CN115744270A - Pt管座高效率互转的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PT管座高效率互转的装置及方法，装置包括工作台面及设置在工作台面上的推拉料条机构、上料盒机构、吸放PT管座机构、下料盒机构和料盘机构，其中：所述吸放PT管座机构包括安装在底座上的XYZ运动轴和横向运动轴，在XYZ运动轴的Z轴上安装吸放PT管座组件；所述上料盒机构和下料盒机构结构相同，均包括前后推料盒气缸和上下运动轴，在上下运动轴上设置有料盒；所述推拉料条机构包括推拉料条气缸、推拉料条导轨、横向运动导轨、卡料条轴承和拉料条到位传感器。与现有技术相比，本发明能高效率地实现PT管座在料条与料盘之间的来回互转。

Description

PT管座高效率互转的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种PT管座高效率互转的装置及方法。

背景技术

在光通信行业中，芯片的制作工艺组成中有一原料叫PT管座，会在上面焊接芯片、激光器等其他零部件在其中，由于焊接工序多种，所以需要将PT管座放置于不同设备中进行加工；放置PT管座来回倒换工装就会产生诸多问题，如损坏管座或者上面焊接好的零部件；由于工装不统一，转换难度较高，人为转换效率低下，需要一颗一颗转料；且由于工作量大，出错率也就很高。如使用自动转料机，普通转料机只能做到一颗一颗进行转料，只节省了人力，提高效率不明显；如果能在相同时间内同时转多颗产品，将会大大提高设备的效率。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种PT管座高效率互转的装置及方法，效率高且方便PT管座的来回互转。

本发明所采用的技术方案是：一种PT管座高效率互转的装置，包括工作台面及设置在工作台面上的推拉料条机构、上料盒机构、吸放PT管座机构、下料盒机构和料盘机构，其中：

所述吸放PT管座机构包括安装在底座上的XYZ运动轴和横向运动轴，在XYZ运动轴的Z轴上安装吸放PT管座组件；

所述上料盒机构和下料盒机构结构相同，均包括前后推料盒气缸和上下运动轴，在上下运动轴上设置有料盒；

所述推拉料条机构包括推拉料条气缸、推拉料条导轨、横向运动导轨、卡料条轴承和拉料条到位传感器，其中，在横向运动导轨上安装推拉料条气缸、卡料条轴承和拉料条到位传感器，推拉料条导轨通过连接件安装在推拉料条气缸上，推拉料条气缸通过连接件与吸放 PT管座机构的横向运动轴连接。

本发明还公开了一种PT管座高效率互转的方法，包括如下步骤：

步骤一、放置料盘和上料盒：

若是从料条向料盘转料，则将空料盘放置于料盘台上，同时将料条装满PT管座后放入料盒内，再将料盒放置于上料盒位置；

若是从料盘向料条转料，则将装满PT管座的料盘放置于料盘台上，同时将空料条放入料盒内，再将料盒放置于上料盒位置；

步骤二、放置下料盒：

将空的料盒放入下料盒位置；

步骤三、通过推拉料条完成PT管座在料条和料盘间的转料：

当上料盒放置完成后，推拉料条机构在横向运动轴的横向运动下将上料盒中的料条拉出到料条准备位置，拉料条传感器检测到有料条时，推拉料条机构继续将料条拉到料条固定位置，定位料条气缸将料条固定住；吸放PT管座机构开始取放PT管座，待取放完成后，定位料条气缸松开，推拉料条机构将料条推进下料盒中，并同时将上料盒的下一个料条拉出到料条固定位置，定位料条气缸将料条固定住，继续重复PT管座的取放，直至上料盒中的全部料条均被推进下料盒中，完成PT管座在料条和料盘间的转料。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1、本发明每次转料最多可12颗同时转料，相比于人工或者普通设备一颗一颗转料，效率至少提升12倍；

2、相比于人工转料，设备每次12颗相比于人每次1颗，节省人力12人；

3、相比于普通设备转料，普通转料设备每次转料1颗，PT管座高效率互转设备每次12颗，动作效率提升至少12倍，且一台设备相当于12台普通转料设备，大幅度节省了设备成本和人员管控成本。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为PT管座高效率互转设备整体正视图；

图2为PT管座高效率互转设备工作台面5俯视图；

图3为PT管座高效率互转设备工作台面5正视图；

图4为PT管座高效率互转设备工作台面5左视图；

图5为料盘机构11俯视图；

图6为上料盒机构8和下料盒机构10(上料盒机构和下料盒机构结构相同，为便于区分，分别命名)示意图；

图7为料盒22示意图；

图8为推拉料条机构7的示意图；

图9为推拉料条机构7的局部示意图；

图10为吸放PT管座机构9的示意图；

图11为吸放PT管座组件13的示意图；

图12为卡料条轴承29的示意图；

图中附图序号标记包括：PT管座高效率互转设备整体 1040*800*1665尺寸框架1、PT管座高效率互转设备框架电控门2、 PT管座高效率互转设备显示器3、PT管座高效率互转设备门把手4、 PT管座高效率互转设备工作台面5、PT管座高效率互转设备鼠键放置滑动推拉抽屉6、推拉料条机构7、上料盒机构8、吸放PT管座机构9、下料盒机构10、料盘机构11、XYZ运动轴12、吸放PT管座组件13、下料料条到位传感器14、定位料条气缸15、横向运动轴16、防反销钉17、料盘18、销钉19、锁紧旋钮20、弹性压紧轴承21、料盒22、上(下)料盒前后推料盒气缸23、上(下)料盒上下运动轴24、料条25、推拉料条气缸26、推拉料条导轨27、横向运动导轨 28、卡料条轴承29、拉料条到位传感器30、变距伺服电机31、多工位吸嘴结构32、锁紧螺母33，卡料条工装34，卡料条工装固定轴35。

具体实施方式

PT管座高效率互转的装置，整体结构如图1所示，包括：PT管座高效率互转设备整体1040*800*1665尺寸框架1、PT管座高效率互转设备框架电控门2、PT管座高效率互转设备显示器3、PT管座高效率互转设备门把手4、PT管座高效率互转设备工作台面5、PT管座高效率互转设备鼠键放置滑动推拉抽屉6等，其中，在PT管座高效率互转设备整体1040*800*1665尺寸框架1中的PT管座高效率互转设备工作台面5距离地面770mm，适合人员操作高度；PT管座高效率互转设备显示器3可显示设备软件操作界面，打开PT管座高效率互转设备框架电控门2可放置工控机，电控板等主要电气设备，PT管座高效率互转设备门把手4可开关PT管座高效率互转设备工作台面5 的安全门，防止设备自动运行情况下对设备外的事物造成损坏，起到安全保护作用。

如图2、3、4所示，在PT管座高效率互转设备工作台面5上设置有推拉料条机构7、上料盒机构8、吸放PT管座机构9、下料盒机构10、料盘机构11、XYZ运动轴12、吸放PT管座组件13、下料料条到位传感器14、定位料条气缸15、横向运动轴16，其中：

所述料盘机构11的结构如图5所示，包括：防反销钉17、料盘 18、销钉19、锁紧旋钮20等。放置料盘18时，先将带倒角的位置置于右上角，料盘的四个销钉孔对准销钉19放下，此时右上角也会卡在防反销钉17之间，如果料盘18放不下去，代表方向位置不对；放置料盘18到位后，使用锁紧旋钮20锁紧顶住料盘18，防止料盘 18松动，料盘18是16*18的阵列放置盘，每个放置孔位之间的间距一样，这样方便多工位吸嘴结构32吸放PT管座。

所述上料盒机构8(下料盒机构10)的结构如图6所示，包括：弹性压紧轴承21、料盒22、上(下)料盒前后推料盒气缸23、上(下) 料盒上下运动轴24、料条25等。其中上料盒机构8(下料盒机构10) 的结构中包含料盒22，如图7所示，包含料盒22、料条25，料条25 放置于料盒22中，每个料盒可放置6个料条，便于取放和转运，料盒22一边有保护限位壳，一边没有保护限位壳，是为了方便料条25 从一边进去，不会从另一边滑出；如果是料条25向料盘18转料，将装满产品的料盒放置于上料盒位置，空的料盒放置于下料盒位置，此时上料盒和下料盒位置都在第一个位置处，上(下)料盒前后推料盒气缸23会自动切换料盒位置，上料盒上下运动轴24会先将第一个料盒22的第一行料条25移动到推拉料条机构7的位置，等待推拉料条机构7拉出料条，下料盒上下运动轴24移动到第一个料盒待放置料条25的位置，等待推拉料条机构7将料条推回。

所述推拉料条机构7的结构如图8和图9所示，包括：料条25、推拉料条气缸26、推拉料条导轨27、横向运动导轨28、卡料条轴承 29、拉料条到位传感器30等。推拉料条导轨27通过连接件安装在推拉料条气缸26上，其目的是让推拉料条气缸26在上下伸缩的时候不会偏移，提高精度，整个推拉料条机构7通过连接件会与横向运动轴 16连接，这样可实现横向主动运动，推拉料条气缸26安装在横向运动导轨28上，保证横向运动时精度更高，不会偏移，推拉料条气缸 26上安装有几字型组合工装，几字型组合工装一边的L型安装有销钉，另一边L型没有安装有销钉，当推拉料条气缸26运动到上料盒料条25最前端U型空位上方时，推拉料条气缸26向下运动，带销钉的L型的一边刚好***上料盒机构8中等待被拉出的料条25中的孔里面，L型的另一边则刚好与料条25的高度平齐，此时为拉料条25 位置，料条25会通过卡料条轴承29被拉出来到拉料条到位传感器 30的上方，当拉料条到位传感器30感应到料条到位，此时为拉料条到位准备位置，也是推料条准备位置；推拉料条机构7中的卡料条轴承29结构如图12所示，其中包含锁紧螺母33，卡料条工装34，卡料条工装固定轴35等，卡料条工装固定轴35安装在底板上，卡料条工装34中间安装有轴承，轴承内圈安装在卡料条工装固定轴35上，通过锁紧螺母33固定住轴承内圈，卡料条工装34沿着外圈旋转，料条25的边卡在卡料条工装34中，可实现料条25的导向与滑动；继续拉动料条25到料条25的固定位置，定位料条气缸15会从下向上伸出，通过孔位定位固定住料条，此时料条固定位置也是推料条25 的到位位置，此刻L型与料条25高度平齐的工装已经将上一个料条 25推到下料盒中，然后推拉料条气缸26向上运动，离开料条25所在高度，在横向运动轴16的运动下，回到上料盒这边的拉料条25位置，等吸放PT管座机构完成PT管座吸放工作，推拉料条机构7会重复拉料条动作。

所述的吸放PT管座机构9结构如图10所示，包括：XYZ运动轴 12、吸放PT管座组件13、横向运动轴16等。吸放PT管座机构9结构中所述的吸放PT管座组件13结构如图11所示，包括：变距伺服电机31、多工位吸嘴结构32。XYZ运动轴12安装在底座上，且横向运动轴16也安装在底座上，由于横向运动轴16与X运动轴方向一致，但作用不同，故而安装在同一个底座上，节省机构空间，XYZ运动轴 12都属于伺服电机，精度高，且不会丢步，吸放PT管座组件13安装在XYZ运动轴12的Z轴上，变距伺服电机31的主要作用就是实现多工位吸嘴结构32吸嘴之间的等量变距，这样对于料条25和料盘 18这两种阵列的不等距的工装，就可实现调节间距吸取，实现多工位吸放PT管座，如果是料条向料盘转料，多工位吸嘴结构32会通过等距的吸嘴打开真空吸取料条25的PT管座然后移动到料盘18位置破真空放入其中，反之料盘向料条转料，多工位吸嘴结构32会以同样的方式将料盘18的PT管座吸取放入料条25中，每个吸嘴真空均有检测和缓冲，防止压坏PT管座，且多工位吸嘴结构32结构上最多可实现12个吸嘴的相同变距，完成吸放工作后，多工位吸嘴结构32 移动到安全位置，定位料条气缸15向下收回，推拉料条机构7会将当前料条25推到下料盒位置，同时上料盒的下一个料条25也会被拉倒料条25固定位置，重复步骤运行，直至完成转料工作。

本发明利用等变距多工位取放产品的方式，提供了一种每次动作同时取放多只产品且拉工装也是推工装的转料过程，达到无缝衔接高效率的生产方式。其工程过程主要包括四个步骤：1、放料盘料盒；2、推拉料条；3、多工位吸放PT管座；4、取料盘料盒。先将料盘18按规定方向固定在料盘位置，在放入带料条25的两个料盒22在上料盒位置，放入不带料条25的空料盒22在下料位置，复位完成后选择是从料条到料盘转料还是料盘到料条转料，自动运行时上料盒会移动到第一个料盒22的第一行料条25位置，推拉料条机构7会去料条25位置将料条拉出到料条25准备位置，此时拉料条传感器30会检测到有料条，然后推拉料条机构7继续将料条25拉到料条25固定位置，定位料条气缸15会伸出固定住料条25，防止产生横向滑动，待吸放 PT管座机构9完成取放PT管座的工作后，吸放PT管座机构9会移动到安全位置，定位料条气缸15会收回，防止干涉，推拉料条机构7会将料条25推到下料盒的第一个料盒22的第一行料条25位置，下料料条到位传感器14也会检测到料条到位信号，此时推拉料条机构7的工装已经将下一个料条25拉到料条25固定位置，重复上一次的取放工作，直到完成转料。

本发明还提供了一种PT管座高效率互转的方法，包括如下步骤：

步骤一、放置料盘18：

料盘18在销钉19和防反销钉17定位下放置于料盘台上，然后将锁紧旋钮20锁紧顶住料盘；

步骤二、放置上料盒：

如果是装满PT管座的料条25向料盘18转料，将装满PT管座的料条25放入料盒22内，将料盒放入上料盒位置；如果是装满PT 管座的料盘18向料条25转料，将装满PT管座的料盘18固定后，将空料条25放置于料盒22内，料盒放置于上料盒位置；上料盒可放置两个，底部有上料盒前后推料盒气缸23可前后切换两个料盒位置，上料盒上下运动轴24可让料盒上下移动，切换料条位置；

步骤三、放置下料盒：

无论是装满PT管座的料条25向料盘18转料，还是装满PT管座的料盘18向料条25转料，下料盒始终是空的放入下料盒位置，不需要装料条，其作用是自动运行中装推拉料条机构推过来的料条25；上料盒机构和下料盒机构是一样的结构，底部的下料盒前后推料盒气缸23可前后切换两个料盒位置，下料盒上下运动轴24可让料盒上下移动，切换料条位置；

步骤四、推拉料条：

当上料盒放置完成后，推拉料条机构在横向运动轴16的横向运动下会将料条25拉出到固定位置，定位料条气缸15会将料条固定住，等待多工位的吸放管座组件的机构完成PT管座的取放(吸取料条25 上的PT管座并放置于料盘内，或者吸取料盘18上的PT管座并放置于料条25上)，结束取放后，定位料条气缸15松开，推拉料条机构会将料条25推进下料盒中，且同时会将上料盒的下一个料条拉出到固定位置，定位料条气缸15会将料条固定住，继续重复的吸放工作；

步骤五、多工位的吸放PT管座：

由于料盘18和料条25放置位置的间距不固定，使用吸放PT管座组件13不仅可以多工位吸取PT管座，还能改变工位之间的吸取间距。所以无论是料条25到料盘18，还是料盘18到料条25的转料工作，均可快速，高效率的实现。吸放PT管座组件13在XYZ运动轴12的运动下可去料盘或料条位置，每个工位上的吸嘴都装有真空和破真空功能，吸取PT管座，放到指定的料条或料盘位置上方，再破真空将PT管座放入指定孔位中，完成转料。

本发明与背景技术的不同之处：

(1)背景技术人为转料，每次从一个工装转移到另一个工装，每次一颗，来回效率低，出错率高，还容易损伤产品。本发明做到一台设备多工位多功能转料，每次可转运12个产品，使用真空吸放，且增加缓冲机构，不会损伤产品，良率显著提升，节省人力12人，效率提升12倍。

(2)背景技术有使用设备替代人力，普通设备每次也是一颗一颗转料，且料条拉出来装满后再推回去，再去拉第二个料条，效率高于人力一点，但未明显提高；本设备使用多工位做到一次同时吸放更多产品，且料条之间的切换也是无缝衔接，不仅提高了设备的效率和利用率，还相比于普通设备节省了设备成本12倍。

Claims (10)

1.一种PT管座高效率互转的装置，其特征在于：包括工作台面及设置在工作台面上的推拉料条机构、上料盒机构、吸放PT管座机构、下料盒机构和料盘机构，其中：

所述吸放PT管座机构包括安装在底座上的XYZ运动轴和横向运动轴，在XYZ运动轴的Z轴上安装吸放PT管座组件；

所述上料盒机构和下料盒机构结构相同，均包括前后推料盒气缸和上下运动轴，在上下运动轴上设置有料盒；

所述推拉料条机构包括推拉料条气缸、推拉料条导轨、横向运动导轨、卡料条轴承和拉料条到位传感器，其中，在横向运动导轨上安装推拉料条气缸、卡料条轴承和拉料条到位传感器，推拉料条导轨通过连接件安装在推拉料条气缸上，推拉料条气缸通过连接件与吸放PT管座机构的横向运动轴连接。

2.根据权利要求1所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：在推拉料条气缸上安装有几字型组合工装，几字型组合工装的一侧为安装有销钉的L型，另一侧为无销钉的L型。

3.根据权利要求1所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：所述卡料条轴承包含锁紧螺母、卡料条工装和卡料条工装固定轴，其中，卡料条工装固定轴安装在底板上，卡料条工装中间安装有轴承，轴承内圈安装在卡料条工装固定轴上、并通过锁紧螺母进行固定。

4.根据权利要求1所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：在料盒中设置有料条放置架，在料条放置架的一侧设置有保护限位壳。

5.根据权利要求1所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：所述吸放PT管座组件包括变距伺服电机和多工位吸嘴结构。

6.根据权利要求1所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：所述料盘机构包括固定在料盘台上的料盘，在料盘的右上角设置有倒角，料盘采用销钉和防反销钉进行固定。

7.根据权利要求6所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：在料盘台上设置锁紧旋钮。

8.根据权利要求1所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：在下料盒机构外侧的工作台面上设置有下料料条到位传感器；在设置推拉料条机构的工作台面下方设置有定位料条气缸。

9.根据权利要求1所述的PT管座高效率互转的装置，其特征在于：在料盒上设置有弹性压紧轴承。

10.一种PT管座高效率互转的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、放置料盘和上料盒：

若是从料条向料盘转料，则将空料盘放置于料盘台上，同时将料条装满PT管座后放入料盒内，再将料盒放置于上料盒位置；

若是从料盘向料条转料，则将装满PT管座的料盘放置于料盘台上，同时将空料条放入料盒内，再将料盒放置于上料盒位置；

步骤二、放置下料盒：

将空的料盒放入下料盒位置；

步骤三、通过推拉料条完成PT管座在料条和料盘间的转料：

当上料盒放置完成后，推拉料条机构在横向运动轴的横向运动下将上料盒中的料条拉出到料条准备位置，拉料条传感器检测到有料条时，推拉料条机构继续将料条拉到料条固定位置，定位料条气缸将料条固定住；吸放PT管座机构开始取放PT管座，待取放完成后，定位料条气缸松开，推拉料条机构将料条推进下料盒中，并同时将上料盒的下一个料条拉出到料条固定位置，定位料条气缸将料条固定住，继续重复PT管座的取放，直至上料盒中的全部料条均被推进下料盒中，完成PT管座在料条和料盘间的转料。

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