CN103606795A - 高速插针装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速插针装置，包括产品送料机构和凸轮送料插针机构，所述产品送料机构包括送料支座、第一连接板、第一送料马达、第二送料马达、第一KK模组、第二KK模组、拨爪连接件、第一拨爪、第二拨爪、产品轨道、定位盖板和产品压块，所述送料支架通过第一连接板与第一送料马达、第二送料马达固连，第一送料马达与第一KK模组固连，第二送料马达与第二KK模组固连，所述第二KK模组通过拨爪连接件与第二拨爪固连，所述产品轨道位于第一拨爪顶部，且通过定位盖板与产品压块固连；所述凸轮送料插针机构包括凸轮组组件、料带送料组件、料带定位组件、切断与压入组件和传动动力组件；本发明机构紧凑,生产效率高，特别适用于高精度、小间距的复杂插针。

Description

高速插针装置

  

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，特别涉及一种适用于各种接插件连接器的加工组装类自动插针设备。 

背景技术

目前，传统插针方式一种是采用人工排插式进行单片插针，插针速度慢，另一种是采用气缸机构进行插针，插针速度仅能达到SPM150左右，但由于该类型产品种类很多，且PIN数不等，批量大，气缸插针机构无法满足实际的需求，另外，气缸插针机构对物料的来料尺寸规格要求高，在实际使用时故障多，维修调整困难，导致生产率低下，给生产与制造造成困扰。 

故需要一种新的技术方案以解决上述问题。 

发明内容

针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种高速插针装置，其机构紧凑,生产效率高，特别适用于高精度、小间距的复杂插针。 

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种高速插针装置，包括产品送料机构和凸轮送料插针机构，所述产品送料机构包括送料支座、第一连接板、第一送料马达、第二送料马达、第一KK模组、第二KK模组、拨爪连接件、第一拨爪、第二拨爪、产品轨道、定位盖板和产品压块，所述送料支架通过第一连接板与第一送料马达、第二送料马达固连，所述第一送料马与第一KK模组固连，第二送料马达与第二KK模组固连，所述第二KK模组通过拨爪连接件与第二拨爪固连，所述产品轨道位于第一拨爪顶部，且通过定位盖板与产品压块固连；所述凸轮送料插针机构包括凸轮组组件、料带送料组件、料带定位组件、切断与压入组件和传动动力组件，料带送料组件固定于凸轮组组件上方，料带定位组件与切断与压入组件相连接且同步动作，切断与压入组件与凸轮组组件相连接，且位于凸轮组组件内腔内，传送动力组件通过同步带与凸轮组组件连接。 

优选的，凸轮组组件包括第一支撑板、感应器、第一感应块、第二支撑板、张紧同步带轮、连接底座、送料凸轮、插入凸轮、裁切凸轮、压入刀座、裁切刀座、送料轴承、连接块和原点感应器，所述第一支撑板与连接底座形成一框架，所述第二支撑板固定在框架中间，所述第一感应块位于第二支撑板底部，感应器与第一感应块固连，所述张紧同步带轮位于连接底座与第二支撑板构成的空腔内部，所述送料凸轮通过送料轴承与插入凸轮固连，送料凸轮位于连接底座上端，所述裁切凸轮位于插入凸轮上部，且通过裁切刀座与压入刀座固连，第一感应块、张紧同步带轮、送料凸轮、插入凸轮和裁切凸轮均相互固连，张紧同步带轮通过连接块与第二支撑板相连，原点感应器与第一感应块相对放置，且固定在第一支撑板上。 

优选的，料带送料组件包括顶料气缸、顶料连接块、第二连接板、两个对照感应器、滑动轴承、气缸连接板、第一复位气缸、第一固定板、滑座、拨爪压块、料带拨爪、拨爪座和凸轮滑块，所述顶料气缸通过顶料连接块与第二连接板相连，所述对照感应器固定在第二连接板上，第一固定板位于第二连接板下端，第一固定板上固定有滑动轴承和第一复位气缸，所述第一复位气缸的一侧设有气缸连接板，凸轮滑块固定在顶料连接块的一侧，凸轮滑块通过拨爪座与料带拨爪固连，所述拨爪压块位于料带拨爪与滑座之间，滑座与第一固定板固连。

优选的，料带定位组件分为定位针、压料弹簧、定位座和感应器固定块，所述感应器固定块位于定位座底部，定位座前端通过压料弹簧与定位针固连。 

优选的，切断与压入组件包括裁切滑块、压料块、压刀盖板、压入刀、第二感应块、压入刀座、滑轨、第二固定板、第二复位气缸、凸轮连接板、从动凸轮、轴承固定块、连杆固定块、连接螺栓头、连接块和切断刀；所述裁切滑块与切断刀相连接，压料块位于切断刀上方,所述压入刀与压入刀座相连、压刀盖板位于压入刀上方，第二感应块放置在压入刀座周围、所述滑轨前端与压入刀座相连，其后端与第二复位气缸连接，并固定于第二固定板上，从动凸轮通过凸轮连接板与压入刀座相连，所述轴承固定块、连杆固定块、连接螺栓头、连接块组成一个连杆机构且与裁切滑块相连接。 

优选的，传动动力组件包括同步带轮、调整块、支座、第三固定板和伺服马达，所述支座的上端固定第三固定板，其下端固定调整块，第三固定板的底部固定有同步带轮，伺服马达固定于第三固定板顶部。 

优选的，凸轮均为小偏心凸轮。 

本发明相比现有技术，其优点为 

1. 本发明采用凸轮机构，自动插针实际速度可达800SPM，有效提升生产效率；

2. 采用凸轮机构模组有效降低设备噪音，控制在70分贝以内；

3. 采用偏心凸轮裁切，本发明与现有技术的气缸插针机构体积缩小65%；

4. 本发明良品率提升到99.9%；

5. 本发明采用两组送料机构，实现生产作业过程中凸轮马达连续工作，不必停止等待，提高生产效率；

6. 采用小偏心凸轮裁切，本发明功耗由2KW/时降低到0.4KW/时，功耗小，节约能耗。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图； 

图2为本发明的产品送料机构的结构示意图；

图3为本发明的凸轮送料插针机构的结构示意图；

图4为凸轮组组件结构示意图；

图5为料带送料组件结构示意图；

图6为料带定位组件结构示意图；

图7为切断与压入组件结构示意图；

图8为传动动力组件结构示意图；

产品送料机构1、凸轮送料插针机构2、凸轮组组件21、料带送料组件22、料带定位组件23、切断与压入组件24、传动动力组件25；

送料支座1001、第一连接板1002、第一送料马达1003、第二送料马达1004、第一KK模组1005、第二KK模组1006、拨爪连接件1007、第一拨爪1008、产品轨道1009、定位盖板1010、产品压块1011、第二拨爪1012；

第一支撑板2101、感应器2102、第一感应块2103、第二支撑板2104、张紧同步带轮2105、连接底座2106、送料凸轮2107、插入凸轮2108、裁切凸轮2109、压入刀座2110、裁切刀座2111、送料轴承2112；

顶料气缸2201、顶料连接块2202、第二连接板2203、两个对照感应器2204、滑动轴承2205、气缸连接板2206、第一复位气缸2207、第一固定板2208、滑座2209、拨爪压块2210、料带拨爪2211、拨爪座2212、凸轮滑块2213；

定位针2301、压料弹簧2302、定位座2303、感应器固定块2304；

裁切滑块2401、压料块2402、压刀盖板2403、压入刀2404、第二感应块2405、压入刀座2406、滑轨2407、第二固定板2408、第二复位气缸2409、凸轮连接板2410、从动凸轮2411、轴承固定块2412、连杆固定块2413、连接螺栓头2414、连接块2415和切断刀2416；

同步带轮2501、调整块2502、支座2503、第三固定板2504、伺服马达2505。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括产品送料机构1和凸轮送料插针机构2，送料支架1001通过第一连接板1002与第一送料马达1003、第二送料马达1004固连，第一送料马1003与第一KK模组1005固连，第二送料马达1004与第二KK模组1006固连，第二KK模组1006通过拨爪连接件1007与第二拨爪1012固连，产品轨道1009位于第一拨爪1008顶部，且通过定位盖板1010与产品压块1011固连。 

产品送料机构1通过两套送料结构，当一套已经在工作时，另一套可返回到下一个产品处，紧跟第一套机构前进，待第一套机构送料完成后，立即将产品送到工作位置处，两套机构依次交替作业，可节省送料时的等待时间,从而实现连续、不间断地输送产品至指定位置，保证装置作业的高速性和稳定性。 

如图3所示，料带送料组件22固定于凸轮组组件21上方，料带定位组件23与切断与压入组件24相连接且同步动作，切断与压入组件24与凸轮组组件21相连接，且位于凸轮组组件21内腔内，传送动力组件25通过同步带与凸轮组组件21连接。在凸轮组组件21的驱动下，依次完成对料带的送料、裁切、夹持与插入动作，加工精度高，速度快，生产效率高。 

如图4所示，凸轮组组件21用于将凸轮进行固持与定位，第一支撑板2101与连接底座2106形成一框架，第二支撑板2104固定在框架中间，第一感应块2103位于第二支撑板2104底部，感应器2102与第一感应块2103固连，张紧同步带轮2105位于连接底座2106与第二支撑板2104构成的空腔内部，送料凸轮2107通过送料轴承2112与插入凸轮2108固连，送料凸轮2107位于连接底座2106上端，裁切凸轮2109位于插入凸轮2108上部，且通过裁切刀座2111与压入刀座2110固连，第一感应块2103、张紧同步带轮2105、送料凸轮2107、插入凸轮2108和裁切凸轮2109均相互固连，张紧同步带轮2105通过连接块2113与第二支撑板2104相连，所述原点感应器2114与第一感应块2103相对放置，且固定在第一支撑板2101上。 

该组件的工作过程如下：裁切凸轮2109在伺服马达2505的动力作用，通过送料轴承2112张紧同步带轮2105的传递作用，带动送料凸轮2107与插入凸轮2108使其产生特定的转动。 

如图5所示，料带送料组件22用于将料带移动设定的长度，顶料气缸2201通过顶料连接块2202与第二连接板2203相连，对照感应器2204固定在第二连接板2203上，第一固定板2208位于第二连接板2203下端，第一固定板2208上固定有滑动轴承2205和第一复位气缸2207，第一复位气缸2207的一侧设有气缸连接板2206，凸轮滑块2213固定在顶料连接块2202的一侧，凸轮滑块2213通过拨爪座2212与料带拨爪2211固连，拨爪压块2210位于料带拨爪2211与滑座2209之间，滑座2209与第一固定板2208固连。 

该组件的工作过程如下：与凸轮滑块2213相连的料带拨爪2211在送料凸轮2107的作用下，通过拨爪座2212在凸轮滑块2213上的移动，第一复位气缸2207压紧凸轮滑块2213驱动料带拨爪2211带动料带作定向移动，若出现配套送料机构未到位，则第二复位气缸2409移动将拨料组件弹开，料带则不进行移位送料。 

如图6所示，料带定位组件23用于将料带进行定位，感应器固定块2304位于定位座2303底部，定位座2303前端通过压料弹簧2302与定位针2301固连。 

如图7所示，切断与压入组件24用以将料带进行切断并压入到产品中，裁切滑块2401与切断刀2416相连接，压料块2402位于切断刀2416上方,压入刀2404与压入刀座2406相连、压刀盖板2403位于压入刀2404上方，第二感应块2405放置在压入刀座2406周围，滑轨2407前端与压入刀座2406相连，其后端与第二复位气缸2409连接，并固定于第二固定板2408上，从动凸轮2411通过凸轮连接板2410与压入刀座2406相连，轴承固定块2412、连杆固定块2413、连接螺栓头2414、连接块2415组成一个连杆机构且与裁切滑块2401相连接。 

该组件的工作过程如下：轴承固定块2412、连杆固定块2413、连接螺栓头2414、连接块2415组成连杆机构带动切断刀2416与裁切滑块2401向右运动，对料带进行裁切，同时压料块2402预先将料带进行夹紧，第二复位气缸2409驱动凸轮组组件21带动压入刀2404前进，将切断的料带压入到位。 

如图8所示，传动动力组件25通过马达提供动力给各个运动零部件，支座2503的上端固定第三固定板2504，其下端固定调整块2502，第三固定板2504的底部固定有同步带轮2501，伺服马达2505固定于第三固定板2504顶部。 

整体装置工作过程如下：传动动力组件25的伺服马达2505通过驱动同步带轮2501将动力传达到凸轮组件21，各凸轮依次进行相应运动，带动整套机构完成特定有序的动作。首先料带送料组件22的第二拨爪2211带动料带向下运动一定的长度，料带定位组件23的定位针2301对料带进行定位，裁切与压入模组24中的压料块2402进行料带压紧后再对料带进行裁切与切断，压入刀2404将切断后的料带进行压入到位，完成整个动作过程。 

Claims (7)

1.高速插针装置，其特征在于：包括产品送料机构（1）和凸轮送料插针机构（2）；

所述产品送料机构（1）包括送料支座（1001）、第一连接板（1002）、第一送料马达（1003）、第二送料马达（1004）、第一KK模组（1005）、第二KK模组（1006）、拨爪连接件（1007）、第一拨爪（1008）、产品轨道（1009）、定位盖板（1010）、产品压块（1011）和第二拨爪（1012）；

所述送料支架（1001）通过第一连接板（1002）与第一送料马达（1003）、第二送料马达（1004）固连，所述第一送料马达（1003）与第一KK模组（1005）固连，第二送料马达（1004）与第二KK模组（1006）固连，所述第二KK模组（1006）通过拨爪连接件（1007）与第二拨爪（1012）固连，所述产品轨道（1009）位于第一拨爪（1008）顶部，且通过定位盖板（1010）与产品压块（1011）固连；

所述凸轮送料插针机构（2）包括凸轮组组件（21）、料带送料组件（22）、料带定位组件（23）、切断与压入组件（24）和传动动力组件（25）；

料带送料组件（22）固定于凸轮组组件（21）上方，料带定位组件（23）与切断与压入组件（24）相连接且同步动作，切断与压入组件（24）与凸轮组组件（21）相连接，且位于凸轮组组件（21）内腔内，传送动力组件（25）通过同步带与凸轮组组件（21）连接。

2.根据权利要求1所述的高速插针装置，其特征在于：所述凸轮组组件（21）包括第一支撑板（2101）、感应器（2102）、第一感应块（2103）、第二支撑板（2104）、张紧同步带轮（2105）、连接底座（2106）、送料凸轮（2107）、插入凸轮（2108）、裁切凸轮（2109）、压入刀座（2110）、裁切刀座（2111）、送料轴承（2112）、连接块（2113）和原点感应器（2114）；

所述第一支撑板（2101）与连接底座（2106）形成一框架，所述第二支撑板（2104）固定在框架中间，所述第一感应块（2103）位于第二支撑板（2104）底部，感应器（2102）与第一感应块（2103）固连，所述张紧同步带轮（2105）位于连接底座（2106）与第二支撑板（2104）构成的空腔内部，所述送料凸轮（2107）通过送料轴承（2112）与插入凸轮（2108）固连，送料凸轮（2107）位于连接底座（2106）上端，所述裁切凸轮（2109）位于插入凸轮（2108）上部，且通过裁切刀座（2111）与压入刀座（2110）固连，第一感应块（2103）、张紧同步带轮（2105）、送料凸轮（2107）、插入凸轮（2108）和裁切凸轮（2109）均相互固连，所述张紧同步带轮（2105）通过连接块（2113）与第二支撑板（2104）相连，所述原点感应器（2114）与第一感应块（2103）相对放置，且固定在第一支撑板（2101）上。

3.根据权利要求2所述的高速插针装置，其特征在于：所述料带送料组件（22）包括顶料气缸（2201）、顶料连接块（2202）、第二连接板（2203）、两个对照感应器（2204）、滑动轴承（2205）、气缸连接板（2206）、第一复位气缸（2207）、第一固定板（2208）、滑座（2209）、拨爪压块（2210）、料带拨爪（2211）、拨爪座（2212）和凸轮滑块（2213）；

所述顶料气缸（2201）通过顶料连接块（2202）与第二连接板（2203）相连，所述对照感应器（2204）固定在第二连接板（2203）上，第一固定板（2208）位于第二连接板（2203）下端，第一固定板（2208）上固定有滑动轴承（2205）和第一复位气缸（2207），所述第一复位气缸（2207）的一侧设有气缸连接板（2206），凸轮滑块（2213）固定在顶料连接块（2202）的一侧，凸轮滑块（2213）通过拨爪座（2212）与料带拨爪（2211）固连，所述拨爪压块（2210）位于料带拨爪（2211）与滑座（2209）之间，滑座（2209）与第一固定板（2208）固连。

4.根据权利要求3所述的高速插针装置，其特征在于：所述料带定位组件（23）分为定位针（2301）、压料弹簧（2302）、定位座（2303）和感应器固定块（2304），所述感应器固定块（2304）位于定位座（2303）底部，定位座（2303）前端通过压料弹簧（2302）与定位针（2301）固连。

5.根据权利要求4所述的高速插针装置，其特征在于：所述切断与压入组件（24）包括裁切滑块（2401）、压料块（2402）、压刀盖板（2403）、压入刀（2404）、第二感应块（2405）、压入刀座（2406）、滑轨（2407）、第二固定板（2408）、第二复位气缸（2409）、凸轮连接板（2410）、从动凸轮（2411）、轴承固定块（2412）、连杆固定块（2413）、连接螺栓头（2414）、连接块（2415）和切断刀（2416）；

所述裁切滑块（2401）与切断刀（2416）相连接，压料块（2402）位于切断刀（2416）上方,所述压入刀（2404）与压入刀座（2406）相连、压刀盖板（2403）位于压入刀（2404）上方，第二感应块（2405）放置在压入刀座（2406）周围、所述滑轨（2407）前端与压入刀座（2406）相连，其后端与第二复位气缸（2409）连接，并固定于第二固定板（2408）上，从动凸轮（2411）通过凸轮连接板（2410）与压入刀座（2406）相连，所述轴承固定块（2412）、连杆固定块（2413）、连接螺栓头（2414）、连接块（2415）组成一个连杆机构且与裁切滑块（2401）相连接。

6.根据权利要求5所述的高速插针装置，其特征在于：所述传动动力组件（25）包括同步带轮（2501）、调整块（2502）、支座（2503）、第三固定板（2504）和伺服马达（2505），所述支座（2503）的上端固定第三固定板（2504），其下端固定调整块（2502），第三固定板（2504）的底部固定有同步带轮（2501），伺服马达（2505）固定于第三固定板（2504）顶部。

7.根据权利要求1、2或者5所述的高速插针装置，其特征在于：所述凸轮均为小偏心凸轮。

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