CN103084653A - 一种端子制备设备和端子制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种控制器中所使用的端子的制备设备和制备方法。所述端子制备设备包括：给送部分，用于将成串的端子给送到剪切位置；剪切部分，用于将成串的端子剪切为多个单独端子；和放置部分，用于将剪切后的端子逐个放置到工作夹具的端子槽内。通过本发明，操作人员无需进行挑拣端子并将端子放入工作夹具的一系列手工操作，缩短了端子的制备时间，节约了人力资源；而且，所剪切下的端子可以准确放入所需的端子槽内，避免了人工操作有可能产生的错误。

Description

一种端子制备设备和端子制备方法

技术领域

本发明涉及低压电气领域，尤其涉及一种控制器中所使用的端子的制备设备及其制备方法。

背景技术

在一些工业控制器(例如西门子公司的S7-300型可编程逻辑控制器)中，需要在控制器集成电路板上设置多个端子(clip)以实现与外部设备及线缆的连接。这种端子是成一定形状的薄金属片，图1示出了这种端子的外形。为了在控制器的生产过程中将多个端子安装在集成电路板上，应通过端子压接机(press-fit machine)将事先在工作夹具(fixture)中成排放置的多个端子一起插入电路板预留的多个孔中，然后将它们固定在集成电路板上。

这种端子通常是成批制作，然后将成串的很多端子卷成盘状以供制备。因此，在将多个端子安装在集成电路板上之前的制备过程通常包括两个步骤：首先将端子盘中成串的端子剪切成一个个的单独端子，图2示出了成串的端子以及每个端子左右两边的剪切位置；然后将这些端子逐个放置在工作夹具上成排的端子槽内。在现有技术中存在一种端子制备设备1，如图3所示。这种端子制备设备可将盘状的端子串传送到剪切位置，操作人员将剪切位置的端子串剪切为一个个的单独端子，并逐个落入预置的盘内。整个剪切操作完成后，操作人员再将盘中的端子一个个手工挑拣出来，放置在最多包括20个端子槽的工作夹具的指定端子槽内，以完成端子的制备过程。

但是，操作人员将剪切后的端子挑拣出来并放入工作夹具的一系列手工操作非常费时费力。而且，对于不同类型的控制器集成电路板，所需端子的数量和位置是不同的，这就需要操作人员根据具体集成电路板的设计要求，在具有位置密集的多个端子槽的工作夹具中选择性地将端子手工放入指定端子槽内，这很容易造成错误。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种用于制备控制器中所使用的端子的设备和相应制备方法，以简化操作人员将剪切后端子放入工作夹具的手工操作，从而降低劳动成本，提高工作效率。

本发明的另一个目的是提供一种用于制备控制器中所使用的端子的设备及其制备方法，从而避免将端子人工放置到端子槽中而可能引发的错误。

根据本发明的一个方面，提供一种端子制备设备，所述端子制备设备包括：给送部分，用于将成串的端子给送到剪切位置；剪切部分，用于将成串的端子剪切为多个单独端子；和放置部分，用于将剪切后的端子逐个放置到工作夹具的端子槽内。

优选地，成串的端子卷成端子盘，所述给送部分包括用于放置所述端子盘的转动轴。

优选地，所述转动轴上还设置用于放置所述端子盘的平板，所述平板随所述端子盘的转动而转动。

优选地，所述给送部分包括给送端子串的给送槽和带动端子串移动的插针，所述插针可插入端子串中两端子之间的孔来带动端子串向所述剪切位置移动。

优选地，所述给送部分还包括第一驱动装置和第二驱动装置，其中所述第一驱动装置用于将用于将所述插针插入端子之间的孔内，所述第二驱动装置用于驱动所述插针来带动端子串移动。

优选地，所述剪切部分包括第三驱动装置和第四驱动装置，其中所述第三驱动装置用于将待剪切端子固定在所述剪切位置，所述第四驱动装置用于驱动剪切刀具进行端子的剪切。

优选地，所述放置部分包括第五驱动装置，所述第五驱动装置在控制器的控制下沿工作夹具传送路径推进所述工作夹具，以使被剪切下的端子放入所述工作夹具的所述端子槽中。

优选地，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置和第五驱动装置中的一个或多个为汽缸或电动机。

根据本发明的另一个方面，提供一种端子制备方法，包括：给送步骤，用于将成串的端子给送到剪切位置；剪切步骤，用于将成串的端子剪切为多个单独端子；和放置步骤，用于将剪切后的端子逐个放置到工作夹具的端子槽内。

通过本发明，可根据预定的工作程序将端子从端子串上自动剪切下来并放置到工作夹具的端子槽中，以自动完成端子的制备过程。这样，操作人员无需进行挑拣端子并将端子放入工作夹具的一系列手工操作，缩短了端子的制备时间，节约了人力资源。此外，工作夹具根据预定的工作程序进行推进，所剪切下的端子可以准确放入指定的端子槽内，避免了人工操作有可能产生的错误。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施方式的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实施方式予以进一步说明，其中：

图1是一个端子的外形示意图；

图2是成串端子的外形示意图；

图3是现有技术中用于剪切端子的设备的结构示意图；

图4是本发明中端子制备设备的系统结构图；

图5是本发明具体实施方式中端子制备设备的给送部分的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式中端子制备设备的剪切部分的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式中端子制备设备的放置部分的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式中端子制备方法的步骤流程图；

图9是本发明具体实施方式中端子制备过程的一个工作循环的流程图。

参考符号表

1端子制备设备  2端子         3端子盘

10给送部分     20剪切部分    30放置部分

11转动轴       12平板        13给送槽

14第一汽缸     15第二汽缸    16插针

21第三汽缸     22第四汽缸    23剪切刀具

31电动机       32工作夹具    33端子槽

100端子制备设备

具体实施方式

图4是本发明中端子制备设备的系统结构图。本发明的端子制备设备100包括：给送部分10，用于将成串的端子逐个给送到剪切位置；剪切部分20，用于将成串的端子剪切为多个单独端子；和放置部分30，用于将剪切后的端子逐个放置到工作夹具的端子槽内。

下面结合图5-图7来介绍本发明具体实施方式中的端子制备设备的具体结构。

本发明具体实施方式中的端子制备设备100包括给送部分10。该给送部分10包括一用于固定端子盘的竖直转动轴11，在进行端子制备时可将端子盘3水平固定在该转动轴11上。为了更加平稳地放置端子盘3，也可以在转动轴11上设置一平板12，在将端子盘3中的端子2逐个传送到剪切位置的过程中，可将端子盘3放置在该平板12上，该平板12可随着端子盘3的转动而转动。

该给送部分10还包括一用于给送端子的给送槽13。在将端子盘3中的端子2传送到剪切位置的过程中，端子串在该给送槽13中移动，并由一第一驱动装置，例如第一汽缸14，与两个平行插针16相配合，来将端子串固定在给送槽13中。具体地，当在转动轴11上换上新的一盘端子后，先将端子串拉出一段引入给送槽13内，并将端子串头部的端子拉至一起始位置。当端子串中的端子到达起始位置后，可启动第一汽缸14，此时第一气缸驱动两个插针16沿垂直于给送槽13的方向运动，插入端子左右两边的孔内，从而将端子串固定在给送槽13中。

为了实现端子串在给送槽13内向剪切位置移动，该给送部分10还包括一第二驱动装置，例如第二汽缸15来带动端子串在给送槽13中移动。在该起始位置，当两个插针16插入端子两边的孔内之后，启动第二汽缸15，沿平行于给送槽13的方向驱动插入孔内的两个插针16向剪切位置移动，从而带动端子串向剪切位置移动端子串中一个端子的单位宽度。移动完成后，后一端子恰好达到起始位置，此时第一汽缸14再次启动，插针16从前一端子左右的两个孔中退出并返回起始位置，然后插入下一端子两边的两个孔内，准备下一循环的端子串移动。

在上面对端子制备设备的结构描述中，使用第一汽缸、第二汽缸分别实现给送槽中端子串的固定和端子串的位置移动，从而配合实现端子串向剪切位置的给送。但是本领域技术人员应该理解，也可以使用其它电气或机械构件，如电机等，来实现第一驱动装置和第二驱动装置的功能。

本发明具体实施方式中的端子制备设备100还包括剪切部分20。剪切位置位于给送槽13末端外(为了更加清楚地显示出插针16和待剪切的端子，在图6和图7中省略了给送槽13)，当待剪切端子的后一端子位于给送槽13末端时，待剪切端子伸出给送槽13，刚好位于该剪切位置。此时，剪切部分20的一第三驱动装置，例如第三汽缸21从上方将待剪切端子固定在该剪切位置。之后，一第四驱动装置，例如第四汽缸22驱动位置平行的两个剪切刀具23，沿端子左右两边的两个剪切线同时执行剪切。这样，待剪切端子被剪下，成为单独的端子2。此时，端子串下一循环的移动开始，后一端子移动到剪切位置，成为新的待剪切端子。

在上面对端子制备设备的结构描述中，使用第三汽缸、第四汽缸分别实现给待剪切端子的固定和剪切刀具的驱动，从而配合实现剪切端子的功能。但是本领域技术人员应该理解，也可以使用其它电气或机械构件，如电机等，来实现第三驱动装置和第四驱动装置的功能。

本发明具体实施方式中的端子制备设备100还包括放置部分30。在剪切位置下方，与端子串运动方向垂直的方向上具有一工作夹具传送路径，根据工作程序的控制，一控制器(未示出)控制一第五驱动装置，如一电动机31，沿该工作夹具传送路径以端子槽间距或该间距的整数倍步进式地推进工作夹具32，使得某端子槽33正好位于端子剪切位置的正下方。当一端子2被剪切下后，该端子2恰好落入正下方的端子槽33中。然后，控制器控制电动机31在端子串移动的同时继续推进工作夹具32，为下一端子落入其后的指定端子槽33做准备。

在上面对端子制备设备的结构描述中，使用一电动机作为工作夹具的驱动机构来实现工作夹具的推进，从而实现被剪切下的端子的放置功能。但是本领域技术人员应该理解，也可以使用其它电气或机械构件来实现该第五驱动装置的功能。

下面结合图8的流程图来介绍本发明中的端子制备过程。

对于不同类型的控制器集成电路板，所需端子的数量和位置是不同的，这就需要根据具体集成电路板的设计要求，在工作夹具上的指定端子槽内放置端子。例如，有的集成电路板需要在工作夹具的全部20个端子槽内均放置端子，而有的集成电路板则需要端子以一定间隔在端子槽内放置。为了满足这些不同需求，技术人员可事先编制不同的工作程序，操作人员根据产品的编号选择对应的工作程序，从而控制端子制备设备进行端子的剪切和工作夹具的推进。

在步骤S11中，进行端子制备流程的准备工作。如果此时开始使用新的一盘端子盘，需要将该端子盘固定在转动轴上，将端子串拉出一段引入给送槽内，并将端子串头部的端子拉至起始位置；如果此时是继续使用原有的一卷端子盘，则应当已有一端子位于该起始位置。此外，将工作夹具放入工作夹具传送路径中。

在步骤S12中，根据集成电路板的需求选择合适的工作程序。在不同的工作程序下，电动机会以不同的间距推进工作夹具在工作夹具传送路径中运动，从而保证被剪切下的端子落入正确的端子槽中。

在步骤S13中，启动端子制备设备，进入一个个连续的工作循环。下面，我们结合图9来描述端子制备过程中的一个工作循环。

在一个工作循环的步骤S301中，端子制备设备的给送部分将成串的端子向剪切位置方向给送。具体地，首先第一汽缸启动，将两个插针插入位于该位置的端子左右两旁的两个孔内，以将端子串固定住。此时在该起始位置，第二汽缸启动，带动插入孔内的两个插针向剪切位置移动，从而带动端子串向剪切位置移动一个端子的宽度。移动完成后，后一端子恰好达到起始位置，第一汽缸再次启动，插针从前一端子左右的两个孔中退出并返回起始位置，准备下一工作循环的端子串移动操作。

在一个工作循环的步骤S302中，端子制备设备的剪切部分将成串的端子剪切为单独端子。当检测到剪切位置存在待剪切端子时，第三汽缸将待剪切端子固定在该剪切位置。之后，第四汽缸驱动两个剪切刀具，沿端子左右两边的两个剪切线同时执行剪切，待剪切端子被剪下，成为单独的端子。

在一个工作循环的步骤S303中，端子制备设备的放置部分将剪切后的端子放置到工作夹具的端子槽内。根据所选定的工作程序的控制，电动机沿工作夹具传送路径以端子槽间距或该间距的整数倍推进工作夹具，使得工作夹具的某端子槽正好位于端子剪切位置的正下方。当端子被剪切下后，该端子恰好落入正下方的端子槽中。

该工作循环结束后进入下一个工作循环，给送部分继续将端子串向剪切位置方向移动一个端子宽度，剪切部分执行端子的剪切，而放置部分继续推进工作夹具，使下一被剪切端子落入其后指定的端子槽内。

虽然在图9中以步骤顺序S301-S303说明了端子制备设备在一个工作循环中的操作，但是本领域技术人员可以理解的是，其中某些操作是可以同时进行的。例如，步骤S301中插针带动端子串向剪切位置移动的同时，电动机可进行工作夹具的推进等。

在步骤S14中，整条工作夹具按照预定的工作程序装载了端子，端子制备过程结束。操作人员可取下该条工作夹具，准备通过端子压接机将端子固定在集成电路板上的后续工序。

通过本发明实施方式中的端子制备设备和端子制备方法，可根据预定的工作程序将端子从端子串上自动剪切下来并放置到工作夹具的端子槽中，以自动完成端子的制备过程。这样，操作人员无需进行端子挑拣并放入工作夹具的一系列手工操作，缩短了端子的制备时间，节约了人力资源。此外，工作夹具根据预定的工作程序进行推进，所剪切下的端子可以准确放入指定的端子槽内，避免了人工操作有可能产生的错误。

上文通过附图和优选实施方式对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施方式，本领域技术人员从中推导出来的其它方案也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种端子制备设备，其特征在于，包括：

给送部分(10)，用于将成串的端子给送到剪切位置；

剪切部分(20)，用于将成串的端子剪切为多个单独端子(2)；和

放置部分(30)，用于将剪切后的端子(2)逐个放置到工作夹具(32)的端子槽(33)内。

2.如权利要求1所述的端子制备设备，其特征在于，

成串的端子卷成端子盘(3)，所述给送部分(10)包括用于放置所述端子盘(3)的转动轴(11)。

3.如权利要求2所述的端子制备设备，其特征在于，

所述转动轴(11)上还设置用于放置所述端子盘(3)的平板(12)，所述平板(12)随所述端子盘(3)的转动而转动。

4.如权利要求1所述的端子制备设备，其特征在于，

所述给送部分(10)包括给送端子串的给送槽(13)和带动端子串移动的插针(16)，所述插针(16)可插入端子串中两端子之间的孔来带动端子串向所述剪切位置移动。

5.如权利要求4所述的端子制备设备，其特征在于，

所述给送部分(10)还包括第一驱动装置(14)和第二驱动装置(15)，其中所述第一驱动装置(14)用于将所述插针(16)插入端子之间的孔内，所述第二驱动装置(15)用于驱动所述插针(16)来带动端子串移动。

6.如权利要求1所述的端子制备设备，其特征在于，

所述剪切部分(20)包括第三驱动装置(21)和第四驱动装置(22)，其中所述第三驱动装置(21)用于将待剪切端子固定在所述剪切位置，所述第四驱动装置(22)用于驱动剪切刀具(23)进行端子的剪切。

7.如权利要求1所述的端子制备设备，其特征在于，

所述放置部分(30)包括第五驱动装置(31)，所述第五驱动装置在控制器的控制下沿工作夹具传送路径推进所述工作夹具(32)，以使被剪切下的端子(2)放入所述工作夹具(32)的所述端子槽(33)中。

8.如权利要求5-7中任一项权利要求所述的端子制备设备，其特征在于，

所述第一驱动装置(14)、第二驱动装置(15)、第三驱动装置(21)、第四驱动装置(22)和第五驱动装置(31)中的一个或多个为汽缸或电动机。

9.一种端子制备方法，其特征在于，包括：

给送步骤，用于将成串的端子给送到剪切位置；

剪切步骤，用于将成串的端子剪切为多个单独端子；和

放置步骤，用于将剪切后的端子逐个放置到工作夹具的端子槽内。

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