插针自动组装设备的制作方法

本实用新型涉及的是一种电气元器件的生产设备，具体说是用于装配插针的生产设备。

背景技术：

插针作为一种重要的电器元器件，其装配质量的优劣至为重要，目前大多数的插针生产方式是人工采用简易的手动式压合工装来组装塑料帽，采用人工肉眼检测的方式，确认是否压接到位及有无损坏；采用人工手动的方法组装密封圈，靠肉眼识别来检测密封圈是否安装到位及有无翻转。采用现有的生产方式存在着如下不足：

1、由于是采用人工组装、人工复检的方法，相对人工劳动强度较大，生产效率较低；

2、人工组装塑料帽时，由于塑料帽无法固定，人工摆放时可能会存在偏移，会出现因摆放位置出错而造成的产品压接损坏现象；

3、人工组装塑料帽时，由于塑料帽采用脆性材料制造，人工压接时无法控制力的大小，会出现塑料帽压接断裂现象；

4、人工组装密封圈时，由于人工组装密封圈在插针上滑行距离较长且阻力较大，所以会出现密封圈外翻现象；

5、采用人工检测组装后的成品，会出现漏检、检测不彻底、检测不出等问题；需要两个人同时工作，一人负责组装塑料帽，一人负责组装密封圈，人工成本较高。

所以有必要设计出一种新的自动化设备来替代人工进行插针的装配，从而提高装配质量和装配效率。

技术实现要素：

本实用新型针对上述不足之处，提供了一种插针自动组装设备，通过使用本设备能够大大地提高装配质量和装配效率，具有良好的使用效果。

插针自动组装设备由塑料帽输送机构、密封圈输送机构、塑料帽放置机构、密封圈放置机构、插针压装机构和控制装置组成；在插针压装机构的侧面分别设置有塑料帽输送机构和密封圈输送机构，在插针压装机构上还分别设置有与塑料帽输送机构和密封圈输送机构对应的塑料帽放置机构、密封圈放置机构；塑料帽输送机构、密封圈输送机构、塑料帽放置机构、密封圈放置机构和插针压装机构分别通过数据线与控制装置信号连接，在插针压装机构的侧面还设置有开关，开关与控制装置信号连接，用于控制插针自动组装设备的工作状态。

所述的控制装置为工业计算机或可编程控制器（PLC）。

所述的插针压装机构具有机架，在机架的上方设置有能够转动的圆片状工位台，工作台的下方设置有回转分割器，用于带动工作台转动，在工位台的边缘设置有多个等距的装插工位，用于装配插针；

在插针压装机构的一侧设置有塑料帽输送机构，塑料帽输送机构为振动输送装置，振动输送装置包括贮帽仓、振动盘和直线送料器，所述的贮帽仓内放置有多个塑料帽，在贮帽仓的上方设置有与贮帽仓相通的振动盘，振动盘的尾端设置有直线送料器，直线送料器的尾端对应插针压装机构上其中的一个装插工位，在插针压装机构的机架上针对该装插工位固定安装有塑料帽放置机构；

所述的塑料帽输送机构为市售。

所述的回转分割器为间歇回转分割器。

塑料帽放置机构包括支架一、伺服电机一、推动气缸一、水平滑轨一、滑动块一和错位容腔一；在支架一的上方设置有水平滑轨一，水平滑轨一上设置有滑动块一，在水平滑轨一的尾端设置有推动气缸一，用于推动滑动块一在水平滑轨一上滑动，在滑动块一上安装有伺服电机一，伺服电机一的尾端设置有负压吸头，负压吸头位于错位容腔一的正上方，用于吸附错位容腔一内的塑料帽；

在使用时，通过振动盘的震动，将贮帽仓内的塑料帽按照顺序通过直线送料器排成一排输送至错位容腔一内，负压吸头每吸走错位容腔一内的塑料帽，直线送料器便输送下一个塑料帽至错位容腔一内；负压吸头一在伺服电机一的驱动下吸附塑料帽后，推动气缸一驱使带有塑料帽的伺服电机一沿着水平滑轨一运动至预定位置，并将塑料帽放置在插针的上方，伺服电机一复位再次吸取下一个塑料帽，如此周而往复。

在塑料帽放置机构的下一个装插工位处，设置有塑料帽压紧装置，塑料帽压紧装置能够向下运动，从而将位于插针上方的塑料帽推送至预定位置。

在塑料帽压紧装置的后续工位上设置有密封圈放置机构，密封圈放置机构的侧面设置有密封圈输送机构，密封圈输送机构包括密封圈贮存仓、振动盘和直线送料器，所述的密封圈贮存仓内放置有多个密封圈，在密封圈贮存仓的上方设置有与密封圈贮存仓相通的振动盘，振动盘的尾端设置有直线送料器，直线送料器的尾端对应压装机构上其中的一个装插工位，在插针压装机构的机架上针对该装插工位固定安装有密封圈放置机构；

所述的密封圈输送机构为市售。

密封圈放置机构包括支架二、伺服电机二、推动气缸二、水平滑轨二、滑动块二和错位容腔二；在支架二的上方设置有水平滑轨二，水平滑轨二上设置有滑动块二，在水平滑轨二的尾端设置有推动气缸二，用于推动滑动块二在水平滑轨二上滑动，在滑动块二上安装有伺服电机二，伺服电机二的尾端设置有轴套顶针，轴套顶针位于错位容腔二的正上方，用于套取错位容腔二内的密封圈；

所述的轴套顶针由内至外由密封圈顶针、密封圈过度套和密封圈组装套组成；密封圈顶针为末端为圆锥状的圆柱体，密封圈过度套和密封圈组装套为中空的圆柱形套管，在密封圈组装套的上端设置有外凸的阻挡凸起，用于阻挡密封圈，密封圈顶针能够收缩至密封圈过度套内。

所述的推动气缸二为双行程气缸。

在使用时，通过振动盘的震动，将密封圈贮存仓内的密封圈按照顺序通过直线送料器排成一排输送至错位容腔二内，轴套顶针每套取错位容腔二内的密封圈，轴套顶针中的密封圈顶针伸出密封圈过度套，将错位容腔二上的密封圈穿取，同时直线送料器输送下一个密封圈至错位容腔二内；轴套顶针在伺服电机二的驱动下穿取密封圈后，推动气缸二驱使带有密封圈的伺服电机二沿着水平滑轨二运动至预定位置，密封圈顶针向上收缩至密封圈过度套内，密封圈贴附在密封圈过度套外壁，密封圈组装套向下运动，将附着在密封圈过度套外壁的密封圈向下推送至插针上的预定位置即可；在将密封圈推送至预定的插针上后，伺服电机二复位再次套取下一个密封圈，如此周而往复。

在机架上位于密封圈放置机构后方的装插工位处还设置有自动剔料机构，自动剔料机构与控制装置进行信号连接；自动剔料机构具有旋转气缸，在旋转气缸的上方设置有气动机械手指，旋转气缸将气动机械手指旋转至工位台上方，气动机械手指将装插完毕的插针夹住，旋转气缸旋转复位至预定位置，将气动机械手指松开，装配不合格的插针落入下方预定回收区域。

在密封圈放置机构与自动剔料机构之间还设置有自动检测装置，自动检测装置安装在机架上，位于工作台的上方，自动检测装置具有摄像头，通过摄像头将工作台上插针的装插状况输送至计算机屏幕上，如插针合格，则工作人员进行卸料，若不合格则通过自动剔料机构将不合格的产品剔除至预定位置。

在插针压装机构的侧面还设置有气压调节阀，气压调节阀分别与气缸一和气缸二相通，用于调节气缸一和气缸二内的气压。

本实用新型构思巧妙、使用方便且工作效率高，相比以往纯人工装配，工作人员只需将待装配插针依次放入旋转的工作台上的装插工位上，并同时将装配好且合格的插针进行卸料，塑料帽输送机构将塑料帽输送至预定位置，并由塑料帽放置机构将塑料帽放置在插针上，待工作台在回转分割器的驱动下，旋转一个装插工位，旋转至塑料帽压紧装置的下方，塑料帽压紧装置向下运动，将塑料帽推压至插针上的预定位置；插针在工作台上继续旋转至密封圈放置机构的下方，密封圈放置机构将密封圈推压在插针上，并继续旋转工作台，将装插好塑料帽和密封圈的插针在经过检查合格后，送至自动剔料机构处，工作人员将合格的产品进行卸料，放入预定位置后即可。通过将以往繁复的装插劳动自动化，大大提高了工作效率，减少了人力需求，且由于机械装插相对于人工的稳定性，保证了装插的一致性，从而提高了产品的装插质量，具有良好的使用效果。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步说明:

图1 为本实用新型插针自动组装设备的俯视结构示意图;

图2为本实用新型插针自动组装设备中塑料帽输送机构和塑料帽放置机构的结构示意图;

图3为本实用新型插针自动组装设备中密封圈输送机构和密封圈放置机构的结构示意图;

图4为本实用新型插针自动组装设备中密封圈放置机构的轴套顶针的结构示意图;

图5为本实用新型插针自动组装设备中自动剔料机构的结构示意图;

图6为本实用新型插针自动组装设备的工作流程示意图;

图7为利用本实用新型插针自动组装设备组装好的插针的结构示意图;

图8为未组装的插针;

图9为未组装的密封圈;

图10为未组装的塑料帽。

具体实施方式

参照附图1-10，插针自动组装设备由塑料帽输送机构1、密封圈输送机构2、塑料帽放置机构3、密封圈放置机构4、插针压装机构5和控制装置6组成；在插针压装机构5的侧面分别设置有塑料帽输送机构1和密封圈输送机构2，在插针压装机构5上还分别设置有与塑料帽输送机构1和密封圈输送机构2对应的塑料帽放置机构3、密封圈放置机构4；塑料帽输送机构1、密封圈输送机构2、塑料帽放置机构3、密封圈放置机构4和插针压装机构5分别通过数据线与控制装置6信号连接，在插针压装机构5的侧面还设置有开关，开关与控制装置6信号连接，用于控制插针自动组装设备的工作状态。

所述的控制装置6为工业计算机或可编程控制器（PLC）。

所述的插针压装机构5具有机架5-1，在机架5-1的上方设置有能够转动的圆片状工位台5-2，工作台5-2的下方设置有回转分割器，用于带动工作台5-2转动，在工位台5-2的边缘设置有多个等距的装插工位5-3，用于装配插针；

在插针压装机构5的一侧设置有塑料帽输送机构1，塑料帽输送机构为振动输送装置，振动输送装置包括贮帽仓1-1、振动盘1-2和直线送料器1-3，所述的贮帽仓1-1内放置有多个塑料帽，在贮帽仓1-1的上方设置有与贮帽仓1-1相通的振动盘1-2，振动盘1-2的尾端设置有直线送料器1-3，直线送料器1-3的尾端对应插针压装机构5上其中的一个装插工位，在插针压装机构5的机架5-1上针对该装插工位5-3固定安装有塑料帽放置机构3；

所述的塑料帽输送机构1为市售。

塑料帽放置机构3包括支架一3-1、伺服电机一3-2、推动气缸一3-3、水平滑轨一3-4、滑动块一3-5和错位容腔一3-6；在支架一3-1的上方设置有水平滑轨一3-4，水平滑轨一3-4上设置有滑动块一3-5，在水平滑轨一3-4的尾端设置有推动气缸一3-3，用于推动滑动块一3-5在水平滑轨一3-4上滑动，在滑动块一3-5上安装有伺服电机一3-2，伺服电机一3-2的尾端设置有负压吸头3-7，负压吸头3-7位于错位容腔一3-6的正上方，用于吸附错位容腔一3-6内的塑料帽；

在塑料帽放置机构3的下一个装插工位处，设置有塑料帽压紧装置7，塑料帽压紧装置7能够向下运动，从而将位于插针上方的塑料帽推送至预定位置。

在塑料帽压紧装置7的后续工位上设置有密封圈放置机构4，密封圈放置机构4的侧面设置有密封圈输送机构2，密封圈输送机构2包括密封圈贮存仓2-1、振动盘2-2和直线送料器2-3，所述的密封圈贮存仓2-1内放置有多个密封圈，在密封圈贮存仓2-1的上方设置有与密封圈贮存仓2-1相通的振动盘2-2，振动盘2-2的尾端设置有直线送料器2-3，直线送料器2-3的尾端对应压装机构5上其中的一个装插工位，在插针压装机构5-1的机架上针对该装插工位固定安装有密封圈放置机构4；

所述的密封圈输送机构2为市售。

所述的回转分割器为间歇回转分割器。

密封圈放置机构4包括支架二4-1、伺服电机二4-2、推动气缸二4-3、水平滑轨二4-4、滑动块二4-5和错位容腔二4-6；在支架二4-1的上方设置有水平滑轨二4-4，水平滑轨二4-4上设置有滑动块二4-5，在水平滑轨二4-4的尾端设置有推动气缸二4-3，用于推动滑动块二4-5在水平滑轨二4-4上滑动，在滑动块二4-5上安装有伺服电机二4-2，伺服电机二4-2的尾端设置有轴套顶针4-7，轴套顶针4-7位于错位容腔二4-6的正上方，用于套取错位容腔二4-6内的密封圈；

所述的轴套顶针4-7由内至外由密封圈顶针4-7-1、密封圈过度套4-7-2和密封圈组装套4-7-3组成；密封圈顶针4-7-1为末端为圆锥状的圆柱体，密封圈过度套4-7-2和密封圈组装套4-7-3为中空的圆柱形套管，在密封圈组装套4-7-2的上端设置有外凸的阻挡凸起4-7-4，用于阻挡密封圈，密封圈顶针4-7-1能够收缩至密封圈过度套4-7-2内。

所述的推动气缸二4-3为双行程气缸。

在机架5-1上位于密封圈放置机构4后方的装插工位处还设置有自动剔料机构7，自动剔料机构7与控制装置6进行信号连接；自动剔料机构7具有旋转气缸7-1，在旋转气缸7-1的上方设置有气动机械手指7-2，旋转气缸7-1将气动机械手指7-2旋转至工位台5-2上方，气动机械手指7-2将装插完毕的插针夹住，旋转气缸7-1旋转复位至预定位置，将气动机械手指7-2松开，装配不合格的插针落入下方预定回收区域。

在密封圈放置机构4与自动剔料机构7之间还设置有自动检测装置8，自动检测装置8安装在机架5-1上，位于工作台5-2的上方，自动检测装置8具有摄像头，通过摄像头将工作台5-2上插针的装插状况输送至计算机屏幕上，如插针合格，则工作人员进行卸料，若不合格则通过自动剔料机构7将不合格的产品剔除至预定位置。

在插针压装机构5的侧面还设置有气压调节阀，气压调节阀分别与推动气缸一3-3和推动气缸二4-3相同，用于调节推动气缸一3-3和推动气缸二4-3内的气压。

利用插针自动组装设备装插插针的步骤包括：

（1）.工作人员只需将待装配插针依次放入旋转的工作台5-2上的装插工位上；

（2）.塑料帽输送机构1将塑料帽输送至预定位置，并由塑料帽放置机构3将塑料帽放置在插针上；

（3）.工作台5-2在回转分割器的驱动下，旋转一个装插工位，旋转至塑料帽放置机构3的下方，塑料帽放置机构3向下运动，将塑料帽推压至插针上的预定位置；

（4）.插针在工作台5-2上继续旋转至密封圈放置机构4的下方，密封圈放置机构4将密封圈推压在插针上；

（5）.旋转工作台5-2，将装插好塑料帽和密封圈的插针在经过检查合格后，送至自动剔料机构7处，工作人员进行卸料；若不合格，通过气动机械手指7-2夹取不合格品，剔除至预定位置后即可。

步骤（2）中，塑料帽输送机构1和塑料帽放置机构3的工作流程为：

在使用时，通过振动盘1-2的震动，将贮帽仓1-1内的塑料帽按照顺序通过直线送料器1-3排成一排输送至错位容腔一3-6内，负压吸头3-7每吸走错位容腔一3-6内的塑料帽，直线送料器1-3便输送下一个塑料帽至错位容腔一3-6内；负压吸头一3-7在伺服电机一3-2的驱动下吸附塑料帽后，推动气缸一3-3驱使带有塑料帽的伺服电机一3-2沿着水平滑轨一3-4运动至预定位置，并将塑料帽放置在插针的上方，伺服电机一3-2复位再次吸取下一个塑料帽，如此周而往复。

步骤（4）中，密封圈放置机构4的工作流程为：

在使用时，通过振动盘4-2的震动，将密封圈贮存仓4-1内的密封圈按照顺序通过直线送料器4-3排成一排输送至错位容腔二4-6内，轴套顶针4-7每套取错位容腔二4-6内的密封圈，轴套顶针4-7中的密封圈顶针4-7-1伸出密封圈过度套4-7-2，将错位容腔二4-6上的密封圈穿取，同时直线送料器4-3输送下一个密封圈至错位容腔二4-6内；轴套顶针4-7在伺服电机二4-2的驱动下穿取密封圈后，推动气缸二4-3驱使带有密封圈的伺服电机二4-2沿着水平滑轨二4-4运动至预定位置，密封圈顶针4-7-1向上收缩至密封圈过度套4-7-2内，密封圈贴附在密封圈过度套4-7-2外壁，密封圈组装套4-7-3向下运动，将附着在密封圈过度套4-7-2外壁的密封圈向下推送至插针上的预定位置即可；在将密封圈推送至预定的插针上后，伺服电机二4-2复位再次套取下一个密封圈，如此周而往复。