CN108673132B - Ic包装管胶塞自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备领域的IC包装管胶塞自动装配机，包括机架和自动装配平台，机架的顶部设有平面安装板，自动装配平台包括胶塞下料机构、包装管后端定位机构、预压机构和接料机构，胶塞下料机构与包装管后端定位机构之间还设置有转料机构，自动装配平台的前端设有自动送料系统，自动装配平台的后端设有自动出料机构，自动送料系统包括由前往后依次排列的包装管下料机构、包装管输送机构和移料机构，与传统的人工装配相比，整体通过自动化流水线操作，可实现自动送料、自动装配和自动出料，工作效率高，不良品率极低，且可节省大量的人工成本，通过自动化机械可实现精准装配及精准检测。

Description

IC包装管胶塞自动装配机

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，具体涉及自动装配设备领域。

背景技术

IC包装管是IC、集成电路、集成块、半导体、电子元件、变压器件及精密电子组件和包装管材，主要作包材使用，是为防止在运输过程中对零件的损伤，以及在运输周转过程中防止静电对元件产生静电损伤的一种包装管材。

IC包装管由透明包装管体和胶塞构成，透明包装管体的一末端为密封端，胶塞配对卡入透明包装管体的另一末端，包装IC等电子元件时，先把IC等电子元件装入透明包装管体内，然后套上胶塞即可起到良好的保护作用，反之，直接取下胶塞即可直接倒出IC等电子元件。

由于胶塞与透明包装管体的装配工艺非常简单，现胶塞与透明包装管体的装配方式分两种，一种是直接通过人工操作进行装配，人工装配的优点是不需要购置任何设备即可进行简单的组装，而人工装配的缺点是工作效率低，且人工成本高；另外一种是通过半自动组装设备进行装配，现有的半自动组装设备结构简单，包括用于放置胶塞的胶塞治具和用于放置透明包装管体的管体治具，然后通过人工操作进行组装，每台简单的组装设备需要一个操作员进行操作，这种半自动组装设备的优点是装配效率相对较高，缺点是还需要操作员进行上料、放料、装配和下料，整体操作不便，且还需要投入部分人力资源。

发明内容

本发明的目的是解决以上缺陷，提供IC包装管胶塞自动装配机，其可自动完成装配动作，将胶塞精准安装至电子元件包装管的一末端，且自动完成检测。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

IC包装管胶塞自动装配机，包括机架和自动装配平台，机架的顶部设有平面安装板，自动装配平台安装在平面安装板上，机架的内部设有主控配电柜，机架的顶部设有与主控配电柜进行电性连接的人机交换台，自动装配平台包括胶塞下料机构、包装管后端定位机构、预压机构和接料机构，胶塞下料机构设置于平面安装板的左端，包装管后端定位机构设置于平面安装板的右端，胶塞下料机构与包装管后端定位机构之间还设置有转料机构，自动装配平台的前端设有自动送料系统，自动装配平台的后端设有自动出料机构，自动送料系统包括由前往后依次排列的包装管下料机构、包装管输送机构和移料机构，包装管下料机构用于将横向放置的包装管进行下料及分料,使包装管被送入包装管输送机构，包装管输送机构用于向后输送包装管，移料机构用于将包装管移动至自动装配平台；

接料机构安装于胶塞下料机构与包装管后端定位机构之间，接料机构用于承接包装管，接料机构由三根高度相等的定位杆构成，三根定位杆的顶部均设有四个用于配对容纳包装管的定位槽，定位槽的开口向上；

预压机构设置于接料机构的上方，预压机构由下压气缸、气缸固定架和预压板构成，预压板通过横向连接杆与下压气缸的伸缩杆进行连接，由下压气缸带动进行下压动作，且预压板位于定位杆的上方，预压板的底部设有四个用于配对容纳包装管的预压槽，预压槽的开口向下，预压板的前端两个预压槽下方为预装配工位，预压板的后端两个预压槽下方为精准装配工位，工作时下压气缸动作带动预压板下压，从而使预压槽配对压紧在包装管的顶面，转料机构用于将预装配工位的包装管移动至精准装配工位，同时转料机构用于将精准装配工位的包装管移动至自动出料机构；

包装管后端定位机构包括预定位组件和精准定位组件，预定位组件位于精准定位组件的前方，预定位组件由用于配对夹紧两根包装管右末端的夹爪组和用于带动夹爪组沿Y轴方向移动的预压气缸构成，精准定位组件由用于配对套入包装管一末端的套筒和用于带动套筒沿Y轴方向移动的精压气缸构成，套筒与精压气缸之间设有用于避免产生刚性碰撞的弹性缓冲组件；

胶塞下料机构包括推胶塞气缸、胶塞推进组件和胶塞出料座，胶塞出料座通过导料槽连接有振动盘，使振动盘内的胶塞沿导料槽传送进入胶塞出料座内，胶塞推进组件的一端与推胶塞气缸进行连接，胶塞推进组件的另一端延伸进入胶塞出料座内，胶塞出料座的右侧面设有两个用于配对插入包装管左末端的包装管入料口，包装管入料口及夹爪组分别与预装配工位相对齐，胶塞出料座的后方设有光电检测机构，光电检测机构的右侧面设有检测感应座，检测感应座及套筒分别与精准装配工位相对齐。

上述说明中，作为优选的方案，所述包装管下料机构包括向下倾斜设置的下料斗和设置于下料斗下端出口位置的分料组件，包装管横向放置于下料斗的内部，下料斗的内部宽度与包装管的长度配对，分料组件由横向设置于下料斗下端出口位置的圆辊和用于带动圆辊转动的分料步进电机构成，分料步进电机与主控配电柜进行电性连接，圆辊的外围表面设有若干个间隔相等且用于配对容纳包装管的分料槽。

上述说明中，作为优选的方案，包装管输送机构由结构对称的两条输送带和输送步进电机构成，输送步进电机与主控配电柜进行电性连接，输送步进电机通过同步转轴与两条输送带进行同步连接，两条输送带之间设有用于感应包装管来料的光电感应组件，输送带的表面设有若干个用于配对承接包装管的治具，输送带的前端向前延伸至圆辊的下方，输送带的后端向后延伸至移料机构，当圆辊转动时带动下料斗内的包装管自由掉落至输送带的治具上，并由输送带向后输送。

上述说明中，作为优选的方案，所述夹爪组由夹爪气缸、竖向滑轨、上夹爪和下夹爪构成，上夹爪可沿竖向滑轨进行升降滑动，上夹爪位于下夹爪的上方，上夹爪由夹爪气缸带动进行张合夹持动作，上夹爪与下夹爪的相对面均设有用于配对容纳并夹紧包装管的夹持槽，上夹爪的顶部设有用于顶住竖向滑轨顶面的插销弹片，插销弹片的两末端插入固定在上夹爪的顶面，插销弹片的中部紧贴着竖向滑轨的顶面，当上夹爪由夹爪气缸带动向下实现夹持动作的过程中，上夹爪同时受插销弹片向上的回弹力。

上述说明中，作为优选的方案，所述弹性缓冲组件包括设置于套筒右端的滑槽和滑块，滑块与精压气缸的伸缩杆进行连接，滑块穿入滑槽内且可在滑槽内滑动，滑块的两侧设有用于阻挡其滑出滑槽的卡牙，滑块的左端面与滑槽之间通过弹簧进行连接。

本发明所产生的有益效果是：通过自动送料系统实现自动传送包装管，可分别实现自动下料、自动输送和自动移料，通过自动出料机构来实现自动送出包装管，通过自动装配平台实现自动装配及自动检测，通过胶塞下料机构、包装管后端定位机构、预压机构和接料机构的配对组合，使其组合后实现自动装配和自动检测功能，将胶塞精准安装至电子元件包装管的一末端，其中，定位杆可配对支撑包装管，并配合预压机构的预压，工作时预压槽与定位槽分别从顶部及底部配对压紧包装管，确保包装管定位精准，以保证每次装配的位置精准，同时通过预定位组件夹紧包装管的右末端，并将其推入胶塞出料座内进行胶塞装配，装配完成后通过转料机构将位于预装配工位的包装管移动至精准装配工位，最后再通过精准定位组件进一步压紧胶塞，压紧胶塞的同时通过光电检测机构对胶塞的装配进行检测，确保胶塞装配精准到位，整个装配过程定位精准，分别从各个方向对包装管进行定位，且装配后能够实现实时检测，与传统的人工装配相比，整体通过自动化流水线操作，可实现自动送料、自动装配和自动出料，工作效率高，不良品率极低，且可节省大量的人工成本，通过自动化机械可实现精准装配及精准检测。

附图说明

图1为本发明实施例的主视角度的立体结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明实施例的后视角度的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中包装管下料机构的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中包装管输送机构的立体结构示意图；

图6为本发明实施例中移料机构、自动出料机构和预压机构的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中胶塞下料机构的立体结构示意图；

图8为本发明实施例中包装管后端定位机构的立体结构示意图；

图中，1为机架，2为主控配电柜，3为包装管下料机构，301为下料斗，302为圆辊，303为分料槽，304为分料步进电机，305为挡料板，306为导料杆，307为输送步进电机，308为同步转轴，309为原点复位组件，4为包装管输送机构，401为输送带，402为光电感应组件，403为治具，404为纠偏板，5为移料机构，6为胶塞下料机构，601为推胶塞气缸，602为胶塞出料座，603为胶塞推进组件，7为包装管后端定位机构，701为上夹爪，702为下夹爪，703为插销弹片，704为夹爪气缸，705为预压气缸，706为套筒，707为精压气缸，708为弹性缓冲组件，8为自动出料机构，9为预压机构，901为下压气缸，902为气缸固定架，903为预压板，904为预压槽，905为定位杆，906为定位槽，10为人机交换台，11为振动盘，12为导料槽，13为光电检测机构。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本实施例，参照图1-图8，其具体实施的IC包装管胶塞自动装配机包括机架1和自动装配平台，机架1的顶部设有平面安装板，自动装配平台安装在平面安装板上，机架1的内部设有主控配电柜2，机架1的顶部设有与主控配电柜2进行电性连接的人机交换台10，自动装配平台包括胶塞下料机构6、包装管后端定位机构7、预压机构9和接料机构，胶塞下料机构6设置于平面安装板的左端，包装管后端定位机构7设置于平面安装板的右端，胶塞下料机构6与包装管后端定位机构7之间还设置有转料机构，自动装配平台的前端设有自动送料系统，自动装配平台的后端设有自动出料机构8，自动送料系统包括由前往后依次排列的包装管下料机构3、包装管输送机构4和移料机构5，包装管下料机构3用于将横向放置的包装管进行下料及分料,使包装管被送入包装管输送机构4，包装管输送机构4用于向后输送包装管，移料机构5用于将包装管移动至自动装配平台。

如图1、2、3和6所示，接料机构安装于胶塞下料机构6与包装管后端定位机构7之间，接料机构用于承接包装管，接料机构由三根高度相等的定位杆905构成，三根定位杆905的顶部均设有四个用于配对容纳包装管的定位槽906，定位槽906的开口向上。

如图1、2、3和6所示，预压机构9设置于接料机构的上方，预压机构9由下压气缸901、气缸固定架902和预压板903构成，预压板903通过横向连接杆与下压气缸901的伸缩杆进行连接，由下压气缸901带动进行下压动作，且预压板903位于定位杆905的上方，预压板903的底部设有四个用于配对容纳包装管的预压槽904，预压槽904的开口向下，增设的预压机构9可进一步对包装管进行精准定位，确保包装管在组装胶塞时的稳定性，以保证每次均能进行精准定位后再实现装配，预压板903的前端两个预压槽904下方为预装配工位，预压板903的后端两个预压槽904下方为精准装配工位，工作时下压气缸901动作带动预压板903下压，从而使预压槽904配对压紧在包装管的顶面，转料机构用于将预装配工位的包装管移动至精准装配工位，同时转料机构用于将精准装配工位的包装管移动至自动出料机构8。

如图1、2、3和8所示，包装管后端定位机构7包括预定位组件和精准定位组件，预定位组件位于精准定位组件的前方，预定位组件由用于配对夹紧两根包装管右末端的夹爪组和用于带动夹爪组沿Y轴方向移动的预压气缸705构成，精准定位组件由用于配对套入包装管一末端的套筒706和用于带动套筒706沿Y轴方向移动的精压气缸707构成，套筒706与精压气缸707之间设有用于避免产生刚性碰撞的弹性缓冲组件708。夹爪组由夹爪气缸704、竖向滑轨、上夹爪701和下夹爪702构成，上夹爪701可沿竖向滑轨进行升降滑动，上夹爪701位于下夹爪702的上方，上夹爪701由夹爪气缸704带动进行张合夹持动作，上夹爪701与下夹爪702的相对面均设有用于配对容纳并夹紧包装管的夹持槽，上夹爪701的顶部设有用于顶住竖向滑轨顶面的插销弹片703，插销弹片703的两末端插入固定在上夹爪701的顶面，插销弹片703的中部紧贴着竖向滑轨的顶面，当上夹爪701由夹爪气缸704带动向下实现夹持动作的过程中，上夹爪701同时受插销弹片703向上的回弹力，增设的插销弹片703可确保上夹爪701与下夹爪702夹持过程具有缓冲作用，防止在夹持过程损坏包装管。弹性缓冲组件708包括设置于套筒706右端的滑槽和滑块，滑块与精压气缸707的伸缩杆进行连接，滑块穿入滑槽内且可在滑槽内滑动，滑块的两侧设有用于阻挡其滑出滑槽的卡牙，滑块的左端面与滑槽之间通过弹簧进行连接，弹性缓冲组件708起良好的缓冲作用，同时，在精压气缸707进行压精压的过程中可避免出现硬性碰撞，从而可有效保护包装管。

如图1、2、3和7所示，胶塞下料机构6包括推胶塞气缸601、胶塞推进组件603和胶塞出料座602，胶塞出料座602通过导料槽12连接有振动盘11，使振动盘11内的胶塞沿导料槽12传送进入胶塞出料座602内，胶塞推进组件603的一端与推胶塞气缸601进行连接，胶塞推进组件603的另一端延伸进入胶塞出料座602内，胶塞出料座602的右侧面设有两个用于配对插入包装管左末端的包装管入料口，包装管入料口及夹爪组分别与预装配工位相对齐，胶塞出料座602的后方设有光电检测机构13，光电检测机构13的右侧面设有检测感应座，检测感应座及套筒706分别与精准装配工位相对齐。

如图1、2、3和4所示，包装管下料机构3包括向下倾斜设置的下料斗301和设置于下料斗301下端出口位置的分料组件，包装管横向放置于下料斗301的内部，下料斗301的内部宽度与包装管的长度配对，分料组件由横向设置于下料斗301下端出口位置的圆辊302和用于带动圆辊302转动的分料步进电机304构成，分料步进电机304与主控配电柜2进行电性连接，圆辊302的外围表面设有若干个间隔相等且用于配对容纳包装管的分料槽303，本实施例的下料斗301的下端出口两侧设有结构对称的挡料板305，挡料板305的底部贴近圆辊302的前端，挡料板305能有效保证圆辊302在转动的过程中不会带走多余的包装管，以确保每次送料均只送出一根包装管。下料斗301的内底面铺设有两根以上的向上凸起的导料杆306，导料杆306的顶部与包装管的接触方式为点接触，设置导料杆306可减少与包装管的摩擦力，可有效保证包装管表面不会被划伤，并通过包装管的自身重力作用，使包装管可顺畅下料。同步转轴308的末端连接有用于控制输送步进电机307与分料步进电机304进行同步动作的原点复位组件309，原点复位组件309由行程导板和原点开关构成，设置原点复位组件309可确保输送步进电机307与分料步进电机304实现同步动作，确保传动过程不会产生任何误差。

如图1、2、3和5所示，包装管输送机构4由结构对称的两条输送带401和输送步进电机307构成，输送步进电机307与主控配电柜2进行电性连接，输送步进电机307通过同步转轴308与两条输送带401进行同步连接，两条输送带401之间设有用于感应包装管来料的光电感应组件402，输送带401的表面设有若干个用于配对承接包装管的治具403，输送带401的前端向前延伸至圆辊302的下方，输送带401的后端向后延伸至移料机构5，当圆辊302转动时带动下料斗301内的包装管自由掉落至输送带401的治具403上，并由输送带401向后输送，本实施例的两条输送带401的左右两边设有用于起纠偏作用的纠偏板404，设置纠偏板404可确保胶管输送过程不会产生任何偏移，当胶管在输送过程产生移位时，可直接通过纠偏板404进行阻挡。

本实施例的IC包装管胶塞自动装配机的整体工作工序如下：

第一步，将包装管放置于下料斗301上，使包装管由自身重力自动下滑至下料斗301的下端出口，圆辊302转动带动下料斗301下端出口的包装管，使包装管配对落入分料槽303内，圆辊302转动将位于分料槽303内的包装管传送至包装管输送机构4的上方，并自动掉落至包装管输送机构4的治具403上，包装管输送机构4感应到来料后动作带动包装管往后进行输送；

第二步，当包装管输送到包装管输送机构4的后端时，移料机构5动作将包装管移动至定位杆905的定位槽906内，接着预压机构9的下压气缸901动作带动预压板903下压，从而向下压紧包装管，此时包装管被压紧在预装配工位；

第三步，接着预定位组件的夹爪组动作配对夹紧包装管的右末端，预压气缸705动作推动包装管的左末端进入胶塞出料座602内，同时胶塞下料机构6自动将胶塞送入胶塞出料座602内，然后胶塞推进组件603动作将位于胶塞出料座602内的胶塞配对推入包装管的左末端，从而完成初步组装，初步组装完成后预压气缸705带动包装管复位；

第四步，下压气缸901上升复位，转料机构动作将包装管从定位杆905的定位槽906内移动至下一工位，接着下压气缸901下压动作压紧包装管，此时包装管被压紧在精准装配工位，在精准装配工位准备进行精装配，接着精准定位组件的精压气缸707动作，使套筒706配对套入包装管的右末端，精压气缸707在推动套筒706的过程中同时将包装管推动至检测感应座，当包装管推动至检测感应座时即可完成精装，同时通过光电检测机构13对胶塞进行检测，以确保胶塞组装到位；

第五步，转料机构动作将进行精装配后的包装管从精准装配工位移动至自动出料机构8。

以上内容是结合具体的优选实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.IC包装管胶塞自动装配机，包括机架和自动装配平台，机架的顶部设有平面安装板，自动装配平台安装在平面安装板上，机架的内部设有主控配电柜，机架的顶部设有与主控配电柜进行电性连接的人机交换台，其特征在于：自动装配平台包括胶塞下料机构、包装管后端定位机构、预压机构和接料机构，胶塞下料机构设置于平面安装板的左端，包装管后端定位机构设置于平面安装板的右端，胶塞下料机构与包装管后端定位机构之间还设置有转料机构，自动装配平台的前端设有自动送料系统，自动装配平台的后端设有自动出料机构，自动送料系统包括由前往后依次排列的包装管下料机构、包装管输送机构和移料机构，包装管下料机构用于将横向放置的包装管进行下料及分料,使包装管被送入包装管输送机构，包装管输送机构用于向后输送包装管，移料机构用于将包装管移动至自动装配平台；

接料机构安装于胶塞下料机构与包装管后端定位机构之间，接料机构用于承接包装管，接料机构由三根高度相等的定位杆构成，三根定位杆的顶部均设有四个用于配对容纳包装管的定位槽，定位槽的开口向上；

预压机构设置于接料机构的上方，预压机构由下压气缸、气缸固定架和预压板构成，预压板通过横向连接杆与下压气缸的伸缩杆进行连接，由下压气缸带动进行下压动作，且预压板位于定位杆的上方，预压板的底部设有四个用于配对容纳包装管的预压槽，预压槽的开口向下，预压板的前端两个预压槽下方为预装配工位，预压板的后端两个预压槽下方为精准装配工位，工作时下压气缸动作带动预压板下压，从而使预压槽配对压紧在包装管的顶面，转料机构用于将预装配工位的包装管移动至精准装配工位，同时转料机构用于将精准装配工位的包装管移动至自动出料机构；

包装管后端定位机构包括预定位组件和精准定位组件，预定位组件位于精准定位组件的前方，预定位组件由用于配对夹紧两根包装管右末端的夹爪组和用于带动夹爪组沿Y轴方向移动的预压气缸构成，精准定位组件由用于配对套入包装管一末端的套筒和用于带动套筒沿Y轴方向移动的精压气缸构成，套筒与精压气缸之间设有用于避免产生刚性碰撞的弹性缓冲组件；

胶塞下料机构包括推胶塞气缸、胶塞推进组件和胶塞出料座，胶塞出料座通过导料槽连接有振动盘，使振动盘内的胶塞沿导料槽传送进入胶塞出料座内，胶塞推进组件的一端与推胶塞气缸进行连接，胶塞推进组件的另一端延伸进入胶塞出料座内，胶塞出料座的右侧面设有两个用于配对插入包装管左末端的包装管入料口，包装管入料口及夹爪组分别与预装配工位相对齐，胶塞出料座的后方设有光电检测机构，光电检测机构的右侧面设有检测感应座，检测感应座及套筒分别与精准装配工位相对齐。

2.根据权利要求1所述IC包装管胶塞自动装配机，其特征在于：所述包装管下料机构包括向下倾斜设置的下料斗和设置于下料斗下端出口位置的分料组件，包装管横向放置于下料斗的内部，下料斗的内部宽度与包装管的长度配对，分料组件由横向设置于下料斗下端出口位置的圆辊和用于带动圆辊转动的分料步进电机构成，分料步进电机与主控配电柜进行电性连接，圆辊的外围表面设有若干个间隔相等且用于配对容纳包装管的分料槽。

3.根据权利要求1所述IC包装管胶塞自动装配机，其特征在于：包装管输送机构由结构对称的两条输送带和输送步进电机构成，输送步进电机与主控配电柜进行电性连接，输送步进电机通过同步转轴与两条输送带进行同步连接，两条输送带之间设有用于感应包装管来料的光电感应组件，输送带的表面设有若干个用于配对承接包装管的治具，输送带的前端向前延伸至圆辊的下方，输送带的后端向后延伸至移料机构，当圆辊转动时带动下料斗内的包装管自由掉落至输送带的治具上，并由输送带向后输送。

4.根据权利要求1所述IC包装管胶塞自动装配机，其特征在于：所述夹爪组由夹爪气缸、竖向滑轨、上夹爪和下夹爪构成，上夹爪可沿竖向滑轨进行升降滑动，上夹爪位于下夹爪的上方，上夹爪由夹爪气缸带动进行张合夹持动作，上夹爪与下夹爪的相对面均设有用于配对容纳并夹紧包装管的夹持槽，上夹爪的顶部设有用于顶住竖向滑轨顶面的插销弹片，插销弹片的两末端插入固定在上夹爪的顶面，插销弹片的中部紧贴着竖向滑轨的顶面，当上夹爪由夹爪气缸带动向下实现夹持动作的过程中，上夹爪同时受插销弹片向上的回弹力。

5.根据权利要求1所述IC包装管胶塞自动装配机，其特征在于：所述弹性缓冲组件包括设置于套筒右端的滑槽和滑块，滑块与精压气缸的伸缩杆进行连接，滑块穿入滑槽内且可在滑槽内滑动，滑块的两侧设有用于阻挡其滑出滑槽的卡牙，滑块的左端面与滑槽之间通过弹簧进行连接。