贴片电解电容器座板检测机

2017-01-09

国防制造技术 2016年3期

（南通新联电子有限公司，江苏南通，226363）

贴片电解电容器座板检测机

顾志军

（南通新联电子有限公司，江苏南通，226363）

本文主要介绍了贴片电解电容器座板检测机的构成及作用，阐述了三菱PLC及松下CCD视觉系统在设备中的应用，利用FX-3U完成伺服入料传动控制，良品与不良品下料控制，利用松下CCD视觉系统完成座板的形状及尺寸检测。在座板检测过程中,该设备对不良品的不合格项次进行统计和显示，利用这些数据可以及时反馈座板注塑过程中的问题点，便于管理人员及时修理和优化，提高座板生产的合格率。

贴片电解电容器；座板；PLC；CCD

贴片电解电容器是电子行业中使用较为广泛的元件之一，而座板是其必不可少的部件。目前座板的生产主要是通过注塑机直接注塑成型。受工艺限制，注塑的座板容易出现注射不足、溢边、尺寸偏差等现象。由于座板体积较小，直径在3mm-10mm之间，且单台注塑机日产量可达到500K-1000K PCS。人工检测产品难度较大,无法发现较小的溢边，不良品往往是批量产生，造成生产成品大幅度增加。因此，开发贴片电解电容器座板检测机，利用CCD机器视觉系统对产品进行自动识别，及时发现座板的不良项次，指导注塑生产管理，提高了产品的出厂合格率。

1 机械构成

1.1 总体结构

贴片电解电容座板检测机分为三个部分：振动盘入料机构，座板检测机构，下料打包机构（见图1）。

1.2 振动盘入料机构

该机构由下料仓、圆振、直线送料器、控制器组成，使座板按照设定的方向逐一输送到检测机构中。当圆振中的产品减少到一定数量时，下料仓自动将产品送入圆振中进行定向排序。圆振及直振的振动源为电磁式，可以通过控制器调节振动频率，从而达到座板输送速度可控的目的。

1.3 座板检测机构

该机构设置为6个圆周分布的工位，分别为座板定位工位、A面CCD1检测工位、B面CCD2检测工位、不良品下料工位、良品下料工位、重测品下料工位。检测机构是该设备的核心部分，采用连续转动，座板检测时不需要停顿，提高了检测效率。各工位调整机构相似，以座板定位工位为例，

该工位完成座板在圆盘面轴向整体排列，使座板进入CCD工位时处于拍摄视野内。座板定位工位由直流无刷电机、排料轮、横向调整机构及纵向调整机构组成（见图2）。

使用直流无刷电机，在控制时进行无极调速，使排料轮线速度与座板转盘的线速度匹配，保证座板的排料质量。水平和竖直调整机构采用凹、凸燕尾槽，利用齿轮和齿条进行位置调整，以便适应多种尺寸规格的座板。该机构加工重点是排料轮的同心度和轴向跳动。

图1 总体机构

图2 座板定位工位

1.4 下料打包机构

针对良品设置了自动打包机构，由12个接料箱进行循环接料，根据客户要求设定包装数量。减少了人工打包工序，有助于减少不同产品混装的现象。该打包机构连续可以完成12-16小时下料产量，中途无需进行人工干预。

2 软件构成

2.1 控制程序

座板在传动盘面的位置精度直接影响到设备的检测精度。采用安川伺服SJMJV-04AAA61作为盘面的驱动电机，三菱FX-3U作为主控制单元，其高速脉冲输出口控制伺服电机的运行。程序运行时C251实时记录伺服电机编码器的数值，C251为硬件高速计数器，32位双向双计数，响应速度快，不受PLC扫描周期的影响，从而保证了座板位置读取的精度。控制流程图如图3所示。

在控制程序中，其重点是座板位置的存储和计算。利用FX-3U的扩展寄存器R与变址寄存器Z进行座板位置的存储。以1工位排料和2工位CCD1检测为例。当座板1通过第1工位，到达第2工位时，程序需要触发CCD1进行拍摄，依次循环完成后续所有座板的拍摄触发。程序在座板1通过第1工位的光电检测传感器时，扩张寄存器R0Z0对座板1的位置进行存储，此时Z0==0，存储位置指向R0。待座板1位置存储完成后，Z0=Z0+2，存储位置指向R2，等待座板2通过光电检测传感器时，将位置数值保存到R0寄存器内。当Z0==1000时，座板1已经完成检测，此时MOV KO Z0,重新进行下一轮存储。