CN109004498A - 一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电器安装机械。目的是提供一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，该装置可自动地对三线插头电线进行剥线、剪线，大大提高了排插的生产效率，降低了生产成本。技术方案是：一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，包括机架；其特征在于：该机还包括布置在机架上的用于剥除插头外线表皮的外剥线模块、用于识别插头内线颜色的颜色识别模块、用于裁剪并剥除插头内线表皮的内剥线模块和用于输送插头电线的电线输送模块；所述外剥线模块、颜色识别模块和内剥线模块依次沿插头电线的输送方向定位在电线输送模块上方。

Description

一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机
技术领域
本发明涉及一种电器安装机械，具体是一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机。
背景技术
插排是日常生活中经常用到的工具。在插排的生产过程中，需要将三线插头电线焊接在插排内部的电路板上，这一步骤需要先剥除插头外线的表皮，然后将三根颜色不同的插头内线裁剪成不同长度，并将插头内线末端的表皮剥除以露出铜丝，方便与电路板焊接。目前，国内针对三线插头电线的剥线、剪线一体机研究较少，主要依赖人工进行剥线和剪线，生产效率较低、劳动力成本高。因此，设计一种三线插头电线的剥线、剪线一体机是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，该装置可自动地对三线插头电线进行剥线、剪线，大大提高了排插的生产效率，降低了生产成本。
一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，包括机架；其特征在于：该机还包括布置在机架上的用于剥除插头外线表皮的外剥线模块、用于识别插头内线颜色的颜色识别模块、用于裁剪并剥除插头内线表皮的内剥线模块和用于输送插头电线的电线输送模块；所述外剥线模块、颜色识别模块和内剥线模块依次沿插头电线的输送方向定位在电线输送模块上方；
所述外剥线模块包括固定在机架上的第一支架、垂直于插头电线输送方向布置且固定在第一支架上的水平导轨、竖直布置并可滑动地定位在水平导轨上的机械手、固定在机械手底部用以剪开插头外线表皮的外剥线刀具、固定在机械手上以驱动外剥线刀具夹紧或放松的驱动电机以及固定在第一支架上且推杆与机械手上方连接以驱动机械手沿水平导轨往复运动的第一气缸；
所述颜色识别模块包括固定在机架上的第二支架以及设置在第二支架上以识别插头内线颜色的颜色传感器；
所述内剥线模块包括固定在机架上的第三支架、沿插头电线输送方向竖直固定在第三支架上的若干剪线驱动气缸、固定在每个剪线驱动气缸推杆末端的上剪线刀具、布置在剪线驱动气缸下方并固定在机架上的固定板以及安装在固定板上并与上剪线刀具一一对应的若干下剪线刀具；
所述输送模块包括用于输送插头电线的传送带、固定在机架两端以支撑并带动传送带运动的传动辊、固定在机架侧面以驱动传动辊的减速电机、设置在外剥线模块下方并向上倾斜布置以便顶起插头电线至外剥线刀具的顶起架、固定在机架上并沿插头电线输送方向设置在颜色识别模块和内剥线模块下方的上压线架和位于上压线架下方的下压线架；所述顶起架上设置有用于检测插头电线是否到达外剥线模块位置的第一位置传感器；所述上压线架上设置有用于检测插头电线是否到达颜色识别模块位置的第二位置传感器；所述上压线架上还设置有与下剪线刀具一一对应以检测插头线是否到达内剥线模块位置的若干第三位置传感器；所述传送带上还固定有横向布置的若干第二气缸；所述第二气缸的推杆与放置插头电线的插头电线夹具侧面固定连接，以带动插头电线夹具沿垂直于插头线传送方向运动。
所述上压线架和下压线架之间的距离略大于插头内线的直径，以保证三种颜色的插头内线水平排列方式保持不变。
所述剪线驱动气缸、上剪线刀具、下剪线刀具和第三位置传感器的数量均为六组且一一对应。
所述外剥线刀具为两片对称安装的凹形刀片；凹形的半径小于插头外线表皮的半径。
所述上剪线刀具和下剪线刀具结构相同且对称安装；所述下剪线刀具包括安装在固定板上的底板以及固定在底板上的三组内剥线刀具；所述内剥线刀具包括固定在底板上的安装板以及沿插头电线轴线方向布置在安装板上的第一刀片和第二刀片，第一刀片位于插头电线末端一侧；所述第一刀片为“一”字形，第二刀片为凹形。
所述第一气缸、驱动电机、颜色传感器、剪线驱动气缸、减速电机、第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和第二气缸分别与PLC控制器电连接，以保证各模块的工作配合。
本发明的有益效果是：
本发明提供的设备能自动剥除插头外线的表皮，并利用颜色传感器识别三种颜色插头内线的排列顺序，由对应的上剪线刀具和下剪线刀具将不同颜色的插头内线裁剪成不同长度并剥除插头内线末端的表皮，实现了三线插头电线剥线、剪线的自动化，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图。
图2为本发明的右视结构示意图。
图3为本发明的俯视结构示意图。
图4为本发明的立体结构示意图。
图5为本发明所述插头电线的立体结构示意图之一。
图6为本发明所述插头电线的立体结构示意图之二(剥除插头外线表皮)。
图7为本发明所述插头电线的立体结构示意图之三(剥除插头内线表皮)。
图8为本发明所述外剥线模块的立体结构示意图。
图9为本发明所述颜色识别模块的主视结构示意图。
图10为本发明所述内剥线模块的立体结构示意图。
图11为本发明所述下剪线刀具的立体结构示意图。
图12为本发明所述内剥线刀具的立体结构示意图。
图13为本发明六组下剪线刀具的俯视结构示意图。
图14为本发明所述电线输送模块的立体结构示意图。
图15为本发明所述插头电线在上压线架和下压线架之间的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
如图1到图4所示的平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，包括机架6、用于剥除插头外线表皮的外剥线模块1、用于识别插头内线颜色的颜色识别模块2、用于裁剪并剥开插头内线表皮的内剥线模块3和用于输送插头电线5的电线输送模块4。所述外剥线模块、颜色识别模块和内剥线模块依次沿插头电线的输送方向定位在电线输送模块上方。
如图14，所述输送模块包括传送带4-2、传动辊4-3、减速电机4-1、顶起架4-4、上压线架4-5和下压线架4-6。所述传动辊固定在机架两端用以支撑传送带，减速电机固定在机架侧面并驱动传动辊转动。所述传送带上设置有用于夹持插头电线5的插头电线夹具4-11(该夹具为现有技术，不再细述)，插头电线的长度方向垂直于传送带的运动方向(即图4中箭头A所示方向)；插头电线夹具还通过导轨组件(导轨以及与导轨配合的滑块)直线滑动，滑动方向沿着垂直于传送带的运动方向。插头电线夹具侧面设置有第二气缸4-10，第二气缸的推杆与插头电线夹具固定连接(第二气缸推杆的轴线垂直于传送带的运动方向)并且通过插头电线夹具带动插头电线横向运动。所述顶起架设置在外剥线模块下方并具有一条倾斜布置的定位边；顶起架上还固定有第一位置传感器4-7，以便检测插头电线是否到达外剥线模块的位置。当传送带带动插头电线运动时，插头电线末端沿顶起架的定位边逐渐被抬升至外剥线刀具的正下方。
如图8，外剥线模块包括固定在机架上的第一支架1-6、水平导轨1-3、机械手1-5、外剥线刀具1-1、驱动电机1-2和第一气缸1-4。所述水平导轨固定在第一支架上并垂直于插头电线的输送方向布置(横向跨越传送带)；机械手安装在与水平导轨配合的滑块上；第一气缸固定在第一支架上且第一气缸的推杆与机械手上部固定连接，从而驱动机械手沿水平导轨往复运动。所述外剥线刀具固定在机械手底部，外剥线刀具为两片对称安装的凹形刀片，驱动电机驱动两片凹形刀片夹紧或放松。工作时，驱动电机驱动两片凹形刀片夹紧插头外线并将插头外线表皮剪破，然后第一气缸带动机械手向远离插头电线的方向运动，从而将插头外线的表皮剥除。
如图9，颜色识别模块包括第二支架2-2和颜色传感器2-1。所述第二支架固定在机架上并且横向跨越传送带，颜色传感器竖直安装在第二支架上用于识别三根插头内线的颜色排列顺序。所述第二支架上还可安装盖板(图中未显示)以减少外部光线对颜色传感器的干扰。
如图10，内剥线模块包括第三支架3-1、剪线驱动气缸3-2、固定板3-4、上剪线刀具3-3和下剪线刀具3-5。所述剪线驱动气缸、上剪线刀具、下剪线刀具均为六组并一一对应。所述第三支架固定在机架上；六组剪线驱动气缸沿插头电线输送方向(即传送带运动方向)均匀分布并固定在第三支架上；固定板固定在机架上，下剪线刀具安装在固定板上；上剪线刀具固定在剪线驱动气缸的推杆末端。
如图11，所述下剪线刀具包括安装在固定板上的底板3-5-1以及固定在底板上的三组内剥线刀具3-5-2；其中，三组内剥线刀具在底板的安装位置与插头内线颜色的排列顺序相适合，以便将不同颜色的插头内线裁剪成不同长度。如图12，所述内剥线刀具包括固定在底板上的安装板3-5-2-1以及沿插头电线轴线方向布置在安装板上的第一刀片3-5-2-2和第二刀片3-5-2-3，第一刀片位于插头电线末端一侧；所述第一刀片为“一”字形，第二刀片为凹形。所述上剪线刀具和下剪线刀具结构相同且对称安装。由于第一刀片靠近插头电线的末端，当剪线驱动气缸驱动上剪线刀具向下运动时，上剪线刀具与下剪线刀具的第一刀片啮合后就将插头内线裁剪成不同长度，第二刀片啮合后将插头内线表皮剪开以方便输送模块剥除插头内线表皮。
所述上压线架4-5和下压线架4-6沿插头电线传送方向对称固定安装在机架上，上压线架和下压线架之间留出一定距离(参见图15)，该距离略大于单根插头内线的直径，以保证插头内线进入上压线架和下压线架之间时，三种颜色的插头内线水平排列并且排列顺序不会在传送过程中发生改变。所述上压线架和下压线架设置在颜色识别模块和内剥线模块下方。其中，上压线架位于颜色识别模块下方的位置处设置有第二位置传感器4-8，以便检测插头电线是否到达颜色识别模块的位置；上压线架位于内剥线模块下方的位置处设置有六个第三位置传感器4-9，六个第三位置传感器与下剪切刀具的位置一一对应，以便准确检测插头电线是否到达内剥线模块的位置。
所述第一气缸、驱动电机、颜色传感器、剪线驱动气缸、减速电机、第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和第二气缸分别与PLC控制器电连接，以保证各模块的工作配合。各气缸的气源(图中省略)优选真空压缩泵。
本发明的工作原理是：
操作人员先将插头电线(如图5所示)放置在插头电线夹具中并且固定，启动减速电机，传送带带动插头电线向外剥线模块运动，顶起架将插头电线末端逐渐抬升；当第一位置传感器检测到插头电线时，插头外线末端正好位于外剥线刀具的正下方，减速电机停止。驱动电机带动外剥线刀具夹紧插头外线并将插头外线的表皮剪开，然后第一气缸推动机械手沿着水平导轨运动，将插头外线表皮剥除，露出三根插头内线(如图6所示)。接着外剥线刀具和第一气缸复位，启动减速电机，传送带带动插头电线进入上压线架和下压线架之间。由于上压线架和下压线架之间的距离略大于单根插头内线的直径，因此三根插头内线水平排列在压线架和下压线架之间。当第二位置传感器检测到插头电线时，插头电线正好位于颜色传感器下方，减速电机停止。颜色传感器检测到三根插头内线的颜色排列顺序并将信号传送给PLC控制器，PLC控制器分析判断出插头电线应到达外剥线模块的位置。启动减速电机，当第三位置传感器感应到插头电线到达外剥线模块相应位置时，减速电机停止，剪线驱动气缸带动上剪线刀具向下运动与下剪线刀具啮合，其中第一刀片啮合后将插头内线裁剪成不同长度，第二刀片啮合后将插头内线末端的表皮剪开，然后第二驱动气缸拉动插头电线横向运动，将插头内线的表皮剥除(剥除后的插头电线如图7所示)。
本发明中的刀片均可通过外购获得。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，包括机架(6)，其特征在于：该机还包括布置在机架上的用于剥除插头外线表皮的外剥线模块(1)、用于识别插头内线颜色的颜色识别模块(2)、用于裁剪并剥除插头内线表皮的内剥线模块(3)和用于输送插头电线(5)的电线输送模块(4)；所述外剥线模块、颜色识别模块和内剥线模块依次沿插头电线的输送方向定位在电线输送模块上方；
所述外剥线模块包括固定在机架上的第一支架(1-6)、垂直于插头电线输送方向布置且固定在第一支架上的水平导轨(1-3)、竖直布置并可滑动地定位在水平导轨上的机械手(1-5)、固定在机械手底部用以剪开插头外线表皮的外剥线刀具(1-1)、固定在机械手上以驱动外剥线刀具夹紧或放松的驱动电机(1-2)以及固定在第一支架上且推杆与机械手上方连接以驱动机械手沿水平导轨往复运动的第一气缸(1-4)；
所述颜色识别模块包括固定在机架上的第二支架(2-2)以及设置在第二支架上以识别插头内线颜色的颜色传感器(2-1)；
所述内剥线模块包括固定在机架上的第三支架(3-1)、沿插头电线输送方向竖直固定在第三支架上的若干剪线驱动气缸(3-2)、固定在每个剪线驱动气缸推杆末端的上剪线刀具(3-3)、布置在剪线驱动气缸下方并固定在机架上的固定板(3-4)以及安装在固定板上并与上剪线刀具一一对应的若干下剪线刀具(3-5)；
所述输送模块包括用于输送插头电线的传送带(4-2)、固定在机架两端以支撑并带动传送带运动的传动辊(4-3)、固定在机架侧面以驱动传动辊的减速电机(4-1)、设置在外剥线模块下方并向上倾斜布置以便顶起插头电线至外剥线刀具的顶起架(4-4)、固定在机架上并沿插头电线输送方向设置在颜色识别模块和内剥线模块下方的上压线架(4-5)和位于上压线架下方的下压线架(4-6)；所述顶起架上设置有用于检测插头电线是否到达外剥线模块位置的第一位置传感器(4-7)；所述上压线架上设置有用于检测插头电线是否到达颜色识别模块位置的第二位置传感器(4-8)；所述上压线架上还设置有与下剪线刀具一一对应以检测插头线是否到达内剥线模块位置的若干第三位置传感器(4-9)；所述传送带上还固定有横向布置的若干第二气缸(4-10)；所述第二气缸的推杆与放置插头电线的插头电线夹具(4-11)侧面固定连接，以带动插头电线夹具沿垂直于插头线传送方向运动。
2.根据权利要求1所述的平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，其特征在于：所述上压线架和下压线架之间的距离略大于插头内线的直径，以保证三种颜色的插头内线水平排列方式保持不变。
3.根据权利要求2所述的平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，其特征在于：所述剪线驱动气缸、上剪线刀具、下剪线刀具和第三位置传感器的数量均为六组且一一对应。
4.根据权利要求3所述的平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，其特征在于：所述外剥线刀具为两片对称安装的凹形刀片。
5.根据权利要求4所述的平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，其特征在于：所述上剪线刀具和下剪线刀具结构相同且对称安装；所述下剪线刀具包括安装在固定板上的底板(3-5-1)以及固定在底板上的三组内剥线刀具(3-5-2)；所述内剥线刀具包括固定在底板上的安装板(3-5-2-1)以及沿插头电线轴线方向布置在安装板上的第一刀片(3-5-2-2)和第二刀片(3-5-2-3)，第一刀片位于插头电线末端一侧；所述第一刀片为“一”字形，第二刀片为凹形。
6.根据权利要求5所述的平移式三线插头电线的剥线、剪线一体机，其特征在于：所述第一气缸、驱动电机、颜色传感器、剪线驱动气缸、减速电机、第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和第二气缸分别与PLC控制器电连接，以保证各模块的工作配合。
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