CN103302494A - U盘制造设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种U盘制造设备，包括用于传送物料的进料机构、用于改变物料传送方向的换轨机构、用于组装物料的装配机构、用于输出U盘的出料机构、以及与进料机构、换轨机构、装配机构连接的控制部件，其中，进料机构包括料盘模块、与料盘模块的出料口连接的送料轨道；装配机构包括用于胶套和内芯组装的第一装配体、以及与第一装配体连接用于将组装后的胶套和内芯装入U头壳的第二装配体。本发明的U盘制造设备，由进料机构、换轨机构自动传送物料，并根据装配角度调整物料传送方向，装配机构的第一装配体、第二装配体分别完成胶套和内芯组装以及将组装后的胶套和内芯装入U头壳内，上述装配过程自动完成无需人工操作，生产效率得到提高。

Description

U盘制造设备及使用方法

技术领域

本发明涉及U盘制造技术，特别是涉及一种U盘制造设备及使用方法。

背景技术

现有技术中，如图1所示，U盘(Universal Serial BUS flash disk，USB闪存盘)101包括U头壳110、胶套120以及内芯130三个主要部件。

U头壳110一般为铁壳，U头壳110也可以为采用其他硬质材料(如硬质金属或者非金属)加工而成的壳体；胶套120由绝缘且具有弹性变形能力的材料加工而成，一般为胶体材料，当然也可以为其他材料；内芯130为COB封装用于实现存储功能的集成电路模块。

U盘101组装方式为：首先将内芯130放入胶套120的容置腔121中，上述容置腔121的两侧面开口；U头壳110和胶套120之间具有相配合的固定结构，之后将内芯130与胶套120组成的整体插入U头壳110的通腔111中，上述组装过程均由人工完成，费时费力、生产效率低、人力成本高。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中由人工完成且生产效率低的问题，提供一种U盘制造设备。

一种U盘制造设备，包括用于传送物料的进料机构、用于改变经所述进料机构传送物料的传送方向的换轨机构、用于组装所述换轨机构传送物料的装配机构、用于输出经所述装配机构组装的U盘的出料机构、以及与所述进料机构、换轨机构、装配机构连接的控制部件，其中，所述进料机构为3个，分别用于U头壳、胶套、内芯的传送，包括料盘模块、与所述料盘模块的出料口连接的送料轨道；所述装配机构包括用于胶套和内芯组装的第一装配体、以及与所述第一装配体连接用于将组装后的所述胶套和内芯装入U头壳的第二装配体。

在其中一个实施例中，还包括安装在所述送料轨道下方的用于给所述送料轨道提供振动力的振动阀。

在其中一个实施例中，还包括选料机构，所述选料机构包括用于检测所述送料轨道中物料传送状态的检测模块和用于将检测到传送异常物料推出的物料排出模块。

在其中一个实施例中，还包括用于检测送料轨道上物料数量的检测机构，所述检测机构与所述控制部件连接。

在其中一个实施例中，所述换轨机构为气缸、机械手或送料轨道。

在其中一个实施例中，所述装配机构为气缸。

在其中一个实施例中，所述第一装配体包括机械手、安装在所述机械手上用于吸取内芯的吸附单元；所述第二装配体为气缸。

在其中一个实施例中，所述第一装配体还包括用于撑开胶套的撑开件。

在其中一个实施例中，所述第二装配体包括用于将组装后的所述胶套和内芯推入U头壳的第一气缸以及用于防止所述组装后的所述胶套和内芯过量推入的第二气缸。

在其中一个实施例中，所述控制部件包括用于检测气缸位置的位置检测单元，用于压力检测的压力检测单元，电源控制单元，以及与位置检测单元、压力检测单元、电源控制单元连接的控制单元。

在其中一个实施例中，所述控制部件还包括与所述控制单元连接用于运行状态监测的运行监测单元和指示单元。

本发明还提供一种U盘制造设备的使用方法，包括下述步骤：

S1、将U头壳、内芯、胶套装入对应的进料机构，进料机构按照预定的排列方式排列好，之后分别进入送料轨道；

S2、所述U头壳、内芯、胶套沿所述送料轨道到达预定位置；

S3、换轨机构改变所述U头壳、内芯、胶套传送方向并传送至组装位置；

所述胶套通过垂直方向和/或水平方向的所述换轨机构推入到第一安装点；所述U头壳通过垂直方向和/或水平方向的所述换轨机构推入到第二安装点；

S4、装配机构进行组装，并在组装后经出料机构送入成品接料盒；

所述内芯通过垂直方向和/或水平方向的第一装配体推入胶套的容置腔，之后组装好的胶套和内芯的结合件通过垂直方向和/或水平方向的第二装配体推入所述U头壳的通腔中，组装完成后通过垂直方向和/或水平方向的气缸将组装好的U盘推入所述成品接料盒。

在其中一个实施例中，步骤S4包括：

真空吸嘴吸住所述内芯，配合机械手移动到所述第一安装点的上方，所述机械手下降并变化角度将所述胶套的容置腔撑开；

所述内芯插入所述胶套的容置腔后所述真空吸嘴松开所述内芯，所述机械手退回；

组合后的所述胶套与内芯的结合件通过垂直方向和/或水平方向的气缸推入位于所述第二安装点的U头壳的通腔中；

通过垂直方向和/或水平方向的气缸将组装好后的U盘推入所述成品接料盒。

上述U盘制造设备，由所述进料机构、换轨机构自动传送物料，并根据装配角度调整物料传送方向，所述装配机构的第一装配体、第二装配体分别完成胶套和内芯组装以及将组装后的胶套和内芯装入U头壳内，上述装配过程自动完成无需人工操作，生产效率得到提高。

附图说明

图1为U盘结构示意图；

图2为一个实施例中U盘制造设备的正面立体结构示意图；

图3为一个实施例中U盘制造设备的背面立体结构示意图；

图4为一个实施例中U盘制造设备的正面局部放大示意图；

图5为一个实施例中U盘制造设备的背面局部放大示意图；

图6为一个实施例中U盘制造设备的俯视结构示意图；

图7为一个实施例中U盘制造设备的装配示意图；

图8为一个实施例中U盘制造设备的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例及附图U盘制造设备及使用方法的技术方案进行详细的描述，以使其更加清楚。

请一并参阅图2-6，一种U盘制造设备1，用于将物料组装成U盘，包括进料机构2、换轨机构3、装配机构4、出料机构5、以及与上述进料机构2、换轨机构3、装配机构4连接的控制部件8，其中，上述物料包括U头壳、胶套、内芯。

上述进料机构2，用于传送物料，包括料盘模块21、送料轨道22，上述料盘模块21的出料口与送料轨道22的一端连接；上述换轨机构3，用于改变经进料机构2传送物料的传送方向，换轨机构3位于送料轨道22的另一端以改变物料的传送方向；上述装配机构4，用于组装换轨机构3传送的物料，包括第一装配体41、以及与第一装配体41连接的第二装配体42，上述第一装配体41用于胶套和内芯的组装，上述第二装配体42用于将组装后的胶套和内芯装入U头壳；出料机构5，用于输出经装配机构4组装的U盘推入成品接料盒9。

本发明的U盘制造设备，由进料机构2、换轨机构3自动传送物料，并根据装配角度调整物料传送方向，装配机构4的第一装配体41、第二装配体42分别完成胶套和内芯组装以及将组装后的胶套和内芯装入U头壳内，上述装配过程自动完成无需人工操作，生产效率得到提高。

上述装配机构4的第一装配体41和第二装配体42为气缸或机械手，本发明实施例采用气缸，通过第一装配体41(气缸)的推力将内芯推入胶套，再将组装好后的内芯与胶套通过第二装配体42(气缸)的推力推入U头壳，从而完成组装。上述第一装配体41和第二装配体42可以采用1个气缸或2个气缸，采用1个气缸需通过控制部件控制气缸移动到相应位置后分别进行胶套和内芯的组装，以及将组装后的胶套和内芯装入U头壳。

为了保证组装好后的内芯与胶套能够通过第二装配体42(气缸)的推力推入U头壳的合适位置，所述第二装配体42包括第一气缸421以及与第一气缸421反方向设置的第二气缸422，所述第一气缸421和第二气缸422配合同时施加合适的推力能够确保组装好后的内芯与胶套推入到U头壳中的合适位置。

进一步的，为保证送料轨道能够顺畅的传输物料，本发明的实施例还包括安装在送料轨道22下方的振动阀61，用于给送料轨道22提供振动力。振动阀61设置为3个，分别安装在3个送料轨道22的下方。

进一步地，为提高装配质量及效率，本发明的实施例还包括选料机构(图中未示出)，上述选料机构包括用于检测上述送料轨道22中物料传送状态的检测模块和用于将检测到传送异常物料推出的物料排出模块。

具体地，检测模块，用于在物料进入送料轨道22前检测物料是否按照预定的方式排列，上述检测模块可以采用光纤、红外或图像等检测方式；物料排出模块，用于当检测模块检测到物料未按照预定的方式排列时将物料推出料盘模块21，上述物料排出模块可以吹起、气缸或机械手等。

本发明的实施例选料机构优选光纤检测模块和吹气排出模块，上述U头壳110、胶套120、内芯130通过光纤检测模块选料后进入送料轨道22。以内芯为例，进料机构2内设置3个光纤检测模块，分别对内芯的正反面、金手指以及金手指的位置进行检测，当检测到不符合预设排列方式的内芯时，通过吹气排出模块将内芯从料盘模块21上吹走。其中，光纤检测模块可以根据物料的特性选取合适的数量，以实现准确检测物料是否按照预定的方式排列。

上述任一实施例中，进一步地，为确保设备正常运转，减少故障率，本发明的实施例还包括检测机构(图中未示出)，用于检测送料轨道上物料数量，上述检测机构与控制部件连接，检测机构可安装在送料轨道22的上方，可以安装在其他位置。

检测机构检测轨道上的物料是否已满，当检测到送料轨道22上的物料数量达到预设值之后，反馈给控制部件，通过控制部件控制进料机构2停止进料，即送料模块21停止物料的输出。

上述任一实施例中，进一步地，为提高生产效率，减少故障率，本发明的实施例还可以是，上述进料机构2设置3个，为用于U头壳传送的U头壳进料机构201、用于胶套传送的胶套进料机构202、用于内芯传送的内芯进料机构203。进料机构2也可以设置1个，此时U头壳、胶套、内芯需按顺序排列。

上述进料机构2包括料盘模块21、与料盘模块21的出料口连接的送料轨道22，其中，料盘模块21为振动盘，包括料斗、底盘、控制器；送料轨道为直线送料轨道，也可以根据设备布局采用曲线送料轨道或折线送料轨道。

上述任一实施例中，进一步地，为降低设备复杂度，本发明的实施例还可以是，上述换轨机构3包括多个气缸，气缸包括缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件，上述换轨机构3用于当物料到达送料轨道22的预定位置时，将物料送达到设定的下一轨道以实现物料的组装。上述换轨机构3也可以采用机械手、或与进料机构2传送方向不同的送料轨道。

上述任一实施例中，进一步地，为提高设备集成度、减少气缸使用数量，本发明的实施例还可以是，上述换轨机构3包括1个气缸和移动平台(图中未示出)，此时需通过控制部件控制气缸在移动平台上移动到相应位置后再进行物料换轨操作。

上述任一实施例中，进一步地，为提高组装效率，减少故障率，如图7所示，本发明的实施例还可以是，上述装配机构4还包括机械手43、安装在机械手43上用于提取物料的吸附单元44。本发明实施例采用真空吸嘴。通过换轨机构3(气缸)将胶套以及U头壳推入到组装位置，之后机械手43配合真空吸嘴44将内芯从送料轨道吸取后，控制机械手43下降及调整角度移动到胶套的位置，之后通过第一装配体41(气缸)推入到胶套中，再将组装好的内芯与胶套通过第二装配体42(气缸)推入U头壳，从而完成组装。

上述任一实施例中，进一步地，为提高组装效率，如图7所示，本发明的实施例还可以是，上述装配机构4还包括撑开件45，用于撑开胶套，形成一部件安装口。通过换轨机构3(气缸)将胶套以及U头壳推入到组装位置，之后机械手配合真空吸嘴将内芯从送料轨道吸取后移动到胶套的位置，之后将内芯插入由撑开件撑开的胶套中(图7中第二位置)，再将组装好的内芯与胶套通过第二装配体(气缸)推入U头壳，从而完成组装。

上述任一实施例中，进一步地，为提高组装效率及安装可靠性，本发明的实施例还可以是，上述控制部件采用电脑、单片机或PLC等，以及与控制部件连接的显示部件，用于人机交互，实现对进料机构2、换轨机构3、装配机构4的控制。具体的，包括气压控制件，用于设定换轨装置气缸的气压大小，以控制推动力的大小；频率控制件，用于设定进料装置振动盘的振动频率；指示件，用于设定产量，以及故障状态显示等。

进一步地，本发明实施例还包括工作台7，上述进料机构、换轨机构、装配机构、出料机构、控制部件设置在工作台7上，便于U盘制造设备的移动以及操作平台稳定性高。

进一步地，控制部件包括用于检测气缸位置的位置检测单元，检测气缸是否停止在原点；用于压力检测的压力检测单元，检测气体压力是否在5-8kg/cm；电源控制单元，用于控制气缸开启关闭；以及与位置检测单元、压力检测单元、电源控制单元连接的控制单元。

控制部件还包括按键，用于气缸位置、吸盘等运行状态监测的运行监测单元和报警指示单元；运行监测单元和报警指示单元与控制单元连接。

U盘制造设备进入正常运行状态后，运行监测单元监测到由于物料问题卡机或传感器不到位进料不顺因素报警指示单元报警，此时设备处于暂停状态，根据报警内容处理故障，如果监测到传感器不亮或进料不到位，处理结束后直接按继续运行键完成当前循环后停止，再检查是否需调节下机台，正常按启动键；如果出现卡机，电源控制单元关闭气源，能处理则继续运行，否则按故障复位键使气缸回到原点重新启动。

取料气缸终点报警、升芯缸终点报警、吸盘异常报警取后等待处理故障，完毕后继续运行，否则按故障复位键重新启动。

如图8所示，U盘制造设备还包括电源，电源分别为220V交流电和24V直流电。220V交流电用于给U头壳振动盘A1、U头壳振动阀A2、胶套振动盘A3、胶套振动阀A4、内芯振动盘A5、内芯振动阀A6、电源指示灯A7供电；24V直流电用于U头壳近接B1、胶套光纤B2、内芯光纤B3、吹反芯片光纤B4、吹反芯片光纤B5、吹反芯片光纤B6以及触摸屏B7供电。U头壳光纤B1、胶套光纤B2、内芯光纤B3、吹反芯片光纤B4、吹反芯片光纤B5、吹反芯片光纤B6以及触摸屏B7与控制部件连接。上述控制部件采用PLC。

报警包括：1、X2错壳缸原点报警，2、X3错壳缸终点报警，3、X4推壳缸原点报警，4、X5推壳缸终点报警，5、X6定壳缸原点报警，6、X7定壳缸终点报警，7、X11错胶缸原点报警，8、X12错胶缸终点报警9、X13推胶缸原点报警，10、X14推胶缸终点报警，11、X15定胶缸原点报警，12、X16定胶缸终点报警，13、X22取放缸原点报警，14、X23取放缸终点报警，15、X21升芯缸终点报警，16、X52吸盘异常报警，17、X24移芯缸原点报警，18、X25移芯缸终点报警，19、X27分芯缸终点报警，20、X30组成品缸原点报警，21、X31组成品缸终点报警，22、X0紧急停止报警，23、X23取放缸终点报警，24、X17芯片光纤报警，25、X1铁壳光纤报警，26、X10胶体光纤报警。

上述控制部件还包括参数设定单元，用于设定产量数值，产量数值必须大于当前产量数值。

在一个实施例中，一种U盘制造设备的使用方法，包括下述步骤：

S1、将U头壳、内芯、胶套装入对应的进料机构，进料机构按照预定的排列方式排列好，之后分别进入送料轨道；

S2、U头壳、内芯、胶套沿送料轨道到达预定位置；

S3、换轨机构改变U头壳、内芯、胶套传送方向并传送至组装位置；

胶套通过垂直方向和/或水平方向的换轨机构(气缸)推入到第一安装点，第一安装点为胶套和内芯的组装位置；U头壳通过垂直方向和/或水平方向的换轨机构(气缸)推入到第二安装点，第二安装点为组装好的内芯和胶套的结合件与U头壳的组装位置。

上述将胶套和U头壳推入到第一安装点和第二安装点的步骤可以同时进行也可以分步进行。

S4、装配机构进行组装，并在组装后经出料机构送入成品接料盒。

内芯通过垂直方向和/或水平方向的第一装配体(气缸)推入胶套的容置腔，从而在第一安装点完成内芯和胶套的组装，之后组装好的胶套和内芯的结合件通过垂直方向和/或水平方向的第二装配体(气缸)推入U头壳的通腔中，从而在第二安装点完成内芯、胶套和U头壳三者的组装，组装完成后通过垂直方向和/或水平方向的气缸将组装好的U盘推入成品接料盒。

本发明实施例中，上述换轨机构和装配机构采用气缸，如图6所示，气缸可以设置6个，也可以设置1-5个气缸，通过控制部件进行换轨和变化角度以共用其中的1个或者几个气缸进行换轨和组装操作。

进一步地，为提高从胶套的侧边将内芯推入胶套的容置腔的效率，步骤S4中装配机构采用机械手、真空吸嘴以及撑开件，步骤S4具体为：

真空吸嘴将内芯吸住，配合机械手移动到第一安装点的上方，机械手下降并变化角度将胶套的容置腔撑开；内芯插入胶套的容置腔后真空吸嘴松开内芯，机械手退回；之后组合后的胶套与内芯的结合件通过垂直方向和/或水平方向的气缸一起推入位于第二安装点的U头壳的通腔中；之后通过垂直方向和/或水平方向的气缸将组装好后的U盘推入成品接料盒。

上述撑开步骤也可以通过安装在第一安装点旁的撑开件将胶套的容置腔撑开。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种U盘制造设备，其特征在于，包括用于传送物料的进料机构、用于改变经所述进料机构传送物料的传送方向的换轨机构、用于组装所述换轨机构传送物料的装配机构、用于输出经所述装配机构组装的U盘的出料机构、以及与所述进料机构、换轨机构、装配机构连接的控制部件，

其中，所述进料机构为3个，分别用于U头壳、胶套、内芯的传送，包括料盘模块、与所述料盘模块的出料口连接的送料轨道；所述装配机构包括用于胶套和内芯组装的第一装配体、以及与所述第一装配体连接用于将组装后的所述胶套和内芯装入U头壳的第二装配体。

2.根据权利要求1所述的U盘制造设备，其特征在于，还包括安装在所述送料轨道下方的用于给所述送料轨道提供振动力的振动阀。

3.根据权利要求1所述的U盘制造设备，其特征在于，还包括选料机构，所述选料机构包括用于检测所述送料轨道中物料传送状态的检测模块和用于将检测到传送异常物料推出的物料排出模块。

4.根据权利要求1所述的U盘制造设备，其特征在于，还包括用于检测送料轨道上物料数量的检测机构，所述检测机构与所述控制部件连接。

5.根据权利要求1所述的U盘制造设备，其特征在于，所述换轨机构为气缸、机械手或送料轨道。

6.根据权利要求1所述的U盘制造设备，其特征在于，所述装配机构为气缸。

7.根据权利要求1所述的U盘制造设备，其特征在于，所述第一装配体包括机械手、安装在所述机械手上用于吸取内芯的吸附单元；所述第二装配体为气缸。

8.根据权利要求7所述的U盘制造设备，其特征在于，所述第一装配体还包括用于撑开胶套的撑开件。

9.根据权利要求7所述的U盘制造设备，其特征在于，所述第二装配体包括用于将组装后的所述胶套和内芯推入U头壳的第一气缸以及用于防止所述组装后的所述胶套和内芯过量推入的第二气缸。

10.根据权利要求1所述的U盘制造设备，其特征在于，所述控制部件包括用于检测气缸位置的位置检测单元，用于压力检测的压力检测单元，电源控制单元，以及与位置检测单元、压力检测单元、电源控制单元连接的控制单元。

11.根据权利要求10所述的U盘制造设备，其特征在于，所述控制部件还包括与所述控制单元连接用于运行状态监测的运行监测单元和指示单元。

12.一种如权利要求1-11所述的U盘制造设备的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、将U头壳、内芯、胶套装入对应的进料机构，所述进料机构按照预定的排列方式排列好，之后分别进入送料轨道；

S2、所述U头壳、内芯、胶套沿所述送料轨道到达预定位置；

S3、换轨机构改变所述U头壳、内芯、胶套传送方向并传送至组装位置；

所述胶套通过垂直方向和/或水平方向的所述换轨机构推入到第一安装点；所述U头壳通过垂直方向和/或水平方向的所述换轨机构推入到第二安装点；

S4、装配机构进行组装，并在组装后经出料机构送入成品接料盒；

所述内芯通过垂直方向和/或水平方向的第一装配体推入胶套的容置腔，之后组装好的胶套和内芯的结合件通过垂直方向和/或水平方向的第二装配体推入所述U头壳的通腔中，组装完成后通过垂直方向和/或水平方向的气缸将组装好的U盘推入所述成品接料盒。

13.根据权利要求12所述的使用方法，其特征在于，步骤S4包括：

真空吸嘴吸住所述内芯，配合机械手移动到所述第一安装点的上方，所述机械手下降并变化角度将所述胶套的容置腔撑开；

所述内芯插入所述胶套的容置腔后所述真空吸嘴松开所述内芯，所述机械手退回；

组合后的所述胶套与内芯的结合件通过垂直方向和/或水平方向的气缸推入位于所述第二安装点的U头壳的通腔中；

通过垂直方向和/或水平方向的气缸将组装好后的U盘推入所述成品接料盒。

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