CN108154973B - 线束旋转机构及线束机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种线束旋转机构，包括气动夹指和分向组件，所述气动夹指包括：两夹线手指和用于驱动两所述夹线手指相向或相背离移动的手指气缸，所述手指气缸固定于手指气缸连接板上，所述夹线手指上安装有卡线块，两所述卡线块相对设置；所述分向组件包括：两面对面设置的夹紧皮带部，每个所述夹紧皮带部至少由第一托轮和第二托轮架设，两所述第一托轮可旋转地固定于所述手指气缸连接板上，两所述第二托轮分别可旋转安装于两所述夹线手指末端，两所述夹紧皮带部的运动方向相反；当两所述夹线手指闭合时，两卡线块能够对线束进行夹持定位，同时两夹紧皮带部能够相对贴近，从而夹紧线束，以使所述夹紧皮带部被驱动移动时，能够带动线束旋转。

Description

线束旋转机构及线束机

技术领域

本发明属于自动化加工设备技术领域，具体涉及一种线束旋转机构及线束机。

背景技术

线束机用于生产线缆(包括带插头线缆和不带插头线缆)，加工时先通过线束分离机构将一捆捆的线缆分成单根的线束，然后由机械手将单根线束夹取到线束旋转机构进行旋转定位，以方便下一步的焊接工序，线束内通常包括正负两根颜色不同的芯线，而通过机械手夹取过来的线束内两芯线的位置不统一，因此当芯线位置不正确时，需要通过线束旋转机构将线束旋转至正确位置，使正负芯线与电路板上的焊盘对应。

申请号为201410132708.2的专利申请文献公开了一种采用光纤传感器检测的三芯电源线视觉分线系统，包括底板、安装在底板上的旋转装置、夹线装置、视觉分线器及控制器，夹线装置固定安装在旋转装置上，且该旋转装置可带动所述的夹线装置转动，旋转装置包括用于驱使所述夹线装置驱动的驱动电机，底板上还装有用于装设视觉分线器的安装架。当控制器通过视觉分线器判断当前位置的电源芯线的位置不符合标准时，控制器计算电源线应当旋转的角度，并发出信号至驱动电机带动安装在驱动电机上的夹线装置转动，以带动架设在夹线装置上的芯线转动相应的角度，使电源芯线调整至合适的位置。

在上述方案中，旋转装置包括与驱动电机连接的旋转轴、安装在旋转轴末端的转盘，夹线装置装设在该转盘上，是通过旋转轴的旋转带动夹线装置旋转，从而带动夹设在夹线装置上的芯线转动，该方案存在以下问题：

一、通过整个夹线装置的旋转来使芯线转动，造成加工过程中振动大，影响CCD相机的拍摄效果，从而影响控制器的识别效果，还是容易造成分析错误；

二、该系统中夹线装置是通过两个相对的夹持端对线束进行夹持，夹持端面积小，在夹持旋转的过程中容易损伤线缆，而且夹持旋转效果不好。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种线束旋转机构，旨在解决现有的线束旋转机构旋转时振动大影响对芯线位置的识别分析以及夹持旋转效果不好的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种线束旋转机构，包括气动夹指和分向组件，

所述气动夹指包括：两夹线手指和用于驱动两所述夹线手指相向或相背离移动的手指气缸，所述手指气缸固定于手指气缸连接板上，所述夹线手指上形成有卡线块，两所述卡线块相对设置；

所述分向组件包括：两面对面设置的夹紧皮带部，每个所述夹紧皮带部至少由第一托轮和第二托轮架设，两所述第一托轮可旋转地固定于所述手指气缸连接板上，两所述第二托轮分别可旋转安装于两所述夹线手指末端，两所述夹紧皮带部的移动方向相反；

当两所述夹线手指闭合时，两卡线块能够对线束进行夹持定位，同时两夹紧皮带部能够相对贴近，从而夹紧线束，以使所述夹紧皮带部被驱动移动时，能够带动线束旋转。

上述线束旋转机构用于对线束进行旋转，线束的带有插头的一端固定，另一端通过在夹线手指末端设置卡线块对线束进行大致夹持，通过将第二托轮设在夹线手指末端，使得两张紧于第一托轮和第二托轮之间的夹紧皮带部能够随着夹线手指的闭合而同时相互靠近，从而将线束夹紧，再通过使两夹紧皮带部沿相反方向移动，夹紧皮带部即能够搓动线束旋转。由此，线束的旋转不再是传统的通过依靠夹线装置的转动而转动，而是通过皮带的两夹紧皮带部的相反运动带动旋转，线束旋转机构工作时，一是仅有托轮的自身转动和夹线手指的小幅度开合，没有了其它零部件的大幅度旋转，减少了振动，提高了CCD相机拍摄线束图片的准确性，线束旋转的角度是根据拍摄的线束图片计算得出的，即提高了旋转位置的精确性，二是线束是与皮带接触带动，线束与皮带的接触面积增大，减少了线束夹紧旋转过程中的可能的损伤，有效地保护了线束质量。

进一步地，所述分向组件还包括：一第三托轮和一同步带轮，所述第三托轮、同步带轮的中心轴线与所述第一托轮、第二托轮的中心轴线平行，两所述第一托轮和两所述第二托轮关于所述第三托轮中心轴线和同步带轮中心轴线所在的竖直平面对称；所述同步带轮设于所述第一托轮的背离所述第二托轮的一侧，所述第三托轮设于所述第一托轮和同步带轮之间；所述夹紧皮带部形成于一同步带上，所述同步带的内围缠绕在所述第一托轮、第二托轮和同步带轮的外周，所述同步带的于两所述第二托轮之间的一段的外围还缠绕在所述第三托轮的外周，且两所述第一托轮之间的最短距离不大于两所述第二托轮之间的最短距离、也不大于所述第三托轮的外径，用以使同步带于两所述第二托轮之间的部分中、位于所述第一托轮和第二托轮之间的两段，张紧形成两相对的夹紧皮带部。

通过第三托轮和同步带轮的设置，使得对线束的夹紧通过一根同步带即可实现，同步带的一侧张紧在第二托轮上，另一侧张紧在第三托轮和同步带轮上，两组第一托轮和第二托轮之间的皮带即绷紧形成夹紧皮带部，实现对线束的夹紧，并且，当同步带朝一个方向传动时，两夹紧皮带部刚好能沿相反方向移动，从而撮动线束转动。

进一步地，所述分向组件还包括：滑轮座和拉簧，所述手指气缸连接板上形成有弹簧连接耳，所述第三托轮设于所述滑轮座上，所述拉簧的两端分别与滑轮座和弹簧连接耳连接。

所述拉簧保持始终保持拉伸状态，由此使得，在第二托轮随夹线手指的张开或闭合而变化位置时，同步带能始终处于紧绷状态，从而保证了同步带对线束的夹紧，实现旋转控制。

进一步地，所述手指气缸连接板为平板状，所述手指气缸固定于所述手指气缸连接板的一面，且所述手指气缸的夹线手指长于所述手指气缸连接板；所述第一托轮、第二托轮、第三托轮、同步带轮设于所述手指气缸连接板的另一面；所述夹线手指的长于所述手指气缸连接板的一段形成有卡线块连接部，所述卡线块连接部向所述手指气缸连接板的于所述第一托轮所在的一侧凸出延伸，所述卡线块固定于卡线块连接部的末端。

进一步地，所述同步带轮安装于驱动电机的输出轴上。

进一步地，所述线束旋转装置还包括支撑组件，所述支撑组件包括分向工装平板、垂直固定于分向工装平板上的分向工装安装板、连接分向工装平板和分向工装安装板的分向工装筋板，所述手指气缸连接板的背离所述夹线手指的一端固定于所述分向工装安装板上。

进一步地，所述驱动电机设于所述分向工装平板的靠近所述分向工装筋板的一侧；所述手指气缸连接板上开有第一通孔，所述分向工装安装板上开有第二通孔，所述第二通孔和第一通孔的大小和位置对应，用以使所述驱动电机的输出轴及所述同步带轮穿过。

进一步地，所述夹线手指的背离所述夹紧皮带部的外侧形成有限位挡板，所述同步带穿过所述第二托轮和限位挡板之间。

进一步地，所述第一托轮具有第一托轮轴，第一托轮通过第一托轮轴安装于所述手指气缸连接板上，所述第二托轮具有第二托轮轴，所述第二托轮通过第二托轮轴安装于所述夹线手指上。

本发明还提出一种线束机，包括线束旋转机构，所述线束旋转机构为上述任一项所述的线束旋转机构。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：

一、本发明对线束的旋转是通过同步带来实现的，同步带张紧在第一托轮和第二托轮之间的部分为夹紧皮带部，两夹紧皮带部面对面贴紧后将线束夹紧，再通过使两夹紧皮带部沿相反方向移动，线束即可在摩擦力的作用下被带动旋转，相比于传统的通过机械部件的夹持和机械部件的旋转来带动线束旋转，具有振动大及容易损坏线束的问题，本发明通过同步带(皮带)带动线束旋转，减少了整个旋转机构的振动，同步带与线束的接触面积大，也减少了旋转过程中对线束可能的损坏。

二、本发明通过第二托轮的移动来实现线束旋转前两夹紧皮带部对线束的夹紧，气动夹指不仅起到夹持线束的作用，通过控制手指气缸来驱动夹线手指张开或闭合，将卡线块设在夹线手指的末端，使两卡线块也相向闭合或相背离张开，从而将线束夹持住，还由于将第二托轮设在夹线手指的末端，使得在卡线块夹持线束时，第二托轮和第一托轮之间的夹紧皮带部也相对靠近，同步将线束夹紧。

三、本发明还通过第三托轮和同步带轮的设置使得两夹紧皮带部通过一根同步带即可实现，通过一根同步带的旋转即可实现两夹紧皮带部的移动方向相反，不仅保证了两夹紧皮带部移动的同步性，也便于线束机控制系统实现对线束旋转角度的精确控制。

四、本发明通过在夹线手指外侧设置限位挡板，以及在第三托轮的底部设置拉簧来保证同步带始终处于紧绷状态，由此进一步保证同步带对线束的夹紧旋转效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提出的线束旋转机构处于张开状态时的结构图；

图2为图1中隐去第一托轮、第二托轮和同步带后的结构图；

图3为图1提出的线束旋转机构处于闭合状态时的结构图；

图4为图3的主视图。

本发明的附图标号说明：

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种线束旋转机构。

请参照图1至图4，图1为本发明一实施例提出的线束旋转机构处于张开状态时的结构图；图2为图1中隐去第一托轮、第二托轮和同步带后的结构图；图3为图1提出的线束旋转机构处于闭合状态时的结构图；图4为图3的主视图。图中的安装螺钉未示出。

线束旋转机构，包括：气动夹指、分向组件和支撑组件。气动夹指和分向组件安装在手指气缸连接板1上，手指气缸连接板1通过支撑组件固定于线束机上。为了便于表述，在本实施方式中所述线束2带插头21，将线束2的插头21所在的一端定义为后端，将线束2的背离所述插头的一端定义为前端，线束水平设置。手指气缸连接板1为长形的平板状，且竖向设置。

气动夹指包括：手指气缸31和夹线手指32，手指气缸31固定于所述手指气缸连接板1的背面，夹线手指32向上伸出，当手指气缸31工作时，两夹线手指32能够张开或闭合。其中，手指气缸31为现有技术中的手指气缸，是利用压缩空气作为动力来驱动夹线手指动作。夹线手指32高于所述手指气缸连接板1，两夹线手指32的前侧形成有卡线块连接部33和限位挡板34。卡线块连接部33向前延伸，以使安装在卡线块连接部33末端的卡线块4与分向组件位于同一侧。两卡线块4相对的一侧具有凹部41，当两卡线块4彼此靠近时，两凹部41形成用于夹持线束2的卡线口。

分向组件设于所述手指气缸连接板1的前侧，包括：两第一托轮51、两第二托轮52、一第三托轮6、同步带轮7和同步带8。两第一托轮51可旋转地并排地设于所述手指气缸连接板1的顶部，同步带轮7设于所述手指气缸连接板1的底部，且两第一托轮51关于同步带轮7中心轴线所在的平面对称，第三托轮6设于同步带轮7正上方。两第二托轮52分别可旋转地设于所述夹线手指32的末端。

同步带8的内围缠绕在两第二托轮52和同步带轮7的外周，同步带8的位于两第二托轮52之间的一段的外围缠绕在所述第三托轮6的外周，并且，同步带8的位于两第二托轮52之间的一段的内围还与两第一托轮51的外周配合，同步带8的位于第一托轮51和第二托轮52之间的部分中：位于内侧的两段形成两相对的夹紧皮带部81，如图4所示，当两卡线块4闭合时，两第一托轮51之间的最短距离不大于两第二托轮之间的最短距离，以使夹紧皮带部81始终处于绷紧状态。

限位挡板34形成于所述夹线手指32的左右方向的外侧，请参阅图2，限位挡板34和夹线块连接部33之间形成第一通道35，再一并参阅图1，同步带8的位于第一托轮51和第二托轮52之间的部分中：位于外侧的两段穿过两所述第一通道35后缠绕在同步带轮7上。同步带8的位于两第一托轮51之间的一段绕设在所述第三托轮6上，手指气缸连接板1上设有靠近所述同步带轮7的连接耳11，第三托轮6安装于滑轮座61上，滑轮座61通过拉簧62连接在连接耳11上。如此，当手指气缸31驱动夹线手指32张开或闭合时，也同时带动两第二托轮52张开或闭合，限位挡板34的设置使得：当两第二托轮52相互远离张开时，同步带8的位于第二托轮52和同步带轮7之间的部分不会由于上方第二托轮52和下方同步带轮7之间距离的缩短而变得松垂。同时，拉簧62的设置也进一步使得：当两第二托轮52相互靠近或远离时，同步带8能始终处于绷直状态，由此即保证了用于夹紧线束2的两夹紧皮带部81始终绷紧，保证能够始终将线束2夹紧。

分向组件中：同步带轮7是通过驱动电机71驱动，同步带轮7的转动带动同皮带轮8的移动。第一托轮51通过其第一托轮轴安装于手指气缸连接板1上，第二托轮52通过其第二托轮轴安装于夹线手指32上。可以理解地，在其他一些实施例中，还可以将第一托轮51、第二托轮52设置为主驱动轮，也可以设置多个电机分别将这些托轮带动，能够将同步带8带动旋转即可，在此不作限定。

支撑组件包括：分向工装平板91、分向工装安装板92和分向工装筋板93。分向工装平板91的底面固定于线束机上。分向工装安装板92垂直固定于分向工装平板91的上面，并通过两相对的分向工装筋板93进行加固。手指气缸连接板1固定于所述分向工装安装板92的背离所述分向工装筋板93的一面。所述手指气缸连接板1上开有第一通孔，所述分向工装安装板92上开有第二通孔，第二通孔和第一通孔的大小和位置对应。如此，将驱动电机71设于两分向工装筋板93之间，使驱动电机71与手指气缸31位于手指气缸连接板1的同一侧，使得本线束旋转机构整体结构紧凑，节约了于线束机上的安装空间，第一通孔和第二通孔用于驱动电机71的输出轴及设在输出轴上的同步带轮7的通过，使同步带轮7与第一托轮51、第二托轮52和第三托轮6位于手指气缸连接板1的同一侧，也方便了同步带轮7的安装。

支撑组件中：分向工装平板91、分向工装安装板92和分向工装筋板93各自通过螺钉连接固定，分向工装安装板92与手指气缸连接板1之间也通过螺钉固定，螺钉在图中未示出。

本发明所述线束旋转机构的工作原理为：

1，线束旋转机构中的手指气缸31、驱动电机71与线束机的控制系统电连接，工作时，当CCD相机检测到两卡线块4之间有线束2时，通过控制手指气缸31，驱动夹线手指32闭合，使卡线块4将线束2夹持住，同时使同步带8上的夹紧皮带部81将线束2夹紧；

2，线束2末端可以看到两种不同颜色的芯线，CCD相机拍摄被夹持住的线束末端的图片，并将图片发送到控制系统内与线束标准位置的图片进行比较分析，计算出线束2需要转动的角度，从而发送指令给驱动电机71；

3，驱动电机71带动同步带8旋转，使同步带8按照计算好的角度运转移动一定距离，从而使线束2旋转到标准位置。

本发明还提出一种线束机，所述线束机包括线束旋转装置，所述线束旋转装置的具体结构参照上述实施例，由于线束机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种线束旋转机构，其特征在于，包括气动夹指和分向组件，

所述气动夹指包括：两夹线手指和用于驱动两所述夹线手指相向或相背离移动的手指气缸，所述手指气缸固定于手指气缸连接板上，所述夹线手指高于所述手指气缸连接板，所述夹线手指上安装有卡线块，两所述卡线块相对设置；

所述分向组件包括：两面对面设置的夹紧皮带部，每个所述夹紧皮带部至少由第一托轮和第二托轮架设，两所述第一托轮可旋转地固定于所述手指气缸连接板上，两所述第二托轮分别可旋转安装于两所述夹线手指末端，两所述夹紧皮带部的运动方向相反；

当两所述夹线手指闭合时，两卡线块能够对线束进行夹持定位，同时两夹紧皮带部能够相对贴近，从而夹紧线束，以使所述夹紧皮带部被驱动移动时，能够带动线束旋转；

所述分向组件还包括：一第三托轮和一同步带轮，所述第三托轮、同步带轮的中心轴线与所述第一托轮、第二托轮的中心轴线平行，两所述第一托轮和两所述第二托轮关于所述第三托轮中心轴线和同步带轮中心轴线所在的竖直平面对称；

所述同步带轮设于所述第一托轮的背离所述第二托轮的一侧，所述第三托轮设于所述第一托轮和同步带轮之间；

所述夹紧皮带部形成于一同步带上，所述同步带的内围缠绕在所述第一托轮、第二托轮和同步带轮的外周，所述同步带的于两所述第二托轮之间的一段的外围还缠绕在所述第三托轮的外周，且两所述第一托轮之间的最短距离不大于两所述第二托轮之间的最短距离、也不大于所述第三托轮的外径，用以使同步带于两所述第二托轮之间的部分中、位于所述第一托轮和第二托轮之间的两段，张紧形成两相对的夹紧皮带部。

2.如权利要求1所述的线束旋转机构，其特征在于，所述分向组件还包括：滑轮座和拉簧，所述手指气缸连接板上形成有弹簧连接耳，所述第三托轮设于所述滑轮座上，所述拉簧的两端分别与滑轮座和弹簧连接耳连接。

3.如权利要求1所述的线束旋转机构，其特征在于，所述手指气缸连接板为平板状，所述手指气缸固定于所述手指气缸连接板的一面，且所述手指气缸的夹线手指长于所述手指气缸连接板；所述第一托轮、第二托轮、第三托轮、同步带轮设于所述手指气缸连接板的另一面；

所述夹线手指的长于所述手指气缸连接板的一段形成有卡线块连接部，所述卡线块连接部向所述手指气缸连接板的于所述第一托轮所在的一侧凸出延伸，所述卡线块固定于卡线块连接部的末端。

4.如权利要求1所述的线束旋转机构，其特征在于，所述同步带轮安装于驱动电机的输出轴上。

5.如权利要求4所述的线束旋转机构，其特征在于，还包括支撑组件，所述支撑组件包括分向工装平板、垂直固定于分向工装平板上的分向工装安装板、连接分向工装平板和分向工装安装板的分向工装筋板，所述手指气缸连接板的背离所述夹线手指的一端固定于所述分向工装安装板上。

6.如权利要求5所述的线束旋转机构，其特征在于，所述驱动电机设于所述分向工装平板的靠近所述分向工装筋板的一侧；所述手指气缸连接板上开有第一通孔，所述分向工装安装板上开有第二通孔，所述第二通孔和第一通孔的大小和位置对应，用以使所述驱动电机的输出轴及所述同步带轮穿过。

7.如权利要求1所述的线束旋转机构，其特征在于，所述夹线手指的背离所述夹紧皮带部的外侧形成有限位挡板，所述同步带穿过所述第二托轮和限位挡板之间。

8.如权利要求1所述的线束旋转机构，其特征在于，所述第一托轮具有第一托轮轴，第一托轮通过第一托轮轴安装于所述手指气缸连接板上，所述第二托轮具有第二托轮轴，所述第二托轮通过第二托轮轴安装于所述夹线手指上。

9.一种线束机，包括线束旋转机构，其特征在于，所述线束旋转机构为权利要求1至8任一项所述的线束旋转机构。