CN206263592U - 一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：包括操作平台、带尾定位装置、带头定位夹持装置、斜向移动装置、剪切装置、尾料回收装置、焊接装置和控制系统。本实用新型利用预剪切靠模、气缸和电缸控制组合实现带端（带头和带尾）的定位夹持，以45度角的带端剪切焊接方式来保证斜向重叠接头平稳地通过轧纹和纵包装置，并通过斜向移动装置来实现叠带宽度和焊点排数的控制，为自动叠带焊接提供了质量保障。利用本实用新型的自动焊接装置，提高了护套生产线的自动化程度，能有效地解决用工成本高的问题，它可以24小时不间断地从事生产作业，从根本上解决对工人数量上的依赖，节约劳动成本，提升企业竞争力。

Description

一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，由带尾定位装置、带头定位夹持装置、斜向移动装置、剪切装置、尾料回收装置、焊接装置和控制系统等组成，自动完成钢/铝带连接时的剪切、叠带、焊接作业，实现了纵包工位的钢/铝带接续自动化，在提高生产效率和降低原材料成本的同时提升了光缆品质和设备产能。

背景技术

光缆外护套生产过程中，纵包工位钢带或铝带的接续均是由人工手动操作。剪切角度、叠带宽度、焊点数量及焊接电流均由操作人员凭经验控制；采用高速自动储带设备后，设备产能得到提升，焊接频次增多，操作人员对长达7分钟的储带过程必须全程跟踪，避免尾段进入储带箱影响生产和接续作业，生产效率得不到提高；在两台机同时储带的情况下，又必须对其中的一台机提前完成储带接续，同时尾料剩余长度控制凭操作人员感觉，都存在浪费原材料的现象。为此，需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其能准确无误地完成光缆外护套生产过程中纵包钢带或铝带带端的剪切、对中、叠带、焊接各项动作，确保产品的质量，削减浪费，提高设备产能。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，包括操作平台、带尾定位装置、带头定位夹持装置、斜向移动装置、剪切装置、尾料回收装置、焊接装置和控制系统，所述带尾定位装置、带头定位夹持装置、斜向移动装置、尾料回收装置和控制系统均固定在操作平台上，所述剪切装置和焊接装置均固定在斜向移动装置上，所述带尾定位装置用于夹持定位钢带或铝带的尾部，所述带头定位夹持装置用于定位夹持待接续钢带或铝带的头部，所述斜向移动装置用于驱动剪切装置和焊接装置的移动，所述剪切装置用于对钢带和铝带的尾部或头部进行斜45度角剪切，所述尾料回收装置用于收集被剪切装置剪切下来的脚料，所述焊接装置用于将经过剪切的钢带或铝带的尾部和头部焊接在一起，所述控制系统用于数据分析和计算并控制整个装置实现自动化焊接。

进一步的，所述带尾定位装置包括带料定位滑轨、正反牙丝杆和带料夹持定位伺服电机，所述带料定位滑轨固定在操作平台上，所述带料定位滑轨和正反牙丝杆均与生产线中心线呈45度夹角，所述正反牙丝杆的端部通过联轴节Ⅰ与带料夹持定位伺服电机相连接，所述带料夹持定位伺服电机通过固定座Ⅰ固定在操作平台上，所述带料夹持定位伺服电机驱动正反牙丝杆转动，所述正反牙丝杆上设置有正牙螺母和反牙螺母，所述正牙螺母和反牙螺母上各固定有一导向滑块，两个导向滑块均固定在带料定位滑轨上，每个所述导向滑块上均固定连接有一斜口夹持定位板。带料夹持定位伺服电机带动正反牙丝杆运转时，斜口夹持定位板则以生产线中心线为中心同时相对运动，从而保证金属带（钢带或铝带）中心线与生产线中心线重合，夹持定位板两个斜角之间的距离通过带料夹持定位伺服电机的编码器精确计数控制，只有在焊接作业时，斜口夹持定位板对钢带或铝带抱夹定位，焊接结束则自动释放一定的距离，避免定位板磨损。

进一步的，所述带头定位夹持装置包括带头定位电缸、斜向移动底板和L型横向移动底板，所述带头定位电缸固定在操作平台上，所述带头定位电缸的轴心线与生产线中心线呈45度夹角，并且带头定位电缸的轴心线与正反牙丝杆平行设置，所述斜向移动底板固定在带头定位电缸上，所述斜向移动底板上固定有与生产线中心线相平行设置的无杆气缸，所述L型横向移动底板固定在无杆气缸上，所述L型横向移动底板在无杆气缸的带动下平行于生产线中心线移动。所述L型横向移动底板的垂直面上还安装固定有叠带双轴气缸，所述叠带双轴气缸的推杆上固定有预剪切靠模，所述预剪切靠模上固定有带料压紧双轴气缸，所述预剪切靠模的边沿上还安装有微型带料感应开关。所述带头定位电缸以二分之一的设定带宽为基准调整预剪切靠模与生产线中心线的距离，保证金属带端部中心线与生产线中心线重合，如感应开关检测不到金属带，则不能实施预剪切动作。

所述斜向移动装置包括斜向移动电缸、斜向移动拖板和横向移动伺服电机，所述斜向移动电缸固定在操作平台上，所述斜向移动电缸与生产线中心线呈45度夹角且与正反牙丝杆平行设置，所述斜向移动拖板固定在斜向移动电缸上，所述斜向移动拖板上还设置有横向移动滑轨，所述横向移动滑轨的滑块上固定有L型横向移动拖板，所述横向移动滑轨内设置有L型横向移动拖板，所述横向移动伺服电机驱动L型横向移动拖板在生产线中心线上来回移动，所述L型横向移动拖板的垂直平面上安装有竖向移动气缸和竖向移动滑轨，所述竖向移动滑轨上的滑块上安装有与气缸推杆连接在一起的竖向移动拖板，所述竖向移动拖板在竖向移动气缸的作用下可沿竖向移动滑轨垂直移动。

所述剪切装置包括剪切支架、剪切气缸、固定刀口和带有导向板的移动刀口，所述剪切支架固定在竖向移动拖板上，所述剪切气缸和固定刀口固定在剪切支架上，所述剪切支架上设置有导向槽，所述带有导向板的移动刀口固定在剪切气缸的推杆端部，所述导向板置于导向槽内。带头剪切时，斜向移动电缸驱动剪切装置移动到位，带料（钢带或铝带）进入固定刀口内，剪切气缸下推，移动刀口沿导向槽移动，与固定刀口一起剪切金属带（钢带或铝带）；带尾剪切时，斜向移动电缸驱动剪切装置移动到位，带料进入固定刀口内，横向移动伺服电机按照叠带宽度要求将移动刀口平移后剪切。

所述尾料回收装置包括尾料夹持Y型气动手指、尾料回收无杆气缸和尾料回收盒，所述尾料夹持Y型气动手指固定在尾料回收无杆气缸上，所述尾料回收无杆气缸固定在斜向移动电缸的下方且与斜向移动电缸呈90度夹角，所述尾料回收盒固定在操作平台上并位于尾料回收无杆气缸的末端下方，钢带或铝带的脚料被剪切后，尾料夹持Y型气动手指夹持着脚料料平移到尾料回收盒上方，松开尾料夹持Y型气动手指，脚料落入尾料回收盒内。

所述焊接装置包括三轴顶升气缸、移动电极、点焊枪和压带支架，所述三轴顶升气缸固定在操作平台的下方，所述点焊枪通过点焊枪固定座固定在竖向移动拖板上，所述点焊枪固定座的下方还设置有缓冲弹簧，所述竖向移动气缸带动点焊枪上下移动，所述竖向移动气缸的行程大于点焊枪的枪尖到抬升后移动电极的距离，所述压带支架固定在竖向移动拖板上，所述压带支架上设置有带有压板的双轴气缸。当竖向移动拖板在竖向移动气缸的作用下带动点焊枪下降焊接时，移动电极接触到金属带（钢带或铝带）后竖向移动拖板继续下降，缓冲弹簧收缩，由缓冲弹簧向枪尖施加点焊压力。焊接时双轴气缸升出，压板先于点焊枪下降到位，压住钢铝带，防止带面不平而导致焊接点不在接缝位置；焊接结束时点焊枪先于双轴气缸升起，避免带料与焊枪粘连而移位。

通过控制系统，在金属带（钢带或铝带）使用前确认好的产品型号，在触摸屏界面的配方数据选择界面进行修改调整，控制界面可以增加、选择、确认当前的带料型号（包括种类、带宽和厚度的确认）。每种型号的特性包括：带宽，重叠部分宽度，单排焊点个数，点焊时间，点焊电流，点焊排数。如需要设置金属带特性参数时，可在编辑HMI配方数据里进行对应参数的增加和删除等操作。如金属带为常用型号，点击查看HMI配方数据按钮，选择相应的型号确认。

本实用新型的优点：本实用新型利用预剪切靠模、气缸和电缸控制组合实现带端（带头和带尾）的定位夹持，以45度角的带端剪切焊接方式来保证斜向重叠接头平稳地通过轧纹和纵包装置，并通过斜向移动装置来实现叠带宽度和焊点排数的控制，为自动叠带焊接提供了质量保障。利用本实用新型的自动焊接装置，提高了护套生产线的自动化程度，能有效地解决用工成本高的问题，它可以24小时不间断地从事生产作业，从根本上解决对工人数量上的依赖，节约劳动成本，提升企业竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细叙述。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的带头定位夹持装置的结构示意图。

图3为本实用新型的移动电极部位的结构示意图。

其中：1、斜向移动电缸，2、斜向移动拖板，3、横向移动滑轨， 4、横向移动丝杆，5、联轴节Ⅱ，6、横向移动伺服电机，7、固定座Ⅱ，8、L形横向移动拖板，9、横向移动螺母，10、带头定位电缸，11、无杆气缸，12、L形横向移动底板，13、叠带双轴气缸，14、预剪切靠模，15、带料压紧双轴气缸，16、尾料回收盒，17、斜向移动底板 ，18、叠带双轴气缸推杆，19、微型带料感应开关，20、压带支架，21、双轴气缸，22、压板，23、点焊枪，24、点焊枪固定座，25、缓冲弹簧，26、胶木绝缘柄，27、操作平台，28、带料定位滑轨，29、正反牙丝杆，30、联轴节Ⅰ，31、带料夹持定位伺服电机，32、固定座Ⅰ， 33（34）、定位导向滑块、35(36)、斜口夹持定位板,37、正牙螺母,38、反牙螺母、39、尾料夹持Y型气动手指 ，40、尾料回收无杆气缸，41、剪切支架，42、剪切气缸，43、固定刀口，44、导向槽，45、导向板，46、移动刀口，47、剪切气缸推杆，48、竖向移动气缸，49、竖向移动滑轨，50、气缸推杆，51、竖向移动拖板，52、滑块，53、三轴顶升气缸，54、固定座Ⅲ，55、顶升气缸推杆，56、胶木绝缘座，57、移动电极，58、槽口，59、控制系统。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，由带尾定位装置、带头定位夹持装置、斜向移动装置、剪切装置、尾料回收装置、焊接装置和控制系统等组成。

带尾定位装置：自动焊接装置操作台27上安装有带料定位滑轨28，正反牙丝杆29端部通过联轴节Ⅰ30与带料夹持定位伺服电机31相连接，带料夹持定位伺服电机31通过固定座Ⅰ32安装在操作台27上，带料定位滑轨28、正反牙丝杆29与生产线中心线呈45度夹角。带料定位滑轨28上安装有两块定位导向滑块33、34，在定位导向滑块33、34上分别安装有斜口夹持定位板35、36，斜口夹持定位板35、36分别通过正牙螺母37、反牙螺母38与正反牙丝杆29连接，带料夹持定位伺服电机31带动正反牙丝杆29运转时，斜口夹持定位板35、36则以生产线中心线为中心同时相对运动，从而保证金属带中心线与生产线中心线重合，斜口夹持定位板35、36的两个斜角之间的距离通过带料夹持定位伺服电机31的编码器精确计数控制，只有在焊接作业时，斜口夹持定位板35、36对钢带或铝带进行抱夹定位，焊接结束则自动释放一定的距离，避免定位板磨损。

带头定位夹持装置：自动焊接装置操作台27上安装有带头定位电缸10，在带头定位电缸10上安装有斜向移动底板17，带头定位电缸10轴心线与生产线中心线同样呈45度夹角，且平行于正反牙丝杆29设置。斜向移动底板17安装有平行于生产线中心线的无杆气缸11，L型横向移动底板12安装在无杆气缸11上，L型横向移动底板12在无杆气缸11的带动下平行于生产线中心线移动。在L型横向移动底板12的垂直面上安装有叠带双轴气缸13，在叠带双轴气缸13的推杆18上安装有预剪切靠模14，在预剪切靠模14上安装有带料压紧双轴气缸15，在剪切靠模14的边沿上安装有微型带料感应开关19。带头定位电缸10以二分之一的设定带宽为基准调整预剪切靠模14与生产线中心线的距离，保证金属带（待接续钢带或铝带）端部中心线与生产线中心线重合，如微型带料感应开关19检测不到金属带，则不能实施预剪切动作。

斜向移动装置：自动焊接装置操作台27上安装有斜向移动电缸1，斜向移动电缸1上方安装有斜向移动拖板2，斜向移动电缸1与生产线中心线呈45度夹角，且平行于正反牙丝杆29设置。在斜向移动拖板2上安装有横向移动滑轨3，横向移动丝杆4通过联轴节Ⅱ5与横向移动伺服电机6连接，横向移动伺服电机6通过固定座Ⅱ7安装在斜向移动拖板2上，横向移动滑轨3、横向移动丝杆4轴心线均平行于生产中心线。横向移动滑轨3上方安装有L型横向移动拖板8，L型横向移动拖板8通过横向移动螺母9与横向移动丝杆4连接。当横向移动伺服电机6旋转时，L型横向移动拖板8平行于生产线移动。在L型横向移动拖板8的垂直平面上安装有竖向移动气缸48和竖向移动滑轨49，在竖向移动滑轨49上的滑块52上安装有与气缸推杆50连接在一起的竖向移动拖板51，竖向移动拖板51在气缸48的作用下可沿竖向移动滑轨49垂直移动。

剪切装置：剪切支架41上安装有剪切气缸42和固定刀口43，在固定刀口43上设有导向槽44，带有导向板45的移动刀口46安装在剪切气缸42的推杆47端部，导向板45置于导向槽44内。带头剪切时，斜向移动电缸1驱动剪切装置移动到位，带料（待接续钢带或铝带）进入固定刀口内，剪切气缸42下推，移动刀口46沿导向槽44移动，与固定刀口43一起剪切金属带（待接续钢带或铝带）；带尾剪切时，斜向移动电缸1驱动剪切装置移动到位，带料进入固定刀口内，横向移动伺服电机6按照叠带宽度要求将移动刀口平移后剪切。

尾料回收装置：尾料夹持Y型气动手指39安装在尾料回收无杆气缸40上，尾料回收无杆气缸40安装于斜向移动电缸1下方并与斜向移动电缸1呈90度夹角。在尾料回收无杆气缸40的末端下方安装有尾料回收盒16。带料（待接续钢带或铝带）剪切后，尾料夹持Y型气动手指39夹持着的脚料平移到尾料回收盒16上方，松开尾料夹持Y型气动手指39，脚料落入尾料回收盒16内。

焊接装置：三轴顶升气缸53利用固定座Ⅲ54安装在操作平台27下方，在三轴顶升气缸53的推杆55上安装有胶木绝缘座56，胶木绝缘座56上安装的移动电极57在操作平台的槽口58中间，移动电极57通过柔性铜排与点焊机输出端子连接。焊接时由三轴顶升气缸53将移动电极57抬升到金属带（待接续钢带或铝带）的下方。竖向移动拖板51上的点焊枪固定座24下方设置有缓冲弹簧25，点焊枪23胶木绝缘柄26安装在缓冲弹簧25和点焊枪固定座24中间并可上下移动，竖向移动气缸48的行程大于枪尖到抬升后移动电极的距离。当竖向移动拖板51在竖向移动气缸48的作用下带动点焊枪23下降焊接时，点焊枪23的移动电极接触到金属带（待接续钢带或铝带）后竖向移动拖板51继续下降，安装在点焊枪23胶木绝缘柄26上缓冲弹簧25收缩，由缓冲弹簧25向点焊枪23施加点焊压力。压带支架20安装在竖向移动拖板51上，压带支架20上安装带有压板22的双轴气缸21，焊接时双轴气缸21升出，压板22先于点焊枪23下降到位，压住钢铝带，防止带面不平而导致焊接点不在接缝位置；焊接结束时，点焊枪23先于双轴气缸21升起，避免带料（待接续钢带或铝带）与点焊枪23电极粘连而移位。

通过控制系统59，在金属带（待接续钢带或铝带）使用前确认好的产品型号，在触摸屏界面的配方数据选择界面进行修改调整，控制界面可以增加、选择、确认当前的带料型号（包括种类、带宽和厚度的确认）。每种型号的特性包括：带宽，重叠部分宽度，单排焊点个数，点焊时间，点焊电流，点焊排数。如需要设置金属带特性参数时，可在编辑HMI配方数据里进行对应参数的增加和删除等操作。如金属带为常用型号，点击查看HMI配方数据按钮，选择相应的型号确认。

Claims (10)

1.一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：包括操作平台、带尾定位装置、带头定位夹持装置、斜向移动装置、剪切装置、尾料回收装置、焊接装置和控制系统，所述带尾定位装置、带头定位夹持装置、斜向移动装置、尾料回收装置和控制系统均固定在操作平台上，所述剪切装置和焊接装置均固定在斜向移动装置上，所述带尾定位装置用于夹持定位钢带或铝带的尾部，所述带头定位夹持装置用于定位夹持待接续钢带或铝带的头部，所述斜向移动装置用于驱动剪切装置和焊接装置的移动，所述剪切装置用于对钢带和铝带的尾部或头部进行斜45度角剪切，所述尾料回收装置用于收集被剪切装置剪切下来的脚料，所述焊接装置用于将经过剪切的钢带或铝带的尾部和头部焊接在一起，所述控制系统用于数据分析和计算并控制整个装置实现自动化焊接。

2.根据权利要求1所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述带尾定位装置包括带料定位滑轨、正反牙丝杆和带料夹持定位伺服电机，所述带料定位滑轨固定在操作平台上，所述带料夹持定位伺服电机通过固定座Ⅰ固定在操作平台上，所述带料夹持定位伺服电机驱动正反牙丝杆转动，所述正反牙丝杆上设置有正牙螺母和反牙螺母，所述正牙螺母和反牙螺母上各固定有一导向滑块，两个导向滑块均固定在带料定位滑轨上，每个所述导向滑块上均固定连接有一斜口夹持定位板。

3.根据权利要求2所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述带料定位滑轨和正反牙丝杆均与生产线中心线呈45度夹角。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述正反牙丝杆的端部通过联轴节Ⅰ与带料夹持定位伺服电机相连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述带头定位夹持装置包括带头定位电缸、斜向移动底板和L型横向移动底板，所述带头定位电缸固定在操作平台上且其轴心线与生产线中心线呈45度夹角，所述斜向移动底板固定在带头定位电缸上，所述斜向移动底板上固定有与生产线中心线相平行设置的无杆气缸，所述L型横向移动底板固定在无杆气缸上，所述L型横向移动底板在无杆气缸的带动下平行于生产线中心线移动。

6.根据权利要求5所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述L型横向移动底板的垂直面上还安装固定有叠带双轴气缸，所述叠带双轴气缸的推杆上固定有预剪切靠模，所述预剪切靠模上固定有带料压紧双轴气缸，所述预剪切靠模的边沿上还安装有微型带料感应开关。

7.根据权利要求1所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述斜向移动装置包括斜向移动电缸、斜向移动拖板和横向移动伺服电机，所述斜向移动电缸固定在操作平台上，所述斜向移动电缸与生产线中心线呈45度夹角，所述斜向移动拖板固定在斜向移动电缸上，所述斜向移动拖板上还设置有横向移动滑轨，所述横向移动滑轨的滑块上固定有L型横向移动拖板，所述横向移动伺服电机电机驱动L型横向移动拖板平行于生产线中心线来回移动，所述L型横向移动拖板的垂直平面上安装有竖向移动气缸和竖向移动滑轨，所述竖向移动滑轨上的滑块上安装有与气缸推杆连接在一起的竖向移动拖板，所述竖向移动拖板在竖向移动气缸的作用下可沿竖向移动滑轨垂直移动。

8.根据权利要求7所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述剪切装置包括剪切支架、剪切气缸、固定刀口和带有导向板的移动刀口，所述剪切支架固定在竖向移动拖板上，所述剪切气缸和固定刀口固定在剪切支架上，所述剪切支架上设置有导向槽，所述带有导向板的移动刀口固定在剪切气缸的推杆端部，所述导向板置于导向槽内。

9.根据权利要求7或8所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述尾料回收装置包括尾料夹持Y型气动手指、尾料回收无杆气缸和尾料回收盒，所述尾料夹持Y型气动手指固定在尾料回收无杆气缸上，所述尾料回收无杆气缸固定在斜向移动电缸的下方且与斜向移动电缸呈90度夹角，所述尾料回收盒固定在操作平台上并位于尾料回收无杆气缸的末端下方，钢带或铝带的脚料被剪切后，尾料夹持Y型气动手指夹持着脚料平移到尾料回收盒上方，松开尾料夹持Y型气动手指，脚料落入尾料回收盒内。

10.根据权利要求7或8所述的一种用于光缆纵包钢带或铝带连接的自动焊接装置，其特征在于：所述焊接装置包括三轴顶升气缸、移动电极、点焊枪和压带支架，所述三轴顶升气缸固定在操作平台的下方，所述点焊枪通过点焊枪固定座固定在竖向移动拖板上，所述点焊枪固定座的下方还设置有缓冲弹簧，所述竖向移动气缸带动点焊枪上下移动，所述竖向移动气缸的行程大于点焊枪的枪尖到抬升后移动电极的距离，所述压带支架固定在竖向移动拖板上，所述压带支架上设置有带有压板的双轴气缸。