CN109941734B - 一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，包括夹取模块和四个驱动模块。用于将前段工序处理之后的手机数据线放入专用载具中，再由自动抓取装置进行抓取并运送至设定位置。夹取模块包括用于夹取数据线专用载具的两个手指气缸，驱动模块的动作设定：Z轴直线驱动模块用于驱动Z轴旋转驱动模块沿Z轴上下移动，Z轴旋转驱动模块用于驱动X轴直线驱动模块绕Z轴旋转，X轴直线驱动模块用于驱动手指气缸沿X轴方向相向移动，X轴旋转驱动模块用于驱动数据线专用载具沿X轴旋转。本装置可使夹取模块准确的夹取不同长度的数据线专用载具，还可以驱动其旋转相应角度使其处于正确的位置，特别有利于下一工序中对芯线的排序工作。

Description

一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置

技术领域

本发明涉及一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，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。手机数据线的生产过程主要分为以下几步：剪断、剥皮、排序和焊接。现有技术已经实现了线缆的剪断、剥皮和焊接等三道工序，如：中国实用新型专利“剥皮机导线端部抓取机构”(201820479965.7)所述抓取机构仅是通过气缸驱动夹爪装置，再通过夹爪气缸驱动夹爪抓取导线的端部，吹气装置对导线端部吹气，涨开导线后剥皮。但是剥皮后的线芯仍需要人工送至排序处手工进行排序。这大大降低了手机数据线的生产效率，并且容易出错。由于线缆是柔性的，在运输的过程中极易变形，不利于后续的排序工作。针对这一现状，急需一种手机数据线专用载具和抓取该载具的抓取装置，使得不同长度的数据线在运输的过程中不易变形，且可以按照需求旋转任意角度，再准确输送至自动排序装置进行排序。

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专用载具的自动抓取装置，利用该装置可以自动完成手机数据线专用载具的抓取，效率高，特别有利于下一工序对线束排序。

本发明的技术方案是：

一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，包括：机架1以及依次连接在所述机架1下方的：Z轴直线驱动模块2、Z轴旋转驱动模块3、X轴直线驱动模块4和X轴旋转驱动模块5、数据线专用载具6；设定空间X、Y、Z轴坐标，所述机架1包括：机架主体1.1、至少二根Y导向轴，机架主体1.1是沿X轴分布的横梁，所述Y导向轴穿过横梁且与横梁滑动配合，Y导向轴是所述自动抓取装置的固定支撑件，且Y导向轴还用于引导机架主体1.1沿Y轴方向直线运动，所述Z轴直线驱动模块2用于驱动Z轴旋转驱动模块3沿Z轴上下移动，所述Z轴旋转驱动模块3用于驱动X轴直线驱动模块4绕Z轴旋转，所述X轴直线驱动模块4用于驱动X轴旋转驱动模块5中设置的二个手指气缸沿X轴方向相向移动，所述X轴旋转驱动模块5用于驱动数据线专用载具6沿X轴旋转；其特征在于：

所述Z轴直线驱动模块2包括：气缸2.1，所述气缸2.1的两侧设置有二根Z向导轴，气缸2.1下端通过支撑座与Z轴旋转驱动模块3固连；

所述Z轴旋转驱动模块3包括：电机一3.1、蜗杆3.2、蜗轮3.3、转轴3.4和固定座3.5，所述电机一3.1通过蜗杆3.2和蜗轮3.3驱动转轴3.4旋转，转轴3.4的上部通过轴承与Z轴直线驱动模块2连接，转轴3.4的下部通过固定座3.5与X轴直线驱动模块4固连；

所述X轴直线驱动模块4包括：电机二4.1、沿X轴平行分布的二根导轨和一根连接轴4.5、沿X轴同轴分布的二根滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上分别设置有丝杠螺母，所述电机二4.1用于通过同步带、同步带轮以及连接轴4.5驱动二个丝杠螺母沿X轴方向相向移动；

所述X轴旋转驱动模块5包括：电机三5.1、左右二个呈镜像分布的悬挂支座5.3、花键轴5.5、手指气缸一5.6和手指气缸二5.7、同步带三5.2和同步带四5.4，左悬挂支座固连在丝杠螺母一4.7的下方，右悬挂支座固连在丝杠螺母二4.9的下方，所述电机三5.1和同步带三5.2安装在右悬挂支座外侧，同步带四5.4安装在左悬挂支座外侧，花键轴5.5穿过左右二个悬挂支座，电机三5.1的输出轴上固连有同步带轮，电机三5.1用于驱动手指气缸一5.6和手指气缸二5.7同步旋转，其中：电机三5.1输出轴通过刚性连接件与手指气缸一5.6固连，并驱动手指气缸一5.6旋转；另一方面，电机三5.1又通过同步带轮及同步带三5.2、花键轴5.5、同步带四5.4驱动手指气缸二5.7旋转；

所述数据线专用载具6包括：呈“一”字型的载具主体6.1、连接件一6.3和连接件二6.4、镜像布置在载具主体6.1两端的夹子一6.5和夹子二6.6，夹子一6.5和夹子二6.6用于夹持住待处理的数据线6.2的两端；载具主体6.1的实际长度与待处理的数据线6.2长度相匹配，待处理的数据线6.2两端的线芯露出于载具主体6.1两端的外部；所述手指气缸用于分别夹持载具主体6.1的两端；

所述夹子6.5包括：右夹体6.51、左夹体6.52、扭簧6.56、右螺钉6.54、中螺钉6.53、左螺钉6.55；中螺钉6.53用于定位扭簧6.56，右夹体6.51和左夹体6.52被扭簧6.56的两端卡住，且右夹体6.51和左夹体6.52可围绕中螺钉6.53转动；所述右螺钉6.54和左螺钉6.55用于限制右夹体6.51和左夹体6.52处于居中位置。

工作中，前段工序处理后的线缆被拉直并放置于载具主体6.1中，线缆两端被夹子夹持住，线缆始终保持拉直状态，运输过程中不变形。当装载有线缆的数据线专用载具6被运输至指定位置时，外部驱动装置驱动机架主体1.1在Y导向轴运动至数据线专用载具6所在位置的上方，Z轴直线驱动模块2中的气缸2.1将活塞杆伸出，使整个自动抓取装置向下移动至指定位置，同时，根据数据线专用载具6的具体长度，X轴直线模块4驱动X轴旋转模块5使得二只手指气缸可夹取数据线专用载具6，手指气缸将数据线专用载具6夹持住后，再通过各部件做移动或旋转动作，直至将所抓取数据线专用载具6放置至指定位置。

本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置可以使数据线的形态在运输过程中保持不变，并将其旋转任意角度，然后输送至自动排序装置进行排序，操作简单，方便快捷，准确率高，大大提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例“一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置”的总体结构示意图；

图2为图1正视图；

图3为Z轴旋转驱动模块的局部结构示意图；

图4为X轴直线驱动模块的局部结构示意图；

图5为X轴旋转驱动模块的总结构示意图；

图6为数据线专用载具的总体结构示意图；

图7为数据线专用载具端部的局部结构示意图。

图中标记：

图1和图2中：1—机架，1.1—机架主体，1.2—Y导向轴，2—Z轴直线驱动模块，2.1—气缸，2.2—Z向导轴，3—Z轴旋转驱动模块，4—X轴直线驱动模块，5—X轴旋转驱动模块，6—数据线专用载具；

图3中：3.1—电机一，3.2—蜗杆，3.3—蜗轮，3.4—转轴，3.5—固定座；

图4中：4.1—电机二，4.2—同步带一，4.3—同步带二，4.5—连接轴，4.6—滚珠丝杠一，4.7—丝杠螺母一，4.8—滚珠丝杠二，4.9—丝杠螺母二，4.10—导轨；

图5中：5.1—电机三，5.2—同步带三，5.3—悬挂支座，5.4—同步带四，5.5—花键轴，5.6—手指气缸一，5.7—手指气缸二；

图6中：6.1—载具主体，6.2—数据线，6.3—连接件一，6.4—连接件二，6.5—夹子一，6.6—夹子二；

图7中：6.51—右夹体，6.52—左夹体，6.53—中螺钉，6.54—右螺钉，6.55—左螺钉，6.56—扭簧。

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1和图2，本发明一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，包括：机架1以及依次连接在所述机架1下方的：Z轴直线驱动模块2、Z轴旋转驱动模块3、X轴直线驱动模块4和X轴旋转驱动模块5、数据线专用载具6；设定空间X、Y、Z轴坐标，所述机架1包括机架主体1.1和二根Y导向轴1.2，机架主体1.1是沿X轴分布的横梁，二根Y导向轴1.2穿过横梁且与横梁滑动配合，Y导向轴1.2是所述自动抓取装置的固定支撑件，且Y导向轴1.2还用于引导机架主体1.1沿Y轴方向直线运动，所述Z轴直线驱动模块2用于驱动Z轴旋转驱动模块3沿Z轴上下移动，所述Z轴旋转驱动模块3用于驱动X轴直线驱动模块4绕Z轴旋转，所述X轴直线驱动模块4用于驱动X轴旋转驱动模块5中设置的二个手指气缸(5.6和5.7)沿X轴方向相向移动(即二个手指气缸相互靠近或相互离开)，所述X轴旋转驱动模块5用于驱动数据线专用载具6沿X轴旋转。

所述Z轴直线驱动模块2包括：气缸2.1，所述气缸2.1的两侧设置有二根Z向导轴2.2，气缸2.1下端通过支撑座与Z轴旋转驱动模块3固连。

参见图3，所述Z轴旋转驱动模块3包括：电机一3.1、蜗杆3.2、蜗轮3.3、转轴3.4和固定座3.5，所述电机一3.1通过蜗杆3.2和蜗轮3.3驱动转轴3.4旋转，转轴3.4的上部通过轴承和轴承座与Z轴直线驱动模块2下端的支撑座连接，转轴3.4的下部通过固定座3.5与X轴直线驱动模块4固连；

参见图4，所述X轴直线驱动模块4包括：电机二4.1、沿X轴平行分布的二根导轨4.10、一根连接轴4.5、沿X轴同轴分布的滚珠丝杠一4.6和滚珠丝杠二4.8，滚珠丝杠一4.6上设置有丝杠螺母一4.7，滚珠丝杠二4.8上设置有丝杠螺母4.9二，所述电机二4.1用于依次通过同步带一4.2、连接轴4.5、同步带二4.3驱动丝杠螺母二4.9沿X轴方向相向移动，同时，电机二4.1与丝杠一4.6直连，以驱动丝杠螺母4.7也是沿X轴方向与丝杠螺母二4.9相向移动。

参见图5，所述X轴旋转驱动模块5包括：电机三5.1、左右二个呈镜像分布的悬挂支座5.3、花键轴5.5、手指气缸一5.6和手指气缸二5.7、同步带三5.2和同步带四5.4，左悬挂支座固连在丝杠螺母一4.7的下方，右悬挂支座固连在丝杠螺母二4.9的下方，所述电机三5.1和同步带三5.2安装在右悬挂支座外侧，同步带四5.4安装在左悬挂支座外侧，花键轴5.5穿过左右二个悬挂支座，电机三5.1的输出轴上固连有同步带轮，电机三5.1用于驱动手指气缸一5.6和手指气缸二5.7同步旋转，其中：电机三5.1输出轴通过刚性连接件与手指气缸一5.6固连，并驱动手指气缸一5.6旋转；另一方面，电机三5.1又通过同步带轮及同步带三5.2、花键轴5.5、同步带四5.4驱动手指气缸二5.7旋转。

参见图6，所述数据线专用载具6包括：呈“一”字型的载具主体6.1、连接件一6.3和连接件二6.4、镜像布置在载具主体6.1两端的夹子一6.5和夹子二6.6，夹子一6.5和夹子二6.6用于夹持住待处理的数据线6.2的两端；载具主体6.1的实际长度与待处理的数据线6.2长度相匹配，待处理的数据线6.2两端的线芯露出于载具主体6.1两端的外部；所述手指气缸用于分别夹持载具主体6.1的两端。

参见图7，所述夹子6.5包括：右夹体6.51、左夹体6.52、扭簧6.56、右螺钉6.54、中螺钉6.53、左螺钉6.55；右螺钉6.54和左螺钉6.55是限位螺钉，中螺钉6.53用于定位扭簧6.56，右夹体6.51和左夹体6.52被扭簧6.56的两端卡住，且右夹体6.51和左夹体6.52可围绕中螺钉6.53转动；所述右螺钉6.54和左螺钉6.55用于限制右夹体6.51和左夹体6.52处于居中位置。

本发明一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置在运动过程中的工作说明如下：

参见图6～图7，原始状态时，前段工序处理后的数据线6.2被拉直并放置于数据线专用载具6中，其中，数据线6.2的主体位于载具主体6.1中，线缆两端被数据线专用载具6上的夹子一6.5和夹子二6.6夹持住，此时数据线6.2在两端夹紧力的作用下始终保持着拉直的状态，这使得数据线6.2在运输的过程中不会因为自身的运动而改变形态。

参见图1～图2，装载有数据线6.2的数据线专用载具6被运输至指定位置时，外部驱动装置(图中未画出)驱动机架主体1.1在Y导向轴1.2上做直线运动，待二个手指气缸运动至数据线专用载具6所在位置的上方时，Z轴直线驱动模块2中的气缸2.1将活塞杆伸出，使整个自动抓取装置向下移动至指定位置，同时，根据数据线专用载具6的具体长度，X轴直线模块4驱动X轴旋转模块5的二个悬挂支座相向或相对运动，使手指气缸一5.6和手指气缸二5.7可以从数据线专用载具6的两端处夹取数据线专用载具6，这样的夹取方法更加稳定可靠，然后，手指气缸一5.6和手指气缸二5.7两端向外张开，为抓取数据线专用载具6做准备。

自动抓取装置到达指定位置后，手指气缸一5.6和手指气缸二5.7两端向内收紧，将数据线专用载具6牢牢夹持住，随后，Z轴直线驱动模块2中的气缸2.1将活塞杆收回，使整个自动抓取装置沿Z轴方向上移动至指定位置，然后根据数据线专用载具6自身和其中数据线6.2的状态判断下一步动作：若数据线专用载具6中的数据线6.2两端的线芯未完好露出，则需将该数据线专用载具6运送至回收处回收，重新进行数据线6.2的安装；若数据线专用载具6中的数据线6.2两端的线芯均完好露出，则进一步判断数据线专用载具6上的连接件一6.3和连接件二6.4的开口是否朝上，若是朝上则无需调整角度，若不是朝上，则需驱动数据线专用载具6旋转一定角度使其上连接件一6.3和连接件二6.4的开口朝上。

当数据线专用载具6需要调整角度时，X轴直线驱动模块5中的电机三5.1启动，电机三5.1通过传动轴将扭矩传递给手指气缸一5.6；由于电机三5.1的输出轴上设置有同步带轮，因此通过同步带三5.2带动花键轴5.5旋转，花键轴5.5的另一端再通过同步带轮及同步带四5.4与手指气缸二5.7所在部分的传动机构相连，经过这组传动机构可以将电机三5.1输出的扭矩间接传递给手指气缸二5.7，使得手指气缸一5.6和手指气缸二5.7在电机三5.1的驱动下实现同步转动，完成对数据线专用载具6角度的调整。

当数据线专用载具6的状态满足要求之后，外部驱动装置驱动机架主体1.1在Y向导向轴1.2上做直线运动，待运动至自动排序处时，根据排序工序的需要，Z轴旋转驱动模块3启动，电机一3.1带动蜗杆3.2和蜗轮3.3，驱动固定座3.5旋转一定角度；然后，气缸2.1将活塞杆伸出，使整个自动抓取装置向下移动，同时，X轴旋转模块5中的手指气缸一5.6和手指气缸二5.7两端向外张开，将所抓取数据线专用载具6放置至指定位置。随后，气缸2.1将活塞杆收缩至初始位置，Z轴旋转驱动模块3、X轴直线驱动模块4和X轴旋转驱动模块5均运动至初始位置，接着，外部驱动装置驱动本发明所述的一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置至原始位置。

循环往复上述过程，即连续不断的完成了各段数据线的输送过程。

本发明所涉及的一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置可以使不同长度数据线在运输的过程中保持拉直状态，不易变形，且可以按照需求旋转任意角度，然后输送至自动排序装置进行排序，操作简单，方便快捷，准确率高，大大提高了生产效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语中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。

Claims (5)

1.一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，包括： 机架（1）以及依次连接在所述机架（1）下方的：Z轴直线驱动模块（2）、Z轴旋转驱动模块（3）、X轴直线驱动模块（4）和X轴旋转驱动模块（5）、数据线专用载具（6）；设定空间X、Y、Z轴坐标，所述机架（1）包括：机架主体（1.1）、至少二根Y导向轴，机架主体（1.1）是沿X轴分布的横梁，所述Y导向轴穿过横梁且与横梁滑动配合，Y导向轴是所述自动抓取装置的固定支撑件，且Y导向轴还用于引导机架主体（1.1）沿Y轴方向直线运动，所述Z轴直线驱动模块（2）用于驱动Z轴旋转驱动模块（3）沿Z轴上下移动，所述Z轴旋转驱动模块（3）用于驱动X轴直线驱动模块（4）绕Z轴旋转，所述X轴直线驱动模块（4）用于驱动X轴旋转驱动模块（5）中设置的二个手指气缸沿X轴方向相向移动，所述X轴旋转驱动模块（5）用于驱动数据线专用载具（6）沿X轴旋转；其特征在于：

所述数据线专用载具（6）包括：呈“一”字型的载具主体（6.1）、连接件一（6.3）和连接件二（6.4）、镜像布置在载具主体（6.1）两端的夹子一（6.5）和夹子二（6.6），夹子一（6.5）和夹子二（6.6）用于夹持住待处理的数据线（6.2）的两端；载具主体（6.1）的实际长度与待处理的数据线（6.2）长度相匹配，待处理的数据线（6.2）两端的线芯露出于载具主体（6.1）两端的外部；所述手指气缸用于分别夹持载具主体（6.1）的两端；

所述夹子一（6.5）包括：右夹体（6.51）、左夹体（6.52）、扭簧（6.56）、右螺钉（6.54）、中螺钉（6.53）、左螺钉（6.55）；中螺钉（6.53）用于定位扭簧（6.56），右夹体（6.51）和左夹体（6.52）被扭簧（6.56）的两端卡住，且右夹体（6.51）和左夹体（6.52）可围绕中螺钉（6.53）转动；所述右螺钉（6.54）和左螺钉（6.55）用于限制右夹体（6.51）和左夹体（6.52）处于居中位置。

2.如权利要求1所述一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，其特征在于：所述Z轴直线驱动模块（2）包括：气缸（2.1），所述气缸（2.1）的两侧设置有二根Z向导轴，气缸（2.1）下端通过支撑座与Z轴旋转驱动模块（3）固连。

3.如权利要求1所述一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，其特征在于：所述Z轴旋转驱动模块（3）包括：电机一（3.1）、蜗杆（3.2）、蜗轮（3.3）、转轴（3.4）和固定座（3.5），所述电机一（3.1）通过蜗杆（3.2）和蜗轮（3.3）驱动转轴（3.4）旋转，转轴（3.4）的上部通过轴承与Z轴直线驱动模块（2）连接，转轴（3.4）的下部通过固定座（3.5）与X轴直线驱动模块（4）固连。

4.如权利要求1所述一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，其特征在于：所述X轴直线驱动模块（4）包括：电机二（4.1）、沿X轴平行分布的二根导轨和一根连接轴（4.5）、沿X轴同轴分布的二根滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的左右侧分别设置有丝杠螺母一（4.7）和丝杠螺母二（4.9），所述电机二（4.1）用于通过同步带、同步带轮以及连接轴（4.5）驱动二个丝杠螺母沿X轴方向相向移动。

5.如权利要求1或4所述一种手机类数据线专用载具的自动抓取装置，其特征在于：所述X轴旋转驱动模块（5）包括：电机三（5.1）、左右二个呈镜像分布的悬挂支座（5.3）、花键轴（5.5）、手指气缸一（5.6）和手指气缸二（5.7）、同步带三（5.2）和同步带四（5.4），左悬挂支座固连在丝杠螺母一（4.7）的下方，右悬挂支座固连在丝杠螺母二（4.9）的下方，所述电机三（5.1）和同步带三（5.2）安装在右悬挂支座外侧，同步带四（5.4）安装在左悬挂支座外侧，花键轴（5.5）穿过左右二个悬挂支座，电机三（5.1）的输出轴上固连有同步带轮，电机三（5.1）用于驱动手指气缸一（5.6）和手指气缸二（5.7）同步旋转，其中：电机三（5.1）输出轴通过刚性连接件与手指气缸一（5.6）固连，并驱动手指气缸一（5.6）旋转；另一方面，电机三（5.1）又通过同步带轮及同步带三（5.2）、花键轴（5.5）、同步带四（5.4）驱动手指气缸二（5.7）旋转。

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