CN113708193B - 一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置及方法，其中装置包括第一横移装置、底座、第二横移装置、扭线装置、第三横移装置、第四横移装置、输线装置、剪线装置以及压线装置；其中底座设置于第一横移装置上；第二横移装置固定设置于底座上；第三横移装置设置于第二横移装置上；第三横移装置包括第三活动部以及第三固定部，第四横移装置以及剪线装置均设置于第三横移装置的第三固定部；扭线装置设置于第四横移装置上；压线装置设置于第三活动部，压线装置与输线装置对应设置；通过第一至四横移装置实现剥线装置和扭线装置的切换，进而实现先剥线后扭线的操作。

Description

一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化领域，特别是涉及一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置及方法。

背景技术

信号机房作为信号系统的心脏，在整个信号网络中具备极其重要的意义。在信号网络中，信号通常都是通过信号传输线进行连接，因此在信号机房中存在大量的信号柜以及接线。在传统的信号机房的搭建过程中，大多是通过人工的方式实现线头的剪线、剥线以及焊接的操作。虽然目前已经有剥线钳等工具进行辅助，但是大量的反复动作，非常枯燥，而且容易出错，另一方面对于剥线和剪线的也难以设置统一标准，导致不同的接线的连接稳定性不相同，容易出现故障。因此需要一种自动的剪线扭线装置。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置及方法。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，包括第一横移装置、底座、第二横移装置、扭线装置、第三横移装置、第四横移装置、输线装置、剪线装置以及压线装置；其中底座设置于第一横移装置上，第一横移装置能够带动底座在X 轴方向上移动；第二横移装置固定设置于底座上；第三横移装置设置于第二横移装置上，第二横移装置能够带动第三横移装置在Y轴方向上移动；第三横移装置包括第三活动部以及第三固定部，其中第三活动部能够在X轴方向上移动；输线装置设置于第三横移装置的第三活动部，第四横移装置以及剪线装置均设置于第三横移装置的第三固定部；扭线装置设置于第四横移装置上，第四横移装置能够在Y轴方向上运动；压线装置设置于第三活动部，压线装置与输线装置对应设置；第四横移装置和剪线装置相邻设置，使得剪线装置和扭线装置在X轴方向上前后设置。

进一步的，所述第一横移装置采用丝杠结构，其中底座设置于第一横移装置的滑块上；第二横移装置也采用丝杠结构，第三横移装置的第三固定部设置于第二横移装置的滑块上。

进一步的，所述第三横移装置采用气缸结构；气缸结构的缸筒部位作为第三固定部，活塞杆上连接的动作块作为第三活动部；第四横移装置以及输线装置通过固定件固定设置于第三固定部上；第三横移装置的第三活动部上设置有活动板，活动板与输线装置以及压线装置连接，通过活动板，使得输线装置、压线装置和第三横移装置的第三活动部之间形成联动关系，并使输线装置与剪线装置以及扭线装置相对设置。

进一步的，所述活动板包括三部分，分别为活动板一、活动板二以及活动板三；活动板二设置于活动板一和活动板三之间；活动板一与第三活动部远离第三固定部的一端固定连接，活动板二与活动板一连接，并且活动板二和活动板一之间形成L型结构，活动板二和活动板一处于同一YZ平面内；活动板三与活动板一分别设置于活动板二的上下两端，活动板三也与活动板二之间形成L型结构，活动板三和活动板二相垂直，活动板三位于XY平面内，并且活动板三位于活动板二靠近第三固定部的一侧；输线装置和压线装置设置于活动板三上。

进一步的，所述压线装置包括压线电机以及压线夹，其中压线夹设置于压线电机的输出端，压线电机设置于活动板三。

进一步的，所述输线装置包括牵引轮、压紧轮、伸缩气缸连接板以及输线电机，其中压紧轮通过连接板设置于伸缩气缸的活动轴上，牵引轮设置于输线电机的输出轴上；输线电机以及伸缩气缸均设置于活动板三上。

进一步的，所述剪线装置包括剪线气缸、剪线夹以及剥线夹，其中剪线气缸为无杆气缸，剪线气缸上设置有两块滑块，随着气缸的动作，两块滑块相互靠近或远离；剪线夹以及剥线夹均设置于剪线气缸的滑块，其中剪线夹的左剪线夹和右剪线夹分别设置于两块滑块上，剥线夹的左剥线夹和右剥线夹也分别设置于两块滑块上；剥线夹位于剪线夹以及输线装置之间。

进一步的，所述剪线夹与剥线夹均通过腰形孔与滑块连接。

进一步的，还包括夹线装置以及拉紧校验装置；夹线装置位于输线装置与剪线装置之间，夹线装置用于夹住导线；拉紧校验装置设置于输线装置的连接板上，拉紧校验装置用于保证导线紧绷。

一种用于信号机房焊接线的剪线扭线方法，所述方法基于上述的装置，剪线扭线方法包括如下步骤：

步骤1：第一横移装置和第二横移装置动作，将输线装置、扭线装置和剪线装置调节至设定位置；

步骤2：完成位置调节后，由输线装置伸缩气缸将导线夹于压紧轮和牵引轮之间；

步骤3：压线装置的压线电机动作，将导线压于连接块的导线槽内；输线装置的输线电机动作，将导线送至合适位置，并由夹线装置夹紧；

步骤4：拉紧装置判断导线是否拉紧；如果没有拉紧，则由外部的设备对导线施加拉力，直至导线拉紧，进入下一步骤；否则直接进入下一步骤；

步骤5：剪线气缸动作，完成剪线动作；

步骤6：剪线气缸打开，并由输线装置将导线向输线装置方向传输设定距离，使导线脱离剪线装置；

步骤7：第三横移装置动作，将第三活动部伸出，使输线装置正对扭线装置，完成剪线装置和扭线装置的切换；

步骤8：输线装置的输线电机动作，将导线送入扭线装置的扭线端；

步骤9：扭线装置动作，完成扭线，结束步骤。

本发明的有益效果为：

通过设置第一横移装置以及第二横移装置，实现对于输线装置、扭线装置和剪线装置的位置的调节；

通过第三横移装置实现剪线装置和扭线装置的切换，进而实现先剪线后扭线的操作；

通过在剪线气缸盛设置剪线夹和剥线夹，其中剪线夹的左右部分间距小于剥线夹的左右部分间距，实现通过剪线夹剪断导线的同时，由剥线夹剪破导线的绝缘皮；

通过设置伸缩气缸，结合牵引轮，实现对导线的压紧和放松；

通过在牵引轮外周设置花纹，保证夹紧导线；

通过设置压线装置，将导线压于输线装置的连接板的导线槽内，进一步保证导线能够夹与牵引轮和压紧轮之间。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体图；

图2为本发明实施例一的另一立体图；

图3为本发明实施例一的输线装置和剪线装置的局部放大图；

图4为本发明实施例一的输线装置和剪线装置的另一局部放大图。

附图标识说明：第一横移装置1、底座11、第二横移装置2、扭线装置3、第三横移装置4、第三活动部41、活动板一42、活动板二43、活动板三44、第三固定部45、固定件46、第四横移装置5、输线装置6、牵引轮61、压紧轮62、伸缩气缸63、输线电机64、连接板65、压线装置7、压线电机71、压线夹72、剪线装置8、剪线气缸81、剪线夹82、剥线夹83、输送管84、夹线装置9、拉紧校验装置10、接触开关101。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一：

如图1、2所示，一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置3，包括第一横移装置1、底座11、第二横移装置2、扭线装置3、第三横移装置4、第四横移装置5、输线装置6、剪线装置8以及压线装置7；其中底座11设置于第一横移装置1上，第一横移装置1能够带动底座11在X轴方向上移动；第二横移装置 2固定设置于底座11上；第三横移装置4设置于第二横移装置2上，第二横移装置2能够带动第三横移装置4在Y轴方向上移动；第三横移装置4包括第三活动部41以及第三固定部45，其中第三活动部41能够在X轴方向上移动；输线装置6设置于第三横移装置4的第三活动部41，第四横移装置5以及剪线装置8 均设置于第三横移装置4的第三固定部45；扭线装置3设置于第四横移装置5 上，第四横移装置5能够在Y轴方向上运动；压线装置7设置于第三活动部41，压线装置7与输线装置6对应设置；第四横移装置5和剪线装置8相邻设置，使得剪线装置8和扭线装置3在X轴方向上前后设置。通过调节第一横移装置1 以及第二横移装置2，能够调节第三横移装置4的水平位置，进而调节扭线装置 3、输线装置6等的位置；通过调节第三横移装置4，能够使输线装置6在X轴方向上前后设置的剪线装置8和扭线装置3之间实现切换，实现先剪线和后扭线的操作；调节第四横移装置5，能够带动扭线装置3靠近或远离输线装置6，更好地实现扭线操作。

所述第一横移装置1采用丝杠结构，其中底座11设置于第一横移装置1的滑块上。在一些其他实施方式中，第一横移装置1还能够设置于Z轴方向的横移装置上，实现全方位调节。第二横移装置2也采用丝杠结构，第三横移装置4 的第三固定部45设置于第二横移装置2的滑块上。

所述第三横移装置4采用气缸结构，在本例中为推线三杆三轴气缸，其中气缸结构的缸筒部位作为第三固定部45，活塞杆上连接的动作块作为第三活动部 41。第四横移装置5以及剪线装置8通过固定件46固定设置于第三固定部45 上；其中第四横移装置5和剪线装置8在X轴方向上前后设置。第三横移装置4 的第三活动部41上设置有活动板，活动板与输线装置6以及压线装置7连接，通过活动板，使得输线装置6、压线装置7能够和第三横移装置4的第三活动部 41之间形成联动关系，另外使得输线装置6能够与剪线装置8以及扭线装置3 相对设置。活动板包括三部分，分别为活动板一42、活动板二43以及活动板三 44；活动板二43设置于活动板一42和活动板三44之间；活动板一42与第三活动部41远离第三固定部45的一端固定连接，活动板二43与活动板一42连接，并且活动板二43和活动板一42之间形成L型结构，活动板二43和活动板一42 处于同一YZ平面内；活动板三44与活动板一42分别设置于活动板二43的上下两端，活动板三44也与活动板二43之间形成L型结构，活动板三44和活动板二43相垂直，活动板三44位于XY平面内，并且活动板三44位于活动板二43 靠近第三固定部45的一侧；输线装置6和压线装置7设置于活动板三44上，使得输线装置6能够与第三固定部45上的第四横移装置5以及剪线装置8相对应，进而实现输线装置6与剪线装置8以及第四横移装置5上的扭线装置3相对应。为了增强活动板的负荷能力，在活动板二43和活动板三44之间设置有支撑板，支撑板位于活动板二43和活动板三44之间形成的拐角部位，支撑板共两块。

如图3所示，所述输线装置6包括牵引轮61、压紧轮62、伸缩气缸63连接板65以及输线电机64，其中压紧轮62通过连接板65设置于伸缩气缸63的活动轴上，牵引轮61设置于输线电机64的输出轴上；输线电机64以及伸缩气缸 63均设置于活动板三44上。在本例中伸缩气缸63在Y轴方向动作。在实施过程中，导线位于牵引轮61与压紧轮62之间，通过控制伸缩气缸63，带动连接板65在Y轴方向上动作，进而实现压紧轮62向牵引轮61靠拢，直至将导线夹于压紧轮62和牵引轮61之间；继而控制输线电机64转动，控制导线传动。其中压紧轮62为设定长度的滚筒状，牵引轮61也为滚轮，牵引轮61的侧面设置有花纹，在本例中为齿状结构，其中齿的方向与牵引轮61的轴线平行，通过牵引轮61侧面的花纹，便于压紧轮62和牵引轮61夹住导线。在本例中，伸缩气缸63与压紧轮62分别设置于活动板三44的两面，其中连接板65装穿过活动板三44与伸缩气缸63连接。输线电机64和牵引轮61也分别设置于活动板三44 的两侧。

如图4所示，所述压线装置7包括压线电机71以及压线夹72，其中压线夹 72设置于压线电机71的输出端，压线电机71设置于活动板三44。压线电机71 的转轴位于Y轴方向，压线电机71能够带动压线夹72在XZ平面内转动。压线夹72用于压导线的一端设置有压线块，压线块的顶端设置有缺口，缺口与导线配合压住导线。其中在输线装置6的连接板65上设置有导线槽，导线槽能够与压线夹72上的压线块相配合，在压线夹72压住导线时，压线夹72上的压线块嵌于导线槽内，压线块上的缺口，将导线压于导线槽内。

所述第四横移装置5采用气缸结构，第四横移装置5能够在Y轴方向运动。通过第四横移装置5能够控制设置于第四横移装置5上的扭线装置3靠近或远离输线装置6，完成扭线动作。

所述扭线装置3为现有的扭线机，通过扭线装置3能够将剪线后的线头拧成一股；扭线装置3包括扭线端。在本例中扭线端靠近活动板的活动板三44设置。

所述剪线装置8包括剪线气缸81、剪线夹82以及剥线夹83，剪线夹82以及剥线夹83均设置于剪线气缸81上，剪线气缸81通过固定件46设置于第三固定部45。其中剪线气缸81为无杆气缸，剪线气缸81上设置有两块滑块，随着气缸的动作，两块滑块相互靠近或远离；剪线夹82以及剥线夹83均设置于剪线气缸81的滑块，其中剪线夹82的左剪线夹82和右剪线夹82分别设置于两块滑块上，剥线夹83的左剥线夹83和右剥线夹83也分别设置于两块滑块上。需要说明的是剪线气缸81上的两块滑块可以均随着剪线气缸81动作而动作，或者一块滑块动作而另一块滑块固定。左剪线夹82和右剪线夹82之间的距离小于左剥线夹83和右剥线夹83之间的距离，目的是当滑块相互靠拢时，剪线夹82能够将导线剪断，同时左剥线夹83和右剥线夹83之间没有贴合，还留有设定间隙，实现剪破导线的绝缘皮。剥线夹83位于剪线夹82以及输线装置6之间。在本例中剪线夹82与剥线夹83均通过腰形孔与滑块连接，目的是能够调节其左右部分的间距，适应不同型号的导线。在剪线夹82和剥线夹83中，其左右部分用于剪切的部位均呈V型，相比直线型的，能够有效避免导线滑动，保证导线的剪线成功或者剥线成功；另一方面V型口也能够更好地实现剥线切口操作。靠近剪线夹 82的一侧还设置有导线的输送管84，输送管84固定设置于剪线气缸81；导线的输送管84用于随着输线装置6的动作将导线传输至外部或由外部将导线输入。导线的输送管84包括束线口，束线口的内侧呈漏斗状，其中束线口靠近剪线夹 82的一端设置，便于将完成剪线和扭线的导线送入输送管84。在实施的过程中，通过输线装置6夹住导线，随后由剪线气缸81动作，实现剪线和剥线切口动作，随后通过第三横移装置4将导线送至扭线装置3部位。需要说明的是导线通过剥线夹剪出切口，随后将导线送入扭线装置进行扭线，能够导线扭线时，内部的铜丝等都是聚拢的，提高扭线装置的扭线效果。

还包括夹线装置9，夹线装置9固定设置于第三活动部41上的活动板三44 上，夹线装置9位于输线装置6与剪线装置8、扭线装置3之间；夹线装置9采用气动手指结构。通过夹线装置9能够更好的实现导线的固定，保证剪线、扭线过程中导线的牢固。

还包括拉紧校验装置10，拉紧校验装置10包括接触开关101，其中接触开关101共两个，接触开关101设置于连接块上，其中接触开关101位于连接块的导线槽部位，两个接触开关101分别位于导线槽的两侧。在实施的过程中，若导线被拉紧，则导线会触碰接触开关101，证明导线被拉紧。

在实施的过程中，通过设置第一横移装置1以及第二横移装置2，实现对于输线装置6、扭线装置3和剪线装置8的位置的调节；通过第三横移装置4实现剪线装置8和扭线装置3的切换，进而实现先剪线后扭线的操作；通过在剪线气缸81盛设置剪线夹82和剥线夹83，其中剪线夹82的左右部分间距小于剥线夹 83的左右部分间距，实现通过剪线夹82剪断导线的同时，由剥线夹83剪破导线的绝缘皮；通过设置伸缩气缸63，结合牵引轮61，实现对导线的压紧和放松；通过在牵引轮61外周设置花纹，保证夹紧导线；通过设置压线装置7，将导线压于输线装置6的连接板65的导线槽内，进一步保证导线能够夹与牵引轮61 和压紧轮62之间。

一种用于信号机房焊接线的剪线扭线方法，包括如下步骤：

步骤1：第一横移装置1和第二横移装置2动作，将输线装置6、扭线装置 3和剪线装置8调节至设定位置；

步骤2：完成位置调节后，由输线装置6伸缩气缸63将导线夹于压紧轮62 和牵引轮61之间；

步骤3：压线装置7的压线电机71动作，将导线压于连接块的导线槽内；输线装置6的输线电机64动作，将导线送至合适位置，并由夹线装置9夹紧；

步骤4：拉紧装置判断导线是否拉紧；如果没有拉紧，则由外部的设备对导线施加拉力，直至导线拉紧，进入下一步骤；否则直接进入下一步骤；

步骤5：剪线气缸81动作，完成剪线动作；

步骤6：剪线气缸81打开，并由输线装置6将导线向输线装置6方向传输设定距离，使导线脱离剪线装置8；

步骤7：第三横移装置4动作，将第三活动部41伸出，使输线装置6正对扭线装置3，完成剪线装置8和扭线装置3的切换；

步骤8：输线装置6的输线电机64动作，将导线送入扭线装置3的扭线端；

步骤9：扭线装置3动作，完成扭线，结束步骤。

以上描述仅是本发明的一个具体实例，不构成对本发明的任何限制。显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修改和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，包括第一横移装置、底座、第二横移装置、扭线装置、第三横移装置、第四横移装置、输线装置、剪线装置以及压线装置；其中底座设置于第一横移装置上，第一横移装置能够带动底座在X轴方向上移动；第二横移装置固定设置于底座上；第三横移装置设置于第二横移装置上，第二横移装置能够带动第三横移装置在Y轴方向上移动；第三横移装置包括第三活动部以及第三固定部，其中第三活动部能够在X轴方向上移动；输线装置设置于第三横移装置的第三活动部，第四横移装置以及剪线装置均设置于第三横移装置的第三固定部；扭线装置设置于第四横移装置上，第四横移装置能够在Y轴方向上运动；压线装置设置于第三活动部，压线装置与输线装置对应设置；第四横移装置和剪线装置相邻设置，使得剪线装置和扭线装置在X轴方向上前后设置，还包括夹线装置以及拉紧校验装置；夹线装置位于输线装置与剪线装置之间，夹线装置用于夹住导线；拉紧校验装置设置于输线装置的连接板上，拉紧校验装置用于保证导线紧绷。

2.根据权利要求1所述的一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，所述第一横移装置采用丝杠结构，其中底座设置于第一横移装置的滑块上；第二横移装置也采用丝杠结构，第三横移装置的第三固定部设置于第二横移装置的滑块上。

3.根据权利要求1所述的一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，所述第三横移装置采用气缸结构；气缸结构的缸筒部位作为第三固定部，活塞杆上连接的动作块作为第三活动部；第四横移装置以及输线装置通过固定件固定设置于第三固定部上；第三横移装置的第三活动部上设置有活动板，活动板与输线装置以及压线装置连接，通过活动板，使得输线装置、压线装置和第三横移装置的第三活动部之间形成联动关系，并使输线装置与剪线装置以及扭线装置相对设置。

4.根据权利要求3所述的一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，所述活动板包括三部分，分别为活动板一、活动板二以及活动板三；活动板二设置于活动板一和活动板三之间；活动板一与第三活动部远离第三固定部的一端固定连接，活动板二与活动板一连接，并且活动板二和活动板一之间形成L型结构，活动板二和活动板一处于同一YZ平面内；活动板三与活动板一分别设置于活动板二的上下两端，活动板三也与活动板二之间形成L型结构，活动板三和活动板二相垂直，活动板三位于XY平面内，并且活动板三位于活动板二靠近第三固定部的一侧；输线装置和压线装置设置于活动板三上。

5.根据权利要求4所述的一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，所述压线装置包括压线电机以及压线夹，其中压线夹设置于压线电机的输出端，压线电机设置于活动板三。

6.根据权利要求4所述的一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，所述输线装置包括牵引轮、压紧轮、伸缩气缸连接板以及输线电机，其中压紧轮通过连接板设置于伸缩气缸的活动轴上，牵引轮设置于输线电机的输出轴上；输线电机以及伸缩气缸均设置于活动板三上。

7.根据权利要求1所述的一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，所述剪线装置包括剪线气缸、剪线夹以及剥线夹，其中剪线气缸为无杆气缸，剪线气缸上设置有两块滑块，随着气缸的动作，两块滑块相互靠近或远离；剪线夹以及剥线夹均设置于剪线气缸的滑块，其中剪线夹的左剪线夹和右剪线夹分别设置于两块滑块上，剥线夹的左剥线夹和右剥线夹也分别设置于两块滑块上；剥线夹位于剪线夹以及输线装置之间。

8.根据权利要求7所述的一种用于信号机房焊接线的剪线扭线装置，其特征在于，所述剪线夹与剥线夹均通过腰形孔与滑块连接。

9.一种用于信号机房焊接线的剪线扭线方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-8的任意一项所述的装置，剪线扭线方法包括如下步骤：

步骤1：第一横移装置和第二横移装置动作，将输线装置、扭线装置和剪线装置调节至设定位置；

步骤2：完成位置调节后，由输线装置伸缩气缸将导线夹于压紧轮和牵引轮之间；

步骤3：压线装置的压线电机动作，将导线压于连接块的导线槽内；输线装置的输线电机动作，将导线送至合适位置，并由夹线装置夹紧；

步骤4：拉紧校验装置判断导线是否拉紧；如果没有拉紧，则由外部的设备

对导线施加拉力，直至导线拉紧，进入下一步骤；否则直接进入下一步骤；

步骤5：剪线气缸动作，完成剪线动作；

步骤6：剪线气缸打开，并由输线装置将导线向输线装置方向传输设定距离，

使导线脱离剪线装置；

步骤7：第三横移装置动作，将第三活动部伸出，使输线装置正对扭线装置，

完成剪线装置和扭线装置的切换；

步骤8：输线装置的输线电机动作，将导线送入扭线装置的扭线端；

步骤9：扭线装置动作，完成扭线，结束步骤。