CN109638606B - 一种数据插头的全自动组装线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据插头的全自动组装线，在工作站一上设有端子上料机构和1#载具回流辅线；在工作站二上设有六轴机械手和载具进出机构、1#载具回流线、支架及铁壳上料剪切机构、铁壳拍平及铆压组件、激光焊接及打标组件；另外配置有双功能搬出机构及载具步进机构；在工作站三上设有1#载具回流线延伸段、1#载具操作线、3#载具回流线及载具步进操作线延伸段、载具周转机构、交换机构及半成品操作线、载具输送机构、两个螺母上料机构、两个铆合机构、1#载具搬入机构、搬入搬出机构；铁壳拍平组件的推压架与上方的气缸传动连接，推压架下端面设有细槽和宽槽。本发明装置实现了数据插头的全自动组装。

Description

一种数据插头的全自动组装线

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，涉及一种数据插头的全自动组装线。

背景技术

数据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，还未有成功针对数据插头(铁壳插头)的端子插头上料与流转载具的装配应用及专利申请。

发明内容

本发明提供了一种数据插头的全自动组装线，解决了现有技术采用手工操作，自动化程度低，来回翻转工序多，产品质量不稳定，工作效率低、成本高的问题。

本发明的技术方案是，一种数据插头的全自动组装线，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；

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；

铁壳拍平组件的结构是，包括竖直设置在支持架上的直线轨架，直线轨架中滑动设置有推压架，推压架与上方的气缸十五传动连接，推压架下端面设有细槽和宽槽；细槽与2#载具上的U型槽板对应设置，宽槽与1#载具对应设置。

本发明的数据插头的全自动组装线，其特征还包括：

所述的铁壳铆压组件的结构是，包括设置在支撑架上表面滑轨上的滑轨架四，滑轨架四与气缸十三传动连接，滑轨架四上表面前端设有前立板，滑轨架四上表面后端设有后立板，后立板外立面并排固定有气缸十四和气缸十三，气缸十四与立式滑板传动连接，立式滑板外侧设有滑动的推板二，推板二与气缸十三传动连接，立式滑板前立面设置有四个滑杆一一对应套装在前立板中的四个导向槽二中；

前立板中部沿水平方向开有四个方槽，每个方槽中穿有一个滑推板，四个滑推板后端均与立式滑板固定连接；

前立板上四个方槽上下方均布四对U型槽，上排每个U型槽中安装有L型压板一，下排每个U型槽中安装有L型压板二，L型压板二与L型压板一在U型槽的内端均安装有弹簧，弹簧穿过U型槽上顶横压板，横压板安装在U型槽上方的长条直U槽中，长条直U槽与U型槽相通，横压板与竖压板连接，竖压板上安装转动臂，转动臂两端设有一对支撑板一和一对支撑板二，立式滑板向前安装有斜压边的压杆。

所述的螺母上料机构一与螺母上料机构二的结构相同，载具进出机构与载具周转机构结构一致，载具输送机构与载具步进机构结构一致，半成品操作线、搬入搬出机构与双功能搬出机构三者结构基本相同。

所述的螺母上料机构一包括螺母上料分料组件和螺母推送组件；

螺母上料分料组件的结构是，包括设置在底板二上的振动盘，振动盘的输出口连接有两直振轨，该两直振轨支撑在直振上，该两直振轨靠近末端固定设置有三面环绕的竖立直板，竖立直板下部的竖直滑轨中设置有推板一，推板一与气缸十一传动连接，推板一上表面设置有双推杆；竖立直板上部固定有气缸十，气缸十向下与竖直滑动架传动连接，竖直滑动架下端面安装有U型槽板三和托移板；托移板下表面安装有四个推杆二，该托板中间设置有两圆通孔，该两圆通孔向下与两直振轨垂直对正，该两圆通孔向下与推板一的双推杆正对；U型槽板三一侧下表面安装有两推杆。

所述的螺母推送组件的结构是，包括7型推板，7型推板设置在推板一与U型槽板三之间，7型推板上两通孔与托板上的两圆通孔上下对应，7型推板滑动设置在滑动架三上，7型推板通过推杆三与横向推移的气缸十二连接；滑动架三滑动设置在滑轨架二上，滑动架三与纵向推移的气缸九传动连接，直线滑动架及气缸九均固定在立架上。

所述的载具步进操作线延伸段外侧设置有机构相同的铆合机构一及铆合机构二，其中的铆合机构二的结构是，在机架的支撑台面上安装有增压缸，支撑台面上的两个开孔中分别套装有导向套，每个导向套中滑动套装有一个导向轴一，两个导向轴一与托板一两边开孔中设置的固定套固定连接；两个固定套之间的托板一中开有圆孔，增压缸的活塞杆与活性接头传动连接，活性接头卡装在托板一上表面的两个半圆形限位板一中，托板一下表面安装有冲模公板，冲模公板下端面设置为凹槽形状称为成型腔，成型腔中设置有多个冲头，冲头下方对应设置有用于上下对压的组件。

所述的载具步进操作线延伸段末端另外设置有搬入搬出机构的出料机械手，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动架，滑动架上端与气缸六传动连接，滑动架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。

所述的载具步进操作线延伸段末端另外设置有搬入搬出机构的夹取机械手，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，滑轨四中套装有直轨架，直轨架与气缸七传动连接；直轨架上安装有气缸八，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直轨架中；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二；直轨架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。

所述的1#载具操作线的结构是，由双通道滑轨、滑轨一、旋转组件导轨和周转导轨依次对接组成直线输送轨道，沿该直线输送轨道依次布设有四轴机械手、旋转组件、退出机构、翻转组件，交换机构横跨在周转导轨上方。

所述的载具进出机构的结构是，包括T型支架和双立架，T型支架上设有滑轨架一，滑轨架一上横向设有滑动的治具一，治具一与气缸一的气缸杆传动连接，治具一上表面安装有立板，治具一上表面的U型槽与立板一起组成滑轨形状的载具槽；双立架上部设有治具二，双立架中部设有支板，支板上固定有气缸二，气缸二的气缸杆向上伸出时顶入治具二上端面通过槽中的2#载具中间的限位孔；滑轨架一背向治具二的外侧设有缓冲杆。

本发明的有益效果是：通过采用螺母、端子与防振垫组合件、铁壳带料、支架带料的自动上料与一次冲裁、短时间高速冲铆、压平、自动打标装配成型方式，替代现有手工上料与无法实现冲裁与铆压合成一体的难题，提高了效率和铆压装配一次性合格率，保证了冲压铆压装配产品的一致性，节约了能耗与成本及提高了效率。

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是本发明中的铁壳拍平的结构示意图；

图4是本发明中的铁壳铆压组件的结构示意图；

图5是本发明中的螺母上料机构一的结构示意图；

图6a是本发明中的载具步进操作线延伸段的机构布置示意图；

图6b是本发明中的夹取机械手的局部结构示意图；

图6c是本发明中的铆合机构二的局部结构示意图；

图7是本发明中的1#载具操作线的结构示意图；

图8是本发明中的载具进出机构的结构示意图。

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，9-1、四轴机械手，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，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、工作站三，174、控制器，264、气缸一，265、T型支架，266、治具一，267、立板，268、双立架，269、气缸二，270、治具二，271、支板，272、载具槽，273、滑轨架一，274、缓冲杆，304、圆孔一，312、主支架，313、底板一，314、U型槽架，315、双滑轨，315-1、滑轨一，316、气缸三，317、气缸四，318、气缸五，319、丁字气缸夹手，320、旋转组件，321、周转架，322、顶推组件，323、抓取组件，324、退出机构，325、翻转组件，326、U型架，327、滑轨二，338、双滑轨架，341、夹取机械手，342、出料机械手，350、增压缸，351、机架，352、导向轴一，353、导向套，354、限位板一，355、托板一，356、冲模公板，357、活性接头，358、成型腔，359、冲头，360、固定套，362、滑轨三，364、滑动架，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、直轨架，373、托板三，374、推杆，375、导向槽一，376、导向轴二，377、夹板，378、U型槽板一，379、销钉，380、连杆，381、U型槽板二，382、倾斜导向槽，383、底板二，384、振动盘，385、两直振轨，386、立架，387、气缸九，388、直振，389、气缸十，390、竖直滑动架，391、竖立直板，392、两推杆，393、U型槽板三，394、推杆二，395、推板一，396、气缸十一，397、滑轨架二，398、滑动架三，400、推杆三，401、气缸十二，402、7型推板，403、支持架，404、直线轨架，405、气缸十五，406、推压架，407、宽槽，408、细槽，410、支撑架，411、滑轨架四，412、后立板，413、气缸十三，414、气缸十四，415、推板二，416、U型槽，417、立式滑板，418、滑推板，419、导向槽二，420、压杆，421、方槽，422、转动臂，423、支撑板一，424、前立板，425、L型压板一，426、L型压板二，427、支撑板二，428、滑杆。

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、前后两端设置有台肩二、左侧设置有左卡扣、中部设置有前后卡扣；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，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#载具进行阻挡和定位，仅让之前的一个1#载具流入调转机构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#载具与半成品分离，1#载具继续留在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#载具与端子组件运载到交换机构16，交换机构16将1#载具与端子组件分离后，将1#载具移到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#载具是针对端子103内槽孔设定U型卡槽，采用四个T型板97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#载具上；

负载端子组件的1#载具被六轴机械手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#载具及端子组件翻面扣组装在2#载具51-1上，使1#载具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#载具与所负载半成品的分离，空的1#载具转到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，铁壳拍平组件5的结构是，包括竖直设置在支持架403上的直线轨架404，直线轨架404中滑动设置有推压架406，推压架406与上方的气缸十五405传动连接，推压架406下端面设有细槽408和宽槽407；细槽408与2#载具51-1上的U型槽板对应设置，宽槽407与1#载具对应设置。

如图4，铁壳铆压组件7的结构是，包括设置在支撑架410上表面滑轨上的滑轨架四411，滑轨架四411与气缸十三413传动连接，滑轨架四411上表面前端设有前立板424，滑轨架四411上表面后端设有后立板412，后立板412外立面并排固定有气缸十四414和气缸十三413，气缸十四414与立式滑板417传动连接，立式滑板417外侧设有滑动的推板二415，推板二415与气缸十三413传动连接，立式滑板417前立面设置有四个滑杆428一一对应套装在前立板424中的四个导向槽二419中；

前立板424中部沿水平方向开有四个方槽421，每个方槽421中穿有一个滑推板418，四个滑推板418后端均与立式滑板417固定连接，滑推板418用于顶推端子组件与铁壳101平齐；

前立板424上四个方槽421上下方均布四对U型槽416，上排每个U型槽416中安装有L型压板一425，下排每个U型槽416中安装有L型压板二426，L型压板二426与L型压板一425在U型槽416的内端均安装有弹簧，弹簧穿过U型槽416上顶横压板，横压板安装在U型槽416上方的长条直U槽中，长条直U槽与U型槽416相通，横压板与竖压板连接，竖压板上安装可转动的转动臂422，转动臂422两端设有一对支撑板一423和一对支撑板二427，立式滑板417向前安装有斜压边的压杆420。

气缸十四414推动立式滑板417上水平固定的4根滑杆428沿导向槽二419向前滑动，压杆420斜压边对上下位置的转动臂422同时施压，转动臂422旋转下压竖压板及横压板，横压板同时压缩弹簧，弹簧将L型压板一425及L型压板二426前端对压在支架100和铁壳101中间的U型槽中，使支架100和铁壳101紧紧将端子组件包住，然后，气缸十四414向后推动推板二415，将支架100、铁壳101与端子组件组成的装配体推开，气缸十三413驱动滑轨架四411复位。

如图5，螺母上料机构一12与螺母上料机构二13的结构相同，其中的螺母上料机构一12包括螺母上料分料组件和螺母推送组件；

螺母上料分料组件的结构是，包括设置在底板二383上的振动盘384，振动盘384的输出口连接有两直振轨385，该两直振轨385支撑在直振388上，该两直振轨385靠近末端固定设置有三面环绕的竖立直板391，竖立直板391下部的竖直滑轨中设置有推板一395，推板一395与气缸十一396传动连接，推板一395上表面设置有双推杆；竖立直板391上部固定有气缸十389，气缸十389向下与竖直滑动架390传动连接，竖直滑动架390下端面安装有U型槽板三393和托移板；托移板下表面安装有四个推杆二394，四个推杆二394将同时出料的两个螺母经二次分料后变成并排四个螺母，四个推杆二394就将螺母推送组件送来的四个螺母压装在一对铁壳上；该托板中间设置有两圆通孔，该两圆通孔向下与两直振轨385垂直对正，该两圆通孔向下与推板一395的双推杆正对；

U型槽板三393一侧下表面安装有两推杆392，两推杆392将双轨道上送来的螺母压到7型推板402处，由7型推板402再推到并列的另一端；

螺母推送组件的结构是，包括7型推板402，7型推板402设置在推板一395与U型槽板三393之间，7型推板402上两通孔与托板上的两圆通孔上下对应，7型推板402滑动设置在滑动架三398上，7型推板402通过推杆三400与横向推移的气缸十二401连接；滑动架三398滑动设置在滑轨架二397上，滑动架三398与纵向推移的气缸九387传动连接，直线滑动架397及气缸九387均固定在立架386上。

螺母上料机构一12的工作原理是，螺母102经振动盘384排序送到两直振轨385中，通过直振388将两直振轨385槽内的螺母振动前送到两圆通孔，气缸十一396上推推板一395的双推杆支撑两螺母，气缸十389下推两推杆392对压两螺母；气缸十二401推动滑动架三398上的7型推板402进入对压的两螺母下方，气缸十一396与气缸十389同时松开对压的两螺母后，7型推板402带动两螺母沿托移板横移一段距离，两直振轨385槽另外的两个螺母又落在7型推板402上，完成并排分料成4只螺母，此时，4只螺母在7型推板402上；气缸九387推送滑轨架二397上的7型推板402上的四个螺母移送到推杆二394的下方，气缸十389启动第二行程，带领4只推杆二394将4只螺母压装在下方两套半成品上的铁壳两肩边孔内；螺母上料机构二13与螺母上料机构一12工作原理相同，实现另4只螺母压装在另外两套半成品上的铁壳两肩边孔内，完成4套半成品上的总共8只螺母的装配。

如图6a、图6b、图6c，载具步进操作线10延伸段外侧设置有出料机械手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。

如图6a，载具步进操作线10延伸段末端另外设置有搬入搬出机构20的出料机械手342，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中竖直套装有滑动架364，滑动架364上端与气缸六368传动连接，滑动架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6b，载具步进操作线10延伸段末端还设置有搬入搬出机构20的夹取机械手341，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中套装有直轨架372，直轨架372与气缸七369传动连接；直轨架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滑动设置在直轨架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二376；直轨架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，每侧的导向轴二376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推动直轨架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中的导向轴二376下移，导向轴二376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379插进3#载具两侧的销钉孔夹紧3#载具；最后由搬入回流线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。

如图6a、6c，铆合机构一19与铆合机构二19-1结构一致，其中铆合机构二19-1的结构是，在机架351的支撑台面上安装有增压缸350，支撑台面上的两个开孔中分别套装有导向套353，每个导向套353中滑动套装有一个导向轴一352，两个导向轴一352与托板一355两边开孔中设置的固定套360固定连接；两个固定套360之间的托板一355中开有圆孔，增压缸350的活塞杆与活性接头357传动连接，活性接头357卡装在托板一355上表面的两个半圆形限位板一354中，托板一355下表面安装有冲模公板356，冲模公板356下端面设置为凹槽形状称为成型腔358，成型腔358中设置有多个冲头359，冲头359下方对应设置有完成铆钉上升送料及顶升到位后的上下对压组件，在该组件的支撑过程中冲头359向下冲压完成支架100与铁壳101的铆合操作。

如图7，1#载具操作线18的结构是，由双通道滑轨、滑轨一315-1、旋转组件导轨和周转导轨依次对接组成直线输送轨道，沿该直线输送轨道依次布设有四轴机械手9-1、旋转组件320、退出机构324、翻转组件325，交换机构16横跨在周转导轨上方；

双通道滑轨的结构是，在底板一313上间隔竖立有多组主支架312，所有主支架312上共同支撑固定有长条型的U型槽架314，U型槽架314上表面设置为双滑轨315，U型槽架314进口端外侧设置有气缸三316，用于沿U型槽架314上双滑轨315向内推移1#载具；在气缸三316推移行程末端下方的主支架312上固定有气缸四317，用于阻挡被气缸三316推移来的1#载具；

U型槽架314出口端延长线上设置有滑轨一315-1，滑轨一315-1的进口端外侧设置有气缸五318，滑轨一315-1的末端下方设置有气缸Z，气缸四317和气缸Z均用于阻挡后一个1#载具；U型槽架314出口端上方设置有四轴机械手9-1，四轴机械手9-1的丁字气缸夹手319前伸停留在气缸四317上方；

滑轨一315-1的出口端对接有旋转组件导轨，旋转组件导轨外侧设置有旋转组件320；旋转组件导轨向前再与周转导轨对接，周转导轨外侧的周转架321上设置有交换机构16中的顶推组件322与抓取组件323(交换机构16横跨在1#载具操作线18上，交换机构16不隶属于1#载具操作线18)；在周转导轨进口端下方紧邻交换机构16的位置设置有水平推移的周转气缸(图中未表达)，在周转导轨出口端外端设置有翻转组件325，在周转导轨出口端翻转组件325一侧横向设置有滑轨二327，滑轨二327上设置有U型架326，滑轨二327外端设置在翻转组件325与滑轨一315-1出口端之间的空间内。

气缸三316推移前一个1#载具越过气缸四317刚好位于丁字气缸夹手319下方，后一个1#载具被气缸四317阻挡，丁字气缸夹手319抓取前一个1#载具移到滑轨一315-1上，气缸五318的气缸杆伸张向前推进一个工位，最前一个1#载具被移到旋转组件320下方的旋转组件导轨上，旋转组件320中的旋转气缸将1#载具翻转180度，再被旋转组件320上的推移气缸推送到周转导轨上；交换机构16先从3#载具回流线15搬入3#载具，交换机构16再将1#载具上的半成品转接到3#载具上，交换机构16下方的周转气缸(图中未表达)将1#载具推移到周转导轨的端头，由翻转组件325翻转90度，1#载具由平躺转为竖立状态，1#载具随U型架326沿滑轨427前移，直至被搬入1#载具回流线24上实现回流。

如图8，载具进出机构22的结构是，包括T型支架265和双立架268，T型支架265上设有滑轨架一273，滑轨架一273上横向设有滑动的治具一266，治具一266与气缸一264的气缸杆传动连接，治具一266上表面安装有立板267，治具一266上表面的U型槽与立板267一起组成滑轨形状的载具槽272，用于2#载具51-1的通过；双立架268上部设有治具二270，双立架268中部设有支板271，支板271上固定有气缸二269，气缸二269的气缸杆向上伸出时顶入治具二270上端面通过槽中的2#载具51-1中间的限位孔，对2#载具51-1进行阻挡定位；滑轨架一273背向治具二270的外侧设有缓冲杆274。

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，得到最终的数据插头成品。

本发明装置的工作过程是：

步骤1、1#载具通过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#载具上；

步骤2、压装组件内的1#载具被后面的1#载具再推送经治具一，再到分料夹具中，气缸十三将分料夹具沿直线滑动架推到治具一后端，由六轴机械手3抓取1#载具及四个端子组件，六轴机械手3将四个端子组件与1#载具扣装在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9，3#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14，3#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 (10)

1.一种数据插头的全自动组装线，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)；

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)；

铁壳拍平组件(5)的结构是，包括竖直设置在支持架(403)上的直线轨架(404)，直线轨架(404)中滑动设置有推压架(406)，推压架(406)与上方的气缸十五(405)传动连接，推压架(406)下端面设有细槽(408)和宽槽(407)；细槽(408)与2#载具(51-1)上的U型槽板对应设置，宽槽(407)与1#载具(51)对应设置。

2.根据权利要求1所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的铁壳铆压组件(7)的结构是，包括设置在支撑架(410)上表面滑轨上的滑轨架四(411)，滑轨架四(411)与气缸十三(413)传动连接，滑轨架四(411)上表面前端设有前立板(424)，滑轨架四(411)上表面后端设有后立板(412)，后立板(412)外立面并排固定有气缸十四(414)和气缸十三(413)，气缸十四(414)与立式滑板(417)传动连接，立式滑板(417)外侧设有滑动的推板二(415)，推板二(415)与气缸十三(413)传动连接，立式滑板(417)前立面设置有四个滑杆(428)一一对应套装在前立板(424)中的四个导向槽二(419)中；

前立板(424)中部沿水平方向开有四个方槽(421)，每个方槽(421)中穿有一个滑推板(418)，四个滑推板(418)后端均与立式滑板(417)固定连接，滑推板(418)用于顶推端子组件与铁壳(101)平齐；

前立板(424)上四个方槽(421)上下方均布四对U型槽(416)，上排每个U型槽(416)中安装有L型压板一(425)，下排每个U型槽(416)中安装有L型压板二(426)，L型压板二(426)与L型压板一(425)在U型槽(416)的内端均安装有弹簧，弹簧穿过U型槽(416)上顶横压板，横压板安装在U型槽(416)上方的长条直U槽中，长条直U槽与U型槽(416)相通，横压板与竖压板连接，竖压板上安装转动臂(422)，转动臂(422)两端设有一对支撑板一(423)和一对支撑板二(427)，立式滑板(417)向前安装有斜压边的压杆(420)。

3.根据权利要求1所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的螺母上料机构一(12)与螺母上料机构二(13)的结构相同，载具进出机构(22)与载具周转机构(14)结构一致，载具输送机构(17)与载具步进机构(11)结构一致，半成品操作线(16-1)、搬入搬出机构(20)与双功能搬出机构(8)三者结构相同。

4.根据权利要求3所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的螺母上料机构一(12)包括螺母上料分料组件和螺母推送组件；

螺母上料分料组件的结构是，包括设置在底板二(383)上的振动盘(384)，振动盘(384)的输出口连接有两直振轨(385)，该两直振轨(385)支撑在直振(388)上，该两直振轨(385)靠近末端固定设置有三面环绕的竖立直板(391)，竖立直板(391)下部的竖直滑轨中设置有推板一(395)，推板一(395)与气缸十一(396)传动连接，推板一(395)上表面设置有双推杆；竖立直板(391)上部固定有气缸十(389)，气缸十(389)向下与竖直滑动架(390)传动连接，竖直滑动架(390)下端面安装有U型槽板三(393)和托移板；托移板下表面安装有四个推杆二(394)，该托移板中间设置有两圆通孔，该两圆通孔向下与两直振轨(385)垂直对正，该两圆通孔向下与推板一(395)的双推杆正对；

U型槽板三(393)一侧下表面安装有两推杆(392)，两推杆(392)将双轨道上送来的螺母压到7型推板(402)处，由7型推板(402)再推到并列的另一端。

5.根据权利要求4所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的螺母推送组件的结构是，包括7型推板(402)，7型推板(402)设置在推板一(395)与U型槽板三(393)之间，7型推板(402)上两通孔与托板上的两圆通孔上下对应，7型推板(402)滑动设置在滑动架三(398)上，7型推板(402)通过推杆三(400)与横向推移的气缸十二(401)连接；滑动架三(398)滑动设置在滑轨架二(397)上，滑动架三(398)与纵向推移的气缸九(387)传动连接，直线滑动架(397)及气缸九(387)均固定在立架(386)上。

6.根据权利要求1所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的载具步进操作线(10)延伸段外侧设置结构相同的铆合机构一(19)及铆合机构二(19-1)，其中的铆合机构二(19-1)的结构是，在机架(351)的支撑台面上安装有增压缸(350)，支撑台面上的两个开孔中分别套装有导向套(353)，每个导向套(353)中滑动套装有一个导向轴一(352)，两个导向轴一(352)与托板一(355)两边开孔中设置的固定套(360)固定连接；两个固定套(360)之间的托板一(355)中开有圆孔，增压缸(350)的活塞杆与活性接头(357)传动连接，活性接头(357)卡装在托板一(355)上表面的两个半圆形限位板一(354)中，托板一(355)下表面安装有冲模公板(356)，冲模公板(356)下端面设置为凹槽形状称为成型腔(358)，成型腔(358)中设置有多个冲头(359)，冲头(359)下方对应设置有用于上下对压的组件。

7.根据权利要求2所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的载具步进操作线(10)延伸段末端另外设置有搬入搬出机构(20)的出料机械手(342)，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)中竖直套装有滑动架(364)，滑动架(364)上端与气缸六(368)传动连接，滑动架(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2所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的载具步进操作线(10)延伸段末端另外设置有搬入搬出机构(20)的夹取机械手(341)，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)中套装有直轨架(372)，直轨架(372)与气缸七(369)传动连接；直轨架(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)滑动设置在直轨架(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二(376)；直轨架(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)，每侧的导向轴二(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(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)。

9.根据权利要求1所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的1#载具操作线(18)的结构是，由双通道滑轨、滑轨一(315-1)、旋转组件导轨和周转导轨依次对接组成直线输送轨道，沿该直线输送轨道依次布设有四轴机械手(9-1)、旋转组件(320)、退出机构(324)、翻转组件(325)，交换机构(16)横跨在周转导轨上方。

10.根据权利要求1所述的数据插头的全自动组装线，其特征是：所述的载具进出机构(22)的结构是，包括T型支架(265)和双立架(268)，T型支架(265)上设有滑轨架一(273)，滑轨架一(273)上横向设有滑动的治具一(266)，治具一(266)与气缸一(264)的气缸杆传动连接，治具一(266)上表面安装有立板(267)，治具一(266)上表面的U型槽与立板(267)一起组成滑轨形状的载具槽(272)；双立架(268)上部设有治具二(270)，双立架(268)中部设有支板(271)，支板(271)上固定有气缸二(269)，气缸二(269)的气缸杆向上伸出时顶入治具二(270)上端面通过槽中的2#载具(51-1)中间的限位孔；滑轨架一(273)背向治具二(270)的外侧设有缓冲杆(274)。

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