CN109202002B

CN109202002B - 一种连接器自动铆接装置

Info

Publication number: CN109202002B
Application number: CN201811041657.7A
Authority: CN
Inventors: 魏任升; 汪家伟; 张维波; 曹小金; 康树峰
Original assignee: Shenzhen Woer Heat Shrinkable Material Co Ltd; Changzhou Woer Heat Shrinkable Material Co Ltd; Shenzhen Woer New Energy Electric Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Woer Heat Shrinkable Material Co Ltd; Changzhou Woer Heat Shrinkable Material Co Ltd
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2038-09-07
Also published as: CN109202002A

Abstract

本发明公开了一种连接器自动铆接装置，包括机架、自动铆接机构、操作控制机构；机架上的支撑板与自动铆接机构的安装座板紧固连接；自动铆接机构被机架的封罩板包围；操作控制机构的按钮外壳固定到机架上；自动铆接机构的铆压气缸和送钉气缸分别与铆压气缸座和送钉气缸座固定连接；自动铆接机构的翻转气缸与翻转气缸座固定连接，再整体与气缸翻转固定座通过第一圆柱销或第一铰链连接，翻转气缸的活塞杆通过连接头、鱼眼轴承、第二圆柱销与翻转板或第二铰链连接。连接器本体与别扣、扭簧、铆钉连接及其铆接动作一次同步完成，显著降低人工操作强度和人工成本，可为标准化、全自动化生产线设计奠定技术模块。

Description

一种连接器自动铆接装置

技术领域

本发明属于与电动汽车充电连接器及类似产品安装用的自动夹具领域，具体涉及一种连接器自动铆接装置。

背景技术

如图10和图11所示，是一个现行电动汽车用于充电枪公端连接器的例子。使用时将该公端连接器与母端连接器插接配合，别扣与母端对应位置扣合，起到防松脱的效果，以确保光电线路始终处于安全稳定的连通状态；如需拆卸维修，则按住别扣套，将别扣抬起、脱离扣合状态，拔出公端连接器、脱离配合连接。

在此类电动汽车充电连接器的制造工艺安装过程中，由于终端用途涉及公母连接器的插接配合，要求在插合时能牢固不脱落，为此经常会使用弹簧支起的扣合结构，尤其是因为需要满足快速插配和分离另一配接头时，设计上会采用按压式别扣结构。别扣与连接器之间通常采用扭簧和铆钉连接，这就使在连接器产品的铆接安装工序上有一个必要的铆接动作。

目前，完成铆接动作主要有两种方法：A)纯手工法、B)采用治具和手工配合法。纯手工操作是用一只手克服弹簧扭力作用保持精准定位，同时另一只手传送铆钉并加上铆压治具将铆钉铆开；治具与手工配合则需借助治具将别扣、弹簧别住，然后手工穿铆钉，再转移到铆压治具上将铆钉铆开。

仔细观察，无论哪一种方法，都需要细分几个连贯动作配合完成，且都存在明显的缺陷：

一是安装人员的手指接触点的压强过大，在长时间如此精密要求、受力大的铆接操作后，容易产生疲劳、痛感而影响连接器安装品质的一致性；二是由于连接器零件之间的安装配合精度要求较高，组装和铆接不能由一道工序完成，需细分转移衔接工序，增加了动作之间的等待、传送迟滞时间，工效低。所以这两种方法，都只能适用于作坊式的小规模生产，难以适应现代产业化生产的要求。

因此，有必要发明一种连接器自动铆接装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连接器自动铆接装置，使连接器本体与别扣、扭簧、铆钉连接及其铆接动作在此装置上一次同步完成。

为达上述目的，本发明的一种连接器自动铆接装置，包括：机架、自动铆接机构、操作控制机构；所述机架上的支撑板与自动铆接机构的安装座板紧固连接；所述自动铆接机构被机架的封罩板包围；所述操作控制机构的按钮外壳固定到机架上；所述自动铆接机构的铆压气缸和送钉气缸分别与铆压气缸座和送钉气缸座固定连接；所述自动铆接机构的翻转气缸与翻转气缸座固定连接，再整体与气缸翻转固定座通过第一圆柱销或第一铰链连接，翻转气缸的活塞杆通过连接头、鱼眼轴承、第二圆柱销与翻转板或第二铰链连接。

进一步地，所述机架还包括：框架体、封罩板、支撑板、光栅柱；所述框架体通过螺钉将封罩板、支撑板、光栅柱紧固连接成一个整体。

进一步地，所述自动铆接机构还包括：铆压气缸、铆压气缸座、浮动接头、铆压头、铆压头导向块、铜模座、开关压紧块、开关、送钉导向块、送钉杆、送钉气缸座、送钉气缸、安装座板、限位块、别扣底座、翻转气缸、光电开关、螺帽、螺钉、光电开关座、铆钉、铆钉导向钉、别扣、别扣套、压缩弹簧、扭簧、连接器本体、感应片、圆柱销、翻转板、鱼眼轴承、连接头、翻转气缸座、气缸翻转固定座、固定座和限位销；所述铆压气缸和送钉气缸分别固定到铆压气缸座和送钉气缸座上；所述铆压气缸座、送钉气缸座、气缸翻转固定座、光电开关座、固定座安装在安装座板上，通过紧固件锁紧；所述铆压头、送钉杆分别穿过铆压头导向块、送钉导向块对应的导向孔，并通过浮动接头分别固定到对应气缸活塞杆上；所述铆压头导向块、送钉导向块分别固定到固定座的两边对应位置；所述铜模座、感应片分别固定到翻转板上对应位置；所述开关通过开关压紧块及紧固件固定在送钉导向块上；所述限位块固定到别扣底座对应位置，别扣底座紧固在固定座上；所述翻转气缸固定到翻转气缸座上，再与气缸翻转固定座通过第一圆柱销或第一铰链连接，翻转气缸的活塞杆通过连接头、鱼眼轴承、第二圆柱销与翻转板或第二铰链连接；所述光电开关固定在光电开关座上；所述翻转板的另一端与固定座通过圆柱销构成铰链连接；所述限位销被铆压固定在固定座上。

进一步地，所述操作控制机构还包括：电气盒、PCB线路板、单片机、电磁阀、气动回路机构、按钮外壳、控制按钮；所述电气盒被镶嵌入框架体的镶板中；所述PCB线路板固定在电气盒的支脚上；所述单片机、电磁阀均固定在PCB线路板上，且用电线将单片机的输出接口与电磁阀电路接口连接；所述电磁阀的进气管接口接到气动回路机构的进气端，出气管接口分别接入铆压气缸、送钉气缸、翻转气缸的气管接口；所述按钮外壳通过螺钉固定到框架体上；所述控制按钮被嵌入按钮外壳中。

优选地，所述光栅柱、铆压气缸、浮动接头、铆压头、开关、送钉杆、送钉气缸212、翻转气缸、光电开关、螺帽、螺钉、铆钉、铆钉导向钉、别扣、别扣套、压缩弹簧、扭簧、连接器本体、感应片、圆柱销、鱼眼轴承、连接头、按钮外壳、控制按钮均选用市售的标准件。

优选地，铆压气缸座、铆压头导向块、开关压紧块、送钉导向块、送钉气缸座、铜模座、安装座板、限位块、别扣底座(内部镶入两磁铁块)、光电开关座、翻转板、气缸翻转固定座、固定座和限位销的材料选用不锈钢、碳钢、铜合金、铝合金、玻璃纤维或碳纤维增强尼龙、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚苯硫醚、热固性树脂的一种或它们的组合体。

本发明的一种连接器自动铆接装置，其有益技术效果在于：

①自动化程度高，连接器本体与别扣、扭簧、铆钉连接及其铆接动作一次同步完成；

②显著降低人工操作强度和人工成本；

③可为标准化、全自动化生产线设计奠定技术模块。

附图说明

图1是本发明一种连接器自动铆接装置实施例的装配外观图。

图2是图1的主视图。

图3是图1中自动铆接机构实施例的装配主视图。

图4是图3自动铆接机构的A处放大。

图5是图3自动铆接机构实施例的装配左视图。

图6是图3自动铆接机构实施例的装配俯视图。

图7是图3自动铆接机构实施例的装配外观图。

图8是图1中操作控制机构实施例的装配主视图。

图9是图1中操作控制机构实施例的装配外观图。

图10是背景技术电动汽车的公端连接器装配主视图

图11是图10的装配外观图。

在图1至图11中，相同功能、相同结构的零件采用了相同的标号，为了图纸简洁而略去对称位置上相同零件的标号：

100—机架，101—框架体，102—封罩板，

103—支撑板，104—光栅柱；

200—自动铆接机构，201—铆压气缸，202—铆压气缸座，

203—浮动接头，204—铆压头，205—铆压头导向块，

206—铜模座，207—开关压紧块，208—开关，

209—送钉导向块，210—送钉杆，211—送钉气缸座，

212—送钉气缸，213—安装座板，214—限位块，

215—别扣底座，216—翻转气缸，217—光电开关，

218—螺帽，219—螺钉，220—光电开关座，

221—铆钉，222—铆钉导向钉，223—别扣，

224—别扣套，225—压缩弹簧，226—扭簧，

227—连接器本体，228—感应片，229—圆柱销，

230—圆柱销，231—圆柱销，232—翻转板，

233—鱼眼轴承，234—连接头，235—翻转气缸座，

236—气缸翻转固定座，237—固定座，238—限位销；

300—操作控制机构，301—电气盒，302—PCB线路板，

303—单片机，304—电磁阀，305—气动回路机构，

306—按钮外壳，307—控制按钮；

400—公端插接头；500—线缆锁紧套；600—压接线缆。

具体实施方式

为详细说明本发明的一种连接器自动铆接装置的技术内容、构造特征、所实现目的和效果，以下结合实施例并配合附图进一步说明。

如图1至图9所示，揭示了本发明一种连接器自动铆接装置的一个实施例，包括：机架100、自动铆接机构200、操作控制机构300；机架100通过安装座板213将自动铆接机构200整体紧固连接在支撑板103上；自动铆接机构200被机架100的封罩板102包围；操作控制机构300的按钮外壳301焊接到机架100上。

其中，机架100还包括：框架体101、封罩板102、支撑板103、光栅柱104；框架体101通过螺钉将封罩板102、支撑板103、光栅柱104紧固连接成一个整体。

其中，自动铆接机构200包括：铆压气缸201、铆压气缸座202、浮动接头203、铆压头204、铆压头导向块205、铜模座206、开关压紧块207、开关208、送钉导向块209、送钉杆210、送钉气缸座211、送钉气缸212、安装座板213、限位块214、内部镶入了两磁铁块的别扣底座215、翻转气缸216、光电开关217、螺帽218、螺钉219、光电开关座220、铆钉221、两端带倒角的铆钉导向钉222、别扣223、别扣套224、压缩弹簧225、扭簧226、连接器本体227、感应片228、圆柱销229、圆柱销230、圆柱销231、翻转板232、鱼眼轴承233、连接头234、翻转气缸座235、气缸翻转固定座236、固定座237和限位销238；铆压气缸201和送钉气缸212分别固定到铆压气缸座202和送钉气缸座211上；铆压气缸座202、送钉气缸座211、气缸翻转固定座236、光电开关座220、固定座237安装到安装座板213上，通过紧固螺钉锁紧；铆压头204、送钉杆210分别穿过铆压头导向块205、送钉导向块209对应的导向孔，并通过浮动接头203分别固定到对应气缸活塞杆上；铆压头导向块205、送钉导向块209分别固定到固定座237的两边对应位置；铜模座206、感应片228分别固定到翻转板232上对应位置；开关208通过开关压紧块207及螺钉固定到送钉导向块209上；限位块214固定在别扣底座215上，别扣底座215通过螺钉固定座237上；翻转气缸216固定到翻转气缸座235上，再整体与气缸翻转固定座236通过两个圆柱销231连接，翻转气缸216气缸活塞杆通过连接头234、鱼眼轴承233、一个圆柱销230与翻转板232连接；光电开关217固定到光电开关座220上；翻转板232另一端与固定座237通过两个圆柱销229构成铰链连接；限位销238铆压固定到固定座237对应位置。

其中，操作控制机构300还包括：电气盒301、PCB线路板302、单片机303、电磁阀304、气动回路机构305、按钮外壳306、控制按钮307；电气盒301镶嵌入框架体101的镶板通过螺钉紧固连接；PCB线路板302通过螺钉固定在电气盒301的支脚上；单片机303、电磁阀304均通过螺钉固定在PCB线路板302上，且用电线将单片机303的输出接口与电磁阀304电路接口连接；电磁阀304的进气管接口接到气动回路机构305的进气端，出气管接口分别接入铆压气缸201、送钉气缸212、翻转气缸216的气管接口；按钮外壳306通过螺钉固定到框架体101上；控制按钮307嵌入到按钮外壳306中由螺钉固定。

优选光栅柱104、铆压气缸201、浮动接头203、铆压头204、开关208、送钉杆210、送钉气缸212、翻转气缸216、光电开关217、螺帽218、螺钉219、铆钉221、铆钉导向钉222、别扣223、别扣套224、压缩弹簧225、扭簧226、连接器本体227、感应片228、圆柱销229、圆柱销230、圆柱销231、鱼眼轴承233、连接头234、按钮外壳301、控制按钮302、选用市售的标准件。

优选铆压气缸座202、铆压头导向块205、开关压紧块207、送钉导向块209、送钉气缸座211、安装座板213、限位块214、别扣底座215(内部镶入两磁铁块)、光电开关座220、翻转板232、气缸翻转固定座236、固定座237和限位销238的材料采用普通碳钢或不锈钢加工制作；铜模座206采用黄铜制作。

本发明一种连接器自动铆接装置实施例，其安装步骤和工作原理如下：

a)将连接器本体227插入铜模座206；将别扣223、别扣套224、压缩弹簧225预装好，通过限位销238及限位块214卡紧到别扣底座215上，再将扭簧226按正确位置放入到别扣223凹槽中，在别扣套224即塑胶按压键的内部镶入磁铁的磁力作用下定位好；将铆钉导向钉222装入送钉导向块209凹槽中，再装入铆钉221的铆接孔端插入钉导向钉222的一端且铆钉导向钉222在前，并完全推入到槽中。

b)双手启动按钮，设备动作——翻转气缸216上翻，将连接器本体227扣压下来，压紧别扣223、扭簧226，将连接器本体227、扭簧226以及别扣223的铆接孔对齐，且再翻转到位时感应片228遮住光电开关217，触发送钉气缸212动作；送钉气缸212快速推进送钉，通过送钉导向块209、铆钉导向钉222的导向将铆钉221送到位，而铆钉导向钉222自动脱离，被回收再利用，在送钉气缸212推进到位时，浮动接头203端面压下开关208，触发铆压气缸201动作；铆压气缸201快速推进铆接，通过送铆压头导向块205导向，铆压到已经穿过来的铆钉221的铆接孔，并在送钉气缸212顶住铆钉221另一端的情况下，将铆钉221铆开；铆接完成后，三个动作气缸全部退回；

c)取下组装好的连接器，重复以上动作，进行连续生产。

d)一旦人体部位或不透明物体进入自动铆接装置的危险区域，会遮挡光栅柱104上的任何一根光线，则该装置自动紧急停机，确保安全。

本发明一种连接器自动铆接装置的实施例，其有益技术效果在于：

①自动化程度高，连接器本体227与别扣223、扭簧226、铆钉连接及其铆接动作一次同步完成；

②显著减轻人工操作强度和降低人工成本；

③可为标准化、全自动化生产线设计奠定技术模块。

Claims

1.一种连接器自动铆接装置，其特征在于包括：机架、自动铆接机构、操作控制机构；所述机架上的支撑板与自动铆接机构的安装座板紧固连接；所述自动铆接机构被机架的封罩板包围；所述操作控制机构的按钮外壳固定到机架上；所述自动铆接机构的铆压气缸和送钉气缸分别与铆压气缸座和送钉气缸座固定连接；所述自动铆接机构的翻转气缸与翻转气缸座固定连接，再整体与气缸翻转固定座通过第一圆柱销或第一铰链连接，翻转气缸的活塞杆通过连接头、鱼眼轴承、第二圆柱销与翻转板或第二铰链连接；

所述自动铆接机构还包括：铆压头导向块、铆压头、铜模座、开关压紧块、开关、送钉导向块、送钉杆、限位块、别扣底座、光电开关、光电开关座、感应片和固定座；所述铆压头、送钉杆分别穿过铆压头导向块、送钉导向块对应的导向孔，并通过浮动接头分别固定到对应气缸活塞杆上；所述铆压头导向块、送钉导向块分别固定到固定座的两边对应位置；所述铜模座、感应片分别固定到翻转板上对应位置；所述开关通过开关压紧块及紧固件固定在送钉导向块上；所述限位块固定到别扣底座对应位置，别扣底座紧固在固定座上，所述光电开关固定在光电开关座上；

所述机架还包括：框架体、封罩板、支撑板、光栅柱；所述框架体通过螺钉将封罩板、支撑板、光栅柱紧固连接成一个整体。

2.根据权利要求1所述的自动铆接装置，其特征在于所述自动铆接机构还包括：安装座板、螺帽、螺钉、铆钉、铆钉导向钉、别扣、别扣套、压缩弹簧、扭簧、连接器本体、圆柱销和限位销；所述铆压气缸座、送钉气缸座、气缸翻转固定座、光电开关座、固定座安装在安装座板上，通过紧固件锁紧；所述翻转板的另一端与固定座通过圆柱销构成铰链连接；所述限位销被铆压固定在固定座上。

3.根据权利要求1所述的自动铆接装置，其特征在于：所述操作控制机构还包括：电气盒、PCB线路板、单片机、电磁阀、气动回路机构、按钮外壳、控制按钮；所述电气盒被镶嵌入框架体的镶板中；所述PCB线路板固定在电气盒的支脚上；所述单片机、电磁阀均固定在PCB线路板上，且用电线将单片机的输出接口与电磁阀电路接口连接；所述电磁阀的进气管接口接到气动回路机构的进气端，出气管接口分别接入铆压气缸、送钉气缸、翻转气缸的气管接口；所述按钮外壳通过螺钉固定到框架体上；所述控制按钮被嵌入按钮外壳中。