自动剥线端子压接机设计

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【摘 要】本文作者设计了一种集电线剪切、端部剥皮与冷压端子压接功能为一体的自动剥线端子压接机。作品由端子送料装置、剪线剥线及输送装置、端子夹取套送装置、端子压接装置和控制系统等五部分组成。通过各装置的机械组合，实现剪线、剥线、套端子和压接端子等自动生产工序，达到机器换人、提高生产效率的产品设计目的。

【关键词】自动剥线端子压接机；机器换人；冷压端子

1 设计背景及意义

1.1 作品设计背景

我国低压电器产业经过半个多世纪的发展，已构成比较完好的工业体系，现有产值约 200 亿元，对于冷压端子线这种基础性零件的需求量极大，并且呈逐年上升的趋势。随着人工成本和产品质量标准的不断提高，冷压端子线的自动化生产越来越受到行业内的重视，因此有必要设计一款自动剥线端子压接机。

1.2 作品的意义

随着电器行业对冷压端子线需求量的增大，促使企业对冷压端子线的生产有更加高效、更加低成本的要求。分析市场现有的端子压接类机器，存在线段使用长度有限，功能单一等问题。为了提高冷压端子线的生产效率，降低成本，减小劳动强度，本作品主要针对自动套端子技术进行了研究，为后续研制高效、可靠的自动端子压接机作前期的技术研发。

2 设计方案

2.1 端子送料装置

2.1.1 端子送料装置机构设计

送料方式：振动送料

评价：结构简单，而且适合目前所需要的功能，并且利用振动频率调节器可以达到不同的出料速度，以满足不同的工作需要。配合导轨具有自动定向功能。

2.1.2 端子分料、暂存结构设计

确定选择振动送料机构后，由于端子在振动盘输送装置上是连续排列的，即端子头尾相连在一起。而对端子的操作是逐个进行，因此需要在头尾相连的端子中每次输送一个端子到压接位置，为了方便端子的抓取和输送，需要使端子暂时停留在振动盘的出料口处，进行暂存处理。同时也为了方便机械手抓取端子，必须在振动盘输送装置上设计一阻挡机构，使端子在出料口停留。

为使机械手更好的抓取，可以在振动盘出料口的暂存位置前方设置一种分料机构，在端子到达暂存位置之前就将连续排列的端子分隔开，每次只放行一个端子到达暂存位置，即放行最前面的一个端子，同时将后面的端子挡住，逐个放行端子，这样端子到达暂存位置端子耳圈刚好伸出出料口，方便机械手的夹取。当该端子被移走，暂存位置出现空缺后分料机构再放行下一个端子。暂存位置和分料机构的设置避免了端子的掉落和能使机械手更好的抓取端子。

2.2 剪线剥线及线段输送装置

2.2.1 装置中的传动机构设计

使用同步带轮方式，靠同步带齿与同步带轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步。

2.2.2 线段输送机构设计

方式：滚轮组传送

实现方式：采用滚轮组，主动轮与驱动轴连接，驱动轴与步进电机通过同步带轮相连，主动轮位于从动轮正上方。从动轮与高度调节机构相连接，两个相互配合的滚轮形成一对滚轮组。通过调节两轮的相对高度来压紧连接线，达到适宜压紧程度。电机驱动主动轮，前后滚轮组配合传送线段。

2.2.3 剪线剥线结构设计

步进电机通过同步带和驱动轴带动V型口刀片运动。驱动轴上加装光电传感器，通过传感器控制电机的正反转来控制刀片的上下移动。

2.3 端子夹取套送装置

2.3.1 端子夹取机构设计

实验发现，气动手指夹取端子符合本作品的工作要求。其设计分析如下：

方式：气动手指夹取端子

实施方案：通过单片机控制气动手指的开合时间，以实现端子夹取的功能。加装外加手指能更好的夹取端子。

2.3.2 端子套送结构设计

方式：丝杆滑台

评价：可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。

端子套送装置的步进电机通过联轴器驱动丝杠转动，进而推动固定在直线导轨上的滑块左右移动，由此带动手指移动。当手指到达相应位置时，双轴气缸推出手指部分，随即滑块相对左移或右移，将端子准确配送与线段套合。通过以上设计来完成压接前的端子套送工作。

2.4 端子压接及顶落装置

2.4.1 端子压接机构设计

方式：气动压接钳机构

实现方式：利用压接气缸压动压接钳的压接柄，利用压接钳的杠杆原理产生足够的压力。

2.4.2 顶落机构设计

气动顶落机构完成冷压端子线的顶落工作。机构由气缸与顶块组成。线段压接完成时，电动推杆下降，使电线不再受两滚轮的压紧，再通过气动控制把顶块推出工作面，落冷压端子线成品，电动推杆回复到初始位置。

2.5 工作流程

3 结论

本作品能很好地将冷压端子线的各个生产制作过程结合在一起，消除了传统加工时各工序间停顿的时间，解决了人工生产时产品质量不统一不标准的问题。同时，本作品自动化程度高、操作简单，而且体积大小适中、搬运方便、价格便宜。通过对钳口的调节、剪线长度的设定、滚轮组之间的距离调节，可以适用于不同长度、不同粗细的冷压端子线的生产，适用范围广，生产效率高，具有较好的应用价值和市场前景。

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