CN109390837B - 一种端子插头上料与流转的自动装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端子插头上料与流转的自动装配设备，包括依次连接的工作站一、工作站二及工作站三，工作站一上设有端子上料机构和1#载具回流辅线；端子上料机构的结构是，在1#载具轨道出口端设有分料夹具一，分料夹具一外侧配置有调转机构，分料夹具一出口端与分料装配组件对接，分料装配组件出口端与分料组件对接，分料组件进口端与振动盘对接；支撑架上端中部固定有治具一，治具一与分料装配组件之间设有压装组件，压装组件轨道的进料端与分料装配组件的装配轨道对接，治具一朝向出料方向一端外侧设有分料夹具二。本发明的结构紧凑，工作可靠，自动完成端子插头的装配。

Description

一种端子插头上料与流转的自动装配设备

技术领域

本发明属于自动化装配技术领域，涉及一种端子插头上料与流转的自动装配设备。

背景技术

端子插头由于传输信息能力大、稳定可靠、承载数据量大，应用广泛，生产量大。例如9针到50针的不同传输路数的端子，端子套装防松防振垫后安装在支架中，再由铁壳与支架对扣，最后将六角螺母铆接固定成型。该类端子插头目前主要采用手工装配，铁壳的裁剪与铆接工序采用自动加工与半自动加工，主要包括以下不足：

1)铁壳与支架的裁剪毛刺大、裁剪尺寸一致性差，造成装配后铁壳与支架的前后错位，使端子插头与公插头的带电接触性配合度差，造成短路及数据与信息传输不良；产品退货率7％-15％，返工率18％-20％。2)防松防振垫容易漏装、或未装到位导致脱落。3)现有装配方式中，铁壳与支架、端子需要多次由水平转化为垂直、垂直转化为水平的姿势进行相应装配，端子的信号传输针头，经常出现变形、折断等现象，造成返工率和端子的报废率居高不下，寿命短。4)铁壳与支架通过六角螺母铆接固定，在大量的工业应用场合中，由于振动使铁壳与支架之间产生间隙，铁壳与支架随着振动使端子与配合插头松动，使得信息数据传输不稳定。5)由于铁壳与支架及端子具有安装及翻转方向无法识别，端子插针容易损坏的原因，使自动上料难以实施。6)数据插头的铁壳与支架及六角螺母采用两道工序铆接，没有一次成型，容易在六角螺母与铁壳与支架之间产生翘曲，不得不在后续工序增加校平加工及检验步骤，推高成本。

到目前为止，还未有成功针对端子插头的上料与流转载具的装配应用及专利申请。

发明内容

本发明提供了一种端子插头上料与流转的自动装配设备，解决了现有技术采用手工配合半自动操作，自动化程度低，产品质量不稳定，工作效率低，生产成本高的问题。

本发明的技术方案是，一种端子插头上料与流转的自动装配设备，包括依次连接的工作站一、工作站二及工作站三，

工作站一上设有端子上料机构和1#载具回流辅线，端子上料机构的结构是，在工作站一的台面上并排设有1#载具轨道和支撑架，1#载具轨道出口端设有分料夹具一，分料夹具一外侧配置有调转机构，分料夹具一出口端与分料装配组件对接，分料装配组件出口端与分料组件对接，分料组件进口端与振动盘对接；支撑架上端中部固定有治具一，治具一与分料装配组件之间设有压装组件，压装组件轨道的进料端与分料装配组件的装配轨道对接，实现端子组件与1#载具的装配；治具一朝向出料方向一端外侧设有分料夹具二；

工作站二上设有六轴机械手和载具进出机构，六轴机械手和载具进出机构的左边与工作站一相邻，六轴机械手右边设有1#载具回流线及控制箱，1#载具回流线与1#载具回流辅线对接；载具进出机构右边依次设有支架上料剪切机构、铁壳上料剪切机构、铁壳拍平组件、激光焊接组件、铁壳铆压组件及激光打标组件；与1#载具回流线平行分别设有2#载具回流线和载具步进操作线，2#载具回流线和载具步进操作线均从激光打标组件下方横穿，2#载具回流线与载具步进操作线的右端配置有双功能搬出机构，在2#载具回流线与载具步进操作线之间平行配置有载具步进机构，载具步进机构与载具步进操作线挨近设置；

工作站三上设有1#载具回流线延伸段及控制器，与1#载具回流线延伸段平行分别设有1#载具操作线、3#载具回流线及载具步进操作线延伸段；1#载具操作线和3#载具回流线左端横向布设有载具周转机构；3#载具回流线中部横跨有交换机构及半成品操作线，在载具步进操作线延伸段与3#载具回流线之间平行配置有载具输送机构，载具输送机构与载具步进操作线延伸段挨近设置；在交换机构左侧，载具步进操作线延伸段的横向外侧设有螺母上料机构一和螺母上料机构二；在半成品操作线之后，靠近载具步进操作线延伸段右部上方横跨有铆合机构一和铆合机构二；在1#载具操作线的右端横向设有1#载具搬入机构，在载具步进操作线延伸段和3#载具回流线右端横向设有搬入搬出机构。

本发明的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征还包括：

所述的1#载具是针对端子内槽孔设定U型卡槽，采用四个T型板定位；2#载具与3#载具的相同点都是根据支架和铁壳的外形设置卡位的几字型槽，几字型槽两边设置定位销钉及滑槽。

所述的支架上料剪切机构、铁壳上料剪切机构均为结构相同的双头双工位的冲裁方式，均包括送料出料组件和冲裁组件。

所述的送料出料组件的结构是，在工作站的横向外端加长有固定板，固定板上前后各设有一个支架卷料和一对铁壳卷料，

支架上料剪切机构的每个支架卷料下方设有一条料道，该两条料道并排并且设有共同的料带推移组件；两条料道靠近出口端均设有一套预冲裁刀和终冲裁刀，每套预冲裁刀和终冲裁刀与一个冲压缸一驱动连接，在两个冲压缸一的驱动下对每个料带中的两个支架同时进行冲压，即一次性冲压四个支架；

同样，铁壳上料剪切机构中的每个铁壳卷料，对应设有两套预冲裁刀二和终冲裁刀二，预冲裁刀二和终冲裁刀二均与冲压缸二驱动连接，一次性冲压四个铁壳；上述的四条料道出口端均与废料带出料道连通，废料带出料道出口端设有双裁剪组件。

所述的冲裁组件的结构是，在台面一对工字立板上固定有上盖板和下底板，上盖板上安装有冲压缸一，冲压缸一向下与压杆传动连接，压杆向下与公模板固定连接，公模板下方设有脱模板，穿过脱模板并在公模板上与下底板之间从前向后依次固定有两个缓冲杆、一对调整螺钉、另外两个缓冲杆；在压杆两侧分别固定一个压板，右侧的一个压板下端面前后各安装一只预冲裁刀和终冲裁刀称为右冲裁，左侧的另一个压板下端面前后也各安装一只预冲裁刀和终冲裁刀称为左冲裁；紧邻两侧工字立板在公模板两端各设置一对导向组件。

所述的支架上料剪切机构、铁壳上料剪切机构中的所有预冲裁刀和终冲裁刀的结构一致，主体均为四方筒体的裁剪刀筒，裁剪刀筒的内四方槽中窜有四方冲裁刀，四方冲裁刀上端面通过固定孔与压板固定连接，内四方槽外侧设有导向U型槽，裁剪刀筒固定在脱模板上，在脱模板下表面位于裁剪刀筒的两侧设有定位带料的四只销钉二；在脱模板上开有一对下冲裁刀槽，下冲裁刀槽与四方冲裁刀垂直正对设置，下冲裁刀槽与斜轨通槽直通，下冲裁刀槽与斜轨通槽中设有滑台，滑台一侧下方设有U型机械手。

所述的搬入搬出机构的结构是，包括相对布设的U型架一和U型架二，U型架一和U型架二上端共同平行间隔布设有两个长条固定板，第一个长条固定板上设有滑轨架一，滑轨架一上滑动设有双滑轨架，紧邻滑轨架一外侧设有支架支撑的坦克链，坦克链与双滑轨架传动连接；第二个长条固定板上设有直线模组，直线模组与电机驱动连接，双滑轨架悬臂搭在第二个长条固定板的滑轨上，并且与直线模组上的转轴耦合驱动连接，双滑轨架两边分别受滑轨架一和直线模组的驱动；

双滑轨架悬臂的中间前部设有出料机械手，双滑轨架悬臂的中间后部设有夹取机械手，夹取机械手向下与载具步进操作线延伸段相对，载具步进操作线延伸段侧边设有载具输送机构，载具输送机构与气缸二驱动连接。

所述的载具步进操作线延伸段位于两个长条固定板一侧下方，两个长条固定板另一侧下方设有操作台，操作台上表面设有出料轨道，出料轨道的后端设有气缸一驱动的推块。

所述的出料机械手的结构是，包括固定在双滑轨架上的气缸六和滑轨三，滑轨三中竖直套装有滑轨架二，滑轨架二上端与气缸六传动连接，滑轨架二下端面固定有托板二，托板二下表面设有四个凹槽，该四个凹槽内均设有真空吸阀，每个真空吸阀下端均连接有吸杆，吸杆端面上开有多个吸孔。

所述的夹取机械手的结构是，包括竖直固定在双滑轨架上的气缸七和滑轨四，滑轨四中套装有滑轨架三，滑轨架三与气缸七传动连接；滑轨架三上安装有气缸八，气缸八的气缸杆向下通过推杆与托板三连接，托板三固定在U型槽板二的上端，U型槽板二滑动设置在滑轨架三中；U型槽板二的两臂下端对称设有倾斜导向槽，每个倾斜导向槽内套装有一个导向轴；滑轨架三两边外侧面各固定有一个U型槽板一，每个U型槽板一水平的U型槽中窜有滑动的连杆，每侧的导向轴通过导向槽一与本侧的连杆连接，每个连杆外侧安装有夹板，夹板下端设有销钉一。

本发明的有益效果是：通过端子自动上料机构与流转载具的装配，使竖立的端子与铁壳带料、支架带料的自动上料与一次冲裁，形成水平卧式的支架、端子、铁壳的双工位上下自动装配，使手工装配转为自动装配，装配效率提高近10倍，装配合格率为100％，为后续焊接、打标、螺母铆接准确定位，替代现有手工上料与无法实现冲压与焊接合成一体的难题，提高了效率和焊接铆接装配一次性合格率，保证了冲压焊接装配产品的一致性，明显降低了能耗与成本。

附图说明

图1a是本发明整体结构的左半边部分示意图；

图1b是本发明整体结构的右半边部分示意图；

图2是本发明装置的装配对象的分解结构示意图；

图3是本发明的端子上料机构的结构示意图；

图4是本发明的支架上料剪切机构、铁壳上料剪切机构(图1a中圆圈)的分布结构示意图；

图5a是图4中的局部结构示意图；

图5b是图5a中的冲裁组件的结构示意图；

图6是本发明的搬入搬出机构的结构示意图；

图7是本发明的出料机械手的结构示意图；

图8是本发明的夹取机械手的结构示意图。

图中，1、端子上料机构，2、1#载具回流辅线，3、六轴机械手，4、支架上料剪切机构，4-1、铁壳上料剪切机构，5、铁壳拍平组件，6、激光焊接组件，7、铁壳铆压组件，8、双功能搬出机构，9、2#载具回流线，10、载具步进操作线，11、载具步进机构，12、螺母上料机构一，13、螺母上料机构二，14、载具周转机构，15、3#载具回流线，16、交换机构，16-1、半成品操作线，17、载具输送机构，18、1#载具操作线，19、铆合机构一，19-1、铆合机构二，20、搬入搬出机构，21、1#载具搬入机构，22、载具进出机构，23、激光打标组件，24、1#载具回流线，25、控制箱，26、台面，27、压装组件，28、治具一，29、分料夹具二，30、分料夹具一，31、调转机构，32、分料组件，33、1#载具轨道，34、支撑架，40、分料装配组件，51、1#载具，51-1、2#载具，100、支架，101、铁壳，102、螺母，103、端子，104、防振垫，166-1、工作站一，166-2、工作站二，166-3、工作站三，167、支架卷料，168、铁壳卷料，169、双裁剪组件，170、废料带出料道，171、冲压缸一，172、压杆，173、冲压缸二，174、控制器，178、终冲裁刀，180、固定板，181、预冲裁刀，183、料带推移组件，184、固定孔，304、圆孔一，334、气缸一，335、U型架一，336、U型架二，337、电机，338、双滑轨架，339、滑轨架一，340、坦克链，341、夹取机械手，342、出料机械手，343、操作台，344、出料轨道，345、气缸二，346、直线模组，362、滑轨三，364、滑轨架二，365、托板二，366、真空吸阀，367、吸杆，368、气缸六，369、气缸七，370、气缸八，371、滑轨四，372、滑轨架三，373、托板三，374、推杆，375、导向槽一，376、导向轴，377、夹板，378、U型槽板一，379、销钉一，380、连杆，381、U型槽板二，382、倾斜导向槽，432、导向组件，433、左冲裁，434、压板，435、缓冲杆，436、右冲裁，437、冲裁组件，439、销钉，441、导向U型槽，443、内四方槽，445、脱模板，446、下冲裁刀槽，447、滑台，451、四方冲裁刀，452、裁剪刀筒，453、U型机械手。

具体实施方式

以下文字描述中的上、下、左、右位置均以各自对应附图的图上显示为准，实际安装位置以此类推。

如图2，本发明装置的装配对象是一种端子插头，该端子插头包括支架100、铁壳101、螺母102、T型的端子103及防振垫104。支架100和铁壳101均采用冲压冲裁而成，支架100为U型形状、前后两端设有台肩二、左侧设有左卡扣、中部设有前后卡扣；防振垫104预先套装在端子103左侧槽内一起称为端子组件，支架100左卡扣卡装在端子103左侧槽上，支架100中间的前后卡扣对应卡入端子103下表面对应的两卡孔中，端子103大端头台阶内沿卡在支架100的U型槽右边外沿上，实现支架100与端子103的定位。铁壳101的右端紧靠端子103大端头台阶内沿表面，铁壳101的左端两伸脚长出端子103左侧最大外廓，防止在自动上料和翻转及运输中对端子103插针的磕碰；铁壳101前后两端的台肩一分别设有一个圆孔一304，支架100前后两端的台肩二上分别设有一个圆孔二，两个圆孔一304与两个圆孔二分别对齐对扣，每个圆孔一304口沿上表面铆接固定有一个螺母102，称为端子插头成品。

另外，装配前预先将端子103左侧靠里及中间的两卡孔全部改为通孔，使端子103的上下安装端面都具有安装孔，便于对端子103定位识别。

如图1a、图1b，本发明装配装置的结构是，按照端子组件的走料路线，包括依次连接的工作站一166-1、工作站二166-2及工作站三166-3，

工作站一166-1上设有端子上料机构1和1#载具回流辅线2；

工作站二166-2上设有六轴机械手3和载具进出机构22，六轴机械手3和载具进出机构22的左边与工作站一166-1相邻，六轴机械手3右边设有1#载具回流线24及控制箱25，1#载具回流线24与1#载具回流辅线2对接；载具进出机构22右边依次设有支架上料剪切机构4、铁壳上料剪切机构4-1、铁壳拍平组件5、激光焊接组件6、铁壳铆压组件7及激光打标组件23；与1#载具回流线24平行分别设有2#载具回流线9和载具步进操作线10，2#载具回流线9和载具步进操作线10均从激光打标组件23下方横穿，2#载具回流线9与载具步进操作线10的右端配置有双功能搬出机构8，在2#载具回流线9与载具步进操作线10之间平行配置有载具步进机构11，载具步进机构11与载具步进操作线10挨近设置；

工作站三166-3上设有1#载具回流线24延伸段及控制器174，与1#载具回流线24延伸段平行分别设有1#载具操作线18、3#载具回流线15及载具步进操作线10延伸段；1#载具操作线18和3#载具回流线15左端横向布设有载具周转机构14；3#载具回流线15中部横跨有交换机构16及半成品操作线16-1，在载具步进操作线10延伸段与3#载具回流线15之间平行配置有载具输送机构17，载具输送机构17与载具步进操作线10延伸段挨近设置；在交换机构16左侧，载具步进操作线10延伸段的横向外侧设有螺母上料机构一12和螺母上料机构二13；在半成品操作线16-1之后，靠近载具步进操作线10延伸段右部上方横跨有铆合机构一19和铆合机构二19-1；在1#载具操作线18的右端横向设有1#载具搬入机构21，在载具步进操作线10延伸段和3#载具回流线15右端横向设有搬入搬出机构20；

控制器174用于控制工作站三166-3上的部件动作，控制箱25用于控制工作站二166-2和工作站一166-1上的部件动作；三个工作站(166-1、166-2、166-3)之间循环有1#载具51，工作站二166-2上循环有2#载具51-1，工作站三166-3上循环有3#载具；

1#载具51从1#载具回流线24返回通过1#载具回流辅线2流入端子上料机构1中，端子组件上料到1#载具51上再被六轴机械手3夹持导入载具步进操作线10，载具步进机构11驱动载具步进操作线10上的1#载具51间歇式前移，由双功能搬出机构8从载具步进操作线10中将1#载具51搬出移到1#载具操作线18上，通过交换机构16分离半成品后，最后由1#载具搬入机构21将1#载具51移回到1#载具回流线24，重新循环。

2#载具51-1由2#载具回流线9流回载具进出机构22，由载具进出机构22将2#载具51-1导入载具步进操作线10，由双功能搬出机构8从载具步进操作线10中将2#载具51-1再搬入2#载具回流线9中，重新循环。

3#载具由3#载具回流线15回流到载具周转机构14，由载具周转机构14将3#载具导入载具步进操作线10延伸段，3#载具上的半成品依次完成螺母上料及铆接固定，由搬入搬出机构20将3#载具上的成品输出，同时搬入搬出机构20从载具步进操作线10延伸段中搬出3#载具搬入3#载具回流线15，重新循环。

1#载具回流辅线2采用电机-皮带组合方式驱动1#载具51前进，1#载具回流辅线2左端设有挡料气缸一，对后续的1#载具51进行阻挡和定位，仅让之前的一个1#载具51流入调转机构31前方的分料夹具一30内；

2#载具回流线9采用电机-皮带组合方式驱动2#载具51-1，2#载具回流线9左端设有挡料气缸二，对后续的2#载具51-1进行阻挡和定位，仅让之前的一个2#载具51-1流入载具进出机构22内；

3#载具回流线15采用电机-皮带组合方式驱动3#载具，3#载具回流线15左端设有挡料气缸三，对后续回流的3#载具进行阻挡和定位。

双功能搬出机构8具有两个功能，一是抓取1#载具51与端子组件搬入1#载具操作线18，二是抓取2#载具51-1搬入2#载具回流线9，双功能搬出机构8的机械手悬挂在电机驱动的直线模组与导轨组成的龙门架上。

半成品操作线16-1的机械手悬挂在龙门架上，该龙门架竖跨在1#载具操作线18与3#载具回流线15之上，该龙门架安装在电机驱动的直线模组的导轨上；半成品操作线16-1配合交换机构16进行交换和操作，半成品操作线16-1的工作过程是：沿3#载具回流线15返回的3#载具，运行到半成品操作线16-1下方时，3#载具回流线15外侧设置的气缸将3#载具阻挡，半成品操作线16-1上的机械手抓取3#载具，向与半成品操作线16-1垂直正对1#载具操作线18上的交换机构16前行对接，交换机构16将1#载具51与半成品分离，1#载具51继续留在1#载具操作线18上并向下一工位流转，交换机构16同时将半成品组装在3#载具上后，半成品操作线16-1上的机械手抓取3#载具及半成品移回3#载具回流线15，3#载具回流线15将3#载具和半成品回流到载具周转机构14。

半成品操作线16-1、搬入搬出机构20与双功能搬出机构8三者结构基本相同，其中半成品操作线16-1与双功能搬出机构8结构完全相同，不同点在于搬入搬出机构20的抓取机构多了一套成品夹取的机械手，从载具步进操作线10延伸段上取出3#载具上的成品，搬入成品的流出料道内，实现成品的搬出，同时实现3#载具的流转循环。

载具步进操作线10及其延伸段是2#载具51-1与3#载具的运行轨道(1#载具51装配在2#载具51-1上称为装配体)，用于2#载具51-1与3#载具在不同工位的定位与二次切换；

载具步进机构11用于驱动载具步进操作线10上的2#载具51-1间歇式步进前移，以及1#载具51与2#载具51-1装配体的定位与不同工位的切换；载具步进机构11上的竖直气缸驱动的夹具插入载具步进操作线10上的1#载具51与2#载具51-1中心孔定位，依靠载具步进机构11上的水平气缸驱动1#载具51与2#载具51-1一起向前移动一个工位。

载具输送机构17与载具步进机构11结构一致，用于驱动载具步进操作线10延伸段上3#载具及半成品步进，及间歇式工位换位与定位。

1#载具操作线18是将1#载具51与端子组件运载到交换机构16，交换机构16将1#载具51与端子组件分离后，将1#载具51移到1#载具搬入机构21。

载具进出机构22与载具周转机构14结构一致，工作原理相同，载具进出机构22是将2#载具51-1从2#载具回流线9的左端搬出，搬入载具步进操作线10进行各工位装配。

1#载具51是针对端子103内槽孔设定U型卡槽，采用四个T型板定位；2#载具51-1与3#载具的相同点都是根据支架100和铁壳101的外形设置卡位的几字型槽，几字型槽两边设置定位销钉，从支架100和铁壳101两边的圆孔插入实现定位，都设有滑槽；2#载具51-1与3#载具的不同点是，2#载具51-1的几字型槽中间中空，3#载具的几字型槽中间设有T型滑块，T型滑块用于推出成品。

各个机构的配合过程是：1#载具51利用1#载具回流线24从工作站三166-3经过工作站二166-2，输送到工作站一166-1上的1#载具回流辅线2，经调转机构31将1#载具51调转180度后，通过分料装配组件40、分料夹具一30与压装组件27，把1#载具51与端子上料机构1进料上来的端子组件装配对接，使得端子组件搭载在1#载具51上；

负载端子组件的1#载具51被六轴机械手3一体抓取，送至工作站二166-2上，依次通过支架上料剪切机构4与铁壳上料剪切机构4-1，把四个支架100和四个铁壳101对应组装在四个端子组件上。2#载具51-1在进入支架上料剪切机构4前的预备工序是，先进行2#载具51-1的换向输入，由载具进出机构22将回流在2#载具回流线9上的2#载具51-1换向后与载具步进操作线10对接，然后由载具步进机构11将2#载具51-1移入载具步进操作线10上支架上料剪切机构4的对应工位。正式的工序是，先完成支架100的上料与剪切操作，支架100卡装在2#载具51-1的端子组件上，随后将1#载具51及端子组件翻面扣组装在2#载具51-1上，使1#载具51上的端子组件扣装在支架100的U型槽内并且支架100在下；接着完成铁壳101的上料及剪切操作，然后端子组件与1#载具51共同随2#载具51-1前进，铁壳拍平组件5实现对铁壳的拍平、激光焊接组件6完成激光的焊接、铁壳铆压组件7完成铁壳的铆压、激光打标组件23完成激光的打标，得到半成品；

在工作站三166-3上，负载有半成品的1#载具51沿1#载具操作线18进到交换机构16，交换机构16完成1#载具51与所负载半成品的分离，空的1#载具51转到1#载具回流线24上回流；1#载具操作线18上的半成品由半成品操作线16-1装入3#载具，然后半成品操作线16-1将负载有半成品的3#载具搬入3#载具回流线15向左端继续输送，再完成后续螺母的上料铆接，得到成品。

如图3，端子上料机构1的结构是，在工作站一166-1的台面26上并排设有1#载具轨道33和支撑架34，1#载具轨道33出口端设有分料夹具一30，分料夹具一30外侧配置有调转机构31，分料夹具一30出口端与分料装配组件40对接，分料装配组件40出口端与分料组件32对接，分料组件32进口端与振动盘对接；支撑架34上端中部固定有治具一28，治具一28与分料装配组件40之间(治具一28朝向进料方向一端)设有压装组件27，压装组件27轨道的进料端与分料装配组件40的装配轨道对接，实现端子组件与1#载具51的装配；治具一28朝向出料方向一端外侧设有分料夹具二29。

支撑架34的结构是，支撑架34主体为T型板，T型板中间开有方槽三，该方槽三上方的顶端面横向设有双U型槽，T型板1后端一侧横向设有立架一，T型板前端另一侧横向设有立架二，T型板前端设有前伸的延伸段。

图3中，箭头a是端子组件的进料方向；箭头b是1#载具51沿1#载具轨道33的回流进入方向，箭头c是端子组件和1#载具51的装配体出料方向(出料时停在分料夹具二29上等待六轴机械手3的抓取)；箭头e是将1#载具51从与1#载具轨道33对接的分料夹具一30换向，送进分料装配组件40前的1#载具51将要运行的轨道上；分料夹具一30处的箭头d，是1#载具51进入分料装配组件40前的导入方向，分料装配组件40处未标，1#载具51竖直向上移动到上装配槽的竖直箭头，治具一28处的箭头f是1#载具51进入输出到分料夹具二29上的方向。

图3中，空的1#载具51由右向左沿1#载具轨道33返回端子组件的上料工位，1#载具轨道33及其挡料气缸四与皮带、电机一起构成1#载具回流辅线2，从1#载具轨道33回流的1#载具51被调转机构31调转180度，使得1#载具51的正面面向调转机构31；分料装配组件40用于将连续进入的端子组件等分，满足每四个端子组件对应装配在1#载具51上的四个台阶槽中的所需间隔。

如图4，支架上料剪切机构4、铁壳上料剪切机构4-1均为结构相同的双头双工位的冲裁方式，实现支架100及铁壳101批量送料及组装，均包括送料出料组件和冲裁组件437，

送料出料组件的结构是，在工作站166-2的横向外端加长有固定板180，固定板180上前后各设有一个支架卷料167和一对铁壳卷料168，支架上料剪切机构4的每个支架卷料167下方设有一条料道，该两条料道并排并且设有共同的料带推移组件183，实现两个料带同步向前输送；两条料道靠近出口端均设有一套预冲裁刀181和终冲裁刀178，每套预冲裁刀181和终冲裁刀178与一个冲压缸一171驱动连接，在两个冲压缸一171的驱动下对每个料带中的两个支架100同时进行冲压(即一次性冲压四个支架100)；同样，铁壳上料剪切机构4-1中的每个铁壳卷料168，对应设有两套预冲裁刀二和终冲裁刀二，预冲裁刀二和终冲裁刀二均与冲压缸二173驱动连接，一次性冲压四个铁壳101；上述的四条料道出口端均与废料带出料道170连通，废料带出料道170出口端设有双裁剪组件169(用于裁剪废料带)；

如图5a、图5b与图4，冲裁组件437按步进移送支架或铁壳料带到冲裁刀口处，冲裁组件437的结构是，在台面一对工字立板上固定有上盖板和下底板，上盖板上安装有驱动支架冲裁机构与铁壳冲裁机构的冲压缸一171，冲压缸一171向下与压杆172传动连接，压杆172向下与公模板固定连接，公模板下方设有脱模板445，穿过脱模板445并在公模板上与下底板之间从前向后依次固定有两个缓冲杆435(缓冲杆435采用销钉上套装弹簧的组合方式)、一对调整螺钉(调整脱模板445与台面之间高度)、另外两个缓冲杆435；在压杆172两侧分别固定一个压板434，右侧的一个压板434下端面前后各安装一只预冲裁刀181和终冲裁刀178称为右冲裁436，左侧的另一个压板434下端面前后也各安装一只预冲裁刀181和终冲裁刀178称为左冲裁433；紧邻两侧工字立板在公模板两端各设置一对导向组件432(采用导向轴与轴套的组合方式)，四只导向组件432用于给公模板导向；

见图5b，支架上料剪切机构4、铁壳上料剪切机构4-1中的所有预冲裁刀和终冲裁刀的结构一致，主体均为四方筒体的裁剪刀筒452，裁剪刀筒452的内四方槽443中窜有四方冲裁刀451(即预冲裁刀181和终冲裁刀178)，四方冲裁刀451上端面通过固定孔184与压板434固定连接，内四方槽443外侧设有导向U型槽441，裁剪刀筒452固定在脱模板445上，在脱模板445下表面位于裁剪刀筒452的两侧设有定位带料的四只销钉二439；在脱模板445上开有一对下冲裁刀槽446，下冲裁刀槽446与四方冲裁刀451(预冲裁刀181和终冲裁刀178)垂直正对设置，下冲裁刀槽446与斜轨通槽直通，下冲裁刀槽446与斜轨通槽中设有滑台447，滑台447一侧下方设有U型机械手453；

滑台447可沿斜轨通槽与下冲裁刀槽446之间滑动而实现上下升降，滑台447用于承接四方冲裁刀451下冲支架料带或铁壳料带，冲裁出的支架100或铁壳101落在滑台447上，滑台447再移至下冲裁刀槽446中，脱模板445被自己的气缸(图中未表达)驱动向一侧后退到接料的U型机械手453上方，U型机械手453将支架100或铁壳101分别夹取装配；

2#载具回流线9中的2#载具51-1由载具进出机构22移入载具步进操作线10的输入端，六轴机械手3将端子上料机构1上料来的端子组件与1#载具51的组合体扣在2#载具51-1上，由载具步进机构11将2#载具51-1输入支架上料剪切机构4中，支架上料剪切机构4将两次冲裁后的四个支架100分别装入1#载具51上四个端子组件的卡槽内；随后六轴机械手3将1#载具51及四个端子组件翻面，四个支架100被翻至下面，载具步进机构11将2#载具51-1输送到下一工位(铁壳上料剪切机构4-1)，经铁壳上料剪切机构4-1两次冲裁成四个铁壳101，压扣在四个端子组件上表面与四个支架100对扣，得到支架100、铁壳101与端子组件装配的半成品。

如图6，1#载具搬出回流线8、半成品操作线16-1及搬入搬出机构20三者的结构基本相同，区别是在搬入搬出机构20上多设有一套取出成品的出料机械手342，以搬入搬出机构20的结构为例，其结构是，包括相对布设的U型架一335和U型架二336，U型架一335和U型架二336上端共同平行间隔布设有两个长条固定板，第一个长条固定板上设有滑轨架一339，滑轨架一339上滑动设有双滑轨架338，紧邻滑轨架一339外侧设有支架支撑的坦克链340，坦克链340与双滑轨架338传动连接；第二个长条固定板上设有直线模组346，直线模组346与电机337驱动连接，双滑轨架338悬臂搭在第二个长条固定板的滑轨上，并且与直线模组346上的转轴耦合驱动连接，双滑轨架338两边分别受滑轨架一339和直线模组346的驱动；

双滑轨架338悬臂的中间前部设有出料机械手342，双滑轨架338悬臂的中间后部设有用于载具搬出的夹取机械手341，夹取机械手341向下与载具步进操作线10延伸段相对，载具步进操作线10延伸段侧边设有载具输送机构17，载具输送机构17与气缸二345驱动连接；

载具步进操作线10延伸段位于两个长条固定板一侧下方，两个长条固定板另一侧下方设有操作台343，操作台343上表面设有出料轨道344，出料轨道344的后端设有气缸一334驱动的推块。

出料机械手342夹取载具步进操作线10延伸段上3#载具负载的4组成品，移到出料轨道344由气缸一334驱动移到操作台343上；夹取机械手341同时夹取载具步进操作线10延伸段上空置的3#载具，移到3#载具回流线15上进行循环。

图7中显示，出料机械手342夹取机械手341、以及结构相同的铆合机构一19及铆合机构二19-1均设置在载具步进操作线10延伸段上方。

如图7，出料机械手342的结构是，包括固定在双滑轨架338上的气缸六368和滑轨三362，滑轨三362中竖直套装有滑轨架二364，滑轨架二364上端与气缸六368传动连接，滑轨架二364下端面固定有托板二365，托板二365下表面设有四个凹槽(与3#载具上装配成品的U型槽对应)，该四个凹槽内均设有真空吸阀366，每个真空吸阀366下端均连接有吸杆367，吸杆367端面上开有多个吸孔；真空吸阀366驱动吸杆367上吸孔的吸力吸附成品，由气缸六368驱动将成品从3#载具的U型槽和双定位销中取出。

如图7、图8，夹取机械手341的结构是，包括竖直固定在双滑轨架338上的气缸七369和滑轨四371，滑轨四371中套装有滑轨架三372，滑轨架三372与气缸七369传动连接；滑轨架三372上安装有气缸八370，气缸八370的气缸杆向下通过推杆374与托板三373连接，托板三373固定在U型槽板二381的上端，U型槽板二381滑动设置在滑轨架三372中；U型槽板二381的两臂下端对称设有倾斜导向槽382，每个倾斜导向槽382内套装有一个导向轴376；滑轨架三372两边外侧面各固定有一个U型槽板一378，每个U型槽板一378水平的U型槽中窜有滑动的连杆380，每侧的导向轴376通过导向槽一375与本侧的连杆380连接，每个连杆380外侧安装有夹板377，夹板377下端设有销钉一379，气缸370驱动推杆374，推杆374再驱动连杆380打开或夹紧夹板377；

夹取机械手341的工作过程是，首先，气缸七369推动滑轨架三372上的夹板377下移至3#载具两侧的销钉孔外侧高度；然后，气缸八370收缩通过托板三373推动U型槽板二381倾斜导向槽382中的导向轴376下移，导向轴376在倾斜导向槽382中带动连杆380沿导向槽一375相对内收，连杆380两侧的夹板377带动销钉一379插进3#载具两侧的销钉孔夹紧3#载具；最后由搬入搬出机构20上的电机驱动直线模组上的双滑轨架338，双滑轨架338驱动夹取机械手341，将夹取机械手341上的3#载具搬入3#载具回流线15中。

本发明的控制箱25及控制器174与总控制器控制连接，控制箱25和控制器174分工控制三个工作站上的各个动作部件，按照预定程序，协调配合，共同完成端子组件、铁壳101与支架100的上料与冲裁、焊接、打标、螺母102的自动装配作业，得到最终的端子插头成品。

本发明装置的工作过程是：

步骤1、1#载具51通过1#载具回流线24经1#载具回流辅线2，返回到端子上料机构1中，将四个端子组件安装到1#载具51上；

步骤2、六轴机械手3抓取1#载具51及四个端子组件，六轴机械手3将四个端子组件与1#载具51扣装在2#载具51-1上，依次进入工作站二166-2的铁壳上料剪切机构4-1和支架上料剪切机构4下方；

步骤3、2#载具51-1由2#载具回流线9回流到2#载具搬入线22，由2#载具搬入线22搬入到载具步进操作线10，由载具步进机构11定位移位2#载具51-1，进行冲裁工艺：先由支架上料剪切机构4一次冲裁出两个支架100，两次共冲裁出4只支架100装入2#载具51-1上，实现四个支架100与端子组件的装配；将1#载具51与装好支架100的端子组件一起翻面重新扣在2#载具51-1上使得支架100在下，再由铁壳上料剪切机构4-1一次冲裁出两个铁壳101，两次共冲裁出4只铁壳101装入2#载具51-1的端子组件上表面，实现四个铁壳101与端子组件装配，得到装配体；

载具步进机构11驱动负载装配体的2#载具51-1沿载具步进操作线10步进间歇换位，依次实现铁壳的拍平、支架与铁壳的激光焊接固定、铁壳的冲压平齐、铁壳激光打标作业，装配体被进一步加工成半成品；

步骤4、在工作站三166-3上，1#载具51及半成品与2#载具51-1经交换机构16进行分离，双功能搬出机构8先将半成品与1#载具51搬入1#载具操作线18，再将搬空的2#载具51-1搬入2#载具回流线9，4#载具51-1重新回流到2#载具搬入线22，在工作站二166-2上重复循环；

半成品操作线16-1从1#载具操作线18上的1#载具51将半成品取出移至3#载具上并搬入3#载具回流线15，再流转到载具周转机构14，4#载具及半成品由载具周转机构14搬入载具步进操作线10延伸段，由载具输送机构17驱动定位及换位，依次完成四件半成品的螺母上料及铆合固定，(即螺母上料机构一12上料4只螺母、螺母上料机构二13上料另外4只螺母，铆合机构一19铆合2套半成品的总共4只螺母、铆合机构二19-1铆合另2套半成品的总共4只螺母，)得到4套成品，由产品搬出的机械手将产品搬出工作站三166-3，并且将3#载具搬入3#载具回流线15，重新循环，

以此类推，实现端子组件、支架100、铁壳101、螺母102的自动化流水装配，得到成品的端子插头。

Claims (8)

1.一种端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：包括依次连接的工作站一(166-1)、工作站二(166-2)及工作站三(166-3)，

工作站一(166-1)上设有端子上料机构(1)和1#载具回流辅线(2)，端子上料机构(1)的结构是，在工作站一(166-1)的台面(26)上并排设有1#载具轨道(33)和支撑架(34)，1#载具轨道(33)出口端设有分料夹具一(30)，分料夹具一(30)外侧配置有调转机构(31)，分料夹具一(30)出口端与分料装配组件(40)对接，分料装配组件(40)出口端与分料组件(32)对接，分料组件(32)进口端与振动盘对接；支撑架(34)上端中部固定有治具一(28)，治具一(28)与分料装配组件(40)之间设有压装组件(27)，压装组件(27)轨道的进料端与分料装配组件(40)的装配轨道对接，实现端子组件与1#载具(51)的装配；治具一(28)朝向出料方向一端外侧设有分料夹具二(29)；

工作站二(166-2)上设有六轴机械手(3)和载具进出机构(22)，六轴机械手(3)和载具进出机构(22)的左边与工作站一(166-1)相邻，六轴机械手(3)右边设有1#载具回流线(24)及控制箱(25)，1#载具回流线(24)与1#载具回流辅线(2)对接；载具进出机构(22)右边依次设有支架上料剪切机构(4)、铁壳上料剪切机构(4-1)、铁壳拍平组件(5)、激光焊接组件(6)、铁壳铆压组件(7)及激光打标组件(23)；与1#载具回流线(24)平行分别设有2#载具回流线(9)和载具步进操作线(10)，2#载具回流线(9)和载具步进操作线(10)均从激光打标组件(23)下方横穿，2#载具回流线(9)与载具步进操作线(10)的右端配置有双功能搬出机构(8)，在2#载具回流线(9)与载具步进操作线(10)之间平行配置有载具步进机构(11)，载具步进机构(11)与载具步进操作线(10)挨近设置；

工作站三(166-3)上设有1#载具回流线(24)延伸段及控制器(174)，与1#载具回流线(24)延伸段平行分别设有1#载具操作线(18)、3#载具回流线(15)及载具步进操作线(10)延伸段；1#载具操作线(18)和3#载具回流线(15)左端横向布设有载具周转机构(14)；3#载具回流线(15)中部横跨有交换机构(16)及半成品操作线(16-1)，在载具步进操作线(10)延伸段与3#载具回流线(15)之间平行配置有载具输送机构(17)，载具输送机构(17)与载具步进操作线(10)延伸段挨近设置；在交换机构(16)左侧，载具步进操作线(10)延伸段的横向外侧设有螺母上料机构一(12)和螺母上料机构二(13)；在半成品操作线(16-1)之后，靠近载具步进操作线(10)延伸段右部上方横跨有铆合机构一(19)和铆合机构二(19-1)；在1#载具操作线(18)的右端横向设有1#载具搬入机构(21)，在载具步进操作线(10)延伸段和3#载具回流线(15)右端横向设有搬入搬出机构(20)；

所述的1#载具(51)是针对端子(103)内槽孔设定U型卡槽，采用四个T型板定位；2#载具(51-1)与3#载具的相同点都是根据支架(100)和铁壳(101)的外形设置卡位的几字型槽，几字型槽两边设置定位销钉及滑槽；

所述的支架上料剪切机构(4)、铁壳上料剪切机构(4-1)均为结构相同的双头双工位的冲裁方式，均包括送料出料组件和冲裁组件(437)。

2.根据权利要求1所述的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：所述的送料出料组件的结构是，在工作站(166-2)的横向外端加长有固定板(180)，固定板(180)上前后各设有一个支架卷料(167)和一对铁壳卷料(168)，

支架上料剪切机构(4)的每个支架卷料(167)下方设有一条料道，该两条料道并排并且设有共同的料带推移组件(183)；两条料道靠近出口端均设有一套预冲裁刀(181)和终冲裁刀(178)，每套预冲裁刀(181)和终冲裁刀(178)与一个冲压缸一(171)驱动连接，在两个冲压缸一(171)的驱动下对每个料带中的两个支架(100)同时进行冲压，即一次性冲压四个支架(100)；

同样，铁壳上料剪切机构(4-1)中的每个铁壳卷料(168)，对应设有两套预冲裁刀二和终冲裁刀二，预冲裁刀二和终冲裁刀二均与冲压缸二(173)驱动连接，一次性冲压四个铁壳(101)；

每个支架卷料(167)下方的料道和每个铁壳卷料(168)下方的料道出口端均与废料带出料道(170)连通，废料带出料道(170)出口端设有双裁剪组件(169)。

3.根据权利要求1所述的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：所述的冲裁组件(437)的结构是，在台面一对工字立板上固定有上盖板和下底板，上盖板上安装有冲压缸一(171)，冲压缸一(171)向下与压杆(172)传动连接，压杆(172)向下与公模板固定连接，公模板下方设有脱模板(445)，穿过脱模板(445)并在公模板上与下底板之间从前向后依次固定有两个缓冲杆(435)、一对调整螺钉、另外两个缓冲杆(435)；在压杆(172)两侧分别固定一个压板(434)，右侧的一个压板(434)下端面前后各安装一只预冲裁刀(181)和终冲裁刀(178)称为右冲裁(436)，左侧的另一个压板(434)下端面前后也各安装一只预冲裁刀(181)和终冲裁刀(178)称为左冲裁(433)；紧邻两侧工字立板在公模板两端各设置一对导向组件(432)。

4.根据权利要求1所述的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：所述的支架上料剪切机构(4)、铁壳上料剪切机构(4-1)中的所有预冲裁刀和终冲裁刀的结构一致，主体均为四方筒体的裁剪刀筒(452)，裁剪刀筒(452)的内四方槽(443)中窜有四方冲裁刀(451)，四方冲裁刀(451)上端面通过固定孔(184)与压板(434)固定连接，内四方槽(443)外侧设有导向U型槽(441)，裁剪刀筒(452)固定在脱模板(445)上，在脱模板(445)下表面位于裁剪刀筒(452)的两侧设有定位带料的四只销钉二(439)；在脱模板(445)上开有一对下冲裁刀槽(446)，下冲裁刀槽(446)与四方冲裁刀(451)垂直正对设置，下冲裁刀槽(446)与斜轨通槽直通，下冲裁刀槽(446)与斜轨通槽中设有滑台(447)，滑台(447)一侧下方设有U型机械手(453)。

5.根据权利要求1所述的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：所述的搬入搬出机构(20)的结构是，包括相对布设的U型架一(335)和U型架二(336)，U型架一(335)和U型架二(336)上端共同平行间隔布设有两个长条固定板，第一个长条固定板上设有滑轨架一(339)，滑轨架一(339)上滑动设有双滑轨架(338)，紧邻滑轨架一(339)外侧设有支架支撑的坦克链(340)，坦克链(340)与双滑轨架(338)传动连接；第二个长条固定板上设有直线模组(346)，直线模组(346)与电机(337)驱动连接，双滑轨架(338)悬臂搭在第二个长条固定板的滑轨上，并且与直线模组(346)上的转轴耦合驱动连接，双滑轨架(338)两边分别受滑轨架一(339)和直线模组(346)的驱动；

双滑轨架(338)悬臂的中间前部设有出料机械手(342)，双滑轨架(338)悬臂的中间后部设有夹取机械手(341)，夹取机械手(341)向下与载具步进操作线(10)延伸段相对，载具步进操作线(10)延伸段侧边设有载具输送机构(17)，载具输送机构(17)与气缸二(345)驱动连接。

6.根据权利要求5所述的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：所述的载具步进操作线(10)延伸段位于两个长条固定板一侧下方，两个长条固定板另一侧下方设有操作台(343)，操作台(343)上表面设有出料轨道(344)，出料轨道(344)的后端设有气缸一(334)驱动的推块。

7.根据权利要求5所述的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：所述的出料机械手(342)的结构是，包括固定在双滑轨架(338)上的气缸六(368)和滑轨三(362)，滑轨三(362)中竖直套装有滑轨架二(364)，滑轨架二(364)上端与气缸六(368)传动连接，滑轨架二(364)下端面固定有托板二(365)，托板二(365)下表面设有四个凹槽，该四个凹槽内均设有真空吸阀(366)，每个真空吸阀(366)下端均连接有吸杆(367)，吸杆(367)端面上开有多个吸孔。

8.根据权利要求5所述的端子插头上料与流转的自动装配设备，其特征是：所述的夹取机械手(341)的结构是，包括竖直固定在双滑轨架(338)上的气缸七(369)和滑轨四(371)，滑轨四(371)中套装有滑轨架三(372)，滑轨架三(372)与气缸七(369)传动连接；滑轨架三(372)上安装有气缸八(370)，气缸八(370)的气缸杆向下通过推杆(374)与托板三(373)连接，托板三(373)固定在U型槽板二(381)的上端，U型槽板二(381)滑动设置在滑轨架三(372)中；U型槽板二(381)的两臂下端对称设有倾斜导向槽(382)，每个倾斜导向槽(382)内套装有一个导向轴(376)；滑轨架三(372)两边外侧面各固定有一个U型槽板一(378)，每个U型槽板一(378)水平的U型槽中窜有滑动的连杆(380)，每侧的导向轴(376)通过导向槽一(375)与本侧的连杆(380)连接，每个连杆(380)外侧安装有夹板(377)，夹板(377)下端设有销钉一(379)。

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