CN109713546B - 用于端子插头的全自动冲焊装配装置 - Google Patents

用于端子插头的全自动冲焊装配装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于端子插头的全自动冲焊装配装置,包括在台面中间设置有支撑台,支撑台横向两边外侧的台面上对称设置有螺母上料机构二和螺母上料机构一;支撑台上通过主支架支撑有双层轨道板,双层轨道板上方沿纵向依次设置有双层输送组件、焊接变位组件、上冲焊组件、冲裁单元一及冲裁单元二,双层轨道板下方沿纵向设置有成品变位接料机构、下冲焊组件及出料机械手,出料机械手下方设置有分料箱,双层轨道板出口与端子上料机构一与端子上料机构二对接,端子上料机构一与端子上料机构二对称分布于出料机械手两边;双层轨道板中配置有支架料带和铁壳料带。本发明结构合理,工作可靠,效率高。

Description

用于端子插头的全自动冲焊装配装置
技术领域
本发明属于自动化装配技术领域,涉及一种用于端子插头的全自动冲焊装配装置。
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。例如由9针到50针的不同传输路数的端子、绝缘端子套装防松防振垫安装在支架中,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,使端子产品与公插头的带电接触性的配合度差,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装配,其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、对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,产生六角螺母与铁壳与支架之间的翘曲,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,还未有针对端子插头全自动冲焊、全自动装配设备的成功研发、应用及专利申请。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于端子插头的全自动冲焊装配装置,解决了现有技术采用手工操作,自动化程度低,加工与返工工序多,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,一种用于端子插头的全自动冲焊装配装置,包括在台面中间设置有支撑台,支撑台横向两边外侧的台面上对称设置有螺母上料机构二和螺母上料机构一;支撑台上通过主支架支撑有双层轨道板,双层轨道板上方沿纵向依次设置有双层输送组件、焊接变位组件、上冲焊组件、冲裁单元一及冲裁单元二,双层轨道板下方沿纵向设置有成品变位接料机构、下冲焊组件及出料机械手,出料机械手下方设置有分料箱,双层轨道板出口与端子上料机构一与端子上料机构二对接,端子上料机构一与端子上料机构二对称分布于出料机械手两边;
双层轨道板中配置有支架料带和铁壳料带,统称料带,料带中间沿纵向依次设置中空槽型的安装口,支架与铁壳分别冲压成型连接在安装口中,所有料带具有一致的出料方向;位于上层的铁壳料带的上定位孔与位于下层的支架料带的下定位孔按步距成对设置,并且保证上层的铁壳与下层的支架上下位置一一正对。
本发明的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征还包括:
所述的双层轨道板的结构是,由上层板与下层板对扣固定为一体,下层板上表面纵向中心线两边分别设置有一道下U型槽,每个下U型槽两边分别设有凸台阶,凸台阶中设有细长槽,每道下U型槽及两边凸台阶与支架的外廓形状吻合;上层板的纵向中心线两边分别设置有一道上U型槽,每个上U型槽中间连接有四方直条的上限位板,上限位板两边设有凹台阶,凹台阶沿纵向间隔开有细直槽,两道上U型槽及其两边的凹台阶与铁壳的外廓形状吻合;每个细直槽与下方的一个细长槽上下正对相通;
靠近下U型槽及上U型槽末端垂直开有一条横向U型槽,横向U型槽与下U型槽和上U型槽垂直交叉处,设置为四方开口通槽。
所述的双层输送组件包括一对并排设置的送料架,每个送料架的结构是,包括设置在支撑架上的F型滑轨架,F型滑轨架上的滑块一后端通过推杆一与气缸三传动连接,滑块一前端通过连接块与滑槽立架固定连接;滑槽立架上端的L型台阶上竖直固定有气缸四,滑槽立架前立面两边分别设置有限位板,两个限位板之间构成滑道,两边的限位板下端均设置有突出的下限位台阶,两边的限位板之间设置有滑块二,滑块二两边与限位板内沿滑动接触,滑块二向上通过活性接头及推杆二与气缸四传动连接;滑块二前立面固定安装有固定架,固定架下端面固定安装有推杆三与推杆四,推杆三下端头设置有细杆一,推杆四下端头设置有细杆二,推杆三与推杆四的间距与支架料带的一对下定位孔对应一致,细杆一和细杆二的间距与铁壳料带的一对上定位孔对应一致。
所述的分料箱的结构是,整体呈鸭嘴型箱体,包括固定板七,固定板七上设有螺钉固定孔,固定板七下方设有成品料道,成品料道内部分为合格的及不合格的成品出料口,由气缸驱动移动开闭板进行选择开合;固定板七前端设有废料带料道,废料带料道向下与废料带出料口连通。
所述的焊接变位组件的结构是,包括一对气缸八,每个气缸八通过各自的缓冲弹簧安装在脱料板上,气缸八气缸杆向前与导电的固定板二传动连接,固定板二与悬挂在工字架上的变压器通过编织线连接,固定板二上端与垂直下压的气缸二传动连接;固定板二前端面板上固定有导电的一个直轨、导电的两个导向杆和导电的两个倒T型直轨条,导向杆和直轨条分布在直轨两边各设一个;直轨与导向杆均插入U型块的对应直通槽中,直轨条卡入U型块两侧的T型槽中,直轨条伸出T型槽的前段下表面安装有一对上电极,每个U型块卡装固定在一个电极连接板二外壁,电极连接板二固定在脱料板上,电极连接板二的编织线穿过穿线孔与变压器连接。
所述的上冲焊组件的结构是,每个电极连接板二的内方槽中滑动套装有一个冲裁刀具,冲裁刀具的主体称为焊接固定杆,在焊接固定杆前立面平行间隔固定有切刀杆;焊接固定杆上端为安装面,安装面安装在上模公板的内沉槽中,两个冲裁刀具还通过安装面利用板连接为一体,焊接固定杆下端为内方槽,每个切刀杆下端设置有切刀,切刀长出内方槽;内方槽内设置压簧,压簧固定在安装孔处的内板上。
所述的下冲焊组件的结构是,包括四个上支撑板,每个上支撑板背面的U型槽两边各设有一个F型限位板,上支撑板的U型槽中设置有滑动架二,每个滑动架二下端与一个气缸九的气缸杆对应连接,滑动架二与U型滑动架固定连接,U型滑动架紧贴F型限位板后端面滑动;上支撑板后面通过绝缘板固定连接有下电极座,下电极座上安装有电极连接板一,在电极连接板一两边分别设置一个台阶型的下电极;该两个下电极的间距与铁壳和支架两端肩臂上两螺母孔间距一致,下电极的下台阶外形尺寸不小于螺母的最大外径,并且与铁壳支架组合件两端肩臂外形吻合的大台阶,下电极的上台阶为与螺母的内孔吻合的电极棒;在一对下电极的中间线靠前位置设置有下切刀,下切刀支撑固定在安装板上,安装板通过下支撑板及滑杆二与下电极座连接,称为下裁剪焊接单元,四个下裁剪焊接单元相邻之间的间隔与上冲焊组件中的一对冲裁刀相同;下电极座通过软质导电编织带与总导电编织带连接,总导电编织带与变压器连接通电;上支撑板前面上部通过连接板安装有固定板一,固定板一固定在滑动架一上,滑动架一固定在直线模组上,滑动架一外端设有滑杆一。
所述的冲裁单元一和冲裁单元二结构相同并排设置,每个冲裁单元的结构是,在气缸二与一对组合件二之间设置两个冲裁缸,冲裁缸向下通过加压杆与冲裁刀连接,冲压缸的驱动杆与上模公板传动连接,冲压缸通过驱动杆同时驱动上冲焊组件中的切刀;冲裁刀和切刀总共4组,每组中包括一个冲裁刀和一个切刀。
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、焊接、短时间高速冲焊装配成型方式,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,提高了效率和焊接装配一次性焊接合格率,保证了冲压焊接装配产品的一致性,节约了能耗与成本,极大延长了电极寿命。
附图说明
图1是本发明装置装配对象的成品分解结构示意图;
图2是本发明全自动冲焊装配系统的整体结构示意图;
图3是本发明配套的支架料带与铁壳料带结构及工位对应位置示意图;
图4是本发明中的双层轨道板的结构示意图;
图5是图4中圆圈部分的局部截面示意图;
图6是本发明的双层轨道板上下配套机构的结构示意图一;
图7是本发明的双层轨道板上下配套机构的结构示意图二;
图8是本发明中的焊接变位组件及上、下冲焊组件的结构示意图;
图9是图8中圆圈部分的局部结构示意图;
图10是本发明中的成品变位接料机构的结构示意图;
图11是本发明中的双层输送组件的结构示意图;
图12是本发明中的分料箱的结构示意图。
图中,1、台面,2、支撑台,3、螺母上料机构一,4、螺母上料机构二,5、送料架,6、端子上料机构一,7、端子上料机构二,8、出料机械手,9、分料箱,10、焊接变位组件,11、下冲焊组件,12、上冲焊组件,13、双层输送组件,14、双层轨道板,15、冲裁单元一,16、冲裁单元二,17、成品变位接料机构,18、直线模组,19、滑动架一,20、滑杆一,21、固定板一,22、连接板,23、上支撑板,24、F型限位板,25、下支撑板,26、滑杆二,27、下裁剪焊接单元,28、安装板,29、下切刀,30、下电极,31、电极连接板一,32、下电极座,33、U型滑动架,34、滑动架二,35、铁壳支架组合件,51、冲裁刀具,52、电极连接板二,53、缓冲弹簧,54、固定板二,55、直轨,56、上电极,57、导向杆,58、直轨条,60、气缸一,62、调整螺钉,63、缓冲组件,64、气缸二,65、冲压缸,66、工字架,67、驱动杆,68、组合件一,69、组合件二,70、组合件三,71、定位压送钉,72、横向U型槽,74、加压杆,75、底座,76、滑轨,77、主支架,79、垫板,80、气缸三,81、推杆一,82、F型滑轨架,83、滑块一,84、连接块,85、滑槽立架,86、气缸四,87、限位板,88、推杆二,89、滑道,90、活性接头,91、滑块二,92、下限位台阶,93、固定架,94、细杆一,95、推杆三,96、推杆四,97、细杆二,98、支撑架,100、支架,101、铁壳,102、螺母,103、端子,104、防振垫,113、端子组件,130、上模固定板,131、调节板,132、上模公板,133、脱料板,134、方槽,135、变压器,160、滑动电极,161、沉孔,162、V型斜槽,163、安装架,164、滑槽,165、斜面,166、上电极面,167、下台阶,168、滑楞,169、螺纹孔,170、U型槽架,171、伸出孔,172、螺栓孔,173、成品出料道,174、固定板五,182、固定板六,194、冲裁缸,201、废料带出料口,202、成品出料口,203、废料带料道,204、固定板七,205、成品料道,262、上定位孔,265、废料带,266、料带,273、下定位孔,275、切刀杆,276、切刀,277、焊接固定杆,278、下层板,279、上层板,280、下运输槽,281、上运输槽,282、上U型槽,283、上限位板,284、下U型槽,300、内方槽,301、安装面,302、安装孔,303、气缸八,304、圆孔一,305、细长槽,306、凸台阶,307、细直槽,308、U型块,309、穿线孔,310、气缸九。
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1,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113,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2,本发明装配装置的整体结构是,包括在台面1中间设置有支撑台2,支撑台2横向两边外侧的台面1上对称设置有螺母上料机构二4和螺母上料机构一3(直振前送螺母,出料采用气吹软管+传感器检测+电磁阀+plc控制气吹软管送料到圆孔一304的上沿);支撑台2上通过主支架77支撑有双层轨道板14,双层轨道板14上方沿进料方向(从后到前即为从进料口到出料口)依次设置有双层输送组件13(包括一对并排设置的送料架5)、焊接变位组件10、上冲焊组件12、冲裁单元一15及冲裁单元二16,双层轨道板14下方沿纵向设置有成品变位接料机构17、下冲焊组件11及出料机械手8,出料机械手8下方设置有分料箱9,双层轨道板14出口与端子上料机构一6与端子上料机构二7对接,端子上料机构一6与端子上料机构二7对称分布于出料机械手8两边。
如图3,支架料带和铁壳料带统称料带266,料带266中间沿纵向依次设置中空槽型的安装口,支架100与铁壳101分别冲压成型连接在安装口中,即支架100预先压制在支架料带的安装口中,铁壳101预先压制在铁壳料带的安装口中,组成原始圆盘型的料带266,所有料带266具有一致的出料方向;位于上层的铁壳料带的上定位孔262与位于下层的支架料带的下定位孔273按步距成对设置,并且保证上层的铁壳101与下层的支架100上下位置一一正对,用于送料架5四个推杆窜进的驱动孔,带动料带266前进,实现步进供料;
如图4、图5,双层轨道板14的结构是,由上层板279与下层板278对扣固定为一体,下层板278上表面纵向中心线两边分别设置有一道下U型槽284,每个下U型槽284两边分别设有凸台阶306,凸台阶306中设有细长槽305,每道下U型槽284及两边凸台阶306与支架100的外廓形状吻合,作为两条支架带料的前送冲焊轨道;上层板279的纵向中心线两边分别设置有一道上U型槽282,每个上U型槽282中间连接有四方直条的上限位板283,上限位板283两边设有凹台阶,凹台阶沿纵向间隔开有通槽型细直槽307,两道上U型槽282及其两边的凹台阶与铁壳101的外廓形状吻合,作为两条铁壳带料的前送冲焊轨道;每个细直槽307与下方的一个细长槽305上下正对相通,用于推杆三95和推杆四96驱动时的移动通道;双层轨道板14上述并列间隔布设的前送冲焊轨道,称为直线式双层双列轨道;
靠近下U型槽284及上U型槽282末端(出口端)垂直开有一条横向U型槽72,横向U型槽72与下U型槽284和上U型槽282垂直交叉处,设置为四方开口通槽(用于裁剪与焊接及落料的通道),称为冲焊成品腔。
在双层轨道板14中,支架料带与铁壳料带按两工位、上下正对同步距布置,即铁壳料带中的铁壳101与支架料带中的支架100俯视图投影重合;铁壳带料设置在上层板279的并列两纵向上U型槽282中,上U型槽282的两侧细直槽307与铁壳带料上定位孔262宽窄吻合,称为纵向的上运输槽281;支架料带设置在下层板278的并列两纵向下U型槽284中,下U型槽284的两侧细长槽305与支架料带下定位孔273对应,下U型槽284的两侧凸台阶306与支架料带下定位孔273的肩板正对且宽窄吻合,作为支架100两边肩板的支撑与移动轨道,凸台阶306上表面构成与支架料带下定位孔273宽窄吻合的下运输槽280,下运输槽280的尺寸,可根据冲焊、裁剪、及料带准确移送的需要设置。
如图6、图7,双层轨道板14上下表面配置有支撑部分,双层轨道板14上表面前部配置有出料部分、冲裁单元一15和冲裁单元二16及上焊接部分,双层轨道板14上表面后部设有定位部分;
支撑部分包括下支撑组件、上支撑组件及缓冲支撑组件,其中,下支撑组件结构是,在底座75上设置有滑轨76,滑轨76上滑动设置有一对主支架77,一对主支架77上共同支撑固定有双层轨道板14;
上支撑组件结构是,在双层轨道板14上层板279前端设置一对工字架66,工字架66上端共同支撑有上模固定板130,上模固定板130上安装有冲压缸65,上模固定板130前端下沿固定有调节板131(用于调节脱料板133高度),调节板131外沿伸出上模固定板130之外,调节板131向下连接有上模公板132,上模公板132下方设有脱料板133;在上层板279上还固定有一对组合件一68和一对组合件三70(均为导套滑柱组合方式),一对组合件一68与一对组合件三70上端均与上模公板132下表面滑动顶接,一对组合件一68分别设置在第八工位263两侧,一对组合件三70分别设置在第九工位274两侧;
缓冲支撑组件结构是,包括四个组合件二69(缓冲弹簧与螺钉组合方式),其中的两个组合件二69位于第九工位274两侧一对组合件三70之间,另外两个组合件二69位于第四工位269两侧,四个组合件二69上端均与上模公板132顶接,四个组合件二69下端均固定在脱料板133上;在后两个组合件二69与气缸一60之间设置有一对调整螺钉62,该对调整螺钉62上端固定在调节板131上,下端与脱料板133顶接;紧邻该对调节螺钉62的后面设置有一对缓冲组件63(弹簧螺杆组合方式),缓冲组件63上端与上模公板132连接,缓冲组件63下端与脱料板133连接;上模公板132上安装有用于下压的气缸二64;
出料部分的结构是,成品变位接料机构17位于下层板278下方,成品变位接料机构17上部的成品出料道173与分料箱9的成品料道对接;上层板279前端的固定板六182上安装一对出料机械手8;
定位部分的结构是,用于输送支架料带与铁壳料带,包括一对气缸一60,该对气缸一60并排设置在上层板279的输入端上表面的垫板79上,每个气缸一60活塞杆向下连接有一个插杆,称为一对插杆,该对插杆向下伸出能够同时定位支架料带与铁壳料带;在脱料板133下表面对称设置四个定位压送钉71(两个一组),同步插进上层板279中的铁壳料带上定位孔262及下层板278中的支架料带下定位孔273中,用于冲焊前对支架料带与铁壳料带的同时定位;
冲裁单元一15和冲裁单元二16结构相同并排设置,每个冲裁单元的结构是,在气缸二64与一对组合件二69之间设置两个冲裁缸194,冲裁缸194向下通过加压杆74与冲裁刀51连接,冲压缸65的驱动杆67与上模公板132传动连接,冲压缸65通过驱动杆67同时驱动上冲焊组件12中的切刀276;冲裁刀51和切刀276总共4组,每组中包括一个冲裁刀51和一个切刀276,冲裁刀51用于冲裁成品,切刀276用于冲裁废料带265。
上焊接部分由上冲焊组件12与焊接变位组件10组成,在工字架66的一侧开有方槽134,该方槽134中安装有变压器135,用于给四个焊接头供电;上焊接部分向下垂直正对冲焊成品腔(第八工位263位置),经裁剪组件裁剪成型的铁壳101与支架100叠加组合落在成品变位接料机构17上,上焊接部分与第八工位263下方的下冲焊组件11上下垂直对压叠加对扣的铁壳101与支架100,通电加压点焊得到铁壳支架组合件35。
如图8、图9,焊接变位组件10的结构是,包括一对气缸八303,每个气缸八303通过各自的缓冲弹簧53安装在脱料板133上(采用浮动支撑的方式),气缸八303气缸杆向前与导电的固定板二54传动连接,固定板二54与悬挂在工字架66上的变压器135通过编织线连接,固定板二54上端与垂直下压的气缸二64传动连接(气缸二64与上模公板132固定连接);固定板二54前端面板上固定有导电的一个直轨55、导电的两个导向杆57和导电的两个倒T型直轨条58,导向杆57和直轨条58分布在直轨55两边各设一个;直轨55与导向杆57均插入U型块308的对应直通槽中,直轨条58卡入U型块308两侧的T型槽中,直轨条58伸出T型槽的前段下表面安装有一对上电极56(与支架料带同步距间隔),每个U型块308卡装固定在一个电极连接板二52外壁,电极连接板二52固定在脱料板133上,电极连接板二52的编织线穿过穿线孔309与变压器135连接;
上冲焊组件12的结构是,每个电极连接板二52的内方槽中滑动套装有一个冲裁刀具51,冲裁刀具51的主体称为焊接固定杆277,在焊接固定杆277前立面平行间隔固定有切刀杆275;焊接固定杆277上端为安装面301,安装面301安装在上模公板132的内沉槽中,两个冲裁刀具51还通过安装面301利用板连接为一体实现同步上下移动,焊接固定杆277下端为内方槽300,每个切刀杆275下端设置有切刀276,切刀276长出内方槽300;内方槽300用于冲裁后的铁壳100、支架101的校正对齐槽,为焊接前整形校正,内方槽300内设置压簧,压簧固定在安装孔302处的内板上,用于将校正后铁壳100与支架101弹出压在滑动电极160上。
如图10,成品变位接料机构17的结构是,包括安装在固定板五174上的U型槽架170和两个针形气缸,U型槽架170两边上端面各通过三个螺纹孔169利用螺栓与下层板278固定连接,U型槽架170的两道倾斜的成品出料道173上坐放有安装架163,安装架163通过三个沉孔161与U型槽架170的两道倾斜的成品出料道173之间的三个螺栓孔172通过螺栓固定连接,安装架163前部开有两个V型斜槽162,每个V型斜槽162中上下滑动套装有一个滑动电极160,滑动电极160两侧的滑槽164与V型斜槽162两侧的滑楞168配合套接,滑动电极160的上端面为倾斜的上电极面166,上电极面166前端设置为让位倒角的斜面165,上电极面166后端设有下台阶167;U型槽架170的两道倾斜的成品出料道173中各开有伸出孔171,每个针形气缸的气缸杆穿出一个伸出孔171并且顶接在一个滑动电极160下端面。
如图8,下冲焊组件11的结构是,包括四个上支撑板23,每个上支撑板23背面的U型槽两边各设有一个F型限位板24,上支撑板23的U型槽中设置有滑动架二34,每个滑动架二34下端与一个气缸九310的气缸杆对应连接,滑动架二34与U型滑动架33固定连接,U型滑动架33紧贴F型限位板24后端面滑动,F型限位板24的外突上沿限制滑动架二34与U型滑动架33往上移动的最高位置;上支撑板23后面通过绝缘板固定连接有下电极座32,下电极座32上安装有电极连接板一31,在电极连接板一31两边分别设置一个台阶型的下电极30;该两个下电极30的间距与铁壳101和支架100两端肩臂上两螺母孔间距一致,下电极30的下台阶外形尺寸不小于螺母102的最大外径,并且与铁壳支架组合件35两端肩臂外形吻合的大台阶,下电极30的上台阶为与螺母102的内孔吻合的电极棒;在一对下电极30的中间线靠前位置(铁壳支架组合件35与料带的连接处)设置有下切刀29,下切刀29支撑固定在安装板28上,安装板28通过下支撑板25及滑杆二26与下电极座32连接,称为下裁剪焊接单元27,四个下裁剪焊接单元27相邻之间的间隔与上冲焊组件12中的一对冲裁刀51相同;下电极座32通过软质导电编织带与总导电编织带连接,总导电编织带与变压器135连接通电;上支撑板23前面上部通过连接板22安装有固定板一21,固定板一21固定在滑动架一19上,滑动架一19固定在直线模组18上,滑动架一19外端设有滑杆一20。
上述部件进行冲焊装配的工艺流程是,定位部分将铁壳料带与支架料带按定长间距间歇式送到第八工位263处,同时,铁壳101与支架100废料带送到第十工位264处裁剪,由冲裁缸194的第一行程驱动焊接固定杆277沿电极连接板二52的内方槽下移,切刀杆275的切刀276向下伸进上层板279的上U型槽282中,将铁壳101与铁壳料带之间的连接条进行冲裁,被裁断后的铁壳101被焊接固定杆277顶落并且压在支架料带中的支架100上(冲裁缸194的第一行程完成下压,停止移动);螺母102被送到铁壳支架组合件35上(包括预先装配入支架100中的端子组件113),原来支撑支架料带的成品变位接料机构17的滑动电极160被针形气缸第一行程驱动下移,同时下冲焊组件11的气缸九310驱动滑动架二34,沿U型滑动架33推动下电极座32上的下电极30上移,下电极30的电极棒插入铁壳支架组合件35与螺母102的螺纹孔中,下电极30的下台阶面支撑铁壳支架组合件35与螺母102,下电极30下台阶面与针形气缸第一行程到位停止后的斜面165之间间隔不小于1mm(作为焊接与后续裁剪后的成品接料设计安全距离);气缸八303驱动固定板二54,固定板二54垂直下压,一对上电极56压在铁壳101与螺母102上(上电极56的圆孔中镶有弹簧控制的可垂直向下滑动的内电极压在螺母102进行焊接,螺母102被包围在上电极56的圆孔中),上电极56的圆孔外的电极面对压铁壳101的伸角面,与下电极30下台阶支撑的支架100垂直对压,变压器135供电,通电加压实现螺母102、铁壳101与支架100的一体焊接;
完成102、铁壳101与支架100的焊接后得到冲焊成品,上冲焊组件12复位,冲裁缸194的第二行程驱动焊接固定杆277沿电极连接板二52的内方槽继续向下移动,切刀276伸进下层板278中的下U型槽284,对支架100与支架料带连接处进行冲裁(下冲焊组件11上的下切刀29与切刀276上下形成剪切副,实现对支架料带连接条的裁剪);然后,气缸九310驱动下冲焊组件11下降复位,被裁剪后的支架100被焊接固定杆277顶压在铁壳101下面,使冲焊成品顶落和压在滑动电极160面上继续下行到出料机械手8前端7型勾手水平杆下面;7型勾手水平杆上的传感器检测到冲焊成品后,针形气缸第二行程启动,滑动电极160上的冲焊成品停止下移,冲裁缸194的第二行程完成停止下压移动并带领切刀276复位;出料机械手8驱动7型勾手水平杆前端的垂直杆将冲焊成品拉进分料箱9的成品料道205中,输出至对应料箱中收集;同时气缸二64驱动上模公板132带动裁剪后的废料带265被一对送料架5送到冲裁单元一15和冲裁单元二16在第十工位264进行裁剪,剪断的废料带265落入分料箱9的废料带料道203进入对应料箱中收集后;变位接料机构17上的针形气缸推动滑动电极160复位。
前两套螺母102、铁壳101与支架100的冲焊成品完成后,紧邻后二套螺母102、铁壳101与支架100在冲焊前,需要切换为焊接变位组件10的另一组上电极56,并且利用直线模组18的水平移动带领前两组下电极30离开第八工位263,使后两组下电极30进入第八工位263,这样换下前一组上电极56及前两组下电极30进行充分冷却,如此轮换操作即可避免冲压速度高、焊接速度慢、节拍不匹配、电极容易烧损、电极寿命短、连续焊接使得焊接成品的热变形等不良现象,又延长了电极寿命、提高了焊接效率、提高了焊接质量。
如图11,双层输送组件13包括一对并排设置的送料架5,每个送料架5的结构是,包括设置在支撑架98上的F型滑轨架82,F型滑轨架82上的滑块一83后端通过推杆一81与气缸三80传动连接,滑块一83前端通过连接块84与滑槽立架85固定连接;滑槽立架85上端的L型台阶上竖直固定有气缸四86,滑槽立架85前立面两边分别设置有限位板87,限位板87之间构成滑道89,两边的限位板87下端均设置有突出的下限位台阶92,两边的限位板87之间设置有滑块二91,滑块二91两边与限位板87内沿滑动接触,滑块二91向上通过活性接头90及推杆二88与气缸四86传动连接;滑块二91前立面固定安装有固定架93,固定架93下端面固定安装有推杆三95与推杆四96(均为圆柱体),推杆三95下端头设置有细杆一94(细杆一94前端为圆锥形),推杆四96下端头设置有细杆二97(细杆二97前端为圆锥形),推杆三95与推杆四96的间距与支架料带的一对下定位孔273对应一致,细杆一94和细杆二97的间距与铁壳料带的一对上定位孔262对应一致;
双层输送组件13的工作原理是,先是气缸四86向下推送固定架93,细杆一94和细杆二97下端圆锥插入下层的支架料带两边的一对下定位孔273中,与此同时推杆三95与推杆四96插入上层的铁壳料带两边的一对上定位孔262中;然后,气缸三80向前水平推移滑槽立架85,将滑槽立架85上的固定架93及两个推杆两个细杆插入的铁壳料带与支架料带一起推送一个上定位孔262和下定位孔273的间距长度;在第五工位270上端落料板133上安装的两对(四个)定位压送销钉71,正对送料架5送来的铁壳料带和支架料带的对应定位孔,在冲压缸65驱动下,落料板133两对(四个)定位压送销钉71下压插入上定位孔262及下定位孔273;送料架5复位时,气缸四86先收缩气缸三80后收缩;料带266定位牢靠后即可进行上下对冲的焊装操作及对废料带265的裁剪作业。
如图12,分料箱9的结构是,整体呈鸭嘴型箱体,包括固定板七204,固定板七204上设有螺钉固定孔,固定板七204下方设有成品料道205,成品料道205内部分为合格的及不合格的成品出料口202,由气缸驱动移动开闭板进行选择开合;固定板七204前端设有废料带料道203,废料带料道203向下与废料带出料口201连通。
本发明上述的机构属于创新的部分,其他没有详细说明的配套机构可以采用现有技术设备,或进行适应性改进即可。
本发明的全自动冲焊装配装置,按照预定程序,协调配合,共同完成螺母102、端子组件113、铁壳101与支架100的装配、冲裁与焊接、成品出料。
本发明装置的工作原理是:
铁壳料带与支架料带的成卷料带在各自放料架的步进或伺服电机驱动下,按上定位孔262及下定位孔273的间距等间距输出,由双层输送组件13上的送料架5向前驱动,沿双层轨道板14的上U型槽282与下U型槽284步进输送,固定在脱料板133上的两对定位压送钉71,对双层料带进行裁剪前定位;
焊接变位组件10实现两组焊接电极间歇式切换作业,端子上料机构一6和端子上料机构二7把竖立的端子组件113经旋转为平躺状态,平躺的端子组件113从两边的横向U型槽72分别送进装在支架料带中间的支架100上,装进两边的下U型槽284中;冲压缸65驱动上模公板132带动冲裁刀194对铁壳料带在第八工位263进行裁剪,铁壳101落在支架料带上重合叠加,落料在第十工位264下冲焊组件11的下电极30上,同时下冲焊组件11上升配合废料带的裁剪,切刀276先对铁壳101带料剪切,铁壳101下落盖在支架100与端子组件113组成的叠加组合件上(端子组件113被包在铁壳101与支架100中间);螺母上料机构二4和螺母上料机构一3上的螺母经气吹+软管正对送到叠加组合件两端肩臂的圆孔一304的上面,气缸二64驱动第八工位263上冲焊组件12垂直下压,驱动上电极56将叠加组合件加压在下冲焊组件11的下电极30上,加压通电焊接成型;
经固定在上模公板132上的冲裁缸194带领切刀276对支架料带剪切,点焊成品由焊接固定杆277下压,点焊成品与支架料带脱开,落在成品变位接料机构17滑动电极160上,出料道173上安装孔171中的针形电极驱动滑动电极160,沿安装架163上的V型斜槽162下降,出料机械手8前端的7型勾手水平杆下压点焊成品,7型勾手水平杆前端的垂直杆将点焊成品拉进分料箱9的成品料道205中输出;冲压缸65驱动上模公板132带动裁剪后的废料带被一对送料架5送到冲裁单元一15和冲裁单元二16下方裁断,废料落入分料箱9的废料带料道203中收集;
紧邻第二对螺母102、端子组件113、铁壳带料与支架带料的冲焊装配,按前一对螺母102、铁壳与支架的冲焊成品的步骤实现,但是需要由焊接变位组件10切换为另一组上电极56,还需要下冲焊组件11切换为另外两组下电极30实施;
重复以上流程,实现螺母102、端子组件113、铁壳带料与支架带料流水冲焊装配。

Claims (8)

1.一种用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:包括在台面(1)中间设置有支撑台(2),支撑台(2)横向两边外侧的台面(1)上对称设置有螺母上料机构二(4)和螺母上料机构一(3);支撑台(2)上通过主支架(77)支撑有双层轨道板(14),双层轨道板(14)上方沿纵向依次设置有双层输送组件(13)、焊接变位组件(10)、上冲焊组件(12)、冲裁单元一(15)及冲裁单元二(16),双层轨道板(14)下方沿纵向设置有成品变位接料机构(17)、下冲焊组件(11)及出料机械手(8),出料机械手(8)下方设置有分料箱(9),双层轨道板(14)出口与端子上料机构一(6)与端子上料机构二(7)对接,端子上料机构一(6)与端子上料机构二(7)对称分布于出料机械手(8)两边;
双层轨道板(14)中配置有支架料带和铁壳料带,统称料带(266),料带(266)中间沿纵向依次设置中空槽型的安装口,支架(100)与铁壳(101)分别冲压成型连接在安装口中,所有料带(266)具有一致的出料方向;位于上层的铁壳料带的上定位孔(262)与位于下层的支架料带的下定位孔(273)按步距成对设置,并且保证上层的铁壳(101)与下层的支架(100)上下位置一一正对,
所述的双层轨道板(14)的结构是,由上层板(279)与下层板(278)对扣固定为一体,下层板(278)上表面纵向中心线两边分别设置有一道下U型槽(284),每个下U型槽(284)两边分别设有凸台阶(306),凸台阶(306)中设有细长槽(305),每道下U型槽(284)及两边凸台阶(306)与支架(100)的外廓形状吻合;上层板(279)的纵向中心线两边分别设置有一道上U型槽(282),每个上U型槽(282)中间连接有四方直条的上限位板(283),上限位板(283)两边设有凹台阶,凹台阶沿纵向间隔开有细直槽(307),两道上U型槽(282)及其两边的凹台阶与铁壳(101)的外廓形状吻合;每个细直槽(307)与下方的一个细长槽(305)上下正对相通;靠近下U型槽(284)及上U型槽(282)末端垂直开有一条横向U型槽(72),横向U型槽(72)与下U型槽(284)和上U型槽(282)垂直交叉处,设置为四方开口通槽,
所述的冲裁单元一(15)和冲裁单元二(16)结构相同并排设置,每个冲裁单元的结构是,在气缸二(64)与一对组合件二(69)之间设置两个冲裁缸(194),冲裁缸(194)向下通过加压杆(74)与冲裁刀(51)连接,冲压缸(65)的驱动杆(67)与上模公板(132)传动连接,冲压缸(65)通过驱动杆(67)同时驱动上冲焊组件(12)中的切刀(276);冲裁刀(51)和切刀(276)总共4组,每组中包括一个冲裁刀(51)和一个切刀(276)。
2.根据权利要求1所述的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:所述的双层输送组件(13)包括一对并排设置的送料架(5),每个送料架(5)的结构是,包括设置在支撑架(98)上的F型滑轨架(82),F型滑轨架(82)上的滑块一(83)后端通过推杆一(81)与气缸三(80)传动连接,滑块一(83)前端通过连接块(84)与滑槽立架(85)固定连接;滑槽立架(85)上端的L型台阶上竖直固定有气缸四(86),滑槽立架(85)前立面两边分别设置有限位板(87),两个限位板(87)之间构成滑道(89),两边的限位板(87)下端均设置有突出的下限位台阶(92),两边的限位板(87)之间设置有滑块二(91),滑块二(91)两边与限位板(87)内沿滑动接触,滑块二(91)向上通过活性接头(90)及推杆二(88)与气缸四(86)传动连接;滑块二(91)前立面固定安装有固定架(93),固定架(93)下端面固定安装有推杆三(95)与推杆四(96),推杆三(95)下端头设置有细杆一(94),推杆四(96)下端头设置有细杆二(97),推杆三(95)与推杆四(96)的间距与铁壳料带两边的一对上定位孔( 262) 对应一致,细杆一(94)和细杆二(97)的间距与支架料带两边的一对下定位孔( 273) 对应一致。
3.根据权利要求1所述的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:所述的分料箱(9)的结构是,整体呈鸭嘴型箱体,包括固定板七(204),固定板七(204)上设有螺钉固定孔,固定板七(204)下方设有成品料道(205),成品料道(205)内部分为合格的及不合格的成品出料口(202),由气缸驱动移动开闭板进行选择开合;固定板七(204)前端设有废料带料道(203),废料带料道(203)向下与废料带出料口(201)连通。
4.根据权利要求1所述的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:所述的焊接变位组件(10)的结构是,包括一对气缸八(303),每个气缸八(303)通过各自的缓冲弹簧(53)安装在脱料板(133)上,气缸八(303)气缸杆向前与导电的固定板二(54)传动连接,固定板二(54)与悬挂在工字架(66)上的变压器(135)通过编织线连接,固定板二(54)上端与垂直下压的气缸二(64)传动连接;固定板二(54)前端面板上固定有导电的一个直轨(55)、导电的两个导向杆(57)和导电的两个倒T型直轨条(58),导向杆(57)和直轨条(58)分布在直轨(55)两边各设一个;直轨(55)与导向杆(57)均插入U型块(308)的对应直通槽中,直轨条(58)卡入U型块(308)两侧的T型槽中,直轨条(58)伸出T型槽的前段下表面安装有一对上电极(56),每个U型块(308)卡装固定在一个电极连接板二(52)外壁,电极连接板二(52)固定在脱料板(133)上,电极连接板二(52)的编织线穿过穿线孔(309)与变压器(135)连接。
5.根据权利要求1所述的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:所述的上冲焊组件(12)的结构是,每个电极连接板二(52)的内方槽中滑动套装有一个冲裁刀具(51),冲裁刀具(51)的主体称为焊接固定杆(277),在焊接固定杆(277)前立面平行间隔固定有切刀杆(275);焊接固定杆(277)上端为安装面(301),安装面(301)安装在上模公板(132)的内沉槽中,两个冲裁刀具(51)还通过安装面(301)利用板连接为一体,焊接固定杆(277)下端为内方槽(300),每个切刀杆(275)下端设置有切刀(276),切刀(276)长出内方槽(300);内方槽(300)内设置压簧,压簧固定在安装孔(302)处的内板上。
6.根据权利要求1所述的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:所述的下冲焊组件(11)的结构是,包括四个上支撑板(23),每个上支撑板(23)背面的U型槽两边各设有一个F型限位板(24),上支撑板(23)的U型槽中设置有滑动架二(34),每个滑动架二(34)下端与一个气缸九(310)的气缸杆对应连接,滑动架二(34)与U型滑动架(33)固定连接,U型滑动架(33)紧贴F型限位板(24)后端面滑动;上支撑板(23)后面通过绝缘板固定连接有下电极座(32),下电极座(32)上安装有电极连接板一(31),在电极连接板一(31)两边分别设置一个台阶型的下电极(30);在一对下电极(30)的中间线靠前位置设置有下切刀(29),下切刀(29)支撑固定在安装板(28)上,安装板(28)通过下支撑板(25)及滑杆二(26)与下电极座(32)连接,称为下裁剪焊接单元(27),四个下裁剪焊接单元(27)相邻之间的间隔与上冲焊组件(12)中的一对冲裁刀(51)相同;上支撑板(23)前面上部通过连接板(22)安装有固定板一(21),固定板一(21)固定在滑动架一(19)上,滑动架一(19)固定在直线模组(18)上,滑动架一(19)外端设有滑杆一(20)。
7.根据权利要求6所述的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:所述的一对下电极(30)的间距与铁壳(101)和支架(100)两端肩臂上两螺母孔间距一致,下电极(30)的下台阶外形尺寸不小于螺母(102)的最大外径,并且与铁壳支架组合件(35)两端肩臂外形吻合的大台阶,下电极(30)的上台阶为与螺母(102)的内孔吻合的电极棒。
8.根据权利要求6所述的用于端子插头的全自动冲焊装配装置,其特征是:所述的下电极座(32)通过软质导电编织带与总导电编织带连接,总导电编织带与变压器(135)连接。
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