专利名称：一种形成一圆勾之装置、其模具总成、及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将一个线材的导电部分形成一个圆勾(即打圆勾线)的模具组合，特别涉及一种使用该模具组合的装置(即打圆勾线机)，以将用于各种冷阴极灯管的高压线材的尾端形成一个完美的圆勾，以增加线材与灯管的接触，改善焊接质量，确保通电效果。
背景技术：
在一个将线材与接脚相连接并以焊接固定的方式中，需要将该线材导电部分的尾端适当地形成一个圆勾，并将该圆勾套于该接脚上，该圆勾的内径大小适合地略大于该接脚的直径，以与该接脚紧密接触后才进行焊接。前述的线材与接脚焊接的方式在冷阴极灯管的接脚与高压线材的连接上，要求更显得严格。例如用于LCD背光模块110的灯脚111与线材100导电部分101的焊接，如图1A、1B所示，该灯脚111的直径约为0.4-1.0毫米，流通该线材100导电部分101的电压和电流大致为600-700伏特和0.6A，因而该线材100导电部分101与灯脚111连接处的电阻必须很小。为避免在焊接时产生空焊或冷焊，必须重视焊接的质量，另外，圆勾的几何尺寸也极为重要，以确保焊接后仍能维持特定的小尺寸。因而该圆勾的几何尺寸必须着重良好的精密度、真圆度、平面度，以使该圆勾适合紧密地套在该接脚111上再行焊接，使得焊接后焊块120的高度d必须小于该背光模块110的总高度D，而不影响该背光模块110在有限空间内的设置和使用。
常规的打圆勾线机是使用类似打端子机的技术，由上而下压着成型，其所形成的圆勾普遍有精密度、真圆度、平面度不好的问题。此外，常规的打圆勾线机是由日本制造，价格昂贵，并且其模具为固定式而只适用于形成单一规格的圆勾。
有鉴于此，一个可形成良好精密度、真圆度、平面度的圆勾、并且可便利更换而适用于多种圆勾尺寸的打圆勾线机是本发明所要实现的一项重要课题。
发明内容
本发明为一个打圆勾线机的装置，通过三个可线性运动的模片和一个中央模针，可将线材导电部分的尾端打模形成为一个圆勾，其具有一个适合的几何尺寸使得可与一个装置的接脚套合并且焊接。
根据本发明的打圆勾线机，其包括一个机台，一个模具组合，一个驱动装置，一个动力装置，一个综合控制装置。
该机台包含一个工作平台，该工作平台设有一个模座，该模座具有一个平坦的表面。
该模具组合包含一个中央模针，一个第一模片，一个第二模片，一个第三模片，一个中央线性滑块，一个第一线性滑块，一个第二线性滑块，一个第三线性滑块。
该驱动装置包含四线性运动驱动器，其各自与该中央线性滑块连接，以使该等滑块进行线性运动。该动力装置提供该四线性运动驱动器的动力来源，该综合控制装置为可编程逻辑控制装置，以控制该四线性运动驱动器按照一系列步骤运作，以将线材导电部分尾端打模形成为一个圆勾。
该中央模针，其为垂直突出于该模座，而设置于该中央线性滑块，该中央线性滑块可进行垂直于该工作平台的线性运动。该第一模片设置于该第一线性滑块，该第二模片设置于该第二线性滑块，该三线性滑块的线性运动方向按顺序相隔90度；该第一模片、该第二模片、该第三模片以该中央模针为中心按顺序成90度地加以配置。
该第一模片在接近模针的一端设有一个上半圆形槽和一个下半圆形槽，该下半圆形槽与该上半圆形槽同心并且具有比该上半圆形槽大的半径；该第二模片和该第三模片，在接近模针的一端各设有一个上四分之一圆形槽和一个下四分之一圆形槽，该下四分之一圆形槽与该上四分之一圆形槽同心并且具有比该上四分之一圆形槽大的半径。
当该第一模片、第二模片和第三模片分别移动以将该线材的尾端形成为一个圆勾时，该模针恰处于该上半圆形槽和该等两个上四分之一圆形槽所界定的一个圆形空间中，而该线材导电部分恰处于该下半圆形槽和该等两个下四分之一圆形槽所界定的一个环形空间中。
以本发明将一个线材的导电部分形成一个圆勾的方法，其包含下列步骤a.将一个模针从一个中心伸凸到该模座上定位，以将该线材的导电部分进给到该中央模针在该第一模片的一侧；b.以一个第一模片迫使将该导电部分沿该模针大体上绕行半圈；c.以一个第二模片迫使将该导电部分沿该模针再行大体上绕行四分之一圈；d.以一个第三模片迫使将该导电部分沿该模针再行大体上绕行剩余的四分之一圈；e.将该第一模片、第二模片和第三模片退离该导电部分；和f.将该中央模针沿Z轴退离该模座。
根据本发明所形成的圆勾具有高精密度、真圆度、平面度。此外该等模片和该中央模针可替换地设置于相对应的滑块上，因而可依据不同的线材线径、所要形成的圆勾大小，选用不同的模片和模针。
关于本发明的特点可参看本案的图式和以下优选实施方式的更详细说明而获得清楚地了解。
图1A为一个具有圆勾的线材的示意图；图1B为具有圆勾的线材焊接于一个脚件的示意图；图2为本发明「打圆勾线机装置」的示意图；
图3为本发明「打圆勾线机装置」的局部侧视图，以显示中央模针和中央线性运动驱动器；图4为第一模片、第二模片、第三模片的仰视示意图；图5A到5D为将线材的导电部分末端形成一个圆勾的步骤示意图；和图6为将线材的末端形成一个圆勾后，本发明的打圆勾线机的局部侧视图。
具体实施例方式
本发明「打圆勾线机装置」的实施例，如图2和图3所示，其包含一个机体1，一个模具组合2，一个驱动装置3，一个动力装置(图中未示出)，和一个综合控制装置(图中未示出)。该机体1设有一个工作平台4，该模具组合2和该驱动装置3设于该工作平台4上。该驱动装置3与该模具组合2连结，并由该动力装置提供动力来源，以使该模具组合2运作。该动力装置设于该机体1的外部，而该综合控制装置设置于该机体的内部，控制该驱动装置3以使该模具组合2依一系列步骤运作。
该模具组合2包含一个第一模片10，一个第二模片20，一个第三模片30，一个第一线性滑块11，一个第二线性滑块21，一个第三线性滑块31，一个中央线性滑块41。该中央模针40伸凸于该工作平台4，该工作平台上设有一个模座50，该模座50具有一个平坦的表面，该中央模针4可垂直突出于该模座50的表面，该第一模片10、该第二模片20和该第三模片30可以在该模座50的表面上进行线性运动。定义该中央模针40的一个轴向为一个虚拟的Z轴，并可以该中央模针40为中心定义出一个X-Y平面，该X-Y平面包含一个虚拟的X轴与一个虚拟的Y轴，该X轴、该Y轴、该Z轴相互垂直，X-Y平面与该工作平台4共面。该X轴与该Y轴将该X-Y平面分割为连续的一个第一象限、一个第二象限、一个第三象限和一个第四象限。X-Y平面的正向方向，即Z轴的正向方向，可延伸出工作平台4或延伸入工作平台4，在本实施例中，其向外延伸出工作平台4。
该驱动装置3包含一个第一线性运动驱动器12，一个第二线性运动驱动器22，一个第三线性运动驱动器32，和一个中央线性运动驱动器42。该第一线性运动驱动器12、该第二线性运动驱动器22、该第三线性运动驱动器32、该中央线性运动驱动器42分别与该第一线性滑块11、该第二线性滑块21、该第三线性滑块31、该中央线性滑块41相连接并且驱动其进行往复式线性运动。
在本实施例中，该第一线性运动驱动器12，该第二线性运动驱动器22，该第三线性运动驱动器32，与该中央线性运动驱动器42各设有小型气压活塞缸，以驱动进行往复式线性运动。往复式线性运动的驱动方式也可由油压活塞缸、凸輪等方式来推动，所属领域技术人员应可了解线性运动的驱动方式的各种变更和实施方式。
该中央线性滑块41沿Z轴设置，可沿Z轴进行一个中央线性运动，在本实施例中，该中央线性滑块41设于该工作平台4下方。该第一线性滑块11沿该第一象限和第四象限间的X轴设置，可沿X轴进行一个往复式的第一线性运动，该第二线性滑块21沿该第一象限和第二象限间的Y轴设置，可沿Y轴进行一个往复式的第二线性运动，该第三线性滑块31沿该第二象限和第三象限间的X轴设置，可沿X轴进行一个往复式的第三线性运动。
该第一模片10、该第二模片20、该第三模片30围绕该中央模针40设置。该中央模针40设于该中央线性滑块41上，适合与该中央滑块11进行该中央线性运动，该中央模针40是一个圆杆件。
该第一模片10，以螺栓锁固于该第一线性滑块11上，适合与该第一线性滑块11进行该第一线性运动，该第一模片10具有一个相对于该中央模针40的第一近端，该第一近端具有涵盖于该第一象限和第四象限内的一侧缘，该侧缘上设有一个上半圆形槽15，和一个下半圆形槽16，其中该下半圆形槽16与该上半圆形槽15大体上同心并且具有一个比该上半圆形槽15大的半径。
该第二模片20，以螺栓锁固于该第二线性滑块21上，适合与该第二线性滑块21进行该第二线性运动，该第二模片20具有一个相对于该中央模针40的第二近端，该第二近端具有一个涵盖于该第二象限内的角隅，该角隅上设有一个上四分之一圆形槽25，和一个下四分之一圆形槽26，其中该下四分之一圆形槽26与该上四分之一圆形槽25大体上同心并且具有一个比该上四分之一圆形槽25大的半径。
该第三模片30，以螺栓锁固于该第三线性滑块31上，适合与该第一线性滑块31进行该第三线性运动，该第三模片也具有一个相对于该中央模针40的第三近端；第三近端具有一个涵盖于该第三象限内的角隅，该角隅上设有一个上四分之一圆形槽35，和一个下四分之一圆形槽36，其中该下四分之一圆形槽36与该上四分之一圆形槽35大体上同心并且具有一个比该上四分之一圆形槽35大的半径。
图4为该第一模片10、该第二模片20、该第三模片30相对位置的仰视示意图，可清楚了解前段所述沟槽的设置。
再参看图2和图3，为提供该第一线性运动驱动器12、该第二线性运动驱动器22、该第三线性运动驱动器32和该中央线性运动驱动器42的各气压活塞缸的动力来源，该动力装置是一个空气泵，并设有具压力计的压力阀70，以调整并且监测该空气泵所提供的气压。该空气泵是以复数条软管71连接该等气压活塞缸，以提供其运作所需要的空气动力来源。该等线性运动驱动器的一系列运作步骤由该综合控制装置所控制，其为一个可编程逻辑控制装置(PLC)，在本发明采用MITSUBISHIFXIS-14MR。本发明打圆勾线机尚设有一个脚踏板80，以作为使用者启动本发明的开关。
图5A到5D是打圆勾线机运作的分解示意图，其是从模片的下方看去，以清楚看到各模片下方的沟槽和运作步骤。在以本发明的打圆勾线机将一个线材100的一个导电部分101形成一个圆勾时，按照下述一系列步骤进行a.将该中央模针40从一个中心沿一个Z轴伸凸到一个X-Y平面上定位，以有利于该线材100的导电部分101的尾端沿一个Y轴进给到该中央模针40在第一象限和第四象限的一侧(图4A)；b.以该第一模片10迫使将该线材100的导电部分101的尾端沿该中央模针40大体上绕行半圈(图4B)；c.以该第二模片20迫使将该线材100的导电部分101的尾端沿该中央模针40再行大体上绕行四分之一圈(图4C)；然后d.以该第三模片30迫使将该线材的导电部分101的尾端沿该中央模针40再行大体上绕行剩余的四分之一圈(图4D)。
具体地说，首先，该线材100的导电部分101从该第二模片20的一个相对端沿该Y轴进给，而该第一模片、第二模片和第三模片分别朝向该模针顺序进行该第一线性运动、第二线性运动和第三线性运动。在第一线性运动时，该第一模片10利用其下半圆形槽使尾端沿该中央模针40绕行半圈；在第二线性运动时，该第二模片20利用其下四分之一圆形槽使尾端继续沿该中央模针40再绕行四分之一圈；在第三线性运动时，该第三模片30利用其下四分之一圆形槽使尾端继续沿该中央模针40再绕行四分之一圈以使该尾端形成一个完整的圆勾。在将线材100的导电部分101形成一个圆勾的步骤完成时，该模针恰处于该上半圆形槽和该等两个上四分之一圆形槽所界定的一个圆形空间中，而该导电部分101恰处于该下半圆形槽、该等两个下四分之一圆形槽和该模针所界定的一个环形空间中而使圆勾具有良好的精密度、真圆度和平面度。
在将导电部分101的尾端形成一个圆勾后，本发明的打圆勾线机继续进行下述步骤以使该导电部分101可退离该工作平台a.将该第一模片、第二模片和第三模片退离该线材100的导电部分101；和b.该中央模针40沿Z轴退离该该X-Y平面。
此外，该第一模片10、该第二模片20、该第三模片30和该中央模针40为可替换，可依据所需圆勾尺寸的需求替换为具有不同尺寸的上半圆槽、下半圆槽、上四分之一圆槽下四分的各模片和轴径的模针，以形成所需的圆勾。
优选地，该工作平台4还设有一个边块51和一个线尾挡板60，该边块51沿该X-Y平的第三象限和第四象限的一个交界区域设置，该线材100的导电部分101可倚靠该边块51使得该线材100的导电部分101在形成圆勾时稳定放置；该线尾挡板60设于该X-Y平面的该第一象限与第二象限的一个交界区域，其锁设于该工作平台110上，而可微量调整位置，以作为线材100的导电部分101在Y轴方向上进给量的依据，避免当线材100的导电部分101的尾端过度或不足进给时，无法形成一个完整圆形的圆勾。
优选地，本发明还设有计数器90，可记录形成圆勾的数目，以作为制造数目的指示，并可依据需要暂停计数。
上述为本发明的特定实施方式，所属领域技术人员将不难了解本发明也可在不脱离本发明的精神和重要特性的前提下，以其他特定形式来实施。上文所列的实施例在各方面都应认为是示范性而非限制性的，所有的改变只要合乎权利要求书的意义和范畴或其等效内容，都应包含在本发明所要主张的范畴内。
权利要求
1.一种用于将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的模具组合，其包含一个模座，其具有一个表面；一个中央模针，其垂直突出于所述模座，所述中央模针的一个轴向可定义为一个虚拟的Z轴，并以Z轴为中心定义出一个X-Y平面，所述X-Y平面包含一个虚拟的X轴和一个虚拟的Y轴，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴相互垂直，所述X轴与所述Y轴将所述X-Y平面分割为连续的一个第一象限、一个第二象限、一个第三象限和一个第四象限；一个第一线性滑块，其沿所述第一象限和第四象限间的X轴设置，并可沿X轴进行一个往复式的第一线性运动；一个第二线性滑块，其沿所述第一象限和第二象限间的Y轴设置，并可沿Y轴进行一个往复式的第二线性运动；一个第三线性滑块，其沿所述第二象限和第三象限间的X轴设置，并可沿X轴进行一个往复式的第三线性运动；一个第一模片，其设于所述第一线性滑块上，适合沿所述X轴于所述模座的表面上进行所述第一线性运动，所述第一模片具有一个相对于所述模针的第一近端，所述第一近端具有涵盖于所述第一象限和第四象限内的一个侧缘，所述侧缘上设有一个上半圆形槽，和一个下半圆形槽，其中所述下半圆形槽与所述上半圆形槽大体上同心并且具有一个比所述上半圆形槽大的半径；一个第二模片，其设于所述第二线性滑块上，适合沿所述Y轴所述模座的表面进行所述第二线性运动，所述第二模片具有一个相对于所述模针的第二近端，所述第二近端具有涵盖于所述第二象限内的一个角隅，所述角隅上设有一个上四分之一圆形槽，和一个下四分之一圆形槽，其中所述下四分之一圆形槽与所述上四分之一圆形槽大体上同心并且具有一个比所述上四分之一圆形槽大的半径；一个第三模片，其设于所述第三线性滑块上，适合沿所述X轴于所述模座的表面进行所述第三线性运动，所述第三模片也具有一个相对于所述模针的第三近端；所述第三近端具有涵盖于所述第三象限内的一个角隅，所述角隅上设有一个上四分之一圆形槽，和一个下四分之一圆形槽，其中所述下四分之一圆形槽与所述上四分之一圆形槽大体上同心并且具有一个比所述上四分之一圆形槽大的半径；其中当所述线材的导电部分从所述第二模片的一个相对端沿所述Y轴进给，而所述第一模片、第二模片和第三模片分别朝向所述模针顺序进行所述第一线性运动、第二线性运动和第三线性运动后，所述模针恰处于所述上半圆形槽和所述两个上四分之一圆形槽所界定的一个圆形空间中，而所述线材的导电部分恰处于所述模座、所述中央模针、所述下半圆形槽和所述两个下四分之一圆形槽所界定的一个环形空间中。
2.如权利要求1所述的模具组合，其还包含一个中央线性滑块，可沿Z轴进行一个往复式的中央线性运动；所述中央模针设于所述中央线性滑块上，适合与所述中央线性滑块沿所述Z轴进行所述中央线性运动。
3.如权利要求2所述的模具组合的结构，其中所述第二模片还包含两个垂直相邻的侧缘，界定出其涵盖于所述第二象限的角隅，所述第三模片也包含两个垂直相邻的侧缘，界定出其涵盖于所述第三象限的角隅；所述第二模片的其中一个侧缘与所述第三模片的其中一个侧缘适合互相靠紧，所述第二模片的另一侧缘适合与所述第一模片的侧缘互相靠紧，所述第三模片的另一个侧缘适合与所述第一模片的侧缘互相靠紧。
4.如权利要求3所述的模具组合的结构，其还包含一个线尾档板，设于所述第一象限邻近所述Y轴的一个区域，以避免所述线材的导电部分过度或不足进给。
5.如权利要求4所述的模具组合的结构，其还包含一个边块，设于所述第三象限邻近所述Y轴的一个区域，以使所述线材稳定放置。
6.一种用于将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的装置，其包含一个工作平台，所述工作平台设有一个模座，所述模座具有一个表面；一个中央模针，其垂直突出于所述模座，所述中央模针的一个轴向可定义为一个虚拟的Z轴，并且以Z轴为中心定义出一个X-Y平面，所述X-Y平面与所述模座的表面重合，所述X-Y平面包含一个虚拟的X轴和一个虚拟的Y轴，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴相互垂直，所述X轴与所述Y轴将所述X-Y平面分割为连续的一个第一象限、一个第二象限、一个第三象限和一个第四象限；一个中央线性滑块，其沿Z轴设置，并且可沿Z轴进行一个往复式的中央线性运动，所述中央模针设于所述中央线性滑块上；一个第一线性滑块，其沿所述第一象限和第四象限间的X轴设置，并且可沿X轴进行一个往复式的第一线性运动；一个第二线性滑块，其沿所述第一象限和第二象限间的Y轴设置，并且可沿Y轴进行一个往复式的第二线性运动；一个第三线性滑块，其沿所述第二象限和第三象限间的X轴设置，并且可沿X轴进行一个往复式的第三线性运动；一个第一模片，其设于所述第一线性滑块上，适合沿所述X轴于所述模座的表面上进行所述第一线性运动，所述第一模片具有一个相对于所述模针的第一近端，所述第一近端具有涵盖于所述第一象限和第四象限内的一个侧缘，所述侧缘上设有一个上半圆形槽，和一个下半圆形槽，其中所述下半圆形槽与所述上半圆形槽大体上同心并且具有一个比所述上半圆形槽大的半径；一个第二模片，其设于所述第二线性滑块上，适合沿所述Y轴所述模座的表面进行所述第二线性运动，所述第二模片具有一个相对于所述模针的第二近端，所述第二近端具有一个涵盖于所述第二象限内的角隅，所述角隅上设有一个上四分之一圆形槽，和一个下四分之一圆形槽，其中所述下四分之一圆形槽与所述上四分之一圆形槽大体上同心并且具有一个比所述上四分之一圆形槽大的半径；一个第三模片，其设于所述第三线性滑块上，适合沿所述X轴于所述模座的表面进行所述第三线性运动，所述第三模片也具有一个相对于所述模针的第三近端；第三近端具有一个涵盖于所述第三象限内的角隅，所述角隅上设有一个上四分之一圆形槽，和一个下四分之一圆形槽，其中所述下四分之一圆形槽与所述上四分之一圆形槽大体上同心并且具有一个比所述上四分之一圆形槽大的半径；一个驱动装置，其与所述第一线性滑块、所述第二线性滑块、所述第三线性滑块和所述中央线性滑块相连接，以驱动所述第一模片、所述第二模片和所述第三模片进行所述第一线性运动、所述第二线性运动和所述第三线性运动；一个动力装置，其提供所述驱动装置的动力来源；一个综合控制装置，其电连接到所述驱动装置以控制所述驱动装置；其中当所述线材的导电部分从所述第二模片的一个相对端沿所述Y轴进给，而所述第一模片、第二模片和第三模片分别由所述驱动装置朝向所述模针顺序进行所述第一线性运动、第二线性运动和第三线性运动后，所述模针恰处于所述上半圆形槽和所述两个上四分之一圆形槽所界定的一个圆形空间中，而所述线材的导电部分恰处于所述模座、所述中央模针、所述下半圆形槽和所述两个下四分之一圆形槽所界定的一个环形空间中。
7.如权利要求6所述的用于将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的装置，其中所述第二模片还包含两个垂直相邻的侧缘，界定出其涵盖于所述第二象限的角隅，所述第三模片也另包含两个垂直相邻的侧缘，界定出其涵盖于所述第三象限的角隅；所述第二模片的其中一个侧缘与所述第三模片的其中一个侧缘适合互相靠紧，所述第二模片的另一个侧缘适合与所述第一模片的侧缘互相靠紧，所述第三模片的另一个侧缘适合与所述第一模片的侧缘互相靠紧。
8.如权利要求7所述的用于将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的装置，其还包含一个线尾档板，设于所述第一象限邻近所述Y轴的一个区域，以避免所述线材的导电部分过度或不足进给。
9.如权利要求8所述的用于将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的装置，其还包含一个边块，设于所述第三象限邻近所述Y轴的一个区域，以使所述线材稳定放置。
10.一种用于将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的方法，其包含以下步骤a.将一个模针从一个中心沿一个Z轴伸凸到一个X-Y平面上定位，以将所述线材的导电部分沿一个Y轴进给到所述中央模针的一侧；b.以一个第一模片迫使将所述线材的导电部分沿所述模针大体上绕行半圈；c.以一个第二模片迫使将所述线材的导电部分沿所述模针再行大体上绕行四分之一圈；然后d.以一个第三模片迫使将所述线材的导电部分沿所述模针再行大体上绕行剩余的四分之一圈。
11.如权利要求10所述的用于将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的方法，其进一步包含以下步骤a.将所述第一模片、第二模片和第三模片退离所述线材的导电部分；和b.将所述中央模针沿Z轴退离所述X-Y平面。
全文摘要
本发明涉及一种将一个线材的一个导电部分形成一个圆勾的模具组合，其包含一个中央模针、一个第一模片、一个第二模片、一个第三模片。第一模片、第二模片、第三模片以中央模针为中心，按顺序呈90度的配置。第一模片包含一个下一半圆形槽，第二模片包含一个下四分之一圆形槽，第三模片包含一个下四分之一圆形槽。形成圆勾时，步骤如下将一个模针从一个中心伸凸到所述模座上定位，以将所述线材的导电部分进给到所述中央模针的一侧；以一个第一模片迫使将所述导电部分沿所述模针绕行半圈；以一个第二模片迫使将所述导电部分沿所述模针再行绕行四分之一圈；然后以一个第三模片迫使将所述导电部分沿所述模针再行绕行剩余的四分之一圈。
文档编号H01R43/28GK1808797SQ20051000220
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月17日 优先权日2005年1月17日
发明者林荣盛 申请人:耶基电子有限公司