CN117352449B - 一种igbt模块外框自动组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及晶体管加工设备技术领域，具体涉及一种IGBT模块外框自动组装装置，包括主输送线和环形输送线，所述主输送线的两端分别设置有用于提供未加工工件的上料仓以及用于收纳加工完成后所述工件的收料仓，工件在主输送线上进行输送，主输送线与所述环形输送线之间还设置有上料机械手和收料机械手。相较于传统方法，本技术方案使用上料机械手和收料机械手配合主输送线和环形输送线，分别执行未加工工件以及加工完成后工件的输送作业，工件的输送效率高，结构巧妙，在主输送线的两端以及环形输送线上设置有各类机构，用于推动工件移动以及加工工件，实现工件表面的电极自动折弯、压平并进行检测，减少产品的损坏率和产品的报废率。

Description

一种IGBT模块外框自动组装装置

技术领域

本发明涉及晶体管加工设备技术领域，具体涉及一种IGBT模块外框自动组装装置。

背景技术

IGBT（绝缘栅双极晶体管）是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，IGBT作为新型电力半导体场控自关断器件，集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输进阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。

专利公开号为：CN113363783A的专利文件公开了一种IGBT智能产线，包括回流结构、多个插针设备、检测同步补料机构、除尘加热机构和机械手抓取机构，该方案中各组合设备，以及扩展设备，统一同行接口，采用快速定位结构模式，实现高效产线重组，可以根据产品工艺，按需组合拼装自动线，实现IGBT产线的多料号自动化生产。

上述方案主要解决IGBT连接器全靠手动插针生产，手动生产速度慢，质量不稳定的问题，而当前在组装IGBT模块外框时，由于目前市场上较多采用手动操作和半自动操作，加上模块外框的脆弱性和较高的工艺要求，导致产品生产过程中出现大量的不合格品，不能满足产品的使用要求。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种IGBT模块外框自动组装装置，其解决了当前的IGBT模块外框组装效率低，质量稳定性差，在组装过程中易损伤产品的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种IGBT模块外框自动组装装置，包括主输送线和环形输送线，所述主输送线的两端分别设置有用于提供未加工工件的上料仓以及用于收纳加工完成后所述工件的收料仓，工件在主输送线上进行输送，主输送线与所述环形输送线之间还设置有上料机械手和收料机械手，二者分别用于将未加工的工件自主输送线拿取至环形输送线上以及将加工完成后的工件自环形输送线拿取至主输送线上；

沿工件在环形输送线上的输送轨迹依次设置有：

螺母组装机械手，用于将螺母放置在工件表面的安装槽内；

螺母检测机构，用于检测所述安装槽内是否存在螺母；

电极折弯机构，用于折弯工件表面的电极；

电极压平机构，用于压平工件表面的电极；

视觉检测机构，用于检测工件表面的电极是否折弯到位，符合加工标准。

进一步在于，所述主输送线上间隔设置有托盘，所述工件放置于所述托盘上，所述环形输送线上间隔设置有治具，所述上料机械手将未加工的工件从托盘转移至所述治具上，环形输送线驱动治具沿输送轨迹移动并对未加工的工件进行加工，所述收料机械手将加工完成后的工件从治具转移至托盘上。

进一步在于，所述上料仓和所述收料仓结构相同，二者均包括能够沿竖直方向升降的放置架，所述放置架与所述主输送线输送方向一致的两侧均开设有开口，放置架内自上而下间隔设置有多个所述托盘；

上料仓通过配合上料机构将放置有未加工的所述工件的托盘推入主输送线实现上料功能，收料仓通过配合推料机构将放置有加工完成后的工件的托盘推出主输送线实现收料功能。

进一步在于，所述上料机构包括安装于用于上料的所述放置架开口处的上料气缸，所述上料气缸输出端的伸缩方向与所述主输送线的输送方向相同，上料气缸的输出端连接有连接件，所述连接件转动连接有剪刀架的中部铰接点，所述剪刀架两侧的剪刀臂与上料气缸转动连接，剪刀架与主输送线位于同一水平线上，升降位移至该水平线上的所述托盘被剪刀架推入主输送线进行上料。

进一步在于，所述推料机构包括安装于所述主输送线上的推料气缸，所述推料气缸输出端的伸缩方向与主输送线的输送方向相同，推料气缸的输出端连接有活动板，所述活动板上开设有转动槽，所述转动槽内通过扭转弹簧转动连接有挡块，所述挡块朝向所述上料仓一端的水平高度低于朝向所述收料仓一端的水平高度，主输送线驱动所述托盘经过挡块时，挡块关于扭转弹簧自适应翻转。

进一步在于，所述螺母检测机构包括底座，所述底座上端安装有检测气缸，所述检测气缸的输出端朝下并连接有安装板，所述安装板的表面设置有安装块和传感器，所述传感器位于所述安装块上方，安装块内弹性连接有检测销，所述检测销、所述工件表面的安装槽以及传感器的位置一一对应。

进一步在于，所述电极折弯机构包括三坐标轴移动平台，所述三坐标轴移动平台能够驱动基板沿X轴、Y轴以及Z轴方向自由移动；

所述基板表面安装有基台，所述基台内自上而下滑动连接有滑杆一和滑杆二，所述滑杆一和所述滑杆二相互垂直，滑杆一和滑杆二的下端分别转动连接有滚轮一和滚轮二，滑杆一和滑杆二的表面转动连接有凸轮一和凸轮二，基台内自左而右滑动连接有拖板，所述拖板对应所述凸轮一和所述凸轮二的位置开设有导向槽，所述导向槽的两端为槽底，导向槽的中部为槽顶，所述槽顶的水平高度高于所述槽底，槽顶与两侧的槽底连通，且槽顶与两侧的槽底之间的间距相等，凸轮一和凸轮二之间的间距与槽顶和槽底之间的间距相匹配，通过拉动拖板改变滚轮一和滚轮二伸出基台的长度，配合三坐标轴移动平台对所述工件表面不同位置的电极进行折弯。

进一步在于，所述电极折弯机构还包括镜像对称设置于所述治具两侧的固定座，所述固定座的上端安装有限位气缸，两个所述限位气缸的输出端相向设置，限位气缸的输出端连接有限位杆一和限位杆二，所述限位杆一和所述限位杆二上下间隔布置，二者分别用于对所述工件和治具进行限位固定。

进一步在于，所述电极压平机构包括安装座，所述安装座的上端设置有压平气缸，所述压平气缸的输出端朝下并连接有压块，所述环形输送线驱动所述工件自所述压块的下方穿过，压块自上而下对工件表面的电极进行压平。

进一步在于，所述视觉检测机构包括直线导轨，以及安装在所述直线导轨表面的安装架，直线导轨的滑动方向与所述工件的输送方向相同，所述安装架的侧边以及上端分别设置有侧相机和上相机，二者相互垂直，所述侧相机用于检测电极是否与工件的表面齐平，所述上相机用于检测电极表面的通孔是否与所述安装槽同心。

本发明的有益效果：

相较于传统方法，本技术方案使用上料机械手和收料机械手配合主输送线和环形输送线，分别执行未加工工件以及加工完成后工件的输送作业，工件的输送效率高，结构巧妙，在主输送线的两端以及环形输送线上设置有各类机构，用于推动工件移动以及加工工件，实现工件表面的电极自动折弯、压平并进行检测，减少产品的损坏率和产品的报废率，且本方案全自动运行，大大减少了人员和产品接触，减少产品因为人员接触而造成的氧化，以及降低产品内的电路损坏几率，缩小人工工作量和人工工作的不确定性，实时记录产品加工的过程和结果，方便日后追踪、溯源。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的立体视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明中主输送线、上料仓、收料仓、上料机构、推料机构的立体视图；

图4是本发明中上料仓的立体视图；

图5是本发明中支撑架的立体视图；

图6是本发明中放置架和料盒的立体视图；

图7是本发明中放置架的立体视图；

图8是本发明中料盒的立体视图一；

图9是本发明中料盒的立体视图二；

图10是本发明中托盘、工件的立体视图；

图11是本发明中工件的立体视图；

图12是本发明中上料机构的立体视图；

图13是本发明中推料机构的立体视图；

图14是本发明中活动板和挡块的立体视图；

图15是本发明中螺母检测机构的立体视图；

图16是本发明中电极折弯机构的侧视图；

图17是本发明中电极折弯机构的立体视图；

图18是本发明中固定座、限位气缸的立体视图；

图19是本发明中三坐标轴移动平台、基板、基台的立体视图；

图20是本发明中基台、滑杆一、滑杆二、拖板、盖板的立体视图；

图21是本发明中基台、滑杆一、滑杆二、拖板的立体视图；

图22是本发明中拖板、换位气缸的立体视图；

图23是本发明中基台、滑杆一、滑杆二的立体视图；

图24是本发明中电极压平机构的立体视图；

图25是本发明中视觉检测机构的立体视图；

图26是本发明中视觉检测机构的侧视图。

图中：1、主输送线；11、上料仓；12、收料仓；13、上料机械手；14、收料机械手；15、支撑架；151、轨道；152、滑块；153、伺服电机；154、丝杆；155、螺纹座；156、放置架；157、隔板；158、抽屉滑轨；159、定位块；16、料盒；161、把手；162、定位槽；163、转杆；17、托盘；18、工件；181、安装槽；182、电极一；183、电极二；19、治具；2、环形输送线；3、上料机构；31、上料气缸；32、连接件；33、剪刀架；4、推料机构；41、推料气缸；42、活动板；43、转动槽；44、挡块；5、螺母组装机械手；51、供料器；6、螺母检测机构；61、底座；62、检测气缸；63、安装板；64、安装块；65、传感器；66、检测销；7、电极折弯机构；71、三坐标轴移动平台；72、基板；73、基台；74、滑杆一；741、滚轮一；742、凸轮一；75、滑杆二；751、滚轮二；752、凸轮二；76、拖板；761、导向槽；762、槽底；763、槽顶；764、换位气缸；77、盖板；78、固定座；79、限位气缸；791、限位杆一；792、限位杆二；8、电极压平机构；81、安装座；82、压平气缸；83、压块；9、视觉检测机构；91、直线导轨；92、安装架；93、侧相机；94、上相机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图26所示，一种IGBT模块外框自动组装装置，包括主输送线1和环形输送线2，主输送线1的两端分别设置有用于提供未加工工件18的上料仓11以及用于收纳加工完成后工件18的收料仓12，在主输送线1上间隔输送有托盘17，环形输送线2上间隔输送有治具19，托盘17上至少放置有一个工件18，而治具19上一次性只能放置一个工件18，主输送线1与环形输送线2之间还设置有上料机械手13和收料机械手14，二者分别用于将未加工的工件18自主输送线1拿取至环形输送线2上，以及将加工完成后的工件18自环形输送线2拿取至主输送线1上。

本实施例中，上料机械手13将未加工的工件18从主输送线1上的托盘17转移至治具19上，环形输送线2驱动治具19沿输送轨迹移动并对未加工的工件18进行加工，加工完成后的工件18最终停滞在收料机械手14处，收料机械手14将加工完成后的工件18从治具19转移至主输送线1的托盘17上，当主输送线1上的托盘17放置满加工完成后的工件18后，主输送线1启动，驱动放满加工完成后的工件18的托盘17朝向收料仓12移动，同时驱动放满未加工的工件18的托盘17从靠近上料仓11的位置移动至上料机械手13处。

本方案中，上料仓11和收料仓12结构相同，二者均包括能够沿竖直方向升降的放置架156，放置架156与主输送线1输送方向一致的两侧均开设有开口，放置架156内自上而下间隔设置有多个托盘17，托盘17可以从开口处穿入以及穿出，实现自动化上料以及收料。

如图3、图4、图5所示，放置架156与支撑架15配合实现升降功能，支撑架15的顶部设置有伺服电机153，伺服电机153的输出端朝下并连接有丝杆154，丝杆154的外部螺纹连接有螺纹座155，支撑架15的表面设置有轨道151，轨道151滑动套接有滑块152，放置架156表面的中部与螺纹座155相连，放置架156表面的两侧与滑块152相连，启动伺服电机153，丝杆154随之旋转，放置架156在螺纹座155的作用下带动滑块152沿着丝杆154上升或下降，滑块152与轨道151滑动连接，使放置架156移动更加稳定，能够负载更大的重量。

除使用伺服电机153和丝杆154带动放置架156上升与下降外，还可以使用电动推杆、皮带或链条传动的方式。

如图3、图4、图12所示，上料仓11通过配合上料机构3将放置有未加工的工件18的托盘17推入主输送线1实现上料功能，上料机构3包括安装于用于上料的放置架156开口处的上料气缸31，上料气缸31输出端的伸缩方向与主输送线1的输送方向相同，上料气缸31的输出端连接有连接件32，连接件32转动连接有剪刀架33的中部铰接点，剪刀架33两侧的剪刀臂与上料气缸31的两侧转动连接；

当上料气缸31的输出端伸出时，连接件32带动剪刀架33延展并伸长，而当上料气缸31的输出端缩回时，剪刀架33也随之折叠收缩，从而尽量减小折叠收缩后所占用的空间，剪刀架33与主输送线1位于同一水平线上，通过控制伺服电机153使放置架156上升或下降，而在此过程中位移至该水平线上的托盘17能够被剪刀架33推入主输送线1上，实现上料功能，被推入主输送线1上的托盘17装满未被加工过的工件18，在位于水平线上的托盘17被推入主输送线1后，剪刀架33收缩，放置架156再上升一定距离后，使下一层的托盘17位于剪刀架33和主输送线1之间的水平线上，可以进行下一次的上料作业。

如图3、图4、图13、图14所示，收料仓12通过配合推料机构4将放置有加工完成后的工件18的托盘17推出主输送线1实现收料功能，推料机构4包括安装于主输送线1上的推料气缸41，推料气缸41输出端的伸缩方向与主输送线1的输送方向相同，推料气缸41的输出端连接有活动板42，活动板42的端部开设有转动槽43，转动槽43内通过扭转弹簧转动连接有挡块44，挡块44朝向上料仓11一端的水平高度低于朝向收料仓12一端的水平高度，且挡块44的两端之间形成有钝角，托盘17的水平高度高于挡块44较低的一端，但低于挡块44较高的一端；

主输送线1上的托盘17在装满加工完成后的工件18后，主输送线1驱动托盘17朝向收料仓12移动，在经过挡块44时，托盘17通过挡块44较低的一端时，不与其发生接触，随着托盘17的移动，托盘17与挡块44较高的一端抵触并下压挡块44，挡块44关于扭转弹簧自适应翻转，此时挡块44较高的一端被压入转动槽43内，不会阻碍托盘17的通过，在托盘17完全通过挡块44且不与挡块44接触后，挡块44在扭转弹簧的作用下转动复位，此时挡块44较高的一端的水平高度仍高于托盘17的水平高度，推料气缸41启动，活动板42带动挡块44朝向收料仓12移动，挡块44较高的一端直接与托盘17的边沿抵接，并随之推动主输送线1上的托盘17滑入收料仓12内的放置架156内，实现加工完成后工件18的收集。

如图1、图2、图10、图11所示所示，上料机械手13从主输送线1的托盘17上将未加工的工件18拿取并放置在环形输送线2上的治具19上，本方案中的工件18表面开设有多个安装槽181，在安装槽181的邻近处还设置有电极，电极至少包括两个相互垂直的电极一182和电极二183，电极一182和电极二183的表面均开设有通孔，通孔的大小与安装槽181的大小相匹配，沿工件18在环形输送线2上的输送轨迹依次设置有：

螺母组装机械手5，用于将螺母放置在工件18表面的安装槽181内；

螺母检测机构6，用于检测安装槽181内是否存在螺母；

电极折弯机构7，用于折弯工件18表面的电极；

电极压平机构8，用于压平工件18表面的电极；

视觉检测机构9，用于检测工件18表面的电极是否折弯到位，符合加工标准；

在经过上述步骤后，收料机械手14会将螺母检测机构6以及视觉检测机构9中所标记的不合格产品单独取出，放置在主输送线1旁边的瑕疵品区域，等待工作人员进行后续的工作。

如图1、图2所示，放置在治具19上的工件18先移动至螺母组装机械手5处，在螺母组装机械手5的邻近处还设置有供料器51，供料器51采用机械振动结构供应螺母，配合螺母组装机械手5将螺母放置在工件18表面的安装槽181内。

如图15所示，工件18表面的安装槽181内放置了螺母后，工件18移动至螺母检测机构6处，螺母检测机构6包括底座61，底座61上端安装有检测气缸62，检测气缸62位于环形输送线2的上方，检测气缸62的输出端朝下并连接有安装板63，安装板63的表面设置有多个安装块64和传感器65，传感器65位于安装块64上方，安装块64内弹性连接有检测销66，检测销66和传感器65的数量与单个工件18表面安装槽181的数量相匹配，在检测时，治具19和工件18位移至检测销66下方，而检测销66、工件18表面的安装槽181以及传感器65的位置一一对应；

本方案使用光电传感器进行检测，其检测过程为：检测气缸62的输出端驱动安装板63下降，直至多个检测销66分别插入安装槽181内，随着检测销66的下端与安装槽181内的螺母抵触，检测销66因为与安装块64之间是弹性连接，检测销66的上端会向上位移直至遮挡传感器65，而被遮挡的传感器65会发光发亮，标记此处的安装槽181内存在螺母，而如果安装槽181内没有螺母，对应的安装槽181内的检测销66没有与螺母抵触，检测销66会一直向下位移，则检测销66上方的传感器65不会被遮挡，也不会发光发亮，标记此处的安装槽181内没有螺母，后续会通过收料机械手14将对应的工件18放置到瑕疵品区域，等待后续处理。

如图16、图17所示，经过螺母检测机构6的工件18位移至电极折弯机构7，进行电极一182和电极二183的折弯作业，电极折弯机构7包括三坐标轴移动平台71，三坐标轴移动平台71能够驱动基板72沿X轴、Y轴以及Z轴方向自由移动；

如图19、图20、图21、图22、图23所示，基板72的表面安装有基台73，基台73内自上而下滑动连接有滑杆一74和滑杆二75，滑杆一74和滑杆二75相互垂直，滑杆一74和滑杆二75的下端分别转动连接有滚轮一741和滚轮二751，因为滑杆一74和滑杆二75相互垂直，所以滚轮一741和滚轮二751的滚动方向也相互垂直，针对相互垂直的电极一182和电极二183，可以分别使用滚轮一741和滚轮二751紧贴工件18的表面滚压电极一182和电极二183，实现电极一182和电极二183的折弯。

本方案中滑杆一74和滑杆二75的表面均转动连接有凸轮一742和凸轮二752，而基台73内自左而右滑动连接有拖板76，拖板76通过与换位气缸764的输出端连接能够实现左、右方向的往复移动，拖板76对应凸轮一742和凸轮二752的位置开设有导向槽761，导向槽761的两端为槽底762，导向槽761的中部为槽顶763，槽顶763的水平高度高于槽底762，且槽顶763与两侧的槽底762连通，连通处做圆角处理，保证凸轮一742和凸轮二752在导向槽761内移动的流畅度，除此之外，槽顶763与两侧的槽底762之间的间距相等，而凸轮一742和凸轮二752之间的间距与槽顶763和槽底762之间的间距相匹配，这样的设计所达到的效果是：当凸轮一742处于一侧的槽底762时，滑杆一74下端的滚轮一741伸出基台73，而此时凸轮二752由于导向槽761的限制，凸轮二752位于槽顶763处，此时滑杆二75整体相较于滑杆一74升高，滑杆二75下端的滚轮二751位于基台73内部，此时通过三坐标轴移动平台71驱动基板72移动，可以带动滚轮一741滚压电极一182或电极二183中的一个，这是因为电极一182和电极二183同处工件18的同一个端面且是相互垂直的，如果滚轮一741和滚轮二751始终保持同一高度，则在折弯电极一182或电极二183时会出现运动抵触，不仅不能实现折弯的目标，还会损坏工件18，如上述方式所述，通过换位气缸764改变拖板76相较于滑杆一74和滑杆二75的位置，从而改变滑杆一74和滑杆二75下端的伸出长度，进而根据所需折弯的电极一182或电极二183的位置不同，选用滚动方向合适的滚轮一741或滚轮二751，实现对工件18表面的电极一182和电极二183进行全自动折弯。

如图20、图21所示，基台73的表面还通过螺栓可拆卸连接有盖板77，盖板77将拖板76封闭于基台73内部，避免有外部杂质进入造成拖板76移动的阻碍，在出现问题时拆卸盖板77，即可对基台73的内部问题进行检修。

如图16、图17、图18所示，电极折弯机构7还包括镜像对称设置于环形输送线2上治具19两侧的固定座78，固定座78的上端安装有限位气缸79，两个限位气缸79的输出端相向设置，限位气缸79的输出端连接有限位杆一791和限位杆二792，限位杆一791和限位杆二792上下间隔布置；

由于电极折弯机构7是通过三坐标轴移动平台71带动滚轮一741和滚轮二751位移，对工件18表面的电极一182和电极二183进行折弯，因此需要对放置在治具19上的待折弯工件18进行限位，当环形输送线2驱动治具19移动至基台73下方时，两侧的限位气缸79的输出端相向伸出，从而使限位杆一791和限位杆二792分别对工件18和治具19进行限位固定，两侧的限位杆一791共同组成一个中部镂空的空间，该空间与工件18的外轮廓相匹配，两侧的限位杆二792共同组成一个中部镂空的空间，该空间与治具19的外轮廓相匹配。

如图24所示，工件18表面的电极一182和电极二183被折弯后，工件18移动至电极压平机构8，电极压平机构8包括安装座81，安装座81的上端设置有压平气缸82，压平气缸82的输出端朝下并连接有压块83，环形输送线2驱动治具19以及工件18自压块83的下方穿过时，启动压平气缸82，压块83自上而下下压对工件18表面的电极一182和电极二183进行压平，尽可能使电极一182和电极二183与工件18的表面齐平。

本方案中压块83的面积大于电极一182和电极二183在工件18表面的所占面积，从而实现压块83一次下压，电极一182和电极二183都能被压平。

如图25、图26所示，工件18表面的电极一182和电极二183被压平后，工件18移动至视觉检测机构9，视觉检测机构9包括直线导轨91，以及安装在直线导轨91表面的安装架92，直线导轨91的滑动方向与工件18的输送方向相同，安装架92的侧边以及上端分别设置有侧相机93和上相机94，二者相互垂直，侧相机93用于检测电极一182和电极二183是否与工件18的表面齐平，而上相机94用于检测电极一182和电极二183在折弯后，其表面的通孔是否与安装槽181同心，如果上述两个条件均满足，该工件18标记为合格品，收料机械手14将对应的工件18夹取并放置在位于主输送线1的托盘17上，等待收料，而如果上述两个条件有一个不满足，则收料机械手14将对应的工件18放置到瑕疵品区域，等待后续处理。

本方案使用上料机械手13和收料机械手14配合主输送线1和环形输送线2，分别执行未加工工件18以及加工完成后工件18的输送作业，工件18的输送效率高，结构巧妙，在主输送线1的两端设计了上料仓11和收料仓12，在环形输送线2上依次设置有螺母组装机械手5、螺母检测机构6、电极折弯机构7、电极压平机构8以及视觉检测机构9，实现工件18表面的电极一182和电极二183自动折弯、压平并进行检测，减少工件18的损坏率和产品的报废率，且本方案全自动运行，大大减少了人员和工件18接触，减少工件18因为人员接触而造成的氧化，以及降低工件18内的电路损坏几率，缩小人工工作量和人工工作的不确定性，实时记录工件18加工的过程和结果，方便日后追踪、溯源。

实施例二：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图26所示，一种IGBT模块外框自动组装装置，包括主输送线1和环形输送线2，主输送线1的两端分别设置有用于提供未加工工件18的上料仓11以及用于收纳加工完成后工件18的收料仓12，工件18在主输送线1上进行输送，与实施例一相比：

如图6、图7、图8、图9所示，放置架156内自上而下至少间隔设置有两个隔板157，隔板157通过两侧的抽屉滑轨158与放置架156滑动连接，抽拉隔板157可以实现隔板157从放置架156内伸出或缩入，在需要向隔板157上放置物件时比较方便；

隔板157上放置有料盒16，料盒16的两侧开口，其开口方向与放置架156的开口方向相同，料盒16内自上而下间隔放置有多个托盘17，托盘17可以从料盒16的两侧开口处滑入或者滑出料盒16；

隔板157的顶面设置有定位块159，而料盒16的底面开设有与定位块159相匹配的定位槽162，从而在料盒16放置在隔板157上时，料盒16不会移动，且保持相对稳定；

料盒16的顶部转动连接有把手161，便于工作人员提拉，料盒16的两侧开口处均转动连接有转杆163，当提拉把手161携带料盒16移动，且料盒16内放置有托盘17时，可以朝向开口的一侧转动转杆163，使转杆163卡在料盒16的开口处，此时转杆163位于托盘17的滑动路径上，避免托盘17随意滑出，而在需要取出托盘17时，可以转动转杆163复位，此时可以推拉托盘17进行任意滑入以及滑出的进程。

本方案通过将托盘17放置在料盒16内，当一个料盒16装满后，可以通过提升放置架156的高度使装满的料盒16向上或向下位移，配合上料机构3或者推料机构4，可以实现将装满未加工工件18的托盘17从料盒16内推出至主输送线1上，或者将装满加工完成后工件18的托盘17从主输送线1推入料盒16内，通过改变料盒16相对于主输送线1的高度，可以将料盒16自上而下装满或清空，通过提拉料盒16即可移动多个托盘17，效率高，在移动时也能够起到保护工件18的作用。

实施例三：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、图26所示，一种IGBT模块外框自动组装装置，包括主输送线1和环形输送线2，主输送线1的两端分别设置有用于提供未加工工件18的上料仓11以及用于收纳加工完成后工件18的收料仓12，工件18在主输送线1上进行输送，与实施例一相比：

本方案中的环形输送线2为四个沿线性方向输送的输送线对接组成，当治具19移动至相邻输送线的交界处时，在交界处设置有推杆，通过推杆推动治具19，使其位移至另一个相邻的输送线上，从而完整的实现治具19在环形输送线2内的闭环位移。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种IGBT模块外框自动组装装置，包括主输送线和环形输送线，其特征在于，所述主输送线的两端分别设置有用于提供未加工工件的上料仓以及用于收纳加工完成后所述工件的收料仓，工件在主输送线上进行输送，主输送线与所述环形输送线之间还设置有上料机械手和收料机械手，二者分别用于将未加工的工件自主输送线拿取至环形输送线上以及将加工完成后的工件自环形输送线拿取至主输送线上；

主输送线上间隔设置有托盘，工件放置于所述托盘上，环形输送线上间隔设置有治具，所述上料机械手将未加工的工件从托盘转移至所述治具上，环形输送线驱动治具沿输送轨迹移动并对未加工的工件进行加工，所述收料机械手将加工完成后的工件从治具转移至托盘上；

环形输送线为四个沿线性方向输送的输送线对接组成，当治具移动至相邻所述输送线的交界处时，在交界处设置有推杆，通过所述推杆推动治具，使治具位移至另一个相邻的输送线上，用于实现治具在环形输送线内的闭环位移；

沿工件在环形输送线上的输送轨迹依次设置有：

螺母组装机械手，用于将螺母放置在工件表面的安装槽内；

螺母检测机构，用于检测所述安装槽内是否存在螺母；

电极折弯机构，用于折弯工件表面的电极；

电极压平机构，用于压平工件表面的电极；

视觉检测机构，用于检测工件表面的电极是否折弯到位，符合加工标准；

所述上料仓和所述收料仓结构相同，二者均包括能够沿竖直方向升降的放置架，所述放置架与所述主输送线输送方向一致的两侧均开设有开口；

放置架内自上而下至少间隔设置有两个隔板，所述隔板通过其两侧的抽屉滑轨与放置架滑动连接，抽拉隔板可以实现隔板从放置架内伸出或缩入；

隔板上放置有料盒，所述料盒的两侧开口，料盒的开口方向与放置架的开口方向相同，料盒内自上而下间隔放置有多个托盘，托盘可以从料盒的两侧开口处滑入或者滑出料盒；

隔板的顶面设置有定位块，而料盒的底面开设有与定位块相匹配的定位槽，所述定位块和所述定位槽匹配后用于对料盒在隔板上的位置进行限定；

料盒的顶部转动连接有把手，料盒的两侧开口处均转动连接有转杆，所述转杆用于对料盒内托盘的位置进行限定；

上料仓通过配合上料机构将放置有未加工的工件的托盘推入主输送线实现上料功能，收料仓通过配合推料机构将放置有加工完成后的工件的托盘推出主输送线实现收料功能；

所述视觉检测机构包括直线导轨，以及安装在所述直线导轨表面的安装架，直线导轨的滑动方向与所述工件的输送方向相同，所述安装架的侧边以及上端分别设置有侧相机和上相机，二者相互垂直，所述侧相机用于检测电极是否与工件的表面齐平，所述上相机用于检测电极表面的通孔是否与所述安装槽同心。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT模块外框自动组装装置,其特征在于，所述上料机构包括安装于用于上料的所述放置架开口处的上料气缸，所述上料气缸输出端的伸缩方向与所述主输送线的输送方向相同，上料气缸的输出端连接有连接件，所述连接件转动连接有剪刀架的中部铰接点，所述剪刀架两侧的剪刀臂与上料气缸转动连接，剪刀架与主输送线位于同一水平线上，升降位移至该水平线上的所述托盘被剪刀架推入主输送线进行上料。

3.根据权利要求1所述的一种IGBT模块外框自动组装装置,其特征在于，所述推料机构包括安装于所述主输送线上的推料气缸，所述推料气缸输出端的伸缩方向与主输送线的输送方向相同，推料气缸的输出端连接有活动板，所述活动板上开设有转动槽，所述转动槽内通过扭转弹簧转动连接有挡块，所述挡块朝向所述上料仓一端的水平高度低于朝向所述收料仓一端的水平高度，主输送线驱动所述托盘经过挡块时，挡块关于扭转弹簧自适应翻转。

4.根据权利要求1所述的一种IGBT模块外框自动组装装置,其特征在于，所述螺母检测机构包括底座，所述底座上端安装有检测气缸，所述检测气缸的输出端朝下并连接有安装板，所述安装板的表面设置有安装块和传感器，所述传感器位于所述安装块上方，安装块内弹性连接有检测销，所述检测销、所述工件表面的安装槽以及传感器的位置一一对应。

5.根据权利要求1所述的一种IGBT模块外框自动组装装置,其特征在于，所述电极折弯机构包括三坐标轴移动平台，所述三坐标轴移动平台能够驱动基板沿X轴、Y轴以及Z轴方向自由移动；

所述基板表面安装有基台，所述基台内自上而下滑动连接有滑杆一和滑杆二，所述滑杆一和所述滑杆二相互垂直，滑杆一和滑杆二的下端分别转动连接有滚轮一和滚轮二，滑杆一和滑杆二的表面转动连接有凸轮一和凸轮二，基台内自左而右滑动连接有拖板，所述拖板对应所述凸轮一和所述凸轮二的位置开设有导向槽，所述导向槽的两端为槽底，导向槽的中部为槽顶，所述槽顶的水平高度高于所述槽底，槽顶与两侧的槽底连通，且槽顶与两侧的槽底之间的间距相等，凸轮一和凸轮二之间的间距与槽顶和槽底之间的间距相匹配，通过拉动拖板改变滚轮一和滚轮二伸出基台的长度，配合三坐标轴移动平台对所述工件表面不同位置的电极进行折弯。

6.根据权利要求5所述的一种IGBT模块外框自动组装装置,其特征在于，所述电极折弯机构还包括镜像对称设置于所述治具两侧的固定座，所述固定座的上端安装有限位气缸，两个所述限位气缸的输出端相向设置，限位气缸的输出端连接有限位杆一和限位杆二，所述限位杆一和所述限位杆二上下间隔布置，二者分别用于对所述工件和治具进行限位固定。

7.根据权利要求1所述的一种IGBT模块外框自动组装装置,其特征在于，所述电极压平机构包括安装座，所述安装座的上端设置有压平气缸，所述压平气缸的输出端朝下并连接有压块，所述环形输送线驱动所述工件自所述压块的下方穿过，压块自上而下对工件表面的电极进行压平。