一种带引脚热敏电阻的上料机构及其上料方法与流程

本发明涉及机械，具体涉及上料机构及其上料方法。

背景技术：

1、grc系列温度电阻广泛应用于新能源汽车温控系统、家用智能家电、工业自动化测温模块、医疗检测设备等高精度测温场景，主要用于实时采集环境温度并反馈电信号，其阻值精度、引脚平整度、元件本体完整性直接决定后端测温电路的检测准确度。该类温度电阻整体尺寸微小，本体为圆柱型树脂封装芯片结构，两侧对称引出细长金属引脚，元件整体抗冲击能力弱、引脚极易受外力挤压发生弯曲、变形、偏移，极大提升自动化上料工艺控制难度。

2、在 grc 系列温度电阻量产加工流程中，上料工序是前置核心工序，需要将无序堆叠的散装 grc 温度电阻，逐一完成单颗分离、姿态校正、定向输送、精准定位，保证每一颗电阻均以统一姿态输送至下游检测区，满足自动化生产线连续高速作业要求。

3、目前行业内针对该类微型带引脚热敏电阻，主流上料方式有三种：分为人工上料、传统振动盘自动上料、常规一体式真空吸嘴机械手吸料，各类现有方案均存在固有技术缺陷，无法适配 grc 系列温度电阻高精度、低损伤、高稳定性的量产上料需求，具体缺陷如下：

4、人工分拣上料方式

5、人工依靠镊子逐个拾取 grc 温度电阻，手动摆正元件姿态后放置于输送治具中。该方式设备投入成本极低，但人工分拣效率低下，单条生产线每小时上料量仅 800-1200件，无法匹配自动化产线高速生产节拍；同时人工操作一致性差，极易引发引脚弯折、元件磕碰划伤、姿态摆放偏移等不良。此外微型电阻长期人工分拣易造成操作人员视觉疲劳，招工难度大、人力成本持续上涨，完全不适用于大批量标准化量产作业。

6、传统振动盘自动上料方式

7、这是当前微型电子元件最常用的自动化上料方案，依靠电磁振动驱动料盘无序振动，配合轨道导向实现元件定向排序输送。但针对 grc 系列细长引脚温度电阻存在显著适配短板：grc 电阻引脚细长、刚性差，持续高频振动会反复拉扯、撞击引脚，大批量出现引脚弯曲、变形甚至断裂不良；高频振动产生的持续机械冲击易损伤电阻内部热敏芯片，造成元件内部失效，直接降低生产良率。

8、常规一体式真空吸嘴机械手吸料上料方式

9、现有公开专利cn121341686a记载面向微小电子元件的一体式真空吸附上料机构和治具，该类机构依靠单吸嘴负压吸附元件本体完成单件取料，虽规避了振动盘高频振动带来的持续性机械冲击损伤，但该一体式真空吸嘴散装储料结构在 grc 系列细长引脚温度电阻量产场景下仍存在不可规避的固有缺陷：散装电阻在开放式料仓内无隔离约束、物料堆叠紧密，无法精准区分独立单颗元件，频繁出现一次吸取多根电阻、漏吸、吸料中心偏移问题，取料稳定性差。单一固定料仓底层电阻长期承受上层物料重压挤压，引脚在仓储阶段即发生不可逆弯曲变形，无法从源头规避上料前期元件损伤；同时单仓供料模式补料时整机必须停机，打断产线连续生产节拍。

10、综上，现有三类主流上料设备无法同时解决 grc 系列温度电阻上料过程中引脚易损伤、上料姿态偏差、上料效率低三大核心痛点。

11、因此，研发一款针对性适配 grc 系列温度电阻，可兼顾物料零损伤、上料定位精准、连续高速供料的专用上料机构，成为本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种带引脚热敏电阻的上料机构及其上料方法，已解决上述至少一个技术问题。

2、本发明的技术方案是：一种带引脚热敏电阻的上料机构，其特征在于，包括上下设置的取料机构以及储料机构；

3、所述取料机构包括用于吸附热敏电阻的吸附块、用于带动吸附块升降的升降组件以及用于带动吸附后的物料横向转运的直线滑动模组，所述直线滑动模组的滑动平台上安装有所述升降组件，所述升降组件的升降座上安装有所述吸附块，所述吸附块的底部设置有下宽上窄的缺口，所述吸附块内开设有对接所述缺口的顶部的吸附通道，所述吸附通道通过气路连接真空发生器，所述气路上安装有压力传感器；

4、所述储料机构包括磁吸式储料盒，所述磁吸式储料盒包括支撑板，所述支撑板的上方安装有两个左右相对设置的左磁盒以及右磁盒，所述左磁盒内安装有第一方形磁铁，所述右磁盒内安装有第二方形磁铁，所述第一方形磁铁与所述第二方形磁铁呈八字形相对设置，以所述左磁盒以及所述右磁盒之间的区域为用于物料悬空设置的悬空存放区；

5、还包括姿态校正机构，所述姿态校正机构包括两个左右设置的第一导向板以及第二导向板，所述第一导向板与所述第二导向板之间存有一间距从邻近所述磁吸式储料盒至远离所述磁吸式储料盒递减的间隙，所述第二导向板的局部位于所述悬空存放区的正上方。

6、本发明提供了一种可兼顾物料零损伤、上料定位精准、连续高速供料的专用上料机构。

7、进一步优选的，所述第二导向板的长度大于所述第一导向板的长度；

8、所述第二左导向板超出所述第一左导向板的区域用于触碰物料校正姿态。

9、触碰热敏电阻的引脚，将热敏电阻的姿态从水平姿态矫正为竖直姿态。

10、进一步优选的，所述升降组件包括安装板以及安装在所述安装板上的旋转电机，所述旋转电机的动力输出轴连接摆动杆；

11、所述摆动杆远离所述旋转电机的动力输出轴的端部安装有滚轮；

12、所述安装板上安装有滑块，所述滑块滑动连接竖直设置的导轨，所述导轨上安装有滑动槽板，所述滑动槽板上开设有滑动连接所述滚轮的滑动槽，所述滑动槽的引导方向垂直于所述导轨的长度方向；

13、所述导轨的底部安装有安装块，所述安装块上可拆卸连接有所述吸取块。

14、便于通过旋转电机的旋转运动，带动吸取块的升降运动。

15、进一步优选的，以所述吸附通道位于所述缺口内的端部为吸附口；

16、所述吸附口的内径小于热敏电阻的头部的外径。

17、进一步优选的，所述热敏电阻的头部包括柱形面，所述柱形面为圆柱面或者椭圆柱面，所述柱形面远离引脚的端部连接外凸弧形曲面。姿态校正机构将热敏电阻进行从水平姿态矫正为竖直姿态时，吸附口从吸附圆柱面处切换为吸附外凸弧形曲面处。

18、进一步优选的，所述滑动槽板上安装有感应板；

19、所述安装板的顶部上安装有用于感应所述感应板的光电感应开关。

20、当升降机构升降到上极限位置时，感应板被光电感应开关触发感应，以此向控制系统发送零点定位信号，实现机构运动原点的精准标定，有效防止机构超程运行，保障整套设备运行过程的安全性与稳定性。

21、进一步优选的，所述储料机构包括旋转气缸，所述旋转气缸的旋转台上可拆卸连接有安装座的中央，所述安装座的相对侧可拆卸连接有两个所述磁吸式储料盒。

22、便于通过旋转实现两个磁吸式储料盒的切换。两个所述磁吸式储料盒设置在安装座的前后两侧。

23、设备正常运行过程中，仅由转动至取料工位的磁吸式储料盒参与物料供给，另外的磁吸式储料盒处于备用工位，可在设备不停机状态下完成人工补料或自动化续料作业。

24、当取料机构连续执行 5 次抓取动作均未成功抓取物料，即气路中的压力传感器检测负压数值未达到预设阈值时，控制系统将自动驱动旋转气缸动作，完成备用磁吸式储料盒与当前工作的磁吸式储料盒的工位切换，保障上料工序连续不间断运行。

25、进一步优选的，所述支撑板的相对侧安装有把手。

26、进一步优选的，所述安装座的下侧安装有相对设置的第一限位块以及第二限位块；

27、所述第一限位块以及所述第二限位挡块分别位于两个镜像对称设置的磁吸式储料盒的下方；

28、所述旋转气缸的一侧安装有一限位座，所述限位座用于抵住所述第一限位块以及第二限位块中的任意一个。

29、便于实现旋转气缸旋转到位的机械限位。

30、进一步优选的，所述左磁盒以及所述右磁盒均包括底板，所述底板上可拆卸连接有调节板，所述调节板的上侧固定有垫板，所述垫板固定连接有竖直设置的背板；

31、所述背板用于紧贴方形磁铁的背部；

32、所述方形磁铁的顶部可拆卸连接有固定板，所述固定板与所述背板可拆卸连接；

33、所述方形磁铁远离所述背板的一侧磁性吸附连接磁性金属板；

34、所述左磁盒以及所述右磁盒内的磁性金属板相邻设置。

35、便于方形磁铁的支撑固定。便于更换不同厚度的磁性金属板实现磁场的调整。

36、进一步优选的，所述方形磁铁材质为铁氧体磁铁。

37、进一步优选的，所述底板的前后两侧可拆卸连接有侧板，所述侧板的左右两侧可拆卸连接有封板，所述侧板的顶部可拆卸连接有盖板。

38、进一步优选的，所述侧板、封板以及盖板均为不锈钢材质。

39、热敏电阻的一侧紧贴所述左磁盒或者所述右磁盒邻近的任意侧板。

40、进一步优选的，所述储料机构设置有两个，两个储料机构左右镜像对称设置；

41、所述上料机构设置有两个，两个上料机构左右镜像对称设置，两个上料机构的吸取块与位于左侧的磁盒相邻设置；

42、所述姿态校正机构设置有两个，所述第二导向板与位于左侧的磁盒相邻设置。

43、一种带引脚热敏电阻的上料机构的上料方法，其特征在于，包括如下步骤：

44、步骤一，取料；

45、升降机构下降，将所述吸附块下降到设置取料位置，真空发生器产生负压，吸附块吸附热敏电阻；

46、步骤二，姿态校正；

47、热敏电阻吸附成功后，升降机构上升回到上极限位置，热敏电阻上升时，热敏电阻的引脚触碰到第二导向板，使得热敏电阻的姿态从水平姿态矫正为竖直姿态；

48、步骤三，放料；

49、直线滑动模组带动热敏电阻沿着第一导向板与第二导向板之间的间隙向外滑动到位后，真空发生器关闭，释放热敏电阻。

50、进一步优选的，直线滑动模组的滑动方向为前后方向。

51、进一步优选的，姿态校正机构位于储料机构的前方。第一导向板以及第二导向板之间的间距从后至前递减。吸附在左磁盒的右侧板的热敏电阻的头部以及吸附头可从第一导向板以及第二导向板之间的间隙处升降运动。

52、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

53、1）磁吸式储料盒，物料之间无堆叠、无挤压；配套旋转气缸驱动双磁吸盒自动切换工位，一盒处于取料作业工位时，另一盒可离线完成物料补填，形成不间断供料循环。

54、a.从仓储源头消除元件相互挤压受力，杜绝电阻引脚仓储变形问题，物料前置损伤故障率可降至 0；

55、b.双仓交替作业无需整机停机补料，大幅提升产线连续上料时长，实测稳定上料节拍可达2000 件/小时，对比人工上料 1200 件/小时产能提升 66.7%，整体生产效率显著提升。

56、2）取料机构，采用电机驱动摆杆旋转，摆杆配合滚轮、滑动槽、导向板构成凸轮传动副，将摆杆旋转运动转化为抓取块垂直升降动作；整套升降抓取单元整体搭载于单轴移料直线模组实现前后平移，以单直线模组与摆杆凸轮传动替代多伺服轴复合驱动结构。

57、a.全程无高频振动、无硬性机械撞击，取料过程无外力拉扯元件引脚，杜绝取料环节引脚弯折、断裂不良，整机稳定上料良率可达99.6%；

58、b.取消多组伺服电机、精密直线导轨配置，精简核心运动零部件，设备整机制造、后期维护等综合成本直接降低40%；

59、c.单模组联动摆杆的传动路径短，动作响应速度快，抓取、平移动作同步性好，上料节拍提升至1.8s/件。

60、3）构建传感闭环监测体系：真空发生器配套压力表实时采集吸附负压信号，识别空吸、脱料异常；旋转气缸外置机械限位搭配磁感应开关，实时反馈磁吸盒工位切换到位状态；抓取块垂直升降路径布置专用限位传感器，约束升降极限行程；全部传感信号同步接入设备控制器，形成动作联锁保护逻辑。

61、可实时识别吸附失效、机构超程、工位切换不到位等故障并即时停机报警，经连续3小时量产测试，机构撞损元件≈0.3%，故障停机0次；

62、整机连续运行安全稳定性显著提升，完美适配长时间不间断量产作业，节拍稳定运行无安全事故。