连接器插针机的制作方法

1.本实用新型涉及连接器插针设备技术领域，特别是涉及一种连接器插针机。


背景技术：

2.连接器(connector)又称为接插件、插头和插座，是连接两个有源器件并用于传输电流或信号的元器件，连接器包括塑胶件和pin针，在连接器的组装过程中，主要包括插针和针检测工序，其中，插针作业是通过插针机将pin针插入到塑胶件内，从而组成连接器。
3.传统的插针机结构简单，功能单一，仅能实现对pin针的转运和排列，将pin针逐次运送至塑胶件的位置，pin针在运输的过程中，针头和焊口位置不易调节，从而使得pin针与塑胶件连接错位，进而产生残次品，产品的不良率较高；采用人工手动分拣来调整pin针方向的方式成本较高，由于人员个体差异和精力的问题，仍难以保证pin针与塑胶件有效连接，且为了适应人工拣料，pin针的移动速度较慢，进而使得连接器的整体组装效率下降，产品的产出较慢，难以提高产品的市场竞争力。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对加工的连接器不良率高、插针机效率低的技术问题，提供一种组装效果好、产品良品率高且加工效率高的连接器插针机。
5.一种连接器插针机，该连接器插针机包括：
6.控制柜，所述控制柜的顶部设有工作平台，所述控制柜内设有用于控制整机工作的主控制器；
7.胶位调整组件，包括与所述主控制器电连接的驱动件，以及与所述驱动件的输出端连接并在驱动件的作用下于所述工作平台内运动的位置调节机构，所述位置调节机构上安装有用于承接塑胶件的载具；
8.针转运组件，所述针转运组件包括送料机构、分料机构、装夹机构、焊口检测机构、针体调节机构以及物位校准机构，所述分料机构用于承接由所述送料机构送来的pin针并使pin针沿指定通道移动；所述装夹机构根据所述主控制器发送的指令夹取经所述分料机构输出的pin针，所述焊口检测机构用于对所述装夹机构上的pin针的焊口进行方向识别，并在检测到pin针上的焊口方向偏移时向所述主控制器发送信号；所述针体调节机构用于接收所述主控制器发送的指令并根据指令调整pin针的方向；所述物位校准机构用于接收所述主控制器发送的指令并携带所述装夹机构移动，以使pin针依序经过所述焊口检测机构及所述针体调节机构，并将方向调整后的pin针移动至与塑胶件对应位置；以及
9.插针机构，所述插针机构与所述主控制器电连接，用于接收所述主控制器发送的指令并将装夹机构上经位置调整后的pin针插入所述载具内的塑胶件上。
10.在其中一个实施例中，所述工作平台上设有第一公轨，所述位置调节机构包括固定板、第一母轨以及第二公轨，所述第一母轨安装在所述固定板的底部并与所述第一公轨滑动配合，所述第二公轨安装在所述固定板的顶部，且所述第二公轨垂直于所述第一公轨，
所述载具的底部设有与所述第二公轨滑动配合的第二母轨；所述驱动件包括与所述固定板连接并控制塑胶件在第一方向上位置的第一电机，以及与所述载具连接并控制塑胶件在第二方向上位置的第二电机，所述第一电机和所述第二电机分别与所述主控制器电连接。
11.在其中一个实施例中，所述载具包括多个可拼装的载板，每个所述载板上设有多个塑胶件安装位。
12.在其中一个实施例中，所述焊口检测机构包括与所述主控制器电连接的电光学识别器件，所述电光学识别器件为电荷耦合器件或激光感应开关。
13.在其中一个实施例中，所述针体调节机构包括第三电机以及与所述主控制器电连接并用于控制所述第三电机转速和角度方向的电机控制器，第三电机为伺服电机或步进电机，电机控制器为伺服电机控制器或步进电机控制器。
14.在其中一个实施例中，所述物位校准机构包括转盘、第四电机以及与所述主控制器电连接并用于控制第四电机转速和角度方向的控制器，所述转盘用于安装所述装夹机构，并在所述第四电机的驱动下带动所述装夹机构转动，使得pin针依序经过所述焊口检测机构及所述针体调节机构，或使方向调整后的pin针与塑胶件对准，第四电机为伺服电机或步进电机，控制器为伺服电机控制器或步进电机控制器。
15.在其中一个实施例中，所述针转运组件还包括振动盘，所述振动盘用于承接pin针并将pin针按指定方向送入所述送料机构。
16.在其中一个实施例中，所述针转运组件还包括针样检测机构，所述针样检测机构位于所述送料机构和所述分料机构之间，用于检测送料机构的输出端是否缺料。
17.在其中一个实施例中，所述连接器插针机还包括压紧机构，所述压紧机构用于将插装在塑胶件上的pin针压紧。
18.在其中一个实施例中，所述控制柜上还安装有触控屏，所述触控屏与所述主控制器电连接，用于向所述主控制器输入指令以及接收所述主控制器发送的信号并显示整机工作参数。
19.实施本实用新型的连接器插针机，通过设置焊口检测机构和针体调节机构，焊口检测机构可以对pin针上的焊口部位进行扫描检测，以判断pin针的方向是否正确，针体调节机构则根据主控制器的指令对pin针的方向进行调节，使得方向错误的pin针得到调整，保证插针机构将每个pin针按照预定方向插入到塑胶件上，避免出现pin针与塑胶件组装错误的问题，以提高连接器组装作业的可靠性以及组装良品率，该过程中，由焊口检测机构对焊口位置进行判断，避免了在人工识别时因疲惫和个体差异造成的漏检、错检问题，焊口检测的效率和精准度较高，显著提升了插针机作业效率和连接器的组装效率。
附图说明
20.图1为本实用新型的一个实施例中连接器插针机的结构示意图；
21.图2为本实用新型的一个实施例中胶位调整组件的结构示意图；
22.图3为图1所示实施例中a部分的局部放大结构示意图；
23.图4为图1所示实施例中b部分的局部放大结构示意图。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
25.请结合图1与图4，本实用新型提供了一种组装效果好、产品良品率高且加工效率高的连接器插针机10，该连接器插针机10包括控制柜100、胶位调整组件200、针转运组件300以及插针机构400。其中，控制柜100的顶部设有工作平台110，控制柜100内设有用于控制整机工作的主控制器120，该主控制器120为与220v交流电源电连接的plc控制器，控制柜100的侧面设有可开合的检修门130，便于维修人员或作业人员对柜体内的主控制器120及其他相关电气设备进行检修。控制柜100的底部设有可调节高度的支撑地脚140，用于抬升控制柜100底部的高度，避免厂房地面的污水进入控制柜100内引发的漏电事故，还用于调节工作平台110的高度，以使得工作平台110的高度与作业人员的实际站位或座位相适应，便于作业人员操作。进一步的，控制柜100的底部还设有可展开和抬起的万向轮150，这样，在需要移动连接器插针机10时，作业人员或运输人员仅需展开万向轮150，同时调节支撑地脚140的高度，使支撑地脚140离开地面，即可推动控制柜100以实现对连接器插针机10的转运，降低了连接器插针机10的移动难度。
26.胶位调整组件200包括与主控制器120电连接的驱动件，以及与驱动件的输出端连接并在驱动件的作用下于工作平台110内运动的位置调节机构，位置调节机构上安装有用于承接塑胶件的载具210。针转运组件300包括送料机构310、分料机构320、装夹机构330、焊口检测机构340、针体调节机构350以及物位校准机构360，分料机构320用于承接由送料机构310送来的pin针并使pin针沿指定通道移动；装夹机构330根据主控制器120发送的指令夹取经分料机构320输出的pin针，装夹机构330可以为电动夹爪；焊口检测机构340用于对装夹机构330上的pin针的焊口进行方向识别，并在检测到pin针上的焊口方向偏移时向主控制器120发送信号；针体调节机构350用于接收主控制器120发送的指令并根据指令调整pin针的方向；物位校准机构360用于接收主控制器120发送的指令并携带装夹机构330移动，以使pin针依序经过焊口检测机构340及针体调节机构350，并将方向调整后的pin针移动至与塑胶件对应位置。插针机构400与主控制器120电连接，用于接收主控制器120发送的指令并将装夹机构330上经位置调整后的pin针插入载具210内的塑胶件上。
27.胶位调整组件200用于承接塑胶件并调整塑胶件的位置，以使得塑胶件到达工作平台110上预设的组装区域。请结合图1与图2，一实施例中，胶位调整组件200采用组合滑轨对塑胶件的位置进行调整。具体的，工作平台110上设有第一公轨220，设定第一公轨220在工作平台110上沿第一方向(或y轴方向)延伸设置，位置调节机构包括固定板230、第一母轨240以及第二公轨250，第一母轨240安装在固定板230的底部并与第一公轨220滑动配合，第二公轨250安装在固定板230的顶部，且第二公轨250垂直于第一公轨220，即设定第二公轨250沿第二方向(或x轴方向)延伸设置，载具210的底部设有与第二公轨250滑动配合的第二母轨260；驱动件包括与固定板230连接并控制塑胶件在第一方向上位置的第一电机270，以及与载具210连接并控制塑胶件在第二方向上位置的第二电机280，第一电机270和第二电
机280分别与主控制器120电连接。也就是说，在连接器插针机10的工作过程中，主控制器120在接收到外部发送的塑胶件位置调节指令时，分别控制第一电机270和第二电机280工作，通过调整第一电机270和第二电机280的转速和工作时间等参数，来调节固定板230在第一方向上的行程以及载具210在第二方向上的行程，从而达到调节载具210在工作平台110内所处位置的目的。
28.一实施例中，载具210包括多个可拼装的载板211，每个载板211上设有多个塑胶件安装位212。这样，在连接器的组装作业中，根据生产规模和生产能力，可一次性在载具210上放置多个塑胶件，并依序进行pin针插装作业，减少了因多次停机装载塑胶件对pin针插针作业的干扰，提高了连接器组装作业的效率。
29.进一步的，请参阅图1，控制柜100的工作平台110上还设有安装架160，该安装架160架设在胶位调整组件200的上方，针转运组件300设置于安装架160上。通过设置安装架160，抬升了针转运组件300的水平高度，便于从塑胶件的上方进行插针作业。针转运组件300用于运送pin针并对pin针的运送情况和运动状态进行监测及调整，一实施例中，针转运组件300还包括与主控制器120电连接的振动盘370，振动盘370用于承接pin针并将pin针按指定方向送入送料机构310，也就是说，振动盘370用于向无序堆放的pin针提供动能，并使得pin针排列后成排逐个输出，以便后续作业中对pin针逐一进行操作。
30.请结合图1与图3，送料机构310包括设置在振动盘370输出端的两块挡板311，两块挡板311之间形成有送料通道312，该送料通道312限定了pin针由振动盘370输出后的运动轨迹，以便pin针能够顺利进入分料机构320。进一步的，送料机构310的挡板311上安装有振动器，以使得pin针在进入送料通道312后在振动器的震动作用下沿着送料通道312逐一移动，也可以向送料通道312内通入压缩气体，该压缩气体的吹送方向与pin针在送料通道312内的移动方向相同，以避免pin针堵塞送料通道312，造成送料不畅问题。
31.分料机构320包括固定在送料机构310输出端的管件和对管件的输入端进行固定的限位块，管件内设有限定pin针运输路径的分料通道。分料机构320上还设有与主控制器120电连接的第一电磁阀，第一电磁阀为气动电磁阀，其工作气压小于或等于1mpa，气体为非易燃易爆有毒气体的普通气体，通过设置第一电磁阀，当分料通道内出现pin针堵塞情况时，第一电磁阀工作并向分料通道内通入压缩气体，以便及时疏通分料通道，保证pin针转运作业的正常进行。
32.一实施例中，针转运组件300还包括与主控制器120电连接的针样检测机构380，针样检测机构380位于送料机构310和分料机构320之间，用于检测送料机构310的输出端是否缺料。针样检测机构380为用于检测金属针的金属感应开关、光电开关或磁感应开关。优选的，针样检测机构380为红外对射传感器，在送料通道312内正常运送pin针时，红外对射传感器的发射端发出的红外光束被pin针遮挡，使得红外对射传感器的接收端接收到的光信号不稳定，从而判断送料通道312内物料正常。当送料通道312内缺料时，发射端发出的红外光束无任何遮挡，使得接收端能够接收到稳定的光信号，在此情况下，红外对射传感器向主控制器120发送信号，便于主控制器120通过报警装置向作业人员预警，以及时添加物料。
33.分料机构320的输出端还设置有针数检测装置，该针数检测装置与主控制器120电连接，用于接收主控制器120发送的指令并检测从分料装置输出的pin针的数量。优选的，针数检测装置为红外传感器或激光传感器。需要说明的是，本实施例中，通过设置针数检测装
置，是为了控制装夹机构330一次夹取的pin针的数量，这样，插针机构400一次可以将一至多枚pin针插入塑胶件内，以获得不同包括2针、3针、4针、5针、6针、7针、8针、9针、10针、11针以及12针等多个针数规格的连接器，便于插针机快速作业，提高了连接器的产能。当然，本实用新型可加工的连接器的pin针数并不仅限于前述列出的情况，可以是1至78针之间的所有可能情形，于此不再赘述。
34.本实施例中，焊口检测机构340包括pin针支撑件和安装在pin针支撑件上并与主控制器120电连接的电光学识别器件，电光学识别器件为电荷耦合器件或激光感应开关。当电光学识别器件为电荷耦合器件时，电光学识别器件通过专用控制板与主控制器120的输入端电连接，以便向主控制器120发送光电信号。需要说明的是，本实施例中对pin针焊口的检测，主要是基于pin针焊口端和针头端的宽度大小不同来进行识别的，通过电荷耦合器件或激光感应开关接收到的光电信号的变化来判断检测到的pin针的焊口位置是否偏移或错位。需要说明的是，本实施例中，焊口检测机构340对pin针焊口方向检测的依据是由主控制器120发送的指令决定的。具体的，在加工长条状连接器时，长条状连接器上的pin针为每一竖列的pin针焊口方向相同，相邻两竖列的pin针焊口方向相反，这样，在确定了连接器上单列pin针的数量后，焊口检测机构340每检测完用于形成连接器上一竖列的pin针后，接收主控制器120发送的指令并以另一标准检测下一竖列的pin针的焊口。在加工圆柱形连接器时，圆柱形连接器上的各个pin针的方向均不相同，因此，焊口检测机构340分别以不同标准检测各个pin针的焊口方向。连接器上各个pin针焊口方向的设置，旨在减少连接器在焊接作业时的焊口干涉问题，于此不再赘述。
35.一实施例中，针体调节机构350包括第三电机以及与主控制器120电连接并用于控制第三电机转速和角度方向的电机控制器，第三电机为伺服电机或步进电机，相应的，电机控制器为伺服电机控制器或步进电机控制器。在电光学识别器件检测到pin针上的待检测部位为非焊口时，电光学识别器件向主控制器120发送指令，主控制器120接收指令后，向电机控制器输出信号，电机控制器调节第三电机的转速和角度方向，这样，第三电机的输出端将以预定大小和方向的作用力带动pin针转动，从而使得pin针的翻转或角度偏转，达到调节pin针方向的目的。
36.物位校准机构360包括转盘361、第四电机362以及与主控制器120电连接并用于控制第四电机362转速和角度方向的控制器，转盘361用于安装装夹机构330，并在第四电机362的驱动下带动装夹机构330转动，使得pin针依序经过焊口检测机构340及针体调节机构350，或使方向调整后的pin针与塑胶件对准，第四电机362为伺服电机或步进电机，控制器为伺服电机控制器或步进电机控制器。
37.进一步的，请结合图1与图4，安装架160上设有一低位平台161，针体调节机构350安装在该低位平台161上，安装架160上临近该低位平台161处设有固定架162，转盘361转动设置在固定架162上，且该转盘361悬设于胶位调整组件200的上方，装夹机构330安装在转盘361上并跟随转盘361转动，第四电机362安装在固定架162的顶部，焊口检测机构340安装在固定架162的底部，当装夹机构330跟随转盘361转动时，装夹机构330上的pin针经过焊口检测机构340，并由焊口检测机构340对其进行焊口检测。优选的，本实施例中，转盘361上均匀设有多个装夹机构330，转盘361在第四电机362的驱动下带动装夹机构330转动时，各个装夹机构330依序经过焊口检测机构340和针体调节机构350，仅当焊口检测机构340检测到
pin针的方向错误时，主控制器120向控制器发送指令，并由第四电机362控制转盘361在转动到错位pin针与针体调节机构350对齐时暂停，同时针体调节机构350接收到主控制器120发送的指令并在外部气缸的推动下与装夹机构330接触，以便对装夹机构330上的错位的pin针进行调节。在pin针方向调节后，主控制器120再次向控制器发送指令，控制器在接收指令后，控制第四电机362工作，以驱动转盘361带动pin针转动至与塑胶件对准的位置，便于后续插针作业的有效进行。
38.插针机构400包括固定座、与固定座滑动连接的冲针以及与主控制器120电连接的第二电磁阀，该第二电磁阀为与外部压缩气泵连通的气动电磁阀，气动电磁阀与相应的外部气缸连接，用于为冲针的运动提供驱动力，以带动冲针将装夹机构330上的pin针推入塑胶件上。在插针机构400工作前，第一电机270和第二电机280在主控制器120的控制下工作，并调整载具210至指定位置，使得载具210上的塑胶件对准装夹机构330的位置，以保证冲针能够准确的将pin针插入塑胶件内。为了保证pin针与塑胶件连接的稳定性，一实施例中，连接器插针机10还包括第三电磁阀和压紧机构500，压紧机构500包括气缸，该压紧机构500固定在安装架160上并悬设于胶位调整组件200的上方，用于将插装在塑胶件上的pin针压紧。具体的，第三电磁阀为与主控制器120电连接的气动电磁阀，气动电磁阀与压紧机构500的气缸连接，当插针机构400将pin针插入塑胶件后，第三电磁阀接收主控制器120发送的指令并向压紧机构500输出压缩气体，进而由压缩气体推动压紧机构500的气缸向pin针与塑胶件的连接体运动，以压紧pin针与塑胶件，提高pin针与塑胶件连接的稳定性。当压紧机构500的气缸将pin针与塑胶件压紧后，主控制器120再度控制第一电机270和第二电机280工作，以便将组装后的连接器成品移动至工作平台110上的指定位置。
39.一实施例中，控制柜100的侧面或工作平台110上设置有与主控制器120电连接并用于控制连接器插针机10整机启停的按钮开关。控制柜100上还安装有触控屏，触控屏600与主控制器120电连接，用于向主控制器120输入指令以及接收主控制器120发送的信号并显示整机工作参数，以便于作业人员获取连接器插针机10的当前工作情况和设备的运行情况等。进一步的，连接器插针机10还包括状态显示灯，状态显示灯与主控制器120电连接并用于显示整机工作状态。具体的，连接器插针机10在正常工作状态下，状态显示灯显示为绿灯，以表征当前工作状态良好；当连接器插针机10出现故障时，状态显示灯显示为红灯，以警示作业人员及时停机检查并对设备进行维修。
40.实施本实用新型的连接器插针机10，通过设置焊口检测机构340和针体调节机构350，焊口检测机构340可以对pin针上的焊口部位进行扫描检测，以判断pin针的方向是否正确，针体调节机构350则根据主控制器120的指令对pin针的方向进行调节，使得方向错误的pin针得到调整，通过物位校准机构360校准方向调整后的pin针的位置，使pin针与塑胶件对齐，保证插针机构400将每个pin针按照预定方向插入到塑胶件上，避免出现pin针与塑胶件组装错误的问题，以提高连接器组装作业的可靠性以及组装良品率，该过程中，由焊口检测机构340对焊口位置进行判断，避免了在人工识别时因疲惫和个体差异造成的漏检、错检问题，焊口检测的效率和精准度较高，显著提升了插针机作业效率和连接器的组装效率。
41.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
42.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。