CN106853583B - 一种自动卷圆焊接一体机 - Google Patents

Abstract

一种自动卷圆焊接一体机由机架本体、调直装置、牵引装置、计长装置、卷圆装置、焊接装置、控制装置及辅助装置组成，其特征在于，所述焊接装置包括左夹紧机械手、右夹紧机械手、切断装置、横向焊接装置和焊接辅助装置，所述焊接辅助装置包括上压丝机构、下托丝机构、定位块、变压器单元。本发明独特的结构设计使得在空间上焊接不影响卷圆的持续正常进行，减少生产周期；同时由于金属丝的重力影响，被卷出两圈螺旋线丝的第一圈与第二圈有可能会相互碰撞或摩擦，因此在两圈螺旋线丝之间用隔板相隔开，大幅提高了工作效率，降低了企业成本。

Description

一种自动卷圆焊接一体机

技术领域

本发明涉及一种卷圆焊接机，尤其是一种自动卷圆焊接一体设备，其中卷圆和焊接在一台设备的同一工位完成。

背景技术

金属圆环是工业生产中用处比较多的中间产品，广泛用于工业设备(如风机)、化工设备、建筑(如桥梁模板)、园艺等行业。主要有铁圈、钢圈、铝圈等，截面形状有圆形、方形、长方形以及各种型材等。其中以圆形铁圈用途最为广泛。

现有的机器成型的金属圆环的生产主要有两步，首先，将金属原料调直后卷成圆形并切断，生产成开口的圆环，第二步再将开口处焊接成型。简单的说即卷圆、焊接两步。其中卷圆由卷圆机完成，其正常生产不需人操作，焊接由对焊机(电阻焊)完成，其正常生产需要操作人员把持开口的圆环放至对焊机的焊口进行焊接。也就是说，这两步不但是由两台设备分别完成，而且焊接需要人员操作，其中间的衔接也只能靠人力来完成。经济成本和人力成本都较高。

国外现在也出现了一种能自动卷圆和焊接的设备，卷圆工序相同，金属原料调直后卷成圆形并被切断后，由机械手取走圆环，移至焊接工位后焊接。该设备与现有的生产工艺相比，其工序相同，即也分为卷圆和焊接两步，有两个工位，只是用机械(手)来完成衔接。而且该设备对原料的规格(截面形状、硬度)要求比较高，机械手的存在更使得设备本身成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有卷圆、焊接需要两个工位完成，时间成本和人力成本都较高的现有技术缺点，提供一种在一个工位内完成卷圆和自动焊接的一体型设备，降低生产的时间和人力成本。

一种自动卷圆焊接一体机由机架本体、调直装置、牵引装置、计长装置、卷圆装置、焊接装置，机架、控制装置和辅助装置组成。

所述卷圆装置包括三辊轮卷圆装置、辅助辊轮装置、卷圆隔板，金属丝通过三辊轮卷圆装置被卷制成向前的螺旋圆环，在卷成2圈圆环后，牵引装置停止运转，焊接装置进行工作，所述三辊轮分别为第一辊轮、中间辊轮和可调辊轮。所述第一辊轮和中间辊轮分别通过销轴安装在卷圆装置安装板上，其位置固定，所述可调辊轮安装在滑块上，可在安装板的相应滑槽里移动，滑块通过调节手柄调节其位置，从而决定所卷圆环的几何外径，所述调节手柄15通过螺纹与固定座连接，所述固定座与所述安装板固连。

所述辅助辊轮装置对称布置在所卷螺旋圆环的里圈的下方，限制圆环在其理论路径上成型，所述每组辅助辊轮装置包括两个辅助轮、辅助轮固定座、辅助轮滑板，所述辅助轮通过销轴安装在辅助轮固定座上，辅助轮固定座上设有滑槽，可以在辅助轮滑板上滑动，所述辅助轮滑板沿圆环的径向布置，安装在机架本体上，所述圆环从每对辅助轮之间的间隙内穿过，在其直径变化时将受到约束。

所述卷圆隔板由硬质薄板一体制成，所述隔板顶端薄板为“V”型左右相对结构，所述“V”型相对结构左部薄板向机架侧倾斜一定角度，右侧薄板向机架相对方倾斜一定角度，所述右侧薄板左边缘设有梯形挡板，所述挡板与右侧薄板外表面垂直，可以使卷圆隔板从下方安装在螺旋圆环的两圈之间，上面露出圆环的切断点，以供焊接装置工作；所述隔板中间设置有长方形长条开口，可使下托丝机构的托丝板能伸出托举需焊接的圆环。

卷圆时，所述金属丝通过所述三辊轮卷圆装置被卷制成所需的外径，并依次通过所述辅助辊轮装置的约束，待第二圈卷出后，首圈从所述卷圆隔板的外面继续旋出，一直到所述计长装置给出信号，螺旋圆环被卷制出两圈，一轮卷圆工作完成，进入焊机步骤。

所述焊接装置包括左夹紧机械手、右夹紧机械手、切断装置、横向焊接装置和焊接辅助单元。

优选的，所述焊接辅助单元包括上压丝机构、下托丝机构、定位块、变压器。

所述左夹紧机械手和右夹紧机械手位于金属卷圆成型区的上方，所述左夹紧机械手位于所卷圆环竖直中心面的左边，所述右夹紧机械手位于所卷圆环竖直中心面的右边，所述左夹紧机械手和所述右夹紧机械手的夹丝头与卷圆环竖直中心面对称。

所述左夹紧机械手由左前夹板、左支架、左连接板、左后夹板、左夹紧气缸、固定支座和左导杆组成，所述左前夹板和左后夹板通过左导杆连接在固定支座上，所述左前夹板和左后夹板可以沿导轨或导杆Y向在各自行程内前后滑动，所述固定支座固定在所述机架上，所述左夹紧气缸通过所述左支架固定在所述左前夹板上，所述左连接板与左夹紧气缸的中间轴和所述左后夹板各自连接，原始位置时，左前夹板位于金属丝圆环第一圈的末尾处外侧，左后夹板位于金属丝圆环第一圈的末尾处里侧；当所述左夹紧气缸工作即中间轴伸缩时，带动左前夹板和左后夹板相对运动，夹紧或松开卷圆环。

所述左前夹板和左后夹板的夹丝面分别设有左前压口和左后压口，通过螺钉安装在左前夹板和左后夹板上。

优选的，所述压口材料为行业熟知的电极材料，能提高焊接的效率，并且在其磨损时只替换左前压口和左后压口而不是更换整个左前夹板和左后夹板。

所述左前夹板和左后夹板整体为电极材料，以增加机械手的导电性。

所述右夹紧机械手由右前夹板、右支架、右后夹板、右夹紧气缸、右连接板、和右导杆组成，所述右前夹板位于金属丝圆环第一圈的起始处外侧，并在Y向固定，所述右后夹板与两个右导杆固定连接并可沿导杆Y向平移，卡于在右前夹板的相应导杆孔内，所述右夹紧气缸通过支架固定在右前夹板上，所述右连接板与右夹紧气缸和右导杆各自连接，工作时，气缸带动右后夹板前后运动，夹紧或松开圆环，所述右前夹板上还设有两个横向的导杆孔以便安装右夹紧机械手。

所述右前夹板和右后夹板的夹丝面分别附有右前压口和右后压口，通过螺钉安装在右前夹板和右后夹板上，所述压口材料为行业熟知的电极材料，能提高焊接的效率，并且在其磨损时只替换左前压口和左后压口而不是更换整个左前夹板和左后夹板。

所述右前夹板和右后夹板也可以选择整体用电极材料制作以增加机械手的导电性。

所述切断装置由定刀、切刀、连接块、固定块、切断气缸、气缸固定座、导杆和连杆组成，所述切断装置设置在左右夹紧机械手之间，即圆环竖直中心面处；所述定刀位于所述金属丝圆环第一圈的起始处里侧，固定在固定座上，所述切刀的原始位置位于金属丝圆环第一圈的末尾处里侧，且不影响金属丝的正常卷圆，所述切刀与两个切刀导杆固连并可沿导杆Y向平移，所述切断气缸固定在所述气缸固定座的上部，所述连接块的一端和切刀导杆固连，另一端通过两个连杆分别与切断气缸的中间轴和气缸固定座的下部铰连，所述固定块通过左推气缸座与固定支座固连，所述固定块还通过两个连杆分别与切断气缸的中间轴和气缸固定座的下部铰连，从而形成一个平行四边形的杠杆结构，所述切断气缸工作时，带动切刀前后运动，从切断点切断所卷出的螺旋圆环的第一圈以供焊接。

在卷圆时，金属丝被卷出两圈后螺旋线丝后，即圆环第一圈的起始处到达图示位置时，所述牵引装置停止运转，待所述左夹紧机械手夹紧金属丝圆环第一圈的末尾处后，所述切刀工作，将所述金属丝圆环切断，这时，所述左夹紧机械手整体前移，将所述金属丝第一圈的末尾处对正第一圈的起始处，这时被切断的所述金属丝的第一圈圆环的螺旋消失，成为平面开口圆环，方便焊接。

所述横向焊接装置由横向推进气缸、支架及、横向导杆和固定支座组成，所述横向推进气缸通过横向支架及两个横向导杆固定在所述固定支座上，所述右夹紧机械手通过所述右前夹板上的导杆孔安装在两个横向导杆上，所述横向推进气缸的中间轴与所述右夹紧机械手右前夹板固连，带动右夹紧机械手横向运动，使右夹紧机械手能沿X向平移，完成对焊工作。

优选的，所述焊接装置还包括变压器单元，所述变压器单元由变压器本体、连接电极组成，所述左夹紧机械手和右夹紧机械手分别是对焊机的两个电极，所述变压器的连接电极或铜带分别接在左夹紧机械手和右夹紧机械手上。

优选的，所述横向导杆上与固定支座的连接处设置绝缘单元，以绝缘左夹紧机械手和右夹紧机械手，满足焊接要求。

所述上压丝机构由压丝架、压丝气缸、安装座、安装架、连接块、连接轴和限位螺栓组成，所述压丝气缸通过所述安装座和所述安装架固定在所述右前夹板的相应位置，所述压丝气缸的中间轴通过所述连接块和所述连接轴与所述压丝架连接。所述压丝架设有两个转柱，金属丝从压丝架的开口及两个转柱之间的间隙通过并被约束，所述限位螺栓从右前夹板的相应导孔穿过，用于压丝架的上移限位。所述压丝气缸工作时，带动压丝架以连接轴为圆心上下转动，从而带动金属丝上下移动。

所述下托丝机构由托丝板、托丝支架、销轴、托丝气缸、气缸固定座、滑板组成，所述托丝板通过所述销轴安装在所述托丝支架上，所述托丝板一端与所述托丝气缸的中间轴连接，所述托丝气缸通过所述气缸固定座装在所述托丝支架上，当所述托丝气缸工作时，带动所述托丝板的伸出端头上下运动，从下面托起圆环的底部至需要位置，所述托丝支架上设有滑槽，可以在所述滑板上滑动，当需要加工的圆环外径改变时能移至相应位置，所述滑板沿圆环的对称面安装在机架上。

优选的，所述焊接装置中固定支座为左夹紧机械手、右夹紧机械手、切断装置和横向焊接装置的安装底座，所述固定支座设有两个上孔用来固定左导杆以支撑和导向左夹紧机械手，外侧面设有两个孔用来安装切刀导杆以导向切刀，顶端设有两个孔用来安装定刀，内侧面设有两个孔用来固定横向导杆以支撑和导向右夹紧机械手和横向焊接装置。

优选的，所述定位块具有“<”型开口，对正金属丝头部，所述定位块通过其上设置的孔固定在左前夹板前部，由于原始位置时，左夹紧机械手、右夹紧机械手有一个前后位置差，产生螺旋螺距，使得定位块的开口能正对右夹紧机械手的夹丝间隙。

本发明有益效果：

1、本发明的自动卷圆焊接一体设备在金属丝被卷出两圈后螺旋线丝后，切断前一圈丝进行就地焊接，所述螺旋线的旋转中心垂直于机架的前立面，螺旋方向通过调整辊轮的位置保证其远离机架的前立面，这样设计的目的在于使得在空间上焊接不影响卷圆的持续正常进行，减少生产周期；同时由于金属丝的重力影响，被卷出两圈螺旋线丝的第一圈与第二圈有可能会相互碰撞或摩擦，因此在两圈螺旋线丝之间用隔板相隔开，大幅提高了工作效率，降低了企业成本。

2、本发明设置了上压丝机构，避免了由于左后夹板前移，金属丝从左后夹板的后面穿过，左后夹板无法返回原位的问题，实现了在金属丝第一圈被切断且切刀返回原始位置后，牵引装置重新启动，金属丝继续被卷圆，节约时间，提高工作效率。

3、本发明设置了下托丝机构和定位块装置，有效解决了由于金属丝的重力及金属丝物理性能的影响，在金属丝直径较小或所捐圆环外径较大时，上述平面开口圆环的开口有可能不对正，无法焊接成比较规矩的圆环的问题。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明，附图中

图1为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的整体透视图；

图2为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的卷圆装置的透视图；

图3为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的卷圆装置(去卷圆隔板)的透视图；

图4为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的卷圆三辊装置的透视图；

图5为本发明所述的自动卷圆焊接一体机中的辅助辊轮装置的透视图；

图6为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的焊接装置的透视图；

图7为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的焊接装置(去变压器单元及下托丝机构)的透视图；

图8为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的左夹紧机械手的透视图；

图9为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的切断装置的透视图；

图10为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的横向焊接装置的透视图；

图11为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的上压丝机构的透视图；

图12为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的下托丝机构的透视图；

图13为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的焊接装置中固定支座的透视图；

图14为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的定位块的透视图；

图15为本发明所述的自动卷圆焊接一体机的工作原理图。

其中，01-卷圈装置，02-焊接装置，03-调直装置，04-牵引及计长装置，05-支架，1-金属丝，2-圆环，10-卷圈装置，11-第一辊轮，12-中间辊轮，13-可调辊轮，14-滑块，15-调节手柄，16-固定座1，18-安装板，20-辅助辊轮装置，21-辅助轮，22-固定座2，23-辅助轮滑板，29-卷圈隔板，29a-长条开口，30-绝缘左夹紧机械手，31-左前夹板，31A-左前压口，32-左后夹板，32A-左后压口，33-左导杆，34-固定夹座，34a-孔1，34b-孔2，34c-孔3，34d-孔4，35-左夹紧气缸，36-左支架，37-左连接板，38-驱动气缸，39-左推气缸座，40-右夹紧机械手，41-右前夹板，41a-导杆孔，41A-右前压口，42-右后夹板，42A-右后压口，43-右导杆，44-右夹紧气缸，45-支架，46-右连接板，50-切断装置，51-定刀，52-切刀，53-切刀导杆，54-连接块，55-连杆，56-气缸固定座，57-固定块，58-切断气缸，60-横向焊接装置，61-横向导杆，62-横向支架，63-横向推进气缸，70-上后丝机构，71-压丝气缸，72-安装座，73-连接块，74-安装架，75-连接轴，76-压丝架，77-转柱，78-限位螺栓，80-下托丝结构，81-托丝板，82-托丝支架，83-销轴，84-托丝气缸，85-气缸固定架，86-滑板，88-定位块，90-变压器单元，91-金属丝切断点。

具体实施方式

为了详细说明本发明的结构及特点，现举以下较佳实施例并配合附图说明如下。

图1中所示为根据本发明的一种自动卷圆焊接一体机示例性实施例，包括核心部分卷圆装置01和焊接装置02，二者同一工位，另有调直装置03、牵引及计长装置04、机架本体05，需要指出的是在本实施例上，牵引装置和计长装置共用同一个安装板。在本实施例上，目标原料为截面为圆形的金属丝1，其分别通过调直装置03、牵引及计长装置04，进入卷圆装置01，卷成圆环后就地通过和焊接装置02焊接成圆环2。

图2和中图3所示为卷圆装置01，其包括三辊轮卷圆装置10、辅助辊轮装置20、卷圆隔板30，金属丝1通过三辊轮卷圆装置10被卷制成向前的螺旋圆环，在卷成如图3的两圈圆环后，牵引装置停止运转，焊接装置02进行工作。

三辊轮卷圆装置10如图4所示，其三个辊轮分别为第一辊轮11、中间辊轮12和可调辊轮13，第一辊轮11和中间辊轮12分别通过销轴安装在卷圆装置安装板18上，其位置固定，可调辊轮13安装在滑块14上，可在安装板18的相应滑槽里移动，滑块14通过调节手柄15调节其位置，从而决定所卷圆环2的几何外径，调节手柄15通过螺纹约束在固定座16上，固定座16与安装板18固连。

从图3所示，本实施例上有两组辅助辊轮装置20，对称布置在所卷螺旋圆环的里圈的下方，限制圆环在其理论路径上成型，辅助辊轮装置20如图5所示，每组辅助辊轮装置20包含两个辅助轮21、辅助轮固定座22、辅助轮滑板23等。辅助轮21通过销轴安装在辅助轮固定座22上，辅助轮固定座22上设有滑槽，可以在辅助轮滑板23上滑动，辅助轮滑板23沿圆环2的径向布置，安装在机架05上，圆环从每对辅助轮21之间的间隙内穿过，在其直径变化时将受到约束。

如图2示，卷圆隔板29从下方安装在螺旋圆环的两圈之间，上面露出圆环2的切断点，以供焊接装置工作。卷圆隔板29的中间位置布置有竖直的长条开口29a，这是为了下托丝机构的托丝板能伸出托举需焊接的圆环2。

卷圆时，金属丝1通过三辊轮卷圆装置10被卷制成所需的外径，并依次通过辅助辊轮装置20的约束，待第二圈卷出后，首圈从卷圆隔板29的外面继续旋出，一直到计长装置给出信号，螺旋圆环被卷制出两圈，如图2、3所示。至此，一轮卷圆工作完成，进入焊机步骤。

图6和图7所示为焊接装置02，包括左夹紧机械手30、右夹紧机械手40、切断装置50、横向焊接装置60、上压丝机构70、定位块88、下托丝机构80和变压器单元90。

本实施例中各装置的驱动装置均采用气动元件，优选气缸。

如图8示，左夹紧机械手30的主要部件左前夹板31和左后夹板32通过两个左导杆33连接在固定支座34上，左前夹板31和左后夹板32可以在各自行程内前后滑动，固定支座34固定在机架05上。左夹紧气缸35通过左支架36固定在左前夹板31上，左连接板37与左夹紧气缸35的中间轴和左后夹板32各自连接。原始位置时，左前夹板31位于金属丝圆环第一圈的末尾处外侧，左后夹板位于金属丝圆环第一圈的末尾处里侧；工作时，两片夹板31和32闭合将第一圈的末尾处夹持，并在金属丝被从第一圈的末尾处切断后前移将金属丝第一圈的末尾处对正第一圈的起始处预备焊接，这样左夹紧气缸35工作(即中间轴伸缩)时，带动左前夹板31和左后夹板32相对运动，夹紧或松开圆环2。

需要说明的是，为了增加机械手(即电极)的导电性及维修方便，如图8示，左前夹板31和左后夹板32的夹丝面分别附有左前压口31A和左后压口32A，通过螺钉安装在左前夹板31和左后夹板32上。其材料为行业熟知的电极材料，能提高焊接的效率，并且在其磨损时只替换左前压口31A和左后压口32A而不是更换整个左前夹板31和左后夹板32。同时，为了增加机械手的导电性，左前夹板31和左后夹板32也可以整体用电极材料制作，但这样成本会比较高。

如图8示，左夹紧机械手30的整体前后运动由驱动气缸38完成，气缸38通过气缸固定座39固定在固定支座34上，其中间轴与左前夹板31连接，驱动气缸38的中间轴伸缩带动左夹紧机械手30的整体前后运动。

右夹紧机械手40中右前夹板前后不移动，右后夹板与两个右导杆固连，定位在右前夹板的相应导杆孔内，右夹紧气缸通过支架固定在右前夹板上，右连接板与右夹紧气缸的中间轴和右导杆各自连接。原始位置时，左后夹板位于金属丝圆环第一圈的处起始里侧，工作时，两片夹板闭合将金属丝圆环第一圈的起始处夹持，如此右夹紧气缸工作时，带动右后夹板前后运动，夹紧或松开圆环2，右前夹板上还设有两个横向的导杆孔以便安装右夹紧机械手40。

右前夹板和右后夹板的夹丝面分别附有右前压口和右后压口。

如图9示，切断装置50的定刀51固定在固定支座34的前端，并向下延伸至圆环2的切断点。切刀52与两个切刀导杆53固连，限制在固定支座34的相应导杆孔内，切断气缸58固定在气缸固定座56的上部，连接块54的一端和切刀导杆53固连，另一端通过两个连杆55分别与切断气缸58的中间轴和气缸固定座56的下部铰连，固定块57通过左推气缸座39与固定支座34固连，固定块57还通过两个连杆55分别与切断气缸58的中间轴和气缸固定座56的下部铰连，从而形成一个平行四边形的杠杆结构；如图示，在左夹紧机械手将金属丝圆环第一圈的末尾处夹持后，切刀向前移动，将金属丝圆环从第一圈的末尾处切断，如此切断气缸58工作带动切刀52前后运动，从切断点切断所卷出的螺旋圆环的第一圈以供焊接。

同时，切断卷圈金属丝后，左夹紧机械手30整体前移，将金属丝1第一圈的末尾处对正第一圈的起始处，这时被切断的金属丝1的第一圈圆环的螺旋消失，成为平面开口圆环。

如图10示，横向焊接装置60的主要部件为横向推进气缸63，通过横向支架62及两个横向导杆61固定在固定支座34上。右夹紧机械手40通过上述右前夹板上的导杆孔安装在两个横向导杆61上，并且横向推进气缸63的中间轴与右前夹板固连。这样横向推进气缸63工作时，带动右夹紧机械手40横向运动，用以完成对焊工作。需要指出的是，本实施例在横向导杆61上与固定支座34的连接处设置绝缘装置，以绝缘左夹紧机械手30和右夹紧机械手，满足焊接要求。

所述焊接装置还包括变压器单元，所述变压器单元由变压器本体、连接电极组成，所述左夹紧机械手和右夹紧机械手分别是对焊机的两个电极，所述变压器的连接电极或铜带分别接在左夹紧机械手和右夹紧机械手上。

如图11示，上压丝机构70的压丝架76由压丝气缸71驱动。结合图9示，压丝气缸71通过安装座72和安装架74固定在右前夹板的相应位置，压丝气缸71的中间轴通过连接块73和连接轴75与压丝架76连接。压丝架76设置有两个转柱77，金属丝从压丝架76的开口及两个转柱74之间的间隙通过并被约束。压丝气缸71工作时，带动压丝架76以连接轴75为圆心上下转动，从而带动金属丝上下移动。限位螺栓78从右前夹板的相应导孔穿过，用于压丝架76的上移限位。工作时，即当所述左后夹板32需要返回原位时，所述上压丝架76带动金属丝下移，待所述左后夹板32返回原位后，所述上压丝架76带动金属丝上移也返回原位。

如图12示，下托丝机构80包含托丝板81、托丝支架82、销轴83、托丝气缸84、气缸固定座85、滑板86。托丝板81通过销轴83安装在托丝支架82上，一端与托丝气缸84的中间轴连接，托丝气缸84通过气缸固定座85装在托丝支架82上。当托丝气缸84工作时，带动托丝板81的伸出端头上下运动，从下面托起圆环2的底部至需要位置。托丝支架82上设有滑槽，可以在滑板86上滑动，当需要加工的圆环2外径改变时能移至相应位置，滑板86沿圆环2的对称面安装在机架05上。

如图13示，在本实施例中，焊接装置02中固定支座34为左夹紧机械手30、右夹紧机械手40、切断装置50和横向焊接装置60的安装底座。其上孔34a(两个)用来固定左导杆33以支撑和导向左夹紧机械手30，孔34b(两个)用来安装切刀导杆53以导向切刀52，孔34c(两个)用来安装定刀51，孔34d(两个)用来固定横向导杆61以支撑和导向右夹紧机械手40和横向焊接装置60。

如图14示，定位块88具有“<”型开口88a，对正金属丝头部。结合图7示，定位块88通过孔88b固定在左前夹板31前部，由于原始位置时，左夹紧机械手30、右夹紧机械手40有一个前后位置差(即螺旋螺距)，使得定位块88的开口88a能正对右夹紧机械手40的夹丝间隙。

结合图6、图7所示，图上显示圆环2卷圆步骤已完成，即将进入焊接阶段。这时，左夹紧机械手30处于原始位置，即金属丝第一圈的末尾处，右夹紧机械手40处于金属丝的头部，即第一圈的起始处。具体焊接流程如下：计长装置给出信号，驱动装置停止运转，金属丝1停止进给；左夹紧气缸35工作，带动左后夹板32前移夹紧目标圆环2的左端头；下托丝机构80工作，由托丝板81托起圆环2的下部至合适位置，圆环2右端头伸入定位块88的开口；右夹紧气缸工作，带动左后夹板32前移夹紧目标圆环2的左端头；切断气缸58工作，带动切刀52切断所卷出的螺旋圆环的第一圈，形成开口圆环2，切刀随即退回，驱动装置重新运转；同时驱动气缸38工作，带动左夹紧机械手30前移与右夹紧机械手40平齐，使得开口圆环2的左右端头对正；横向推进气缸63工作，带动右夹紧机械手40横向运动，变压器单元通电完成对焊；左夹紧机械手30和右夹紧机械手40同时松开圆环2，圆环2掉出；压丝气缸72工作，带动铁丝下移，给出信号使左夹紧机械手30后移至原位，压丝机构随即回至原位；待计长装置再次给出信号后，各装置又开始下一轮工作。

至此，本实施例的自动卷圆焊接设备，在同一工位自动完成了金属丝1的卷圆和焊接工序，节省了时间和人力成本，提高了生产效率。

上述参考了具体实施方式对本发明进行了描述，但是根据前面所述，应当理解的是，上述说明中包含的或者附图中所示的所有对象应当解释为示意性的而非限制性的；在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下本发明各部分可以有各种改型和变体。因此，应当理解其他可能的变体和改型。

Claims (10)

1.一种自动卷圆焊接一体机由机架本体、调直装置、牵引装置、计长装置、卷圆装置、焊接装置、控制装置及辅助装置组成，其特征在于，所述焊接装置包括左夹紧机械手、右夹紧机械手、切断装置、横向焊接装置和焊接辅助装置，所述焊接辅助装置包括上压丝机构、下托丝机构、定位块、变压器单元；所述右夹紧机械手由右前夹板、右支架、右后夹板、右夹紧气缸、右连接板、和右导杆组成，所述右前夹板上还设有两个横向的导杆孔以便安装右夹紧机械手，所述右前夹板位于金属丝圆环第一圈的起始处外侧，并在Y向固定，所述右后夹板与右导杆固定连接并可沿右导杆Y向平移，卡于在右前夹板的相应导杆孔内，所述右夹紧气缸通过右支架固定在右前夹板上，所述右连接板、右夹紧气缸分别与右导杆连接，所述右前夹板和右后夹板的夹丝面分别附有右前压口和右后压口，通过螺钉安装在右前夹板和右后夹板上。

2.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述左夹紧机械手和右夹紧机械手位于所述金属卷圆成形区的上方，所述左夹紧机械手位于所卷圆环竖直中心面的左边，所述右夹紧机械手位于所卷圆环竖直中心面的右边，所述左夹紧机械手和所述右夹紧机械手的夹丝头与卷圆环竖直中心面对称。

3.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述左夹紧机械手由左前夹板、左支架、左连接板、左后夹板、左夹紧气缸、固定支座和左导杆组成，所述左前夹板和左后夹板通过左导杆连接在固定支座上，所述左前夹板和左后夹板可以沿导杆Y向在各自行程内前后滑动，所述固定支座固定在机架本体上，所述左夹紧气缸通过左支架固定在所述左前夹板上，所述左连接板、左夹紧气缸分别与所述左后夹板连接；原始位置时，左前夹板位于金属丝圆环首圈末尾外侧，左后夹板位于金属丝圆环第一圈的末尾处里侧，所述左前夹板和左后夹板的夹丝面分别设有左前压口和左后压口，通过螺钉安装在左前夹板和左后夹板上。

所述左前夹板和左后夹板选择电学领域认可的电极材料。

4.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述右前夹板和右后夹板整体用电极材料制作，以增加机械手的导电性。

5.根据权利要求2所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述切断装置由定刀、切刀、连接块、固定块、切断气缸、气缸固定座、切刀导杆和连杆组成，所述切断装置设置在所述左、右夹紧机械手之间，即圆环竖直中心面处；所述定刀位于所述圆环第一圈的起始处里侧，固定在气缸固定座上，所述切刀的原始位置位于金属丝圆环第一圈的末尾处里侧，且不影响金属丝的正常卷圆，所述切刀与切刀导杆固连并可沿导杆Y向平移，所述切断气缸固定在所述气缸固定座的上部，所述连接块的一端和切刀导杆固连，另一端通过连杆分别与切断气缸的中间轴和气缸固定座的下部铰连，所述固定块通过左推气缸座与固定支座固连，所述固定块通过连杆分别与切断气缸、气缸固定座的下部铰连，从而形成一个平行四边形的杠杆结构。

6.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述横向焊接装置由横向推进气缸、横向支架、横向导杆和固定支座组成，所述横向推进气缸通过横向支架及横向导杆固定在所述固定支座上，所述右夹紧机械手通过所述右前夹板上的导杆孔安装在所述横向导杆上，所述横向推进气缸分别与所述右夹紧机械手、右前夹板固连；

所述横向导杆上与固定支座的连接处设置绝缘装置。

7.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述上压丝机构由压丝架、压丝气缸、安装座、安装架、连接块、连接轴和限位螺栓组成，所述压丝气缸通过所述安装座和所述安装架固定在所述右前夹板上，所述压丝气缸通过所述连接块分别与所述连接轴、所述压丝架连接，所述压丝架设有两个转柱，金属丝从所述压丝架的开口及两个转柱之间的间隙通过并被限定，所述限位螺栓从右前夹板的相应导孔穿过，用于压丝架的上移限位。

8.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述下托丝机构由托丝板、托丝支架、销轴、托丝气缸、气缸固定座、滑板组成，所述托丝板通过所述销轴安装在所述托丝支架上，所述托丝板一端与所述托丝气缸连接，所述托丝气缸通过所述气缸固定座装在所述托丝支架上，所述托丝支架上设有滑槽，所述滑板沿圆环的对称面安装在机架上。

9.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述焊接装置中固定支座为左夹紧机械手、右夹紧机械手、切断装置和横向焊接装置的安装底座，所述固定支座设有两个上孔用来固定左导杆以支撑和导向左夹紧机械手，外侧面设有两个孔用来安装切刀导杆以导向切刀，顶端设有两个孔用来安装定刀，内侧面设有两个孔用来固定横向导杆以支撑和导向右夹紧机械手和横向焊接装置。

10.根据权利要求1所述的一种自动卷圆焊接一体机，其特征在于，所述定位块具有“<”型开口，对正金属丝头部，所述定位块通过其上设置的孔固定在左前夹板前部，所述定位块的开口正对右夹紧机械手的夹丝间隙。