一种接线端子插针压装装置及方法

摘要

本发明涉及接线端子领域，尤其涉及一种接线端子插针压装装置及方法。该装置包括压装底板和固定在压装底板上的插针拨料机构和插针下压机构；插针拨料机构输入端与上料折弯装置出料口相连接，插针拨料机构输出端插针下压机构输入端相衔接；插针下压机构输出端与下料装置进料口相衔接；插针拨料机构用于拨动并排连接的插针下移；插针下压机构用于将单个插针下压至卡座相应孔位中；该装置通过设置插针拨料机构保证插针排向下运动的距离准确，提高插针拨料的精确性；通过设置插针下压机构避免插针相对于卡座孔位发生偏移，保证插针压入卡座相应孔位的压装质量。

说明书

技术领域

本发明涉及接线端子领域，尤其涉及一种接线端子插针压装装置及方法。

背景技术

接线端子就是用于实现电气连接的一种配件产品，工业上划分为连接器的范畴。随着工业自动化程度越来越高和工业控制要求越来越严格和精确，接线端子的用量逐渐上涨。随着电子行业的发展，接线端子的使用范围越来越多，而且种类也越来越多。用得最广泛的除了PCB板端子外，还有五金端子，螺帽端子，弹簧端子等等。在接线端子工作过程中，插针外端穿过卡座与外部电器元件相连，插针内部弹片与自身电路系统相连，从而将外部电器元件与自身电路系统相连接；当接线端子组装的质量较差时，会造成与之相连的电器元件连接不稳定，甚至直接影响到电器元件的使用寿命。因此接线端子作为电器元件的连接部件，其组装质量就显得尤为重要。

中国国家知识产权局公开了公开号为CN204885788U，专利名称为一种压扣式接线端子自动化组装机，在所述工作台上设置有基座上料装置、引脚上料装置、弹片上料装置、按钮上料装置、后盖上料装置、引脚组装装置、弹片组装装置、按钮组装装置以及后盖组装装置；所述基座上料装置包括基座移料导轨，所述引脚组装装置配合连接所述基座移料导轨和所述引脚上料装置；所述弹片组装装置配合连接所述引脚组装装置和所述弹片上料装置；所述按钮组装装置配合连接所述弹片组装装置和按钮上料装置；所述后盖组装装置配合连接所述按钮组装装置和所述后盖上料装置，还包括出料装置，所述后盖组装装置配合连接所述出料装置。有益效果：该组装机可实现全自动化组装压扣式接线端子的技术，有效的提高了生产效率，减少人力成本。

现有技术存在以下不足：1、对插针进行拨料时，使用插针下推杆将拨料滑块中的插针排向下推出一个插针的距离，而后压装机构动作将推出的单个插针接收完成插针拨料过程；而插针下推杆将插针排向下推出时，会给插针排提供一个向下的推力；当插针排被插针下推杆推出一个插针的距离后，插针排因为惯性还会再向下运动一段距离；而拨料滑块为了保证插针排的顺利下滑其下端为开口结构，对插针排下端没有限位作用，从而造成插针排向下运动的距离不准确，影响插针拨料的精确性。2、对插针和卡座进行压装时，搬移机构中的气爪手先从上方将单个插针夹取并且搬移至卡座相应孔位进行定位，而后插针下压机构动作将单个插针压入卡座相应孔位；而气爪手从插针上方抓取时会对插针上方遮挡，当气爪手抓取插针到卡座相应孔位对插针进行定位时，插针下压机构不能从上方对插针进行压装；所以还需要插针上方的气爪手松开插针移动到初始位置后，插针下压机构才能将插针压装至卡座相应孔位；而气爪手回到初始位置后不对插针具有固定作用，插针只受到搬移到卡座时相应孔位的微小限位作用；当插针下压机构下压时，部分限位不牢的插针因为下压时受力晃动而出现插针相对于卡座孔位发生偏移的情况，从而降低插针压装质量。

发明内容

本发明的目的是：针对上述问题，提出通过设置插针拨料机构保证插针排向下运动的距离准确，提高插针拨料的精确性；通过设置插针下压机构避免插针相对于卡座孔位发生偏移，保证插针压入卡座相应孔位的压装质量的一种接线端子插针压装装置及方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种接线端子插针压装装置，该装置包括压装底板和固定在压装底板上的插针拨料机构和插针下压机构；插针拨料机构输入端与上料折弯装置出料口相连接，插针拨料机构输出端插针下压机构输入端相衔接；插针下压机构输出端与下料装置进料口相衔接；插针拨料机构用于拨动并排连接的插针下移；插针下压机构用于将单个插针下压至卡座相应孔位中；插针拨料机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、拨料头和拨料滑块；第一驱动组件输出端与第二驱动组件相连接，第二驱动组件输出端与拨料头相连接；拨料头包括多个拨料片；拨料片包括拨料凹槽，拨料凹槽位于拨料片末端；拨料滑块包括拨料滑块定位块和拨料滑块盖板，拨料滑块盖板固定于滑块定位块侧面；并排相连的插针与滑块定位块相配合，并且并排相连的插针与拨料滑块定位块和拨料滑块盖板之间的摩擦力大于并排相连的插针的重力；拨料滑块盖板包括盖板滑槽；多个拨料片分别穿过盖板滑槽并且拨料凹槽与插针尾端相配合；第一驱动组件用于驱动拨料头上下运动；第二驱动组件用于驱动拨料头左右运动。

作为优选，拨料凹槽的宽度与插针尾端宽度相同；拨料片的宽度小于相邻插针之间的距离；拨料滑块定位块包括拨料滑块斜面；拨料滑块斜面倾斜角度与弹片折弯角度相同。

作为优选，第一驱动组件包括第一驱动气缸、第一导轨滑块和第一连接板；第一驱动气缸和第一导轨滑块中的导轨都固定在机架上；第一连接板固定在第一导轨滑块中的滑块上，并且第一驱动气缸输出端与第一连接板相连接。

作为优选，第二驱动组件包括第二驱动气缸和第二驱动块；第二驱动气缸固定在第一连接板上，第二驱动气缸输出端与第二驱动块一端相连接，第二驱动块另一端穿过第一连接板相应孔位与拨料头相连接。

作为优选，插针下压机构包括卡座推料组件和搬移下压组件；卡座推料组件输入端与卡座上料工位相衔接，卡座推料组件输出端与搬移下压组件输出端相衔接；搬移下压组件输入端与插针拨料机构输出端相衔接；卡座推料组件用于将卡座输送至压装工位；搬移下压组件用于将插针搬移至压装工位并且将插针压装至卡座相应孔位；搬移下压组件包括下移驱动元件、第一夹紧元件、第二夹紧元件和下压元件；第一夹紧元件包括第一夹紧导轨滑块、第一夹紧头和夹紧弹簧；第一夹紧头与第一夹紧导轨滑块活动端相连接，夹紧弹簧两端分别与下移驱动元件输出端与第一夹紧导轨滑块的滑块相接触；第二夹紧元件包括第二夹紧导轨滑块、夹紧气缸、夹紧斜面、夹紧滚轮和第二夹紧头；第一夹紧导轨滑块、第二夹紧导轨滑块和夹紧气缸都固定在下移驱动元件输出端上，夹紧气缸输出端与夹紧斜面相连接；夹紧滚轮和第二夹紧头都固定在第二夹紧导轨滑块活动端，夹紧滚轮与夹紧斜面相接触，第一夹紧头顶端与第二夹紧头顶端相接触对齐；夹紧滚轮与夹紧斜面不同位置相接触时，第二夹紧头顶端分别与插针拨料机构输出端和下压元件底端相衔接；下压元件底端与卡座推料组件输出端相衔接。

作为优选，第一夹紧头包括夹紧头斜面；夹紧头斜面位于第一夹紧头顶端，并且夹紧头斜面与弹片相连接；夹紧头斜面倾斜角度与弹片折弯角度相同；第一夹紧头上端与第二夹紧头上端都为倒角结构；夹紧斜面为平面或者圆弧面其中的一种或者多种。

作为优选，下压元件包括下压气缸、下压导块和下压头；下压气缸和下压导块都固定在拨料滑块定位块上，下压气缸输出端与下压头一端相连接，下压头另一端穿过下压导块相应孔位与第一夹紧头顶端相衔接。

作为优选，下移驱动元件包括下移驱动气缸、下移导轨滑块和下移底板；下移驱动气缸和下移导轨滑块都固定在机架上，下移驱动气缸输出端与下移底板相连接；下移底板与下移导轨滑块中的滑块相连接，并且下移底板分别与第一夹紧元件和第二夹紧元件相连接。

作为优选，卡座推料组件包括卡座上料块、卡座推料气缸和卡座推料块；卡座推料气缸输出端与卡座推料块相连接，并且卡座推料块与卡座相配合；卡座推料气缸伸出和收缩状态时，卡座推料块分别与卡座上料块输出端和下压头底端相衔接。

另外，本发明还公开了一种接线端子插针压装方法，该方法采用所述一种接线端子插针压装装置，该方法包括以下的步骤：

（一）插针拨料：1）上料折弯装置将折弯后的插针排推出至拨料滑块中；2）第二驱动气缸动作带动拨料头伸出，多个拨料片分别穿过盖板滑槽并且拨料凹槽与插针尾端相配合；3）第一驱动气缸动作带动拨料头向下运动，拨料头带动与之相连的插针排下移一个插针的距离；4）插针下压机构动作将伸出的插针接收完成插针拨料过程；

（二）插针下压：1）卡座推料气缸动作将卡座推料块中上料的卡座推出至压装工位；2）夹紧气缸收缩，夹紧滚轮与夹紧斜面顶端相接触，第一夹紧头顶端和第二夹紧头顶端运动至插针拨料机构输出端的单个插针下方；3）下移驱动气缸动作带动第一夹紧头和第二夹紧头上移，第一夹紧头顶端和第二夹紧头顶端将插针拨料机构输出端的单个插针卡入两者之间；4）夹紧气缸伸出，夹紧滚轮与夹紧斜面尾端相接触，第一夹紧头和第二夹紧头带动插针移动到压装工位；5）下压气缸动作带动下压头下移将第一夹紧头和第二夹紧头夹紧的单个插针压入卡座相应孔位完成下压过程。

本发明采用上述技术方案的一种接线端子插针压装装置及方法的优点是：

1、通过设置拨料头；拨料滑块将折弯后的插针排接收后，第二驱动气缸动作带动拨料头伸出，多个拨料片分别穿过盖板滑槽并且拨料凹槽与插针尾端相配合；第一驱动气缸动作带动拨料头向下运动，拨料头带动与之相连的插针排下移一个插针的距离；插针下压机构动作将伸出的插针接收完成插针拨料过程。而拨料头拨动插针排时，拨料凹槽与插针尾端相配合，即拨料凹槽对卡入其中的插针尾端具有上下限位作用；而拨料头通过第一驱动气缸控制其上下运动，第一驱动气缸对拨料头的上下运动具有限位作用，拨料头不会因为惯性产生过运动的现象；当插针排因为惯性要向下运动时，拨料凹槽对插针尾端的限位作用会阻止插针排的运动；从而使得插针排只能向下移动一个插针的距离，保证了插针拨料的精确性。

2、通过设置搬移下压组件；卡座推料组件将卡座上料至压装工位后，夹紧气缸收缩，夹紧滚轮与夹紧斜面顶端相接触，第一夹紧头顶端和第二夹紧头顶端运动至插针拨料机构输出端的单个插针下方；下移驱动气缸动作带动第一夹紧头和第二夹紧头上移，第一夹紧头顶端和第二夹紧头顶端将插针拨料机构输出端的单个插针卡入两者之间；夹紧气缸伸出，夹紧滚轮与夹紧斜面尾端相接触，第一夹紧头和第二夹紧头带动插针移动到压装工位；下压气缸动作带动下压头下移将第一夹紧头和第二夹紧头夹紧的单个插针压入卡座相应孔位完成下压过程。而第一夹紧头和第二夹紧头对插针进行侧面夹紧对插针上方没有遮挡，不影响下压头在上方下压插针；同时，在整个下压过程中，第一夹紧头和第二夹紧头始终与插针接触并且将插针弹性夹紧；即当下压头下压插针时，第一夹紧头和第二夹紧头依然通过弹性夹紧对插针进行固定；避免了气爪手夹紧插针时因为阻挡插针下压机构下压而回到初始位置不能在下压插针时对插针进行固定的情况，防止插针相对于卡座孔位发生偏移，提高了插针压装质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为插针排的产品结构示意图。

图3为接线端子的产品结构示意图。

图4为插针拨料机构的结构示意图。

图5为拨料片的结构示意图。

图6为拨料滑块定位块的局部放大结构示意图。

图7为插针下压机构的结构示意图。

图8为搬移下压组件的结构示意图。

图9为第一夹紧头的局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

实施例1

如图1所示的插针压装装置2，该装置包括压装底板21和固定在压装底板21上的插针拨料机构22和插针下压机构23；插针拨料机构22输入端与上料折弯装置出料口相连接，插针拨料机构22输出端插针下压机构23输入端相衔接；插针下压机构23输出端与下料装置进料口相衔接；插针拨料机构22用于拨动并排连接的插针下移；插针下压机构23用于将单个插针下压至卡座相应孔位中。

接线端子的产品流动方向为：插针拨料机构22到插针下压机构23。

如图2、图3所示为接线端子产品的结构示意图。接线端子由插针a和卡座d组成：单个插针a在上料时通过一条横襟c与其他多个插针a相连接从而形成插针排，上料折弯装置对插针排整体进行折弯后，插针压装装置2再将单个插针a从插针排上分离；插针a上端包括弹片b；弹片b与自身电路系统相连接；多个插针a下端穿过卡座d相应孔位并且与外部电器元件相连接，并且插针a下端与卡座d相应孔位为过盈配合。

如图4、图5、图6所示，插针拨料机构22包括第一驱动组件24、第二驱动组件25、拨料头26和拨料滑块27；第一驱动组件24输出端与第二驱动组件25相连接，第二驱动组件25输出端与拨料头26相连接；拨料头26包括多个拨料片260；拨料片包括拨料凹槽261，拨料凹槽261位于拨料片260末端；拨料滑块27包括拨料滑块定位块271和拨料滑块盖板272，拨料滑块盖板272固定于滑块定位块271侧面；并排相连的插针与滑块定位块271相配合，并且并排相连的插针与拨料滑块定位块271和拨料滑块盖板272之间的摩擦力大于并排相连的插针的重力；拨料滑块盖板272包括盖板滑槽273；多个拨料片260分别穿过盖板滑槽273并且拨料凹槽261与插针尾端相配合；第一驱动组件24用于驱动拨料头26上下运动；第二驱动组件25用于驱动拨料头26左右运动。拨料凹槽261的宽度与插针尾端宽度相同；拨料片260的宽度小于相邻插针之间的距离；拨料滑块定位块271包括拨料滑块斜面2711；拨料滑块斜面2711倾斜角度与弹片折弯角度相同；第一驱动组件24包括第一驱动气缸241、第一导轨滑块242和第一连接板243；第一驱动气缸241和第一导轨滑块242中的导轨都固定在机架上；第一连接板243固定在第一导轨滑块242中的滑块上，并且第一驱动气缸241输出端与第一连接板243相连接；第二驱动组件25包括第二驱动气缸251和第二驱动块252；第二驱动气缸251固定在第一连接板243上，第二驱动气缸251输出端与第二驱动块252一端相连接，第二驱动块252另一端穿过第一连接板243相应孔位与拨料头26相连接。

插针拨料机构22在工作过程中：1）上料折弯装置将折弯后的插针排推出至拨料滑块27中；2）第二驱动气缸251动作带动拨料头26伸出，多个拨料片260分别穿过盖板滑槽273并且拨料凹槽261与插针尾端相配合；3）第一驱动气缸241动作带动拨料头26向下运动，拨料头26带动与之相连的插针排下移一个插针的距离；4）插针下压机构23动作将伸出的插针接收完成插针拨料过程。

插针拨料机构22解决了对插针进行拨料时，使用插针下推杆将拨料滑块中的插针排向下推出一个插针的距离，而后压装机构动作将推出的单个插针接收完成插针拨料过程；而插针下推杆将插针排向下推出时，会给插针排提供一个向下的推力；当插针排被插针下推杆推出一个插针的距离后，插针排因为惯性还会再向下运动一段距离；而拨料滑块为了保证插针排的顺利下滑其下端为开口结构，对插针排下端没有限位作用，从而造成插针排向下运动的距离不准确，影响插针拨料的精确性的问题；通过设置拨料头26；拨料滑块27将折弯后的插针排接收后，第二驱动气缸251动作带动拨料头26伸出，多个拨料片260分别穿过盖板滑槽273并且拨料凹槽261与插针尾端相配合；第一驱动气缸241动作带动拨料头26向下运动，拨料头26带动与之相连的插针排下移一个插针的距离；插针下压机构23动作将伸出的插针接收完成插针拨料过程。而拨料头26拨动插针排时，拨料凹槽261与插针尾端相配合，即拨料凹槽261对卡入其中的插针尾端具有上下限位作用；而拨料头26通过第一驱动气缸241控制其上下运动，第一驱动气缸241对拨料头26的上下运动具有限位作用，拨料头26不会因为惯性产生过运动的现象；当插针排因为惯性要向下运动时，拨料凹槽261对插针尾端的限位作用会阻止插针排的运动；从而使得插针排只能向下移动一个插针的距离，保证了插针拨料的精确性。

如图7所示，插针下压机构23包括卡座推料组件231和搬移下压组件232；卡座推料组件231输入端与卡座上料工位相衔接，卡座推料组件231输出端与搬移下压组件232输出端相衔接；搬移下压组件232输入端与插针拨料机构22输出端相衔接；卡座推料组件231用于将卡座输送至压装工位；搬移下压组件232用于将插针搬移至压装工位并且将插针压装至卡座相应孔位。

如图8所示，搬移下压组件232包括下移驱动元件233、第一夹紧元件234、第二夹紧元件235和下压元件236；第一夹紧元件234包括第一夹紧导轨滑块2341、第一夹紧头2342和夹紧弹簧；第一夹紧头2342与第一夹紧导轨滑块2341活动端相连接，夹紧弹簧两端分别与下移驱动元件233输出端与第一夹紧导轨滑块2341的滑块相接触；第二夹紧元件235包括第二夹紧导轨滑块2351、夹紧气缸2352、夹紧斜面2353、夹紧滚轮2354和第二夹紧头2355；第一夹紧导轨滑块2341、第二夹紧导轨滑块2351和夹紧气缸2352都固定在下移驱动元件233输出端上，夹紧气缸2352输出端与夹紧斜面2353相连接；夹紧滚轮2354和第二夹紧头2355都固定在第二夹紧导轨滑块2351活动端，夹紧滚轮2354与夹紧斜面2353相接触，第一夹紧头2342顶端与第二夹紧头2355顶端相接触对齐；夹紧滚轮2354与夹紧斜面2353不同位置相接触时，第二夹紧头2355顶端分别与插针拨料机构22输出端和下压元件236底端相衔接；下压元件236底端与卡座推料组件231输出端相衔接。

如图9所示，第一夹紧头2342包括夹紧头斜面23421；夹紧头斜面23421位于第一夹紧头2342顶端，并且夹紧头斜面23421与弹片相连接；夹紧头斜面23421倾斜角度与弹片折弯角度相同；第一夹紧头2342上端与第二夹紧头2355上端都为倒角结构；夹紧斜面2353为平面或者圆弧面其中的一种或者多种。

如图8所示，下压元件236包括下压气缸2361、下压导块2362和下压头2363；下压气缸2361和下压导块2362都固定在拨料滑块定位块271上，下压气缸2361输出端与下压头2363一端相连接，下压头2363另一端穿过下压导块2362相应孔位与第一夹紧头2342顶端相衔接。下移驱动元件233包括下移驱动气缸2331、下移导轨滑块2332和下移底板2333；下移驱动气缸2331和下移导轨滑块2332都固定在机架上，下移驱动气缸2331输出端与下移底板2333相连接；下移底板2333与下移导轨滑块2332中的滑块相连接，并且下移底板2333分别与第一夹紧元件234和第二夹紧元件235相连接。

如图7所示，卡座推料组件231包括卡座上料块2311、卡座推料气缸2312和卡座推料块2313；卡座推料气缸2312输出端与卡座推料块2313相连接，并且卡座推料块2313与卡座相配合；卡座推料气缸2312伸出和收缩状态时，卡座推料块2313分别与卡座上料块2311输出端和下压头2363底端相衔接。

插针下压机构23在工作过程中：1）卡座推料气缸2312动作将卡座推料块2313中上料的卡座推出至压装工位；2）夹紧气缸2352收缩，夹紧滚轮2354与夹紧斜面2353顶端相接触，第一夹紧头2342顶端和第二夹紧头2355顶端运动至插针拨料机构22输出端的单个插针下方；3）下移驱动气缸2331动作带动第一夹紧头2342和第二夹紧头2355上移，第一夹紧头2342顶端和第二夹紧头2355顶端将插针拨料机构22输出端的单个插针卡入两者之间；4）夹紧气缸2352伸出，夹紧滚轮2354与夹紧斜面2353尾端相接触，第一夹紧头2342和第二夹紧头2355带动插针移动到压装工位；5）下压气缸2361动作带动下压头2363下移将第一夹紧头2342和第二夹紧头2355夹紧的单个插针压入卡座相应孔位完成下压过程。

插针下压机构23解决了对插针和卡座进行压装时，搬移机构中的气爪手先从上方将单个插针夹取并且搬移至卡座相应孔位进行定位，而后插针下压机构动作将单个插针压入卡座相应孔位；而气爪手从插针上方抓取时会对插针上方遮挡，当气爪手抓取插针到卡座相应孔位对插针进行定位时，插针下压机构不能从上方对插针进行压装；所以还需要插针上方的气爪手松开插针移动到初始位置后，插针下压机构才能将插针压装至卡座相应孔位；而气爪手回到初始位置后不对插针具有固定作用，插针只受到搬移到卡座时相应孔位的微小限位作用；当插针下压机构下压时，部分限位不牢的插针因为下压时受力晃动而出现插针相对于卡座孔位发生偏移的情况，从而降低插针压装质量的问题。通过设置搬移下压组件232；卡座推料组件231将卡座上料至压装工位后，夹紧气缸2352收缩，夹紧滚轮2354与夹紧斜面2353顶端相接触，第一夹紧头2342顶端和第二夹紧头2355顶端运动至插针拨料机构22输出端的单个插针下方；下移驱动气缸2331动作带动第一夹紧头2342和第二夹紧头2355上移，第一夹紧头2342顶端和第二夹紧头2355顶端将插针拨料机构22输出端的单个插针卡入两者之间；夹紧气缸2352伸出，夹紧滚轮2354与夹紧斜面2353尾端相接触，第一夹紧头2342和第二夹紧头2355带动插针移动到压装工位；下压气缸2361动作带动下压头2363下移将第一夹紧头2342和第二夹紧头2355夹紧的单个插针压入卡座相应孔位完成下压过程。而第一夹紧头2342和第二夹紧头2355对插针进行侧面夹紧对插针上方没有遮挡，不影响下压头2363在上方下压插针；同时，在整个下压过程中，第一夹紧头2342和第二夹紧头2355始终与插针接触并且将插针弹性夹紧；即当下压头2363下压插针时，第一夹紧头2342和第二夹紧头2355依然通过弹性夹紧对插针进行固定；避免了气爪手夹紧插针时因为阻挡插针下压机构下压而回到初始位置不能在下压插针时对插针进行固定的情况，防止插针相对于卡座孔位发生偏移，提高了插针压装质量。