CN105633766B - 一种电子凸轮插针机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子凸轮插针机，包括机架、供电系统、操作机构、上料机构、放料机构、插针机构、移载料机构、送端子机构、扶端子机构和切端子机构，移载料机构与上料机构对接，送端子机构与放料机构对接，扶端子机构和切端子机构与送端子机构对接，插针机构及扶端子机构与移载料机构对接；插针机构具有动力装置、预插机构和顶入机构。本发明通过采用伺服马达作为动力，将六根实际轴串联起来围绕虚拟轴作360°转动来完成动作；每一根轴转动时机、转动角度、行程，都可根据程序控制各伺服马达随时改变，从而取代传统机械式凸轮，使整体结构更为简单，操作控制更为方便，动作配合更为精密，运转速度更高，达每分钟1000转以上。

Description

一种电子凸轮插针机

技术领域

本发明涉及机械设备产品技术领域，具体涉及一种插针机。

背景技术

随着电子产品大量普及及快速发展，对于用于电子产品之间的电子连接部件的需求也越来越大。电子连接部件的座体一般以塑胶注塑成型，在座体的主体上设置有用来插设针脚的圆孔。对针脚的插设，最传统的方式是以手工方式将针脚一一插入圆孔内。后来，人们采用插针机来进行插针工作，传统插针机的加工转速通常只能达到每分钟300~400转，生产效率低下。而随着电子产品的飞速发展，且大多数电子产品都朝着更小、更精密地方向发展，这就使得人们对连接器端子的小型化、高密度化都提出了更高的要求，而显然传统插针机已无法满足人们的加工需求。接着就出现了高速自动凸轮插针机，基本原理是通过马达带动凸轮作为动力来完成插针，缺点是速度还是不够快，且机械式的凸轮导致设备整体体积大、重量大，另外机械式凸轮结构的设备成本高、控制精度较低、灵活性和机构之间的配合性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计更合理、速度快、精度高、操作配合非常默契、不需要机械齿轮结构的电子凸轮插针机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电子凸轮插针机，包括机架、供电系统、操作机构、上料机构及用于端子放料的放料机构，供电系统安装于机架中，其特征在于：还包括有安装于机架上的插针机构、移载料机构、送端子机构、扶端子机构和切端子机构，移载料机构与上料机构对接，送端子机构与放料机构对接，扶端子机构和切端子机构与送端子机构对接，插针机构及扶端子机构与移载料机构对接；前述各机构均与供电系统电连接；插针机构具有动力装置、预插机构和顶入机构，移载料机构具有驱动装置、移料单元和移载轨道，送端子机构具有端子轨道、送料驱动装置及切端子静刀，扶端子机构具有扶端子驱动装置及扶端子装置，切端子机构具有切端子驱动装置和切端子装置，插针机构的预插机构及顶入机构与移载料机构的移载轨道及扶端子机构的扶端子装置对接，扶端子装置与切端子机构的切端子装置对接。

进一步地，所述插针机构安装于底板上，其还包括有上板、插针行程驱动轮、精密滑轨和限位块，底板固定于插针工作台上，插针工作台安装于机架中；该插针机构的动力装置为伺服插针马达，安装于底板上；插针马达通过传动轮机构连接插针行程驱动轮，插针行程驱动轮连接滑移机构，滑移机构安装于导轨上；预插机构和顶入机构安装于精密滑轨上，顶入机构位于预插机构后部，其与滑移机构连接，滑移机构两侧具有限位块；上板悬于插针马达之上，预插机构、顶入机构及精密滑轨安装于上板上；顶入机构前端具有顶杆，顶杆从预插机构中穿出。

进一步地，插针机构前方为移载料机构，移载料机构包括两组移料单元，分上下两层安装于两支撑立板之间，支撑立板固定于一固定板上，固定板安装于插针工作台上；每组移料单元均包括有作为驱动装置的伺服马达、丝杆及可以活动的移料机构，伺服马达安装于支撑立板的一侧，丝杆安装于两支撑立板之间并连接伺服马达，移料机构的后座安装于丝杆上，移料机构的中间部分安装于一滑轨上，该滑轨固定于两立板之间，移料机构的前端部分设有用于抓取塑胶料的固定舌片；在移料机构前端部分的前方为横向的用于停放塑胶料的移载轨道，移载轨道的前端与上料机构对接，尾端连接有出料槽，出料槽与出料口连接，出料口设于机架侧面。

进一步地，送端子机构设在插针机构与移载料机构之间，送端子机构的端子轨道垂直设置于贴近移载料机构的移载轨道正后方；送料驱动装置包括拉料棘轮和辅助送料棘轮，辅助送料棘轮设在端子轨道的上部侧面，拉料棘轮设在端子轨道的下部侧面，端子轨道下部另一侧设有压料机构，拉料棘轮连接有伺服马达；在端子轨道的中部位置设有切口，该切口与移载轨道相对，切端子静刀设于切口内部；在端子轨道的下方设有切边料带机构，切边料带机构位于插针工作台下方，其包括切边料带气缸、切边料带动刀和切边料带静刀，切边料带动刀连接切边料带气缸。

进一步地，扶端子机构和切端子机构分立于送端子机构的两侧，其中扶端子机构的扶端子驱动装置包括扶端子马达和扶端子行程驱动轮，扶端子马达固定于一支撑板侧面，其通过传动轮装置连接扶端子行程驱动轮，扶端子装置与扶端子行程驱动轮连接，扶端子装置的前端具有扶刀；切端子机构的切端子驱动装置包括切端子马达和切端子行程驱动轮，切端子马达固定于一支撑板侧面，其通过传动轮装置连接切端子行程驱动轮，切端子装置与切端子行程驱动轮连接，切端子装置的前端具有切端子动刀；扶端子机构的支撑板和切端子机构的支撑板分立于插针机构的两侧安装于底板上，在两支撑板中安装有散热风扇，两风扇的位置分别位于插针马达的两侧。

进一步地，所述上料机构为振动盘上料机构，其振动盘安装于机架中的送料工作台上，振动盘通过上料导轨与移载料机构的移载轨道对接。

进一步地，所述放料机构包括支撑杆、放料槽、料盘和收纸带盘，支撑杆安装于机架中，放料槽为倾斜的弧形槽结构，安装于支撑杆上，放料槽的下端与送端子机构的端子轨道上端对齐；料盘悬于放料槽上方，两者沿竖直方向对齐；收纸带盘通过支架安装于料盘一侧，收纸带盘连接有马达，料盘、放料槽和收纸带盘沿同一平面对齐。

进一步地，所述机架的下部为机身，在机架上部四周固定框的外侧面设置有安全光栅，固定框之间安装有防护板。

本发明通过采用网络伺服马达作为基础动力，以移载料机构的两组移料单元构成两轴，送端子机构构成一轴，扶端子机构构成一轴，切端子机构构成一轴，插针机构构成一轴，总共六组实际轴；以此六根实际轴由程序设定成为一根虚拟轴，将六根实际轴串联起来围绕虚拟轴作360°转动来完成动作；每一根轴何时转动，转多少角度，走多少行程，都可根据程序控制各伺服马达随时改变，具有很高的灵活性、通用性和配合性，从而取代传统的机械式凸轮，使整体结构更为简单，操作控制更为方便，动作配合更为精密，运转速度更高，达每分钟1000转以上，设备成本更低。

附图说明

图1为本发明结构图；

图2为本发明主体部分结构图；

图3为机架部分结构图；

图4为放料机构结构图；

图5为插针机构侧前结构图；

图6为插针机构侧后结构图；

图7为移载料机构侧前结构图；

图8为移载料机构侧后结构图；

图9为移载料机构侧上结构图；

图10为送端子机构结构图；

图11为扶端子机构及切端子机构结构图。

图中，1为机架，101为机身，102为防护板，103为安全光栅，2为操作机构，3为振动盘上料机构，4为放料机构，401为支撑杆，402为放料槽，403为料盘，404为收纸带盘，405为支架，5为插针机构，501为底板，502为插针马达，503为上板，504为插针行程驱动轮，505为精密滑轨，506为预插机构，507为限位块，508为顶入机构，509为顶杆，6为移载料机构，601为固定板，602为支撑立板，603为上丝杆，604为上丝杆，605为滑轨，606为固定舌片，607为上伺服马达，608为出料槽，609为下伺服马达，610为上移料机构，611为下移料机构，612为移载轨道，7为送端子机构，701为端子轨道，702为辅助送料棘轮，703为压料机构，704为拉料棘轮，705为切端子静刀，706为切边料带气缸，707为切边料带动刀，708为切边料带静刀，8为扶端子机构，801为扶端子马达，802为支撑板，803为扶端子行程驱动轮，804为扶刀，805为风扇，806为传动轮装置，9为切端子机构，901为切端子马达，902为支撑板，903为切端子行程驱动轮，904为切端子动刀，905为风扇，10为插针工作台，11为送料工作台，12为出料口，13为端子料带，14为边料带。

具体实施方式

本实施例中，参照图1、图2、图5、图7、图10和图11，所述电子凸轮插针机，包括机架1、供电系统、操作机构2、上料机构及用于端子放料的放料机构4，供电系统安装于机架1中；还包括有安装于机架上的插针机构5、移载料机构6、送端子机构7、扶端子机构8和切端子机构9，移载料机构6与上料机构对接，送端子机构7与放料机构4对接，扶端子机构8和切端子机构9与送端子机构7对接，插针机构5及扶端子机构8与移载料机构6对接；前述各机构均与供电系统电连接；插针机构5具有动力装置、预插机构506和顶入机构508，移载料机构6具有驱动装置、移料单元和移载轨道612，送端子机构7具有端子轨道701、送料驱动装置及切端子静刀705，扶端子机构8具有扶端子驱动装置及扶端子装置，切端子机构9具有切端子驱动装置和切端子装置，插针机构5的预插机构506及顶入机构508与移载料机构6的移载轨道612及扶端子机构8的扶端子装置对接，扶端子装置与切端子机构9的切端子装置对接。

所述插针机构5安装于底板501上，其还包括有上板503、插针行程驱动轮504、精密滑轨505和限位块507，底板501固定于插针工作台10上，插针工作台10安装于机架1中；该插针机构的动力装置为伺服插针马达502，安装于底板501上；插针马达502通过传动轮机构连接插针行程驱动轮504，插针行程驱动轮504连接滑移机构，滑移机构安装于导轨上；预插机构506和顶入机构508安装于精密滑轨505上，顶入机构508位于预插机构506后部，其与滑移机构连接，滑移机构两侧具有限位块507；上板503悬于插针马达502之上，预插机构506、顶入机构508及精密滑轨505安装于上板503上；顶入机构508前端具有顶杆509，顶杆509从预插机构506中穿出。插针行程驱动轮504推动滑移机构前后移动带动预插机构和顶入机构运动，限位块507由气缸一直保持充气状态作为弹簧用使预插机构与顶入机构分开，用于分开限位。

插针机构5前方为移载料机构6，移载料机构6包括两组移料单元，分上下两层安装于两支撑立板602之间，支撑立板602固定于一固定板601上，固定板601安装于插针工作台10上；上组移料单元包括上伺服马达607、上丝杆603及可以活动的上移料机构610，上伺服马达607安装于支撑立板602的一侧，上丝杆603安装于两支撑立板602之间并连接上伺服马达，上移料机构的后座安装于上丝杆上，上移料机构的中间部分安装于一滑轨605上，该滑轨605固定于两立板602之间，上移料机构的前端部分设有用于抓取塑胶料的固定舌片606；下组移料单元具有相同的结构，包括下伺服马达609、下丝杆604及可以活动的下移料机构611，下伺服马达609安装于支撑立板602的一侧，下丝杆604安装于两支撑立板602之间并连接下伺服马达，下移料机构611的后座安装于下丝杆604上，下移料机构的中间部分安装于一滑轨上，该滑轨固定于两立板602之间，下移料机构611的前端部分设有用于抓取塑胶料的固定舌片606（用于固定塑胶，再由丝杆带动前后移动）；在上、下移料机构前端部分的前方为横向的用于停放塑胶料的移载轨道612，移载轨道612的前端与上料机构对接，尾端连接有出料槽608，出料槽与出料口12连接，出料口12设于机架1侧面。在机器运行过程中,当上移料机构610夹取五个塑胶料由第一个塑胶插针插到第五塑胶的过程中，下移料机构611也同时夹取另一组五个塑胶料移动进行连续插针，依此循环，连续动作，完成插针的工件从移载料轨道612移动至出料槽608经出料口落出。

送端子机构7设在插针机构5与移载料机构6之间，送端子机构7的端子轨道701垂直设置于贴近移载料机构6的移载轨道612正后方；送料驱动装置包括拉料棘轮704和辅助送料棘轮702，辅助送料棘轮702设在端子轨道701的上部侧面，拉料棘轮704设在端子轨道的下部侧面，端子轨道下部另一侧设有压料机构703，拉料棘轮连接有伺服马达；在端子轨道的中部位置设有切口，该切口与移载轨道612相对，切端子静刀705设于切口内部；在端子轨道的下方设有切边料带机构，切边料带机构位于插针工作台10下方，用于切边料带14，其包括切边料带气缸706、切边料带动刀707和切边料带静刀708，切边料带动刀707连接切边料带气缸706。辅助送料棘轮702辅助将端子料带14装入拉料棘轮704位置，端子料带13装入到正确位置后，压料机构703保持充气状态压住端子料带13，由伺服马达提供动力带动拉料棘轮704拉料。

扶端子机构8和切端子机构9分立于送端子机构7的两侧，其中扶端子机构的扶端子驱动装置包括扶端子马达801和扶端子行程驱动轮803，扶端子马达固定于一支撑板802侧面，其通过传动轮装置806连接扶端子行程驱动轮803，扶端子装置与扶端子行程驱动轮连接，扶端子装置的前端具有扶刀804；扶端子行程驱动轮803旋转时，扶刀可向前移动直至与端子面贴平并保持，再由切端子动刀904切断。切端子机构9的切端子驱动装置包括切端子马达901和切端子行程驱动轮903，切端子马达901固定于一支撑板902侧面，其通过传动轮装置连接切端子行程驱动轮903，切端子装置与切端子行程驱动轮连接，切端子装置的前端具有切端子动刀904；切端子行程驱动轮903旋转时，切端子动刀904向前移动切断端子并与扶刀804保持夹住端子移动一定距离，再由插针机构5向前推动直至端子插入塑胶料并顶到位；扶端子机构8的支撑板802和切端子机构9的支撑板902分立于插针机构5的两侧安装于底板501上，在两支撑板中安装有散热风扇805、905，两风扇的位置分别位于插针马达的两侧，风扇805、905散去机构高速运转所产生的热量。预插机构506促使切端子动刀和扶刀的夹住端子向前插入塑胶料，当预插运到行程终点后，扶端子机构和切端子机构相应各自打开一定行程，并扶住端子，后由顶杆509继续运转直至压缩限位行程将端子顶入塑胶料中。

上料机构为振动盘上料机构3，其振动盘安装于机架1中的送料工作台11上，振动盘通过上料导轨与移载料机构6的移载轨道612对接。

放料机构4包括支撑杆401、放料槽402、料盘403和收纸带盘404，支撑杆安装于机架1中，放料槽402为倾斜的弧形槽结构，安装于支撑杆401上，放料槽402的下端与送端子机构的端子轨道701上端对齐；料盘403悬于放料槽上方，两者沿竖直方向对齐；收纸带盘404通过支架405安装于料盘403一侧，收纸带盘404连接有马达，料盘403、放料槽402和收纸带盘404沿同一平面对齐。端子料带13卷放于料盘中，通过放料槽进入端子轨道701。

机架1的下部为机身101，在机架上部四周固定框的外侧面设置有安全光栅103，固定框之间安装有防护板102。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种电子凸轮插针机，包括机架、供电系统、操作机构、上料机构及用于端子放料的放料机构，供电系统安装于机架中，其特征在于：还包括有安装于机架上的插针机构、移载料机构、送端子机构、扶端子机构和切端子机构，移载料机构与上料机构对接，送端子机构与放料机构对接，扶端子机构和切端子机构与送端子机构对接，插针机构及扶端子机构与移载料机构对接；前述各机构均与供电系统电连接；插针机构具有动力装置、预插机构和顶入机构，移载料机构具有驱动装置、移料单元和移载轨道，送端子机构具有端子轨道、送料驱动装置及切端子静刀，扶端子机构具有扶端子驱动装置及扶端子装置，切端子机构具有切端子驱动装置和切端子装置，插针机构的预插机构及顶入机构与移载料机构的移载轨道及扶端子机构的扶端子装置对接，扶端子装置与切端子机构的切端子装置对接。

2.根据权利要求1所述的电子凸轮插针机，其特征在于：所述插针机构安装于底板上，其还包括有上板、插针行程驱动轮、精密滑轨和限位块，底板固定于插针工作台上，插针工作台安装于机架中；该插针机构的动力装置为伺服插针马达，安装于底板上；插针马达通过传动轮机构连接插针行程驱动轮，插针行程驱动轮连接滑移机构，滑移机构安装于导轨上；预插机构和顶入机构安装于精密滑轨上，顶入机构位于预插机构后部，其与滑移机构连接，滑移机构两侧具有限位块；上板悬于插针马达之上，预插机构、顶入机构及精密滑轨安装于上板上；顶入机构前端具有顶杆，顶杆从预插机构中穿出。

3.根据权利要求2所述的电子凸轮插针机，其特征在于：插针机构前方为移载料机构，移载料机构包括两组移料单元，分上下两层安装于两支撑立板之间，支撑立板固定于一固定板上，固定板安装于插针工作台上；每组移料单元均包括有作为驱动装置的伺服马达、丝杆及可以活动的移料机构，伺服马达安装于支撑立板的一侧，丝杆安装于两支撑立板之间并连接伺服马达，移料机构的后座安装于丝杆上，移料机构的中间部分安装于一滑轨上，该滑轨固定于两立板之间，移料机构的前端部分设有用于抓取塑胶料的固定舌片；在移料机构前端部分的前方为横向的用于停放塑胶料的移载轨道，移载轨道的前端与上料机构对接，尾端连接有出料槽，出料槽与出料口连接，出料口设于机架侧面。

4.根据权利要求3所述的电子凸轮插针机，其特征在于：送端子机构设在插针机构与移载料机构之间，送端子机构的端子轨道垂直设置于贴近移载料机构的移载轨道正后方；送料驱动装置包括拉料棘轮和辅助送料棘轮，辅助送料棘轮设在端子轨道的上部侧面，拉料棘轮设在端子轨道的下部侧面，端子轨道下部另一侧设有压料机构，拉料棘轮连接有伺服马达；在端子轨道的中部位置设有切口，该切口与移载轨道相对，切端子静刀设于切口内部；在端子轨道的下方设有切边料带机构，切边料带机构位于插针工作台下方，其包括切边料带气缸、切边料带动刀和切边料带静刀，切边料带动刀连接切边料带气缸。

5.根据权利要求4所述的电子凸轮插针机，其特征在于：扶端子机构和切端子机构分立于送端子机构的两侧，其中扶端子机构的扶端子驱动装置包括扶端子马达和扶端子行程驱动轮，扶端子马达固定于一支撑板侧面，其通过传动轮装置连接扶端子行程驱动轮，扶端子装置与扶端子行程驱动轮连接，扶端子装置的前端具有扶刀；切端子机构的切端子驱动装置包括切端子马达和切端子行程驱动轮，切端子马达固定于一支撑板侧面，其通过传动轮装置连接切端子行程驱动轮，切端子装置与切端子行程驱动轮连接，切端子装置的前端具有切端子动刀；扶端子机构的支撑板和切端子机构的支撑板分立于插针机构的两侧安装于底板上，在两支撑板中安装有散热风扇，两风扇的位置分别位于插针马达的两侧。

6.根据权利要求1所述的电子凸轮插针机，其特征在于：所述上料机构为振动盘上料机构，其振动盘安装于机架中的送料工作台上，振动盘通过上料导轨与移载料机构的移载轨道对接。

7.根据权利要求1所述的电子凸轮插针机，其特征在于：所述放料机构包括支撑杆、放料槽、料盘和收纸带盘，支撑杆安装于机架中，放料槽为倾斜的弧形槽结构，安装于支撑杆上，放料槽的下端与送端子机构的端子轨道上端对齐；料盘悬于放料槽上方，两者沿竖直方向对齐；收纸带盘通过支架安装于料盘一侧，收纸带盘连接有马达，料盘、放料槽和收纸带盘沿同一平面对齐。

8.根据权利要求1所述的电子凸轮插针机，其特征在于：所述机架的下部为机身，在机架上部四周固定框的外侧面设置有安全光栅，固定框之间安装有防护板。