CN208644573U - 铝基板自动插针机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种铝基板自动插针机，包括机架，安装在机架上的进料机构、回料机构、旋转机构，还包括安装在机架上的抓取机构、治具板定位机构以及检测机构，进料机构与回料机构连接，治具板定位机构与旋转机构连接，检测机构用于检测工件插针质量。本实用新型通过进料机构、回料机构、抓取机构、治具板定位机构、旋转机构以及检测机构相互配合动作，可自动完成产品的插针操作以及检测插针是否合格，保证了整个生产线自动化、高效率运作。

Description

铝基板自动插针机

技术领域

本实用新型属于自动化加工设备技术领域，具体涉及一种铝基板自动插针机。

背景技术

随着智能手机、电视机等电子产品的逐渐普及和快速的发展，对于电子产品内部之间的连接器，如电子插座、USB接口、数据传输接口等电子连接产品的需求也越来越大。

目前，电子连接器的插座是塑胶注塑成型，之后再在成型的插座主体上插上针脚。过去传统的方式是依靠人工来将针脚插入注塑成型的主体。在人工作业时，需将针脚放入治具上，再将治具板套入模具内，而后进行插针。这种借助板式模具的方式虽然对插针速度有了一定的提升，但是其仍需靠手工来利用模具来完成，人工成本高，并且产品精度也难以得到保证。手工利用模具的插针方式越来越不适应电子行业发展的需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可全自动完成产品插针作业的铝基板自动插针机，该铝基板自动插针机结构简单、设计合理、易于维护，可以提高生产的柔性，而且设备自动化、智能化的程度也比较高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种铝基板自动插针机，包括机架，安装在所述机架上的进料机构、回料机构、旋转机构，还包括安装在所述机架上的抓取机构、治具板定位机构以及检测机构，所述进料机构与所述回料机构连接，所述治具板定位机构与所述旋转机构连接，所述检测机构用于检测工件插针质量。

此外，本实用新型还提出如下附属技术方案。

优选的，所述抓取机构包括模具板、模具盖板、固定夹板、固定板、连接套以及机械手，所述模具板、模具盖板通过所述固定夹板、固定板和所述连接套，与所述机械手相连。

优选的，所述抓取机构还包括底座立板以及设置在所述底座立板上的底座盖板，所述机械手设置在所述底座盖板上；所述模具盖板固定在所述模具板上，所述模具板的两侧分别由一个固定夹板夹持；所述固定夹板通过螺钉锁在所述固定板上，所述固定板通过所述连接套连接在所述机械手上。

优选的，所述治具板定位机构包括弹簧夹具、调节夹具和固定夹具。

优选的，所述弹簧夹具包括调节轴、直线轴承、固定座、弹簧板，所述直线轴承设置在所述固定座上，所述调节轴一端设置在所述弹簧板上，另一端设置在所述直线轴承内。

优选的，所述调节夹具包括伸出加宽块、伸出块、挡片、调节板、滑轨、定位块、分度销，所述伸出加宽块固定在所述伸出块上，所述伸出块嵌在所述调节板内，所述调节板通过螺钉锁在所述滑轨上，所述分度销安装在所述定位块的定位孔内。

优选的，所述固定夹具为L型，所述固定夹具的两侧边分别用于支撑工件的左侧和后侧。

优选的，所述机架包括振动盘支架、部件安装板；所述进料机构包括振动盘、直线送料器、进料板以及设置在所述进料板上的进料槽，所述直线送料器设置在所述部件安装板上，振动盘设置在所述振动盘支架上，所述进料板通过所述进料槽与所述振动盘连接；所述回料机构包括挡板、滑降板和接废针装置，所述回料机构的挡板通过螺钉锁在所述进料机构的进料槽的底面上。

优选的，所述旋转机构包括转盘、精研电机旋转机构，所述精研电机旋转机构包括精研电机、电机减速箱和凸轮分割器，所述精研电机连接着所述电机减速箱，所述电机减速箱由马达连接板对接着所述凸轮分割器，所述转盘也由所述凸轮分割器支撑，所述凸轮分割器由分割器垫板支撑。

优选的，所述检测机构包括光源底板、光源、光源支撑板、法兰盘、X调节轴、Z调节轴、调节块、相机固定板、CCD工业相机，所述光源设置在所述光源底板上，所述光源底板设置在所述机架上，所述CCD工业相机固定在所述相机固定板上，所述相机固定板与所述X调节轴连接，所述X调节轴安插在所述调节块上，所述调节块与所述Z调节轴连接。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型通过进料机构、回料机构、抓取机构、治具板定位机构、旋转机构以及检测机构相互配合动作，可自动完成产品的插针操作以及检测插针是否合格，保证了整个生产线自动化、高效率运作。

附图说明

图1是本实用新型铝基板自动插针机的立体结构示意图。

图2是图1中进料机构的结构示意图。

图3是图1中回料机构的结构示意图。

图4是图1中抓取结构的结构示意图。

图5是图1中治具板定位机构的结构示意图。

图6是图1中检测机构的结构示意图。

图7是本实用新型铝基板自动插针机的电气控制原理图。

其中，

1.振动盘 2.进料槽 3.进料板

4.直线送料器 5.模具板 6.模具盖板

7.固定夹板 8.固定板 9.连接套

10.机械手 11.底座盖板 12.底座立板

13.调节轴 14.直线轴承 15.固定座

16.弹簧板 17.工件 18.防呆销钉

19.固定夹具 20.伸出加宽块 21.伸出块

22.挡片 23.调节板 24.滑轨

25.定位块 26.分度销 27.光源底板

28.光源 29.光源支撑板 30.法兰盘

31.Z调节轴 32.调节块 33.X调节轴

34.相机固定板 35.CCD工业相机 36.挡板

37.滑降板 38.接废针装置 40.PLC控制器

41.PC机 42.伸缩气缸 43.电磁阀

44.凸轮分割器 45.转盘 47.第一定位工位

48.第八定位工位 49.机架 50.振动盘支架

51.部件安装板

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间装置间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的含义。

如图1所示，本实用新型铝基板自动插针机包括机架49，安装在机架49上的进料机构、回料机构。机架49包括振动盘支架50、部件安装板51。转盘45 位于在部件安装板51的上方。

如图1、图2所示，进料机构包括振动盘1、直线送料器4、进料板3以及设置在进料板3上的进料槽2。

直线送料器4的底板通过四个螺栓锁在部件安装板51上。优选的，四个螺栓均套设有缓冲橡胶帽，缓冲橡胶帽具有耐磨耗性及弹性，可以使得进料板3 在输送针脚时，减小振动盘1的震荡带来的影响。振动盘1设置在振动盘支架 50上。进料板3固定安装在直线送料器4上。进料板3通过进料槽2连接着振动盘1。

如图1、图3所示，回料机构包括挡板36、滑降板37和接废针装置38。优选的，挡板36为L型。优选的，滑降板37设置成斜面。挡板36可以用来挡住废针，使废针沿着滑降板37运动至接废针装置38里，从而实现针脚的再次回收利用。优选的，进料机构与回料机构为连接设置，回料机构的挡板36通过螺钉锁在进料机构的进料槽2的底面上。

如图1、图4所示，本实用新型铝基板自动插针机还包括抓取机构。抓取机构包括模具板5、模具盖板6、固定夹板7、固定板8、连接套9以及机械手10。模具板5、模具盖板6通过固定夹板7、固定板8、连接套9，与机械手10相连。

优选的，模具盖板6连接有三个快接头，快接头连通着气体回路，气体回路连通着电磁阀控制回路。模具盖板6固定在模具板5上，模具板5的两侧分别由一个固定夹板7夹持。固定夹板7通过螺钉锁在固定板8上，固定板8通过连接套9固定在机械手10上。

抓取机构还包括底座盖板11和底座立板12。优选的，两块底座立板12分别设置在部件安装板51上，底座盖板11由上述两块底座立板12支撑，机械手10设置在底座盖板11上。

如图1、图5所示，本实用新型铝基板自动插针机还包括治具板定位机构。治具板定位机构通过螺钉固定于转盘45上。优选的，转盘45的平面均匀地设置有八套相同的治具板定位机构，每两个治具板定位机构之间的夹角为四十五度。在上述八套治具板定位机构里，第一定位工位47是离送料机构最近、水平放置的治具板定位机构，第八定位工位48位于第一定位工位47的正对面。

治具板定位机构包括弹簧夹具、调节夹具和固定夹具19。

弹簧夹具包括调节轴13、直线轴承14、固定座15、弹簧板16。优选的，两个直线轴承14分别设置在固定座15上。优选的，调节轴13有两根。调节轴 13的一端设置在弹簧板16上，另一端设置在直线轴承14内。弹簧套在调节轴 13上，且弹簧的初始状态为原长，调节轴13用于调节弹簧的长度。工作时，将调节轴13向外拉伸，工件17放到如图5所示的指定位置后，弹簧长度减小，弹簧受到挤压产生弹簧推力，弹簧板16便抵靠在工件17的前侧。当工件17完成操作被取出后，弹簧长度恢复原长。优选的，工件17为铝基板。

调节夹具包括伸出加宽块20、伸出块21、挡片22、调节板23、滑轨24、定位块25、分度销26。伸出加宽块20固定在伸出块21上，伸出块21嵌在调节板23内，调节板23通过螺钉锁在滑轨24上，滑轨24设置在转盘45上。定位块25固定在转盘45上，分度销26安装在定位块25的定位孔内。通过分度销26，可以控制伸出加宽块20对工件17右侧的支撑。

固定夹具19为L型。固定夹具19的两侧边分别用于支撑工件17的左侧和后侧。防呆销钉18设置在固定夹具19上。

如图1、图6所示，本实用新型铝基板自动插针机还包括检测机构。检测机构包括光源底板27、光源28、光源支撑板29、法兰盘30、X调节轴33、Z调节轴31、调节块32、相机固定板34、CCD工业相机35。光源28设置在光源底板27上，光源底板27设置在机架49上。优选的，光源底板27设置在部件安装板51上。CCD工业相机35固定在相机固定板34上。相机固定板34与X调节轴33连接，X调节轴33安插在调节块32上，调节块32与Z调节轴31连接。这样，X调节轴33可使CCD工业相机35拍摄的视野处于中心位置，Z调节轴 31可随时调整CCD工业相机35的焦距大小，让处于视野中心的图像清晰，方便接下来进行图像的处理。

本实用新型铝基板自动插针机还包括旋转机构。旋转机构包括转盘45、精研电机旋转机构。精研电机旋转机构包括精研电机、电机减速箱以及凸轮分割器44。精研电机连接着电机减速箱，电机减速箱由马达连接板对接着凸轮分割器44，转盘45由凸轮分割器44支撑。分割器垫板固定在部件安装板51上，凸轮分割器44通过4个螺钉锁在分割器垫板上。

图6所示为本实用新型铝基板自动插针机的控制原理图。电源给PLC控制器40、振动盘1以及PC机41供电。PLC控制器40控制机械手10旋转的角度。 PLC控制器40的I/O输出与电磁阀43进行通讯，使模具板5的外围孔口产生负压和正压，控制机械手10的抓取及释放。PLC控制器40的I/O输出与凸轮分割器44通信，给电机驱动器信号，使得每发一定量脉冲，凸轮分割器44带动转盘45转动四十五度。PLC控制器40的I/O输出与伸缩气缸42通信，控制伸缩气缸42的伸缩。PC机41主要是对检测机构采集到的图像进行图像的处理，判断插好针脚的工件17是否满足质量要求，并通过串口通信将反馈信号传给PLC 控制器40。

参见图1至图7所示，本实用新型铝基板自动插针机的工作流程如下：

(1)振动盘1的料斗下面的脉冲电磁铁，使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内的针脚，由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升。在上升的过程中，经过一系列轨道的筛选或者姿态变化，针脚呈统一状态自动进入进料板3；

(2)针脚密集地以统一的状态进入进料板3，并持续往前输送；

(3)控制系统驱动机械手10，使与机械手10连接的模具板5处于由进料板3输送的针脚的正上方；

(4)机械手10的主体不转动，其伸缩杆带动模具板5向下移动到与针脚帽接触；

(5)电磁阀43控制气路装置，使模具板5吸口外围产生负压，然后吸附起十五针的针脚；

(6)机械手10的主体不转动，其伸缩杆带动已经插好针脚的模具板5向上移动一定高度；

(7)控制系统使机械手10的主体转动一定角度，使已经插好针脚的模具板5处于转盘45的第一定位工位47中的工件17的正上方。

(8)机械手10的主体不转动，其伸缩杆带动已插好针脚的模具板5向下移动。

(9)电磁阀43控制气路装置，使模具板5的吸口外围产生正压，然后放出十五针的针脚到工件17的相应位置。

(10)PLC控制器40的I/O输出与凸轮分割器44通信，给电机驱动器信号，使得每发一定量脉冲，凸轮分割器44带动转盘45转动四十五度，便可以更换定位工位。

之后重复上述动作，直至第八定位工位48中的工件17相应位置也放进十五针的针脚。

(11)检测机构的CCD工业相机35采集第一定位工位47至第八定位工位 48中已经插好针脚的工件17的图像，并对采集到的图像进行图像处理，自动判断插好针脚的工件17是否满足质量要求。

本实用新型通过进料机构、回料机构、抓取机构、治具板定位机构、旋转机构以及检测机构相互配合动作，可自动完成产品的插针操作以及检测插针是否合格，保证了整个生产线自动化、高效率运作。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝基板自动插针机，包括机架(49)，安装在所述机架(49)上的进料机构、回料机构、旋转机构，其特征在于：还包括安装在所述机架(49)上的抓取机构、治具板定位机构以及检测机构，所述进料机构与所述回料机构连接，所述治具板定位机构与所述旋转机构连接，所述检测机构用于检测工件(17)插针质量。

2.根据权利要求1所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述抓取机构包括模具板(5)、模具盖板(6)、固定夹板(7)、固定板(8)、连接套(9)以及机械手(10)，所述模具板(5)、模具盖板(6)通过所述固定夹板(7)、固定板(8)和所述连接套(9)，与所述机械手(10)相连。

3.根据权利要求2所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述抓取机构还包括底座立板(12)以及设置在所述底座立板(12)上的底座盖板(11)，所述机械手(10)设置在所述底座盖板(11)上；所述模具盖板(6)固定在所述模具板(5)上，所述模具板(5)的两侧分别由一个固定夹板(7)夹持；所述固定夹板(7)通过螺钉锁在所述固定板(8)上，所述固定板(8)通过所述连接套(9)连接在所述机械手(10)上。

4.根据权利要求1或2所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述治具板定位机构包括弹簧夹具、调节夹具和固定夹具(19)。

5.根据权利要求4所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述弹簧夹具包括调节轴(13)、直线轴承(14)、固定座(15)、弹簧板(16)，所述直线轴承(14)设置在所述固定座(15)上，所述调节轴(13)一端设置在所述弹簧板(16)上，另一端设置在所述直线轴承(14)内。

6.根据权利要求4所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述调节夹具包括伸出加宽块(20)、伸出块(21)、挡片(22)、调节板(23)、滑轨(24)、定位块(25)、分度销(26)，所述伸出加宽块(20)固定在所述伸出块(21)上，所述伸出块(21)嵌在所述调节板(23)内，所述调节板(23)通过螺钉锁在所述滑轨(24)上，所述分度销(26)安装在所述定位块(25)的定位孔内。

7.根据权利要求4所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述固定夹具(19)为L型，所述固定夹具(19)的两侧边分别用于支撑工件(17)的左侧和后侧。

8.根据权利要求1或2所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述机架(49)包括振动盘支架(50)、部件安装板(51)；所述进料机构包括振动盘(1)、直线送料器(4)、进料板(3)以及设置在所述进料板(3)上的进料槽(2)，所述直线送料器(4)设置在所述部件安装板(51)上，振动盘(1)设置在所述振动盘支架(50)上，所述进料板(3)通过所述进料槽(2)与所述振动盘(1)连接；所述回料机构包括挡板(36)、滑降板(37)和接废针装置(38)，所述回料机构的挡板(36)通过螺钉锁在所述进料机构的进料槽(2)的底面上。

9.根据权利要求1或2所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述旋转机构包括转盘(45)、精研电机旋转机构，所述精研电机旋转机构包括精研电机、电机减速箱和凸轮分割器，所述精研电机连接着所述电机减速箱，所述电机减速箱由马达连接板对接着所述凸轮分割器(44)，所述转盘(45)也由所述凸轮分割器(44)支撑，所述凸轮分割器(44)由分割器垫板支撑。

10.根据权利要求1或2所述的铝基板自动插针机，其特征在于：所述检测机构包括光源底板(27)、光源(28)、光源支撑板(29)、法兰盘(30)、X调节轴(33)、Z调节轴(31)、调节块(32)、相机固定板(34)、CCD工业相机(35)，所述光源(28)设置在所述光源底板(27)上，所述光源底板(27)设置在所述机架(49)上，所述CCD工业相机(35)固定在所述相机固定板(34)上，所述相机固定板(34)与所述X调节轴(33)连接，所述X调节轴(33)安插在所述调节块(32)上，所述调节块(32)与所述Z调节轴(31)连接。