CN111585150A - 一种通信线材自动预处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信线材自动预处理装置，包括沿线材夹持输送线设置的线材辅助定位工装、同轴去外被机构、编织层冲切一体机构、拔外被机构、编织层断部压平机构、贴铜箔机构和包铜箔机构；编织层冲切一体机构包括设置冲刀机构和立板的导向座，冲刀机构包括刀座、内锥孔冲刀和冲刀驱动机构；立板上对应内锥孔冲刀设线头引导孔，还包括驱动导向座向线头平移以使线头经线头引导孔伸入内锥孔冲刀内的导向座平移驱动机构，内锥孔冲刀用于将编织层拱起并切除；编织层断部压平机构包括沿线芯活动的压平模组，其左、右模块合模形成压平编织层残部的工作孔。本发明对于编织层的去除更均匀，效率更高，且具备编织层切除残部压平功能，且结构简单。

Description

一种通信线材自动预处理装置

技术领域

本发明涉及一种通信线材自动预处理装置。

背景技术

随着高速数据传输技术和5G等网络通信技术的高速发展及快速普及，对通信线材的需求量越来越大。

目前用于高速网络通信的线材由内到外的构成通常为线芯、编织层和塑胶防护套（也称为外被），这种线材在实际使用时需要对其端部进行预处理后再装配各类连接端子。除开接头和线材本身的性能，那么接头的数据传输效能则往往取决于线材端部的处理质量。

已知的线材端部的预处理工艺主要包含剥离外被、翻切编织层、贴铜箔和包铜箔这几个工序。

传统的上述预处理主要由人工操作，但显然人工作业方式工人劳动强度高，成本投入大，而品质却得不到稳定有效的控制。为此目前行业内诞生了很多自动化的线材预处理设备，这类设备将原先由人工完成的各个工序交由专门的机构来完成，执行效率和质量稳定性大大提升。

例如目前行业内常见的一类预处理设备通常都由设置在机台上的线材夹持输送线及沿其输送方向顺序布置的线材辅助定位工装、同轴去外被机构、翻切编织机构、拔外被机构、贴铜箔机构和包铜箔机构构成。线材夹持输送线采用线材夹紧机械手夹紧线材，而线材夹紧机械手本身固定在行进条上，行进条由伺服电机带动的同步带传送机构或者电动丝杠副驱动行进。线材辅助定位工装采用的是与线材夹持输送线上的线材夹紧机械手对应的气动夹紧机构，初始时，输送线上的线材夹紧机械手处于打开状态，工人先将线材的线头采用线材辅助定位工装内的气动夹紧机构夹紧定位，随后线材夹紧机械手合上，并输送线材。

同轴去外被机构的形式多种多样，其作用就是将线材头部中间的一段外被环切除掉，为保护线芯，往往留下线头前端的一段外被。翻切编织层的工序处理难度和要求最高。目前行业内常见的一种翻切编织机构，其核心部分是采用气源式的编织层翻起机构通过吹气的方式将编织层翻起，随后移走机构，然后再通过后续旋切机构将拱起的编织层外围切除，只留出线芯。拔外被机构采用机械夹手将前面留下的一段线头前端保护线芯的外被拔除。最后由贴铜箔机构和包铜箔机构完成在线芯表面贴包铜箔的工序。

然而经过长期研究，我们发现已知的上述线材预处理装置在翻切编织层的机构环节存在如下诸多缺点亟待改进：

（1）吹气的方式使得编织层四周翻起不会太均匀，加上吹气后气源式编织层翻起机构要被移走后才能进行后续旋切，这一过程中翻起的编织层容易又落下，这就导致后续旋切机构对编织层的切口无法保证整齐，编织层去除效果较差。而编织层切口不整齐会对后面的包铜箔过程产生不良影响。

（2）为了保护线芯，已有的旋切机构的切刀不可能太过接近线芯，这就必然会在旋切后留下编织层残部，然而径向竖起的编织层残部假如不压平会影响后续的包铜箔工序，严重时甚至影响最终产品数据传输的工作性能。然而已有的机构都没有对编织层残部压平的功能。

（3）整体机构复杂，执行动作多，效率低；且由于零部件多，制造拼装起来非常繁复，也给维修和维护带来诸多不便。

因此，目前行业内亟待一种更好的通信线材自动预处理装置，其应当具备更好的编织层去除质量，更高效的工作状态，同时还应具有编织层切除残部的压平功能，并且结构也更加简单。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种对于编织层的去除更均匀，效率更高，同时具备编织层切除残部压平功能，结构也更加简单的通信线材自动预处理装置。

本发明的技术方案是：一种通信线材自动预处理装置，包括设置在机台上的线材夹持输送线及沿其输送方向顺序布置的线材辅助定位工装、同轴去外被机构、拔外被机构、贴铜箔机构和包铜箔机构；其特征在于还包括设于同轴去外被机构和拔外被机构之间的编织层冲切一体机构，以及设于拔外被机构和贴铜箔机构之间的编织层断部压平机构；编织层冲切一体机构包括导向座、设于其上的冲刀机构和立板，冲刀机构包括刀座、固定其上的内锥孔冲刀和连接驱动刀座平动的冲刀驱动机构；立板上开有与内锥孔冲刀相对的线头引导孔，还包括用于驱动导向座向着线头平移以使得线头穿过线头引导孔并伸入内锥孔冲刀内的导向座平移驱动机构，内锥孔冲刀用于将编织层拱起并切除；编织层断部压平机构包括由升降组件驱动升降的压平模组，压平模组包括从两侧夹持线芯的左模块、右模块及其合模机构，左模块和右模块上各开半圆槽，能够拼合形成供线芯通过的工作孔，还包括驱动压平模组沿线芯活动使得工作孔将编织层残部压平的压平模组驱动机构。

进一步的，本发明中所述编织层冲切一体机构的立板上还设置有线材夹紧机械手以及驱动其升降的机械手升降驱动机构，用于将伸入线头引导孔内的线材夹紧固定。

更进一步的，本发明中所述机械手升降驱动机构为气缸或直线电机或电动丝杠副。

进一步的，本发明中所述冲刀驱动机构为气缸。

进一步的，本发明中所述导向座平移驱动机构为伺服电机驱动的电动丝杠副。

进一步的，本发明中所述合模机构为气动手指。

进一步的，本发明中所述升降组件包括升降座和连接驱动升降座上下活动的升降座驱动机构，而压平模组驱动机构包括通过平移座导轨滑设在升降座顶部的平移座和连接驱动平移座活动的平移座驱动机构；冲刀机构还包括刀座导轨，刀座通过刀座导轨滑设于导向座上。

更进一步的，本发明中所述升降座驱动机构和平移座驱动机构均为气缸。

进一步的，本发明中所述编织层冲切一体机构采用双工位设置形式，其冲刀机构具有固定于所述刀座上的左右对称的两个所述内锥孔冲刀，相应的所述立板上与内锥孔冲刀相对的线头引导孔也为两个。

进一步的，本发明中所述编织层断部压平机构采用双工位设置形式，其具有左右对称设置并由同一所述压平模组驱动机构驱动活动的两个所述压平模组。

需要说明，本发明中的线材夹持输送线为已知技术，其采用线材夹紧机械手夹紧线材，而线材夹紧机械手本身固定在行进条上，行进条由伺服电机带动的同步带传送机构或者电动丝杠副驱动行进。线材辅助定位工装也为已知技术，其采用的是与线材夹持输送线上的线材夹紧机械手对应的气动夹紧机构，初始时，输送线上的线材夹紧机械手处于打开状态，工人先将线材的线头采用线材辅助定位工装内的气动夹紧机构夹紧定位，随后线材夹紧机械手合上，并输送线材。

此外，同轴去外被机构、拔外被机构、贴铜箔机构和包铜箔机构均参见现有技术，本发明中不再详述。

本发明的工作原理如下：

实际工作时，同已知技术一样，线材夹持输送线、线材辅助定位工装、同轴去外被机构、编织层冲切一体机构、拔外被机构、编织层断部压平机构、贴铜箔机构和包铜箔机构均与PLC电连接，由其控制按下述步骤执行动作。

（1）首先由工人借助线材辅助定位工装将线材装夹定位至线材夹持输送线的线材夹紧机械手上。

（2）线材输送至同轴去外被机构，由其将线材头部中间的一段外被环切除掉，同时留下线头前端的一段外被。

（3）线材线头处的外被在前一道工序被剥离后，继续由线材夹持输送线输送至编织层冲切一体机构前面停止，此时线头前端与立板上的线头引导孔相对。

随后在导向座平移驱动机构的驱动下，导向座带动其上的冲刀机构和立板一同向线头活动，使得线头穿过立板上的线头引导孔并伸入内锥孔冲刀内。然后立板上的机械手升降驱动机构驱动线材夹紧机械手夹紧固定线材，给予线材足够的支撑稳定性。

随后冲刀驱动机构动作，带动内锥孔冲刀冲切线头表面去除外被部位裸露的编织层，将编织层拱起的同时切除，线头前端则向前通过内锥孔伸出。编织层切除后残留有编织层残部待处理。

完成冲切后，冲刀驱动机构带动内锥孔冲刀回退，线材夹紧机械手松开，导向座平移驱动机构带动整个导向座回退。

（4）完成编织层冲切后的线材被输送至拔外被机构处，由其采用机械夹手将线头前端留下的一段用于保护线芯的外被拔除。

（5）线材由线材夹持输送线继续输送至编织层断部压平机构前面停止，升降组件首先驱动压平模组升至线头位置，随后合模机构驱动左右模块合模，形成供线芯通过的工作孔，然后压平模组驱动机构驱动压平模组沿线芯活动使得工作孔将编织层残部压平。最后在压平模组驱动机构的驱动下，压平模组水平回退，升降组件带动压平模组降下。

（6）最后依次通过贴铜箔机构和包铜箔机构对线材的线芯表面进行贴包铜箔的处理。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、本发明中的编织层冲切一体机构，其采用内锥孔冲刀一次完成对于线芯外部编织层的拱起和切除，相比目前气源式的编织层翻起机构和旋切机构的组合翻切编织机构，其执行动作迅速，对于编织层的切断更加均匀，去除效果更好。

2、本发明中的编织层冲切一体机构相比目前气源式的编织层翻起机构和旋切机构的组合翻切编织机构，结构更加简单，执行动作少，效率更高；同时由于零部件少，制造拼装简单，更加便于维修和维护。

3、本发明中专门设计了编织层断部压平机构，这套机构能够将线头上切除残留的编织层残部压平，从而有利于后续的包铜箔工序，能够提高最终线头连接端子装配的工作性能，弥补已知技术在这方面的不足和缺失。并且编织层断部压平机构本身也结构简单，动作迅速，执行效率高。

4、本发明优化了编织层去除环节，整体结构简单，执行效率更高，且有效提高了线头预处理后的质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明的整体结构俯视图；

图2是本发明的正面视图；

图3是图1中的编织层冲切一体机构的单独立体结构示意图；

图4是图3的主视图；

图5为图1中的编织层断部压平机构单独立体结构示意图；

图6为图5的主视图。

其中：1、线材夹持输送线；2、导向座；3、立板；4、刀座；5、内锥孔冲刀；6、冲刀驱动机构；7、导向座平移驱动机构；8、左模块；9、右模块；a、半圆槽；10、合模机构；11、线材夹紧机械手；12、机械手升降驱动机构；13、升降座；14、升降座驱动机构；15、平移座导轨；16、平移座；17、平移座驱动机构；18、刀座导轨；19、机台；20、线材；A、线材辅助定位工装；B、同轴去外被机构；C、编织层冲切一体机构；D、拔外被机构；E、编织层断部压平机构；F、贴铜箔机构；G、包铜箔机构。

具体实施方式

实施例：下面结合附图1-6对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

首先如图1和图2所示，本发明提供的这种通信线材自动预处理装置具有机台19和设置其上的线材夹持输送线1，以及沿着线材夹持输送线1的输送方向顺序设置的线材辅助定位工装A、同轴去外被机构B、编织层冲切一体机构C、拔外被机构D、编织层断部压平机构E、贴铜箔机构F和包铜箔机构G；其中的编织层冲切一体机构C和编织层断部压平机构E是本案的核心设计，下面对其进行详述。

首先是编织层冲切一体机构，具体结合图3和图4所示，其由导向座2、设于其上的冲刀机构和立板3、导向座平移驱动机构7、设置于立板3上的线材夹紧机械手11以及驱动其升降的机械手升降驱动机构12共同组成。

所述编织层冲切一体机构采用双工位设置形式，冲刀机构由通过平行的两条刀座导轨18滑设于导向座2上的刀座4、固定在刀座4上的左右对称的两个内锥孔冲刀5、连接驱动刀座4沿着刀座导轨18平动的冲刀驱动机构6一同构成。立板3上开有与两个内锥孔冲刀5分别相对的两个线头引导孔。导向座平移驱动机构7与导向座2相连，用于驱动导向座2向着线头平移以使得线头穿过线头引导孔并伸入内锥孔冲刀5内。

本实施例中的机械手升降驱动机构12为气缸，驱动线材夹紧机械手11上下活动，而线材夹紧机械手11用于将伸入线头引导孔内的线材20夹紧固定。

内锥孔冲刀5为筒式切刀，筒内设锥形孔，用于将编织层拱起并切除。

本实施例中所述导向座平移驱动机构7为伺服电机驱动的电动丝杠副。而所述冲刀驱动机构6也为气缸。

再结合图5和图6所示，本实施例中的编织层断部压平机构由升降组件、压平模组和压平模组驱动机构共同组成。由于本发明中编织层断部压平机构也采用双工位设置形式，故其具有左右对称设置并由同一所述压平模组驱动机构驱动活动的两个所述压平模组。

本实施例中每个压平模组均由从两侧夹持线芯的左模块8、右模块9及其合模机构10共同构成，左模块8和右模块9上各开半圆槽a，能够拼合形成供线芯通过的工作孔，压平模组驱动机构能够驱动压平模组沿线芯活动使得工作孔将编织层残部压平。本实施例中所述合模机构10为气动手指。

本实施例中所述升降组件由升降座13和连接驱动升降座13上下活动的升降座驱动机构14构成，而压平模组驱动机构由通过平移座导轨15滑设在升降座13顶部的平移座16和连接驱动平移座16活动的平移座驱动机构17构成。本实施例中所述升降座驱动机构14和平移座驱动机构17也均为气缸。

本发明的工作原理如下：

实际工作时，同已知技术一样，线材夹持输送线1、线材辅助定位工装A、同轴去外被机构B、编织层冲切一体机构C、拔外被机构D、编织层断部压平机构E、贴铜箔机构F和包铜箔机构G均与PLC电连接，由其控制按下述步骤执行动作。

（1）首先由工人借助线材辅助定位工装A将线材20装夹定位至线材夹持输送线1的线材夹紧机械手上。

（2）线材20输送至同轴去外被机构B，由其将线材20头部中间的一段外被环切除掉，同时留下线头前端的一段外被。

（3）线材20线头处的外被在前一道工序被剥离后，继续由线材夹持输送线1输送至编织层冲切一体机构C前面停止，此时线头前端与立板3上的线头引导孔相对。

随后在导向座平移驱动机构7的驱动下，导向座2带动其上的冲刀机构和立板3一同向线头活动，使得线头穿过立板3上的线头引导孔并伸入内锥孔冲刀5内。然后立板3上的机械手升降驱动机构12驱动线材夹紧机械手11夹紧固定线材20，给予线材20足够的支撑稳定性。

随后冲刀驱动机构6动作，带动内锥孔冲刀5冲切线头表面去除外被部位裸露的编织层，将编织层拱起的同时切除，线头前端则向前通过内锥孔伸出。编织层切除后残留有编织层残部待处理。

完成冲切后，冲刀驱动机构6带动内锥孔冲刀5回退，线材夹紧机械手11松开，导向座平移驱动机构7带动整个导向座2回退。

（4）完成编织层冲切后的线材20被输送至拔外被机构D处，由其采用机械夹手将线头前端留下的一段用于保护线芯的外被拔除。

（5）线材20由线材夹持输送线1继续输送至编织层断部压平机构E前面停止，升降组件首先驱动压平模组升至线头位置，随后合模机构10驱动左模块8和右模块9合模，形成供线芯通过的工作孔，然后压平模组驱动机构驱动压平模组沿线芯活动使得工作孔将编织层残部压平。最后在压平模组驱动机构的驱动下，压平模组水平回退，升降组件带动压平模组降下。

（6）最后依次通过贴铜箔机构F和包铜箔机构G对线材20的线芯表面进行贴包铜箔的处理。

此外，本发明所描述的指示方位或位置关系，均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构造必须具有特定的方位，或是以特定的方位构造来进行操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个组件内部的连通或两个组件的相互作用关系。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。并且它可以直接在另一个组件上或者间接在该另一个组件上。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或间接连接至该另一个组件上。

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

Claims (10)

1.一种通信线材自动预处理装置，包括设置在机台（19）上的线材夹持输送线（1）及沿其输送方向顺序布置的线材辅助定位工装（A）、同轴去外被机构（B）、拔外被机构（D）、贴铜箔机构（F）和包铜箔机构（G）；其特征在于还包括设于同轴去外被机构（B）和拔外被机构（D）之间的编织层冲切一体机构（C），以及设于拔外被机构（D）和贴铜箔机构（F）之间的编织层断部压平机构（E）；编织层冲切一体机构包括导向座（2）、设于其上的冲刀机构和立板（3），冲刀机构包括刀座（4）、固定其上的内锥孔冲刀（5）和连接驱动刀座（4）平动的冲刀驱动机构（6）；立板（3）上开有与内锥孔冲刀（5）相对的线头引导孔，还包括用于驱动导向座（2）向着线头平移以使得线头穿过线头引导孔并伸入内锥孔冲刀（5）内的导向座平移驱动机构（7），内锥孔冲刀（5）用于将编织层拱起并切除；编织层断部压平机构包括由升降组件驱动升降的压平模组，压平模组包括从两侧夹持线芯的左模块（8）、右模块（9）及其合模机构（10），左模块（8）和右模块（9）上各开半圆槽（a），能够拼合形成供线芯通过的工作孔，还包括驱动压平模组沿线芯活动使得工作孔将编织层残部压平的压平模组驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于：所述编织层冲切一体机构的立板（3）上还设置有线材夹紧机械手（11）以及驱动其升降的机械手升降驱动机构（12），用于将伸入线头引导孔内的线材夹紧固定。

3.根据权利要求2所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于：所述机械手升降驱动机构（12）为气缸或直线电机或电动丝杠副。

4.根据权利要求1所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于：所述冲刀驱动机构（6）为气缸。

5.根据权利要求1所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于：所述导向座平移驱动机构（7）为伺服电机驱动的电动丝杠副。

6.根据权利要求1所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于：所述合模机构（10）为气动手指。

7.根据权利要求1所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于：所述升降组件包括升降座（13）和连接驱动升降座（13）上下活动的升降座驱动机构（14），而压平模组驱动机构包括通过平移座导轨（15）滑设在升降座（13）顶部的平移座（16）和连接驱动平移座（16）活动的平移座驱动机构（17）；冲刀机构还包括刀座导轨（18），刀座（4）通过刀座导轨（18）滑设于导向座（2）上。

8.根据权利要求7所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于所述升降座驱动机构（14）和平移座驱动机构（17）均为气缸。

9.根据权利要求1所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于所述编织层冲切一体机构采用双工位设置形式，其冲刀机构具有固定于所述刀座（4）上的左右对称的两个所述内锥孔冲刀（5），相应的所述立板（3）上与内锥孔冲刀（5）相对的线头引导孔也为两个。

10.根据权利要求1或7所述的一种通信线材自动预处理装置，其特征在于所述编织层断部压平机构采用双工位设置形式，其具有左右对称设置并由同一所述压平模组驱动机构驱动活动的两个所述压平模组。

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