一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，包括：送針機構(gòu)、落針機構(gòu)、推針機構(gòu)、壓針機構(gòu)、送針導軌和中央控制器，所述送針機構(gòu)與落針機構(gòu)之間通過送針導軌連接，所述推針機構(gòu)來回移動地設置在落針機構(gòu)的工作位和壓針機構(gòu)的工作位，所述中央控制器與送針機構(gòu)、落針機構(gòu)、推針機構(gòu)和壓針機構(gòu)信號連接。本發(fā)明采用“分體制造+壓力組裝”的設計方案，港式三角插頭單獨注塑成型，其接地極上預留芯針組裝孔，芯針單獨采用線材直接剪斷成型。組裝時，三角插頭固定，通過對芯針施加一定壓力，對正接地極組裝孔，使其垂直壓入組裝孔內(nèi)，組裝工藝簡單，組裝可靠，不需要進行人工二次剪尾、封膠等操作，可以直接進入下一步自動化工序。
【專利說明】
一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及插頭接地極芯針加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三角插頭接地極芯針組 裝用自動壓針機。
【背景技術(shù)】
[0002] 在歐式三角插頭中，按照不同的使用要求，有一種接地極(E極）角插設計為絕緣端 的三角插頭，接地極的材質(zhì)一般為ABS、PC等塑料。由于塑料材質(zhì)存在一定的收縮率和材料 本身的強度遠低于金屬的問題，單純的塑料接地極會因強度等力學指標不夠的原因，極易 在使用過程中發(fā)生折斷的現(xiàn)象，使插頭達不到設計壽命的要求。因此，在實際的插頭的設計 中，為了改善插頭的綜合強度，通常在接地極中埋入一根加強芯針，用以提升接地極的強 度，使插頭可以達到設計壽命的要求。
[0003] 現(xiàn)有的芯針組裝設計方案是:采用模內(nèi)注塑技術(shù)進行組裝，即，將芯針放置于注塑 機模具型腔內(nèi)，當注塑機合模注塑后，芯針與注塑件(接地極)一體成型，成為不可分離的整 體。受工藝本身的影響，在實際應用模內(nèi)注塑組裝方案的過程中，芯針總會有一部分針尾留 在接地極的體外，需要進行二次人工剪斷針尾、封膠，使得整個組裝過程較為復雜，人力成 本投入較大。同時，模內(nèi)注塑技術(shù)的模具結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高，實際的組裝效果與預期有 一定差距。很多企業(yè)經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)后，基本上都放棄了模內(nèi)注塑組裝技術(shù)，而不得不 使用全人工組裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種施工簡單、組裝可靠、能 實現(xiàn)組裝過程全自動化得三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機。
[0005] 為達到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006] 一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，包括:送針機構(gòu)、落針 機構(gòu)、推針機構(gòu)、壓針機構(gòu)、送針導軌和中央控制器，所述送針機構(gòu)與落針機構(gòu)之間通過送 針導軌連接，所述推針機構(gòu)來回移動地設置在落針機構(gòu)的工作位和壓針機構(gòu)的工作位，所 述中央控制器與送針機構(gòu)、落針機構(gòu)、推針機構(gòu)和壓針機構(gòu)信號連接。
[0007] 作為改進地，所述落針機構(gòu)包括落針孔塊，在落針孔塊上設有豎直走向的落針孔；
[0008] 所述推針機構(gòu)包括設置在落針孔下方的停針孔塊，設置在停針孔塊上與落針孔對 應的停針孔，以及與中央控制器連接用來推動停針孔塊水平移動的第一氣缸；
[0009] 所述壓針機構(gòu)包括豎直走向的壓桿，與壓桿對應的壓桿保護套，以及與中央控制 器連接用來驅(qū)動壓桿上下動作的第二氣缸；
[0010] 所述停針孔塊在第一氣缸作用下可來回移動地停留在落針孔塊和壓桿保護套之 間。
[0011] 作為改進地，在落針孔塊上設有用來檢測是否有芯針落下的感應開關(guān)，所述感應 開關(guān)與中央控制器信號連接。
[0012] 作為改進地，所述推針機構(gòu)和壓針機構(gòu)設置在同一支架上，所述支架包括相互垂 直的橫梁和立柱;所述第一氣缸固定在橫梁上，所述停針孔塊與第一氣缸的推桿連接;所述 第二氣缸固定在立柱上，所述壓桿與第二氣缸的推桿連接，所述壓桿保護套設置在橫梁上 與壓桿對應。
[0013] 作為改進地，在橫梁上設有導槽，所述停針孔塊設置在導槽內(nèi)，所述落針孔塊安裝 在導槽頂部。
[0014] 作為改進地，在支架上連接有將整個支架舉升起來的第三氣缸，所述第三氣缸與 中央控制器信號連接。
[0015] 作為改進地，在橫梁下方設有與壓桿保護套對應的三角插頭固定座。
[0016] 作為改進地，所述送針機構(gòu)包括:螺旋料斗、脈沖電磁鐵和底盤，所述脈沖電磁鐵 安裝在底盤上用來驅(qū)使螺旋料斗上下振動。
[0017] 作為改進地，所述中央控制器為FX 2N 32MR繼電器型PLC。
[0018] 作為改進地，具體壓針過程是：當芯針經(jīng)過送針導軌送入落針孔，通過落針孔導向 進入停針孔停留；當感應開關(guān)感應到落針孔有芯針落入停針孔后，第一氣缸伸出，推動芯針 到達第二氣缸正下方，即壓針工作位;第一氣缸推出到位后，芯針從停針孔沿著壓桿保護套 落入三角插頭的接地極組裝孔外;第二氣缸伸出，帶動壓桿沿著壓桿保護套將芯針壓入接 地極組裝孔中，整個壓針過程完成;壓針完成后，第二氣缸回退上升，回退到位后，第一氣缸 水平回退，等待下一次工作循環(huán)。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 一、利用本發(fā)明提供的自動壓針機，實現(xiàn)了三角插頭接地極和芯針組裝的全自動 化，生產(chǎn)效率提升一倍以上，為企業(yè)節(jié)省了人工、創(chuàng)造了價值，可以為同類型的壓機設計和 開發(fā)提供經(jīng)驗借鑒。
[0021] 二、本發(fā)明完全克服了模內(nèi)注塑組裝技術(shù)存在的人力投入大、模具成本高的問題。 經(jīng)企業(yè)實際應用，利用本發(fā)明提供的自動壓針機運行穩(wěn)定，使用可靠，實際的組裝效果與預 期一致。
【附圖說明】
[0022] 圖1所示為本發(fā)明提供的自動壓針機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖2所示為芯針壓入過程示意圖。
[0024]圖3所示為芯針壓入后結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4所示為中央控制器電路原理圖。
[0026]圖5所示為中央控制器控制邏輯圖。
[0027] 附圖標記說明：
[0028] 1:送針機構(gòu)，2:落針機構(gòu)，3:推針機構(gòu)，4:壓針機構(gòu)，5:送針導軌，6:中央控制器， 7:支架，8:固定座，9:芯針，10:組裝孔。
[0029] I -1 :螺旋料斗，1 -2 :脈沖電磁鐵，1 -3:底盤，1 -4:框架。
[0030] 2-1:落針孔塊，2-2:落針孔，2-3:感應開關(guān)。
[0031] 3-1:停針孔塊，3-2:停針孔，3-3:第一氣缸。
[0032] 4-1:壓桿，4-2:壓桿保護套，4-3:第二氣缸。
[0033] 7-1:橫梁，7-2:立柱，7-3:導槽，7-4:第三氣缸。
【具體實施方式】
[0034] 為方便本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的實質(zhì)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體 實施方式進行詳細闡述。
[0035]如圖1所示，一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，包括:送針機構(gòu)1、落針 機構(gòu)2、推針機構(gòu)3、壓針機構(gòu)4、送針導軌5和中央控制器6,所述送針機構(gòu)1與落針機構(gòu)2之間 通過送針導軌5連接，所述推針機構(gòu)3來回移動地設置在落針機構(gòu)2的工作位和壓針機構(gòu)4的 工作位，所述中央控制器6與送針機構(gòu)1、落針機構(gòu)2、推針機構(gòu)3和壓針機構(gòu)4信號連接。
[0036] 其中，所述送針機構(gòu)1用來將無序零散的芯針通過振動的方式，有序、定向且排列 整齊地輸送給落針機構(gòu)2,其結(jié)構(gòu)主要由從上到下依次組裝在一起的螺旋料斗1-1、脈沖電 磁鐵1-2、底盤1-3和框架1-4,所述中央控制器6都安裝在框架1-4上，所述脈沖電磁鐵1-2與 中央控制器6連接。工作時，脈沖電磁鐵1 -2通電使螺旋料斗1 -1作垂直方向的振動，螺旋料 斗1-1內(nèi)的芯針，在振動的作用下沿著螺旋料斗1-1的螺旋軌道上升，整齊有序的輸送到送 針導軌4,進入下一步工序。
[0037] 所述落針機構(gòu)2包括落針孔塊2-1，在落針孔塊2-1上設有豎直走向的落針孔2-2和 用來檢測是否有芯針落下的感應開關(guān)2-3,所述感應開關(guān)2-3與中央控制器6信號連接。 [0038]所述推針機構(gòu)3包括設置在落針孔2-2下方的停針孔塊3-1，設置在停針孔塊3-1上 與落針孔2-2對應的停針孔3-2,以及與中央控制器6連接用來推動停針孔塊3-1水平移動的 第一氣缸3-3 〇
[0039] 所述壓針機構(gòu)4包括豎直走向的壓桿4-1，與壓桿4-1對應的壓桿保護套4-2,以及 與中央控制器6連接用來驅(qū)動壓桿4-1上下動作的第二氣缸4-3。所述壓桿保護套4-2主要起 到對壓桿4-1進行導向，并保證壓桿4-1壓針時的強度，防止發(fā)生彎曲變形。
[0040] 工作時，所述停針孔塊3-1在第一氣缸3-3作用下可來回移動地停留在落針孔塊2-1和壓桿保護套4-2的工作位之間。具體壓針過程是：當芯針經(jīng)過送針導軌4送入落針孔2-2， 通過落針孔2-2導向進入停針孔3-2停留；當感應開關(guān)2-3感應到落針孔2-2有芯針落入停針 孔3-2后，中央控制器6根據(jù)接收到的信號控制第一氣缸3-3伸出，推動芯針到達第二氣缸4-3正下方，即壓針工作位;第一氣缸3-3推出到位后，芯針從停針孔3-2沿著壓桿保護套4-2落 入三角插頭的接地極組裝孔外;接著中央控制器6控制第二氣缸4-3伸出，帶動壓桿4-1沿著 壓桿保護套4-2將芯針壓入接地極組裝孔中，整個壓針過程完成;壓針完成后，第二氣缸4-3 回退上升，回退到位后，第一氣缸3-3水平回退，等待下一次工作循環(huán)。
[0041] 進一步地，所述落針機構(gòu)、推針機構(gòu)3和壓針機構(gòu)4設置在同一支架7上，所述支架7 包括相互垂直的橫梁7-1和立柱7-2,在橫梁7-1下方設有與壓桿保護套4-2對應的三角插頭 固定座8。具體安裝結(jié)構(gòu)為:在橫梁7-1上設有導槽7-3,所述停針孔塊3-1設置在導槽7-3內(nèi)， 所述落針孔塊2-1安裝在導槽7-3頂部。所述第一氣缸3-3固定在橫梁7-1上，所述停針孔塊 3-1與第一氣缸3-3的推桿連接;所述第二氣缸4-3固定在立柱7-2上，所述壓桿4-1與第二氣 缸4-3的推桿連接，所述壓桿保護套4-2設置在橫梁7-1上與壓桿4-1對應。在支架7上還連接 有將整個支架7舉升起來的第三氣缸7-4，所述第三氣缸7-4與中央控制器6信號連接。在一 次壓針工作循環(huán)完成后，第三氣缸7-4舉起支架7(包括整個上端的壓入機構(gòu))進行升起和回 落動作，以保證插頭固定座8送料的進行，避免三角插頭在送料過程中與壓桿保護套4-2發(fā) 生碰撞。
[0042]如圖2、圖3所示，芯針9和三角插頭接地極的組裝孔10之間采用基軸制的過盈配 合，且芯針9的頂部隱藏在組裝孔10內(nèi)。組裝后芯針9和接地極的組裝孔10之間有很強的可 靠性，保證后續(xù)工序中芯針不會從組裝孔中脫出。
[0043] 更進一步地，所述中央控制器6優(yōu)選為FX 2N 32MR繼電器型PLC13FX 2N 32MR繼電 器型PLC需要處理的控制量主要執(zhí)行第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸的動作、感應開關(guān)信號 的輸入、傳感器信號的采集，以及輸入輸出信號的運算處理等。所述傳感器包括至少六個， 分別用來實現(xiàn)第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸的伸出、退回到位檢測。中央控制器6的輸入輸 出地址分配如表1所示。 表1自動壓針機I/O分配列表
[0044] 本實施例中，中央控制器無步進、伺服控制，根據(jù)表1的輸入輸出地址分配即可。由 于FX 2N 32MR繼電器型PLC有16個輸入和16個輸出端子，選用FX 2N32MR繼電器型PLC有利 于實現(xiàn)未來設備擴容的要求。根據(jù)I/O地址分配，F(xiàn)X 2N32MR繼電器型PLC的電路原理圖如圖 4所示。
[0045] 中央控制器的控制程序設計
[0046] FX 2N 32MR繼電器型PLC控制程序設計分為調(diào)試模式和自動模式兩種模式:在調(diào) 試模式下，操作人員可以對各執(zhí)行元件的單獨進行調(diào)試操作，同時可以檢查各傳感器的工 作狀態(tài)是否正常;在自動模式下，系統(tǒng)按照設定的工作程序進行自動壓針工作。系統(tǒng)的控制 邏輯圖如圖5所示。
[0047] 自動模式功能設計了復位、啟動、暫停、停止、急停和異物保護6個功能。
[0048] 1)復位:設備開機后，系統(tǒng)必須檢查各執(zhí)行元件是否處于初始狀態(tài)，處于初始狀態(tài) 后，方可啟動機器，否則需要先進行復位，復位分為開機自動復位和手動復位兩種工況。
[0049] 2)啟動：當系統(tǒng)開機檢測復位正常后，按下啟動按鈕，系統(tǒng)進行自動壓針工作。
[0050] 3)暫停：當系統(tǒng)在復位或者啟動工作模式時，按下暫停功能按鈕，系統(tǒng)保證當前工 作狀態(tài)，不再執(zhí)行下一步指令;再次按下啟動功能按鈕，系統(tǒng)從當前工作狀態(tài)繼續(xù)完成剩下 的工作循環(huán)。
[0051] 4)停止:在自動模式下，當按下停止功能時，系統(tǒng)完成當前芯針的裝配流程后停止 工作。
[0052] 5)急停:在系統(tǒng)的運行過程中，急停功能具有最高優(yōu)先級，不論在調(diào)試模式或者自 動模式下，只要按下急停按鈕，整機立即停止工作。
[0053] 6)異物保護功能設計:系統(tǒng)工作過程中，只要有異物進入工作區(qū)域，都將立即觸發(fā) 紅外保護開關(guān)，系統(tǒng)暫停工作。只有異物消除后，再次按下啟動功能，系統(tǒng)才會繼續(xù)執(zhí)行工 作。
[0054]整套PLC程序采用模塊化編程和STL步進控制思路進行，采用了人機界面和實體控 制面板的雙位控制方式，使控制過程更可靠。
[0055] 本實施例提供的一種自動壓針機，采用"分體制造+壓力組裝"的設計方案，即，與 模具注塑方案相反，港式三角插頭單獨注塑成型，其接地極上預留芯針組裝孔，芯針單獨采 用線材直接剪斷成型。組裝時，三角插頭固定，通過對芯針施加一定壓力，對正接地極組裝 孔，使其垂直壓入組裝孔內(nèi)，組裝工藝簡單，組裝可靠，不需要進行人工二次剪尾、封膠等操 作，可以直接進入下一步自動化工序。
[0056] 以上【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)進行了詳細說明，但并不能以此來對本發(fā)明的 保護范圍進行限制。顯而易見地，在本發(fā)明實質(zhì)的啟示下，本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可進 行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，包括:送針機構(gòu)、落針機 構(gòu)、推針機構(gòu)、壓針機構(gòu)、送針導軌和中央控制器，所述送針機構(gòu)與落針機構(gòu)之間通過送針 導軌連接，所述推針機構(gòu)來回移動地設置在落針機構(gòu)的工作位和壓針機構(gòu)的工作位，所述 中央控制器與送針機構(gòu)、落針機構(gòu)、推針機構(gòu)和壓針機構(gòu)信號連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，所 述落針機構(gòu)包括落針孔塊，在落針孔塊上設有豎直走向的落針孔； 所述推針機構(gòu)包括設置在落針孔下方的停針孔塊，設置在停針孔塊上與落針孔對應的 停針孔，以及與中央控制器連接用來推動停針孔塊水平移動的第一氣缸;所述壓針機構(gòu)包 括豎直走向的壓桿，與壓桿對應的壓桿保護套，以及與中央控制器連接用來驅(qū)動壓桿上下 動作的第二氣缸;所述停針孔塊在第一氣缸作用下可來回移動地停留在落針孔塊和壓桿保 護套之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，在 落針孔塊上設有用來檢測是否有芯針落下的感應開關(guān)，所述感應開關(guān)與中央控制器信號連 接。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，所 述推針機構(gòu)和壓針機構(gòu)設置在同一支架上，所述支架包括相互垂直的橫梁和立柱;所述第 一氣缸固定在橫梁上，所述停針孔塊與第一氣缸的推桿連接;所述第二氣缸固定在立柱上， 所述壓桿與第二氣缸的推桿連接，所述壓桿保護套設置在橫梁上與壓桿對應。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，在 橫梁上設有導槽，所述停針孔塊設置在導槽內(nèi)，所述落針孔塊安裝在導槽頂部。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，在 支架上連接有將整個支架舉升起來的第三氣缸，所述第三氣缸與中央控制器信號連接。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，在 橫梁下方設有與壓桿保護套對應的三角插頭固定座。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，所 述送針機構(gòu)包括:螺旋料斗、脈沖電磁鐵和底盤，所述脈沖電磁鐵安裝在底盤上用來驅(qū)使螺 旋料斗上下振動。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于，所 述中央控制器為FX 2N 32MR繼電器型PLC。10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三角插頭接地極芯針組裝用自動壓針機，其特征在于， 具體壓針過程是：當芯針經(jīng)過送針導軌送入落針孔，通過落針孔導向進入停針孔停留；當感 應開關(guān)感應到落針孔有芯針落入停針孔后，第一氣缸伸出，推動芯針到達第二氣缸正下方， 即壓針工作位;第一氣缸推出到位后，芯針從停針孔沿著壓桿保護套落入三角插頭的接地 極組裝孔外;第二氣缸伸出，帶動壓桿沿著壓桿保護套將芯針壓入接地極組裝孔中，整個壓 針過程完成;壓針完成后，第二氣缸回退上升，回退到位后，第一氣缸水平回退，等待下一次 工作循環(huán)。
【文檔編號】H01R43/20GK105914561SQ201610394235
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】張濤川, 段春梅, 楊偉, 劉智
【申請人】佛山職業(yè)技術(shù)學院