一种IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人

技术领域

本发明涉及一种芯片装配装置，具体涉及一种IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人。

背景技术

目前的IGBT模块上具有若干块芯片，芯片装配依次包括以下步骤，芯片料管的芯片下料工序，芯片料管即管装芯片，它是一管一管的；目前一般采用芯片料管下料机输出芯片料管内的芯片，具体的，芯片料管下料机工作时，将芯片料管倾斜呈一定角度，然后使芯片料管内的芯片在重力作用下逐个输出；芯片塑形工序，IGBT芯片的引脚需要根据IGBT模块的安装需要进行剪脚和折弯，使芯片的引脚的长度符合安装需要，并使芯片的引脚折弯呈90度，以符合安装需要；芯片安装工序，在芯片的引脚完成剪脚和折弯后，将芯片放置到IGBT模块上芯片安装位上。传统的IGBT模块的芯片安装，采用人工手动安装的方式，人工手动安装效率低，人工成本高。

另一方面，目前的IGBT芯片装配中的芯片塑形工序，一般分为引脚剪脚工序和引脚折弯工序这两道工序进行加工，先在引脚剪脚工序的设备中对芯片的引脚进行剪脚，使芯片的引脚长度符合安装需要；然后，再移动到引脚折弯工序的设备中对芯片的引脚进行折弯；目前的IGBT芯片装配中的芯片塑形工序，由于需要先后经过两道加工工序，其不仅影响加工效率，而且容易出现因两道加工工序的芯片定位误差，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人，其不仅能够实现IGBT芯片的自动安装；而且能够有效解决因剪脚与折弯两道加工工序的芯片定位误差，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题。

本发明的技术方案是：

一种IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人，包括：

机架；

托盘，托盘用于放置IGBT模块；

芯片自动下料机，芯片自动下料机用于将芯片料管内的芯片逐个输出；

芯片塑形工位，芯片塑形工位包括芯片剪脚折弯装置，芯片剪脚折弯装置用于对芯片的引脚进行剪脚与折弯，以实现芯片引脚的剪脚与折弯；

芯片安装工位，芯片安装工位用于将经过芯片塑形工位，实现芯片引脚的剪脚与折弯后的芯片搬运至托盘上的IGBT模块上或搬运至不合格仓。

芯片剪脚折弯装置包括：

剪脚进退机构，剪脚进退机构包括设置在机架上的第一导轨、沿第一导轨滑动的主滑座及设置在机架上用于驱动主滑座移动的进退执行机构；

芯片定位装置，芯片定位装置包括设置在主滑座上的芯片定位夹爪，芯片定位夹爪用于夹持固定待剪脚折弯的芯片；

芯片剪脚与折弯一次成型机构，芯片剪脚与折弯一次成型机构包括剪脚折弯刀具组件、设置在主滑座上并与第一导轨相平行的第二导轨、沿第二导轨滑动的上滑座及设置在机架上用于驱动上滑座移动的平移执行机构，所述剪脚折弯刀具组件包括设置在上滑座上的剪脚折弯切刀及设置在机架上的剪脚刀片与折弯挡板，所述剪脚刀片与折弯挡板之间形成切刀容纳口，所述剪脚折弯切刀包括与剪脚刀片配合的剪切刃及与折弯挡板配合的折弯部，切刀容纳口与剪脚折弯切刀沿主滑座移动方向分布，且切刀容纳口的开口朝向剪脚折弯切刀；

平移执行机构用于带动上滑座和剪脚折弯切刀沿第二导轨移动，并使剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内；在剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中，剪脚折弯切刀的剪切刃先与剪脚刀片配合，以实现对芯片的引脚进行剪脚，然后剪脚折弯切刀的折弯部再与折弯挡板配合，以实现对芯片的引脚进行折弯。

本方案的IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人，其不仅能够实现IGBT芯片的自动安装；而且能够有效解决因剪脚与折弯两道加工工序的芯片定位误差，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题。

作为优选，折弯挡板位于剪脚刀片的上方，所述剪脚折弯切刀上朝向切刀容纳口的端面构成切刀斜面，该切刀斜面的下部往切刀容纳口方向倾斜，切刀斜面与剪脚折弯切刀的下表面的交接部形成所述的剪切刃，切刀斜面与剪脚折弯切刀的上表面的交接部形成所述的折弯部。

作为优选，还包括浮动式消隙装置，浮动式消隙装置包括复位弹簧、设置在机架上并与第一导轨相平行的第三导轨、沿第三导轨滑动的浮动滑座、设置在浮动滑座上的开口朝下的浮动柱容纳口、设置在机架上并位于浮动滑座下方的竖直导套、沿竖直导套上下滑动的浮动柱、设置在浮动柱下端的滚轮及位于浮动柱下方的推板，所述折弯挡板和剪脚刀片均固定在浮动滑座上，所述推板固定在上滑座上，推板的上表面包括用于与滚轮配合的支撑平面与顶推斜面，支撑平面与顶推斜面沿第一导轨方向分布，支撑平面与第一导轨相平行，所述浮动柱容纳口的侧壁上设有侧壁斜面，浮动柱的上部伸入到浮动柱容纳口内，且浮动柱的上部设有与侧壁斜面配合的浮动柱斜面，所述浮动滑座在复位弹簧的作用下往远离剪脚折弯切刀方向移动，并使侧壁斜面紧靠在浮动柱斜面上；

在平移执行机构带动上滑座往切刀容纳口方向移动的过程中，顶推斜面先与滚轮接触并推动浮动柱沿竖直导套上移，并通过浮动柱斜面与侧壁斜面配合，使浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片往剪脚折弯切刀方向移动，接着滚轮支撑于所述支撑平面上，滚轮支撑于所述支撑平面上的过程中，浮动柱保持不动，浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片也保持不动。

作为优选，芯片安装工位包括上料工位、检测工位、下料工位、转动设置在机架上的旋转平台及平台旋转驱动装置，旋转平台的上设有至少三个绕旋转平台的旋转轴的周向均匀分布的芯片定位工位，上料工位，检测工位与下料工位绕旋转平台的旋转轴的周向依次分布在旋转平台的周围，平台旋转驱动装置用于驱动旋转平台旋转，以使各芯片定位工位依次经过上料工位，检测工位与下料工位；

所述上料工位包括上料机械手，上料机械手用于将完成芯片引脚的剪脚与折弯的芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上；

所述检测工位包括芯片引脚检测装置，芯片引脚检测装置用于对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测；

所述下料工位包括下料机械手，下料机械手用于搬运旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片，将该芯片搬运至托盘上的IGBT模块上或搬运至不合格仓。

作为优选，芯片引脚检测装置包括位于旋转平台上方的升降架、用于升降所述升降架的升降气缸、位于升降架下方的升降架下限位块及若干设置在升降架上的检测组件，检测组件与芯片定位工位上的芯片的引脚一一对应，检测组件包括设置在升降架上的竖直导套、滑动设置在竖直导套内的角度检测杆、设置在角度检测杆内的竖直检测通孔及滑动设置在竖直检测通孔内的长度检测杆，所述角度检测杆的外侧面设有第一限位块，第一限位块抵在竖直导套的上端，所述长度检测杆的外侧面设有第二限位块，第二限位块抵在角度检测杆的上端，长度检测杆的上端位于竖直检测通孔的上方，长度检测杆的下端位于竖直检测通孔内，

当芯片定位工位上的芯片旋转至检测工位时，升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移，直至升降架抵在升降架下限位块上，这个过程中，若芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求，则芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利插入对应的竖直检测通孔，并且对应的长度检测杆保持不动；

若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求，则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上，并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起；

若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求，但引脚的长度超出设定要求，则角度符合设定要求，但长度超出设定要求的引脚在顺利插入对应的竖直检测通孔后，将顶起对应的长度检测杆。

作为优选，检测组件还包括设置升降架上的检测传感器，检测传感器用于感应对应的长度检测杆的上端位置。

作为优选，芯片自动下料机包括第一料管抓取机械手、第二料管抓取机械手、芯片料库、芯片料管方向调整装置、推料装置、料管转动装置与芯片输出装置，

芯片料库用于放置芯片料管，芯片料管包括横截面呈矩形的料管及若干依次分布在料管内的芯片，芯片包括芯片本体及若干引脚，芯片的重心分布在芯片本体的中部，同一芯片的引脚分布在芯片的同一侧，同一芯片料管内的芯片的引脚朝向同一侧；

芯片料管方向调整装置，芯片料管方向调整装置包括输入调整部与输出部，第一料管抓取机械手用于将芯片料库上的芯片料管搬运并放置到输入调整部，放置到输入调整部的芯片料管在自重作用下进入输入调整部，并通过芯片料管方向调整装置对芯片料管内的芯片的引脚的朝向进行调整，然后输出到输出部；

推料装置包括上料平台及料管推移机构；

芯片输出装置包括倾斜分布的芯片输出通道及上下两个分料气缸，上下两个分料气缸沿芯片输出通道的输送方向分布，分料气缸的活塞杆端部能够伸入到芯片输出通道内；

所述第二料管抓取机械手用于将输出部的芯片料管搬运并放置到上料平台，料管推移机构用于将上料平台的芯片料管推入料管转动装置上，料管转动装置用于转动芯片料管，以使芯片料管的倾斜角度与芯片输出通道的倾斜角度一致。

作为优选，芯片料管方向调整装置还包括导向部、输入调整部与输出部，所述输入调整部包括上下两端开口的竖向通道及设置在竖向通道内并将竖向通道分隔成左中右三个腔体的两块倾斜导板，两块倾斜导板呈倒V分布，两块倾斜导板的顶边相交形成条形顶撑部，条形顶撑部呈水平分布，左中右三个腔体中的左右两个腔体各自形成上下两端开口的调整通道；

所述输出部包括位于竖向通道的下方的倾斜导槽及与倾斜导槽的下端连通的料管输出槽，倾斜导槽的开口朝上，料管输出槽的开口朝上，料管输出槽的底面呈水平分布；

所述导向部包括两个导向通道，导向通道与调整通道一一对应，导向通道包括位于上端与对应的调整通道的下端连通的竖向通道及位于调整通道与倾斜导槽之间的倾斜通道，两个导向通道的倾斜通道的倾斜方向相同，倾斜通道的上端与对应的竖向通道的下端连通，倾斜通道的下端与倾斜导槽的槽口相连通；

所述第一料管抓取机械手上抓取的芯片料管呈水平分布，第一料管抓取机械手上抓取的芯片料管的长度方向与条形顶撑部的长度方向相平行，第一料管抓取机械手将芯片料管放置到输出部的条形顶撑部上，芯片料管下表面的中部支撑于条形顶撑部上；

当芯片料管下表面的中部支撑于条形顶撑部上时，芯片料管将在自重作用下沿条形顶撑部转动并下滑到其中的一块倾斜导板，然后芯片料管沿倾斜导板下滑至对应的竖向通道内，此时，竖向通道内芯片料管内的芯片的引脚朝上分布，接着，竖向通道内芯片料管通过倾斜通道下滑到倾斜导槽内，然后通过倾斜导槽输出至料管输出槽内，从而使输出至料管输出槽内的每一个芯片料管内的芯片的引脚都朝向倾斜导槽的下端。

作为优选，料管转动装置包括转动座及设置在机架上用于旋转所述转动座的旋转执行装置，所述转动座上设有与芯片输出通道配合的转接通道，转接通道的一端设有料管插接口；

所述上料平台上设有料管挡块，所述料管推移机构包括横向推料机构与纵向推料机构，横向推料机构包括推块及用于推移推块的横向推料气缸，横向推料气缸的伸缩方向与转动座的旋转轴相平行；纵向推料机构包括推板及用于推移推板的纵向推料气缸，纵向推料气缸的伸缩方向与横向推料气缸的伸缩方向相垂直；

所述第二料管抓取机械手将芯片料管放置到推块与料管挡块之间的上料平台上，横向推料气缸通过推块将料管挡块往料管挡块方向推移并使芯片料管抵在料管挡块上；当芯片料管抵在料管挡块上时，芯片料管的一端正对料管插接口，且芯片料管位于料管插接口与推板之间。

本发明的有益效果是：能够实现IGBT芯片的自动安装；而且能够有效解决因剪脚与折弯两道加工工序的芯片定位误差，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题。

附图说明

图1是本发明的具体实施例一的一种IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人的一种俯视图。

图2是本发明的具体实施例一的芯片剪脚折弯装置的一种结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是本发明的具体实施例二的芯片自动下料机的一种结构示意图。

图5是现有技术中的芯片料管的一种结构示意图。

图6是本发明的具体实施例二的芯片料管方向调整装置的一种结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是本发明的具体实施例二的推料装置、料管转动装置与芯片输出装置的一种结构示意图。

图9是本发明的具体实施例三的芯片安装工位的三维视角的局部结构示意图。

图10是本发明的具体实施例三的芯片安装工位的三维视角的一种局部主视图。

图11是图10中B处的局部放大图。

图12是本发明的具体实施例四的输送轨道、托盘挡停装置与芯片安装工位的局部结构示意图。

图中：

托盘1.1；

输送轨道1.2；

托盘挡停装置1.3，阻挡件1.31，阻挡件升降装置1.32；

托盘定位块1.4；

芯片自动下料机2：

芯片料库2.1；

第一料管抓取机械手2.2；

芯片料管方向调整装置2.3，输入调整部2.31，倾斜导板2.311，调整通道2.312，条形顶撑部2.313，输出部2.32，倾斜导槽2.321，料管输出槽2.322，导向通道2.33，竖向通道2.331，倾斜通道2.332；

第二料管抓取机械手2.4；

推料装置2.5，上料平台2.51，料管挡块2.52，推块2.53，推板2.54，纵向推料气缸2.55；

料管转动装置2.6，转动座2.61，旋转执行装置2.62，转接通道2.63，料管插接口2.64，料管固定气缸2.65，芯片挡料气缸2.66，支架2.67，料管振动气缸2.68；

芯片输出装置2.7，芯片输出通道2.71，分料气缸2.72；

芯片料管2.8，料管2.81，芯片2.82，芯片本体2.821，引脚2.822；

芯片塑形工位3：

剪脚进退机构3.1，第一导轨3.11，主滑座3.12，进退执行机构3.13；

芯片定位装置3.2，芯片定位夹爪3.21，夹持块3.22，安装支架3.23；

芯片剪脚与折弯一次成型机构3.3，第二导轨3.31，上滑座3.32，平移执行机构3.33，剪脚折弯切刀3.34，剪切刃3.341，折弯部3.342，剪脚刀片3.35，折弯挡板3.36，切刀容纳口3.37；

浮动式消隙装置3.4，第三导轨3.41，浮动滑座3.42，浮动柱容纳口3.43，侧壁斜面3.44，推板3.45，支撑平面3.46，顶推斜面3.47，竖直导套3.48，浮动柱3.49，滚轮3.410，浮动柱斜面3.411，浮动柱限位块3.412；

芯片安装工位4：

旋转平台4.1；

芯片定位工位4.2，芯片定位块4.21，夹紧气缸4.22；

上料工位4.3；

检测工位4.4，升降架4.41，检测组件4.42，竖直导套4.421，角度检测杆4.422，第一限位块4.423，长度检测杆4.424，第二限位块4.425，环形挡块4.426，升降气缸4.43，升降架下限位块4.44，竖直导杆4.45，升降架上限位块4.46；

IGBT模块5。

具体实施方式

为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施例一：如图1 、图2、图3所示，一种IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人，包括机架、托盘1.1、芯片自动下料机2、芯片塑形工位3与芯片安装工位4。托盘用于放置IGBT模块5，托盘上设有竖直分布的定位销，用于定位IGBT模块，IGBT模块放置在托盘上，IGBT模块上具有工艺孔，该工艺孔与定位销配合。本实施例中，托盘固定放置在机架上。

芯片自动下料机用于将芯片料管内的芯片逐个输出，以实现芯片料管的芯片的自动下料输出；本实施例中，芯片自动下料机为现有技术中的芯片自动下料机。

芯片塑形工位包括芯片上料搬运机械手及芯片剪脚折弯装置，芯片上料搬运机械手用于将芯片自动下料机输出的芯片搬运到芯片剪脚折弯装置上，芯片剪脚折弯装置用于对芯片的引脚进行剪脚与折弯，以实现芯片引脚的剪脚与折弯。

芯片安装工位用于将经过芯片塑形工位，实现芯片引脚的剪脚与折弯后的芯片搬运至托盘上的IGBT模块上，例如，通过机械手将经过芯片塑形工位，实现芯片引脚的剪脚与折弯后的芯片搬运至托盘上的IGBT模块的指定位置上，以实现芯片的自动安装。

如图2、图3所示，芯片剪脚折弯装置设置在机架上。芯片剪脚折弯装置包括剪脚进退机构3.1、芯片定位装置3.2及芯片剪脚与折弯一次成型机构3.3。

剪脚进退机构3.1包括设置在机架上的第一导轨3.11、沿第一导轨滑动的主滑座3.12及设置在机架上用于驱动主滑座移动的进退执行机构3.13；本实施例中，第一导轨水平分布，进退执行机构为气缸。

芯片定位装置3.2包括设置在主滑座上的芯片定位夹爪3.21，芯片定位夹爪用于夹持固定待剪脚折弯的芯片；本实施例中，主滑座上设有安装支架3.23，芯片定位夹爪固定在安装支架上。芯片定位夹爪为气动手指，气动手指的两根夹指上各设有一个夹持块3.22，两根夹指上的夹持块的相对两侧面上分别设有块弹性板。

芯片剪脚与折弯一次成型机构3.3包括剪脚折弯刀具组件、设置在主滑座上并与第一导轨相平行的第二导轨3.31、沿第二导轨滑动的上滑座3.32及设置在机架上用于驱动上滑座移动的平移执行机构3.33。本实施例中，平移执行机构为气缸。

剪脚折弯刀具组件包括设置在上滑座上的剪脚折弯切刀3.34及设置在机架上的剪脚刀片3.35与折弯挡板3.36。剪脚刀片与折弯挡板之间形成切刀容纳口3.37。剪脚折弯切刀包括与剪脚刀片配合的剪切刃3.341及与折弯挡板配合的折弯部3.342。切刀容纳口与剪脚折弯切刀沿主滑座移动方向分布，且切刀容纳口的开口朝向剪脚折弯切刀。

平移执行机构用于带动上滑座和剪脚折弯切刀沿第二导轨移动，并使剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内；在剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中，剪脚折弯切刀的剪切刃先与剪脚刀片配合，以实现对芯片的引脚进行剪脚，然后剪脚折弯切刀的折弯部再与折弯挡板配合，以实现对芯片的引脚进行折弯。

本实施例中，剪脚进退机构还包括设置在机架上的主滑座限位块，主滑座限位块与剪脚刀片位于主滑座的同一侧。

芯片塑形工位的具体工作如下：

第一，如图1、图2所示，进退执行机构带动主滑座和芯片定位装置往剪脚折弯切刀方向移动到位，具体的，进退执行机构带动主滑座和芯片定位装置往剪脚折弯切刀方向移动，直至主滑座抵在主滑座限位块上；接着，芯片上料搬运机械手将芯片自动下料机输出的芯片搬运到芯片剪脚折弯装置的芯片定位夹爪上，将待剪脚折弯的芯片2.82夹持固定在芯片定位夹爪上，夹持固定在芯片定位夹爪上的芯片呈竖直分布，芯片的引脚也呈竖直分布，且芯片的引脚朝向延伸；

第二，平移执行机构带动上滑座和剪脚折弯切刀沿第二导轨移动，并使剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内；在剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中，剪脚折弯切刀的剪切刃先与剪脚刀片配合，以实现对芯片的引脚进行剪脚，然后剪脚折弯切刀的折弯部再与折弯挡板配合，以实现对芯片的引脚进行折弯；进而在同一工位，同一工序中实现对芯片的引脚的剪脚和折弯（芯片的引脚折弯呈90度），从而有效提高芯片剪脚折弯加工的效率，而且一次定位完成芯片引脚的剪脚和折弯，因而能够有效解决因剪脚与折弯两道加工工序的芯片定位误差，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题。

进一步的，如图2、图3所示，折弯挡板位于剪脚刀片的上方，剪脚折弯切刀上朝向切刀容纳口的端面构成切刀斜面3.343，该切刀斜面的下部往切刀容纳口方向倾斜，切刀斜面与剪脚折弯切刀的下表面的交接部形成所述的剪切刃，切刀斜面与剪脚折弯切刀的上表面的交接部形成所述的折弯部。如此，通过同一剪脚折弯切刀的切刀斜面就可以实现芯片引脚的剪脚和折弯，可以进一步简化刀具结构，提高芯片剪脚折弯加工的效率。

切刀斜面的倾斜角度为85度。折弯挡板与剪脚刀片相平行。本实施例中，剪脚刀片上朝向剪脚折弯切刀的一侧设有与剪切刃配合的剪脚刀刃，折弯挡板上朝向剪脚折弯切刀的侧面与剪脚刀刃位于同一竖直平面上。

进一步的，如图2、图3所示，IGBT模块的芯片剪脚折弯装置还包括浮动式消隙装置3.4。浮动式消隙装置包括复位弹簧、设置在机架上并与第一导轨相平行的第三导轨3.41、沿第三导轨滑动的浮动滑座3.42、设置在浮动滑座上的开口朝下的浮动柱容纳口3.43、设置在机架上并位于浮动滑座下方的竖直导套3.48、沿竖直导套上下滑动的浮动柱3.49、设置在浮动柱下端的滚轮3.410及位于浮动柱下方的推板3.45。折弯挡板和剪脚刀片均固定在浮动滑座上。推板固定在上滑座上，推板的上表面包括用于与滚轮配合的支撑平面3.46与顶推斜面3.47，支撑平面与顶推斜面沿第一导轨方向分布，支撑平面与第一导轨相平行，支撑平面呈水平分布。浮动柱容纳口的侧壁上设有侧壁斜面3.44，浮动柱的上部伸入到浮动柱容纳口内，且浮动柱的上部设有与侧壁斜面配合的浮动柱斜面3.411。

浮动滑座在复位弹簧的作用下往远离剪脚折弯切刀方向移动，并使侧壁斜面紧靠在浮动柱斜面上。本实施例中，复位弹簧与剪脚折弯切刀位于浮动滑座的同一侧，复位弹簧的一端抵在机架上，另一端抵在浮动滑座上。复位弹簧在图中未示出。

在平移执行机构带动上滑座往切刀容纳口方向移动的过程中，顶推斜面先与滚轮接触并推动浮动柱沿竖直导套上移，并通过浮动柱斜面与侧壁斜面配合，使浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片往剪脚折弯切刀方向移动，接着滚轮支撑于所述支撑平面上，滚轮支撑于所述支撑平面上的过程中，浮动柱保持不动，浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片也保持不动。

为了保证芯片竖直的放置到芯片定位夹爪上的过程中，芯片的引脚不与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉，芯片放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上后，芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间需要预留一定的间隙；而且由于芯片的引脚可能发生小角度的折弯，因而芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间需要预留的间隙还不能太小，这个间隙一般要留出1-2毫米；如此虽然保证了芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上，不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉；但同时也使得固定在芯片定位夹爪上的芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间存在1-2毫米间隙；由于这一间隙的存在，在平移执行机构带动剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中，剪脚折弯切刀的剪切刃先抵在芯片的引脚上，直至芯片的引脚抵在剪脚刀片为止，这个过程中芯片的引脚将被折弯，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题；为了解决这一问题，本方案设置了浮动式消隙装置，其能够在保证芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上，不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉的情况下，有效解决因固定在芯片定位夹爪上的芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间存在1-2毫米间隙，而导致芯片引脚在剪脚过程中发生折弯，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题；具体的，

本方案中，在芯片放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上后，芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间也存间隙，以保证芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上，不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉；

在平移执行机构带动剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中，顶推斜面先与滚轮接触并推动浮动柱沿竖直导套上移，以使浮动柱斜面紧靠在侧壁斜面上，并推动浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片往剪脚折弯切刀方向移动，从而使折弯挡板和剪脚刀片靠近芯片引脚，接着，滚轮支撑于支撑平面上，此时，芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间的间隙将被消除或者极大的减小；同时，浮动柱保持不动，浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片也保持不动，此后，在平移执行机构用于带动上滑座和剪脚折弯切刀沿第二导轨移动，并使剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中，滚轮保持支撑于支撑平面上；再接着， 剪脚折弯切刀的剪切刃先与剪脚刀片配合，以实现对芯片的引脚进行剪脚，然后剪脚折弯切刀的折弯部再与折弯挡板配合，以实现对芯片的引脚进行折弯；从而实现在保证芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上，不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉的情况下，有效解决因固定在芯片定位夹爪上的芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间存在1-2毫米间隙，而导致芯片引脚在剪脚过程中发生折弯，而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题。

进一步的，浮动柱的外侧面上设有浮动柱限位块3.412，且浮动柱限位块位于竖直导套的上方。如此，在平移执行机构带动上滑座和剪脚折弯切刀往远离切刀容纳口方向移动，并使推板与滚轮分离后，浮动柱至自重作用下下移，直至浮动柱限位块抵在竖直导套上；同时，浮动滑座在复位弹簧的作用下往远离剪脚折弯切刀方向移动。

进一步的，芯片塑形工位还包括中转平台及芯片下料搬运机械手，在芯片完成剪脚折弯后，芯片下料搬运机械手抓取芯片定位夹爪处的芯片（完成剪脚折弯后的芯片），将芯片取走，并将芯片放置到中转平台上，芯片平放在中转平台上，且该芯片的引脚呈竖直分布。上料机械手用于将中转平台上的芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上。

具体实施例二，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于：

如图4 所示，芯片自动下料机包括第一料管抓取机械手2.2、第二料管抓取机械手2.4、芯片料库2.1、芯片料管方向调整装置2.3、推料装置2.5、料管转动装置2.6与芯片输出装置2.7。

芯片料库用于放置芯片料管。如图5所示，芯片料管2.8包括横截面呈矩形的料管2.81及若干依次分布在料管内的芯片2.82，芯片包括芯片本体2.821及若干引脚2.822，芯片的重心分布在芯片本体的中部，同一芯片的引脚分布在芯片的同一侧，同一芯片料管内的芯片的引脚朝向同一侧。

如图4、图6、图7 所示，芯片料管方向调整装置2.3包括导向部、输入调整部2.31与输出部2.32。第一料管抓取机械手用于将芯片料库上的芯片料管搬运并放置到输入调整部，放置到输入调整部的芯片料管在自重作用下进入输入调整部，并通过芯片料管方向调整装置对芯片料管内的芯片的引脚的朝向进行调整，然后输出到输出部。

输入调整部包括上下两端开口的竖向通道及设置在竖向通道内并将竖向通道分隔成左中右三个腔体的两块倾斜导板2.311。竖向通道的横截面呈矩形，竖向通道的横截面的长度略大于与芯片料管的长度。两块倾斜导板呈倒V分布，两块倾斜导板的顶边相交形成条形顶撑部2.313。条形顶撑部呈水平分布。左中右三个腔体中的左右两个腔体各自形成一个上下两端开口的调整通道2.312。

输出部包括位于竖向通道的下方的倾斜导槽2.321及与倾斜导槽的下端连通的料管输出槽2.322。倾斜导槽的开口朝上，料管输出槽的开口朝上，料管输出槽的底面呈水平分布。

导向部包括两个导向通道2.33，导向通道与调整通道一一对应。导向通道包括位于上端与对应的调整通道的下端连通的竖向通道2.331及位于调整通道与倾斜导槽之间的倾斜通道2.332。两个导向通道的倾斜通道的倾斜方向相同。倾斜通道的上端与对应的竖向通道的下端连通，具体的，倾斜通道的上端与对应的竖向通道的下端通过弧形通道平滑过渡连通。倾斜通道的下端与倾斜导槽的槽口相连通。

本实施例中，芯片料库内的芯片料管呈水平分布，且芯片料库内的芯片料管长度方向与条形顶撑部的长度方向相平行。第一料管抓取机械手上抓取的芯片料管呈水平分布，第一料管抓取机械手上抓取的芯片料管的长度方向与条形顶撑部的长度方向相平行，第一料管抓取机械手将芯片料管放置到输出部的条形顶撑部上，芯片料管下表面的中部支撑于条形顶撑部上。

当芯片料管下表面的中部支撑于条形顶撑部上时，芯片料管将在自重作用下沿条形顶撑部转动并下滑到其中的一块倾斜导板，然后芯片料管沿倾斜导板下滑至对应的竖向通道内，此时，竖向通道内芯片料管内的芯片的引脚朝上分布，接着，竖向通道内芯片料管通过倾斜通道下滑到倾斜导槽内，然后通过倾斜导槽输出至料管输出槽内，从而使输出至料管输出槽内的每一个芯片料管内的芯片的引脚都朝向倾斜导槽的下端。

如图4、图8 所示，芯片输出装置包括倾斜分布的芯片输出通道2.71。

料管转动装置包括转动座2.61及设置在机架上用于旋转所述转动座的旋转执行装置2.62，转动座的旋转轴水平分布。旋转执行装置为电机或旋转气缸。转动座上设有与芯片输出通道配合的转接通道2.63，转接通道的一端设有料管插接口2.64。

推料装置包括上料平台2.51及料管推移机构，上料平台水平分布。上料平台上设有料管挡块2.52。料管推移机构包括横向推料机构与纵向推料机构。横向推料机构包括推块2.53及用于推移推块的横向推料气缸，横向推料气缸的伸缩方向与转动座的旋转轴相平行；纵向推料机构包括推板2.54及用于推移推板的纵向推料气缸2.55。料管插接口朝向推板。纵向推料气缸的伸缩方向水平分布，纵向推料气缸的伸缩方向与横向推料气缸的伸缩方向相垂直。

现有技术中的芯片料管下料机虽然能够实现芯片料管内的芯片逐个输出，但料库内的各芯片料管的IGBT芯片的引脚的朝向可能不同，直接将芯片料管抓取到芯片料管下料机上进行下料时，无法控制输出的IGBT芯片的引脚的朝向，如此会影响IGBT芯片的下一步操作工序的正常进行；甚至会出现芯片料管内的IGBT芯片的引脚朝向不对，而发生IGBT芯片的引脚与芯片料管下料机的输出通道发生干涉，而卡死的问题；本实施例的芯片自动下料机能够有效解决这一问题，具体的，

本实施例的芯片自动下料机先通过芯片料管方向调整装置对芯片料库内的芯片料管芯片的引脚的朝向进行调整，并输出到输出部，使输出至输出部的输出槽内的每一个芯片料管内的芯片的引脚都朝向同一侧；具体的，由于芯片料管内的IGBT芯片沿芯片料管的长度方向依次分布，同一芯片的引脚分布在芯片的同一侧，同一芯片料管内的芯片的引脚朝向同一侧，且芯片的重心分布在芯片本体的中部，因而整个芯片料管重心分布在芯片本体这一侧，本申请利用这一特点，在第一料管抓取机械手将芯片料管放置到输出部的条形顶撑部上时，芯片料管的长度方向与条形顶撑部的长度方向相平行，且芯片料管下表面的中部支撑于条形顶撑部上，如此，当芯片料管下表面的中部支撑于条形顶撑部上时，芯片料管将在自重作用下沿条形顶撑部转动并下滑到其中的一块倾斜导板，具体的，芯片料管重心分布在条形顶撑部左侧，则芯片料管往左转动并下滑到左侧的倾斜导板上，且该倾斜导板上的芯片料管内的芯片引脚朝上；芯片料管重心分布在条形顶撑部右侧，则芯片料管往右转动并下滑到右侧的倾斜导板上，且该倾斜导板上的芯片料管内的芯片引脚朝上；然后芯片料管沿倾斜导板下滑至对应的竖向通道内，此时，竖向通道内芯片料管内的芯片的引脚朝上分布，接着，竖向通道内芯片料管通过倾斜通道下滑到倾斜导槽内，然后通过倾斜导槽输出至料管输出槽内，从而使输出至料管输出槽内的每一个芯片料管内的芯片的引脚都朝向倾斜导槽的下端。

接着，第二料管抓取机械手将输出部的芯片料管搬运并放置到上料平台，具体的，第二料管抓取机械手将芯片料管放置到推块与料管挡块之间的上料平台上。

再接着，料管推移机构用于将上料平台的芯片料管推入料管转动装置上，具体的，横向推料气缸通过推块将料管挡块往料管挡块方向推移并使芯片料管抵在料管挡块上；当芯片料管抵在料管挡块上时，芯片料管的一端正对料管插接口，且芯片料管位于料管插接口与推板之间；然后，纵向推料气缸通过推板将芯片料管的一端推入到料管插接口内；

最后，料管转动装置转动芯片料管，以使芯片料管的倾斜角度与芯片输出通道的倾斜角度一致（即芯片料管、转接通道与输出通道的倾斜角度一致）；然后，芯片料管内的芯片在自重作用下下滑至输出通道内，进行芯片输出。如此，可以保证料管转动装置上的芯片料管内的芯片的引脚朝向正确，从而能够有效解决因芯片料管内的IGBT芯片的引脚朝向不对，发生IGBT芯片的引脚与输出通道发生干涉，而使得IGBT芯片卡死的问题；同时，能够保证输出的IGBT芯片的引脚朝向一致。

进一步的，如图8所示，料管转动装置还包括料管压块及设置在转动座上的料管固定气缸2.65，转动座的上表面设有与料管插接口连通的压块过孔，料管压块位于压块过孔内，料管固定气缸用于推动料管压块。如此，在芯片料管的一端推入到料管插接口内后，料管固定气缸驱动料管压块下行压住芯片料管，从而将芯片料管固定在料管插接口内。

转动座上还设有支架2.67，支架上设有料管振动气缸2.68，料管振动气缸用于振动固定在料管转动装置上的芯片料管。如此，在料管转动装置转动芯片料管，使芯片料管的倾斜角度与芯片输出通道的倾斜角度一致后，可以通过料管振动气缸来振动固定在料管转动装置上的芯片料管，以保证芯片料管内的芯片顺利输出。

转动座上还设有芯片挡料气缸2.66，芯片挡料气缸的活塞杆能够伸入到转接通道内。如此，在转动座旋转过程中，芯片挡料气缸的活塞杆伸入到转接通道内，以避免在芯片料管的倾斜角度转动至与芯片输出通道的倾斜角度一致之前，转接通道内的芯片滑出；在芯片料管的倾斜角度与芯片输出通道的倾斜角度一致后，芯片挡料气缸的活塞杆缩回，以使转接通道内的芯片滑出到输出通道内。

进一步的，如图8所示，芯片输出装置还包括上下两个分料气缸2.72，分料气缸固定在机架上。上下两个分料气缸沿芯片输出通道的输送方向分布（芯片输出通道的输送方向分布是指芯片输出通道的芯片的滑动方向），分料气缸的活塞杆端部能够伸入到芯片输出通道内。芯片输出装置还包括输出滑槽及芯片输出槽（图中未示出），输出滑槽与输出通道的倾斜角度相同，芯片输出槽的底面水平分布。输出滑槽的上端与输出通道的下端相连，输出滑槽的下端与芯片输出槽之间通过的弧形滑槽平滑过渡连接。

上下两个分料气缸中一个分料气缸的活塞杆伸出，则另一个分料气缸的活塞杆收缩。下方的分料气缸的活塞杆伸出，则上方的分料气缸的活塞杆收缩，此时，输出通道内的芯片抵在下方的分料气缸的活塞杆上，接着，上方的分料气缸的活塞杆伸出压住芯片，下方的分料气缸的活塞杆收缩，使最下方的一个芯片输出；如此循环，实现输出通道内的芯片的逐个输出。输出通道内的芯片的逐个输出后，通过输出滑槽与弧形滑槽滑动至芯片输出槽内，芯片输出槽内的芯片水平分布。具体工作时，芯片上料搬运机械手将芯片自动下料机的芯片输出槽内芯片搬运到芯片剪脚折弯装置上，然后芯片剪脚折弯装置对芯片的引脚进行剪脚与折弯，以实现芯片引脚的剪脚与折弯。

具体实施例三，本实施例的其余结构参照具体实施例三，其不同之处在于：

如图9所示，本实施例的芯片安装工位包括上料工位4.3，检测工位4.4、下料工位、转动设置在机架上的旋转平台4.1及平台旋转驱动装置， 平台旋转驱动装置用于驱动旋转平台转动，本实施例中，平台旋转驱动装置为驱动电机或旋转气缸。旋转平台的上设有四个绕旋转平台的旋转轴的周向均匀分布的芯片定位工位4.2。每个芯片定位工位包括设置在旋转平台的上表面的芯片定位块4.21及夹紧气缸4.22。夹紧气缸用于夹紧定位放置在芯片定位块上的芯片。本实施例中，芯片定位块上设有芯片定位槽。

上料工位，检测工位与下料工位绕旋转平台的旋转轴的周向依次分布在旋转平台的周围。旋转驱动执行机构用于驱动旋转平台旋转，以使各芯片定位工位依次经过上料工位，检测工位与下料工位，本实施例中，旋转驱动执行机构驱动旋转平台转动做间歇旋转，每次旋转90度。

上料工位4.2包括上料机械手，上料机械手用于将完成芯片引脚的剪脚与折弯的芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上，具体的，上料机械手用于将中转平台上的芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上。本实施例中，上料机械手通过吸盘来吸取芯片，或者通过夹爪来抓取芯片。

下料工位包括下料机械手，下料机械手用于将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至IGBT模块的指定位置上或者搬运至不合格仓。本实施例中，下料机械手通过吸盘来吸取芯片，或者通过夹爪来抓取芯片。

如图9 、图10、图11所示，检测工位包括芯片引脚检测装置，芯片引脚检测装置用于对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测。芯片引脚检测装置包括位于旋转平台上方的升降架4.41、用于升降所述升降架的升降气缸4.43、位于升降架下方的升降架下限位块4.44及若干设置在升降架上的检测组件4.42。检测组件与芯片定位工位上的芯片的引脚一一对应，本实施例中，芯片的引脚为三个。检测组件包括设置在升降架上的竖直导套4.421、滑动设置在竖直导套内的角度检测杆4.422、设置在角度检测杆内的竖直检测通孔及滑动设置在竖直检测通孔内的长度检测杆4.424。角度检测杆的外侧面设有第一限位块4.423，第一限位块抵在竖直导套的上端。长度检测杆的外侧面设有第二限位块4.425，第二限位块抵在角度检测杆的上端。长度检测杆的上端位于竖直检测通孔的上方，长度检测杆的下端位于竖直检测通孔内。

当芯片定位工位上的芯片旋转至检测工位时，升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移，直至升降架抵在升降架下限位块上，这个过程中，若芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求，则芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利插入对应的竖直检测通孔，并且对应的长度检测杆保持不动；本实施例中，芯片的引脚的角度为90度±1度，则芯片的引脚的角度均符合设定要求。

若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求，则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上，并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起；

若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求，但引脚的长度超出设定要求，则角度符合设定要求，但长度超出设定要求的引脚在顺利插入对应的竖直检测通孔后，将顶起对应的长度检测杆。

本方案的IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人在安装芯片时，先通过上料机械手将芯片2.82（即中转平台上的芯片）搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上，芯片平放在芯片定位块上，并通过芯片定位槽定位，芯片的引脚2.822呈竖直分布（具体说是，芯片定位块上的引脚折弯角度符合要求的芯片的引脚呈竖直分布）；然后，通过旋转平台将芯片旋转至检测工位；

接着，通过芯片引脚检测装置对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测，具体的，升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移，直至升降架抵在升降架下限位块上，这个过程中，若芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利插入对应的竖直检测通孔，并且对应的长度检测杆保持不动，则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求；

若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求，则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上，并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起；若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求，但引脚的长度超出设定要求，则角度符合设定要求，但长度超出设定要求的引脚在顺利插入对应的竖直检测通孔后，将顶起对应的长度检测杆；即只要长度检测杆被顶起，则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度中至少有一个不均符合设定要求；如此，通过同一检测组件即可同步对芯片的引脚角度和引脚的长度径向检测，无需分步检测，可以有效简化检测步骤，提高检测效率；

再接着，通过旋转平台将芯片旋转至下料工位，若检测工位中检测的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求，则下料机械手将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至IGBT模块上；若检测不合格，则下料机械手将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至不合格仓（机架上设有不合格仓）；如此，不仅能够实现IGBT模块芯片的自动安装；而且对芯片的引脚折弯角度以及长度进行检测，踢出引脚折弯角度以及长度不合格的芯片，从而能够有效解决因IGBT模块上的芯片的引脚折弯角度不合格以及芯片的引脚的长度不符合安装要求，而进行返工处理的问题。

进一步的，检测组件还包括设置升降架上的检测传感器，检测传感器用于感应对应的长度检测杆的上端位置。如此，可以通过检测传感器来感应长度检测杆的上端位置，只要有一个检测传感器检测到长度检测杆被顶起，则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度中至少有一个不均符合设定要求，则下料机械手会将改芯片搬运至不合格仓。

如图11所示，角度检测杆的下端面的外边缘设有往外延伸的环形挡块4.426，环形挡块的下端面与角度检测杆的下端面齐平。如此，在芯片的引脚的角度偏离较大时，可以通过环形挡块将角度检测杆顶起。

进一步的，如图11所示，芯片引脚检测装置包括设置机架上的竖直导杆4.45，升降架上设有与竖直导杆配合的升降架导套，升降架下限位块设置在竖直导杆上，且升降架下限位块位于升降架导套的下方，竖直导杆上并位于升降架导套的上方还设有升降架上限位块4.46。如此，有利于提高升降架的升降稳定性。

具体实施例四，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于：

如图12所示，一种IGBT芯片自动装卸塑形安装一体化机器人，还包括输送轨道1.2、托盘挡停装置1.3与抬升定位装置。本实施例中，托盘1.1支撑于输送轨道上并通过输送轨道输送。托盘挡停装置包括阻挡件1.31及设置在机架上用于升降阻挡件的阻挡件升降装置1.32，阻挡件用于挡停输送轨道上的托盘。抬升定位装置包括托盘抬升柱、位于输送轨道上方的托盘定位块1.4及第二升降执行装置。托盘抬升柱位于托盘的下方。第二升降执行装置用于抬升托盘抬升柱，已将被阻挡件挡停的托盘顶起并使托盘抵在托盘定位块上。阻挡件升降装置和第二升降执行装置均为气缸。

具体工作时，当输送轨道将托盘输送到阻挡件处，托盘将被阻挡件挡停；然后，抬升定位装置抬升托盘抬升柱，将被阻挡件挡停的托盘顶起并使托盘抵在托盘定位块上，从而使托盘与输送轨道分离并固定，以托盘的位置受到输送轨道的传递的影响；

接着，下料机械手将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片（检测合格的芯片）搬运至IGBT模块上（托盘上的IGBT模块的指定位置上）以使现IGBT模块芯片的自动安装；

当IGBT模块的芯片安装好后，抬升定位装置控制托盘抬升柱下降，使托盘支撑于输送轨道上；然后阻挡件升降装置带动阻挡件下行，使阻挡件位于托盘下方，从而放行托盘，通过输送轨道将托盘往下输送。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。