本发明属于换热器芯体制造技术领域，特别涉及为汽车空调及散热器芯体在进行钎焊时防止芯体变形而在焊接前对芯体组成的部件进行固定处理的一种全自动芯体捆扎机器人。
背景技术：
汽车空调及散热器属于较为重要的汽车零部件，在其芯体的生产制造过程中有一道工序是将装配好的芯体放入钎焊炉中进行焊接作业。为了保证芯体在钎焊炉中进行焊接时不致产生焊接变形,需要将装配好的芯体在焊接前进行固定处理。现有技术中，有的采用随行夹具一同入炉加工，有的采用将装配好的芯体用钢丝捆紧，然后放入钎焊炉中进行焊接作业。前一种方法需要大量的随行夹具，且要耗掉很多能源，因此，现有技术趋向于将装配好的芯体用钢丝捆紧的方式，即焊接前用钢丝捆扎芯体。传统的捆扎方式多为人工捆扎，捆扎效率低，劳动强度高，多道捆扎的力度还不容易控制，容易造成捆扎不对称，捆扎松紧不匀称等问题，人工捆扎后翅片常会有掉落的现象，需要回到上道工序再次拍平。
申请号为cn201610892869.0的发明公开了一种热交换器芯体捆扎机，该发明在底架的导轨上设置有主机构，主机构通过丝杆与主机构左右移动电机连接；所述的主机构包括悬臂梁、上牵引伸缩电机、上牵引升降气缸、上牵引夹爪、下牵引头和下牵引电机，下牵引头上方设置有上牵引夹爪，上牵引夹爪通过上牵引升降气缸与上牵引伸缩电机相连，上牵引伸缩电机设置在悬臂梁上，主夹爪设置在上牵引夹爪、下牵引头左侧。
申请号为cn201510358730.3的发明公开了一种芯体捆扎装置，该发明包括拉丝机构，绕丝机构和夹丝机构，其中，拉丝机构包括直线动力机构和丝管，直线动力机构与丝管连接，直线动力机构带动丝管沿丝管的轴向往复运动,而夹丝机构则包括成对设置的钳臂，金属丝从丝管的头部端穿入，尾部端穿出,钳臂钳住金属丝，钳臂位于丝管的尾部端,旋转动力机构通过连接机构与钳臂连接，钳臂在旋转动力机构的带动下，以丝管的轴为旋转轴旋转,所述钳臂的夹持位置还包括钳座，该芯体捆扎装置还包括方向转换机构，方向转换机构用于将直线动力机构的轴向往复运动转换为钳臂的开合运动，所述方向转换机构包括设于钳臂根部的凸轮、设于钳臂上的支点、设于钳臂上的弹性件和设于丝管尾部端的斜角裙边，其中，凸轮与钳臂活动连接，凸轮与丝管滚动接触，此时，丝管的轴向往复运动带动凸轮旋转；凸轮旋转的过程中，将登上斜角裙边，并在弹性件的作用下沿斜角裙边返回；凸轮沿斜角裙边的往复运动带动钳臂以支点为旋转中心往复旋转；成对设置的钳臂的旋转运动构成了开合运动。
上述发明，结构复杂且机构分散，除主机构外，还需要辅助机构,自动化程度较低，且机构的稳定性较差。
现有技术中还有的芯体自动捆扎机通过一个水平走丝机构从放丝位置将钢丝夹住，在芯体下侧水平右移送到指定的位置，第二个走丝机构在芯体右侧垂直下移到芯体下方，将第一个走丝机构送来的钢丝夹紧上提到芯体上方，再水平左移至捆丝位置，第一个走丝机构水平左移退至初始位置，同时拉送丝机构反向收紧钢丝，捆扎机构进入送丝位置，钢丝进入捆扎机构上夹指，捆扎机构夹紧并切断钢丝，随动气缸跟进压紧芯体，捆扎机构夹指旋转，绕紧钢丝，完成一次捆扎，这种芯体自动捆扎机在走丝过程需要两个伺服电机带动两个走丝机构夹对夹钢丝，具有走丝工作时间长、捆扎边距大、可靠性低的缺点。为克服上述问题，
申请号为cn201610715932.3的发明提供了一种c型轨迹芯体自动捆扎机，该发明在机座的左上方设有开卷机构，在开卷机构的右侧设有缓存机构，在缓存机构支撑板的右侧的机座上部设有拉送丝机构和校直机构，在拉送丝机构的右侧设有移动工作台和捆扎机构，在机座的右侧上部设有机架，在机架上按钢丝行走的c型设有6个导轮，在左上角的导轮上成对称垂直和左侧水平设垂直气动夹指，并通过双边链条与导轮连接，c型轨迹芯体自动捆扎机采用伺服电机完成一次走丝，减少走丝时间，穿丝、走丝、芯体捆扎，移位机构及复位等全部自动控制。但是，该发明只有移动工作台在移动，适用范围较窄，不能适应快速调整产品规格和捆扎工艺的需要，而该发明所述c型轨迹是在机架上按钢丝行走的c型设有6个导轮，钢丝在这6个导轮上按照c型轨迹运行，存在可靠性低和精度较差的缺点，特别是存在钢丝上松下紧的状态，影响捆扎质量。
申请号为cn201810515288.4的发明专利申请公开了一种冷凝器芯体组装生产线，该发明包括钎焊方管单元、翅片单元、边板单元、集流管单元和芯体单元，所述翅片单元和钎焊方管单元分别输入翅片和钎焊方管后，送至钎焊方管翅片组装单元组装成钎焊方管翅片组件，所述边板单元输入边板至钎焊方管翅片边板组装单元进行组装成半成品芯体组件，所述集流管单元输入集流管后与半成品芯体组件输送至成品组装单元组装成芯体成品，所述芯体单元对芯体成品捆扎后输出，该发明还包括芯体单元，所述芯体单元包括芯体夹紧装置、芯体迁移装置、芯体捆扎装置、芯体下线机器人和芯体下线皮带，芯体经芯体夹紧装置夹持后通过芯体迁移装置送至芯体捆扎装置，芯体成品由芯体捆扎装置捆扎后，通过芯体下线机器人送至芯体下线皮带，但是，该发明对于芯体夹紧装置、芯体迁移装置、芯体捆扎装置和芯体下线机器人均无具体的结构说明。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是，克服现有技术的不足之处，提供结构简单、可靠性和精度高，可以适应快速调整产品规格和捆扎工艺需要的一种全自动芯体捆扎机器人。
本发明采用的技术方案包括设备底座、升降气缸、放线器、芯体夹紧机构、钢丝矫正器、捆扎头、拉丝夹紧头和气动剪，在所述设备底座右侧2个下层纵梁上的升降气缸安装板的中心位置安装升降气缸，在升降气缸的上部安装有用于对芯体起支撑作用的可升降、可移动的工件托架总成，在设备底座的上层纵梁上安装有捆扎单元，所述捆扎单元包括捆扎单元框架和在设备底座的上层左右2侧的上层纵梁上分别安装的第二铝合金底座直线导轨，与第二铝合金底座直线导轨配合的第二滑块安装在捆扎单元框架的左右两侧的底部，在捆扎单元框架上安装有第一伺服电机和与第一伺服电机连接的双出轴减速机，在双出轴减速机中安装有传动轴，在传动轴的左右2端分别安装有同步带轮，左右2个同步带轮分别与左右2个第二滑块连接，在设备底座的上层左右2侧分别安装有与同步带轮配合的齿形带，由第一伺服电机通过双出轴减速机带动传动轴驱动左右2个同步带轮在齿形带的移动完成捆扎单元的移动，并由第二铝合金底座直线导轨与第二铝合金底座直线导轨配合的第二滑块导向；在所述捆扎单元框架的右端安装有自带气缸的可伸缩绕轴机构，在所述捆扎单元框架的左端安装放线器和芯体夹紧机构，在所述捆扎单元框架上还安装有环链驱动系统，所述环链驱动系统包括环链、环链伺服电机和按钢丝行走轨迹设置的左侧开口的卧式u形滑道，在左侧开口的卧式u形滑道的底部滑道中安装有移动底座，并在该移动底座上安装钢丝矫正器、捆扎头和气动剪，在移动底座上还安装有含有拉送丝气缸的拉送丝机构和齿轮箱体，在齿轮箱体上安装有第二伺服电机、换挡气缸和捆扎头夹紧气缸，所述捆扎头与含有芯体夹紧气缸的芯体夹紧机构相连，在所述环链上通过拉丝夹紧头连接板连接有拉丝夹紧头，由环链伺服电机通过环链带动拉丝夹紧头沿着左侧开口的卧式u形滑道按照钢丝运行轨迹与环链同步往复运动。
所述工件托架总成包括托架底座，在所述托架底座上安装有第一铝合金底座直线导轨和与第一铝合金底座直线导轨配合的第一滑块，在前侧和后侧左右2组第一滑块上分别连接有滑块连接板，在前后2个滑块连接板上分别连接有前后2个t形支撑板），在前后2个t形支撑板上面各安装有可更换的芯体安装平台，在托架底座的前后两侧各设有限位板，并在滑块连接板上部与t形支撑板侧面连接有加强筋板，在前后2个t形支撑板上端里侧连接有横向连接板，在前后2个t形支撑板与限位板上对应加工有可更换定位杆安装孔并在其中安装可更换定位杆，在可更换定位杆上安装有锁紧螺母，在前后2个横向连接板上各连接有若干个直角支撑板，在前后2个横向连接板和若干个直角支撑板上面各安装可更换的芯体安装平台，在前后2个可更换的芯体安装平台的左端各安装有芯体定位块，使用时首先根据不同芯体型号调整可更换的芯体安装平台和可更换定位杆，调整后工件托架总成即通过可更换定位杆和锁紧螺母锁紧固定，工件托架总成的升降由升降气缸控制。
所述拉丝夹紧头包括拉丝夹紧头气缸和安装在拉丝夹紧头气缸顶部滑道中的左气爪和右气爪，在所述左气爪上用第八螺钉连接有左气爪手指，在所述右气爪上用第八螺钉连接有右气爪手指，在所述气缸的前面和底面用第九螺钉连接有l形板，在所述l形板的左右2侧固定连接有2个对称的侧板，在左右2侧的侧板上安装有上凸轮轴承和下凸轮轴承，并用第二锁紧螺母锁紧，所述上凸轮轴承在所述下凸轮轴承的外侧。
所述捆扎头包括主动齿轮轴和与主动齿轮轴啮合的2个从动齿轮轴，所述主动齿轮轴和2个从动齿轮轴均为空心轴，在所述主动齿轮轴上安装有左右2个第一冲压外圈滚针轴承，左侧的第一冲压外圈滚针轴承通过第一半环套圈锁紧定位，右侧的第一冲压外圈滚针轴承通过主动齿轮轴的齿轮侧壁定位，在主动齿轮轴的左端安装有第二半环套圈，并用轴用弹性挡圈锁紧固定，在2个第一冲压外圈滚针轴承的外圈安装有捆扎头座板，在所述捆扎头座板上加工有换挡槽，所述捆扎头座板为法兰轴结构，在法兰轴结构的捆扎头座板的同心轴上套装有连接座板，在连接座板的左端安装有顶杆座板，在所述空心的主动齿轮轴中安装有捆扎头夹爪推杆，在伸出主动齿轮轴右端外的捆扎头夹爪推杆上安装有左右2个推力球轴承，在左右2个推力球轴承中间安装有顶杆横梁，在右端的推力球轴承外安装有轴承压盖，在所述连接座板、法兰轴结构的捆扎头座板的法兰部分和顶杆横梁上分别对应加工有2个对称的通孔并在其中安装有指推杆，在所述主动齿轮轴上还安装有平键，在从动齿轮轴上安装有左右2个第二冲压外圈滚针轴承，在所述2个空心的从动齿轮轴中安装有夹爪顶杆，在2个夹爪顶杆上分别安装有夹爪指尖，在2个夹爪指尖上分别用圆柱销铰接有上指尖座和下指尖座，在上指尖座上安装有上指尖锥口，在下指尖座上安装有下指尖锥口,使用时，通过平键与捆扎单元所述的第二伺服电机连接，通过第二伺服电机将动力传送到主动齿轮轴，当换挡气缸将换挡销插入到换挡槽后，顶杆座板、捆扎头座板和连接座板这些外部机构不动，只有内部的主动齿轮轴和2个从动齿轮轴转动并带动实现上指尖座和下指尖座上下同步相对旋转，将2个钢丝的中心距从大半径旋转到小半径，通过捆扎头夹紧气缸推动捆扎头夹爪推杆带动顶杆横梁，并通过顶杆横梁拉动指推杆带动连接座板和顶杆座板向前推动夹爪顶杆，带动夹爪指尖实现钢丝的夹紧，将钢丝带到捆扎头中心线附近，然后，换挡气缸将换挡销拔出换挡槽，主动齿轮轴的旋转带动整个捆扎头的旋转，实现对芯体的扎紧。
所述连接座板与顶杆座板用第一螺钉固定连接，所述右端的推力球轴承与轴承压盖用第二螺钉锁紧固定，所述连接座板、法兰轴结构的捆扎头座板的法兰部分和顶杆横梁上对应的2个通孔中安装的指推杆用第三螺钉锁紧固定，所述上指尖座和下指尖座分别用第四螺钉与从动齿轮轴固定连接；所述下指尖座用第五螺钉与下指尖锥口锁紧固定，所述上指尖锥口用第六螺钉与上指尖座锁紧固定，在所述捆扎头座板上用第七螺钉固定连接有齿轮压盖，在齿轮压盖的2个从动齿轮轴安装孔中分别安装从动齿轮轴。
所述可伸缩绕轴机构包括安装在捆扎单元框架上的绕轴机构气缸、绕轴机构主座和绕轴机构副座，在所述绕轴机构主座和绕轴机构副座上对应加工有绕线轴安装孔并在其中安装有可伸缩的绕线轴，在所述绕轴机构主座上还加工有推杆安装孔和摆杆安装腔，在推杆安装孔中安装有推杆，在摆杆安装腔中安装有摆杆销轴，在摆杆销轴上安装有可以绕摆杆销轴摆动的摆杆，所述绕轴机构气缸的活塞杆与推杆连接，所述摆杆一端与绕线轴连接，另一端与推杆连接，在绕轴机构主座和绕轴机构副座上分别加工有导向斜面，并由2个导向斜面构成v形导向槽，在绕轴机构主座和绕轴机构副座之间的v形导向槽底部设有大于钢丝外径的过线通道，在拉丝夹紧头将钢丝从芯体的底部拉到芯体的上部并拉至捆扎头时，拉丝夹紧头保持夹紧状态，此时，在绕轴机构气缸的作用下，绕线轴伸出，捆扎单元左侧的拉送丝机构将钢丝从芯体的底部拉紧，将拉力从芯体的底部传递到芯体的上部，然后，在绕轴机构气缸的作用下，绕线轴缩回，让出过线通道，钢丝从过线通道通过，实现对芯体的捆扎。
在所述设备底座的上面安装有2个可移动的捆扎单元，在设备的外围设有带有光栅安全保护措施的防护网。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明是为汽车空调及散热器芯体在进行钎焊时防止变形而设计的芯体捆扎专用设备，将完成组装的芯体由临时夹具夹紧后，定位在可更换芯体安装平台上，随后由设备自动捆扎，由于工件托架总成可升降、可移动，位置调整后可固定，以及捆扎单元可移动，从而保证了芯体和设备的相对位置得到了有效的控制，拉丝夹紧头则可在左侧开口的卧式u形轨道中随环链同步运行，因此本发明有多个自由度，钢丝的捆扎位置可任意选择，并因此可以适应快速调整产品规格和捆扎工艺的需要，除芯体的安装、完成品的取出和临时夹具的拆卸由手动完成外，放线、调直、送丝与拉丝、剪丝和捆扎全程均处于自动化状态，因此本发明自动化程度高，且运行平稳，可靠性高；
（2）本发明设备底座是整台设备的安装基础，采用80mm×80mm的铝合金型材连接成一体，形成具有上下两层的矩形的设备底座，具有足够的刚性，并为工件托架总成和捆扎单元提供了足够的活动空间，可在设备底座上安装2个捆扎单元进行双捆扎单元设置，即可以实现双头同步捆扎，效率可提高一倍；
（3）为了保证芯体捆扎前的完整度和装配精度以及方便芯体的取放，本发明采用专门的临时夹具将芯体定位在可更换的芯体安装平台上，而可更换的芯体安装平台和工件托架总成连接在一起，随工件托架总成升降、移动和固定，使钢丝捆扎的精度和力度得到了进一步保证；
（4）本发明将放线器、钢丝矫正器、拉送丝机构、环链驱动系统、拉丝夹紧头、芯体夹紧机构、可伸缩绕轴机构和捆扎头集中在捆扎单元框架上，因此，本发明集成度较高，结构紧凑，拉丝夹紧头、捆扎单元移动和捆扎头的动作均由伺服电机控制，钢丝的旋绕数根据钢丝的结扎力而设定，旋绕数可由控制装置进行设定，使用的卷绕钢丝直径范围为0.8mm～1.6mm；
（5）本发明在设备底座的上层左右2侧分别安装有与同步带轮配合的齿形带，由第一伺服电机驱动并通过双出轴减速机和传动轴带动左右2个同步带轮在齿形带的同步移动完成捆扎单元纵向移动的工作，可以实现芯体在不同位置进行捆扎，并由第二铝合金底座直线导轨与第二铝合金底座直线导轨配合的第二滑块导向，保证了捆扎单元纵向移动的平稳性和精度；
（6）本发明采用自身带有气缸的起牵引钢丝作用的拉丝夹紧头，使用时通过其上凸轮轴承和下凸轮轴承安装在捆扎单元左侧开口的卧式u形轨道中并与环链连接，在左气爪手指和右气爪手指夹紧钢丝的时候，由环链伺服电机驱动，通过环链带动模仿人为操作在芯体上缠绕钢丝的过程随环链同步运行，拉动钢丝自下到上按照左侧开口的卧式u形轨迹运行，将钢丝送到钢丝捆扎机构进行捆扎，然后，松开钢丝，再自上到下按照左侧开口的卧式u形轨迹返回原位，完成一个循环，结构简单、紧凑，安装调试方便快速，运行平稳，可靠性高；
（7）本发明采用的捆扎头是由一个伺服电机带动的可换档位做不同动作的多功能捆扎机构，具有如下三个基本功能：第一，夹紧和松开钢丝的功能；第二，通过换挡气缸实现2个钢丝头的中心距由大距离到小距离可捆扎状态的转换过程，并能在捆扎后再由小距离到大距离进行捕获状态的转换过程；第三，通过第二伺服电机的控制，让捆扎头整体按照指定的圈数旋转；且只用一台第二伺服电机和一个换挡气缸与钢丝夹紧气缸即可通过机构本身实现对钢丝进行从大距离到小距离的转换，实现钢丝的捕获以及夹紧和对芯体的捆扎，结构紧凑，运行平稳可靠；
（8）本发明在捆扎单元框架的右端安装有自带伸缩气缸的可伸缩绕轴机构，在拉丝夹紧头拉紧钢丝时，可伸缩绕轴机构的绕线轴伸出，起到钢丝在转向时传递力的作用，可以防止钢丝磨损芯体，并让拉丝更顺畅，在拉丝夹紧头从芯体上部拉紧钢丝时，拉送丝气缸则从芯体底部将钢丝拉紧，从而对芯体进行预拉紧，然后，可伸缩绕轴机构的绕线轴缩回，让出过线通道，钢丝从过线通道通过，使钢丝贴近芯体，保证钢丝拉紧力上下一致，为捆扎头捆扎做准备，避免了钢丝上松下紧的状态，提高了芯体的捆扎质量。
附图说明
图1是本发明的立体示意图，
图2是本发明的主视图，
图3是图2的俯视图，
图4是本发明工件托架总成的立体示意图，
图5是本发明工件托架总成的右视图，
图6是本发明捆扎单元的主视图，
图7是本发明捆扎头的主视图，
图8是图7的a-a剖视图，
图9是图8的c-c剖视图，
图10是图7的b-b剖视放大图，
图11是本发明拉丝夹紧头的主视图，
图12是图11的左视图，
图13是图11的俯视图，
图14是图11的d-d剖视图,
图15是本发明可伸缩绕轴机构的结构示意图，
图16是本发明可伸缩绕轴机构的立体图，
图17是本发明双捆扎单元设置的示意图。
图中：
1.设备底座，
1-1.地脚，1-2.下层纵梁，
1-3.升降气缸安装板，1-4.上层纵梁，
2.升降气缸，
3.工件托架总成，
3-1.托架底座，3-2.限位板，
3-3.第一铝合金底座直线导轨，3-4.第一滑块，
3-5.滑块连接板，3-6.t形支撑板，
3-7.加强筋板，3-8.横向连接板，
3-9.直角支撑板，3-10.芯体安装平台；
3-11.可更换定位杆，3-12.锁紧螺母，
4.捆扎单元，
4-1.捆扎单元框架,4-2.第二铝合金底座直线导轨，
4-3.第二滑块，4-4.第一伺服电机，
4-5.双出轴减速机，4-6.传动轴，
4-7.同步带轮，4-8.齿形带，
4-9.齿形带压板，4-10.移动底座,
4-11.环链,4-12.环链伺服电机,
4-13.左侧开口的卧式u形滑道,4-14.拉丝夹紧头连接板，
5.放线器，
6.芯体夹紧机构，
6-1.芯体夹紧气缸，
7.可伸缩绕轴机构，
7-1.绕轴机构气缸,7-2.推杆，7-3.摆杆，
7-4.绕轴机构主座，7-5.绕轴机构副座，7-6.绕线轴，
7-7.摆杆销轴，7-8.导向斜面，7-9.过线通道,
8.钢丝矫正器，
9.拉送丝机构，
10.捆扎头，
10-1.捆扎头座板，10-2.连接座板，
10-3.主动齿轮轴，10-4.从动齿轮轴，
10-5.顶杆横梁，10-6.夹爪顶杆，
10-7.夹爪指尖，10-8.顶杆座板，
10-9.第一半环套圈，10-10.第二半环套圈，
10-11.第一冲压外圈滚针轴承，10-12.齿轮压盖，
10-13.第二冲压外圈滚针轴承，10-14.上指尖座，
10-15.下指尖座，10-16.上指尖锥口，
10-17.下指尖锥口，10-18.推力球轴承，
10-19.捆扎头夹爪推杆，10-20.指推杆，
10-21.轴承压盖，10-22.平键，
10-23.轴用弹性挡圈，10-24.圆柱销，
10-25.换挡槽，10-26.第六螺钉，
10-27.第一螺钉，10-28.第二螺钉，
10-29.第三螺钉，10-30.第四螺钉，
10-31.第五螺钉，10-32.第七螺钉。
11.拉丝夹紧头，
11-1.左气爪手指，
11-2.右气爪手指，
11-3.l形侧板，
11-4-1.上凸轮轴承，11-4-2.下凸轮轴承，
11-5.气动接头，
11-6-1.左气爪，11-6-2.右气爪，
11-7.拉丝夹紧头气缸，11-8.侧板，
11-9.第二锁紧螺母，11-10.第八螺钉，
11-11.第九螺钉；
12.气动剪
13.临时夹具，
14.芯体，
15.第二伺服电机，
16.齿轮箱体，
17.芯体定位块，
18.换挡气缸，
19.捆扎头夹紧气缸，
20.防护网。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明采用的技术方案包括设备底座1，所述设备底座1是整台设备的安装基础，为了保证设备底座1具有足够的刚性，所述设备底座1采用80mm×80mm的铝合金型材连接成一体，形成具有上下两层的矩形的设备底座，在设备底座1的四角立柱的下面设有4个地脚1-1，通过地脚1-1可对设备底座1进行水平调整；在设备底座1右侧的2个下层纵梁1-2的中部安装有升降气缸安装板1-3，并在该升降气缸安装板1-3的中心位置安装有升降气缸2，在升降气缸2上部安装有用于对芯体起支撑作用的可移动的工件托架总成3，在设备底座1上层左右2侧的2个上层纵梁1-4上安装有捆扎单元4；
如图1～图5所示，所述工件托架总成3包括托架底座3-1，在托架底座3-1的前后两侧各设有限位板3-2，在所述托架底座3-1的左侧和右侧分别安装有第一铝合金底座直线导轨3-3，在左侧和右侧2个第一铝合金底座直线导轨3-3上分别安装有前后2组与第一铝合金底座直线导轨3-3配合的第一滑块3-4，在前侧和后侧左右2组第一滑块3-4上分别连接有滑块连接板3-5，在前后2个滑块连接板3-5上分别连接有前后2个t形支撑板3-6，并在滑块连接板3-5上部与t形支撑板3-6侧面连接有加强筋板3-7，在前后2个t形支撑板3-6上端里侧连接有横向连接板3-8，在前后2个t形支撑板3-6与限位板3-2上对应加工有可更换定位杆安装孔并在其中安装可更换定位杆3-11，在可更换定位杆3-11上安装有锁紧螺母3-12，在前后2个横向连接板3-8上各连接有若干个直角支撑板3-9，在前后2个横向连接板3-8和若干个直角支撑板3-9上面安装可更换的芯体安装平台3-10，在前后2个可更换的芯体安装平台3-10的左端各安装有芯体定位块17，使用时首先根据不同芯体型号调整可更换的芯体安装平台3-10和可更换定位杆3-11，调整后工件托架总成3即通过可更换定位杆3-11和锁紧螺母3-12锁紧固定，然后在可更换的芯体安装平台3-10上部将完成组装的芯体14由2个临时夹具13夹紧后，通过芯体定位块17将芯体14定位在2个可更换的芯体安装平台3-10上，芯体14的集流管的轴线方向在捆扎前夹紧的精度和力度由2个临时夹具13来保证；而芯体14捆扎时的夹紧精度则由如图6所示的芯体夹紧气缸6-1来保证；工件托架总成3的升降由升降气缸2控制；
如图1、图2、图3和图6所示，所述捆扎单元4包括捆扎单元框架4-1和在设备底座1的上层左右2侧的2个上层纵梁1-4上分别安装的第二铝合金底座直线导轨4-2，与第二铝合金底座直线导轨4-2配合的第二滑块4-3安装在捆扎单元框架4-1的左右两侧的底部，在捆扎单元框架4-1上安装有第一伺服电机4-4和与第一伺服电机4-4连接的双出轴减速机4-5，在双出轴减速机4-5中安装有传动轴4-6，传动轴4-6的左右2端分别安装有同步带轮4-7，左右2个同步带轮4-7分别与左右2个第二滑块4-3连接，在设备底座1上左右2侧分别安装有与同步带轮4-7配合的齿形带4-8，齿形带4-8的背面四角处用齿形带压板4-9压紧固定，由第一伺服电机4-4通过双出轴减速机4-5带动传动轴4-6驱动左右2个同步带轮4-7在齿形带4-8的移动完成捆扎单元4的纵向移动，并由第二铝合金底座直线导轨4-2与第二铝合金底座直线导轨4-2配合的第二滑块4-3导向，由于是双同步带轮4-7同步在齿形带4-8的移动完成捆扎单元4的纵向移动和第二直线导轨的导向，保证了捆扎单元纵向移动的平稳性和精度，从而保证了钢丝捆扎的精度和力度；
所述捆扎单元4是本套设备的核心，在所述捆扎单元框架4-1的右端安装有自带气缸的可伸缩绕轴机构7，在所述捆扎单元框架4-1的左端安装有放线器5、芯体夹紧机构6，放线器5为快速更换钢丝盘并同时可以调节钢丝盘出丝张力的机构，在所述捆扎单元框架4-1上还安装有环链驱动系统，所述环链驱动系统包括环链4-11、环链伺服电机4-12和按钢丝行走轨迹设置的左侧开口的卧式u形滑道4-13，在左侧开口的卧式u形滑道4-13的底部滑道中安装有移动底座4-10，并在该移动底座4-10上安装有钢丝矫正器8、含有拉送丝气缸的拉送丝机构9、气动剪12、捆扎头10以及齿轮箱体16，齿轮箱体16上安装有第二伺服电机15、换挡气缸18和捆扎头夹紧气缸19，在所述换挡气缸18的活塞杆上连接有换挡销，所述捆扎头10与芯体夹紧机构6相连，芯体夹紧机构6包括芯体夹紧气缸6-1，能在捆扎头10捆扎不同规格芯体时起到夹紧的作用，以适应不同芯体尺寸的变化；在所述环链4-11上通过拉丝夹紧头连接板4-14连接有拉丝夹紧头11，由环链伺服电机4-12驱动，通过环链4-11带动拉丝夹紧头11沿着左侧开口的卧式u形滑道4-13按照钢丝运行轨迹与环链4-11同步往复运动。
如图7～图10所示，所述捆扎头10包括主动齿轮轴10-3和与主动齿轮轴10-3啮合的2个从动齿轮轴10-4，所述主动齿轮轴10-3和2个从动齿轮轴10-4均为空心轴，在所述主动齿轮轴10-3上安装有左右2个第一冲压外圈滚针轴承10-11，左侧的第一冲压外圈滚针轴承10-11通过第一半环套圈10-9锁紧定位，右侧的第一冲压外圈滚针轴承10-11通过主动齿轮轴10-3的齿轮侧壁定位，在主动齿轮轴10-3的左端安装有第二半环套圈10-10，并用轴用弹性挡圈10-23锁紧固定，在2个第一冲压外圈滚针轴承10-11的外圈安装有捆扎头座板10-1，在所述捆扎头座板10-1上加工有换挡槽10-25，所述捆扎头座板10-1为法兰轴结构，在法兰轴结构的捆扎头座板10-1的同心轴上套装有连接座板10-2，在连接座板10-2的左端安装有顶杆座板10-8，连接座板10-2与顶杆座板10-8用第一螺钉10-27固定连接，在所述空心的主动齿轮轴10-3中安装有捆扎头夹爪推杆10-19，在伸出主动齿轮轴10-3右端外的捆扎头夹爪推杆10-19上安装有左右2个推力球轴承10-18，在左右2个推力球轴承10-18中间安装有顶杆横梁10-5，在右端的推力球轴承10-18外安装有轴承压盖10-21，并用第二螺钉10-28锁紧固定，在所述连接座板10-2、法兰轴结构的捆扎头座板10-1的法兰部分和顶杆横梁10-5上分别对应加工有2个对称的通孔并在其中分别安装有指推杆10-20，并用第三螺钉10-29锁紧固定，在所述主动齿轮轴10-3上还安装有平键10-22；在所述捆扎头座板10-1上用8个第七螺钉10-32固定连接有齿轮压盖10-12，齿轮压盖10-12的2个从动齿轮轴安装孔中分别安装从动齿轮轴10-4，在从动齿轮轴10-4上安装有左右2个第二冲压外圈滚针轴承10-13，在所述2个空心的从动齿轮轴10-4中安装有夹爪顶杆10-6，在2个夹爪顶杆10-6上分别安装有夹爪指尖10-7，在2个夹爪指尖10-7上分别用圆柱销10-24铰接有上指尖座10-14和下指尖座10-15，所述上指尖座10-14和下指尖座10-15分别用第四螺钉10-30与从动齿轮轴10-4固定连接；在上指尖座10-14上安装有上指尖锥口10-16，并用第六螺钉10-26锁紧固定，在下指尖座10-15上安装有下指尖锥口10-17，并用第五螺钉10-31锁紧固定。使用时，通过平键10-22与捆扎单元的第二伺服电机15连接，通过第二伺服电机15驱动将动力传送到主动齿轮轴10-3，带动2个从动齿轮轴10-4完成捆扎头的旋转，实现钢丝中心距由大到小及回位，以及带动整个捆扎头的旋转，通过第二伺服电机15的精准控制，让捆扎头10整体旋转指定的圈数；当换挡气缸18将换挡销插入到换挡槽10-25后，顶杆座板10-8、捆扎头座板10-1和连接座板10-2这些外部机构不动，只有内部的主动齿轮轴10-3和2个从动齿轮轴10-4转动并带动实现上指尖座10-14和下指尖座10-15上下同步相对旋转，将2个钢丝的中心距从大半径旋转到小半径，通过捆扎头夹紧气缸19推动捆扎头夹爪推杆10-19带动顶杆横梁10-5，并通过顶杆横梁10-5拉动指推杆10-20带动连接座板10-2和顶杆座板10-8向前推动夹爪顶杆10-6，带动夹爪指尖10-7实现钢丝的夹紧，夹紧后，将钢丝带到捆扎头10中心线附近，方便对捆扎后钢丝头形状的控制；然后，换挡气缸18将换挡销拔出换挡槽10-25，主动齿轮轴10-3的旋转带动整个捆扎头10的旋转，实现对芯体14的扎紧。
如图11～图14所示，所述拉丝夹紧头11包括拉丝夹紧头气缸11-7和安装在拉丝夹紧头气缸11-7顶部滑道中的左气爪11-6-1和右气爪11-6-2，在所述左气爪11-6-1上用第八螺钉11-10连接有左气爪手指11-1，在所述右气爪11-6-2上用第八螺钉11-10连接有右气爪手指11-2，在所述气缸11-7的前面和底部用第九螺钉11-11连接有l形板11-3，在所述l形板11-3的左右2侧固定连接有2个对称的侧板11-8，在左右2侧的侧板11-8上安装有上凸轮轴承11-4-1和下凸轮轴承11-4-2，并用第二锁紧螺母11-9锁紧；所述上凸轮轴承11-4-1在所述下凸轮轴承11-4-2的外侧，在所述气缸11-7上还安装有2个气动接头11-5。使用时，将拉丝夹紧头11通过上凸轮轴承11-4-1和下凸轮轴承11-4-2安装在芯体捆扎机器人的捆扎单元框架4-1的左侧开口的卧式u形轨道4-13中，并通过拉丝夹紧头连接板4-14与环链4-11连接，然后将气动接头11-5与气阀连通，实现左气爪手指11-1和右气爪手指11-2对钢丝的夹紧与松开，在左气爪手指11-1和右气爪手指11-2夹紧钢丝的时候，由环链伺服电机4-12驱动，通过环链4-11带动拉丝夹紧头11模仿人为操作在芯体14上缠绕钢丝的过程，沿着左侧开口的卧式u形滑道4-13按照左侧开口的卧式u形轨迹往复运动，从而保证拉丝夹紧头11与环链4-11同步移动，将钢丝送到捆扎头进行捆扎。
如图15和图16所示，所述可伸缩绕轴机构7包括安装在捆扎单元框架4-1上的绕轴机构气缸7-1、绕轴机构主座7-4和绕轴机构副座7-5，在所述绕轴机构主座7-4和绕轴机构副座7-5上对应加工有绕线轴安装孔并在其中安装有可伸缩的绕线轴7-6，在所述绕轴机构主座7-4上还加工有推杆安装孔和摆杆安装腔，在推杆安装孔中安装有推杆7-2，在摆杆安装腔中安装有摆杆销轴7-7，在摆杆销轴7-7上安装有可以绕摆杆销轴7-7摆动的摆杆7-3，所述绕轴机构气缸7-1的活塞杆与推杆7-2连接，所述摆杆7-3的一端与绕线轴7-6连接，另一端与推杆7-2连接，在绕轴机构主座7-4和绕轴机构副座7-5上分别加工有导向斜面7-8，并由2个导向斜面7-8构成v形导向槽，在绕轴机构主座7-4和绕轴机构副座7-5之间的v形导向槽底部设有大于钢丝外径的过线通道7-9，使用时，在拉丝夹紧头11将钢丝从芯体14的底部拉到芯体14的上部并拉至捆扎头10位置时，拉丝夹紧头11保持夹紧状态，此时，在绕轴机构气缸7-1的作用下，所述绕线轴7-6伸出，捆扎单元左侧的拉送丝机构9将钢丝从芯体14的底部拉紧，起到预拉紧的作用，将拉力从芯体的底部传递到芯体的上部，从而保证对整个芯体14的三个面上的钢丝拉紧力一致，避免上松下紧状态的出现，然后，在绕轴机构气缸7-1的作用下，所述绕线轴7-6缩回，让出过线通道7-9，钢丝从过线通道7-9通过，实现对芯体14的捆扎。
本发明使用时，首先在前后2个可更换芯体安装平台3-10上放置由2个临时夹具13临时夹紧的芯体14，通过定位块17定位，换挡气缸18将换挡销插入到换挡槽10-25，此时绕线轴7-6伸出，钢丝经过钢丝矫正器8调直后送入拉送丝机构9，通过拉送丝机构9将钢丝送至拉丝夹紧头11，在拉丝夹紧头11的左气爪手指和右气爪手指夹紧钢丝的时候，由环链伺服电机4-12驱动，通过环链4-11带动拉丝夹紧头11沿着左侧开口的卧式u形滑道4-13与环链4-11同步向上移动，拉丝夹紧头11将钢丝从芯体14的底部拉到芯体的顶部，在拉至捆扎头10的位置时，通过拉送丝机构9将钢丝从芯体14的底部反方向拉紧，捆扎头夹紧气缸19动作将钢丝夹紧，此时由气动剪12将钢丝剪断，拉丝夹紧头11再由环链伺服电机4-12驱动，通过环链4-11带动沿着左侧开口的卧式u形滑道4-13与环链4-11同步向下移动回位，绕线轴7-6缩回，让出过线通道7-9，钢丝从过线通道7-9通过，换挡气缸18将换挡销拔出换挡槽10-25，主动齿轮轴10-3的旋转带动整个捆扎头10的旋转，将钢丝锁紧，实现对芯体14的扎紧，完成一个循环。
当需要捆扎不同位置时，可更换的芯体安装平台3-10在升降气缸2的控制下与工件托架总成3同步升起，对移动单元4进行避让。如图17所示，本发明可在设备底座1的上面安装2个可移动的捆扎单元4进行双捆扎单元设置，即可实现双头同步捆扎，效率可提高一倍。
为设备安全保障，确保设备工作时操作人员的安全，本发明在设备外设有带有光栅安全保护措施的防护网20。