CN114161108A - 一种自动装阵子装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动装阵子装置和方法，该装置包括基座，固定在基座上的面板，架设在面板上方的运动机构，沿垂直方向固定在基座上并位于面板下方的升降机构，在升降机构驱动下沿垂直方向上升到预设的上料位置处的料盘，沿水平方向平铺设于面板上的导轨机构，连接导轨机构且在导轨机构驱动下沿水平方向移动到预设的贴料位置处的工装载具，固定在面板上并邻近导轨机构和料盘的校正机构，固定在运动机构上的上料机构和贴料机构。本发明只需人工将装有阵子的料盘放入供料托盘和从下料托盘取走空料盘即可，阵子安装工序中的上料、校正、贴料、抛料过程均有机器自动完成，无需人工参与，实现了全流程自动化处理，提高了生产效率。

Description

一种自动装阵子装置和方法

【技术领域】

本发明涉及天线自动化制造技术领域，尤其是涉及一种自动装阵子装置和方法。

【背景技术】

5G大规模阵列天线(Massive MIMO)是提高频谱效率和网络容量的关键，5G天线及天线滤波器一体化产品为适应5G时代天线滤波器一体化的技术发展趋势，采用高度集成化设计方案，将5G天线与陶瓷介质滤波器通过SMT贴片、组装集成在一起，可以达到减少射频连接器的使用，减少基站天线尺寸和天线重量，提升基站天线可靠性，节约空间和降低运营商维护成本等效果。

随着5G大规模阵列天线的大规模商用，现有的天线制造系统生成效率不足，自动化程度不够的问题也日益凸显。特别是现有的阵子安装设备自动化程度不够，需要人工检测不良阵子，不能实现全流程自动化处理。

因此，亟需提出一种可以提高生产效率提升自动化程度的自动装阵子装置。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动装阵子装置，其可实现5G天线和AFU天线的阵子的快速安装。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动装阵子装置，包括基座，固定在基座上的面板，架设在所述面板上方的运动机构，沿垂直方向固定在基座上并位于面板下方的升降机构，在所述升降机构驱动下沿垂直方向上升到预设的上料位置处的料盘，沿水平方向平铺设于所述面板上的导轨机构，连接所述导轨机构且在导轨机构驱动下沿水平方向移动到预设的贴料位置处的工装载具，固定在所述面板上并邻近所述导轨机构和所述料盘的校正机构，固定在所述运动机构上的上料机构和贴料机构；

所述上料机构在所述运动机构的驱动下，先移动到所述料盘上方，吸取料盘上的阵子后，再移动到所述校正机构上方，将所述阵子放入所述校正机构；

所述校正机构检测到所述阵子到位后，校正所述阵子的引脚；

所述贴料机构在所述运动机构的驱动下，先移动到所述校正机构上方，抓取校正后的阵子，再移动到所述工装载具上方，将所述阵子放入所述工装载具上。

进一步的，所述运动机构包括两两相对平行设置的第一滑轨和第二滑轨、以及第三滑轨和第四滑轨；所述第一滑轨和第二滑轨的两端活动连接所述第三滑轨和第四滑轨，且沿所述第三滑轨和第四滑轨进行直线运动；所述第三滑轨和第四滑轨通过立柱架设在所述面板上。

进一步的，所述上料机构包括活动连接所述运动机构且沿垂直方向设置的上料轴，连接所述上料轴且沿上料轴进行垂直方向运动的上料机械手，以及固定在所述上料机械手上的吸料头。

进一步的，所述贴料机构包括活动连接所述运动机构且沿垂直方向设置的贴料轴，连接所述贴料轴且沿贴料轴进行垂直方向运动的贴料机械手，以及固定在所述贴料机械手上且沿垂直方向运动的贴装头。

进一步的，所述校正机构包括整形检测单元和紧挨所述整形检测单元的整形单元；所述整形单元包括整形气缸、连接所述整形气缸用于校正所述阵子的引脚的整形夹，和架设在所述整形夹上方用于放置阵子的料仓。

进一步的，所述升降机构包括沿垂直方向设置的供料升降单元和在供料升降单元驱动下沿垂直方向移动的供料托盘；在所述升降机构旁边还设有料盘回收机构，所述料盘回收机构包括沿垂直方向设置的导向片和连接所述导向片的下料托盘。

进一步的，还包括固定在所述贴料机构上的定位检测机构，用于检测所述阵子是否合格，以及定位所述阵子在所述工装载具上的安装位置。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种自动装阵子的方法，包括以下步骤：

S1.导轨机构将工装载具移动到预设的贴料位置，升降机构将料盘上升到预设的上料位置；

S2.运动机构驱动上料机构移动到所述料盘上方，所述上料机构吸取所述料盘上的阵子，再移动到校正机构上方，将所述阵子放入所述校正机构；

S3.所述校正机构检测所述阵子到位后，校正所述阵子的引脚；

S4.所述运动机构驱动所述贴料机构移动到所述校正机构上方，所述贴料机构抓取校正后的阵子，再移动到所述工装载具上方，依据所述定位检测机构的定位信息将所述阵子放入所述工装载具上指定的安装位置；

S5.所述上料机构等待所述贴料机构抓取所述校正后的阵子后，返回所述步骤S2。

进一步的，在所述上料机构吸取完所述料盘上的阵子后，还包括步骤：

S6.所述运动机构驱动所述上料机构移动到所述料盘上方，所述上料机构吸取所述料盘，再移动到所述下料托盘上方并放开所述料盘。

进一步的，在所述步骤S4之后，还包括步骤:

S7.所述贴料机构依据所述定位检测机构检测到的不良阵子信息，在所述运动机构驱动下移动到预设的抛料位置处，将不合格的阵子抛掉。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的自动装阵子装置只需人工将装有阵子的料盘放入供料托盘和从下料托盘取走空料盘即可，阵子安装工序中的上料、校正、贴料、抛料过程均有机器自动完成，无需人工参与，实现了全流程自动化处理，提高了生产效率。

【附图说明】

图1是本发明实施例的自动装阵子装置的结构图；

图2是本发明实施例的自动装阵子装置的结构图；

图3是本发明实施例的上料机构的结构图；

图4是本发明实施例的升降机构和料盘回收机构的结构图

图5是本发明实施例的校正机构的结构图；

图6是本发明实施例的贴料机构的结构图。

标号说明：1.基座；2.面板；3.导轨机构；4.侧窗；5.外罩；6.工装载具；7.贴料机构；8.定位检测机构；9.料盘；10.第三滑轨；11.第二滑轨；12.第四滑轨；13.第一滑轨；14.整形检测单元；15.整形单元；16.上料机构；17.供料托盘；18.供料升降单元；19.导向片；20.下料托盘；21.阵子；22.立柱；71.贴料轴；72.贴料机械手；73.浮动单元；74.贴装气缸；75.贴装夹；76.贴装头；151.料仓；152.整形夹；153.整形气缸；161.上料轴；162.上料机械手；163.吸板；164.吸嘴；165.吸料头。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、横、竖”是指附图中的上、下、左、右、横、竖，“内、外”是指相对于部件轮廓的内、外。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便按发明描述的实施例以外的其他顺序实施。

参考图1，图2，本发明实施例的自动装阵子装置包括基座1，固定在基座1上的面板2，架设在面板2上方的运动机构，沿垂直方向固定在基座1上并位于面板2下方的升降机构，在升降机构驱动下沿垂直方向上升到预设的上料位置处的料盘9，沿水平方向平铺设于面板2上的导轨机构3，连接导轨机构3且在导轨机构3驱动下沿水平方向移动到预设的贴料位置处的工装载具6，固定在面板2上并邻近导轨机构3和料盘9的校正机构，固定在运动机构上的上料机构16和贴料机构7，以及固定在面板2上罩住上述机构的外罩5。

具体的，在外罩5的左右两侧的侧壁上设有侧窗4，以便工装载具6穿过侧窗4从上一工序进入本发明实施例的阵子安装工序，在阵子安装完成后又穿过侧窗4进入下一工序。

本发明实施例的阵子安装工序，包括以下步骤：

S1.导轨机构3将工装载具6移动到预设的贴料位置，升降机构将料盘9上升到预设的上料位置；

S2.运动机构驱动上料机构16移动到料盘9上方，上料机构16吸取料盘9上的阵子21，再移动到校正机构上方，将阵子21放入校正机构；

S3.校正机构检测阵子21到位后，校正阵子21的引脚；

S4.运动机构驱动贴料机构7移动到校正机构上方，贴料机构7抓取校正后的阵子21，再移动到工装载具6上方，依据定位检测机构8的定位信息将阵子21放入工装载具6上指定的安装位置；

S5.上料机构16等待贴料机构7抓取校正后的阵子21后，返回步骤S2。

具体的，工装载具6从侧窗4进入后，直接在导轨机构3的驱动下来到预设的贴料位置，并触发光感应气缸夹紧，使工装载具6在此位置保持不动。此时，升降机构也将料盘9从基座1底部上升到预设的上料位置。上料位置应高出面板2一小段高度，以便于上料机构16取料。

同时，运动机构也驱动上料机构16移动到上料位置处的料盘9上方，在料盘9到位后，上料机构16向下移动并吸取料盘9上的阵子21，再向上移动，并移动到旁边的校正机构的上方，将阵子21放入校正机构。

在本实施例中，运动机构包括两两相对平行设置的第一滑轨13和第二滑轨11、以及第三滑轨10和第四滑轨12。第一滑轨13和第二滑轨11的两端活动连接第三滑轨10和第四滑轨12，且沿第三滑轨10和第四滑轨12进行直线运动；第三滑轨10和第四滑轨12通过立柱22架设在面板2上。

上料机构16固定在第一滑轨13上，在第一滑轨13的驱动下沿第二滑轨11的轨道左右移动，当第一滑轨13沿第三滑轨10和第四滑轨12的轨道进行前后移动时，也带动上料机构16进行前后移动。

贴料机构7固定在第二滑轨11上，在第二滑轨11的驱动下沿第二滑轨11的轨道左右移动，当第二滑轨11沿第三滑轨10和第四滑轨12的轨道进行前后移动时，也带动贴料机构7进行前后移动。

第四滑轨12包含两段轨道，一段用于连接上料机构16，另一段用于连接贴料机构7，可防止上料机构16和贴料结构使用相同轨道，发生事故。另外，也可将第三滑轨10设计成两段式轨道，分别连接上料结构和贴料结构。

如图3所示，在本实施例中，上料机构16包括活动连接运动机构且沿垂直方向设置的上料轴161，连接上料轴161且沿上料轴161进行垂直方向运动的上料机械手162，以及固定在上料机械手162上的吸料头165。

具体的，吸料头165固定在上料机械手162下方，包括吸板163和吸嘴164。其中，吸板163包括方片状的上下两块吸板163，在下方吸板163的四个角上朝下固定有四个吸嘴164，可以一次吸取4个阵子21。当然，本领域技术人员也可将吸嘴164设置为其他数量，将吸板163设置为其他形状，都不影响本发明的实施。

当上料机构16取完料盘9上的所有阵子后，进入步骤S6.运动机构驱动上料机构16移动到料盘9上方，上料机构16吸取料盘9，再移动到下料托盘20上方并放开料盘9。

具体的，4个吸嘴164吸取已经取完阵子的料盘9，再移动到下料托盘20的上方，松开料盘9，使料盘9直接坠入位于基座1内部的料盘回收机构中。

如图4所示，在本发明实施例中，升降机构包括沿垂直方向设置的供料升降单元18和在供料升降单元18驱动下沿垂直方向移动的供料托盘17。

料盘回收机构位于升降机构旁边，包括沿垂直方向设置的导向片19和连接导向片19的下料托盘20。

具体的，料盘9采用堆叠的方式一层一层地堆叠在供料托盘17上，当最上一层的料盘9的阵子全部取完后，升降机构将下一层料盘9上升到预设的上料位置，继续进行阵子安装。同时，上料机构16将该最上一层的料盘9扔入下料托盘20中。供料升降单元18设有光电传感器，当感应到供料托盘17位于预设的上料位置后，就停止上升。

当下料托盘20上装满空的料盘9后，工作人员将料盘9取走，再将装满阵子的料盘9放在供料托盘17，继续阵子安装工序。本实施例可一次上料50个料盘9，可实现在线不停机实时上料，一次上料可满足2小时以上生产。

由于阵子较轻、较薄，在人工上料过程中难免将引脚扭歪，因此，为了降低产品不良率和实现全自动化生产流程，本发明实施例在邻近上料位置和贴料位置的地方设置了校正机构。当校正机构感应到阵子到位后，即开始对阵子的引脚进行校正。

具体的，如图5所示，校正机构包括整形检测单元14和紧挨整形检测单元14的整形单元15。整形单元15包括整形气缸153、连接整形气缸153用于校正阵子引脚的整形夹152，和架设在整形夹152上方用于放置阵子的料仓151。

在本实施例中，料仓151有4个，整体呈一字形排列，相应的，整形气缸153和整形夹152也有4个，也呈一字形排列。可方便上料机构16一次将4个阵子放在4个料仓151上，同时对4个阵子一起校正。当然，本领域技术人员也可将料仓151、整形夹152、整形气缸153设置为其他数量和排列方式，都不影响本发明的实施。

校正过程为：阵子放在料仓151上时，阵子的引脚朝下，伸入整形夹152内。整形检测单元14通过拍照检测阵子到位后，使整形气缸153工作，在整形气缸153的驱动下，整形夹152夹住引脚到预设的正确位置，从而正确校正引脚。然后，整形检测单元14通过拍照检测校正后的阵子是否校正成功，校正成功后，通知贴料架构抓取阵子进行后续步骤。如某个阵子未校正成功，则，使整形夹152继续校正，或者报警排除。排除方式，可以是通过上料机构16取走不合格阵子，并移动到抛料位置抛料，或通过贴料机构7在完成合格阵子的安装后，再移动抛料位置将不合格阵子21抛料。

具体的，如图6所示，本发明实施例的贴料机构7包括活动连接运动机构且沿垂直方向设置的贴料轴71，连接贴料轴71且沿贴料轴71进行垂直方向运动的贴料机械手72，以及固定在贴料机械手72上且沿垂直方向运动的贴装头76。

贴装头76包括固定在贴料机械手72上的浮动单元73，连接浮动单元73的贴装气缸74和连接贴装气缸74的贴装夹75。贴装夹75有4个，可以一次抓取4个阵子21，当然，也可以是其他数量，都不影响本发明的实施。

贴料轴71连接第二轨道，在第二轨道的驱动下移动到校正机构上方，待校正完毕后，贴料轴71驱动贴料机械手72向下移动，然后浮动单元73式驱动贴装夹75向下移动，贴装夹75在贴装气缸74的驱动下夹住料仓151上的阵子21。抓取阵子21后，在第二轨道的带动下，贴料轴71移动到贴料位置，再根据定位检测机构8确定的定位信息，将阵子21安装到工装载具6上指定的安装位置。

安装阵子的过程为：系统事先预设每个阵子应安装的位置，然后，定位检测机构8通过拍照检测当前抓取的阵子和工装载具6当前剩余可安装位置，确定当前阵子应安装的具体位置；定位检测机构8还进一步检测抓取到的阵子是否为不良阵子，如果是，则运动机构驱动贴料机构7移动到预设的抛料位置处，将不良阵子抛掉；如果不是，则贴料机构7将合格阵子按照定位检测机构8确认的安装位置，将阵子安装在工装载具6的相应位置处。

具体的，在安装完阵子后，进入步骤S7.贴料机构7依据定位检测机构8检测到的不良阵子信息，在运动机构驱动下移动到预设的抛料位置处，将不合格的阵子抛掉。

抛料位置可以设置在面板2上的空白处，也可以是其他地方。并且在将合格的阵子安装完毕后，再将未安装的不良阵子进行抛料。抛料后，再回到校正机构上方等待校正完毕后抓取阵子，进入下一轮安装。

直至阵子全部安装完成后，工装载具6将已安装阵子的产品通过侧窗4进入下一工序。

综上所述，本发明实施例的自动装阵子装置只需人工将装有阵子的料盘9放入供料托盘17和从下料托盘20取走空料盘9即可，阵子安装工序中的上料、校正、贴料、抛料过程均由机器自动完成，无需人工参与，实现了全流程自动化处理，提高了生产效率。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动装阵子装置，其特征在于，包括基座，固定在基座上的面板，架设在所述面板上方的运动机构，沿垂直方向固定在基座上并位于面板下方的升降机构，在所述升降机构驱动下沿垂直方向上升到预设的上料位置处的料盘，沿水平方向平铺设于所述面板上的导轨机构，连接所述导轨机构且在导轨机构驱动下沿水平方向移动到预设的贴料位置处的工装载具，固定在所述面板上并邻近所述导轨机构和所述料盘的校正机构，固定在所述运动机构上的上料机构和贴料机构；

所述上料机构在所述运动机构的驱动下，先移动到所述料盘上方，吸取料盘上的阵子后，再移动到所述校正机构上方，将所述阵子放入所述校正机构；

所述校正机构检测到所述阵子到位后，校正所述阵子的引脚；

所述贴料机构在所述运动机构的驱动下，先移动到所述校正机构上方，抓取校正后的阵子，再移动到所述工装载具上方，将所述阵子放入所述工装载具上。

2.如权利要求1所述的自动装阵子装置，其特征在于，所述运动机构包括两两相对平行设置的第一滑轨和第二滑轨、以及第三滑轨和第四滑轨；所述第一滑轨和第二滑轨的两端活动连接所述第三滑轨和第四滑轨，且沿所述第三滑轨和第四滑轨进行直线运动；所述第三滑轨和第四滑轨通过立柱架设在所述面板上。

3.如权利要求1所述的自动装阵子装置，其特征在于，所述上料机构包括活动连接所述运动机构且沿垂直方向设置的上料轴，连接所述上料轴且沿上料轴进行垂直方向运动的上料机械手，以及固定在所述上料机械手上的吸料头。

4.如权利要求1所述的自动装阵子装置，其特征在于，所述贴料机构包括活动连接所述运动机构且沿垂直方向设置的贴料轴，连接所述贴料轴且沿贴料轴进行垂直方向运动的贴料机械手，以及固定在所述贴料机械手上且沿垂直方向运动的贴装头。

5.如权利要求1所述的自动装阵子装置，其特征在于，所述校正机构包括整形检测单元和紧挨所述整形检测单元的整形单元；所述整形单元包括整形气缸、连接所述整形气缸用于校正所述阵子的引脚的整形夹，和架设在所述整形夹上方用于放置阵子的料仓。

6.如权利要求1所述的自动装阵子装置，其特征在于，所述升降机构包括沿垂直方向设置的供料升降单元和在供料升降单元驱动下沿垂直方向移动的供料托盘；在所述升降机构旁边还设有料盘回收机构，所述料盘回收机构包括沿垂直方向设置的导向片和连接所述导向片的下料托盘。

7.如权利要求1所述的自动装阵子装置，其特征在于，还包括固定在所述贴料机构上的定位检测机构，用于检测所述阵子是否合格，以及定位所述阵子在所述工装载具上的安装位置。

8.一种自动装阵子的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.导轨机构将工装载具移动到预设的贴料位置，升降机构将料盘上升到预设的上料位置；

S2.运动机构驱动上料机构移动到所述料盘上方，所述上料机构吸取所述料盘上的阵子，再移动到校正机构上方，将所述阵子放入所述校正机构；

S3.所述校正机构检测所述阵子到位后，校正所述阵子的引脚；

S4.所述运动机构驱动所述贴料机构移动到所述校正机构上方，所述贴料机构抓取校正后的阵子，再移动到所述工装载具上方，依据所述定位检测机构的定位信息将所述阵子放入所述工装载具上指定的安装位置；

S5.所述上料机构等待所述贴料机构抓取所述校正后的阵子后，返回所述步骤S2。

9.如权利要求8所述的自动装阵子的方法，其特征在于：在所述上料机构吸取完所述料盘上的阵子后，还包括步骤：

S6.所述运动机构驱动所述上料机构移动到所述料盘上方，所述上料机构吸取所述料盘，再移动到所述下料托盘上方并放开所述料盘。

10.如权利要求8所述的自动装阵子的方法，其特征在于：在所述步骤S4之后，还包括步骤:

S7.所述贴料机构依据所述定位检测机构检测到的不良阵子信息，在所述运动机构驱动下移动到预设的抛料位置处，将不合格的阵子抛掉。

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