专利名称：一种贴片陶瓷微电子元件基片自动分割装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微电子元件的加工设备，具体涉及把贴片陶瓷电容基片或电阻基 片分割成单个条状片并收集到特定收料匣中的自动分割、收集装置。
背景技术：
我国电子产业的飞速发展使片式微电子元件在各行各业中得到了广泛应用。大量 新型的电子元器件(特别是片式微元件)的涌现，要求各种电子元件加工设备更加先进，技 术要求更加高。在制作时，需要将贴片陶瓷电容基片或电阻沿分割线整齐分离成条状，并收 集于专用料匣中，为后续工作作好准备。目前，基片的分割一般通过使用专用矩形夹具进行 人工操作，这样分割后的基板往往一致性较差，同时由于采用手工不断重复操作，速度慢、 生产效率低、工人的劳动强度大，容易产生折料。基于以上问题，发明了一种适合诸如贴片 陶瓷电容基片等微电子元件的自动分割、收集装置。在以往针对贴片元件基片自动切割的专利发明中，有不同类型的例子如专利名称为贴片电阻排条设备的分割机构，专利公开号为CN2433712Y，其特征 包括第一上带轮、第二上带轮、上皮带、第一下带轮、第二下带轮、下皮带、第一上碾压轮、第 一下辊轮；第一上碾压轮的轴心线与所述的第一下辊轮的轴心线所在的第一平面倾斜于所 述的下皮带的运动方向。在碾压分割的过程中，料片始终包含在具有一弹性的平面输送皮 带中，由第一上碾压轮与第一下辊轮对料片施加弯折力，从而在料片的应力集中处(即折 痕处)，沿剥裂线整齐断裂为条状电阻。该专利结构简单，工作效率高，但分割后条状电阻不 易收集。专利名称贴片电容单层基板的切割装置，专利公开号CN201084560Y，其特征在于 底板上设有箱体，箱体前部左右平行对应设有供给气缸及供给导轨，设有底部连接板与其 固定，并设有定位板固定在底部连接板上。箱体内上部两侧对应固定设有切割气缸及切割 导轨。在切割气缸和切割导轨的滑块上对应设有左、右侧连接板，并与中间设置的固定板相 连架起。所述切割气缸往复运动带动固定板在箱体内前后移动。所述固定板上垂直设有气 缸固定架，通过上下气缸与刀架连接，刀架上间隔设有由滚轴、轴承、弹簧、刀片固定块、支 撑杆、刀片等连接组成的切割组件。应用时，将基板置于基板放置板凹槽内定位，供给气缸 带动定位板运行到箱体内进行切割加工。该装置性能可靠，应用简便，但是设备体积庞大， 且加工效率不高，对该专利的实际应用造成了障碍。专利名称片式多层陶瓷电容电感切割机，专利公开号CN1544216A，它是由机床架、 工作台、切刀机构、摄像装置和控制系统组成，摄像装置设置在机床架上并始终对准工作台 的上表面，能完成上下冲切工作的切刀机构设置在工作台的上方并与机床架相连接，能完 成在水平面内的旋转和前后方向运动的工作台受控制系统控制，摄像装置为控制系统提供 图像信息，切刀机构受控制系统控制。由于该装置中采用了摄像装置，使对刀工作精确、迅 速，设计新颖，但装置整体结构复杂，成本较高，不便推广应用。
发明内容
为了克服上述不足之处，有效减轻操作者劳动强度，提高贴片陶瓷电容等微电气 元件基片的分割质量和效率，提供一种结构简单，性能可靠的贴片陶瓷基片的自动分割、收
集装直ο为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种贴片陶瓷电容基片或电阻基片的自动分割、收集装置，包括分割折断单元I、 下料单元II、上料进给单元III和底座IV，具体结构如下分割折断单元I 包括主箱体1 ；主箱体1底部安装有下料气缸2 ；主箱体1内设 有四根轴，三轴19、二轴17、一轴13和四轴10之间通过同步带相连，使四根轴转速同步；一 轴13上凸轮推杆11末端连接上刀口 6，通过凸轮连续回转带动上刀口 6上下往复运动，完 成分割动作；推杆上套设有弹簧使滚子与凸轮始终接触，推杆与箱体接触部分设有可更换 铜套，减小摩擦，且磨损后可更换，以防对设备精度造成影响；主箱体1上设有光电传感器， 其投光部对准上刀口，上刀口向下运动时，遮挡住光束；三轴19上凸轮推杆4末端连接左挡 块5，推杆上套设有弹簧使其与凸轮始终接触，通过凸轮连续回转带动左挡块5往复运动， 左挡块5移至右极限位置时，挡住基片8，起限位作用；四轴10上凸轮推杆9末端连接上压 头7，推杆上套设有弹簧使其与凸轮始终接触，通过凸轮连续回转带动上压头7往复运动， 移至下极限位置时将基片8压紧；推杆11、4、9与主箱体1接触部分设导向键，使推杆无法 自由转动；上压头7、上刀口 6、左挡块5三者精确联动；电机39驱动三轴19连续回转；一 轴13、二轴17、三轴19和四轴10之间通过同步带15、18和12相连，同步回转，使一轴13、 三轴19和四轴10上的凸轮推杆11、4和9动作同步，通过凸轮的相位控制上刀口 6、左挡块 5、上压头7的动作时序，使其精确联动，确保被分割基片的准确定位和分割；该联动完全以 机械方式实现，可靠性高；主箱体内几根轴之间用同步带相连，转速一致，只需简单地调节 驱动主运动轴19的电机39转速，即可在一定范围内自由改变基片的分割速度。下料单元II 下料气缸2气缸杆连接下料滑块36 ；下料滑块36底部为燕尾形结 构，与底座1上燕尾槽相连，在下料气缸2带动下水平往复运动；下料滑块36中部开槽，可 使收料匣35沿垂直方向插入；收料匣35两侧壁之间有托片25，防止落下的条状贴片侧翻； 分割后的条状贴片靠自重自动落入上刀口下方收料匣35中的托片25上，托片25的位置通 过上料进给单元III中的齿条26的带动；下料滑块36由下料气缸2带动；下料时，滑块移至 左极限位置，使收料匣35侧壁与托片25不干涉，将收料匣35从侧面抽出。上料进给单元III 设有右侧箱体20 ；托片25在收料匣35两侧壁之间，防止条状电 容片在下落过程中侧翻；齿条26带动托片25，随物料的增加，托片25自动向下位移，以方 便接料；齿条26 —侧为燕尾形，通过燕尾形滑槽34连接在右侧箱体20上，可上下往复运 动；燕尾形滑槽34通过螺钉连接在右侧箱体20上，采用铜质材料，耐磨损性好，且磨损后可 更换；与齿条26啮合的齿轮27安装在右侧箱体20上的五轴28上；箱体20上设有限位开 关，托片运行到收料匣最下方时，触碰到开关，此时料已集满，控制系统发出满料警报，下料 气缸2带动下料滑块36左移，并停机，提醒操作人员更换收料匣；进料导轨23通过螺栓固 定在右侧箱体20上；后上料推块13与进给气缸21的气缸杆相连，前上料推块31、后上料 推块29之间通过进给弹簧30连接，两者在进给气缸21带动下沿导轨23往复运动；由弹簧 30的复原力推动前上料推块31前进，完成基片8的进给动作；进给气缸21推送后上料滑块29前进，完成对弹簧的间隙补偿，使弹簧30保持压紧；上料导轨23上部装有上料盒22， 待加工基片码放在其中；下刀口 24用螺栓固定在上料导轨23的最左端；进给气缸21通过 法兰与导轨右端固定在一起，置于右侧箱体20顶部；上料导轨23和被加工基片8的接触面 与上料盒22底部与有一略大于基片厚度的间隙，使上料推块将底部基片推出，进行加工； 上料推块撤回时，待加工基片下落至导轨面上，完成自动上料动作；上料盒22两侧开有U形 槽，便于操作人员装料；上料盒22U型槽侧面设有光电开关，当缺料时，监视光束没有被遮 挡，控制系统报警并自动停机，提醒操作人员上料。底座IV 主箱体1、右侧箱体20分别通过螺钉固定在底座IV上；底座IV开有燕尾 槽，与下料滑块36底部为燕尾形结构相连；电机38、39通过支座37、40固定在底座IV上。本装置的有益效果是(1)操作人员准备好待加工的基片，码放到收料匣中，启动装置，装置自动对基片 进行分割。收料匣集满后，系统报警，提醒操作人员换上新的收料匣，反复运行，实现了上 料、下料的自动化，且具有缺料和满料报警与自动停机功能、自动计数功能。(2)且只需简单地调节驱动主运动轴的步进电机转速，即可在一定范围内自由调 整分割速度，保证了基片分割的速度。(3)本装置使操作者避免了不停分割的手动操作，大大降低了操作者的劳动强度， 保证基片切割成型的一致性，成品率高。(4)本装置结构简单，应用简便，装置体积不大，成本较低，性能可靠。
图1是装置整体结构示意图。图2是分割折断单元主剖视图。图3是上料进给单元主剖视图。图4是上料进给单元俯视示意图。图5是图3中A-A截面示意图。图6是装置切割部分局部放大示意图。图7是下料单元示意图。图8是装置整体俯视示意图。图中1主箱体；2下料气缸；3同步带轮1 ；4凸轮推杆；5左挡块；6上刀口；7上 压头；8被加工基片；9凸轮推杆；10四轴；11凸轮推杆；12同步带；13 —轴；14同步带轮； 15同步带；16同步带轮；17 二轴；18同步带；19三轴；20右侧箱体；21进给气缸；22上料 盒；23上料导轨；24下刀口 ；25托片；26齿条；27齿轮；28五轴；29后上料推块；30进给 弹簧；31前上料推块；32压块；33轴承端盖；34燕尾形滑槽；35收料匣；36下料滑块；37电 机支座；38电机1 ；39电机2 ；40电机支座；41联轴器。
具体实施例方式下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。装置结构如图1 一图8所示。本装置由分割折断单元I、下料单元II、上料进给单 元III和底座IV组成。
分割动作工作时，左挡块5首先在右极限位置，上压头7抬起，基片8在进给弹簧 30推送下沿导轨10和压块4之间缝隙前进，被左挡块5挡住，此时基片8伸出长度为分割 后条状电容片的宽度(CR0603制品为0.57mm)；上压头7由凸轮控制压下，压住基片8，使其 不能移动，随后左挡块5左移撤回，使上刀口 6下移时与其不发生干涉；上刀口 6向下运动， 刀口斜面前端接触基片8，基片8伸出部分被折断，靠自重自动落入下方的收料匣35中。接 下来，左挡块5回到右极限位置，上压头7抬起，重复以上过程，完成对基片的分割。主箱体 1上设有光电传感器，其投光部对准上刀口 6，上刀口 6向下运动时，遮挡住光束。通过光电 传感器对上刀口 6上下往复次数的记录，完成对加工出的条状帖片的计数。收集动作分割后的条状贴片靠自重自动落入上刀口下方收料匣35两侧壁间的 托片25上；托片25由齿条26带动；与齿条26啮合的齿轮27安装在五轴28上。五轴28 由步进电机38驱动。当控制电路通过光电传感器记录落下的条状贴片达到一定数量时，控 制该步进电机转动一定角度，带动托片32下移一段距离，让出空间容纳更多条状贴片，方 便接料；托片32有效防止条状贴片在下落过程中侧翻。下料动作箱体20上设有限位开关，托片25运行到收料匣35最下方时，触碰到开 关，此时料已集满，控制系统发出满料警报，下料气缸21带动下料滑块36左移至左极限位 置，使收料匣35与托片25无干涉，并停机，提醒操作人员更换收料匣；操作人员从下料滑块 36侧面取出集满的收料匣，并插入空的收料匣。自动上料待加工基片码放在上料盒22中；进给导轨23和被加工基片8的接触面 与上料盒22底部与有一略大于基片厚度(CR0603制品厚度为0. 18-0. 21mm)的间隙，上料 推块29、31顶部与上料盒22底部平齐，可使上料推块将最底部基片推出，进行加工；上料推 块撤回时，待加工基片下落至导轨面上，完成自动上料动作；上料盒22 U型槽侧设有光电 开关，当缺料时，监视光束没有被遮挡，控制系统报警并自动停机，提醒操作人员上料。进给动作前上料推块31、后上料推块29之间通过进给弹簧30连接，两者在进给 气缸21带动下沿导轨23往复运动；当上压头7抬起时，由弹簧30的复原力推动前上料推 块31前进，完成基片8的进给动作；进给气缸21推送后上料滑块29前进，完成对弹簧的间 隙补偿，使弹簧30保持压紧。气缸上装有磁性开关，控制气缸动作的极限位置。在实际使用时，操作人员将待加工基片码放在上料盒22中，按下开关，装置开始 自动进行折断分割加工。当一基片加工完后，气缸21带动推块撤回，自动上料后继续加工。 收料匣35集满后，装置自动停止加工，下料气缸2带动滑块移至左极限位置，使收料匣35 侧壁与托片25不干涉，此时系统报警，提醒操作人员将集满的收料匣35从侧面抽出，并填 入空收料匣，按下开关，下料气缸2推送下料滑块36至工作位置，继续加工，反复运行，实现 了上料、分割和下料的自动化。
权利要求
一种贴片陶瓷微电子元件基片自动分割装置，包括分割折断单元(Ⅰ)、下料单元(Ⅱ)、上料进给单元(Ⅲ)和底座(Ⅳ)，其特征在于分割折断单元(Ⅰ)包括主箱体(1)；主箱体(1)底部安装有下料气缸(2)；主箱体(1)内设有四根轴，三轴(19)、二轴(17)、一轴(13)和四轴(10)之间通过同步带相连，使四根轴转速同步；一轴(13)上凸轮推杆(11)末端连接上刀口(6)，通过凸轮连续回转带动上刀口(6)上下往复运动，完成分割动作；推杆上套设有弹簧使滚子与凸轮始终接触；主箱体(1)上设有光电传感器，其投光部对准上刀口，上刀口向下运动时，遮挡住光束；三轴(19)上凸轮推杆(4)末端连接左挡块(5)，推杆上套设有弹簧使其与凸轮始终接触，通过凸轮连续回转带动左挡块(5)往复运动，左挡块(5)移至右极限位置时，挡住基片(8)，起限位作用；四轴(10)上凸轮推杆(9)末端连接上压头(7)，推杆上套设有弹簧使其与凸轮始终接触，通过凸轮连续回转带动上压头(7)往复运动，移至下极限位置时将基片(8)压紧；推杆(11、4、9)与主箱体(1)接触部分设导向键，使推杆无法自由转动；上压头(7)、上刀口(6)、左挡块(5)三者精确联动；电机(39)驱动三轴(19)连续回转；一轴(13)、二轴(17)、三轴(19)和四轴(10)之间通过同步带(15、18和12)相连，同步回转，使一轴(13)、三轴(19)和四轴(10)上的凸轮推杆(11、4和9)动作同步，通过凸轮的相位控制上刀口(6)、左挡块(5)、上压头(7)的动作时序，使其精确联动，确保被分割基片的准确定位和分割；下料单元(Ⅱ)下料气缸(2)气缸杆连接下料滑块(36)；下料滑块(36)底部为燕尾形结构，与底座(1)上燕尾槽相连，在下料气缸(2)带动下水平往复运动；下料滑块(36)中部开槽，可使收料匣(35)沿垂直方向插入；收料匣(35)两侧壁之间有托片(25)，防止落下的条状贴片侧翻；分割后的条状贴片靠自重自动落入上刀口下方收料匣(35)中的托片(25)上，托片(25)的位置通过上料进给单元(Ⅲ)中的齿条(26)的带动；下料滑块(36)由下料气缸(2)带动；下料时，滑块移至左极限位置，使收料匣(35)侧壁与托片(25)不干涉，将收料匣(35)从侧面抽出；上料进给单元(Ⅲ)设有右侧箱体(20)；托片(25)在收料匣(35)两侧壁之间，防止条状电容片在下落过程中侧翻；齿条(26)带动托片(25)，随物料的增加，托片(25)自动向下位移，以方便接料；齿条(26)一侧为燕尾形，通过燕尾形滑槽(34)连接在右侧箱体(20)上，可上下往复运动；燕尾形滑槽(34)通过螺钉连接在右侧箱体(20)上，可拆卸；与齿条(26)啮合的齿轮(27)安装在右侧箱体(20)的五轴(28)上；进料导轨(23)通过螺栓固定在右侧箱体(20)上；后上料推块(13)与进给气缸(21)的气缸杆相连；前上料推块(31)、后上料推块(29)之间通过进给弹簧(30)连接，两者在进给气缸(21)带动下沿导轨往复运动；上料导轨(23)上部装有上料盒(22)，待加工基片码放在其中；下刀口(24)用螺栓固定在上料导轨(23)的最左端；进给气缸(21)通过法兰与导轨右端固定在一起，置于右侧箱体(20)顶部；上料导轨(23)和被加工基片(8)的接触面与上料盒(22)底部与有一略大于基片厚度的间隙，使上料推块将底部基片推出，进行加工；上料推块撤回时，待加工基片下落至导轨面上，完成自动上料动作；上料盒(22)两侧开U形槽；底座(Ⅳ)主箱体(1)、右侧箱体(20)分别通过螺钉固定在底座(Ⅳ)上；底座(Ⅳ)开有燕尾槽，与下料滑块(36)底部为燕尾形结构相连；电机(38、39)通过支座(37、40)固定在底座(Ⅳ)上。
2.根据权利要求1所述的一种贴片陶瓷微电子元件基片自动分割装置，其特征在于， 燕尾形滑槽(34)采用铜质材料。
全文摘要
一种微电子元件的加工设备，具体涉及把贴片陶瓷电容基片或电阻基片分割成单个条状片并收集到特定收料匣中的自动分割、收集装置，由分割折断单元Ⅰ、下料单元Ⅱ、上料进给单元Ⅲ和底座Ⅳ组成。分割折断单元Ⅰ、上料进给单元Ⅲ通过螺钉固定在底座上Ⅳ；下料单元Ⅱ连接底座Ⅳ的燕尾槽上，可水平往复运动。分割折断单元用于完成基片的自动折断分割；下料单元完成条状贴片的收集和下料动作；上料进给单元完成基片的进给和自动上料动作。本装置的有益效果是实现了陶瓷电容或电阻基片的自动上料、自动下料和自动分割，降低了操作者的劳动强度，保证基片切割成型的一致性，成品率高。该装置结构简单、轻便，操作简便，性能可靠。
文档编号H01G13/00GK101901655SQ20101019948
公开日2010年12月1日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者王旭, 高航 申请人:大连理工大学