一種連接器插針的自動插入設備的製作方法

2023-06-29 02:04:52

本實用新型屬於連接器裝配技術領域，特別是涉及一種連接器插針的自動插入設備。

背景技術：

Dynamic連接器中文名稱為動態連接器，根據其用途可分為若干個不同的系列，可提供靈活的信號和電源解決方案，滿足所有的控制需求，廣泛應用於各種電器連接中。現有技術的連接器插針安裝設備中，其驅動方式大致有以下三種：1)氣缸型，其速度慢、噪音大、結構複雜、只能適用於少數產品；2)伺服馬達型，雖然其速度快，但結構複雜，產品通用性差；3)機械凸輪型，速度較快，但不可調節，且結構較為複雜。以上結構中均存在一定的問題，難以滿足市場的需求。另外，由於插針一般都是以卷料的形式購買回來，在與端子進行插接時，需要將其散開成帶狀，並將其一個一個裁切下來才能插入端子中，此過程較為複雜，費時費力。

因此，有必要提供一種新的連接器插針的自動插入設備來解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於提供一種連接器插針的自動插入設備，實現端子與插針的自動上料、自動裁切、自動輸送、自動裝配、自動下料一套動作。

本實用新型通過如下技術方案實現上述目的：一種連接器插針的自動插入設備，其包括機架、固定在所述機架上用於存放插針卷料的放料裝置、與所述放料裝置對接的插接裝置、設置在所述插接裝置前方的若干端子輸送裝置、設置在所述端子輸送裝置兩端的上料裝置與下料裝置、設置在所述插接裝置側方的CCD拍照裝置、設置在所述插接裝置與所述端子輸送裝置之間的端子承接裝置。

進一步的，所述放料裝置包括固定在所述機架上的為料帶傳輸提供動力的第一驅動裝置、固定在所述第一驅動裝置旋轉端的驅動輪、儲放料帶的放料棍、位於所述放料棍邊緣的第一張緊裝置、位於所述驅動輪與所述 放料棍之間的第二張緊裝置、承接所述第一張緊裝置與所述第二張緊裝置之間料帶的第一託條、與所述插接裝置對接的第二託條。

進一步的，所述插接裝置包括第一支架框、固定在所述第一支架框前表面上的用於承載料帶的託臺、固定在所述第一支架框上且順著料帶傳輸方向依次設置的料帶控制裝置、料帶傳送裝置、裁切裝置、位於所述裁切裝置下方的插針輸送裝置。

進一步的，所述端子輸送裝置包括端子輸送線、設置在所述端子輸送線與後續輸送線對接處的輔助移動裝置、固定在所述端子輸送線上且與所述上料裝置位置對應的預定位裝置以及阻擋裝置。

進一步的，所述輔助移動裝置包括固定在所述端子輸送線上的第四支座、固定在所述第四支座上的第三氣缸、固定在所述第三氣缸活動端的壓塊。

進一步的，所述預定位裝置包括固定在所述機架上的第五支座、固定在所述第五支座上的第六驅動裝置、受所述第六驅動裝置驅動進行左右運動的第四連接板、固定在所述第四連接板上的第四氣缸、受所述第四氣缸驅動進行上下運動的第一推桿。

進一步的，所述阻擋裝置包括固定在所述端子輸送線上的第五氣缸、受所述第五氣缸驅動進行前後運動的第一擋片。

進一步的，所述上料裝置包括固定在所述機架上的第六支座、固定在所述第六支座上的第七驅動裝置、受所述第七驅動裝置驅動進行前後運動的第五連接板、固定在所述第五連接板上的第八驅動裝置、受所述第八驅動裝置驅動進行上下運動的第六連接板、固定在所述第六連接板上的夾爪裝置。

進一步的，所述夾爪裝置包括固定在所述第六連接板上的第六氣缸、分別固定在所述第六連接板與所述第六氣缸活動端的一對夾爪。

進一步的，所述端子承接裝置包括對所述上料裝置對接的移動固定裝置、與所述移動固定裝置對接的下料定位裝置。

與現有技術相比，本實用新型一種連接器插針的自動插入設備的有益效果在於：

1)在插接裝置中設置了料帶控制裝置、料帶傳送裝置、裁切裝置以及插針輸送裝置，完成對插針的精準輸送、自動裁切、自動插入一套動作；

2)通過設置兩條端子輸送裝置，一方面可實現與其他工位的自動傳輸，另一方面可以與多個自動插入設備對接，成倍提高生產效率；

3)在端子輸送裝置的兩端位置上設置了上料裝置與下料裝置，實現了自動上料與下料動作；

4)通過設置CCD拍照裝置拍照，獲得端子中每個插孔的位置坐標，為後續插針插入提供了精準的坐標；

5)在端子承接裝置中設置移動固定裝置、與移動固定裝置對接的下料定位裝置，實現了對端子的固定，為插針能夠順利精準插入端子提供了保障；

6)在端子輸送裝置和下料定位裝置中均設置了對端子的預定位結構，保證上料裝置和下料裝置在抓取端子時，端子的平穩性和抓取精度；

7)在放料裝置中設置第一託條與第二託條，可以防止料帶在輸送時向下拖得太長，影響其他設備的正常運轉，且使得設備顯得整潔不凌亂；

8)在插針裝置中設置的料帶控制裝置，一方面用於控制插針料帶的傳送速度，另一方面方便插針料帶的上料。

【附圖說明】

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例中放料裝置的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例中插接裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例中料帶控制裝置的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例中料帶傳送裝置的結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例中料帶傳送裝置中傳送模組的結構示意圖；

圖7為本實用新型實施例中裁切裝置的結構示意圖；

圖8為本實用新型實施例中第三驅動裝置、第四驅動裝置和第五驅動裝置的結構示意圖；

圖9為本實用新型實施例中插針輸送裝置的結構示意圖；

圖10為本實用新型實施例中端子輸送裝置的結構示意圖；

圖11為本實用新型實施例中輔助移動裝置的結構示意圖；

圖12為本實用新型實施例中預定位裝置與阻擋裝置的結構示意圖；

圖13為本實用新型實施例中上料裝置與下料裝置的結構示意圖；

圖14為本實用新型實施例中上料裝置與下料裝置中夾爪的結構示意圖；

圖15為本實用新型實施例中端子承接裝置的結構示意圖；

圖16為本實用新型實施例中移動固定裝置的結構示意圖；

圖17為本實用新型實施例中撥動裝置的結構示意圖；

圖18為本實用新型實施例中固定裝置的結構示意圖；

圖19為本實用新型實施例中下料定位裝置的結構示意圖；

圖中數字表示：

100連接器插針的自動插入設備；

1機架；

2放料裝置，21第一驅動裝置，22驅動輪，23放料棍，24第一張緊裝置，25第二張緊裝置，26第一託條，27導向輪，28第二託條；

3插接裝置，31第一支架框，311第一支板，312第二支板，313第三支板，314第四支板，32託臺，33料帶控制裝置，331第一滑軌，332連接塊，333軸承杆，334齒輪，335彈性件，34料帶傳送裝置，341第二氣缸，342第二滑軌，343第一支座，344第二驅動裝置，345第二支架框，346傳送模組，3461第一側板，3462第二側板，3463第一微調板，3464第二微調板，3465通口，3466凸輪，3467卡頭，35裁切裝置，351第二支座，352第三驅動裝置，3521電機，3522旋轉輪，3523半圓式感應片，3524滾輪，353第三滑軌，354第一連接板，3541第一通槽，355切刀，36插針輸送裝置，361第三支座，362第四驅動裝置，363第五驅動裝置，364第四滑軌，365第二連接板，3651第二通槽，366第五滑軌，367第三連接板，3671第三通槽，368插針輸送頭；

4端子輸送裝置，41端子輸送線，42輔助移動裝置，421第四支座，422第三氣缸，423壓塊，43預定位裝置，431第五支座，432第六驅動裝置，433第四連接板，434第四氣缸，435第一推桿，44阻擋裝置，441第五氣缸，442第一擋片；

5上料裝置，51第六支座，52第七驅動裝置，53第五連接板，54第八驅動裝置，55第六連接板，56夾爪裝置，561第六氣缸，562夾爪；

6下料裝置；

7CCD拍照裝置；

8端子承接裝置，81移動固定裝置，811第七支座，812第九驅動裝置，813推動裝置，8131第一氣缸，8132第二推桿，814撥動裝置，8141第七氣 缸，8142第八連接板，8143第八氣缸，8144第三推桿，815第一承載座，8151凹槽，816第七連接板，817固定裝置，8171第二承載座，8172第九氣缸，8173第十氣缸，8174第九連接板，8175第十一氣缸，8176第四推桿，8177第二擋片，8178第十二氣缸，8179蓋板，82下料定位裝置，821輸送線，822第八支座，823第十驅動裝置，824第五推桿，825第十三氣缸，826第三擋片。

【具體實施方式】

實施例：

請參照圖1-圖19，本實施例一種連接器插針的自動插入設備100，其包括機架1、固定在機架1上用於存放插針卷料的放料裝置2、與放料裝置2對接的插接裝置3、設置在插接裝置3前方的端子輸送裝置4、設置在端子輸送裝置4兩端的上料裝置5與下料裝置6、設置在插接裝置3側方的CCD拍照裝置7、設置在插接裝置3與端子輸送裝置4之間的端子承接裝置8。

放料裝置2包括固定在機架1上的為料帶傳輸提供動力的第一驅動裝置21、固定在第一驅動裝置21旋轉端的驅動輪22、儲放料帶的放料棍23、位於放料棍23邊緣的第一張緊裝置24、位於驅動輪22與放料棍23之間的第二張緊裝置25、承接第一張緊裝置24與第二張緊裝置25之間料帶的第一託條26、壓住第一託條26一端防止料帶脫離第一託條26的導向輪27、與插接裝置3對接的第二託條28。第一託條26與第二託條28的設置，可以防止料帶在輸送時向下拖得太長，影響其他設備的正常運轉；且使得設備顯得整潔不凌亂。

插接裝置3包括第一支架框31、固定在第一支架框31前表面上的用於承載料帶的託臺32、固定在第一支架框31上且順著料帶傳輸方向依次有料帶控制裝置33、料帶傳送裝置34、裁切裝置35、位於裁切裝置35下方的插針輸送裝置36。

第一支架框31包括位於前面的第一支板311、位於側方的第二支板312、位於上方的且用於遮擋灰塵的第三支板313、固定在機架1上的第四支板314。

料帶控制裝置33包括固定在第一支板311上的第一滑軌331、在第一滑軌331上滑動的連接塊332、固定在連接塊332上的軸承杆333、套在軸承杆333上的齒輪334、一端固定在連接塊332上且另一端固定在第一支板311上的彈性件335。料帶控制裝置33一方面用於控制插針料帶的傳送速度；另一 方面方便插針料帶的上料，當需要上料時，只需要將插針料帶穿過齒輪334的中心，再轉動齒輪334就可以將插針料帶向前輸送到需要裁切的位置。

料帶傳送裝置34包括固定在第一支板311上的第二氣缸341與第二滑軌342、在第二滑軌342上滑動且受第二氣缸341驅動使其上下運動的第一支座343、固定在第一支座343上的第二驅動裝置344與第二支架框345、收容在第二支架框345內的且受第二驅動裝置344驅動的傳送模組346。

傳送模組346可根據需求同時設置多個，其包括固定在第二支架框345兩個相對側面的第一側板3461與第二側板3462、收容在第二支架框345內且可左右移動的第一微調板3463。第一微調板3463表面設置有第一凹槽(圖中未標示)，在第一凹槽中收容有可上下移動的第二微調板3464。第一微調板3463與第二微調板3464、第一微調板3463與第一側板3461均通過彈性件連接。第一微調板3463、第二微調板3464中間均設置有通口3465，第二驅動裝置344的旋轉軸從通口3465穿過，固定在第二驅動裝置344旋轉軸上且與每一個通口3465對應位置處設置有凸輪3466。第二微調板3464下表面設置有卡住插針且帶動一起向前移動的卡頭3467。在第二驅動裝置344的驅動作用下，凸輪3466進行旋轉先帶動第二微調板3464向下運動，卡住插針，再帶動第一微調板3463向右傳送插針；凸輪3466再帶動第二微調板3464向上運動，同時第一微調板3463向左運動，開始傳送下一個插針。本實施例中，傳送模組346設置有兩個，兩個傳送模組346交替傳送插針，其傳送效率翻倍，且能夠精準的、及時的完成每一個插針的傳送。

裁切裝置35包括固定在第二支板312上的第二支座351、固定在第二支座351上的第三驅動裝置352、固定在第一支板311上的第三滑軌353、在第三滑軌353上滑動且受第三驅動裝置352驅動進行上下運動的第一連接板354、固定在第一連接板354上的切刀355。第一連接板354上設置有垂直於第三滑軌353方向的第一通槽3541。第三驅動裝置352為電子凸輪驅動，其包括電機3521、固定在電機3521旋轉端的旋轉輪3522、圍繞旋轉輪3522外輪廓設置的半圓式感應片3523以及固定在旋轉輪3522表面靠近外輪廓的滾輪3524。滾輪3524與半圓式感應片3523相對設置在旋轉輪3522上，且滾輪3524位於半圓式感應片3523的對稱軸線上。滾輪3524收容在第一通槽3541中，第三驅動裝置352通過旋轉帶動滾輪3524，帶動第一連接板354上下運動，從而帶動切刀355進行上下裁切動作。

插針輸送裝置36包括固定在第四支板314上的第三支座361、固定在第三支座361上的第四驅動裝置362與第五驅動裝置363、固定在第二支板312上的第四滑軌364、在第四滑軌364上滑動且受第四驅動裝置362驅動進行上下運動的第二連接板365、固定在第二連接板365上的第五滑軌366與滑槽(圖中未標示)、在第五滑軌366上滑動且受第五驅動裝置363驅動進行前後運動的第三連接板367、固定在第三連接板367上且在滑槽中滑動的插針輸送頭368。第二連接板365上設置有垂直於第四滑軌363方向的第二通槽3651，第三連接板367上設置有垂直於第五滑軌366方向的第三通槽3671。在第四驅動裝置362的驅動作用下，實現插針輸送頭368的上下運動；在第五驅動裝置363的驅動作用下，實現了插針輸送頭368的前後運動。第四驅動裝置362與第五驅動裝置363均為電子凸輪驅動，與第三驅動裝置352結構相同。

本實施例設置的電子凸輪驅動，將半圓式感應片與滾輪相對設置在旋轉輪上，主要用於電機搜原點時能夠迅速地找到，且在此過程中控制被驅動件朝著特定的方向運動，以防止被驅動件碰撞到周邊的裝置。電機搜原點的工作原理為：當感應器感應到半圓式感應片時，電機逆時針旋轉，被驅動件向避開周邊裝置的方向運動，迅速到達設置的原點位置；當感應器未感應到半圓式感應片時，電機順時針旋轉，被驅動件同樣朝著避開周邊裝置的運動，迅速到達設置的原點位置。兩種情況，通過是否感應到半圓式感應片來決定電機的旋轉方向，且無論電機順時針還是逆時針旋轉，保證被驅動件均會朝著同樣的方向運動，即朝著避開周邊裝置的方向運動。

本實施例中，端子輸送裝置4有兩條輸送線，其包括端子輸送線41、設置在端子輸送線41與後續輸送線對接處的輔助移動裝置42、固定在端子輸送線41上且與上料裝置5位置對應的預定位裝置43以及阻擋裝置44。輔助移動裝置42包括固定在端子輸送線41上的第四支座421、固定在第四支座421上的第三氣缸422、固定在第三氣缸422活動端的壓塊423。輔助移動裝置42主要用於解決在輸送帶交接處，由於表面不平整，端子產生翻轉的問題，通過壓塊423位於端子上方一定距離，使得端子無法翻轉，從而保證端子順利的被輸送到下一單元輸送帶上。預定位裝置43包括固定在機架1上的第五支座431、固定在第五支座431上的第六驅動裝置432、受第六驅動裝置432驅動進行左右運動的第四連接板433、固定在第四連接板433上的第四氣缸434、固定在第四氣缸434活動端的且進行上下運動的第一推桿435。在第六 驅動裝置432的驅動作用下，實現了第一推桿435的左右運動；在第四氣缸434的驅動作用下，實現了第一推桿435的上下運動。阻擋裝置44包括固定在端子輸送線41上的第五氣缸441、固定在第五氣缸441活動端的第一擋片442。在第五氣缸441的驅動作用下，實現了第一擋片442的前後運動，從而阻擋端子輸送線41上的端子繼續向右運輸。

上料裝置5包括固定在機架1上的第六支座51、固定在第六支座51上的第七驅動裝置52、受第七驅動裝置52驅動進行前後運動的第五連接板53、固定在第五連接板53上的第八驅動裝置54、受第八驅動裝置54驅動進行上下運動的第六連接板55、固定在第六連接板55上的夾爪裝置56。夾爪裝置56包括固定在第六連接板55上的第六氣缸561、分別固定在第六連接板55與第六氣缸561活動端的一對夾爪562。第七驅動裝置52實現夾爪562的左右運動，第八驅動裝置54實現夾爪562的上下運動，第六氣缸561實現夾爪562的張開與閉合運動。下料裝置6與上料裝置5結構相同，在此不作重複說明。

預定位裝置43首先通過第一推桿435擋住最前方的端子，同時，阻擋裝置44通過第一擋片442擋住後面端子，阻止其繼續向前輸送；第一推桿435再向前移動一定距離，將相鄰兩個單元的端子分開，防止上料裝置5在夾取端子時夾到後一單元端子；第一推桿435通過第六驅動裝置432控制與阻擋裝置44的距離，保證待夾取的單元端子的中心與上料裝置5中的夾爪562的中心對應，保證了端子在夾取過程中的平穩性；通過阻擋裝置44和預定位裝置43實現了對端子在端子輸送裝置4上的定位，保證了上料裝置5能夠準確的實現對端子的抓取。

端子承接裝置8包括對上料裝置5對接的移動固定裝置81、與移動固定裝置81對接的下料定位裝置82。移動固定裝置81包括固定在機架1上的第七支座811、固定在第七支座811上的第九驅動裝置812、推動裝置813、撥動裝置814與承載端子單元的第一承載座815、受第九驅動裝置812驅動進行左右運動的第七連接板816、固定在第七連接板816上的固定裝置817。第一承載座815上設置有用於放置端子單元的凹槽8151。

推動裝置813包括固定在第七支座811一端的第一氣缸8131、固定在第一氣缸8131活動端且與第一承載座815中凹槽8151位置對應的第二推桿8132。

撥動裝置814包括固定在第七支座811上相對於推動裝置813所在一端 的另一端的第七氣缸8141、受第七氣缸8141驅動進行前後運動的第八連接板8142、固定在第八連接板8142上的第八氣缸8143、受第八氣缸8143驅動進行左右運動的第三推桿8144。

固定裝置817包括固定在第七連接板816上的第二承載座8171、第九氣缸8172與第十氣缸8173、受第九氣缸8172驅動進行左右運動的第九連接板8174、固定在第九連接板8174上的第十一氣缸8175、受第十一氣缸8175驅動進行上下運動的第四推桿8176、受第十氣缸8173驅動進行上下運動的第二擋片8177、固定在第七連接板816上的第十二氣缸8178、受第十二氣缸8178驅動進行上下運動且位於第二承載座8171上方的蓋板8179。固定裝置817設置在推動裝置813與撥動裝置814之間。

移動固定裝置81的工作原理為：上料裝置5將端子放在第一承載座815上，此時第九驅動裝置812驅動第二承載座8171運動到與第一承載座815對接位置；後推動裝置813中，第一氣缸8131驅動第二推桿8132向左運動，將端子向左推到第二承載座8171上；同時固定裝置817中，第十氣缸8173驅動第二擋片8177上升，擋住端子阻止其繼續向左；後第十一氣缸8175驅動第四推桿8176上升，同時第九氣缸8172驅動第四推桿8176向左運動，擋住端子尾部；後第十二氣缸8178驅動蓋板8179壓住端子的上方，完成對端子左、右、上三個方向的限制，從而固定了端子，防止其在插針過程中出現移動；當插針完成後，蓋板8179打開，第二擋片8177、下降第四推桿8176；後第九驅動裝置812驅動第二承載座8171運動到與下料定位裝置82對接位置；第七氣缸8141和第八氣缸8143配合驅動第三推桿8144從端子側面進入到端子尾部，將端子從第二承載座8171上撥到下料定位裝置82上。

下料定位裝置82其原理與端子輸送裝置4相同且兩者結構類似，包括輸送線821、固定在機架1上第八支座822、固定在第八支座822上的第十驅動裝置823、受第十驅動裝置823驅動進行左右運動的第五推桿824、固定在第八支座822上的第十三氣缸825、受第十三氣缸825驅動進行前後運動的第三擋片826。下料定位裝置82主要通過第五推桿824與第三擋片826來定位端子的位置，保證端子在被抓回到端子輸送裝置4上時，端子中心與夾爪中心對應，保證待夾取的端子的中心與下料裝置6中的夾爪的中心對應，保證了端子在夾取過程中的平穩性；通過下料定位裝置82實現了對端子的定位，保證了下料裝置6能夠準確的實現對端子的抓取。

本實施例的連接器插針的自動插入設備100的工作原理為：插針通過放料裝置2放料進入插接裝置3中，同時端子通過端子輸送裝置4運輸過來；端子輸送裝置4設置的預定位裝置43和阻擋裝置44對待抓取端子進行定位；上料裝置5抓取端子放到移動固定裝置81上；端子在移動固定裝置81中被夾緊固定；經過CCD拍照裝置7拍照，獲得端子每個插孔的位置坐標；端子被移動到插針輸送裝置36位置；裁切裝置35裁切下一個插針，同時插針輸送裝置36插入一個插針到端子中，直至端子上插滿插針；插滿插針的端子被移動到下料定位裝置82上進行定位；下料裝置6抓取插針端子放回到端子輸送裝置4上，輸送到下一工站。

本實施例的連接器插針的自動插入設備100的有益效果在於：1)在插接裝置3中設置了料帶控制裝置33、料帶傳送裝置34、裁切裝置35以及插針輸送裝置36，完成對插針的精準輸送、自動裁切、自動插入一套動作；

2)通過設置兩條端子輸送裝置4，一方面可實現與其他工位的自動傳輸，另一方面可以與多個自動插入設備對接，成倍提高生產效率；

3)在端子輸送裝置4的兩端位置上設置了上料裝置5與下料裝置6，實現了自動上料與下料動作；

4)通過設置CCD拍照裝置7拍照，獲得端子中每個插孔的位置坐標，為後續插針插入提供了精準的坐標；

5)在端子承接裝置8中設置移動固定裝置81、與移動固定裝置81對接的下料定位裝置82，實現了對端子的固定，為插針能夠順利精準插入端子提供了保障；

6)在端子輸送裝置4和下料定位裝置82中均設置了對端子的預定位結構，保證上料裝置5和下料裝置6在抓取端子時，端子的平穩性和抓取精度；

7)在放料裝置2中設置第一託條26與第二託條28，可以防止料帶在輸送時向下拖得太長，影響其他設備的正常運轉，且使得設備顯得整潔不凌亂；

8)在插針裝置3中設置的料帶控制裝置33，一方面用於控制插針料帶的傳送速度，另一方面方便插針料帶的上料；

9)通過設置凸輪驅動的料帶傳送模組346，能夠精準的實現對插針的傳輸，且兩個傳送模組346交替進行插針傳輸，效率更高，距離控制精確；

10)將裁切裝置35和插針輸送裝置36中的驅動裝置均採用電子凸輪驅 動，且在電子凸輪驅動的旋轉輪3522上設置半圓式感應片3523，一方面能夠幫助電機以旋轉最小的角度迅速完成原點的搜索，另一方面能夠保證在搜索原點過程中被驅動件始終朝著避開周邊裝置的方向運動，避免與周邊裝置發生碰撞。

以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。