CN106738967A - 桌面型z‑pin预植入机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桌面型z‑pin预植入机，属于植入技术领域。所述桌面型z‑pin预植入机包括静平台和动平台，静平台包括底座和两根第一立柱和横梁，动平台包括三轴坐标运动机构，即可移动的第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构，其中：第一运动机构设置在底座上，所述第一运动机构包括设置在所述底座上的泡沫板，第二运动机构设置在横梁上，第三运动机构设置在第二运动机构上，第三运动机构上设置有植入装置，植入装置包括第一送丝机构、第一夹紧机构、调距块和第一切丝机构，或者，植入装置包括动力及支架部分、第二送丝机构、第二夹紧机构、第二切丝机构和第二插丝机构。本发明能够实现替代人工操作方式，高质量、高效率的完成玻纤丝的植入工作。

Description

桌面型z-pin预植入机

技术领域

本发明涉及植入技术领域，特别是指一种桌面型z-pin预植入机。

背景技术

玻纤丝是一种性能优异的无机非金属材料，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等。玻纤丝的强度大且具有柔软性，弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，而且具有优良的电绝缘性，因此被广泛应用于诸多领域。在使用过程中，经常需要将玻纤丝植入某种器件(如泡沫板)等。

目前在植入技术领域内使用的工艺生产流程是由工人手工将玻纤丝插入泡沫板，然后利用剪刀等工具将其切断，这样的操作方式带来了诸多的瓶颈：(1)工人需用眼睛远焦判断玻纤丝方位，然后用工具安装玻纤丝到泡沫板并判断位置，如此反复容易造成视觉疲劳；(2)人工插入的玻纤丝插入泡沫板的深度、剪断时高度和垂直度参差不齐，导致生产的产品质量无法保证；(3)工人手工将玻纤丝插入泡沫板的速度太慢，而速度制约产量，产量制约效益，直接影响利润。

发明内容

本发明提供一种可以替代人工操作方式，实现高质量、高效率生产的桌面型z-pin预植入机。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种桌面型z-pin预植入机，包括静平台和动平台，所述静平台包括底座和由两根第一立柱和横梁组成的门形支架，所述动平台包括三轴坐标运动机构，所述三轴坐标运动机构包括可移动的第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构，其中：

所述第一运动机构设置在所述底座上，所述第一运动机构包括设置在所述底座上的泡沫板；

所述第二运动机构设置在所述横梁上；

所述第三运动机构设置在所述第二运动机构上，所述第三运动机构上设置有植入装置；

所述植入装置包括第一送丝机构、第一夹紧机构、调距块和第一切丝机构；

或者，所述植入装置包括动力及支架部分、第二送丝机构、第二夹紧机构、第二切丝机构和第二插丝机构。

其中，所述第一送丝机构包括设置在所述第三运动机构上的植入平台和设置在所述横梁上的支架、设置在所述支架上的缠丝桶及设置在所述植入平台上的送丝轮和带动所述送丝轮转动的伺服电机；

所述第一切丝机构包括滚珠丝杠、丝杆螺母和刀具及驱动所述滚珠丝杠、丝杆螺母和刀具运动的伺服电机，所述丝杆螺母和刀具与所述植入平台的水平方向具有夹角；

所述第一夹紧机构包括设置在所述植入平台两侧的可相对运动的两块夹紧块，所述第一夹紧机构还包括伺服电机和与所述夹紧块连接的丝杠螺母，所述伺服电机通过驱动丝杠螺母带动夹紧块运动。

其中，所述第一运动机构还包括设置在所述底座上的丝杆支架和防护罩，所述防护罩的下面设置有滚珠丝杠、导轨和驱动所述滚珠丝杠转动的伺服电机；

所述第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构分别包括滚珠丝杠、螺母平台和丝杠支架，所述第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构均是通过伺服电机和滚珠丝杠相配合的方式实现自由移动。

其中，所述送丝轮的上方设置有导向板；

所述底座上设置有用于固定泡沫板的固定块。

其中，所述调距块设置在所述植入平台上所述第一夹紧机构的下方或上方，所述调距块上设置有至少两个导丝孔，所述导丝孔的中心距离是固定的，每个调距块上的导丝孔的中心距离大小不一。

其中，所述动力及支架部分包括第二立柱，安装在所述第二立柱上的工作头主轴，所述动力及支架部分还包括固定连接在所述工作头主轴上的第二凸轮、第三凸轮和第一凸轮，安装在所述工作头主轴一端的同步带轮与所述同步带轮配套的同步带及驱动所述同步带轮的步进电机，所述工作头主轴另一端设置有手轮。

其中，所述第二送丝机构包括设置在所述底座上的支架，设置在所述支架上的缠丝桶和设置在所述横梁上的转盘板及安装在所述转盘板上的导丝轮，所述第二送丝机构还包括两个胶辊、弹性板和与所述第二立柱固定连接的滑板，固定在所述滑板上的导线管及安装在所述滑板上驱动胶辊运动的伺服电机，所述胶辊分别安装在所述滑板和弹性板上；

第二夹紧机构包括第一弹簧、手指及安装在所述手指中的夹紧针和与所述第一凸轮配套的第一滚子，穿过所述第一弹簧与所述第一滚子连接的插杆，所述夹紧针和手指之间设置有与所述插杆配套的插杆滑道；

第二切丝机构包括安装在所述滑板上的压板杠杆，设置在所述压板杠杆顶端的与所述第二凸轮配套的第二滚子，第二切丝机构还包括切刀压板、切刀架及与所述切刀架配套的切刀；

第二插丝机构包括第三弹簧、刀架、滑块座压板和设置在所述刀架和滑块座压板之间的滑块及与所述第三凸轮配套的第三滚子和设置有所述第三滚子的滑块滚子板，所述滑块穿过所述第三弹簧，所述滑块顶部与所述滑块滚子板的底部固定连接。

其中，所述第一运动机构还包括设置在所述底座上的第一滑板，安装在所述第一滑板上的第一滑块和与所述第一滑块配套的第一滑轨，所述第一滑轨上设置有伺服电机，所述伺服电机另一端连接有电机板，所述电机板上还设置有同步带轮、同步带及皮带压板，所述第一滑板上设置有泡沫板，所述第一滑板通过连接块和皮带压板与同步带连接，实现所述第一滑板在Y轴方向的运动；

第二运动机构包括设置在所述横梁上的第二滑板，安装在所述第二滑板上的第二滑块和与所述第二滑块配套的第二滑轨，安装在横梁上的同步带轮、同步带、皮带压板及驱动所述同步带轮运动的伺服电机，所述第二滑轨设置在所述横梁顶部，所述第二滑板通过连接块和皮带压板与所述同步带连接，实现所述第二滑板在X轴方向的运动。

其中，所述底座上还设置有控制箱，所述第一滑板四周边缘部分设置有护板条，所述导线管通过连接块连接在所述滑板上，所述弹性板顶部设置有顶板，所述压板杠杆通过导向块与所述滑板连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明的桌面型z-pin预植入机，使用时，在PLC的控制下，通过调整第一运动机构和第二运动机构，将植入装置运动到规划好的插丝位置处后，送丝机构将玻纤丝向下直线输送，玻纤丝通过调距块后可以实现玻纤丝之间的距离调整，送丝完成后，第三运动机构向下运动完成插丝动作，切丝机构将玻纤丝切断，这样就完成了玻纤丝的植入工作，将玻纤丝植入至泡沫板上后，第三运动机构向上运动；或者是通过调整第一运动机构和第二运动机构，将植入装置运动到规划好的插丝位置处后，送丝机构将玻纤丝向下直线输送，夹紧机构夹紧玻纤丝，同时切丝机构完成切丝动作，插丝机构向下完成插丝动作。之后可以重复上述插丝过程，实现替代人工操作方式，高质量、高效率的完成玻纤丝的植入工作。

附图说明

图1为本发明实施例一和实施例二的桌面型z-pin预植入机的结构示意图；

图2为本发明实施例一的桌面型z-pin预植入机的总体结构示意图一；

图3为本发明实施例一的桌面型z-pin预植入机的总体结构示意图二；

图4为本发明实施例一的植入装置的结构示意图一；

图5为本发明实施例一的植入装置的结构示意图二；

图6为本发明实施例一的植入装置的外壳的结构示意图；

图7为本发明实施例一的植入平台的结构示意图；

图8为本发明实施例二的桌面型z-pin预植入机的总体结构示意图一；

图9为本发明实施例二的桌面型z-pin预植入机的总体结构示意图二；

图10为本发明实施例二的植入装置的结构示意图一；

图11为本发明实施例二的植入装置的结构示意图二；

图12为本发明实施例二的植入装置的外壳的结构示意图；

图13为本发明实施例二的植入平台的结构示意图；

图14为本发明实施例二的工作流程示意图；

图15为本发明实施例三的桌面型z-pin预植入机的结构示意图；

图16为本发明实施例三的底座结构示意图；

图17为本发明实施例三的第一运动机构的结构示意图；

图18为本发明实施例三的第二运动机构的结构示意图一；

图19为本发明实施例三的第二运动机构的结构示意图二；

图20为本发明实施例三的植入装置的结构示意图一；

图21为本发明实施例三的植入装置的结构示意图二；

图22为本发明实施例三的送丝机构的结构示意图；

图23为本发明实施例三的夹紧机构的结构示意图；

图24为本发明实施例三的切丝机构的结构示意图；

图25为本发明实施例三的插丝机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一种桌面型z-pin预植入机，如图1-25，包括静平台和动平台，静平台包括底座1和由两根第一立柱2和横梁9组成的门形支架，动平台包括三轴坐标运动机构，三轴坐标运动机构包括可移动的第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构，其中：

第一运动机构设置在底座1上，第一运动机构包括设置在底座1上的泡沫板13；

第二运动机构设置在横梁9上；

第三运动机构设置在第二运动机构上，第三运动机构上设置有植入装置3，植入装置3包括第一送丝机构、第一夹紧机构、调距块33和第一切丝机构；

或者，植入装置包括动力及支架部分、第二送丝机构、第二夹紧机构、第二切丝机构和第二插丝机构。

本发明的桌面型z-pin预植入机，使用时，在PLC的控制下，通过调整第一运动机构和第二运动机构，将植入装置运动到规划好的插丝位置处后，送丝机构将玻纤丝向下直线输送，玻纤丝通过调距块后可以实现玻纤丝之间的距离调整，送丝完成后，第三运动机构向下运动完成插丝动作，切丝机构将玻纤丝切断，这样就完成了玻纤丝的植入工作，将玻纤丝植入至泡沫板上后，第三运动机构向上运动；或者是通过调整第一运动机构和第二运动机构，将植入装置运动到规划好的插丝位置处后，送丝机构将玻纤丝向下直线输送，夹紧机构夹紧玻纤丝，同时切丝机构完成切丝动作，插丝机构向下完成插丝动作。之后可以重复上述插丝过程，实现替代人工操作方式，高质量、高效率的完成玻纤丝的植入工作。

下面以三个具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例一：

如图2-3所示为桌面型全自动z-pin预植入机的总体结构示意图。本实例包括静平台和动平台，静平台包括底座1和由两根第一立柱2和横梁9组成的门形支架，动平台包括三轴坐标运动机构，三坐标运动机构固定在支架和底座1上。

第一运动机构置于底座1上，包括防护罩15、丝杆支架16、螺母平台17、工作平台18、防护罩19。其中防护罩15下面是滚珠丝杠、导轨，防护罩19下面是驱动滚珠丝杠转动的伺服电机。以下第二和第三运动机构均这种采用伺服电机+滚珠丝杆的结构来实现。伺服电机驱动滚珠丝杠实现螺母平台17在X轴方向的运动，从而带动工作平台18上面的泡沫板13实现在X轴的运动。夹紧块14起到将泡沫板13固定在工作平台18上的作用。

第二运动机构置于第一立柱2上，包括防护罩11、防护罩12、螺母平台8。其中防护罩11下面是滚珠丝杠、导轨，防护罩12下面是驱动滚珠丝杠转动的伺服电机。伺服电机驱动滚珠丝杠实现螺母平台8在Y轴方向的运动，从而带动安装在第二运动机构上的第三运动机构在Y轴方向的运动。

第三运动机构设置在第二运动机构的螺母平台8上，第三运动机构上设置有植入装置3。通过第一和第二运动机构的运动实现植入装置3在泡沫板上方的空间定位。通过置于防护罩5下面的伺服电机实现了植入装置3在Z轴方向的运动，也就是实现了玻纤丝10在泡沫板13的植入。

如图4-7所示，植入装置3包括植入平台31、送丝机构、夹紧机构、调距块及切丝机构、外壳。植入平台31中311为切丝机构放置区，312调距块放置区，313为夹紧机构放置区，314为送丝轮放置区，315为第三导丝孔。外壳包括第一外壳361、第二外壳362、第三外壳363和第二导丝孔364。

送丝机构包括设置在横梁上的支架20及支架20上的缠丝桶21，设置在植入平台31上的伺服电机351，以及与伺服电机直接相连的送丝轮352。伺服电机351驱动送丝轮352转动，将穿过第一导丝孔22、位于两个送丝轮352之间的玻纤丝10受到挤压摩擦力做向下的直线运动，同时带动缠丝桶21绕自身轴做转动运动。伺服电机351可以通过控制送丝轮352的转动角度，调节玻纤丝10每次植入的长度。

夹紧机构包括伺服电机341、支撑架342、分别置于两侧的第一滑轨348、与伺服电机341连接的滚珠丝杠345、丝杠螺母343，与丝杠螺母343固定连接的夹紧块346，与植入平台31固定连接的夹紧块344。伺服电机341通过驱动滚珠丝杠345转动，使丝杠螺母343以及夹紧块346沿着第一滑轨348作往复运动，达到夹紧和放松玻纤丝10的目的。

调距块33安装在夹紧机构和切丝机构之间，内部设有导丝孔，导丝孔中心距离是固定的。每个调距块33导丝孔中心距离大小不一。玻纤丝10通过导丝孔后即实现了玻纤丝10之间的调距。可通过更换导丝孔中心距离大小不一的调距块33，满足具有不同工作要求的调距。

切丝机构包括固定连接在植入平台31上的切丝台328、支撑架323、置于支承架323上的伺服电机324、与伺服电机324固定连接的滚珠丝杠325、丝杠螺母326，丝杠螺母326与刀具327固定连接，第二滑轨322分别置于支撑架323两侧，滑块321置于刀具327两侧。伺服电机324通过驱动滚珠丝杠325转动，丝杠螺母326与刀具327一起沿第二滑轨322移动，实现对玻纤丝10的切割。丝杠螺母326与刀具327与植入平台31水平面成一定角度，以保证切割的玻纤丝10的断面有一定的倾斜角度。

第一运动机构、第二运动机构将植入装置3运动到规划好的插丝位置处后，送丝轮352将转动角度转化为玻纤丝10的向下直线运动，实现要求的送丝功能。

送丝过程中，玻纤丝10通过调距块33内的三个导丝孔，实现要求的玻纤丝10之间的调距。

下一步，夹紧机构的伺服电机341驱动丝杠螺母343运动，将位于两个夹紧块之间的玻纤丝10夹紧。

第三运动机构带动植入装置3向下运动，玻纤丝10插入到泡沫板13。

下一步，切丝机构的伺服电机324驱动丝杠螺母326运动，通过刀具327将位于切丝台328上的玻纤丝10切断。

最后第三运动机构驱动植入装置3向上运动，完成对玻纤丝10的一次植入。

第一运动机构、第二运动机构将第三运动机构及其上的植入装置3移到下一个目标植入位置，且在第二运动机构的控制下，下一个植入位置与上一个植入位置实现植入间距的控制。这套动作循环执行，直至泡沫板完成所有玻纤丝10的植入。

实施例二：

如图8-13所示，本实施例二与实施例一有较多相似之处。不同之处主要有两个。

其一，在于缠丝桶21’的安放位置上。本实施例将缠丝桶21’置于横梁9’上方的支架20’上。送丝机构的送丝滚轮352’在进行送丝时，缠丝桶21’绕支架20’转动。

其二，在于植入装置3’的设计上。本实施例主要将调距块33’和切丝机构与夹紧机构调换了位置。

如图10-13所示，其中植入装置3’包括植入平台31’、送丝机构、夹紧机构、调距块及切丝机构、外壳。植入平台31’中311’为切丝机构放置区，312’调距块放置区，313’为夹紧机构放置区，314’为送丝轮放置区，315’为第三导丝孔。外壳包括第一外壳361’、第二外壳362’、第三外壳363’和第二导丝孔364’。

送丝机构包括设置在横梁9’上的支架20’及支架上的缠丝桶21’，设置在植入平台31’上的伺服电机351’，以及与伺服电机351’直接相连的送丝轮352’。伺服电机351’驱动送丝轮352’转动，位于两个送丝轮352’之间的玻纤丝10’受到挤压摩擦力做向下的直线运动，同时带动缠丝桶21’绕自身支架20’做转动运动。伺服电机351’可以通过控制送丝轮352’的转动角度，调节玻纤丝10’每次植入的长度。

夹紧机构包括伺服电机341’、支撑架342’、分别置于两侧的第一滑轨、与伺服电机341’连接的滚珠丝杠345’、丝杠螺母343’，与丝杠螺母343’固定连接的夹紧块346’，与植入平台31’固定连接的夹紧块344’。伺服电机341’通过驱动滚珠丝杠345’转动，使丝杠螺母343’以及夹紧块346’沿着第一滑轨作往复运动，达到夹紧和放松玻纤丝10’的目的。

切丝机构包括固定连接于植入平台31’上的切丝台328’、支撑架323’、置于支承架上的伺服电机324’、与伺服电机324’固定连接的滚珠丝杠325’、丝杠螺母326’，丝杠螺母326’与刀具327’固定连接，第二滑轨322’分别置于支架两侧，滑块321’置于刀具327’上。伺服电机324’通过驱动滚珠丝杠325’转动，丝杠螺母326’与刀具327’一起沿第二滑轨322’移动，实现对玻纤丝10’的切割。丝杠螺母326’与刀具327’与植入平台31’水平面成一定角度，以保证切割的玻纤丝10’的断面有一定的倾斜角度。

调距块33’内部设有导丝孔331’，导丝孔331’中心距离是固定的。每个调距块33’的导丝孔331’中心距离大小不一。玻纤丝10’通过导丝孔331’后即实现了玻纤丝10’之间的调距。可通过更换导丝孔331’中心距离大小不一的调距块33’，满足具有不同工作要求的调距。

第一运动机构、第二运动机构将植入装置3’运动到规划好的插丝位置处后，送丝轮352’将转动角度转化为玻纤丝10’的向下直线运动，实现要求的送丝功能。

送丝过程中，玻纤丝10’通过调距块33’内的三个导丝孔331’，实现要求的玻纤丝10’之间的调距。

下一步，夹紧机构的伺服电机341’驱动丝杠螺母343’运动，将位于两个夹紧块之间的玻纤丝10’夹紧。

下一步，切丝机构的伺服电机324’驱动丝杠螺母326’运动，通过刀具327’将位于切丝台328’上的玻纤丝10’切断。

第三运动机构带动植入装置3’向下运动，玻纤丝10’插入到泡沫板13’。

最后第三运动机构驱动植入装置3’向上运动，完成对玻纤丝10’的一次植入。

第一运动机构、第二运动机构将第三运动机构及其上的植入装置3’移到下一个目标植入位置，且在第二运动机构的控制下，下一个植入位置与上一个植入位置实现植入间距的控制。这套动作循环执行，直至泡沫板完成所有玻纤丝10’的植入。

其中，图14为本实施例的桌面型z-pin预植入机的工作流程示意图。

实施例三：

如图15-25所示为桌面型全自动z-pin预植入机的结构示意图，包括静平台和动平台，静平台包括底座1”和由两根第一立柱2”和横梁9”组成的门形支架，底座上1”还设置有控制箱7”，动平台包括三轴坐标运动机构，三轴坐标运动机构包括可移动的第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构，其中：

如图16-17所示，第一运动机构还包括安装于底座1”上的第一滑板101”、安装在第一滑板101”上的第一滑块102”、与第一滑块102”配套的第一滑轨103”和连接在第一滑轨103”上的伺服电机110”，泡沫板设置在第一滑板101”上，周边设置有护条板6”，第一运动机构还设置有电机板105”、同步带轮104”及与同步带轮104”配套的同步带107”，安装在电机板105”与第一滑轨103”之间的伺服电机。同步带轮104”通过轴套106”固定连接在电机板105”上，并通过连接块108”、皮带压板109”与同步带轮104”连接。伺服电机110”通过驱动同步带107”转动，使第一滑块102”在第一滑轨103”上滑动，实现第一滑板101”上泡沫板在Y轴方向的运动。

如图18-19所示，第二运动机构包括与横梁9”连接的第二滑板207”、设置在第二滑板207”上的第二滑块208”、与第二滑块208”配套的第二滑轨209”和安装在横梁9”上的同步带轮218”、同步带215”、皮带压板216”、连接块217”及驱动同步带轮218”运动的伺服电机213”。伺服电机213”通过电机支架214”连接在横梁9”上，同步带轮218”外侧设有通过轴套支架220”固定在横梁9”上的轴套219”。第二滑板207”通过连接块217”、皮带压板216”与同步带215”连接。伺服电机213”通过驱动同步带轮218”和同步带215”的转动，使第二滑块208”沿第二滑轨209”滑动，实现第二滑板207”在X轴方向的运动。

如图20-25所示，第三运动机构安装在第二运动机构上，第三运动机构上设置有植入装置，植入装置包括动力及支架部分、送丝机构、切丝机构、插丝机构和夹紧机构。

如图21所示，动力及支架部分包括动力及支架部分包括第二立柱313”、安装在第二立柱313”上的工作头主轴304”，动力及支架部分还包括固定连接在工作头主轴304”上的第二凸轮310”、第三凸轮311”和第一凸轮312”，设置在工作头主轴304”一端的同步带轮305”及安装在同步带轮305”上的同步带306”，驱动同步带轮305”转动的步进电机307”，工作头主轴304”另一端设置有手轮314”。步进电机307”通过驱动同步带306”的运动带动工作头主轴304”转动，即与工作头主轴304”固定连接的第二凸轮310”、第三凸轮311”和第一凸轮312”不停的绕工作头主轴304”转动。也可转动手轮314”，手动完成插丝等过程。

如图16-22所示，第二送丝机构包括设置在底座1”上的支架20”，设置在支架20”上的缠丝桶21”和设置在横梁9”上的转盘板206”及设置在转盘板206”上的导丝轮205”，第二送丝机构还包括两个胶辊301”、弹性板302”和与第二立柱313”固定连接的第三滑板336”、通过连接块308”固定在第三滑板336”上的导线管309”及驱动胶辊301”转动的伺服电机328”，两个胶辊301”分别安装在第三滑板336”和弹性板302”上，弹性板302”的顶部安装顶板303”。伺服电机328”驱动胶辊301”转动，使位于两个胶辊301”之间的从导线管309”中穿过的玻纤丝向下运动。弹性板302”的存在使得两个胶辊301”接触之后被弹开，之后再接触，产生摩擦力，使玻纤丝向下运动。

如图23所示，第二夹紧机构包括第一弹簧330”、手指335”、夹紧针333”、与第一凸轮312”配套的第一滚子329”及与第一滚子329”连接的插杆332”，手指335”底部夹紧针333”处还设置有第四弹簧，夹紧针333”和手指335”之间设置有与插杆332”配套的插杆滑道320”，插杆332”底部在夹紧针333”和手指335”之间运动。当第一凸轮312”转动时，作用于第一滚子329”，使夹紧针333”与手指335”相对运动，实现松开或夹紧玻纤丝的目的。

如图24所示，第二切丝机构包括通过导向块325”固定连接在第三滑板336”上的压板杠杆321”、与第二凸轮310”配套的第二滚子326”，还包括与切刀压板324”、切刀架323”及与切刀架323”配套的切刀322”，位于切刀架322”内部且固定在第三滑板336”上的第二弹簧。当第二凸轮310”转动时，作用于第二滚子326”，从而驱动切刀322”运动，通过切刀322”与切刀架323”的错位切断玻纤丝。

如图25所示，第二插丝机构包括第三弹簧317”、刀架334”、第一滑块座压板318”、滑块319”和与第三凸轮311”配套的第三滚子315”及安装有第三滚子315”的滑块滚子板316”，滑块319”穿过第三弹簧317”。当第三凸轮311”转动时，作用于第三滚子315”，使滑块319”在刀架334”与第一滑块座压板318”之间往复运动，实现插丝。

在植入装置通过第一、第二运动机构到达目标位置后，伺服电机328”作用于胶辊301”，使位于两个胶辊301”之间的玻纤丝向下运动，实现要求的送丝功能。

下一步，工作头主轴304”上第一凸轮312”作用于第一滚子329”，将玻纤丝夹紧；

送丝过程中，步进电机307”作用于工作头主轴304”，第二凸轮310”作用于第二滚子326”，实现玻纤丝的切断；

下一步，工作头主轴304”上第三凸轮311”作用于第三滚子315”，实现对玻纤丝在泡沫板的植入，以此实现所有玻纤丝的植入。

移动到下一个目标植入位置后，循环执行这套动作，直至泡沫板完成所有玻纤丝的植入。

综上，本发明的桌面型全自动z-pin预植入机具有以下有益效果：

(1)数控机的生产效率快、转产快，此机只要一次调试完成之后无论何时转产都非常快捷。只需在相应文件夹找出该产品程序，而这是人工操作无法做到的；(2)由于此机玻纤丝主要是点位控制，所以无论要求获得哪种规格的产品只要在此机运行范围500mm×500mm×100mm这个长方体内的所有运行方式都可以由操作工(专门培训)完成编程；(3)此机是单工位3个出丝头，可以在一个工作台上同时加工最多3根线，这样可以实现更高的效率。

本发明有效的解决了一系列的实际问题，使得工艺、产能和质量以及生产成本都有了一个质的飞跃，同时也解放了许多生产线上的员工。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种桌面型z-pin预植入机，其特征在于，包括静平台和动平台，所述静平台包括底座和由两根第一立柱和横梁组成的门形支架，所述动平台包括三轴坐标运动机构，所述三轴坐标运动机构包括可移动的第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构，其中：

所述第一运动机构设置在所述底座上，所述第一运动机构包括设置在所述底座上的泡沫板；

所述第二运动机构设置在所述横梁上；

所述第三运动机构设置在所述第二运动机构上，所述第三运动机构上设置有植入装置；

所述植入装置包括第一送丝机构、第一夹紧机构、调距块和第一切丝机构；

或者，所述植入装置包括动力及支架部分、第二送丝机构、第二夹紧机构、第二切丝机构和第二插丝机构。

2.根据权利要求1所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述第一送丝机构包括设置在所述第三运动机构上的植入平台和设置在所述横梁上的支架、设置在所述支架上的缠丝桶及设置在所述植入平台上的送丝轮和带动所述送丝轮转动的伺服电机；

所述第一夹紧机构包括设置在所述植入平台两侧的可相对运动的两块夹紧块，所述第一夹紧机构还包括伺服电机和与所述夹紧块连接的丝杠螺母，所述伺服电机通过驱动丝杠螺母带动夹紧块运动；

所述第一切丝机构包括滚珠丝杠、丝杠螺母和刀具及驱动所述滚珠丝杠、丝杠螺母和刀具运动的伺服电机，所述丝杠螺母和刀具与所述植入平台的水平方向具有夹角。

3.根据权利要求2所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述第一运动机构还包括设置在所述底座上的丝杆支架和防护罩，所述防护罩的下面设置有滚珠丝杠、导轨和驱动所述滚珠丝杠转动的伺服电机；

所述第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构分别包括滚珠丝杠、螺母平台和丝杠支架，所述第一运动机构、第二运动机构和第三运动机构均是通过伺服电机和滚珠丝杠相配合的方式实现自由移动。

4.根据权利要求3所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述调距块设置在所述植入平台上所述第一夹紧机构的下方或上方；

所述调距块上设置有至少两个导丝孔，所述导丝孔的中心距离是固定的；

每个调距块上的导丝孔的中心距离大小不一。

5.根据权利要求1至4任一所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述送丝轮的上方设置有导向板；

所述底座上设置有用于固定泡沫板的固定块。

6.根据权利要求1所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述动力及支架部分包括第二立柱，安装在所述第二立柱上的工作头主轴，所述动力及支架部分还包括固定连接在所述工作头主轴上的第一凸轮、第二凸轮和第三凸轮，安装在所述工作头主轴一端的同步带轮与所述同步带轮配套的同步带及驱动所述同步带轮的步进电机。

7.根据权利要求6所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述第二送丝机构包括设置在所述底座上的支架，设置在所述支架上的缠丝桶和设置在所述横梁上的转盘板及安装在所述转盘板上的导丝轮，所述第二送丝机构还包括两个胶辊、弹性板和与所述第二立柱固定连接的滑板，固定在所述滑板上的导线管及安装在所述滑板上驱动胶辊运动的伺服电机，所述胶辊分别安装在所述滑板和弹性板上；

第二夹紧机构包括第一弹簧、手指及安装在所述手指中的夹紧针和与所述第一凸轮配套的第一滚子，穿过所述第一弹簧与所述第一滚子连接的插杆，所述夹紧针和手指之间设置有与所述插杆配套的插杆滑道；

第二切丝机构包括安装在所述滑板上的压板杠杆，设置在所述压板杠杆顶端的与所述第二凸轮配套的第二滚子，第二切丝机构还包括切刀压板、切刀架及与所述切刀架配套的切刀；

第二插丝机构包括第三弹簧、刀架、滑块座压板和设置在所述刀架和滑块座压板之间的滑块及与所述第三凸轮配套的第三滚子和设置有所述第三滚子的滑块滚子板，所述滑块穿过所述第三弹簧，所述滑块顶部与所述滑块滚子板的底部固定连接。

8.根据权利要求7所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述第一运动机构还包括设置在所述底座上的第一滑板，安装在所述第一滑板上的第一滑块和与第一滑块配套的第一滑轨，所述第一滑轨上设置有伺服电机，所述伺服电机另一端连接有电机板，所述电机板上还设置有同步带轮、同步带及皮带压板，所述第一滑板上设置有泡沫板，所述第一滑板通过连接块和皮带压板与同步带连接，实现所述第一滑板在Y轴方向的运动；

第二运动机构包括设置在所述横梁上第二滑板，安装在所述第二滑板上的第二滑块和与第二滑块配套的第二滑轨，安装在横梁上的同步带轮、同步带、皮带压板及驱动所述同步带轮运动的伺服电机，所述第二滑轨设置在所述横梁顶部，所述第二滑板通过连接块和皮带压板与所述同步带连接，实现所述第二滑板在X轴方向的运动。

9.根据权利要求1或6-8任一所述的桌面型z-pin预植入机，其特征在于，所述底座上还设置有控制箱；

所述第一滑板四周边缘部分设置有护板条；

所述工作头主轴一端设置有手轮；

所述导线管通过连接块连接在所述滑板上；

所述弹性板顶部设置有顶板；

所述压板杠杆通过导向块与所述滑板连接。