CN112455765B - 一种自动载带收盘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动载带收盘机，包括一个机架，机架的正面设有卷盘收载带机构和人机交互界面，卷盘收载带机构的正上方设有放卷盘机构，卷盘收载带机构的正下方设有满料盘暂存机构，卷盘收载带机构的一侧设有载带暂存机构，载带暂存机构与卷盘收载带机构之间设有自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构，机架的内部设有电控箱，电控箱分别与上述各个机构以及人机交互界面电气连接。本发明对于卷绕载带，裁切载带，粘贴胶带，裁切胶带，封装卷盘以及产品计数等工序可以实现全自动控制，作业员只需定时收放料盘，收集成品即可，去除了人工贴胶带的繁琐，不仅降低了出错的几率，而且同时降低了劳动强度，提高了生产效率。

Description

一种自动载带收盘机

技术领域

本发明属于由PLC控制的多工位自动化专用加工收料设备，具体涉及一种自动载带收盘机，用于半导体分选机载带封装好出料的后续卷盘收料的工序。

背景技术

在半导体行业中，分选机载带需要通过载带收盘机卷绕至卷盘上，然后采用胶带封装后再进行载带卷盘的收料。现有的载带收盘机存在机构贴胶带与载带之间粘合不牢或缺失的问题，从而造成载带顺利进入载带卷盘的卡扣成功率偏低。并且现有的载带收盘机的稳定性较差，更换载带卷盘的效果不理想，卡料率高。另外，现有的载带收盘基的价格普遍偏高，与生产需求存在一定的差异。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种自动载带收盘机，通过结构优化和自动化设计，以提升设备的稳定性，降低设备成本，提高整体生产效率。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种自动载带收盘机，其特征在于：包括一个机架以及设置在所述机架上的放卷盘机构、卷盘收载带机构、满料盘暂存机构、放胶带机构、人机交互界面、自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构、载带暂存机构和电控箱；

所述卷盘收载带机构位于所述机架的正面，所述放卷盘机构位于所述卷盘收载带机构的正上方，且所述卷盘收载带机构的卷盘下料口与所述卷盘收载带机构的卷盘进料口对接，所述满料盘暂存机构位于所述卷盘收载带机构的正下方，且所述满料盘暂存机构的卷盘出料口对准所述满料盘暂存机构的卷盘落料口，所述载带暂存机构位于所述卷盘收载带机构的一侧，所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构则位于所述载带暂存机构与所述卷盘收载带机构之间，所述放胶带机构位于所述机架的顶部，所述人机交互界面嵌设在所述机架的正面；

所述电控箱位于所述机架的内部，所述电控箱分别与所述放卷盘机构、所述卷盘收载带机构、所述满料盘暂存机构、所述放胶带机构、所述人机交互界面、所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构和所述载带暂存机构电气连接。

进一步的，所述放卷盘机构包括一个用于码放卷盘的卷盘定位机构，所述卷盘定位机构的底部设置有卷盘掉落口，所述卷盘掉落口的下方设置有一块可开闭的卷盘滑道，所述卷盘滑道与一个卷盘滑道打开气缸连接，所述卷盘滑道通过所述卷盘滑道打开气缸驱动实现在所述卷盘掉落口上的开闭。

进一步的，所述卷盘收载带机构包括一个由卷盘旋转步进电机驱动的卷盘旋转机构，所述卷盘旋转步进电机的下方设置有一个用于将卷盘在所述卷盘旋转机构上定位的卷盘定位气缸，所述卷盘旋转机构的前侧设置有一个由卷盘夹紧气缸驱动的卷盘夹紧机构，所述卷盘旋转机构上方的一侧设置有一个由载带导向机构打开气缸驱动的载带导向机构，所述卷盘旋转机构上方的另一侧设置有一个由胶带压紧气缸驱动的胶带压紧机构，所述卷盘旋转机构的前侧设置有用于定位卷盘卡槽角度的卷盘定位传感器。

进一步的，所述满料盘暂存机构包括一个上部敞口的满料卷盘收集箱体，所述满料卷盘收集箱体的前侧面设置有可开闭的满料卷盘取出门体，所述满料卷盘收集箱体内设置有一个可升降的卷盘接料机构，所述满料卷盘收集箱体的后侧面上设置有一根垂直线性导轨，所述垂直线性导轨与一个卷盘接料机构升降电机滑动连接，所述卷盘接料机构的后端穿出所述满料卷盘收集箱体的箱壁后与所述卷盘接料机构升降电机固定连接，所述满料卷盘收集箱体的侧壁上设置有一组具备上线感应和下限感应功能的满料传感器。

进一步的，所述满料卷盘收集箱体上设置有门体磁吸，所述满料卷盘取出门体通过所述门体磁吸的吸力实现在所述满料卷盘收集箱体上的闭合。

进一步的，所述载带暂存机构包括固定在上下两个载带暂存机构固定支架之间的导向轮导向机构，所述导向轮导向机构的顶部设置有固定载带导向轮，所述导向轮导向机构的中下部设置有可上下调节的浮动载带导向轮，所述导向轮导向机构上设置有一组载带暂存上下限传感器。

进一步的，所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构包括一条载带轨道，所述载带轨道中部的上表面设置有一块由载带轨道盖板打开气缸驱动的载带轨道盖板，所述载带轨道盖板的上方设置有一个由贴胶带机构打开气缸驱动的胶带贴附压头，所述胶带贴附压头的上方设置有胶带导向滚轮，所述胶带贴附压头内设置有一个由贴胶带气缸驱动的贴胶带机构，所述载带轨道的下方分别设置有由胶带裁切气缸驱动的胶带裁切机构和由载带裁切气缸驱动的载带裁切机构，所述载带轨道入口的外侧设置有一个由载带进给步进电机驱动的载带进给棘轮，所述载带进给棘轮的上方通过安装板设置有若干个载带定位滚轮，所述载带轨道入口处的上方分别设置有载带定位传感器和载带计数传感器。

进一步的，所述机架的顶部设置有状态指示灯，所述状态指示灯与所述电控箱电气连接。

进一步的，所述机架的底部设置有万向轮和可调脚支撑。

进一步的，设备整体尺寸为700mm*750mm*1800mm。

本发明的有益效果为：

1、本发明的整体长宽高的尺寸为700mm*750mm*1800mm，占地面积不足一平方米，有效地节约了用地面积，具有更好的规划布局和更高的分布密度，实现了同等用地面积达到更高产能的目的。

2、本发明对于卷绕载带，裁切载带，粘贴胶带，裁切胶带，封装卷盘以及产品计数等工序可以实现全自动控制，作业员只需定时收放料盘，收集成品即可，去除了人工贴胶带的繁琐，不仅降低了出错的几率，而且同时降低了劳动强度，提高了生产效率。

3、本发明在电气控制方面采用了步进电机与减速电机，同时结合气缸等动力原件组合成的驱动系统，并且通过PLC控制机构运动，实现设备稳定可靠的生产运行，在保证所需精度的同时，又降低了设备的成本。

4、本发明使用人机界面实现信息的交互，可以为管理者提供实时的生产数据的反馈，不仅方便了管理者的操作，而且可以做到对设备运行的实时监控，以确保设备运行的稳定。

5、本发明重新设计了贴胶带机构，优化了胶带导向机构，简化了动作步骤，使其更加稳定可靠。

6、本发明重新设计了载盘的进料、定位和旋转机构，增加机构的稳定性，提高旋转效率。

7、本发明采用高速化设计，单位小时产能达到60KUPH，非常适应分选机越来越高的生产速度，实现及时收料，极大提高了整体生产效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明自动载带收盘机的立体图；

图2为本发明中放卷盘机构的立体图；

图3为本发明中卷盘收载带机构的立体图；

图4为本发明中满料盘暂存机构的立体图；

图5为本发明中载带暂存机构的立体图；

图6为本发明中自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构的立体图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。此处所作说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

参见图1所示，一种自动载带收盘机，其特征在于：包括一个机架1以及设置在所述机架1上的放卷盘机构2、卷盘收载带机构3、满料盘暂存机构4、放胶带机构5、人机交互界面6、自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7、载带暂存机构8和电控箱；

所述卷盘收载带机构3位于所述机架1的正面，所述放卷盘机构2位于所述卷盘收载带机构3的正上方，且所述卷盘收载带机构3的卷盘下料口与所述卷盘收载带机构3的卷盘进料口对接，所述满料盘暂存机构4位于所述卷盘收载带机构3的正下方，且所述满料盘暂存机构4的卷盘出料口对准所述满料盘暂存机构4的卷盘落料口，所述载带暂存机构8位于所述卷盘收载带机构3的一侧，所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7则位于所述载带暂存机构8与所述卷盘收载带机构3之间，所述放胶带机构5位于所述机架1的顶部，所述人机交互界面6嵌设在所述机架1的正面；

所述电控箱位于所述机架1的内部，所述电控箱分别与所述放卷盘机构2、所述卷盘收载带机构3、所述满料盘暂存机构4、所述放胶带机构5、所述人机交互界面6、所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7和所述载带暂存机构8电气连接。

进一步的，参见图2所示，所述放卷盘机构2包括一个用于码放卷盘的卷盘定位机构12，所述卷盘定位机构12的底部设置有卷盘掉落口，所述卷盘掉落口的下方设置有一块可开闭的卷盘滑道13，所述卷盘滑道13与一个卷盘滑道打开气缸14连接，所述卷盘滑道13通过所述卷盘滑道打开气缸14驱动实现在所述卷盘掉落口上的开闭。

进一步的，参见图3所示，所述卷盘收载带机构3包括一个由卷盘旋转步进电机15驱动的卷盘旋转机构16，所述卷盘旋转步进电机15的下方设置有一个用于将卷盘在所述卷盘旋转机构16上定位的卷盘定位气缸17，所述卷盘旋转机构16的前侧设置有一个由卷盘夹紧气缸18驱动的卷盘夹紧机构19，所述卷盘旋转机构16上方的一侧设置有一个由载带导向机构打开气缸20驱动的载带导向机构21，所述卷盘旋转机构16上方的另一侧设置有一个由胶带压紧气缸22驱动的胶带压紧机构23，所述卷盘旋转机构16的前侧设置有用于定位卷盘卡槽角度的卷盘定位传感器24。

进一步的，参见图4所示，所述满料盘暂存机构4包括一个上部敞口的满料卷盘收集箱体25，所述满料卷盘收集箱体25的前侧面设置有可开闭的满料卷盘取出门体26，所述满料卷盘收集箱体25内设置有一个可升降的卷盘接料机构，所述满料卷盘收集箱体25的后侧面上设置有一根垂直线性导轨27，所述垂直线性导轨27与一个卷盘接料机构升降电机28滑动连接，所述卷盘接料机构的后端穿出所述满料卷盘收集箱体25的箱壁后与所述卷盘接料机构升降电机28固定连接，所述满料卷盘收集箱体25的侧壁上设置有一组具备上线感应和下限感应功能的满料传感器29。

进一步的，参见图4所示，所述满料卷盘收集箱体25上设置有门体磁吸30，所述满料卷盘取出门体26通过所述门体磁吸30的吸力实现在所述满料卷盘收集箱体25上的闭合。

进一步的，参见图5所示，所述载带暂存机构8包括固定在上下两个载带暂存机构固定支架31之间的导向轮导向机构32，所述导向轮导向机构32的顶部设置有固定载带导向轮33，所述导向轮导向机构32的中下部设置有可上下调节的浮动载带导向轮34，所述导向轮导向机构32上设置有一组载带暂存上下限传感器35。

进一步的，参见图6所示，所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7包括一条载带轨道36，所述载带轨道36中部的上表面设置有一块由载带轨道盖板打开气缸37驱动的载带轨道盖板38，所述载带轨道盖板38的上方设置有一个由贴胶带机构打开气缸39驱动的胶带贴附压头40，所述胶带贴附压头40的上方设置有胶带导向滚轮41，所述胶带贴附压头40内设置有一个由贴胶带气缸42驱动的贴胶带机构，所述载带轨道36的下方分别设置有由胶带裁切气缸43驱动的胶带裁切机构和由载带裁切气缸44驱动的载带裁切机构，所述载带轨道36入口的外侧设置有一个由载带进给步进电机45驱动的载带进给棘轮46，所述载带进给棘轮46的上方通过安装板设置有若干个载带定位滚轮47，所述载带轨道36入口处的上方分别设置有载带定位传感器48和载带计数传感器49。

进一步的，参见图1所示，所述机架1的顶部设置有状态指示灯9，所述状态指示灯9与所述电控箱电气连接。

进一步的，参见图1所示，所述机架1的底部设置有万向轮10和可调脚支撑11。

进一步的，设备整体尺寸为700mm*750mm*1800mm。

本发明的整体工作原理及工作过程如下：

参见图1所示，工人将从分选机出来的载带经载带暂存机构8穿入自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7，然后工人再将胶带放入放胶带机构5，并将胶带头放入自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7，最后工人将空的卷盘依次放入放卷盘机构2。

启动设备后，放卷盘机构2将卷盘出料口打开，释放出一个空的卷盘，卷盘经滑道进入卷盘收载带机构3，经其定位导向后，停止动作，等待载带进入，于此同时自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7驱动载带进给，导入到空的卷盘中，并且卷盘收载带机构3驱动卷盘旋转，开始卷绕载带；卷盘收取载带满盘后，再由自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7切断载带并在载带末端粘上胶带，最后由卷盘收载带机构3利用位于载带末端的胶带完成载带卷盘的封装，并释放落入所述满料盘暂存机构4中。

本发明中各个分机构的工作原理及工作过程如下：

参见图2所示，工人将空的卷盘依次码放在卷盘定位机构12上，当卷盘收载带机构3需要卷盘时，卷盘滑道打开气缸14驱动卷盘滑道13打开，使得一个卷盘从卷盘定位机构12的卷盘掉落口落到卷盘滑道13上，并且通过卷盘滑道13滑入卷盘收载带机构，实现空卷盘的自动上料。

参见图3所示，当空的卷盘经放卷盘机构2的卷盘滑道进入卷盘旋转机构16后，随之卷盘定位气缸17伸出定位卷盘的位置，然后卷盘夹紧气缸18伸出驱动卷盘夹紧机构19动作，夹紧卷盘，之后卷盘旋转步进电机15开始旋转，带动卷盘旋转，并与卷盘定位传感器24配合，将卷盘上的卡槽转动到合适的角度并定位；载带经自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7后进入载带导向机构21，将载带导入完成角度定位的卷盘的卡槽中，卷盘旋转步进电机15再次开始旋转，将载带连续的绕在卷盘上；卷盘收料完成后，胶带压紧气缸22动作，带动胶带压紧机构23将由自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7传送来的胶带压紧粘连在载带上，完成载带的封装；然后卷盘夹紧气缸18缩回，带动卷盘夹紧机构19松开满料卷盘，接着卷盘定位气缸17缩回，带动卷盘定位机构12打开，使满料卷盘从卷盘旋转机构16下方滑出，从而进入满料盘暂存机构4。

参见图4所示，当卷盘收载带机构3完成载带卷料后，满料卷盘滑出进入满料卷盘收集箱体25，当满料卷盘堆叠到一定高度，满料传感器29上限感应到产品后，卷盘接料机构升降电机28转动，带动卷盘接料机构在满料卷盘收集箱体25内沿垂直线性导轨27向下移动，当满料传感器29下限感应到有料时，人机交互界面6提示工人取料，工人便可打开满料卷盘取出门体26，取出已封装好载带的卷盘，最后合上满料卷盘取出门体26，门体磁吸30可保证满料卷盘取出门体26不会自动打开。

参见图5所示，工人将载带依次循环穿过固定载带导向轮33和浮动载带导向轮34，然后穿入自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构7，当收盘机速度比分选机速度快时，在导向轮导向机构32上调节浮动载带导向轮34向上移动，减少缓存的载带，以缓解载带供给不足的影响；当收盘机速度小于分选机速度时，在导向轮导向机构32上调节浮动载带导向轮34向下移动，增加缓存的载带，以缓解载带供给过多的影响，但当载带极少或极多时会触动载带暂存上下限传感器，设备报警并停机。

参见图6所示，工人将绕设在放胶带机构5上的胶带经胶带导向滚轮41后到达胶带贴附压头40，随后工人将从载带暂存机构8送来的载带经载带进给棘轮46后穿入载带轨道36的入口；设备开始运行后，载带进给步进电机45旋转，驱动载带进给棘轮46将载带向前输送入载带轨道36，此时载带定位传感器48定位载带位置，载带计数传感器49开始计数，当计数达到设定值时，载带轨道盖板打开气缸37打开载带轨道盖板38，然后贴胶带机构打开气缸39伸出，驱动胶带贴附压头40向下贴近原本位于载带轨道盖板38下方的载带，接着贴胶带气缸42驱动贴胶带机构将胶带贴附在载带上，然后贴胶带气缸42缩回，完成贴胶带，此时载带裁切气缸44驱动载带裁切机构切断载带，卷盘收载带机构3运转将载带连同胶带带入卷盘，当胶带的长度达到设定值后，胶带裁切气缸43驱动胶带裁切机构切断胶带，载带轨道盖板打开气缸37驱动载带轨道盖板38回位，从而完成裁切载带和胶带、产品计数的动作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动载带收盘机，其特征在于：包括一个机架（1）以及设置在所述机架（1）上的放卷盘机构（2）、卷盘收载带机构（3）、满料盘暂存机构（4）、放胶带机构（5）、人机交互界面（6）、自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构（7）、载带暂存机构（8）和电控箱；

所述卷盘收载带机构（3）位于所述机架（1）的正面，所述放卷盘机构（2）位于所述卷盘收载带机构（3）的正上方，且所述卷盘收载带机构（3）的卷盘下料口与所述卷盘收载带机构（3）的卷盘进料口对接，所述满料盘暂存机构（4）位于所述卷盘收载带机构（3）的正下方，且所述满料盘暂存机构（4）的卷盘出料口对准所述满料盘暂存机构（4）的卷盘落料口，所述载带暂存机构（8）位于所述卷盘收载带机构（3）的一侧，所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构（7）则位于所述载带暂存机构（8）与所述卷盘收载带机构（3）之间，所述放胶带机构（5）位于所述机架（1）的顶部，所述人机交互界面（6）嵌设在所述机架（1）的正面；

所述电控箱位于所述机架（1）的内部，所述电控箱分别与所述放卷盘机构（2）、所述卷盘收载带机构（3）、所述满料盘暂存机构（4）、所述放胶带机构（5）、所述人机交互界面（6）、所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构（7）和所述载带暂存机构（8）电气连接；

所述放卷盘机构（2）包括一个用于码放卷盘的卷盘定位机构（12），所述卷盘定位机构（12）的底部设置有卷盘掉落口，所述卷盘掉落口的下方设置有一块可开闭的卷盘滑道（13），所述卷盘滑道（13）与一个卷盘滑道打开气缸（14）连接，所述卷盘滑道（13）通过所述卷盘滑道打开气缸（14）驱动实现在所述卷盘掉落口上的开闭；

所述卷盘收载带机构（3）包括一个由卷盘旋转步进电机（15）驱动的卷盘旋转机构（16），所述卷盘旋转步进电机（15）的下方设置有一个用于将卷盘在所述卷盘旋转机构（16）上定位的卷盘定位气缸（17），所述卷盘旋转机构（16）的前侧设置有一个由卷盘夹紧气缸（18）驱动的卷盘夹紧机构（19），所述卷盘旋转机构（16）上方的一侧设置有一个由载带导向机构打开气缸（20）驱动的载带导向机构（21），所述卷盘旋转机构（16）上方的另一侧设置有一个由胶带压紧气缸（22）驱动的胶带压紧机构（23），所述卷盘旋转机构（16）的前侧设置有用于定位卷盘卡槽角度的卷盘定位传感器（24）。

2.根据权利要求1所述的自动载带收盘机，其特征在于：所述满料盘暂存机构（4）包括一个上部敞口的满料卷盘收集箱体（25），所述满料卷盘收集箱体（25）的前侧面设置有可开闭的满料卷盘取出门体（26），所述满料卷盘收集箱体（25）内设置有一个可升降的卷盘接料机构，所述满料卷盘收集箱体（25）的后侧面上设置有一根垂直线性导轨（27），所述垂直线性导轨（27）与一个卷盘接料机构升降电机（28）滑动连接，所述卷盘接料机构的后端穿出所述满料卷盘收集箱体（25）的箱壁后与所述卷盘接料机构升降电机（28）固定连接，所述满料卷盘收集箱体（25）的侧壁上设置有一组具备上线感应和下限感应功能的满料传感器（29）。

3.根据权利要求2所述的自动载带收盘机，其特征在于：所述满料卷盘收集箱体（25）上设置有门体磁吸（30），所述满料卷盘取出门体（26）通过所述门体磁吸（30）的吸力实现在所述满料卷盘收集箱体（25）上的闭合。

4.根据权利要求1所述的自动载带收盘机，其特征在于：所述载带暂存机构（8）包括固定在上下两个载带暂存机构固定支架（31）之间的导向轮导向机构（32），所述导向轮导向机构（32）的顶部设置有固定载带导向轮（33），所述导向轮导向机构（32）的中下部设置有可上下调节的浮动载带导向轮（34），所述导向轮导向机构（32）上设置有一组载带暂存上下限传感器（35）。

5.根据权利要求1所述的自动载带收盘机，其特征在于：所述自动贴胶带及载带供料、计数、裁切机构（7）包括一条载带轨道（36），所述载带轨道（36）中部的上表面设置有一块由载带轨道盖板打开气缸（37）驱动的载带轨道盖板（38），所述载带轨道盖板（38）的上方设置有一个由贴胶带机构打开气缸（39）驱动的胶带贴附压头（40），所述胶带贴附压头（40）的上方设置有胶带导向滚轮（41），所述胶带贴附压头（40）内设置有一个由贴胶带气缸（42）驱动的贴胶带机构，所述载带轨道（36）的下方分别设置有由胶带裁切气缸（43）驱动的胶带裁切机构和由载带裁切气缸（44）驱动的载带裁切机构，所述载带轨道（36）入口的外侧设置有一个由载带进给步进电机（45）驱动的载带进给棘轮（46），所述载带进给棘轮（46）的上方通过安装板设置有若干个载带定位滚轮（47），所述载带轨道（36）入口处的上方分别设置有载带定位传感器（48）和载带计数传感器（49）。

6.根据权利要求1所述的自动载带收盘机，其特征在于：所述机架（1）的顶部设置有状态指示灯（9），所述状态指示灯（9）与所述电控箱电气连接。

7.根据权利要求1所述的自动载带收盘机，其特征在于：所述机架（1）的底部设置有万向轮（10）和可调脚支撑（11）。

8.根据权利要求1所述的自动载带收盘机，其特征在于：设备整体尺寸为700mm*750mm*1800mm。