一种线束分离装置及方法与流程

本发明涉及导电用线缆线束技术领域，具体涉及线束的分离机构。

背景技术：

线束，为一扎线缆，每一线缆包括线体和端子，其中，线体具有柔性，线束杂乱放置，线束中的各条线体相互缠绕，使整个线束乱如麻，不便取用或后续加工生产。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题：如何将单根线缆从整把线束中取出。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种线束分离装置，包括线束整理模块和线束分离模块；所述线束整理模块包括线束梳理模块和位于线束梳理模块前后两侧的前振模块和后振模块，所述线束分离模块位于前振模块的旁侧，用于从线束中分离出单根线缆。

上述技术方案中，所述线束梳理模块包括线束梳理机构和位于线束梳理机构旁侧的线束压紧机构。

按上述技术方案，机械自动或人工把线束上料至线束整理模块中，线束的前端位于前振模块上，线束的后端位于后振模块上，线束的中部位于线束梳理模块上。之后，线束梳理模块中的线束压紧机构压紧线束，线束梳理模块中的线束梳理机构对线束进行梳理。之后，线束压紧机构释放线束，后振模块利用振动将线束后端分散开，前振模块利用振动将线束前端整体振向线束分离模块。之后，线束分离模块中的吸附件吸住线束中的一根线缆，且在同一时间仅能吸住一根线缆，并将该线缆向侧面扯出，至此，单根线缆从整把线束中取出。

所述线束梳理机构包括旋转的主辊和副辊，主辊和副辊相邻设置，主辊和副辊同步旋转，主辊的旋转中心线平行于副辊的旋转中心线；主辊外围设有主齿，副辊外围设有副齿，线束的中部位于主齿和副齿上，线束的长度方向垂直于主辊的旋转中心线。线束平铺在主辊和副辊上，线束压紧机构压紧在线束前端和中部之间，主辊和副辊旋转，旋转主辊上的主齿像梳子梳理头发一样梳理线束，旋转主辊上的主齿梳理线束的前半部分，旋转副辊上的副齿梳理线束的后半部分，两者配合，共同完成对线束的梳理。

主辊的数量为三个，三个主辊围绕各自的旋转中心线旋转的同时，围绕第一公共旋转中心线旋转，三个主辊各自的旋转中心线平行且与第一公共旋转中心线的距离相等。具体地，三个主辊的前端枢接在第一行星架上，三个主辊的尾端枢接在第二行星架上，第一行星架枢接在第一支架上，第二行星架枢接在第二支架上，三个主辊的尾端分别设有行星轮，第二支架上固定有第一太阳轮，三个主辊上的行星轮与第一太阳轮啮合。按上述设计，第一行星架旋转，通过三个主辊带动第二行星架旋转，第一行星架和第二行星架的旋转中心线即是第一公共旋转中心线，第二行星架在旋转时，三个主辊上的行星轮被第一太阳轮驱动旋转，三个行星轮分别驱动其所在的主辊旋转，如此，三个主辊在自转的同时，围绕第一公共旋转中心线旋转。

副辊的数量为三个，三个副辊围绕各自的旋转中心线旋转的同时，围绕第二公共旋转中心线旋转，三个副辊各自的旋转中心线平行且与第二公共旋转中心线的距离相等。具体地，三个副辊的前端枢接在第三行星架上，三个副辊的尾端枢接在第四行星架上，第三行星架枢接在第三支架上，第四行星架枢接在第四支架上，三个副辊的尾端分别设有行星轮，第四支架上固定有第二太阳轮，三个副辊上的行星轮与第二太阳轮啮合。上述三个副辊自转和围绕第二公共旋转中心线公转的原理相同于三个主辊自转和围绕第一公共旋转中心线公转的原理。

三个主辊分别为第一主辊、第二主辊、第三主辊；第一主辊上相邻两个主齿之间的距离大于第二主辊上相邻两个主齿之间的距离，第二主辊上相邻两个主齿之间的距离大于第三主辊上相邻两个主齿之间的距离。三个主辊围绕各自旋转中心线的旋转方向相同于三个主辊围绕第一公共旋转中心线的旋转方向，第一主辊、第二主辊、第三主辊按三个主辊围绕第一公共旋转中心线的旋转方向依次排列，例如，三个主辊围绕第一公共旋转中心线的旋转方向为顺时针，则，第一主辊、第二主辊、第三主辊按顺时针方向分布在第一公共旋转中心线的外围，相邻两个主辊之间的角距离相等，即第一主辊和第二主辊的之间的角距离为一百二十度，第二主辊和第三主辊的之间的角距离为一百二十度，第三主辊和第一主辊的之间的角距离为一百二十度。按上述说明，第一主辊上的主齿首先对线束进行梳理，之后，第二主辊上的主齿对线束进行梳理，之后，第三主辊上的主齿对线束进行梳理，以达到线束中每根线缆呈直线状。如同用梳子梳理头发，先用齿距较大的梳子梳理一遍，再用齿距较小的梳子梳理一遍，以达到每根头发呈直线状。

三个副辊分别为第一副辊、第二副辊、第三副辊；第一副辊上相邻两个副齿之间的距离大于第二副辊上相邻两个副齿之间的距离，第二副辊上相邻两个副齿之间的距离大于第三副辊上相邻两个副齿之间的距离。三个副辊围绕各自旋转中心线的旋转方向相同于三个副辊围绕第二公共旋转中心线的旋转方向，第一副辊、第二副辊、第三副辊按三个副辊围绕第二公共旋转中心线的旋转方向依次排列，相邻两个副辊之间的角距离相等。

三个主辊的旋转方向相同于三个副辊的旋转方向，当第一主辊上的主齿与线束接触时，第一副辊上的副齿与线束接触。如此设计，第一主辊和第一副辊分别对线束的前半部分和后半部分进行同步梳理，之后，第二主辊和第二副辊分别对线束的前半部分和后半部分进行同步梳理，之后，第三主辊和第三副辊分别对线束的前半部分和后半部分进行同步梳理。

线束放在所述梳理机构的上方，在分线时需要将中间绞在一起的线体分开，本发明通过主辊旋转带动三种齿距不同的主齿、副辊旋转带动三种齿距不同的副齿将线体逐级梳理开，解决了一把线束难以分离的问题，为后续分线做准备。

所述前振模块和后振模块的结构和工作原理相同。

所述前振模块包括振动组件、与振动组件连接的活动板、对活动板的运动进行导向的导向组件。所述振动组件包括围绕转轴旋转的转子、包围转子的振动框，所述转轴的轴心线偏离转子的中心线，所述振动框与活动板连接；所述转子为勒洛三角形转子或圆形转子。所述导向组件包括与振动框滑动连接的水平线性滑轨、与水平线性滑轨连接的竖向杆，竖向杆配合在直线轴承中。其中，转子的外围设有从动器，从动器与振动框的内侧壁接触。

转轴带动转子转动，转子上的从动器将振动框推动；振动框带动活动板在直线轴承和水平线性滑轨两个方向进行复合运动，实现方形运动或圆形运动，其中，勒洛三角形转子实现方形运动，圆形转子实现圆形运动。

转轴上设有第一固定块，转子上设有第二固定块，第一固定块和第二固定块之间设有调节螺栓，转子开设长条形轴孔，转轴插设在长条形轴孔中。转子与转轴的偏心距可以通过调整螺栓调整，实现振幅的调整。

所述后振模块铰接在第一支座上，后振模块与翻转气缸的活塞杆连接。翻转气缸伸展，驱动整个后振模块的尾部向上翻转，后振模块向前振模块方向倾斜，如此，在后振模块和前振模块振动过程中，其上的线束不会后退。

所述线束分离模块包括用于吸附线束中任一条线缆的吸附件、用于安放线缆的一对中转丫叉，吸附件的端部开设线缆卡槽，线缆卡槽中开设吸孔，吸附件位于一对中转丫叉之间；中转丫叉由丫叉升降气缸驱动升降，吸附件由水平设置的直线气缸驱动；前振模块的旁侧开设豁口，在直线气缸的驱动下，吸附件伸入豁口，吸附件的线缆卡槽与前振模块用于放置线束的平面等高。在前振模块的振动下，线束前端部散开且向旁侧的豁口方向移动，伸入在豁口中的线缆卡槽承接线束中最旁侧的一根线缆，吸孔将其吸附在线缆卡槽中。之后，直线气缸复位，线缆卡槽退回，位于一对丫叉的正上方。之后，在丫叉升降气缸的驱动下，一对丫叉上升，将线缆卡槽中的线缆顶起，线缆脱离线缆卡槽。之后，机械手的爪手抓取线缆。

所述线束分离模块的旁侧设有机械手和挂线机构，机械手将线束分离模块上的线缆传送至挂线机构；所述挂线机构包括活动夹持线束左端的左夹持组件、活动夹持线束右端的右夹持组件、作用于线束中部的下拉组件，所述右夹持组件由线性驱动单元驱动而作水平直线移动。

机械手末端夹爪从线束分离模块中夹取上述第四步骤中分离出的线缆，并向挂线机构方向移动。机械手末端夹爪带着线缆移动到挂线机构中，挂线机构负责将线缆两端定位。

本发明实现自动分离线束，解决了线束分离的问题，代替了人工，降低了劳动强度，提高了自动化程度，为线束自动插位等后续工作奠定了基础。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种线束分离装置的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中从左后方观察一种线束分离装置所得的结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为图1中线束梳理机构40的结构示意图；

图6为图5中从右前方观察线束梳理机构40所得的平面结构示意图；

图7为图6中B处放大图；

图8为图1中前振模块20的结构示意图；

图9为图1中前振模块20的平面结构示意图；

图10为图9中振动组件21的结构示意图；其中，转子为勒洛三角形转子218；

图11为图9中振动组件21的结构示意图；其中，转子为圆形转子212；

图12为图11中振动组件21的平面结构示意图；

图13为本发明所涉挂线机构的结构示意图；

图14为图13中挂线机构的平面结构示意图。

图中符号说明：

10、线束分离模块；11、吸附件；110、直线气缸；12、中转丫叉；120、丫叉升降气缸；13、线缆卡槽；14、吸孔；

20、前振模块；21、振动组件；211、转轴；212、圆形转子；213、振动框；214、第一固定块；215、第二固定块；216、调节螺栓；217、从动器；218、勒洛三角形转子；22、活动板；230、水平线性滑轨；231、竖向杆；232、直线轴承；24、一套同步带传动系统；25、驱动电机；

30、后振模块；

40、线束梳理机构；41、第一主辊；410、第一主辊上的主齿；42、第二主辊；420、第二主辊上的主齿；43、第三主辊；430、第三主辊上的主齿；44、第一行星架；440、第一支架；45、第二行星架；450、第二支架；46、第一太阳轮；47、第一同步带轮；470、第二同步带轮；471、电机；

50、线束压紧机构；51、C字形支架；52、顶压气缸；53、压块；

60、第一支座；61、翻转气缸；

71、左夹持组件；711、左升降块；712、左固定块；72、右夹持组件；721、右升降块；722、右固定块；73、下拉组件；731、竖向线性滑轨；732、升降板；733、滚轮。

具体实施方式

结合图1、图3、图4，一种线束分离装置，包括线束整理模块和线束分离模块10；所述线束整理模块包括线束梳理模块和位于线束梳理模块前后两侧的前振模块20和后振模块30，所述线束分离模块位于前振模块的旁侧，用于从线束中分离出单根线缆。

所述线束梳理模块包括线束梳理机构40和位于线束梳理机构旁侧的线束压紧机构50。

结合图5至图7，关于线束梳理模块，主辊的数量为三个，三个主辊的前端枢接在第一行星架44上，三个主辊的尾端枢接在第二行星架45上，第一行星架枢接在第一支架440上，第二行星架枢接在第二支架450上，三个主辊的尾端分别设有行星轮，第二支架上固定有第一太阳轮46，三个主辊上的行星轮与第一太阳轮啮合。

关于线束梳理模块，副辊的数量为三个，三个副辊的前端枢接在第三行星架上，三个副辊的尾端枢接在第四行星架上，第三行星架枢接在第三支架上，第四行星架枢接在第四支架上，三个副辊的尾端分别设有行星轮，第四支架上固定有第二太阳轮，三个副辊上的行星轮与第二太阳轮啮合。

关于线束梳理模块，上述主辊与副辊的联动关系如下：第一行星架44与第一同步带轮47连接，第三行星架与第二同步带轮470连接，第一同步带轮和第二同步带轮通过同步带连接，第二同步带轮与电机471连接。

关于线束梳理模块，三个主辊分别为第一主辊41、第二主辊42、第三主辊43，任一主辊上设有主齿。第一主辊上相邻两个主齿之间的距离大于第二主辊上相邻两个主齿之间的距离，第二主辊上相邻两个主齿之间的距离大于第三主辊上相邻两个主齿之间的距离。

关于线束梳理模块，三个主辊围绕各自的旋转中心线旋转的同时，围绕第一公共旋转中心线旋转，三个主辊各自的旋转中心线平行且与第一公共旋转中心线的距离相等。三个主辊围绕各自旋转中心线顺时针旋转，三个主辊围绕第一公共旋转中心线顺时针旋转，第一主辊、第二主辊、第三主辊按顺时针方向分布在第一公共旋转中心线的外围，相邻两个主辊之间的角距离相等。

关于线束梳理模块，三个副辊分别为第一副辊、第二副辊、第三副辊，任一副辊上设有副齿。第一副辊上相邻两个副齿之间的距离大于第二副辊上相邻两个副齿之间的距离，第二副辊上相邻两个副齿之间的距离大于第三副辊上相邻两个副齿之间的距离。

关于线束梳理模块，三个副辊围绕各自的旋转中心线旋转的同时，围绕第二公共旋转中心线旋转，三个副辊各自的旋转中心线平行且与第二公共旋转中心线的距离相等。三个副辊围绕各自旋转中心线顺时针旋转，三个副辊围绕第二公共旋转中心线顺时针旋转，第一副辊、第二副辊、第三副辊按顺时针方向分布在第二公共旋转中心线的外围，相邻两个副辊之间的角距离相等。

关于线束梳理模块，三个主辊的旋转方向相同于三个副辊的旋转方向，当第一主辊11上的主齿开始与线束接触时，第一副辊21上的副齿开始与线束接触。

结合图1、图4，所述线束压紧机构50包括安装在C字形支架51上的顶压气缸52、安装在顶压气缸活塞杆上的压块53。顶压气缸活塞杆下行，压块压迫在C字形支架中的线束上。

实际操作中，电机471通过同步带驱动第一行星架44和第三行星架同步旋转，三个主辊带动第二行星架45旋转，三个副辊带动第四行星架旋转。第一行星架和第二行星架的旋转中心线即是第一公共旋转中心线，第二行星架在旋转时，三个主辊上的行星轮被第一太阳轮46驱动旋转，三个行星轮分别驱动其所在的主辊旋转，如此，三个主辊在自转的同时，围绕第一公共旋转中心线旋转。第三行星架和第四行星架的旋转中心线即是第二公共旋转中心线，第四行星架在旋转时，三个副辊上的行星轮被第二太阳轮驱动旋转，三个行星轮分别驱动其所在的副辊旋转，如此，三个副辊在自转的同时，围绕第二公共旋转中心线旋转。

线束压紧机构50压紧在线束前端与中部之间，当第一主辊41上的主齿410与线束接触时，第一副辊上的副齿与线束接触，第一主辊和第一副辊分别对线束的前半部分和后半部分进行同步梳理。之后，第二主辊42和第二副辊分别对线束的前半部分和后半部分进行同步梳理。之后，第三主辊43和第三副辊分别对线束的前半部分和后半部分进行同步梳理。

所述前振模块20和后振模块30的结构和工作原理相同。

结合图8至图12，所述前振模块20包括振动组件21、与振动组件连接的活动板22、对活动板的运动进行导向的导向组件。

关于前振模块20，所述振动组件包括围绕转轴211旋转的转子212、包围转子的振动框213，所述转轴的轴心线偏离转子的中心线，所述振动框与活动板连接；所述转子为勒洛三角形转子或圆形转子。其中，转轴211通过一套同步带传动系统24与驱动电机25连接。

关于前振模块20，所述导向组件包括与振动框滑动连接的水平线性滑轨230、与水平线性滑轨连接的竖向杆231，竖向杆配合在直线轴承232中。

关于前振模块20，转轴211上设有第一固定块214，转子212上设有第二固定块215，第一固定块和第二固定块之间设有调节螺栓216，转子开设长条形轴孔，转轴插设在长条形轴孔中。

关于前振模块20，转子的外围设有从动器217，从动器与振动框213的内侧壁接触。

所述后振模块30铰接在第一支座60上，后振模块与翻转气缸61的活塞杆连接。

结合图1至图4，所述线束分离模块10包括用于吸附线束中任一条线缆的吸附件11、用于安放线缆的一对中转丫叉12，吸附件的端部开设线缆卡槽13，线缆卡槽中开设吸孔14，吸附件位于一对中转丫叉之间；中转丫叉由丫叉升降气缸120驱动升降，吸附件由水平设置的直线气缸110驱动。前振模块20的旁侧开设豁口，在直线气缸的驱动下，吸附件伸入豁口，吸附件的线缆卡槽与前振模块用于放置线束的平面等高。

所述线束分离模块10的旁侧设有机械手和挂线机构，机械手将线束分离模块上的线缆传送至挂线机构；结合图13、图14，所述挂线机构包括活动夹持线束左端的左夹持组件71、活动夹持线束右端的右夹持组件72、作用于线束中部的下拉组件73，所述右夹持组件由线性驱动单元驱动而作水平直线移动。

关于挂线机构，所述下拉组件73包括滑动配合在竖向线性滑轨731上的升降板732、安装在升降板上的滚轮733，所述升降板与升降驱动单元连接，所述滚轮位于左夹持组件71和右夹持组件72之间；在升降驱动单元的驱动下，滚轮的最高位在左夹持组件71和右夹持组件72之上，当滚轮处于最低位时，线束的左端尚在左夹持组件10中，线束的右端尚在右夹持组件20中。

关于挂线机构，左夹持组件71包括用于夹持线缆的左升降块711和左固定块712，左升降块和左固定块上配合开设有用于夹持线缆的豁口；右夹持组件72包括用于夹持线缆的右升降块721和右固定块722，右升降块和右固定块上配合开设有用于夹持线缆的豁口。

实际操作中，机械手将线缆移送至挂线机构，左夹持组件71和右夹持组件72分别夹持线缆，线缆可在左夹持组件71和右夹持组件72中抽动。

之后，下拉组件73作用于线束的中部，下拉线束中部，下拉过程中，线束在左夹持组件71和右夹持组件72中移动。与此同时，线性驱动单元驱动右夹持组件作水平直线移动，右夹持组件远离左夹持组件。

由于线束中的每一根线缆包括线体和位于线体两端的端子，端子的外径大于线体的外径，且大于左夹持组件和右夹持组件用于夹持线缆的夹持口。因此，当线缆左端子与左夹持组件相抵时，线缆在左夹持组件中停止抽动，当线缆右端子与右夹持组件相抵时，线缆在右夹持组件中停止抽动。最终，线束呈V字形，V字形线束的两端仍分别在左夹持组件和右夹持组件中。

生产中，利用本发明所述线束分离装置对线束进行分离的骤如下：

第一，把线束上料至线束整理模块中，线束的前端位于前振模块20上，线束的后端位于后振模块30上，线束的中部位于线束梳理模块上；

第二，线束梳理模块中的线束压紧机构50压紧线束，线束梳理模块中的线束梳理机构40对线束进行梳理；

第三，线束压紧机构50释放线束，后振模块30利用振动将线束后端分散开，前振模块20利用振动将线束前端整体振向线束分离模块10；

第四，线束分离模块10中的吸附件11吸住线束中的一根线缆，且在同一时间仅能吸住一根线缆，并将该线缆向侧面扯出；

第五，机械手末端夹爪从线束分离模块10中夹取上述第四步骤中分离出的线缆，并向挂线机构方向移动；

第六，机械手末端夹爪带着线缆移动到挂线机构中，挂线机构负责将线缆两端定位。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。