CN114273161A - 一种传感器点胶组装一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传感器点胶组装一体机，包括控制系统、工作平台及架设于所述工作平台上的位移机架，所述工作平台上设有三组Y轴模组，且三组Y轴模组上依次设有物料存放装置、点胶组装基座及芯片上料装置，所述位移机架设有三个X轴模组及一一对应安装于X轴模组上的三个Z轴模组，所述Z轴模组分别安装有物料移载装置、点胶装置及芯片组装装置。本发明传感器点胶组装一体机可实现传感器全自动点胶及芯片组装，整体结构布局设计合理，有效提高组装效率，同时保证点胶组装的精准，保证产品品质；而顶出机构的设置，可有效保证旋转吸嘴能成功吸取芯片，从而可有效减少二次返工组装的零件数量，有效提高组装合格率及效率。

Description

一种传感器点胶组装一体机

技术领域

本发明涉及传感器组装设备领域，具体而言，涉及一种传感器点胶组装一体机。

背景技术

在传感器的组装过程中，点胶及芯片的组装是一道必须的工序，其实质就是在传感器的表面点胶，再将芯片对应组装至点胶位置。

最初点胶组装工作是由工人靠手工完成的。随着科技的进步，也产生了很多半自动点胶机，陆续地也涌现出越来越多全自动点胶机。然而传感器为精密产品，体积小、组装精确度要求高。批量生产中，依旧难以避免点胶位置及芯片的组装位置不准等问题，且点胶组装异常只能其他工位人工修正。

鉴于此，本申请发明人发明了一种传感器点胶组装一体机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效提高效率及组装精准度的传感器点胶组装一体机。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种传感器点胶组装一体机，包括控制系统、工作平台及架设于所述工作平台上的位移机架，所述工作平台上设有三组Y轴模组，且三组Y轴模组上依次设有物料存放装置、点胶组装基座及芯片上料装置，所述位移机架设有三个X轴模组及一一对应安装于X轴模组上的三个Z轴模组，所述Z轴模组分别安装有物料移载装置、点胶装置及芯片组装装置。

进一步地，所述物料移载装置与点胶装置位于位移机架的一侧，所述芯片组装装置位于位移机架的另一侧，且所述物料移载装置位于物料存放装置上方，所述芯片组装装置位于芯片上料装置的上方。

进一步地，所述物料移载装置包括用于夹取传感器的第一夹爪、第二夹爪及第一工业相机，所述物料存放装置包括与Y轴模组滑动配合的物料盘，所述物料盘上设有多个一一匹配放置传感器的物料槽，且所述物料盘划分包括良品区及次品区。

进一步地，所述点胶装置包括点胶头及测高传感器，所述点胶组装基座包括与Y轴模组滑动配合的基座，所述基座上设有用于放置传感器的基座平台、用于夹紧固定基座平台上传感器的夹紧夹爪。

进一步地，所述芯片组装装置包括旋转吸嘴及第二工业相机，所述芯片上料装置包括与Y轴模组滑动配合的芯片上料座、位于工作平台上顶起机构及第三工业相机，且所述顶起机构及第三工业相机位于所述芯片组装装置的下方，所述上料座设有用于放置芯片的环形固定盘。

进一步地，所述顶起机构包括X轴横移模组及设于所述X轴横移模组上的顶起组件，所述顶起组件包括安装架，所述安装架上设有顶杆、凸轮及驱动电机，所述凸轮通过凸轮轴与所述驱动电机的输出轴连接，所述顶杆垂直设置且可上下运动，且所述顶杆的底端抵靠在所述凸轮的周侧面上。

进一步地，所述安装架顶端设有导向柱，所述导向柱设有顶起通道，所述顶杆位于顶起通道内并沿着顶起通道上下运动。

进一步地，所述顶杆的顶端设有多个顶针。

进一步地，所述安装架上设有一光电开关，所述凸轮轴上设有对应所述光电开关设置的感应件。

进一步地，所述控制系统包括工业计算机、与工业计算机通信连接的显示输入模块、运动控制器，所述工业计算机通过运动控制器控制整个机台动作。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明传感器点胶组装一体机可实现传感器全自动点胶及芯片组装，整体结构布局设计合理，使得整体工艺流畅，有效提高组装效率；同时视觉检测装置(多个工业相机)、测高传感器的设置，使设备动作精准，保证点胶组装的精准，保证产品品质；而顶出机构的设置，可有效保证旋转吸嘴能成功吸取芯片，从而可有效减少二次返工组装的零件数量，有效提高组装合格率及效率。

附图说明

图1为本发明实施例点胶组装一体机立体图；

图2为本发明实施例点胶组装一体机隐去工作平台上方机壳后立体图；

图3为本发明实施例点胶组装一体机隐去工作平台上方机壳后另一视角立体图；

图4为图2中物料移载装置放大示意图；

图5为图2中物料存放装置和点胶组装基座放大示意图；

图6为图2中点胶装置放大示意图；

图7为图2中芯片上料装置和芯片组装装置放大示意图；

图8为本发明实施例顶起机构立体图；

图9为本发明实施例顶起机构另一视角立体图。

附图标记说明：

10-显示输入模块，

20-工作平台，

21-位移机架，211-X轴模组，212-Z轴模组，

22-Y轴模组，

30-物料存放装置，31-物料盘，311-良品区，312-次品区，

40-点胶组装基座，41-基座，42-基座平台，43-夹紧夹爪，

50-芯片上料装置，

51-芯片上料座，511-环形固定盘，

52-顶起机构，521-X轴横移模组，522-安装架，523-顶杆，524-凸轮，525-驱动电机，526-导向柱，527-光电开关，528-感应件，529-连接板，

53-第三工业相机，

60-物料移载装置，61-第一夹爪，62-第二夹爪，63-第一工业相机，

70-点胶装置，71-点胶头，72-测高传感器，

80-芯片组装装置，81-旋转吸嘴，82-第二工业相机。

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。

在本发明中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示本发明的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

配合图1至图9所示，本发明公开了一种传感器点胶组装一体机，用于传感器的全自动点胶及芯片组装。包括控制系统、工作平台20及架设于所述工作平台20上的位移机架21。其中，所述控制系统包括工业计算机(图中未示出)、与工业计算机通信连接的显示输入模块10、运动控制器(图中未示出)，所述显示输入模块10包括显示屏、键盘及鼠标。所述显示输入模块10用于显示设备中视觉检测装置(多个工业相机)所捕捉的信息，同时用于将人工操作信息输入至工业计算机，所述工业计算机通过运动控制器控制整个机台动作。此外，为了安全生产，工作平台20上罩设有机壳，机壳上设有可打开的门，显示输入模块10位于机壳外，所述工业计算机及运动控制器则位于工作平台20下方的机箱内。

配合图2至图3所示，所述工作平台20上设有三组Y轴模组22，位移机架21横向架设与Y轴模组22的中间上方，三组Y轴模组22上依次设有物料存放装置30、点胶组装基座40及芯片上料装置50，所述位移机架21设有三个X轴模组211及一一对应安装于X轴模组211上的三个Z轴模组212，所述Z轴模组212分别安装有物料移载装置60、点胶装置70及芯片组装装置80。

其中，所述物料移载装置60与点胶装置70位于位移机架21的一侧，所述芯片组装装置80位于位移机架21的另一侧，且所述物料移载装置60位于物料存放装置30上方，所述芯片组装装置80位于芯片上料装置50的上方。如此整个工作平台20上布局合理，配合整个点胶组装工艺，整个过程运行流畅、效率高。

配合图2至图6所示，所述物料移载装置60包括用于夹取传感器的第一夹爪61、第二夹爪62及第一工业相机63，所述物料存放装置30包括与Y轴模组22滑动配合的物料盘31，所述物料盘31上设有多个一一匹配放置传感器的物料槽，所述物料盘31划分包括良品区311及次品区312，且良品区311及次品区312均设有多个物料槽。

其中，物料盘31的良品区311放置未加工的传感器座，当传感器座经过点胶、芯片组装后形成传感器产品，并被物料移栽机构移栽放置到良品区311(第二工业相机82拍照以确定传感器点胶组装合格，对应放置到良品区311原本放置未加工传感器座位置)或次品区312(第二工业相机82拍照以确定传感器点胶组装不合格)。所述第一夹爪61用于将物料盘31内未加工的传感器座夹取并放置到点胶组装基座40上以完成点胶及芯片组装；所述第二夹爪62用于夹取点胶组装基座40上已完成点胶及组装的传感器放置到物料盘31的良品区311(原物料槽)或次品区312；在未加工传感器座放置到点胶组装基座40后，第一工业相机63拍照以确定传感器座的放置角度，以便于后续点胶及芯片组装位置精准。

所述点胶装置70包括点胶头71及测高传感器72，其中，所述点胶头71为点胶压电阀，所述点胶组装基座40包括与Y轴模组22滑动配合的基座41，所述基座41上设有用于放置传感器的基座平台42、用于夹紧固定基座平台42上传感器的夹紧夹爪43。所述基座41在Y轴模组22上滑动从而在位移机架21的两侧往复运动，以便于基座41上的传感器座在位移机架21的两侧分别完成上下料、点胶及芯片组装。

其中，在未加工的传感器座放置到基座41上后，测高传感器72运行至其上方并检测此时传感器座的高度位置，以便于确定后续点胶头71的下降高度，保证点胶精准；在基座41上的传感器已完成点胶组装后，测高传感器72运行至其上方并检测此时传感器的高度位置，以便于确定后续第二夹爪62的下降高度，保证第二夹爪62能精准夹取传感器。

配合图3、图7所示，所述芯片组装装置80包括旋转吸嘴81及第二工业相机82，所述芯片上料装置50包括与Y轴模组22滑动配合的芯片上料座51、位于工作平台20上顶起机构52及第三工业相机53，且所述顶起机构52及第三工业相机53位于所述芯片组装装置80的下方，所述上料座设有用于放置芯片的环形固定盘511。

其中，芯片排列位于芯片上料座51上，旋转吸嘴81吸取芯片后运行至第三工业相机53上方，第三工业相机53拍照以确定此时芯片的角度与基座41上传感器座的角度是否为适配组装角度，若不是，则旋转吸嘴81旋转直至与基座41上传感器座的角度适配，随后旋转吸嘴81再运行至基座41上方并将芯片放置组装至基座41上的传感器座上。之后第二工业相机82在再运行至基座41上方，第二工业相机82拍照以确定传感器点胶及芯片组装是否合格。

更进一步的，芯片排列放置在一层膜上，因大气压的作用，芯片容易被吸附在膜上，通过吸嘴常常无法将芯片成功吸起，导致各部件需再次返工组装，严重影响效率。故需设置环形固定盘511来固定放置芯片的膜，同时设置顶出机构将芯片自膜上顶出，以便于旋转吸嘴81能准确成功吸取芯片。且当芯片上料座51上放置好芯片后，其运动至环形固定盘511位于顶出机构上方，其中，芯片与环形固定盘511的中部镂空部分对应。

配合图3、图7、图8、图9所示，所述顶出机构包括X轴横移模组521及设于所述X轴横移模组521上的顶起组件，所述顶起组件包括安装架522，所述安装架522上设有顶杆523、凸轮524及驱动电机525，所述凸轮524通过凸轮524轴与所述驱动电机525的输出轴连接，所述顶杆523垂直设置且可上下运动，且所述顶杆523的底端抵靠在所述凸轮524的周侧面上。在设备中，芯片排列放置在膜上，顶起机构52位于膜下方，驱动电机525驱动凸轮524轴转动，凸轮524进而随之转动，且因顶杆523底端抵靠在凸轮524的周侧面上，凸轮524旋转一周，顶杆523即上下运动完成一个运动周期。顶杆523向上运动时即可将芯片自膜上顶起，此时位于芯片上方的旋转吸嘴81对应吸取被顶起的芯片，从而可避免因芯片与膜之间的作用力而造成吸取芯片失败。且顶针一个上下运动周期对应顶起一个芯片。X轴横移模组521与安装芯片上料座51的Y轴模组22配合，改变顶起组件与芯片上料座51的相对位置，如此横移模组与顶起组件配合可对应将同张膜上不同位置的芯片一一顶起。

所述安装架522顶端设有导向柱526，所述导向柱526设有顶起通道，所述顶杆523位于顶起通道内并沿着顶起通道上下运动。导向柱526及顶起通道的设置，使得顶杆523的运动更加平稳，便于将芯片精准顶起。

所述顶杆523的顶端设有多个顶针(图中未示出)。具体的，所述顶针的数量为四个，且呈2×2矩形阵列排布，顶针的设置，便于穿过膜将芯片顶起，而四个顶针的设计，则便于将芯片平稳顶起，可有效防止其倾斜掉落。同时，因顶杆523较细，为了更好的与凸轮524配合，顶杆523的底端设有连接块，连接块的底端面积大，且通过其底端与凸轮524相抵，从而可使得顶杆523与凸轮524的配合更平稳。

所述安装架522上还设有一光电开关527，所述凸轮524轴上设有对应所述光电开关527设置的感应件528。凸轮524轴转动，感应件528随之转动，且当感应件528转动至光电开关527位置，此时凸轮524对应位于初始位。当顶针完成一个上下运动周期后，光电开关527检测凸轮524是否回到初始位，并由驱动电机525驱动凸轮524轴及凸轮524转动回到初始位，如此可保证下个运动周期能将芯片精准顶起，从而保证设备的精准性。

芯片顶起机构52还包括一连接板529，所述连接板529包括相互垂直的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与安装架522连接，所述第二连接部与所述横移模组连接。连接板529的设计，有效降低了顶起机构52的整体高度，如此为上方的芯片组装装置80的安装提供了空间，使得整个设备的结构更加紧凑。

其中，所述的，X轴模组211、Z轴模组212、Y轴模组22均为伺服电机驱动的丝杆模组，X轴横移模组521为沿X轴设置的无杆气缸；所述的第一夹爪61、第二夹爪62、夹紧夹爪43均为气动夹爪，旋转吸嘴81为气动吸嘴。

该传感器点胶组装一体机的工作过程如下：安装物料移载装置60的X轴模组211与Z轴模组212配合，物料移载装置60运行至物料盘31上方，第一夹爪61夹取物料槽内传感器座并运行至基座41上方。上一个传感器已完成点胶及芯片组装且位于基座41内，且测高传感器72已对其高度位置进行检测，第二夹爪62夹取基座41上已完成传感器，之后第一夹爪61将传感器座放置到基座41上，基座41上气动夹爪夹紧该传感器座，最后第一工业相机63对基座41上传感器座拍照以确定其放置角度。而物料移载装置60则回到物料盘31上方，第二夹爪62根据芯片组装是否合格将其放置回良品区311原来物料槽或次品区312，之后第一夹爪61夹取下一个传感器座进行下一个循环。

安装点胶装置70的X轴模组211与Z轴模组212配合，点胶装置70运行至基座41上方，传感器感应检测基座41上传感器座的高度位置，之后点胶头71根据该高度位置及传感器座的放置角度对其点胶位置进行点胶。点胶完成后，基座41沿Y轴模组22运动至芯片组装装置80下方。

安装芯片组装装置80的X轴模组211与Z轴模组212配合，旋转吸嘴81在顶出机构的共同租用下吸取芯片，之后移动至第三工业相机53上方调整芯片角度以跟基座41上传感器座的角度适配，再运动至基座41上方并将芯片对应组装至传感器座上，组装完成后第二工业相机82拍照以确定芯片组装是否到位合格。最后基座41再沿Y轴模组22反向运动初始位置。之后点胶装置70的测高传感器72传感器检测基座41上传感器高度位置，等待物料移载装置60将其取走并放置下一个传感器座。此外，物料移载装置60、点胶装置70两者与芯片组装装置80的作业同时进行，如此可有效减少基座41在每个位置的等待时间，可有效提高设备的点胶组装效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：包括控制系统、工作平台及架设于所述工作平台上的位移机架，所述工作平台上设有三组Y轴模组，且三组Y轴模组上依次设有物料存放装置、点胶组装基座及芯片上料装置，所述位移机架设有三个X轴模组及一一对应安装于X轴模组上的三个Z轴模组，所述Z轴模组分别安装有物料移载装置、点胶装置及芯片组装装置。

2.如权利要求1所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述物料移载装置与点胶装置位于位移机架的一侧，所述芯片组装装置位于位移机架的另一侧，且所述物料移载装置位于物料存放装置上方，所述芯片组装装置位于芯片上料装置的上方。

3.如权利要求1所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述物料移载装置包括用于夹取传感器的第一夹爪、第二夹爪及第一工业相机，所述物料存放装置包括与Y轴模组滑动配合的物料盘，所述物料盘上设有多个一一匹配放置传感器的物料槽，且所述物料盘划分包括良品区及次品区。

4.如权利要求1所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述点胶装置包括点胶头及测高传感器，所述点胶组装基座包括与Y轴模组滑动配合的基座，所述基座上设有用于放置传感器的基座平台、用于夹紧固定基座平台上传感器的夹紧夹爪。

5.如权利要求1所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述芯片组装装置包括旋转吸嘴及第二工业相机，所述芯片上料装置包括与Y轴模组滑动配合的芯片上料座、位于工作平台上顶起机构及第三工业相机，且所述顶起机构及第三工业相机位于所述芯片组装装置的下方，所述上料座设有用于放置芯片的环形固定盘。

6.如权利要求5所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述顶起机构包括X轴横移模组及设于所述X轴横移模组上的顶起组件，所述顶起组件包括安装架，所述安装架上设有顶杆、凸轮及驱动电机，所述凸轮通过凸轮轴与所述驱动电机的输出轴连接，所述顶杆垂直设置且可上下运动，且所述顶杆的底端抵靠在所述凸轮的周侧面上。

7.如权利要求6所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述安装架顶端设有导向柱，所述导向柱设有顶起通道，所述顶杆位于顶起通道内并沿着顶起通道上下运动。

8.如权利要求6或7所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述顶杆的顶端设有多个顶针。

9.如权利要求6所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述安装架上设有一光电开关，所述凸轮轴上设有对应所述光电开关设置的感应件。

10.如权利要求1所述的一种传感器点胶组装一体机，其特征在于：所述控制系统包括工业计算机、与工业计算机通信连接的显示输入模块、运动控制器，所述工业计算机通过运动控制器控制整个机台动作。

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