CN112276459B - 一种导线夹持装置 - Google Patents

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    • H01R43/0263Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for positioning or holding parts during soldering or welding process

Abstract

本发明公开了一种导线夹持装置包括:固定夹紧件,所述固定夹紧件相对目标安装台固定设置;活动夹紧件,所述活动夹紧件与所述固定夹紧件相互合拢设置;弹性件,所述弹性件分别与所述固定夹紧件和活动夹紧件连接,所述弹性件用于提供弹性形变,使得所述活动夹紧件向所述固定夹紧件摆动合拢以夹持导线。本发明的导线夹持装置,通过简单紧凑的机械结构实现导线的夹持,安装占用空间小,利于线束自动化生产的实现。

Description

一种导线夹持装置
技术领域
本发明属于汽车线束生产技术领域,特别涉及一种导线夹持装置。
背景技术
在国内市场,汽车线束的加工是极成熟的产业,但是这样已经有30多年的产业,依然由劳动力和熟练工人所制约。如何提高自动化生产和机械制造的比例,而不是在劳动力生产模式上打转,已经是线束加工业新的议题。
在汽车线束的生产过程中,线束中导线的铰接一般采用焊接或端子压接的两种方式,无论采用何种铰接方式,人工操作流程均为:手持至少两条导线,将导线剥皮部分对接,然后送进焊接或压接结构中,再启动焊接或压接结构完成导线的铰接。
申请人在实现线束自动化生产过程中,在线束在工装板上进行插植、布线的过程中对导线进行铰接,通过机器人操作焊接结构进行焊接,工作时,需要在相应的铰接点设置夹具结构实现导线的夹持。在现有技术中,对导线或者类似物料的夹持,普遍通过气动或电动机构实现,譬如最常用的技术为(手指)气缸,那么夹具结构将会臃肿和复杂,难以在工装板紧凑的布线中寻找足够的空间安装如此臃肿复杂的夹具结构,特别是对于气动类(气缸)驱动的夹具结构,还需要布置气管和电线,并且上述结构在工装板上的安装固定工作机器人难以完成,无法通过机器人根据不同类型汽车线束的布局进行夹具结构的安装,不利于自动化生产的实现,提高了技术难度。
因此,现有技术有待提高和发展。
发明内容
本发明提供了一种导线夹持装置,通过新型的夹持结构实现导线的夹持和机器人的自动安装,结构简单紧凑,安装占用空间小,并且易于机器人实现操作,利于线束自动化生产的实现。
为解决其技术问题,本发明提供的一种导线夹持装置包括:
夹持组件,所述夹持组件包括相互合拢设置的固定夹紧件和活动夹紧件;
弹性件,所述弹性件分别与所述固定夹紧件和活动夹紧件连接,所述弹性件用于提供弹性形变,使得所述活动夹紧件向所述固定夹紧件摆动合拢以夹持导线;
磁吸结构,所述磁吸结构与所述固定夹紧件连接,所述磁吸结构用于产生磁力,使所述导线夹持装置与工装板吸附连接。
进一步地,上述磁吸结构具有磁力开关,所述磁力开关设有用于与机器人配合的推柱。
进一步地,上述弹性件包括弹簧片,所述弹簧片与所述活动夹紧件相对平行设置,所述弹簧片的一端与所述活动夹紧件连接,所述弹簧片的另一端与所述固定夹紧件连接。
进一步地,上述弹性件还包括辅助弹簧,所述辅助弹簧设于所述活动夹紧件与所述固定夹紧件之间,并且两端分别与所述活动夹紧件和所述固定夹紧件连接。
进一步地,上述固定夹紧件呈类L型设置,所述固定夹紧件的长臂与所述活动夹紧件相对设置,以合拢夹持所述导线,所述固定夹紧件的短臂的端部与所述活动夹紧件的相对外侧面平齐,以连接所述弹簧片。
进一步地,该夹持装置还包括倒齿结构,所述倒齿结构在所述固定夹紧件和/或活动夹紧件的合拢面凸出设置,所述倒齿结构包括多个由导线入口端向内倾斜设置的阶梯部。
进一步地,上述倒齿结构对称设置在所述固定夹紧件的合拢面和所述活动夹紧件的合拢面,并且所述两组倒齿结构相对应的阶梯部之间形成用于夹持所述导线的夹持通道。
进一步地,上述固定夹紧件和/或活动夹紧件的合拢面设有引导部,所述引导部设于该固定夹紧件和/或活动夹紧件靠近导线入口端的一端,用于引导导线进入活动夹紧件和固定夹紧件之间。
进一步地,该夹持装置还包括调节螺栓,所述调节螺栓与所述固定夹紧件连接,并抵于所述活动夹紧件。
进一步地,上述固定夹紧件和所述活动夹紧件设有用于压制所述导线以夹紧的压台,所述压台在所述固定夹紧件和所述活动夹紧件的合拢面凸出设置,所述固定夹紧件设有限位部,所述限位部设于所述压台远离导线入口端的一端,所述活动夹紧件的压台抵于所述限位部上。
本发明的导线夹持装置,通过合拢设置的固定夹紧件和活动夹紧件夹持导线,通过弹性件连接该固定夹紧件和活动夹紧件,利用弹性件发生弹性形变后的反作用力实现导线的良好夹持,结构简单紧凑,安装占用空间小;采用磁力吸附的固定方式,通过磁吸结构与具有铁磁性材质(譬如钢板材质)的工装板吸附进行固定连接,在机械手抓取导线夹持装置进行精准定位后,将导线夹持装置磁力吸附固定,操作简单快速,机器人易于操作,利于线束自动化生产的实现。
附图说明
图1为本发明一种导线夹持装置的一种实施例的结构示意图。
图2为本发明一种导线夹持装置的另一种实施例的结构示意图。
图3为图2所示的导线夹持装置的局部放大图。
图4为本发明一种导线夹持装置的具体使用参考图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示,本发明一种导线夹持装置包括:
夹持组件101,该夹持组件101包括相互合拢设置的固定夹紧件100和活动夹紧件200;
弹性件300,该弹性件300分别与该固定夹紧件100和活动夹紧件200连接,该弹性件300用于提供弹性形变,使得该活动夹紧件200向该固定夹紧件100摆动合拢以夹持导线;
磁吸结构800,该磁吸结构800与该固定夹紧件连接,该磁吸结构800用于产生磁力,使导线夹持装置与工装板吸附连接。
具体地,工装板采用具有铁磁性的材质,譬如钢板材质。具体应用中,根据带生产装配的汽车线束地布局,机器人抓取导线夹持装置移动到相应的铰接点,然后操作磁吸结构800,将导线夹持装置吸附固定在工装板上;后续通过人工操作或自动化设备将导线102置于活动夹紧件200和固定夹紧件100之间,由于固定夹紧件100固定设置,导线102的进入会促使活动夹紧件200在弹性件300的作用下远离固定夹紧件100摆动,从而带动弹性件300发生弹性形变,同时弹性件300产生反作用力,使活动夹紧件200向固定夹紧件100摆动合拢,从而实现导线的夹持。通过简单紧凑的机械结构实现导线的夹持,相比于臃肿复杂的气动或电动结构,占用的安装空间大幅度下降,能够在紧凑的布线中寻找足够的空间进行安装,并且无需进行气管和电线的布置,并且采用磁吸结构800实现导线夹持装置的安装固定,机械手仅需操作一个按钮或旋钮控制磁力线的闭合即可完成操作,操作难度低,降低了实现自动化生产的技术难度和技术成本,利于线束自动化生产的实现。
具体地,该磁吸结构800可以采用现有的技术手段,譬如现有的磁力表座,通过控制磁场的磁力线的闭合和断开来实现磁力的有无,从而实现导线夹持装置在工装板上的固定与拆除。
在一些优选的实施方式中,磁吸结构800设于夹持组件101的下方。由此在竖直方向上,夹持组件101与磁吸结构800的中心轴重合,磁吸结构800的底部与工装板接触安装,机器人抓取导线夹持装置定位安装时,能够提高定位的精准度。
具体地,该夹持装置可以水平方向工作,或者竖直方向工作,还可以倾斜方向工作;其中水平方向工作即上述活动夹紧件200与固定夹紧件100相互合拢的合拢面水平延伸,活动夹紧件200位于固定夹紧件100的上方,导线沿水平方向被送入活动夹紧件200和固定夹紧件100之间夹紧;竖直方向工作即上述活动夹紧件200与固定夹紧件100相互合拢的合拢面竖直延伸,导线沿竖直方向、自上而下被送入活动夹紧件200和固定夹紧件100之间夹紧;同理地,倾斜方向工作即上述活动夹紧件200与固定夹紧件100相互合拢的合拢面倾斜延伸,导线自上而下、倾斜地被送入活动夹紧件200和固定夹紧件100之间夹紧。具体到本实施例,夹持装置沿竖直方向工作,固定夹紧件100与磁吸结构800固定连接,活动夹紧件200通过弹性件300与固定夹紧件100连接。
具体地,该磁吸结构800设有磁力开关810,通过该磁力开关810控制磁吸结构800的磁力的大小。在一些优选的实施方式中,该磁力开关810设于磁吸结构800的外侧表面。由此方便机器人对磁力开关810的操作。
在一些优选的实施方式中,上述磁力开关810设有用于与机器人配合的推柱830。具体应用中,机器人与该推柱830配合,通过移动该推柱830从而实现磁力开关810的打开与闭合,操作简单,利于技术的实现。具体地,该磁力开关810设有把部820,该推柱830设于该把部820的端部,并沿水平方向向外延伸设置。
在一些优选的实施方式中,上述弹性件300包括弹簧片310,该弹簧片310与该活动夹紧件200相对平行设置,该弹簧片310的一端与该活动夹紧件200连接,该弹簧片310的另一端与该固定夹紧件100连接。具体应用中,当夹持装置未夹有导线时,该弹簧片310处于自然状态(或轻微弯曲状态),当导线进入固定夹紧件100和活动夹紧件200之间时,活动夹紧件200的摆动会带动弹簧片310弯曲变形,进而提供有效的夹持力。具体地,该弹簧片310可以采用螺栓或螺钉等固定零部件进行连接。
具体地,上述活动夹紧件200呈类直板设置,该固定夹紧件100呈类L型设置,固定夹紧件100的长臂与活动夹紧件200相对设置,以合拢夹持导线,固定夹紧件100的短臂的端部与活动夹紧件200的相对外侧面平齐,以连接上述弹簧片310。具体地,该弹簧片310的一端与活动夹紧件200的相对外侧面连接,其另一端与固定夹紧件100的短臂的端部连接。作为优选的方案,活动夹紧件200与固定夹紧件100的短臂间隔一定距离设置。具体到本实施例,固定夹紧件100的短臂位于夹持装置的下端,该固定夹紧件100以其短臂与工装板连接。
在一些优选的实施方式中,上述弹性件300还包括辅助弹簧320,该辅助弹簧320设于该活动夹紧件200与该固定夹紧件100之间,并且两端分别与该活动夹紧件200和该固定夹紧件100连接。具体应用中,当夹持装置未夹有导线时,该辅助弹簧320处于自然状态(或轻微拉伸状态),当导线进入固定夹紧件100和活动夹紧件200之间时,活动夹紧件200的摆动会对辅助弹簧320进行拉伸,发生形变而提供夹持力。具体地,该辅助弹簧320与固定夹紧件100的长臂连接。
具体应用中,可以增加固定夹紧件100和/或活动夹紧件200合拢面的粗糙度以提高合拢面对导线的摩擦力,进而达到提高对导线夹紧的稳定性。
如图2、3所示,在一些优选的实施方式中,该夹持装置还包括倒齿结构400,该倒齿结构400在该固定夹紧件100和/或活动夹紧件200的合拢面凸出设置,该倒齿结构400包括多个由导线入口端向内倾斜设置的阶梯部410。具体地,导线入口端与弹性件300分别位于固定夹紧件100/活动夹紧件200的两端,夹持时,夹持装置的导线入口端一端相对于弹性件300一端打开,使得导线由导线入口端进入夹持装置内以被夹持。具体应用中,导线沿着倒齿结构400进入夹持装置,相对比较容易,但由于脱离方向受到阶梯部410的阻挠,导线脱离夹持结构比较困难。具体地,该倒齿结构400可以设置在固定夹紧件100的合拢面上,或者设置在活动夹紧件200的合拢面上,还可以同时设置在固定夹紧件100和活动夹紧件200的合拢面上。具体应用中,通过人工操作或自动化设备将导线压入活动夹紧件200和固定夹紧件100之间,并通过阶梯部410卡住导线;铰接完毕后,施加力稍微打开活动夹紧件200活动,使阶梯部410与相对的平面/相对的阶梯部410之间有松动的空间将导线取出。
作为一种更优选的实施方式,上述倒齿结构400对称设置在该固定夹紧件100的合拢面和活动夹紧件200的合拢面,并且两组倒齿结构400相对应的阶梯部410之间形成用于夹持该导线的夹持通道420。具体应用中,当导线被压入固定夹紧件100和活动夹紧件200之间,可以通过不同层级的夹持通道420卡住导线,调整导线的具体位置,具体到本实施例为导线不同的工作高度。
在一些优选的实施方式中,固定夹紧件100和活动夹紧件200设有用于压制导线以夹紧的压台500,该压台500在固定夹紧件100和活动夹紧件200的合拢面凸出设置。具体地,上述倒齿结构400在相应的压台500上设置。
在一些优选的实施方式中,上述固定夹紧件100设有限位部110,该限位部110设于压台500远离导线入口端的一端,上述活动夹紧件200的压台500抵于该限位部110上。具体应用中,由于固定夹紧件100和活动夹紧件200的合拢面下端的限位部的阻挡,能够防止导线从该合拢面掉落而脱离夹持装置的夹持。
如图2所示,在一些优选的实施方式中,上述固定夹紧件100和/或活动夹紧件200的合拢面设有引导部600,该引导部600设于该固定夹紧件100和/或活动夹紧件200靠近导线入口端的一端,用于引导导线进入活动夹紧件200和固定夹紧件100之间。具体地,该引导部600可以为在固定夹紧件100和/或活动夹紧件200设置的倒角结构,当该固定夹紧件100和/或活动夹紧件200设置有上述的倒齿结构400时,可以将该倒齿结构400延伸设置到导线入口端,并且靠近导线入口端的第一个阶梯部为该引导部600。具体地,该引导部600可以设置在固定夹紧件100,或者设置在活动夹紧件200,作为更优的实施方案,固定夹紧件100和活动夹紧件200同时设置引导部600,两引导部600在导线入口段形成喇叭状入口。
在一些优选的实施方式中,该夹持装置还包括调节螺栓700,该调节螺栓700与该固定夹紧件100连接,并抵于该活动夹紧件200。通过拧动该调节螺栓700,改变调节螺栓700对活动夹紧件200的抵紧力,从而实现夹持装置夹紧力的调节。具体地,该固定夹紧件100的中部设有螺纹孔,调节螺栓700在该螺纹孔与固定夹紧件100螺纹连接。具体到本实施例,螺纹孔设置在固定夹紧件100的长臂上、压台500与其短臂之间,对应地,调节螺栓700抵在活动夹紧件200压台500的下方。
具体应用中,一套导线夹持装置可以设置一组夹持组件101,对于反向铰接的两根导线,分别设置两套导线夹持装置进行夹持。当然,可以通过一组夹持组件101同时夹持两根同向的导线与另一(些)反向的导线进行铰接,通过倒齿结构之间形成的不同层级的夹持通道420调整两根导线各自的工作高度,使多根待铰接的导线的剥皮部分紧靠,为导线的铰接做好准备。如图4所示,作为更优的实施方式,可以一套导线夹持装置设置两组或以上的夹持组件101,两组或以上的夹持组件101通过安装板840安装在磁吸结构800的上方。
本发明的导线夹持装置,通过合拢设置的固定夹紧件和活动夹紧件夹持导线,通过弹性件连接该固定夹紧件和活动夹紧件,利用弹性件发生弹性形变后的反作用力实现导线的良好夹持,结构简单紧凑,安装占用空间小;采用磁力吸附的固定方式,通过磁吸结构与具有铁磁性材质(譬如钢板材质)的工装板吸附进行固定连接,在机械手抓取导线夹持装置进行精准定位后,将导线夹持装置磁力吸附固定,操作简单快速,机器人易于操作,利于线束自动化生产的实现。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种导线夹持装置,通过机器人自动安装在工装板上,其特征在于,包括:
夹持组件(101),所述夹持组件(101)包括相互合拢设置的固定夹紧件(100)和活动夹紧件(200);
弹性件(300),所述弹性件(300)分别与所述固定夹紧件(100)和活动夹紧件(200)连接,所述弹性件(300)用于提供弹性形变,使得所述活动夹紧件(200)向所述固定夹紧件(100)摆动合拢以夹持导线;
所述弹性件(300)包括弹簧片(310)和辅助弹簧(320),所述弹簧片(310)与所述活动夹紧件(200)相对平行设置,所述弹簧片(310)的一端与所述活动夹紧件(200)连接,所述弹簧片(310)的另一端与所述固定夹紧件(100)连接;
所述辅助弹簧(320)设于所述活动夹紧件(200)与所述固定夹紧件(100)之间,并且两端分别与所述活动夹紧件(200)和所述固定夹紧件(100)连接;
磁吸结构(800),所述磁吸结构(800)与所述固定夹紧件(100)连接,所述磁吸结构(800)用于产生磁力,使所述导线夹持装置与所述工装板吸附连接,所述磁吸结构(800)具有磁力开关(810),所述磁力开关(810)设于所述磁吸结构(800)的外侧表面,所述磁力开关(810)设有把部(820)和用于与所述机器人配合的推柱(830),所述推柱(830)设于所述把部(820)的端部,并沿水平方向向外延伸设置。
2.根据权利要求1所述的导线夹持装置,其特征在于,所述固定夹紧件(100)呈类L型设置,所述固定夹紧件(100)的长臂与所述活动夹紧件(200)相对设置,以合拢夹持所述导线,所述固定夹紧件(100)的短臂的端部与所述活动夹紧件(200)的相对外侧面平齐,以连接所述弹簧片(310)。
3.根据权利要求1所述的导线夹持装置,其特征在于,还包括倒齿结构(400),所述倒齿结构(400)在所述固定夹紧件(100)和/或活动夹紧件(200)的合拢面凸出设置,所述倒齿结构(400)包括多个由导线入口端向内倾斜设置的阶梯部(410)。
4.根据权利要求3所述的导线夹持装置,其特征在于,所述倒齿结构(400)对称设置在所述固定夹紧件(100)的合拢面和所述活动夹紧件(200)的合拢面,并且所述两组倒齿结构(400)相对应的阶梯部(410)之间形成用于夹持所述导线的夹持通道(420)。
5.根据权利要求1所述的导线夹持装置,其特征在于,所述固定夹紧件(100)和/或活动夹紧件(200)的合拢面设有引导部(600),所述引导部(600)设于所述固定夹紧件(100)和/或活动夹紧件(200)靠近导线入口端的一端,用于引导导线进入活动夹紧件(200)和固定夹紧件(100)之间。
6.根据权利要求1所述的导线夹持装置,其特征在于,还包括调节螺栓(700),所述调节螺栓(700)与所述固定夹紧件(100)连接,并抵于所述活动夹紧件(200)。
7.根据权利要求1所述的导线夹持装置,其特征在于,所述固定夹紧件(100)和所述活动夹紧件(200)设有用于压制所述导线以夹紧的压台(500),所述压台(500)在所述固定夹紧件(100)和所述活动夹紧件(200)的合拢面凸出设置,所述固定夹紧件(100)设有限位部(110),所述限位部(110)设于所述压台(500)远离导线入口端的一端,所述活动夹紧件(200)的压台(500)抵于所述限位部(110)上。
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