CN113381266B - 一种光伏连接器线束一体机 - Google Patents

Abstract

一种光伏连接器线束一体机。涉及光伏产品加工技术领域，具体涉及一种光伏连接器线束一体机。包括机架，所述机架上依序设有切线剥线单元、端子铆接单元和螺母旋紧单元，所述螺母旋紧单元包括旋紧机构和送料机构，所述旋紧机构通过立板连接所述机架，所述立板上开设有进料孔，在所述立板的背面设置所述送料机构，所述送料机构的送料出口对接所述进料孔；在所述立板的正面设有用于将所述送料机构送进的螺母进行旋紧的旋紧机构，所述旋紧机构通过法兰轴承连接在所述进料孔上。本发明结构精巧、设计合理，有利于提高设备运行可靠性。

Description

一种光伏连接器线束一体机

技术领域

本发明涉及光伏产品加工技术领域，具体涉及一种光伏连接器线束一体机。

背景技术

光伏连接器是太阳能电池组件的关键配件，一端用于连接接线盒，另一端具有公连接头或母连接头，用于实现单片光伏组件的串联集群。

现有技术中，连接器要通过多个设备进行联合组装：先将线缆在裁线机上切断至所需长度并将端头剥皮，再将处理后的线缆移送至铆接机处将线缆的线芯与端子压接固定，再将压接后的端子移送至螺母机处、将端子***连接头内，运行螺母机旋紧连接器的螺母，最终完成连接器的组装。这种组装方法人力依赖性高、且生产效率低下。

同时，当前市场上的螺母机的结构复杂、控制繁琐，需要经常性的维护保养，运行可靠性差，难以适应连接器高质高量的生产需求。

因此，如何优化连接器组装设备、提高连接器的组装效率，成为待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构精巧、性能可靠且自动化适应性强的光伏连接器线束一体机。

本发明的技术方案为：

一种光伏连接器线束一体机，包括机架，所述机架上依序设有切线剥线单元、端子铆接单元和螺母旋紧单元，所述螺母旋紧单元包括旋紧机构和送料机构，

所述旋紧机构通过立板连接所述机架，所述立板上开设有进料孔，在所述立板的背面设置所述送料机构，所述送料机构的送料出口对接所述进料孔；

在所述立板的正面设有用于将所述送料机构送进的螺母进行旋紧的旋紧机构，所述旋紧机构通过法兰轴承连接在所述进料孔上；

所述旋紧机构包括同轴依次设置的基轮、驱动轮和夹紧轮，在所述夹紧轮上活动连接有若干夹爪；

所述夹爪呈条块状，所述夹爪的内端头具有与所述螺母外表面形状适配的夹紧面，所述夹爪的外端朝向所述驱动轮的方向设有导销；

所述基轮上设有若干传动销，所述基轮的背面连接所述法兰轴承；

所述驱动轮上开设有与所述传动销数量和位置匹配的传动销导向槽，和与所述导销数量和位置匹配的导销滑槽；所述传动销导向槽和所述导销滑槽交错布设，所述传动销导向槽均布在所述驱动轮的外圈位置；所述导销滑槽斜向设置，所述导销滑槽的最低点处于相邻传动销导向槽之间、最高点处于传动销导销槽的内侧；所述驱动轮上设有驱动齿圈；

所述夹紧轮上开设有若干径向设置的夹爪导轨，所述夹爪导轨的底部开设有导销容槽；所述夹爪导轨与所述夹爪形状适配，所述导销容槽为长形槽；在所述夹紧轮上还设有与所述传动销位置适配的销孔；

所述夹爪上的导销贯穿所述导销容槽后伸入所述导销滑槽；所述传动销贯穿所述传动销导向槽后伸入所述夹紧轮上的销孔；

与所述驱动轮的驱动齿圈啮合连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮连接驱动电机。

所述送料机构包括送料滑轨、送料导块和一对送料导板；

一对所述送料导板相互平行地直立固定设置在所述机架上，所述送料导板的板面上开设有L形的送料导槽；

在一个所述送料导板的外侧平行于所述送料导板设置所述送料滑轨，所述送料滑轨上活动设置有由直线驱动机构驱动的送料滑块，所述送料滑块上开设有滑块转孔；

所述送料导块包括导块本体、套筒、三个限位导杆和一个传动导杆；所述套筒设置在所述导块本体内，所述套筒设有用于容置连接器的连接头的筒孔，三个所述限位导杆中的二个设置在所述导块本体的一侧，并伸入导块本体一侧的所述送料导槽内；三个所述限位导杆中的另一个，以及所述传动导杆设在导块本体的另一侧，并伸入处于导块本体另一侧的所述送料导槽内，且所述传动导杆的外端头伸入所述滑块转孔内，使得在所述送料滑块做直线运动时，通过传动导杆带动所述送料导块翻转，再向所述进料孔方向运动。

所述立板的顶端还设有顶板，所述顶板上设置定线机构；

所述定线机构包括定线夹爪和定线夹爪驱动机构，所述定线夹爪驱动机构连接所述顶板，所述定线夹爪驱动机构用于驱动所述定线夹爪夹紧或释放线缆。

所述定线夹爪为两个对合的哈夫结构，所述哈夫结构的对合面设有外大内小的锥形导槽。

所述旋紧机构还包括盖板，所述盖板上开设有夹爪限位槽，所述盖板固定连接在所述夹紧轮的顶面。

所述基轮的外圆表面设有制动齿圈，与所述制动齿圈啮合有制动齿轮，所述制动齿轮连接制动电机。

所述送料导槽包括垂直段和水平段，所述导块本体上的限位导杆和传动导杆偏置在所述导块本体朝向所述进料孔的一侧，在导块本体初始的直立状态时，所述限位导杆和传动导杆均处于所述垂直段内。

所述套筒与所述送料导块固定连接。

所述套筒与所述送料导块转动连接；

所述送料导块上固定设有压紧气缸，所述压紧气缸的活塞杆上连接有刹车块，所述刹车块抵靠所述套筒的外表面。

本发明的一种光伏连接器线束一体机，通过对螺母旋紧单元进行结构改进，以及将其与切线剥线单元和端子铆接单元进行结构整合，消除了现有技术中连接器组装的中间传递复杂、控制繁琐、人力依赖性强、设备可靠性差等缺陷，能够大幅提升生产效率。

本发明中的螺母旋紧单元，在旋紧机构的驱动轮上设置传动销导向槽和导销滑槽的“双轨结构”，通过导销滑槽和传动销导向槽同步抵达内侧极限位置的设计，对夹爪行程进行制约，使得夹爪对螺母的夹紧动作和夹爪对螺母的旋紧动作巧妙地无缝串接。具体地，连接器的螺母伸入夹爪内时，驱动轮转动，导销滑槽带动其内的导销滑动，导销再带动夹爪沿夹爪导轨向内滑动、直至夹爪导轨的内侧极限位置，此时夹爪夹紧螺母，驱动轮经由传动销与基轮连为一体；驱动轮继续转动，带动基轮一同转动直至螺母旋紧完成。

本发明结构精巧、设计合理，相比现有技术，一方面使得设备控制更为简便、有利于提高设备运行可靠性；另一方面，结构上的简量也使得设备维护更为便利，并大幅提高了螺母旋紧加工的自动化适应性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明的立体图，

图3是本发明中螺母旋紧单元的结构示意图，

图4是图3的局部示意图一，

图5是图3的局部示意图二，

图6是本发明中旋紧机构的结构示意图，

图7是本发明中旋紧机构的***图，

图8是本发明中夹爪释放状态的结构示意图，

图9是本发明中夹爪夹紧状态的结构示意图，

图10是本发明中连接器的***图，

图11是本发明中送料机构的结构示意图，

图12是本发明中送料导块取料状态示意图，

图13是本发明中送料导块翻转状态示意图，

图14是本发明中送料导块送料状态示意图，

图15是本发明中送料导块与连接组件的装配示意图，

图16是本发明中送料导块的结构示意图，

图17是本发明中压紧气缸与套筒的装配示意图。

图中：1-机架，11-立板，110-进料孔，111-顶板；2-送料机构，21-送料滑轨，211-送料滑块，22-送料导板，220-送料导槽，23-送料导块，231-套筒，2311-导针，2312-限位块，232-传动导杆，233-限位导杆，234-压紧气缸，2341-刹车块；3-旋紧机构，31-基轮，310-制动齿圈，311-传动销，32-驱动轮，321-传动销导向槽，322-导销滑槽，33-夹紧轮，330-销孔，331-夹爪导轨，3310-导销容槽，34-夹爪，341-导销，35-盖板，351-夹爪限位槽，36-定线夹爪，361-定线夹爪驱动机构；41-驱动齿轮，42-制动齿轮；5-连接器，51-线缆，52-端子，53-螺母，54-爪圈，55-连接头；6-切线剥线单元；7-端子铆接单元。

具体实施方式

以下结合附图1-17，进一步说明本发明。

本发明的一种光伏连接器线束一体机，用于组装连接器5；包括机架1，机架1上依序设有切线剥线单元6、端子铆接单元7和螺母旋紧单元，螺母旋紧单元包括旋紧机构3和送料机构2；参见图10，连接器5包括线缆51、端子52、螺母53、爪圈54和连接头55；线缆51在切线剥线单元6处被切成定长、并剥除后端头的绝缘皮；在端子铆接单元7处，被剥端的线缆51的线芯与端子52铆接固定；螺母旋紧单元处，连接组件即螺母53、爪圈54和连接头55三者，在送入旋紧机构3时呈预装状态，旋紧机构3的任务是将线缆51的端子压接端从正面送进，贯穿螺母53、爪圈54后***连接头55内后，实现螺母53和连接头55的拧合；其中，送料机构2需先将预装的连接组件从背面送入进料孔110内，预装的连接组件中，螺母53、爪圈54均扣合在连接头55上，且螺母53处于扣合未拧紧状态；

旋紧机构3通过立板11连接机架1，立板11上开设有进料孔110，在立板11的背面设置送料机构2，送料机构2的送料出口对接进料孔110；

在立板11的正面设有用于将送料机构2送进的螺母53进行旋紧的旋紧机构3，旋紧机构3通过法兰轴承连接在进料孔110上；

旋紧机构3包括同轴依次设置的基轮31、驱动轮32和夹紧轮33，在夹紧轮33上活动连接有若干夹爪34；

夹爪34呈条块状，夹爪34的内端头具有与螺母53外表面形状适配的夹紧面，夹爪34的外端朝向驱动轮32的方向设有导销341；

基轮31上设有若干传动销311，基轮31的背面连接法兰轴承；

驱动轮32上开设有与传动销311数量和位置匹配的传动销导向槽321，和与导销341数量和位置匹配的导销滑槽322；传动销导向槽321和导销滑槽322交错布设；传动销导向槽321均布在驱动轮32的外圈位置、为分段的弧形；导销滑槽322斜向驱动轮32的圆心设置、为分段的条形，导销滑槽322的最低点处于相邻传动销导向槽321之间、最高点处于传动销导销槽321的内侧；驱动轮32上设有驱动齿圈；

夹紧轮33上开设有若干径向设置的夹爪导轨331，夹爪导轨331的底部开设有导销容槽3310；夹爪导轨331与夹爪34形状适配，导销容槽3310为长形槽；在夹紧轮33上还设有与传动销311位置适配的销孔330；

夹爪34上的导销341贯穿导销容槽3310后伸入导销滑槽322；传动销311贯穿传动销导向槽321后伸入夹紧轮33上的销孔330；

与驱动轮32的驱动齿圈啮合连接有驱动齿轮41，驱动齿轮41连接驱动电机。

旋紧机构3实现以下两个动作，一是夹紧/释放动作，驱动轮32转动时，带动导销341在导销滑槽322内滑动，进而带动夹爪34沿夹爪导轨331滑动，使得夹爪34夹紧或释放螺母53；二是拧紧动作，夹爪34夹紧时，导销341与传动销311同步抵达极限位置；基轮31、驱动轮32和夹紧轮33连为一体、同步进行旋转，实现对螺母53的拧紧动作。由于驱动轮32由驱动电机驱动，在本案中当驱动电机在拧紧螺母53时达到驱动电机预设值（电流等电信号指标），即由控制器切换工作模式，启动制动电机做反向动作，停止旋紧机构的动作，防止持续拧紧损坏螺母53。停止后，再启动驱动电机反向转动，先释放夹爪，再复位，取出拧合的连接器。夹紧/释放动作状态参见图8-9，驱动轮32顺时针转动时，传动销311相对驱动轮32逆时针转动；导销滑槽322的外缘向左推动导销341，使其在导销滑槽322内逆时针滑动；进而带动夹爪34沿夹爪导轨331向圆心方向滑动，直至导销341行至导销滑槽322的靠近圆心的极限位置，此时传动销311同步抵达极限位置，使得夹爪34夹紧螺母53且不再向圆心行进，以免损伤螺母53。同理，驱动轮32逆时针转动时，夹爪34释放螺母53。

送料机构2包括送料滑轨21、送料导块23和一对送料导板22；

一对送料导板22相互平行地直立固定设置在机架1上，送料导板22的板面上开设有L形的送料导槽220；

在一个送料导板22的外侧平行于送料导板22设置送料滑轨21，送料滑轨21上活动设置有由直线驱动机构驱动的送料滑块23，送料滑块23上开设有滑块转孔；

送料导块23包括导块本体、套筒231、三个限位导杆233和一个传动导杆232；套筒231设置在导块本体内，套筒231设有用于容置连接器5的连接组件的筒孔，筒孔内设有导针2311和若干限位块2312；导针2311用于导引连接组件***、并确保其位置中立，限位块2312用于限定连接组件的位置，防止在螺母旋紧过程中，连接头55跟转；三个限位导杆233中的二个设置在导块本体的一侧，并伸入导块本体一侧的送料导槽220内；三个限位导杆233中的另一个，以及传动导杆232设在导块本体的另一侧，并伸入处于导块本体另一侧的送料导槽220内，且传动导杆232的外端头伸入滑块转孔内，使得在送料滑块211做直线运动时，通过传动导杆232带动送料导块23翻转，再向进料孔110方向运动。初始状态等待取料时，送料导块23呈直立状态，套筒231直立朝上用于承接连接组件；连接组件***套筒231后，送料滑块211朝向进料孔110滑动，传动导杆232向前牵引送料导块23，带动送料导块23向前翻转、直至达到水平状态；送料导块23持续向前水平滑动直至将连接组件送达夹爪34所在位置。

立板11的顶端还设有顶板111，顶板111上设置定线机构，用于在旋紧处理前固定线缆51的位置；

定线机构包括定线夹爪36和定线夹爪驱动机构361，定线夹爪驱动机构22可采用气动手指；定线夹爪驱动机构361连接顶板111，定线夹爪驱动机构361用于驱动定线夹爪36夹紧或释放线缆51。

定线夹爪36为两个对合的哈夫结构，哈夫结构的对合中心设有容置线缆51的线槽，哈夫结构的对合面设有外大内小的锥形导槽，用于线缆51伸入时导引其走向。

旋紧机构3还包括盖板35，盖板35固定连接在夹紧轮33的顶面，盖板35上开设有夹爪限位槽351，使得夹爪34释放螺母53时，止靠在夹爪限位槽351的边缘，降低旋紧机构3内部的驱动轮32的磨损，能够有效延长设备的使用寿命，便利保养维护。

基轮31的外圆表面设有制动齿圈310，与制动齿圈310啮合有制动齿轮42，制动齿轮42连接制动电机。驱动轮32停止动作时，基轮31在惯性作用下继续转动会损伤法兰轴承，为消除此缺陷，驱动轮32停止动作时，驱动制动齿轮42转动，使得基轮31能够及时刹车。

送料导槽220包括垂直段和水平段，以初始状态为视角参照，导块本体上的限位导杆233和传动导杆232偏置在导块本体朝向进料孔110的一侧，在导块本体初始的直立状态时，限位导杆233和传动导杆232均处于垂直段内。

套筒231与送料导块23固定连接，此种结构，连接头55定位可靠性好，但产品适应用差。

套筒231与送料导块23转动连接；

送料导块23上固定设有压紧气缸234，压紧气缸234的活塞杆上连接有刹车块2341，刹车块2341抵靠套筒231的外表面；连接组件送达指定位置后，活塞杆伸长，使得刹车块2341紧压在套筒231表面，增大二者之间的摩擦力，防止螺母旋紧过程中套筒231跟转。

对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：

（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；

以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本领域技术人员根据本案所公开的内容，对其中某些技术特征作出的变换均应在本案保护范围内。

Claims (9)

1.一种光伏连接器线束一体机，包括机架，所述机架上依序设有切线剥线单元、端子铆接单元和螺母旋紧单元，所述螺母旋紧单元包括旋紧机构和送料机构，其特征在于，

所述旋紧机构通过立板连接所述机架，所述立板上开设有进料孔，在所述立板的背面设置所述送料机构，所述送料机构的送料出口对接所述进料孔；

在所述立板的正面设有用于将所述送料机构送进的螺母进行旋紧的旋紧机构，所述旋紧机构通过法兰轴承连接在所述进料孔上；

所述旋紧机构包括同轴依次设置的基轮、驱动轮和夹紧轮，在所述夹紧轮上活动连接有若干夹爪；

所述夹爪呈条块状，所述夹爪的内端头具有与所述螺母外表面形状适配的夹紧面，所述夹爪的外端朝向所述驱动轮的方向设有导销；

所述基轮上设有若干传动销，所述基轮的背面连接所述法兰轴承；

所述驱动轮上开设有与所述传动销数量和位置匹配的传动销导向槽，和与所述导销数量和位置匹配的导销滑槽；所述传动销导向槽和所述导销滑槽交错布设，所述传动销导向槽均布在所述驱动轮的外圈位置；所述导销滑槽斜向设置，所述导销滑槽的最低点处于相邻传动销导向槽之间、最高点处于传动销导销槽的内侧；所述驱动轮上设有驱动齿圈；

所述夹紧轮上开设有若干径向设置的夹爪导轨，所述夹爪导轨的底部开设有导销容槽；所述夹爪导轨与所述夹爪形状适配，所述导销容槽为长形槽；在所述夹紧轮上还设有与所述传动销位置适配的销孔；

所述夹爪上的导销贯穿所述导销容槽后伸入所述导销滑槽；所述传动销贯穿所述传动销导向槽后伸入所述夹紧轮上的销孔；

与所述驱动轮的驱动齿圈啮合连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮连接驱动电机。

2.根据权利要求1所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述送料机构包括送料滑轨、送料导块和一对送料导板；

一对所述送料导板相互平行地直立固定设置在所述机架上，所述送料导板的板面上开设有L形的送料导槽；

在一个所述送料导板的外侧平行于所述送料导板设置所述送料滑轨，所述送料滑轨上活动设置有由直线驱动机构驱动的送料滑块，所述送料滑块上开设有滑块转孔；

所述送料导块包括导块本体、套筒、三个限位导杆和一个传动导杆；所述套筒设置在所述导块本体内，所述套筒设有用于容置连接器的连接头的筒孔，三个所述限位导杆中的二个设置在所述导块本体的一侧，并伸入导块本体一侧的所述送料导槽内；三个所述限位导杆中的另一个，以及所述传动导杆设在导块本体的另一侧，并伸入处于导块本体另一侧的所述送料导槽内，且所述传动导杆的外端头伸入所述滑块转孔内，使得在所述送料滑块做直线运动时，通过传动导杆带动所述送料导块翻转，再向所述进料孔方向运动。

3.根据权利要求1所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述立板的顶端还设有顶板，所述顶板上设置定线机构；

所述定线机构包括定线夹爪和定线夹爪驱动机构，所述定线夹爪驱动机构连接所述顶板，所述定线夹爪驱动机构用于驱动所述定线夹爪夹紧或释放线缆。

4.根据权利要求3所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述定线夹爪为两个对合的哈夫结构，所述哈夫结构的对合面设有外大内小的锥形导槽。

5.根据权利要求1所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述旋紧机构还包括盖板，所述盖板上开设有夹爪限位槽，所述盖板固定连接在所述夹紧轮的顶面。

6.根据权利要求1所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述基轮的外圆表面设有制动齿圈，与所述制动齿圈啮合有制动齿轮，所述制动齿轮连接制动电机。

7.根据权利要求2所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述送料导槽包括垂直段和水平段，所述导块本体上的限位导杆和传动导杆偏置在所述导块本体朝向所述进料孔的一侧，在导块本体初始的直立状态时，所述限位导杆和传动导杆均处于所述垂直段内。

8.根据权利要求2所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述套筒与所述送料导块固定连接。

9.根据权利要求2所述的一种光伏连接器线束一体机，其特征在于，所述套筒与所述送料导块转动连接；

所述送料导块上固定设有压紧气缸，所述压紧气缸的活塞杆上连接有刹车块，所述刹车块抵靠所述套筒的外表面。

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