一种USB金属外壳体和料带分离的带体折断机构、装盘加工装置和设备

本发明涉及数码电子设备制造领域，尤其是一种usb金属外壳体和料带分离的带体折断机构、装盘加工装置和设备。

背景技术：

usb金属外壳在成型前通常与带体连接，形成长条状的料带，在成型时，需要将壳体和带体进行分离，对壳体进行进一步加工。

现有的usb金属外壳体成型焊接设备，例如中国实用新型专利（公开号：cn208713279u，公开日：20190409）公开了一种usb内壳与外壳的组装机构，包括设置在基座上的外壳料卷、外壳进料通道、外壳裁切组件以及旋转组合装置，所述旋转组合装置包括旋转组件和夹持组件；本实用新型将usb的内壳和外壳的坯料成卷放置在外壳料卷上，并将进料、裁切以及组装工序组合起来，结构简单紧凑，通过旋转组合装置在裁切的同时实现组装，提高了生产效率；而且，设置在旋转组合装置的夹持组件在夹持工件时，避开了表面要求较高的地方，从而减少了对usb表面的划伤，提高了产品的利用率，避免了不必要的浪费。

但上述的设备，存在以下问题：

1.带体和壳体连接处过近且连接点较短，不易采用裁切的方式进行分离。

2.传统设备布局不合理，且壳体和带体分离后的质量无法保证，生产效率低，产品质量差。

3.传统的夹具在固定壳体时，通过两个夹紧臂夹紧壳体的侧面，但夹紧臂无法控制夹紧力的大小，容易对壳体的侧面造成挤压变形，影响生产质量。

4.治具在不同的工位需要不同的状态。

5.壳体固定效果差，壳体和带体采用切断的方式分离，容易对壳体产生变形，影响加工质量。

技术实现要素：

为解决上述现有的问题，本发明的目的是提高一种通过电机带动偏心轴旋转，使折断板不断上下移动，将带体从壳体上折断，避免对壳体造成破坏，有利于保护壳体的usb金属外壳体和料带分离的带体折断机构、装盘加工装置和设备。

为本发明的目的，采用以下技术方案予以实施：

一种用于usb金属外壳体和料带分离的带体折断机构，该机构包括底板及安装在底板上的第六气缸、滑台、电机、电机安装板、偏心轴、升降板、支撑板和折断板；第六气缸水平设置；第六气缸的活塞杆上连接滑台，滑台滑动设置在底板上；电机通过电机安装板设置在滑台上；偏心轴的一端偏心设置在电机的输出端；升降板的下部设有横向的限位槽，偏心轴的另一端设置在限位槽内；升降板上下升降设置在支撑板上，支撑板的下部固定安装在滑台上；折断板水平设置在升降板的顶部，折断板的端部设有折断槽。

一种usb金属外壳体成型的装盘加工装置，该装置包括转盘机构、带体折断机构、第一检测机构、第二检测机构和翻转出料机构；该装置依次设有上料工位、带体折断工位、第一检测工位、第二检测工位和翻转出料工位；转盘机构转动设置；带体折断机构的位置与带体折断工位匹配；第一检测机构的位置与第一检测工位匹配；第二检测机构的位置与第二检测工位匹配；翻转出料机构的位置与翻转出料工位匹配；带体折断机构采用上述的一种用于usb金属外壳体和料带分离的带体折断机构。

作为优选，转盘机构包括转盘、夹具、固定盘和夹具开合组件；转盘转动设置，转盘的圆周上均匀设置多个夹具；转盘的上方设置固定盘，固定盘的圆周上设有与夹具数量一致的夹具开合组件。

作为优选，夹具包括夹具底板、第一夹板、第二夹板、夹具弹簧、弹簧座和盖板；夹具底板上设有横向贯穿的夹紧槽，夹紧槽的前后侧两侧中部分别设有第一限位部和第二限位部；第一夹板和第二夹板相向设置且均滑动安装在夹紧槽内；第一夹板包括滑动部和夹紧部，滑动部设置在夹紧槽内，夹紧部的前端内侧上部为夹紧端；滑动部的外侧连接第一夹具弹簧的一端，第一夹具弹簧的另一端设置在弹簧座上；两个盖板分别固定夹紧槽的左端两端，盖板将滑动部限位在夹紧槽内。

作为优选，夹具为左右对称结构。

作为优选，夹紧部与滑动部垂直，夹紧部的上部外侧为第一斜面；滑动部的内侧为第二斜面。

作为优选，夹紧端上设有第一凹槽和第二凹槽。

作为优选，夹具开合组件包括支架、第五气缸、转接板、升降滑板和执行件；支架的下部固定安装在固定盘上，支架的后侧竖向设置第五气缸，第五气缸的活塞杆连接转接板的后部，转接板水平设置，转接板的前部下方固定设置升降滑板，升降滑板滑动设置在支架的前侧，升降滑板的下方固定安装执行件；执行件为治具打开件或治具夹紧件或检测压块的一种。

作为优选，治具打开件的下部为打开端，打开端的两侧为与第二斜面匹配的第三斜面，打开端的下端为杆状；治具夹紧件的下部为槽型，槽型的内侧设有与第一斜面匹配的第四斜面；治具夹紧件的前侧面设置有壳体压块；检测压块的下端为水平面，检测压块的上部通过连接杆上下滑动设置在升降滑板上。

一种usb金属外壳体成型焊接设备，该设备包括机架及安装在机架上的料带上料装置、料带裁切装置、旋转移料装置、转盘加工装置、搬移机械手、焊接装置和出料装置；料带上料装置的出料端上方设置料带裁切装置，料带上料装置的出料端衔接旋转移料装置；转盘加工装置依次设有上料工位、带体折断工位、第一检测工位、第二检测工位和翻转出料工位；旋转移料装置的位置与上料工位匹配；搬移机械手位置与翻转出料工位匹配；焊接装置位于转盘加工装置的一侧，且转盘加工装置和焊接装置之间通过搬移机械手衔接；出料装置设置在搬移机械手的侧方；料带上料装置用于将卷绕的料带向出料端输送；料带裁切装置用于将出料端的料带切断成单个的物料；旋转移料装置用于抓取物料并将其旋转度后放置到转盘加工装置上；转盘加工装置用于将物料上的带体和壳体进行分离，并对壳体进行检测；搬移机械手用于抓取检测合格的壳体并将其放到焊接装置中，以及将焊接完成的壳体搬移到出料装置中；焊接装置对壳体进行焊接；出料装置用于对壳体进行出料；转盘加工装置采用上述的一种usb金属外壳体成型的装盘加工装置。

综上所述，本发明的技术效果是：

1.通过电机带动偏心轴旋转，使折断板不断上下移动，将带体从壳体上折断，避免对壳体造成破坏，有利于保护壳体。

2.料带上料装置将料带自动向出料端输送，料带裁切装置将料带裁切吃单个的物料，旋转移料装置将物料输送到转盘加工装置中，转盘加工装置采用折断的方式将壳体和带体分离，且对壳体进行检测，搬移机械手将检测合格的壳体放到焊接装置中加工，最后通过出料装置出料，实现全自动加工，且能保证壳体的生产质量，有利于提高生产加工效率。

3.在夹具底板上设置了第一限位部和第二限位部，使得第一夹板和第二夹板在夹紧时，有最小间距，不会对壳体的侧面造成过大的压力，保证壳体的生产质量。在第一夹板和第二夹板的内侧设有第一凹槽和第二凹槽，防止对壳体的凸缘和凸条造成挤压变形，进一步保护壳体形状。在夹紧部的上部外侧设有第一斜面，便于治具进一步夹紧。在滑动部的内侧设置第二斜面，便于将治具打开。治具为常闭型，有利于加工，且开合方便，有利于壳体的上下料。

4.在转盘上设置固定盘，在固定盘上设置夹具开合组件，夹具开合组件根据每个工位的要求配备不同的执行件，使得夹具在每个工位能实现特定的状态，有利于生产加工。

5.通过转盘机构固定壳体，带体折断机构通过折断的方式将带体和壳体分离，分离后，第一检测机构检测壳体的矩形开口大小，第二检测机构检测端面的平整度，最后通过翻转出料机构出料，保证加工质量的同时提高加工效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为物料的结构示意图。

图3为料带上料装置、料带裁切装置和旋转移料装置的结构示意图。

图4为图3中a处的局部放大图。

图5为转盘机构的结构示意图。

图6为夹具的结构示意图。

图7为夹具的爆炸结构示意图。

图8为夹具开合组件中的执行件为治具打开件的结构示意图。

图9为夹具开合组件中的执行件为治具夹紧件的结构示意图。

图10为夹具开合组件中的执行件为检测压块的结构示意图。

图11为带体折断机构的爆炸结构示意图。

图12为第一检测机构的结构示意图。

图13为第二检测机构的结构示意图。

图14为翻转出料机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种usb金属外壳体成型焊接设备，该设备包括机架及安装在机架上的料带上料装置1、料带裁切装置2、旋转移料装置3、转盘加工装置4、搬移机械手5、焊接装置6和出料装置7。料带上料装置1的出料端上方设置料带裁切装置2，料带上料装置1的出料端衔接旋转移料装置3。转盘加工装置4依次设有上料工位、带体折断工位、第一检测工位、第二检测工位和翻转出料工位。旋转移料装置3的位置与上料工位匹配。搬移机械手5位置与翻转出料工位匹配。焊接装置6位于转盘加工装置4的一侧，且转盘加工装置4和焊接装置6之间通过搬移机械手5衔接。出料装置7设置在搬移机械手5的侧方。料带上料装置1用于将卷绕的料带向出料端输送。料带裁切装置2用于将出料端的料带切断成单个的物料。旋转移料装置3用于抓取物料并将其旋转180度后放置到转盘加工装置4上。转盘加工装置4用于将物料上的带体和壳体进行分离，并对壳体进行检测。搬移机械手5用于抓取检测合格的壳体并将其放到焊接装置6中，以及将焊接完成的壳体搬移到出料装置7中。焊接装置6对壳体进行焊接。出料装置7用于对壳体进行出料。转盘加工装置4即为一种usb金属外壳体成型的装盘加工装置。带体折断机构42即为一种用于usb金属外壳体和料带分离的带体折断机构。

如图2所示，单个的物料包括壳体81和带体82，壳体81的后端与带体的前端中部相连。带体82的前后两侧中部设有用于移料机构14插入的移料孔821。相邻的两个物料之间通过第一连接部822和第二连接部823连接。壳体81的前后两侧均设有凸缘811和凸条812，壳体81左侧设有连接脚813。壳体81右端设有矩形开口814。

如图3所示，料带上料装置1包括料盘11、导向轨道12、移料通道13和移料机构14。料盘11的中心转动设置，料带卷绕在料盘11上，导向轨道12位于料盘11的下方，导向轨道12的出料端衔接移料通道13，移料通道13的侧方设置移料机构14。料带在移料通道13中的方向与图3所示方向相反，即壳体81在右侧，带体82在左侧。移料机构14包括第一气缸141、横移滑板142、竖向安装板143、第二气缸144、竖移滑板145、移料压块146和移料压头147。第一气缸141水平设置，横移滑板142的一端固定安装在第一气缸141的活塞杆上，横移滑板142水平滑动设置。竖向安装板143竖向固定安装在横移滑板142上。竖向安装板143的一侧竖向设置第二气缸144，竖向安装板143的一侧竖向滑动设置竖移滑板145，竖移滑板145的上部与第二气缸144的输出端相连。竖移滑板145的下部固定连接移料压块146，移料压块146的两端均设置移料压头147，移料压头147与带体上的移料孔821匹配。

移料机构14动作时，第二气缸144驱动竖移滑板145向下移动，移料压块146带动移料压头147向下移动，移料压头147伸进移料孔821中，然后第一气缸141推动横移滑板142向左移动，从而带动整条料带向左移动。

料带裁切装置2包括第三气缸21、第三气缸固定板22、裁切导向杆23、裁切滑块24和裁切刀具25。第三气缸21竖向设置，第三气缸21的下部固定安装在第三气缸固定板22上，第三气缸固定板22的两端均设置在裁切导向杆23的上端，裁切导向杆23的下端固定在机架上，裁切滑块24滑动设置在两根裁切导向杆23之间，且裁切滑块24的上部与第三气缸21的活塞杆相连。裁切滑块24的下部固定安装裁切刀具25，裁切刀具25位于料带上料装置1的出料端，裁切刀具25为u形。

料带裁切装置2动作时，第三气缸21推动裁切滑块24沿着裁切导向杆23向下移动，从而裁切刀具25的下端将前一个带体82上的第一连接部822与后一个带体82上的第二连接部823分离，然后第三气缸21复位，完成裁切动作。

如图3和图4所示，旋转移料装置3包括旋转气缸31、旋转板32、第四气缸33、旋转移料推板34和夹爪气缸35。旋转气缸31设置在机架上，旋转板32水平设置且转动安装在旋转气缸31的输出端，旋转板32为中心对称结构。两个第四气缸33分别设置在旋转板32的两端。第四气缸33的侧面输出端固定设置旋转移料推板34，旋转移料推板34的前端设置夹爪气缸35。

旋转移料装置3动作时，夹爪气缸35将带体82中部夹住，然后第四气缸33将旋转移料推板34收回，旋转气缸31带动旋转板32旋转，将物料旋转180度，然后第四气缸33将旋转移料推板34向外推，将壳体81放到夹具412中。

如图5所示，转盘加工装置4包括转盘机构41、带体折断机构42、第一检测机构43、第二检测机构44和翻转出料机构45。转盘机构41转动设置。带体折断机构42的位置与带体折断工位匹配。第一检测机构43的位置与第一检测工位匹配。第二检测机构44的位置与第二检测工位匹配。翻转出料机构45的位置与翻转出料工位匹配。转盘机构41包括转盘411、夹具412、固定盘413和夹具开合组件414。转盘411转动设置，转盘411的圆周上均匀设置多个夹具412。转盘411的上方设置固定盘413，固定盘413的圆周上设有与夹具数量一致的夹具开合组件414。

如图6和图7所示，夹具412为左右对称结构，夹具412包括夹具底板4121、第一夹板4122、第二夹板4123、夹具弹簧4124、弹簧座4125和盖板4126。夹具底板4121上设有横向贯穿的夹紧槽41211，夹紧槽41211的前后侧两侧中部分别设有第一限位部41212和第二限位部41213。第一夹板4122和第二夹板4123相向设置且均滑动安装在夹紧槽41211内。第一夹板4122包括滑动部41221和夹紧部41222，滑动部41221设置在夹紧槽41211内，夹紧部41222与滑动部41221垂直，夹紧部41222的上部外侧为第一斜面。夹紧部41222的前端内侧上部为夹紧端，夹紧端上设有第一凹槽412221和第二凹槽412222。滑动部41221的内侧为第二斜面。滑动部41221的外侧连接第一夹具弹簧4124的一端，第一夹具弹簧4124的另一端设置在弹簧座4125上。两个盖板4126分别固定夹紧槽41211的左端两端，盖板4126将滑动部41221限位在夹紧槽41211内。

夹具412夹紧时，壳体81的左侧顶在第二限位部41213上，壳体81的前后两侧通过第一夹板4122和第二夹板4123夹紧，且凸缘811位于第一凹槽412221内，凸条812位于第二凹槽412222内，第一夹板4122和第二夹板4123的内侧面通过第一限位部41212和第二限位部41213阻挡，防止壳体81挤压变形。需要打开夹具412时，夹具开合组件414压在滑动部41221的第二斜面上，从而将第一夹板4122和第二夹板4123分开，当第一夹板4122和第二夹板4123的外侧贴合到盖板4126上时，夹具412恰好完全打开。夹具开合组件414移出后，在夹具弹簧4124的作用下，第一夹板4122和第二夹板4123复位。

夹具412解决了传统的夹具在固定壳体时，通过两个夹紧臂夹紧壳体的侧面，但夹紧臂无法控制夹紧力的大小，容易对壳体的侧面造成挤压变形，影响生产质量。夹具412的优点是在夹具底板4121上设置了第一限位部41212和第二限位部41213，使得第一夹板4122和第二夹板4123在夹紧时，有最小间距，不会对壳体的侧面造成过大的压力，保证壳体的生产质量。在第一夹板4122和第二夹板4123的内侧设有第一凹槽412221和第二凹槽412222，防止对壳体的凸缘811和凸条812造成挤压变形，进一步保护壳体形状。在夹紧部41222的上部外侧设有第一斜面，便于治具进一步夹紧。在滑动部41221的内侧设置第二斜面，便于将治具打开。治具412为常闭型，有利于加工，且开合方便，有利于壳体的上下料。

如图8到10所示，夹具开合组件414包括支架4141、第五气缸4142、转接板4143、升降滑板4144和执行件。支架4141的下部固定安装在固定盘413上，支架4141的后侧竖向设置第五气缸4142，第五气缸4142的活塞杆连接转接板4143的后部，转接板4143水平设置，转接板4143的前部下方固定设置升降滑板4144，升降滑板4144滑动设置在支架4141的前侧，升降滑板4144的下方固定安装执行件。执行件为治具打开件41451或治具夹紧件41452或检测压块41453的一种。治具打开件41451的下部为打开端，打开端的两侧为与第二斜面匹配的第三斜面，打开端的下端为杆状。治具夹紧件41452的下部为槽型，槽型的内侧设有与第一斜面匹配的第四斜面。治具夹紧件41452的前侧面设置有壳体压块414521。检测压块41453的下端为水平面，检测压块41453的上部通过连接杆上下滑动设置在升降滑板4144上。

其中，旋转移料装置3和翻转出料机构45对应的执行件为治具打开件41451。带体折断机构42和第一检测机构43对应的执行件为治具夹紧件41452。第二检测机构44对应的执行件为检测压块41453。

当执行件为治具打开件41451时，第五气缸4142通过转接板4143驱动升降滑板4144向下移动，治具打开件41451的下端伸进第一夹板4122和第二夹板4123之间，将第一夹板4122和第二夹板4123打开，且当第三斜面与第二斜面贴合时，夹具412恰好完全打开。

当执行件为治具夹紧件41452时，第五气缸4142通过转接板4143驱动升降滑板4144向下移动，治具夹紧件41452的下部两侧分别压在第一夹板4122和第二夹板4123的外侧，将第一夹板4122和第二夹板4123向内挤压，同时壳体压块414521从上向下压在壳体81上，将壳体81固定在夹具412内，便于进行带体折断操作或检测壳体81的矩形开口814。

当执行件为检测压块41453时，第五气缸4142通过转接板4143驱动升降滑板4144向下移动，检测压块41453的下端面压在壳体81的上部，将壳体压在夹具412内，便于第二检测杆442用于检测壳体81的端面平整度。

转盘机构41解决了治具在不同的工位需要不同的状态的问题。转盘机构41的优点是在转盘411上设置固定盘413，在固定盘上设置夹具开合组件414，夹具开合组件414根据每个工位的要求配备不同的执行件，使得夹具在每个工位能实现特定的状态，有利于生产加工。

如图11所示，带体折断机构42包括底板及安装在底板上的第六气缸421、滑台422、电机423、电机安装板4231、偏心轴424、升降板425、支撑板426和折断板427。第六气缸421水平设置。第六气缸421的活塞杆上连接滑台422，滑台422滑动设置在底板上。电机423通过电机安装板4231设置在滑台422上。偏心轴424的一端偏心设置在电机423的输出端。升降板425的下部设有横向的限位槽4251，偏心轴424的另一端设置在限位槽4251内。升降板425上下升降设置在支撑板426上，支撑板426的下部固定安装在滑台422上。折断板427水平设置在升降板425的顶部，折断板427的端部设有折断槽4271。

带体折断机构42动作时，第六气缸421推动滑台422向右移动，使折断板427靠近夹具412，并使带体82伸进折断板427上的折断槽4271内，然后电机423驱动偏心轴424旋转，在偏心轴424的作用下，升降板425沿着支撑板426上下移动，从而在折断板427的作用下，将带体82从壳体81上折断。

带体折断机构42解决了带体和壳体连接处过近且连接点较短，不易采用裁切的方式进行分离的问题。带体折断机构42的优点是通过电机423带动偏心轴424旋转，使折断板427不断上下移动，将带体从壳体上折断，避免对壳体造成破坏，有利于保护壳体。

如图12所示，第一检测机构43包括第一检测气缸431、第一检测滑块432、第一检测杆433、第一检测滑座434和第一检测盖板435。第一检测气缸431水平设置，第一检测气缸431的活塞杆上固定连接第一检测滑块432，第一检测滑块432水平滑动设置。第一检测杆433的后部固定安装在第一检测滑块432上，第一检测杆433的前部穿设在第一检测滑座434内，第一检测滑座434的上方设置第一检测盖板435。第一检测杆433用于检测壳体的矩形开口814大小。

第一检测机构43动作时，第一检测气缸431推动第一检测滑块432向前移动，第一检测滑块432带动第一检测杆433沿着第一检测滑座434向前移动，第一检测杆433的前端伸进壳体81的矩形开口814内，检测开口大小。

如图13所示，第二检测机构44包括第二检测气缸441、第二检测杆442、第二检测滑座443和第二检测盖板444。第二检测气缸441水平设置，第二检测气缸441的活塞杆连接第二检测杆442的后端，第二检测杆442的前部滑动设置在第二检测滑座443内，第二检测滑座443的上方设置第二检测盖板444。第二检测杆442用于检测壳体端面是否平整。

第二检测机构44动作时，第二检测气缸441推动第二检测杆442沿着第二检测滑座443向右移动，第二检测杆442的右端面贴到壳体81的端面上，检测壳体81端面的平整度。

如图14所示，翻转出料机构45包括翻转出料气缸451、翻转出料滑板452、固定板453、翻转出料电机454和翻转杆455。翻转出料气缸451水平设置，翻转出料气缸451的活塞杆连接翻转出料滑板452，翻转出料滑板452水平滑动设置，翻转出料滑板452的上部竖向固定安装固定板453，固定板453的一侧设置翻转出料电机454，翻转出料电机454的另一侧设置翻转杆455，且翻转杆455与翻转出料电机454的输出端相连。翻转杆455的前端至少设有两个卡块4551。

翻转出料机构45动作时，翻转出料气缸451推动翻转出料滑板452向前移动，使翻转杆455伸进壳体81的矩形开口814内，然后翻转出料电机454带动翻转杆455旋转，将壳体81从夹具412中取出。

转盘加工装置4解决了壳体固定效果差，壳体和带体采用切断的方式分离，容易对壳体产生变形，影响加工质量的问题。转盘加工装置4的优点是通过转盘机构41固定壳体，带体折断机构42通过折断的方式将带体和壳体分离，分离后，第一检测机构43检测壳体的矩形开口814大小，第二检测机构44检测端面的平整度，最后通过翻转出料机构45出料，保证加工质量的同时提高加工效率。

本发明解决了传统设备布局不合理，且壳体和带体分离后的质量无法保证，生产效率低，产品质量差的问题。本发明的优点是料带上料装置1将料带自动向出料端输送，料带裁切装置2将料带裁切吃单个的物料，旋转移料装置3将物料输送到转盘加工装置4中，转盘加工装置4采用折断的方式将壳体和带体分离，且对壳体进行检测，搬移机械手5将检测合格的壳体放到焊接装置6中加工，最后通过出料装置7出料，实现全自动加工，且能保证壳体的生产质量，有利于提高生产加工效率。