一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，包括摆臂单元、气动抓手单元和齿轮齿条驱动单元，摆臂单元通过直线轴承与气动抓手单元连接，齿轮齿条驱动单元与摆臂单元螺钉固紧。本发明整体结构简单轻巧，操作方便，旋转惯量小，可实现平行压接，且线缆压接质量好，整体功率消耗较低。
【专利说明】一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及线缆加工设备【技术领域】，尤其是指一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋 转平行压接机构。
【背景技术】
[0002] 随着工业技术的发展，现代工业设计中对线缆加工设备对线缆加工质量的要求越 来越高，线缆夹持、剥皮和旋转机构是线缆加工设备中影响线缆加工质量的关键机构，而目 前的结构是：线缆夹持采用标准气缸，旋转机构采用多级传动，线缆旋转后压接时只能旋转 压接，这样会导致整个机构转动时惯量过大，运转过程中由于震动导致压接质量下降，另外 线缆旋转压接会导致线缆过于弯曲而影响质量。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的是现有线缆夹持、剥皮和旋转机构，整体结构大，旋转压接线缆， 压接质量差、功率消耗大等技术问题，从而提供一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行 压接机构。
[0004] 为解决上述技术问题本发明所采取的的技术方案如下： 一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，包括摆臂单元、气动抓手单元和 齿轮齿条驱动单元，摆臂单元通过直线轴承与气动抓手单元连接，齿轮齿条驱动单元与摆 臂单元螺钉固紧。
[0005] 所述摆臂单元包括摆臂，摆臂后部对称设有供直线轴承穿过的通孔；摆臂后部的 下端面设有调节螺钉，调节螺钉位于两通孔的中间；在摆臂后部的内侧面设有紧固螺钉及 其相匹配的紧固螺母，紧固螺钉及其相配套的紧固螺母和调节螺钉相垂直，紧固螺钉、紧固 螺母和调节螺钉相互配合可以调节气动抓手单元在直线轴承上的位置；在摆臂后部的上端 面设有用于支撑气动抓手单元的弹簧，弹簧与调节销钉位于同一直线。
[0006] 所述气动抓手单元包括气缸单元和抓手单元，气缸单元包括缸体和上盖板，抓手 单元包括滑轨、支架和底座，支架包括上板、前板和坚板，坚板固接在上板下端面，底座为L 型底座；底座和上盖板之间固定设有将摆臂单元和气动抓手单元连接一体的直线轴承；紧 固螺钉将上盖板和缸体固定在支架上板；在上盖板与缸体同一侧均设有调速阀；缸体内设 有活塞，活塞与活塞杆一端固紧，密封螺钉与活塞之间设有密封垫圈；活塞杆另一端向下 依次穿过缸体下端的孔和上板上的孔与滑轨连接；支架上板与底座的上端面固接，滑轨位 于上板、坚板和底座形成的空间内，滑轨两侧均卡接有滑板，滑板固设在上板和底座上，形 成供滑轨上下移动的滑道；滑轨的滑槽中对称设有一对滚柱轴承，滚柱轴承可在滑槽内左 右移动，滚柱轴承与连杆外侧凸起连接，连杆下端与抓手相连，转轴的一端通过紧固螺钉固 定，转轴的另一端依次穿过前板上的孔、连杆内侧的凸环和坚板上的孔，且通过紧固螺钉与 档线片连接，转轴将连杆固定在支架上。
[0007] 在上盖板与缸体上端面之间设有0型圈。
[0008] 缸体下端的孔内设有一凹槽，凹槽内设有X型圈。
[0009] 上盖板与底座之间固设有直线轴承。
[0010] 所述齿轮齿条驱动单元包括旋转电机组件、剥皮电机组件、引动器组件和安装板； 所述旋转电机组件包括安装在安装板上的伺服电机，伺服电机的输出轴向下伸出安装板并 与驱动带轮过盈连接，驱动带轮和支撑轴承连接；所述剥皮电机组件包括安装在安装板上 的剥皮伺服电机，剥皮伺服电机的输出轴与剥皮齿轮过盈连接；所述引动器组件包括固定 盘和转盘，固定盘和转盘之间设有轴承，固定盘位于轴承的内侧，转盘位于轴承的外侧；转 盘上固定有一对导轨，导轨内侧设有V型槽，V型槽内设有滚柱轴承；滚柱轴承之间设有相 配套的齿条和齿条支撑，齿条和齿条支撑在滚柱轴承的导向下可在V型槽内前后移动；导 轨之间设有限位块，限位块位于转盘上，限位块可以限制齿条和齿条支撑的前后移动；剥皮 齿轮与齿条啮合；驱动带轮通过同步带与转盘连接。
[0011] 在驱动带轮外套有旋转支撑，旋转支撑固定在安装板底端。
[0012] 在转盘和轴承外侧之间设有轴承外侧压环，在固定盘和轴承内侧之间设有轴承内 侧压环。
[0013] 本发明摆臂单元的摆臂后部通过直线轴承安装在气动抓手单元的底板和上盖板 之间，摆臂前端固定在齿条及其相配套的齿条支撑上。气缸带动滑轨沿滑板上下移动，从而 使滑槽内的滚柱轴承左右移动，进而带动连杆沿转轴转动，实现抓手的张开与闭合；剥皮齿 轮与齿条相啮合，在剥皮伺服电机的带动下，气动抓手单元和摆臂单元实现前后移动，与剥 皮机构配合使用可将线缆进行剥皮。在伺服电机在驱动带轮和同步带的作用下，抓手单元 和摆臂单元实现旋转，在端子压接机击打头的作用下，气动抓手单元可沿着直线轴承平行 向下移动一定距离至端子压接模具进行端子压接，在摆臂上的弹簧作用下气动抓手单元在 直线轴承上恢复原位。
[0014] 本发明整体结构简单轻巧，操作方便，旋转惯量小，可实现平行压接，且线缆压接 质量好,整体功率消耗较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的结构示意图。
[0016] 图2为图1中摆臂单元的结构示意图。
[0017] 图3为图1中气动抓手单元的结构示意图。
[0018] 图4为图3中气缸单元的结构爆炸图。
[0019] 图5为图3中抓手单元的结构爆炸图。
[0020] 图6为图1中齿轮齿条驱动单元的结构示意图。
[0021] 图7为图6中旋转电机组件的结构示意图。
[0022] 图8为图6中剥皮电机组件的结构示意图。
[0023] 图9为图6中引动器组件的结构爆炸图。
[0024] 图10为图6中引动器组件的仰视图。
【具体实施方式】
[0025] 实施例：如图1所示，一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，包括摆 臂单元1、气动抓手单元2和齿轮齿条驱动单元3,摆臂单元1通过直线轴承4与气动抓手 单元2连接，齿轮齿条驱动单元3与摆臂单元1螺钉固紧。
[0026] 如图2所示，所述摆臂单元1包括摆臂1-1，摆臂1-1后部对称设有供直线轴承4 穿过的通孔。摆臂1-1后部的下端面设有调节螺钉1-2,调节螺钉1-2位于两通孔的中间。 在摆臂1-1后部的内侧面设有紧固螺钉1-3及其相匹配的紧固螺母1-4,紧固螺钉1-3及 其相配套的紧固螺母1-4和调节螺钉1-2相垂直，紧固螺钉1-3、紧固螺母1-4和调节螺钉 1-2相互配合可以调节气动抓手单元在直线轴承上的位置。在摆臂1-1后部的上端面设有 用于支撑气动抓手单元的弹簧1-5,弹簧1-5用于支撑气动抓手单元弹簧1-5与调节螺钉 1- 2位于同一直线。
[0027] 如图3-5所示，所述气动抓手单元2包括气缸单元和抓手单元，气缸单元包括缸体 2- 1和上盖板2-2,抓手单元包括滑轨2-3、支架2-4和底座2-5。
[0028] 支架2-4包括上板、前板和坚板，坚板固接在上板下端面。底座为L型底座。上盖 板2-2与底座2-5之间固设有将摆臂单元和气动抓手单元连接一体的直线轴承4。紧固螺 钉将上盖板2-2和缸体2-1固定在支架2-4上板，在上盖板2-2与缸体2-1上端面之间设 有0型圈，将气缸密封。在上盖板2-2与缸体2-1的同一侧均设有调速阀2-6。
[0029] 缸体2-1内设有活塞2-1-1，活塞2-1-1通过密封螺钉与活塞杆2-1-2固紧，密封 螺钉与活塞2-1-1之间设有密封垫圈。活塞杆2-1-2通过缸体2-1下端的孔向下伸出缸体 2- 1、并穿过上板上的孔与滑轨2-3通过紧固螺钉连接。缸体2-1下端的孔内设有一凹槽， 凹槽内设有X型圈。上板与底座2-5的上端面经固紧螺钉固定。
[0030] 滑轨2-3位于上板、坚板和底座形成的空间内，滑轨2-3两侧均卡接有滑板2-7,滑 板2-7为左滑板和右滑板，左滑板经紧固螺钉固定在上板左侧和底座左侧，右滑板经紧固 螺钉固定在上板右侧和底座右侧，形成滑轨2-3上下移动的轨道，滑轨可沿着左滑板和右 滑板上下移动。在滑轨2-3的滑槽2-3-1中对称设有滚柱轴承，滚柱轴承可在滑槽内左右 移动。滚柱轴承通过锁紧螺母与连杆2-8外侧凸起连接，连杆2-8外侧下端通过紧固螺钉 与抓手2-9相连。
[0031] 连杆2-8包括左连杆和右连杆，抓手2-9包括左抓手和右抓手。左连杆外侧凸起通 过锁紧螺母与滚柱轴承固紧，右连杆外侧凸起通过锁紧螺母与另一个滚柱轴承固紧。左连 杆外侧下端通过紧固螺钉与左抓手连接，右连杆外侧下端通过紧固螺钉与右抓手连接。转 轴的一端通过紧固螺钉固定，转轴的另一端依次穿过前板上的孔、连杆2-9内侧的凸环和 坚板上的孔，且通过紧固螺钉与档线片连接，转轴将连杆2-9固定在支架上。转轴的另一端 的侧边对称削有两个平台，这种结构便于将转轴限定在前板和坚板之间。
[0032] 如图6-10所示，所述齿轮齿条驱动单元3包括旋转电机组件、剥皮电机组件、引动 器组件和安装板5。
[0033] 所述旋转电机组件包括安装在安装板5上的伺服电机3-1，伺服电机3-1的输出轴 向下伸出安装板5并与驱动带轮3-2过盈连接，驱动带轮3-2和支撑轴承连接，在驱动带轮 3- 2和支撑轴承的外部套设有旋转支撑，旋转支撑固定在安装板5上。
[0034] 所述剥皮电机组件包括安装在安装板5上的剥皮伺服电机3-3,剥皮伺服电机3-3 的输出轴与剥皮齿轮3-4过盈连接。
[0035] 所述引动器组件包括固定盘3-5和转盘3-6,固定盘3-5和转盘3-6之间设有轴 承，固定盘3-5位于轴承的内侧，转盘3-6位于轴承的外侧，在转盘3-6和轴承外侧之间设 有轴承外侧压环，在固定盘3-5和轴承内侧之间设有轴承内侧压环。
[0036] 转盘3-6上固定有一对导轨3-10,导轨3-10内侧设有V型槽，V型槽内设有滚柱 轴承。滚柱轴承之间设有齿条3-7及其相配套的齿条支撑3-8,齿条3-7和齿条支撑3-8在 滚柱轴承的导向下可在V型槽内前后移动；导轨之间设有限位块3-9,限位块3-9位于转盘 3-6上，用于限制齿条和齿条支撑在导轨内前后移动的距离。
[0037] 剥皮齿轮3-4与齿条3-7相啮合。驱动带轮3-2通过同步带与转盘3-6连接。
[0038] 工作过程：直线轴承4通过摆臂1-1后部的通孔，将摆臂1-1限制在上盖板2-2和 底座2-5形成的空间内，摆臂1-1前部通过紧固螺钉固定在齿条2-7及其相配套的齿条支 撑2-8上，当气缸的活塞2-1-1向上收缩时，滑槽2-3内的滚柱轴承向外运动，带动连杆2-8 绕转轴旋转，从而使抓手2-9张开。当气缸的活塞2-1-1向下伸长时，滑槽2-3内的滚柱轴 承向内运动，带动连杆2-8绕转轴旋转，从而使抓手2-9闭合。伺服电机3-1带动驱动带轮 3-2转动，驱动带轮3-2通过同步带带动转盘旋转，摆臂1-1固定在齿条2-7及其相配套的 齿条支撑2-8上，所以摆臂单元会随着转盘2-6旋转，气动抓手单元2与摆臂单元1固定一 体，所以气动抓手单元2会随着转盘2-6旋转。剥皮伺服电机3-3带动剥皮齿轮3-4转动， 剥皮齿轮3-4与齿条3-7相啮合，齿条3-7及其相配套的齿条支撑3-7在导轨的V型槽内 前后移动，摆臂单元1和气动抓手单元2随齿条3-7前后移动。线缆剥皮时，在剥皮机等外 部设备的配合配合下，剥皮伺服电机3-3带动气动抓手单元2前后移动，气缸控制抓手的张 开与闭合，完成线缆的剥皮；线缆压接时，气缸控制抓手的张开与闭合，伺服电机3-1通过 同步带最终带动气动抓手单元2旋转，旋转到相应工作位，在端子压接机击打头的作用下， 气动抓手单元沿直线轴承向下移动一定距离至端子压接模具，进行端子压接，完成端子压 接后，在弹簧作用下，气动抓手单元恢复初始状态。
【权利要求】
1. 一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征在于：包括摆臂单元、 气动抓手单元和齿轮齿条驱动单元，摆臂单元通过直线轴承与气动抓手单元连接，齿轮齿 条驱动单元与摆臂单元通过紧固螺钉固紧。
2. 根据权利要求1所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征 在于：所述摆臂单元包括摆臂，摆臂后部对称设有供直线轴承穿过的通孔；摆臂后部的下 端面设有调节螺钉，调节螺钉位于两通孔的中间；在摆臂后部的内侧面设有紧固螺钉及与 其相匹配的紧固螺母，紧固螺钉和调节螺钉相垂直；在摆臂后部的上端面设有用于支撑气 动抓手单元的弹簧，弹簧与调节销钉位于同一直线。
3. 根据权利要求1所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特 征在于：所述气动抓手单元主要由气缸单元和抓手单元组成；其中，气缸单元包括缸体和 上盖板，抓手单元包括滑轨、支架和底座；支架包括上板、前板和坚板，坚板固定在上板下端 面；上盖板和缸体固定在上板上；在上盖板与缸体上均设有调速阀，调速阀位于同一侧；缸 体内设有活塞和活塞杆；活塞杆的一端向下依次穿过缸体下端的孔和上板上的孔与滑轨连 接；上板与底座的上端面固接，滑轨位于上板、坚板和底座形成的空间内，滑轨两侧均卡接 有滑板，滑板固设在上板和底座上，形成供滑轨上下移动的滑道；滑轨的滑槽中对称设有一 对滚柱轴承，滚柱轴承可在滑槽内左右移动，滚柱轴承与连杆外侧凸起连接，连杆下端与抓 手相连，转轴依次穿过前板上的孔、连杆内侧的凸环和坚板上的孔、且与档线片连接，转轴 将连杆固定在支架上。
4. 根据权利要求3所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征 在于：在上盖板与缸体上端面之间设有0型圈。
5. 根据权利要求3所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征 在于：缸体下端的孔内设有凹槽，凹槽内设有X型圈。
6. 根据权利要求3所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征 在于：上盖板与底座之间固设有直线轴承。
7. 根据权利要求1所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征 在于：所述齿轮齿条驱动单元包括旋转电机组件、剥皮电机组件、引动器组件和安装板；所 述旋转电机组件包括安装在安装板上的伺服电机，伺服电机的输出轴向下伸出安装板并依 次与驱动带轮过盈连接，驱动同步带轮和支撑轴承连接；所述剥皮电机组件包括安装在安 装板上的剥皮伺服电机，剥皮伺服电机的输出轴与剥皮齿轮过盈连接；所述引动器组件包 括固定盘和转盘，固定盘和转盘之间设有轴承，固定盘位于轴承的内侧，转盘位于轴承的外 侦h转盘上固定有一对导轨，导轨内侧设有V型槽，V型槽内设有滚柱轴承；滚柱轴承之间设 有相配套的齿条和齿条支撑，齿条和齿条支撑在滚柱轴承的导向下可在导轨内前后移动； 导轨之间设有限位块，限位块位于转盘上，限位块可以限制齿条和齿条支撑的前后移动；剥 皮齿轮与齿条啮合；驱动带轮通过同步带与转盘连接。
8. 根据权利要求7所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征 在于：在驱动带轮外套有旋转支撑，旋转支撑固定在安装板底端。
9. 根据权利要求7所述的一种齿轮齿条驱动的线缆剥皮和旋转平行压接机构，其特征 在于：在转盘和轴承外侧之间设有轴承外侧压环，在固定盘和轴承内侧之间设有轴承内侧 压环。
【文档编号】H01R43/05GK104218426SQ201410444665
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】王彦齐, 郭得岁, 刘铁铮, 李丹 申请人:鹤壁海昌专用设备有限公司