一种连接器接头的自动组装检测设备及其组装检测方法与流程

本发明涉及连接器的制造领域，尤其是涉及一种连接器接头的自动组装检测设备及方法。

背景技术：

连接器主要应用在电路与电路之间的连接，是电路系统电气连接必需的核心基础元件，连接器的主要应用领域是智能家居、汽车、通讯、电脑及外设、工业、军工航天，随着发展应用范围会越来越广，基本都应用在各个行业。

通常连接器包括接触件、绝缘件、壳体和其他附件，其中，接触件是连接器完成电连接功能的核心零件，绝缘件被安装放置在壳体内，而壳体为连接器的外罩，为内装的绝缘件和接触件提供机械保护，由于连接器通常体积较小，因此移动传送不便。现有的组装检测设备通常直接将连接器放置在传输带上，然后由工人进行拿取组装检测，上述方式不仅费时费力，作业效率低，而且人工进行拿取过程中，易导致连接器污损或掉落，影响连接器的质量，也易造成误操作，稳定性差，质量无法得到保证。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出了一种连接器接头的自动组装检测设备及方法。

本发明的主要内容包括：

一种连接器接头的自动组装检测设备，包括机台，所述机台上设置有分度盘，所述分度盘上依次设置有金属件上料工位、绝缘件上料工位、第一组装工位、第二组装工位、第一检测工位、第二检测工位以及下料工位，各工位上均设置有转载治具，通过合理排布各个工位，保证了工件的组装和检测质量，提高了生产效率；

围绕所述分度盘依次设置有：

金属件上料机构，将金属件传输至金属件上料工位，所述金属件上料机构包括若干并列放置的金属件振动盘和金属件拿取支架；绝缘件上料机构，将绝缘件传输至绝缘件上料工位；所述绝缘件上料位内侧设置有扶正机构；所述绝缘件上料机构包括绝缘件振动盘和绝缘件拿取支架；

设置有若干个金属件振动盘和金属件拿取支架，能够实现多种型号的接头的组装，节省了车间组装的空间。

所述金属件拿取支架和所述绝缘件拿取支架上均设置有拿取组件，所述拿取组件包括水平拿取气缸，所述水平拿取气缸连接有拿取滑板，所述拿取滑板上设置有垂直拿取气缸和拿取气动手指；所述金属件振动盘和所述绝缘件振动盘的出料轨道末端设置有中转组件，所述中转组件包括中转气缸和中转板，所述中转板面向所述金属件振动盘和所述绝缘件振动盘的出料轨道末端的一面开设有中转槽，所述中转气缸驱动所述中转板将金属件或绝缘件由其出料轨道转运至对应的拿取气动手指下方；

组装机构，包括收口组件和打点组件，所述收口组件设置在所述第一组装工位外侧，所述收口组件包括收口驱动单元和收口执行组件，所述收口驱动单元驱动所述收口执行组件上下运行，使金属件的口部向内弯折形成倒角结构；所述打点组件设置在所述第二组装工位外侧，所述打点组件包括打点驱动单元和打点执行单元，所述打点驱动单元驱动所述打点执行单元作用在金属件的外圆周，以形成若干紧固凹点；

通过收口组件和打点组件，将绝缘件稳定的设置在金属件内，保证了组装的质量。

第一检测机构，设置在所述第一检测工位外侧，所述第一检测机构用于检测绝缘件是否安装到位；

第二检测机构，设置在所述第二检测工位外侧，所述第二检测机构用于检测绝缘件的内径；

下料检测机构，设置在所述下料工位外侧，所述下料检测机构包括下料组件以及凹点视觉检测组件，所述凹点视觉检测组件用于检测紧固凹点的位置和数量。

通过对绝缘件高度差以及内径的检测，保证了工件的组装质量，同时在下料过程中完成紧固凹点的检测，不仅节省了设备布设空间，更进一步保证了工件的良率。

优选的，所述收口组件包括收口支架，所述收口驱动组件设置在所述收口支架上，所述收口驱动组件包括收口气缸，所述收口气缸的活塞杆与连接板的一端连接，所述连接板的中部转动设置在所述收口支架上，其另一端连接有收口滑块，所述收口执行组件固定设置在所述收口滑块上，所述收口气缸驱动所述收口滑块沿所述收口支架上的收口滑道上下滑动。

优选的，所述收口执行组件包括收口执行外壳，所述收口执行外壳的下方可拆卸设置有收口执行主体，所述收口执行主体的下表面开设有圆台状的收口凹槽，所述收口凹槽的开口部的尺寸大于金属件的外径。

优选的，所述打点驱动单元包括第一打点气缸，所述第一打点气缸的下方连接有打点滑块，所述打点执行单元固定设置在所述打点滑块上，所述第一打点气缸驱动所述打点滑块沿打点导柱上下运动。

优选的，所述打点执行单元包括第二打点气缸以及执行主体，所述执行主体包括执行外壳，所述执行外壳内设置有执行外筒，所述执行外筒的端面开设有第一通孔，所述第一通孔的内壁沿圆周间隔设置有若干条状凸起，所述第一通孔内配置有执行内筒，所述执行内筒的下表面开设有用于容置工件的第二通孔，所述执行内筒的外圆周上开设有若干容置通槽，所述容置通槽沿径向延伸，且与所述第二通孔连通，所述容置通槽内设置有打点顶针，所述打点顶针包括顶针主体、顶针头部和顶针尾部，所述顶针主体上开设有用于容置复位弹簧的复位凹槽，所述顶针头部呈针状，所述顶针尾部具有圆弧状端面；所述执行内筒与所述第二打点气缸连接，所述第二打点气缸驱动所述执行内筒在所述第一通孔内转动；在初始状态下，若干所述顶针头部的顶点所在的圆周的直径大于金属件的外径，若干所述顶针尾部的顶点所在的圆周的直径大于所述执行内筒的外径；在打点状态下，若干所述顶针头部的顶点所在的圆周直径小于金属件的外径，所述条状凸起抵靠在所述顶针尾部上。

优选的，所述第二组装工位内侧设置有另一扶正机构，所述扶正机构为夹爪气缸。

优选的，所述第一检测机构包括检测气缸，所述检测气缸下方连接有检测滑块，所述检测滑块上固定设置有高度差检测用千分表；所述检测气缸驱动所述检测滑块沿检测导柱上下运动；所述检测导柱上位于所述检测滑块的下方还设置有检测限位块。

优选的，所述第二检测机构包括第一ccd相机和第一检测光源；

所述下料组件包括下料检测支架和产品收集盒，所述下料检测支架上设置有水平驱动气缸、旋转驱动组件以及中转治具，所述水平驱动气缸连接有第一滑板，所述第一滑板上固定有垂直驱动气缸和第二滑板，所述垂直驱动气缸的活塞杆与所述第二滑板连接，所述第二滑板上并列设置有第一气动手指、第二气动手指和第三气动手指；

在转载状态下，所述第一气动手指位于所述下料工位的转载治具上方，以将工件由所述下料工位的转载治具转运至所述中转治具上，所述第二气动手指位于所述中转治具的上方，以将工件由所述中转治具转运至所述旋转驱动组件上；所述第三气动手指位于所述旋转驱动组件上方，以将检测合格的工件由所述旋转驱动组件转运至所述产品收集盒或者不良品收集盒内；

在检测状态下，所述第一气动手指位于所述中转治具上方，所述第二气动手指位于所述旋转驱动组件上方；所述旋转驱动组件用于放置工件并带动工件转动；所述凹点视觉检测组件设置在所述旋转驱动组件外侧，所述凹点视觉检测组件包括第二ccd相机和第二光源。

优选的，所述旋转驱动组件包括旋转台以及设置在所述旋转台上的第四气动手指。

本发明还提出了使用上述连接器接头的自动组装检测设备的组装检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一，通过金属件上料机构将金属件转运至所述金属件上料位的转载治具内，所述分度盘将金属件转运至所述绝缘件上料工位；

第二，通过绝缘件上料机构将绝缘件转运至所述绝缘件上料工位，在所述扶正机构的辅助下，将绝缘件放置至金属件内部，得到初步组装后的工件；

第三，分度盘将初步组装后的工件转运至第一组装工位，通过所述收口组件将金属件的开口部折弯，以将绝缘件封装在金属件内；

第四，分度盘将工件转运至第二组装工位，通过所述打点组件在金属件的外圆周形成若干紧固凹点，以将绝缘件的下部紧固在金属件内；

第五，分度盘将工件依次转运至第一检测工位和第二检测工位，通过所述第一检测机构检测绝缘件是否安装到位，通过第二检测机构检测绝缘件的内径；

第六，分度盘将工件转运至下料工位，通过所述下料组件将工件由所述下料工位拿取进行下料，在下料过程中，所述凹点视觉检测组件对紧固凹点的位置和数量进行检测，筛分良品和不良品。

相对于现有技术，本发明的一种连接器接头的自动组装检测设备及其组装检测方法的有益效果在于：

(1)通过合理布设各个工位和机构，通过收口以及打点加工，实现金属件与绝缘件的稳定组装；通过对高度差以及内径和打点情况的检测，保证了产品的良率，提高了组装的效率；

(2)通过设置多个金属件上料机构，能够在一台设备上实现多种型号产品的组装，节省了加工的空间和设备投入；

(3)通过合理布设下料检测机构，能够同时实现产品的下料以及组装质量的检测，不仅实现了设备功能，还减少了设备占用的空间。

附图说明

图1为待组装检测的工件的结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为金属件上料机构的结构示意图；

图4为图3中a处的放大图；

图5为绝缘件上料机构的结构示意图；

图6为图5中b处的放大图；

图7为收口组件的结构示意图；

图8为收口执行主体的结构示意图；

图9为打点组件的整体结构示意图；

图10为打点执行单元的结构示意图；

图11为第一检测机构的结构示意图；

图12为第二检测机构及下料检测机构的结构示意图；

图13为图12中c处的放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明所保护的技术方案做具体说明。

请参照图1至图13。本发明提出了一种连接器接头的自动组装检测设备，包括机台1，所述机台1上设置有分度盘2，所述分度盘2上依次设置有金属件上料工位、绝缘件上料工位、第一组装工位、第二组装工位、第一检测工位、第二检测工位以及下料工位，各工位上均设置有转载治具3，围绕所述分度盘2依次设置有金属件上料机构10、绝缘件上料机构20、组装机构、第一检测机构50、第二检测机构60以及下料检测机构70，其中，所述组装机构包括收口组件30和打点组件40，各个工位分别与各个机构相对应，即对于某一个转载治具3，当其运转到金属件上料机构时，则其所在位置为金属件上料工位，而当其运转至下料检测机构时，则其所在的位置为下料工位。

在其中一个实施例中，所述金属件上料机构10用于实现金属件4的上料，具体地，所述金属件上料机构10包括金属件振动盘11，所述金属件振动盘11的出料轨道127的一侧设置有金属件拿取支架12，所述拿取支架12上设置有拿取组件，通过所述拿取组件将传输至金属件振动盘11的出料轨道127末端的金属件拿取至金属件上料工位上的转载治具3上；同样地，所述绝缘件上料机构20用于绝缘件5的上料，具体地，所述绝缘件上料机构20包括绝缘件振动盘21，所述绝缘件振动盘21的出料轨道一侧设置有绝缘件拿取支架22，所述绝缘件拿取支架22上同样设置有拿取组件，以将传输至出料轨道末端的绝缘件拿取至对应的绝缘件上料工位，所述拿取组件拿取绝缘件5将其放置至金属件4内，如图1所示。

更进一步地，如图3至图6，所述金属件拿取支架12和所述绝缘件拿取支架22上均设置有拿取组件，所述拿取组件包括水平拿取气缸120，所述水平拿取气缸120连接有拿取滑板121，所述拿取滑板121上设置有垂直拿取气缸122和拿取气动手指123；由图5和图6，所述绝缘件拿取支架22上的拿取组件采用拿取气动吸嘴223以将绝缘件吸附至绝缘件上料工位处的转载治具内，而金属件拿取支架22上的拿取组件采用的是拿取气动手指123以将金属件夹取至金属件上料工位处的转载治具内，从而将绝缘件5放入金属件4内，完成工件的初步组装，此时，为了保证放置的稳定性，在所述绝缘件上料工位的内侧设置有扶正机构80，所述扶正机构80为一夹爪气缸，用于辅助扶正金属件4。

而为了保证上料过程的安全性，在所述金属件振动盘11和所述绝缘件振动盘21的出料轨道末端设置有中转组件，所述中转组件包括中转气缸124和中转板125，所述中转板125面向所述金属件振动盘11和所述绝缘件振动盘21的出料轨道末端的一面开设有中转槽126，所述中转气缸124驱动所述中转板125将金属件或绝缘件由其出料轨道转运至对应的拿取气动手指123或者拿取气动吸嘴223下方，等待被拿取气动手指123或拿取气动吸嘴223拿取至对应的转载治具内，后经由分度盘2转运至下一工位。

由图2可知，在本实施例中，所述金属件上料工位共有两个，也即有两个金属件上料机构，从而能够实现不同类型工件的组装，也即设置有若干个金属件振动盘和金属件拿取支架，能够实现多种型号的接头的组装，节省了车间组装的空间。

经初步组装的工件被分度盘2转运至第一组装工位，所述第一组装工位外侧设置有所述收口组件30，所述收口组件30用于弯折金属件4的开口部，已经绝缘件5封装在其内，具体地，所述收口组件30包括收口驱动单元和收口执行组件，所述收口驱动单元驱动所述收口执行组件上下运行，使金属件的口部向内弯折形成倒角结构；如图7所示，更进一步地，所述收口组件30包括收口支架300，所述收口驱动组件设置在所述收口支架300上，所述收口驱动组件包括收口气缸301，所述收口气缸301的活塞杆与连接板302的一端连接，所述连接板302的中部转动设置在所述收口支架300上，其另一端连接有收口滑块303，所述收口执行组件固定设置在所述收口滑块303上，从而使得所述收口气缸301驱动所述收口滑块303沿所述收口支架300上的收口滑道304上下滑动，以杠杆的方式驱动收口执行组件上下运动，所述收口执行组件直接作用在工件上，以形成倒角结构。

请结合图8，所述收口执行组件包括收口执行外壳310，所述收口执行外壳310的下方可拆卸设置有收口执行主体311，所述收口执行主体311的下表面开设有圆台状的收口凹槽3110，所述收口凹槽3110的开口部的尺寸大于金属件的外径，从而随着所述收口执行主体311的向下运动，使得所述收口凹槽3110作用在金属件4的开口部，使其形成向内弯折的倒角结构，且所述收口执行主体311与所述收口执行外壳310可拆卸连接，使得当需要加工其他型号的产品或者损坏时，仅更换该收口执行主体311即可，降低了设备的成本。

请结合图9和图10，经收口后的工件被分度盘2转运至第二组装工位，所述第二组装工位的外侧设置有打点组件40，所述打点组件用于在金属件4的圆周压印出若干紧固凹点，以将绝缘件5更进一步地封装在金属件内，且在所述第二组装工位内侧设置有另一扶正机构80。具体地，所述打点组件40包括打点驱动单元和打点执行单元，所述打点驱动单元驱动所述打点执行单元作用在金属件的外圆周，以形成若干紧固凹点。

具体地，所述打点驱动单元包括第一打点气缸400，所述第一打点气缸400的下方连接有打点滑块401，所述打点执行单元固定设置在所述打点滑块401上，所述第一打点气缸400驱动所述打点滑块401沿打点导柱402上下运动。

更进一步地，所述打点执行单元包括第二打点气缸403以及执行主体，所述执行主体包括执行外壳404，所述执行外壳404内设置有执行外筒405，所述执行外筒405的端面开设有第一通孔4050，所述第一通孔4050的内壁沿圆周间隔设置有若干条状凸起4051，所述第一通孔4050内配置有执行内筒406，所述执行内筒406的下表面开设有用于容置工件的第二通孔4060，所述执行内筒406的外圆周上开设有若干容置通槽4061，所述容置通槽4061沿径向延伸，且与所述第二通孔4060连通，同时，若干所述容置通槽4061沿所述执行内筒406的圆周均匀分布。

在本实施例中，如图10所示，所述容置通槽4061共有4个，在4个所述容置通槽4061内设置有打点顶针407，所述打点顶针407包括顶针主体4070、顶针头部4071和顶针尾部4072，且在所述顶针主体4070上开设有用于容置复位弹簧408的复位凹槽，所述顶针头部4071呈针状，所述顶针尾部4072具有圆弧状端面；在初始状态下，若干所述顶针头部4071的顶点所在的圆周的直径大于金属件的外径，从而使得金属件能够顺利插入至若干所述打点顶针407之间，等待被打点，此时，若干所述顶针尾部4072的顶点所在的圆周的直径大于所述执行内筒406的外径，等待执行外筒405与其发生作用而推进所述打点顶针407，以使得各个顶针头部4071均向着圆心运动，从而对位于其内的金属件4施压压力；在打点状态下，若干所述顶针头部4071的顶点所在的圆周直径小于金属件4的外径，而所述条状凸起4051抵靠在所述顶针尾部4072上，即通过条状凸起4051将各个打点顶针407向内推进。

具体地，所述执行内筒406与所述第二打点气缸403连接，所述第二打点气缸403可以通过类似于曲柄连杆机构来驱动所述执行内筒406在所述第一通孔4050内转动，在其他实施例中，在所述执行内筒406的上表面设置有内筒连接块，通过所述内筒连接块实现执行内筒406与第二打点气缸403的连接，对于本领域的技术人员来说，能够实现通过气缸以驱动一圆柱体转动，在此不再赘述。

本发明通过收口组件30和打点组件40，将绝缘件稳定的设置在金属件内，保证了组装的质量。

经打点后的工件经分度盘2依次转运至第一检测工位和第二检测工位等待被第一检测机构50和第二检测机构60检测，通过第一检测工位50实现对工件内绝缘件的高度差的检测，以检测绝缘件是否安装到位，通过第二检测工位60实现对工位内绝缘件的内径的检测，对于检测未合格的工件进行标记，仍按照设定的分度盘转动频率被转运至下一工位，最后经下料检测机构被放置至不良品收集处，而合格的工件最后经工件检测机构再一次检测合格后转运至产品收集盒701内。

具体地，所述第一检测机构50包括检测气缸500，所述检测气缸500下方连接有检测滑块501，所述检测滑块501上固定设置有高度差检测用千分表502；所述检测气缸500驱动所述检测滑块501沿检测导柱503上下运动；此外，所述检测导柱503上位于所述检测滑块501的下方还设置有检测限位块504，用于防止下降过多而对工件造成的损坏。

请参照图12，所述第二检测机构60包括第一ccd相机600和第一检测光源，即通过视觉检查实现对绝缘件内径的检测。

请参照图12和图13，所述下料检测机构70设置在所述下料工位外侧，所述下料检测机构70包括下料组件以及凹点视觉检测组件，所述下料组件用于将下料工位处的工件拿取下料且同时将其放置到凹点视觉检测组件上，以对打点的数量和位置等进行检测。

具体地，所述下料组件包括下料检测支架700和产品收集盒701、不良品收集盒712，所述下料检测支架700上设置有水平驱动气缸702、旋转驱动组件703以及中转治具704，所述水平驱动气缸702连接有第一滑板705，所述第一滑板705上固定有垂直驱动气缸706和第二滑板707，所述垂直驱动气缸706的活塞杆与所述第二滑板707连接，所述第二滑板707上并列设置有第一气动手指708、第二气动手指709和第三气动手指710。

在转载状态下，所述第一气动手指708位于所述下料工位的转载治具上方，以将工件由所述下料工位的转载治具转运至所述中转治具704上，所述第二气动手指709位于所述中转治具704的上方，以将工件由所述中转治具704转运至所述旋转驱动组件703上；所述第三气动手指710位于所述旋转驱动组件703上方，以将检测合格的工件由所述旋转驱动组件703转运至所述产品收集盒701或者不良品收集盒712内。

而在检测状态下，所述第一气动手指708位于所述中转治具704上方，所述第二气动手指709位于所述旋转驱动组件703上方；所述旋转驱动组件703用于放置工件并带动工件转动；优选的，所述旋转驱动组件703包括旋转台7030以及设置在所述旋转台7030上的第四气动手指7031。

所述凹点视觉检测组件设置在所述旋转驱动组件外侧，所述凹点视觉检测组件包括第二ccd相机711和第二光源，随着所述旋转驱动组件703带动工件转动，从而检测绝缘件外部的打点的数量和位置。

本发明通过对绝缘件高度差以及内径的检测，保证了工件的组装质量，同时在下料过程中完成紧固凹点的检测，不仅节省了设备布设空间，更进一步保证了工件的良率。

此外，本发明还提出了使用上述连接器接头的自动组装检测设备的组装检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一，通过金属件上料机构将金属件转运至所述金属件上料位的转载治具内，所述分度盘将金属件转运至所述绝缘件上料工位；

第二，通过绝缘件上料机构将绝缘件转运至所述绝缘件上料工位，在所述扶正机构的辅助下，将绝缘件放置至金属件内部，得到初步组装后的工件；

第三，分度盘将初步组装后的工件转运至第一组装工位，通过所述收口组件将金属件的开口部折弯，以将绝缘件封装在金属件内；

第四，分度盘将工件转运至第二组装工位，通过所述打点组件在金属件的外圆周形成若干紧固凹点，以将绝缘件的下部紧固在金属件内；

第五，分度盘将工件依次转运至第一检测工位和第二检测工位，通过所述第一检测机构检测绝缘件是否安装到位，通过第二检测机构检测绝缘件的内径；

第六，分度盘将工件转运至下料工位，通过所述下料组件将工件由所述下料工位拿取进行下料，在下料过程中，所述凹点视觉检测组件对紧固凹点的位置和数量进行检测，筛分良品和不良品。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。