一种插接式三角线束生产设备的制作方法

本发明涉及自动化生产设备领域，具体的说是一种插接式三角线束生产设备。

背景技术：

随着电子行业的发展和工业化进程的加快，电机、仪表在工业生产中的需求量越来越大。而插接式三角线束是电机和仪表内不可缺少的零部件。目前，插接式三角线束多为人力手工操作生产，这样的模式需要大量人工，生产效率低下、人力成本高昂、产品误差较大且产品的一致性难以保证。因此，设计出一种可以实现插接式三角线束全自动生产且可以适配长度相等和长度不等的线束生产的柔性生产设备就尤为有价值。

技术实现要素：

本发明公开一种插接式三角线束生产设备，以机器设备快速、精度高、柔性好的全自动生产来取代原来的人工操作，可节省人力成本、生产效率高、精度高且产品一致性得以保证。

一种插接式三角线束生产设备，包括控制装置、机架以及位于机架下方的工作台，所述工作台上自右向左依次设有校直装置、烫线装置、送料装置、切断装置、剥线装置、端子压合组件、并线扎线组件和输送下料组件,所述校直装置为分别在yoz平面和xoy平面布置交叉排列的u槽导轮，以实现设备来料端线材穿过u槽导轮实现在yoz平面和xoy平面的校直作用。所述端子压合组件包括均位于剥线装置前侧的转接输送装置、端子机；所述并线扎线组件包括位于转接输送装置右侧的输送下料组件、输送下料组件下方的并线输送装置以及位于并线输送装置前侧的输出侧的缝纫机；所述的输送下料组件包括线材移载装置和下料装置。

所述烫线装置包括顶推装置、连杆支撑装置以及烫皮装置；烫皮装置设置于连杆支撑装置上，所述的顶推装置与连杆支撑装置相连。

所述顶推装置包括顶推气缸、气缸垫块、线性滑轨、推块、滑块、滑块连接板、接头座板和i型接头；顶推气缸安装于气缸垫块上，顶推气缸的活塞杆端通过推块与滑块连接板连接；滑块连接板通过滑块与线性滑轨连接，以实现顶推气缸动作的导向作用；所述i型接头通过接头座板与滑块连接板连接，以实现i型接头随气缸活塞杆动作。

所述连杆支撑装置包括底板、y形接头、卡簧、销轴、连杆a、连杆b、连杆c、三根圆管、横梁、管端支座、支撑板、连杆d；横梁上开有孔，y形接头分别对应位于连杆a的左右两端，两个y形接头分别对应与i型接头、连杆b下端进行铰接；卡簧位于销轴端部，以实现销轴的轴向固定；三根圆管中，位于左侧的圆管、位于中部的圆管均与连杆d铰接相连，位于右侧的圆管与连杆b中部铰接相连；所述连杆b上端、连杆d上端均与连杆c铰接相连，管端支座设置于圆管的后端，三根圆管均穿过横梁的孔设置于支撑板上，支撑板与底板相连。

所述圆管与连杆d的铰接处、圆管与连杆b的铰接处均设有止付螺丝孔，用来安装止付螺丝防止相对圆管转动。

所述烫皮装置包括分别对应安装在管端支座上的气动手指座板、气动手指、夹钳a、电阻刀片a、夹钳b、绝缘垫块、导电块和电阻刀片b；气动手指设置于气动手指座板上；所述的夹钳a、夹钳b均安装于气动手指上；所述绝缘垫块与夹钳a、夹钳b分别对应连接；电阻刀片a和电阻刀片b均通过导电块与绝缘垫块连接，导电块起导电作用，额外连接电线，以实现对电阻刀片a和电阻刀片b通电；绝缘垫块起绝缘隔热作用。

另外，所述顶推气缸、气动手指分别与控制装置信号连接。控制装置信号为plc控制信号。

烫线装置主要用于同时对多根导线进行环烫绝缘皮。烫线装置的工作原理是：首先将导线从圆管中心穿过，气动手指初始状态为张开状态，电阻刀片a和电阻刀片b处于红热状态，然后气动手指闭合，带动电阻刀片a、电阻刀片b以刀片中间半圆位置处夹住导线，顶推气缸推动推块、滑块连接板、接头座板、i型接头和滑块一同沿线性滑轨移动，带动连杆a、连杆b、连杆c动作，连杆c动作带动连杆d沿圆管轴向旋转，连杆d带动圆管、管端支座和烫皮装置旋转，红热的电阻刀片a和电阻刀片b会围绕导线轴线进行旋转实现环烫绝缘皮功能。

所述送料装置主要包括结构均相同的第一线芯送料装置、第二线芯送料装置以及第三线芯送料装置；所述第一线芯送料装置包括伺服电机、线性模组、下压气缸和气缸支架；所述伺服电机与线性模组相连，所述气缸支架安装在线性模组上，所述下压气缸安装在气缸支架上。当经过烫线装置的线材在经过线性模组上方的下压气缸下方时，下压气缸动作压住线材，伺服电机驱动线性模组移动设定的距离，下压气缸松开线材，线性模组回退，依此循环往复，实现线材的送料功能。

所述切断装置包括结构相同的第一线芯切断装置、第二线芯切断装置和第三线芯切断装置；所述第一线芯切断装置包括切断装置支架、切断功能单元、步进电机、主同步带轮、从同步带轮、同步带、同步带保护罩；切断功能单元主要包括上刀片、下刀片、上刀片座板、下刀片座板、主动齿轮和分别与主动齿轮进行啮合的从动齿框和从动齿条；主动齿轮与从同步带轮同轴连接，所述从动齿框、从动齿条分别与上刀片座板、下刀片座板一一对应相连；所述上刀片座板、下刀片座板分别与上刀片、下刀片一一对应相连；所述步进电机与主同步带轮相连，主同步带轮与从同步带轮之间通过同步带传动相连；在步进电机的驱动下，主动齿轮旋转带动从动齿条和从动齿条平行反向运动，从而带动上刀片和下刀片交错运动实现对线材的切断功能，切断完成后，步进电机反转，使上刀片和下刀片分离，回到初始位置，依此往复。

所述剥线装置包括结构均相同的第一线芯调整剥线装置、第二线芯调整剥线装置和第三线芯调整剥线装置；所述的第一线芯调整剥线装置包括线性模组、模组支架、转接装置和并线装置；线性模组安装于模组支架上；转接装置安装设置于线性模组下方，并线装置位于线性模组的正下方，线性模组上具有滑台。

所述转接装置包括模组连接板、转接座板、气缸i背板、滑台气缸i、气动手指i背板、气动手指i、一号夹钳i型、二号夹钳i型、气缸ii背板、滑台气缸ii、气动手指ii背板、一号夹钳ii型、二号夹钳ii型和气动手指ii；模组连接板与线性模组上的滑台连接；滑台气缸i通过气缸i背板与转接座板连接；所述的一号夹钳i型、二号夹钳i型均装设于气动手指i上，以实现随气动手指i的夹取功能；所述气动手指i通过气动手指i背板与滑台气缸i连接，以实现随滑台气缸i升降；滑台气缸ii通过气缸ii背板与转接座板连接；气动手指ii通过气动手指ii背板与滑台气缸ii连接，以实现随滑台气缸ii升降；所述的一号夹钳ii型、二号夹钳ii型均与气动手指ii连接，以实现随气动手指ii的夹取功能。

所述并线装置包括顶升气缸、顶升气缸座板、底板、直角支架、升降背板、顶升座板、气动手指垫板、升降气缸、气动手指iii、槽块底板、夹钳iii、插片底板、槽块支撑板、槽块和插片；升降背板垂直安装于底板上，所述直角支架与升降背板、底板均相连，以实现加固支撑的作用；顶升座板设置于顶升气缸的活塞杆顶端，以实现随顶升气缸活塞杆的升降；气动手指iii通过气动手指垫板与顶升座板连接，以实现随顶升座板升降；夹钳iii安装于气动手指iii上，以实现随气动手指iii的夹取功能；升降气缸设置于升降背板上；所述槽块底板与底板呈平行设置，槽块底板垂直安装于升降背板上；槽块通过槽块支撑板与槽块底板相连；插片通过插片底板与升降气缸的活塞杆顶部连接，以实现插片随升降气缸活塞杆的升降。其中，槽块上设有梯形槽，夹钳iii上具有正三角形腰面。

所述槽块中部设有可容插片穿过的矩形缺口，插片随升降气缸动作穿过所述矩形缺口进行升降。

所述夹钳iii随气动手指iii动作合并可得到一顶角朝上、底边水平的三角形楔口，尺寸正好可将三角线束夹紧于该三角形楔口中。

所述的线性模组、滑台气缸i、滑台气缸ii、顶升气缸、升降气缸、气动手指i、气动手指ii、气动手指iii均连接有控制装置信号。控制装置信号为plc信号。

剥线装置是用于实现将三根线材进行按排布顺序并线为三角线束。首先滑台气缸i推动转接装置中3个气动手指i下降并从上一工位夹取三根线材。滑台气缸i收缩，随线性模组运动至并线装置上方，升降气缸推动插片上升，转接装置将夹取的三根线材中的两根分别放置于槽块的梯形槽内的插片两侧，升降气缸收缩，插片下降。进一步的，转接装置将第三根线材放置于槽块的梯形槽内两根线材之间，并使得三根线材呈三角形。顶升气缸推动气动手指iii上升，气动手指iii动作使夹钳iii闭合，利用夹钳iii上的正三角形腰面将三根线材楔紧完成并线为三角线束的功能。随后，线性模组移动到设定位置由转接输送装置夹取线材进入下一道工序。

所述转接输送装置主要由x轴线性模组、y轴线性模组、x轴线性滑轨和设置于y轴线性模组上的旋转夹持单元组成。x轴线性滑轨对y轴线性模组起支撑导向作用。旋转夹持单元主要包括旋转气缸和气动夹持组件，用以从剥线装置处夹取线材并随旋转气缸旋转180°，由x轴线性模组移动至端子机进行压合端子。

所述端子机的型号为xyl-2t，所述缝纫机的型号为jack-9100b。

所述并线输送装置、输送下料组件二者的结构与第一线芯调整剥线装置相同。

其中，控制装置为plc。

本发明的有益效果是：

1)本发明采用全自动生产方式取代传统人工操作，最大优点在于提高了生产效率、降低了成本；2)本发明采用机器全自动循环生产方式，产品精度较高，产品的一致性得到保证；3)本发明结构紧凑，成本低廉，生产过程更稳定受控。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是除去机架的俯视结构图；

图3是校直装置的立体图；

图4是烫线装置的立体图；

图5是顶推装置的立体图；

图6是连杆支撑装置的立体图；

图7是烫皮装置的立体图；

图8是送线装置的立体图；

图9是切断装置的立体图；

图10是第一线芯切断装置的立体图；

图11是剥线装置的部分立体图；

图12是第一线芯调整剥线装置的立体图；

图13是转接装置的立体图；

图14是并线装置的立体图；

图15是转接输送装置的立体图；

图16是端子机的立体图；

图17是并线输送装置以及输出侧的缝纫机的结构图；

图18是输送下料组件立体图。

图中：1、校直装置；2、烫线装置；3、送料装置；4、切断装置；41、第一线芯切断装置；42、第二线芯切断装置；43、第三线芯切断装置；5、剥线装置；51、第一线芯剥线装置；52、第二线芯剥线装置；53、第三线芯剥线装置；6、转接输送装置；7、端子机；8、并线输送装置；9、缝纫机；10、输送下料装置。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图18所示，一种插接式三角线束生产设备，包括控制装置、机架以及位于机架下方的工作台，所述工作台上自右向左依次设有校直装置1、烫线装置2、送料装置3、切断装置4、剥线装置5、端子压合组件、并线扎线组件和输送下料组件10,所述校直装置为分别在yoz平面和xoy平面布置交叉排列的u槽导轮，以实现设备来料端线材穿过u槽导轮实现在yoz平面和xoy平面的校直作用。所述端子压合组件包括均位于剥线装置5前侧的转接输送装置6、端子机7；所述并线扎线组件包括位于转接输送装置6右侧的输送下料组件10、输送下料组件10下方的并线输送装置8以及位于并线输送装置8前侧的输出侧的缝纫机9；所述的输送下料组件10包括线材移载装置和下料装置。

所述烫线装置2包括顶推装置21、连杆支撑装置22以及烫皮装置23；烫皮装置23设置于连杆支撑装置22上，所述的顶推装置21与连杆支撑装置22相连。

所述顶推装置21包括顶推气缸211、气缸垫块212、线性滑轨213、推块214、滑块215、滑块连接板216、接头座板217和i型接头218；顶推气缸211安装于气缸垫块212上，顶推气缸211的活塞杆端通过推块214与滑块连接板216连接；滑块连接板216通过滑块215与线性滑轨213连接，以实现顶推气缸211动作的导向作用；所述i型接头218通过接头座板217与滑块连接板216连接，以实现i型接头218随气缸活塞杆动作。

所述连杆支撑装置22包括底板221、y形接头222、卡簧223、销轴224、连杆a225、连杆b226、连杆c227、三根圆管228、横梁229、管端支座2210、支撑板2211、连杆d2212；横梁229上开有孔，y形接头222分别对应位于连杆a225的左右两端，两个y形接头222分别对应与i型接头218、连杆b226下端进行铰接；卡簧223位于销轴224端部，以实现销轴224的轴向固定；三根圆管228中，位于左侧的圆管228、位于中部的圆管228均与连杆d2212铰接相连，位于右侧的圆管228与连杆b226中部铰接相连；所述连杆b226上端、连杆d2212上端均与连杆c227铰接相连，管端支座2210设置于圆管228的后端，三根圆管228均穿过横梁229的孔设置于支撑板2211上，支撑板2211与底板221相连。

所述圆管228与连杆d2212的铰接处、圆管228与连杆b226的铰接处均设有止付螺丝孔，用来安装止付螺丝防止相对圆管228转动。

所述烫皮装置23包括分别对应安装在管端支座2210上的气动手指座板231、气动手指232、夹钳a233、电阻刀片a234、夹钳b235、绝缘垫块236、导电块237和电阻刀片b238；气动手指232设置于气动手指座板231上；所述的夹钳a233、夹钳b235均安装于气动手指232上；所述绝缘垫块236与夹钳a233、夹钳b235分别对应连接；电阻刀片a234和电阻刀片b238均通过导电块237与绝缘垫块236连接，导电块237起导电作用，额外连接电线，以实现对电阻刀片a234和电阻刀片b238通电；绝缘垫块236起绝缘隔热作用。

另外，所述顶推气缸211、气动手指232分别与控制装置信号连接。控制装置信号为plc控制信号。

烫线装置2主要用于同时对多根导线进行环烫绝缘皮。烫线装置2的工作原理是：首先将导线从圆管228中心穿过，气动手指232初始状态为张开状态，电阻刀片a234和电阻刀片b238处于红热状态，然后气动手指232闭合，带动电阻刀片a234、电阻刀片b238以刀片中间半圆位置处夹住导线，顶推气缸211推动推块214、滑块连接板216、接头座板217、i型接头218和滑块215一同沿线性滑轨213移动，带动连杆a225、连杆b226、连杆c227动作，连杆c227动作带动连杆d2212沿圆管轴向旋转，连杆d2212带动圆管228、管端支座2210和烫皮装置23旋转，红热的电阻刀片a234和电阻刀片b238会围绕导线轴线进行旋转实现环烫绝缘皮功能。

所述送料装置3主要包括结构均相同的第一线芯送料装置、第二线芯送料装置以及第三线芯送料装置；所述第一线芯送料装置包括伺服电机31、线性模组32、下压气缸33和气缸支架34；所述伺服电机31与线性模组32相连，所述气缸支架34安装在线性模组32上，所述下压气缸33安装在气缸支架34上。当经过烫线装置2的线材在经过线性模组32上方的下压气缸33下方时，下压气缸33动作压住线材，伺服电机31驱动线性模组32移动设定的距离，下压气缸33松开线材，线性模组32回退，依此循环往复，实现线材的送料功能。

所述切断装置4包括结构相同的第一线芯切断装置41、第二线芯切断装置42和第三线芯切断装置43；所述第一线芯切断装置41包括切断装置支架、切断功能单元、步进电机411、主同步带轮412、从同步带轮414、同步带413、同步带保护罩；切断功能单元主要包括上刀片417、下刀片415、上刀片座板418、下刀片座板416、主动齿轮419和分别与主动齿轮419进行啮合的从动齿框4110和从动齿条4111；主动齿轮419与从同步带轮414同轴连接，所述从动齿框4110、从动齿条4111分别与上刀片座板418、下刀片座板416一一对应相连；所述上刀片座板418、下刀片座板416分别与上刀片417、下刀片415一一对应相连；所述步进电机411与主同步带轮412相连，主同步带轮412与从同步带轮414之间通过同步带413传动相连；在步进电机411的驱动下，主动齿轮419旋转带动从动齿条4110和从动齿条4111平行反向运动，从而带动上刀片417和下刀片415交错运动实现对线材的切断功能，切断完成后，步进电机411反转，使上刀片417和下刀片415分离，回到初始位置，依此往复。

所述剥线装置5包括结构均相同的第一线芯调整剥线装置、第二线芯调整剥线装置和第三线芯调整剥线装置；所述的第一线芯调整剥线装置包括线性模组51、模组支架52、转接装置53和并线装置54；线性模组51安装于模组支架52上；转接装置53安装设置于线性模组51下方，并线装置54位于线性模组51的正下方，线性模组51上具有滑台。

所述转接装置53包括模组连接板531、转接座板532、气缸i背板533、滑台气缸i534、气动手指i背板535、气动手指i536、一号夹钳i型537、二号夹钳i型538、气缸ii背板539、滑台气缸ii5310、气动手指ii背板5311、一号夹钳ii型5312、二号夹钳ii型5313和气动手指ii5314；模组连接板531与线性模组51上的滑台连接；滑台气缸i534通过气缸i背板533与转接座板532连接；所述的一号夹钳i型537、二号夹钳i型538均装设于气动手指i536上，以实现随气动手指i536的夹取功能；所述气动手指i536通过气动手指i背板535与滑台气缸i534连接，以实现随滑台气缸i534升降；滑台气缸ii5310通过气缸ii背板539与转接座板532连接；气动手指ii5314通过气动手指ii背板5311与滑台气缸ii5310连接，以实现随滑台气缸ii5310升降；所述的一号夹钳ii型5312、二号夹钳ii型5313均与气动手指ii5314连接，以实现随气动手指ii5314的夹取功能。

所述并线装置54包括顶升气缸541、顶升气缸座板542、底板543、直角支架544、升降背板545、顶升座板546、气动手指垫板547、升降气缸548、气动手指iii549、槽块底板5410、夹钳iii5411、插片底板5412、槽块支撑板5413、槽块5414和插片5415；升降背板545垂直安装于底板543上，所述直角支架544与升降背板545、底板543均相连，以实现加固支撑的作用；顶升座板546设置于顶升气缸541的活塞杆顶端，以实现随顶升气缸541活塞杆的升降；气动手指iii549通过气动手指垫板547与顶升座板546连接，以实现随顶升座板546升降；夹钳iii5411安装于气动手指iii549上，以实现随气动手指iii549的夹取功能；升降气缸548设置于升降背板545上；所述槽块底板5410与底板543呈平行设置，槽块底板5410垂直安装于升降背板545上；槽块5414通过槽块支撑板5413与槽块底板5410相连；插片5415通过插片底板5412与升降气缸548的活塞杆顶部连接，以实现插片5415随升降气缸548活塞杆的升降。其中，槽块5414上设有梯形槽，夹钳iii5411上具有正三角形腰面。

所述槽块5414中部设有可容插片5415穿过的矩形缺口，插片5415随升降气缸548动作穿过所述矩形缺口进行升降。

所述夹钳iii5411随气动手指iii549动作合并可得到一顶角朝上、底边水平的三角形楔口，尺寸正好可将三角线束夹紧于该三角形楔口中。

所述的线性模组51、滑台气缸i534、滑台气缸ii5310、顶升气缸541、升降气缸548、气动手指i536、气动手指ii5314、气动手指iii549均连接有控制装置信号。控制装置信号为plc信号。

剥线装置5是用于实现将三根线材进行按排布顺序并线为三角线束。首先滑台气缸i534推动转接装置53中3个气动手指i536下降并从上一工位夹取三根线材。滑台气缸i534收缩，随线性模组51运动至并线装置54上方，升降气缸548推动插片5415上升，转接装置53将夹取的三根线材中的两根分别放置于槽块5414的梯形槽内的插片两侧，升降气缸548收缩，插片5415下降。进一步的，转接装置53将第三根线材放置于槽块5414的梯形槽内两根线材之间，并使得三根线材呈三角形。顶升气缸541推动气动手指iii549上升，气动手指iii549动作使夹钳iii5411闭合，利用夹钳iii5411上的正三角形腰面将三根线材楔紧完成并线为三角线束的功能。随后，线性模组51移动到设定位置由转接输送装置6夹取线材进入下一道工序。

所述转接输送装置6主要由x轴线性模组62、y轴线性模组65、x轴线性滑轨61和设置于y轴线性模组65上的旋转夹持单元组成。x轴线性滑轨61对y轴线性模组65起支撑导向作用。旋转夹持单元主要包括旋转气缸和气动夹持组件，用以从剥线装置处夹取线材并随旋转气缸旋转180°，由x轴线性模组62移动至端子机7进行压合端子。

所述端子机7的型号为xyl-2t，所述缝纫机9的型号为jack-9100b。

所述并线输送装置8、输送下料组件10二者的结构与第一线芯调整剥线装置相同。

其中，控制装置为plc。

本发明在使用时还与线材绕线机构连接，通过该绕线机构将三根线材原料分别上料通过校直装置1对三根线材原料进行校直，经烫线装置2在三根线材外皮上烫开间距固定的2个圈，送料装置3将三根线材往复推进送料，并可通过设置调整每根线材需要的长度，剥线装置5剥离线材端部外皮，将烫线装置2烫开的线皮拔至端部，切断装置4分别将三根线材按照设置长度切断，转接输送装置6夹取三根线材旋转180°转运至端子机7压合端子，输送下料组件10将三根线材夹取转运至并线输送装置8并线为三角线束并由并线输送装置8输送至缝纫机9捆扎三角线束，输送下料组件10夹取三角线束移动至输出端松开夹爪，使三角线束产品掉落至下方滑道从出口滑出。

本发明主要的工作方法如下：

a)启动设备：将设备设置为准备模式。

b)原料准备：人工将线材从绕线机构拉出穿过校直装置1、烫线装置2、送料装置3直至穿过切断装置4的刀口，端子料卷放入端子机7的供料系统，扎线料卷放入缝纫机9的供料系统。

c)首件确认：按下启动按钮，所有装置回归原点，送料装置3固定线材，切断装置4切断伸出刀口的线材，单循环工作，确认切线尺寸、剥线尺寸、并线位置尺寸、扎线位置尺寸和端子压合状态。

d)自动生产：首件确认没有问题后，将设备设置为自动模式，设备自动送料生产，通过上料装置3、转接输送装置6、并线输送装置8的往复动作实现循环工作。其中，循环工作步骤如下：自动送料、烫线皮、剥线皮、拉线皮、定长切线、压合端子、并线、扎线、下料、进入下一循环。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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。