CN107344200B - 一种轮胎电子标签的自动化生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎电子标签的自动化生产设备，其包括：第一送料单元，第二送料单元，第三送料单元，及控制单元，第一送料单元自动输送和冲裁芯片板，并将冲裁得到的芯片输送至铆压单元；第二送料单元将连接端子输送至铆压单元，并与铆压单元中的芯片相对应；第三送料单元将电感输送至铆压单元，并插入位于芯片两侧的连接端子中；铆压单元，所述铆压单元对位于铆压区域的芯片、连接端子以及电感进行铆压成一体，形成轮胎电子标签；控制单元控制控制并协同各单元工作，依次铆压形成胎电子标签。该设备能够实现轮胎电子标签的精确组装，大幅度节省了劳动生产力，提高了生产效率，同时也提升了产品的一致性可可靠性。

Description

一种轮胎电子标签的自动化生产设备

技术领域

本发明涉及电子标签，具体涉及电子标签的产生技术。

背景技术

轮胎是汽车最重要部件之一，其性能和工作状态将直接决定汽车的行驶安全。随着电子标签的使用，轮胎将会变得更加智能。

作为轮胎条形码的“无线”版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。轮胎通过植入RFID电子标签，可将压力、温度和磨损程度等信息实时传送至车辆控制系统，车主可随时获取信息，保证车辆运行安全。同时，每条轮胎都成为有效的数据追溯载体，配合轮胎信息数据库，可以对轮胎全生命周期进行有效管理。

轮胎植入RFID标签后，小幅增加成本是不可避免的，但是如果大规模使用后成本几乎可以忽略不计，其能促使轮胎拥有惟一身份标识，并伴随终身。另外也可以加强信息监控、管理和追溯，杜绝无序生产及销售(假冒、贴牌、串货)。电子标签的实施是一种必然的趋势，是今后轮胎发展的一个方向，进入无人驾驶时代，智能轮胎更是成为标配，市场发展潜力巨大。

随着各方面的推进，轮胎电子标签将会得到大规模的使用。为了适应市场需求，快速生产性能稳定可靠轮胎电子标签是当前亟需解决的问题。

参见图1，现有的轮胎电子标签一般由芯片1、电感2、铜管3组成，其中芯片1两侧分别配置一个电感2，再通过铜管3串在一起压铆成型。

参见图2，对于轮胎电子标签中的芯片1，其在量产时以芯片板4的形式存在。该芯片板4是由若干的单一芯片1排列组合形成，故在具体生产制作时，需要先从芯片板4中将芯片从中分离出来。

鉴于上述轮胎电子标签的具体结构以及相应原材料的特点，现有的生产设备在生成此类轮胎电子标签时，需要大量的人工辅助，生成效率低下；同时产品的成品率低，无法满足轮胎电子标签的批量生产的要求，这大大影响轮胎电子标签应用和发展。

发明内容

针对现有轮胎电子标签生产效率不高的问题，需要一种高效的轮胎电子标签生产方案。

为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种轮胎电子标签的自动化生产设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供的轮胎电子标签的自动化生产设备，主要包括：

第一送料单元，所述第一送料单元自动输送和冲裁芯片板，并将冲裁得到的芯片输送至铆压单元；

第二送料单元，所述第二送料单元将连接端子输送至铆压单元，并与铆压单元中的芯片相对应；

第三送料单元，第三送料单元将电感输送至铆压单元，并插入位于芯片两侧的连接端子中；

铆压单元，所述铆压单元对位于铆压区域的芯片、连接端子以及电感进行铆压成一体，形成轮胎电子标签；

控制单元，所述控制单元控制第一送料单元、第二送料单元、第三送料单元以及铆压单元协同工作，依次铆压形成胎电子标签。

在生产设备的一实例中，所述第一送料单元包括：

芯片板送料机构，所述芯片板送料机构根据冲裁机构的工作工序将芯片板逐渐输送至冲裁工位；

冲裁机构，所述冲裁机构对进入冲裁工位的芯片板进行冲裁形成独立的芯片；

芯片输送机构，所述芯片输送机构将冲裁机构冲裁得到的芯片输送至取料机构的抓取工位；

取料机构，所述取料机构将进入抓取工位的芯片抓取至铆压单元的铆压工位。

进一步的，所述芯片板送料机构包括驱动电机、支撑架、导轨、承放架，所述导轨安置在支撑架上，所述承放架承载芯片板，并可移动的安置在导轨上，所述驱动电机驱动承放架带动芯片板沿导轨移动。

进一步的，所述冲裁机构包括：冲裁下模、冲裁上模以及驱动机构，所述冲裁下模与冲裁上模配合在两者之间形成冲裁工位，所述驱动机构驱动冲裁下模与冲裁上模之间合模和脱模，以完成对进入冲裁工位的芯片板的冲裁。

进一步的，所述芯片输送机构包括支撑架，同步带，驱动装置，以及导向机构，所述同步带作为输送带通过同步轮安置在支撑架上，所述驱动装置驱动同步带绕同步轮转动，以进行传动；所述导向机构设置在同步带两侧，将同步带上的芯片导向到同步带的聚中位置。

进一步的，所述取料机构包括基座、竖直驱动机构、旋转驱动机构、水平驱动机构以及夹爪机构，所述竖直驱动机构设置在基座上，并驱动旋转驱动机构整体在竖直方向上上下移动；所述旋转驱动机构驱动水平驱动机构整体在水平方向上转，所述水平驱动机构驱动夹爪机构整体沿水平方向前后移动。

在生产设备的一实例中，第二送料单元包括：

出料机构，所述出料机构通过双出料口连接至送料机构，将连接端子同步传输至送料机构；

送料机构，所述送料机构设置在铆压单元两侧；

夹取机构，所述夹取机构从铆压单元两侧的送料机构中同步夹取连接端子，并送至铆压单元。

进一步的，所述夹取机构包括第一抓取单元，第二抓取单元，以及移动导轨，所述第一抓取单元和第二抓取单元相对于的可移动的安置在移动导轨上，所述第一抓取单元包括第一水平驱动机构、第一竖直驱动机构以及第一夹爪机构，所述第一夹爪机构安置在第一竖直驱动机构上，所述第一竖直驱动机构可移动的安置在移动导轨上，并驱动第一夹爪机构上下移动；所述第一水平驱动机构驱动第一竖直驱动机构沿移动导轨来回移动；

所述第二抓取单元包括第二水平驱动机构、第二竖直驱动机构以及第二夹爪机构，所述第二夹爪机构安置在第二竖直驱动机构上，所述第二竖直驱动机构可移动的安置在移动导轨上，并驱动第二夹爪机构上下移动；所述第二水平驱动机构驱动第二竖直驱动机构沿移动导轨来回移动。

在生产设备的一实例中，所述第三送料单元包括：

电感插板，所述电感插板安置电感，分布在铆压单元两侧；

电感取料机构，所述电感取料机构从分布在铆压单元两侧的电感插板中同步取两个电感，并插入到位于芯片两侧的连接端子中。

进一步的，所述电感取料机构包括直线导轨、第一取料单元、第二取料单元以及驱动机构；所述第一取料单元和第二取料单元相对的安置在直线导轨上，所述驱动机构同步驱动第一取料单元和第二取料单元在直线导轨上相向或反向移动；

所述第一取料单元包括第一水平驱动机构、第一竖直驱动机构、第一旋转驱动机构以及第一夹爪机构，所述第一夹爪机构安置在第一旋转驱动机构上，所述第一旋转驱动机构安置在第一竖直驱动机构上，并驱动第一夹爪机构整体旋转；所述第一竖直驱动机构安置在第一水平驱动机构上，并驱动第一旋转驱动机构整体在竖直方向上移动；所述第一水平驱动机构安置在直线导轨上，并驱动第一竖直驱动机构整体水平移动；

所述第二取料单元包括第二水平驱动机构、第二竖直驱动机构、第二旋转驱动机构以及第二夹爪机构，所述第二夹爪机构安置在第二旋转驱动机构上，所述第二旋转驱动机构安置在第二竖直驱动机构上，并驱动第二夹爪机构整体旋转；所述第二竖直驱动机构安置在第二水平驱动机构上，并驱动第二旋转驱动机构整体在竖直方向上移动；所述第二水平驱动机构安置在直线导轨上，并驱动第二竖直驱动机构整体水平移动。

由此构成的轮胎电子标签的自动化生产设备，其能够实现轮胎电子标签的精确组装，大幅度节省了劳动生产力，提高了生产效率，同时也提升了产品的一致性可可靠性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实例中涉及到的轮胎电子标签的组成零件示意图；

图2为本发明实例中芯片板的示意图；

图3为本发明实例中轮胎电子标签自动化生产设备主体结构示意图；

图4为本发明实例中轮胎电子标签自动化生产设备内部结构的主视图；

图5为本发明实例中轮胎电子标签自动化生产设备内部结构的后视图；

图6为本发明实例中铆压单元的结构示意图；

图7为本发明实例中芯片板送料机构的主视图；

图8为本发明实例中芯片板送料机构的侧视图；

图9为本发明实例中冲裁机构的结构示意图；

图10为本发明实例中冲裁机构中上模和下模的配合结构示意图；

图11为本发明实例中芯片输送机构的结构示意图；

图12为本发明实例中取料机构的结构示意图；

图13为本发明实例中送料机构的结构示意图；

图14为本发明实例中夹取机构的结构示意图；

图15为本发明实例中电感插板的设置示意图；

图16为本发明实例中电感取料机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，本实施例针对的轮胎电子标签主要由芯片1、电感2、铜管3组成，其中芯片1两侧分别配置一个电感2，再通过铜管3串在一起压铆成型。

这里的铜管3作为连接端子，通过冷压铆接来连接电感2和芯片1。

参见图2，轮胎电子标签中的芯片1，其在量产时以芯片板4的形式存在。该芯片板4是由若干的单一芯片1按照阵列的方式排列组合形成，故在具体生产制作时，需要先从芯片板4中将芯片从中分离出来。

针对轮胎电子标签的组成结构，本实例提供相应的自动化生产设备，其能够自动冲裁芯片板4得到独立的芯片1，且自动组装芯片1，电感2和铜管3，并且自动完成冷压铆接，形成轮胎电子标签。

参见图3-5，其所示为本实例提供的轮胎电子标签自动化生产设备的主体结构。

由图可知，本实例提供的轮胎电子标签自动化生产设备主要由主体框架100，第一送料单元200，第二送料单元300，第三送料单元400，铆压单元500及控制单元600配合构成。

主体框架100构成整个设备的主体框架结构，用于承载第一送料单元200，第二送料单元300，第三送料单元400，铆压单元500及控制单元600。

该主体框架100主要由机架110、台面板120、上部框架130，其中，台面板120安置在机架110上，作为工作台安置第一送料单元200，第二送料单元300，第三送料单元400以及铆压单元500。

上部框架130罩设在台面板120上，与台面板120配合构成一个封闭的操作空间，保证芯片冲裁、零件组装以及冷压铆接运行的可靠性。

对于上部框架130的具体结构可根据实际需求来定，只需能够罩设在台面板120上，不影响台面板120上的第一送料单元200，第二送料单元300，第三送料单元400以及铆压单元500正常运行即可。

本自动化生产设备中铆压单元500，其安置在台面板120上，受控于控制单元600，对位于铆压区域的芯片、连接端子以及电感进行冷压铆接成一体，形成轮胎电子标签。

参见图6，其所示为本自动化生产设备中铆压单元500的结构示意图。

由图可知，该铆压单元500主要包括铆压下模510和铆压上模520，两者相互配合，实现将芯片、连接端子以及电感进行冷压铆接成一体。

其中铆压下模510上设置有芯片承载区域511，在芯片承载区域511两侧设置相应的铆压槽512和铆压槽513，芯片承载区域511用于放置待铆接的芯片，其两侧的铆压槽512和铆压槽513分别用于放置待铆接的连接端子和电感，其中连接端子的一端容芯片的连接电极插入，另一端容电感插入。

铆压上模520与铆压下模510上的铆压槽512和铆压槽513相对应，其上设置有对应于铆压槽512和铆压槽513的铆压块521和铆压块521。

为了保证铆接的可靠性，在铆压槽512和铆压槽513内沿其延伸方向设置有若干的铆压锯齿514；同时将铆压上模520上对应的铆压块521和铆压块521设置成锯齿状。

由此设置的铆压下模510在与铆压上模520配合时，通过铆压槽与铆压块上的锯齿结构啮合配合，使得连接端子形变继而实现铆接电感和芯片。

本自动化生产设备中第一送料单元200，其现对于铆压单元500安置在台面板120上，受控于控制单元600，用于自动输送和冲裁芯片板，并将冲裁得到的芯片输送至铆压单元500中的铆压单元。

参见图5，本第一送料单元200主要由芯片板送料机构210、冲裁机构220、芯片输送机构230以及取料机构240配合构成。

如此，芯片板送料机构210根据冲裁机构220的工作工序将芯片板逐渐输送至冲裁工位；冲裁机构220对进入冲裁工位的芯片板进行整列冲裁得到相应的独立的芯片；芯片输送机构230将冲裁机构220冲裁得到的若干芯片依次输送至取料机构240的抓取工位；取料机构240将进入抓取工位的芯片抓取至铆压单元的铆压工位。

参见图7和图8，其示出本实例中芯片板送料机构210的整体结构。

由图可知，该芯片板送料机构210主要由伺服电机211，轴承机构212，支撑架213，导轨214，承放架215以及同步带216配合构成。

支撑架213作为本芯片板送料机构的支撑平台，其安置台面板120上，并平行于铆压单元500。

导轨214安置在支撑架213上，轴承机构212可移动的安置在支撑架213的两端。

承放架215用于承载芯片板4，其通过相应的支撑滑块218可移动的安置在导轨214上；两端通过压块219连接同步带216；而同步带216通过支撑架213两端的轴承机构212连接到伺服电机211。

伺服电机211对应于一个轴承机构212，可移动的安置在台面板120上，通过驱动同步带216带动承放架215沿导轨214在支撑架213上移动，实现逐次定长移动，继而实现对芯片板4的送料。

另外，本机构中的承放架215作为芯片板4的承载和输送部件，其上设置相应的导向块217，以保证运行的可靠性。

在此基础上，为了精确控制承放架215的移动举例，本实例在该芯片板送料机构中进一步增加位移传感器，该位移传感器通过相应的传感器支架分别设置在支撑架213的两端。

如此构成的芯片板送料机构210在具体实现时，其采用两个开式同步带，分别由2个压块分开压紧。

同时，通过伺服电机211和轴承机构212移动，实现同步带的两级张紧。具体由伺服电机211的移动，以及远离伺服电机211的轴承机构212可整体移动来实现两级张紧。

再者，本机构中的支撑架213底部设置有支撑，另外承放架215也有支撑(即支撑滑块218)，由此可免板变形会影响精度。

再者，本机构中的承放架215采用不锈钢制成，而其上的导向块215采用聚四氟乙烯，耐磨。

参见图9和图10，其所示为本实例中冲裁机构220的结构。

该冲裁机构220整体架设在芯片板送料机构210上，对芯片板送料机构210输送的芯片板4通过冲裁上模下压冲裁落料，实现整列冲裁。

由图可知，该冲裁机构220主要由支撑架221，冲裁气缸222，导向轴223，冲裁上模224，冲裁下模225以及上模板226配合构成。

支撑架221由支撑板221a，立柱221b以及固定座221c配合构成，支撑板221a作为承载面，用于承载本机构中的主要组成部件。其整体水平设置，两端通过立柱221b与固定座221c连接。

由此构成的支撑架221整体为倒U形，垂直架设在芯片板送料机构210上，并通过固定座221c固定在台面板120。

冲裁气缸222，导向轴223以及上模板226配合构成驱动机构以驱动冲裁上模224在竖直方向上下移动，以与冲裁下模225配合进行合模和脱模。

为了精确且可靠的驱动冲裁上模224，本冲裁机构220中采用两个导向轴223，这两个导向轴223相对于设置，并分别通过直线轴承227垂直穿设在支撑板221a上；上模板226的两端分别连接位于支撑板221a下部的导向轴223端部，且上模板226整体水平设置；冲裁气缸222竖直安置在支撑板221a上，其动作端垂直穿过支撑板221a连接其下部的上模板226。而冲裁上模224对应于芯片板送料机构210上的承放架215设置在上模板226的背面。

由此构成的驱动机构中，由竖直设置的冲裁气缸222在竖直方向上提供驱动力，继而由其驱动端带动上模板226在竖直方向上上下移动，进一步带动其上的冲裁上模224相对于其底部的芯片板送料机构210上的承放架215上下移动；并且在上模板226随冲裁气缸222驱动上下移动的过程中，两端分别由垂直设置的导向轴223进行同步导向，保证上模板226在上下移动过程中上模板226整体保持水平，保持上下移动垂直，继而保证冲裁上模224上下移动时水平和垂直。

为了进一步控制提高可靠性，避免上模板226带动冲裁上模224向下过度移动，在导向轴223的上部设置有相应的限位环228。

由此构成的驱动机构，在驱动冲裁上模224时，能够实现导向和限位，继而可精确控制冲裁上模224压合深度。

冲裁上模224与冲裁下模225配合在两者之间形成冲裁工位，再由驱动机构中冲裁气缸222驱动冲裁上模224与冲裁下模225之间合模和脱模，以完成对进入冲裁工位的芯片板的冲裁。

另外，本机构中的冲裁上模224与冲裁下模225在具体设计时，其边缘采用斜角设计，防止冲裁出来的端子跳边，影响组合。

参见图11，其所示为本实例中芯片输送机构230的结构。

该芯片输送机构230主要由第一基座231，第二基座232，同步带轮233，同步带234以及伺服电机235配合构成。

其中，第一基座231与第二基座232相对设置，构成整个机构的基础；而同步带轮233可转动的安置在第一基座231上，伺服电机235安置在第二基座232上；同时伺服电机235还通过同步带234与第一基座231上的同步带轮233连接，继通过驱动绕同步带轮233使其在伺服电机235和同步带轮233之间传动；同步带轮233作为传送带在伺服电机235的驱动下实现在第一基座231和第二基座232之间传动。

在此基础上，安置有伺服电机235的第二基座232现对于第一基座231移动可调，由此可实现对同步带轮233的传动张紧调节。

由于该芯片输送机构230用于传送由冲裁机构220冲裁得到的芯片，而芯片宽度比同步带本身窄非常多，为了保证传送过程的可靠，需要将同步带上的芯片位置导向到聚中位置。

为此，本实例在上述芯片输送机构230方案的基础上进一步芯片导向机构，该芯片导向机构包括两个导向板236以及一个限位块237配合构成，其中两个导向板236设置同步带轮233的两侧，用于从两侧对同步带上的芯片进行限位和导向，使其面向同步带轮233中心位置移动。

限位块237整体为T形，相对于同步带设置在第二基座232上，其上中部的凸起部针对同步带，对同步带上的传送的芯片进行正向限位，便于取料机构240进行提取。

需要指出的，根据同步带传送方向的不同，限位块237可安置在第一基座231上。

参见图12，其所示为本实例中第一送料单元200中取料机构240的结构。

该取料机构240主要由竖直驱动机构241、旋转驱动机构242、水平驱动机构243以及夹爪机构244配合构成。

其中，竖直驱动机构241驱动旋转驱动机构242整体在竖直方向上上下移动；旋转驱动机构242驱动水平驱动机构243整体在水平方向上转；水平驱动机构243驱动夹爪机构244整体沿水平方向前后移动。

具体的，竖直驱动机构241主要由安装底板241a，竖直驱动气缸241b，安装顶板241c，以及导向轴241d配合构成。

安装底板241a作为整个机构的底座，其通过固定轴241e固定安置在台面板120上。

竖直驱动气缸241b为整个竖直驱动机构241中竖直运行的驱动机构，其垂直固定安置在安装底板241a上，以驱动安装顶板241c相对于安装底板241a进行竖直移动。这里的竖直驱动气缸241b优选双出杆气缸。

安装顶板241c用于安置旋转驱动机构242和水平驱动机构243，其置于竖直驱动气缸241b上部，可在竖直驱动气缸241b的驱动下在竖直方向进行上下移动，继而实现整个机构的上下高度调节。

为了保证安装顶板241c在竖直驱动气缸241b驱动下进行垂直移动的可靠性和稳定性，该安装顶板241c的两端分别面向安装底板241a设置有相应的导向轴241d，该导向轴241d垂直穿设于安装底板241a上，由此在随安装顶板241c的移动过程中，从两端同时对安装顶板241c移动方向进行导向，使得安装顶板241c在整个移动过程中相对于安装底板241a保持水平，且上下移动方向始终保持垂直与安装底板241a，从而使得整个取料机构240具有极高的可靠性和稳定性。

在此基础上，本实例进一步在导向轴241d上设置有限位环241f，以限制安装顶板241c进行上下移动的距离，避免过度移动，进一步保证机构的稳定性。

本取料机构240中的旋转驱动机构242，其整体安置在竖直驱动机构241中的安装顶板241c上，并由竖直驱动气缸241b直接进行驱动，继而带动安装顶板241c进行竖直移动。

如图所示，该旋转驱动机构242主要由旋转气缸242a和旋转安装板242b配合构成。

其中，旋转气缸242a作为旋转驱动机构242的动力源，其固定安置在安装顶板241c上与安装底板241a相对于的反面上，其驱动端穿过安装顶板241c。

旋转安装板242b用于安置水平驱动机构243，其水平位于安装顶板241c的正面，并与旋转气缸242a的驱动端连接；由此，在旋转气缸242a驱动下，可在安装顶板241c的正面水平转动，具体的转动角度由旋转气缸242a可驱动的转动角度确定。

本取料机构240中的水平驱动机构243，其整体安置在旋转安装板242b上，在旋转安装板242b的带动下进行整体旋转。

如图所示，该水平驱动机构243主要由水平驱动气缸243a、安装座243b、移动导轨243c以及连接板243d配合构成。

其中，安装座243b作为水平驱动机构243的安装座，其固定安装在旋转安装板242b上。

水平驱动气缸243a作为水平驱动机构243的驱动动力，其水平安置在安装座243b上，其驱动端水平穿过安装座243b。

移动导轨243c用于连接夹爪机构244，并在水平驱动气缸243a的驱动下带动其进行水平伸缩移动。该移动导轨243c整体设置在水平驱动气缸243a的驱动端的垂直下方，并水平穿设在安装座243b中，其顶端连接连接夹爪机构244，并通过连接板243d连接水平驱动气缸243a驱动端。由此，水平驱动气缸243a在进行水平驱动时，通过连接板243d带动移动导轨243c进行水平移动，继而带动移动导轨243c上的夹爪机构244进行水平移动。

如图所示，本取料机构240中的夹爪机构244，其安置在移动导轨243c的顶端，其主要由气缸244a和夹爪244b配合构成。

其中，气缸244a整体竖直安置在移动导轨243c的顶端，而夹爪244b安置在气缸244a的驱动端，在气缸244a的驱动进行夹取和松开动作。

如此构成的取料机构240在具体夹取芯片时，对芯片旋转90°，并将其放置铆压单元500中，在整个取料过程中，相应的取料移动气缸，最长限位，最短限位，取料时在最短位，放料时在最长位，使得整个过程控制精确且稳定可靠性。

本自动化生产设备中第二送料单元300，其相对于铆压单元500安置在台面板120上，受控于控制单元600，用于将连接端子输送至铆压单元，并与铆压单元中芯片的两侧相对应。

这里的连接端子优选铜管。同时一颗芯片同时需要两个铜管，并分别分布在芯片的两侧。

对此，本实例提供的第二送料单元300需要同步输送两个铜管至铆压单元中芯片的两侧。该第二送料单元300主要由出料机构310、送料机构320以及夹取机构330相互配合构成。

该第二送料单元300中的出料机构310由相应的振动盘构成，具体采用双料槽结构。该振动盘的双料槽分别通过相应的气管连接至送料机构320。由此振动盘中的铜管通过其上的两个料槽分别进入相应的气管，再由气管流向相应的送料机构320，实现双铜管同时出料。

该第二送料单元300中的送料机构320，其对应的设置在铆压单元两侧，用于将出料机构310提供的铜管同时输送至铆压单元两侧，以便夹取机构330进行夹取上料。

如图13所示，其所示为本实例中送料机构320的结构。由图可知，该送料机构320主要由铜管定位板321、铜管定位块322、铜管固定块323配合构成。其中，铜管固定块323设置在铜管定位板321上，而铜管定位块322分别设置在铜管固定块323的两侧。

该第二送料单元300中的夹取机构330，其架设在送料机构320上，用于从铆压单元两侧的送料机构320中同步夹取连接铜管，并送至铆压单元中芯片的两侧。

参见图14，其所示为夹取机构330的组成结构。由图可知，该夹取机构330主要由第一抓取单元331，第二抓取单元332，以及移动导轨333配合构成。

其中，第一抓取单元331和第二抓取单元332相对于的可移动的安置在移动导轨33上，分别用于抓取送料机构320中的铜管。

如图所示，第一抓取单元331主要由水平驱动气缸331a、滑块331b、气缸安装板331c、垂直驱动气缸331d、限位杆331e、夹爪安装板331f、夹爪气缸331g以及夹爪331h配合构成。

其中，水平驱动气缸331a，滑块331b，及气缸安装板331c配合构成第一水平驱动结构。

滑块331b可移动的安置在移动导轨333上，水平驱动气缸331a相对于滑块331b固定设置，并驱动滑块331b沿移动导轨333来回移动；气缸安装板331c固定安置在滑块331b上。

垂直驱动气缸331d，限位杆331e，及夹爪安装板331f配合构成第一竖直驱动机构，其整体安置在气缸安装板331c上，并可随气缸安装板331c沿移动导轨333来回移动。

垂直驱动气缸331d竖直安置在气缸安装板331c上，其驱动端竖直向上。夹爪安装板331f整体水平设置，并与垂直驱动气缸331d的驱动端连接；同时夹爪安装板331f还通过限位杆331e与气缸安装板331c连接，以便夹爪安装板331f在垂直驱动气缸331d驱动下进行竖直方向移动时，对其进行限位导向。该限位杆331e上根据需要可设置相应的限位环。在具体实现时，该夹爪安装板331f优选L形。

夹爪气缸331g以及夹爪331h配合构成第一夹爪机构，其中夹爪气缸331g安置在夹爪安装板331f上，而夹爪331h则由夹爪气缸331g进行驱动。

如图所示，第二抓取单元332主要由水平驱动气缸332a、滑块332b、气缸安装板332c、垂直驱动气缸332d、限位杆332e、夹爪安装板332f、夹爪气缸332g以及夹爪332h配合构成。

其中，水平驱动气缸332a，滑块332b，及气缸安装板332c配合构成第二水平驱动结构。

滑块332b可移动的安置在移动导轨333上，水平驱动气缸332a相对于滑块332b固定设置，并驱动滑块332b沿移动导轨333来回移动；气缸安装板332c固定安置在滑块332b上。

垂直驱动气缸332d，限位杆332e，及夹爪安装板332f配合构成第二竖直驱动机构，其整体安置在气缸安装板332c上，并可随气缸安装板332c沿移动导轨333来回移动。

垂直驱动气缸332d竖直安置在气缸安装板332c上，其驱动端竖直向上。夹爪安装板332f整体水平设置，并与垂直驱动气缸332d的驱动端连接；同时夹爪安装板332f还通过限位杆332e与气缸安装板332c连接，以便夹爪安装板332f在垂直驱动气缸332d驱动下进行竖直方向移动时，对其进行限位导向。该限位杆332e上根据需要可设置相应的限位环。在具体实现时，该夹爪安装板332f优选L形，但并不限于此。

夹爪气缸332g以及夹爪332h配合构成第一夹爪机构，其中夹爪气缸332g安置在夹爪安装板332f上，而夹爪332h则由夹爪气缸332g进行驱动。

据此构成的第二送料单元300在具体安置时，为了给第三送料单元让开空间，夹取机构330整体安装在台面板下方(即上部框架130上)，伸出部分非常少，铜管放好后就下降回位。

该第二送料单元300在运行时，首先由振动盘出料，通过分别两个料管(即气管)将两个铜管送入位于铆压单元两侧的铜管送料座中；与此同时，夹取机构330驱动其上的两个夹爪分别同时移动至铜管送料座，夹住铜管，并通过气缸移动至铆压单元的下模中，在到达铆压单元下模位置时松开夹爪，完成铜管的上料，届时整个第二送料单元300中的各气缸回位等待下一循环。

在整个过程中，第二送料单元300中的各个气缸上下左右移动全部限位，实现精确定位。

本自动化生产设备中第三送料单元400，其相对于铆压单元500设置，受控于控制单元600，用于将电感输送至铆压单元，并插入位于芯片两侧的连接端子中。

该第三送料单元400主要由电感插板410和电感取料机构420配合构成。

参见图15，电感插板410用于安放所需的，其分布在铆压单元两侧。该电感插板的具体结构可根据实际需求而定，需要便于安插相应的电感即可。对于电感插板410的具体设置，同样根据实际需求而定。作为举例，图示实例中，采用两组电感插板410，两组电感插板410对称分布在铆压单元500两侧，而每组电感插板410由两个电感插板410依次排列组成。

针对上述的电感插板410，该电感取料机构420相对于电感插板410设置，用于从分布在铆压单元两侧的电感插板中同步取两个电感，并插入到位于芯片两侧的连接端子中。

参见图16，其所是本实例中电感取料机构420的具体组成结构。由图可知，该电感取料机构420主要由直线导轨421、第一取料单元422、第二取料单元423以及驱动机构424配合构成。

其中，第一取料单元422和第二取料单元423左右相对的安置在直线导轨421，并分别与分布在铆压单元两侧的电感插板410相对应。

驱动机构424则同步驱动第一取料单元422和第二取料单元423在直线导轨上相向或反向移动。

具体的，本实例中的直线导轨421优选长方形框架结构，以保证整个直线导轨421的稳定性和可靠性。该长方形框架结构的直线导轨421具体由两根直线导轨421a和两个轴承座421b构成，两根直线导轨421a水平设置，两端分别与轴承座421b连接，由此构成长方形框架结构。其中两端的轴承座421b用于安置驱动机构424中的丝杆424b。由此构成的长方形框架结构的直线导轨421可用于安置第一取料单元422和第二取料单元423以及驱动机构424。

对于直线导轨421的具体结构，并不限于此，根据需要同样可采用其它的组成结构。

驱动机构424具体由伺服电机424a和丝杆424b配合构成，其中丝杆424b穿设在直线导轨421中，通过旋转来同步驱动安置在直线导轨421上的第一取料单元422和第二取料单元423；而伺服电机424a安置在直线导轨421上，并通过同步带驱动丝杆424b进行左右旋转，继而实现同步驱动安置在直线导轨421上的第一取料单元422和第二取料单元423。

对于电感取料机构420中的第一取料单元422主要由水平气缸422a，垂直I422b，垂直气缸II422c，旋转气缸422f，旋转气缸安装板422d，夹爪气缸422g，夹爪422h及连接架422k配合构成。

其中，连接架422k为第一取料单元422的主体承载机构，其可移动的安置在直线导轨421上，并与驱动机构中的丝杆424b螺接，继而由丝杆424b驱动沿直线导轨421来回移动。

水平气缸422a，其设置在连接架422k上，作为第一水平驱动机构用于驱动第一竖直驱动机构进行水平移动。

这里的第一竖直驱动机构由垂直气缸I422b和垂直气缸II422c配合构成的。该第一竖直驱动机构用于驱动第一旋转驱动机构垂直方向上下移动。

这里的第一旋转驱动机构由旋转气缸安装板422d与旋转气缸422f配合构成。其中，旋转气缸安装板422d竖直设置，并通过相应的导向轴422e与第一竖直驱动机构连接，而旋转气缸422f安置在该旋转气缸安装板422d上。

由此构成的第一旋转驱动机构用于驱动第一夹爪机构整体进行旋转。

这里的第一夹爪机构由夹爪气缸422g与夹爪422h配合构成。其中夹爪气缸422g通过相应的安装板与旋转气缸422f连接，而夹爪422h与夹爪气缸422g连接。

对于电感取料机构420中的第二取料单元423主要由水平气缸423a，垂直I423b，垂直气缸II423c，旋转气缸423f，旋转气缸安装板423d，夹爪气缸423g，夹爪423h及连接架423k配合构成。

其中，连接架423k为第二取料单元423的主体承载机构，其可移动的安置在直线导轨421上，并与驱动机构中的丝杆424b螺接，继而由丝杆424b驱动沿直线导轨421来回移动。

水平气缸423a，其设置在连接架423k上，作为第二水平驱动机构用于驱动第二竖直驱动机构进行水平移动。

这里的第二竖直驱动机构由垂直气缸I423b和垂直气缸II423c配合构成。该第二竖直驱动机构用于驱动第二旋转驱动机构垂直方向上下移动。

这里的第二旋转驱动机构由旋转气缸安装板423d与旋转气缸423f配合构成。其中，旋转气缸安装板423d竖直设置，并通过相应的导向轴423e与第二竖直驱动机构连接，而旋转气缸423f安置在该旋转气缸安装板423d上。

由此构成的第二旋转驱动机构用于驱动第二夹爪机构整体进行旋转。

这里的第二夹爪机构由夹爪气缸423g与夹爪423h配合构成。其中夹爪气缸423g通过相应的安装板与旋转气缸423f连接，而夹爪423h与夹爪气缸423g连接。

由此构成的电感取料机构420中，其具有左右两个机械手，这两个机械手可实现纵向移动、上下移动以及旋转90度，从而方便从分布在铆压单元两侧的电感插板中同步取两个电感，并插入到位于芯片两侧的连接端子中。

根据上述方案构成的第三送料单元400在运行时，通过将电感插入相应的电感插板中，然后由电感取料机构420自动取走。整个运行过程如下：

手工将电感插入电感插板，伺服带动左右机械手移动到电感位置，旋转气缸摆动到下方，下行气缸1/2伸出，水平移动气缸伸出，夹爪气缸驱动夹爪夹住电感，下行气缸1/2缩回，旋转气缸摆动90度，水平气缸缩回；

接着下行气缸2(即垂直气缸II)伸出，伺服带动左右旋机械手移动到下模位置，电感插入铜管，等待压铆气缸下压完成，产品完成，压铆气缸上升，下行气缸2缩回，夹爪气缸松开，气管将成品吹入成品流槽，伺服带动左右机械手移动到下一个电感位，旋转气缸摆动到下方，进入下一取料循环。

根据上述方案构成的轮胎电子标签自动化生产设备，其能够实现自动冲裁芯片板4得到独立的芯片1，且自动组装芯片1，电感2和铜管3，并且自动完成冷压铆接，形成轮胎电子标签。具体过程如下：

1、芯片板自动送料，其冲裁一下，走一个距离。

2、芯片板冲裁，实现芯片板的一列列冲裁。

3、芯片自动输送，将一列列冲裁下来芯片送给取料机构；

4、旋转取料，将一列输送过程的芯片旋转90度角，然后抓取送给芯片压铆部分；

5、铜管送料，通过振动盘将铜管整列好后，由气管送至夹具，再由机械手抓取送给压铆下模；

6、安插电感，以将电感依次插进插板；

7、电感取料，由电感取料机构从电感插板上夹取电感，旋转角度后插进铜管；

8、芯片压铆，将组合好的各部分，再由气缸压铆成型；

9、成品下料槽，将压铆好的成品由机械手抬起，吹管吹进下料槽。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种轮胎电子标签的自动化生产设备，其特征在于，包括：

第一送料单元，所述第一送料单元自动输送和冲裁芯片板，并将冲裁得到的芯片输送至铆压单元；所述第一送料单元包括：

芯片板送料机构，所述芯片板送料机构根据冲裁机构的工作工序将芯片板逐渐输送至冲裁工位；所述芯片板送料机构包括驱动电机、支撑架、导轨、承放架，所述导轨安置在支撑架上，所述承放架承载芯片板，并可移动的安置在导轨上，所述驱动电机驱动承放架带动芯片板沿导轨移动；

冲裁机构，所述冲裁机构对进入冲裁工位的芯片板进行冲裁形成独立的芯片；

芯片输送机构，所述芯片输送机构将冲裁机构冲裁得到的芯片输送至取料机构的抓取工位；

取料机构，所述取料机构将进入抓取工位的芯片抓取至铆压单元的铆压工位；

第二送料单元，所述第二送料单元将连接端子输送至铆压单元，并与铆压单元中的芯片相对应；第二送料单元包括：

出料机构，所述出料机构通过双出料口连接至送料机构，将连接端子同步传输至送料机构；

送料机构，所述送料机构设置在铆压单元两侧；

夹取机构，所述夹取机构从铆压单元两侧的送料机构中同步夹取连接端子，并送至铆压单元；

第三送料单元，第三送料单元将电感输送至铆压单元，并插入位于芯片两侧的连接端子中；所述第三送料单元包括：

电感插板，所述电感插板安置电感，分布在铆压单元两侧；

电感取料机构，所述电感取料机构从分布在铆压单元两侧的电感插板中同步取两个电感，并插入到位于芯片两侧的连接端子中；

铆压单元，所述铆压单元对位于铆压区域的芯片、连接端子以及电感进行铆压成一体，形成轮胎电子标签；所述铆压单元包括铆压下模和铆压上模，两者相互配合，实现将芯片、连接端子以及电感进行冷压铆接成一体；所述铆压下模上设置有芯片承载区域，在芯片承载区域两侧设置相应的第一铆压槽和第二铆压槽，所述芯片承载区域用于放置待铆接的芯片，其两侧的第一铆压槽和第二铆压槽分别用于放置待铆接的连接端子和电感，其中连接端子的一端容芯片的连接电极插入，另一端容电感插入；所述铆压上模与铆压下模上的第一铆压槽和第二铆压槽相对应，其上设置有对应于第一铆压槽和第二铆压槽的第一铆压块和第二铆压块；所述第一铆压槽和第二铆压槽内沿其延伸方向设置有若干的铆压锯齿；同时将铆压上模上对应的第一铆压块和第二铆压块设置成锯齿状，所述铆压下模在与铆压上模配合时，通过铆压槽与铆压块上的锯齿结构啮合配合，使得连接端子形变继而实现铆接电感和芯片；

控制单元，所述控制单元控制第一送料单元、第二送料单元、第三送料单元以及铆压单元协同工作，依次铆压形成胎电子标签。

2.根据权利要求1所述的自动化生产设备，其特征在于，所述冲裁机构包括：冲裁下模、冲裁上模以及驱动机构，所述冲裁下模与冲裁上模配合在两者之间形成冲裁工位，所述驱动机构驱动冲裁下模与冲裁上模之间合模和脱模，以完成对进入冲裁工位的芯片板的冲裁。

3.根据权利要求1所述的自动化生产设备，其特征在于，所述芯片输送机构包括支撑架，同步带，驱动装置，以及导向机构，所述同步带作为输送带通过同步轮安置在支撑架上，所述驱动装置驱动同步带绕同步轮转动，以进行传动；所述导向机构设置在同步带两侧，将同步带上的芯片导向到同步带的聚中位置。

4.根据权利要求1所述的自动化生产设备，其特征在于，所述取料机构包括基座、竖直驱动机构、旋转驱动机构、水平驱动机构以及夹爪机构，所述竖直驱动机构设置在基座上，并驱动旋转驱动机构整体在竖直方向上上下移动；所述旋转驱动机构驱动水平驱动机构整体在水平方向上转，所述水平驱动机构驱动夹爪机构整体沿水平方向前后移动。

5.根据权利要求1所述的自动化生产设备，其特征在于，所述夹取机构包括第一抓取单元，第二抓取单元，以及移动导轨，所述第一抓取单元和第二抓取单元相对于的可移动的安置在移动导轨上，所述第一抓取单元包括第一水平驱动机构、第一竖直驱动机构以及第一夹爪机构，所述第一夹爪机构安置在第一竖直驱动机构上，所述第一竖直驱动机构可移动的安置在移动导轨上，并驱动第一夹爪机构上下移动；所述第一水平驱动机构驱动第一竖直驱动机构沿移动导轨来回移动；

所述第二抓取单元包括第二水平驱动机构、第二竖直驱动机构以及第二夹爪机构，所述第二夹爪机构安置在第二竖直驱动机构上，所述第二竖直驱动机构可移动的安置在移动导轨上，并驱动第二夹爪机构上下移动；所述第二水平驱动机构驱动第二竖直驱动机构沿移动导轨来回移动。

6.根据权利要求1所述的自动化生产设备，其特征在于，所述电感取料机构包括直线导轨、第一取料单元、第二取料单元以及驱动机构；所述第一取料单元和第二取料单元相对的安置在直线导轨上，所述驱动机构同步驱动第一取料单元和第二取料单元在直线导轨上相向或反向移动；

所述第一取料单元包括第一水平驱动机构、第一竖直驱动机构、第一旋转驱动机构以及第一夹爪机构，所述第一夹爪机构安置在第一旋转驱动机构上，所述第一旋转驱动机构安置在第一竖直驱动机构上，并驱动第一夹爪机构整体旋转；所述第一竖直驱动机构安置在第一水平驱动机构上，并驱动第一旋转驱动机构整体在竖直方向上移动；所述第一水平驱动机构安置在直线导轨上，并驱动第一竖直驱动机构整体水平移动；

所述第二取料单元包括第二水平驱动机构、第二竖直驱动机构、第二旋转驱动机构以及第二夹爪机构，所述第二夹爪机构安置在第二旋转驱动机构上，所述第二旋转驱动机构安置在第二竖直驱动机构上，并驱动第二夹爪机构整体旋转；所述第二竖直驱动机构安置在第二水平驱动机构上，并驱动第二旋转驱动机构整体在竖直方向上移动；所述第二水平驱动机构安置在直线导轨上，并驱动第二竖直驱动机构整体水平移动。