CN109473296A - 一种全自动钉卷机及其偏心引线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电子元件的生产设备领域，提供了一种全自动钉卷机及其偏心引线检测装置。其中，偏心引线检测装置包括移动机构、旋转机构、夹持组件、检测组件、用于检测旋转机构转动角度的感应器以及控制器。本发明的偏心引线检测装置安装于分针机构以及翻转摆臂之间，该装置能检测到偏心引线的偏心部位是否位于预设的一侧边，当检测到某一偏心引线的偏心部位与预设的方向不符时，该装置能将该偏心引线旋转180度，从而使所有偏心引线的偏心部位朝向同一方向，进而保证所有偏心引线均朝一个方向钉接在铝箔上面。可见，本发明的偏心引线检测装置能自动的完成检测与纠正操作，无需人工挑选与放置，提高了生产效率，节省了人工成本。

Description

一种全自动钉卷机及其偏心引线检测装置

技术领域

本发明属于电子元件的生产设备领域，尤其涉及一种全自动钉卷机及其偏心引线检测装置。

背景技术

电容器是一种运用范围非常广泛的电子元件，无论是家用电子产品还是专用的电子产品都离不开它。随着电子行业近年来高速发展，对电容器的使用要求也日益增加，同时出现了许多生产工艺较为特殊的铝质电解电容器，如单引脚铝质电解电容器、细长形铝质电解电容器、超级铝质电解电容器、偏引线铝质电解电容器等。

偏引线铝质电解电容器顾名思义就是此类电容器的引线为偏心引线10(请参见图1a及图1b)。此类电容器在生产过程中必须保证偏心引线10朝一个方向钉接在铝箔20(请参见图2a及2b)上面。

钉接工作是通过钉卷机的钉机来实现的，钉机的工作过程如下：首先震动盘将放置在震动盘里面的偏心引线10排序并且使之站立送入平送轨道，经过分针机构分离后将引线由翻转摆臂送入平行轨道，然后由推送机构将引线推送到指定位置，最后由机械夹夹送进模具于铝箔20进行钉接。

由于原先的全自动钉卷机设备并没有自动挑选功能，所以在生产过程中必须利用传统的人工完成偏心引线的放置工步，这样不仅延长了生产周期，从长远角度来讲也是大大的增加了生产成本。为了实现自动化生产的目的，亟需一种能自动正确放置偏引线的钉卷机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种全自动钉卷机及其偏心引线检测装置，旨在解决现有技术中通过人工完成偏心引线的放置工步所导致的生产周期长，人工成本高的问题。

本发明是这样实现的，一种偏心引线检测装置，包括移动机构、旋转机构、夹持组件、检测组件、用于检测所述旋转机构转动角度的感应器以及控制器；所述移动机构的动力输出端与所述旋转机构、夹持组件、检测组件以及感应器连接；所述旋转机构的动力输出端与所述夹持组件连接，所述检测组件安装于所述夹持组件的一侧面；所述检测组件、感应器均与所述控制器电连接，所述控制器分别与所述移动机构、旋转机构以及夹持组件电连接。

进一步的，所述感应器包括感应模块、定位感应片以及旋转轴，所述定位感应片固定在所述旋转轴上，且能相对于所述感应模块旋转；所述旋转轴与所述旋转机构的动力输出端同轴联接。

进一步的，所述定位感应片开设有两个对称的感应缺口，所述感应模块为光电检测感应模块，其能感应所述感应缺口对齐或离开其正下方的位置。

进一步的，所述夹持组件包括开夹气缸以及夹爪，所述开夹气缸的动力输出端与所述夹爪连接，所述开夹气缸的动力输出端于伸缩过程中带动所述夹爪夹紧或松开。

进一步的，所述检测组件安装于所述夹爪底端的一侧面上。

进一步的，所述控制器为PLC。

进一步的，所述检测组件包括触碰感应件，所述触碰感应件能触碰到偏心引线偏离所述夹爪中心线的部位。

进一步的，所述偏心引线检测装置还包括固定座，所述移动机构、旋转机构、夹持组件、检测组件以及感应器均安装于所述固定座上；所述移动机构能带动所述旋转机构、夹持组件、检测组件以及感应器往一方向往复运动。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种全自动钉卷机，包括依次设置的震动盘、平送轨道、分针机构、翻转摆臂、平行轨道、推送机构、机械夹以及钉接机构；所述震动盘用于将引线排序以及站立后送入所述平送轨道，所述分针机构用于将所述平送轨道上的偏心引线逐一分离，所述翻转摆臂用于将偏心引线翻转并送入所述平行轨道，所述推送机构用于将平行轨道上的偏心引线推送至所述机械夹，所述机械夹将偏心引线夹送至模具内，所述钉接机构用于将偏心引线与铝箔钉接；所述全自动钉卷机还包括上述任意一项的偏心引线检测装置，所述偏心引线检测装置安装于所述分针机构以及翻转摆臂之间。

进一步的，所述全自动钉卷机还包括固定板，所述固定板上开设有长孔，所述偏心引线检测装置还包括固定座，所述固定座通过螺栓与所述固定板的长孔紧固连接。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的偏心引线检测装置安装于分针机构以及翻转摆臂之间，该装置能检测到偏心引线的偏心部位是否位于预设的一侧边，当检测到某一偏心引线的偏心部位与预设的方向不符时，该装置能将该偏心引线旋转180度，从而使所有偏心引线的偏心部位朝向同一方向，进而保证所有偏心引线均朝一个方向钉接在铝箔上面。可见，本发明的偏心引线检测装置能自动的完成检测与纠正操作，无需人工挑选与放置，提高了生产效率，节省了人工成本。

附图说明

图1a及图1b是偏心引线的结构示意图；

图2a及图2b是偏心引线钉接在铝箔上的示意图；

图3是本发明实施例提供的全自动钉卷机部分机构的示意图；

图4a是本发明实施例提供的偏心引线检测装置部分零件的主视示意图；

图4b是本发明实施例提供的偏心引线检测装置部分零件的侧视示意图；

图5a是本发明实施例提供的感应器的主视示意图；

图5b是图5a中部分零件的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图3，为本发明提供的一较佳实施例，一种全自动钉卷机，包括依次设置的震动盘、平送轨道1、分针机构、翻转摆臂2、平行轨道、推送机构、机械夹、钉接机构、偏心引线检测装置3以及用于安装偏心引线检测装置的固定板。

首先，震动盘将放置在震动盘里面的偏心引线排序并且使之站立送入平送轨道1，经过分针机构分离后，偏心引线由翻转摆臂2送入平行轨道，然后由推送机构将偏心引线推送到指定位置，最后由机械夹夹送进模具内，与铝箔进行钉接。

具体的，偏心引线的主要特点就是钉接部分偏离引线中心线，因此需要通过定位再进行旋转运动将摆反的引线转到正确的方向。其次是选择安装位置，再确立结构。

通过分析，钉卷机上有三个地方可作为考虑范围的安装位置。

第一，在将机械夹修改为旋转机械夹是最直接的方案，也是最简单的方法，但是由于机械夹是将引线送入模具钉接的最后一个动作，对定位精度要求较高，在旋转过程中如果不能保证引线处于旋转中心线的话，那么旋转后的引线会发生镜像位移现象，对部件的精度要求特别高。

第二，在翻转摆臂于平行轨道之间增加一组气动旋转手指。但是对设备的改动较大，设计周期较长，成本较高，更重要的是改动后的零件将无法与普通机型的零件共用，造成互换性差等特点。

第三，在分针机构与翻转摆臂之间增加旋转夹。但是分针机构与翻转摆臂2之间的动作配合时间比较短。必须考虑动作与动作之间的时间配合。

通过严谨的分析得出：在分针机构与翻转摆臂2之间安装旋转夹最为合理。此位置只需要将设计好的装置安装在设备的机架上面，方便拆装和调试，达到模块化的效果。同时对于设备改动最小，只需要将原来机械式的分针机构机构升级为气缸分针机构即可达到效果，保留了原有设备零部件的互换性，并且对机构的部件精度要求相对较低，除了可以通过调试降低对偏心引线的传送误差外，引线在通过下个动作的定位可以得到位置校正。因此将偏心引线检测装置3安装在这个位置是最佳的选择。

所以，本实施例的偏心引线检测装置3安装于分针机构以及翻转摆臂2之间，用于将检测偏心引线的位置是否摆放正确，当偏心引线的位置摆放错误时，该偏心引线检测装置能将摆放错误的引线纠正。

具体的，请参见图4a及4b，本实施例的偏心引线检测装置3包括移动机构31、旋转机构32、夹持组件33、检测组件34、用于检测旋转机构32转动角度的感应器35、控制器以及固定座36。优选的，本实施例的控制器为PLC。

上述移动机构31、旋转机构32、夹持组件33、检测组件34以及感应器35均安装于固定座36上；移动机构31的动力输出端与旋转机构32、夹持组件33、检测组件34以及感应器35连接，从而移动机构31能带动旋转机构32、夹持组件33、检测组件34以及感应器35往一方向往复运动。

旋转机构32的动力输出端与夹持组件33连接，检测组件34安装于夹持组件33的一侧面；检测组件34、感应器35均与控制器电连接，控制器分别与移动机构31、旋转机构32以及夹持组件33电连接。

请参见图5a及5b，感应器35包括感应模块351、定位感应片352以及旋转轴353，定位感应片352固定在旋转轴353上，且能相对于感应模块351旋转；旋转轴353通过旋转轴同步轮354与旋转机构332的动力输出端同轴联接。

可选的，本实施例的定位感应片352开设有两个对称的感应缺口3521，感应模块351为光电检测感应模块，其能感应感应缺口3521对齐或离开其正下方的位置。

夹持组件33包括开夹气缸331以及夹爪332，开夹气缸331的动力输出端与夹爪332连接，开夹气缸331的动力输出端于伸缩过程中带动夹爪332夹紧或松开。

检测组件34安装于夹爪332底端的一侧面上。本实施例的检测组件包括触碰感应件，触碰感应件能触碰到偏心引线偏离夹爪332中心线的部位。

在生产设备过程中，偏心引线检测装置3只用于生产偏引线铝质电解电容器，只有在厂家生产偏引线铝质电解电容器的时候才会为设备配置此功能。所以偏心引线检测装置3不在设备的主功能配置行列内，因此设备安装调试完成才安装偏心引线检测装置3。在安装过程中，由于设备的配置、客户的要求收到不同，很可能会造成偏引线检测上机后会生错位现象。如果偏心引线检测装置3发生错位现象将会产生一下几点现象：

1、夹爪332夹不到预定位置的偏心引线。

2、传送过程中发生引线从夹爪332中掉落现象。

3、偏心引线无法得到正常的检测。

4、被夹住的偏心引线不在夹爪332的旋转中心线，导致旋转后的偏心引线出现偏移现象，导致接针不良。

5、错位严重时很可能导致撞机现象。

为了消除以上不良情况，固定板上开设有长孔，固定座36通过螺栓与固定板的长孔紧固连接，从而方便结合加装偏心引线检测装置3的钉卷机进行调试。

旋转的夹爪332在夹住偏心引线的时候，确保两个夹爪332之间的距离就是保证夹爪332夹稳偏心引线或者不夹伤偏心引线的关键。为了这实现这一目的，特地将连接推动滑块与夹爪332之间的连接臂设计成螺纹可调式连接臂。可调连接臂由连接臂两端的连接头和一条两头各带正反螺纹的连杆组成。夹持组件33组装完成后，在调试过程中可以通过螺纹连杆来调节两夹爪332之间的闭合距离。同时，连接夹爪332的连接头上设计了限位螺丝，配合安装在旋转轴上的限位套使用，以便消除夹爪332在使用一段时间后的间隙，延长夹爪332的使用寿命。

工作原理：

偏心引线被分针机构定位后，夹爪332通过开夹气缸331的推动，使夹爪332夹住偏心引线的扁脚部分，此时分针机构的定位零件在分针机构的气缸的带动下退回原点。当分针机构的定位零件退回原点后，偏心引线检测装置3的移动机构31的滑动气缸推动旋转机构32、夹持组件33、检测组件34以及感应器35往翻转摆臂2方向移动，将偏心引线送入安装在翻转摆臂2上的接针零件上，翻转摆臂2摆动将偏心引线送入平行轨道；然后，开夹气缸331退位，夹爪332张开，整个翻转摆臂2回程，完成一个动作循环。

偏心引线是一种偏心的零件，在生产过程中必须保证所有引线都朝着一个正确的方向。在夹爪332传送偏心引线的这个过程中，由于夹爪332夹紧的偏心引线的扁脚部位就是偏心引线的偏心部位，因此被夹在夹爪332上面的偏心引线只有扁脚部位处于夹爪332的中心线上，而其余部位则是处于偏离夹爪332中心线的位置，这个时候依靠安装在夹爪332一旁的检测组件34对引线偏离夹爪332中心线的部位进行检测，则可以判断偏心引线摆放位置的准确性。而检测组件连接PLC，检测过程中一旦发现偏心引线位置处于错误状态，PLC将向偏心引线检测装置的旋转机构32中的步进马达321发出工作指令，此时步进马达321将通过同步皮带轮的带动，使夹爪332做180°旋转运动，从而使偏心引线转向正确的方向，再将偏心引线送入翻转摆臂2的接针零件上。

夹爪的角度定位原理：

本实施例的感应器35选择了670感应器做为定位的电子元件。通过利用670感应器感应定位感应片352上面的感应缺口3521来获取定位信息，再将信息传输给PLC，由PLC控制步进马达321完成定位动作。这种定位机构是目前较为常用的定位机构之一，具有占用空间小、性价比高、维护方便、定位精度高等特点。

装置控制原理:

装置的动作主要是气缸的动作，动作控制主要还是考虑到装置的动作与钉卷机运作过程中动作兼容。由于钉卷机采用的是近接感应器感应时间凸轮控制电路实现某些电子、气动元件与机械动作的配合，因此本实施例的偏心引线检测装置动作与设备机械动作进行配合同样可以通过加装近接感应器和时间凸轮来实现。近接感应器会将感应时间凸轮的信号传送给PLC，由PLC控制气缸控制阀实现对装置中的气缸动作的控制,实现装置动作与钉卷机动作相互协调的目的。由于PLC的兼容性强，同时程序修改方便，所以PLC技术在非标准机械设备领域得到广泛运用。

可见，本实施例的偏心引线检测装置3能检测到偏心引线的偏心部位是否位于预设的一侧边，当检测到某一偏心引线的偏心部位与预设的方向不符时，该装置能将该偏心引线旋转180度，从而使所有偏心引线的偏心部位朝向同一方向，进而保证所有偏心引线均朝一个方向钉接在铝箔上面。可见，本实施例的偏心引线检测装置3能自动的完成检测与纠正操作，无需人工挑选与放置，提高了生产效率，节省了人工成本。

偏心引线检测装置3是依据生产铝质电解电容器钉卷机市场需求设计的装置。用于帮助客户在生产偏引线铝质电解电容器过程中实现全自动化的目的。通过气缸、步进马达和相关电子元件的相互配合实现动作要求，同时利用PLC的兼容性实现机构动作与设备动作相互协调。具有结构紧凑，稳定性高，使用寿命长等优点。

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)

1.一种偏心引线检测装置，其特征在于，包括移动机构、旋转机构、夹持组件、检测组件、用于检测所述旋转机构转动角度的感应器以及控制器；所述移动机构的动力输出端与所述旋转机构、夹持组件、检测组件以及感应器连接；所述旋转机构的动力输出端与所述夹持组件连接，所述检测组件安装于所述夹持组件的一侧面；所述检测组件、感应器均与所述控制器电连接，所述控制器分别与所述移动机构、旋转机构以及夹持组件电连接。

2.如权利要求1所述的偏心引线检测装置，其特征在于，所述感应器包括感应模块、定位感应片以及旋转轴，所述定位感应片固定在所述旋转轴上，且能相对于所述感应模块旋转；所述旋转轴与所述旋转机构的动力输出端同轴联接。

3.如权利要求2所述的偏心引线检测装置，其特征在于，所述定位感应片开设有两个对称的感应缺口，所述感应模块为光电检测感应模块，其能感应所述感应缺口对齐或离开其正下方的位置。

4.如权利要求1所述的偏心引线检测装置，其特征在于，所述夹持组件包括开夹气缸以及夹爪，所述开夹气缸的动力输出端与所述夹爪连接，所述开夹气缸的动力输出端于伸缩过程中带动所述夹爪夹紧或松开。

5.如权利要求4所述的偏心引线检测装置，其特征在于，所述检测组件安装于所述夹爪底端的一侧面上。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的偏心引线检测装置，其特征在于，所述控制器为PLC。

7.如权利要求1至5中任意一项所述的偏心引线检测装置，其特征在于，所述检测组件包括触碰感应件，所述触碰感应件能触碰到偏心引线偏离所述夹爪中心线的部位。

8.如权利要求1至5中任意一项所述的偏心引线检测装置，其特征在于，所述偏心引线检测装置还包括固定座，所述移动机构、旋转机构、夹持组件、检测组件以及感应器均安装于所述固定座上；所述移动机构能带动所述旋转机构、夹持组件、检测组件以及感应器往一方向往复运动。

9.一种全自动钉卷机，包括依次设置的震动盘、平送轨道、分针机构、翻转摆臂、平行轨道、推送机构、机械夹以及钉接机构；所述震动盘用于将引线排序以及站立后送入所述平送轨道，所述分针机构用于将所述平送轨道上的偏心引线逐一分离，所述翻转摆臂用于将偏心引线翻转并送入所述平行轨道，所述推送机构用于将平行轨道上的偏心引线推送至所述机械夹，所述机械夹将偏心引线夹送至模具内，所述钉接机构用于将偏心引线与铝箔钉接；其特征在于，所述全自动钉卷机还包括如权利要求1至5中任意一项所述的偏心引线检测装置，所述偏心引线检测装置安装于所述分针机构以及翻转摆臂之间。

10.如权利要求9所述的全自动钉卷机，其特征在于，所述全自动钉卷机还包括固定板，所述固定板上开设有长孔，所述偏心引线检测装置还包括固定座，所述固定座通过螺栓与所述固定板的长孔紧固连接。