CN108598834B - 含针状部件连接器的生产设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含针状部件连接器的生产设备，包括针状物料进料机构、基座进料机构，传送机构，下料结构、数控操作平台，针状物料取料压接装置等。本发明结构紧凑合理，突破了传统方式，使针状物料能够便捷的从水平方向调整至垂直方向并进行精准定位，操作安全，且可以根据空间扩展数量，同时进行多个物料的操作，进而大大提升生产效率，降低生产成本。该设备可以实现自动上料、自动插接、自动排除不合格件、自动计数，实现全程自动化操作，无需人工监控。使用该设备生产此类连接件，无需使用胶进行粘接，接插稳定性可靠，环保卫生。

Description

含针状部件连接器的生产设备及其方法

技术领域

本发明涉及插针连接件的加工领域，具体为一种含针状部件连接器的生产设备。

背景技术

连接件在很多领域有广泛应用，许多连接件都带有针状结构，比如医用血袋穿刺器、电缆连接器等。对这类连接器加工处理的方式一般为通过压力将硬质针状结构插入注塑部件一类的高分子弹性材料进而固定，对位置精度、插入角度、受力要求等都有较高要求。而且由于针状物料横截面直径较小，在垂直方向难以稳定，因此一般在加工过程中，进料时都为水平进料。由于进料时为水平，一般后续加工过程，如插接、落料都是水平方向，受重力影响，而水平方向接插需要更大的压力，且需要控制重力引起的角度偏移，为了弥补接插稳定性，有时还会使用胶进行粘接。这一类传统工艺比较复杂，从而生产效率较低，良品率也难以提升。另外，由于基座在插接时会产生尾料、废渣，有的废渣会粘接在针状结构外壁，有的会残余在针管内部，目前还没有特别有效的处理方式，或者通过人工处理，效率低下。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：

一种含针状部件连接器的生产设备，包括针状物料进料机构、基座进料机构，传送机构，下料结构、数控操作平台、针状物料取料压接装置；

针状物料取料压接装置包括定位机构、提针机构、压接机构；各机构之间通过机械结构连接；

定位机构包括若干条上下贯通的吸附贯通槽；与吸附贯通槽数量一致的针状物料随传送机构到达吸附贯通槽通口下方，针状物料为水平方向放置；

提针机构包括与吸附贯通槽数量一致的吸附头，吸附头设置于位于吸附贯通槽通口上方；针状物料到达吸附贯通槽下方后，吸附头吸取针状物料，物料经吸附贯通槽通口穿过吸附贯通槽，被吸附在吸附头上；

提针机构还包括一个转轴，转轴与吸附头连接；吸附头完成吸附后，转轴带动吸附头旋转90度，使针状物料由水平方向转换为竖直方向；

压接机构包括竖直落针槽、压针杆、基座限位套；

竖直落针槽与吸附贯通槽数量一致，竖直落针槽设有上下贯穿通孔，竖直落针槽内壁为光滑；转轴旋转90度后使针状物料位于竖直落针槽槽口上方；吸附头解除吸附后，针状物料由于重力滑落进竖直落针槽；竖直落针槽长度小于针状物料长度，使得针状物料下段位于竖直落针槽内，上段露出于竖直落针槽外；

基座限位套，设置于竖直落针槽下方，包括一个环绕的套壁，一个顶端的通孔，顶端的通孔与竖直落针槽通孔相连接；所述基座限位套的横截面形状与基座上部横截面一致，底部为开口；所述套壁与竖直落针槽底部构成一中空腔体；基座限位套用于套住并容纳基座；当竖直落针槽下移，基座限位套从上方套住基座，完成限位；

压针杆与竖直落针槽数量一致，设置于竖直落针槽上方；当基座在基座限位套中固定位置，针状物料落进竖直落针槽后；压针杆向下推压，使得针状物料插入基座；

较佳的，所述压接机构还包括落杆槽；所述落杆槽设置于竖直落针槽上方，设有上下贯穿通孔，使压针杆通过其中；落杆槽下部通孔与竖直落针槽上部通孔连通。

较佳的，还包括分针机构，分针机构与进料机构连接；针状物料从进料机构进入分针机构；分针机构将紧密排列的针状物料分开距离，针状物料再由传送机构传送至定位机构。

较佳的，还包括压接检测装置，压接检测装置设置于针状物料取料压接装置逻辑下行侧，压接检测装置为机械接触式检测装置、红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，用于检测针状结构变形是否或已经被压接到合适位置。

较佳的，竖直落针槽从上到下依次包括一坡道段、一落针定位段；落针定位段上端开口与坡道段下端开口相连；坡道段上端开口直径大于坡道段下端开口直径；坡道段上端开口与外部联通，针状物针由吸附头滑落后，由自身重力经坡道段上端开口落入竖直落针槽，再落入落针定位段。

较佳的，坡道段上端开口直径小于坡道段最大直径，大于落料定位段直径。

较佳的，坡道段呈漏斗状，剖面呈倒三角形。

较佳的，所述定位机构还包括上顶针结构，设置于吸附贯通槽下方，其宽度大于针状物料最大直径；所述上顶针结构用于将针状物料顶起并承载于吸附贯通槽下方。

较佳的，所述吸附头为真空吸附头或电磁吸附头。

较佳的，还包括第二压接装置，设置于压接检测装置逻辑下行侧，对于已插入基座的针状物料进行第二次推压，使针状物料位于合适的高度。

较佳的，还包括一不合格件排除装置，设置于压接检测装置一侧；不合格件排除装置包括一使特定基座位移的作动机构或限制特定基座在传送机构上位移的限制机构。

较佳的，包括第二压接检测装置，第二压接检测装置设置于第二压接装置逻辑下行侧，第二压接检测装置为红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，压接检测装置为机械接触式检测装置、红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，用于检测针状结构变形是否或已经被压接到合适位置。

较佳的，还包括一不合格件排除装置，设置于第二压接检测装置一侧，不合格件排除装置包括一使特定基座位移的作动机构或限制特定基座在传送机构上位移的限制机构。

较佳的，还包括一不合格件收纳结构，设置于不合格件排除装置一侧，用于收纳由不合格件排除装置排除的不合格件。

较佳的，吸附贯通槽宽度为针状物料的直径101%~195%。

较佳的，竖直落针槽直径为针状物料的直径101%~120%。

较佳的，数控操作平台包括显示屏、操作面板、报警器；数控操作平台用于操控含针状部件连接器的生产设备的各项动作，并记录各项状态单元，在运转不正常时报警。

较佳的，还包括一针尖尾料剥离装置，针尖尾料剥离装置设置于压接机构、第二压接装置逻辑下行侧，或下料结构之中任意一处；所述针尖尾料剥离装置包括硬质薄片、支撑结构，薄片设于支撑结构之上；所述薄片中设一可变直径的通孔；工作时，支撑结构从基座底部将薄片穿过针状结构露出基座底部的部分，贴住基座下表面，通孔缩小直径，使通孔内沿紧密卡在针状结构上，再使支撑结构相对于基座向下方位移，通孔内沿即剥离粘附针状结构上的尾料。

较佳的，还包括一针管内尾料处理装置，设置于压接机构、第二压接装置逻辑下行侧，或下料结构之中任意一处；针管内尾料处理装置包括一气动抽吸头及其支撑结构；工作时，气动抽吸头连接针管尾端，加以抽气或吹气，使得针管内尾料被清除。

较佳的，还包括一尾料清除装置，尾料清除装置包括一抽吸头、尾料收纳部；抽吸头设置于针状物料取料压接装置或第二压接装置下侧，用于吸取或吹掉因针状物料贯穿基座而产生的基座废渣。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构紧凑合理，突破了传统方式，使针状物料能够便捷的从水平方向调整至垂直方向并进行精准定位，操作安全，且可以根据空间扩展数量，同时进行多个物料的操作，进而大大提升生产效率，降低生产成本。

2、该设备可以实现自动上料、自动插接、自动排除不合格件、自动计数，实现全程自动化操作，无需人工监控。

3、使用该设备生产此类连接件，无需使用胶进行粘接，接插稳定性可靠，环保卫生。

4、对尾料进行了有效完善的清理。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明针状物料取料压接装置立体结构示意图；

图3为本发明针状物料取料压接装置侧视结构示意图之一；

图4为本发明针状物料取料压接装置侧视结构示意图之二；

图5为本发明提针机构立体结构结构示意图；

图6为本发明提针机构正视剖面结构示意图；

图7为本发明提针机构侧视剖面示意图；

图8为本发明压接机构正视剖面结构示意图；

图9为本发明针尖尾料剥离装置正视剖面结构示意图。

图中：1、定位机构；2、提针机构；3、压接机构；4、吸附贯通槽；5、针状结构；6、上顶棒结构；7、吸附头；8、转轴；9、竖直落针槽；10、坡道段；11、落针定位段；12、压针杆；13、基座限位套；14、落杆槽；15、基座；16、压接检测装置；17、第二压接装置；18、不合格件排除装置；19、基座进料机构；20、下料结构；21、数控操作平台；22、针状物料取料压接装置；23针状物料进料机构；24、针尖尾料剥离装置；25、薄片；26、支撑结构。

具体实施方式

下面结合图1至图9对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。

一种含针状部件连接器的生产设备，包括针状物料进料机构23、基座进料机构19，传送机构，下料结构20、数控操作平台21、针状物料取料压接装置22；基座进料机构19、传送机构、下料结构20、数控操作平台21为现有技术，可以根据不同需要选择，不属于本专利技术特征，不做进一步描述。

针状物料取料压接装置22包括定位机构1、提针机构2、压接机构3；各机构之间通过机械结构连接，如金属箱体、框架等，根据不同应用调节具体形制，本专利不做详述。

定位机构1包括若干条上下贯通的吸附贯通槽4；与吸附贯通槽4数量一致的针状结构5随传送机构到达吸附贯通槽4通口下方，针状结构5为水平方向放置。吸附贯通槽4宽度为针状物料的直径130%。可增设分针机构，分针机构与进料机构连接；针状物料从进料机构进入分针机构；分针机构将紧密排列的针状物料分开距离，针状物料再由传送机构传送至定位机构1，图中未示出。所述定位机构1还包括上顶针结构6，设置于吸附贯通槽4下方，其宽度大于针状物料最大直径；所述上顶针结构6用于将针状物料顶起并承载于吸附贯通槽4下方。以此进一步使针状结构5接近吸附贯通槽4下方通口，使得吸附头77更准确更省力的吸起针状结构5。

提针机构2包括与吸附贯通槽4数量一致的吸附头7，吸附头7设置于位于吸附贯通槽4通口上方；针状物料到达吸附贯通槽4下方后，吸附头7吸取针状物料，物料经吸附贯通槽4通口穿过吸附贯通槽4，被吸附在吸附头7上；所述吸附头7为真空吸附头或电磁吸附头。通过吸附方式不与物料产生机械接触，不损伤物料表面，对后续处理无负面影响。

提针机构2还包括一个转轴8，转轴8与吸附头7连接；吸附头7完成吸附后，转轴8带动吸附头7旋转90度，使针状物料由水平方向转换为竖直方向；

压接机构3包括竖直落针槽9、压针杆12、基座15限位套13；

竖直落针槽9与吸附贯通槽4数量一致，竖直落针槽9设有上下贯穿通孔，竖直落针槽9内壁为光滑；转轴8旋转90度后使针状物料位于竖直落针槽9槽口上方；吸附头7解除吸附后，针状结构5由于重力滑落进竖直落针槽9；竖直落针槽9长度小于针状物料长度，使得针状物料下段位于竖直落针槽9内，上段露出于竖直落针槽9外；这样才能是压针杆12通过下压力将针状结构5插入基座15。竖直落针槽9直径为针状物料的直径105%。

竖直落针槽9从上到下依次包括一坡道段10、一落针定位段11；落针定位段11上端开口与坡道段10下端开口相连；坡道段10上端开口直径大于坡道段10下端开口直径；坡道段10上端开口与外部联通，针状物针由吸附头7滑落后，由自身重力经坡道段10上端开口落入竖直落针槽9，再落入落针定位段11。坡道段10上端开口直径小于坡道段10最大直径，大于落料定位段直径。坡道段10呈漏斗状，剖面呈倒三角形。竖直落针槽99的两段式设计，上端开口较大，使得针状结构55由吸附头77滑落后更容易准确落入槽内，降低了对吸附头77对准的精度要求；坡道段10的设置使得针状结构5不容易卡在落针定位段11中，使针状结构5更容易通过落针定位段11顺利到达底端。

基座15限位套13，设置于竖直落针槽9下方，包括一个环绕的套壁，一个顶端的通孔，顶端的通孔与竖直落针槽通孔相连接；所述基座15限位套13的横截面形状与基座15上部横截面一致，底部为开口；所述套壁与竖直落针槽9底部构成一中空腔体；基座15限位套13用于套住并容纳基座15；当竖直落针槽9下移，基座15限位套13从上方套住基座15，完成限位；基座15随传送机构或是承载台到达基座15限位套13下方，此时的基座15位置并没有精确对准竖直落针槽9，竖直落针槽9下压带动基座15限位套13下移，基座15限位套13下端开口可设置为略大于基座15直径，开口可呈喇叭状，由此基座15在基座15限位套13下压过程中可经细微位移进入基座15限位套13中空腔体，随着压紧后，基座15在各个方向上均被固定。

压针杆12与竖直落针槽9数量一致，设置于竖直落针槽9上方；当基座15在基座15限位套13中固定位置，针状物料落进竖直落针槽9后；压针杆12向下推压，使得针状物料插入基座15；

所述压接机构3还包括落杆槽14；所述落杆槽14设置于竖直落针槽9上方，设有上下贯穿通孔，使压针杆12通过其中；落杆槽14下部通孔与竖直落针槽9上部通孔连通。落杆槽14与基座15限位套13作用类似，基座15限位套13用于固定基座15位置，落杆槽14用于限定压针杆12下压的位置，引导其用力方向。通过以上设计该设备达到以下效果：1、针完全垂直于水平面；2、基座15中心或基座15上的通孔、针、压针杆12中轴线在一条直线上。因此，针可以被精确压接，且被压入基座15后连接极为牢固，大幅度提升了良品率。

还包括压接检测装置16，压接检测装置16设置于针状物料取料压接装置22逻辑下行侧，压接检测装置16为机械接触式检测装置、红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，用于检测针状结构5变形是否或已经被压接到合适位置。

还包括第二压接装置17，设置于压接检测装置16逻辑下行侧，对于已插入基座15的针状物料进行第二次推压，使针状物料位于合适的高度。第二压接装置17用于改善针状结构5插入基座15的位置。

还包括第二压接检测装置，第二压接检测装置设置于第二压接装置17逻辑下行侧，第二压接检测装置为红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，压接检测装置16为机械接触式检测装置、红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，用于检测针状结构5变形是否或已经被压接到合适位置。

压接检测装置16或第二压接检测装置的一侧都可设置一不合格件排除装置18，不合格件排除装置18包括一使特定基座15位移的作动机构或限制特定基座15在传送机构上位移的限制机构。还包括一不合格件收纳结构，设置于不合格件排除装置18一侧，用于收纳由不合格件排除装置18排除的不合格件。

数控操作平台21包括显示屏、操作面板、报警器；数控操作平台21用于操控含针状部件连接器的生产设备的各项动作，并记录各项状态单元，在运转不正常时报警。

还包括一针尖尾料剥离装置24，针尖尾料剥离装置24设置于压接机构3、第二压接装置17逻辑下行侧，或下料结构20之中任意一处；所述针尖尾料剥离装置24包括硬质薄片25、支撑结构26，薄片25设于支撑结构26之上；所述薄片25中设一可变直径的通孔；工作时，支撑结构26从基座15底部将薄片25穿过针状结构5露出基座15底部的部分，贴住基座15下表面，通孔缩小直径，使通孔内沿紧密卡在针状结构5上，再使支撑结构26相对于基座15向下方位移，通孔内沿即剥离粘附针状结构5上的尾料。

还包括一针管内尾料处理装置，设置于压接机构3、第二压接装置17逻辑下行侧，或下料结构20之中任意一处；针管内尾料处理装置包括一气动抽吸头及其支撑结构26；工作时，气动抽吸头连接针管尾端，加以抽气或吹气，使得针管内尾料被清除。

还包括一尾料清除装置，尾料清除装置包括一抽吸头、尾料收纳部；抽吸头设置于针状物料取料压接装置22或第二压接装置17下侧，用于吸取或吹掉因针状物料贯穿基座15而产生的基座15废渣。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种含针状部件连接器的生产设备，包括针状物料进料机构、基座进料机构，传送机构，下料结构、数控操作平台，其特征在于：

包括针状物料取料压接装置；

针状物料取料压接装置包括定位机构、提针机构、压接机构；各机构之间通过机械结构连接；

定位机构包括若干条上下贯通的吸附贯通槽；与吸附贯通槽数量一致的针状物料随传送机构到达吸附贯通槽通口下方，针状物料为水平方向放置；

提针机构包括与吸附贯通槽数量一致的吸附头，吸附头设置于位于吸附贯通槽通口上方；针状物料到达吸附贯通槽下方后，吸附头吸取针状物料，物料经吸附贯通槽通口穿过吸附贯通槽，被吸附在吸附头上；

提针机构还包括一个转轴，转轴与吸附头连接；吸附头完成吸附后，转轴带动吸附头旋转90度，使针状物料由水平方向转换为竖直方向；

压接机构包括竖直落针槽、压针杆、基座限位套；

竖直落针槽与吸附贯通槽数量一致，竖直落针槽设有上下贯穿通孔，竖直落针槽内壁为光滑；转轴旋转90度后使针状物料位于竖直落针槽槽口上方；吸附头解除吸附后，针状物料由于重力滑落进竖直落针槽；竖直落针槽长度小于针状物料长度，使得针状物料下段位于竖直落针槽内，上段露出于竖直落针槽外；

基座限位套，设置于竖直落针槽下方，包括一个环绕的套壁，一个顶端的通孔，顶端的通孔与竖直落针槽通孔相连接；所述基座限位套的横截面形状与基座上部横截面一致，底部为开口；所述套壁与竖直落针槽底部构成一中空腔体；基座限位套用于套住并容纳基座；当竖直落针槽下移，基座限位套从上方套住基座，完成限位；

压针杆与竖直落针槽数量一致，设置于竖直落针槽上方；当基座在基座限位套中固定位置，针状物料落进竖直落针槽后；压针杆向下推压，使得针状物料插入基座。

2.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：所述压接机构还包括落杆槽；所述落杆槽设置于竖直落针槽上方，设有上下贯穿通孔，使压针杆通过其中；落杆槽下部通孔与竖直落针槽上部通孔连通。

3.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：还包括分针机构，分针机构与进料机构连接；针状物料从进料机构进入分针机构；分针机构将紧密排列的针状物料分开距离，针状物料再由传送机构传送至定位机构。

4.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：还包括压接检测装置，压接检测装置设置于针状物料取料压接装置逻辑下行侧，压接检测装置为机械接触式检测装置、红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，用于检测针状结构变形是否或已经被压接到合适位置。

5.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：竖直落针槽从上到下依次包括一坡道段、一落针定位段；落针定位段上端开口与坡道段下端开口相连；坡道段上端开口直径大于坡道段下端开口直径；坡道段上端开口与外部联通，针状物针由吸附头滑落后，由自身重力经坡道段上端开口落入竖直落针槽，再落入落针定位段。

6.如权利要求5所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：坡道段上端开口直径小于坡道段最大直径，大于落料定位段直径。

7.如权利要求6所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：坡道段呈漏斗状，剖面呈倒三角形。

8.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：

所述定位机构还包括上顶针结构，设置于吸附贯通槽下方，其宽度大于针状物料最大直径；所述上顶针结构用于将针状物料顶起并承载于吸附贯通槽下方。

9.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：所述吸附头为真空吸附头或电磁吸附头。

10.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：还包括第二压接装置，设置于压接检测装置逻辑下行侧，对于已插入基座的针状物料进行第二次推压，使针状物料位于合适的高度。

11.如权利要求4所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：还包括一不合格件排除装置，设置于压接检测装置一侧；不合格件排除装置包括一使特定基座位移的作动机构或限制特定基座在传送机构上位移的限制机构。

12.如权利要求4所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：还包括第二压接检测装置，第二压接检测装置设置于第二压接装置逻辑下行侧，第二压接检测装置为红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，压接检测装置为机械接触式检测装置、红外线装置、光栅装置、图像采样识别装置中的任一种或若干种的组合，用于检测针状结构变形是否或已经被压接到合适位置。

13.如权利要求11所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：还包括另一不合格件排除装置，设置于第二压接检测装置一侧，该另一不合格件排除装置包括一使特定基座位移的作动机构或限制特定基座在传送机构上位移的限制机构。

14.如权利要求12所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：还包括一不合格件收纳结构，设置于不合格件排除装置一侧，用于收纳由不合格件排除装置排除的不合格件。

15.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：吸附贯通槽宽度为针状物料的直径101%~195%。

16.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：竖直落针槽直径为针状物料的直径101%~120%。

17.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：

数控操作平台包括显示屏、操作面板、报警器；数控操作平台用于操控含针状部件连接器的生产设备的各项动作，并记录各项状态单元，在运转不正常时报警。

18.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：

还包括一针尖尾料剥离装置，针尖尾料剥离装置设置于压接机构、第二压接装置逻辑下行侧，或下料结构之中任意一处；所述针尖尾料剥离装置包括硬质薄片、支撑结构，薄片设于支撑结构之上；所述薄片中设一可变直径的通孔；工作时，支撑结构从基座底部将薄片穿过针状结构露出基座底部的部分，贴住基座下表面，通孔缩小直径，使通孔内沿紧密卡在针状结构上，再使支撑结构相对于基座向下方位移，通孔内沿即剥离粘附针状结构上的尾料。

19.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：

还包括一针管内尾料处理装置，设置于压接机构、第二压接装置逻辑下行侧，或下料结构之中任意一处；针管内尾料处理装置包括一气动抽吸头及其支撑结构；工作时，气动抽吸头连接针管尾端，加以抽气或吹气，使得针管内尾料被清除。

20.如权利要求1所述的含针状部件连接器的生产设备，其特征在于：

还包括一尾料清除装置，尾料清除装置包括一抽吸头、尾料收纳部；抽吸头设置于针状物料取料压接装置或第二压接装置下侧，用于吸取或吹掉因针状物料贯穿基座而产生的基座废渣。