一种HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯装置和焊接系统

技术领域

本发明涉及连接器焊接生产技术领域，具体涉及一种HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯装置和焊接系统。

背景技术

高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号，由于音频和视频信号采用同一条线材，大大简化系统线路的安装难度。HDMI高清多媒体连接器一般由HDMI接头和与之连接的线材构成，线材端部露出多个铜柱，铜柱内部中空，铜芯设置在铜柱中，并通过焊锡连接，铜芯与HDMI接头之间通过碰焊连接。HDMI接头上设置有PCB板，PCB板上设置有焊接孔位，在装配HDMI高清多媒体连接器时，每一根信号线都需要人工编排，并焊接，人工焊接出来的HDMI高清多媒体连接器外观和功能效果不好，良品率低下，而且人工成本高，不利于产品的推广。

中国发明专利申请（公开号：CN106001833A，公开日：20161012）公开了一种HDMI连接端子自动接焊线设备，包括在工作平台上设置平移装置以及从左到右依次排列布置的支线架推进装置、裁线装置、第一次上下排分线拉直和剥线皮装置、刮线裁线装置、上下排线定位和扩大间隙装置、安装插舌装置、压线装置和双面焊锡装置，在整个生产过程中只要一个工人把装好支线架的线推进支线架推进装置即可，然后支线架会依次被平移装置移动到各个工作位完成相应工作位的工序，最终从平移装置尾端移出，自动化完成了每根导线和插舌的焊接端部焊接，能减少人工成本，提高生产效率和生产品质。

现有技术存在以下不足：1. 线材上带有铜芯的一体化线材不易拆卸，铜芯装配效率低； 2. 焊接自动化程度不高，焊接效率低；铜芯装配效率低；3. HDMI接头供料效率低，结构小导致分离困难；4. 线材在各个工位之间流转效率低，难以实现回流。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中线材上带有铜芯的一体化线材不易拆卸，铜芯装配效率低的问题，提出一种铜芯后续装配，装配效率高的HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯装置和焊接系统。

为本发明之目的，采用以下技术方案：一种HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯装置，其包括基座、移动座、移动气缸、裁切气缸、顶升气缸、驱动条、上切刀、下刀座组件和驱动组件；所述的基座设置在机架上，移动座下端通过滑轨移动连接在基座上，移动气缸安装在基座侧方，移动气缸的伸缩端与移动座相连接；所述的裁切气缸安装在移动座上，裁切气缸带动上切刀移动；所述的顶升气缸水平安装在移动座下端，驱动条与顶升气缸的伸缩端相连接，驱动条的端部设置有斜面；所述的下刀座组件安装在移动座底部，下刀座组件与上切刀相对应，下刀座组件中设置有多个铜芯，驱动组件驱动下刀座组件中的铜芯进料。

作为优选，所述的移动座上设置有导轴，导轴上移动连接有滑移板，上切刀连接在滑移板上，上切刀上设置有加热丝。

根据权利要求所述的一种HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯装置，其特征在于，所述的下刀座组件包括过料座、垫刀和滚轮；过料座固定设置，过料座的上端面设置有多个细槽，铜芯位于该细槽中；所述的垫刀移动连接在过料座下，垫刀与过料座之间设置有弹簧，弹簧将垫刀向下压，垫刀的下端设置有滚轮。

作为优选，所述的驱动组件包括主动滚筒、从动滚筒、步进电机和支座；支座设置在机架上，主动滚筒铰接在支座上，从动滚筒连接在支座上，从动滚筒向主动滚筒压紧，将铜芯压紧，所述的过料座上设置有通孔，主动滚筒位于通孔中；步进电机的输出轴与主动滚筒中心轴相连接。

作为优选，所述的上切刀下端设置有多个弧形缺口，垫刀上端设置有阶梯半圆孔，阶梯半圆孔中的细孔中用于设置铜芯，粗孔用于放置线材端部的铜柱；所述的上切刀和垫刀贴紧在过料座的侧面。

一种HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯方法，其特征在于，驱动组件工作，将夹紧的铜芯实现供料，而后顶升气缸带动驱动条伸出，驱动条端部的斜面与滚轮相接触，带动垫刀向上运动，而后裁切气缸下降，上切刀将过料座露出的铜芯切断后压紧在垫刀上；电热丝对铜芯进行加热；而后移动气缸带动移动座侧向移出，高温的铜芯融化线材上铜柱中心圆孔的锡液，将切断的铜芯拆入铜柱中心圆孔中。

一种HDMI高清多媒体连接器焊接系统，其包括机架以及安装在机架上的载具输送装置、插铜芯装置、HDMI供料装置和焊接装置；载具输送装置成直线形，载具输送装置为上下两层；载具输送装置上设置有插芯工位、焊接工位，插铜芯装置对称设置在插芯工位两侧，焊接装置对称设置在焊接工位两侧；上述的插铜芯装置采用上述技术方案所述的一种HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯装置。

作为优选，所述的载具输送装置用于输送载具输送，插铜芯装置用于将铜芯装置到线材上的铜柱中，HDMI供料装置实现HDMI接头的供料，焊接装置实现HDMI接头和线材的连接。

采用上述技术方案的一种HDMI高清多媒体连接器线材的插铜芯装置优点是：插铜芯装置的铜芯采用整条供料，在装配时进行裁切的方式，提高铜芯的供料效率；通过将多个铜芯同时裁切，裁切后夹紧加热，从而融化线材上铜柱的锡液，将铜芯插入，铜柱通过阶梯半圆孔定位，实现铜柱和铜芯的对中，提高装配精度和效率；铜芯与线材端部通过锡液连接，可以通过加热拆除，提高使用率。

采用上述技术方案的一种HDMI高清多媒体连接器焊接系统的优点是：

1.载具输送装置在加工的工位处通过设置步进移动组件进行驱动，一方面有效提高移动的刚度，另一方面提高移动的精度，提高线材加工的精度；下方通过设置输送皮带组件进行回流，持续的输送方式提高效率，上下两层通过升降移取组件实现衔接，通过设置搬运机械手进行移取，实现自动化上下料，提高输送效率。

2.插铜芯装置的铜芯采用整条供料，在装配时进行裁切的方式，提高铜芯的供料效率；通过将多个铜芯同时裁切，裁切后夹紧加热，从而融化线材上铜柱的锡液，将铜芯插入，铜柱通过阶梯半圆孔定位，实现铜柱和铜芯的对中，提高装配精度和效率。

3.HDMI供料装置通过振动持续供料，将单个HDMI接头进行分离，在固定的轨道中移动，提高稳定性，便于后续的推动，限制单个HDMI接头的位置，提高移动的精度；单向推块组件设置有两组，可以进行推动两个HDMI接头，搬运机构又可以同时搬运两个HDMI接头，提高供料的效率；同时搬运机构夹住的是HDMI接头的上端部，下端裸露可以进行相应的焊接，搬运机构同时实现定位和夹紧的功能，加工效率更高。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为载具输送装置的爆炸结构图。

图3为步进移动组件的爆炸结构图。

图4为载具的爆炸结构图。

图5为插铜芯装置的爆炸结构图。

图6为下刀座组件的示意图。

图7为HDMI供料装置的爆炸结构图。

图8为焊接装置的爆炸结构图。

图9为HDMI高清多媒体连接器的结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种HDMI高清多媒体连接器焊接系统包括机架1以及安装在机架1上的载具输送装置2、插铜芯装置5、HDMI供料装置6和焊接装置7；载具输送装置2成直线形，载具输送装置2为上下两层；载具输送装置2上设置有插芯工位、焊接工位，插铜芯装置5对称设置在插芯工位两侧，焊接装置7对称设置在焊接工位两侧。

所述的载具输送装置2用于输送载具输送，插铜芯装置5用于将铜芯装置到线材上的铜柱中，HDMI供料装置6实现HDMI接头的供料，焊接装置7实现HDMI接头和线材的连接。上述的HDMI供料装置6即一种HDMI接头焊接供料装置。

如图9所示，HDMI高清多媒体连接器由HDMI接头400和与之连接的线材100构成，线材100端部露出多个铜柱200，铜柱200内部中空，铜芯300设置在铜柱200中，并通过焊锡连接，铜芯300与HDMI接头400之间通过碰焊连接。

如图2所示，所述的载具输送装置2包括步进移动组件22、升降移取组件23、输送皮带组件24、中转座25、载具26；所述的步进移动组件22设置在机架上，输送皮带组件24位于步进移动组件22的正下方，升降移取组件23衔接步进移动组件22的出料端和输送皮带组件24的进料端；中转座25固定在机架上，中转座25设置有两个；沿加工方向，所述的载具26载具依次在步进移动组件22、升降移取组件23、输送皮带组件24中移动。

如图3所示，所述的步进移动组件包括移轨211、托板212、横条213、步进气缸214、安装块215和摆动块216，移轨211上端设置有载具26平移的轨道，托板212设置在移轨211的下方；横条213通过滑轨移动连接在移轨211上，步进气缸214安装在机架上，步进气缸214的伸缩端与横条213相连接；安装块215均匀安装在横条213上，摆动块216铰接在安装块215中，摆动块216与安装块215之间设置有弹簧，摆动块216的上端设置有楔形，楔形的斜面与载具的进料方向相对应。

所述的升降移取组件23包括升降气缸231、接料座232、侧推气缸233和侧推杆234；升降气缸231通过支板安装在机架上，接料座232安装在升降气缸231的伸缩端；侧推杆234安装在侧推气缸233的伸缩端，侧推气缸233水平安装在支板上；侧推杆234对应接料座232下方，侧推杆234与输送皮带组件24进料端相衔接。

所述的输送皮带组件24包括型材框241、输送电机242和输送皮带243；输送电机242安装在型材框241上，型材框241上端设置有载具通过的轨道，型材框241的两端设置有滚轴，输送皮带243缠绕在滚轴上，一个滚轴与输送电机242的输出轴相连接。

如图4所示，所述的载具26包括底座261、固定柱262、升降座263、翻转块264、定位板265和线材夹紧块266；所述的底座261结构为倒T形，底座261的中部开有缺口，所述的固定柱262安装在缺口处，固定柱262的顶部设置有两个转轴2621；所述的升降座263套在固定柱262的外侧，升降座263的下端设置有导柱2631，导柱2631与底座261形成移动配合，导柱2631的下端设置有粗部，导柱2631外侧设置有压紧弹簧2632，压紧弹簧2632的上端与底座261底面相抵，压紧弹簧2632的下端与导柱2631的粗部相抵，压紧弹簧2632将导柱2631向下压紧；升降座263的两侧方设置有切口槽2633；所述的翻转块264上设置有两个圆孔，最边缘的圆孔铰接在转轴2621中，另一个圆孔中设置一个插销，插销配合在切口槽2633中；所述的定位板265固定在翻转块264上；所述的定位板265两端上表面设置有波纹形的凹槽2651，底座261的上端设置有阶梯，定位板265位于该阶梯处；所述的底座261两侧边开有竖槽2611，竖槽2611的上部较宽，下部较窄，形成一个台阶，该台阶处恰好卡住线材端部，防止下掉；线材夹紧块266设置在底座261中，线材夹紧块266的侧面通过弹簧压紧，线材夹紧块266的侧表面设置有弧面缺口，弧面缺口的尺寸与线材的直径相匹配。

所述的载具26的工作原理是：线材的端部放置在两个定位板265的两侧表面，线材下端为卷绕状，线材自然直挂，线材夹紧块266将线材的中部进行夹紧，防止线材移动的时候掉落；线材中的线分两部分，水平朝向两侧，进行后续的整形和浸锡操后；最后焊接的时候，将升降座263上顶，从而驱动翻转块264转动，实现定位板265的九十度翻转，实现线束变为竖直，便于焊接。

载具26解决了线材加工姿态随加工工序需要改变，操作困难的问题；通过在底座261的两侧竖槽中设置线材，每个底座可以放置两个线材，提高加工效率，线材在竖直方向上，由台阶卡住线材端部进行定位，水平方向上，通过线材夹紧块266实现定位，包装线材端部的位置精度；线材的每一根线位于定位板265的凹槽2651中，防止错位，提高对单个线的加工精度；定位板265可以翻转，实现线材水平和竖直两个姿态的改变，适应不同加工任务的需求，而且定位板265通过外部动力顶动导柱2631实现，使载具机构轻巧，方便可靠。

所述的治具流转装置2在工作时，搬运机械手将装有未加工线材的治具搬运到步进移动组件22中，步进移动组件驱动治具间歇运动，在步进移动组件22之间进行相应的加工，完成组装；升降移取组件23将上方的治具接住，而后下降放置到输送皮带组件24中，输送皮带组件24带动治具运动到端部，而后将装好的治具搬运到中转座25处进行下料。

载具输送装置2解决了线材在各个工位之间流转效率低，难以实现回流的问题，在加工的工位处通过设置步进移动组件进行驱动，一方面有效提高移动的刚度，另一方面提高移动的精度，提高线材加工的精度；下方通过设置输送皮带组件24进行回流，持续的输送方式提高效率，上下两层通过升降移取组件23实现衔接，通过设置搬运机械手进行移取，实现自动化上下料，提高输送效率。

如图5和图6所示，所述的插铜芯装置5包括基座51、移动座52、移动气缸53、裁切气缸54、顶升气缸55、驱动条56、上切刀57、下刀座组件58和驱动组件59；所述的基座51设置在机架上，移动座52下端通过滑轨移动连接在基座51上，移动气缸53安装在基座51侧方，移动气缸53的伸缩端与移动座52相连接；所述的移动座52上设置有导轴521，导轴521上移动连接有滑移板522，上切刀57连接在滑移板522上，上切刀57上设置有加热丝523；所述的裁切气缸54安装在移动座52上，裁切气缸54带动上切刀57移动；所述的顶升气缸55水平安装在移动座52下端，驱动条56与顶升气缸55的伸缩端相连接，驱动条56的端部设置有斜面；所述的下刀座组件58安装在移动座52底部，下刀座组件58与上切刀57相对应，下刀座组件58中设置有多个铜芯，驱动组件59驱动下刀座组件58中的铜芯进料。

所述的下刀座组件58包括过料座581、垫刀582和滚轮583；过料座581固定设置，过料座581的上端面设置有多个细槽584，铜芯位于该细槽584中；所述的垫刀582移动连接在过料座581下，垫刀582与过料座581之间设置有弹簧，弹簧将垫刀582向下压，垫刀582的下端设置有滚轮583。

所述的驱动组件59包括主动滚筒591、从动滚筒592、步进电机593和支座594；支座594设置在机架上，主动滚筒591铰接在支座594上，从动滚筒592连接在支座594上，从动滚筒592向主动滚筒591压紧，将铜芯压紧，所述的过料座581上设置有通孔585，主动滚筒591位于通孔585中；步进电机593的输出轴与主动滚筒591中心轴相连接。

所述的上切刀57下端设置有多个弧形缺口571，垫刀582上端设置有阶梯半圆孔5821，阶梯半圆孔5821中的细孔中用于设置铜芯，粗孔用于放置线材端部的铜柱；所述的上切刀57和垫刀582贴紧在过料座581的侧面。

所述的插铜芯装置5在工作时，驱动组件59工作，将夹紧的铜芯实现供料，而后顶升气缸55带动驱动条56伸出，驱动条56端部的斜面与滚轮583相接触，带动垫刀582向上运动，而后裁切气缸54下降，上切刀57将过料座581露出的铜芯切断后压紧在垫刀582上；电热丝对铜芯进行加热。而后移动气缸53带动移动座52侧向移出，高温的铜芯融化线材上铜柱中心圆孔的锡液，将切断的铜芯拆入铜柱中心圆孔中。

插铜芯装置5解决了铜芯插接效率低的问题，铜芯采用整条供料，在装配时进行裁切的方式，提高铜芯的供料效率；通过将多个铜芯同时裁切，裁切后夹紧加热，从而融化线材上铜柱的锡液，将铜芯插入，铜柱通过阶梯半圆孔5821定位，实现铜柱和铜芯的对中，提高装配精度和效率。

如图7所示，所述的HDMI供料装置6包括立座60、振动送料轨61、分选组件62、侧推组件63、过料轨64、单向推块组件65、推料气缸66和搬运机构67；立座60固定在机架上，分选组件62与振动送料轨61的出料端相衔接，分选组件62可以移动，分选组件62与过料轨64的进料端相衔接，所述的侧推组件63对应过料轨64的端部；单向推块组件65设置有两组，单向推块组件65通过滑轨移动连接在立座60上，过料轨64的侧面设置有长槽，单向推块组件65位于长槽中；所述的推料气缸66安装在立座60上，推料气缸66的伸缩端与单向推块组件65相连接；搬运机构67安装在立座60上，搬运机构67对应过料轨64上方。

所述的分选组件62包括第一侧推气缸621、接料座622和光纤传感器623；接料座622通过滑轨移动连接在立座60上，接料座622上设置有通透的接料槽，光纤传感器623安装在接料座622上，光纤传感器623对应接料槽，检测HDMI接头是否到位。

所述的侧推组件63包括第二侧推气缸631和推料板632；推料板632安装在第二侧推气缸631的伸缩端，推料板632位于过料轨64的通过中；所述的过料轨64上设置有缺口641，缺口与接料座622相对应。

所述的单向推块组件65包括连接块651、尖形片652和复位弹簧653，尖形片652上设置有斜面，尖形片652铰接在连接块651上，复位弹簧653两端与连接块651和尖形片652分别相抵。

所述的搬运机构67包括水平气缸671、竖直气缸672、夹取气缸673和夹取块674；水平气缸671安装在立座60上，竖直气缸672竖直安装在水平气缸671的伸缩端，夹取气缸673安装在竖直气缸672的伸缩端，夹取块674安装在夹取气缸673的两移动端，所述的夹取块674设置有两组，同时夹取两个HDMI接头。

所述的一种HDMI接头焊接供料装置在工作时，HDMI接头从振动送料轨61中送出，到达接料座622中，被光纤传感器检测到后驱动第一侧推气缸621伸长，而后第二侧推气缸631带动推料板632移动，将HDMI接头推入过料轨64中，最后推料气缸66推动两个单向推块组件65移动，将HDMI接头推出，由搬运机构67夹取两个实现同时供料。

HDMI接头焊接供料装置解决了HDMI接头焊接供料效率低，结构小导致分离困难的问题，通过振动持续供料，将单个HDMI接头进行分离，在固定的轨道中移动，提高稳定性，便于后续的推动，限制单个HDMI接头的位置，提高移动的精度；单向推块组件65设置有两组，可以进行推动两个HDMI接头，搬运机构67又可以同时搬运两个HDMI接头，提高供料的效率；同时搬运机构67夹住的是HDMI接头的上端部，下端裸露可以进行相应的焊接，搬运机构67同时实现定位和夹紧的功能，加工效率更高。

如图8所示，所述的焊接装置7包括调节座71、线性滑台72、移动板73、高功率模组74和焊极75；调节座71通过滑轨移动连接在机架上，调节座71与机架上设置有螺栓，改变调节座71在机架上的位置；所述的线性滑台72安装在移动板73上，移动板73设置在线性滑台72的输出端，高功率模组74安装在移动板73上，焊极75安装在高功率模组74的顶端，高功率模组74设置有两组，所述的焊接装置7从侧方对应载具；载具的下方设置有顶升组件78，顶升组件78包括顶升气缸781和顶升杆782；顶升杆782安装在顶升气缸781的伸缩端，顶升杆782上设置有两个立柱，两个立柱从下方对应载具。

所述的焊接装置7在工作时，所述的顶升组件78驱动载具，将载具中的线材上摆，而后线性滑台72带动移动板73滑出，使焊极75接近线材端部的铜芯和HDMI接头上的接线端，实现碰焊。

一种HDMI高清多媒体连接器焊接方法，依次通过以下步骤进行加工：

S1 铜芯插接：插铜芯装置5将铜芯送出，实现裁切，裁切后融化铜柱上的锡液，将铜芯插入铜柱中心的圆孔中；

S2 HDMI接头焊接供料：HDMI供料装置6将HDMI接头送出，经过分离后通过搬运机构67将两个HDMI接头夹取供料：

S3 焊接：顶升组件78顶升，线材端部向上折叠，使铜芯与HDMI接头的接线极相接触，焊接装置7从侧方进行碰焊。