USB数据线自动排序方案研究及机械装置研制.pdf

摘 要 数据线是用来连接计算机和手机等移动设备，使二者之间完成数据传递或通信的介 质，也可以连接充电器给移动设备充电。如今，数据线已经成为了人们生活中必不可少 的部分，根据中国数据线行业的分析报告，2018年数据线行业的产值为412.82 亿元， 行业产量为37亿根。其中，USB 数据线占据着主流的位置，拥有很大的市场份额。目 前，USB 数据线加工过程中的前处理和焊接工序均已实现自动化，但是芯线排序工序仍 然需要人工完成，工作效率低且容易出错。针对这一现状，设计一种能够根据芯线颜色 对其进行自动排序的机械装置，对于提高USB 数据线的生产效率有着非常重要的实际 意义。本文提出了一种可行的芯线自动排序方案，建立了芯线的理论模型，设计了一个 USB 数据线自动排序装置，排序原理简单高效，可与前处理、焊接等工序合理衔接，实 现USB 数据线的全自动化生产，大大提高了生产效率。 本文的主要研究内容包括： （1）结合USB 数据线的生产工艺流程，提出了三种芯线自动排序方案，经过仔细 比较，选择了其中一种更为高效快捷可靠的方案，从原理上解决了USB 数据线自动化 生产过程中的芯线排序问题。 2 （）根据所提出的芯线排序方案，提出了相应的芯线理论模型，对压线过程中芯 线的排列分布和旋转角度进行了分析，建立芯线排序时的数学模型，为后续的机械装置 设计提供理论依据。 （3）根据排序装置的功能需求，将USB 数据线自动排序装置分为三个模块：机械 结构模块、机器视觉模块和控制系统模块，并以此设计了整机的机械结构，提出了芯线 识别和位置判定的方法，搭建了相应的控制系统。 （4）根据所设计的USB 数据线自动排序装置，研制了相应的实验样机，并围绕压 线和芯线识别分别进行了相关实验，对样机整体进行了调试，验证了排序方案的可行性。 关键词：USB 数据线；排序原理；芯线理论模型；样机研制 研究类型：理论与应用研究 Abstract The data cable is a tool used to connect mobile devices such as computers and mobile phonesto complete data transfer or communication between thetwo.It can alsobe connected to a charger to charge mobile devices. Today, the data line has become an indispensable part ofpeoples lives.According tothe analysisreport ofthe Chinese data line industry,the output value of the data line industry in 2018 was 41.282 billion yuan, and the industry output was 3.7 billion. Among them, the USB data cable occupies the mainstream position and has a large market share.At present, the pre-processing and welding processes in the processing of USB data lines have been automated, but the core wire sequencing process still needs to be completed manually,and thework efficiency is low and error-prone.In view ofthis situation, designing a mechanical device capable of automatically sorting the core wire according to its color has very important practical significance for improving the production efficiency of the USB data cable. This paper pro