一种线缆自动剪裁捆扎装置的制作方法

本发明涉及一种剪裁捆扎装置，尤其涉及一种线缆自动剪裁捆扎装置。

背景技术：

随着科学技术的发展，线缆在生产生活中占据着越来越重要的位置，线缆的用途很多，主要用于控制安装、连接设备、输送电力等多重作用。线缆应用于生产生活的各个方面，而在线缆的加工生产过程中，线缆的剪裁和捆扎是不可或缺的步骤，但是在该过程中，却存在着很多亟需解决的问题。

线缆的剪裁捆扎时线缆牵引不可避免，在线缆牵引过程中，需要耗费大量的人力物力，往往会因为线缆间张力过大而造成无法修复的损坏，事后的处理都是十分消极的，不是锯短就是降级处理，要么报废整条线缆，这都将造成很大的浪费，增加了线缆生产加工的成本，同时也增加了线缆后续使用的一系列费用，对线缆行业的发展是十分不利的。由于线缆比较沉重，线缆的牵引又主要靠人力操作，自动化程度很低，不利于企业的高端发展，也限制了线缆行业的革新。线缆在剪裁捆扎过程中，需要耗费大量的人力物力，线缆剪裁捆扎效率很低。虽然捆扎技术有所提升，但是大多数是应用于形状规则、重量较轻的物品。对于线缆的捆扎，依然停留在人工捆扎的水平，自动化程度很低，这大大限制了线缆行业的发展，而且为线缆的制造、使用等增加了不必要的成本，浪费了大量的人力物力。同时，人工捆扎丝缆效率不高，捆扎的效果并不理想，需要耗费大量的劳动力。

随着线缆行业的快速发展，线缆行业的竞争日益激烈，低效率、高损耗的线缆剪裁捆扎方法已经不能满足线缆生产加工的需求。因此，亟待提供一种自动化程度高、节省人力物力、剪裁捆扎效率高、不易对线缆造成损坏的线缆自动剪裁捆扎装置。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服现有技术条件下，线缆剪裁捆扎过程中自动化程度低、费时费力，造成线缆剪裁捆扎效率低、线缆易损坏、加工成本高的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种自动化程度高、剪裁捆扎效率高、不易对线缆造成损坏的线缆自动剪裁捆扎装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种线缆自动剪裁捆扎装置，包括有放线架、张力控制装置、水平导轮、竖直导轮、护线套、夹线器Ⅰ、气动切刀、夹线器Ⅱ、水平导轨Ⅰ、竖直导轨、导块、机械手Ⅰ、气缸Ⅰ、夹线器Ⅲ、气动转盘、绕线架、夹线器Ⅳ、夹线器Ⅴ和扎线装置；放线架右侧设置有张力控制装置，张力控制装置右侧设置有水平导轮，水平导轮右侧设置有竖直导轮，竖直导轮右侧设置有护线套，护线套右侧设置有夹线器Ⅰ，夹线器Ⅰ右侧设置有夹线器Ⅱ，夹线器Ⅰ和夹线器Ⅱ之间设置有气动切刀，气动切刀上方设置有水平导轨Ⅰ，水平导轨Ⅰ上设置有竖直导轨，竖直导轨上安装有导块，导块下方连接有机械手Ⅰ，水平导轨Ⅰ右端下方设置有气缸Ⅰ，气缸Ⅰ上设置有夹线器Ⅲ，夹线器Ⅲ右侧设置有气动转盘，气动转盘上设置有绕线架，绕线架右侧设置有夹线器Ⅳ，绕线架后侧设置有夹线器Ⅴ，绕线架上方设置有扎线装置。

优选地，张力控制装置包括有支架、上绕线轮、下绕线轮、气缸Ⅱ和张力感应器，支架上部转动式设置有上绕线轮，支架下部开设有滑槽，滑槽内安装有下绕线轮，下绕线轮上连接有气缸Ⅱ，气缸Ⅱ另一端安装在支架上，下绕线轮后侧设置有张力感应器。

优选地，扎线装置包括有水平导轨Ⅱ、移动架、气缸Ⅲ、机械手Ⅱ、气缸Ⅳ、电机、机械手Ⅲ、放线器、扎丝圈、气缸Ⅴ、切线刀、气动夹和扎丝托，水平导轨Ⅱ下安装有移动架，移动架下左侧对称的设置有两个气缸Ⅲ，气缸Ⅲ下方连接有机械手Ⅱ，移动架下右侧对称的设置有两个气缸Ⅳ，气缸Ⅳ下方连接有电机，电机下方连接有机械手Ⅲ，机械手Ⅲ下方分别设置有气动夹，气动夹上设置有扎丝托，两个气动夹外侧分别设置有放线器，放线器上安装有扎丝圈，放线器和气动夹之间设置有气缸Ⅴ，气缸Ⅴ上设置有切线刀。

工作原理：本发明开始工作时，在放线架上安装线缆线圈，线缆经过张力控制装置，再穿过水平导轮之间和竖直导轮之间以防线缆下坠和晃动，再穿过护线套，用夹线器Ⅰ夹住线缆前端，夹线器Ⅱ松开；竖直导轨沿水平导轨Ⅰ移动到夹线器Ⅰ左侧一定位置，导块沿竖直导轨向下移动，带动机械手Ⅰ向下移动到一定位置，控制机械手Ⅰ夹住线缆，再控制夹线器Ⅰ松开，竖直导轨沿水平导轨Ⅰ向右运动，带动机械手Ⅰ和线缆向右运动，在线缆向右运动过程中，水平导轮和竖直导轮转动，以减少对线缆的摩擦力，通过张力控制装置控制线缆间张力，以防止张力过大对线缆造成损坏，当机械手Ⅰ带动线缆向右运动到夹线器Ⅴ的位置时，竖直导轨带动机械手Ⅰ和线缆停止运动，控制夹线器Ⅴ夹紧线缆前端，同时，通过气缸Ⅰ拉伸带动夹线器Ⅲ向上运动到一定位置后夹住线缆，控制夹线器Ⅰ和夹线器Ⅱ同时夹紧线缆，通过气动切刀工作将线缆切断，再控制夹线器Ⅱ和机械手Ⅰ松开，导块沿竖直导轨向上移动，带动机械手Ⅰ向上移动到初始高度，再控制竖直导轨沿水平导轨Ⅰ向右运动回到初始位置，同时通过气动转盘顺时针转动，使线缆绕着绕线架绕成线缆线圈，当气动转台转动一定圈数绕完线缆时，夹线器Ⅳ跟随气动转台转到绕线架后侧，控制夹线器Ⅳ夹紧线缆后端，再控制夹线器Ⅲ松开，通过气缸Ⅰ收缩带动夹线器Ⅲ回到初始位置，再通过气动转台顺时针转动一定角度，使线缆两端朝向右侧，通过扎线装置工作，将绕完的线缆线圈捆扎并取开，重复上述工作过程，直至将所需的线缆切割捆扎完。

张力控制装置包括有支架、上绕线轮、下绕线轮、气缸Ⅱ和张力感应器，支架上部转动式设置有上绕线轮，支架下部开设有滑槽，滑槽内安装有下绕线轮，下绕线轮上连接有气缸Ⅱ，气缸Ⅱ另一端安装在支架上，下绕线轮后侧设置有张力感应器。线缆绕过上绕线轮和下绕线轮，拉取线缆导致线缆内张力增大，当张力感应器感应到线缆内的张力超过一定值时，气缸拉伸带动下绕线轮向上运动一段距离，以减小线缆之间的张力，这样可以有效地避免了因张力过大对线缆造成的损坏，当拉取线缆停止，张力感应器感应到线缆内的张力小于一定值时，气缸拉伸带动下绕线轮向下运动一段距离，以增大线缆之间的张力，这样可以有效保证线缆顺畅的拉取，防止线缆偏位。

扎线装置包括有水平导轨Ⅱ、移动架、气缸Ⅲ、机械手Ⅱ、气缸Ⅳ、电机、机械手Ⅲ、放线器、扎丝圈、气缸Ⅴ、切线刀、气动夹和扎丝托，水平导轨Ⅱ下安装有移动架，移动架下左侧对称的设置有两个气缸Ⅲ，气缸Ⅲ下方连接有机械手Ⅱ，移动架下右侧对称的设置有两个气缸Ⅳ，气缸Ⅳ下方连接有电机，电机下方连接有机械手Ⅲ，机械手Ⅲ下方分别设置有气动夹，气动夹上设置有扎丝托，两个气动夹外侧分别设置有放线器，放线器上安装有扎丝圈，放线器和气动夹之间设置有气缸Ⅴ，气缸Ⅴ上设置有切线刀。通过气缸Ⅲ拉伸，带动机械手Ⅱ向下运动至一定位置，控制两个机械手Ⅱ分别抓紧线缆线圈的两侧，再通过气缸Ⅲ收缩，带动机械手Ⅱ向上运动至初始位置，移动架沿水平导轨Ⅱ向右移动，带动机械手Ⅱ和线缆线圈向右运动至气动夹的正上方，再通过放线器将一定长度的扎丝伸长至扎丝托上，通过气缸Ⅴ拉伸，带动切线刀向上运动，将扎丝切断，使扎丝置于扎丝托上，控制气缸Ⅴ收缩，带动切线刀向下运动回到初始位置，控制气缸Ⅲ拉伸，带动线缆线圈向下运动，当线缆线圈两侧分别接触到两个扎丝托时，控制机械手Ⅱ将线缆线圈的两侧松开，使线缆线圈置于扎丝托上，同时控制气动夹闭合，使扎丝两端弯曲翘起；再控制气缸Ⅲ收缩，带动机械手Ⅱ向上运动回到初始高度，移动架沿水平导轨Ⅱ向左移动，带动机械手Ⅱ向左运动回到初始位置，此时，气缸Ⅳ、电机和机械手位于气动夹的正上方，在控制气缸Ⅲ拉伸带动机械手Ⅱ向下运动一段距离，再次抓紧线缆线圈时，控制气缸Ⅳ拉伸，带动电机和机械手Ⅲ向下运动至一定位置，控制机械手Ⅲ闭合夹紧翘起的扎丝端头，再通过电机转动，将扎丝两端旋转扭紧在一起；其后，在机械手Ⅱ抓紧线缆线圈，通过气缸Ⅲ收缩带动机械手Ⅱ向上运动回到初始位置时，通过气缸Ⅳ收缩，带动闭合的机械手Ⅲ和经扎丝扭紧的线缆线圈向上运动回到初始位置；之后，移动架沿水平导轨Ⅱ向右移动，带动机械手Ⅱ和机械手Ⅲ向右运动，当机械手Ⅱ向右运动至气动夹的正上方时停止；通过气缸Ⅲ拉伸，使机械手Ⅱ向下运动一段距离，机械手Ⅱ松开线缆线圈使其置于扎丝托上时，控制机械手Ⅲ张开，使扎丝扭紧的线缆线圈从机械手Ⅲ上掉落，再通过气缸Ⅲ收缩，带动机械手Ⅱ向上运动，回到初始高度，并控制移动架沿水平导轨Ⅱ向左运动，回到初始位置，重复上述工作过程，即可实现对线缆线圈的连续捆扎。

夹线器Ⅰ、气动切刀、夹线器Ⅱ、机械手Ⅰ、夹线器Ⅲ、气动转盘、夹线器Ⅳ、夹线器Ⅴ、张力感应器、机械手Ⅱ、机械手Ⅲ、切线刀和气动夹均为所属领域现有技术，连接结构为成熟技术，在此不再赘述。

(3)有益效果

本发明克服了现有技术条件下，线缆剪裁捆扎过程中自动化程度低、费时费力，而且线缆剪裁捆扎效率低、线缆易损坏、加工成本高的缺点，通过张力控制装置有效避免了因张力过大对线缆造成的损坏，通过水平导轮、竖直导轮和护线套的配合使用，使线缆牵引过程更加快速和安全，通过扎线装置的自动捆扎，使线缆线圈的捆扎更加省时省力，是一种自动化程度高、剪裁捆扎效率高、不易对线缆造成损坏的线缆自动剪裁捆扎装置，同时具有极强的连续性，可以连续进行作业，通过合理的装置布局使本发明运行起来简单高效，具有很强的实用性，适合推广使用。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1中A部分的俯视图。

图3为实施例2中张力控制装置的主视图。

图4为实施例2中张力控制装置的左视图。

图5为实施例2中扎线装置的主视图。

图6为实施例2中扎线装置的右视图。

附图中的标记为：1-放线架，2-线缆圈，3-张力控制装置，4-水平导轮，5-竖直导轮，6-护线套，7-夹线器Ⅰ，8-气动切刀，9-夹线器Ⅱ，10-水平导轨Ⅰ，11-竖直导轨，12-导块，13-机械手Ⅰ，14-气缸Ⅰ，15-夹线器Ⅲ，16-气动转盘，17-绕线架，18-夹线器Ⅳ，19-夹线器Ⅴ，20-扎线装置，21-支架，22-上绕线轮，23-下绕线轮，24-滑槽，25-气缸Ⅱ，26-张力感应器，27-移动架，28-气缸Ⅲ，29-机械手Ⅱ，30-气缸Ⅳ，31-电机，32-机械手Ⅲ，33-放线器，34-扎丝圈，35-气缸Ⅴ，36-切线刀，37-气动夹，38-扎丝托，39-水平导轨Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种线缆自动剪裁捆扎装置，如图1-图2所示，包括有放线架1、张力控制装置3、水平导轮4、竖直导轮5、护线套6、夹线器Ⅰ7、气动切刀8、夹线器Ⅱ9、水平导轨Ⅰ10、竖直导轨11、导块12、机械手Ⅰ13、气缸Ⅰ14、夹线器Ⅲ15、气动转盘16、绕线架17、夹线器Ⅳ18、夹线器Ⅴ19和扎线装置20；放线架1右侧设置有张力控制装置3，张力控制装置3右侧设置有水平导轮4，水平导轮4右侧设置有竖直导轮5，竖直导轮5右侧设置有护线套6，护线套6右侧设置有夹线器Ⅰ7，夹线器Ⅰ7右侧设置有夹线器Ⅱ9，夹线器Ⅰ7和夹线器Ⅱ9之间设置有气动切刀8，气动切刀8上方设置有水平导轨Ⅰ10，水平导轨Ⅰ10上设置有竖直导轨11，竖直导轨11上安装有导块12，导块12下方连接有机械手Ⅰ13，水平导轨Ⅰ10右端下方设置有气缸Ⅰ14，气缸Ⅰ14上设置有夹线器Ⅲ15，夹线器Ⅲ15右侧设置有气动转盘16，气动转盘16上设置有绕线架17，绕线架17右侧设置有夹线器Ⅳ18，绕线架17后侧设置有夹线器Ⅴ19，绕线架17上方设置有扎线装置20。

实施例2

一种线缆自动剪裁捆扎装置，如图1-图6所示，包括有放线架1、张力控制装置3、水平导轮4、竖直导轮5、护线套6、夹线器Ⅰ7、气动切刀8、夹线器Ⅱ9、水平导轨Ⅰ10、竖直导轨11、导块12、机械手Ⅰ13、气缸Ⅰ14、夹线器Ⅲ15、气动转盘16、绕线架17、夹线器Ⅳ18、夹线器Ⅴ19和扎线装置20；放线架1右侧设置有张力控制装置3，张力控制装置3右侧设置有水平导轮4，水平导轮4右侧设置有竖直导轮5，竖直导轮5右侧设置有护线套6，护线套6右侧设置有夹线器Ⅰ7，夹线器Ⅰ7右侧设置有夹线器Ⅱ9，夹线器Ⅰ7和夹线器Ⅱ9之间设置有气动切刀8，气动切刀8上方设置有水平导轨Ⅰ10，水平导轨Ⅰ10上设置有竖直导轨11，竖直导轨11上安装有导块12，导块12下方连接有机械手Ⅰ13，水平导轨Ⅰ10右端下方设置有气缸Ⅰ14，气缸Ⅰ14上设置有夹线器Ⅲ15，夹线器Ⅲ15右侧设置有气动转盘16，气动转盘16上设置有绕线架17，绕线架17右侧设置有夹线器Ⅳ18，绕线架17后侧设置有夹线器Ⅴ19，绕线架17上方设置有扎线装置20。

张力控制装置3包括有支架21、上绕线轮22、下绕线轮23、气缸Ⅱ25和张力感应器26，支架21上部转动式设置有上绕线轮22，支架21下部开设有滑槽24，滑槽24内安装有下绕线轮23，下绕线轮23上连接有气缸Ⅱ25，气缸Ⅱ25另一端安装在支架21上，下绕线轮23后侧设置有张力感应器26。

扎线装置20包括有水平导轨Ⅱ39、移动架27、气缸Ⅲ28、机械手Ⅱ29、气缸Ⅳ30、电机31、机械手Ⅲ32、放线器33、扎丝圈34、气缸Ⅴ35、切线刀36、气动夹37和扎丝托38，水平导轨Ⅱ39下安装有移动架27，移动架27下左侧对称的设置有两个气缸Ⅲ28，气缸Ⅲ28下方连接有机械手Ⅱ29，移动架27下右侧对称的设置有两个气缸Ⅳ30，气缸Ⅳ30下方连接有电机31，电机31下方连接有机械手Ⅲ32，机械手Ⅲ32下方分别设置有气动夹37，气动夹37上设置有扎丝托38，两个气动夹37外侧分别设置有放线器33，放线器33上安装有扎丝圈34，放线器33和气动夹37之间设置有气缸Ⅴ35，气缸Ⅴ35上设置有切线刀36。

工作原理：本发明开始工作时，在放线架1上安装线缆线圈，线缆经过张力控制装置3，再穿过水平导轮4之间和竖直导轮5之间以防线缆下坠和晃动，再穿过护线套6，用夹线器Ⅰ7夹住线缆前端，夹线器Ⅱ9松开；竖直导轨11沿水平导轨Ⅰ10移动到夹线器Ⅰ7左侧一定位置，导块12沿竖直导轨11向下移动，带动机械手Ⅰ13向下移动到一定位置，控制机械手Ⅰ13夹住线缆，再控制夹线器Ⅰ7松开，竖直导轨11沿水平导轨Ⅰ10向右运动，带动机械手Ⅰ13和线缆向右运动，在线缆向右运动过程中，水平导轮4和竖直导轮5转动，以减少对线缆的摩擦力，通过张力控制装置3控制线缆间张力，以防止张力过大对线缆造成损坏，当机械手Ⅰ13带动线缆向右运动到夹线器Ⅴ19的位置时，竖直导轨11带动机械手Ⅰ13和线缆停止运动，控制夹线器Ⅴ19夹紧线缆前端，同时，通过气缸Ⅰ14拉伸带动夹线器Ⅲ15向上运动到一定位置后夹住线缆，控制夹线器Ⅰ7和夹线器Ⅱ9同时夹紧线缆，通过气动切刀8工作将线缆切断，再控制夹线器Ⅱ9和机械手Ⅰ13松开，导块12沿竖直导轨11向上移动，带动机械手Ⅰ13向上移动到初始高度，再控制竖直导轨11沿水平导轨Ⅰ10向右运动回到初始位置，同时通过气动转盘16顺时针转动，使线缆绕着绕线架17绕成线缆线圈，当气动转台转动一定圈数绕完线缆时，夹线器Ⅳ18跟随气动转台转到绕线架17后侧，控制夹线器Ⅳ18夹紧线缆后端，再控制夹线器Ⅲ15松开，通过气缸Ⅰ14收缩带动夹线器Ⅲ15回到初始位置，再通过气动转台顺时针转动一定角度，使线缆两端朝向右侧，通过扎线装置20工作，将绕完的线缆线圈捆扎并取开，重复上述工作过程，直至将所需的线缆切割捆扎完。

张力控制装置3包括有支架21、上绕线轮22、下绕线轮23、气缸Ⅱ25和张力感应器26，支架21上部转动式设置有上绕线轮22，支架21下部开设有滑槽24，滑槽24内安装有下绕线轮23，下绕线轮23上连接有气缸Ⅱ25，气缸Ⅱ25另一端安装在支架21上，下绕线轮23后侧设置有张力感应器26。线缆绕过上绕线轮22和下绕线轮23，拉取线缆导致线缆内张力增大，当张力感应器26感应到线缆内的张力超过一定值时，气缸拉伸带动下绕线轮23向上运动一段距离，以减小线缆之间的张力，这样可以有效地避免了因张力过大对线缆造成的损坏，当拉取线缆停止，张力感应器26感应到线缆内的张力小于一定值时，气缸拉伸带动下绕线轮23向下运动一段距离，以增大线缆之间的张力，这样可以有效保证线缆顺畅的拉取，防止线缆偏位。

扎线装置20包括有水平导轨Ⅱ39、移动架27、气缸Ⅲ28、机械手Ⅱ29、气缸Ⅳ30、电机31、机械手Ⅲ32、放线器33、扎丝圈34、气缸Ⅴ35、切线刀36、气动夹37和扎丝托38，水平导轨Ⅱ39下安装有移动架27，移动架27下左侧对称的设置有两个气缸Ⅲ28，气缸Ⅲ28下方连接有机械手Ⅱ29，移动架27下右侧对称的设置有两个气缸Ⅳ30，气缸Ⅳ30下方连接有电机31，电机31下方连接有机械手Ⅲ32，机械手Ⅲ32下方分别设置有气动夹37，气动夹37上设置有扎丝托38，两个气动夹37外侧分别设置有放线器33，放线器33上安装有扎丝圈34，放线器33和气动夹37之间设置有气缸Ⅴ35，气缸Ⅴ35上设置有切线刀36。通过气缸Ⅲ28拉伸，带动机械手Ⅱ29向下运动至一定位置，控制两个机械手Ⅱ29分别抓紧线缆线圈的两侧，再通过气缸Ⅲ28收缩，带动机械手Ⅱ29向上运动至初始位置，移动架27沿水平导轨Ⅱ39向右移动，带动机械手Ⅱ29和线缆线圈向右运动至气动夹37的正上方，再通过放线器33将一定长度的扎丝伸长至扎丝托38上，通过气缸Ⅴ35拉伸，带动切线刀36向上运动，将扎丝切断，使扎丝置于扎丝托38上，控制气缸Ⅴ35收缩，带动切线刀36向下运动回到初始位置，控制气缸Ⅲ28拉伸，带动线缆线圈向下运动，当线缆线圈两侧分别接触到两个扎丝托38时，控制机械手Ⅱ29将线缆线圈的两侧松开，使线缆线圈置于扎丝托38上，同时控制气动夹37闭合，使扎丝两端弯曲翘起；再控制气缸Ⅲ28收缩，带动机械手Ⅱ29向上运动回到初始高度，移动架27沿水平导轨Ⅱ39向左移动，带动机械手Ⅱ29向左运动回到初始位置，此时，气缸Ⅳ30、电机31和机械手位于气动夹37的正上方，在控制气缸Ⅲ28拉伸带动机械手Ⅱ29向下运动一段距离，再次抓紧线缆线圈时，控制气缸Ⅳ30拉伸，带动电机31和机械手Ⅲ32向下运动至一定位置，控制机械手Ⅲ32闭合夹紧翘起的扎丝端头，再通过电机31转动，将扎丝两端旋转扭紧在一起；其后，在机械手Ⅱ29抓紧线缆线圈，通过气缸Ⅲ28收缩带动机械手Ⅱ29向上运动回到初始位置时，通过气缸Ⅳ30收缩，带动闭合的机械手Ⅲ32和经扎丝扭紧的线缆线圈向上运动回到初始位置；之后，移动架27沿水平导轨Ⅱ39向右移动，带动机械手Ⅱ29和机械手Ⅲ32向右运动，当机械手Ⅱ29向右运动至气动夹37的正上方时停止；通过气缸Ⅲ28拉伸，使机械手Ⅱ29向下运动一段距离，机械手Ⅱ29松开线缆线圈使其置于扎丝托38上时，控制机械手Ⅲ32张开，使扎丝扭紧的线缆线圈从机械手Ⅲ32上掉落，再通过气缸Ⅲ28收缩，带动机械手Ⅱ29向上运动，回到初始高度，并控制移动架27沿水平导轨Ⅱ39向左运动，回到初始位置，重复上述工作过程，即可实现对线缆线圈的连续捆扎。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。