CN107068405A - 一种贴片电容器的自动贴片一体机 - Google Patents

Abstract

一种贴片电容器的自动贴片一体机，包括PLC控制系统和由PLC控制系统控制的进料模块、分拣模块、检测模块、运输模块和贴片模块；所述分拣模块安装在平送轨道的右侧，分拣模块将由平送轨道运输过来的电容器按照设定的正负极方向进行调整；所述运输模块安装在分拣模块的右侧，所述运输模块包括真空吸嘴和旋转圆盘，所述旋转圆盘边缘与真空吸嘴相连接，真空吸嘴以旋转圆盘为轴进行旋转，真空吸嘴的旋转轨迹为圆形，所述真空吸嘴的旋转轨迹与分拣模块的末端相切，真空吸嘴真空吸附经分拣模块调整后的电容器，并将电容器运输到安装在旋转圆盘后侧的贴片模块上进行贴片；利用一部机械将多步工序连接在一起进行自动化生产，提高机械连贯性，提高生产效率。

Description

一种贴片电容器的自动贴片一体机

技术领域

本发明涉及贴片设备领域，具体涉及一种贴片电容器的自动贴片一体机。

背景技术

在电容器生产的过程中需要将电容器按照统一的正负极方向贴在纸带中进行出料，将零散的电容器整齐的贴在纸带中，能便于对电容器的数量进行控制，且便于电容器批量的对外运输与销售，电容器按照统一的正负极方向有序的贴在纸带上也便于消费者对电容器正负极的辨别，同时节省消费者对电容器正负极判断所需要的时间。

但是一般的电解电容的体积较小，而判断电解电容的方式除了看电容顶部的标签外，还可以通过引脚的长短、或使用万用表测量电容器的阻值来判断电容器的正负极，但是在大规模的批量生产中，通过以上判断电容器正负极的方法均需要大量的劳动力，效率低下，工作人员在长时间工作下错误率会升高，导致生产质量低下。而电解电容中存在贴片式电容的类型，贴片式电容由于需要紧贴在电路板上，因此一般的贴片式电容的引脚是很短的，因此在贴片式电容的生产过程中，人工判断贴片式电容的正负极情况成为不可行的方法。

而在现有技术中存在大量的电容器加工设备，例如公开号为CN201711294U的实用新型专利“贴片铝电解电容器基座自动检测装置”中公开了利用CCD摄像装置来检测出质量不合格的电容器，并用次品剔除装置去除不合格品，该实用新型只是单纯的通过电容器的外观对电容器的好坏来判断电容器是否符合质量指标，这种方法的不准确度高，若存在外观正常但实际上不能检测出不能正常充放电的电容器，不能真正程度上对电容器的好坏进行检测。但是现有技术中的电容器加工设备都是对电容器生产的局部进行加工，很少存在能将贴片式电容进行完整加工工序的一体机，导致生产加工的自动化程度低，生产效率得不到提升。因此如何利用机械将贴片式电容从进料、筛选、判断正负极、检测、运输、贴片到出料的工序中都进行自动化生产，减少人工参与，提高机械连贯性和可操控程度，提高生产效率才是本发明的主要目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种利用机械将贴片式电容从进料、筛选、判断正负极、检测、运输、贴片到出料的工序中都进行自动化生产，减少人工参与，提高机械连贯性和可操控程度从而提高生产效率的自动贴片一体机。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种贴片电容器的自动贴片一体机，包括PLC控制系统、机座和安装在机座上并由PLC控制系统控制的进料模块、分拣模块、检测模块、运输模块和贴片模块；所述进料模块包括振动盘和平送轨道，所述振动盘的的出料口与平送轨道相连接；所述分拣模块安装在平送轨道的右侧，分拣模块将由平送轨道运输过来的电容器按照设定的正负极方向进行调整；所述运输模块安装在分拣模块的右侧，所述运输模块包括真空吸嘴和旋转圆盘，所述旋转圆盘边缘与真空吸嘴相连接，真空吸嘴以旋转圆盘为轴进行旋转，真空吸嘴的旋转轨迹为圆形，所述真空吸嘴的旋转轨迹与分拣模块的末端相切，真空吸嘴真空吸附经分拣模块调整后的电容器，并将电容器运输到安装在旋转圆盘后侧的贴片模块上进行贴片；所述检测模块包括角度检测装置和循环检测装置，所述角度检测装置安装在分拣模块末端的正上方，所述循环检测装置安装在贴片模块的左侧，真空吸嘴旋转轨迹的正下方。

进一步，还包括气路系统，所述气路系统与PLC控制系统相连接，气路系统包括有气源和真空泵，所述气源与分拣模块和运输模块相连接，所述真空泵与运输模块的真空吸嘴相连通。

进一步，所述分拣模块包括吹料气嘴、排料气缸、正负极检测装置、裸品转向器和进料气缸；所述吹料气嘴、排料气缸和进料气缸与气源相连通；所述正负极检测装置包括短路调节板，通过短路调节板判断电容器的正负极方向与设定方向是否一直，若不一致，则控制裸品转向器对电容器进行转向。

进一步，所述运输模块还包括有直线气缸，所述直线气缸与气源相连通，直线气缸推动旋转圆盘进行上下往返运动；所述运输模块设置有12个真空吸嘴，相邻的真空吸嘴之间保持相同的间距，所述真空吸嘴与真空泵之间相连通。

进一步，所述角度检测装置包括摄像头和镜头光源，所述摄像头的拍摄角度设置为竖直向下，摄像头与PLC控制系统相连接，摄像头将拍摄到的电容器上表面图像传送到PLC控制系统中进行角度监控。

进一步，所述循环检测装置包括光纤发射器和光纤接收器，真空吸嘴在旋转循环运输过程中经过循环检测装置，光纤接收器接收由光纤发射器发出的光信号，并将接收的光信号传送到PLC控制系统中，判断真空吸嘴上是否存在电容器。

进一步，所述贴片模块包括进料纸盘、收料纸盘、步进电机和压平平台，所述收料纸盘安装在进料纸盘的上方，纸带从进料纸盘延伸到压平平台上进行贴片工作，完成贴片工作后由收料纸盘进行收料；所述步进电机带动进料纸盘和收料纸盘进行同步旋转，所述步进电机与PLC控制系统连接，通过PLC控制系统调节步进电机的旋转速度。

进一步，所述机座上方设置有主操作面板，所述主操作面板与PLC控制系统相连接，主操作面板包括显示屏、真空表、开关、指示灯和调节旋钮；所述真空表与真空泵并联；所述指示灯包括LED1、LED2和LED3，所述LED1和LED2与短路调节板连接，用于反馈电容器正负极方向的检测结果。

进一步，所述主操作面板内设置有光源调节板，所述光源调节板的输出端与调节旋钮相连接；调节主操作面板上的调节旋钮，通过光源调节板控制镜头光源的工作亮度，镜头光源的工作状态反馈在主操作面板的LED3指示灯与显示屏上。

进一步，还包括报警模块，所述报警模块由PLC控制系统控制，报警模块包括蜂鸣器和双层色灯。

本发明的有益效果在于：

1)利用分拣模块的短路调节板对电容器的正负极进行判断，若判断出电容器的正负极与设定的方向不同，则控制裸品转向器对电容器进行转向，在运输过程中将电容器的正负极调整为统一的方向，让电容器按照设定的方向进行贴片，能减少人工的参与，提高自动化程度，提高生产效率。

2)角度检测装置的摄像头安装在分拣模块末端的正上方，拍摄每个电容器经过摄像头后的状态，对电容器的外观和摆放角度进行检测，若存在外观不合格或者摆放角度偏差大于15°的电容器进行报警提醒处理，避免将质量不及格或位置偏差大的电容器继续投入生产。

3)通过旋转圆盘带动真空吸嘴进行上下往返运动和圆周循环运动，将处于分拣模块末端的质量合格的电容器进行运输，旋转圆盘在循环旋转过程中吸附电容器，能有效减少电容器运输的周期，降低机器成本，且吸附的准确度高，提高工作效率。

4)在贴片装置上使用可调低扭矩的步进电机进行收料，减低收料过紧时对纸带定位造成的影响。

5)一体机能通过主操作面板能了解电容器生产过程中各模块的工作状况，并由PLC控制系统控制，能提高机械自动化程度，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为分拣模块的结构示意图；

图4为分拣模块的结构示意图；

图5为运输模块的结构示意图；

图6为贴片模块的结构示意图；

图7为主操作面板的示意图；

图8为气路系统的示意图；

图9为短路调节板的示意图；

图10为光源调节板的示意图。

附图标记：1、机座；2、振动盘；3、平送轨道；4、分拣模块；401、进料气缸；402、排料气缸；403、正负极检测装置；404、裸品转向器；5、角度检测装置；6、主操作面板；7、运输模块；701、真空吸嘴；702、旋转圆盘；8、贴片模块；801、进料纸盘；802、收料纸盘；803、压平平台；9、循环检测装置。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1和图2所示，一种贴片电容器的自动贴片一体机，包括PLC控制系统、机座1和安装在机座1上并由PLC控制系统控制的进料模块、分拣模块4、检测模块、运输模块7和贴片模块8；所述进料模块包括振动盘2和平送轨道3，所述振动盘2的的出料口与平送轨道3相连接；所述振动盘2将零散的电容器振动出料到平送轨道3中，平送轨道3匀速将电容器移动到分拣模块4中，让电容器的生产更加有序整齐，保证进料模块的出料模块与分拣模块4的进料速度一致，避免发生电容器堆积在出料模块中影响正常生产秩序。

如图8所示，在分拣模块4与运输模块7中设置有气路系统，所述气路系统与PLC控制系统相连接，气路系统包括有气源和真空泵，所述气源与分拣模块4和运输模块7相连接，所述真空泵与运输模块7的真空吸嘴701相连通；PLC控制系统控制整个气路系统连贯工作，气路系统与分拣模块4和运输模块7的部件之间紧密配合，提高分拣模块4和运输模块7运动的连贯性，从而提高生产效率。

如图3和图4所示，所述分拣模块4安装在平送轨道3的右侧，分拣模块4将由平送轨道3运输过来的电容器按照设定的正负极方向进行调整；所述分拣模块4包括吹料气嘴、排料气缸402、正负极检测装置403、裸品转向器404和进料气缸401；所述进料气缸401带动夹具将电容器从进料模块中夹到分拣模块4中，所述吹料气嘴从上往下吹气，通过吹气的方式将电容器的位置进行简单的调整，避免电容器由进料模块进入到分拣模块4后电容器发生严重倾斜，所述排料气缸402用于将电容器传送到分拣模块4的末端；所述吹料气嘴、排料气缸402和进料气缸401均与气源相连通，而气源通过汇流板与PLC控制系统相连接，PLC控制系统控制气源作用在吹料气嘴、排料气缸402和进料气缸401的时间和长短，让分拣模块4的进料、吹料和排料工序都有序进行，提高机械间的连贯程度，从而提高生产效率；所述正负极检测装置403设置为两个，分别安装在裸品转向器404的两侧，在第二个正负极检测装置403的后方设置有卸料夹，在完成转向工作后再对电容器进行再次正负极检测，若再次检测的电容器的正负极还是和设定的正负极方向不同，或者电容器的质量出现问题，不能正常充放电，电容器运输到卸料夹时卸料夹打开，将电容器卸掉，若电容器经过之前的检测都不存在问题，则卸料夹则夹持住电容器，将电容器保留在分拣模块4的生产线上；所述正负极检测装置403包括短路调节板，如图9所示，通过短路调节板判断电容器的正负极方向与设定方向是否一直，若不一致，则控制裸品转向器404对电容器进行转向；被测电容器被运输到正负极检测装置403时，若被测电容器没有按照短路调节板上的设定方向安装电容器，短路调节板上的LED2指示灯则会亮，且由继电器输出信号，控制裸品转向器404进行转向；且短路调节板上设置有电容和电感，能避免过大的电流烧坏被测电容，对被测电容起到保护作用。在分拣模块4中还包括整形夹具和剪脚刀，所述整形夹具安装在正负极检测装置403的后方，所述剪脚刀安装在

所述运输模块7安装在分拣模块4的右侧，所述运输模块7包括真空吸嘴701和旋转圆盘702，如图5所示，所述旋转圆盘702边缘与真空吸嘴701相连接，真空吸嘴701以旋转圆盘702为轴进行旋转，真空吸嘴701的旋转轨迹为圆形，所述真空吸嘴701的旋转轨迹与分拣模块4的末端相切，真空吸嘴701在分拣模块4末端相切位置的正上方进行循环旋转，保证真空吸嘴701正常轨迹旋转的同时还能吸附到位于分拣模块4末端的电容器，提高了动作的连贯性。所述运输模块7还包括有直线气缸，所述直线气缸与气源相连通，直线气缸推动旋转圆盘702进行上下往返运动，将旋转圆盘702上的真空吸盘下移到设定高度后能确保真空吸嘴701准确吸附位于分拣模块4末端的电容器，在吸附电容器后真空吸嘴701上移，并由旋转圆盘702带动进行旋转，该步骤一直循环进行；所述运输模块7设置有12个真空吸嘴701，相邻的真空吸嘴701之间保持相同的间距，所述真空吸嘴701与真空泵之间相连通，真空泵控制每个真空吸嘴701的吸放时间，提高运输和贴片的连贯性。

真空吸嘴701真空吸附经分拣模块4调整后的电容器，并将电容器运输到安装在旋转圆盘702后侧的贴片模块8上进行贴片；如图6所示，所述贴片模块8包括进料纸盘801、收料纸盘802、步进电机和压平平台803，纸带从进料纸盘801延伸到压平平台803上进行贴片工作，完成贴片工作后由收料纸盘802进行收料；所述步进电机带动进料纸盘801和收料纸盘802进行同步旋转，所述步进电机与PLC控制系统连接，通过PLC控制系统调节步进电机的旋转速度，让贴片速度与运输模块7的运输速度相匹配。

所述检测模块包括角度检测装置5和循环检测装置9，所述角度检测装置5安装在分拣模块4末端的正上方，所述角度检测装置5包括摄像头和镜头光源，镜头光源为摄像头的拍摄提供足够的光线，镜头光源与主操作面板6相连接，可通过主操作面板6对镜头光源进行控制；所述摄像头的拍摄角度设置为竖直向下，摄像头与PLC控制系统相连接，摄像头将拍摄到的电容器上表面图像传送到PLC控制系统中进行角度监控，检测电容器的外表面是否存在大规模的损坏，并对电容器的放置角度进行检测，由于真空吸嘴701是直接将分拣模块4末端的电容器进行吸附，若位于分拣装置末端的电容器的偏差角度大，会导致真空吸附不牢固，还会影响后期贴片的工序，因此角度检测装置5用于检测电容器的角度偏差，将角度偏差大于15°的电容器进行报警提醒处理。

所述循环检测装置9安装在贴片模块8的左侧，真空吸嘴701旋转轨迹的正下方。所述循环检测装置9包括光纤发射器和光纤接收器，真空吸嘴701在旋转循环运输过程中经过循环检测装置9，光纤接收器接收由光纤发射器发出的光信号，并将接收的光信号传送到PLC控制系统中，判断真空吸嘴701上是否存在电容器。

如图7所示，所述机座1上方设置有主操作面板6，所述主操作面板6与PLC控制系统相连接，主操作面板6包括显示屏、真空表、开关、指示灯和调节旋钮；所述显示屏可将角度检测的检测结果图像显示出来，也可在显示屏上显示出现报警的所在位置，让使用者更清晰的了解各模块的工作情况；所述真空表与真空泵并联，通过真空表了解真空泵的压力情况，避免压力发生以后异常情况；所述开关包括测试开关和镜头光源开关；所述指示灯包括LED1、LED2和LED3，所述LED1和LED2与短路调节板连接，用于反馈电容器正负极方向的检测结果。所述主操作面板6内设置有光源调节板，如图10所示，所述光源调节板的输出端与调节旋钮相连接；所述调节旋钮包括短路调节旋钮和光源调节旋钮，通过短路调节旋钮可调节短路电阻，通过光源调节旋钮可调节光源电阻，通过光源调节板控制镜头光源的工作亮度，并镜头光源的工作状态反馈在主操作面板6的LED3指示灯与显示屏上。

贴片一体机还包括有报警模块，所述报警模块由PLC控制系统控制，报警模块包括蜂鸣器和双层色灯，当检测模块检测到异常时，通过蜂鸣器报警提醒，并通过双层色灯进行提醒，在报警的同时控制各模块停止工作，报警模块将出现异常的位置通过显示屏显示出来，使用者通过显示屏了解报警的具体情况，修正后通过手控盒对各模块进行控制，所述手控盒与PLC控制系统连接，能控制一体机急停、启动、停止、复位和寸动等工作状态，让使用者更好的操作机械，提高机械的工作效率。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，包括PLC控制系统、机座和安装在机座上并由PLC控制系统控制的进料模块、分拣模块、检测模块、运输模块和贴片模块；所述进料模块包括振动盘和平送轨道，所述振动盘的的出料口与平送轨道相连接；所述分拣模块安装在平送轨道的右侧，分拣模块将由平送轨道运输过来的电容器按照设定的正负极方向进行调整；所述运输模块安装在分拣模块的右侧，所述运输模块包括真空吸嘴和旋转圆盘，所述旋转圆盘边缘与真空吸嘴相连接，真空吸嘴以旋转圆盘为轴进行旋转，真空吸嘴的旋转轨迹为圆形，所述真空吸嘴的旋转轨迹与分拣模块的末端相切，真空吸嘴真空吸附经分拣模块调整后的电容器，并将电容器运输到安装在旋转圆盘后侧的贴片模块上进行贴片；所述检测模块包括角度检测装置和循环检测装置，所述角度检测装置安装在分拣模块末端的正上方，所述循环检测装置安装在贴片模块的左侧，真空吸嘴旋转轨迹的正下方。

2.根据权利要求1所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，还包括气路系统，所述气路系统与PLC控制系统相连接，气路系统包括有气源和真空泵，所述气源与分拣模块和运输模块相连接，所述真空泵与运输模块的真空吸嘴相连通。

3.根据权利要求2所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，所述分拣模块包括吹料气嘴、排料气缸、正负极检测装置、裸品转向器和进料气缸；所述吹料气嘴、排料气缸和进料气缸与气源相连通；所述正负极检测装置包括短路调节板，通过短路调节板判断电容器的正负极方向与设定方向是否一直，若不一致，则控制裸品转向器对电容器进行转向。

4.根据权利要求2所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，所述运输模块还包括有直线气缸，所述直线气缸与气源相连通，直线气缸推动旋转圆盘进行上下往返运动；所述运输模块设置有12个真空吸嘴，相邻的真空吸嘴之间保持相同的间距，所述真空吸嘴与真空泵之间相连通。

5.根据权利要求1所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，所述角度检测装置包括摄像头和镜头光源，所述摄像头的拍摄角度设置为竖直向下，摄像头与PLC控制系统相连接，摄像头将拍摄到的电容器上表面图像传送到PLC控制系统中进行角度监控。

6.根据权利要求1所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，所述循环检测装置包括光纤发射器和光纤接收器，真空吸嘴在旋转循环运输过程中经过循环检测装置，光纤接收器接收由光纤发射器发出的光信号，并将接收的光信号传送到PLC控制系统中，判断真空吸嘴上是否存在电容器。

7.根据权利要求1所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，所述贴片模块包括进料纸盘、收料纸盘、步进电机和压平平台，所述收料纸盘安装在进料纸盘的上方，纸带从进料纸盘延伸到压平平台上进行贴片工作，完成贴片工作后由收料纸盘进行收料；所述步进电机带动进料纸盘和收料纸盘进行同步旋转，所述步进电机与PLC控制系统连接，通过PLC控制系统调节步进电机的旋转速度。

8.根据权利要求1所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，所述机座上方设置有主操作面板，所述主操作面板与PLC控制系统相连接，主操作面板包括显示屏、真空表、开关、指示灯和调节旋钮；所述真空表与真空泵并联；所述指示灯包括LED1、LED2和LED3，所述LED1和LED2与短路调节板连接，用于反馈电容器正负极方向的检测结果。

9.根据权利要求8所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，所述主操作面板内设置有光源调节板，所述光源调节板的输出端与调节旋钮相连接；调节主操作面板上的调节旋钮，通过光源调节板控制镜头光源的工作亮度，镜头光源的工作状态反馈在主操作面板的LED3指示灯与显示屏上。

10.根据权利要求1或2所述的贴片电容器的自动贴片一体机，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块由PLC控制系统控制，报警模块包括蜂鸣器和双层色灯。