CN104972600B - 四轴机器人插针机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轴机器人插针机，包括机器人插针机和注塑机，其中所述机器人插针机金属台架Z轴表面至少装有两个供料震盘，每个供料震盘Z轴正上方均装有储料斗，供料震盘通过震盘料道连接到分针机构，取针手掌位于分针机构的Y轴右前侧，取针手掌的Z轴正上方装有插针机器人，分针机构Y轴平行方向上装有取产品机械手，插针机器人安装在注塑机金属台架Z轴表面的右前端，与取针手掌垂直，注塑机模具位于注塑机金属台架Z轴表面的中央位置。上述的一种四轴机器人插针机结构简单，设计合理，生产灵活，采用本四轴机器人来连接供料系统到注塑模具的针植入，实现了无人作业模式，生产效率大幅度提升。

Description

四轴机器人插针机

技术领域

本发明属于注塑模具加工设备技术领域，具体涉及一种四轴机器人插针机。

背景技术

随着电子产品的普及和快速发展，电子设备之间的连接器如电子插座、USB接口、数据传输接口等电子连接产品需求急剧增长，目前这些电子连接器产品多以塑胶注塑成型，然后在其成型的主体上插入针脚的生产方式为主，传统的方式是依靠人工来将针脚一一插入注塑成型的主体，人工作业时，需将针脚放入治具上，再将治具套入模具，而后进行插针，存在人力多、周期长、不良率高等诸多问题，严重时还会出现针脚放反的不良现象。另外注塑机的工作原理是将塑胶原料通过料管将其熔融后注入模具型腔，人力作业时存在速度快慢的影响，会导致塑胶料在注塑机料管内呆滞时间不一，导致温度偏差，影响成型品质；自动作业能使周期时间统一，能有效的保证成型品质。为提升效率及避免不良产生，最近又出现了一些自动插针设备，中国专利CN201541044U公开了一种自动插针的“接线端子自动插针机”。这种自动插针机实现了机械代替人力插针，但是并未实现插针和注塑的自动连接。

发明内容

针对现有技术存在的诸多问题，本发明提供了一种四轴机器人插针机，其目的是采用四轴机器人来连接供料系统到注塑模具的针脚植入，实现无人作业模式，从注塑机台等待人员作业改进到自动化作业，注塑机台的效率大幅度提升。对比现有生产技术，人工劳动生产效率每小时生产100模次，使用该设备以后，每小时可以完成200模次，效率大大提高，实现无人作业模式的同时保证了产品质量。

为实现上述方案，一种四轴机器人插针机，包括机器人插针机和注塑机，所述机器人插针机包括插针机金属台架，所述机器人插针机金属台架Z轴表面装有第一供料震盘和第二供料震盘，第一供料震盘Z轴正上方装有第一储料斗，第二供料震盘Z轴正上方装有第二储料斗，第一供料震盘通过第一震盘料道连接到分针机构，第二供料震盘通过第二震盘料道连接到分针机构，取针手掌位于分针机构的Y轴右前侧，取针手掌的Z轴正上方装有插针机器人，分针机构Y轴平行方向上装有取产品机械手，注塑机金属台架与机器人插针机金属台架在X轴方向平齐，插针机器人安装在注塑机金属台架Z轴表面的右前端，与取针手掌垂直，注塑机模具位于注塑机金属台架Z轴表面的中央位置，注塑机金属台架Z轴表面的Y轴方向最下端装有一个产品料道，PLC控制屏安装在机器人插针机金属台架Z轴表面的Y轴方向最上端。

在上述技术方案中，储料斗包括料斗、斗门气缸和挡料气缸，料斗成方形漏斗状，斗门气缸悬挂在料内壁之上，挡料气缸贯穿料斗出料口，斗门气缸的作用是将料斗里的针料不断下压，通过挡料气缸可以控制针料喂料的速度。

在上述技术方案中，供料震盘上的震盘由上大下小的两个金属圆筒组成，震盘内壁上沿装有料满传感器，震盘料道的一端贯穿震盘，供料震盘的作用是储料斗中的针脚用完或者减少到一定程度时，将储料斗的针脚开闸放出，循环供料。

在上述技术方案中，第一震盘料道和第二震盘料道在X、Y轴上互相垂直，针脚通过供料震盘排位后，经过震盘料道进入分针机构。

在上述技术方案中，分针机构包括分针气缸、针脚检测器、针脚到位光纤和顶针气缸，其中顶针气缸位于针脚检测器Z轴正下方，分针气缸和针检测器X轴方向垂直连接，针脚检测器X轴方向末端装有针脚到位光纤，针脚进入分针机构以后，首先由分针气缸顶入针脚检测器，经由针脚到位光纤检测到位以后，由顶针气缸将排序好的针脚顶入取针手掌。

在上述技术方案中，取针手掌包括取针气缸和取针治具，所述取针气缸位于取针治具正上方，取针气缸将分针机构中顶针气缸顶入的针脚放入取针治具中，针脚在取针治具中排列定位。

在上述技术方案中，取针手掌的Z轴正上方装有一个可编程控制的插针机器人，插针机器人将放入取针治具中的针脚进行移位检测并植入注塑机模具注塑成型。

在上述技术方案中，取产品机械手将注塑机模具中注塑成型的产品取出放置在产品料道上滑入下工序工作台，其中取产品机械手由夹料气缸和气夹和金属支架组成，金属支架一端焊接在机器人插针机金属台架上，另一端和气夹连接，气夹正上方设有夹料气缸。

在上述技术方案中，可以通过PLC控制屏设定整个机器的运行状况。

上述的一种四轴机器人插针机结构简单，设计合理，生产灵活，采用本四轴机器人来连接供料系统到注塑模具的针植入，实现了无人作业模式，生产效率大幅度提升。对比现有生产技术，人工劳动生产效率每小时生产100模次，使用该设备以后，每小时可以完成200模次，效率大大提高，实现无人作业模式的同时保证了产品质量。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是图1中储料斗的立体结构示意图。

图3是图1中供料震盘的立体结构示意图。

图4是图1中分针机构的立体结构示意图。

图5是图1中取针手掌的立体结构示意图。

图6是图1中插针机器人的立体结构示意图。

图7是图1中取产品机械手的立体结构示意图。

图8是图1中产品料道的立体结构示意图。

图中：1-机器人插针机金属台架，2-第一储料斗，3-第二储料斗，4-第一供料震盘，5-第二供料震盘，6-第一震盘料道，7-第二震盘料道，8-分针机构，9-取针手掌，10-插针机器人，11-取产品机械手，12-产品料道，13-注塑机模具，14-PLC控制屏，15-注塑机金属台架，21-料斗，22-斗门气缸，23-挡料气缸，31-震盘，32-料满传感器，41-分针气缸，42-针脚检测器，43-针脚到位光纤，44-顶针气缸，51-取针气缸，52-取针治具，61-夹料气缸，62-气夹，63-金属支架，71-焊接支架，72-产品滑道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例：四轴机器人插针机

图1是本发明的立体结构示意图。所述的四轴机器人插针机，包括机器人插针机和注塑机，所述机器人插针机包括插针机金属台架1，所述机器人插针机金属台架1的Z轴表面装有第一供料震盘4和第二供料震盘5，第一供料震盘4的Z轴正上方装有第一储料斗2，第二供料震盘5的Z轴正上方装有第二储料斗3，第一供料震盘4通过第一震盘料道6连接到分针机构8，第二供料震盘5通过第二震盘料道7连接到分针机构8，取针手掌9位于分针机构8的Y轴右前侧，取针手掌9的Z轴正上方装有插针机器人10，分针机构8的Y轴平行方向上装有取产品机械手11，注塑机金属台架15与机器人插针机金属台架1在X轴方向平齐且中间相距50cm，插针机器人10安装在注塑机金属台架15的Z轴表面的右前端，与取针手掌9垂直，注塑机模具13位于注塑机金属台架1的Z轴表面的中央位置，注塑机金属台架15的Z轴表面的Y轴方向最下端装有一个产品料道12，PLC控制屏14安装在机器人插针机金属台架1的Z轴表面的Y轴方向最上端。

图2是本发明中储料斗的立体结构示意图。储料斗包括料斗21、斗门气缸22和挡料气缸23，其中所述料斗21成方形漏斗状，斗门气缸22悬挂在料斗21内壁之上，挡料气缸23贯穿料斗21出料口，五金针脚在斗门气缸22不断推进中下压到料斗21出料口，可以通过挡料气缸23来控制针脚喂料的速度。

图3是本发明中供料震盘的立体结构示意图。供料震盘上的震盘31由上大下小的两个金属圆筒组成，震盘31内壁上沿装有料满传感器32，震盘料道6、7的一端贯穿震盘31，供料震盘的作用是将储料斗中的针脚用完或者减少到一定程度时，将储料斗中的针脚开闸放出，循环供料。

图4是本发明中分针机构8的立体结构示意图。分针机构8包括分针气缸41、针脚检测器42、针脚到位光纤43和顶针气缸44，其中所述顶针气缸44位于针脚检测器42的Z轴正下方，分针气缸41和针脚检测器42在X轴方向垂直连接，针脚检测器42的X轴方向末端装有针脚到位光纤43，针脚进入分针机构8以后，首先由分针气缸41顶入针脚检测器42，经由针脚到位光纤43检测到位以后，由顶针气缸44将排序好的针脚顶入取针手掌9。

图5是本发明中取针手掌9的立体结构示意图。取针手掌9包括取针气缸51和取针治具52，所述取针气缸51位于取针治具52正上方，取针气缸51将分针机构8中顶针气缸41顶入的针脚取出并放入取针治具52中，针脚在取针治具52中排列定位。

图6是本发明中插针机器人10的立体结构示意图。插针机器人10位于取针手掌9和注塑机模具13中间位置，可以360°旋转，插针机器人10的作用是对取针治具52中的针脚进行移位检测并植入注塑机模具13中注塑成型。

图7是本发明中取产品机械手11的立体结构示意图。取产品机械手11将注塑机模具13中注塑成型的产品取出并放置在产品料道12上滑入下工序工作台，其中取产品机械手11包括夹料气缸61、气夹62和金属支架63，所述金属支架63一端焊接在机器人插针机金属台架1上，另一端和气夹62连接，气夹62正上方设有夹料气缸63，夹料气缸63往上运动时，气夹62张开，夹料气缸63向下运动时，气夹62收紧。

图8是本发明中产品料道12的立体结构示意图。产品料道12通过一个焊接支架71焊接在注塑机金属台架15的Z轴表面Y轴方向最下端，注塑机模具13中注塑成型的产品通过产品滑道72进入下道工序。

为了更清晰的描述本发明，特将本发明的工作程序描述如下：五金针脚被装入第一储料斗2和第二储料斗3以后，通过第一供料震盘4和第二供料震盘5将第一储料斗2和第二储料斗3中的五金针脚用完或者减少到一定程度时，将第一储料斗2和第二储料斗3中的五金针脚开闸放出，循环供料；五金针脚通过第一供料震盘4和第二供料震盘5排位后，再经过分针机构8推入取针手掌9，最后通过插针机器人10进行移位检测并植入注塑机模具13中注塑成型；产品成型后取产品机械手11将产品取出放置在产品料道12上滑入下工序工作台，之后重复上述动作。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种四轴机器人插针机，包括机器人插针机和注塑机，其特征在于：所述机器人插针机包括机器人插针机金属台架（1），所述机器人插针机金属台架（1）Z轴表面装有第一供料震盘（4）和第二供料震盘（5），第一供料震盘（4）Z轴正上方装有第一储料斗（2），第二供料震盘（5）Z轴正上方装有第二储料斗（3），第一供料震盘（4）通过第一震盘料道（6）与分针机构（8）相连接，第二供料震盘（5）通过第二震盘料道（7）与分针机构（8）相连接，取针手掌（9）位于分针机构（8）的Y轴右前侧，取针手掌（9）的Z轴正上方装有插针机器人（10），分针机构（8）Y轴平行方向上装有取产品机械手（11）；所述注塑机包括注塑机金属台架（15），所述注塑机金属台架（15）与机器人插针机金属台架（1）在X轴方向平齐且中间隔开，插针机器人（10）安装在注塑机金属台架（15）Z轴表面的右前端，与取针手掌（9）垂直，注塑机模具（13）位于注塑机金属台架（15）Z轴表面的中央位置，注塑机金属台架（15）Z轴表面的Y轴方向最下端装有一个产品料道（12），PLC控制屏（14）安装在机器人插针机金属台架（1）Z轴表面的Y轴方向最上端。

2.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述第一储料斗（2）包括料斗（21）、斗门气缸（22）和挡料气缸（23），料斗（21）呈方形漏斗状，斗门气缸（22）悬挂在料斗（21）内壁之上，挡料气缸（23）贯穿料斗（21）出料口。

3.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述第一震盘料道（6）和第二震盘料道（7）在X、Y轴上互相垂直。

4.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述第一供料震盘（4）上的震盘（31）由上大下小的两个金属圆筒组成，震盘（31）内壁上沿装有料满传感器（32），第一震盘料道（6）的一端贯穿震盘（31）。

5.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述分针机构（8）包括分针气缸（41）、针脚检测器（42）、针脚到位光纤（43）和顶针气缸（44），其中顶针气缸（44）位于针脚检测器（42）Z轴正下方，分针气缸（41）和针脚检测器（42）X轴方向垂直连接，针脚检测器（42）X轴方向末端装有针脚到位光纤（43）。

6.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述取针手掌（9）包括取针气缸（51）和取针治具（52），所述取针气缸（51）位于取针治具（52）正上方。

7.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述插针机器人（10）位于取针手掌（9）和注塑机模具（13）中间位置，插针机器人（10）能够360°旋转。

8.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述取产品机械手（11）包括夹料气缸（61）、气夹（62）和金属支架（63），所述金属支架（63）一端焊接在机器人插针机金属台架（1）上，另一端和气夹（62）连接，气夹（62）正上方设有夹料气缸（61）。

9.如权利要求1所述的四轴机器人插针机，其特征在于所述注塑机金属台架（15）与机器人插针机金属台架（1）在X轴方向上的间距为10-100cm。