具有刀片位置切换机构的端接机的制作方法

本文的主题总体上涉及用于将电端子重复地机械压接到电线上的动力端接机。

背景技术：

动力端接机已用于连接器行业，以实现各种电缆的高速大规模端接。端接机包括称为冲头的可移动部件，其在压接冲程期间朝向和远离基座或砧座部件移动。当冲头朝向砧座移动时，冲头上的压接工具接合并压缩电端子的筒抵靠砧座，使得筒咬入延伸到筒中的一个或多个电线，以将端子永久地附接并电连接到(多个)电线，从而制造电引线。

端子通常在载体带上彼此附接地馈送到端接机。一些已知的端接机包括安装在冲头上的剪切刀片。在压接冲程期间，剪切刀片配置为撞击两个相邻端子之间的载体带的中间段或桥接段，以切断桥接段，将两个端子彼此分开。在已知的端接机中，剪切刀片相对于冲头固定在固定位置。因此，基于剪切刀片的位置，剪切刀片在压接冲程的序列期间切断相邻端子之间的载体带的每个桥接段，或者替代地，不切断任何桥接段，使得桥接段完好。为了切换剪切刀片的位置(例如，从切割位置切换到非切割位置，或反之亦然)，可能需要操作员停用端接机，然后手动调节剪切刀片在冲头上的固定位置。

在一些连接器应用中，希望制造具有一组连接的端子的电引线，例如三个端子。连接的端子的组允许电引线电连接并且能够在端子的单个筒内装配更多的电线。例如，如果单个端子可以容纳三个电线，那么一组三个端子可以电连接九个电线。在该组中，三个端子之间的载体带的两个桥接段保持完好，以在端子之间提供导电通路。

为了使用已知的端接机制造多个这种三端引线，操作员首先将剪切刀片设定到非切割位置(或从冲头移除剪切刀片)。一种选择是运行机器进行多次压接冲程以制造厂系列的连接的、压接的端子，然后手动断开对应的载体带的桥接段，以隔开三个连接的端子的组。另一种选择是运行机器进行两个压接冲程，然后停止机器并将剪切刀片切换到切割位置，然后再运行机器进行另一个压接冲程，以便使剪切刀片切断桥接段，产生离散的三端子组。但是，为了制造额外的三端子引线，操作员必须在重复过程之前停止机器并在非切割位置重置剪切刀片。这两种确定的选择都是低效的并且需要大量的操作员干预，以调节剪切刀片的位置或者手动断开载体带的桥接段。

仍然需要一种动力端接机，其高效且自动地制造具有多个附接的端子的电引线。

技术实现要素：

在实施例中，提供一种端接机，其包括冲头、剪切臂和肘节机构。所述冲头在压接冲程期间在延伸位置和缩回位置之间相对于固定砧座往复地移动。所述冲头在所述冲头的压接端处附接到压接工具。当所述冲头朝向延伸位置移动时，所述压接工具将端子抵靠所述砧座进行压接。所述剪切臂安装到所述冲头且沿着所述压接冲程的一部分随着所述冲头移动。所述剪切臂包括在其远端处的刀片和从所述剪切臂横向突出的柱。所述肘节机构可操作地连接到所述剪切臂的柱。所述肘节机构相对于所述冲头在切割位置和非切割位置之间选择性地切换所述剪切臂。所述剪切臂的刀片在所述切割位置比在所述非切割位置更远地突出超出所述冲头的压接端

附图说明

现在将参照附图以举例的方式描述本发明，在附图中：

图1是根据实施例的动力端接机的前部透视图。

图2是示出了根据实施例的端接机的压接区域的俯视图，其包括砧座和冲头的压接端处的压接工具。

图3是根据实施例的端接机的示意图，示出了处于缩回位置的冲头和处于切割位置的剪切组件的剪切臂。

图4是根据实施例的端接机的示意图，示出了处于缩回位置的冲头和处于非切割位置的剪切臂。

图5是根据实施例的端接机的示意图，示出了处于延伸位置的冲头和处于切割位置的剪切臂，如图3所示。

图6是根据实施例的端接机的示意图，示出了处于延伸位置的冲头和处于非切割位置的剪切臂，如图4所示。

图7是根据实施例的端接机的透视图，示出了相对于冲头分解的剪切组件、砧座和驱动组件。

图8是根据实施例的端接机的一部分的透视图，示出了沿着冲头的第二侧安装的剪切臂。

图9是根据实施例的端接机的一部分的透视图，示出了沿着冲头的第一侧安装在槽中的刀片开关。

图10是根据实施例的端接机的透视图，示出了固定保持板和冲头。

图11是示出了当冲头处于延伸位置处或附近时的根据实施例的剪切臂的柱和刀片开关的示意图。

图12是示出了当冲头处于缩回位置时的根据实施例的剪切臂的柱和刀片开关的示意图。

图13是示出了当冲头处于缩回位置时的根据实施例的剪切臂的柱和刀片开关的示意图，如图12所示，但是刀片开关相对于柱处于不同的位置。

图14是根据实施例的端接机的一部分的透视图，示出了固定保持板和肘节机构的致动器。

具体实施方式

图1是根据实施例的动力端接机100的前部透视图。动力端接机100被配置为将端子202(在图2中示出)重复地压接到对应的电线204(图2)上以制造一系列电引线，以用于各种应用，例如机器、电器、汽车等。例如，在一个特定应用中，电线204可以是用于感应电动机、发电机、变压器等的电绕组的磁线。端接机100可以将一个或多个磁线204压接到每个端子202中以电连接磁线204。

在所示的实施例中，端接机100包括可移动的冲头102、固定砧座104、可操地连接到冲头的驱动组件106、以及剪切组件108。端接机100还包括以虚线示出的外壳110或壳体。外壳110至少部分地围绕端接机100的其他部件102、104、106、108，以防止操作员受伤，阻止碎屑和污染物进入端接机100等。砧座104相对于外壳110固定在固定位置。例如，砧座104可以直接固定到外壳110或固定到外壳110内的基座。剪切组件108可操作地连接到冲头102。剪切组件108配置为选择性地断开或切割载体带208上的相邻的端子202(图2)之间的载体带208(图2)的桥接段210(在图2中示出)。

冲头102在延伸位置和缩回位置之间相对于砧座104往复地移动。相比在缩回位置中冲头102与砧座104的接近度，冲头102在延伸位置中更靠近砧座104。在冲头102的压接冲程期间，冲头102从缩回位置朝向砧座104移动到延伸位置，并且随后在远离砧座104的方向上缩回到缩回位置以完成压接冲程。当冲头102在压接冲程期间朝向砧座104(和延伸位置)移动时，冲头102压接对应的端子202(图2)抵靠砧座104。例如，冲头102包括从冲头102的压接端114延伸的压接工具112。压接工具112接合端子202并将端子202压缩或夹在压接工具112和砧座104之间，以将端子202压接到端子202内的一个或多个电线204(图2)上。

在所示的实施例中，驱动组件106包括致动器116、致动器116经由连杆118机械连接到冲头102。连杆118包括钟形曲柄或摇杆120。致动器116在所示的实施例中是线性气动缸，但在替代实施例中也可以是另一种类型的动力致动器，例如电动步进电机、液压致动器、磁致动器等。例如，尽管未示出，致动器116可以联接到空气软管，空气软管将加压气体供应到致动器116以提供动力源。摇杆120可枢转地连接到冲头102的安装端124。安装端124与冲头102的联接到压接工具112的压接端114相对。冲头102垂直地设置在致动器116上方。由于摇杆120的功能，线性致动器116在一个方向上的运动的相反的方向上驱动冲头102。例如，致动器116在第一方向127上朝向摇杆120移动，以沿着压接冲程朝向延伸位置和砧座104驱动冲头102，并且致动器116在第二方向129上远离摇杆120移动以缩回冲头102。

图2是示出了端接机100的压接区域201的俯视图，其包括砧座104和冲头102的压接端114处的压接工具112。载体带208上的一系列端子202被馈送到压接区域201。端子202可以通过自动馈送装置(未示出)馈送到压接区域201。

剪切组件108包括安装到冲头102的剪切臂212。在压接冲程期间，剪切臂212随着冲头102朝向砧座104的移动而移动。剪切臂212突出超出冲头102的压接端114到剪切臂212的远端214。剪切臂212在远端214处具有刀片216。剪切臂212可相对于冲头102在切割位置和非切割位置之间调节。剪切臂212在切割位置比在非切割位置从砧座104的压接端114更远地突出。

在图2中，冲头102处于延伸位置并且剪切臂212处于切割位置。在每个压接冲程之前，载体带208被推进，使得在图2中标识为202a的端子202中的一个在砧座104和压接工具112之间对齐。一个或多个电线204被装载到端子202a的筒中。当压头102在压接冲程期间朝向延伸位置移动时，压接工具112将端子202a抵靠砧座104进行压接，从而将端子202a压接到电线204上。当端子202a被压接时，剪切臂212的刀片216撞击压接的端子202a和相邻的未压接的端子202(其在图2中标识为202b)之间的载体带208的桥接段210。刀片216突破(例如，切断)桥接段210，将压接的端子202a与未压接的端子202b(以及载体带208上的另一端子202)机械地分离。

如图2所示，当剪切臂212处于切割位置时，在每次压接冲程期间，刀片216切断压接的端子202和相邻的未压接的端子202之间的载体带208的桥接段210。如本文所示和所述，当剪切臂212处于非切割位置时，刀片216在压接冲程期间不切断桥接段210。结果，桥接段210保持完整，并且压接的端子202(例如，图2中的端子202a)保持机械连接到相邻的未压接的端子202(例如，端子202b)。

图3是根据实施例的端接机100的示意图，示出了处于缩回位置的冲头102和处于切割位置的剪切组件108。为了描述的目的，图3中以及图4-6中所示的端接机100的部件以简化的通用形状和尺寸示意性地示出。图3-6中所示的示意性部件可能不对应于端接机100的相关的物理、真实世界部件的实际形状和/或尺寸。冲头102沿着冲头轴线306从安装端124延伸到压接端114。

在图3所示的所示实施例中，剪切组件108包括剪切臂212、刀片位置肘节机构302(这里称为肘节机构302)和控制单元304。剪切臂212平行于冲头轴线306伸长。剪切臂212包括从剪切臂212横向突出的柱308。在所示的实施例中，柱308突出到页面之外。可选地，柱308可以从臂212延伸穿过冲头102的孔708(在图7中示出)。

肘节机构302可操作地连接到剪切臂212的柱308。肘节机构302配置为经由与柱308的接合在切割位置和非切割位置之间选择性地切换剪切臂212。控制单元304控制肘节机构302。例如，控制单元304可以包括一个或多个处理器和存储器。控制单元304的一个或多个处理器可以根据存储在存储器中的编程的指令(例如，软件)或者控制单元304中的硬连线到来控制肘节机构302的操作。控制单元304可以允许操作员为剪切臂212选择指定的切换序列。一旦设定序列，肘节机构302可以根据指定的切换序列在切割位置和非切割位置之间自动地切换剪切臂212。

肘节机构302包括刀片开关310和连接到刀片开关310的动力致动器312。肘节机构302的致动器312可以与图1中所示的端接机100的致动器116分立。替代地，致动器312可以连接到致动器116或代表致动器116的一部分。刀片开关310安装到冲头102并随着冲头102沿压接冲程移动。刀片开关310可设置在剪切臂212的柱308和冲头102的安装端124之间。刀片开关310包括接合柱308的凸轮止回表面314。在一个或多个实施例中，剪切臂212相对于冲头102在朝向冲头102的安装端124的缩回方向315上偏置(例如，并且远离砧座104)。剪切臂212可以经由作用在剪切臂212上的一个或多个弹簧808(如图8所示)、重力、张力等偏置。由于施加在剪切臂212上的偏置力，剪切臂212的柱308压靠刀片开关310的凸轮止回表面314。凸轮止回表面314提供了阻挡剪切臂212相对于冲头102在缩回方向315上的额外移动的硬止动件。在压接冲程的至少一部分期间，柱308保持与凸轮止回表面314接合。

在实施例中，凸轮止回表面314包括沿凸轮止回表面314彼此相邻的高座(部分)316和低座(部分)318。高座316远离低座318步进一定距离。高座316比低座318更靠近冲头102的压接端114。例如，高座316沿着冲头轴线306在低座318和压接端114之间。在实施例中，尽管刀片开关310安装在冲头102上，但刀片开关310可相对于冲头102在第一位置和第二位置之间移动。如本文所述，刀片开关310在第一位置和第二位置之间的移动导致剪切臂212在切割位置和非切割位置之间切换。致动器312驱动刀片开关310的移动。在图3中所示的刀片开关310的第一位置，剪切臂212的柱308与高座316对齐并接合。当柱接合高座316时，剪切臂212处于切割位置。

图4是根据实施例的端接机100的示意图，示出了处于缩回位置的冲头102和处于非切割位置的剪切臂212。从图3所示的切割位置，剪切臂212平行于冲头轴线306在回缩方向315上朝向冲头102的安装端124移动，以达到非切割位置。剪切臂212的刀片216相对于切割位置更靠近处于非切割位置的冲头102的压接端114。

为了将剪切臂212从切割位置切换到非切割位置，动力致动器312线性地移动以相对于冲头102和剪切臂212将刀片开关310从图3中所示的第一位置驱动到所示的第二位置。在实施例中，致动器312沿着垂直于冲头轴线306的开关轴线320在第一位置和第二位置之间移动刀片开关310。刀片开关310沿开关轴线320的移动使得剪切臂212相对于开关轴线320在大约90度(例如，在加或减5、10、15度内)的方向上移动。当刀片开关310处于第二位置时，剪切臂212的柱308与低座318对齐并接合。例如，致动器312延伸，推动高座316超出柱308，使得低座318与柱308对齐。当柱308邻接低座318时，剪切臂212处于非切割位置。

动力致动器312可以是气动致动器、电动致动器(例如，电动机)、液压致动器、磁致动器等。如上所述，剪切臂212的位置由致动器312控制。例如，剪切臂212响应于致动器312将刀片开关310移动到第一位置而采取切割位置，使得高座316与朝向刀片开关310偏置的柱308对齐并接合。此外，剪切臂212响应于致动器312将刀片开关310移动到第二位置而采取非切割位置，使得低座318与柱308对齐并接合。

在实施例中，致动器312的操作可以由控制单元304自动控制，以便根据指定的序列在切割位置和非切割位置之间切换剪切臂212。在切换剪切臂212之前，序列可以包括冲头102的选定数量的压接冲程。例如，一个序列可以包括将剪切臂212设定至一个压接冲程的切割位置，以便切断载体带208的桥接段210(在图2中示出)，然后将剪切臂212切换到两个随后的压接冲程的非切割位置，之后重复序列。该示例序列产生多个压接的引线，每个引线具有三个连接的端子202(图2)。具有处于非切割位置的剪切臂212的两个压接冲程在中间端子202的两侧留下完好的桥接段210。其他指定的序列可以制造具有多于或少于三个连接的端子202的压接的引线。另外，指定的序列可以制造多于一种类型的引线。例如，一个序列可以制造选定数量的单端子引线，接着是选定数量的双端子引线。操作员可以使用与控制单元304通信的输入装置(未示出)，例如触摸板、键盘、计算机鼠标等来选择指定的序列。控制单元304可以配置为将有线或无线信号发送到致动器312，以根据指定的序列控制致动器312的移动。

在实施例中，肘节机构302将剪切臂212的位置从切割位置切换到非切割位置，反之亦然，而冲头102处于图3和4所示的缩回位置。例如，在完成一个压接冲程之后并且在开始随后的压接冲程之前，可以控制致动器312以移动刀片开关310以便切换剪切臂212的位置。

图5是根据实施例的端接机100的示意图，示出了处于延伸位置的冲头102和处于切割位置的剪切臂212，如图3所示。图6是根据实施例的端接机100的示意图，示出了处于延伸位置的冲头102和处于非切割位置的剪切臂212，如图4所示。

参照图5和图6，当冲头102从缩回位置朝向延伸位置(和砧座104)移动时，刀片开关310和剪切臂212随着冲头102移动。在移动期间，剪切臂212的柱308可以与刀片开关310的凸轮止回表面314保持偏置接合。然而，致动器312不会随着冲头102沿压接冲程移动。当剪切臂212处于图5所示的切割位置时，在冲头102移动到延伸位置时，剪切臂212的刀片216接合并切断载体带208的桥接段210。相反，当剪切臂212处于图6所示的非切割位置时，即使在冲头102的延伸位置处，刀片216也可以与桥接段210间隔开而不与桥接段210接合。

图7是根据实施例的端接机100的透视图，示出了相对于冲头102分解的剪切组件108、砧座104和驱动组件106。剪切组件108的控制单元304(在图3-6中示出)未在图7中示出。冲头102包括第一侧702和与第一侧702相对的第二侧704。第一侧702和第二侧704都在安装端124和压接端114之间延伸。在所示的实施例中，剪切组件108的部件沿着冲头102的相对侧702、704设置。例如，肘节机构302沿第一侧702设置，剪切臂212沿第二侧704设置。肘节机构302的刀片开关310可以配置成安装到冲头102的槽706内的第一侧702。剪切臂212配置为安装在冲头102的第二侧704上。在所示的实施例中，剪切臂212的柱308配置为延伸穿过冲头102中的孔708，以沿着冲头102的第一侧702接合刀片开关310。柱308可选地可以突出超出第一侧702。

在所示的实施例中，剪切臂212由驱动轴712和剪切工具构件714限定，剪切工具构件714可拆卸地连接到驱动轴712。驱动轴712包括柱308，并且剪切工具构件714包括刀片216。

端接机100可包括固定保持板716，其安装到外壳110(如图1中所示)。肘节机构302的致动器312经由支撑基座718安装到固定保持板716。

图8是根据实施例的端接机100的一部分的透视图，示出了沿着冲头102的第二侧704安装的剪切臂212。剪切臂212的驱动轴712保持在冲头102的凹部802内。剪切工具构件714从驱动轴712突出到剪切臂212的远端214。在实施例中，驱动轴712包括定位杆804，其位于剪切臂212的近端806处或附近(近端806与远端214相对)。所示的实施例中的端接机100包括两个盘簧808，其保持在定位杆804与冲头102的壁架810之间。壁架810面朝冲头102的安装端124。弹簧808接合定位杆804，以在朝向安装端124的缩回方向315上相对于冲头102偏置剪切臂212。在替代实施例中，弹簧808可以是叶片弹簧、扭转弹簧等，而不是盘簧。在又一个实施例中，端接机100可包括弹性带，该弹性带将定位杆804拉向安装端124，作为推动定位杆804的弹簧808的替代。

图9是根据实施例的端接机100的一部分的透视图，示出了沿着冲头102的第一侧702安装在槽710中的刀片开关310。槽706的尺寸和形状设计成允许刀片开关310沿开关轴线320线性移动，同时限制或防止刀片开关310沿冲头轴线306的移动。如图9所示，剪切臂212(图8)的柱308延伸穿过冲头102中的孔708。刀片开关310沿着冲头轴线306设置在冲头102的柱308和安装端124之间。柱308接合刀片开关310的凸轮止回表面314，其面朝压接端114。例如，图8中所示的弹簧808迫使剪切臂212朝向安装端124，使得柱308压靠凸轮止回表面314。

在实施例中，刀片开关310包括两个销902，其从刀片开关310的暴露侧904延伸并突出超出冲头102的第一侧702。两个销902沿着开关轴线320彼此间隔开。在替代实施例中，刀片开关310可以仅具有一个销902或多于两个销902，或者刀片开关310可以具有除圆柱形销902之外的另一种类型的凸起。

图10是根据实施例的端接机100的透视图，示出了固定保持板716和冲头102。在所示的实施例中，冲头102设置在固定保持板716的后面。固定保持板716邻近冲头102的第一侧702设置。固定保持板716可以限定限制器槽910和两个窗口912。剪切臂212(如图8所示)的柱308延伸超出冲头102的第一侧702进入限制器槽910。刀片开关310的两个销902中的每一个延伸穿过窗口912中的对应的一个。在实施例中，销902与窗口912的上边缘914和下边缘916之间的接合将刀片开关310固定到冲头102。在压接冲程期间，销902在窗口912内相对于固定保持板716在窗口912的相应的后端926和前端928之间横向移动。柱308配置为在限制器槽910内在限制器槽910的后端920和前端922之间横向移动。在所示的实施例中，柱308邻接限制器槽910的后端920，并且销902与相应的窗口912的后端926间隔开。

图11-13是示出根据实施例的剪切臂212(在图8中示出)的柱308和端接机100(在图1中示出)的刀片开关310的示意图。例如，图11示出了当冲头102(图8)处于或接近延伸位置时的柱308和刀片开关310。在所示的实施例中，柱308接合刀片开关310的凸轮止回表面314的高座316，并沿着压接冲程随刀片开关310移动。柱308相对于固定保持板716(图10)的限制器槽910移动。

图12示出了当冲头102(图8)处于缩回位置时的柱308和刀片开关310。当冲头102相对于固定保持板716(图10)在缩回方向315上朝向缩回位置缩回时，柱308接合限制器槽910的后端920。后端920提供硬止动表面，其阻档剪切臂212(图8)随着冲头102和刀片开关310在缩回方向315上的额外移动。当冲头102在柱308最初接合限制器槽910的后端920之后继续移动到缩回位置时，冲头102和剪切臂212之间的弹簧808(图8)压缩。如图12所示，当冲头102处于缩回位置时，柱308脱离刀片开关310的凸轮止回表面314。这种脱离允许刀片开关310相对于剪切臂212切换，而在凸轮止回表面314和柱308之间没有短截线、摩擦或其他摩擦效应。

图13示出了当冲头102(图8)处于缩回位置时的柱308和刀片开关310，如图12所示，但刀片开关310与图12中的柱308的位置相比被移动。例如，刀片开关310相对于柱308向上移位，使得凸轮止回表面314的低座318与柱308对齐。低座318保持与柱308间隔开，直到冲头102开始朝向延伸位置沿着压接冲程在延伸方向940上移动。在实施例中，肘节机构302(如图7中所示)配置为当冲头102处于缩回位置时调节刀片开关310的位置。结果，当冲头102处于缩回位置时，肘节机构302可以在切割位置和非切割位置之间切换剪切臂212(图8)。例如，肘节机构302可以配置为不移动刀片开关310，除非冲头102处于缩回位置。

图14是根据实施例的端接机100的一部分的透视图，示出了固定保持板716和肘节机构302的致动器312。在实施例中，致动器312经由移位块950可操作地连接到刀片开关310(如图9和10中所示)的销902。移位块950设置在刀片开关310和致动器312之间。例如，移位块950联接到致动器312并直接接合销902。移位块950具有u形本体，其具有经由桥956连接的第一腿952和第二腿954。第一腿952的内表面958接合两个销902中的第一销902a，并且第二腿954的内表面960接合两个销902中的第二销902b。内表面958、960彼此面对。当致动器312向外延伸(例如，在所示取向中向上)时，第二腿954的内表面960在致动器312的移动方向上向外推动第二销902b。相反，当致动器312缩回时，第一腿952的内表面958在致动器312的移动方向上推动第一销902a。

如本文所使用的，诸如“前部”、“后部”、“顶部”、“底部”、“高”和“低”的相对或空间术语仅用于区分端接机100的参考元件，且不需要相对于重力和/或端接机100的周围环境的特定位置或取向。

应该理解的是，以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离其范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。本文描述的尺寸、材料类型、各种部件的取向、以及各种部件的数量和位置旨在限定某些实施例的参数，并且绝不是限制性的，并且仅仅是示例性实施例。在阅读以上描述后，在权利要求的理念和范围内的许多其他实施例和修改对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应该参照所附的权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“在其中”的纯英语等同物。此外，在随附的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标签，并且非旨在对其对象施加数字要求。此外，所附权利要求的限制不是以手段加功能(means-plus-function)格式撰写的，并且非旨在基于35u.s.c.§112(f)，除非并且直到这样的权利要求限制明确地使用短语“用于……的装置”，然后是功能陈述，而没有进一步的结构。