CN216850714U - 一种机械凸轮箱插针机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种机械凸轮箱插针机构，涉及插针设备技术领域，主要是为了解决现有的机械凸轮箱插针机构存在工作效率低的问题，包括凸轮箱支撑底板、凸轮箱侧支撑板、凸轮箱机构和自动送首尾相连Pin针机构，凸轮箱机构包括凸轮箱主轴、凸轮箱主轴下固定板、主轴上固定板、第一凸轮组、第二凸轮组、Pin针切断夹紧机构、首尾相连Pin针导向机构和Pin针自动送料动力传递机构，凸轮箱主轴安装在凸轮箱主轴上固定板与凸轮箱主轴下固定板之间，且凸轮箱主轴安装在凸轮箱主轴上固定板与凸轮箱主轴下固定板上预装的轴承内，第一凸轮组和第二凸轮组穿过凸轮箱主轴，并固定在凸轮箱主轴上面，在自动插针针的过程中，具备效率高和故障率低的特点。

Description

一种机械凸轮箱插针机构

技术领域

本申请涉及插针设备技术领域，具体是一种机械凸轮箱插针机构。

背景技术

在3C、新能源以及半导体行业中，插针工艺应用非常广泛,比如：PCB板插针、连接器插针、IGBT模块插针以及DBC插针等等，相关产品在生产过程中，插针工艺是一个必不可少的工艺环节。随着新能源汽车以及半导体行业快速发展，带动相关产品迭代升级，并且要求相关产品的性能以及产量也不断在提升，这间接促使相关产品配套的生产设备性能以及节拍更高，这样才能满足市场行业发展的需求。本套机构主要应用在新能源以及半导体行业IGBT模块生产上，其主要实现将Pin针插入IGBT模块中。目前相关插针设备国外品牌占有率极高，国内厂家极少。

插针设备市场上也很多，其原理也各不相同。目前插针的设备主要分为2大类，第一类是设备运用一些简单机构配合各种执行元器件(执行元器件包括：气缸、伺服电机、导轨、电缸、丝杆等等)来实现完成插针,第二类是设备运用凸轮机构来实现插针。

但是现有的设备存在以下问题:(1)生产节拍慢；(2)设备电气控制程序复杂； (3)各执行元器件使用较多；(3)机构复杂，每个机构之间关联性高，设计上有一定的技术壁垒；(4)电气控制程序简单；(5)设备节拍快。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种机械凸轮箱插针机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种机械凸轮箱插针机构，包括凸轮箱支撑底板、凸轮箱侧支撑板、凸轮箱机构和自动送首尾相连Pin针机构，所述凸轮箱支撑底板分布在机构的下方，所述凸轮箱侧支撑板分布在机构的左右两侧，所述凸轮箱机构安装在机构的前端，所述自动送首尾相连Pin针机构安装在机构的前下方，所述凸轮箱机构包括凸轮箱主轴、凸轮箱主轴下固定板、主轴上固定板、第一凸轮组、第二凸轮组、Pin针切断夹紧机构、首尾相连Pin针导向机构和Pin针自动送料动力传递机构，所述凸轮箱主轴安装在凸轮箱主轴上固定板与凸轮箱主轴下固定板之间，且凸轮箱主轴安装在凸轮箱主轴上固定板与凸轮箱主轴下固定板上预装的轴承内，所述第一凸轮组和第二凸轮组穿过凸轮箱主轴，并固定在凸轮箱主轴上面，所述Pin针切断夹紧机构、首尾相连Pin针导向机构和Pin针自动送料动力传递机构均安装在凸轮箱主轴下固定板上。

作为本申请进一步的方案：所述凸轮箱主轴顶部安装有凸轮箱主轴从动同步带轮，所述凸轮箱主轴从动同步带轮通过同步带连接凸轮箱主轴主动同步带轮连接，所述凸轮箱主轴主动同步带轮安装在动力伺服电机出力轴上，所述伺服电机安装在主轴上固定板上。

作为本申请再进一步的方案：所述凸轮箱机构还包括Pin针切断动力传递机构、Pin针压入顶杆、Pin针压入动力传递机构和Pin针压入力检测传感器，所述Pin针切断夹紧机构、Pin针切断动力传递机构、Pin针压入顶杆、Pin针压入动力传递机构和Pin针压入力检测传感器均安装在机构固定板上。

作为本申请再进一步的方案：所述凸轮箱机构还包括Pin针切断机构、首尾相连Pin针压紧轮、首尾相连Pin针和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器，所述首尾相连Pin针导向机构、Pin针切断机构、首尾相连Pin针压紧轮、首尾相连Pin针和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器均安装在机构固定板上。

作为本申请再进一步的方案：所述凸轮箱机构还包括Pin针送料压紧、Pin 针定位压紧和Pin针预插入机构，所述Pin针自动送料动力传递机构、Pin针送料压紧、Pin针定位压紧和Pin针预插入机构均安装在自动送首尾相连Pin针机构内。

作为本申请再进一步的方案：所述凸轮箱机构还包括机构固定板，所述机构固定板上安装有Pin针定位压紧摆臂固定座、Pin针送料压紧摆臂固定座、Pin 针送料下移摆臂固定座、Pin针压入摆臂固定座和Pin针预压入摆臂固定座，所述Pin针定位压紧摆臂固定座通过第一销轴连接有Pin针定位压紧摆臂，且两者之间转动连接，所述Pin针送料压紧摆臂固定座通过第二销轴连接Pin针送料压紧摆臂，且两者之间转动连接，所述Pin针预压入摆臂固定座通过第三销轴连接 Pin针预压入摆臂，且两者之间转动连接，所述Pin针压入摆臂固定座通过第四销轴连接Pin针压入摆臂，所述Pin针切断摆臂和Pin针切断夹紧摆臂分别与 Pin针切断摆臂固定座和Pin针切断夹紧摆臂固定座通过第五销轴连接固定，且两者之间转动连接，所述Pin针切断摆臂和Pin针切断夹紧摆臂一端与第一凸轮组中的Pin针切断和夹紧凸轮相连，另外一端与Pin针切断夹紧机构相连。

作为本申请再进一步的方案：所述第一凸轮组包括Pin针切断凸轮和Pin针夹紧凸轮，所述第二凸轮组包括Pin针定位压紧凸轮、Pin针送料压紧凸轮和Pin 针预插入凸轮，所述Pin针定位压紧摆臂与第二凸轮组中的Pin针定位压紧凸轮相连，另外一端与Pin针定位压紧相连，所述Pin针送料压紧摆臂一端与第二凸轮组中的Pin针定位压紧凸轮相连，另外一端与Pin针送料压紧相连，所述Pin 针送料下移摆臂一端与Pin针送料下移凸轮相连，另外一端与Pin针自动送料动力传递机构相连。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、在自动插针针的过程中，设备效率高，可以实现每秒插入3根Pin针；

2、本套机构由于是纯机械结构组成，设备运行稳定，故障率低；

3、本套机构由于是纯机械结构组成，故采用辅助元器件很少，电气控制非常简单。

附图说明

图1为本申请实施例一种机械凸轮箱插针机构的第一立体图。

图2为本申请实施例一种机械凸轮箱插针机构的第二立体图。

图3为本申请实施例一种机械凸轮箱插针机构的拆分示意图。

图4为本申请实施例中凸轮箱机构的第一立体图。

图5为本申请实施例中凸轮箱机构的第二立体图。

图6为本申请实施例中凸轮箱机构的第三立体图。

图7为本申请实施例中自动送首尾相连Pin针机构的立体图。

图8为本申请实施例中插针前IGBT模块的立体图。

图9为本申请实施例中Pin针的立体图。

图10为本申请实施例中插针后IGBT模块的立体图。

图中：1-凸轮箱支撑底板、2-凸轮箱侧支撑板、3-凸轮箱机构、4-自动送首尾相连Pin针机构、5-Pin针定位压紧摆臂、6-Pin针定位压紧摆臂固定座、7-Pin 针送料压紧摆臂、8-Pin针送料压紧摆臂固定座、9-Pin针送料下移摆臂、10-Pin 针送料下移摆臂固定座、11-凸轮箱主轴上固定板、12-凸轮箱主轴、13-凸轮箱主轴从动同步带、14-同步带、15-凸轮箱主轴主动同步带轮、16-动力伺服电机、 17-Pin针切断摆臂、18-Pin针切断摆臂固定座、19-第一凸轮组、20-第二凸轮组、 21-Pin针送料下移凸轮、22-Pin针压入摆臂、23-Pin针压入凸轮、24-Pin针压入摆臂固定座、25-机构固定板、26-Pin针预压入摆臂固定座、27-Pin针预压入摆臂、28-Pin针切断及夹紧摆臂、29-Pin针切断夹紧摆臂固定座、30-凸轮箱主轴下固定板、31-Pin针切断夹紧机构、32-Pin针切断动力传递机构、33-Pin针压入顶杆、34-Pin针压入动力传递机构、35-Pin针压入力检测传感器、36-首尾相连Pin 针导向机构、37-Pin针切断机构、38-首尾相连Pin针压紧轮、39-首尾相连Pin针、 40-首尾相连Pin针检测对射光纤传感器、41-Pin针自动送料动力传递机构、 42-Pin针送料压紧、43-Pin针定位压紧、44-Pin针预插入机构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1至图10，本实施例提供了一种机械凸轮箱插针机构，包括凸轮箱支撑底板1、凸轮箱侧支撑板2、凸轮箱机构3和自动送首尾相连Pin针机构 4，所述凸轮箱支撑底板1分布在机构的下方，所述凸轮箱侧支撑板2分布在机构的左右两侧，所述凸轮箱机构3安装在机构的前端，所述自动送首尾相连Pin 针机构4安装在机构的前下方，所述凸轮箱机构3包括凸轮箱主轴12、凸轮箱主轴下固定板30、主轴上固定板11、第一凸轮组19、第二凸轮组20、Pin针切断夹紧机构31、首尾相连Pin针导向机构36和Pin针自动送料动力传递机构41，所述凸轮箱主轴12安装在凸轮箱主轴上固定板11与凸轮箱主轴下固定板30之间，且凸轮箱主轴12安装在凸轮箱主轴上固定板11与凸轮箱主轴下固定板30 上预装的轴承内，所述第一凸轮组19和第二凸轮组20穿过凸轮箱主轴12，并固定在凸轮箱主轴12上面，所述Pin针切断夹紧机构31、首尾相连Pin针导向机构36和Pin针自动送料动力传递机构41均安装在凸轮箱主轴下固定板30上。

以上所述方案中，凸轮箱支撑底板1、凸轮箱侧支撑板2、凸轮箱主轴上固定板11、机构固定板25、凸轮箱主轴下固定板30用于固定所有凸轮机构，是整个机构的安装基准。

请参阅图4至图6，作为本申请一种实施例，所述凸轮箱主轴12顶部安装有凸轮箱主轴从动同步带轮13，所述凸轮箱主轴从动同步带轮13通过同步带14 连接凸轮箱主轴主动同步带轮15连接，所述凸轮箱主轴主动同步带轮15安装在动力伺服电机16出力轴上，所述伺服电机16安装在主轴上固定板11上。

以上所述方案中，动力伺服电机16旋转输出的动力通过凸轮箱主轴从动同步带轮13、同步带14、凸轮箱主轴主动同步带轮15传递到凸轮箱主轴12。

请参阅图4至图6，作为本申请一种实施例，所述凸轮箱机构3还包括Pin 针切断动力传递机构32、Pin针压入顶杆33、Pin针压入动力传递机构34和Pin 针压入力检测传感器35，所述Pin针切断夹紧机构31、Pin针切断动力传递机构32、Pin针压入顶杆33、Pin针压入动力传递机构34和Pin针压入力检测传感器35均安装在机构固定板25上。

请参阅图4至图7，作为本申请一种实施例，所述凸轮箱机构3还包括Pin 针切断机构37、首尾相连Pin针压紧轮38、首尾相连Pin针39和首尾相连Pin 针检测对射光纤传感器40，所述首尾相连Pin针导向机构36、Pin针切断机构37、首尾相连Pin针压紧轮38、首尾相连Pin针39和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40均安装在安装在机构固定板25上，在插针的过程中，首尾相连Pin 针39检测对射光纤传感器40检测机构中是否有Pin，若在插针过程中出现首位相连Pin针39中断，首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40检测到机构中没有Pin针，则机构发出报警，提示人工介入处理，Pin针压入力检测传感器35在插针的过程中，可以实时读取插入压力数据并自动判断是否正常，若出现插针异常，机构停止插针。

请参阅图7，作为本申请一种实施例，所述凸轮箱机构3还包括Pin针送料压紧42、Pin针定位压紧43和Pin针预插入机构44，所述Pin针自动送料动力传递机构41、Pin针送料压紧42、Pin针定位压紧43和Pin针预插入机构44均安装在自动送首尾相连Pin针机构4内。

请参阅图4至图7，作为本申请一种实施例，所述凸轮箱机构3还包括机构固定板25，所述机构固定板25上安装有Pin针定位压紧摆臂固定座6、Pin针送料压紧摆臂固定座8、Pin针送料下移摆臂固定座10、Pin针压入摆臂固定座24 和Pin针预压入摆臂固定座26，所述Pin针定位压紧摆臂固定座6通过第一销轴连接有Pin针定位压紧摆臂5，且两者之间转动连接，所述Pin针送料压紧摆臂固定座8通过第二销轴连接Pin针送料压紧摆臂7，且两者之间转动连接，所述Pin针预压入摆臂固定座26通过第三销轴连接Pin针预压入摆臂27，且两者之间转动连接，凸轮转动一圈，自动完成Pin针预插入动作，所述Pin针压入摆臂固定座24通过第四销轴连接Pin针压入摆臂22，所述Pin针切断摆臂17和 Pin针切断夹紧摆臂28分别与Pin针切断摆臂固定座18和Pin针切断夹紧摆臂固定座29通过第五销轴连接固定，且两者之间转动连接，所述Pin针切断摆臂17和Pin针切断夹紧摆臂28一端与第一凸轮组19中的Pin针切断和夹紧凸轮相连，另外一端与Pin针切断夹紧机构31相连，凸轮转动一圈，自动完成Pin 夹紧、切断动作。

请参阅图4至图7，作为本申请一种实施例，所述第一凸轮组19包括Pin 针切断凸轮和Pin针夹紧凸轮，所述第二凸轮组20包括Pin针定位压紧凸轮、 Pin针送料压紧凸轮和Pin针预插入凸轮，所述Pin针定位压紧摆臂5与第二凸轮组20中的Pin针定位压紧凸轮相连，另外一端与Pin针定位压紧43相连，凸轮转动一圈，自动完成Pin针定位压紧动作，两者之间可以旋转，所述Pin针送料压紧摆臂7一端与第二凸轮组20中的Pin针定位压紧凸轮相连，另外一端与 Pin针送料压紧42相连，凸轮转动一圈，自动完成Pin针送料压紧动作，两者之间可以旋转，所述Pin针送料下移摆臂9一端与Pin针送料下移凸轮21相连，另外一端与Pin针自动送料动力传递机构41相连，凸轮转动一圈，自动完成Pin 针送料下移动作，凸轮转动一圈，自动完成Pin针送料下移动作，所述Pin针压入摆臂22一端与Pin针压入凸轮23相连，另外一端与Pin针压入动力传递机构 34相连，凸轮转动一圈，自动完成Pin插入动作，机构中，所有凸轮与凸轮箱主轴12相连，凸轮箱主轴12旋转一圈，每一片凸轮带动相连接的机构运动，完成自动送料、切断、压紧、定位、夹紧、插入等动作。

本申请使用时，人工将首尾相连Pin针39穿入自动送首尾相连Pin针机构 4中，并确认好正确位置。IGBT模块由辅助设备将其自动送至插针机构下方，机构中动力伺服电机16自动高速旋转，通过凸轮箱主轴主动同步带轮15、同步带14、凸轮箱主轴从动同步带轮13，将动力传递给凸轮箱主轴12，凸轮箱主轴12带动与它相连接的凸轮片旋转，凸轮片带动与它相连接的机构，实现高速自动送料、切断、压紧、定位、夹紧、插入等动作。在插针的过程中，首尾相连Pin针39 检测对射光纤传感器40检测机构中是否有Pin，若在插针过程中出现首位相连 Pin针39中断，首尾相连Pin针检测对射光纤传感器40检测到机构中没有Pin 针，则机构发出报警，提示人工介入处理。Pin针压入力检测传感器35在插针的过程中，可以实时读取插入压力数据并自动判断是否正常，若出现插针异常，机构停止插针。

需要特别说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，以上所述实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变性、改进及替代，这些都属于本技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种机械凸轮箱插针机构，包括凸轮箱支撑底板(1)、凸轮箱侧支撑板(2)、凸轮箱机构(3)和自动送首尾相连Pin针机构(4)，其特征在于，所述凸轮箱支撑底板(1)分布在机构的下方，所述凸轮箱侧支撑板(2)分布在机构的左右两侧，所述凸轮箱机构(3)安装在机构的前端，所述自动送首尾相连Pin针机构(4)安装在机构的前下方，所述凸轮箱机构(3)包括凸轮箱主轴(12)、凸轮箱主轴下固定板(30)、主轴上固定板(11)、第一凸轮组(19)、第二凸轮组(20)、Pin针切断夹紧机构(31)、首尾相连Pin针导向机构(36)和Pin针自动送料动力传递机构(41)，所述凸轮箱主轴(12)安装在凸轮箱主轴上固定板(11)与凸轮箱主轴下固定板(30)之间，且凸轮箱主轴(12)安装在凸轮箱主轴上固定板(11)与凸轮箱主轴下固定板(30)上预装的轴承内，所述第一凸轮组(19)和第二凸轮组(20)穿过凸轮箱主轴(12)，并固定在凸轮箱主轴(12)上面，所述Pin针切断夹紧机构(31)、首尾相连Pin针导向机构(36)和Pin针自动送料动力传递机构(41)均安装在凸轮箱主轴下固定板(30)上。

2.根据权利要求1所述的一种机械凸轮箱插针机构，其特征在于，所述凸轮箱主轴(12)顶部安装有凸轮箱主轴从动同步带轮(13)，所述凸轮箱主轴从动同步带轮(13)通过同步带(14)连接凸轮箱主轴主动同步带轮(15)连接，所述凸轮箱主轴主动同步带轮(15)安装在动力伺服电机(16)出力轴上，所述伺服电机(16)安装在主轴上固定板(11)上。

3.根据权利要求1所述的一种机械凸轮箱插针机构，其特征在于，所述凸轮箱机构(3)还包括Pin针切断动力传递机构(32)、Pin针压入顶杆(33)、Pin针压入动力传递机构(34)和Pin针压入力检测传感器(35)，所述Pin针切断夹紧机构(31)、Pin针切断动力传递机构(32)、Pin针压入顶杆(33)、Pin针压入动力传递机构(34)和Pin针压入力检测传感器(35)均安装在机构固定板(25)上。

4.根据权利要求3所述的一种机械凸轮箱插针机构，其特征在于，所述凸轮箱机构(3)还包括Pin针切断机构(37)、首尾相连Pin针压紧轮(38)、首尾相连Pin针(39)和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器(40)，所述首尾相连Pin针导向机构(36)、Pin针切断机构(37)、首尾相连Pin针压紧轮(38)、首尾相连Pin针(39)和首尾相连Pin针检测对射光纤传感器(40)均安装在机构固定板(25)上。

5.根据权利要求4所述的一种机械凸轮箱插针机构，其特征在于，所述凸轮箱机构(3)还包括Pin针送料压紧(42)、Pin针定位压紧(43)和Pin针预插入机构(44)，所述Pin针自动送料动力传递机构(41)、Pin针送料压紧(42)、Pin针定位压紧(43)和Pin针预插入机构(44)均安装在自动送首尾相连Pin针机构(4)内。

6.根据权利要求3所述的一种机械凸轮箱插针机构，其特征在于，所述凸轮箱机构(3)还包括机构固定板(25)，所述机构固定板(25)上安装有Pin针定位压紧摆臂固定座(6)、Pin针送料压紧摆臂固定座(8)、Pin针送料下移摆臂固定座(10)、Pin针压入摆臂固定座(24)和Pin针预压入摆臂固定座(26)，所述Pin针定位压紧摆臂固定座(6)通过第一销轴连接有Pin针定位压紧摆臂(5)，且两者之间转动连接，所述Pin针送料压紧摆臂固定座(8)通过第二销轴连接Pin针送料压紧摆臂(7)，且两者之间转动连接，所述Pin针预压入摆臂固定座(26)通过第三销轴连接Pin针预压入摆臂(27)，且两者之间转动连接，所述Pin针压入摆臂固定座(24)通过第四销轴连接Pin针压入摆臂(22)，所述Pin针切断摆臂(17)和Pin针切断夹紧摆臂(28)分别与Pin针切断摆臂固定座(18)和Pin针切断夹紧摆臂固定座(29)通过第五销轴连接固定，且两者之间转动连接，所述Pin针切断摆臂(17)和Pin针切断夹紧摆臂(28)一端与第一凸轮组(19)中的Pin针切断和夹紧凸轮相连，另外一端与Pin针切断夹紧机构(31)相连。

7.根据权利要求5所述的一种机械凸轮箱插针机构，其特征在于，所述第一凸轮组(19)包括Pin针切断凸轮和Pin针夹紧凸轮，所述第二凸轮组(20)包括Pin针定位压紧凸轮、Pin针送料压紧凸轮和Pin针预插入凸轮，所述Pin针定位压紧摆臂(5)与第二凸轮组(20)中的Pin针定位压紧凸轮相连，另外一端与Pin针定位压紧(43)相连，所述Pin针送料压紧摆臂(7)一端与第二凸轮组(20)中的Pin针定位压紧凸轮相连，另外一端与Pin针送料压紧(42)相连，所述Pin针送料下移摆臂(9)一端与Pin针送料下移凸轮(21)相连，另外一端与Pin针自动送料动力传递机构(41)相连，所述Pin针压入摆臂(22)一端与Pin针压入凸轮(23)相连，另外一端与Pin针压入动力传递机构(34)相连。

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