CN103606799A - 三芯电源线视觉分线装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
三芯电源线视觉分线装置，包括底板、安装在底板上的第一支架和第二支架、用于采集图像的CCD相机、旋转装置、安装在旋转装置上的夹线装置、驱动装置及控制器，第一支架与第二支架垂直设置，CCD相机安装在第一支架上，夹线装置与驱动装置相连并装设在第二支架上，控制器与驱动装置及CCD相机分别相连，控制器可接收CCD相机采集的信息经比较处理后，控制驱动装置工作，驱使旋转装置及夹线装置运动。本发明三芯电源线视觉分线装置，不仅结构简单，使用方便，而且可通过控制器直接计算控制电源线的旋转位置，实现电源线调整的全自动化控制，节省人力，同时采用机器控制可保证电源线位置调整的准确性，从而降低产品的废品率。
Description
技术领域
本发明涉及电线加工领域，特指一种三芯电源线视觉分线装置及其使用方法。
背景技术
在三芯电源插头线自动化生产过程中，需要对三芯电源线的极性（L极、N极、T极）进行视觉区分铆接端子插片，铆接后的插片也应按极性要求进行骨架组装，以确保电源插头线的生产符合国际标准。
而，目前三芯电源插头线生产过程是通过人工剥护套线与绝缘线，并采用人眼根据电源线中三根线不同的颜色来区分三根线的极性，并对区分极性后的电源线进行对应的铆接端子插片。对应极性铆接后的端子插片在装骨架注塑的过程之前，同样需要人工区分电源线的极性，以对应装入骨架。这种人眼区分电源线的极性，并对应的操作铆接与装骨架，存在人员视觉疲劳、麻痹失误、效率低下的缺点，更为主要的是不能实现电源插头线的自动化生产，生产效率低下，且工人劳动强度大，更重要的是一旦操作人员在接线的过程中没有把握好旋转的角度，很容易接错线，导致产品报废。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的可自动将三芯电源线中的电源线正确分开的装置。
为实现上述目的，本发明之一种三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：包括底板、安装在底板上的第一支架和第二支架、用于采集图像的CCD相机、旋转装置、安装在旋转装置上的夹线装置、驱动装置及控制器，所述的第一支架与第二支架垂直设置，且第一支架包括间隔安装在底板上且相互平行的两支撑板和设置两支撑板之间与所述底板平行的用于装设相机的安装板，且该安装板上设有一窗口，CCD相机安装在该安装板上并正对于该窗口；所述第二支架呈H型，且其包括相互平行且间隔设置的第一支板和第二支板、及设置在第一支板、第二支板之间的与所述底板平行的间隔板，所述的第一支板近离支撑板；所述的驱动装置包括用于驱动夹线装置旋转的电机及与所述电机的输出轴相连的夹紧装置，电机安装在第二支板上，输出轴穿过第一支板与安装在第一支板上的转盘相连，夹紧装置一端设于所述的转盘上，其另一端与延伸至安装板窗口正下端的夹线装置相连；控制器与电机、夹紧装置及CCD相机分别相连，控制器接收CCD相机采集的信息经比较处理后，控制电机及夹紧装置的运动。
在上述方案的基础上优选，所述的安装板上还装有一用于补光的光源。
在上述方案的基础上优选，所述的安装板上还设有调整机构，所述的CCD相机通过调整机构安装于所述的安装板上。
在上述方案的基础上优选，所述的夹线装置包括第一夹臂和第二夹臂，该第一夹臂与第二夹臂一端形成用于夹持电源线的相对的第一夹持面和第二夹持面，其另一端与夹紧装置相连。
在上述方案的基础上优选，所述的夹紧装置包括滑轨和设置在第一夹臂一侧的气缸，所述的第一夹臂安装在滑轨上，该气缸的活塞杆可推动第一夹臂在该滑轨上运动。
在上述方案的基础上优选，所述夹紧装置还包括设置在第二夹臂一侧的气缸，所述的第二夹臂与第一夹臂相向而设且安装在该滑轨上，所述气缸的活塞杆可推动第一夹臂和第二夹臂在该滑轨上相向运动。
在上述方案的基础上优选，所述的间隔板上还设有用于支撑所述的电机输出轴的轴承座。
在上述方案的基础上优选，所述三芯电源线视觉分线装置还包括一旋转定位装置，该旋转定位装置包括安装在轴承座上的且相对于该输出轴均匀分布的三个定位块和固定在该输出轴上的感应板。
本发明还提供了一种使用三线电源线视觉分线装置的方法，其特征在于：包括以下步骤，
a)将电源线送至夹线装置处，CCD相机拍摄照片，并将拍摄到的照片信息发送至控制器，控制器检测到电源线处于夹线位置处时，发送指令至驱动装置驱使夹紧装置带动夹线装置将电源线夹紧；
b)CCD相机继续拍摄被夹紧电源线的相对位置，将拍摄到的照片信息发送控制器，控制器将被夹紧的电源线相对位置图片信息与其内部的电源线标准位置图片信息比较分析后，计算出电源线需要旋转的角度，并发送指令至驱动装置，驱动装置带动旋转装置运动，迫使夹线装置按照计算出的角度旋转至其标准位置。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明藉由控制器控制气缸驱动夹线装置将剥皮后的电源线夹紧后，CCD相机拍摄夹紧后电源线的相对位置图像，并将摄取的图像信息发送至控制器，控制器通过分析比较后，当电源线的相对位置不恰当时，控制器计算出电源线应当旋转的角度，并发出信号驱动电机带动安装在电机输出轴端的转盘运动，从而将电源线的电源线调整至合适的位置。本发明三芯电源线视觉分线装置，不仅结构简单，使用方便，而且可通过控制器直接计算控制电源线的旋转位置，可实现电源线调整的全自动化控制，节省人力，同时采用机器控制可保证电源线位置调整的准确性，从而降低产品的废品率。
附图说明
图1是本发明的三芯电源线视觉分线装置的立体结构图。
图2是本发明的三芯电源线视觉分线装置的俯视图。
具体实施方式
为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，并结合参阅图2所示，本发明提供一种三芯电源线视觉分线装置，包括底板10、安装在底板10上的第一支架20和第二支架30、用于采集图像的CCD相机40、旋转装置50、安装在旋转装置50上的夹线装置60、驱动装置70及控制器(未图示)，第一支架20与第二支架30垂直设置，CCD相机40安装在第一支架20上，夹线装置60与驱动装置70相连并装设在第二支架30上，控制器与驱动装置70及CCD相机40分别相连，控制器可接收CCD相机40采集的信息经比较处理后，控制驱动装置70工作，驱使旋转装置50及夹线装置60运动；
其中，第一支架20包括间隔安装在底板10上且相互平行的两支撑板21、22和设置两支撑板21、22之间与所述底板10平行的用于装设相机的安装板23，且该安装板23上设有一窗口24，CCD相机40安装在该安装板23上并正对于该窗口24，进一步，为了确保CCD相机摄影图像信息的准确性，在该安装板23内侧面还设有一用于在光线较弱时补充光线的光源25；
请继续参阅图2，第二支架30整体结构呈H型，其包括相互平行且间隔设置的第一支板31和第二支板32、及设置在第一支板31、第二支板32之间的与所述底板10平行的间隔板33，所述的第一支板31近离第一支架10；驱动装置70包括用于驱动夹线装置60旋转的电机71及与该电机71的输出轴72相连的夹紧装置，电机71安装在第二支板32上，输出轴72穿过第一支板31与安装在第一支板上的转盘34相连，夹紧装置安装于该转盘34上并与所述的夹线装置60相连。
工作时，当CCD相机40检测夹线装置60处有电源线时，控制器分析处理后，控制夹紧装置运动，从而带动夹线装置60产生运动，迫使夹线装置60将位于夹线装置60中间的电源线夹紧，夹紧后，CCD相机40继续拍摄被夹紧的三根电源线的图片，并将拍摄的照片处理发送至控制80，控制器将获得图片信息与电源线标准位置的图片信息比较分析后，计算出电源线需要转动的角度，从而发送指令至电机71，迫使电机71带动安装至转盘34上的夹线装置60转动相应的角度，使得电源线转动至标准位置。
请继续参阅图1所示，所述的夹线装置60包括第一夹臂61和第二夹臂62，该第一夹臂61与第二夹臂62一端形成用于夹持电源线的相对的第一夹持面63和第二夹持面64，其另一端与夹紧装置相连，进一步，所述的夹紧装置包括滑轨74和设置在第一夹臂61一侧的气缸75，第一夹臂64安装在滑轨74上，该气缸75的活塞杆可推动第一夹臂61在该滑轨74上运动。工作时，当气缸75接收到控制器的工作指令时，气缸75迫使其推动杆伸出，推动杆推动第一夹臂61在滑轨上向第二夹臂62运动，直至第一夹持面63和第二夹持面64将电源线紧紧夹持在两者之间。进一步，为了提高工作效率，减少电源线夹紧步骤的时间，所述的第二夹臂62也安装至滑轨74上，且第二夹臂62的一侧设有气缸，工作时，当控制器发送工作指令时，位于第一夹臂61和第二夹臂62一侧的气缸同时驱动其推动杆，迫使第一夹臂61和第二夹臂62在滑轨74上相向运动，从而减少电源线夹持时间，提高其工作效率。作为优选，为了防止第一夹臂61和第二夹臂62在夹持的过程中损伤电源线，同时保证电源线的夹持效果，所述的第一夹持面63和第二夹持面64的中间部设有圆弧凹槽。
为了保证输出轴72的使用寿命，防止其因分别设置在两端的艰险装置60及电机71导致输出轴72中间变形，影响旋转角度的精确性，在第二支架30的间隔板33上还设有一用于支撑输出轴72的轴承座76，该轴承座76优选带座轴承。进一步，本发明一种三芯电源线视觉分线装置还包括一旋转定位装置90，该旋转定位装置90包括安装在轴承座76上的且相对于该输出轴72均匀分布的三个定位块77和固定在该输出轴72上的感应板78。当电机71接收到控制器的旋转指令时，电机71带动输出轴72转动，从而迫使转盘34带动夹线装置60运动，在旋转的过程中，由于三芯电源线在第一夹持面63和第二夹持面64中呈等边三角形排列，即假如电源线的零线为A、火线为B、地线为C，那么当其呈三角形排列时，其只能有三种排列方式即从顶点顺时针为A-B-C、B-A-C或C-A-B,假设电源线标准位置为A-B-C，那么当相机拍摄到的电源线位置不在标准位置，那么必然为B-A-C或C-A-B，这样控制器自动分析其分别旋转的角度为120或240度，电机71带动输出轴72旋转过程中，设置在输出轴72上的感应板78旋转过程中，当其感应到一个定位块77时为120度，其感应到两个定位块77时则为240度，从而确保控制器输出指令能准确的执行，避免因机械误差造成旋转角度不到位，影响电源线的质量，实现电子和机械控制双重保险。
为了防止长期使用，导致CCD相机40与窗口24及电源线夹持的相对位置发生改变影响CCD相机40的摄像效果，本发明一种三芯电源线视觉分线装置还包括安装在安装板上的调整机构27，CCD相机40通过调整机构27安装在安装板23上。当CCD相机40窗口24及电源线夹持的相对位置发生改变时，可通过调节调整机构27来调节CCD相机40相对于电源线夹持位置的高低及相对于窗口24的位置，以保证CCD相机的摄像头正对于第一夹持面63.和第二夹持面64所夹持的电源线位置，从而保证其摄取信息的准确性。
本发明还提供了一种使用三线电源线视觉分线装置的方法，包括以下步骤，
a)将电源线送至夹线装置处，CCD相机拍摄照片，并将拍摄到的照片信息发送至控制器，控制器检测到电源线处于夹线位置处时，发送指令至驱动装置驱使夹紧装置带动夹线装置将电源线夹紧；
b)CCD相机继续拍摄被夹紧电源线的相对位置，将拍摄到的照片信息发送控制器，控制器将被夹紧的电源线相对位置图片信息与其内部的电源线标准位置图片信息比较分析后，计算出电源线需要旋转的角度，并发送指令至驱动装置，驱动装置带动旋转装置运动，迫使夹线装置按照计算出的角度旋转至其标准位置。
综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。
Claims (9)
1.三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：包括底板、安装在底板上的第一支架和第二支架、用于采集图像的CCD相机、旋转装置、安装在旋转装置上的夹线装置、驱动装置及控制器，所述的第一支架与第二支架垂直设置，且第一支架包括间隔安装在底板上且相互平行的两支撑板和设置两支撑板之间与所述底板平行的用于装设相机的安装板，且该安装板上设有一窗口，CCD相机安装在该安装板上并正对于该窗口；所述第二支架呈H型，且其包括相互平行且间隔设置的第一支板和第二支板、及设置在第一支板、第二支板之间的与所述底板平行的间隔板，所述的第一支板近离支撑板；所述的驱动装置包括用于驱动夹线装置旋转的电机及与所述电机的输出轴相连的夹紧装置，电机安装在第二支板上，输出轴穿过第一支板与安装在第一支板上的转盘相连，夹紧装置一端设于所述的转盘上，其另一端与延伸至安装板窗口正下端的夹线装置相连；控制器与电机、夹紧装置及CCD相机分别相连，控制器接收CCD相机采集的信息经比较处理后，控制电机及夹紧装置的运动。
2.如权利要求1所述的三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：所述的安装板上还装有一用于补光的光源。
3.如权利要求1所述的三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：所述的安装板上还设有调整机构，所述的CCD相机通过调整机构安装于所述的安装板上。
4.如权利要求1所述的三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：所述的夹线装置包括第一夹臂和第二夹臂，该第一夹臂与第二夹臂一端形成用于夹持电源线的相对的第一夹持面和第二夹持面，其另一端与夹紧装置相连。
5.如权利要求4所述的三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：所述的夹紧装置包括滑轨和设置在第一夹臂一侧的气缸，所述的第一夹臂安装在滑轨上，该气缸的活塞杆可推动第一夹臂在该滑轨上运动。
6.如权利要求5所述的三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：所述夹紧装置还包括设置在第二夹臂一侧的气缸，所述的第二夹臂与第一夹臂相向而设且安装在该滑轨上，所述气缸的活塞杆可推动第一夹臂和第二夹臂在该滑轨上相向运动。
7.如权利要求1所述的三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：所述的间隔板上还设有用于支撑所述的电机输出轴的轴承座。
8.如权利要求7所述的三芯电源线视觉分线装置，其特征在于：所述三芯电源线视觉分线装置还包括一旋转定位装置，该旋转定位装置包括安装在轴承座上的且相对于该输出轴均匀分布的三个定位块和固定在该输出轴上的感应板。
9.如权利要求1-8任一项所述的三线电源线视觉分线装置的使用方法，其特征在于：其包括以下步骤，
a）将电源线送至夹线装置处，CCD相机拍摄照片，并将拍摄到的照片信息发送至控制器，控制器检测到电源线处于夹线位置处时，发送指令至驱动装置驱使夹紧装置带动夹线装置将电源线夹紧；
b）CCD相机继续拍摄被夹紧电源线的相对位置，将拍摄到的照片信息发送控制器，控制器将被夹紧的电源线相对位置图片信息与其内部的电源线标准位置图片信息比较分析后，计算出电源线需要旋转的角度，并发送指令至电机，电机带动旋转装置运动，迫使夹线装置按照计算出的角度旋转至其标准位置。
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