CN109473917B - 手持式半自动并线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式半自动并线装置，包括机身；所述机身内部集成有电机、以及能够控制所述电机开关的控制器，所述机身的电机输出端连接有延伸至所述机身前端的并线组件；所述机身的前端具有辅助剥皮组件；置于所述机身前端的并线组件和辅助剥皮组件组成为机头；线缆通过所述辅助剥皮组件去掉线缆伸入机头部分的外皮、且多股所述线缆通过所述并线组件缠绕为一股线缆。本发明的并线装置将并线器和辅助剥皮组件集成为一体，通过内部控制器的控制，在剥皮的同时进行多股线缆的并线作业，操作便捷，集成度高，自动化程度高。

Description

手持式半自动并线装置

技术领域

本发明涉及动车组加工设备技术领域，尤其涉及一种手持式半自动并线装置。

背景技术

随着中国经济的快速发展，各种类型的电缆广泛应用于电力、通信、煤矿、冶金、化工以及交通运输等国民经济发展的各个领域。而广泛应用需要现代检测和维护技术作为保障。

动车组列车运行完全依靠电路控制来实现，需要所有导线具有良好的导通性能，同时，也需要其外皮具有良好的绝缘性能。其中，导线的绝缘性能的可靠性是影响动车组列车运行安全的重要因素。

列车在安装和调试的过程中线缆经常出现被地面尖锐物品划破、被人为踩踏导致破损、后续施工将线缆打穿等情况，也有可能线缆在出厂时就已经破损等。

现有技术中对线缆的检测方法是用万用表测量线缆电流和电阻等参数，然后利用绝缘耐压实验寻找存在故障的线缆，最后利用万用表的二分法找到线缆上的破损位置。找到破损位置后再对其绝缘皮进行更换，目前有两种更换方法：第一种是将线束连接到最近的端子排；第二种是拆掉破损的线缆重新安装线路。但是由于线束量大(平均每台列车2000根导线)，且线束分散而长，环接操作困难、耗费时间长、工作效率低。

一旦检测出线缆破损位置，需要作业人员利用相应的工具对线缆进行维护，通常的手段是去除导线前端的外皮，暴露出多根导线的线芯，然后按照要求将多股线芯缠绕在一起，这个过程称之为“并线”。现有技术中的去皮和并线还没有一套设备能够同时实现两种功能，其中，现有技术中去皮主要利用钳子，去皮后，作业人员手动缠绕线芯，最后利用胶带绑扎。这种方式操作较为繁琐，而且需要对作业人员的工作经验有一定要求；另外，现有技术中有一种并线器，该并线器能够实现去皮和线芯缠绕，但是，该种并线器完全需要作业人员手动操作，利用人工缠绕，仍然存在操作繁琐，准确度较差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化程度高、便携式、符合人体工效学的手持式半自动并线装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的手持式半自动并线装置，包括：

机身；

所述机身内部集成有电机、以及能够控制所述电机开关的控制器，所述机身的电机输出端连接有延伸至所述机身前端的并线组件；

所述机身的前端具有辅助剥皮组件；

置于所述机身前端的并线组件和辅助剥皮组件组成为机头；

线缆通过所述辅助剥皮组件去掉线缆伸入机头部分的外皮、且多股所述线缆通过所述并线组件缠绕为一股线缆。

进一步的，所述机身包括机身外壳，所述机身外壳内部形成有安装腔，所述电机和控制器均嵌于所述机身外壳内，所述机身外壳内还嵌装有为所述电机和控制器供电的电源组件；

所述机身外壳整体呈扁平弧形结构，所述机身外壳的两侧形成为扁平区，所述扁平区为手持时手指操作区，所述机身外壳的上下两侧形成为弧形区，所述弧形区为手持时握持区；

所述机身外壳的扁平区处集成有与所述控制器电连接的按钮。

进一步的，所述并线组件为并线器；

所述并线器与所述电机的输出端连接，并通过所述电机实现转动；

所述并线器上开设有线缆通道，所述线缆通道置于所述并线器前端一端形成为线缆插入孔，所述线缆通道置于所述并线器侧面一端形成为线缆伸出孔；

所述线缆通道呈弧形结构，且所述线缆通道的弧度为100°～120°；

所述线缆通道内壁形成为摩擦壁。

进一步的，所述线缆通道的内壁形成有多角度延伸的沟槽，多角度延伸的沟槽部分交叉。

进一步的，线缆通道形成为多组，每组所述线缆通道的孔径不等，且每组所述线缆通道包括至少两条线缆通道分支，同一组的所述线缆通道分支孔径相等。

进一步的，所述机身外壳集成有滚珠丝杠组件，所述滚珠丝杠组件包括一与所述机身外壳固连的滑台座，且所述电机固连于所述滑台座的一端、并与所述滑台座同轴；

所述滑台座的轴线处穿设有丝杆，所述电机的输出轴与所述丝杆固连地驱动所述丝杆转动；

所述滑台座的轴线两侧对称固定有两根滑杆；

所述滑台座的丝杆上安装有沿所述丝杆长度方向移动的滑块，所述滑块内部形成有与所述丝杆的外螺纹啮合的螺纹齿，所述电机驱动所述丝杆转动地带动所述滑块沿所述丝杆长度方向移动；

所述滑块的两侧与所述滑杆滑动连接；

所述滑块上通过连杆固连有延伸至所述机身外壳前侧的精钢支柱；

所述滑块移动驱动所述精钢支柱与其同步移动。

进一步的，所述丝杆部分延伸出所述滑台座，且所述并线器与所述丝杆固连，所述电机的输出端通过所述丝杆驱动所述并线器转动。

进一步的，两根所述精钢支柱之间安装有所述辅助剥皮组件；

所述辅助剥皮组件包括固连于一根所述精钢支柱上的卡槽柱，所述卡槽柱的上端形成有弧形卡槽；

所述辅助剥皮组件还包括活动连接于另一根所述精钢支柱上的夹持柱，所述夹持柱与所述精钢支柱螺纹连接地调节所述夹持柱与所述卡槽柱之间的距离；

所述夹持柱与所述卡槽柱之间的空间为线缆的夹持空间。

进一步的，所述机身内集成有接近开关，所述接近开关与所述电机通讯连接地控制所述电机工作时的转动圈数。

进一步的，所述机身外壳的底部具有呈平面结构的电磁座，所述电磁座与内部控制器电连接、并通过所述控制器开关所述电磁座的磁力。

在上述技术方案中，本发明提供的手持式半自动并线装置，其具有以下有益效果：

1、本发明的并线装置将并线器和辅助剥皮组件集成为一体，通过内部控制器的控制，在剥皮的同时进行多股线缆的并线作业，操作便捷，集成度高，自动化程度高；

2、本发明的并线装置内部集成有控制电机转动圈数的接近开关，通过对控制器进行编程，能够利用接近开关操控电机转动，避免因经验不足导致的并线时转动圈数不足或者过度而损坏线缆的技术问题，提高了并线质量；

3、本发明的机身外形尺寸符合人体工效学设计，作业人员手持更加舒适，操作按钮设计位置更加合理，同时提高便携性；

4、本发明的并线装置在机身底部设计了与内部控制器电连接的电磁座，通过按钮选择性地开启电磁座，能够在作业时利用电磁的磁力将装置吸附站立于工作台面上，提高了实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的手持式半自动并线装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的手持式半自动并线装置的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的手持式半自动并线装置的机头的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的手持式半自动并线装置的滚珠丝杠组件的俯视图；

图5为本发明实施例提供的手持式半自动并线装置的滚珠丝杠组件的主视图。

附图标记说明：

1、机身；2、机头；3、滚珠丝杠组件；4、线缆；

101、机身外壳；102、扁平区；103、弧形区；104、电磁座；105、按钮；106、插头；

201、并线组件；202、夹持柱；203、卡槽柱；

301、精钢支柱；302、滑台座；303、滑块；304、丝杆；305、滑杆；

20101、线缆插入孔；20102、线缆伸出孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1至图5所示；

本发明的手持式半自动并线装置，包括：

机身1；

机身1内部集成有电机、以及能够控制电机开关的控制器，机身1的电机输出端连接有延伸至机身1前端的并线组件201；

机身1的前端具有辅助剥皮组件；

置于机身1前端的并线组件201和辅助剥皮组件组成为机头2；

线缆4通过辅助剥皮组件去掉线缆伸入机头2部分的外皮、且多股线缆4通过并线组件201缠绕为一股线缆4。

具体的，本实施例公开了一种新型手持式半自动并线装置，区别于现有技术中的线缆并线器，本方案分为两部分，第一部分为机身1，第二部分为机头2；其中，机身1内部集成有控制器，该控制器为可编辑控制器，以及受控于控制器的电机，由于本实施例的并线装置主要是对受损线缆4进行剥皮和并线两个操作，因此，需要电机和控制器都较为灵敏和精准，因此，本实施例的电机选用步进电机，且该步进电机可以选用可编程单轴控制器KH-01，而对于线缆4的并线有一定的要求，即需要控制步进电机的输出轴旋转的圈数，需要事先在控制器内编程，以确保步进电机每次作业时旋转的圈数一致而且合理，而在并线作业完成后，电机需要反转，因此，本实施例的控制器需要配设驱动器，其中，该驱动器为DM542、50V、4A、128细分驱动器，DSP数字式调2至64细分8档；通过控制器和驱动器一起控制步进电机的正转和反转。另外，本实施例的并线装置主要工作区域是机身1前端的机头2位置，本实施例的机头2由并线组件201和辅助剥皮组件组成；而两者均受控于内部的控制器，实现并线的同时模仿人手对线缆外皮施加横向的拉力，驱使线缆4的外皮脱落，一机两用，使用效果好。

优选的，本实施例中机身1包括机身外壳101，机身外壳101内部形成有安装腔，电机和控制器均嵌于机身外壳101内，机身外壳101内还嵌装有为电机和控制器供电的电源组件，该电源组件可以选用24V、5A直流稳压开关电源；

机身外壳101整体呈扁平弧形结构，机身外壳101的两侧形成为扁平区102，扁平区102为手持时手指操作区，机身外壳101的上下两侧形成为弧形区103，弧形区103为手持时握持区；

机身外壳101的扁平区102处集成有与控制器电连接的按钮105。

具体的，本实施例主要介绍了机身1的结构，结合仿生学，本实施例的机身1整体外部结构也符合人体工效学设计，即机身1整体呈扁平弧形结构，两侧的扁平区102，一侧为按钮105嵌装位置，用户手持时拇指正好处于该处，能够直接操作任意按钮105，而本申请的机身1上集成有三个按钮105，一个是工作按钮，一个是急停按钮，一个是电磁座104电磁按钮。另外，另一侧的扁平区102集成了能够为内部电源组件充放电的插头106，插头106以铰接的方式活动连接与机身外壳101上，并且能够以翻转地形式打开，方便后期为装置充电。而机身外壳101上下两侧的弧形区103借鉴了人手的结构，设计的弧形结构不单单能够提高手持时的舒适度，还可以让装置手持时更加稳定，另外，其也结合了人体工效学设计，提高了减震效果，避免内部电机长时间运作对作业人员手掌振动过大而造成的损伤。

优选的，本实施例中并线组件201为并线器；

并线器与电机的输出端连接，并通过电机实现转动；

并线器上开设有线缆通道，线缆通道置于并线器前端一端形成为线缆插入孔20101，线缆通道置于并线器侧面一端形成为线缆伸出孔20102；

线缆通道呈弧形结构，且线缆通道的弧度为100°～120°；

线缆通道内壁形成为摩擦壁。

本实施例的并线组件201选用现有技术中并线器，其整体呈圆台状结构，一端为线缆4的插入端，一端为与电机传动连接的连接端，通过电机的转动而驱动并线器转动，并线器转动就可以将多股线缆4缠绕成一股线缆4，完成并线；其中，并线器上开设有多条线缆通道，线缆通道一端开口形成于并线器的端面，线缆通道的另一端开口形成于并线器的侧面，然后线缆通道整体呈弧形通道结构，且内部为了提高与线缆的摩擦力新城有摩擦壁。在电机的驱动下，并线装置转动，以实现多股线缆4合并缠绕为一股线缆4的结构。

其中，上述的线缆通道的内壁形成有多角度延伸的沟槽，多角度延伸的沟槽部分交叉。多角度沟槽能够破坏线缆通道内壁的平滑度，增大与线缆接触时的摩擦力，有利于后期并线和剥皮；其中，该沟槽称之钻石纹理。

由于本实施例的并线装置应该具有很好的适应性，同时，线缆4的规格有很多种，因此，需要保证该装置能够适配多种规格的线缆；其中，上述的线缆通道形成为多组，每组线缆通道的孔径不等，且每组线缆通道包括至少两条线缆通道分支，同一组的线缆通道分支孔径相等。

即上述的线缆通道成组出现，如包括两组线缆通道时，分别第一线缆通道和第二线缆通道，第一线缆通道还包括多根第一线缆通道分支，每个第一线缆通道分支的孔径相等，但是第一线缆通道分支和第二线缆通道分支孔径不等。这样根据不同规格的线缆4，作业人员能够选用适合的线缆4通道。

优选的，本实施例中机身外壳101集成有滚珠丝杠组件3，滚珠丝杠组件3包括一与机身外壳101固连的滑台座302，且电机固连于滑台座302的一端、并与滑台座302同轴；

滑台座302的轴线处穿设有丝杆304，电机的输出轴与丝杆304固连地驱动丝杆304转动；

滑台座302的轴线两侧对称固定有两根滑杆305；

滑台座302的丝杆304上安装有沿丝杆304长度方向移动的滑块303，滑块303内部形成有与丝杆304的外螺纹啮合的螺纹齿，电机驱动丝杆304转动地带动滑块303沿丝杆304长度方向移动；

滑块303的两侧与滑杆305滑动连接；

滑块303上通过连杆固连有延伸至机身外壳101前侧的精钢支柱301；

滑块303移动驱动精钢支柱301与其同步移动。

本实施例主要介绍了机身1内部的滚珠丝杠组件3的结构和原理，该滚珠丝杠组件3是辅助剥皮组件能够在装置并线的同时显示剥皮的主要功能组件。首先，滚珠丝杠组件3的动力源为电机，同时也受控于内部的控制器，其包括与机身外壳101固连的滑台座302，以及安装在滑台座302上的丝杆304和两根滑杆305。丝杆304与电机的输出轴固连地通过电机驱动转动，事先需要编程好电机的转速，电机驱动丝杆304转动时，与丝杆304啮合的滑块303就行沿丝杆304滑动，这主要是由于滑块303的两侧通过滑杆305束缚了转向运动，而丝杆304一旦转动，就会驱动滑块303滑动，将旋转运动转化为直线运动。由于本实施例中的滚珠丝杠组件3属于机械领域较为常见的机构，此处不再赘述。另外，为了实现并线的过程同时剥皮，设计了滑块303固连的精钢支柱301，一旦滑块移动，就会带动其上的精钢支柱301一起横向移动；其中，两根精钢支柱301之间安装有辅助剥皮组件，辅助剥皮组件包括固连于一根精钢支柱301上的卡槽柱203，卡槽柱203的上端形成有弧形卡槽；辅助剥皮组件还包括活动连接于另一根精钢支柱301上的夹持柱202，夹持柱202与精钢支柱301螺纹连接地调节夹持柱202与卡槽柱203之间的距离；夹持柱202与卡槽柱203之间的空间为线缆4的夹持空间。精钢支柱301驱动辅助剥皮组件移动，而辅助剥皮组件通过夹持柱202和卡槽柱203夹持线缆4，一端出现横向移动，在加上并线组件201内摩擦壁的摩擦力作用，就会将线缆4前端的外皮去除，完成剥皮作业。

上述的滚珠丝杠组件3的相关参数为：

滑杆305的速度为40-100mm/s，

丝杆304规格选用1204-100mm/1605-100mm/1610-100mm；

其中，前两位12/16代表丝杆304的直径12mm/16mm，后两位代表丝杆304的导程(螺距)4mm/5mm/10mm(电机转动一圈滑块303移动的距离)；

最后的100mm表示滑台的有效行程。

优选的，本实施例中丝杆304部分延伸出滑台座302，且并线器与丝杆304固连，电机的输出端通过丝杆304驱动并线器转动。当然，本实施例的丝杆304的转动，和外部的并线组件201的转动可以使用不同的电机控制，可以是在机身外壳101内集成多台电机，此为本领域常见的技术手段，此处不再赘述。

优选的，本实施例中机身1内集成有接近开关，接近开关与电机通讯连接地控制电机工作时的转动圈数。如果电机转动很慢的话(可以通过编辑实现)可以利用接近开关控制电机的转数。可以安装一个金属条，一旦电机转动一圈金属条就会与接近开关相逢一次，同时接近开关传送一次信号给控制器或者是滚珠丝杠组件内的计数器，当设计值与实际值对应时，就会控制电机停止转动。该种方式精度完全满足本申请的并线装置，且价格便宜、安装简单、维修方便。

优选的，本实施例中机身外壳101的底部具有呈平面结构的电磁座104，电磁座104与内部控制器电连接、并通过控制器开关电磁座104的磁力。为了方便作业人员使用，需要考虑到非使用过程中装置的放置问题，而现有技术中的装置都是随意摆放，容易出现装置掉落而损坏、或者触碰到人体或其他设备的问题，存在安全隐患；而本申请在机身1底部集成了电磁座104，电磁座104以电磁铁为主体，与内部控制器电连接后能够通过控制器的控制实现电磁铁的通电和断电，一旦电磁铁通电，电磁座104就会产生磁力，可以直接将装置直接吸附在工作台面上，存放时稳定性较好，杜绝了事故的发生，提高安全性。

在上述技术方案中，本发明提供的手持式半自动并线装置，其具有以下有益效果：

本发明的并线装置将并线器和辅助剥皮组件集成为一体，通过内部控制器的控制，在剥皮的同时进行多股线缆4的并线作业，操作便捷，集成度高，自动化程度高；

本发明的并线装置内部集成有控制电机转动圈数的接近开关，通过对控制器进行编程，能够利用接近开关操控电机转动，避免因经验不足导致的并线时转动圈数不足或者过度而损坏线缆4的技术问题，提高了并线质量；

本发明的机身1外形尺寸符合人体工效学设计，作业人员手持更加舒适，操作按钮105设计位置更加合理，同时提高便携性；

本发明的并线装置在机身1底部设计了与内部控制器电连接的电磁座104，通过按钮105选择性地开启电磁座104，能够在作业时利用电磁的磁力将装置吸附站立于工作台面上，提高了实用性。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.手持式半自动并线装置，其特征在于，包括：

机身(1)；

所述机身(1)内部集成有电机、以及能够控制所述电机开关的控制器，所述机身(1)的电机输出端连接有延伸至所述机身(1)前端的并线组件(201)；

所述机身(1)的前端具有辅助剥皮组件；

置于所述机身(1)前端的并线组件(201)和辅助剥皮组件组成为机头(2)；

线缆(4)通过所述辅助剥皮组件去掉线缆(4)伸入机头(2)部分的外皮、且多股所述线缆(4)通过所述并线组件(201)缠绕为一股线缆(4)；

所述机身(1)包括机身外壳(101)，所述机身外壳(101)内部形成有安装腔，所述电机和控制器均嵌于所述机身外壳(101)内，所述机身外壳(101)内还嵌装有为所述电机和控制器供电的电源组件；

所述机身(1)外壳整体呈扁平弧形结构，所述机身外壳(101)的两侧形成为扁平区(102)，所述扁平区(102)为手持时手指操作区，所述机身外壳(101)的上下两侧形成为弧形区(103)，所述弧形区(103)为手持时握持区；

所述机身外壳(101)的扁平区(102)处集成有与所述控制器电连接的按钮(105)；

所述并线组件(201)为并线器；

所述并线器与所述电机的输出端连接，并通过所述电机实现转动；

所述并线器上开设有线缆通道，所述线缆通道置于所述并线器前端一端形成为线缆插入孔(20101)，所述线缆通道置于所述并线器侧面一端形成为线缆伸出孔(20102)；

所述线缆通道呈弧形结构，且所述线缆通道的弧度为100°～120°；

所述线缆通道内壁形成为摩擦壁；

所述机身外壳(101)集成有滚珠丝杠组件(3)，所述滚珠丝杠组件(3)包括一与所述机身外壳(101)固连的滑台座(302)，且所述电机固连于所述滑台座(302)的一端、并与所述滑台座(302)同轴；

所述滑台座(302)的轴线处穿设有丝杆(304)，所述电机的输出轴与所述丝杆(304)固连地驱动所述丝杆(304)转动；

所述滑台座(302)的轴线两侧对称固定有两根滑杆(305)；

所述滑台座(302)的丝杆(304)上安装有沿所述丝杆(304)长度方向移动的滑块(303)，所述滑块(303)内部形成有与所述丝杆(304)的外螺纹啮合的螺纹齿，所述电机驱动所述丝杆(304)转动地带动所述滑块(303)沿所述丝杆(304)长度方向移动；

所述滑块(303)的两侧与所述滑杆(305)滑动连接；

所述滑块(303)上通过连杆固连有延伸至所述机身外壳(101)前侧的精钢支柱(301)；

所述滑块(303)移动驱动所述精钢支柱(301)与其同步移动；

两根所述精钢支柱(301)之间安装有所述辅助剥皮组件；

所述辅助剥皮组件包括固连于一根所述精钢支柱(301)上的卡槽柱(203)，所述卡槽柱(203)的上端形成有弧形卡槽；

所述辅助剥皮组件还包括活动连接于另一根所述精钢支柱(301)上的夹持柱(202)，所述夹持柱(202)与所述精钢支柱(301)螺纹连接地调节所述夹持柱(202)与所述卡槽柱(203)之间的距离；

所述夹持柱(202)与所述卡槽柱(203)之间的空间为线缆(4)的夹持空间。

2.根据权利要求1所述的手持式半自动并线装置，其特征在于，所述线缆通道的内壁形成有多角度延伸的沟槽，多角度延伸的沟槽部分交叉。

3.根据权利要求1所述的手持式半自动并线装置，其特征在于，线缆通道形成为多组，每组所述线缆通道的孔径不等，且每组所述线缆通道包括至少两条线缆通道分支，同一组的所述线缆通道分支孔径相等。

4.根据权利要求1所述的手持式半自动并线装置，其特征在于，所述丝杆(304)部分延伸出所述滑台座(302)，且所述并线器与所述丝杆(304)固连，所述电机的输出端通过所述丝杆(304)驱动所述并线器转动。

5.根据权利要求1所述的手持式半自动并线装置，其特征在于，所述机身(1)内集成有接近开关，所述接近开关与所述电机通讯连接地控制所述电机工作时的转动圈数。

6.根据权利要求1所述的手持式半自动并线装置，其特征在于，所述机身外壳(101)的底部具有呈平面结构的电磁座(104)，所述电磁座(104)与内部控制器电连接、并通过所述控制器开关所述电磁座(104)的磁力。

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