳定性；

进一步的，通过终止环3138在滑槽3136滑动时，对滑动杆3132移动地限制，防止滑动杆3132脱离滑槽3136，影响活动轮3137夹持焊丝；

进一步的，通过编码器25对第一变速电机22和第二变速电机23的转动进行监测，以使与编码器25相连接的控制器接收到该数据后，判断是否需要调整与控制器相连接的第一变速电机22和第二变速电机23的转速。

本发明的具体操作方式如下：

需要使用输送机构引导焊丝时，通过第一变速电机22带动送丝组件31中的主动输丝轮312转动，通过第二变速电机23带动排丝组件32中的主动输丝轮312转动，由于焊丝设于主动输丝轮312与从动输丝轮313之间，以使主动输丝轮312配合因摩擦而转动的从动输丝轮313对焊丝进行推动，使得焊丝从而一个输丝管311不断移动至另一个输丝管311内，完成焊丝的输送；

由于焊丝穿过两个输丝管311，输丝管311上设有张力传感器314，从而利用张力传感器314对经过其内的焊丝的张力进行监测，以使与张力传感器314相连接的控制器能够判断焊丝是否在输送过程中发生松弛的现象，从而及时对焊丝进行调整；

当焊丝较为松弛时，送丝组件31中的两个第一电磁铁242通电后，两个第一电磁铁242之间形成磁场，磁场在运动铝杯243中产生的感应电流阻碍杯身的运动，从而放缓运动铝杯243的转动，由于运动铝杯243与从动输丝轮313同轴设置，从而放缓从动输丝轮313的运动，进而通过从动输丝轮313运动的放缓，增加从动输丝轮313与主动输丝轮312间焊丝的摩擦力，从而在主动输丝轮312不减速的情况下，减缓焊丝的输送，于此同时，第一变速电机22提速，使得焊丝在一端输送较为缓慢的情况下、另一端快速输送，使得焊丝稳定地拉直；

需要改变运动铝杯243的运转效果，进而改变从动输丝轮313的转动效果，以满足焊丝稳定拉直地需要时，通过控制器控制与其连接的伺服电机244工作，伺服电机244带动与其输出轴相连接的齿轮245进行旋转，由于齿轮245与第一电磁铁242外表面的齿环246相啮合，从而带动第一电磁铁242转动，通过改变两个第一电磁铁242的相对角度，从而改变两个第一电磁铁242所形成的磁场强度，改变从动输丝轮313的转动效果；

当焊丝较为松弛时，通过第二电磁铁3133的工作，以对滑动杆3132进行吸引，使得滑动杆3132带动活动轮3137靠近转轮3131，当滑动杆3132带动活动轮3137靠近转轮3131时，通过两个凹槽3135相连形成供焊丝嵌入的槽体结构对焊丝进行一定程度上地夹持，以进一步减缓焊丝的运动。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，包括支撑架(10)，其特征在于，所述支撑架(10)的上表面连接有动力机构(20)，所述动力机构(20)的执行端连接有转动机构(30)；

所述动力机构(20)包括安装于所述支撑架(10)上表面的保护壳(21)，安装于所述保护壳(21)内部的第一变速电机(22)，以及设于所述第一变速电机(22)的一侧、且安装于所述保护壳(21)内部的第二变速电机(23)，所述第一变速电机(22)的顶端设有磁阻组件(24)；

所述转动机构(30)包括与所述保护壳(21)的一端转动连接的送丝组件(31)，以及设于所述送丝组件(31)一侧的排丝组件(32)，所述送丝组件(31)与所述排丝组件(32)的结构相同；

所述送丝组件(31)包括安装于所述保护壳(21)一侧表面的输丝管(311)，安装于所述输丝管(311)壳体上的张力传感器(314)，设于所述输丝管(311)一侧、且与所述第一变速电机(22)同轴设置的主动输丝轮(312)，以及设于所述主动输丝轮(312)的顶端、且与所述磁阻组件(24)相连接的从动输丝轮(313)。

2.根据权利要求1所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述磁阻组件(24)包括安装于所述保护壳(21)内部的支撑板(241)，与所述支撑板(241)转动连接的两个第一电磁铁(242)，以及插入两个第一电磁铁(242)之间的运动铝杯(243)，所述运动铝杯(243)与所述从动输丝轮(313)同轴设置。

3.根据权利要求2所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述磁阻组件(24)还包括安装于所述支撑板(241)一侧表面的伺服电机(244)，以及与所述伺服电机(244)的输出轴相连接的齿轮(245)，所述齿轮(245)的一侧啮合连接有齿环(246)，所述齿环(246)安装于套设于所述运动铝杯(243)外部的第一电磁铁(242)的外表面。

4.根据权利要求3所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述第一电磁铁(242)的一侧安装有干簧管(247)，所述干簧管(247)通过导线与控制器电连接。

5.根据权利要求2所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述从动输丝轮(313)包括通过转轴与所述保护壳(21)转动连接的转轮(3131)，所述转轮(3131)的两端滑动连接有滑动杆(3132)，所述滑动杆(3132)远离所述转轮(3131)的一端连接有活动轮(3137)。

6.根据权利要求5所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述转轮(3131)的内部安装有第二电磁铁(3133)，所述第二电磁铁(3133)通过导线连接有导电滑环(3134)，所述导电滑环(3134)与所述转轮(3131)同轴设置、且安装于所述支撑板(241)的一侧表面。

7.根据权利要求5所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述转轮(3131)与所述活动轮(3137)相互靠近的一端均设有凹槽(3135)，相邻两个所述凹槽(3135)相连形成供焊丝嵌入的槽体结构。

8.根据权利要求5所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述转轮(3131)的壳体上设有供所述滑动杆(3132)滑动的滑槽(3136)。

9.根据权利要求8所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述滑动杆(3132)延伸至所述滑槽(3136)的内部一端外部连接有终止环(3138)。

10.根据权利要求1所述的一种根据送丝拉力大小自动调速的焊丝输送机构，其特征在于，所述第一变速电机(22)和第二变速电机(23)远离所述主动输丝轮(312)的一侧表面均连接有编码器(25)。

Images