CN106697833A - 一种元器件不间断供料方法 - Google Patents
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Abstract
为克服现有元器件供料方式中存在供料效率低，难以适应不同元器件的问题，本发明提供了一种元器件不间断供料方法，包括以下步骤：将元器件呈矩阵设置于柔性垫上，且所述元器件的引脚插入柔性垫中；将柔性垫放置于传送带上，通过传送带将柔性垫上第一排元器件运输至取料区后传送带停止运动；通过取料装置夹取或吸取位于取料区中的柔性垫上的元器件，当取料区无元器件时，传送带再次运动，将柔性垫往前推移至下一排元器件进入取料区，取料装置继续取料，重复上述取料过程直至柔性垫上无元器件；传送带继续运行，柔性垫在传送带的带动下进入回收口并重复利用。本发明提供的元器件不间断供料方法有效提高了供料效率，适应性高。
Description
技术领域
本发明属于非标准元器件插件领域，具体涉及一种元器件不间断供料方法。
背景技术
PCB电路板作为电子产品的核心部件，随着电子产品技术的飞速发展，对于PCB电路板的质量要求也越来越高。在PCB电路板的加工过程中，有一个重要插件工序，通过插件机将电子元器件插入到PCB板上预设好的线脚插孔中，在该过程中需要进行电子元器件的供料，以供插件机的机械手进行取料，然而现有的供料方式存在一定的不足：
现有的供料方式中包括有供料盘供料，在供料盘上预设有多个槽位，通过人工将元器件放置于供料盘的预设槽位中，再通过机械手抓取，该中供料方式效率较低，且需人工费用较高，且换料过程会对机械手的插件产生影响，影响插件效率。
另有一种供料方式为振动盘供料，通过使用振动盘将电子元器件以一定的顺序排列整齐，然后通过供料轨道输送至插件机的预定位置，然而该供料方式在运行时会对电子元器件产生大量振动，从而可能影响电子元器件的电气性能；另一方面针对不同的电子元器件需要设计专用的振动盘和供料轨道，设备成本较高，且不同电子元器件之间的振动盘不能通用。
另有一种供料装置为自动剪脚机，主要用于编带料的电子元器件供料，该种供料方式只能够适用于编带料的供应，对于其他类型的电子元器件则不适用。
发明内容
针对现有元器件供料方式中存在供料效率低，难以适应不同元器件的问题，本发明提供了一种元器件不间断供料方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
提供一种元器件不间断供料方法，包括以下步骤：
元器件排列：将元器件呈矩阵设置于柔性垫上，且所述元器件的引脚插入柔性垫中；
运输：将柔性垫放置于传送带上，通过传送带将柔性垫上第一排元器件运输至取料区后传送带停止运动；
取料：通过取料装置夹取或吸取位于取料区中的柔性垫上的元器件，当取料区无元器件时，传送带再次运动，将柔性垫往前推移至下一排元器件进入取料区，取料装置继续取料，重复上述取料过程直至柔性垫上无元器件；
回收：传送带继续运行，柔性垫在传送带的带动下进入回收口并重复利用。
进一步的，所述柔性垫的邵氏硬度为10-50，拉伸强度为5-40kg/cm2，断裂伸长率300-700％，撕裂强度为5-30kg/cm。
进一步的，以传送带的长度方向为列，以传送带的宽度方向为排，所述柔性垫上的元器件的列数为1～30列，排数为1～30排。
进一步的，所述柔性垫上元器件各排之间的间距为0.1～5mm，各列之间的间距为0.1～5mm。
进一步的，所述“运输”和“取料”步骤中，所述传送带的表面设置有多个凸点，在所述柔性垫背离所述传送带的一面上施加压力，使所述凸点部分陷入所述柔性垫中，以固定所述柔性垫于传送带表面。
进一步的，所述传送带的至少一侧边顶部设置有压条，所述压条沿传送带的传送方向延伸，所述压条到传送带之间距离小于所述柔性垫的厚度，所述柔性垫的至少一侧边压合在所述压条和传送带之间，以提供其与传送带之间的压力。
进一步的，所述“运输”步骤中，将柔性垫放置于传送带上时，对所述柔性垫进行预定位，确定柔性垫在传送带宽度方向上的位置。
进一步的，所述传送带由伺服电机驱动。
进一步的，所述取料区设置有物料感应装置；
当物料感应装置感应到取料区无元器件时，则由所述伺服电机驱动所述传送带运行，带动所述柔性垫前进；
当物料感应装置感应到取料区有元器件时，则由所述伺服电机驱动所述传送带停止，所述柔性垫停止。
进一步的，所述“回收”步骤中，传送带上还设置有回收口，所述回收口位于取料区，所述回收口呈“门”状设置于传送带顶部且正对传送带的传送方向，回收口的高度大于柔性垫的厚度且小于元器件和柔性垫的总高度。
根据本发明提供的元器件不间断供料方法，将元器件的引脚插入于柔性垫上，有利于保持元器件在运输和被抓取过程中的稳定性，同时柔性垫可重复利用和替换，利于节省资源；通过传送带带动柔性垫的方式，能够保证元器件持续不间断地供料，避免换料过程对插件作业的影响，有效地提高了插件效率。另一方面，本发明提供的供料方法适用于不同种类的带引脚的元器件，对元器件的结构限制较低，适用性高，有利于降低设备成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的元器件送料装置的结构示意图。
说明书附图中的附图标记如下：
1、传送带；2、柔性垫；3、元器件；4、物料感应装置；5、导向板；6、回收口；7、第一驱动轮；8、第二驱动轮。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例公开了一种元器件不间断供料方法，包括以下步骤：
元器件排列：将元器件呈矩阵设置于柔性垫上，且所述元器件的引脚插入柔性垫中；
运输：将柔性垫放置于传送带上，通过传送带将柔性垫上第一排元器件运输至取料区后传送带停止运动；
取料：通过取料装置夹取或吸取位于取料区中的柔性垫上的元器件，当取料区无元器件时，传送带再次运动，将柔性垫往前推移至下一排元器件进入取料区，取料装置继续取料，重复上述取料过程直至柔性垫上无元器件；
回收：传送带继续运行，柔性垫在传送带的带动下进入回收口并重复利用。
所述取料装置可以是本领域技术人员常用的各种取料装置，如机械手、由XY轴滑动架带动的取料头等。
将元器件的引脚插入于柔性垫上，有利于保持元器件在运输和被抓取过程中的稳定性，避免在输送元器件时振动或摩擦等对元器件引脚的损伤，同时也可以尽可能避免元器件引脚的弯曲，保持元器件引脚在供料过程中的一致性，从而有利于插件时引脚和PCB板上引脚插孔的相互对准，提高元器件的合格率；所述柔性垫可重复利用和替换，利于节省资源。
通过传送带带动柔性垫的方式，传送带可以持续的将柔性垫向前推动，实现元器件持续不间断地供料，避免换料过程对插件作业的影响，有效地提高了插件效率。
本发明提供的供料方法适用于不同种类的带引脚的元器件，对元器件的结构限制较低，适用性高，有利于降低设备成本。
所述柔性垫可采用发泡聚合物或天然多孔材料或其他硬度较低且具有一定形态恢复能力的材料，优选所述柔性垫具有弯曲恢复弹性，利于所述柔性垫随传送带的弯曲位置进行适应性形变。
在本实施例中，所述柔性垫的邵氏硬度为10-50，拉伸强度为5-40kg/cm2，断裂伸长率300-700％，撕裂强度为5-30kg/cm，发明人通过多次实验发现，上述优选的柔性垫方便元器件的引脚插入，同时较好的对元器件进行固定，避免元器件的非正常脱落，以实现本发明不间断供料的效果。需要说明的是，以上物理参数选择仅是本实施例的优选实施方式，本领域技术人员也可采用其他物理参数范围的柔性垫进行替换，也应包括在本发明的保护范围之内。
所述元器件呈矩阵设置于所述柔性垫上，以传送带的长度方向为列，以传送带的宽度方向为排，所述柔性垫上的元器件的列数为1～30列，排数为1～30排，故单个柔性垫上元器件的总数通过其列数乘以排数得到，所述传送带的长度方向即传送带的运行方向，所述传送带的宽度方向即位于传送带表面且垂直于其运行的方向。
本技术方案中将元器件呈矩阵排布的目的在于：使元器件之间形成规律性间隔的XY轴坐标系，从而当所述柔性垫移动至所述取料区时，取料装置通过系统预编程的位置对柔性垫上的元器件进行依次取料，方便自动化取料；另一方面，在本实施例中，所述取料区也为矩形区域，仅覆盖柔性垫上部分元器件，比如一排或多排的元器件，在不断取料的过程中，通过传送带的推送，可将柔性垫上后排的元器件向前推送，以取代前排元器件的位置。
在其他实施例中，也可在所述取料装置上设置CCD识别装置，通过CCD识别装置识别元器件位置，以提高取料的准确度。
元器件各排和各列之间应留有一定的间距以避免对取料装置取料的影响，同时所述柔性垫上元器件各排和各列之间的间距与所述元器件的规格大小相关。
在本实施例中，所述柔性垫上元器件各排之间的间距为0.1～5mm，各列之间的间距为0.1～5mm。需要说明的是，以上间距范围仅是本实施例优选的实施方式，不应视为对本发明的限制，本领域技术人员根据实际需要也可对相应间距范围做出调整，均应包括在本发明的保护范围之内。
所述“运输”和“取料”步骤中，所述传送带的表面设置有多个凸点，在所述柔性垫背离所述传送带的一面上施加压力，所述柔性垫产生弹性形变，使所述凸点部分陷入所述柔性垫中，从而增强柔性垫和传送带之间的静摩擦力，以固定所述柔性垫于传送带表面，避免传送带与柔性垫之间发生相对位移。
具体的，所述传送带的至少一侧边顶部设置有压条，所述压条沿传送带的传送方向延伸，所述压条与所述传送带平行设置，所述压条到传送带之间距离小于所述柔性垫的厚度，所述柔性垫的至少一侧边压合在所述压条和传送带之间，以提供其与传送带之间的压力。
所述柔性垫通过所述压条压合在所述传送带上，以固定位置，当需要将所述柔性垫和传送带脱离进行回收时，只需在相应的传送带位置上不设置所述压条，则所述柔性垫和传送带可轻易脱离。
所述“运输”步骤中，将柔性垫放置于传送带上时，对所述柔性垫进行预定位，确定柔性垫在传送带宽度方向上的位置。
具体的，在传送带的一侧设置有导向槽，所述导向槽的开口朝向所述传送带，所述导向槽的顶部即为所述压条，所述导向槽的底面与所述压条垂直，通过将柔性垫的侧边抵靠在所述导向槽的底面上可对所述柔性垫进行预定位，从而确定所述柔性垫在所述传送带宽度方向上的位置，由于柔性垫在运输和取料的过程均固定于所述传送带上，故当柔性垫到达取料区时在传送带宽度方向的位置也是确定的，只需控制所述柔性垫在传送带长度方向的位置即可确定柔性垫的最终位置，从而进一步确定柔性垫上元器件的位置，采用取料装置移动到元器件位置进行取料。
在本实施例中，所述传送带由伺服电机驱动，通过主动轮和被动轮的形式使传送带循环运行，设置伺服电机能够更加精确地控制传送带的位移精度。
伺服电机(servo motor)是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
所述取料区设置有物料感应装置；所述物料感应装置可以是红外线传感器、电容式传感器、电磁感应器、压力式传感器等，其主要作用是感应取料区是否有元器件存在。
本元器件不间断供料方法需设置控制系统进行控制，当物料感应装置感应到取料区无元器件时，将其信号传输至控制系统，控制系统控制伺服电机运行，由所述伺服电机驱动所述传送带运行，带动所述柔性垫前进；
当物料感应装置感应到取料区有元器件时，将其信号传输至控制系统，控制系统控制伺服电机停止运行，由所述伺服电机驱动所述传送带停止，所述柔性垫停止。
所述“回收”步骤中，传送带上还设置有回收口，所述回收口位于取料区，所述回收口呈“门”状设置于传送带顶部且正对传送带的传送方向，
所述柔性垫在取料的过程中不断向前推送，取完元器件的柔性垫则随着传送带的带动进入到所述回收口，回收口的高度大于柔性垫的厚度且小于元器件和柔性垫的总高度，避免漏抓取的元器件进入回收口中。
参见图1所示，为本元器件不间断供料方法对应的元器件送料装置的结构示意图，所述元器件送料装置包括传送带1以及用于固定元器件的柔性垫2，所述传送带1套接在第一驱动轮7和第二驱动轮8上，通过所述第一驱动轮7和第二驱动轮8带动所述传送带1运行，所述传送带1顶部具有取料区和回收口6，所述取料区设置有物料感应装置，所述回收口6正对所述取料区。
所述元器件送料装置还包括有压条(未图示)，所述压条设置于传送带1的顶部侧边，且所述压条沿传送带1的传送方向延伸，所述压条与所述传送带1平行设置，所述压条到传送带1之间距离小于所述柔性垫2的厚度，用于将所述柔性垫2的侧边压合在压条和传送带1之间，所述传送带1的表面设置有多个用于增加柔性垫2和传送带1之间摩擦力的凸点。
所述元器件送料装置还包括有导向板5，所述导向板5与所述传送带1相隔相等的间隔设置，且所述导向板5沿传送带1的底部、侧面延伸至所述回收口6处，以所述导向板5一端与所述传送带1之间的开口为所述回收口6，另一端与所述传送带1之间的开口为出料口(未图示)，当柔性垫2上位于取料区内的元器件3被取完后，柔性垫2进入回收口6中并沿导向板5和传送带1之间的间隔移动，然后从出料口排出。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明公开的元器件不间断供料方法，包括以下步骤：
步骤一：将元器件呈矩阵设置于柔性垫上，且所述元器件的引脚插入柔性垫中；所述柔性垫的邵氏硬度为10，拉伸强度为5kg/cm2，断裂伸长率300％，撕裂强度为5kg/cm，厚度为0.5mm，以传送带的长度方向为列，以传送带的宽度方向为排，所述柔性垫上的元器件的列数为3列，排数为3排；所述柔性垫上元器件各排之间的间距为0.1mm，各列之间的间距为0.1mm；
步骤二：将柔性垫放置于传送带上，所述传送带的一侧边顶部设置有压条，所述压条沿传送带的传送方向延伸，所述压条与传送带的间隔为0.4mm，所述柔性垫的一侧边压合在所述压条和传送带之间，以提供其与传送带之间的压力，将柔性垫固定于传送带的凸点上；
通过传送带将柔性垫上第一排元器件运输至取料区，位于取料区的物料传感装置感应到第一排元器件到达取料区后，控制所述传送带停止运动；
步骤三：通过取料装置夹取位于取料区中的柔性垫上的元器件，当物料传感装置感应到取料区无元器件时，控制传送带再次运动，将柔性垫往前推移至下一排元器件进入取料区，取料装置继续取料，物料传感装置感应到取料区有元器件则控制传送带停止运动，重复上述取料过程直至柔性垫上无元器件；
步骤四：当柔性垫上的元器件已被取料完毕后，传送带继续运行，柔性垫在传送带的带动下进入回收口并重复利用。
实施例2
本实施例用于说明本发明公开的元器件不间断供料方法，包括以下步骤：
步骤一：将元器件呈矩阵设置于柔性垫上，且所述元器件的引脚插入柔性垫中；所述柔性垫的邵氏硬度为35，拉伸强度为24kg/cm2，断裂伸长率530％，撕裂强度为10kg/cm，厚度为2mm，以传送带的长度方向为列，以传送带的宽度方向为排，所述柔性垫上的元器件的列数为10列，排数为10排；所述柔性垫上元器件各排之间的间距为2mm，各列之间的间距为2mm；
步骤二：将柔性垫放置于传送带上，所述传送带的一侧边顶部设置有压条，所述压条沿传送带的传送方向延伸，所述压条与传送带的间隔为1.5mm，所述柔性垫的一侧边压合在所述压条和传送带之间，以提供其与传送带之间的压力，将柔性垫固定于传送带的凸点上；
通过传送带将柔性垫上第一排元器件运输至取料区，位于取料区的物料传感装置感应到第一排元器件到达取料区后，控制所述传送带停止运动；
步骤三：通过取料装置夹取位于取料区中的柔性垫上的元器件，当物料传感装置感应到取料区无元器件时，控制传送带再次运动，将柔性垫往前推移至下一排元器件进入取料区，取料装置继续取料，物料传感装置感应到取料区有元器件则控制传送带停止运动，重复上述取料过程直至柔性垫上无元器件；
步骤四：当柔性垫上的元器件已被取料完毕后，传送带继续运行，柔性垫在传送带的带动下进入回收口并重复利用。
实施例3
本实施例用于说明本发明公开的元器件不间断供料方法，包括以下步骤：
步骤一：将元器件呈矩阵设置于柔性垫上，且所述元器件的引脚插入柔性垫中；所述柔性垫的邵氏硬度为50，拉伸强度为40kg/cm2，断裂伸长率700％，撕裂强度为30kg/cm，厚度为3mm，以传送带的长度方向为列，以传送带的宽度方向为排，所述柔性垫上的元器件的列数为30列，排数为30排；所述柔性垫上元器件各排之间的间距为5mm，各列之间的间距为5mm；
步骤二：将柔性垫放置于传送带上，所述传送带的一侧边顶部设置有压条，所述压条沿传送带的传送方向延伸，所述压条与传送带的间隔为2.5mm，所述柔性垫的一侧边压合在所述压条和传送带之间，以提供其与传送带之间的压力，将柔性垫固定于传送带的凸点上；
通过传送带将柔性垫上第一排元器件运输至取料区，位于取料区的物料传感装置感应到第一排元器件到达取料区后，控制所述传送带停止运动；
步骤三：通过取料装置夹取位于取料区中的柔性垫上的元器件，当物料传感装置感应到取料区无元器件时，控制传送带再次运动，将柔性垫往前推移至下一排元器件进入取料区，取料装置继续取料，物料传感装置感应到取料区有元器件则控制传送带停止运动，重复上述取料过程直至柔性垫上无元器件；
步骤四：当柔性垫上的元器件已被取料完毕后，传送带继续运行，柔性垫在传送带的带动下进入回收口并重复利用。
将实施例1～3中的供料方法进行测试，得到实施例1的平均供料速度为36000件/小时，实施例2的平均供料速度为72000件/小时，实施例3的平均供料速度为36000件/小时，而现有的供料方法的平均供料速度在3600件/小时左右，通过采用本发明提供的元器件不间断供料方法，有效提高了元器件的供料速度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种元器件不间断供料方法，其特征在于，包括以下步骤：
元器件排列：将元器件呈矩阵设置于柔性垫上，且所述元器件的引脚插入柔性垫中；
运输：将柔性垫放置于传送带上，通过传送带将柔性垫上第一排元器件运输至取料区后传送带停止运动；
取料：通过取料装置夹取或吸取位于取料区中的柔性垫上的元器件，当取料区无元器件时，传送带再次运动，将柔性垫往前推移至下一排元器件进入取料区，取料装置继续取料，重复上述取料过程直至柔性垫上无元器件；
回收：传送带继续运行，柔性垫在传送带的带动下进入回收口并重复利用。
2.根据权利要求1所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述柔性垫的邵氏硬度为10-50，拉伸强度为5-40kg/cm2，断裂伸长率300-700％，撕裂强度为5-30kg/cm。
3.根据权利要求1所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，以传送带的长度方向为列，以传送带的宽度方向为排，所述柔性垫上的元器件的列数为1～30列，排数为1～30排。
4.根据权利要求3所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述柔性垫上元器件各排之间的间距为0.1～5mm，各列之间的间距为0.1～5mm。
5.根据权利要求1所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述“运输”和“取料”步骤中，所述传送带的表面设置有多个凸点，在所述柔性垫背离所述传送带的一面上施加压力，使所述凸点部分陷入所述柔性垫中，以固定所述柔性垫于传送带表面。
6.根据权利要求5所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述传送带的至少一侧边顶部设置有压条，所述压条沿传送带的传送方向延伸，所述压条到传送带之间距离小于所述柔性垫的厚度，所述柔性垫的至少一侧边压合在所述压条和传送带之间，以提供其与传送带之间的压力。
7.根据权利要求1或6所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述“运输”步骤中，将柔性垫放置于传送带上时，对所述柔性垫进行预定位，确定柔性垫在传送带宽度方向上的位置。
8.根据权利要求1所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述传送带由伺服电机驱动。
9.根据权利要求8所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述取料区设置有物料感应装置；
当物料感应装置感应到取料区无元器件时，则由所述伺服电机驱动所述传送带运行，带动所述柔性垫前进；
当物料感应装置感应到取料区有元器件时，则由所述伺服电机驱动所述传送带停止，所述柔性垫停止。
10.根据权利要求1所述的元器件不间断供料方法，其特征在于，所述“回收”步骤中，传送带上还设置有回收口，所述回收口位于取料区，所述回收口呈“门”状设置于传送带顶部且正对传送带的传送方向，回收口的高度大于柔性垫的厚度且小于元器件和柔性垫的总高度。
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