CN218878667U - 一种igbt功率模块上盖自动合装机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IGBT功率模块上盖自动合装机构，包括上盖上料架、上盖合装工位、NG缓存结构和机器人，上盖上料架和NG缓存结构设置在上盖合装工位的两侧，机器人安装在NG缓存结构和上盖上料架的周围，机器人能够伸缩抓取上盖合装工位或上盖上料架或NG缓存结构上的物体，能够将原本复杂冗长的流程集合到同一轮盘上实现，降低占地空间，同时检测和上盖部分的距离更近更精确，降低实际每个工位的工作时间和工位之间的转移时间，具有很高的工作效率。

Description

一种IGBT功率模块上盖自动合装机构

技术领域

本实用新型涉及功率器件IGBT模块灌胶领域，尤其是涉及一种IGBT功率模块上盖自动合装机构。

背景技术

IGBT模块兼具有MOSFET的高工作频率，电压驱动和BJT的导通损耗低，工作电压高的有点，目前被广泛应用于新能源汽车、轨道交通、智能电网等新兴行业，是实现工业自动化和节能降耗的关键元器件。

现有技术的IGBT模块灌胶流程线都通过设备达到半自动化的检测和包装，但是各项目间的流转通过人工手动操作，流转速度慢效率低，工人工作时间长，有时还会出现灌胶或者冷却时间不好控制的情况，同时有的IGBT模块在运输过程中受到外力容易对针脚位置造成影响，上盖合装依靠人工安装也十分费力，当出现托盘针脚位置出错或者灌胶不足等问题时，无法及时做到缓存回收和重新灌胶，就算动用人工工作量和需求量十分大，成本无法控制，还大大浪费了时间，所以提出一种IGBT功率模块上盖自动合装机构，用于解决上述技术问题，提高上盖合装的效率和精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于用于解决上述技术问题，提供一种IGBT功率模块上盖自动合装机构，本实用新型能够将原本复杂冗长的流程集合到同一轮盘上实现，降低占地空间，同时检测和上盖部分的距离更近更精确，降低实际每个工位的工作时间和工位之间的转移时间，具有很高的工作效率。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种IGBT功率模块上盖自动合装机构，包括上盖上料架、上盖合装工位、NG缓存结构和机器人，上盖上料架和NG缓存结构设置在上盖合装工位的两侧，机器人安装在NG缓存结构和上盖上料架的周围，机器人能够伸缩抓取上盖合装工位或上盖上料架或NG缓存结构上的物体。

作为优选，所述上盖合装工位包括交换工位、检测工位、上盖工位和压紧工位，交换工位、检测工位、上盖工位和压紧工位设置在轮盘的四个方位，工位顺序依次是交换工位、检测工位、上盖工位和压紧工位，上盖上料架安装在上盖工位的外侧，NG缓存结构安装在交换工位的外侧，交换工位内设置有平整度检测传感器。

作为优选，所述上盖上料架包括上盖自动上料系统，上盖自动上料系统与上盖上料架连接，上盖自动上料系统将上盖上料架中的上盖运送到上盖区域。

作为优选，所述上盖自动上料系统包括输送线和推料机构，推料机构安装在输送线的一端将储存的上盖推入输送线运送至上盖区域。

作为优选，所述检测工位包括控制检测装置的两轴模组和线激光检测装置，检测针脚和灌胶的线激光检测装置的尾部安装在两轴模组上，两轴模组控制的两轴为X轴和Y轴。

作为优选，所述上盖上料架还包括视觉检测模块，视觉检测模块设在上盖工位和上盖自动上料系统的中部。

作为优选，所述压紧工位包括下压机构，下压机构包括伺服电机和伺服压机，伺服压机在压紧工位的正上方，伺服电机与伺服压机连接控制伺服压机工作。

作为优选，所述NG缓存结构包括对NG缓存结构空间占满时进行警告提醒的缓存报警装置，缓存报警装置安装在NG缓存结构的内部。

作为优选，所述下压机构还包括压力监控器和位移监控器，压力监控器和位移监控器设置在下压机构的内部。

作为优选，所述机器人包括四轴机器人和六轴机器人，四轴机器人设置在上盖工位和压紧工位之间抓取上盖和安放上盖至上盖工位的IGBT模块上，六轴机器人设置在压紧工位和交换工位之间对交换工位上不合格产品进行NG缓存和合格产品的移出运输。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型能够将原本复杂冗长的流程集合到同一轮盘上实现，降低占地空间，同时检测和上盖部分的距离更近更精确，降低实际每个工位的工作时间和工位之间的转移时间，具有很高的工作效率；

2、本实用新型上盖上料架具有若干个上盖储放箱，这些上盖储放箱是通过轨道带动夹持装置夹持至上盖上料架，在上盖储放箱的下方为输送线，输送线由输送电机提供动能运输上盖储放箱到取盖位置待推料机构的取用，NG缓存结构包括两个通道，每个通道可纵向容纳多个NG模块，能够通过工位上的检测机构对IGBT模块进行校准和检测，将不适合上盖或上盖错误的IGBT模块缓存待下料处理；

3、上盖自动上料系统负责将上盖上料架内存放的若干组上盖输送到四轴机器人可抓取的上盖区域，上盖上料架上的上盖由运输送至上盖上料架上保存，降低人力投入，节省成本；

4、视觉检测模块会对上盖安装前进行视觉定位，保证上盖在路径移动后还能保证同样的安装精度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的上盖自动上料系统的结构示意图；

图3是本实用新型的NG缓存结构的结构示意图；

图4是本实用新型的图1的A处的放大结构示意图；

图5是本实用新型的下压机构内部结构示意图。

图中：1、上盖上料架，11、上盖自动上料系统，111、输送线，112、推料机构，12、视觉检测模块，2、上盖合装工位，21、交换工位，22、检测工位，221、两轴模组，222、线激光检测装置，23、上盖工位，24、压紧工位，241、下压机构，2411、伺服电机，2412、伺服压机，2413、压力监控器，2414、位移监控器，3、NG缓存结构，31、缓存报警装置，4、机器人，41、六轴机器人。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1-5所示，本实用新型一种IGBT功率模块上盖自动合装机构，包括上盖上料架1、上盖合装工位2、NG缓存结构3和机器人4，上盖上料架1和NG缓存结构3设置在上盖合装工位2的两侧，机器人4安装在NG缓存结构3和上盖上料架1的周围，机器人4能够伸缩抓取上盖合装工位2或上盖上料架1或NG缓存结构3上的物体，其中上盖上料架1具有若干个上盖储放箱，这些上盖储放箱是通过轨道带动夹持装置夹持至上盖上料架1，在上盖储放箱的下方为输送线111，输送线111由输送电机提供动能运输上盖储放箱到取盖位置待推料机构112的取用，NG缓存结构3包括两个通道，每个通道可纵向容纳多个NG模块，能够通过工位上的检测机构对IGBT模块进行校准和检测，将不适合上盖或上盖错误的IGBT模块缓存待下料处理。

上盖合装工位2包括交换工位21、检测工位22、上盖工位23和压紧工位24，交换工位21、检测工位22、上盖工位23和压紧工位24设置在轮盘的四个方位，工位顺序依次是交换工位21、检测工位22、上盖工位23和压紧工位24，上盖上料架1安装在上盖工位23的外侧，NG缓存结构3安装在交换工位21的外侧，交换工位21内设置有平整度检测传感器，上盖合装工位2的交换工位21、检测工位22、上盖工位23和压紧工位24上均设有底部放置IGBT模块的转盘，IGBT模块先由机器人4从传输带放置到交换工位21上，通过交换工位21内部的平整度检测传感器检测IGBT模块的底部各处距离来确定平整度是否合格，检测完毕后轮盘转动将交换工位21下方的转盘转动到检测工位22，同时交换工位21处继续放置下一块IGBT模块，提高效率，检测工位22对IGBT模块的灌胶高度和针脚位置进行定位检测，继续转动轮盘使检测工位22的IGBT模块达到上盖工位23，上盖工位23附近的机器人会将上盖从上盖区域安装到IGBT模块上，随后转盘移动到压紧工位24下方由压紧工位24对上盖进行紧固，最后旋转回到交换工位21由机器人将合格品取出装货或将不合格品转移至NG缓存结构3。

上盖上料架1包括上盖自动上料系统11，上盖自动上料系统11与上盖上料架1连接，上盖自动上料系统11将上盖上料架1中的上盖运送到上盖区域，上盖自动上料系统11负责将上盖上料架1内存放的若干组上盖输送到四轴机器人41可抓取的上盖区域，上盖上料架1上的上盖由运输送至上盖上料架1上保存，降低人力投入，节省成本，此处的上盖区域包括上盖工23或视觉检测模块12处。

上盖自动上料系统11包括输送线111和推料机构112，推料机构112安装在输送线111的一端将储存的上盖推入输送线111运送至上盖区域，上盖区域无上盖时，推料机构112将叠放成组的上盖推上输送线111，输送线111将上盖运送到上盖区域供四轴机器人抓取。

检测工位22包括控制检测装置的两轴模组221和线激光检测装置222，检测针脚和灌胶的线激光检测装置222的尾部安装在两轴模组221上，两轴模组221控制的两轴为X轴和Y轴，线激光检测装置222不需要Z轴纵向移动，用线激光校准灌胶的厚度来判断灌胶合格度，线激光同时对IGBT模块上的各针脚进行定位，保证针脚位置正确和数量正确。

上盖上料架1还包括视觉检测模块12，视觉检测模块12设在上盖工位23和上盖自动上料系统11的中部，所述视觉检测模块12对上盖安装前进行视觉定位，保证上盖在路径移动后还能保证同样的安装精度。

压紧工位24包括下压机构241，下压机构241包括伺服电机2411和伺服压机2412，伺服压机2412在压紧工位24的正上方，伺服电机2411与伺服压机2412连接控制伺服压机2412工作。

NG缓存结构3包括对NG缓存结构3空间占满时进行警告提醒的缓存报警装置31，缓存报警装置31安装在NG缓存结构3的内部，缓存报警装置31包括一检测结构，检测结构检测到最顶端的NG缓存位进料后，缓存报警装置31提示料满并报警。

下压机构241还包括压力监控器2413和位移监控器2414，压力监控器2413和位移监控器2414设置在下压机构241的内部，压力监控器2413和位移监控器2414为下压机构241的监控模块，通过调节和记录下压力度和下压距离来达到压紧但不破坏IBGT模块的效果。

机器人4包括四轴机器人和六轴机器人41，四轴机器人设置在上盖工位23和压紧工位24之间抓取上盖和安放上盖至上盖工位23的IGBT模块上，六轴机器人41设置在压紧工位24和交换工位21之间对交换工位21上不合格产品进行NG缓存和合格产品的移出运输。

本实用新型在具体实施时，首先运输带通过前置机构运输来装有已灌胶的IGBT模块的托盘，在运输到达交换工位21正前方时，六轴机器人41抓取运输带上的两块IGBT模块并放置在交换工位21，交换工位21迅速完成第一块IGBT模块的平整度检测并转动轮盘至检测工位22，六轴机器人41在交换工位21放下第二块IGBT模块，第一块IGBT模块在检测工位22处完成针脚和灌胶度的检测，旋转至上盖工位23，上盖由输送线111输送至上盖区域，由四轴机器人放置于视觉检测模块12检测上盖位置，之后四轴机器人将上盖移动至上盖工位23的IGBT模块上，然后旋转至压紧工位24，压紧工位24的伺服电机2411和伺服压机2412根据压力监控器2413和位移监控器2414的数据对上盖和IGBT模块进行压紧再旋转回交换工位21，由六轴机器人41将交换工位21上完成上盖的IGBT模块移出，并将不合格品放入NG缓存结构3中。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：包括上盖上料架(1)、上盖合装工位(2)、NG缓存结构(3)和机器人(4)，上盖上料架(1)和NG缓存结构(3)设置在上盖合装工位(2)的两侧，机器人(4)安装在NG缓存结构(3)和上盖上料架(1)的周围，机器人(4)能够伸缩抓取上盖合装工位(2)或上盖上料架(1)或NG缓存结构(3)上的物体。

2.根据权利要求1所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述上盖合装工位(2)包括交换工位(21)、检测工位(22)、上盖工位(23)和压紧工位(24)，交换工位(21)、检测工位(22)、上盖工位(23)和压紧工位(24)设置在轮盘的四个方位，工位顺序依次是交换工位(21)、检测工位(22)、上盖工位(23)和压紧工位(24)，上盖上料架(1)安装在上盖工位(23)的外侧，NG缓存结构(3)安装在交换工位(21)的外侧，交换工位(21)内设置有平整度检测传感器。

3.根据权利要求1所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述上盖上料架(1)包括上盖自动上料系统(11)，上盖自动上料系统(11)与上盖上料架(1)连接，上盖自动上料系统(11)将上盖上料架(1)中的上盖运送到上盖区域。

4.根据权利要求3所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述上盖自动上料系统(11)包括输送线(111)和推料机构(112)，推料机构(112)安装在输送线(111)的一端将储存的上盖推入输送线(111)运送至上盖区域。

5.根据权利要求2所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述检测工位(22)包括控制检测装置的两轴模组(221)和线激光检测装置(222)，检测针脚和灌胶的线激光检测装置(222)的尾部安装在两轴模组(221)上，两轴模组(221)控制的两轴为X轴和Y轴。

6.根据权利要求2或3所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述上盖上料架(1)还包括视觉检测模块(12)，视觉检测模块(12)设在上盖工位(23)和上盖自动上料系统(11)的中部。

7.根据权利要求2所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述压紧工位(24)包括下压机构(241)，下压机构(241)包括伺服电机(2411)和伺服压机(2412)，伺服压机(2412)在压紧工位(24)的正上方，伺服电机(2411)与伺服压机(2412)连接控制伺服压机(2412)工作。

8.根据权利要求1所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述NG缓存结构(3)包括对NG缓存结构(3)空间占满时进行警告提醒的缓存报警装置(31)，缓存报警装置(31)安装在NG缓存结构(3)的内部。

9.根据权利要求7所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述下压机构(241)还包括压力监控器(2413)和位移监控器(2414)，压力监控器(2413)和位移监控器(2414)设置在下压机构(241)的内部。

10.根据权利要求2所述的IGBT功率模块上盖自动合装机构，其特征在于：所述机器人(4)包括四轴机器人和六轴机器人(41)，四轴机器人设置在上盖工位(23)和压紧工位(24)之间抓取上盖和安放上盖至上盖工位(23)的IGBT模块上，六轴机器人(41)设置在压紧工位(24)和交换工位(21)之间对交换工位(21)上不合格产品进行NG缓存和合格产品的移出运输。

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