一种电线的识别调整装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种电线的识别调整装置及其使用方法。

背景技术：

随着电气设备和家电产品的普及，电缆作为电力传输的部件，需求量也越来越大。电缆一般与插头或接口配合使用。电缆内部通常具有火线、零线和地线，在电缆与插头或接口接合时，相应的电线需要与插头或接口中相应的电极连接。

为了提高电缆与插头或接口的接合速度，现有的厂商采用自动接线设备对电缆与插头或接口进行接线操作。在接线之前，需要将相应的电线放置在预定的位置或整体角度，来完成正确的对接。然而现有的接线设备没有对电线的颜色进行识别，如果电线所处于的角度错乱的话，则会导致电线接错的情况方式发生，造成插头的电连接失败，甚至造成电器损坏。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题而提供一种电线的识别调整装置，所述识别调整装置包括：识别机构和调整机构，所述识别机构包括：光发射器、滤光环和光接收器，所述调整机构包括：闭合器、旋转器和抓取元件，所述闭合器包括：闭合气缸、移动轴、移动块、两个连接块和两个卡扣，所述移动轴两端分别与所述闭合气缸和所述移动块形成固定，所述连接块的两端分别与移动块和所述卡扣形成转轴连接；所述旋转器包括：旋转电机、旋转轴和旋转块，所述旋转电机与所述旋转轴形成转动连接，所述旋转与所述旋转块形成转动连接；抓取元件包括：两个半圆环和两个抓取杆，所述抓取杆的一端固定在所述半圆环上，另一端具有爪部，两个抓取杆的爪部相互对齐，所述卡扣夹住在所述半圆环的中部，两个半圆环的一端分别与所述旋转块的一端形成转轴连接，两个半圆环的另一端分别与所述旋转块的另一端形成转轴连接；所述光发射器朝向两个抓取杆之间的区域发光，所述滤光环、所述光接收器和两个抓取杆之间的区域对齐。

优选地，所述识别调整装置还包括：所述识别机构和所述调整机构固定在所述支撑座上。

优选地，所述旋转器还包括：两个轴承，所述旋转轴贯穿两个轴承，两个轴承分别位于所述支撑座的两个支撑杆上。

优选地，所述旋转电机与所述旋转轴之间通过两个皮带轮和一个皮带形成转动连接。

优选地，所述移动轴贯穿所述旋转轴和所述旋转块与所述移动块形成固定。

优选地，所述光接收器为分辨率在1920×1080以上的高清拍摄相机。

本发明还提供一种上述电线的识别调整装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

步骤一、将待接合的多条电线传输至识别调整装置；

步骤二、闭合器驱动，通过抓取元件夹紧多条电线；

步骤三、光发射器朝向多条电线发光，光信号在多条电线上呈圆弧状，光接收器接收多条电线反射的光信号；

步骤四、根据多条电线上呈圆弧状的光信号的面积，计算出各电线所处于的整体角度，并判断各电线是否位于预定的整体角度上，若不在，则旋转器驱动，通过抓取元件将多条电线旋转，直至各电线到达预定的整体角度；

步骤五、根据接收的光信号识别各电线的颜色，得到多条电线的相对角度，并判断电线的相对角度是否与预定的相对角度相同，若不同，则旋转器驱动，通过抓取元件将多条电线旋转，直至将电线的相对角度调整至与预定的相对角度相同。

本发明的有益效果在于：具有上述结构的电线的识别调整装置，在电线与插头或插座的电极连接前，能对电线的整体角度进行调整，方便后续自动接线设备的操作，避免电线接错、插头的电连接失败或电器损坏的情况发生。

附图说明

图1为本发明涉及的识别调整装置的示意图；

图2为本发明涉及的调整机构的第一状态示意图；

图3为本发明涉及的调整机构的第二状态示意图；

图4为本发明涉及的调整机构的第三状态示意图；

图5为本发明涉及的调整机构的使用方法的流程图；

图6为本发明涉及的电线反射光信号的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述：

如图1所示，本发明的识别调整装置包括：识别机构1、调整机构2和支撑座3，识别机构1和调整机构2固定在支撑座3上。识别机构1用于识别电缆的各电线类型及其位置，调整机构2用于调整电线的位置。

识别机构1包括：光发射器11、滤光环12和光接收器13。光发射器11朝向调整机构2发光，滤光环12和光接收器13对齐。发射器11用于发射光线，光线到达电线后经过滤光环12并传输至光接收器13中。由于电线外皮的颜色是已知的，即反射的光信号波段是已知的，因此滤光环12可以过滤掉其他波段的光信号，避免识别过程受到其他光信号的影响。

如图2所示，调整机构2包括：闭合器、旋转器和抓取元件。闭合器包括：闭合气缸211、移动轴212、移动块213、两个连接块214和两个卡扣215，移动轴212两端分别与闭合气缸211和移动块213形成固定，连接块214的两端分别与移动块213和卡扣215形成转轴连接。

旋转器包括：旋转电机221、旋转轴222、两个轴承223和旋转块224。旋转电机221与旋转轴222形成转动连接，旋转轴222贯穿两个轴承223，并且与旋转块224形成转动连接。其中，两个轴承223分别位于支撑座3的两个支撑杆上，一方面对调整机构2起到支撑固定作用，另一方面保证旋转轴222转动的流畅性。

抓取元件包括：两个半圆环231和两个抓取杆232，抓取杆232的一端固定在半圆环231上，另一端具有爪部，两个抓取杆232的爪部相互对齐。光发射器11朝向两个抓取杆232之间的区域发光，滤光环12、光接收器13和两个抓取杆232之间的区域对齐。卡扣215夹住在半圆环231的中部，两个半圆环231的一端分别与旋转块224的一端形成转轴连接，两个半圆环231的另一端分别与旋转块224的另一端形成转轴连接，抓取杆232从半圆环231往远离移动块213的方向延伸。

如图3所示，闭合气缸211可通过移动轴212带动移动块213向前平移，此时，两个连接块214朝向相互远离的方向旋转，两个卡扣215朝向相互靠近的方向旋转，两个半圆环231也发生旋转，且其中部向前移动，两个抓取杆232相互靠近，两个抓取杆232的爪部闭合，完成对多条电线的夹紧。

如图4所示，旋转电机221通过旋转轴222带动旋转块224旋转，此时，两个半圆环231也同时发生旋转，并且带动两个抓取杆232旋转，完成对多条电线的旋转，即整体角度调整。

作为一种优选的方案，旋转电机221与旋转轴222之间通过两个皮带轮和一个皮带形成转动连接。这样可以自由调整旋转电机221的位置，避免旋转电机221的电源线路对闭合气缸211的气管排布造成干涉。当然，在其他实施方式中，旋转电机221与旋转轴222之间也可以通过两个齿轮形成转动连接。

作为一种优选的方案，移动轴212贯穿旋转轴222和旋转块224与移动块213形成固定，即闭合器和旋转器具有重叠的部分，这种设置能使调整机构2所占据的空间减小，有利于识别调整装置的小型化。

作为一种更优选的方案，旋转块224呈u形，旋转电机221与旋转轴222的中部形成转动连接，旋转块224两个支臂的长度为移动块213的长度的两倍以上。上述设置能为移动块213提供足够的移动空间，即保证两个抓取杆232相互靠近的程度，从而保证抓取的力度。

作为一种更优选的方案，光接收器13为分辨率在1920×1080以上的高清拍摄相机，得到和储存高清的图片更有利于电线的识别过程。

如图5所示，本发明还提供上述识别调整装置的使用方法，该使用方法包含以下步骤：

步骤一、将待接合的多条电线(一般包括火线100、零线200和地线300，且上述电线的外皮颜色各不相同)传输至识别调整装置；

步骤二、闭合器驱动，通过抓取元件夹紧多条电线；

步骤三、光发射器朝向多条电线发光，如图6所示，光信号在多条电线上呈圆弧状，光接收器接收多条电线反射的光信号；

步骤四、根据多条电线上呈圆弧状的光信号的面积，计算出各电线所处于的整体角度，并判断各电线是否位于预定的整体角度上，若不在，则旋转器驱动，通过抓取元件将多条电线旋转，直至各电线到达预定的整体角度；

步骤五、根据接收的光信号识别各电线的颜色，得到多条电线的相对角度，并判断电线的相对角度是否与预定的相对角度相同，若不同，则旋转器驱动，通过抓取元件将多条电线旋转，直至将电线的相对角度调整至与预定的相对角度相同。

在本实施例中，如图6所示，电缆中具有：火线100、零线200和地线300，抓取元件将各电线夹紧，使火线100、零线200和地线300的截面圆心连线呈等边三角形。三条电线预定的整体角度为：其中两条电线位于底部且等高，即圆心分别位于210°和330°的位置(上述角度为电线的圆心和多条电线的中心点连线与向右延伸的水平线所成的角度，下同)，另一条电线位于顶部，即圆心位于90°的位置；各电线预定的相对角度为：地线300的圆心位于90°的位置、火线100的圆心位于210°的位置、零线200的圆心位于330°的位置，即火线100和零线200位于底部且等高，地线300位于顶部。通过识别光信号在各电线上形成的圆弧状(阴影部分)的面积，判断电线是否位于预定的整体角度，其中，底部两条电线的圆弧状光信号的面积相等，顶部一条电线的圆弧状光信号的面积最大，如不位于预定整体角度，则旋转上述多条电线，直至各电线达到预定整体角度。通过发射光信号识别电线外皮的颜色，获取各电线的类型，并判断电线的相对角度是否与预定的相对角度相同，若不同，则通过抓取元件将多条电线顺时针或逆时针旋转120°，从而将电线的相对角度调整至与预定的相对角度相同。

其中，圆弧状光信号的面积与圆弧状的长度成正比，而圆弧状的长度与电线所在角度的关系可通过正弦公式得到。

上述电线所位于的整体角度判断和相对角度判断可通过计算机的软件程序进行计算和判断，也可以通过人工的方式判断。旋转过程可以根据计算机的判断结果自动控制，也可以通过人工的方式控制，本发明对此不作限制，只要能完成判断和调整的操作即可。

具有上述结构的电线的识别调整装置，在电线与插头或插座的电极连接前，能对电线的整体角度进行调整，方便后续自动接线设备的操作，避免电线接错、插头的电连接失败或电器损坏的情况发生。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。