CN113246377B - 一种光伏连接器注塑生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光伏连接器注塑生产系统，其输送机构用于输送插针且将待上料的插针按设定的间距排列，输送机构包括缓存线和上料线，缓存线将插针间歇性地送入上料线，上料线上设有第一定位槽，上料线的运转速度大于缓存线的运转速度，使缓存线插针落入上料线的第一定位槽内；注塑机构包括转盘、上模和两个下模，转盘上设置注塑工位和移栽工位，转盘可交替地将两个下模分别转送至注塑工位和移栽工位，位于注塑工位上的下模与上模配合而注塑连接器本体，下模上相邻模腔的间距与相邻第一定位槽的间距匹配；移栽机构对插针上料以及对连接器本体下料。本发明可高效、准确地对插针上料以及对产品下料，注塑节拍紧凑，加工效率高。

Description

一种光伏连接器注塑生产系统
技术领域
本发明属于光伏连接器加工技术领域，具体涉及一种光伏连接器注塑生产系统。
背景技术
光伏连接器一般用于太阳能电源应用中，将太阳能面板连接成阵列的形式。光伏连接器通常包括负极光伏连接器与正极光伏连接器，负极光伏连接器与正极光伏连接器之间由可紧配合的插套与插针互相插接实现电导通。
光伏连接器的塑胶件与导电端子可采用分步法注塑成型，公告号为CN102118000B的专利文献公开了一种光伏连接器的制作方法，采用多步注塑成型，该工艺在实际生产中的灵活性高，有利于控制成本。公告号CN206195135U的专利文献公开了光伏连接器自动化生产系统，装配过程主要包括：主塑胶件上半自动压卡圈、装密封圈、预装堵头和花篮、预拧螺帽等，该光伏连接器自动化生产系统通过工作台与其周围的各个上料工站间的相互配合，使得光伏连接器的各个工件经过上料工站自动传输至工作台内以实现组装，并在上个工位组装完成后很方便的传送至下一个组装工位，整个生产过程全程受到精准控制，提高了生产效率和自动化程度，同时大大降低人力成本。
但是，上述文献没有记载光伏连接器的注塑生产系统的具体技术方案，因此，需要开发一种自动化程度高、生产效率高、上下料准确可靠的光伏连接器注塑生产系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动化程度高、生产效率高、上下料准确可靠的光伏连接器注塑生产系统。
本发明提供了如下的技术方案：
一种光伏连接器注塑生产系统，包括：
输送机构，用于输送插针且将待上料的插针按设定的间距排列，所述输送机构包括沿输送路径排列的缓存线和上料线，所述缓存线将缓存的插针间歇性地送入上料线，所述上料线上设有至少两个用于定位插针的第一定位槽，所述上料线的运转速度大于所述缓存线的运转速度，使缓存线上复数个相邻的插针分别落入上料线上相邻的第一定位槽内；
注塑机构，用于将插针与连接座注塑成型为连接器本体，所述注塑机构包括转盘、上模和两个下模，所述转盘上设置注塑工位和移栽工位，所述转盘可交替地将两个下模分别转送至注塑工位和移栽工位，位于注塑工位上的下模与上模配合而注塑连接器本体，所述下模上设有至少两个模腔，相邻模腔的间距与相邻第一定位槽的间距匹配；
移栽机构，用于将上料线上的插针送入移栽工位的下模内，且将移栽工位的下模上的连接器本体取走。
进一步的，所述输送机构还包括：
支撑板，水平地安装于所述上料线的上方；
阻挡气缸，安装于所述支撑板上，用于阻挡插针滚离第一定位槽且将插针拨入第一定位槽内，两个阻挡气缸沿上料线的输送方向设置且两个阻挡气缸的间距大于相邻两个第一定位槽的间距，所述阻挡气缸的输出端安装拨杆，所述拨杆的底端设有斜坡状的拨料面，所述阻挡气缸驱动所述拨杆下行时，所述拨料面将插针拨入第一定位槽内。
优选的，所述支撑板的底部安装用于检测插针是否脱离第一定位槽的光电传感器，所述光电传感器的探测头朝下，所述光电传感器的安装位置为：当所述插针位于第一定位槽内时，所述光电传感器发射的光束正好与插针的边缘相切；所述光电传感器连接控制器，所述控制器连接所述阻挡气缸。
进一步的，所述输送机构还包括拨料组件，用于将相邻两个距离小于第一定位槽间距的插针拨入相应的第一定位槽内；所述拨料组件包括升降气缸、旋转电机和凸轮，所述升降气缸安装于所述支撑板上，所述升降气缸驱动式连接所述旋转电机，所述旋转电机的输出端偏心地安装所述凸轮，所述旋转电机可驱动凸轮旋转而将插针推入第一定位槽内。
优选的，所述升降气缸位于两个互为镜像安装的阻挡气缸之间，所述凸轮的旋转中心至凸轮左右两侧的插针的距离相等。
优选的，所述凸轮距离凸轮的旋转中心最远处为推力点，所述推力点与第一定位槽内的插针距离设置为：在所述凸轮旋转过程中，所述推力点与第一定位槽内的插针相切、或者所述推力点与第一定位槽内的插针之间留有间距。
优选的，所述升降气缸的活塞杆上安装电机座，所述旋转电机水平地安装于所述电机座上。
优选的，所述移栽机构为六轴机器人，所述六轴机器人的末端安装可360°旋转的机械手，所述机械手包括上料夹爪和下料夹爪，所述机械手旋转时可交替地使用上料夹爪夹取插针、使用下料夹爪夹取连接器本体。
优选的，所述上料夹爪和所述下料夹爪的数量均与所述下模的模腔数量相等。
优选的，所述缓存线上排列有复数个用于定位插针的第二定位槽，所述第二定位槽的间距小于第一定位槽的间距。
本发明的有益效果是：
本发明的注塑生产系统配置互相配合的输送机构、注塑机构和移栽机构，其中，输送机构将插针由缓存线按设定的节拍送入上料线，且通过上料线与缓存线的运转速度控制上料线上的插针间距，以匹配移栽机构的夹爪间距(即注塑机构的模腔间距)，上料时不需要对夹爪实施变距操作，有利于高效、准确地对插针上料。
注塑机构配置一个上模和两个下模，两个下模安装于转盘上，转盘上设置注塑工位和移栽工位，转盘可交替地将两个下模分别转送至注塑工位和移栽工位，位于注塑工位上的下模与上模配合而注塑连接器本体，在注塑过程中移栽机构对另一个下模进行上料和下料，使注塑节拍更加紧凑，提高了加工效率。
注塑机构的下模上设有至少两个模腔，即可以一次成型多个连接器本体。相邻模腔的间距与相邻第一定位槽的间距匹配，移栽机构可一次性抓取多个插针送入模腔内，且一次性从模腔内抓取多个连接器本体，提高了加工效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体俯视结构示意图；
图2是本发明的上料线侧视结构示意图；
图3是本发明上料线上的阻挡气缸与拨料组件的结构示意图；
图4是本发明拨料组件推送第一个插针的动作示意图；
图5是本发明拨料组件推送第二个插针的动作示意图；
图6是本发明的机械手将插针上料的动作示意图；
图7是本发明的机械手对注塑后的连接器本体取料的动作示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，一种光伏连接器注塑生产系统，用于将导电插针与固定座注塑成一体而形成光伏连接器的正极半成品，即下文所述的连接器本体2。本光伏连接器注塑生产系统包括输送机构3、注塑机构4和移栽机构5。
输送机构3用于输送插针1且将待上料的插针1按设定的间距排列，使其与注塑机构的模腔间距匹配。
输送机构3包括沿输送路径依次排列的缓存线6和上料线7，缓存线6和上料线7均包括由电机驱动的输送带8，缓存线6的输送带8上平行地排列有多个用于定位插针1的第二定位槽9，缓存线6的输送带8将第二定位槽9内的插针间歇性地送入上料线7。上料线7的高度略低于缓存线6的高度，使插针可以顺利地由缓存线6落入上料线7。
上料线7上设有两个用于定位插针1的第一定位槽10，第一定位槽10的数量也可以是多于两个。第一定位槽10的间距大于第二定位槽9的间距。上料线7的运转速度大于缓存线6的运转速度，利用二者的速度差，使缓存线6上相邻的插针1分别落入上料线7上相邻的第一定位槽10内，便于移栽机构5快速地抓取第一定位槽10内的插针，不需要调整其夹爪的间距。
注塑机构4用于将插针1与固定座注塑成型为连接器本体2，注塑机构4包括转盘11、上模12和两个下模13，上模12由注塑机的压力驱动装置驱动上下移动，与位于其下方的下模13配合而实现注塑工序。转盘11由转盘电机和编码器配合驱动而间歇性地旋转180°，转盘11上设置注塑工位14和移栽工位15，转盘11可交替地将两个下模13分别转送至注塑工位14和移栽工位15，以减少待工时间，提高加工效率。其中，位于注塑工位14上的下模13与上模12配合而注塑连接器本体2。为进一步提高注塑效率，在下模13上设有至少两个模腔16，同一下模上相邻模腔16的间距与上料线7上的相邻第一定位槽10的间距匹配。
移栽机构5用于将上料线7上的插针1送入移栽工位15的下模13内，且将移栽工位15的下模上的连接器本体2取走。移栽机构5可选用六轴机器人，在六轴机器人的末端安装机械手17，利用机械手17夹取插针1和连接器本体2。其中机械手17可自由旋转，将水平放置的插针抓取后旋转90°，使其竖直地插入移栽工位15上的下模13内。
本实施例的工作过程为：
将多个插针1依次上料于缓存线6上的第二定位槽9内，启动缓存线6和上料线7，调整它们的运转速度，使缓存线6上最前面的两个插针可正好落进上料线7上相邻的两个第一定位槽10内，然后暂停运转缓存线6和上料线7。六轴机器人将上料线7上两个第一定位槽内的插针移栽入位于移栽工位上的下模内，然后转盘旋转180°，将该下模转动至上模12的正下方，上模12与下模13合模注胶，成型连接器本体2，然后转盘11再次旋转180°，将成型后的连接器本体2转至移栽工位15；在该过程中，缓存线6和上料线7继续运转，对插针1完成下一个送料节拍，六轴机器人先从移栽工位15抓取连接器本体2至料盘11，然后从上料线7抓取插针1至移栽工位15的下模内，开始下一个注塑节拍。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，输送机构5还包括支撑板18和阻挡气缸19，用于更精确地将插针1定位于第一定位槽10内，防止因输送带速度波动造成插针1无法准确地落入第一定位槽10内。
如图3所示，支撑板18水平地安装于上料线7的上方，其可由一固定的机架20提供可靠的支撑。
阻挡气缸19安装于支撑板18的底面，用于阻挡插针1脱离第一定位槽10，并且可将插针1拨入第一定位槽10内，两个阻挡气缸19沿上料线7的输送方向设置，且两个阻挡气缸19的间距大于两个第一定位槽10的间距，即两个阻挡气缸19分别位于第一定位槽10的外侧，阻挡气缸19的输出端安装竖直的拨杆21，拨杆21位于第一定位槽10的斜上方，拨杆21的底端设有斜坡状的拨料面22，拨料面22朝向需要拨动的插针，常态下，阻挡气缸19升起拨杆21，因此不干涉插针1从缓存线6移动至上料线7，当插针没有准确地滑进第一定位槽10内时，阻挡气缸19驱动拨杆21下行，利用其拨料面22将相应的插针1拨入第一定位槽10内。
支撑板18的底部安装用于检测插针是否脱离第一定位槽10的光电传感器23，光电传感器23的探测头朝下，光电传感器23连接控制器，控制器连接阻挡气缸19。光电传感器23的安装位置为：当插针1位于第一定位槽10内时，光电传感器23发射的光束与插针的边缘相切，因此无法检测到插针，当插针脱离第一定位槽10时，光电传感器23检测到插针，向控制器发送高低电平的转换信号，控制器接收到该信号后，启动阻挡气缸19，向下推送拨杆21，使其拨料面22将插针1水平地拨入相应的第一定位槽10内。
本实施例可自动检测插针1是否偏位(即：相邻两根插针1的间距大于第一定位槽10的间距的情况)，若有偏位后可自动拨料纠偏，自动化程度高，动作精确可靠。
实施例3
本实施例与实施例2的区别在于，输送机构3还包括拨料组件24，用于将相邻两个距离小于第一定位槽10间距的插针拨入相应的第一定位槽10内。如图3至图5所示，拨料组件24包括升降气缸25、旋转电机26和凸轮27，升降气缸25安装于支撑板18的底面，升降气缸25的活塞杆上安装电机座32，旋转电机26水平地安装于电机座32上。旋转电机26的输出端偏心地安装凸轮27，旋转电机26可驱动凸轮27旋转360°，将其左右两侧的插针1推入对应的第一定位槽10内。
其中，升降气缸25位于两个互为镜像安装的阻挡气缸19之间，凸轮27的旋转中心(即旋转电机26的输出轴)至凸轮27左右两侧的插针的距离相等。如图4和图5所示，凸轮27距离凸轮的旋转中心最远处设定为推力点28，推力点28与第一定位槽10内的插针距离设置为：在凸轮27旋转过程中，推力点28与第一定位槽10内的插针相切，正好将插针推入第一定位槽10内、或者推力点28与第一定位槽10内的插针之间有一小段间距，凸轮27的推力点28向第一定位槽10的方向推压插针1，使插针1在惯性作用下滚至第一定位槽10内。凸轮推力点的偏心度不可过大，否则可能会造成插针1移动距离过大而翻越过第一定位槽10。
本实施例的拨料组件24与阻挡气缸19配合，当插针1偏离于第一定位槽10的左侧或者右侧时，均可以将该插针拨入相应的第一定位槽内。
此外，如图6和图7所示，本实施例的六轴机器人的末端安装可360°旋转的机械手17，机械手17包括夹爪座29和安装于夹爪座29上下两侧的上料夹爪30和下料夹爪31，上料夹爪30和下料夹爪31的数量均与下模的模腔16的数量相等，本实施例中它们的数量均为两个。机械手17旋转时可交替地使用上料夹爪30夹取插针1、使用下料夹爪31夹取连接器本体2。例如，在注塑过程中，机械手17先用上料夹爪30从上料线7上抓取一组插针1，然后移动至注塑机构的移栽工位15，待产品注塑完成后转盘11旋转180°，然后机械手17用下料夹爪31从下模上取出连接器本体2，机械手17再旋转180°，将上料夹爪30中的插针插入该下模内，完成一个上下料节拍。
附图中标记为：1.插针；2.连接器本体；3.输送机构；4.注塑机构；5.移栽机构；6.缓存线；7.上料线；8.输送带；9.第二定位槽；10.第一定位槽；11.转盘；12.上模；13.下模；14.注塑工位；15.移栽工位；16.模腔；17.机械手；18.支撑板；19.阻挡气缸；20.机架；21.拨杆；22.拨料面；23.光电传感器；24.拨料组件；25.升降气缸；26.旋转电机；27.凸轮；28.推力点；29.夹爪座；30.上料夹爪；31.下料夹爪；32.电机座。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光伏连接器注塑生产系统，其特征在于，包括：
输送机构，用于输送插针且将待上料的插针按设定的间距排列，所述输送机构包括沿输送路径排列的缓存线和上料线，所述缓存线将缓存的插针间歇性地送入上料线，所述上料线上设有至少两个用于定位插针的第一定位槽，所述上料线的运转速度大于所述缓存线的运转速度，使缓存线上多个相邻的插针分别落入上料线上相邻的第一定位槽内；
注塑机构，用于将插针与连接座注塑成型为连接器本体，所述注塑机构包括转盘、上模和两个下模，所述转盘上设置注塑工位和移栽工位，所述转盘可交替地将两个下模分别转送至注塑工位和移栽工位，位于注塑工位上的下模与上模配合而注塑连接器本体，所述下模上设有至少两个模腔，相邻模腔的间距与相邻第一定位槽的间距匹配；
移栽机构，用于将上料线上的插针送入移栽工位的下模内，且将移栽工位的下模上的连接器本体取走；
所述输送机构还包括：
支撑板，水平地安装于所述上料线的上方；
阻挡气缸，安装于所述支撑板上，用于阻挡插针滚离第一定位槽且将插针拨入第一定位槽内，两个阻挡气缸沿上料线的输送方向设置且两个阻挡气缸的间距大于相邻两个第一定位槽的间距，所述阻挡气缸的输出端安装拨杆，所述拨杆的底端设有斜坡状的拨料面，所述阻挡气缸驱动所述拨杆下行时，所述拨料面将插针拨入第一定位槽内；
所述支撑板的底部安装用于检测插针是否脱离第一定位槽的光电传感器，所述光电传感器的探测头朝下，所述光电传感器的安装位置为：当所述插针位于第一定位槽内时，所述光电传感器发射的光束正好与插针的边缘相切；所述光电传感器连接控制器，所述控制器连接所述阻挡气缸；
所述输送机构还包括拨料组件，用于将相邻两个距离小于第一定位槽间距的插针拨入相应的第一定位槽内；所述拨料组件包括升降气缸、旋转电机和凸轮，所述升降气缸安装于所述支撑板上，所述升降气缸驱动式连接所述旋转电机，所述旋转电机的输出端偏心地安装所述凸轮，所述旋转电机可驱动凸轮旋转而将插针推入第一定位槽内；
所述升降气缸位于两个互为镜像安装的阻挡气缸之间，所述凸轮的旋转中心至凸轮左右两侧的插针的距离相等。
2.根据权利要求1所述的光伏连接器注塑生产系统，其特征在于，所述凸轮距离凸轮的旋转中心最远处为推力点，所述推力点与第一定位槽内的插针距离设置为：在所述凸轮旋转过程中，所述推力点与第一定位槽内的插针相切、或者所述推力点与第一定位槽内的插针之间留有间距。
3.根据权利要求1所述的光伏连接器注塑生产系统，其特征在于，所述升降气缸的活塞杆上安装电机座，所述旋转电机水平地安装于所述电机座上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏连接器注塑生产系统，其特征在于，所述移栽机构为六轴机器人，所述六轴机器人的末端安装可360°旋转的机械手，所述机械手包括上料夹爪和下料夹爪，所述机械手旋转时可交替地使用上料夹爪夹取插针、使用下料夹爪夹取连接器本体。
5.根据权利要求4所述的光伏连接器注塑生产系统，其特征在于，所述上料夹爪和所述下料夹爪的数量均与所述下模的模腔数量相等。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏连接器注塑生产系统，其特征在于，所述缓存线上排列有多个用于定位插针的第二定位槽，所述第二定位槽的间距小于第一定位槽的间距。
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