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一种全自动线束穿栓压接塑壳装配设备

文献发布时间:2024-07-23 01:35:21


一种全自动线束穿栓压接塑壳装配设备

技术领域

本发明涉及线束加工设备技术领域,尤其涉及一种全自动线束穿栓压接塑壳装配设备。

背景技术

线束是指由铜材冲制而成的接触件端子与电线电缆压接后,外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等,以线束捆扎形成连接电路的组件。线束产业链包括电线电缆、连接器、线束加工设备、线束制造和下游应用产业,目前线束应用非常广泛,可用在汽车、家用电器、计算机和通讯设备、各种电子仪器仪表等方面。

在家电和汽车制造业领域中,需要用到各种线束,对线束的加工包括切断、全剥皮、半剥皮、穿防水栓、喷码、压接端子等各种操作。虽然、进料裁切、绕圈捆绑、剥皮等都已有专门的加工设备去完成,但是这些设备无法实现有效衔接,需要人工操作来实施,因此线束加工组装无法实现全自动生产,需要大量的人力、设备和场地资源,同时由于产品的周转浪费了大量的时间,且在加工过程中,还需进行检测以保证经历数个工步后所得到的线束符合应用标准,不经检测一味地进行加工过程不仅工作效率低,而且人工劳动强度高,所得线束产品的质量参差不齐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷,本发明提出了一种全自动线束穿栓压接塑壳装配设备,在实现自动化加工线束的前提下,保证所得加工线束的质量。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种全自动线束穿栓压接塑壳装配设备,包括控制终端以及与控制终端信号连接的检测组件,所述检测组件将检测结果传输至控制终端并将其储存,所述检测组件包括线束线序检测模块、芯线数量检测模块以及端子压接情况检测模块;

所述线束线序检测模块用于检测经剥线机构剥离线束外护套后的线束线序并进行线序的调整;

所述芯线数量检测模块用于检测经剥离机构剥离线束内绝缘层后的芯线数量,控制终端依据检测结果调控端子压接机构、塑壳插接机构以及NG切断机构的运行与否;

所述端子压接情况检测模块用于检测经端子压接机构处理后的端子压接情况,控制终端依据检测结果调整塑壳插接机构以及NG切断机构的运行与否;

所述剥线机构、线束线序检测模块、剥离机构、芯线数量检测模块、端子压接机构、端子压接情况检测模块、塑壳插接机构以及NG切断机构依序排布于工作台之上;基于所述工作台的长度方向设置有用于抓取线束的夹爪组件。

进一步地,所述线束线序检测模块包括面向于所述夹爪组件所设置的分线夹爪,基于所述分线夹爪上方固定设置有第一CCD镜头,所述分线夹爪可基于固定位置转动,所述第一CCD镜头将检测结果传输至控制终端。

进一步地,所述剥线机构包括依序排布于工作台之上的环切机构以及搓线机构;

所述环切机构包括环切刀,所述环切刀可沿所述工作台的宽度方向往复运动;

所述搓线机构包括面向于所述夹爪组件设置的夹爪气缸,基于所述夹爪气缸的夹爪处活动设置有第一活动板以及第二活动板,所述第一活动板以及第二活动板的运动方向与所述夹爪气缸的活动方向相垂直且所述第一活动板与第二活动板的运动方向相反。

进一步地,还包括有上线机构,所述上线机构包括放线机构以及切断机构;

所述放线机构包括放线组件以及固定设置于放线组件前侧的储线组件,所述放线组件用于将线束持续通过调整组件送入切断机构之中,于所述储线组件之中设置有可接近的第一储线轮以及第二储线轮,于所述第二储线轮的运动轨迹之上设置有用于监测第二储线轮位置的位置传感器,所述储传感器的信号输出端与放线速度控制器的信号接收端连接,所述放线组件由放线速度控制器调控;

所述切断机构包括固定设置于工作台之上的校直牵引组件,于所述校直牵引组件的输出端处设置有用于限定线束长度的编码器组件,基于所述编码器组件的输出端处设置有用于切断线束的刀片组件;所述编码器组件的信号输出端与线束切断控制器的信号接收端连接,所述刀片组件由所述线束切断控制器调控。

进一步地,所述剥离机构包括芯线成型机构以及绝缘层剥除机构,所述芯线成型机构以及绝缘层剥除机构均由控制终端调控;

所述芯线成型机构包括贴近所述夹爪组件设置的用于抓取内芯线的分线机构以及用于分隔相邻的内芯线的分离机构,所述分线机构以及分离机构可沿垂直于夹爪组件的方向往复运动;

进一步地,所述防水栓穿接机构机构包括穿栓机构以及转运机构,所述转运机构用于获取防水栓并将防水栓转运至穿栓机构之上,所述穿栓机构包括翻转气缸以及固定爪,所述防水栓可套接于所述翻转气缸之上并固定于固定爪之中,所述翻转气缸活动设置于所述固定爪与转运机构之间。

所述绝缘层剥除机构包括至少一组切刀组件,所述切刀组件设置于用于调节切刀组件开闭的位置调节组件之上,贴近所述切刀组件于位置调节组件之上固定设置有废料收集组件。

进一步地,所述芯线数量检测模块包括面向于所述夹爪组件所设置的第二CCD镜头,所述第二CCD镜头将检测结果传输至控制终端。

进一步地,所述端子压接机构包括送料机构,定位机构以及压接机构,所述定位机构贴近所述夹爪组件设置,压接机构固定设置于所述定位机构上方,所述送料机构的输出端面向于所述定位机构设置;所述送料机构、定位机构以及压接机构均由控制终端调控。

进一步地,所述端子压接情况检测模块包括贴近夹爪组件设置的定位夹爪,基于所述定位夹爪的上方以及下方分别固定设置有透镜以及光源,基于所述透镜的上方固定设置有第三CCD镜头,所述第三CCD镜头将检测结果传输至控制终端。

进一步地,所述塑壳插接机构包括用于抓取线束端子的第一定位夹爪以及用于抓取塑壳型腔的第二定位夹爪,所述第二定位夹爪设置于位置调整装置之上,且所述第一定位夹爪、第二定位夹爪以及位置调整装置均由控制终端调控。

进一步地,所述NG切断机构包括依序排布的切刀组件以及收线组件;

所述切刀组件包括固定设置于所述工作台之上的切刀以及用于驱动切刀开闭的夹爪气缸;

所述收线组件包括夹爪组件以及设置于活动夹爪之下的嵌槽,所述活动夹爪可沿竖向往复运动。

与现有技术相比,本发明的有益效果包括:

1)通过所设置的包括线束线序检测模块、芯线数量检测模块以及端子压接情况检测模块检测经历之前工步所得的线束是否满足后续加工要求;其中线束线序检测模块还包括线序的调整过程,以便于后续工步的进行;芯线数量检测模块以及端子压接情况检测模块不仅对于线束的加工情况进行检测,更可使得不合格的线束免于后续工步的加工,避免了材料的多余消耗,节省了成本,且无需对于不合格线束进行停机检查,加工效率高,整个加工过程完全自动进行,将多个加工设备集成于一条生产线之上,人工成本较低;

2)通过所设置的上线机构向线束加工设备进行上线,所设置的第一储线轮以及可向第一储线轮接近的第二储线轮,借助传感器限定并监测第二储线轮的位置,从而调控送线速度,实现送线速度的自动化调控,便于后续加工工步的进行;

3)通过设置NG切断机构,对于检测不合格的线束进行部分切断以及收集,避免不合格的加工线束流入合格线束之中,并可借由不合格的线束调整加工设备的加工参数,优化自动化的加工过程。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解,附图仅仅用于说明目的,而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中,相同的附图标记用于指代相同的部件。其中:

图1示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备的调控系统;

图2示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备的整体结构;

图3示意性显示了线束线序检测模块的整体结构;

图4示意性显示了环切机构的整体结构;

图5示意性显示了搓线机构的整体结构;

图6示意性显示了放线机构的整体结构;

图7示意性显示了切断机构的整体结构;

图8示意性显示了芯线成型机构的整体结构;

图9示意性显示了绝缘层剥除机构的整体结构;

图10示意性显示了第一切刀组件的局部放大结构;

图11示意性显示了防水栓穿接机构的整体结构;

图12示意性显示了芯线数量检测模块的整体结构;

图13示意性显示了端子压接机构的整体结构;

图14示意性显示了压块组件的局部放大结构;

图15示意性显示了端子压接情况检测模块的整体结构;

图16示意性显示了塑壳插接机构的整体结构;

图17示意性显示了第二切刀组件的整体结构;

图18示意性显示了收线组件的整体结构;

图19示意性显示了夹爪组件的整体结构;

图20示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的收线机构的整体结构;

图21示意性显示了根据本发明另一个实施方式提出的收线机构的整体结构。

图中标号:1-工作台;21-放线机构;211-主动滚轮;212-从动滚轮;213-第一储线轮;214-第二储线轮;22-切断机构;221-滚轮;222-张紧带;223-编码器组件;224-压轮;23-打U机构,231-打U电机,232-连杆,233-打U夹爪;31-环切机构;32-搓线机构;321-第一活动板;322-第二活动板;323-聚氨酯软垫;324-第一连杆;325-第二连杆;4-线束线序检测模块;41-分线夹爪;42-第一转动盘;43-第二转动盘;44-第一CCD镜头;51-芯线成型机构;511-左分线夹爪;512-右分线夹爪;513-分离爪;52-绝缘层剥除机构;521-第一切刀组件;522-第一支架;523-第二支架;524-零切刀;525-V刀;526-负压管;6-防水栓穿接机构;61-真空吸嘴;62-转运轨道;63-限位块;64-翻转气缸;65-管体;66-固定爪;7-芯线数量检测模块;71-第二CCD镜头;72-碗光光源;8-端子压接机构;81-送料通道;82-卡块;83-嵌槽;84-压块;85-切刀;9-端子压接情况检测模块;91-透镜;92-光源;93-第三CCD镜头;10-塑壳插接机构;101-第一定位夹爪;102-第二定位夹爪;103-塑壳振动盘;11-NG切断机构;111-活动夹爪;12-夹爪组件;121-固定夹爪;122-扶线夹爪;13-取线机构。

具体实施方式

容易理解,根据本发明的技术方案,在不变更本发明实质精神下,本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明,而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

一种全自动线束穿栓压接塑壳装配设备,包括控制终端以及与控制终端信号连接的检测组件,通过检测组件将检测结果传输至控制终端并将检测结果进行储存,前述的检测组件包括线束线序检测模块4、芯线数量检测模块7以及端子压接情况检测模块9;

图1示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备的调控系统,以下依据图1所示内容说明全自动线束穿栓压接塑壳装配设备的调控原理,所涉及的各工步依据分布于工作台之上的若干工作模块实现,其分布情况以及整体结构如图2所示。

前述的线束线序检测模块4用于检测经剥线机构剥离线束外护套后的线束线序并进行线序的调整;

前述的芯线数量检测模块7用于检测经剥离机构剥离线束内绝缘层后的芯线数量,前述的控制终端依据检测结果调控端子压接机构8、塑壳插接机构10以及NG切断机构11的运行与否;

前述的端子压接情况检测模块9用于检测经端子压接机构8处理后的端子压接情况,控制终端依据检测结果调整塑壳插接机构10以及NG切断机构11的运行与否;

前述所涉及的剥线机构、线束线序检测模块4、剥离机构、芯线数量检测模块7、端子压接机构8、端子压接情况检测模块9、塑壳插接机构10以及NG切断机构11依序排布于工作台1之上;基于工作台1的长度方向设置有用于抓取固定线束的夹爪组件12。

图3示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中线束线序检测模块4的整体结构,以下结合图3中所示内容针对于线束线序检测模块4进行具体说明。线束线序检测模块4包括面向于夹爪组件12所设置的分线夹爪41,用于夹取经剥线机构剥离线束外护套后裸露的内芯线,基于分线夹爪41的上方垂直固定有第一CCD镜头44,分线夹爪41固定设置于第一转动盘42之上,通过旋转轮的转动完成对于分线夹爪41的转动调整,通过第一CCD镜头44将所获得的内芯线的线序图像传输至控制终端,由控制终端判断内芯线的颜色顺序以及颜色比例确定是否需要通过转动第一转动盘42从而实现对于分线夹爪41所夹取的内芯线的线序的调整。

在一些实施方式之中,可直接第一转动盘42与伺服电机的转轴进行同轴固定,通过伺服电机的转动来带动第一转动盘42转动,从而完成对于内芯线的线序的调整,于调整过程中,第一CCD镜头44实时获取内芯线的线序图像并传输至控制终端完成判断,并由控制终端判断是否需要继续运行伺服电机。

在另一些实施方式之中,分线夹爪41需进行一定程度的沿垂直于夹爪组件12的方向的往复运动,故而将前述的第一转动盘42转动固定于气缸的伸缩杆的末端,于伸缩杆和第一转动盘42之间以轴承完成连接,此时需要转动第一转动盘42则同样需要应用伺服电机,另外将第二转动盘43与伺服电机的转轴进行同轴固定,以皮带或齿轮组将第一转动盘42以及第二转动盘43进行连接,使得伺服电机驱动第二转动盘43作为主动转盘,从而带动第二转动盘43进行转动,以此完成对于分线夹爪41的转动调整。值得说明的是,前述的气缸可更换为电缸。

以下对剥线机构进行具体说明。剥线机构包括依序排布于工作台1之上的环切机构31以及搓线机构32。图4示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中环切机构31的整体结构,结合图4所示内容,环切机构31包括环切刀,环切刀可沿工作台1的宽度方向进行往复运动,即当线束在夹爪组件12的作用下运动至工位时,环切刀向前推进并收紧刀片,之后退至原位后,即完成对于线束的外护套的剥除,之后松开刀片即可。

图5示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中搓线机构32的整体结构,结合图5所示内容,搓线机构32包括面向于夹爪组件12设置的夹爪气缸,基于夹爪内侧的位置活动设置有第一活动板321以及第二活动板322,且第一活动板321以及第二活动板322的运动方向与夹爪气缸的活动方向相垂直且第一活动板321与第二活动板322的运动方向相反。垂直于所述夹爪的长度方向与夹爪的内侧开设有滑槽,于第一活动板321以及第二活动板322之上固定设置有滑轨,通过滑轨与滑槽的配合将第一活动板321以及第二活动板322以相对的方式活动固定与夹爪之间,于第一活动板321与第二活动板322的相对一侧均固定设置有聚氨酯软垫323,内芯线置于聚氨酯软垫323之间,通过第一活动板321与第二活动板322反方向的往复运动将内芯线的反绞距散开。前述的聚氨酯软垫323可替换为其它任何材质的软垫,仅需能够满足如聚氨酯软垫323的软硬要求以及摩擦度要求即可。

关于前述的第一活动板321以及第二活动板322的运动方式,第一活动板321以及第二活动板322分别在第一连杆324和第二连杆325的带动下进行相反方向的往复运动,前述的第一连杆324以及第二连杆325通过电机进行带动。在另一种实施方式之中,通过于电机的转轴之上同轴固定有主动齿轮,并设置有与主动齿轮啮合的第一齿轮以及第二齿轮,第一齿轮以及第二齿轮分别固定设置于主动齿轮的上方以及下方,则当主动齿轮转动时,第一齿轮与第二齿轮在主动齿轮的带动下沿相反的方向进行转动,此时可于第一活动板321以及第二活动板322的侧面分别固定设置第一齿条和第二齿条,第一齿条与第一齿轮啮合,第二齿条与第二齿轮啮合,以第一齿轮和第二齿轮带动第一活动板321和第二活动板322进行反向往复运动。

还包括有上线机构,上线机构包括放线机构21以及切断机构22。

图6示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中放线机构21的整体结构,前述的放线机构21包括底部的支座,于支座之中至少设置有一根主动滚轮211以及若干根从动滚轮212,主动滚轮211在电机的带动下进行转动,当卷绕有线束的滚筒至于放线机构21之上时,主动滚轮211以及从动滚轮212能够为滚筒提供支撑,且当电机工作时,主动滚轮211开始转动,从而带动在滚筒的作用下,从动滚轮212同样开始转动,进行送线过程。

于放线机构21之中还设置有调整组件,调整组件包括与支座设置于同一水平面的支架,于支架之上设置有可接近的第一储线轮213以及第二储线轮214,值得说明的是,基于支架的高度方向固定设置于滑轨,第一储线轮213以及第二储线轮214分别设置于滑轨的两端部,且第二储线轮214活动固定于一可于滑轨之上往复运动的滑板之上,使得第二储线轮214能够接近第一储线轮213。于前述的第一储线轮213以及第二储线轮214之上均设置有若干线槽,线束送出后嵌于第一储线轮213以及第二储线轮214之上的嵌槽83之中并向切断机构22中送线。

于滑轨贴近于第二储线轮214一段处固定设位置传感器,于滑轨之上同样设置有一位置传感器,第二储线轮214可于位置传感器之间进行往复运动,并以两端的位置传感器为第二储线轮214的运动范围进行限定,且位置传感器将所接收到的位置信号传输至控制终端,控制终端依据所接收到的位置信号调控前述用于驱动主动滚轮211的电机的转速,以实现对于防线速度的调整。具体而言,自滚筒之中输出的线束缠绕于前述的第一储线轮213以及第二储线轮214之上的线槽之中,之后输入至切断机构22之中获取等长度的线束以供后续的加工过程应用。因切断机构22的速度恒定,故而于向切断机构22供线过程中,如供线速度小于切断机构22的牵引速度,则第二储线轮214会在线束的作用下逐渐向第一储线轮213靠近,直至接近于滑轨中段的位置传感器之上,此时位置传感器收到接近信号后调控电机加大转速,以将第二储线轮214的位置保持在两端的位置传感器之间,此时两端的位置传感器均无法收到位置信号,即为合适的供线速度,即电机的转速处于适当的阈值范围之中;如当滑轨下端的位置传感器接收到来自于第二储线轮214的位置信号后,将位置信号传输至控制终端,通过控制终端调控减小电机的转速,以将第二储线轮214的位置保持在两端的位置传感器之间。

图7示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中切断机构22的整体结构,依据图7所示内容对于切断机构22作具体说明。切断机构22包括固定设置于工作台1之上的校直牵引组件,用于牵引由放线机构21送出的线束并对线束进行校直,包括校直组件以及牵引组件。校直组件包括分布设置于送线路径两侧的若干滚轮221,于每个滚轮221外缘面上开设有线槽,每侧的相邻的滚轮221之间的间距相同,且位于线束两侧的滚轮221错位设置,使得设置于线束两侧的滚轮221恰好能够不分嵌入相邻的滚轮221的间距之中,以此完成对于线束的校直过程。牵引组件则包括分布设置于送线路径两侧的张紧带222,位于线束两侧的张紧带222与线束外缘面紧密贴合,以此完成线束的牵引过程。值得说明的是,前述的校直组件以及牵引组件为适应对于不同粗细的线束进行校直以及牵引过程,需能够一定程度上基于线束的宽度方向进行调整,故而于工作台1之上沿其长度方向固定设置有滑轨,将位于线束两侧的校直组件以及牵引组件设置于滑轨之上,并以气缸进行调节。优选的,仅于前述的校直组件以及牵引组件的一侧进行设置滑轨和气缸,通过气缸的伸缩完成对于校直组件以及牵引组件在滑轨之上的位置调整。

切断机构22还包括设置于校直牵引组件的输出端处的编码器组件223以及压轮224,于压轮224的外缘面之上同样设置有线槽,线束经过校直牵引组件引出后,通过编码器组件223以及压轮224进行输出,此时通过编码器旋转的圈数进行判断线束的长度,后以设置于编码器组件223输出端处的切断组件完成对于线束的定距切断过程。切断组件可直接由气缸进行驱动。于此过程之中,由编码器将线束的长度信息传输至控制终端,并由控制终端调控切断组件完成线束的定距切断过程。

还包括打U机构23,打U机构包括用于抓取自编码器组件以及压轮之间输出的线束的打U夹爪233,打U夹爪233固定于一连杆232之上,连杆232的另一端则与打U电机231的转轴进行固定,通过打U电机231的转动从而带动打U夹爪233发生一定程度的转动。于实际应用过程之中,即导线送线过程中,由打U夹爪233抓取线束的前端,并由打U电机231带动打U夹爪233转动180°,之后由夹爪组件12夹取线束的两端部。

以下对于剥离机构进行具体说明。剥离机构包括芯线成型机构51以及绝缘层剥除机构52,芯线成型机构51以及绝缘层剥除机构52均由控制终端调控。

图8示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中芯线成型机构51的整体结构,芯线成型机构51包括贴近夹爪组件12设置的用于抓取内芯线分线机构以及用于分隔相邻的内芯线的分离机构,且分线机构以及分离机构可沿垂直于夹爪组件12的方向往复运动。分线机构包括并排设置的左分线夹爪511以及右分线夹爪512,用于分别夹取线束的左右两侧,前述的左分线夹爪511以及右分线夹爪512固定设置于固定架之上,分离机构则包括能够伸入左分线夹爪511以及右分线夹爪512之间的间隙之中的分离爪513,分离爪513以气缸驱动其向左分线夹爪511以及右分线夹爪512之间的间隙之中运动,即分离爪513固定设置于前述的左分线夹爪511以及右分线夹爪512上方一定距离,当左分线夹爪511以及右分线夹爪512夹取线束的内芯线之后,分离爪513在气缸的作用下向下运动,将已经分开的内芯线从中间隔开。值得说明的是,前述的左分线夹爪511、右分线夹爪512以及分离爪513均可沿垂直于夹爪组件12的方向进行往复运动,具体而言,通过将设置有左分线夹爪511以及右分线夹爪512的固定架整体设置于电缸之上完成分线机构的前后位置调整,同样将电缸固定设置于另一平行设置的电缸之上,即当前述的分离爪513将内芯线从中间隔开后,可通过电缸的运动,调整左分线夹爪511以及右分线夹爪512的位置,内芯线在左分线夹爪511以及右分线夹爪512的拉动以及分离爪513的阻挡作用下,其内芯线的末端呈现为竖直结构,所得的线束裸露于外的内芯线呈现为Y形结构。前述的分线机构、分离机构以及电缸均由控制终端调控。

图9示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中绝缘层剥除机构52的整体结构,绝缘层剥除机构52包括第一切刀组件521以及用于调整第一切刀组件521开闭的位置调节组件,位置调节组件包括伺服电机以及与伺服电机的转轴同轴固定的丝杆。图10示意性显示了第一切刀组件的局部放大结构,如图10所示,第一切刀组件521包括上半部切刀以及下半部切刀,且上半部切刀固定于第一支架522的前侧,下半部切刀则固定于第二支架523的前侧,前述的丝杆贯穿第二支架523的厚度方向且第二支架523与丝杆螺纹配合,使得丝杆转动时,第二支架523能够向第一支架522的方向运动,从而使得第一切刀组件521闭合,当反方向使得伺服电机进行转动时,则能够使得第二支架523与第一支架522远离,完成第一切刀组件521的打开动作。再另一些实施方式之中,前述的丝杆与第一支架522以及第二支架523均进行螺纹配合,且第一支架522与第二支架523的螺纹方向相反,则当伺服电机驱动丝杆转动时,能够使得第一支架522与第二支架523同时接近,当伺服电机驱动丝杆反方向转动时,则能够使得第一支架522与敌人支架同时远离,以此完成第一切刀组件521的开闭动作。或在还有一些实施方式之中,直接通过气缸驱动第一切刀组件521的开闭,将上半部切刀或下半部切刀一者固定于气缸的伸缩杆末端,另一者则进行固定,通过气缸伸缩杆的运动带动上半部切刀与下半部切刀相互靠近或相互远离,从而实现第一切刀组件521的开闭过程。

值得说明的是,前述的第一切刀组件521包括零切刀524以及V刀525,零切刀524贴设于V刀525后侧且零切刀524与V刀525紧密贴合,于剥除绝缘层过程之中,第一切刀组件521在伺服电机的作用下进行闭合,零切刀524用于切除内芯线前端的部分,使得两根内芯线的尾部处于平整状态且两根内芯线的长度统一,后以V刀525将内芯线外的绝缘层剥除,使得在后续检测过程之中在第二CCD镜头71所拍摄到的芯线数量照片中,两根芯线的图像相对一致便于芯线计数过程的进行。

贴近前述的第一切刀组件521的后侧设置有废料收集组件,包括设置于贴近第一切刀组件521所进行固定设置的负压管526,且于负压管526面向于第一切刀组件521的背面一侧开设有槽孔,通过负压管526之中所设置的负压将从内芯线上剥除的绝缘套吸入负压管526之中完成废料的收集。为了便于内芯线上的绝缘套的剥除,前述的第一切刀组件521以及伺服电机固定设置于支撑座之上,以气缸或电缸驱动前述的支撑座沿工作台1的宽度方向进行往复运动,当第一切刀组件521在伺服电机的作用下闭合至预定位置后,通过气缸或电缸带动第一切刀组件521向远离线束的内芯线方向运动,从而将包裹于内芯线之上的绝缘套剥除,后所被剥除的绝缘套被负压管526收集,前述的伺服电机、气缸或电缸均由控制终端调控。

于剥除内芯线的绝缘套之前或之后还包括为内芯线穿接防水栓的过程,应用防水栓穿接机构6为内芯线穿接防水栓,图11示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中防水栓穿接机构6的整体结构。结合图11所示,防水栓穿接机构6包括用于获取防水栓的真空吸嘴61,基于真空吸嘴61的输出端下方固定设置有转运轨道62,用于将经真空吸嘴61所获得的防水栓转运至预定工位,基于前述的转运轨道62末端固定设置有限位块63,为将位于转运轨道62之上不同位置的防水栓限制于固定位置,以便于后续的工步进行。

基于前述的限位块63的上方设置有可活动的针体,针体可贯穿防水栓中心的孔洞,将防水栓临时固定于针体外围之上,于前述的针体中部或上部部分半径大于针体下端部分,使得防水栓能够为限位于针体上固定位置。前述的针体可固定于一伸缩气缸的伸缩杆末端,通过伸缩气缸的运动将针体下压至限位块63的位置,从而精准获取防水栓并将其临时固定于针体之上。可替换的,前述的针体可固定设置于翻转气缸64之上,通过翻转气缸64的运动同样使得针体下压至限位块63的位置,从而精准将获取防水栓并将其临时固定于针体之上。

基于前述的针体的下方还设置有一翻转气缸64,于翻转气缸64之上临时固定有管体65,管体65通过卡接的方式固定于翻转气缸64之内,且管体65为中空结构,管体65的前端半径小于管体65后端与翻转气缸64的固定部分,针体的前端可恰好嵌于管体65之中,通过前述的伸缩气缸或翻转气缸64进一步驱动针体发生运动,从而针体嵌于管体65之中,且因其中部或上部半径大于下部的原因,临时固定于针体之上的防水栓能够嵌套于管体65的前端。

前述的翻转气缸64固定于轨道之上,翻转气缸64可通过轨道沿工作台1的宽度方向进行往复运动,可通过电缸或气缸驱动翻转气缸64于轨道之上的运动。待翻转气缸64运动至极限位置后,翻转气缸64翻转至管体65面向于夹爪组件12位置。于此为止处,固定设置有固定爪66,固定爪66包括上半部以及下半部,基于上半部固定爪66以及下半部固定爪66相对一侧均开设有半圆形孔槽,管体65嵌入前述孔槽后,上半部固定爪66与下半部固定爪66可在伸缩气缸或丝杆的作用下进行闭合,从而将位于管体65之上的防水栓锁定,此时位于固定爪66前侧的夹爪组件12将内芯线深入前述的孔槽之中,且因管体65的中空结构的存在,内芯线可同样伸入管体65之内,此时管体65向后退出,因防水栓被固定爪66固定,其不会因管体65的退出而发生移位,于管体65完全退出后,其可直接套装于内芯线之上完成防水栓的穿接过程。

前述所设置的防水栓穿接机构6以及绝缘层剥除机构52的顺序可以为防水栓穿接机构6在前,绝缘层剥除机构52在后,或绝缘层剥除机构52在前,防水栓穿接机构6在后,其前后顺序并不影响后续加工工步的进行。

图12示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中芯线数量检测模块7的整体结构,结合图12对于芯线数量检测模块7进行具体说明。芯线数量检测模块7包括面向于夹爪组件12所设置的第二CCD镜头71且第二CCD镜头71活动固定于一框体之中,基于第二CCD镜头71与夹爪组件12之间还设置有碗光光源72,碗光光源72以固定设置于前述框体之上的气动夹爪进行固定,第二CCD镜头71于框体之中可通过滑轨调整其与碗光光源72的距离。

图13示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中端子压接机构8的整体结构,结合图13对于端子压接机构8进行具体说明。端子压接机构8包括端子送料通道81,用于向定位机构输送条状的端子,前述的端子送料通道81的输出端面向于定位机构,压接机构则固定设置于定位机构的上方。基于定位机构的前端还固定设置有送料机构,送料机构包括水平设置的伸缩气缸,于伸缩气缸下方平行设置有滑轨,基于前述的伸缩气缸的末端固定设置有固定块,且固定块面向于滑轨一侧设置有滑槽使得固定块能够在伸缩气缸的作用下沿滑轨的长度方向往复运动,基于固定块的末端活动固定有一连接块,基于连接块的末端垂直固定有一卡块82,卡块82紧密贴合于供端子输送的平台之上,通过伸缩气缸的运动,使得卡块82能够将条状的端子输送至定位机构上,待定位机构将端子固定后,借由伸缩气缸的回程将卡块82移动至下一端子的后方,使得下次伸缩气缸进行运动时,卡块82能够将下一端子送至定位机构的规定位置,保证端子压接过程的连续进行。

定位机构包括固定设置于工作台1之上的扶线夹爪122以及适应线束外缘的嵌槽83,线束经夹爪组件12转运至规定位置后以扶线夹爪122将线束扶正并将内芯线置于前述的嵌槽83之上进行定位。压接机构则包括固定设置于定位机构上方的伺服电机以及压块组件,伺服电机通过丝杆调控压块组件的上下运动。图14示意性显示了压块组件的局部放大结构,前述的压块组件包括设置于前端的压块84以及固定紧贴与压块84后侧固定设置的切刀85,于前述的压块84以及切刀85面向于定位机构一端均开设有适应线束宽度的卡槽。当压块组件在伺服电机的作用下,将压块组件向定位机构处下压,经送料机构送至内芯线上方的端子经压块84下压至内芯线之上,且随着压块组件的持续下压,位于压块84后方的切刀85将端子切断即为完成端子压接过程。于压接过程之中,送料机构、定位机构以及压接机构均由控制终端调控。前述的端子压接工位可以为多个,并列排布于工作台1之上,用于向线束的内芯线上压接不同形状的端子。

图15示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中端子压接情况检测模块9的整体结构,结合图15对于端子压接情况检测模块9进行具体说明。端子压接情况检测模块9包括贴近夹爪组件12设置的定位夹爪,用于将压接号端子的内芯线部位进行固定,定位夹爪以夹爪气缸进行驱动。基于定位夹爪的上方以及下方分别固定设置有透镜91以及光源92,基于透镜91的上方固定设置有第三CCD镜头93,第三CCD镜头93将检测结果传输至控制终端进行判断分析内芯线的端子压接情况。

图16示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中塑壳插接机构10的整体结构,结合图16对于塑壳插接机构10进行具体说明。塑壳插接机构10包括用于抓取线束端子的第一定位夹爪101,第一定位夹爪101面向于夹爪组件12固定设置;还包括用于抓取塑壳型腔的第二定位夹爪102,第二定位夹爪102设置于电缸之上;前述的第一定位夹爪101固定设置于电缸的一端,于电缸的另一端则与用于送料的塑壳振动盘103,塑壳经塑壳振动盘103按一定方向排列后进行送料,第二定位夹爪102与电缸的另一端将塑壳夹取,后第二定位夹爪102在电缸的作用下向第一定位夹爪101靠近后将线束端子插入塑壳之中完成塑壳插接过程。于插接过程之中,在一些实施方式之中通过设置压力传感器监测塑壳与端子是否装配到位,并将监测结果传输至控制终端进行记录及判断。

以下对于NG切断机构11进行具体说明。NG切断机构11包括依序排布的第二切刀组件以及收线组件。图17示意性显示了第二切刀组件的整体结构,第二切刀组件包括固定设置的夹爪气缸以及分别设置于夹爪气缸上下夹爪之上的零切刀524,通过夹爪气缸的运动,实现零切刀524的开闭,从而实现对于NG线束的切断过程。经切断后的NG线束,在活动夹爪111的转运之下,运动至收线组件处,收线组件的整体结构如图18所示。活动夹爪111可沿工作台1的长度方向进行一定程度的往复运动,为实现如此运动方式,可将其固定设置于电缸或滑轨等组件之上,借由电缸或滑轨驱动其进行沿工作台1长度方向的往复运动。前述的活动夹爪111夹取NG线束后,夹爪组件12松开,由活动夹爪111将NG线束转运至开设于活动夹爪111之下的嵌槽83之中。为便于活动夹爪111对于NG线束的转运,其还可基于竖向往复运动,将其固定设置于一气缸之上即可。

图19示意性显示了全自动线束穿栓压接塑壳装配设备中夹爪组件12的整体结构,结合图19对于夹爪组件12进行具体说明。夹爪组件12为分段式结构,夹爪组件12包括间距固定的若干组固定夹爪121,用于实现所抓取线束在相邻的工位之间的位置切换,每组固定夹爪121包括间距固定的两个夹爪,分别抓取经切断机构22获得的长度相等的线束的两端,并将其转运至下一工位。例如,一组夹爪组件12于切断机构22处获取线束后,接近下一工位的夹爪首先运动至环切工位处对于其所夹取的线束端部进行环切,使得位于其中的内芯线裸露于外,待此根线束的两端部的内芯线均裸露于外后,由下一工位之间的夹爪组件12将其抓取并转运至搓线机构32处进行搓线过程。值得说明的是,为便于上述夹爪组件12的切换过程的进行,于每一个工位处均固定设置有扶线夹爪122,用于扶正处于该工位的线束并进行固定,待扶线夹爪122将线束固定后,位于工位之间的夹爪组件12则可回到原位重新获取新的线束,并将其转运至下一工位。

在一些实施方式之中,为减轻控制终端的调控压力,应用PLC进行调控单一的工位。例如,所设置的线束线序检测模块4,通过单独设置的PLC控制器调控分线夹爪41以及用于调控第一转动盘42转动的伺服电机,第一CCD镜头44将所拍摄得到的线束线序图像数据传输至控制终端后,依据图像数据结果判断是否需要调整线束线序。如需调整线序线束,则将指令发送至对应的PLC控制器处,借由PLC控制器对于伺服电机进行调控,从而完成线束线序的调整。对于其他诸如剥线机构、剥离机构、芯线数量检测模块7、端子压接机构8、端子压接情况检测模块9、塑壳插接机构10以及NG切断机构11均采用此种方式进行调控,即可大大减少控制终端参与下属的各个工位之中的调控过程,降低控制终端的调控压力。于具体应用过程之中,通过应用MES系统构建设备服务器,并应用交换机使得服务器终端与检测组件能够进行数据传送和调用。于本发明之中,所应用的PLC控制器均采购自基恩士。

还包括取线机构13,取线机构13包括底座,于底座之上固定设置有定位组件,有一夹爪固定设置于定位组件之上,用于抓取加工合格的线束产品。于一些实施方式之中,如图20所示,垂直于底座水平设置有滑杆,通过气缸或电缸驱动夹爪沿前述的滑杆轴向往复运动进行定位和转运;于另一些实施方式之中,如图21所示,同样垂直于底座水平设置有滑杆,便于设置于滑杆之上的驱动件如伺服电机或摆动气缸驱动与其相连的连杆,于连杆之上固定设置有用于夹取线束的夹爪,前述的驱动件可通过手动或应用气缸或电缸的方式完成其于滑杆之上的位置调整。

于具体进行自动化线束加工时,通过上线机构自动调控线束的放线速度,并由切断机构22将线束切断为长度一致的线束段,经由夹爪组件12夹取,并依次转移至后续工位处进行线束加工,首先至剥线机构,依次晶粒环切机构31以及搓线机构32,将线束内部的内芯线露出并搓线至平整,后借助线束线序检测模块4检测并调整线序,之后于剥离机构之中将内芯线调整为设定形状,便于后续的绝缘层剥除以及防水栓穿接过程,之后通过芯线数量检测模块7完成芯线数量检测判断所得芯线是否能够应用于后续加工工步之中,之后完成端子压接以及塑壳插接,并通过端子压接情况检测端子的压接情况,最后借由取线机构13将合格的线束取出,而不合格的线束则由NG切断机构11进行处理并收集,完成整个线束自动化加工过程。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容,本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下,对上述实施例进行多种变形和修改,而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

相关技术
  • 一种钎焊插销式装配对接的全接液内浮盘
  • 一种多线同时穿管、穿栓、插塑壳设备
  • 一种全自动线束端子压接设备的上料装置
技术分类

06120116679344