一种线缆捆扎装置及方法与流程

1.本发明涉及线缆处理技术领域，尤其涉及一种线缆捆扎装置及方法。


背景技术：

2.线缆为了便于运输或销售，包装成卷打包成不同的规格，为了提高绕圈后的稳定性，常需要将打包完成的线缆进行捆绑；相关技术中，在线缆绕圈完成后，多由人工使用扎带或者扎丝进行捆绑，这种捆绑方式一方面效率低，另一方面捆绑形式无法统一，需要耗费大量的人力资源；公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种线缆捆扎装置及方法，实现线缆的自动捆扎。
4.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一方面，本公开提供了一种线缆捆扎装置，包括：送线机构，用于线缆的输送；导引机构，设置在所述送线机构的出线端，朝向远离或者靠近所述送线机构的方向移动设置；绕线机构，设置在所述导引机构移动线缆的路径范围内，包括转盘组件、固线组件和支撑组件，所述支撑组件固定在所述转盘组件中心位置处，用于支撑绕线，所述固线组件固定在所述支撑组件一侧，所述导引机构将所述送线机构送出的线缆起始端固定在所述固线组件上；抓线机构，设置在所述绕线机构上方，用于绕制完成的线缆的抓取和移动；扎线机构，与所述绕线机构并列设置，包括扎线组件和拧丝组件，所述扎线组件用于将扎丝包绕在绕制完成的线缆上，所述拧丝组件用于将包绕好的扎丝的自由端缠绕固定；其中，所述抓线机构的行程范围覆盖所述绕线机构和扎线机构。
5.进一步地，所述导引机构包括直线驱动单元、朝向所述绕线机构设置的悬臂、固定在悬臂上的第一夹线爪；所述悬臂与所述直线驱动单元连接，所述第一夹线爪固定在所述悬臂的自由端，所述转盘组件转动至初始位置时，所述第一夹线爪的夹线中心的移动轨迹与所述固线组件的夹持中心共面。
6.进一步地，所述导引机构还包括升降驱动单元，所述悬臂固定在升降驱动单元上，所述升降驱动单元固定在所述直线驱动单元上。
7.进一步地，所述转盘组件包括转动盘、转动驱动件和皮带，所述转动盘的转轴朝底
部延伸，所述皮带与所述转动驱动件和转动盘底部的转轴连接。
8.进一步地，所述固线组件包括对中驱动件、与所述对中驱动件驱动端连接的夹爪固定件和固定在所述夹爪固定件上的两第二夹爪，两所述第二夹爪在所述对中驱动件的驱动下互相靠近或远离。
9.进一步地，所述夹爪固定件上还具有两第三夹爪，两所述第三夹爪与两所述第二夹爪沿夹持线缆长度方向上的间距大于所述第一夹线爪的宽度，两所述第二夹线爪与第三夹线爪之间的所述夹爪固定件上具有凹槽，所述凹槽的深度满足所述第一夹线爪的伸入后其夹持中心与所述第二夹爪、第三夹爪的夹持中心共线的精度要求。
10.进一步地，所述支撑组件包括电机丝杆驱动单元、设置在所述丝杆驱动单元两侧的导轨以及滑动设置在所述导轨上的两支撑件，所述电机丝杆驱动单元包括反向丝杆，两所述支撑件螺接在所述反向丝杆上，所述电机丝杆驱动单元驱动两所述支撑件同步靠近或者远离。
11.进一步地，所述绕线机构还包括与所述转动盘底部连接的电气旋转接头，所述电机丝杆驱动单元的引线与所述电气旋转接头连接。
12.进一步地，所述抓线机构包括滑轨、与所述滑轨平行设置的齿条和滑动设置在所述滑轨上的抓手单元；所述抓手单元包括滑动设置在所述滑轨上的载板、固定在所述载板上并且与所述齿条啮合的横移动力单元、在高度方向上与所述载板滑动连接的抓手组件以及驱动所述抓手组件升降的升降动力单元，所述抓手组件包括两用于夹持线圈两侧的线圈抓手以及用于夹持线缆自由端的线头抓手。
13.进一步地，所述扎丝组件包括两相对设置的托爪、连接在两所述托爪顶部的弹性带以及与两所述托爪底部连接并驱动两所述托爪互相靠近或远离的折线驱动件；所述扎丝组件间隔设置有两个，分别与两所述线圈抓手对应设置，两所述线圈抓手驱动线圈下压至两所述托爪内部后，所述折线驱动件驱动两所述托爪靠近，用以将扎丝自由端抵压交叉。
14.进一步地，所述扎线机构还包括扎丝输送机构，所述扎丝输送机构的输送端与所述扎丝组件的托爪顶部对齐，当输送预定长度扎丝至所述托爪顶部后，所述扎丝输送机构将扎丝截断。
15.进一步地，所述扎线机构还包括线圈移送机构，所述扎丝组件固定在所述线圈移送机构上，所述线圈移送机构沿直线移动，用以将扎丝后的线圈移送至所述拧丝组件处。
16.进一步地，所述拧丝组件包括两拧丝夹爪、与两所述拧丝夹爪连接的电气滑环、固定所述电气滑环的支撑板、固定在所述支撑板上并驱动两所述拧丝夹爪转动的拧丝驱动件以及驱动所述支撑板升降的拧丝升降单元；其中，两所述拧丝夹爪与线圈扎丝处对应设置，所述拧丝升降驱动单元驱动两所述拧丝夹爪至线圈扎丝处，两所述拧丝夹爪夹持住交叉的扎丝自由端，所述拧丝驱动件驱动两所述拧丝夹爪转动设定圈数。
17.第二方面，本公开还提供了一种线缆捆扎方法，应用如第一方面所述的线缆捆扎装置，包括以下步骤：导引机构夹持住送线机构输出的线缆，并移送线缆端部至绕线机构的固线组件上
固定；所述绕线机构上的转盘组件转动至设定圈数后，所述送线机构截断线缆；抓线机构夹持线圈至扎线机构处，下压线圈至扎线组件中；所述扎线机构对中，将扎丝自由端交叉；所述拧丝组件夹持交叉后的扎丝自由端并转动该扎丝自由端设定圈数；所述抓线机构将捆扎后的线圈移送至物料库。
18.本发明的有益效果为：本发明通过导引机构将线缆一端固定在绕线机构上，通过转盘组件完成线缆的绕线，通过抓线机构实现线圈的转移，并且通过扎线组件将扎丝包绕在线圈上，并通过拧丝组件实现扎丝的拧紧，与现有技术相比，实现了线缆的自动捆扎，提高了捆扎效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例中线缆捆扎装置的俯视图；图2为本发明实施例中导引机构的结构示意图；图3为本发明实施例中绕线机构的结构示意图；图4为本发明实施例中固线组件的结构示意图；图5为本发明实施例中支撑组件的结构示意图；图6为本发明实施例中抓线机构的结构示意图；图7为本发明实施例中抓手单元的结构示意图；图8为本发明实施例中扎线机构的结构示意图；图9为本发明实施例中扎线组件的结构示意图；图10为本发明实施例中扎线包绕在线圈上的原理示意图；图11为本发明实施例拧丝组件的结构示意图；图12为本发明实施例中线缆捆扎方法的步骤流程图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所
列项目的任意的和所有的组合。
24.如图1至图11所示的线缆捆扎装置，包括如图1中所示的送线机构10、导引机构20、绕线机构30、抓线机构40和扎线机构50，其中，抓线机构40设置在绕线机构30和扎线机构50上方，用于绕制完成后线圈的转移，这里需要指出的是，在本发明实施例中，将线缆绕制成圈以后称之为线圈，即如图3中所示的中间为连续的圆圈以及在同一侧引出的线缆的首尾端；送线机构10用于线缆的输送，送线机构10为现有技术，这里不做过多介绍，其具有线缆的输送、长度计量以及截断功能，在本发明实施例中送线机构10以及导引机构20可以根据需求设置一个或者多个；导引机构20设置在送线机构10的出线端，朝向远离或者靠近送线机构10的方向移动设置，导引机构20的作用在于将送线机构10输出的线缆端部，即线圈的首端移送至绕线机构30上固定，继而便于下一步线圈的绕制，在将线缆固定后，导引机构20复位，等待下一次对线缆的导引；绕线机构30设置在导引机构20移动线缆的路径范围内，包括转盘组件31、固线组件32和支撑组件33，支撑组件33固定在转盘组件31中心位置处，用于支撑绕线，固线组件32固定在支撑组件33一侧，导引机构20将送线机构10送出的线缆起始端固定在固线组件32上；在本发明实施例中，导引机构20将线缆的一端固定在固线组件32上，通过转盘组件31的转动，将线缆绕制在支撑组件33上；抓线机构40设置在绕线机构30上方，用于绕制完成的线缆的抓取和移动；在本发明实施例中，抓线机构40的结构如图6中所示，其用于线圈的上下抓取和左右移动；扎线机构50，与绕线机构30并列设置，包括扎线组件51和拧丝组件52，扎线组件51用于将扎丝包绕在绕制完成的线缆上，拧丝组件52用于将包绕好的扎丝的自由端缠绕固定；其中，抓线机构40的行程范围覆盖绕线机构30和扎线机构50。这样，就可以实现线圈的自动绕制和扎线了；在上述实施例中，通过导引机构20将线缆一端固定在绕线机构30上，通过转盘组件31完成线缆的绕线，通过抓线机构40实现线圈的转移，并且通过扎线组件51将扎丝包绕在线圈上，并通过拧丝组件52实现扎丝的拧紧，实现了线缆的自动捆扎，提高了捆扎效率。
25.在上述实施例的基础上，如图2中所示，导引机构20包括直线驱动单元21、朝向绕线机构30设置的悬臂22、固定在悬臂22上的第一夹线爪23；悬臂22与直线驱动单元21连接，第一夹线爪23固定在悬臂22的自由端，转盘组件31转动至初始位置时，第一夹线爪23的夹线中心的移动轨迹与固线组件32的夹持中心共面。这里的直线驱动单元21可以是电机丝杆结构，而悬臂22的结构如图2中所示，其朝向绕线机构30的一端悬空设置，且第一夹线爪23固定在悬空端朝向绕线机构30的方向，通过这种悬空设置，不会与绕线机构30进行干涉，而且第一夹线爪23的夹持中心与送线机构10的输出端对齐，这样在缆输送时便于可靠的夹持，提高装置的使用稳定性；进一步，请继续参照图2，在导引机构20上还包括升降驱动单元24，悬臂22固定在升降驱动单元24上，升降驱动单元24固定在直线驱动单元21上。升降驱动单元24带动整个悬臂22的升降，这样可以便于实现将线缆固定在固线组件32上，而固线组件32仅需张开即
可实现将线缆放置在其夹爪上。通过导引机构20的设置，实现了将线缆绕制起始端的固定，提高了绕线可靠性。
26.关于绕线机构30的具体结构如图3中所示，转盘组件31包括转动盘31a、转动驱动件31b和皮带31c，转动盘31a的转轴朝底部延伸，皮带31c与转动驱动件31b和转动盘31a底部的转轴连接。当然这里需要指出的是，对于转动盘31a的驱动可以采用多种形式，本发明实施例中的转动驱动件31b和皮带31c只是其中一种优选方式；转动驱动件31b可以是电机，也可以是转动气缸等等。
27.具体如图4中所示，固线组件32包括对中驱动件32a、与对中驱动件32a驱动端连接的夹爪固定件32b和固定在夹爪固定件32b上的两第二夹爪32c，两第二夹爪32c在对中驱动件32a的驱动下互相靠近或远离。对中驱动件32a可以是气缸，通过气缸带动两夹爪固定件32b的互相靠近或者远离，这里需要指出的是，两第二夹爪32c的夹线方向与导引机构20的移动方向共线设置，这样在两第一夹爪打开时，仅需导引机构20将线缆端部放置在两第二夹爪32c中间即可，两第二夹爪32c闭合，绕线起始端被固定；进一步，夹爪固定件32b上还具有两第三夹爪32d，两第三夹爪32d与两第二夹爪32c沿夹持线缆长度方向上的间距大于第一夹线爪23的宽度，两第二夹线爪与第三夹线爪之间的夹爪固定件32b上具有凹槽32b1，凹槽32b1的深度满足第一夹线爪23的伸入后其夹持中心与第二夹爪32c、第三夹爪32d的夹持中心共线的精度要求。通过这种设置，对线缆的起始端的放置与夹持都更加准确，由于第二夹爪32c和第三夹爪32d中间为绷直的线缆，所以夹持更加准确；通过导引机构20以及固线组件32的配合，即实现了绕线的第一步，固定线缆起始端，接下来继续介绍线缆绕制中的支撑组件33。
28.如图5和图3中所示，为了实现调节线圈的绕制尺寸，在本发明实施例中，支撑件33c的相对距离可以调整设置，具体的，支撑组件33包括电机丝杆驱动单元33a、设置在丝杆驱动单元两侧的导轨33b以及滑动设置在导轨33b上的两支撑件33c，电机丝杆驱动单元33a包括反向丝杆，两支撑件33c螺接在反向丝杆上，电机丝杆驱动单元33a驱动两支撑件33c同步靠近或者远离。在本发明实施例中，支撑件33c包括两个螺接在丝杆并且与导轨33b滑动设置的板，在板上竖直朝向凸起设置有四块弧形壁，线缆在绕制时，如图3中所示，围着弧形壁进行缠绕，可以保证每一圈尺寸精度；在本发明实施例中电机丝杆驱动单元33a有伺服电机和双向丝杆组成，尺寸调节更加精准可靠。
29.为了防止在转动时，对支撑组件33上线缆的损坏，在本发明实施例中，请继续参照图3，绕线机构30还包括与转动盘31a底部连接的电气旋转接头31d，电机丝杆驱动单元33a的引线与电气旋转接头31d连接。通过电气旋转接头31d的设置，保证了转动时对线缆的保护，提高了装置的使用寿命。
30.在本发明实施例中，如图6和图7中所示，抓线机构40包括滑轨41、与滑轨41平行设置的齿条42和滑动设置在滑轨41上的抓手单元43；抓线机构40架设在绕线机构30和扎线机构50上方，通过横移和升降实现对线圈的移送；具体如图7中所示，抓手单元43包括滑动设置在滑轨41上的载板43a、固定在载板43a上并且与齿条42啮合的横移动力单元43b、在高度方向上与载板43a滑动连接的抓手组件43c以及驱动抓手组件43c升降的升降动力单元43d，抓手组件43c包括两用于夹持线圈两侧的线圈抓手43c1以及用于夹持线缆自由端的线头抓手43c2。这里需要指出的是，两个线
圈抓手43c1设置在同一侧，用于夹持线圈中部位置，两个线头抓手43c2设置在同一侧，用于固定线圈的起始两端；在具体移送时，线圈抓手43c1和线头抓手43c2在同一平面一起升降，有利于提高对线圈移送的稳定性。
31.如图8至10中所示，为本发明实施例中扎线机构50的详细结构图，首先请参照图9，扎丝组件包括两相对设置的托爪51a、连接在两托爪51a顶部的弹性带51b以及与两托爪51a底部连接并驱动两托爪51a互相靠近或远离的折线驱动件51c；这里的弹性带51b的作用在于为扎丝提供阻力，并且使得扎丝更加贴合的包绕线圈，扎丝的包绕远离如图10中所示：在线圈抓手43c1移动至扎线组件51上方时，两托爪51a处于打开状态；然后线圈抓手43c1下压，线圈抓手43c1驱动线圈下与两托爪51a之间的弹性带51b接触时，弹性带51b跟随线圈的截面发生弯曲，进而带动弹性带51b上的扎丝发生弯曲；在线圈的截面完全进入至两托爪51a底部时，此时扎线已经对折呈锐角状态；最后，两托爪51a互相靠近，使得扎丝的自由端抵压交叉。
32.这里需要指出的是，如图8中所示，本发明实施例中，扎丝组件与线圈抓手43c1对应设置有两组，从而在线圈的两侧均进行包绕；在图8中的虚线表示的是线圈抓手43c1以及线头抓手43c2；这样通过抓手单元43与扎丝组件的配合完成了捆绑的第一步，即扎丝的包绕工序；在本发明实施例中，为了保证扎丝的捆扎一致性，还设置了自动输送截断扎丝的功能，如图8中所示，扎线机构50还包括扎丝输送机构53，扎丝输送机构53的输送端与扎丝组件的托爪51a顶部对齐，当输送预定长度扎丝至托爪51a顶部后，扎丝输送机构53将扎丝截断。扎丝输送机构53与送线机构10相似，也包括线缆的定距离传输和截断功能，其具体结构这里不再赘述，在本发明实施例中，通过将扎丝输送机构53的输送端靠近托爪51a顶部设置，可以使得扎丝直接被输送至弹性带51b上，这样，每次在扎丝被输送设定距离后截断即可；在本发明实施例中的托爪51a顶部两侧还具有阻挡部，用于对扎丝输送时的导向和防止扎丝的掉落。
33.在扎丝包绕完成以后，还需要进行第二步扎丝的拧紧作业，在本发明实施例中，如图8中所示，扎线机构50还包括线圈移送机构54，扎丝组件固定在线圈移送机构54上，线圈移送机构54沿直线移动，用以将扎丝后的线圈移送至拧丝组件52处。这里的线圈移送机构54同样为电机丝杆带动一放置板的纵向移动，通过将扎丝组件设置在线圈移送机构54上，可以保证扎丝自由端的对折交叉形状，便于下一步的拧丝工序；如图11所示，在本发明实施例中，拧丝组件52包括两拧丝夹爪52a、与两拧丝夹爪52a连接的电气滑环52b、固定电气滑环52b的支撑板52c、固定在支撑板52c上并驱动两拧丝夹爪52a转动的拧丝驱动件52d以及驱动支撑板52c升降的拧丝升降单元53e；其中，两拧丝夹爪52a与线圈扎丝处对应设置，在具体进行拧丝时，拧丝升降驱动单元24驱动两拧丝夹爪52a至线圈扎丝处，两拧丝夹爪52a夹持住交叉的扎丝自由端，拧丝驱动件52d驱动两拧丝夹爪52a转动设定圈数。这样，就实现了对扎丝的拧紧，然后线圈移动机构复位，托爪51a打开，线圈抓手43c1将线圈抓起移动至物料库中（图中未示出），即完成了线缆捆扎的整套工艺。
34.本发明实施例还提供了使用上述线缆捆扎装置的线缆捆扎方法，如图12中所示，包括以下步骤：
s10：导引机构20夹持住送线机构10输出的线缆，并移送线缆端部至绕线机构30的固线组件32上固定；s20：绕线机构30上的转盘组件31转动至设定圈数后，送线机构10截断线缆；s30：抓线机构40夹持线圈至扎线机构50处，下压线圈至扎线组件51中；s40：扎线机构50对中，将扎丝自由端交叉；s50：拧丝组件52夹持交叉后的扎丝自由端并转动该扎丝自由端设定圈数；s60：抓线机构40将捆扎后的线圈移送至物料库。
35.关于每一步骤的详细信息请参照上文中对装置的具体描述，通过上述方法，实现了线缆的自动绕圈和捆扎，并且每次捆扎的位置，扎线的形状都一致，提高了对线缆保证的美观性。
36.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。