一种数据线芯线转动式分线机构及焊接设备的制作方法

1.本发明涉及数据线焊接加工技术领域，尤其涉及一种数据线芯线转动式分 线机构及焊接设备。


背景技术：

2.usb数据线用于电脑、手机等电子设备与外部设备的连接和通讯，进行传输 数据和充电。usb数据线加工时需要将裁剪后的原始数据线端部的外皮剥开,根 据数据线内部芯线的包皮的不同颜色,将其按特定的顺序分别装入到不同的线夹 之中,再与usb接口端子进行焊接。
3.如一般的usb数据线内部由红白绿黑四根芯线组成，在焊接之前需要按照 特定的顺序将这四根芯线分别装入线夹之内，在目前的生产操作中,将芯线的分 线排序工作主要依靠人工完成。而人工装线入夹主要存在以下几个方面的问题: 生产效率受操作人员熟练程度和工作状态制约；人工操作的装线入夹出错率较高, 导致整体生产的不良率较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为了解决数据线与接口端子焊接前端的数据线芯线的分线问题， 本发明的实施例提供了一种数据线芯线转动式分线机构及焊接设备。
5.本发明的实施例提供一种数据线芯线转动式分线机构，包括：
6.转线部件，其用于夹持数据线线材、以及转动数据线线材使其端部裸露出 的芯线排列为两列多行；
7.分线针，其两侧设有对称设置的至少一级分线台阶，所述分线台阶的高度 等于所述芯线的直径；
8.以及与所述分线针连接的驱动部件，其用于驱动所述分线针升降使所述分 线针插入两列所述芯线之间、以及驱动所述分线针转动使各级所述分线台阶推 动各芯线移动不同距离。
9.进一步地，还包括压线部件，所述压线部件包括与所述分线针形状相适配 的卡槽、及设置于所述卡槽下方的承接平板，所述卡槽上部与所述驱动部件连 接且受所述驱动部件驱动升降，在芯线分散前使所述数据线线材被限制于所述 卡槽与所述承接平板之间，且在芯线分散前所述分线针的各个分线台阶与所述 卡槽之间形成芯线的约束空间。
10.进一步地，所述驱动部件包括升降组件和回转组件；
11.所述升降组件包括多轴气缸、上活动板、下活动板及芯线限位件，所述上 活动板与下活动板上下间隔设置，所述多轴气缸输出端设有第一活塞轴、及多 个第二活塞轴，所述第一活塞轴贯穿并固定连接所述上活动板，所述第一活塞 轴下端连接所述分线针，所述分线针上端贯穿所述下活动板且与所述下活动板 滑动连接，每一所述第二活塞轴贯穿所述上活动板后连接所述下活动板，且所 述第二活塞轴位于所述上活动板与所述下活动板之间部分套设有弹簧，所述芯 线限位件固定于所述下活动板底部，所述卡槽设置于所述芯
线限位件下部，且 所述分线针上端贯穿所述芯线限位件，所述第一活塞轴先后推动所述芯线限位 件压紧所述数据线线材和所述分线针插入两列所述芯线之间；
12.所述回转组件固定于所述上活动板上，所述回转组件包括回转气缸和弹性 部件，所述弹性部件连接所述第一活塞轴和所述上活动板。
13.进一步地，所述弹性部件为套设于所述第一活塞轴上的扭簧，所述扭簧一 端固定于所述第一活塞轴上、另一端固定于所述上活动板上，所述第一活塞轴 侧壁设有受推柱，所述回转气缸设置于所述受推柱的一侧，且输出端朝向所述 受推柱。
14.进一步地，所述受推柱的另一侧设有限位件，所述限位件用于阻挡受推柱 转动从而限制所述第一活塞轴转动角度。
15.进一步地，所述第一活塞轴上套设有第一限位环，所述受推柱设置于所述 第一限位环侧壁上。
16.进一步地，所述分线针上端与所述第一活塞轴线下端通过联轴器连接。
17.进一步地，所述分线针为“凸”字形，所述数据线线材具有四根芯线。
18.进一步地，所述驱动部件还包括位移气缸，所述位移气缸连接所述升降组 件，所述承接平板上设有空槽，且线槽设置于所述空槽下方，所述位移气缸用 于驱动所述升降组件下降使所述线槽穿过所述空槽，进而使各所述芯线卡入所 述线槽。
19.本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：相较于现有的分线排 序方式，至少具有如下有益效果：通过转动分线针使各芯线自动分散至预定位 置，直接完成多根芯线的准确分离及排序，分线动作简单用时短，有利于提高 生产效率；分线准确，满足端子焊锡设备对于线芯的分离度的严苛要求；体积 小巧，能够对现有的大多数端子焊锡设备进行适配；装置整体结构简单，控制 简易，装置运行时的容错率也相应的较低，有利于实现数据线接口端子焊接前 的自动化装线，提高分线及装线的生产效率和产品质量，降低生产不良率。
20.本发明的实施例在上述数据线芯线转动式分线机构的基础上提供了一种数 据线芯线端子焊接设备，具体由上述数据线芯线转动式分线机构、以及焊锡机 组成。
21.本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：对自动分线芯线与接 口端子进线焊接，实现接口端子的全自动焊接，极大的提高了数据线整体生产 效率，降低人力成本。
附图说明
22.图1是本发明一种数据线芯线转动式分线机构的爆炸图；
23.图2是图1中的a处的局部放大图；
24.图3是本发明一种数据线芯线转动式分线机构的主视图；
25.图4是图3中的b处的局部放大图；
26.图5是本发明一种数据线芯线转动式分线机构的侧视图；
27.图6是分线针18转动分线的过程示意图；
28.图7是图2中芯线限位件17的示意图；
29.图8是图2中分线针18的示意图；
30.图9是本发明一种数据线芯线端子焊接设备的示意图；
31.图10是图9中的c处的局部放大图。
32.图中：1-数据线芯线转动式分线机构、2-数据线线材、201-芯线、3-位移 气缸、4-多轴气缸、401-第一活塞轴、402-第二活塞轴、5-上活动板、6-下活 动板、7-承接平板、8-回转气缸、9-第一限位环、10-第二限位环、11-固定支 架、12-受推杆、13-扭簧、14-联轴器、15-弹簧、16-支撑板、17-芯线限位件、 18-分线针、19-导向槽、20-位移气缸支架、21-端部限位件、22-导向柱、23
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垫片、24-轴承、25-卡槽、26-限位件、27-线槽、28-焊锡机。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明 实施方式作进一步地描述。
34.请参考图1、3和5，本发明的实施例提供了一种数据线芯线转动式分线机 构1，用于对数据线线材2端部剥皮后裸露出的多根芯线201分线、排序、乃至 装入线槽27，为下一步与接口端子焊接做好准备。数据线线材2的内部由多根 芯线201组成，各根芯线201的外皮颜色不同、功能也不相同。本实施例中仅 以由红白绿黑四根芯线201组成的usb数据线的分线排序为例做具体说明，当 然可以理解的该数据线芯线转动式分线机构的分线能力不局限于四根芯线201， 其同样可以适用于其他各种类型的数据线。任何以此原理达到分离线芯目的的 机构装置均需要在本设计保护范围内。
35.请参考图1、3和5，本发明的实施例提供了一种数据线芯线转动式分线机 构1，本技术所要求保护的分线机构的的结构不拘于该实施例，该实施例仅为了 明晰线芯分线机构的原理。本实施例中该数据线芯线转动式分线机构1包括转 线部件、分线针、驱动部件和压线部件。
36.由于所述数据线线材2处于不同状态，其内部的四根芯线201有多种排列 方式，为了使后续所述数据线线材2分线后即可自动完成排序，这样需要对所 述数据线线材2进行调整，进而对各所述芯线201进行初步排序。
37.通过所述转线部件在数据线线材2的芯线201分线之前对各所述芯线201 进行初步排序。如机械夹爪夹住数据线线材2，通过机器视觉对数据线线材2端 部进行识别，进而根据颜色判断各个芯线201所处位置，控制所述机械夹爪带 动所述数据线线材2转动直至各个芯线201达到预定位置，即转动数据线线材2 使其端部裸露出的芯线201排列为两列多行。对应到本实施例中，四所述芯线201排列为两列两行，横平竖直，如红色芯线和黑色芯线排列为靠上一排、白色 芯线和绿色芯线排列为靠下一排。
38.请参考图8，分线针18两侧设有对称设置的至少一级分线台阶，所述分线 台阶的高度等于所述芯线201的直径。所述分线针18的作用是插入两列所述芯 线201之间，每一所述分线台阶位于一行所述芯线201之间。通过转动所述分 线针18推动各芯线201移动不同距离。所述分线针18两侧的分线台阶的级数 应该根据每一列所述芯线201中芯线201的数量确定，具体与每列芯线201中 芯线201的数量相同。对应到本实施例中只需设置两级分线台阶，即所述分线 针18为“凸”字形的片状结构即可。
39.所述驱动部件用于驱动所述分线针18升降及旋转，其可以有多种实现形式， 这里举例进行详细说明。本实施例中所述驱动部件包括位移气缸3、升降组件、 及回转组件。
40.请参考图2和4，所述位移气缸3上部通过位移气缸支架20固定，二者之 间通过螺
栓等紧固件连接。所述位移气缸支架20固定设置以使所述位移气缸3 固定，所述位移气缸3竖直设置，其下端为活塞轴输出端，所述位移气缸3的 下端连接支撑板16。所述升降组件固定于所述支撑板16上，所述位移气缸3伸 缩可以带动所述升降组件升降。
41.所述升降组件包括多轴气缸4、上活动板5和下活动板6、以及芯线限位件 17，本实施例中所述多轴气缸4选择三轴气缸，所述多轴气缸4竖直设置且输 出端朝下，具有第一活塞轴401、及多个第二活塞轴402，所述第二活塞轴402 的数量具体为两个，两所述第二活塞轴402位于所述第一活塞轴401的两侧， 所述第一活塞轴401的长度短于所述第二活塞轴402。
42.所述上活动板5与所述下活动板6上下间隔设置，所述上活动板5通过螺 钉等紧固件固定于固定支架11上。这里所述固定支架11为u形板，其后侧设 有导向柱22，所述支撑板16对应位置上设有竖直长条状的导向槽19，所述导 向柱22穿过所述导向槽19且可沿着竖直方向滑动。所述导向柱22优选为螺栓， 其端部与所述固定支架11连接，头部穿出所述导向槽19。另外所述下活动板6 后侧设有相同的导向柱22，以及所述支撑板16上对应位置也设有导向槽19， 这样通过导向柱22与导向槽19的配合作用实现竖直滑动的导向作用。
43.所述第一活塞轴401靠近所述多轴气缸4的缸筒部分套设有第二限位环10， 所述第二限位环10套设于所述第一活塞轴401上，且与所述多轴气缸4的缸筒 之间保持合理间距，所述第二限位环10与所述多轴气缸4的缸筒配合限制所述 第一活塞轴401的回缩距离。
44.所述第一活塞轴401贯穿并固定连接所述上活动板5，所述第一活塞轴401 与上活动板5通过螺钉等紧固件连接。所述第一活塞轴401下端贯穿所述上活 动板5，所述分线针18上端贯穿所述下活动板6且与所述下活动板6滑动连接。
45.优选的所述分线针18上端与所述第一活塞轴401线下端通过联轴器14连 接。所述联轴器14外壁通过螺钉等紧固件安装于所述上活动板5内，且所述上 活动板5内还安装有轴承24，所述轴承24安装于所述连轴器14上部，所述第 一活塞轴401穿过所述轴承24后插入所述联轴器14内安装连接，所述轴承24 与所述联轴器14之间可以设置垫片23以增强连接的稳定性。同时所述分线针 18上端插入所述联轴器14下端安装连接。
46.每一所述第二活塞轴402贯穿所述上活动板5后连接所述下活动板6，所述 第二活塞杆402与所述上活动板5及所述下活动板6均保持滑动连接。另外所 述第二活塞轴402位于所述上活动板5与所述下活动板6之间部分套设有弹簧 15，每一所述第二活塞轴402的下端还连接有端部限位件21，所述端部限位件21位于所述下活动板6之下，以防止所述下活动板6由所述第二活塞轴402脱 落。
47.所述芯线限位件17固定于所述下活动板6底部，这里所述芯线限位件17 为圆柱状中空结构，所述芯线限位件17上部贯穿所述下活动板6且与所述下活 动板6通过螺钉等紧固件连接。
48.请参考图2和7，所述压线部件包括与所述分线针18形状相适配的卡槽25、 及设置于所述卡槽25下方的承接平板7，所述卡槽25上部与所述驱动部件连接 且受所述驱动部件驱动升降。这里所述卡槽25的形状与所述分线针18的形状 相似，但面积更大，同样为“凸”字形，所述卡槽25设置于所述芯线限位件17 下部。所述承接平板7固定于所述支撑板16的底部，且位于所述下活动板6的 下方。所述分线针18上端贯穿所述芯线限位件17后连接所述连接轴器14，所 述分线针18与所述芯线限位件17之间不连接。在芯线201分散前使所述
数据 线线材2被限制于所述卡槽25与所述承接平板7之间，且在芯线分散后所述分 线针18的各个分线台阶与所述卡槽25之间形成芯线201的约束空间。
49.所述回转组件固定于所述上活动板5上，所述回转组件包括回转气缸8和 弹性部件。所述第一活塞轴401通过弹性部件连接所述上活动板5，所述回转气 缸8用于推动所述第一活塞轴401转动，所述弹性部件使所述第一活塞轴401 回转。具体的，所述回转气缸8固定于所述固定支架11上。所述弹性部件为套 设于所述第一活塞轴401上的扭簧13，所述扭簧13一端固定于所述第一活塞轴 上401、另一端固定于所述上活动板5，具体固定于所述固定支架11上，所述 第一活塞轴401侧壁设有径向延伸的受推柱12，所述回转气缸8设置于所述受 推柱12的一侧，且输出端朝向所述受推柱12。
50.优选的，所述第一活塞轴401上套设有第一限位环9，所述受推柱12设置 于所述第一限位环9侧壁上。所述第一限位环9位于所述第二限位环10下方， 且与所述第一活塞轴401通过螺钉等紧固件固定连接。
51.为了限制所述回转气缸8推动所述第一活塞轴401转动的角度，在所述受 推柱12的另一侧设置有限位件26，所述限位件26为一档杆，与所述受推杆12 高度平齐，所述回转气缸8伸长对所述受推杆12施加推力，推动所述第一活塞 轴401转动设定角度后与所述限位件26抵接，从而限制所述第一活塞轴401转 动角度。这里设定角度也就是要驱动所述分线针18转动的角度，可以设置为90。
52.另外，为了将分线排序后的芯线201装入线槽27，所述承接平板7上设有 空槽，将线槽27设置于所述空槽下方，所述位移气缸3用于驱动所述升降组件 下降使所述线槽27穿过所述空槽，进而使各所述芯线201卡入所述线槽27。这 里可以将所述下活动板6的底面设置为阶梯面，这样既能使所述卡槽25压紧所 述数据线线材2于所述承接平板7之上时，所述下活动板6支撑于所述承接平 板7上，同时在所述升降组件下降时使所述线槽27更容易卡入各个芯线201。
53.请参考图3、4和6，上述数据线芯线转动式分线机构1的主要工作过程为：
54.(1)首先通过所述转线部件将待分线的数据线线材2的四根芯线201排序。
55.(2)然后启动所述多轴气缸4，所述第一活塞轴401和所述第二活塞轴402 伸长，推动所述上活动板5和所述下活动板6均向下移动，直至所述芯线限位 件17与所述承接平板7接触，将数据线线材2压紧，受所述弹簧15的弹力作 用，所述下活动平台6无法继续运动。
56.(3)控制所述第一活塞轴401继续伸长，带动所述分线针18向下运动插 入两列所述芯线201之间。
57.(4)控制所述回转气缸8伸长推动所述第一活塞轴401转动90
°
，即所述 分线针18转动90
°
，所分线针18的各级分线台阶推动各所述芯线201横向移 动至预定的距离，这样完成分线。
58.(5)控制所述位移气缸3伸长，使所述驱动部件整体下移，所述线槽17 穿过所述承接平板7上的空槽，进而使各所述芯线201直接卡入所述线槽17的 各个槽口，完成芯线201的装槽。
59.请参考图9和10，本发明的实施例还在上述数据线芯线转动式分线机构1 的基础上提供了一种数据线芯线端子焊接设备，具体由上述数据线芯线转动式 分线机构1、以及焊锡机28组成。所述焊锡机28对自动分线装槽后的芯线201 与接口端子进线焊接，实现接
口端子的全自动焊接，极大的提高了数据线整体 生产效率，降低人力成本。
60.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中 以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。 应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
61.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
62.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的 精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。