一种高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的制作方法

本发明涉及连接器领域，特别涉及一种高速背板连接器背板组装设备及组装工艺。

背景技术：

高速背板连接器用于大型通讯设备、超高性能服务器和巨型计算机、工业计算机、高端存储设备等，随着通讯、电子、互联网行业的快速发展，高速连接器的市场规模快速成长，现有的背板连接器的组装一般是人工对准，机器压制，组装效率较低，而且组装精度较差。

因此有必要提供一种高速背板连接器背板组装设备及组装工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高速背板连接器背板组装设备及组装工艺，能够有效的提高组装效率和组装精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高速背板连接器背板组装设备，其包括底板、给排料机构、移动机构、料卷、进料机构、裁切机构、搬运机构和组装机构，所述料卷设置在底板一侧，所述给排料机构设置在底板上远离料卷的一侧，所述组装机构设置在料卷与给排料机构之间，所述移动机构设置在组装机构与给排料机构之间，所述进料机构、裁切机构和搬运机构依次设置在料卷与组装机构之间。

具体的，所述给排料机构包括支架、输送带、驱动组件、料盘、进料位、上料位和排料位，所述支架设置在底板上，所述输送带设置在支架上，所述驱动组件与输送带传动连接，所述进料位、上料位和排料位依次设置在支架上，所述料盘设置在输送带上，所述进料位包括第一支撑板、第一顶升气缸、第一阻挡气缸和两个限位单元，所述第一顶升气缸固定在支架上，所述第一支撑板设置在第一顶升气缸上方，所述第一阻挡气缸设置在第一支撑板下方，两个限位单元分别设置在第一支撑板下方，所述限位单元包括挡板、水平气缸、抬升气缸和插板，所述水平气缸与底板固定，所述水平气缸驱动抬升气缸移动，所述抬升气缸与插板传动连接，所述上料位包括第二支撑板、驱动第二支撑板移动的第二顶升气缸、设置在第二支撑板一侧的夹紧气缸和第二阻挡气缸，所述排料位包括第三支撑板、第三顶升气缸、挡块和两个顶托单元，所述第三顶升气缸与支架固定，所述第三顶升气缸与第三支撑板连接，所述挡块设置在第三支撑板上，两个顶托单元分别设置在第三支撑板的两侧，所述顶托单元包括卡块、弹片和夹板，所述卡块通过弹片与支架连接，所述夹板固定在支架上。

具体的，所述移动机构，包括机械手、设置在机械手上的视觉相机、设置在机械手上的夹紧组件、设置在夹紧组件上的吸附块。

具体的，所述进料机构包括进料流道、棘轮、第一传感器、位移组件、下压气缸、卡位块和清洁组件，所述进料流道分别与料卷与裁切机构连接，所述棘轮和第一传感器分别设置在进料流道的两侧，所述位移组件与进料流道固定，所述下压气缸受位移组件驱动进行移动，所述卡位块设置在下压气缸下方，所述卡位块上设有限位针，所述进料流道上设有与限位针对应的限位槽，所述清洁组件设置在进料流道上。

具体的，所述裁切机构包括电机、凸轮组件、裁切模具和废料口，所述电机与底架固定，所述凸轮组件受电机驱动，所述裁切模组与凸轮组件连接，所述废料口设置在凸轮组件下方，所述裁切模具包括上模、下模、把手、紧固螺栓和固定螺栓，所述上模与凸轮组件固定，所述紧固螺栓设置在把手上，所述固定螺栓使得下模与底板固定，所述上模包括上承载体、依次设置上承载体上的限位孔、打孔刀、中端切刀、两个两端切刀和两个边料切刀，所述下模包括下承载体、限位板、限位柱、第一刀口、第三刀口、两个第二刀口和两个第四刀口，所述第一刀口与打孔刀对应，所述第三刀口与中端切刀对应，所述第二刀口与两端切刀对应，所述第四刀口与边料切刀对应，所述限位柱与限位孔对应。

具体的，所述搬运机构包括与底架固定的移栽组件、受移栽组件驱动进行移动的移栽气缸和预压气缸、受移栽气缸驱动进行升降的移栽块、受预压气缸驱动进行升降的预压块，所述移栽块和预压块上均设有导向柱，所述移栽块上海设有定位柱和吸附孔。

具体的，所述组装机构包括旋转盘、限位组件、整形组件、铆压组件、检测组件、下料盒、第二传感器、旋转组件、三个支撑板和若干载具，所述旋转组件与旋转盘固定，三个支撑板固定在底板上，所述支撑板的顶部设有滚轮，所述滚轮与旋转盘抵靠，所述载具周向均匀分布在旋转盘上，所述限位组件、整形组件、铆压组件、检测组件和下料盒依次设置在旋转盘周围，所述旋转组件固定在底板上，所述限位组件包括固定气缸和受固定气缸驱动进行移动的固定框，所述铆压组件包括底铆机构、顶铆机构和三个承载板，三个承载板用于使得底铆机构和顶铆机构与旋转盘固定，所述底铆机构包括上底铆气缸、下底铆气缸、受下底铆气缸驱动进行升降的顶升块、受上底铆气缸驱动进行移动的底铆单元，所述底铆单元包括与上底铆气缸连接的下压块、设置在顶升块上的平移气缸、受平移气缸驱动进行移动的水平块和固定在水平块上的若干底铆柱，所述下压块与载具对应，所述顶铆机构包括上顶铆气缸、下顶铆气缸、受上顶铆气缸驱动进行升降的支撑块和受上顶铆气缸驱动的顶铆单元，所述顶铆单元包括受上顶铆气缸驱动的下移块、副底铆单元、固定在下移块的若干顶铆柱，所述副底铆单元包括固定在支撑块上的副气缸、受副气缸驱动进行移动的副滑块和设置在副滑块上的若干副铆柱，所述检测组件包括检测相机和驱动检测相机移动的位移单元。

一种连接器背板组装工艺，包括以下步骤：

(1)底料上料：将料盘上的塑胶壳放置在载具上，具体如下：

a.装有塑胶壳的料盘被堆放在进料位；

b.料盘依次进入上料位；

c.机械手将料盘中的塑胶壳放置在载具上；

(2)料片进料：对金属料片进行加工，并放置在塑胶壳上，具体如下：

a.进料机构将料带从料卷送入裁切机构；

b.裁切机构将料带裁切成金属料片；

c.搬运机构将料片放置在塑胶壳上；

(3)组装：塑胶底料与金属料片组装并检查，具体如下：

a.塑胶壳转动90度，进入整形组件下方进行整形；

b.塑胶壳继续转动90度，进入限位组件处被固定，承接料片，并被搬运机构预压形成组合件；

c.组合件转动45度，进入铆压组件处，先进行底铆，后转动45度进行顶铆，将料片固定在塑胶壳上，形成产品；

d.产品转动45度，进入检测组件出进行合格检测；

e.产品转动45度，如果产品合格，机械手将产品装入料盘，如果产品不合格，机械手将产品放入下料盒；

(4)排料：合格产品排出，具体步骤为机械手上的相机检测料盘是否满如果满料，料盒送入排料位堆叠。

本发明一种高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的有益效果是，

1.通过给排料机构与移动机构的配合，可以实现产品的快速上料和排料，且占用空间较小；

2.通过进料机构、裁切机构的配合，可以实现对料带的精确进料以及快速裁切，裁切精度较高，料片质量较好；

3.通过搬运机构，可以实现料片与塑胶壳的精准组装，并通过预压可以防止料片与塑胶壳脱离；

4.通过组装机构，可以使得料片与塑胶壳固定在一起，并可以将料片两边下压，防止翘边。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的结构示意图；

图2是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的给排料机构的结构示意图；

图3是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的给排料机构的结构示意图；

图4是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的进料位的结构示意图；

图5是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的上料位的结构示意图；

图6是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的排料位的结构示意图；

图7是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的移动机构的结构示意图；

图8是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的进料机构的结构示意图；

图9是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的裁切机构的结构示意图；

图10是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的裁切模具的结构示意图；

图11是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的下模的结构示意图；

图12是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的上模的结构示意图；

图13是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的搬运机构的结构示意图；

图14是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的搬运机构的结构示意图；

图15是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的组装机构的结构示意图；

图16是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的旋转盘的结构示意图；

图17是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的旋转盘的结构示意图；

图18是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的铆压组件的结构示意图；

图19是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的底铆单元的结构示意图；

图20是本发明的高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的顶铆单元的结构示意图；

图中：1.底板，2.给排料机构，21.支架，22.输送带，23.驱动组件，24.料盘，25.进料位，251.挡板，252.第一支撑板，253.第一顶升气缸，254.水平气缸，255.抬升气缸，256.插板，257.第一阻挡气缸，26.上料位，261.第二支撑板，262.第二顶升气缸，263.夹紧气缸，264.第二阻挡气缸，27.排料位，271.夹板，272.第三支撑板，273.第三顶升气缸，274.卡块，275.弹片，276.挡块；

3.移动机构，31.机械手，32.视觉相机，33.夹紧组件，34.吸附块；

4.料卷，5.进料机构，51.进料流道，52.棘轮，53.第一传感器，54.位移组件，55.下压气缸，56.卡位块，57.清洁组件；

6.裁切机构，61.电机，62.凸轮组件，63.上模，631.上承载体，632.限位孔，633.打孔刀，634.两端切刀，635.中端切刀，636.边料切刀，64.下模，641.下承载体，642.限位板，643.限位柱，644.第一刀口，645.第二刀口，646.第三刀口，647.第四刀口，65.把手，66.废料口，67.紧固螺栓，68.固定螺栓，

7.搬运机构，71.移栽组件，72.移栽气缸，73.移栽块，74.预压气缸，75.预压块，76.定位柱，77.导向柱；

8.组装机构，80.支撑板，81.旋转盘，82.整形组件，83.限位组件，831.固定气缸，832.固定框，84.铆压组件，841.承载板，842.上底铆气缸，843.下底铆气缸，844.顶升块，845.底铆单元，8451.下压块，8452.平移气缸，8453.水平块，8454.底铆柱，846.上顶铆气缸，847.下顶铆气缸，848.支撑块，849.顶铆单元，8491.下移块，8492.顶铆柱，8493.副气缸，8494.副滑块，8495.副铆柱，85.检测组件，86.下料盒，87.载具，88.第二传感器，89.旋转组件。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种高速背板连接器背板组装设备，其包括底板1、给排料机构2、移动机构3、料卷4、进料机构5、裁切机构6、搬运机构7和组装机构8，所述料卷4设置在底板1一侧，所述给排料机构2设置在底板1上远离料卷4的一侧，所述组装机构8设置在料卷4与给排料机构2之间，所述移动机构3设置在组装机构8与给排料机构2之间，所述进料机构5、裁切机构6和搬运机构7依次设置在料卷4与组装机构8之间。

如图2-6所示，所述给排料机构2包括支架21、输送带22、驱动组件23、料盘24、进料位25、上料位26和排料位27，所述支架21设置在底板1上，所述输送带22设置在支架21上，所述驱动组件23与输送带22传动连接，所述进料位25、上料位26和排料位27依次设置在支架21上，所述料盘24设置在输送带22上，所述进料位25包括第一支撑板252、第一顶升气缸253、第一阻挡气缸257和两个限位单元，所述第一顶升气缸253固定在支架21上，所述第一支撑板252设置在第一顶升气缸253上方，所述第一阻挡气缸257设置在第一支撑板252下方，两个限位单元分别设置在第一支撑板252下方，所述限位单元包括挡板251、水平气缸254、抬升气缸255和插板256，所述水平气缸254与底板1固定，所述水平气缸254驱动抬升气缸255移动，所述抬升气缸255与插板256传动连接，所述上料位26包括第二支撑板261、驱动第二支撑板261移动的第二顶升气缸262、设置在第二支撑板261一侧的夹紧气缸263和第二阻挡气缸264，所述排料位27包括第三支撑板272、第三顶升气缸273、挡块276和两个顶托单元，所述第三顶升气缸273与支架21固定，所述第三顶升气缸273与第三支撑板272连接，所述挡块276设置在第三支撑板272上，两个顶托单元分别设置在第三支撑板272的两侧，所述顶托单元包括卡块274、弹片275和夹板271，所述卡块274通过弹片275与支架21连接，所述夹板271固定在支架21上。

工人将装有塑胶壳的料盘24堆放在进料位25中，第一阻挡气缸257与挡板251对料盘24起到限位和归正作用，当需要上料时，限位单元工作，抬升气缸255驱动水平气缸254和插板256上移，水平气缸254使得插板256插入最底下料盘24与上一块料盘24之间的缝隙，使得最底下料盘24与上一块料盘24分离，第一顶升气缸253驱动第一支撑板252下移，使得料盘24与输送带22接触，第一阻挡气缸257工作，不阻挡料盘24，料盘24被输送带22移动至上料位26，此时第一顶升气缸253驱动第一支撑板252上移，抬升气缸255驱动水平气缸254和插板256下移，使得料盘24与第一支撑板252接触，水平气缸254驱动插板256抽出，第一阻挡气缸257工作，防止料盘24通过输送带22，从而恢复原状，以便于下次进料，当料盘24移动至进料位25时，第二阻挡气缸264工作，挡住料盘24，第二顶升气缸262驱动第二支撑板261抬升，使得料盘24脱离输送带22，夹紧气缸263将料盘24顶柱，实现料盘24的固定，当料盘24上装满产品时，第二阻挡气缸264工作，不挡住料盘24，第二顶升气缸262驱动第二支撑板261下移，使得料盘24接触输送带22，输送带22将料盘24移动至排料位27，挡块276挡住产品，第三顶升气缸273驱动第三支撑板272上移，使得料盘24向上顶升，卡块274被弹开，当料盘24移动至卡块274上方时，弹片275使得卡块274回复，从而使得料盘24不会下落而是卡在卡块274上，第三顶升气缸273驱动第三支撑板272下移，以便于承接下一个料盘24。

如图7所示，所述移动机构3包括机械手31、设置在机械手31上的视觉相机32、设置在机械手31上的夹紧组件33、设置在夹紧组件33上的吸附块34。视觉相机32用于定位塑胶壳的位置和形态，以及检测料盘24上的产品数量。

如图8所示，所述进料机构5包括进料流道51、棘轮52、第一传感器53、位移组件54、下压气缸55、卡位块56和清洁组件57，所述进料流道51分别与料卷4与裁切机构6连接，所述棘轮52和第一传感器53分别设置在进料流道51的两侧，所述位移组件54与进料流道51固定，所述下压气缸55受位移组件54驱动进行移动，所述卡位块56设置在下压气缸55下方，所述卡位块56上设有限位针，所述进料流道51上设有与限位针对应的限位槽，所述清洁组件57设置在进料流道51上。棘轮52用于卡住料带，第一传感器53用于检测进料流道51内料带是否到位，若第一传感器53检测到料带，位移组件54工作，使得下压气缸55和卡位块56向料卷4方向移动，下压气缸55驱动卡位块56下移，使得限位针插入料带，位移组件54工作使得料带前移，重复该动作实现料带的精确进料，清洁组件57用于对料带进行清洁，除去料带上的杂质。

如图9-12所示，所述裁切机构6包括电机61、凸轮组件62、裁切模具和废料口66，所述电机61与底架固定，所述凸轮组件62受电机61驱动，所述裁切模组与凸轮组件62连接，所述裁切模具包括上模63、下模64、把手65、紧固螺栓67和固定螺栓68，所述上模63与凸轮组件62固定，所述紧固螺栓67设置在把手65上，所述固定螺栓68使得下模64与底板1固定，所述上模63包括上承载体631、依次设置上承载体631上的限位孔632、打孔刀633、中端切刀635、两个两端切刀634和两个边料切刀636，所述下模64包括下承载体641、限位板642、限位柱643、第一刀口644、第三刀口646、两个第二刀口645和两个第四刀口647，所述第一刀口644与打孔刀633对应，所述第三刀口646与中端切刀635对应，所述第二刀口645与两端切刀634对应，所述第四刀口647与边料切刀636对应，所述限位柱643与限位孔632对应。电机61驱动凸轮组件62工作，使得裁切模具反复开合，实现对料带的裁切，切出料片，其中限位孔632和限位柱643使得上模63下模64能够精准对应，裁切模具工作时，首先对料带进行冲孔，打孔刀633使得料带上形成四个孔，接着料带向前移动一端，两个两端切刀634使得第一个孔与第二个孔之间和第三个孔与第四个孔之间的两端金属切除，然后料带向前移动一段，中端切刀635和边料切刀636将四个孔之间的其余金属和两侧的边料切除，此时搬运机构7已将料片吸住，搬运机构7将料片移动。

如图13-14所示，所述搬运机构7包括与底架固定的移栽组件71、受移栽组件71驱动进行移动的移栽气缸72和预压气缸74、受移栽气缸72驱动进行升降的移栽块73、受预压气缸74驱动进行升降的预压块75，所述移栽块73和预压块75上均设有导向柱77，所述移栽块73上海设有定位柱76和吸附孔。移栽块73通过定位柱76定位料片，吸附孔产生真空吸附料片，移栽气缸72使得移栽块73和料片上移脱离裁切机构6，移栽组件71将料片移动至塑胶壳上方，移栽气缸72使得移栽块73和料片下压，使得料片压入塑胶壳，移栽组件71向前移动一小段，预压气缸74使得预压块75下压，使得料片与塑胶壳初步组装，以避免旋转盘81转动时，料片被甩出塑胶壳。

如图15-20所示，所述组装机构8包括旋转盘81、限位组件83、整形组件82、铆压组件84、检测组件85、下料盒86、第二传感器88、旋转组件89、三个支撑板80和若干载具87，所述旋转组件89与旋转盘81固定，三个支撑板80固定在底板1上，所述支撑板80的顶部设有滚轮，所述滚轮与旋转盘81抵靠，所述载具87周向均匀分布在旋转盘81上，所述限位组件83、整形组件82、铆压组件84、检测组件85和下料盒86依次设置在旋转盘81周围，所述旋转组件89固定在底板1上，所述限位组件83包括固定气缸831和受固定气缸831驱动进行移动的固定框832，所述铆压组件84包括底铆机构、顶铆机构和三个承载板841，三个承载板841用于使得底铆机构和顶铆机构与旋转盘81固定，所述底铆机构包括上底铆气缸842、下底铆气缸843、受下底铆气缸843驱动进行升降的顶升块844、受上底铆气缸842驱动进行移动的底铆单元845，所述底铆单元845包括与上底铆气缸842连接的下压块8451、设置在顶升块844上的平移气缸8452、受平移气缸8452驱动进行移动的水平块8453和固定在水平块8453上的若干底铆柱8454，所述下压块8451与载具87对应，所述顶铆机构包括上顶铆气缸846、下顶铆气缸847、受上顶铆气缸846驱动进行升降的支撑块848和受上顶铆气缸846驱动的顶铆单元849，所述顶铆单元849包括受上顶铆气缸846驱动的下移块8491、副底铆单元845、固定在下移块8491的若干顶铆柱8492，所述副底铆单元845包括固定在支撑块848上的副气缸8493、受副气缸8493驱动进行移动的副滑块8494和设置在副滑块8494上的若干副铆柱8495，所述检测组件85包括检测相机和驱动检测相机移动的位移单元。

旋转组件89驱动旋转盘81转动使得塑胶壳转动45度，第二传感器88检测载具87上是否有塑胶壳，塑胶壳继续转动45度，进入整形组件82下方进行整形；塑胶壳继续转动90度，进入限位组件83处被固定，以便于承接料片，搬运机构7将料片放入并预压形成组合件；组合件转动45度，进入铆压组件84处，先进行底铆，底铆机构工作，上底铆气缸842、下底铆气缸843工作，顶升块844和下压块8451靠近载具87，下压块8451压住组合件，顶升块844顶柱料片背面的突出针，平移气缸8452驱动水平块8453移动，使得底铆柱8454将突出针弯折，使得料片与塑胶壳固定；后组合件转动45度进行顶铆，顶铆机构工作，上顶铆气缸846工作，下移块8491下压，顶铆柱8492将料片两边压实，防止料片两边翘起，此时产品加工完成；产品转动45度，进入检测组件85出进行合格检测；产品转动45度，如果产品合格，机械手31将产品装入料盘24，如果产品不合格，机械手31将产品放入下料盒86。

一种连接器背板组装工艺，包括以下步骤：

(1)底料上料：将料盘24上的塑胶壳放置在载具87上，具体如下：

a.装有塑胶壳的料盘24被堆放在进料位25；

b.料盘24依次进入上料位26；

c.机械手31将料盘24中的塑胶壳放置在载具87上；

(2)料片进料：对金属料片进行加工，并放置在塑胶壳上，具体如下：

a.进料机构5将料带从料卷4送入裁切机构6；

b.裁切机构6将料带裁切成金属料片；

c.搬运机构7将料片放置在塑胶壳上；

(3)组装：塑胶底料与金属料片组装并检查，具体如下：

a.塑胶壳转动90度，进入整形组件82下方进行整形；

b.塑胶壳继续转动90度，进入限位组件83处被固定，承接料片，并被搬运机构7预压形成组合件；

c.组合件转动45度，进入铆压组件84处，先进行底铆，后转动45度进行顶铆，将料片固定在塑胶壳上，形成产品；

d.产品转动45度，进入检测组件85出进行合格检测；

e.产品转动45度，如果产品合格，机械手31将产品装入料盘24，如果产品不合格，机械手31将产品放入下料盒86；

(4)排料：合格产品排出，具体步骤为机械手31上的相机检测料盘24是否满如果满料，料盒送入排料位27堆叠。

该高速背板连接器背板组装设备及组装工艺的工作原理：装有塑胶壳的料盘24被堆放在进料位25；料盘24依次进入上料位26；机械手31将料盘24中的塑胶壳放置在载具87上；进料机构5将料带从料卷4送入裁切机构6；裁切机构6将料带裁切成金属料片；搬运机构7将料片放置在塑胶壳上；塑胶壳转动90度，进入整形组件82下方进行整形；塑胶壳继续转动90度，进入限位组件83处被固定，承接料片，并被搬运机构7预压形成组合件；组合件转动45度，进入铆压组件84处，先进行底铆，后转动45度进行顶铆，将料片固定在塑胶壳上，形成产品；产品转动45度，进入检测组件85出进行合格检测；产品转动45度，如果产品合格，机械手31将产品装入料盘24，如果产品不合格，机械手31将产品放入下料盒86；合格产品排出，机械手31上的相机检测料盘24是否满如果满料，料盒送入排料位27堆叠。

与现有技术相比，该高速背板连接器背板组装设备及组装工艺，

1.通过给排料机构2与移动机构3的配合，可以实现产品的快速上料和排料，且占用空间较小；

2.通过进料机构5、裁切机构6的配合，可以实现对料带的精确进料以及快速裁切，裁切精度较高，料片质量较好；

3.通过搬运机构7，可以实现料片与塑胶壳的精准组装，并通过预压可以防止料片与塑胶壳脱离；

4.通过组装机构8，可以使得料片与塑胶壳固定在一起，并可以将料片两边下压，防止翘边。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。