TWI589077B - 全自動ｒｆ端子鉚壓機 - Google Patents

Description

全自動RF端子鉚壓機

本發明係一種全自動RF端子鉚壓機，RF端子(Radio Frequency terminal)又稱為射頻輸出端子，也稱為同軸連接器；本發明全自動RF端子鉚壓機，乃用於將包有金屬蕊的線材之端部進行裁斷、剝皮並沖壓結合端子而成。為一全自動數位控制，並可快速而精準地將RF同軸線端部與端子鉚壓結合。

以往RF同軸線的加工方式，是先以同軸線裁線機將線材總長、兩端剝線長度加工完成；再以人工將裁切好的線材搬移至I-PEX端子機，以半手工方式將端子鉚接上。這樣兩段式的工作方法是無法應付高速、高產量的時代需求。

針對先前技術：半手工(需專業人員兩段式操作)的RF端子鉚壓機，無法高速量產的缺點，本發明亟思一種全自動的RF端子鉚壓機，以更合理化的機構組合，提升產能。

本發明全自動RF端子鉚壓機，只需將加工線材、專用端子鉚壓機放置指定位置，由觸控螢幕將所需加工線材總長、兩端剝線長度設定完成後，將自動機啟動，即可完成整條線材裁切鉚接的加工。此設計採整機作業完成加工，與昔知單站串聯作業加工，減少加工搬運的時間與失誤；且線材剝皮完成後直接夾移至定位點作端子鉚接的作業，鉚接位置穩定、準確、快速，與昔知的半手工鉚接方式相比，良率增加。為達到整機作業，且縮短最短加工線長，一號夾臂需穿至迴轉刀座軸芯內，這樣使最短加工線材變短，且夾具距離刀口越近，裁切越穩定。

本發明之一種RF端子鉚壓機，含可程式控制伺服馬達，達到整體速度於高速時更為穩定，以及線材裁斷、剝線、剝開距離的數位控制，可有效解決上述問題。

本發明全自動RF端子鉚壓機之主要構件，參考第一圖所示，包含：送線輪、一號前後滑台、一號夾臂、迴轉刀座、裁刀、二號機械手、二號前後滑台、二號左右滑台、三號前後滑台、打端夾爪、打端鉚壓機構(I-PEX端子機)等。

本發明全自動RF端子鉚壓機，包含：送料機構、一號前後軸機構、刀座機構、二號前後軸機構、二號左右機構、三號前後軸機構、打端鉚壓機構、排出軸；其中，送料機構上之送線輪、一號夾臂、刀座機構上之迴轉刀座、二號前後軸機構上之二號機械手依序安排在同一軸上；送線輪安置於一號夾臂之前，一號夾臂安置於一號前後軸機構上之一號前後滑台之上，移動一號前後軸機構上之一號前後滑台將一號夾臂穿至刀座軸芯 內，最接近二號機械手的位置；迴轉刀座中設置有：兩側剝皮刀、及中間切斷刀共三對刀組之裁刀；二號機械手安置在二號左右機構上之二號左右滑台上，二號左右滑台下方左右兩邊分別設置有二號前後滑台及三號前後滑台；打端鉚壓機構位於三號前後軸機構上之三號前後滑台之前方，打端夾爪位於三號前後滑台與打端鉚壓機構中間，打端鉚壓機構前方設有排出軸；其中，該送料機構、一號前後軸機構、刀座機構與二號前後軸機構，依序安排，在刀座機構後側邊分別設有二號左右機構、三號前後軸機構，三號前後軸機構上的三號前後滑台前方依序設置打端鉚壓機構、排出軸；線材由送料機構進入，由一號前後軸機構與刀座機構協同進行線材前端的剝線與切斷，再由二號前後軸機構與刀座機構協同進行線材後端的剝線與切斷，由二號左右機構上之二號機械手將已剝皮的線材端夾至打端夾爪夾持住，由三號前後軸機構上的三號前後滑台將夾持線材的打端夾爪往前送並以特定(方程式)角度下沉至打端定位，由打端鉚壓機構對剝好皮的線材進行打端鉚壓作業，鉚接完成，再由打端夾爪將已完成後端打端子作業的線材轉交至排出軸的排出機械手，完成線材加工，最後由排出軸將完成作業之線材夾持排出。

準備位置：

將加工線材、專用端子鉚壓機放置指定位置，由觸控螢幕將所需加工線材總長、兩端剝線長度設定完成。

線材前端剝皮作業：

由送線輪將線材送出，穿過一號夾臂，至二號機械手，讓二號機械手將線材夾住，一號夾臂縮回至切斷位置並將線材夾住，送線輪放鬆，驅動迴轉刀座以裁刀中之切斷刀將線材切斷；由迴轉刀座旋轉裁刀，使裁刀中之剝皮刀配合一號前後滑台前進與後退，先進行預定被加工線材前端的剝皮作業。迴轉刀座中的裁刀含兩側剝皮刀、以及中間切斷刀，共三對刀組。完成線材前端剝皮作業，一號夾臂放鬆、送線輪夾緊將線材由送線輪反轉縮回指定位置，送線輪放鬆、一號夾臂夾持線材由一號前後滑台帶回準備位置，一號夾臂放鬆、送線輪夾緊完成作業；線材後端剝皮作業：線材由送線輪繼續往前送至設定長度位置，讓二號機械手將線材夾住，一號夾臂縮回至切斷位置並將線材夾住、送線輪放鬆，驅動迴轉刀座以裁刀中之切斷刀將線材切斷；由迴轉刀座旋轉裁刀，使裁刀中之剝皮刀配合二號前後滑台前進與後退，進行線材後端的剝皮作業。

打端作業：完成切斷與剝皮作業後，移動二號左右滑台將二號機械手所夾持之前後端皆剝好皮的線材，移動到三號前後滑台上，三號前後滑台位於二號前後滑台的左側；剝好皮的線材由打端夾爪夾住，打端夾爪位於三號前後滑台與打端鉚壓機構中間；三號前後滑台將夾持線材的打端夾爪往前送並以特定(方程式)角度下沉至打端定位；由打端鉚壓機構對剝好皮的線材進行打端鉚壓作業，鉚接完成，由打端夾爪移至排出位置，完成線材加工。

本發明之全自動RF端子鉚壓機，主要系統特徵在於：含 可程式控制伺服馬達之送線輪機構、刀座機構、一及二號前後軸機構、打端依特定(方程式)角度下沉，達到整體時序修改，將運作時序合理化，達到整體速度於高速時更穩定，及線材裁斷、剝線、剝開距離與打端作業等的整體數位控制。

(一)送線輪機構：

1.由送線輪夾持汽缸作直線運動控制連桿驅動送線輪的開合時機。

2.送料總長及前端縮回位置皆由可程式控制伺服馬達驅動送線輪正反轉及距離控制，達到線材前端位置控制(線材前端凸出一號夾臂距離控制)及總長控制。

(二)刀座機構：

1.由伺服馬達、連桿與減速機構驅動線性滑台，控制迴轉刀座裁斷及剝線時機，以及數位控制刀的位置及剝皮的深度(迴轉進刀深度)。

2.由伺服馬達、皮帶驅動迴轉刀座使刀片在徑向進刀的同時旋轉。

3.迴轉刀座採中空軸芯設計，一號夾臂可穿入刀座軸芯內，使最短加工線材變短，且夾具距離刀口越近，裁切越穩定。

4.動作細節增加，更細緻，可以數位控制刀的位置及剝線的參數。達到線材裁斷、剝線的深度控制及時機點。

5.刀座機構亦可使用伺服馬達-齒輪軸-排齒方式、伺服馬達-皮帶輪-皮帶方式帶動。

(三)一號前後軸、二號前後軸機構：

1.一號前後軸、二號前後軸機構，分別由伺服馬達、皮帶、線性滑軌組、及一、二號機械手控制線材前、後端夾持時機及位置，達到線材前、 後端剝開位置及剝開距離的數位控制，動作細節增加，使剝皮作業更精準細緻。

2.達到線材後端夾持位置及動作時機點(線材後端剝開位置及剝開距離)的數位控制。

3.一號前後軸、二號前後軸機構亦可使用伺服馬達-皮帶-皮帶輪-齒輪軸-排齒-線性滑軌組方式帶動。

(四)打端依特定(方程式)角度下沉：

1. I-PEX原廠端子有一舌片裝置，與他牌端子不同；此舌片會在線材至打端定位點時產生干涉；為使此自動機可允許加工的範圍較不受端子廠牌限制；因而將至打端定位的步驟設定為往前送並依特定(方程式)角度下沉。

2.三號前後軸機構的三號前後滑台將夾持線材的打端夾爪往前送並以特定(方程式)角度下沉至打端定位，使線材不會因端子廠牌不同的關係，至打端定位點時線材端部與端子產生干涉。

1‧‧‧送線輪

2‧‧‧一號前後滑台

21‧‧‧一號夾臂

3‧‧‧迴轉刀座

31‧‧‧裁刀(含兩側剝皮刀、中間切斷刀)

4‧‧‧二號機械手

5‧‧‧二號前後滑台

6‧‧‧二號左右滑台

7‧‧‧三號前後滑台

8‧‧‧打端夾爪

9‧‧‧打端鉚壓機構

第1圖 本發明之全自動RF端子鉚壓機之示意圖

第2圖 本發明之全自動RF端子鉚壓機完成端子切斷與剝皮作業示意圖

第3圖 本發明之全自動RF端子鉚壓機打端子作業示意圖

本發明之全自動RF端子鉚壓機主要機構如第一圖所示，包含：送線輪1、一號前後滑台2、一號夾臂21、迴轉刀座3、裁刀31、二號機械手4、二號前後滑台5、二號左右滑台6、三號前後滑台7、打端夾爪8、打端鉚壓機構9(I-PEX端子機)。

準備位置：將加工線材、專用端子鉚壓機放置指定位置，由觸控螢幕將所需加工線材總長、兩端剝線長度設定完成。

送線輪1、一號夾臂21、迴轉刀座3、二號機械手4依序安排在同一軸上；送線輪1安置於一號夾臂21之前，一號夾臂21安置於一號前後滑台2之上，移動一號前後滑台2將一號夾臂21穿至迴轉刀座3內，最接近二號機械手4的位置。二號機械手4安置在二號左右滑台6上，二號左右滑台6下方左右兩邊分別設置有二號前後滑台5及三號前後滑台7。

線材前端剝皮作業：由送線輪1將線材送出，穿過一號夾臂21，至二號機械手4，讓二號機械手4將線材夾住，一號夾臂21縮回至切斷位置並將線材夾住，送線輪1放鬆，驅動迴轉刀座3以裁刀31中之切斷刀將線材切斷；由迴轉刀座3旋轉裁刀31，使裁刀31中之剝皮刀配合一號前後滑台2前進與後退，先進行預定被加工線材前端的剝皮作業。迴轉刀座3中的裁刀31含兩側剝皮刀、以及中間切斷刀，共三對刀組。完成線材前端剝皮作業，一號夾臂21放鬆、送線輪1夾緊將線材由送線輪反轉縮回指定位置，送線輪1放鬆、一號夾臂21夾持線材由一號前 後滑台2帶回準備位置，一號夾臂21放鬆、送線輪1夾緊完成作業；線材後端剝皮作業：線材由送線輪1繼續往前送至設定長度位置，讓二號機械手4將線材夾住，一號夾臂21縮回至切斷位置並將線材夾住，送線輪1放鬆，驅動迴轉刀座3以裁刀31中之切斷刀將線材切斷；由迴轉刀座3旋轉裁刀31，使裁刀31中之剝皮刀配合二號前後滑台前進與後退，進行線材後端的剝皮作業。

打端作業：完成切斷與剝皮作業後，移動二號左右滑台6將二號機械手4所夾持之前後端皆剝好皮的線材，移動到三號前後滑台7上，三號前後滑台7位於二號前後滑台5的左側；剝好皮的線材由打端夾爪8夾住，打端夾爪位於三號前後滑台7與打端鉚壓機構9中間；三號前後滑台7將夾持線材的打端夾爪8往前送並以特定(方程式)角度下沉至打端定位；由打端鉚壓機構9對剝好皮的線材進行打端鉚壓作業，鉚接完成，打端夾爪8移至排出位置，完成線材加工。

1‧‧‧送線輪

2‧‧‧一號前後滑台

21‧‧‧一號夾臂

3‧‧‧迴轉刀座

31‧‧‧裁刀(含兩側剝皮刀、中間切斷刀)

4‧‧‧二號機械手

5‧‧‧二號前後滑台

6‧‧‧二號左右滑台

7‧‧‧三號前後滑台

8‧‧‧打端夾爪

9‧‧‧打端鉚壓機構

Claims (9)

1. 一種全自動RF端子鉚壓機，包含：送料機構、一號前後軸機構、刀座機構、二號前後軸機構、二號左右機構、三號前後軸機構、打端鉚壓機構、排出軸；其中，送料機構上之送線輪、一號夾臂、刀座機構上之迴轉刀座、二號前後軸機構上之二號機械手依序安排在同一軸上；送線輪安置於一號夾臂之前，一號夾臂安置於一號前後軸機構上之一號前後滑台之上，移動一號前後軸機構上之一號前後滑台將一號夾臂穿至刀座軸芯內，最接近二號機械手的位置；迴轉刀座中設置有：兩側剝皮刀、及中間切斷刀共三對刀組之裁刀；二號機械手安置在二號左右機構上之二號左右滑台上，二號左右滑台下方左右兩邊分別設置有二號前後滑台及三號前後滑台；打端鉚壓機構位於三號前後軸機構上之三號前後滑台之前方，打端夾爪位於三號前後滑台與打端鉚壓機構中間，打端鉚壓機構前方設有排出軸；其中，該送料機構、一號前後軸機構、刀座機構與二號前後軸機構，依序安排，在刀座機構後側邊分別設有二號左右機構、三號前後軸機構，三號前後軸機構上的三號前後滑台前方依序設置打端鉚壓機構、排出軸；線材由送料機構進入，由一號前後軸機構與刀座機構協同進行線材前端的剝線與切斷，再由二號前後軸機構與刀座機構協同進行線材後端的剝線與切斷，由二號左右機構上之二號機械手將已剝皮的線材端夾至打端夾爪夾持住，由三號前後軸機構上的三號前後滑台將夾持線材的打端夾爪送至打端定位，由打端鉚壓機構對剝好皮的線材進行打端鉚壓作業，鉚接完成，再由打端夾爪將已完成後端打端子作業的線材轉交 至排出軸的排出機械手，完成線材加工，最後由排出軸將完成作業之線材夾持排出。
2. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，送料機構，包含：伺服馬達控制之送線輪機構、送線輪夾持汽缸，送線輪由汽缸驅動夾持線材，利用伺服馬達驅動滾輪將線材輸送進來，當線材裁斷後，由一號前後軸機構配合刀座完成線材前端剝皮作業後，將線材縮回一號夾臂指定位置，待一號前後機構回準備位置後，驅動汽缸由送線輪夾住線材完成作業；一號前後軸機構，包含：一號前後滑台、一號夾臂，一號夾臂將線材夾持住，利用伺服馬達驅動一號前後滑台配合刀座完成線材前端剝皮作業，放鬆一號夾臂，將完成前端剝皮作業的線材由送線輪收回指定位置後，送線輪放鬆，再交由一號夾臂夾持以一號前後滑台送至準備位置；刀座機構，包含：迴轉刀座、伺服馬達、連桿與減速機構，執行線材端部的切斷與剝皮深度、時機點控制作業；二號前後軸機構，包含：伺服馬達、皮帶、線性滑軌、二號機械手，二號機械手將線材夾持住，由伺服馬達驅動皮帶控制線性滑軌，當線材裁斷後，移至定位點執行線材後端剝皮位置及剝開距離；二號左右機構：利用伺服馬達趨動線性滑台，使二號機械手將一已剝皮的線材端，夾至打端夾爪進行線材後端打端子作業；三號前後軸機構：三號前後軸機構的三號前後滑台將夾持線材的打端夾爪往前送並以特定(方程式)角度下沉至打端定位；由打端鉚壓機構對剝好皮的線材進行打端鉚壓作業，鉚接完成，再由打端夾爪移至排出位置， 將完成後端打端子作業的線材轉交至排出軸的排出機械手，完成線材加工；排出軸：由排出機械手將完成打端子之線材由打端夾爪接來並排出。
3. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，送線輪機構，由送線輪夾持汽缸作直線運動控制連桿驅動送線輪的開合時機。
4. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，送線輪機構，送料總長及前端縮回位置皆由可程式控制伺服馬達驅動送線輪正反轉及距離控制，達到線材前端位置控制及總長控制。
5. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，刀座機構，由伺服馬達、連桿與減速機構控制迴轉刀座裁斷及剝線時機，以及數位控制刀的位置及剝皮的深度。
6. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，一號前後軸與二號前後軸機構由伺服馬達、皮帶、線性滑軌組控制線材前、後端夾持時機及位置，達到線材前、後端剝開位置及剝開距離的數位控制。
7. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，三號前後軸機構的三號前後滑台將夾持線材的打端夾爪往前送並以特定(方程式)角度下沉至打端定位，使線材不會因端子廠牌不同的關係，至打端定位點時線材端部與端子產生干涉。
8. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，刀座機構可使用伺服馬達-齒輪軸-排齒方式帶動。
9. 如申請專利範圍第1項之全自動RF端子鉚壓機，其中，一號前後軸機構與二號前後軸機構可使用伺服馬達-皮帶-皮帶輪-齒輪軸-排齒-線性滑軌 組方式帶動。