专利名称：Smd器件排列分选叠装装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对SMD器件排列分选叠装装置，尤其是smd超小型、超薄型晶 体、陶瓷元件等器件的排列分选叠装装置。
背景技术：
随着电子技术的迅猛发展，作为基础器件的石英晶体谐振器、陶瓷振荡器的需求 量越来越大，并且越来越向着小型化的方向去发展。从原来大量使用的49U、 49S的带引 线脚的封装形式，逐步向SMD (贴片)形式过渡，且封装尺寸从8X3.2到5X3.2甚至更小。 本申请人己经申请过对晶片自动测量的方法和系统，例如中国专利CN00240759.0石英 晶片自动定位测频分选装置、CN03278891.6片式压电陶瓷及相关器件自动定位测试 装置和CN200520076016. 7晶片分选装置。
现有的技术一般是SMD器件在测量工作平台上进行排列，所述平台是采用圆盘形平 台，在平台的圆周边区域具有均匀分布的若干测量工位从而对smd超小型、超薄型器件 进行测量，在其上设有图象识别系统和180度的转动平台，对器件的极性方向进行判别， 并对极性不正确的器件进行180度方位的旋转。平台的圆周边区域具有均匀分布的若干 测量工位对SMD器件的电极平面进行测量，得到的信号经过计数器后送到计算机内处理。 计算机根据计数的结果处理后，将器件送入设定的料盒内。现有的SMD器件排列分选装 置图象识别系统的摄像头处于180度的转动平台的下方，这种方法结构系统复杂、图象 识别成功率低，从而造成整个系统的误判率高，质量不能保证，工作效率低下。
器件测量分选后往往有后续工艺，例如在另一面进行激光打标，需要掉转一个平面， 即进行翻面，露出打标工作面，从而保护电极引出平面，需要具有整齐的专用安装盒。 现有的技术不具备叠合的安装盒，这就需要频繁的人工干预，会影响后续工艺的效率。
发明内容
本实用新型目的是提出一种高效而可靠的的SMD器件排列分选叠装装置，实现器
件电极平面方向一致地排列，达到整齐排列并有序进行叠装，提高设备的工作效率并满 足后续工艺的需要。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的SMD器件排列分选叠装装置，设有 由放料机械手放置的放料托盘，叠合的专用安装盒，内有矩形托盘，每只矩形托盘有n 行*111列、均匀分布的放置器件的存储槽；每只矩形托盘放置器件的存储槽是下凹的； 矩形托盘垂直叠合，安装盒的两侧均设有缝，可伸縮的托盘支撑架伸进缝内托住矩形托 盘的边缘；分别由两个直线电机控制矩形托盘前后和上下运行的位置，由放料机械手依 次将器件逐排放置，矩形托盘在水平轨道上由水平电机驱动其水平的运动；设有气缸控 制的托盘支撑架和垂直伸縮导柱在矩形托盘下底托住，垂直电机驱动垂直伸縮导柱。水 平放置完一排，水平方向运行一排的间距，器件每放满一个矩形托盘在水平轨道上也逐 渐移至安装盒内；垂直电机向上运行一步，更换新的托盘。本实用新型将多只(一般是 2-8只)矩形托盘叠合在一起，矩形托盘叠合的过程是，器件装满一只矩形托盘后，采用自动叠装的方法叠加满盘的矩形托盘，设有气缸控制的托盘支撑架和伸縮导柱的配合 完成，气缸控制的托盘支撑架张开，由伸縮导柱向上顶起满的矩形托盘，到达位置时气 缸控制的托盘支撑架再进行支撑；下部则移入一空的矩形托盘。
空盘进入的方法可以是将满盒沿着一轨道推出后，再根据这个轨道移动一空盘进 入。空盘进入位置的方法还可以是将上述自动叠装的方法叠加满盘的逆过程升缩导柱 上升将上面叠层的矩形托盘托起，气缸控制的托盘支撑架张开退出支撑，升缩导柱缓慢 下降，当叠层矩形托盘中处于最下方的矩形托盘位于托盘支撑架的下方时，气缸控制的 托盘支撑架闭合进入支撑，而伸縮导柱继续缓慢下降，将空盒放置后并移动在轨道上。
全部的测量和叠装的方法如下:经过螺旋送料器将散乱的待测器件进行正反面判别 后，使其电极平面朝上有序排列后送到直线送料器，并在直线送料器的末端工位，先设 有一个对器件电极平面极性方向进行识别的工位，此方法釆用图象识别处理方法进行， 再设有一个180度旋转工位，当前道识别器件电极平面极性方向不一致时则进行180度旋 转；然后进入旋转的圆盘测量工位，圆盘圆周边区域总共具有均匀分布的6-12组测量工 位,例如8组工位，在测量工位程序控制测量电极自动与工位上SMD器件接触后完成测量， 测量仪器是特有的高精度的网络测试仪和绝缘电阻测试仪，来进行绝缘电阻、频率等参 数的测试，测量时在器件的电极平面进行测量，测试结束后掉转一个平面，即进行翻面， 露出打标工作面，其方法是设有一个180翻转的机械手，这个机械手从测量工位吸住器 件后经180度旋转后器件翻面后传递给放料机械手吸住，然后通过放料机械手将器件置 入料盒或按顺序排列装入安装盒。
本实用新型的特点是提出一种高效而可靠的SMD器件排列分选叠装的方法和装 置，对SMD器件的分选的工艺和装置作优化构成从分选至器件的自动叠装完成。尤其 是整齐排列并进行有序叠装，设备的工作效率提高并满足后续工艺的需要，工作过程可 靠，保证整个排列分选叠装的可靠性和准确性。并保证输运的同步、检测的同步和分选 叠装的同步，并能满足多种规格器件的要求。
图l是本实用新型总体结构示意图 图2是本实用新型翻面、放料装置结构示意图 图3是本实用新型专用安装盒结构示意图
螺旋送料器l、直线送料器2、图象识别装置3、 180度旋转装置4、圆盘平台测试 装置5、 180度翻面装置6、不合格品料盒7、专用安装盒8、矩形托盘9、放料机械手 10; 180度翻面装置31、不合格品料盒32、矩形托盘33、专用安装盒34、存储槽35、 放料机械手36;图6中托盘定位支架41、伸缩导柱42、箱体43、侧盖44、电机45, 专用安装盒包括托盘定位支架、升縮导柱、盒体、侧盖和电机，5个部分，以实现自 动取空托盘和自动存放满料托盘的功能。
具体实施方式
180G翻面机构将分度盘上焊盘向上的器件翻转180度，使其金属或陶瓷外壳向上， 随后通知放料机械手拾取该器件。若该器件为合格品，放料机械手通过真空吸头拾取该 器件后，将其依次放入矩形托盘的存储槽内。若是不合格品，则放入相应的不合格品料盒中。矩形托盘存放在专用安装盒中，本机配有两个专用安装盒， 一个用来存放空托盘， 另一个用来存放己承载了合格器件的矩形托盘。每次从专用安装盒中取出一个空的矩形 托盘，并由托盘移动机构带着向前步进，矩形托盘中有24行*9列个器件存储槽，每放 满一行，托盘移动机构就带着矩形托盘向前步进一行。当放满24行后，托盘移动机构 将矩形托盘移入另一个专用安装盒，然后移回，取下一个空的托盘用以存放器件。
需要取空托盘时，电机旋转并带动升縮导柱上升，升縮导柱将箱体中的矩形托盘顶 起，托盘定位支架打开，电机反向旋转带动升縮导柱下降，当处于最下方的矩形托盘位 于托盘定位支架的下方时，托盘定位支架合拢，将上方的矩形托盘托住。升縮导柱继续 下降，直至将该托盘放入托盘移动机构。托盘移动机构上的定位销顶出，带动该矩形托 盘移出。当矩形托盘中放满器件后，托盘移动机构将该托盘移入专用安装盒中，并通知 存放托盘。接到通知后，电机旋转带动升縮导柱上升将该托盘略微顶起，与已有托盘底 部接触到后，通知托盘定位支架打开，电机继续旋转带动升縮导柱上升，当所有矩形托 盘都处于托盘定位支架上方时，托盘定位支架合拢，电机反向旋转，升縮导柱下降，将 矩形托盘放到托盘定位支架上。
打开专用安装盒的侧盖，即可将其中的矩形托盘取出，并放入空的矩形托盘以备用
本实用新型装置包括传送单元(圆振装置、平振装置、机械手搬运装置、180度 旋转装置、分度盘测试圆盘平台装置)、图象识别处理单元(摄像头、光源)、测试单元 (绝缘电阻测试仪、专用网络仪及与被测器件组成的振荡电路，可与数据处理部分通 讯)、数据处理单元(由数据采集卡、计算机组成)、控制单元(计算机及PLC控制器)、 下料处理单元(180度翻面装置、放料机械手装置、不合格品存料盒、矩形托盘、专用 安装盒等部件组成)构成。
本实用新型的工作过程如下当分选装置开始工作，螺旋送料器将散乱的待测SMD 器件进行有序排队，自动识别并调整器件的正反面，将调整好的器件输送至直线送料器 前端。直线送料器产生定向振动，将排列整齐的器件队列向图象识别位输送。图象识别 位处于直线送料器的末端，当器件被输送至该位置时，被真空吸头吸住固定后，直线送 料器随即停止振动，此时摄像头拍照，将图象传输给计算机进行器件电极平面极性方向 的识别。同时，双吸头机械手臂动作， 一头将器件从直线槽末端输送至180度旋转工位， 另一头将器件从180度旋转工位送至圆盘平台器件定位槽。180度旋转工位根据图象识 别的结果，对被双吸头机械手臂前吸头吸入的器件进行位置不变或旋转180度的调整。 然后圆盘平台带动器件移位，分别至绝缘电阻测试工位和网络仪测试工位测试。绝缘电 阻测试工位由4根测试顶针和专用绝缘电阻测试仪组成。网络仪测试工位由装有两根顶
针的n网络板和高精度网络测试卡组成。测试参数通过相关电路送至计算机，由计算机
确定此器件属于合格或非合格品。测试好的器件继续随圆盘平台移位至翻面工位，经 180度翻面装置由电极平面翻至陶瓷或金属封装的打标平面。然后圆盘平台继续移位至 光电传感器判别工位，若有器件，系统报警，若无器件，则圆盘平台继续移位，重复上 述吸片、测试动作。同时放料机械手开始工作，将不合格器件按不同参数设置放入8 个废料盒中相应的料盒，将合格器件按顺序依次放入矩形托盘的存储槽。当运行出现故 障或料盒己满时，系统报警。重复上述动作。
权利要求1、SMD器件排列分选叠装装置，其特征是设有由放料机械手放置的放料托盘，叠合的专用安装盒，内有矩形托盘，每只矩形托盘有n行*m列、均匀分布的放置器件的存储槽；每只矩形托盘放置器件的存储槽是下凹的；矩形托盘垂直叠合，安装盒的两侧均设有缝，可伸缩的托盘支撑架伸进缝内托住矩形托盘的边缘；分别由两个直线电机控制矩形托盘前后和上下运行的位置，由放料机械手依次将器件逐排放置，矩形托盘在水平轨道上由水平电机驱动其水平的运动；设有气缸控制的托盘支撑架和垂直伸缩导柱在矩形托盘下底托住，垂直电机驱动垂直伸缩导柱。
2、 根据权利要求1所述的SMD器件排列分选叠装装置，其特征是将2-8只矩形托盘叠 合在一起。
专利摘要SMD器件排列分选叠装装置，设有由放料机械手放置的放料托盘，叠合的专用安装盒，内有矩形托盘，每只矩形托盘有n行*m列、均匀分布的放置器件的存储槽；每只矩形托盘放置器件的存储槽是下凹的；矩形托盘垂直叠合，安装盒的两侧均设有缝，可伸缩的托盘支撑架伸进缝内托住矩形托盘的边缘；分别由两个直线电机控制矩形托盘前后和上下运行的位置，由放料机械手依次将器件逐排放置，矩形托盘在水平轨道上由水平电机驱动其水平的运动；设有气缸控制的托盘支撑架和垂直伸缩导柱在矩形托盘下底托住，垂直电机驱动垂直伸缩导柱。
文档编号B07C5/36GK201143504SQ20072004657
公开日2008年11月5日 申请日期2007年10月18日 优先权日2007年10月18日
发明者周文俊, 孙迎春, 轶 张, 谢金才, 陈晓争, 义 黄 申请人:南京熊猫仪器仪表有限公司