CN204349347U - 一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置 - Google Patents

Abstract

一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，它包括壳体和连接在壳体底部的底板，壳体内设有单片机，其结构特点是，它还包括位于壳体内的蓄电池以及固定在壳体上表面的控制显示面板；壳体内设有电动剥线装置以及与电动剥线装置配合的剥线长度电动调节装置，所述电动剥线装置和剥线长度电动调节装置与单片机电连接；自动剥线装置还包括由底板上的剥线夹安装板固装的剥线夹机构。本实用新型是一种单片机控制、电动驱动自动剥线装置，它只需要输入目标线的直径和想要剥的长度，就可以自动完成剥线。且具有控制方便，切削精准和效率高的优势，整体结构紧凑，方便携带，即适用于制造业中大批量的剥线操作，也适用于维修中零散导线的剥皮任务。

Description

一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置

技术领域

本实用新型涉及一种剥线装置，尤其涉及一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置。

背景技术

在电气化设备的生产装配中，需要大量的导向将各个功能接口连接起来，尤其是在航空机电、高铁机车、汽车电路装配与维修等领域，往往有成千上万个需要装配的导线；又由于导电性能要求不同，还需要用到各种直径与金属种类的导线，这就进一步增大了导线的装配难度。

导线的连接装配首选需要进行将导线端部的绝缘皮剥离，剥离绝缘皮的关键是根据导线的规格、连接方式来选择剥线的长度，然后将裸露的导电金属连接到相应的位点上；目前，导线的连接装配还主要依赖人工，这不仅耗力耗时，也易造成质量参差不齐，尤其是在人工剥线操作上。

当前的剥线装置主要是剥线钳，其结构如中国专利ZL200810191033.3公开的剥线钳，以及改进的剥线装置，如中国专利ZL201310599181.X公开的电力电缆剥线装置；但上述剥线装置依然需要工人依靠经验，根据导线的规格和连接方式来判断剥线的长度，且手动选择剥线的起始位置，剥线的整个过程也需要手动操作；这类剥线装置不仅剥线速度慢，在剥线中，也难以很好地控制剥线长度和剥线切割深度，造成裸露导电金属长度不齐以及划伤等质量缺陷，影响后续的装配质量。

为了提高剥线装置的自动化水平，现有技术中较为先进的剥线装置如中国专利ZL201210262951.7公开的自动剥线装置，主要结构包括一机架、一滑杆、一夹紧机构、一切割机构、一控制系统和一导柱，该导柱设有一供线缆穿过的穿槽及一平行且连通穿槽的通槽，该滑杆可沿导柱滑行并设有一正对该通槽的用以感测该线缆的位置的光敏传感器，该夹紧机构可夹紧该线缆，该切割机构包括两相对的刀具，当该线缆移动至光敏传感器处时，该光敏传感器向该控制系统发送信号，该控制系统控制该夹紧机构夹紧该线缆并控制该切割机构使该两刀具切割该线缆的绝缘层。该自动剥线装置使得只需将线缆放入穿槽，光敏传感器感应到线缆后即发送信号给控制系统，使控制系统控制夹紧机构夹紧线缆并控制刀具割离线缆的绝缘层，效率极高。但是，此剥线装置还存在如下缺点：1、剥线长度依然需要采用刻度线测量，仍然没有解决人工控制剥线长度的问题；2、剥线直径以及夹持控制等均采用气动元件与测距传感器的组合，这种驱动与测量反馈的控制机制精准度差，而导线绝缘皮厚度从3mm---50mm不等，这种驱动控制方式并不能很好地完成各种导线的绝缘皮切割，且剥线质量不高；3、需要空气压缩机等配套设备，整体结构笨重复杂，不利于携带，适应性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，它具有剥线自动化程度高、剥线质量可靠和方便实用的优点。

本实用新型是这样来实现的，一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，它包括壳体和连接在壳体底部的底板，壳体内设有单片机，其特征在于，它还包括位于壳体内的蓄电池以及固定在壳体上表面的控制显示面板；壳体内设有电动剥线装置以及与电动剥线装置配合的剥线长度电动调节装置，所述电动剥线装置和剥线长度电动调节装置与单片机电连接；所述自动剥线装置还包括由底板上的剥线夹安装板固装的剥线夹机构。

所述电动剥线装置包括第一步进电机、连接在第一步进电机输出轴上的主动轮、与主动轮啮合的转盘、位于转盘上的两个刀具、连接在刀具和X轴丝杆之间的刀具支架以及固定在转盘上的第二步进电机；所述X轴丝杆的端部与第二步进电机的输出轴相连，X轴丝杆由两个反向子丝杆固结构成，其中一个刀具通过一刀具支架连接在一反向子丝杆上，另一个刀具通过另一刀具支架连接在另一反向子丝杆上，在第二步进电机的带动下，X轴丝杆转动，两刀具分别在两个反向子丝杆的带动下关于待剥导线对称地分开或合拢；所述转盘沿圆周方向均匀设置有若干个定位滑轮,转盘的下侧面设有与定位滑轮滑动配合的转盘定位滑轨，定位滑轮固定在底板的内侧面上。

所述剥线长度电动调节装置包括固定在底板内侧面上的第三步进电机、沿待剥导线长度方向设置的Z轴丝杆和与Z轴丝杆螺纹连接的剥线长度调节挡板；所述剥线长度调节挡板位于两刀具的正上方，所述Z轴丝杆的下端与第三步进电机的输出轴相连。

优选的是：所述剥线长度电动调节装置还包括与Z轴丝杆并行的且与剥线长度调节挡板滑动连接的导杆；所述电动剥线装置也包括与X轴丝杆并行的且与刀具支架滑动连接的导杆。

优选的是：所述转盘下侧面设有与底板上侧面的接线片电接触的环形接线槽。

所述剥线夹机构位于转盘和剥线夹安装板之间，剥线夹机构包括平行四边形的连杆机构、固定于连杆机构上一角的夹持控制滑块、关于待剥导线对称布置于连杆机构上的两个夹持块；所述夹持控制滑块与剥线夹安装板上的滑槽滑动配合，夹持控制滑块的端部连接有弹簧，两个夹持块分别固定于连杆机构上和夹持控制滑块相邻的两个角上。

所述第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机与单片机电连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型是一种单片机控制、电动驱动自动剥线装置，它只需要输入目标线的直径和想要剥的长度，就可以自动完成剥线。且具有控制方便，切削精准和效率高的优势，整体结构紧凑，方便携带，即适用于制造业中大批量的剥线操作，也适用于维修中零散导线的剥皮任务。

附图说明

图1为本实用新型的结构仰视图。

图2为本实用新型的结构俯视图。

图3为本实用新型的内部结构示意图。

图4为图3所示结构的侧视图。

图5为图3去除转盘后的结构示意图。

图6为转盘与剥线夹机构相对位置的结构示意图。

图7为剥线夹机构与剥线夹安装板连接结构的等轴视图。

图8为剥线夹机构与剥线夹安装板连接结构的侧视图。

在图中，1、壳体  2、底板  3、剥线夹安装板  4、待剥导线  5、控制显示面板  6、单片机  7、蓄电池  8、第一步进电机  9、主动轮  10、定位滑轮  11、刀具  12、剥线长度调节挡板  13、Z轴丝杆  14、导杆  15、刀具支架  16、转盘  17、X轴丝杆  18、第二步进电机  19、第三步进电机  20、接线片  21、剥线夹机构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如图1-8所示，本实用新型是这样来实现的，一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，它包括壳体1和连接在壳体1底部的底板2，壳体1内设有单片机6，其结构特点是，它还包括位于壳体1内的蓄电池7以及固定在壳体1上表面的控制显示面板5；壳体1内设有电动剥线装置以及与电动剥线装置配合的剥线长度电动调节装置，所述电动剥线装置和剥线长度电动调节装置与单片机6电连接。自动剥线装置还包括由底板2上的剥线夹安装板3固装的剥线夹机构21。采用电动剥线装置和剥线长度电动调节装置，不仅避免了当前气动控制精度差的问题，还减少了空气压缩泵等配件，简化了剥线装置的结构，采用蓄电池使之结构更加实用便携；另外，通过单片机6以及控制显示面板5的设置，能够适应各种规格导线的剥线任务，且能够自动调节到合适的剥线长度。

如图3-6所示，本实用新型一关键技术设计是电动剥线装置，它包括第一步进电机8、连接在第一步进电机8输出轴上的主动轮9、与主动轮9啮合的转盘16、位于转盘16上的两个刀具11、连接在刀具11和X轴丝杆17之间的刀具支架15以及固定在转盘16上的第二步进电机18；所述X轴丝杆17的端部与第二步进电机18的输出轴相连，X轴丝杆17由两个反向子丝杆固结构成，其中一个刀具11通过一刀具支架15连接在一反向子丝杆上，另一个刀具11通过另一刀具支架15连接在另一反向子丝杆上，在第二步进电机18的带动下，X轴丝杆17转动，两刀具11分别在两个反向子丝杆的带动下关于待剥导线4对称地分开或合拢；所述转盘16沿圆周方向均匀设置有若干个定位滑轮10,转盘16的下侧面设有与定位滑轮10滑动配合的转盘定位滑轨1601，定位滑轮10固定在底板2的内侧面上。使用时，第一步进电机8带动主动轮9转动，主动轮9与转盘16啮合传动，位于转盘16上的两个刀具11就会围绕待剥导线4外周转动，且刀刃朝向待剥导线4；根据导线直径与绝缘皮厚度，单片机6控制第二步进电机18正转或反转，带动与第二步进电机18相连的X轴丝杆17转动；由于X轴丝杆17是由由两个反向子丝杆固结构成，即单旋往复丝杆，两个反向子丝杆在同一转向时，其螺纹同时向内或向外，刀具支架15与X轴丝杆17螺纹旋转连接，X轴丝杆17的旋转带动分别连接在两个反向子丝杆上的刀具支架15同时向内或向外移动，即刀具在第二步进电机18驱动下，实现合拢或分开；这样就控制了对应导线绝缘皮切割的深度，实现精确剥线，避免划伤导电金属。本实用新型设计的电动剥线装置采用紧凑的整体结构，将刀具和刀具控制部件直接固定在转盘16上，在转盘16下侧面上设有与底板2上侧面的接线片20电接触的环形接线槽1602，在转盘16转动时依然能够实现电连接。

本实用新型另一关键技术设计是剥线长度电动调节装置，它包括固定在底板2内侧面上的第三步进电机19、沿待剥导线4长度方向设置的Z轴丝杆13和与Z轴丝杆13螺纹旋转连接的剥线长度调节挡板12；所述剥线长度调节挡板12位于两刀具11的正上方，所述Z轴丝杆13的下端与第三步进电机19的输出轴相连。根据待剥导线4规格，经控制显示面板5设定剥线长度，单片机6控制第三步进电机19转动，带动Z轴丝杆13旋转，在Z轴丝杆13的带动下，剥线长度调节挡板12实现上下运动，剥线长度调节挡板12到刀具11的距离即为剥线的长度；当剥线长度调节挡板12移动到设定位置后，将导线放入，待剥导线4的顶部碰触到剥线长度调节挡板12，即实现了剥线长度的定位，一次定位可重复使用，利于实现大批量的剥线操作。

为了进一步提高刀具11与剥线长度调节挡板12行走的稳定性，剥线长度电动调节装置设置了与Z轴丝杆13并行的且与剥线长度调节挡板12滑动连接的导杆14；电动剥线装置也设置了与X轴丝杆17并行的且与刀具支架15滑动连接的导杆14。

如图7和图8所示，所述剥线夹机构21位于转盘16和剥线夹安装板3之间，剥线夹机构21包括平行四边形的连杆机构2102、固定于连杆机构2102上一角的夹持控制滑块2103、关于待剥导线4对称布置于连杆机构2102上的两个夹持块2101；所述夹持控制滑块2103与剥线夹安装板3上的滑槽301滑动配合，夹持控制滑块2103的端部连接有弹簧2104，两个夹持块2101分别固定于连杆机构2102上和夹持控制滑块2103相邻的两个角上。当待剥导线4插入后，通过剥线长度调节挡板12定位剥线长度，实现了导线顶端的固定，然后刀具11就会自动移动，按照设定调整到可是的绝缘皮切割深度，实现了中段的规定，最后通过剥线夹机构21固定待剥导线4的末端，通过三段固定提高了剥削时的稳定性，利于提高剥线的质量；剥线夹机构21的夹持过程是这样的，通过夹持控制滑块2103沿滑槽301控制连杆机构2102拉伸，而与夹持控制滑块2103相连的弹簧2104压缩，位于连杆机构2102上的两个夹持块2101合拢夹持住待剥导线4；当剥线完成后，松开夹持控制滑块2103，在弹簧2104的作用下，连杆机构2102缩回，两个夹持块2101分开，夹持操作完成，此时抽出剥好的导线即可。

本实用新型的工作原理是这样的，第一步进电机8、第二步进电机18和第三步进电机19与单片机6电连接，均在单片机6的控制下工作；在大批量剥线操作时，通过控制显示面板5输入待剥导线4的规格，选择合适的剥线长度，单片机6就会按照上述参数先完成剥线长度调节挡板12的位置调节，然后将待剥导线4插入，通过剥线夹机构21固定，单片机6就会按照上述参数先完成两刀具11的相对位置调节，控制绝缘皮切削的深度；在转盘16的带动下，两刀具11绕待剥导线4旋转切割后即完成剥线操作；若是同一规格的导线，则不用重复进行参数设置，一次设置可重复调用，这样就大大提高了剥线的效率和质量，尤其适用于在航空制造和维修等领域中。

Claims (8)

1.一种可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，它包括壳体(1)和连接在壳体(1)底部的底板(2)，壳体(1)内设有单片机(6)，其特征在于，它还包括位于壳体(1)内的蓄电池(7)以及固定在壳体(1)上表面的控制显示面板(5)；

壳体(1)内设有电动剥线装置以及与电动剥线装置配合的剥线长度电动调节装置，所述电动剥线装置和剥线长度电动调节装置与单片机(6)电连接。

2.如权利要求1所述的可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，其特征在于，所述自动剥线装置还包括由底板(2)上的剥线夹安装板(3)固装的剥线夹机构(21)。

3.如权利要求2所述的可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，其特征在于，所述电动剥线装置包括第一步进电机(8)、连接在第一步进电机(8)输出轴上的主动轮(9)、与主动轮(9)啮合的转盘(16)、位于转盘(16)上的两个刀具(11)、连接在刀具(11)和X轴丝杆(17)之间的刀具支架(15)以及固定在转盘(16)上的第二步进电机(18)；

所述X轴丝杆(17)的端部与第二步进电机(18)的输出轴相连，X轴丝杆(17)由两个反向子丝杆固结构成，其中一个刀具(11)通过一刀具支架(15)连接在一反向子丝杆上，另一个刀具(11)通过另一刀具支架(15)连接在另一反向子丝杆上，在第二步进电机(18)的带动下，X轴丝杆(17)转动，两刀具(11)分别在两个反向子丝杆的带动下关于待剥导线(4)对称地分开或合拢；

所述转盘(16)沿圆周方向均匀设置有若干个定位滑轮(10),转盘(16)的下侧面设有与定位滑轮(10)滑动配合的转盘定位滑轨(1601)，定位滑轮(10)固定在底板(2)的内侧面上。

4.如权利要求3所述的可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，其特征在于，所述剥线长度电动调节装置包括固定在底板(2)内侧面上的第三步进电机(19)、沿待剥导线(4)长度方向设置的Z轴丝杆(13)和与Z轴丝杆(13)螺纹连接的剥线长度调节挡板(12)；

所述剥线长度调节挡板(12)位于两刀具(11)的正上方，所述Z轴丝杆(13)的下端与第三步进电机(19)的输出轴相连。

5.如权利要求4所述的可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，其特征在于，所述剥线长度电动调节装置还包括与Z轴丝杆(13)并行的且与剥线长度调节挡板(12)滑动连接的导杆(14)；所述电动剥线装置也包括与X轴丝杆(17)并行的且与刀具支架(15)滑动连接的导杆(14)。

6.如权利要求5所述的可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，其特征在于，所述转盘(16)下侧面设有与底板(2)上侧面的接线片(20)电接触的环形接线槽(1602)。

7.如权利要求4～6中的任意一项所述的可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，其特征在于，所述剥线夹机构(21)位于转盘(16)和剥线夹安装板(3)之间，剥线夹机构(21)包括平行四边形的连杆机构(2102)、固定于连杆机构(2102)上一角的夹持控制滑块(2103)、关于待剥导线(4)对称布置于连杆机构(2102)上的两个夹持块(2101)；

所述夹持控制滑块(2103)与剥线夹安装板(3)上的滑槽(301)滑动配合，夹持控制滑块(2103)的端部连接有弹簧(2104)，两个夹持块(2101)分别固定于连杆机构(2102)上和夹持控制滑块(2103)相邻的两个角上。

8.如权利要求7所述的可调节剥线直径和长度的自动剥线装置，其特征在于，所述第一步进电机(8)、第二步进电机(18)和第三步进电机(19)与单片机(6)电连接。