CN117374694A - 一种多凸轮插针装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多凸轮插针装置，用于分切料带并插针至箱体中，料带固定在针的一端，料带上包括料带孔；其中包括平台、转轮、轴以及四个凸轮和驱动轮。在工作时，外界驱动机构带动驱动轮旋转，驱动轮通过轴带动上述四个凸轮旋转，其中每个凸轮对应一个机械臂，四个机械臂的一端还包括用于分离针和料带的刀架、用于折弯针的折弯槽、用于裁切料带的分切刀等，其中刀架与折弯槽可夹持针并插入箱体中。本发明可高效地实现裁切料带与插针工作，且在弯折工艺保持了较高的精度。

Description

一种多凸轮插针装置

技术领域

本发明涉及电子产品自动化组装加工技术领域，具体的是一种多凸轮插针装置。

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。

铜或镍制作的细针通常用于导电或传输数据，大部分的电子产品连接端口壳体需要多跟针脚，需要进行批量的插针处理。同时由于端口结构的需要，现有的大部分插针操作需要提前对针进行折弯处理

现有的插针操作通常需要人工介入完成，效率低下，且部分机械插针装置对金属针转弯的效果也不理想，折弯的标准统一度较低，产品良品率不高。

因此，有必要开发一种插针装置，以实现标准化折弯效果以及可完成快速高精度组装。

发明内容

本发明的目的是为了能提供一种高效自动化的多凸轮插针装置，解决当前插针加工组装效率低，折弯标准统一度低的问题。

为了实现上述目的，本发明公开了以下一种多凸轮插针装置，用于分切料带并插针至箱体中，所述料带固定在所述针的一端，所述料带上包括带孔；其中包括：

水平方向延伸的平台，所述平台上用于放置所述针和所述料带的上侧包括多个转轮，所述转轮的转轮壁面上包括转轮齿，所述转轮齿与所述带孔相匹配，以使得所述转轮可带动所述带孔沿水平方向移动；

垂直于所述平台方向延伸的轴，所述轴穿设经过第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、第四凸轮和驱动轮，所述驱动轮可在外界动力的驱使下带动所述轴转动；

第一机械臂，所述第一机械臂的一端包括刀架，所述刀架设置在所述平台放置所述料带的一侧，所述第一机械臂可在所述第一凸轮的驱使下带动所述刀架进行垂直方向的位移；

第二机械臂，所述第二机械臂的一端包括折弯槽，所述折弯槽在所述平台远离所述料带的一侧，所述第二机械臂可在所述第二凸轮的驱使下带动所述折弯槽进行垂直方向的位移；

第三机械臂，所述第三机械臂可在所述第三凸轮的驱使下带动所述刀架和折弯槽进行水平方向的位移；

第四机械臂，所述第四机械臂的一端包括分切刀，所述分切刀设置在所述平台放置所述料带的一侧，所述第四机械臂可在所述第四凸轮的驱使下带动所述分切刀进行垂直方向的位移。

进一步地，还包括刀架挡板，所述刀架上包括与所述刀架挡板相匹配的刀口，以使得当所述刀架沿垂直方向移动经过所述刀架挡板时，所述料带可被裁切至与所述针分离。

进一步地，所述刀架下端与所述折弯槽相匹配，以使得当所述刀架沿垂直方向向下移动、所述折弯槽往上移动时，所述刀架与所述折弯槽可挤压其间的所述针至所述针发生形变。

进一步地，所述折弯槽靠近所述箱体的一端的内槽高度低于所述刀架一端的内槽高度，以使得挤压形变后的所述针靠近所述箱体的一端高度低于挤压形变后的所述针靠近所述刀架的一端。

进一步地，还包括废料仓与分切挡板，所述分切刀与所述分切挡板设置在所述废料仓内部，所述分切挡板与所述平台平齐，且所述分切挡板的一侧与所述分切刀相匹配，以使得当所述分切刀沿垂直方向移动经过所述分切挡板时，所述料带可被裁切至与所述其他料带分离。

进一步地，所述第一机械臂与所述第三机械臂之间包括第一滑槽，以使得当所述第三机械臂带动所述刀架进行水平方向的位移时，所述刀架相对所述第一机械臂的一端垂直方向的位置相对固定。

进一步地，所述第二机械臂与所述第三机械臂之间包括第二滑槽，以使得当所述第三机械臂带动所述折弯槽进行水平方向的位移时，所述折弯槽相对所述第二机械臂的一端垂直方向的位置相对固定。

进一步地，所述刀架和所述折弯槽位置的所述平台设置为镂空，以使得所述平台不阻碍所述刀架和所述折弯槽的水平方向位移。

进一步地，还包括压板，所述压板设置在所述平台上方，以使得所述压板可限位所述平台上的所述针和所述料带的垂直方向上的位移。

还包括一种多凸轮插针装置的使用方法，其中包括以下步骤：

将多个针和料带沿所述平台延伸方向水平放置在平台上；

将转轮上的转轮齿卡入所述料带的带孔中，启动所述转轮旋转，所述转轮旋转时，所述转轮齿可带动所述针和所述料带沿所述平台往下游移动；

当所述针和所述料带移动至刀架位置时，所述转轮停止旋转，第一凸轮驱使第一机械臂沿垂直方向向下移动，所述刀架向下移动经过刀架挡板，使得所述料带被裁切至与所述针分离；

当所述刀架向下移动时，第二凸轮驱使第二机械臂沿垂直方向向上移动，所述折弯槽向上移动，使得所述折弯槽与所述刀架共同挤压所述针，直至所述针被挤压形变至一端翘起的状态；

当所述针形变完成后，第三凸轮驱使第三机械臂沿水平方向向箱体方向移动，使得所述刀架与所述折弯槽夹持着所述针往所述箱体方向移动，直至所述针插入所述箱体的卡槽中并完全固定；

继续启动所述转轮旋转，所述料带移动至废料仓中后，第四凸轮驱使第四机械臂沿垂直方向移动，分切刀往下移动并经过分切挡板，使得所述料带被裁切至与所述其他料带分离并落入所述废料仓中。

借由以上的技术方案，本发明的有益效果如下：

本发明的多凸轮插针装置通过驱动多个凸轮带动多个机械臂在特定的时间点按照指定距离位移，在一条流水线上实现料带与针的分离、针的折弯、插针至箱体中和废料的处理多个功能，自动化程度高，标准化程度高。其中，本发明中所使用的刀架、刀架挡板和折弯槽通过同步操作，在短时间内利用刀架和刀架挡板完成了对料带与针的分离，刀架和折弯槽完成了对针的标准化折弯，继而继续利用刀架和折弯槽夹持住针并实现针的插入，结构功能布置简洁，流线运作效率高，显著提高了插针工作的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本说明书实施例提供的针与料带的示意图；

图2是本说明书实施例提供的一种多凸轮插针装置的平台与转盘部示意图；

图3是本说明书实施例提供的一种多凸轮插针装置的内部背面示意图；

图4是本说明书实施例提供的一种多凸轮插针装置的刀架与折弯槽部示意图；

图5是本说明书实施例提供的一种多凸轮插针装置的轴测图；

图6是本说明书实施例提供的一种多凸轮插针装置的内部正面示意图；

图中：0、箱体；1、针；2、料带；21、带孔；3、平台；31、压板；4、转轮；41、转轮齿；5、轴；51、第一凸轮；511、第一机械臂；512、第一滑槽；52、第二凸轮；521、第二机械臂；522、第二滑槽；53、第三凸轮；531、第三机械臂；54、第四凸轮；541、第四机械臂；55、驱动轮；6、刀架；61、刀架挡板；62、刀口；7、折弯槽；71、内槽；8、分切刀；81、分切挡板；9、废料仓。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“中”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施方式进行说明。

一种多凸轮插针装置，用于分切料带2并插针1至箱体0中，料带2固定在针1的一端，料带2上包括带孔21；其中包括：水平方向延伸的平台3，平台3上用于放置针1和料带2的上侧包括多个转轮4，转轮4的转轮壁面上包括转轮齿41，转轮齿41与带孔21相匹配，以使得转轮4可带动带孔21沿水平方向移动；垂直于平台3方向延伸的轴5，轴5穿设经过第一凸轮51、第二凸轮52、第三凸轮53、第四凸轮54和驱动轮55，驱动轮55可在外界动力的驱使下带动轴5转动；第一机械臂511，第一机械臂511的一端包括刀架6，刀架6设置在所述平台3放置料带2的一侧，第一机械臂511可在第一凸轮51的驱使下带动刀架6进行垂直方向的位移；第二机械臂521，第二机械臂521的一端包括折弯槽7，折弯槽7在所述平台3远离料带2的一侧，第二机械臂521可在第二凸轮52的驱使下带动折弯槽7进行垂直方向的位移；第三机械臂531，第三机械臂531可在第三凸轮53的驱使下带动刀架6和折弯槽7进行水平方向的位移；第四机械臂541，第四机械臂541的一端包括分切刀8，分切刀8设置在所述平台3放置料带2的一侧，第四机械臂541可在第四凸轮54的驱使下带动分切刀8进行垂直方向的位移。

借由上述结构，在工作时，工作人员预先将料带2互相粘连在一起、排列成排的针1与料带2组合沿轴向排列放置在平台3上，启动本发明运行后，转轮4转动并带动针1与料带2沿平台3位移，当料带2位移至刀架6位置时，便可在凸轮结构的带动下通过驱使刀架6实现对针1与料带2的分离，同样通过凸轮驱使刀架6与折弯槽7对针1进行挤压，并实现针1的形变，并最终将针1插入箱体0中。同时亦通过凸轮驱使分切刀8对最终废料进行裁切，以便于废料的收集。整个上述过程中，在单向的一条流水线上便可同时实现对料带2的裁切与收集、对针1的折弯与插取，在保证较高精度的同时提高了插针效率。

在本实施例中，如图1所示，待加工状态下，针1的一端与料带2固定在一起，料带2呈片装而料带2上的带孔21设置为圆形通孔，后续所需裁切的分离点即为针1与料带2之间固定连接的一条短边。如图2所示，当若干组针1与料带2的组合放置在平台3上时，可将头部的几处转轮齿41插入带孔21上，以使得当转轮4旋转时，转轮齿41可通过推动带孔21的内侧壁带动整个针1和料带2沿平台3的下游方向移动。

如图3所示，在转轮4驱使下，当一组针1与料带2组合移动至刀架6位置时，由于外部驱动机构驱使驱动轮55带动轴转动，第一凸轮51刚好设置在此时将第一机械臂511往垂直方向进行推动，第一机械臂511一端的刀架6也在第一机械臂511的驱使下开始往针1与料带2的组合方向移动，直至刀架6将针1与料带2之间互相裁切分离。同时，在针1与料带2分离后，第二机械臂521也在第二凸轮52的带动下，驱使折弯槽7向刀架6的方向推动，以使得针1被刀架6与折弯槽7挤压，针1产生形变，直至针1的形变满足针1可嵌入箱体0便停止挤压。而后，第三凸轮53驱使第三机械臂531沿箱体0方向位移，并带动刀架6与折弯槽7移动，以使得刀架6与折弯槽7可夹持的挤压完成后的针1往箱体0方向移动，直至实现挤压完成后的针1完全插入在箱体0中。如图6所示，当插针完成后，转轮4继续运转，并带动被分切后的料带2往下游继续移动，直至料带2制动至分切刀8位置，转轮4停止旋转，第四机械臂541在第四凸轮54的带动下，驱使分切刀8往料带2的方向移动，直至分切刀8将料带2分割，单片的料带2落下，更加有助于对料带2的收集。

进一步地，如图4所示，刀架挡板61设置在刀架6的斜下方，且刀架6上包括与刀架挡板61匹配的刀口62，当刀架6在第一机械臂511的推动下落下时，刀架挡板61与刀口62互相切过，同时对针1与料带2的连接处施加垂直方向上的剪力，并在剪力施加的过程中使得针1与料带2的连接处断裂，实现了针1与料带2的分离。

进一步地，如图4所示，刀架6的下端与折弯槽7相匹配，当刀架6进一步的往下移动时，针1可在刀架6与折弯槽7的上下加紧下发生垂直方向上的形变。

进一步地，由于折弯槽7靠近箱体0一端内槽71的高度低于折弯槽7靠近刀架6一端的高度，在持续挤压过程中，针1的形变逐步贴近内槽71的轮廓，因此挤压变形后的针1靠近箱体0一侧的高度低于针1靠近刀架6一侧的高度，也就是说，本次挤压实现了将原有针1调整为两端高度不一致的针1，针1水平高度较高的一端可以和针1水平高度较低的一端卡入箱体0中的不同插槽内，这样也使得处理后的针1符合箱体0插针的加工需求。

进一步地，还包括分切刀8一侧的分切挡板81，且分切刀8与分切挡板81之间相匹配，使得当第四机械臂541带动分切刀8下压经过分切挡板81时，分切刀8可与分切挡板81对每两个独立料带2之间施加剪力，并最终实现料带2的分离成片。分切刀8和分切挡板81设置在废料仓9的内部，因此，最终被裁切后的单片的料带2依靠自重落入废料仓9中。

进一步地，如图3和图6所示，第一机械臂511和第三机械臂531之间还包括第一滑槽512，以使得当第三机械臂531带动刀架6进行水平方向的位移时，刀架6相对第一机械臂511一端垂直方向的位置固定。因此，在第三机械臂531推动刀架6并带动针1往箱体0方向前进时，针1垂直方向上的高度可处于较为稳定的状态。

同样地，如图3和图6所示，第二机械臂521和第三机械臂531之间还包括第二滑槽522，以使得当第三机械臂531带动折弯槽7进行水平方向的位移时，折弯槽7相对第二机械臂521一端垂直方向的位置固定。因此，在第三机械臂531推动弯槽7并带动针1往箱体0方向前进时，针1垂直方向上的高度可处于较为稳定的状态。

进一步地，如图2所示，平台3在刀架6位置镂空，以使得平台3不阻碍刀架6和折弯槽7的水平方向位移，同时，为了保持流水线工序的顺畅，折弯槽7的顶面高度与平台3保持一致，以使得折弯槽7起到了对平台3镂空的填补效果，也就是说针1可以较顺畅的在上下游之间移动而不出现卡顿的情况，降低了插针工艺的误差值。

进一步地，压板31设置在平台3的上侧，平台3与压板31之间保有一定间隙，且压板31对针1保有一定的限位效果，以使得针1和料带2在平台3上位移时更加稳定不会产生位移，导致误差。

同时还包括一种本实施例的使用方法：将多个针1和料带2沿平台3延伸方向水平放置在平台3上；将转轮4上的转轮齿41卡入料带2的带孔21中，启动转轮4旋转，转轮4旋转时，转轮齿41可带动针1和料带2沿平台3往下游移动；当针1和料带2移动至刀架6位置时，转轮4停止旋转，第一凸轮51驱使第一机械臂511沿垂直方向向下移动，刀架6向下移动经过刀架挡板61，使得料带2被裁切至与针1分离；当刀架6向下移动时，第二凸轮驱52使第二机械臂521沿垂直方向向上移动，折弯槽7向上移动，使得折弯槽7与刀架6共同挤压针1，直至针1被挤压形变至一端翘起的状态；当针1形变完成后，第三凸轮驱53使第三机械臂531沿水平方向向箱体方向移动，使得刀架6与折弯槽7夹持着针1往箱体0方向移动，直至针1插入箱体0的卡槽中并完全固定；继续启动转轮4旋转，料带2移动至废料仓9中后，第四凸轮54驱使第四机械臂541沿垂直方向移动，分切刀8往下移动并经过分切挡板81，使得料带2被裁切至与其他料带2分离并落入废料仓9中。

在上述过程中，第一凸轮51、第二凸轮52、第三凸轮53以及第四凸轮54包括设置好的凸轮偏距，刚好可以满足使得第一机械臂511带动刀架6将针1与料带2分离、使得第二机械臂521带动折弯槽7将针1折弯、使得第三机械臂531带动刀架6与折弯槽7将针1插入箱体0以及使得第四机械臂541带动分切刀8将料带2裁切的尺寸，因此，当工作时，工人仅需要通过驱动外部电机带动驱动轮55和转轮4旋转即可自动化运行，相比人工和其他更为复杂的机械插针器，本发明显著提高了工作效率。同时，由于刀架6与折弯槽7的配合，刀架6与折弯槽7不仅拥有裁切作用，同时还包括夹持与插针的功能，在保证效率的同时提高了本发明产出的一致性。

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)

1.一种多凸轮插针装置，用于分切料带并插针至箱体中，所述料带固定在所述针的一端，所述料带上包括带孔；其特征在于，包括：

水平方向延伸的平台，所述平台上用于放置所述针和所述料带的上侧包括多个转轮，所述转轮的转轮壁面上包括转轮齿，所述转轮齿与所述带孔相匹配，以使得所述转轮可带动所述带孔沿水平方向移动；

垂直于所述平台方向延伸的轴，所述轴穿设经过第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮、第四凸轮和驱动轮，所述驱动轮可在外界动力的驱使下带动所述轴转动；

第一机械臂，所述第一机械臂的一端包括刀架，所述刀架设置在所述平台放置所述料带的一侧，所述第一机械臂可在所述第一凸轮的驱使下带动所述刀架进行垂直方向的位移；

第二机械臂，所述第二机械臂的一端包括折弯槽，所述折弯槽在所述平台远离所述料带的一侧，所述第二机械臂可在所述第二凸轮的驱使下带动所述折弯槽进行垂直方向的位移；

第三机械臂，所述第三机械臂可在所述第三凸轮的驱使下带动所述刀架和折弯槽进行水平方向的位移；

第四机械臂，所述第四机械臂的一端包括分切刀，所述分切刀设置在所述平台放置所述料带的一侧，所述第四机械臂可在所述第四凸轮的驱使下带动所述分切刀进行垂直方向的位移。

2.根据权利要求1所述的多凸轮插针装置，其特征在于：还包括刀架挡板，所述刀架上包括与所述刀架挡板相匹配的刀口，以使得当所述刀架沿垂直方向移动经过所述刀架挡板时，所述料带可被裁切至与所述针分离。

3.根据权利要求1所述的多凸轮插针装置，其特征在于：所述刀架下端与所述折弯槽相匹配，以使得当所述刀架沿垂直方向向下移动、所述折弯槽往上移动时，所述刀架与所述折弯槽可挤压其间的所述针至所述针发生形变。

4.根据权利要求3所述的多凸轮插针装置，其特征在于：所述折弯槽靠近所述箱体的一端的内槽高度低于所述刀架一端的内槽高度，以使得挤压形变后的所述针靠近所述箱体的一端高度低于挤压形变后的所述针靠近所述刀架的一端。

5.根据权利要求1所述的多凸轮插针装置，其特征在于：还包括废料仓与分切挡板，所述分切刀与所述分切挡板设置在所述废料仓内部，所述分切挡板与所述平台平齐，且所述分切挡板的一侧与所述分切刀相匹配，以使得当所述分切刀沿垂直方向移动经过所述分切挡板时，所述料带可被裁切至与所述其他料带分离。

6.根据权利要求1所述的多凸轮插针装置，其特征在于：所述第一机械臂与所述第三机械臂之间包括第一滑槽，以使得当所述第三机械臂带动所述刀架进行水平方向的位移时，所述刀架相对所述第一机械臂的一端垂直方向的位置相对固定。

7.根据权利要求1所述的多凸轮插针装置，其特征在于：所述第二机械臂与所述第三机械臂之间包括第二滑槽，以使得当所述第三机械臂带动所述折弯槽进行水平方向的位移时，所述折弯槽相对所述第二机械臂的一端垂直方向的位置相对固定。

8.根据权利要求1所述的多凸轮插针装置，其特征在于：所述刀架和所述折弯槽位置的所述平台设置为镂空，以使得所述平台不阻碍所述刀架和所述折弯槽的水平方向位移。

9.根据权利要求1所述的多凸轮插针装置，其特征在于：还包括压板，所述压板设置在所述平台上方，以使得所述压板可限位所述平台上的所述针和所述料带的垂直方向上的位移。

10.一种多凸轮插针装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

将多个针和料带沿所述平台延伸方向水平放置在平台上；

将转轮上的转轮齿卡入所述料带的带孔中，启动所述转轮旋转，所述转轮旋转时，所述转轮齿可带动所述针和所述料带沿所述平台往下游移动；

当所述针和所述料带移动至刀架位置时，所述转轮停止旋转，第一凸轮驱使第一机械臂沿垂直方向向下移动，所述刀架向下移动经过刀架挡板，使得所述料带被裁切至与所述针分离；

当所述刀架向下移动时，第二凸轮驱使第二机械臂沿垂直方向向上移动，所述折弯槽向上移动，使得所述折弯槽与所述刀架共同挤压所述针，直至所述针被挤压形变至一端翘起的状态；

当所述针形变完成后，第三凸轮驱使第三机械臂沿水平方向向箱体方向移动，使得所述刀架与所述折弯槽夹持着所述针往所述箱体方向移动，直至所述针插入所述箱体的卡槽中并完全固定；

继续启动所述转轮旋转，所述料带移动至废料仓中后，第四凸轮驱使第四机械臂沿垂直方向移动，分切刀往下移动并经过分切挡板，使得所述料带被裁切至与所述其他料带分离并落入所述废料仓中。