高頻數(shù)據(jù)線的電磁屏蔽層的環(huán)切脫除方法及其自動化設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高頻電子線路連接線制造領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明涉及一種高頻數(shù)據(jù)連接線(例如USB/HDMI數(shù)據(jù)線等)的制造過程中，線纜中的電磁屏蔽層的環(huán)切和脫出方法及其自動化設(shè)備。提出利用對稱共焦激光兩次切割實現(xiàn)環(huán)切的自動化作業(yè)方案，提出利用對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片機(jī)構(gòu)實現(xiàn)屏蔽層拔出脫除的自動化作業(yè)方案，提出了先激光環(huán)切然后對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片拔除屏蔽層的自動化設(shè)備的技術(shù)方案。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前，高頻電子線路連接線如HDM1、USB的制造過程中，其工序是連續(xù)線纜的定長裁切、線纜焊端處理、芯線焊端和連接器的對位以及焊接、封裝等步驟。其中都需要對線纜定長裁切后的兩端連接部位的電磁屏蔽層(有的是鋁箔麥拉屏蔽層，在HDMI連接線中廣泛采用；有的是金屬網(wǎng)屏蔽層，例如在USB3.1連接線中廣泛采用)進(jìn)行剝除，便于后續(xù)的分線和焊接等。現(xiàn)有技術(shù)局限于激光的初級應(yīng)用，就是簡單的將帶屏蔽層的芯線劃過激光束，獲得一個切口，或破口，然后人工彎折、搖曳，撕裂破斷屏蔽層，靠人工拔出屏蔽層。還沒有一個好的完整的自動化處理技術(shù)方法，更沒有適用于金屬屏蔽網(wǎng)的作業(yè)方案，因為，這種簡單的激光切割，不能在圓周上全面有效地切斷屏蔽層，對于鋁箔麥拉屏蔽層，通過人工搖曳撕裂鋁箔麥拉，尚可實現(xiàn)鋁箔麥拉的脫除，但是，對于金屬編織屏蔽網(wǎng)，一旦切割不徹底，拔除時就有金屬絲的殘留，就需要反工處理，生產(chǎn)效率低。
[0004]為改變現(xiàn)狀，本發(fā)明提出新的屏蔽層的去除技術(shù)方案，就是先激光環(huán)切屏蔽層，然后采用對轉(zhuǎn)輥夾持?jǐn)D壓拔出屏蔽層的技術(shù)方案，并進(jìn)一步提出完整的自動化設(shè)備。實現(xiàn)制造過程的機(jī)械化高效作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明構(gòu)思了高頻數(shù)據(jù)線的電磁屏蔽層的激光環(huán)切技術(shù)方案、以及采用對轉(zhuǎn)輥彈性夾片嚙合夾持拔出屏蔽層的技術(shù)方案，兩步法實現(xiàn)了屏蔽層的脫除。并發(fā)明了實現(xiàn)該技術(shù)方案的自動化機(jī)器。
[0006]本發(fā)明涉及的高頻數(shù)據(jù)連接線制造中屏蔽層的脫除方法是這樣的，依次經(jīng)歷兩大核心工序，首先采用激光技術(shù)實現(xiàn)屏蔽層、尤其是金屬網(wǎng)屏蔽層的環(huán)切完整分?jǐn)?，然后采用對轉(zhuǎn)輥的軸端彈性夾片的嚙合夾持拔出動作，實現(xiàn)屏蔽層的脫出去除。
[0007]當(dāng)然，以上兩步作業(yè)，生產(chǎn)實踐中可以劃分兩個工區(qū)和工位，采用兩部機(jī)器分別作業(yè)完成。本發(fā)明進(jìn)一步提出這兩個工序在一臺自動化機(jī)器中全部完成的技術(shù)方案。大幅度提升了勞動生產(chǎn)力。
[0008]本發(fā)明提出的屏蔽層激光環(huán)切技術(shù)方案是這樣的:假設(shè)恒定激光焦點，移動高頻數(shù)據(jù)線通過激光焦點實現(xiàn)一次定向切割；恒定激光焦點，變換輸入激光方位，移動高頻數(shù)據(jù)線通過激光焦點實現(xiàn)再次定向切割；通過上述兩次不同激光輸入方位的定向切割的疊加，實現(xiàn)鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層的環(huán)切效果。
[0009]激光焦點相對于高頻數(shù)據(jù)線的移動是相對而言的，通常是固定一方，另一方相對其移動。應(yīng)用在本發(fā)明的自動化設(shè)備上，就是高頻數(shù)據(jù)線相對靜止，移動激光束形成的激光焦點劃過鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層。
[0010]進(jìn)一步，激光器最好是一對(兩個)對射布置的共焦點激光器，滿足激光束從屏蔽層的兩側(cè)對射切割，這樣的一次切割就可實現(xiàn)絕大部分的屏蔽層切斷。再疊加一次改變了激光入射方位角的切割，就可理想實現(xiàn)環(huán)切效果。
[0011]這樣，激光器的承載機(jī)構(gòu)需要能夠在焦點位置繞Z軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)恒定激光焦點的前提下卻能夠變化兩次作業(yè)輸入激光的方位角。對射布置的共焦點激光器方案的好處就是第二次施加激光相對于前一次的激光光軸偏轉(zhuǎn)角可以比較小，比如說小于45°，這便于簡化設(shè)備機(jī)構(gòu)。這和使用單側(cè)一個激光點環(huán)繞線纜轉(zhuǎn)動360°實現(xiàn)環(huán)切的概念是不同的。
[0012]這樣，通過兩次不同入射方位角激光的照射切割作用的疊加效果，位于焦點上的屏蔽層就實現(xiàn)了環(huán)切效果。如果高頻數(shù)據(jù)線芯線成組沿X方向排列布置，激光焦點相對于成組的高頻數(shù)據(jù)線芯線沿X方向移動，就可以實現(xiàn)批量環(huán)切屏蔽層的自動化作業(yè)。
[0013]通常情況，兩次激光入射方位的夾角在60度左右為適中，可以有寬幅的調(diào)節(jié)范圍，比如±30°的調(diào)節(jié)。
[0014]切割鋁箔麥拉屏蔽層，常用的C02激光器完全可以勝任，如果要兼容能夠切割金屬屏蔽網(wǎng)(材質(zhì):銅絲或鍍錫銅絲)，就要選用Nd:YAG激光器。
[0015]本發(fā)明通過至少兩次施加激光實現(xiàn)環(huán)切的疊加方法、相應(yīng)的光路、和相應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是多樣性的，也不復(fù)雜，不予贅述。
[0016]本發(fā)明提出的屏蔽層激光環(huán)切后的脫出技術(shù)方案是這樣的:有一組對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片，在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用下彈性夾片旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)彈性夾片不斷的離合；彈性夾片轉(zhuǎn)動合攏時，彈性夾片彎曲變形和擠壓變形夾持要脫除的鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層部分，彈性夾片轉(zhuǎn)動分離時釋放脫出的鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層。
[0017]上述的旋轉(zhuǎn)動作提供的旋轉(zhuǎn)力矩，實現(xiàn)了從彈性夾片提供正壓力轉(zhuǎn)化為摩擦拔出力的過程。所述的彈性夾片優(yōu)選使用橡膠板，易于實現(xiàn)彎曲變形和擠壓變形，而且在同等正壓力情況下容易形成夾片和屏蔽層之間較大的摩擦力，易于脫出。
[0018]同樣的思維拓展，環(huán)切后的高頻數(shù)據(jù)線芯線成組沿X方向排列布置，對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片相對于成組的高頻數(shù)據(jù)線芯線沿X方向移動，實現(xiàn)批量脫除自動化作業(yè)；同理，對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片相對于高頻數(shù)據(jù)線的移動是相對而言的，通常是固定一方，另一方相對其移動。應(yīng)用在本發(fā)明的自動化設(shè)備上，就是高頻數(shù)據(jù)線相對靜止，對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片相對于成組的高頻數(shù)據(jù)線芯線沿X方向往復(fù)移動。
[0019]本發(fā)明提出的一種高頻數(shù)據(jù)線的鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層的環(huán)切脫除自動化設(shè)備，是一個這樣的組成結(jié)構(gòu):設(shè)備是一種工站式結(jié)構(gòu)，有工站模組和傳輸機(jī)構(gòu)，工件傳輸?shù)矫總€工站，通過控制系統(tǒng)指令，在一個標(biāo)準(zhǔn)工步時間周期內(nèi)，完成本工站的作業(yè)任務(wù)。本發(fā)明提出的自動化設(shè)備有高頻數(shù)據(jù)線的鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層的激光環(huán)切模組工站和高頻數(shù)據(jù)線的鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層環(huán)切后的脫除模組工站配置；待加工的高頻數(shù)據(jù)線的鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層成組的排列布置在一個平面內(nèi)，定位在一個治具內(nèi)，稱之為工件；設(shè)備有自動控制的傳輸機(jī)構(gòu)步進(jìn)作業(yè)傳送工件，工件在第一個作業(yè)周期內(nèi)位于所述的環(huán)切模組工站位置，完成所述環(huán)切作業(yè)，工件在第二個作業(yè)周期內(nèi)位于所述的脫除模組工站位置，完成所述屏蔽層的脫出作業(yè)。
[0020]所述的環(huán)切模組工站有一對對射布置的共焦點激光器，共焦點激光器定置在一回轉(zhuǎn)承載機(jī)構(gòu)上，激光器的承載機(jī)構(gòu)可以以焦點位置為中心繞Z軸旋轉(zhuǎn)，激光器焦點定位于鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層的成組排列平面上。
[0021]所述的對射布置的共焦點激光器回轉(zhuǎn)裝置定置在一能夠X方向往復(fù)移動的運動機(jī)構(gòu)上，所述自動化設(shè)備的作業(yè)模式是要加工的工件靜止，激光束焦點沿X方向移動，以一定的激光入射角定向切割成組排列的鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層。
[0022]所述的脫除模組工站有一組對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片，彈性夾片安裝在一對同步相向轉(zhuǎn)動的傳動軸上，傳動機(jī)構(gòu)可以是鏈條、同步帶、齒輪組等，
所述的脫除模組工站的所述傳動機(jī)構(gòu)安裝在一個可X方向往復(fù)移動的X向拖動機(jī)構(gòu)上，所述自動化設(shè)備的作業(yè)模式是要加工的工件靜止，所述X向拖動機(jī)構(gòu)驅(qū)動拖動對轉(zhuǎn)嚙合的彈性夾片沿X方向移動，夾持離合時脫出鋁箔麥拉屏蔽層或金屬編織網(wǎng)屏蔽層。
[0023]
下面結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明涉及的高頻數(shù)據(jù)線電磁屏蔽層脫除方法和自動化脫除設(shè)備。
[0024]圖1是一根高頻數(shù)據(jù)線的線纜結(jié)構(gòu)示意圖圖2是一根屏蔽層環(huán)切脫除后的芯線結(jié)構(gòu)
圖3是成組的數(shù)據(jù)線的屏蔽層平面排列成待加工工件狀態(tài)示意圖圖4是屏蔽層激光環(huán)切方法示意圖圖5是屏蔽層脫出方法示意圖，<