CN110535073A - 电线末端加工装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种能够在具有多根芯线的电线中以预定深度进行切割的电线末端加工装置。电线末端加工装置(100)包括：紧握旋转单元(10)，其紧握电线(1)并绕装置基准轴(101)旋转电线；测量单元(20)，其测量投射到电线(1)的外径的装置基准面上的电线的外径；存储单元(30)，其存储相互关联的被测角度和被测外径；切割加工单元(50)，其具有切割刀(51a、51b)和相对装置基准轴(101)来回移动切割刀(51a、51b)的进/退机构(59)；以及计算单元(40)，其根据被测角度和被测外径以及芯线外径和布置形式计算切割刀(51a，51b)的切割角度和切割进退量。在电线(1)仅以切割角度旋转的情况下，切割加工单元(50)仅将切割刀(51a，51b)来回移动进/退量。

Description

电线末端加工装置

发明领域

本发明涉及一种电线末端加工装置，尤其涉及一种对覆盖有绝缘体的电线的电线末端进行加工的加工装置。

背景技术

以往，在覆盖有绝缘体的多根芯线的电线上，进行在从末端起预定范围内移除绝缘体的所谓“剥离操作”。此时，为了轻松有效地执行剥离操作，公开了一种在绝缘体上加工“切割”的发明(例如，见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2016-214062(第2至3页，图2)。

发明内容

在专利文献1(屏蔽电缆加工装置)公开的发明中，四根绞芯线被一屏蔽膜覆盖，并在用于屏蔽电缆的屏蔽膜上进行切割加工，屏蔽电缆的屏蔽膜由导电屏蔽壳包围。即，四根芯线被布置在十字横截面上，设置四把刀以从四根芯线的中轴沿横截面方向来回移动，所述刀形成具有与所述芯线的外径相对应的直径的凹形。因此，在连接刀的凹形中心和芯线中心的虚线与横截面十字方向一致的情况下，一对刀相互靠近以在屏蔽膜上局部进行均匀切割。

然而，由于四根芯线被扭曲，芯线的中心在纵向方向上的位置会变化。因此，存在当因为很难将芯线的中心安排在刀位置中的虚线上而不将芯线的中心布置在虚线上时，无法加工具有预定深度的切割的问题。此外，本发明还存在一个问题，即本发明不能应用于包括奇数芯线的屏蔽电缆。还有一个问题是必须为芯线的每个外径提供刀具。

本发明解决了上述问题并提供了一种能够在包括奇数或偶数芯线的电线上加工具有预定深度的切割的电线末端加工装置。

根据本发明的电线末端加工装置，其用于在距电线的末端预定位置，在绝缘体上加工切割，所述电线具有芯线和覆盖所述芯线的所述绝缘体，所述电线末端加工装置包括：

紧握旋转单元，其在所述电线的纵向与装置基准轴一致的状态下紧握所述电线并使所述电线绕所述装置基准轴旋转；测量单元，其测量投射在包括所述装置基准轴的装置基准面上的所述电线的外径；存储单元，其存储相互关联的被测角度和被测外径，所述被测角度是所述电线被旋转以进行测量的角度，所述被测外径是在所述测量单元测量的所述被测角度处的所述电线的外径；切割加工单元，其包括在垂直于所述装置基准轴的所述装置基准面上具有旋转中心的切割刀和使所述切割刀关于所述装置基准轴来回移动的进/退机构；和计算单元，其基于所述被测角度和所述被测外径以及所述芯线的外径和布置形式，计算为了切割加工而旋转所述电线的角度即切割角度、和在关于所述装置基准轴的方向上的所述切割角度下的所述切割刀的进/退量；

其中，所述进/退机构在所述电线仅以所述切割角度旋转的状态下，仅将所述切割刀来回移动所述进/退量。

此外，在横截面是实质上椭圆形或实质上多边形的电线中设置了多根芯线。

此外，面对面设置一对切割刀，且电线在切割加工中旋转180°。

在根据本发明的电线末端加工装置中，由于切割刀来回移动根据与基于测量单元的测量结果计算的切割角度相对应的切割进/退量，因此可以加工预定深度的切割而不管在切割加工位置下的芯线的相位。即使芯线的数量是奇数本发明也可以应用，而不必为芯线的每个外径提供切割刀。

附图说明

图1是示意地示出根据本发明第一实施例的电线末端加工装置的平面视图。

图2是示意地示出根据本发明第一实施例的电线末端加工装置的侧视图。

图3A到图3D是示意地示出根据本发明第一实施例的电线末端加工装置的视图，图3A是示出电线的侧视图，图3B是说明电线的内部结构的放大剖视图，图3C是说明测量电线时的姿态的放大剖视图，以及图3D是说明切割电线时姿态的放大剖视图。

图4是示意地示出根据本发明第二实施例的电线末端加工装置的俯视图。

图5是示意地示出根据本发明第二实施例的电线末端加工装置的侧视图。

具体实施方式

下面，将参照图纸描述根据本发明第一和第二实施例的电线末端加工装置。因为这些图纸都是示意图、每个构件的形状和大小或构件之间的位置关系不限于图示实施例。

第一实施例

图1到图3D示意地示出根据本发明第一实施例的电线末端加工装置，其中图1是俯视图，图2是侧视图，图3A是示出电线的侧视图，图3B是说明电线的初始姿态的放大剖视图，图3C是说明测量电线时的姿态的放大剖视图，以及图3D是说明切割电线时姿态的放大剖视图。为了避免图纸的复杂化，省略对一些部件的说明(用于布置的保持构件等)。

(电线)

在图3A中，电线末端加工装置100对于包括芯线2和覆盖芯线2的绝缘体3的电线1，在距离电线末端4预定距离的位置5(以下称为“切割位置”)处，在绝缘体3上加工切割6。

绝缘体3是不包括芯线2而配置的电线1的构件的总称，且不限于单个电绝缘材料(例如，护套)。例如，绝缘体3可以由包括多个导电材料的电绝缘材料构成。为了便于理解，将描述芯线的数目是两根的情况，但线芯2的数目不被限定。

(电线末端加工装置)

在图1和图2中，电线末端加工装置100包括紧握旋转单元10、测量单元20、存储单元30、计算单元40、切割加工单元50和操作单元90。下面将对每一项进行描述。

(紧握旋转单元)

紧握旋转单元10安装在装置基板110上，并包括末端导向台13，其在与电线末端4紧靠的同时引导电线末端4；紧握机构11，其紧握电线末端1以使电线1的中心与垂直于将电线末端4与末端导向台13紧靠的平面(未示出)的虚拟轴(下称“装置基准轴101”)一致；以及旋转机构12，其将被装置基准轴101周围的紧握机构11紧握的电线1旋转。

紧握机构11包括圆柱体11a、围绕装置基准轴101而可旋转地支撑圆柱体11a的支撑体11b、以及在圆柱体11a的中轴(与装置基准轴101相同)上紧握电线1的卡盘11c。

旋转机构12包括安装在装置基板110上的电机12a、固定在电机12a的旋转轴上的驱动齿轮12b和固定在圆柱体11a上并与驱动齿轮12b啮合的从动齿轮12c。虽然在上述描述中齿轮被用作旋转机构12，但本发明并不限于此。可以使用皮带，而且圆柱体11a也可以直接通过手动或通过移除电机12a的减速单元旋转(这将在第二实施例中详细描述)。

下面，为了便于描述，包括装置基准轴101并平行于装置基板110的上表面的虚拟平面被称为“装置基准面102”，垂直于装置基准轴101的虚拟平面被称作“测量切割平面103”，以及包括装置基准轴101并垂直于装置基准面102的虚拟平面被称作“装置对称平面104”。

当连接芯线2的中心的虚线被称为电线中心线7时，在紧握开始时，电线中心线7和装置基准面102在测量切割平面103中形成的角度(以下称为“扭转角度”)是未知的(见图3B)。

(测量单元)

测量单元20包括：角度测量机构21，其测量圆柱体11a(与电线1相同)通过旋转机构12旋转的角度(以下称为“被测角度θm”)；以及外径测量机构22，其测量在测量切割平面103中的装置基准面102(或平行于装置基准面102的虚拟投影平面)上投影的电线1的外径(以下称为“被测外径Dm”)(见图3C)。测量单元20将被测角度θm和被测外径Dm输出到存储单元30。

被测角度θm是在每个预定区间上从0°到180°的多个值，即预定测量区间Δθm的整数倍，并且在电线1连续旋转时被测量。

角度测量机构21包括固定在圆柱体11a上的盘21a和与盘21a的外周相对的光电传感器21b。即，狭缝(未显示)沿盘21a的外径等角排列，其间有预定间隔，而光电传感器21b测量盘21a旋转时的狭缝的通过数。

装置基准面102是与装置基板110的上表面平行的虚拟平面，并可酌情设置。代替旋转机构12和角度测量机构21，还可以设置两个功能都具备的机构(例如，伺服电机)。外径测量机构22可以是非接触式的测量装置，其获取诸如显示电线1的轮廓的阴影之类的图像并根据图像数据计算被测外径Dm，也可以是接触式的测量装置，其直接接触电线1并测量被测外径Dm。被测角度θm和被测外径Dm都可以显示。

(存储单元)

存储单元30在从测量单元20输入的每个被测角度θm，存储如(θm0，Dm0)，(θm1，Dm1)，(θm2，Dm2)等数据，其中被测角度θm(例如，θm0＝0，θm1＝1·Δθm，θm2＝2·Δθm等)和被测外径Dm(例如，Dm0，Dm1，Dm2等)相互关联。然后，由于电线1的外部形状是根据该数据计算的，因此确定了被测外径Dm最大的角度，即扭转角度然后，将扭转角度输出到计算单元40。

扭转角度是被测外径Dm随被测角度θm的增大而增大的范围与被测外径Dm随被测角度θm的增加而减小的范围之间的边界。被测角度θm是仅离开预定测量间隔Δθm的值，因此扭转角度可以等于所测量的被测角度θm中的一个，也可以是被测角度θm之间的值。

(切割加工单元)

切割加工单元50包括设置在测量切割平面103中的一对切割刀51a和51b，以及使切割刀51a和51b来回移动的进/退机构59。

即，切割刀51a和51b通过安装在滑动台53a和53b上的电机52a和52b旋转。此时，切割刀51a和51b的旋转轴分别通过联轴器连接到电机52a和52b的旋转轴(在图1和图2中用具有对角线的一对方格表示)，并且与装置基准面102中的装置基准轴101平行。

(进/退机构)

进/退机构59包括分别安装有电机52a和52b的滑动台53a和53b；引导滑动台53a和53b与测量切割平面103平行移动的导向台54；分别用螺丝固定在滑动台53a和53b的花键轴55；以及通过联轴器连接到花键轴55上的电机56。此时，滑动台53a和53b是长方体并进入形成于导向台54中的凹槽，而导向台54和电机56固定在装置基板110上。

切割刀51a和51b的旋转轴由固定轴承的支撑体支撑，以及支撑体可安装在滑动台53a和53b上。

在本发明中，切割刀51a和51b不仅限于旋转刀，还可以是平行于装置对称平面104往复运动的弓锯，与装置对称平面104平行设置的热丝(熔丝)等等。

花键轴55相对于装置对称平面104是平面对称的，即，滑动台53a被拧入的范围是左转，而滑动台53b被拧入的范围是右转，以及两者都是螺距相同的螺旋线。因此，当切割刀51a和切割刀51b设置在距离装置对称平面104相同的距离时(在电线1旋转之前)，即使电机56旋转，切割刀51a和切割刀51b也总是位于距装置对称平面104相同的距离处。

在本发明中，进/退机构59不限于上述配置。代替把花键轴55都拧到滑动台53a和53b上，单个的花键轴也可以分别拧入滑动台53a和53b上，并可将单独的伺服电机分别耦合到每个花键轴上。代替花键轴和伺服电机，也可以设置分别移动滑动台53a和53b的伺服气缸等。

(计算单元)

计算单元40基于从存储单元30接收的扭转角度预先由制造商提供的芯线外径D2和芯线2的和布置形式(芯线2之间的距离B2)，对于在切割加工中电线1从初始位置旋转的角度即每个切割角度θc，计算直到切割刀51a和51b的外周到达仅与芯线2的外表面分开一小段距离T2虚拟圆(以图3D中的虚线表示，以下简称“虚线圈8”)为止的进/退量Cc(参见图3D)。

此时，当切割角度θc等于扭转角度时，切割刀51a和51b的外周到达装置基准面102上的虚线圈8。然而，当切割角度θc不等于扭转角度时，切割刀51a和51b的外周到达偏离装置基准面102的位置处的虚线圈8。

当两根芯线2在彼此紧密接触的状态下扭曲时，芯线间的距离B2与芯线外径D2相同。切割角度θc可能与被测角度θm相同或不同。

(操作单元)

操作单元90包括指示电线1旋转开始的旋转按钮91、指示切割操作开始的切割开始按钮92、紧急停止按钮93和未示出的控制单元。此时，在测量过程中，当测量单元20测量的被测角度θm达到180°时，电线1(电机12a)旋转停止。

(切割作业)

当按下切割开始按钮92时，切割加工单元50的进/退机构59(伺服电机56)和紧握旋转单元10的旋转机构12(电机12a)被联锁以基于计算单元40的指令执行切割加工。即，对于每一个切割角度θc，切割刀51a和51b来回移动到进退量Cc从而使切割刀51a和51b达到虚线圈8。

此时，绝缘体3的切除范围在图3D中用斜线和涂满的范围示意性地示出。切割角度θc为0°到180°之间、预定的切割间隔Δθc的整数倍的多个值，使得在以预定的切割角度θc切割后，在下一次切割时形成的切除范围实质上是新月被减半的锐角三角形(图示为画出的范围)。

在完成电线1的外径测量后进行切割加工，从而外径测量完成后，暂时将电线1转向与测量时的测量方向相反的方向、在将电线1返回初始位置(θc＝0°)后将电线1转向与测量时的测量方向相同的方向的同时进行切割加工，以及可以在完成外径测量的位置(θc＝180°)将电线1向与测量时的测量方向相反的方向转动的同时进行切割加工。

在切割加工中，切割刀51a和51b可在连续旋转电线1的同时来回移动。然而，为了防止切割过大或不足希望缩短切割间隔Δθc和提高切割刀51a和51b的进退频率。

当切割间隔Δθc较大时，以预定切割角度θc完成切割后电线1停止旋转的同时切割刀51a和51b暂时向后移动，然后当电线1仅旋转切割间隔Δθc后，切割刀51a和51b可以向前移动。

在上述描述中，电线1同时从两侧切割，但也可以只使用一个切割刀51a仅从一侧进行切割加工。此时，电线1旋转360°，且不需要切割刀51b、电机52b和滑动台53b，从而降低了配置成本。

此外，当芯线2的数目为奇数(3或以上)且电线1的横截面不对称时，一对切割刀51a和51b可以独立来回移动，即，彼此不同(此时，花键轴55在中间分开以及伺服电机分别连接到其两端)，或只使用一个切割刀51a以及电线1旋转360°。

(功能和效果)

如前所述，电线末端加工装置100计算扭转角度并来回移动切割刀51a和51b直到达每个切割角度θc的虚线位置Ac，以使得不发生切割过大或不足。由于切割刀是盘状的旋转刀片，因此没有必要为每一芯线2的外径准备切割刀。

虽然以上描述了芯线数量为两根的情况，但由于即使当芯线数量不是两根的情况下也可以进行类似的切割操作，因此压缩工具成本也可以获得如上所述的类似效果。

被测角度θm为0°～180°。此外，例如当芯线2的数目是奇数时，当一对切割刀51a和51b分别以不同的进退量Cc作业时，切割角度θc为0°～180°，而当只使用切割刀51a时为0°～360°。即使在芯线2的数目为偶数的情况下，当只使用切割刀51b时切割角度θc为0°～360°。

当芯线2被由绝缘体2包围的例如屏蔽膜等包围时，需要对屏蔽膜等进行切割加工。上述方式中假定屏蔽膜等也是绝缘体3的一部分，并将虚线位置Ac设置为在芯线2中的屏蔽膜等的位置。

第二实施例

(电线末端加工装置)

图4和图5示意性地示出了根据本发明第二实施例的电线末端加工装置，其中图4是一个俯视图而图5是侧视图。与第一实施例中相同或相应的部分将用相同的参考数字表示，并将省略对其的描述。为了避免图纸复杂化，将省略一些构件的描述。

在图4和图5中，通将第一实施例中描述的电线末端加工装置100的紧握旋转单元10从电旋转机构12改为手动旋转机构14来获得电线末端加工装置200。因此，紧握旋转单元10包括紧握机构11、末端导向台13和手动旋转机构14。

(手动转动机构)

手动旋转机构14包括连接到圆柱体11a的旋转轮14a和安装在旋转轮14a上并平行于装置基准轴101的车轮手柄14b。

圆柱体11a具有从其外表面突起的圆柱形臂15a。当圆柱体11a旋转时，圆柱形臂15a紧靠的第一限位器15b和第二限位器15c安装在装置基板110上。此时，圆柱体11a旋转180°直到圆柱形臂15a紧靠第一限位器15b和第二限位器15c。

外径测量机构22包括在包括测量切割平面103的平面内围绕装置基准轴101发射用于测量的光束的光源单元22a、接收被电线1部分阻塞的光束的光接收单元22b、以及支撑光接收单元22b的支撑单元22c。

操作单元90包括指示电线1测量开始的测量开始按钮94、指示切割操作开始的切割开始按钮92、紧急停止按钮93以及未示出的控制单元。此时，当按下测量开始按钮94后圆柱体11a旋转时，测量被测角度θm和被测外径Dm并分别输出到存储单元30。

(切割作业)

在切割加工中，当在按下切割开始按钮92的状态下圆柱体11a旋转时，测量切割角度θc。然后，类似于电线末端加工装置100，计算伺服电机56相对切割角度θc的旋转速度(正转或反转的旋转角)，且伺服电机56以该旋转速度旋转。即，对于每个切割角度θc，切割刀51a和51b来回移动到进/退量Cc，由此切割刀51a和51b到达虚线圈8(见图3D)。

(功能和效果)

如上所述，电线末端加工装置200以与电线末端加工装置100相同的方式不会导致过度或不足切割。特别的，由于圆柱体11a是手动旋转的，因此旋转机构被简化以及装置成本降低。由于切割刀是盘状的旋转刀片，所以没有必要为每个芯线2的外径准备切割刀。

以上基于第一和第二实施例描述了本发明。本领域的技术人员可以理解第一和第二实施例是示例性的，还可以对其中各个部件及其组合进行各种修改，而这样的修改也在本发明的范围内。

工业实用性

如上所述，本发明可广泛地用作电线末端加工装置，其加工在各种形状的电线的外周上的预定深度的切割。

Claims (3)

1.一种电线末端加工装置，其用于在距电线的末端预定位置，在绝缘体上加工切割，所述电线具有芯线和覆盖所述芯线的所述绝缘体，所述电线末端加工装置包括：

紧握旋转单元，其在所述电线的纵向与装置基准轴一致的状态下紧握所述电线并使所述电线绕所述装置基准轴旋转；

测量单元，其测量投射在包括所述装置基准轴的装置基准面上的所述电线的外径；

存储单元，其存储相互关联的被测角度和被测外径，所述被测角度是所述电线被旋转以进行测量的角度，所述被测外径是在所述测量单元测量的所述被测角度处的所述电线的外径；

切割加工单元，其包括在垂直于所述装置基准轴的所述装置基准面上具有旋转中心的切割刀和使所述切割刀关于所述装置基准轴来回移动的进/退机构；和

计算单元，其基于所述被测角度和所述被测外径以及所述芯线的外径和布置形式，计算为了切割加工而旋转所述电线的角度即切割角度、和在关于所述装置基准轴的方向上的所述切割角度下的所述切割刀的进/退量；

其中，所述进/退机构在所述电线仅以所述切割角度旋转的状态下，仅将所述切割刀来回移动所述进/退量。

2.根据权利要求1所述的电线末端加工装置，其中在横截面是实质上椭圆形或实质上多边形的所述电线中设置多根芯线。

3.根据权利要求1或2所述的电线末端加工装置，其中面对面设置一对切割刀，且所述电线在切割加工中旋转180°。