CN219458282U - 一种插线设备 - Google Patents

Abstract

一种插线设备，属于电子设备加工领域，包括：机架、供料组件、校位组件、图像获取组件、第一抓料机械臂、第一夹具固定机构和控制单元，供料组件沿X轴方向从机架内穿过，第一抓料机械臂设置在机架上，校位组件、图像获取组件、第一夹具固定机构顺次设置在机架上并位于第一抓料机械臂的操作范围内，校位组件包括第一移动机构和设置在第一移动机构上的校平抓取单元，图像获取组件包括物料放置架和图像获取单元，控制单元分别与校位组件、图像获取组件、第一抓料机械臂电连接以控制各部件工作。有益效果在于能够实现连接器插线自动化加工，同时搭配有进料组件，实现连接器插线环节与其他工序进行对接，大幅提高生产效率，节省人工，适合广泛普及。

Description

一种插线设备

技术领域

本实用新型属于电子设备加工领域，具体涉及一种插线设备。

背景技术

接线端子连接器是电子设备中不可缺少的部件，在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。

一个连接器上往往设置有几十个端口，每个端口需要按照使用要求插入带有接线端子的导线，在插线这一工艺流程中，大多数是采用人工手动插接，具有以下缺点：容易漏插或插接不到位，使不良率提高，再者就是加工效率不高，完全依赖工人的熟练程度，缺乏一种自动化插线装置。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种插线设备。

本实用新型采用如下技术方案：

一种插线设备，包括：机架、供料组件、校位组件、图像获取组件、第一抓料机械臂、第一夹具固定机构和控制单元，所述机架用于提供支撑基础，所述供料组件沿X轴方向从机架内穿过并提供带有接线端子的导线物料，所述第一抓料机械臂设置在机架上，所述校位组件、图像获取组件、第一夹具固定机构顺次设置在机架上并位于第一抓料机械臂的操作范围内，所述校位组件包括：第一移动机构和设置在第一移动机构上将导线物料压至预定位置后抓取到图像获取组件的校平抓取单元，所述图像获取组件包括：用于放置导线物料的物料放置架和获取接线端子端面图像的图像获取单元，所述第一夹具固定机构用于固定安装有连接器的连接器夹具，所述控制单元分别与校位组件、图像获取组件、第一抓料机械臂电连接以控制各部件工作。

可选地，所述供料组件与供线材杆配合输送导线物料，所述供料组件包括：供料支撑架、滑轮和供料驱动单元，所述供料支撑架沿X轴方向穿过机架，多个所述滑轮沿X轴方向均匀布置在供料支撑架上，所述供料驱动单元设置在供料支撑架上，所述供料驱动单元的输出端设置有与供线材杆配合的线杆固定夹，所述供线材杆包括：导线物料夹具和夹具安装杆，所述夹具安装杆活动设置在滑轮上，所述夹具安装杆与线杆固定夹配合连接，多个所述导线物料夹具设置在夹具安装杆上，所述导线物料夹具上设置有用于放置导线物料的缺口部。

可选地，所述校平抓取单元包括：与第一驱动源连接的夹紧卡爪和设置在夹紧卡爪之间的校平块。

可选地，所述夹紧卡爪一侧设置有校平凸起，所述夹紧卡爪另一侧设置有与校平凸起配合的缺口。

可选地，所述第一移动机构包括：第一支撑座、第一滑轨、X轴驱动单元、第二支撑座、第二滑轨、Z轴驱动单元和第三支撑座，所述第一支撑座设置在机架上，所述第一滑轨和X轴驱动单元设置在第一支撑座上，所述第一滑轨沿X轴方向设置，所述第二支撑座与第一滑轨活动连接，所述第二支撑座与X轴驱动单元的动力输出端连接，所述第二滑轨和Z轴驱动单元设置在第二支撑座上，所述第二滑轨沿Z轴方向设置，所述第三支撑座与第二滑轨活动连接，所述第三支撑座与Z轴驱动单元的动力输出端连接，所述校平抓取单元设置在第三支撑座上。

可选地，所述图像获取组件还包括第二移动机构，所述物料放置架和图像获取单元均设置在第二移动机构上，所述第二移动机构包括：用于设置物料放置架和图像获取单元的第四支撑座、第三滑轨和Y轴驱动单元，所述第三滑轨沿Y轴方向设置在机架上，所述第四支撑座与第三滑轨活动连接，所述Y轴驱动单元设置在机架上，所述Y轴驱动单元的动力输出端与第四支撑座连接。

可选地，所述图像获取组件还包括设置在物料放置架和图像获取单元之间的照明单元，所述照明单元包括：箱体、发光单元和透射片，所述箱体上设置有贯通的通道，所述发光单元设置在通道的内壁上，所述透射片与箱体内壁呈锐角设置在通道内。

可选地，所述第一夹具固定机构包括：设置在机架上的第一夹具固定座、安装在第一夹具固定座上的第一夹具固定气缸和拨线组件，所述拨线组件包括：第三移动机构和设置在第三移动机构上的伸缩机构，所述第三移动机构沿X轴方向设置在机架上靠近第一夹具固定机构处，所述伸缩机构沿Z轴方向设置在第三移动机构的活动端，所述伸缩机构的活动端在收缩时不高于第一夹具固定机构的最低位置，所述伸缩机构的活动端在伸长时不低于第一夹具固定机构的最高位置。

可选地，所述第一抓料机械臂的端部设置有带有第二驱动源的第一抓料卡爪和压力传感器，所述压力传感器一端连接在第一抓料机械臂端部，带有第二驱动源的第一抓料卡爪设置在压力传感器的感应端。

可选地，所述机架上还设置有第二抓料机械臂和进料组件，所述第二抓料机械臂和进料组件电连接，第二抓料机械臂上设置有第二抓料卡爪，所述进料组件包括：设置在机架上的第四移动机构和设置在第四移动机构上的第二夹具固定机构，所述第二夹具固定机构包括：设置在第四移动机构上的第二夹具固定座和安装在第二夹具固定座上的第二夹具固定气缸，所述第四移动机构包括：第四滑轨和进料驱动单元，所述第四滑轨设置在机架上，所述第二夹具固定座与第四滑轨活动连接，所述进料驱动单元的输出端通过传动件与第二夹具固定座连接带动第二夹具固定座在第四滑轨上移动。

本实用新型的有益效果在于，通过校平抓取单元使进入的物料统一姿态被夹紧卡爪抓取，通过图像检测单元采集接线端子图像使机械臂能够将导线物料以正确姿态插入连接器中，能够实现连接器插线的自动化加工，同时搭配有运送带有连接器的连接器夹具的进料组件和运送导线物料的供料组件，可实现连接器插线环节与其他工序进行对接，可大幅提高生产效率，节省人工，适合广泛普及。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图3为本实用新型校位组件和图像获取组件结构示意图；

图4为本实用新型供料组件内部结构示意图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本实用新型物料放置架结构示意图；

图7为本实用新型校平抓取单元结构示意图；

图8为本实用新型照明单元结构示意图；

图9为本实用新型第一连接器夹具和拨线组件结构示意图；

图10为本实用新型第一抓料卡爪和压力传感器结构示意图；

图11为本实用新型进料组件结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

如图1、2、3、6、9所示，一种插线设备，包括：机架1、供料组件2、校位组件3、图像获取组件4、第一抓料机械臂5、第一夹具固定机构6和控制单元；

所述机架1用于提供支撑基础，所述供料组件2沿X轴方向从机架1内穿过并提供带有接线端子的导线物料200；

所述第一抓料机械臂5设置在机架1上，所述校位组件3、图像获取组件4、第一夹具固定机构6顺次设置在机架1上并位于第一抓料机械臂5的操作范围内；

所述校位组件3包括：第一移动机构31和设置在第一移动机构31上将导线物料200压至预定位置后抓取到图像获取组件4的校平抓取单元32；

所述图像获取组件4包括：用于放置导线物料200的物料放置架41和获取接线端子端面图像的图像获取单元42；

所述第一夹具固定机构6用于固定安装有连接器100的连接器夹具101；

所述控制单元分别与校位组件3、图像获取组件4、第一抓料机械臂5电连接以控制各部件工作。

如图1、2、4、5所示，所述供料组件2与供线材杆2a配合输送导线物料，所述供料组件2包括：供料支撑架21、滑轮22和供料驱动单元23，所述供料支撑架21沿X轴方向穿过机架1，多个所述滑轮22沿X轴方向均匀布置在供料支撑架21上，所述供料驱动单元23设置在供料支撑架21上，所述供料驱动单元23的输出端设置有与供线材杆2a配合的线杆固定夹。

所述供线材杆2a包括：导线物料夹具21a和夹具安装杆22a，所述夹具安装杆22a活动设置在滑轮22上，所述夹具安装杆22a与线杆固定夹配合连接，多个所述导线物料夹具21a设置在夹具安装杆22a上，所述导线物料夹具21a上设置有用于放置导线物料200的缺口部21b。在配合时，采用线杆固定夹夹住夹具安装杆22a，并且供料支撑架21为夹具安装杆22a提供支撑，从而带动夹具安装杆22a在供料支撑架21上运动，导线物料200被工作人员或者供料机放置到导线物料夹具21a上随着夹具安装杆22a移动被搬运到加工位置。

如图2、3、7所示，由于人工装料或工料机装料不能保证每个物料均被安放到正确位置，会导致机械无法正常抓取，所述校位组件3用于将供料组件2上的导线物料200下压校平至正确位置，然后抓取至图像获取组件4。在所述校位组件3中，所述校平抓取单元32包括：与第一驱动源323连接的夹紧卡爪321和设置在夹紧卡爪321之间的校平块322。在下压过程中校平块322将导线物料200下压到水平的正确位置，然后夹紧卡爪321在第一驱动源323的驱动作用下夹紧导线物料200进行抓取。所述第一驱动源323可采用气爪气缸，可驱动夹紧卡爪321张开和闭合，在本实施例中所采用的MHZ系列手指气缸，但在其他实施例中也可采用其他形式的等效替代物，并不以此为限。

如图7所示，在其他实施例中，所述夹紧卡爪321一侧设置有校平凸起3211，所述夹紧卡爪321另一侧设置有与校平凸起3211配合的缺口3212，使夹紧卡爪321也能起到辅助校平的作用而不影响抓取。

如图3所示，所述第一移动机构31包括：第一支撑座311、第一滑轨312、X轴驱动单元313、第二支撑座314、第二滑轨315、Z轴驱动单元316和第三支撑座317，所述第一支撑座311设置在机架1上，所述第一滑轨312和X轴驱动单元313设置在第一支撑座311上，所述第一滑轨312沿X轴方向设置，所述第二支撑座314与第一滑轨312活动连接，所述第二支撑座314与X轴驱动单元313的动力输出端连接，所述第二滑轨315和Z轴驱动单元316设置在第二支撑座314上，所述第二滑轨315沿Z轴方向设置，所述第三支撑座317与第二滑轨315活动连接，所述第三支撑座317与Z轴驱动单元316的动力输出端连接，所述校平抓取单元32设置在第三支撑座317上。除了上述的第一移动机构31，所述第一移动机构31也可采用机床领域比较常用的二轴、三轴平移台，以实现能够带动校平抓取单元32实现二轴或三轴移动为目的而设置。

所述图像获取单元42可采用巴斯勒工业相机或其他等效设备，以能够获取接线端子端面图像为目的设置。

所述控制单元可采用工业控制电脑，用于控制各部件按照设定程序工作，同时负责进行信息的处理以及逻辑运算，实现设备的自动化控制。

所述图像获取单元42采集接线端子的端面图像，所述控制单元获取图像获取信息，通过成熟的图像识别技术，识别出接线端子轮廓坐标并控制第一抓料机械臂5做角度偿将导线物料200上的接线端子旋转至正确姿态，使之能够被顺利插接到连接器100中。

如图3所示，为了让图像获取组件4能够适应物料位置进行位移，所述图像获取组件4还包括第二移动机构43，所述物料放置架41和图像获取单元42均设置在第二移动机构43上，所述第二移动机构43包括：用于设置物料放置架41和图像获取单元42的第四支撑座431、第三滑轨432和Y轴驱动单元433，所述第三滑轨432沿Y轴方向设置在机架1上，所述第四支撑座431与第三滑轨432活动连接，所述Y轴驱动单元433设置在机架1上，所述Y轴驱动单元433的动力输出端与第四支撑座431连接，可带动所述第四支撑座431沿Y轴方向移动。除了上述的第二移动机构43，所述第二移动机构43也可采用机床领域比较常用的直线平移台或、二轴、三轴平移台，以实现能够带动图像获取单元42实现直线、二轴或三轴移动为目的而设置。

如图3、8所示，在一般情况下，图像获取单元42依靠自身的基础性能可以采集到较为清晰的图像，但如果在光线较差的加工环境下，为了使图像获取更加准确，所述图像获取组件4还包括设置在物料放置架41和图像获取单元42之间的照明单元44，所述照明单元44包括：箱体441、发光单元442和透射片443，所述箱体441上设置有贯通的通道4411，所述发光单元442设置在通道4411的内壁上，所述透射片443与箱体441内壁呈锐角设置在通道4411内。所述透射片443用于将发光单元442产生的光通过透射片443部分反射到物料放置架41上提高亮度，同时图像获取单元42也可正常采集图像而不被遮挡。

如图9所示，所述第一夹具固定机构6包括：设置在机架1上的第一夹具固定座61、安装在第一夹具固定座61上的第一夹具固定气缸63和拨线组件62。在插线过程中，随着连接器100上插入的导线物料200越来越多，已经插接好的导线物料200会显得比较杂乱，干扰到机械臂的插接作业，为了尽量减少不良影响，所以设置该拨线组件62，所述拨线组件62包括：第三移动机构621和设置在第三移动机构621上的伸缩机构622，所述第三移动机构621沿X轴方向设置在机架1上靠近第一夹具固定机构6处，所述伸缩机构622沿Z轴方向设置在第三移动机构621的活动端，所述伸缩机构622的活动端在收缩时不高于第一夹具固定机构6的最低位置，所述伸缩机构622的活动端在伸长时不低于第一夹具固定机构6的最高位置。在拨线时，所述伸缩机构622的活动端先收缩，然后被第三移动机构621带着移动到连接器夹具一侧，然后伸缩机构622的活动端伸长，第三移动机构621则带着伸缩机构622返回到原来的位置，将已经插接完毕的导线物料200拨至一侧，使其不影响后续导线物料200的插接。

如图9所示，所述第三移动机构621和伸缩机构622均可采用气缸类元件，以实现第三移动机构621能够直线运动，伸缩机构622具有可伸缩的活动端为目的，例如在本实施例中，所述第三移动机构621采用的是磁耦式无杆气缸（CY3R10-250），所述伸缩机构622可采用自由安装气缸（CDUJB6-30D），但并不以此为限制，在其他实施例中，所述第三移动机构621和伸缩机构622也可采用其他等效功能的结构。

如图10所示，所述第一抓料机械臂5的端部设置有带有第二驱动源53的第一抓料卡爪51和压力传感器52，所述压力传感器52一端连接在第一抓料机械臂5端部，带有第二驱动源53的第一抓料卡爪51设置在压力传感器52的感应端。所述第一抓料卡爪51用于抓取导线物料200，所述压力传感器52用于检测第一抓料卡爪51在插线和拔出时的受力情况，避免插接不到位，所述第一抓料机械臂5可采用型号为N2-A450SR的工业机械臂，在其他实施例中，也可采用同等效用的结构，并不以此为限。所述第二驱动源53可采用气爪气缸，可驱动第一抓料卡爪51张开和闭合，在本实施例中所采用的MHZ系列手指气缸，但在其他实施例中也可采用其他形式的等效替代物，并不以此为限。

如图2所示，为了实现连接器夹具101的自动化进、出料搬运，所述机架1上还设置有第二抓料机械臂7和进料组件8，所述第二抓料机械臂7和进料组件8电连接。所述第二抓料机械臂7上设置有第二抓料卡爪71，用于连接器夹具101的进料和出料搬运。在本实施例中，所述第二抓料机械臂7可采用型号为LS6-502S的工业机械臂，在其他实施例中，也可采用同等效用的结构，并不以此为限。

如图11所示，所述进料组件8包括：设置在机架1上的第四移动机构81和设置在第四移动机构81上的第二夹具固定机构82，所述第二夹具固定机构82包括：设置在第四移动机构81上的第二夹具固定座821和安装在第二夹具固定座821上的第二夹具固定气缸822。所述第二抓料机械臂7用于将连接器夹具101在第一夹具固定机构6和第二夹具固定机构82之间进行搬运。

如图11所示，所述第四移动机构81包括：第四滑轨811和进料驱动单元812，所述第四滑轨811设置在机架1上，所述第二夹具固定座821与第四滑轨811活动连接，所述进料驱动单元812的输出端通过传动件与第二夹具固定座821连接带动第二夹具固定座821在第四滑轨811上移动。除了上述的第四移动机构81，所述第四移动机构81也可采用机床领域比较常用直线平移台，以实现能够带动第二夹具固定机构82移动至指定位置为目的设置。

本实用新型的有益效果在于，通过校平抓取单元使进入的物料统一姿态被夹紧卡爪抓取，通过图像检测单元采集接线端子图像使机械臂能够将导线物料以正确姿态插入连接器中，能够实现连接器插线的自动化加工，同时搭配有运送带有连接器的连接器夹具的进料组件和运送导线物料的供料组件，可实现连接器插线环节与其他工序进行对接，可大幅提高生产效率，节省人工，适合广泛普及。

Claims (10)

1.一种插线设备，其特征在于，包括：机架(1)、供料组件(2)、校位组件(3)、图像获取组件(4)、第一抓料机械臂(5)、第一夹具固定机构(6)和控制单元，所述机架(1)用于提供支撑基础，所述供料组件(2)沿X轴方向从机架(1)内穿过并提供带有接线端子的导线物料(200)，所述第一抓料机械臂(5)设置在机架(1)上，所述校位组件(3)、图像获取组件(4)、第一夹具固定机构(6)顺次设置在机架(1)上并位于第一抓料机械臂(5)的操作范围内，所述校位组件(3)包括：第一移动机构(31)和设置在第一移动机构(31)上将导线物料(200)压至预定位置后抓取到图像获取组件(4)的校平抓取单元(32)，所述图像获取组件(4)包括：用于放置导线物料(200)的物料放置架(41)和获取接线端子端面图像的图像获取单元(42)，所述第一夹具固定机构(6)用于固定安装有连接器(100)的连接器夹具(101)，所述控制单元分别与校位组件(3)、图像获取组件(4)、第一抓料机械臂(5)电连接以控制各部件工作。

2.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述供料组件(2)与供线材杆(2a)配合输送导线物料，所述供料组件(2)包括：供料支撑架(21)、滑轮(22)和供料驱动单元(23)，所述供料支撑架(21)沿X轴方向穿过机架(1)，多个所述滑轮(22)沿X轴方向均匀布置在供料支撑架(21)上，所述供料驱动单元(23)设置在供料支撑架(21)上，所述供料驱动单元(23)的输出端设置有与供线材杆(2a)配合的线杆固定夹，所述供线材杆(2a)包括：导线物料夹具(21a)和夹具安装杆(22a)，所述夹具安装杆(22a)活动设置在滑轮(22)上，所述夹具安装杆(22a)与线杆固定夹配合连接，多个所述导线物料夹具(21a)设置在夹具安装杆(22a)上，所述导线物料夹具(21a)上设置有用于放置导线物料(200)的缺口部(21b)。

3.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述校平抓取单元(32)包括：与第一驱动源(323)连接的夹紧卡爪(321)和设置在夹紧卡爪(321)之间的校平块(322)。

4.根据权利要求3所述的插线设备，其特征在于，所述夹紧卡爪(321)一侧设置有校平凸起(3211)，所述夹紧卡爪(321)另一侧设置有与校平凸起(3211)配合的缺口(3212)。

5.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述第一移动机构(31)包括：第一支撑座(311)、第一滑轨(312)、X轴驱动单元(313)、第二支撑座(314)、第二滑轨(315)、Z轴驱动单元(316)和第三支撑座(317)，所述第一支撑座(311)设置在机架(1)上，所述第一滑轨(312)和X轴驱动单元(313)设置在第一支撑座(311)上，所述第一滑轨(312)沿X轴方向设置，所述第二支撑座(314)与第一滑轨(312)活动连接，所述第二支撑座(314)与X轴驱动单元(313)的动力输出端连接，所述第二滑轨(315)和Z轴驱动单元(316)设置在第二支撑座(314)上，所述第二滑轨(315)沿Z轴方向设置，所述第三支撑座(317)与第二滑轨(315)活动连接，所述第三支撑座(317)与Z轴驱动单元(316)的动力输出端连接，所述校平抓取单元(32)设置在第三支撑座(317)上。

6.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述图像获取组件(4)还包括第二移动机构(43)，所述物料放置架(41)和图像获取单元(42)均设置在第二移动机构(43)上，所述第二移动机构(43)包括：用于设置物料放置架(41)和图像获取单元(42)的第四支撑座(431)、第三滑轨(432)和Y轴驱动单元(433)，所述第三滑轨(432)沿Y轴方向设置在机架(1)上，所述第四支撑座(431)与第三滑轨(432)活动连接，所述Y轴驱动单元(433)设置在机架(1)上，所述Y轴驱动单元(433)的动力输出端与第四支撑座(431)连接。

7.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述图像获取组件(4)还包括设置在物料放置架(41)和图像获取单元(42)之间的照明单元(44)，所述照明单元(44)包括：箱体(441)、发光单元(442)和透射片(443)，所述箱体(441)上设置有贯通的通道(4411)，所述发光单元(442)设置在通道(4411)的内壁上，所述透射片(443)与箱体(441)内壁呈锐角设置在通道(4411)内。

8.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述第一夹具固定机构(6)包括：设置在机架(1)上的第一夹具固定座(61)、安装在第一夹具固定座(61)上的第一夹具固定气缸(63)和拨线组件(62)，所述拨线组件(62)包括：第三移动机构(621)和设置在第三移动机构(621)上的伸缩机构(622)，所述第三移动机构(621)沿X轴方向设置在机架(1)上靠近第一夹具固定机构(6)处，所述伸缩机构(622)沿Z轴方向设置在第三移动机构(621)的活动端，所述伸缩机构(622)的活动端在收缩时不高于第一夹具固定机构(6)的最低位置，所述伸缩机构(622)的活动端在伸长时不低于第一夹具固定机构(6)的最高位置。

9.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述第一抓料机械臂(5)的端部设置有带有第二驱动源(53)的第一抓料卡爪(51)和压力传感器(52)，所述压力传感器(52)一端连接在第一抓料机械臂(5)端部，带有第二驱动源(53)的第一抓料卡爪(51)设置在压力传感器(52)的感应端。

10.根据权利要求1所述的插线设备，其特征在于，所述机架(1)上还设置有第二抓料机械臂(7)和进料组件(8)，所述第二抓料机械臂(7)和进料组件(8)电连接，第二抓料机械臂(7)上设置有第二抓料卡爪(71)，所述进料组件(8)包括：设置在机架(1)上的第四移动机构(81)和设置在第四移动机构(81)上的第二夹具固定机构(82)，所述第二夹具固定机构(82)包括：设置在第四移动机构(81)上的第二夹具固定座(821)和安装在第二夹具固定座(821)上的第二夹具固定气缸(822)，所述第四移动机构(81)包括：第四滑轨(811)和进料驱动单元(812)，所述第四滑轨(811)设置在机架(1)上，所述第二夹具固定座(821)与第四滑轨(811)活动连接，所述进料驱动单元(812)的输出端通过传动件与第二夹具固定座(821)连接带动第二夹具固定座(821)在第四滑轨(811)上移动。