一种插针端子接电设备的制作方法

本发明涉及一种插针端子接电设备，属于显示屏装配生产线领域。

背景技术：

导光板在显示器中是光源的传播媒介，其决定了光出射面的辉度及分布上均匀性的表现。在导光板加工运输中，由于工艺、材料、运输等因素，使导光板可能出现缺陷或瑕疵，所以在导光板投入装配时，需对其各项性能是否合格进行检测。在现有的显示屏装配生产线上，导光板的性能检测通常是由人工给显示器底部的灯条电源线末端的插针端子接通电源，从而进一步进行导光板质量的检测。人工操作耗费时间且效率低下。

技术实现要素：

本发明提供了一种插针端子接电设备，以用于通过机械控制的方式显示屏装配生产线的导光板背光检测接电问题。

本发明的技术方案是：一种插针端子接电设备，包括机架、横向传动装置、摩擦滚轮装置、接线定位装置、电源插拔装置和竖向传动装置；所述机架用于安装三层横向传动装置，三层横向传动装置从上往下布置分别用于安装摩擦滚轮装置、接线定位装置和竖向传动装置，电源插拔装置与竖向传动装置连接；所述横向传动装置用于带动摩擦滚轮装置、接线定位装置和竖向传动装置沿x方向运动；所述摩擦滚轮装置用于实现灯条电源线中线路的夹紧与放松，实现灯条电源线中线路的提升与下降；所述接线定位装置用于实现灯条电源线中线路的位置限位；所述竖向传动装置用于带动部件电源插拔装置沿z方向运动；所述电源插拔装置用于实现灯条电源线末端插针端子的夹紧与放松，实现灯条电源线末端插针端子的插拔。

所述横向传动装置包括丝母座ⅰ、滑块ⅰ、横向传动丝杠固定板、步进电机ⅰ、联轴器ⅰ、滚珠丝杠支撑座ⅰ、直线导轨ⅰ、横向传动丝杠和滚珠丝杠支撑座ⅱ；其中横向传动丝杠固定板固连在机架上，步进电机ⅰ、滚珠丝杠支撑座ⅰ、直线导轨ⅰ、滚珠丝杠支撑座ⅱ依次固定于横向传动丝杠固定板上，安装在直线导轨ⅰ上的滑块ⅰ和直线导轨ⅰ通过滚珠滑动连接，步进电机ⅰ的输出轴通过联轴器ⅰ与横向传动丝杠一端连接，横向传动丝杠另一端依次通过孔轴过渡配合连接滚珠丝杠支撑座ⅰ、通过螺纹连接丝母座ⅰ、通过孔轴过渡配合连接滚珠丝杠支撑座ⅱ，丝母座ⅰ、滑块ⅰ的顶部用于安装摩擦滚轮装置、接线定位装置和竖向传动装置。

所述摩擦滚轮装置用于通过气动手指提供动力，驱动与气动手指的两个手指连接的两个步进电机ⅲ随手指的开合而开合，通过两个步进电机ⅲ提供动力驱动与其输出轴连接的摩擦滚轮沿x方向做相反方向转动。

所述摩擦滚轮装置包括一层机构支撑连接板、气动手指、电机连接板、步进电机ⅲ和摩擦滚轮；其中一层机构支撑连接板固定连接在第一层横向传动装置中的丝母座ⅰ和滑块ⅰ上，气动手指固定连接在一层机构支撑连接板上，气动手指的两个手指分别固连一块电机支撑板，两块电机支撑板上均设有一个步进电机ⅲ，摩擦滚轮与步进电机ⅲ的输出轴通过孔与轴的过盈配合连接。

所述接线定位装置用于通过步进电机ⅱ提供动力，驱动左右两端的螺纹旋向相反的双向丝杠运动，通过双向丝杠带动与其螺纹传动的两个丝母座ⅱ沿y实现反向运动，通过丝母座ⅱ带动与丝母座ⅱ固连的接线夹爪实现夹紧与松开的动作。

所述接线定位装置包括滑块ⅱ、二层机构连接支撑板、步进电机ⅱ、双向丝杠、丝母座ⅱ、接线夹爪、直线导轨ⅱ、联轴器ⅱ、带座轴承ⅰ；其中二层机构连接支撑板固定连接在第二层横向传动装置中的丝母座ⅰ和滑块ⅰ上，步进电机ⅱ、一个带座轴承ⅰ、直线导轨ⅱ、另一个带座轴承ⅰ依次固定于二层机构连接支撑板上，安装在直线导轨ⅱ上的两个滑块ⅱ和直线导轨ⅱ通过滚珠滑动连接，滑块ⅱ上固定丝母座ⅱ，步进电机ⅱ的输出轴通过联轴器ⅱ与双向丝杠一端相连接，双向丝杠另一端依次通过孔轴过渡配合连接第一个带座轴承ⅰ、通过旋向相反的螺纹连接两个丝母座ⅱ、通过孔轴过渡配合连接另一个带座轴承ⅰ，每个丝母座ⅱ外侧面固连一个接线夹爪。

所述竖向传动装置用于通过步进电机ⅳ提供动力，驱动竖向传动丝杆转动，通过竖向传动丝杆的转动带动与之螺纹连接的丝母座ⅲ沿z方向运动，通过丝母座ⅲ带动与之连接的连接板一运动，通过连接板一的运动带动与之连接的电源插拔装置运动。

所述竖向传动装置包括滑块ⅲ、竖向传动支撑连接板、连接板一、步进电机ⅳ、直线导轨ⅲ、联轴器ⅲ、带座轴承ⅱ、竖向传动丝杠和丝母座ⅲ；其中竖向传动支撑板固定连接第三层横向传动装置中的丝母座ⅰ和滑块ⅰ上，步进电机ⅳ、一个带座轴承ⅱ、直线导轨ⅲ、另一个带座轴承ⅱ依次固定于竖向传动支撑连接板上，安装在直线导轨ⅲ上的滑块ⅲ和直线导轨ⅲ通过滚珠滑动连接，步进电机ⅳ的输出轴通过联轴器ⅲ与竖向传动丝杠一端相连接，竖向传动丝杠另一端依次通过孔轴过渡配合连接第一个带座轴承ⅱ、通过螺纹连接丝母座ⅲ、通过孔轴过渡配合连接另一个带座轴承ⅱ，连接板一固定连接于丝母座ⅲ和滑块ⅲ上。

所述电源插拔装置包括电源插拔装置连接板、微型转动台、连接板二、微型气动手指、电源触针和微型气缸；其中电源插拔装置连接板固定连接于竖向传动装置中的连接板一上，微型转动台固定连接于电源插拔装置连接板上，连接板二一端固定连接在微型转动台的转盘上，微型气动手指连接于连接板二另一端，微型气缸与微型转动台的转盘连接，电源触针卡装与微型气缸的推杆上。

还包括工业相机，工业相机固定连接于电源插拔装置中的电源插拔装置连接板上，工业相机用于将采集的灯条电源线末端插针端子位置图像传输至机器视觉控制系统，通过机器视觉控制系统驱动电源插拔装置中的微型转动台转动、驱动竖向传动装置的步进电机ⅳ转动、驱动电源插拔装置中的微型气动手指运动、驱动电源插拔装置中的微型气缸运动。

本发明的有益效果是：本发明采用三层横向传动装置，每一次独立控制一个部件的x方向运动，通过接线定位装置可以实现灯条电源线中线路的位置限位，通过摩擦滚轮装置可以用于实现已经限位的灯条电源线中线路的夹紧，进而实现灯条电源线中线路的提升，通过竖向传动装置用于带动部件电源插拔装置沿z方向运动，通过电源插拔装置实现灯条电源线末端插针端子的夹紧与放松，进而实现灯条电源线末端插针端子的插拔。本发明代替了显示器组装线上人工操作，实现了导光板背光检测的自动化，有助于实现显示屏装配生产线的机械自动化。

附图说明

图1是本发明的轴测视图；

图2是本发明的横向传动装置图；

图3是本发明的接线定位装置松开位置图；

图4是本发明的接线定位装置夹紧位置图；

图5是本发明的摩擦滚轮装置图；

图6是本发明的竖向传动装置图；

图7是本发明的隐藏了连接板一的竖向传动装置图；

图8是本发明的电源插拔装置图；

图9是本发明的电源插拔装置爆炸图；

图10是本发明的正视图；

图11是本发明的左视图；

图12是本发明的俯视图；

图中各标号为：1-机架，2-横向传动装置，3-摩擦滚轮装置，4-接线定位装置，5-显示屏，6-电源插拔装置，7-灯条电源线，8-竖向传动装置，9-丝母座ⅰ，10-1滑块ⅰ，10-2-滑块ⅱ，10-3-滑块ⅲ，11-横向传动丝杠固定板，12-步进电机ⅰ，13-二层机构连接支撑板，14-步进电机ⅱ，15-双向丝杠，16-丝母座ⅱ，17-接线夹爪，18-一层机构支撑连接板，19-气动手指，20-电机连接板，21-步进电机ⅲ，22-摩擦滚轮，23-竖向传动支撑连接板，24-连接板一，25-步进电机ⅳ，26-插拔电源连接板，27-微型转动台，28-连接板二，29-微型气动手指，30-电源触针，31-工业相机，32-微型气缸，33-联轴器ⅰ，34-滚珠丝杠支撑座ⅰ，35-1-直线导轨ⅰ，35-2-直线导轨ⅱ，35-3-直线导轨ⅲ，36-横向传动丝杠，37-滚珠丝杠支撑座ⅱ，38-1-联轴器ⅱ，38-2-联轴器ⅲ，39-1-带座轴承ⅰ，39-2-带座轴承ⅱ，40-竖向传动丝杠，41-丝母座ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。

实施例1：如图1-12所示，一种插针端子接电设备，包括机架1、横向传动装置2、摩擦滚轮装置3、接线定位装置4、电源插拔装置6和竖向传动装置8；所述机架1用于安装三层横向传动装置2，三层横向传动装置2从上往下布置分别用于安装摩擦滚轮装置3、接线定位装置4和竖向传动装置8，电源插拔装置6与竖向传动装置8连接；所述横向传动装置2用于带动摩擦滚轮装置3、接线定位装置4和竖向传动装置8沿x方向运动；所述摩擦滚轮装置3用于实现灯条电源线7中线路的夹紧与放松，实现灯条电源线7中线路的提升与下降；所述接线定位装置4用于实现灯条电源线7中线路的位置限位；所述竖向传动装置8用于带动部件电源插拔装置6沿z方向运动；所述电源插拔装置6用于实现灯条电源线7末端插针端子的夹紧与放松，实现灯条电源线7末端插针端子的插拔。

进一步地，可以设置所述横向传动装置2包括丝母座ⅰ9、滑块ⅰ10-1、横向传动丝杠固定板11、步进电机ⅰ12、联轴器ⅰ33、滚珠丝杠支撑座ⅰ34、直线导轨ⅰ35-1、横向传动丝杠36和滚珠丝杠支撑座ⅱ37；其中横向传动丝杠固定板11固连在机架1上，步进电机ⅰ12、滚珠丝杠支撑座ⅰ34、直线导轨ⅰ35-1、滚珠丝杠支撑座ⅱ37依次固定于横向传动丝杠固定板11上，安装在直线导轨ⅰ35-1上的滑块ⅰ10-1和直线导轨ⅰ35-1通过滚珠滑动连接，步进电机ⅰ12的输出轴通过联轴器ⅰ33与横向传动丝杠36一端连接，横向传动丝杠36另一端依次通过孔轴过渡配合连接滚珠丝杠支撑座ⅰ34、通过螺纹连接丝母座ⅰ9、通过孔轴过渡配合连接滚珠丝杠支撑座ⅱ37，丝母座ⅰ9、滑块ⅰ10-1的顶部用于安装摩擦滚轮装置3、接线定位装置4和竖向传动装置8。进一步地，可以设置所述机架1由铝型材拼接而成。所述横向传动丝杠固定板11通过t字螺钉固连在机架1上，滚珠丝杠支撑座ⅰ34和滚珠丝杠支撑座ⅱ37用螺栓螺母固定于横向传动丝杠固定板11上，直线导轨ⅰ35-1通过螺钉连接于横向传动丝杠固定板11上，步进电机ⅰ12通过螺钉固连于横向传动丝杠固定板11上。

进一步地，可以设置所述摩擦滚轮装置3用于通过气动手指19提供动力，驱动与气动手指19的两个手指连接的两个步进电机ⅲ21随手指的开合而开合，通过两个步进电机ⅲ21提供动力驱动与其输出轴连接的摩擦滚轮22沿x方向做相反方向转动。

进一步地，可以设置所述摩擦滚轮装置3包括一层机构支撑连接板18、气动手指19、电机连接板20、步进电机ⅲ21和摩擦滚轮22；其中一层机构支撑连接板18固定连接在第一层横向传动装置2中的丝母座ⅰ9和滑块ⅰ10-1上，气动手指19固定连接在一层机构支撑连接板18上，气动手指19的两个手指分别固连一块电机支撑板20，两块电机支撑板20上均设有一个步进电机ⅲ21，摩擦滚轮22与步进电机ⅲ21的输出轴通过孔与轴的过盈配合连接。进一步地，可以设置所述一层机构支撑连接板18通过螺钉连接在第一层横向传动装置2中的丝母座ⅰ9和滑块ⅰ10-1上，气动手指19通过螺钉连接在一层机构支撑连接板18上，电机支撑板20与气动手指19通过螺钉连接，步进电机ⅲ21通过螺钉固连于电机支撑板20上。

进一步地，可以设置所述接线定位装置4用于通过步进电机ⅱ14提供动力，驱动左右两端的螺纹旋向相反的双向丝杠15运动，通过双向丝杠15带动与其螺纹传动的两个丝母座ⅱ16沿y实现反向运动，通过丝母座ⅱ16带动与丝母座ⅱ16固连的接线夹爪17实现夹紧与松开的动作。

进一步地，可以设置所述接线定位装置4包括滑块ⅱ10-2、二层机构连接支撑板13、步进电机ⅱ14、双向丝杠15、丝母座ⅱ16、接线夹爪17、直线导轨ⅱ35-2、联轴器ⅱ38-1、带座轴承ⅰ39-1；其中二层机构连接支撑板13固定连接在第二层横向传动装置2中的丝母座ⅰ9和滑块ⅰ10-1上，步进电机ⅱ14、一个带座轴承ⅰ39-1、直线导轨ⅱ35-2、另一个带座轴承ⅰ39-1依次固定于二层机构连接支撑板13上，安装在直线导轨ⅱ35-2上的两个滑块ⅱ10-2和直线导轨ⅱ35-2通过滚珠滑动连接，滑块ⅱ10-2上固定丝母座ⅱ16，步进电机ⅱ14的输出轴通过联轴器ⅱ38-1与双向丝杠15一端相连接，双向丝杠15另一端依次通过孔轴过渡配合连接第一个带座轴承ⅰ39-1、通过旋向相反的螺纹连接两个丝母座ⅱ16、通过孔轴过渡配合连接另一个带座轴承ⅰ39-1，每个丝母座ⅱ16外侧面固连一个接线夹爪17。进一步地，可以设置所述二层机构连接支撑板13通过螺钉连接在第二层横向传动装置2中的丝母座ⅰ9和滑块ⅰ10-1上，步进电机ⅱ14通过螺钉固连于二层机构连接支撑板13上，带座轴承ⅰ39-1通过螺栓螺母固定在二层机构连接支撑板13上，直线导轨ⅱ35-2通过螺钉固定于二层机构连接支撑板13上，丝母座ⅱ16通过螺钉连接于滑块ⅱ10-2上，接线夹爪17通过螺钉与丝母座ⅱ16固连在一起。

进一步地，可以设置所述竖向传动装置8用于通过步进电机ⅳ25提供动力，驱动竖向传动丝杆40转动，通过竖向传动丝杆40的转动带动与之螺纹连接的丝母座ⅲ41沿z方向运动，通过丝母座ⅲ41带动与之连接的连接板一24运动，通过连接板一24的运动带动与之连接的电源插拔装置6运动。

进一步地，可以设置所述竖向传动装置8包括滑块ⅲ10-3、竖向传动支撑连接板23、连接板一24、步进电机ⅳ25、直线导轨ⅲ35-3、联轴器ⅲ38-2、带座轴承ⅱ39-2、竖向传动丝杠40和丝母座ⅲ41；其中竖向传动支撑板23固定连接第三层横向传动装置2中的丝母座ⅰ9和滑块ⅰ10-1上，步进电机ⅳ25、一个带座轴承ⅱ39-2、直线导轨ⅲ35-3、另一个带座轴承ⅱ39-2依次固定于竖向传动支撑连接板23上，安装在直线导轨ⅲ35-3上的滑块ⅲ10-3和直线导轨ⅲ35-3通过滚珠滑动连接，步进电机ⅳ25的输出轴通过联轴器ⅲ38-2与竖向传动丝杠40一端相连接，竖向传动丝杠40另一端依次通过孔轴过渡配合连接第一个带座轴承ⅱ39-2、通过螺纹连接丝母座ⅲ41、通过孔轴过渡配合连接另一个带座轴承ⅱ39-2，连接板一24固定连接于丝母座ⅲ41和滑块ⅲ10-3上。进一步地，可以设置所述竖向传动支撑板23通过螺钉固定于第三层横向传动装置2中的丝母座ⅰ9和滑块ⅰ10-1上，步进电机ⅳ25通过螺钉固连于竖向传动支撑连接板23上，带座轴承ⅱ39-2通过螺栓螺母固定于竖向传动支撑连接板23上，直线导轨ⅲ35-3通过螺钉固定于竖向传动支撑板23上，连接板一24通过螺钉连接于丝母座ⅲ41和滑块ⅲ10-3上。

进一步地，可以设置所述电源插拔装置6包括电源插拔装置连接板26、微型转动台27、连接板二28、微型气动手指29、电源触针30和微型气缸32(微型气动手指29较气动手指19相比，微型气动手指29的尺寸匹配实际运动，采用的尺寸较小，如气动手指19选用hfz16，微型气动手指29选用hfz10；微型转动台27选用q-632q-motion转台)；其中电源插拔装置连接板26固定连接于竖向传动装置8中的连接板一24上，微型转动台27固定连接于电源插拔装置连接板26上，连接板二28一端固定连接在微型转动台27的转盘上，微型气动手指29连接于连接板二28另一端，微型气缸32与微型转动台27的转盘连接，电源触针30卡装与微型气缸32的推杆上。进一步地，可以设置所述连接板二28呈7型，水平一端面通过螺钉连接微型气动手指29，竖直一端通过螺钉连接在微型转动台27的转盘上，电源插拔装置连接板26通过螺钉连接于竖向传动装置8中的连接板一24上，微型转动台27通过螺钉连接于电源插拔装置连接板26上。

进一步地，可以设置还包括工业相机31，工业相机31固定连接于电源插拔装置6中的电源插拔装置连接板26上，工业相机31用于将采集的灯条电源线7末端插针端子位置图像传输至机器视觉控制系统，通过机器视觉控制系统驱动电源插拔装置6中的微型转动台27转动、驱动竖向传动装置8的步进电机ⅳ25转动、驱动电源插拔装置6中的微型气动手指29运动、驱动电源插拔装置6中的微型气缸32运动。

本发明的工作原理是：

以显示屏装配生产线为例，当装配线上的显示屏5通过传送带到达预定位置并进行二次定位后，显示屏导光板背光检测接电设备开始工作，第二层的横向传动装置2上的步进电机ⅰ12接收到控制信号开始转动，通过联轴器ⅰ33将动力传递给丝杠螺母机构，带动丝母座ⅰ9向前运动，从而带动与丝母座ⅰ9固连的接线定位装置4向前运动至显示器的灯条电源线7的位置区域。虽然灯条电源线7是柔性的，但是由于灯条电源线7的引出位置是固定的，所以电源线总能控制在一定区域范围内。

当接线定位装置4整体运动到预定位置时，其上的步进电机ⅱ14开始工作，通过联轴器ⅱ38带动双向丝杠15转动，由于双向丝杠15前后两段的螺纹是反向的，所以与其螺纹连接的两个丝母座ⅱ16相向运动，从而带动与丝母座ⅱ16连接的两个接线夹爪17相向运动，从而实现逐渐把灯条电源线7限制在一个略大于灯条电源线7尺寸的矩形孔内。

当所述的接线定位装置4的动作完成后，第一层横向传动装置以前述同样的方式带动摩擦滚轮装置3运动到预定位置，到达预定位置后，气动手指19夹紧，从而实现摩擦滚轮22将灯条电源线7夹紧，此时，两个步进电机ⅲ21开始工作，转向相反，带动两个摩擦滚轮22相反方向转动，从而依靠摩擦力将灯条电源线7提升，当灯条电源线7末端的电源线接头接触到接线定位装置2中的接线夹爪17底端的压力传感器贴片时，给步进电机ⅲ21一个电信号，步进电机ⅲ21停止工作，摩擦滚轮22停止转动，灯条电源线7末端的插针端子贴靠停留在接线夹爪17底端。

当上述动作完成后，第三层的横向传动装置2以前述相同的方式带动竖向传动装置8和电源插拔装置6运动到指定位置。此时工业相机31传输信号到机器视觉控制系统，通过图像识别技术，判断灯条电源线7底部的插针端子的圆周方向的位置，控制系统给微型转动台27信号，控制其转动相应的角度，使电源触针30与灯条电源线7末端的电源线接头方位相同。此时，竖向传动装置8的步进电机ⅳ25转动带动电源插拔装置6向上运动，运动到微型气动手指29与接线夹爪17底部接触时停止运动。然后微型气动手指29夹紧，实现对灯条电源线7末端的插针端子的夹紧。夹紧后，微型气缸32上的推杆向上运动，从而带动电源触针30向上运动，实现与灯条电源线7末端的插针端子的接通，此时灯条通电。

当灯条接通电源后，便可以进一步利用机器视觉技术来检测导光板是否有缺陷瑕疵。

当检测完成后，微型气缸32上的推杆向下运动，从而带动电源触针30向下运动，使之与灯条电源线7末端的插针端子分离。微型气动手指29松开，竖向传动装置8带动电源插拔装置6向下运动，然后第三层横向传动装置2带动竖向传动装置8和电源插拔装置6退回到原位。

气动手指19松开，从而使摩擦滚轮22松开，同时一层横向传动装置2带动摩擦滚轮装置3整体退回到原位。

此时接线定位装置4中的步进电机ⅱ14反向转动，通过丝杠螺母机构带动两个接线夹爪17相向运动，接线夹爪17退回到原位。

如下为部分装置的工作原理：

所述的横向传动装置2中的步进电机ⅰ12通过联轴器ⅰ33将转动传递给横向传动丝杆36，通过步进电机ⅰ12输出轴的正反转带动与横向传送丝杠36螺纹连接的丝母座ⅰ9的前后运动。从而带动与丝母座ⅰ9连接的接线定位装置4、摩擦滚轮装置3和竖向传动装置8前后运动。

所述的接线定位装置4中的步进电机ⅱ14转动，通过联轴器ⅱ38将转动传递给双向丝杠15，由于双向丝杠15左右两端的螺纹旋向相反，故与双向丝杠15螺纹传动的丝母座ⅱ16实现反向运动，从而带动与丝母座ⅱ16固连的接线夹爪17实现夹紧与松开的动作。

所述的摩擦滚轮装置3中的气动手指19能够实现夹紧与放松的动作，从而带动分别于两端手指相连电机连接板20上的步进电机ⅲ21实现距离位置变化的动作，与步进电机ⅲ21输出轴过盈配合的摩擦滚轮22便可以实现对灯条电源线7的夹紧与放松的动作。

所述的竖向传动装置8中的步进电机ⅳ25通过联轴器ⅱ38将转动传递给竖向传动丝杆40，竖向传动丝杆40的转动带动与之螺纹连接的丝母座ⅲ41的竖向运动，从而实现连接板一24的竖向运动。

所述的电源插拔装置6中的插拔电源装置连接板26与连接板一24连接，电源插拔装置6能够整体实现上下运动。其中的微型转动台27能够实现精确的转动，带动微型气动手指29和微型气缸32转动。微型气动手指29的夹紧与放松的动作，实现对灯条电源线7末端插针端子的夹紧。微型气缸32推杆的上下运动带动卡装在上面的电源触针30运动，实现对灯条电源线7末端的插针端子的插拔动作。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。