CN114434943A - 一种陶瓷薄膜片叠压机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种陶瓷薄膜片叠压机，涉及mlcc多层精密叠层加工领域；包括机架、卷传输机构、剥离工作台、膜片搬运机械手、对准机构、加压机构和收料机械手，所述机架的两侧分别为左电极侧和右保护层膜侧，用于传输卷膜的所述卷传输机构分别设置在机架左电极侧和右保护层膜侧的位置，且所述卷传输机构处均与所述剥离工作台相连接，所述膜片搬运机械手设置在所述卷传输机构传输端的一端，所述膜片搬运机械手将卷膜移动到所述加压机构处，所述收料机械手设置在所述加压机构的一侧。该陶瓷薄膜片叠压机膜片在传输过程中较为精确且不会被切割后的碎屑所影响，同时部分条形的碎屑也会通过清理孔进入至内辊中，增加了膜片叠压成型的质量。

Description

一种陶瓷薄膜片叠压机

技术领域

本发明涉及mlcc加工技术领域，具体为一种陶瓷薄膜片叠压机。

背景技术

MLCC是片式多层陶瓷电容器英文缩写。是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层(外电极)，从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。陶瓷薄膜是指用特殊工艺技术，将陶瓷材料制成厚度在几微米以下而仍能保持陶瓷优越性能的一类陶瓷材料。所制成的薄膜器件用于集成电路、半导体电路技术中。

在陶瓷薄膜片的叠层与切割中，目前叠层效率低，部分切割后的碎屑会附着在切割完成后的膜片上，影响到切割的质量，同时少量较大附着在膜片的碎屑条，在进行多层叠压时会损坏周围的陶瓷薄膜片，影响到生产质量。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种陶瓷薄膜片叠压机，采用单叠压左右双传输机构，解决了mlcc叠层效率低，满足同时叠两种不同膜片的工艺要求，解决叠层生产粉尘对质量影响的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种陶瓷薄膜片叠压机，包括机架、卷传输机构、剥离工作台、膜片搬运机械手、对准机构、加压机构和收料机械手，所述机架的两侧分别为左电极侧和右保护层膜侧，用于传输卷膜的所述卷传输机构分别设置在机架左电极侧和右保护层膜侧的位置，且所述卷传输机构处均与所述剥离工作台相连接，所述膜片搬运机械手设置在所述卷传输机构传输端的一端，所述膜片搬运机械手将卷膜移动到所述加压机构处，所述收料机械手设置在所述加压机构的一侧。

优选的，所述卷传输机构包括卷出轴、卷入轴、固定板、纠偏系统、卷膜前后的张力控制系统和惰轮装置，所述卷出轴与所述均采用真空辊结构，所述卷出轴设置在所述固定板的一侧外壁，所述卷入轴设置在所述固定板靠近底端的外壁，所述卷膜前后的张力控制系统和设置在所述卷入轴与所述卷出轴，所述惰轮装置和卷膜前后的张力控制系统均由所述纠偏系统控制。

优选的，所述剥离工作台包括吸附台、吸附孔、清理辊和直线导轨，所述剥离工作台的底端两侧均与所述直线导轨固定连接，所述直线导轨采用伺服电机驱动精密传动，所述吸附台设置在所述剥离工作台的顶端外壁，所述清理辊转动连接在所述直线导轨的一端外壁。

优选的，所述清理辊的外壁开设有等距分布的清理孔，所述清理辊的一端内壁固定连接有内辊，所述内辊的内部设置有固定管，且所述固定管的内壁固定连接有平衡环，所述固定管与所述内辊间设置有清理腔，且所述清理腔的一端与外界的除尘机构相连通，所述内辊的内部设置有静电发生器，在膜片经过清理辊时，由于清理辊的内部具有静电，因此膜片上因切割所附着的碎屑会在静电的作用下通过清理孔被吸入清理辊内，能够防止碎屑影响后续膜片的叠压成型，同时部分条形的碎屑也会通过清理孔进入至内辊中，增加了膜片叠压成型的质量。

优选的，所述内辊的外表面开设有等距分布的除尘槽，且所述除尘槽的两端设置有对称分布的控制杆，所述控制杆的外壁固定连接有密封板，所述密封板远离所述控制杆的一端固定连接有密封垫，所述内辊靠近除尘槽的位置设置有安装架，且安装架的顶端外壁固定连接有连接杆，所述连接杆的顶端外壁设置有修理刀，且所述修理刀的顶端外壁设置有刮片，平衡环可外接外界的吹风机构，在清理辊转动时，部分因体积过大而堵塞在清理孔处的碎屑能够被刮片所固定，并随着清理辊的转动将碎屑条扯入至清理辊的内部，能够防止过大的碎屑将清理孔堵塞影响到对碎屑的收集，修理刀能够随着连接杆进行一定角度的转动，能够便于刮片能够对各种碎屑条进行固定，同时连接杆的转动角度不会使刮片与清理辊的内壁发生直接的接触，控制杆能够周期性的向下转动，使除尘槽处打开，能够使各种碎屑进入到内辊的内部，同时固定管能够启动，中和平衡环上的静电，便于平衡环内的碎屑条被排出。

优选的，所述膜片搬运机械手包括搬运工作台、三向工作台和裁剪机构，所述对准机构设置在所述搬运工作台的一端外壁，所述搬运工作台上设置有多个MARK点，所述对准机构包括至少两个相机，所述相机能够识别所述搬运工作台上的MARK点，且所述搬运工作台与所述三向工作台滑动连接，所述三向工作台采用伺服电机驱动精密丝杠完成，所述精密丝杠由精密直线导轨导向，且运动精度处于±0.005.mm，所述裁剪机构设置在所述搬运工作台的上方，所述裁剪机构包括采用电机驱动通过运动的四个圆刀，且所述圆刀均可单独调节压力和位置。

优选的，所述加压机构包括叠压上支撑板、精密导柱和驱动油缸和叠压板，所述精密导柱设置在所述叠压上支撑板的顶端外壁，所述叠压板与所述精密导柱滑动连接，所述叠压板由所述驱动油缸控制移动，的压力要求，所述驱动油缸采用油压系统和大缸经油缸驱动，并通过精密导柱导向，油压系统工作压力可达70Ton，满足工艺压力要求。

优选的，所述收料机械手包括采用气缸驱动、导柱导向的升降台、伺服电机驱动丝杠的X向直线运动机构和伺服电机驱动的旋转转台、托板和收料工作台，所述托板设置在所述叠压上支撑板上，所述X向直线运动机构的底端外壁与所述升降台滑动连接，所述所述托板与所述旋转转台的顶端外壁固定连接，所述收料工作台设置在所述升降台的一侧外壁，所述收料机械手上的功能是先将托板从托盘叠堆工位抓取并放入叠压上支撑板中；并将叠压后成型的巴块抓取并放入收料台工作台，由于巴块较重且易变形，采用多个吸盘抓取，根据具体要求，该收料机械手具有Z向升降、90°旋转和X向运动功能。

(三)有益效果

1、本发明一种陶瓷薄膜片叠压机，膜片搬运机械手可分别在左右两个薄膜传输机构中抓取不同的膜片，经过摄像机自动对准位置后叠片并加压，最后由收料机械手将叠层后的巴块取出放入收料工作台上的收料盘中，膜片在传输过程中传输精确，节省薄膜传输的等待时间，适应不同丝印图案的膜片同时叠层的工艺要求。

2、本发明一种陶瓷薄膜片叠压机，能够防止碎屑影响后续膜片的叠压成型，同时部分条形的碎屑也会通过清理孔进入至内辊中，增加了膜片叠压成型的质量。

3、本发明一种陶瓷薄膜片叠压机，部分因体积过大而堵塞在清理孔处的碎屑能够被刮片所固定，并随着清理辊的转动将碎屑条扯入至清理辊的内部，能够防止过大的碎屑将清理孔堵塞影响到对碎屑的收集。

4、本发明一种陶瓷薄膜片叠压机，固定管能够启动，中和平衡环上的静电，便于平衡环内的碎屑条被排出。

附图说明

图1为本发明一种陶瓷薄膜片叠压机结构立体图；

图2为本发明卷传输机构的结构立体图；

图3为本发明剥离工作台的图；

图4为本发明清理辊的结构剖视图；

图5为本发明A处的结构剖视图；

图6为本发明膜搬运机械手的结构立体图；

图7为本发明裁剪机构的结构立体图；

图8为本发明加压机构的结构立体图；

图9为本发明收料机械手的结构立体图。

其中，1-机架、2-卷传输机构、21-卷出轴、22-卷入轴、23-固定板、24-纠偏系统、25-张力控制系统、26-惰轮装置、3-剥离工作台、31-吸附台、32-吸附孔、33-清理辊、34-直线导轨、35-真空滚筒、331-清理孔、332-内辊、3321-控制杆、3322-密封板、3323-连接杆、3324-修理刀、3325-刮片、333-清理腔、334-固定管、335-平衡环、34-直线导轨、4-膜片搬运机械手、41-搬运工作台、42-三向工作台、43-裁剪机构、44-加压升降机构、5-对准机构、51-两个相机、6-加压机构、61-叠压上支撑板、62-精密导柱、63-驱动油缸、64-叠压板、7-收料机械手、71-升降台、72-X向直线运动机构、73-旋转转台、74-托板、75-收料工作台。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例

如图1-9所示，本发明实施例提供一种陶瓷薄膜片叠压机，包括机架1、卷传输机构2、剥离工作台3、膜片搬运机械手4、对准机构5、加压机构6和收料机械手7，机架1的两侧分别为左电极侧和右保护层膜侧，用于传输卷膜的两个卷传输机构2分别设置在机架1左电极侧和右保护层膜侧的位置，且卷传输机构2处均与剥离工作台3相连接，膜片搬运机械手4设置在卷传输机构2传输端的一端，膜片搬运机械手4将卷膜移动到加压机构6处，收料机械手7设置在加压机构6的一侧，整机外形尺寸：主机4350(L)×1600(W)×2500(mm)(H)，将陶瓷膜片空白膜卷安装在叠压机的右卷出位置；经过印刷后陶瓷膜卷安装在叠压机的左卷出位置；然后按工艺要求设定程序膜片搬运机械手4抓取左卷传输机构和右传输机构的不同印刷图案的膜片，经过自动对准后叠片并加压，最后由收料机械手7将叠层后的巴块取出放入收料工作台75上的收料盘中。。

本发明中，卷传输机构2包括卷出轴21、卷入轴22、固定板23、纠偏系统24、卷膜前后的张力控制系统25和惰轮装置26，卷出轴21与22均采用真空辊结构，卷出轴21设置在固定板23的一侧外壁，卷入轴22设置在固定板23靠近底端的外壁，卷膜前后的张力控制系统25和设置在卷入轴22与卷出轴21，惰轮装置26和卷膜前后的张力控制系统25均由纠偏系统24控制。

本发明中，剥离工作台3包括吸附台31、吸附孔32、清理辊33和直线导轨34，剥离工作台3的底端两侧均与直线导轨34固定连接，直线导轨34采用伺服电机驱动精密传动，吸附台31设置在剥离工作台3的顶端外壁，清理辊33转动连接在直线导轨34的一端外侧。

本发明中，清理辊33的外壁开设有等距分布的清理孔331，清理辊33的一端内壁固定连接有内辊332，内辊332的内部设置有固定管334，且固定管334的内壁固定连接有平衡环335，固定管334与内辊332间设置有清理腔333，且清理腔333的一端与外界的除尘机构相连通，内辊332的内部设置有静电发生器，在膜片经过清理辊33时，由于清理辊33的内部具有静电，因此膜片上因切割所附着的碎屑会在静电的作用下通过清理孔331被吸入清理辊33内，能够防止碎屑影响后续膜片的叠压成型，同时部分条形的碎屑也会通过清理孔331进入至内辊332中，增加了膜片叠压成型的质量。

本发明中，内辊332的外表面开设有等距分布的除尘槽，且除尘槽的两端设置有对称分布的控制杆3321，控制杆3321的外壁固定连接有密封板3322，密封板3322远离控制杆3321的一端固定连接有密封垫，内辊332靠近除尘槽的位置设置有安装架，且安装架的顶端外壁固定连接有连接杆3323，连接杆3323的顶端外壁设置有修理刀3324，且修理刀3324的顶端外壁设置有刮片3325，平衡环335可外接外界的吹风机构，在清理辊33转动时，部分因体积过大而堵塞在清理孔331处的碎屑能够被刮片3325所固定，并随着清理辊33的转动将碎屑条扯入至清理辊33的内部，能够防止过大的碎屑将清理孔331堵塞影响到对碎屑的收集，修理刀3324能够随着连接杆3323进行一定角度的转动，能够便于刮片3325能够对各种碎屑条进行固定，同时连接杆3323的转动角度不会使刮片3325与清理辊33的内壁发生直接的接触，控制杆3321能够周期性的向下转动，使除尘槽处打开，能够使各种碎屑进入到内辊332的内部，同时固定管334能够启动，中和平衡环335上的静电，便于平衡环335内的碎屑条被排出。

本发明中，膜片搬运机械手4包括搬运工作台41、三向工作台42和裁剪机构43，对准机构5设置在搬运工作台41的一端外侧，用于检测吸附台(31)上的电子陶瓷薄膜上的MARK标记点，对准机构5包括至少两个相机51，相机能够识别吸附台(31)上的电子陶瓷薄膜上的MARK标记点并依据相机检测数据完成叠压对位，且搬运工作台41与三向工作台42连接，三向工作台42采用伺服电机驱动精密丝杠完成纵向、横向、转角三向运动调整，精密丝杠由精密直线导轨导向，且运动精度处于±0.005mm，裁剪机构43设置在加压升降机构44的下侧，裁剪机构(43)包括采用电机驱动安装其上的圆刀运动。加压升降机构(44)通过升降轴承(45)可相对搬运工作台(41)进行上下运动，裁剪机构(43)可随加压升降机构(44)一起上下运动完成对吸附台(31)吸附电子陶瓷薄膜的切割。

本发明中，加压机构6包括叠压上支撑板61、精密导柱62和驱动油缸63和叠压板64、叠压下支撑板65，精密导柱62设置在叠压上支撑板61的下侧，叠压板64与精密导柱62连接，相对叠压下支撑板65的精密导套可滑动运动，叠压板64由驱动油缸63控制移动，与加压升降机构44下侧板面接触形成可对叠压板上放置的电子陶瓷巴块进行加压。驱动油缸63采用油压系统和大缸径油缸驱动，并通过精密导柱62导向，油压系统工作压强可达21MPa，满足工艺压力要求。

本发明中，所述陶瓷薄膜片还包括底座机架；卷传输机构2、剥离工作台3、膜片搬运机械手4都设在底座机架的中部，

所述卷传输机构2、剥离工作台3、膜片搬运机械手4的数量均为两个；所述加压机构6设置在所述底座机架的中部，两个卷传输机构2、剥离工作台3和膜片搬运机械手4分别对称设置在所述加压机构的两侧；收料机械手(7)设置在靠近加压机构6的位置；通过如此设计，可实现同时叠两种不同的薄膜，适应新产品工艺、提高生产效率。本发明解决了现有技术自动化程度低，精度差、新产品工艺适应性差、效率低的技术问题；

本发明中，收料机械手7包括采用气缸驱动、导柱导向的升降台71、伺服电机驱动丝杠的X向直线运动机构72和伺服电机驱动的旋转转台73、托板74和收料工作台75，托板74设置在叠压上支撑板61上，X向直线运动机构72的底端外壁与升降台71滑动连接，托板74与旋转转台73的顶端外壁固定连接，收料工作台75设置在升降台71的一侧外壁，收料机械手7上的功能是先将托板74从托盘叠堆工位抓取并放入叠压上支撑板61中；并将叠压后成型的巴块抓取并放入收料台工作台75，由于巴块较重且易变形，采用多个吸盘抓取，根据具体要求，该收料机械手7具有Z向升降、90°旋转和X向运动功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和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。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。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种陶瓷薄膜片叠压机，包括机架(1)、卷传输机构(2)、剥离工作台(3)、膜片搬运机械手(4)、对准机构(5)、加压机构(6)和收料机械手(7)，其特征在于：所述机架(1)的两侧分别为左电极侧和右保护层膜侧，所述卷传输机构(2)分别设置在机架(1)左电极侧和右保护层膜侧的位置，且所述卷传输机构(2)处均与所述剥离工作台(3)相连接，所述膜片搬运机械手(4)设置在所述卷传输机构(2)传输端的一端，所述收料机械手(7)设置在所述加压机构(6)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于：所述卷传输机构(2)包括卷出轴(21)、卷入轴(22)、固定板(23)、纠偏系统(24)、卷膜前后的张力控制系统(25)和惰轮装置(26)，所述卷出轴(21)与所述卷入轴(22)均采用涨轴结构，所述卷出轴(21)设置在所述固定板(23)的一侧外壁，所述卷入轴(22)设置在所述固定板(23)靠近底端的外壁，所述卷膜前后的张力控制系统(25)和设置在所述卷入轴(22)与所述卷出轴(21)，所述惰轮装置(26)和卷膜前后的张力控制系统(25)均由所述纠偏系统(24)控制。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于：所述剥离工作台(3)包括吸附台(31)、吸附孔(32)、清理辊(33)和直线导轨(34)，所述剥离工作台(3)的底端两侧均与所述直线导轨(34)固定连接，所述剥离工作台(3)采用伺服电机驱动精密传动，所述吸附台(31)设置在所述剥离工作台(3)的顶端外壁，所述清理辊(33)转动连接在所述直线导轨(34)的一端外壁，所述真空滚筒(35)用于吸附薄膜传送。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于：所述清理辊(33)的外壁开设有等距分布的真空吸附孔(331)，所述清理辊(33)的一端内壁固定连接有内辊(332)，所述内辊(332)的内部设置有固定管(334)，且所述固定管(334)的内壁固定连接有平衡环(335)，所述固定管(334)与所述内辊(332)间设置有清理腔(333)，且所述清理腔(333)的一端与外界的除尘机构相连通。

5.根据权利要求3所述的一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于：所述内辊(332)的外表面开设有等距分布的除尘槽，且所述除尘槽的两端设置有对称分布的控制杆(3321)，所述控制杆(3321)的外壁固定连接有密封板(3322)，所述密封板(3322)远离所述控制杆(3321)的一端固定连接有密封垫，所述内辊(332)靠近除尘槽的位置设置有安装架，且安装架的顶端外壁固定连接有连接杆(3323)，所述连接杆(3323)的顶端外壁设置有修理刀(3324)，且所述修理刀(3324)的顶端外壁设置有刮片(3325)。

6.根据权利要求3所述的一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于：所述膜片搬运机械手(4)包括搬运工作台(41)、三向工作台(42)、裁剪机构(43)、加压升降机构(44)、升降轴承(45)，所述对准机构(5)设置在所述搬运工作台(41)的一端外侧，所述对准机构(5)包括至少两个相机(51)，所述相机能够识别所述在吸附台(31)上的电子陶瓷薄膜上的MARK标记点并依据相机检测数据完成叠压对位，且所述搬运工作台(41)与所述三向工作台(42)连接，所述三向工作台(42)上采用伺服电机驱动精密丝杠完成纵向、横向、转角三向运动调整，所述精密丝杠由精密直线导轨导向，所述裁剪机构(43)设置在所述加压升降机构(44)的下侧，所述裁剪机构(43)包括采用电机驱动安装其上的圆刀运动。所述加压升降机构(44)通过升降轴承(45)可相对搬运工作台(41)进行上下运动，所述裁剪机构(43)可随加压升降机构(44)一起上下运动完成对吸附台(31)吸附电子陶瓷薄膜的切割。

7.根据权利要求4所述的一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于：所述加压机构(6)包括叠压上支撑板(61)、精密导柱(62)和驱动油缸(63)、叠压板(64)叠压下支撑板(65)，所述精密导柱(62)设置在所述叠压板(64)的下侧，所述叠压板(64)与所述精密导柱(62)连接，相对叠压下支撑板(65)的精密导套可滑动运动，所述叠压板(64)由所述驱动油缸(63)控制移动，与加压升降机构(44)下侧板面接触形成可对叠压板上放置的电子陶瓷巴块进行加压。

8.根据权利要求5所述的一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于：所述收料机械手(7)包括采用气缸驱动、导柱导向的升降台(71)、伺服电机驱动丝杠的X向直线运动机构(72)和伺服电机驱动的旋转转台(73)、托板(74)和收料工作台(75)，所述托板(74)设置在所述叠压上支撑板(61)上，所述X向直线运动机构(72)的底端外壁与所述升降台(71)滑动连接，所述托板(74)与所述旋转转台(73)的顶端外壁固定连接，所述收料工作台(75)设置在所述升降台(71)的一侧外壁。

9.根据权利要求6所述一种陶瓷薄膜片叠压机，其特征在于，所述陶瓷薄膜片还包括底座机架；卷传输机构(2)、剥离工作台(3)、膜片搬运机械手(4)都设在底座机架的中部，

所述卷传输机构(2)、剥离工作台(3)、膜片搬运机械手(4)的数量均为两个；所述加压机构(6)设置在所述底座机架的中部，两个卷传输机构(2)、剥离工作台(3)和膜片搬运机械手(4)分别对称设置在所述加压机构的两侧；收料机械手(7)设置在靠近加压机构(6)的位置。

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