一种接线端子的组装方法和设备与流程

本发明涉及电路元件生产技术领域，具体涉及一种接线端子的组装设备和方法。

背景技术：

接线端子广泛用于指电流表、电压表、电阻表、蓄电池，音箱等上面等用来连接导线的柱子；接线端子固定设置在这些器件上，裸露出一个接线柱以供连接导线。接线柱的形状复杂，难以依次成型，往往是由一个金属片和一个金属柱进行组装，金属柱通过圆柱棒料车得，金属片通过冲压得到；而后将金属柱和金属片组装得到接线柱即可。

中国国家知识产权局公开了公开号为cn205666277u，专利名称为大功率动力电池用焊接接线端子连接结构的专利，它包括若干电连接件，各电连接件包括一第一硬质部、第二硬质部、承接部、焊接接线端子及弯曲部；第一硬质部及第二硬质部上设有电极焊接孔；承接部包括至少一个软连接部；弯曲部呈弯折设置，包括第一竖直段、横向段及第二竖直段；第一竖直段、第二竖直段自横向段的相对两端反向垂直延伸；第一竖直段远离横向段的一端与第二硬质部连接，第二竖直段远离横向段的一端与焊接接线端子连接；电连接件呈多层递减设置，上一层的电连接件的第一硬质部及第二硬质部分别与下一层相邻的两个电连接件的焊接接线端子电连接。该连接结构的结构较为复杂，难以实现自动化生产。

技术实现要素：

本发明的目的是：针对现有技术存在的不足，提供一种自动化加工、生产速度高、多性能检测、质量高的接线端子的组装设备和方法。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种接线端子的组装设备，包括机架以及安装在机架上的转盘装置、金属柱上料装置、金属片上料装置、压装装置、高度检测装置、激光焊接装置和裂纹探伤装置；转盘装置上设置有多个治具，沿加工进行方向，金属柱上料装置、金属片上料装置、压装装置、高度检测装置、激光焊接装置和裂纹探伤装置依次围绕转盘装置相衔接。

所述的转盘装置用于输送加工工件流转起来，金属柱上料装置用于分离出单个金属柱，并将金属柱后分选搬运到治具中；金属片上料装置用于将分离出来的金属片进行检测，将合格的搬运到治具中；压装装置用于对治具中的金属柱和金属片进行压合；高度检测装置用于检测压合后的组合体的高度；激光焊接装置用于对金属柱和金属片进行焊接；裂纹探伤装置用于对焊接完成的产品进行焊缝的探伤，检测焊接质量。

作为优选，所述的转盘装置包括分割器、转动圆环、固定圆盘、光纤组件、接近开关组件和治具组件；所述的分割器规定设置在机架上，转动圆环安装在分割器的输出轴端，固定圆盘安装在分割器的固定轴端，所述的治具组件安装在转动圆环上，所述的治具组件共设置有六组，分别对应金属柱上料工位、金属片上料压装工位、高度检测工位、焊接工位、探伤工位和下料工位；光纤组件安装在固定圆盘上，对应金属片上料压装工位处的治具；接近开关组件安装在固定圆盘上，对应高度检测工位处的治具。

作为优选，所述的治具组件包括底座、上板、弹簧和置料座；底座上设置四根光柱，光柱外设置有弹簧，上板配合在四根光柱中；置料座安装在底座上，置料座顶端设置有一个圆形沉孔和一个圆形凸柱；上板上设置有缺槽，缺槽顶部设置有台阶；金属柱中部设置有轴肩，金属柱的下端设置在置料座的圆形沉孔中，金属片上设置有两个圆孔，一个圆孔套在金属柱顶端，另一个圆孔套在置料座的圆形凸柱上。

作为优选，所述的金属柱上料装置包括料仓组件、滑台组件、接料组件、检测相机、回料槽和搬运机械手；料仓组件安装在机架上，滑台组件安装在机架上，滑台组件位于料仓组件的正下方，接料组件安装在滑台组件的移动端，检测相机安装在机架底端，朝上设置，回料槽设置在机架上，回料槽位于检测相机的侧方；搬运机械手位于滑台组件的正上方。

作为优选，所述的料仓组件包括支架、料筒、出料筒、手指气缸、夹手和红外传感器；支架包括平台板和四根立柱，支架固定设置在机架上，料筒成圆管状，料管下端安装在平台板上，出料筒安装在平台板的下端面，所述的出料筒侧壁开有两个缺口，夹手位于该缺口中，所述的夹手安装在手指气缸的两个移动端上，手指气缸安装在支架的下端；红外传感器通过连接件安装在支架的下端，红外传感器的发射端正对出料筒；所述的接料组件包括接料座、安装板、光纤传感器和磁铁；接料组件通过槽形块固定设置在安装板上，所述的接料座上设置有圆孔，该圆孔的内径与金属柱下端外径相匹配，接料座的侧壁设置有圆通孔，光纤传感器通过连接件安装在槽形块上，光纤传感器的光路通过所述的圆通孔；磁铁固定设置在安装板上，磁铁位于接料座的正下方。

作为优选，所述的滑台组件包括基座、电机、丝杠部件、滑轨和移动部；移动部通过滑轨连接在基座上，电机安装在基座上，电机的输出端通过丝杠部件带动移动部来回运动，所述的移动部与接料组件相连接；所述的搬运机械手包括支柱、第二滑台组件、支板、升降气缸、驱动电机和三爪夹手；第二滑台组件通过支柱水平安装在机架上，支板安装在第二滑台组件的移动部，升降气缸安装在第二滑台组件的移动端，驱动电机通过连接板安装在升降气缸的移动端，三爪夹手设置在连接板上，所述的三爪夹手下端设置有三个夹手，驱动电机带动三爪夹手的三个夹手同步扩缩。

作为优选，所述的金属片上料装置包括圆振、直振、中转机构、翻转机构、第二检测相机、搬运机构、落料筒和料轨；圆振和直振安装在机架上，料轨安装在直振的上端，料轨的进料端与圆振相衔接，料轨的出料端与中转机构相衔接，翻转机构安装在机架上，位于中转机构的侧方；落料筒安装在机架上，第二检测相机通过连接件安装在搬运机构上，所述的搬运机构安装在机架上，位于中转机构的正上方；所述的中转机构上设置有容纳槽，该容纳槽中恰好能放下一个金属片，容纳槽的下端设置有竖槽，竖槽以供翻转机构进入；容纳槽的进料口设置有止料气缸和安装在止料气缸伸缩端的止料块；所述的止料块用于限制上料；所述的翻转机构可以实现二维的移动、旋转和夹取动作；所述的搬运机构用于夹取金属片。

作为优选，所述的激光焊接装置包括激光发生组件、氮气保护组件和吸烟组件；氮气保护组件对应治具组件，吸烟组件位于治具组件的侧方。

作为优选，所述的裂纹探伤装置可以横移和纵移，采用涡流探伤的原理，导体表面或近表面出现缺陷或测量金属材料的一些性质发生变化时，将影响到涡流的强度和分布，从而就可以通过一起来检测涡流的变化情况，进而可以间接的知道导体内部缺陷的存在及金属性能是否发生了变化。

一种接线端子的组装方法，依次通过以下步骤进行加工：

（一）金属柱上料：手指气缸带动夹手扩张，使得料筒中的金属柱得以落下，金属柱落入接料座中，被磁铁吸住，而后滑台组件带动接料组件移出，同时手指气缸带动夹手锁住上端的金属柱；而后第二滑台组件带动三爪夹手水平移动，升降气缸带动三爪夹手竖直移动，驱动电机带动三爪夹手夹住接料座中的金属柱，移出后位于检测相机的正上方，检测金属柱的外面是否合格，合格品继续组装，不合格品搬运到回料槽中进行收集；

（二）金属片上料：金属片经过圆振和直振后到达中转机构，翻转机构将金属片取出，通过第二检测相机从正反两面检测金属片的外貌质量，不合格的放入落料筒中，合格的放回中转机构，而后通过搬运机构搬运到治具组件中；

（三）压合：压装装置带动压合头下降，使得金属片和金属柱铆合在一起；

（四）高度检测：接近式测距仪下降，依次接触到金属片和金属柱，测得金属柱在金属片上的高度，检验压合是否合格；

（五）激光焊接：氮气保护组件最治具中的工件进行保护，而后激光发生组件将金属柱和金属片的结合处进行焊接，同时产生的烟气通过吸烟组件进行收集；

（六）焊纹探伤：裂纹探伤装置通电，通过传感器测得接线端子内部的涡流分布，判断质量是否合格；

（七）产品下料：通过机械手将检测后的产品进行搬运下料。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：金属柱上料装置设置有多个料筒，提高金属柱的储存量，缩短换料速度；对金属柱的分离进行限定，使得上料井然有序；通过磁石进行吸引，不需设置固定机构，结构简单高效；上料前进行视觉检测，进行分选，提高上料金属柱的质量。高度检测装置设置有缓冲机构，避免刚性冲击，提高装置的检测精度和使用寿命。激光焊接装置的焊接效率更高，设置氮气保护组件提高焊接质量，保证产品的质量。裂纹探伤装置能提高产品的合格率，将一些裂纹较多的产品进行剔除，防止后期使用过程出现故障，存在安全隐患。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸结构图。

图2为转盘装置的爆炸结构图。

图3为金属柱上料装置的爆炸结构图。

图4为料仓组件和接料组件和的爆炸结构图。

图5为金属片上料装置的爆炸结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种接线端子的组装设备，包括机架1以及安装在机架1上的转盘装置2、金属柱上料装置3、金属片上料装置4、压装装置5、高度检测装置6、激光焊接装置7和裂纹探伤装置8；转盘装置2上设置有多个治具，沿加工进行方向，金属柱上料装置3、金属片上料装置4、压装装置5、高度检测装置6、激光焊接装置7和裂纹探伤装置8依次围绕转盘装置2相衔接。

所述的转盘装置2用于输送加工工件流转起来，金属柱上料装置3用于分离出单个金属柱，并将金属柱后分选搬运到治具中；金属片上料装置4用于将分离出来的金属片进行检测，将合格的搬运到治具中；压装装置5用于对治具中的金属柱和金属片进行压合；高度检测装置6用于检测压合后的组合体的高度；激光焊接装置7用于对金属柱和金属片进行焊接；裂纹探伤装置8用于对焊接完成的产品进行焊缝的探伤，检测焊接质量。

如图2所示，所述的转盘装置2包括分割器21、转动圆环22、固定圆盘23、光纤组件24、接近开关组件25和治具组件26；所述的分割器21规定设置在机架1上，转动圆环22安装在分割器21的输出轴端，固定圆盘23安装在分割器21的固定轴端，所述的治具组件26安装在转动圆环22上，所述的治具组件26共设置有六组，分别对应金属柱上料工位221、金属片上料压装工位222、高度检测工位223、焊接工位224、探伤工位225和下料工位226；光纤组件24安装在固定圆盘23上，对应金属片上料压装工位222处的治具；接近开关组件25安装在固定圆盘23上，对应高度检测工位223处的治具；所述的治具组件26包括底座261、上板262、弹簧264和置料座265；底座261上设置四根光柱，光柱外设置有弹簧264，上板262配合在四根光柱中；置料座265安装在底座261上，置料座265顶端设置有一个圆形沉孔和一个圆形凸柱；上板262上设置有缺槽，缺槽顶部设置有台阶263；金属柱001中部设置有轴肩，金属柱001的下端设置在置料座265的圆形沉孔中，金属片002上设置有两个圆孔，一个圆孔套在金属柱001顶端，另一个圆孔套在置料座265的圆形凸柱上。

如图3所示，所述的金属柱上料装置3包括料仓组件31、滑台组件32、接料组件33、检测相机34、回料槽35和搬运机械手36；料仓组件31安装在机架1上，滑台组件32安装在机架1上，滑台组件32位于料仓组件31的正下方，接料组件33安装在滑台组件32的移动端，检测相机34安装在机架1底端，朝上设置，回料槽35设置在机架1上，回料槽35位于检测相机34的侧方；搬运机械手36位于滑台组件32的正上方。

所述的料仓组件31用于储存金属柱，所述的接料组件33用于接取单个金属柱，并将金属柱侧方移出；所述的搬运机械手36用于从上方夹取接料组件33中的金属柱，并进行组装。

如图3和图4所示，所述的料仓组件31包括支架311、料筒312、出料筒313、手指气缸314、夹手315和红外传感器316；支架311包括平台板和四根立柱，支架311固定设置在机架上，料筒312成圆管状，料管下端安装在平台板上，出料筒313安装在平台板的下端面，所述的出料筒313侧壁开有两个缺口，夹手315位于该缺口中，所述的夹手315安装在手指气缸314的两个移动端上，手指气缸314安装在支架311的下端；红外传感器316通过连接件安装在支架311的下端，红外传感器316的发射端正对出料筒313，检测有无金属柱；所述的接料组件33包括接料座331、安装板332、光纤传感器333和磁铁334；接料组件33通过槽形块335固定设置在安装板332上，所述的接料座331上设置有圆孔，该圆孔的内径与金属柱下端外径相匹配，接料座331的侧壁设置有圆通孔，光纤传感器333通过连接件安装在槽形块335上，光纤传感器333的光路通过所述的圆通孔；磁铁334固定设置在安装板332上，磁铁334位于接料座331的正下方。

所述的滑台组件32包括基座、电机、丝杠部件、滑轨和移动部；移动部通过滑轨连接在基座上，电机安装在基座上，电机的输出端通过丝杠部件带动移动部来回运动，所述的移动部与接料组件33相连接。所述的搬运机械手36包括支柱361、第二滑台组件362、支板363、升降气缸364、驱动电机365和三爪夹手366；第二滑台组件362通过支柱361水平安装在机架上，支板363安装在第二滑台组件362的移动部，升降气缸364安装在第二滑台组件362的移动端，驱动电机365通过连接板安装在升降气缸364的移动端，三爪夹手366设置在连接板上，所述的三爪夹手366下端设置有三个夹手，驱动电机365带动三爪夹手366的三个夹手同步扩缩。

所述的金属柱上料装置3在工作时，手指气缸314带动夹手315扩张，使得料筒312中的金属柱得以落下，金属柱落入接料座331中，被磁铁334吸住，而后滑台组件32带动接料组件33移出，同时手指气缸314带动夹手315锁住上端的金属柱；而后第二滑台组件362带动三爪夹手366水平移动，升降气缸364带动三爪夹手366竖直移动，驱动电机365带动三爪夹手366夹住接料座331中的金属柱，移出后位于检测相机34的正上方，检测金属柱的外面是否合格，合格品继续组装，不合格品搬运到回料槽35中进行收集。

金属柱上料装置3解决了金属柱上料效率低，质量不可靠的问题，设置有多个料筒312，提高金属柱的储存量，缩短换料速度；对金属柱的分离进行限定，使得上料井然有序；通过磁石进行吸引，不需设置固定机构，结构简单高效；上料前进行视觉检测，进行分选，提高上料金属柱的质量。

如图5所示，所述的金属片上料装置4包括圆振41、直振42、中转机构43、翻转机构44、第二检测相机45、搬运机构46、落料筒47和料轨48；圆振41和直振42安装在机架上，料轨48安装在直振42的上端，料轨48的进料端与圆振41相衔接，料轨48的出料端与中转机构43相衔接，翻转机构44安装在机架上，位于中转机构43的侧方；落料筒47安装在机架上，第二检测相机45通过连接件安装在搬运机构46上，所述的搬运机构46安装在机架上，位于中转机构43的正上方；所述的中转机构43上设置有容纳槽，该容纳槽中恰好能放下一个金属片，容纳槽的下端设置有竖槽，竖槽以供翻转机构44进入；容纳槽的进料口设置有止料气缸和安装在止料气缸伸缩端的止料块；所述的止料块用于限制上料；所述的翻转机构44可以实现二维的移动、旋转和夹取动作；所述的搬运机构46用于夹取金属片。

所述的金属片上料装置4在工作时，金属片经过圆振41和直振42后到达中转机构43，翻转机构44将金属片取出，通过第二检测相机45从正反两面检测金属片的外貌质量，不合格的放入落料筒47中，合格的放回中转机构43，而后通过搬运机构46搬运到治具组件中。

所述的高度检测装置6采用接近式测距仪测量距离，设置有缓冲机构，避免刚性冲击，提高装置的检测精度和使用寿命。

所述的激光焊接装置7包括激光发生组件、氮气保护组件和吸烟组件；氮气保护组件对应治具组件26，提高焊接质量，吸烟组件位于治具组件26的侧方，保护工作环境。激光焊接装置7的焊接效率更高，设置氮气保护组件提高焊接质量，保证产品的质量。

所述的裂纹探伤装置8可以横移和纵移，采用涡流探伤的原理，导体表面或近表面出现缺陷或测量金属材料的一些性质发生变化时，将影响到涡流的强度和分布，从而就可以通过一起来检测涡流的变化情况，进而可以间接的知道导体内部缺陷的存在及金属性能是否发生了变化。裂纹探伤装置8能提高产品的合格率，将一些裂纹较多的产品进行剔除，防止后期使用过程出现故障，存在安全隐患。

接线端子的组装方法，依次通过以下步骤进行加工：

（一）金属柱上料：手指气缸314带动夹手315扩张，使得料筒312中的金属柱得以落下，金属柱落入接料座331中，被磁铁334吸住，而后滑台组件32带动接料组件33移出，同时手指气缸314带动夹手315锁住上端的金属柱；而后第二滑台组件362带动三爪夹手366水平移动，升降气缸364带动三爪夹手366竖直移动，驱动电机365带动三爪夹手366夹住接料座331中的金属柱，移出后位于检测相机34的正上方，检测金属柱的外面是否合格，合格品继续组装，不合格品搬运到回料槽35中进行收集。

（二）金属片上料：金属片经过圆振41和直振42后到达中转机构43，翻转机构44将金属片取出，通过第二检测相机45从正反两面检测金属片的外貌质量，不合格的放入落料筒47中，合格的放回中转机构43，而后通过搬运机构46搬运到治具组件中。

（三）压合：压装装置5带动压合头下降，使得金属片和金属柱铆合在一起。

（四）高度检测：接近式测距仪下降，依次接触到金属片和金属柱，测得金属柱在金属片上的高度，检验压合是否合格。

（五）激光焊接：氮气保护组件最治具中的工件进行保护，而后激光发生组件将金属柱和金属片的结合处进行焊接，同时产生的烟气通过吸烟组件进行收集。

（六）焊纹探伤：裂纹探伤装置8通电，通过传感器测得接线端子内部的涡流分布，判断质量是否合格；

（七）产品下料：通过机械手将检测后的产品进行搬运下料。