CN114498248B - 用于料件插入的加工装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于料件插入的加工装置及系统，其中该加工装置包括传送单元、驱动单元和联动单元，所述传送单元用于将料件输送至预设位置；所述联动单元的数量设置有两个；每个所述联动单元均包括空间圆柱凸轮件、第一联动件和第二联动件，所述空间圆柱凸轮件上具有闭合式凹槽；所述第一联动件的第一端位于所述闭合式凹槽内、第二端与第二联动件的第一端连接；两个所述第二联动件的第二端均与预设位置对应设置，一个所述第二联动件的第二端能够与料件的侧壁抵接并推动料件沿第一轴线向外移动，另一个所述第二联动件能够与料件抵接并在料件悬空移动的过程中支撑所述料件。本发明至少包括以下优点：在料件插入的过程中，惯性小，稳定性高。

Description

用于料件插入的加工装置及系统

技术领域

本发明涉及料件安装技术领域，具体的是一种用于料件插入的加工装置及系统。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

随着社会的发展和科技的不断进步，自动化产业的迅速成长，机械电子领域中的机械化、自动化程度随之大大提高。由于人力成本的提高，传统的以人工为主的密集型企业已经不能满足社会发展的进程，特别是电子制造相关的产业，需要大量的人力来解决企业的生产时，而人力成本的不断上升，使企业不得不在生产过程中采用自动化来提高产品的市场竞争力，提高生产效率，降低成本。

目前的电子元件生产过程中通常都是人工将插针插入配电柜连接端子内，这样在生产过程中需要大量的人力成本，插针过程对人员的双手磨损严重并且生产的效率低。对于少数的插针设备，都是通过外缘凸轮推动杆体向外顶起，实现一个插针的插入，该种设置由于安装空间较大，且外缘凸轮自身结构设置，其部分重量不一等因素的影响，使得其在工作过程中会出现惯性大、不稳定，进而造成插针的插入工序不稳定的弊端长期存在。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种用于料件插入的加工装置，其利用空间圆柱凸轮件，具有惯性小、稳定性高的特点，另外在料件插入的过程中能够对悬空的料件进行支撑，保证料件的相对位置，进而提高了插入的精准度。

本申请实施例公开了：一种用于料件插入的加工装置，包括传送单元、驱动单元和联动单元，

所述传送单元用于将料件输送至预设位置；

所述联动单元的数量设置有两个，两个所述联动单元均与驱动单元传动连接；

每个所述联动单元均包括空间圆柱凸轮件、第一联动件和第二联动件，所述空间圆柱凸轮件的外侧壁上凹陷形成有呈流线型的闭合式凹槽；

所述第一联动件的第一端位于所述闭合式凹槽内且与所述空间圆柱凸轮件的内侧壁抵接设置，所述第一联动件的第二端与第二联动件的第一端连接；

所述第一联动件能够在所述空间圆柱凸轮件绕第一轴线转动过程中沿第一轴线往复移动，所述第二联动件能够跟随所述第一联动件沿第一轴线同步移动；

其中，两个所述第二联动件的第二端均与预设位置对应设置，一个所述第二联动件的第二端能够与料件的侧壁抵接并推动料件沿第一轴线向外移动，另一个所述第二联动件能够与料件抵接并在料件悬空移动的过程中支撑所述料件。

进一步地，包括与推动料件移动的所述联动单元对应设置的柔性件，所述柔性件包括第一本体和第二本体，

所述第一本体和第二本体在第一轴线上相对设置的两端通过销轴转动连接；

所述第一本体上开设沿垂直于第一轴线延伸的导向槽，所述第一联动件的第二端能够插入所述导向槽内且与所述第一本体的侧壁抵接；

所述第二本体能够被锁紧在所述第二联动件上。

进一步地，该柔性件还包括第一弹性体，所述第一弹性体沿第一轴线分别与所述第一本体和第二本体抵接设置且被压缩，所述第一本体的内侧壁在所述第一弹性体的弹力作用下能够与第一联动件的第二端抵接。

进一步地，包括安装本体、设置在所述安装本体上的滑轨和滑块，所述滑块能够滑动设置在所述滑轨上且沿第一轴线移动，所述第一本体设置在所述滑块上。

进一步地，包括冲切单元，所述冲切单元包括共轭凸轮件、第一冲切件、杠杆件和第二冲切件，

所述共轭凸轮件与所述空间圆柱凸轮件同轴设置且绕第一轴线转动；

所述杠杆件沿第一轴线延伸；

所述第一冲切件的第一端与所述共轭凸轮件滚动抵接、第二端与所述杠杆件的第一端铰接；

所述第二冲切件的第一端与预设位置对接、第二端与所述杠杆件的第二端铰接；

所述第一冲切件能够在所述共轭凸轮件绕第一轴线转动过程中推动所述杠杆件摆动；

所述第二冲切件能够在所述杠杆件摆动过程中与料件抵接并冲切料件。

进一步地，所述第二冲切件包括冲切杆、缓冲弹簧、冲切块及冲头；

所述缓冲弹簧的两端分别与第二冲切杆和冲切块抵接，所述缓冲弹簧沿垂直于第一轴线延伸；

所述冲头设置在所述第二联动件的第二端上，所述冲切块在所述杠杆件摆动的过程中能够与所述冲头抵接、并推动所述冲头朝向料件移动以切断所述料件。

进一步地，所述冲头上开设有嵌设槽，所述冲头的内侧壁在所述第二联动件推动料件向外移动的过程中能够与料件的端部抵接。

进一步地，包括浮动单元，所述浮动单元包括平面凸轮件、第一支撑件、第二弹性件及第二支撑件，

所述第一支撑件和第二支撑件间隔设置；

所述第二弹性件沿垂直于第一轴线延伸且位于所述第一支撑件和第二支撑件之间；

所述第二联动件设置在所述第二支撑件上；

所述第二弹性件在所述第二冲切件冲压过程中能够被压缩。

进一步地，所述驱动单元包括伺服电机、通过连接件与所述伺服电机传动连接的驱动轴，所述驱动轴沿第一轴线延伸，两个所述空间圆柱凸轮件均套设在所述驱动轴上。

本申请实施例还公开了：一种用于料件插入的加工系统，包括用于料件插入的加工装置，还包括控制单元和夹取单元，所述控制单元与所述驱动单元信号连接，所述夹取单元能够夹取待插入料件的壳体，所述夹取单元与所述预设位置对应设置。

借由以上的技术方案，本发明的有益效果如下：

1、首先采用空间圆柱凸轮件的设计，具有惯性小、稳定性高的特点，这样在快速往返运动的过程中，也不会造成较大的振动等弊端，进而能够适用于质量和体积均较小的插针；另外，插针在插入壳体内腔的过程中，是逐步悬空的状态，通过两个联动单元的设置，在保证有效的插入动作时，通过支撑的动作，能够避免插针向下倾斜的运动趋势，进而在插入的过程中，能够始终保持水平状态稳定插入壳体内；

2、由于现有的加工装置日益要求集成化程度高，占用安装空间小的特点，本方式中根据插入、支撑、冲切等不同动作的要求，将多个满足要求的凸轮件以一个驱动力的方式设置在一个驱动轴上，有效地满足了上述的要求；另外还值得注意的时，由于各个动作所要求各凸轮件之间的同步性较高，采用一轴多凸轮件的设计方式，从根本上保证了同步性的要求。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

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获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的整体装置结构示意图；

图2是本发明实施例中的传送单元处的部分结构示意图；

图3是本发明实施例中的联动单元处的部分结构示意图；

图4是本发明实施例中的联动单元处的主视图；

图5是本发明实施例中的联动单元处的后视图；

图6是本发明实施例中的冲切单元处的主视图；

图7是本发明实施例中的冲切单元处的部分结构示意图；

图8是图7中A处的局部放大图；

图9是图7中B处的局部放大图；

图10是本发明实施例中的冲头结构示意图；

图11是本发明实施例中的浮动单元处的部分结构示意图；

图12是本发明实施例中的柔性件处的部分结构示意图。

以上附图的附图标记：11、传送单元；21、空间圆柱凸轮件；22、22a、22b、第一联动件；23、23a、23b、第二联动件；24、闭合式凹槽；31、第一本体；32、第二本体；33、销轴；34、导向槽；35、第一弹性体；41、安装本体；51、共轭凸轮件；52、第一冲切件；53、杠杆件；54、冲切杆；55、缓冲弹簧；56、冲切块；57、冲头；58、嵌设槽；61、平面凸轮件；62、第一支撑件；63、第二弹性件；64、第二支撑件；71、伺服电机；72、连接件；73、驱动轴；81、插针；82、壳体；83、预设位置。

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做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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

结合图1所示，本实施例中公开了一种用于料件插入的加工装置，包括传送单元11、驱动单元和联动单元。该料件以插针81为例，该传送单元11依次将插针81输送至预设位置83，该联动单元在驱动单元的作用下，能够对位于预设位置83的插针81做冲切、推送和支撑的动作，进而将插针81稳定有效地插入对应的具有空腔的壳体82内。值得注意的是，上述一个完整的工序所需的时间为0.3S。

结合图2所示，该传送单元11包括驱动电机、齿盘、具有输送槽体的输送平台。该输送平台位于水平面内，该输送槽体能够贯穿该输送平台的上下两表面。该齿盘设置在驱动电机的输出端上且该齿盘的中心安装部位于输送平台的下方，值得注意的是，该齿盘的上部能够嵌入输送槽体内以与对应的插针81啮合，当齿盘在驱动电机作用下转动时，能够拨动料件由前至后移动，直至最后端的插针81移动至预设位置83处。

由图2可知，该插针81在被输送至预设位置83后，需要将其向左推出，以插入对应的壳体82中。本方式中通过设置的驱动单元和联动单元之间的配合能够完成上述的动作。

首先该加工装置具有安装本体41，该安装本体41具有安装腔体，整体呈空心矩形体状。该驱动单元包括伺服电机71、连接件72和驱动轴73。其中该驱动轴73横设在安装本体41的左右两个侧壁上且位于水平面内，该伺服电机71位于安装本体41的外部，其通过连接件72能够驱动该驱动轴73绕自身轴线转动。其中优选地，该连接件72包括传送带、联轴器等。

着重参考图3至图5，该联动单元的数量设置有两个，每个联动单元均包括空间圆柱凸轮件21、第一联动件22和第二联动件23。该空间圆柱凸轮件21的外侧壁上凹陷形成有呈流线型的闭合式凹槽24，两个空间圆柱凸轮件21均设置在驱动轴73上，且能够跟随驱动轴73同步转动。

具体地，远离插针81设置的空间圆柱凸轮件21能够对应实现的动作是推动插针81向外移动，具体如下。该第一联动件22a呈片材状沿上下方向延伸，第二联动件23a呈片材状沿左右方向延伸。其中该第一联动件22a的下端通过转动轮与空间圆柱凸轮件21转动抵接，该第一联动件22a的上端通过柔性连接件与第二联动件23a连接。该第二联动件23a滑动设置在安装本体41的上端面上，且其第二端能够与插针81对应设置。通过上述的设置，在空间圆柱凸轮件21绕自身轴线转动的过程中，该第一联动件在竖直高度和前后位置不该变的情况下，能够沿左右方向往复移动；第二联动件23a的右端在第一联动件22a上端的抵接作用下，能够跟随第一联动件22a在左右方向上同步移动，进而能够实现与位于预设位置83的插针81抵接，并推动插针81向外移动，以插入壳体82内。

具体地，靠近插针81设置的空间圆柱凸轮件21能够对应实现的动作是能够对插针81在水平面内起支撑作用，具体如下。该第一联动件22b具有一体成型的竖直部和水平部，该竖直部能够通过转动轮与空间圆柱凸轮件21转动抵接，该水平部的游离端与第二联动件23b连接。该第二联动件23b沿竖直方向延伸，其上表面设置有与插针81形状适配的仿形支撑部。通过上述的设置，在空间圆柱凸轮件21绕自身轴线转动的过程中，该第一联动件22b在竖直高度和前后位置都不变的情况下，能够沿左右方向移动；第二联动件23b的下端在第一联动22b的竖直部的抵接作用下，能够跟随第一联动件22b同步移动，进而能够实现对位于预设位置83的插针81、以及向外移动的插针81均能够起到支撑作用。值得注意的是，两个第二联动件23a、23b在左右方向的移速相同。

通过上述的设置方式，首先采用空间圆柱凸轮件21的设计，具有惯性小、稳定性高的特点，这样在快速往返运动的过程中，也不会造成较大的振动等弊端，进而能够适用于质量和体积均较小的插针81；另外，插针81在插入壳体82内腔的过程中，是逐步悬空的状态，通过两个联动单元的设置，在保证有效的插入动作时，通过支撑的动作，能够避免插针81向下倾斜的运动趋势，进而在插入的过程中，能够始终保持水平状态稳定插入壳体82内。

着重参考图6，本申请还包括冲切单元，当多个插针81呈料带的形式进行传送时，还需要通过该冲切单元将每个插针81从料带上冲切下来，然后再进行推动动作。具体地，该冲切单元包括共轭凸轮件51、第一冲切件52、杠杆件53和第二冲切件。该共轭凸轮件51设置在驱动轴73上且能够跟随驱动轴73同步转动。该杠杆件53的摆动杆沿左右方向延伸且能够在竖直平面内转动。该第一冲切件52和第二冲切件均沿上下方向延伸，其中第一冲切件52的下端与该共轭凸轮件51的外端面滚动抵接、上端穿过安装本体41的上端面后与杠杆件53的第一端铰接设置；第二冲切件的上端与杠杆件53的第二端铰接设置、下端位于预设位置83的上方且与插针81对应设置。

通过上述的设置方式，在驱动轴73绕自身轴线转动的过程中，该共轭凸轮件51能够跟随驱动轴73同步转动，进而能够推动第一冲切件52向上运动；该杠杆件53的摆动杆在第一冲切件52向上运动的过程中，其第一端向上摆动、第二端向下摆动，进而带动第二冲切件向下移动，以对位于预设位置83的插针81进行冲切，从而满足后续对单个插针81进行推送的要求。

着重参考图7至图9，其中该第二冲切件包括由上至下依次设置的冲切杆54、缓冲弹簧55、冲切块56及冲头57。该冲切杆54的上端与杠杆件53的摆动杆第二端铰接设置，该缓冲弹簧55的两端沿上下方向分别与第二冲切杆54和冲切块56抵接，形成浮动冲压。其中，值得注意的是，该冲头57是设置在第二联动件23a的第二端上的，此处的设置方式，使得冲头57的相对位置不会受到杠杆件53偏摆等因素的影响，此时的杠杆件53的设置，其主旨是最终能够将冲压力转移到冲头57上即可。

参照图10，其中该冲头57的下表面向内凹陷开设有嵌设槽58，该嵌设槽58与插针81仿形设置。在冲压动作中，该冲头57在冲切块56的作用下能够向下移动，以使得插针81能够嵌设于该嵌设槽58内，且在被向外推送的过程中，插针81背离壳体82的一端能够与冲头57的内侧壁抵接，进而不会出现空插、插入的深度不够等现象的产生。

着重参照图11和12，为了满足冲头57能够向下移动的动作，本申请中还设置了浮动单元和上述的柔性连接件。其中，该浮动单元包括平面凸轮件61、第一支撑件62、第二弹性件63和第二支撑件64。该平面凸轮件61设置在驱动轴73上且能跟随驱动轴73同步转动。该第一支撑件62和第二支撑件64可选用间隔设置的板材且均位于水平面内，其中第一支撑件62位于所示第二支撑件64的下方。该安装本体41上开设有避让间隙，该第二弹性件63通过该避让间隙能够分别与位于安装腔体内的第一支撑件62和位于安装腔体外的第二支撑件64抵接设置，该第二弹性件63沿竖直方向延伸。其中，值得注意的是，用于推送插针81的第二联动件23a滑动设置在该第二支撑件64的上端面上。

通过上述的设置方式，当冲切块56抵压冲头57向下运动的过程中，该第二弹性件63能够被压缩，该第二弹性件63被压缩产生的形变高度能够满足冲头57向下运动所需的避让行程，保证冲切动作的有效性。值得注意的是，由于一个完成的工序所需的时间很短，在冲头57带动插针81插入后回退的过程中，为了使得冲头57与插针81之间不会产生碰撞的风险，该平面凸轮件61的凸轮部与回退工序对应，从而在回退的过程中能够向上把第一支撑件62向上顶起，联动作用下该第二支撑件64也能够被向上顶起，满足所需要求。

该柔性连接件的设置能够满足第二联动件23a向下运动的机械配合。具体地，该柔性件包括第一本体31和第二本体32。该第一本体31和第二本体32均呈块状体，其中第一本体31和第二本体32在左右方向上相邻的端面通过销轴33转动连接。该第一本体31上开设有沿上下方向延伸的导向槽34，对应的第一联动件的第二端上设置有能够嵌入该导向槽34内的转动件。该第二本体32被锁紧在对应的第二联动件23a上。通过上述的设置方式，在第二联动件23a及第二本体32跟随冲头57向下移动的过程中，该第一本体31能够相对第二本体32在竖直平面内转动，另外通过该导向槽34的设置，该第一本体31也能够向下移动，采用双重的避让方式，能够有效满足冲头57向下移动的机械避让。

值得注意的是，为了保证第一联动件22和第二联动件23在左右方向上移动的同步性，该柔性件还包括第一弹性体35。该第一弹性体35沿左右方向延伸并分别与第一本体31和第二本体32抵接，值得注意的是，该第一弹性体35始终处于被压缩的装置，进而能够始终对第一本体31施加弹力，以使得第一本体31的内侧壁能够始终与第一联动件处于紧密抵接状态。

由于现有的加工装置日益要求集成化程度高，占用安装空间小的特点，本方式中根据插入、支撑、冲切等不同动作的要求，将多个满足要求的凸轮件以一个驱动力的方式设置在一个驱动轴73上，有效地满足了上述的要求。另外还值得注意的时，由于各个动作所要求各凸轮件之间的同步性较高，采用一轴多凸轮件的设计方式，从根本上保证了同步性的要求。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于料件插入的加工装置，其特征在于，包括传送单元、驱动单元和联动单元，

所述传送单元用于将料件输送至预设位置；

所述联动单元的数量设置有两个，两个所述联动单元均与驱动单元传动连接；

每个所述联动单元均包括空间圆柱凸轮件、第一联动件和第二联动件，所述空间圆柱凸轮件的外侧壁上凹陷形成有呈流线型的闭合式凹槽；

所述第一联动件的第一端位于所述闭合式凹槽内且与所述空间圆柱凸轮件的内侧壁抵接设置，所述第一联动件的第二端与第二联动件的第一端连接；

所述第一联动件能够在所述空间圆柱凸轮件绕第一轴线转动过程中沿第一轴线往复移动，所述第二联动件能够跟随所述第一联动件沿第一轴线同步移动；

其中，两个所述第二联动件的第二端均与预设位置对应设置，一个所述第二联动件的第二端能够与料件的侧壁抵接并推动料件沿第一轴线向外移动，另一个所述第二联动件能够与料件抵接并在料件悬空移动的过程中支撑所述料件。

2.如权利要求1所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，包括与推动料件移动的所述联动单元对应设置的柔性件，所述柔性件包括第一本体和第二本体，

所述第一本体和第二本体在第一轴线上相对设置的两端通过销轴转动连接；

所述第一本体上开设沿垂直于第一轴线延伸的导向槽，所述第一联动件的第二端能够插入所述导向槽内且与所述第一本体的侧壁抵接；

所述第二本体能够被锁紧在所述第二联动件上。

3.如权利要求2所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，该柔性件还包括第一弹性体，所述第一弹性体沿第一轴线分别与所述第一本体和第二本体抵接设置且被压缩，所述第一本体的内侧壁在所述第一弹性体的弹力作用下能够与第一联动件的第二端抵接。

4.如权利要求2所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，包括安装本体、设置在所述安装本体上的滑轨和滑块，所述滑块能够滑动设置在所述滑轨上且沿第一轴线移动，所述第一本体设置在所述滑块上。

5.如权利要求1所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，包括冲切单元，所述冲切单元包括共轭凸轮件、第一冲切件、杠杆件和第二冲切件，

所述共轭凸轮件与所述空间圆柱凸轮件同轴设置且绕第一轴线转动；

所述杠杆件沿第一轴线延伸；

所述第一冲切件的第一端与所述共轭凸轮件滚动抵接、第二端与所述杠杆件的第一端铰接；

所述第二冲切件的第一端与预设位置对接、第二端与所述杠杆件的第二端铰接；

所述第一冲切件能够在所述共轭凸轮件绕第一轴线转动过程中推动所述杠杆件摆动；

所述第二冲切件能够在所述杠杆件摆动过程中与料件抵接并冲切料件。

6.如权利要求5所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，所述第二冲切件包括冲切杆、缓冲弹簧、冲切块及冲头；

所述缓冲弹簧的两端分别与第二冲切杆和冲切块抵接，所述缓冲弹簧沿垂直于第一轴线延伸；

所述冲头设置在所述第二联动件的第二端上，所述冲切块在所述杠杆件摆动的过程中能够与所述冲头抵接、并推动所述冲头朝向料件移动以切断所述料件。

7.如权利要求6所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，所述冲头上开设有嵌设槽，所述冲头的内侧壁在所述第二联动件推动料件向外移动的过程中能够与料件的端部抵接。

8.如权利要求5所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，包括浮动单元，所述浮动单元包括平面凸轮件、第一支撑件、第二弹性件及第二支撑件，

所述第一支撑件和第二支撑件间隔设置；

所述第二弹性件沿垂直于第一轴线延伸且位于所述第一支撑件和第二支撑件之间；

所述第二联动件设置在所述第二支撑件上；

所述第二弹性件在所述第二冲切件冲压过程中能够被压缩。

9.如权利要求1所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，所述驱动单元包括伺服电机、通过连接件与所述伺服电机传动连接的驱动轴，所述驱动轴沿第一轴线延伸，两个所述空间圆柱凸轮件均套设在所述驱动轴上。

10.一种用于料件插入的加工系统，包括权利要求1-9任一项所述的用于料件插入的加工装置，其特征在于，还包括控制单元和夹取单元，所述控制单元与所述驱动单元信号连接，所述夹取单元能够夹取待插入料件的壳体，所述夹取单元与所述预设位置对应设置。

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