CN206140012U - 一种防止管脚压弯自动检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止管脚压弯自动检测***，包括控制模块、Z轴升降机构、管架压弯形变机构与光纤检测机构，控制模块包括PLC控制器、Z轴伺服电机及伺服驱动器；Z轴升降机构包括Z轴机械手与升降连接座，升降连接座与Z轴伺服电机电连接；管架压弯形变机构包括旋转吸嘴机构及焊接部位，旋转吸嘴机构设置于升降连接座上，且旋转吸嘴机构包括旋转盘、及若干吸附结构，吸附结构上套设有弹簧；光纤检测机构与PLC控制器电连接，光纤检测机构设置于升降连接座下端，且光纤检测机构位于吸附结构的弹簧侧边。本实用新型可实现管脚压弯实时检测功能，避免管脚被强行压弯，自动化程度高，响应速度快，检测准确度高，有效保证检测效果，提高良品率。

Description

一种防止管脚压弯自动检测***

技术领域

本实用新型涉及管脚检测领域，尤其涉及一种防止管脚压弯自动检测***。

背景技术

在光通讯行业中，自动封帽焊接制程工序，首先机器将光通信管座放置到一个内孔直径为4mm的下铜电极中，若光通信管座的4根或者5根管脚来料成外八时，在放置到下铜电极中的过程中，管脚碰到下铜电极，此时若仍强行下降放料，管脚会被压弯形变导致不良报废。管脚被压弯的不良率统计为3％左右，产生很大的制造浪费，是封帽制程中不良瓶颈工位。

对于上述出现的情形，若直接将被压弯形变的管脚报废，拉低整个制程的不良率。若采用人工进行管脚外八检测和矫正，不但费时费力，劳动强度大，产值低，经常有漏检情况，而且人工难以准确辨认出管脚是否存在外八现象，导致检测不准确，可靠性低。若采用机器对管脚进行收束校正时，管脚引线端的密封胶被拉裂，封帽后充氮气，拉裂位置容易泄露氮气，影响产品质量。有以上问题的存在，封帽制程效率难以提升，给自动封帽机的机器开发带来制约和束缚。

因此，开发出一种自动化程度高、检测精确度高的防止管脚压弯自动检测***，显得较为迫切。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种防止管脚压弯自动检测***，实现管脚压弯时自动检测，防止管脚被强行压弯，结构设计合理，响应精度高，检测速度快且准确度高，有效保证检测效果，实用性强，可靠性高，通用性好，兼容性好。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种防止管脚压弯自动检测***，其特征在于，包括控制模块、Z轴升降机构、管架压弯形变机构与光纤检测机构，其中，所述控制模块包括PLC控制器、Z轴伺服电机、及电连接于PLC控制器与Z轴伺服电机之间的伺服驱动器；所述Z轴升降机构包括Z轴机械手、可升降移动于Z轴机械手上的升降连接座，该升降连接座与Z轴伺服电机电连接；所述管架压弯形变机构包括旋转吸嘴机构、及设置于旋转吸嘴机构正下方的焊接部位，该旋转吸嘴机构设置于升降连接座上，且该旋转吸嘴机构包括设置于升降连接座上的旋转盘、及设置于旋转盘上的若干吸附结构，该吸附结构上套设有一弹簧；所述光纤检测机构与PLC控制器电连接，该光纤检测机构设置于升降连接座下端，且该光纤检测机构位于吸附结构的弹簧侧边。

作为本实用新型的进一步改进，所述吸附结构包括一连接柱、一吸杆、设置于吸杆下端的吸嘴、及连接于连接柱与吸杆之间的套杆，其中，该连接柱设置于旋转盘上，该弹簧套设于套杆外。

作为本实用新型的进一步改进，所述光纤检测机构包括设置于升降连接座下端的光纤固定座、及设置于光纤固定座上的光纤感应器，该光纤感应器位于弹簧侧边。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转盘通过旋转座设置于升降连接座上，该旋转座与PLC控制器电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述升降连接座包括设置于Z轴机械手上的Z轴滑块固定座、及设置于Z轴滑块固定座上的连接板，所述旋转盘设置于连接板一端部。

本实用新型的有益效果为：

(1)采用控制模块、Z轴升降机构、管架压弯形变机构与光纤检测机构的结合，结构设计合理、巧妙，将光、机和电技术相结合，实现管脚压弯时自动检测和报警，设计精巧，实用性强，可靠性高；

(2)结构设计合理，占用空间小，只需要一光纤固定座与一光纤感应器，几乎不占用设备空间；成本低，一个光纤和一个光纤固定座，回报率却很高；

(3)兼容性好，可根据需要实时更换吸嘴和吸杆规格，可兼容不同规格尺寸的产品管脚检测，检测不同的零件管脚压弯，提高检测机构的重复利用率；

(4)自动检测***响应精度高，检测速度快且准确度高，有效保证检测效果；

(5)通用性好，可广泛应用于电子、仪器、半导体、医疗、航空等管脚放置时的检测，预防管脚外八情况导致的产品不良。

上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型旋转吸嘴机构的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。

请参照图1与图2，本实用新型实施例提供一种防止管脚压弯自动检测***，包括控制模块1、Z轴升降机构2、管架压弯形变机构3与光纤检测机构4，其中，所述控制模块1包括PLC控制器11、Z轴伺服电机12、及电连接于PLC控制器11与Z轴伺服电机12之间的伺服驱动器13，该Z轴伺服电机12的控制精度在0.01MM以内；所述Z轴升降机构2包括Z轴机械手21、可升降移动于Z轴机械手21上的升降连接座22，该升降连接座22与Z轴伺服电机12电连接；所述管架压弯形变机构3包括旋转吸嘴机构31、及设置于旋转吸嘴机构31正下方的焊接部位32，该旋转吸嘴机构31设置于升降连接座22上，且该旋转吸嘴机构31包括设置于升降连接座22上的旋转盘311、及设置于旋转盘311上的若干吸附结构312，该吸附结构312上套设有一弹簧313；所述光纤检测机构4与PLC控制器11电连接，该光纤检测机构4设置于升降连接座22下端，且该光纤检测机构4位于吸附结构312的弹簧313侧边。

在本实施例中，所述吸附结构312包括一连接柱3121、一吸杆3122、设置于吸杆3122下端的吸嘴3123、及连接于连接柱3121与吸杆3122之间的套杆3124，其中，该连接柱3121设置于旋转盘311上，该弹簧313套设于套杆3124外。

同时，所述光纤检测机构4包括设置于升降连接座22下端的光纤固定座41、及设置于光纤固定座41上的光纤感应器42，该光纤感应器42位于弹簧313侧边。本实施例光纤感应器42检测敏感度参数值可通过自身旋钮调节，检测距离远近可通过光纤固定座41侧面的无头螺丝调节。

在本实施例中，所述升降连接座22包括设置于Z轴机械手21上的Z轴滑块固定座221、及设置于Z轴滑块固定座221上的连接板222，所述旋转盘311设置于连接板222一端部。

作为本实施例的进一步改进，所述旋转盘311通过旋转座314设置于升降连接座22上，该旋转座314与PLC控制器11电连接。

本实用新型提供的防止管脚压弯自动检测***，具有以下优点：

(1)采用控制模块、Z轴升降机构、管架压弯形变机构与光纤检测机构的结合，结构设计合理、巧妙，将光、机和电技术相结合，实现管脚压弯时自动检测和报警，设计精巧，实用性强，可靠性高；

(2)结构设计合理，占用空间小，只需要一光纤固定座与一光纤感应器，几乎不占用设备空间；成本低，一个光纤和一个光纤固定座，回报率却很高；

(3)兼容性好，可根据需要实时更换吸嘴和吸杆规格，可兼容不同规格尺寸的产品管脚检测，检测不同的零件管脚压弯，提高检测机构的重复利用率。

本实用新型还提供了采用上述防止管脚压弯自动检测***的自动检测方法，下面以具有实施例进行说明。

实施例一：

请参照图1与图2，本实施例提供一种防止管脚压弯自动检测方法，包括以下步骤：

(1)预制一自动检测***，其包括控制模块1、Z轴升降机构2、管架压弯形变机构3与光纤检测机构4，其中，所述控制模块1包括PLC控制器11、Z轴伺服电机12、及电连接于PLC控制器11与Z轴伺服电机12之间的伺服驱动器13；所述Z轴升降机构2包括Z轴机械手21、可升降移动于Z轴机械手21上的升降连接座22，该升降连接座22与Z轴伺服电机12电连接；所述管架压弯形变机构3包括旋转吸嘴机构31、及设置于旋转吸嘴机构31正下方的焊接部位32，该旋转吸嘴机构31设置于升降连接座22上，且该旋转吸嘴机构31包括设置于升降连接座22上的旋转盘311、及设置于旋转盘311上的若干吸附结构312，该吸附结构312上套设有一弹簧313；所述光纤检测机构4与PLC控制器11电连接，该光纤检测机构4设置于升降连接座22下端，且该光纤检测机构4位于吸附结构312的弹簧313侧边；

(2)在弹簧313上预设一初始台阶标记；

(3)将待检测产品5吸附于吸附结构312下端，将下铜电极6放置于焊接部位32上端；

(4)PLC控制器11输出正向脉冲至伺服驱动器13，伺服驱动器13驱动Z轴伺服电机12启动，带动升降连接座22与旋转吸嘴机构31同时下降，直至待检测产品5管脚接触到下铜电极6上端面；

(5)光纤检测机构4实时检测弹簧313初始台阶标记的位置变化，若弹簧313产生压缩变化，则初始台阶标记位置同步上移形成当前台阶标记，光纤检测机构4检测到初始台阶标记与当前台阶标记之间的位置变化光信号，代表待检测产品5管脚存在展开外八情况，则执行步骤(6)；否则，执行步骤(7)；

(6)光纤检测机构4将位置变化光信号转化为数字电信号，并反馈至PLC控制器11，PLC控制器11立即停止正向脉冲输出，Z轴伺服电机12停止，旋转吸嘴机构31停止下降，然后，执行步骤(8)；

(7)旋转吸嘴机构31继续下降，直至待检测产品5管脚进入下铜电极6内孔中，重复步骤(3)；

(8)PLC控制器11输出反向脉冲至伺服驱动器13，伺服驱动器13驱动Z轴伺服电机12重新启动，带动升降连接座22与旋转吸嘴机构31同时上升，直至待检测产品5管脚脱离下铜电极6上端面至安全位置，则PLC控制器11停止脉冲输出，旋转吸嘴机构31停止上升，自动检测***报警，提示待检测产品5管脚需进入人工干预处理，重复步骤(3)。

在所述步骤(5)中，当待检测产品5管脚存在展开外八情况时，则待检测产品5管脚下端展开碰到下铜电极6外沿，在待检测产品5管脚被压弯瞬间，下铜电极6外沿对待检测产品5管脚产生向上的作用力，该作用力传递至吸附结构312，吸附结构312上移而压缩弹簧313，弹簧313初始台阶标记位置同步上移而形成当前台阶标记。

在本实施例中，在所述步骤(1)中，所述吸附结构312包括一连接柱3121、一吸杆3122、设置于吸杆3122下端的吸嘴3123、及连接于连接柱3121与吸杆3122之间的套杆3124，其中，该连接柱3121设置于旋转盘311上，该弹簧313套设于套杆3124外；在所述步骤(3)中，待检测产品5吸附于吸嘴3123下端；在所述步骤(5)中，下铜电极6外沿对待检测产品5管脚产生的向上作用力传递至吸杆3122，吸杆3122上移而压缩弹簧313。

本实用新型实施例提供的防止管脚压弯自动检测方法，结合了光、机和电技术，通过巧妙设计，创新，实现采用简单可靠的机构解决了管脚压弯不良现象。

在检测过程中，若待检测产品5管脚存在展开外八情况，Z轴伺服电机带动升降连接座22与旋转吸嘴机构31同时下降，管脚在下放置到下铜电极6内孔过程中，由于管脚外八外张碰到下铜电极6时，利用管脚在压弯时瞬间，力传递给吸杆3122压缩弹簧313，导致整个吸杆3122往上伸，光纤检测机构4检测到弹簧313机械变化，即检测到的台阶标记位置同步上升，引起反射光纤检测差值变化，形成反射光不同差值，光纤检测机构4将光信号转化成数字电信号输出，并反馈至PLC控制器11，响应时间仅需5ms；PLC控制器11高速采集到该数字电信号，响应时间仅需2ms，立即停止Z轴正向脉冲输出，Z轴伺服电机12立即停止，从而控制旋转吸嘴机构31立即停止下降，避免管脚被强行压弯；机器暂停1s后，PLC控制器11自动输出反向脉冲，Z轴伺服电机12重新上升到安全位置，压缩的弹簧313形变恢复，机器报警，红灯闪烁，并提示人工干预；人工矫正管脚后，按下机器启动按钮，Z轴伺服电机12再次下降放管脚进入继续生产。

实施例二：

本实施例与实施例一的主要区别在于：

在所述步骤(1)中，所述旋转盘311通过一旋转座314设置于升降连接座22上，该旋转座314与PLC控制器11电连接。

所述步骤(8)还包括以下步骤：PLC控制器11控制旋转座314带动旋转盘311旋转，使吸附有待检测产品5的吸附结构312旋转至侧边，而使另一吸附结构312旋转至焊接部位32正上方，并位于弹簧313侧边。

其他步骤与实施例一相同，在此不再赘述。

在本实施例中，在遇到待检测产品5存在展开外八情况时，通过将吸附有待检测产品5的吸附结构312旋转至侧边，进行人工干预，管脚矫正；而与此同时，另一吸附结构312旋转至焊接部位32正上方，立即可进行下一待检测产品管脚的检测，实现取下存在展开外八情况的待检测产品5步骤，与对下一待检测产品管脚的检测步骤同步进行，大大的提高了检测效率。

本实用新型提供的防止管脚压弯自动检测方法，具有以下优点：

(1)利用管脚在压弯时瞬间，力传递给吸杆压缩弹簧，导致检测的标记位置上升，光纤感应器检测出位置变化，将结果反馈给PLC控制器，PLC控制器立即停止正向脉冲输出，从而Z轴伺服电机立即停止，避免管脚被强行压弯，然后机器报警，提示人工干预处理，检测精度高；

(2)整个检测过程，响应精度高，从检测到输出控制，时间控制在20ms以内，弹簧形变的距离在0.5mm以内，管脚压弯形变的行程距离精度为0.3mm以内，光纤检测结果的响应在10ms以内，检测速度快且准确度高，有效保证检测效果；

(3)达到不良率为0，实际生产应用统计中，自动封帽机采用本实用新型提供的技术方案后，管脚压弯不良率为0；不良瓶颈改善，封帽不良瓶颈得到改善，大大提升产品成品良率；

(4)通用性好，可广泛应用于电子、仪器、半导体、医疗、航空等管脚放置时的检测，预防管脚外八情况导致的产品不良。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防止管脚压弯自动检测***，其特征在于，包括控制模块、Z轴升降机构、管架压弯形变机构与光纤检测机构，其中，所述控制模块包括PLC控制器、Z轴伺服电机、及电连接于PLC控制器与Z轴伺服电机之间的伺服驱动器；所述Z轴升降机构包括Z轴机械手、可升降移动于Z轴机械手上的升降连接座，该升降连接座与Z轴伺服电机电连接；所述管架压弯形变机构包括旋转吸嘴机构、及设置于旋转吸嘴机构正下方的焊接部位，该旋转吸嘴机构设置于升降连接座上，且该旋转吸嘴机构包括设置于升降连接座上的旋转盘、及设置于旋转盘上的若干吸附结构，该吸附结构上套设有一弹簧；所述光纤检测机构与PLC控制器电连接，该光纤检测机构设置于升降连接座下端，且该光纤检测机构位于吸附结构的弹簧侧边。

2.根据权利要求1所述的防止管脚压弯自动检测***，其特征在于，所述吸附结构包括一连接柱、一吸杆、设置于吸杆下端的吸嘴、及连接于连接柱与吸杆之间的套杆，其中，该连接柱设置于旋转盘上，该弹簧套设于套杆外。

3.根据权利要求1所述的防止管脚压弯自动检测***，其特征在于，所述光纤检测机构包括设置于升降连接座下端的光纤固定座、及设置于光纤固定座上的光纤感应器，该光纤感应器位于弹簧侧边。

4.根据权利要求1所述的防止管脚压弯自动检测***，其特征在于，所述旋转盘通过旋转座设置于升降连接座上，该旋转座与PLC控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的防止管脚压弯自动检测***，其特征在于，所述升降连接座包括设置于Z轴机械手上的Z轴滑块固定座、及设置于Z轴滑块固定座上的连接板，所述旋转盘设置于连接板一端部。