基于传送带的底部工装分离法的通用型自动上下料系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及上下料设备及高温共烧陶瓷加工设备技术领域，具体是一种基于传送带的底部工装分离法的通用型自动上下料系统。
【背景技术】
[0002]1947年美国贝尔实验室诞生第一只晶体管，随即就产生了半导体器件的封装。60多年来半导体器件向高频、低噪声、大功率、小型化、高密度、高可靠及多功能发展，一代又一代的封装起着重要的支撑作用，因此封装和器件是相辅相承、缺一不可的关系。多层陶瓷封装作为一种封装形式在军用电子封装等高可靠领域有着广泛的应用，尤其是在近年来，元器件批量化生产对于陶瓷封装外壳有着很高的需求量。但是陶瓷封装外壳的生产制造中却存在着产品一致性差等问题。此问题的根本原因在于生产设备自动化程度低、产品受人为影响大。解决此类问题的一个重要思路就是利用自动化的方式进行产品生产。
[0003]多层陶瓷封装外壳工艺复杂，包括流延、落料、冲孔、填孔等11个工艺流程。在多层高温共烧陶瓷(HTCC)外壳的前道工艺流程中，主要有落料、冲孔、填孔、印刷、层压等五个工艺步骤。其中落料、冲孔、填孔、印刷工艺的操作对象均为单片生瓷带料，批量加工过程中，将每片带料分别放入一个料盒工装中，并将若干工装堆叠成为一个堆垛实现产品的批量转移。因此若实现前道加工设备的自动化生产，需要一种自动化设备将单个的产品从工装的堆垛中分离，并放入制定加工台面中，加工完成后再将带料装回料盒工装进行收集。
[0004]现有生瓷带料自动化加工设备中的自动上下料部分均为专用机构，具有集成度高、专用性强的特点，尚未提出通用自动化上下料系统的概念，且现有系统中多采用顶部托盘分离的方式实现托盘分离，单次上料数量有限，大批量产品加工连续性差，单片产品上料节拍时间较长。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于传送带的底部工装分离法的通用型自动上下料系统，可以在加工过程中将任意数量的产品放入到托盘堆垛中，提高加工过程的连续性和上下料的灵活性;工位顺序排列，能够提高产品生产的连续性，缩短生产节拍；上下料系统为模块化标准单机，能够为多种产品或生瓷加工设备配套，具有集成度高、上料位置精度高、生产节拍紧凑、通用性强的特点。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种基于传送带的底部工装分离法的通用型自动上下料系统，包括顺次排列在机架上的底部托盘分离机构、定位取料机构、托盘底部收集机构、托盘、传感器及控制器，底部托盘分离机构包括一个三工位顶升装置和一个托盘夹持装置，定位取料机构包括双工位顶升定位装置和上下料机械手，托盘底部收集机构包括双工位顶升夹持装置;底部托盘分离机构、定位取料机构、托盘底部收集机构和传感器均与控制器相连;上料工作时，层叠的托盘随传送机构的传送带送至底部托盘分离机构的分离工位，层叠的托盘及传送带被三工位顶升装置顶起至上工位，托盘夹持装置的夹持爪打开，三工位顶升装置回落至中工位，托盘夹持装置夹持住从最底层起算倒数第二个以上的托盘，三工位顶升装置回落至下工位，此时，最底层的托盘随三工位顶升装置及传送带回落，并随传送带向前传送，进入定位取料机构的取料工位，最底层的托盘及传送带被定位取料机构的双工位顶升定位装置顶起至上工位，上下料机械手取料，双工位顶升定位装置回位至下工位，传送带继续向前把空托盘传送到托盘底部收集机构收集的层叠托盘的下面，托盘底部收集机构的双工位顶升夹持装置顶起传送来的空托盘至上工位，并被夹持，双工位顶升夹持装置回落至下工位，该过程循环进行，自动完成上下料工作。
[0007]进一步的技术方案，底部托盘分离机构包括一个三工位顶升装置、一个托盘夹持装置和三个用于感应三工位位置的接近开关传感器，三工位顶升装置包括支撑架、步进电机、底板和丝杠，步进电机固定于支撑架的下方，步进电机的输出轴与上面的丝杠相连，丝杠穿过底板的中间并与底板螺纹配合，底板的四角各设有一个导柱，步进电机正转或反转，带动丝杠同步转动，使与丝杠配合的底板沿丝杠上移或下移，使导柱上升至上工位时顶起托盘，导柱下行至中工位时，托盘夹持装置夹持从最底层起算倒数第二个以上的托盘，导柱下行至下工位时，最底层的托盘及传送带回落；用于感应三工位位置的接近开关传感器与控制器相连，准确定位三个工位的位置;托盘夹持装置为分设于层叠托盘两侧的一对夹持气缸，夹持气缸的缸杆与夹持爪相连，夹持气缸动作使一对夹持爪相向伸出托住层叠的托盘，或反向收回，使层叠的托盘落至传送带上。
[0008]进一步的技术方案，定位取料机构包括双工位顶升定位装置、上下料机械手和两个用于感应双工位位置的光电传感器，双工位顶升定位装置包括双工位取料顶升装置和取料定位装置，双工位取料顶升装置包括顶升支柱连接件和取料顶升气缸，取料顶升气缸的缸杆与顶升支柱连接件的下表面相连，顶升支柱连接件的上面四角各设有一个顶升支柱，取料顶升气缸动作，使顶升支柱连接件上升上的顶升支柱上升至上工位，从底层分离出来的托盘被顶起，或回落至下工位，随传送带继续向下一工位传送;取料定位装置包括粗定位部件和精定位部件，粗定位部件包括粗定位气缸，粗定位气缸的缸杆通过连接部件与两个定位柱相连，精定位部件为由两个直角定位板组成的下大上小的喇机口结构，两个直角定位板呈对角分设于其中一组对角的顶升支柱的外上方，两个直角定位板相对的内侧面的下部分为斜面，上部分为竖直面;传送带将托盘运输到双工位取料顶升装置时，光电传感器感知其位置状态，并输出信号至粗定位气缸，粗定位气缸动作，其上的定位柱上升，使托盘停止前进;此时，托盘下方的四个顶升支柱托起托盘，托盘内的产品进入喇叭口结构中，至托盘的相对的两角边与直角定位板的竖直面接触，完成整个定位过程，即产品精确定位，随后机械手将生瓷带料取走进行上料操作，随后定位柱落下，顶升支柱下降至下工位，传送带将托盘传送至下一个工位。
[0009]进一步的技术方案，上下料机械手包括一端与机架固定相连的悬臂滑轨、与滑轨配合的滑块，悬臂滑轨与托盘传送的方向垂直，滑轨的另一侧设有拖链，滑块与拖链相连，拖链与水平气缸相连，滑块通过拖链拖动能够沿滑轨水平移动，吸盘与滑块固定相连，吸盘的四角各设有一个吸爪，各吸爪通过吸盘气缸能够上下移动，取料时，水平气缸拖动拖链，使吸盘随滑块沿滑轨移动至定位取料机构的上方，此时，托盘在双工位顶升定位装置的作用下顶起并准确定位，吸盘的吸爪在吸盘气缸的作用下下移，吸住托盘上的产品，吸爪上移，并随吸盘返回，把产品取走放至加工工位。
[0010]进一步的技术方案，托盘底部收集机构包括双工位顶升夹持装置，双工位顶升夹持装置包括双工位收集顶升组件、托盘收集夹持组件和两个用于感应双工位位置的光电传感器，双工位收集顶升组件包括收集支架和收集顶升气缸，收集顶升气缸固定在收集支架的下方，收集顶升气缸的缸杆穿过收集支架并与上面的连接支撑板相连，连接支撑板的四角两两对称设有四个导向柱;托盘收集夹持组件为两个，分设于层叠的托盘的两侧，每个托盘收集夹持组件包括一个固定座和一个倒三角型夹持件，倒三角型夹持件的斜边向下，倒三角型夹持件直角处与固定座转动相连，并设有复位弹簧，复位弹簧的一端与倒三角型夹持件相连，一端与固定座相连;托盘收集时，原有收集的层叠的托盘夹持在两倒三角型夹持件的顶角之间，传送带把上一工序的空托盘传送至双工位收集顶升组件处，此时，光电感应器感应发出感应信号，收集顶升气缸动作，连接支撑板升起，使导向柱向上顶起传送过来的托盘，导向柱继续向上顶起，托盘的边沿向上顶起倒三角型夹持件，倒三角型夹持件在托盘的作用下向上转动，托盘与上面的托盘接触并继续向上顶起，至该托盘被倒三角型夹持件夹持，收集顶升气缸收回，导向柱下降回至原位，继续下一个循环。
[0011]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明包括底部托盘分离机构、定位取料机构和托盘底部收集机构三部分，依次实现底部托盘分离、定位取料和底部托盘收集，其自动化程度高、可自由添加或取出托盘，托盘运行路径短、转运效率高，大大提高了生产效率，提高了设备的利用率。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1中底部托盘分离机构的立体结构示意图；
图3是图2的主视图；
图4是图1中定