【專利介紹】一種鋼桶全自動激光焊接設備

申請號：CN202211023437

申請日：2022.08.25

公開（公告）日：2022.09.27;2022.12.09

ipc分類號：B23K26/21

申請（專利權）人：蘇州貝氏包裝科技有限公司

發明人：貝國平

【摘要】

本發明涉及桶焊接設備技術領域，特別涉及一種鋼桶全自動焊接設備；本發明包括焊接機構、具有第一待焊接端及第二待焊接端的卷料，焊接機構包括定位機構，定位機構包括：底座及壓板組件，形成供第一待焊接端及第二待焊接端容納的空間，并在壓板組件不同工作狀態下使第一待焊接端及第二待焊接端對應有第一工位、第二工位及第三工位；抱緊機構，貼合卷料，并觸發第一待焊接端與第二待焊接端發生相對運動；壓板組件包括第一壓設部及第二壓設部，并分別對應第一待焊接端及第二待焊接端；本發明的對齊精度更高，生產效率更高，且結構更精簡，提高了鋼桶的整體產品質量。

【權利要求書】

1 .一種鋼桶全自動焊接設備，包括焊接機構、具有第一待焊接端及第二待焊接端的卷料，其特征在于，所述焊接機構包括定位機構，所述定位機構包括：

底座及壓板組件，形成供第一待焊接端及第二待焊接端容納的空間，并在壓板組件不同工作狀態下使第一待焊接端及第二待焊接端對應有第一工位、第二工位及第三工位；

抱緊機構，貼合卷料，并觸發第一待焊接端與第二待焊接端發生相對運動；

所述壓板組件包括第一壓設部及第二壓設部，并分別對應第一待焊接端及第二待焊接端；

所述第一壓設部及第二壓設部非工作狀態下，第一待焊接端及第二待焊接端受抱緊機構作用處于第一工位；

所述第一壓設部及第二壓設部執行相異行程的動作，其中，大行程端一側壓抵對應第二待焊接端至貼合底座，小行程端一側存在供對應第一待焊接端活動的預留間隙，實現第一待焊接端與第二待焊接端處于第二工位；

所述第一壓設部及第二壓設部同時壓抵對應的第一待焊接端及第二待焊接端至貼合底座，實現第一待焊接端與第二待焊接端處于第三工位。

2 .根據權利要求1所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述定位機構還包括定位擋片，所述定位擋片可進入或脫離第一待焊接端及第二待焊接端之間，使第一待焊接端和第二待焊接端之間不交疊；所述第二工位中的預留間隙使得第一待焊接端的端邊緣處的底面距離底座的頂面的間距小于卷料的板厚度。

3 .根據權利要求2所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述底座設有容納腔且底座上端面沿卷料的軸線方向開設有槽口，所述槽口與容納腔相連通；

所述定位擋片分段設置在容納腔內部，其結構包括依次排列的且可在槽口中升降的若干定位擋片單元；當卷料被輸送進焊接機構時，若干所述定位擋片單元沿著卷料被輸送的方向依次上升。

4 .根據權利要求3所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：還包括三芯卷圓機構、轉運機構；

所述三芯卷圓機構包括三芯卷圓組件、設置在三芯卷圓組件正下方的對經過三芯卷圓機構后呈卷曲狀的卷料進行導向和支撐的導向支撐機構；

所述導向支撐機構包括分段設置的呈弧形的導向板組、設置在卷料下方的若干第一支撐輥輪;所述轉運機構包括將導向支撐機構上的卷料推送至焊接機構、同時將焊接機構上焊接好的桶身推離焊接機構的推送組件。

5 .根據權利要求4所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：

所述定位機構還包括堵設在卷料移動方向的前側的使第一待焊接端和第二待焊接端在卷料軸向相對齊的第一高度對齊機構、設置在卷料移動方向的后側的使第一待焊接端和第二待焊接端在卷料軸向相對齊的第二高度對齊機構；

所述定位機構還包括支撐部，所述支撐部用于支撐卷料；

所述焊接機構還包括將定位機構上定位完成的卷料焊接成圓桶的焊接組件。

6 .根據權利要求5所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述第一高度對齊機構包括擋板、驅動擋板升降的擋板驅動件；所述第二高度對齊機構包括彈簧定位銷、驅動彈簧定位銷沿卷料被輸送方向整體移動的彈簧定位銷驅動件；所述第二高度對齊機構的上方設有下壓輪，所述下壓輪始終向下壓。

7 .根據權利要求4所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述三芯卷圓組件的進料口處設置有輸料夾棍；所述輸料夾棍包括上下豎直設置的上主動夾棍、通過齒輪與上主動夾棍傳動連接的下從動夾棍、驅動上主動夾棍旋轉的上主動夾棍驅動件。

8 .根據權利要求5所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述支撐部為沿卷料的軸向設置的若干第二支撐輥輪，所述導向支撐機構的若干第一支撐輥輪與定位機構的若干第二支撐輥輪，二者呈直線設置；所述推送組件為設置在若干第一支撐輥輪和若干第二支撐輥輪兩側邊的鏈條輸送帶組件，所述鏈條輸送帶組件包括齒輪、套設在齒輪上的鏈條，驅動齒輪旋轉的齒輪驅動件。

9 .根據權利要求4所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述卷料在被送入三芯卷圓機構之前為桶板，所述桶板進入三芯卷圓機構時，桶板先進入的一端部為首端，后進入的一端部為尾端；所述導向板組包括設置在卷圓完成后桶板的首端所在側邊的第一導向板、設置在卷圓完成后桶板的尾端所在側邊的第二導向板組；第二導向板組包括第二導向板、驅動第二導向板以第二導向板的下端為基點沿卷料的徑向擺動的導向板驅動件；初始狀態，第二導向板整體以第二導向板的下端為基點沿卷料的徑向向外傾斜。

10 .根據權利要求8所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述鏈條上設有用來推動卷料的同時推動焊接好的桶身的等間距分布的卡爪推板。

11 .根據權利要求3所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述底座包括左底座、右底座，所述左底座、右底座為左右對稱設置；所述左底座的頂面與右底座的頂面相鄰部分均為一平整面，所述左底座的頂面與右底座的頂面除去平整面均為弧面；所述槽口設置在兩個平整面的交界處，所述槽口沿其長度方向的中部以及槽口其一端的端部連通有吹氣裝置。

12 .根據權利要求6所述的一種鋼桶全自動焊接設備，其特征在于：所述焊接組件包括設置在卷料上方的若干激光焊接頭、驅動若干激光焊接頭移動的激光焊接頭驅動件；所述激光焊接頭的個數為三，激光焊接頭驅動件包括與三個激光焊接頭連接的三個激光焊接頭氣缸、以及驅動三個激光焊接頭氣缸沿第一待焊接端和第二待焊接端之間的縫隙同向往復移動的電缸。

【說明書】

技術領域

本發明涉及桶焊接設備技術領域，特別涉及一種鋼桶全自動焊接設備。

背景領域

在金屬制桶行業中，桶體一般采用薄鋼板制成，為了保證鋼板表面不受腐蝕，通常在桶體內外表面進行噴涂，鋼桶在噴涂前需要進行清洗、磷化、烘干等操作；按1Kg油漆噴涂7個鋼桶的量為準，每個鋼桶噴涂油漆約142g，其中20％左右的是內涂環氧酚醛的內涂桶，在加熱烘烤的過程中，60％的環氧酚醛會發生揮發，對環境產生嚴重的影響，且排放嚴重超標；同時，油漆噴涂耗費成本過高，一般包括油漆費、電費、天然氣費用等等；因此，為了解決環保及生產成本的問題，市面上出現了覆膜桶，即在金屬桶內外表面貼附薄膜進行表面處理。

現有的覆膜桶生產中的焊接部分大部分為傳統焊接方法，覆膜桶生產過程為：先將呈平板狀的金屬板內外表面均貼附覆膜層，再將金屬板的兩端部進行摩邊或銑邊將貼附在兩端部的覆膜層破壞，最后卷圓、將摩邊或銑邊后的兩端部焊接、焊縫處補膜。近年來激光焊接得到了廣泛的使用，激光焊接具有顯著的優勢——熱輸入低、焊接速度快、熱影響區小、熱變形小等，但是目前市面上很少有專門用來焊接金屬桶的激光焊機。

現有技術中，申請號為CN202210168354 .1的專利文件（以下簡稱公開文件），公開了一種桶板焊接用上料、轉送、焊接、下料裝置，該公開文件中“焊接機構中的定位機構包括支撐部、抱緊機構、高度對齊機構、厚度對齊機構；其中，抱緊機構包括第一抱緊機構、第二抱緊機構，第一抱緊機構、第二抱緊機構分別包括第一圓弧形抱件、第二圓弧形抱件，以及驅動第一圓弧形抱件、第二圓弧形抱件的第一抱件驅動件、第二抱件驅動件；高度對齊機構包括擋板、驅動擋板升降的擋板驅動件；厚度對齊機構包括定位座組件、定位壓板組件和固定壓板組件，定位座組件包括升降動作的動座模組和固定設置的定座；定位壓板組件包括第一定位壓板驅動模組、第二定位壓板驅動模組，第一定位壓板驅動模組包括第一定位壓板、第一定位壓板驅動件，第二定位壓板驅動模組包括第二定位壓板、第二定位壓板驅動件；固定壓板組件包括若干固定壓板、若干固定壓板驅動件”，上述公開文件中焊接前的定位過程局限于的定位機構的復雜結構，導致焊接前定位步驟動作較多，整個定位過程不夠精簡、高效，極大的影響了覆膜桶的生產效率；同時如何全方位的提高覆膜桶的生產效率、如何提高覆膜桶的產品質量，也是亟需解決的問題。

發明內容

本發明目的是：提供一種鋼桶全自動焊接設備，以解決現有技術中覆膜桶的生產過程中整個定位過程不夠精簡、高效，極大的影響了覆膜桶的生產效率的問題；同時解決如何提高覆膜桶的生產效率和如何提高覆膜桶的產品質量的問題。

本發明的技術方案是：一種鋼桶全自動焊接設備，包括焊接機構、具有第一待焊接端及第二待焊接端的卷料，所述焊接機構包括定位機構，所述定位機構包括：底座及壓板組件，形成供第一待焊接端及第二待焊接端容納的空間，并在壓板組件不同工作狀態下使第一待焊接端及第二待焊接端對應有第一工位、第二工位及第三工位；

抱緊機構，貼合卷料，并觸發第一待焊接端與第二待焊接端發生相對運動；

所述壓板組件包括第一壓設部及第二壓設部，并分別對應第一待焊接端及第二待焊接端；

所述第一壓設部及第二壓設部非工作狀態下，第一待焊接端及第二待焊接端受抱緊機構作用處于第一工位；

所述第一壓設部及第二壓設部執行相異行程的動作，其中，大行程端一側壓抵對應第二待焊接端至貼合底座，小行程端一側存在供對應第一待焊接端活動的預留間隙，實現第一待焊接端與第二待焊接端處于第二工位；

所述第一壓設部及第二壓設部同時壓抵對應的第一待焊接端及第二待焊接端至貼合底座，實現第一待焊接端與第二待焊接端處于第三工位。

優選的，所述定位機構還包括定位擋片，所述定位擋片可進入或脫離第一待焊接端及第二待焊接端之間，使第一待焊接端和第二待焊接端之間不交疊；所述第二工位中的預留間隙使得第一待焊接端的端邊緣處的底面距離底座的頂面的間距小于卷料的板厚度。

優選的，所述底座設有容納腔且底座上端面沿卷料的軸線方向開設有槽口，所述槽口與容納腔相連通；

所述定位擋片分段設置在容納腔內部，其結構包括依次排列的且可在槽口中升降的若干定位擋片單元；當卷料被輸送進焊接機構時，若干所述定位擋片單元沿著卷料被輸送的方向依次上升。

優選的，還包括三芯卷圓機構、轉運機構；所述三芯卷圓機構包括三芯卷圓組件、設置在三芯卷圓組件正下方的對經過三芯卷圓機構后呈卷曲狀的卷料進行導向和支撐的導向支撐機構；

所述導向支撐機構包括分段設置的呈弧形的導向板組、設置在卷料下方的若干第一支撐輥輪;所述轉運機構包括將導向支撐機構上的卷料推送至焊接機構、同時將焊接機構上焊接好的桶身推離焊接機構的推送組件。

優選的，所述定位機構還包括堵設在卷料移動方向的前側的使第一待焊接端和第二待焊接端在卷料軸向相對齊的第一高度對齊機構、設置在卷料移動方向的后側的使第一待焊接端和第二待焊接端在卷料軸向相對齊的第二高度對齊機構；

所述定位機構還包括支撐部，所述支撐部用于支撐卷料；所述焊接結構還包括將定位機構上定位完成的卷料焊接成圓桶的焊接組件。優選的，所述第一高度對齊機構包括擋板、驅動擋板升降的擋板驅動件；

所述第二高度對齊機構包括彈簧定位銷、驅動彈簧定位銷沿卷料被輸送方向整體移動的彈簧定位銷驅動件；所述第二高度對齊機構的上方設有下壓輪，所述下壓輪始終向下壓。

優選的，所述三芯卷圓組件的進料口處設置有輸料夾棍；所述輸料夾棍包括上下豎直設置的上主動夾棍、通過齒輪與上主動夾棍傳動連接的下從動夾棍、驅動上主動夾棍旋轉的上主動夾棍驅動件。

優選的，所述支撐部為沿卷料的軸向設置的若干第二支撐輥輪，所述導向支撐機構的若干第一支撐輥輪與定位機構的若干第二支撐輥輪，二者呈直線設置；所述推送組件為設置在若干第一支撐輥輪和若干第二支撐輥輪兩側邊的鏈條輸送帶組件，所述鏈條輸送帶組件包括齒輪、套設在齒輪上的鏈條，驅動齒輪旋轉的齒輪驅動件。

優選的，所述卷料在被送入三芯卷圓機構之前為桶板，所述桶板進入三芯卷圓機構時，桶板先進入的一端部為首端，后進入的一端部為尾端；

所述導向板組包括設置在卷圓完成后桶板的首端所在側邊的第一導向板、設置在卷圓完成后桶板的尾端所在側邊的第二導向板組；第二導向板組包括第二導向板、驅動第二導向板以第二導向板的下端為基點沿卷料的徑向擺動的導向板驅動件；初始狀態，第二導向板整體以第二導向板的下端為基點沿卷料的徑向向外傾斜。

優選的，所述鏈條上設有用來推動卷料的同時推動焊接好的桶身的等間距分布的卡爪推板。優選的，所述底座包括左底座、右底座，所述左底座、右底座為左右對稱設置；所述左底座的頂面與右底座的頂面相鄰部分均為一平整面，所述左底座的頂面與右底座的頂面除去平整面均為弧面；所述槽口設置在兩個平整面的交界處，所述槽口沿其長度方向的中部以及槽口其一端的端部連通有吹氣裝置。

優選的，所述焊接組件包括設置在卷料上方的若干激光焊接頭、驅動若干激光焊接頭移動的激光焊接頭驅動件；所述激光焊接頭的個數為三，激光焊接頭驅動件包括與三個激光焊接頭連接的三個激光焊接頭氣缸、以及驅動三個激光焊接頭氣缸沿第一待焊接端和第二待焊接端之間的縫隙同向往復移動的電缸。

與現有技術相比，本發明的優點是：

（1）本發明中定位機構包括支撐部、底座及壓板組件、抱緊機構、定位擋片、堵設在卷料移動方向的前側的使第一待焊接端和第二待焊接端在卷料軸向相對齊的第一高度對齊機構、設置在卷料移動方向的后側的使第一待焊接端和第二待焊接端在卷料軸向相對齊的第二高度對齊機構；本發明中的定位機構的結構更簡單，省去了公開文件中的“撐開組件、第一定位壓板組件、第二定位壓板組件、斜向驅動件、動座模組”，節省了大量的設備成本的同時，焊接前的定位步驟也減少了一半，極大的提高了定位的效率；通過計算，本發明中的定位機構相對于公開文件中的“定位機構”，可以節約一半的定位時間，極大的提高了覆膜桶的生產效率。

（2）本發明中通過設置第一工位、第二工位、第三工位，三個工位就可以實現卷料的第一待焊接端及第二待焊接端在焊接前的定位；在第二工位處，第一壓設部及第二壓設部執行相異行程的動作，其中，大行程端一側壓抵對應第二待焊接端至貼合底座，小行程端一側存在供對應第一待焊接端活動的預留間隙，且該間隙使得第一待焊接端的端邊緣處的底面距離底座的頂面的間距小于卷料的板厚度；即可以讓若干定位擋片單元脫離第一待焊接端及第二待焊接端之間時，在抱緊機構的動作下，可以使第一待焊接端和第二待焊接端之間對接且不交疊，使得焊接中不會出現隆起，焊縫更加完美。

（3）本發明中通過若干定位擋片單元的設置，不僅可以使卷料定位過程中第一待焊接端和第二待焊接端之間不交疊且精準對接；同時，若干定位擋片單元設置有多個，當卷料被輸送進焊接機構時，若干定位擋片單元沿著卷料被輸送的方向依次上升，這樣焊接好的桶身在被推離焊接機構的同時，導向支撐機構上的卷料可以實現同步的被推送至焊接機構上，且卷料在被輸送的過程中其第一待焊接端和第二待焊接端之間不會交疊，在保證焊接效果的同時進一步提升了上料的效率；而且，本發明中若干定位擋片單元穿設在底座的槽口中，進一步節省了空間。

（4）本發明中，第一高度對齊機構包括擋板、驅動擋板升降的擋板驅動件，擋板驅動件驅動擋板上升使卷料的第一待焊接端和第二待焊接端在其高度方向（即卷料的軸向）上對齊；第二高度對齊機構包括彈簧定位銷、驅動彈簧定位銷沿卷料被輸送方向整體移動的彈簧定位銷驅動件，彈簧定位銷在彈簧定位銷驅動件的驅動下，使卷料的第一待焊接端和第二待焊接端在其高度方向（即卷料的軸向）上對齊；相比較于公開文件中只設置了“高度對齊機構”（相當與本發明中的第一高度對齊機構），本發明中第二高度對齊機構與第一高度對齊機構配合共同實現卷料的第一待焊接端和第二待焊接端在其高度方向的精準對齊，對齊精度更高，提高了卷料的整體產品質量。

（5）本發明中，轉運機構包括將導向支撐機構上的卷料推送至焊接機構、同時將焊接機構上焊接好的桶身推離焊接機構的推送組件；推送組件為設置在若干第一支撐輥輪和若干第二支撐輥輪兩側邊的鏈條輸送帶組件，鏈條輸送帶組件包括齒輪、套設在齒輪上的鏈條，驅動齒輪旋轉的齒輪驅動件；鏈條上設有用來推動卷料的同時推動焊接好的桶身的等間距分布的卡爪推板；現有技術的公開文件中，將“導向支撐機構”上的卷料沿直線推送至“焊接機構”的定位機構上的結構為“轉送機構”，現有技術的公開文件中將焊接后的桶身推離焊接機構的定位機構上的結構為“下料機構”，該“轉送機構”、“下料機構”的結構此處不再贅述；本實施例中，轉運機構替代了公開文件中的結構相對復雜的“轉送機構”和“下料機構”，結構更簡化。

（6）本發明中三芯卷圓組件的進料口處設置有輸料夾棍；輸料夾棍包括上下豎直設置的上主動夾棍、通過齒輪與上主動夾棍傳動連接的下從動夾棍、驅動上主動夾棍旋轉的上主動夾棍驅動件；本發明中輸料夾棍負責輸料，三芯卷圓組件負責卷圓，極大的提高了卷圓的效率。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

圖1為本實施例所述一種鋼桶全自動焊接設備的結構示意圖；

圖1

圖2為圖1的右視圖；

圖2

圖3為本實施例所述三芯卷圓機構的結構示意圖；

圖3

圖4為圖3的前視圖；

圖4

圖5為本實施例所述輸料夾棍、三芯卷圓組件的部分結構示意圖；

圖5

圖6為本實施例所述焊接機構的結構示意圖；

圖6

圖7為圖6的前視圖；

圖7

圖8為圖6的俯視圖；

圖8

圖9為本實施例所述定位擋片、壓板組件的結構示意圖；

圖9

圖10為圖9的前視圖；

圖10

圖11?1至圖11?3本實施例所述第一工位、第二工位、第三工位的動作示意圖；

圖11-1

圖11-2

圖11-3

圖12為本實施例所述轉運機構的結構示意圖；

圖12

圖13為圖12的右視圖；

圖13

圖14為本實施例所述第二高度對齊機構的結構示意圖；

圖14

圖15為第二高度對齊機構的部分結構示意圖；

圖15

圖16為圖10中B處的放大結構示意圖；

圖16

圖17為第一待焊接端的側端面A緊抵接在第二待焊接端的側端面B上的結構示意圖;

圖17

圖18為圖11?2中C處的放大結構示意圖。

圖18

其中：

01、機架，02、V形導槽，03、第一待焊接端，04、第二待焊接端，05、側端面A，06、側端面B；

1、三芯卷圓機構；

11、三芯卷圓組件，111、上輥，112、下輥，113、邊輥，114、調節機構，1141、連接板，1142、邊輥氣缸，1143、固定板，1144、螺旋升降機；

12、輸料夾棍，121、上主動夾棍，122、下從動夾棍；

13、導向支撐機構，131、第一支撐輥輪，132、第一導向板，133、第二導向板，134、導向板氣缸，135、轉接板；

14、橫梁，15、導向護板；

2、轉運機構；

21、鏈條輸送帶組件，211、齒輪，212、鏈條，213、齒輪驅動件，214、卡爪推板A，215、卡爪推板B；

3、焊接機構；

31、定位機構，311、左底座，312、右底座，313、抱緊機構，3131、第一圓弧形抱件，3132、第一抱件驅動件，3133、第二圓弧形抱件，3134、第二抱件驅動件，314、第一高度對齊機構，3141、擋板，3142、擋板驅動件，315、第二高度對齊機構，3151、彈簧定位銷，3152、彈簧定位銷驅動件，316、平整面，317、槽口，318、第一壓板單元，319、第一壓板驅動件單元，3110、第二壓板單元，3111、第二壓板驅動件單元，3112、銅塊，3113、定位擋片單元，3114、定位擋片驅動件單元，3115、第二支撐輥輪，3116、下壓輪；

32、焊接組件，321、激光焊接頭，322、電缸。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本發明的內容做進一步的詳細說明：

在發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對發明的限制。

如圖1?圖2所示，一種鋼桶全自動焊接設備，包括三芯卷圓機構1、轉運機構2、焊接機構3、具有第一待焊接端03及第二待焊接端04的卷料；三芯卷圓機構1的進料端為桶板輸送機構；本實施例中，三芯卷圓機構1、轉運機構2、焊接機構3均固定在機架01上。?

三芯卷圓機構1

如圖3?圖4所示，三芯卷圓機構1包括三芯卷圓組件11、設置在三芯卷圓組件11正下方的對經過三芯卷圓機構1后呈卷曲狀的卷料進行導向和支撐的導向支撐機構13；導向支撐機構13上的卷料呈橫倒狀，第一待焊接端03和第二待焊接端04位于橫倒狀的卷料上端部，三芯卷圓機構1將平板狀的桶板卷成圓柱狀；如圖5所示，三芯卷圓組件11包括上輥111、與上輥111通過齒輪211傳動連接的下輥112、與上輥111通過齒輪211傳動連接的邊輥113、驅動上輥111或下輥112旋轉的輥輪驅動件，輥輪驅動件為電機；如圖3、圖4所示，上輥111、下輥112豎直固定在截面為工字形的橫梁14上，橫梁14兩側為凹槽狀，用于容納桶板卷圓后的兩端部，工字形的橫梁14起到桶板在卷圓過程中和被轉運機構2推送至焊接機構3時定位導向的作用；橫梁14的下端面還設置有為卷圓時呈卷曲狀的桶板導向用的導向護板15，本實施例中，導向護板15有兩塊，防止卷圓時呈卷曲狀的桶板卡住；三芯卷圓組件11的進料口處設置有輸料夾棍12；輸料夾棍12包括上下豎直設置的上主動夾棍121、通過齒輪211與上主動夾棍121傳動連接的下從動夾棍122、驅動上主動夾棍121旋轉的上主動夾棍驅動件，本實施例中，如圖5所示，驅動上輥111旋轉的輥輪驅動件、驅動上主動夾棍121旋轉的上主動夾棍驅動件均為電機，且上輥111和上主動夾棍121通過同步帶和同步帶輪共用一個電機，上輥111和上主動夾棍121做圓周運動時的線速度相等，相比較于未設置輸料夾棍12，三芯卷圓組件11在卷圈時既要承擔夾送桶板向前的夾送力，還要承擔卷圓的卷圓力，會影響卷圓的效率和質量，本實施例中，輸料夾棍12負責輸料，三芯卷圓組件11負責卷圓，極大的提高了卷圓的效率；邊輥113設置在上輥111、下輥112位于出料的一側，且邊輥113的位置可通過調節機構114來調節；如圖3所示，調節機構114包括鉸接在上輥111兩側的連接板1141、與連接板1141鉸接的邊輥氣缸1142，邊輥氣缸1142的另一端鉸接在機架01上，邊輥113固定在兩塊連接板1141上；調節機構114的側邊還設有螺旋升降機1144，兩個連接板1141之間固定有固定板1143，具體的，螺旋升降機1144設置在固定板1143的上方，螺旋升降機1144的螺桿的底端與固定板1143相頂抵；使用時，邊輥氣缸1142起到將邊輥113拉緊、固定的作用，通過邊輥氣缸1142來調試邊輥113的位置（即調節好卷圓曲率），調節好卷圓曲率后，通過螺旋升降機1144增強邊輥113的穩固性，提高卷圓精度，邊輥113有預彎和卷圓雙重功能。

導向支撐機構13包括分段設置的呈弧形的導向板組、設置在卷料下方的若干第一支撐輥輪131;導向板組、若干第一支撐輥輪131的位置設置與桶板卷圓過程中以及卷圓后的形狀相匹配，且共同形成桶板卷圓過程中的前進通道。

卷料在被送入三芯卷圓機構1之前為桶板，桶板進入三芯卷圓機構1時，桶板先進入的一端部為首端，后進入的一端部為尾端；導向板組包括設置在卷圓完成后桶板的首端所在側邊的第一導向板132、設置在卷圓完成后桶板的尾端所在側邊的第二導向板組；第二導向板組包括第二導向板133、驅動第二導向板133以第二導向板133的下端為基點沿卷料的徑向擺動的導向板驅動件；初始狀態，第二導向板133整體以第二導向板133的下端為基點沿卷料的徑向向外傾斜；具體的，如圖4所示，本實施例中，導向板驅動件為豎直向設置的導向板氣缸134，且該導向板氣缸134的缸體的下端固定在機架01上，導向板氣缸134的推桿向上伸出、向下縮回，初始狀態導向板氣缸134的推桿為縮回狀態；第二導向板133的下端固定連接有轉接板135，轉接板135的另一端與導向板氣缸134的推桿鉸接；第二導向板組的具體工作原理為：當桶板的首端進入三芯卷圓機構1中時，由于導向板氣缸134的推桿為縮回狀態且第二導向板133整體以第二導向板133的下端為基點沿卷料的徑向向外傾斜，所以在第二導向板133的導向作用下，桶板在三芯卷圓機構1的卷圓過程中，桶板的首端為上翹狀，該上翹狀保證桶板的首端不會被若干第一支撐輥輪131阻擋干擾或者保證桶板的首端不會插入到各個空隙中而影響卷圓；當卷圓快結束時，導向板氣缸134的推桿伸出，使第二導向板133以第二導向板133的下端為基點沿卷料的徑向向內擺動，讓第二導向板133將桶板的尾端推壓至橫梁14的右側邊的凹槽內，第二導向板組可以起到防呆的作用。

轉運機構2

轉運機構2包括將導向支撐機構13上的卷料推送至焊接機構3、同時將焊接機構3上焊接好的桶身推離焊接機構3的推送組件。

下述定位機構31的支撐部為沿卷料的軸向設置的若干第二支撐輥輪3115；導向支撐機構13的若干第一支撐輥輪131與定位機構31的若干第二支撐輥輪3115，二者呈直線設置（如圖3、圖4所示），本實施例中，若干第一支撐輥輪131、若干第二支撐輥輪3115的最外圈均為橡膠材質，以對桶板進行保護；推送組件為設置在若干第一支撐輥輪131和若干第二支撐輥輪3115兩側邊的鏈條輸送帶組件21，鏈條輸送帶組件21包括齒輪211、套設在齒輪211上的鏈條212，驅動齒輪211旋轉的齒輪驅動件213，該齒輪驅動件213為電機；鏈條212上設有用來推動卷料的同時推動焊接好的桶身的等間距分布的卡爪推板；本實施例中，如圖4、圖12所示，鏈條212設置在卷料和桶身的兩側邊，每條鏈條212上固定有等間距分布的四個卡爪推板，兩條鏈條212上的四個卡爪推板在鏈條212上的設置位置相同。

現有技術的公開文件中將“導向支撐機構”上的卷料沿直線推送至“焊接機構”的“定位機構”上的結構為“轉送機構”，現有技術的公開文件中將焊接后的桶身推離“焊接機構”的“定位機構”上的結構為“下料機構”，該公開文件中的“轉送機構”、“下料機構”的結構此處不再贅述；本實施例的轉運機構2替代了公開文件中結構相對復雜的“轉送機構”和“下料機構”，用電機驅動代替了公開文件中的氣缸，運輸效率更高，結構更簡化。

焊接機構3

如圖2所示，三芯卷圓機構1和焊接機構3之間的過渡段設有對第一待焊接端03和第二待焊接端04進行導向的V形導槽02。

如圖6?圖10所示，焊接機構3，焊接機構3包括定位機構31、將定位機構31上定位完成的卷料焊接成圓桶的焊接組件32；定位機構31包括支撐部、底座及壓板組件、抱緊機構313、定位擋片、堵設在卷料移動方向的前側的使第一待焊接端03和第二待焊接端04在卷料軸向相對齊的第一高度對齊機構314、設置在卷料移動方向的后側的使第一待焊接端03和第二待焊接端04在卷料軸向相對齊的第二高度對齊機構315。

進一步的，底座及壓板組件，形成供第一待焊接端03及第二待焊接端04容納的空間，并在壓板組件不同工作狀態下使第一待焊接端03及第二待焊接端04對應有第一工位、第二工位及第三工位；抱緊機構313，貼合卷料，并觸發第一待焊接端03與第二待焊接端04發生相對運動；壓板組件包括第一壓設部及第二壓設部，并分別對應第一待焊接端03及第二待焊接端04；第一壓設部及第二壓設部非工作狀態下，第一待焊接端03及第二待焊接端04受抱緊機構313作用處于第一工位；第一壓設部及第二壓設部執行相異行程的動作，其中，大行程端一側壓抵對應第二待焊接端04至貼合底座，小行程端一側存在供對應第一待焊接端03活動的預留間隙，實現第一待焊接端03與第二待焊接端04處于第二工位；第一壓設部及第二壓設部同時壓抵對應的第一待焊接端03及第二待焊接端04至貼合底座，實現第一待焊接端03與第二待焊接端04處于第三工位。

定位擋片可進入或脫離第一待焊接端03及第二待焊接端04之間，使第一待焊接端03和第二待焊接端04之間不交疊；第二工位中的預留間隙使得第一待焊接端03的端邊緣處的底面距離底座的頂面的間距H小于卷料的板厚度（如圖18所示）。

定位擋片分段設置在容納腔內部，其結構包括依次排列的且可在槽口317中升降的若干定位擋片單元3113；當卷料被輸送進焊接機構時，若干定位擋片單元3113沿著卷料被輸送的方向依次上升；若干定位擋片單元3113由若干定位擋片驅動件單元3114驅動，本實施例中，若干定位擋片驅動件單元3114為氣缸。

本實施例中，若干第一壓板單元318分兩段下壓至左底座311的頂面，若干第二固定單元直接下壓至右底座312的頂面，且若干第一壓板單元318第一次下壓時，使第一待焊接端03的端邊緣處的底面距離下述左底座311的頂面的間距H小于卷料的板厚度（如圖18所示）；本實施例中，第一待焊接端03和第二待焊接端04為對焊，由于定位機構31中設置了若干定位擋片單元3113，且定位過程中，當若干定位擋片單元3113下降后，抱緊機構313在一次抱緊行程中第二次執行抱緊動作，如何使第一待焊接端03和第二待焊接端04之間對接而不交疊是本發明人需要解決的一個技術問題；本實施例中，通過若干第一壓板單元318分兩段下壓、若干第二壓板單元3110一段下壓再與左底座311、右底座312、抱緊機構313配合來解決該問題，具體的，詳見下述工作原理中的焊接前的定位過程。

抱緊機構313設置在卷料兩側邊，抱緊機構313包括設置在與左底座311同側的第一抱緊機構、設置在與右底座312同側的第二抱緊機構，第一抱緊機構、第二抱緊機構左右對稱設置；第一抱緊機構、第二抱緊機構分別包括與卷料形狀匹配的第一圓弧形抱件3131、第二圓弧形抱件3133，以及驅動第一圓弧形抱件3131、第二圓弧形抱件3133水平移動的第一抱件驅動件3132、第二抱件驅動件3134，第一抱件驅動件3132、第二抱件驅動件3134為氣缸；第一圓弧形抱件3131、第二圓弧形抱件3133均包括沿卷料的軸向設置的若干第一柱體、若干第二柱體。

如圖16所示，底座設有容納腔且底座上端面沿卷料的軸線方向開設有槽口317，槽口317與容納腔相連通；本實施例中，底座固定設置在第一待焊接端03和第二待焊接端04正下方且底座包括左底座311、右底座312，左底座311、右底座312為左右對稱設置；左底座311的頂面與右底座312的頂面相鄰部分均為一平整面316，左底座311的頂面與右底座312的頂面除去平整面316均為弧面；槽口317設置在兩個平整面316的交界處，槽口317沿其長度方向的中部以及槽口317其一端的端部連通有吹氣裝置；現有技術中，一般吹氣裝置連通在槽口317的兩個端部，然后吹氣裝置從槽口317的兩個端部同時往中間吹氮氣進行焊渣的吹掃，兩股對流的氮氣會導致焊渣殘留在槽口317內部，無法吹掃干凈；本實施例中吹氣裝置連通在槽口317沿其長度方向的中部以及槽口317其一端的端部，兩股氮氣朝槽口317其中未設置吹氣裝置的一端吹出，試驗證明該設置將焊渣吹掃的很干凈，同時，吹氣裝置吹氮氣還可以防止焊接時的氧化，保證了焊縫的清潔，如果焊縫在焊接時被氧化，在后期對焊縫進行補膜時，會影響膜的附著力，進而影響產品質量。

壓板組件設置在第一待焊接端03和第二待焊接端04上方；第一壓設部及第二壓設部分別為第一壓板和第二壓板，第一壓板包括沿卷料的軸向并列設置的若干第一壓板單元318，第二壓板包括沿卷料的軸向并列設置的若干第二壓板單元3110，壓板組件還包括驅動每個第一壓板單元318壓住或松開第一待焊接端03的若干第一壓板驅動件單元319、驅動每個第二壓板單元3110壓住或松開第二待焊接端04的若干第二壓板驅動件單元3111；若干第一壓板單元318和若干第二壓板單元3110同時動作；若干第一壓板單元318和若干第二壓板單元3110當其抬起時，其底面均低于若干定位擋片單元3113位于行程最高點時的頂面，以此保證當若干定位擋片單元3113處于升起狀態時，若干定位擋片單元3113與若干第一壓板單元318、左底座311圍合形成用于容納第一待焊接端03的容納空間，若干定位擋片單元3113與若干第二壓板單元3110、右底座312圍合形成用于容納第二待焊接端04的容納空間；

本實施例中若干第一壓板驅動件單元319、若干第二壓板驅動件單元3111分別同時驅動若干第一壓板單元318、若干第二壓板單元3110下壓，相較于第一壓板和第二壓板為整板，直接壓在第一待焊接端03和第二待焊接端04上，本實施例中的分段同時下壓，第一，動力更分散，第二，使第一待焊接端03和第二待焊接端04上受力更均勻，避免了空鼓、壓不平整的問題。每個第一壓板單元318和每個第二壓板單元3110均包括與待焊接端相接觸的頭部、中部、遠離頭部的尾部；每個第一壓板單元318和每個第二壓板單元3110的中部均與固定在機架01上的另一固定板1143鉸接，每個第一壓板單元318和每個第二壓板單元3110的尾部分別與每個第一壓板驅動件單元319、每個第二壓板驅動件單元3111相鉸接；每個第一壓板單元318和每個第二壓板單元3110整體呈杠桿下壓、抬起狀，該設置使施加在第一待焊接端03和第二待焊接端04上的力更加平穩；同時，若干第一壓板單元318和若干第二壓板單元3110的頭部上與待焊接端相接觸部分為內嵌的銅塊3112；銅塊3112的設置可以保證焊渣不粘黏在若干第一壓板單元318、若干第二壓板單元3110上，也保證若干第一壓板單元318、若干第二壓板單元3110不會壓壞第一待焊接端03和第二待焊接端04，當桶板為覆膜桶板時，銅塊3112可以避免覆膜桶上的膜被擦傷；若干第一壓板單元318和若干第二壓板單元3110相對的端面均為傾斜面，兩個傾斜面整體呈向上開口喇叭狀。第一高度對齊機構314包括擋板3141、驅動擋板3141升降的擋板驅動件3142，該擋板驅動件3142為氣缸；擋板驅動件3142驅動擋板3141上升使卷料的第一待焊接端03和第二待焊接端04在其高度方向（即卷料的軸向）上對齊；如圖15所示，第二高度對齊機構315包括彈簧定位銷3151、驅動彈簧定位銷3151沿卷料被輸送方向整體移動的彈簧定位銷驅動件3152，該彈簧定位銷驅動件3152為氣缸，具體彈簧定位銷3151的內部結構如圖14所示，彈簧定位銷3151為現有零件，包括有彈簧和位于彈簧頂端的銷軸，銷軸的頂端為一球面；本實施例中，彈簧定位銷3151在其自然狀態時，其銷軸的頂點高于轉運機構2上卷料的頂點3?5㎜；第二高度對齊機構315的上方設有下壓輪3116，下壓輪3116始終向下壓。第二高度對齊機構315的工作原理為:當導向支撐機構13上的卷料被推送至焊接機構3時，卷料的前端與彈簧定位銷3151之間產生擠壓力，彈簧定位銷3151內的彈簧被擠壓收縮，彈簧定位銷3151的銷軸整體下降，然后隨著卷料繼續移動，此時銷軸的頂面在卷料的內壁上相對滑動，當卷料被轉運機構2輸送到達焊接機構3后，彈簧定位銷3151的彈簧復位，銷軸上升恢復自然狀態，然后彈簧定位銷驅動件3152推動彈簧定位銷3151往第一高度對齊機構314所在側移動，彈簧定位銷3151使卷料的第一待焊接端03和第二待焊接端04在其高度方向（即卷料的軸向）上對齊，綜上所述，第二高度對齊機構315與第一高度對齊機構314配合共同實現卷料的第一待焊接端03和第二待焊接端04在其高度方向的精準對齊。焊接組件32包括設置在卷料上方的若干激光焊接頭321、驅動若干激光焊接頭321移動的激光焊接頭驅動件；激光焊接頭321的個數為三，激光焊接頭驅動件包括與三個激光焊接頭321連接的三個激光焊接頭氣缸、以及驅動三個激光焊接頭氣缸沿第一待焊接端03和第二待焊接端04之間的縫隙同向往復移動的電缸322。如圖6所示，在一個焊接的行程中，每個激光焊接頭321只需焊接一個卷料上需焊接縫隙的三分之一長度，從而提高了卷料的焊接效率；在實際應用中，激光焊接頭321的個數可按需設置，此處不做限定。本發明的工作原理闡述如下：本實施例在一個工作循環中，三芯卷圓機構1與焊接機構3在同一時間段動作，即三芯卷圓機構1在卷圓的同時，焊接機構3對上一個工作循環被轉運機構2輸送過來的卷料進行定位、焊接；轉運機構2將導向支撐機構13上的卷料推送至焊接機構3的同時將焊接機構3上焊接好的桶身推離焊接機構3。為便于說明，第一待焊接端03的邊緣的斷面記為側端面A05，第二待焊接端04的邊緣的斷面記為側端面B06。

第一階段：三芯卷圓機構1、焊接機構3動作

（1）卷圓

初始狀態，三芯卷圓機構1中的導向支撐機構13上無卷料。平板狀桶板被輸送到三芯卷圓組件11中，通過三芯卷圓組件11的上輥111、下輥112、邊輥113的共同作用，使平板狀桶板產生形變而被卷成圓柱狀，卷圈過程中導向板組對卷圓中的桶板進行導向；卷圓完成后，卷料呈橫倒狀。

（2）焊接前的定位

初始狀態：定位機構31中有上一工作循環中被轉運機構2輸送至定位機構31的卷料；支撐部將卷料支撐且固定住；抱緊機構313的第一圓弧形抱件3131、第二圓弧形抱件3133為打開狀態；第一高度對齊機構314的擋板3141處于已升起狀態，第二高度對齊機構315的彈簧定位銷3151處于抵接在第一待焊接端03和第二待焊接端04一端；若干定位擋片單元3113全部已升起；若干第一壓板單元318、若干第二壓板單元3110均屬于抬起狀；

第一待焊接端03及第二待焊接端04處于第一工位，如圖11?1所示，抱緊機構313在一個抱緊行程中第一次動作，抱緊機構313中的第一抱件驅動件3132、第二抱件驅動件3134同時分別驅動第一圓弧形抱件3131、第二圓弧形抱件3133相向水平移動將卷料抱緊，使第一待焊接端03位于若干第一壓板單元318、若干定位擋片單元3113、左底座311圍合形成的容納空間內，且由于抱緊力第一待焊接端03面的側端面A05輕抵于若干定位擋片單元3113的左側面上；第二待焊接端04位于若干第二壓板單元3110、若干定位擋片單元3113、右底座312圍合形成的容納空間內，且由于抱緊力第二待焊接端04面的側端面B06輕抵于若干定位擋片單元3113的右側面上；

第一待焊接端03及第二待焊接端04處于第二工位，如圖11?2所示，抱緊機構313持續抱緊，若干第一壓板單元318、若干第二壓板單元3110均下壓，其中若干第一壓板單元318第一次下壓，使得第一待焊接端的端邊緣處的底面距離底座的頂面的間距H小于卷料的板厚度；若干第二壓板單元3110將第二待焊接端04壓抵在底座上；

第一待焊接端03及第二待焊接端04處于第三工位，如圖11?3所示，若干定位擋片單元3113全部下降，抱緊機構313在一個抱緊行程中第二次動作，抱緊機構313中的第一抱件驅動件3132、第二抱件驅動件3134同時分別驅動第一圓弧形抱件3131、第二圓弧形抱件3133相向水平移動將卷料抱緊，第一待焊接端03在抱緊機構313抱緊力的作用下向著第二待焊接端04移動直至側端面A05緊抵接在側端面B06上（如圖17所示），若干第一壓板單元318繼續下壓將第一待焊接端03壓抵在左底座311的頂面上,使第一待焊接端03與第二待焊接端04對接，完成焊接前的定位；

本定位機構31相比較于公開文件中的“定位機構”，省去了公開文件中的“撐開組件”、“第一定位壓板組件”、“第二定位壓板組件”、“斜向驅動件”、“動座模組”，整體結構更簡單，實驗證明公開文件中需要定位的時間為8秒，本實施例中定位時間為4秒，可以節約一半的定位時間，極大的提高了定位效率，且定位精度更高，提高了覆膜桶的生產效率。

焊接

焊接組件32中，三個激光焊接頭氣缸驅動三個激光焊接頭321移動至第一待焊接端03、第二待焊接端04正上方，電缸322驅動三個激光焊接頭321同時同向移動對第一待焊接端03、第二待焊接端04之間的縫隙進行焊接，卷料焊接好后為桶身。

第二階段:轉運機構2將導向支撐機構13上的卷料推送至焊接機構3的同時將焊接機構3上焊接好的桶身推離焊接機構3；

轉運機構2的初始狀態為：鏈條212上的兩個相鄰的卡爪推板中，分別為卡爪推板A214、卡爪推板B215，其中，卡爪推板A214位于導向支撐機構13上的卷料的被輸送的起始端一側，卡爪推板B215位于焊接機構3上焊接好的桶身的被輸送的起始端一側；

電缸322、三個激光焊接頭氣缸共同驅動三個激光焊接頭321復位，若干第一壓板單元318、若干第一壓板單元318抬起，第一圓弧形抱件3131、第二圓弧形抱件3133打開復位；第一高度對齊機構314的擋板3141下降復位，第二高度對齊機構315的彈簧定位銷3151整體水平向伸出復位；

鏈條輸送帶組件21的齒輪驅動件213驅動齒輪211旋轉進而帶動鏈條212轉動，鏈條212轉動驅動卡爪推板A214推動導向支撐機構13上的卷料向焊接機構3移動，同時鏈條212轉動驅動卡爪推板B215推動焊接機構3上焊接好的桶身離開焊接機構3；卡爪推板B215推動焊接機構3上焊接好的桶身離開焊接機構3時，若干定位擋片單元3113沿著焊接好的桶身移動的方向依次上升，以此為從導向支撐機構13向焊接機構3移動的卷料進行導向；當卷料移動至焊接機構3上的目標位置后，第一高度對齊機構314的擋板驅動件3142驅動擋板3141上升，第二高度對齊機構315的彈簧定位銷驅動件3152驅動彈簧定位銷3151往第一高度對齊機構314所在側移動；第一高度對齊機構314與第二高度對齊機構315配合使卷料的第一待焊接端03和第二待焊接端04的在其高度向對齊；

回到第一階段，以此循環往復。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明，因此無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。