CN113410729A - 航空导线端头激光加工设备 - Google Patents

Abstract

航空导线端头激光加工设备，涉及航空线束加工领域。本发明包括：进线口装置、夹线装置、寻位装置、激光系统、支撑轴筒、控制器、设备底座和设备上支座；夹线装置和寻位装置安装在支撑轴筒中，夹线装置前端与进线口装置相连，夹线装置后端与寻位装置相连，支撑轴筒安装在激光系统中；进线口装置和激光系统均安装在设备底座上；设备上支座安装在进线口装置和激光系统上端；进线口装置、夹线装置、寻位装置、激光系统均与控制器相连，通过控制器控制各部件运转。本发明的航空导线端头激光加工设备，具有加工高效、适配性强、操作灵活方便、结构紧凑、体积小、高精度加工等优点。

Description

航空导线端头激光加工设备

技术领域

本发明涉及航空线束加工技术领域，具体涉及一种航空导线端头激光加工设备。

背景技术

线束作为供电、通信系统的桥梁，任何电子系统及通讯设备的有效连接都离不开它。据统计，我国某型号飞机，一架飞机上的导线有1万4千根以上，这样线束端头加工量就接近3万个。在线束装配过程中，导线端头处理是装配生产工艺中必不可少的一部分，导线端头处理的质量直接关系到产品质量的可靠性。目前，在汽车线束加工中，大型线束生产企业广泛采用集定长下料、自动剥线、端子压接于一体的线束端头生产设备。但是，对于航空、航天等领域，由于对产品质量要求更高，这些设备的加工标准还不能达到产品的要求。航空线束加工工艺流程主要可分为生产准备、布线、端接等阶段。航空线束结构复杂，只有在完成布线并捆扎后才能对导线进行端接处理，包括导线剪齐、套标识、死接头处理、屏蔽处理、接触偶压接和电连接器插接等工作。从现在的企业生产情况看，在进行线束端部加工时，都要求在一个空间有限、操作简单的条件下使用加工设备，同时，由于飞机需求数量日益增加，产量也是越来越大，对线束生产效率要求也越来越高。

目前，针对航空线束端头的加工广泛使用的是一些冷剥加工的手工工具，例如剥线钳、专用刀具等工具，这种手工加工的方式可能会对导线线芯造成物理损伤，降低导线的机械强度，影响导线的使用寿命，其已经无法适应现代飞机制造业飞速发展的需求。国内外也有部分企业与研究机构开展这方面的研究工作，比如用电加热的方法进行端头加工，但是由于航空导线的绝缘层都是耐高温、低温的导线，所以不容易被熔化，熔化后也不容易被分离，加工效果不好。

因此，为提高航空线束端头生产效率及加工质量，在生产设备国产化的大背景下，开发适用于航空标准的导线端头加工设备，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空导线端头激光加工设备。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的航空导线端头激光加工设备，包括：进线口装置、夹线装置、寻位装置、激光系统、支撑轴筒、控制器、设备底座和设备上支座；夹线装置和寻位装置安装在支撑轴筒中，夹线装置前端与进线口装置相连，夹线装置后端与寻位装置相连，支撑轴筒安装在激光系统中；进线口装置和激光系统均安装在设备底座上；设备上支座安装在进线口装置和激光系统上端；进线口装置、夹线装置、寻位装置、激光系统均与控制器相连。

进一步的，所述进线口装置包括：数字位移传感器、进线口支架、进线孔盘、孔盘固定架；进线口支架为L形，设备上支座左端固定在进线口支架上端，进线口支架下端固定在设备底座上；进线口支架中心设有进线孔盘安装孔；进线孔盘安装在进线孔盘安装孔中，进线孔盘后端通过孔盘固定架固定；数字位移传感器安装在进线口支架前端面上，数字位移传感器的发射端和接收端分别位于进线孔盘安装孔两侧。

进一步的，所述进线孔盘包括：导线通孔、进线孔转盘、进线孔盘本体、法兰盘、限位孔、导线通道、定位珠和螺纹孔；进线孔盘本体上设有均匀分布的多个限位孔；螺纹孔设置在进线口支架的进线孔盘安装孔内壁上；定位珠安装在螺纹孔中，定位珠由弹簧和钢珠组成，弹簧安装在螺纹孔内部，钢珠安装在弹簧端部，定位珠顶端钢珠与限位孔配合；进线孔转盘外圈设有防护层；进线孔转盘安装在进线孔盘本体前端；进线孔盘上设有多个内径大小不同的导线通孔；法兰盘设置在进线孔盘本体后端；导线通道为多个，多个导线通道与多个导线通孔一一对应；定位珠顶端钢珠与限位孔配合，提供限位功能。

进一步的，所述导线通孔内径范围为1.5-6.5mm。

进一步的，所述夹线装置包括：夹爪组件、背板、滚针轴承、传动齿轮、齿轮、电机支架、夹线装置驱动电机、光电开关传感器和第一连接轴；背板前端设有安装板，安装板上设有多个弧形孔，安装板后端中心设有安装筒，安装板后端外圈设有环形板；安装筒内部设置有内螺纹；

夹爪组件安装在安装板前端面上；

传动齿轮中心设有涡轮通孔，传动齿轮的涡轮通孔外壁上设有四个均匀分布的凸起结构，每个凸起结构上均设有一个长条形孔，且在其中相邻的两个凸起结构之间设有弧形齿轮；

电机支架中心设有电机支撑板通孔，其外圈边缘设有三个均匀分布的支耳，其一侧设有支板；

夹线装置驱动电机固定在电机支架的支板上，并且齿轮套装固定在夹线装置驱动电机的输出轴上，同时齿轮与传动齿轮的弧形齿轮之间相互啮合；滚针轴承外圈安装在传动齿轮的涡轮通孔中，滚针轴承内圈套装在安装筒上；传动齿轮的长条形孔与安装板的弧形孔一一对应，传动齿轮的长条形孔与安装板的弧形孔通过第一连接轴相连；电机支架的三个支耳均固定在安装板后端面，电机支架将传动齿轮限定在电机支架与安装板之间；光电开关传感器螺纹连接在安装筒内，光电开关传感器感应端与安装板前端面齐平。

进一步的，所述夹爪组件包括第一夹爪和第一夹爪；第一夹爪一端设有一个第一曲柄弧形拨齿，另一端设有第一曲柄连接孔，其中间设置有第一曲柄转轴固定孔；第一夹爪一端设有两个第二曲柄弧形拨齿，另一端设有第二曲柄连接孔，其中间设有第二曲柄转轴固定孔；第一夹爪和第二夹爪的数量均为两个；两个第一夹爪以安装板中心成中心对称设置；两个第二夹爪以安装板中心成中心对称设置，即第一夹爪、第二夹爪交替安装；第一夹爪的第一曲柄连接孔与安装板的弧形孔通过第一连接轴相连，第二夹爪的第二曲柄连接孔与安装板的弧形孔通过第一连接轴相连；第一夹爪的第一曲柄转轴固定孔与安装板通过转轴相连，第二夹爪的第二曲柄转轴固定孔与安装板通过转轴相连；初始状态下，第一夹爪的第一曲柄弧形拨齿端部位于第二夹爪的两个第二曲柄弧形拨齿之间的空隙，两个第一夹爪和两个第二夹爪端部形成通孔；第一夹爪通过第一连接轴与传动齿轮连接在一起，第二夹爪通过第一连接轴与传动齿轮连接在一起。

进一步的，所述寻位装置包括：轴承、梯形丝杠、丝杠螺母、寻位装置驱动电机、底座、直线滑轨、连接件、滑块和固定块；固定块固定在支撑轴筒上；底座固定在固定块上；底座上端开口；寻位装置驱动电机固定在底座后端外部；梯形丝杠后端伸出底座与寻位装置驱动电机输出轴相连；梯形丝杠前端通过轴承与底座前端相连；丝杠螺母安装在梯形丝杠上；直线滑轨设置在底座内部，滑块滑动安装在直线滑轨上，丝杠螺母下端固定在滑块上；连接件后端固定在丝杠螺母上，连接件前端与安装筒端部相连。

进一步的，所述激光系统包括：转体、两个支撑轴承、激光加工系统、动力系统、支架和导电滑环；支撑轴承套装在转体左右两端；转体左端通过一个支撑轴承与进线口支架的进线孔盘安装孔相连；转体右端通过另一个支撑轴承与支架相连；支架下端固定在设备底座上；设备上支座右端固定在支架上端；动力系统安装在支架右端；转体呈空心三棱柱形，在空心三棱柱各侧面均安装有一套相同的激光加工系统；导电滑环套装在转体右端。

进一步的，所述激光加工系统包括：激光器、固定块、反射镜、聚焦系统、反射镜镜架和聚焦系统镜架；激光器发出的光束经反射镜折返后，由聚焦系统聚焦为较小光斑，作用在航空导线绝缘层表面上，反射镜通过反射镜镜架安装在固定块上，聚焦系统通过聚焦系统镜架安装在固定块上，整套激光加工系统安装在转体上；激光器的电源供给与控制信号输入由导电滑环传递，导电滑环内圈为转子，输出线与激光器相连，外圈定子与支架固定。

进一步的，所述动力系统包括：动力系统驱动电机、减速器、小同步轮、同步带和大同步轮；动力系统驱动电机经减速器与小同步轮连接，小同步轮安装在支架上端，小同步轮通过同步带将转矩传递给大同步轮，大同步轮固定在转体一端，驱动转体及安装在转体上的激光加工系统旋转；动力系统通过同步带将动力系统驱动电机输出的转矩传递给转体，驱动转体绕轴心旋转，完成对航空导线的环形切割工作。

本发明的有益效果是：

本发明的航空导线端头激光加工设备，工作流程为：开机自检、手工送线、触发开关、夹持定心、识线寻位、激光开启、旋转切割、激光停止、手工撤线、装置复位、完成剥线。在激光剥线过程中，导线由进线口装置送入，到达挡板后启动夹线装置将导线端头夹持，寻位装置移动导线，将需要切割的位置置于激光焦点处；激光器发射出的激光束经反射镜与聚焦系统后作用在导线上，同时动力系统驱动激光加工系统旋转，环切绝缘层；导线撤出时，夹线装置2将被切割分离的绝缘层与导线脱离，完成激光剥线工作，各装置复位等待下一根导线送入。根据用户需求与功能分析，各装置之间协作配合，本发明可实现自动化剥线工作。进线口装置可以防止导线轴向窜动。夹线装置可对导线端头实现强制约束，通过夹持导线端头，使导线轴心不偏离激光聚焦光斑旋转轴心，便于精确高效的完成绝缘层切割工作，同时在完成加工后，将被切割分离的导线端头绝缘层从导线上去除。寻位装置用于实现导线的定长加工。激光系统是激光加工设备的关键部分，完成对导线的环形切割工作。

本发明的航空导线端头激光加工设备，具有加工高效、适配性强、操作灵活方便、结构紧凑、体积小、高精度加工等优点。

附图说明

图1为本发明的航空导线端头激光加工设备的整体结构示意图。

图2为进线口装置的整体结构示意图。图2中，a为进线口装置正面结构示意图；b为进线口装置反面结构示意图。

图3为进线口装置的爆炸图。

图4为数字位移传感器测量原理示意图。

图5为进线孔盘的结构示意图。图5a为进线孔盘轴视图，图5b为进线孔盘侧视图。

图6为数字位移传感器工作状态示意图。

图7为定位珠限位原理示意图。

图8为夹线装置的结构示意图。

图9为传动齿轮的结构示意图。

图10为电机支架的结构示意图。

图11为夹线装置内部结构组成的结构示意图。

图12为背板、曲柄的位置关系示意图。

图13为背板、曲柄的位置关系示意图

图14为第一夹爪的结构示意图。

图15为第二夹爪的结构示意图。

图16为寻位装置与夹线装置连接关系示意图。

图17为寻位装置的结构示意图。

图18为激光系统的结构示意图。

图19为激光加工系统的结构示意图。

图20为动力系统的结构示意图。

图21为本发明的航空导线端头激光加工设备的工作流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的航空导线端头激光加工设备，主要包括：进线口装置1、夹线装置2、寻位装置3、激光系统4、支撑轴筒5、控制器、设备底座6和设备上支座7。

夹线装置2和寻位装置3安装在支撑轴筒5中，夹线装置2前端与进线口装置1相连，夹线装置2后端与寻位装置3相连，支撑轴筒5安装在激光系统4中。进线口装置1和激光系统4均安装在设备底座6上。设备上支座7安装在进线口装置1和激光系统4上端。进线口装置1、夹线装置2、寻位装置3、激光系统4均与控制器相连，通过控制器控制各部件运转。控制器安装在设备底座6或设备上支座7上。

进线口装置1是航空导线1014进入设备的通道。如图2和图3所示，进线口装置1主要包括：数字位移传感器101、进线口支架102、进线孔盘103、孔盘固定架104。进线口支架102为L形，设备上支座7左端固定在进线口支架102上端，进线口支架102下端固定在设备底座6上。进线口支架102心设置有进线孔盘安装孔105。进线孔盘103安装在进线孔盘安装孔105中，进线孔盘103后端通过孔盘固定架104固定。其中数字位移传感器101安装在进线口支架102前端面上，并且数字位移传感器101的发射端和接收端分别位于进线孔盘安装孔105两侧。

根据功能需求选用松下电器HG-T1010数字位移传感器。如图4所示，该数字位移传感器101由投光器1011、受光器1012及控制器组成，其测量原理为：投光器1011与受光器1012安装进线孔盘安装孔105两侧相对位置，投光器1011发射出的激光带，经进线孔盘103穿过，由受光器1012接收，受光器1012内置受光元件1013(CMOS)，受光元件1013感应投光器发出的带状激光，当航空导线1014由进线孔盘103送入并经过投光器1011与受光器1012之间时，会阻挡航空导线1014外径宽度的激光带被受光元件1013感应，根据CMOS上各像素受光量的不同，可以检测到遮光航空导线1014外径大小，从而实现检测航空导线1014线径的功能。

为避免孔径与线径相差过大导致的偏离现象发生，将单一的进线口型式优化设计为多进线口型式。如图5、图6和图7所示，进线孔盘103主要包括导线通孔1031、进线孔转盘1032、进线孔盘本体1033、法兰盘1034、限位孔1035、导线通道1036、定位珠1037和螺纹孔1038。进线孔盘本体1033上设置有均匀分布的多个限位孔1035。螺纹孔1038设置在进线口支架102的进线孔盘安装孔105内壁上。定位珠1037安装在螺纹孔1038中，定位珠1037由弹簧和钢珠组成，弹簧安装在螺纹孔1038内部，钢珠安装在弹簧端部，定位珠1037顶端钢珠与限位孔1035配合。进线孔转盘1032外圈设置有防护层，方便旋转。进线孔转盘1032安装在进线孔盘本体1033前端。根据技术要求的加工航空导线1014的线径范围，进线孔盘103上设计有多个内径大小不同的导线通孔1031，导线通孔1031内径在1.5-6.5mm范围内均匀分布。法兰盘1034设置在进线孔盘本体1033后端。导线通道1036为多个，多个导线通道1036与多个导线通孔1031一一对应。用户根据需要加工的航空导线1014线径旋转进线孔盘103，将与航空导线1014线径大小对应的导线通孔1031旋转至箭头指示位置，对应的导线通孔1031到达箭头指示位置时，定位珠1037顶端钢珠与限位孔1035配合，提供限位功能，此时，对应的导线通孔1031与夹线装置2同轴，且与支撑轴筒5同轴心，且与转体401同轴心，且与激光系统4中的三套激光加工系统403旋转轴同轴心。

进线口装置1的工作原理如下：数字位移传感器101检测由导线通孔1031进入的航空导线1014线径，进线口支架102主要起承载功能，进线孔盘103辅助航空导线1014进入到加工位置，孔盘固定架104将进线孔盘103固定在进线口支架102的进线孔盘安装孔105内，防止其轴向窜动。

夹线装置2主要是用于实现对航空导线1014端头的强制约束，其主要有两个功能，一是在航空导线1014进入到加工位置时，夹持航空导线1014端头，使航空导线1014轴心不偏离激光聚焦光斑旋转轴心，便于精确高效的完成绝缘层切割工作。二是在航空导线1014完成加工后，把被切割分离的航空导线1014端头绝缘层从航空导线1014上去除。

如图8至图15所示，夹线装置2主要包括：夹爪组件201、背板202、滚针轴承203、传动齿轮204、齿轮205、电机支架206、夹线装置驱动电机207、光电开关传感器208和第一连接轴209。

如图8所示，背板202前端设置有安装板2022，安装板2022上设置有多个弧形孔2021，安装板2022后端中心设置有安装筒2023，安装板2022后端外圈设置有环形板2024。安装筒2023内部设置有内螺纹。

如图9所示，传动齿轮204中心设置有涡轮通孔2041，传动齿轮204的涡轮通孔2041外壁上设置有四个均匀分布的凸起结构2042，每个凸起结构2042上均设置有一个长条形孔2043，并且在其中相邻的两个凸起结构2042之间设置有弧形齿轮2044。

如图10所示，电机支架206中心设置有电机支撑板通孔2061，其外圈边缘设置有三个均匀分布的支耳2062，其一侧设置有支板2063。

如图8和图11所示，夹线装置驱动电机207固定在电机支架206的支板2063上，并且齿轮205套装固定在夹线装置驱动电机207的输出轴上，同时齿轮205与传动齿轮204的弧形齿轮2044之间相互啮合。滚针轴承203外圈安装在传动齿轮204的涡轮通孔2041中，滚针轴承203内圈套装在背板202的安装筒2023上。传动齿轮204的长条形孔2043与安装板2022的弧形孔2021一一对应，并且，传动齿轮204的长条形孔2043与安装板2022的弧形孔2021通过第一连接轴209相连。电机支架206的三个支耳2062均固定在背板202的安装板2022后端面。此时，电机支架206将传动齿轮204限定在电机支架206与背板202的安装板2022之间。光电开关传感器208螺纹连接在背板202的安装筒2023内，光电开关传感器208感应端与背板202的安装板2022前端面齐平。

夹爪组件201安装在安装板2022前端面上。夹爪组件201主要包括第一夹爪2011和第一夹爪2012。

第一夹爪2011的结构如图14所示，其一端设置有一个第一曲柄弧形拨齿20111，另一端设置有第一曲柄连接孔20112，其中间设置有第一曲柄转轴固定孔20113。

第一夹爪2012的结构如图15所示，其一端设置有两个第二曲柄弧形拨齿20121，另一端设置有第二曲柄连接孔20122，其中间设置有第二曲柄转轴固定孔20123。

如图8、图12和图13所示，第一夹爪2011的数量为两个，第二夹爪2012的数量为两个。两个第一夹爪2011以背板202的安装板2022中心成中心对称设置；两个第二夹爪2012以背板202的安装板2022中心成中心对称设置，即第一夹爪2011、第二夹爪2012交替安装。第一夹爪2011的第一曲柄连接孔20112与安装板2022的弧形孔2021通过第一连接轴209相连，第二夹爪2012的第二曲柄连接孔20122与安装板2022的弧形孔2021通过第一连接轴209相连。同时，第一夹爪2011的第一曲柄转轴固定孔20113与安装板2022通过转轴210相连，第二夹爪2012的第二曲柄转轴固定孔20123与安装板2022通过转轴210相连。安装完成后，如图12所示初始状态下，第一夹爪2011的第一曲柄弧形拨齿20111端部位于第二夹爪2012的两个第二曲柄弧形拨齿20121之间的空隙，两个第一夹爪2011和两个第二夹爪2012端部形成通孔。第一夹爪2011通过第一连接轴209与传动齿轮204连接在一起，第二夹爪2012通过第一连接轴209与传动齿轮204连接在一起。

夹线装置2与进线孔盘103同轴，初始位置与进线孔盘103末端间隔2mm，当航空导线1014由进线孔盘103进入到达背板202的安装板2022前端面时，光电开关传感器208感应航空导线1014并发出信号，控制器接收信号并启动夹线装置驱动电机207，夹线装置驱动电机207驱动传动齿轮204旋转，传动齿轮204通过第一连接轴209驱动四个夹爪运动，将航空导线1014端头夹持。

夹爪组件201是夹线装置2的执行部件，相邻两夹爪单双设计，交叉运动时不发生干涉，技术要求的外径范围内航空导线1014均可进行夹持。夹爪组件201与航空导线1014接触面设计有微小凸起，目的是增加粗糙度使夹爪与绝缘层的摩擦力增大。夹爪与绝缘层的摩擦力大于内芯导体与绝缘层的摩擦力是绝缘层去除工作完成的前提条件。

寻位装置3的主要功能是实现航空导线1014的定长加工。寻位装置3被固定安装在支撑轴筒5后端内部，夹线装置2安装在支撑轴筒5前端内部，寻位装置3前端与夹线装置2后端通过螺栓连接，寻位装置3驱动夹线装置2在支撑轴筒5内移动，从而实现对航空导线1014加工位置的定位功能。

如图16和图17所示，寻位装置3主要包括：轴承301、梯形丝杠302、丝杠螺母303、寻位装置驱动电机304、底座305、直线滑轨306、连接件307、滑块308和固定块309。固定块309固定在支撑轴筒5上。底座305固定在固定块309上。底座305上端开口。寻位装置驱动电机304固定在底座305后端外部。梯形丝杠302后端伸出底座305与寻位装置驱动电机304输出轴相连。梯形丝杠302前端通过轴承301与底座305前端相连。丝杠螺母303安装在梯形丝杠302上。直线滑轨306设置在底座305内部，滑块308滑动安装在直线滑轨306上，丝杠螺母303下端固定在滑块308上。连接件307后端固定在丝杠螺母303上，连接件307前端与夹线装置2的背板202的安装筒2023端部相连。

寻位装置3的工作原理如下：寻位装置3中的部件以底座305为主要支撑，结构紧凑。梯形丝杠302与丝杠螺母303配合，将寻位装置驱动电机304的回转运动转变为直线运动输出轴向力，连接件307与夹线装置2刚性连接，将丝杠螺母303的轴向力传递给夹线装置2，滑块308支撑丝杠螺母303在直线滑轨306上做直线运动，避免梯形丝杠302承受轴向载荷，装置底部的固定块309起到寻位装置3与支撑轴筒5连接作用。

激光系统4是激光加工设备的关键部分，主要由激光加工系统403和动力系统404等组成。如图18所示，激光系统4具体包括：转体401、两个支撑轴承402、激光加工系统403、动力系统404、支架405和导电滑环406。支撑轴承402套装在转体401左右两端。转体401左端通过一个支撑轴承402与进线口装置1的进线口支架102的进线孔盘安装孔105相连。转体401右端通过另一个支撑轴承402与支架405相连。支架405下端固定在设备底座6上。设备上支座7右端固定在支架405上端。动力系统404安装在支架405右端。转体401呈空心三棱柱形，在空心三棱柱各侧面均安装有一套相同的激光加工系统403(本实施方式中共安装三套激光加工系统403)。导电滑环406套装在转体401右端。

激光加工系统403是激光系统4的载体，主要根据激光系统4设计尺寸对安装位置进行合理安排与结构设计。

如图19所示，激光加工系统403主要包括：激光器4031、固定块4032、反射镜4033、聚焦系统4034、反射镜镜架4035和聚焦系统镜架4036。激光器4031发出的光束经反射镜4033折返后，由聚焦系统4034聚焦为较小光斑，作用在航空导线1014绝缘层表面上，反射镜4033通过反射镜镜架4035安装在固定块4032上，聚焦系统4034通过聚焦系统镜架4036安装在固定块4032上，整套激光加工系统403安装在转体401上，相对位置固定。

激光器4031的电源供给与控制信号输入由导电滑环406传递，导电滑环406内圈为转子，输出线与激光器4031相连，外圈定子与支架405固定，根据电路需求与结构要求，选用深圳默孚龙公司生产的内径为80mm、外径为158mm的8路型导电滑环。转体401两端支撑轴承402选用哈尔滨轴承公司生产的深沟球轴承，该轴承可承受径向载荷、轴向载荷及合成载荷。

动力系统404是激光加工系统403旋转的动力来源。如图20所示，动力系统404主要包括：动力系统驱动电机4041、减速器4042、小同步轮4043、同步带4044和大同步轮4045。动力系统驱动电机4041经减速器4042与小同步轮4043连接，小同步轮4043安装在支架405上端，小同步轮4043通过同步带4044将转矩传递给大同步轮4045，大同步轮4045固定在转体401一端，驱动转体401及安装在转体401上的激光加工系统403旋转。动力系统404通过同步带4044将动力系统驱动电机4041输出的转矩传递给转体401，驱动转体401绕轴心旋转，完成对航空导线1014的环形切割工作。

本发明中，控制器分别与数字位移传感器101、夹线装置驱动电机207、光电开关传感器208、寻位装置驱动电机304、激光器4031、动力系统驱动电机4041、减速器4042电连接，通过控制器控制上述各部件的运行。

如图21所示，本发明的航空导线端头激光加工设备的工作流程如下：开机自检、手工送线、触发开关、夹持定心、识线寻位、激光开启、旋转切割、激光停止、手工撤线、装置复位、完成剥线。

根据用户需求与功能分析，各装置之间协作配合，本发明的航空导线端头激光加工设备可实现自动化剥线工作。在激光剥线过程中，航空导线1014由进线口装置1的进线孔盘103送入，到达挡板后启动夹线装置2将航空导线1014端头夹持，寻位装置3移动航空导线1014，将需要切割的位置置于激光焦点处；激光器4031发射出的激光束经反射镜4033与聚焦系统4044后作用在航空导线1014上，同时动力系统404驱动激光加工系统403旋转，环切绝缘层；航空导线1014撤出时，夹线装置2将被切割分离的绝缘层与航空导线1014脱离，完成激光剥线工作，各装置复位等待下一根航空导线1014送入。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.航空导线端头激光加工设备，其特征在于，包括：进线口装置、夹线装置、寻位装置、激光系统、支撑轴筒、控制器、设备底座和设备上支座；夹线装置和寻位装置安装在支撑轴筒中，夹线装置前端与进线口装置相连，夹线装置后端与寻位装置相连，支撑轴筒安装在激光系统中；进线口装置和激光系统均安装在设备底座上；设备上支座安装在进线口装置和激光系统上端；进线口装置、夹线装置、寻位装置、激光系统均与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述进线口装置包括：数字位移传感器、进线口支架、进线孔盘、孔盘固定架；进线口支架为L形，设备上支座左端固定在进线口支架上端，进线口支架下端固定在设备底座上；进线口支架中心设有进线孔盘安装孔；进线孔盘安装在进线孔盘安装孔中，进线孔盘后端通过孔盘固定架固定；数字位移传感器安装在进线口支架前端面上，数字位移传感器的发射端和接收端分别位于进线孔盘安装孔两侧。

3.根据权利要求2所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述进线孔盘包括：导线通孔、进线孔转盘、进线孔盘本体、法兰盘、限位孔、导线通道、定位珠和螺纹孔；进线孔盘本体上设有均匀分布的多个限位孔；螺纹孔设置在进线口支架的进线孔盘安装孔内壁上；定位珠安装在螺纹孔中，定位珠由弹簧和钢珠组成，弹簧安装在螺纹孔内部，钢珠安装在弹簧端部，定位珠顶端钢珠与限位孔配合；进线孔转盘外圈设有防护层；进线孔转盘安装在进线孔盘本体前端；进线孔盘上设有多个内径大小不同的导线通孔；法兰盘设置在进线孔盘本体后端；导线通道为多个，多个导线通道与多个导线通孔一一对应；定位珠顶端钢珠与限位孔配合，提供限位功能。

4.根据权利要求3所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述导线通孔内径范围为1.5-6.5mm。

5.根据权利要求3所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述夹线装置包括：夹爪组件、背板、滚针轴承、传动齿轮、齿轮、电机支架、夹线装置驱动电机、光电开关传感器和第一连接轴；背板前端设有安装板，安装板上设有多个弧形孔，安装板后端中心设有安装筒，安装板后端外圈设有环形板；安装筒内部设置有内螺纹；

夹爪组件安装在安装板前端面上；

传动齿轮中心设有涡轮通孔，传动齿轮的涡轮通孔外壁上设有四个均匀分布的凸起结构，每个凸起结构上均设有一个长条形孔，且在其中相邻的两个凸起结构之间设有弧形齿轮；

电机支架中心设有电机支撑板通孔，其外圈边缘设有三个均匀分布的支耳，其一侧设有支板；

夹线装置驱动电机固定在电机支架的支板上，并且齿轮套装固定在夹线装置驱动电机的输出轴上，同时齿轮与传动齿轮的弧形齿轮之间相互啮合；滚针轴承外圈安装在传动齿轮的涡轮通孔中，滚针轴承内圈套装在安装筒上；传动齿轮的长条形孔与安装板的弧形孔一一对应，传动齿轮的长条形孔与安装板的弧形孔通过第一连接轴相连；电机支架的三个支耳均固定在安装板后端面，电机支架将传动齿轮限定在电机支架与安装板之间；光电开关传感器螺纹连接在安装筒内，光电开关传感器感应端与安装板前端面齐平。

6.根据权利要求5所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述夹爪组件包括第一夹爪和第一夹爪；第一夹爪一端设有一个第一曲柄弧形拨齿，另一端设有第一曲柄连接孔，其中间设置有第一曲柄转轴固定孔；第一夹爪一端设有两个第二曲柄弧形拨齿，另一端设有第二曲柄连接孔，其中间设有第二曲柄转轴固定孔；第一夹爪和第二夹爪的数量均为两个；两个第一夹爪以安装板中心成中心对称设置；两个第二夹爪以安装板中心成中心对称设置，即第一夹爪、第二夹爪交替安装；第一夹爪的第一曲柄连接孔与安装板的弧形孔通过第一连接轴相连，第二夹爪的第二曲柄连接孔与安装板的弧形孔通过第一连接轴相连；第一夹爪的第一曲柄转轴固定孔与安装板通过转轴相连，第二夹爪的第二曲柄转轴固定孔与安装板通过转轴相连；初始状态下，第一夹爪的第一曲柄弧形拨齿端部位于第二夹爪的两个第二曲柄弧形拨齿之间的空隙，两个第一夹爪和两个第二夹爪端部形成通孔；第一夹爪通过第一连接轴与传动齿轮连接在一起，第二夹爪通过第一连接轴与传动齿轮连接在一起。

7.根据权利要求6所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述寻位装置包括：轴承、梯形丝杠、丝杠螺母、寻位装置驱动电机、底座、直线滑轨、连接件、滑块和固定块；固定块固定在支撑轴筒上；底座固定在固定块上；底座上端开口；寻位装置驱动电机固定在底座后端外部；梯形丝杠后端伸出底座与寻位装置驱动电机输出轴相连；梯形丝杠前端通过轴承与底座前端相连；丝杠螺母安装在梯形丝杠上；直线滑轨设置在底座内部，滑块滑动安装在直线滑轨上，丝杠螺母下端固定在滑块上；连接件后端固定在丝杠螺母上，连接件前端与安装筒端部相连。

8.根据权利要求7所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述激光系统包括：转体、两个支撑轴承、激光加工系统、动力系统、支架和导电滑环；支撑轴承套装在转体左右两端；转体左端通过一个支撑轴承与进线口支架的进线孔盘安装孔相连；转体右端通过另一个支撑轴承与支架相连；支架下端固定在设备底座上；设备上支座右端固定在支架上端；动力系统安装在支架右端；转体呈空心三棱柱形，在空心三棱柱各侧面均安装有一套相同的激光加工系统；导电滑环套装在转体右端。

9.根据权利要求8所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述激光加工系统包括：激光器、固定块、反射镜、聚焦系统、反射镜镜架和聚焦系统镜架；激光器发出的光束经反射镜折返后，由聚焦系统聚焦为较小光斑，作用在航空导线绝缘层表面上，反射镜通过反射镜镜架安装在固定块上，聚焦系统通过聚焦系统镜架安装在固定块上，整套激光加工系统安装在转体上；激光器的电源供给与控制信号输入由导电滑环传递，导电滑环内圈为转子，输出线与激光器相连，外圈定子与支架固定。

10.根据权利要求9所述的航空导线端头激光加工设备，其特征在于，所述动力系统包括：动力系统驱动电机、减速器、小同步轮、同步带和大同步轮；动力系统驱动电机经减速器与小同步轮连接，小同步轮安装在支架上端，小同步轮通过同步带将转矩传递给大同步轮，大同步轮固定在转体一端，驱动转体及安装在转体上的激光加工系统旋转；动力系统通过同步带将动力系统驱动电机输出的转矩传递给转体，驱动转体绕轴心旋转，完成对航空导线的环形切割工作。

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