一種片式電子元件高速智能切割機制造技術

本發明專利技術涉及電子元件制造裝備領域的一種片式電子元件高速智能切割機，包括機體結構、載臺、檢測定位機構、切割機構和控制系統；在載臺左右兩側，設置包括真空吸盤、傳送電機和巴塊倉的送料機構和收料機構，在巴塊倉底部設有電動頂桿；載臺下部連接為承載板，在載臺和承載板中間連接處，設有可以讓載臺相對于承載板轉動的DD直驅伺服轉動機構，承載板下面設置可以令承載板前后直線移動的直線驅動伺服電機；檢測定位機構為CCD檢測儀，其設有能帶動CCD移動、尋找巴塊標記點并自動對焦的電機；設置自動送料和收料機構，替代人工操作，提高產品質量，CCD檢測儀、DD直驅伺服轉動機構和直線驅動伺服電機實現自動對位檢測，檢測準確，智能識別，切割精度高，可切割小尺寸產品。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子元件制造裝備領域，具體是指片式電子元件高速智能切割機。
技術介紹
電子產品品種越來越多，功能日益強大，體積越來越小。這就要求制造電子產品的主要電子元件如電容、電阻、電感、傳感器等，體積要盡量小，可靠性要盡量高。目前，只有片式陶瓷電子元件才能同時滿足上述要求，陶瓷電子元件經過1000°C以上高溫煅燒，其絕緣性、耐熱性、耐久性及其他方面的均呈現優異性能。因此，片式陶瓷電子元件的制造、銷售和使用得到蓬勃的發展。生產片式陶瓷電子元件的過程為：1、將電子陶瓷粉料加入粘合劑和溶劑，經過分散成為可流動性的陶瓷漿料；2、陶瓷漿料經過鋼帶流延機或者PET薄膜流延機，流延干燥成陶瓷膜片，厚度為5-30μm；３、將數張陶瓷膜片組成的底保護層，用壓力固定在載板即不銹鋼板上，印刷內電極，再人工壓上第二張陶瓷膜片，再印刷電極，直至達到需要的層數，最后壓上由數張陶瓷膜片組成的面保護層；４、經過高壓靜水壓的層壓成為結實的巴塊，然后用切割機進行切割，最后用將電子元件生坯從不銹鋼板上分離；５、電子元件生坯經過1000℃以上的高溫燒結后，進行拋光、上端電極、電鍍，成為成品。上述第4步提到的切割機，即本專利技術涉及到的切割機。上述提及的巴塊，其上層為未切割的電子元件生坯，下層為不銹鋼板，兩層經過高壓靜水壓層壓后，緊密結合在一起的物體，行業內統一稱為巴塊。現有技術陶瓷膜片切割機采用伺服電機、絲桿和導軌組成傳動系統，在高速傳送與定位過程中絲桿會有以下不良現象：響聲大、易磨損、傳送絲桿螺母壓力變化、絲桿直線度變化造成傳送阻力變化會影響傳送力矩和速度，造成切割精度的下降，無法切割小尺寸片式陶瓷電子元件，如0201，0402產品，0201即長寬高為0.5╳0.25╳0.25mm,0402即長寬高為1.0╳0.5╳0.5mm。現有技術陶瓷膜片切割機是由伺服電機的轉動，帶動絲桿轉動，驅動吸附巴塊的載臺，沿著導軌進行直線運動，切割機上的切刀，依次對巴塊進行一刀一刀的切割，切割完X軸，巴塊和載臺轉動90度，進給到切刀下，繼續切割Y軸，直到全部切割完成。巴塊和載臺的前進和后退，均由電機的轉動轉變為載臺直線運動來完成。現有技術陶瓷膜片切割機，其送料和收料，采用人工操作，巴塊很難整齊對位，切割精度下降，效率低。現有技術陶瓷膜片切割機，其檢測定位機構中的攝像機，其攝像頭沒有自動調整和自動對焦功能，也降低了切割精度，容易出現切錯切割線的問題，錯誤的切割是：對位時，切割刀左邊對準巴塊左邊第一條切割線，而切割刀右邊則對準巴塊右邊第二條切割線，這樣切割下來，整個巴塊數千只產品，無一合格，全部作廢。從國家專利網查詢到的專利：片式多層陶瓷電容電感切割機，專利號2003101077178，公告號CN 1260049 C,介紹了一種由機床架、承載板、切刀機構、攝像裝置和控制系統構成的切割機，其為人工送料，攝像裝置沒有自動對焦、自動尋找巴塊標記點功能，承載板的前進后退使用普通的伺服電機，達不到高切割精度，切割小尺寸產品的能力。
技術實現思路
為了解決上述現有技術存在的問題，本專利技術提出了一種自動化、實用、效率高、誤判率低的一種片式電子元件高速智能切割機。本專利技術的目的：提高切割定位精度要求高、切割厚度要求大、切割速度高、變形小的問題，可適應小規格產品切割如0201、0402尺寸產品。本專利技術使用的技術方案如下：一種片式電子元件高速智能切割機，包括機體結構、載臺、檢測定位機構、切割機構和控制系統，載臺內部設有真空通道，在所述載臺左右兩側，還分別設置包括真空吸盤、傳送電機和巴塊倉的送料機構和收料機構，在巴塊倉底部的機體結構中，設有可令巴塊上下移動的電動頂桿；所述載臺下部連接承載板，在載臺和承載板連接處內部，設有可以讓載臺相對于承載板轉動一定角度的DD直驅伺服轉動機構，承載板下面設置可以令承載板前后直線移動的直驅機構，直驅機構采用磁懸浮結構的直線驅動伺服電機；所述檢測定位機構為左右設置的兩組CCD檢測儀，CCD檢測儀設有能帶動CCD移動、尋找巴塊標記點并且自動對焦的電機；所述切割機構包括刀座機構和切割電機，所述刀座機構采用由刀座、切割刀、導向柱、導柱軸承、夾刀塊、護刀塊、彈簧機構構成的一體化結構，護刀塊相對于夾刀塊可移動。所述切割刀為雙刃刀口，即刀口截面為Ｖ形；所述控制系統為工業計算機，工業計算機與CCD檢測儀、DD直驅伺服轉動機構、直線驅動伺服電機、切割機構、送料和收料機構電連接；所述機體結構為鑄造的框架結構。設置電動頂桿的目的，是縮短送料機構和收料機構的真空吸盤的行程，減少送料和收料的時間，提高效率。切割時，護刀塊下降壓住巴塊，然后切割刀下切、升起，最后護刀塊升起，載臺和承載板向前位移一定距離后停止，護刀塊再下降壓住巴塊，切割刀下切、升起，最后護刀塊升起，進入下一個切割循環。使用雙刃刀口，切割時刀口兩邊的電子元件受力均勻，切割整齊劃一。本專利技術有如下特點：１、具備巴塊（29）自動送料傳送功能及切割后自動收料功能；通過采用電機傳送控制，實現更優的加速、恒速、減速階段控制使巴塊運行平穩，運行時間達到最優；２、采用DD直驅伺服轉動機構控制巴塊的角度調整，DD直驅伺服轉動機構，控制系統內藏高精度編碼系統，具有定位精度高、平穩、靜聲、速度快；３、采用鑄件框架減振機構，吸收切割過程產生的振動，切割性能穩定；４、采用CCD高速攝像定位機構進行檢測定位，通過電機帶動CCD根據切割標記實時調整位置，自動采集定位標記圖像及自動定位切割數據，智能識別圖像，響應速度快，定位精度高。５、采用直驅伺服電機系統驅動切割載臺高速精密傳送的切割方式，響應速度快,定位精度高。本專利技術采用的直線伺服電機是由動子和定子組成，采用磁懸浮原理傳送，動子與定子間保持一定間隙，具有以下優點：傳送聲小、不磨損、傳送平穩、高速、定位準確、一致性高；６、采用雙刃刀片直動切割方式，雙刃刀片通過設計兩級斜度，能有效的減少切入產品時對產品擠壓力和擠壓變形、崩裂現象，切割縫隙窄、切割阻力小、切割厚度大。多刃刀口設計可實現切厚產品；7、采用半穹形三色光源，設計專用的半穹形三色光源，光源燈珠由紅、綠、藍三色組成，設置了多路獨立控制電路，可單獨控制各向光的強弱，可適應不同機體材料的清晰圖像采集。光源主要由光源外殼、光源內殼和光源燈珠組成。本專利技術的有益效果是：1、全自動切割功能，自動送料和自動收料功能，能減少人工操作，提高產品質量，運行平穩，運行時間達到最優；有效解決目前生瓷片切割工序一人一機、管理難、勞動強度高的問題；2、高精度定位結構：采用直線驅動伺服電機控制載臺切割過程的精確移動,載臺采用真空吸附方式對產品吸附固定，響應速度快,定位精度高，相對目前絲桿傳動的切割機在速度上提高40%以上，噪聲降低10分貝以上，使用壽命提高近10倍；3、一體化刀夾結構，采用由夾刀塊和護刀塊組成一體化結構，護刀塊與導向柱連接，通過導向柱與導柱軸承相互移動，使護刀塊相對于夾刀塊可移動。切割時, 護刀塊起到壓住被切巴塊,使切割刀切割后易于從被切巴塊脫離。具有各規格更換快速，可獨立檢驗，切割一致性好，相對更換刀片的換刀方式可降低20%換刀停機時間，消除刀片安裝失誤，可靠性提高；4、全自動精準對位檢測，通過電機帶動CCD移動自動調整焦距定位檢測標記點，實現自動對位檢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種片式電子元件高速智能切割機，包括機體結構（1）、載臺（9）、檢測定位機構、切割機構（2）和控制系統，載臺（9）內部設有真空通道，其特征在于：在所述載臺（9）左右兩側，還分別設置包括真空吸盤、傳送電機和巴塊倉的送料機構（4）和收料機構（5），在巴塊倉底部的機體結構（1）中，設有可令巴塊（29）上下移動的電動頂桿（30）；所述載臺（9）下部連接承載板（3），在載臺（9）和承載板（3）連接處內部，設有可以讓載臺（9）相對于承載板（3）轉動一定角度的DD直驅伺服轉動機構（33），承載板（3）下面設置可以令承載板（3）前后直線移動的直驅機構（10），直驅機構（10）采用磁懸浮結構的直線驅動伺服電機；所述檢測定位機構為左右設置的兩組CCD檢測儀，CCD檢測儀設有能帶動CCD移動、尋找巴塊（29）標記點并且自動對焦的電機；所述切割機構（2）包括刀座機構（21）和切割電機（22），所述刀座機構（21）采用由刀座（23）、切割刀（26）、夾刀塊（24）、護刀塊（25）、彈簧機構（27）構成的一體化結構，護刀塊（25）相對于夾刀塊（24）可移動。

【技術特征摘要】
1.一種片式電子元件高速智能切割機，包括機體結構（1）、載臺（9）、檢測定位機構、切割機構（2）和控制系統，載臺（9）內部設有真空通道，其特征在于：在所述載臺（9）左右兩側，還分別設置包括真空吸盤、傳送電機和巴塊倉的送料機構（4）和收料機構（5），在巴塊倉底部的機體結構（1）中，設有可令巴塊（29）上下移動的電動頂桿（30）；所述載臺（9）下部連接承載板（3），在載臺（9）和承載板（3）連接處內部，設有可以讓載臺（9）相對于承載板（3）轉動一定角度的DD直驅伺服轉動機構（33），承載板（3）下面設置可以令承載板（3）前后直線移動的直驅機構（10），直驅機構（10）采用磁懸浮結構的直線驅動伺服電機；所述檢測定位機構為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁耀國，梁國衡，唐忠輝，江玉娟，何海華，李煥俊，胡志安，
申請(專利權)人：肇慶市宏華電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44