CN111884005A - 插针插装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插针插装设备，包括下框架和安装于所述下框架上的外框架，所述外框架上安装有用于输送料带的料带供应装置，所述料带上依次排列有插针和针尾，所述外框架内安装有用于切断所述插针和针尾的连接处的插针供应组件、用于输送端子的端子供应组件、用于拍照确定端子上的插针安装孔位置的相机组件、用于将插针插入所述插针安装孔位置的下压组件，所述端子供应组件包括用于测量插针露出所述端子高度的针高度测量模块。本发明通过将插针单独从料带上取下，而不是将插针和针尾一起取下，然后通下压组件取走插针并完成安装，避免了针尾在下压过程中和端子的干涉，对于不能直接将插针和针尾一起压入端子的情形具有非常好的借鉴意义。

Description

插针插装设备

技术领域

本发明涉及自动化生产技术领域，特别涉及一种插针插装设备。

背景技术

插针一般是以卷料的形式来料，进行插接时，需要将其散开成带状，并将其一组一组裁切下，来插入端子中，然后剪掉尾部。插针机一般包括以下几部分：料带供给机构、端子供给机构、裁切机构、安装机构和插针尾部去除机构。

一般的插针尾部和针尖在同一直线或者平行线上，这样一组针在裁切下来之后可以在尾部施加力将针直接插入端子。但是在某些情况下，针尖和针尾成“乙”字形，而且尾部中间位置还有额外的长条形支柱，如果将这样特殊形状的针尖和针尾直接裁切下来后插入端子，针尾和端子会产生干涉，所以对这种特殊的针不能使用传统的方法来完成插针。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种插针插装设备，旨在避免不规则形状的插针针尾在下压过程中和端子产生干涉。

为实现上述目的，本发明提供了一种插针插装设备，包括下框架和安装于所述下框架上的外框架，所述外框架上安装有用于输送料带的料带供应装置，所述料带上依次排列有插针和针尾，所述外框架内安装有用于切断所述插针和针尾的连接处的插针供应组件、用于输送端子的端子供应组件、用于拍照确定端子上的插针安装孔位置的相机组件、用于将插针插入所述插针安装孔位置的下压组件，所述端子供应组件包括用于测量插针露出所述端子高度的针高度测量模块。

所述料带从所述料带供应装置拉出来，穿入所述插针供应组件，所述插针供应组件切断所述插针和针尾的连接处，所述端子供应组件将所述端子输送到所述相机组件的下方，所述相机组件拍照确定端子上的插针安装孔位置，然后所述端子供应组件运动到第一个插针位置，所述下压组件将插针插入所述插针安装孔位置。

本发明进一步的技术方案是，所述料带供应装置包括安装架和安装于所述安装架上的料盘，所述安装架上设置有料带滑槽，所述料带从所述料盘上拉出来后，沿着所述料带滑槽传入所述插针供应组件。

本发明进一步的技术方案是，所述插针供应组件包括安装底板，和安装于所述安装底板上的料带进给组件、料带压紧定位组件、针搬运组件、切针组件、料带裁切组件和针尾滑槽。

所述料带进给组件包括旋转盘和用于驱动所述旋转盘运动的进给马达，所述料带压紧定位组件上设置有与所述料带的孔相对应的定位柱；在穿料带的过程中，所述料带上的定位孔与所述定位柱相重合，所述旋转盘的旋转齿能插入所述料带的定位孔内定位，当所述进给马达驱动所述旋转盘转动时拨动所述料带前进。

所述料带定位完成后，所述针搬运组件运动到所述插针的正下方夹紧插针，所述切针组件切断所述插针和针尾的连接处，所述针搬运组件将所述插针输送到放针位置，所述料带裁切组件切断所述针尾，并沿着所述针尾滑槽滑入收集盒内。

本发明进一步的技术方案是，所述料带压紧定位组件还包括用于驱动所述定位柱运动的定位气缸。

本发明进一步的技术方案是，所述针搬运组件包括夹爪、夹爪顶升气缸、夹爪气缸、取料轴。

料带定位完成后，所述夹爪在所述取料轴的驱动下运动到插针的正下方，所述夹爪顶升气缸动作，驱动所述夹爪运动到抓取高度，然后所述夹爪气缸动作，驱动所述夹爪夹紧插针。

本发明进一步的技术方案是，所述切针组件包括切针块和用于驱动所述切针块运动的切针气缸。

本发明进一步的技术方案是，所述端子供应组件还包括用于放置端子的产品夹具、用于驱动所述产品夹具运动的驱动轴、以及废料盒。

本发明进一步的技术方案是，所述下压组件包括针夹取头、Z向移动轴、旋转电机、针传感器、水平移动轴。

所述下压组件在所述插针供应组件动作时运动到放针位置的上方，当所述夹爪运动到放针位置后，所述针夹取头在所述Z向移动轴的驱动下运动到取料高度，所述针夹取头夹住插针，所述夹爪气缸松开，所述Z向移动轴上升，完成取料动作，所述旋转电机将所述插针旋转至对准所述针传感器；当检测到少针或无针时，所述水平移动轴将运动到所述废料盒处执行丢针动作；当不缺针时，所述水平移动轴移动到所述第一个插针位置，根据所述相机组件拍照确认的插针安装孔位置，在所述水平移动轴、旋转电机、驱动轴、做出位置补偿后，所述Z向移动轴下降将插针插入端子内，所述针夹取头上的气缸张开，Z向移动轴上升，插针完成。

本发明进一步的技术方案是，所述下压组件还包括压力监测组件。

本发明进一步的技术方案是，所述相机组件包括支撑杆、安装于所述支撑杆上的光源支架和相机支架，所述光源支架上安装有光源，所述相机支架上安装有相机镜头组件。

本发明插针插装设备的有益效果是：本发明包括下框架和安装于所述下框架上的外框架，所述外框架上安装有用于输送料带的料带供应装置，所述料带上依次排列有插针和针尾，所述外框架内安装有用于切断所述插针和针尾的连接处的插针供应组件、用于输送端子的端子供应组件、用于拍照确定端子上的插针安装孔位置的相机组件、用于将插针插入所述插针安装孔位置的下压组件，所述端子供应组件包括用于测量插针露出所述端子高度的针高度测量模块；所述料带从所述料带供应装置拉出来，穿入所述插针供应组件，所述插针供应组件切断所述插针和针尾的连接处，所述端子供应组件将所述端子输送到所述相机组件的下方，所述相机组件拍照确定端子上的插针安装孔位置，然后所述端子供应组件运动到第一个插针位置，所述下压组件将插针插入所述插针安装孔位置，本发明通过将插针单独从料带上取下，而不是将插针和针尾一起取下，然后通下压组件取走插针并完成安装，避免了针尾在下压过程中和端子的干涉，对于不能直接将插针和针尾一起压入端子的情形具有非常好的借鉴意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明插针插装设备较佳实施例的整体结构示意图；

图2是本发明插针插装设备较佳实施例不带下框架和上框架时的结构示意图；

图3是料带供应装置的结构示意图；

图4是插针供应组件的结构示意图；

图5是料带进给组件的结构示意图；

图6是料带压紧定位组件的结构示意图；

图7是针搬运组件的结构示意图；

图8是切针组件的结构示意图；

图9是端子供应组件的结构示意图；

图10是相机组件的结构示意图；

图11是下压组件的结构示意图；

图12是插针和针尾的结构示意图。

附图标号说明：

下框架10；

外框架20；

料带30、插针301、针尾302；

料带供应装置40、安装架401、料盘402、料带滑槽403、纸带收集盒404、料带传感器405、料带护罩406和料带旋转电机407；

插针供应组件50、安装底板501、料带进给组件502、旋转盘5021、进给马达5022、料带压紧定位组件503、定位柱5031、定位气缸5032、针搬运组件504、夹爪5041、夹爪顶升气缸5042、夹爪气缸5043、取料轴5044、切针组件505、切针块5051、切针气缸5052、料带裁切组件506、针尾滑槽507、料带压紧装置508、料带感应器509；

端子供应组件60、针高度测量模块601、产品夹具602、驱动轴603、废料盒604、Y轴安装组件605和活动板606；

相机组件70、支撑杆701、光源支架702、相机支架703、光源704、相机镜头组件705；

下压组件80、针夹取头801、Z向移动轴802、旋转电机803、针传感器804、水平移动轴805、压力监测组件806、支架807。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1至图12，本发明插针插装设备较佳实施例中，该插针插装设备包括下框架10和安装于下框架10上的外框架20，外框架20上安装有用于输送料带30的料带供应装置40，料带30上依次排列有插针301和针尾302，外框架20内安装有用于切断插针301和针尾302的连接处的插针供应组件50、用于输送端子的端子供应组件60、用于拍照确定端子上的插针安装孔位置的相机组件70、用于将插针301插入插针安装孔位置的下压组件80，端子供应组件60包括用于测量插针301露出端子高度的针高度测量模块601。

可以理解的是，本发明中，插针301和针尾302可以为“乙”形或者其他不规则形状。

料带30从料带供应装置40拉出来，穿入插针供应组件50，插针供应组件50切断插针301和针尾302的连接处，端子供应组件60将端子输送到相机组件70的下方，相机组件70拍照确定端子上的插针安装孔位置，然后端子供应组件60运动到第一个插针301位置，下压组件80将插针301插入插针安装孔位置。

本实施例中，针高度测量模块601内设置有2D激光扫描头，在插针完成后，2D激光扫描头工作，检测出插针301露出端子的高度，如果高度不在设定值之内，则NG提示。

本发明将插针301单独从料带30上取下，而不是将插针301和针尾302一起取下，然后通下压组件80取走插针301并完成安装，避免了针尾302在下压过程中和端子的干涉，本发明对于不能直接将插针301和针尾302一起压入端子的情形具有非常好的借鉴意义。

进一步地，料带供应装置40包括安装架401和安装于安装架401上的料盘402，安装架401上设置有料带滑槽403，料带30从料盘402上拉出来后，沿着料带滑槽403传入插针供应组件50。

插针供应组件50包括安装底板501，和安装于安装底板501上的料带进给组件502、料带压紧定位组件503、针搬运组件504、切针组件505、料带裁切组件506和针尾滑槽507。

其中，料带进给组件502包括旋转盘5021和用于驱动旋转盘5021运动的进给马达5022，料带压紧定位组件503上设置有与料带30的定位孔相对应的定位柱5031；在穿料带30的过程中，料带30上的定位孔与定位柱5031相重合，旋转盘5021的旋转齿能插入料带30的定位孔内定位，当进给马达5022驱动旋转盘5021转动时拨动料带30前进。

料带30定位完成后，针搬运组件504运动到插针301的正下方夹紧插针301，切针组件505切断插针301和针尾302的连接处，针搬运组件504将插针301输送到放针位置，料带裁切组件506切断针尾302，并沿着针尾滑槽507滑入收集盒内。

料带压紧定位组件503还包括用于驱动定位柱5031运动的定位气缸5032。

针搬运组件504包括夹爪5041、夹爪顶升气缸5042、夹爪气缸5043、取料轴5044。

料带30定位完成后，夹爪5041在取料轴5044的驱动下运动到插针301的正下方，夹爪顶升气缸5042动作，驱动夹爪5041运动到抓取高度，然后夹爪气缸5043动作，驱动夹爪5041夹紧插针301。

切针组件505包括切针块5051和用于驱动切针块5051运动的切针气缸5052。

进一步地，本实施例中，端子供应组件60还包括用于放置端子的产品夹具602、用于驱动产品夹具602运动的驱动轴603、以及废料盒604。

下压组件80包括针夹取头801、Z向移动轴802、旋转电机803、针传感器804、水平移动轴805。

下压组件80在插针供应组件50动作时运动到放针位置的上方，当夹爪5041运动到放针位置后，针夹取头801在Z向移动轴802的驱动下运动到取料高度，针夹取头801夹住插针301，夹爪气缸5043松开，Z向移动轴802上升，完成取料动作，旋转电机803将插针301旋转至对准针传感器804；当检测到少针或无针时，水平移动轴805将运动到废料盒604处执行丢针动作；当不缺针时，水平移动轴805移动到第一个插针位置，根据相机组件70拍照确认的插针安装孔位置，在水平移动轴805、旋转电机803、驱动轴603、做出位置补偿后，Z向移动轴802下降将插针301插入端子内，针夹取头801上的气缸张开，Z向移动轴802上升，插针完成。

本实施例中，下压组件80还包括压力监测组件806。在插针过程中，压力监测传感器实时监测压力，如果超过设定值则报警提示。

进一步地，本实施例中，相机组件70包括支撑杆701、安装于支撑杆701上的光源704光源支架702和相机支架703，光源704光源支架702上安装有光源704，相机支架703上安装有相机镜头组件705。

以下结合附图1至附图12对本实施例的工作原理作进一步的详细阐述。

本实施例提出的插针插装设备包括下框架10，下框架10上安装有外框架20，在外框架20后面安装有料带供应装置40。在外框架20里面安装有一套端子供应组件60、一套相机组件70、两套插针供应组件50、两套下压组件80。

料带供应装置40包括：安装架401、料盘402、料带滑槽403、纸带收集盒404、料带传感器405、料带护罩406和料带旋转电机407。

端子供应组件60包括：针高度测量模块601、可活动产品夹具602(该产品夹具602上有六个产品)、驱动轴603、废料盒604、Y轴安装组件605和活动板606。

相机组件70包括：支撑杆701、光源704光源支架702、相机支架703、光源704和相机镜头组件705。

插针供应组件50包括：安装底板501、料带进给组件502、料带压紧定位组件503、针搬运组件504、切针组件505、料带裁切组件506、针尾滑槽507、料带压紧装置508和料带感应器509。

下压组件80包括：针夹取头801、Z向移动轴802、旋转电机803、针传感器804、水平移动轴805、压力监测组件806和支架807。

料带30(由插针301和针尾302依次排列组成)从料盘402中拉出来，沿着料带滑槽403穿入插针供应组件50中，在穿料带30过程中要求料带30上的定位孔与料带压紧定位组件503上的定位柱5031重合，料带进给组件502上旋转盘5021的进给齿能顺利插入料带30上的定位孔内，当旋转盘5021旋转时拨动料带30前进。

料带30穿入插针供应组件50中后，接通电源机器复位，设备处于待机状态。操作员将端子逐个填入可活动的产品夹具602中，然后放入机器。按下开始按钮，产品夹具602在驱动轴603的带动下运动到相机组件70下方，通过相机组件70拍照确定端子的插针安装孔位置，然后产品夹具602运动到第一个端子上的插针安装孔位置。

插针供应组件50中料带压紧定位组件503的定位气缸5032动作使定位柱5031插入料带30的定位孔中。同时，针搬运组件504中的夹爪5041在取料轴5044的驱动下运动到插针301的正下方。料带30定位完成后，夹爪顶升气缸5042动作，使得夹爪5041运动到抓取高度，然后夹爪气缸5043动作，夹紧一组插针301(一组两个)，切针组件505中切针气缸5052推动切针块5051运动，切断插针301和针尾302之间的连接处，夹爪顶升气缸5042回缩，取料轴5044带着取针之后的夹爪5041运动到放针位置。定位气缸5032回缩，切针气缸5052回缩，料带进给组件502中的进给马达5022驱动旋转盘5021转动，使另一组插针301移动到定位气缸5032下方。针尾302在尾部被料带裁切组件506切断，并沿着针尾滑槽507滑入收集盒内。

下压组件80在插针供应组件50动作时运动到放针位置的上方，当夹爪5041运动到放针位置后针夹取头801在Z向移动轴802的驱动下运动到取料高度，针夹取头801上的气缸动作夹住插针301，夹爪气缸5043松开，Z向移动轴802上升，下压组件80完成取料动作，插针供应组件50继续取下一组插针301。旋转电机803旋转90度使插针301对准针传感器804，当检测到少针或无针时，水平移动轴805将运动到废料盒604处执行丢针动作。当不缺针时，水平移动轴805移动到第一个插针位置。根据相机拍照确认的针孔位置，在水平移动轴805、旋转电机803、驱动轴603做出位置补偿后，Z向移动轴802下降将插针301插入端子内，针夹取头801上的气缸张开，Z向移动轴802上升，插针完成。在插针的过程中压力监测组件806实时监测压力，如果超过设定值则报警提示。

插针完成后针高度测量模块601中的2D激光扫描头工作，驱动轴603慢速移动，使扫描头掠过要测量区域，检测出插针301露出端子的高度，如果高度不在设定值之内，则NG提示。

检测完成后，产品夹具602运动到下一插针301位置，插针供应组件50，下压组件80重复动作，完成所有的插针。

本发明插针插装设备的有益效果是：本发明包括下框架和安装于所述下框架上的外框架，所述外框架上安装有用于输送料带的料带供应装置，所述料带上依次排列有插针和针尾，所述外框架内安装有用于切断所述插针和针尾的连接处的插针供应组件、用于输送端子的端子供应组件、用于拍照确定端子上的插针安装孔位置的相机组件、用于将插针插入所述插针安装孔位置的下压组件，所述端子供应组件包括用于测量插针露出所述端子高度的针高度测量模块；所述料带从所述料带供应装置拉出来，穿入所述插针供应组件，所述插针供应组件切断所述插针和针尾的连接处，所述端子供应组件将所述端子输送到所述相机组件的下方，所述相机组件拍照确定端子上的插针安装孔位置，然后所述端子供应组件运动到第一个插针位置，所述下压组件将插针插入所述插针安装孔位置，本发明通过将插针单独从料带上取下，而不是将插针和针尾一起取下，然后通下压组件取走插针并完成安装，避免了针尾在下压过程中和端子的干涉，对于不能直接将插针和针尾一起压入端子的情形具有非常好的借鉴意义。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种插针插装设备，其特征在于，包括下框架和安装于所述下框架上的外框架，所述外框架上安装有用于输送料带的料带供应装置，所述料带上依次排列有插针和针尾，所述外框架内安装有用于切断所述插针和针尾的连接处的插针供应组件、用于输送端子的端子供应组件、用于拍照确定端子上的插针安装孔位置的相机组件、用于将插针插入所述插针安装孔位置的下压组件，所述端子供应组件包括用于测量插针露出所述端子高度的针高度测量模块；

所述料带从所述料带供应装置拉出来，穿入所述插针供应组件，所述插针供应组件切断所述插针和针尾的连接处，所述端子供应组件将所述端子输送到所述相机组件的下方，所述相机组件拍照确定端子上的插针安装孔位置，然后所述端子供应组件运动到第一个插针位置，所述下压组件将插针插入所述插针安装孔位置。

2.根据权利要求1所述的插针插装设备，其特征在于，所述料带供应装置包括安装架和安装于所述安装架上的料盘，所述安装架上设置有料带滑槽，所述料带从所述料盘上拉出来后，沿着所述料带滑槽传入所述插针供应组件。

3.根据权利要求2所述的插针插装设备，其特征在于，所述插针供应组件包括安装底板，和安装于所述安装底板上的料带进给组件、料带压紧定位组件、针搬运组件、切针组件、料带裁切组件和针尾滑槽；

所述料带进给组件包括旋转盘和用于驱动所述旋转盘运动的进给马达，所述料带压紧定位组件上设置有与所述料带的孔相对应的定位柱；在穿料带的过程中，所述料带上的定位孔与所述定位柱相重合，所述旋转盘的旋转齿能插入所述料带的定位孔内定位，当所述进给马达驱动所述旋转盘转动时拨动所述料带前进；

所述料带定位完成后，所述针搬运组件运动到所述插针的正下方夹紧插针，所述切针组件切断所述插针和针尾的连接处，所述针搬运组件将所述插针输送到放针位置，所述料带裁切组件切断所述针尾，并沿着所述针尾滑槽滑入收集盒内。

4.根据权利要求3所述的插针插装设备，其特征在于，所述料带压紧定位组件还包括用于驱动所述定位柱运动的定位气缸。

5.根据权利要求4所述的插针插装设备，其特征在于，所述针搬运组件包括夹爪、夹爪顶升气缸、夹爪气缸、取料轴；

料带定位完成后，所述夹爪在所述取料轴的驱动下运动到插针的正下方，所述夹爪顶升气缸动作，驱动所述夹爪运动到抓取高度，然后所述夹爪气缸动作，驱动所述夹爪夹紧插针。

6.根据权利要求5所述的插针插装设备，其特征在于，所述切针组件包括切针块和用于驱动所述切针块运动的切针气缸。

7.根据权利要求6所述的插针插装设备，其特征在于，所述端子供应组件还包括用于放置端子的产品夹具、用于驱动所述产品夹具运动的驱动轴、以及废料盒。

8.根据权利要求7所述的插针插装设备，其特征在于，所述下压组件包括针夹取头、Z向移动轴、旋转电机、针传感器、水平移动轴；

所述下压组件在所述插针供应组件动作时运动到放针位置的上方，当所述夹爪运动到放针位置后，所述针夹取头在所述Z向移动轴的驱动下运动到取料高度，所述针夹取头夹住插针，所述夹爪气缸松开，所述Z向移动轴上升，完成取料动作，所述旋转电机将所述插针旋转至对准所述针传感器；当检测到少针或无针时，所述水平移动轴将运动到所述废料盒处执行丢针动作；当不缺针时，所述水平移动轴移动到所述第一个插针位置，根据所述相机组件拍照确认的插针安装孔位置，在所述水平移动轴、旋转电机、驱动轴、做出位置补偿后，所述Z向移动轴下降将插针插入端子内，所述针夹取头上的气缸张开，Z向移动轴上升，插针完成。

9.根据权利要求8所述的插针插装设备，其特征在于，所述下压组件还包括压力监测组件。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的插针插装设备，其特征在于，所述相机组件包括支撑杆、安装于所述支撑杆上的光源支架和相机支架，所述光源支架上安装有光源，所述相机支架上安装有相机镜头组件。

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