叠片装置的制作方法

1.本实用新型属于生瓷片叠片技术领域，具体涉及一种叠片装置。


背景技术：

2.随着电子产品对性能、功能、成本、可靠性、小型化等的要求越来越高，htcc(high-temperature co-fired ceramics高温共烧陶瓷)和ltcc(low temperature co-fired ceramic低温共烧陶瓷)技术在各领域应用也越来越广泛。
3.htcc/ltcc基板在生产时，需要将多层htcc/ltcc生瓷片料片粘合在一起，电路的性能与叠片精度以及叠片过程中生瓷片的变形、断裂和层间错位等都有很大的关系。现有的叠片对位方式为使用销钉结构，配合生瓷片上的销钉孔实现产品不同层间的对位，该生产方式叠片精度一致性差，生瓷片在叠片时容易受力变形甚至断裂，产品质量无法保证且不便于实现自动化。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种叠片装置，旨在解决现有技术中采用销钉结构进行叠片，叠片精度一致性差，生瓷片在叠片时容易受力变形甚至断裂，产品质量无法保证且不便于实现自动化。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种叠片装置，包括：工作台以及设于所述工作台的上料平台、下料平台、视觉对位组件、转移组件和叠片组件；所述视觉对位组件包括设置在所述工作台上的旋转平台和视觉检测模块；在叠片时，所述转移组件将料片从所述上料平台转移至所述旋转平台，通过所述旋转平台和所述视觉检测模块进行对位，所述叠片组件移动至所述旋转平台进行叠片，所述转移组件将叠片之后的料片转移至所述下料平台。
6.在一种可能的实现方式中，所述上料平台和/或所述下料平台沿周向设有多个定位组件。
7.在一种可能的实现方式中，每个所述定位组件均包括：限位板，设于所述上料平台和/或所述下料平台的一侧，且一端伸出所述上料平台和/或所述下料平台的表面；以及第一伸缩件，连接于所述限位板，用以带动所述限位板靠近或远离所述上料平台和/或所述下料平台；多个所述定位组件的限位板围合形成料片的容纳空间。
8.在一种可能的实现方式中，所述上料平台和/或所述下料平台包括：支撑板，以及多个支撑杆，连接于所述工作台和所述支撑板之间，所述定位组件设于多个所述支撑杆所围合的空间内。
9.在一种可能的实现方式中，所述上料平台和/或所述下料平台包括：支承座，设于所述工作台；第一承载平台，设于所述支承座的一侧；第二承载平台，设于所述支承座远离所述第一承载平台的一侧，且具有与所述支承座转动配合的第一转轴；以及第一驱动电机，设于所述工作台且与所述第一转轴传动连接，在所述第一驱动电机作用下，所述第二承载
平台能够绕所述第一转轴的旋转中心旋转至所述第一承载平台的上方。
10.在一种可能的实现方式中，所述上料平台、所述下料平台和所述旋转平台均开设有吸气孔，所述叠片装置还包括分别与所述上料平台、所述下料平台和所述旋转平台的吸气孔连通的第一抽气组件。
11.在一种可能的实现方式中，所述旋转平台包括：台体，设于所述工作台，所述台体的中心位置具有第二转轴；以及第二驱动电机，设于所述工作台，且与所述第二转轴传动连接。
12.在一种可能的实现方式中，所述视觉检测模块包括：若干个图像采集元件；以及图像处理单元，与所述图像采集元件和所述旋转平台均电连接。
13.在一种可能的实现方式中，所述叠片组件包括：平移轨道，设于所述工作台；以及抓取模块，与所述平移轨道滑动配合并预设有第一位置和第二位置，所述第一位置位于所述旋转平台的上方，所述第二位置位于所述旋转平台的侧向，当所述抓取模块移动至所述第一位置时，所述抓取模块用以获取所述旋转平台上的料片并带动料片移动至所述第二位置，并进行多个料片的叠片。
14.在一种可能的实现方式中，所述抓取模块包括：第二伸缩件，沿所述平移轨道移动；以及若干个吸盘单元，均连接于所述第二伸缩件的伸缩端；所述叠片装置还包括与所述吸盘单元连通的第二抽气组件。
15.本实用新型所示的方案，与现有技术相比，本实用新型中视觉检测模块能够检测料片位置，旋转平台根据检测结果转动适当角度，实现料片的精准对位，采用视觉对位的方式使叠片不受挤压力，不会发生变形或断裂，能够保证产品质量。叠片组件将对位完成的料片叠压到一起以形成产品，叠片精度高、产品一致性好。上料平台、转移组件、视觉对位组件、叠片组件和下料平台配合工作，能够自动实现料片的转移、对齐、叠片等操作，实现自动化生产，提高了生产效率。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例叠片装置的立体图；
17.图2为本实用新型一实施例叠片装置另一角度的立体图；
18.图3为本实用新型一实施例叠片装置的俯视图；
19.图4为本实用新型一实施例中上料平台的立体图；
20.图5为本实用新型一实施例中上料平台另一角度的立体图；
21.图6为本实用新型一实施例叠片装置的工作流程图。
22.附图标记说明：
23.1、叠片装置
24.10、工作台
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20、上料平台
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21、第一转轴
25.22、第二承载平台
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23、第一承载平台
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24、支撑板
26.25、支撑杆
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26、定位组件
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261、限位板
27.262、第一伸缩件
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27、第一上料位
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28、第二上料位
28.29、吸气孔
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30、下料平台
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40、转移组件
29.50、视觉对位组件
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51、旋转平台
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52、视觉检测模块
30.60、叠片组件
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61、平移轨道
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62、抓取模块
具体实施方式
31.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被称为“连通”时，它可以是直接与另一元件通过通道连通，也可以是通过其它元件、管路、阀门等间接与另一元件连通。“多个”指两个及以上数量。“若干”指一个及以上数量。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
34.请一并参阅图1至图6，下面对本实用新型实施例所提供的叠片装置1进行说明。
35.请参阅图1、图2和图6，本实用新型实施例提供一种叠片装置1，包括：工作台10以及设于工作台10的上料平台20、下料平台30、视觉对位组件50、转移组件40和叠片组件60；视觉对位组件50包括设置在工作台10上的旋转平台51和视觉检测模块52；在叠片时，转移组件40将料片从上料平台20转移至旋转平台51，通过旋转平台51和视觉检测模块52进行对位，叠片组件60移动至旋转平台51进行叠片，转移组件40将叠片之后的料片转移至下料平台30。
36.本实用新型实施例中料片具体可以是生瓷片，为了对料片的种类加以区分，或缩短料片在上料平台20和旋转平台51周转时的时间差，提高生产效率，上料平台20可以设置一个或多个上料位。上料位与其它工序的料片输送装置衔接设置，用以接收并承载料片输送装置输送的料片。请参阅图1，在一个具体的实施例中，上料平台20包括两个上料位，分别是第一上料位27和第二上料位28。
37.如图6所示，为叠片装置1的工作流程图，为了方便理解和区分，两个料片分别命名为第一料片l1和第二料片l2，上料平台20、下料平台30、转移组件40、视觉对位组件50和叠片组件60形成一个叠片作业生产线，由控制器或控制程序控制工作，能够进行多层料片的叠片作业。
38.需要说明的是，本实用新型实施例中料片在叠片时可以通过胶粘的方式连接固定，在叠片之前其中一个料片的结合面应当进行预涂胶，涂胶可以在料片到达上料平台20前，也可以在料片处于旋转平台51上后。涂胶的位置、面积和涂胶量可以根据实际情况进行调整。
39.需要说明的是，转移组件40和叠片组件60在取放料片时应当避让涂胶位置。例如，当料片的中心位置涂胶时，转移组件40和叠片组件60可以吸取或夹取料片的边缘位置。
40.本实用新型实施例中转移组件40用于转移上料平台20上的料片和将产品(叠片完成的多个料片定义为产品)转移至下料平台30，转移组件40具体可以是四轴机械手，能够在上料平台20、旋转平台51和下料平台30之间通过夹取、真空吸取等方式实现料片和产品的
取放。此外，除上述实现形式外，转移组件40还可以包括设于上料平台20与旋转平台51之间、旋转平台51与下料平台30之间的滑动轨道，以及沿滑动轨道移动的夹持模块，夹持模块能够夹取或吸取料片和产品。夹持模块沿滑动轨道移动可以通过气缸、电动伸缩杆、电机驱动的丝杆滑块机构等结构形式实现。
41.需要说明的是，上料平台20设于料片输送装置和转移组件40之间，受限于零部件的空间布置，当上料平台20位置固定时，可能存在无法同时适应料片输送装置的放料和转移组件40的取料的问题，为了解决该问题，上料平台20可以滑动设置在工作台10上。具体的，可以在工作台10上设置供上料平台20滑动的滑动轨道，通过气缸、丝杆滑块等形式驱动，使上料平台20能够往复移动于料片输送装置的放料位和转移组件40的取料位之间。
42.本实用新型实施例中视觉对位组件50包括可转动地设于工作台10的旋转平台51，以及视觉检测模块52。视觉检测模块52能够获取料片的图像信息进而判断料片的姿态，旋转平台51根据料片的姿态旋转适当角度，使料片处于正确的姿态，即料片“对位”，方便后续两个料片进行叠片操作，保证了叠片精度和产品质量。旋转平台51可以通过第二驱动电机，以及必要的传动件如齿轮、减速器等进行驱动。
43.视觉检测模块52可以通过识别料片的边角位置或轮廓判断其姿态是否需要调整，还可以通过在料片上预先开设靶标孔，视觉检测模块52通过识别靶标孔的位置判断其姿态是否需要调整。视觉检测模块52的数量可以根据其检测范围或检测位置进行选择。例如，当一个视觉检测模块52的检测范围可以覆盖整个料片时，视觉检测模块52可以设置一个。具体的，如图3和图6所示，本实用新型实施例中料片的形状为方形，料片其中一个对角开设有两个靶标孔，视觉检测模块52设有两个，分别与对角的两个靶标孔位置相对应。
44.本实用新型实施例中产品由多个料片叠片形成，工作时，叠片组件60先将两个料片叠压并粘合在一起，然后再将其与第三个料片进行叠片并粘合，依次类推可实现多个料片的叠片操作。具体的，叠片组件60可以通过气缸、电动伸缩杆等进行驱动，通过机械爪夹取、吸盘真空吸取等方式获取和释放料片。
45.根据零部件在工作台10上的布置情况，叠片组件60至少有以下两种设置方式：
46.方式一：叠片组件60通过支架等支撑件设于旋转平台51的上方，当第一个料片处于旋转平台51上并对位完成后，叠片组件60能够获取第一个料片，当第二个料片处于旋转平台51上并对位完成后，叠片组件60带动第一个料片向下移动使其与第二个料片粘合在一起，依次类推实现多个料片的叠片操作。
47.方式二，预先设置一个动作位和等待位，动作位位于旋转平台51的上方，等待位位于旋转平台51的侧向，叠片组件60能够在动作位和等待位之间往复移动或转动。当第一个料片处于旋转平台51上并对位完成后，叠片组件60由等待位移动至动作位，获取第一个料片后再带动第一个料片移动至等待位，当第二个料片处于旋转平台51上并对位完成后，叠片组件60由等待位移动至动作位，带动第一个料片向下移动使其与第二个料片粘合在一起，依次类推实现多个料片的叠片操作。
48.上述方式二能够避免叠片组件60固定设置在旋转平台51的上方，影响机械手取放料片和产品的问题。叠片组件60的移动可以通过丝杆滑块、链条驱动、气缸推动、电动伸缩杆等形式实现。
49.本实用新型中视觉检测模块52能够检测料片位置，旋转平台51根据检测结果转动
适当角度，实现料片的精准对位，采用视觉对位的方式使叠片不受挤压力，不会发生变形或断裂，能够保证产品质量。叠片组件60将对位完成的料片叠压到一起以形成产品，叠片精度高、产品一致性好。上料平台20、转移组件40、视觉对位组件50、叠片组件60和下料平台30配合工作，能够自动实现料片的转移、对齐、叠片等操作，实现自动化生产，提高了生产效率。
50.请参阅图4和图5，在一些可能的实施例中，上料平台20和/或下料平台30沿周向设有多个定位组件26。
51.本实施例通过在上料平台20设置定位组件26，使料片在上料平台20对齐，方便转移组件40获取料片，同时还能够保证料片通过转移组件40被转移至旋转平台51上后不会发生大的偏移，降低了视觉对位组件50的对位难度，能够缩短料片的对位时间，提高生产效率。本实施例通过在下料平台30设置定位组件26，方便后续工作的机械手等装置获取下料平台30上的产品。
52.定位组件26可以为机械式的结构形式，例如，定位组件26可以包括沿上料平台20和下料平台30周向设置的多个卡板、卡块、限位板261等，以及用于驱动卡板、卡块、限位板261等的电机、气缸、电动伸缩杆等零部件。定位组件26还可以为机械结构结合视觉检测的结构形式，二者共同作用实现料片的位置调整，方便后续工作的机械手等装置获取下料平台30上的产品。
53.请参阅图4和图5，在一些可能的实施例中，每个定位组件26均包括：限位板261，设于上料平台20和/或下料平台30的一侧，且一端伸出上料平台20和/或下料平台30的表面；以及第一伸缩件262，连接于限位板261，用以带动限位板261靠近或远离上料平台20和/或下料平台30；多个定位组件26的限位板261围合形成料片的容纳空间。
54.本实施例上料平台20和下料平台30的形状结构均相同，定位组件26包括多个限位板261和第一伸缩件262，限位板261的形状与上料平台20和下料平台30的边缘相适配，例如上料平台20为方形时，限位板261可以是长条形，当上料平台20是圆形时，限位板261可以是弧条形。第一伸缩件262的伸缩端与限位板261一一对应连接，第一伸缩件262具体可以是气缸、电动伸缩杆等。
55.为了更好地对料片进行支撑，上料平台20、下料平台30的外形可以与料片的形状相适配。
56.请参阅图4和图5，在一些可能的实施例中，上料平台20和/或下料平台30包括：支撑板24，以及多个支撑杆25，连接于工作台10和支撑板24之间，定位组件26设于多个支撑杆25所围合的空间内。
57.本实施例中支撑板24用于承载料片或产品，支撑板24下方设置多个支撑杆25，能够使支撑板24处于特定高度，方便转移组件40对料片或产品转移。定位组件26设于多个支撑杆25所围合的空间内，能够节省空间，提高空间利用率。
58.请参阅图2和图3，当然，在其它可能的实施例中，上料平台20和/或下料平台30包括：支承座，设于工作台10；第一承载平台23，设于支承座的一侧；第二承载平台22，设于支承座远离第一承载平台23的一侧，且具有与支承座转动配合的第一转轴21；以及第一驱动电机，设于工作台10且与第一转轴21传动连接，在第一驱动电机作用下，第二承载平台22能够绕第一转轴21的旋转中心旋转至第一承载平台23的上方。
59.对于上料平台20，其第一承载平台23用以与转移组件40衔接，第二承载平台22用
以与料片输送装置衔接，能够解决料片输送装置的放料位置与转移组件40的取料位置不一致的问题。对于下料平台30，其第一承载平台23用以与产品输送装置衔接，第二承载平台22用以与转移组件40衔接，能够解决转移组件40的放料位置与产品输送装置的取料位置不一致的问题。第一驱动电机用以驱动第一转轴21进行转动，具体的，第一驱动电机的电机轴与第一转轴21可以通过齿轮、花键、链条传动。
60.为了防止料片在翻转时掉落，第一承载平台23上还可以设置用以固定料片的结构。例如，可以设置气动卡爪，用以在翻转时夹紧料片，还可以通过真空吸附等方式固定。
61.请参阅图2和图3，在一些可能的实施例中，上料平台20、下料平台30和旋转平台51均开设有吸气孔29，叠片装置1还包括分别与上料平台20、下料平台30和旋转平台51的吸气孔29连通的第一抽气组件。
62.本实施例通过在上料平台20、下料平台30和旋转平台51设置吸气孔29，能够对其上的料片或产品起到吸附固定的作用，防止其在转移或叠片时发生偏移，保证了产品的精度。具体的，吸气孔29可以开设一个或多个，可以开设于中心位置，也可以开设于四周，吸气孔29通过气体管路和第一抽气组件如抽气泵等连通，并在气体管路上设有气路阀门如电磁阀等。
63.请参阅图1和图2，在一些可能的实施例中，旋转平台51包括：台体，设于工作台10，台体的中心位置具有第二转轴；以及第二驱动电机，设于工作台10，且与第二转轴传动连接。
64.本实施例中旋转平台51通过第二驱动电机驱动旋转，方便对料片的位置进行调节，保证生产精度。具体的，第二驱动电机与第二转轴之间可以通过齿轮、齿圈、链条、减速器等形式连接。第二驱动电机设置在工作台10台面的下方，提高了空间了利用率，同时避免了第二驱动电机与转移组件40等发生干涉。
65.请参阅图2和图3，在一些可能的实施例中，视觉检测模块52包括：若干个图像采集元件；以及图像处理单元，与图像采集元件和旋转平台51均电连接。
66.本实施例中视觉检测模块52包括若干个图像采集元件，图像采集元件可以是摄像头或照相机，当料片上设有靶标孔时，图像采集元件的位置和数量和靶标孔相对应，用以检测料片的位置。当料片不具有靶标孔时，图像采集元件可以通过采集料片边角的图像进而判断料片的位置。图像处理单元能够根据摄像头或照相机的图像信息得出旋转平台51需要旋转的角度，并发送指令至第二驱动电机，第二驱动电机驱动台体旋转至合适位置，完成料片的对位。
67.需要说明的是，本领域技术人员可以理解本实用新型实施例中控制器、图像处理单元等零部件或组件的功能并实施，本技术所要求保护的技术方案并不包含对方法本身的改进。
68.请参阅图2和图3，在一些可能的实施例中，叠片组件60包括：平移轨道61，设于工作台10；以及抓取模块62，与平移轨道61滑动配合并预设有第一位置和第二位置，第一位置位于旋转平台51的上方，第二位置位于旋转平台51的侧向，当抓取模块62移动至第一位置时，抓取模块62用以获取旋转平台51上的料片并带动料片移动至第二位置，并进行多个料片的叠片。
69.本实施例中抓取模块62沿平移轨道61往复滑动，平移轨道61可以为设于旋转平台
51一侧的单个轨道，也可以是分别设于旋转平台51相对的两侧的两个轨道。抓取模块62往复移动于第一位置和第二位置，不会影响机械手取放料片和产品。抓取模块62的移动具体可以通过丝杆滑块、链条驱动、气缸推动、电动伸缩杆等形式实现。抓取模块62可以是吸盘形式，也可以是机械夹爪等形式，优选的，为了防止料片受力变形或断裂，本实施例中抓取模块62采用吸盘形式，可以适应0.05mm至5mm厚度的生瓷片。
70.请参阅图2和图3，在一些可能的实施例中，抓取模块62包括：第二伸缩件，沿平移轨道61移动；以及若干个吸盘单元，均连接于第二伸缩件的伸缩端；叠片装置1还包括与吸盘单元连通的第二抽气组件。
71.本实施例吸盘单元用于吸取或释放料片，吸盘单元设于第二伸缩件的伸缩端，由第二伸缩件带动吸盘单元上升或下降。为了避免压力过大使料片变形或断裂，还可以在吸盘单元和第二伸缩件的伸缩端设置弹簧等弹性元件，能够在吸盘单元下压时起到缓冲的作用。第二伸缩件可以是气缸、电动伸缩杆等，吸盘单元通过气体管路和第二抽气组件如抽气泵等连通，并在气体管路上设有气路阀门如电磁阀等。
72.可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本实用新型说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。
73.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。