CN112828571B - 一种自动插线机 - Google Patents

Abstract

一种自动插线机，工作台上设置有PCB板流水线、XYZ三轴运动机构、剥线机构、接料中转机构和插线机构。本发明通过送线模组实现对线缆有序的上料和输送，穿线便利，送线和退线都较为平稳，可实现多线输送，效率高；通过剥线模组实现对线缆表面绝缘层的切割和剥离，也可实现对线缆金属丝的切割，自动获得两端裸露金属丝的可插接线缆。通过接料模组的夹线爪将剥线模组上剥好的线缆夹接过来，然后插入到中转模组的各个工站内，插满后再通过中转模组将线缆运送至插线机构，实现了线缆的循环快速中转，效率高。通过插线机构实现将可插线缆快速有序的插接到PCB板上，插接时有导向结构辅助插接，保证线缆插接到位无偏差，保证了产品的质量。

Description

一种自动插线机

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种自动插线机。

背景技术

自动化是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

目前，需要在很多PCB板上插线，传统的方式都是通过人工来完成，效率低；而且，线缆在插接前都需要先将两端的绝缘层去除，传统的方法都是人工先剪一段线，然后用老虎钳等工具把线缆的两端绝缘层剪断并撸下来，获得两端裸露金属丝的可插接线缆。然后再将可插线缆插接到PCB板上。然而，人工操作费时费力，剪线效率低，而且剪出来的线长短不一，很难控制总长以及两端金属丝的长度，影响插接；而且人工插接效率低，插接时插线位置不易保证，很难精确插接，影响后续接线工作。这就需要一台自动插线机来替代人工插线。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种自动插线机。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种自动插线机，包括工作台和控制系统，所述工作台上设置有PCB板流水线、XYZ三轴运动机构、剥线机构、接料中转机构和插线机构；所述插线机构设置在所述XYZ三轴运动机构上，所述PCB板流水线与所述接料中转机构均位于所述插线机构行程范围的下方，所述剥线机构位于所述接料中转机构的一侧；所述PCB板流水线、XYZ三轴运动机构、剥线机构、接料中转机构和插线机构均与所述控制系统电性连接；

所述剥线机构包括底座，所述底座上设置有安装架，所述安装架上设置有送线模组和剥线模组，所述剥线模组沿所述送线模组的送线方向一侧设置；所述安装架包括竖直设置的第一安装面板和第二安装面板；

所述送线模组包括设置在所述第一安装面板上的第一送线支架和第二送线支架，所述第一送线支架与所述第二送线支架之间设置有第一送线压轮和第二送线压轮，所述第一送线压轮位于所述第二送线压轮的上方；所述第一送线压轮的一侧设置有与其通过同步带传动相连的第一送线随动轮，所述第二送线压轮的一侧设置有与其通过同步带传动相连的第二送线随动轮，所述第一送线随动轮位于所述第二送线随动轮的上方，所述第一送线随动轮与所述第二送线随动轮均设置在所述第一安装面板的一侧；所述第一送线压轮与第一送线动力轴连接，所述第二送线压轮与第二送线动力轴连接；所述第一送线动力轴与所述第二送线动力轴均与第一电机传动连接；当所述第一送线压轮顺时针转动时，所述第二送线压轮逆时针转动；当所述第一送线压轮逆时针转动时，所述第二送线压轮顺时针转动；

所述剥线模组包括用于安装在所述第一安装面板上的刀架座，所述刀架座上设置有能够上下运动的短刀滑板和长刀滑板，所述短刀滑板与开口朝下的第一V型刀具相连，所述长刀滑板与开口朝上的第二V型刀具相连；所述短刀滑板与第一齿条传动连接，所述长刀滑板与第二齿条传动连接；当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向下运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向上运动；当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向上运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向下运动；

所述接料中转机构包括接料模组和中转模组；所述中转模组水平移动式设置在所述工作台上，所述接料模组位于所述中转模组的行程范围的上方；

所述接料模组包括接料支架，所述接料支架上设置有安装底板，所述安装底板上设置有轨道槽；所述安装底板上贯穿设置有旋转轴，所述旋转轴位于所述轨道槽的中部；所述旋转轴的一端与第三电机相连，所述旋转轴的另一端与转板相连，所述转板上开设有导向孔；所述安装底板上设置有可随动的转台，所述转台与第一滑块固定连接，所述第一滑块设置在第一导轨上，所述第一导轨的上端设置有限位板，所述限位板通过凸轮轴与一凸轮随动器相连，所述凸轮随动器设置在所述轨道槽内，所述凸轮轴穿过所述导向孔设置；所述第一导轨的下端设置有气动的夹线爪；

所述插线机构包括与所述XYZ三轴运动机构相连的安装台，所述安装台上设置有中空旋转平台，所述中空旋转平台的下端连接有夹爪圆环，所述夹爪圆环的四周设置有若干均布的夹爪组件，所述夹爪组件均上下移动式设置在所述夹爪圆环上；所述夹爪圆环的外侧设置有限位圆盘，所述夹爪组件位于所述夹爪圆环和所述限位圆盘之间；

所述夹爪组件包括设置在所述夹爪圆环上的第一竖直导轨、设置在所述第一竖直导轨上的第一气缸固定板、设置在所述第一气缸固定板下端的夹爪气缸、与所述夹爪气缸相连的取料夹爪；所述第一气缸固定板的上端设置有卡块，所述卡块包括位于其侧端面的两个凸柱，所述凸柱上均设有一滚轮；

所述限位圆盘卡设在两滚轮之间；所述限位圆盘上开设有下压缺口，所述下压缺口处设置有能够上下运动的夹爪压板；

所述下压缺口的外侧设置有导向组件，所述导向组件通过第一水平导轨与所述安装台移动设置；所述导向组件包括与所述第一水平导轨连接的滑动底板，所述滑动底板上设置有第二气缸固定板，所述第二气缸固定板上设置有竖向的直线气缸，所述直线气缸的下端连接有能够上下移动的运动滑块，所述运动滑块与所述滑动底板之间设置有能够上下运动的插线导向组；所述插线导向组包括可开合设置的左导向件和右导向件，所述运动滑块的外侧设置有滑块压板，所述滑块压板设置在所述滑动底板上。

优选的技术方案为：所述送线模组包括设置在所述第一安装面板上的换向组件以及设置在所述第二安装面板上的传动组件；所述第一电机设置在所述第二安装面板上；

所述换向组件包括第一换向轮连接板和第二换向轮连接板，还有设置在所述第一换向轮连接板上的第一换向齿轮和第二换向齿轮以及设置在所述第二换向轮连接板上的第三换向齿轮和第四换向齿轮，所述第一换向轮连接板和所述第二换向轮连接板平行设置且两者的两端均分别设置在所述第一送线动力轴和第三送线动力轴上；

所述传动组件包括主动轮、第一从动轮、第二从动轮和压紧轮，所述第一从动轮、第二从动轮和所述主动轮通过同步带传动连接，所述压紧轮抵设在同步带外侧；

所述第一换向齿轮与所述第一送线动力轴连接，所述第一换向齿轮与所述第二换向齿轮通过同步带传动连接，所述第二换向齿轮通过连接轴与所述第三换向齿轮连接，所述第三换向齿轮与所述第四换向齿轮啮合传动设置，所述第四换向齿轮与所述第三送线动力轴连接，所述第三送线动力轴与所述第一从动轮连接，所述第二送线动力轴与所述第二从动轮连接，所述第一从动轮、第二从动轮和所述主动轮通过同步带传动连接。

所述第一安装面板上设置有销轴，所述换向组件的下端设置有弹簧，所述弹簧与所述销轴相连。

优选的技术方案为：所述第一安装面板上设置有压轮调节组件，所述压轮调节组件包括与所述换向组件连接的压轮调节板、通过所述压轮调节板控制所述换向组件上下运动的把手、控制所述压轮调节板上下微调的调整轮；所述压轮调节板上开设有倾斜的腰型孔，所述腰型孔内设置有运动轮，所述把手通过转折块与所述运动轮相连；所述调整轮位于所述第一安装面板上，所述调整轮的中间与一螺杆通过螺纹连接，所述螺杆位于所述转折块的下端。

优选的技术方案为：当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向下运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向上运动；当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向上运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向下运动；穿线状态时，所述第二V型刀具位于所述第一V型刀具下方；剥线状态时，所述第二V型刀具与所述第一V型刀具上下交叉设置。

优选的技术方案为：所述第一齿条的齿与所述第二齿条的齿相对设置且两者之间设置有齿条传动齿轮，所述齿条传动齿轮与所述第一齿条、第二齿条均啮合设置，所述齿条传动齿轮与一切刀动力轴连接，所述切刀动力轴与第二电机传动连接。

优选的技术方案为：所述剥线模组上还设置有吹气管，所述吹气管的吹气口对准所述第二V型刀具与所述第一V型刀具剥线状态时的交叉位置。

优选的技术方案为：所述中转模组包括第一旋转平台，所述第一旋转平台上设置有若干个均布的工位，所述工位上均设置有固定块，所述固定块内设置有导向块，所述导向块上开设有插线孔。

优选的技术方案为：所述轨道槽为C型槽，所述轨道槽的上端为竖向直线槽；所述轨道槽的下端为横向直线槽；当所述凸轮随动器位于所述轨道槽的上端槽内时，所述第一导轨为竖直状态，所述夹线爪朝下方设置；当所述凸轮随动器位于所述轨道槽的下端槽内时，所述第一导轨为水平状态，所述夹线爪朝侧方设置。

优选的技术方案为：当所述运动滑块向上运动时，所述左导向件与所述右导向件为分离状态；当所述运动滑块向下运动时，所述左导向件与所述右导向件为结合状态，且所述插线导向组的下端合成一个插线导向孔；

当所述导向组件沿所述第一水平导轨内移时，所述插线导向组的插线导向孔与所述取料夹爪的位置上下对应设置；当所述导向组件沿所述第一水平导轨外移时，所述导向组件与所述夹爪组件无接触式设置。

优选的技术方案为：所述滑动底板上开设有两组上下对应且结构相同的上滑道组和下滑道组；所述上滑道组包括左右对称的上左滑道和上右滑道，所述上左滑道与所述上右滑道的下部均向内侧倾斜设置；所述下滑道组包括左右对称的下左滑道和下右滑道，所述下左滑道与所述下右滑道的下部均向内侧倾斜设置；所述运动滑块上开设有中滑道组，所述中滑道组包括左右对称设置的中左滑道和中右滑道，所述中左滑道的下端与所述中右滑道的下端均向外侧倾斜设置；所述左导向件上由上至下依次设置有左上随动轮、左中随动轮、左下随动轮，且分别设置在所述上左滑道、中左滑道、下左滑道内；所述右导向件上由上至下依次设置有右上随动轮、右中随动轮、右下随动轮，且分别设置在所述上右滑道、中右滑道、下右滑道内。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

本发明设计的自动插线机，通过送线模组实现对线缆有序的上料和输送，穿线便利，检修方便，而且送线和退线都较为平稳，可实现多线输送，效率高；通过剥线模组实现对线缆表面绝缘层的切割和剥离，也可实现对线缆金属丝的切割，自动获得两端裸露金属丝的可插接线缆。通过接料模组的夹线爪将剥线模组上剥好的线缆夹接过来，然后插入到中转模组的各个工站内，插满后再通过中转模组将线缆运送至插线机构，实现了线缆的循环快速中转，省去了工序之间的等待时间，生产效率高。通过插线机构实现将可插线缆快速有序的插接到PCB板上，而且插接时有导向结构辅助插接，保证线缆插接到位无偏差，保证了产品的质量。通过控制系统实现快速反复的送线、拉线、切线、取线、插线等动作，生产效率高，线段总长及两端金属丝的长度均可设置，产品质量得以保证；结构精妙，创造性强，实用性高。

附图说明

图1为本发明整体结构立体示意图；图2为剥线机构示意图；图3为送线模组整体结构示意图；图4为送线模组部分结构示意图一；图5为送线模组部分结构示意图二；图6为送线模组部分结构示意图三；图7为换向组件和传动组件示意图；图8为压轮调节组件示意图；图9为剥线模组部分结构示意图一；图10为剥线模组部分结构示意图二；图11为第一V型刀具和第二V型刀具装配示意图；图12为接料中转机构示意图；图13为接料模组整体示意图；图14为接料模组部分结构示意图一；图15为接料模组部分结构示意图二；图16为中转模组整体示意图；图17为中转模组部分结构示意图一；图18为中转模组部分结构示意图二；图19为插线机构整体示意图；图20为导向组件整体示意图（插线导向组分离状态）；图21为导向组件整体示意图（插线导向组结合状态）；图22为导向组件部分结构示意图（正面）；图23为导向组件部分结构示意图（背面）；图24为夹爪组件示意图；图25为插线机构部分结构示意图；图26为导向组件与夹爪组件配合插线示意图。

以上附图中，底座1，安装架2，送线模组3，第一安装面板301，第二安装面板302，第一送线支架303，第二送线支架304，第一送线压轮305，第二送线压轮306，第一送线随动轮307，第二送线随动轮308，第一送线动力轴309，第二送线动力轴310，第三送线动力轴311，第一电机312，第一换向轮连接板313，第二换向轮连接板314，第一换向齿轮315，第二换向齿轮316，第三换向齿轮317，第四换向齿轮318，主动轮319，第一从动轮320，第二从动轮321，压紧轮322，压轮调节板323，把手324，调整轮325，腰型孔326，运动轮327，转折块328，螺杆329，销轴330，弹簧331，剥线模组4，刀架座401，短刀滑板402，长刀滑板403，第一V型刀具404，第二V型刀具405，第一齿条406，第二齿条407，齿条传动齿轮408，切刀动力轴409，吹气管411，第二电机413，收废料盒414，线体导向管415；接料中转机构5，接料支架501，安装底板502，轨道槽503，旋转轴504，第三电机505，转板506，导向孔507，转台508，第一滑块509，第一导轨510，限位板511，凸轮轴512，凸轮随动器513，夹线爪514，限位块515，第一旋转平台516，固定块517，导向块518，插线孔519；插线机构6，安装台601，中空旋转平台602，夹爪圆环603，限位圆盘604，第一竖直导轨605，第一气缸固定板606，夹爪气缸607，取料夹爪608，卡块609，滚轮610，下压缺口611，夹爪压板612，第一水平导轨613，滑动底板614，第二气缸固定板615，直线气缸616，运动滑块617，左导向件618，右导向件619，滑块压板620，插线导向孔621，上左滑道622，上右滑道623，下左滑道624，下右滑道625，中左滑道627，中右滑道628，左上随动轮629，左中随动轮630，左下随动轮631，右上随动轮632，右中随动轮633，右下随动轮634；剥线机构7，工作台8；PCB板流水线9；XYZ三轴运动机构10。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1~图26。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：如图1 所示，一种自动插线机，包括工作台8和控制系统，工作台8上设置有PCB板流水线9、XYZ三轴运动机构10、剥线机构7、接料中转机构5和插线机构6；插线机构6设置在XYZ三轴运动机构10上，PCB板流水线9与接料中转机构5均位于插线机构6行程范围的下方，剥线机构7位于接料中转机构5的一侧；PCB板流水线9、XYZ三轴运动机构10、剥线机构7、接料中转机构5和插线机构6均与控制系统电性连接；

如图2~图11所示，剥线机构7包括底座1，底座1上设置有安装架2，安装架2上设置有送线模组3和剥线模组4，剥线模组4沿送线模组3的送线方向一侧设置；安装架2包括竖直设置的第一安装面板301和第二安装面板302。

送线模组3包括设置在第一安装面板301上的第一送线支架303和第二送线支架304，第一送线支架303与第二送线支架304之间设置有第一送线压轮305和第二送线压轮306，第一送线压轮305位于第二送线压轮306的上方；第一送线压轮305的一侧设置有与其通过同步带传动相连的第一送线随动轮307，第二送线压轮306的一侧设置有与其通过同步带传动相连的第二送线随动轮308，第一送线随动轮307位于第二送线随动轮308的上方，第一送线随动轮307与第二送线随动轮308均设置在第一安装面板301的一侧；第一送线压轮305与第一送线动力轴309连接，第二送线压轮306与第二送线动力轴310连接；第一送线动力轴309与第二送线动力轴310均与第一电机312传动连接；当第一送线压轮305顺时针转动时，第二送线压轮306逆时针转动；当第一送线压轮305逆时针转动时，第二送线压轮306顺时针转动。

剥线模组4包括用于安装在第一安装面板301上的刀架座401，刀架座401上设置有能够上下运动的短刀滑板402和长刀滑板403，短刀滑板402与开口朝下的第一V型刀具404相连，长刀滑板403与开口朝上的第二V型刀具405相连；短刀滑板402与第一齿条406传动连接，长刀滑板403与第二齿条407传动连接；当第一齿条406带着短刀滑板402同步向下运动时，第二齿条407带着长刀滑板403同步向上运动；当第一齿条406带着短刀滑板402同步向上运动时，第二齿条407带着长刀滑板403同步向下运动。

送线模组3包括设置在第一安装面板301上的换向组件以及设置在第二安装面板302上的传动组件；第一电机312设置在第二安装面板302上。

换向组件包括第一换向轮连接板313和第二换向轮连接板314，还有设置在第一换向轮连接板313上的第一换向齿轮315和第二换向齿轮316以及设置在第二换向轮连接板314上的第三换向齿轮317和第四换向齿轮318，第一换向轮连接板313和第二换向轮连接板314平行设置且两者的两端均分别设置在第一送线动力轴309和第三送线动力轴311上。

传动组件包括主动轮319、第一从动轮320、第二从动轮321和压紧轮322，第一从动轮320、第二从动轮321和主动轮319通过同步带传动连接，压紧轮322抵设在同步带外侧。

第一换向齿轮315与第一送线动力轴309连接，第一换向齿轮315与第二换向齿轮316通过同步带传动连接，第二换向齿轮316通过连接轴与第三换向齿轮317连接，第三换向齿轮317与第四换向齿轮318啮合传动设置，第四换向齿轮318与第三送线动力轴311连接，第三送线动力轴311与第一从动轮320连接，第二送线动力轴310与第二从动轮321连接，第一从动轮320、第二从动轮321和主动轮319通过同步带传动连接。

第一安装面板301上设置有销轴330，换向组件的下端设置有弹簧331，弹簧331与销轴330相连。

第一安装面板301上设置有压轮调节组件，压轮调节组件包括与换向组件连接的压轮调节板323、通过压轮调节板323控制换向组件上下运动的把手324、控制压轮调节板323上下微调的调整轮325；压轮调节板323上开设有倾斜的腰型孔326，腰型孔326内设置有运动轮327，把手324通过转折块328与运动轮327相连；调整轮325位于第一安装面板301上，调整轮325的中间与一螺杆329通过螺纹连接，螺杆329位于转折块328的下端。

当第一齿条406带着短刀滑板402同步向下运动时，第二齿条407带着长刀滑板403同步向上运动；当第一齿条406带着短刀滑板402同步向上运动时，第二齿条407带着长刀滑板403同步向下运动；穿线状态时，第二V型刀具405位于第一V型刀具404下方；剥线状态时，第二V型刀具405与第一V型刀具404上下交叉设置。

第一齿条406的齿与第二齿条407的齿相对设置且两者之间设置有齿条传动齿轮408，齿条传动齿轮408与第一齿条406、第二齿条407均啮合设置，齿条传动齿轮408与一切刀动力轴409连接，切刀动力轴409与第二电机413传动连接。

剥线模组4上还设置有吹气管411，吹气管411的吹气口对准第二V型刀具405与第一V型刀具404剥线状态时的交叉位置。吹气管411的设置是防止有时候绝缘层未脱离到位，对其进行吹落处理，保证后续正常进行。

送线模组3的穿线原理：扣动把手324，转折块328转动，通过腰型孔326内的运动轮327将压轮调节板323向上提起，压轮调节板323带着换向组件的一侧向上抬起，使得第一送线动力轴309上移，此时第一送线压轮305和第二送线压轮306为分离状态，便于穿线缆；线缆穿入后，扣动把手324使其归位，换向组件则通过弹簧331复位，通过拨动调节轮实现螺杆329的上下运动，实现对转折块328位置的微调，此时第一送线压轮305和第二送线压轮306为压线状态，通过微调保证线缆的最佳压送。

送线模组3的送线原理：在送线模组一侧设置料卷架并放置线缆卷，线缆通过料卷输入（输入位置可设置传感器等检测装置），从第一送线随动轮307和第二送线随动轮308之间穿入并经过第一送线压轮305和第二送线压轮306之间压送。然后启动第一电机312，使得主动轮319转动，主动轮319通过同步带使得第一从动轮320和第二从动轮321转动，当第一从动轮320顺时针转动时，第二从动轮321也顺时针转动，此时第二送线压轮306与第二从动轮321同步顺时针转动，第四换向齿轮318与第一从动轮320同步顺时针转动，由于第四换向齿轮318与第三换向齿轮317啮合，所以第三换向齿轮317的转动方向与第四换向齿轮318相反为逆时针转动，第二换向齿轮316与第三换向齿轮317同步逆时针转动，第一换向齿轮315与第二换向齿轮316同步逆时针转动，第一送线压轮305与第一换向齿轮315同步逆时针转动，总之，当第一从动轮320顺时针转动时，第二送线压轮306顺时针转动，第一送线压轮305逆时针转动；反之亦然，也就是说，当第一从动轮320逆时针转动时，第二送线压轮306逆时针转动，第一送线压轮305顺时针转动；总的来说，第一送线压轮305和第二送线压轮306的转动方向是相反的，这就实现了第一送线压轮305和第二送线压轮306位置的送线和退线。

剥线模组4的剥线原理：切刀动力轴409与第二电机413连接，通过第二电机413控制切刀动力轴409转动，切刀动力轴409转动带着齿条传动齿轮408转动；如图8所示，齿条传动齿轮408顺时针转动时，第一齿条406带着短刀滑板402和第一V型刀具404向上移动，第二齿条407带着长刀滑板403和第二V型刀具405向下移动，上下刀具打开，可以穿线缆和拉线缆；通过第二电机413控制齿条传动齿轮408逆时针转动，此时第一齿条406带着短刀滑板402和第一V型刀具404向下移动，第二齿条407带着长刀滑板403和第二V型刀具405向上移动，上下刀具闭合，对线缆表面绝缘层进行切割；上下刀具闭合状态时，将线缆沿伸入端方向向后拉（可通过送线模组3固定并后拉），后拉可将线缆伸出端的绝缘层剥离；然后上下刀具打开，线缆继续向前伸出一段（大于原来伸出的长度，具体长度按需设定）；上下刀具再闭合切割线缆表面绝缘层；上下刀具闭合状态时，再次将线缆沿伸入端方向向后拉，则线缆后拉时把中间一段的绝缘层向前撸过一段距离，留出前后端的金属丝；然后上下刀具打开，继续向前送一段线缆，然后上下刀具闭合，将线缆金属丝部分切断（上下刀具交叉至一定程度可切），获得两端裸露金属丝的可插接线缆，通过送线模组3继续送线，循环重复以上动作。

如图12 ~图18所示，接料中转机构5包括接料模组和中转模组；中转模组水平移动式设置在工作台上，接料模组位于中转模组的行程范围的上方；

接料模组包括接料支架501，接料支架501上设置有安装底板502，安装底板502上设置有轨道槽503；安装底板502上贯穿设置有旋转轴504，旋转轴504位于轨道槽503的中部；旋转轴504的一端与第三电机505相连，旋转轴504的另一端与转板506相连，转板506上开设有导向孔507；安装底板502上设置有可随动的转台508，转台508与第一滑块509固定连接，第一滑块509设置在第一导轨510上，第一导轨510的上端设置有限位板511，限位板511通过凸轮轴512与一凸轮随动器513相连，凸轮随动器513设置在轨道槽503内，凸轮轴512穿过导向孔507设置；第一导轨510的下端设置有气动的夹线爪514；

中转模组包括第一旋转平台516，第一旋转平台516上设置有若干个均布的工位，工位上均设置有固定块517，固定块517内设置有导向块518，导向块518上开设有插线孔519。

轨道槽503为C型槽，轨道槽503的上端为竖向直线槽；轨道槽503的下端为横向直线槽；当凸轮随动器513位于轨道槽503的上端槽内时，第一导轨510为竖直状态，夹线爪514朝下方设置；当凸轮随动器513位于轨道槽503的下端槽内时，第一导轨510为水平状态，夹线爪514朝侧方设置。

接料模组原理：通过第三电机505控制旋转轴504转动，旋转轴504带着转板506转动，转板506使得凸轮随动器513在安装底板502的轨道槽503内运动；当凸轮随动器513位于轨道槽503的下端槽内时，第一导轨510与限位板511均为水平状态，此时夹线爪514朝向水平一侧，由于轨道槽503的下端为横向直线槽，所以当凸轮随动器513带着限位板511进入横向直线槽时，夹线爪514水平向一侧运动一段距离，可实现取线功能（从剥线机构7的剥线模组4上取线）；当凸轮随动器513位于轨道槽503的上端槽内时，第一导轨510与限位板511均为竖直状态，此时夹线爪514朝向下方，由于轨道槽503的上端为竖向直线槽，所以当凸轮随动器513带着限位板511进入竖向直线槽时，夹线爪514竖直向下运动一段距离，可实现放线功能；通过第三电机505的转动实现凸轮随动器513在轨道槽503内的来回运动，也就实现了夹线爪514的循环取线、放线功能。

中转模组原理：移动设置在工作台8上，先使其运动至接料模组的下方，接料模组的夹线爪514将线缆插入其中一个导向块518的插线孔519内，然后通过第一旋转平台516转过一个角度，使其下一个工位上的导向块518过来接料，至所有工位都插满线后，中转模组移动至其对接机构（插线机构6）送料。

如图19 ~图26所示，插线机构6包括与XYZ三轴运动机构10相连的安装台601，安装台601上设置有中空旋转平台602，中空旋转平台602的下端连接有夹爪圆环603，夹爪圆环603的四周设置有若干均布的夹爪组件，夹爪组件均上下移动式设置在夹爪圆环603上；夹爪圆环603的外侧设置有限位圆盘604，夹爪组件位于夹爪圆环603和限位圆盘604之间；

夹爪组件包括设置在夹爪圆环603上的第一竖直导轨605、设置在第一竖直导轨605上的第一气缸固定板606、设置在第一气缸固定板606下端的夹爪气缸607、与夹爪气缸607相连的取料夹爪608；第一气缸固定板606的上端设置有卡块609，卡块609包括位于其侧端面的两个凸柱，凸柱上均设有一滚轮610；

限位圆盘604卡设在两滚轮610之间；限位圆盘604上开设有下压缺口611，下压缺口611处设置有能够上下运动的夹爪压板612；

下压缺口611的外侧设置有导向组件，导向组件通过第一水平导轨613与安装台601移动设置；导向组件包括与第一水平导轨613连接的滑动底板614，滑动底板614上设置有第二气缸固定板615，第二气缸固定板615上设置有竖向的直线气缸616，直线气缸616的下端连接有能够上下移动的运动滑块617，运动滑块617与滑动底板614之间设置有能够上下运动的插线导向组；插线导向组包括可开合设置的左导向件618和右导向件619，运动滑块617的外侧设置有滑块压板620，滑块压板620设置在滑动底板614上。

当运动滑块617向上运动时，左导向件618与右导向件619为分离状态；当运动滑块617向下运动时，左导向件618与右导向件619为结合状态，且插线导向组的下端合成一个插线导向孔621；

当导向组件沿第一水平导轨613内移时，插线导向组的插线导向孔621与取料夹爪608的位置上下对应设置；当导向组件沿第一水平导轨613外移时，导向组件与夹爪组件无接触式设置。

导向插线原理：首先，插线机构6位于XYZ三轴运动机构10上，配合取料夹爪608可完成移载取线（从接料中转机构5的中转模组上取线）。然后先控制导向组件沿第一水平导轨613向外侧伸出，防止导向组件与转动中的夹爪组件产生干涉；此时运动滑块617在上方位置，左导向件618与右导向件619为分离状态。然后通过中空旋转平台602控制夹爪圆环603的转动，夹爪圆环603带着夹爪组件一起转动，夹爪组件通过其卡块609上的滚轮610在限位圆盘604上滚动；当滚轮610运动到限位圆盘604上的下压缺口611时，夹爪组件停止转动。然后控制导向组件沿第一水平导轨613向内侧收回，此时导向组件与夹爪组件不会干涉。然后令运动滑块617向下运动，左导向件618与右导向件619结合成一个插线导向孔621；再令夹爪压板612向下动作，带着下压缺口611处的夹爪组件一起向下运动，可使取料夹爪608上的可插线缆插入PCB板，此时取料夹爪608上的线缆通过插线导向孔621，如图26所示，实现导向插线作用。令插线导向组分离，然后重复上述动作，直到线缆全部插接至PCB板流水线9上的PCB板上。

滑动底板614上开设有两组上下对应且结构相同的上滑道组和下滑道组；上滑道组包括左右对称的上左滑道622和上右滑道623，上左滑道622与上右滑道623的下部均向内侧倾斜设置；下滑道组包括左右对称的下左滑道624和下右滑道625，下左滑道624与下右滑道625的下部均向内侧倾斜设置；运动滑块617上开设有中滑道组，中滑道组包括左右对称设置的中左滑道627和中右滑道628，中左滑道627的下端与中右滑道628的下端均向外侧倾斜设置；左导向件618上由上至下依次设置有左上随动轮629、左中随动轮630、左下随动轮631，且分别设置在上左滑道622、中左滑道627、下左滑道624内；右导向件619上由上至下依次设置有右上随动轮632、右中随动轮633、右下随动轮634，且分别设置在上右滑道623、中右滑道628、下右滑道625内。

插线导向组离合原理：如图22和23所示，插线导向组为分离状态，当直线气缸616控制运动滑块617向下运动时，左中随动轮630将移动到中左滑道627的上端，右中随动轮633将移动到中右滑道628的上端，左上随动轮629将移动到上左滑道622的下端，左下随动轮631将移动到下左滑道624的下端，右上随动轮632将移动到上右滑道623的下端，右下随动轮634将移动到下右滑道625的下端，则插线导向组将变成结合状态，如图21所示；当直线气缸616控制运动滑块617向上运动时，则插线导向组又恢复到如图22和23所示状态。

总述：线缆卷从剥线机构7的送料模组3处上线，然后经过剥线模组4将线缆剥剪成一段段两端裸露金属丝的可插接线缆，然后由接料中转机构5的接料模组将可插接线缆接至中转模组，中转模组满料后送至插线机构6，插线机构6通过XYZ三轴运动机构10移载取料，取料后将线缆插至流水线上的PCB板。

本实施例中采用了两组剥线机构7和两组接料模组对接，以双倍的速度向中转模组供料。

本发明的各机构中还有很多配合控制系统控制各机构动作的CCD、传感器等检测装置，此为本领域技术人员常用手段，故本发明中不作详细描述。

本发明设计的自动插线机，通过送线模组实现对线缆有序的上料和输送，穿线便利，检修方便，而且送线和退线都较为平稳，可实现多线输送，效率高；通过剥线模组实现对线缆表面绝缘层的切割和剥离，也可实现对线缆金属丝的切割，自动获得两端裸露金属丝的可插接线缆。通过接料模组的夹线爪将剥线模组上剥好的线缆夹接过来，然后插入到中转模组的各个工站内，插满后再通过中转模组将线缆运送至插线机构，实现了线缆的循环快速中转，省去了工序之间的等待时间，生产效率高。通过插线机构实现将可插线缆快速有序的插接到PCB板上，而且插接时有导向结构辅助插接，保证线缆插接到位无偏差，保证了产品的质量。通过控制系统实现快速反复的送线、拉线、切线、取线、插线等动作，生产效率高，线段总长及两端金属丝的长度均可设置，产品质量得以保证；结构精妙，创造性强，实用性高。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种自动插线机，包括工作台和控制系统，其特征在于：所述工作台上设置有PCB板流水线、XYZ三轴运动机构、剥线机构、接料中转机构和插线机构；所述插线机构设置在所述XYZ三轴运动机构上，所述PCB板流水线与所述接料中转机构均位于所述插线机构行程范围的下方，所述剥线机构位于所述接料中转机构的一侧；所述PCB板流水线、XYZ三轴运动机构、剥线机构、接料中转机构和插线机构均与所述控制系统电性连接；

所述剥线机构包括底座，所述底座上设置有安装架，所述安装架上设置有送线模组和剥线模组，所述剥线模组沿所述送线模组的送线方向一侧设置；所述安装架包括竖直设置的第一安装面板和第二安装面板；

所述送线模组包括设置在所述第一安装面板上的第一送线支架和第二送线支架，所述第一送线支架与所述第二送线支架之间设置有第一送线压轮和第二送线压轮，所述第一送线压轮位于所述第二送线压轮的上方；所述第一送线压轮的一侧设置有与其通过同步带传动相连的第一送线随动轮，所述第二送线压轮的一侧设置有与其通过同步带传动相连的第二送线随动轮，所述第一送线随动轮位于所述第二送线随动轮的上方，所述第一送线随动轮与所述第二送线随动轮均设置在所述第一安装面板的一侧；所述第一送线压轮与第一送线动力轴连接，所述第二送线压轮与第二送线动力轴连接；所述第一送线动力轴与所述第二送线动力轴均与第一电机传动连接；当所述第一送线压轮顺时针转动时，所述第二送线压轮逆时针转动；当所述第一送线压轮逆时针转动时，所述第二送线压轮顺时针转动；

所述剥线模组包括用于安装在所述第一安装面板上的刀架座，所述刀架座上设置有能够上下运动的短刀滑板和长刀滑板，所述短刀滑板与开口朝下的第一V型刀具相连，所述长刀滑板与开口朝上的第二V型刀具相连；所述短刀滑板与第一齿条传动连接，所述长刀滑板与第二齿条传动连接；当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向下运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向上运动；当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向上运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向下运动；

所述接料中转机构包括接料模组和中转模组；所述中转模组水平移动式设置在所述工作台上，所述接料模组位于所述中转模组的行程范围的上方；

所述接料模组包括接料支架，所述接料支架上设置有安装底板，所述安装底板上设置有轨道槽；所述安装底板上贯穿设置有旋转轴，所述旋转轴位于所述轨道槽的中部；所述旋转轴的一端与第三电机相连，所述旋转轴的另一端与转板相连，所述转板上开设有导向孔；所述安装底板上设置有可随动的转台，所述转台与第一滑块固定连接，所述第一滑块设置在第一导轨上，所述第一导轨的上端设置有限位板，所述限位板通过凸轮轴与一凸轮随动器相连，所述凸轮随动器设置在所述轨道槽内，所述凸轮轴穿过所述导向孔设置；所述第一导轨的下端设置有气动的夹线爪；

所述插线机构包括与所述XYZ三轴运动机构相连的安装台，所述安装台上设置有中空旋转平台，所述中空旋转平台的下端连接有夹爪圆环，所述夹爪圆环的四周设置有若干均布的夹爪组件，所述夹爪组件均上下移动式设置在所述夹爪圆环上；所述夹爪圆环的外侧设置有限位圆盘，所述夹爪组件位于所述夹爪圆环和所述限位圆盘之间；

所述夹爪组件包括设置在所述夹爪圆环上的第一竖直导轨、设置在所述第一竖直导轨上的第一气缸固定板、设置在所述第一气缸固定板下端的夹爪气缸、与所述夹爪气缸相连的取料夹爪；所述第一气缸固定板的上端设置有卡块，所述卡块包括位于其侧端面的两个凸柱，所述凸柱上均设有一滚轮；

所述限位圆盘卡设在两滚轮之间；所述限位圆盘上开设有下压缺口，所述下压缺口处设置有能够上下运动的夹爪压板；

所述下压缺口的外侧设置有导向组件，所述导向组件通过第一水平导轨与所述安装台移动设置；所述导向组件包括与所述第一水平导轨连接的滑动底板，所述滑动底板上设置有第二气缸固定板，所述第二气缸固定板上设置有竖向的直线气缸，所述直线气缸的下端连接有能够上下移动的运动滑块，所述运动滑块与所述滑动底板之间设置有能够上下运动的插线导向组；所述插线导向组包括可开合设置的左导向件和右导向件，所述运动滑块的外侧设置有滑块压板，所述滑块压板设置在所述滑动底板上。

2.根据权利要求1所述的一种自动插线机，其特征在于：所述送线模组包括设置在所述第一安装面板上的换向组件以及设置在所述第二安装面板上的传动组件；所述第一电机设置在所述第二安装面板上；

所述换向组件包括第一换向轮连接板和第二换向轮连接板，还有设置在所述第一换向轮连接板上的第一换向齿轮和第二换向齿轮以及设置在所述第二换向轮连接板上的第三换向齿轮和第四换向齿轮，所述第一换向轮连接板和所述第二换向轮连接板平行设置且两者的两端均分别设置在所述第一送线动力轴和第三送线动力轴上；

所述传动组件包括主动轮、第一从动轮、第二从动轮和压紧轮，所述第一从动轮、第二从动轮和所述主动轮通过同步带传动连接，所述压紧轮抵设在同步带外侧；

所述第一换向齿轮与所述第一送线动力轴连接，所述第一换向齿轮与所述第二换向齿轮通过同步带传动连接，所述第二换向齿轮通过连接轴与所述第三换向齿轮连接，所述第三换向齿轮与所述第四换向齿轮啮合传动设置，所述第四换向齿轮与所述第三送线动力轴连接，所述第三送线动力轴与所述第一从动轮连接，所述第二送线动力轴与所述第二从动轮连接，所述第一从动轮、第二从动轮和所述主动轮通过同步带传动连接；

所述第一安装面板上设置有销轴，所述换向组件的下端设置有弹簧，所述弹簧与所述销轴相连。

3.根据权利要求2所述的一种自动插线机，其特征在于：所述第一安装面板上设置有压轮调节组件，所述压轮调节组件包括与所述换向组件连接的压轮调节板、通过所述压轮调节板控制所述换向组件上下运动的把手、控制所述压轮调节板上下微调的调整轮；所述压轮调节板上开设有倾斜的腰型孔，所述腰型孔内设置有运动轮，所述把手通过转折块与所述运动轮相连；所述调整轮位于所述第一安装面板上，所述调整轮的中间与一螺杆通过螺纹连接，所述螺杆位于所述转折块的下端。

4.根据权利要求3所述的一种自动插线机，其特征在于：当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向下运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向上运动；当所述第一齿条带着所述短刀滑板同步向上运动时，所述第二齿条带着所述长刀滑板同步向下运动；穿线状态时，所述第二V型刀具位于所述第一V型刀具下方；剥线状态时，所述第二V型刀具与所述第一V型刀具上下交叉设置。

5.根据权利要求4所述的一种自动插线机，其特征在于：所述第一齿条的齿与所述第二齿条的齿相对设置且两者之间设置有齿条传动齿轮，所述齿条传动齿轮与所述第一齿条、第二齿条均啮合设置，所述齿条传动齿轮与一切刀动力轴连接，所述切刀动力轴与第二电机传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动插线机，其特征在于：所述剥线模组上还设置有吹气管，所述吹气管的吹气口对准所述第二V型刀具与所述第一V型刀具剥线状态时的交叉位置。

7.根据权利要求6所述的一种自动插线机，其特征在于：所述中转模组包括第一旋转平台，所述第一旋转平台上设置有若干个均布的工位，所述工位上均设置有固定块，所述固定块内设置有导向块，所述导向块上开设有插线孔。

8.根据权利要求7所述的一种自动插线机，其特征在于：所述轨道槽为C型槽，所述轨道槽的上端为竖向直线槽；所述轨道槽的下端为横向直线槽；当所述凸轮随动器位于所述轨道槽的上端槽内时，所述第一导轨为竖直状态，所述夹线爪朝下方设置；当所述凸轮随动器位于所述轨道槽的下端槽内时，所述第一导轨为水平状态，所述夹线爪朝侧方设置。

9.根据权利要求8所述的一种自动插线机，其特征在于：当所述运动滑块向上运动时，所述左导向件与所述右导向件为分离状态；当所述运动滑块向下运动时，所述左导向件与所述右导向件为结合状态，且所述插线导向组的下端合成一个插线导向孔；

当所述导向组件沿所述第一水平导轨内移时，所述插线导向组的插线导向孔与所述取料夹爪的位置上下对应设置；当所述导向组件沿所述第一水平导轨外移时，所述导向组件与所述夹爪组件无接触式设置。

10.根据权利要求9所述的一种自动插线机，其特征在于：所述滑动底板上开设有两组上下对应且结构相同的上滑道组和下滑道组；所述上滑道组包括左右对称的上左滑道和上右滑道，所述上左滑道与所述上右滑道的下部均向内侧倾斜设置；所述下滑道组包括左右对称的下左滑道和下右滑道，所述下左滑道与所述下右滑道的下部均向内侧倾斜设置；所述运动滑块上开设有中滑道组，所述中滑道组包括左右对称设置的中左滑道和中右滑道，所述中左滑道的下端与所述中右滑道的下端均向外侧倾斜设置；所述左导向件上由上至下依次设置有左上随动轮、左中随动轮、左下随动轮，且分别设置在所述上左滑道、中左滑道、下左滑道内；所述右导向件上由上至下依次设置有右上随动轮、右中随动轮、右下随动轮，且分别设置在所述上右滑道、中右滑道、下右滑道内。

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