射频同轴连接器装配机的制作方法

本发明涉及一种装配机，特别是涉及一种射频同轴连接器装配机。

背景技术：

射频同轴连接器，简称rf连接器。它属于连接器的一种类型，通常被认为是装接在电缆上或安装在仪器上的一种元件。rf连接器的发展史较短。1930年出现的uhf连接器是最早的rf连接器。到了二次世界大战期间，由于战争急需，随着雷达、电台和微波通信的发展，产生了n、c、bnc、tnc、等中型系列。1958年后出现了sma、smb、smc等小型化产品。1964年制定了美国军用标准mil-c-39012《射频同轴连接器总规范》，从此，rf连接器开始向标准化、系列化、通用化方向发展。

经过各国专家的共同努力，rf连接器形成了独立完整的专业体系，成为连接器家族中的重要组成部分，是同轴传输系统不可缺少的关键元件。美、英、法等国家的rf连接器研制技术处于领先地位，其设计、生产、测试、使用技术已成龙配套，趋于完善，不仅形成了完整的标准体系，而且原材料、辅助材料、测试系统、装配工具等也已标准化，并进行专业化规模生产。

目前射频同轴连接器主要有以下发展趋势，小型化、高频率、多功能、低损耗以及大容量。这就对射频同轴连接器的加工及检测提出了更高的要求。

由于射频同轴连接器日趋小型化、精密化，对于装配的质量要求越来越高。此外，低成本化及高效化也是未来的一个趋势。产品低成本化优势主要体现在人工的低成本，但随着国家经济的发展，人力成本节节攀升，一个产品的人工成本甚至可以达到30％以上。此外，人工生产会造成质量问题，产生返工等额外工作，又进一步提升了产品的价格。另外，射频同轴连接器产品具有多品种、小批量的特点。针对这一实际情况，研发一种用于装配射频同轴连接器的设备，以替代人工装配，并提高装配效率，降低产品生成成本是一种非常好的解决方案。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种装配效率高的射频同轴连接器装配机。

为实现上述目的，本发明提供一种射频同轴连接器装配机，用于装配射频同轴连接器，所述射频同轴连接器包括下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子，所述射频同轴连接器装配机包括下绝缘子取放料机构、中心针取放料机构、外壳取放料机构、上绝缘子取放料机构、压接机构、成品取料机构、及安装有固定工装的工作台，所述下绝缘子取放料机构能将下绝缘子放入工作台上的固定工装中；所述固定工装能固定住下绝缘子；所述中心针取放料机构能将中心针放入工作台上的下绝缘子中；所述外壳取放料机构能将外壳放入工作台上的下绝缘子中；所述上绝缘子取放料机构能将上绝缘子放入工作台上的外壳中；所述成品取料机构能取出工作台上的射频同轴连接器。

进一步地，所述射频同轴连接器装配机，还包括机器视觉防错检测单元，所述机器视觉防错检测单元包括相机，所述相机安装在工作台上。

进一步地，所述下绝缘子取放料机构包括下绝缘子振动盘、下绝缘子出料平台、及下绝缘子机械手，所述下绝缘子振动盘能将下绝缘子输送至下绝缘子出料平台上，所述下绝缘子机械手能将下绝缘子出料平台上的下绝缘子放入工作台上的固定工装中。

进一步地，所述中心针取放料机构包括中心针振动盘、及中心针机械手，所述中心针振动盘具有中心针出料口，所述中心针机械手能将中心针出料口处的中心针放入工作台上的下绝缘子中。

进一步地，所述外壳取放料机构包括外壳振动盘、外壳出料平台、及外壳机械手，所述外壳振动盘能将外壳输送至外壳出料平台上，所述外壳机械手能将外壳出料平台上的外壳放入工作台上的下绝缘子中。

进一步地，所述上绝缘子取放料机构包括上绝缘子振动盘、上绝缘子出料平台、及上绝缘子机械手，所述上绝缘子振动盘能将上绝缘子输送至上绝缘子出料平台上，所述上绝缘子机械手能将上绝缘子出料平台上的上绝缘子放入工作台上的外壳中。

进一步地，所述压接机构包括压接升降驱动单元、及安装在压接升降驱动单元上的压接上模，所述压接升降驱动单元能带动压接上模沿上下方向移动。

进一步地，所述成品取料机构包括取料升降驱动单元、安装在取料升降驱动单元上的取料旋转驱动单元、与取料旋转驱动单元相连接的取料臂、及安装在取料臂上的成品取料卡爪，所述取料升降驱动单元能带动取料旋转驱动单元及取料臂沿上下方向移动，所述取料旋转驱动单元能带动取料臂旋转，所述成品取料卡爪能夹持住射频同轴连接器。

进一步地，所述取料旋转驱动单元包括取料旋转驱动电机、及与取料旋转驱动电机相连接的减速器，所述取料臂与减速器的输出轴相连接。

进一步地，所述工作台包括工装旋转驱动电机和与工装旋转驱动电机相连接的旋转台，所述固定工装安装在旋转台上。

如上所述，本发明涉及的射频同轴连接器装配机，具有以下有益效果：

本发明中射频同轴连接器装配机的工作原理为：下绝缘子取放料机构将下绝缘子放入工作台上的固定工装中；固定工装固定住下绝缘子；中心针取放料机构将中心针放入工作台上的下绝缘子中；外壳取放料机构将外壳放入工作台上的下绝缘子中；上绝缘子取放料机构将上绝缘子放入工作台上的外壳中，此时工作台上的下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子初步装配在一起，并形成预装配组件；压接机构对预装配组件施加压力，使得下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子的相互位置均达到设定要求，从而完成装配，并获得射频同轴连接器；最后，成品取料机构能取出工作台上的射频同轴连接器，以进行下一个装配循环。本射频同轴连接器装配机实现了射频同轴连接器的装配，同时，本射频同轴连接器装配机相对于人工装配，其装配效率大大提高，并降低了射频同轴连接器的加工成本。

附图说明

图1为本发明中射频同轴连接器装配机的立体图。

图2为本发明中射频同轴连接器装配机的结构示意图。

图3为本发明中射频同轴连接器装配机的俯视图。

图4为本发明中下绝缘子取放料机构的结构示意图。

图5为本发明中中心针取放料机构的结构示意图。

图6为本发明中外壳取放料机构的结构示意图。

图7为本发明中上绝缘子取放料机构的结构示意图。

图8为本发明中压接机构的结构示意图。

图9为本发明中成品取料机构的结构示意图。

图10为本发明中工作台的结构示意图。

元件标号说明

1下绝缘子取放料机构52压接上模

11下绝缘子振动盘53冲压支架

12下绝缘子出料平台6成品取料机构

13下绝缘子机械手61取料升降驱动单元

131真空吸嘴611气动滑台

2中心针取放料机构62取料旋转驱动单元

21中心针振动盘621取料旋转驱动电机

22中心针机械手622减速器

221中心针取料卡爪63取料臂

3外壳取放料机构64成品取料卡爪

31外壳振动盘65取料支架

32外壳出料平台7工作台

33外壳机械手71固定工装

331外壳取料卡爪711固定卡爪

4上绝缘子取放料机构72工装旋转驱动电机

41上绝缘子振动盘73旋转台

42上绝缘子出料平台8机器视觉防错检测单元

43上绝缘子机械手81相机

431上绝缘子取料卡爪82监视器

5压接机构91良品盒

51压接升降驱动单元92支撑架

511压接伺服电机93触摸屏

512滚珠丝杠94机械手控制器

513滑块95待处理品料盒

514滑轨

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图10所示，本发明提供一种射频同轴连接器装配机，用于装配射频同轴连接器，射频同轴连接器包括下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子，射频同轴连接器装配机包括下绝缘子取放料机构1、中心针取放料机构2、外壳取放料机构3、上绝缘子取放料机构4、压接机构5、成品取料机构6、及安装有固定工装71的工作台7，下绝缘子取放料机构1能将下绝缘子放入工作台7上的固定工装71中；固定工装71能固定住下绝缘子；中心针取放料机构2能将中心针放入工作台7上的下绝缘子中；外壳取放料机构3能将外壳放入工作台7上的下绝缘子中；上绝缘子取放料机构4能将上绝缘子放入工作台7上的外壳中；成品取料机构6能取出工作台7上的射频同轴连接器。本发明中射频同轴连接器装配机的工作原理为：下绝缘子取放料机构1将下绝缘子放入工作台7上的固定工装71中；固定工装71固定住下绝缘子；中心针取放料机构2将中心针放入工作台7上的下绝缘子中；外壳取放料机构3将外壳放入工作台7上的下绝缘子中；上绝缘子取放料机构4将上绝缘子放入工作台7上的外壳中，此时工作台7上的下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子初步装配在一起，并形成预装配组件；压接机构5对预装配组件施加压力，使得下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子的相互位置均达到设定要求，从而完成装配，并获得射频同轴连接器；最后，成品取料机构6能取出工作台7上的射频同轴连接器，以进行下一个装配循环。本射频同轴连接器装配机实现了射频同轴连接器的装配，同时，本射频同轴连接器装配机相对于人工装配，其装配效率大大提高，并降低了射频同轴连接器的加工成本。另外，本发明中射频同轴连接器装配机，利用上述下绝缘子取放料机构1、中心针取放料机构2、外壳取放料机构3、及上绝缘子取放料机构4，先实现下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子间的预装配，并获得预装配组件，再利用压接机构5对预装配组件施加压力，以完成装配，此种分阶段的装配方式避免在装配过程中使下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子间产生较大的相互作用力，并避免对下绝缘子、中心针、外壳、或上绝缘子造成损坏，从而保证本装配机的装配质量及装配合格率高。

如图1和图3所示，本实施例中射频同轴连接器装配机，还包括机器视觉防错检测单元8，机器视觉防错检测单元8包括相机81，相机81安装在工作台7上。在利用压接机构5对预装配组件进行压接、即对预装配组件施加压力前，先利用机器视觉防错检测单元8通过检测预装配组件的外形尺寸是否达到设定要求，判断预装配组件是否达到设定的装配程度。若预装配组件达到设定要求，则利用压接机构5对预装配组件进行压接，进而获得射频同轴连接器；若预装配组件未达到设定要求，则不对预装配组件进行压接。同时，本实施例中机器视觉防错检测单元8、下绝缘子取放料机构1、中心针取放料机构2、外壳取放料机构3、上绝缘子取放料机构4、压接机构5、及成品取料机构6均与plc相连接，并由该plc控制。当机器视觉防错检测单元8检测预装配组件的装配程度未达到设定要求时，机器视觉防错检测单元8给plc反馈该检测信息，则压接机构5不对该预装配组件进行压接，且plc控制成品取料机构6将预装配组件从固定工装71中取出；当机器视觉防错检测单元8检测预装配组件的装配程度达到设定要求时，机器视觉防错检测单元8给plc反馈该检测信息，plc控制压接机构5对预装配组件进行压接。另外，在压接机构5对预装配组件压接完成后，plc控制机器视觉防错检测单元8对工作台7上的射频同轴连接器进行检测，以检测射频同轴连接器是否位于工作台7上的设定位置；若射频同轴连接器所处位置未达到设定要求，机器视觉防错检测单元8给plc反馈该检测信息，plc控制报警装置发出警报，以提示工作人员进行相应的处理；若射频同轴连接器所处位置达到设定要求，机器视觉防错检测单元8给plc反馈该检测信息，后续，plc控制成品取料机构6将固定工装71中的射频同轴连接器取出。

如图3和图10所示，本实施例中工作台7包括工装旋转驱动电机72和与工装旋转驱动电机72相连接的旋转台73，固定工装71安装在旋转台73上。工装旋转驱动电机72能带动旋转台73转动，从而带动固定工装71一起旋转。当固定工装71转动至一号工位时，下绝缘子取放料机构1将下绝缘子放入工作台7上的固定工装71中；当固定工装71转动至二号工位时，中心针取放料机构2将中心针放入工作台7上的下绝缘子中；当固定工装71转动至三号工位时，外壳取放料机构3将外壳放入工作台7上的下绝缘子中；当固定工装71转动至四号工位时，上绝缘子取放料机构4将上绝缘子放入工作台7上的外壳中；当固定工装71转动至五号工位时，机器视觉防错检测单元8进行防错检测后，压接机构5对预装配组件进行压接；当固定工装71转动至六号工位时，成品取料机构6取出工作台7上的射频同轴连接器，并能将射频同轴连接器放入良品盒91中；随后，固定工装71转至一号工位，并再次由一号工位转动至六号工位，以完成下一个装配循环。本旋转台73上安装有6个上述固定工装71，且6个固定工装71沿周向均匀分布在旋转台73上。

如图4所示，本实施例中下绝缘子取放料机构1包括下绝缘子振动盘11、下绝缘子出料平台12、及下绝缘子机械手13，下绝缘子振动盘11能将下绝缘子输送至下绝缘子出料平台12上，下绝缘子机械手13能将下绝缘子出料平台12上的下绝缘子放入工作台7上的固定工装71中。下绝缘子振动盘11和下绝缘子机械手13均与plc相连接。本实施例利用下绝缘子振动盘11将下绝缘子输送至绝缘子出料平台上，并保证下绝缘子摆放状态一致，进而便于下绝缘子机械手13拿取该下绝缘子，并将其放入固定工装71中。本实施例中下绝缘子机械手13上安装有真空吸嘴131，以利用真空吸嘴131吸取下绝缘子。本实施例中下绝缘子机械手13采用那智六轴机械手。本下绝缘子取放料机构1的具体工作原理为：首先将多个下绝缘子投入下绝缘子振动盘11中，下绝缘子振动盘11按同一个方向将下绝缘子送出至下绝缘子出料平台12，然后待plc发出工作台7旋转完成信号，即待工作台7带动相应的固定工装71转动至一号工位，plc控制下绝缘子机械手13及其真空吸嘴131将下绝缘子出料平台12上的下绝缘子吸起并放入固定工装71，放置完成后下绝缘子取放料机构1向plc发出一号工位放料完成信号。

如图5所示，上述中心针取放料机构2包括中心针振动盘21、及中心针机械手22，中心针振动盘21具有中心针出料口，中心针机械手22能将中心针出料口处的中心针放入工作台7上的下绝缘子中。中心针振动盘21和中心针机械手22均与plc相连接。本实施例利用中心针振动盘21将中心针输送至中心针出料口，并保证中心针的摆放状态一致，进而便于中心针机械手22拿取该中心针。本实施例的中心针机械手22上安装有中心针取料卡爪221，以利用中心针取料卡爪221抓取中心针。且中心针取料卡爪221由气动卡爪构成。本中心针机械手22采用那智六轴机械手。本中心针取放料机构2的具体工作原理为：首先将多个中心针投入中心针振动盘21，中心针振动盘21按照同一个方向将中心针送出至中心针出料口，然后待plc发出工作台7旋转完成信号，即待工作台7带动相应的固定工装71转动至二号工位，plc控制中心针机械手22及中心针取料卡爪221，将中心针取出并放入工作台7上的固定工装71内，即将中心针插入下绝缘子中，放置完成后中心针取放料机构2向plc发出二号工位放料完成信号。

如图6所示，本实施例中外壳取放料机构3包括外壳振动盘31、外壳出料平台32、及外壳机械手33，外壳振动盘31能将外壳输送至外壳出料平台32上，外壳机械手33能将外壳出料平台32上的外壳放入工作台7上的下绝缘子中。外壳振动盘31和外壳机械手33均与plc相连接。本实施例中外壳机械手33上安装有外壳取料卡爪331，以利用外壳取料卡爪331抓取外壳。且外壳取料卡爪331由气动卡爪构成。本外壳机械手33采用那智六轴机械手。本外壳取放料机构3的具体工作原理为：首先将多个外壳投入外壳振动盘31中，外壳振动盘31按同一个方向将外壳送出至外壳出料平台32上，然后待plc发出工作台7旋转完成信号，即待工作台7带动相应的固定工装71转动至三号工位，plc控制外壳机械手33及其外壳取料卡爪331将外壳取出并放入固定工装71，即将外壳插入下绝缘子中，放置完成后外壳取放料机构3向plc发出三号工位放料完成信号。

如图7所示，本实施例中上绝缘子取放料机构4包括上绝缘子振动盘41、上绝缘子出料平台42、及上绝缘子机械手43，上绝缘子振动盘41能将上绝缘子输送至上绝缘子出料平台42上，上绝缘子机械手43能将上绝缘子出料平台42上的上绝缘子放入工作台7上的外壳中。上绝缘子振动盘41和上绝缘子机械手43均与plc相连接。本实施例中上绝缘子机械手43上安装有上绝缘子取料卡爪431，以利用上绝缘子取料卡爪431抓取上绝缘子。上绝缘子取料卡爪431由气动卡爪构成。本上绝缘子机械手43采用那智六轴机械手。本上绝缘子取放料机构4的具体工作原理为：首先将多个上绝缘子投入上绝缘子振动盘41中，上绝缘子振动盘41按同一个方向将上绝缘子送出至上绝缘子出料平台42上，然后待plc发出工作台7旋转完成信号，即待工作台7带动相应的固定工装71转动至四号工位，plc控制上绝缘子机械手43及其上绝缘子取料卡爪431将上绝缘子取出并放入固定工装71，即将上绝缘子插入外壳中，放置完成后上绝缘子取放料机构4向plc发出四号工位放料完成信号。

如图8所示，本实施例中压接机构5包括压接升降驱动单元51、及安装在压接升降驱动单元51上的压接上模52，压接升降驱动单元51能带动压接上模52沿上下方向移动。压接升降驱动单元51与plc相连接。当需要对预装配组件进行压接时，plc控制压接升降驱动单元51启动，并带动压接上模52向下移动，压接上模52与工作台7上预装配组件相接触，并对预装配组件施加压力，直至下绝缘子、中心针、外壳、及上绝缘子的相互位置均达到设定要求。本实施例中压接升降驱动单元51包括压接伺服电机511、与压接伺服电机511相连接滚珠丝杠512、安装在滚珠丝杠512上的滑块513、及与滑块513相配合的滑轨514，压接上模52与滑块513固接。压接伺服电机511通过滚珠丝杠512驱动滑块513沿滑轨514上下移动，从而带动压接上模52沿上下方向移动。该压接机构5使用压接伺服电机511作为冲压的驱动部件。待plc发出工作台7旋转完成信号后，压接机构5对预装配组件实施压接工序，压接完成后向plc发出五号工位压接完成信号。

如图9所示，本实施例中成品取料机构6包括取料升降驱动单元61、安装在取料升降驱动单元61上的取料旋转驱动单元62、与取料旋转驱动单元62相连接的取料臂63、及安装在取料臂63上的成品取料卡爪64，取料升降驱动单元61能带动取料旋转驱动单元62及取料臂63沿上下方向移动，取料旋转驱动单元62能带动取料臂63旋转，成品取料卡爪64能夹持住射频同轴连接器。本实施例中成品取料卡爪64由气动卡爪构成。取料升降驱动单元61和取料旋转驱动单元62均与plc相连接。当需要将工作台7上的射频同轴连接器取出时，plc控制取料升降驱动单元61启动，并带动取料旋转驱动单元62和取料臂63向下移动至设定高度，取料臂63上的成品取料卡爪64抓住射频同轴连接器，取料升降驱动单元61带动取料旋转驱动单元62和取料臂63向上移动至设定高度，plc再控制取料旋转驱动单元62启动，并带动取料臂63旋转，直至成品取料卡爪64位于良品盒91的正上方，成品取料卡爪64松开射频同轴连接器，从而将射频同轴连接器放入良品盒91中。如图9所示，本实施例中取料旋转驱动单元62包括取料旋转驱动电机621、及与取料旋转驱动电机621相连接的减速器622，取料臂63与减速器622的输出轴相连接。同时，取料升降驱动单元61包括气动滑台611。取料旋转驱动电机621通过减速器622带动取料臂63转动。取料旋转驱动电机621为伺服电机。取料旋转驱动电机621经由减速器622减速后实现旋转运动，配合气动滑台611的上下运动以及成品取料卡爪64的开合实现产品的取出。

如图3所示，当机器视觉防错检测单元8检测出位于五号工位的预装配组件不合格时，plc控制工作台7带动该预装配组件转动至六号工位，并由成品取料机构6将该预装配组件取出，并投入待处理品料盒95中。当机器视觉防错检测单元8检测出位于五号工位的预装配组件合格时，plc控制压接机构5对该预装配组件进行压接，并获得射频同轴连接器，且当机器视觉防错检测单元8测得射频同轴连接器合格时，plc控制工作台7带动固定工装71及射频同轴连接器转动至六号工位，plc控制成品取料机构6将射频同轴连接器取出并放入良品盒91中。且成品取料机构6是待plc发出工作台7旋转完成信号后，实施取料工序，取料完成后向plc发出六号工位取料完成信号。

上述工作台7完成旋转后会经plc给各单元发出旋转完成信号，来允许各单元往固定工装71上放料，且在各单元都放料完成后，会经plc给工作台7发出完成信号；当工作台7收到了六个完成信号后实施旋转台73的旋转，各固定工装71向后一工位移动。

如图10所示，本实施例中固定工装71上安装有固定卡爪711，固定卡爪711用于固定住下绝缘子及装配好的射频同轴连接器，且该固定卡爪711由气动卡爪构成。当下绝缘子取放料机构1将下绝缘子移送至该固定工装71处时，固定卡爪711张开，下绝缘子取放料机构1将下绝缘子投入至固定卡爪711中，固定卡爪711闭合并固定住下绝缘子。

本实施例中射频同轴连接器装配机还包括支撑架92，上述下绝缘子取放料机构1、中心针取放料机构2、外壳取放料机构3、上绝缘子取放料机构4、压接机构5、成品取料机构6、工作台7、及机器视觉防错检测单元8均安装在支撑架92上。支撑架92上还安装有触摸屏93，工作人员可通过操控该触摸屏93向plc及各单元发出控制指令。本实施例中机器视觉防错检测单元8还包括安装在支撑架92上的监视器82，该监视器82用于显示相机81所拍摄到的画面，以便于工作人员观察。另外，支撑架92上还安装有机械手控制器94。上述良品盒91和待处理品料盒95均安装在支撑架92上。上述压接机构5还包括冲压支架53。压接伺服电机511、滑轨514、及滚珠丝杠512均安装在冲压支架53上，且冲压支架53安装在支撑架92上。上述气动滑台611安装在取料支架65上，且取料支架65安装在支撑架92上。上述良品盒91和待处理品料盒95分别位于取料支架65的两侧。上述工装旋转驱动电机72具体采用ckddd马达。

上述机器视觉防错检测单元8的相机81安装在工作台7上，使得工作台7具有防错功能。同时，相机81对准五号工位。且本实施例中上述装配机具有柔性装配功能和防错功能，该装配机也称作一种射频同轴连接器柔性自动装配机。本射频同轴连接器装配机，可以完全代替人工进行产品的装配工序，且该装配机在运行过程中除了正常上下料，几乎不需要人工参与，大大提升了射频同轴连接器的装配效率，可以为企业节省5-6人，有效降低了射频同轴连接器的装配成本，同时提升了射频同轴连接器的装配质量。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。