CN109638615A - 一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于机电一体化装置技术领域，具体涉及一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备。该设备由剥线工位、内芯线检测及标线号工位和工位转换机构组成。本发明可以自动将进给指定长度的电缆原料切断，并剥除电缆的外层绝缘皮和内芯线的绝缘皮。剥线工作完成后，通过转位机构，将电缆转移到内芯线识别和标线号工位，通过逐根检测内芯线，将同一根内芯线的两端自动套上相同的线号。本发明布局科学合理，能减小工人数量与劳动强度，且能够连续自动化大批量生产，保证加工精度，大大提高了生产效率，操作方便灵活，有利于推广应用。

Description

一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备

技术领域

本发明属于机电一体化装置技术领域，具体涉及一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备。

背景技术

随着技术的发展，工业生产对电力设备的依赖越来越密切。特别是智能设备大量投入工业生产，提高了生产效率，加快了经济发展速率。然而，智能设备的控制系统越来越复杂与精密，控制电缆也从一芯渐渐向多芯转变，多芯电缆的使用量大大增加。大的市场意味着大的需求，传统的手工加工的效率和精度已经不满足日益增多的需求。通过去工厂的实地考察和对技术人员的交流了解到：在实际生产中，多芯线的外层、内层绝缘皮的剥除工作大都是由人工完成的，这使得这项工序效率低下，而且错误率高。并且就目前使用电缆而言，虽然很多的多芯电缆芯上多有数字标号或者颜色标识，但是使用过程中，标号很容易被抹掉或者颜色难以辨别，所以在工业现场，内芯线的线号一般不会参照在多芯线上的线号和颜色，一般使用PVC和热塑管材质的线号，套在内芯线的两端来区分电缆的两端。在剥除内芯线绝缘皮之后，一般由工人使用万用表逐端检测内芯线，找到对应端，并人工套上线号。这种人工的方式效率低下，并且容易出错，不能适应现代化大量生产与保证精确度的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，本发明可以解决多种规格的多芯线电缆自动剥线、对裸露出来的内芯线进行逐一检测并对同一根内芯线的两端套线；本设备可以处理市面上所有常用规格型号的电缆(3芯、5芯、10芯及以上)，并且可以通过调整执行机构位置和进给机构来实现不同长度电缆的剥线工作；本设备可以实现电缆最短长度为1m的全自动化剥线、识别并标线号功能，并可以在1m长度的基础上，调整电缆长度规格；本设备能实现功能的全自动化；当电缆长度相差较大时，亦可实现电缆的半自动剥线、检测并识别的半自动化功能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，包括剥线工位、内芯线检测及标线号工位；剥线工位设在设备的右方；所述内芯线检测及标线号工位设在所述设备的左方；

所述剥线工位从右侧电缆的给进方向依次由电缆校直器、电缆定量上料机构、电缆切断机构、尾部剥线机构、电缆定向机构、摆线机构、头部剥线机构组成；所述内芯线检测及标线号工位包括热风机、尾部检测标号工作台，转位气缸、推线气缸、压线升降平台、头部检测标号工作台、电缆转位放置工作台、工作台，转位气缸右端面与头部剥线机构左端面之间距离为70mm，转位气缸的外侧10mm安装推线气缸，最右面的推线气缸右端面距离转位气缸右端面255mm，所述推线气缸的数量为3个，三个推线气缸之间的间距为302mm，在转位气缸内侧225mm处安装压线升降平台，在压线升降平台两侧距离3mm处安装头部检测标号工作台和尾部检测标号工作台，在压线升降平台内侧225mm处安装热风机，电缆转位放置工作台台面距地面高度为685mm，工作台台面距离地面高度为 508mm，两者间隙为2mm，在头部检测标号工位左侧端面安装有触摸屏；转位气缸右端面与头部剥线机构左端面之间距离为70mm。

优选的，所述电缆切断机构包括电缆支架、刀具垫片、橡胶辊、切断刀具、刀具连接块、切断机构刀架、冲击切断气缸；橡胶辊高于电缆支架上表面5mm，在电缆支架上左侧平面安装刀具垫片，使刀具垫片与电缆支架上表面平齐，切断机构刀架由槽钢构成且呈龙门式，冲击切断气缸安装在切断机构刀架的上方，冲击切断气缸的气缸杆穿过切断机构刀架，气缸杆的端部安装刀具连接块，在刀具连接块的左平面安装切断刀具，切断刀具下表面距离刀具连接块下表面 10mm；初始状态下切断刀具与安装在电缆支架上的刀具垫片之间留有间隙。

优选的，所述摆线机构包括摆线电机、轴承支架、滚珠轴承、摆线套、摆线电机支架、摆线套同步带轮、同步带、电机同步带轮、摆线机构支架、扭线夹紧气缸，扭线夹紧气缸固定在摆线套两端，两者中心线对齐，滚珠轴承套在摆线套两端上、摆线套同步带轮安装在摆线套上，并将轴承安装在轴承支架中，在摆线套同步带轮上安装同步带，摆线电机安装在摆线电机支架上且摆线电机上安装有电机同步带轮。

优选的，所述头部剥线机构与尾部剥线机构包括外层绝缘皮剥除导轨气缸、外层绝缘皮挤压气缸、电缆剥外绝缘皮滑动刀架、滑动刀架导轨、电缆剥外绝缘皮固定刀架、刀具压紧块、剥外层绝缘皮刀具、内芯线绝缘皮剥除气缸、内芯线绝缘皮挤压气缸、电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架、刀具压紧块、压线组件、内芯线绝缘皮剥除刀片、刀架滑动导轨，外层绝缘皮剥除导轨气缸、内芯线绝缘皮剥除气缸和刀架滑动导轨均平行于电缆进给方向设置，外层绝缘皮剥除导轨气缸距离电缆剥外绝缘皮滑动刀架的距离为42mm，内芯线绝缘皮剥除气缸距离滑动刀架的距离为35mm，外层绝缘皮挤压气缸安装在外层绝缘皮剥除导轨气缸上，内芯线绝缘皮挤压气缸安装在内芯线绝缘皮剥除气缸上，外层绝缘皮挤压气缸与内芯线绝缘皮挤压气缸的安装方向均垂直于电缆进给方向；外层绝缘皮挤压气缸气杆头部安装电缆剥外绝缘皮滑动刀架，内芯线绝缘皮挤压气缸气杆头部安装有电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架。

优选的，所述压线升降平台包括头部内芯线搓线气缸、搓线板、头部内芯线定位槽、尾部内芯线定位槽、工作台面、导轨、升降导轮、升降台、电缆限位板、压线气缸、尾部内芯线搓线气缸、搓线板；压线升降平台的升降台用螺栓固定在工作台上，工作台面居中用螺栓固定在升降台上。在工作台面的两端分别使用螺栓安装内芯线搓线气缸和尾部内芯线搓线气缸，在内芯线搓线气缸伸出杆上用螺纹连接搓线板，在头部内芯线搓线气缸和尾部内芯线搓线气缸的外侧55mm处分别使用螺栓安装头部内芯线定位槽、尾部内芯线定位槽；电缆限位板和工作台面垂直焊接在一起，电缆限位板两端向中间172mm处有34mm空隙，用于安装两个压线气缸，压线气缸使用螺栓与工作台面连接在一起；升降台内侧侧面使用螺栓连接固定有三个升降导轮，并在工作台上使用螺栓固定与升降导轮配套的导轨。

优选的，所述头部检测标号工作台包括第二工作台支架、头部工作台下层、头部工作台上层、头部线号上料机构、头部直线模组支架、头部模组滑块、头部夹线号气缸、头部线号定位槽、头部线号切割气缸、头部热塑管切割刀片、头部线号上料槽、头部夹线号伺服电机、头部分线器，头部工作台下层与压线升降台平行，距离工作台高度为96mm，头部工作台上层呈“Z”型结构；头部工作台上层较低的工作平面距离工作台高度为156mm，使用螺栓固定有头部线号上料机构；头部工作台上层较高的工作平面距离工作台高度为172mm，使用螺栓固定头部线号定位槽和头部线号上料槽，两者之间的距离为60mm；头部线号定位槽和头部线号上料槽右端面和头部工作台上层右端面对齐，在头部线号定位槽和头部线号上料槽正上方固定头部夹线号伺服电机，在头部工作台下层使用螺栓固定头部分线器，分线器的外侧边缘与头部线号定位槽外侧边缘对齐，头部分线器右侧边缘与头部线号定位槽右侧边缘对齐，头部线号定位槽每个槽的中心和在竖直方向上对应的头部分线器触点的中心线是在一个竖直平面上。

优选的，所述尾部检测标号工作台结构包括第一工作台支架、尾部工作台下层、尾部工作台上层、尾部线号上料机构、尾部直线模组支架、尾部模组滑块、尾部夹线号气缸、尾部线号定位槽、尾部线号切割气缸、尾部热塑管切割刀片、尾部线号上料槽、尾部夹线号伺服电机、尾部分线器，尾部工作台下层与压线升降台平行，距离工作台高度为96mm，尾部工作台上层呈“Z”型结构；尾部工作台上层较低的工作平面距离工作台高度为156mm，使用螺栓固定有尾部线号上料机构；较高的工作平面距离工作台高度为172mm，使用螺栓固定有尾部线号定位槽和尾部线号上料槽，两者之间的距离为60mm；尾部线号定位槽与尾部线号上料槽右端面和尾部工作台上层右端面对齐，在尾部线号定位槽和尾部线号上料槽正上方固定有尾部夹线号伺服电机；在尾部工作台下层使用螺栓固定尾部分线器，尾部分线器的外侧边缘与尾部线号定位槽外侧边缘对齐，尾部分线器右侧边缘与尾部线号定位槽右侧边缘对齐，尾部线号定位槽每个槽的中心和在竖直方向上对应的尾部分线器触点的中心线是在一个竖直平面上。

优选的，所述滚珠轴承安装在摆线套两端1/10位置，摆线套同步带轮安装在摆线套1/2位置。

本发明与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明可以自动将进给指定长度的电缆原料切断，并剥除电缆的外层绝缘皮和内芯线每一根的绝缘皮。剥线工作完成后，通过转位机构，将电缆转移到内芯线识别和标线号工位。通过逐根检测内芯线，将同一根内芯线的两端自动套上相同的线号。

3.本发明能减小工人数量与劳动强度，且能够连续自动化大批量生产，并能保证加工精度。

4.本发明布局科学合理，大大提高了生产效率，操作方便灵活，有利于推广应用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的剥线工位结构图；

图3为本发明的电缆切断机构结构图；

图4为本发明的摆线机构结构图；

图5为本发明的头尾剥线机构结构图；

图6为本发明的外、内剥线机构结构图；

图7为本发明的内芯线剥线刀架；

图8为本内芯线压平受力图；

图9为本发明内芯线检测及标线号工位结构图；

图10为本发明压线升降平台和检测、标线号工作台结构图；

图11为本发明压线升降台机械结构图；

图12为本发明头部检测标号工作台结构图；

图13为本发明尾部检测标号工作台结构图。

图中：1、电缆校直器；2、电缆定量上料机构；3、电缆切断机构；4、尾部剥线机构；5、电缆定向机构；6、摆线机构；7、头部剥线机构；8、热风机；9、尾部检测标号工作台；10、转位气缸；11、推线气缸；12、压线升降平台； 13、头部检测标号工作台；14、触摸屏；15、电缆；电缆转位放置工作台(16)；工作台(17)；301、电缆支架；302、刀具垫片；303、橡胶辊；304、切断刀具； 305、刀具连接块；306、切断机构刀架；307、冲击切断气缸；601、摆线电机； 602、轴承支架；603、滚珠轴承；604、摆线套；605、摆线电机支架；606、摆线套同步带轮；607、同步带；608、电机同步带轮；609、摆线机构支架；610、扭线夹紧气缸；701、外层绝缘皮剥除导轨气缸；702、外层绝缘皮挤压气缸； 703、电缆剥外绝缘皮滑动刀架；704、滑动刀架导轨；705、电缆剥外绝缘皮固定刀架；706、刀具压紧块；707、剥外层绝缘皮刀具；708、内芯线绝缘皮剥除气缸；709、内芯线绝缘皮挤压气缸；710、电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架；711、刀具压紧块；712、压线组件；713、内芯线绝缘皮剥除刀片；714、刀架滑动导轨；71001、剥线刀架；71002、压线组件；71003、斜滑柱；71004、滑动刀架导轨；71005、压线辊；71006、刀具压紧块；71007、内芯线剥线刀片；1201、头部内芯线搓线气缸；1202、搓线板；1203、头部内芯线定位槽；1204、尾部内芯线定位槽；1205、工作台面；1206、导轨；1207、升降导轮；1208、升降台；1209、电缆限位板；1210、压线气缸；1211、尾部内芯线搓线气缸；1212、搓线板；1301、第二工作台支架；1302、头部工作台下层；1303、头部工作台上层；1304、头部线号上料机构；1305、头部直线模组支架；1306、头部模组滑块；1307、头部夹线号气缸；1308、头部线号定位槽；1309、头部线号切割气缸；1310、头部热塑管切割刀片；1311、头部线号上料槽；1312、头部夹线号伺服电机；1313、头部分线器；901、第一工作台支架；902、尾部工作台下层；903、尾部工作台上层；904、尾部线号上料机构；905、尾部直线模组支架； 906、尾部模组滑块；907、尾部夹线号气缸；908、尾部线号定位槽；909、尾部线号切割气缸；910、尾部热塑管切割刀片；911、尾部线号上料槽；912、尾部夹线号伺服电机；913、尾部分线器。

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发明一部分实施例，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做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。

参阅图1-图13。

本发明一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，包括剥线工位、内芯线检测及标线号工位；剥线工位设在设备的右方；所述内芯线检测及标线号工位设在所述设备的左方；

所述剥线工位从右侧电缆的给进方向依次由电缆校直器1、电缆定量上料机构2、电缆切断机构3、尾部剥线机构4、电缆定向机构5、摆线机构6、头部剥线机构7组成；所述内芯线检测及标线号工位包括热风机8、尾部检测标号工作台9，转位气缸10、推线气缸11、压线升降平台12、头部检测标号工作台13、电缆转位放置工作台16、工作台17，转位气缸10右端面与头部剥线机构7左端面之间距离为70mm，转位气缸10的外侧10mm安装推线气缸，最右面的推线气缸11右端面距离转位气缸10右端面255mm，所述推线气缸11的数量为3个，三个推线气缸11之间的间距为302mm，在转位气缸10内侧225mm处安装压线升降平台12，在压线升降平台12两侧距离3mm处安装头部检测标号工作台13和尾部检测标号工作台9，在压线升降平台12内侧225mm处安装热风机8，电缆转位放置工作台16台面距地面高度为685mm，工作台17台面距离地面高度为 508mm，两者间隙为2mm，在头部检测标号工位13左侧端面安装有触摸屏14；转位气缸10右端面与头部剥线机构7左端面之间距离为70mm。

优选的，所述电缆切断机构3包括电缆支架301、刀具垫片302、橡胶辊303、切断刀具304、刀具连接块305、切断机构刀架306、冲击切断气缸307；橡胶辊303高于电缆支架301上表面5mm，在电缆支架301上左侧平面安装刀具垫片 302，使刀具垫片302与电缆支架301上表面平齐，切断机构刀架306由槽钢构成且呈龙门式，冲击切断气缸307安装在切断机构刀架306的上方，冲击切断气缸307的气缸杆穿过切断机构刀架306，气缸杆的端部安装刀具连接块305，在刀具连接块305的左平面安装切断刀具304，切断刀具304下表面距离刀具连接块305下表面10mm；初始状态下切断刀具304与安装在电缆支架上的刀具垫片302之间留有间隙。

优选的，所述摆线机构6包括摆线电机601、轴承支架602、滚珠轴承603、摆线套604、摆线电机支架605、摆线套同步带轮606、同步带607、电机同步带轮608、摆线机构支架609、扭线夹紧气缸610，扭线夹紧气缸610固定在摆线套604两端，两者中心线对齐，滚珠轴承603套在摆线套604两端上、摆线套同步带轮606安装在摆线套604上，并将轴承安装在轴承支架602中，在摆线套同步带轮606上安装同步带607，摆线电机601安装在摆线电机支架609上且摆线电机601上安装有电机同步带轮608。

优选的，所述头部剥线机构7与尾部剥线机构4包括外层绝缘皮剥除导轨气缸701、外层绝缘皮挤压气缸702、电缆剥外绝缘皮滑动刀架703、滑动刀架导轨704、电缆剥外绝缘皮固定刀架705、刀具压紧块706、剥外层绝缘皮刀具 707、内芯线绝缘皮剥除气缸708、内芯线绝缘皮挤压气缸709、电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710、刀具压紧块711、压线组件712、内芯线绝缘皮剥除刀片 713、刀架滑动导轨714，外层绝缘皮剥除导轨气缸701、内芯线绝缘皮剥除气缸707和刀架滑动导轨714均平行于电缆进给方向设置，外层绝缘皮剥除导轨气缸701距离电缆剥外绝缘皮滑动刀架703的距离为42mm，内芯线绝缘皮剥除气缸708距离滑动刀架的距离为35mm，外层绝缘皮挤压气缸702安装在外层绝缘皮剥除导轨气缸701上，内芯线绝缘皮挤压气缸709安装在内芯线绝缘皮剥除气缸708上，外层绝缘皮挤压气缸702与内芯线绝缘皮挤压气缸709的安装方向均垂直于电缆进给方向；外层绝缘皮挤压气缸702气杆头部安装电缆剥外绝缘皮滑动刀架705，内芯线绝缘皮挤压气缸709气杆头部安装有电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架713。

优选的，所述压线升降平台12包括头部内芯线搓线气缸1201、搓线板1202、头部内芯线定位槽1203、尾部内芯线定位槽1204、工作台面1205、导轨1206、升降导轮1207、升降台1208、电缆限位板1209、压线气缸1210、尾部内芯线搓线气缸1211、搓线板1212；压线升降平台12的升降台1210用螺栓固定在工作台17上，工作台面1205居中用螺栓固定在升降台1208上。在工作台面1205 的两端分别使用螺栓安装内芯线搓线气缸1201和尾部内芯线搓线气缸1211，在内芯线搓线气缸伸出杆上用螺纹连接搓线板，在头部内芯线搓线气缸1201和尾部内芯线搓线气缸1211的外侧55mm处分别使用螺栓安装头部内芯线定位槽 1203、尾部内芯线定位槽1204；电缆限位板1209和工作台面1205垂直焊接在一起，电缆限位板1209两端向中间172mm处有34mm空隙，用于安装两个压线气缸1210，压线气缸1210使用螺栓与工作台面1205连接在一起；升降台1208 内侧侧面使用螺栓连接固定有三个升降导轮1207，并在工作台上使用螺栓固定与升降导轮配套的导轨。

优选的，所述头部检测标号工作台包括第二工作台支架1301、头部工作台下层1302、头部工作台上层1303、头部线号上料机构1304、头部直线模组支架 1305、头部模组滑块1306、头部夹线号气缸1307、头部线号定位槽1308、头部线号切割气缸1309、头部热塑管切割刀片1310、头部线号上料槽1311、头部夹线号伺服电机1312、头部分线器1313，头部工作台下层1302与压线升降台1205 平行，距离工作台17高度为96mm，头部工作台上层1303呈“Z”型结构；头部工作台上层1303较低的工作平面距离工作台17高度为156mm，使用螺栓固定有头部线号上料机构1304；头部工作台上层1303较高的工作平面距离工作台17 高度为172mm，使用螺栓固定头部线号定位槽1308和头部线号上料槽1311，两者之间的距离为60mm；头部线号定位槽1308和头部线号上料槽1311右端面和头部工作台上层1303右端面对齐，在头部线号定位槽1308和头部线号上料槽 1311正上方固定头部夹线号伺服电机1312，在头部工作台下层1302使用螺栓固定头部分线器1313，分线器的外侧边缘与头部线号定位槽1308外侧边缘对齐，头部分线器1313右侧边缘与头部线号定位槽1308右侧边缘对齐，头部线号定位槽1308每个槽的中心和在竖直方向上对应的头部分线器1313触点的中心线是在一个竖直平面上。

优选的，所述尾部检测标号工作台结构包括第一工作台支架901、尾部工作台下层902、尾部工作台上层903、尾部线号上料机构904、尾部直线模组支架 905、尾部模组滑块906、尾部夹线号气缸907、尾部线号定位槽908、尾部线号切割气缸909、尾部热塑管切割刀片910、尾部线号上料槽911、尾部夹线号伺服电机912、尾部分线器913，尾部工作台下层902与压线升降台1205平行，距离工作台17高度为96mm，尾部工作台上层903呈“Z”型结构；尾部工作台上层903较低的工作平面距离工作台17高度为156mm，使用螺栓固定有尾部线号上料机构904；较高的工作平面距离工作台17高度为172mm，使用螺栓固定有尾部线号定位槽908和尾部线号上料槽911，两者之间的距离为60mm；尾部线号定位槽908与尾部线号上料槽911右端面和尾部工作台上层903右端面对齐，在尾部线号定位槽908和尾部线号上料槽911正上方固定有尾部夹线号伺服电机912；在尾部工作台下层902使用螺栓固定尾部分线器913，尾部分线器 913的外侧边缘与尾部线号定位槽908外侧边缘对齐，尾部分线器913右侧边缘与尾部线号定位槽908右侧边缘对齐，尾部线号定位槽908每个槽的中心和在竖直方向上对应的尾部分线器913触点的中心线是在一个竖直平面上。

优选的，所述滚珠轴承603安装在摆线套604两端1/10位置，摆线套同步带轮606安装在摆线套6041/2位置。

工作原理：

整条的多芯电缆原料经过电缆校直器1，经过电缆定量上料机构2对电缆进行指定长度的进给，电缆穿过电缆切断机构3、头部剥线机构7、尾部剥线机构 4、电缆定向机构5和摆线机构6；当进给到指定长度后，电缆切断机构3工作，外层绝缘皮剥除导轨气缸701；外层绝缘皮挤压气缸702合力将外层绝缘皮剥除，随后，内芯线绝缘皮剥除气缸708、内芯线绝缘皮挤压气缸709合力将内芯线绝缘皮剥除。剥线工作结束后，转位气缸10将电缆转移到电缆转位放置工作台16 上，由推线气缸11将电缆推到压线升降台12上。压线气缸1210工作，头部内芯线搓线气缸1201、尾部内芯线搓线气缸1211，将内芯线搓入到头部内芯线定位槽1203、尾部内芯线定位槽1204中，升降台下降到位。每根内芯线与头部分线器1313与尾部分线器913接触。对每根内芯线发出一个高电平进行检测，根据信号驱动尾部夹线号伺服电机912与头部夹线号伺服电机1312将线号从尾部线号上料槽911与头部线号上料槽1311转移到尾部线号定位槽908与头部线号定位槽1308中。待所有线号转移完成，压线升降平台12上升，尾部线号定位槽908与头部线号定位槽1308移动到位，热风机8工作，吹出热风将热塑管线号紧密地贴合在芯线上。至此，一次工作完成。

具体工作原理如下：如图1所示，该设备从右到左主要由剥线工位1-7和检测、标线号工位8-13以及触摸屏14组成。剥线工位从右侧开始分别是电缆校直器1、电缆定量上料机构2、电缆切断机构3、尾部剥线机构4、电缆定向机构5、摆线机构6、头部剥线机构7组成。电缆定量上料机构2右端面距离电缆校直器1左端面10mm，冲击切断气缸307右端面距电缆定量上料机构2左端面108mm，尾部剥线机构4右端面与冲击切断气缸左307端面距离5mm，电缆定向机构5右端面距离电缆定量上料机构2左端面距离620mm，摆线机构6右端面距离电缆定向机构5左端面20mm，头部剥线机构7右端面距离电缆定向机构5 405mm。剥线工位各个机构在内外方向安装位置要求为能保证电缆能够穿过冲击切断气缸307、头部剥线机构7、尾部剥线机构4、电缆定向机构5以及摆线机构6。剥线机构还可以调节头部剥线机构7和尾部剥线机构4之间的距离来实现不同长度的电缆之间的剥线工作。摆线机构6可翻转180°。两工位之间使用转位气缸10实现不同工位之间的转换。转位气缸10右端面与头部剥线机构7左端面之间距离为70mm，转位气缸10的外侧10mm安装推线气缸11，最右面的推线气缸11右端面距离转位气缸10右端面255mm，本设备安装了3个推线气缸 11，能保证推线平稳，三个推线气缸10之间的间距为302mm。在转位气缸10内侧225mm处安装压线升降平台12。在压线升降平台12两侧距离3mm处安装头部检测标号工作台9、尾部检测标号工作台13。在压线升降台内侧225mm处安装热风机8。在检测标号工位左侧端面安装触摸屏14；

本设备用来切断电缆的机构如图2所示，在将电缆的外层、内层绝缘皮剥掉之前，应将进给固定长度的电缆切断；进给的电缆原料是通过电缆支架301 上安装的橡胶辊303滚动进给，橡胶辊303高于电缆支架301上表面5mm，可以避免切断机构刀架306对电缆线的损坏。并在电缆支架301上左侧平面安装刀具垫片302，使垫片与电缆支架301上表面平齐。由槽钢搭建而成的龙门式切断机构刀架306在上方安装冲击切断气缸307。冲击气缸头部安装刀具连接块305，在刀具连接块的左平面安装切断刀具304，切断刀具304下表面距离刀具连接块 305下表面10mm。在冲击切断气缸307带动切断刀具304向下冲时，切断刀具304会和安装在电缆支架301上的刀具垫片302接触。冲击气缸承载结构是由槽钢焊接而成的切断机构刀架306，切断机构刀架306上方设有安装孔，将冲击切断气缸307倒立安装在安装孔中并固定，则冲击切断气缸307的气杆可以穿过安装孔往复伸缩。在冲击切断气缸307的气杆头部安装刀具连接块305，其作用为联接气杆和切断刀具304的运动，切断刀具为市面上常见的电缆切断刀；

如图4。扭线夹紧气缸610固定在摆线套604两端，两者中心线对齐，将摆线套604两端套入滚珠轴承603、在1/2位置安装摆线套同步带轮606，并将滚珠轴承603安装在轴承支架602中。在摆线套同步带轮606上安装同步带607，同步带607与水平面夹角呈45°，在摆线套604的外侧13mm处平行安装摆线电机支架605。在摆线电机支架605中心安装摆线电机601，并在摆线电机601上安装电机同步带轮608，两者右平面对齐；

头尾部剥线机构如图5所示：进给好的定长度电缆穿过摆线机构6、并且电缆头尾部都在四个刀架之中，以便于下一步的剥线动作。若想实现不同长度的电缆的内层、外层绝缘皮的剥除，可以通过调节调节头部剥线机构7和尾部剥线机构4之间的距离来实现；

外、内剥线机构结构如图6，外层绝缘皮剥除导轨气缸701、内芯线绝缘皮剥除气缸708和刀架滑动导轨714均平行于电缆进给方向安装。为保证电缆原料能够顺利通过剥线机构，外层绝缘皮剥除导轨气缸701距离电缆剥外绝缘皮滑动刀架703的距离为42mm，内芯线绝缘皮剥除气缸708距离外绝缘皮滑动刀架703的距离为35mm。在电缆进给方向安装，其安装位置以剥除绝缘皮的长度为准。在外层绝缘皮剥除导轨气缸701和内芯线绝缘皮剥除气缸708上分别安装外层绝缘皮挤压气缸702和内芯线绝缘皮挤压气缸709，安装方向为垂直于电缆进给方向，两者相对分布。使两个气缸可以分别沿着垂直于电缆进给的方向伸缩。外层绝缘皮剥除导轨气缸701气杆头部安装电缆剥外绝缘皮滑动刀架703，通过气缸的带动，电缆剥外绝缘皮滑动刀架703可以在气缸伸缩的方向上沿着滑动刀架导轨704运动。通过剥外层绝缘皮刀具707冲击和啮合作用，外层绝缘皮剥除导轨气缸运动701，带动啮合的两个外层绝缘皮刀架向导轨气缸运动的方向将外层绝缘皮剥除。

同理，在内芯线绝缘皮挤压气缸709气杆头部安装电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710，通过气缸的带动，电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710可以在气缸伸缩的方向上沿着滑动刀架导轨运动。通过在内芯线绝缘皮滑动刀架710的挤压下，压线组件712先将多芯线电缆压平。再通过气缸的挤压作用，刀片夹住压平的多芯线。通过内芯线绝缘皮剥除气缸708运动沿着伸缩方向将内层绝缘皮剥除。

在剥线的过程中，外层绝缘皮剥除导轨气缸701和内芯线绝缘皮剥除气缸 708是同步运动的，只是外层绝缘皮挤压气缸702工作时，内芯线绝缘皮挤压气缸709不工作，反之亦然。在外层绝缘皮剥除导轨气缸701和内芯线绝缘皮剥除气缸708带动刀架运动时，刀架在滑动刀架导轨704与刀架滑动导轨714上滑动，起到支撑和定位作用。

电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710结构如图7，在刀具支架中安装压线组件71002、刀具压紧块71006和内芯线剥线刀片71007，在剥线刀架71001内壁上安装压线组件71002，压线组件71002长度为50mm。刀具压紧块71006与压线组件71002相邻，其作用为压紧内芯线剥线刀片71007，电缆剥除外层绝缘皮后，散开的内芯线依旧在电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710之中。由于内芯线在外层绝缘皮内呈堆栈排列，使用压线组件71002来实现摊平内芯线的功能。内芯线绝缘皮挤压气缸709带动电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710挤压内芯线。在挤压内芯线的过程中，首先先接触到内芯线的是压线组件71002的压线辊71005。在内芯线绝缘皮挤压气缸709的带动下，压线组件71002的压线辊71005首先接触到内芯铜线，反作用力使左右压线组件71002的斜滑柱71003沿着斜滑槽移动，压紧压线组件71002之中的弹簧，靠弹簧的预紧力摊平内芯铜线，其工作过程受力如图8所示。由于设置了斜滑柱71003，所以内芯铜线在受力摊平的过程中既受水平力又受垂直力，有效解决了堆栈排列铜线的摊平问题；在内芯线摊平之后，内芯线绝缘皮剥除气缸708继续向前伸出，将电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710顶在摊平的内芯线上。内芯线绝缘皮挤压气缸709带动电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架710沿内芯线绝缘皮剥除气缸708伸缩方向将内芯线绝缘皮剥除。

内芯线检测及标线号工位机械结构如图10。这个工位可以实现同一根内芯线两头的芯线的检测和区分，并给同一根芯线对应的两头套上相同的线号，以便以后的区分和检测。传统的方法是用万用表逐点测量电缆，在电缆芯线较多时，此方法费时费力，线号也是人工进行套装。该工位可以将电缆检测和标号实现完全自动化。

剥线完成后，由转位气缸10将多芯电缆转移到检测、标线号工位。转位气缸10由一个无杆气缸和手指气缸组成，无杆气缸平行于电缆进给方向固定在角钢搭成的倒“L”型的支架上，在无杆气缸的滑块上安装可以抓取物体的手指气缸，通过手指气缸夹住电缆，借助无杆气缸的运动将电缆转移到内芯线检测及标线号工位。电缆到位后，手指气缸松开，无杆气缸滑块回到初始位置；推线气缸11工作，将电缆平稳地推到压线升降平台12上此时升降台处于升起状态，此时压线升降平台12和电缆转位放置工作台16在同一高度。

如图9，电缆转位放置工作台16台面距地面高度为685mm，工作台17台面距离地面高度为508mm。两者间隙为2mm，分别起到放置电缆和支撑机构的作用。所有机构均采用螺栓固定；

如图10，尾部检测标号工作台9、头部检测标号工作台13分布在压线升降平台12的左右两侧，间隙为3mm，压线升降平台12可以在竖直方向上升或下降。压线升降平台12和两端的尾部检测标号工作台9、头部检测标号工作台13均采用螺栓固定在工作台17上。压线升降平台12升起时，压线升降平台12的工作台面1205上表面和两侧尾部检测标号工作台9、头部检测标号工作台13的上层上表面对齐；工作台下降时，压线升降平台12的工作台面1205上表面和两侧尾部检测标号工作台9、头部检测标号工作台13的下层上表面对齐。

如图11，当推线气缸11将电缆推入之前，压线升降平台12处于升起的状态、压线气缸1210处于松开状态。推线气缸11将剥好的电缆推到压线升降平台12上，并通过电缆限位板1209定位，使电缆紧密地靠在电缆限位板1209上。压线气缸1210工作，将电缆压紧在压线升降平台12上。随后，两侧的头部内芯线搓线气缸1201与尾部内芯线搓线气缸1211带动搓线板往复运动，将每根芯线压进对应的定位槽中，尾部内芯线定位槽1204与头部内芯线定位槽1203 的每个沟槽都只能定位一根芯线，多余的芯线会被搓线板搓进没有线的沟槽中，反复几次后，全部芯线压入定位槽之后，头部内芯线搓线气缸1201与尾部内芯线搓线气缸1211最后保持伸出状态，将内芯线定位，防止芯线脱离定位槽。内芯线压紧气缸夹紧已经摊平的芯线。内芯线压好之后，压线升降平台12下降，下降到位后，由于两端的内芯线都在内芯线定位槽中，则头部分线器1313与尾部分线器913的触点和多根芯线是一一对应接触的。

如图12，为头部检测标号工作台结构图，头部线号定位槽1308每个槽的中心和在竖直方向上对应的头部分线器1313触点的中心线是在一个竖直平面上的，这样可以保证同一根内芯线在压线升降平台12下降时接触到分线器圆形触点中心，在压线升降平台12上升时可以与头部线号定位槽1308的中心对齐。

头部检测标号工作台和尾部检测标号工作台是呈镜像对称的。

如图13为尾部检测标号工作台结构图，多芯线头部的线号不用进行检测，而是根据搓线的顺序依次叠加。头部线号上料槽1311与尾部线号上料槽911每个槽里面依次摆放所需要的热塑管线号不同线号的原料，并通过头部线号上料机构1304进行定量进给，到达指定长度后，头部线号切割气缸1309带动头部热塑管切割刀片1310将线号切成合适的长度。头部夹线号伺服电机1312带动头部夹线号气缸1307，将线号按照头部线号上料槽1311的线号顺序依次将线号放到头部线号定位槽1308之中。至此，多芯线头部的线号分装完成。完成后，头部分线器1313对多根头部芯线依次通高电平，尾部分线器913可以检测接收到的高电平。当头部分线器1313一个触点对与其接触的芯线发出一个高电平，该芯线尾部接触的尾部分线器913可以接收到这个高电平，则PLC可以根据接收到的信号控制尾部检测标号工作台9上的尾部夹线号伺服电机912夹取相应线号，移动到相应的接收到高电平触点对应的尾部线号定位槽908位置，随后将线号放到线号定位槽908中。依次类推。当尾部线号上料槽911中所有的线号都如上夹取到相应的尾部线号定位槽908之后，检测线号任务完成。随后压线升降平台12上升到与尾部工作台上层903、头部工作台上层1203平齐位置。因为头、尾部内芯线定位槽1203、1204与头、尾线号定位槽1308、908的中心相对齐。所以可以将两端的线号定位槽中的线号吹入到对应的内芯线上，热风机8工作，吹出热风将热塑管线号紧密地贴合在芯线上。内芯线的检测标号工序完成。

Claims (8)

1.一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征是：包括剥线工位、内芯线检测及标线号工位；剥线工位设在设备的右方；所述内芯线检测及标线号工位设在所述设备的左方；

所述剥线工位从右侧电缆的给进方向依次由电缆校直器(1)、电缆定量上料机构(2)、电缆切断机构(3)、尾部剥线机构(4)、电缆定向机构(5)、摆线机构(6)、头部剥线机构(7)组成；所述内芯线检测及标线号工位包括热风机(8)、尾部检测标号工作台(9)，转位气缸(10)、推线气缸(11)、压线升降平台(12)、头部检测标号工作台(13)、电缆转位放置工作台(16)、工作台(17)，转位气缸(10)右端面与头部剥线机构(7)左端面之间距离为70mm，转位气缸(10)的外侧10mm安装推线气缸，最右面的推线气缸(11)右端面距离转位气缸(10)右端面255mm，所述推线气缸(11)的数量为3个，三个推线气缸(11)之间的间距为302mm，在转位气缸(10)内侧225mm处安装压线升降平台(12)，在压线升降平台(12)两侧距离3mm处安装头部检测标号工作台(13)和尾部检测标号工作台(9)，在压线升降平台(12)内侧225mm处安装热风机(8)，电缆转位放置工作台(16)台面距地面高度为685mm，工作台(17)台面距离地面高度为508mm，两者间隙为2mm，在头部检测标号工位(13)左侧端面安装有触摸屏(14)；转位气缸(10)右端面与头部剥线机构(7)左端面之间距离为70mm。

2.根据权利要求1所述的一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征在于所述电缆切断机构(3)包括电缆支架(301)、刀具垫片(302)、橡胶辊(303)、切断刀具(304)、刀具连接块(305)、切断机构刀架(306)、冲击切断气缸(307)；橡胶辊(303)高于电缆支架(301)上表面5mm，在电缆支架(301)上左侧平面安装刀具垫片(302)，使刀具垫片(302)与电缆支架(301)上表面平齐，切断机构刀架(306)由槽钢构成且呈龙门式，冲击切断气缸(307)安装在切断机构刀架(306)的上方，冲击切断气缸(307)的气缸杆穿过切断机构刀架(306)，气缸杆的端部安装刀具连接块(305)，在刀具连接块(305)的左平面安装切断刀具(304)，切断刀具(304)下表面距离刀具连接块(305)下表面10mm；初始状态下切断刀具(304)与安装在电缆支架上的刀具垫片(302)之间留有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征在于所述摆线机构(6)包括摆线电机(601)、轴承支架(602)、滚珠轴承(603)、摆线套(604)、摆线电机支架(605)、摆线套同步带轮(606)、同步带(607)、电机同步带轮(608)、摆线机构支架(609)、扭线夹紧气缸(610)，扭线夹紧气缸(610)固定在摆线套(604)两端，两者中心线对齐，滚珠轴承(603)套在摆线套(604)两端上、摆线套同步带轮(606)安装在摆线套(604)上，并将轴承安装在轴承支架(602)中，在摆线套同步带轮(606)上安装同步带(607)，摆线电机(601)安装在摆线电机支架(609)上且摆线电机(601)上安装有电机同步带轮(608)。

4.根据权利要求1所述的一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征在于，所述头部剥线机构(7)与尾部剥线机构(4)包括外层绝缘皮剥除导轨气缸(701)、外层绝缘皮挤压气缸(702)、电缆剥外绝缘皮滑动刀架(703)、滑动刀架导轨(704)、电缆剥外绝缘皮固定刀架(705)、刀具压紧块(706)、剥外层绝缘皮刀具(707)、内芯线绝缘皮剥除气缸(708)、内芯线绝缘皮挤压气缸(709)、电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架(710)、刀具压紧块(711)、压线组件(712)、内芯线绝缘皮剥除刀片(713)、刀架滑动导轨(714)，外层绝缘皮剥除导轨气缸(701)、内芯线绝缘皮剥除气缸(707)和刀架滑动导轨(714)均平行于电缆进给方向设置，外层绝缘皮剥除导轨气缸(701)距离电缆剥外绝缘皮滑动刀架(703)的距离为42mm，内芯线绝缘皮剥除气缸(708)距离滑动刀架的距离为35mm，外层绝缘皮挤压气缸(702)安装在外层绝缘皮剥除导轨气缸(701)上，内芯线绝缘皮挤压气缸(709)安装在内芯线绝缘皮剥除气缸(708)上，外层绝缘皮挤压气缸(702)与内芯线绝缘皮挤压气缸(709)的安装方向均垂直于电缆进给方向；外层绝缘皮挤压气缸(702)气杆头部安装电缆剥外绝缘皮滑动刀架(705)，内芯线绝缘皮挤压气缸(709)气杆头部安装有电缆剥内芯线绝缘皮滑动刀架(713)。

5.根据权利要求1所述的一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征在于所述压线升降平台(12)包括头部内芯线搓线气缸(1201)、搓线板(1202)、头部内芯线定位槽(1203)、尾部内芯线定位槽(1204)、工作台面(1205)、导轨(1206)、升降导轮(1207)、升降台(1208)、电缆限位板(1209)、压线气缸(1210)、尾部内芯线搓线气缸(1211)、搓线板(1212)；压线升降平台(12)的升降台(1210)用螺栓固定在工作台(17)上，工作台面(1205)居中用螺栓固定在升降台(1208)上；在工作台面(1205)的两端分别使用螺栓安装内芯线搓线气缸(1201)和尾部内芯线搓线气缸(1211)，在内芯线搓线气缸伸出杆上用螺纹连接搓线板，在头部内芯线搓线气缸(1201)和尾部内芯线搓线气缸(1211)的外侧55mm处分别使用螺栓安装头部内芯线定位槽(1203)、尾部内芯线定位槽(1204)；电缆限位板(1209)和工作台面(1205)垂直焊接在一起，电缆限位板(1209)两端向中间172mm处有34mm空隙，用于安装两个压线气缸(1210)，压线气缸(1210)使用螺栓与工作台面(1205)连接在一起；升降台(1208)内侧侧面使用螺栓连接固定有三个升降导轮(1207)，并在工作台上使用螺栓固定与升降导轮配套的导轨。

6.根据权利要求1所述的一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征在于所述头部检测标号工作台包括第二工作台支架(1301)、头部工作台下层(1302)、头部工作台上层(1303)、头部线号上料机构(1304)、头部直线模组支架(1305)、头部模组滑块(1306)、头部夹线号气缸(1307)、头部线号定位槽(1308)、头部线号切割气缸(1309)、头部热塑管切割刀片(1310)、头部线号上料槽(1311)、头部夹线号伺服电机(1312)、头部分线器(1313)，头部工作台下层(1302)与压线升降台(1205)平行，距离工作台(17)高度为96mm，头部工作台上层(1303)呈“Z”型结构；头部工作台上层(1303)较低的工作平面距离工作台(17)高度为156mm，使用螺栓固定有头部线号上料机构(1304)；头部工作台上层(1303)较高的工作平面距离工作台(17)高度为172mm，使用螺栓固定头部线号定位槽(1308)和头部线号上料槽(1311)，两者之间的距离为60mm；头部线号定位槽(1308)和头部线号上料槽(1311)右端面和头部工作台上层(1303)右端面对齐，在头部线号定位槽(1308)和头部线号上料槽(1311)正上方固定头部夹线号伺服电机(1312)，在头部工作台下层(1302)使用螺栓固定头部分线器(1313)，分线器的外侧边缘与头部线号定位槽(1308)外侧边缘对齐，头部分线器(1313)右侧边缘与头部线号定位槽(1308)右侧边缘对齐，头部线号定位槽(1308)每个槽的中心和在竖直方向上对应的头部分线器(1313)触点的中心线是在一个竖直平面上。

7.根据权利要求1所述的一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征在于所述尾部检测标号工作台结构包括第一工作台支架(901)、尾部工作台下层(902)、尾部工作台上层(903)、尾部线号上料机构(904)、尾部直线模组支架(905)、尾部模组滑块(906)、尾部夹线号气缸(907)、尾部线号定位槽(908)、尾部线号切割气缸(909)、尾部热塑管切割刀片(910)、尾部线号上料槽(911)、尾部夹线号伺服电机(912)、尾部分线器(913)，尾部工作台下层(902)与压线升降台(1205)平行，距离工作台(17)高度为96mm，尾部工作台上层(903)呈“Z”型结构；尾部工作台上层(903)较低的工作平面距离工作台(17)高度为156mm，使用螺栓固定有尾部线号上料机构(904)；较高的工作平面距离工作台(17)高度为172mm，使用螺栓固定有尾部线号定位槽(908)和尾部线号上料槽(911)，两者之间的距离为60mm；尾部线号定位槽(908)与尾部线号上料槽(911)右端面和尾部工作台上层(903)右端面对齐，在尾部线号定位槽(908)和尾部线号上料槽(911)正上方固定有尾部夹线号伺服电机(912)；在尾部工作台下层(902)使用螺栓固定尾部分线器(913)，尾部分线器(913)的外侧边缘与尾部线号定位槽(908)外侧边缘对齐，尾部分线器(913)右侧边缘与尾部线号定位槽(908)右侧边缘对齐，尾部线号定位槽(908)每个槽的中心和在竖直方向上对应的尾部分线器(913)触点的中心线是在一个竖直平面上。

8.根据权利要求1所述的一种多芯电缆剥线及内芯线标线号的自动化设备，其特征在于所述滚珠轴承(603)安装在摆线套(604)两端1/10位置，摆线套同步带轮(606)安装在摆线套(604)1/2位置。