CN109921265B - 一种手机类数据线的自动排序装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种手机类数据线的自动排序装置，包括平面上分布的第一至第四插线杆、第一至第三推线杆、第一至第二限位杆以及驱动所述插线杆、推线杆和限位杆动作的第一至第四驱动单元。各推线杆分别通过二台电机驱动进行直线及旋转运动，各插线杆及限位杆均分别通过气缸驱动作直线运动。四根圆周内分布的不同颜色的手机数据线芯，插线杆先将它们分开，再通过推线杆的推动及旋转摆位等动作，最终将各线芯按设定色差自动排列成直板状，有利于一步的焊接。排列顺序一共具有24种，任何一种排列顺序都可以本装置的运动来完成排序，效率高，不易出错。

Description

一种手机类数据线的自动排序装置

技术领域

本发明涉及一种手机类数据线的自动排序装置，属机电产品技术领域。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，智能手机的使用越来越普遍，这使得手机数据线的需求量越来越大。在手机数据线的生产过程中，要将外观呈圆形，内部包括四根不同颜色线芯的电缆中的各线芯，按照固定顺序呈一字型卡在模具的卡槽里排成一排，之后才能进行相关的焊接工序。现有技术中，线缆的剪断，剥皮，焊接等工序都已实现自动化，剥线之后的线芯分离和对四根不同颜色线芯的排序仍然需要操作人员手工完成，存在工作效率低，容易出错的问题。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术所提出的问题，设计一种手机类数据线的自动排序装置，利用该装置可以自动完成手机数据线的排序，特别是可实现四根不同颜色线芯的自动排序，效率高，不易出错。

本发明的技术方案是：

一种手机类数据线的自动排序装置，包括：机架、插线杆、推线杆、限位杆，还包括驱动所述插线杆、推线杆和限位杆动作的驱动单元，所述驱动单元固定在机架上，设定机架的右方为X轴正向、上方为Y轴正向，Z轴垂直于XY平面，待排序的数据线的轴线与Z轴重合，且数据线一端的线芯根部所处位置为原点O；则在机架的X轴正负向以及Y轴正向各设置一个推线杆，分别为第一推线杆、第二推线杆和第三推线杆，在机架的X轴和Y轴正负方向各设置一个插线杆，分别为第一插线杆、第二插线杆、第三插线杆、第四插线杆，且在机架Y轴正负方向上还分别设置一根限位杆，分别为第一限位杆和第二限位杆；各插线杆、限位杆、推线杆依次沿Z轴正向分布，即插线杆位于最低处，推线杆位于最高处，限位杆位于插线杆与推线杆之间；

所述各插线杆、限位杆、推线杆独立的通过设置的驱动单元分别进行直线往复动或旋转运动，其中：驱动位于X轴正负方向的插线杆和推线杆动作的驱动单元为驱动三和驱动一，驱动位于Y轴正方向的插线杆、推线杆和限位杆动作的驱动单元为驱动二和驱动四，所述驱动一和驱动三的结构相同，二者间依YZ立面呈镜像摆放；驱动二仅是在驱动一基础上增加了限位杆和限位杆的气缸驱动机构；而驱动四则是在驱动二的基础上去除了推线杆和推线杆驱动机构；

所述驱动二包括：电机一、电机二、滑块、同步带、丝杠、丝杠螺母、光轴、花键轴；所述电机一用于驱动丝杠在丝杠螺母中旋转，所述滑块安装在光轴上，电机二带动同步带运动，进而带动花键轴旋转，所述花键轴的一端与滑块连接，丝杠螺母与滑块固连，花键轴的另一端与所述第二推线杆连接，当电机一旋转时，第二推线杆同步的做直线往复运动，当电机二旋转时，第二推线杆则同步的做旋转运动；同样的，驱动一和驱动三中的推线杆动作方式亦如该驱动二中推线杆动作方式；

所述驱动二包括：气缸一和气缸二，所述气缸二用于驱动第一限位杆沿着Y轴往复运动，所述气缸一用于驱动第二插线杆沿着Y轴往复运动；

所述驱动四中仅设置有第二限位杆和第四插线杆，第二限位杆和第四插线杆分别与驱动二中的第一限位杆和第二插线杆之间依XZ立面呈镜像摆布。

进一步地，设置在机架X轴、Y轴正负方向的推线杆和插线杆上，各设置有直线轴承。其有益效果是：通过直线轴承与插线杆或推线杆的配合，起到导向作用，保证各杆件运动过程中的直线度。

本发明一种手机类数据线的自动排序装置的结构中，插线机构包含两个气缸，其中一个气缸驱动插线杆做直线运动，来完成四根线芯的分离和排序工作；另一个气缸驱动限位杆做直线运动，从而对排序过程中线芯的Y轴正负向加以限制，辅助插线杆机构和推线杆机构完成排序工作。与之相比，位于机架Y轴负向的插线杆构同样具有两个气缸，一个驱动插线杆做直线运动完成四根线芯的分离和排序，另一个驱动限位杆做直线运动限制排序过程中线芯的Y轴正负向上的运动。位于机架Y轴负向的插线机构中没有与之相配合的推线杆。

本发明的有益效果是：由于本发明数据线自动排序装置中，推线杆利用电机进行驱动，插线杆利用气缸进行驱动，利用该手机数据线自动排序装置，可以实现方便且精确的控制。因为四根圆形手机数据线端内切于数据线外部包覆层中，将该四根不同颜色线芯按色差排列成直板状的排列顺序一共具有24种，这其中的任何一种排列顺序都可以通过四个插线机构、三个推线机构和二根限位杆的运动来完成排序，对于不同的排列顺序，插线杆和推线杆对应着不同的运动顺序。所以针对线芯的每一种排列顺序都可以设计出一套独立的控制方案，通过控制四个插线杆、三个推线杆以及限位杆的运动来对线芯进行排序，最终得到想要的目标线序。

附图说明

图1a为已去端部包覆层的四芯圆形数据线示意图；

图1b为插线杆插入且限位后，线芯所呈形状示意图，下一步即进行排序；

图1c为采用本发明装置完成排序后的线芯所呈形状示意图；

图2为本发明一种手机类数据线的自动排序装置的总体结构示意图；

图3为图2去掉机架后内部各部件结构示意图；

图4为图3中A处放大示意图；

图5为单台推线机组成示意图；

图6为插线杆、限位杆和推线杆三者间位置关系示意图；

图7为准备排序时排序区域处各机构的位置关系图；

图8为排序开始时排序区域处各机构的位置关系图；

图9为排序第一步时排序区域处各机构的位置关系图；

图10为排序第二步时排序区域处各机构的位置关系图；

图11为排序第三步时排序区域处各机构的位置关系图；

图12为排序第四步时排序区域处各机构的位置关系图；

图13为排序完成时排序区域处各机构的位置关系图。

图中标记：1—机架，2.1—第一推线机构，2.2—第二推线机构，2.3—第三推线机构，2.11—光轴，2.12—丝杠，2.13—丝杠螺母，2.14—花键轴，2.16—同步带，2.17—电机一，2.18—滑块，2.19—电机二，3.21—气缸二，3.22—气缸一，4.1—第一插线杆，4.2—第二插线杆，4.3—第三插线杆，4.4—第四插线杆，5.1—第一推线杆，5.2—第二推线杆，5.3—第三推线杆，6.1—第一限位杆，6.2—第二限位杆，7—数据线，7.1—红色线芯，7.2—白色线芯，7.3—绿色线芯，7.4—黑色线芯，8—排序区域。

具体实施方式

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参考图1a～1c，图1a为常用圆形四芯数据线，当一端剥去保护层后所呈现的端部结构，外观呈圆形，内部包括四根不同颜色线芯，图1b为采用本发明装置的插线杆插入且限位后，线芯所呈形状示意图，图1c为已完成排序后呈一字形分布的线芯结构示意图。之后将该线芯卡在模具的卡槽里排成一排，再进行相关的焊接工序。图1a～图1c中，红色线芯7.1、白色线芯7.2、绿色线芯7.3、黑色线芯7.4依次分布。

参考图2～图8，本发明一种手机类数据线的自动排序装置，包括：机架1、插线杆、推线杆、限位杆，还包括驱动所述插线杆、推线杆和限位杆动作的驱动单元，所述驱动单元固定在机架1上，设定如图3中所示的空间直角坐标系，机架1的右方为X轴正向、上方为Y轴正向，Z轴垂直于XY平面，待排序的数据线7的轴线与Z轴重合，且数据线7一端的线芯根部所处位置为原点O；则在机架的X轴正负向以及Y轴正向各设置一个推线杆，分别为第一推线杆5.1、第二推线杆5.2和第三推线杆5.3，在机架的X轴和Y轴正负方向各设置一个插线杆，分别为第一插线杆4.1、第二插线杆4.2、第三插线杆4.3、第四插线杆4.4，且在机架Y轴正负方向上还分别设置一根限位杆，分别为第一限位杆6.1和第二限位杆6.2；各插线杆、限位杆、推线杆依次沿Z轴正向分布，即插线杆位于最低处，推线杆位于最高处，限位杆位于插线杆与推线杆之间。

参见图3、图4，各插线杆、限位杆、推线杆独立的通过设置的驱动单元分别进行直线往复动或旋转运动，其中：驱动位于X轴正负方向的插线杆和推线杆动作的驱动单元为驱动三2.3和驱动一2.1，驱动位于Y轴正方向的插线杆、推线杆和限位杆动作的驱动单元为驱动二2.2和驱动四2.4，所述驱动一2.1和驱动三2.3的结构相同，二者间依YZ立面呈镜像摆放。驱动二2.2仅是在驱动一2.1基础上增加了限位杆6.1和限位杆6.1的气缸驱动机构。而驱动四2.4则是在驱动二2.2的基础上去除了推线杆以及推线杆的驱动机构。

参见图5、图6，图5为驱动二2.2的总成，电机一2.17用于驱动丝杠2.12在丝杠螺母2.13中旋转，滑块2.18安装在光轴2.11上，电机二2.19带动同步带2.16，进而带动花键轴2.14旋转，所述花键轴2.14的一端与滑块2.18连接，丝杠螺母2.13与滑块2.18固连，花键轴2.14的另一端与所述第二推线杆5.2连接，当电机一2.17旋转时，第二推线杆5.2同步的做直线往复运动，当电机二2.19旋转时，第二推线杆5.2则同步的做旋转运动。同样的，驱动一2.1和驱动三2.3中的推线杆动作方式亦如该驱动二2.2中推线杆动作方式。

图6中表示的是驱动二2.2前端部分结构，图中气缸二3.21用于驱动第一限位杆6.1沿着Y轴往复运动，气缸一3.22用于驱动第二插线杆4.2沿着Y轴往复运动。

所述驱动四2.4的结构与图6相似，其不同之处仅是去除了图6中的推线杆5.2，驱动四2.4中的第二限位杆6.2和第四插线杆4.4分别与驱动二2.2中的第一限位杆6.1和第二插线杆4.2之间依XZ立面呈镜像摆布。

本装置中，设置在机架X轴、Y轴正负方向的推线杆和插线杆上，各设置有直线轴承，通过直线轴承与插线杆或推线杆的配合，起到导向作用，保证各杆件运动过程中的直线度。

本发明一种手机类数据线的自动排序装置的结构中，插线机构包含两个气缸，其中一个气缸驱动插线杆做直线运动，来完成四根线芯的分离和排序工作；另一个气缸驱动限位杆做直线运动，从而对排序过程中线芯的Y轴正负向加以限制，辅助插线杆机构和推线杆机构完成排序工作。与之相比，位于机架Y轴负向的插线杆构同样具有两个气缸，一个驱动插线杆做直线运动完成四根线芯的分离和排序，另一个驱动限位杆做直线运动限制排序过程中线芯的Y轴正负向上的运动。位于机架Y轴负向的插线机构中没有与之相配合的推线杆。

由于本发明数据线自动排序装置中，推线杆利用电机进行驱动，插线杆利用气缸进行驱动，利用该手机数据线自动排序装置，可以实现方便且精确的控制。因为四根圆形手机数据线端内切于数据线外部包覆层中，将该四根不同颜色线芯按色差排列成直板状的排列顺序一共具有24种，这其中的任何一种排列顺序都可以通过四个插线机构、三个推线机构和限位杆的运动来完成排序，对于不同的排列顺序，插线杆和推线杆对应着不同的运动顺序。所以针对线芯的每一种排列顺序都可以设计出一套独立的控制方案，通过控制四个插线杆、三个推线杆以及限位杆的运动来对线芯进行排序，最终得到想要的目标线序。

以下仅一个实施例来说明采用本发明装置进行数据线排序时，各机构动作过程。

首先，当装置进行排序时，数据线7被送入图2中所标示的排序区域8的正中间，接着，第一插线杆4.1、第二插线杆4.2、第三插线杆4.3和第四插线杆4.4均朝着排序区域8中间线缆7的方向上运动一段距离，将线缆7端部的四根不同颜色的线芯分隔至四个不同的区域中，亦即如图3中标示的XY平面中的四个象限中，然后，第一限位杆6.1和第二限位杆6.2也都朝着线缆7的方向上运动一段距离，限制住四根线芯的Y轴方向上的运动。

图9至图13为线芯的排序过程示意图，下面以图中线芯顺序为例详细说明本发明的排序过程。如图9所示，线缆7端部的四根线芯被四根插线杆分隔至四个象限中，其中，线芯7.1的颜色为红色，线芯7.2的颜色为白色，线芯7.3的颜色为绿色，线芯7.4的颜色为黑色。

排序过程如下：

第一步：四根不同颜色的线芯被四根插线杆分开至四个区域后，第二插线杆4.2向沿Y轴正向移动，同时，第一推线杆5.1先沿X轴正向向右移动一段距离再向上旋转90°，然后沿X轴负向向左移动将白线7.2拉至红线7.1所在区域，之后，第二插线杆4.2沿Y轴负向向下运动至原来位置，第一推线杆5.1也复位。此时，红线7.1和白线7.2同处于左上第二象限区域。

第二步：第四插线杆4.4沿Y轴负向向下移动，同时，第三推线杆5.3先沿X轴负向向左移动一段距离再向下旋转90°，然后沿X轴正向向右移动将绿线7.3拉至黑线7.4所在区域，之后，第四插线杆4.4沿Y轴正向向上运动至原来位置，第三推线杆5.3也复位。此时，绿线7.3和黑线7.4同处于右下第四象限区域。

第三步：第三插线杆4.3沿X轴正向向右移动，同时，第二推线杆5.2先沿Y轴负向向下移动一段距离再向右旋转90°，然后沿Y轴正向向上移动将绿线7.3和黑线7.4拉至初始时刻白线7.1所在第二象限区域，之后，第三插线杆4.3沿X轴负向向左运动至原来位置，第二推线杆5.2也复位。此时，绿线7.3和黑线7.4同处于右上第一象限区域。排序完成，此时，如图1c所示，四根不同颜色线芯已经按照红线7.1、白线7.2、绿线7.3、黑线7.4的顺序排成一排。

同样地，对于其他23种线序，也可以通过控制插线杆和推线杆的动作顺序来完成排序，最终将原本乱序的四根线芯按照红线7.1、白线7.2、绿线7.3、黑线7.4的顺序排列好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“区域”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“立面”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (2)

1.一种手机类数据线的自动排序装置，包括：机架、插线杆、推线杆、限位杆，还包括驱动所述插线杆、推线杆和限位杆动作的驱动单元，所述驱动单元固定在机架上，设定机架的右方为X轴正向、上方为Y轴正向， Z轴垂直于XY平面，待排序的数据线的轴线与Z轴重合，且数据线一端的线芯根部所处位置为原点O；其特征在于：

在机架的X轴正负向以及Y轴正向各设置一个推线杆，分别为第一推线杆、第二推线杆和第三推线杆，在机架的X轴和Y轴正负方向各设置一个插线杆，分别为第一插线杆、第二插线杆、第三插线杆、第四插线杆，且在机架Y轴正负方向上还分别设置一根限位杆，分别为第一限位杆和第二限位杆；各插线杆、限位杆、推线杆依次沿Z轴正向分布，即插线杆位于最低处，推线杆位于最高处，限位杆位于插线杆与推线杆之间；

所述各插线杆、限位杆、推线杆独立的通过设置的驱动单元分别进行直线往复动或旋转运动，其中：驱动位于X轴正负方向的插线杆和推线杆动作的驱动单元为驱动三和驱动一，驱动位于Y轴正方向的插线杆、推线杆和限位杆动作的驱动单元为驱动二和驱动四，所述驱动一和驱动三的结构相同，二者间依YZ立面呈镜像摆放；驱动二仅是在驱动一基础上增加了限位杆和限位杆的气缸驱动机构；而驱动四则是在驱动二的基础上去除了推线杆和推线杆驱动机构；

所述驱动二包括：电机一、电机二、滑块、同步带、丝杠、丝杠螺母、光轴、花键轴；所述电机一用于驱动丝杠在丝杠螺母中旋转，所述滑块安装在光轴上，电机二带动同步带运动，进而带动花键轴旋转，所述花键轴的一端与滑块连接，丝杠螺母与滑块固连，花键轴的另一端与所述第二推线杆连接，当电机一旋转时，第二推线杆同步的做直线往复运动，当电机二旋转时，第二推线杆则同步的做旋转运动；同样的，驱动一和驱动三中的推线杆动作方式亦如该驱动二中推线杆动作方式；

所述驱动二包括：气缸一和气缸二，所述气缸二用于驱动第一限位杆沿着Y轴往复运动，所述气缸一用于驱动第二插线杆沿着Y轴往复运动；

所述驱动四中仅设置有第二限位杆和第四插线杆，第二限位杆和第四插线杆分别与驱动二中的第一限位杆和第二插线杆之间依XZ立面呈镜像摆布。

2.如权利要求1所述一种手机类数据线的自动排序装置，其特征在于：设置在机架X轴、Y轴正负方向的推线杆和插线杆上，各设置有直线轴承。

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