CN102412494B - 自动插针机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动插针机，包括机架、送料机构、传输轨道、插针板、插针机构、压针机构以及控制上述各机构动作的控制系统，所述插针板可拆卸固定于一移动组件上，所述插针机构包括提升气缸，可拆卸固定于提升气缸上的吸盘以及固定提升气缸的水平滑台。本发明通过送料机构将待插件送出，经传输轨道送至插针机构处，插针机构由插针板取针对待插件进行插针，再通过压针机构将插针压紧固定，以上动作均通过控制系统进行控制，因此待插件由送料到插针完成均自动进行，大大提高了装配效率，降低了劳动强度，适合批量化生产；同时插针板及吸盘为可拆卸式且可相对移动，故取针方便，另针对不同的待插件，更换相应的插针板及吸盘即可，方便快捷。

Description

自动插针机

技术领域

本发明涉及一种自动化设备，更具体地说，是涉及一种可对电子连接器的圆孔插座进行自动插针的自动插针机。

背景技术

在电子产品大量普及及飞速发展的今天，对于电子产品内部的电子连接器的需求也越来越大。电子连接器的插座是以塑胶注塑成型，在所述插座的主体上设置有若干用来插设针脚的圆孔。对所述针脚的插设，最传统的方式是以手工方式将针脚一一插入圆孔内，进一步地后来再借助一简单的板式模具将针脚整板插入，这种借助板式模具的方式虽然对插针速度有了一定的提高，但是其仍需手工采用模具来完成，对于批量生产的电子连接座仍需较多的人力来完成，人工成本极高；且采用人工来完成，主观因素较多，产品质量及精度难以保证，故在讲求效率及质量的今日，这种手工利用模具的插针方式也越来越不适应市场发展的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术之缺陷，提供一种可对电子连接器的圆孔插座进行自动插针的自动插针机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种自动插针机，包括机架、设于机架一侧的用于输送待插件的送料机构、设于所述机架上且与所述送料机构连接的传输轨道、设于传输轨道一侧的插针板、设于传输轨道上方且可将所述插针板上的插针取出并插入待插件的插针机构、将所述插针压紧固定的压针机构以及控制上述各机构动作的控制系统，所述插针板可拆卸固定于一水平移动组件上，所述插针机构包括垂直设置的提升气缸，可拆卸固定于所述提升气缸上的吸盘以及固定所述提升气缸的水平滑台，所述水平滑台包括设于所述传输轨道一侧的第三平台、设于所述第三平台两侧的第二Y向滑轨、设于两所述第二Y向滑轨中间的第一气缸，以及滑设于两所述第二Y向滑轨上且与所述第一气缸的活塞杆连接的第二滑块，所述第二滑块与所述提升气缸固定连接。

具体地，所述移动组件包括一X轴向滑台和Y轴向滑台，所述X轴向滑台包括一第一平台、设于第一平台两侧的X向滑轨、设于两所述X向滑轨中间的第一伺服电机、连接所述第一伺服电机的第一传动丝杆、套设于所述第一传动丝杆上的第一丝杆螺母以及跨设于两所述X向滑轨上且与所述第一丝杆螺母连接的第二平台；所述Y轴向滑台包括设于所述第二平台两侧的第一Y向滑轨、滑设于所述第一Y向滑轨上的第一滑块、设于两所述第一Y向滑轨中间的第二伺服电机、连接所述第二伺服电机的第二传动丝杆以及套设于所述第二传动丝杆上的第二丝杆螺母，所述第一滑块与所述第二丝杆螺母连接，所述插针板固定于所述第一滑块上。

进一步地，所述提升气缸垂直固定于一第一固定架上，所述第一固定架与所述第二滑块连接，所述吸盘上设有若干吸针，所述第一固定架上还设有一推针机构。

具体地，所述推针机构包括设于第一固定架上的第二气缸、设于第二气缸下方两侧的Z向滑轨、滑设于所述Z向滑轨内且与所述第二气缸的活塞杆连接的第三滑块以及一挡针板，所述吸盘固定于所述第三滑块的底部，所述挡针板重叠设于所述吸盘的下方，且所述挡针板上设有可供所述吸盘上吸针穿过的针孔。

进一步地，所述压针机构包括跨设于所述传输轨道的第二固定架，垂直设于所述第二固定架上的增压缸以及与所述增压缸的活塞杆连接的压块。

进一步地，所述传输轨道与所述送料机构连接的前端设有一第一光电传感器。

进一步地，所述传输轨道的出料口一侧还设有一第二光电传感器。

更进一步地，所述自动插针机还包括一与所述控制系统连接的手动控制面板。

更进一步地，所述机架为一具有容置腔的柜体结构，所述控制系统置于所述容置腔内。

本发明通过送料机构将待插件送出，经传输轨道送至插针机构处，插针机构由插针板取针对待插件进行插针，再通过压针机构将插针压紧固定，以上动作均通过控制系统进行控制，因此待插件由送料到插针完成均自动进行，大大提高了装配效率，降低了劳动强度，适合批量化生产；同时插针板及吸盘为可拆卸式且可相对移动，故取针方便，另针对不同的待插件，更换相应的插针板及吸盘即可，方便快捷。

附图说明

图1是本发明较佳实施例提供的自动插针机的机架部分的立体示意图一；

图2是本发明较佳实施例提供的自动插针机的机架部分的立体示意图二；

图3是本发明实施例中送料机构的立体示意图；

图4是本发明较佳实施例中移动组件的立体示意图；

图5是本发明较佳实施例中插针板的结构示意图；

图6是本发明较佳实施例中插针机构的立体示意图；

图7是本发明较佳实施例中吸盘取针时的放大示意图；

图8是本发明较佳实施例中吸盘插针时的放大示意图；

图9是本发明较佳实施例中压针机构的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1至图3，为本发明提供的自动插针机的立体示意图。所述自动插针机，包括机架100、设于机架100一侧的用于输送待插件的送料机构110、设于所述机架100上且与所述送料机构110连接的传输轨道120、设于传输轨道120一侧的插针板130、设于传输轨道120上方且可将所述插针板130上的插针（图中未示出）取出并插入待插件的插针机构140、将所述插针压紧固定的压针机构150以及控制上述各机构动作的控制系统（图中未示出），所述插针板130可拆卸固定于一水平移动组件160上，所述插针机构140包括垂直设置的提升气缸141，可拆卸固定于所述提升气缸141上的吸盘142以及固定所述提升气缸141的水平滑台143。

本实施例中，通过送料机构110将待插件送出，经传输轨道120送至插针机构140处，插针机构140由插针板130取针对待插件进行插针，再通过压针机构150将插针压紧固定，以上动作均通过控制系统进行控制，因此待插件由送料到插针完成均自动进行，大大提高了装配效率，降低了劳动强度，且可保证插针质量，适合批量化生产；同时插针板130及吸盘142为可拆卸式且可相对移动，故取针方便，另针对不同的待插件，只需更换相应的插针板130及吸盘142即可，方便快捷，具有通用性。

具体地，参照图1、图3，为本自动圆孔机的送料机构110的示意图。所述送料机构110为一圆形的振动盘111。所述振动盘111由料斗112、底盘113、控制器（图中未示出）、螺旋导轨114组成。所述控制器包括一脉冲电磁铁，可使料斗112于垂直方向振动，置于料斗112内的待插件，由于受到这种振动，而沿螺旋导轨114移动，直至送到送料机构110出料口。同时，本实施例中，螺旋导轨114上设有筋条，在振动过程中，由于待插件上、下两平面结构不同，故筋条对放置于其上的待插件作用时针对其不同平面具有筛选作用，对于上、下倒置的待插件，在振动时会落入料斗内，而正确放置的待插件则会自动有序地沿螺旋导轨114移动至与送料机构110连接的传输轨道120上。

参照图1、图2，所述机架100为一长方形的柜体结构。所述传输轨道120置于一沿所述机架100长度方向设置的安装板101上，所述安装板101的两端通过具有一定高度的支撑块102固定于所述机架100的上方。这样，置于安装板101上的传输轨道120与所述机架100之间具有一定的空间。所述移动组件160置于所述空间内。

具体地，参照图4，所述移动组件160包括一X轴向滑台161和Y轴向滑台162。其中，所述X轴向滑台161包括一沿机架100长度方向设置的第一平台1611、设于第一平台1611两侧的X向滑轨1612、设于两所述X向滑轨1612中间的第一伺服电机1613、连接所述第一伺服电机1613的第一传动丝杆1614、套设于所述第一传动丝杆1614上的第一丝杆螺母（图中未示出）以及跨设于两所述X向滑轨1612上且与所述第一丝杆螺母连接的第二平台1615；所述Y轴向滑台162包括设于所述第二平台1615两侧的第一Y向滑轨1621、滑设于所述第一Y向滑轨1621上的第一滑块1622、设于两第一Y向滑轨1621中间的第二伺服电机1623，连接所述第二伺服电机1623的第二传动丝杆1624以及套设于所述第二传动丝杆1624上的第二丝杆螺母（图中未示出），所述第一滑块1622与所述第二丝杆螺母连接，所述插针板130固定于所述第一滑块1622上。这样，所述第二传动丝杆1624在第二伺服电机1623的带动下旋转，套设于第二传动丝杆1624上的第二丝杆螺母沿第二传动丝杆运动，带动所述第一滑块1622于所述第一Y向滑轨1621上运动，从而使插针板130于Y轴方向上来回移动；而因为第一Y向滑轨1621设于第二平台1615上，第二平台1615在第一丝杆螺母带动下沿X向滑轨1612运动，故在第二平台1615带动下，插针板130又可于X轴方向上来回移动。

参照图1、图5，所述插针板130为一矩形板状结构，其上设有多排均匀分布的针孔，各针孔中均插设有插针131。所述插针131为一端为针脚，一端具有圆孔。所述插针131置于插针板130后，其具有圆孔一端位于上方。所述插针板130对角的边缘设有安装孔132。所述第一滑块1622上对应位置处设有插销（图中未示出），安装时，将插针板130上的安装孔132套于所述插销上即可将插针板130固定。采用这种固定方式简单，方便更换插针板130。由于所述插针板130上插设有多个插针131，所述插针机构140需进行多次取针才能将一插针板130上的插针131取出，故在取针的过程中，所述插针板130于X、Y方向上来回移动，从而更好地配合插针机构140的取针。

具体地，参照图6，所述插针机构140设于所述传输轨道120的一侧，其包括垂直设置的提升气缸141，可拆卸固定于所述提升气缸141上的吸盘142以及固定所述提升气缸141的水平滑台143。所述水平滑台143包括设于所述传输轨道120一侧的第三平台1431、设于所述第三平台1431两侧的第二Y向滑轨1432、设于两所述第二Y向滑轨1432中间的第一气缸1433，以及滑设于两第二Y向滑轨1432上且与所述第一气缸1433的活塞杆连接的第二滑块1434，所述第二滑块1434与所述提升气缸141固定连接。

请参照图6、图7，所述提升气缸141垂直固定于一第一固定架144上，所述第一固定架144与所述第二滑块1434连接，所述吸盘142上设有若干吸针1421，所述第一固定架144上还设有一推针机构145。具体地，所述推针机构145包括设于第一固定架144上的第二气缸1451、设于第二气缸1451下方两侧的Z向滑轨1452、滑设于所述Z向滑轨1452内且与所述第二气缸1451的活塞杆连接的第三滑块1453一挡针板1454，所述吸盘142固定于所述第三滑块1453的底部，所述挡针板1454重叠设于所述吸盘142的下方，且所述挡针板1454上设有可供所述吸盘142上吸针1421穿过的针孔14541。

由于上述的插针机构140设于所述传输轨道120的一侧，而插针板130通过移动组件160设于传输轨道120下方一侧，提升气缸141在水平滑台143的第一气缸1433推动下沿第二Y向滑轨1432向前运动至插针板130的上方，然后提升气缸141的活塞杆向下运动带动吸盘142于插针板130上进行取针动作，取针后吸盘142在提升气缸141的活塞杆带动下向上回复，并在第一气缸1433的带动下向后运动至传输轨道120的正上方，然后吸盘142再于提升气缸141带动下向下运动将取出的插针131插于传输轨道120上的待插件上。

参照图7、图8，所述吸盘142的底部设有的吸针1421之间的间距与待插件上用于放置插针的圆孔间距相对应，且与插针板130上的插针131间距相对应。吸盘142在取针时，所述吸盘142在第二气缸1451的活塞杆带动下向下运动，此时，吸盘142上的吸针1421由挡针板1454的针孔14541中穿出，并插入插针板130上的插针131上端的圆孔内将插针131取出；当吸盘142运动至待插件上方，并将插针131对应于所述待插件的圆孔上方时，所述吸盘142在第二气缸1451的带动下向上运动，此时，吸盘142上的吸针1421向上抽出，吸针上的插针131在挡针板1454的阻挡下与吸针1421分离，插针131落入待插件的圆孔中，从而完成一次的取针及插针动作。

参照图1、图9，本实施例中，所述压针机构150包括跨设于所述传输轨道120上的第二固定架151，垂直设于所述第二固定架151上的增压缸152以及与所述增压缸152的活塞杆连接的压块153。所述增压缸152采用传动稳定的气动液压增压缸，保证了压针时的准确无误。

进一步地，参照图1，本实施例中，所述传输轨道120与所述送料机构110连接的前端设有一第一光电传感器121，此第一光电传感器121可检测由此处传输轨道120上通过的待插件，当设于传输轨道120后端的插针机构140尚未完成插针动作时，而第一光电传感器121检测到有待插件经过时，则系统会运行使待插件停止向前运动，直至插针机构140完成插针动作，则待插件继续向前移动至插针机构140正下方。

更进一步地，所述传输轨道120的出料口一侧还设有一第二光电传感器122，其可用来检测插针完成的成品上是否有漏插，对于出现漏插的成品，则会由系统控制由出料口落入用来盛装不良品的容置筐内。

请再参照图1、图2，本实施例中，所述机架100的柜体结构内具有一容置腔，所述控制系统置于所述容置腔内，并将容置腔密闭。这样，有效避免控制系统受外界环境的影响而老化或损坏。

进一步地，为了操作的方便，所述自动插针机还设有一与所述控制系统连接的手动控制面板170。

本实施例中，所述自动插孔机的工作过程：打开工作电源，操作手动控制面板170中，送料机构110的振动盘111开始振动，置于料斗112内的待插件随着振动进行有序排列，并沿螺旋导轨114以与螺旋导轨114相连接的传输轨道120移动至插件机构140的正下方；插针机构140经向前、向下再向上向后的位移动作完成取针，将由插针板130上取出的插针插入待插件上，此时插针完成的待插件继续沿传输轨道120向前运动至压针机构150下方，压针机构150中压块153在增压缸152带动下向下运动按压插针131，使插针131牢固固定于待插件的圆孔内，完成压针的待插件继续向前移动，经第二光电传感器122检测后，由传输轨道120的出料口落入不同的合格品与不良品的盛放容器内。由于插针板130上插针为多行多列均匀排列，故每次只能对其中数行数列进行取针，因此在完成一次插针动作后，所述插针板130在移动组件160带动下沿Y轴方向运动一定位移，插针机构140完成取针动作后，插针板130重复沿Y轴方向运动，直至此数列插针取完，插针板130在移动组件160带动下沿X轴方向运动一定位移，插针机构140再重复进行取针动作。在此过程中，若插针机构140尚未完成插针动作，而第一光电传感器121检测到有待插件经过时，则系统会运行使待插件停止向前运动，直至插针机构140完成插针动作，则待插件继续向前移动至插针机构140的正下方。同时，在此过程中，还可以操作手动控制面板170进行相关参数的选择，从而对自动插针机进行相应的调整。当插针板130上插针131全部取完后，只需将插针板130取下，再更换另一的插针板130即可，方便快捷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动插针机，其特征在于：包括机架、设于机架一侧的用于输送待插件的送料机构、设于所述机架上且与所述送料机构连接的传输轨道、设于传输轨道一侧的插针板、设于传输轨道上方且可将所述插针板上的插针取出并插入待插件的插针机构、将所述插针压紧固定的压针机构以及控制上述各机构动作的控制系统，所述插针板可拆卸固定于一水平移动组件上，所述插针机构包括垂直设置的提升气缸，可拆卸固定于所述提升气缸上的吸盘以及固定所述提升气缸的水平滑台，所述水平滑台包括设于所述传输轨道一侧的第三平台、设于所述第三平台两侧的第二Y向滑轨、设于两所述第二Y向滑轨中间的第一气缸，以及滑设于两所述第二Y向滑轨上且与所述第一气缸的活塞杆连接的第二滑块，所述第二滑块与所述提升气缸固定连接。

2.如权利要求1所述的自动插针机，其特征在于：所述移动组件包括一X轴向滑台和Y轴向滑台，所述X轴向滑台包括一第一平台、设于第一平台两侧的X向滑轨、设于两所述X向滑轨中间的第一伺服电机、连接所述第一伺服电机的第一传动丝杆、套设于所述第一传动丝杆上的第一丝杆螺母以及跨设于两所述X向滑轨上且与所述第一丝杆螺母连接的第二平台；所述Y轴向滑台包括设于所述第二平台两侧的第一Y向滑轨、滑设于所述第一Y向滑轨上的第一滑块、设于两所述第一Y向滑轨中间的第二伺服电机、连接所述第二伺服电机的第二传动丝杆以及套设于所述第二传动丝杆上的第二丝杆螺母，所述第一滑块与所述第二丝杆螺母连接，所述插针板固定于所述第一滑块上。

3.如权利要求1所述的自动插针机，其特征在于：所述提升气缸垂直固定于一第一固定架上，所述第一固定架与所述第二滑块连接，所述吸盘上设有若干吸针，所述第一固定架上还设有一推针机构。

4.如权利要求3所述的自动插针机，其特征在于：所述推针机构包括设于第一固定架上的第二气缸、设于第二气缸下方两侧的Z向滑轨、滑设于所述Z向滑轨内且与所述第二气缸的活塞杆连接的第三滑块以及一挡针板，所述吸盘固定于所述第三滑块的底部，所述挡针板重叠设于所述吸盘的下方，且所述挡针板上设有可供所述吸盘上吸针穿过的针孔。

5.如权利要求1所述的自动插针机，其特征在于：所述压针机构包括跨设于所述传输轨道的第二固定架，垂直设于所述第二固定架上的增压缸以及与所述增压缸的活塞杆连接的压块。

6.如权利要求1所述的自动插针机，其特征在于：所述传输轨道与所述送料机构连接的前端设有一第一光电传感器。

7.如权利要求1或6所述的自动插针机，其特征在于：所述传输轨道的出料口一侧还设有一第二光电传感器。

8.如权利要求1所述的自动插针机，其特征在于：所述自动插针机还包括一与所述控制系统连接的手动控制面板。

9.如权利要求1或8所述的自动插针机，其特征在于：所述机架为一具有容置腔的柜体结构，所述控制系统置于所述容置腔内。

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