一种双工位陶瓷电容分拣装置
阅读说明：本技术 一种双工位陶瓷电容分拣装置 (Double-station ceramic capacitor sorting device ) 是由 陆军 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种双工位陶瓷电容分拣装置,包括控制单元和机架,所述机架处具有搬运单元；所述机架处具有整理区域、外观检测区域、电性能检测区域和回收区域,整理区域能够实现对电容的整理,外观检测区域能够实现对电容的外观检测,电性能检测区域能够实现对电容电性能的检测,回收区域能够实现对电容的分拣回收。本申请的分拣装置实现了全自动化,分拣效率高,准确度高。(The application discloses a double-station ceramic capacitor sorting device which comprises a control unit and a rack, wherein a carrying unit is arranged on the rack; the rack is provided with a sorting area, an appearance detection area, an electrical property detection area and a recovery area, the sorting area can realize sorting of the capacitors, the appearance detection area can realize appearance detection of the capacitors, the electrical property detection area can realize detection of the electrical properties of the capacitors, and the recovery area can realize sorting and recovery of the capacitors. The sorting device realizes full automation, and is high in sorting efficiency and high in accuracy.)
技术领域
本申请涉及电容领域，具体涉及一种双工位陶瓷电容分拣装置。
背景技术
两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，这就构成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。电容器的电容量的基本单位是法拉(F)。在电路图中通常用字母C表示电容元件。电容的应用场景非常广泛，并且体积大小差异也非常大，单层陶瓷电容就是其中的一种，有些单层陶瓷电容体积非常小，但是在生产过程中需要对电容进行一一的检测，放置有不合格产品流入电子设备中，由于数量大，体积小，人工检查效率低，即便自动化检测也需要合理化流程，以取得更好的检测效率。
发明内容
发明目的：本申请旨在克服现有技术的缺陷，提供一种双工位陶瓷电容分拣装置。
技术方案：一种双工位陶瓷电容分拣装置，包括控制单元和机架，所述机架处具有搬运单元，所述搬运单元包括两个倒U形的第一安装架，两个第一安装架之间安装有能够沿着第一安装架滑动的第一移动架，所述第一移动架处安装有第一移动单元，所述第一移动单元处安装有第一升降单元，所述第一升降单元处安装有阵列吸嘴单元，所述阵列吸嘴单元处具有多个呈矩形阵列分布的吸嘴；所述机架处具有整理区域、外观检测区域、电性能检测区域和回收区域，所述整理区域具有多个电容整理单元，所述电容整理单元包括第一基板、固定于第一基板处的电容盛装盒、固定于第一基板处的多个电容整理盒，所述电容整理盒处具有多个呈矩形阵列分布的电容容纳槽，单个电容整理盒处的电容容纳槽的数量等于阵列吸嘴单元的吸嘴的数量，所述第一基板处安装有两个倒U形的第二安装架，两个第二安装架之间安装有第二移动架，第二移动架处安装有第二移动单元，第二移动单元处安装有第二升降单元，第二升降单元处安装有第一旋转单元，第一旋转单元处安装有整理吸嘴，所述整理吸嘴处安装有视觉图像采集器；所述外观检测区域包括第二基板以及用于对电容下表面采集图像的底部图像采集单元；所述电性能检测区域包括第三基板、第一倒U形支架以及两个测试装置，所述第三基板处安装有测试基座，测试基座处具有多个呈矩形阵列分布的电容容纳槽，测试基座的每个电容容纳槽处具有下探针，每个测试基座处的电容容纳槽的数量等于阵列吸嘴单元处吸嘴的数量，所述第一倒U形支架处安装有两个第一平移单元，第一平移单元处安装有第一水平伸缩单元，第一水平伸缩单元处安装有第一竖直伸缩单元，第一竖直伸缩单元处安装有与测试装置连接的上探针；所述回收区域安装有两个倒U形的第三安装架，两个第三安装架之间安装有第三移动架，第三移动架处安装有多个第三移动单元，至少一个第三移动单元处安装有顶部图像采集单元，至少一个第三移动单元处安装有第三升降单元，第三升降单元处安装有回收吸嘴，所述回收区域处具有废料回收盒和多个检测合格品放置槽，所述检测合格品放置槽处放置有电容托盘，电容托盘处具有多个呈矩形阵列分布的电容容纳槽，每个电容托盘的电容容纳槽的数量等于所述阵列吸嘴单元的吸嘴数量。
进一步地，多个检测合格品放置槽呈矩形阵列分布；所述回收区域处具有多个备用合格品放置槽，所述备用合格品放置槽放置有电容托盘，该电容托盘用于放置合格的陶瓷电容。
合格品放置槽和备用合格品放置槽的数量可以根据各个区域检测所用的时长，以及次品率综合计算后得出。
进一步地，每个第二移动架处安装有两个第二移动单元；每个第一基板处安装有一个电容盛装盒和三个电容整理盒。
当然为了提高整理的效率也可以设置更多的第二移动单元，从而增加整理的效率。
进一步地，所述第二升降单元处安装有4个侧面检测单元，所述侧面检测单元包括与第二升降单元的固定部分固定连接的L形架以及安装于L形架处的侧面图像采集单元。
进一步地，所述整理区域还安装有第二倒U形支架，所述第二倒U形支架处安装有第二平移单元，第二平移单元处安装有第二竖直伸缩单元，第二竖直伸缩单元处安装有第二水平伸缩单元，第二水平伸缩单元处具有容纳盒，容纳盒具有隔板将容纳盒空间分隔为废料盛装区和待检测料盛装区；所述第二倒U形支架横跨3个第一基板。
进一步地，所述第二基板处具有环形光源，所述顶部图像采集单元和侧面图像采集单元处均具有光源。
进一步地，所述第三移动架处具有3个第三移动单元，其中一个第三移动单元处安装有顶部图像采集单元，另外两个第三移动单元处安装有第三升降单元，第三升降单元处安装有回收吸嘴。
进一步地，所述第一升降单元处连接有两个L形连接板，每个L形连接板处连接有一个安装板；所述阵列吸嘴单元下方具有两个接料盒，所述接料盒的两侧均连接有L形杆，L形杆处连接有第一滑块，第一滑块具有螺纹孔，所述安装板处安装有第一电机，第一电机的电机轴的两端安装有螺向相反的丝杆，分别为第一丝杆和第二丝杆，两个接料盒分别为第一接料盒和第二接料盒，第一接料盒的两个第一滑块与两个第一丝杆一一对应相互配合，第二接料盒的两个第一滑块与两个第二丝杆一一对应相互配合。
进一步地，两个接料盒相面对的边缘均具有截面呈三角形的阻挡边。
进一步地，所述接料盒的内侧壁安装有第一落料图像采集单元，所述阵列吸嘴单元的两端均安装有第二落料图像采集单元；所述落料盒的侧面具有通槽，通槽处安装有第二滑块，落料盒的侧面还安装有第二电机，第二电机处安装有驱动丝杆，第二滑块具有与驱动丝杆配合的螺纹孔，第二滑块处安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆处通过第一L形板安装有第二旋转单元，所述第二旋转单元通过第二L形板安装有夹取单元；所述阵列吸嘴单元处的每个吸嘴处具有独立的阀门，多个吸嘴中的其中两个吸嘴处安装有吸嘴升降机构，其中一个吸嘴用于从第一接料盒中吸取电容，另一个吸嘴用于从第二接料盒中吸取电容。
进一步地，所述通槽为长方体形通槽，所述第二滑块为T形滑块，且插入所述通槽中。
进一步地，阵列吸嘴单元中，除了两个可以升降的吸嘴外，其余的吸嘴由同一个气泵驱动，两个可以升降的吸嘴中的每一个吸嘴都具有独立的气泵驱动。
进一步地，所述第一移动架的两端均具有能够在倒U形安装架移动的行车。
进一步地，所述第二移动架的两端均具有能够在倒U形安装架移动的行车。
进一步地，所述第三移动架的两端均具有能够在倒U形安装架移动的行车。
进一步地，第一丝杆和第二丝杆的端部均安装有轴承；驱动丝杆的端部安装有轴承。
进一步地，所述夹取单元为手指气缸。
有益效果：本申请的分拣装置，能够实现对散乱电容的整理、表面外观(上下表面以及侧面)的检测以及电性能的检测，从而实现对电容的自动化检测，检测效率高，自动化程度高。
附图说明
图1为分拣装置示意图；
图2为分拣装置示意图，阵列吸嘴单元位于整理区域上方；
图3为A区域放大图；
图4为分拣装置示意图，阵列吸嘴单元位于外观检测区域上方；
图5为分拣装置示意图，阵列吸嘴单元从外观检测区域向电性能检测区域转移；
图6为分拣装置另一视角示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
附图标记：1机架；2.1第一安装架；2.2第一移动架；2.3第一移动单元； 2.4第一升降单元；2.5阵列吸嘴单元；2.6阵列吸嘴单元的吸嘴；2.7吸嘴升降机构；2.8安装有吸嘴升降机构的吸嘴；3.1检测合格品放置槽；3.2备用合格品放置槽；3.3废料回收盒；4.1第三安装架；4.2第三移动架；4.3、4.6第三移动单元；4.4第三升降单元；4.5回收气嘴；4.7顶部图像采集单元；5.1第三基板；5.2 测试基座；5.3下探针；5.4第一倒U形支架；5.5第一平移单元；5.6第一水平伸缩单元；5.7第一竖直伸缩单元；5.8上探针；5.9测试装置；6.1第二倒U形支架；6.2第二平移单元；6.3第二竖直伸缩单元；6.4第二水平伸缩单元；6.5 容纳盒；7.1电容盛装盒；7.2电容整理盒；8.1第二安装架；8.2第二移动架；8.3 第二移动单元；8.4第二升降单元；8.5第一旋转单元；8.6整理吸嘴；8.7L形架； 8.8侧面图像采集单元；8.9视觉图像采集器；9.1底部图像采集单元；9.2环形光源；10.1L形连接板；10.2安装板；10.3L形杆；10.4接料盒；10.4.1第一接料盒；10.4.2第二接料盒；10.5第一落料图像采集单元；10.6第二落料图像采集单元； 10.7第二滑块；10.8第二电机；10.9电动伸缩杆；10.10第一L形板；10.11第二旋转单元；10.12第二L形板；10.3夹取单元。
如图所示：一种双工位陶瓷电容分拣装置，包括控制单元和机架1，所述机架1处具有搬运单元，所述搬运单元包括两个倒U形的第一安装架2.1，两个第一安装架2.1之间安装有能够沿着第一安装架2.1滑动的第一移动架2.2，所述第一移动架2.2处安装有第一移动单元2.3，所述第一移动单元2.3处安装有第一升降单元2.4，所述第一升降单元2.4处安装有阵列吸嘴单元2.5，所述阵列吸嘴单元2.5处具有多个呈矩形阵列分布的吸嘴2.6；所述机架处具有整理区域、外观检测区域、电性能检测区域和回收区域，所述整理区域具有多个电容整理单元，所述电容整理单元包括第一基板、固定于第一基板处的电容盛装盒7.1、固定于第一基板处的多个电容整理盒7.2，所述电容整理盒7.2处具有多个呈矩形阵列分布的电容容纳槽，单个电容整理盒处的电容容纳槽的数量等于阵列吸嘴单元 2.5的吸嘴2.6的数量，所述第一基板处安装有两个倒U形的第二安装架8.1，两个第二安装架8.1之间安装有第二移动架8.2，第二移动架8.2处安装有第二移动单元8.3，第二移动单元8.3处安装有第二升降单元8.4，第二升降单元8.4处安装有第一旋转单元8.5，第一旋转单元8.5处安装有整理吸嘴8.6，所述整理吸嘴 8.6处安装有视觉图像采集器8.9；所述外观检测区域包括第二基板以及用于对电容下表面采集图像的底部图像采集单元9.1；所述电性能检测区域包括第三基板、第一倒U形支架5.4以及两个测试装置5.9，所述第三基板处安装有测试基座5.2，测试基座5.2处具有多个呈矩形阵列分布的电容容纳槽，测试基座的每个电容容纳槽处具有下探针5.3，每个测试基座处的电容容纳槽的数量等于阵列吸嘴单元处吸嘴的数量，所述第一倒U形支架5.4处安装有两个第一平移单元5.5，第一平移单元5.5处安装有第一水平伸缩单元5.6，第一水平伸缩单元5.6处安装有第一竖直伸缩单元5.7，第一竖直伸缩单元5.7处安装有与测试装置连接的上探针 5.8；所述回收区域安装有两个倒U形的第三安装架4.1，两个第三安装架4.1之间安装有第三移动架4.2，第三移动架4.2处安装有多个第三移动单元4.3、4.6，至少一个第三移动单元4.6处安装有顶部图像采集单元4.7，至少一个第三移动单元4.3处安装有第三升降单元4.4，第三升降单元4.4处安装有回收吸嘴4.5，所述回收区域处具有废料回收盒3.3和多个检测合格品放置槽3.1，所述检测合格品放置槽3.1处放置有电容托盘，电容托盘处具有多个呈矩形阵列分布的电容容纳槽，每个电容托盘的电容容纳槽的数量等于所述阵列吸嘴单元的吸嘴数量。
多个检测合格品放置槽3.1呈矩形阵列分布；所述回收区域处具有多个备用合格品放置槽3.2，所述备用合格品放置槽3.2放置有电容托盘，该电容托盘用于放置合格的陶瓷电容。每个第二移动架8.2处安装有两个第二移动单元8.3；每个第一基板处安装有一个电容盛装盒7.1和三个电容整理盒7.2。所述第二升降单元8.4处安装有4个侧面检测单元，所述侧面检测单元包括与第二升降单元的固定部分固定连接的L形架8.7以及安装于L形架处的侧面图像采集单元8.8。
所述整理区域还安装有第二倒U形支架6.1，所述第二倒U形支架6.1处安装有第二平移单元6.2，第二平移单元6.2处安装有第二竖直伸缩单元6.3，第二竖直伸缩单元6.3处安装有第二水平伸缩单元6.4，第二水平伸缩单元6.4处具有容纳盒6.5，容纳盒6.5具有隔板将容纳盒空间分隔为废料盛装区和待检测料盛装区；所述第二倒U形支架6.1横跨3个第一基板。所述第二基板处具有环形光源9.2，所述顶部图像采集单元和侧面图像采集单元处均具有光源。
所述第三移动架4.2处具有3个第三移动单元4.3、4.6，其中一个第三移动单元4.6处安装有顶部图像采集单元，另外两个第三移动单元4.3处安装有第三升降单元4.4，第三升降单元4.4处安装有回收吸嘴4.5。
所述第一升降单元2.4处连接有两个L形连接板10.1，每个L形连接板10.1 处连接有一个安装板10.2；所述阵列吸嘴单元2.5下方具有两个接料盒10.4，所述接料盒10.4的两侧均连接有L形杆10.3，L形杆处连接有第一滑块10.3.1，第一滑块10.3.1具有螺纹孔，所述安装板处安装有第一电机10.3.2，第一电机10.3.2 的电机轴的两端安装有螺向相反的丝杆，分别为第一丝杆和第二丝杆，两个接料盒10.4分别为第一接料盒10.4.1和第二接料盒10.4.2，第一接料盒10.4.1的两个第一滑块10.3.1与两个第一丝杆一一对应相互配合，第二接料盒10.4.2的两个第一滑块10.3.1与两个第二丝杆一一对应相互配合。两个接料盒10.4相面对的边缘均具有截面呈三角形的阻挡边10.4.3。所述接料盒的内侧壁安装有第一落料图像采集单元10.5，所述阵列吸嘴单元2.5的两端均安装有第二落料图像采集单元10.6；所述落料盒10.4的侧面具有通槽，通槽处安装有第二滑块10.7，落料盒10.4的侧面还安装有第二电机10.8，第二电机处安装有驱动丝杆，第二滑块10.7 具有与驱动丝杆配合的螺纹孔，第二滑块10.7处安装有电动伸缩杆10.9，电动伸缩杆10.9处通过第一L形板10.10安装有第二旋转单元10.11，所述第二旋转单元10.11通过第二L形板10.12安装有夹取单元10.13；所述阵列吸嘴单元处的每个吸嘴处具有独立的阀门，多个吸嘴中的其中两个吸嘴处安装有吸嘴升降机构，其中一个吸嘴用于从第一接料盒10.4.1中吸取电容，另一个吸嘴用于从第二接料盒10.4.2中吸取电容。
如图所示，本申请的分拣装置，整理吸嘴在第二移动架和第二移动单元(第二移动单元能沿着第二移动架平移)的驱动下可以实现移动，并且在视觉图像采集器的配合下可以一个一个吸起电容，并在第一旋转单元的转动下，转到合适的方位(电容为正方形或矩形)，此时4个侧面图像采集器采集图像判断是否侧面图像是否合格，如果合格则移动至电容整理盒处，并且每个第一基板处具有多个整理吸嘴从而整理效率高。并且当存在偶尔侧面检测不合格时，则第二平移单元处的容纳盒迅速移动至该整理吸嘴的下方，该吸嘴将不合格电容落料至容纳盒的废料盛装区，接着容纳盒迅速平移，使得该气嘴再吸取一个电容，吸取后采集侧面图像检测侧面(一般新吸取的电容是合格的，即便新吸取的还不合格，也继续运输至电容整理盒处，不再做过多耽延，侧面检测是可以在电容运输的过程中完成的)，接着将该电容放至电容整理盒。当某个电容整理盒处全部装满电容时，阵列吸嘴单元对所有的电容吸取，并且移动至底部图像采集单元处，采集所有的电容的下表面(此时电容排列整齐，可以一次性对所有电容的下表面是否合格进行判断)，检测完毕，阵列吸嘴单元将多个电容放至测试基座处，此时上探针一个一个对电容进行测试(如果测试基座中某个电容在前面的侧面图像检测或底部图像检测中是不合格的，那么电性能测试直接跳过以节省时间)，接着阵列吸嘴单元将所有的电容移动至检测合格品放置槽的托盘内，接着阵列吸嘴单元移动至整理区域抓取下一批的电容，此时新放入检测合格品放置槽的托盘内的电容，可以通过顶部图像采集单元采集多个电容上表面的图像用于判断上表面是否存在缺陷，如果存在不合格产品(外观不合格或电性能不合格，在检测过程中，不合格品的位置被记录)，则利用回收吸嘴吸取并落料至废料容器中，并且此时该托盘空缺的凹槽，由回收吸嘴从备用合格品放置槽吸取一个合格的电容放至空缺位置，从而使得托盘上满了合格的电容，用于下一道工序的使用。
由于电性能测试一个一个测试，整理吸嘴的整理需要一个一个地吸取，因此这两道工序比较慢，为了提高效率，电性能主动跳过前道工序不合格的产品。在整理区域设置容纳盒，从而当整理吸嘴遇到不合格品时，及时回收废料并补充一个新的电容，避免整理吸嘴移动至电容整理盒时发生空跑。
另外，由于阵列吸嘴单元是一次性对多个阵列分布的电容进行吸取，为了防止在移动过程中出现意外的落料(电容掉落)现象，在移动时，如图5所示，将两个接料盒合并，从而即使落料也会落料至接料盒内。在一批新的阵列分布的电容被放至检测合格品放置槽时，顶部图像采集器采集图像后先判断电容的数量有无缺少，如有缺少，肯定是出现了意外的落料现象，则立即利用第一、二落料图像采集器查找接料盒内是否有落料，如果有，则利用夹取单元夹取电容，并送至具有升降机构的吸嘴下方被该吸嘴吸取，从而整理吸嘴在将电容整理至电容整理盒时，可以在具有升降机构的吸嘴对应的位置空一个，从而阵列吸取单元吸取这一批电容时，少吸取一个，因为此时具有升降机构的吸嘴已经具有电容了，从而进一步优化整理吸嘴的工作。并且在整理吸嘴将电容一个一个放至电容至电容整理盒时，具有升降机构的两个吸嘴对应的位置是排在最后的。这样当具有升降机构的吸嘴在接料盒中吸取到电容时，整理吸嘴对此时正在整理的电容整理盒的最后一个或倒数第二个空缺，从而接下来阵列吸嘴单元对这一个电容整理盒的电容进行吸取，刚好实现满负载的吸取。在整个工序中，整理机构最为繁忙，因为要一个一个吸取，并且长距离运输。因此需要最大的优化，电性能测试需要一个一个测试，也需要跳过不合格品实现优化，而阵列吸嘴单元能够实现各个区域之间的转运，由于一次性吸取的数量多，因此工作相对空闲，即使存在偶尔的等待也不会影响整体的工作效率。当顶部图像采集器先采集图像判断电容的数量有缺少，并且在两个接料盒中均没有找到电容时，说明电容掉落至机架表面，则及时报警，维护人员及时找出掉落的电容，放至电容掉落在角落里对整个设备产生影响。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。