用于对电线进行着色的设备及方法

专利名称：用于对电线进行着色的设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对沿一个方向移动的电线的外表面进行着色的设备和方法。
背景技术：
多种电子装置在机动车上被安装为移动式单元的形式。因而，在机动车上设置有 线束，用于从电源向这些电子装置传输电力、以及从计算机向电子装置发送控制信号。线束 包括多根电线和连接到电线端头上的连接器。电线具有导电的芯线和由绝缘合成树脂制成的包覆层，包覆层包覆着芯线。这样 的电线是所谓的被覆线。连接器包括接线端配接件和其中容纳着接线端配接件的连接器壳 体。接线端配接件是由到导电金属片或类似部件构成的，其被连接到电线的端部上，并与电 线中的芯线实现电路连接。连接器的壳体是由电绝缘的合成树脂制成的，其被制为箱形的 结构。当连接器壳体被连接到电子装置上时，各条电线通过接线端配接件与对应的电子装 置实现连接，线束由此可将电力和信号发送给各个电子装置。当对线束进行组装时，首先将电线切割成特定的长度段，然后，在将靠近电线端部 的包覆层去掉之后，将接线端配接件连接到电线的端部上。可按照需要将某根电线与另一 电线连接起来。而后，将接线端配接件插入到连接器壳体中，由此将线束组装起来。线束中的电线必须要在几个方面区别开，这些方面包括芯线的尺寸、包覆层的材 料(涉及到取决于耐热性能的材料替换)、以及用途方面。用途方面例如是指气囊、制动 防抱死系统(ABS)、控制信号线、以及机动车中使用电线的系统-譬如传动系统。因而，用在 线束中的电线的外表面需要由着色设备进行着色，以便于识别这些电线的用途(例如可参 见专利文件1和2)。专利文件1中所公开的电线着色设备被安装在电线切割机上。电线切割机在将电 线沿纵长方向移动之后将其切割成规定的长度段。用于电线的着色设备包括多个喷射单 元、以及具有抽吸单元的导管。喷射单元按照预定的着色图案喷射出具有不同颜色的色料。 在电线的移动方向上，导管被布置在着色设备的下游位置处。在电线切割机使电线在纵长上移动的同时，具有上述结构的电线着色设备利用喷 射单元将色料按照所述的着色图案淀积在电线的外表面上，然后，再在导管中对色料进行 充分的干化。专利文件2中公开的电线着色设备包括用于使电线在其纵向上移动的移动单元、 用于容纳着着色液体的容罐、输送转辊、着色转辊、以及刮刷器。输送转辊被可转动地支撑 着，且输送转辊的一部分被浸没到容罐内容盛的着色液体中。着色转辊被转动地支撑着，其 被布置在输送转辊的上侧、电线的下侧，且与输送转辊与电线都进行接触。在着色转辊的外 周壁面上制有多个凹窝。在电线的移动方向上，刮刷器位于着色转辊的下游位置。刮刷器 具有用于使电线穿过的孔洞，其将电线外表面上多余的着色液体刮除掉。在具有上述结构的电线着色设备中，输送转辊在将着色液体沉积到其外周壁面上 的同时进行转动，以便于将着色液体引导到着色转辊上的凹窝中。然后，在移动单元将电线在纵向上移动的同时，着色转辊将位于凹窝中的着色液体淀积到电线的外表面上。[专利文件1]日本专利申请公报NO.2004-134371[专利文件2]日本专利申请公报NO.2003-303524近些年来，考虑到环境问题，对快干型溶剂进行替换的需求变得迫切起来，其中的 快干型溶剂例如是甲苯，希望用水性溶剂或酒精溶剂来作为色料的溶剂，以替换快干型溶 剂。使用水性溶剂或酒精溶剂的此类色料的干化时间要长于使用快干型溶剂的色料。在专利文件1所公开的着色设备中，在电线切割机对电线移动的同时，喷射单元 进行喷射而将着色材料淀积到电线的外表面上。因而，如果着色材料的溶剂是水性或酒精 性溶剂，则在着色材料完全干化之前，如果电线接触到周围的构件，未干化的着色材料就可 能沾附到诸如用于移动电线的转辊等构件上，从而从电线上脱落下去。结果就是，淀积在电 线上的着色材料可能是不均勻的、或者被部分地去除掉，而沾附到转辊上的着色材料则可 能再次淀积到电线的外表面上。因而，由于出现了如下的问题电线上的着色图案与预定的 图案是不同的，所以，造成对电线的识别变得困难了。另外，在专利文件2所公开的着色设备中，如果改变着色图案的形状或布局，就必 须要改变凹窝的形状或着色转辊的布局。结果就是，出现了如下的问题由于必须要制备另 一个着色转辊、并更换着色转辊，生产成本和人工投入增加了。还出现了如下的问题如果 改变着色图案的颜色，就应当改变容罐内的着色液体，这也增大了人工投入。

发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题。也就是说，本发明的目的在于提供一种用于 对电线进行着色的设备和方法，利用本发明，能快速地将着色材料干化，防止其从电线的外 表面脱离掉，由此能可靠地识别电线，且能容易地改变着色图案。为了实现这一目的，根据本发明的权利要求1，本申请提供了 一种用于对沿一个方 向移动的电线的外表面进行着色的设备，其包括转辊构件，该构件的外周壁面与电线的外表面相接触，且该构件随着电线的移动 而转动；以及喷射单元，其用于将着色材料喷射到转辊构件的外周壁面上。根据本发明的权利要求2，本申请提供了如权利要求1所述的、用于对电线进行着 色的设备，其中，设置了多个喷射单元，用于向转辊构件的外周壁面喷射颜色互不相同的着 色材料。根据本发明的权利要求3，本申请提供了如权利要求2所述的、用于对电线进行着 色的设备，其中，喷射单元被布置在转辊构件的环周方向上。根据本发明的权利要求4，本申请提供了如权利要求1到3之一所述的、用于对电 线进行着色的设备，其中，在转辊构件的外周壁面上制有环周方向的沟槽。根据本发明的权利要求5，本申请提供了如权利要求4所述的、用于对电线进行着 色的设备，
其中，在与电线纵向相垂直的方向上，设置有多个沟槽；以及设置了用于使转辊构件在与纵向相垂直方向上移动的驱动单元，由此使得各个沟 槽可移近或远离对应的喷射单元。根据本发明的权利要求6，本申请提供了一种用于对沿一个方向移动的电线的外 表面进行着色的方法，其包括步骤将着色材料喷射到转辊构件的外周壁面上；在转辊构件的外周壁面与电线外表面接触的同时，使转辊构件随着电线的移动而 转动；以及将着色材料蹭擦到电线的外表面上，以对电线进行着色。根据权利要求1所述的本发明，着色设备包括转辊构件，其外周壁面与电线的外 表面相接触，且被布置成随着电线的移动而转动；以及用于将着色材料喷射到转辊构件的 外周壁面上的喷射单元。因而，当转辊构件转动时，着色材料将被蹭擦到电线的外表面上， 且位于电线外表面上的着色材料被流延为非常薄的均勻薄膜形状，由此对电线的外表面进 行了着色处理。因而，可显著地缩短着色单元的干化时间，进而可使用用水性溶剂或酒精溶 剂取代甲苯等快干溶剂的着色剂。从而可制出环境友好型的电线。另外，一般情况下，在使用含有水性溶剂或酒精溶剂的着色材料时，为了快速地干 化该着色材料，设置有多个喷射单元，这些喷射单元在同时喷射同样颜色的色料，且减小从 喷射单元喷出的液滴的大小。但是，按照本发明，利用一个喷射单元和转辊构件就显著缩短 了干化时间。因而，可减少喷射单元的数目，并降低了成本。另外，不必设置用于对着色材 料进行干化的干燥装置，从而可以使用于对电线进行着色的设备实现小型化。根据权利要求2所述的本发明，设置了多个喷射单元，用于将颜色互不相同的着 色材料喷射到转辊构件的外周壁面上。因而，仅通过从这些喷射单元中进行选择、并驱动那 些喷射出的着色材料具有所需颜色的喷射单元，就能改变着色图案的颜色。因而，可显著地 减少改变颜色所需的人工操作，并极大地缩短改变颜色所需的作业时间。因而，可连续地执 行电线着色操作。按照权利要求3所述的本发明，喷射单元被布置在转辊构件的环周方向。因而，每 个喷射单元都能均等地移近转辊构件。从而，每个喷射单元都能可靠地将着色材料喷射到 转辊构件的外表面上。按照权利要求4所述的本发明，在转辊构件的外周壁面上制有环周方向的沟槽。 因而，喷射单元将着色材料喷射到该沟槽中，且电线被设置在沟槽中。由此，着色材料能可 靠地接触到电线，从而能可靠地对电线进行着色。另外，通过将着色材料喷射到沟槽中，就 不会将着色材料喷射到转辊构件上不会接触到电线的部位处。因而，可减小着色材料的无用里。按照权利要求5所述的本发明，在与电线纵向相垂直的方向上，设置有多个沟槽， 且设置了驱动单元，用于使转辊构件沿着与纵向方向相垂直的方向移动，从而使各个沟槽 都能移近或远离对应的喷射单元。因而，能容易地使各个沟槽移近和远离对应的喷射单元， 各个喷射单元能可靠地将着色材料喷射到对应的沟槽中。按照权利要求6所述的本发明，着色方法包括步骤将着色材料喷射到转辊构件 的外周壁面上；在转辊构件的外周壁面与电线外表面相接触的同时，使转辊构件随着电线
5的移动而转动；将着色材料蹭擦到电线的外表面上，以对电线进行着色。因而，位于电线外 表面上的着色材料可流延成非常薄的均勻薄膜形状，由此实现了对电线的着色。因而，可显 著缩短着色单元的干化时间，并可使用用水性溶剂或酒精溶剂取代甲苯等快干型溶剂的着 色剂。因而，可制出环境友好型的电线。另外，通常情况下，如果使用是的采用水性溶剂或酒精溶剂的着色材料，为了快速 地干化着色材料，设置有多个喷射单元，这些喷射单元同时喷射同样颜色的色料，且减小从 喷射单元喷出的液滴的大小。但是，按照本发明，利用一个喷射单元就显著缩短了干化时 间。因而，可减少喷射单元的数目，并降低了成本。另外，不必设置用于对着色材料进行干 化的干燥装置，从而可以使用于对电线进行着色的设备实现小型化。


图1中的说明性视图表示了一种电线切割机的结构，在该切割机上安装有构件本 发明一种实施方式的电线着色设备；图2中的放大说明图表示了图1所示电线着色设备中转辊构件周围的结构；图3中的透视图表示了图2所示电线着色设备中转辊构件周围的结构；图4中的侧视图表示了当图3所示电线着色设备工作时、电线与转辊构件之间的 定位关系；图5是图4所示电线和转辊构件的正视图；图6是图5所示的、被进行着色处理的电线的俯视图；图7中的说明性视图表示了图1所示电线着色设备的喷射单元的结构；图8中的说明性视图表示了图1所示电线着色设备的控制单元的结构；以及图9表示了图6所示已着色电线的一种改型实例。附图标记定义如下1用于对电线进行着色的设备5 电线5a电线的外表面10电线切割机31转辊构件31a转辊构件的外周壁面32直线引导件(驱动单元)34编码器(检测单元)35c阀选择电路(记忆单元、控制单元)36A到36L第一到第十二沟槽40A到40L第一到第十二喷射单元P电线的移动方向
具体实施例方式下文将参照图1到图9对根据本发明一种实施方式的、用于对电线进行着色的设 备(下文简称为“着色设备”)进行描述。根据本发明该实施方式的着色设备被安装在电线切割机10上。电线切割机10将电线5切割成特定的长度段。着色设备1通过在电线5的 部分外表面5a上形成标记6而对电线5的外表面5a进行着色处理。如图1所示，电线切割机10包括构架11，其作为切割机的主体；引导转辊12 ；作 为电线输送单元的输送转辊13 ；修整单元14，其作为增大张紧力的单元；松弛吸纳单元20、 以及切割单元15。构架11被安装在工厂的地板上。构架11是水平延伸的。引导转辊12可转动地 连接到构架11的端部上。其上不带有标记6的长电线5被卷绕在引导转辊12上。引导转 辊12将电线5依次送入到修整单元14、松弛吸纳单元20、下文介绍的喷射单元40A到40L、 下文介绍的编码器34、以及切割单元15中。在构架11的另一端设置了一对输送转辊13。这对输送转辊由构架11可转动地支 撑着，且被竖直地布置着。两个输送转辊13由马达(图中未视出)驱动而在相反的方向上 同速转动。将输送转辊13将电线15夹在它们之间，并沿着电线5的纵向将电线5从引导 转辊12中拉出。具有上述结构的输送转辊13起到了牵拉单元的作用，其在电线5的纵向方向上对 电线5进行牵拉。在输送转辊13使电线5在其纵向上移动时，电线5相对于下文将要介绍 的转辊构件31在电线5纵向上移动。电线5沿着图1中箭头P的方向从引导转辊12移向 输送转辊13。箭头P代表了电线5的移动方向P。修整单元14被设置在引导转辊12的输送转辊13侧，也就是说，其被设置在引导 转辊12与输送转辊13之间。也即是，在电线5的移动方向P上，修整单元14位于引导转 辊12的下游，且位于输送转辊13的上游。修整单元14包括板状的单元主体14a、多个第一 转辊14b、以及多个第二转辊14c。单元的主体14a被固定到构架11上。第一、第二转辊14b、14c都由单元的主体14a可转动地支撑着。在电线5的移动 方向P上设置了多个第一转辊14b，这些转辊被布置在电线5的上方。在电线5的移动方 向P上设置了多个第二转辊14c，这些转辊被布置在电线5的下方。第一、第二转辊14b和 14c被布置成交错的形状。具有上述结构的修整单元14将被输送转辊13从引导转辊12中引出的电线5夹 置在第一转辊14b与第二转辊14c之间。这样，修整单元14通过将电线5夹置在第一、第 二转辊14b与14c之间而向电线5施加了摩擦力。也就是说，修整单元14向电线5施加的 摩擦力被用作第一促动力Q1，其与输送转辊13对电线5的牵拉方向(电线5的移动方向 P)相反。该促动力Ql小于输送转辊13施加给电线5的牵拉力。因而，修整单元14使得电 线5在纵向上张紧，由此绷紧了电线5。松弛吸纳单元20被设置在修整单元14的输送转辊13侧，也就是说，其被设置在 修整单元14与输送转辊13之间。也即是，在电线5的移动方向P上，松弛吸纳单元20位 于修整单元14的下游，且位于输送转辊13的上游。另外，松弛吸纳单元20被布置在修整 单元14与下文将要介绍的转辊构件31之间。松弛吸纳单元20包括一对用于支撑导引辊的构架21、一对导引辊22、用于支撑驱 动辊的构架23、驱动辊24、以及气缸25。用于支撑导引辊的构架21被固定到构架11上。用于支撑导引辊的构架21从构 架11垂直地延伸出。用于支撑导引辊的两个构架21被布置成在电线5的移动方向上具有一定间隙。用于支撑导引辊的构架21可转动地支撑着对应的导引辊22。导引辊22被布置在 电线5的下方。由于导引辊22的外周壁面与电线5相接触，所以所述导引辊22可对电线 5进行引导，使其不会偏离移动方向P。因而，导引辊22引导着电线5的移动方向。用于支撑驱动辊的构架23被固定到构架11上。用于支撑驱动辊的构架23从构 架11竖直地延伸出。用于支撑驱动辊的构架23被间置在两个用于支撑导引辊的构架21 之间。由用于支撑驱动辊的构架23支撑着，驱动辊24可在竖直方向上转动地进行移动。 驱动辊24被布置在电线5的上方，且位于两个导引辊22之间的中央处。气缸25包括气缸主体25a以及可伸缩的活塞杆25b，活塞杆可从气缸主体25a中 伸出或缩回。气缸主体25a被固定到用于支撑驱动辊23的构架上，且被布置在电线5的上 方。可伸缩的活塞杆25b从气缸主体25a中向下延伸出。也就是说，可伸缩的活塞杆25b 延伸向电线5。驱动辊24被连接到可伸缩的活塞杆25b上。当向气缸主体25a的内部输送压缩气体时，气缸25将向下促推可伸缩的活塞杆 25b，也就是说，驱动辊24将产生第二促动力Q2。因而，气缸25利用第二促动力Q2将驱动 辊24顶推向电线5。第二促动力Q2小于第一促动力Q1。当下文将要介绍的切割单元15的两个切割刀片15a相互移近时，电线5的运动将 一度停止，以便于对电线5进行切割，电线5将由于惯性而沿着箭头P的方向运动，从而，在 两个导向辊22之间，电线5将变得松弛。这时，在松弛吸纳单元20中，气缸25中可伸缩的 活塞杆25b将伸出，驱动辊24将向下移动(如图1中的点划线所示)。这样，松弛吸纳单元 20将利用竖直方向上的第二促动力Q2对两导向辊22之间松弛的电线5施加促动作用，以 消除松弛现象，将电线5保持在紧绷状态。在电线5的移动方向P上，切割单元15被布置在着色设备1中编码器34的两个 转子34a的下游，后文将要对其中的编码器34进行介绍。切割单元15包括两个刀片15a。 两刀片15a被竖直地布置着。两刀片15a可在竖直方向上相互移近或远离。当两刀片15a 相互移近时，两刀片15a将夹住从两输送转辊13送来的电线5，并将其切断。当两刀片15a 相互远离时，两刀片15a将离开电线5。在切割单元15的两刀片15a相互离开的同时，电线切割机10利用两输送转辊13 夹住电线5，并沿着箭头P的方向输送电线5。这样，在输送了规定长度的电线5之后，输送 转辊13停止转动。然后，两刀片15a相互移近，夹住电线5并进行切割。因而，电线切割机 10是在将电线5沿箭头P移动之后对其进行切割的。着色设备1对沿箭头P移动的电线5的外表面5a进行着色。这样的电线5构成 了要被安装到机动车或移动单元等类似装置上的线束。如图5所示，电线5包括导电的芯线51和电绝缘的包覆层52。多条线丝元件51a 束结到一起而形成芯线51。芯线51的每条线丝元件51a都是由导电金属制成的。芯线51 可由单根线丝元件构成。包覆层52是由聚氯乙烯等合成树脂制成的。包覆层52包覆着芯 线51。因而，包覆层52的外表面就是电线5的外表面5a。包覆层52具有单色颜色N(如图6所指示)。所需的着色剂可与包覆层52的合成 树脂混合起来，由此使得电线5的外表面5a具有单种颜色，或者作为备选方案，该单色颜色
8N可被设定为合成树脂自身的颜色，从而无需在包覆层52的合成树脂中添加着色剂。在后 者的情况下，如果该单色颜色N即为合成树脂自身的颜色，则电线5的外表面5a被称为未 着色的。因而，“未着色”就意味着电线5的外表面5a是合成树脂自身的颜色，在包覆层52 的合成树脂中没有混杂着色剂。如果着色设备1对电线5的外表面5a进行着色，则在电线5的外表面5a上形成 如图6所示的标记6。标记6的颜色是第一颜色A(如图6中的平行斜线所示)。第一颜色 A是与单色颜色N不同的。标记6的平面形状大体上是圆角的方形形状，其沿着电线5的纵 向(电线5的移动方向P)延伸。标记6的形状与布局(在电线5上的位置)是按照预定 的图案而确定的。在电线切割机10将电线5切割为固定长度之后，将多根电线5捆束起来，并在它 们的端部联接连接器，由此来形成线束。然后，该连接器与车辆或类似装置上的各种电子器 件的连接器进行联接，线束_即电线5向电子器件发送各种信号并进行供电。另外，如果标记6的第一颜色A被改变为各种颜色(在该实施方式中，其为第二到 第十二颜色B到L中的任意一种)，就能将各种电线5相互区别开。第一到第十二颜色A到 L是互不相同的。标记6的颜色被用作线束或系统中电线类型的识别措施。也就是说，电线 5上标记6的第一到第十二颜色A到L被用来识别线束中电线5的用途。如图1所示，着色设备1在电线5的外表面5a上形成了标记6。着色设备1被布 置在松弛吸纳单元20的输送转辊13 —侧，并被间置在松弛吸纳单元20与输送转辊13之 间。也就是说，在电线5的移动方向P上，着色设备1被布置在松弛吸纳单元20的下游位 置，且位于输送转辊13的上游位置。如图2和图3所示，着色设备1包括支撑构架30、转辊构件31、作为驱动单元的直 线引导件32、气缸33、第一到第十二喷射单元40A到40L(在图3中部分地示出)、作为检测 单元的编码器34(见图1)、以及控制单元35 (见图1)。支撑构架30被固定到构架11上。 支撑构架30从构架11向上延伸。转辊构件31被布置在电线5的上方，且被布置成与电线5的纵向垂直。如图3所 示，转辊构件31包括中心轴31b、转辊31c、以及第一到第十二 36A到36L。中心轴31b是由 陶瓷等材料制成，且被制成圆柱形。中心轴31b的端部在纵向上被装配到轴承32c中，轴承 32c制在后文将要介绍的直线引导件32的滑块32b中，中心轴的端部被滑块32b可转动地 支撑着。因而，转辊构件31被支撑着可以进行转动。转辊31c是由陶瓷等材料制成的，其被制成中空的圆筒形状。转辊31c被布置在 中心轴31b的外侧。因而，转辊31c的外周壁面即为转辊构件31的外周壁面31。中心轴 31b的上述一个端部沿其纵向从转辊31c的一端突伸出。中心轴31b的另一端被布置在转 辊31c的内部。在转辊31c的外周壁面31a-即转辊构件31的外周壁面上制有第一到第十二沟槽 36A到36L，这些沟槽被制为在转辊构件31的整个环周方向上延伸。沟槽36A到36L是沿 着转辊构件31的纵长方向进行布置的，这些沟槽之间具有间隙。也就是说，沟槽36A到36L 沿着与电线5纵向相垂直的方向平行地布置。第一到第十二沟槽36A到36L分别对应着第 一到第十二喷射单元40A到40L。沟槽的数目与喷射单元的数目(12个)是相同的。喷射 单元40A到40L中的任一单元将着色材料喷射到沟槽36A到36L中对应沟槽的内部中。另
9外，各个沟槽36A到36L的尺寸能允许电线5进入到其中，且电线5被接纳到沟槽中。具有上述结构的转辊构件31被支撑为可在垂直方向上移动。如图4所示，当着色 设备1为形成标记6而工作时，转辊构件31在垂直方向上移动，以使得靠近电线5的第一 沟槽36A的后部底壁36a(如图4中的虚线所示)下降得低于靠近转辊构件31的电线5的 外表面5a(如图4中的点划线所示)。因而，位于电线5 —侧的第一沟槽36A的后部底壁 36a将位于转辊构件31 —侧的电线5外表面5a在垂直方向上向下顶推。这样，图4中点划 线所示的电线5外表面5a被向下推顶到图4中双点划线所示的位置。也就是说，第一沟槽36A的后部底壁36a-即转辊构件31的外周壁面31a与电线5 的外表面5a在竖直方向上实现了接触。这样，位于图4所示位置上的转辊构件31被支撑 为这样随着电线5沿着箭头P方向的移动，其将绕着中心轴31b在箭头R方向上转动。另外，转辊构件31被支撑得可在水平方向上移动。如图5所示，当着色设备1进 行工作以形成标记6时，转辊构件31在水平方向上这样来进行定位使得第一沟槽36A接 纳着电线5。如图3所示，直线引导件32包括导轨32a和滑块32b。导轨32a被制成直线形状。 导轨32a被水平地布置着，且与电线5的纵向相垂直。导轨32a由支撑构架30支撑为可在 竖直方向上移动。滑块32b由导轨32a支撑着，其被支撑为可沿导轨32a的纵长方向移动。 利用图中未示出的动力源_例如马达使滑块32在导轨32a的纵向上移动。转辊构件31被 联接到滑块32b上。当滑块32b在导轨32a的纵向上移动时，具有上述结构的直线引导件32就使得转 辊构件31在导轨32a的纵向上移动，也就是说，使得转辊构件在与电线5纵向垂直的方向 上移动。这样，当转辊构件31在与电线5纵向相垂直的方向上移动时，直线引导件32就将 各个沟槽36A到36L移近或远离对应的喷射单元40A到40L。气缸33包括气缸主体33a、以及可从气缸主体33a中伸出或缩回的活塞杆33b。气 缸主体33a被固定到构架11上，并被布置在电线5的下方。电线5在可伸缩活塞杆33b延 伸方向上的移动将远离气缸主体33a。直线引导件32的导轨32a被联接到可伸缩的活塞杆 33b 上。当可伸缩的活塞杆33b伸出或缩回时，具有上述结构的气缸33就使直线引导件32 在垂直方向上移近或远离电线5。由于转辊构件31被联接到直线引导件32的滑块32b上， 当可伸缩的活塞杆33b伸出或缩回时，气缸33就将转辊构件31在垂直方向上移近或远离 电线5。如图2和图3所示，沿电线5的纵向排列了第一到第十二喷射单元40A到40L，且 这些喷射单元沿转辊构件31的环周方向排布成径向的图样。喷射单元40A到40L被联接 到固定于构架11上的喷射单元保持器(图中未示出)上。喷射单元40A到40L被布置在 松弛吸纳单元20的输送转辊13侧，且位于松弛吸纳单元20与输送转辊13之间。也就是 说，在电线5的移动方向P上，喷射单元40A到40L位于松弛吸纳单元20的下游，但位于输 送转辊13的上游位置。第一到第十二喷射单元40A到40L可分别将第一到第十二着色材料喷射到转辊构 件31的外周壁面31a上。第一到第十二种着色材料分别具有第一到第十二种颜色A到L。 第一到第十二颜色A到L是相互不同的。由于第一到第十二喷射单元40A到40L的结构基
10本上是相相同的，下文将对第一喷射单元40A进行介绍，并可推广到所有的喷射单元。第一喷射单元40A包括第一喷嘴41A和第一阀42A。如图3所示，第一喷嘴41A面 对着转辊构件31的外周壁面31a。第一喷嘴41A上具有孔洞，具有第一颜色的着色材料流 经该孔洞。该孔洞笔直地延伸向转辊构件31的外周壁面31a。孔洞的开口面对着转辊构件 31的外周壁面31a，且第一着色材料流入到该孔洞的内部中。第一着色材料的供送源43A 将第一着色材料供送给所述孔洞。如图7所示，第一阀42A位于第一喷嘴41A与第一着色材料供送源43A之间，且与 第一喷嘴和供送源43A相连接。另外，第一着色材料供送源43A还与压缩气体供应源45相 连接。压缩气体供应源45向第一着色材料供送源43A的内部输送压缩气体。顺便提及的 是，该压缩气体供应源45还与第二到第十二着色材料供送源43B到43L进行连接，并将压 缩气体供应给第二到第十二着色材料供送源43B到43L。当第一阀42A开启时，从压缩气体供应源45输送来的压缩气体将第一喷嘴41A孔 洞中的第一着色材料经所述开口喷射到转辊构件31的外周壁面31a上。当第一阀42A被 关闭时，停止将第一喷嘴41A中的第一着色材料喷射出去。如果第一阀42A按照来自于控制单元中的阀驱动电路37 (下文将进行介绍)的信 号而在预定的时间开启，则具有上述结构的第一喷射单元40A将向转辊构件31的外周壁面 31a喷射规定量的第一着色材料。因而，第一喷射单元40A立即就喷射出规定量的第一着色 材料。顺便提及的是，“喷射”意味着液态的第一着色材料被以液滴的状态喷射向电线5的 外表面5a。与上述的第一喷射单元40A类似，第二到第十二喷射单元40B到40L也可将规定 量的第二到第十二着色材料喷射到转辊构件31的外周壁面31a上。第一到第十二喷射单 元分别与转辊构件31上的第一到第十二沟槽36A到36L相对应。当直线引导件32使转辊 构件31在水平方向上移动时，喷射单元40A到40L的开口分别正对着对应的沟槽36A到 36L。这样，喷射单元40A到40L将第一到第十二着色材料喷射向转辊构件31的外周壁面 31a上，以便于将第一到第十二着色材料喷射到沟槽36A到36L中。上述的第一到第十二着色材料是指液态物质，在这些材料中，着色剂(用在产业 中的有机物质)被溶解并分散到溶剂中。着色剂是染料或颜料(它们的大多数是有机物质 或合成物质)。有时，“染料”被用作颜料，而“颜料”被用作染料。至于溶剂，存在着快干型 的溶剂_例如甲苯，以及慢干型的溶剂_例如水性溶剂或酒精溶剂。作为第一到第十二着 色材料的具体实例，着色材料可以是着色液体或涂覆材料。着色液体是这样一种液体在其中，作为着色材料的染料被溶解并分散到溶剂中。 涂覆材料是这样一种材料在其中，作为着色材料的颜料被分散到作为溶剂的液态分散剂 中。如果电线5的外表面5a上是由着色液体进行着色的，则染料将渗透到电线5的包覆层 52中。如果电线5的外表面5a是由涂覆材料进行着色的，则颜料将粘附到外表面5a上，但 不会渗透到电线5的包覆层52中。优选地是，溶剂和液态分散剂对构成包覆层52的合成 树脂具有亲合力，以便于将染料可靠地渗透到包覆层52中、或者允许颜料可靠地粘附到电 线5的外表面5a中。也就是说，第一到第十二喷射单元40A到40L利用染料将电线5外表面5a的一部 分进行染色，或者利用颜料对电线5外表面5a的一部分进行涂覆。因而，“为了对电线5的外表面5a进行着色”这样的语句表达的是利用染料对电线5外表面5a的一部分进行染 色，或者利用颜料对电线5外表面5a的一部分进行涂覆。如图1所示，编码器34包括一对转子34a。在电线5的移动方向P上，转子34a被 布置在输送转辊13的下游位置。每个转子34a都被支撑得可绕其自身轴线进行转动。转 子34a的外周壁面与夹在两输送转辊13之间的电线5的外表面5a接触。两转子34a将电 线5夹在它们之间。当电线5沿着箭头P方向移动时，每个转子34a都进行转动。转子34a 的转数与电线5沿着箭头P方向的移动距离成比例。编码器34与下文将要介绍的控制单元35的脉冲计数电路35b相连接。如果转子 34a转过规定的角度，编码器34就向控制单元35输出脉冲信号。也就是说，编码器34测 得的数据对应着电线5沿箭头P的移动速度，并向脉冲计数电路35b输出数据。也就是说， 编码器34借助于电线5与转子34a之间的摩擦力输出与电线5移动距离相对应的脉冲信 号。但是，如果由于电线5外表面5a的状况所致而使电线5的移动距离无法对应着脉冲的 数目，可以从另一个位置得到电线5的另一个速度数据以进行反馈，控制单元35可对这两 个数据进行比较。如图8所示，控制单元35包括装在机盒内的主体35a、脉冲计数电路35b、作为记 忆单元和控制器的阀选择电路35c、以及第一到第十二阀驱动电路37A到37L。单元主体 35a接纳着脉冲计数电路35b、阀选择电路35c、以及第一到第十二阀驱动电路37A到37L。脉冲计数电路35b对从编码器34输入的脉冲信号进行计数。脉冲计数电路35b 与阀选择电路35c相连接，其向阀选择电路35c输出的信号代表了从编码器输入的脉冲信 号的数目。为了增大对脉冲的解析度，脉冲计数电路35b可对由编码器34所产生脉冲信号 非常高的频率进行分频，并将分频信号输入到脉冲计数电路35b中。阀选择电路35c与阀驱动电路37A到37L进行连接。当输入了预定序列的脉冲信 号时，阀选择电路35c就输出信号，以使得阀驱动电路37A到37L将对应的阀42A到42L开 启。按照制在电线5外表面5a上的标记的图案，阀选择电路35c输出信号，以使阀驱动电 路37A到37L将阀42A到42L开启。也就是说，阀选择电路35c记忆住如下的条件针对于从编码器34输入的各个脉 冲信号，开启其中的一个阀42A到42L，或者关闭所有的阀。按照这样的记忆模式，阀选择电 路35c对阀驱动电路37A到37L进行控制。顺便提及的是，如果脉冲计数电路35b与阀驱 动电路37A到37L直接连接，则可取消阀选择电路35c。因而，阀选择电路35c事先记忆了对电线5外表面5a进行着色的模式。另外，响 应于从编码器34输入的电线5的移动速度，阀选择电路35c可根据该记忆模式使喷射单元 40A到40L将第一到第十二着色材料按照规定的量喷射到电线5的外表面5a上。上述的脉 冲计数电路35b和阀选择电路35c是由公知的数字电路构成的。阀驱动电路37A到37L的数目与喷射单元40A到40L的数目相同，且阀驱动电路 37A到37L分别对应着各个喷射单元40A到40L。喷射单元40A到40L的阀42L到42L通过 图中未示出的接口与对应的阀驱动电路37A到37L相连接。当阀选择电路35c输入信号以 开启阀42A到42L时，阀驱动电路37A到37L就向阀42A到42L输出开启信号。当阀驱动 电路37A到37L向阀42A到42L输出信号以开启对应的阀42A到42L时，对应的阀42A到 42L被打开。因而，当向阀42A到42L输出信号时，阀驱动电路37A到37L就对对应阀42A
12到42L的开启/闭合进行控制。当具有上述结构的着色设备1在电线5的外表面5a上形成标记6时-也就是说 对电线5的外表面5a进行着色时，首先，将引导转辊12联接到构架11上。使两切割刀片 15a相互远离，卷绕在引导转辊12上的电线5依次经过修整单元14、松弛吸纳单元20、以及 着色设备1，并被夹在两输送转辊13之间。然后，与喷射单元40A到40L相对应的着色材 料供送源43A到43L与着色设备1连接起来。然后，压缩气体供应源45与着色材料供送源 43A到43L连接起来。然后，气33可伸缩的活塞杆33b伸出，并将转辊构件31向上移动到使其与电线5 离开的位置处。然后，直线引导件32的滑块32b移动，从而将转辊构件31沿着与电线5纵 向相垂直的方向移动。然后，第一喷射单元40A第一喷嘴41A中孔洞的开口面对着对应的 沟槽36A。之后，气缸25的可伸缩活塞杆25b缩回而将转辊构件31向下移动使电线5位于 沟槽36A中位置、并使转辊构件31挤压着电线5的位置中。因而，转辊构件31的外周壁面 31a将挤压(接触)着电线5的外表面5a。然后，输送转辊13进行转动而将电线5沿着其纵向从引导转辊12中拉出。另外， 修整单元14向电线5施加第一促动力Ql，以将电线5张紧。然后，气25对驱动转辊24进 行顶压，也就是说，向电线5施加第二促动力Q2。然后，在从编码器34向脉冲计数电路输入预定序列的脉冲信号时，与第一阀42A 相连的第一阀驱动电路37A在规定的时间将第一阀42A开启一次。这样，如图5所示，第一 喷射单元40A将第一着色材料喷射到对应沟槽36A的内部。然后，随着电线5的移动，转辊构件31沿着箭头R转动，沟槽36A中的第一着色材 料被移近电线5。这样，第一着色材料被蹭擦到电线5的外表面5a上。因而，通过将第一着 色材料蹭擦到电线5的外表面5a上，使得第一着色材料流延成非常薄的均勻薄膜形状。然后，溶剂或液态分散剂从第一着色材料中蒸发出去；由此使得电线5外表面5a 被染料染色或被颜料涂覆。由于第一着色材料流延成非常薄的形状，所以，即使溶剂或液态 分散剂是水性溶剂或酒精溶剂等慢干型的，溶剂或液态分散剂也会快速蒸发，着色材料可 快速干化。因而，如图6所示，制在电线5外表面5a上的标记6沿着箭头P移动，对电线5 的外表面5a进行了着色。如果控制单元35基于从编码器34获得的数据判断出电线5移动了规定的距离， 控制单元35就停止输送转辊13。这样，电线5就变得松弛了 -尤其是在松弛吸纳单元20 的两引导辊22之间。然后，松弛吸纳单元20的气缸25的可伸缩活塞杆25b伸出，驱动辊 24受第二促动力Q2的作用而移向图1中虚线所示的位置。然后，松弛吸纳单元20消除了 电线5的松弛。之后，两切割刀片15a相互靠近，将电线5夹在其间，并对电线5进行切害I]。 这样，就制得了其外表面5a上带有第一颜色A的标记6的电线5。如果标记6的颜色从第一颜色改变为其它颜色(例如第二颜色B)，则在输送转辊 13停止的同时，气缸33可伸缩的活塞杆33b伸出而将转辊构件31向上移动，也就是说，将 转辊构件移动到离开电线5的位置上。然后，直线引导件3的滑块32b移动，使得转辊构件 31沿着与电线5纵向垂直的方向移动，从而使得第二喷射单元40B第二喷嘴41B中孔洞的 开口面对着对应的第二沟槽36B。然后，气缸33可伸缩的活塞杆33b缩回，以使得转辊构件 31在竖直方向上向下移动，从而将电线5置于第二沟槽36B中，使得转辊构件31顶压(接触)着电线5。然后，如上文所述，输送转辊13转动。按照该实施方式，着色设备1包括其外周壁面31a与电线5外表面5a相接触的 转辊构件31，且该转辊构件随着电线5的移动而转动；第一到第十二喷射单元，它们用于将 第一到第十二着色材料喷射到转辊构件31的外周壁面31a上，由此，当转辊构件31转动 时，着色材料就被蹭擦到电线5的外表面5a上。因而，电线5外表面5a上的着色材料流延 成非常薄的均勻薄膜形状，且电线5的外表面5a被进行了着色处理。因而，可显著地缩短 着色材料的干化时间，可使用水性溶剂或酒精溶剂取代诸如甲苯等快干型溶剂。由此可制 得环境友好型的电线。另外，通常情况下，在使用含有水性溶剂或酒精溶剂的着色材料时，为了快速地干 化该着色材料，设置有多个喷射单元，这些喷射单元在同时喷射同样颜色A的色料，且减小 从喷射单元喷出的液滴的大小。但是，按照本发明，利用第一喷射单元40A和转辊构件31 显著缩短了干化时间。因而，可减少喷射单元的数目，并降低了成本。另外，不必设置用于 对着色材料进行干化的干燥装置，从而可以使用于对电线5进行着色的设备实现小型化。设置了第一到第十二喷射单元40A到40L，以便于能将具有第一到第十二不同颜 色A到L的第一到第十二着色材料喷射到转辊构件31的外周壁面31a上。因而，仅通过从 喷射单元40A到40L中选择其所喷射着色材料具有所需颜色的喷射单元，并进行驱动，就能 改变着色图案的颜色。因而，可显著减少改变颜色的人工操作，并极大地缩短颜色改变操作 的时间。因而，可连续地进行对电线5进行着色的操作。第一到第十二喷射单元40A到40L被布置在转辊构件31的环周方向上。因而，这 些喷射单元40A到40L可被均等地移近转辊构件31。因而，喷射单元40A到40L能可靠地 将着色材料喷射到转辊构件31的外表面31a上。在转辊构件31的外周壁面上制有第一到第十二沟槽36A到36L，这些沟槽被布置 在转辊构件31的环周方向上。因而，着色材料被喷射到第一到第十二沟槽36A到36L中， 且电线5被布置在第一到第十二沟槽36A到36L中。由此，使得着色材料与电线5可靠地 接触，从而能可靠地对电线5进行着色。另外，通过将着色材料喷射到沟槽36中，着色材料 将不会被喷射到转辊构件31上不与电线5进行接触的部分上。因而可减少着色材料的无 用里。第一到第十二沟槽36A到36L被布置在与电线5纵向相垂直的方向上，且转辊构 件沿着与电线5纵向方向相垂直的方向移动，从而可利用直线引导件32使各个沟槽36A到 36L都能移近或远离对应的喷射单元40A到40L。因而，能容易地使各个沟槽36A到36L移 近和远离对应的喷射单元40A到40L，各个喷射单元40A到40L能可靠地将着色材料喷射到 对应的沟槽36A到36L中。着色设备1包括用于检测电线5移动速度的编码器34 ；用于存储电线5着色图 案的阀选择电路35c，该电路用于使第一到第十二喷射单元40A到40L响应于由编码器34 检测到的电线5移动速度、按照预定的图案将着色材料喷射到转辊构件31的外周壁面31a 上。因而，仅通过对喷射单元40A到40L进行控制，就能容易地改变着色图案的型式和布局， 而无需改变转辊构件31。因而，可容易地制得具有不同着色图案的电线5。由于对应于第一到第十二喷射单元40A到40L设置了第一到第十二沟槽36A到 36L，所以，着色材料只是被喷射到与喷射单元相对应的沟槽36A到36L中。因而，不同颜色
14的着色材料不会混合起来，能将电线5可靠地着色为所需的颜色。由于第一到第十二喷射单元40A到40L被布置在电线5的移动方向上，所以，在与 电线5移动方向P垂直的方向上，可使着色设备1实现小型化。由于着色设备1被安装在电线切割机上，而电线切割机用于在将电线5沿箭头P 移动后进行切割，所以，当长的电线5被切割为规定长度时，可将电线5着色为理想的颜色。 由此可减小用于安装机器的空间，并减少了用于对电线5进行处理所需的工时。在该实施方式中，只制有一个标记6，其大体上为圆角的方形形状。但是，按照本 发明，标记6并不限于这样的形状，标记6可以是各种形状。例如，第一喷嘴41A可在规定 的时间开启三次，从而三次将第一着色材料喷射到沟槽36内部，且将着色材料蹭擦到电线 5上。由此，如图9所示，形成了长直线的形状标记6，该形状是通过将三个标记连接起来而 形成的。另外，在该实施方式中，第一到第十二喷射单元40A到40L的数目和第一到第十二 沟槽36A到36L的数目都是12。但是，按照本发明，喷射单元40和沟槽36的数目并不受到 限制。另外，在该实施方式中，控制单元35主要是由数字电路构成的。但是，按照本发 明，控制电路35也可由计算机构成，计算机具有公知的RAM、ROM、CPU和公知的非易失型存 储器_例如EEPR0M。在此情况下，非易失型存储器-例如EEPROM作为储存单元，CPU作为 控制器。另外，在该实施方式中，电线5用于组成车辆上设置的线束。但是，按照本发明，电 线5可被用在各种电子器件上_例如计算机，或用于各种电气机械。在本发明中，对于着色液体或涂覆材料，可使用各种材料-例如丙烯酸涂覆材料、 墨水(染料或颜料)、以及UV-墨水。尽管上文参照附图对本发明作了完整的举例说明，但可以理解对于本领域技术 人员而言，可显见地进行各种改动和变型。因而，除非这些改动和变型悖离了由后文限定的 本发明范围，它们应当被认为是包含在本发明范围内。
1权利要求
一种用于对沿一个方向移动的电线的外表面进行着色的设备，其包括转辊构件，该转辊构件的外周壁面与电线的外表面相接触，且该转辊构件随着电线的移动而转动；以及喷射单元，其用于将着色材料喷射到转辊构件的外周壁面上。
2.根据权利要求1所述的、用于对电线进行着色的设备，其特征在于设置有多个喷射 单元，用于向转辊构件的外周壁面喷射颜色互不相同的着色材料。
3.根据权利要求2所述的、用于对电线进行着色的设备，其特征在于喷射单元被布置 在转辊构件的环周方向上。
4.根据权利要求1到3之一所述的、用于对电线进行着色的设备，其特征在于在转辊 构件的外周壁面上制有沿着环周方向布置的沟槽。
5.根据权利要求4所述的、用于对电线进行着色的设备，其特征在于在与电线纵向相 垂直的方向上，设置有多个沟槽；以及设置了用于使转辊构件在与纵向相垂直方向上移动的驱动单元，由此使得各个沟槽可 移近或远离对应的喷射单元。
6.一种用于对沿一个方向移动的电线的外表面进行着色的方法，其包括步骤将着色材料喷射到转辊构件的外周壁面上；在转辊构件的外周壁面与电线外表面接触的同时，使转辊构件随着电线的移动而转 动；以及将着色材料蹭擦到电线的外表面上，以对电线进行着色。
全文摘要
提供了一种用于对电线进行着色的设备和方法，以使得着色材料能快速地干化，且防止着色材料从电线外表面上脱落掉，从而能可靠地对电线进行识别，并能容易地改变着色图案。着色设备(1)对沿移动方向P移动的电线(5)的外表面(5a)进行着色。着色设备(1)包括转辊构件(31)、以及第一到第十二喷射单元(40A到40L)。转辊构件(31)的外周壁面(31a)与电线(5)的外表面(5a)相接触，且随着电线(5)的移动而转动。第一到第十二喷射单元(40A到40L)可将颜色互不相同的着色材料喷射到转辊构件(31)的外周壁面(31a)上。
文档编号H01B13/34GK101978438SQ20088012809
公开日2011年2月16日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年2月13日
发明者杉村惠吾, 镰田毅 申请人:矢崎总业株式会社