本實用新型涉及一種全自動層繞系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著焊接科學(xué)的不斷發(fā)展，焊接技術(shù)在生產(chǎn)建設(shè)中的應(yīng)用日趨廣泛，市場對焊絲的需求量也越來越大。目前應(yīng)用于焊絲層繞的設(shè)備自動化程度比較低，大多是半自動人工操作，需要依靠人工輔助來完成全部焊絲層繞作業(yè)，其工作流程為：人工將空焊絲軸穿入層繞機主軸→人工拉絲、彎鉤、掛絲→機械轉(zhuǎn)動繞絲→人工斷絲、折勾、固定→人工搬運→最后人工包裝完成全部操作。多數(shù)動作都由工人操作完成勞動強度大、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、安全事故的發(fā)生等眾多因素，使生產(chǎn)成本難以降低，不能適應(yīng)對工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種焊絲軸的上下盤及鎖緊、焊絲固定、焊絲剪切、折彎、繞絲前焊絲頭端穿眼、繞絲、繞絲結(jié)束焊絲尾端固定等工序為一體、實現(xiàn)一個機器人同時服務(wù)多個層繞單元的全自動層繞系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種全自動層繞系統(tǒng)，包括一多軸機器人、一回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫、若干個層繞單元和若干條產(chǎn)品輸送帶，所述多軸機器人、回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫以及層繞單元均由一PLC控制柜控制，在多軸機器人的機械臂前端設(shè)有一機械夾手，每個層繞單元包括一放線機、一排線器和一層繞機，在層繞機的工作臺上設(shè)有一鋼絲Z字形折彎機構(gòu)和一頂絲固定機構(gòu)，在層繞機主軸的軸線 方向設(shè)有一焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)，在排線器與層繞機之間設(shè)有一夾絲固定機構(gòu)，所述焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)通過一向下傾斜的坡道與產(chǎn)品輸送帶相連；所述機械夾手包括設(shè)于機械臂前端的一取盤機構(gòu)，在與取盤機構(gòu)相對的一側(cè)機械臂前端安裝有一夾緊機構(gòu)和一剪斷機構(gòu)，在與取盤機構(gòu)相鄰的一側(cè)機械臂上設(shè)有一機械夾手定位銷，所述夾緊機構(gòu)的夾緊面與剪斷機構(gòu)的剪斷面處于同一平面上，所述取盤機構(gòu)通過一取盤機構(gòu)安裝板固定于機械臂上，所述夾緊機構(gòu)直接固定于機械臂上，所述剪斷機構(gòu)固定于一剪斷機構(gòu)L形連接板的豎板上，剪斷機構(gòu)L形連接板的橫板通過一升降機構(gòu)與機械臂相連。

所述回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫包括一底座，在底座的頂部設(shè)有一軸庫機殼，所述軸庫機殼的底部中間通過一轉(zhuǎn)軸與設(shè)于底座內(nèi)的第一電機的輸出軸相連，在軸庫機殼的內(nèi)側(cè)設(shè)有一驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)于軸庫機殼四角上的主動鏈輪和從動鏈輪，所述主動鏈輪和從動鏈輪通過一傳動鏈連接，所述主動鏈輪的輪軸經(jīng)一減速機與第二電機的輸出軸相連，所述第二電機通過一安裝架固定于軸庫機殼的底部，在所述傳動鏈的兩側(cè)表面分別等間隔設(shè)有若干個焊絲軸存放單元。

所述鋼絲Z字形折彎機構(gòu)包括折彎機構(gòu)以及驅(qū)動折彎機構(gòu)運動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和推進機構(gòu)，所述折彎機構(gòu)包括一限位座和與限位座配合的一折彎芯，限位座安裝于一限位座L形連接板的豎板上，限位座L形連接板的橫板固定于一折彎機構(gòu)水平連接板上，折彎機構(gòu)水平連接板安裝于一折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板上，折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板安裝于推進機構(gòu)上；在限位座L形連接板的豎板中部設(shè)有一連接板圓孔，折彎芯的前端穿過連接板圓孔后嵌設(shè)于限位座內(nèi)，折彎芯的后端與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)相連，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝于限位座L形連接板的橫板上。

所述頂絲固定機構(gòu)包括水平固定于層繞機工作臺上的一頂絲氣缸，所述頂 絲氣缸的缸軸通過一豎桿與一水平設(shè)置的頂絲桿相連。

所述焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)包括安裝于層繞機主軸上的一安裝軸、固定在安裝軸上的一左夾緊盤、通過上下盤機構(gòu)與左夾緊盤相配合的右夾緊盤，所述安裝軸從左向右包括粗徑段、過渡段、細(xì)徑段和球體段，所述球體段的直徑大于細(xì)徑段小于粗徑段；所述上下盤機構(gòu)包括通過一滑動機構(gòu)設(shè)于鎖緊機構(gòu)機架上的滑動支座，在滑動支座的左端設(shè)有一右夾緊盤夾具，所述右夾緊盤的盤軸夾持在右夾緊盤夾具上，在右夾緊盤夾具右側(cè)的滑動支座上設(shè)有一中部設(shè)有通孔的左固定板，在左固定板上設(shè)有一焊絲軸夾具，在右夾緊盤的盤軸內(nèi)側(cè)設(shè)有一安裝軸夾具，所述安裝軸夾具與一碟簧拉力機構(gòu)相連，在碟簧拉力機構(gòu)的右側(cè)設(shè)有一與碟簧拉力機構(gòu)相配合的推力機構(gòu)，所述推力機構(gòu)固定于設(shè)在滑動支座右端的一右固定板上，所述右固定板通過若干根水平設(shè)置的連接桿與左固定板相連。

所述夾絲固定機構(gòu)包括一機械手指、一用于驅(qū)動機械手指張開或閉合的氣爪以及一驅(qū)動氣爪上下移動的頂升機構(gòu)，所述氣爪包括兩個相對運動的氣爪臂和驅(qū)動氣爪臂運動的氣爪氣缸，所述機械手指包括左夾手和右夾手，左夾手和右夾手分別固定于兩個氣爪臂上，在氣爪的氣爪氣缸上設(shè)有一導(dǎo)向機構(gòu)，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括分別設(shè)于氣爪的氣爪氣缸前后兩側(cè)的兩焊絲導(dǎo)向板，所述焊絲導(dǎo)向板的頂部設(shè)有一弧形的導(dǎo)向槽，所述氣爪為180°氣爪，所述頂升機構(gòu)為一升降氣缸，升降氣缸缸軸前端的安裝前板通過一夾絲連接板與氣爪的氣爪氣缸固連，所述升降氣缸為一夾絲雙桿氣缸。

所述多軸機器人為六軸機器人。

所述層繞單元的數(shù)量為一個。

所述層繞單元的數(shù)量為四個，所述四個層繞單元呈菱形排布于多軸機器人 的周圍，所述回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫通過一延伸向多軸機器人方向的軸庫導(dǎo)軌滑動設(shè)于地面上。

所述層繞單元的數(shù)量為四個，所述層繞單元成直線排布于多軸機器人的一側(cè)，多軸機器人通過一平行于所述層繞單元排列方向的機器人導(dǎo)軌滑動設(shè)于地面上。

所述產(chǎn)品輸送帶的兩側(cè)分別設(shè)有向外傾斜的擋邊，兩側(cè)擋邊與輸送帶圍成一V型輸送槽。

所述取盤機構(gòu)為一夾爪氣缸，在夾爪氣缸的前端安裝有一夾爪，夾爪氣缸的缸體固定于機械臂上。

所述夾緊機構(gòu)為一氣動夾緊鉗，氣動夾緊鉗的缸體固定于機械臂上。

所述剪斷機構(gòu)為一氣動剪刀，氣動剪刀的缸體固定于剪斷機構(gòu)L形連接板的豎板上。

所述升降機構(gòu)為一機械夾手雙桿氣缸，機械夾手雙桿氣缸的安裝前板與剪斷機構(gòu)L形連接板的橫板固連。

所述焊絲軸存放單元包括豎直固定在傳動鏈表面上的焊絲軸放置盤，在焊絲軸放置盤上設(shè)有與焊絲軸軸孔以及焊絲軸定位孔相配合的焊絲軸插柱和軸庫定位銷。

所述折彎芯包括一圓臺，在圓臺的前端表面上沿逆時針方向設(shè)有第一折彎塊和第二折彎塊，第一折彎塊和第二折彎塊相對的兩內(nèi)側(cè)面之間形成供鋼絲穿過的折彎塊穿道，所述限位座包括設(shè)于一折彎機構(gòu)固定板中部前側(cè)表面的第一限位座和第二限位座，第一限位座和第二限位座相對的兩內(nèi)側(cè)面之間形成供鋼絲穿過的限位座穿道，在第一限位座的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有一與第一折彎塊相形配的第一凹槽，在第二限位座的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有一供第一折彎塊和第二折彎塊逆時針 旋轉(zhuǎn)進入的第二凹槽，在折彎機構(gòu)固定板的中部設(shè)有一固定板圓孔，圓臺上的第一折彎塊和第二折彎塊依次穿過連接板圓孔、固定板圓孔后分別嵌設(shè)于第一限位座和第二限位座上的第一凹槽和第二凹槽內(nèi)。

所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸與折彎芯的后端鍵連接。

所述推進機構(gòu)包括一彎鉤機構(gòu)雙桿氣缸，折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板安裝于彎鉤機構(gòu)雙桿氣缸的安裝前板上。

在折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板的上部和下部兩側(cè)分別設(shè)有一腰型孔，所述折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板的兩側(cè)通過螺栓固定于腰型孔上。

旋轉(zhuǎn)氣缸的兩側(cè)分別通過一連接架安裝于限位座L形連接板的橫板兩側(cè)。

所述安裝軸夾具包括設(shè)于右夾緊盤盤軸內(nèi)側(cè)的兩個相互配合的安裝軸夾爪，兩個安裝軸夾爪相對的兩內(nèi)表面分別與安裝軸相形配，兩個安裝軸夾爪的右端分別與鉸接在一起的兩個剪叉臂的左端相連，兩個剪叉臂設(shè)于一剪叉臂固定室內(nèi)，兩個剪叉臂的中部均通過一銷軸與剪叉臂固定室的側(cè)壁相連，剪叉臂固定室的左端緊貼右夾緊盤盤軸的右端設(shè)置，所述銷軸與碟簧拉力機構(gòu)相連。

所述碟簧拉力機構(gòu)包括一軸筒，在軸筒的內(nèi)側(cè)設(shè)有一碟簧組，一從碟簧組中心通過的推動桿的左端與安裝軸夾具相連，在推動桿上設(shè)有一與碟簧組右端相抵接的限位塊，推動桿的右端穿出軸筒右側(cè)壁設(shè)置。

所述推力機構(gòu)包括設(shè)于右固定板右側(cè)的一伸縮氣缸，所述伸縮氣缸的缸軸向左穿出右固定板設(shè)置。

所述右夾緊盤夾具包括底部鉸接在滑動支座上的兩個右夾緊盤夾爪以及一右夾緊盤夾緊氣缸，右夾緊盤夾緊氣缸的缸體固定于其中一右夾緊盤夾爪的頂部，右夾緊盤夾緊氣缸的缸軸與另一右夾緊盤夾爪的頂部相連。

所述焊絲軸夾具包括相對設(shè)置在左固定板上的兩個焊絲軸夾爪以及兩個焊 絲軸夾緊氣缸，兩個焊絲軸夾爪分別與對應(yīng)的焊絲軸夾緊氣缸的缸軸相連。

所述滑動機構(gòu)包括水平設(shè)于滑動支座上的一齒條，在鎖緊機構(gòu)機架上設(shè)有一推進電機，所述推進電機輸出軸上的齒輪與所述齒條嚙合。

在鎖緊機構(gòu)機架上沿層繞機軸線方向水平設(shè)有兩根導(dǎo)桿，在滑動支座上設(shè)有兩個套設(shè)于導(dǎo)桿外側(cè)與導(dǎo)桿相配合的導(dǎo)向套。

本實用新型的有益效果是：該全自動層繞系統(tǒng)，由PLC控制柜控制多軸機器人、回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫和層繞單元靈活配合，完成各機構(gòu)定位、動作，性能穩(wěn)定，操作方便快捷，降低了人工操作強度，提高了生產(chǎn)效率。具體的，層繞單元由放線機、排線器和層繞機組成，在層繞機上設(shè)有焊絲Z字形折彎機構(gòu)、頂絲固定機構(gòu)、焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)、夾絲固定機構(gòu)，各機構(gòu)與多軸機器人的機械夾手靈活配合，實現(xiàn)了焊絲軸的上下盤及鎖緊、焊絲固定、焊絲剪切、折彎、繞絲前焊絲頭端穿眼、繞絲、繞絲結(jié)束焊絲尾端固定等工序為一體的自動化結(jié)構(gòu)，完全自動化生產(chǎn)，達到節(jié)約勞動成本，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2-圖3中產(chǎn)品輸送帶部分的截面示意圖；

圖5為圖1-圖3中回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中焊絲軸放置盤部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖5的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖1-圖3中機械夾手部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖1-圖3中焊絲Z字形折彎機構(gòu)部分的機構(gòu)示意圖；

圖12為圖11中限位座L形連接板部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖11中限位座部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為圖11中折彎芯部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為圖13的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為圖14的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為圖1-圖3中頂絲固定機構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為圖1-圖3中焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19為圖18的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20為圖18的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖21為圖18中碟簧拉力機構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22為圖1-圖3中夾絲固定機構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖23為圖22的右視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、多軸機器人，2、產(chǎn)品輸送帶，3、PLC控制柜，4、放線機，5、排線器，6、層繞機，7、坡道，8、軸庫導(dǎo)軌，9、機器人導(dǎo)軌，21、擋邊，100、回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫，101、底座，102、軸庫機殼，103、轉(zhuǎn)軸，104、第一電機，105、主動鏈輪，106、從動鏈輪，107、傳動鏈，108、減速機，109、第二電機，110、安裝架，111、焊絲軸放置盤，112、焊絲軸插柱，113、軸庫定位銷，200、層繞單元，300、機械夾手，301、機械夾手定位銷，302、取盤機構(gòu)安裝板，303、剪斷機構(gòu)L形連接板，304、夾爪氣缸，305、夾爪，306、 氣動夾緊鉗，307、氣動剪刀，308、機械夾手雙桿氣缸，400、焊絲Z字形折彎機構(gòu)，401、限位座L形連接板，402、折彎機構(gòu)水平連接板，403、折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板，404、連接板圓孔，405、圓臺，406、第一折彎塊，407、第二折彎塊，408、折彎塊穿道，409、折彎機構(gòu)固定板，410、第一限位座，411、第二限位座，412、限位座穿道，413、第一凹槽，414、第二凹槽，415、固定板圓孔，416、旋轉(zhuǎn)氣缸，417、彎鉤機構(gòu)雙桿氣缸，418、腰型孔，419、連接架，500、頂絲固定機構(gòu)，501、頂絲氣缸，502、豎桿，503、頂絲桿，600、焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)，601、安裝軸，602、左夾緊盤，603、右夾緊盤，604、粗徑段，605、過渡段，606、細(xì)徑段，607、球體段，608、鎖緊機構(gòu)機架，609、滑動支座，610、左固定板，611、右固定板，612、連接桿，613、安裝軸夾爪，614、剪叉臂，615、剪叉臂固定室，616、銷軸，617、軸筒，618、碟簧組，619、推動桿，620、限位塊，621、伸縮氣缸，622、右夾緊盤夾爪，623、右夾緊盤夾緊氣缸，624、焊絲軸夾爪，625、焊絲軸夾緊氣缸，626、齒條，627、推進電機，628、齒輪，629、導(dǎo)桿，630、導(dǎo)向套，700、夾絲固定機構(gòu)，701、氣爪臂，702、氣爪氣缸，703、左夾手，704、右夾手，705、焊絲導(dǎo)向板，706、導(dǎo)向槽，707、夾絲連接板，708、夾絲雙桿氣缸。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過具體實施方式，并結(jié)合其附圖，對本實用新型進行詳細(xì)闡述。

如圖1、圖4-圖23中所示，該實施例包括一多軸機器人1、一回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100、若干個層繞單元200和若干條產(chǎn)品輸送帶2，所述多軸機器人1、回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100以及層繞單元200均由一PLC控制柜3控制，在多軸機器人1的機械臂前端設(shè)有一機械夾手300，每個層繞單元200包 括一放線機4、一排線器5和一層繞機6，在層繞機6的工作臺上設(shè)有一焊絲Z字形折彎機構(gòu)400和一頂絲固定機構(gòu)500，在層繞機6主軸的軸線方向設(shè)有一焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)600，在排線器與層繞機之間設(shè)有一夾絲固定機構(gòu)700。

所述焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)600通過一向下傾斜的坡道7與產(chǎn)品輸送帶2相連；所述機械夾手300包括設(shè)于機械臂前端的一取盤機構(gòu)，在與取盤機構(gòu)相對的一側(cè)機械臂前端安裝有一夾緊機構(gòu)和一剪斷機構(gòu)，在與取盤機構(gòu)相鄰的一側(cè)機械臂上設(shè)有一機械夾手定位銷301，所述夾緊機構(gòu)的夾緊面與剪斷機構(gòu)的剪斷面處于同一平面上，所述取盤機構(gòu)通過一取盤機構(gòu)安裝板302固定于機械臂上，所述夾緊機構(gòu)直接固定于機械臂上，所述剪斷機構(gòu)固定于一剪斷機構(gòu)L形連接板303的豎板上，剪斷機構(gòu)L形連接板303的橫板通過一升降機構(gòu)與機械臂相連。

所述取盤機構(gòu)為一夾爪氣缸304，在夾爪氣缸304的前端安裝有一夾爪305，夾爪氣缸304的缸體固定于機械臂上。

所述夾緊機構(gòu)為一氣動夾緊鉗306，氣動夾緊鉗306的缸體固定于機械臂上。

所述剪斷機構(gòu)為一氣動剪刀307，氣動剪刀307的缸體固定于剪斷機構(gòu)L形連接板303的豎板上。

所述升降機構(gòu)為一機械夾手雙桿氣缸308，機械夾手雙桿氣缸308的安裝前板與剪斷機構(gòu)L形連接板303的橫板固連。

回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫的具體結(jié)構(gòu)：

所述回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100包括一底座101，在底座101的頂部設(shè)有一軸庫機殼102，所述軸庫機殼102的底部中間通過一轉(zhuǎn)軸103與設(shè)于底座101內(nèi)的第一電機104的輸出軸相連，在軸庫機殼102的內(nèi)側(cè)設(shè)有一驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)于軸庫機殼102四角上的主動鏈輪105和從動鏈輪106，所 述主動鏈輪105和從動鏈輪106通過一傳動鏈107連接，所述主動鏈輪105的輪軸經(jīng)一減速機108與第二電機109的輸出軸相連，所述第二電機109通過一安裝架110固定于軸庫機殼102的底部，在所述傳動鏈107的兩側(cè)表面分別等間隔設(shè)有若干個焊絲軸存放單元。

所述焊絲軸存放單元包括豎直固定在傳動鏈107表面上的焊絲軸放置盤111，在焊絲軸放置盤110上設(shè)有與焊絲軸軸孔以及焊絲軸定位孔相配合的焊絲軸插柱112和軸庫定位銷113。

焊絲Z字形折彎機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)：

所述焊絲Z字形折彎機構(gòu)400包括折彎機構(gòu)以及驅(qū)動折彎機構(gòu)運動的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和推進機構(gòu)，所述折彎機構(gòu)包括一限位座和與限位座配合的一折彎芯，限位座安裝于一限位座L形連接板401的豎板上，限位座L形連接板401的橫板固定于一折彎機構(gòu)水平連接板402上，折彎機構(gòu)水平連接板402安裝于一折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板403上，折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板403安裝于推進機構(gòu)上；在限位座L形連接板401的豎板中部設(shè)有一連接板圓孔404，折彎芯的前端穿過連接板圓孔404后嵌設(shè)于限位座內(nèi)，折彎芯的后端與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)相連，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝于限位座L形連接板401的橫板上。

所述折彎芯包括一圓臺405，在圓臺405的前端表面上沿逆時針方向設(shè)有第一折彎塊406和第二折彎塊407，第一折彎塊406和第二折彎塊407相對的兩內(nèi)側(cè)面之間形成供焊絲穿過的折彎塊穿道408，所述限位座包括設(shè)于一折彎機構(gòu)固定板409中部前側(cè)表面的第一限位座410和第二限位座411，第一限位座410和第二限位座411相對的兩內(nèi)側(cè)面之間形成供焊絲穿過的限位座穿道412，在第一限位座410的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有一與第一折彎塊406相形配的第一凹槽413，在第二限位座411的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有一供第一折彎塊406和第二折彎塊407逆時針旋轉(zhuǎn) 進入的第二凹槽414，在折彎機構(gòu)固定板409的中部設(shè)有一固定板圓孔415，圓臺上的第一折彎塊406和第二折彎塊依次穿過連接板圓孔404、固定板圓孔415后分別嵌設(shè)于第一限位座410和第二限位座411上的第一凹槽413和第二凹槽414內(nèi)。

所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一旋轉(zhuǎn)氣缸416，旋轉(zhuǎn)氣缸416的旋轉(zhuǎn)軸與折彎芯的后端鍵連接。

所述推進機構(gòu)包括一彎鉤機構(gòu)雙桿氣缸417，折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板403安裝于彎鉤機構(gòu)雙桿氣缸417的安裝前板上。

在折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板403的上部和下部兩側(cè)分別設(shè)有一腰型孔418，所述折彎機構(gòu)豎直調(diào)節(jié)板403的兩側(cè)通過螺栓固定于腰型孔418上。

旋轉(zhuǎn)氣缸416的兩側(cè)分別通過一連接架419安裝于限位座L形連接板401的橫板兩側(cè)。

所述頂絲固定機構(gòu)500包括水平固定于層繞機3工作臺上的一頂絲氣缸501，所述頂絲氣缸501的缸軸通過一豎桿502與一水平設(shè)置的頂絲桿503相連。

焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)：

所述焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)600包括安裝于層繞機6主軸上的一安裝軸601、固定在安裝軸601上的一左夾緊盤602、通過上下盤機構(gòu)與左夾緊盤602相配合的右夾緊盤603，所述安裝軸601從左向右包括粗徑段604、過渡段605、細(xì)徑段606和球體段607，所述球體段607的直徑大于細(xì)徑段小于粗徑段604；所述上下盤機構(gòu)包括通過一滑動機構(gòu)設(shè)于鎖緊機構(gòu)機架608上的滑動支座609，在滑動支座609的左端設(shè)有一右夾緊盤夾具，所述右夾緊盤603的盤軸夾持在右夾緊盤夾具上，在右夾緊盤夾具右側(cè)的滑動支座609上設(shè)有一中部設(shè)有通孔的左固定板610，在左固定板610上設(shè)有一焊絲軸夾具，在右夾緊盤603的盤軸內(nèi)側(cè) 設(shè)有一安裝軸夾具，所述安裝軸夾具與一碟簧拉力機構(gòu)相連，在碟簧拉力機構(gòu)的右側(cè)設(shè)有一與碟簧拉力機構(gòu)相配合的推力機構(gòu)，所述推力機構(gòu)固定于設(shè)在滑動支座609右端的一右固定板611上，所述右固定板611通過若干根水平設(shè)置的連接桿612與左固定板610相連。

所述安裝軸夾具包括設(shè)于右夾緊盤右夾緊盤603盤軸內(nèi)側(cè)的兩個相互配合的安裝軸夾爪613，兩個安裝軸夾爪613相對的兩內(nèi)表面分別與安裝軸601相形配，兩個安裝軸夾爪613的右端分別與鉸接在一起的兩個剪叉臂614的左端相連，兩個剪叉臂614設(shè)于一剪叉臂固定室615內(nèi)，兩個剪叉臂614的中部均通過一銷軸616與剪叉臂固定室615的側(cè)壁相連，剪叉臂固定室615的左端緊貼右夾緊盤603盤軸的右端設(shè)置，所述銷軸616與碟簧拉力機構(gòu)相連。

所述碟簧拉力機構(gòu)包括一軸筒617，在軸筒617的內(nèi)側(cè)設(shè)有一碟簧組618，一從碟簧組618中心通過的推動桿619的左端與安裝軸夾具相連，在推動桿619上設(shè)有一與碟簧組618右端相抵接的限位塊620，推動桿619的右端穿出軸筒617右側(cè)壁設(shè)置。

所述推力機構(gòu)包括設(shè)于右固定板右側(cè)的一伸縮氣缸621，所述伸縮氣缸621的缸軸向左穿出右固定板611設(shè)置。

所述右夾緊盤夾具包括底部鉸接在滑動支座609上的兩個右夾緊盤夾爪622以及一右夾緊盤夾緊氣缸623，右夾緊盤夾緊氣缸623的缸體固定于其中一右夾緊盤夾爪622的頂部，右夾緊盤夾緊氣缸623的缸軸與另一右夾緊盤夾爪622的頂部相連。

所述焊絲軸夾具包括相對設(shè)置在左固定板610上的兩個焊絲軸夾爪624以及兩個焊絲軸夾緊氣缸625，兩個焊絲軸夾爪624分別與對應(yīng)的焊絲軸夾緊氣缸625的缸軸相連。

所述滑動機構(gòu)包括水平設(shè)于滑動支座609上的一齒條626，在鎖緊機構(gòu)機架608上設(shè)有一推進電機627，所述推進電機627輸出軸上的齒輪628與所述齒條626嚙合。

在鎖緊機構(gòu)機架608上沿層繞機軸線方向水平設(shè)有兩根導(dǎo)桿629，在滑動支座609上設(shè)有兩個套設(shè)于導(dǎo)桿629外側(cè)與導(dǎo)桿相配合的導(dǎo)向套630。

所述夾絲固定機構(gòu)700包括一機械手指、一用于驅(qū)動機械手指張開或閉合的氣爪以及一驅(qū)動氣爪上下移動的頂升機構(gòu)，所述氣爪包括兩個相對運動的氣爪臂701和驅(qū)動氣爪臂運動的氣爪氣缸702，所述機械手指包括左夾手703和右夾手704，左夾手703和右夾手704分別固定于兩個氣爪臂701上，在氣爪的氣爪氣缸702上設(shè)有一導(dǎo)向機構(gòu)，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括分別設(shè)于氣爪的氣爪氣缸702前后兩側(cè)的兩焊絲導(dǎo)向板705，所述焊絲導(dǎo)向板705的頂部設(shè)有一弧形的導(dǎo)向槽706，所述氣爪為180°氣爪，所述頂升機構(gòu)為一升降氣缸，升降氣缸缸軸前端的安裝前板通過一夾絲連接板707與氣爪的氣爪氣缸702固連，所述升降氣缸為一夾絲雙桿氣缸708。

所述產(chǎn)品輸送帶2的兩側(cè)分別設(shè)有向外傾斜的擋邊21，兩側(cè)擋邊21與輸送帶圍成一V型輸送槽。

所述多軸機器人為六軸機器人。

所述層繞單元的數(shù)量為一個。

一、焊絲軸存放及取盤操作：

本實施例全自動層繞系統(tǒng)，生產(chǎn)前，先由工人將焊絲軸放置到回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100，放置時必須使焊絲軸插柱112和軸庫定位銷113分別插入焊絲軸放置盤111上的焊絲軸軸孔以及焊絲軸定位孔內(nèi)，當(dāng)多軸機器人1取走一個焊絲軸后，PLC控制柜3會根據(jù)機械夾手取盤機構(gòu)的反饋信號，發(fā)給第二電 機109一個信號，使第二電機109經(jīng)減速機108帶動主動鏈輪105轉(zhuǎn)動，在主動鏈輪105、從動鏈輪106與傳動鏈107的配合下，使焊絲軸放置盤111上的焊絲軸隨傳動鏈107做回轉(zhuǎn)運動，使下一個焊絲軸移動到上次的取盤位置，確保每次的取盤位置都相同，待機器人返回后再次抓取。重復(fù)操作，直至將一側(cè)傳動鏈107的繞絲軸全部取用完后，PLC控制柜3發(fā)送指令啟動第一電機104，帶動機架旋轉(zhuǎn)180°，將另一側(cè)的繞絲軸轉(zhuǎn)到前面供多軸機器人1拿取。同時，工人可將新的焊絲軸補充到另一側(cè)的焊絲軸放置盤111上，方便繼續(xù)使用。

二、焊絲軸放盤操作：

開始工作時，多軸機器人1帶動機械夾手300到回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100上抓取焊絲軸，抓取時夾爪氣缸304驅(qū)動夾爪305打開，抓住焊絲軸，同時機械夾手定位銷301插入焊絲軸上的定位孔內(nèi)，通過夾爪305和機械夾手定位銷301的配合，夾緊焊絲軸，完成抓盤動作，機器人收到抓到焊絲軸的信號反饋后動作，控制機械夾300手移動到層繞機的焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)600，由焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)600夾住焊絲軸并且機器人收到反饋的已經(jīng)鎖緊焊絲軸的信號后，夾爪氣缸5驅(qū)動夾爪6打開，機器人帶動機械夾手離開，完成放盤操作；

三、焊絲軸鎖緊操作：

焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)600工作，將焊絲軸安裝到層繞機6的主軸上，具體步驟為：

(1)機械夾手300將焊絲軸送到右夾緊盤603處，并使焊絲軸定位孔對準(zhǔn)左夾緊盤602上的定位孔，焊絲軸夾緊氣缸625收到多軸機器人1將焊絲軸送到右夾緊盤3處的反饋后動作，使焊絲軸夾爪624將焊絲軸夾持在右夾緊盤603左側(cè)；

(2)伸縮氣缸621收到焊絲軸被夾持住的反饋后動作，使伸縮氣缸621的缸軸向前運動與碟簧拉力機構(gòu)的推動桿619接觸，并推動推動桿619向前運動，推動桿619向前運動使限位塊620一起前移，迫使碟簧組618壓縮；而且，推動桿619向前運動的過程將帶動兩個剪叉臂614的鉸接部前移，迫使兩個剪叉臂614繞著銷軸616轉(zhuǎn)動遠(yuǎn)離，使兩個剪叉臂614分開；

(3)推進電機627收到伸縮氣缸621動作完畢后的反饋后動作，帶動滑動支座609沿齒條626向左平移，直至將焊絲軸套裝在安裝軸601上，安裝軸夾爪613撐開在安裝軸601的外側(cè)，推進電機627關(guān)閉；

(4)焊絲軸夾緊氣缸625收到反饋后動作，缸軸縮回，使焊絲軸夾爪624松開對焊絲軸的夾持；

(5)伸縮氣缸621收到反饋后動作，缸軸退回，碟簧組618受力撤去，恢復(fù)形變，推動桿619后移，帶動兩個剪叉臂614的鉸接部后移，使兩個剪叉臂614繞著銷軸616轉(zhuǎn)動向中間合攏，使兩個剪叉臂614夾緊在安裝軸601上；

(6)右夾緊盤夾緊氣缸623收到反饋后動作，缸軸伸出，使兩個右夾緊盤夾爪622打開，松開對右夾緊盤603的夾持；

(7)推進電機627收到反饋后動作，使推進電機627帶動滑動支座609沿齒條626向右平移，即實現(xiàn)焊絲軸的鎖緊操作。

四、Z字形結(jié)構(gòu)穿鉤及層繞操作：

收到氣動夾緊鉗306夾緊Z字形結(jié)構(gòu)的反饋信號后，夾絲固定機構(gòu)700松開焊絲，具體步驟為：根據(jù)氣動夾緊鉗306反饋的夾緊信號，氣爪的氣爪臂701打開，使左夾手703和右夾手704分開，松開對焊絲的夾持，然后夾絲雙桿氣缸708的缸軸縮回，使氣爪下降，不影響繞絲排線行程。多軸機器人1收到頂絲固定機構(gòu)松開焊絲的反饋后，帶動機械夾手300移動氣動夾緊鉗306，使焊絲 處于氣動夾緊鉗306的鉗口范圍內(nèi)，到位后氣動夾緊鉗306動作，帶動氣動夾緊鉗306夾緊上次繞完后彎好的Z字形結(jié)構(gòu)，開始按一定軌跡動作，使Z字形結(jié)構(gòu)穿入焊絲軸上的固定孔內(nèi)，攝像頭拍照，對比影像，確定和預(yù)存影像一致后反饋信號，氣動夾緊鉗306動作，夾緊鉗口打開，多軸機器人1帶動氣動夾緊鉗306離開，然后反饋給層繞機信號，層繞機開始繞絲工作。

層繞完畢后，層繞機主軸減速停在固定位置，使焊絲軸的穿絲固定孔位置固定，層繞機排線器也會停在固定位置，夾絲固定機構(gòu)700的夾絲雙桿氣缸708的缸軸頂出，使氣爪上升，然后氣爪的氣爪臂701合攏，帶動左夾手703和右夾手704合攏，夾住焊絲。氣爪上設(shè)有導(dǎo)向板，能在氣爪上移的過程中，推動焊絲向?qū)虿鄣牟鄣滓苿樱ＷC焊絲處于機械手指的夾緊面上，方便將焊絲夾持住。因為排線器每次停的位置一致，所以夾絲鉗口每次夾到絲的位置也是一致的。

五、彎鉤操作：

根據(jù)夾絲固定機構(gòu)700反饋的信號，焊絲Z字形折彎機構(gòu)400的彎鉤機構(gòu)雙桿氣缸417動作，將推動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及折彎機構(gòu)向焊絲方向移動，將焊絲卡入折彎塊穿道408以及限位座穿道412內(nèi)；多軸機器人1根據(jù)反饋的折彎機構(gòu)到位信號，氣動夾緊鉗306到位夾住焊絲后機械夾手雙桿氣缸308動作，使氣動剪刀307向下伸出，使焊絲位于氣動剪刀307的剪刀口內(nèi)，氣動剪刀307的氣缸動作，將焊絲剪斷后，機械夾手雙桿氣缸308收到信號動作，使氣動剪刀307收回；根據(jù)氣動剪刀307的剪斷信號，彎鉤機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)氣缸416動作，帶動折彎芯相對限位座逆時針旋轉(zhuǎn)，第一折彎塊406和第二折彎塊407旋轉(zhuǎn)進入第二凹槽414內(nèi)，該旋轉(zhuǎn)運動使焊絲被折彎成Z字形結(jié)構(gòu)；隨后，彎鉤機構(gòu)雙桿氣缸417動作，使限位座和折彎芯退回，彎鉤機構(gòu)縮回是為了避開繞絲排線行 程范圍。

六、繞絲結(jié)束焊絲固定操作：

多軸機器人1收到反饋信號，帶動機械夾手300的氣動夾緊鉗306移動至焊絲位置，夾住焊絲尾部，將焊絲尾部按照一定的軌跡穿入焊絲軸上的固定孔內(nèi)，頂絲固定機構(gòu)500收到反饋后動作，頂絲氣缸501的缸軸伸出，使頂絲桿503從左夾緊盤602上的穿孔內(nèi)穿入，對焊絲尾部進行頂壓，將焊絲尾部固定在焊絲軸上，然后多軸機器人1根據(jù)信號帶動機械夾手離開，完成繞絲結(jié)束焊絲固定操作。

七、焊絲軸卸盤操作：

多軸機器人1離開去回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100上抓取焊絲軸，根據(jù)多軸機器人1離開后反饋信號，焊絲軸定位鎖緊機構(gòu)600開始動作，卸下繞滿的焊絲軸，具體步驟如下：

(1)推進電機627根據(jù)反饋信號動作，帶動滑動支座609沿齒條626向左平移，直至伸縮氣缸621的缸軸接近碟簧拉力機構(gòu)的推動桿619，推進電機627關(guān)閉；

(2)右夾緊盤夾緊氣缸623根據(jù)反饋信號使其缸軸縮回，使兩個右夾緊盤夾爪622抱緊，將右夾緊盤603夾緊；

(3)焊絲軸夾緊氣缸625根據(jù)反饋信號使缸軸伸出，使焊絲軸夾爪624夾緊焊絲軸；

(4)伸縮氣缸621根據(jù)反饋信號動作，缸軸向前伸出與碟簧拉力機構(gòu)的推動桿619接觸，并推動推動桿619向前運動，推動桿619向前運動使限位塊620一起前移，迫使碟簧組618壓縮；而且，推動桿619向前運動的過程將帶動兩個剪叉臂614的鉸接部前移，迫使兩個剪叉臂614繞著銷軸616轉(zhuǎn)動遠(yuǎn)離，使 兩個剪叉臂614分開，松開對安裝軸601的夾持；

(5)推進電機627根據(jù)反饋信號動作，帶動滑動支座609沿齒條626向右平移，即實現(xiàn)焊絲軸的卸盤操作。

放下來的焊絲軸滾入下面的產(chǎn)品輸送帶，根據(jù)焊絲軸滾入產(chǎn)品輸送帶2時經(jīng)過接近開關(guān)所反饋的信號，多軸機器人1重新去回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100上取空的焊絲軸重復(fù)層繞工作。

實施例2：

如圖2所示，本實施例與實施例1的不同之處在于：

所述層繞單元的數(shù)量為四個，所述層繞單元成直線排布于多軸機器人1的一側(cè)，多軸機器人1通過一平行于所述層繞單元排列方向的機器人導(dǎo)軌9滑動設(shè)于地面上。

本實施例實現(xiàn)了一臺多軸機器人1操作多臺層繞機的全自動層繞，在其中一臺層繞機繞絲過程中，機器人沿機器人導(dǎo)軌9到另外三臺層繞工作，并回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100取新的焊絲軸。

實施例3：

如圖3所示，本實施例與實施例1的不同之處在于：

所述層繞單元的數(shù)量為四個，所述四個層繞單元呈菱形排布于多軸機器人1的周圍，所述回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100通過一延伸向多軸機器人1方向的軸庫導(dǎo)軌8滑動設(shè)于地面上。

本實施例實現(xiàn)了一臺多軸機器人1操作多臺層繞機的全自動層繞，在其中一臺層繞機繞絲過程中，回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫100沿軸庫導(dǎo)軌8靠近多軸機器人1，方便多軸機器人1取用新的焊絲軸。

機械夾手，通過取盤機構(gòu)實現(xiàn)對焊絲軸的抓取、安裝操作，通過夾緊機構(gòu) 和剪斷機構(gòu)實現(xiàn)對焊絲的夾緊、剪斷操作，而且升降機構(gòu)可控制剪斷機構(gòu)的升降，各機構(gòu)相互配合，靈活完成抓盤、放盤、繞線開始焊絲固定、剪斷、繞線結(jié)束焊絲固定操作，代替了人工操作，節(jié)約了勞動成本，降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

回轉(zhuǎn)式焊絲軸定位存放軸庫，將焊絲軸存放在軸庫機殼的兩側(cè)，并隨傳動鏈在軸庫機殼上作回轉(zhuǎn)運動，方便機器人每次到設(shè)定的位置拿取焊絲軸。當(dāng)機架一側(cè)的焊絲軸取用完畢后，機架作180°旋轉(zhuǎn)，使另一側(cè)的焊絲軸轉(zhuǎn)到前面供機器人繼續(xù)拿取，設(shè)計合理，降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。在焊絲軸放置盤上設(shè)有焊絲軸插柱和軸庫定位銷，保證了焊絲軸的存放角度固定，方便機器人直接抓取后安裝在層繞機上使用。

焊絲軸定位工裝鎖緊機構(gòu)，(1)安裝軸通過焊絲軸夾具、碟簧拉力機構(gòu)以及推力機構(gòu)的配合，平穩(wěn)實現(xiàn)焊絲軸的夾緊與放松，操作簡單，效率高，容易實現(xiàn)自動化操作，提高了生產(chǎn)效率。(2)碟簧的負(fù)荷大，行程短，夾緊牢固，所需控件少，不需要螺釘?shù)裙潭ǎS修更換容易，不易出現(xiàn)故障，響應(yīng)快，快速實現(xiàn)對安裝軸的夾緊與放松，節(jié)省了操作時間。(3)安裝軸從左向右包括粗徑段、過渡段、細(xì)徑段和球體段，并且球體段的直徑大于細(xì)徑段小于粗徑段，安裝軸夾爪在碟簧拉力機構(gòu)的作用下箍緊安裝軸以后，相比于等徑設(shè)計的安裝軸，本實用新型設(shè)計的安裝軸設(shè)計給安裝軸夾緊爪的軸向移動增加了阻力，防止了右夾緊盤在安裝軸旋轉(zhuǎn)過程中受力從安裝軸軸向方向被甩下來。

鋼絲折彎設(shè)備，通過推進機構(gòu)的動作將鋼絲卡入折彎機構(gòu)的折彎芯之間，并通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使折彎芯旋轉(zhuǎn)，通過折彎芯與限位座的配合將鋼絲的端部彎折成Z字形結(jié)構(gòu)，利用Z字形結(jié)構(gòu)的彎折形狀，使鋼絲端部扣入焊絲軸上的固定孔內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊美觀、操作方便、扣接穩(wěn)定牢固、工作效率高、避免鋼絲端部 從焊絲軸上脫開，使生產(chǎn)連續(xù)進行，提高了工作效率。

本實用新型未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。