CN108637137B - 一种精密多轴自动剥线沾锡装置及线材加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精密多轴自动剥线沾锡装置，其包括线材加工装置及多轴移动装置，所述线材加工装置与多轴移动装置之间设有沾锡驱动机构，所述线材加工装置包括传动机构、切线机构及线芯扭合机构，所述多轴移动装置包括第一移动机构、第二移动机构及翻转机构，所述翻转机构设有多个线材上料组件。本发明还公开一种线材加工方法。本发明通过设置线材加工装置、多轴移动装置及沾锡驱动机构实现线材的剥皮、线芯扭合整理、沾锡及裁线工序的全自动化生产，降低人工劳动强度，节省时间，提高效率；所述切线机构与线芯扭合机构可同时动作，减少工序与工序之间的时间差，使得加工工序更加紧凑，保证线材生产质量的同时，提高效率。

Description

一种精密多轴自动剥线沾锡装置及线材加工方法
技术领域
本发明涉及线材加工的技术领域，具体涉及一种精密多轴自动剥线沾锡装置及线材加工方法。
背景技术
随着科技的发展，人力成本不断上升、生产效率要求进一步提高等因素影响，越来越多行业使用自动化设备来实现自动化生产，其中，在线缆的市场中，随处可见到带有外胶套的线材，且带外胶套的线材种类多、产量大及线径存在差异化，故给带外胶套的线材的生产带动巨大的市场的同时，还带来巨大的生产压力。
目前的线材加工工序需要通过线材剥皮、线芯扭合整理、沾锡及裁线这几道工序进行加工，但目前的线芯扭合整理采用人工进行加工或直接不扭合，人工加工方式影响生产效率，而线芯不扭合容易导致线芯分散，影响沾锡工序的加工，导致线材加工效果差，且目前的沾锡工序常用的方法有两种，一种是采用纯人工的沾锡方法，此种方法存在沾锡效率低及沾锡质量差等缺陷，故不能适合大批量生产场合中，另一种是机械的沾锡方法，一般采用的是气缸带动翻转线夹将线材的沾锡端先插入助焊剂池后，再插入锡炉上，以实现线材的沾锡端的沾锡目的，该方式使得沾锡效果差，控制精度低，容易造成沾锡覆盖不均匀的情况出现，导致材料的浪费；且现有的线材加工设备都是一个工序完成后进行下个工序的加工，其工序与工序之间存在时间差，影响线材生产效率。
发明内容
本项发明是针对现在技术的不足，提供一种精密多轴自动剥线沾锡装置。
本发明还提供一种线材加工方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种精密多轴自动剥线沾锡装置，所述精密多轴自动剥线沾锡装置包括线材加工装置及多轴移动装置，所述线材加工装置与多轴移动装置之间设有沾锡驱动机构，所述线材加工装置包括传动机构、切线机构及线芯扭合机构，所述多轴移动装置包括第一移动机构、第二移动机构及翻转机构，所述翻转机构设置在第一移动机构与第二移动机构之间，所述翻转机构设有多个线材上料组件；
所述第一移动机构包括一轨道，所述轨道一侧设有电机，所述电机设有丝杠，所述丝杠上设有滑块，所述滑块上设有固定块，所述第二移动机构设置在固定块上，所述第二移动机构包括连接组件、移动组件及电机一，所述翻转机构包括电机二，所述电机二设有翻转齿轮。
所述固定块上设有支架，所述支架包括支撑块一及支撑块二，所述支撑块一及支撑块二分别设置在固定块两边，所述第二移动机构设置支撑块一与支撑块二之间，所述支撑块一设有凹槽，所述电机一及电机二设在支撑块一的一侧；
所述线材上料组件包括气缸、压块、线材固定管及推动块，所述气缸设置在线材固定管上方，所述推动块设置在线材固定管后方，所述线材固定管设有凹槽，所述压块设置在凹槽上，所述线材固定管前端设为锥形结构，所述推动块设有推动气缸，所述推动块内设有台阶结构通孔。
所述连接组件包括两轴套、两轴承及连接轴，所述连接轴与电机二连接，两所述轴承分别与两所述轴套连接，所述一轴承设有翻转齿轮一，所述连接轴设有齿轮；
所述移动组件包括两滑轨及两滑块，两所述滑块设有安装平台，多个所述线材上料组件设置在安装平台上，两所述滑块分别设置在两滑轨上，两所述滑块内都设有齿条，所述齿条与所述连接轴上的齿轮配合连接。
所述沾锡驱动机构包括锡炉、氧化锡膜去除组件、锡条上料组件及锡条放置架，所述氧化锡膜去除组件设置在锡炉一侧，所述锡炉设有加热器，所述氧化锡膜去除组件包括一驱动气缸，所述驱动气缸设有刮锡夹，所述锡条上料组件包括一固定块，所述固定块上设有驱动电机，所述固定块上设有滚轮一，所述驱动电机设有滚轮二，所述滚轮一与滚轮二构成滚轮组。
所述传动机构包括一框体，所述框体内设有双螺母差动丝杠及固定座，所述固定座设置在双螺母差动丝杠上，所述框体下还设有驱动电机，所述双螺母差动丝杠与驱动电机连接，所述切线机构及线芯扭合机构设置在固定座上；
所述切线机构包括第一切刀及第二切刀，所述第一切刀的刀刃与第二切刀的刀刃相对，所述线芯扭合机构包括电机三、固定框架、带同步轴承及扭合组件，所述伺服电机设有同步轮，所述同步轮设有皮带，所述皮带一端与带同步轮轴承连接；
所述扭合组件包括驱动气缸、转动轴、夹块组件及连接件，所述气缸与连接件连接，所述夹块组件设置在连接件上，所述夹块组件包括夹块一、夹块二及连接套块，所述夹块一及夹块二都设有凹槽，所述连接套块设有两固定柱，两所述固定柱设有连接块，所述连接块通过固定柱构成转动连接，两所述连接块设有球型结构部分，所述球型结构部分设置凹槽内，所述夹块一与夹块二通过连接块控制，实现的夹块一与夹块二的合拢及打开动作。
所述电机、电机一及电机二为伺服电机，所述电机三为步进电机，所述精密多轴自动剥线沾锡装置还设有多个位置检测组件。
一种线材加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）将线材或原料放置于线材上料组件上，所述压块通过气缸控制进行打开动作，所述推动块通过推动气缸做推动动作，将线材或原料往线材固定管做输送，所述线材或原料输送完毕后，所述压块将线材或原料压紧固定；
（2）所述多轴移动装置进行线材或原料位置的移动，所述多轴移动装置中的第一移动机构控制线材上料组件做左右往复的移动，所述第二移动机构控制线材上料组件做前后往复的移动；
（3）与步骤（2）同时动作，所述线材加工装置的传动机构控制切线机构及线芯扭合机构进行上下移动，所述切线机构进行线材或原料的剥皮及裁切动作，所述线芯扭合机构进行线芯的扭转整理动作，所述切线机构与线芯扭合机构可同时动作或单独分开进行加工动作；
（4）所述沾锡驱动机构进行锡条的加热融化至锡炉内，当锡炉上的锡液形成氧化锡膜时，所述氧化锡膜去除组件将锡炉上的氧化膜进行去除处理；
（5）所述翻转机构控制线材上料组件将水平方向线材上料组件翻转为竖直方向，所述第二移动机构控制竖直方向的线材上料组件做上下移动，所述第一移动机构做左右往复的移动，线材上料组件上的线材及原料依次移动通过锡炉沾起的锡液，翻转机构将竖直方向的线材上料组件恢复呈水平方向；
（6）翻转机构将沾锡完成的线材或原料复位，所述多轴移动装置带动线材上料组件移动，原料或线材移动至切线机构进行线材裁切动作，原料或线材离开线材上料组件完成一个线材加工动作周期。
所述步骤（5）具体还包括如下步骤：所述翻转机构进行翻转动作时，所述电机二控制翻转齿轮进行动作，所述翻转齿轮控制翻转齿轮一进行转动动作，翻转齿轮一控制移动组件进行翻转动作，移动组件翻转动作完成后，所述电机一通过连接轴进行安装平台沿着滑轨移动。
本发明的有益效果：本发明通过设置线材加工装置、多轴移动装置及沾锡驱动机构实现线材的剥皮、线芯扭合整理、沾锡及裁线工序的全自动化生产，降低人工劳动强度，节省时间，提高效率；通过设置第一移动机构、第二移动机构及翻转机构来控制线材位置移动，并且通过第一移动机构、第二移动机构及翻转机构的位置放置的优化，降低精密多轴自动剥线沾锡装置的整体体积，并使得各个运动机构更加紧凑，提高生产效率；且通过伺服电机进行控制，提高各个工序的加工精度；
本发明还通过翻转齿轮与翻转齿轮一构成翻转齿轮组进行翻转动作，并且通过伺服电机进行翻转齿轮的控制，提高翻转动作的精度及速度，通过传动机构控制切线机构及线芯扭合机构进行上下移动，切线机构进行线材或原料的剥皮及裁切动作，线芯扭合机构进行线芯的扭转整理动作，切线机构与线芯扭合机构可同时动作或单独分开进行加工动作，使得剥皮或裁切工序与线芯扭合动作可同时同步加工，减少工序与工序之间的时间差，使得加工工序更加紧凑，保证线材生产质量的同时，提高效率。
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本实施例的精密多轴自动剥线沾锡装置整体结构示意图；
图2为本实施例的精密多轴自动剥线沾锡装置机构分解示意图；
图3为本实施例的多轴移动装置结构示意图；
图4为本实施例的第二移动机构与翻转机构连接示意图；
图5为本实施例的线材加工装置结构示意图；
图6为本实施例的线芯扭合机构结构示意图；
图7为本实施例的线芯扭合机构剖视示意图；
图8为本实施例的线材上料组件剖视示意图。
图中：1.精密多轴自动剥线沾锡装置，2.线材加工装置，3.多轴移动装置，4.沾锡驱动机构，20.传动机构，21.切线机构，22.线芯扭合机构，30.第一移动机构，31.第二移动机构，32.翻转机构，5.线材上料组件，300.轨道，301.电机，302.丝杠，303.滑块，304.固定块，310.连接组件，311.移动组件，312.电机一，320.电机二，321.翻转齿轮，6.支撑块一，7.支撑块二，50.气缸，51.压块，52.线材固定管，53.推动块，520.凹槽，530.推动气缸，3101.连接轴，3102.翻转齿轮一，3112.安装平台，3113.齿条，40.锡炉，41.氧化锡膜去除组件，42.锡条上料组件，43.锡条放置架，410.驱动气缸，412.刮锡夹，420.驱动电机，421.滚轮一，4200.滚轮二，200.框体，201.固定座，210.第一切刀，211.第二切刀，220.固定框架，221.带同步轴承，222.扭合组件，223.转动轴，224.夹块组件，225.连接件，2240.夹块一，2241.夹块二，2242.连接套块，2243.固定柱，2244.连接块，8.位置检测组件。
实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例，参见附图1~图8，一种精密多轴自动剥线沾锡装置1包括线材加工装置2及多轴移动装置3，所述线材加工装置2与多轴移动装置3之间设有沾锡驱动机构4，所述线材加工装置2包括传动机构20、切线机构21及线芯扭合机构22，所述多轴移动装置3包括第一移动机构30、第二移动机构31及翻转机构32，所述翻转机构32设置在第一移动机构30与第二移动机构31之间，所述翻转机构32设有多个线材上料组件5；
所述第一移动机构30包括一轨道300，所述轨道300一侧设有电机301，所述电机301设有丝杠302，所述丝杠302上设有滑块303，所述滑块303上设有固定块304，所述第二移动机构32设置在固定块304上，所述第二移动机构31包括连接组件310、移动组件311及电机一312，所述翻转机构32包括电机二320，所述电机二320设有翻转齿轮321。
所述固定块304上设有支架，所述支架包括支撑块一6及支撑块二7，所述支撑块一6及支撑块二7分别设置在固定块304两边，所述第二移动机构32设置支撑块一6与支撑块二7之间，所述支撑块一6设有凹槽，所述凹槽用于放置翻转齿轮321与翻转齿轮一，所述电机一310及电机二320设在支撑块一6的一侧；
所述线材上料组件5包括气缸50、压块51、线材固定管52及推动块53，所述气缸50设置在线材固定管52上方，所述推动块53设置在线材固定管52后方，所述线材固定管52设有凹槽520，所述压块51设置在凹槽520上，所述线材固定管52前端设为锥形结构，所述推动块53设有推动气缸530，所述推动气缸530控制推动块53将线材或原料往线材固定管52移送，所述推动块53内设有台阶结构通孔。
所述连接组件310包括两轴套、两轴承及连接轴3101，所述连接轴与电机二320连接，两所述轴承分别与两所述轴套连接，所述一轴承设有翻转齿轮一3102，所述移动组件311设置在两轴承之间，所述连接轴3101设有齿轮；
所述移动组件311包括两滑轨及两滑块，两所述滑块设有安装平台3112，多个所述线材上料组件5设置在安装平台3112上，两所述滑块分别设置在两滑轨上，两所述滑块内都设有齿条3113，所述齿条与所述连接轴3101上的齿轮配合连接。
所述沾锡驱动机构4包括锡炉40、氧化锡膜去除组件41、锡条上料组件42及锡条放置架43，所述氧化锡膜去除组件41设置在锡炉40一侧，所述锡炉40设有加热器，所述氧化锡膜去除组件41包括一驱动气缸410，所述驱动气缸410设有刮锡夹412，所述驱动气缸410控制刮锡夹412将锡炉40上的氧化锡膜去除，所述锡条上料组件42包括一固定块，所述固定块上设有驱动电机420，所述固定块上设有滚轮一421，所述驱动电机420设有滚轮二4200，所述滚轮一421与滚轮二4200构成滚轮组，所述滚轮组通过驱动电机420进行锡条的上料。
所述传动机构20包括一框体200，所述框体200内设有双螺母差动丝杠及固定座201，所述固定座201设置在双螺母差动丝杠上，所述框体200下还设有驱动电机，所述驱动电机为伺服电机，所述双螺母差动丝杠与驱动电机连接，所述驱动电机控制双螺母差动丝杠动作，从而控制固定座201上下移动，所述切线机构21及线芯扭合机构22设置在固定座201上；
所述切线机构21包括第一切刀210及第二切刀211，所述第一切刀210的刀刃与第二切刀211的刀刃相对，所述线芯扭合机构22包括电机三、固定框架220、带同步轴承221及扭合组件222，所述伺服电机设有同步轮，所述同步轮设有皮带，所述皮带一端与带同步轮轴承221连接，所述伺服电机控制扭合组件222进行线芯扭合动作；
所述扭合组件222包括驱动气缸、转动轴223、夹块组件及连接件225，所述气缸与连接件225连接，所述夹块组件设置在连接件225上，所述夹块组件包括夹块一2240、夹块二2241及连接套块2242，所述夹块一2240及夹块二2241都设有凹槽，所述连接套块2242设有两固定柱2243，两所述固定柱2243设有连接块2244，所述连接块2244通过固定柱2243构成转动连接，两所述连接块2244设有球型结构部分，所述球型结构部分设置凹槽内，所述驱动气缸带动连接件225移动，连接块225控制夹块组件沿着转动轴223前后移动，所述夹块一2240与夹块二2241通过连接块2244控制，实现的夹块一2240与夹块二2241的合拢及打开动作，所述转动轴223带动夹块组件旋转实现线芯扭合动作。
所述电机301、电机一312及电机二320为伺服电机，所述电机三为步进电机，所述精密多轴自动剥线沾锡装置1还设有多个位置检测组件8，所述位置检测组件8用于线材加工装置2及多轴移动装置3的位置检测，防止移动超行程，保证移动精度的同时，提高线材沾锡、剥皮及裁切等工序的加工精度。
一种线材加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）将线材或原料放置于线材上料组件5上，所述压块通过气缸控制进行打开动作，所述推动块通过推动气缸做推动动作，将线材或原料往线材固定管做输送，所述线材或原料输送完毕后，所述压块将线材或原料压紧固定；
（2）所述多轴移动装置3进行线材或原料位置的移动，所述多轴移动装置3中的第一移动机构30控制线材上料组件5做左右往复的移动，所述第二移动机构31控制线材上料组件5做前后往复的移动；
（3）与步骤（2）同时动作，所述线材加工装置2的传动机构20控制切线机构21及线芯扭合机构22进行上下移动，所述切线机构21进行线材或原料的剥皮及裁切动作，所述线芯扭合机构22进行线芯的扭转整理动作，所述切线机构21与线芯扭合机构22可同步进行加工动作或单独分开进行加工动作；
（4）所述沾锡驱动机构4进行锡条的加热融化至锡炉40内，当锡炉40上的锡液形成氧化锡膜时，所述氧化锡膜去除组件41将锡炉40上的氧化膜进行去除处理；
（5）所述翻转机构32控制线材上料组件5将水平方向线材上料组件5翻转为竖直方向，所述第二移动机构31控制竖直方向的线材上料组件5做上下移动，所述第一移动机构30做左右往复的移动，线材上料组件5上的线材及原料依次移动通过锡炉40沾起的锡液，翻转机构32将竖直方向的线材上料组件5恢复呈水平方向；
（6）翻转机构32将沾锡完成的线材或原料复位，所述多轴移动装置3带动线材上料组件5移动，原料或线材移动至切线机构21进行线材裁切动作，原料或线材离开线材上料组件5完成一个线材加工动作周期。
所述步骤（5）具体还包括如下步骤：所述翻转机构32进行翻转动作时，所述电机二320控制翻转齿轮321进行动作，所述翻转齿轮321控制翻转齿轮一3102进行转动动作，翻转齿轮一3102控制移动组件311进行翻转动作，移动组件311翻转动作完成后，所述电机一312通过连接轴进行安装平台3112沿着滑轨移动。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似结构、装置或方法，而得到的其他用于精密多轴自动剥线沾锡装置或线材加工方法，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种精密多轴自动剥线沾锡装置，其特征在于：所述精密多轴自动剥线沾锡装置包括线材加工装置及多轴移动装置，所述线材加工装置与多轴移动装置之间设有沾锡驱动机构，所述线材加工装置包括传动机构、切线机构及线芯扭合机构，所述多轴移动装置包括第一移动机构、第二移动机构及翻转机构，所述翻转机构设置在第一移动机构与第二移动机构之间，所述翻转机构设有多个线材上料组件；
所述第一移动机构包括一轨道，所述轨道一侧设有电机，所述电机设有丝杠，所述丝杠上设有滑块，所述滑块上设有固定块，所述第二移动机构设置在固定块上，所述第二移动机构包括连接组件、移动组件及电机一，所述翻转机构包括电机二，所述电机二设有翻转齿轮；所述固定块上设有支架，所述支架包括支撑块一及支撑块二，所述支撑块一及支撑块二分别设置在固定块两边，所述第二移动机构设置支撑块一与支撑块二之间，所述支撑块一设有凹槽，所述电机一及电机二设在支撑块一的一侧；
所述线材上料组件包括气缸、压块、线材固定管及推动块，所述气缸设置在线材固定管上方，所述推动块设置在线材固定管后方，所述线材固定管设有凹槽，所述压块设置在凹槽上，所述线材固定管前端设为锥形结构，所述推动块设有推动气缸，所述推动块内设有台阶结构通孔；
所述连接组件包括两轴套、两轴承及连接轴，所述连接轴与电机二连接，两所述轴承分别与两所述轴套连接，所述一轴承设有翻转齿轮一，所述连接轴设有齿轮；
所述移动组件包括两滑轨及两滑块，两所述滑块设有安装平台，多个所述线材上料组件设置在安装平台上，两所述滑块分别设置在两滑轨上，两所述滑块内都设有齿条，所述齿条与所述连接轴上的齿轮配合连接；
所述沾锡驱动机构包括锡炉、氧化锡膜去除组件、锡条上料组件及锡条放置架，所述氧化锡膜去除组件设置在锡炉一侧，所述锡炉设有加热器，所述氧化锡膜去除组件包括一驱动气缸，所述驱动气缸设有刮锡夹，所述锡条上料组件包括一固定块，所述固定块上设有驱动电机，所述固定块上设有滚轮一，所述驱动电机设有滚轮二，所述滚轮一与滚轮二构成滚轮组；
所述传动机构包括一框体，所述框体内设有双螺母差动丝杠及固定座，所述固定座设置在双螺母差动丝杠上，所述框体下还设有驱动电机，所述双螺母差动丝杠与驱动电机连接，所述切线机构及线芯扭合机构设置在固定座上，所述驱动电机为伺服电机；
所述切线机构包括第一切刀及第二切刀，所述第一切刀的刀刃与第二切刀的刀刃相对，所述线芯扭合机构包括电机三、固定框架、带同步轴承及扭合组件，所述伺服电机设有同步轮，所述同步轮设有皮带，所述皮带一端与带同步轮轴承连接；
所述扭合组件包括驱动气缸、转动轴、夹块组件及连接件，所述气缸与连接件连接，所述夹块组件设置在连接件上，所述夹块组件包括夹块一、夹块二及连接套块，所述夹块一及夹块二都设有凹槽，所述连接套块设有两固定柱，两所述固定柱设有连接块，所述连接块通过固定柱构成转动连接，两所述连接块设有球型结构部分，所述球型结构部分设置凹槽内，所述夹块一与夹块二通过连接块控制，实现的夹块一与夹块二的合拢及打开动作。
2.根据权利要求1所述的精密多轴自动剥线沾锡装置，其特征在于：所述电机、电机一及电机二为伺服电机，所述电机三为步进电机，所述精密多轴自动剥线沾锡装置还设有多个位置检测组件。
3.一种实施权利要求1~2之一所述精密多轴自动剥线沾锡装置的线材加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)将线材或原料放置于线材上料组件上，所述压块通过气缸控制进行打开动作，所述推动块通过推动气缸做推动动作，将线材或原料往线材固定管做输送，所述线材或原料输送完毕后，所述压块将线材或原料压紧固定；
（2）所述多轴移动装置进行线材或原料位置的移动，所述多轴移动装置中的第一移动机构控制线材上料组件做左右往复的移动，所述第二移动机构控制线材上料组件做前后往复的移动；
（3）与步骤（2）同时动作，所述线材加工装置的传动机构控制切线机构及线芯扭合机构进行上下移动，所述切线机构进行线材或原料的剥皮及裁切动作，所述线芯扭合机构进行线芯的扭转整理动作，所述切线机构与线芯扭合机构可同时动作或单独分开进行加工动作；
（4）所述沾锡驱动机构进行锡条的加热融化至锡炉内，当锡炉上的锡液形成氧化锡膜时，所述氧化锡膜去除组件将锡炉上的氧化膜进行去除处理；
（5）所述翻转机构控制线材上料组件将水平方向线材上料组件翻转为竖直方向，所述第二移动机构控制竖直方向的线材上料组件做上下移动，所述第一移动机构做左右往复的移动，线材上料组件上的线材及原料依次移动通过锡炉沾起的锡液，翻转机构将竖直方向的线材上料组件恢复呈水平方向；
（6）翻转机构将沾锡完成的线材或原料复位，所述多轴移动装置带动线材上料组件移动，原料或线材移动至切线机构进行线材裁切动作，原料或线材离开线材上料组件完成一个线材加工动作周期。
4.根据权利要求3所述的线材加工方法，其特征在于，其步骤（5）具体还包括如下步骤：所述翻转机构进行翻转动作时，所述电机二控制翻转齿轮进行动作，所述翻转齿轮控制翻转齿轮一进行转动动作，翻转齿轮一控制移动组件进行翻转动作，移动组件翻转动作完成后，所述电机一通过连接轴进行安装平台沿着滑轨移动。
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