一种全自动线束缠绕机的制作方法

本实用新型涉及一种线束缠绕机，特别涉及一种全自动线束缠绕机。

背景技术：

线束是现今电子化、智能化产业中发展最迅速、安装最便利、市场需求量最大的产品之一。从普通的日用家电到通信设备、计算机，以及安防、航空、交通和国防等方面均大量的使用线束。特别是近几年来，在家用电器、汽车下乡等优惠政策和工业信息化的市场推动下，中国线束企业加工生产总量已超过十亿条，而且市场对于生产企业的线束产量需求还在不断增大。

现在绝大多数自动化设备是应用在线束制造前端即线束的裁剪、压接、插值。然而在线束的包覆定型中，采用95％的人工与5％的半自动化设备进行线束的绑扎定型工作。因此在线束的包覆定型加工生产过程中需要大量的人工。人工长时间操作会导致加工质量出现偏差，影响产品的质量，可能会导致产量的下降，成品率降低。由于人工长期重复同一动作，这将会对工人手臂关节有一定的影响，导致职业病的发生。该设备的研发有助于提高公司的生产力，提高产品的质量以及减少胶带的浪费。加快企业有劳动密集型转向自动化加工企业。

目前，许多线束制造厂捆扎线束的胶带捆扎机，采用的是纯机械式结构，由电机带动齿轮转动，通过齿轮与凸轮、链条及连杆结构来驱动整个设备的运转。此种结构的弊端是胶带每次走的长度即步距是靠四连杆来控制的，若想调节胶带每次走的长度非常不方便，而且其调节起来不是线性关系，很难控制胶带进给的长短，并且调节一次长度要浪费很多胶带。

技术实现要素：

本实用新型提供一种全自动线束缠绕机，首先通过采用图像处理方法提取线束的路径，并通过图像处理的方式对线束中分叉点进行区分，然后胶带缠绕机构通过龙门架在Y轴移动、在龙门架横壁上X轴移动以及在丝杆模组上Z轴运动，且缠绕机构、束线机构和捋线机构分别执行相应的缠绕、束线及捋线工作，以提高线束的生产效率，提高线束生产过程的自动化水平。

本实用新型的技术方案如下：

一种全自动线束缠绕机，包括龙门架、设备底座、胶带缠绕机构和工作台，所述的设备底座上设有可沿纵向同步带模组y轴方向移动的所述的龙门架，所述的设备底座上还设有布设若干个线束端末自具的所述的工作台，所述的工作台上方的所述的龙门架的横梁上设有可沿横向同步带模组x轴方向移动的所述的胶带缠绕机构；其中，

所述的胶带缠绕机构可沿丝杆模组z轴方向移动，其包括缠绕机构，且在

所述的缠绕机构上设有切断胶带装置；所述的缠绕机构在x轴、y轴和z

轴方向移动，执行对线束的花包、密保或定点缠绕工作。

优选为，若干个所述的丝杆模组设置在吊杆上，所述的吊杆上设有转动所述的吊杆角度的驱动装置。

优选为，所述的驱动装置包括步进电机和减速机，所述的吊杆的一端穿过所述的减速机，并在所述的吊杆顶端的所述的减速机上设有若干个传感器，用于控制转动角度，所述的减速机上还设有步进电机。

优选为，所述的缠绕机构通过包壳架设在转接架上，所述的转接架又设在所述的丝杆模组上，所述的缠绕机构包括电机、胶带盘和胶带座，所述的电机用于驱动所述的胶带盘转动，所述的胶带座设置在所述的胶带盘上，所述的切断胶带装置设置在所述的胶带盘的下端。

优选为，所述的胶带盘采用齿轮加工而成，其设置在左盖板和右盖板之间，并通过轴承托住所述的胶带盘；所述的胶带座通过左压块和右压块设置所述的胶带盘上，其中，所述的右压块与所述的胶带座之间设有弹簧，控制所述的胶带座的转动角度。

优选为，所述的胶带缠绕机构还包括设置在所述的缠绕机构前端的捋线机构，其包括捋线束线推缸、若干组第一抓取机构和压紧机构，所述的捋线束线推缸设置在所述的转接架上，所述的压紧机构和所述的第一抓取机构设置捋线束线架上，且所述的压紧机构设在所述的第一抓取机构之间，所述的捋线束线架与所述的捋线束线推缸连接。

优选为，所述的第一抓取机构包括指爪气缸和设在所述的指爪气缸上的长指爪；所述的压紧机构包括捋线束线气缸、电机和压轮，所述的电机设在所述的捋线束线气缸上，所述的压轮设在所述的电机上。

优选为，所述的胶带缠绕机构还包括束线机构，其包括束线气缸和设置在并束指缸架的第二抓取机构，所述的束线气缸设置在所述的并束指缸架的上端，所述的束线机构经束线转缸设在所述的包壳架上。

优选为，所述的第二抓取机构包括指爪气缸和设在所述的指爪气缸的长指爪和短指爪；所述的束线气缸与所述的并束指缸架的连接处设有拔叉，所述的拔叉经摇臂与所述的束线转缸相连。

优选为，所述的设备底座由若干条槽钢焊接而成，其底层为梯子型，且在梯子型的内角处设有加强筋，和在梯子型的两端分别焊接有架子。

优选为，所述的纵向同步带模组设置在所述的架子的水平面上，且两个所述的纵向同步带模组设置经连杆轴连接，通过步进电机实现同步y轴移动。

优选为，所述的龙门架由槽钢焊接而成，其两侧槽钢的下端与所述的纵向同步带模组连接；所述的胶带缠绕机构经转接板安装在所述的横向同步带模组上，并通过步进电机实现x轴方向移动。

优选为，所述的工作台的四边由角钢焊接而成，其台面由间隔的钢管组成；所述的工作台通过角耳连于所述的设备底座上，且可绕所述的工作台翻转。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

一、本实用新型的一种全自动线束缠绕机，设有可沿X轴、Y、和Z轴方向运动的胶带缠绕机构，该胶带缠绕机构包括缠绕机构、捋线机构和束线机构，可完成多分支线束自动化胶带缠绕，极大地提高了企业自动化水平和降低了人工成本的支出；

二、本实用新型的一种全自动线束缠绕机，通过设置捋线机构，控制线束在胶带缠绕过程中的张力，通过压轮转速调节线束的张力大小，从而达到保护线束的作用；

三、本实用新型的一种全自动线束缠绕机，通过设置束线机构，主要正对多分支线束在缠绕过程中分支点的缠绕，实现多分支线束的缠绕。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种全自动线束缠绕机的结构示意图；

图2为本实用新型的龙门架与胶带缠绕机构组装后的结构示意图；

图3为本实用新型的设备底座与工作台组装后的结构示意图；

图4为本实用新型的胶带缠绕机构的结构示意图；

图5为本实用新型的缠绕机构的结构示意图；

图6为本实用新型的捋线机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应该理解，这些实施例仅用于说明本实用新型，而不用于限定本实用新型的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

为了更好的说明本实用新型，下方结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1～4所示，本实用新型的一种全自动线束缠绕机，包括龙门架1、设备底座2、胶带缠绕机构3和工作台4，所述的设备底座2上设有可沿纵向同步带模组22y轴方向移动的所述的龙门架1，所述的设备底座2上还设有布设若干个线束端末自具43的所述的工作台4，所述的工作台4上方的所述的龙门架1的横梁11上设有可沿横向同步带模组13x轴方向移动的所述的胶带缠绕机构3；其中，

所述的胶带缠绕机构3可沿丝杆模组37z轴方向移动，其包括缠绕机构7，执行线束胶带缠绕；所述的缠绕机构7在x轴、y轴和z轴方向移动，执行对线束的花包、密保或定点缠绕工作。

如图3所示，本实施例的所述的设备底座2由若干条槽钢24焊接而成，其底层为梯子型，且在梯子型的内角处设有加强筋，和在梯子型的两端分别焊接有架子26；其中，所述的纵向同步带模组22设置在所述的架子26的水平面上，且两个所述的纵向同步带模组22设置经连杆轴23连接，所述的龙门架1与所述的纵向同步带模组22相连，通过步进电机21实现同步y轴方向移动，步进电机21安装在其中一个纵向同步带模组22上。

同时，如图2所示，本实施例的所述的龙门架1由槽钢焊接而成，其两侧槽钢的下端与所述的纵向同步带模组22连接，通过步进电机21实现同步y轴方向移动；所述的胶带缠绕机构3经转接板(图中未标示)安装在所述的横向同步带模组13上，并通过步进电机12实现x轴方向移动，步进电机12安装在所述的横向同步带模组13的一侧上。

此外，如图3所示，本实施例的所述的工作台4的四边由角钢42焊接而成，其台面由间隔的钢管41组成；所述的工作台4通过角耳25连于所述的设备底座2上，且可绕所述的工作台4翻转，待其完成任务，翻转工作台4转动，卸下缠绕好的线束。端末自具43可移动的固定在钢管41上，具体位置根据工况进行调整。

如图4所示，本实施例在吊杆35对应的两侧面上安装有所述的丝杆模组37，实现不同大小胶带的切换，所述的丝杆模组37的底端设有伺服电机36，通过伺服电机36控制所述的胶带缠绕机构3沿所述的丝杆模组37z轴方向移动，所述的吊杆35上设有转动所述的吊杆35角度的驱动装置；进一步的，所述的驱动装置包括步进电机31和减速机34，所述的吊杆35的一端穿过所述的减速机34，并在所述的吊杆35顶端的所述的减速机34上安装有传感器底座310及铁片32，并通过螺母安装在吊杆35的顶部，传感器底座310上设有三个传感器，用于控制转动吊杆35的角度，所述的减速机34上还设有步进电机31。

如图4～5所示，所述的缠绕机构7通过包壳架310设在转接架38上，所述的转接架38又设在所述的丝杆模组37上，所述的缠绕机构包括电机71、胶带盘74、胶带座75和切断胶带装置73，所述的电机71用于驱动所述的胶带盘74转动，所述的胶带座75设置在所述的胶带盘74上，所述的切断胶带装置73设置在所述的胶带盘74的下端。

其中，

所述的胶带盘74采用齿轮加工而成，其设置在左盖板76和右盖板77之间，并通过轴承托住所述的胶带盘74；所述的电机71通过电机架78安装在包壳架310上，并通过联轴器(图中未标示)连接齿轮，带动胶带盘74运转；

所述的左盖板76和右盖板77通过螺栓连接。

所述的切断胶带装置73包括推缸79，切刀推缸712，切刀710，其通过盖板711安装在缠绕机构7的下端。

所述的胶带座75通过左压块713和右压块712设置所述的胶带盘74上，在所述的右压块712与所述的胶带座75之间设有弹簧714，控制所述的胶带座75的转动角度。

如图6所示，在线束的缠绕过程中，为控制线束的张紧力度，在缠绕机构前端设计有捋线机构6，所述的胶带缠绕机构3还包括设置在所述的缠绕机构7前端的捋线机构6，其包括捋线束线推缸311、两组第一抓取机构和压紧机构，所述的捋线机构6设置在所述的捋线架39上，所述的压紧机构和所述的第一抓取机构设置捋线束线架62上，且所述的压紧机构设在所述的第一抓取机构之间，所述的捋线束线架62经捋线架39与所述的捋线束线推缸311连接。

其中，所述的第一抓取机构包括指爪气缸63和设在所述的指爪气缸63上的长指爪66；所述的压紧机构包括捋线束线气缸61、电机64和压轮65，所述的电机64设在所述的捋线束线气缸61上，所述的压轮65设在所述的电机64上。

如图4所示，为了实现对多分支线束的胶带缠绕，所述的胶带缠绕机构3还包括束线机构5，其包括束线气缸53和设置在并束指缸架55的第二抓取机构，所述的束线气缸53设置在所述的并束指缸架55的上端，所述的束线机构5经束线转缸51设在所述的包壳架310上。

其中，所述的第二抓取机构包括指爪气缸52和设在所述的指爪气缸52的长指爪57和短指爪56；所述的束线气缸53与所述的并束指缸架55的连接处设有拔叉54，所述的拔叉54经摇臂58与所述的束线转缸51相连，由束线转缸51驱动束线机构5运转。

利用本实用新型的一种全自动线束缠绕机对线束进行胶带缠绕，其具体缠绕方法为：

将线束的端部固定在工作台4上的端末自具43上，按照线束的加工工艺，对线束进行排布。使用工业相机对线束进行拍摄，经图像处理系统，获得线束的端点及分叉点的坐标，将数据传输给电机，控制设备的运转。

将胶带安装在胶带座75上，并拉出一端胶带固定于胶带盘74的开口处，通过电机71带动胶带盘74转动，步进电机31带动减速器34，在传感器33的反馈信号作用下，找到线束所在位置，通过调节各模组将线束放进胶带盘74的开口处，由电机71带动胶带盘74转动，再由丝杠模组37，横向同步带模组12和纵向同步带模组22分别在伺服电机36，电机12和电机21的带动下进行上下，横向及纵向的移动，并配合电机71，完成线束的包覆。此外，在缠绕过程中为防止线束甩出，通过摆环72与胶带盘74卡住线束。本实用新型通过线束包覆工艺，建立电机之间的数学模型，控制电机的速度变化，完成花包、密包及定点缠绕的工艺。

电气线束为多分支线束，首先完成线束的分支缠绕，步进电机31带动减速器34，在传感器33的反馈信号作用下，找到线束的分支，并完成线束分支的缠绕，完成分支缠绕之后，通过束线机构5对分支线束进行并束操作，并继续完成线束的主干部分的缠绕，通过步进电机31带动减速器34，在传感器33的反馈信号作用下，找到线束的主干部分。具体过程如下，捋线气缸53向下伸出，同时打开指爪气缸52，长指爪57负责将线束抓取，短指爪56负责将线束锁住，再经过捋线转缸51带动摇臂58，再由摇臂58带动拨叉54旋转，将线束分支播至胶带盘74的开口槽处。在束线的同时，需要松开端末自具43，方便其束线操作。

在线束的缠绕过程中，为控制线束的张紧力度，在缠绕机构前端设计有捋线机构6，其工作过程如下：打开捋线束线推缸311，使其向下运动，同时打开指爪气缸63与捋线束线气缸61，利用长指爪66抓取线束，线束抓取完成后，闭合捋线束线气缸61，在电机64的带动下压轮65压住线束调节捋线束线气缸61的开合度，来调节张紧力的大小，若胶带在缠绕过程中使得线束张力过大，端末自具43上设有的保护开关会打开，将线束松开，防止线束在张力过大的情况下断裂，因此，可通过压紧力度来调节线束的张紧大小。

线束胶带缠绕完成后，胶带盘74回到原点位置，在推缸79和切刀推缸712作用下，将切刀710移动到胶带盘74的开口槽处，将胶带切断，并将切刀回到原点位置，等待下一次缠绕完成后的切割。

根据线束的加工工艺，线束在胶带缠绕过程中，胶带的宽度不同，同一线束上大概会出现两种不同宽度的胶带，因此结构设计是，采用一组类似结构，安装在吊杆35两侧，其区别在于胶带座75大小不同，通过步进电机31带动减速器34，在传感器33的反馈信号作用下，进行缠绕机构7的切换。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。