CN103633532B - 用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，属一种连接器生产及检测装置，所述测力系统中包括底板与搬运装置，所述底板上设有进料工位、开槽方向识别工位、开槽收口工位、测力工位与出料工位；所述搬运装置上设有多个机械爪，且所述多个机械爪分别与底板上各个工位的位置相对应；通过搬运装置上的机械爪将各个工位上的开槽插孔同时依次向前搬运，执行开槽收口及插拔力测量的操作，有效提升了开槽插孔收口及测力的作业效率，且开槽插孔在各个工位之间的移动均通过机械爪来完成，无需人工参与，避免了人为操作存在的误差；同时本发明的系统模块架构清晰，便于设置，适用于在各类场所安装使用，应用范围广阔。

Description

用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置

技术领域

本发明涉及一种连接器生产及检测装置，更具体的说，本发明主要涉及一种用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置。

背景技术

连接器，即Connector，国内亦称作接插件、插头和插座，指连接两个有源器件的器件，传输电流或信号；现有连接器开槽插孔的收口是人工将插孔放入收口模具内进行收口，如图1所示，理想情况是开槽插孔3-1放入收口模具后，其开槽方向3-2应与X方向垂直，即开槽方向3-2与收口铆块3-3垂直，但由于是人工识别开槽方向3-2和人工将开槽插孔3-1放入收口模具内会有误差，从而使开槽插孔收口时受力面不一致，最终导致开槽插孔收口后，插拔力很不稳定，合格率低。开槽插孔收口后的测插拔力（以下简称测力）是人工将收口后的开槽插孔放于小砝码1-2（如图2所示）上面，人工将开槽插孔1-1向上（图2中Y方向）提取，当小砝码1-2能向上（图2中Y方向）运动、大砝码1-3不能向上（图2中Y方向）运动且开槽插孔1-1能从小砝码1-2中脱落时，插拔力符合要求；当小砝码不能向上（图2中Y方向）运动且开槽插孔1-1能从小砝码1-2中脱落时，插孔力偏小；当小砝码1-2能向上（图2中Y方向）运动、大砝码1-3能向上（图2中Y方向）运动时，插拔力偏大。该测力原理是利用小砝码1-2和大砝码1-3的重力来进行测量，实际使用时，会因不同人员用不同力度、不同速度将开槽插孔1-1向上（图2中Y方向）提取而存在误差，故而测力不准确，效率低；因此有必要针对连接器开槽插孔的收口及插拔力测量的自动化装置做进一步的改进。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，以期望解决现有技术中人工将开槽插孔放入模具中收口存在误差，导致产品的一致性低，以及利用大小砝码进行插拔力测量的效率较低，且同样也存在测量误差等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的所提供的一种用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，所述测力系统中包括底板与搬运装置，所述底板上设有进料工位、开槽方向识别工位、开槽收口工位、测力工位与出料工位；所述搬运装置上设有多个机械爪，且所述多个机械爪分别与底板上各个工位的位置相对应；所述进料工位上设有开槽插孔传输装置，用于将开槽插孔传输至当前工位上机械爪的下方；所述开槽方向识别工位上设有旋转识别装置，所述旋转识别装置中至少包括立板，所述立板的内部安装有第一动力装置，所述第一动力装置与第一插孔固定座动力连接，所述第一插孔固定座上的两侧还安装有光纤装置，用于由第一动力装置带动第一插孔固定座转动，直至开槽插孔的开槽方向与光纤装置的光线呈一条直线时停止；所述开槽收口工位上安装有收口装置，所述收口装置中至少包括收口转盘与第二动力装置，所述第二动力装置与收口转盘动力连接，所述收口转盘还与收口铆块动力连接，用于由第二动力装置带动收口转盘转动，进而带动收口铆块合拢收口；所述测力工位上安装有测力装置，所述测力装置中至少包括力传感器与第二插孔固定座，所述力传感器的传感采集端置于第二插孔固定座上，用于在搬运装置从第二插孔固定座中拔出开槽插孔时，由力传感器测量其插拔力。

作为优选，进一步的技术方案是：所述出料工位上还安装有出料分选装置，所述出料分选装置中包括传动装置与并排安装的合格品接料盒、力大接料盒、力小接料盒，所述传动装置与第三动力装置相连接，用于由传动装置带动合格品接料盒、力大接料盒、力小接料盒分别置于出料工位机械爪的下方。

更进一步的技术方案是：所述旋转识别装置、收口装置与测力装置上均设有X方向位移微调旋钮与Y方向位移微调旋钮，用于调整所述旋转识别装置、收口装置与测力装置的当前位置。

更进一步的技术方案是：所述旋转识别装置中的第一动力装置为步进电机，所述步进电机的输出轴通过联轴器与第一插孔固定座相连接，所述立板内还设有与步进电机输出轴相配合的轴承。

更进一步的技术方案是：所述搬运装置还包括第一气缸、支架与丝杆传动机构，所述多个机械爪均安装在支架上，所述支架、机械爪均与第一气缸动力连接，用于由第一气缸通过支架同时带动多个机械爪上下运动，且控制多个机械爪分离或合拢；所述丝杆传动机构还与第四动力装置动力连接，且所述丝杆传动机构还通过连接板与支架相连接，将第一气缸安装在连接板上，用于由第四动力装置通过丝杆传动机构带动支架上的多个机械爪横向往复运动。

更进一步的技术方案是：所述收口装置中的第二动力装置为第二气缸；所述出料分选装置中的第三动力装置，以及搬运装置中的第四动力装置均为伺服电机。

更进一步的技术方案是：所述力传感器、步进电机、第一气缸、第二气缸、伺服电机均接入控制系统，用于由控制系统通过预设的收口及测力程序分别控制步进电机、第一气缸、第二气缸与两个伺服电机的当前动作；且所述控制系统中还设有用于判断开槽插孔插拔力是否合格的阈值范围。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过搬运装置上的机械爪将各个工位上的开槽插孔同时依次向前搬运，执行开槽收口及插拔力测量的操作，有效提升了开槽插孔收口及测力的作业效率，且开槽插孔在各个工位之间的移动均通过机械爪来完成，无需人工参与，避免了人为操作存在的误差；同时本发明所提供的一种用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置模块架构清晰，便于设置，适用于在各类场所安装使用，应用范围广阔。

附图说明

图1为现有技术中开槽插孔的收口结构示意图；

图2为现有技术中开槽插孔插拔力的测量方式结构示意图；

图3为用于说明本发明一个实施例的整体结构示意图；

图4为用于说明本发明一个实施例的旋转识别装置结构示意图；

图5为图4的A向示意图；

图6为用于说明本发明一个实施例的收口装置结构示意图；

图7为图6的B向示意图；

图8为图7的C-C剖视图；

图9为用于说明本发明一个实施例的测力装置结构示意图；

图10为用于说明本发明又一个实施例的搬运装置结构示意图；

图11为图10的D向示意图；

图中，1为底板、2为搬运装置、21为机械爪、22为第一气缸、23为支架、24为丝杆传动机构、25为第四动力装置、26为连接板、3为开槽插孔传输装置、4为开槽插孔、5为旋转识别装置、51为立板、52为第一动力装置、53为第一插孔固定座、54为光纤装置、55为联轴器、56为轴承、6为收口装置、61为收口转盘、62为第二动力装置、63为收口铆块、7为测力装置、71为力传感器、72为第二插孔固定座、8为出料分选装置、81为传动装置、82为合格品接料盒、83为力大接料盒、84为力小接料盒、9为X方向位移微调旋钮、10为Y方向位移微调旋钮、Ⅰ为进料工位、Ⅱ为开槽方向识别工位、Ⅲ为开槽收口工位、Ⅳ为测力工位、Ⅴ为出料工位。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图3所示，本发明的一个实施例是一种用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，所述测力系统中包括底板1与搬运装置2，所述底板1上设有进料工位Ⅰ、开槽方向识别工位Ⅱ、开槽收口工位Ⅲ、测力工位Ⅳ与出料工位Ⅴ；所述搬运装置2上设有多个机械爪21，且所述多个机械爪21分别与底板1上各个工位的位置相对应；与前述各个工位相配合的设备是：

在上述进料工位Ⅰ上安装开槽插孔传输装置3，用于将开槽插孔4传输至当前工位上机械爪21的下方；

结合图4所示，在上述开槽方向识别工位Ⅱ上安装旋转识别装置5，而该旋转识别装置5中至少需要设置立板51，并在该立板51的内部安装第一动力装置52，将第一动力装置52与第一插孔固定座53动力连接；参考图5所示，前述第一插孔固定座53的两侧上还安装有光纤装置54，用于由第一动力装置52带动第一插孔固定座53转动，直至开槽插孔4的开槽方向与光纤装置54的光线呈一条直线时停止；当第一动力装置52停止后，即开槽插孔4的开槽方向被识别，且开槽的方向被旋转到与光纤装置54安装相一致的位置，便于在开槽收口工位Ⅲ中进行开槽收口的操作，使开槽插孔4的开槽方向与收口装置6的收口铆块63位置相对应。

结合图6所示，在上述开槽收口工位Ⅲ上还需安装收口装置6，该收口装置6中至少需要设置收口转盘61与第二动力装置62，所述第二动力装置62与收口转盘61动力连接；再参考图7与图8所示，上述收口转盘61还与收口铆块63动力连接，用于由第二动力装置62带动收口转盘61转动，进而带动收口铆块63合拢收口；

参考图9所示，在上述测力工位Ⅳ上安装测力装置7，该测力装置7中至少需要设置力传感器71与第二插孔固定座72，并将力传感器71的传感采集端置于第二插孔固定座72上，用于在搬运装置2从第二插孔固定座72中拔出开槽插孔4时，由力传感器71测量其插拔力，当力传感器71接入控制系统时，将测量到的开槽插孔4插拔力传输至控制系统中进行合格判断。

在本实施例中，通过搬运装置上的机械爪21将各个工位上的开槽插孔4同时依次向下一工位搬运，执行开槽收口及插拔力测量的操作，有效提升了开槽插孔4收口及测力的作业效率，且开槽插孔在各个工位之间的移动均通过机械爪来完成，无需人工参与，避免了人为操作存在的误差。

再参考图1，在本发明的另一实施例中，发明人为将经测力装置7测量插拔力后的开槽插孔4进行自动分类，避免在测力工位Ⅳ上进行人工分选，提高系统的自动化程度，因此还在上述出料工位V上安装了出料分选装置8，且该出料分选装置8中需要设置传动装置81与并排安装的合格品接料盒82、力大接料盒83、力小接料盒84，所述传动装置81与第三动力装置相连接，用于由传动装置81带动合格品接料盒82、力大接料盒83、力小接料盒84分别置于出料工位Ⅴ的机械爪21下方；在本实施例中，在控制系统的作用下，可根据力传感器71的测量数值，控制第三动力装置的运行状态，即当前开槽插孔4的插拔力为合格时，即将合格品接料盒82置于出料工位Ⅴ机械爪21的下方；当前开槽插孔4的插拔力为不合格时，即判断属于插拔力过大还是过小，根据判断结果将力大接料盒83或力小接料盒84置于出料工位Ⅴ机械爪21的下方。

参考图10及图11所示，在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，为便于将开槽插孔4以此送入各个工位中进行相应的加工，且提高开槽插孔4传输的准确性和可控性；发明人还对上述的搬运装置2做了进一步改进，具体为再在其中增设第一气缸22、支架23与丝杆传动机构24，将上述的多个机械爪21均安装在支架23上，并将该支架23、机械爪21均与第一气缸22动力连接，用于由第一气缸22通过支架23同时带动多个机械爪21上下运动，且控制多个机械爪21分离或合拢；同时，前述的丝杆传动机构24还需与第四动力装置25动力连接，且所述丝杆传动机构24还通过连接板26与支架23相连接，将第一气缸22安装在该连接板26上，用于由第四动力装置25通过丝杆传动机构24带动支架23上的多个机械爪21横向往复运动，即使各个机械爪21在各个工位上移动，依次带动开槽插孔4经过各个工位上做相应的加工操作。

参考图3至图11所示，在本发明用于解决技术问题更加优选的另一个实施例中，发明人为进一步提升各个工位上作业装置的精确性，进一步减小误差率，还在上述的旋转识别装置5、收口装置6与测力装置7上均增设了X方向位移微调旋钮9与Y方向位移微调旋钮10，用于调整所述旋转识别装置5、收口装置6与测力装置7的当前位置。

进一步的，为方便实施，可直接采用现有技术中的步进电机作为上述旋转识别装置5中的第一动力装置52，且关于上述旋转识别装置5更为具体的结构为将步进电机的输出轴通过联轴器55与第一插孔固定座53相连接，并在立板51内还设有与步进电机输出轴相配合的轴承56。同时，为方便对设备中的各个动力装置进行控制，最好采用第二气缸作为收口装置6中的第二动力装置62；采用伺服电机作为上述出料分选装置8中的第三动力装置，以及搬运装置2中的第四动力装置25。

同时为实现自动化的控制，可将例如PLC可编程逻辑控制器等控制系统与各个设备相融合，即将力传感器71、步进电机、第一气缸22、第二气缸、伺服电机均接入该控制系统，用于由控制系统通过预设的收口及测力程序分别控制步进电机、第一气缸22、第二气缸与两个伺服电机的当前动作；正如上述实施例所提到的，该控制系统中需要设置用于判断开槽插孔4插拔力是否合格的阈值范围，利用该阈值范围与力传感器71测量的当前开槽插孔4插拔力值进行比较，以判断当前开槽收口后的开槽插孔4是否合格，如不合格，进一步判断其是因为插拔力过大还是过小，以便进行二次加工处理或报废。

参考图3所示，本发明上述优选的一个实施例在实际使用中，设备启动前，图3中所示的四个机械爪分别对应于进料工位Ⅰ、开槽方向识别工位Ⅱ、开槽收口工位Ⅲ、测力工位Ⅳ中开槽插孔4的位置；通过进料工位Ⅰ上的开槽插孔传输装置3将待收口及测量的开槽插孔4传输至旋转识别装置5上的第一插孔固定座53；

当设备启动后，搬运装置中的第一气缸22向下（如图10中所示Y方向的相反方向）运动，运动到指定位置后，四个机械爪21同时向中间运动并同时将前述四个工位上对应的开槽插孔4夹紧，夹紧后，第一气缸22向上（如图10中所示Y方向）运动，将开槽插孔4拔起；在向上运动过程中，如测力工位Ⅳ的测力装置7中的第二插孔固定座72内有开槽插孔4，则测力传感器71对开槽插孔4的拔出力进行测量，并传输至控制系统中分析比较（即判断当前开槽插孔4的插拔力是否合格）驱动出料分选装置8的传动装置81运动，从而将出料分选装置8中对应的接料盒运动到指定位置。

当第一气缸22向上运动完成后，丝杆传动机构24带动支架23使四个机械爪与第一气缸22均向右（如图10中所示X方向）运动，运动到指定位置后，第一气缸22向下（如图10中所示Y方向的相反方向）运动，到指定位置后，四个机械爪同时松开开槽插孔4，使位于末端的开槽插孔4进入对应的接料盒，其它的开槽插孔4则被插入下一个工位的设备中；此时，进料工位Ⅰ、开槽方向识别工位Ⅱ、开槽收口工位Ⅲ、测力工位Ⅳ中的开槽插孔4分别对应搬运到开槽方向识别工位Ⅱ、开槽收口工位Ⅲ、测力工位Ⅳ和出料工位Ⅴ；然后丝杆传动机构24通过连接板26与支架23带动四个机械爪21复位，进行循环往复运动。

当开槽插孔4被机械爪21传输到旋转识别装置5、收口装置6、测力装置7、出料分选装置8上时，对应的设备即执行相应的操作，即本发明所述系统的大致流程依次为：进料、开槽方向识别及定位、开槽收口、插拔力测量、出料分选。

而进料工位Ⅰ上的开槽插孔传输装置3陆续将待收口及测量的开槽插孔4传输至旋转识别装置5上的第一插孔固定座53，搬运装置2的四个机械爪21不断、并同时的将其搬运至下一个工位，且四个工位上的设备同时作业；系统中的各个设备动作如此循环，完成连接器开槽插孔的自动收口、测力与分选。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，其特征在于：所述收口及测力装置中包括底板(1)与搬运装置(2)，所述底板(1)上设有进料工位(Ⅰ)、开槽方向识别工位(Ⅱ)、开槽收口工位(Ⅲ)、测力工位(Ⅳ)与出料工位(Ⅴ)；所述搬运装置(2)上设有多个机械爪(21)，且所述多个机械爪(21)分别与底板(1)上各个工位的位置相对应；

所述进料工位(Ⅰ)上设有开槽插孔传输装置(3)，用于将开槽插孔(4)传输至当前工位上机械爪(21)的下方；

所述开槽方向识别工位(Ⅱ)上设有旋转识别装置(5)，所述旋转识别装置(5)中至少包括立板(51)，所述立板(51)的内部安装有第一动力装置(52)，所述第一动力装置(52)与第一插孔固定座(53)动力连接，所述第一插孔固定座(53)上的两侧还安装有光纤装置(54)，用于由第一动力装置(52)带动第一插孔固定座(53)转动，直至开槽插孔(4)的开槽方向与光纤装置(54)的光线呈一条直线时停止；

所述开槽收口工位(Ⅲ)上设有收口装置(6)，所述收口装置(6)中至少包括收口转盘(61)与第二动力装置(62)，所述第二动力装置(62)与收口转盘(61)动力连接，所述收口转盘(61)还与收口铆块(63)动力连接，用于由第二动力装置(62)带动收口转盘(61)转动，进而带动收口铆块(63)合拢收口；

所述测力工位(Ⅳ)上设有测力装置(7)，所述测力装置(7)中至少包括力传感器(71)与第二插孔固定座(72)，所述力传感器(71)的传感采集端置于第二插孔固定座(72)上，用于在搬运装置(2)从第二插孔固定座(72)中拔出开槽插孔(4)时，由力传感器(71)测量其插拔力。

2.根据权利要求1所述的用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，其特征在于：所述出料工位(Ⅴ)上还安装有出料分选装置(8)，所述出料分选装置(8)中包括传动装置(81)与并排安装的合格品接料盒(82)、力大接料盒(83)、力小接料盒(84)，所述传动装置(81)与第三动力装置相连接，用于由传动装置(81)带动合格品接料盒(82)、力大接料盒(83)、力小接料盒(84)分别置于出料工位(Ⅴ)的机械爪(21)下方。

3.根据权利要求1或2所述的用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，其特征在于：所述旋转识别装置(5)、收口装置(6)与测力装置(7)上均设有X方向位移微调旋钮(9)与Y方向位移微调旋钮(10)，用于调整所述旋转识别装置(5)、收口装置(6)与测力装置(7)的当前位置。

4.根据权利要求1所述的用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，其特征在于：所述旋转识别装置(5)中的第一动力装置(52)为步进电机，所述步进电机的输出轴通过联轴器(55)与第一插孔固定座(53)相连接，所述立板(51)内还设有与步进电机输出轴相配合的轴承(56)。

5.根据权利要求4所述的用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，其特征在于：所述搬运装置(2)还包括第一气缸(22)、支架(23)与丝杆传动机构(24)，所述多个机械爪(21)均安装在支架(23)上，所述支架(23)、机械爪(21)均与第一气缸(22)动力连接，用于由第一气缸(22)通过支架(23)同时带动多个机械爪(21)上下运动，且控制多个机械爪(21)分离或合拢；所述丝杆传动机构(24)还与第四动力装置(25)动力连接，且所述丝杆传动机构(24)还通过连接板(26)与支架(23)相连接，将第一气缸(22)安装在连接板(26)上，用于由第四动力装置(25)通过丝杆传动机构(24)带动支架(23)上的多个机械爪(21)横向往复运动。

6.根据权利要求5所述的用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，其特征在于：所述收口装置(6)中的第二动力装置(62)为第二气缸；出料分选装置(8)中的第三动力装置，以及搬运装置(2)中的第四动力装置(25)均为伺服电机。

7.根据权利要求6所述的用于连接器开槽插孔的自动收口及测力装置，其特征在于：所述力传感器(71)、步进电机、第一气缸(22)、第二气缸、伺服电机均接入控制系统，用于由控制系统通过预设的收口及测力程序分别控制步进电机、第一气缸(22)、第二气缸与两个伺服电机的当前动作；且所述控制系统中还设有用于判断开槽插孔(4)插拔力是否合格的阈值范围。