电容上片机的改造

电容上片机的改造

何伟超

广东省肇庆市高要区技工学校

摘要：电容上片机是一种具有自动化功能，能准确、高效率地将电容芯片进行上片、焊接的一种机械设备，在使用过程中发现由于推进器的晶片指夹在电容推到引线的时候有反头、凸引线的现象。针对这方面出现的问题，结合工作的实际情况，通过对电容上片机故障的观察、分析、学习与反复的试验，对该设备的推进器结构进行合理化的维修并对原材料进行改进，改进后能有效提高上片的质量，缩短维修的时间，降低生产成本，提高了生产效率。

关键词： 电容；凸引线；上片机

1.引言

电容上片机是径向电容电子元件生产的必备设备，它是电容生产过程的第一工序，所以它上片的质量直接影响后工序涂装工序的质量。校企合作企业在购进的电容上片机在使用过程中，发现在电容推到引线时出现反头、凸引线等现象。影响了工厂生产的效率及质量。单位领导非常重视，因为在以前的电容电子元件生产多以手工为主，从不会出现这种情况的。

2.结果与讨论

2.1问题的提出

在以前传统的电容生产过程中，打线、上片是在不同班组进行的，人员多但生产效率却很低，根本满足不了日益增长的电子元件需求，所以为了发展的需要，校企合作企业购进了8台电容上片机，由于这种机器的自动化程度高，它是运用机电一体化的原理，由PLC控制上片机进行打线、上片的一系列动作，使得以前打线、上片两个班组做的事情，现在一个班组就可以完成了，而且提高生产效率，节约成本，但经过一段时间的使用后，就发现有反头、凸引线等上片不稳定的现象，严重影响涂装工序的外观质量。

   由于电容上片机出现上述问题，使产品的合格率下降造成废品，降低的工厂的电子元件的生交效率，使客户对企业的产品失去信心，以及企业想通过该设备的高生产效率来迅速占领市场的计划可能落空，所以企业领导

知道后非常关心此事，指示我们想尽一切办法，如何解决上述问题，使之能正常运行，提高生产的效率和质量。

2.2问题的分析

    要解决问题，首先要了解产生的原因，为了了解电容上片机故障出现的原因，我查阅有关资料，了解其工作的原理，并且操作过电容上片的生产全过程，经过一段时间的仔细观察、分析，出问题是在电容芯片被推进器推到引线的过程中出现的。

经过较长时间的观察以及检查电容芯片从推进器的晶片指夹到引线的全过程，初步分析有三种情况：一是芯片两端太滑，使引线夹不稳，从而产生反头或凸引线现象。二是晶片指夹的内平面空间太大，使得一些比较薄的芯片有太大的活动空间形成反头。三是晶片指夹在上片的过程中，由于夹紧力的作用下使芯片往推板上压，形成弹力。然后芯片在行程到终点，打开晶片指夹时弹射出去形成凸引线。由于前一种情况芯片端头是否太滑可以现场换一批容试试，如果另一批没有这种现象，则证明是芯片的问题，不是上片机的问题，所以初步分析是推进器的结构不合理造成反头或凸引线占90%，由于以前手工上片是用镊子把芯片一粒一粒夹到引线上的，所以不存在反头、凸引线。而现在电容上片机是用推进器的晶片指夹夹住后送到引线上的，在夹的过程中把芯片往后压形成弹力，使芯片弹射出去，形成凸引线。而且晶片指夹的内平面空间过大，造成反头。电容上片机出现反头或凸引线的初步原因找到了，但为什么会造成这样的呢？按常规有三种：第一是晶片指夹的结构不合理造成芯片活动空间过大及夹紧力作用下使芯片往后推形成弹力。第二是推板弹簧的弹力过大。电容上片机出现反头或凸引线的原因主要有以下方面：1、结构设计不合理，该推进器的结构

因为杆件是通过轴承与晶片指夹相连的所以能使晶片指夹翘起一

定角度，便于芯片从振槽进入晶片指夹的内平面。当芯片进入内平面后，推进器

的晶片指夹就在PLC控制的时间间隔内把芯片夹住推到引线上。在推的瞬时，芯片受到两个力的作用，一个是推板向前推动的力，另一个是由于弹簧3的弹力使晶片指夹住芯片往后压，在夹的过程中，晶片指夹内平面把芯片压到推板上，这两个力瞬时加在芯片的两端的力。为了测定夹紧力对芯片往后压的力有多大当时使用测力器进行测量，得出夹紧力F= 13N，根据工程力学的作用力与反作用力的原理有多大的夹紧夹力就有多大的反作用力，并且推板是用弹簧顶住的，所以芯片被晶片指夹夹住后推到引线打开时，芯片就像箭一样弹射出去形成凸引线，但由于芯片是被引线夹住后晶片指夹才打开的，所以芯片的凸引线数量在10%左右。

晶片指夹的内平面过大而且不可调节高度，因为晶片指夹是用螺丝固定的，一般来说芯片的厚度是2mm，而内平面的高度有3mm，但有一些比较薄的芯片是1mm的，如果做这样的芯片，由于空间太大，又不能调节内平面与芯片的高度，使得芯片在晶片指夹的内平面有翻转的空间。所以芯片被弹簧力瞬时压到推板的时候。当它推到引线上就形成反头了。

2.3电容上片机晶片指夹的改进

2.3.1改进思路

改进晶片指夹的结构，设计增加部分使晶片指夹与推板保持一定距离，防止由于弹簧的夹紧力压到推板形成反作用力，并且将晶片指夹的孔做成通槽。

2.3.2改进方案

经过不断的摸索，决定不改变原有的形状、尺寸，在推进器增加的构件，顶住晶片指夹的后端面，使晶片指夹不会因弹力而把芯片推到推板上形成反作用力。所以最后设计和装配工艺为采用45号钢的材料，并

在左边攻M4的通孔，右边攻M3的通孔，装配时用M4螺丝固定在图示位置上，右边用M3的螺丝调整晶片指夹内平面与推板的距离，使其宽度比芯片宽度大0.1mm，避免把芯片压到推板上形成反作用力。

将晶片指夹的孔所示加工成通槽，使得内平面的高度可调，装配时用M3的螺丝扭紧并根据芯片的厚度调整内平面的高度，使内平面的高度比芯片的厚度大0.1mm，避免芯片在内平面的活动空间过大。

改进后机器能正常运转了，并大幅提高生产效率和质量。

通过对电容上片机的改进获得成功，提高了产品的合格率，降低了生产成本，产生了一定的经济效益，解决了长期发生反头或凸引线现象故障导致停机维修，影响产品的质量、产量的状况，得到广大企业员工的一致好评。其改造前后的效果如下表1：

表1　改造前后的效果对比

通过对电容上片机故障的观察、分析、学习与反复的试验，改进电容上片机的结构和选择适当的材料，获得成功，提高了生产的效率及产品的合格率，节约成本，提高了经济效益，获得大家的赞誉和领导的肯定。通过这次对机械设备的改造，使我明白实践是检验真理的唯一标准，在以后的工作中还应该有这种创新精神对其它设备进行细致的分析和研究，发现问题，解决问题，使之发挥出更大的作用。

参考文献

［1］同济大学、上海交通大学等院校《机械教研组》编写组编：《机械制图》，高等教育出版社  1986年。

［2］陈秀宁编：《机械设计基础》浙江大学出版社   1993年。

［3］职工高等工业专科学校试用教材《金属材料与热处理》机械工业出版社。1992年。

［4］《工程力学》高等教育出版  1986年。

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