一种电缆头焊接用自动定位治具
技术领域
本发明涉及焊接辅助装置领域,具体涉及一种电缆头焊接用自动定位治具。
背景技术
电缆接头又称电缆头。电缆铺设好后,为了使其成为一个连续的线路,各段线必须连接为一个整体,这些连接点就称为电缆接头。电缆线路中间部位的电缆接头称为中间接头,而线路两末端的电缆接头称为终端头。电缆接头是用来锁紧和固定进出线,起到防水防尘防震动的作用。
电缆是电力输送的介质,为了完成两条电缆或者电缆与其它电气设备的连接,就需要在电缆的头部焊接制作电缆头,即通过电烙铁将电缆和电缆头锡焊在一起,具体的锡焊方法为:首先处理掉电缆及电缆头的氧化层,把电缆插进电缆头内,用烙铁加热它们的连接处,把焊锡膏或松香及镪水等助焊剂放在被加热的连接处,让其熔化在被焊物体的表面,然后把焊锡丝贴在烙铁与电缆连接处,让其熔化并充分渗透其间即可。
现有的电缆头焊接制作过程中,通常使用支撑架放置电缆,工人在支撑架一旁拿着电缆的头部进行电缆头的制作焊接,但由于大外径电缆重量比较大,电缆在支撑架上容易滑落,易造成焊接过程中操作不便,工作效率较低,同时由于不能对电缆进行有效的固定,使电缆头焊接质量较差,另外无法精确控制夹持力度,容易夹坏电缆头,造成经济损失。
根据现有技术的不足,有必要设计一种无需人工握持,具有防滑功能,同时能有效固定电缆头,提升焊接质量的焊接用自动定位治具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电缆头焊接用自动定位治具。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种电缆头焊接用自动定位治具,包括推车,还包括控制器、升降机构和定位机构,所述推车内部设有凹槽,所述升降机构设在凹槽的内部以用来支持定位机构升降,升降机构包括升降板和滑动组件,所述滑动组件设在凹槽的内部,所述升降板固定设在滑动组件的顶部,所述定位机构设在升降板的顶部以实现电缆头焊接的自动定位,定位机构包括水平滑板、驱动组件和夹紧组件,所述驱动组件设在升降板的顶部,所述水平滑板滑动设置在驱动组件上,所述控制器固定设在水平滑板的顶部,所述夹紧组件设在水平滑板的顶部,滑动组件、驱动组件和夹紧组件与控制器均为电连接。
进一步的,所述滑动组件包括双轴电机、两个齿轮和两个竖直滑板,所述凹槽的内部呈竖直设有支撑柱,所述双轴电机固定设在支撑柱的顶部,两个齿轮呈对称设置在双轴电机的输出端上,凹槽的内部呈对称设置有两个限位板,每个竖直滑板均滑动设置在一个限位板的内壁上,每个竖直滑板的外壁上均固定设有齿条,每个齿条均与一个齿轮啮合连接,并且每个竖直滑板的顶部均与升降板的底部固定连接,所述双轴电机与控制器电连接。
进一步的,所述夹紧组件包括伺服电机、圆盘、连杆、移动夹块和固定夹块,所述伺服电机固定设在水平滑板的顶部,所述圆盘固定设在伺服电机的输出端上,所述连杆铰接设置在圆盘的外壁上,所述移动夹块通过滑条滑动设置在水平滑板的顶部,水平滑板顶部固定设有可供滑条滑动的滑槽,并且移动夹块远离固定夹块的一端与连杆远离圆盘的一端铰接,所述固定夹块通过立板设在水平滑板的顶部并与移动夹块对称,所述移动夹块和固定夹块的外壁上均固定设有合紧槽,每个合紧槽的外壁上均固定设有薄膜压力传感器和防护垫片,并且移动夹块和固定夹块相对的外壁上安装有对射型光电传感器,所述伺服电机、对射型光电传感器和薄膜压力传感器均与控制器电连接。
进一步的,所述移动夹块远离固定夹块的一侧外壁上呈对称设置有两个导向杆,水平滑板的顶部呈对称设置有两个限位板,每个导向杆均与一个限位板插设连接,每个导向杆的外壁上均套设有伸缩弹簧,并且每个导向杆远离移动夹块的一端均固定连接有防脱帽,防脱帽靠近导向杆的一端和限位板远离移动夹块的一端分别与伸缩弹簧的两端抵触。
进一步的,所述驱动组件包括微电机、螺杆和两个支撑板,两个支撑板呈对称设置在水平滑板的顶部,所述微电机固定设在其中一个支撑板上,所述螺杆可转动的设置在两个支撑板之间,并且螺杆的一端与微电机的输出端固定连接,所述水平滑板的底部固定设有滑套,所述滑套与螺杆滑动连接,所述微电机与控制器电连接。
进一步的,所述水平滑板的底部呈对称设置有两个滑块,所述升降板的顶部呈对称设置有两个导轨,每个导轨均与一个滑块滑动连接,并且每个导轨的两端均固定连接有锁止块。
进一步的,所述升降板的顶部呈对称设置有四个限位杆,每个限位杆的底部均固定连接有锁止凸缘,所述推车的内壁上设可供限位杆和锁止凸缘升降的通槽。
进一步的,所述推车的侧壁上呈对称设置有两个支撑杆,每个支撑杆均与推车固定连接,两个支撑杆之间固定连接有握杆,所述握杆的外壁上套设有防震海绵。
进一步的,每个所述竖直滑板靠近限位板的一侧外壁上均固定设有限位块,每个限位板的内壁上均呈一体成型设置有限位槽,每个限位块均与一个限位槽滑动连接。
进一步的,所述推车的底部呈对称设置有四个万向轮。
本发明的有益效果:当进行电缆头焊接时,首先通过工人手握握杆,将车推至焊接地点,万向轮方便治具的移动,防震海绵的设计方便工人推车,起到减震效果,防止长时间握持握杆而产生手部酸痛胀麻等,有利于提升治具的整体体验感。
当电缆头与电缆连接端从移动夹块和固定夹块之间穿过时,对射型光电传感器检测到电缆到来的信号,并将这一信号传送给控制器,从而通过控制器启动伺服电机,因而带动圆盘旋转,由于连杆的两端分别与圆盘和移动夹块铰接,移动夹块又是滑动设计的,因而带动移动夹块向靠近固定夹块的一端滑动,进而通过移动夹块和固定夹块上的合紧槽将电缆与电缆头的连接端夹紧,然后进行焊接,薄膜压力传感器实时检测两个合紧槽的压力大小,当实时压力值超过控制器内部预设的电缆承受压力值时,将这一信号传送给控制器,进而通过控制器带动伺服电机反转,因而控制移动夹块向远离固定夹块的一端滑动,调整移动夹块和固定夹块之间的夹紧力度,达到精确夹持的作用,即不影响焊接工作的进行,同时不会夹坏电缆头或电缆,防护垫片起到保护电缆和电缆头的辅助作用。
当移动夹块向靠近固定夹块的一端滑动时,伸缩弹簧与限位板抵触而进行收缩,从而使得移动夹块在向固定夹块移动时缓速进行,即二者在夹持电缆头与电缆时,不会瞬间进行夹持,而是一个缓速的过程,有利于保障电缆头或电缆不会因夹持速度太快而被夹坏,在治具出故障时,方便急停修复,挽回不必要的损失。
当遇到安装位置较高的电缆时,通过控制器启动双轴电机,从而通过其输出端带动两个齿轮旋转,由于每个齿轮均与一个竖直滑板上的滑条啮合连接,每个竖直滑板与一个限位板滑动连接,又因为限位板的顶部与升降板的底部固定连接,因而通过两个限位板带动升降板升降,直至到达所需的焊接工作平面高度。
当电缆头的一端与电缆焊接完毕,通过控制器启动微电机,从而通过其输出端带动螺杆旋转,由于螺杆与两个支撑板转动连接,水平滑板与螺杆滑动连接,因而带动水平滑板滑动,当夹紧组件滑动至电缆头的另一端时,通过移动夹块和固定夹块将电缆头的另一端与电缆夹住,然后进行焊接,进而完成电缆头的整体焊接工作。
1.本发明通过设计对射型光电传感器和夹取组件,通过二者配合,能在电缆头和电缆到达治具顶部时,自动检测进行定位,并对其进行夹紧,无需人工握持,节约了人力成本,相较于现有技术,实现了治具的自动定位功能,有利于提升焊接效率。
2.本发明通过在移动夹块和固定夹块上的合紧槽的表面设计薄膜压力传感器,并通过薄膜压力传感器实时检测两个合紧槽的压力大小,当实时压力值超过控制器内部预设的电缆承受压力值时,迅速通过控制器调整移动夹块和固定夹块之间的夹紧力度,达到精确夹持的作用,即不影响焊接工作的进行,同时不会夹坏电缆头,有效保证焊接的质量。
3.本发明通过在薄膜压力传感器的表面安装防护垫片,并由橡塑材质制成,在有效保护电缆头的同时,防止电缆头或是电缆外皮直接与移动夹块和固定夹块接触,从而有效避免了现有技术中电缆容易从支架上滑落的问题,进一步提升了该治具的实用性。
4.本发明通过设计驱动组件和升降板,并通过二者相互配合,能满足不同安装高度的电缆头焊接用自动定位要求,同时将治具设计成推车结构,并安装有万向轮,方便治具的移动,提升了该治具的整体实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为图1中的A处放大图;
图3为本发明水平滑板和夹紧组件的立体结构示意图;
图4为图3中的B处放大图;
图5为图3中的C处放大图;
图6为本发明推车的剖视图;
图7为图6中的D处放大图;
图8为本发明驱动组件的立体分解示意图;
图中:推车1,控制器2,升降机构3,定位机构4,升降板5,滑动组件6,水平滑板7,驱动组件8,夹紧组件9,双轴电机10,齿轮11,竖直滑板12,齿条13,伺服电机14,圆盘15,连杆16,移动夹块17,固定夹块18,薄膜压力传感器19,防护垫片20,对射型光电传感器21,导向杆22,伸缩弹簧23,微电机24,螺杆25,支撑板26,滑套27,滑块28,导轨29,握杆30,防震海绵31。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸。
参照图1至图8所示的一种电缆头焊接用自动定位治具,包括推车1,其特征在于:还包括控制器2、升降机构3和定位机构4,所述推车1内部设有凹槽,所述升降机构3设在凹槽的内部以用来支持定位机构4升降,升降机构3包括升降板5和滑动组件6,所述滑动组件6设在凹槽的内部,所述升降板5固定设在滑动组件6的顶部,所述定位机构4设在升降板5的顶部以实现电缆头焊接的自动定位,定位机构4包括水平滑板7、驱动组件8和夹紧组件9,所述驱动组件8设在升降板5的顶部,所述水平滑板7滑动设置在驱动组件8上,所述控制器2固定设在水平滑板7的顶部,所述夹紧组件9设在水平滑板7的顶部,滑动组件6、驱动组件8和夹紧组件9与控制器2均为电连接。
所述滑动组件6包括双轴电机10、两个齿轮11和两个竖直滑板12,所述凹槽的内部呈竖直设有支撑柱,所述双轴电机10固定设在支撑柱的顶部,两个齿轮11呈对称设置在双轴电机10的输出端上,凹槽的内部呈对称设置有两个限位板,每个竖直滑板12均滑动设置在一个限位板的内壁上,每个竖直滑板12的外壁上均固定设有齿条13,每个齿条13均与一个齿轮11啮合连接,并且每个竖直滑板12的顶部均与升降板5的底部固定连接,所述双轴电机10与控制器2电连接,由于在电缆实际应用中,电缆的高度具有差异性,因而设计滑动组件6,当遇到安装位置较高的电缆时,通过控制器2启动双轴电机10,从而通过其输出端带动两个齿轮11旋转,由于每个齿轮11均与一个竖直滑板12上的滑条啮合连接,每个竖直滑板12与一个限位板滑动连接,又因为限位板的顶部与升降板5的底部固定连接,因而通过两个限位板带动升降板5升降,直至到达所需的焊接工作平面高度。
所述夹紧组件9包括伺服电机14、圆盘15、连杆16、移动夹块17和固定夹块18,所述伺服电机14固定设在水平滑板7的顶部,所述圆盘15固定设在伺服电机14的输出端上,所述连杆16铰接设置在圆盘15的外壁上,所述移动夹块17通过滑条滑动设置在水平滑板7的顶部,水平滑板7顶部固定设有可供滑条滑动的滑槽,并且移动夹块17远离固定夹块18的一端与连杆16远离圆盘15的一端铰接,所述固定夹块18通过立板设在水平滑板7的顶部并与移动夹块17对称,所述移动夹块17和固定夹块18的外壁上均固定设有合紧槽,每个合紧槽的外壁上均固定设有薄膜压力传感器19和防护垫片20,所述防护垫片20由橡塑材质制成,并且移动夹块17和固定夹块18相对的外壁上安装有对射型光电传感器21,所述伺服电机14、对射型光电传感器21和薄膜压力传感器19均与控制器2电连接,当电缆头与电缆连接端从移动夹块17和固定夹块18之间穿过时,对射型光电传感器21检测到电缆到来的信号,并将这一信号传送给控制器2,从而通过控制器2启动伺服电机14,因而带动圆盘15旋转,由于连杆16的两端分别与圆盘15和移动夹块17铰接,移动夹块17又是滑动设计的,因而带动移动夹块17向靠近固定夹块18的一端滑动,进而通过移动夹块17和固定夹块18上的合紧槽将电缆与电缆头的连接端夹紧,然后进行焊接,薄膜压力传感器19实时检测两个合紧槽的压力大小,当实时压力值超过控制器2内部预设的电缆承受压力值时,将这一信号传送给控制器2,进而通过控制器2带动伺服电机14反转,因而控制移动夹块17向远离固定夹块18的一端滑动,调整移动夹块17和固定夹块18之间的夹紧力度,达到精确夹持的作用,即不影响焊接工作的进行,同时不会夹坏电缆头或电缆,防护垫片20起到保护电缆和电缆头的辅助作用。
所述移动夹块17远离固定夹块18的一侧外壁上呈对称设置有两个导向杆22,水平滑板7的顶部呈对称设置有两个限位板,每个导向杆22均与一个限位板插设连接,每个导向杆22的外壁上均套设有伸缩弹簧23,并且每个导向杆22远离移动夹块17的一端均固定连接有防脱帽,防脱帽靠近导向杆22的一端和限位板远离移动夹块17的一端分别与伸缩弹簧23的两端抵触,当移动夹块17向靠近固定夹块18的一端滑动时,伸缩弹簧23与限位板抵触而进行收缩,从而使得移动夹块17在向固定夹块18移动时缓速进行,即二者在夹持电缆头与电缆时,不会瞬间进行夹持,而是一个缓速的过程,有利于保障电缆头或电缆不会因夹持速度太快而被夹坏,在治具出故障时,方便急停修复,挽回不必要的损失。
所述驱动组件8包括微电机24、螺杆25和两个支撑板26,两个支撑板26呈对称设置在水平滑板7的顶部,所述微电机24固定设在其中一个支撑板26上,所述螺杆25可转动的设置在两个支撑板26之间,并且螺杆25的一端与微电机24的输出端固定连接,所述水平滑板7的底部固定设有滑套27,所述滑套27与螺杆25滑动连接,所述微电机24与控制器2电连接,当电缆头的一端与电缆焊接完毕,通过控制器2启动微电机24,从而通过其输出端带动螺杆25旋转,由于螺杆25与两个支撑板26转动连接,水平滑板7与螺杆25滑动连接,因而带动水平滑板7滑动,当夹紧组件9滑动至电缆头的另一端时,通过移动夹块17和固定夹块18将电缆头的另一端与电缆夹住,然后进行焊接,进而完成电缆头的整体焊接工作。
所述水平滑板7的底部呈对称设置有两个滑块28,所述升降板5的顶部呈对称设置有两个导轨29,每个导轨29均与一个滑块28滑动连接,并且每个导轨29的两端均固定连接有锁止块,当水平滑板7把滑动时,由于两个滑块28与两个导轨29滑动连接,因而保证了水平滑板7运作的稳定性,锁止块的设计可有效防止滑块28脱离导轨29,进而保证了滑块28的正常使用。
所述升降板5的顶部呈对称设置有四个限位杆,每个限位杆的底部均固定连接有锁止凸缘,所述推车1的内壁上设可供限位杆和锁止凸缘升降的通槽,当升降板5上升时,四个限位杆起到限位和导向的作用,从而保证升降板5的升降稳定,进而保证定位机构4运作的稳定性,锁止凸缘可有效防止升降杆脱离推车1内部而影响其后续使用。
所述推车1的侧壁上呈对称设置有两个支撑杆,每个支撑杆均与推车1固定连接,两个支撑杆之间固定连接有握杆30,所述握杆30的外壁上套设有防震海绵31,当进行电缆头焊接时,首先通过工人手握握杆30,将车推至焊接地点,防震海绵31的设计方便工人推车1,起到减震效果,防止长时间握持握杆30而产生手部酸痛胀麻等,有利于提升治具的整体体验感。
每个所述竖直滑板12靠近限位板的一侧外壁上均固定设有限位块,每个限位板的内壁上均呈一体成型设置有限位槽,每个限位块均与一个限位槽滑动连接,限位块与限位槽滑动连接,可在竖直滑板12于限位板内部滑动时,保证其运作的稳固性,进而保证升降板5的顺利滑动。
所述推车1的底部呈对称设置有四个万向轮,万向轮方便治具的移动。
本发明的工作原理:当进行电缆头焊接时,首先通过工人手握握杆30,将车推至焊接地点,万向轮方便治具的移动,防震海绵31的设计方便工人推车1,起到减震效果,防止长时间握持握杆30而产生手部酸痛胀麻等,有利于提升治具的整体体验感。
当电缆头与电缆连接端从移动夹块17和固定夹块18之间穿过时,对射型光电传感器21检测到电缆到来的信号,并将这一信号传送给控制器2,从而通过控制器2启动伺服电机14,因而带动圆盘15旋转,由于连杆16的两端分别与圆盘15和移动夹块17铰接,移动夹块17又是滑动设计的,因而带动移动夹块17向靠近固定夹块18的一端滑动,进而通过移动夹块17和固定夹块18上的合紧槽将电缆与电缆头的连接端夹紧,然后进行焊接,薄膜压力传感器19实时检测两个合紧槽的压力大小,当实时压力值超过控制器2内部预设的电缆承受压力值时,将这一信号传送给控制器2,进而通过控制器2带动伺服电机14反转,因而控制移动夹块17向远离固定夹块18的一端滑动,调整移动夹块17和固定夹块18之间的夹紧力度,达到精确夹持的作用,即不影响焊接工作的进行,同时不会夹坏电缆头或电缆,防护垫片20起到保护电缆和电缆头的辅助作用。
当移动夹块17向靠近固定夹块18的一端滑动时,伸缩弹簧23与限位板抵触而进行收缩,从而使得移动夹块17在向固定夹块18移动时缓速进行,即二者在夹持电缆头与电缆时,不会瞬间进行夹持,而是一个缓速的过程,有利于保障电缆头或电缆不会因夹持速度太快而被夹坏,在治具出故障时,方便急停修复,挽回不必要的损失。
当遇到安装位置较高的电缆时,通过控制器2启动双轴电机10,从而通过其输出端带动两个齿轮11旋转,由于每个齿轮11均与一个竖直滑板12上的滑条啮合连接,每个竖直滑板12与一个限位板滑动连接,又因为限位板的顶部与升降板5的底部固定连接,因而通过两个限位板带动升降板5升降,直至到达所需的焊接工作平面高度。
当电缆头的一端与电缆焊接完毕,通过控制器2启动微电机24,从而通过其输出端带动螺杆25旋转,由于螺杆25与两个支撑板26转动连接,水平滑板7与螺杆25滑动连接,因而带动水平滑板7滑动,当夹紧组件9滑动至电缆头的另一端时,通过移动夹块17和固定夹块18将电缆头的另一端与电缆夹住,然后进行焊接,进而完成电缆头的整体焊接工作。