一种线束连接器组装一体机的制作方法

本实用新型涉及一种自动化加工设备,具体涉及一种线束连接器组装一体机。

背景技术：

光伏接线盒是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接器。是一门集电气设计、机械设计与材料科学相结合的跨领域的综合性设计。

光伏接线盒由盒体、线束、连接器三部分构成，组装时先将线束裁断剥皮打端，然后连接连接器，最后通过连接器安装与盒体上。现有光伏接线盒组装大多采用人工手动操作，工作效率低、人工成本高。

技术实现要素：

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种线束连接器组装一体机，解决现有线束与连接器的组装连接，通过人工手动操作实现，工作效率低、人工成本高的问题。

本实用新型所采用的技术方案：一种线束连接器组装一体机，包括机架，所述机架上依次设有线束进料打端系统、穿线拧紧组装系统；所述线束进料打端系统包括用于自动完成线束进料、裁断、端部剥皮的线束进料裁切装置、用于自动连接线束端部与接线端子的线束端子连接装置、以及用于转移线束的第一转移装置；所述穿线拧紧组装系统包括将线束穿入连接器穿孔内的穿线连接装置、拧紧连接器上螺母的螺母拧紧装置、以及用于转移线束与连接器的第二转移装置。

所述线束进料裁切装置依次包括线束导正机构、线束进料机构、裁切剥皮机构；所述线束导正机构包括第一导轮座、第二导轮座、若干导正轮；所述第一导轮座与第二导轮座平行布置，所述导正轮分别依次设置在第一导轮座、第二导轮座上；所述线束进料机构包括两组平行布置的带传动结构，所述带传动结构包括安装座、安装于安装座上的两个带轮以及设置在带轮上的传送带，其中一个带轮连接驱动第一动力源，两组带传动结构上的传送带之间保持一定间距；所述裁切剥皮机构包括用于线束裁断、线束剥皮的刀具组件、夹紧线束并带动线束移动的移线组件。

所述第一转移装置包括第一滑轨、沿第一滑轨滑移的第一滑块，所述第一滑块两端分别与线束进料裁切装置、线束端子连接装置相对应，且设有与第一滑轨垂直布置的第二滑轨、第三滑轨，所述第二滑轨与第三滑轨上滑移设置第二滑块与第三滑块；所述第二滑块与第三滑块上分别设有用于夹持线束的第一线束夹持器。

所述线束端子连接装置包括第二线束夹持器、冲压机构、端子进料机构、镀锡进料机构；所述第二线束夹持器用于固定线束，其下端连接有弹性缓冲机构；所述冲压机构位于第二线束夹持器的上方；所述端子进料机构、镀锡进料机构分别位于第二线束夹持器下方两侧。

所述穿线连接装置包括连接器进料机构、第一线束夹持动作机构、线束穿孔导向机构；所述连接器进料机构包括振动盘、连接器夹持器、以及驱使连接器夹持器上下移动的第二驱动组件；所述第一线束夹持动作机构包括第三线束夹持器及驱使第三线束夹持器沿连接器进料机构与第一线束夹持动作机构的连线方向往复运动的第三驱动组件；所述线束穿孔导向机构位于第一线束夹持动作机构与线束穿孔导向机构之间，包括导向组件及驱使导向组件沿连接器进料机构与第一线束夹持动作机构的连线方向往复运动的第一驱动组件；所述导向组件包括两块相互对称的导向块，两块导向块具有分离及合并的两种状态；所述导向组件靠近连接器的一端设有与连接器适配的环形导向槽，所述环形导向槽中心设有与线束适配的中心导向孔；所述导向组件靠近线束的一端设有将线束引导向中心导向孔的喇叭口导向槽。

还包括线束穿线检测机构，所述线束穿线检测机构包括感应组件及驱使感应组件沿连接器进料机构与第一线束夹持动作机构的连线方向往复运动的第四驱动组件；所述感应组件包括与U型连接座、第一顶杆、第二顶杆；所述第一顶杆设置在U型连接座其中一侧壁上，并与U型连接座设置弹性复位件，所述第一顶杆一端与连接器的穿孔相适配，另一端设置接触感应器；所述第二顶杆设置在U型连接座另一侧壁上，并与第一顶杆相对应。

所述螺母拧紧装置包括第二线束夹持动作机构、固定机构、旋转机构；所述固定机构包括顶出块，所述顶出块一端连接驱使顶出块向外顶出的第五驱动组件，另一端设有固定套，所述固定套设有呈喇叭口状的开口，所述开口内壁设有若干与连接器适配的限位槽；所述旋转机构包括旋转盘及驱使旋转盘转动的第六驱动组件，所述旋转盘设有若干指向旋转盘中心的定位件，所述定位件靠近旋转盘中心的一端呈与螺母适配的弧形波浪状；所述第二线束夹持动作机构包括第四线束夹持器及驱使第四线束夹持器直线移动的第七驱动组件。

所述线束进料打端系统与穿线拧紧组装系统之间还设有中间转移检测系统，所述中间转移检测系统包括第六线束夹持器及检测感应器。

第二转移装置包括第四滑轨、沿第四滑轨滑移的滑块，所述第四滑块上至少设有3个对应穿线连接装置与螺母拧紧装置、中间转移检测系统的第五线束夹持器。

所述穿线拧紧组装系统后还设有出料系统，所述出料系统包括出料框及出料移动装置，所述出料移动装置包括第七线束夹持器及第八驱动组件。

本实用新型的有益效果是：采用以上方案，能够自动依次完成线束进料、裁断、剥皮、打端，然后穿入连接器、拧紧螺母、出料，实现自动化流水线作业，减少人工操作，提高工作效率，降低人工成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例线束连接器组装一体机的结构示意图。

图2为本实用新型实施例线束进料打端系统的结构示意图。

图3为本实用新型实施例线束进料裁切装置的结构示意图。

图4为本实用新型实施例线束导正机构的结构示意图。

图5为本实用新型实施例线束进料机构的结构示意图。

图6为本实用新型实施例裁切剥皮机构的结构示意图。

图7为本实用新型实施例刀具组件的结构示意图。

图8为本实用新型实施例转移装置的结构示意图。

图9为本实用新型实施例线束端子连接装置的结构示意图。

图10为本实用新型实施例活动导线组件的结构示意图。

图11为本实用新型实施例穿线拧紧组装系统的结构示意图。

图12为本实用新型实施例穿线连接装置的结构示意图。

图13为本实用新型实施例导向组件的结构示意图。

图14为本实用新型实施例导向块的结构示意图。

图15为本实用新型实施例第一线束夹持动作机构的结构示意图。

图16为本实用新型实施例连接器进料机构的结构示意图。

图17为本实用新型实施例线束穿线检测机构的结构示意图。

图18为本实用新型实施例拧螺母机构的结构示意图。

图19为本实用新型实施例固定组件的结构示意图。

图20为本实用新型实施例旋转盘的结构示意图。

图21为本实用新型实施例定位件的结构示意图。

图22为本实用新型实施例第二线束夹持动作机构的结构示意图。

图23为本实用新型实施例转移装置的结构示意图。

图中1-机座，2-线束进料打端系统，21-线束进料裁切装置，211-线束导正机构，2111-第一导轮座，21111-导柱，2112-第二导轮座，2113-导正轮，2114-手拧螺栓，212-线束进料机构，2121-安装座，2122-带轮，2123-传送带，2124-滑动座，2125-压紧轮，2126-微调螺杆，213-裁切剥皮机构，2131-刀具组件，21311-第一导柱，21312-上滑块，21313-下滑块，21314-第一上刀具，21315-第二上刀具，21316-第一下刀具，21317-第二下刀具，2132-移线组件，21321-第二导柱，21322-上夹板，21323-下夹板，2133-活动导线组件，21331-连接座，21332-左导线块，21333-右导线块，214-固定导线管；22-线束端子连接装置，221-第二线束夹持器，222-冲压机构，223-端子进料机构，224-镀锡进料机构，225-弹性缓冲机构，23-第一转移装置，231-第一滑轨，232-第一滑块，233-第二滑轨，234-第三滑轨，235-第二滑块，236-第三滑块，237-第一线束夹持器，3-穿线拧紧组装系统，31-穿线连接装置，311-连接器进料机构，3111-振动盘，3112-连接器夹持器，3113-第二驱动组件，3114-线束穿线检测机构，312-第一线束夹持动作机构，3121-第三线束夹持器，3122-第三驱动组件，313-线束穿孔导向机构，3131-导向组件，31311-环形导向槽，31312-中心导向孔，31313-喇叭口导向槽，3132第一驱动组件，314-线束穿线检测机构，3141-感应组件，31411-U型连接座，31412-第一顶杆，31413-第二顶杆，31414-弹性复位件，31415-接触感应器，3142-第四驱动组件，32-螺母拧紧装置，321-第二线束夹持动作机构，3211-第四线束夹持器，3212-第七驱动组件，322-固定机构，3221-顶出块，3222-第五驱动组件，3223-固定套，3224-限位槽，323-旋转机构，3231-旋转盘，32311-安置槽，32312-定位槽，3232-第六驱动组件，32321-驱动电机，32322-主动齿轮，3233-定位件，32331-定位杆，33-第二转移装置，331-第四滑轨，332-第四滑块，333-第五线束夹持器，4-出料系统，41-出料移动装置，42-出料框，5-中间转移检测系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图1所示，一种线束连接器组装一体机，包括机架1，所述机架1上依次设有线束进料打端系统2、中间转移检测系统5、穿线拧紧组装系统3、出料系统4。

如图2所示，所述线束进料打端系统包括线束进料裁切装置21、线束端子连接装置22、第一转移装置23，所述线束进料裁切装置1用于自动完成线束进料、裁断、端部剥皮，所述线束端子连接装置2用于自动连接线束端部与接线端子，所述转移装置3用于线束进料、裁断、端部剥皮后转移至线束端子连接装置，完成线束与端子的连接后，再转移至下一工序，从而实现自动化作业，工作效率高、人工成本低。

其中，所述线束进料裁切装置1如图2-3所示，包括线束导正机构211、线束进料机构212、裁切剥皮机构213，所述线束导正机构211用于将线束拉直，保持直线状态；所述线束进料机构212用于输送指定长度的线束；所述裁切剥皮机构213用于将线束裁断，并对端部剥皮处理，通过裁切剥皮机构实现自动裁断剥皮，从而实现自动进料导直、裁断剥皮，实现自动化作业，工作效率高、人工成本低。

如图4所示，所述线束导正机构211包括第一导轮座2111、第二导轮座2112、若干导正轮2113；所述第一导轮座2111与第二导轮座2112平行布置，所述导正轮2113分别依次设置在第一导轮座2111、第二导轮座2112上，线束进料时，通过两排的导正轮2113之间通过，所述导正轮2113呈两端向中间凹陷的结构，由导正轮将线束导直导正，结构简单，效果好。

进一步的，所述第一导轮座2111侧边设有横向水平布置的导柱21111，所述第二导轮座2111与导柱21111滑移配合；还设有一手拧螺栓2114，所述手拧螺栓2114与第二导轮座2111螺纹配合，该手拧螺栓2114一端与第一导轮座2111旋转连接，通过手拧螺栓2114能够对第二导轮座2111与第一导轮座2111之间的间距进行微调，从而实现导正轮之间的间距，从而实现对不同直径线束的导直。

如图5所示，所述线束进料机构212包括两组平行布置的带传动结构，所述带传动结构包括安装座2121、安装于安装座2121上的两个带轮2122以及设置在带轮2122上的传送带2123，其中一个带轮2122连接驱动第一动力源，两组带传动结构上的传送带2124之间保持一定间距，所述第一动力源可以采用伺服电机，通过控制电机旋转周数，控制传送带2123的传动距离，从而能够根据线束所需长度进行传送，通过传送带2123的方式，同时又能够增加与线束的接触面积，使得线束传送更加平稳准确。

进一步的，两个带轮2122之间还设有与安装座2121滑移配合的滑动座2124，所述滑动座2124上设有能贴紧传送带2123的压紧轮2125，所述滑动座2124与安装座2121之间设有微调螺杆2126，通过压紧轮2125，使得两组传送带形成两头宽，中间窄的结构，对线束具有一定导向作用，同时通过微调螺杆2126能够进行微调，适应不同直径线束的传送。

如图3-5所示，所述线束导正机构2111、线束进料机构2112沿线束输送方向的前后端均固定设置有固定导线管214，通过固定导线管214进一步保证线束传送的准确性以及保持线束直线。

如图6所示，所述裁切剥皮机构213包括用于线束裁断、线束剥皮的刀具组件2131、夹紧线束并带动线束移动的移线组件2132。

所述刀具组件如图7所示，包括第一导柱21311、沿第一导柱上下滑移的上滑块21312与下滑块21313、固定在上滑块21312上的第一上刀具21314与第二上刀具21315、固定在下滑块21313且分别和第一上刀具21314与第二上刀具21315对应的第一下刀具21316与第二下刀具21317，所述上滑块21312与下滑块21313分别通过两根连杆连接第二动力源；其中第二动力源可采用电机，两根连杆一端与电机偏心铰接，另一端分别连接上滑块21312、下滑块21313，通过电机的正转与反转，带动连杆动作，连杆则能同时带动上滑块21312、下滑块21313上下滑动，上滑块21312、下滑块21313同时带动第一上刀具21314与第二上刀具21315、第一下刀具21316与第二下刀具21317上下运动，实现裁断、剥皮效果。其中，所述第一上刀具21314与第一下刀具21316用于裁断线束，所述第二上刀具21315与第二下刀具21317用于剥皮。

如图8所示，所述第一转移装置23包括第一滑轨231、沿第一滑轨231滑移的第一滑块232，所述第一滑块232两端分别与线束进料裁切装置21、线束端子连接装置22相对应，且设有与第一滑轨231垂直布置的第二滑轨233、第三滑轨234，所述第二滑轨233与第三滑轨234上滑移设置第二滑块235与第三滑块236；所述第二滑块235与第三滑块236上分别设有用于夹持线束的第一线束夹持器237。第一滑块232可通过电机驱动并通过减速机构来实现移动，而第二滑块235与第三滑块236分别通过各自的气缸推动实现滑移，结构简单，方便控制。

进一步的，所述移线组件2132同时安装在第二滑块235上，包括第二导柱21321、固定在第二导柱21321上端的上夹板21322、活动设置第二导柱21321上且位于上夹板21322下方的下夹板21323，所述下夹板2132通过第三动力源升降运动。其中，第三动力源可采用气缸，能推动下夹板21323贴紧上夹板21322，从而夹紧线束，在第一转移装置23的动作下移动，使得线束被夹紧后能够随上下夹板移动，在裁断后，移至剥皮位置，剥皮后在移至下一工序中，第一转移装置23与移线组件2132相结合，结构更紧凑。

如图10所示，所述刀具组件2131与移线组件2132之间还设一活动导线组件2133，所述活动导线组件2133包括连接座21331，左导线块21332、右导线块21333，所述左导线块21332与右导线块21333铰接在连接座21331，并通过连杆连接第四动力源，所述左导线块21332与右导线块21333相互对称，并共同形成有一导线孔。其中，第四动力源采用气缸，通过气缸推动，能带动左导线块21332与右导线块21333转动，实现打开或闭合。所述活动导线组件2133能够与固定导线管214配合进行导向固定，保证线束在裁断时，避免应受刀具裁切影响而弯曲，在裁断完成后，活动导线组件2133的左导线块21332与右导线块21333打开分离，不会干扰线束转移。

如图9所示，所述线束端子连接装置2包括第二线束夹持器221、冲压机构222、端子进料机构223、镀锡进料机构224；所述第二线束夹持器221用于固定线束，其下端连接有弹性缓冲机构225；所述冲压机构222位于第二线束夹持器221的上方；所述端子进料机构223、镀锡进料机构224分别位于第二线束夹持器221下方两侧。线束通过第一转移装置23送入线束端子连接装置2中，由第二线束夹持器221，一侧的端子进料机构223送入接线端子由，另一侧的镀锡进料机构224送入镀锡材料，然后通过冲压机构222下压，克服弹性缓冲机构225使第二线束夹持器221向下移动，使得线束、接线端子、镀锡材料三者连接固定在一起，实现线束端子连接，完成后再由转移装置23送至下一工序。

如图1所示，所述线束进料打端系统2与穿线拧紧组装系统3之间还设有中间转移检测系统5，所述中间转移检测系统5包括第六线束夹持器及检测感应器。在线束与接线端子连接完成后，通过第一转移装置23首先送入中间转移检测系统5中，由第六线束夹持器夹持固定，然后通过检测感应器检测打端是否合格，如果不合格，停止设备工作，如果合格，在进入下一工序。中间转移检测系统5不仅使得流水线自动化工作更加流畅，而且保证产品合格率。

如图11所示，所述穿线拧紧组装系统3包括穿线连接装置31、螺母拧紧装置32、第二转移装置33；通过穿线连接装置31使得使得线束能够自动准确的进行穿线连接在连接器上，通过螺母拧紧装置32实现自动拧螺母固定，通过第二转移装置33实现线束自动转移，从而实现自动化作业，工作效率高、人本成本低。

如图11-12所示，所述穿线连接装置31包括连接器进料机构311、第一线束夹持动作机构312、线束穿孔导向机构313、线束穿线检测机构314。

如图11、图16所示，所述连接器进料机构311包括振动盘3111、连接器夹持器3112、第二驱动组件3113，连接器通过振动盘3111逐个被送入，通过连接器夹持器3112夹紧连接器，然后通过第二驱动组件3113上移至指定位置并固定，保证用于线束穿线时，连接器的精准定位。

如图15所示，所述第一线束夹持动作机构312包括第三线束夹持器3121及第三驱动组件3122，经过裁断、剥皮、打端后线束被送来后，由第三线束夹持器3121夹紧固定，并通过第三驱动组件3122带动第三线束夹持器3121做直线动作，使得线束带端子穿入连接器中。

如图12-13所示，所述线束穿孔导向机构33主要用于线束能够准确穿入连接器中，防止出现插片问题，提高工作效率，提高精度，其包括导向组件3131、第一驱动组件3132，所述导向组件3131包括两块相互对称的导向块，两块导向块具有分离及合并的两种状态；所述导向组件3131靠近连接器的一端设有与连接器适配的环形导向槽31311，所述环形导向槽31311中心设有与线束适配的中心导向孔31312；所述导向组件3131靠近线束的一端设有将线束引导向中心导向孔31332的喇叭口导向槽31313。

两块导向块闭合后，通过第一驱动组件3132的驱使能朝向连接器移动，其环形导向槽31311会套在连接器上，且其中心插入连接器的穿孔内；而其另一端的喇叭口导向槽31313能对线束进行导向，使得线束进入中心导向孔31312后顺利进入连接器的穿孔内，不仅结构简单，而且导向效果好，确保线束与连接器的准确连接。

如图17所示，所述线束穿线检测机构314包括感应组件3141、第四驱动组件3142，所述感应组件3141包括与U型连接座31411、第一顶杆31412、第二顶杆31413；所述第一顶杆31412设置在U型连接座31411其中一侧壁上，并与U型连接座31411设置弹性复位件31414，所述第一顶杆31412一端与连接器的穿孔相适配，另一端设置接触感应器31415；所述第二顶杆31413设置在U型连接座31411另一侧壁上，并与第一顶杆31412相对应。在连接器进入固定后，第四驱动组件3142能驱使感应组件3141移动，使得第一顶杆31412的一端插入连接器内，线束随着第三驱动组件3122进入连接器后，会碰到第一顶杆31412，并推动第一顶杆31412压缩弹性复位件31414，直至接触感应器31415解除第二顶杆31413，发出穿线已到位的信号，使得能够精准定位线束插入连接器的深度，进一步保证线束连接器连接的准确性，提高产品质量。

如图11、图18-22所示，所述螺母拧紧装置32包括第二线束夹持动作机构321、固定机构322、旋转机构323。

如图18-19所示，所述固定机构322包括顶出块3221，所述顶出块3221一端连接驱使顶出块向外顶出的第五驱动组件3222，另一端设有固定套3223，所述固定套3223设有呈喇叭口状的开口，所述开口内壁设有若干与连接器适配的限位槽3224，顶出块3221在第五驱动组件3222作用下推出，使得固定套3223能套在连接器上，固定套3223喇叭口状的开口起到导向作用，使得连接器外边缘的凸起嵌入限位槽3224内，从而实现周向定位效果；同时顶出块3221在第五驱动组件3222作用下，能满足连接器随着螺母旋转产生的位移变化，确保拧好螺母。

如图18、图20-21所示，所述旋转机构323包括旋转盘3231及驱使旋转盘3231转动的第六驱动组件3232；所述旋转盘3231设有若干指向旋转盘中心的定位件3233，所述定位件3233靠近旋转盘中心的一端呈与螺母适配的弧形波浪状，当旋转盘3231在第六驱动组件3232的驱动下旋转，能同时带动定位件3233动作，定位件3233的弧形波浪状能卡死螺母，从而能带动螺母同步转动，从而实现自动拧螺母。

其中，所述第六驱动组件3232包括驱动电机32321、主动齿轮32322，所述驱动电机32321驱动连接主动齿轮32322，所述旋转盘3231为与主动齿轮32322相啮合的齿轮，通过驱动电机32321及齿轮传动，更加稳定、快速。

另外，所述旋转盘3231一端面均匀设置若干与定位件3233适配的安置槽32311，所述安置槽32311内设置定位槽32312；所述定位件3233嵌入安置槽32311内，所述定位件3233设有与定位槽32312配合的定位杆32331，定位件3233安装方便，连接可靠。

如图22所示，所述第二线束夹持动作机构321包括第二线束夹持器3211及驱使第四线束夹持器3211直线移动的第七驱动组件3212，通过第七驱动组件3212带动第四线束夹持器3211移动，使得线束移动，将连接器插入指定位置，实现自动化作业。

如图23所示，所述第二转移装置33包括第四滑轨331、沿第四滑轨331滑移的第四滑块332，所述第四滑块332上设有3个第五线束夹持器333。第四滑块332可通过电机驱动并通过减速机构来实现移动，实现在各个机构之间的转移，传递线束。

如图1所示，所述穿线拧紧组装系统3后还设有出料系统4，所述出料系统4包括出料框42及出料移动装置41，所述出料移动装置41包括第七线束夹持器及第八驱动组件，线束和连接器完成组装后，送至第七线束夹持器，第七线束夹持器在第八驱动组件的作用下全部送至出料框统一放置，方便后续进入与盒体的装配线中。

另外，所述第一驱动组件3132、第二驱动组件3113、第三驱动组件3122、第四驱动组件3142、第五驱动组件3222、第七驱动组件3212、第八驱动组件均为常见的直线运动驱动结构，可以是采用气缸，通过气缸的往复伸缩实现来回往复运动，也可以采用电机连接带传动结构，通过电机的正反旋转带动传送带来回往复运动，为了进一步保证运动的准确性，还可以对应设置直线导轨。

另外，所述第一线束夹持器237、第二线束夹持器221、第三线束夹持器3121、第四线束夹持器3211、第五线束夹持器333、第六线束夹持器、第六线束夹持器、连接器夹持器3112均为常规气缸驱动的夹爪结构，这里也不做具体限定。

上述线束连接器组装一体机的工作流程：

1）线束通过进料裁切装置自动完成线束导直、送入指定长度后切断、端部剥皮等处理；

2）通过第一转移装置将完成步骤1的线束送至线束端子连接装置；

3）通过线束端子连接装置自动完成接线端子与线束的铆压连接；

4）通过第一转移装置将完成步骤3后带接线端子的线束送至中间转移检测系统；

5）通过中间转移检测系统固定线束，并检测线束与接线端子的连接情况，对不合格产品及时警报；

6）产品合格后，通过第二转移装置将带接线端子的线束送入穿线连接装置；

7）通过穿线连接装置自动完成连接器进料固定、并将线束的接线端子准确无误地穿入连接器中使其连接；

8）通过第二转移装置将完成步骤7带连接器的线束送至螺母拧紧装置；

9）通过螺母拧紧装置自动拧螺母，使线束与连接器连接牢固，保证密封；

10）通过第二转移装置将完成步骤7将拧好螺母的线束与连接器送至出料系统，并统一放置于出料框内，方便后续与盒体连接的工作。

线束连接器组装一体机实现了将线束与连接器组装的自动化流水作业，不仅工作效率高、人工成本低，而且保证了产品组装的质量。

实施例不应视为对实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。