一种USB接口屏蔽板夹具转动装置、方法和焊接设备与流程

一种usb接口屏蔽板夹具转动装置、方法和焊接设备
技术领域
1.本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种usb接口屏蔽板夹具转动装置、方法和焊接设备。


背景技术：

2.电子产品工作会对周边的其他电子产品产生干扰，干扰种类有传导干扰和辐射干扰，统称为电磁干扰emi(electromagnetic interference)，emi信号会对设备或检测仪器信号串扰。usb type
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c是连接电子设备的主要接口之一，外界电子产品也会对usb接口的type
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c母座产生信号串扰现象。如图11所示的usb接口屏蔽板包括底板(100)、立式端子(200)和卧式端子组成。三个元件上都是通过料带输送，将多余的连接筋去除即可获得产品。
3.中国发明专利申请(公开号：cn210723558u，公开日：2020.06.09)公开了一种屏蔽type
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c母座emi信号的结构，包括pcb板、type
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c母座及屏蔽罩，所述pcb板、所述type
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c母座、所述屏蔽罩依次由下至上设置，所述屏蔽罩焊接于所述pcb板上并构成一腔体，所述type
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c母座设于所述腔体内，所述type
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c母座焊接于所述pcb板上。
4.现有技术存在以下不足：1.屏蔽板组装元件定位难，在工位件流转低效；2.自动化程度低，难以一体化组装，效率低；3.两个焊接件之间焊接精度不高，焊接件细小，难以操作；4.底片不平整、翘曲会影响上料至夹具成功率降低，底片上料至夹具需要姿态改变；5.卧式端子难以直接焊接，焊接容易出现虚焊。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术中屏蔽板组装元件定位难，在工位件流转低效的问题，提出一种定位精准，便于焊接，移运高效，适应不同工位加工的usb接口屏蔽板夹具转动装置和方法。
6.为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
7.一种usb接口屏蔽板夹具转动装置，其包括分割器、固定盘、转动环、夹紧夹具、第一夹具驱动组件、限位块、压紧组件和第二夹具驱动组件；分割器固定设置在机架上，分割器上端有一个中心不动轴和中心不动轴外环的转轴，固定盘安装在分割器的中心不动轴上，转动环安装在分割器的转轴上，夹紧夹具均匀安装在转动环的一周；所述的夹紧夹具包括本体、盖板、侧夹块、拉紧弹簧和上定位块；本体的侧面设置有第一凸柱，用于定位底片，侧夹块设置有两个，两个侧夹块对称配合在本体中，拉紧弹簧两端与侧夹块相连接；侧夹块上设置有卡扣部和第一圆柱部，卡扣部扣合在本体侧面，将底片夹住，第一圆柱部凸起在盖板的横槽中；上定位块上端设置有第二凸柱，上定位块的侧方设置有第二圆柱部，上定位块移动配合在本体中，上定位块的下方设置有弹簧，弹簧将上定位块向上顶，第二凸柱凸起在本体上端，第二凸柱用于定位卧式端子，第二圆柱部匹配在盖板竖槽中；所述的盖板固定在本体的侧方。
8.作为优选，所述的转动环的一周上对应有半成品上料工位、落料工位、二次焊接工位和下料工位，第一夹具驱动组件和第二夹具驱动组件安装在固定盘上，第一夹具驱动组件对应半成品上料工位处的夹紧夹具，第二夹具驱动组件对应下料工位处的夹紧夹具，限位块安装在固定盘上，限位块对应落料工位处的夹紧夹具；压紧组件安装在固定盘上，压紧组件对应二次焊接工位处的夹紧夹具。
9.作为优选，所述的限位块两侧端设置有斜面，限位块的顶部为平面，该平面与夹紧夹具的侧方相对应。
10.作为优选，所述的固定盘上还设置有光纤传感器，光纤传感器对应下料工位后的夹紧夹具。
11.作为优选，所述的第一夹具驱动组件包括驱动气缸、伸缩板和槽板；槽板固定在固定盘上，驱动气缸安装在槽板上，驱动气缸的伸缩端与伸缩板相连接，伸缩板移动配合在槽板中，伸缩板与夹紧夹具对应的端部设置成梯形状。
12.作为优选，所述的第二夹具驱动组件结构和第一夹具驱动组件相近，第二夹具驱动组件上多设置有顶板，顶板固定连接在固定盘上，顶板的下端面设置有斜面。
13.作为优选，所述的压紧组件包括压紧气缸和压紧块，压紧气缸竖直安装在固定盘上，压紧块安装在压紧气缸的伸缩端，压紧块成折形，压紧块对应夹紧夹具的上端。
14.一种usb接口屏蔽板夹具转动方法，在半成品上料工位处，第一夹具驱动组件伸长，将两个侧夹块顶开，将底片放置在本体的侧面，而后侧夹块复位将底片夹住；半成品上料工位处将立式端子实现焊接，分割器带动夹紧夹具实现输送，卧式端子在落料工位处放置到上定位块上，在二次焊接工位处压紧组件压住卧式端子实现焊接。
15.一种usb接口屏蔽板焊接设备，其包括机架以及连接在机架上的夹具转动装置、立式端子预焊装置、底片上料装置、卧式端子焊接装置和下料装置；底片上料装置衔接立式端子预焊装置和夹具转动装置，夹具转动装置的一周设置有半成品上料工位、落料工位、二次焊接工位和下料工位，底片上料装置对应半成品上料工位，卧式端子焊接装置对应落料工位和二次焊接工位，下料装置对应下料工位；机架上设置有行架，行架上设置有两个激光焊接机，一个激光焊接机对应立式端子预焊装置，另一个激光焊接机对应二次焊接工位；上述的夹具转动装置采用上述技术方案所述的一种usb接口屏蔽板夹具转动装置。
16.作为优选，所述的夹具转动装置用于夹住底片并实现输送，所述的立式端子预焊装置用于将立式端子和底片之间实现焊接，底片上料装置用于将预焊好立式端子的底片进行上料，卧式端子焊接装置用于将卧式端子焊接到底片上，下料装置用于将焊接好的产品进行下料。
17.采用上述技术方案的usb接口屏蔽板夹具转动装置和方法的优点是：通过设置夹紧夹具用于定位夹紧底片和端子，通过第一凸柱和第二凸柱实现定位，提高精度，夹紧夹具通过拉紧弹簧保持常闭的状态，并且夹紧夹具在转动环上便于输送，提高输送效率，在指定的工位通过相应的组件进行相应的操作；通过设置限位块挡住上定位块，防止上定位块在落料时下降，导致定位不准确的问题。
18.进一步，采用上述技术方案的usb接口屏蔽板焊接设备的优点是：
19.1.夹具转动装置通过设置夹紧夹具用于定位夹紧底片和端子，通过第一凸柱和第二凸柱实现定位，提高精度，夹紧夹具通过拉紧弹簧保持常闭的状态，并且夹紧夹具在转动
环上便于输送，提高输送效率，在指定的工位通过相应的组件进行相应的操作；通过设置限位块挡住上定位块，防止上定位块在落料时下降，导致定位不准确的问题。
20.2.立式端子预焊装置通过立式端子上料组件和底片上料组件上料，采用料带式的上料方式，先将立式端子单个裁切后搬运到底片料带上实现焊接，最后将底片料带通过裁切实现切断；设置吸取块吸取的方式来搬运单个立式端子，方便取料和放料；在焊接时通过按压块将立式端子按压在定位座上实现定位夹紧，能提高焊接时的精度；搬运和焊接时的立式端子上连接有料带上多余连接筋，提高立式端子的面积，方便吸取和定位；而后通过第一压块将工件压紧在垫块上，通过冲刀实现裁切。
21.3.底片上料装置通过设置正交布置的两个转动气缸，可实现底片由水平变为竖直，高效衔接料带裁切和上料的姿态需求；夹爪夹住底片的两端，夹爪中部设置有空槽适应抵块经过，抵块将底片压紧在夹具侧面，防止松动，提高上料的成功率，并且抵块设置的沉槽可以容纳夹具侧面的凸柱，可实现压紧
22.4.卧式端子焊接装置采用两个工位进行焊接，一个工位进行卧式端子落料，另一个用于激光焊接，分工明确，焊接效率高；通过设置夹具定位杆对转动的夹具进行定位，提高焊接时的位置精度；底片下面通过垫板垫着。放置下垂，而卧式端子与底片之间通过压紧组件实现压紧，防止两者之间出现空隙，出现虚焊的现象，提高焊接的可靠性。
附图说明
23.图1为本发明的结构图。
24.图2为夹具转动装置的结构图。
25.图3为夹紧夹具的爆炸结构图。
26.图4为立式端子预焊装置的结构图。
27.图5为移运机构的结构图。
28.图6为底片上料组件和切断组件的结构图。
29.图7为底片上料装置的结构图。
30.图8为卧式端子焊接装置的爆炸结构图。
31.图9为料带驱动机构和预切机构的结构图。
32.图10为下料装置的结构图。
33.图11为产品的结构图。
具体实施方式
34.如图2所示，一种usb接口屏蔽板焊接设备包括机架1以及连接在机架1上的夹具转动装置2、立式端子预焊装置3、底片上料装置4、卧式端子焊接装置5和下料装置6；底片上料装置4衔接立式端子预焊装置3和夹具转动装置2，夹具转动装置2的一周设置有半成品上料工位201、落料工位202、二次焊接工位203和下料工位204，底片上料装置4对应半成品上料工位201，卧式端子焊接装置5对应落料工位202和二次焊接工位203，下料装置6对应下料工位204；机架上设置有行架7，行架7上设置有两个激光焊接机8，一个激光焊接机8对应立式端子预焊装置3，另一个激光焊接机8对应二次焊接工位203。上述的夹具转动装置2即一种usb接口屏蔽板夹具转动装置。
35.夹具转动装置2用于夹住底片并实现输送，所述的立式端子预焊装置3用于将立式端子和底片之间实现焊接，底片上料装置4用于将预焊好立式端子的底片进行上料，卧式端子焊接装置5用于将卧式端子焊接到底片上，下料装置6用于将焊接好的产品进行下料。
36.如图3
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4所示，一种usb接口屏蔽板夹具转动装置包括分割器21、固定盘22、转动环23、夹紧夹具24、第一夹具驱动组件25、限位块26、压紧组件27和第二夹具驱动组件28；分割器21固定设置在机架上，分割器21上端有一个中心不动轴和中心不动轴外环的转轴，固定盘22安装在分割器21的中心不动轴上，转动环23安装在分割器21的转轴上，夹紧夹具24均匀安装在转动环23的一周，转动环23的一周上对应有半成品上料工位、落料工位、二次焊接工位和下料工位，第一夹具驱动组件25和第二夹具驱动组件28安装在固定盘22上，第一夹具驱动组件25对应半成品上料工位处的夹紧夹具24，第二夹具驱动组件28对应下料工位处的夹紧夹具24，限位块26安装在固定盘22上，限位块26对应落料工位处的夹紧夹具24；压紧组件27安装在固定盘22上，压紧组件27对应二次焊接工位处的夹紧夹具24。
37.所述的限位块26两侧端设置有斜面，限位块26的顶部为平面，该平面与夹紧夹具24的侧方相对应。
38.所述的固定盘22上还设置有光纤传感器，光纤传感器对应下料工位后的夹紧夹具24，检测产品是否有成功下料。所述的固定盘22上方还均匀设置有“凹”形块210。
39.所述的第一夹具驱动组件25包括驱动气缸251、伸缩板252和槽板253；槽板253固定在固定盘22上，驱动气缸251安装在槽板253上，驱动气缸251的伸缩端与伸缩板252相连接，伸缩板252移动配合在槽板253中，伸缩板252与夹紧夹具24对应的端部设置成梯形状。所述的第二夹具驱动组件28结构和第一夹具驱动组件25相近，第二夹具驱动组件28上多设置有顶板281，顶板281固定连接在固定盘22上，顶板281的下端面设置有斜面。
40.所述的压紧组件27包括压紧气缸271和压紧块272，压紧气缸271竖直安装在固定盘22上，压紧块272安装在压紧气缸271的伸缩端，压紧块272成折形，压紧块272对应夹紧夹具24的上端。
41.所述的夹紧夹具24包括本体241、盖板242、侧夹块243、拉紧弹簧244和上定位块245；本体241的侧面设置有第一凸柱2411，用于定位底片，侧夹块243设置有两个，两个侧夹块243对称配合在本体241中，拉紧弹簧244两端与侧夹块243相连接；侧夹块243上设置有卡扣部2431和第一圆柱部2432，卡扣部2431扣合在本体241侧面，将底片夹住，第一圆柱部2432凸起在盖板242的横槽2421中；上定位块245上端设置有第二凸柱2412，上定位块245的侧方设置有第二圆柱部2452，上定位块245移动配合在本体241中，上定位块245的下方设置有弹簧，弹簧将上定位块245向上顶，第二凸柱2412凸起在本体241上端，第二凸柱2412用于定位卧式端子，第二圆柱部2452匹配在盖板242竖槽2422中；所述的盖板242固定在本体241的侧方。
42.所述的一种usb接口屏蔽板夹具转动装置在工作时，在半成品上料工位处，第一夹具驱动组件25伸长，将两个侧夹块243顶开，将底片放置在本体241的侧面，而后侧夹块243复位将底片夹住；半成品上料工位处将立式端子实现焊接，分割器21带动夹紧夹具24实现输送，卧式端子在落料工位处放置到上定位块245上，在二次焊接工位处压紧组件27压住卧式端子实现焊接。
43.一种usb接口屏蔽板夹具转动装置解决了屏蔽板组装元件定位难，在工位件流转
低效的问题，通过设置夹紧夹具24用于定位夹紧底片和端子，通过第一凸柱2411和第二凸柱2412实现定位，提高精度，夹紧夹具24通过拉紧弹簧244保持常闭的状态，并且夹紧夹具24在转动环23上便于输送，提高输送效率，在指定的工位通过相应的组件进行相应的操作；通过设置限位块26挡住上定位块245，防止上定位块245在落料时下降，导致定位不准确的问题。
44.如图5
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7所示，立式端子预焊装置3包括立式端子上料组件31、移运机构32、底片上料组件33和切断组件34；端子上料组件31和底片上料组件33并排设置，移运机构32衔接立式端子上料组件31和底片上料组件33，切断组件34安装在底片上料组件33的端部；所述的立式端子上料组件31用于立式端子的上料，底片上料组件33用于实现底片上料，移运机构32用于将立式端子搬运到底片上，切断组件34用于将连接在料带上的底片切断。
45.所述的立式端子上料组件31包括底座311、二自由度机构312、裁切气缸313、圆柱切刀314和料轨315；料轨315安装在底座311上，连接有立式端子的料带设置在料轨315中，所述的二自由度机构312安装在底座311上，二自由度机构312对应料轨315中的料带，驱动料带间歇式进料；圆柱切刀314铰接在底座311中，圆柱切刀314的切口对应料轨315的出料端，圆柱切刀314转动即可实现裁切；裁切气缸313竖直安装在底座311上，裁切气缸313的伸缩端与圆柱切刀314相传动连接，裁切气缸313带动圆柱切刀314转动。
46.所述的移运机构32包括侧板321、移动板322、侧移气缸323、纵移气缸324、吸取块325、按压块326、第一压块327和第二压块328；移动板322通过滑轨移动连接在侧板321上，侧移气缸323安装在侧板321上，侧移气缸323的伸缩端与移动板322相连接；纵移气缸324安装在移动板322的两端，吸取块325安装在一侧的纵移气缸324的伸缩端上，按压块326安装在另一侧纵移气缸324的伸缩端上，第一压块327和第二压块328通过弹簧与纵移气缸324的伸缩端相连接；所述的吸取块325下端设置有吸取孔，按压块326的下端设置有缺槽。
47.所述的底片上料组件33包括底架331、底片料轨332、垂直驱动机构333、定位座334、垫块335、冲刀336和冲切气缸337；底片料轨332安装在底架331上，垂直驱动机构333对应底片料轨332中的底片料带，垂直驱动机构333包含两个垂直的自由度，垂直驱动机构333带动底片料带步进进料；底架331上端设置有空口，定位座334和垫块335沿底片料带进料方向依次安装在底架331上，定位座334上端设置有凸钉，定位座334对应移运机构32的吸取块325和按压块326；垫块335对应移运机构32的第一压块327；冲刀336安装在冲切气缸337的伸缩端，冲切气缸337竖直安装在底架331上，冲刀336位于垫块335的侧方，冲刀336与第二压块328相对应。
48.所述的切断组件34包括导架341、切断气缸342、刀座343、平切刀344和抵座345；导架341固定设置在底架331上，刀座343移动配合在导架341上，切断气缸342安装在导架341上，切断气缸342的伸缩端与刀座343相连接，平切刀344安装在刀座343上，抵座345安装在底架331上，抵座345与底片料轨332端部相衔接；抵座345与平切刀344在竖直方向上相错位，实现切断。
49.所述的立式端子预焊装置3在工作时，立式端子上料组件31将立式端子有序送出，送达端部后通过圆柱切刀314实现裁切，而后吸取块325将裁切后的端子吸住，吸住后搬运到定位座334上，此时立式端子位于底片上方，通过按压块326压紧，通过激光焊接机8实现焊接；而后底片运动到垫块335处，第一压块327和第二压块328下降，冲刀336上升，将立式
端子的多余边角料实现裁切；最后底片通过切断组件34实现切段。
50.立式端子预焊装置3解决了两个焊接件之间焊接精度不高，焊接件细小，难以操作的问题，通过立式端子上料组件31和底片上料组件33上料，采用料带式的上料方式，先将立式端子单个裁切后搬运到底片料带上实现焊接，最后将底片料带通过裁切实现切断；设置吸取块325吸取的方式来搬运单个立式端子，方便取料和放料；在焊接时通过按压块326将立式端子按压在定位座334上实现定位夹紧，能提高焊接时的精度；搬运和焊接时的立式端子上连接有料带上多余连接筋，提高立式端子的面积，方便吸取和定位；而后通过第一压块327将工件压紧在垫块335上，通过冲刀336实现裁切。
51.如图8所示，底片上料装置4包括底板41、折座42、横移气缸43、第一转动气缸44、转动板45、第二转动气缸46、夹取气缸47、夹爪48、抵压气缸49和抵块40；折座42通过滑轨移动连接在底板41上，横移气缸43固定在折座42上，横移气缸43的伸缩端与底板41相连接；第一转动气缸44安装在折座42的侧面，转动板45安装在第一转动气缸44的转动轴上，第二转动气缸46安装在转动板45上，夹取气缸47安装在第二转动气缸46的转动轴上，夹爪48安装在夹取气缸47的两个移动部上，夹爪48的两侧端突出用于夹取，夹爪48的中部留有空槽；抵压气缸49水平安装在折座42上，抵块40安装在抵压气缸49的伸缩端，抵块40上设置有沉槽401。
52.底片上料装置4在工作时，夹爪48将水平的底片夹住，而后第一转动气缸44和第二转动气缸46转动，将底片变为竖直状态，横移气缸43带动折座42移动，使底片靠近夹具，抵压气缸49将抵块40推出，将底片压在夹具侧边，实现上料。
53.底片上料装置4解决了底片不平整、翘曲会影响上料至夹具的成功率降低，底片上料至夹具需要姿态改变的问题，通过设置正交布置的两个转动气缸，可实现底片由水平变为竖直，高效衔接料带裁切和上料的姿态需求；夹爪48夹住底片的两端，夹爪48中部设置有空槽适应抵块40经过，抵块40将底片压紧在夹具侧面，防止松动，提高上料的成功率，并且抵块40设置的沉槽401可以容纳夹具侧面的凸柱，可实现压紧。
54.如图9
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10所示，卧式端子焊接装置5包括支架51、料带驱动机构52、端子吸运机构53、夹具定位杆54、定位气缸55、垫板56、进给气缸57、进料轨58和预切机构59；进料轨58安装在支架51上，料带驱动机构52和预切机构59对应进料轨58，端子吸运机构53对应进料轨58的出料端，支架51上设置有斜板，夹具定位杆54移动连接在斜板下方，定位气缸55安装在斜板下方，定位气缸55的伸缩端与夹具定位杆54相连接；垫板56通过滑轨连接在斜板上方，进给气缸57安装在斜板上方，进给气缸57的伸缩端与垫板56相连接。
55.所述的料带驱动机构52包括移动模组521、驱动针522、转动切刀523、摆杆524和微动气缸525；移动模组521实现二自由度移动，驱动针522安装在移动模组521的运动端，驱动针522对应进料轨58中的料带；转动切刀523连接在进料轨58中，摆杆524固定在转动切刀523上，微动气缸525的伸缩端与摆杆524一端形成槽副配合。
56.所述的进料轨58中部设置缺口，进料轨58中部对应预切工位，预切工位下方设置有收集盒，预切机构59对应预切工位；所述的预切机构59包括预切气缸591、升降滑块592和切断刀593，升降滑块592安装在预切气缸591的伸缩端，切断刀593安装在升降滑块592的下端，切断刀593对应进料轨58中部的缺口。
57.所述的端子吸运机构53包括水平气缸531、水平移动板532、竖直气缸533和吸运块
534，水平气缸531水平固定设置，水平移动板532安装在水平气缸531的伸缩端，竖直气缸533安装在水平移动板532上，吸运块534安装在竖直气缸533的伸缩端，吸运块534的下端面设置有吸气孔。
58.所述的卧式端子焊接装置5在工作时，连接有卧式端子的料带在进料轨58中通过料带驱动机构52实现上料，在预切工位处通过预切机构59进行裁切料带上的边角料，而后转动切刀523将卧式端子切成单个，通过端子吸运机构53将端子吸住后进行上料；而后夹具定位杆54伸出，对夹具进行位置限定；而后垫板56伸出，垫住底片和卧式端子，通过激光焊接机实现焊接。
59.卧式端子焊接装置5解决了卧式端子难以直接焊接，焊接容易出现虚焊的问题，采用两个工位进行焊接，一个工位进行卧式端子落料，另一个用于激光焊接，分工明确，焊接效率高；通过设置夹具定位杆54对转动的夹具进行定位，提高焊接时的位置精度；底片下面通过垫板56垫着。放置下垂，而卧式端子与底片之间通过压紧组件27实现压紧，防止两者之间出现空隙，出现虚焊的现象，提高焊接的可靠性。
60.如图11所示，下料装置6包括接近气缸61、支板62、转缸63、吸盘63和输送带组件64；接近气缸61水平安装在机架上，支板62安装在接近气缸61的移动端，转缸63安装在支板62上，吸盘63设置在转缸63的转动轴上，输送带组件64对应在吸盘63的下方。
61.一种usb接口屏蔽板焊接方法，依次通过以下步骤进行加工：
62.s1立式端子焊接：立式端子预焊装置3将立式端子焊接在底片上，并将焊接完成的成品单个送出；
63.s2底片上料：底片上料装置4将底片上料至夹具转动装置2的夹紧夹具24中；
64.s3卧式端子焊接：卧式端子焊接装置5将卧式端子组装到底片上，并实现焊接；
65.s4产品下料：下料装置6将焊接产品进行下料。