CN216097162U - 一种共转盘多工位协同自动金属贴片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种共转盘多工位协同自动金属贴片机。该共转盘多工位协同自动金属贴片机，包括转盘定位模组、自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组，所述自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组以转盘定位模组为中心，环绕转盘定位模组设置，以转盘定位模组为中心圆形有序分布其他模组(自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组)，使其协同作业，提升加工效率；同时，共转盘式工位组合，减少工位模组的工作占地面积，有效利用生产加工空间。

Description

一种共转盘多工位协同自动金属贴片机

技术领域

本实用新型主要涉及金属片表面贴装技术领域，具体地说，涉及一种共转盘多工位协同自动金属贴片机。

背景技术

金属贴片机作为贴装领域的支柱型设备，具有贴装速度快、贴装精度高，贴装质量稳定、可靠的优点，其彻底改变了贴装领域劳动密集型企业的特点，大大提高了生产效率，解放了劳动力，是现代化贴装行业必不可少的设备。然而，随着现代化工业的发展，金属贴片机装工艺越来越复杂，金属片的贴装材料种类多样，造成生产设备操作复杂、加工工序混乱。

金属贴片机片多采用单贴装头贴片机，一般来说单贴装头贴片机贴装过程的优化可分为：供料器位置分布优化(Feeder Assignment Problem，FAP)和元件拾取与贴装顺序优化(Component Placement Sequence Problem，CPSP)，两者均属于NP-Hard(non-deterministic polynomial，所谓的非确定性)问题。由于这两个子问题在贴装过程中高度关联、求解空间较大，传统的线性规划等方法难以求解。此外随着技术的发展，贴片机的结构与功能也在不断改进，这给贴装优化问题带来了新的挑战。

金属片取贴工艺与贴装路径关联紧密，优化取贴顺序是贴装路径优化的重要内容。Lin W Q等研究了喂料器位置已知条件下元件取贴顺序优化问题，设计了优化取贴顺序的遗传算法。Hardas C S等设计了一种面向单头贴片机元件取贴顺序优化的遗传算法，比较了不同交叉概率和交叉类型下的贴装总路径，认为顺序交叉可得到较好的取贴顺序。Alkaya AF等对元件取贴顺序和喂料器布置进行优化，设计了基于模拟退火的元件取贴顺序优化算法。Luo J X等研究了不同元件排列方式下取贴顺序优化问题，针对线性排列的LED提出了一种构造启发式方法寻找最优取贴顺序；针对圆形排列的LED设计了一种聚类启发式方法优化取贴顺序。Zhu G Y等将基于离散弗雷切特距离的曲线匹配方法与进化算法结合，提出了一种新的元件取贴顺序优化方法。这些研究以取贴顺序优化为主，但较少对工位的分布及模块化控制进行改进。

因此，如何设计一种能够简化生产空间、优化贴片作业方式的金属片贴片装置，以此提高金属片贴片的生产效率，成了本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型目的在于提出一种共转盘多工位协同自动金属贴片机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种共转盘多工位协同自动金属贴片机，包括转盘定位模组、自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组，所述自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组以转盘定位模组为中心，环绕转盘定位模组设置。

进一步地，所述转盘定位模组包括定位治具、分度盘、气滑环、复位弹簧和伸缩动力件，所述定位治具沿径向可滑行地设置于分度盘上，所述气滑环垂直设置于分度盘的中部，并与外部驱动件连接，所述伸缩动力件和复位弹簧均设置于分度盘的下方，所述伸缩动力件和复位弹簧均与定位治具的底部连接。

进一步地，所述伸缩动力件的一端固定于分度盘的底部，其另一端与定位治具的底部连接；所述复位弹簧的一端固定于分度盘的底部，其另一端固定于定位治具的底部。

进一步地，所述定位治具的数量为若干个，若干个所述定位治具沿分度盘的圆周方向均匀且有间隔地分布。

进一步地，所述自动上料模组包括第一人机交互界面、第一XZR三轴联动伺服模组、第一伺服旋转机构、直振振动盘和第一支撑台，所述第一XZR三轴联动伺服模组和直振振动盘均安装于第一支撑台上，所述第一伺服旋转机构沿X轴、Z轴方向可滑行地设置于第一XZR三轴联动伺服模组上，所述第一伺服旋转机构位于直振振动盘的上方，所述第一人机交互界面与第一伺服旋转机构电连接。

进一步地，所述第一伺服旋转机构包括第一动力装置、第一吸盘或第一夹爪，所述第一动力装置与第一人机交互界面电连接，所述第一吸盘或第一夹爪与第一动力装置传动连接，通过第一动力装置带动其旋转。

进一步地，所述自动下料模组包括第二人机交互界面、第二XZR三轴联动伺服模组、第二伺服旋转机构、收料盒和第二支撑台，所述第二XZR三轴联动伺服模组和收料盒均安装于第二支撑台上，所述第二伺服旋转机构沿X轴、Z轴方向可滑行地设置于所述第二XZR三轴联动伺服模组上，所述第二伺服旋转机构位于收料盒的上方，所述第二人机交互界面与第二伺服旋转机构电连接。

进一步地，所述第二伺服旋转机构包括第二动力装置、第二吸盘或第二夹爪，所述第二动力装置与第二人机交互界面电连接，所述第二吸盘或第二夹爪与第二动力装置传动连接，通过第二动力装置带动其旋转。

进一步地，所述自动上料模组的数量为三个，三个所述自动上料模组相邻设置。

进一步地，所述自动贴片模组的数量为两个，所述自动下料模组设置于两个所述自动贴片模组之间。

本实用新型的共转盘多工位协同自动金属贴片机，包括转盘定位模组、自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组，所述自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组以转盘定位模组为中心，环绕转盘定位模组设置，以转盘定位模组为中心圆形有序分布其他模组(自动上料模组、自动贴片模组和自动下料模组)，使其协同作业，提升加工效率；同时，共转盘式工位组合，减少工位模组的工作占地面积，有效利用生产加工空间。

此外，当自动上料模组的数量为三个，自动贴片模组的数量为两个时，能实现同种金属片工件多线程单工艺自动化加工、实现同种金属片工件多工艺自动化加工、实现不同种金属片工件多线程单工艺自动化加工、实现不同种金属片工件多工艺自动化加工，将将工艺流程简化。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一实施例的一种共转盘多工位协同自动金属贴片机的全局分布图；

图2是本实用新型的转盘定位模组的结构示意图；

图3是复位弹簧和推送气缸的安装示意图；

图4是本实用新型的自动下料模组的结构示意图；

图5是本实用新型的自动上料模组的结构示意图。

附图标记说明：

1：转盘定位模组，2：自动下料模组，3：自动贴片模组，4：自动上料模组，11：定位治具，12：分度盘，13：气滑环，14：复位弹簧，15：推送气缸，21：第二人机交互界面，22：第二XZR三轴联动伺服模组，23：第二伺服旋转机构，24：收料盒，41：第一人机交互界面，42：第一XZR三轴联动伺服模组，43：第一伺服旋转机构，44：直振振动盘。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“水平”、“竖直”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。

本实用新型公开了一种共转盘多工位协同自动金属贴片机，包括转盘定位模组1、自动上料模组4、自动贴片模组3和自动下料模组2，上述自动上料模组4、自动贴片模组3和自动下料模组2以转盘定位模组1为中心，环绕转盘定位模组1设置，自动上料模组4用于完成物料(具体为金属片材工件)的自动上料；转盘定位模组1用于装载自动上料模组4传送的金属片材工件，并将其固定及传送至自动贴片模组3；自动贴片模组3用于完成金属片材工件的自动贴片加工，自动下料模组2用于传送已加工金属片，完成自动下料。图1所示是本实用新型一实施例的共转盘多工位协同自动金属贴片机的全局分布图。在该实施例中自动上料模组4的数量为三个，自动贴片模组3的数量为两个，三个自动上料模组4相邻设置，自动下料模组2设置于两个自动贴片模组3之间，且从图1中可知，三个自动上料模组4相邻设置位于转盘定位模组1的右侧，两个自动贴片模组3和自动下料模组2位于转盘定位模组1的左侧。优选地，共转盘多工位协同自动金属贴片机的上述组成部件中，相邻的两个组成部件有间隔地设置，如相邻的两个自动上料模组4有间隔地设置，自动贴片模组3和自动下料模组2有间隔地设置，自动贴片模组3和自动上料模组4有间隔地设置等等。应当清楚，自动上料模组4的数量还可为4个、自动贴片模组3的数量还可为3个。当然，自动上料模组4和自动贴片模组3的数量还可以有其他更多可能，均可以实现本实用新型的技术效果。

通过上述设置，该实施例的共转盘多工位协同自动金属贴片机以转盘定位模组1为中心，三个自动上料模组4、两个自动贴片模组3、一个自动下料模组2共6台模组分别环绕转盘定位模组1安装，具体地，其安装顺序为转盘定位模组1右下方的自动上料模组4、转盘定位模组1右侧中间的自动上料模组4、转盘定位模组1右上方的自动上料模组4、转盘定位模组1左下方的自动贴片模组3、转盘定位模组1左侧中间的自动下料模组2、转盘定位模组1左上方的自动贴片模组3，转盘定位模组1右下方和右侧中间的两个自动上料模组4将待加工的金属片材工件传送至转盘定位模组1，转盘定位模组1根据预先设定的程序指令将的金属片材工件传送至其中一自动贴片模组3，由该自动贴片模组3进行贴片加工，完成加工后，再由转盘定位模组1将加工好的已加工金属片传送至自动下料模组2，最后由自动下料模组2打包下料，完成金属贴片自动化流程，通过模块化加工工位及圆形的工位分布方式，优化了金属片贴片加工工序及加工方式，具有结构简单、布局合理、自成化程度及生成效率高的优点。

同时，如图2-3所示，转盘定位模组1包括定位治具11、分度盘12、气滑环13、复位弹簧14和伸缩动力件，定位治具11沿径向可滑行地设置于分度盘12上，用于装载金属片材工件，气滑环13垂直设置于分度盘12的中部，优选位于转盘定位模组1的正中心，并与外部驱动件连接，为转盘定位模组1提供旋转动力及位置控制，以改变定位治具11相对于外部环境的位置，该外部驱动件优选为DD(direct driver，直驱电机)马达；伸缩动力件和复位弹簧14均设置于分度盘12的下方，伸缩动力件和复位弹簧14均与定位治具11的底部连接。优选地，伸缩动力件的一端固定于分度盘12的底部，其另一端与定位治具11的底部连接，该伸缩动力件可为推送气缸15、液压油缸或电动推杆；复位弹簧14的一端固定于分度盘12的底部，其另一端固定于定位治具11的底部。需要说明的是，本实用新型中定位治具11的数量为若干个，若干个定位治具11沿分度盘12的圆周方向均匀且有间隔地分布。鉴于图1实施例的共转盘多工位协同自动金属贴片机以转盘定位模组1为中心，有三个自动上料模组4、两个自动贴片模组3、一个自动下料模组2共6台模组，定位治具11的数量优选为6个。当然，定位治具11的数量还可以有其他更多可能，均可以实现本实用新型的技术效果。上述转盘定位模组1通过DD马达给气滑环13提供旋转动力，将各定位治具11分布由当前工序传送至下一工序，可根据组合方式任意设置正反转；定位治具11中金属片材工件的定位方式为真空吸附和仿形限位；当各定位治具11传送至贴片模组工位时，分度盘12下方的推送气缸15将定位治具11推出至贴片区进行贴片加工组合；加工完成后推送气缸15缩回，定位治具11在复位弹簧14作用下拉回至初始位。前述“径向”是相对于分度盘12的位置而言。

具体地，如图4所示，上述自动上料模组4包括第一人机交互界面41、第一XZR三轴联动伺服模组42、第一伺服旋转机构43、直振振动盘44和第一支撑台，第一XZR三轴联动伺服模组42和直振振动盘44均安装于第一支撑台上，第一伺服旋转机构43沿X轴、Z轴方向可滑行地设置于第一XZR三轴联动伺服模组42上，第一伺服旋转机构43位于直振振动盘44的上方，可以由直振振动盘44正上方运动至定位治具11正上方，将加工工件进行自动上料加工，第一人机交互界面41与第一伺服旋转机构43电连接。上述第一XZR三轴联动伺服模组42包括支架、横轴和纵轴，支架固定于第一支撑台，横轴固定于支架的上端，纵轴可滑行地垂直于横轴设置，第一伺服旋转机构43可上下滑动地设置于纵轴的底部。优选地，该第一伺服旋转机构43包括第一动力装置、第一吸盘或第一夹爪，第一动力装置可上下滑行地设置于纵轴上，第一动力装置与第一人机交互界面41电连接，第一吸盘或第一夹爪与第一动力装置传动连接，通过第一动力装置带动其旋转。即第一XZR三轴联动伺服模组42的纵轴底部装载的第一伺服旋转机构43，根据第一人机交互界面41预先设定的程序定位至直振振动盘44的出料口，由第一伺服旋转机构43上的第一吸盘或第一夹爪抓取直振振动盘44装载的金属片材工件，并由第一XZR三轴联动伺服模组42将金属片材工件运送至定位治具11，完成自动上料。

进一步地，如图5所示，自动下料模组2包括第二人机交互界面21、第二XZR三轴联动伺服模组22、第二伺服旋转机构23、收料盒24和第二支撑台，第二XZR三轴联动伺服模组22和收料盒24均安装于第二支撑台上，第二伺服旋转机构23沿X轴、Z轴方向可滑行地设置于所述第二XZR三轴联动伺服模组22上，第二伺服旋转机构23位于收料盒24的上方，可以由收料盒24正上方运动至定位治具11正上方，将加工工件进行自动下料加工，第二人机交互界面21与第二伺服旋转机构23电连接。优选地，第二伺服旋转机构23包括第二动力装置、第二吸盘或第二夹爪，第二动力装置与第二人机交互界面21电连接，第二吸盘或第二夹爪与第二动力装置传动连接，通过第二动力装置带动其旋转。需要说明的是，第二XZR三轴联动伺服模组22与第一XZR三轴联动伺服模组42的结构相同，此处不再赘述。即根据第二人机交互界面21预先设定好的自动下料程序，由第二XZR三轴联动伺服模组22根据该程序将第二伺服旋转机构23加装的第二吸盘或者第二夹爪定位到自动贴片模组3中已加工金属片的位置，并抓取已加工金属片传送至收料盒24，完成自动下料。

本实用新型中，当两个自动贴片模组3为同种贴片工位模组，转盘定位模组1右下方的自动上料模组4装载A物料、转盘定位模组1右侧中间的自动上料模组4装载B物料、转盘定位模组1右上方的自动上料模组4装载C物料时，可实现物料A和物料B、物料C和物料B的同种加工工艺。

当两个自动贴片模组3为不同种贴片工位模组，转盘定位模组1右下方的自动上料模组4装载A物料、转盘定位模组1右侧中间的自动上料模组4装载B物料、转盘定位模组1右上方的自动上料模组4装载C物料时，可实现物料A和物料B、物料C和物料B的不同种加工工艺。

当两个自动贴片模组3为同种贴片工位模组时，转盘定位模组1右下方的自动上料模组4装载A物料、转盘定位模组1右侧中间的自动上料模组4装载B物料、转盘定位模组1右上方的自动上料模组4装载A物料时，可实现物料A和物料B的多线程单工艺加工。

当两个自动贴片模组3为不同种贴片工位模组时，转盘定位模组1右下方的自动上料模组4装载A物料、转盘定位模组1右侧中间的自动上料模组4装载B物料、转盘定位模组1右上方的自动上料模组4装载A物料时，可实现物料A和物料B的单线程多工艺加工。

与现有技术相比，本实用新型将待加工的金属片材工件经自动上料模组4放至自动上料工位，通过多工位模组(自动上料模组4、自动贴片模组3和自动下料模组2)以转盘定位模组1为中心圆形有序分布、协同作业，实现同种金属片工件多线程单工艺自动化加工、实现同种金属片工件多工艺自动化加工、实现不同种金属片工件多线程单工艺自动化加工、实现不同种金属片工件多工艺自动化加工，具体主要包含金属片自动上料、定位、焊接及自动下料等功能，降低了多工艺金属片工件贴片加工的复杂度，提高了金属片工件贴片加工的生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，包括转盘定位模组(1)、自动上料模组(4)、自动贴片模组(3)和自动下料模组(2)，所述自动上料模组(4)、自动贴片模组(3)和自动下料模组(2)以转盘定位模组(1)为中心，环绕转盘定位模组(1)设置。

2.根据权利要求1所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述转盘定位模组(1)包括定位治具(11)、分度盘(12)、气滑环(13)、复位弹簧(14)和伸缩动力件，所述定位治具(11)沿径向可滑行地设置于分度盘(12)上，所述气滑环(13)垂直设置于分度盘(12)的中部，并与外部驱动件连接，所述伸缩动力件和复位弹簧(14)均设置于分度盘(12)的下方，所述伸缩动力件和复位弹簧(14)均与定位治具(11)的底部连接。

3.根据权利要求2所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述伸缩动力件的一端固定于分度盘(12)的底部，其另一端与定位治具(11)的底部连接；所述复位弹簧(14)的一端固定于分度盘(12)的底部，其另一端固定于定位治具(11)的底部。

4.根据权利要求2所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述定位治具(11)的数量为若干个，若干个所述定位治具(11)沿分度盘(12)的圆周方向均匀且有间隔地分布。

5.根据权利要求1所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述自动上料模组(4)包括第一人机交互界面(41)、第一XZR三轴联动伺服模组(42)、第一伺服旋转机构(43)、直振振动盘(44)和第一支撑台，所述第一XZR三轴联动伺服模组(42)和直振振动盘(44)均安装于第一支撑台上，所述第一伺服旋转机构(43)沿X轴、Z轴方向可滑行地设置于第一XZR三轴联动伺服模组(42)上，所述第一伺服旋转机构(43)位于直振振动盘(44)的上方，所述第一人机交互界面(41)与第一伺服旋转机构(43)电连接。

6.根据权利要求5所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述第一伺服旋转机构(43)包括第一动力装置、第一吸盘或第一夹爪，所述第一动力装置与第一人机交互界面(41)电连接，所述第一吸盘或第一夹爪与第一动力装置传动连接，通过第一动力装置带动其旋转。

7.根据权利要求1所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述自动下料模组(2)包括第二人机交互界面(21)、第二XZR三轴联动伺服模组(22)、第二伺服旋转机构(23)、收料盒(24)和第二支撑台，所述第二XZR三轴联动伺服模组(22)和收料盒(24)均安装于第二支撑台上，所述第二伺服旋转机构(23)沿X轴、Z轴方向可滑行地设置于所述第二XZR三轴联动伺服模组(22)上，所述第二伺服旋转机构(23)位于收料盒(24)的上方，所述第二人机交互界面(21)与第二伺服旋转机构(23)电连接。

8.根据权利要求7所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述第二伺服旋转机构(23)包括第二动力装置、第二吸盘或第二夹爪，所述第二动力装置与第二人机交互界面(21)电连接，所述第二吸盘或第二夹爪与第二动力装置传动连接，通过第二动力装置带动其旋转。

9.根据权利要求1所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述自动上料模组(4)的数量为三个，三个所述自动上料模组(4)相邻设置。

10.根据权利要求9所述的共转盘多工位协同自动金属贴片机，其特征在于，所述自动贴片模组(3)的数量为两个，所述自动下料模组(2)设置于两个所述自动贴片模组(3)之间。

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