CN107377708A - 一种基于视觉补偿系统的端子折弯机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，涉及端子折弯领域，包括机架，依次设置在机架上的折弯装置、视觉检测装置、调整装置。所述调整装置包括设置在机架上的压料机构、对应压料机构设置在机架上的调整机构；压料机构包括与机架连接的驱动装置、与驱动装置连接的压料块、对应压料块设置且与机架连接的支撑块；调整机构包括与机架连接的底座、固定在底座上的电机、与电机连接且转动支承在底座上的滚珠丝杠、套设在滚珠丝杠上的丝杠螺母、与丝杠螺母连接且对应支撑块设置的调整块；调整块滑动设于底座上。本发明通过设置视觉检测装置、调整装置，实现端子折弯角度自动实时调整的效果。

Description

一种基于视觉补偿系统的端子折弯机

技术领域

本发明涉及端子折弯领域，具体的说，是一种基于视觉补偿系统的端子折弯机。

背景技术

连接器是电子工程技术人员经常接触的一种部件。它的作用非常单纯：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。连接器形式和结构是千变万化的，其主要是由四大基本结构组件组成，分别是：端子，外壳(视品种而定)，绝缘体，附件。

连接器的制造工艺为冲压，电镀，注塑，装配。在注塑工艺段，一种工艺方法是将电镀后的端子料带折弯裁切成单根端子，再由操作员将端子放入治具，另外的操作员在将从治具吸取端子，并将端子放入注塑模具中注塑。另外的工艺方法是，应用机械手将端子料带折弯裁切工序与注塑工序结合，即端子料带直接在线裁切，然后由机械手将单根端子放入注塑模具注塑。

现在的连接器对端子的位置度要求越来越高，为了保证端子位置度，注塑模具设计的端子定位间隙一般在0.02～0.04mm。端子放入注塑模具时，端子的折弯角度过大或过小，都会导致端子镀层擦伤，引起金属屑问题，因此端子的折弯角度规格范围也越来越小，一般在0.5～0.8度。端子在折弯过程中，端子折弯角度会随着折弯数量的增多会逐渐变大超出规格范围，端子折弯角度规格范围的收小，导致需要频繁的调整折弯模具以满足端子的折弯角度规格。现有技术中均是由技术人员根据经验调整，并且需要调整模具一次，就要测量一次端子折弯角度，反复多次，才能将端子调整到控制线内，一般技术人员调整端子角度的时间为0.5小时到2小时，而端子的生产节拍一般为0.5秒到1秒一根，因此端子折弯角度的调整严重降低了端子生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，用于解决现有技术中端子折弯角度调整时间长，影响端子生产效率的问题。本发明通过设置视觉检测装置和调整装置，实现了端子折弯角度自动实时调整的效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，包括机架，依次设置在机架上的折弯装置、视觉检测装置、调整装置。调整装置包括调整机构和控制装置；控制装置包括与视觉检测装置连接的输入单元、PLC、以及与调整机构连接的输出单元。折弯装置用于将端子料带上的端子折弯成型，视觉检测装置测量经折弯装置折弯的端子的角度，并将测量结果通过输送单元传输给PLC，PLC根据视觉检测装置测量的结果和端子的折弯角度规格计算出端子折弯角度需要的调整量，并通过输出单元使调整机构执行该调整量。在此需要说明的是，本发明的折弯装置采用现有技术中任何一种能将端子折弯的装置，例如中国专利CN201520848962.2公开的一种用于电子元器件端子折弯的设备，也可以是利用冲床给折弯模具提供冲压力，使端子在冲压模具内折弯成型。对本领域技术人员来说，这些折弯装置的技术为现有技术，在此不必详述。视觉检测装置通过机器视觉产品CCD相机将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。视觉检测装置包括光源、镜头、CCD相机、视觉处理系统；光源是视觉检测装置最为关键的部分之一，主要作用是照亮端子，提高亮度，形成有利于图像处理的效果，同时克服环境光干扰，保证图像稳定性。镜头的功能是将端子的图像成像至CCD相机的感光芯片上。CCD相机的作用是将光信号转换成电信号，并将电信号传输至电脑，视觉处理系统的核心技术为图像处理算法，包括图像增强、图像分割、特征抽取、图像识别与理解等方面。通过图像处理与分析，从而进行端子角度的测量，并将测量结果经输入单元输送至PLC。对本领域技术人员来说，本发明可以采用任何具有检测功能的视觉检测装置，例如由CCD相机，镜头，光源，显示器，工控机，PLC，端子夹具组成的视觉检测装置，端子夹具用于将端子料带定位，光源设置在能够照亮端子被检测位置的地方，镜头设置在CCD相机上且朝向端子被检测区域，CCD相机，光源均与工控机电连接。工作时，端子夹具现将端子料带定位，然后打开光源，照亮端子被检测区域，触发CCD相机拍照，CCD相机将图像信号传输给工控机，工控机处理图像并将结果传输给PLC和显示器，显示器显示端子角度值，PLC根据端子角度值来进行下一步动作。需要强调的是，CCD相机、镜头和光源的型号，位置设置以及相互的连接关系对本领域技术人员均为现有技术，本发明的发明点不在此，因此不在该处作详细说明。

优选地，所述折弯装置包括冲床、设置在冲床上的折弯模具和送料机。折弯模具加工组装精度高，能够充分保证端子折弯间隙，从而提高端子折弯精度；冲床的下死点稳定精度在0.03mm内，并且上下工作面的平行度在0.03mm内，从而进一步提高折弯精度。送料机用于输送端子料带。在此值得说明的是，送料机可以是气动送料机，滚轮送料机，也可以是伺服送料机，对本领域技术人员来说，这些送料机均为现有技术，在此不做详述。

优选地，所述调整机构包括设置在机架上的压料机构、对应压料机构设置在机架上的调节单元；压料机构包括与机架连接的驱动装置、与驱动装置连接的压料块、对应压料块设置且与机架连接的支撑块；调节单元包括与机架连接的底座、与输出单元电连接且固定在底座上的控制电机、与控制电机连接且转动支承在底座上的滚珠丝杠、套设在滚珠丝杠上的丝杠螺母、与丝杠螺母连接且对应支撑块设置的调整块；调整块滑动设于底座上。在此需要说明的是，本发明所称的控制电机是指步进电机或伺服电机等具有反馈功能的电机，因控制电机具有反馈功能，因此可以实现调节单元的开环或闭环控制，提高端子角度调整精度，滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。因此设置滚珠丝杠，进一步提高了端子折弯角度调整的精度。由于在端子折弯角度调整中，端子会在调整块的作用下会产生移动，因此设置支撑块和压料块用于定位压紧端子。

优选地，所述底座上设有直线导轨，直线导轨上设有与调整块连接的滑块。直线导轨是一种滚动导引，是由钢珠在滑块跟导轨之间无限滚动循环，从而使负载平台沿着导轨轻易的高精度线性运动，并将摩擦系数降至平常传统滑动导引的五十分之一，能轻易地达到很高的定位精度。因此设置直线导轨可以提高调整机构调节端子折弯角度的精度。

优选地，所述控制电机为伺服电机。伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。因此设置伺服电机可以提高调整机构调节端子折弯角度的精度。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)通过设置视觉检测装置、调整装置，实现端子折弯角度自动实时调整的效果。

(2)通过设置压力机和折弯模具，提高端子折弯角度精度的效果。

(3)通过设置伺服电机-滚珠丝杠系统，提高端子折弯角度调整精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为调整装置结构示意图；

1-调整机构；2-机架；3-视觉检测装置；4-折弯装置；5-折弯端子料带；6-端子料带；11-驱动装置；12-压料块；13-支撑块；14-调整块；15-底座；16-控制电机；41-冲床；42-折弯模具；43-送料机。

具体实施方式

下面结合本发明的优选实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1，一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，其特征在于，包括机架2，依次设置在机架2上的折弯装置4、视觉检测装置3、调整装置；调整装置包括调整机构1和控制装置；控制装置包括与视觉检测装置3连接的输入单元、PLC、以及与调整机构1连接的输出单元。

工作原理：

端子料带输送到折弯装置4，折弯装置4分别折弯端子料带6的每根端子，并形成折弯端子料带5，折弯端子料带5进入视觉检测装置3,视觉检测装置3分别测量折弯端子料带5上的每根端子并将结果通过输入单元传输给PLC，PLC通过测量结果和端子折弯角度的规格计算出端子折弯角度需要的调整量，折弯端子料带5进入调整装置，PLC将调整量通过输出单元传输给调整机构1，调整机构1根据PLC传输的调整量调整对应的端子折弯角度。

实施例2：

结合附图1，为更好的实施本发明，提高端子折弯角度精度，所述折弯装置4包括冲床41、设置在冲床41上的折弯模具42和送料机43。

工作原理：

端子料带6经过送料机43输送到折弯模具42，启动冲床41，冲床41带动折弯模具42分别折弯端子料带6的每根端子，并形成折弯端子料带5，冲床41每动作一次，送料机43送料一次，折弯端子料带5进入视觉检测装置3,视觉检测装置3分别测量折弯端子料带5上的每根端子并将结果通过输入单元传输给PLC，PLC通过测量结果和端子折弯角度的规格计算出端子折弯角度需要的调整量，折弯端子料带5进入调整装置，PLC将调整量通过输出单元传输给调整机构1，调整机构1根据PLC传输的调整量调整对应的端子折弯角度。需要说明的是，本实施例所称的冲床应当理解为完成冲压工艺的机器；冲床种类很多，为便于说明，本实施例选用常用的曲柄滑块冲床。曲柄滑块冲床包括机架、电机、曲柄、连杆、滑块；曲柄转动支撑在机架上，连杆一端与曲柄铰接，另一端与滑块铰接，滑块滑动设于机架上，电机与曲柄连接。冲床工作时，电动机驱动曲柄运转，通过连杆带动滑块上下往复运动，实现冲压。送料机是将端子料带送入冲压模具的的装置，本实施例选用常用的滚轮送料机，滚轮送料机从上至下分别由偏心盘、拉杆、十字接头、摇臂、滚轮、单向装置、逆向装置、蝶式刹车器、导料装置、压料弹簧、放松轴、放松打杆组成，其中偏心盘固定在冲床输出轴上，冲床上下行程时通过偏心盘带动拉杆，拉杆与摇臂连接，摇臂带动滚轮实现单向送料，拉杆上端与偏心盘活动链接，下端与摇臂、摇臂轴和滚轮相连，蝶式刹车器设在冲床机座工作面一侧，而逆向装置则用于使摇臂、滚筒不产生细微的倒退，实现送料步距精准。滚轮送料机实际使用时，通过偏心盘固定座将滚轮送料机偏心盘固定在冲床的输出轴上，冲床每一次冲程通过主轴上的偏心盘带动拉杆，拉杆使安装在冲床上的送料机进行返复运行，冲床由最高点(上死点)运转使安装在冲床主轴上的偏心盘带动拉杆通过拉杆向下运行使连接在转动杆和送料机上的齿轮主轴向逆时针方向运动，完成设定需要材料长度通过上下滚筒夹持输送所需材料，冲床由最低点向最高点运行时使安装在冲床主轴上的偏心盘带动拉杆和送料器上的齿轮主轴向顺时针方向运动，向冲床的方向运动并完成所设定的材料长度，通过上下滚筒夹持输送，往复完成送料冲制的过程。折弯模具是指冲床用来成型加工端子料带的工具，包括上模，和下模，上模具有折弯凸模，下模具有折弯凹模，上下模闭合时，折弯凸模和折弯凹模形成端子折弯的形状；上模与冲床滑块连接，下模固定在冲床台面上，冲床带动上模向下模运动，直至上模与下模完全闭合，完成一次折弯。在此需要强调的是，本实施例所选用的曲轴滑块冲床和滚轮送料机以及折弯模具的结构只是用作说明本实施例的动作原理，不应当理解为对本发明的限定。

实施例3：

结合附图1-2，为更好的实施本发明，提高端子折弯角度调整精度，所述调整机构1包括设置在机架2上的压料机构、对应压料机构设置在机架2上的调节单元；压料机构包括与机架2连接的驱动装置11、与驱动装置11连接的压料块12、对应压料块12设置且与机架12连接的支撑块13；调节单元包括与机架2连接的底座15、与输出单元电连接且固定在底座15上的控制电机16、与控制电机16连接且转动支承在底座15上的滚珠丝杠、套设在滚珠丝杠上的丝杠螺母、与丝杠螺母连接且对应支撑块13设置的调整块14；调整块14滑动设于底座15上。

工作原理：

端子料带输送到折弯装置4，折弯装置4分别折弯端子料带6的每根端子，并形成折弯端子料带5，折弯端子料带5进入视觉检测装置3,视觉检测装置3分别测量折弯端子料带5上的每根端子并将结果通过输入单元传输给PLC，PLC通过测量结果和端子折弯角度的规格计算出端子折弯角度需要的调整量，折弯端子料带5进入调整装置，驱动装置11驱动压料块12向折弯端子料带5移动直至将折弯端子料带5压紧在支撑块13上，然后启动控制电机16，控制电机16根据PLC输出的调整量，通过滚珠丝杠驱动调整块14向折弯端子料带5移动，调整相应端子的折弯角度。

实施例4：

结合附图1-2，为更好的实施本发明，提高端子折弯角度的调整精度，所述底座15上设有直线导轨，直线导轨上设有与调整块14连接的滑块。

工作原理：

为提高端子折弯角度的调整精度，必须提高调整块14向折弯端子料带5移动的直线精度，而直线导轨是一种滚动导引，是由钢珠在滑块跟导轨之间无限滚动循环，从而使负载平台沿着导轨轻易的高精度线性运动，并将摩擦系数降至平常传统滑动导引的五十分之一，能轻易地达到很高的定位精度。

实施例5:

结合附图1-2，为更好的实施本发明，进一步提高端子折弯角度的调整精度，所述的控制电机16为伺服电机。

工作原理：

端子料带输送到折弯装置4，折弯装置4分别折弯端子料带6的每根端子，并形成折弯端子料带5，折弯端子料带5进入视觉检测装置3,视觉检测装置3分别测量折弯端子料带5上的每根端子并将结果通过输入单元传输给PLC，PLC通过测量结果和端子折弯角度的规格计算出端子折弯角度需要的调整量，折弯端子料带5进入调整装置，驱动装置11驱动压料块12向折弯端子料带5移动直至将折弯端子料带5压紧在支撑块13上，PLC根据调整量通过输出单元将脉冲数输出给伺服电机，伺服电机通过滚珠丝杠驱动调整块14向折弯端子料带5移动，调整相应端子的折弯角度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，其特征在于，包括机架(2)，依次设置在机架(2)上的折弯装置(4)、视觉检测装置(3)、调整装置；调整装置包括调整机构(1)和控制装置；控制装置包括与视觉检测装置(3)连接的输入单元、PLC以及与调整机构(1)连接的输出单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，其特征在于，所述折弯装置(4)包括冲床(41)、设置在冲床(41)上的折弯模具(42)和送料机(43)。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，其特征在于，所述调整机构(1)包括设置在机架(2)上的压料机构、对应压料机构设置在机架(2)上的调节单元；压料机构包括与机架(2)连接的驱动装置(11)、与驱动装置(11)连接的压料块(12)、对应压料块(12)设置且与机架(12)连接的支撑块(13)；调节单元包括与机架(2)连接的底座(15)、与输出单元电连接且固定在底座(15)上的控制电机(16)、与控制电机(16)连接且转动支承在底座(15)上的滚珠丝杠、套设在滚珠丝杠上的丝杠螺母、与丝杠螺母连接且对应支撑块(13)设置的调整块(14)；调整块(14)滑动设于底座(15)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，其特征在于，所述底座(15)上设有直线导轨，直线导轨上设有与调整块(14)连接的滑块。

5.根据权利要求3所述的一种基于视觉补偿系统的端子折弯机，其特征在于，所述控制电机(16)为伺服电机。