正反双卡接线端子夹爪的制作方法

本发明涉及配电领域。更具体地说，本发明涉及一种正反双卡接线端子夹爪。

背景技术：

目前，在配电领域中，已经出现了将接线端子自动往导轨上卡装的接线端子夹爪，但是，现有的接线端子夹爪只能从正向卡装接线端子，而现有的接线端子，除存在正向卡装需求之外，还存在反向卡装需求，因此，现有的接线端子夹爪已无法满足现有接线端子的卡装要求。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种正反双卡接线端子夹爪，以利用一个端子卡装设备实现接线端子的正向和反向卡装。

为了实现根据本发明的目的和其它优点，提供了一种正反双卡接线端子夹爪，包括：

旋转组件，其上设有旋转轴和限制旋转轴旋转角度的正向限位部和反向限位部；

夹取组件，其与所述旋转轴连接，且张合运动，用于夹取端子；

其中，所述旋转轴由驱动件提供旋转驱动力；所述夹取组件在所述旋转轴的带动下，在所述正向限位部和反向限位部之间运动，实现端子的正向和反向卡装。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述旋转组件还包括，旋转轴安装板，所述旋转轴、正向限位部和反向限位部均安装在所述旋转轴安装板上；初始限位部，其设于所述正向限位部和反向限位部之间，并活动安装在所述旋转轴安装板上；其中，所述初始限位部用于实现所述旋转轴的初始状态定位；所述正向限位部用于实现所述旋转轴的正向旋转角度定位，所述正向旋转角度相对于所述初始状态顺时针旋转预定角度；所述反向限位部用于实现所述旋转轴的反向旋转角度定位，所述反向旋转角度相对于所述初始状态逆时针旋转预定角度。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述正向限位部和反向限位部均为凸出所述旋转轴安装板设置的胶辊。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述初始限位部为两个配合动作的定位销轴，任一定位销轴由针型气缸驱动伸出或缩回所述旋转轴安装板，在端子正向卡装初始状态定位时，所述针型气缸驱动靠近所述正向限位部的定位销轴伸出，另一定位销轴缩回，在端子反向卡装初始状态定位时，所述针型气缸驱动靠近所述反向限位部的定位销轴伸出，另一定位销轴缩回。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述正向旋转角度为15°，所述反向旋转角度为-15°。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述旋转组件还包括，旋转角度检测安装块，其安装在所述旋转轴安装板上；三个光电开关一，其安装在所述旋转角度检测安装块上，包括依次设置的第一光电开关一、第二光电开关一和第三光电开关一；所述夹取组件上设有角度挡光板，其与所述旋转轴同步转动；其中，当所述旋转轴旋转至正向旋转角度时，所述第一光电开关一被所述角度挡光板触发，反馈所述旋转轴的正向旋转角度定位信号，当所述旋转轴旋转至初始状态时，所述第二光电开关一被所述角度挡光板触发，反馈所述旋转轴的初始状态定位信号，当所述旋转轴旋转至反向旋转角度时，所述第三光电开关一被所述角度挡光板触发，反馈所述旋转轴的反向旋转角度定位信号。

优选的是，任一所述的正反双卡接线端子夹爪，所述夹取组件包括，气爪安装板，其与所述旋转轴连接，并由所述旋转轴带动旋转；气爪，其安装在所述气爪安装板的正面；端子夹臂，其安装在所述气爪上，并随所述气爪张合运动，用于夹取端子；限位挡块，其安装在所述气爪安装板的背面，所述限位挡块分别与所述初始限位部、正向限位部和反向限位部配合，实现所述旋转轴的初始状态定位、正向旋转角度定位和反向旋转角度定位。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述夹取组件还包括，光电开关二，其安装在气爪安装板上；挡光板二，其安装在所述气爪上，并随气爪运动，其中，当所述气爪的缩回距离等于预设距离时，所述光电开关二被所述挡光板二触发，反馈端子夹取失败信号。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，还包括，夹头组件，其用于将所述旋转组件连接至三轴机械手；所述夹头组件包括，旋转组件固定板，其固定在所述旋转组件上；机械手固定块，其固定在所述三轴机械手的z轴上，所述机械手固定块与所述旋转组件固定板平行设置；至少一组缓冲件，任一组缓冲件包括，直线轴承，其垂直固定在所述机械手固定块上，光轴，其一端与所述旋转组件固定板连接，另一端与所述直线轴承连接并穿出所述机械手固定块，直线轴承连接板，其与所述光轴的另一端连接，并与所述旋转组件固定板分别位于所述机械手固定块的两侧，弹簧一，其套设于位于所述旋转组件固定板和机械手固定块之间的所述光轴上，以及，弹簧二，其套设于位于所述机械手固定块和直线轴承连接板之间的所述光轴上。

优选的是，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述夹头组件还包括，夹头挡光板，其活动安装在所述旋转组件固定板与直线轴承连接板之间，并与所述光轴平行，所述夹头挡光板上具有豁口；光电开关三，其安装在所述机械手固定块上，当所述旋转组件固定板压缩所述弹簧一或所述直线轴承连接板压缩所述弹簧二至预设位置时，所述光电开关三被所述夹头挡光板触发，反馈端子卡好信号。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明提供的接线端子夹爪解决了利用一个端子卡装设备实现不同型号种类及正反双卡接线端子的技术问题，对大尺寸及正反偏心的端子也能轻松夹取。

第二、本发明提供的接线端子夹爪可接入plc控制系统，实现端子自动化卡装的目的。

第三、本发明提供的接线端子夹爪机械结构紧凑，操作灵活，适合大规模推广使用。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的正反双卡接线端子夹爪的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的旋转组件一个视角的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的旋转组件另一个视角的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的夹取组件一个视角的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的夹取组件另一个视角的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的夹头组件的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的正反双卡接线端子夹爪与三轴机械手连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种正反双卡接线端子夹爪，包括：

旋转组件30，其上设有旋转轴34和限制旋转轴34旋转角度的正向限位部和反向限位部；

夹取组件50，其与所述旋转轴34连接，且张合运动，用于夹取端子；

其中，所述旋转轴34由驱动件提供旋转驱动力；所述夹取组件50在所述旋转轴34的带动下，在所述正向限位部和反向限位部之间运动，实现端子的正向和反向卡装。

进一步的，所述驱动件为旋转气缸45。

在上述技术方案中，驱动件的具体结构不做限制，只要能带动旋转轴34实现正向和反向转动即可，具体的，驱动件包括但不限于旋转气缸45、正反电机。使用时，先将夹取组件50置于初始位置，即正向限位部和反向限位部的中间位置，然后移动接线端子夹爪至需要夹取接线端子的位置，控制夹取组件50夹取端子，再将接线端子夹爪移动至安装导轨附近，根据待安装端子的卡装类型，控制驱动件驱动旋转轴34正向或反向转动，旋转轴34带动夹取组件50转动，直至被正向限位部或反向限位部定位，然后将接线端子夹爪移动至端子卡装位，进行端子卡装，卡装完成后，再控制夹取组件50松开端子，完成一次端子卡装过程。

本发明提供的接线端子夹爪可根据待安装端子的卡装类型，控制夹取组件正向或反向旋转预定角度，进而实现端子的正向和反向卡装。

在另一技术方案中，如图2、3所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述旋转组件30还包括，旋转轴安装板41，所述旋转轴34、正向限位部和反向限位部均安装在所述旋转轴安装板41上；初始限位部，其设于所述正向限位部和反向限位部之间，并活动安装在所述旋转轴安装板41上；其中，所述初始限位部用于实现所述旋转轴34的初始状态定位；所述正向限位部用于实现所述旋转轴34的正向旋转角度定位，所述正向旋转角度相对于所述初始状态顺时针旋转预定角度；所述反向限位部用于实现所述旋转轴34的反向旋转角度定位，所述反向旋转角度相对于所述初始状态逆时针旋转预定角度。这里，在正向和反向限位部之间增设了初始限位部，以对旋转轴的初始状态进行定位，便于精确控制夹取组件夹取端子。

在另一技术方案中，如图2、3所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述正向限位部和反向限位部均为凸出所述旋转轴安装板41设置的胶辊35。这里，胶辊具有一定的弹性，在对夹取组件的旋转角度进行定位时，可有效吸收夹取组装碰撞产生的冲击力。

在另一技术方案中，如图2、3所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述初始限位部为两个配合动作的定位销轴36，任一定位销轴36由针型气缸44驱动伸出或缩回所述旋转轴安装板41，在端子正向卡装初始状态定位时，所述针型气缸44驱动靠近所述正向限位部的定位销轴36伸出，另一定位销轴36缩回，在端子反向卡装初始状态定位时，所述针型气缸44驱动靠近所述反向限位部的定位销轴36伸出，另一定位销轴36缩回。这里，两个定位销轴配合动作，根据端子的卡装方向，进行差异化的初始状态定位，以便于接线端子夹爪正向和反向卡装的自动化控制。

在另一技术方案中，如图2、3所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述正向旋转角度为15°，所述反向旋转角度为-15°，以满足现有正向卡装接线端子和反向卡装接线端子卡装时所需倾斜角度。

在另一技术方案中，如图2、3所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述旋转组件30还包括，旋转角度检测安装块32，其安装在所述旋转轴安装板41上；三个光电开关一33，其安装在所述旋转角度检测安装块32上，包括依次设置的第一光电开关一、第二光电开关一和第三光电开关一；所述夹取组件50上设有角度挡光板59，其与所述旋转轴34同步转动；其中，当所述旋转轴34旋转至正向旋转角度时，所述第一光电开关一被所述角度挡光板触发，反馈所述旋转轴34的正向旋转角度定位信号，当所述旋转轴34旋转至初始状态时，所述第二光电开关一被所述角度挡光板触发，反馈所述旋转轴34的初始状态定位信号，当所述旋转轴34旋转至反向旋转角度时，所述第三光电开关一被所述角度挡光板触发，反馈所述旋转轴34的反向旋转角度定位信号。这里，三个光电开关一和角度挡光板配合设置，实现对旋转轴旋转角度的光电定位检测，一方面可以与正向限位部、反向限位部和初始限位部的机械限位配合，提高定位的精准性，另一方面可根据光电开关一反馈的信号，控制驱动件进行相应动作，优化接线端子夹爪的自动化控制。

在另一技术方案中，如图4、5所示，任一所述的正反双卡接线端子夹爪，所述夹取组件50包括，气爪安装板51，其与所述旋转轴34连接，并由所述旋转轴34带动旋转；气爪60，其安装在所述气爪安装板51的正面；端子夹臂55，其安装在所述气爪60上，并随所述气爪60张合运动，用于夹取端子；限位挡块61，其安装在所述气爪安装板51的背面，所述限位挡块61分别与所述初始限位部、正向限位部和反向限位部配合，实现所述旋转轴34的初始状态定位、正向旋转角度定位和反向旋转角度定位。这里，通过气爪控制端子夹壁张合，实现对端子的夹取；通过限位挡块与初始限位部、正向限位部和反向限位部配合，实现旋转轴不同旋转角度的定位，使得接线端子夹爪具有更高的稳定性，提高接线端子夹爪的灵活性。

进一步的，在端子夹臂55的下部安装塑胶块57，所述塑胶块57向端子卡装的一侧伸出，夹取端子时，端子夹臂55起支撑和导向作用，通过塑胶块夹取端子；更进一步的，所述塑胶块57为pom聚甲醛块，以减小对被夹取端子表面的损伤。

在另一技术方案中，如图4、5所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述夹取组件50还包括，光电开关二53，其安装在气爪安装板51上；挡光板二54，其安装在所述气爪60上，并随气爪60运动，其中，当所述气爪60的缩回距离等于预设距离时，所述光电开关二53被所述挡光板二54触发，反馈端子夹取失败信号。这里，预设距离大于气爪的最大缩回距离小于夹取待安装端子的最大缩回距离，夹取待安装端子的最大缩回距离是指夹取最小尺寸的待安装端子时，气爪的缩回距离，通过增设光电开关二和挡光板二，可及时获知端子夹取是否成功，减少端子夹取失败时，接线端子夹爪的无效操作，优化接线端子夹爪的自动化控制。

在另一技术方案中，如图6、7所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，还包括，夹头组件10，其用于将所述旋转组件30连接至三轴机械手60；所述夹头组件10包括，旋转组件固定板11，其固定在所述旋转组件30上；机械手固定块14，其固定在所述三轴机械手60的z轴上，所述机械手固定块14与所述旋转组件固定板11平行设置；至少一组缓冲件，任一组缓冲件包括，直线轴承15，其垂直固定在所述机械手固定块14上，光轴13，其一端与所述旋转组件固定板11连接，另一端与所述直线轴承15连接并穿出所述机械手固定块14，直线轴承连接板23，其与所述光轴13的另一端连接，并与所述旋转组件固定板11分别位于所述机械手固定块14的两侧，弹簧一19，其套设于位于所述旋转组件固定板11和机械手固定块14之间的所述光轴13上，以及，弹簧二21，其套设于位于所述机械手固定块14和直线轴承连接板23之间的所述光轴13上。这里，通过将旋转组件固定板、机械手固定板和直线轴承连接板通过光轴活动连接，并在光轴上套设弹簧一和弹簧二，以在接线端子卡装时提供缓冲，增强了接线端子夹爪卡装时的稳定性。

进一步的，在所述旋转组件固定板11靠近所述机械手固定块14的一侧安装限位螺钉一17，以限定正向卡装时旋转组件固定板11向机械手固定块14移动的距离；在所述机械手固定块14靠近所述直线轴承连接板23的一侧安装限位螺钉二22，以限定反向卡装时，直线轴承连接板23向机械手固定块14移动的距离；在机械手固定块14的顶部设置z轴拖链固定板16，用于固定三轴机械手60的z轴拖链。

在另一技术方案中，如图6所示，所述的正反双卡接线端子夹爪，所述夹头组件10还包括，夹头挡光板18，其活动安装在所述旋转组件固定板11与直线轴承连接板23之间，并与所述光轴13平行，所述夹头挡光板18上具有豁口；光电开关三20，其安装在所述机械手固定块14上，当所述旋转组件固定板11压缩所述弹簧一19或所述直线轴承连接板23压缩所述弹簧二21至预设位置时，所述光电开关三20被所述夹头挡光板18触发，反馈端子卡好信号。这里，通过增设夹头挡光板和光电开关三，以检测卡装是否成功。

实施例1：

如图1-5所示，本发明提供了一种正反双卡接线端子夹爪，旋转组件30，其用于实现正向和负向的摆角；夹取组件50，其与所述旋转组件30连接，且张合运动，用于夹取端子；夹头组件10，与旋转组件30连接，卡装段子时，起到缓冲和卡装是否成功的检测作用。其中，

所述旋转组件30包括：

旋转气缸顶板31，其水平设置；

旋转气缸固定板39和旋转轴安装板41，其分别置于所述旋转气缸顶板31的两边，且与所述旋转气缸顶板31垂直，形成门形以便放置各部件；

旋转角度检测安装块32，其安装在所述旋转轴安装板41上；

三个光电开关一33，其安装在所述旋转角度检测安装块32上，用于反馈旋转角度；

旋转轴34，其安装在所述旋转轴安装板41上，通过所述旋转气缸45提供驱动力；

两个胶辊35，其安装在所述旋转轴安装板41上，实现正反卡装正向和反向旋转角度定位；

两个定位销轴36，其安装在定位销轴导向块42内，通过针型气缸44推出，实现正反卡装初始状态定位；

轴承座37，其安装在所述旋转轴安装板41上，对旋转轴34起导向定位作用；

轴套38，其连接所述旋转气缸45和旋转轴34，实现旋转气缸45带动旋转轴34旋转；

旋转气缸法兰40，其安装在所述旋转气缸固定板39上，固定旋转气缸45；

定位销轴导向块42，其安装在所述旋转轴安装板41上，对定位销轴36起导向作用；

针型气缸安装板43，其安装在所述旋转轴安装板41上，用于安装针型气缸44；

针型气缸44，其安装在所述针型气缸安装板43上，用于推出定位销轴36；

进一步的，定位销轴36用于实现所述旋转气缸的初始状态定位；位于旋转轴安装板41左侧的胶辊用于实现所述旋转气缸正向旋转角度的定位，所述正向旋转角度相对于所述初始状态顺时针旋转预定角度；位于旋转轴安装板41右侧的胶辊用于实现所述旋转气缸反向旋转角度的定位，所述反向旋转角度相对于所述初始状态逆时针旋转预定角度；所述正向旋转角度为15°，所述反向旋转角度为-15°。

所述夹取组件50包括：

气爪安装板51，其与所述旋转组件30连接，具体来说，所述气爪安装板51设有安装孔，与所述旋转组件中的旋转轴34连接；

气爪60，其安装在所述气爪安装板51上，且张合运动；

光电开关安装板52，其安装在所述气爪安装板51上，用于固定光电开关二53；

光电开关二53，其安装在所述光电开关安装板52上，用于气爪缩回的反馈；

挡光板二54，其安装在气爪60上；

端子夹臂55，其与所述气爪60固定连接，且随气爪60张合运动；

像胶块56，其安装在所述端子夹臂55上，实现pom聚甲醛块57前后随动；

pom聚甲醛块57，安装在端子夹臂55下部并向端子卡装的一侧伸出；

方压板58，其安装在所述端子夹臂55上，对pom聚甲醛块57起限位作用；

角度挡光板59，其安装在所述气爪安装板51上，用于反馈旋转角度；

限位挡块61，其安装在所述气爪安装板51上，用于与胶辊35和定位销轴36配合限制气爪安装板51的旋转角度。

所述夹头组件包括：

旋转组件固定板11，其固定在所述旋转组件30上，具体来说，所述旋转组件固定板11通过螺钉与所述旋转轴安装板41和旋转气缸固定板39连接；

光轴固定座12，其安装在所述旋转组件固定板11上，用于固定光轴；

光轴13，其安装在光轴固定座11上，用于卡装接线端子端子时起导向作用；

机械手固定块14，是夹头组件的主体，固定在三轴机械手60的z轴上；

直线轴承15，其安装在机械手固定块14上，用于光轴导向；

z轴拖链固定板16，其安装在机械手固定块14上，用于固定拖链；

限位螺钉一17，其安装在所述旋转组件固定板11上，用于卡装正向接线端子端子时限位；

夹头挡光板18，其活动安装在所述旋转组件固定板11和直线轴承连板23上，所述夹头挡光板18上具有豁口；

弹簧一19，其安装在光轴13上，卡装正向接线端子端子时起缓冲作用；

光电开关三20，其安装在机械手固定块14上，用于反馈端子是否卡好的信息；

弹簧二21，其安装在光轴上13，卡装反向接线端子端子时起缓冲作用；

限位螺钉二22，其安装在所述机械手固定块14上，用于卡装反向接线端子端子时限位；

直线轴承连板23，其用于安装光轴；

进一步的，所述光轴13及与其配合的直线轴承15、弹簧一19和弹簧二21设有2套。

端子正向卡装过程如下：

s1，初始化：(1)上一次卡装为正向卡装：右侧针型气缸44通气推出定位销轴36，旋转气缸45反向通气，逆时针旋转，使限位挡块61与定位销轴36贴紧，此时夹取组件50竖直，定义为0°，气爪60张开；(2)上一次卡装为反向卡装：旋转气缸45正向通气，顺时针旋转直至被定位15°，右侧针型气缸44通气推出定位销轴36，旋转气缸45反向通气，逆时针旋转，使限位挡块61与定位销轴36贴紧，此时夹取组件50竖直，定义为0°，气爪60张开。

s2，提取端子：三轴机械手60三轴联动使接线端子夹爪移至需夹取接线端子位置，气爪60缩回带动pom聚甲醛块夹持住待卡装端子，沿z轴向上移动接线端子夹爪提出待卡装端子。

s3，运送并旋转端子：三轴机械手60三轴联动将接线端子夹爪移至安装导轨附近，与此同时，旋转气缸45正向通气，顺时针转动直至被定位15°。

s4，卡装端子：三轴机械手60三轴联动将夹爪移至端子卡装位，旋转气缸断气，x轴向前移动，端子卡装上，松开夹爪，卡装完毕。

端子反向卡装过程如下：

s1，初始化：(1)上一次卡装为正向卡装：旋转气缸45反向通气，逆时针旋转直至被定位-15°，左侧针型气缸44通气推出定位销轴36，旋转气缸45正向通气，顺时针旋转，使限位挡块与定位销轴贴紧，此时夹取组件50竖直，定义为0°，气爪60张开；(2)上一次卡装为反向卡装：左侧针型气缸44通气推出定位销轴36，旋转气缸45正向通气，顺时针旋转，使限位挡块与定位销轴贴紧，此时夹取组件50竖直，定义为0°，气爪60张开。

s2，提取端子：三轴机械手60三轴联动使接线端子夹爪移至需夹取接线端子位置，气爪60缩回带动pom聚甲醛块夹持住待卡装端子，沿z轴向上移动接线端子夹爪提出待卡装端子。

s3，运送并旋转端子：三轴机械手60三轴联动将夹爪移至安装导轨附近，与此同时，转动旋转气缸45反向通气，逆时针转动直至被定位为-15°。

s4，卡装端子：三轴机械手60三轴联动将夹爪移至端子卡装位，旋转气缸断气，x轴向后移动，端子卡装上，松开夹爪，卡装完毕。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。