CN108011325A - 长线束自动穿管机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长线束自动穿管机及方法，工作台台面分为长度相当的穿管区和穿线区，穿线杆沿工作台台面长度方向设置在穿管区内的台面中间，导轨沿工作台台面长度方向设置，夹持机构对套管进行夹持并沿导轨往返移动，将套管穿套在穿线杆或线束上，由控制器对夹持机构的运动进行控制。本发明将工作台区域分为穿管区和穿线区，通过穿线杆作为中间媒介，先在穿管区将套管穿套在穿线杆上，然后在穿线区将套管穿套在线束上，夹持机构自动对两个区的套管进行夹持、移动，穿管机能自动完成穿管和穿线的工作，实现机械化的操作，使工作更加便捷，节省了人工操作的时间和精力，提高了工作效率。

Description

长线束自动穿管机及方法

技术领域

本发明涉及线束生产加工设备领域，尤其是一种新能源汽车长线束自动穿管机及方法。

背景技术

汽车电缆往往需要在线束上套设套管，套管可以将多束电线统一集中，便于线束的整理与走线，而且将线束与外界环境隔绝，在特殊的使用环境中防止线束漏电和外界环境对线束的腐蚀、破坏等不利影响，延长线束的使用寿命。目前在进行线束套管时一种方法是将线束直接从一头捅入，不断送入直至从另一头穿出；也可以使用牵引的方法，先将牵引绳一端穿过套管，牵引绳另一端与线束一端打接头，然后拖拽牵引绳，从套管中带出线束，完成套管。上述方法通过人工徒手操作费时费力，工作效率极低；如果接头打不好，在拖拽的过程中容易松脱，就得二次返工。随着新能源汽车的研发应用，尤其是在大型电动客车中，汽车电缆呈现小管径、大长度的趋势，其线长可达15米，使得线束套管的难度大大增加，传统的人工穿线方法无法完成套管的工作要求。

发明内容

本申请人针对上述现有技术中存在的人工套管工作效率低，难以适用于小管径和大长度要求等缺点，提供一种结构合理的长线束自动穿管机及方法，能够显著提高穿管工作效率，适用于新能源汽车中多种管径和长度的套管。

本发明所采用的技术方案如下：

一种长线束自动穿管机，工作台台面分为长度相当的穿管区和穿线区，穿线杆沿工作台台面长度方向设置在穿管区内的台面中间，导轨沿工作台台面长度方向设置，夹持机构对套管进行夹持并沿导轨往返移动，将套管穿套在穿线杆或线束上，由控制器对夹持机构的运动进行控制。

作为上述技术方案的进一步改进：

夹持机构包括安装座、伸缩臂、夹持手及门框型框架，安装座下端固定在驱动链条上，门框型框架底端连接安装座，伸缩臂设置在门框型框架的侧面，伸缩臂朝向穿线杆并连接夹持手，伸缩臂中设有伸缩气缸。

工作台台面边缘沿长度方向设有若干个直角支架，直角支架自由端连接横梁，横梁上设有若干个滑轮，滑轮上搭载电线或气管。

安装座底部开有与导轨形成滑动配合的U型导槽。

穿线杆左端固定安装在穿管区内的支撑件上，中部通过若干个升降滑轮支撑，右端端部设置有挂钩。

升降滑轮包括凹型滑轮和凹型滑轮下方的升降机构。

在工作台台面上设置若干个位置传感器，所述位置传感器测量夹持机构在工作台台面上的位置。

在穿线杆右端一侧设置两组红外线传感器。

在两组红外线传感器之间的侧方位设置升降支撑夹，升降支撑夹对穿线杆右端进行夹持和升降。

本发明还采用了技术方案如下：

一种长线束自动穿管方法，在工作台台面长度方向设置穿线杆和导轨，由控制器对夹持机构的运动进行控制，夹持机构对套管进行夹持并沿导轨往返移动，将套管穿套在穿线杆或线束上。

本发明的有益效果如下：

本发明将工作台区域分为穿管区和穿线区，通过穿线杆作为中间媒介，先在穿管区将套管穿套在穿线杆上，然后在穿线区将套管穿套在线束上，夹持机构自动对两个区的套管进行夹持、移动，工作台台面上的位置传感器对各个位置上的工序进行反馈控制，操作时仅需对穿管机作出穿管和穿线的指令，穿管机便能自动完成穿管和穿线的工作，实现机械化的操作，使工作更加便捷，节省了人工操作的时间和精力，提高了工作效率。

由于本发明的控制操作是按次序进行的，分为准备工步、穿管工步和穿线工步，按照不同工序进行按键操作，根据套管的长度、驱动链条的停止间隔和移动速度等固定值对各个时间节点的控制提前预设，即可实现对各个工序的自动控制，简化了控制操作的步骤，实现自动化控制，提高工作效率。在运动的过程中，通过工作台台面的位置传感器实时监测夹持机构的位置，便于对夹持机构进行不同工序控制、对升降滑轮进行反馈控制，更加高效、快捷。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2中B-B的剖视图。

图4为图1的A部放大图。

图中：1、工作台台面；2、夹持机构；3、导轨；4、穿线杆；5、直角支架；6、控制面板；7、控制器；8、位置传感器；9、电线；10、升降支撑夹；11、穿管区；12、穿线区；13、工装位；21、安装座；22、伸缩臂；23、夹持手；24、框架；25、连接杆；26、圆环；31、驱动链条；41、升降滑轮；42、挂钩；51、横梁；61、第一传感器；62、第二传感器。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本发明所述的长线束自动穿管机在工作台台面1上方设置导轨3、穿线杆4、夹持机构2及控制面板6，在工作台台面1下设置控制器7，在工作台台面1上设置若干个位置传感器8。工作台具有狭长台面，长度可以达到15米（为了便于显示，附图为缩小长度后的示意图形），台面沿长度方向分为长度相当的穿管区11和穿线区12，穿管区11与穿线区12之间为工装位13。导轨3沿工作台台面1长度方向设置，夹持机构2利用驱动链条31驱动并可沿导轨3移动，穿线杆4设置于工作台台面1的穿管区11中部，平行于导轨3。

穿线杆4的长度小于穿管区11的长度，套管的长度小于穿线杆4的长度。穿线杆4左端固定安装在穿管区11内的支撑件上，中部通过若干个升降滑轮41支撑，右端位于工装位13且右端端部设置一个挂钩42。升降滑轮41包括凹型滑轮和凹型滑轮下方的升降机构（见图3）。在穿管和穿线过程中凹型滑轮的凹槽对套管的管壁进行支撑。如图4所示，在工装位13设置两组红外线传感器，包括第一传感器61和第二传感器62，在第一传感器61和第二传感器62之间的侧方位设置升降支撑夹10，升降支撑夹10位于穿线杆4的右端处，对穿线杆4右端进行升降和夹紧，防止穿线杆4右端在穿管和穿线时发生晃动。升降支撑夹10包括上部的夹手和下部的驱动件，驱动件进行升降运动并控制夹手张开或夹紧。升降滑轮41的升降机构和升降支撑夹10的驱动件均与控制器7通过气管连接。

工作台台面1边缘沿长度方向设有若干个等间距的直角支架5，直角支架5的竖直端固定在台面边缘，水平端通过横梁51串接，横梁51上设有若干个滑轮，滑轮上搭载电线9与气管。在工装位13的直角支架5上安装控制面板6，控制器7对应设置在控制面板6的下方位置。如图3所示，夹持机构2包括安装座21、伸缩臂22、夹持手23及门框型框架24，门框型框架24包括长、短竖直部和水平部，长竖直部底端连接安装座21，水平部连接长、短竖直部的上端，短竖直部的下端通过支杆与直角支架5上的横梁51靠近。夹持机构2的安装座21下端固定在驱动链条31上，安装座21底部开有与导轨3形成滑动配合的U型导槽。伸缩臂22设置在门框型框架24的长竖直部的侧面，伸缩臂22前端连接夹持手23朝向穿线杆4，伸缩臂22中设有伸缩气缸，横梁51上的电线9延伸到门框型框架24上与伸缩臂22连接。夹持手23包括驱动器和驱动器前端的上下两个夹头，上下夹头在驱动器的驱动下进行张开或夹紧。夹持手23夹头形成的夹口与套管的外径相配合，能适度夹持套管并拉动套管一起运动。伸缩臂22的伸缩气缸和夹持手23的驱动器均与控制器7通过气管连接。本发明设置有三个夹持机构2，按照从左到右依次为第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构，第一、三夹持机构的间距总长小于穿管区11长度。第三夹持机构的安装座21右侧连接连接杆25，连接杆25的悬臂端连接与伸缩臂22平行的支撑臂，支撑臂的另一端设有圆环26，圆环26与穿线杆4基本同心。

驱动链条31由工作台台面1下的链轮驱动，链轮与电机联接。导轨3通过下方连接的支撑杆固定在工作台台面1上。所述位置传感器8分布在工作台的长度方向上，用于测量夹持机构2在整个工作台台面1上的位移，对夹持机构2在工作台台面1上的位置进行监测，反馈到控制器7，控制器7对夹持机构2的运动进行控制。电机、夹持机构2、位置传感器8及控制面板6与控制器7均通过电线9连接。

本发明的工作过程分为三个阶段。首先是准备工步，初始状态时驱动链条31上的三个夹持机构2全部移动到穿线区12等待命令，第一夹持机构位于工装位13右侧。点击控制面板6的准备按钮，升降支撑夹10上升并托住穿线杆4，使穿线杆4到达夹持手23的夹头高度。将套管的头端穿套在穿线杆4右端外周。

点击控制面板6的穿管按钮执行穿管工步，第一夹持机构的伸缩臂22向前伸出，夹持手23的夹头夹紧套管的头端。然后，升降支撑夹10下降。三个夹持机构2在驱动链条31的带动下向左移动，第一传感器61和第二传感器62位于升降支撑夹10的前后两侧，用于检测套管穿套在穿线杆10上后是否沿着穿线杆10行进。第一夹持机构离开工装位13后，位置传感器8将位置信息传递到控制器7，控制升降滑轮41上升顶起套管，便于套管穿套在穿线杆4上。然后三个夹持机构2继续向左移动，带动套管一起向左移动，使套管穿套在穿线杆4上。当第二夹持机构通过工装位13后，同样在控制器7的控制下第二夹持机构的伸缩臂22前伸，夹持手23夹持套管的中部。本实施例中套管的长度小于第一、三夹持机构之间距离的总长，当套管完全套在穿线杆4上，挂钩42再次露出套管尾端时，第三夹持机构还没有到达工装位13，此时暂停驱动链条31的移动，第一、二夹持机构的夹持手23张开，松开夹持的套管，然后，驱动链条31恢复向左移动，直到第三夹持机构通过工装位13后停止。此时，第三夹持机构的夹持手23位于工装位13左侧，伸缩臂22前伸，夹持手23夹持套管的尾端，第三夹持机构右方的圆环26位于工装位13右侧。同时，升降支撑夹10抬起并夹持穿线杆4。在整个移动过程中，通过多个位置传感器8对三个夹持机构2的位置进行监测，当有夹持机构2到达升降滑轮41前方时，控制器7控制升降滑轮41下降，当夹持机构2通过升降滑轮41的位置后，升降滑轮41再次抬起对套管进行支撑。

最后是穿线工步，将线束的头端用钢丝绳捆缚并留有一个套圈，将套圈穿过第三夹持机构右方的圆环26后挂在穿线杆4的挂钩42上，线束展开并放置在工作台的穿线区12上，基本与套管同轴的位置。点击控制面板6的穿线按钮，升降支撑夹10松开穿线杆4并下降，驱动链条31向右移动，第三夹持机构带着套管向线束方向穿线。第三夹持机构右方的圆环26对放置在前方的线束进行抬起并预对准，使线束正确穿到套管中。第二夹持机构移动到工装位13后，伸缩臂22前伸，夹持手23夹持套管。当线束的头端从套管的头端露出时，第二、三夹持机构停止移动，夹持手23松开套管，取下穿好的线束和套管即可。

在本实施例中的套管长度仅为举例，本发明中套管长度一般小于穿线杆4的长度，通过穿线杆4长度的设定，可以适用于各种长度的线束和套管。采用穿线杆4作为中间媒介，通过穿线杆4直径的设定，可以适用于各种管径的线束和套管。在整个操作过程中仅需对穿管机作出穿管和穿线的指令，穿管机便能自动完成穿管和穿线的工作，实现自动化的操作，节省了人工操作的时间和精力。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种长线束自动穿管机，其特征在于：工作台台面（1）分为长度相当的穿管区（11）和穿线区（12），穿线杆（4）沿工作台台面（1）长度方向设置在穿管区（11）内的台面中间，导轨（3）沿工作台台面（1）长度方向设置，夹持机构（2）对套管进行夹持并沿导轨（3）往返移动，将套管穿套在穿线杆（4）或线束上，由控制器（7）对夹持机构（2）的运动进行控制。

2.按照权利要求1所述的长线束自动穿管机，其特征在于：夹持机构（2）包括安装座（21）、伸缩臂（22）、夹持手（23）及门框型框架（24），安装座（21）下端固定在驱动链条（31）上，门框型框架（24）底端连接安装座（21），伸缩臂（22）设置在门框型框架（24）的侧面，伸缩臂（22）朝向穿线杆（4）并连接夹持手（23），伸缩臂（22）中设有伸缩气缸。

3.按照权利要求2所述的长线束自动穿管机，其特征在于：工作台台面（1）边缘沿长度方向设有若干个直角支架（5），直角支架（5）自由端连接横梁（51），横梁（51）上设有若干个滑轮，滑轮上搭载电线（9）或气管。

4.按照权利要求2所述的长线束自动穿管机，其特征在于：安装座（21）底部开有与导轨（3）形成滑动配合的U型导槽。

5.按照权利要求1所述的长线束自动穿管机，其特征在于：穿线杆（4）左端固定安装在穿管区（11）内的支撑件上，中部通过若干个升降滑轮（41）支撑，右端端部设置有挂钩（42）。

6.按照权利要求5所述的长线束自动穿管机，其特征在于：升降滑轮（41）包括凹型滑轮和凹型滑轮下方的升降机构。

7.按照权利要求1所述的长线束自动穿管机，其特征在于：在工作台台面（1）上设置若干个位置传感器（8），所述位置传感器（8）测量夹持机构（2）在工作台台面（1）上的位置。

8.按照权利要求1所述的长线束自动穿管机，其特征在于：在穿线杆（4）右端一侧设置两组红外线传感器。

9.按照权利要求8所述的长线束自动穿管机，其特征在于：在两组红外线传感器之间的侧方位设置升降支撑夹（10），升降支撑夹（10）对穿线杆（4）右端进行夹持和升降。

10.一种长线束自动穿管方法，其特征在于：在工作台台面（1）长度方向设置穿线杆（4）和导轨（3），由控制器（7）对夹持机构（2）的运动进行控制，夹持机构（2）对套管进行夹持并沿导轨（3）往返移动，将套管穿套在穿线杆（4）或线束上。