高速凸轮裁切及插针机构的制作方法

本实用新型属于自动化加工技术领域，具体的说是涉及一种高速凸轮裁切及插针机构。

背景技术：

目前，电子产品快速发展，并已大量普及人们的日常生活中，同时对于电子产品内的电子元件需求也越来越大。但在现有的技术中，作业工人使用手工方式将针脚插入电子元件中，并且通过模具将针脚完整插入，这种人工操作方式不利于批量的电子产品生产，而且需要浪费过多的人力，造成人工成本极高，而生产出的电子元件质量不能得到保证。为了提高工作效率，虽然已有自动化裁切和插针机构面世，但其裁切和插针一般采用两个独立的结构实现，存在结构复杂，制造成本高，使用不便等缺点。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种高速凸轮裁切及插针机构，采用同一个动力源驱动裁切和插针操作，大大简化结构，降低成本，提高加工效率，并且具有运行速度快、可靠性高、故障率低等优点。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高速凸轮裁切及插针机构，包括机架，所述机架的上端部上沿横向设有凸轮组转轴，所述凸轮轴转轴上依次固定有从动轮、插针凸轮A、插针凸轮B和裁切凸轮C，所述插针凸轮A的端面上环绕其轴心设有封闭的第一限位滑槽A，所述插针凸轮B的端面上环绕其轴心设有封闭的第一限位滑槽B，所述裁切凸轮C的外侧面上设有环绕一周的第一限位滑槽C；所述机架上设有轴线与所述凸轮轴转轴平行的伺服电机和凸轮A、B连杆旋转轴，所述伺服电机的输出轴上设有主动轮，所述主动轮和从动轮通过传送皮带传动连接；另设有凸轮连杆A和凸轮连杆B，所述凸轮连杆A和凸轮连杆B的一端分别可转动固定于所述凸轮A、B连杆旋转轴上，所述凸轮连杆A的中部固定设有第一凸轮滚子A，所述凸轮连杆B的中部固定设有第一凸轮滚子B，所述第一凸轮滚子A滑动限位于所述插针凸轮A的第一限位滑槽A中，所述第一凸轮滚子B滑动限位于所述插针凸轮B的第一限位滑槽B中；所述凸轮连杆A的另一端设有第二限位滑槽A，所述凸轮连杆B的另一端设有第二限位滑槽B；所述机架一侧沿竖直方向分别设有限位槽A和限位槽B，所述限位槽A中设有能够沿所述限位槽A上下滑动的滑块A，所述滑块A的上端设有第二凸轮滚子A，所述滑块A的下端固定连接插针护套，所述第二凸轮滚子A滑动限位于所述第二限位滑槽A中；所述限位槽B中设有能够沿所述限位槽B上下滑动的滑块B，所述滑块B的上端设有第二凸轮滚子B，所述滑块B的下端固定连接插针头，所述第二凸轮滚子B滑动限位于所述第二限位滑槽B中；

所述裁切凸轮C的下方沿竖直方向分别设有凸轮连杆C1和凸轮连杆C2，所述凸轮连杆C1的中心通过凸轮连杆C1旋转轴可转动固定于所述机架上，所述凸轮连杆C2的中心通过凸轮连杆C2旋转轴可转动固定于所述机架上，所述凸轮连杆C1的上端设有第一凸轮滚子C，所述第一凸轮滚子C滑动限位于所述裁切凸轮C的第一限位滑槽C中，所述凸轮连杆C1的下端与所述凸轮连杆C2的上端铰接，所述凸轮连杆C2的下端设有第二限位滑槽C，所述机架上设有横向滑槽，所述横向滑槽内设有滑块C，所述滑块C上设有第二凸轮滚子C，所述第二凸轮滚子C滑动限位于所述第二限位滑槽C内。

作为本实用新型的进一步改进，所述凸轮组转轴旋转时，通过所述第一凸轮滚子A在所述插针凸轮A的第一限位滑槽A内的限位，和所述第二凸轮滚子A在所述凸轮连杆A的第二限位滑槽A内的限位，所述凸轮连杆A带动所述滑块A沿竖直方向在所述限位槽A做上下往复运动；所述凸轮组转轴旋转时，通过所述第一凸轮滚子B在所述插针凸轮B的第一限位滑槽B内的限位，和所述第二凸轮滚子B在所述凸轮连杆B的第二限位滑槽B内的限位，所述凸轮连杆B带动所述滑块B沿竖直方向在所述限位槽B做上下往复运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述凸轮组转轴旋转时，通过所述第一凸轮滚子C在所述裁切凸轮C的第一限位滑槽C中的限位，以及所述第二凸轮滚子C在所述凸轮连杆C2的第二限位滑槽C中的限位，所述凸轮连杆C1的上端左右摆动并通过所述凸轮连杆C2带动所述滑块C在所述横向滑槽内沿水平方向做往复运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述凸轮连杆C1的下端设有开口槽，所述凸轮连杆C2的上端置于所述开口槽内，所述轮连杆C2的上端左侧设有调整螺钉，所述轮连杆C2的上端右侧设有压缩弹簧。

作为本实用新型的进一步改进，所述插针凸轮A的端面上环绕其轴心设有的封闭的第一限位滑槽A呈椭圆形，所述插针凸轮B的端面上环绕其轴心设有的封闭的第一限位滑槽B呈椭圆形，所述裁切凸轮C的外侧面上设有的环绕一周的第一限位滑槽C呈S形。

作为本实用新型的进一步改进，所述滑块C上连接有裁切凸模，另在所述机架上设有裁切凹模，所述裁切凸模在所述滑块C的驱动下与所述裁切凹模配合将待裁切端子从端子排上裁切下来并送到插针位置。

作为本实用新型的进一步改进，所述插针头在所述滑块B的驱动下带动被裁切好的端子向下运动至所述端子与所述插针护套的弹片接触，所述插针护套在所述滑块A的驱动下与所述插针头一起运动，当所述端子头部插入位于下方的PCB板内后，所述插针护套停止运动，所述插针头继续运动直至将所述端子打入所述PCB板内。

作为本实用新型的进一步改进，所述端子插入后，所述插针头和插针护套一起向上运动复位。

本实用新型的有益效果是：该高速凸轮裁切及插针机构通过一个凸轮组提供动力，根据凸轮机构的动力，分配三个滑块的运动行程和先后顺序，即使在高速的情况下也会有序动作，特别适用于告诉情况下的插针，实现了裁切、插针由一个动力源驱动，具有运行速度快、可靠率高、故障率低等优点，可作为各类插针机构的核心部件。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型另一视角结构示意图；

图3为本实用新型第三视角结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——机架； 2——凸轮轴转轴；

3——从动轮； 4——插针凸轮A；

5——插针凸轮B； 6——裁切凸轮C；

41——第一限位滑槽A； 61——第一限位滑槽C；

7——伺服电机； 8——凸轮A、B连杆旋转轴；

9——主动轮； 10——传送皮带；

11——凸轮连杆A； 12——凸轮连杆B；

13——第一凸轮滚子A； 14——第二限位滑槽A；

15——滑块A； 16——第二凸轮滚子A；

17——插针护套； 18——滑块B；

19——插针头； 20——凸轮连杆C1；

21——凸轮连杆C2； 22——凸轮连杆C1旋转轴；

23——凸轮连杆C2旋转轴； 24——第一凸轮滚子C；

25——滑块C； 26——第二凸轮滚子C；

27——开口槽； 28——调整螺钉；

29——压缩弹簧； 100——端子排；

101——裁切凸模

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的一个较佳实施例作详细说明。但本实用新型的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖范围之内。

参阅图1-3，为本实用新型所述的一种高速凸轮裁切及插针机构，包括机架1，机架1的上端部上沿横向设有凸轮组转轴2，所述凸轮轴转轴上依次固定有从动轮3、插针凸轮A 4、插针凸轮B 5和裁切凸轮C 6，所述插针凸轮A的端面上环绕其轴心设有封闭的第一限位滑槽A 41，所述插针凸轮B的端面上环绕其轴心设有封闭的第一限位滑槽B，所述裁切凸轮C的外侧面上设有环绕一周的第一限位滑槽C 61；所述机架上设有轴线与所述凸轮轴转轴平行的伺服电机7和凸轮A、B连杆旋转轴8，所述伺服电机的输出轴上设有主动轮9，所述主动轮和从动轮通过传送皮带10传动连接。

另设有凸轮连杆A11和凸轮连杆B12，所述凸轮连杆A和凸轮连杆B的一端分别可转动固定于所述凸轮A、B连杆旋转轴上，所述凸轮连杆A的中部固定设有第一凸轮滚子A13，所述凸轮连杆B的中部固定设有第一凸轮滚子B，所述第一凸轮滚子A滑动限位于所述插针凸轮A的第一限位滑槽A中，所述第一凸轮滚子B滑动限位于所述插针凸轮B的第一限位滑槽B中；所述凸轮连杆A的另一端设有第二限位滑槽A14，所述凸轮连杆B的另一端设有第二限位滑槽B。

所述机架一侧沿竖直方向分别设有限位槽A和限位槽B，所述限位槽A中设有能够沿所述限位槽A上下滑动的滑块A15，所述滑块A的上端设有第二凸轮滚子A 16，所述滑块A的下端固定连接插针护套17，所述第二凸轮滚子A滑动限位于所述第二限位滑槽A中；所述限位槽B中设有能够沿所述限位槽B上下滑动的滑块B 18，所述滑块B的上端设有第二凸轮滚子B，所述滑块B的下端固定连接插针头19，所述第二凸轮滚子B滑动限位于所述第二限位滑槽B中。

所述裁切凸轮C的下方沿竖直方向分别设有凸轮连杆C120和凸轮连杆C2 21，所述凸轮连杆C1的中心通过凸轮连杆C1旋转轴22可转动固定于所述机架上，所述凸轮连杆C2的中心通过凸轮连杆C2旋转轴23可转动固定于所述机架上，所述凸轮连杆C1的上端设有第一凸轮滚子C 24，所述第一凸轮滚子C滑动限位于所述裁切凸轮C的第一限位滑槽C中，所述凸轮连杆C1的下端与所述凸轮连杆C2的上端铰接，所述凸轮连杆C2的下端设有第二限位滑槽C，所述机架上设有横向滑槽，所述横向滑槽内设有滑块C 25，所述滑块C上设有第二凸轮滚子C 26，所述第二凸轮滚子C滑动限位于所述第二限位滑槽C内。

所述凸轮组转轴旋转时，通过所述第一凸轮滚子A在所述插针凸轮A的第一限位滑槽A内的限位，和所述第二凸轮滚子A在所述凸轮连杆A的第二限位滑槽A内的限位，所述凸轮连杆A带动所述滑块A沿竖直方向在所述限位槽A做上下往复运动；所述凸轮组转轴旋转时，通过所述第一凸轮滚子B在所述插针凸轮B的第一限位滑槽B内的限位，和所述第二凸轮滚子B在所述凸轮连杆B的第二限位滑槽B内的限位，所述凸轮连杆B带动所述滑块B沿竖直方向在所述限位槽B做上下往复运动。

所述凸轮组转轴旋转时，通过所述第一凸轮滚子C在所述裁切凸轮C的第一限位滑槽C中的限位，以及所述第二凸轮滚子C在所述凸轮连杆C2的第二限位滑槽C中的限位，所述凸轮连杆C1的上端左右摆动并通过所述凸轮连杆C2带动所述滑块C在所述横向滑槽内沿水平方向做往复运动。

所述凸轮连杆C1的下端设有开口槽27，所述凸轮连杆C2的上端置于所述开口槽内，所述轮连杆C2的上端左侧设有调整螺钉(28)，所述轮连杆C2的上端右侧设有压缩弹簧29。

所述插针凸轮A的端面上环绕其轴心设有的封闭的第一限位滑槽A呈椭圆形，所述插针凸轮B的端面上环绕其轴心设有的封闭的第一限位滑槽B呈椭圆形，所述裁切凸轮C的外侧面上设有的环绕一周的第一限位滑槽C呈S形。

所述滑块C上连接有裁切凸模，另在所述机架上设有裁切凹模，所述裁切凸模在所述滑块C的驱动下与所述裁切凹模配合将待裁切端子从端子排上裁切下来并送到插针位置。

所述插针头在所述滑块B的驱动下带动被裁切好的端子向下运动至所述端子与所述插针护套的弹片接触，所述插针护套在所述滑块A的驱动下与所述插针头一起运动，当所述端子头部插入位于下方的PCB板内后，所述插针护套停止运动，所述插针头继续运动直至将所述端子打入所述PCB板内。所述端子插入后，所述插针头和插针护套一起向上运动复位。

该高速凸轮裁切及插针机构的工作原理和过程如下：

伺服电机通过同步带传递动力至凸轮组转轴，凸轮组转轴可带动插针凸轮A、插针凸轮B、裁切凸轮一起旋转。当凸轮组转轴旋转时，各凸轮会带动其对应的连杆作往复摆动，连杆再带动其对应的滑块作往复直线运动。

其中，凸轮连杆A上的第一凸轮滚子A的路径被限制在插针凸轮A的第一限位滑槽A内，当插针凸轮A作旋转运动时，第一凸轮滚子A会按规定路径(由插针凸轮A的第一限位滑槽A约束)作往复运动(近似于上下运动)，带动凸轮连杆A绕凸轮A、B连杆旋转轴作往复摆动运动；滑块A被机构限制只能沿竖直方向作上下运动，滑块A上的第二凸轮滚子A的路径被限制在凸轮连杆A的第二限位滑槽A内，当凸轮连杆A作往复摆动运动时，第二凸轮滚子A会按规定路径(由凸轮连杆A的第二限位滑槽A约束)作往复(上下)运动，带动滑块A沿图中竖直方向作上下往复运动。

插针凸轮B的运动方式与原理与插针凸轮A相似，在此不做过多描述，两者由于插针凸轮A、B的滑槽不同，造成两者滑块运动的往复行程和时间也不相同，但两者按各自的规律有序动作，为后续的插针动作提供动力。

裁切凸轮C旋转带动滑块C往复运动的结构是通过凸轮连杆C1和凸轮连杆C2共同实现的，由于凸轮连杆C1通过凸轮连杆C1旋转轴可转动固定于机架上，凸轮连杆C2的中心通过凸轮连杆C2旋转轴可转动固定于机架上，凸轮连杆C1的上端设有第一凸轮滚子C 24，第一凸轮滚子C滑动限位于裁切凸轮C的第一限位滑槽C中，凸轮连杆C1的下端与凸轮连杆C2的上端铰接，凸轮连杆的下端连接滑块C25，滑块C滑动限位于设于机架上的横向滑槽内，因此，裁切凸轮C在凸轮组转轴的带动下旋转时，第一凸轮滚子C的路径被限制在插针凸轮C的第一限位滑槽C中，当插针凸轮C作旋转时，第一凸轮滚子C受第一限位滑槽C的约束按规定路径作往复运动(近似于左右运动)，带动带动凸轮连杆C1绕凸轮连杆C1旋转轴作往复摆动运动；凸轮连杆C1又带动凸轮连杆C2绕凸轮连杆C2旋转轴作往复摆动运动，调整螺钉可以调整凸轮连杆C2绕凸轮连杆C2旋转轴顺时针旋转时的最大角度，即滑块C向左运动时的最大位移(用于调整端子裁切后的送出位置)，压缩弹簧可以保证凸轮连杆C2始终与调整螺钉接触；滑块C被机构限制只能沿水平方向作左右运动，滑块C上的第二凸轮滚子C的路径被限制在凸轮连杆C2的第二限位滑槽C内，当凸轮连杆C2作往复摆动运动时，第二凸轮滚子C会按规定路径(由凸轮连杆A的第二限位滑槽C约束)作往复(左右)运动,带动滑块C沿水平方向作往复左右运动。

该机构主要用于插针机，在工作时，插针机的送料机构将端子排100送至裁切位置，伺服电机驱动凸轮组转轴转动，通过带动裁切凸轮C旋转再带动滑块C带动裁切凸模101与裁切凹模配合，将端子从端子排上裁切下来，并送出至插针位置。在插针位置，插针护套通过滑块A驱动，插针头通过滑块B驱动，而滑块A和滑块B的动力通过凸轮机构提供，这样通过他们的共同配合，可实现端子的裁切和插针一体实现。

由此可见，该高速凸轮裁切及插针机构通过一个凸轮组提供动力，根据凸轮机构的动力，分配三个滑块的运动行程和先后顺序，即使在高速的情况下也会有序动作，特别适用于高速情况下的插针，实现了裁切、插针由一个动力源驱动，具有运行速度快、可靠率高、故障率低等优点，可作为各类插针机构的核心部件。