电容芯片自动装夹机

技术领域

本发明属于一种电容器芯片生产的重要设备，尤其是涉及一种电容芯片自动装夹机。

背景技术

电容器芯片生产过程中，需将芯片集中编排成圆阵或方阵，以增大芯片阵列占据喷枪扫描区域的有效面积，使得在喷金时能够同时喷射多个电容器芯片的端面，提高喷金效率，减少喷金材料的浪费。但是，现有电容器芯片生产过程中，很多都是对电容器芯片单个喷金，即一次喷金一个，或者是通过手工摆放固定后，装夹成一排进行喷金，装夹固定过程繁琐，加工效率低，且需要耗费很多的人力成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题中的至少一个的一种电容芯片自动装夹机及其生产方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种电容芯片自动装夹机，包括机架、放夹具工位、放隔片及排版工位、放压板工位、锁螺母工位和夹具移送通道，放夹具工位、放隔片及排版工位、放压板工位和锁螺母工位依次排列在机架上，夹具移送通道位于放夹具工位、放隔片及排版工位、放压板工位和锁螺母工位的下方。

本发明的有益效果是：通过在机架上依次设有放夹具工位、放隔片及排版工位、放压板工位和锁螺母工位，因此，方便电容器芯片放置在夹具移送通道上的夹具上，通过放隔片及排版工位，将芯片在夹具上整齐排放，当芯片排成一排时，放置隔片，再在隔片上放置一排芯片，重复操作，使得夹具上可以堆放多层芯片；再通过放压板工位，在最上层的芯片上放置压板；最后通过锁螺母工位和夹具移送通道，将压板与夹具通过螺母锁紧固定，从而使得夹具上的芯片在夹具上多层排列并固定，实现了电容器芯片的自动排列固定，大大提高了后续喷金效率，无需人工手动操作，大大提高了加工效率。

在一些实施方式中，电容芯片自动装夹机还包括压板吊移机构，压板吊移机构包括压板夹紧组件、压板升降组件和压板水平移动组件，压板夹紧组件设于压板升降组件的一端，压板升降组件设于压板水平移动组件上，能够沿压板水平移动组件移动，压板水平移动组件位于放压板工位的一侧。由此，通过压板吊移机构，由于加工完成后的电容芯片与夹具分离后，压板的两端还插在夹具两端的立柱上，通过压板夹紧组件，可以将压板夹紧，然后通过压板升降组件带动压板向上移动，实现压板与夹具的分离，再通过压板水平移动组件，将压板移动至放压板工位处，方便压板的循环使用，无需人工手动进行压板和夹具的分离，利于实现自动化生产。

在一些实施方式中，电容芯片自动装夹机还包括夹具钩移机械手和定位升降机构，夹具钩移机械手与夹具移送通道相对应，定位升降机构包括升降板、定位销钉、升降气缸和平移电机，升降板设于夹具移送通道上，定位销钉设于升降板上，升降板与升降气缸连接，升降气缸与升降板连接。由此，通过定位升降机构，可以通过升降气缸，将定位销钉推出，从而对夹具移动通道上的夹具进行定位，然后，再经过平移电机，带动升降板和定位销钉共同移动，实现了夹具在工位上的整体推进，完成夹具的移送。

在一些实施方式中，电容芯片自动装夹机还包括螺母上料机和螺母分料机，螺母上料机包括料斗、升举机构和螺母输送机，升举机构设于料斗上，升举机构与螺母输送机相对应，螺母分料机包括螺母推移机械手、螺母入料转盘、转盘电机、螺母分料机械手和螺母出口通道，螺母入料转盘上设有多个卡口，卡口与螺母输送机相对应，转盘电机的输出轴与螺母入料转盘连接，螺母推移机械手与相应位置的卡口相对应，螺母分料机械手位于螺母推移机械手的一端，螺母出口通道与螺母推移机械手相对应，螺母出口通道与锁螺母工位相对应。由此，通过设有螺母上料机和螺母分料机，可以实现螺母的逐个被输送至螺母出口通道处，且通过螺母分料机械手，将螺母移送至螺母出口通道的两端，从而便于夹具两侧的立柱同时锁螺母固定。

在一些实施方式中，电容芯片自动装夹机还包括输送机和预压机构，输送机与放隔片及排版工位相连通，预压机构包括预压气缸，预压气缸设于输送机的上方。由此，通过设有预压机构，可以对芯片预压成扁平状，利于芯片的排版。

在一些实施方式中，放隔片及排版工位包括排版模板、排版模板伺服电机、芯片吸盘和芯片升降机构，排版模板上设有多个凹槽，凹槽与输送机的出口相对应，排版模板伺服电机与排版模板连接，排版模板伺服电机设于机架上，芯片吸盘位于排版模板上方，芯片升降机构设于机架上，芯片吸盘与芯片升降机构连接。由此，通过在排版模板上设有多个凹槽，可以方便一个芯片对应一个凹槽，实现芯片的有序排列；芯片排列完成后，通过芯片吸盘吸取，并便于整排放置在夹具上，实现排版。

在一些实施方式中，放隔片及排版工位还包括安装架、隔片升降机构和隔片及排版横移伺服机构，机架上设有横移导轨，安装架与横移导轨相配合，隔片升降机构和芯片升降机构均设于安装架上，隔片及排版横移伺服机构设于机架上，并与能够驱动安装架沿着横移导轨移动，隔片升降机构的下方设有隔片吸盘，隔片吸盘和芯片吸盘均位于夹具移送通道的上方。由此，通过隔片及排版横移伺服机构，可以方便推动安装架的移动，从而便于隔片吸盘对隔片的吸取，以及芯片吸盘对芯片的吸取，两者交替工作提高效率，芯片吸盘吸取芯后上升并横移到夹具上方，把芯子放在刚刚放入的隔片上，如此往反交替放隔片和放芯片，每放入一层芯片、隔片托板下沉一片的高度直至装满夹具，完成排版动作。

在一些实施方式中，锁螺母工位包括液压机构、螺母夹取机构和锁螺母机构，液压机构设于机架上，并位于夹具移送通道的上方，螺母夹取机构包括螺母夹取臂，螺母夹取臂为两个，分别与螺母出口通道的两端相对应，锁螺母机构包括套筒和锁螺母电机，锁螺母电机为两个，套筒为两个，分别与两个锁螺母电机的输出轴连接，套筒与螺母夹取臂相对应。由此，通过螺母夹取机构将螺母夹取至制定位置后，套筒套设在相应的螺母外侧，通过锁螺母电机带动套筒转动，实现了螺母的自动锁紧，通过螺母与夹具的立柱的配合锁紧，使得压板压紧在芯片上，完成芯片的排版锁紧，方便进入到下一工序。

附图说明

图1是本发明的一种电容芯片自动装夹机的机架内部的俯视结构示意图。

图2是一种电容芯片自动装夹机整机的结构示意图。

图3是一种电容芯片自动装夹机整机另一角度的结构示意图。

图4是一种电容芯片自动装夹机整机中部分结构的结构示意图。

图5是一种电容芯片自动装夹机整机中定位升降机构与夹具移送通道的结构示意图。

图6是一种电容芯片自动装夹机整机中压板吊移机构的结构示意图。

图7是一种电容芯片自动装夹机整机中螺母上料机和螺母分料机的结构示意图。

图8是一种电容芯片自动装夹机整机中放隔片及排版工位的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

参照图1～图8。电容芯片自动装夹机，包括机架1、放夹具工位2、放隔片及排版工位3、放压板工位4、锁螺母工位5和夹具移送通道6，放夹具工位2、放隔片及排版工位3、放压板工位4和锁螺母工位5依次排列在机架1上，夹具移送通道6位于放夹具工位2、放隔片及排版工位3、放压板工位4和锁螺母工位5的下方。在使用时，夹具沿着夹具移动通道6移动，一次移动一个工位，可以使得各工位能够始终保持相应的动作，提高整机的工作效率。其中，夹具70为一个底板和立柱组成，立柱固定在底板的两端，立柱为螺纹杆，便于后续与螺母拧紧配合。

在加工时，清理后的夹具放置在放夹具工位2处，然后由放夹具工位2移送至放隔板及排版工位3处，将电容器芯片在夹具上整齐排放，当芯片排成一排时，放置隔片，再在隔片上放置一排芯片，重复操作，使得夹具上可以堆放多层芯片；再通过放压板工位4，在最上层的芯片上放置压板；最后通过锁螺母工位5和夹具移送通道，将压板与夹具通过螺母锁紧固定，从而使得夹具上的芯片在夹具上多层排列并固定，实现了电容器芯片的自动排列固定，大大提高了后续喷金效率，无需人工手动操作，大大提高了加工效率。通过在相邻的两排芯片之间设置隔板，可以将上下两层芯片分隔开，防止后续芯片喷金过程中粘连；同时，设置的隔板为金属材质，可以在后续加热定型过程中实现高效导热。

在实际使用过程中，为了方便夹具70平稳的输送至机架1上的夹具移送通道6上，在放夹具工位2处安装有内部输送机21，内部输送机21包括电机和输送带。

如图1、2、3和6所示，本发明的电容芯片自动装夹机还包括压板吊移机构8，压板吊移机构8包括压板夹紧组件81、压板升降组件82和压板水平移动组件83，压板夹紧组件81设于压板升降组件82的一端，压板升降组件82设于压板水平移动组件83上，能够沿压板水平移动组件83移动，压板水平移动组件83位于放压板工位4的一侧。其中，压板夹紧组件81可以为启动手指气缸，方便夹紧压板80；压板升降组件82包括升降气缸821和升降链条822，其中升降气缸821设于机架1上，升降气缸821的活塞杆带动升降链条822升降，使得压板夹紧组件81升降。当内部输送机21带动夹具70移动至压板夹紧组件81下方时，升降气缸821的活塞杆伸出，推动升降链条812向下移动，当压板夹紧组件81移动到夹具上的压板位置时，压板夹紧组件81夹紧夹具上的压板。随后，升降气缸821的活塞杆回缩，从而使得压板与夹具相分离。

当压板与夹具分离后，压板水平移动组件83推动压板升降组件82整体向放压板工位4处移动。其中，压板水平移动组件83为单轴机械手，单轴机械手延伸至放压板工位4处，单轴机械手推动压板升降组件82移动至放压板工位4处，使得压板80移动至放压板工位4处，实现压板的自动上料。

如图3、图4和图5所示，本发明的电容芯片自动装夹机还包括夹具钩移机械手9和定位升降机构10，夹具钩移机械手9与夹具移送通道6相对应，定位升降机构10包括升降板101、定位销钉102、升降气缸103和平移电机104，升降板101设于夹具移送通道6上，定位销钉102设于升降板101上，升降板101与升降气缸103连接，升降气缸103与升降板101连接。其中，夹具钩移机械手9包括气缸91、连接板和摆杆92，该气缸固定在机架1上，连接板与该气缸的活塞杆固定，摆杆铰接在连接板的两端，摆杆92的一端设有卡口。当夹具70移动到位时，夹具钩移机械手9的气缸伸出，推动摆杆摆动，将摆杆的卡口卡住夹具70的两个立柱；气缸回拉时，夹具70拉至夹具移送通道6上。从而实现了将夹具自动上料至夹具移送通道6上，无需人工手动操作，实现了自动化。

当夹具放置在夹具移送通道6上后，升降气缸103的活塞杆伸出，推动升降板101向上，从而推动定位销钉102向上移动，对夹具进行定位。在实际使用过程中，定位销钉102设有四个，各个工位对应设有一个定位销钉，使得各工位上的夹具通过相应的定位销钉102定位。当各工位完成相应操作后，升降气缸103推动定位销钉102向上，使得定位销钉102的顶端超出夹具移送通道6的上端面，对对应位置的夹具定位；然后通过平移电机104推动定位销钉102同步向前推动一个工位。

为了方便平移电机104带动定位销钉102移动，平移电机104固定在机架1上，平移电机104的输出轴通过同步轮带动传动丝杆转动，在传动丝杆通过螺纹配合安装有滑块。在定位销钉102上套设有水平板105，水平板套设在四个定位销钉102上，该水平板105与滑块连接，通过平移电机104带动丝杆转动，从而使得滑块沿着丝杆移动，滑块带动水平板105和定位销钉102移动，从而实现了夹具70在夹具移送通道6上的移动。

如图如图1、2、3和图7所示，本发明的电容芯片自动装夹机还包括螺母上料机30和螺母分料机40，螺母上料机30包括料斗301、升举机构302和螺母输送机303，升举机构302设于料斗301上，升举机构302与螺母输送机303相对应，螺母分料机40包括螺母推移机械手401、螺母入料转盘402、转盘电机403、螺母分料机械手404和螺母出口通道405，螺母入料转盘402上设有四个卡口406，卡口406均布在螺母入料转盘402上，卡口406与螺母输送机303相对应，转盘电机403的输出轴与螺母入料转盘402连接，螺母推移机械手401与相应位置的卡口406相对应，螺母分料机械手404位于螺母推移机械手401的一端，螺母出口通道405与螺母推移机械手401相对应，螺母出口通道405与锁螺母工位5相对应。

具体的，螺母在料斗301内，料斗301的底面为倾斜面，通过升举机构302推动料斗301的底面向上移动，从而使得料斗301内的螺母沿着倾斜面向下滑落至螺母输送机303上。其中，升举机构302可以为气缸，通过控制活塞杆的伸缩实现螺母落料。

螺母输送机303包括螺母输送驱动电机304和螺母输送带305，螺母输送驱动电机304驱动螺母输送带305传动，从而使得螺母沿着螺母输送带305移动。当螺母移动至螺母入料转盘402处时，螺母入料转盘402的其中一个卡口406刚好与螺母输送带305位置对准，因此，使得螺母卡入到该对应的卡口406上。为了方便螺母被准确推送至螺母分料机械手404处，在螺母入料转盘402的一侧设有输送通道407，输送通道407与螺母出口通道405相连通，且两者垂直设置。当其中一个卡口406卡有螺母后，转盘电机403带动螺母入料转盘402转动90°，使得卡有螺母的卡口406与螺母推移机械手401对应。螺母推移机械手401可以为气缸，螺母推移机械手401的活塞杆伸出，使得该卡口位置上的螺母被螺母推移机械手401退出，并沿着输送通道407移动，并推送至螺母出口通道405内。此时，螺母推移机械手401工作，螺母推移机械手401可以为气缸，在该气缸的活塞杆上连接有拨杆408，拨杆深入到螺母出口通道405内，通过螺母推移机械手401的活塞杆的伸缩，实现了拨杆在螺母出口通道405的来回移动，从而使得螺母出口通道401的两端各可以输出一个螺母，与锁螺母工位5对应，便于与后续夹具70两端的立柱对应。从而实现了螺母的自动上料。

本发明的电容芯片自动装夹机还包括振动盘50、输送机60和预压机构70，振动盘50通过输送机60与放隔片及排版工位3相连通，预压机构70包括预压气缸701，预压气缸701设于输送机60的上方。该输送机60为现有技术中，通过电机带动输送带传送的输送机。待装夹的电容器芯片放置在振动盘50内，通过振动盘50的振动，使得电容器芯片有序输出，并输送至输送机60上进行输送。当电容器芯片在输送机60上输送至预压气缸701下方时，预压气缸701下压，将芯片预压成扁平状，利于芯片的排版。输送机60继续将芯片送至放隔片及排版工位3进行排版，预压工序完成。

如图1、2、3、4和图8所示，放隔片及排版工位3包括排版模板31、排版模板伺服电机32、芯片吸盘33和芯片升降机构34，排版模板31上设有多个凹槽311，凹槽311与输送机60的出口相对应，排版模板伺服电机32与排版模板31连接，排版模板伺服电机32设于机架1上，芯片吸盘33位于排版模板31上方，芯片升降机构34设于机架1上，芯片吸盘33与芯片升降机构34连接。

当输送机60输送的芯片到达排版模板31处时，芯片输送至排版模板31上的第一个凹槽311，然后排版模板伺服电机32推动排版模板31移动，使得第二个凹槽311对准输送机60，从而使得下一个芯片放入到第二个凹槽311内，依次排列。在实际使用过程中，排版模板31的宽度可以与夹具70的两个立柱之间的距离相等，从而使得排版模板31内排满芯片后，芯片吸盘33能够将排版模板31上的整排芯片吸取，并放置在夹具70内。

放隔片及排版工位3还包括安装架35、隔片升降机构36和隔片及排版横移伺服机构37，机架1上设有横移导轨11，安装架35与横移导轨11相配合，隔片升降机构36和芯片升降机构34均设于安装架35上，隔片及排版横移伺服机构37设于机架1上，并与能够驱动安装架35沿着横移导轨11移动，隔片升降机构36的下方设有隔片吸盘38，隔片吸盘38和芯片吸盘33均位于夹具移送通道6的上方。其中，隔片及排版横移伺服机构37可以为伺服电机，可以驱动安装架35沿着横移导轨11移动；隔片升降机构36可以为气缸，通过活塞杆的伸缩带动隔片吸盘38上下移动。

具体的，当隔片输送至放隔片及排版工位3处时，隔片及排版横移伺服机构37推动安装架35向移动，当安装架移动到位后，隔片升降机构36推动隔片吸盘38向下移动，将输送来的隔片吸取。当隔片吸取后，隔片及排版横移伺服机构37带动安装架35移动，当隔片吸盘38上的吸盘移动至夹具移送通道6上的夹具处时，隔片吸盘38释放隔片，将隔片放置在夹具上，完成了隔片的自动放置；此时，芯片吸盘33吸取芯片。当芯片吸盘33上的芯片移动至夹具移送通道6上的夹具处时，芯片吸盘33释放芯片，使得整排芯片放置在夹具上的隔板上。

在实际安装时，隔片到夹具与芯片到夹具的距离是等距的，因此，隔片吸盘在放片位置时，芯片吸盘刚好在芯片吸取位置。两者交替工作提高效率，芯片吸盘吸取芯后上升并横移到夹具上方，把芯子放在刚刚放入的隔片上，如此往反交替放隔片和放芯片，每放入一层芯片直至装满夹具，完成排版动作。

为了方便芯片在夹具上的逐层放置，在机架1上设有隔片托板90，隔片托板90可以与固定在机架上的托板电机901连接，通过托板电机的输出轴上连接丝杆，隔片托板90与该丝杆连接，通过托板电机带动隔片托板90上下移动。当隔片托板90上放一层隔片和一层芯片后，隔片托板90向下移动一层，直至最底层的隔片与夹具的底板相接触，即夹具上芯片放满，完成排版。然后夹具通过平移电机104移动至下一工位。

如图1、2、3和图4所示，锁螺母工位5包括液压机构51、螺母夹取机构52和锁螺母机构53，液压机构51设于机架1上，并位于夹具移送通道6的上方，螺母夹取机构52包括螺母夹取臂521，螺母夹取臂521为两个，分别与螺母出口通道405的两端相对应，锁螺母机构53包括套筒531和锁螺母电机532，锁螺母电机532为两个，套筒531为两个，分别与两个锁螺母电机532的输出轴连接，套筒531与螺母夹取臂521相对应。其中，螺母夹取臂521上设有夹口，螺母夹取臂521的一端设有气缸，螺母夹取臂521与该气缸的活塞杆铰接，通过气缸活塞杆的伸缩实现螺母夹取臂521的摆动，从而将螺母夹取臂521上的夹口夹紧螺母出口通道405处输送而来的螺母，并摆动向前推送至套筒531的下方，与夹具的两个立柱对应，通过锁螺母电机532带动套筒531转动，套筒531套设在螺母的外侧，并带动螺母转动，将螺母压紧在压板上，从而将整个夹具上的芯片压紧，便于后续的喷金处理。

当装满芯片的夹具移动至放夹具工位2时，单轴机械手推动压板升降组件82移动的压板放置在夹具70上，使得压板插入到夹具70上的两个立柱上。压板插入到夹具上后，平移电机104将该夹具移动至锁螺母工位5处，实现自动锁螺母动作。

为了芯片的高度达到所需高度要求，在锁螺母之前，液压机构51下压，液压系统按预定的压力参数对压板施加压力，使芯片压至标准的厚度。其中，液压机构51为液压缸，可以满足下压所需压力要求。

综上可知，本发明的电容芯片自动装夹机对夹具进行改进优化，使其能适应自动装夹，将人工排芯改为自动摆芯，将人工放隔片改为自动放隔片，将人工放压块改为自动放压块，将人工锁螺母改为自动锁螺母，无需人工手动操作，大大节省了人力，提高了生产效率。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。