带安全防护功能的气动压线铆接工装的制作方法

1.本发明涉及台式工装领域，具体是一种带安全防护功能的气动压线铆接工装。


背景技术：

2.在电器制造业中，经常需要将两个或多个导线的端部连接起来实现电路导通。传统的接线方式复杂繁琐，目前普遍使用接线端子，配合气动夹钳来完成。中国专利文献cn109317563a于2019年2月12日公开了“气动夹钳”，包括壳体，所述壳体的内部设置有活塞，所述活塞的表面缠绕有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的内侧设置有钳体，所述壳体的外部一端连接有气管，所述气管的一侧相对于的侧边连接有开关板；通过本发明的设计，可以将原本手动操作的方式改为气动，在对产品进行折弯时，只需要通过开关板打开和关闭即可，降低了操作人员所耗费的体力，同时操作十分简单，同时操作者的手部不会发生疲劳和酸痛感，且相比较人工手动挤压夹钳的工作效率，通过此设计，可以大大的提高工作效率。此设备需要手持使用，控制夹钳动作的开关也由操作者的同一只手控制。常用的接线端子通常包括一个绝缘帽，绝缘帽开口端大，然后敛变小，与直筒型盲管连接，在直筒型盲管内设有金属材质的断口环。由于形似小号的奶嘴，这种接线端子也俗称奶嘴接线端子、奶嘴压线帽等。使用时，操作者需要先将线束端部的金属线从绝缘帽的开口端深入至盲管内的断口环内，金属线被绝缘帽覆盖。操作者一手持线束，同时用手指扶住接线端子送入钳口内，另一手持气动夹钳，然后控制开关，使夹钳闭合，将断口环收紧以实现对线束端部金属线的捆扎固定，并确保所有的金属裸露部分均在绝缘帽的保护范围内。这一动作过程中，操作者的手指需要不断的进出钳口，很容易由于撤离不及而被气动夹钳夹伤。


技术实现要素：

3.基于以上问题，本发明提供一种带安全防护功能的气动压线铆接工装，将操作者的手指阻挡在动作机构外，确保了人身安全。
4.为了实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种带安全防护功能的气动压线铆接工装，包括气缸，还包括可与工作台固定的底座，气缸的位置与底座相对固定；在底座上固定有下托块，下托块上设有接线孔和冲针槽；接线孔的形状和尺寸与接线端子适配，开口位于下托块的外侧壁；冲针槽的开口位于下托块的上侧壁，深度方向向下，且冲针槽的槽底贯通连接接线孔；气缸带动冲针，对应冲针槽的开口位置可往复运动。
5.作为优选，还设有位置固定的导向块；气缸和冲针之间以传动块连接；传动块受导向块的导向限位。
6.作为优选，传动块和导向块之间以键槽结构配合。
7.作为优选，底座上固定有安装架，导向块固定在安装架上。
8.作为优选，底座上还设有防护罩；气缸固定在防护罩上方，气缸的活塞顶杆从上向下深入至防护罩里；下托块、安装架导向块和传动块均罩设于防护罩内。
9.作为优选，接线孔、冲针槽和冲针成对设置；两接线孔位于相同的高度，两冲针位
于相同的高度且彼此位置固定。
10.作为优选，还包括安全防护机构；所述安全防护机构包括设于下托块内部的u形管，两接线孔内侧端分别与u形管的一个端部导通连接；u形管的两端开口内设有活塞，u形管内设有压簧，压簧的两端分别与活塞的底部相抵；当压簧处于未压缩状态时，两个活塞均伸出在接线孔内，与向冲针槽运动的冲针形成干涉。
11.作为优选，u形管的管径大于接线孔的孔径，u形管的端部和接线孔的端部之间设有沿径向延伸的限位平台；所述活塞为设有两级阶梯的阶梯杆，大尺寸阶梯的形状尺寸适配u形管，小尺寸阶梯的形状尺寸适配接线孔。
12.本方案设计的带安全防护功能的气动压线铆接工装，设计有一个底座，用来与工作平台固定，因此本工装是不能手持操作的。在底座上固定有下托块、安装架和防护罩。其中下托块上设计有接线孔和冲针槽。接线孔可以是通孔，也可以是盲孔，其开口处位于下托块的其中一个侧壁上，本体深入至下托块内部。冲针槽开口于下托块的另一个侧壁，通常冲针槽开口所在侧壁和接线孔开口所在侧壁是相邻的。冲针槽的深度方向为接线孔的径向，且冲针槽的槽底贯通连接接线孔。接线孔的形状和接线端子上绝缘帽的形状适配，以便线束端部套上接线端子后插入。孔径通常要求小于14mm，即成年人手指的外径，确保操作人员的手指无法伸入。安装架用来安装导向块。气缸被固定在防护罩上，气缸活塞顶杆从防护罩上向下伸入，气缸顶杆通过传动块连接冲针。其中，传动块和导向块通过设置的键槽结构实现导向限位，使气缸可以带动冲针往复运动，前端的冲针的位置则和冲针槽的开口所在位置对应，当冲针在气缸带动下往复运动时，会进出冲针槽的开口，对接线孔内的接线端子产生冲压，形成将线束的金属端部铆接在一起的效果。下托块、安装架导向块和传动块均罩设于防护罩内，在防护罩不主动打开的前提下，操作者无法直接接触运动部件，因此本工装就不会对操作者造成人身伤害。
13.在此基础上，本方案还设置了安全防护机构，提供了进一步的防护措施：将中接线孔、冲针槽和冲针都设计为成对设置，气缸一个伸出动作可以带动两个冲针同时下行至冲针槽内；将两个接线孔设置为在水平位置等高，接线孔的内侧端之间以u形管连接，u形管的两端各安装一个可沿u形管管径方向滑动的活塞，两活塞之间以压簧抵接。就单侧的活塞而言，在受到弹性驱动移动至本侧的接线孔时，会对来自上方的冲针的行程造成干涉，从而导致另一侧的冲针也无法下行，即使操作者的手指等异物不慎进入另一侧的接线孔，也不会因此导致手指被冲针伤害。而当正常操作时，两接线孔内会同时插入待铆接的线束及接线端子，两侧的活塞会同步被向内侧退入u形管的端部，此时两侧冲针的行程都不会受到干涉，就可以正常下行，完成铆接。一次完成两个线束的铆接加工，也可以显著提高操作效率。
14.本方案中气缸的供气为常规设置，包括必要的供气装置、气管、气动开关调节阀、气缸出气调节阀、气管上连接有油水分离器等；开关可以采用脚踏开关。
15.综上所述，本发明的有益效果是：将操作者的手指阻挡在动作机构外，确保了人身安全。
附图说明
16.图1是本发明的正视图。
17.图2是图1的右视图（防护罩的右侧部分已拆除）。
18.图3是图2的a部放大图。
19.图4是安全防护机构的结构示意图，其中压簧的两端均处于伸展状态。
20.图5是安全防护机构的结构示意图，其中压簧的两端均处于压缩状态。
21.图6是安全防护机构的结构示意图，其中压簧的右侧端均于压缩状态。
22.其中：1气缸，2底座，3下托块，4接线孔，5冲针槽，6冲针，7导向块，8传动块，9防护罩，10安装架，20u形管，21压簧，22活塞，23限位平台，98手指，99接线端子。
具体实施方式
23.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
24.实施例为一种带安全防护功能的气动压线铆接工装，应用于某电器制造企业的生产线上。如图1、图2、图3所示，本带安全防护功能的气动压线铆接工装包括与工作台固定的底座2，底座2上固定有下托块3和安装架10，下托块3在前，安装架10在下托块3后侧。
25.下托块3上设有接线孔4和冲针槽5。本例的接线孔4为盲孔，开口位于下托块3的前侧壁，形状为适配接线端子的形状，孔径为13mm，孔的深度方向为向后方向。冲针槽5的开口位于下托块3的上侧壁，槽的深度方向为向下方向，且槽底贯通，与接线孔4的中部连接。
26.安装架10上分左右安装有一对导向块7。
27.底座2上还设置有防护罩9。下托块3和安装架10都位于防护罩9内。防护罩9的侧壁可以根据需要移开以暴露内部，进行必要的维护保养和更换。
28.气缸1被固定在防护罩9的顶板上，气缸1的活塞顶杆从上方深入至防护罩9内，与传动块8连接，而传动块8的下端则安装有一对冲针6。本例中接线孔4、冲针槽5都是成对设计的，两接线孔4轴线平行且位于相同的高度位置，两冲针6的高度也相同且彼此位置固定，冲针6的位置和行程分别对应冲针槽5的位置和深度。
29.传动块8的左右两侧均设有沿竖直向延伸的槽，而对应的导向块7的内侧边上也设置有键，键槽构成配合关系。当气缸1工作时，气缸顶杆驱动传动块上下伸缩，使中间的传动块8受到两侧导向块7的导向限位，确保冲针6的行程稳定，落点精确。
30.在此基础上，本工装还设计有安全防护机构。如图4所示，安全防护机构包括设于下托块3内部的u形管20，两接线孔4内侧端分别与u形管20的一个端部导通连接；u形管20的两端开口内设有活塞22，u形管20内设有压簧21，压簧21的两端分别与活塞22的底部相抵。u形管20的管径大于接线孔4的孔径，在u形管20的端部和接线孔4的端部之间设有沿径向延伸的限位平台23；所述活塞22为设有两级阶梯的阶梯杆，大尺寸阶梯的形状尺寸适配u形管20，小尺寸阶梯的形状尺寸适配接线孔4，使限位平台23对于活塞22伸出至接线孔4内的位置进行必要的限制。
31.如图4所示，在非使用状态下，压簧21处于未压缩状态时，两个活塞22均伸出在接线孔4内，与向冲针槽5运动的冲针6形成干涉；如图5所示，在正常使用状态下，两个接线孔4内均同步的插入接线端子99，将两个活塞22同步向后推离接线孔4、推入u形管20的端部，使两侧冲针6下行不再受到干涉，可以正常升降；如图6所示，当操作者的一个手指98（也可以是其它异物）不慎插入单侧的接线孔4内时，本侧的活塞22被向后推动，但是另一侧的接线孔4内的另一个活塞22依然存在，依然对另一侧冲针6的下行构成干涉，所以本侧的冲针6也
同样无法下行造成伤害。
32.本带安全防护功能的气动压线铆接工装还包括必要的供气装置、气管、气动开关调节阀、气缸出气调节阀、气管上连接有油水分离器等，开关采用的是脚踏开关。这些均为常规设置，图文不再赘述。
33.本带安全防护功能的气动压线铆接工装在使用时，操作者两手各执一个套有接线端子的线束，分别插入一个接线孔，通过脚踏来控制气缸，气缸一个伸缩动作可以实现同时对两个线束进行铆接加工整个加工过程中操作者手指无法伸入接线孔中，也无法触及被防护罩9罩设在内的其它运动部件，因此人身安全得到了保证。即使有特殊情况导致手指或异物进入单个接线孔中，冲针也会受到干涉而无法下行。而一次可以铆接两个接线端子，也能显著提升操作效率。