CN104276304B - 一种全自动霍尔元件编带机及其编带方法 - Google Patents

一种全自动霍尔元件编带机及其编带方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种全自动霍尔元件编带机及其编带方法，包括机架，安装在机架上的送料机构、回转机构和热封机构，所述送料机构包括振动盘，与振动盘出口相连的第一输送导轨，所述第一输送导轨为倾斜状，第一输送导轨的下端吸取工位上设有第一传感器，吸取工位的上方设有分粒器；所述回转机构包括固定在机架上的支架和第二输送导轨，所述支架上安装有回转电机，所述回转电机与一可旋转的吸笔相连，所述热封机构包括加热装置和温度控制器，其中加热装置位于第二输送导轨的正上方；上述全自动霍尔元件编带机及其编带方法，可以快速准确的将霍尔元件封装在载带上，通过多个传感器同时监控，当出现异常情况时，可以及时发出报警信号，保证封装的可靠性。

Description

一种全自动霍尔元件编带机及其编带方法
技术领域
本发明涉及一种全自动霍尔元件编带机及其编带方法，属于机电一体化技术领域。
背景技术
霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。传统的霍尔元件编带包装一般采用人工操作：先手工将各个霍尔元件排列好，然后再推入载带的封装位上，接着在载带和霍尔元件上覆上盖带，手动启动热封装置，将霍尔元件包装好，整个过程都需要工人手动操作，效率低，而且容易出现异位包装，导致返工，而且人工还会损坏霍尔元件的各个管脚。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种全自动霍尔元件编带机及其编带方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑、包装效率高、质量好的全自动霍尔元件编带机及其编带方法。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种全自动霍尔元件编带机，包括机架，以及安装在机架上的送料机构、回转机构和热封机构，所述送料机构包括振动盘，与振动盘出口相连的第一输送导轨，所述第一输送导轨为倾斜状，第一输送导轨的下端吸取工位上设有第一传感器，吸取工位的上方设有分粒器；所述回转机构包括固定在机架上的支架和第二输送导轨，所述支架上安装有回转电机，所述回转电机与一可旋转的吸笔相连，吸笔的顶端连接真空组件，尾端可在第一输送导轨和第二输送导轨间来回摆动；所述热封机构包括加热装置，与加热装置相连的温度传感器，以及与温度传感器相连的温度控制器，其中加热装置位于第二输送导轨的正上方；霍尔元件装配在第一输送导轨上，载带装配在第二输送导轨上，盖带通过导辊引入第二输送导轨并通过热封机构封装在装配好霍尔元件的载带上表面；上述全自动霍尔元件编带机进一步包括用于控制上述送料机构、回转机构和热封机构动作的控制单元。
作为优选，所述第一输送导轨的上端进一步设有第二传感器，所述第二传感器用于检测第一输送导轨上的霍尔元件个数是够满足输送要求。
作为优选，所述第一输送导轨的倾斜角度为40-60°。倾斜状设置，可以使霍尔元件向下的重力克服与导轨的摩擦力，进而沿着第一输送导轨依靠重力快速下滑，而无需额外传输动力。
作为优选，所述分粒器包括分粒气缸和与分粒气缸相连的分粒压块，分粒器主要用于压住吸取工位上放最近的那颗霍尔元件，防止其落入吸取工位，影响吸笔工作。
作为优选，所述吸取工位的两侧进一步设有一开合组件，开合组件与开合气缸相连，随着气缸的动作，可合拢或打开，其作用是有效的定位霍尔元件并防止在吸取工位的霍尔元件从第一输送导轨上跌落。
作为优选，所述第二输送导轨沿输送方向的前端设有一放置工位，放置工位垂直方向上设有第三传感器，用于检测进入放置工位的载带空位是否准确；放置工位的后端水平方向上设有第四传感器，一方面检测霍尔元件是否准确放置在载带空位上；另一方面同时检测载带是否空格及霍尔元件上浮。
作为优选，所述控制单元采用PLC控制，并连接有可视化操作人机界面和声光报警器件，所述编带机的所有气缸均通过电磁阀与控制单元相连，第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、热封机构和各个电机也均与控制单元相连。可视化操作人机界面可以用于编带过程各个参数的输入输出，便于用户控制进程。
上述全自动霍尔元件编带机的编带方法，包括如下步骤：
步骤1：开启振动盘，霍尔元件通过振动依次落入第一输送导轨，并沿着第一输送导轨到达吸取工位，此时，开合组件为合拢状态，分粒器压住吸取工位上方的第二颗霍尔元件，当第一传感器检测到吸取工位上存在霍尔元件时，将信号发送给控制单元，控制单元接收到信号后向回转机构发出指令；
步骤2：回转电机开始动作，将吸笔的尾端转向第一输送导轨的吸取工位，同时，真空组件和开合气缸也开始动作，吸笔吸气，开合组件打开，将吸取工位上的霍尔元件吸住，回转电机再次动作，吸笔尾端转回原位，此时，吸笔正对放置工位，分粒器在吸取工位上的霍尔元件吸走的同时，启动分粒气缸，松开第二颗霍尔元件，使其落入吸取工位，并且再次动作，压住第三颗霍尔元件；
步骤3：在步骤2吸笔吸取霍尔元件的同时，载带已装配在第二输送导轨上，并通过第三传感器检测其在放置工位上是否放置准确；
步骤4：在步骤2的霍尔元件和步骤3的待装载带都到位后，抽气装置再次动作，取消吸力，霍尔元件落入载带的空位，然后沿着第二输送导轨向前运动，同时吸笔再次转向第一输送导轨，吸取下一颗准备就绪的霍尔元件，第三传感器再次检测下一个载带空位是否准备到位；
步骤5：当装入霍尔元件的载带经过第四传感器时，第四传感器一方面检测霍尔元件是否准确放置在载带空位上；另一方面同时检测载带是否空格及霍尔元件是否上浮，当出现上述异常情况时，通过控制单元发送报警信号，反之，则进入热封步骤；
步骤6：盖带通过导辊引入第四传感器后端的第二输送导轨上方，并覆盖在装满霍尔元件的载带上，然后通过加热装置加热封装，温度传感器实时检测加热装置的温度，温度控制器用于控制加热装置的温度，使其恒定在145-175度，封装结束后的霍尔元件从第二输送导轨的尾端输出，收卷装盘。
作为优选，上述步骤1所述的振动盘在整个编带过程中，无需时时开启，只有当第二传感器未检测到霍尔元件时，振动盘开始启动，将霍尔元件移入第一输送导轨。
采用上述结构的全自动霍尔元件编带机及其编带方法，可以快速准确的将霍尔元件装载在载带上，通过多个传感器同时监控，当出现异常情况时，可以及时发出报警信号，保证包装的可靠性，通过吸笔吸取霍尔元件，相比传统的手工或机械抓手操作，工作效率更高，而且不会损伤霍尔元件的管脚。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的全自动霍尔元件编带机立体结构示意图一（吸笔在放置工位）；
图2为本实施例的全自动霍尔元件编带机立体结构示意图二（吸笔在放置工位）；
图3为本实施例的全自动霍尔元件编带机侧视图（吸笔在吸取工位）；
标号说明：
机架1；
送料机构2；振动盘21；第一输送导轨22；第一传感器23；吸取工位24；分粒器25；第二传感器26；开合组件27；
回转机构3；支架31；第二输送导轨32；吸笔33；放置工位34；第四传感器35；
热封机构4；加热装置41；
霍尔元件5；
载带6；载带盘61；
盖带7；盖带盘71；导辊72；
成品盘8。
具体实施方式
一种全自动霍尔元件编带机，包括机架1，安装在机架1上的送料机构2、回转机构3，热封机构4，以及用于控制上述送料机构2、回转机构3，热封机构4动作的控制单元。机架1上进一步设有输送载带6的载带盘61、输送盖带7的盖带盘71，回收封装好的载带的成品盘8，载带盘61、盖带盘71和成品盘8都通过电机驱动，所述电机与控制单元相连，在编带过程中，实现同步转动。霍尔元件5装配在送料机构2第一输送导轨22上，载带6装配在回转机构3的第二输送导轨32上，盖带7通过导辊72引入第二输送导轨32并通过热封机构4封装在装配好霍尔元件5的载带上表面。
所述送料机构2包括振动盘21，与振动盘21出口相连的第一输送导轨22，所述第一输送导轨22为倾斜状，倾斜角度为一般为40-60°，在本实施例中，所述倾斜角度为45°，倾斜状设置，可以使霍尔元件5向下的重力克服与导轨的摩擦力，进而沿着第一输送导轨22依靠重力快速下滑，而无需额外传输动力。第一输送导轨22的下端吸取工位24上设有第一传感器23，用于检测吸取工位24上是否有霍尔元件5存在。吸取工位24沿传输方向的上端设有分粒器25，所述分粒器25包括分粒气缸和与分粒气缸相连的分粒压块，分粒器主要用于压住吸取工位24上端最近的那颗霍尔元件5，防止其落入吸取工位24，影响吸笔工作。所述第一输送导轨22的上端进一步设有第二传感器26，所述第二传感器26用于检测第一输送导轨22上的霍尔元件5个数是够满足输送要求。所述吸取工位24的两侧设有一开合组件27，开合组件27与开合气缸相连，随着气缸的动作，可合拢或打开，其作用是有效的定位霍尔元件并防止在吸取工位的霍尔元件从第一输送导轨上跌落。
所述回转机构3包括固定在机架1上的支架31和第二输送导轨32，第二输送导轨32沿输送方向的前端设有一放置工位34；所述支架31上安装有回转电机，所述回转电机与一可旋转的吸笔33相连，吸笔33的顶端连接真空组件，尾端可在第一输送导轨22的吸取工位24和第二输送导轨32的放置工位34间来回摆动；所述放置工位34垂直方向上设有第三传感器，用于检测进入放置工位34的载带空位是否准确，第三传感器的检测原理：载带6的每个空位都为一凹槽，凹槽的中间设有一小通孔，第三传感器的接收端和发射端正对空位小通孔，当接收端接收到发射端发出的光电信号时，说明载带空位位于轨道的正确位置上，当接收端无法接收到发射端发出的光电信号时，说明载带空位移位，没有位于轨道的正确位置上，及时通过控制单元发出报警信号；放置工位34的后端水平方向上设有第四传感器35，用于检测霍尔元件5的高度，进而确定霍尔元件5是否准确放置在载带空位上、载带是否空格以及霍尔元件是否上浮。
所述热封机构4包括加热装置41、与加热装置41相连的高精度温度传感器，以及与温度传感器相连的温度控制器，其中加热装置41位于第二输送导轨32的正上方，温度控制器用于控制加热装置41的温度，使其恒定在145-175度，具体视材料不同而定，精度正负1度以内。
在本实施例中，所述控制单元采用PLC控制，并连接有可视化操作人机界面和声光报警器件，所述编带机的所有气缸均通过电磁阀与控制单元相连，第一传感器23、第二传感器26、第三传感器、第四传感器35、热封机构4和各个电机也均与控制单元相连。可视化操作人机界面可以用于编带过程各个参数的输入输出，便于用户控制进程。
上述全自动霍尔元件编带机的编带方法，包括如下步骤：
步骤1：开启振动盘21，霍尔元件5通过振动依次落入第一输送导轨22，并沿着第一输送导轨22到达吸取工位24，此时，开合组件27为合拢状态，分粒器25压住吸取工位24上方的第二颗霍尔元件5，当第一传感器23检测到吸取工位24上存在霍尔元件5时，将信号发送给控制单元，控制单元接收到信号后向回转机构发出指令；
步骤2：回转电机开始动作，将吸笔33的尾端转向第一输送导轨22的吸取工位24，同时，开合气缸和真空组件也开始动作，开合组件27打开，吸笔33吸气，将吸取工位24上的霍尔元件5吸住，回转电机再次动作，吸笔33尾端转回原位，此时，吸笔正对放置工位34，分粒器25在吸取工位24上的霍尔元件5吸走的同时，启动分粒气缸，松开第二颗霍尔元件5，使其落入吸取工位24，并且再次动作，压住第三颗霍尔元件5；
步骤3：在步骤2吸笔33吸取霍尔元件5的同时，载带6已装配在第二输送导轨32上，并通过第三传感器检测其在放置工位34上是否放置准确；
步骤4：在步骤2的霍尔元件5和步骤3的待装载带6都到位后，抽气装置再次动作，取消吸力，霍尔元件5落入载带6的空位，然后沿着第二输送导轨32向前运动，同时吸笔再次转向第一输送导轨22，吸取下一颗准备就绪的霍尔元件5，第三传感器再次检测下一个载带空位是否准备到位；
步骤5：当装入霍尔元件5的载带经过第四传感器35时，第四传感器35一方面检测霍尔元件5是否准确放置在载带空位上；另一方面同时检测载带是否空格及霍尔元件是否上浮，当出现上述异常情况时，通过控制单元发送报警信号，反之，则进入热封步骤；
步骤6：盖带7通过导辊72引入第四传感器35后端的第二输送导轨32上方，并覆盖在装满霍尔元件5的载带上，然后通过加热装置41加热封装，温度传感器实时检测加热装置41的温度，温度控制器用于控制加热装置的温度，使其恒定在145-175度，封装结束后的霍尔元件5从第二输送导轨32的尾端输出，通过成品盘8收卷装盘，整个编带过程中，载带盘61、盖带盘71和成品盘8都实现同步转动，配合各个器件的包装速度。
上述步骤1所述的振动盘在整个编带过程中，无需时时开启，只有当第二传感器26未检测到霍尔元件5时，振动盘21开始启动，将霍尔元件5移入第一输送导轨22。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种全自动霍尔元件编带机，其特征在于：包括机架，以及安装在机架上的送料机构、回转机构和热封机构，所述送料机构包括振动盘，与振动盘出口相连的第一输送导轨，所述第一输送导轨为倾斜状，第一输送导轨的下端吸取工位上设有第一传感器，吸取工位的上方设有分粒器；所述回转机构包括固定在机架上的支架和第二输送导轨，所述支架上安装有回转电机，所述回转电机与一可旋转的吸笔相连，吸笔的顶端连接真空组件，尾端可在第一输送导轨和第二输送导轨间来回摆动；所述热封机构包括加热装置，与加热装置相连的温度传感器，以及与温度传感器相连的温度控制器，其中加热装置位于第二输送导轨的正上方；霍尔元件装配在第一输送导轨上，载带装配在第二输送导轨上，盖带通过导辊引入第二输送导轨并通过热封机构封装在装配好霍尔元件的载带上表面；上述全自动霍尔元件编带机进一步包括用于控制上述送料机构、回转机构和热封机构动作的控制单元。
2.如权利要求1所述的一种全自动霍尔元件编带机，其特征在于：所述第一输送导轨的上端进一步设有第二传感器。
3.如权利要求1所述的一种全自动霍尔元件编带机，其特征在于：所述第一输送导轨的倾斜角度为40-60°。
4.如权利要求1所述的一种全自动霍尔元件编带机，其特征在于：所述分粒器包括分粒气缸和与分粒气缸相连的分粒压块。
5.如权利要求1所述的一种全自动霍尔元件编带机，其特征在于：所述吸取工位的两侧进一步设有一开合组件，开合组件与开合气缸相连，随着气缸的动作，可合拢或打开。
6.如权利要求1所述的一种全自动霍尔元件编带机，其特征在于：所述第二输送导轨沿输送方向的前端设有一放置工位，放置工位垂直方向上设有第三传感器，用于检测进入放置工位的载带空位是否准确；放置工位的后端水平方向上设有第四传感器，一方面检测霍尔元件是否准确放置在载带空位上；另一方面同时检测载带是否空格及霍尔元件是否上浮。
7.如权利要求1所述的一种全自动霍尔元件编带机，其特征在于：所述控制单元采用PLC控制，并连接有可视化操作人机界面和声光报警器件，所述编带机的所有气缸均通过电磁阀与控制单元相连，第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、热封机构和各个电机也均与控制单元相连。
8.一种全自动霍尔元件编带机的编带方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：开启振动盘，霍尔元件通过振动依次落入第一输送导轨，并沿着第一输送导轨到达吸取工位，此时，开合组件为合拢状态，分粒器压住吸取工位上方的第二颗霍尔元件，当第一传感器检测到吸取工位上存在霍尔元件时，将信号发送给控制单元，控制单元接收到信号后向回转机构发出指令；
步骤2：回转电机开始动作，将吸笔的尾端转向第一输送导轨的吸取工位，同时，真空组件和开合气缸也开始动作，吸笔吸气，开合组件打开，将吸取工位上的霍尔元件吸住，回转电机再次动作，吸笔尾端转回原位，此时，吸笔正对放置工位，分粒器在吸取工位上的霍尔元件吸走的同时，启动分粒气缸，松开第二颗霍尔元件，使其落入吸取工位，并且再次动作，压住第三颗霍尔元件；
步骤3：在步骤2吸笔吸取霍尔元件的同时，载带已装配在第二输送导轨上，并通过第三传感器检测其在放置工位上是否放置准确；
步骤4：在步骤2的霍尔元件和步骤3的待装载带都到位后，抽气装置再次动作，取消吸力，霍尔元件落入载带的空位，然后沿着第二输送导轨向前运动，同时吸笔再次转向第一输送导轨，吸取下一颗准备就绪的霍尔元件，第三传感器再次检测下一个载带空位是否准备到位；
步骤5：当装入霍尔元件的载带经过第四传感器时，第四传感器一方面检测霍尔元件是否准确放置在载带空位上；另一方面同时检测载带是否空格及霍尔元件是否上浮，当出现上述异常情况时，通过控制单元发送报警信号，反之，则进入热封步骤；
步骤6：盖带通过导辊引入第四传感器后端的第二输送导轨上方，并覆盖在装满霍尔元件的载带上，然后通过加热装置加热封装，温度传感器实时检测加热装置的温度，温度控制器用于控制加热装置的温度，使其恒定在145-175度，封装结束后的霍尔元件从第二输送导轨的尾端输出，收卷装盘。
9.如权利要求8所述的一种全自动霍尔元件编带机的编带方法，其特征在于：上述步骤1所述的振动盘在整个编带过程中，无需时时开启，只有当第二传感器未检测到霍尔元件时，振动盘开始启动，将霍尔元件移入第一输送导轨。
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