用于焊丝桶的送丝随动装置的制作方法

本申请涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种用于焊丝桶的送丝随动装置。

背景技术：

焊丝主要以盘装和桶装为主，钢结构产品的焊接多采用自动焊接或机器人焊接，这对焊丝的需求量很大。盘装焊丝容纳焊丝少，这样就需要频繁地更换焊丝，更换频次增加会影响生产节奏；同样重量的焊丝，使用小包装，焊接耗材成本要多消耗20％；焊丝更换需要专业技术人员来操作，需要反复调整，费时费力。因此在进行焊接时，多采用桶装焊丝。

桶装焊丝容纳焊丝的量较大，应用于焊接时更加方便。然而，桶装焊丝在运输过程中如果防护不当易造成乱丝，且在使用时可能有两圈或多圈焊丝连续弹起，一旦处理不当就会造成焊丝缠结。如果在使用过程中发生焊丝缠结的现象，需将焊丝桶送丝出口到焊嘴处的焊丝剪断，重新穿丝，这就浪费了焊接材料和人工劳动力，严重时甚至会导致整桶焊丝报废。

相关技术中，工厂为了提高白车身顶盖的焊接强度及焊接质量，采用激光焊接技术，同时为了减少耗材消耗，使用60公斤焊丝桶进行送丝。由于机器人附带激光焊头，进行运动焊接时，焊丝供应系统处于静止状态，容易造成焊丝逐步破卷，导致激光焊接断焊、白车身返修甚至报废。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种用于焊丝桶的送丝随动装置。

根据本申请的实施例，提供一种用于焊丝桶的送丝随动装置，包括：驱动单元、动力单元和执行单元；

所述驱动单元与所述动力单元电连接，所述驱动单元用于控制所述动力单元的运行速度；

所述动力单元与所述执行单元连接，所述动力单元用于驱动所述执行单元进行运动；所述执行单元用于带动焊丝桶进行旋转。

进一步地，所述执行单元包括：传动机构和支撑机构；

所述传动机构与所述动力单元转动连接，所述动力单元能够驱动所述传动机构进行运动；

所述支撑机构与所述传动机构转动连接，所述传动机构能够带动所述支撑机构进行旋转；

所述支撑机构用于支撑焊丝桶，并带动焊丝桶进行旋转。

进一步地，所述传动机构包括：第一传动轴和第一齿轮；所述支撑机构包括：第二传动轴、第二齿轮和支撑部；

所述第一传动轴的一端与所述动力单元固定连接，另一端与所述第一齿轮固定连接；

所述第二传动轴的一端与所述第二齿轮固定连接，另一端与所述支撑部固定连接；

所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第一传动轴通过互相啮合的齿轮驱动所述第二传动轴进行旋转。

进一步地，所述第一传动轴沿水平方向设置，所述第二传动轴沿竖直方向设置；

所述第一齿轮与所述第二齿轮均为伞齿轮。

进一步地，所述传动机构还包括：支架；所述支架支撑于所述第一传动轴的中部，以使所述第一传动轴处于水平方向。

进一步地，所述传动机构还包括：紧固件；所述紧固件与所述第一齿轮设置在所述第一传动轴的同一端，且所述紧固件位于所述第一齿轮的外侧；所述紧固件与所述第一传动轴固定连接。

进一步地，所述支撑机构还包括：顶端轴承；所述顶端轴承的一侧与所述支撑部固定连接，另一端与所述第二传动轴的顶端固定连接。

进一步地，所述支撑机构还包括：底端轴承；所述底端轴承与所述第二齿轮设置在所述第二传动轴的同一端，且所述底端轴承位于所述第二齿轮的底端；所述第二齿轮与所述第二传动轴转达连接。

进一步地，所述装置还包括：底座；所述动力单元和所述执行单元均固定设置在所述底座上。

进一步地，所述驱动单元为变频器；所述动力单元为电动机。

本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：

本申请的装置能够带动焊丝桶旋转，并且旋转速度可以跟随焊丝的焊接进度，从而使焊丝桶中的焊丝能够更加容易地抽出，避免了焊丝桶处于静止状态所导致的断焊等问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种用于焊丝桶的送丝随动装置的整体结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种用于焊丝桶的送丝随动装置的分解结构示意图。

图3是图2中的底端轴承的结构示意图。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种用于焊丝桶的送丝随动装置的整体结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种用于焊丝桶的送丝随动装置的结构示意图，包括：驱动单元、动力单元2和执行单元；

所述驱动单元与所述动力单元2电连接，所述驱动单元用于控制所述动力单元2的运行速度；

所述动力单元2与所述执行单元连接，所述动力单元2用于驱动所述执行单元进行运动；所述执行单元用于带动焊丝桶进行旋转。

需要说明的是，在一些实施例中，所述驱动单元为变频器；所述动力单元2为电动机。

动力单元2可以使用0.18kw，380vac交流三相异步电动机，配备减速比为10549的减速器，保证输出平稳运行，对执行单元进行驱动。

驱动单元可以使用工业ip67级别的现场变频器，针对焊接运行速度，实现速度调控，保证动力单元2准确有效地进行旋转。

本申请的方案可以使用plc作为上位机，对驱动单元进行控制。plc实时读取焊接机器人的焊接速度，进行运算后对驱动单元进行反馈控制，从而使驱动单元实时调整动力单元2的运行速度，跟随机器人的焊接速度。

本申请的装置能够带动焊丝桶旋转，并且旋转速度可以跟随焊丝的焊接进度，从而使焊丝桶中的焊丝能够更加容易地抽出，避免了焊丝桶处于静止状态所导致的断焊等问题。

一些实施例中，所述执行单元包括：传动机构和支撑机构；

所述传动机构与所述动力单元2转动连接，所述动力单元2能够驱动所述传动机构进行运动；

所述支撑机构与所述传动机构转动连接，所述传动机构能够带动所述支撑机构进行旋转；

所述支撑机构用于支撑焊丝桶，并带动焊丝桶进行旋转。

如图2所示，执行单元是自行设计的伞齿轮啮合传动的结构，连接使用键销连接，降低设备投入成本；旋转端面使用回转支撑、转盘轴承，保证激光焊接的焊丝桶平稳运行。

一些实施例中，所述传动机构包括：第一传动轴101和第一齿轮106；所述支撑机构包括：第二传动轴110、第二齿轮111和支撑部108；

所述第一传动轴101的一端与所述动力单元2固定连接，另一端与所述第一齿轮106固定连接；

所述第二传动轴110的一端与所述第二齿轮111固定连接，另一端与所述支撑部108固定连接；

所述第一齿轮106与所述第二齿轮111啮合，所述第一传动轴101通过互相啮合的齿轮驱动所述第二传动轴110进行旋转。

一些实施例中，所述第一传动轴101沿水平方向设置，所述第二传动轴110沿竖直方向设置；

所述第一齿轮106与所述第二齿轮111均为伞齿轮。

一些实施例中，所述传动机构还包括：支架104；所述支架104支撑于所述第一传动轴101的中部，以使所述第一传动轴101处于水平方向。

所述支架104与所述第一传动轴101之间通过轴承105连接。轴承105套设在第一传动轴101的中间部位，轴承105的外侧卡合于支架104的顶端。

一些实施例中，所述传动机构还包括：紧固件107；所述紧固件107与所述第一齿轮106设置在所述第一传动轴101的同一端，且所述紧固件107位于所述第一齿轮106的外侧；所述紧固件107与所述第一传动轴101固定连接。

所述执行单元还可以包括：第一封板103和轴承102；第一封板103设置在支架104与动力单元2之间；第一封板103的中间位置开有通孔，轴承102嵌入通孔中，第一传动轴101从轴承102中穿过。

所述执行单元还可以包括：第二封板114；第二封板114与第二传动轴110平行设置。第一封板103和第二封板114起到防水防尘的作用，避免杂物落入第一齿轮106和第二齿轮111之间而影响执行单元的运行。

一些实施例中，所述支撑机构还包括：顶端轴承109；所述顶端轴承109的一侧与所述支撑部108固定连接，另一端与所述第二传动轴110的顶端固定连接。

一些实施例中，所述支撑机构还包括：底端轴承112；所述底端轴承112与所述第二齿轮111设置在所述第二传动轴110的同一端，且所述底端轴承112位于所述第二齿轮111的底端；所述第二齿轮111与所述第二传动轴110转达连接。

一些实施例中，所述装置还包括：底座113；所述动力单元2和所述执行单元均固定设置在所述底座113上。具体地，第一封板103、第二封板114、支架104、底端轴承112的底面都固定在底座113上，共同支撑起整个执行单元。

如图3所示，顶端轴承109和底端轴承112的结构相同，均包括一个轴承和一个轴承座，轴承固定在轴承座的一侧，从而使顶端轴承109和底端轴承112能够承受轴向(即竖直方向)作用力。

如图4所示，在一些实施例中，本申请的装置还可以包括第三封板115，两块第三封板115分别设置在执行单元的两侧，第一封板103、第二封板114和两块第三封板115互相接合，围成一个相对封闭的空间，将执行单元保护在封闭空间内，从而进一步提高执行单元的防水防尘能力。

本申请的装置包括驱动单元，动力单元2，执行单元。执行单元采用自行设计壳体进行装配，电机与外部轴使用联轴器进行连接，壳体使用轴承，下接连接板，使用轴承支撑，锥齿轮与伞齿轮啮合传动，改变传动方向，上端使用支撑轴承直接，驱动原件运行。旋转端面使用回转支撑、转盘轴承，保证激光焊接的送丝桶平稳运行。

动力单元2通过螺栓固定在底座113上。可以使用0.18kw，380vac交流三相异步电动机，配备减速比为10549的减速器，保证输出平稳运行。

驱动单元的功率为0.3kw，与电机匹配；为了消除电磁干扰，驱动单元使用交换机实现光电信号转换，同时自带i/o点，可以实现对现场工作信号的采集。使用cpu319f作为信号转接原件，采集数据进行处理，保证速度同步。

本申请的装置还可以包括：检测反馈单元；检测反馈单元可以是电机编码器，自行制作支架，采用光电传感器，用以检测动力单元2的实时工作进度，并将检测到的信息反馈给驱动单元，实现闭环控制。

本申请的方案采用现场级变频器驱动，使用工业环境，且速度根据焊接可调整；自行设计锥齿轮伞齿轮连接，齿轮啮合传动，传动精度高，自行设计回转支撑，转盘轴承；plc读取焊接进程，实时响应进行随动送丝。

本申请的方案，原件合理布局，将功能原件封装在较小的空间内，整体尺寸较小，满足使用要求；传动输出精度高，且闭环控制；随动控制，节能降耗；回转支撑，转盘轴承，减少连接部件。

本申请的方案是针对送丝系统通用驱动单元，不局限于汽车工业，可覆盖到使用激光焊接加工厂的所有送丝设备；可以针对送丝桶的质量不同，开发不同功率设备及驱动单元。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。