一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，包括：送针机构、落针机构、推针机构、压针机构、送针导轨和中央控制器，所述送针机构与落针机构之间通过送针导轨连接，所述推针机构来回移动地设置在落针机构的工作位和压针机构的工作位，所述中央控制器与送针机构、落针机构、推针机构和压针机构信号连接。本发明采用“分体制造+压力组装”的设计方案，港式三角插头单独注塑成型，其接地极上预留芯针组装孔，芯针单独采用线材直接剪断成型。组装时，三角插头固定，通过对芯针施加一定压力，对正接地极组装孔，使其垂直压入组装孔内，组装工艺简单，组装可靠，不需要进行人工二次剪尾、封胶等操作，可以直接进入下一步自动化工序。
【专利说明】
一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机
技术领域
[0001] 本发明涉及插头接地极芯针加工技术领域，尤其涉及一种三角插头接地极芯针组 装用自动压针机。
【背景技术】
[0002] 在欧式三角插头中，按照不同的使用要求，有一种接地极(E极）角插设计为绝缘端 的三角插头，接地极的材质一般为ABS、PC等塑料。由于塑料材质存在一定的收缩率和材料 本身的强度远低于金属的问题，单纯的塑料接地极会因强度等力学指标不够的原因，极易 在使用过程中发生折断的现象，使插头达不到设计寿命的要求。因此，在实际的插头的设计 中，为了改善插头的综合强度，通常在接地极中埋入一根加强芯针，用以提升接地极的强 度，使插头可以达到设计寿命的要求。
[0003] 现有的芯针组装设计方案是:采用模内注塑技术进行组装，即，将芯针放置于注塑 机模具型腔内，当注塑机合模注塑后，芯针与注塑件(接地极)一体成型，成为不可分离的整 体。受工艺本身的影响，在实际应用模内注塑组装方案的过程中，芯针总会有一部分针尾留 在接地极的体外，需要进行二次人工剪断针尾、封胶，使得整个组装过程较为复杂，人力成 本投入较大。同时，模内注塑技术的模具结构复杂，制造成本高，实际的组装效果与预期有 一定差距。很多企业经过一段时间的生产后，基本上都放弃了模内注塑组装技术，而不得不 使用全人工组装。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种施工简单、组装可靠、能 实现组装过程全自动化得三角插头接地极芯针组装用自动压针机。
[0005] 为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
[0006] 一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，包括:送针机构、落针 机构、推针机构、压针机构、送针导轨和中央控制器，所述送针机构与落针机构之间通过送 针导轨连接，所述推针机构来回移动地设置在落针机构的工作位和压针机构的工作位，所 述中央控制器与送针机构、落针机构、推针机构和压针机构信号连接。
[0007] 作为改进地，所述落针机构包括落针孔块，在落针孔块上设有竖直走向的落针孔；
[0008] 所述推针机构包括设置在落针孔下方的停针孔块，设置在停针孔块上与落针孔对 应的停针孔，以及与中央控制器连接用来推动停针孔块水平移动的第一气缸；
[0009] 所述压针机构包括竖直走向的压杆，与压杆对应的压杆保护套，以及与中央控制 器连接用来驱动压杆上下动作的第二气缸；
[0010] 所述停针孔块在第一气缸作用下可来回移动地停留在落针孔块和压杆保护套之 间。
[0011] 作为改进地，在落针孔块上设有用来检测是否有芯针落下的感应开关，所述感应 开关与中央控制器信号连接。
[0012] 作为改进地，所述推针机构和压针机构设置在同一支架上，所述支架包括相互垂 直的横梁和立柱;所述第一气缸固定在横梁上，所述停针孔块与第一气缸的推杆连接;所述 第二气缸固定在立柱上，所述压杆与第二气缸的推杆连接，所述压杆保护套设置在横梁上 与压杆对应。
[0013] 作为改进地，在横梁上设有导槽，所述停针孔块设置在导槽内，所述落针孔块安装 在导槽顶部。
[0014] 作为改进地，在支架上连接有将整个支架举升起来的第三气缸，所述第三气缸与 中央控制器信号连接。
[0015] 作为改进地，在横梁下方设有与压杆保护套对应的三角插头固定座。
[0016] 作为改进地，所述送针机构包括:螺旋料斗、脉冲电磁铁和底盘，所述脉冲电磁铁 安装在底盘上用来驱使螺旋料斗上下振动。
[0017] 作为改进地，所述中央控制器为FX 2N 32MR继电器型PLC。
[0018] 作为改进地，具体压针过程是：当芯针经过送针导轨送入落针孔，通过落针孔导向 进入停针孔停留；当感应开关感应到落针孔有芯针落入停针孔后，第一气缸伸出，推动芯针 到达第二气缸正下方，即压针工作位;第一气缸推出到位后，芯针从停针孔沿着压杆保护套 落入三角插头的接地极组装孔外;第二气缸伸出，带动压杆沿着压杆保护套将芯针压入接 地极组装孔中，整个压针过程完成;压针完成后，第二气缸回退上升，回退到位后，第一气缸 水平回退，等待下一次工作循环。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 一、利用本发明提供的自动压针机，实现了三角插头接地极和芯针组装的全自动 化，生产效率提升一倍以上，为企业节省了人工、创造了价值，可以为同类型的压机设计和 开发提供经验借鉴。
[0021] 二、本发明完全克服了模内注塑组装技术存在的人力投入大、模具成本高的问题。 经企业实际应用，利用本发明提供的自动压针机运行稳定，使用可靠，实际的组装效果与预 期一致。
【附图说明】
[0022] 图1所示为本发明提供的自动压针机结构示意图。
[0023] 图2所示为芯针压入过程示意图。
[0024]图3所示为芯针压入后结构示意图。
[0025]图4所示为中央控制器电路原理图。
[0026]图5所示为中央控制器控制逻辑图。
[0027] 附图标记说明：
[0028] 1:送针机构，2:落针机构，3:推针机构，4:压针机构，5:送针导轨，6:中央控制器， 7:支架，8:固定座，9:芯针，10:组装孔。
[0029] I -1 :螺旋料斗，1 -2 :脉冲电磁铁，1 -3:底盘，1 -4:框架。
[0030] 2-1:落针孔块，2-2:落针孔，2-3:感应开关。
[0031] 3-1:停针孔块，3-2:停针孔，3-3:第一气缸。
[0032] 4-1:压杆，4-2:压杆保护套，4-3:第二气缸。
[0033] 7-1:横梁，7-2:立柱，7-3:导槽，7-4:第三气缸。
【具体实施方式】
[0034] 为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体 实施方式进行详细阐述。
[0035]如图1所示，一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，包括:送针机构1、落针 机构2、推针机构3、压针机构4、送针导轨5和中央控制器6,所述送针机构1与落针机构2之间 通过送针导轨5连接，所述推针机构3来回移动地设置在落针机构2的工作位和压针机构4的 工作位，所述中央控制器6与送针机构1、落针机构2、推针机构3和压针机构4信号连接。
[0036] 其中，所述送针机构1用来将无序零散的芯针通过振动的方式，有序、定向且排列 整齐地输送给落针机构2,其结构主要由从上到下依次组装在一起的螺旋料斗1-1、脉冲电 磁铁1-2、底盘1-3和框架1-4,所述中央控制器6都安装在框架1-4上，所述脉冲电磁铁1-2与 中央控制器6连接。工作时，脉冲电磁铁1 -2通电使螺旋料斗1 -1作垂直方向的振动，螺旋料 斗1-1内的芯针，在振动的作用下沿着螺旋料斗1-1的螺旋轨道上升，整齐有序的输送到送 针导轨4,进入下一步工序。
[0037] 所述落针机构2包括落针孔块2-1，在落针孔块2-1上设有竖直走向的落针孔2-2和 用来检测是否有芯针落下的感应开关2-3,所述感应开关2-3与中央控制器6信号连接。 [0038]所述推针机构3包括设置在落针孔2-2下方的停针孔块3-1，设置在停针孔块3-1上 与落针孔2-2对应的停针孔3-2,以及与中央控制器6连接用来推动停针孔块3-1水平移动的 第一气缸3-3 〇
[0039] 所述压针机构4包括竖直走向的压杆4-1，与压杆4-1对应的压杆保护套4-2,以及 与中央控制器6连接用来驱动压杆4-1上下动作的第二气缸4-3。所述压杆保护套4-2主要起 到对压杆4-1进行导向，并保证压杆4-1压针时的强度，防止发生弯曲变形。
[0040] 工作时，所述停针孔块3-1在第一气缸3-3作用下可来回移动地停留在落针孔块2-1和压杆保护套4-2的工作位之间。具体压针过程是：当芯针经过送针导轨4送入落针孔2-2， 通过落针孔2-2导向进入停针孔3-2停留；当感应开关2-3感应到落针孔2-2有芯针落入停针 孔3-2后，中央控制器6根据接收到的信号控制第一气缸3-3伸出，推动芯针到达第二气缸4-3正下方，即压针工作位;第一气缸3-3推出到位后，芯针从停针孔3-2沿着压杆保护套4-2落 入三角插头的接地极组装孔外;接着中央控制器6控制第二气缸4-3伸出，带动压杆4-1沿着 压杆保护套4-2将芯针压入接地极组装孔中，整个压针过程完成;压针完成后，第二气缸4-3 回退上升，回退到位后，第一气缸3-3水平回退，等待下一次工作循环。
[0041] 进一步地，所述落针机构、推针机构3和压针机构4设置在同一支架7上，所述支架7 包括相互垂直的横梁7-1和立柱7-2,在横梁7-1下方设有与压杆保护套4-2对应的三角插头 固定座8。具体安装结构为:在横梁7-1上设有导槽7-3,所述停针孔块3-1设置在导槽7-3内， 所述落针孔块2-1安装在导槽7-3顶部。所述第一气缸3-3固定在横梁7-1上，所述停针孔块 3-1与第一气缸3-3的推杆连接;所述第二气缸4-3固定在立柱7-2上，所述压杆4-1与第二气 缸4-3的推杆连接，所述压杆保护套4-2设置在横梁7-1上与压杆4-1对应。在支架7上还连接 有将整个支架7举升起来的第三气缸7-4，所述第三气缸7-4与中央控制器6信号连接。在一 次压针工作循环完成后，第三气缸7-4举起支架7(包括整个上端的压入机构)进行升起和回 落动作，以保证插头固定座8送料的进行，避免三角插头在送料过程中与压杆保护套4-2发 生碰撞。
[0042]如图2、图3所示，芯针9和三角插头接地极的组装孔10之间采用基轴制的过盈配 合，且芯针9的顶部隐藏在组装孔10内。组装后芯针9和接地极的组装孔10之间有很强的可 靠性，保证后续工序中芯针不会从组装孔中脱出。
[0043] 更进一步地，所述中央控制器6优选为FX 2N 32MR继电器型PLC13FX 2N 32MR继电 器型PLC需要处理的控制量主要执行第一气缸、第二气缸、第三气缸的动作、感应开关信号 的输入、传感器信号的采集，以及输入输出信号的运算处理等。所述传感器包括至少六个， 分别用来实现第一气缸、第二气缸、第三气缸的伸出、退回到位检测。中央控制器6的输入输 出地址分配如表1所示。 表1自动压针机I/O分配列表
[0044] 本实施例中，中央控制器无步进、伺服控制，根据表1的输入输出地址分配即可。由 于FX 2N 32MR继电器型PLC有16个输入和16个输出端子，选用FX 2N32MR继电器型PLC有利 于实现未来设备扩容的要求。根据I/O地址分配，FX 2N32MR继电器型PLC的电路原理图如图 4所示。
[0045] 中央控制器的控制程序设计
[0046] FX 2N 32MR继电器型PLC控制程序设计分为调试模式和自动模式两种模式:在调 试模式下，操作人员可以对各执行元件的单独进行调试操作，同时可以检查各传感器的工 作状态是否正常;在自动模式下，系统按照设定的工作程序进行自动压针工作。系统的控制 逻辑图如图5所示。
[0047] 自动模式功能设计了复位、启动、暂停、停止、急停和异物保护6个功能。
[0048] 1)复位:设备开机后，系统必须检查各执行元件是否处于初始状态，处于初始状态 后，方可启动机器，否则需要先进行复位，复位分为开机自动复位和手动复位两种工况。
[0049] 2)启动：当系统开机检测复位正常后，按下启动按钮，系统进行自动压针工作。
[0050] 3)暂停：当系统在复位或者启动工作模式时，按下暂停功能按钮，系统保证当前工 作状态，不再执行下一步指令;再次按下启动功能按钮，系统从当前工作状态继续完成剩下 的工作循环。
[0051] 4)停止:在自动模式下，当按下停止功能时，系统完成当前芯针的装配流程后停止 工作。
[0052] 5)急停:在系统的运行过程中，急停功能具有最高优先级，不论在调试模式或者自 动模式下，只要按下急停按钮，整机立即停止工作。
[0053] 6)异物保护功能设计:系统工作过程中，只要有异物进入工作区域，都将立即触发 红外保护开关，系统暂停工作。只有异物消除后，再次按下启动功能，系统才会继续执行工 作。
[0054]整套PLC程序采用模块化编程和STL步进控制思路进行，采用了人机界面和实体控 制面板的双位控制方式，使控制过程更可靠。
[0055] 本实施例提供的一种自动压针机，采用"分体制造+压力组装"的设计方案，即，与 模具注塑方案相反，港式三角插头单独注塑成型，其接地极上预留芯针组装孔，芯针单独采 用线材直接剪断成型。组装时，三角插头固定，通过对芯针施加一定压力，对正接地极组装 孔，使其垂直压入组装孔内，组装工艺简单，组装可靠，不需要进行人工二次剪尾、封胶等操 作，可以直接进入下一步自动化工序。
[0056] 以上【具体实施方式】对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的 保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进 行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，包括:送针机构、落针机 构、推针机构、压针机构、送针导轨和中央控制器，所述送针机构与落针机构之间通过送针 导轨连接，所述推针机构来回移动地设置在落针机构的工作位和压针机构的工作位，所述 中央控制器与送针机构、落针机构、推针机构和压针机构信号连接。2. 根据权利要求1所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，所 述落针机构包括落针孔块，在落针孔块上设有竖直走向的落针孔； 所述推针机构包括设置在落针孔下方的停针孔块，设置在停针孔块上与落针孔对应的 停针孔，以及与中央控制器连接用来推动停针孔块水平移动的第一气缸;所述压针机构包 括竖直走向的压杆，与压杆对应的压杆保护套，以及与中央控制器连接用来驱动压杆上下 动作的第二气缸;所述停针孔块在第一气缸作用下可来回移动地停留在落针孔块和压杆保 护套之间。3. 根据权利要求2所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，在 落针孔块上设有用来检测是否有芯针落下的感应开关，所述感应开关与中央控制器信号连 接。4. 根据权利要求2所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，所 述推针机构和压针机构设置在同一支架上，所述支架包括相互垂直的横梁和立柱;所述第 一气缸固定在横梁上，所述停针孔块与第一气缸的推杆连接;所述第二气缸固定在立柱上， 所述压杆与第二气缸的推杆连接，所述压杆保护套设置在横梁上与压杆对应。5. 根据权利要求4所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，在 横梁上设有导槽，所述停针孔块设置在导槽内，所述落针孔块安装在导槽顶部。6. 根据权利要求4所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，在 支架上连接有将整个支架举升起来的第三气缸，所述第三气缸与中央控制器信号连接。7. 根据权利要求4所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，在 横梁下方设有与压杆保护套对应的三角插头固定座。8. 根据权利要求1所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，所 述送针机构包括:螺旋料斗、脉冲电磁铁和底盘，所述脉冲电磁铁安装在底盘上用来驱使螺 旋料斗上下振动。9. 根据权利要求1所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于，所 述中央控制器为FX 2N 32MR继电器型PLC。10. 根据权利要求3所述的一种三角插头接地极芯针组装用自动压针机，其特征在于， 具体压针过程是：当芯针经过送针导轨送入落针孔，通过落针孔导向进入停针孔停留；当感 应开关感应到落针孔有芯针落入停针孔后，第一气缸伸出，推动芯针到达第二气缸正下方， 即压针工作位;第一气缸推出到位后，芯针从停针孔沿着压杆保护套落入三角插头的接地 极组装孔外;第二气缸伸出，带动压杆沿着压杆保护套将芯针压入接地极组装孔中，整个压 针过程完成;压针完成后，第二气缸回退上升，回退到位后，第一气缸水平回退，等待下一次 工作循环。
【文档编号】H01R43/20GK105914561SQ201610394235
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】张涛川, 段春梅, 杨伟, 刘智
【申请人】佛山职业技术学院