CN112543557B - 一种异型引脚电容组装装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于半导体元器件设备技术领域，涉及一种异型引脚电容组装装置。本申请提供的技术方案包括机械手机构、检测机构和PCB治具定位机构；所述机械手机构用于对电容进行抓取和放置，并将电容与PCB板进行装配，所述检测机构对电容进行检测，所述PCB治具定位机构用于对承载PCB板的治具进行定位。电容移转和组装等动作采用四轴机械手完成，占用空间较小；通过电容检测CCD组件和PCB检测CCD组件对电容和PCB的组装孔进行检测，使得电容的组装的成功率高；位移传感器实现检测电容组装是否到位，保证了电容的组装位置度需求，能够触发纠正程序不需要人工干预，减少停机和处理异常时间。

Description

一种异型引脚电容组装装置

技术领域

本申请涉及半导体元器件设备技术领域，更具体的说，特别涉及一种异型引脚电容组装装置。

背景技术

在异形引脚电容加工领域中，需要将引脚形状不同的电容组装到PCB内。由于现有的生产线空间有限，需要在较小的空间范围内完成组装。同时，电容外观要求高，不能有任何损伤，组装的成功率要求较高，因此，需要提供一种占用空间较小，组装的成功率高的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异型引脚电容组装装置，占用空间小，组装的成功率高。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种异型引脚电容组装装置，包括机械手机构、检测机构和PCB治具定位机构；

所述机械手机构用于对电容进行抓取和放置，并将电容与PCB板进行装配，所述检测机构对电容进行检测，所述PCB治具定位机构用于对承载PCB板的PCB治具进行定位。

进一步地，所述机械手机构包括四轴机械手和设于所述四轴机械手上的电容取放爪机构。

进一步地，所述电容取放爪机构包括安装板、夹爪组件A、夹爪组件B和升降机构，所述夹爪组件A、夹爪组件B和升降机构设于所述安装板上，所述升降机构驱动所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方向做反向运动。

进一步地，所述升降机构包括同步轮升降组件和升降步进电机，所述同步轮升降组件包括同步轮和套设于所述同步轮上的同步带，所述升降步进电机的输出端与所述同步轮连接，所述升降步进电机转动，通过所述同步轮带动所述同步带运动，所述夹爪组件A和夹爪组件B分别设于所述同步带两侧，所述同步带运动时带动所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方向做反向运动。

进一步地，所述安装板上设有位移传感器，所述位移传感器与异型引脚电容组装装置的控制系统连接，用于检测所述夹爪组件A和夹爪组件B下降的高度。

进一步地，所述夹爪组件A和夹爪组件B均包括夹爪安装板、夹紧基准块、夹紧弹性活动块、导向块和平行夹爪气缸，所述夹紧弹性活动块滑动设置于所述导向块内，所述夹紧基准块和夹紧弹性活动块配合以夹持电容，所述平行夹爪气缸设于所述夹爪安装板上，驱动所述夹紧基准块和夹紧弹性活动块夹紧开合。

进一步地，所述电容取放爪机构还包括电容推料机构；所述电容推料机构包括双杆气缸和设于所述双杆气缸的输出端上的电容仿形推出块，所述电容仿形推出块在所述双杆气缸的驱动下，将所述夹紧基准块和夹紧弹性活动块所夹持的电容推出。

进一步地，所述检测机构包括电容检测CCD组件和PCB检测CCD组件，所述电容检测CCD组件设于所述PCB治具定位机构上，对所述电容取放爪机构所夹取的电容进行检测，所述PCB检测CCD组件设于电容取放爪机构上，对PCB的组装孔进行检测。

进一步地，所述PCB治具定位机构包括安装座、单轴平台、PCB治具、支撑块和定位销钉，所述单轴平台设于所述安装座上，所述支撑块设于所述单轴平台上，所述单轴平台驱动所述支撑块沿竖直方向移动，所述定位销钉设于所述支撑块上，所述PCB治具设于所述支撑块上，并通过与所述定位销钉配合实现定位。

进一步地，所述电容取放爪机构还包括线轨组件；所述线轨组件为两组并沿竖直方向设置于所述安装板上，所述夹爪组件A和夹爪组件B分别设置于所述线轨组件上，所述线轨组件为双线轨；

所述安装板上设有限位光电开关，所述夹爪安装板上设有与所述限位光电开关配合的发讯片，以控制所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方式的行程。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：

一种异型引脚电容组装装置，成型后的电容来料后，四轴机械手驱动电容取放爪机构运动，使电容取放爪机构对电容进行抓取，具体的，升降机构驱动夹爪组件A和夹爪组件B升降，使夹爪组件A和夹爪组件B对电容进行抓取，电容检测CCD组件对电容进行检测，通过检测后再通过PCB检测CCD组件对PCB的组装孔进行检测，计算补偿量，最后四轴机械手驱动电容取放爪机构运动，将电容装入PCB治具定位机构中的PCB板内，实现电容的组装。电容移转组装等一系列动作采用四轴机械手完成，较传统的平台龙门结构更加节约空间；通过电容检测CCD组件对电容进行检测，及通过PCB检测CCD组件对PCB的组装孔进行检测，使得电容的组装的成功率高；位移传感器实现检测电容组装是否到位，保证了电容的组装位置度需求，如发生异常干涉或者无法组装情况将会反馈报警，能够触发纠正程序不需要人工干预，减少停机和处理异常时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中异型引脚电容组装装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中异型引脚电容组装装置的正视图；

图3为本发明实施例中电容取放爪机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中电容取放爪机构另一视角的结构示意图；

图5为本发明实施例中夹爪组件A和夹爪组件B的结构示意图；

图6为本发明实施例中夹爪组件A和夹爪组件B另一视角的结构示意图；

图7为本发明实施例中PCB治具定位机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中PCB治具定位机构另一视角的结构示意图。

附图标记说明：

1、四轴机械手；2、电容取放爪机构；21、双杆气缸；22、电容仿形推出块；3、安装板；4、升降机构；41、同步轮升降组件；42、升降步进电机；5、检测机构；51、电容检测CCD组件；52、PCB检测CCD组件；6、PCB治具定位机构；61、安装座；62、单轴平台；63、PCB治具；64、支撑块；65、定位销钉；7、位移传感器；8、线轨组件；9、限位光电开关；10、发讯片；11、夹爪安装板；12、夹紧基准块；13、夹紧弹性活动块；14、导向块；15、平行夹爪气缸；16、电容。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将参照相关附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

一种异型引脚电容组装装置，包括机械手机构、检测机构5和PCB治具定位机构6。

所述机械手机构用于对电容16进行抓取和放置，并将电容与PCB板进行装配，所述检测机构5对电容进行检测，所述PCB治具定位机构6用于对承载PCB板的PCB治具63进行定位。

成型后的电容来料后，机械手机构对电容进行作业，机械手机构抓取电容后需通过检测机构5对电容进行检测，通过检测后再通过检测机构5对PCB的组装孔进行检测，计算补偿量，最后机械手机构将电容装入PCB治具定位机构6中的PCB板内。电容移转组装等一系列动作采用四轴机械手1完成，较传统的平台龙门结构更加节约空间；通过检测机构5对电容和PCB的组装孔进行检测，使得电容的组装的成功率高；位移传感器7实现检测电容组装是否到位，保证了电容的组装位置度需求，如发生异常干涉或者无法组装情况将会反馈报警，能够触发纠正程序不需要人工干预，减少停机和处理异常时间。

所述机械手机构包括四轴机械手1和设于所述四轴机械手1上的电容取放爪机构2。电容移转和组装等一系列动作通过四轴机械手1完成，较传统的平台龙门结构更加节约空间，并能够很好地兼容工位间的装配误差。

所述电容取放爪机构2包括安装板3、夹爪组件A、夹爪组件B和升降机构4，所述夹爪组件A、夹爪组件B和升降机构4设于所述安装板3上，所述升降机构4驱动所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方向做反向运动。升降机构4驱动两组夹爪组件A和夹爪组件B做交替上下运动，实现一个取放，另外一个避让动作。

所述升降机构4包括同步轮升降组件41和升降步进电机42，所述同步轮升降组件41包括同步轮和套设于所述同步轮上的同步带，所述升降步进电机42的输出端与所述同步轮连接，所述升降步进电机42转动，通过所述同步轮带动所述同步带运动，所述夹爪组件A和夹爪组件B分别设于所述同步带两侧，所述同步带运动时带动所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方向做反向运动。通过升降步进电机42实现两个夹爪组件的运动，升降步进电机42做为原动力，能够通过过载打滑减少组装异常后对产品的硬冲击。

所述安装板3上设有位移传感器7，所述位移传感器7与异型引脚电容组装装置的控制系统连接，位移传感器7用于检测所述夹爪组件A和夹爪组件B下降的高度。位移传感器7可以检测夹爪组件A和夹爪组件B下降的高度，并反馈至控制系统，从而可以检测夹爪组件A和夹爪组件B下降的高度是否达到了制定标准，实现检测电容组装是否到位，如发生异常干涉或者无法组装情况将会反馈报警，能够触发纠正程序不需要人工干预，减少停机和处理异常时间。

所述夹爪组件A和夹爪组件B均包括夹爪安装板11、夹紧基准块12、夹紧弹性活动块13、导向块14和平行夹爪气缸15，所述夹紧弹性活动块13滑动设置于所述导向块14内。夹紧基准块12内设有引脚导向特征，对电容进行精确导向防止电容在移载的时候发生旋转。夹紧弹性活动块13能够在导向块14滑动，从而能够有效地吸收夹持方向出现的误差，防止出现夹伤电容的情况。所述夹紧基准块12和夹紧弹性活动块13配合以夹持电容，所述平行夹爪气缸15设于所述夹爪安装板11上，驱动所述夹紧基准块12和夹紧弹性活动块13夹紧开合。

所述电容取放爪机构2还包括电容推料机构，为防止电容卡在相应的导向块14内，电容推料机构将电容推出，实现电容的卸料动作。

所述电容推料机构包括双杆气缸21和设于所述双杆气缸21的输出端上的电容仿形推出块22，所述电容仿形推出块22在所述双杆气缸21的驱动下，将所述夹紧基准块12和夹紧弹性活动块13所夹持的电容推出。为防止电容装配后被带出情况，电容仿形推出块22通过双杆气缸21推出实现电容的卸料。

所述检测机构5包括电容检测CCD组件51和PCB检测CCD组件52，所述电容检测CCD组件51设于所述PCB治具定位机构6上，对所述电容取放爪机构2所夹取的电容进行检测，可以检测电容引脚来料尺寸是否合格，同时在同一判定流程中可以对电容正负极进行检测，提高效率节约成本，所述PCB检测CCD组件52设于电容取放爪机构2上，对PCB的组装孔进行检测。

所述PCB治具定位机构6包括安装座61、单轴平台62、PCB治具63、支撑块64和定位销钉65，所述单轴平台62设于所述安装座61上，所述支撑块64设于所述单轴平台62上，所述单轴平台62驱动所述支撑块64沿竖直方向移动，所述定位销钉65设于所述支撑块64上，所述PCB治具63设于所述支撑块64上，并通过与所述定位销钉65配合实现定位。

PCB治具63是通过支撑块64和定位销钉65实现定位，同时单轴平台62可以在竖直方向进行微调满足检测和电容组装需求。另外由于组装后PCB板和PCB治具63有继续移转的需求，单轴平台62具备有多段移动的功能，有效防止电容组装后脱离PCB的情况出现。

所述电容取放爪机构2还包括线轨组件8；所述线轨组件8为两组并沿竖直方向设置于所述安装板3上，所述夹爪组件A和夹爪组件B分别设置于所述线轨组件8上，所述线轨组件8为双线轨，双线轨设计保证了刚性和精度。

所述安装板3上设有限位光电开关9，所述夹爪安装板11上设有与所述限位光电开关9配合的发讯片10，以控制所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方式的行程。

工作过程：成型后的电容来料后，四轴机械手1驱动电容取放爪机构2运动，使电容取放爪机构2对电容进行抓取，具体的，升降机构4驱动夹爪组件A和夹爪组件B升降，使夹爪组件A和夹爪组件B对电容进行抓取，电容检测CCD组件51对电容进行检测，通过检测后再通过PCB检测CCD组件52对PCB的组装孔进行检测，计算补偿量，最后四轴机械手1驱动电容取放爪机构2运动，将电容装入PCB治具定位机构6中的PCB板内，实现电容的组装。电容移转组装等一系列动作采用四轴机械手1完成，较传统的平台龙门结构更加节约空间；通过电容检测CCD组件51和PCB检测CCD组件52对电容和PCB的组装孔进行检测，使得电容的组装的成功率高；位移传感器7实现检测电容组装是否到位，保证了电容的组装位置度需求，如发生异常干涉或者无法组装情况将会反馈报警，能够触发纠正程序不需要人工干预，减少停机和处理异常时间。

需要说明的是，在本发明的描述中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，或者不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，也可以是电连接或彼此通信；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相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个实施例方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实施例方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。需要说明的是，在不冲突或矛盾的情况下，本申请中的实施例及实施例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种异型引脚电容组装装置，其特征在于，

包括机械手机构、检测机构和PCB治具定位机构；

所述机械手机构用于对电容进行抓取和放置，并将电容与PCB板进行装配，所述检测机构对电容进行检测，所述PCB治具定位机构用于对承载PCB板的PCB治具进行定位；

所述机械手机构包括电容取放爪机构，所述电容取放爪机构包括夹爪组件A和夹爪组件B；

所述夹爪组件A和夹爪组件B均包括夹爪安装板、夹紧基准块、夹紧弹性活动块、导向块和平行夹爪气缸，所述夹紧弹性活动块滑动设置于所述导向块内，所述夹紧基准块内设有引脚导向特征，所述夹紧基准块和夹紧弹性活动块配合以夹持电容，所述平行夹爪气缸设于所述夹爪安装板上，驱动所述夹紧基准块和夹紧弹性活动块夹紧开合；

所述电容取放爪机构还包括电容推料机构，所述电容推料机构包括设于夹爪安装板上的双杆气缸和设于所述双杆气缸的输出端上的电容仿形推出块，所述电容仿形推出块在所述双杆气缸的驱动下，将所述夹紧基准块和夹紧弹性活动块所夹持的电容推出。

2.根据权利要求1所述的异型引脚电容组装装置，其特征在于，

所述机械手机构还包括四轴机械手，所述电容取放爪机构设于所述四轴机械手上。

3.根据权利要求2所述的异型引脚电容组装装置，其特征在于，

所述电容取放爪机构还包括安装板和升降机构，所述夹爪组件A、夹爪组件B和升降机构设于所述安装板上，所述升降机构驱动所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方向做反向运动。

4.根据权利要求3所述的异型引脚电容组装装置，其特征在于，

所述升降机构包括同步轮升降组件和升降步进电机，所述同步轮升降组件包括同步轮和套设于所述同步轮上的同步带，所述升降步进电机的输出端与所述同步轮连接，所述升降步进电机转动，通过所述同步轮带动所述同步带运动，所述夹爪组件A和夹爪组件B分别设于所述同步带两侧，所述同步带运动时带动所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方向做反向运动。

5.根据权利要求3所述的异型引脚电容组装装置，其特征在于，

所述安装板上设有位移传感器，所述位移传感器与异型引脚电容组装装置的控制系统连接，用于检测所述夹爪组件A和夹爪组件B下降的高度。

6.根据权利要求2所述的异型引脚电容组装装置，其特征在于，

所述检测机构包括电容检测CCD组件和PCB检测CCD组件，所述电容检测CCD组件设于所述PCB治具定位机构上，对所述电容取放爪机构所夹取的电容进行检测，所述PCB检测CCD组件设于电容取放爪机构上，对PCB的组装孔进行检测。

7.根据权利要求1所述的异型引脚电容组装装置，其特征在于，

所述PCB治具定位机构包括安装座、单轴平台、PCB治具、支撑块和定位销钉，所述单轴平台设于所述安装座上，所述支撑块设于所述单轴平台上，所述单轴平台驱动所述支撑块沿竖直方向移动，所述定位销钉设于所述支撑块上，所述PCB治具设于所述支撑块上，并通过与所述定位销钉配合实现定位。

8.根据权利要求3所述的异型引脚电容组装装置，其特征在于，

所述电容取放爪机构还包括线轨组件；所述线轨组件为两组并沿竖直方向设置于所述安装板上，所述夹爪组件A和夹爪组件B分别设置于所述线轨组件上，所述线轨组件为双线轨；

所述安装板上设有限位光电开关，所述夹爪安装板上设有与所述限位光电开关配合的发讯片，以控制所述夹爪组件A和夹爪组件B在竖直方式的行程。

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