CN113972550B - 端子反向插入型连接器自动化组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种端子反向插入型连接器自动化组装设备，包括送料系统、端子反向插系统、拨料系统和质检机构；所述送料系统包括胶芯送料装置、第一端子送料装置和第二端子送料装置；胶芯被拨料装置拨料至第一端子送料装置，第一端子送料装置执行端子插入动作，组装完第一排端子的胶芯，经翻转装置翻转180度后，再被拨料装置输送至第二端子送料装置处执行第二排端子插入动作，进而完成加工；本发明的端子反向插入型连接器自动化组装设备，能够连续稳定的实现端子反插，可生产多种规格的连接器，料号切换方便，结构稳定可靠，工作效率高，良品率高，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于自动化机械技术领域，具体涉及一种端子反向插入型连接器自动化组装设备。
背景技术
连接器是电子行业的重要配件，连接器中含有多个端子，端子是用于实现不同导体连通的连接部件，又称接线端子，主要起到传递电信号或导电用。端子种类多种多样，包括单孔、双孔、插口等，根据材料可分为铜镀银、铜镀锌、铜、铝等。
连接器生产中，需要将端子插入胶芯，常规端子插入是正面插，因为端子连料在端子的正向，有相适配的机械来实现端子的正面插入。而部分端子由于产品结构特殊，为端子反插类型，端子须从胶芯背面向胶芯内腔方向插入，端子料带只能连接在外侧部分，目前多通过手工组装的方式来加工端子，人工将端子从料带上掰下来后植入到周转弹夹中，然后再插入胶芯中，一个产品需分四次装夹，经测定，即便是较为熟练的工人，平均加工一个连接器也需要数十秒的时间，手工组装耗时长，产出低，不良品率高。
有鉴于此，有必要提出一种生产效率更高、可取代人工的反插端子自动化装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构稳定可靠、生产效率高、良品率高、可适应多种连接器生产的端子反向插入型连接器自动化组装设备。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种端子反向插入型连接器自动化组装设备，包括送料系统、端子反向插系统、拨料系统和质检机构；
所述送料系统包括胶芯送料装置、第一端子送料装置和第二端子送料装置；
所述端子反向插系统包括沿胶芯移动方向依次设置的第一端子反插装置、翻转装置和第二端子反插装置；第一端子送料装置用于向第一端子反插装置输送端子料带，第一端子送料装置的出料端与第一端子反插装置连接；第二端子送料装置用于向第二端子反插装置输送端子料带，第二端子送料装置的出料端与第二端子反插装置连接；
所述拨料系统包括胶芯移动轨道和拨料装置，拨料装置包括拨料杆，拨料杆平行于胶芯移动轨道设置，拨料杆上设有若干拨料爪；拨料装置通过拨料爪将胶芯以步进方式在胶芯移动轨道上移动；
胶芯被拨料装置拨料至第一端子送料装置，第一端子送料装置执行端子插入动作，组装完第一排端子的胶芯，经翻转装置翻转180度后，再被拨料装置输送至第二端子送料装置处执行第二排端子插入动作，进而完成加工。
优选的是，所述胶芯移动轨道包括依次连通的第一胶芯移动轨道、翻转台、第二胶芯移动轨道，胶芯移动轨道至少具有位于第一端子反插装置处的第一停止位，位于翻转台处的翻转停止位、位于第二端子反插装置处的第二停止位；
所述翻转装置与翻转台连接，通过翻转装置，胶芯在经过翻转台时被180度翻转。
优选的是，所述拨料装置还包括用于驱动拨料杆沿胶芯移动方向移动的前后平移装置，以及用于驱动拨料杆沿垂直于胶芯移动方向水平移动的左右平移装置。
优选的是，所述胶芯送料装置包括振动盘，振动盘与胶芯移动轨道连通，振动盘用于向胶芯移动轨道输送背面朝向端子反向插系统的胶芯。
优选的是，所述胶芯移动轨道前端设有第一光电感应装置，第一光电感应装置用于感应轨道内是否存在胶芯，以保证胶芯送料装置及时放料和胶芯移动到位。
优选的是，所述胶芯移动轨道末端设有检测机构、不良品排料机构和不良品盒，当检测机构检测出不良品连接器时，不良品排料机构将检测出的不良品连接器从胶芯移动轨道顶出至不良品盒中。
优选的是，所述胶芯移动轨道末端下方设有用于接收良品的接料盘。
优选的是，所述第一端子反插装置包括第一端子拨料装置、第一端子插入装置，第一端子插入装置包括传动装置、驱动装置和端子裁切推送装置；第一端子拨料装置用于将第一端子送料装置上的端子料带推送至第一端子插入装置内；
所述驱动装置包括电机、壳体和设于壳体内的动力主轴，电机和动力主轴通过传送带传动连接；
所述动力主轴上依次固定有上压动力凸轮、前行动力凸轮、下刀动力凸轮；
所述端子裁切推送装置包括由上到下依次设置的上刀、水平推送板和下刀，以及用于供上刀和下刀上下滑动的第一导轨，上刀和下刀用于裁切料带并将裁切下的端子暂时夹持固定；
所述传动装置包括上压传动组件、前行传动组件和下刀传动组件；
所述上刀和上压动力凸轮通过上压传动组件传动连接，水平推送板和前行动力凸轮通过前行传动组件传动连接，下刀和下刀动力凸轮通过下刀传动组件传动连接；
凸轮机构反插端子的循环动作为：随着动力主轴的转动，下刀动力凸轮带动下刀上抬并保持，将端子料带上的若干端子卡止，接着上压动力凸轮带动上刀下压将端子料带夹持固定；前行动力凸轮带动水平推送板将前行将端子尾部夹持固定；上切刀下压，将端子从端子料带上切下；切下到位后上刀上抬，同时下刀下滑，上刀和下刀回复原位后，水平推送板将切下的端子继续向前推进，最终将端子从胶芯背面插入，随后复位，完成插端子动作。
优选的是，所述动力主轴近电机一端设有用于手动调节调节动力主轴旋转角度的手轮。
优选的是，所述动力主轴远离电机一端设有用于感应和控制驱动装置工作状态的第二光电感应装置；
所述第二光电感应装置包括转盘和第二光电感应器，转盘与动力主轴连接并随动力主轴转动；第二光电感应器与壳体连接固定，转盘上设有缺口，当缺口经过第二光电感应器时触发第二光电感应器发送反馈信号，反馈信号控制电机的运行动作。
本发明的端子反向插入型连接器自动化组装设备，能够连续稳定的实现端子反插，可生产多种规格的连接器，料号切换方便，结构稳定可靠，工作效率高，良品率高，具有较好的应用前景。
附图说明
图1为一种端子反向插入型连接器自动化组装设备的结构示意图。
图2为图1中端子反向插入型连接器自动化组装设备的结构示意图（隐藏拨料系统处的保护壳）。
图3为图2中端子反向插入型连接器自动化组装设备的结构示意图（隐藏送料系统和PLC控制装置）。
图4为图3中第一端子反插装置的结构示意图。
图5-6为图4中第一端子反插装置在不同角度的结构示意图（隐藏壳体）。
图7为图5中第一端子反插装置的结构示意图（隐藏胶芯移动轨道）。
图8为图7端子裁切推送装置的结构示意图。
图9为一种顶板的结构示意图。
图中标号为：A-胶芯，B-端子料带，1-送料系统，110-胶芯送料装置，120-第一端子送料装置，130-第二端子送料装置，2-端子反向插系统，3-拨料系统，310-胶芯移动轨道，310a-第一停止位，310b-翻转停止位，310c-第二停止位，311-第一胶芯移动轨道，312-翻转台，313-第二胶芯移动轨道，320-拨料装置，321-拨料杆，322-拨料爪，323-前后平移装置，324-左右平移装置，4-质检机构，5-第一端子反插装置，6-翻转装置，7-第二端子反插装置，8-第一光电感应装置，9-检测机构，10-不良品排料机构，11-第二光电感应装置，1110-转盘，1111-缺口，1120-第二光电感应器，12-接料盘，13-第一端子拨料装置，14-第一端子插入装置，15-传动装置，1510-上压传动组件，1511-第一传动杆，1512-支架，1513-弹簧，1514-第一滚子，1520-前行传动组件，1521-第二导轨，1522-第一短杆，1523-第二短杆组，1524-第二滑块，1525-第二滚子，1530-下刀传动组件，1531-顶板，1532-第三导轨，1533-第三短杆，1534-第四短杆，1535-第三滑块，1536-第三滚子，1537-导槽，16-驱动装置，1610-电机，1620-壳体，1630-动力主轴，1640-上压动力凸轮，1650-前行动力凸轮，1651-第一滑槽，1660-下刀动力凸轮，1661-第二滑槽，17-端子裁切推送装置，1710-上刀，1720-水平推送板，1721-插孔，1730-下刀，1731-凹槽，1732-第四滚子，1733-定型凹槽，1740-第一导轨，18-手轮。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-3所示，一种端子反向插入型连接器自动化组装设备，包括送料系统1、端子反向插系统2、拨料系统3和质检机构4；
所述送料系统包括胶芯送料装置110、第一端子送料装置120和第二端子送料装置130；
所述端子反向插系统包括沿胶芯A移动方向依次设置的第一端子反插装置5、翻转装置6和第二端子反插装置7；第一端子送料装置用于向第一端子反插装置输送端子料带B，第一端子送料装置的出料端与第一端子反插装置连接；第二端子送料装置用于向第二端子反插装置输送端子料带，第二端子送料装置的出料端与第二端子反插装置连接；
所述拨料系统包括胶芯移动轨道310和拨料装置320，拨料装置包括拨料杆321，拨料杆平行于胶芯移动轨道设置，拨料杆上设有若干拨料爪322；拨料装置通过拨料爪将胶芯以步进方式在胶芯移动轨道上移动；
胶芯被拨料装置拨料至第一端子送料装置，第一端子送料装置执行端子插入动作，组装完第一排端子的胶芯，经翻转装置翻转180度后，再被拨料装置输送至第二端子送料装置处执行第二排端子插入动作，进而完成加工。
如图3所示，所述胶芯移动轨道包括依次连通的第一胶芯移动轨道311、翻转台312、第二胶芯移动轨道313，胶芯移动轨道至少具有位于第一端子反插装置处的第一停止位310a，位于翻转台处的翻转停止位310b、位于第二端子反插装置处的第二停止位310c；
所述翻转装置与翻转台连接，通过翻转装置，胶芯在经过翻转台时被180度翻转。
所述拨料装置还包括用于驱动拨料杆沿胶芯移动方向移动的前后平移装置323，以及用于驱动拨料杆沿垂直于胶芯移动方向水平移动的左右平移装置324。
所述胶芯送料装置包括振动盘(图中未示出)，振动盘与胶芯移动轨道连通，振动盘用于向胶芯移动轨道输送背面朝向端子反向插系统的胶芯。
所述胶芯移动轨道前端设有第一光电感应装置8，第一光电感应装置用于感应轨道内是否存在胶芯，以保证胶芯送料装置及时放料和胶芯移动到位。
所述胶芯移动轨道末端设有检测机构9、不良品排料机构10和不良品盒(图中未示出)，当检测机构检测出不良品连接器时，不良品排料机构将检测出的不良品连接器从胶芯移动轨道顶出至不良品盒中。
所述胶芯移动轨道末端下方设有用于接收良品的接料盘12。
如图4-6所示，所述第一端子反插装置（第二端子反插装置与第一端子反插装置结构类似）包括第一端子拨料装置13、第一端子插入装置14，第一端子插入装置包括传动装置15、驱动装置16和端子裁切推送装置17；第一端子拨料装置用于将第一端子送料装置上的端子料带推送至第一端子插入装置内；
所述驱动装置包括电机1610、壳体1620和设于壳体内的动力主轴1630，电机和动力主轴通过传送带传动连接；
所述动力主轴上依次固定有上压动力凸轮1640、前行动力凸轮1650、下刀动力凸轮1660；
所述端子裁切推送装置包括由上到下依次设置的上刀1710、水平推送板1720和下刀1730，以及用于供上刀和下刀上下滑动的第一导轨1740，上刀和下刀用于裁切料带并将裁切下的端子暂时夹持固定；
所述传动装置包括上压传动组件1510、前行传动组件1520和下刀传动组件1530；
所述上刀和上压动力凸轮通过上压传动组件传动连接，水平推送板和前行动力凸轮通过前行传动组件传动连接，下刀和下刀动力凸轮通过下刀传动组件传动连接；
凸轮机构反插端子的循环动作为：随着动力主轴的转动，下刀动力凸轮带动下刀上抬并保持，将端子料带上的若干端子卡止，接着上压动力凸轮带动上刀下压将端子料带夹持固定；前行动力凸轮带动水平推送板将前行将端子尾部夹持固定；上切刀下压，将端子从端子料带上切下；切下到位后上刀上抬，同时下刀下滑，上刀和下刀回复原位后，水平推送板将切下的端子继续向前推进，最终将端子从胶芯背面插入，随后复位，完成插端子动作。
所述动力主轴近电机一端设有用于手动调节调节动力主轴旋转角度的手轮18。
所述动力主轴远离电机一端设有用于感应和控制驱动装置工作状态的第二光电感应装置11；
如图6所示，所述第二光电感应装置包括转盘1110和第二光电感应器1120，转盘与动力主轴连接并随动力主轴转动；第二光电感应器与壳体连接固定，转盘上设有缺口1111，当缺口经过第二光电感应器时触发第二光电感应器发送反馈信号，反馈信号经PLC运算后确定电机的运行动作。
如图5-6所示，本实施例中，所述上压传动组件采用杠杆结构，包括作为杠杆的第一传动杆1511和固定在底座上的支架1512，第一传动杆和支架铰接；还包括弹簧1513，弹簧一端与第一传动杆近驱动装置一侧连接，另一端与底座连接；第一传动杆一端与上刀连接，另一端设有第一滚子1514，在弹簧作用下，第一滚子与上压动力凸轮的外周面始终保持接触；上压动力凸轮转动时，带动上刀沿第一导轨上下移动。
所述前行动力凸轮一侧设有用于控制水平推送板滑行动作的环状的第一滑槽1651，下刀动力凸轮一侧设有用于控制下刀滑行动作的环状的第二滑槽1661。
如图7所示，所述前行传动组件包括第二导轨1521，以及端部铰接的第一短杆1522和第二短杆组1523，第二导轨上设有第二滑块1524，水平推送板固定于第二滑块前端，第一短杆非铰接端与第二滑块连接，第二短杆非铰接固定在底座上；第二短杆上设有第二滚子1525，第二滚子插入到第一滑槽内；前行动力凸轮转动时，带动水平推送板沿第二导轨前后移动。
所述下刀传动组件包括顶板1531、第三导轨1532以及端部铰接的第三短杆1533和第四短杆1534，第三导轨上设有第三滑块1535，第三滑块与顶板连接；第四短杆非铰接一端与壳体连接，第四短杆中部设有第三滚子1536，第三滚子插入到第二滑槽内。
如图9所示，所述下刀下部加工有凹槽1731，凹槽内设有第四滚子1732，顶板前部设有用于带动下刀升降的导槽1537，导槽前部为弧形槽，后部为直槽；下刀动力凸轮转动时，带动顶板沿第三导轨前后移动；顶板向前运动时，第四滚子进入到导槽内，从而迫使下刀沿第一导轨向上抬起。
如图8所示，所述下刀上端面并列设有若干用于卡止端子的定型凹槽1733，所述水平推送板前端设有用于夹持固定端子尾部的插孔1721。
第一端子反插装置的调整和运行：先通过转动手轮将各传动组件调整为初始状态，使得下刀传动组件能够首先被触发带动，调试完成后即可开始生产；电机在第二光电感应装置控制下间歇性启动带动动力主轴的转动（一圈），动力主轴旋转一圈的过程中，下刀动力凸轮带动下刀上抬并保持，将端子料带上的若干端子卡止，接着上压动力凸轮带动上刀下压将端子料带夹持固定；前行动力凸轮带动水平推送板将前行将端子尾部夹持固定；上切刀下压，将端子从端子料带上切下；切下到位后上刀上抬，同时下刀下滑，上刀和下刀回复原位后，水平推送板将切下的端子继续向前推进，最终将端子从胶芯背面插入，随后复位，完成插端子动作；循环此动作，即可实现连续生产。
加工时，拨料系统将胶芯送至第一端子反插装置的端子裁切推送装置处，从胶芯背面插入第一排端子，随后拨料系统将胶芯送至翻转台处翻转180度，然后拨料系统将胶芯送至第二端子反插装置的端子裁切推送装置处，从胶芯背面插入第二排端子，此时连接器即为成品，最后经检测机构、不良品排料机构的质检和筛选，选出良品即可。
本发明至少可生产4/6/8PIN三个规格，料号切换方便简洁。
相对于手工生产,采用本发明生产一个连接器的时间可控制在数秒，生产效率提高大幅提高。
另外，手工生产的不良率约为1.8-2.0%，采用本发明生产的不良率约为1.0-1.2%（主要端子歪PIN造成），良品率有较大幅度提升。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (8)
1.一种端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，包括送料系统、端子反向插系统、拨料系统和质检机构；
所述送料系统包括胶芯送料装置、第一端子送料装置和第二端子送料装置；
所述端子反向插系统包括沿胶芯移动方向依次设置的第一端子反插装置、翻转装置和第二端子反插装置；第一端子送料装置用于向第一端子反插装置输送端子料带，第一端子送料装置的出料端与第一端子反插装置连接；第二端子送料装置用于向第二端子反插装置输送端子料带，第二端子送料装置的出料端与第二端子反插装置连接；
所述拨料系统包括胶芯移动轨道和拨料装置，拨料装置包括拨料杆，拨料杆平行于胶芯移动轨道设置，拨料杆上设有若干拨料爪；拨料装置通过拨料爪将胶芯以步进方式在胶芯移动轨道上移动；
胶芯被拨料装置拨料至第一端子送料装置，第一端子反插装置执行端子插入动作，组装完第一排端子的胶芯，经翻转装置翻转180度后，再被拨料装置输送至第二端子反插装置处执行第二排端子插入动作，进而完成加工；
所述胶芯移动轨道包括依次连通的第一胶芯移动轨道、翻转台、第二胶芯移动轨道，胶芯移动轨道至少具有位于第一端子反插装置处的第一停止位，位于翻转台处的翻转停止位、位于第二端子反插装置处的第二停止位；
所述翻转装置与翻转台连接，通过翻转装置，胶芯在经过翻转台时被180度翻转；
所述第一端子反插装置包括第一端子拨料装置、第一端子插入装置，第一端子插入装置包括传动装置、驱动装置和端子裁切推送装置；第一端子拨料装置用于将第一端子送料装置上的端子料带推送至第一端子插入装置内；
所述驱动装置包括电机、壳体和设于壳体内的动力主轴，电机和动力主轴通过传送带传动连接；
所述动力主轴上依次固定有上压动力凸轮、前行动力凸轮、下刀动力凸轮；
所述端子裁切推送装置包括由上到下依次设置的上刀、水平推送板和下刀，以及用于供上刀和下刀上下滑动的第一导轨，上刀和下刀用于裁切料带并将裁切下的端子暂时夹持固定；
所述传动装置包括上压传动组件、前行传动组件和下刀传动组件；
所述上刀和上压动力凸轮通过上压传动组件传动连接，水平推送板和前行动力凸轮通过前行传动组件传动连接，下刀和下刀动力凸轮通过下刀传动组件传动连接；
凸轮机构反插端子的循环动作为：随着动力主轴的转动，下刀动力凸轮带动下刀上抬并保持，将端子料带上的若干端子卡止，接着上压动力凸轮带动上刀下压将端子料带夹持固定；前行动力凸轮带动水平推送板将前行将端子尾部夹持固定；上切刀下压，将端子从端子料带上切下；切下到位后上刀上抬，同时下刀下滑，上刀和下刀回复原位后，水平推送板将切下的端子继续向前推进，最终将端子从胶芯背面插入，随后复位，完成插端子动作。
2.根据权利要求1所述的端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，所述拨料装置还包括用于驱动拨料杆沿胶芯移动方向移动的前后平移装置，以及用于驱动拨料杆沿垂直于胶芯移动方向水平移动的左右平移装置。
3.根据权利要求2所述的端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，所述胶芯送料装置包括振动盘，振动盘与胶芯移动轨道连通，振动盘用于向胶芯移动轨道输送背面朝向端子反向插系统的胶芯。
4.根据权利要求1所述的端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，所述胶芯移动轨道前端设有第一光电感应装置，第一光电感应装置用于感应轨道内是否存在胶芯，以保证胶芯送料装置及时放料和胶芯移动到位。
5.根据权利要求1所述的端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，所述胶芯移动轨道末端设有检测机构、不良品排料机构和不良品盒，当检测机构检测出不良品连接器时，不良品排料机构将检测出的不良品连接器从胶芯移动轨道顶出至不良品盒中。
6.根据权利要求5所述的端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，所述胶芯移动轨道末端下方设有用于接收良品的接料盘。
7.根据权利要求1所述的端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，所述动力主轴近电机一端设有用于手动调节调节动力主轴旋转角度的手轮。
8.根据权利要求7所述的端子反向插入型连接器自动化组装设备，其特征在于，所述动力主轴远离电机一端设有用于感应和控制驱动装置工作状态的第二光电感应装置；
所述第二光电感应装置包括转盘和第二光电感应器，转盘与动力主轴连接并随动力主轴转动；第二光电感应器与壳体连接固定，转盘上设有缺口，当缺口经过第二光电感应器时触发第二光电感应器发送反馈信号，反馈信号控制电机的运行动作。
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