CN110391053A - 用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置(100)及方法。所述装置(100)包括主绞合装置(120)以及具有固定再绞合模块(170)和可沿线性导向方向移动的再绞合模块(180)的再绞合装置(160)。再绞合模块(170，180)中的每一个还包括用于传送并保持绞合的双股线缆(10)的端部的传送单元(172，182)，其中，所述传送单元(172，182)包括用于第一单根电线的第一线夹具(174，184)以及用于第二单根电线的第二线夹具(175，185)，所述第一线夹具和第二线夹具之间的相对距离可以根据电线(11，12)的端部之间的距离(a3)进行变化，通常是可编程变化。所述固定再绞合模块以及可移动再绞合模块(180)中的至少一个被配置成再绞合所保持的双股线缆(10)。

Description

用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置，以及利用本文所述的装置来绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的方法。

背景技术

在某些应用中，两根并排导向的单根电线在电线处理装置中被绞合。在绞合之后，由导线形成(绞合的)双股线缆，其在后续步骤中被导向到例如，连接器壳体中。

专利EP 1 032 095 B1公开了一种具有自动绞线机机的传统线材加工设备。两根单根电线同时被拉入并进行准备。准备工作通常包括至少在各电线的一端切割成一定长度，绝缘和/或安装触点，垫圈等。在准备好电线前端之后，抽出单根电线；然后准备尾端；然后将电线传送到实际的绞线装置上。其包括在绞合过程中保持后电线尾端的固定夹持模块以及沿线缆方向移动并夹住电线前端将它们转动(绞合)在一起的绞合头。在绞合期间，由于单根电线间的相互缠绕，双股线缆变短。测量张力并根据测量的张力在反馈控制下移动绞合头，从而适当考虑缩短效果。

专利EP 3 012 841 A1公开了一种用于将线端部馈送到设备以进行进一步处理的设备。在这种情况下电线保持一较小距离并绞合。两个线端部由一对夹爪夹持。

发明内容

本发明所要解决的问题

由EP 3 012 841 A1已知的方法，其向单根电线传送在绞合过程中产生的拉力是非常困难的。通过夹爪对施加到单根电线上的夹紧力的增加程度有限，以确保在不损坏例如，变形的情况下牢固地保持单根电线，而这将降低双股线缆的质量。

本发明的目的之一在于提供一种用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置及方法，其可确保高质量的绞合双股线缆。

问题的解决方案

根据本发明，提供了一种如权利要求1所述的用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置。

根据一个方面，所述装置包括主绞合装置和再绞合装置，所述再绞合装置具有一个固定再绞合模块和一个可沿线性导向方向移动的可移动再绞合模块。每个再绞合模块均包括一用于传送并保持所绞合的双股线缆的一端的传送单元，其中，所述传送单元包括用于第一单根电线的第一线夹具以及用于第二单根电线的第二线夹具，所述第一线夹具和第二线夹具之间的相对距离可根据电线端部之间的距离而改变。所述固定再绞合模块和可移动再绞合模块中的至少一个被配置为用于在每种情况下再绞合所保持的双股线缆。

在本文中，“再绞合”、“再绞合装置”等指的是在一个完整的绞合操作过程中，及时对主绞合处理后进行后续子处理以形成双股线缆的各个方面。主绞合处理以例如，类似于EP 1 032 095 B1中所公开的绞合操作来进行。在主绞合处理后，所述双股线缆中的单根电线在双股线缆的大部分长度方向上处于相互缠绕的状态。然而，所述双股线缆的各个线端(通常是线前端和线尾端)彼此远离。

根据本发明，传送单元接收所绞合的双股线缆的一端并保持它。所述传送单元的第一线夹具保持第一单根电线，且第二线夹具保持第二单根电线。所述第一线夹具和第二线夹具之间的距离可以根据单根电线的端部之间的距离而改变。第一线夹具与第二线夹具之间的距离通常会减小，从而使得单根电线的端部之间的距离也相应地减小。

然后，随着彼此靠近，两条单根电线的端部又被再绞合。绞合的双股线缆中的电线的再绞合线端具有高质量且更紧密的结合。

第一线夹具和第二线夹具之间的距离通常可以通过编程来改变。可编程变化包括，例如，根据预定的或可预定的导线配置(第一交叉位置的距离规格，绞合的捻距等)和/或根据电线的构成(导线横截面，绝缘厚度等)来调整第一线夹具和第二线夹具之间的距离。

在某些实施方式中，第一和/或第二线夹具被构造成用于固定各自保持的单根电线。或者，所述固定或可移动再绞合模块中的至少一个包括被配置成用于固定各自保持的单根电线的固定装置。如本文所使用的，术语“固定”包括用于准备和/或执行再绞合操作的保持。

在某些实施方式中，所述固定或可移动再绞合模块中的至少一个包括再绞合头。每个再绞合头保持绞合双股线缆的两根单根电线，并执行预定或可预定的、通常是可编程的转数以进行再绞合。

在某些实施方式中，至少一个再绞合头可在双股线缆的延伸方向上移动，从而将张力施加到双股线缆上。通过施加张力，也可以确保电线端处的二次绞合线部分的电线参数，例如捻距。至少一个绞合头可以构造成可以用反馈控制力移动，以将预定的或可预定的张力施加到双股线缆上。

在某些实施方式中，所述可移动再绞合模块被构造成滑架，其设置在所述装置的线性导轨上，并在所述线性导轨方向上沿所述线性导轨以导向的方式移动。具有线性导向的滑架形式的设计使得结构特别简单和有效。可通过齿形带驱动器来移动所述滑架，从而进一步简化了结构。

在某些实施方式中，可移动再绞合模块还包括用于沿着电线的方向移动所述电线的相应保持端的驱动单元。所述驱动单元通常体现为主轴驱动器。

在某些实施方式中，所述传送单元还包括水平驱动单元和垂直驱动单元，其中，所述水平驱动单元和垂直驱动单元被配置成使得它们在垂直于线缆轴线的平面中垂直和水平地移动第一或第二线夹具中的至少一个。例如，所述水平驱动单元是水平主轴驱动器。例如，所述垂直驱动单元是垂直主轴驱动器。

根据另一方面，提供了一种利用如本文所述的装置绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的方法。所述方法包括以主绞合模块绞合单根电线以得到绞合的双股线缆；将传送模块的线夹具移动到与绞合的双股线缆相关的单根电线对应的位置；将所述单根电线传送到相应的相关线夹具；减小线夹具之间的距离；将所述绞合的双股线缆拉到再绞合位置；将所述绞合的双股线缆传送到再绞合模块的再绞合头；以及对所述绞合的双股线缆进行再绞合。

利用这种方法，所述双股线缆的端部处的单根电线之间的较小距离的再绞合过程可以自动进行。例如，可以通过用户界面来定义双股线缆的一端或两端处的单根电线之间的距离。还可以想到的是，单根电线间的第一交叉位置与电线端部的距离可以在相应的端部处限定。所述单根电线间的第一交叉位置是从所考虑的端部开始的位置，在该位置，电线第一次相互接触并交叉以形成绞合状态。

在某些实施方式中，在再绞合期间，所述绞合双股线缆由其中的一个线夹具固定或通过固定夹具固定。这确保了特别简单和可靠的再绞合。

在某些实施方式中，可移动再绞合模块在绞合的双股线缆被带到再绞合位置之前，朝向固定的再绞合模块移动。因此，双股线缆在其被带到位之前被松弛。松弛的双股线缆可降低所保持的单根电线从线夹具中滑出或改变其位置的风险。

在某些实施方式中，在所述绞合的双股线缆再绞合之前或再绞合期间，向待绞合的双股线缆施加张力。

附图说明

在以下部分中，参考附图更详细地解释本发明的实施方式。所述附图中：

图1示出了绞合的双股线缆，以用于说明本文所使用的术语；

图2示出了另一种绞合的双股线缆，以用于说明本文所使用的术语；

图3示出了再一种绞合的双股线缆，以用于说明本文所使用的术语；

图4示出了在没有再绞合装置情况下的、用于绞合第一和第二单根电线的装置俯视图，以用于解释本文所公开的各方面；

图5示出了在具有再绞合装置情况下的、用于绞合第一和第二单根电线的装置部分俯视图；

图6从下方以斜视图的方式示出了装置100的一部分；

图7示出了从第一方向观察的可移动再绞合模块的透视图；

图8示出了从第二方向观察的可移动再绞合模块的透视图；

图9示出了从第一方向观察的固定再绞合模块170的透视图；

图10示出了从第二方向观察的固定再绞合模块170的透视图，

图11示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图12示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图13示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图14示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图15示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图16示出了图13-15中的视图的放大插图；

图17示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图18示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图19示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图；

图20示出了执行本文所述方法时的本文所述装置的组合视图。

具体实施方式

图1示出了由第一单根电线11和第二单根电线12组成的绞合的双股线缆10。所述双股线缆10的一端16被定义为前端，并且在装置100中被导向以用于如后所述的绞合。所述双股线缆的另一端17被定义为尾端。

第一触点13和第二触点14连接到每根电线11和12的尾端17。端部16，17之间的区域是绞合的，即，电线11，12彼此缠绕。从前端16开始，电线11，12在第一交叉点P2处第一次相交或交叉。类似地，从尾端17开始，电线11，12在第一交叉点P1处第一次相交或交叉。

为了进行说明，在图2中再次示出了双股线缆10的部分区域。在单根电线11，12的尾端处的未绞合端具有长度a1。在绞合区域中的电线11，12的两个相同的交叉点或相交点之间的距离被指定为捻距a2。

距离a3被定义在与定义距离a1，a2的双股线缆10的对准方向基本垂直的方向上。距离a3表示两条单根电线11，12的相应端部处，即图2中的尾端17处的距离。在前端16处也限定了相应的距离a3，并且其可以与尾端处的距离a3相同或不同。

图3示出了图2中的双股线缆10的部分区域。在图3中，单根电线11，12之间的距离a3小于图2中的距离a3。

图4出于说明性的目的，示出了没有再绞合装置的、用于绞合单根电线11，12的装置100。

在图4中，单根电线11，12的前端16被导向到处理区101，在此，它们可以沿着沿机器轴线的导轨105被进一步导向。处理模块103，104，105，106能够对处理区101中的电线11，12进行操作。

单根电线11，12的前端由切割头102剥离或拆开，并与第一旋转单元107一起连续地通过位于一侧的处理模块103，104。例如，在这里，可以在电线端部装配索环和触点。

然后，第一旋转单元107将所述双股线缆10带回到与机器轴线对齐。单根电线11，12在那里通过，直到它们可被提取滑架109夹取。所述单根电线11，12通过提取滑架109沿着导轨105在由该线性导向件限定的方向上按照所需的电线长度被拉出。

然后，单根电线11，12被第二旋转单元108夹住并被切割头102切断和隔离。电线尾端通过所述第二旋转单元108被馈送到另一侧的处理模块105，106，并完成装配，即，例如，每条都再装配索环和触点。

传送模块111接过单根电线11，12的尾端17，使它们彼此靠近并在旋转运动之后将它们传送到保持模块110。传送模块112将所述单根电线11，12的前端16传送到绞合头120。如图4所示，所述绞合头120在装置100中旋转，其同时以反馈控制的拉力向保持模块110的方向移动。所述绞合头120形成主绞合装置，通过其可获得例如图2中所示的双股线缆，该双股线缆的单根电线11，12的相应端部16，17间具有相对较大的距离a3。

图5示出了图4的装置100的局部剖视图，其中，所述装置100还设置有再绞合装置160。所述再绞合装置160包括固定再绞合模块170以及可移动再绞合模块180。所述可移动再绞合模块180可沿着线性导向件移动，该线性导向件单独设置在导轨105上，并限定了用于可移动再绞合模块180的线性导向方向。所述线性导向方向对准平行于绞合头120和提取滑架109的移动方向。

图6以从下方的斜视图示出了装置100的一部分。图6示出了保持模块110和绞合头120的示例。除了保持模块110外，还可以设想提供除绞合头120之外的其它绞合头。

所述固定再绞合模块170具有再绞合头173和传送单元172。类似地，所述可移动再绞合模块180具有再绞合头183和传送单元182。在图6所示的实施例中，所述固定再绞合模块170还具有固定夹具171。所述可移动再绞合模块180可以具有相应的固定夹具(未示出)。

所述传送单元172，182以这样的方式配置：接住已被绞合头120绞合的双股线缆10，并将其传送到相应的再绞合头173或183。如果提供的话，固定夹具171，181在再绞合操作期间牢固地保持所述双股线缆10。

所述可移动再绞合模块180被实施为可通过齿形带驱动装置(未示出)在线性导向件105上移动的滑架。通过这种方式，所述绞合头120可依据绞合线缆移动到各种端部位置。

图7示出了从第一方向观察到的可移动再绞合模块的透视图；图8示出了从第二方向观察到的透视图。所述再绞合头183通过齿形带驱动装置与绞合电机188一起移动。此外，再绞合头183可通过第一主轴驱动器189在线缆方向上移动。所述传送单元182支撑用于夹持所述单根电线11，12端部的第一线夹具184和第二线夹具185，其中，所述单根电线11，12的端部彼此相距a3的距离。线夹具184、185中的一个固定到线性轴上，从而使得所述两个线夹具之间的距离可以可编程地变化。所述线性轴可以体现为伺服轴。

所述传送单元182具有水平主轴驱动器186b和垂直主轴驱动器186a。因此，所述线夹具184，185可以在垂直于线缆轴线的平面中垂直和水平移动。除了具有相关伺服电动机和导向件的主轴驱动装置器之外的其他变体也可以用于执行这些移动，例如无活塞气缸。

图9示出了从第一方向看到的固定再绞合模块170的透视图，图10示出了从第二方向观察到的透视图。所述固定再绞合模块170具有再绞合头173和传送单元172。该模块不需要移动；因此，这些部件不相互连接并且分别固定在机架上。所述再绞合头173以与再绞合头183类似的方式构造，并且可通过气缸在绞合的双股线缆10的方向上移动。所述传送单元172具有第一线夹具174和第二线夹具175，且所述第一线夹具174和第二线夹具175的距离可以用线性轴177改变。

所述双股线缆10可以在再绞合期间利用线夹具174，175或通过单独设置的固定夹具171固定。

所述传送单元172具有三个移动轴：水平齿形带驱动器178和第一垂直主轴驱动器176a使线夹具174，175以及固定夹具171在垂直于双股线缆10的轴线的平面中一起移动。水平主轴驱动器176b使线夹具174，175单独平行于双股线缆10的轴线移动。

图11至19分别示出了在执行本文所述方法时，在不同时间的装置100。位于图11-图15以及图17-图20各图中上面的(a)部分示出了从绞合轴线V向着再绞合轴线方向观察到的视图；而位于图11-图15以及图17-图20各图中下面的(b)部分示出了从下方观察到的视图。当然，如果只有一个前端16以及后端17通过连接线端部进行再绞合以进行相关端部的再绞合的话，可以修改图11-20中出于示例性目的所示出的方法流程。

图11示出了起始情况。在下面的图中未用附图标记标识的部件对应于图11中的那些部件。

在图11中，由第一单根电线11和第二单根电线12制成的双股线缆10已完全准备好并由绞合头120绞合，保持在所述保持模块110中。第一根单根电线11和第二根电线12之间的距离a3比较大。所述可移动再绞合模块180的线夹具184，185和固定再绞合模块170的线夹具174，175处于绞合轴线V和再绞合轴线N上方以及二者之间的等待位置。

在如图12所示的第一步中，两个线夹具对174，175和184，185水平移动，直到它们位于相应的电线端部上方。线夹174，175和184，185可以连续或同时地在线缆方向上移动到它们各自的位置。

在下一步骤中，如图13所示，线夹具对174，175和184，185被降低，然后被定位成与绞合轴线V平齐。

在图14所示的步骤中，线夹具174和线夹具175之间的距离以及线夹具184和线夹具185之间的距离减小，并且线夹具对184，185被略微水平地移位以夹住两个电线端部11，12。然后，将所述线缆传送到线夹具184，185和174，175，由于线夹具对174，175和184，185闭合，然后打开所述绞合头和所述保持模块110的线缆夹具。

如图15所示，在传送之后，电线端部11，12被带到所需的距离以进行再绞合。为此目的，通过相应的线性轴的进一步移动，进一步减小了相应的线夹持器174与175以及184与185之间的距离。

图16(a)-(c)示出了可移动再绞合模块180的线夹具184，185的放大插图，其中，(a)表示图13的放大图，(b)表示图14的放大图以及(c)表示图15的放大图。线夹具184，185在图16中的每个插图(a)-(c)中处于不同的位置。

图17示出了图15之后的步骤。在图17中，由于可移动再绞合模块180朝着所述固定再绞合模块170移动，所述双股线缆10被松弛。所述双股线缆10的松弛降低了在所述双股线缆10的后续移动期间，电线端部可能从线夹具174、175和184、185中滑出或是在其中移动的风险。

接下来，两个传送单元172，182将双股线缆10移动到再绞合轴线N，其中，首先在固定再绞合模块170处进行垂直移动，使得其从打开的保持模块110的区域中移出。然后，两个再绞合头173，183处于一呈角度的位置，这使得所述双股线缆10被带到所述再绞合头173的被打开的线夹具174，175和184，185，而不发生碰撞。

图18示出了两个传送单元的最终位置。从这点开始，不再在图中体现所述绞合头以及保持模块。

然后，所述双股线缆10准备进行再绞合。为此，双股线缆10再次拉伸并被再绞合头173，183抓取。然后，线夹具174，175和184，185被打开。

双股线缆10的两端在再绞合之前被固定。在固定再绞合模块170上，这通过固定夹具171完成。在所述传送单元172在水平方向上调整位置后，固定夹具171关闭，从而夹紧双股线缆10。在可移动再绞合模块180上，由两个线夹具184，185中的一个确保固定，所述线夹被正确定位，以便于其在通过传送单元182的水平移动而关闭时夹紧整个双股线缆10。

图19示出了即将再绞合之前的情况。被拉伸的双股线缆10的线端部保持在两个绞合头173，183中，并且所述双股线缆10通过固定夹具171和线夹具184，185固定。

必要时，可以向绞合线11，12施加拉伸力。

实际的再绞合通过再绞合头173，183的旋转进行。例如，提供机器控制器(未示出)，其根据已知的工艺参数(捻距，外线直径等)计算再绞合头173，183的转数，并对它们进行相应的控制。

图20示出了具有加工完成后的双股线缆10的装置，其中，所述双股线缆10的两个线缆端部16，17已经经过再绞合。

在再绞合头173，183被打开之后，所述固定被释放且双股线缆10掉落，其中，所述再绞合头173，183先被带入正确的角位置。还可以设想先打开再绞合头173，183并在存放所述线缆之前使其通过传送单元172，182。

Claims (13)

1.一种用于绞合第一和第二单根电线以形成双股线缆的装置(100)，其中，所述装置(100)包括主绞合装置(120)以及具有固定再绞合模块(170)和可沿线性导向方向移动的再绞合模块(180)的再绞合装置(160)；

其中，再绞合模块(170，180)中的每一个包括用于传送并保持绞合的双股线缆(10)的端部的传送单元(172，182)，其中，所述传送单元(172，182)包括用于第一单根电线的第一线夹具(174，184)以及用于第二单根电线的第二线夹具(175，185)，其中所述第一线夹具和第二线夹具之间的相对距离可以根据电线(11，12)的端部之间的距离(a3)进行变化，通常是可编程变化；

其中，所述固定再绞合模块以及可移动再绞合模块(180)中的至少一个被配置成再绞合所各自保持的双股线缆(10)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一线夹具(174，184)和/或第二线夹具(175，185)被配置成固定各自保持的单根电线(11，12)。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述固定再绞合模块(170)以及可移动再绞合模块(180)中的至少一个包括一个固定装置，通常为固定夹具(171，181)，所述固定夹具(171，181)被设置为固定各自保持的单根电线(11，12)。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于：所述固定再绞合模块(170)以及可移动再绞合模块(180)中的至少一个包括再绞合头(173，183)，其中，每个再绞合头(173，183)保持绞合的双股线缆(10)的两个单根电线(11，12)并执行预定的或可预定的、通常是可编程的转数以进行再绞合。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述再绞合头(173，183)中的至少一个在所述双股线缆(10)的延伸方向上可移动，通常是在反馈控制力下可移动，从而向所述双股线缆上施加拉力。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于：所述可移动再绞合模块(180)体现为设置在装置的线性导向件(105)上并可沿所述线性导向件(105)以导向的方式在线性导向方向上移动的滑架。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述滑架通过齿形带驱动装置移动。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于：所述可移动再绞合模块(180)还包括驱动单元，通常是主轴驱动器，以在电线的方向上移动所保持的电线(11，12)的相应端部。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于：所述传送单元(171，181)还包括通常为水平轴驱动器的水平驱动单元，以及通常为垂直轴驱动器的垂直驱动单元，其中，所述水平驱动单元和垂直驱动单元被配置成：它们在垂直于线缆轴线的平面中垂直和水平地移动第一和第二线夹具中的至少一个。

10.利用如权利要求1-9中任意一项所述的装置绞合第一和第二单根电线(11，12)以形成双股线缆(10)的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

以所述主绞合模块(120)绞合单根电线(11，12)得到绞合的双股线缆(10)；

将所述传送模块(172，182)的线夹具(174，175；184，185)移动到与所述绞合的双股线缆(10)的相关单根电线(11，12)相对应的位置；

将所述单根电线(11，12)传送给各相关的线夹具(174，175；184，185)；

减小所述线夹具(174，175；184，185)之间的距离；

将所述绞合的双股线缆(10)带到再绞合位置；

将所述绞合的双股线缆(10)传送给再绞合模块(170，180)的再绞合头(173，183)；

对所述绞合的双股线缆(10)进行再绞合。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：在再绞合期间，所述绞合的双股线缆由所述线夹具(174，175；184，185)中的至少一个或由固定夹具(171，181)固定。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：还包括：

在将所述绞合的双股线缆(10)带到再绞合位置之前，朝着所述固定再绞合模块(170)移动所述可移动再绞合模块(180)。

13.根据权利要求10-12中任意一项所述的方法，其特征在于：还包括：

在所述绞合的双股线缆(10)进行再绞合之前或再绞合期间，向待绞合的双股线缆(10)施加张力。