新型可調(diào)控式PVP波紋管自動(dòng)切割機(jī)的研制

張皓

摘??要：?pvp波紋管廣泛應(yīng)用于汽車線束領(lǐng)域，現(xiàn)有的pvp波紋管切割機(jī)由于成本高，體積龐大以及無法精準(zhǔn)切割波紋管波峰等問題，在一定程度上影響了汽車線束廠的工作質(zhì)量及效率。本文詳細(xì)介紹了一種新型可調(diào)控式pvp波紋管自動(dòng)切割機(jī)的工作原理和總體結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：pvp波紋管;波峰切割;紅外檢測(cè)控制裝置;氣動(dòng)刀頭架

1.研究背景

pvp波紋管廣泛應(yīng)用于汽車線束、機(jī)械線束等領(lǐng)域，取代了原來的PVC及金屬護(hù)套，成為應(yīng)用最廣泛的線束護(hù)套產(chǎn)品。線束與發(fā)動(dòng)機(jī)等器件接觸較近，易受高溫，劃損等因素影響，而pvp波紋管很好地起到了防護(hù)的效果。

目前，國內(nèi)各大裝配廠所使用的pvp波紋管切割機(jī)大多是通過編碼器測(cè)量成型機(jī)的模塊電機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和管材成型的速度比例計(jì)算出pvp波紋管的切段長(zhǎng)度。但實(shí)際上計(jì)算出的數(shù)據(jù)和pvp波紋管的實(shí)際長(zhǎng)度是有偏差的，而且現(xiàn)有機(jī)器不能有效控制刀頭切割位置，無法在波紋管波峰處精準(zhǔn)下刀，從而劃損電線的絕緣皮，存在安全隱患。另外，現(xiàn)有的切割機(jī)在刀頭處沒有其它輔助機(jī)構(gòu)固定波紋管，容易出現(xiàn)切口位置不穩(wěn)定的現(xiàn)象，導(dǎo)致波紋管材的切口不整齊，同時(shí)也無法滿足切割多種規(guī)格pvp波紋管的要求。

針對(duì)這些問題，設(shè)計(jì)了一種新型可調(diào)控式pvp波紋管自動(dòng)切割機(jī)。與原有pvp波紋管切割機(jī)相比該機(jī)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：能夠精準(zhǔn)識(shí)別波紋管波峰，切割迅速，適用于多種規(guī)格，任意長(zhǎng)度的pvp波紋管加工。該機(jī)器結(jié)構(gòu)輕巧，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，可大大提高切割效率，適用于各大汽車線束生產(chǎn)裝配廠。

2.工作原理

機(jī)體底部的步進(jìn)電機(jī)控制電機(jī)輪，雙面齒形帶帶動(dòng)主動(dòng)齒輪，同時(shí)張緊輪使齒形帶張緊，主動(dòng)齒輪通過機(jī)體上部的傳送帶帶動(dòng)主傳動(dòng)輪，從動(dòng)輪帶動(dòng)兩條傳送帶同步傳送，實(shí)現(xiàn)對(duì)波紋管材的輸送。氣動(dòng)控制刀架和切割固定卡槽由氣動(dòng)裝置控制，上下兩半圓形切割卡槽旋轉(zhuǎn)合并，切割時(shí)氣動(dòng)裝置帶動(dòng)上下卡槽固定管材，上下刀頭切割管材。紅外信號(hào)接收放大器接收來自紅外傳感器的信號(hào)實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)波紋管波峰，保證切割精準(zhǔn)度。當(dāng)切割位置與波峰位置不一致時(shí)，紅外傳感器將信號(hào)反饋給微型電腦控制器，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行微調(diào)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別波峰。紅外傳感檢測(cè)控制裝置和步進(jìn)電機(jī)分別與微型電腦控制器相連，可通過輸入切斷數(shù)量和切段長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化加工。

3.總體結(jié)構(gòu)

該切割機(jī)整體上可分為傳送裝置和切割裝置兩大部分，主要的組成部件為：機(jī)架，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微型電腦控制器，紅外傳感檢測(cè)控制裝置，步進(jìn)電機(jī)，氣動(dòng)切割裝置。如圖1所示

1?固定卡槽;2?切割刀頭;3?主傳動(dòng)輪;4?齒形傳送帶;5?微型電腦控制器;6?步進(jìn)電機(jī)

圖1??整體結(jié)構(gòu)示意圖

3.1?重要結(jié)構(gòu)

3.1.1?紅外傳感檢測(cè)控制裝置

紅外傳感檢測(cè)控制裝置包括紅外傳感器和紅外信號(hào)接收放大器兩部分，?并分別與微型電腦控制器相連。通過紅外傳感器發(fā)出紅外線信號(hào)以及紅外信號(hào)接收放大器接收，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測(cè)波紋管波峰，保證切割精準(zhǔn)度。當(dāng)切割位置與波峰位置不一致時(shí)，紅外傳感器將信號(hào)反饋給微型電腦控制器，進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行微調(diào)，使波紋管處于最佳切割位置。微型電腦控制器可通過輸入切斷數(shù)量和切段長(zhǎng)度，控制步進(jìn)電機(jī)和紅外線傳感檢測(cè)控制裝置良好配合，實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化加工。如圖2所示

8?紅外傳感器;13?紅外信號(hào)接收放大器

圖2??紅外傳感檢測(cè)控制裝置

3.1.2?氣動(dòng)切割裝置

氣動(dòng)切割裝置包括氣動(dòng)刀頭架和外接氣缸兩部分，其中氣動(dòng)刀頭架由緩沖彈簧、固定卡槽架、切割刀架、切割刀等組成。切割時(shí)，外接氣缸控制刀頭架上下兩半圓形切割卡槽旋轉(zhuǎn)合并，同時(shí)帶動(dòng)上下卡槽固定管材，進(jìn)而刀頭切割管材波峰。切割固定卡槽安裝在切割刀的前方，通過緩沖彈簧與帶動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，切割固定卡槽的齒形定位段與pvp波紋管波形完全一致，具有上下兩片;切割固定卡槽與切割刀通過氣動(dòng)裝置控制進(jìn)行同步切割運(yùn)動(dòng)，切割開始前，上下兩片切割卡槽壓在波紋管上，保證切割刀頭能夠精準(zhǔn)的切到pvp波紋管的波峰處。如圖3圖4所示

2?切割刀頭;20?切割刀架

圖3??氣動(dòng)切割裝置

1??固定卡槽;15?緩沖彈簧;21?固定卡槽架

圖4??氣動(dòng)切割裝置

3.1.3?傳送裝置

傳送裝置主要由齒形傳送帶、傳送齒輪、左右螺旋桿、光軸、緩沖彈簧、撥叉等組成。兩條傳送帶分別由兩個(gè)主傳動(dòng)輪和六個(gè)從動(dòng)輪傳動(dòng)，主、從傳動(dòng)輪固定于兩塊方鐵之上，左右螺旋桿通過撥叉橫置于方鐵底部，調(diào)控傳送帶間距離。光軸穿入方鐵前后兩端，其上套有緩沖彈簧，調(diào)節(jié)傳送帶間距時(shí)起到緩沖作用。兩主動(dòng)輪分別與步進(jìn)電機(jī)相連，從而控制傳送速度。如圖5所示

3?主傳動(dòng)輪;6?步進(jìn)電機(jī);7?從動(dòng)輪

圖5??傳送裝置

4.結(jié)論

隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，線束裝配領(lǐng)域也引起了人們的關(guān)注，對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高。現(xiàn)有的pvp波紋管切割機(jī)由于自身的局限與不足，已不能滿足相關(guān)行業(yè)對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)的要求。

本文針對(duì)現(xiàn)有pvp波紋管切割機(jī)的缺陷，設(shè)計(jì)了一種新型可調(diào)控式pvp波紋管切割機(jī)，并詳細(xì)介紹了機(jī)器的工作原理及組成結(jié)構(gòu)。相對(duì)于現(xiàn)有切割機(jī)，它具有：切割精度更高，能夠精準(zhǔn)識(shí)別并切割pvp波紋管波峰，能夠切割多種規(guī)格管材，調(diào)控切斷長(zhǎng)度數(shù)量的優(yōu)點(diǎn)，可大大提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，涵蓋了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義，具有很好的應(yīng)用推廣前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]何克明.《波紋管切口機(jī)的研制》